KR20130129954A

KR20130129954A - 형상 측정 장치, 구조물 제조 방법 및 구조물 제조 시스템

Info

Publication number: KR20130129954A
Application number: KR1020137013198A
Authority: KR
Inventors: 마나부 고마츠
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2013-11-29
Also published as: WO2012057008A1; US9086272B2; US20120105867A1; JP2013542401A; CN103229018A; EP2633268A1; EP2633268B1; TW201229454A

Abstract

광학 측정 프로브를 구비한 게이트형 프레임부 구조물에 있어서도 다양한 피검물에 대해서 최적의 측정을 실시할 수 있는 형상 측정 장치가 제공된다. 이 형상 측정 장치는, 피검물에 투영 방향으로부터 패턴을 투영하는 투영부와; 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하여, 촬상된 화상에서 얻어진 화상 데이터에 근거해 피검물의 표면 위치를 측정하는 측정부와; 피검물을 두 방향으로 회전시키는 피검물 회전부와; 패턴을 회전시키는 패턴 회전부를 구비한다.

Description

형상 측정 장치, 구조물 제조 방법 및 구조물 제조 시스템{PROFILE MEASURING APPARATUS, METHOD FOR MANUFACTURING STRUCTURE, AND STRUCTURE MANUFACTURING SYSTEM}

본 발명은 형상 측정 장치, 그리고 이 형상 측정 장치를 활용한 구조물 제조 방법 및 구조물 제조 시스템에 관한 것이다.

공업 제품 등의 물체의 표면 형상을 측정하는 다양한 기술이 통상적으로 제시되어 왔고, 그 중의 몇몇 기술은 접촉형 측정 프로브(probe)(예를 들면, 특허문헌 1 참조)를 사용하여, 물체(피검물)의 형상을 3차원에서 측정하는 것으로 알려져 있다. 특허문헌 1에 따른 형상 측정 장치에 있어서의, 게이트형(gate-shaped) 프레임부상에 유지된 측정 프로브는 피검물에 대해 X,Y 및 Z 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제 2010-160084 호 공보

그런데, 상술한 접촉형의 측정 프로브 외에, 광절단법(light-section method) 또는 광학 절단법(optical cutting method)을 이용한 비접촉 프로브가 있다. 이러한 광학 측정 프로브는 피검물에 소정의 투영 패턴(슬릿 광 및 줄무늬)을 투영하여, 피검물을 촬상하고, 그 촬상 화상으로부터 각 화상 위치[각 화소(pixel)]의 기준평면으로부터의 높이를 산출하여, 피검물의 삼차원 표면 형상을 측정하도록 되어 있다. 따라서, 상술한 특허문헌 1에 개시한 게이트형 프레임부에 광학 측정 프로브를 조합하는 경우에 있어서, 다양한 피검물에 대해 최적의 측정을 실시할 수 있는 새로운 장치의 제공이 요구된다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 게이트형 프레임부에 광학 측정 프로브를 구비한 구조물에 있어서도, 다양한 피검물에 대해 최적의 측정을 실시할 수 있는 형상 측정 장치, 및 이러한 형상 측정 장치를 이용한 구조물 제조 방법 및 구조물 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 관점에 따르면, 피검물에 패턴을 투영하는 투영부와; 촬상된 화상에서 얻어진 화상 데이터로부터 피검물의 표면 위치를 측정하는 투영부에 의해, 패턴의 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하는 측정부와; 두 방향으로 피검물을 회전시키는 피검물 회전부와; 패턴을 회전시키는 패턴 회전부를 포함하는 형상 측정 장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 관점에 따르면, 설계 정보에 근거해 구조물을 생산하는 것과; 상기 생산된 구조물을, 두 방향으로 회전 가능한 회전부상에 배치하고, 구조물에 패턴의 투영시 패턴의 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴 화상을 촬상함으로써 패턴의 형상 정보를 얻는 것과; 구조물의 형상 정보를 얻을 때, 얻어진 형상 정보를 설계 정보와 비교하는 것을 포함하며; 구조물의 형상 정보를 얻을 때, 구조물의 형상에 따라 구조물에 투영되는 패턴의 방향을 회전시킴으로써, 구조물의 형상이 측정되는, 구조물 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 제 3 관점에 따르면, 구조물을 생산하는 처리 장치와; 상기 처리 장치에 의해 생산된 구조물의 형상을 측정하여 구조물의 형상 정보를 얻는, 본 발명의 제 1 관점에 따른 형상 측정 장치를 포함하는 구조물 제조 시스템이 제공된다.

본 발명의 제 4 관점에 따르면, 피검물에 투영 방향으로부터 패턴을 투영하는 투영부와; 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하여, 촬상 화상에서 얻어진 화상 데이터에 근거하여 피검물의 표면 위치를 측정하는 측정부와; 피검물을 두 방향으로 회전시키는 피검물 회전부와; 형상 정보 취득부에 의해 취득된 형상 정보에 근거해 피검물 회전부에 대해 패턴을 회전시키도록 구성된 패턴 회전부를 구비하여, 피검물의 형상을 측정하는 형상 측정 장치가 제공된다.

본 발명에 의하면, 게이트형 프레임부에 광학 측정 프로브를 구비한 구조에 있어서도 다양한 피검물에 대해서 최적의 측정을 실시할 수 있다.

도 1은 형상 측정 장치의 구성을 도시하는 사시도,
도 2는 형상 측정 장치의 구성을 도시하는 측면도,
도 3a 및 도 3b는 회전 기구의 주요부 구성을 도시하는 도면,
도 4a 및 도 4b는 로크(lock) 상태 판정부의 주요부 구성을 도시하는 도면,
도 5는 회전 기구의 주요부 구성을 도시하는 도면,
도 6은 구조물 제조 시스템(700)의 구성도,
도 7은 구조물 제조 시스템(700)의 처리 흐름을 나타내는 흐름도.

