JPH0843078A - 輪郭形状測定方法及びその装置 - Google Patents
輪郭形状測定方法及びその装置Info
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- JPH0843078A JPH0843078A JP20009394A JP20009394A JPH0843078A JP H0843078 A JPH0843078 A JP H0843078A JP 20009394 A JP20009394 A JP 20009394A JP 20009394 A JP20009394 A JP 20009394A JP H0843078 A JPH0843078 A JP H0843078A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状
を求める輪郭形状測定方法において、触針先端形状１５
ａが真円と異なっても高精度で測定ができ、触針１５を
高精度に加工したり頻繁に交換する必要がない輪郭形状
測定方法及びその装置を提供する。 【構成】 ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成さ
れた基準ゲージ１７を測定して触針先端形状１５ａを求
め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出し、ワークを測定して得られたワーク測定軌跡３４の
法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌跡３４
を補正し、ワーク輪郭形状３５を算出する。
を求める輪郭形状測定方法において、触針先端形状１５
ａが真円と異なっても高精度で測定ができ、触針１５を
高精度に加工したり頻繁に交換する必要がない輪郭形状
測定方法及びその装置を提供する。 【構成】 ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成さ
れた基準ゲージ１７を測定して触針先端形状１５ａを求
め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出し、ワークを測定して得られたワーク測定軌跡３４の
法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌跡３４
を補正し、ワーク輪郭形状３５を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、触針でワークの輪郭を
トレースし、そのときの前記触針の変位を検出すること
によって、ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状
を求める輪郭形状測定方法及びその装置に関する。ワー
クの表面粗さ及びうねりを測定する測定機として表面粗
さ測定機、ワークの輪郭形状を測定する測定機として輪
郭形状測定機が知られているが、本明細書では表面粗さ
・うねり・輪郭形状を含めて輪郭形状という。
トレースし、そのときの前記触針の変位を検出すること
によって、ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状
を求める輪郭形状測定方法及びその装置に関する。ワー
クの表面粗さ及びうねりを測定する測定機として表面粗
さ測定機、ワークの輪郭形状を測定する測定機として輪
郭形状測定機が知られているが、本明細書では表面粗さ
・うねり・輪郭形状を含めて輪郭形状という。
【０００２】
【従来の技術】表面粗さ測定機と輪郭形状測定機とは基
本的な構成が同じであるので、ここでは輪郭形状測定機
を例にして説明する。一般的な輪郭形状測定機の測定部
１０は図７に示すように、ベース１１に立設されたコラ
ム１２に水平送り装置１３が設けられ、触針１５を有し
触針１５の上下（Ｚ）方向の変位を検出する検出器１４
が、水平送り装置１３に水平（Ｘ）方向移動自在に設け
られている。水平送り装置１３には検出器１４の水平方
向の移動量を検出するスケールが内蔵されている。これ
によって、ワークＷの測定位置に触針１５を当接した状
態で検出器１４をＸ方向に移動させると、触針１５の上
下方向の変位が検出器１４で検出され、検出器１４の水
平方向の移動量が水平送り装置１３のスケールで検出さ
れて、ワークの測定データが得られる。ワークの測定デ
ータは図示しないデータ処理装置で演算され、ワークの
表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状（以下「ワーク輪郭
