CN101413795B

CN101413795B - 表面构造测量装置、表面构造测量方法和表面构造测量程序

Info

Publication number: CN101413795B
Application number: CN200810168618.3A
Authority: CN
Inventors: 日高宏幸; 小岛司
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2028-07-18
Also published as: US8196457B2; US20090049893A1; EP2017572A3; EP2017572A2; JP4417986B2; JP2009025080A; EP2017572B1; DE602008005368D1; CN101413795A

Abstract

本发明涉及一种用于测量被测物表面构造的表面构造测量装置、表面构造测量方法和表面构造测量程序。一种表面构造测量装置包括显示控制单元，用于显示具有绘图标记的输入区域的绘图标记输入屏。提供输入接受单元，接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记。提供运算单元，基于在输入接受单元接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。

Description

表面构造测量装置、表面构造测量方法和表面构造测量程序

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2007年7月18日提交的在先日本专利申请2007-186904的优先权，其全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本发明涉及一种用于测量被测物表面构造的表面构造测量装置、表面构造测量方法和表面构造测量程序。

背景技术

已知用于测量被测物表面构造的表面构造测量装置。表面构造测量装置用于获取物体(工件)的位移作为测量结果并根据测量结果计算表面构造。在测量中和在表面构造的计算中，需要确定测量机器中固有的参数(设定标记)。总之，表面构造测量装置的设定复杂并难以使用。

专利文件1(JP10-103947A)和专利文件2(JP10-103948A)中公开了具有容易设定的测量条件的表面构造测量装置，能减少设定测量条件中的遗漏和错误。专利文件1中描述的表面构造测量装置显示测量条件可选屏，以便使用者可以在屏上顺次指定测量条件以设置设定标记。专利文件2公开了一种表面构造测量装置，其接收某一测量条件的输入并指定其他非输入测量条件。

另一方面，设定标记可以通过使用者基于绘图标记依照一定标准(例如ISO 1302：2002)来确定。绘图标记包括某些图形和排列在图形中的某些位置上的标记(数字和字符)。在绘图标记中，图形和标记代表各种参数，例如评价曲线的类型、校验方法、评价区域的数量、切断长度、和滤波器类型。总之，使用者需要充分熟悉绘图标记和设定标记之间的关系。因此，基于绘图标记来确定设定标记会引起使用者的输入错误并导致表面构造测量装置的复杂设定。

因此，本发明的目的是提供一种具有改进的便利性和增强的可靠性的表面构造测量装置、表面构造测量方法和表面构造测量程序。

发明内容

本发明提供一种表面构造测量装置，包括：显示控制单元，用于显示具有绘图标记的输入区域的绘图标记输入屏；输入接受单元，用于接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记；和运算单元，用于基于在输入接受单元接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。其中绘图标记包括图形和排列在图形中的标记。

由以上结构，使用者可以直接从例如在本页中描述的绘图标记中把绘图标记输入到绘图标记输入屏。因此，使用者不必充分熟悉绘图标记和测量机器中固有的输入所需参数(设定标记)之间的关系。

显示控制单元可以显示具有相应于绘图标记的设定标记的输入区域的设定标记输入屏。这样，表面构造测量装置可以进一步包括：转换器，用于将输入到绘图标记输入屏中的输入区域的绘图标记转换为相应的设定标记；和显示格式切换器，用于执行屏切换控制，以从绘图标记输入屏切换到设定标记输入屏。输入接受单元也可以接受向设定标记输入屏中所提供的输入区域中输入的设定标记，并且运算单元也可以基于相应于在输入接受单元接受的设定标记的绘图标记，由测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。由这种结构，使用者可以在绘图标记输入屏和设定标记输入屏之间切换，以使用任一习惯的输入，这样能减少输入错误。

根据本发明的表面构造测量装置可以进一步包括：输入条件判定器，用于判定输入值即在输入接受单元接受的绘图标记是否与一定的输入条件相匹配；和报告器，用于当输入值判定为与输入条件不匹配时报告结果。由这种结构，使用者可以从判定信息中意识到输入值中的输入错误并减少输入错误。

