TW550375B - Apparatus for measuring a surface profile - Google Patents
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Description
550375 E6 F6 __ 五、發明之詳細説明: 【發明之背景】 本發明係有關於一種用來測量各類物件表面輪廓的儀 器,具有一個接觸型的度量探測頭(probe)。 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 舉例來說,發表於日本JPN. PAT. APPLN. K0KAI Publication No· 7-260471的一種儀器,是一種傳統的測量物 件表面的儀器之實例,該傳統的儀器將以附圖十二作爲參 考,於下說明之。 上述傳統儀器包含有一個度量探測頭(41)、一個X - Z座 標系統驅動組件(42)、一個座標測量組件(43)、一個輸入裝置 (44)、及控制裝置(45)。更明確地說,測量.用度量探測頭(41) 包括一個接觸針頭端(41a),可接觸被測物件(32),於上述儀器 的主體(30)中,藉著Y軸座標驅動組件於Y軸方向移動。於此 例中,接觸針頭端(4 la)接觸上述之被測物件(32),X - Z座標 系統驅動組件(42)在X及Z方向驅動測量用度量探測頭 (41),由座標測量組件(43)測定度量探測頭(41)的座標,輸入 裝置(44)則將接觸針頭端(41 a)於被測物件表面(32a)之接觸點 的傾斜角度資料載入,控制裝置(45)可基於由輸入裝置(44)所 載入之傾斜角度資料來控制度量探測頭(41)在被測物件表面 的測量壓力,於本例中,控制裝置(45)靠度量探測頭(41)控制 了接觸,所以度量探測頭(4 1)與被測物件(32)的接觸點形變總 和在被測物件表面(32a)的垂直方向成爲常數(不變)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 傳統儀器具有如上之結構,由度量探測頭(41)在被測物件 表面之接觸測量點所得到的傾斜角度資料從輸入裝置(44)被 輸入,基於傾斜角度資料是以此方式輸入,當以控制裝置(45) 控制度量探測頭(4 1)時,本儀器能測量被測物件(32)的表面 (32a)的表面輪廓。如同上述,度量探測頭(41)之測量壓力受到 控制,則與被測物件表面之垂直接觸形變就經常是固定不變 的。藉此做法,就可能防止從接觸形變之改變所產生的測量 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ挪公楚) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: 錯誤。 (請先閱讀背面之注意事項存行繪裝) 在上述之傳統儀器中,用到一種板彈簧或一種壓縮線圈來 控制測量壓力,所以度量探測頭(41)之測量壓力變得極端小, 或使在被測物件(32)的表面之接觸力經常變得固定。 當傳統儀器具有上述之結構時,度量探測頭(41)係以預設 之推力接觸被測物件(32)的表面,詳細說來,度量探測頭(41) 必須被支撐住,使得其推力在全方位都能保持固定不變。爲 了要得到這樣的穩定推力,就需要大大降低各元件間的摩擦 阻力或彈簧的滯後現象(hysteresis)特性。 【發明之簡明摘要】 由前述情形,所以本發明之目的是提供一個測量表面輪廓 的儀器,它可在被測物件的表面的每一點均產生固定的接觸 壓力,而且可以用極小的接觸壓力測量表面輪廓。 爲了達到上述之目的,本發明第一個特點,係提供一個可 以測量被測物件表面輪廓的儀器,其組成有: 一個度量探測頭,其裝設位置接觸被測物件的表面; 引導裝置用於在度量探測頭的軸方向上支撐及引導度量探測 頭; 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 傾斜角度調整裝置用於將引導裝置以一個事先決定之傾 斜角度向水平方向傾斜,使得度量探測頭能以一個事先決定 的接觸壓力來接觸被測物件的表面;以及 驅動裝置用於相對驅動度量探測頭和該度量探測頭所測 物件表面的掃描元件至少其中之一; 接觸壓力係衍生於度量探測頭傾斜時產生之重力的傾斜 角方向分力。 較理想的是’傾斜角度的範圍從0.0005至5。,更理想的 是從0.03至0.2°。接觸壓力的範圍從5至300mgf,更理想的 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 I五、發明之詳細説明: 是從30至90mgf。 ^ 本儀器具有上述之結構,因此度量探測頭施於被測物件表 面的接觸壓力是由度量探測頭的重力之傾斜角方向分力所衍 生來的,所以,不需要將滯後現象特性納入考量中。施於在 被測物件表面的每一個點的接觸壓力是固定不變的,因爲度 量探測頭藉著傾斜角度調整裝置能以預定的傾斜角度傾斜, 而能輕易地得到一個極端小的接觸壓力。由於如上述能得到 一個極端小的接觸壓力,本儀器是一個接觸型儀器;儘管如 此,本儀器能高度正確地測量被測物件的表面輪廓。再說, 可能得到與無接觸型的非破壞性測量被測物件的表面輪廓相 、同的效果。 依據本發明的第二個特點,係提供一個儀器用來測量被測 物件的表面輪廓,其中引導裝置可移動地支撐度量探測頭, 並且包含一個引導機轉以介於引導裝置和度量探測頭之間的 一個預定的摩擦力來引導度量探測頭,摩擦力係小於度量探 測頭的重力之傾斜角方向分力。 依據本發明’意即產生一個極小的摩擦力,如線性引導, 理想情況下,空氣滑板可用作引導裝置。藉此做法,由於有 一個極小的接觸壓力,本儀器係一個接觸型儀器;不過,仍 可能高度正確地量出被測物件的表面輪廓。 依據本發明的第三個特點,係提供一個儀器用來測量被測 物件的表面輪廓,其中傾斜角度調整裝置能使度量探測頭和 被測物件二者以預定傾斜角度向水平方向傾斜。 依據本發明,由於物件被測時,傾斜角度係施予度量探測 頭和被測物件二者,在度量探測頭和被測物件之間就不會產 生角度差異。因此,就不需要校正傾斜角度,且本儀器是一 個接觸型儀器;不過’仍可能高度正確地測量被測物件的表 面輪廓。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550375 E6 F6___ 五、發明之詳細説明: C请先聞讀背面之注意事項存行繪笨〕 —依據本發明的再一個特點」係提供一個儀器用來測量被測 物件的表面輪廓’其中被測物件具有一個預定的表面粗糙度 Ry和掃描長度Φ,並且當預定的接觸壓力F0由度量探測頭以 最大的接觸角度ctma;(來施予時,度量探測頭掃描被測物件表 面的最大速度Vmax的關係式,可以下列方程式表示之:
Vmax 〇c (F0 · φ) / (Ry . amax) 依據本發明,如果被測物件是以很柔軟的原料作成,在測 量時容易受損,則接觸壓力F Θ就要小,使該物體能以小的接 觸壓力F0測量而不受損。相反地,如果被測物件沒有受損的 可能性,則接觸壓力F0可作大,使最大掃描速度Vmax變大, 結果能縮短測量被測物件表面輪廓的時間。 本發明的其他目的和優點將在以下說明,並且有些部份可 以從說明中淸楚明暸,或可由操作本發明學習得知。本發明 的目的和優點可藉由以下特^別指出之處的方法和組合而被了 解及獲得。 i, 【圖面之簡要說明】 下述圖面係本發明一部份實施例的設計圖及其組成,僅說 明本發明部份理想的具體實例,請參與上述說明與下述之具 體實例的詳細說明將可充分了解本發明之詳細內容。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖一係本發明以圖解顯示第一實施例之表面透視的測量 裝置的設計圖; 圖二係本發明第一實施例之表面透視的測量裝置,其度量 探測頭的接觸針頭端以一個預定傾斜角度接觸被測 物件表面之部份放大圖; 圖三係係局部放大透視圖,顯示度量探測頭支撐裝置的結 構; 圖四係以圖解顯示在第一實施例的傾斜角度調整裝置; 7 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: 2〇......基底座 21 ··· …板基底座 23··· ••角度調整裝置 23a·. ‘ ·…角度調整元件 23b… …角度調整元件 24… …固定元件 30···· ••主體 32··· …被測物件 32a… …被測物件表面 41··· …度量探測頭 41a.·· …接觸針頭端 42… …X - Z座標系統 43··· · ••一個座標測量組件 44… 動組件 …輸入裝置 45··· · ••控制裝置 201 ·· •…工件旋轉元件 202… …移動元件 203·· •…移動元件 204… …探測元件 、 205.. •…探測元件 206… …機床基座 207·· •…外蓋 208··· …纜線 209·· •…軟管 210… …空隙 211- •…支樞元件 212… …傾斜元件 213… •…彈性元件 214·.· …近端角度調整元件 215··· •…傾斜生成元件 216a" •…固定元件 216b· .....固定元件 【本發明之詳細說明】 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本發明之實施例將說明於下述之各實施例,其X-Y-Z軸垂 直座標系統如附圖一所不者,適用於本發明之所有的模式 中,並且Ζ軸的負方向及其正方向分別被定義爲遠端側和近 端側。 