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BEZUGNAHME AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
Japanischen Anmeldung Nr. 2018-204760 , eingereicht am 31. Oktober 2018, deren Offenbarung hierin ausdrücklich durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Oberflächeneigenschafts-Messverfahren, auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und auf eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung ist bekannt, welche Oberflächeneigenschaften (Konturkonfiguration, Oberflächenrauheit, Wellungen und/oder dgl.) eines gemessenen Gegenstands bzw. Objekts (messbaren Gegenstands) durch ein Durchführen eines abpausenden bzw. aufzeichnenden Abtastens bzw. Scannens einer Oberfläche des gemessenen Gegenstands mit einem Stift misst (siehe Japanische Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2012-225742). Die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, welche in der Japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2012-225742 geoffenbart ist, beinhaltet einen Messarm, welcher abgestützt ist bzw. wird, um zu einer kreisförmigen gebogenen Bewegung fähig zu sein, einen Stift, welcher an einem vorderen Ende des Messarms vorgesehen ist, eine Messkraft-Aufbringeinrichtung, welche eine Kraft auf den Messarm derart ausübt, dass der Stift den gemessenen Gegenstand mit einer vorbestimmten Messkraft kontaktiert, einen Verlagerungsmechanismus, welcher bewirkt, dass sich der Messarm relativ zu einer Bühne verschiebt bzw. verlagert, und einen Verlagerungsdetektor, welcher eine Änderung in einer Position aufgrund der kreisförmigen gebogenen bzw. gewölbten Bewegung des Messarms detektiert.
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Es gibt einen Winkel, welcher eine Grenze ist, bis zu welcher die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung folgen kann, während der Messarm eine abtastende Verlagerung durchführt (Verfolgungs- bzw. Spurfolge-Grenzwinkel).
D.h., wenn ein Neigungswinkel einer gemessenen Oberfläche sanft ist (Neigungswinkel gleich wie oder geringer als der verfolgungs-Grenzwinkel), kann der Stift eine abtastende Verlagerung durchführen, während er sich in Kontakt mit der gemessenen Oberfläche bei einer konstanten Messkraft befindet. Demgegenüber ist, wenn der Neigungswinkel der gemessenen Oberfläche den Verfolgungs-Grenzwinkel überschreitet bzw. übersteigt, der Stift nicht fähig, entlang der Neigung der gemessenen Oberfläche zu folgen, und er schwimmt auf und weg von der gemessenen Oberfläche, wonach sich der Stift wiederum unmittelbar der gemessenen Oberfläche annähert und mit dieser kollidiert (bezeichnet als ein Fallen bzw. Abfallen des Messarms). Wenn ein Herunterfallen bzw. Fallen des Messarms auftritt, gibt es eine Möglichkeit, dass der Stift und der gemessene Gegenstand durch die Kollision beschädigt werden können. In Antwort bzw. Reaktion darauf hat der Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung vorgeschlagen, welche eine ungünstige Situation, wie beispielsweise dass der Stift mit dem gemessenen Gegenstand kollidiert, verhindern kann (siehe
Japanisches Patent Nr. 6133678 ).
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Die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, welche in dem
Japanischen Patent Nr. 6133678 geoffenbart ist, beinhaltet einen Messkraft-Anweisungsabschnitt, welcher eine Messkraft-Anweisung bzw. -Instruktion ausgibt, welche eine Anweisung bzw. Instruktion für eine Orientierung und Größe einer Messkraft ausgibt, und eine Messkraft-Regel- bzw. -Steuereinrichtung, welche die Orientierung und Größe der Messkraft, welche durch eine Messkraft-Aufbringeinrichtung erzeugt wird, durch ein Anlegen bzw. Anwenden eines Regel- bzw. Steuersignals zu der Messkraft-Aufbringeinrichtung regelt bzw. steuert. Die Messkraft-Regel- bzw. -Steuereinrichtung bzw. der Messkraft-Controller weist eine Konfiguration auf, in welcher ein Verlagerungs-Detektionssignal von dem Verlagerungsdetektor überwacht wird, und wenn eine Verlagerungsgeschwindigkeit des Messarms gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Schwellwert ist, wird das Regel- bzw. Steuersignal zu der Messkraft-Aufbringeinrichtung zugeführt bzw. daran angewandt, um eine Messkraft mit der Orientierung und Größe entsprechend der Messkraft-Anweisung zu erzeugen, und wenn die Verlagerungsgeschwindigkeit des Messarms den vorbestimmten Schwellwert überschreitet, wird ein Feedback bzw. eine Rückkopplung angewandt, so dass die Messkraft-Aufbringeinrichtung eine Kraft in einer Richtung erzeugt, welche das vordere Ende des Messarms nach oben anhebt. Derart kann gemäß der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, welche in dem
Japanischen Patent Nr. 6133678 geoffenbart ist, selbst wenn die Verlagerungsgeschwindigkeit des Messarms den vorbestimmten Schwellwert überschreitet bzw. übersteigt (wenn das Fallen des Messarms auftritt), eine Rückkopplung angewandt werden, um in der Messkraft-Aufbringeinrichtung eine Kraft in einer Richtung zu erzeugen, welche das vordere Ende des Messarms nach oben anhebt, und es kann ein Fallen des Messarms, in welchem der Stift mit dem gemessenen Gegenstand kollidieren kann, unterdrückt werden.
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Neben einer Verhinderung einer Beschädigung aufgrund des Fallens bzw. Herunterfallens während einer Messung ist eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung bekannt, in welcher eine Armhebeeinrichtung für ein Umschalten einer Armlage bzw. -stellung zur Verfügung gestellt wird (siehe
Japanische Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2014-185985 ). Die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, welche in der
Japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2014-185985 geoffenbart wird, ist konfiguriert bzw. aufgebaut, um an einer Trennungsposition, einer zwischenliegenden Position, einer Messposition und einer Pausenposition durch ein Rotieren eines Arms unter Verwendung einer Nockentyp-Armhebeeinrichtung gehalten zu werden. Von diesen Positionen kann an der Messposition eine Messung durch den Stift durchgeführt werden, welcher den gemessenen Gegenstand kontaktiert. Andererseits wird an der Trennungsposition ein Kontakt mit dem Stift vermieden, wenn der gemessene Gegenstand beispielsweise angeordnet oder entfernt wird, indem der Stift zurück von dem gemessenen Gegenstand in einem großen Ausmaß gezogen wird. Weiters ist bzw. wird die zwischenliegende Position zwischen der Messposition und der Trennposition mit dem Arm in einem im Wesentlichen horizontalen Zustand für ein Einbringen zu einem zu messenden Loch oder dgl. eingestellt bzw. festgelegt. Demgegenüber ist bzw. wird, um eine Beschädigung während einer Lagerung bzw. Speicherung zu verhindern, die Pausenposition eingestellt, um den Stift niedriger als die Messposition zu halten, um ihn vor einem Kontakt mit einem äußeren bzw. umliegenden Abschnitt zu schützen.
