JP2007003205A - 形状測定装置、形状測定方法、形状測定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 測定時間を長引かせることなく、工具の形状を精度よく測定することができる形状測定装置を提供する。
【解決手段】 変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、段差の前段と後段における測定データを生成する測定データ生成部と、測定データ生成部によって生成された測定データと段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、第１の形状モデルと第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出する段差エッジ位置算出部と、段差エッジ位置算出部によって各段差における段差エッジ位置を算出し、算出した段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分とピッチとのいずれか一方または両方を算出する形状算出部とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工具の形状を測定する形状測定装置、形状測定方法、形状測定プログラムに関する。

従来から、段差を有する工具の形状の精度等を把握するために、形状が測定されている。この段差を有する工具としては、例えば、ブローチ工具、ホブやシェービングカッターなどの歯切工具、フォーミングラック等がある。これらの工具のうち例えば、ブローチ工具においては、隣接する切れ刃の高さの差分がブローチの性能に影響するので、その工具の形状を精度よく測定したいという要望がある。

このような工具の形状を測定する従来技術について説明する。図８は、ブローチ工具の形状の一例を示す図面である。この図８符号ａは、工具の上面図、図８符号ｂは、図８符号ａのＡＡ矢視断面図、図８符号ｃは、段差形状の一部についての拡大図である。これらの図に示すように、ブローチ工具の上面には、切れ刃が複数並んで設けられ、段差形状が構成されている。ここで形状の測定対象は、図８符号ｃに示すように、隣接する切れ刃のエッジ１００間のピッチｐと、隣接する切り刃１００の高低差となる差分ｄである。

ここで、差分ｄを測定する場合、図９に示すように、変位センサの先端に取り付けられた球状の接触子２００を段差面（ブローチ工具の段差形状の測定面）に当接させた状態で切れ刃の逃げ面側からすくい面側に移動させて測定を行っている。ここで、変位センサの変位検出方向（切れ刃の高さ方向）をＹ、変位センサの移動方向をＸとして、予め決められた時間の間隔で移動位置Ｘと、変位Ｙをサンプリングする。このサンプリングをする場合において、差分ｄ、ピッチｐを正確に算出するためには、切れ刃のエッジの位置である段差エッジ位置（符号（ａ））になるべく近い測定ポイントでサンプリングする必要がある。

なお、上述した従来技術における形状測定方法に関する文献を検索したが、該当する文献は発見されなかった。

しかしながら、上述した従来技術においては、段差エッジ位置を正確に求めようとすると、切れ刃のエッジの位置である段差エッジ位置になるべく近い測定ポイントでサンプリングする必要があるので、図１０に示すように、サンプリングの間隔を小さくしてサンプリングデータ（図１０の黒丸の位置）を多く得る必要がある。そのために、変位センサの移動速度を低速にする必要があり、測定時間が長くなってしまうという問題点がある。
一方、サンプリング時間を短縮するために変位センサを高速で移動させと、図１１に示すように、サンプリングデータ（図１０の黒丸の位置）が少なくなり、サンプリング位置が段差エッジ位置から離れた位置になってしまい、これにより測定精度が低下してしまい、ブローチ工具の精度を正確に把握することが困難になる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定時間を長引かせることなく、工具の形状を精度よく測定することができる形状測定装置、形状測定方法、形状測定プログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、変位センサを工具に設けられた段差の形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成する測定データ生成部と、前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとを記憶する記憶部と、前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記記憶部に記憶された前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出する段差エッジ位置算出部と、前記段差エッジ位置算出部によって各段差における段差エッジ位置を算出し、算出した段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出する形状算出部とを有することを特徴とする。

また、本発明は、上述した形状測定装置において、前記段差エッジ位置算出部は、前記段差の後段における測定データと前記第２の形状モデルとに基づいて、前記第２の形状モデルにおけるパラメータ値を算出するパラメータ算出部と、前記第２の形状モデルが前記第１の形状モデルに代入された代入式に前記パラメータ算出部によって算出されたパラメータ値を代入してエッジ位置を算出するエッジ算出部と、前記エッジ算出部によって算出されたエッジの位置と前記第１の形状モデルに基づいて、段差の高さを算出する段差算出部とを有することを特徴とする。

また、本発明は、変位センサを工具に設けられた形状に応じて接触させながら移動させ、該変位センサの検出結果に基づいて前記工具の形状を測定する形状測定装置における形状測定方法であって、前記形状測定装置は、変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成し、前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出し、前記算出された段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出することを特徴とする。

