CN105588537B - 将工件放置到测量装置台上的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种将工件放置在测量装置的方法，其中工件被放置在测量装置的台上。所述方法包括：使用能够将所述工件保持在所述台之上的保持器；使用能够提升和降低所述台的上表面的调整器；用所述保持器将所述工件保持在所述台之上；用调整器使所述台的上表面上升从而使所述台的上表面与所述工件的下表面相接触；以及所述工件的载荷由所述台承担之后，释放所述保持器对所述工件的保持。

Description

将工件放置到测量装置台上的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月10日提交的日本专利申请No.2014-227879的优先权，其全部公开在此通过引用明确地并入本文。

技术领域

本发明涉及将工件放置在测量装置的方法以及测量装置。

背景技术

各种测量装置用于测量产品的尺寸和形状。例如，坐标测量装置用于测量产品表面上各种点位置。表面特征测量装置(形状测量装置、轮廓测量装置或表面粗糙度测量装置)用来测量产品表面的精细形状、轮廓或粗糙度。粗糙度测量装置用来测量例如圆柱形产品的粗糙度。

在这些测量装置中，工件(待测物体)放置在台(平台)待测量。然后，在相对于台移动对应于每种测量的测量头时，进行工件各部分的测量。各种形式被用于台和测量头的相对位移。但是，在很多测量装置中，台被移动并且在位移机构中采用高精度导引机构或支承机构，确保测量装置的精确度。

例如，在粗糙度测量装置中，旋转台被使用，以旋转工件并且测量器圆周表面。为了实现高精度旋转，旋转台采用空气轴承(见日本实用新型公开No.H03-008969)。在旋转台的空气轴承中，几μm和数十μm(微米)之间的空气层形成在转子(旋转侧)和定子(固定侧)之间的间隙中，转子相对于定子通过空气层的刚性被悬浮支撑，实现非接触旋转。转子和定子每一个具有压力接收表面，其面对另一个的压力接收表面，其中具有空气层。每个压力接收表面的形状非常影响旋转精度，这是粗糙度测量装置的主要性能。因此，为了实现高旋转精度，在空气轴承中转子和定子的压力接收表面的最终表面工作需要亚微米级水平的几何精度。

近年来，测量装置中待测物体的尺寸已经变得非常大。例如，对于极大的工件，例如风力发电机转子和水力涡轮机，需要粗糙度测量装置。为了将这么大的工件放置在测量装置台上，工件被提升装置、例如吊车或升降机悬吊起来。但是，与工人细心地将小工件放置在台上的情形相比，在从吊车悬吊极大工件时，无法期待精细的运动。

换言之，在从吊车悬吊极大工件时，当工件移动到台表面之上附近之后，工件必须缓慢降低以免发生碰撞，防止对工件和台的破坏。但是，虽然熟练的工人能够进行上述精细运动，普通工人很难完成。另外，一般的吊车或升降机不能设定成足够慢得速度，或者，运动可能是间歇地。出于这样的背景，当从吊车等悬吊时，很可能在工件和测量台之间发生碰撞。另外，在重量很大的工件被吊车悬吊的情况下，与工件的碰撞也很大，精度高但弹性低的测量装置的导引机构或轴承机构很有可能被损坏。

例如，在工件被加载到粗糙度测量装置的上述旋转台上时，工件的载荷被转子和定子之间的空气层吸收。在此例中，加载的工件极大而且非常中，当有冲击地加载时，空气轴承的空气层载荷能力超限，转子和定子的相反的表面可能彼此相接触。当这种接触发生时，空气轴承的相反的表面可能被损坏，降低旋转精度。此外，当由于旋转期间固体之间的接触导致相当大的损坏(卡死)时，旋转操作本身变得不可能。针对这些问题，已经提出了一些策略。

用于将工件传输至坐标测量装置的装置和方法公开在日本专利公开No.H02-062006中。在此文献中，可传输的平台安装在测量装置的平台之上。此外，可传输平台从测量器以下移动到测量装置一侧的位移床上，在此状态，工件从上方被吊车悬吊并且放置到可传输平台上。然后，可传输平台，与放置在可传输平台上的工件一起，被拉到平台上(例如，低于测量器)并且进行测量。采用这种配置，在悬吊期间受到测量装置一侧的位移床来自吊车的碰撞，可以避免测量装置平台上的作用。

日本专利早期公开No.2003-045492公开了一种测量设备，其包括抗震台，并且配置为防止工作台振动和损坏工件，在工件传送期间。在此文献中，配置使得当工件传送时，抗震台的工作台可向下拉出和锁定。通过这样锁定，当工件传送时，可防止工作台由于外力振动和损坏工件，通过解锁工件台可实现内部振动预防性能。

在上述日本专利公开No.H02-062006所公开的配置中，即使当被吊车悬吊的工件与可传送平台在传送期间发生碰撞，可以减轻测量装置平台上的作用。但是，需要课传送平台以及侧向地拉出可传送平台的机构，不可避免地使结构复杂化。而且，日本专利公开No.H02-062006所公开的配置不能减轻可传送工件和可传送平台之间的碰撞。此外，当碰撞发生在可传送平台和工件之间时，可能损坏可传送平台和工件。

在日本专利早期公开No.2003045492所公开的配置中，可防止由于外力的工作台振动以及工件损坏，在传送工件的时候。但是，在此文献中所公开的配置不能减缓传送的工件和工作台之间的碰撞。此外，当工作台和工件之间发生碰撞时，工件和工作台，以及测量装置，可能被损坏。

发明内容

本发明提供一种将工件放置在测量装置上的方法，以及在传送期间能够减轻工件碰撞而不使装置结构复杂的测量装置。

根据本发明所述的将工件放置在测量装置的方法，其中工件被放置在测量装置的台上。所述方法包括：使用能够将所述工件保持在所述台之上的保持装置(也称作“保持器”)；使用能够提升和降低所述台的上表面的调整器；用所述保持装置将所述工件保持在所述台之上；用调整器使所述台的上表面上升从而使所述台的上表面与所述工件的下表面相接触；以及所述工件的载荷由所述台承担之后，释放所述保持装置对所述工件的保持。