形状」という）が出力される。
本的な構成が同じであるので、ここでは輪郭形状測定機
を例にして説明する。一般的な輪郭形状測定機の測定部
１０は図７に示すように、ベース１１に立設されたコラ
ム１２に水平送り装置１３が設けられ、触針１５を有し
触針１５の上下（Ｚ）方向の変位を検出する検出器１４
が、水平送り装置１３に水平（Ｘ）方向移動自在に設け
られている。水平送り装置１３には検出器１４の水平方
向の移動量を検出するスケールが内蔵されている。これ
によって、ワークＷの測定位置に触針１５を当接した状
態で検出器１４をＸ方向に移動させると、触針１５の上
下方向の変位が検出器１４で検出され、検出器１４の水
平方向の移動量が水平送り装置１３のスケールで検出さ
れて、ワークの測定データが得られる。ワークの測定デ
ータは図示しないデータ処理装置で演算され、ワークの
表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状（以下「ワーク輪郭
形状」という）が出力される。
【０００３】この場合、図５に示すように、ワークの測
定データからは、触針１５の先端近傍の特定部分（基準
点１５ｂ）の軌跡であるワーク測定軌跡３４が求められ
るが、触針１５のワークに当接する部分の触針先端形状
１５ａは「点」ではなく、ある大きさの円弧になってい
るので、ワーク測定軌跡３４とワークの輪郭Ｗａとは一
致しない。そこで、図５の右側の仮想線で表した触針１
５に示すように、データ処理装置ではワーク測定軌跡３
４の法線方向ごとに、触針先端形状１５ａの円弧半径Ｓ
だけ法線方向にワーク測定軌跡３４を移動して補正し、
ワーク輪郭形状３６とする。
定データからは、触針１５の先端近傍の特定部分（基準
点１５ｂ）の軌跡であるワーク測定軌跡３４が求められ
るが、触針１５のワークに当接する部分の触針先端形状
１５ａは「点」ではなく、ある大きさの円弧になってい
るので、ワーク測定軌跡３４とワークの輪郭Ｗａとは一
致しない。そこで、図５の右側の仮想線で表した触針１
５に示すように、データ処理装置ではワーク測定軌跡３
４の法線方向ごとに、触針先端形状１５ａの円弧半径Ｓ
だけ法線方向にワーク測定軌跡３４を移動して補正し、
ワーク輪郭形状３６とする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、触針先
端形状１５ａは真円ではなく、位置によって半径Ｓが異
なるとともに、触針１５がワークに当接する点の法線方
向とそのときのワーク測定軌跡３４の法線方向とが異な
る。このため、ワーク測定軌跡３４を補正して求めたワ
ーク輪郭形状３６はワークの輪郭Ｗａとは一致しない。
特に、触針１５の先端が摩耗してくるとその傾向が著し
くなる。したがって、測定精度を向上させるために、触
針先端形状１５ａを高精度に加工したり、頻繁に触針１
５を交換しなければならず、測定費用が高価になるとい
う問題がある。
端形状１５ａは真円ではなく、位置によって半径Ｓが異
なるとともに、触針１５がワークに当接する点の法線方
向とそのときのワーク測定軌跡３４の法線方向とが異な
る。このため、ワーク測定軌跡３４を補正して求めたワ
ーク輪郭形状３６はワークの輪郭Ｗａとは一致しない。
特に、触針１５の先端が摩耗してくるとその傾向が著し
くなる。したがって、測定精度を向上させるために、触
針先端形状１５ａを高精度に加工したり、頻繁に触針１
５を交換しなければならず、測定費用が高価になるとい
う問題がある。
【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を
求める輪郭形状測定方法及びその装置において、触針先
端形状１５ａが真円と異なっても高精度で測定ができ、
触針１５を高精度に加工したり頻繁に交換する必要がな
い輪郭形状測定方法及びその装置を提供することを目的
とする。
もので、ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を
求める輪郭形状測定方法及びその装置において、触針先
端形状１５ａが真円と異なっても高精度で測定ができ、
触針１５を高精度に加工したり頻繁に交換する必要がな
い輪郭形状測定方法及びその装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、輪郭形状測定方法を、 （イ）ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成された
基準ゲージ１７を測定して触針１５の触針先端形状１５
