JP2009300153A - 形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム - Google Patents
形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】形状測定装置は、擬似測定点を取得した際におけるアームの基準位置からの回動角度に基づいて、接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準角度からの回転角度と、この回転角度における接触子モデルの形状を算出する接触子モデル形状算出部213を備える。測定点算出部216は、比較部215において接触子モデルの基準角度における形状と、接触子モデルの回転角度における形状との変位量がしきい値以下と判断された場合には、接触子モデルの基準角度における所定位置を測定点として算出し、比較部215において変位量がしきい値を超えると判断された場合には、接触子モデルの回転角度における所定位置を測定点として算出する。
【選択図】図2
Description
(第1の実施の形態に係る形状測定装置の構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る形状測定装置の基本構成、すなわち三次元測定機1と、この三次元測定機1を駆動制御して必要な測定値を取り込むとともに、形状測定に必要な演算処理を実行するコンピュータ2との構成を示している。
次に、図3に示すフローチャートに沿って、適宜、図4〜図8を参照して本実施の形態に係る形状測定装置による測定点取得方法について説明する。なお、図4〜図8は、簡略化のため、被測定物3及び形状測定装置の断面図として示している。
θ=sin−1(Δz/Larm)
として求めることができる。このアーム12の最大の回動角度θ1、θ2が接触子11aの最大の回転角度θ1、θ2となる。
接触子モデル変位量算出部214は、ステップS12において求められた接触子の回転角度θ1、θ2だけ傾けた接触子モデルの形状を算出する。図7(b)には、例として図5に示す点Pvにおけるアーム12の回動角度θ2だけ傾いた接触子モデルM1の形状を示している。そして、接触子モデル変位量算出部214は、回転角度θ2だけ傾いた接触子モデルM1の接触子モデルMからの形状の変位量を計算する。
この変位量の計算は、図8に示すように、接触子モデルMと接触子モデルM1を基準点Rが一致するように重ね合わせ、その輪郭の変化から求めることができる。変位量の計算は、まず図8に示すように、接触子モデルM及び接触子モデルM1の基準点Rを通過する動径方向に伸びるベクトルであって、接触子モデルM及び接触子モデルM1の輪郭を始点又は終点とする複数のベクトルVの大きさを求める。そして、複数のベクトルVの大きさの平均値を取ることにより、接触子モデルM1の変位量を、接触子モデルMの輪郭の変化から計算することができる。
接触子モデルM1の変位量がしきい値以下の場合には、接触子モデルM1の回転は被測定物3の形状測定に与える影響が少ないと判断され、ステップS16の工程に移る。
一方、接触子モデルM1の変位量がしきい値を超える場合には、接触子モデルM1の回転は被測定物3の形状測定に与える影響が大きいと判断され、次のステップS15の工程に移る。
また、測定点算出部216は、ステップS14において、接触子モデルM1の変位量がしきい値を超えるとされた場合には、ステップS15において求めた各擬似測定点Akにおける回転された接触子モデルMを用いて測定点Bkを算出する。すなわち、擬似測定点Akに接触子モデルMの基準点Rを一致させ、角度θだけ回転させた接触子モデルMの所定位置Bを、各擬似測定点Akを取得した際における測定点Bkとして特定する。
上記のように、本実施の形態に係る形状測定装置は、接触子モデルMの変位量がしきい値以下の場合には、接触子モデルMの回転は被測定物3の形状測定に与える影響が少ないと判断され、接触子の回転を考慮せずに基準形状の接触子モデルMを用いて測定点Bkを算出する。一方、接触子モデルMの変位量がしきい値を超える場合には、接触子モデルMの回転は被測定物3の形状測定に与える影響が大きいと判断され、回転させた接触子モデルMを用いて測定点Bkを算出する。
このように、接触子モデルを回転させて被測定物3の測定点Bkを求める処理を実行するか否かを判断し、必要な場合のみについて接触子モデルMの回転処理をする。そのため、処理内容を低減して被測定物の形状測定に要する時間を短縮することができる。
Claims (4)
- 被測定物の表面に接触子を追従させて、前記被測定物の表面の形状を測定する形状測定装置であって、
前記接触子を保持し、前記被測定物の高さ変位に対し前記接触子が追従することができるように回動可能に設けられたアームと、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得部と、
前記擬似測定点を取得した際における前記アームの基準位置からの回動角度に基づいて、前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準角度からの回転角度と、前記回転角度における前記接触子モデルの形状を算出する接触子モデル形状算出部と、
前記接触子モデルの前記基準角度における形状と、前記接触子モデルの前記回転角度における形状との変位量を算出する接触子モデル変位量算出部と、
前記接触子モデルの変位量と、前記被測定物の形状測定に必要な計測精度に基づいて決定されるしきい値とを比較する比較部と、
前記接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させ、前記接触子モデルの所定位置を測定点として算出する測定点算出部とを備え、
