CN109477712A - 三维表面粗糙度评价装置、三维表面粗糙度评价方法、三维表面粗糙度数据获取装置和三维表面粗糙度数据获取方法 - Google Patents

三维表面粗糙度评价装置、三维表面粗糙度评价方法、三维表面粗糙度数据获取装置和三维表面粗糙度数据获取方法 Download PDF

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Abstract

一种三维表面粗糙度评价装置，其包括：二维激光位移计；使二维激光位移计在X轴方向移动的移动机构；移动距离读取装置，其用于读取二维激光位移计的X轴方向的移动距离；和运算装置，其根据由二维激光位移计获取的位移数据和由移动距离读取装置获取的移动距离数据，生成检测对象的三维表面粗糙度数据，二维激光位移计以如下方式配置：使该二维激光位移计的宽度方向与Y轴方向一致，使得能够按一定间隔读取Y轴方向的坐标的位移数据，二维激光位移计的测量范围为检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上，运算装置构成为：将由二维激光位移计按X轴方向的一定间隔获取的位移数据在Y轴方向求取平均以生成各坐标的基准面数据，从各X‑Y平面坐标的位移数据减去各坐标的基准面数据来生成检测对象的三维表面粗糙度数据。

Description

三维表面粗糙度评价装置、三维表面粗糙度评价方法、三维表 面粗糙度数据获取装置和三维表面粗糙度数据获取方法
技术领域
本发明涉及一种获取与不可搬运的物体或构造物等的三维表面粗糙度有关的表面粗糙度参数的三维表面粗糙度评价装置。具体而言，涉及能够迅速、连续、大量且直接地获取表面粗糙度参数的三维表面粗糙度评价装置、三维表面粗糙度评价方法、三维表面粗糙度数据获取装置和三维表面粗糙度数据获取方法。
背景技术
物体的表面粗糙度形状在掌握其表面的摩擦特性方面比较重要。近年来，如非专利文献1所示，揭示了在掌握物体表面的水流摩擦特性上，不仅检测粗糙度高度还有检测包含波长等的形状参数的重要性。
在非专利文献1中，公开了以下内容：对关于船体的表面粗糙度(涂膜表面粗糙度)的评价进行了记述，为了评价像船体那样不可搬运的物体、构造物等的表面粗糙度，需要在非常广大的范围内检测足够点数的形状参数。
另外，在使用作为现有的粗糙度检测器的“BSRA HULL ROUGHNESS ANALIZER”的情况下，已指出了无法进行船体表面粗糙度的精密检测和参数解析的问题。在非专利文献1中，为了解决这些问题，使用热塑性树脂制作船体表面的粗糙度复制品，在实验室内，由安装于X-Y台的点状激光位移计进行粗糙度复制品的表面解析，来测量船体的表面粗糙度。
在专利文献1中，作为不可搬运的物体、构造物等的非接触粗糙度检测装置，提出了一种使用阴影图像记录装置的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-292509号公报
非专利文献
非专利文献1：三重野纮央，增田宏，“关于船底涂料的涂膜表面粗糙度导致的阻力增加——减少船底外板涂料导致的船体阻力”，日本海洋工程学会杂志，第48卷第3号(2013)，p300-307
发明内容
发明想要解决的技术问题
在非专利文献1公开的方法中，能够由粗糙度复制品复制的面积有限，因此存在为了评价广大的面积而需要过度的功夫这样的问题。另外，在专利文献1公开的方法中，根据照射光源而拍摄的阴影图像来检测粗糙度，因此不适合于精度良好地检测比较平滑的表面的形状参数的情况。
另外，在微米量级的微小粗糙度的粗糙度参数的检测中，由X-Y台等使激光型的光学式位移计往复移动(traverse)以确保机械的精度，由此能够精度最高地进行检测。
但是，在这样的方法中，例如，在需要检测如船体那样较大的范围的情况下，往复移动装置变得大型且往复装置的重量增大，加工、涂装等的现场的处理变得困难。另外，即使大型化，往复装置的动作范围和测量范围也存在受限的技术性制约。