在本发明中，通过相对于保持在台之上的工件提升台，工件和台之间可发生接触，同时工件被保持装置保持住。此外，在接触发生的状态下，载荷被台承担，保持装置上的负担移除；因此，工件可被放置在台上。换言之，将工件载荷从保持装置转移到台可以在工件和台已经接触的状态下进行。因此，碰撞不会发生。

此外，在本发明中，传统的吊车等可被用作保持工件的保持装置，测量装置中现有的机构可被用作提升和降低台的提升/降低装置，或者，甚至在使用额外配置的情况下，也可以保持简单的装置配置。这样，上述问题可以被本发明解决。

另外，可使用落在测量装置范围内的测量产品尺寸或形状的各种测量装置。例如，本发明可应用于测量产品表面上的各种点位置的坐标测量装置；测量产品表面精细形状、轮廓或粗糙度的表面特性测量装置(形状测量装置、轮廓测量装置、或表面粗糙度测量装置)；或测量例如圆柱形产品的粗糙度的粗糙度测量装置。此外，在平面中位移的XY台(例如坐标测量装置)或旋转台(例如粗糙度测量装置)可被用作台。在平面内位移的台的例子可包括仅在X或Y轴方向位移的台。另一方面，台还可以除了两个X和Y轴之外在Z轴方向能够位移。

根据本发明所述的将所述工件放置在所述测量装置上的方法，其中，所述工件的载荷被承担在所述台上的操作是这样的操作：在提升所述台并且使所述台与所述工件的下表面相接触之后，继续提升所述台并且使所述工件的载荷承担在所述台上。

在本发明中，工件和台接触的状态下，工件的载荷负担从保持装置被转移到台，通过稍微地提升台的操作。因此，当工件载荷被台承担时，不需要移动工件同时保持工件在台之上。在工件具有大质量的情况下，需要保持装置精细操作，以减慢工件速度。但是，根据本发明，工件不被移动，因此减少了对于需要技巧的这种精细操作的需求。

另外，在根据本发明所述的将工件放置在测量装置上的方法中，工件载荷被承担在台上的操作也可以是在台与工件下表面接触的状态下使台停止并且稍微减慢工件速度的操作。这种稍微减慢工件速度的操作可通过释放工件上保持装置的保持力的操作实现。另外，载荷负担可以从保持装置转移到台，通过提升台以及减慢工件速度。

根据本发明所述的将所述工件放置在所述测量装置上的方法，其中：所述工件被所述保持装置保持在所述台之上，所述台占据参考位置；所述台的上表面被所述提升/降低装置从所述参考位置上升并且与所述工件的下表面相接触；所述工件的载荷被所述台承担之后，保持装置的保持释放；并且所述台的上表面被所述提升/降低装置降低并且返回至所述参考位置。

在本发明中，台从参考位置(例如测量装置进行测量的测量位置)被提升并且与工件发生接触，接收工件的载荷之后，工件和台可返回至参考位置。因此，工件的转移可在高于参考位置的位置实行，可以从一开始避免工件传送期间与周围装备的干涉。

在根据本发明所述的将所述工件放置在所述测量装置上的方法，其中：所述台的上表面被所述提升/降低装置降低至待命位置，所述待命位置低于所述参考位置，所述工件被所述保持装置保持在高于所述台且低于所述参考位置的一位置，所述台的上表面被所述提升/降低装置从所述待命位置提升并且与所述工件的下表面相接触，所述工件的载荷被所述台承担之后，所述保持装置的保持接触，并且所述台的上表面被所述提升/降低装置提升并且返回至所述参考位置。

在本发明中，台从参考位置(例如测量装置进行测量的测量位置)转至待命位置，并且再次状态传送工件。因此，在接触之前，工件可被保持在参考位置或其附近。因此，台的与工件发生接触的位移量以及之后返回参考位置的位移量可保持最小。

根据本发明所述的测量装置，包括具有其上放置有工件的上表面的台，所述台安装在基部上；配置为测量放置在所述上表面上的工件的测量器；安装在所述上表面和所述基部之间的区域并且配置为相对于所述基部提升和降低所述上表面的提升/降低装置；以及控制装置(也称作“控制器”)。控制装置控制所述调整器，提升所述上表面至所述工件被保持在所述上表面之上的状态，并且使所述上表面与所述工件的下表面相接触，这之后所述工件的载荷被所述台承担。

在本发明中，通过实行根据本发明所述的将工件放置在测量装置上的方法的操作，可实现所述方法描述的效果。在此例中，例如外部吊车的提升机构可被用作在上述放置工件方法中的保持装置。

在根据本发明所述的测量设备中，所述提升/降低装置优选地包括设在所述台和所述基部之间的抗震台，所述抗震台具有布置在所述基部上的下表面构件，支撑所述台的上表面构件；以及安装在所述下表面构件并且支撑所述上表面构件的气弹簧；供给气体至所述气弹簧的气路；以及配置成控制所述气路的气体供给的控制阀。所述控制装置优选地通过用所述控制阀控制至所述气弹簧的气体供给而控制所述提升/降低装置的操作。

在本发明中，通过添加供给气体至气弹簧的气路，以及控制气路的气体供给的控制阀，至现有的抗震台，上述放置工件在测量装置上的方法的提升/降低装置可极容易实现。

在根据本发明所述的测量装置中，所述抗震台优选地具有倾斜调整性能并且包括，安装在所述上表面构件和下表面构件之间的数个气弹簧；以及连接至每个所述气弹簧的调整阀，所述调整阀在所述气弹簧被压缩的时候添加来自所述气路的气体并且在所述气弹簧伸展的时候从所述气弹簧排出气体。所述提升/降低装置优选地包括，所述抗震台；以及强制打开和关闭所述调整阀的阀开/关机构(也称作“阀开/关控制器”)。所述控制装置优选地通过用所述阀开/关控制器强制地打开和关闭所述调整阀而控制至所述气弹簧的气体供给。