【第一實施例】 在第一實施例,表面透視的測量裝置具有一個平面的基底 座(20)如附圖一所示,一個支撐元件(1)和一個工作台座(7)則 固定於基底座(20),工作台座(7)上經由一個傾斜角度調整裝 置(3)裝置一個安裝板(10),一個引導裝置(4)貼附在安裝板(1〇) 9 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 附圖四所示之圖解,上述之傾斜角度.調整裝置⑶係由第 一和第二角度調整元件(3a)和(3b)所組成,這些角度調整元件 (3a)和(3b)分別在其底端處以螺絲連接於工作台座(7),不論角 度e周整兀件(3a)和(3b)均可靠著一個接頭或一個可轉動元件 來轉動式地支撐安裝板(10)。 角度調整元件(3a)和(3b)至少有一個具有下面的結構,可 沿著箭頭C和D平行於Y軸作前後方向之移動,所以安裝板 (10)能向X - Z平面傾斜,也就是度量探測頭(6)能以預定之傾 斜角度向Z軸傾斜。以上之移動係以機械方式如一個螺絲來 達成,或以電力方式如一個馬達來達成。角度調整元件(3 a) 和(3、b)至少被一個接一個地安排在安裝板(1〇)的近端和遠端 位置,並且彼此獨立操作。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 較特殊的是,第一角度調整元件(3a)係使用一個支樞來轉 動支撐安裝板(10);另一方面,第二角度調整元件(3b)係於上 端設有轉輪,且於下端作成螺絲。第二角度調整元件(3b)係以 螺絲來調整,因此,對應於工作台座(7)之Y軸方向改變。於 本例中,轉輪在安裝板(1 0)的下表面轉動,藉此,第二角度調 整元件(3b)能相對於安裝板(1〇)作自由地移動。因此,以上兩 個角度調整元件(3a)和(3b)相互合作,所以安裝板(1〇)能以預 先決定之傾斜角度傾斜,安裝板(10)藉由螺絲之控制以上述之 傾斜角度被維持在一個傾斜的狀態。 於附圖五到附圖七中,顯示傾斜角度調整裝置(3)的變 化。在第一個變化中,如附圖五所示,係附圖四中之遠端第 一角度調整元件(3a),其組成有一個支樞元件(2 1 1 ),其中心軸 與X軸平行,並有圓形橫切面,例如,支樞元件(2 11)是--個 可轉動地支撐元件像圓柱體或球體物件;第二角度調整元件 (3b) ’其組成包含一個具有三角稜柱體的傾斜元件(212)。於 此例中,傾辦元件(2 12)係以其斜面朝向安裝板(1〇)方式嵌入。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: 的狀態。也可以用一個量角台代替上述固定元件(2 16a)和 (216b)。 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 以上四種形式之傾斜角度調整裝置(3)如附圖四至七所示 者,可能可以適當地合倂,安裝板(10)除可藉由傾斜角度調整 裝置(3)外,還有藉著引導裝置(4)及其附屬的位置探測元件(5) 而完全地傾斜。再者,傾斜角度調整裝置(3)並不局限於以上 所描述者。 如以上所描述者,度量探測頭(6)係由引導裝置(4)所支 撐,並以一個極小的傾斜角度向Z軸傾斜(見附圖二),再進 一步說,度量探測頭(6)之位置確定使得能以一個預先決定的 接觸壓力來接觸被測物件(2)表面,該接觸壓力係因接觸針頭 端(6a)因傾斜生成的重力在傾斜方向的分力。也就是說,依據 本發明來建構表面透視的測量裝置,所以接觸壓力可以依照 度量探測頭(6)預先設定的角度Θ均勻地改變。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 附圖八係區塊圖解方式顯不一個控制系統,用於控制依照 第一個實施例製作的表面透視的測量裝置。控制系統具有一 個控制裝置(11)用來控制整個的表面透視的測量裝置,控制裝 置(11)是例如一個馬達或壓電促動器。控制裝置(11)之設計結 構係控制第一和第二位置探測元件(5)和(9)以及驅動裝置(1 2) 將上述之被測物件(2)朝向X軸方向驅動。再來,控制裝置(π ) 係相連於一個將於後說明的動作系統(1 3),後者執行動作的步 驟過程。 具有上述之構造的本發明儀器之動作說明如下。 如同由附圖一和附圖二所見到的具有以上結構之本發明 儀器傾斜角度調整裝置(3)啓動,並且因此與安裝板(1〇)連結 的空氣滑板(4)在Z .軸方向會以預定角度θ啓動,如同前面所 描述者,空氣滑板(4)係與度量探測頭⑹協力,滑板移動元件 (4b)經由滑板支撐元件(4a),靠度量探測頭(6)之電力的傾斜方 . 