另外，在使用X-Y台的情况下，为了在X-Y方向进行精密动作，需要使用精密台和步进电机。另外，也需要具有控制那样的X-Y台的X-Y台控制器和激光位移计的控制器等。因此，作为检测装置的重量变大，而且消耗电力也变大，因此不适合于检测装置的携带。
在本发明中，鉴于这样的情况，其目的在于提供一种能够迅速、连续、大量且直接地获取与不可搬运的物体或构造物等的三维表面粗糙度有关的表面粗糙度参数的三维表面粗糙度评价装置、三维表面粗糙度评价方法、三维表面粗糙度数据获取装置和三维表面粗糙度数据获取方法。
用于解决技术问题的技术方案
本发明是为了解决上述的现有技术中的技术问题而发明的，本发明的三维表面粗糙度评价装置包括：
二维激光位移计；
使所述二维激光位移计在X轴方向移动的移动机构；
移动距离读取装置，其用于读取所述二维激光位移计的X轴方向的移动距离；和
运算装置，其根据由所述二维激光位移计获取的位移数据和由所述移动距离读取装置获取的移动距离数据，生成检测对象的三维表面粗糙度数据，
所述三维表面粗糙度评价装置的特征在于：
所述二维激光位移计以如下方式配置：使该二维激光位移计的宽度方向与Y轴方向一致，使得能够按一定间隔读取Y轴方向的坐标的位移数据，
所述二维激光位移计的测量范围为检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上，
所述运算装置构成为：将由所述二维激光位移计按X轴方向的一定间隔获取的位移数据在Y轴方向求取平均，来生成各坐标的基准面数据，从各X-Y平面坐标的所述位移数据减去所述各坐标的基准面数据，以生成所述检测对象的三维表面粗糙度数据。
在这样的三维表面粗糙度评价装置中，可以为所述移动距离读取装置是利用与所述移动机构联动的圆形刻度器由刻度传感器读取移动距离的装置或者由旋转编码器读取转速来计算移动距离的装置。
另外，可以为还包括移动式电池。
另外，本发明的三维表面粗糙度评价方法是一种生成检测对象的三维表面粗糙度数据的三维表面粗糙度评价方法，其特征在于：
由具有检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上的测量范围的二维激光位移计，按X轴方向的一定间隔检测位移以获取位移数据，
将所述位移数据在Y轴方向求取平均，来生成各坐标的基准面数据，
从各X-Y平面坐标的所述位移数据减去所述各坐标的基准面数据，以生成所述检测对象的三维表面粗糙度数据。
另外，本发明的三维表面粗糙度获取装置包括：
二维激光位移计；
使所述二维激光位移计在X轴方向移动的移动机构；和
移动距离读取装置，其用于读取所述二维激光位移计的X轴方向的移动距离，
所述三维表面粗糙度获取装置的特征在于：
所述二维激光位移计以如下方式配置：使该二维激光位移计的宽度方向与Y轴方向一致，使得能够按一定间隔读取Y轴方向的坐标的位移数据，
所述二维激光位移计的测量范围为检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上。
在这样的三维表面粗糙度获取装置中，可以为所述移动距离读取装置是利用与所述移动机构联动的圆形刻度器由刻度传感器读取移动距离的装置或者由旋转编码器读取转速来计算移动距离的装置。
另外，可以为还包括移动式电池。
另外，本发明的三维表面粗糙度获取方法是一种获取检测对象的三维表面粗糙度数据的三维表面粗糙度数据获取方法，其特征在于：
由具有检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上的测量范围的二维激光位移计，按X轴方向的一定间隔检测位移以获取位移数据。
发明效果
根据本发明，即使检测对象为不可搬运的物体、构造物等，也能够从检测对象的表面迅速、连续、大量且直接地获取表面粗糙度参数。
附图说明
图1是用于说明本实施例的三维表面粗糙度评价装置的构成的概略构成图。