前記測定点算出部は、
前記比較部において前記接触子モデルの変位量が前記しきい値以下と判断された場合には、前記接触子モデルの前記基準角度における所定位置を前記測定点として算出し、前記比較部において前記接触子モデルの変位量が前記しきい値を超えると判断された場合には、前記接触子モデルの前記回転角度における所定位置を前記測定点として算出する
ことを特徴とする形状測定装置。 - 前記接触子モデルの変位量は、前記基準角度における前記接触子モデルの輪郭と前記回転角度における前記接触子モデルの輪郭との変化に基づいて求められる
ことを特徴とする請求項1記載の形状測定装置。 - 接触子を保持し、被測定物の高さ変位に対し前記接触子が追従することができるように回動可能に設けられたアームにより前記被測定物の表面に前記接触子を追従させて、前記被測定物の表面の形状を測定する形状測定方法であって、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得工程と、
前記擬似測定点を取得した際における前記アームの基準位置からの回動角度に基づいて、前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準角度からの回転角度と、前記回転角度における前記接触子モデルの形状を算出する接触子モデル形状算出工程と、
前記接触子モデルの前記基準角度における形状と、前記接触子モデルの前記回転角度における形状との変位量を算出する接触子モデル変位量算出工程と、
前記接触子モデルの変位量と、前記被測定物の形状測定に必要な計測精度に基づいて決定されるしきい値とを比較する比較工程と、
前記接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させ、前記接触子モデルの所定位置を測定点として算出する測定点算出工程とを備え、
前記測定点算出工程は、
前記比較工程において前記接触子モデルの変位量が前記しきい値以下と判断された場合には、前記接触子モデルの前記基準角度における所定位置を前記測定点として算出し、前記比較工程において前記接触子モデルの変位量が前記しきい値を超えると判断された場合には、前記接触子モデルの前記回転角度における所定位置を前記測定点として算出する
ことを特徴とする形状測定方法。 - 接触子を保持し、被測定物の高さ変位に対し前記接触子が追従することができるように回動可能に設けられたアームにより前記被測定物の表面に前記接触子を追従させて、前記被測定物の表面の形状を測定する形状測定プログラムであって、
コンピュータに、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得ステップと、
前記擬似測定点を取得した際における前記アームの基準位置からの回動角度に基づいて、前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準角度からの回転角度と、前記回転角度における前記接触子モデルの形状を算出する接触子モデル形状算出ステップと、
前記接触子モデルの前記基準角度における形状と、前記接触子モデルの前記回転角度における形状との変位量を算出する接触子モデル変位量算出ステップと、
前記接触子モデルの変位量と、前記被測定物の形状測定に必要な計測精度に基づいて決定されるしきい値とを比較する比較ステップと、
前記接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させ、前記接触子モデルの所定位置を測定点として算出する測定点算出ステップとを実行させ、
前記測定点算出ステップは、
前記比較ステップにおいて前記接触子モデルの変位量が前記しきい値以下と判断された場合には、前記接触子モデルの前記基準角度における所定位置を前記測定点として算出し、前記比較ステップにおいて前記接触子モデルの変位量が前記しきい値を超えると判断された場合には、前記接触子モデルの前記回転角度における所定位置を前記測定点として算出する
ことを特徴とする形状測定プログラム。
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JP2008152789A JP5332010B2 (ja) | 2008-06-11 | 2008-06-11 | 形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010210560A (ja) * | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Mitsutoyo Corp | 形状測定機、及び形状測定方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH072910U (ja) * | 1993-06-15 | 1995-01-17 | 株式会社東京精密 | 表面粗さ測定機 |
JP2007212359A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Mitsutoyo Corp | 形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム |
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2008
- 2008-06-11 JP JP2008152789A patent/JP5332010B2/ja active Active
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