(57)【要約】      （修正有）【課題】測定工程自動化を可能とする測定装置を提供する。【解決手段】第１端部Ｅ１及び第２端部Ｅ２を有する軸Ｓを備え、軸Ｓが第１端部Ｅ１に接触素子３を備え、軸Ｓは、第２端部Ｅ２によってホルダー１に装着可能であり、ＲＦＩＤチップ５０を備えたスタイラス２を伴う測定装置及び測定装置にあるスタイラスを特性化するデータを考慮する方法である。【選択図】図１
2008026324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端部（Ｅ１）及び第２端部（Ｅ２）を有する軸（Ｓ）を備え、前記軸（Ｓ）には第１端部（Ｅ１）に接触素子（３）を備え、前記軸（Ｓ）の第２端部（Ｅ２）がホルダー（１）に取り付けられることができ、ＲＦＩＤチップ（５０）を備えるスタイラス（２）。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤチップ（５０）が前記軸（Ｓ）に取り付けられたことを特徴とする請求項１のスタイラス（２）。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤチップ（５０）が前記軸（Ｓ）の前記第２端部（Ｅ２）に配置されたことを特徴とする請求項２のスタイラス（２）。
【請求項４】
スタイラス（２）を特性化するデータをＲＦＩＤチップ（５０）に格納することができる特徴とする請求項１ないし３いずれかのスタイラス（２）。
【請求項５】
前記接触素子（３）が球状体である請求項１ないし４いずれかのスタイラス（２）。
【請求項６】
前記接触素子（３）が止まり穴のある球形である請求項１ないし５いずれかのスタイラス（２）。
【請求項７】
曲げ特性データが、前記ＲＦＩＤチップ（５０）から測定装置（２０）へ無線接続により読み取られることを特徴とする、請求項１ないし６いずれかのスタイラスを備えた測定機器（１０）。
【請求項８】
請求項７で規定された前記測定機器（１０）の曲げ特性データを考慮に入れる、次のステップを備えた方法：
ＲＦＩＤチップ（５０）からスタイラスを特性化するデータを読むこと、
前記スタイラスを特性化するデータをコンピューター（３０）に送信すること、及び、
前記コンピューター（３０）によって測定データを評価するとき、前記スタイラスを特性化するデータを考慮に入れること。
【請求項９】
前記曲げ特性化データは、測定装置によって読まれる請求項８の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ）に関するものであり、とりわけ、本発明は、電波方式認識（Ｒａｄｉｏ Frequency Identification：以下、ＲＦＩＤという。）チップを一体化したスタイラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
経済的理由により、製造工程や測定工程における自動化が日に日に進んでいる。
【０００３】
校正装置によりスタイラス（Ｔａｓｔｓｔｉｆｔｅｎ）の曲げ特性やねじれデータを測定するための方法は、既に、本出願人により特許文献１及び２のなかに詳細に記載されている。
【特許文献１】ヨーロッパ特許ＥＰ１２４８０７３Ｂ１号公報
【特許文献２】日本国特開２００２−３１０６３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特別なスタイラスを使用する特殊な測定工程は、それらのスタイラスの曲げ特性（Ｂｉｅｇｅｋｅｎｎｚｅｉｃｈｎｕｎｇ）やねじれ（Ｖｅｒｂｉｅｇｕｎｇ）を必要とし、製造者の明細データである特性データ又はエラーデータから得ることができる。今日、そのようなエラーデータは、多くの場合、測定工程を評価するときに、手作業により統合されている。そのような工程は、多くの測定が扱われる場合、非常に時間とコストのかかるものである。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、測定工程を自動化し、これにより、収益性を向上させる測定装置と測定方法を利用可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、ＲＦＩＤチップを一体化したスタイラスにより実現される。
【０００７】
さらなる発明の有利な態様は、従属請求項において与えられる。
【０００８】
本発明の最初の形態に関していえば、スタイラス（２）は、第１端部（Ｅ１）と第２端部（Ｅ２）とを有する軸（Ｓ）を備え、前記軸（Ｓ）は第１端部（Ｅ１）に接触素子（３）を備え、前記第２端部（Ｅ２）がホルダー（１）の中に配置され、前記スタイラス（２）がＲＦＩＤチップ（５０）を備えている。
【０００９】
