用于测量柱状工件的坐标的测量装置及方法制造方法及图纸

一种测量装置，包括：第一端支撑件；第二端支撑件；探针，其测量由第一端支撑件和第二端支撑件支撑的柱状工件；以及控制部，其在旋转台旋转时获得第一端支撑件的中心和旋转轨迹以及第二端支撑件的中心，并且在通过探针进行柱状工件的测量时基于旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向，工件坐标轴包括穿过第一端支撑件的中心和第二端支撑件的中心的轴线。

Measuring device and method for measuring coordinates of cylindrical workpiece

【技术实现步骤摘要】
用于测量柱状工件的坐标的测量装置及方法
本专利技术涉及一种用于测量柱状工件的坐标的测量装置以及一种用于测量柱状工件的坐标的方法。
技术介绍
测量细长柱状工件的坐标等的测量装置是已知的。例如，在专利文献1日本特开2015-081878号公报中公开的测量装置在设置在旋转台上的下端支撑部支撑柱状工件的底端部和上端支撑部支撑柱状工件的顶端部的同时通过使旋转台旋转来利用探针测量柱状工件的三维(3D)坐标。在专利文献1中，由于支撑在其顶部和底部的柱状工件可以相对于旋转台的旋转轴线倾斜，因此每次旋转台停止在测量位置以进行测量时通过获得下端支撑部和上端支撑部的球体的中心来检测柱状工件的倾斜。这样，在专利文献1的技术中，由于每次旋转台停止在测量位置时都需要检测球体的中心，因此在开始测量之前需要花费一些时间进行检测。
技术实现思路
本专利技术着眼于这一点，并且本专利技术的目的是在旋转过程中即使柱状工件倾斜也能适当地测量支撑在沿轴向方向的两端处的柱状工件。在本专利技术的一方面，提供一种测量装置，包括：第一端支撑件，其设置在旋转台上并沿轴向方向支撑柱状工件的第一端；第二端支撑件，其与旋转台分开并且沿轴向方向支撑柱状工件的第二端；探针，其测量由第一端支撑件和第二端支撑件支撑的柱状工件；以及控制部，其在旋转台旋转时获得第一端支撑件的中心和旋转轨迹以及第二端支撑件的中心，并且在通过探针进行柱状工件的测量时基于旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向，工件坐标轴包括穿过第一端支撑件的中心和第二端支撑件的中心的轴线。在本专利技术的另一方面，提供了一种用于测量柱状工件的坐标的方法，该方法包括：在柱状工件的沿轴向方向的第一端由设置在旋转台上的第一端支撑件支撑并且柱状工件的沿轴向方向的第二端由与旋转台分开的第二端支撑件支撑的状态下使旋转台旋转；当旋转台旋转时，获得第一端支撑件的中心和旋转轨迹以及第二端支撑件的中心；以及当利用探针进行柱状工件的测量时，基于旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向，工件坐标轴包括穿过第一端支撑件的中心和第二端支撑件的中心的轴线。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的测量装置1的外部构造的透视图。图2是示出不具有壳体31的坐标测量机(CMM)30和支撑机构20的透视图。图3是示出柱状工件W相对于旋转台12倾斜的状态的示意图。图4是用于说明柱状工件W的姿势变化的示意图。图5是用于说明控制装置40的构造的示例的框图。图6是用于说明工件坐标轴A的示意图。图7是用于说明上支撑件231和轴235旋转的构造的示意图。图8是用于说明测量柱状工件W时的测量装置1的操作示例的流程图。图9是用于说明使用基准球的测量的示意图。具体实施方式在下文中，将通过本专利技术的示例性实施例来描述本专利技术，但是以下示例性实施例不限制根据权利要求的本专利技术，并且示例性实施例中描述的特征的所有组合并非对于本专利技术的解决方案必不可少。<测量装置的构造>参照图1和2，描述了根据本专利技术实施例的测量装置1的构造。图1是示出根据一实施例的测量装置1的外部构造的透视图。图2是示出(i)不具有壳体31的坐标测量机(CMM)30和(ii)支撑机构20的透视图。如图1所示，测量装置1包括基座10、支撑机构20、CMM30和控制装置40。测量装置1在由支撑机构20支撑柱状工件W的状态下使用CMM30来测量柱状工件W的坐标等。测量装置1在使探针351相对于由支撑机构20支撑的柱状工件W移动的同时进行测量。基座10支撑支撑机构20和CMM30。基座10安装成使得当测量装置1搁在地板上时，其顶表面是水平的。旋转台12是设置在基座10上方的台。旋转台12由旋转驱动器(未示出)驱动，并且沿着垂直方向(Z轴方向)围绕中心轴线(旋转轴线)旋转。例如，测量装置1在使旋转台12旋转规定量并停止在测量位置处的状态下在移动探针351的同时测量柱状工件W。通过使旋转台12旋转并停止在多个测量位置处来测量整个柱状工件W的坐标等。支撑机构20沿轴向方向支撑柱状工件W的两端。支撑机构20支撑处于竖直定向状态(即柱状工件W的轴向方向平行于垂直方向的状态)的柱状工件W。在此，柱状工件W例如是车辆发动机的曲轴或凸轮轴。应当注意，下面将详细描述支撑机构20。CMM30测量由支撑机构20支撑的柱状工件W的坐标等。CMM30布置在竖直支撑的柱状工件W的横向方向(即与柱状工件W的轴向方向正交的方向)上。CMM30是横向CMM，其通过使探针351从柱状工件W的横向方向靠近柱状工件W来测量柱状工件W的坐标。如图2所示，CMM30包括X轴移动机构32、Y轴移动机构34、Z轴移动机构33和探头35。X轴移动机构32使探头35沿着X轴方向移动，Y轴移动机构34使探头35沿着Y轴方向移动，Z轴移动机构33使探头35沿着Z轴方向移动。X轴移动机构32、Y轴移动机构34和Z轴移动机构33包括例如皮带和进给螺杆机构。探头35设置在Z轴移动机构33上。探头35通过X轴移动机构32、Y轴移动机构34和Z轴移动机构33在三个相互正交的轴线方向(X轴方向、Y轴方向和Z轴方向)上移动。探针351可拆卸地安装在探头35的顶端。探针351在沿着X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的同时测量柱状工件W。例如，探针351测量与旋转台12的旋转同时旋转的柱状工件W。在该示例中，探针351是通过接触柱状工件W进行测量的接触型探针，但是探针351不限于此，例如，探针351还可以是非接触型探针。测量装置1具有用作探针351的各种形状的探针，并且可以根据柱状工件W的测量部分来更换探针351。此外，探针351的顶端可以构造成通过探头35而自由移动。控制装置40控制测量装置1的整体操作。控制装置40通过控制旋转台12的旋转和CMM30(具体地是探针351)的移动来测量由支撑机构20支撑的柱状工件W。<支撑机构20的详细构造>参照图2，对支撑柱状工件W的支撑机构20的详细构造进行说明。如图2所示，支撑机构20包括下支撑部22、上支撑部23、Y方向粗移动机构25和支柱部26。在柱状工件W由下支撑部22和上支撑部23支撑的状态下，柱状工件W与旋转台12的旋转同时旋转。下支撑部22在轴向方向上支撑柱状工件W的第一端(具体地是底端部)。下支撑部22设置在旋转台12上，并且与旋转台12一体地旋转。因此，由下支撑部22支撑的柱状工件W也与旋转台12一体地旋转。下支撑部22包括下支撑件221和下卡盘222。下支撑件221是第一端侧支撑件，其与形成在柱状工件W的下端面上的凹部接触并支撑柱状工件W的下侧。在该示例中，下支撑件221是球体，下支撑件221的中心位于旋转台12上(例如在旋转台12的旋转轴线上)。轴联接到下支撑件221。下卡盘222是设置在旋转台12上的杆状构件。下卡盘222在其中心具有孔，并且下支撑件221的轴可拆卸地插入该孔中。因此，可以根据柱状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量装置，包括：/n第一端支撑件，其设置在旋转台上并沿轴向方向支撑柱状工件的第一端；/n第二端支撑件，其与旋转台分开并且沿轴向方向支撑柱状工件的第二端；/n探针，其测量由第一端支撑件和第二端支撑件支撑的柱状工件；以及/n控制部，其在旋转台旋转时获得第一端支撑件的中心和旋转轨迹以及第二端支撑件的中心，并且在通过探针进行柱状工件的测量时基于旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向，工件坐标轴包括穿过第一端支撑件的中心和第二端支撑件的中心的轴线。/n