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Die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung der Japanischen Patentoffenlegung Veröffentlichung Nr. 2014-185985 ist fähig, eine Beschädigung an dem Stift während einer Lagerung zu verhindern, wobei sie jedoch nicht fähig ist, das Fallen des Arms während einer Messung handzuhaben. Andererseits kann, gemäß der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung des
Japanischen Patents Nr. 6133678 , das Fallen des Arms während einer Messung verhindert werden, wobei dies jedoch ein Überwachen der Verlagerungsgeschwindigkeit des Messarms und ein Regeln bzw. Steuern der Messkraft erfordert, welche an dem Messarm angelegt bzw. angewandt wird, und daher können die Vorrichtungen nicht angewandt werden, wenn diese Konfigurationen nicht gewünscht sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Fallen bzw. Herunterfallen eines Arms während einer Messung zu verhindern, ohne eine Verlagerungsgeschwindigkeit eines Messarms zu überwachen und ohne eine Messkraft zu regeln bzw. zu steuern, welche an dem Messarm angelegt wird.
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Dieser Gegenstand wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Oberflächeneigenschafts-Messverfahren zur Verfügung gestellt, welches eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung verwendet, welche einen Arm, welcher verlagerbar abgestützt ist, um einen Stift entlang einer bestimmten Richtung, insbesondere im Wesentlichen vertikal zu verlagern bzw. zu verschieben, und eine Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe beinhaltet, welche den Stift an einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Position durch ein Verlagern des Arms hält, wobei das Verfahren umfasst: (a) ein Positionieren, über die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, der Armhebevorrichtung derart, dass der Arm an einer Grenzposition positioniert wird, welche eine bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Fallgröße unterhalb einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Messposition ist; (b) danach ein Positionieren, über die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, des Arms an der bestimmten Messposition, so dass der Stift einen messbaren Gegenstand kontaktiert; und (c) danach ein Messen, über die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung, von Oberflächeneigenschaften des messbaren Gegenstands bzw. Objekts.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird ein Oberflächeneigenschafts-Messverfahren unter Verwendung einer Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung zur Verfügung gestellt, welche einen Arm, welcher schwenkbar abgestützt wird, um einen Stift vertikal zu verlagern bzw. zu verschieben, und eine Armhebeeinrichtung beinhaltet, welche den Stift an einer vorbestimmten Höhe durch ein Rotieren des Arms hält. Nach einem Anordnen der Armhebeeinrichtung in einem Zustand, wo der Arm bei einer unteren Grenzhöhe gehalten werden kann, welche nur eine vorbestimmte Fallgröße unter einer vorbestimmten Messgröße ist, wird der Arm an der Messhöhe angeordnet und es kontaktiert der Stift einen gemessenen Gegenstand, und es werden in diesem Zustand Oberflächeneigenschaften des gemessenen Gegenstands gemessen.
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Auf diese Weise wird, wenn es eine große Stufe auf einer Oberfläche des gemessenen Gegenstands bzw. Objekts gibt und selbst wenn der Arm von der Messhöhe (Position) fällt bzw. herunterfällt, der Arm durch die Armhebeeinrichtung verriegelt, welche an der unteren bzw. tieferen Grenzhöhe (Grenzposition) angeordnet ist, und es kann eine Beschädigung an dem Stift aufgrund eines weiteren Fallens oder einer weiteren Verschiebung bzw. Verlagerung verhindert werden. Darüber hinaus wird das Fallen bzw. Herunterfallen des Arms in vorteilhafter Weise verhindert, indem die Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe vorgesehen ist, und es kann eine Konfiguration vereinfacht werden, ohne eine zusätzliche Konfiguration in der Vorrichtung zu erfordern. Auch verriegelt die Armhebeeinrichtung mechanisch den herunterfallenden Arm und daher kann das Fallen des Arms zuverlässig verhindert werden. Demgemäß kann das Fallen des Arms während einer Messung verhindert werden, insbesondere ohne die Verschiebungs- bzw. Verlagerungsgeschwindigkeit des Arms zu überwachen und ohne die Messkraft zu regeln bzw. zu steuern, welche an den Messarm angelegt wird. Insbesondere kann die vorbestimmte Messhöhe wie gewünscht definiert werden und sie kann als geeignet bzw. entsprechend dem gemessenen Gegenstand und dgl. definiert werden, an welchem der Arm eine abtastende bzw. Scan-Messung durchführt. Zusätzlich können die vorbestimmte Fallgröße und die untere Grenzhöhe auch wie gewünscht definiert werden, und gemäß der Stufe des gemessenen Gegenstands, an welchem die abtastende Messung durchgeführt wird, kann eine Höhe des Fallens als geeignet derart definiert werden, dass der Stift nicht beschädigt wird, wenn der Arm fällt bzw. herunterfällt.
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Insbesondere beinhaltet die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung vorzugsweise einen Messinstrument-Hauptkörper, in welchem der Arm und die Armhebeeinrichtung installiert sind, und einen Verlagerungsmechanismus, welcher zu einem Verlagern des Messinstrument-Hauptkörpers relativ zu dem messbaren Gegenstand fähig ist. In dem Messinstrument-Hauptkörper kontaktiert, nach einem Anordnen der Armhebeeinrichtung in einem Zustand, wo der Arm an der Grenzposition, insbesondere der unteren Grenzhöhe gehalten werden kann, indem der Messinstrument-Hauptkörper mit dem Verlagerungsmechanismus verlagert bzw. verschoben wird, der Stift den gemessenen Gegenstand und es ist bzw. wird der Arm an der Messposition, insbesondere an der Messhöhe angeordnet. In diesem Zustand werden die Oberflächeneigenschaften des gemessenen Gegenstands gemessen.
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Demgemäß kann der Arm an der Messposition (Höhe) des gemessenen Gegenstands durch den Verlagerungsmechanismus für den Messinstrument-Hauptkörper angeordnet werden. Mit anderen Worten kann, da die Armhebeeinrichtung an der Grenzposition (unteren Grenzhöhe) in Vorbereitung für das Fallen oder die Verlagerung des Arms angeordnet ist, die Armhebeeinrichtung, welche bereits an der bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Position, insbesondere Höhe angeordnet ist, nicht für eine Betätigung bzw. einen Vorgang verwendet werden, um den Arm an der Messposition, insbesondere der Messhöhe anzuordnen. In Antwort bzw. Reaktion darauf kann, insbesondere durch ein Verwenden des Verlagerungsmechanismus für den Messinstrument-Hauptkörper, der Arm an der Messposition (Höhe) des gemessenen Gegenstands angeordnet werden, ohne die Armhebeeinrichtung zu verwenden. Demgemäß kann ein Fallen oder eine Verlagerung des Arms aufgrund der Armhebeeinrichtung zuverlässig verhindert werden.
