DE102015013863A1

DE102015013863A1 - Messwert-Korrekturverfahren, computerlesbares Aufzeichnungsmedium und Messvorrichtung

Info

Publication number: DE102015013863A1
Application number: DE102015013863.4A
Authority: DE
Inventors: Tomonori Goto
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2016-05-12
Also published as: US20160131477A1; US9921059B2

Abstract

Ein Messwert-Korrekturverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Messwert-Korrekturverfahren für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, und beinhaltend einen Schritt eines Vorbereitens einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, einen Schritt eines Annehmens von einem der Werkstücke als ein Master-Werkstück und eines Erhaltens eines Bezugsmesswerts mit dem Stift, einen Schritt eines Erhaltens von Kalibrierdaten basierend auf einer Differenz zwischen dem Bezugsmesswert und den Designdaten, einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und eines Erhaltens eines Zielmesswerts mit dem Stift, und einen Schritt eines Erhaltens eines korrigierten Messwerts durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Messwert-Korrekturverfahren und auf eine Messvorrichtung für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, und bezieht sich auf ein computerlesbares Speicher- bzw. Aufzeichnungsmedium, welches ein Messwert-Korrekturprogramm speichert.
Stand der Technik
Eine Form-Messmaschine für ein Erhalten eines Messwerts auf der Basis einer Verschiebung bzw. Verlagerung eines Stifts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, ist als eine Messvorrichtung für ein Messen einer Form bzw. Gestalt einer Oberfläche eines Werkstücks bekannt. Beispielsweise bewegt eine Zapfen- bzw. Drehzapfentyp-Form-Messmaschine, bei welcher ein Stift eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze durchführt, relativ das Werkstück und den Stift in einer vorbestimmten Richtung, während der Stift veranlasst wird, in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks zu sein, und erhält eine Form bzw. Gestalt (Höhe) der Oberfläche des Werkstücks von der Position entlang der Bewegungsrichtung bei dieser Gelegenheit und der Verlagerung des Stifts.
In diesem Fall ist es in der Form-Messmaschine unter Verwendung des Drehzapfentyp-Stifts notwendig, den Messwert im Hinblick auf die Bogenbewegung des Stifts zu korrigieren. Beispielsweise offenbaren die Beschreibungen des Japanischen Patents Nr. 2727067 , des Japanischen Patents Nr. 5183884 , des Japanischen Patents Nr. 5155533 , des Japanischen Patents Nr. 3215325 und des US Patents Nr. 5,150,314 ein Korrekturverfahren einer Messvorrichtung unter Verwendung eines Zapfentyp-Stifts. In jeder der Techniken werden eine ideale sphärische Oberfläche und eine zylindrische Oberfläche als eine Referenz einer Kalibrierung bzw. Eichung verwendet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In jüngsten Jahren ist in einem industriellen Produkt, wie beispielsweise eine Linse, eine Nachfrage für ein Erhöhen der Präzision in einer Außenumriss- bzw. Konturmessung eines Werkstücks steigend. Beispielsweise gibt es in einem Fall, wo die Kontur der asphärischen Linse gemessen wird, ein Produkt, wo der Formfehler relativ zu dem Designwert einige Dutzend Nanometer oder geringer ist, und das Durchbiegungs- bzw. Ausweichausmaß dem dynamischen Bereich der Messvorrichtung entspricht. Um eine Konturmessung eines derartigen Werkstücks durchzuführen, benötigt eine Messvorrichtung eine Kalibrierung unter Verwendung einer Referenzkugel, deren Sphärizität extrem hoch ist.
Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Messwert-Korrekturverfahren, ein computerlesbares Speicher- bzw. Aufzeichnungsmedium, welches ein Messwert-Korrekturprogramm speichert, und eine Messvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche fähig sind, ein hochpräzises Messresultat aus einer optimalen Korrektur relativ zu einem bzw. im Hinblick auf einen Messwert zu erhalten bzw. zu erfassen.
Ein Messwert-Korrekturverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Messwert-Korrekturverfahren für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, wobei das Messwert-Korrekturverfahren beinhaltet: einen Schritt eines Vorbereitens einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden; einen Schritt eines Annehmens von einem der Werkstücke als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Erhaltens eines Bezugs- bzw. Referenzmesswerts mit dem Stift; einen Schritt eines Erhaltens von Kalibrier- bzw. Eichdaten auf der Basis eines Unterschieds zwischen dem Referenzmesswert und den Designdaten; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und eines Erhaltens eines Zielmesswerts mit dem Stift; und einen Schritt eines Erhaltens eines korrigierten Messwerts durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird ein Referenz- bzw. Bezugsmesswert durch ein Annehmen bzw. Anwenden von einem einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als das Haupt- bzw. Basis- bzw. Master-Werkstück erhalten, und daher kann ein Eich- bzw. Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt wird, erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Eich- bzw. Kalibrierdaten, welche für eine Betätigung bzw. einen Betrieb des zapfen- bzw. drehzapfenartigen Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung bzw. Vermessung der asphärischen Oberfläche erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst werden, und es kann in dem Schritt eines Erhaltens des korrigierten Messwerts der korrigierte Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten werden, in welchem der Parameter angepasst wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck bzw. in der Modellgleichung für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und es kann ein hochgenau korrigierter Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten bzw. erfasst werden.
Ein nicht-flüchtiges computerlesbares Aufnahme- bzw. Speichermedium gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung speichert das Messwert-Korrekturprogramm. Das Messwert-Korrekturprogramm ist ein Messwert-Korrekturprogramm für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer fungiert als: Mittel für ein Erhalten eines Referenzmesswerts, welcher durch ein Messen bzw. Vermessen mit dem Stift von einem einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als ein Master-Werkstück erhalten wird; Mittel für ein Berechnen von Kalibrier- bzw. Eichdaten basierend auf einem Unterschied zwischen dem Referenzmesswert und den Designdaten; Mittel für ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Erhalten eines Zielmesswerts, welcher durch ein Messen des Messziel-Werkstücks mit dem Stift erhalten wird; und Mittel für ein Berechnen eines korrigierten Messwerts durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird der Referenz- bzw. Bezugsmesswert durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als das Master-Werkstück erhalten und daher kann der Computer das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks berechnen, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufnahme- bzw. Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Kalibrierdaten, welche für einen Betrieb des Zapfentyp-Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Computer ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung der asphärischen Oberfläche berechnen.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann in den Mitteln für ein Erhalten der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst werden, und es kann in den Mitteln für ein Erhalten des korrigierten Messwerts der korrigierte Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten werden, in welchem der Parameter angepasst wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und der Computer kann einen hochgenauen bzw. sehr genauen korrigierten Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten.
Eine Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet: eine Messeinheit, welche konfiguriert ist, um einen Messwert zu erhalten, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird; eine Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten zu beschaffen bzw. zu erhalten; und eine Korrektureinheit, welche konfiguriert ist, um den Messwert, welcher durch die Messeinheit erhalten wird, mit den Kalibrierdaten zu korrigieren, wobei die Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit beinhaltet: eine Referenzwert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um eines einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück anzunehmen und einen Referenzmesswert mit dem Stift zu erhalten bzw. zu beschaffen; und eine Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um die Kalibrierdaten auf der Basis eines Unterschieds zwischen dem Referenzmesswert, welcher durch die Referenzwert-Beschaffungseinheit erhalten wird, und den Designdaten zu berechnen, und wobei die Korrektureinheit die Kalibrierdaten verwendet, um einen Zielmesswert zu korrigieren, welcher durch ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Messen des Messziel-Werkstücks mit dem Stift erhalten wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird der Referenz-Messwert durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück erhalten und es kann daher das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist, erhalten werden.
Gemäß der Messvorrichtung kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Eich- bzw. Kalibrierdaten, welche für eine Betätigung bzw. einen Betrieb des zapfen- bzw. drehzapfenartigen Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß der Messvorrichtung kann eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung der asphärischen Oberfläche erhalten werden.
Gemäß der Messvorrichtung kann die Berechnungseinheit einen Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck anpassen, und es kann die Korrektureinheit den Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigieren, in welchem der Parameter angepasst wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck bzw. in der Modellgleichung für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und es kann ein hochgenau korrigierter Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten bzw. erfasst werden.
Ein Messwert-Korrekturverfahren gemäß einer anderen Ausführungsform ist ein Messwert-Korrekturverfahren für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift einer Messvorrichtung erhalten wird, wobei das Messwert-Korrekturverfahren beinhaltet: einen Schritt eines Vorbereitens einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Veranlassens einer ersten Messvorrichtung, das Master-Werkstück zu messen bzw. zu vermessen, um einen ersten Referenz- bzw. Bezugsmesswert zu erhalten; einen Schritt eines Erhaltens von Kalibrierdaten auf der Basis eines Unterschieds bzw. einer Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten; einen Schritt eines Veranlassens einer zweiten Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, das Master-Werkstück zu messen, um einen zweiten Bezugsmesswert zu erhalten; einen Schritt eines Erhaltens von Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Bezugsmesswert sind; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und eines Veranlassens der ersten Messvorrichtung, das Messziel-Werkstück zu messen, um einen Zielmesswert zu erhalten; und einen Schritt eines Subtrahierens der Differenzdaten von einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird der Referenz-Messwert durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück erhalten und es kann daher das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist, erhalten werden. Darüber hinaus misst die zweite Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, das Master-Werkstück, und die Differenzdaten von dem Messkorrekturwert des Master-Werkstücks, welcher durch die erste Messvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, werden erhalten, und es kann daher die Messung mit demselben Niveau an Messgenauigkeit wie die zweite Messvorrichtung durch ein Entfernen des Fehlers durchgeführt werden, welcher durch die erste Messvorrichtung bewirkt wird.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Eich- bzw. Kalibrierdaten, welche für eine Betätigung bzw. einen Betrieb des zapfenartigen Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann die Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung der asphärischen Oberfläche erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren kann in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst werden, und es kann in dem Schritt eines Erhaltens des korrigierten Messwerts der Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert werden, in welchem der erste Parameter angewandt wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck bzw. in der Modellgleichung für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und es kann ein hochgenauer korrigierter Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten bzw. erfasst werden.