图2是用于说明三维表面粗糙度数据获取装置的构成的概略构成图。
图3是对作为检测对象的、由涂料涂装了金属板的表面的状态(被干燥涂膜覆盖的状态。以下相同。)下的涂装板1进行了检测的情况下，X-Y平面坐标的位移数据。
图4是将图3的X-Y平面坐标的位移数据在Y轴方向求取平均而生成的各坐标的基准面数据。
图5是利用最小二乘法对图4所示的基准面数据的斜率进行了校正的基准面数据。
图6是从图3所示的位移数据减去图4所示的基准面数据而得到的三维表面粗糙度数据。
图7是将从图6的三维表面粗糙度数据得到的表面粗糙度参数的解析结果图表化的图。
图8是将对于作为检测对象的涂装板1，利用安装于X-Y台的激光位移计获取的表面粗糙度参数的解析结果图表化的图。
图9是对于作为检测对象的涂装板1，检测了从Y轴方向端起7.5mm的范围的情况下的X-Y平面坐标的位移数据的比较例。
图10是将图9的X-Y平面坐标的位移数据在Y轴方向求取平均而生成的各坐标的基准面数据。
图11是利用最小二乘法对图10所示的基准面数据的斜率进行了校正的基准面数据。
图12是从图9所示的位移数据减去图10所示的基准面数据而得到的三维表面粗糙度数据。
图13是将根据图12的三维表面粗糙度数据而获取的表面粗糙度参数的解析结果图表化的图。
图14是表示对于涂装板2～6，测量范围相对于测量范围32mm下的元素的平均长度RSm的倍率与各测量范围下的Rz相对于测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz的比例(％)的关系的图表。
图15是使用本实施例的三维表面粗糙度评价装置，对作为检测对象的船体的三维表面粗糙度进行了检测时的表面粗糙度参数的分布的直方图。
具体实施方式
下面，基于附图，进一步详细地说明本发明的实施方式(实施例)。
图1是用于说明本实施例中的三维表面粗糙度评价装置的构成的概略构成图，图1的(a)是从侧面观察的概略构成图，图1的(b)是从正面观察的概略构成图。
如图1所示，本实施例的三维表面粗糙度评价装置10包括二维激光位移计12、移动机构14、移动距离读取装置16、运算装置18和用于使二维激光位移计12、移动距离读取装置16、运算装置18动作的移动式电池20。
此外，当不需要在检测现场确认运算结果时，如图2所示，构成为在例如硬盘驱动器、闪存等的存储装置32中存储由二维激光位移计12获取的位移数据、由移动距离读取装置16获取的移动距离数据，或者使用通信装置34等将上述数据发送到如后所述的外部终端，由此也能够作为三维表面粗糙度数据获取装置30来使用。
也能够构成为：如此将运算装置18分开，而将外部终端作为运算装置18来使用，由此能够简化位于检测现场的装置构成，获取的数据也能够例如由个人电脑等之类的外部的运算装置进行运算，并显示运算结果。
此外，作为二维激光位移计12，没有特殊限制，例如能够使用基恩士公司制造的LJ-V7080(基准距离下的激光宽度32mm)等。
另外，二维激光位移计12以如下方式配置：二维激光位移计12的宽度方向与移动机构14的移动方向(X轴方向)垂直，即与Y轴方向一致，使得能够每隔一定间隔读取一次Y轴方向的坐标的位移数据。
另外，在本实施例中，移动机构14为仅能够在规定方向(X轴方向)移动的二对车轮(即，四轮)，只要为仅能够在规定方向移动的机构即可，没有特殊限制，例如也可以为履带等。
另外，在本实施例中，作为移动距离读取装置16使用旋转编码器，读取作为移动机构14的车轮的转速，从而根据车轮的周长和转速来计算移动距离。
此外，移动距离读取装置16不限于此，例如还能够为通过与移动机构14联动的圆形刻度器由刻度传感器读取移动距离这样的装置。
另外，运算装置18如后文所述，只要是根据由二维激光位移计12获取的位移数据、由移动距离读取装置16获取的移动距离数据，能够计算表面粗糙度参数等的装置即可，没有特殊限制。例如，能够构成为向平板电脑、智能手机、个人电脑等的外部终端发送位移数据和移动距离数据以实施运算处理，并将运算结果显示在外部终端。