이하에, 도면을 참조하여 본 발명의 형상 측정 장치의 일 실시형태에 따른 구성에 대해서 설명한다. 또한, 본 실시형태는 발명의 요지를 보다 용이하게 이해시키기 위해 구체적으로 설명하는 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에서 사용하는 도면은 특징을 쉽게 이해시키기 위해서, 편의상 주요부가 되는 부분을 확대하여 나타낼 수도 있어서, 각 요소의 크기 비율 등이 실제와 반드시 동일한 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 형상 측정 장치에 따른 일 실시형태의 구성예를 도시하는 사시도이고, 도 2는 측면도이다. 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치는 광절단법을 이용하여, 피검물의 표면에 라인광빔(linear light beam)으로 형성된 라인형 투영 패턴을 투영하고, 라인형 투영 패턴이 피검물 표면의 전역을 주사할 때마다 투영 방향과 다른 각도로부터 피검물에 투영된 라인형 투영 패턴을 촬상한다. 그리고, 이 장치는 삼각 측량의 원리 등을 이용하여, 촬상된 피검물 표면의 촬상 화상에 근거해 라인형 투영 패턴의 길이 방향의 화소에 따라 피검물 표면의 기준 평면으로부터의 높이를 산출하여, 피검물 표면의 삼차원 형상을 구하는 장치이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 형상 측정 장치(100)는 본체부(11)와, 경사 회전 테이블(14)과, 피검물의 형상을 측정하기 위한 센서부(20)와, 센서부(20)를 이동시키는 이동부(30)와, 센서부(20)를 이동부(30)에 대해 회전시키는 회전 기구(40)를 구비한다.

본체부(11)는 가대(mounting;12)와, 해당 가대(12)에 탑재되는 정반(surface plate;13)을 포함한다. 가대(12)는 형상 측정 장치(100) 전체의 수평도를 조정하기 위한 것이다. 정반(13)은 석재 또는 주철재로부터 만들어진 것이고, 상면이 가대(12)에 의해 수평으로 유지된 것이다. 이 정반(13)의 상면에는, 경사 회전 테이블(14)이 탑재된다.

이하에, 서로 직교하는 세 방향에 의해 규정되는 XYZ 좌표계를 이용하여 형상 측정 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 여기서, XY 평면은 정반(13)의 상면에 평행한 면을 규정한다. 즉, X 방향은 정반(13)의 상면의 하나의 방향을 규정하고, Y 방향은 정반(13)의 상면에서 X 방향과 직교하는 다른 방향을 규정하고, Z 방향은 정반(13)의 상면에 직교하는 방향을 규정한다.

경사 회전 테이블(14)은 피검물(200)이 탑재된 회전 테이블(21)과, 회전 테이블(21)의 상면에 대해서 수직인 Z축 방향[센서(20)로부터 피검물(200)을 향하는 방향]으로 연장하는 회전축(L1)을 중심으로 회전 테이블(21)이 회전 가능하게 장착되는 경사 테이블(22), 및 X축 방향[회전축(L1)과 교차하는 방향)으로 연장되는 경사축(L2)을 중심으로 경사 테이블(22)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(23, 24)를 구비한다. 회전 테이블(21)은 원형의 판형 부재이며, 상면의 편평도가 고정밀도로 규정되어 있다.

경사 테이블(22)은 회전축 구동 모터(22a)를 내장하고 있고, 회전축 구동 모터(22a)는 회전축(L1)을 중심으로 회전 테이블(21)을 회전 구동한다. 회전 테이블(21)은 이 회전 테이블의 중앙 부분에 형성되어 있는 복수의 관통 구멍(도시하지 않음) 내에 삽입된 복수의 볼트에 의해 회전축 구동 모터(22a)의 샤프트에 연결되어 있다.

또한, 지지부(23)는 경사축 구동 모터(23a)를 내장하고 있고, 경사축 구동 모터(23a)는 경사축(L2)을 중심으로 경사 테이블(22)을 회전 구동함으로써, 회전 테이블(21)을 수평면에 대해서 소정의 경사 각도로 경사시킨다.

이러한 방식으로, 경사 회전 테이블(14)에서는, 회전 테이블(21)을 회전시키고, 경사 테이블(22)을 경사시키는 것에 의해 회전 테이블(21)에 탑재된 피검물(200)을 임의의 자세로 유지시킬 수 있다. 또한, 회전 테이블(21)은 경사 테이블(22)의 경사 각도가 급경사이어도 피검물(200)이 이탈하지 않게 피검물(200)을 고정하도록 구성된다.

센서부(20)는 경사 회전 테이블(14)에 탑재된 피검물(200)에 광절단(light sectioning)을 실행하기 위해 라인광빔을 조사하는 조사부(91)와, 라인광빔의 조사로 인해 광절단면(선)이 나타난 피검물(200)의 표면을 검출하는 검출부(92)를 주로 구비한다. 또한, 센서부(20)에는 검출부(92)에 의해 검출된 화상 데이터에 근거하여 피검물의 형상을 측정하는 연산 처리부(300)가 접속되어 있다. 연산 처리부(300)는 형상 측정 장치(100)에 있어서의 전체의 구동을 제어하는 제어부(500)에 포함된다.

조사부(91)는 도시하지 않은 실린드리컬 렌즈(cylindrical lens)나 좁은 스트립형(strip-shaped) 노치(컷팅)를 갖는 슬릿 판 등으로부터 구성되어, 광원으로부터의 조명광을 받아 부채꼴 형상의 라인광빔(91a)을 발생시킨다. 광원으로서는, LED나 레이저 광원, 고휘도 다이오드(SLD; super luminescent diode) 등을 사용할 수 있다. 추가로, LED를 사용하는 경우는 염가로 광원을 설정할 수 있다. 또한, 레이저 광원은, 점광원이기 때문에 수차가 적은 라인광빔을 만들 수 있다. 레이저 광원은 파장 안정성이 뛰어나고 반치폭(half bandwidth)이 작기 때문에, 반치폭이 작은 필터가 미광(stray light)을 감소시켜 외란(disturbance)의 영향을 줄일 수 있다. 또한, 고휘도 다이오드(SLD)는 레이저 광원의 특성을 가지며, 그 상면에서의 간섭성이 레이저 광원보다 낮다. 따라서 고휘도 다이오드를 사용하는 경우에, 피검물면에서의 스펙클(speckle)의 발생을 억제할 수 있다. 검출부(92)는 조사부(91)의 광 조사 방향과는 다른 방향으로부터 피검물(200)의 표면에 투영되는 라인광빔(91a)을 촬상하기 위한 것이다. 또한, 검출부(92)는 결상 렌즈나 CCD 등(도시하지 않음)을 구비하여, 후술하는 바와 같이 이동부(30)를 구동시켜 라인광빔(91a)이 소정 간격으로 주사될 때마다 피검물(200)을 촬상하도록 되어 있다. 또한, 피검물(200)의 표면 상의 라인광빔(91a)의 검출부(92)에 대한 입사 방향과, 조사부(91)의 광 조사 방향이 소정 각도(θ)를 이루도록, 조사부(91) 및 검출부(92)의 위치가 규정되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 소정 각도(θ)가 예를 들면, 45°로 설정되어 있다.