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Weiters werden insbesondere die Grenzposition und die Messposition vor dem Positionieren der Armhebeeinrichtung, wenigstens teilweise basierend auf Designinformation des messbaren Gegenstands definiert. Weiters werden insbesondere die Grenzposition (insbesondere untere Grenzhöhe) und die Messposition (insbesondere Messhöhe) vorzugsweise vorab aus einer Designinformation des gemessenen Gegenstands definiert. Die untere Grenzhöhe und die Messposition (Höhe) können einen Wert verwenden, welcher von einer Detektionsvorrichtung erhalten wird, indem der Arm in die Nähe bzw. Nachbarschaft mit bzw. zu dem tatsächlichen gemessenen Gegenstand gebracht wird. Jedoch ist es, wenn es dort beispielsweise eine Stufe in einer inneren Oberfläche eines zylindrischen gemessenen Gegenstands gibt, schwierig, visuell den Zustand des Arms im Hinblick auf die Stufe zu überprüfen, und es gibt eine Möglichkeit, dass eine ordnungsgemäße bzw. entsprechende Definition der unteren Grenzhöhe bzw. Höhe der unteren Grenze nicht durchgeführt werden kann. In Antwort bzw. Reaktion darauf kann das Fallen des Arms effizient bzw. wirksam und zuverlässig verhindert werden, indem die Messposition (Höhe) und die Grenzposition (untere Grenzhöhe) aus der Designinformation des gemessenen Gegenstands berechnet und definiert werden.
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Weiters umfasst insbesondere das Oberflächeneigenschafts-Messverfahren darüber hinaus ein Erhalten einer Position entlang der bestimmten Richtung, insbesondere einer Höhenposition des Arms von einer einer Skala, welche eine Oszillations- bzw. Schwenkposition des Arms detektiert, und einer Codiereinrichtung, welche eine Rotationswinkelposition eines Rotationsnockens der Armhebeeinrichtung detektiert.
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Weiters wird insbesondere eine Höhenposition des Arms vorzugsweise von einer einer Skala, welche eine Oszillations- bzw. Schwenkposition des Arms detektiert, und einer Codiereinrichtung erhalten, welche eine Rotationswinkelposition eines Rotationsnockens der Armhebeeinrichtung detektiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Skala, welche die Oszillationsposition des Arms detektiert, typischerweise in einer Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung installiert, und es ist dies bevorzugt, da die Skala leicht verwendet werden kann und die Höhenposition des Arms direkt erhalten kann. Andererseits wird, wenn die Armhebeeinrichtung ein Typ ist, welcher einen Rotationsnocken verwendet, die Höhenposition des Arms aus einer Ausgabe der Codiereinrichtung berechnet, welche die Rotationswinkelposition detektiert, oder es kann die Höhenposition des Arms unter Verwendung einer Datentabelle entnommen bzw. daraus erhalten werden.
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Weiters bevorzugt umfasst das Positionieren der Armhebeeinrichtung darüber hinaus: ein Referenzieren auf die erhaltene Position entlang der bestimmten Richtung des Arms, während die Armhebeeinrichtung betätigt wird; und danach ein Positionieren der Armhebeeinrichtung an der Grenzposition, wenn der Arm von der Armhebeeinrichtung getrennt wird. Darüber hinaus ist bzw. wird insbesondere, indem auf die Höhe des Arms Bezug genommen wird, welche durch die Skala oder die Codiereinrichtung erhalten wird, während die Armhebeeinrichtung in einem Zustand betätigt wird, wo der Arm gehalten wird, die Armhebeeinrichtung vorzugsweise in einem Zustand angeordnet, wo der Arm an der unteren Grenzhöhe gehalten werden kann, wenn der Arm von der Armhebeeinrichtung getrennt ist bzw. wird, nachdem der Arm an dieser unteren Grenzhöhe angeordnet wird.
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Demgemäß kann beispielsweise ein Benutzer den Arm mithilfe der Armhebeeinrichtung drehen bzw. rotieren, während er auf den Stift blickt, und wenn der Stift die gewünschte untere Grenzhöhe erreicht, kann der Wert der Armhöhe zu der Zeit als die untere Grenzhöhe gespeichert werden, und es kann die gespeicherte untere Grenzhöhe während eines Messvorgang entnommen bzw. abgerufen werden, und es kann die Armhebeeinrichtung an der unteren Grenzhöhe angeordnet werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, welches computerlesbare Instruktionen umfasst, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte einer Oberflächeneigenschaftsmessung gemäß dem obigen Aspekt oder einer besonderen Ausführungsform davon durchführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung zur Verfügung gestellt, umfassend:
- einen Arm, welcher verlagerbar abgestützt ist, um einen Stift entlang einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Richtung, insbesondere im Wesentlichen vertikal zu verlagern bzw. zu verschieben;
- eine Armhebeeinrichtung, welche den Stift an einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Position durch ein Verlagern des Arms hält;
- einen Messinstrument-Hauptkörper, in welchem der Arm und die Armhebeeinrichtung installiert sind;
- wenigstens einen Verlagerungsmechanismus, welcher den Messinstrument-Hauptkörper relativ zu einem messbaren Gegenstand bzw. Objekt verlagert; und
- eine Regel- bzw. Steuereinrichtung, welche den Arm, die Armhebeeinrichtung und den Verlagerungsmechanismus regelt bzw. steuert, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. der Controller einen Prozessor und einen Speicher umfasst, welcher einen Satz von ausführbaren Instruktionen speichert, wobei bei einer Ausführung der ausführbaren Instruktionen durch den Prozessor die Regel- bzw. Steuereinrichtung Vorgänge durchführt, umfassend:
- ein Positionieren der Armhebevorrichtung derart, dass der Arm an einer Grenzposition positioniert ist, welche eine bestimmte (vorbestimmte oder vorbestimmbare) Fallgröße unterhalb einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Messposition ist;
- danach ein Verlagern des Messinstrument-Hauptkörpers mit dem Verlagerungsmechanismus, so dass der Stift den messbaren Gegenstand kontaktiert und der Arm an der Messposition positioniert ist; und
- danach ein Messen von Oberflächeneigenschaften des messbaren Gegenstands.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform beinhaltet eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung einen Arm, welcher schwenkbar abgestützt bzw. getragen ist, um einen Stift vertikal zu verschieben bzw. zu verlagern, eine Armhebeeinrichtung, welche den Stift bei bzw. an einer vorbestimmten Höhe durch ein Rotieren des Arms hält, einen Messinstrument-Hauptkörper, in welchem der Arm und die Armhebeeinrichtung installiert sind, einen Verlagerungsmechanismus, welcher zu einem Verschieben bzw. Verlagern des Messinstrument-Hauptkörpers relativ zu dem gemessenen Gegenstand fähig ist, und eine Regel- bzw. Steuervorrichtung, welche den Arm, die Armhebeeinrichtung und den Verlagerungsmechanismus regelt bzw. steuert. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung ordnet die Armhebeeinrichtung in dem Messinstrument-Hauptkörper in einem Zustand an, wo der Arm bei bzw. an der unteren Grenzhöhe gehalten werden kann, welche nur eine bestimmte Fallgröße bzw. -höhe unterhalb der vorbestimmten Messhöhe ist, wonach der Messinstrument-Hauptkörper durch den Verlagerungsmechanismus verlagert wird, wodurch der Stift den gemessenen Gegenstand kontaktiert und der Arm an der Messhöhe angeordnet ist bzw. wird. In diesem Zustand werden die Oberflächeneigenschaften des gemessenen Gegenstands gemessen. Mit der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung, welche auf diese Weise konfiguriert bzw. aufgebaut ist, können die vorteilhaften Effekte, welche oben für das Oberflächeneigenschafts-Messverfahren beschrieben wurden, erhalten werden.
