【手続補正書】
【提出日】平成19年2月6日(2007.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  ワークピースに接触させる半径（ｒ）のスタイラスチップが付いたスタイラスを有するアナログプローブの較正方法において、
ａ）該プローブおよび既知の半径（Ｒ）を有する較正球を機械に装着するステップと、
ｂ）該較正球の表面に公称垂直な複数の方向から該プローブおよび前記較正球を相対移動させて、前記スタイラスチップを該表面と接触させて前記スタイラスを所定量だけ撓ませるステップと、
ｃ）前記相対移動を反転させて、前記スタイラスの半径方向の撓みと機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の同時値を、少なくとも前記スタイラスチップが前記表面から離れるまで時間間隔をおいて記録するステップと、
ｄ）前記記録した読みのセットを外挿して、前記スタイラスの半径方向の撓みがゼロのときの前記機械のＸ、ＹおよびＺ軸位置の値を取得するステップと、
ｅ）前記外挿した機械軸位置から、値（Ｒ＋ｒ）と前記較正球の中心位置を計算するステップと、
ｆ）夫々の方向について同一となる、予め選択した前記スタイラスの半径方向の撓みのところで前記プローブのａ、ｂおよびｃ出力を記憶し、トライアルプローブ変換行列を使用して前記プローブのａ、ｂおよびｃ値を機械軸位置のＸ、ＹおよびＺ値の増分に変換するステップと、
ｇ）計算した前記較正球の中心位置を使用して、夫々の方向に測定した前記較正球の半径（Ｒ＋ｒ）を判定するステップと、
ｈ）ステップ（ｅ）で判定された前記半径と比較した夫々の方向の半径の測定値の差分を記憶するステップと、
ｉ）前記計算した半径の値の差分を最小とするように前記プローブ変換行列を最適化するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】  ワークピースに接触させる半径（ｒ）のスタイラスチップが付いたスタイラスを有するアナログプローブの較正方法において、
ａ）該プローブおよび既知の半径（Ｒ）を有する較正球を機械に装着するステップと、
ｂ）該較正球の表面に公称垂直な複数の方向から該プローブおよび前記較正球を相対移動させて、前記スタイラスチップを該表面と接触させて前記スタイラスを所定量だけ撓ませるステップと、
ｃ）前記相対移動を反転させて、前記スタイラスの半径方向の撓みと機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の同時値を、少なくとも前記スタイラスチップが前記表面から離れるまで時間間隔をおいて記録するステップと、
ｄ）前記記録した読みのセットを外挿して、前記スタイラスの半径方向の撓みがゼロ近傍のときの前記機械のＸ、ＹおよびＺ軸位置の値を取得するステップと、
ｅ）前記外挿した機械軸位置から、値（Ｒ＋ｒ）と前記球の中心位置を計算するステップと、
ｆ）夫々の方向について同一となる、予め選択した前記スタイラスの半径方向の撓みのところで前記プローブのａ、ｂおよびｃ出力を記憶し、トライアルプローブ変換行列を使用して前記プローブのａ、ｂおよびｃ値を機械軸位置のＸ、ＹおよびＺ値の増分に変換するステップと、
ｇ）計算した前記較正球の中心位置を使用して、夫々の方向に測定した前記球の半径（Ｒ＋ｒ）を判定するステップと、
ｈ）ステップ（ｅ）で判定された前記半径と比較した夫々の方向の半径の測定値の差分を記憶するステップと、
ｉ）前記計算した半径の値の差分を最小とするように前記プローブ変換行列を最適化するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】  スタイラス付のアナログプローブの誤差マップ方法において、
該プローブを次のステップａ）〜ｆ）によって較正する較正ステップ、
ａ）該プローブおよび少なくとも一つの既知の寸法を持った較正アーチファクトを、複数の移動軸である機械軸を持った機械に装着するステップ、
ｂ）該アーチファクトの近くの複数の位置において、前記アナログプローブの前記スタイラスが該アーチファクトの表面に接触する位置に前記アナログプローブを持ってくるステップ、
ｃ）前記複数の位置の夫々について、前記スタイラスの撓みがゼロまたはゼロ近傍となるときの前記機械軸の位置の値を判定し、および、該位置から前記較正アーチファクトの前記既知の寸法に関連する値を計算するステップ、
ｄ）前記複数の位置の夫々について前記スタイラスの予め選択した一つの撓みにおいて、前記アナログプローブの出力を記憶し、トライアルプローブ変換行列を使用して該プローブの出力を機械軸の位置の値に変換し、および、その結果、前記較正アーチファクトの前記既知の寸法に関連する値を決定するステップ、
ｅ）前記ステップｃ）で計算された前記値と比較して、該ステップｄ）で決定された前記関連する値の差を記憶するステップ、並びに、
ｆ）該ステップｅ）で記憶された前記値の差を最小化するよう前記トライアルプローブ変換行列を最適化するステップ、
前記較正ステップで生成された前記トライアルプローブ変換行列を使用して、前記アナログプローブの出力データを前記較正アーチファクト上の一つの接触点において該プローブの前記スタイラスの少なくとも２つの撓みについて機械軸の位置に変換するステップ、