검출부(92)에서 촬상된 피검물(200)의 화상 데이터는 연산 처리부(300)에 보내지고, 여기서 소정의 화상 연산 처리가 수행되고, 피검물(200)의 표면의 높이가 산출되어, 피검물(200)의 3차원 형상(표면 형상)이 얻어진다. 연산 처리부(300)는 길이 방향으로 연장되는 광절단면(선)[라인광빔(91a)]의 화소마다 삼각 측량의 원리를 이용하여, 기준평면으로부터 피검물(200)의 표면 높이를 산출한다. 이러한 처리에서는, 피검물(200)의 요철에 의해 변형된 라인광빔(91a)에 의한 광절단면(선)의 위치 정보에 근거하여, 피검물(200) 표면의 기준 평면으로부터의 높이를 산출해서, 피검물(200)의 삼차원 형상을 구하는 연산 처리를 실시한다.

이동부(30)는 피검물(200)에 투영된 라인광빔(91a)의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 센서부(20)[조사부(91)]를 이동시키는 것에 의해, 라인광빔(91a)을 피검물(200)의 표면에 주사시키기 위한 것이다. 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)에서는, 후술하는 바와 같이 피검물 형상을 측정하는 작업자에 의해 지정된 방향으로 이동부(30)에 의해 센서부(20)가 이동되도록 되어 있다. 또한, 형상 측정 장치(100)는, 센서부(20)의 회전 각도를 검출하고, 해당 검출 결과에 근거해 이동부(30)의 이동 방향을 자동적으로 산출하는 구성이어도 좋다.

이동부(30)는 게이트형 프레임(15)을 주요 부분으로 해서 구성된다. 또한, 정반(13)은 단부(도 2에서는 우측의 단부)가 게이트형 프레임(15)을 정반(13) 상에서 Y축 방향으로 구동시키는 Y축 가이드를 겸하도록 구성되어 있다.

게이트형 프레임(15)은 X축 방향으로 연장되는 X축 가이드(15a), 정반(13)의 Y축 가이드에 따라서 구동되는 구동측 포스트(15b), 및 구동측 포스트(15b)의 구동에 따라 정반(13)의 상면 상에서 미끄러지는 종동측 포스트(15c)로 구성된다.

헤드부(16)는 게이트형 프레임(15)의 X축 가이드(15a)에 따라서 X축 방향으로 이동 가능하다. 헤드부(16)에는 해당 헤드부(16)에 대해서 Z축 방향으로 이동 가능한 Z축 가이드(17)가 삽입되어 있다. Z축 가이드(17)의 하단부에는 센서부(20)가 장착되어 있다.

그런데, 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)와 같이 광절단법을 이용하는 경우에는, 센서부(20)의 조사부(91)로부터 피검물(200)로 조사되는 라인광빔(91a)이, 센서부(20)의 이동 방향(이하, 주사 방향으로 지칭함)과 직교하는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2에 있어서, 피검물(200)에 대한 센서부(20)의 주사 방향을 Y축 방향으로 설정했을 경우, 라인광빔(91a)을 X축 방향을 따라 배치하는 것이 바람직하다. 센서부(20) 및 라인광빔(91a)의 출사 방향을 이러한 관계로 설정하면, 측정시에 라인광빔(91a)의 전역(entire range)을 유효하게 이용한 주사를 실행할 수 있어, 피검물(200)의 형상을 최적으로 측정할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)의 센서부(20)가 이동부(30)에 의해 피검물(200)에 대해서 이동 가능하도록 되어 있다. 이동부(30)는 상술한 게이트형 프레임(15)을 주요 부분으로서 갖도록 구성되기 때문에, 이동부(30)에 설치된 센서부(20)의 조사부(91)로부터 조사되는 라인광빔(91a)의 주사 방향은, 피검물(200)에 대해 원칙적으로 X 방향, Y 방향, 및 Z 방향중 어느 한 방향으로 제한된다.

그래서, 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)에서는, Z축 가이드(17) 및 센서부(20) 사이에 상기 회전 기구(40)를 배치하고, 센서부(20)를 이동부(30)에 대해 회전 가능한 구성으로 되어 있다. 이것에 의해, 형상 측정 장치(100)는, 상술한 바와 같이, 센서부(20)의 주사 방향과 직교하는 방향으로 라인광빔(91a)을 배치하도록 되어 있다.

도 3a 및 도 3b는 회전 기구(40)의 주요부 구성을 도시하는 도면이며, 도 3a는 상면도, 도 3b는 측면도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 회전 기구(40)는 장착부(41), 회전부(42), 로크부(43) 및 로크 상태 판정부(44)를 구비한다. 센서부(20)는 회전부(42) 내에 마련된 회전축(42a)의 일단부에 장착된다. 본 실시형태에서는 회전축(42a)에 대한 회전 중심축(C1)이 조사부(91)로부터 조사된 라인광빔(91a)의 중심축(C2)과 일치되도록 센서부(20)가 회전축(42a)에 장착된다.

회전부(42)는 센서부(20)를 이동부(30)에 대해서 회전 가능하게 고정 또는 유지하는 회전축(42a)과, 회전축(42a)이 소정 각도만큼 회전할 때마다 해당 회전축(42a)의 회전 동작을 일시적으로 규제하는 회전 규제부(제어부)를 구비한다.

회전 규제부(제어부)는 회전축(42a)의 외주에 형성된 티스형(teeth-shaped) 홈(61) 및 장착부(41)에 마련된 볼 플런저(ball plunger)(62)를 포함한다. 티스형 홈(61)은 회전축(42a)의 외주에, 예를 들면 7.5°정도의 간격마다 형성되어 있다. 이러한 구성에 근거해, 회전축(42a)이 7.5°회전할 때마다 볼 플런저(62)가 티스형 홈(61)에 맞물리기 때문에, 회전축(42a)의 회전 동작에 부하가 걸리게 되어, 작업자의 손에 클릭감(click feeling)을 느끼게 할 수 있다. 따라서, 작업자는 손에 느낀 클릭감의 횟수에 따라 회전축(42a)의 회전 각도를 용이하게 파악하는 것이 가능하다.

