(57)【要約】【課題】より高精度、より簡便に構成可能な三次元座標測定機ゲージを提供するとともに、当該三次元座標測定機ゲージを用いた精度評価方法を提供する。【解決手段】  基板３の表面に固定された第１の球体４及び第２の球体５と、前記基板３の表面から突出して設けられた第１の柱７上に固定された第３の球体６と、を備えることにより三次元座標測定機を精度評価するための三次元座標測定機ゲージ１を構成する。【選択図】図２
2012058057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元座標測定機の精度を評価するためのゲージであって、
上面が平坦な基板と
前記基板の上面に配置される第１の球体列と、
前記基板の上面に対して傾斜して配置される第２の球体列と、を備える、ことを特徴とする三次元座標測定機ゲージ。
【請求項２】
前記基板は矩形平板からなり、前記第１の球体列は前記基板の一辺に沿って配置され、前記第２の球体列は前記基板において平面視対角線上に配置される、ことを特徴とする請求項１に記載のゲージ。
【請求項３】
第３の球体列が前記基板の上面に、前記第1の球体列と直交して配置される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のゲージ。
【請求項４】
前記第３の球体列は前記基板の他の一辺に沿って配置され、前記第１の球体列と長さが異なることを特徴とする請求項３に記載のゲージ。
【請求項５】
前記第1の球体列、第２の球体列及び第３の球体列は相互に交差して、第１の球体を共有する、ことを特徴とする請求項４に記載のゲージ。
【請求項６】
前記第1の球体列は第1の球体Ａと第２の球体Ｂとを備え、
前記第２の球体列は前記第1の球体Ａと第３の球体Ｅとを備え、
前記第３の球体例は前記第1の球体Ａと第４の球体Ｄとを備え、
更に前記第1の球体Ａと第５の球体Ｃとを備えてなる第４の球体列を備え、該第４の球体列は前記基板に対して、前記第２の球体列と異なる方向に傾斜している、ことを特徴とする請求項４に記載のゲージ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のゲージを用いて得られる三次元座標測定機の誤差を、予め定められた長さと許容誤差との関係に照らすことによって前記三次元座標測定機の精度を評価する精度評価方法であって、
（１）前記三次元座標測定機へ前記ゲージを固定して、各球体列に含まれる球体間の長さを該三次元座標測定機の出力として求めるステップと、
（２）求められた球体間の長さを予め用意された基準値と比較し、第１の誤差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップ（２）で演算された誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
【請求項８】
前記三次元座標測定機に対する設置姿勢を変更して請求項７に記載のステップ（１）及びステップ（２）を繰返し、
演算された誤差の中から、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定される方向Ｖ１〜Ｖ７に対応する方向を有する第１〜第７方向別誤差を抽出するステップと、
該第１〜第７方向別誤差を用いて前記三次元座標測定機を精度評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元座標測定機用ゲージ及びその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、様々な精密部品の品質検査において三次元座標測定機が活用されている。また、近年の精密部品の高品質化に伴い、品質検査に対する高精度化の要請が高まってきている。
このような要請に応えるべく、特許文献１には、ブロックゲージの表面に球体を固定したゲージ、及び、当該ゲージの使用方法が開示されている。また、特許文献２には、高さの異なる球が保持された基体からなる座標測定装置用の検査体が開示されている。
本件発明に関連する従来技術を開示する特許文献３も参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８０１０３号公報
【特許文献２】特開平２−６７９０２号公報