スタイラスは、好ましくは、測定機器の一部分を構成しており、そのような測定機器のための基準（Ｋｒｉｔｅｒｉｅｎ）に適合する寸法（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｉｅｒｕｎｇｅｎ）と材料特性（Ｍａｔｅｒｉａｌｅｉｇｅｎｓｃｈａｆｔｅｎ）を備えている。スタイラスは、好ましくは、円柱形又は円筒形であり、第１端部（Ｅ１）において先細体又はハンドル（Ａｎｆａｓｓｕｎｇ）を備えている。先細体又はハンドルもまた円柱形又は円筒形である。第２端部は、第１端部から最も遠ざかった端部であるが、好ましくは、この第２端部において、スタイラスは切頭形状をなしている。
【００１０】
スタイラスを収納するホルダーは、好ましくは、鉄やチタンなどで製作される。スタイラスの軸は、スタイラスの中央部を構成しており、好ましくは、超硬合金、セラミック（多結晶または単結晶構造の窒化物系、酸化物系、炭化物系、ホウ化物系、フェライト系、シリコン系、またはそれらの化合物を含む上位概念（ｕｂｅｒｇｅｏｒｄｎｅｔｅｒ  Ｂｅｇｒｉｆｆ）で提示される）又は繊維強化プラスチック等により製作される。
【００１１】
スタイラスの第１端部において、好ましくは、球状体（止め穴がある球形、半球、全球を含む上位概念で提示される）の接触素子が装着されている。その球状体は、好ましくは、超硬合金、セラミックス（多結晶または単結晶構造の窒化物、酸化物系、炭化物系、ホウ化物系、フェライト系、シリコン系、またはそれらの化合物を含む上位概念で提示される）、又は、ダイアモンドで製作される。球状体であることは、本発明にしたがって提案される測定機器にとって好適である。接触素子は、後に測定過程において、検査又は測定される物体（Ｇｅｇｅｎｓｔａｎｄ）又は対象物に添って接触するものである。力と相関する曲げカーブ（Ｂｉｅｇｅｋｅｎｎｌｉｎｉｅｇｅｎ）や外面的形態（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｓｃｈｅ）のデータは、接触素子と、スタイラス、すなわち、測定中、考慮すべきエラー偏差（Ｆｅｈｌｅｒａｂｗｅｉｃｈｕｎｇｅｎ）を与えているスタイラスを特性づけるデータから知られるものである。
【００１２】
例えば、曲げカーブや外面的形態データのようなスタイラスを特性づけるデータは、例えば、本願出願人による先の出願（ヨーロッパ特許公報第１２４８０７３Ｂ１号公報）に提示されているように、校正装置の手段による測定方法において定義されている。
【００１３】
また、接触端子を備えたスタイラスは、センサーヘッド又は保持装置に埋め込まれている。スタイラスは、好ましくは、このセンサーヘッド又は保持装置に、押し込まれたり、ねじ込まれたり、貼付されたり、又は、その他の方法でロックされる。すなわち、保持装置とスタイラスとを堅固で安定な結合をさせることで、測定機器の品質と正確さを保証するものである。
【００１４】
ＲＦＩＤチップは、非接触でデータを読み書き可能なチップであり、トラスポンダーと非接触で照準なし（ｏｈｎｅ  Ｓｉｃｈｔｋｏｎｔａｋｔ）で、データの読み書きを行うことを可能とする。このトラスポンダーは、対象物に取り付けることができ、その結果、トランスポンダーに書き込まれたデータの援助を受け、自動的かつ迅速に識別され位置づけられる。
【００１５】
ＲＦＩＤチップは、ＲＦＩＤマーカー、チップ、タグ、ラベル又は無線マーカーに外被されており、このＲＦＩＤチップを備えたＲＦＩＤシステムのためには、送受信機（いわゆるリーダー）もまた必要であり、また、例えば、パーソナル・コンピューター又はサーバーのようなコンピューターが必要である。
【００１６】
スタイラスを特性づけるデータ、即ち、曲げカーブや外面的形態のデータ、その他、軸の長さ、球の直径、球表面の平滑度等のような外面的形態データ、軸や球体の材料に関する詳細は、書込装置により、ＲＦＩＤチップに格納することができる。
【００１７】
本発明による後の工程において、これらのデータは、本発明のスタイラスを含む測定機器の読出装置により読まれ、各々の測定時に考慮（Ｂｒｕｃｋｓｉｃｈｔｉｎｇｅｎｓ）される。スタイラスを特性化するデータは、測定機器の読出装置を介して自動的に読み出されるので、スタイラスを特性化するデータを、非常に労力をかけて手動入力する必要はもはやなくなる。
【００１８】
本発明のさらなる形態によれば、好ましくは、ＲＦＩＤチップは、スタイラスのホルダの表面又は内部に取り付けられる。
【００１９】
ＲＦＩＤチップは、好ましくは、スタイラスの凹部に埋め込まれるように、スタイラスに取り付けられる。同様に、ＲＦＩＤチップは、スタイラスの内部に置かれるか、又は、ある種のマーカーとしてスタイラスに対し接着されることが考えられる。これにより、ＲＦＩＤチップは、スタイラスに堅固に接続され、ＲＦＩＤチップがスタイラスから分離されたり紛失されることなく測定中に問題が発生しないように保証される。