또한, 장착부(41)에는 회전축(42a)의 회전 각도를 나타내는 회전 지표부(45)가 마련된다. 회전 지표부(45)에는, 예를 들어, 눈금이 마련되어 있어서 상술한 바와 같이, 회전축(42a)이 7.5°회전할 때마다, 7.5°, 15°, 22.5° 등과 같이 회전 각도의 값을 표시하도록 되어 있다. 이것에 의해, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 회전 지표부(45)의 눈금을 육안으로 확인함으로써, 회전축(42a)의 회전 각도를 소정값으로 간편하게 및 확실하게 설정하는 것이 가능하다.

도 3a에 도시하는 바와 같이, 회전 기구(40)에서 회전축(42a)의 회전에 의해 센서부(20)가 0° 내지 120°의 범위에서 이동하도록 되어 있다. 센서부(20)가 0°의 위치에 배치되면, 조사부(91) 및 검출부(92)가 X축 방향을 따라 배치된다. 또한, 센서부(20)가 90°의 위치에 배치되면, 조사부(91) 및 검출부(92)가 Y축 방향을 따라 배치된다. 센서부(20)가 회전하면, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 피검물(200)의 표면 상에 조사되는 라인광빔(91a)의 방향이 변화된다.

본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)는 회전축(42a)에 있어서의 회전 중심축과, 조사부(91)로부터 조사된 라인광빔(91a)의 중심축이 일치한 상태가 되므로, 회전후에 피검물(200)에 대한 라인광빔(91a)의 측정 개시 위치(측정 중심 위치)가 XY 평면 내에서 벗어나는 것이 방지된다. 이와 같이, 회전축(42a)의 회전후에 피검물(200)에 대한 라인광빔(91a)의 측정 개시 위치가 XY 평면 내에서 벗어나지 않기 때문에, 피검물(200)의 단부에 있어서, 센서부(20)의 방향을 변경하는 경우에도, 피검물(200)의 표면으로부터 빗나간 위치에 라인광빔(91a)이 조사되는 것이 방지된다. 또한, 본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)는 라인광빔(91a)이 피검물(200)의 측정면의 수직 방향으로부터 조사되기 때문에, 측정 정확도가 향상하는 동시에 라인광빔(91a)의 중심축과 회전 기구(40)의 회전 중심축을 일치시키는 것에 의해, 라인광빔(91a)의 연재 방향(extending direction)을 주사 방향에 직교하는 방향과 맞출 수 있다. 또한, 피검물의 측정 영역의 폭 등이 넓은 경우 등, 라인광빔(91a)의 중심 이외를 측정 영역으로 맞추고 싶은 경우가 있다. 그러한 경우는 회전에 가세해 X 방향 및 Y 방향에 평행한 방향으로 센서부(20)를 평행 이동시키는 변위 기구를 마련하여, 피검물에 조사되는 라인광빔(91a)의 일부의 조사 위치를 유지하면서 라인광빔(91a)의 연재 방향이 변하도록 센서부(20)를 변위시킴으로써, 소망의 위치 및 방향으로 라인광빔(91a)을 맞출 수 있다.

로크부(43)는 장착부(41)에 장착되고, 회전축(42a)을 삽통시키는 고정부(71) 및 해당 고정부(71)에 장착된 로크 레버(lock lever; 72)를 포함한다. 회전축(42a)은 베어링부(50)에 의해, 장착부(41)에 대해서 매끄럽게 회전 가능하다. 도 3a에 도시하는 바와 같이, 회전축(42a)이 삽입된 관통 구멍(71a), 및 Y 방향으로 연장되어 관통 구멍(71a)의 하단부로부터 절단된 절개부(71b)가 고정부(71)에 형성된다. 로크 레버(72)가 하방(-Z 방향)으로 이동되는 경우에, 예를 들어, 절개부(71b)의 폭이 좁아지는 방향으로 고정부(71)에 힘이 가해짐으로써, 관통 구멍(71a)의 직경이 축소된다. 이에 따라 회전축(42a)을 단단히 조인다. 이러한 방식으로 회전축(42a)이 장착부(41)에 대해서 회전하지 않도록 고정부(71)가 회전축(42a)을 고정시킨다. 한편, 로크 레버(72)가 상방(+Z 방향)으로 이동되는 경우에, 절개부(71b)의 폭이 좁아지는 방향으로 고정부(71)에 가해진 힘이 제거된다. 이에 따라 관통 구멍(71a)의 직경이 복구된다. 따라서, 회전축(42a)을 단단히 조이는 일 없이, 회전축(42a)이 장착부(41)에 대해서 회전 가능할 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 로크 상태 판정부(44)의 주요부 구성을 도시하는 도면으로서, 도 4a는 로크 상태 판정부(44)에 의해 비로크 상태를 검출한 상태를 도시하는 도면이고, 도 4b는 로크 상태 판정부(44)에 의해 로크 상태를 검출한 상태를 도시하는 도면이다. 로크 상태 판정부(44)는 도 4a에 도시하는 바와 같이, 로크 레버(72)의 단부에 고정된 센서 검출용 판부(44a) 및 해당 센서 검출용 판부(44a)에 접촉하는 터치 센서(44b)를 포함한다. 센서 검출용 판부(44a)는 로크 레버(72)가 회전축(42a)을 양호하게 단단히 조일 수 있는 위치로 이동한 경우, 터치 센서(44b)에 접촉하도록 되어 있다. 터치 센서(44b)는 형상 측정 장치(100) 전체의 구동의 제어를 실시하는 제어부(500)에 전기적으로 접속된다.

터치 센서(44b)는 소정 위치에 배치된 센서 검출용 판부(44a)에 접촉 가능한 접촉부(44c)를 갖는다. 접촉부(44c)는 센서 검출용 판부(44a)에 의해 압압 가능한 구성으로 된다.

접촉부(44c)는 도 4b에 도시하는 바와 같이, 소정의 위치까지 압압될 때에 ON 신호를 제어부(500)에 통지하도록 되어 있다. 한편, 접촉부(44c)는 소정의 위치까지 압압되지 않을 때에 OFF 신호를 제어부(500)에 통지하도록 되어 있다. 여기서, ON 신호가 통지되는 경우란, 로크 레버(72)에 의한 회전축(42a)의 조임이 충분한 것을 의미하고, OFF 신호가 통지되는 경우란, 로크 레버(72)에 의한 회전축(42a)의 조임이 불충분한 것을 의미한다.