在本发明中，具有倾斜调整性能的现有的抗震台包括气路和调整阀。因此，通过用阀开/关机构强制打开和关闭调整阀，抗震台可用作提升/降低装置的控制阀，使得提升/降低装置能够配置为使用这些部件以及能够使用控制装置来控制。当上表面构件倾斜时，除了控制阀，阀开/关机构可以是能够理想地实现与位移等相似的情况的任何机构。实例包括外部操作控制阀的螺线管、汽缸装置等。因此，在本发明中，除了具有倾斜调整性能的现有的抗震台，提升/降低装置可通过阀开/关机构的些微添加而实现，装置的额外的配置可大大简化。

根据本发明所述的测量装置，其中，所述提升/降低装置使提供给所述台并且配置成支撑所述上表面从而能够上升和下降的提升/降低机构。所述提升/降低装置的例子可包括其中支撑台的下表面的空气汽缸提供给台设备并且台相对于台设备通过膨胀和收缩空气汽缸而上升和下降。

在本发明中，所述提升/降低装置安装在台设备内。因此，测量装置的配置可简化和小型化。此外，仅有台与工件一起上升和下降，整个台设备不需要上升和下降。因此，减少了提升和降低的驱动力。

根据将工件放置在测量装置上的方法，本发明的测量装置，通过提升和降低台，所述台可在接收工件载荷之前与工件下表面接触，在传送期间工件的碰撞可被排除，而不会使装置结构复杂化。

附图说明

参考通过本发明有代表性实施方式的非限制性实例的数个附图，进一步说明本发明，其中相同的附图标记代表相同的部件，其中：

图1表示本发明第一实施方式的总体配置；

图2表示根据第一实施方式的控制系统；

图3表示根据第一实施方式的调整阀的正常状态的横截面视图；

图4表示根据第一实施方式的调整阀的低位状态的横截面视图；

图5表示根据第一实施方式的调整阀的高位状态的横截面视图；

图6表示根据第一实施方式的调整阀的强制打开状态的横截面视图；

图7表示基于根据第一实施方式的传统的抗震台；

图8表示传统的抗震台的调整阀的横截面视图；

图9表示传统的抗震台的调整阀的低位状态的横截面视图；

图10表示传统的抗震台的调整阀的高位状态的横截面视图；

图11表示第一实施方式中操作的流程图；

图12A至12C是表示第一实施方式中操作的示意性视图；

图13表示根据本发明第二实施方式的控制系统；

图14是第二实施方式中的操作的流程图；

图15A至15D是表示第二实施方式中操作的示意性视图；

图16表示本发明第三实施方式的配置；

图17表示本发明第四实施方式的配置；

图18是根据第四实施方式的台的支撑结构的横截面视图；

图19是根据第四实施方式的台的下限状态的横截面视图；

图20是根据第四实施方式的台的上限状态的横截面视图；以及

图21表示本发明的第五实施方式的配置。

具体实施方式

本文示出的特例是以实例的方式并且用于本发明实施方式的例证性讨论并且用于提供被认为是最有用和最利于理解本发明原理和概念的说明。在此方面，不尝试比基本理解本发明所必须的更加具体地表示出本发明结构细节，参考附图的说明对于本领域技术人员来说更加明显理解本发明实践的形式。

第一实施方式

在图1中，粗糙度测量装置是根据本发明所述的测量装置。粗糙度测量装置1包括台2，在它的上表面上放置有工件3(测量目标)。在本实施方式中，工件3的重量大于工人通常能人工运输的重量。因此，为了将工件3放在台2上，使用悬吊工件3的吊车4。吊车4对应于根据本发明所述的保持装置。

在本实施方式中，当以这种方式使用吊车4运输沉重的工件3时，为了防止工件3和台2之间的碰撞，根据本发明所述的将工件放置在测量装置的方法被采用。

粗糙度测量装置1(测量装置)包括测量装置主体10，在其上表面安装有测量设备20和台设备30。测量装置主体10经由抗震台40背支撑在平坦基部9上。测量装置主体10是高刚性的、盒子形状的结构，并且以高精确度维持测量设备20和安装在测量装置主体10上表面上的台设备30之间的相对位置。粗糙度测量装置1还包括空气供给装置50，为台设备30和抗震台40提供加压的空气；以及控制各种部件运作的控制装置60。

空气供给装置50包括加压空气源51，例如蓄压器或压缩器；以及过滤调节器52，过滤和调节来自加压空气源51的加压空气的压力。来自加压空气源51的加压空气通过过滤调节器52，之后加压空气通过管53供给至台设备30、通过管54供给至抗震台40。

控制装置60由个人电脑等控制并且按照预定的操作程序控制测量设备20、台设备30、抗震台40、以及空气供给装置50。

测量设备20包括直立在测量装置主体10的上表面上的柱21；沿着柱21上升和下降的滑动器22；由滑动器22支撑并且能够水平地前进和后退的臂23；以及被支撑在臂23的最前端的位移传感器24。

按照由控制装置60所执行的操作程序，测量设备20使滑动器22移动并且使位移传感器24靠近放置在台2上的工件3，从而进行工件3圆周表面的测量。

如图2所示，台设备30包括台主体31，在其上表面设有台2；以及双轴调整机构32，调整台2相对于台主体31的中心轴线的水平位置。台2形成为圆盘形并且沿着台主体31的上表面被支撑。

台设备30还包括支撑台主体31的空气静压轴承33，从而围绕垂直于测量装置主体10的旋转轴线可自由旋转；以及使台主体31围绕旋转轴线旋转的驱动电机34。空气静压轴承33和驱动电机34被容纳在测量装置主体10中。

