专利名称：位置测定装置和采用该装置的工作设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及在具有诸如坐标测定机、机械工具、机器人等之类的坐标空间机构的移动装置中、用于补偿所测得的坐标位置的补偿机构的一种改进。
背景技术：
在诸如坐标测定机、机械工具、机器人等之类的多种移动装置中，已采用可在三维空间内进行位置测定的位置测定装置来执行精确的操作。
关于上述位置测定装置，将通过举个坐标测定机的例子来进行描述。在坐标测定机中，可通过测定第一目标位置和第二目标位置的坐标来确定从第一目标位置至待测对象的第二目标位置的距离。倘若连续采用上述方式，则可精确地领会所测对象的二维或三维形状。
然而，在确定目标位置的坐标时，存在着这样一种情况，即例如由于为检测目标位置而使诸如接触型探头等之类的检测器移动会在坐标测定机的机械形状中产生变形。因而，会在检索精确的位置坐标中发生误差。因此，在已有技术中，为了预防上述机械形状中的变形，已采用一种增加静态刚性等的对策。
另外，为了测定包含在测定值内的误差、将几何学误差减至最小、且可使其与高精度相对应，已出现了这样一种装置，它装有用于以由基准装置所测得的几何学误差为基础来计算几何学误差、并向所测得的位置坐标提供补偿量的软件。
坐标测定机的体积测定精度校正的关键点在于几何学误差。因此，图5中的框图示出了该软件的基本运行次序。如图5所示，首先，此类软件将诸如块规或步规之类的长度基准装置、或者诸如直角基准装置之类的角度基准装置安装在坐标测定机的工作台上。然后，通过将这些基准装置设置成一个工件来进行测定。接着，以这些测定值、在进行测定时的位置的指令值、基准装置自身的误差等为基础来确定几何学误差数据。继而，通过分析该误差数据来确定具有适当长度的范围。在各范围内，根据一函数(数据适合(fit))来使误差近似，随后，根据测定装置的运动模型将这些误差分类成每根轴上相应的误差种类，并准备相对于所测坐标的补偿参数。储存该参数，并相对于所测坐标进行补偿。
由于在坐标测定机所测得的几何学误差中通常包含有诸如角度误差等之类的原因的影响，因而必须进行一种误差分离处理，以便作为相应轴上的误差来对待。在这种情况中，运动模型用于误差的分离处理。通过采用运动模型所分离的几何学误差具有位于直角坐标系统中的三个刻度误差，每个误差分别对应于相应的轴；垂直平面内平直度中的三个误差，每个误差分别对应于相应的轴；水平平面内平直度中的三个误差，每个误差分别对应于相应的轴；三个纵摇(pitching)误差，每个误差分别对应于相应的轴；三个首摇(yaw)误差，每个误差分别对应于相应的轴；三个横摇(rolling)误差，每个误差分别对应于相应的轴；以及相应的轴(xy轴、yz轴和zx轴)之间的三个垂直误差，它总共具有二十一个误差。该运动模型在计算补偿参数时用来分离误差，与此同时，在进行补偿时用来将相应的补偿参数转变成坐标空间上的误差。
甚至在通过采用上述处理而存在相应的轴中的误差时，也能通过测定和补偿误差来提高坐标测定机在几何学误差补偿能力。因此，已经能实现坐标测定机的高精度了。
如上所述，为了测定精确的位置坐标，重要的是使移动装置与对应于位置坐标的基准的基准面之间的关系保持固定。其中，用于设置在基准面上的移动装置的引导件担当了尤为重要的角色。即使在通过根据软件利用空间精确补偿来实现坐标测定机的高精度时，倘若用于设置在基准面上的移动装置的引导件因老化或温度波动而发生变化，则会直接导致坐标测定机的精度恶化。因此，在已有技术中，是以上述相同的方式提供一种增加静态刚性和控制环境温度的对策。
然而，近年来已出现了一种大型坐标测定机。关于上述大型装置，由于也很难设置一温控腔，因而在大多数情况下，该大型装置将地基直接用作为基准面。因此，即使在其温度被完全控制的建筑物中，地基也会在夏冬两季之间显著地变化。根据目前的空间精确补偿，已无法确保充分的精度。
