轴间角度校正方法技术

一种轴间角度校正方法具备：基准球测量步骤，通过机械的传感器，在放置在工作台的一个基准球的指定移动轴方向位置，沿测量轴方向在基准球上扫描取得测量轴方向形状信息，在工作台的直线移动得到的同一基准球的多个不同指定移动轴方向位置进行该取得；峰值检测步骤，检测上述形状信息的峰值点，对上述各形状信息进行该检测；误差信息取得步骤，求出关于表示基于各峰值点的位置信息的工作台实际移动方向的实际直线与表示工作台理想移动方向的理想直线间的倾斜度的信息；校正用信息取得步骤，求出校正实际直线倾斜引起的测量轴方向位置信息的测量误差的校正用信息；校正步骤，基于校正用信息校正传感器得到的测量轴方向位置信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及在具有多个轴的机械设备中，用于消除因轴间角度误差引起的位置测量误差的误差测量方法及校正计算方法的改良。
技术介绍
迄今，为了进行形状测量一直使用形状测量仪。为了使形状测量高精度化，降低误差十分重要。误差虽然有各种原因，但在具有多个轴的形状测量仪中，降低各轴运动误差特别重要。因此，在现有的形状测量仪中，通常，通过提高其装配精度，尝试降低各轴运动误差。但是，在形状测量的领域中，伴随着工件的高精度化，在测量仪中也要求更高精度。现在的情况是，例如测量仪的Y轴工作台的机械装配精度极限是20μm/200mm(0.0057度)以内。另一方面，在非球面形状等的高精度工件中，则要求更可靠的直角度。因此，在处理高精度的工件的机械设备中，需要更进一步降低各轴运动误差，但是，由于在因提高机械的装配精度引起的各轴运动误差的降低中存在上述的极限，因而更进一步降低误差存在困难。此外，在迄今的方法中，为了尝试降低运动误差的影响，以校正用量规为基准进行机械设备的各轴运动精度测量。在现有方法中，作为误差测量方法，例如是测量机械设备的标度误差、直线度及直角度的技术，有通过反转法进行校正用量规的测量的技术(特开2003-302202号公报)。但是，在上述现有的方式中，在校正用量规反转前后，由于校正用量规对装置的定位需要同一位置的测量及误差计算，所以，还留有改善测量的简易化的余地。此外，即使在上述现有方式中，也存在基于误差的测量结果求出校正值、校正测量值的想法本身，其具体的校正计算方法还没有确立。因此，在具有多个轴的机械设备的领域中，当务之急是开发能够更高精度、更容易地降低因轴间角度误差引起的位置测量误差的技术。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术存在的课题进行的，其目的在于，提供在具有多个轴的机械设备中能够高精度且容易地进行轴间角度校正的。本专利技术的专利技术者们对具有多个轴的机械设备中的轴间角度校正的高精度化及简易化进行了专心地反复研究的结果，首先，发现以下所示的校正用量规的选择、误差测量原理的选择及这些的组合是非常重要的。即，为了高精度、容易地进行机械设备的轴间角度校正，本专利技术的专利技术者们采用了以下的课题解决方法。本专利技术的专利技术者们从作为校正用量规的许多校正用量规中选择了一个基准球。此外，本专利技术的专利技术者们从作为误差测量原理的许多原理中选择了如下原理只要工作台的实际的移动方向相对测量轴是正确的所希望的角度，同一基准球上的多个不同的移动轴方向位置中的各峰值点，在相对测量轴正确地所成的希望的角度的理想直线上应该正确地一致。而且，在本专利技术中，通过上述那样的校正用量规与误差测量原理的有意义的组合，发现能够在具有多个轴的机械设备中谋求轴间角度校正的更高精度化及简易化，以完成本专利技术。即，为了达成上述目的，本专利技术的，是对配备了工作台与传感器的机械设备中的、针对上述传感器的测量轴的、上述工作台的移动轴的角度误差进行校正的，其特征在于，具备基准球测量步骤、峰值检测步骤、误差信息取得步骤、校正用信息取得步骤、校正步骤。此处，上述工作台沿着移动轴在基准平面上直线移动，该移动轴在上述基准平面上相对设置在上述基准平面上的基准直线成所希望的角度。此外，上述传感器是具有作为测量轴设置在上述基准平面上的上述基准直线，用于得到放置在上述工作台上的物体上的测量轴方向位置信息用的传感器。上述基准球测量步骤中，在放置在上述工作台上的一个基准球上的指定移动轴方向位置上，上述传感器在上述基准球上的测量轴方向上扫描，取得上述基准球的测量轴方向形状信息。上述基准球测量步骤中，通过直线移动上述工作台，在同一基准球上的多个不同的指定移动轴方向位置上，进行这样的基准球的形状信息的取得。上述峰值检测步骤中，基于在上述基准球测量步骤中得到的基准球的测量轴方向形状信息，检测出在上述基准球上的指定移动轴方向位置上测量轴方向形状成为峰值的峰值点，从上述传感器得到的测量轴方向位置信息。上述峰值检测步骤中，对上述同一基准球上的各指定移动轴方向位置进行这样的峰值点的检测。