【技术特征摘要】
20181218 US 16/224,0111.一种测量装置，包括：
第一端支撑件，其设置在旋转台上并沿轴向方向支撑柱状工件的第一端；
第二端支撑件，其与旋转台分开并且沿轴向方向支撑柱状工件的第二端；
探针，其测量由第一端支撑件和第二端支撑件支撑的柱状工件；以及
控制部，其在旋转台旋转时获得第一端支撑件的中心和旋转轨迹以及第二端支撑件的中心，并且在通过探针进行柱状工件的测量时基于旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向，工件坐标轴包括穿过第一端支撑件的中心和第二端支撑件的中心的轴线。


2.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制部根据旋转台的旋转位置移动工件坐标轴，同时将其原点定位在所述旋转轨迹上。


3.根据权利要求1所述的测量装置，还包括：
存储部，其预先存储由控制部获得的与旋转轨迹有关的信息，其中，所述控制部基于存储在该存储部中的旋转轨迹和旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向。


4.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制部在旋转台旋转的同时探针测量柱状工件时根据旋转台的旋转位置来改变工件坐标轴的定向。


5.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制部在由第一端支撑件和第二端支撑件支撑柱状工件之前获得所述旋转轨迹，并且在由第一端支撑件和第二端支撑件支撑柱状工件之后，在开始测量柱状工件之前获得第二端支撑件的中心。


6.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述控制部将由探针测量的柱状工件的测量值转换为工件坐标轴上的值，以获得转换值作为校正后的测量值。


7.根据权利要求1所述的测量装置，其中，所述第二端支撑件具有与柱状工件的第二端接触的球体，以及支撑该球体并且随柱状工件的旋转而旋转的轴部，并且
所述控制部通过测量所述球体和轴部来校正第一端支撑件的中心。...

【专利技术属性】
技术研发人员：安西博忠，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本;JP