Ein nicht-flüchtiges computerlesbares Speicher- bzw. Aufzeichnungsmedium gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung speichert ein Messwert-Korrekturprogramm. Das Messwert-Korrekturprogramm ist ein Messwert-Korrekturprogramm für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift einer Messvorrichtung erhalten wird, und das Programm veranlasst einen Computer zu fungieren als: Mittel eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Veranlassens einer ersten Messvorrichtung, das Master-Werkstück zu messen, um einen ersten Bezugsmesswert zu erhalten; Mittel für ein Berechnen von Eich- bzw. Kalibrierdaten basierend auf einer Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten; Mittel für ein Erhalten eines zweiten Bezugsmesswerts, welcher durch ein Veranlassen einer zweiten Messvorrichtung erhalten wird, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, um das Master-Werkstück zu messen; Mittel für ein Erhalten von Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Referenzmesswert sind; Mittel für ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und für ein Veranlassen der ersten Messvorrichtung, das Messziel-Werkstück zu messen, um einen Zielmesswert zu erhalten; und Mittel für ein Subtrahieren der Differenzdaten von einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird der Referenz-Messwert durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück erhalten und es kann daher der Computer das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks berechnen, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist. Darüber hinaus misst die zweite Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, das Master-Werkstück und die Differenzdaten von dem Messkorrekturwert des Master-Werkstücks, welcher durch die erste Messvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, werden erhalten, und es kann daher die Messung mit demselben Niveau an Messgenauigkeit wie die zweite Messvorrichtung durch ein Entfernen des Fehlers durchgeführt werden, welcher durch die erste Messvorrichtung bewirkt bzw. veranlasst wird.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Eich- bzw. Kalibrierdaten, welche für eine Betätigung bzw. einen Betrieb des Zapfentyp-Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Computer ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung der asphärischen Oberfläche berechnen.
Gemäß dem Messwert-Korrekturprogramm, welches in dem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist, kann in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck angepasst werden, um einen ersten Parameter abzuleiten, und es kann in den Mitteln für ein Erhalten des korrigierten Messwerts der Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert werden, in welchem der erste Parameter angewandt wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und der Computer kann einen hochgenauen korrigierten Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten.
Eine Messvorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet: eine Messeinheit, welche konfiguriert ist, um einen Messwert zu erhalten, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird; eine Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten zu beschaffen bzw. zu erhalten; und eine Korrektureinheit, welche konfiguriert ist, um den Messwert, welcher durch die Messeinheit erhalten wird, mit den Kalibrierdaten zu korrigieren, wobei die Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit beinhaltet: eine erste Bezugswert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um eines einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück anzunehmen und einen ersten Bezugsmesswert zu erhalten, welcher durch eine erste Messvorrichtung gemessen wird; eine zweite Bezugswert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um einen zweiten Bezugsmesswert zu beschaffen bzw. zu erhalten, welcher erhalten wird, indem eine zweite Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, veranlasst wird, das Master-Werkstück zu messen; eine erste Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten auf der Basis einer Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten zu berechnen; und eine zweite Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um Differenzdaten zu berechnen, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Bezugsmesswert sind, wobei die Korrektureinheit die Kalibrierdaten verwendet, um einen Zielmesswert zu korrigieren, welcher durch ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Veranlassen der ersten Messvorrichtung erhalten wird, das Messziel-Werkstück zu messen, und die Differenzdaten von dem korrigierten Wert subtrahiert, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird der Referenz- bzw. Bezugsmesswert durch ein Annehmen von einem der mehrfachen Werkstücke, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als das Master-Werkstück erhalten und daher kann das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist bzw. wird, erhalten werden. Darüber hinaus misst die zweite Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, das Master-Werkstück und die Differenzdaten von dem Messkorrekturwert des Master-Werkstücks, welcher durch die erste Messvorrichtung zur Verfügung gestellt wird, werden erhalten, und es kann daher die Messung mit demselben Niveau an Messgenauigkeit wie die zweite Messvorrichtung durch ein Entfernen des Fehlers durchgeführt werden, welcher durch die erste Messvorrichtung bewirkt wird.
Gemäß der Messvorrichtung kann der Stift ein Zapfentyp sein, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt. Gemäß einer derartigen Konfiguration können Eich- bzw. Kalibrierdaten, welche für eine Betätigung bzw. einen Betrieb des zapfenartigen Stifts geeignet sind, erhalten werden.
Gemäß der Messvorrichtung kann eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche sein. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Kalibrierdaten-Optimum für die Messung der asphärischen Oberfläche erhalten werden.
Gemäß der Messvorrichtung kann die erste Berechnungseinheit einen Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck anpassen, um einen ersten Parameter abzuleiten, und es kann die Korrektureinheit den Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigieren, in welchem der erste Parameter angewandt ist bzw. wird.
Gemäß einer derartigen Konfiguration können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck bzw. in der Modellgleichung für ein Korrigieren des Messwerts mit dem Stift enthalten sein und es kann ein hochgenauer korrigierter Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten bzw. erfasst werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1B sind schematische Diagramme, welche ein Beispiel einer Konfiguration einer Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustrieren;
2 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
3A und 3B sind Figuren, welche ein Messwert-Korrekturverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutern;
4 ist eine Figur, welche geometrisch einen Aufnahmemechanismus eines Zapfen- bzw. Drehzapfentyp-Stifts illustriert;
5 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer Hauptroutine eines Messwert-Korrekturprogramms illustriert;
6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer Subroutine eines Messwert-Korrekturprogramms illustriert;
7A bis 7F sind Figuren, welche Empfindlichkeitskurven von Parametern im Hinblick auf Detektionspositionen illustrieren;
8 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert;
9A und 9B sind Figuren, welche ein Messwert-Korrekturverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutern;
10 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer Hauptroutine eines Messwert-Korrekturprogramms illustriert; und
11 ist ein Flussdiagramm, welches ein Beispiel einer Subroutine eines Messwert-Korrekturprogramms illustriert.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf der Basis von Zeichnungen erläutert werden. In der folgenden Erläuterung werden dieselben Glieder bzw. Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und Erläuterungen bzw. Erklärungen betreffend Glieder, welche ein Mal erklärt wurden, werden gegebenenfalls weggelassen.
(Erste Ausführungsform)
[Messvorrichtung]
1A und 1B sind schematische Diagramme, welche ein Beispiel einer Konfiguration einer Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustrieren. 1A illustriert ein Konfigurationsdiagramm einer Messvorrichtung 1. 1B illustriert ein Blockdiagramm eines Computers 30.
Wie dies in 1A gezeigt ist, ist die Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Vorrichtung zum Messen einer Position (Höhe) einer Oberfläche eines Werkstücks W durch ein Abtasten bzw. Verfolgen der Oberfläche des Werkstücks W, d. h. eines Zielobjekts bzw. -gegenstands einer Messung, mit einem Stift 10. Die Messvorrichtung 1 beinhaltet einen Stift 10, eine Detektionseinheit 20 und einen Computer 30. Das Werkstück W wird auf der Bühne ST angeordnet. Das Werkstück W und der Stift 10 sind angeordnet, um relativ in einer Richtung bewegbar zu sein. Mit dieser relativen Bewegung tastet der Stift 10 die Oberfläche des Werkstücks W ab bzw. folgt dieser. In der vorliegenden Ausführungsform ist bzw. wird die Richtung einer relativen Bewegung bzw. die relative Bewegungsrichtung des Werkstücks W und des Stifts 10 als eine X-Achsen-Richtung definiert. Eine Richtung normal auf die X-Achse (eine Richtung normal auf eine Referenz- bzw. Bezugsoberfläche der Bühne ST) wird als eine Z-Achsen-Richtung definiert. In der Messvorrichtung 1 ist bzw. wird das Werkstück W auf der Bühne ST fixiert und der Stift 10 bewegt sich in der X-Achsen-Richtung.
Der Stift 10 ist ein Zapfen- bzw. Drehzapfen-Typ, welcher eine Bogenbewegung um einen vorbestimmten Scheitel bzw. eine vorbestimmte Spitze 10a durchführt. Die Bogenbewegung des Stifts 10 wird entlang der flachen XZ-Oberfläche durchgeführt. Die Detektionseinheit 20 beinhaltet einen Motor 21, welcher als eine Antriebsquelle für ein Bewegen des Stifts 10 in der X-Achsen-Richtung dient, eine X-Achsen-Detektionseinheit 22 für ein Detektieren der Position des Stifts 10 in der X-Achsen-Richtung, und eine Z-Achsen-Detektionseinheit 23 für ein Detektieren der Position des Stifts 10 in der Z-Achsen-Richtung.
Der Motor 21 bewegt den Stift 10 in der X-Achsen-Richtung, indem eine Antriebskraft an einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit einem Befehl von dem Computer 30 ausgegeben wird. Die X-Achsen-Detektionseinheit 22 detektiert die Position des Stifts 10 entlang der X-Achse, welcher sich in der X-Achsen-Richtung während einer Messung bewegt, und sendet die Position an den Computer 30. Ein Messstück 11 ist an dem Ende des Stifts 10 vorgesehen. Wenn der Stift 10 veranlasst wird, sich in der X-Achsen-Richtung zu bewegen, bewegt sich das Messstück 11 vorwärts, während es sich in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks W befindet.