【００２０】
本発明の更なる形態によれば、好ましくは、ＲＦＩＤチップは、スタイラス（２）の軸（Ｓ）の第２端部（Ｅ２）に取り付けられる。第２端部（Ｅ２）は、スタイラス（２）の端部であり、測定機器の保持装置にホルダーで押し込まれたり、ねじ込まれたり、貼付されたりされる。このような端部は、接触素子（３）から最も遠部にあり、スタイラスの測定工程の間、ＲＦＩＤチップを読み込んでいるとき、エラーがより起こりにくいように保証される。
【００２１】
本発明の更なる形態によれば、好ましくは、スタイラスを特性化するデータ、即ち、力と相関する曲げカーブや外面的形態のデータが、ＲＦＩＤチップに格納され、又は格納されることができる。そのようなデータは、好ましくは、曲げ特性データ（Ｂｉｅｇｅｋｅｎｎｚｅｉｃｈｎｕｎｇｓ-Ｄａｔｅｎ）とすることができる。そのようなデータは、好ましくは、測定中に力Ｆをかけられることにより生じるスタイラスの変形に対応する、スタイラスのエラー値に関する情報を提供するデータを意味する。測定された曲げカーブは、校正装置（Ｅｉｃｈｖｏｒｒｉｃｈｔｕｎｇ）により、ＲＦＩＤチップに格納される。これらの力と相関する曲げカーブや外面的形態のデータを、後に測定評価を行うときに考慮することで、実際の測定データを取得し、測定の不確かさを減少することができる。
【００２２】
本発明の更なる形態によれば、好ましくは、スタイラスの外面的形態のデータは、ＲＦＩＤチップに格納される。力と相関する曲げカーブとは、好ましくは、力Ｆをかけられることによる測定中のスタイラスの変形に対応する、スタイラスのエラー値に関する情報を提供するデータを意味する。測定された、力と相関する曲げカーブは、力に関する最大のエラーとしてＲＦＩＤチップに格納される。
【００２３】
本発明の目的は、上述の請求項で規定されるスタイラスを含む測定機器（１０）により達成される。測定装置（２０）への、いわゆる無線接続により、曲げ特性データは、ＲＦＩＤチップ（５０）から読み出される。
【００２４】
測定機器とは、好ましくは、測定対象物の長手方向又は縦方向の偏差（Ａｂｗｅｉｃｈｕｎｇｅｎ）及び寸法（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を確立するための装置を意味する。
【００２５】
本発明の更なる形態によれば、力と相関する曲げカーブや外面的形態のデータは、測定装置によって、無線接続を経て、ＲＦＩＤチップから読み込まれることが好ましい。測定装置は、ＲＦＩＤチップからデータを読み取ることを可能とするため、いわゆるリーダーと呼ばれる送受信ユニットを備えることが好ましい。
【００２６】
本発明の更なる形態によれば、好ましくは、接触素子は球状体をなしている。球状体は、好ましくは、接着（Ｋｌｅｂｓｔｏｆｆ）、溶着（Ｌｏｔｖｅｒｆａｈｒｅｎ）、圧着（Ｋｌｅｍｍｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）等により、堅固にスタイラスに取り付けられている。球状体の形状が好ましいのは、製造者明細データを利用することができるからであり、また、球体の形状が、測定にとってより有効であることが証明されているからである。
【００２７】
本発明の目的は、また、本発明のスタイラス（図１参照、１参照）の測定機器（図１参照）の曲げ特性データを取り込む手法により達成されるが、その方法は、次の工程を備える。
ＲＦＩＤチップ（５０）からスタイラスを特性化するデータを読み出すこと。
スタイラスを特性化するデータをコンピューター（３０）に送信すること。
コンピューター（３０）により測定値を評価するときスタイラスを特性化するデータを考慮すること。
【００２８】
スタイラスを特性化するデータ、ここでは、スタイラスに取り付けられているＲＦＩＤチップに格納され、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータであることが好ましいが、これらのデータを読み取る工程において、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータが得られることになる。それらのデータは、ＲＦＩＤチップから、適当な機器、好ましくは、対応する送受信ユニット（リーダー）を備えた測定装置により読み取られることになる。測定装置は、適切な無線信号により、ＲＦＩＤチップと無線通信接続状態を作り出し、好ましくは、ＲＦＩＤチップから、好ましくは、スタイラスや接触素子に関する、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータを読むことができる。
【００２９】