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) 550375 E6 ____F6 五、發明之詳細説明: "" " (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 向分力,在箭頭A的方向移動,於此種模式下,度量探測頭 (6)之接觸針頭端(6a)就能接觸到被測物件(2)。被測物件(2)並 無任何限制,舉例來說,可能是鏡片、金屬鑄成物、或光學 元件。 因爲空氣係被施於滑板支撐元件(4a)和滑板移動九件(4b) 之間的空隙(210),期間之摩擦力f與施予之空氣黏滯係數τ 有關。一般而言,空氣摩擦力約是普通潤滑油摩擦力的 1/1000,因此,比起使用水靜力滑板測量,使用空氣滑板(4) 測量可以在一個減小許多的傾斜角度Θ下進行。使用空氣滑 板(4)測量並不需要一個與潤滑油有關的結耩,所以測量儀器 可以製作成緊密輕便的一整組。 、 測量表面輪廓的儀器中,接觸針頭端(6a)在被測物件(2) 上之接觸壓力F0與作用於度量探測頭(6)和摩擦力f之上的重 力的傾斜方向分力相關。於本例中,當傾斜角度設定爲Θ,而 度量探測頭(6)作用在接觸針頭端(6a)的重力設定爲F = mg, 則接觸壓力F0可以下列方程式表示之: F0 = F · sin Θ - f = mg · sin θ - f 在第一個實施例,使用空氣滑板,其摩擦力係以方程式f = tmg表示之,事實上該摩擦力f非常小,能將之忽略,因此接 觸壓力F0可以用方程式表示之:F0 = mg · sin θ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 當從事實際正確測量時,除了上述接觸壓力F0外,以下 諸因素也會影響,這些因素有在儀器X軸方向和被測物件上 的相對最大掃描速度Vmax、被測物件表面粗糙度Ry、被測物 件掃描長度Φ、以及最大接觸角度amax (參看附圖九),這些 因素有以下之關係:
Vmax (F0 · . φ) / (Ry · amax) 也就是,接觸壓力F0越大^或被測物件掃描長度φ越大, 則最大掃描速度Vmax就會變得越大。相反地,表面粗糙度 14 本紙張^度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 550375 E6 ________________ F6 f發詳細説明:
Ry越大,或最大接觸角度amax越大,,則最大掃描速度Vmax 就會變得越小。 (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 最大掃描速度Vmax也受到測量實施於支撐元件(1)和基 底座(20)的震動之影響,如果基底座(20)放置在一個防震動的 台上,來自外界的震動可以防止或減低;因此,有可能在一 個最大的相對掃描速度下測量,即比較大的Vmax。 如果被測物件(2)是由一種非常軟的原料製成,難免在測 量時受損,接觸壓力F0就要作成很小,所以被測物件π丨以在 測量時不受損。反過來說,如果被測物件(2)沒有受損的可能 性,接觸壓力F0就作成大,所以最大掃描速度Vmax變大, 其結果是,可能縮短被測物件(2)表面輪廓的測量時間。 如上所描述者,因爲關係式爲F0 = mg · sin Θ,最大掃描 速度Vmax和度量探測頭(6)的自身重量m成正比。再者,因 爲已知關係爲0 < Θ < 90°,同樣地,最大掃描速度Vmax和 傾斜角度Θ成正比。換句話說,度量探測頭(6)的自身重量m 和傾斜角度Θ至少有一者之値要作成大,因此,就能得到一 個大的最大掃描速度Vmax的値。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 所以,即使使用一個輕的度量探測頭(6)使得接觸壓力F0 能設定在一個相對小的値,傾斜角度可視需要作成大的,並 且可能及時地作成大的接觸壓力F0,也就是最大掃描速度 Vmax。更特別地,如果度量探測頭(6)的自身重量m設定爲 3.5克,傾斜角度Θ設定爲4.9°,那麼,可以得到300mgf的 接觸壓力F0。 相反地,縱使利用一個重的度量探測頭(6)使接觸壓力F0 能設定在一個相對大的値,傾斜角度會依需要而變小’那麼’ 就有可能及時地作成小的接觸壓力F6,亦即’最大的掃描速 度Vmax。所以,就可能做測量時也同時能防止或減少被測物 件(2)受損。更特別地是,如果度量探測頭(6)的自身重量m設 . 15 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: 的數據。