JPH02266209A - 多軸装置のための熱ゆがみによる誤差の測定 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、関連する複数の軸に関する、多分、測定又は
試験を行うことも含む運動を内部で行うべき機構をもっ
た装置に関し、該装置には、運動又は、多分、測定又は
試験における選択された誤差を計算できる手段がある。

〔従来の技術〕

機構内の既知の大きさの幾何学的または機械的誤差によ
る運動の誤差を計算することは公知である。都合のよい
のは、幾何学的誤差マツプをこの点で計算し、そのよう
なマツプを装置内蔵の計算機内に記憶することである。

この幾何学的マツプは、二次元配列又は三次元マトリッ
クスの点のいずれかを含んでいてもよく、各点において
各運動における関係ある誤差が計算されている。誤差を
計算する算法を幾何学的マツプの中で具体化することを
考慮できる。機構内の既知の誤差からの誤差の計算は、
困難のない演算であり、与えられた誤差マツプが各運動
における誤差又は機構内の対応する幾何学的誤差に関係
しているかどうかは重要でない。

機構内の熱ゆがみによる有意な外観変化による機構内の
誤差を計算することも望ましし・。

たとえば、測定又は試験をたとえば一２０℃の基準湿度
で行うことが通常は必要である。８！構が制御されて監
視された囲いの中に位置決めされることが公知であるの
で、基準湿度は、所望の測定又は試験を行いながら囲い
全体を通じて一様に存在する。しかし、そのような囲い
全体を通じて温度を必要な範囲で制御することは難かし
く一測定又は試験すべき加工物はどれも取り除き難い囲
いの中の７品度勾配又は測定若しくは試験が行われてい
る間に一時的にだけ起り、検出し難い１′品度勾配を生
ずることがある。したがって、ｊＡａ度制御された囲い
を設ける必要性をなくすことが望せしい。

基桑廓度からの湿度の一定率の変化が機構全体を通じて
一昧に、機構の構成部材の縫＠１に沿って長さの変化を
生ずる。各部材の長さの各上述の変化の程度と方向は、
装置内のこの目的のために設けられた適当な手段による
とともに機構内の適当な同時に検出さｆｌ、た温度から
容易に計算できる。

各運動における対応する誤差は、各部材の長さの上述の
ように計算した変化からとともに装置内にこの目的のた
めに設けられた適当な手段によって容易に計算でき、都
合よくは、このような手段はまた機構に備えられたどＡ
７な測定尺の長さの変化をも計算するための手段を備え
ているのがよい。

しかし１機構の各構成部材を横切る温度差による機構内
の熱ゆがみによるすべての関連の外観変化の程度と方向
を定めることを試みないのが普通であり、熱ゆがみによ
るそのように関連の外観変化は、各運動における有意誤
差を生ずることができる。６自由度をもった機構の場合
、機構内のすべての点に関連した、多分−三つの瞬時韮
進及び三つの瞬時回転の可能な変位に関する熱ゆがみに
よる関連の外観変化がある。

〔発明が解決しようとする課覇〕

本発明の目的は、関連する複数の軸に関する運Ｎｈ　（
多分測定−または試験を行うことを含む）を行うための
機構をもち、かつその機構の構成部材の横方向に生ずる
温度差に帰因する機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定
めた関連の外観変化の程度と方向を計算できる適当な計
算手段を有し、それによって、各運動における対応する
選択された誤差の補償を都合のよいことに前記計算手段
によって、また機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定め
た外観変化の前記計算手段によって計算した程度と方向
から計算できる装置を提供することである・本発明によ
れば、関連した複数の軸に関して運動を行う機構をもっ
た装置は、機構の選択された複数の構成部材の各々の横
方向にある温度差に起因して機構内に生ずることのでき
る熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化の程度と方
向を計算する手段を備え、前記手段は選択された複数の
部材の各々に対して個別に設けられた少なくとも１対の
温度検出器を備え一各対の？品度検出器は関連の部材を
横切る単一の適当な横方向又は互いに直角な二つの適当
な横方向の一方のいずルかに関する温度差を検出するよ
うに配置されている。