根据本发明的表面构造测量装置可以进一步包括向导单元，用于解释绘图标记的内容。由这种结构，使用者可以理解绘图标记的内容并减少输入错误。

显示控制单元可以配置为显示表面构造信息和绘图标记。

本发明还提供一种用于表面构造测量中的表面构造测量方法，包括：显示具有绘图标记的输入区域的绘图标记输入屏；接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记；和基于接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。其中绘图标记包括图形和排列在图形中的标记。

本发明进一步提供一种表面构造测量程序，包括以下计算机可执行步骤：显示具有绘图标记的输入区域的绘图标记输入屏；接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记；和基于接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。

附图说明

图1是表示根据本发明一个实施例的表面构造测量装置的简略结构的立体图。

图2是表示根据本发明一个实施例的运算处理器本体31的结构的方框图。

图3表示在一定标准下规定在表面构造测量中使用的绘图标记。

图4表示在一定标准下规定在表面构造测量中使用的绘图标记。

图5是表示根据本发明一个实施例的表面构造测量装置中的表面构造算术运算的流程图。

图6A和6B表示根据本发明一个实施例的在表面构造测量装置中的标记输入屏的一个示例(绘图标记输入屏51和设定标记输入屏52)。

具体实施方式

本发明的优选实施例将参照附图进行描述。

[表面构造测量装置的结构]

首先参照图1，描述根据本发明一个实施例的表面构造测量装置的简略结构。图1是表示根据本发明一个实施例的表面构造测量装置的简略结构的立体图。表面构造测量装置包括：测量机器本体(测量单元)1；驱动控制器1a，用于驱动控制测量机器本体1并接收来自测量机器本体1的必要测量值；运算处理器2，具有例如基于通过驱动控制器1a接收的测量值来计算表面构造的功能；和打印机2a，用于打印出从运算处理器2接收的信息。测量机器本体1包括：底部3；在底部3上提供的工作台5以在其上接受工件4；位移检测器6，用于检测安装在工作台5上的工件4的表面位移；和操纵这些装置的操纵单元7。

位移检测器6如下配置。即，提供柱状物21位于底部3上并向上延伸。滑块22可向上和向下移动地安装在柱状物21上。臂23安装在滑块22上。臂23配置为可在水平方向上驱动并在顶部包括探针24。通过移动滑块22和臂23并使得探针24与工件4表面相接触，可以获得工件4表面上的位移作为测量数据。

位移检测器6获得的测量数据通过驱动控制器1a被运算处理器2接收，以从其产生工件4的表面构造。运算处理器2包括运算处理器本体31用于执行算术运算，操纵单元32，和显示屏33。运算处理器2配置为能够控制测量机器本体1的运行，如同操纵单元7。

接下来参照图2，描述运算处理器本体31的结构。图2是表示根据本发明一个实施例的运算处理器本体31结构的方框图。

运算处理器本体31主要包括CPU 41、RAM 42、ROM 43、HDD 44、和显示控制器45。在运算处理器本体31中，从操纵单元32输入的编码信息和位置信息可以通过I/F 46a进入CPU 41。CPU 41根据存储在ROM 43中的宏程序和通过I/F 46b来自HDD 44的存储在RAM 42中的各种程序，进行测量执行处理和表面构造算术运算。

CPU 41根据测量执行处理利用I/F 46c通过驱动控制器1a控制测量机器本体1。HDD 44是记录介质，配置为存储各种控制程序。RAM 42用于存储各种程序并为各种处理提供工作区域。CPU 41提供测量结果等等，经由显示控制器45到达显示屏33，在其上显示它们。显示控制器45具有显示标记输入屏的功能(具有绘图标记输入区域的绘图标记输入屏和/或具有设定标记输入区域的设定标记输入屏)。

CPU 41从HDD 44读取各种程序并执行程序以作为测量控制器41a、显示格式切换器41b、输入接受单元41c、输入条件判定器41d、报告器41e、向导单元41f、和运算单元41g。

测量控制器41a基于接受的测量条件控制测量机器本体1。显示格式切换器41b具有执行屏切换控制的功能，用于在绘图标记输入屏和具有相应于绘图标记的设定标记的输入区域的设定标记输入屏之间切换。根据当显示绘图标记输入屏时由显示格式切换器41b执行的屏切换控制，上述显示控制器45将显示从绘图标记输入屏切换到设定标记输入屏，其中，在输入区域输入的绘图标记转换为相应的设定标记。输入接受单元41c接受向提供在输入标记(设定标记或绘图标记)的标记输入屏上的输入区域的输入。