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Insbesondere ist bzw. wird die Armhebeeinrichtung derart geregelt bzw. gesteuert, dass sie in dem Messinstrument-Hauptkörper in einem Zustand positioniert ist, wo der Arm an der Grenzposition positioniert ist, wobei der Arm geregelt bzw. gesteuert ist, um über den Verlagerungsmechanismus derart verlagert zu werden, dass der Stift den messbaren Gegenstand kontaktiert und der Arm an der Messposition positioniert ist.
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Weiters sind bzw. werden insbesondere die Grenzposition und die Messposition vor dem Positionieren der Armhebeeinrichtung, wenigstens teilweise basierend auf Designinformation des messbaren Gegenstands definiert.
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Weiters erhält insbesondere die Regel- bzw. Steuereinrichtung darüber hinaus eine Position entlang der bestimmten Richtung, insbesondere eine Höhenposition des Arms von einer einer Skala, welche eine Schwenk- bzw. Oszillationsposition des Arms detektiert, und einer Codiereinrichtung, welche eine Rotationswinkelposition eines Rotationsnockens der Armhebeeinrichtung detektiert, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung bei einem Positionieren der Armhebeeinrichtung weiters vorzugsweise auf die erhaltene Position entlang der bestimmten Richtung des Arms Bezug nimmt, während die Armhebeeinrichtung betätigt wird; und danach vorzugsweise die Armhebeeinrichtung an der Grenzposition positioniert, wenn der Arm von der Armhebeeinrichtung getrennt ist.
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Demgemäß werden ein Oberflächeneigenschafts-Messverfahren, ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung zur Verfügung gestellt, welche ein Fallen oder eine Verlagerung eines Arms während einer Messung verhindern können, ohne eine Verlagerungsgeschwindigkeit eines Messarms zu überwachen und ohne eine Messkraft zu regeln bzw. zu steuern, welche an dem Messarm angelegt wird.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird weiter in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die festgestellte Vielzahl von Zeichnungen anhand von nicht-beschränkenden Beispielen von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen ähnliche Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen repräsentieren. Es sollte verstanden werden, dass, selbst obwohl Ausführungsformen getrennt beschrieben werden, einzelne Merkmale davon zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.
- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 2 illustriert eine schematische Ansicht eines Messmodus gemäß der Ausführungsform;
- 3 illustriert eine schematische Ansicht eines zurückziehenden Modus gemäß der Ausführungsform;
- 4 illustriert eine schematische Ansicht eines zwischenliegenden Modus gemäß der Ausführungsform;
- 5 illustriert eine schematische Ansicht einer Fallverhinderungs-Einstellung gemäß der Ausführungsform; und
- 6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Messprozedur gemäß der Ausführungsform illustriert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die hierin gezeigten Einzelheiten dienen lediglich als Beispiel und für Zwecke einer illustrativen Diskussion der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und werden aus dem Grund präsentiert, um bereitzustellen, wovon angenommen wird, dass es die nützlichste und am leichtesten verständliche Beschreibung der Prinzipien und konzeptionellen Aspekte der vorliegenden Erfindung ist. In diesem Hinblick wird kein Versuch gemacht, strukturelle Details der vorliegenden Erfindung in größerem Detail zu zeigen, als dies für das fundamentale Verständnis der vorliegenden Erfindung notwendig ist, wobei die Beschreibung, wenn sie mit den Zeichnungen genommen wird, Fachleuten ersichtlich macht, wie die Formen der vorliegenden Erfindung in der Praxis verkörpert werden können.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In 1 beinhaltet eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 eine Anordnungsbühne 3 auf einer (insbesondere oberen) Anordnungsoberfläche eines Vorrichtungshauptkörpers 2 und eine Säule bzw. einen Steher 4. Ein gemessener Gegenstand (messbarer Gegenstand oder zu messender Gegenstand) W wird auf der (insbesondere oberen) Anordnungsoberfläche der Anordnungsbühne bzw. -ebene 3 angeordnet. Die (insbesondere obere) Anordnungsoberfläche der Anordnungsbühne 3 kann in zwei Richtungen (X-Achsen-Richtung und Y-Achsen-Richtung) lateral oder horizontal zu dem Vorrichtungshauptkörper 2 verschoben bzw. verlagert werden. Die Säule 4 beinhaltet eine Ummantelung bzw. ein Gehäuse 5 auf einer Seitenoberfläche, und ein Messinstrument-Hauptkörper 10 ist abgehängt an der Ummantelung bzw. dem Gehäuse 5 (insbesondere einer Bodenoberfläche davon) abgestützt.
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Das Gehäuse 5 kann in einer vertikalen Z-Achsen-Richtung durch einen Hubmechanismus 6 verschoben bzw. verlagert werden, welcher wenigstens teilweise in der Säule 4 aufgenommen ist. Auch ist bzw. wird ein Antriebsmechanismus 7 für eine Messung wenigstens teilweise in dem Gehäuse 5 aufgenommen und der aufgehängt bzw. abgehängt abgestützte Messinstrument-Hauptkörper 10 kann in der X-Achsen-Richtung angetrieben werden, welche eine Richtung einer abtastenden bzw. Scan-Messung ist. Der Hubmechanismus 6, der Antriebsmechanismus 7 und die Anordnungsbühne 3 konfigurieren bzw. bilden einen Verlagerungsmechanismus 8 aus. Der Messinstrument-Hauptkörper 10 und der gemessene Gegenstand W sind zu einer relativen Verschiebung bzw. Verlagerung in drei Dimensionen aufgrund des Verlagerungsmechanismus 8 fähig. In dem Messinstrument-Hauptkörper 10 ist ein Arm 11 für eine Messung schwenkbar abgestützt und ein Stift 12 ist an dem Arm 11 (insbesondere einem vorderen bzw. vordersten Ende davon) ausgebildet, wobei der Stift 12 zu einem Kontaktieren des gemessenen Gegenstands bzw. Objekts W fähig ist.
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In 2 beinhaltet der Messinstrument-Hauptkörper 10 eine Support- bzw. Abstützstruktur 13, welche schwenkbar den Arm 11 abstützt, und ist auch mit einer Skala bzw. einem Maßstab 14 versehen, welche(r) eine Oszillationswinkelposition des Arms 11 detektiert. Weiters ist eine Armhebeeinrichtung 20, welche den Oszillations- bzw. Schwenkwinkel des Arms 11 gemäß einem Betätigungsmodus ändert, in dem Messinstrument-Hauptkörper 10 installiert. Die Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe 20 beinhaltet insbesondere einen Nocken 22, welcher zu einer Rotation durch einen Motor 21 angetrieben ist bzw. wird, und/oder ein Stift bzw. Zapfen 23 ist auf dem Nocken 22 installiert. Ein Hebel 24 ist insbesondere auf dem Arm 11 ausgebildet, um mit dem Stift 23 in Eingriff zu gelangen, und der Arm 11 kann zu einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Winkelposition durch ein Rotieren des Nockens 22 oszillieren bzw. verschwenken.