【特許文献３】特開２００３−３０２２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三次元座標測定機を用いて測定する精密部品として、高さを持つ部品も多く取り扱われる。したがって、三次元座標測定機の精度評価に関しても、高さ方向の精度評価も要求されている。
一方、特許文献２のように、様々な精度評価を可能にするためゲージを構成する部品点数が多くなれば、部品間のずれが発生し易くなり、精度評価の信頼性が低下することが考えられる。
また、ＪＩＳ規格として、三次元座標測定機の精度試験方法を定めたＪＩＳ  Ｂ  ７４４０が設けられている。しかしながら、当該試験を行うに際し、ゲージを一定温度にするための前準備や検査方法に長時間を要する等、簡便に試験を行うことができないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねてきた結果、ＪＩＳ規格に近い評価が可能な、より高精度、より簡便な三次元座標測定機の精度評価を可能にすべく、本発明に想到した。
即ち、この発明の第１の局面は次のように規定される。
三次元座標測定機の精度を評価するためのゲージであって、
上面が平坦な基板と
前記基板の上面に配置される第１の球体列と、
前記基板の上面に対して傾斜して配置される第２の球体列と、を備える、ことを特徴とする三次元座標測定機ゲージ。
【０００６】
このように規定される第１の局面の三次元座標測定機（以下、単に「測定機」ということがある）ゲージによれば、一つの基板に２つの球体列が配置されるので、三次元座標測定機へ一旦基板をセットすれば、ゲージをセットした状態で、少なくとも第１の球体列と第２の球体列の配置の方向に対して座標の精度評価が可能となる。
測定装置に対するゲージのセットの容易性から、基板は矩形平板状とすることが好ましく、この場合、第１の球体列を基板の一辺に沿って配置し、第２の球体列は基板において平面視対角線上に配置することが好ましい（第２の局面）。
測定装置に対してゲージのセットが容易になることに伴い、ゲージの姿勢を変化させることで、より多くの方向若しくは位置、更には同方向及び同位置において多数のデータの測定が可能となり、精度評価の信頼性が向上する。
【０００７】
ゲージをセットした状態でより多くの方向の精度評価を行うためには、球体列の数を増大させればよい。
ただし、球体の数が増えると測定機のプローブの移動が規制される。本発明者の検討によれば、球体列は２〜５個程度とすることが好ましい。
既述の第1及び第２の球体列の存在下、第３の球体列は前記基板の上面に、前記第1の球体列と直交して配置されることが好ましい（第３の局面）。
ゲージの姿勢を変化させ、かつより多くのデータを容易に得る観点から、基板を矩形平板状とし、その一辺に沿って第1の球体列を配置し、他の辺（第１の辺に直交するもの）に沿って第３の球体列を配置し、第３の球体列の長さを第1の球体列の長さと異なるものとすることが好ましい（第４の局面）。
【０００８】
各球体列は少なくとも２つの球体を備え、この２つの球体により球体例の始点と終点とが定まる。
各球体列は１つ又は複数の球体を共有することができる。
各球体列をそれぞれリテーナにセットし、このリテーナを基板へ固定する構成を採用することもできる。リテーナ内に多数の球体を配置することにより、精度評価用に多くのデータを獲得可能となる。
リテーナを基板に固定する際に、リテーナにストレスがかからないようにすることが好ましい。標準器となるリテーナにストレスがかかるとリテーナが歪み、球体間の距離に変化が生じるからである。
【０００９】
基板の上面に沿った球体列と基板の上面に対して傾斜して配置される球体列を有する基板を回転させれば、任意の方向において長さの精度評価正が可能となる。
従って、この発明の他の局面は次のように規定される。
上記で説明したゲージを用いて得られる三次元座標測定機の誤差を、予め定められた長さと許容誤差との関係に照らすことによって前記三次元座標測定機の精度を評価する方法であって、
（１）前記三次元座標測定機へ前記ゲージを固定して、該三次元座標測定機の出力に基づき各球体列に含まれる球体間の長さを特定するステップと、
（２）特定された球体間の長さを予め用意された基準値と比較し、第１の誤差を演算する演算ステップと、
前記演算ステップ（２）で演算された誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評価するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