另外，即使在小型装置中，由于与基准面相对应的基底会老化，即使极�。杂诟叩木榷裕膊荒鼙缓鍪�。
发明内容
针对上述问题提出了本发明，本发明的第一个目的在于提供一种位置测定装置，该装置能抵抗装置的老化和温度波动以高精度确保稳定的精度，同时进行既存的体积测定精度有效的校正。另外，本发明的第二个目的在于提供一种可获得进一步的精度稳定性并提高可靠性、同时甚至在坐标测定机中也能保持总目的特性的装置。
为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种位置测定装置，包括由目标位置检测器、移动装置和位置坐标计算机所构成的位置坐标测定机构；以由位置坐标测定机构所测得的位置坐标为基础将几何学误差分类、并且储存由相应的分类误差所决定的补偿参数的存储器；用于读出补偿参数以补偿误差的误差补偿工具；以及以坐标系统为基础被测得的特定坐标空间内的目标位置，其中，位置测定装置包括在移动装置的移动过程中、用于测定相对于基准面的关系是否发生变化的检测器；以及在发生变化的情况下、用于以由检测器所测得的关系变化量为基础校正由误差补偿工具补偿位置坐标的补偿参数的至少任何其中之一和由误差补偿工具所补偿的位置坐标、以便消除因移动装置的移动与基准面之间的关系而对由位置坐标计算机所算得的位置坐标的影响的误差校正工具。
在这种情况下，目标位置检测器相对于预定基准面检测坐标空间内的目标位置。
另外，移动装置根据预定关系相对于基准面移动，以便由目标位置检测器检测目标位置，从而以使目标位置检测器移动。
位置坐标计算机从诸如移动装置的位移量之类的数据中计算出目标位置。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，坐标系统系一种xyz直角坐标系统，其中坐标系统沿垂直、水平和高度方向延伸。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，移动装置包括用于与x轴一致或平行移动的水平方向移动装置；用于与y轴一致或平行移动的垂直方向移动装置；以及用于与z轴一致或平行移动的高度方向移动装置，并且检测器设置在垂直方向移动装置、水平方向移动装置和高度方向移动装置的任何其中之一内。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，检测器由基准侧角度计和测量侧角度计所构成。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，移动装置包括由设置在基准面上的直线形引导件和能够沿着引导件移动的垂直方向移动机构所构成的垂直方向移动装置；由安装在垂直方向移动装置的顶上、并平行于基准面且垂直于垂直方向移动装置的移动方向设置的直线形引导件和沿着引导件移动的水平方向移动机构所构成的水平方向移动装置；以及由安装在水平方向移动装置上、且其端部设有目标位置检测器的杆状件和使杆状件沿垂直于基准面的方向移动的高度方向移动机构所构成的高度方向移动装置，垂直方向移动装置将目标位置检测器沿基准面上的一条特定直线移动，水平方向移动装置在一垂直于垂直方向移动装置的移动方向、且平行于基准面的表面内移动，高度方向移动装置具有通过沿一垂直于基准面的方向移动而相对于基准面的预定关系，并且检测器由设置在垂直方向移动装置的引导件上的基准侧角度计和设置在垂直方向移动机构中的测定侧角度计所构成。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，角度计系双轴角度水准器。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，角度计系激光角度水准器。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，坐标系统系双轴直角坐标系统。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，由检测器所测得的关系变化量包含有相对于沿特定直线方向的轴的纵摇误差和首摇误差。