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Eine Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 ist mit dem Messinstrument-Hauptkörper 10 verbunden. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 regelt bzw. steuert die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 durch ein Ablaufen eines vorbestimmten Betriebsprogramms, und die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 führt jeweils eine Betätigungsregelung bzw. -steuerung des Motors 21 der Armhebeeinrichtung 20, eine Betätigungsregelung bzw. -steuerung des Verlagerungsmechanismus 8 und/oder ein Signalbearbeiten von der Skala 14 durch. Die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 kann die Oszillationswinkelposition des Arms 11 insbesondere aus dem Detektionssignal von der Skala 14 detektieren oder bestimmen und eine Höhenposition des Stifts 12 kann aus der Winkelposition berechnet werden. Alternativ kann die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 insbesondere (wahlweise) den Arm 11 zu verschiedenen Betätigungsmoden umschalten, welche unten erwähnt sind, indem insbesondere der Motor 21 der Armhebeeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird.
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In 2 befindet sich der Zapfen 23 der Armhebeeinrichtung 20 auf dem Nocken 22 (insbesondere einer oberen Seite davon) und die Seite des Arms 11, wo der Hebel 24 vorgesehen ist, wird angehoben oder verschoben bzw. verlagert. Als ein Resultat senkt sich die vorderste Endseite des Arms 11 ab (oder wird in Richtung zu dem gemessenen Gegenstand W verlagert) und es kann der Stift 12 die Oberfläche des gemessenen Gegenstands W kontaktieren. Dieser Zustand ist ein „Messmodus“ für ein Durchführen der abtastenden Messung der Oberfläche des gemessenen Gegenstands W. In dem Messmodus weist der Stift 12 insbesondere den breitesten bzw. weitesten Bewegungsbereich auf und der Oszillations- bzw. Schwenkwinkel des Arms 11, welcher durch die Skala 14 detektiert werden kann, deckt nahezu die gesamte Region ab. In 3 ist der Zapfen 23 der Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe 20 zu einer unteren Seite des Nockens 22 verlagert und es wird der Hebel 24 des Arms 11 nach unten gedrückt bzw. gepresst. Als ein Resultat wird die vorderste Endseite bzw. Seite des vorderen Endes des Arms 11 angehoben (oder weg von dem gemessenen Gegenstand W verlagert) und es wird der Stift 12 an einer Position gehalten, wo der Stift 12 entfernt von dem gemessenen Gegenstand W ist bzw. liegt (mechanische (obere) Grenze einer Verlagerung). Dieser Zustand ist ein „zurückziehender Modus“, welcher geeignet ist, wenn der gemessene Gegenstand W festgelegt/entfernt wird.
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In 4 baut die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 einen „zwischenliegenden Modus“ zwischen dem Messmodus und dem zurückgezogenen bzw. -ziehenden Modus auf bzw. nimmt diesen ein, welche oben erwähnt sind. In dem zwischenliegenden Modus ist bzw. wird der Zapfen 23 der Armhebeeinrichtung 20 an einer zwischenliegenden Höhe oder Position des Nockens 22 gehalten und es wird der Arm 11 (von der Seite des Hebels 24 zu der Seite des Stifts 12) insbesondere in einem im Wesentlichen horizontalen Zustand gehalten. Durch ein Einstellen bzw. Festlegen des zwischenliegenden Modus, wenn beispielsweise die innere Seitenoberfläche bzw. Oberfläche der inneren Seite des gemessenen Gegenstands W gemessen wird, kann das vorderste Ende des Arms 11 in vorteilhafter Weise zu der inneren Seite des zylindrischen gemessenen Gegenstands bzw. Objekts W eingebracht werden. Der Winkel des Arms 11 in dem zwischenliegenden Modus kann geeignet bzw. entsprechend eingestellt werden und verschiedene zwischenliegende Modi, welche unterschiedliche Winkel aufweisen, können aufgebaut werden. Diese zwischenliegenden Modi können in der oder durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 aufgebaut bzw. eingestellt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird ein unteres Limit einer Verlagerung des Arms 11 unter Verwendung einer Funktion des oben erwähnten zwischenliegenden Modus definiert, und eine Funktion wird erhalten, welche das Fallen bzw. Herunterfallen (oder eine Verlagerung in Richtung zu der Anordnungsoberfläche) des Arms 11 verhindert, wenn die abtastende Messung des gemessenen Gegenstands W durchgeführt wird, welcher eine Stufe D beinhaltet. In 5 weist der gemessene Gegenstand W die Stufe D zwischen einer Oberfläche P1 einer Höhe (oder Position) L1 und einer Oberfläche P2 einer Höhe (oder Position) L2 auf. Daher tritt, wenn die abtastende Messung der Oberfläche P1 unter Verwendung des Stifts 12 des Arms 11 durchgeführt wird, das Fallen des Arms 11 an der Stufe D auf und es kann der Stift 12 mit der Oberfläche P2 kollidieren und es kann eine Beschädigung bewirkt werden.
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In Antwort bzw. Reaktion darauf wird in der vorliegenden Ausführungsform die Höhe L1 des gemessenen Gegenstands W als eine Messhöhe L1 (als eine besondere Messposition) definiert und es wird eine untere Grenzhöhe L3 (als eine besondere Grenzposition) definiert, um unterhalb der Messhöhe L1 um ein bestimmtes (vorbestimmtes oder vorbestimmbares) Ausmaß F eines Fallens zu sein bzw. zu liegen, und beide werden in der Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 eingestellt bzw. festgelegt. Danach wird nach einem Anordnen der Armhebeeinrichtung 20 in einem Zustand, welcher zu einem Halten des Arms 11 an der unteren Grenzhöhe L3 fähig ist (eine verriegelnde bzw. Verriegelungsposition des Arms 11 der Armhebeeinrichtung 20 wird als die untere Grenzhöhe L3 definiert), der Arm 11 an der Messhöhe L1 angeordnet. In diesem Zustand wird die abtastende Messung der Oberfläche P1 durch den Stift 12 durchgeführt. Spezifisch bedeutet ein Anordnen der Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3, dass die untere Grenze des Oszillationsbereichs des Arms 11 durch ein Rotieren des Nockens 22 der Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe 20 derart beschränkt wird, dass der Bereich einer unteren Grenze einer Bewegung des Stifts 12 bei L3 ist bzw. liegt. Die Position des Stifts 12 zu dieser Zeit (untere Grenzhöhe L3 bzw. Höhe der unteren Grenze) kann durch den Wert der Skala 14 erkannt werden. Daher kann während eines Rotierens des Nockens 22 der Armhebeeinrichtung 20 der Wert der Skala zu der Zeit erhalten bzw. entnommen werden und es kann eine Einstellung derart durchgeführt werden, dass der Bereich einer unteren Grenze einer Bewegung des Stifts 12 die untere Grenzhöhe L3 wird. Diese Position ist eine den Arm haltende Position (Position, wo der Arm 11 verriegelt ist), welche durch die Armhebeeinrichtung 20 während des Messmodus zur Verfügung gestellt wird.