ａを求め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値
δを算出する。 （ロ）ワークを測定して触針の軌跡であるワーク測定軌
跡３４を求め、ワーク測定軌跡３４の法線方向ごとに、
補正値δを用いてワーク測定軌跡３４を補正し、ワーク
輪郭形状３５を算出する。 以上のようにした。
するために、輪郭形状測定方法を、 （イ）ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成された
基準ゲージ１７を測定して触針１５の触針先端形状１５
ａを求め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値
δを算出する。 （ロ）ワークを測定して触針の軌跡であるワーク測定軌
跡３４を求め、ワーク測定軌跡３４の法線方向ごとに、
補正値δを用いてワーク測定軌跡３４を補正し、ワーク
輪郭形状３５を算出する。 以上のようにした。
【０００７】また、輪郭形状測定装置を、（イ）触針１
５でワークの輪郭をトレースし、そのときの触針１５の
変位を検出することによって、ワーク測定データを検出
する測定部１０と、（ロ）ナイフエッジまたは既知半径
の真円が形成された基準ゲージ１７と、（ハ）基準ゲー
ジ１７を測定して触針１５の触針先端形状１５ａを求
め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出する補正値演算部２１と、（ニ）算出された補正値δ
を記憶する補正値記憶部２２と、（ホ）ワークを測定し
て検出されたワークの測定データから触針１５の軌跡で
あるワーク測定軌跡３４を求めるとともに、ワーク測定
軌跡３４の法線方向ごとに、記憶された補正値δを用い
てワーク測定軌跡３４を補正して、ワーク輪郭形状３５
を算出する輪郭形状演算部２３と、（ヘ）算出されたワ
ーク輪郭形状３５を出力する出力部２４と、（ト）基準
ゲージ１７の測定か、ワークの測定か、測定内容を作業
者が補正値演算部２１及び輪郭形状演算部２３に指示す
る入力部２５と、から構成した。
５でワークの輪郭をトレースし、そのときの触針１５の
変位を検出することによって、ワーク測定データを検出
する測定部１０と、（ロ）ナイフエッジまたは既知半径
の真円が形成された基準ゲージ１７と、（ハ）基準ゲー
ジ１７を測定して触針１５の触針先端形状１５ａを求
め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出する補正値演算部２１と、（ニ）算出された補正値δ
を記憶する補正値記憶部２２と、（ホ）ワークを測定し
て検出されたワークの測定データから触針１５の軌跡で
あるワーク測定軌跡３４を求めるとともに、ワーク測定
軌跡３４の法線方向ごとに、記憶された補正値δを用い
てワーク測定軌跡３４を補正して、ワーク輪郭形状３５
を算出する輪郭形状演算部２３と、（ヘ）算出されたワ
ーク輪郭形状３５を出力する出力部２４と、（ト）基準
ゲージ１７の測定か、ワークの測定か、測定内容を作業
者が補正値演算部２１及び輪郭形状演算部２３に指示す
る入力部２５と、から構成した。
【０００８】
【作用】本発明によれば、基準ゲージ１７を測定するこ
とによって触針１５の触針先端形状１５ａが得られるの
で、これから触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正
値δを算出する。補正値δは触針先端形状１５ａ上の各
点と触針１５の先端近傍に設定された基準点１５ｂとの
接線方向距離Ｐ及び法線方向距離Ｑである。次に、ワー
クを測定して得られたワーク測定軌跡３４の法線方向ご
とに、接線方向にＰ、法線方向にＱだけワーク測定軌跡
３４を移動して補正し、ワーク輪郭形状３５とする。
とによって触針１５の触針先端形状１５ａが得られるの
で、これから触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正
値δを算出する。補正値δは触針先端形状１５ａ上の各
点と触針１５の先端近傍に設定された基準点１５ｂとの
接線方向距離Ｐ及び法線方向距離Ｑである。次に、ワー
クを測定して得られたワーク測定軌跡３４の法線方向ご
とに、接線方向にＰ、法線方向にＱだけワーク測定軌跡
３４を移動して補正し、ワーク輪郭形状３５とする。
【０００９】
【実施例】本発明に係る輪郭形状測定装置の実施例の構
成を表すブロック図を図２に示す。図２において、測定
部１０は従来の技術で説明したもの（図７に示したも