~ :, 至於在Z軸方向之度量探測頭(6)的傾斜角度Θ,第一位置 探測元件(5)的測量値1乘以cos Θ ,則得到被測物件(2)的真 正表面外型的校正値L。在第一個實施例,動作系統(1 3)將l 的動作推算L = 1 · cos0,測量値1則經由運算轉變爲校正値 L。被測物件(2)在X方向的位置數據係由第二位置探測元件(9) 來偵測,將校正値L和X方向的位置數據作成點狀圖,那麼 就測量到被測物件(2)的表面輪廓。 依據前述第一個實施例,控制傾斜角度調整裝置(3),則 度量探測頭(6)在被測物件(2)上的接觸壓力F0就能非常容易 地控制,由於得到一個極小的接觸壓力Fe,因此:測量表面 輪廓之儀器爲接觸型;儘管如此,以無接觸方式作被測物件 (2)的非破壞性測量,亦有可能得到相同的效果。 【第二實施例】 本發明之第二實施例將於下描述之,並參照附圖十。附圖 十係以圖解顯示依據本發明第二實施例之表面透視的測量裝 置的設計圖;於第二實施例,和第一實施例相同的元件就使 用相同的參考數字來標明。 依據第二實施例之表面透視的測量裝置具有一個平面地 板基底座(21),前面所說基底座(20)則是透過一個傾斜角度調 整裝置(23)置放於地板基底座(21)上,傾斜角度調整裝置(23) 包含一組角度調整元件(23a)和(23b),而其功能相當於第一實 施例的傾斜角度調整裝置(3),包括上述變更。儀器的其餘結 構顯示於附圖十者,與第一實施例相同,除了以一個固定元 件(24)取代傾斜角度調整裝置(3),亦即,水平方向的預定傾 斜角度Θ可應用到以下所有的元件。尤有特別者,這些元件 是工作台座(7)、在安裝板(10)上之度量探測頭(6)、支撐被測 17 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 訂 i· 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550375 E6 ___ F6__ 五、發明之詳細説明:~' : — - 物件(2)的支撐,元件(1 )、以及第一和第二位置探測元件(5)和 (9)。 與第一實施例相同的元件,其動作基本上與其在第一實施 例之動作相同。度量探測頭(6)測量被測物件(2)表面輪廓的原 理也與第一實施例相同。 依據以上第二實施例,傾斜角度調整裝置(23)給予度量探 測頭(6)和支撐元件(1)所支撐的被測物件(2)相同的傾斜角度 Θ,所以,依據第二實施例之儀器能得到依據第一實施例之儀 器相同的效果,再者,不需要校正傾斜角度Θ至第一位置探 測元件(5)的測量値1 ;所以,真正的表面輪廓數據l能直接 測量到。 【第三實施例】 本發明之第三實施例將於下描述之,並參照附圖十一。附 圖十一係以圖解顯示依據本發明第三實施例之表面透視的測 量裝置的設計圖;於第三實施例,和第一實施例相同的元件 就使用相同的參考數字來標明。再者,於第三實施例,本儀 器係安裝在一個製造透鏡、金屬鑄模、或光學元件的工作機 床上。 上述工作機床具有一個機床基座(206),其上裝有一 X軸 位置探測元件(204)用來探測X軸方向之移動,及一 Z軸位置 探測元件(205)用來探測Z軸方向之移動;另外機床基座(206) 上還裝有一 Z軸移動元件(203)及X軸移動元件(202),Z軸移 動元件(203)之裝設係與Z軸位置探測元件(205)共構合作,而 X軸移動元件(202)則在X軸方向移動並支撐表面透視的測量 裝置。一個用來旋轉地支撐住被測物件(2)的工件旋轉元件 (201)係連結於Z軸移動元件(203),被測物件(2)由工件旋轉元 件(201)支撐且度量探測頭(6)也裝置上去,使得它們靠著X軸 18 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再行繪製) 訂
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 550375 E6 ------------------JP6__ 、五、發明之詳' ---~--1 移動元件(202)能在X軸上相對於彼此的移動,且靠著Z,軸移 動元件(203)能在Z軸上相對於彼此的移動。 具有上述結構之工作機床能將被測物件(2)製成一個預期 的型式,運用製造工具(未在圖中顯示)如車削工具、砂輪 J: 磨石、或拋光元件。 Μ 表面透視的測量裝置基本上與第一實施例係相同之結 | 構,不過儀器完全被一個外蓋(207)所覆蓋,外蓋(207)在遠端| 側有一個開口(未顯示於圖),儀器的度量探測頭(6)由此開口 _ 伸出於外,度量探測頭(6)的接觸針頭端(6a)的位置恰好接觸 #