输入条件判定器41d判定输入值即在输入接受单元41c接受的输入标记是否与一定的输入条件相匹配。报告器41e当输入值判定为与输入条件不匹配时报告结果。向导单元41f在显示屏33上显示向导屏以解释绘图标记的内容。

运算单元41g基于在输入接受单元41c接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。

[表面构造测量中的绘图标记]

接下来参照图3和4，描述在一定标准下规定在表面构造测量中使用的绘图标记。表面构造测量中的绘图标记可以以图3中所示的形式表现。图3中的符号a-e和绘图标记A分别表示下面所示的信息段。

符号a：通频带或参考长度，表面构造参数标记及其值。

符号b：当需要多个参数时在第二个参数之上和之后的参数的指示。

符号c：处理方法

符号d：折叠及其方向

符号e：切削边缘

绘图标记A：去除处理的存在/缺少(在绘图标记A的情况下，该处理是存在的)。

以下信息段在符号a的位置中从图4所示的左侧开始依次描述。

-上或下限值的指示

-滤波器类型

-滤波器的通频带(低通滤波器-高通滤波器)

-表面构造参数的标记

-估计长度(由参考长度的数量指示)

-容许限度的规划

-容许限度值

根据本实施例的表面构造测量装置接受输入与表面构造测量相关联的绘图标记，该表面构造测量由使用者参考在上述一定标准下规定用在表面构造测量中的绘图标记做出。

[表面构造测量装置中的表面构造算术运算]

接下来参照图5，描述表面构造测量装置中的表面构造算术运算。图5是表示表面构造测量装置中的表面构造算术运算的流程图。图5中所示的表面构造算术运算在测量机器本体1测量工件4的表面位移以获取测量结果之后被执行。图5中所示的表面构造算术运算通过基于CPU 41执行程序来实现。

如图5中所示，首先，显示控制器45在显示屏33上显示标记输入屏(步骤S101)。在这种情况下，显示控制器45显示绘图标记输入屏51或者设定标记输入屏52，这在稍后描述。

随后，输入接受单元41c决定它是否接受来自操纵单元32的输入标记的输入(步骤S102)。如果输入接受单元41c决定接受输入标记的输入(步骤S102：Y)，那么输入条件判定器41d判定输入值是否与一定的输入条件相匹配(步骤S103)。例如，输入条件判定器41d在步骤S103中判定输入值是否按照正确语法输入。

如果输入条件判定器41d在步骤S103中判定输入值与一定的输入条件不匹配(步骤S103：N)，那么报告器41报告结果(步骤S104)。例如，在步骤S104中的报告包括例如嘟嘟声单音的通知和显示屏33上显示的警告信息。

如果输入接受单元41c决定它不接受任何输入标记的输入(步骤S102：N)，并且如果输入条件判定器41d判定输入值与一定的输入条件相匹配(步骤S103：Y)，那么输入接受单元41c随后决定其是否接受命令在标记输入屏上执行屏切换控制的切换输入(步骤S105)。如果输入接受单元41c决定它接受切换输入(步骤S105：Y)，那么显示格式切换器41b执行标记输入屏上的屏切换控制(步骤S106)。步骤S106中的屏切换控制被执行从而在切换之前和之后绘图标记与设定标记相应。

在步骤S106中的处理之后，或者输入接受单元41c决定它不接受切换输入(步骤S105：N)，那么输入接受单元41c决定其是否接受命令解释输入标记内容的向导指示输入(步骤S107)。如果输入接受单元41c决定它接受向导指示输入(步骤S107：Y)，那么向导单元41f在显示屏33上显示向导指示，以解释输入标记的内容(步骤S108)。

在步骤S108中的处理之后，或者输入接受单元41c决定它不接受向导指示输入(步骤S107：N)，那么输入接受单元41c随后决定其是否接受命令基于输入标记根据测量结果的表面构造信息的算术运算的运算执行输入(步骤S109)。如果输入接受单元41c决定它不接受运算执行输入(步骤S109：N)，那么重复执行在步骤S102中及其之后的处理。