の）と同じである。補正値演算部２１は基準ゲージ１７
を測定して得られた触針１５の触針先端形状１５ａか
ら、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出する。補正値記憶部２２は算出された補正値δを記憶
する。輪郭形状演算部２３はワークを測定して検出され
たワークの測定データから触針１５の軌跡であるワーク
測定軌跡３４を求めるとともに、ワーク測定軌跡３４の
法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌跡３４
を補正して、ワーク輪郭形状３５を算出する。出力部２
４は算出されたワーク輪郭形状３５をＣＲＴに表示した
り、Ｘ−Ｙプロッターに出力する。入力部２５は、基準
ゲージ１７の測定か、ワークの測定か、測定内容を作業
者が補正値演算部２１及び輪郭形状演算部２３に指示す
るものである。
成を表すブロック図を図２に示す。図２において、測定
部１０は従来の技術で説明したもの（図７に示したも
の）と同じである。補正値演算部２１は基準ゲージ１７
を測定して得られた触針１５の触針先端形状１５ａか
ら、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値δを算
出する。補正値記憶部２２は算出された補正値δを記憶
する。輪郭形状演算部２３はワークを測定して検出され
たワークの測定データから触針１５の軌跡であるワーク
測定軌跡３４を求めるとともに、ワーク測定軌跡３４の
法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌跡３４
を補正して、ワーク輪郭形状３５を算出する。出力部２
４は算出されたワーク輪郭形状３５をＣＲＴに表示した
り、Ｘ−Ｙプロッターに出力する。入力部２５は、基準
ゲージ１７の測定か、ワークの測定か、測定内容を作業
者が補正値演算部２１及び輪郭形状演算部２３に指示す
るものである。
【００１０】本発明に係る輪郭形状測定方法の実施例の
フローチャートを図１に示す。まず、入力部２５から作
業者が基準ゲージ１７の測定であることを指示し（ステ
ップ４１）、測定部１０で基準ゲージ１７を測定すると
（ステップ４２）、補正値演算部２１で触針１５の触針
先端形状１５ａが求められるとともに、触針先端形状１
５ａの法線方向ごとに補正値δが算出されて、補正値δ
が補正値記憶部２２に記憶される（ステップ４３）。次
に、入力部２５から作業者がワークの測定であることを
指示し（ステップ４４）、測定部１０でワークを測定す
ると（ステップ４５）、ワークの測定データが得られ、
輪郭形状演算部２３でワークの測定データから触針１５
の軌跡であるワーク測定軌跡３４が求められるととも
に、ワーク測定軌跡３４の法線方向ごとに、補正値δを
用いてワーク測定軌跡３４が補正され、ワーク輪郭形状
３５が算出されて（ステップ４６）、出力部２４から測
定結果が出力される（ステップ４７）。
フローチャートを図１に示す。まず、入力部２５から作
業者が基準ゲージ１７の測定であることを指示し（ステ
ップ４１）、測定部１０で基準ゲージ１７を測定すると
（ステップ４２）、補正値演算部２１で触針１５の触針
先端形状１５ａが求められるとともに、触針先端形状１
５ａの法線方向ごとに補正値δが算出されて、補正値δ
が補正値記憶部２２に記憶される（ステップ４３）。次
に、入力部２５から作業者がワークの測定であることを
指示し（ステップ４４）、測定部１０でワークを測定す
ると（ステップ４５）、ワークの測定データが得られ、
輪郭形状演算部２３でワークの測定データから触針１５
の軌跡であるワーク測定軌跡３４が求められるととも
に、ワーク測定軌跡３４の法線方向ごとに、補正値δを
用いてワーク測定軌跡３４が補正され、ワーク輪郭形状
３５が算出されて（ステップ４６）、出力部２４から測
定結果が出力される（ステップ４７）。
【００１１】次に、触針先端形状１５ａの補正値δを算
出する方法を説明する。図３に触針１５と基準ゲージ１
７が当接した状態を示す。図３において、基準ゲージ１
７は先端にナイフエッジ１７ａが形成されている。基準
点１５ｂは触針１５の先端近傍に設定された計算上の点
である。θは触針１５と基準ゲージ１７の当接点１５ｃ
の法線方向を示す法線角度、Ｐは当接点１５ｃと基準点
１５ｂとの接線方向距離、Ｑは当接点１５ｃと基準点１
５ｂとの法線方向距離である。また、Ｌは当接点１５ｃ
と基準点１５ｂとのＸ方向の距離、Ｍは当接点１５ｃと
基準点１５ｂとのＺ方向の距離で、Ｍは検出器１４で検