【００１０】
基板を様々な姿勢に変化させれば、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定される方向Ｖ１〜Ｖ７に対応する方向の長さの精度評価が可能となる。
そこでこの発明の他の局面は次のように規定される。即ち、
前記三次元座標測定機に対する設置姿勢を変更して上記に記載のステップ（１）及びステップ（２）を繰返し、
演算された誤差の中から、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定される方向Ｖ１〜Ｖ７に対応する方向を有する第１〜第７方向別誤差を抽出するステップと、
該第１〜第７方向別誤差を用いて前記三次元座標測定機の精度を評するステップと、
を含むことを特徴とする三次元座標測定機の精度評価方法。
【００１１】
ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定される方向Ｖ１〜Ｖ７に対応する方向の長さを効率よくかつ正確に精度評価できるゲージとして、下記を提案する。
即ち、第４の局面に規定のゲージであって、
前記第1の球体列は第1の球体Ａと第２の球体Ｂとを備え、
前記第２の球体列は前記第1の球体Ａと第３の球体Ｅとを備え、
前記第３の球体例は前記第1の球体Ａと第４の球体Ｄとを備え、
更に前記第1の球体Ａと第５の球体Ｃとを備えてなる第４の球体列を備え、該第４の球体列は前記基板に対して、前記第２の球体列と異なる方向に傾斜している。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定される方向Ｖ１〜Ｖ７を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施例の三次元座標測定機ゲージを用いた精度評価装置の構造を示すブロック図である。
【図５】同じく精度評価装置の動作を説明するフローチャートである。
【図６】実施例の三次元座標測定機ゲージの姿勢を示す模式図である。
【図７】基準長さと測定長さとの差（誤差）に基づく評価基準を説明する図である。
【図８】三次元座標測定機ゲージの他の姿勢を示す模式図である。
【図９】三次元座標測定機ゲージの他の姿勢を示す模式図である。
【図１０】他の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。
【図１１】第１の架台の構成を示す断面図である。
【図１２】第２の架台の構成を示す断面図である。
【図１３】図３の三次元座標測定機ゲージを球体列の観点から説明するための図である。
【図１４】他の実施例の三次元座標測定機ゲージの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
この発明の実施の形態の三次元座標測定機ゲージを説明する。
図２に本発明の三次元座標測定機ゲージ１の概略構成を示す。
図２に示すように、この三次元座標測定機ゲージ１は、基板３、第１の球体Ａ、第２の球体Ｂ、第３の球体Ｅ及び第１の柱７を備える。
基板３は球体及び柱を保持する機械的強度を備え、三次元座標測定機にセットしたときの安定性を確保できれば、その形状は特に限定されるものではない。精度評価作業を行う際の取り扱い性から平板矩形状であることが好ましい。
各球体の形状は、三次元測定機のプローブが任意の方向からその任意の表面に接触可能としてその中心位置を正確に特定可能であれば、任意に設計可能であるが、真球とすることが好ましい。その大きさも任意に設計可能であるが、１０〜３０ｍｍ程度とすることが好ましい。
柱は球体を基板から離れた位置で安定して保持できるものであれば、その形状は特に限定されるものでない。実施例では矩形柱状のものを採用したが、その断面形状は円形、楕円形、矩形以外の多角形形状を採用可能である。また断面形状をその軸方向で変形することもできる。中空の柱を用いることもできる。
球体を基板から離れて保持できれば、柱の代わりに基板表面に任意形状の隆起物（例えばこぶ状のもの）を設け、その隆起物の任意の点、好ましくは頂上部に球体をセットしてもよい。
換言すれば、柱は、球体を基板表面上の所定の位置に安定して固定する手段である。
【００１４】
第１の球体Ａ及び第２の球体Ｂは、基板３の表面に固定される。第１の球体Ａ及び第２の球体Ｂの位置は特に限定されないが、基板３の一辺に沿って配置されることが好ましく、さらには、隣り合う角部に位置することが好ましい。