另外，在本发明的位置测定装置中，较佳的是，还可设置用于保存由检测器所测得的关系变化量的存储器，并且检测器被可分离地设置。
另外，为了实现上述目的，本发明的工作设备的特点在于设有本发明的位置测定装置。
图1是本发明位置测定装置的一实施例的结构概要框图；图2是本发明第二实施例的结构概要框图；图3是与本发明的一实施例相对应的位置测定装置的结构视图；图4是本发明大型位置测定装置的一实施例的结构视图；以及图5是示出了一种用于向位置坐标增加补偿量的软件的基本运行次序的框图。
具体实施例方式
下面将利用本发明的一实施例来详细描述本发明。
图1示出了本发明位置测定装置的一实施例的结构概要框图。
图1所示的本发明位置测定装置2设有由目标位置检测器6、移动装置8和位置坐标计算机10所构成的位置坐标测定机构12。另外，它具有几何学误差测量工具14和误差补偿工具16。另外，它以三轴坐标系统为基础测定特定三维空间内的目标位置。
在这种情况中，目标位置检测器6相对于预定基准面4检测坐标空间内的目标位置。
另外，移动装置8根据预定关系相对于基准面4移动，以便由目标位置检测器6检测目标位置，从而使目标位置检测器6移动。
位置坐标计算机10以诸如移动装置8的位移量(移动量)之类的数据为基础计算出目标位置的位置坐标。
几何学误差测量工具14以由位置坐标测定机构12所测得的位置坐标为基础测量和计算出几何学误差。将该误差分类，并且相对于各分类误差计算出补偿参数。
误差补偿工具16利用由几何学误差测量工具14所算得的补偿参数来补偿该误差。
另外，本发明位置测定装置中的特征在于设有相对于位置坐标测定机构12可分离地设置的关系变化测定机构(检测器)18，以及误差校正工具20。
在这种情况下，在移动装置8的运动过程中，关系变化测定机构18检测相对于基准面4是否发生变化。
另外，在发生任何变化的情况下，误差校正工具20还以由关系变化测定机构18所测得的关系位移量为基础校正由误差补偿工具16所补偿的位置坐标，以便消除因相对于基准面4的关系变化和移动装置8的运动而对由位置坐标计算机10所算得的位置坐标的影响。
因此，甚至在因老化和温度波动而带来测量误差时，也能由误差校正工具20校正误差。因此，可实现本发明的第一个目的，即可进行正确体积测定精度校正。
在这种情况下，校正参数储存在存储器(未图示)中，由误差补偿工具16读出，并且用于补偿误差。
另外，由误差校正工具20所算得的误差补偿数据储存在存储器(未图示)中，由误差校正工具20读出，并且用于通过向被位置坐标补偿的误差进一步施加误差校正量而进行正确体积测定精度校正。
另外，图2示出了本发明第二实施例的结构概要框图。在这种情况下，在图2中，相同的标号用于表示与图1相同的元件，这里就不再赘述了。
图2中的位置测定装置2被构成为当位置坐标测定机构12计算出特定的位置坐标时，由几何学误差测量工具14所算得的位置坐标中的补偿参数被读出。在用误差补偿工具16补偿来自信息的位置坐标时，补偿位置坐标的误差补偿工具16的补偿参数由误差校正工具20校正。该装置被构成为可计算出精确的位置坐标。甚至在上述实施例中，也能获得相同的效果。
图3是与本发明的一实施例相对应的位置测定装置的结构示意图。在图3中，相同的标号用于表示与图1相同的元件，这里就不再赘述了。
如图3所示，与本发明的第一实施例相对应的位置测定装置设有与基准面相对应的基底4。另外，它设有控制器22和数据处理器24。
控制器22控制诸如移动装置8等之类的装置。