機構内の熱ゆがみによる関連のあらかじめ定めた外観変
化の程度の方向は単に機構の選択された部材のみを横切
る温度差を検出することによって機構内のほんの数ケ所
において計算できることがわかった。特にこれは機構が
運動学的に設計された場合に可能なので、機構内の避け
ることのできないゆがみの形は少なくとも事実上あらか
じめ定められる。

熱ゆがみの関連の外観変化の少なくとも一つ及び温度検
出器の対応する必要な位置は一機構の予備的試験からあ
らかじめ定められ機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定
めた関連の外観変化の程度と方向は機構の予備的試験の
結果として考案さ？したアルゴリズムを用いて同時に瑛
出された横方向の温度差から計算できる。多分すべての
測定又は試験の補償も含む運動内の対応する選択された
誤差の補償も捷た計算手段によって都合よく計算でき、
かつ機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化
の前記計算手段によって計算した程度と方向から計算で
きる。

機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化の程
度と方向の計算に関して考案きれた少なくとも一つのア
ルゴリズムを経験的手法で定めてもよい。

機構内の熱ゆがみに起因する誤差に関しては。

熱ゆがみに対する基ｑ点を考える必要はなく、単に機構
の選択された複数の構成部材の各々を横切る温度差の検
出された変化によって生じた熱ゆがみによるあらかじめ
定めた外観変化の程度と方向の変化を考慮するだけでよ
い。

通常は機構内に少なくとも三つの選択された部材があり
、そのうちの少なくとも一つははり部材から成っていて
もよい。

測定機構又は試験機構を含むとき、この機構は測定又は
試験されるべき加工物が位置決めされるべき作業テーブ
ルと両端で柱に取付けられたはりを有し、前記加工テー
ブルにまたがっており加工テーブルに対して自由に動く
ブリッジと、ブリッジのはりに取付けられかつブリッジ
のはυに沿って自由に動く探針キャリアと、前記探針キ
ャリアによって支えられかつそれの縦軸に沿って探針キ
ャリアに対して自由に動く柱の端にある探針先端とを備
えていてもよく、機構内の前記検数の選択された部材が
ブリッジのはシのための１本の柱と、ブリッジのはりと
一端にプローブ先端を有する柱を含んでいる。

温度検出器が任意の都合のよい形をもっていてもよい。

１品度検出器は、電気湿度検出器から成っているのが都
合がよい。

選択された部材を横切る横方向に関する湿度差を検出す
るためには単一対の温度検出器しか必要でないことがあ
る。

代りの方法として１機構内で起りそうな熱ゆがみは少な
くとも一つの選択された部材を横切る横方向に関する複
数対の温度検出器があることが必要なようなものであり
＋　Ｆｉｉｌ記複数対のｌ都度検出器は部材の縦軸に沿
って相互に間隔が離れている。

複数対の湿度検出器は、直列に接続されていてもよい。

これらの温度検出器が′電気湿度検出器から成るとき、
それらは部材を横切る前記横方向に関する調度差の部材
の縦軸に沿って平均を表わす一つの大きな電気信号を生
ずる。そうでない場合。

構成は部材の縦軸に沿って分布している部材の複数の構
成区分に対して個々に部材を横切る前記横方向に関する
すべての温度差を検出するというようなものである。

都合よいのは１機構の選択された部材の少なくとも一つ
は中空形の構造、例えば矩形又は正方形の断面をもった
箱構造をもっているはり部材から成っていることである
。関連の対の温度検出器は。

湿度検出器が電気湿度検出器から成るとき、中空はり部
材の中に位置決めされ、侶度検出器からのリード線がは
り部材の縦軸に沿ってはり部材の外に出るまで伸びてい
る。

各対の温度検出器は関連の部材を横切る溝方向に関する
任意の１偏度差を検出するように差動的に接続される。

したがって電気湿度検出器から成る少なくとも１対の温
度検出器が１対の背中合わせに配置された熱電対から成
っていてもよく、１本の一つの熱電対材料が二つの接合
点の間に伸びて他方の熱電対材料の２本のリード線が二
つの接合点から個別に伸びている。