出される測定値、Ｌは検出器１４の水平方向の移動量と
してスケールで検出される測定値に相当する。
出する方法を説明する。図３に触針１５と基準ゲージ１
７が当接した状態を示す。図３において、基準ゲージ１
７は先端にナイフエッジ１７ａが形成されている。基準
点１５ｂは触針１５の先端近傍に設定された計算上の点
である。θは触針１５と基準ゲージ１７の当接点１５ｃ
の法線方向を示す法線角度、Ｐは当接点１５ｃと基準点
１５ｂとの接線方向距離、Ｑは当接点１５ｃと基準点１
５ｂとの法線方向距離である。また、Ｌは当接点１５ｃ
と基準点１５ｂとのＸ方向の距離、Ｍは当接点１５ｃと
基準点１５ｂとのＺ方向の距離で、Ｍは検出器１４で検
出される測定値、Ｌは検出器１４の水平方向の移動量と
してスケールで検出される測定値に相当する。
【００１２】したがって、法線角度θ、接線方向距離
Ｐ、法線方向距離Ｑは測定値Ｌ及びＭから、次の式で算
出される。ただし、この式で、Ｘ方向は基準点１５ｂを
原点とし基準点１５ｂの右側をマイナスに、左側をプラ
スにしている。 tan(９０−θ)＝dＭ／dＬ （dＭ／dＬはＭをＬで微分
した値） Ｐ＝Ｌsinθ−Ｍcosθ Ｑ2＝Ｌ2＋Ｍ2−Ｐ2
Ｐ、法線方向距離Ｑは測定値Ｌ及びＭから、次の式で算
出される。ただし、この式で、Ｘ方向は基準点１５ｂを
原点とし基準点１５ｂの右側をマイナスに、左側をプラ
スにしている。 tan(９０−θ)＝dＭ／dＬ （dＭ／dＬはＭをＬで微分
した値） Ｐ＝Ｌsinθ−Ｍcosθ Ｑ2＝Ｌ2＋Ｍ2−Ｐ2
【００１３】また、補正値δを大きさがＲ、方向がαの
ベクトルで表すと、Ｒ及びαは次の式で算出される。 tan(θ−α)＝Ｐ／Ｑ Ｒ2＝Ｌ2＋Ｍ2
ベクトルで表すと、Ｒ及びαは次の式で算出される。 tan(θ−α)＝Ｐ／Ｑ Ｒ2＝Ｌ2＋Ｍ2
【００１４】なお、図４に示すように、基準ゲージ１７
を測定（角度で１２０度程度の範囲）すると、基準ゲー
ジ測定データ３１が得られるが、基準ゲージ測定データ
３１は触針先端形状１５ａを反転した形状３２になるの
で、基準ゲージ測定データ３１を反転することによっ
て、触針先端形状１５ａが求められる。この場合、基準
ゲージ測定データ３１には基準ゲージ１７のナイフエッ
ジ１７ａの形状を含んでいるが、ナイフエッジ１７ａの
大きは非常に小さく（円弧形状とみると半径で０．５μ
ｍ程度）、触針先端形状１５ａの半径（小さいもので２
５μｍ程度）に比べて無視できる大きさであり、触針測
定データ３１を反転した形状３２と触針先端形状１５ａ
とはほぼ一致する。
を測定（角度で１２０度程度の範囲）すると、基準ゲー
ジ測定データ３１が得られるが、基準ゲージ測定データ
３１は触針先端形状１５ａを反転した形状３２になるの
で、基準ゲージ測定データ３１を反転することによっ
て、触針先端形状１５ａが求められる。この場合、基準
ゲージ測定データ３１には基準ゲージ１７のナイフエッ
ジ１７ａの形状を含んでいるが、ナイフエッジ１７ａの
大きは非常に小さく（円弧形状とみると半径で０．５μ
ｍ程度）、触針先端形状１５ａの半径（小さいもので２
５μｍ程度）に比べて無視できる大きさであり、触針測
定データ３１を反転した形状３２と触針先端形状１５ａ
とはほぼ一致する。
【００１５】また、基準ゲージ１７はナイフエッジ１７
ａでなく半径が既知の真円が形成されたものでもよい。
この場合、基準ゲージ１７を測定（角度で１２０度程度
の範囲）すると、図４に示す基準ゲージ測定データ３３
が得られるが、基準ゲージ測定データ３３を法線方向に
真円の半径ｒだけ補正すると、基準ゲージ測定データ３
１と同様の基準ゲージ測定データが得られるので、ナイ
フエッジ１７ａが形成された基準ゲージ１７の場合と同
様にして触針先端形状１５ａを求めることができる。
ａでなく半径が既知の真円が形成されたものでもよい。
この場合、基準ゲージ１７を測定（角度で１２０度程度
の範囲）すると、図４に示す基準ゲージ測定データ３３
が得られるが、基準ゲージ測定データ３３を法線方向に
真円の半径ｒだけ補正すると、基準ゲージ測定データ３
１と同様の基準ゲージ測定データが得られるので、ナイ
フエッジ１７ａが形成された基準ゲージ１７の場合と同
様にして触針先端形状１５ａを求めることができる。
【００１６】こうして、得られた触針先端形状１５ａの
補正値δを用いてワーク測定軌跡を補正する例を、図５
に示す。図５において、Ｗａはワークの輪郭で、触針１
５の先端が当接点１５ｄでワークの輪郭Ｗａに当接して
いる。このような状態で触針１５がＸ方向に移動する
と、基準点１５ｂの軌跡であるワーク測定軌跡３４が得