I 由工件旋轉元件(201)支撐的被測物件(2) p J; 再者,外蓋(207')的近端側有另一開口,此另一開口係用 來插入第一位置探測元件(5)的纜線(208)及使外蓋(207)保持 正內氣壓的淸靜空氣供應軟管(209)。 相同元件之操作基本上與在第一實施例相同,度量探測頭 (6)測量被測物件(2)表面的原理與在第一實施例相同。 在第三實施例,由於表面透視的測量裝置完全被外·蓋(207 覆蓋,當加工製造被測物件(2)時,能防止工作流體之油霧和/ 或灰塵如工件的切削粉末黏附於上。因爲外蓋(207)的內部壓 力靠著淸靜空氣供應軟管(209)保持正壓,所以也能防止工作 流體之油霧和/或灰塵進入外蓋(207)的內部。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 依據上述第三實施例,由於依據第一實施例之表面透視的 測量裝置係安裝在工作機床上,則可在工作機床上測量被測 物件(2)的表面輪廓。所以即使測量表面輪廓的步驟和製造被 測物件(2)的步驟交替進行,還是能測量及評估被測物件(2)而 不必取下和接上該物。其次,能減少因爲上述取下/接上及沏 量環境改變所造成的測量誤差。再說,能節省源於上述取下 接上的儀器調整時間。 對於棄界的行家來說,其他更多的便利及變更將迅速產
L_________ 19 I 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 550375 E6 F6 五、發明之詳細説明: 生,因此,本發明於其更寬廣狀態並不限於此處所顯示及辑 述的特殊細節和代表性實施例,由此而來,各種不同的變更 可能製作出來,但不會脫離附加之專利申請及其同義語的一 般發明槪念的精神或範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再行繪製) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 20 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
Claims (1)
- 550375 ABCD I 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 IT申請專利範圍】 1、 一種表面透視的測量裝置,用來測量被li物件的表面輪 廓,其組成包括: 一個度量探測頭,其裝設位置接觸被測物件的表面;一 引導裝置用於在度量探測頭的軸方向上支撐及引導度量探 測頭; 傾斜角度調整裝置用於將引導裝置以一個事先決定之 傾斜角度向水平方向傾斜,使得度量探測頭能以一個事先 決定的接觸壓力來接觸被測物件的表面;以及驅動裝置用 於相對驅動度量探測頭和該度量探測頭所測物件表面的掃 描元件至少其中之一; 接觸壓力係衍生於度量探測頭傾斜時產生之重力的傾 斜方向分力。 2、 如申請專利範圍1所稱之表面透視的測量裝置,其中引 導裝置係移動式支撐度量探測頭,且其包含一引導機轉, 係以一個介於引導裝置和度量探測頭間之預定之摩擦力來 引導度量探測頭,該摩擦力小於度量探測頭之重力的傾斜 角方向分力。 3、 如申請專利範圍1所稱之表面透視的測量裝置,其中傾 斜角度調整裝置係使度量探測頭和被測物件二者以一個事 先決定之角度向水平方向傾斜。 4、 如申請專利範圍1所稱之表面透視的測量裝置,其中傾 斜角度範圍從0.0005至5°。 5、 如申請專利範圍1所稱之表面透視的測量裝置,其中接 21 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------------1T-----丨―Ϋ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 550375 A8 A 8 B8 Γ-— _ 六、申請專利範圍 丨補t ’ 癲屋-力範圔徒51了(To—mgro' — —^一---^----------------- 6、 如申請專利範圍1所稱之表面透視的測量裝翻,其中傾 斜角度調整裝置係能任意地調整角度。 7、 如申請專利範圍第1項至第6項中之任一所稱之表面透 視的測量裝置,其中所稱之被測物件具有一預定的表面粗 糙度Ry和掃描長度Φ’並且當度量探測頭以最大接觸角度 (xmax施予預定之接觸壓力ΡΘ時,度量探測頭掃描被測物 件表面之最大速度Vmax的關係式可以下列方程式表示之: ! Vmax cc (F0 · φ) / (Ry · amax) ° (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
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