JP2008539431A - 工作物の表面を走査する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(a)プローブヘッドを公称経路に沿って表面状態に対して動かすステップ、
(b)表面の法線曲面の少なくとも近似値を測定するステップ、
(c)表面検出器で表面を検出するステップ、
(d)実質的に法線曲面の方向にある表面に対する表面検出器の距離または力を調整するステップ。
(a)プローブヘッドを公称経路に沿って表面状態に対して動かすステップ、
(b)表面の法線曲面の少なくとも近似値を測定するステップ、
(c)表面検出器で表面を検出するステップ、
(d)実質的に法線曲面の方向にある表面に対する表面検出器の距離または力を調整するステップ。
(a)表面状態の少なくとも一部分を数学的にパラメータ化することのできる曲線状輪郭に近似値化するステップ、
(b)曲線状輪郭の法線曲面を測定するステップ、
(c)表面状態の少なくとも一部分の表面を測定プローブで測定し、表面検出器によって報告された距離または力を曲線状輪郭の実質的に法線方向で制御するステップ。
(a)表面状態の少なくとも一部分を数学的にパラメータ化することのできる曲線状輪郭に近似値化するステップ、
(b)曲線状輪郭の法線曲面を測定するステップ、
(c)表面状態の少なくとも一部分の表面を測定プローブで測定し、表面検出器によって報告された距離または力を曲線状輪郭の実質的に法線方向で制御するステップ。
(a)表面状態を少なくとも2つのセクションに分割し、2つのセクションの交差部分が通過点を定義し、通過点が関連する丸みを有するステップ、
(b)対象の点が通過点の丸みに入るとき、各軸の速度を測定するステップ、
(c)対象の点が通過点の丸みを出るとき、各軸の速度を測定するステップ、
(d)各軸におけるステップ(b)の速度からステップ(c)の速度への平滑な移行のための加速を数学的にモデル化するステップ。
(a)表面状態を少なくとも2つのセクションに分割し、2つのセクションの交差部分が通過点を定義し、通過点が関連する丸みを有するステップ、
(b)対象の点が通過点の丸みに入るとき、各軸の速度を測定するステップ、
(c)対象の点が通過点の丸みを出るとき、各軸の速度を測定するステップ、
(d)各軸におけるステップ(b)の速度からステップ(c)の速度への平滑な移行のための加速を数学的にモデル化するステップ。
i:スイープの中心を0とする走査の幅寸法
j:スイープの中心を0とする走査の高さ寸法
k:走査の開始を0とする走査の長さ寸法と、走査の座標システムを定義する。
W0:走査開始時の放物線の幅
W1:走査終了時の放物線の幅
H0:走査開始時の放物線の高さ
H1:走査終了時の放物線の高さ
L:走査の長さ
w(k):走査に沿った長さkにおける放物線の幅
h(k):走査に沿った長さkにおける放物線の高さ
t:放物線上の地点を定義するパラメータ
A(k):放物線の形状を定義するパラメータ
T(k):放物線の範囲を定義するパラメータと、変数を定義する。
従って、走査の法線を定義する表面の形状は、次のように定義される。
0≦k≦L……………………………1
i(t,k)=2・A(k)・t……………………2
j(t,k)=−A(k)・t2…………………… 3
式2、3および1は、表面のi、jおよびk座標を定義し、振れは、それに対して法線を移動することによって制御される。
Ω:スイープの周波数の測定値
θ(k):走査に沿った長さkにおけるスイープの位相
したがって、
θ(k)=k・Ω
t(k)=T(k)・sinθ
これらの式は次の基準を満たしている。
−T(k)≦t≦T(k)
ここでtは、kのみの関数なので、iおよびjは、単に、kに関して定義することができる。したがって、公称の先端動作を定義する式は、次の通りである。
0≦k≦L……………………1
i(k)=2・A(k)・T(k)・sin(k・Ω)…………………… 4
j(k)=−A(k)・(T(k)・sin(k・Ω))2……………………5
変数は、1つだけなので、これは、表面ではなく線(公称の先端軌跡)を定義する。
この式の系は、始点の条件から潜在的に様々な端末条件まで合成される幅および高さを有する放物線に重ね合わされた正弦曲線を表す。
Claims (34)
- プローブヘッドに取り付けられた表面検出器を使用して表面状態を測定するための方法であって、該プローブヘッドが一つ以上の軸線の回りで前記表面検出器の回転動作をもたらすための駆動装置を含み、