Die Z-Achsen-Detektionseinheit 23 detektiert die Position des Stifts 10 in der Z-Achse, welcher eine Bogenbewegung durchführt, um der Oberflächenform bzw. -gestalt des Werkstücks W während einer Messung zu folgen, und sendet die Position an den Computer 30. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Messvorrichtung 1 die Höhe (die Position der Z-Achsen-Richtung) des Messstücks 11 entlang der Abtast- bzw. Verfolgungslinie erhalten bzw. erfassen, welches sich in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks W befindet und welches der Position des Stifts 10 entlang der X-Achse entspricht. Demgemäß kann die Oberflächenform des Werkstücks W entlang der Abtastlinie erhalten bzw. erfasst werden. Beispielsweise kann auch die dreidimensionale Form bzw. Gestalt der Oberfläche des Werkstücks W durch ein Durchführen einer ähnlichen Messung durch ein Bewegen der Bühne ST in der Y-Achsen-Richtung (einer Richtung normal auf die X-Achsen-Richtung und die Z-Achsen-Richtung) erhalten werden.
Wie dies in 1B gezeigt ist, beinhaltet der Computer 30 eine CPU (zentrale Be- bzw. Verarbeitungseinheit) 31, Interfaces bzw. Schnittstellen 32a bis 32c, eine Ausgabeeinheit 33, eine Eingabeeinheit 34, eine Hauptspeichereinheit 35 und eine Sub- bzw. Unterspeichereinheit 36.
Die CPU 31 regelt bzw. steuert jede Einheit durch ein Ausführen von verschiedenen Arten von Programmen. Die Interfaces 32a bis 32c sind Abschnitte für ein Eingeben und Ausgeben von Information zu der und von der Detektionseinheit 20. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Detektionsinformation von der Z-Achsen-Detektionseinheit 23 der Detektionseinheit 20 über das Interface 32a erhalten bzw. erlangt. Zusätzlich wird ein Befehl an den Motor 21 der Detektionseinheit 20 über das Interface 32b ausgegeben. Zusätzlich wird Detektionsinformation von der X-Achsen-Detektionseinheit 22 der Detektionseinheit 20 über das Interface 32c erlangt. Es sollte festgehalten werden, dass der Computer 30 mit einem LAN (Local Area Network, lokales Netzwerk) und einem WAN (Wide Area Network, Weitverkehrsnetz) über ein nicht gezeigtes Interface verbunden sein kann.
Die Ausgangs- bzw. Ausgabeeinheit 33 ist ein Abschnitt für ein Ausgeben eines Resultats, welches durch den Computer 30 be- bzw. verarbeitet wird. Beispielsweise werden eine nicht gezeigte Anzeige und ein Drucker als die Ausgabeeinheit 33 verwendet. Die Eingangs- bzw. Eingabeeinheit 34 ist ein Abschnitt für ein Erhalten bzw. Empfangen von Information von einem Betreiber bzw. Betätiger. Beispielsweise werden eine nicht gezeigte Tastatur, ein Joystick und eine Maus als die Eingabeeinheit 34 verwendet. Die Eingabeeinheit 34 beinhaltet eine Funktion für ein Lesen von Information, welche in einem Speichermedium MM gespeichert bzw. aufgenommen ist.
Beispielsweise wird ein RAM (Random Access Memory, Direktzugriffsspeicher) als die Hauptspeichereinheit 35 verwendet. Ein Teil der Subspeichereinheit 36 kann als ein Teil der Hauptspeichereinheit 35 verwendet werden. Beispielsweise werden ein HDD (Hard Disk Drive, Festplattenspeicher) und ein SSD (Solid State Drive, Halbleiterlaufwerk) als die Subspeichereinheit 36 verwendet. Die Subspeichereinheit 36 kann eine externe Speichervorrichtung sein, welche über ein Netzwerk verbunden bzw. angeschlossen ist.
2 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert.
Die funktionellen Blöcke der Messvorrichtung 1 beinhalten eine Messeinheit 110, eine Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120, eine Korrektureinheit 130, eine Ausgangs- bzw. Ausgabeeinheit 140 und eine Regel- bzw. Steuereinheit 150. Unter diesen beinhaltet die Messeinheit 110 eine Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit 111 und eine Detektions-Regel- bzw. -Steuereinheit 112, und die Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 beinhaltet eine Referenzwert-Erfassungseinheit 121 und eine Berechnungseinheit 122.
Die Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit 111 der Messeinheit 110 gibt einen Befehl für ein Regeln bzw. Steuern einer Rotation des Motors 21 aus. Die Detektions-Regel- bzw. -Steuereinheit 112 regelt bzw. steuert die X-Achsen-Detektionseinheit 22 und die Z-Achsen-Detektionseinheit 23, um den Koordinatenwert in der X-Achse und den Koordinatenwert in der Z-Achse (Messwerte) zu erhalten, welche davon gesandt werden.
Die Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 ist ein Abschnitt für ein Erfassen bzw. Erhalten von Kalibrier- bzw. Eichdaten für ein Korrigieren des Messwerts, welcher durch die Messeinheit 110 erhalten wird. Eines der mehreren Werkstücke W, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, wird als das Haupt- bzw. Master-Werkstück angenommen und die Bezugs- bzw. Referenzwert-Erfassungseinheit 121 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 erhält einen Referenz- bzw. Bezugsmesswert, welcher durch ein Messen der Oberfläche dieses Master-Werkstücks mit dem Stift 10 erhalten wird. Die Berechnungseinheit 122 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 berechnet Eich- bzw. Kalibrierdaten auf der Basis einer Differenz zwischen den Designdaten und dem Referenzmesswert, welcher durch die Referenzwert-Erfassungseinheit 121 erhalten wird.
Die Korrektureinheit 130 ist ein Abschnitt für ein Korrigieren des Messwerts, welcher durch die Messeinheit 110 erhalten wird, mit Kalibrierdaten, welche durch die Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 erhalten werden, und für ein Berechnen des korrigierten Messwerts.
Die Ausgabeeinheit 140 ist ein Abschnitt für ein Ausgeben eines Messresultats. Die Regel- bzw. Steuereinheit 150 ist ein Abschnitt für ein Regeln bzw. Steuern der Messeinheit 110, der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120, der Korrektureinheit 130 und der Ausgabeeinheit 140.
In der Messvorrichtung 1, welche derartige funktionelle Blöcke aufweist, kann ein Messresultat, welches einen geringeren Fehler involviert bzw. bedingt, durch ein Korrigieren des Messwerts der Oberfläche des Werkstücks W mit den Kalibrierdaten erhalten werden. Insbesondere wird ein Referenzmesswert erhalten, indem als das Master-Werkstück eines von mehreren Werkstücken W verwendet wird, welche aus denselben Designdaten erzeugt bzw. generiert werden, und es kann daher das Kalibrierdaten-Optimum für die Form bzw. Gestalt eines anderen Werkstücks W, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt ist bzw. wird, erhalten werden. Daher kann ein hochgenaues bzw. sehr genaues Messresultat durch ein Korrigieren des Messwerts auf der Basis der optimalen Kalibrierdaten erhalten werden.
[Messwert-Korrekturverfahren]
Nachfolgend wird ein Korrekturverfahren eines Messwerts, beinhaltend eine Erfassung bzw. einen Erhalt von Kalibrier- bzw. Eichdaten erläutert bzw. erklärt werden.
In diesem Fall wird ein Verfahren für ein Korrigieren eines Messwerts unter Verwendung der Messvorrichtung 1 als ein Beispiel erläutert werden.
Zuerst werden, wie dies in 3A gezeigt ist, mehrere Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind bzw. werden, vorbereitet. Nachfolgend wird irgendeines von mehreren hergestellten Werkstücken W1, W2, W3, ..., Wn als das Master-Werkstück angenommen bzw. herangezogen. In diesem Fall wird beispielsweise das Werkstück W1 als das Master-Werkstück angenommen. Dann misst bzw. vermisst die Messeinheit 110 der Messvorrichtung 1 die Oberfläche des Master-Werkstücks und erhält den Referenzmesswert. Der Referenzmesswert wird durch die Referenzwert-Erfassungseinheit 121 erhalten.
Nachfolgend werden die Kalibrierdaten auf der Basis der Differenz zwischen dem Referenzmesswert und den Designdaten DT erhalten. Die Kalibrierdaten werden durch die Berechnungseinheit 122 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 berechnet. 3B ist eine Figur, welche ein Beispiel der Differenz zwischen den Designdaten DT und dem Messwert MD des Master-Werkstücks illustriert. In 3B repräsentiert die horizontale Achse eine Koordinate in der X-Achsen-Richtung und es ist die vertikale Achse eine Koordinate in der Z-Achsen-Richtung. Die Messwerte MD des Master-Werkstücks werden als die Z-Achsen-Koordinaten jeweils entsprechend mehreren X-Achsen-Koordinaten erhalten. Die Berechnungseinheit 122 leitet eine Differenz zwischen dem Wert jedes Messwerts MD in der Z-Achsen-Richtung und dem Z-Achsen-Koordinatenwert der Designdaten DT entsprechend dem fraglichen Messwert MD ab, und berechnet Parameter der Modellfunktion beispielsweise durch ein Verfahren kleinster Quadrate. Die Parameter dieser Modellfunktion sind die Kalibrierdaten.
Nachfolgend nimmt die Messeinheit 110 als ein Messziel-Werkstück die Werkstücke W2, W3, ..., Wn verschieden von dem Master-Werkstück der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn und erhält den Messwert des Messziel-Werkstücks (Zielmesswert) mit dem Stift 10.
Nachfolgend korrigiert die Korrektureinheit 130 den Zielmesswert durch ein Verwenden der Kalibrierdaten. Spezifischer wird der korrigierte Messwert durch die Modellfunktion abgeleitet, welche mit den Parametern angewandt wird, welche vorab von den Koordinatenwerten der Zielmesswerte in der Z-Achsen-Richtung abgeleitet werden. In einem derartigen Messwert-Korrekturverfahren werden die Zielmesswerte mit den Kalibrierdaten korrigiert, welche mit dem Master-Werkstück abgeleitet werden, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt ist, und daher kann ein hochgenaues Messresultat mit dem Kalibrierdaten-Optimum für die Form des Messziel-Werkstücks erhalten werden.