機構内の熱ゆがみに起因する誤差が時間と共に変化しそ
うである場合１機構の熱ゆがみによるあらかじめ定めた
外観変化の瞬間的に計算した程度と方向であると考える
ことのできるものに対する誤差を少なくとも計算するこ
とが望ましい。したがって、誤差を機構によって動かさ
れる度ごとのあとに又は機構内の関連の横方向温度差の
有意な変化を検出する度ごとのあとに計算してもよい。

別のやり方として、一連の運動に関する機構内の熱的ゆ
がみに起因する誤差の計算を前記一連の運動を実行しな
がら周期的に行うことができる。

都合のよいことに１機構内の熱ゆがみによるあらかじめ
定めた外観変化の程度と方向を含み、本発明に従って計
算された機構内の誤差又は機構内の熱ゆがみに起因して
計算された誤差から計算された運動内の対応する誘導さ
れた誤差を、多分、装置内に含まれる計算機内に格納さ
れる能動誤差マツプ内に入れることができる。このよう
な能動誤差マツプは機構の予備的試験の結果として考え
られ本発明に従って機構内の熱ゆがみによる各あらかし
め定めた外観変化の程度と方向の計算に関して上述した
アルゴリズムを表すものとして考えることができる。

機構内の熱ゆがみによる各あらかじめ定めた外観変化の
程度と方向を含む機構内の計算された誤差又は機構内の
熱ゆがみに起因する計算きれた誤差から計算した運動に
おける対応する誘導誤差は。

多分、装置内に含まれた計算機内に格納された周知の幾
何学的誤差マツプに重ねることができる。

したがって１機構の予備試験の結果として考案きれたア
ルゴリズムは１周知の幾何学的誤差マツプ内に実現され
ると考えられるアルゴリズムに重ねられる。

〔実施例〕

本発明が関係する装置は、第１図に示きれた周知の座標
測定機を備え、内部に運動が存在するはずの機構を備え
、この機構は、平面図で矩形をした水平な作業テーブル
１０を有し、この作業テーブル上には被測定加工物（図
示してない）が支持される。この機構は捷た一つの探針
分備えている。測定は探針の先端を加工物の表面の異な
る場所と接触するように置くことによって加工物に関し
て行われる。

作業テーブル１０に取付けられた探針支持機構の部分は
、作業テーブルにまたがり、垂直な柱１６及び１７によ
って両端で支えられた水平にシ１４を備えたブリッジ１
２を備えている。一方の柱１６の下端は、断面がＬ字形
の部材１８と一体になっており１作業テーブル１０の隣
接へり１つに沿って変位させられるように構成されてい
る。特に。

Ｌ字形断面部材１ｇの内にへこんだ部分は、テーブルの
へｐ１９と共同作動する。２０で表わされた空気軸受が
部材１ｇの内にへこんだ部分に固着され１作業テーブル
１０の上をブリッジ１２が正しく案内されることを確実
にする。他方の柱１７の下端は、作業テーブルのへり２
１４に隣接している空気軸受２２に支えられている。

ブリッジ１２の水平はり１４には探針キャリア２６が取
付けられている。はシｉｌｌは、探針キャリア２６の中
の水平に伸びる穴２７を貫通し、探針キャリアは、空気
軸受（図示なし）ではりに支えられている。従って、探
針キャリア２６は、はり１４の長手軸に沿って自由に移
動できる。

探針の先端３０が正方形断面で垂直に伸びる柱う２の下
端にある。柱う２は、探針キャリアにある垂直に伸びる
穴５１Ｉの中に探針キャリア２６によって支えられ、こ
の穴は水平はり１４の一方の側にずらされている。空気
軸受（図示なし）が柱と探針キャリア２６の間に設けら
れている。柱３２は、穴３１１の中をアクチュエータ（
図示なし）の制御のもとに自由に動くことができる。し
たがって、座標測定機から成るこのり、　Ｗｔに関連し
たう軸が存在する。