力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータをコンピューターに送信する工程において、スタイラスについての力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータは、好ましくは、無線やデータケーブル、又は、データ接続を介して、コンピューター好ましくは、パーソナルコンピューターやサーバーに伝送される。コンピューターは、測定データを評価するものである。そのようなコンピュータは、好ましくは、対応する測定機器の機能を管理又は制御する役割を果たす処理装置である。
【００３０】
コンピューターによって測定データを評価するときに、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータを考慮する工程においては、好ましくは、測定装置に接続されたパーソナル・コンピューターによって測定結果を評価するとき、ＲＦＩＤに格納された、スタイラスについての、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータを、測定データを評価するときに考慮する。即ち、スタイラスの、対応するエラー値は、測定データを評価するときに考慮される。
【００３１】
本発明の更なる形態によれば、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータは、測定装置によって読まれることが好ましい。既に説明したように、この測定装置は、好ましくは、ＲＦＩＤチップに格納された、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータを、読み取ることができる送受信ユニットを備えている。
【００３２】
測定機器は、複数の保持装置を備えることが好ましく、ここでは、ＲＦＩＤチップを一体化したスタイラスが、それぞれの保持装置に挿入され、接触素子が、先に記した通り、スタイラスに取り付けられている。発明に関する方法に関し、好ましくは、それぞれのスタイラスの、力と相関する曲げカーブと外面的形態のデータは、全体の測定システムの測定装置に送信され、コンピューターにより評価され、それぞれの測定結果において考慮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
本発明の先述の発明の実施形態は、図面を参照し次により詳細に説明される。
【００３４】
図１には、ＲＦＩＤチップを一体化した本発明によるスタイラス２の上面図が示されている。
【００３５】
スタイラス２は、第１端部Ｅ１と第２端部Ｅ２とを有する軸Ｓを備えている。スタイラス２の軸Ｓの外形形態は円柱状又は円筒形であり、その第１端部Ｅ１は先細（ｔａｐｅｒｅｄ）の円柱端部を備え、その上に、測定の間、測定対象物に接触する球状体である接触素子３が接着されている。
【００３６】
スタイラス２の第２端部Ｅ２は切頭体形状（ｆｒｕｓｔｕｍ−ｓｈａｐｅｄ  ｆｏｒｍ）をしており、第２端部Ｅ２の端部には穴形状の凹部を備え、本発明によるＲＦＩＤチップ５０が接着されている。
【００３７】
スタイラス２の第２端部Ｅ２がホルダー１に導入されている。ホルダー１は円筒形の凹部を備えている。スタイラス２の軸Ｓとホルダー１との間の接合は、接着、ハンダ・プロセス、焼き嵌め、圧着、又はそれらの組み合わせにより行われる。スタイラス２とホルダー又はセンサーヘッド１の間の接合はねじによる接合である。
【００３８】
スタイラス２は、本実施形態では、次のようなパラメーターを持つ。ホルダー１は、ＤＩＮ  １．４３０５に従った鉄で作られ、スタイラス２の軸Ｓは、超硬金属で作られ、球体３は、ルビーで作られる。
【００３９】
スタイラス、接触素子及びホルダーの全体の長さは、本実施形態では、３０．５ｍｍである。
【００４０】
接触素子の球体は、０．０２μｍの表面粗度である。
【００４１】
３つの測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、図２に示す通り、既に、図１に示したようなホルダー１と接触素子３とを有するスタイラス２を備えている。スタイラス２は、各測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれの保持装置１１に押し込まれている。
【００４２】
また、図２には、測定機器アクチュエーター４０、測定装置２０及びコンピューター３０が示されている。測定機器アクチュエータ４０は、測定対象物６０に接触させるため、測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃを作動させるものである。
【００４３】
スタイラスを特性化するデータを考慮する手法（とりわけ、測定機器の曲げ特性のデータが、図２によって解説されている。