Beispielsweise wird in einem Fall, wo die Designdaten DT eine sphärische Oberfläche sind, eines der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT hergestellt werden, als das Master-Werkstück angenommen und die Kalibrierdaten werden erhalten. Die Messwerte des Messziel-Werkstücks verschieden von dem Master-Werkstück, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt ist bzw. wird, werden mit den Kalibrierdaten korrigiert. Das Messziel-Werkstück und das Master-Werkstück sind bzw. werden aus denselben Designdaten DT hergestellt und daher sind die Kalibrierdaten, welche von diesem Master-Werkstück abgeleitet werden, Kalibrierdaten, welche auch ein Optimum für das Messziel-Werkstück sind, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt wird.
Die vorliegende Ausführungsform ist insbesondere effektiv bzw. wirksam in einem Fall, wo die Designdaten DT eine asphärische Oberfläche sind. Spezifischer wird in einem Fall, wo die Designdaten DT eine asphärische Oberfläche sind, allgemein ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche verwendet, um die Kalibrierdaten zu erhalten. Es ist jedoch schwierig, ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche vorzubereiten. Im Hinblick auf dieses Merkmal wird in der vorliegenden Ausführungsform eines der mehrfachen Werkstücke Wl, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT derselben asphärischen Oberfläche hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück verwendet und daher ist es nicht notwendig, getrennt ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche vorzubereiten. Zusätzlich wird eines der mehrfachen Werkstücke Wl, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT derselben asphärischen Oberfläche hergestellt sind, als das Master-Werkstück angenommen, und die Kalibrierdaten werden erhalten, und es kann daher ein hochgenaues Messresultat mit einer Korrektur basierend auf dem Kalibrierdaten-Optimum für das Messziel-Werkstück erhalten werden.
In einem Fall, wo das Master-Werkstück aus den mehreren Werkstücken W1, W2, W3, ..., Wn ausgewählt wird, welche von bzw. aus denselben Designdaten DT der asphärischen Oberfläche hergestellt werden, wird eines der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welches den minimalen Fehler im Hinblick auf die Designdaten DT aufweist, vorzugsweise als das Master-Werkstück angenommen bzw. herangezogen. Demgemäß kann eine noch genauere Korrektur durchgeführt werden.
[Stift vom Drehzapfentyp]
Nachfolgend wird ein spezifischer Erhalt von Kalibrierdaten mit der Messvorrichtung 1 unter Verwendung des Stifts 10 vom Zapfen- bzw. Drehzapfentyp erläutert werden.
4 ist eine Figur, welche geometrisch einen Aufnahmemechanismus eines Stifts vom Drehzapfentyp illustriert.
In dem Aufnahmemechanismus unter Verwendung des Stifts 10 vom Drehzapfentyp ist es notwendig, den Messwert im Hinblick auf die Bogenbewegung des Stifts 10 zu korrigieren.
Wo die Koordinate in der X-Achsen-Richtung und die Koordinate in der Z-Achsen-Richtung der Messdaten, welche unter Verwendung des Aufnahmemechanismus des Stifts 10 vom Drehzapfentyp erhalten werden, als (x_m, z_m) definiert sind bzw. werden, kann eine korrekte Messposition (x_r, z_r) aus den folgenden Ausdrücken bzw. Gleichungen 1 und 2 abgeleitet werden. [Ausdruck 1]
[Ausdruck 2]
In dem Ausdruck 1 und dem Ausdruck 2 bezeichnet g einen Verstärkungskoeffizient, bezeichnet l eine Länge von dem Scheitel bzw. der Spitze 10a des Stifts 10 zu dem Ende des Arms (Armlänge) und bezeichnet h eine Länge von dem Ende des Arms des Stifts 10 zu dem Messstück 11 (Rand- bzw. Kantenlänge) (siehe 4).
In diesem spezifischen Beispiel werden der Ausdruck 1 und der Ausdruck 2 als die Modellausdrücke bzw. -gleichungen verwendet, und der Verstärkungskoeffizient g, die Armlänge l und die Kantenlänge h werden als die Parameter angepasst, und das Fitten bzw. Anpassen der Parameter wird aus einer Beziehung zwischen den Designdaten DT und den Korrekturwerten basierend auf den Modellausdrücken bzw. -gleichungen der Bezugsmesswerte durchgeführt.
Spezifischer misst zuerst der Stift 10 vom Drehzapfentyp die Oberfläche des Master-Werkstücks und erhält den Bezugsmesswert (x_k ^m, z_k ^m). In diesem Fall ist k 1, 2, ..., n. Nachfolgend werden die Bezugsmesswerte (x_k ^m, z_k ^m) durch den Ausdruck 1 und den Ausdruck 2 korrigiert. Dann werden die Designdaten DT und die Korrekturwerte, welche aus der Korrektur erhalten werden, positions-angepasst (bestes Fitten bzw. Anpassen) in der X-Achsen-Richtung, es wird der kürzeste Abstand nach dem besten Fitten (oder die Differenz eines Koordinatenwerts in der Z-Achsen-Richtung) als das Evaluierungsausmaß bzw. die Evaluierungsgröße angenommen bzw. herangezogen und es wird jeder der Parameter (der Verstärkungskoeffizient g, die Armlänge l und die Kantenlänge h) derart abgeschätzt, dass beispielsweise die Summe von Quadraten der Restfehler das Minimum wird.
Wenn die Messwerte des Messziel-Werkstücks durch ein Verwenden des Ausdrucks 1 und des Ausdrucks 2 korrigiert werden, in welchen die Parameter abgeschätzt werden, können die korrigierten Messwerte, welche die Kalibrierdaten reflektieren bzw. wiedergeben, welche aus der Messung des Master-Werkstücks erhalten werden, erhalten werden. Wie dies oben beschrieben ist, können die Kalibrierdaten in dem Modellausdruck durch ein Anpassen von jedem der Parameter der Modellausdrücke basierend auf der Bogenbewegung des Stifts 10 vom Drehzapfentyp beinhaltet sein bzw. werden. Daher kann, wenn die Messwerte des Messziel-Werkstücks, welches von denselben Designdaten DT wie das Master-Werkstück hergestellt wird, welches verwendet wird, um die Kalibrierdaten zu erhalten, mit den Modellausdrücken korrigiert werden, die Korrektur basierend auf den optimalen Kalibrierdaten durchgeführt werden.
Obwohl dies in dem Obigen nicht erläutert bzw. erklärt ist, kann eine Korrektur, welche die Endform bzw. -gestalt des Messstücks 11 beinhaltet, welches an dem Ende des Stifts 10 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt wird, durchgeführt werden. Beispielsweise kann eine Technik, welche in dem Japanischen Patent Nr. 4372759 beschrieben ist, an der Korrektur der Endform des Messstücks 11 angewandt werden.
[Messwert-Korrekturprogramm]
Nachfolgend wird das Messwert-Korrekturprogramm erläutert werden.
Dass Messwert-Korrekturverfahren, welches oben erläutert bzw. erklärt wurde, kann durch ein Messwert-Korrekturprogramm erzielt bzw. erhalten werden, welches durch die CPU 31 des Computers 30 ausgeführt wird.
5 und 6 sind Flussdiagramme, welche ein Beispiel eines Messwert-Korrekturprogramms illustrieren.
Zuerst wird, wie dies in Schritt S1101 von 5 gezeigt ist, der Bezugsmesswert erhalten. Spezifischer führt der Computer 30 ein Be- bzw. Verarbeiten für ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück und für ein Erhalten des Messwerts (Bezugsmesswerts) des Master-Werkstücks durch, welches mit dem Stift 10 gemessen wird.
Nachfolgend werden, wie dies in Schritt S1102 gezeigt ist, die Kalibrierdaten berechnet. Der Computer 30 führt ein Be- bzw. Verarbeiten für ein Berechnen der Kalibrierdaten auf der Basis der Differenz zwischen den Designdaten DT des Master-Werkstücks und dem Bezugsmesswert durch, welcher vorher erhalten wurde. Dieses Verarbeiten wird durch eine Subroutine durchgeführt, wie dies in 6 gezeigt ist.
Zuerst wird, wie dies in Schritt S1201 in 6 gezeigt ist, ein Verarbeiten für ein Einstellen bzw. Festlegen von ursprünglichen bzw. Ausgangswerten von Parametern durchgeführt. Beispielsweise werden in einem Fall, wo der Ausdruck 1 und der Ausdruck 2 als die Modellausdrücke angewandt werden, und dieser Verstärkungskoeffizient g, die Armlänge l und die Kantenlänge h als die Parameter angewandt werden, geometrische Werte entlang den Designwerten des Stifts 10 als die Anfangs- bzw. Ausgangswerte für diese Parameter eingestellt bzw. festgelegt.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S1202 gezeigt ist, der Bezugsmesswert korrigiert. Spezifischer wird der Korrekturwert durch ein Korrigieren des Messwerts des Master-Werkstücks, welcher in Schritt S1101 (Bezugsmesswert) erhalten wurde, mit dem Ausdruck 1 und dem Ausdruck 2 berechnet.
Nachfolgend werden, wie dies in Schritt S1203 gezeigt ist, der Korrekturwert und die Designdaten DT positions-eingestellt. In dieser Positions-Einstellung werden die Designdaten DT und der Korrekturwert des Referenzmesswerts basierend auf dem Master-Werkstück in der X-Achsen-Richtung positions-eingestellt (bestes Anpassen). Beispielsweise muss in Abhängigkeit von der Form des Messstücks 11 des Stifts 10 (wie beispielsweise einem sphärischen Körper und dgl.) der Koordinatenwert des Bezugsmesswerts in der X-Achsen-Richtung in Übereinstimmung mit der Form des Messstücks 11 korrigiert werden. Diese Korrektur ist die Positions-Einstellung (bestes Anpassen).