探針先端３０は、機構内にｔ品度差があるために機構の
中に生ずる熱ゆがみに起因する三つの瞬時回転及び三つ
の瞬時並進の可能な偏位をする。熱ゆがみによるどれか
のこのような偏位又は関連の外観変化が有意であれば、
それの大きさを測定することが望ましいので、装置は機
構の熱ゆがみのこのアスペクトに起因する深針先端の所
在場所の誤差を計算する手段をもつことが必・要である
。

機構全体に一様になっている基党渇度からの温度の一定
割合の変化に起因する機構の構成部材の樅軸に沿った変
化は容易に計算できる。探針先端の所在場所の対応する
誤差を容易に計算できるので、そのような計算を行う適
当な手段を装置に備えていてもよい。探針先端の所在場
所のこのような計算を行う方法は説明しない。

機構の構成部材の横方向の温度差に起因する機構内のゆ
がみによる有意のあらかじめ定めた外観変化の程度と方
向を計算すること及び探針先端う０の所在場所の対応す
る誤差を計算することは、さらにむずかしい。本発明に
よれば１機構の選択された構成部材の横方向の温度差に
よって生じた探針先端所在場所誤差を計算する手段を装
置内に設けることが必要である。

以外なことに、たった一つ又はせいぜい２，３の位置に
おいて機構の選択された部材の横方向の湿度差を検出し
て機構のゆがみによる対応するあらかじめ定めた外観変
化の少なくとも程度と方向を個別に計算することによっ
て探針先端所在位置の誤差を測定できることがわかった
。特にこれは、機構内の避けられないゆがみの形が少な
くとも事実上あらかじめ定められるように機構が運動学
的に設計されていれば可能である。温度検出器の必要な
位置は、機構を予備的に試験することから決められる。

作業テーブル１０以外の例示の機構の試験から。

たった三つだけの構成部材を横切る債方向濡度差が有意
の探針先端所在場所の誤差をもたらすことを決定するこ
とが可能である。これらの三つの部材にはブリッジ１２
の柱１６、ブリッジ１２の水平はり部材１４及び探針柱
３２を含むはり部材がある。

ブリッジ１２の柱１７を横切る横方向温度差は有意の探
針先端所在場所の誤差を生じない。

選択された部材１１１．１６及び３２の各々は２対の向
かい合った表面を有し、断面が矩形又は正方形のいずれ
かのものである。選択された部材の一方又は両方の対の
対向表面の間のどんな温度差をも検出でき、各選択され
た部材１１１．１６及びう２を横切る相互に直角な二つ
の横方向に関するすべての湿度差を検出するようにする
。

最初には、一つの選択された部材を横切る各適当な横方
向に関して１対の対向する表面間のすべての温度差をそ
の部材の４軸に沿った唯一の点におけるすべての渇ｉ差
を検出することによって決定しさえすればよいと考えら
れるであろう。柱１６については、直角を成し、Ｌ字形
前面の部材１ｇから柱の長さに沿って間隔をあけた部材
の横平面における二つの横方向に関してすべての水平湿
度差を検出することが７甘しい。探針柱３２の場合。

直角を成す二つの横方向に関し、かつ探針キャリアから
柱の長さに沿って間隔をあけたはシ部材の横方向平面に
おけるすべての水平湿度差を検出することが望ましい。

水平なはり部材１４については、柱１６からはり部材の
長さに沿って間隔をあけたはり部材の横平面におけるす
べての水平横力内温ｉ差を検出すること及びはり部材の
中央横平面におけるすべての垂直横力向畠ｖ差を検出す
ることが望ましい。

選択された部材１１４−１６及び３２のどれかを横切る
適当な横方向に関して湿度差が選択された部材の一方の
対の対向する表面間に生ず九ば、またその部材が曲がっ
て均一な円弧になるようにゆがむことも考えられる。ゆ
がみは対向する７」の表面に直角を成す平面内にある。

この平面は部材の縦軸と部材を横切る適当な横方向の両
方を含んでいる６扇度差が大きければ大きいほどこの平
面内の部材の弧の■率半径が小さい。

三つの選択きれた部材の各々のものでｍ＝つの向かい合
った対の表面の各々に個別に関連するゆがみを考え、か
つ互いに直角を成す二つの適当な横方向を含む二つの平
面の各々において部材のゆがみの程度を個別に計算する
ことが便利である。