数据处理器24进行诸如位置测定数据及其分析之类的多种数据处理。
根据本发明，位置坐标计算机10由控制器22和数据处理器24所构成。诸如由移动装置8所移动的目标位置的位移之类的数据通过设置在控制器22中的接口26由控制器22接收。由控制器22所接收的数据被传送至数据处理器24作分析。另外，数据处理器24计算出位置坐标。
另外，在该实施例中，几何学误差测量工具14测量诸如预先由测量基准器等所测得的位置测定装置2的运动特性和连同该运动一起的变形之类的数据。该数据储存在诸如设置在数据处理器24中的硬盘之类的校正参数存储器中，作为补偿参数。
另外，误差补偿工具16系一种用于通过利用几何学误差测量工具14的几何学误差信息来向由位置坐标测定机构12所测得的位置坐标施加体积测定精度校正的软件。该软件以与几何学误差测量工具14相同的方式储存在数据处理器的硬盘等之中。该软件以用户的要求或装置的操作程序为基础自动运行。
另外，误差校正工具20系一种用于以关系变化测定机构18的测量结果为基础进一步校正因移动装置8的运动与基准面(基底4)之间的关系发生变化而包含在由误差补偿工具16所补偿的位置坐标中的误差的软件。另外，误差校正工具20和由该误差校正工具20所算得的误差校正数据以与几何学误差测量工具14和误差补偿工具16相同的方式储存在数据处理器的硬盘等之中。
当位置坐标测定机构12根据上述方式计算出特定的位置坐标时，从存储器中读出位置坐标中的几何学误差特性。从读出的信息中计算出由误差补偿工具16进行位置坐标补偿的误差。然后，通过误差校正工具20来进一步校正因装置老化的影响所带来的误差、因温度波动而造成的变形等。因此，由于可从测定值中消除因老化、温度波动等所带来的误差，因而可确保正确体积测定精度校正。
另外，根据第二实施例，当位置坐标测定机构12计算出特定的位置坐标时，从存储器中读出位置坐标中的几何学误差特性。为了实现考虑到因装置老化的影响所带来的误差、因温度波动而造成的变形等的校正，通过误差校正工具20来校正由误差补偿工具16的补偿参数补偿的误差。
因此，可连同来自由误差补偿工具16所算得的位置坐标的几何学误差一起，从测定值中消除因老化、温度波动等所带来的误差。因此，还可确保正确体积测定精度校正。
在这种情况下，在本发明中，较佳的是，相对于基准面的三轴坐标系统系一种沿垂直、水平和高度方向延伸的xyz直角坐标系统。在采用上述三轴直角坐标系统的情况中，易于领会所测位置坐标的位置关系，并且关于位置坐标计算等的计算式也更为简单。因此，可减轻装置在计算处理方面中的负担。
另外，在本发明中，较佳的是，移动装置由用于与x轴一致或平行移动的水平方向移动装置、用于与y轴一致会平行移动的垂直方向移动装置、以及用于与z轴一致或平行移动的高度方向移动装置所构成。如上所述，当移动装置的移动方向与相应的轴一致或平行时，可使位置测量中的计算处理更为简化。因此，可大大地减轻装置在计算处理方面中的负担。
在这种情况下，在图3所示的本发明的第一实施例中，移动装置8是由垂直方向移动装置、水平方向移动装置和高度方向移动装置所构成的。
垂直方向移动装置由设置在与基准面相对应的基底4上的直线形引导件28、和能够沿着该引导件28移动的垂直方向移动机构30所构成。
水平方向移动装置由安装在垂直方向移动装置的顶上、并平行于基准面且垂直于垂直方向移动装置的移动方向设置的直线形引导件32、和沿着该引导件32移动的水平方向移动机构34所构成。
高度方向移动装置由安装在水平方向移动装置上、且其端部设有目标位置检测器6的杆状件36、和将该杆状件36沿垂直于与基准面相对应的基底4的方向驱动的高度方向移动机构38所构成。
因此，垂直方向移动装置可将目标位置检测器6相对于基准面4在一条特定直线上移动。水平方向移动装置可在一垂直于该垂直方向移动装置的移动方向、且平行于基准面4的表面内移动。高度方向移动装置可沿着垂直于基准面4的方向移动。