加压空气通过管53从空气控制装置50被供给至空气静压轴承33。使用加压空气，薄的静压空气层形成在空气静压轴承33的滑动表面上；这样，台主体31以非接触状态、以高精确度被旋转地支撑。

驱动电机34经由穿过测量装置主体10的线路连接至控制器61。控制器61连接至控制装置60，基于控制装置60的控制提供驱动电力，并且使驱动电机34以预定旋转速度旋转。

如图2所示，抗震台40包括安装在基部9上的下表面构件41；支撑测量装置主体10的上表面构件42；以及提供至下表面构件41并且支撑上表面构件42的数个气弹簧。气弹簧43设在上表面构件42和下表面构件41之间，例如，在包围测量装置主体10的重心的水平平面上的三个位置，其由上表面构件42支撑。

加压空气通过管54从空气供给装置50被供给至气弹簧43。由于加压空气，气弹簧43在下表面构件41和上表面构件42之间膨胀，并且在支撑上表面构件42的载荷同时能够吸收来自下表面构件41的振动，而且能阻止振动传递至上表面构件42。

根据本发明所述的抗震台40包括倾斜调整机构49(也成为“调整器”)。作为倾斜调整机构49，连接至每个气弹簧43的调整阀45被安装在下表面构件41上，当气弹簧43已被压缩时调整阀45将来自管54的加压空气添加至气弹簧43并且当气弹簧43已被延伸时将来自气弹簧43的加压空气排出；强行地打开或关闭调整阀45的操作单元46被提供给上表面构件42上的每个调整阀45。图3至5表示以展开视图的调整法45和操作单元46。

调整阀45包括固定至下表面构件41的外壳451和能够在外壳451内垂直位移的位移构件452。在位移构件452中，法兰454被螺旋弹簧09向上偏置。摇动构件457安装在外壳451的顶部上，位移构件452的顶端456与摇动构件457的下表面相接触。在摇动构件457中，摇动端459(旋转轴线相反侧的端部)被螺旋弹簧458连续地偏置。

空气供给装置50的伸向过滤调节器52的管54和伸向气弹簧43的管54由外壳451连接，这对管54彼此经由外壳451内的口连通。当位移构件452处在上升极限，法兰454封住成对的管54连通的口。在此例中，从管54至气弹簧43的加压空气的供给被挡住。

同时，当摇动构件457的摇动端459被外力压下时，位移构件452和法兰454下降，从而使得口455打开。在此情况下，来自过滤调节器52的加压空气经由管54被提供至气弹簧43。因此，虽然调节阀45通常阻挡住管54，通过将摇动构件457的摇动端459压下，管54可被打开。

操作单元46包括固定至上表面构件42；茎杆462插入衬套461从而与衬套461同轴；以及固定至茎杆462的帽463。帽463置于摇动构件457的摇动端45之上，当上表面构件42靠近下表面构件41时，摇动端459被压并且进行加压空气之气弹簧43的供给(参见图7)。

如图2所示，气弹簧43、调整阀45、和操作单元46的每一个分别设在上表面构件42和下表面构件41的数个位置上。在此例中，当放置在台2上的工件3的重心相对于台2的中心被偏置时，上表面构件42的各部分的载荷也被偏置，而且，载荷越大，气弹簧43压缩越多，载荷越轻，气弹簧43伸长越多。因此，上表面构件42相对于下表面构件41倾斜，两个构件不再互相平行。

此外，当上表面构件42上的任何位置伴有倾斜地下降或上升时，加压空气在该位置通过连接至气弹簧43的调整阀45被添加至气弹簧43或从气弹簧43被排出，倾斜被自动纠正。

如图4所示，当安装在上表面构件42上任何位置处的气弹簧43缩短并且在同一位置的操作单元下降时，调整阀45的摇动构件457被同一位置处的操作单元46按压并且口455打开。此外，来自管54的加压空气被添加至气弹簧43，气弹簧43伸长，已经下降的上表面构件42的位置被上升回去。

如图5所示，当安装在上表面构件42上任何位置的气弹簧43伸长并且在同一位置的操作单元46升高时，在调整阀45的摇动构件457上的压力被同一位置的操作单元46释放时，口450打开，气弹簧43内的加压空气排出。这样，气弹簧43缩短并且已经升高的上表面构件42的位置再次下降。

通过数个气弹簧43和每个调整阀45的这种操作，上表面构件42的倾斜可被自动解决而且上表面构件42可不变地保持与下表面构件41平行。抗震台40的倾斜调整机构49通过这些部件配置。

在本实施方式中，本发明的提升/降低装置使用上述抗震台40的倾斜调整机构49配置。如图2,3和6所示，附加的阀开/关机构70、管76和控制阀77被提供至本实施方式的空气供给装置50和操作单元46，从而利用倾斜调整机构49作为提升/降低装置。

茎杆462被装在操作单元462中从而能够相对于衬套461在轴向方向上自由滑动，茎杆462在一方向上被螺旋弹簧71偏置从而被容纳在衬套461中，帽463被保持在靠近上表面构件42的状态。杆72连接至与茎杆462和帽463连接的部分。

与加压空气一起工作的空气汽缸73被安装在与杆72最前端对应的上表面构件42的位置。管74连接至空气汽缸73，并且，通过供给来自管74的加压空气，空气汽缸73的最前端前进以压下杆72，帽463可向下前进。这样，采用本实施方式的操作单元46，帽463通过来自管74的加压空气的供给而向下前进，并且因此，调整阀45可被打开，无论上表面构件42是否倾斜。

在如图2所示的空气供给装置50中，伸向提供给每个操作单元46的空气汽缸73的管74，从供给加压空气给气弹簧43的管54分叉。控制加压空气流动的控制阀75沿着管74在图中设置。另外，排气管76与管54分离，打开和关闭排气管76的控制阀77被提供给每个气弹簧43。管76具有比管54更大的直径，并且能够比加压空气供给期间更高效地排出气体。