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In einem Zustand, wo die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 angeordnet ist, kann die Oszillations- bzw. Schwenkposition des Arms 11, welcher durch die Armhebeeinrichtung 20 gehalten wird, durch die Skala 14 detektiert werden. Alternativ kann die Oszillationsposition des Arms 11 auch aus dem Rotationswinkel berechnet oder bestimmt werden, welcher durch die Codiereinrichtung detektiert wird, welche mit dem Nocken 22 verbunden ist. Daher ist bzw. wird die Übereinstimmung zwischen dem Detektionswert der Skala 14 oder dem Detektionswert der Codiereinrichtung des Nockens 22 und der Höhe des Arms 11 insbesondere in einer Datentabelle gespeichert und kann entnommen werden, wenn die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 (als einer besonderen Grenzposition) angeordnet wird. Wie dies oben erwähnt wurde, wird durch ein Anordnen der Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 (als einer besonderen Grenzposition), wenn der Arm 11, welcher die abtastende Messung durchführt, bei der Stufe D herabfällt, der Arm 11 an der unteren Grenzposition L3 durch die Armhebeeinrichtung 20 verriegelt und es kann die Beschädigung an dem Stift 12 aufgrund der Kollision mit der Oberfläche P2 verhindert werden.
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Wenn die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 (als einer besonderen Grenzposition) angeordnet ist, wird der Stift 12 gehandhabt, um nicht mit der Oberfläche P1 zu kollidieren. Spezifisch wird die Armhebeeinrichtung 20 in einem Zustand betätigt bzw. betrieben, wo sich der Stift 12 oberhalb der Oberfläche P2 befindet, oder es wird die Armhebeeinrichtung 20 betätigt, während sie von dem gemessenen Gegenstand W getrennt ist, indem der Messinstrument-Hauptkörper 10 mit dem Verlagerungsmechanismus 8 verlagert wird. Andererseits wird, wenn der Arm 11 an der Messhöhe L1 (als einer besonderen Messposition) in einem Zustand angeordnet ist, wo die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 angeordnet ist, anstelle eines Verwendens der Armhebeeinrichtung 20, der Messinstrument-Hauptkörper 10 durch den Verlagerungsmechanismus 8 verlagert und es wird das vorderste Ende des Arms 11 von oberhalb des gemessenen Gegenstands W abgesenkt und es kontaktiert der Stift 12 die Oberfläche P1. Demgemäß kann der Arm 11 an der Messhöhe L1 angeordnet werden und es kann die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 angeordnet sein bzw. werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind bzw. werden, um die Armhebeeinrichtung 20 anzuordnen und um den Arm 11 mit dem Verlagerungsmechanismus 8 anzuordnen, die Messhöhe oder -position L1 und die untere Grenzhöhe oder -position L3 insbesondere in der Regel- bzw. -Steuervorrichtung 30 vorher definiert. Die Messhöhe L1 und die untere Grenzhöhe L3 können durch eine Bezugnahme auf die Höhen L1 und L2 von der Designinformation des gemessenen Gegenstands W definiert werden, und/oder können durch eine tatsächliche Messung definiert werden, indem bewirkt wird, dass sich der Arm 11 dem tatsächlichen gemessenen Gegenstand W annähert. Spezifisch in einem Zustand, wo das vorderste Ende des Arms 11 in die Nähe zu der Oberfläche P1 des gemessenen Gegenstands W gebracht wird und der Stift 12 in Kontakt mit der Oberfläche P1 gebracht wird, kann die Messhöhe L1 (als die besondere Messposition) durch ein Detektieren der Höhe des Arms 11 (Höhe des Stifts 12) durch die Skala 14 und in Kombination mit dem Koordinatenwert des Verlagerungsmechanismus 8 zu dieser Zeit gemessen oder bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann die Höhe (oder Position) L2 auch durch den Stift 12 gemessen oder bestimmt werden, welcher die Oberfläche P2 kontaktiert.
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Andererseits ist das Ausmaß F eines Fallens bzw. Herunterfallens insbesondere ein Wert kleiner als die Höhe der Stufe D (Differenz zwischen der Höhe L1 und der Höhe L2) und ist bzw. wird auf einen Wert definiert, welcher einen Spielraum aufweist, welcher zu einem Vermeiden einer Kollision zwischen dem Stift 12 und der Oberfläche P2 während des Fallens fähig ist. Die untere Grenzhöhe L3 ist bzw. wird insbesondere durch ein Einstellen bzw. Festlegen des Ausmaßes bzw. der Größe F für ein Fallen definiert. Beispielsweise kann bei einem Durchführen der abtastenden Messung der Oberfläche P1 durch den Stift 12, nachdem sich der Stift 12 in Kontakt mit der Oberfläche P1 befindet und die Höhenposition des Messinstrument-Hauptkörpers 10 derart eingestellt wird, dass der Wert der Skala 14 null ist, der folgende Einstellvorgang vor der abtastenden Messung durchgeführt werden. Zuerst wird ein Zustand hergestellt bzw. aufgebaut, wo sich der Stift 12 oberhalb der Oberfläche P2 befindet und/oder sich der Messinstrument-Hauptkörper 10 in einer Position befindet, welche von der Oberfläche P1 getrennt ist, indem der Messinstrument-Hauptkörper 10 mit dem Verlagerungsmechanismus 8 verlagert wird. Als nächstes wird der Nocken 22 der Armhebeeinrichtung 20 in einem Zustand gedreht oder verlagert, wo der Arm 11 bei dem zwischenliegenden Modus gehalten wird, d.h., von einem Zustand, in welchem der Wert der Skala 14 null ist, in Richtung zu einer Richtung, wo sich der Stift 12 absenkt oder in Richtung zu dem gemessenen Gegenstand W bewegt wird (als eine negative Richtung bezeichnet). Während sich der Nocken 22 in Rotation befindet, wird der Arm 11 an der unteren Grenze einer Oszillation (als einem besonderen Oszillations- bzw. Schwenklimit) für jeden Zeitpunkt durch das eigene Gewicht des Arms 11 positioniert und es wird der Arm 11 durch die Rotation des Nockens 22 rotiert bzw. gedreht, und es ändert sich der Wert der Skala 14 in der negativen Richtung. Wenn der Wert der Skala 14 -F erreicht, stoppt der Nocken 22 ein Rotieren. Demgemäß kann die Armhebeeinrichtung 20 insbesondere den Arm 11 halten, um ihn nur zu der Höhe zu verlagern, bei welcher der Stift 12 in der negativen Richtung um -F verlagert ist bzw. wird, und es wird diese Höhe als die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) definiert.
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Mit dem oben erwähnten Einstellvorgang wird die Armhebeeinrichtung 20 während der abtastenden Messung in einem Zustand angeordnet, wo die Armhebeeinrichtung 20 den Arm 11 an der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) halten kann. Wenn die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 angeordnet ist, ist bzw. wird, während der Zustand der Armhebeeinrichtung 20 beibehalten wird, der Messinstrument-Hauptkörper 10 insbesondere durch den Verlagerungsmechanismus 8 verlagert und es kontaktiert der Stift 12 im Wesentlichen die Oberfläche P1 und es ist bzw. wird die Höhenposition des Messinstrument-Hauptkörpers 10 derart eingestellt, dass der Wert der Skala 14 null ist. An diesem Punkt ist bzw. wird der Arm 11 von der Armhebeeinrichtung 20 getrennt und befindet sich in einem Zustand, in welchem er zu einem Schwenken gemäß der Form bzw. Gestalt der Oberfläche P1 fähig ist. In diesem Zustand kann der Stift 12 die abtastende Messung der Oberfläche P1 durchführen, und selbst wenn der Arm 11 aufgrund der Stufe D fällt, während die abtastende Messung durchgeführt wird, ist bzw. wird der Arm 11 an der Position verriegelt, wo der Stift 12 die untere Grenzhöhe L3 erreicht und der Arm 11 durch die Armhebeeinrichtung 20 gehalten wird.