また、第３の球体Ｅは、基板３表面から突出して設けられた第１の柱７上に固定される。このような三次元座標測定機ゲージ１とすることにより、平面における長さを精度評価できるとともに、高さ方向の精度評価も行うことが可能となる。この三次元座標測定機ゲージ１において、後述する第４の球体Ｄを備えた場合、第３の球体Ｅは、第１の球体Ａと第２の球体Ｂとを結ぶ第１の直線と、第１の球体Ａと第４の球体Ｄとを結ぶ第２の直線によって挟まれる第１の領域に位置することが好ましく、さらには、第２の球体Ｂと第４の球体Ｄとを結ぶ第３の直線上に位置することが好ましい。
【００１５】
上記三次元座標測定機ゲージ１は、第４の球体Ｄ、第５の球体Ｃ及び第２の柱を備えていても良い。
第４の球体Ｄは、基板３の表面上に固定されることが好ましい。また、第４の球体Ｄの位置は特に限定されないが、第１の球体Ａと第２の球体Ｂとを結ぶ第１の直線と、第１の球体Ａと第４の球体Ｄとを結ぶ第２の直線とが直交するよう配置されることが好ましく、さらには、基板３の一辺に沿って配置されることが好ましい。また、第１の直線の長さと第２の直線の長さとが異なるよう、第４の球体Ｄを配置することが好ましい。このように異なる長さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
【００１６】
第５の球体Ｃは、基板３表面から突出して設けられた第２の柱上に固定される。第５の球体Ｃの位置は特に限定されないが、上記第１の直線の延長線と第２の直線の延長線によって挟まれる第２の領域に位置し、かつ第１の球体Ａと第３の球体Ｅとを結ぶ仮想延長線上から外れた位置に位置することが好ましく、さらには、第１の球体４が位置する角部の対角に当たる角部に位置することが好ましい。また、第１の柱７の高さと第２の柱の高さとが異なることが好ましい。このように異なる高さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
【００１７】
上記基板、球体及び柱は、熱膨張係数が低い材料で形成されることが好ましく、更には、熱膨張係数が０．０５以下である材料で形成されることが好ましい。かかる材料として、例えば新日鉄株式会社の提供する商標名（ＮＥＸＣＥＲＡ）を用いることができる。この材料は室温においてその熱膨張係数が実質的にゼロとなる。熱膨張係数が低い材料を用いれば、温度による三次元座標測定機ゲージの温度膨張を考慮する必要がなく、当該ゲージを一定温度にするための温度慣らし等の前準備に要していた時間が不要となり、精度評価作業に要する時間が短縮できるからである。また、三次元座標測定機ゲージが低熱膨張係数の材料で構成されれば、当該ゲージ内の構成部位における温度の差や、一定温度であっても発生する不均一な温度膨張が発生することなく、極めて高い形状保持性能を有するゲージを得ることができるため、精度評価の信頼性が向上する。
勿論、使用温度における熱膨張係数（好ましくは３次元方向において）が正確に特定される材料であれば温度補正が可能であるので、０．０５を超える熱膨張係数を有する材料を用いることが可能である。
【００１８】
図３に、本発明の他の実施の形態の三次元座標測定機ゲージ２０の概略構成を示す。図３において、図２と同一の要素には同一の符号を付して、その説明を部分的に省略する。
図３に示す三次元座標測定機ゲージ２０は、基板３、第１の球体Ａ、第２の球体Ｂ、第３の球体Ｅ、第４の球体Ｄ、第５の球体Ｃ、第１の柱７及び第２の柱２３を備える。
この三次元座標測定機ゲージ２０において、基板３は、平面矩形状に形成される。基板を矩形状とすることにより、精度評価作業を行う際に取り扱い性が向上する。
【００１９】
第１の球体Ａは、基板３の表面上、第１の角部に固定される。また、第２の球体Ｂは、基板３表面上、第１の角部と隣り合う第２の角部に固定される。
第４の球体Ｄは、第１の球体Ａと第２の球体Ｂとを結ぶ第１の直線と、第１の球体Ａと第４の球体Ｄとを結ぶ第２の直線とが直交するよう、基板３の一辺に沿って配置される。第１の直線の長さと第２の直線の長さは異なることが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ２０では、第２の直線が、第１の直線の２分の１の長さになるよう、第４の球体Ｄを配置している。このように、異なる長さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