제어부(500)는 ON 신호가 통지되면, 형상 측정 장치(100)의 표시부(도시하지 않음)에 회전축(42a)의 로크 상태가 양호(예를 들면, OK 등)인 취지를 표시하도록 되어 있다. 한편, 제어부(500)는 OFF 신호가 통지되면, 형상 측정 장치(100)의 표시부(도시하지 않음)에 회전축(42a)의 로크 상태가 불량(예를 들면, NO 등)인 취지를 표시하도록 되어 있다. 이것에 의해, 회전축(42a)의 로크 상태가 불량인 경우 등에 있어서, 피검물(200)의 형상 측정이 개시되는 것과 같은 오류의 발생이 방지된다.

이러한 구성에 근거하여, 형성 측정 장치(100)는 센서부(20)에 헐거움이 발생하는 일 없이, 조사부(91)로부터 라인광빔(91a)을 피검물(200)을 향해서 소정 방향으로 조사할 수 있게 된다.

다음에, 형상 측정 장치(100)의 동작으로써, 피검물(200)의 형상을 측정하는 방법에 대해서 이하에 설명한다. 첫째로, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 회전 테이블(21)에 피검물(200)을 탑재하고, 피검물(200)에 조사되는 라인광빔(91a)이 소정 방향을 향하도록, 회전 기구(40)에 의해 센서부(20)를 이동부(30)에 대해서 회전시킨다.

피검물 형상을 측정하는 작업자는 회전 규제부(60)로 감지된 클릭의 횟수 및/또는 회전 기구(40)에 마련된 상기 회전 지표부(45)의 눈금을 참조하여, 회전축(42a)[센서부(20)]의 회전 각도를 소정값으로 용이하게 설정할 수 있다.

또한, 센서부(20)를 회전시킨 경우, 조사부(91)로부터 피검물(200)에 대해서 라인광빔(91a)을 조사하는 상태를 유지시키는 것이 가능하다. 이 경우, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 피검물(200)에 투영된 라인광빔을 안내 및 참조로 이용하여, 센서부(20)에 있어서의 회전 각도의 설정을 보다 용이하게 실시할 수 있다.

피검물 형상을 측정하는 작업자는 회전축(42a)을 소정 각도 회전시킨 후, 로크부(43)를 이용하여 회전축(42a)을 고정시킨다. 구체적으로는, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 로크 레버(72)를 하방으로 이동시키는 것에 의해, 회전축(42a)을 단단히 조여서 회전축(42a)을 확실하게 고정할 수 있다. 이것에 의해, 후술하는 형상 측정시에 센서부(20)가 이동부(30)에 의해 이동되는 도중에, 회전축(42a)이 움직임으로써 센서부(20)의 조사부(91)로부터 피검물(200)에 조사되는 라인광빔의 위치가 어긋날 수도 있다는 우려가 있다. 로크부(43)로 인해서 그러한 오류의 발생을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 상술한 바와 같이, 설정한 회전축(42a)의 회전 각도를 입력부(도시하지 않음)를 사용하여 입력한다. 형상 측정 장치(100)는 피검물(200)에 조사된 라인광빔(91a)의 길이 방향과 대략 직교하는 방향으로 센서부(20)[조사부(91)]를 이동시키도록 이동부(30)를 구동하여, 라인광빔(91a)에 의해 피검물(200)의 표면에 주사시킨다.

피검물(200)에 라인광빔(91a)이 조사되면, 피검물(200)의 표면에 라인광빔(91a)에 의한 광절단면(선)이 나타나기 때문에, 검출부(92)에 의해 라인광빔(91a)이 소정 간격으로 주사될 때마다(광절단면이 나타남) 피검물(200)을 촬상한다. 이 때, 검출부(92)에서 촬상된 피검물(200)의 화상 데이터는 연산 처리부(300)로 보내진다.

이렇게 얻어진 피검물(200)의 화상 데이터로부터, 연산 처리부(300)는 피검물(200)의 요철을 따라 변형된 라인광빔(91a)에 의한 광절단면(선)의 위치 정보에 근거하여, 피검물(200)의 삼차원 형상을 측정할 수 있다. 그런 다음, 광절단면(선)[라인광빔(91a)]이 연장하는 길이 방향의 화소를 따라, 삼각 측량의 원리를 이용해 피검물(200) 표면의 기준 평면으로부터의 높이를 산출한다.

본 실시형태에 따른 형상 측정 장치(100)에 의하면, 상기 회전 기구(40)를 이용해 센서부(20)를 회전시키는 것에 의해, 센서부(20)의 주사 방향이 X 방향 및 Y 방향을 조합한 경사 방향이어도 주사 방향과 직교하는 방향으로 라인광빔(91a)을 배치할 수 있으므로, 다양한 피검물(200)에 대하여 최적의 범위를 측정할 수 있다.

또한, 센서부(20)가 라인광빔(91a)의 길이 방향과 직교하는 방향으로 주사를 실시하므로, 라인광빔(91a)의 전역을 유효하게 사용할 수 있고, 측정 영역에 있어서의 주사 횟수를 줄일 수 있어 단시간에 형상 측정을 실시할 수 있다.

또한, 회전축(42a)에 있어서의 회전 중심축과, 조사부(91)로부터 조사되는 라인광빔(91a)의 중심축이 일치하기 때문에, 회전후의 라인광빔(91a)의 중심 위치의 좌표가 변하지 않는다. 따라서, 회전후의 라인광빔(91a)의 좌표값을 회전 각도만으로 산출할 수 있다. 따라서, 회전후의 라인광빔(91a)을 사용한 형상 측정을 실시할 때, 좌표 보정을 용이하게 실시함으로써 연산 처리를 간략화할 수 있다.

또한, 회전축(42a)에 있어서의 회전 중심축(C1)과, 조사부(91)로부터 조사되는 라인광빔(91a)의 중심축(C2)이 일치하기 때문에, 회전후에 피검물(200)에 대한 라인광빔(91a)의 측정 개시 위치가 XY 평면 내에서 벗어나지 않는다. 따라서, 센서부(20)를 다양한 방향으로 회전시키는 것에 의해 피검물(200)의 형상을 최적의 범위에서 다양한 방향으로부터 단시간에 측정할 수 있다.