られる。ワーク測定軌跡３４はワークの測定データから
検出機構上の誤差を補正して算出される。次に、得られ
たワーク測定軌跡３４の法線角度θごとに、同じ法線角
度θに対応する触針先端形状１５ａの補正値δを補正値
記憶部２２から呼び出し、α方向にＲだけ移動する。移
動した基準点１５ｂの軌跡がワーク輪郭形状３５とな
る。
補正値δを用いてワーク測定軌跡を補正する例を、図５
に示す。図５において、Ｗａはワークの輪郭で、触針１
５の先端が当接点１５ｄでワークの輪郭Ｗａに当接して
いる。このような状態で触針１５がＸ方向に移動する
と、基準点１５ｂの軌跡であるワーク測定軌跡３４が得
られる。ワーク測定軌跡３４はワークの測定データから
検出機構上の誤差を補正して算出される。次に、得られ
たワーク測定軌跡３４の法線角度θごとに、同じ法線角
度θに対応する触針先端形状１５ａの補正値δを補正値
記憶部２２から呼び出し、α方向にＲだけ移動する。移
動した基準点１５ｂの軌跡がワーク輪郭形状３５とな
る。
【００１７】この場合、厳密にみると、図６に示すよう
に、触針１５の先端がワークの輪郭Ｗａに当接している
当接点１５ｄにおける法線角度θｏと、そのときのワー
ク測定軌跡３４における基準点１５ｂの法線角度θとは
必ずしも一致しない。そのために、本来、当接点１５ｄ
における法線角度θｏに基づいた補正値δｏを用いるべ
きところを、ワーク測定軌跡３４における法線角度θに
基づいた補正値δを用いるので、補正した点が当接点１
５ｄではなく当接点１５ｅになってしまい、誤差が生じ
る。しかし、ワークの輪郭Ｗａが滑らかな連続形状であ
る場合は、法線角度θｏと法線角度θとの差は無視でき
るほど小さいので、前述した誤差は測定精度上問題にな
る値とはならない。したがって、図５において、算出さ
れたワーク輪郭形状３５とワークの輪郭Ｗａとは一致し
て記載している。
に、触針１５の先端がワークの輪郭Ｗａに当接している
当接点１５ｄにおける法線角度θｏと、そのときのワー
ク測定軌跡３４における基準点１５ｂの法線角度θとは
必ずしも一致しない。そのために、本来、当接点１５ｄ
における法線角度θｏに基づいた補正値δｏを用いるべ
きところを、ワーク測定軌跡３４における法線角度θに
基づいた補正値δを用いるので、補正した点が当接点１
５ｄではなく当接点１５ｅになってしまい、誤差が生じ
る。しかし、ワークの輪郭Ｗａが滑らかな連続形状であ
る場合は、法線角度θｏと法線角度θとの差は無視でき
るほど小さいので、前述した誤差は測定精度上問題にな
る値とはならない。したがって、図５において、算出さ
れたワーク輪郭形状３５とワークの輪郭Ｗａとは一致し
て記載している。
【００１８】なお、図４には比較のため、前述した従来
の補正方法で得られたワーク輪郭形状３６も記載してい
るが、触針先端形状１５ａが真円から外れるほど、算出
されたワーク輪郭形状３６がワークの輪郭Ｗａから外れ
ることがわかる。
の補正方法で得られたワーク輪郭形状３６も記載してい
るが、触針先端形状１５ａが真円から外れるほど、算出
されたワーク輪郭形状３６がワークの輪郭Ｗａから外れ
ることがわかる。
【００１９】なお、実施例では表面粗さ測定機や輪郭形
状測定機でワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状
を測定する場合について説明したが、これに限らず、変
位プローブ（ある範囲の測定が可能な電子プローブ）を
備えた座標測定機でワーク輪郭形状を測定する場合につ
いても、本発明を適用して変位プローブの測定子先端形
状を補正することができる。
状測定機でワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状
を測定する場合について説明したが、これに限らず、変
位プローブ（ある範囲の測定が可能な電子プローブ）を
備えた座標測定機でワーク輪郭形状を測定する場合につ
いても、本発明を適用して変位プローブの測定子先端形
状を補正することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
ークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を求める輪郭
形状測定方法を、ナイフエッジまたは既知半径の真円が
形成された基準ゲージ１７を測定して触針先端形状１５
ａを求め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値
δを算出し、ワークを測定して得られたワーク測定軌跡