当运算装置18内置在三维表面粗糙度评价装置10中时，可以设置用于显示表面粗糙度参数等的运算结果的显示装置，也能够构成为设置数据输出装置，例如向上述的外部终端发送运算结果，在外部终端显示运算结果。
另外，移动式电池20没有特殊限制，例如能够使用铅蓄电池、镍氢充电电池、锂离子充电电池等现有的充电电池。
此外，在本实施例中，通过安装移动式电池20，而成为容易搬运的三维表面粗糙度评价装置10，不过也能够构成为例如从外部电池、商用电源等供给二维激光位移计12、运算装置18等的电源。
[实施例1]
下面，给出由如上述那样构成的本实施例的三维表面粗糙度评价装置10进行的检测对象22的表面粗糙度评价的具体例。
首先，由移动机构14使三维表面粗糙度评价装置10在检测对象22的表面上移动，从而在运算装置18中记录以按一定间隔由移动距离读取装置16获取的移动距离为基础的移动距离数据和由二维激光位移计12获取的位移数据。
图3是对作为检测对象22的、由涂料涂装了金属板的表面的状态下的涂装板1检测而得的X-Y平面坐标的位移数据。
此外，图3所示的位移数据是由本实施例的三维表面粗糙度评价装置10，以250μm的间距在涂装板1的30mm×30mm的检测范围内，获取121×121(X轴方向、Y轴方向都是121点)数据而得到的数据。在本实施例中，这样的测量在1秒以内完成。
接着，运算装置18将X-Y平面坐标的位移数据在Y轴方向求取平均而生成如图4所示的各坐标的基准面数据。
图5表示由最小二乘法对图4所示的基准面数据的斜率进行了校正的基准面数据。此外，图5中将纵轴扩大到±30μm。从图5可知，基准面数据包含作为移动机构14的车轮的偏心为±30μm左右的数据。
如此，图3所示的位移数据中，除了表面粗糙度之外，还包含检测对象22的斜率和因转动作为移动机构14的车轮而导致的偏心，不适合于表面粗糙度评价。因此，由运算装置18从图3所示的位移数据中减去图4所示的基准面数据，从而除去位移数据所包含的斜率和因转动作为移动机构14的车轮而导致的偏心，能够获取更准确的三维表面粗糙度数据。
图6表示如上述那样获取的三维表面粗糙度数据。
图7是根据图6所示的三维表面粗糙度数据计算作为表面粗糙度参数的Rz(最大高度粗糙度)、RSm(元素的平均长度)、Rzjis(十点平均粗糙度)、Ra(算数平均粗糙度)、Rq(均方根粗糙度)、Rc(粗糙度曲线的平均高度)、Rsk(偏斜度)、Rku(陡度)，以位移的最小点为零的方式图表化而得的图。
涂装板1的Rz是78.9μm，RSm是3466μm，Rzjis是45.1μm，Ra是14.2μm，Rq是17.6μm，Rc是29.9μm，Rsk是0.08，Rku是2.7。
[比较例1]
为了验证由本实施例的三维表面粗糙度评价装置10获取的表面粗糙度参数的可信性，由安装于X-Y台的激光位移计(点状激光型位移计)检测了与实施例1中的涂装板1的检测范围相同的范围的表面粗糙度参数。
与实施例1同样地，需要由安装于X-Y台的激光位移计反复进行如下动作：在以250μm的间距检测检测对象22的30mm×30mm的检测范围的情况下，在X轴方向以250μm的间距检测了121点后，在Y轴方向移动250μm，再次在X轴方向以250μm的间距检测121点。因此，在本比较例中，这样的测量需要5分钟左右的时间。
图8是对于实施例1中的涂装板1，计算由安装于X-Y台的激光位移计获取的作为表面粗糙度参数的Rz(最大高度粗糙度)、RSm(元素的平均长度)、Rzjis(十点平均粗糙度)、Ra(算数平均粗糙度)、Rq(均方根粗糙度)、Rc(粗糙度曲线的平均高度)、Rsk(偏斜度)、Rku(陡度)并图表化而得到的图。
由激光位移计检测的涂装板1的Rz是78.1μm，RSm是3561μm，Rzjis是50.5μm，Ra是13.1μm，Rq是16.3μm，Rc是35.2μm，Rsk是-0.11，Rku是2.8，能够得到与使用实施例1的三维表面粗糙度评价装置10获取的表面粗糙度参数相同的结果。