控制阀75和77的每一个经由控制器61连接至控制装置60，并且按照控制装置60所执行的操作程序控制。在此例中，控制阀75被打开，上表面构件42和下表面构件11之间所有的调整阀75被打开，由此使所有的气弹簧43均匀地伸长。因此，上表面构件42相对于下表面构件41可被提升(见图6)。

另一方面，控制阀77被打开并且所有气弹簧43经由管76被排出，由此使所有气弹簧43被均匀地压缩。这样，上表面构件42可相对于下表面构件41下降(见图3)。以此方式，在本实施方式中，通过包括阀开/关机构70、加上空气供给装置50和操作单元46，倾斜调整机构49可被用作提升/降低装置。

在图7至10中，示出粗糙度测量装置1R，其包括能够倾斜调整的现有的抗震台40R。粗糙度测量装置1R具有与根据本实施方式所述的粗糙度测量装置1相似的基本配置(见图1至4)。具体地，在粗糙度测量装置1R中，测量装置主体10、测量设备20、台设备30、以及控制装置60与上述粗糙度测量装置1的相似。

同时，图7至19中所示的粗糙度测量装置1R的抗震台40R和空气供给装置50R具有与图2至6所示的粗糙度测量装置1的抗震台40和空气供给装置50部分不同的配置。

在图7中，作为倾斜调整机构49，抗震台40R包括与上述实施方式的抗震台40相似的下表面构件41、上表面构件42、以及气弹簧43。但是，虽然抗震台40R的倾斜调整机构49的调整阀45与本实施方式的相似，操作单元46不同；茎杆462固定至衬套461；不设有本实施方式(见图3至6)的螺旋弹簧71、杆72、空气汽缸73、以及管74。

在图7中，空气供给装置50R包括与上述实施方式(见图2)的空气供给装置50相似的加压空气源51、过滤调节器52、管53、以及管54。但是，不设有会伸向抗震台40R的操作单元46以及会中断管74的控制阀75(见图2)。

在具有抗震台40R和空气供给装置50R的粗糙度测量装置1R中，通过抗震台40R的倾斜调整机构49，获得与上述用于抗震台40(见图2至6)相似的倾斜调整效果。

如图9中所示，当上表面构件42上的任何位置下降，安装在该位置的气弹簧43压缩。在此点，在同一位置的操作单元46下降，因此，调整阀45的摇动构件457被操作单元46按压并且口455打开。此外，来自管54的加压空气被加入气弹簧43并且气弹簧43伸长，由此，已经下降的上表面构件42的位置上升回去。

如图10中所示，当上表面构件42上的任何位置提升时，安装在该位置的气弹簧43伸长。在此点，在同一位置的操作单元46提升，并且因此调整阀45的摇动构件457上的压力被操作单元46释放，口450打开，气弹簧43的内部上的加压空气被排出。因此，气弹簧43缩短，已经提升的上表面构件42再次下降。

通过数个气弹簧43和每个调整阀45的这种操作，上表面构件42的倾斜可被自动校正，上表面构件42可恢复至水平状态。

返回图2至6，根据本实施方式所述的抗震台40添加了额外的阀开/关机构70(螺旋弹簧71、杆72、空气汽缸73、管74以及控制阀75)、排出管76以及控制阀77至图7至10所示的现有的抗震台40R。换言之，通过增加简单的配置(阀开/关机构70、管76以及控制阀77)至上述现有的抗震台40R，本实施方式的抗震台40可实现本发明的提升/降低装置的效果以及根据倾斜调整机构49所得到的调整效果。

阀开/关机构70、管76以及控制阀77可使用例如常见的部件，并且中点可放在小规模的改进上。因此，现有的抗震台40R可被容易地改造成根据本实施方式所述的抗震台40，无需使装置配置变复杂。

在本实施方式中，利用上述抗震台40的提升/降低机构，具有相当大重量的工件3放置在粗糙度测量装置1上。当将工件3放置在台2上时，基于将工件放置在根据本发明所述的测量装置上的方法，工件3被吊车4(保持装置)悬吊、台2被提升/降低从而防止工件3和台2之间的碰撞。

为了做到这一点，在本实施方式中，空气供给装置50的控制阀75和77被控制装置60所控制打开和关闭，调整阀45被阀开/关机构70所打开和关闭；可替代地，管76和控制阀77强制从气弹簧43排出空气。因此，台2使用提升/降低装置(操作单元46、调整阀45和气弹簧43)上升和下降，这使用了抗震台40的倾斜调整机构49。具体地，图12中所示的动作经由图11中所示的操作实行。

首先，工件3被吊车4(保持装置，见图1)悬吊(图11中的步骤S1)，并且被悬吊的工件3被保持在台2之上(图11中的步骤S2，见图12A)。在此点，台2的上表面的高度被限定为参考位置Po，工件3的下表面的高度被限定为保持位置Ph。参考位置Po和保持位置Ph之间的差，即台2的上表面和工件3的下表面之间的间隙，被限定为距离C。保持位置Ph设置成低于使用抗震台40的倾斜调整机构49的提升/降低装置的上升极限。在此状态下，工件3的载荷由吊车4承担。

接着，台2通过提升/降低装置从参考位置Po被提升并且与工件3的下表面相接触(图11中的步骤S3，见图12B)。在此点，台2上升的距离L限定为等于距离C。在此操作期间，上升的台2的位移量被监控并且优选地被配置，使得，通过足够低速地上升台2，当与工件3接触时，甚至当台2在靠近工件3之前以高速上升，当接触时不会发生碰撞。