【００２０】
第３の球体Ｅは、基板３の表面から突出して設けられた第１の柱７上に固定される。第３の球体Ｅは、上記第１の直線と第２の直線によって挟まれる第１の領域に位置することが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ２０において、第３の球体Ｅは、第２の球体Ｂと第４の球体Ｄとを結ぶ第３の直線上に位置する。
【００２１】
第５の球体Ｃは、基板３の表面から突出して設けられた第２の柱２３上に固定される。また、第５の球体Ｃは、上記第１の直線の延長線と第２の直線の延長線によって挟まれる第２の領域に位置することが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ２０において、第５の球体Ｃは、第１の球体Ａが位置する第１の角部の対角にあたる第３の角部に位置する。第１の柱７の高さと第２の柱２３の高さは異なることが好ましく、この三次元座標測定機ゲージ２０では、第２の柱２３が、第１の柱７の２倍の高さになるよう構成している。このように、異なる高さに対応した精度評価を行えば、精度評価の信頼性が向上する。
【００２２】
この三次元座標測定機ゲージ２０を用いれば、精度評価の際、当該ゲージ２０を９０度ずつ回転させた４姿勢で測定することにより、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定されるＶ１〜Ｖ７の方向に相当する長さをそれぞれ複数回測定することが可能となる。このように、精度評価作業の際の位置変えの回数を少なくできるとともに、一方向に対して複数回の測定に基づき精度評価することが可能となるため、より簡便、より高精度に精度評価を実施することが可能である。
【００２３】
次に、図３の三次元座標測定機ゲージ２０を用いた精度評価方法を説明する。
図４は精度評価装置３００を示すブロック図であり、図５は精度評価方法を示すフローチャートである。図６は精度評価実行時のゲージ２０の姿勢を示す。
この精度評価装置３００は３つのメモリ３１、３２、３３を備える。基準データメモリ３１は、定められた手法によって測定されたゲージ２０の各球体の中心の座標、中心間距離、及び方向を保存する。この座標は例えば独立行政法人つくば産業技術総合研究所の計測標準総合センターによる精密な計測により得られるものである。ゲージ２０の原点は任意に設定可能であるが、例えば、第１の球体（図６でＡ）の座標を原点とすることができる。
【００２４】
各球体間の方向には、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定されるＶ１〜Ｖ７の方向に対応するものと、対応しないものとがある。
これらの関係を表１に表わした。
【表１】
2012058057.tif 000003
【００２５】
測定データメモリ３２には、精度評価対象となる三次元座標測定機により測定したゲージ２０の各球体の座標が保存される。この実施例では、ゲージ２０の基板の中心を回転中心として基板を９０度回転させたときの４つのポジション（姿勢）において各球体の中心の座標が保存される。座標の原点は基準データメモリに保存される基準データと一致させることが好ましい。
長さ演算部３６は測定データメモリ３２に保存された各球体の中心の座標に基づき、各球体間の長さを演算する。演算された長さは、測定長さとしてその方向とともに球体間長さ・方向保存部３９に保存される。
【００２６】
各ポジションにおける当該測定長さと方向とを、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定されるＶ１〜Ｖ７の方向に対応付けて、表２〜表５に示す。
【表２】
2012058057.tif 000004
【００２７】
【表３】
2012058057.tif 000005
【００２８】
【表４】
2012058057.tif 000006
【００２９】
【表５】
2012058057.tif 000007
【００３０】
誤差演算部４１は同一の球体間における基準長さと測定長さとの差を誤差として演算する。演算結果は各測定長さに関連づけて図示しないバッファメモリに保存される。
Ｖ１−Ｖ７抽出部４２は、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０に規定されるＶ１〜Ｖ７の方向に対応する誤差を抽出する。