[比较例2]
为了模拟使用激光宽度7.5mm的二维激光位移计的情况，二维激光位移计12检测了在实施例1中的涂装板1的检测范围内，从Y轴方向端起7.5mm的范围的表面粗糙度参数。此外，除二维激光位移计12的激光宽度之外的构成使用与实施例1的三维表面粗糙度评价装置10相同的构成。
图9是对于涂装板1，以250μm的间距在30mm×7.5mm的检测范围获取121×31(X轴方向上121点，Y轴方向上31点)数据而得的X-Y平面坐标的位移数据。
与实施例1相同，将X-Y平面坐标的位移数据在Y轴方向求取平均而生成图10所示的各坐标的基准面数据。图11是利用最小二乘法对基准面数据的斜率进行了校正的图。与图5相同，能够确认作为移动机构14的车轮的偏心，但是与图5相比，其位移的幅度较大。
图12是从图9所示的位移数据减去图10所示的基准面数据，并除去了位移数据所包含的斜率和因转动作为移动机构14的车轮而导致的偏心而得的三维表面粗糙度数据。
图13是根据图12所示的三维表面粗糙度数据来计算作为表面粗糙度参数的Rz(最大高度粗糙度)、RSm(元素的平均长度)、Rzjis(十点平均粗糙度)、Ra(算数平均粗糙度)、Rq(均方根粗糙度)、Rc(粗糙度曲线的平均高度)、Rsk(偏斜度)、Rku(陡度)，以位移的最小点为零的方式图表化的图。
在比较例2中检测的涂装板1的Rz是56.3μm，RSm是3900μm，Rzjis是34.9μm，Ra是10μm，Rq是12.4μm，Rc是24.9μm，Rsk是0.09，Rku是2.8。
比较例2与实施例1、比较例1相比，Rz、Rzjis、Ra、Rq、Rc等的与粗糙度高度有关的表面粗糙度参数变小。这是因为，在二维激光的宽度方向(Y轴方向)求取了平均的基准面数据包含表面粗糙度形状。
另外，考虑是因为：对于检测对象22的RSm(元素的平均长度)(在比较例2中，3900μm＝3.9mm)，作为求取平均的Y轴方向的长度的、二维激光位移计12的测量范围(在比较例2中，作为激光宽度的7.5mm)过小时，会过小地评价粗糙度高度。
为了恰当地评价粗糙度高度，优选使求取平均的Y轴方向的长度(二维激光位移计12的测量范围)为检测对象22的RSm的2倍以上。下面，研究了二维激光位移计12的测量范围与检测对象22的元素的平均长度RSm的关系。
[实施例2]
表1是对于作为检测对象22的、由涂料涂装了金属板的表面的状态下的涂装板2进行检测，使二维激光位移计12的测量范围按0.5mm、1mm、2mm、4mm、16mm、32mm变化，利用在各测量范围下在二维激光的宽度方向(Y轴方向)求取了平均的基准面数据进行校正而获取的各表面粗糙度参数。
[表1]
如表1所示，随着测量范围变小，作为与粗糙度高度有关的表面参数的Rz、Rzjis、Ra、Rq、Rc变小。这是因为，测量范围变得越小，在二维激光位移计12的宽度方向(Y轴方向)求取了平均的基准面数据中表面粗糙度形状所包含的量越多。
另外，随着测量范围变大，作为与粗糙度高度有关的表面参数的Rz、Rzjis、Ra、Rq、Rc都收敛于真值的倾向变得明确。这是因为，当测量范围变得比RSm足够大时，在二维激光的宽度方向(Y轴方向)求取了平均的基准面数据不包含表面粗糙度形状。
此外，测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz为111.8μm，元素的平均长度RSm为3325μm。
表2表示表1中的各测量范围相对于测量范围32mm下的RSm(3325μm)的倍率，和表1中的各测量范围下的各表面粗糙度参数相对于测量范围32mm下的各表面粗糙度参数的比例。
[表2]
在测量范围32mm下的测量范围相对于RSm的倍率为0.2倍的情况下，各测量范围下的Rz相对于测量范围32mm下的Rz的比例为33.7％，在0.3倍的情况下为57.7％，在0.6倍的情况下为81.7％，在1.2倍的情况下为95.2％，在2.4倍的情况下为101.2％，在4.8倍的情况下为104.4％，随着测量范围相对于RSm的倍率变大，收敛于100％的倾向变得明确。尤其是，在测量范围为RSm的2倍的情况下，大致收敛于100％。