また、本発明は、変位センサを工具に設けられた形状に応じて接触させながら移動させ、該変位センサの検出結果に基づいて前記工具の形状を測定する形状測定装置における形状測定プログラムであって、変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成するステップと、前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出するステップと、前記算出された段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出するステップとを有することを特徴とする。

以上説明したように、この発明によれば、変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成し、測定データ生成部によって生成された測定データと段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、第１の形状モデルと第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出し、算出された段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとを算出するようにした。これにより、実際のエッジの位置や高さになるべく近い位置においてサンプリングしなくても、サンプリングされたデータと形状モデルに基づいて、エッジの位置や高さを測定して差分やピッチを算出することができるので、サンプリングの間隔を小さくする必要がなくなるとともに、エッジの位置や高さを従来に比べて精度よく算出することができ、従って、測定時間を長引かせることなく、工具の形状を測定することができ、工具の性能を精度よく把握することができる。

また、本発明によれば、汎用の変位センサを用いて実現することができるので、汎用の測定装置の一部の変更のみで実現することができるので、コストが嵩んでしまうことを抑えて実現することができる。

以下、本発明の一実施形態による形状測定装置を図面を参照して説明する。
図１は、この発明の一実施形態による形状測定装置の構成を示す概略ブロック図である。この実施形態においては、例えば、図８に示すようなブローチ工具の形状を測定する場合について説明する。
図１において、変位センサ１０は、図９に示すように、先端に球状の接触子２００が取り付けられており、この接触子をブローチ工具の段差形状の測定面に当接させた状態で段差方向（逃げ面側からすくい面側）に移動する。ここでは、変位センサの変位検出方向（切れ刃の高さ方向）がＹ、変位センサの移動方向がＸである。なお、段差方向は、切れ刃のすくい面から逃げ面に対する方向であってもよい。

測定データ生成部２０は、変位センサ１０を工具の段差形状に応じて接触させながら段差方向に移動させ、変位センサ１０から出力される検出結果に基づいて、予め決められた時間の間隔で移動位置Ｘと、変位Ｙとを変位量としてサンプリングし、サンプリング結果から測定データを生成する。

また、測定データ生成部２０は、生成した測定データを１つの切れ刃に相当する測定データに分離する。この分離は、例えば、測定データのY軸方向における測定データが一定あるいは増大してから減少するまでの間における最大の測定データの１つを含み予め決められた範囲の測定データを含むように分離する。図２は、測定データ生成部２０によって分離された測定データについて説明するための図面である。ここでは、合計６個の測定データが１つの切れ刃に相当する測定データとして分離されている。また、測定データ生成部２０は、この分離された測定データをさらに、段差の前段と後段の測定データとして分離して生成する。ここでいう前段とは、切れ刃のすくい面側であり、後段とは、切れ刃の逃げ面側である。ここでは、前段の測定データが３個、後段の測定データが３個に分離されている。

記憶部３０は、段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとを記憶する。ここで、前段の形状は、逃げ面においてほぼ直線状であるので、第１の形状モデルを示す式は、例えば、Ｘ軸方向における切れ刃のエッジの位置であるエッジ位置ｘ_０を、工具の底面から切れ刃のエッジ位置までの高さである段差の高さｙ_０とすると、
ｙ_０＝ａｘ_０＋ｂ （１）
として表される。

後段の形状は、ここではすくい面に沿って接触子が移動した場合、接触子２００の軌跡が円弧状になるので、
（ｘ−ｘ_０）^２＋（ｙ−（ｙ_０−ｒ））^２＝ｒ^２ （２）
として表される。
なお、この記憶部３０は、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、ＣＲ−ＲＯＭ等の読み出しのみが可能な記憶媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成されるもとのする。

段差エッジ位置算出部４０は、測定データ生成部２０によって生成された測定データと記憶部３０に記憶された第１の形状モデルと第２の形状モデルとに基づいて、第１の形状モデルと第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出する。この段差エッジ位置算出部４０は、パラメータ算出部４１とエッジ算出部４２と段差算出部４３とによって構成される。なお、この段差エッジ位置は、図３に示すように（ｘ_０，ｙ_０）である。