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Wenn das vorderste Ende des Arms 11 in die Nähe zu der Stufe D des gemessenen Gegenstands W gebracht wird und der Stift 12 unterhalb der Oberfläche P1 um das Ausmaß F eines Fallens angeordnet ist, kann die untere Grenzhöhe L3 (als eine besondere Grenzposition) auch durch ein Messen der Höhe des Stifts 12 in diesem Zustand von der Skala 14 und dem Verlagerungsmechanismus 8 erhalten werden. Beispielsweise wird auf der Oberfläche P2 der Messinstrument-Hauptkörper 10 durch den Verlagerungsmechanismus 8 angehoben und abgesenkt (d.h. von dem bzw. in Richtung zu dem gemessenen Gegenstand W verlagert), während der Arm 11 in dem zwischenliegenden Modus gehalten wird, und es wird eine Einstellung durchgeführt, um sich auf der Höhe (Position) zu befinden, wenn die Oberfläche P1 detektiert wurde (Höhe/Position des Messinstrument-Hauptkörpers 10, wenn die Oberfläche P1 gemessen wird), wonach ein Benutzer den Stift 12 an der gewünschten unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) insbesondere durch eine visuelle Beobachtung durch ein Rotieren des Arms 11 mit der Armhebeeinrichtung 20 anordnen kann. Während dieser Zustand beibehalten wird, kann die abtastende Messung der Oberfläche P1 durch ein Verlagern des Messinstrument-Hauptkörpers durchgeführt werden, oder es kann der Wert der Skala 14 zu der Zeit beispielsweise vorübergehend gespeichert werden, und es kann der Wert verwendet werden, wenn die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 angeordnet ist. Jedoch ist es, wenn sich der gemessene Gegenstand W in einer zylindrischen Form befindet und es dort beispielsweise eine Stufe D auf einer inneren Oberfläche davon gibt, schwierig, visuell den Zustand des Arms 11 relativ zu der Stufe D zu überprüfen, und es gibt eine Möglichkeit, dass eine ordnungsgemäße bzw. entsprechende Definition der unteren Grenzhöhe L3 nicht durchgeführt werden kann. In diesem Fall können die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) und die Messhöhe L1 (Messposition) definiert werden, indem auf die oben erwähnte Designinformation des gemessenen Gegenstands W Bezug genommen wird.
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6 illustriert eine spezifische Prozedur einer Messung unter Verwendung der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Zuerst wird bei einem Durchführen der Oberflächeneigenschaftsmessung des gemessenen Gegenstands W die Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 vorbereitet und es wird der gemessene Gegenstand W auf der Anordnungsbühne 3 in einem Zustand angeordnet, wo der Messinstrument-Hauptkörper 10 von der Anordnungsbühne 3 getrennt ist (Schritt S1 in 6). Als nächstes werden Werte für die Messhöhe L1 (Messposition) und die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) in der Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 eingestellt bzw. festgelegt (Schritt S2) und es wird die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) in dem Messinstrument-Hauptkörper 10 angeordnet (Schritt S3). Wie dies oben erwähnt ist, kann der Arm 11 in die Nähe zu dem tatsächlichen gemessenen Gegenstand bzw. Objekt W gebracht werden und es können durch ein Messen der Höhen (Positionen) L1 und L2 die Messhöhe L1 (Messposition) und die Größe bzw. das Ausmaß F eines Fallens bestimmt werden und es kann die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) definiert werden. Alternativ können die Messhöhe L1, das Ausmaß F eines Fallens bzw. die Fallgröße und die untere Grenzhöhe L3 durch ein visuelles Beobachten bzw. Betrachten des gemessenen Gegenstands W und des Arms 11 definiert werden. Weiters können die Messhöhe L1 (Messposition) und die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) aus der Designinformation des gemessenen Gegenstands W definiert werden und es kann die Armhebeeinrichtung 20 basierend auf der definierten unteren Grenzhöhe L3 angeordnet werden. Als nächstes wird der Messinstrument-Hauptkörper 10 durch den Verlagerungsmechanismus 8 verlagert und es wird der Arm 11 an der Messhöhe L1 (Messposition) angeordnet und es kontaktiert der Stift 12 den gemessenen Gegenstand W (Schritt S4).
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Wenn die oben erwähnte Vorbereitung abgeschlossen ist, wird die abtastende Messung des gemessenen Gegenstands W gestartet. Mit anderen Worten wird in dem Zustand, wo sich der Stift 12 im Wesentlichen in Kontakt mit der Oberfläche P1 befindet, die abtastende Messung durch ein Verlagern des Messinstrument-Hauptkörpers 10 entlang der Oberfläche P1 unter Verwendung des Verlagerungsmechanismus 8 durchgeführt, und es wird die Oberfläche P1 des gemessenen Gegenstands W durch den Stift 12 gemessen bzw. vermessen (Schritt S5). Solange das Fallen des Arms 11 nicht an der Stufe D auftritt, setzt sich die abtastende bzw. Scan-Messung von Schritt S5 fort (Schritt S6). Andererseits wird, wenn das Fallen des Arms 11 bei der Stufe D auftritt, der Arm 11 durch die Armhebeeinrichtung 20 verriegelt, welche an der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) angeordnet ist, und wird an jeglichem weiteren Fallen oder jeglicher weiteren Verlagerung entlang der Stufe D gehindert (Schritt S7). Das Fallen des Arms 11 wird durch die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 detektiert und es verlagert die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 den Messinstrument-Hauptkörper 10, um den Arm 11 zu der Messhöhe (Position) L1 (oder der Höhe L2 der unteren Seitenoberfläche P2) zurückzuführen, wonach die abtastende Messung des gemessenen Gegenstands W neu gestartet wird (Schritt S8). Die Regel- bzw. Steuervorrichtung 30 beendet den Messvorgang, wenn die abtastende Messung eines bezeichneten Messpfads abgeschlossen ist (Schritt S9). Bei einem neuerlichen Aufnehmen der Messung kann ein neuer Wert der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) definiert werden. Beispielsweise kann während einer Messung der unteren Seitenoberfläche P2 bzw. der Oberfläche der unteren Seite der Bereich einer Bewegung des Arms 11 auf eine neue untere Grenzhöhe beschränkt werden.
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Die folgenden Vorteile können gemäß der oben erwähnten vorliegenden Ausführungsform erzielt bzw. erhalten werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist bzw. wird in einem Fall, wo eine große Stufe D auf Oberflächen P1 und P2 des gemessenen Gegenstands W vorliegt und selbst wenn der Arm 11 von der Messhöhe L1 (Messposition) fällt, der Arm 11 durch die Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe 20 verriegelt, welche an der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) angeordnet ist und es kann die Beschädigung an dem Stift 12 aufgrund eines weiteren Fallens oder einer weiteren Verschiebung verhindert werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Fallen des Arms 11 durch ein Bereitstellen der Armhebeeinrichtung 20 verhindert und es kann eine Konfiguration vereinfacht werden, ohne eine zusätzliche Konfiguration in der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 zu erfordern. Auch verriegelt die Armhebeeinrichtung 20 insbesondere mechanisch den fallenden Arm 11 und es kann daher das Fallen des Arms 11 zuverlässig verhindert werden. Derart kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Fallen des Arms 11 während einer Messung verhindert werden, ohne die Verlagerungsgeschwindigkeit des Arms 11 zu überwachen und ohne die Messkraft zu regeln bzw. zu steuern, welche auf den Arm 11 angewandt bzw. ausgeübt wird.