従って１例示の座標測定機に対する本発明によれば、上
に述べた関連の対の対向表面の間のすべての温度差を検
出するように数対の濡度検出機を配列することが必要で
ある。どうしてもというのではなく、窩度検出機は電気
温度検出器を備えているのが都合がよい。

どうしてもというのではないが、選択されたはシ部材１
１＋及び５２の各々は第２図の「Ａ」に示されているよ
うに箱の構造をもっているのが都合がよい。このような
各は９部材は剛性をもっている。

さらに、選択されたは９部材に対する箱構造は、数対の
電気温度検出器をはり部材の所望の横方向平面における
はり部材の両方の向かい合った対の表面の温度間の差を
検出しながらはり部材内に収容できるようにする。しか
し−箱構造の内部又は外部表向の温度が検出てれるかど
うかは重要ではない。

電気ｌ晶度検出器はどＡ７な適当な形をしていてもよく
、選択された部材１１１−１６及び５２の対向する対の
表面の間のすべての、′晶度差を求めるために差動的に
接続される必要がある。第２図の箱構造はり部材Ａにつ
いて示されているように、１対の、′品度恢出器が冷接
点を取除いて背中合わせに配列された１対の熱電対から
成っている。従って、１対の熱電対の校正が簡易化され
る。第２図に示されているように、コンスタンタンのよ
うな高価な熱電対材料の短い線５０又は５２がはり部材
Ａの向かい合った対の内表面に接合部間に伸びている。

各列の熱電対がはり部材の向かい合った対の表面にある
二つの接合部から伸びる銅などの他方の熱電対材料から
なる２本の長いリード線、それぞれ５Ｉ＋及び５６によ
って完成きれる。各列のリード線５４及び５６は１箱構
造のはり部材Ａの内部に沿ってはり部材の外部に出るま
で伸びている。

熱電対は差動的に接続されているので、熱電対にあるあ
る程度の誤差がなくなるが、こ１１．は熱電対が湿度差
を測定するのであって、絶対温度を測定するのでないか
らである。座標測定機が能動的な熱電対で校正されれば
、対の熱電対間の差の変化だけが関連し、熱電対の精度
に対する女求条件をさらに少なくする。

さらに１例示の機構の予備的試験から作業テブル１０の
内部の三つの部分に対するすべての順方向湿度差を検出
することも必要なことを決定できる。したがって作業テ
ーブル内の１品度ゆがみの対応する外観変化の程度と方
向を１固々に決定でき。

対応する探針先端の所在位置の誤差を計算できる。

作業テーブル１０が花崗岩の塊から成るのが都合がよい
。しかし、作業テーブル１０の選択された横方向に関す
る作業テーブルの熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観
変化の程度と方向を考えることが必要である。特に、花
崗岩の作業テーブル１０がブリッジは９１６に事実上直
角にかつ軸受２０の下を縦に伸びる見かけの第１の垂直
部材、ブリッジは９１６に事実上直角にかつ軸受２２の
下を縦に伸び第１の部材に重なる見かけの第２の垂直部
材と、ブリッジはり１６に事実上直角に縦に伸びて作業
テーブルを横切って横に伸びる見かけの第うの水平部材
を備えていることを考えることが必要である。したがっ
て、見かけの第５の部材の中間水平横平面と、見かけの
第１の部材の中間垂直横平面と見かけの第２の部材の中
間垂直横平面におけるすべての横況度差を検出すること
が必要である。

温度検出器が電気湿度検出器で構成されているかどうか
に関係なく、そして機構の選択された真の又は見かけの
部材の少なくとも一つが中空はり部材から成っているか
どうか又は成っていると考えることができるかどうかに
関係なく、温度検出器を真の選択された部材又は見かけ
の選択された部材の外部表面に適用できる。このような
各温度検出器の検出部分は、関連の選択された部材の中
にそれの表面から間隔を離して置かれてもよい。