接下来，与工件3的下表面相接触的台2稍微地上升，工件3的载荷由台2承担(见图11中的步骤S4，见图12B)。当工件3的载荷由台2承担时，吊车4所负担的载荷被去掉。在此点，吊车4移走并且释放对工件3的保持(图11中步骤S5，见图12B)。因此，工件3可从保持位置Ph下降。

在工件3已经被释放的状态下，台2下降并且返回到参考位置Po(图11中步骤S6，见图12C)。这样，可以实现在参考位置Po处工件3停止在台2上的状态。另外，在工件3的放置期间，台2和工件3之间不会发生碰撞。

根据本法实施方式，以下优势可以实现。在本实施方式中，通过相对于保持在台2之上的工件3升高台2，在工件3和台2之间可发生接触，而工件3保持被吊车4(保持装置)保持的状态。

此外，在接触已经发生的状态下，台2上承担的载荷以及吊车4上承担的载荷被移除；因此，工件3可被放置在台2上。换言之，在工件3和台2已经接触的状态下，将工件3的载荷从吊车4(保持装置)转换到台2的操作被实行；因此，可以配置使得碰撞不发生。

此外，在本实施方式中，传统的吊车4可被用作保持工件3的保持装置，使台2上升和下降的提升/降低装置还可具有简单的配置，其中额外的阀开/关机构70、管76、以及控制阀77被添加至抗震台40的现有的倾斜调整机构49。

在本实施方式中，在工件3和台2接触的状态下，工件3的载荷负担可通过稍微升高台2的操作(图11中步骤S4)从吊车4(保持装置)传送到台2.因此，当工件3的载荷被台2承担时，不需要移动工件3同时保持工件3在台2之上。特别地，在工件3质量很大的情况下，为了降低工件3，需要吊车4的精细操作；但是，根据本实施方式，工件3没有被移动，因此，避免了对于需要技巧的精细操作的需要。

在本实施方式中，如图11和12A至12C所示，台2从参考位置Po(例如，使用测量装置进行测量的测量位置)升高，与工件3相接触，在接收工件3的载荷之后，工件3和台2返回至参考装置Po。因此，工件3的传送可在保持位置Ph进行，此位置高于参考位置Po，在工件3传送期间与周围装备的干涉可从一开始就被避免。

第二实施方式

图13至15D表示根据本发明的第二实施方式。本实施方式执行与上述第一实施方式不同的步骤，使用与上述第一实施方式相似的粗糙度测量装置1.

在图13中，根据本实施方式的粗糙度测量装置1具有与上述图2相似的配置。但是，能够被控制装置60操作的控制阀78安装在管54的中途部分。当控制阀77打开并且加压空气强制从气弹簧43排出时，控制阀78关闭，加压空气从调整阀45到气弹簧43的供给暂时停止。

在下述操作期间(图14中步骤S12)，当台2从参考位置(见图15A中两点划线)下降至待命位置Pr(见图15A中实线)，该配置防止阀45打开以及加压空气从气弹簧43行进至管76。下面，说明本实施方式中的操作(见图14)和动作(图15A至15D)。

首先，工件3被吊车4(保持装置，见图1)(图14中步骤S11)悬吊在台2之上(高于台2的参考位置Po)。接下来，台2从参考位置Po(见图15A中两点划线)下降至待命位置Pr(见图15A实线)(图14中步骤S12)。步骤S11和步骤S12也可以相反顺序实行，或者平行地同时进行。

接下来，悬吊的工件3下降并且被保持，使得工件3的下表面在保持位置Ph，其低于参考位置Po(图14中步骤13，见图15A)。在此状态，工件3的载荷被吊车4承担。

接着，台2被提升/降低位置从待命位置Pr上升，并且与工件3的下表面相接触，其被保持在保持位置Ph(图14中步骤S14，见图15B)。在此点，台2上升的距离被限定为等于距离C，这是待命位置Pr和保持位置Ph之间的差。在此操作期间，升高的台2的位移量被监控并且被优选地配置，从而使得，通过以足够慢速升高台2，当与工件3接触时，甚至当台2靠近工件3之间高速上升时，接触时不会发生碰撞。

接着，与工件3的下表面相接触的台2稍微升高，并且工件3的载荷由台2承担(图14中步骤S15，见图15B)。当工件3的载荷由台2承担，吊车4的载荷负担被移除。

在工件3上的保持被释放的状态下，台2被进一步升高并且从保持位置Ph返回到参考位置Po(图14中步骤S16，见图15D)。在此状态下，吊车4被移走，工件3上的保持被释放(图14中步骤S17)。步骤S16和步骤S17也可以相反顺序进行，或平行地同步进行。这样，可以实现在参考位置Po处工件3停在台2上的状态。另外，在工件3放置期间，台2和工件3之间不发生碰撞。

本实施方式可得到与上述第一实施方式相似的优势。另外，在本实施方式中，台2从参考位置Po(例如，测量装置进行测量的测量位置)转至待命位置Pr，并且在此状态下将工件3传送。因此，在接触之前的工件3可被保持在参考位置Po或在保持位置Ph附近。这样，台2的为了与工件3接触的位移量以及之后返回参考位置Po的位移量可被保持到最小。

第三实施方式

图16表示根据本发明所述的第三实施方式。在图16中，根据本实施方式所述的粗糙度测量装置1A具有与根据上述第一实施方式的粗糙度测量装置1相似的基本配置。因此，对于共同配置的重复性描述省略，仅描述有区别的那些部分。

在上述第一实施方式中，螺旋弹簧71、杆72、以及空气汽缸73被添加至抗震台40的倾斜调整机构49，作为阀开/关机构70(见图3至6)，并且，具有设在其中途部分的控制阀75的管74连接至空气汽缸73(见图2)。在本实施方式中，没有部件被添加至抗震台40的倾斜调整机构49的操作单元46。而是，从空气供给装置50(具有设在其中途部分的控制阀75)分叉的管74连接至抗震台40的气弹簧43。

