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スタイラスのキャリブレーション

測定を開始する前にすべての測定プロセスに対して正確なプローブのキャリブレーションを行うことが、極めて重要です。

スタイラスのキャリブレーション

良好な測定結果を取得するのであれば、プローブのコンポーネントの有効寸法を確立しておく必要があります。この値は機械のデータプロセッサに格納されます。

三次元測定機の場合では、複数のスタイラスやセンサーを、たいていは複数のヘッド方向で、キャリブレーションする必要がある場合もあります。なお、工作機械用プローブのキャリブレーションのほうが、一般的にシンプルです。

メカニズム

個々の球スタイラスの位置と直径をプローブキャリブレーション専用プログラムで算出します(機械メーカーのユーザーマニュアルを参照してください)。

使用するすべてのスタイラスで参照点をひとつずつタッチします。通常は、超高精密な直径がわかっている球を参照として使用します(基準球と言います)。そして、キャリブレーションしている球の正確な直径を測定用ソフトウェアに入力します。

タッチ測定の場合は、基準球の高い部分の 5、6 点でスタイラスをキャリブレーションします。スキャニング測定の場合は、もっと多くの点を測定してキャリブレーションします。スタイラスキャリブレーションの正確な測定手順については、機械メーカーのユーザーマニュアルを参照してください。なお、複数台の三次元測定機を使用する場合は特に、各値をソフトウェアに入力してある、キャリブレーション済みの基準球を使用するようにしてください。

結果

プローブのキャリブレーションにより、測定時のスタイラス先端の有効直径が算出されます。また、お互いの位置と機械の座標系に対しての位置が算出されます。

スタイラス先端の不明な直径の算出には、特殊な分析プログラムとキャリブレーション済みの球の既知の直径を使用します。

キャリブレーション済みの最初のスタイラス球の中心の座標は、三次元測定機のデータプロセッサに基準座標として格納されます。残りの先端位置は、最初の位置との差異を算出して求められ、同様に中心座標として格納されます。

スタイラスの各先端のキャリブレーション完了後、どのスタイラスで測定しても同じスタイラスで測定したようになるよう、中心点が三次元測定機用ソフトウェアにより補正されます。

つまり、点の測定に使用したスタイラスに関係なく、常に同じ結果を得られるようになります。

他形状パーツでのキャリブレーション

基準球ではなく、エンドゲージ、リングゲージ、ピンゲージなどのほかの基準を使用してスタイラスをキャリブレーションできます。一般的には、シリンダースタイラスやディスクスタイラスの場合です。基本的な原理は同じです。このタイプのキャリブレーション手順については、機械メーカーのユーザーマニュアルを参照してください。