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S1204 gezeigt ist, die Restfehlerberechnung durchgeführt. Die Restfehlerberechnung ist ein Be- bzw. Verarbeiten für ein Ableiten als dem verbleibenden bzw. Restfehler des kürzesten Abstands (oder der Differenz des Koordinatenwerts in der Z-Achsen-Richtung) zwischen den Designdaten DT und dem Korrekturwert nach dem besten Anpassen.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S1205 gezeigt ist, der Parameter aktualisiert. In diesem Fall wird ein Verarbeiten durchgeführt, um die Parameter der Modellausdrücke derart zu ändern, dass der Restfehler, welcher in Schritt S1204 vorab abgeleitet wird, reduziert ist bzw. wird. Beispielsweise wird, wo der Ausdruck 1 und der Ausdruck 2 die Modellausdrücke sind, ein Verarbeiten durchgeführt, um den Verstärkungskoeffizient g, die Armlänge l und die Kantenlänge h einzustellen.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S1206 gezeigt ist, eine Bestimmung durchgeführt, ob der Restfehler das Minimum ist oder nicht. Spezifischer wird, nachdem die Parameter in Schritt S1205 eingestellt werden, der Restfehler wiederum abgeleitet. Dann wird in einem Fall, wo der Restfehler nicht das Minimum ist, das Verarbeiten in Schritt S1202 bis Schritt S1205 wiederholt. Die Bestimmung, ob der Restfehler das Minimum ist oder nicht, kann beispielsweise durch ein Bestimmen durchgeführt werden, ob der Restfehler innerhalb eines vorab festgelegten Bereichs ist bzw. liegt. In einem Fall, wo der Restfehler das Minimum ist, wird der Parameter bestimmt, wie dies in Schritt S1207 gezeigt ist.
Nachfolgend wird Schritt S1103 in 5 durchgeführt. In dem Schritt S1103 wird der Zielmesswert erhalten. Spezifischer wird ein Verarbeiten ausgeführt, um ein Werkstück verschieden von dem Master-Werkstück unter den mehreren Werkstücken W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind, als das Messziel-Werkstück anzunehmen und den Zielmesswert zu erhalten, welcher durch ein Messen der Oberfläche dieses Messziel-Werkstücks mit dem Stift 10 erhalten wird.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S1104 gezeigt ist, der Zielmesswert korrigiert. In diesem Fall wird ein Verarbeiten durchgeführt, um den Zielmesswert mit den Modellausdrücken unter Verwendung der Parameter, welche in der in 6 gezeigten Subroutine bestimmt wurden, zu korrigieren und den korrigierten Messwert zu erhalten.
Gemäß einem derartigen Messwert-Korrekturprogramm werden die Kalibrierdaten durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind, als das Master-Werkstück erhalten und die Kalibrierdaten können in den Modellausdrücken wiedergegeben werden. Demgemäß kann ein Messresultat basierend auf dem Optimum der Korrektur für die Form bzw. Gestalt des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten DT wie das Master-Werkstück hergestellt wurde, durch den Computer 30 berechnet werden.
Bei dem Fitten bzw. Anpassen der Parameter in dem Messwert-Korrekturprogramm können einige von mehreren Parametern, deren Empfindlichkeit auf die Positionsgenauigkeit gering ist, von dem Ziel eines Anpassens ausgeschlossen werden.
7A bis 7F sind Figuren, welche Empfindlichkeitskurven von Parametern gemäß den Detektionspositionen illustrieren, und 7A, 7C und 7E sind Empfindlichkeitskurven von Parametern gemäß den Detektionspositionen in der X-Achsen-Richtung und 7B, 7D und 7F sind Empfindlichkeitskurven von Parametern gemäß den Detektionspositionen in der Z-Achsen-Richtung.
7A illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller Wert) des Verstärkungskoeffizienten g in der X-Achsen-Richtung und 7B illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller bzw. Differenzialwert) des Verstärkungskoeffizienten g in der Z-Achsen-Richtung. 7C illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller Wert) der Armlänge l in der X-Achsen-Richtung und 7D illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller Wert) der Armlänge l in der Z-Achsen-Richtung. 7E illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller Wert) der Kantenlänge h in der X-Achsen-Richtung und 7F illustriert eine Koordinatenänderung (differentieller Wert) der Kantenlänge h in der Z-Achsen-Richtung.
Wenn auf den Empfindlichkeitskurven der Parameter, wie sie in 7A bis 7F gezeigt sind, Bezug genommen wird, ist zu verstehen, dass die Empfindlichkeit der Armlänge l unter dem Verstärkungskoeffizienten g, der Armlänge l und der Kantenlänge h die geringste ist. Daher würde, wenn die Parameter angepasst werden, ein Ausschluss der Armlänge l den geringsten Effekt aufweisen. Wie dies oben beschrieben ist, kann, wenn ein Parameter, dessen Empfindlichkeit gering ist, von dem Ziel eines Anpassens ausgeschlossen (fixiert) wird, die Konvergenzzeit, welche in dem Optimierungsverarbeiten der Parameter erforderlich ist, reduziert werden.
Das Messwert-Korrekturprogramm, welches oben erläutert wurde, kann durch ein computerlesbares Speichermedium MM aufgezeichnet bzw. gespeichert werden oder kann über ein Netzwerk verteilt werden.
In der Messung des Zielobjekts ist es notwendig, eine Referenzkugel zur Verfügung zu stellen, deren Sphärizität in der Größenordnung von wenigstens einigen Nanometern ist, um der Produktionsevaluierung in der Größenordnung von einigen Dutzend Nanometern zu widerstehen bzw. gewachsen zu sein, wobei es jedoch nicht einfach ist, eine derartige Referenz- bzw. Bezugskugel zu erhalten. Selbst wenn eine derartige Referenzkugel erhalten werden kann, ist es extrem teuer und es ist nicht praktisch, sie als ein Produkt zur Verfügung zu stellen. Die Kalibrierung unter Verwendung der sphärischen Oberfläche ist ein Kalibrieroptimum für ein Werkstück einer sphärischen Oberfläche, und es gibt ein Problem dahingehend, dass in einem Fall, wo das Werkstück verschieden von einer sphärischen Oberfläche (beispielsweise eine asphärische Oberfläche) ist, die Kalibriergenauigkeit reduziert ist bzw. wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Korrekturoptimum für die Form bzw. Gestalt des Werkstücks, welches zu messen bzw. vermessen ist, durchgeführt werden.
(Zweite Ausführungsform)
[Messvorrichtung]
Eine Konfiguration einer Messvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist dieselbe wie die Konfiguration, welche beispielsweise in 1A und 1B gezeigt ist.
8 ist ein funktionelles Blockdiagramm, welches eine Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert.
Die funktionellen Blöcke der Messvorrichtung 1 beinhalten eine Messeinheit 110, eine Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120, eine Korrektureinheit 130, eine Ausgabeeinheit 140 und eine Regel- bzw. Steuereinheit 150. Unter diesen beinhaltet die Messeinheit 110 eine Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit 111 und eine Detektions-Regel- bzw. -Steuereinheit 112. Die Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 beinhaltet eine erste Bezugswert-Erfassungseinheit 1211, eine zweite Bezugswert-Erfassungseinheit 1212, eine erste Berechnungseinheit 1221 und eine zweite Berechnungseinheit 1222.
Die Motor-Regel- bzw. -Steuereinheit 111 der Messeinheit 110 gibt einen Befehl für ein Regeln bzw. Steuern der Rotation des Motors 21. Die Detektions-Regel- bzw. -Steuereinheit 112 regelt bzw. steuert die X-Achsen-Detektionseinheit 22 und die Z-Achsen-Detektionseinheit 23 und erhält bzw. erfasst den Koordinatenwert in der X-Achse und den Koordinatenwert in der Z-Achse (Messwerte), welche von diesen gesandt werden.
Die Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 ist ein Abschnitt für ein Erhalten bzw. Erfassen der Kalibrierdaten für ein Korrigieren des Messwerts, welcher durch die Messeinheit 110 erhalten wird. Die erste Bezugswert-Erfassungseinheit 1211 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 nimmt eines der mehreren Werkstücke W, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück und erhält einen ersten Referenz- bzw.
Bezugsmesswert, welcher durch ein Messen der Oberfläche des Master-Werkstücks mit dem Stift 10 erhalten wird. Die zweite Bezugswert-Erfassungseinheit 1212 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 erhält einen zweiten Bezugsmesswert, welcher durch ein Messen der Oberfläche desselben Master-Werkstücks wie das obige mit einer anderen Messvorrichtung erhalten wird. In diesem Fall wird eine Messvorrichtung, welche einen höheren Grad einer Messgenauigkeit als die Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aufweist und welche bereits kalibriert bzw. geeicht wurde, als die andere Messvorrichtung verwendet.
Die erste Berechnungseinheit 1221 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 berechnet die Kalibrierdaten auf der Basis einer Differenz der Designdaten und des ersten Bezugsmesswerts, welcher durch die erste Bezugswert-Erfassungseinheit 1211 erhalten wird. Die zweite Berechnungseinheit 1222 berechnet Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen dem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts unter Verwendung der Kalibrierdaten erhalten wird, welche durch die erste Berechnungseinheit 1221 berechnet werden, und dem zweiten Bezugsmesswert sind, welcher durch die zweite Bezugsmesswert-Erfassungseinheit 1212 erhalten wird.
Die Korrektureinheit 130 ist ein Abschnitt für ein Korrigieren des Messwerts, welcher durch die Messeinheit 110 erhalten wird, mit den Kalibrierdaten, welche durch die Berechnung mit der ersten Berechnungseinheit 1221 erhalten werden, wobei die Differenzdaten, welche durch die zweite Berechnungseinheit 1222 berechnet werden, von dem korrigierten Wert subtrahiert werden, um den korrigierten Messwert zu erhalten.
Die Ausgabeeinheit 140 ist ein Abschnitt für ein Ausgeben eines Messresultats. Die Regel- bzw. Steuereinheit 150 ist ein Abschnitt für ein Regeln bzw. Steuern der Messeinheit 110, der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120, der Korrektureinheit 130 und der Ausgabeeinheit 140.