또한, 회전후에 피검물(200)에 대한 라인광빔(91a)의 측정 개시 위치가 XY 평면 내에서 벗어나지 않기 때문에, 피검물(200)의 단부에 있어서 센서부(20)를 회전시킨 경우이어도, 라인광빔(91a)이 피검물(200)의 표면으로부터 빗나가지 않을 것이다. 따라서 피검물(200)에 대한 센서부(20)의 위치를 재조정할 필요가 없다. 또한, 매우 안정된 정반(13)을 거쳐서 센서부(20)에 대한 회전 기구와 경사 회전 테이블(14)이 분리되기 때문에, 피검물을 경사 및 회전시킬 때의 오차에 센서부(20)의 회전 오차가 중첩되는 일 없이, 고정밀의 측정이 달성된다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 따른 구성에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 회전 기구(40)에 있어서의 센서부(20)의 이동 범위가 0° 내지 120°의 경우를 예로 들어 설명했지만, 센서부(20)의 이동 범위를 0° 내지 180°로 설정해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 라인광빔(91a)의 방향이 0° 내지 180°의 범위에서 변화하기 때문에, 보다 넓은 범위에서 피검물(200)의 형상을 측정할 수 있다.

상술한 실시형태에 있어서, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 피검물(200)에 조사되는 라인광빔(91a)이 소정 방향을 향하도록, 회전 기구(40)를 사용하여 센서부(20)를 이동부(30)에 대해서 회전시킨다. 그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 형상 측정 장치(100A)는 수동으로 작동하는 회전 기구(40) 대신에, 피검물(200)의 형상에 근거해 라인광빔(91a)의 방향이 자동적으로 변하는 자동 회전 기구(140)를 구비해도 좋다. 회전 기구(40)와 유사하게, 자동 회전 기구(140)는 장착부(41), 로크부(43) 및 로크 상태 판정부(44)를 구비하고, 이러한 요소의 설명은 생략한다. 또한, 자동 회전 기구(140)는, 센서부(20)를 이동부(30)에 대해서 회전 가능하게 고정 또는 유지하는 회전축(42a)을 가지며 이동부(30)에 대해서 센서부(20)를 회전축(42a) 주위로 회전시키는 구동부(142), 및 구동부(142)의 작동을 제어하는 구동 제어부(143)를 구비한다. 구동부(142)는 스테핑 모터(stepping motor)와 같은 모터로 구성되어도 좋다. 또한, 구동 제어부(143)는 피검물(200)의 형상 정보를 취득 및 저장하는 형상 정보 취득부(144)를 갖는다. 형상 정보 취득부(144)는 예를 들면, 피검물(200)의 CAD 데이터로부터 형상 정보를 취득할 수 있다. 그 대신에, 형상 정보 취득부(144)는 소위 티칭 오퍼레이션(teaching operation)을 거쳐서 피검물(200)의 형상 정보를 취득할 수도 있다. 다시 말해서 피검물(200)의 형상을 미리, 예를 들면, 티칭 오퍼레이션시에 대략적으로 측정할 수도 있다. 형상 정보 취득부(144)에 의해 취득된 피검물(200)의 형상 정보에 근거하여, 구동 제어부(143)는 형상 측정에서 선호되는 라인광빔(91a)의 선호 방향을 산출하고, 산출된 방향을 따라 라인광빔(91a)이 조사되도록, 센서부(20)를 이동부(30)에 대해서 회전하도록 구동부(142)를 제어한다. 상술한 바와 같이, 형상 측정 장치(100)의 회전 기구(40) 대신에, 형상 측정 장치(100A)가 자동 회전 기구(140)를 구비하는 경우, 피검물 형상을 측정하는 작업자는 피검물(200)의 형상을 따른 라인광빔(91a)의 방향을 변형 또는 조정할 필요가 없다. 형상 측정 장치(100A)에 있어서, 형상 정보 취득부(144)에 의해 취득된 피검물(200)의 형상 정보에 근거하여 라인광빔(91a)의 방향을 자동적으로 조정할 수 있다. 또한, 라인광빔(91a)의 방향을 단시간에 조정할 수 있어, 피검물(200)의 형상 측정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.

상술한 형상 측정 장치(100A)는 수동 회전 기구(40) 대신에 자동 회전 기구(140)를 구비하지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 형상 측정 장치는 자동 회전 기구(140) 및 수동 회전 기구(40)를 모두 구비할 수 있다. 형상 측정 장치(100A)가 회전 규제부(60) 또는 회전 지표부(45)를 반드시 갖는 것은 아니다. 또한, 형상 측정 장치(100A)가 형상 측정 장치(100)의 로크부(43) 또는 로크 상태 판정부(44)를 반드시 갖는 것은 아니다. 예를 들어, 구동부(142)가 전자 브레이크(electromagnetic break)를 가질 때, 전자 브레이크는 로크부(43)로써 기능할 수 있다. 또한, 전자 브레이크를 제어하는 구동 제어부(143)는 로크 상태 판정부(44)로써 기능할 수 있다.

상술한 설명에 있어서, 광원으로부터 슬릿판(도시하지 않음) 등을 거쳐서 통과하도록 빛을 방출시키는 것에 의해, 조사부(91)는 라인광빔(91a)을 발생시키지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 슬릿판 대신에, 예를 들어, 2차원 매트릭스 어레이(2D-matrix array) 내에 배치된 복수의 액정 소자를 갖는 액정 패널이 라인광빔(91a)을 발생시키는 데에 사용될 수 있다. 이러한 경우에는, 각 액정 소자에 인가되는 전압을 조절하는 것에 의해, 액정 패널의 표면 상에 임의의 슬릿 패턴을 발생시킬 수 있다. 이러한 경우에는, 액정 패널의 표면 상에 발생된 슬릿 패턴의 방향을 변경하는 것에 의해, 라인광빔(91a)의 방향을 변경할 수 있다. 본 발명에 따른 형상 측정 장치는 상술한 액정 패널을 사용하여 라인광빔(91a)을 발생시키는 조사부(91)를 구비해도 좋고, 이러한 경우, 형상 측정 장치는 피검물(200)의 형상 정보에 근거해 라인광빔(91a)의 방향을 변경해도 좋다.

이어서, 상술한 측정 장치(형상 측정 장치)가 마련된 구조물 제조 시스템에 대해서 설명한다.