(a)公称経路に沿って前記表面状態に対して前記プローブヘッドを移動させるステップと、
(b)前記表面状態の法線曲面の少なくとも近似値を決定するステップと、
(c)前記表面検出器で前記表面状態を検出するステップと、
(d)実質的に前記法線曲面の方向に前記表面状態に対する前記表面検出器の距離または力を調整するステップと、を適切な順序で含む方法。 - 前記法線曲面は、3Dプローブの使用によってステップ(b)で決定される請求項1に記載の方法。
- 前記法線曲面は、履歴データの使用によってステップ(b)で決定される請求項1に記載の方法。
- 前記法線曲面は、前記表面状態の画定された形状からステップ(b)で決定される請求項1に記載の方法。
- 前記法線曲面は、前記表面状態の少なくとも一部分を数学的にパラメータであらわすことのできる曲線状輪郭に近似させることによって、ステップ(b)で決定される請求項1に記載の方法。
- 前記表面検出器は、可撓性のスタイラスを含み、ステップ(c)で前記表面検出器によって前記表面を検出するステップは、前記スタイラスの振れを変換するステップを含む前記請求項1乃至請求項5うちのいずれかに記載の方法。
- 前記表面検出器は、スタイラスを含み、ステップ(c)で前記表面検出器によって前記表面を検出するステップは、前記スタイラスにおける力を変換するステップを含む請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記表面検出器は、非接触プローブを含み、ステップ(c)で前記表面検出器によって前記表面を検出するステップは、前記非接触プローブから前記表面までの距離を変換するステップを含む請求項1乃至請求項5のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記調整するステップ(d)は、一つ以上の軸線の回りで前記表面検出器の回転運動をもたらすことによって得られる前記請求項のいずれかに記載の方法。
- プローブヘッドに取り付けられた表面検出器を使用して表面状態を測定するための方法であって、該プローブヘッドが一つ以上の軸線の回りで前記表面検出プローブの回転動作をもたらすための駆動装置を含み、
(a)前記表面状態の少なくとも一部分を数学的にパラメータであらわすことのできる曲線状輪郭に近似させるステップと、
(b)前記曲線状輪郭の少なくとも一部分の法線曲面を決定するステップと、
(c)前記表面状態の少なくとも一部分の表面を前記表面検出器で測定し、前記表面検出器によって伝えられた距離または力を前記曲線状輪郭における実質的に法線方向で制御するステップと、を適切な順序で含む方法。 - 前記曲線状輪郭は、パラメータ化された放物線を含む請求項10に記載の方法。
- 前記曲面は、定義された高さおよび幅のパラメータを有する請求項10または請求項11に記載の方法。
- 前記曲面は、一部分の始点および終点で様々な高さおよび幅パラメータを有し、前記高さおよび幅パラメータは、2つの端部相互間で互いに合成される請求項12に記載の方法。
- 前記表面検出器の公称走査経路は、前記曲線状輪郭に波形を重ね合わせることによって形成される請求項10乃至請求項13のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記表面状態における二つ以上の部分は、対応する数の曲線状輪郭に近似化される請求項10乃至請求項14のうちのいずれかに記載の方法。
- 各領域が一方向のみに曲がるように、前記二つ以上の部分が選択される請求項15に記載の方法。
- 前記表面状態の変曲点は、前記部分の境界値として選択される請求項15または請求項16に記載の方法。
- 前記パラメータは前記表面状態により良く近付くように調整される請求項10乃至請求項17のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記2つ以上の曲線状輪郭における測定用輪郭は、互いに合成される請求項15に記載の方法。
- 複数の軸線で移動する装置のための複合の経路を決定する方法であって、
(a)前記複合の経路を少なくとも2つの部分に分割し、該2つの部分の交差部分が関連する丸みを有する通過点を定義するステップと、
(b)対象点が前記通過点の丸みに入る場合、各軸線の速度を決定するステップと、
(c)対象点が前記通過点の丸みを出る場合、各軸線の速度を決定するステップと、
(d)各軸線におけるステップ(b)の前記速度からステップ(c)の前記速度への平滑な移行のための加速を数学的にモデル化するステップと、を含む方法。 - 前記軸線は、物理軸線を含む請求項20に記載の方法。