すべてのこのような構成の場合１部材の表面から突き出
ている温度検出器の検出部分のどの部分も熱的に絶縁さ
れている必要がある。このような構成で、温度検出器が
選択された部材を横切る湿度勾配のどＡ７な変化にも７
捷しくないほど迅速に応答することが可能である。した
がって、選択された真の又は見かけの部材を横切る湿度
勾配の検出された変化を表す何らかの信号が本発明に装
置内で処理される前に何らかの便利な方法で与えられる
遅延が存在することが必要である。

どの共同作動する対の電気湿度検出器からでもリード線
に現れる電２信号は、探針支持機構内のすべての検出さ
れた関連の温度差を表わしているので、電気湿度検出器
が都合がよい。

２対の電気湿度検出器によって与えられるアナログ信号
が少なくとも一つのアナログ・デジタル変換器に送られ
、対応するデジタル信号の形になった変換器の出力は１
例えばジログ社（Ｚｉｌｏｇ。

Ｉｎｃ　、　）によって作られたＺ８０マイクロプロセ
ッサのような既知の形式のマイクロプロセッサに送らハ
、て、デジタル信号で動作するように構成される。

マイクロプロセッサはあらかじめ定めたアルゴリズムに
従って対のｌ晶度慣出器からの電気信号を受けるのに応
じてマイクロプロセッサが検出された温度差によって生
じた機構の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化の
可能な程度と方向を個別に求めるように構成されるよう
にプログラムされている。

さらに、マイクロプロセッサはまた瞬間的な対応する探
針先端所在位置の誤差を計算できる出力を与えるように
プログラムされている。

探針先端所在位ｉケ誤差は心安な探針先端所在位置の測
定を行ったのちの任意の都合のよい時間に決められるこ
とができる。代りの方法として、探針先端所在位置の誤
差の実時間決定は、座標測定機がアナログ探針で連続的
に走査するように構成されているときのような座標測定
機が閉ループモードで動作している場合に必要である。

機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化の方
向と程度の決定はマイクロプロセッサによって周期的に
又は製型によって行われるべき各測定に関して行われて
もよい。周期的に行う場付。

熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化の方向と程度
の決定は、探針支持機構内の関連の横方向の湿度差の有
意の変化の検出を行うごとにそのあとで行ってもよいそ
のような場合及び普た熱ゆがみによるあらかじめ定めた
外観変化に関する決定を各測定に関して行う場合にも、
瞬間的に検出された探針先端所在位置は一探針先端所在
位置の誤差の計算に直接に用いられる。したがって、少
なくともマイクロプロセッサは、少なくとも探針支持機
構の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外教変化の瞬間的
に定められた方向と程度である、あると少なくとも考え
ることのできるものに関して実時間で動作するものとし
て考えることができる。

別の方法として、探針支持機構の熱ゆがみによるあらか
じめ定めた外観変化に関する決定を探針支持機構内の関
連の横方向温度差のどんな有意な変化があっても周期的
に行なっても良い。そのような場合には、＠間約に検出
された探針先端の所在位置は一瞬間的探針先端所在位置
の誤差の計算に直接は用いられない。マイクロプロセッ
サが探針支持機構の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外
観変化の方向と程度のマイクロプロセッサによる各決定
に関して実時間で動作すると考えることができるように
するためにマイクロプロセッサの中に探針先端所在位置
の誤差のマツプが記憶される。

誤差マツプは、そのような探針先端所在位置の泡数の飛
びとびの探針先端所在位置（２次元配列又は５次元マト
リックスになっている）に関している。このような誤差
マツプをマイクロプロセッサの出力によって表わしても
良く、マイクロプロセッサの出力から探針先端所在位置
の誤差が次に探針先端所在位置を検出するときに決定さ
れる。代りの方法として、この構成は誤差マツプがマイ
クロプロセッサの中に記憶されており、この記憶された
情報が各引続き検出された探針先端所在位置の情報と組
合わせて処理されるようなものであってもよい、そのよ
うな処理に応じてマイクロプロセッサはそのとき瞬間的
に検出された探針先端所在位置に対する探針先端所在位
置の誤差を表すか又は修正された探針先端所在位置を表
す出力を与えるように構成される。