另外，打开和关闭排出管76的排出管76和控制阀77被提供给每个气弹簧43，与第一实施方式相似。管76比管74的直径更大，并且在加压空气供给期间能更高效排出气体。

在此实施方式中，控制阀75和77被控制装置60打开和关闭，加压空气从管74被供给至气弹簧43；由此，抗震台40的上表面构件42和台2可被提升，或者台2可通过使用管76从气弹簧43排出气体而被降低。

在此实施方式中，台2可用于上述第一实施方式相似的方式上升或下降。另外，当工件3放置在台2上时，可使用与图11和12A至12C(第一实施方式)或图14和15A至15D(第二实施方式)的步骤相似的操作防止台2和工件3之间的碰撞。另外，添加至抗震台40以使台2上升或下降的装置可简单地是至气弹簧43和控制阀75和77的管74和76，并且因此，装置的配置可大大简化。

第四实施方式

图17至20表示根据本发明所述的第四实施方式。在图17中，根据本实施方式所述的粗糙度测量装置1B具有与根据上述第一实施方式的粗糙度测量装置1相似的基本配置。因此，对于共同配置的重复性描述省略，仅描述有区别的那些部分。

在上述第一实施方式中，提升/降低装置配置成使用抗震台40的倾斜调整机构49提升和降低台2。在本实施方式中，额外的提升/降低机构80设在台2和台设备30之间，使得台2相对于台设备30上升和下降，从而配置提升/降低装置。以下是根据本实施方式的特定配置。

在图17中，台2由盘形台构件81配置并且可与台设备30分离。能够用加压空气向上前进的数个空气汽缸83安装在台设备30的上表面上(在本实施方式中，在间隔120°的三个位置)。台2(台构件81)由空气汽缸83支撑并且可通过供给或中断加压空气而被提升或降低。

如图18所示，在直径方向上连结的数个三角形沟槽811形成在台构件81的下表面上(在本实施方式中，有三个形成在120°的间隔处)。空气汽缸83包括在上端上的滚珠831。通过用滚珠831与三角形沟槽811接合，台2(台构件81)和台设备30可自动地排列。

在图19和20中，空气汽缸83包括固定至台主体31的外壳832和能够在外壳832内垂直位移的位移构件833。活塞834形成在位移构件833上，活塞834被螺旋弹簧835向下偏置。在低于活塞834的位置，管84连接至外壳832。

在空气汽缸83中，活塞834和滚珠831通过供给来自管84的加压空气而被提升，台2被提升。同时，活塞834和滚珠831通过排出内部上的加压空气而降低，台2被降低。另外，使用空气汽缸83的台2的上升极限被限定为距离L(见图16)。

回到图17，连接至空气汽缸83的管84通过台主体31的中央部分在驱动电机34之下伸出，经由自由旋转的联接器等(图中未示出)通过测量装置主体10的内部，并且连接至空气供给装置50。控制阀85安装在管84的中途部分，控制阀85经由控制器61连接至控制装置60(与上述第一实施方式的控制阀75相似)。

因此，在本实施方式中，控制阀85按照来自控制装置60的操作命令打开和关闭，通过间隙地将加压空气提供给管84，台2可用空气汽缸83而提升或下降。在本实施方式中，提升/降低机构80通过台构件81、空气汽缸83、管84以及控制阀85配置，提升/降低装置通过添加提升/降低机构80而配置。

另外，接近传感器82也可安装在台构件81的上表面中央，并且被配置从而与控制装置60监控工件3的靠近。采用这种配置，能够可靠地知道在工件3和台2之间的接近和接触，实现更精细运动。配置也可被用于实行迅速停止等从而防止碰撞。

在本实施方式中，台2可用与上述第一实施方式相似的方式上升和下降。此外，当将工件3放置在台2上时，可用于图11和12A至12C(第一实施方式)或图14和15A至15D(第二实施方式)中所示的程序相似的操作防止台2和工件3之间的碰撞。

另外，所添加的用于提升和降低台2的装置可简单地是相对于台设备30提升和降低的提升/降低机构80(台构件81、空气汽缸83、管84以及控制阀85)，并且因此可简化装置的配置。特别地，作为提升/降低装置，台构件81和空气汽缸83，安装在台设备30中；因此，测量装置的配置可被简化和更小型化。

此外，只有台2(台构件81)被提升和降低；因此，提升/降低部分可保持最小。换言之，只有台2与工件3被提升和降低，而整个测量装置主体10和台设备30不需要被提升和降低。因此，用于提升和降低的驱动力减小了。

第五实施方式

图21表示根据本发明所述的第五实施方式。上述每个实施方式包括抗震台40的倾斜调整机构49，并且每一个具有安装在每个气弹簧43上的调整阀45。但是，本发明也可以被配置，使得提升/降低装置使用不包括倾斜调整机构49的抗震台40配置。

在图21中，根据本实施方式所述的粗糙度测量装置1C具有与上述根据第一实施方式所述的粗糙度测量装置1相似的基本配置。但是，来自空气供给装置50的管54直接连接至抗震台40的气弹簧43，控制阀75安装在管54的中途部分。

在此实施方式中，通过供给加压空气给气弹簧43或通过断开控制阀75与控制装置60的连接而排出加压空气，所有气弹簧43的膨胀和收缩可被总体地控制。此外，通过总体地膨胀和收缩所有气弹簧43，气弹簧43可用作提升/降低装置。

修改

另外，本发明不限于上述实施方式，并且包括在能够实现本发明优势范围内的修改。例如，台设备30不限于被空气静压轴承33悬浮支撑，还可以被静态油压轴承支撑，或被其中滚珠等伴随着接触滚动的轴承支撑。

抗震台40不限于使用气弹簧43。例如，可使用机械缓冲垫，或提升/降低装置可通过添加提升/降低构件至机械抗震台而被配置。但是，通过采取使用空气静压轴承33的台设备30和使用气弹簧43的抗震台40，空气供给装置50可为此目的而被共享。