上述误差信息取得步骤中，基于在上述峰值检测步骤中求出的各峰值点的位置信息，求出表示上述工作台的实际移动方向的实际直线。此外，上述误差信息取得步骤中求出有关上述实际直线相对于表示上述工作台的理想的移动方向的理想直线的倾斜度的信息。上述校正用信息取得步骤中求出校正用信息，该校正用信息用于校正在上述误差信息取得步骤中求出的实际直线的倾斜引起的、与放置在上述工作台上的物体上的上述测量轴方向位置相关的测量误差。上述校正步骤中，基于在上述校正用信息取得步骤中求出的校正用信息，校正从上述传感器得到的测量轴方向位置信息。这里所说的基准平面是指具有比轴间角度校正的要求精度更高精度的平面度的平面。这里所说的基准直线是指具有比轴间角度校正的要求精度更高精度的直线度的直线。这里所说的基准球是指具有比轴间角度校正的要求精度更高精度的半径及真球度的高精度球。在本专利技术中，即使在基准球中也特别希望在容易稳定配置到工作台这一点上极其优秀的基准半球。并且，在本专利技术中，进行具有相对上述测量轴成90度的上述移动轴的上述工作台的直角度校正。上述基准球测量步骤中，通过作为上述机械设备的形状测量仪的传感器，在放置在上述工作台上的一个基准球上的指定移动轴方向位置上，沿测量轴方向在该基准球上扫描，取得测量轴方向形状信息。上述基准球测量步骤中，通过上述工作台的直线移动，改变同一基准球上的指定移动轴方向位置，进行这样的形状信息的取得。即，上述基准球测量步骤中，通过上述工作台的直线移动，对同一基准球上的多个不同的指定移动轴方向位置，进行这样的形状信息的取得。上述误差信息取得步骤中，求出有关上述实际直线相对于与上述测量轴成为90度的理想直线的倾斜度的信息。上述校正步骤中，适合于基于在上述校正用信息取得步骤中求出的校正用信息，校正从上述传感器得到的测量轴方向位置信息，进行上述工作台的直角度校正。在本专利技术中，上述校正用信息取得步骤中，基于在上述误差信息取得步骤中求出的实际直线的倾斜度信息及各峰值点的位置信息，求出用于得到校正后的测量轴方向位置信息的数学公式信息(校正后的测量轴方向位置信息＝从上述传感器得到的测量轴方向位置信息-上述实际直线的倾斜信息*移动轴方向位置信息+基于上述各峰值点的位置信息决定的常数信息)。上述校正步骤适合于将从上述传感器得到的测量轴方向位置信息及上述移动轴方向位置信息代入到在上述校正用信息取得步骤中求出的数学公式信息中，校正从上述传感器得到的测量轴方向位置信息。按照本专利技术的，基于上述误差测量原理，组合上述基准球测量步骤、上述峰值检测步骤、上述校正用信息取得步骤，所以，能够更高精度及容易地进行具有多个轴的机械设备中的轴间角度校正。附图说明图1A是用于进行本专利技术一实施方式的的轴间角度校正装置的概略结构的侧视图。图1B是上述轴间角度校正装置的概略结构的俯视图。图1C是上述轴间角度校正装置的概略结构的方框图。图2是本实施方式的基准球测量步骤的说明图。图3A是在图2所示的基准球测量步骤中得到的形状信息及峰值检测步骤的说明图(Y＝Y1)。图3B是在图2所示的基准球测量步骤中得到的形状信息及峰值检测步骤的说明图(Y＝Y2)。图3C是在图2所示的基准球测量步骤中得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴间角度校正方法，其特征在于，具有：基准球测量步骤，通过机械设备的传感器，在放置在上述机械设备的工作台上的一个基准球上的指定移动轴方向位置上，沿测量轴方向在上述基准球上进行扫描取得测定轴方向形状信息，在通过上述工作台的直 线移动得到的、同一基准球上的多个不同的指定移动轴方向位置进行该信息的取得，该机械设备具备：工作台，沿着在基准平面上相对设置在上述基准平面上的基准直线成所希望的角度的移动轴在上述基准平面上直线移动；以及，传感器，用于得到放置在上述工作台上的物体上的测量轴方向位置信息，具有设置在上述基准平面上的上述基准直线作为测量轴；峰值检测步骤，检测在上述基准球测量步骤中得到的测量轴方向形状信息的峰值点，对在上述基准球测量步骤中得到的各测量轴方向形状信息进行该检测；误差信息取得 步骤，基于在上述峰值检测步骤中求出的各峰值点的位置信息，求出表示上述工作台的实际的移动方向的实际直线，求出表示关于上述实际直线相对于理想直线的倾斜度，该理想直线表示上述工作台的理想的移动方向；校正用信息取得步骤，求出校正用信息，该校 正用信息用于校正上述误差信息取得步骤中求出的实际直线的倾斜度引起的、与上述测量轴方向位置相关的测量误差；校正步骤，基于在上述校正用信息取得步骤中求出的校正用信息，校正从上述传感器得到的测量轴方向位置信息，校正上述机械设备具有 的上述测量轴与上述移动轴所成的角度的误差。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：石户谷孝雄，竹村文宏，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP[日本]