誤差マツプが生成されるどの構成においても。

誤差マツプは、能動的であると考えられ、マツプ内で実
現されると考えることのできるアルゴリズムも瞬間的探
針先端所在位置の誤差を決ぬるために用いることができ
る。

この機構によって作られ１機構内の幾何学的又は機械的
誤差に起因する測定における誤差及び既知の大きさの誤
差を計算でき、これに関する能動誤差マツプを計算する
ことが知られている。能動的幾何学的誤差マツプは装置
に含まれたマイクロプロセッサの中に都合よく格納でき
、機構内の誤差又は測定における対応する誤差に関して
いてもよし）。

都合よくは、熱ゆがみによるあらかじめ定めた外観変化
に起因する機構内の計算された誤差又はその計算された
誤差か：計算された測定値における対応する誤差を機構
内の既知の幾何学的又は機械的誤差もしくはそれらの誤
差から計算された測定値における対応する誤差の能動的
誤差マツプに組入れることができる。したがって機構の
予備的試験の結果として考案され、熱ゆがみによるあら
かじめ定めた外観変化に関するアルゴリズムが機構内の
既知の幾何学的又は機械的誤差の能動誤差マツプの中で
実現されると考えられるアルゴリズムに重ねられること
を考えることができる。

この構成は選択された部材の少なくとも一つが部材を横
切る適当な横方向及び部材の縦軸の両方を含む平面内で
曲がって均一な円弧になるように少なくとも単独ではゆ
がまないようなものであってもよい。したがって、ゆが
みの程度のほかにゆがみの形を計算することが必要であ
ジ、マイクロプロセッサがプログラムされるときに基糸
になるアルゴリズムは、追加の計算が実行されるような
ものであることが必要である。

マイクロプロセッサがプログラムされる基準になる少な
くとも一つのアルゴリズムが完全に経験的に決められて
もよい。

多分この理由又はその他の理由で、部材を横切る適当な
横方向に関して選択された部材の対向する対の表面間の
どんな温度差をも検出する単一対の湿度検出器の代りに
複数対の検出器を備えて部材の縦軸に沿って分布させて
もよい。

特に部材を横切る適当な横方向を含む平面内の選択され
た部材のゆがみの形を計算する必要がある場合、部材の
縦軸に沿って分布した複数対の湿度検出器を部材の縦軸
に沿って分布した部材の異なる区分に対するどんな温度
差をも示すように接続する。

代りの方法として、部材を横切る適当な横方向に関する
どんな温度差をも検出するために部材の縦軸に沿って分
布した複数対の電気湿度検出器を直列に接続して検出し
た温度差の適切な平均（部材の縦軸に沿った）を表わす
強めた電気信号を与える。

熱電対をこのように配置する時、熱電対におけるある誤
差が相殺され、この相殺は熱電対が調度差の変化を測定
しているのであって絶対慇度を測定していないという理
由で生ずる。そうでない場合、このような構成において
は、これらの熱電対の誤差は、累積するであろう。