另一方面，如果输入接受单元41c在步骤S109中决定它接受运算执行输入(步骤S109：Y)，那么运算单元41g基于输入标记由测量结果执行算术运算以产生表面构造信息(步骤S110)。另外，显示控制器45在显示屏33上一起显示表面构造信息和输入标记(步骤S111)。这样，结束表面构造测量装置中的表面构造算术运算。

[标记输入屏的一个示例]

接下来参照图6A和6B，描述标记输入屏的一个示例。图6A和6B表示标记输入屏的一个示例。图6A表示在输入绘图标记中使用的绘图标记输入屏51。图6B表示在输入设定标记中使用的设定标记输入屏52。图6A中所示的绘图标记输入屏51和图6B中所示的设定标记输入屏52构成为可由上述显示格式切换器41b互相切换。

如图6A中所示，接受绘图标记的输入的各种输入框201-208(绘图标记的输入区域)显示在绘图标记输入屏51的中间部分。另外，各种执行按钮209-214提供在绘图标记输入屏51较低的部分。

在设定标记输入屏52中显示的在各种输入框201-208中的值，相应于图3和4中所示的绘图标记的各种参数。

当主页按钮209被按下时，它用于命令以设置为主页的显示格式显示标记输入屏。当运算按钮210被按下时，它用于命令基于绘图标记由测量结果计算表面构造信息。当切换按钮211被按下时，它用于命令显示格式切换器41b执行屏切换控制以从绘图标记输入屏51切换到设定标记输入屏52。当运算结果按钮212被按下时，它用于命令和绘图标记一起显示在运算单元41g计算的表面构造信息。当图形分析按钮213被按下时，它用于命令用图形表示表面构造信息。当帮助按钮214被按下时，它用于命令向导单元41f用文档或表格简单解释在各种输入框201-208中输入的绘图标记的内容。

如图6B中所示，接受设定标记的输入的各种输入框301-313(设定标记的输入区域)在设定标记输入屏52的中间部分显示。另外，各种执行按钮314-319在设定标记输入屏52较低的部分提供。

标准输入框301用于接受标准(例如JIS 1994)的输入，该标准用于相应于绘图标记输入屏51的屏切换控制中。轮廓输入框302用于接受整个轮廓类型的输入(例如R)。例如，较高层的标准输入框301限制在较低层的滤波器输入框303的设定标记的输入的接受等等，这在稍后描述。滤波器输入框303用于接受轮廓滤波器的类型(例如高斯)。波长(λs，λc，λf)输入框304-306用于接受滤波器中使用的波长的输入。区域输入框307用于接受在测量点上滤波的区域的输入(例如，5)。运行前/运行后输入框308用于接受与测量点之间的速度控制相关联的输入(如果执行该控制的话)，或者不接受。槽口输入框309用于接受与工件的槽口相关联的输入(如果指定该槽口的话)，或者不接受。轮廓校正输入框310用于接受与轮廓校正相关联的输入(如果执行该校正的话)，或者不接受。N点测量输入框311用于接受测量点数量的输入。通过/失败判定输入框312用于接受与运算结果的通过/失败判定相关联的输入(如果执行该判定的话)，或者不接受。测量长度输入框313用于接受测量长度的输入。

在设定标记输入屏52上的各种执行按钮314，317-319用于促使执行与绘图标记输入屏51上的各种执行按钮209，212-214几乎相似的操作。当按下设定标记输入屏52上的切换按钮316时，它用于命令显示格式切换器41b执行屏切换控制，以从设定标记输入屏52切换到绘图标记输入屏51。当按下运算按钮315时，它用于命令基于与设定标记相应的绘图标记由测量结果计算表面构造信息。

如上所述，在根据本发明的一个实施例中，显示控制单元45在显示屏33上显示绘图标记输入屏51。输入接受单元41c接受向绘图标记输入屏51中的输入框201-208中的绘图标记的输入。运算单元41g基于接受的绘图标记，由测量结果计算表面构造信息。因此，使用者可以参照页面上描述的绘图标记直接向绘图标记输入屏51中输入绘图标记。因此，使用者不需要充分熟悉绘图标记和测量机器中固有的输入所需参数(设定标记)之间的关系。总之，根据本实施例的表面构造测量装置提供有改进的便利性和增强的可靠性。