另外，在每个实施方式中，提升/降低装置配置为使用加压空气实行上升和下降；因此，空气供给装置50可被共享，用在驱动提升/降低装置中。但是，本发明不要求对每个部件使用空气供给装置50作为驱动源，可使用其它驱动方法代替，例如液压驱动、电磁螺线管驱动、电机驱动等。

在上述实施方式中，给出实例描述，其中，本发明被用于粗糙度测量装置。但是，测量产品尺寸或行政的各种测量装置可被用作本发明的测量装置。例如，本发明可被用于测量产品表面上各种点位置的坐标测量装置；测量产品表面的精细形状、轮廓或粗糙度的表面特征测量装置(形状测量装置、轮廓测量装置、或表面粗糙度测量装置)；或测量例如圆柱形产品的粗糙度的粗糙度测量装置。

但是，放置工件的台不限于每个上述实施方式中的旋转台。可代替使用在平面中位移的XY台(例如坐标测量装置)。在平面中位移的台的例子还可包括仅在X或Y轴方向的其中一个上位移的台。另一方面，除了两个X和Y轴，台还可以能够在Z轴方向上位移。

本发明可使用将工件放置在测量装置上和测量装置中的方法，并且在带测重量特别大的工件装置情况下可以特别有偏向地使用。

应当注意的是，前面提供的例子仅用于解释目的并且不应当被理解成是对于本发明的限制。虽然本发明已经参考有代表性的实施方式做了说明，应当理解的是，这里所使用的词语是描述和例证的词语，而不是限制性的词语。作为当前陈述和修改的所附权利要求的范围内，可以进行修改而不脱离本发明的范围和实质。虽然已经参考特定结构、材料和实施方式描述了本发明，但是，本发明并不旨在局限于本文所公开的特例，而是延伸至所有功能上等同的结构、方法和用途，例如在所附权利要求范围内的那些。

本发明不限于上述实施方式，不脱离本发明范围的各种变化和修改是有可能的。

Claims (8)

1.一种将工件放置在测量装置上的方法，其中工件被放置在测量装置的台上，所述方法包括：

使用能够将所述工件保持在所述台之上的保持器；

使用能够提升和降低所述台的上表面的调整器；

用所述保持器将所述工件悬吊并且保持在所述台之上；

用调整器使所述台的上表面上升从而靠近所述工件，且用比靠近所述工件更低的速度使所述台的上表面与所述工件的下表面相接触；以及

所述工件的载荷由所述台承担之后，释放所述保持器对所述工件的保持。

2.根据权利要求1所述的将工件放置在测量装置上的方法，其中，所述工件的载荷被承担在所述台上的操作是这样的操作：在提升所述台以靠近所述工件并且用比靠近所述工件更低的速度使所述台与所述工件的下表面相接触之后，继续提升所述台并且使所述工件的载荷承担在所述台上。

3.根据权利要求1所述的将工件放置在测量装置上的方法，其中：

所述工件被所述保持器保持在所述台之上，所述台占据参考位置，

所述台的上表面被所述调整器从所述参考位置上升以靠近所述工件并且用比靠近所述工件更低的速度与所述工件的下表面相接触，

所述工件的载荷被所述台承担之后，保持器的保持释放，并且

所述台的上表面被所述调整器降低并且返回至所述参考位置。

4.根据权利要求3所述的将工件放置在测量装置上的方法，其中：

所述台的上表面被所述调整器降低至待命位置，所述待命位置低于所述参考位置，

所述工件被所述保持器保持在高于所述台且低于所述参考位置的一位置，

所述台的上表面被所述调整器从所述待命位置提升以靠近所述工件并且用比靠近所述工件更低的速度与所述工件的下表面相接触，

所述工件的载荷被所述台承担之后，所述保持器的保持接触，并且

所述台的上表面被所述调整器提升并且返回至所述参考位置，

所述工件的载荷被所述台承担之后，所述保持器的保持接触，并且

所述台的上表面被所述调整器提升并且返回至所述参考位置。

5.一种测量装置，包括

具有其上放置有工件的上表面的台，所述台安装在基部上；

配置为测量放置在所述上表面上的工件的测量器；

安装在所述上表面和所述基部之间的区域并且配置为相对于所述基部提升和降低所述上表面的调整器；以及

控制器，所述控制器配置为：

控制所述调整器，

提升所述上表面以所述工件被悬吊且保持在所述上表面之上的状态靠近所述工件，并且

用比靠近所述工件更低的速度使所述上表面与所述工件的下表面相接触，这之后所述工件的载荷被所述台承担。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其中：

所述调整器包括：

设在所述台和所述基部之间的抗震台，所述抗震台包括：

布置在所述基部上的下表面构件

支撑所述台的上表面构件；以及

安装在所述下表面构件并且支撑所述上表面构件的气弹簧；

供给气体至所述气弹簧的气路；以及

配置成控制所述气路的气体供给的控制阀，并且

所述控制器配置成通过用所述控制阀控制至所述气弹簧的气体供给而控制所述调整器的操作。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其中：

所述抗震台具有倾斜调整性能并且包括：

安装在所述上表面构件和下表面构件之间的数个气弹簧；以及

连接至每个所述气弹簧的调整阀，所述调整阀在所述气弹簧被压缩的时候添加来自所述气路的气体并且在所述气弹簧伸展的时候从所述气弹簧排出气体，

所述调整器包括：

所述抗震台；以及

配置为强制打开和关闭所述调整阀的阀开/关控制器，并且

所述控制器配置为通过用所述阀开/关控制器强制地打开和关闭所述调整阀而控制至所述气弹簧的气体供给。

8.根据权利要求5所述的测量装置，其中，所述调整器使提供给所述台并且配置成支撑所述上表面从而能够上升和下降的提升/降低机构。

Images