３４の法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌
跡３４を補正し、ワーク輪郭形状３５を算出するように
した。したがって、触針先端形状１５ａが真円と異なっ
ても高精度で測定ができ、触針１５を高精度に加工した
り頻繁に交換する必要がない輪郭形状測定方法及びその
装置を提供することができる。
ークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を求める輪郭
形状測定方法を、ナイフエッジまたは既知半径の真円が
形成された基準ゲージ１７を測定して触針先端形状１５
ａを求め、触針先端形状１５ａの法線方向ごとに補正値
δを算出し、ワークを測定して得られたワーク測定軌跡
３４の法線方向ごとに、補正値δを用いてワーク測定軌
跡３４を補正し、ワーク輪郭形状３５を算出するように
した。したがって、触針先端形状１５ａが真円と異なっ
ても高精度で測定ができ、触針１５を高精度に加工した
り頻繁に交換する必要がない輪郭形状測定方法及びその
装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る輪郭形状測定方法の実施例のフロ
ーチャート
ーチャート
【図２】本発明に係る輪郭形状測定装置の実施例のブロ
ック図
ック図
【図３】本発明に係る触針先端形状の補正値の算出方法
説明図
説明図
【図４】本発明に係る触針先端形状を求める方法の説明
図
図
【図５】本発明に係るワーク測定軌跡補正例、及び従来
のワーク測定軌跡補正例の説明図
のワーク測定軌跡補正例の説明図
【図６】本発明に係るワーク測定軌跡補正例の補足説明
図
図
【図７】一般的な輪郭形状測定機の測定部の説明図
４１……基準ゲージ測定指示ステップ ４２……基準ゲージ測定ステップ ４３……補正値算出・記憶ステップ ４４……ワーク測定指示ステップ ４５……ワーク測定ステップ ４６……輪郭形状算出ステップ ４７……測定結果出力ステップ
Claims (2)
- 【請求項１】触針でワークの輪郭をトレースし、そのと
きの前記触針の変位を検出することによって、ワークの
表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を求める輪郭形状測
定方法において、 ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成された基準ゲ
ージを測定して前記触針の触針先端形状を求め、 前記触針先端形状の法線方向ごとに補正値を算出し、 ワークを測定して前記触針の軌跡であるワーク測定軌跡
を求め、 前記ワーク測定軌跡の法線方向ごとに、前記補正値を用
いて前記ワーク測定軌跡を補正し、 ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭形状を算出する
ことを特徴とする輪郭形状測定方法。 - 【請求項２】触針でワークの輪郭をトレースし、そのと
きの前記触針の変位を検出することによって、ワークの
測定データを検出する測定部と、 ナイフエッジまたは既知半径の真円が形成された基準ゲ
ージと、 前記基準ゲージを測定して前記触針の触針先端形状を求
め、前記触針先端形状の法線方向ごとに補正値を算出す
る補正値演算部と、 算出された前記補正値を記憶する補正値記憶部と、 検出された前記ワークの測定データから前記触針の軌跡
であるワーク測定軌跡を求めるとともに、前記ワーク測
定軌跡の法線方向ごとに、記憶された前記補正値を用い
て前記ワーク測定軌跡を補正して、ワークの表面粗さ及
びうねりを含む輪郭形状を算出する輪郭形状演算部と、 算出された前記ワークの表面粗さ及びうねりを含む輪郭
形状を出力する出力部と、 前記基準ゲージの測定か、ワークの測定か、測定内容を
作業者が前記補正値演算部及び前記輪郭形状演算部に指
示する入力部と、 から構成されたことを特徴とする輪郭形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6200093A JP3025413B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 輪郭形状測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6200093A JP3025413B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 輪郭形状測定方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843078A true JPH0843078A (ja) | 1996-02-16 |