도 6은 구조물 제조 시스템(700)에 대한 구성도이다. 구조물 제조 시스템은 적어도 기어, 선회 터빈 날개 등과 같은 적어도 하나의 재료로 구성된 구조물을 생산하고, 형상 측정 장치(100)에 의해 상기 구조물을 검사하기 위한 것이다. 실시형태의 구조물 제조 시스템(700)은 본 실시형태에서 상술한 형상 측정 장치(100), 설계 장치(610), 성형 장치(620), 제어부(630)(검사 장치) 및 보수 장치(640)를 구비한다. 제어부(630)는 좌표 저장부(631) 및 검사부(632)를 구비한다.

설계 장치(610)는 구조물의 형상에 대한 설계 정보를 생성하고, 생성된 설계 정보를 성형 장치(620)로 전송한다. 또한, 설계 장치(610)는 생성된 설계 정보가 제어부(630)의 좌표 저장부(631)에 저장되도록 한다. 설계 정보는 구조물의 각각의 위치 좌표를 나타내는 정보를 포함한다.

성형 장치(620)는 설계 장치(610)로부터 입력된 설계 정보에 근거해 구조물를 생산한다. 성형 장치(620)에 의한 성형 과정은 주물, 단조(forging), 절삭 등을 포함한다. 형상 측정 장치(100)는 생산된 구조물(측정 피검물)의 좌표를 측정하고, 측정된 좌표를 나타내는 정보(형상 정보)를 제어부(630)로 전송한다.

제어부(630)의 좌표 저장부(631)는 설계 정보를 저장한다. 제어부(630)의 검사부(632)는 좌표 저장부(631)로부터의 설계 정보를 판독한다. 검사부(632)는 형상 측정 장치(100)로부터 취득한 좌표를 나타내는 정보(형상 정보)와 좌표 저장부(631)로부터 판독한 설계 정보를 비교한다. 검사부(632)는 비교 결과에 기초하여, 구조물이 설계 정보에 따라 성형되었는지를 판정한다. 환언하면, 검사부(632)는 생산된 구조물의 무결함 여부를 판정한다. 구조물이 설계 정보에 따라 성형되지 않은 경우, 검사부(632)는 구조물의 보수 가능 여부를 판정한다. 만약, 보수가 가능하다면, 검사부(632)는 비교 결과에 근거해 결함 부분 및 보수량을 산출하고, 결함 부분을 나타내는 정보 및 보수량을 나타내는 정보를 보수 장치(640)로 전송한다.

보수 장치(640)는 제어부(630)로부터 취득한, 결함 부분을 나타내는 정보 및 보수량을 나타내는 정보에 근거해 구조물의 결함 부분의 처리를 실시한다.

도 7은 구조물 제조 시스템(700)의 흐름 과정을 나타내는 흐름도이다. 구조물 제조 시스템(700)에 대해, 첫째로, 구조물의 형상에 대한 설계 정보를 생성한다(단계 S101). 이어서, 성형 장치(620)는 설계 정보에 근거하여 구조물을 생산한다(단계 S102). 그리고, 형상 측정 장치(100)는 생산된 구조물을 측정하여 형상 정보를 얻는다(단계 S103). 생산된 구조물을 경사 회전 테이블(14) 상에 배치하고, 패턴의 투영 방향과 다른 방향으로부터 검출부(92)에 의해 패턴을 촬상한다. 구조물의 형상 정보가 얻어지는 동안, 구조물의 형상에 따라 구조물 상에 투영된 패턴의 방향이 회전함으로써, 구조물의 형상을 측정한다. 또한, 형상 측정 장치(100)로부터 얻은 형상 정보를 설계 정보와 비교하는 것에 의해, 제어부(630)의 검사부(632)는 구조물이 설계 정보를 따라 생산되는지를 검사한다(단계 S104).

또한, 제어부(630)의 검사부(632)는 생산된 구조물의 무결함 여부를 판정한다(단계 S105). 검사부(632)가 생산된 구조물을 무결함으로 판정할 때(단계 S105에서 "예"), 구조물 제조 시스템(700)은 과정을 종료한다. 한편, 검사부(632)가 생산된 구조물을 결함으로 판정할 때(단계 S105에서 "아니오")에는, 생산된 구조물의 보수 가능 여부를 판정한다(단계 S106).

검사부(632)가 생산된 구조물을 보수 가능으로 판정할 때(단계 S106에서 "예"), 보수 장치(640)는 구조물에 재처리 과정을 실행하고(단계 S107), 구조물 제조 시스템(700)은 단계 S103의 과정으로 되돌아간다. 검사부(632)가 생산된 구조물을 보수 불가능으로 판정할 때(단계 S106에서 "아니오"), 구조물 제조 시스템(700)은 과정을 종료한다. 거기서, 구조물 제조 시스템(700)은 도 7의 흐름도에 나타난 전체 과정을 끝낸다.

실시형태의 구조물 제조 시스템(700)과 관련하여, 본 실시형태에서 형상 측정 장치(100)가 구조물의 좌표를 정확히 측정할 수 있기 때문에, 생산된 구조물의 무결함 여부를 판정할 수 있다. 또한, 구조물에 결함이 있을 경우, 구조물 제조 시스템(700)은 동일하게 보수하도록 구조물에 재처리 과정을 실행할 수 있다.

또한, 실시형태에서의 보수 장치(640)에 의해 실행되는 보수 과정은, 성형 장치(620)가 성형 과정을 재실행하도록 대체될 수도 있다. 그러한 경우에, 제어부(630)의 검사부(632)가 구조물의 보수 가능 여부를 판정할 때, 성형 장치(620)는 성형 과정(단조, 절삭 등)을 재실행한다. 특수한 예를 들어, 성형 장치(620)는 절삭을 실행하지 않은 구조물의 부분에 절삭 과정을 실행한다. 이것에 의해서, 구조물 제조 시스템(700)이 구조물을 정확하게 생산할 수 있게 된다.

상기 실시형태에 있어서, 구조물 제조 시스템(700)은 형상 측정 장치(100), 설계 장치(610), 성형 장치(620), 제어부(630)(검사 장치) 및 보수 장치(640)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 구조물 제조 시스템은 적어도 성형 장치 및 형상 측정 장치를 포함할 수도 있다.

본 발명에, 생산된 구조물의 무결함 여부를 판정하는 구조물 제조 시스템이 적용될 수 있다.