この抽出のために必要なＶ１〜Ｖ７の方向に関するデータは予め評価データメモリ３３に保存されている。
この例では、ＪＩＳ  Ｂ  ７４４０の規定に基づいて７つの方向を選択しているが、表１〜表５に示す通り、球体間の長さおよびその方向について当該Ｖ１〜Ｖ７以外のデータも蓄積されている。従って、かかるデータを利用して更に精度評価の信頼性を向上させることができる。その場合は、抽出対象データを予め評価データメモリ３３に設定保存しておく。
【００３１】
抽出された誤差データは評価部４３へ送られ、誤差の値が許容範囲内にあるか否かを判断する。
球体間の長さが長くなれば誤差の値も拡大されるので、誤差の値は基準長さとの関係で評価されるべきである。この例では、図７に示す関係を用いて誤差が許容範囲内にあるか否かを評価している。図７において縦軸は誤差（ｍｍ）、横軸は球体間の基準長さ（ｍｍ）をそれぞれ示している。
図７中の直線に挟まれた範囲内の誤差データは許容範囲内（○）、直線から外れているものは許容範囲外（×）と評価することができる。また、直線を中心に一定の範囲帯を任意に設定して、その範囲内データを要注意（△）と評価する事ができる。
この評価の基準（直線の位置、傾き）も予め評価データメモリ３３に保存されており、ユーザにより任意に設定可能である。
評価部４３の評価結果は出力部４７へ送られる。出力部４７は評価結果をディスプレイに表示し、またプリントアウトする。
【００３２】
次に、図５のフローチャートに基づき、実施例の精度評価装置３００の動作の説明をする。
なお、表１に示す基準データは予め取得してあるものとする。
ステップ１では、精度評価対象である三次元座標測定機にゲージ２０を図６のポジションＡの姿勢でセットする。そして、三次元座標測定機を稼働させて球体Ａ〜Ｅの中心位置の座標を特定する（ステップ３）。測定された座標に基づき、球体間の長さを演算し、図示しないバッファメモリに保存する(ステップ５)。同時にステップ７では長さを演算した球体間の方向も特定し、同様に図示しないバッファメモリにその測定長さと関連付けて保存する。
【００３３】
ステップ９では、誤差演算部により球体間における基準長さ（表１参照）と球体間の測定長さとの誤差を演算する。
この実施例では、少なくともＪＩＳ  Ｂ  ７４４０の規定に基づく精度評価と同等程度の精度を確保可能な精度評価方法を提案するものであり、そのためにＶ１〜Ｖ７の方向と同方向の長さ成分を抽出部４２により抽出する（Ｓ１１）。抽出の対象が任意に選択可能であることは既述の通りである。
ステップ１３では、球体間の誤差と基準長さを図７にプロットし、プロットされたデータが図７の一対の直線で囲まれる範囲内に存在するか否かで評価を決定する。
【００３４】
次に基板の中心を中心軸として基板を時計周り方向へ９０度回転させてゲージ２０をポジションＢの状態でセットする（図６参照）。
以下、図５のステップ３〜１３を繰返し、誤差データを収集する。
同様にして、ポジションＣ及びポジションＤにおける誤差データを収集する。
既述の表２〜表５から明らかなように、各ポジションにおいてはＪＩＳ  Ｂ  ７４４０で規定する７方向Ｖ１〜Ｖ７の全てに対応する誤差データが得られるわけではない。しかしながら、４つのポジションで収集したデータを統合すれば、当該Ｖ１〜Ｖ７の全ての方向につき、２以上の誤差データを確保できる。
ここに、例えば三次元座標測定機の回転テーブル上にケージ２０をセットすることにより（回転テーブルの回転中心上にゲージ２０の基板の中心を位置させる）、上記ゲージ２０のポジションを変更することは極めて容易な作業となる。
ゲージ２０の取りうるポジション変化は図６の例に限定されるものではなく、図８に示すように、基板の一つの角部に回転中心を設定することができる。また、図９に示すように、基板の位置を上下方向に変化させることができる。
【００３５】
図１０は他の実施例のゲージ３０を示す。
このゲージ３０は矩形平板状の基板３３、第1の球体列４０及び第２の球体列１４０を備える。
第1の球体列４０は基板３３の一辺に沿って配置される。第１の球体列４０は横断面が一定な長方形のロッド状リテーナ４１を有し、その上面に５つの球体４３−１〜４３−５が等間隔に配置されている。
リテーナの形状及び球体の配設数は任意に設計可能である。
リテーナ４１は第1の架台６０と第２の架台７０の各凹部に載置される。
【００３６】