Die Messvorrichtung 1, welche derartige funktionale Blöcke aufweist, kann den Messwert der Oberfläche des Werkstücks W mit den Kalibrierdaten korrigieren und ein Messresultat erhalten, welches einen geringeren Fehler involviert bzw. bedingt. Insbesondere wird der Referenz- bzw. Bezugsmesswert durch ein Annehmen von einem der mehrfachen Werkstücke W, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind bzw. werden, als das Master-Werkstück erhalten und daher kann das Kalibrierdaten-Optimum für die Form eines anderen Werkstücks W, welches aus denselben Designdaten wie das Master-Werkstück hergestellt wird, erhalten werden. Darüber hinaus wird das Master-Werkstück durch eine andere Messvorrichtung gemessen bzw. vermessen, deren Messung viel genauer als die Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, und die Differenzdaten von dem Messkorrekturwert des Master-Werkstücks, welcher durch die Messvorrichtung 1 zur Verfügung gestellt wird, werden erhalten, und daher kann die Messung mit demselben Niveau einer Messgenauigkeit wie die hochgenaue andere Messvorrichtung durch ein Entfernen des Fehlers durchgeführt werden, welcher durch die Messvorrichtung 1 zur Verfügung gestellt wird.
[Messwert-Korrekturverfahren]
Nachfolgend wird ein Korrekturverfahren eines Messwerts, beinhaltend einen Erhalt der Kalibrierdaten erläutert bzw. erklärt werden.
In diesem Fall wird beispielsweise ein Verfahren zum Korrigieren eines Messwerts durch ein Verwenden der Messvorrichtung 1 erklärt werden.
Zuerst werden, wie dies in 9A gezeigt ist, die mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt werden, vorbereitet. Nachfolgend wird eines der mehrfachen hergestellten Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn als das Master-Werkstück angenommen bzw. herangezogen. In diesem Fall wird beispielsweise das Werkstück W1 als das Master-Werkstück angenommen. Dann misst die Messeinheit 110 der Messvorrichtung 1 die Oberfläche des Master-Werkstücks und erhält den ersten Referenz- bzw. Bezugsmesswert. Der erste Bezugsmesswert wird durch die erste Bezugswert-Erfassungseinheit 1211 erhalten.
Nachfolgend werden die Kalibrierdaten auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten DT erhalten. Die Kalibrierdaten werden durch die erste Berechnungseinheit 1221 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 berechnet. 9B ist eine Figur, welche ein Beispiel einer Differenz zwischen den Designdaten DT und dem Messwert MD des Master-Werkstücks illustriert. In 9B repräsentiert die horizontale Achse eine Koordinate in der X-Achsen-Richtung und es ist die vertikale Achse eine Koordinate in der Z-Achsen-Richtung. Die Messwerte MD des Master-Werkstücks werden als die Z-Achsen-Koordinaten jeweils entsprechend mehreren X-Achsen-Koordinaten erhalten. Die erste Berechnungseinheit 1221 leitet eine Differenz zwischen dem Wert jedes Messwerts MD in der Z-Achsen-Koordinate und der Z-Achsen-Koordinate der Designdaten DT entsprechend dem fraglichen Messwert MD ab und berechnet Parameter der Modellfunktion beispielsweise durch ein Verfahren der kleinsten Quadrate. Die Parameter dieser Modellfunktion sind die Kalibrierdaten.
Nachfolgend misst eine andere Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die Messvorrichtung 1 ist, die Oberfläche desselben Master-Werkstücks wie das obige und erhält den zweiten Referenz- bzw. Bezugsmesswert. Der zweite Bezugsmesswert wird durch die zweite Bezugswert-Erfassungseinheit 1212 erhalten. Die Messung bzw. Vermessung des Master-Werkstücks mit einer anderen Messvorrichtung wird ein Mal durchgeführt.
Nachfolgend werden Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen dem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts unter Verwendung der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Bezugsmesswert sind, erhalten. Die Differenzdaten werden durch die zweite Berechnungseinheit 1222 der Kalibrierdaten-Erfassungseinheit 120 berechnet. Die Differenzdaten beinhalten Messfehler der Messvorrichtung 1 und der anderen Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als diejenige der Messvorrichtung 1 ist.
Nachfolgend nimmt die Messeinheit 110 die Werkstücke W2, W3, ..., Wn der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, Wn verschieden von dem Master-Werkstück als das Messziel-Werkstück und erhält den Messwert des Messziel-Werkstücks (Zielmesswert) mit dem Stift 10.
Nachfolgend korrigiert die Korrektureinheit 130 den Zielmesswert durch ein Verwenden der Kalibrierdaten. Spezifischer wird ein Messwert, welcher korrigiert wurde, abgeleitet, wobei die Modellfunktionen mit bzw. an den Parametern angewandt werden, welche vorab von dem Koordinatenwert des Zielmesswerts in der Z-Achsen-Richtung abgeleitet wurden. Darüber hinaus wird der korrigierte Messwert durch ein Subtrahieren der Differenzdaten von dem Messwert erhalten, welcher korrigiert wurde. Dieser korrigierte Messwert ist das Messresultat der Messvorrichtung 1. In einem derartigen Messwert-Korrekturverfahren wird dieser korrigierte Messwert von der Korrektur mit den Kalibrierdaten abgeleitet, welche von dem Master-Werkstück abgeleitet werden, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt ist, und ist daher das hochgenaue Messresultat mit dem Kalibrierdaten-Optimum für die Form des Messziel-Werkstücks. Darüber hinaus kann, wenn die Korrektur mit den Differenzdaten durchgeführt wird, nachdem der Zielmesswert durch ein Verwenden der Kalibrierdaten korrigiert wird, selbst ein Messwert, welcher durch die Messvorrichtung 1 zur Verfügung gestellt wird, ein Messresultat zur Verfügung stellen, welches denselben Grad an Genauigkeit wie derjenige aufweist, welcher von einer Messung mit einer anderen Messvorrichtung erhalten wird, deren Messgenauigkeit hoch ist.
In diesem Fall werden in einem Fall, wo die Designdaten DT des Werkstücks W beispielsweise diejenigen von einer sphärischen Oberfläche sind, die Kalibrierdaten durch ein Annehmen von einem der mehrfachen Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT hergestellt werden, als das Master-Werkstück erhalten, und der Messwert des Messziel-Werkstücks verschieden von dem Master-Werkstück, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt wird, wird mit den Kalibrierdaten korrigiert. Das Messziel-Werkstück und das Master-Werkstück sind bzw. werden aus denselben Designdaten DT hergestellt, und daher sind die Kalibrierdaten, welche von dem Master-Werkstück abgeleitet werden, Kalibrierdaten, welche ein Optimum auch für das Messziel-Werkstück sind, welches aus denselben Designdaten DT hergestellt wird.
Darüber hinaus erhält eine andere Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als diejenige der Messvorrichtung 1 ist, den zweiten Bezugsmesswert und die Differenzdaten von dem Korrekturmesswert der Messvorrichtung 1 werden erhalten, und daher kann der Fehler, welcher durch die Messvorrichtung 1 bewirkt wird, entfernt werden, und es kann selbst die Messvorrichtung 1 die Messung mit demselben Grad an Genauigkeit wie die andere Messvorrichtung durchführen.
Die vorliegende Ausführungsform ist insbesondere wirksam in einem Fall, wo die Designdaten DT diejenigen einer asphärischen Oberfläche sind. Spezifischer wird in einem Fall, wo die Designdaten DT diejenigen einer asphärischen Oberfläche sind, im Allgemeinen ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche verwendet, um die Kalibrierdaten und die Differenzdaten zu erhalten. Es ist jedoch schwierig, ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche vorzubereiten. In diesem Hinblick wird in der vorliegenden Ausführungsform eines der mehrfachen Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT derselben asphärischen Oberfläche hergestellt werden, als das Master-Werkstück verwendet und es ist daher nicht notwendig, getrennt ein Master-Werkstück mit hochgenauer sphärischer Oberfläche vorzubereiten. Eines der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus den Designdaten DT derselben asphärischen Oberfläche hergestellt werden, wird als das Master-Werkstück angenommen bzw. herangezogen und die Kalibrierdaten und die Differenzdaten werden erhalten und es kann daher ein hochgenaues Messresultat aus bzw. von der Korrektur mit den Kalibrierdaten und dem Differenzdaten-Optimum für das Messziel-Werkstück erhalten werden.
Wenn das Master-Werkstück aus den mehreren Werkstücken W1, W2, W3, ..., Wn ausgewählt wird, welche aus denselben Designdaten DT der asphärischen Oberfläche hergestellt werden, wird eines der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welches den minimalen Fehler im Hinblick auf die Designdaten DT aufweist, vorzugsweise als das Master-Werkstück angenommen. Demgemäß kann eine genauere Korrektur durchgeführt werden.
[Stift vom Drehzapfentyp]
In der vorliegenden Ausführungsform ist der spezifische Erhalt der Kalibrierdaten in der Messvorrichtung 1 unter Verwendung des Stifts 10 vom Zapfen- bzw. Drehzapfentyp derselbe wie die erste Ausführungsform (siehe 4).
[Messwert-Korrekturprogramm]
Nachfolgend wird ein Messwert-Korrekturprogramm erläutert werden.
Das Messwert-Korrekturverfahren, welches oben erläutert bzw. erklärt wurde, kann durch das Messwert-Korrekturprogramm erhalten werden, welches durch die CPU 31 des Computers 30 ausgeführt wird.
10 und 11 sind Flussdiagramme, welche ein Beispiel des Messwert-Korrekturprogramms illustrieren.
Zuerst wird, wie dies in Schritt S2101 in 10 gezeigt ist, der erste Bezugsmesswert erhalten. Spezifischer führt der Computer 30 ein Be- bzw. Verarbeiten für ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt werden, als das Master-Werkstück und für ein Erhalten des Messwerts des Master-Werkstücks durch, welcher mit dem Stift 10 gemessen wird (erster Bezugsmesswert).