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In der vorliegenden Ausführungsform kann der Arm 11 insbesondere an der Messhöhe (Position) L1 des gemessenen Gegenstands W durch den Verlagerungsmechanismus 8 angeordnet werden, welcher den Messinstrument-Hauptkörper 10 verlagert. Mit anderen Worten kann, um für das Fallen des Arms 11 in einem Zustand vorzubereiten, wo die Armhebeeinrichtung 20 an der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) angeordnet ist, die Armhebeeinrichtung 20 nicht verwendet werden, um den Arm 11 zu oszillieren bzw. zu verschwenken. In Antwort darauf kann in der vorliegenden Ausführungsform, insbesondere durch ein Verwenden des Verlagerungsmechanismus 8 des Messinstrument-Hauptkörpers 10, der Arm 11 an der Messhöhe (Position) L1 des gemessenen Gegenstands W ohne ein Verwenden der Armhebeeinrichtung 20 angeordnet werden. Demgemäß kann das Fallen des Arms 11 zuverlässig aufgrund der Armhebeeinrichtung 20 verhindert werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die geeignete bzw. entsprechende Messhöhe L1 (Messposition), ein Ausmaß F eines Fallens, und/oder eine untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) gemäß dem tatsächlichen gemessenen Gegenstand W definiert werden, indem veranlasst wird, dass sich der gemessene Gegenstand W und der Arm 11 tatsächlich einander annähern und indem eine Höhenposition des Arms 11 unter Verwendung der Skala 14 in einem Messzustand und in einem Zustand entnommen wird, wo das Fallen bei der Stufe D imitiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Skala 14, welche die Oszillationsposition des Arms 11 detektiert, typischerweise in der Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung 1 installiert, und es ist dies bevorzugt, da die Skala 14 leicht verwendet werden kann und die Höhenposition des Arms 11 direkt erhalten werden kann.
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In der vorliegenden Ausführungsform können die Messhöhe L1 (Messposition) und die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) aus der Designinformation des gemessenen Gegenstands W berechnet werden. Jedoch ist es, wenn beispielsweise die Stufe D auf der inneren Oberfläche des zylindrischen gemessenen Gegenstands W vorhanden ist, schwierig, visuell den Zustand des Arms 11 relativ zu der Stufe D zu überprüfen, und es gibt eine Möglichkeit, dass die untere Grenzhöhe L3 nicht ordnungsgemäß definiert werden kann. In Antwort bzw. Reaktion darauf kann durch ein Definieren der Messhöhe L1 (Messposition) und der unteren Grenzhöhe L3 (Grenzposition) unter Verwendung der Designinformation des gemessenen Gegenstands W das Fallen effizient und zuverlässig verhindert werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt bzw. begrenzt und beinhaltet Modifikationen innerhalb eines Bereichs bzw. Rahmens, welcher zu einem Erzielen der Vorteile der vorliegenden Erfindung fähig ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die untere Grenzhöhe L3 und die Messhöhe L1 definiert sind, die Höhenposition des Arms 11 insbesondere mit der Skala 14 entnommen bzw. erhalten und/oder es werden die untere Grenzhöhe L3 (Grenzposition) und die Messhöhe L1 (Messposition) definiert. Jedoch kann ein Verfahren verschieden von der Skala 14, welches direkt die Oszillationsposition des Arms 11 detektiert, verwendet werden. Beispielsweise verwendet in der obigen Ausführungsform die Armhebeeinrichtung 20 den Rotationstyp-Nocken 22 und es wird die Drehwinkelposition davon durch die Codiereinrichtung detektiert und es kann die Höhenposition des Arms 11 von der Ausgabe der Codiereinrichtung unter Verwendung der Datentabelle berechnet werden. In der Ausführungsform wird der Rotationstyp-Nocken 22 als die Armhebeeinrichtung 20 verwendet oder kann als diese verwendet werden, wobei jedoch auch eine Konfiguration möglich ist, in welcher der Arm 11 zwangsweise durch ein Hin- und Herbewegen eines Glied oszilliert wird, wo der Zapfen 23 in der vertikalen Richtung installiert ist.
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Demgemäß wird eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung geoffenbart, welche einen Arm, welcher schwenkbar abgestützt ist, um einen Stift entlang einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Richtung, insbesondere im Westlichen vertikal zu verschieben bzw. zu verlagern, und eine Armhebeeinrichtung bzw. -nockenscheibe beinhaltet, welche den Stift an einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren Position), insbesondere Höhe durch ein Verschieben bzw. Verlagern (insbesondere Rotieren) des Arms hält. Nach einem Anordnen der Armhebeeinrichtung in einem Zustand, wo der Arm an einer unteren Grenzhöhe (als einer besonderen Grenzposition) gehalten werden kann, welche sich nur um ein bestimmtes (vorbestimmtes oder vorbestimmbares) Ausmaß eines Fallens unterhalb einer bestimmten (vorbestimmten oder vorbestimmbaren) Messhöhe (als einer besonderen Messposition) befindet, ist bzw. wird der Arm an der Messhöhe (Position) angeordnet und es kontaktiert der Stift einen gemessenen Gegenstand, und es werden in diesem Zustand Oberflächeneigenschaften des gemessenen Gegenstands bzw. Objekts gemessen. Die vorliegende Erfindung kann für ein Oberflächeneigenschafts-Messverfahren und eine Oberflächeneigenschafts-Messvorrichtung verwendet werden.
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Es wird festgehalten bzw. angemerkt, dass die vorangehenden Beispiele lediglich für den Zweck einer Erläuterung zur Verfügung gestellt wurden und keineswegs als die vorliegende Erfindung beschränkend bzw. begrenzend angesehen bzw. ausgelegt werden sollen. Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist verständlich, dass die Worte, welche hierin verwendet wurden, Worte einer Beschreibung und Illustration, eher als Worte einer Beschränkung sind. Änderungen können innerhalb des Geltungsbereichs bzw. Gebiets der beigeschlossenen Ansprüche, wie sie gegenwärtig formuliert sind und in geänderter Form, durchgeführt werden, ohne von dem Rahmen bzw. Geltungsbereich und Wesen bzw. Geist der vorliegenden Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Obwohl die vorliegende Erfindung hierin unter Bezugnahme auf besondere Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für die vorliegende Erfindung nicht beabsichtigt, dass sie auf die hierin geoffenbarten Einzelheiten beschränkt bzw. begrenzt ist; eher erstreckt sich die vorliegende Erfindung auf alle funktionell äquivalenten Strukturen, Verfahren und Verwendungen, wie sie innerhalb des Rahmens der beigeschlossenen Ansprüche sind bzw. liegen.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt bzw. begrenzt und verschiedene Abänderungen und Modifikationen können möglich sein, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2018204760 [0001]
- JP 6133678 [0004, 0005, 0007]
- JP 2014185985 [0006]