结果，可将目标位置检测器6移动到由垂直方向移动装置的移动范围、水平方向移动装置的移动范围以及高度方向移动装置的移动范围所限定的特定三维空间内的任意地点。
另外，可明确地区分垂直、水平和高度方向中相应的移动装置使目标位置检测器6以什么关系相对于基准面4移动。这样易于分析位置计算和误差校正。结果，可大大地减轻装置在计算处理方面中的负担，并可使相对于移动装置8的运动的控制容易化。
另外，在该实施例中，关系变化测定机构18由设置在垂直分析移动装置的引导件28上的基准侧角度计40、和设置在垂直分析移动机构30中的测定侧角度计42所构成。
在该实施例中，在具有上述移动装置的情况下，较佳的是，关系变化测定机构18设置在设于基准面上的移动装置的引导件和移动机构中。上述设置在基准面上的引导件和移动机构与移动装置的运动与基准面之间的关系直接相关。因此，设置在基准面上的引导件与移动机构之间的关系的变化对于误差具有重要的意义，并可通过测定关系变化来测定移动装置和基准面的整个运动变化。
根据本发明，因关系变化测定机构，故足以利用能够测定相对于与移动方向相一致的一特定直线方向中的轴的纵摇误差和首摇误差，这样就能采用多种检测器。然而，尤其较佳的是，关系变化测定机构由可获知上述运动关系变化的基准侧角度计和测定侧角度计所构成。
另外，在上述角度计中，倘若采用双轴角度水准器或激光角度水准器，则可尤其较佳地测定关系变化。
在图3所示的第一实施例中，将双轴角度水准器用作为关系变化测定机构。该双轴角度水准器连接在设于控制器22中的接口26上。基准侧双轴角度水准器40和测定侧双轴角度水准器42的测定值通过接口26由控制器22接收。将所测得的数据传送至数据处理器24，并以所测得的变化量为基础决定由误差校正工具20所进行的校正。
具有上述结构的本发明第一实施例的自动体积测定精度校正的流程如下首先，用户等对与安装在基底4上的待测对象相对应的工件等进行位置测定。接着，当获得位置坐标时，通过执行自动体积测定精度校正从存储器中读出误差，并通过误差补偿工具16进行补偿。
随后，垂直方向移动机构30在y轴移动范围中自动移动一个来回，并且此时，基准侧双轴基底水准器40和测定侧双轴基底水准器42进行测定。通过取两者之间的差值来拾取y轴纵摇原始数据和y轴首摇原始数据。根据该实施例，由于采用了双轴角度水准器，因而可同时测定两根轴。
从所测得的y轴纵摇原始数据和y轴首摇原始数据中计算出当前y轴移动范围内的各相应部分中的角度误差，藉由校正既存的角度误差。继而，在体积测定精度校正中由误差校正工具20再次校正由误差补偿工具16进行位置坐标补偿的误差。
另外，在其元件与上述装置相同的本发明第二实施例中的自动体积测定精度校正的流程如下首先，用户等对与安装在基底4上的待测对象相对应的工件等进行位置测定。接着，从存储器中读出补偿参数，从而准备用误差补偿工具16进行补偿。
随后，垂直方向移动机构30在y轴移动范围中自动移动一个来回，并且此时，基准侧双轴基底水准器40和测定侧双轴基底水准器42进行测定。从所测得的y轴纵摇原始数据和y轴首摇原始数据中计算出当前y轴移动范围内的各相应部分中的角度误差，藉由校正既存的角度误差。继而，计算出由误差补偿工具16用于补偿位置坐标的补偿参数应被校正多少。根据该计算结果，误差校正工具20向由误差补偿工具16进行的补偿的补偿参数增加一校正量，并且误差补偿工具16进行体积测定精度校正。
如上所述，根据本发明，在任一实施例中可始终确定新的误差信息，并可保证稳定的精度。
另外，近年来已出现一种此类的大型位置测定装置。在上述大型装置的情况中，基底在大多数情况下被用作为基准面。
图4示出了上述大型位置测定装置的一实施例的结构示意图。
在这种情况下，在图4中，向图3中诸元件的标号加上100所获得的标号用于表示与图3中的元件相对应的诸元件，这里就不再赘述了。