Nachfolgend werden, wie dies in Schritt S2102 gezeigt ist, die Kalibrierdaten berechnet. Der Computer 30 führt ein Verarbeiten für ein Berechnen der Kalibrierdaten auf der Basis der Differenz zwischen den Designdaten DT des Master-Werkstücks und dem ersten Bezugsmesswert durch, welcher vorab erhalten wurde. Dieses Verarbeiten wird durch eine Subroutine durchgeführt, wie dies in 11 gezeigt ist.
Zuerst wird, wie dies in Schritt S2201 in 11 gezeigt ist, ein Verarbeiten durchgeführt, um den ursprünglichen bzw. Ausgangswert des ersten Parameters einzustellen bzw. festzulegen. Beispielsweise werden in einem Fall, wo der Ausdruck 1 und der Ausdruck 2 als die Modellausdrücke bzw. -gleichungen angewandt werden, und dieser Verstärkungskoeffizient g, die Armlänge l und die Kantenlänge h als die Parameter angenommen werden, geometrische Werte entlang der Designwerte des Stifts 10 als die Ausgangswerte für diese Parameter (erste Parameter) festgelegt.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2202 gezeigt ist, der erste Bezugsmesswert korrigiert. Spezifischer wird der Korrekturwert durch ein Korrigieren des Messwerts des Master-Werkstücks, welcher in Schritt S2101 erhalten wurde (der erste Bezugsmesswert), mit dem Ausdruck 1 und dem Ausdruck 2 berechnet.
Nachfolgend werden, wie dies in Schritt S2203 gezeigt ist, der Korrekturwert und die Designdaten DT positions-eingestellt bzw. -justiert. In dieser Positionseinstellung werden die Designdaten DT und der Korrekturwert des ersten Bezugsmesswerts basierend auf dem Master-Werkstück in der X-Achsen-Richtung positions-eingestellt (bestes Fitten bzw. Anpassen). Beispielsweise muss in Abhängigkeit von der Form des Messstücks 11 des Stifts 10 (wie beispielsweise einem sphärischen Körper und dgl.) der Koordinatenwert des ersten Bezugsmesswerts in der X-Achsen-Richtung in Übereinstimmung mit der Form des Messstücks 11 korrigiert werden. Diese Korrektur ist die Positions-Einstellung (bestes Anpassen).
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2204 gezeigt ist, die Berechnung des Restfehlers durchgeführt. Die Berechnung des Restfehlers ist ein Verarbeiten für ein Ableiten als dem Restfehler des kürzesten Abstands (oder der Differenz des Koordinatenwerts in der Z-Achsen-Richtung) zwischen den Designdaten DT und dem Korrekturwert nach dem besten Anpassen.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2205 gezeigt ist, der erste Parameter aktualisiert. In diesem Fall wird ein Verarbeiten durchgeführt, um die Parameter der Modellausdrücke (erste Parameter) zu ändern, so dass der Restfehler, welcher vorab in Schritt S2204 abgeleitet wurde, reduziert wird. Beispielsweise wird, wo der Ausdruck 1 und der Ausdruck 2 die Modellausdrücke sind, ein Verarbeiten durchgeführt, um den Verstärkungskoeffizienten g, die Armlänge l und die Kantenlänge h einzustellen.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2206 gezeigt ist, eine Bestimmung durchgeführt, ob der Restfehler das Minimum ist oder nicht. Spezifischer wird, nachdem die ersten Parameter in Schritt S2205 eingestellt wurden, der Restfehler wiederum abgeleitet. Dann wird in einem Fall, wo der Restfehler nicht das Minimum ist, das Verarbeiten in Schritt S2202 bis Schritt S2205 wiederholt. Die Bestimmung, ob der Restfehler das Minimum ist oder nicht, kann beispielsweise durch ein Bestimmen durchgeführt werden, ob der Restfehler innerhalb eines Bereichs ist bzw. liegt, welcher vorab festgelegt wurde. In einem Fall, wo der Restfehler das Minimum ist, wird der erste Parameter bestimmt, wie dies in Schritt S2207 gezeigt ist.
Nachfolgend wird Schritt S2103 in 10 durchgeführt. In dem Schritt S2103 wird der zweite Bezugsmesswert erhalten. In diesem Fall wird dasselbe Master-Werkstück wie das obige durch eine andere Messvorrichtung gemessen, deren Messgenauigkeit höher als die Messvorrichtung 1 ist, und der zweite Bezugsmesswert wird erhalten. In einem Fall, wo das Master-Werkstück bereits gemessen wurde, und das Messresultat davon in einem Speicher gespeichert ist, oder in einem Fall, wo das Master-Werkstück mit einer anderen Messvorrichtung gemessen wird, und das Messresultat davon in einem Speicher gespeichert wird, kann das Messresultat, welches in dem Speicher gespeichert ist, als der zweite Bezugsmesswert gelesen werden.
Nachfolgend werden, wie dies in Schritt S2104 gezeigt ist, die Differenzdaten berechnet. Der Computer 30 führt ein Verarbeiten für ein Berechnen der Differenzdaten durch, welche die Differenz zwischen dem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, welche in Schritt S2102 abgeleitet werden, und dem zweiten Bezugsmesswert sind, welcher in Schritt S2103 abgeleitet wird.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2105 gezeigt ist, der Zielmesswert erhalten. Spezifischer wird ein Verarbeiten durchgeführt, um eines der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind, verschieden von dem Master-Werkstück als das Messziel-Werkstück anzunehmen und den Zielmesswert zu erhalten, welcher durch ein Messen der Oberfläche des Messziel-Werkstücks mit dem Stift 10 der Messvorrichtung 1 erhalten wird.
Nachfolgend wird, wie dies in Schritt S2106 gezeigt ist, der Zielmesswert korrigiert. In diesem Fall wird ein Verarbeiten durchgeführt, um den Zielmesswert zu korrigieren, wobei die Modellausdrücke mit den Kalibrierdaten angewandt werden, welche in Schritt S2102 berechnet werden (erster Parameter), und ein Subtrahieren der Differenzdaten, welche in Schritt S2104 abgeleitet werden, von dem korrigierten Wert, wodurch der korrigierte Messwert abgeleitet wird.
Gemäß einem derartigen Messwert-Korrekturprogramm werden die Kalibrierdaten durch ein Annehmen von einem der mehreren Werkstücke W1, W2, W3, ..., Wn, welche aus denselben Designdaten DT hergestellt sind, als das Master-Werkstück erhalten, und die Kalibrierdaten können in den Modellausdrücken wiedergegeben werden. Demgemäß kann ein Messresultat basierend auf dem Korrektur-Optimum für die Form des Messziel-Werkstücks, welches aus denselben Designdaten DT wie das Master-Werkstück hergestellt ist, durch den Computer 30 berechnet werden.
Darüber hinaus wird der korrigierte Messwert durch ein Subtrahieren der Differenzdaten von dem Wert erhalten, welcher mit den Kalibrierdaten korrigiert ist bzw. wird, und daher kann die Fehlerkomponente der Messvorrichtung 1 in Bezug auf eine andere Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit hoch ist, eliminiert werden, und es kann selbst die Messvorrichtung 1 eine hochgenaue Messung durchführen.
Wie bei der ersten Ausführungsform können bei dem Fitten bzw. Anpassen der Parameter in dem Messwert-Korrekturprogramm (erster Parameter) einige von mehreren Parametern, deren Empfindlichkeit bzw. Einfluss auf die Positionsgenauigkeit gering ist, von dem Ziel eines Fittens bzw. Anpassens ausgeschlossen werden (siehe 7A bis 7F).
Das oben erläuterte Messwert-Korrekturprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium MM aufgenommen bzw. gespeichert sein oder kann über ein Netzwerk verteilt werden.
Bei der Messung bzw. Vermessung des Zielobjekts bzw. -gegenstands ist es notwendig, eine Messvorrichtung aufzuweisen, welche einen hohen Grad an Genauigkeit in der Größenordnung von wenigstens einigen Nanometern aufweist, um der Produktionsauswertung in der Größenordnung von einigen Dutzend Nanometer zu genügen, wobei es nicht einfach ist, eine derartige Referenz- bzw. Bezugskugel zu erhalten. Eine derartige Messvorrichtung erfordert eine lange Messzeit und ist extrem teuer und schwierig zu erhalten. Zusätzlich ist es mühsam, eine Wartung durchzuführen, um einen hohen Grad an Genauigkeit beizubehalten, und es ist nicht praktisch, eine derartige Messvorrichtung immer in einer Produktionsstraße und dgl. zu verwenden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein hochgenaues Messresultat mit dem Korrektur-Optimum für den Messwert erhalten werden.
Wie dies oben beschrieben ist, kann gemäß dem Messwert-Korrekturverfahren, dem computerlesbaren Aufzeichnungs- bzw. Speichermedium, welches das Messwert-Korrekturprogramm speichert, und der Messvorrichtung 1 gemäß den Ausführungsformen ein hochgenaues Messresultat mit dem Korrektur-Optimum für den Messwert erhalten werden.