C1 : 회전 중심축 C2 : 중심축
14 : 경사 회전 테이블 15 : 게이트형 프레임
20 : 센서부 30 : 이동부
40 : 회전 기구 43 : 로크부
44 : 로크 상태 판정부 45 : 회전 지표부
60 : 회전 규제부 91 : 조사부
92 : 검출부 91a : 라인광빔
100 : 형상 측정 장치 200 : 피검물

Claims

피검물의 형상을 측정하는 형상 측정 장치에 있어서,
피검물에 투영 방향으로부터 패턴을 투영하는 투영부와,
촬상된 화상에서 얻어진 화상 데이터를 근거해 피검물의 표면 위치를 측정하도록 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하는 측정부와,
두 방향으로 피검물을 회전시키는 피검물 회전부와,
피검물 회전부에 대해 패턴을 회전시키는 패턴 회전부를 구비하는
형상 측정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 피검물 회전부가, 소정 방향으로 설정된 경사축에 대한 패턴의 투영 방향에 대해 피검물의 경사 각도를 변화시키는 경사 기구와, 상기 경사축과 교차하는 회전축을 갖고 투영부에 대해 회전축 둘레로 피검물을 회전시키는 회전 기구를 구비하는
형상 측정 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 투영부로부터 투영된 패턴의 투영 위치를 이동시키는 이동부를 더 포함하고,
상기 측정부는, 패턴의 투영 위치가 변할 때마다 상기 투영부에 의한 패턴의 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하여, 화상 데이터에 근거해 패턴이 투영되는 피검물의 부분에 대해 피검물의 위치를 측정하는
형상 측정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 패턴 회전부가 피검물에 투영되는 패턴의 일부의 조사 위치를 유지할 때, 패턴의 방향이 변하도록 상기 투영부를 회전시키는
형상 측정 장치.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 측정부가, 피검물에 조사된 패턴 검출용의 화상 데이터를 얻도록 패턴을 촬상하는 검출부와, 상기 검출부로부터 얻어진 화상 데이터에 근거해 피검물의 형상을 측정하는 연산 처리부를 가지며, 상기 패턴 회전부는 투영부 및 검출부가 함께 회전하는 것에 의해 패턴을 회전시키는
형상 측정 장치.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 투영부로부터 투영된 패턴은 라인형 패턴이고, 상기 패턴 회전부가 상기 투영부를 회전 중심으로써 상기 라인형 패턴의 중심축에 따라 회전시키는
형상 측정 장치.
제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 패턴 회전부가 패턴의 회전 각도를 나타내는 회전 지표부를 포함하는
형상 측정 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 패턴 회전부가 소정의 각도 간격으로 투영부의 회전을 규제하는 회전 규제부를 포함하는
형상 측정 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 이동부가 경사 기구 및 회전 기구에 걸쳐 배치된 게이트형 구조물의 이동 기구를 포함하는
형상 측정 장치.
제 5 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 패턴 회전부가 투영부 및 검출부의 회전을 고정시키는 로크를 포함하는
형상 측정 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 패턴 회전부가 상기 로크의 로크 상태를 판정하는 판정부를 포함하는
형상 측정 장치.
구조물을 제조하는 방법에 있어서,
설계 정보에 근거해 구조물을 생산하는 것과,
생산된 구조물을 두 방향으로 회전 가능한 회전부 상에 배치하고, 구조물에 패턴을 투영할 때, 패턴의 투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상함으로써, 구조물의 형상 정보를 얻는 것과,
얻어진 형상 정보를 설계 정보와 비교하는 것을 포함하고,
구조물의 형상 정보를 얻을 때, 구조물의 형상에 따라 구조물에 투영된 패턴의 방향을 회전시킴으로써, 상기 구조물의 형상이 측정되는
구조물 제조 방법.
제 12 항에 있어서,
패턴의 방향의 회전시, 패턴을 투영하는 투영부, 및 패턴을 촬상하여 화상 데이터를 얻어서 구조물에 조사되는 패턴을 검출하는 검출부가 함께 회전되는
구조물 제조 방법.
제 13 항에 있어서,
비교 결과에 근거하여 구조물을 재처리하는 것을 더 포함하는
구조물 제조 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 구조물을 재처리하는 것이, 구조물을 재생산하는 것을 포함하는
구조물 제조 방법.
구조물을 제조하는 구조물 제조 시스템에 있어서,
구조물을 생산하는 처리 장치와,
상기 처리 장치에 의해 생산된 구조물의 형상을 측정하여 구조물의 형상 정보를 얻는, 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 기재된 형상 측정 장치를 포함하는
구조물 제조 시스템.
제 16 항에 있어서,
상기 형상 측정 장치에 의해 측정된 구조물의 형상 정보를 저장하는 메모리를 갖는 제어부를 더 포함하는
구조물 제조 시스템.
제 17 항에 있어서,
구조물에 대한 설계 정보를 생성하는 설계 장치를 더 포함하고,
상기 처리 장치는 상기 설계 장치에 의해 생성된 설계 정보에 근거해 구조물을 생산하고, 상기 제어부는 구조물이 설계 정보에 따라 생산되었는지의 여부를 판정하도록 설계 정보를 형상 정보와 비교하는 검사부를 갖는
구조물 제조 시스템.
제 17 항에 있어서,
보수 장치를 더 포함하고, 상기 검사부는 구조물이 설계 정보에 따라 생산되지 않았다는 것을 판정한 후, 구조물의 보수 가능 여부를 추가로 판정하고, 상기 보수 장치는 검사부로부터 구조물이 보수 가능으로 판정된 상황에서 구조물을 보수하는
구조물 제조 시스템.
제 19 항에 있어서,
상기 조사부는 구조물이 보수 가능으로 판정된 후 형상 정보와 설계 정보간의 비교에 근거해 구조물의 결함 부분과 보수량을 나타내는 보수 정보를 생성하고, 상기 보수 장치는 상기 보수 정보에 근거해 구조물을 보수하는
구조물 제조 시스템.
피검물의 형상을 측정하는 형상 측정 장치에 있어서,
피검물에 투영 방향으로부터 패턴을 투영하는 투영부와,
투영 방향과 다른 방향으로부터 패턴을 촬상하여, 촬상된 화상에서 얻어진 화상 데이터에 근거해 피검물의 표면 위치를 측정하는 측정부와,
피검물을 두 방향으로 회전시키는 피검물 회전부와,
피검물의 형상 정보를 취득하는 형상 정보 취득부와,
형상 정보 취득부에 의해 취득한 형상 정보에 근거해 피검물 회전부에 대해 패턴을 회전시키는 패턴 회전부를 포함하는
형상 측정 장치.