第1の架台６０はその下面中央に第1の突起６１を有する。第1の突起６１の下端は（基板３３との接触部）は半球状に形成されている。第1の架台６０の側面はテーパ面６３、６４とされ、このテーパ面６３、６４へ固定ロッド６６と可動ロッド６８とが当接する。可動ロッド６８を第１の架台６０側へ突出させることにより、第1の架台６０は基板３３へ固定されることとなるが、その力はリテーナ４１へ何らかからない。符号６５、６７はそれぞれ固定ロッド６６と可動ロッド６８の支持部材である。
【００３７】
第２の架台７０はその下面中央に第１の突起７１及び第２の突起７２を有する。各突起７１、７２の下端は（基板３３との接触部）は半球状に形成されている。第1の架台７０の側面はテーパ面７３、７４とされ、このテーパ面７３、７４へ固定ロッド７６と可動ロッド７８とが当接する。可動ロッド７８を第１の架台７０側へ突出させることにより、第1の架台７０は基板３３へ固定されることとなるが、その力はリテーナ４１へ何らかからない。符号７５、７７はそれぞれ固定ロッド７６と可動ロッド７８の支持部材である。
第1の架台６０の第1の突起６１並びに第２の架台７０の第1の突起７１及び第２の突起７２により、リテーナ４１は安定した状態で基板３３上に載置される。
【００３８】
第２の球体列１４０もその構成は第1の球体列４０と同一であり、同一の要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、図中の符号５０は補助基板であり、第1の柱５１及び第２の柱５３により基板３３に対して傾斜している。第２の球体列１４０はこの補助基板５０に対して固定される。
かかるゲージ３０では、リテーナ４０及び球体のみを熱膨張係数の低い材料で形成すればよい。
かかるゲージ３０を測定機にセットすれば、第1の球体列４０と第２の球体列１４０の並び方法において測定器の座標誤差、即ち側長誤差を測定し、その精度評価を行うことができる。
【００３９】
図１０では、第1の球体列４０及び第２の球体列１４０においてそれぞれの球体をそれぞれのリテーナ４１の上面に固定している。そのため、第1の球体列と第２の球体列とは独立している。
球体列の観点から図３に示すゲージ２０を眺めると、図１３に示すように、第1の球体Ａと第２の球体Ｂとから構成される第1の球体列、第1の球体Ａと第３の球体Ｅとから構成される第２の球体列、第１の球体Ａと第４の球体Ｄとから構成される第３の球体列、及び第1の球体Ａと第５の球体Ｃとから構成される第４の球体列が配置されていることがわかる。
ここに、各球体列において第1の球体Ａが共有されていることがわかる。
【００４０】
図１４は他の実施例のゲージ８０を示す。
このゲージ８０は矩形平板状の基板３３及び球体板９０を備える。
球体板９０は、第１の球体列１００及び第２の球体列１１０を備える。
第１の球体列１００は、球体板９０の上面に等間隔に配置された４つの球体１００−１〜１００−４からなり、また当該第１の球体列１００は基板３３の一辺に沿うよう配置される。
第２の球体列１１０は、第１の球体列１００としての球体１００−１を共有し、当該球体１００−１から等間隔に配置される球体１１０−１〜１１０−３からなる。
球体板９０は、第１の球体列１００及び第２の球体列１１０を一体的に備えることができれば、その形状は特に制限されない。
なお、図中の符号９１及び９３は係止爪であり、球体板９０の一端辺を固定することができる。また、ゲージ８０は、球体板９０を傾斜させるための柱９５を備える。
かかるゲージ８０を測定機にセットすれば、第1の球体列１００と第２の球体列１１０の並び方法において測定器の座標誤差、即ち側長誤差を測定し、その精度評価を行うことができる。
【００４１】
この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が簡便に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００４２】
１  ２０  三次元座標測定機ゲージ
３、３３  基板
４０、１４０  球体列
４１  リテーナ
４３−１〜４３−５、Ａ〜Ｅ  球体
５０  補助基板
７、２３、５１、５３  柱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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