Die vorliegenden Ausführungsformen und die spezifischen Beispiele davon wurden oben erläutert, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Beispielsweise werden in der vorliegenden Ausführungsform die Messvorrichtung 1 und das Messverfahren unter Verwendung des Stifts 10 vom Zapfen- bzw. Drehzapfentyp als Beispiele verwendet, wobei jedoch die vorliegende Ausführungsform auch auf eine Messvorrichtung 1 und auf ein Messverfahren unter Verwendung eines Stifts 10 verschieden von dem Drehzapfentyp angewandt werden kann. Ein Modellausdruck bzw. eine Modellgleichung, welche(r) für den Mechanismus des Stifts 10 geeignet ist, kann als der Modellausdruck der Korrektur verwendet werden. Ausführungsformen, welche ein Fachmann durch ein Hinzufügen und Weglassen eines Bauelements und durch ein Ändern des Designs, sofern erforderlich, im Hinblick auf die obigen Ausführungsformen und die spezifischen Beispiele davon hergestellt hat, und Ausführungsformen, welche durch ein Kombinieren der Merkmale der Ausführungsformen, wie bzw. sofern erforderlich, hergestellt wurden, sind in dem Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung beinhaltet, solange die Ausführungsformen das Wesen bzw. den Geist der vorliegenden Erfindung aufweisen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Wie dies oben beschrieben ist, wird die vorliegende Erfindung vorzugsweise auf eine Messvorrichtung, welche die Oberflächenform bzw. -gestalt einer Form des Werkstücks W misst, auf eine Höhen-Messvorrichtung, welche eine Oberflächenhöhe misst, eine Oberflächenrauheit-Messvorrichtung und dgl. angewandt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2727067 [0003]
JP 5183884 [0003]
JP 5155533 [0003]
JP 3215325 [0003]
US 5150314 [0003]
JP 4372759 [0087]

Claims

Messwert-Korrekturverfahren für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, wobei das Messwert-Korrekturverfahren umfasst: einen Schritt eines Vorbereitens einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden; einen Schritt eines Annehmens von einem der Werkstücke als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Erhaltens eines Bezugs- bzw. Referenzmesswerts mit dem Stift; einen Schritt eines Erhaltens von Kalibrier- bzw. Eichdaten basierend auf einem Unterschied zwischen dem Referenzmesswert und den Designdaten; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und eines Erhaltens eines Zielmesswerts mit dem Stift; und einen Schritt eines Erhaltens eines korrigierten Messwerts durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten.
Messwert-Korrekturverfahren nach Anspruch 1, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Messwert-Korrekturverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Messwert-Korrekturverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst wird, und in dem Schritt eines Erhaltens des korrigierten Messwerts der korrigierte Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten wird, in welchem der Parameter angepasst wird.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Speicher- bzw. Aufnahmemedium, welches ein Programm speichert, wobei das Programm ein Messwert-Korrekturprogramm für ein Korrigieren eines Messwerts ist, welcher durch ein Abtasten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird, wobei das Programm bewirkt, dass ein Computer fungiert als: Mittel für ein Erhalten eines Referenzmesswerts, welcher durch ein Messen mit dem Stift von einem einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als ein Master-Werkstück erhalten wird; Mittel für ein Berechnen von Kalibrier- bzw. Eichdaten basierend auf einem Unterschied zwischen dem Referenzmesswert und den Designdaten; Mittel für ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Erhalten eines Zielmesswerts, welcher durch ein Messen des Messziel-Werkstücks mit dem Stift erhalten wird; und Mittel für ein Berechnen eines korrigierten Messwerts durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten.
Computerlesbares Aufnahmemedium nach Anspruch 5, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Computerlesbares Aufnahmemedium nach Anspruch 5 oder 6, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Computerlesbares Aufnahmemedium nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei in den Mitteln für ein Erhalten der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst wird, und in den Mitteln für ein Erhalten des korrigierten Messwerts der korrigierte Messwert durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden des Modellausdrucks erhalten wird, in welchem der Parameter angepasst wird.
Messvorrichtung, umfassend: eine Messeinheit, welche konfiguriert ist, um einen Messwert zu erhalten, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird; eine Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten zu beschaffen bzw. zu erhalten; und eine Korrektureinheit, welche konfiguriert ist, um den Messwert, welcher durch die Messeinheit erhalten wird, mit den Kalibrierdaten zu korrigieren, wobei die Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit beinhaltet: eine Referenzwert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um eines einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück anzunehmen und einen Referenzmesswert mit dem Stift zu erhalten bzw. zu beschaffen; und eine Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um die Kalibrierdaten auf der Basis eines Unterschieds zwischen dem Referenzmesswert, welcher durch die Referenzwert-Beschaffungseinheit erhalten wird, und den Designdaten zu berechnen, und wobei die Korrektureinheit die Kalibrierdaten verwendet, um einen Zielmesswert zu korrigieren, welcher durch ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Messen des Messziel-Werkstücks mit dem Stift erhalten wird.
Messvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Messvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Berechnungseinheit einen Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck anpasst, und die Korrektureinheit den Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert, in welchem der Parameter angepasst wird.
Messwert-Korrekturverfahren für ein Korrigieren eines Messwerts, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift einer Messvorrichtung erhalten wird, wobei das Messwert-Korrekturverfahren umfasst: einen Schritt eines Vorbereitens einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Veranlassens einer ersten Messvorrichtung, das Master-Werkstück zu messen, um einen ersten Bezugsmesswert zu erhalten; einen Schritt eines Erhaltens von Kalibrierdaten basierend auf einem Unterschied zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten; einen Schritt eines Veranlassens einer zweiten Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, das Master-Werkstück zu messen, um einen zweiten Bezugsmesswert zu erhalten; einen Schritt eines Erhaltens von Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Bezugsmesswert sind; einen Schritt eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und eines Veranlassens der ersten Messvorrichtung, das Messziel-Werkstück zu messen, um einen Zielmesswert zu erhalten; und einen Schritt eines Subtrahierens der Differenzdaten von einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Messwert-Korrekturverfahren nach Anspruch 13, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Messwert-Korrekturverfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Messwert-Korrekturverfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Referenzmesswert basierend auf dem Modellausdruck bzw. der Modellgleichung angepasst wird, um einen ersten Parameter abzuleiten, und in dem Schritt eines Erhaltens des korrigierten Messwerts der Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert wird, in welchem der erste Parameter angewandt wird.
Nicht-flüchtiges computerlesbares Aufnahme- bzw. Speichermedium, welches ein Programm speichert, wobei das Programm ein Messwert-Korrekturprogramm für ein Korrigieren eines Messwerts ist, welcher durch ein Abtasten einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift einer Messvorrichtung erhalten wird, und wobei das Programm einen Computer veranlasst, zu fungieren als: Mittel eines Annehmens von einem der Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt werden, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück und eines Veranlassens einer ersten Messvorrichtung, das Master-Werkstück zu messen, um einen ersten Bezugsmesswert zu erhalten; Mittel für ein Berechnen von Eich- bzw. Kalibrierdaten basierend auf einer Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten; Mittel für ein Erhalten eines zweiten Bezugsmesswerts, welcher durch ein Veranlassen einer zweiten Messvorrichtung erhalten wird, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, um das Master-Werkstück zu messen; Mittel für ein Erhalten von Differenzdaten, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Referenzmesswert sind; Mittel für ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und für ein Veranlassen der ersten Messvorrichtung, das Messziel-Werkstück zu messen, um einen Zielmesswert zu erhalten; und Mittel für ein Subtrahieren der Differenzdaten von einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des Zielmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 17 oder 18, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei in dem Schritt eines Erhaltens der Kalibrierdaten ein Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck angepasst wird, um einen ersten Parameter abzuleiten, und in den Mitteln für ein Erhalten des korrigierten Messwerts der Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert wird, in welchem der erste Parameter angewandt wird.
Messvorrichtung, umfassend: eine Messeinheit, welche konfiguriert ist, um einen Messwert zu erhalten, welcher durch ein Abtasten bzw. Verfolgen einer Oberfläche eines Werkstücks mit einem Stift erhalten wird; eine Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten zu beschaffen bzw. zu erhalten; und eine Korrektureinheit, welche konfiguriert ist, um den Messwert, welcher durch die Messeinheit erhalten wird, mit den Kalibrierdaten zu korrigieren, wobei die Kalibrierdaten-Beschaffungseinheit beinhaltet: eine erste Bezugswert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um eines einer Mehrzahl von Werkstücken, welche aus denselben Designdaten hergestellt sind, als ein Basis- bzw. Master-Werkstück anzunehmen und einen ersten Bezugsmesswert zu erhalten, welcher durch eine erste Messvorrichtung gemessen wird; eine zweite Bezugswert-Beschaffungseinheit, welche konfiguriert ist, um einen zweiten Bezugsmesswert zu beschaffen bzw. zu erhalten, welcher erhalten wird, indem eine zweite Messvorrichtung, deren Messgenauigkeit höher als die erste Messvorrichtung ist, veranlasst wird, das Master-Werkstück zu messen; eine erste Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um Kalibrier- bzw. Eichdaten auf der Basis einer Differenz zwischen dem ersten Bezugsmesswert und den Designdaten zu berechnen; und eine zweite Berechnungseinheit, welche konfiguriert ist, um Differenzdaten zu berechnen, welche eine Differenz zwischen einem Wert, welcher durch ein Korrigieren des ersten Bezugsmesswerts durch ein Verwenden der Kalibrierdaten erhalten wird, und dem zweiten Bezugsmesswert sind, wobei die Korrektureinheit die Kalibrierdaten verwendet, um einen Zielmesswert zu korrigieren, welcher durch ein Annehmen von einem der Mehrzahl von Werkstücken verschieden von dem Master-Werkstück als ein Messziel-Werkstück und ein Veranlassen der ersten Messvorrichtung erhalten wird, das Messziel-Werkstück zu messen, und die Differenzdaten von dem korrigierten Wert subtrahiert, um einen korrigierten Messwert zu erhalten.
Messvorrichtung nach Anspruch 21, wobei der Stift ein Zapfentyp ist, welcher eine Bogenbewegung um einen Scheitel bzw. eine Spitze ausführt.
Messvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, wobei eine Oberfläche des Werkstücks eine asphärische Oberfläche ist.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 13, wobei die erste Berechnungseinheit einen Parameter eines Modellausdrucks bzw. einer Modellgleichung für ein Korrigieren eines Messwerts mit dem Stift aus einer Beziehung zwischen den Designdaten und einem Korrekturwert für den ersten Bezugsmesswert basierend auf dem Modellausdruck anpasst, um einen ersten Parameter abzuleiten, und die Korrektureinheit den Zielmesswert durch ein Verwenden des Modellausdrucks korrigiert, in welchem der erste Parameter angewandt ist.