| JP3025413B2 JP3025413B2 (ja) | 2000-03-27 |
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ID=16418743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6200093A Expired - Fee Related JP3025413B2 (ja) | 1994-08-02 | 1994-08-02 | 輪郭形状測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025413B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2807158A1 (fr) * | 2000-03-29 | 2001-10-05 | Mitutoyo Corp | Instrument de mesure de texture de surface, procede de mesure de texture de surface et instrument de mesure de rayon de stylet |
| JP2002357415A (ja) * | 2001-06-04 | 2002-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 形状測定装置及び方法、被測定物の製造方法 |
| EP2128562A1 (en) | 2008-05-29 | 2009-12-02 | Mitutoyo Corporation | Profile measuring device, method for profile measuring, and profile measuring program |
| JP2010164532A (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-29 | Mitsutoyo Corp | 表面性状測定装置、その接触子モデル生成方法、及びプログラム |
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| GB2499672A (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-28 | Taylor Hobson Ltd | Surface measurement apparatus and method. |
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|---|---|---|---|---|
| JP7138283B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-09-16 | 株式会社東京精密 | 校正ユニット、及び形状測定機校正装置 |
-
1994
- 1994-08-02 JP JP6200093A patent/JP3025413B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| DE10115288B4 (de) | 2000-03-29 | 2019-02-28 | Mitutoyo Corp. | Messvorrichtung für Oberflächenstrukturen und Messverfahren für Oberflächenstrukturen |
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| EP2128562A1 (en) | 2008-05-29 | 2009-12-02 | Mitutoyo Corporation | Profile measuring device, method for profile measuring, and profile measuring program |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3025413B2 (ja) | 2000-03-27 |
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