如图4所示，根据该实施例，地基(基底)104被直接用作为基准面。移动装置108的垂直方向移动装置由直接设置在地基104上的引导件128和垂直方向移动机构130所构成。
如上所述，根据该实施例，由于引导件128是直接固定在地基104上的，因而该地基104的变化会直接影响到引导件128。因此，移动装置的整个几何学精度就会发生变化。
然而，即使移动装置的几何学精度因地基104的变化而发生变化，根据本发明的位置测定装置，仍然能由关系变化测定机构118测定该变化，并且由误差校正工具120来消除误差的影响。因此，可实现本发明的第二个目的，即不会因基底的变化而减小精度。
根据与上述本发明的一实施例相对应的位置测定装置，通过采用一组校正侧和测定侧角度计、接口126、控制器122和数据处理器124可易于构成一种自动体积测定精度校正装置。
另外，在本发明的该实施例中描述了在每次测定工件时将垂直方向移动机构130在y轴移动范围中自动移动一个来回的实施例。此外，通过定期或者诸如每天、每月或每半年之类的任意时间将垂直方向移动机构130在y轴移动范围中自动移动就可收集y轴纵摇原始数据和y轴首摇原始数据。以该数据为基础可计算出y轴移动范围内的各相应部分中的角度误差，从而用误差校正工具12来校正补偿位置坐标的补偿参数。可采用定期校准，其中补偿参数由误差补偿工具16储存在诸如设置在数据处理器124中的硬盘之类的存储器中。根据上述元件，由于通过采用根据最近的定期校准已经被校正的补偿参数可进行体积测定精度校正，因而可减少在每次工件测定时移动y轴以便校准所需的工作小时。
另外，根据本发明的该实施例，其结构被做成为设有几何学误差测量工具114。然而，并不总是要设有该工具，也可采用一种不设有该几何学误差测量工具114的简单的结构。即，该结构可被做成将几何学误差测量工具设置在外部，以来自位置坐标计算机的位置坐标为基础计算出补偿参数，并将该补偿参数储存在位置测定装置的存储器中。根据上述结构，误差补偿工具116可通过与位置坐标计算机110的输出相对应的位置坐标以及从存储器中读出的补偿参数来相对于该位置坐标进行体积测定精度校正。在这种情况下，误差校正工具120还可以储存在存储器中的误差校正数据为基础校正补偿参数，或者进一步校正由补偿参数进行位置坐标补偿的空间精度，以便进行正确体积测定精度校正。由于在补偿参数储存在位置测定装置的存储器内之后，置于外部的几何学误差测、定装置对于本位置测定装置而言不再需要，因而可将其取出。因而具有可使结构简化的优点。
另外，在基底型坐标测定机的情况下，甚至基底因老化或温度波动而变形，自动体积测定精度校正装置也能维持交货时的稳定的精度。
另外，在基底型坐标测定机的情况下，甚至其上安放有该坐标测定机的基底发生变化，自动空间精度补偿装置也能维持稳定的精度。
另外，本发明还可应用到将诸如摄像机之类的摄影装置在直角平面内移动、以便对工件进行二维测定的图象测定装置、以及诸如机械工具之类的工作设备上。由此，可始终施加具有高精度的体积测定精度校正。
如上所述，根据本发明的位置测定装置，可维持稳定的精度。
权利要求
1.一种位置测定装置，包括用于相对于预定基准面检测坐标空间内的目标位置的目标位置检测器；根据预定关系相对于基准面移动、以使所述目标位置检测器移动、从而由所述目标位置检测器检测目标位置的移动装置；用于以诸如所述移动装置的位移量之类的数据计算出目标位置的位置坐标的位置坐标计算机；由所述目标位置检测器、所述移动装置和所述位置坐标计算机所构成的位置坐标测定机构；以由所述位置坐标测定机构所测得的位置坐标为基础将几何学误差分类、并且储存由相应的分类误差所决定的补偿参数的存储器；用于读出补偿参数以补偿误差的误差补偿工具；以及以坐标系统为基础被测得的特定坐标空间内的目标位置，其中，所述位置测定装置包括在所述移动装置的移动过程中、用于测定相对于所述基准面的关系是否发生变化的检测器；以及在发生变化的情况下、用于以由所述检测器所测得的关系变化量为基础校正由所述误差补偿工具补偿位置坐标的补偿参数的至少任何其中之一和由所述误差补偿工具所补偿的位置坐标、以便消除因所述移动装置的移动与基准面之间的关系而对由位置坐标计算机所算得的位置坐标的影响的误差校正工具。