選択された部材が都合よく与えられた任意の形の断面の
ものであってもよい。

探針支持機構は任意の形の構成をしていてもよし為。

探針支持機構は加工物を支持するための作業テーブルを
含んでいなくてもよいし又はブリッジを含んでいなくて
もよい。

本発明による装置が探針支持機構を備えないで、代りに
所望の測定を行うのに適当な他の形の任意の機構を備え
ていてもよい。

本発明による装置は試験装置を含んでいてもよし１゜ 一般に本発明による装置が関連の複数の軸に関する運動
（多分測定又は試験も行うことを含む）を行うべき機構
を含む任意の形をもっていてもよい。また測定また試験
をも行わないこのような装置は例えば工作機械を含む可
能性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、周知の座標測定機を備えた機構を備えた装置
の一部分の斜視図であり、該装置１は１本発明に従って
装置の探針先端所在位置の誤差決定手段（第１図に示さ
れていない）の構成部品を前記機構の選択された構成部
材を横切る横方向の温度差に帰因する誤差を求めるよう
に配置できるように改変できる。 第２図は１箱構造の正方形断面の構成部材を含む前記機
構のはシ部材の図解式図であり、はり部材の各列の対向
表面間のすべての温度差を検出する仕方を示す。 １０−一作業テーブル、１２−−ブリッジ−２６−一探
針キヤリア、３０−一探針先端、５０．５２−−熱電対
材料の線＋　　５１１．５６−−リード線−八−一箱構
造。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、関連の複数の軸に関する運動を行う機構を備え、前
   記機構の選択された複数の構成部材の各々を横切る横方
   向の温度差に起因して機構内に生ずることのできる熱ゆ
   がみによるあらかじめ定めた外観変化の程度と方向を計
   算する手段を有し、前記手段が選択された複数の部材の
   各々に対して個々に設けられた少なくとも１対の温度検
   出器を備え、各対の温度検出器は単一の適当な横方向又
   は関連の部材を横切る互いに直角な二つの適当な横方向
   の一つのいずれかに関係する温度の差を検出するように
   配信されていることを特徴とする装置。 ２、前記機構の選択された部材の少なくとも一つがはり
   部材から成る請求項１に記載の装置。 ３、測定又は試験されるべき加工物が上に位置決めされ
   る予定の加工テーブルと、両端で柱に取付けられたはり
   を有するととともに加工物にまたがり作業テーブルに対
   して自由に動くブリッジと、ブリッジのはりに取付けら
   れてブリッジのビームに沿つて自由に動く探針キャリア
   と、探針キャリアによつて支えられて探針キャリアに対
   して縦軸に沿つて自由に動く柱の一端にある探針先端を
   備えた測定又は試験機構を有し、前記機構内の前記複数
   の選択された部材がブリッジのはりのための一方の柱と
   、ブリッジのはりと、探針先端を一端に有する柱とを含
   むことを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４、温度検出器が前記温度検出器から成る請求項１又は
   請求項２又は請求項３に記載の装置。 ５、少なくとも一つの選択された部材を横切る横方向に
   関して複数対の湿度検出器が存在し、複数対の温度検出
   器は、部材の縦軸に沿つて互いに間隔を離していること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれか一つに記載の
   装置。 ６、前記複数対の温度検出器が直列に接続されている請
   求項５に記載の装置。 ７、部材の複数の構成区分に対して個別に前記部材を横
   切る前記横方向に関するすべての温度差を検出すべきで
   あり前記区分が前記部材の縦軸に沿つて分布しているよ
   うに構成されていることを特徴とする請求項５に記載の
   装置。 ８、前記機構の選択された部材の少なくとも一つが中空
   の形の構造を有するはり部材から成り、関連対の温度検
   出器が前記中空はり部材の中に位置決めされて、温度検
   出器が前記温度検出器から成るとき、温度検出器からの
   リード線がはり部材の縦軸に沿つてはり部材の外に出る
   まで伸びている請求項１ないし８のいずれか一つに記載
   の装置。 ９、前記温度検出器から成る少なくとも１対の温度検出
   器が背中合わせに配置された１対の熱電対と二つの接合
   点間に伸びる１本の一方の熱電対材料と二つの接合点か
   ら個別に伸びる他方の熱電対材料の２本のリード線とを
   備えている請求項１ないし８のいずれか一つに記載の装
   置。 １０、前記機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外
   観変化の程度と方向を含む機構内の計算された誤差又は
   機構内の熱ゆがみに起因する計算された誤差から計算さ
   れた運動における対応する誘導誤差が能動誤差マップに
   含まれている請求項１ないし９のいずれか一つに記載の
   装置。 １１、前記機構内の熱ゆがみによるあらかじめ定めた外
   観変化の各々の程度と方向を含む前記機構内の計算され
   た誤差又は前記機構内の熱ゆがみに起因する計算誤差か
   ら計算された運動における対応する誘導誤差が幾何学的
   誤差マップに重ねられている請求項１０に記載の装置。