パラメータ算出部４１は、段差の後段における測定データと第２の形状モデルとに基づいて、第２の形状モデルにおけるパラメータ値を算出する。ここで算出するパラメータ値は、（１）式におけるパラメータａ、ｂの値であり、測定データ生成部２０によって生成された後段の測定データとに基づいて、最小二乗法を用いて算出される。

エッジ算出部４２は、第２の形状モデルが第１の形状モデルに代入された代入式にパラメータ算出部４１によって算出されたパラメータａ、ｂの値を代入してエッジ位置ｘ_０を算出する。ここで、（１）式を（２）式に代入すると、
（ｘ−ｘ_０）^２＋（ｙ−（（ａｘ_０＋ｂ）−ｒ））^２＝ｒ^２ （３）
となる。エッジ算出部４２は、この（３）式にパラメータ算出部４１において算出されたパラメータａ、ｂの値を代入して、前段の測定データとに基づいて、最小二乗法を用いて、エッジ位置ｘ_０を算出する。

段差算出部４３は、エッジ算出部４２によって算出されたエッジの位置と第１の形状モデルに基づいて、高さｙ_０を算出する。この高さｙ_０は、エッジ位置ｘ_０を（１）式に代入して算出される。

形状算出部５０は、段差エッジ位置算出部４０によって各段差における段差エッジ位置を算出し、算出した段差エッジ位置のうち隣接する切れ刃における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分ｄとピッチｐとのいずれか一方または両方を算出する。ここでは、隣接する切れ刃の高さｙ_０の差である差分ｄ（図９参照）と、その隣接する切れ刃のエッジ位置ｘ_０の距離であるピッチｐ（図９参照）が算出される。また、この形状算出部５０は、差分ｄとピッチｐのいずれか一方のみを算出するようにしてもよい。
なお、測定データ生成部２０、段差エッジ位置算出部４０、形状算出部５０は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、これら各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

次に、図１の構成における形状測定装置１の動作について、図４を用いて説明する。図４は、図１の構成における形状測定装置１の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、測定データ生成部２０は、変位センサ１０をブローチ工具の段差形状の測定面に当接させた状態で段差方向に移動させ、変位センサ１０から出力される検出結果に基づいて、予め決められた時間の間隔で移動位置Ｘと、変位Ｙとをサンプリングし（ステップＳ１）、測定データを生成し、予め決められたメモリ内に記憶する（ステップＳ２）。そして、測定データ生成部２０は、メモリに記憶した測定データのうち、１つの切れ刃に相当する測定データにそれぞれ分離し（ステップＳ３）、次いで、この分離された測定データを段差の前段と後段における測定データとして分離し（ステップＳ４）、所定のメモリ内に記憶する。この測定データを前段と後段に分離する処理は、１つの切れ刃に相当する測定データ毎に行われる。

切れ刃毎の測定データが前段と後段に分離されると、パラメータ算出部４１は、段差の後段における測定データと（１）式とに基づいて、（１）式におけるパラメータａ、ｂの値を最小二乗法を用いて算出する（ステップＳ５）。パラメータａ、ｂの値が算出されると、エッジ算出部４２は、（１）式を（２）式に代入して（３）式を生成し（ステップＳ６）、この（３）式にパラメータａ、ｂの値を代入し、さらに前段の測定データとに基づいて、最小二乗法を用いて、切れ刃のエッジ位置ｘ_０を算出する（ステップＳ７）。エッジ位置ｘ_０が算出されると、段差算出部４３は、エッジ算出部４２によって算出されたエッジ位置ｘ_０を（１）式に代入して、切れ刃の段差の高さｙ_０を算出する（ステップＳ８）。そして、段差算出部４３は、算出した高さｙ_０とエッジ位置ｘ_０とを所定のメモリ領域に記憶する（ステップＳ９）。そして、高さｙ_０とエッジ位置ｘ_０を算出していない切れ刃の測定データがある場合（ステップＳ１０）、ステップＳ４に移行し、その隣接する切れ刃の高さｙ_０とエッジ位置ｘ_０とを順次算出する。

そして、全ての切れ刃の測定データについて高さｙ_０とエッジ位置ｘ_０とが算出されると、形状算出部５０は、段差算出部４３によって記憶された所定のメモリにから隣接する切れ刃の高さｙ_０とエッジ位置ｘ_０とを読み出して、隣接する切れ刃同士における差分ｄとピッチｐについて算出する（ステップＳ１１）。この差分ｄとピッチｐの算出は、全ての隣接する切れ刃を対象に算出される。