另外，在根据本发明的一个实施例中，显示格式切换器41b可以在设定标记输入屏52和绘图标记输入屏51之间互相切换。因此，使用者可以把屏切换到任一习惯输入的屏来输入，这能减少输入错误。

输入条件判定器41d和报告器41e当输入值判定为与输入条件不匹配时报告结果。因此，使用者可以意识到输入错误并减少输入错误。向导单元41f解释输入标记的内容。因此，使用者可以理解输入标记(尤其是绘图标记)的内容并减少输入错误。

以上描述了本发明的实施例，然而本发明不限于以上实施例。例如，图6A和6B中所示的各种执行按钮201-208和301-313不需要直接输入值。代替各种执行按钮201-208和301-313，可以提供下拉菜单，配置为接受在输入标记中的选择。

Claims

1.一种表面构造测量装置，包括：

显示控制单元，用于显示具有绘图标记的输入区域并且包括图形、数字和字符的绘图标记输入屏，所述绘图标记相应于由用于表面构造测量的标准所规定的各种参数，以所述标准规定的方式将所述数字和字符被输入到其中的所述输入区域布置在所述图形中的预定位置；

输入接受单元，用于接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记；和

运算单元，用于基于在输入接受单元接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息，

其中所述绘图标记包括图形和排列在图形中的标记。

2.根据权利要求1所述的表面构造测量装置，其中，显示控制单元也用于显示具有相应于绘图标记的设定标记的输入区域的设定标记输入屏，以输入测量机器中固有的输入所需参数，进一步包括：

转换器，用于将输入到绘图标记输入屏中的输入区域的绘图标记转换为相应的设定标记；和

显示格式切换器，用于执行屏切换控制，以从绘图标记输入屏切换到设定标记输入屏。

3.根据权利要求2所述的表面构造测量装置，其中，输入接受单元也用于接受向设定标记输入屏中所提供的输入区域中输入的设定标记，

其中，运算单元也用于基于相应于在输入接受单元接受的设定标记的绘图标记，由测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。

4.根据权利要求1所述的表面构造测量装置，进一步包括：

输入条件判定器，用于判定输入值即在输入接受单元接受的绘图标记是否与一定的输入条件相匹配；和

报告器，用于当输入值判定为与输入条件不匹配时报告结果。

5.根据权利要求1所述的表面构造测量装置，进一步包括向导单元，用于解释绘图标记的内容。

6.根据权利要求1所述的表面构造测量装置，其中，显示控制单元进一步用于一起显示表面构造信息和绘图标记。

7.一种用于表面构造测量中的表面构造测量方法，包括：

显示具有绘图标记的输入区域并且包括图形、数字和字符的绘图标记输入屏，所述绘图标记相应于由用于表面构造测量的标准所规定的各种参数，以所述标准规定的方式将所述数字和字符被输入到其中的所述输入区域布置在所述图形中的预定位置；

接受向绘图标记输入屏中所提供的输入区域中输入的绘图标记；和

基于接受的绘图标记，由被测物表面位移的测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息，

其中所述绘图标记包括图形和排列在图形中的标记。

8.根据权利要求7所述的表面构造测量方法，进一步包括：

显示具有相应于绘图标记的设定标记的输入区域的设定标记输入屏；

将输入到绘图标记输入屏中的输入区域的绘图标记转换为相应的设定标记，以输入测量机器中固有的输入所需参数；和

执行屏切换控制，以从绘图标记输入屏切换到设定标记输入屏。

9.根据权利要求8所述的表面构造测量方法，进一步包括：

接受向设定标记输入屏中所提供的输入区域中输入的设定标记；和

基于相应于接受的设定标记的绘图标记，由测量结果，计算表示被测物表面构造的表面构造信息。

10.根据权利要求7所述的表面构造测量方法，进一步包括：

判定输入值即接受的绘图标记是否与一定的输入条件相匹配；和

当输入值判定为与输入条件不匹配时报告结果。

11.根据权利要求7所述的表面构造测量方法，进一步包括解释绘图标记的内容。

12.根据权利要求7所述的表面构造测量方法，进一步包括一起显示表面构造信息和绘图标记。