- 前記軸線は、時間と共に変化するパラメータを含む請求項21に記載の方法。
- 前記装置は座標位置決め装置に取り付けられ、該装置が、該座標位置決め装置の一部に対して移動可能である請求項20乃至請求項22のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記装置は、一つ以上の軸線の回りで回転動作をもたらすための駆動装置を含む請求項20乃至請求項23のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記対象点は、表面検出器と関連する請求項20乃至請求項24のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記表面検出器は、スタイラスを備えた測定用プローブを含み、前記対象点が、前記スタイラスの先端である請求項25に記載の方法。
- 前記表面検出器は、非接触プローブを含み、前記対象点は、該プローブに対し位置および向きが固定されている一定長さのベクトルによってオフセットされている前記プローブの測定装置の位置を含む請求項25に記載の方法。
- ステップ(d)で多項式を使用することを含む請求項20乃至請求項27のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記装置は、座標位置決め装置に取り付けられる表面検出器が取り付けられた関節プローブヘッドを含む請求項20乃至請求項28のうちのいずれかに記載の方法。
- 前記関節プローブヘッドは、2つ以上の軸線の回りで回転運動をもたらし、前記座標位置決め装置は、3軸線で直線運動をもたらす請求項29に記載の方法。
- 前記装置は、ボスを測定するために使用され、前記座標位置決め装置は、前記プローブヘッドを前記ボスの回りで正方形の軌跡で移動される請求項29または請求項30に記載の方法。
- 座標位置決め装置のプローブヘッドに取り付けられる表面検出器により表面状態を測定するための装置であって、前記プローブヘッドと前記表面状態の相対運動をもたらすように、該座標位置決め装置が動作され、前記プローブヘッドが一つ以上の軸線の回りで前記表面検出プローブの回転動作をもたらす駆動装置を含み、
(a)公称経路に沿って前記表面状態に対して前記プローブヘッドを移動させるステップと、
(b)前記表面の法線曲面の少なくとも近似値を決定するステップと、
(c)前記表面検出器により前記表面を検出するステップと、
(d)実質的に法線曲面の方向に前記表面に対する前記表面検出器の距離または力を調整するステップと、を適切な順序で実行するための制御装置を含む装置。 - 座標位置決め装置のプローブヘッドに取り付けられる表面検出器を使用して表面状態を測定するための装置であって、前記プローブヘッドと前記表面状態との相対運動をもたらすように、前記座標位置決め装置が動作され、前記プローブヘッドが、一つ以上の軸線の回りで前記表面検出プローブの回転運動をもたらす駆動装置を含み、
(a)前記表面状態の少なくとも一部分を数学的にパラメータであらわすことのできる曲線状輪郭に近似化するステップと、
(b)前記曲線状輪郭の法線曲面を決定するステップと、
(c)前記表面状態の少なくとも一部分の表面を前記測定用プローブで測定し、前記表面検出器によって伝えられた距離または力が、前記曲線状輪郭の実質的に法線方向で制御されるステップと、を適切な順序で実行するための制御装置を含む装置。 - 座標位置決め装置のプローブヘッドに取り付けられる表面検出器を備えた測定用プローブを使用して表面状態を測定するための装置であって、前記プローブヘッドと前記表面状態の相対動作をもたらすように、前記座標位置決め装置が動作され、前記プローブヘッドが、一つ以上の軸線の回りで前記表面検出プローブの回転運動をもたらす駆動装置を含み、
(a)前記表面状態を少なくとも2つの部分に分割し、前記2つの部分の交差部分が関連する丸みを有する通過点を定義するステップと、
(b)対象点が前記通過点の丸みに入るとき、各軸線の速度を決定するステップと、
(c)対象点が前記通過点の丸みを出るとき、各軸線の速度を決定するステップと、
(d)各軸線におけるステップ(b)の前記速度からステップ(c)の前記速度への平滑な移行のための加速を数学的にモデル化するステップと、を適切な順序で実行するための制御装置を含む装置。
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