【００４４】
スタイラスを特性化するデータは、校正装置の方法によって確立されているが、それは、特許文献１（ＥＰ  １２４８０７３  Ｂ１）により既に詳述されているので、ここでは詳細は省略する。
【００４５】
最初に、測定機器１０の使用者は、個々の測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃに対応する各々の保持装置１１に、スタイラス２を装着する。スタイラス２は、個々の測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれの保持装置１１に押し込まれる。
【００４６】
それぞれの測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、ルビーで製作された接触素子３を備えているが、接触素子３は、図１で既に記述された特性データ（最大直径偏差、最大寸法偏差、粗さ）を有している。
【００４７】
ＲＦＩＤチップ５０は、マーカーとして、各スタイラス２の第２端部Ｅ２に固定されている。
【００４８】
各々ＲＦＩＤチップ５０を備えた各々のスタイラス２が、各々の測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの保持装置１１に導入されると、使用者は、コンピューター３０により測定装置２０を動作させる。
【００４９】
この測定装置２０は、送受信ユニットを備えており、いわゆる無線周波数波７０（ＲＦＩＤ）により、測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃのそれぞれのＲＦＩＤチップ５０との間で無線伝送を確立し、ＲＦＩＤチップ５０に格納された曲げ特性データを読み出すようになっている。
【００５０】
各スタイラス２と接触素子３の曲げカーブや外面的形態のデータなどのような、スタイラスを特性化するデータは、測定を評価する時点でパーソナル・コンピューター３０に格納されている測定の評価プログラムを使用して、測定データを評価するときにスタイラスを特性化するデータに相当するデータを考慮する目的で、測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの個々のＲＦＩＤチップ５０に格納されている。測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃのスタイラス及び接触素子の直径や形状が関係する偏差が、これらスタイラスを特性化するデータに収められている。
【００５１】
測定装置２０が、測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃの個々のＲＦＩＤチップ５０からスタイラスを特性化するデータを読むやいなや、これらのデータは、パーソナル・コンピューター３０に送られる。このパーソナル・コンピューター３０は、これらのデータと、測定機器１０ａ、１０ｂ、１０ｃへの結線Ｖを経由して取り込まれた測定データとを、ともに考慮に入れる。このようにして、たとえば、コンピューターが、結線Ｖ経由で、測定対象物６０において０．５ｍｍの測定値を測定し、曲げ特性の誤差が＋０．０１ｍｍである場合、測定値の測定評価プログラムは実際の測定値を０．５１ｍｍに修正する。
【００５２】
本発明による測定機器と方法によって、スタイラスにＲＦＩＤチップを一体化したことで、効率よくシンプルに多くの測定装置のスタイラスと接触素子の特性データをパーソナルコンピューターに接続された測定装置に送り込むことができる。その後、コンピューターの測定評価プログラムにより、パーソナルコンピュータが、曲げ特性の値を考慮して、測定結果の測定値を修正する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のＲＦＩＤを一体化したスタイラス２の上面図である。
【図２】ＲＦＩＤチップを一体化した複数の測定装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・ホルダー  ２・・・スタイラス  ３・・・接触素子  Ｓ・・・スタイラスの軸  Ｅ１・・・第１端部  Ｅ２・・・第２端部  １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・測定機器  ２０・・・測定装置    ３０・・・コンピュータ  ４０・・・測定機器アクチュエータ  ５０・・・ＲＦＩＤチップ  ６０・・・測定対象物  ７０・・・無線周波数波
Ｖ・・・コンピュータ３０から測定機器１０へのデータ結線
【図１】
2008026324.tif 000003
【図２】
2008026324.tif 000004