なお、以上説明した実施形態においては、ブローチ工具の形状が図２に示すように、すくい面における測定データの軌跡が円弧状であり、逃げ面における測定データの軌跡が直線状となるブローチ工具の形状である場合について説明したが、形状測定装置１によって測定可能な工具の形状は、この形状に限られるものではない。例えば、凹凸を有する形状の工具であれば、ブローチ工具に限らず、シェービングカッターや歯車状の工具の形状を測定するようにしてもよい。すなわち、上述した第１の形状モデルおよび第２の形状モデルに相当するブローチ工具の形状に応じたモデルを用いることによって、種々の形状の工具の形状を測定するようにしてもよい。

次に、上述した実施形態におけるパラメータ算出部４１が最小二乗法を用いてパラメータであるａ、ｂの値を算出する処理について図６を用いて説明する。
測定データ（ｘ_１１，ｙ_１１）、…、（ｘ_１ｉ，ｙ_１ｉ）は、エッジ位置の手前における測定データであり、測定データ（ｘ_２１，ｙ_２１）、…、（ｘ_２ｊ，ｙ_２ｊ）は、エッジ位置を通過した後の測定データである。
パラメータ算出部４１は、ａ、ｂを算出する場合、測定データ（ｘ_１ｉ，ｙ_１ｉ）（ただしｉ＝１、２、…ｎ）を用いて算出する。そして、各測定データ（ｘ_１ｉ，ｙ_１ｉ）を下記に示すようにそれぞれ（１）式に代入する。
ｙ_１１＝ａｘ_１１＋ｂ
ｙ_１ｉ＝ａｘ_１ｉ＋ｂ
…
ｙ_１ｎ＝ａｘ_１ｎ＋ｂ

そして、各測定データが代入された式を行列形式にする。

ここで、（４）式において、

とし、

に従ってパラメータａ、ｂの値を算出する。

ただし、ここでは、

とする。

次に、上述した実施形態におけるエッジ算出部４２が最小二乗法を用いてエッジ位置ｘ_０を算出する処理について説明する。
まず、（２）式において、パラメータａ、ｂの値は、パラメータ算出部４１によって算出されており、半径ｒは、プローブの半径であり、既知である。
エッジ算出部４２は、エッジ位置ｘ_０を算出する場合、測定データ（ｘ_２ｊ，ｙ_２ｊ）（ただしｊ＝１、２、…ｍ）を用いて算出する。ここで、測定データを（ｘ_ｊ，ｙ_ｊ）として、上記（２）式に代入し、ｒ^２を移項し、下記の（５）式を生成する。
Ｓ_ｊ＝（ｘ_ｊ−ｘ_０）^２＋（ｙ_ｊ−（（ａｘ_０＋ｂ）−ｒ））^２−ｒ^２ （５）
そして、この（５）式のＳ_ｊが‘０’になるあるいは‘０’に近くなれば、ｘ_０が算出可能であるので、この（５）式にｍ個の各測定データ（ｘ_ｊ，ｙ_ｊ）を代入し、ｘ_０を算出するためのｍ個の式（６）を生成し、それぞれ代入された式が‘０’に近づけるように最小二乗法で算出する。

ここでは、（５）式にｍ個各測定データをそれぞれ代入したｍ個の式（Ｓ_１、Ｓ_２、…Ｓ_ｍ）を以下の（７）式に示す行列にする。

また、（６）式にｍ個各測定データをそれぞれ代入したｍ個の式を以下の（８）式に示す行列にする。

ここで、ΔＳ_ｊは、下記の（９）式、（１０）式で表される。

そして、下記の（１１）式の行列を用いて、（１０）式を行列で表すと（１２）式となる。

そして、これら（７）式、（８）式、（１２）式を用いてｘ_０を算出する。ここでは、図７のフローチャートを用いて説明する。まず、ｘ_０に任意の初期値を入力する（ステップＳ５０）。次に、式（７）と（１１）式とに基づいて、（１２）式を演算する（ステップＳ５１）。そして、ステップＳ５１において得られた演算結果の絶対値が予め決められた基準値ｅ（ｅは小さな整数）以下であるか否かを比較し（ステップＳ５２）、ｅ以下である場合に現在のｘ_０が解として算出される。ここで得られたｘ_０を（１）式に代入することにより、ｙ_０が算出される。