2.如权利要求1所述的位置测定装置，其特征在于，所述坐标系统系一种xyz直角坐标系统，其中所述坐标系统沿垂直、水平和高度方向延伸。
3.如权利要求2所述的位置测定装置，其特征在于，所述移动装置包括用于与x轴一致或平行移动的水平方向移动装置；用于与y轴一致或平行移动的垂直方向移动装置；以及用于与z轴一致或平行移动的高度方向移动装置，并且所述检测器设置在所述垂直方向移动装置、所述水平方向移动装置和所述高度方向移动装置的任何其中之一内。
4.如权利要求3所述的位置测定装置，其特征在于，所述检测器由基准侧角度计和测量侧角度计所构成。
5.如权利要求4所述的位置测定装置，其特征在于，所述移动装置包括由设置在基准面上的直线形引导件和能够沿着所述引导件移动的垂直方向移动机构所构成的垂直方向移动装置；由安装在所述垂直方向移动装置的顶上、并平行于基准面且垂直于垂直方向移动装置的移动方向设置的直线形引导件和沿着所述引导件移动的水平方向移动机构所构成的水平方向移动装置；以及由安装在水平方向移动装置上、且其端部设有所述目标位置检测器的杆状件和使所述杆状件沿垂直于基准面的方向移动的高度方向移动机构所构成的高度方向移动装置，垂直方向移动装置将所述目标位置检测器沿基准面上的一条特定直线移动，水平方向移动装置在一垂直于所述垂直方向移动装置的移动方向、且平行于基准面的表面内移动，高度方向移动装置具有通过沿一垂直于基准面的方向移动而相对于基准面的预定关系，并且所述检测器由设置在垂直方向移动装置的引导件上的基准侧角度计和设置在垂直方向移动机构中的测定侧角度计所构成。
6.如权利要求4所述的位置测定装置，其特征在于，所述角度计系双轴角度水准器。
7.如权利要求4所述的位置测定装置，其特征在于，所述角度计系激光角度水准器。
8.如权利要求1所述的位置测定装置，其特征在于，所述坐标系统系双轴直角坐标系统。
9.如权利要求8所述的位置测定装置，其特征在于，由所述检测器所测得的关系变化量包含有相对于沿特定直线方向的轴的纵摇误差和首摇误差。
10.如权利要求1所述的位置测定装置，其特征在于，还可设置用于保存由所述检测器所测得的关系变化量的存储器，并且所述检测器被可分离地设置。
11.一种包括如权利要求1所述的位置测定装置的工作设备。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种位置测定装置,该装置能抵抗装置的老化和温度波动以高精度确保稳定的精度,同时进行既存的体积测定精度有效的校正。为了实现该目的,根据本发明,在以坐标系统为基础相对于预定基准面(4)测定特定坐标空间内的目标位置以补偿误差的位置测定装置中,设有在移动装置(8)的移动过程中、用于测定相对于基准面(4)的关系是否发生变化的检测器(18),还设有在发生变化的情况下、用于以由检测器(18)所测得的关系变化量为基础校正由误差补偿工具(16)补偿位置坐标的补偿参数的至少任何其中之一和由误差补偿工具(16)所补偿的位置坐标的误差校正工具(20)。
文档编号G01B21/00GK1374502SQ02106699
公开日2002年10月16日 申请日期2002年3月4日 优先权日2001年3月5日
发明者小仓胜行, 松本正和, 杉田耕造 申请人:株式会社三丰
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