夫々の撓みの大きさについて前記較正アーチファクトの前記既知の寸法に関連する値を計算するステップ、
該計算を、前記較正アーチファクトの別の複数の位置において少なくとも２つの撓みについて繰り返すステップ、
計算した前記既知の寸法に関連する値を以前に較正した値と比較しおよび夫々の場合の誤差を記憶するステップ、および、
撓みの夫々の値について該誤差をストアして誤差マップを形成するステップ
を有することを特徴とする誤差マップ方法。
【請求項４】  前記アナログプローブの前記スタイラスと前記較正アーチファクトの摩擦角を判定するステップと、
前記誤差の値の変動を摩擦角の変動と相関させるステップと、
該変動を前記誤差マップの追加項としてストアするステップと
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の誤差マップ方法。
【請求項５】  前記較正アーチファクトは球体であり、前記既知の寸法は該球体の半径であることを特徴とする請求項３に記載の誤差マップ方法。
【請求項６】  前記スタイラスは半径を有するチップを有しており、該半径と前記球体の半径の合計値が前記既知の寸法に関連する値であり、前記スタイラスの撓みが半径方向の撓みであり、前記誤差が半径方向の誤差であり且つ撓み値と接触点のアジマスおよび高さの値に対してストアされて前記誤差マップが形成されることを特徴とする請求項５に記載の誤差マップ方法。
【請求項７】  ワークピースに接触させる屈曲自在のスタイラス付のアナログプローブの較正方法において、
ａ）該プローブおよび少なくとも一つの既知の寸法を持った較正アーチファクトを、複数の移動軸である機械軸を持った機械に装着するステップ、
ｂ）該アーチファクトの近くの複数の位置において、前記アナログプローブの前記スタイラスが該アーチファクトの表面に接触する位置に前記アナログプローブを持ってくるステップ、
ｃ）前記複数の位置の夫々について、前記スタイラスの撓みがゼロまたはゼロ近傍となるときの前記機械軸の位置の値を判定し、および、該位置から前記較正アーチファクトの前記既知の寸法に関連する値を計算するステップ、
ｄ）前記複数の位置の夫々について前記スタイラスの予め選択した一つの撓みにおいて、前記アナログプローブの出力を記憶し、トライアルプローブ変換行列を使用して該プローブの出力を機械軸の位置の値に変換し、および、その結果、前記較正アーチファクトの前記既知の寸法に関連する値を決定するステップ、
ｅ）前記ステップｃ）で計算された前記値と比較して、該ステップｄ）で決定された前記関連する値の差を記憶するステップ、および、
ｆ）該ステップｅ）で記憶された前記値の差を最小化するよう前記トライアルプローブ変換行列を最適化するステップ
を有することを特徴とする較正方法。
【請求項８】  前記較正アーチファクトは球体であり、前記既知の寸法は該球体の半径であることを特徴とする請求項７に記載の較正方法。
【請求項９】  前記スタイラスは半径を有するチップを有しており、該半径と前記球体の半径の合計値が前記既知の寸法に関連する値であることを特徴とする請求項８に記載の較正方法。
【請求項１０】  前記スタイラスの撓みがゼロまたはゼロ近傍のときの前記機械軸の位置の値は、前記較正アーチファクトの表面と公称垂直な複数の方向から前記較正プローブと前記アナログプローブを相対移動させて前記アナログプローブの前記スタイラスを該表面と接触させて所定量だけ撓ませ、前記スタイラスの撓みと機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の同時値を時間間隔をおいて記録し、前記記録した読みのセットの夫々を外挿または内挿して前記スタイラスの撓みがゼロまたはゼロ近傍のときの前記機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の値を取得することによって判定されることを特徴とする請求項７に記載の較正方法。
【請求項１１】  前記同時値は前記相対移動を反転する間に記録されることを特徴とする請求項９に記載の較正方法。
【請求項１２】  前記スタイラスの撓みがゼロまたはゼロ近傍のときの前記機械軸の位置の値は、通常の複数の方向から前記球体の表面と公称垂直な複数の方向から前記較正プローブと前記球体を相対移動させて前記アナログプローブの前記スタイラスを該表面と接触させて所定量だけ撓ませ、前記スタイラスの半径方向の撓みと機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の同時値を時間間隔をおいて記録し、前記記録した読みのセットの夫々を外挿または内挿して前記スタイラスの半径方向の撓みがゼロまたはゼロ近傍のときの前記機械軸Ｘ、ＹおよびＺの位置の値を取得することによって判定されることを特徴とする請求項８に記載の較正方法。
【請求項１３】  前記同時値は前記相対移動を反転する間に記録されることを特徴とする請求項１２に記載の較正方法。
【請求項１４】  前記ステップｄ）において、前記スタイラスの前記予め選択した一つの撓みが前記アーチファクトの近くの夫々の位置で同一であることを特徴とする請求項７に記載の較正方法。
【請求項１５】  前記ステップｄ）において、前記スタイラスの前記予め選択した一つの撓みが半径方向の撓みであり且つ前記アーチファクトの近くの夫々の位置で同一であることを特徴とする請求項８に記載の較正方法。