一方、ステップＳ５１における演算結果がｅ以下ではない場合、ステップＳ５１における演算結果と（８）式とに基づいて、以下の（１３）式を用いてΔｘ_０を算出し、算出したΔｘ_０と現在のｘ_０の和を演算し、演算結果を新たなｘ_０とし、ステップＳ５１に移行する。

図５は、他の実施形態における工具の形状の測定について説明するための図である。この図において、工具の形状は、ジグザグに連続した三角形状いわゆるのこぎり型であり、前段と後段におけるモデルの形状は、ともに直線状である。従って、ここでは、例えば、上述の（１）式を前段と後段とに用いてエッジ位置ｘ_０、高さｙ_０の算出をし、差分ｄ、ピッチｐを算出することができる。
なお、切れ刃の前段と後段との形状に応じて、ともに円弧形状である場合には、例えば、上述の（２）式を前段と後段において適用するようにしてもよい。また、前段、後段の形状が直線でも円弧状でもない場合は、その形状を表す式に基づいてエッジ位置、高さの算出をし、差分ｄ、ピッチｐを算出するようにしてもよい。例えば、２次関数や３次関数などを用いて形状モデルを表すようにしてもよい。

また、図１における変位センサ１０、測定データ生成部２０、パラメータ算出部４１、エッジ算出部４２、段差算出部４３、形状算出部５０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより工具の形状を測定するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

この発明の一実施形態による形状測定装置の構成を示す概略ブロック図である。 測定データ生成部２０によって分離された測定データについて説明するための図面である。 段差エッジ位置について説明するための図面である。 図１の構成における形状測定装置１の動作を説明するためのフローチャートである。 他の実施形態における工具の形状の測定について説明するための図面である。 測定データの一例を示す図面である。 ｘ_０を算出する処理について説明するためのフローチャートである。 ブローチ工具の形状の一例を示す図面である。 従来における形状測定方法について説明するための図面である。 従来における形状測定方法について説明するための図面である。 従来における形状測定方法について説明するための図面である。

符号の説明

１ 形状測定装置 １０ 変位センサ
２０ 測定データ生成部 ３０ 記憶部
４０ 段差エッジ位置算出部 ４１ パラメータ算出部
４２ エッジ算出部 ４３ 段差算出部
５０ 形状算出部

Claims (4)

1. 変位センサを工具に設けられた段差の形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成する測定データ生成部と、
   前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとを記憶する記憶部と、
   前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記記憶部に記憶された前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出する段差エッジ位置算出部と、
   前記段差エッジ位置算出部によって各段差における段差エッジ位置を算出し、算出した段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出する形状算出部と
   を有することを特徴とする形状測定装置。
2. 前記段差エッジ位置算出部は、
   前記段差の後段における測定データと前記第２の形状モデルとに基づいて、前記第２の形状モデルにおけるパラメータ値を算出するパラメータ算出部と、
   前記第２の形状モデルが前記第１の形状モデルに代入された代入式に前記パラメータ算出部によって算出されたパラメータ値を代入してエッジ位置を算出するエッジ算出部と、
   前記エッジ算出部によって算出されたエッジの位置と前記第１の形状モデルに基づいて、段差の高さを算出する段差算出部と
   を有することを特徴とする請求項１記載の形状測定装置。
3. 変位センサを工具に設けられた形状に応じて接触させながら移動させ、該変位センサの検出結果に基づいて前記工具の形状を測定する形状測定装置における形状測定方法であって、
   前記形状測定装置は、
   変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成し、
   前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出し、
   前記算出された段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出する
   ことを特徴とする形状測定方法。
4. 変位センサを工具に設けられた形状に応じて接触させながら移動させ、該変位センサの検出結果に基づいて前記工具の形状を測定する形状測定装置における形状測定プログラムであって、
   変位センサを工具の段差形状に応じて接触させながら移動させ、前記段差の前段と後段における変位量を検出して測定データを生成するステップと、
   前記測定データ生成部によって生成された測定データと前記段差の前段の形状を示す式である第１の形状モデルと前記段差の後段の形状を示す式である第２の形状モデルとに基づいて、前記第１の形状モデルと前記第２の形状モデルとの交点を段差エッジ位置として算出するステップと、
   前記算出された段差エッジ位置のうち隣接する段差における段差エッジ位置に基づいて、隣接する段差の高低差を示す差分と隣接する段差のピッチとのいずれか一方または両方を算出するステップと
   を有することを特徴とする形状測定プログラム。
   
   

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