作为检测对象22，在测量表面粗糙度形状是未知的形状的情况下，也能够选择如上述那样使二维激光位移计12的测量范围改变而各表面粗糙度参数的改变少的测量范围的范围作为有效的测量范围。
下面，对于作为检测对象22的、由涂料涂装了金属板的表面的状态下的涂装板3～6同样地进行检测，使二维激光位移计12的测量范围按0.5mm、1mm、2mm、4mm、16mm、32mm变化，表3、表5、表7、表9分别表示利用各测量范围下在二维激光的宽度方向(Y轴方向)求取了平均的基准面数据进行校正而得到的粗糙度评价结果。
涂装板3的测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz是60.4μm，元素的平均长度RSm是1820μm，涂装板4的测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz是146.3μm，元素的平均长度RSm是2200μm，涂装板5的测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz是76.5μm，元素的平均长度RSm是4150μm，涂装板6的测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz是112.3μm，元素的平均长度RSm是5001μm。
表4表示表3中的各测量范围相对于测量范围32mm下的RSm(3325μm)的倍率和表3中的各测量范围下的各表面粗糙度参数相对于测量范围32mm下的各表面粗糙度参数的比例，同样，表6是表5的比例，表8是表7的比例，表10是表9的比例。
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
任一涂装板3～6的粗糙度评价结果都随着测量范围相对于RSm的倍率变大而收敛于100％的倾向是明确的，尤其是测量范围为RSm的2倍时大致收敛于100％这一点是明确的。
图14是表示关于涂装板2～6，测量范围相对于测量范围32mm下的元素的平均长度RSm的倍率与各测量范围下的Rz相对于测量范围32mm下的最大高度粗糙度Rz的比例(％)的关系的图表。
如图14所示，已明确如下情况：在任一涂装板2～6中，当测量范围为RSm的2倍以上时，Rz的比例收敛于100％，没有较大变动。
由此，已明确如下情况：二维激光位移计12的测量范围为检测对象22的元素的平均长度RSm的至少2倍以上时，在二维激光的宽度方向(Y轴方向)上求取了平均的基准面数据包含表面粗糙度形状的可能性减少，能够确保精度。
此外，在使用本发明的三维表面粗糙度评价装置10，检测具有未知的粗糙度的检测对象22的表面粗糙度参数的情况下，例如使用如上述那样的现有技术的方法来事先评价检测对象22的元素的平均长度RSm也是有效的。
另外，在无法事先评价检测对象22的元素的平均长度RSm的情况下，如上述那样，使二维激光位移计12的测量范围变化，将各表面粗糙度参数无较大改变的范围作为有限测量范围范围，从而能够进行精度较高的表面粗糙度评价。
[实施例3]
使用三维表面粗糙度数据获取装置30和作为外部终端的运算装置18，对作为检测对象22的船体的三维表面粗糙度进行了检测。此外，实施例3的三维表面粗糙度数据获取装置30的构成与从实施例1的三维表面粗糙度评价装置10省去运算装置18后的构成相同。
图15的(a)是表示使用三维表面粗糙度数据获取装置30检测的、作为船体的表面粗糙度参数的Rz(最大高度粗糙度)、RSm(元素的平均长度)的分布的三维直方图，图15的(b)是表示图15的(a)的RSm成分的分布的直方图、图15的(c)是表示图15的(a)的Rz成分的分布的直方图。
在船体涂装的完成后，使用三维表面粗糙度数据获取装置30在X轴方向扫描27cm，反复获取9点的30mm×30mm的数据，在船体整体实施100处的检测，获取900点的数据。
此外，在2小时左右完成100处的检测。在全部检测点即900点中，除去了检测错误等的有效数据是620点，根据获取的数据，由作为外部终端的运算装置18运算处理后的结果为，作为表面粗糙度参数的Rz(最大高度粗糙度)是50.7μm，RSm(元素的平均长度)是3187μm。
另外，图15所示的三维直方图中的Rz分布为从20μm至140μm，RSm分布为从1750μm至7500μm。
附图标记说明
10 三维表面粗糙度评价装置
12 二维激光位移计
14 移动机构
16 移动距离读取装置
18 运算装置
20 移动式电池
22 检测对象
30 三维表面粗糙度数据获取装置
32 存储装置
34 通信装置。

Claims (8)

1.一种三维表面粗糙度评价装置，其特征在于，包括：
二维激光位移计；
使所述二维激光位移计在X轴方向移动的移动机构；
移动距离读取装置，其用于读取所述二维激光位移计的X轴方向的移动距离；和
运算装置，其根据由所述二维激光位移计获取的位移数据和由所述移动距离读取装置获取的移动距离数据，生成检测对象的三维表面粗糙度数据，
所述二维激光位移计以如下方式配置：使该二维激光位移计的宽度方向与Y轴方向一致，使得能够按一定间隔读取Y轴方向的坐标的位移数据，
所述二维激光位移计的测量范围为检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上，
所述运算装置构成为：将由所述二维激光位移计按X轴方向的一定间隔获取的位移数据在Y轴方向求取平均，来生成各坐标的基准面数据，从各X-Y平面坐标的所述位移数据减去所述各坐标的基准面数据，以生成所述检测对象的三维表面粗糙度数据。
2.如权利要求1所述的三维表面粗糙度评价装置，其特征在于：
所述移动距离读取装置是利用与所述移动机构联动的圆形刻度器由刻度传感器读取移动距离的装置或者由旋转编码器读取转速来计算移动距离的装置。
3.如权利要求1或2所述的三维表面粗糙度评价装置，其特征在于：
还包括移动式电池。
4.一种生成检测对象的三维表面粗糙度数据的三维表面粗糙度评价方法，其特征在于：
由具有检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上的测量范围的二维激光位移计，按X轴方向的一定间隔检测位移以获取位移数据，
将所述位移数据在Y轴方向求取平均，来生成各坐标的基准面数据，
从各X-Y平面坐标的所述位移数据减去所述各坐标的基准面数据，以生成所述检测对象的三维表面粗糙度数据。
5.一种三维表面粗糙度获取装置，其特征在于，包括：
二维激光位移计；
使所述二维激光位移计在X轴方向移动的移动机构；和
移动距离读取装置，其用于读取所述二维激光位移计的X轴方向的移动距离，
所述二维激光位移计以如下方式配置：使该二维激光位移计的宽度方向与Y轴方向一致，使得能够按一定间隔读取Y轴方向的坐标的位移数据，
所述二维激光位移计的测量范围为检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上。
6.如权利要求5所述的三维表面粗糙度获取装置，其特征在于：
所述移动距离读取装置是利用与所述移动机构联动的圆形刻度器由刻度传感器读取移动距离的装置或者由旋转编码器读取转速来计算移动距离的装置。
7.如权利要求5或6所述的三维表面粗糙度获取装置，其特征在于：
还包括移动式电池。
8.一种获取检测对象的三维表面粗糙度数据的三维表面粗糙度数据获取方法，其特征在于：
由具有检测对象的元素的平均长度RSm的至少2倍以上的测量范围的二维激光位移计，按X轴方向的一定间隔检测位移以获取位移数据。
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