形状测定装置、形状测定方法、构造物制造方法制造方法及图纸

提供一种形状测定装置，其具有：照射部，对测定对象的测定区域照射测定光；摄影部，取得包含被前述照射部照射的位置的前述测定区域的像；载台，载置前述测定对象；坐标算出部，从以检测部检测出的像算出前述测定区域的位置；以及定位机构，将前述摄影部与前述载台相对驱动控制。前述定位机构，根据前述测定对象反复的凹凸形状中前述测定区域的凸部的棱线方向或凹部连接的方向的信息，算出前述摄影部与前述载台的相对位置，并使前述载台与前述摄影部中的至少一者移动。

Shape measuring device, shape measurement method, structure manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
形状测定装置、形状测定方法、构造物制造方法本申请是中国申请号为201280059323.7，专利技术名称为“形状测定装置、构造物制造系统、形状测定方法、构造物制造方法、形状测定程序以及非暂时性电脑可读媒体”的专利申请的分案申请，原申请的申请日是2012年11月30日。
本专利技术是关于形状测定装置、形状测定方法、及其的程序。
技术介绍
以往，形状测定装置已知有例如借由接触感测器测定齿轮或涡轮等具有复杂形状的测定对象表面形状者。此种形状测定装置，是将使接触感测器接触于测定对象表面的状态的接触感测器的位置转换为测定对象表面的空间坐标以测定测定对象的表面形状(参照例如专利文献1)。引用列表专利文献专利文献1:日本特公平08－025092号公报
技术实现思路
技术问题如上述的形状测定装置虽被期望缩短测定时间，但由于会反复使接触感测器接触于测定对象表面的动作，因此有测定时间变长而无法增多测定点数目的事情。此种情形下，如上述的形状测定装置是为了缩短测定时间而减少测定点数目来测定。亦即，如上述的形状测定装置有无法正确地测定形状的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能正确测定形状的形状测定装置、形状测定方法、及其的程序。问题对策依据本专利技术的第1实施例，为一种形状测定装置，测定测定对象的形状，其具有：照射部，对测定对象的测定区域照射测定光；摄影部，取得包含被前述照射部照射的位置的前述测定区域的像；载台，载置前述测定对象；坐标算出部，从以前述摄影部检测出的像算出前述测定区域的位置；以及定位机构，将前述摄影部与前述载台相对驱动控制，其中，前述定位机构，根据前述测定对象反复的凹凸形状中前述测定区域的凸部的棱线方向或凹部连接的方向的信息，算出前述摄影部与前述载台的相对位置，并使前述载台与前述摄影部中的至少一者移动。依据本专利技术的第2实施例，为一种形状测定装置，测定测定对象的形状，其具有：照射部，是从第1方向对于圆周方向具有反复形状且具有延伸于与前述圆周方向相异的方向的凹凸形状的测定对象的测定区域照射测定光；摄影部，从与被照射前述测定光的表面的前述凹凸形状所延伸的方向对应而决定的第2方向拍摄前述测定对象；以及测定部，根据以前述摄影部取得的前述测定光的位置测定前述表面的形状。依据本专利技术的第3实施例，为一种构造物制造系统，其包含：设计装置，制作与构造物形状相关的设计信息；成形装置，根据前述设计信息制作前述构造物；上述的形状测定装置，根据摄影该构造物的影像来测定由所述成形装置所产生的前述构造物的形状；以及检查装置，比较借由前述测定而得的形状信息与前述设计信息。依据本专利技术的第4实施例，为一种形状测定方法，测定测定对象的形状，其包含：准备形状测定装置的步骤，其包含:具备具有对于圆周方向具有反复形状且具有延伸于与前述圆周方向相异的方向的凹凸形状的表面的测定对象表面照射测定光的照射部、生成拍摄前述测定光后的摄影影像的摄影部、以及根据前述摄影影像测定前述测定对象的形状的测定部的形状测定装置，借由与前述表面的法线方向对应而决定的第1方向对前述表面照射前述测定光的步骤；以及从与被照射前述测定光的前述表面的前述凹凸形状所延伸的前述相异方向对应而决定的第2方向拍摄前述测定光的步骤。依据本专利技术的第5实施例，为一种构造物制造方法，其包含：制作与构造物形状相关的设计信息的步骤；根据前述设计信息制作前述构造物的步骤；使用上述的形状测定方法，根据所生成的摄影影像测定所制作的前述构造物的形状的步骤；以及比较借由前述测定而得的形状信息与前述设计信息的步骤。依据本专利技术的第6实施例，为一种用于测定形状的程序，其允许电脑执行步骤，所述电脑作为形状测定设备，具备：具有于圆周方向周期性排列且延伸于与前述圆周方向相异的方向的凹凸形状的表面的测定对象表面照射测定光的照射部、生成拍摄前述测定光后的摄影影像的摄影部、以及根据前述摄影影像测定前述测定对象的形状的测定部的形状测定装置，所述步骤包含：借由与前述表面的法线方向对应而决定的第1方向对前述表面照射前述测定光；以及从与被照射前述测定光的前述表面的前述凹凸形状所延伸的方向对应而决定的第2方向拍摄前述测定光。依据本专利技术的第7实施例，为一种非暂时性电脑可读媒体，其中根据前述的程序被储存。依据本专利技术的第8实施例，为一种形状测定装置，其测定对象的形状，其具备：照射部，将具有与测定对象的齿轮所具有的齿表面的形状对应的光量分布的测定光，借由与前述齿的齿面的法线方向对应而决定的第1方向照射于前述齿面；摄影部，生成从与被照射前述测定光的前述齿面的齿纹方向对应而决定的第2方向被拍摄前述测定光的摄影影像；以及测定部，根据以前述摄影部取得的前述测定光的位置测定前述齿的形状。依据本专利技术的第9实施例，为一种形状测定方法，测定测定对象的形状，其具备：从第1方向对具有于圆周方向反复且于与前述圆周方向相异的方向具有棱线方向的凹凸形状的测定对象的测定区域照射测定光的步骤；从与前述棱线方向对应而决定的第2方向拍摄被照射前述测定光的前述测定对象的表面的像的步骤；以及根据从前述拍摄的像取得的前述测定光的位置，测定前述表面的形状的步骤。专利技术的有利效用根据本专利技术，形状测定装置能正确地测定形状。附图说明图1是显示本专利技术第1实施形态的形状测定装置的构成一例的构成图。图2是显示本实施形态的形状测定装置的构成一例的方框图。图3A和3B是显示本实施形态的测定对象(平齿轮)的形状测定方向一例的构成图。图4A和4B是显示本实施形态的测定对象(螺旋齿轮)的形状测定方向一例的构成图。图5A和5B是显示本实施形态的测定对象(斜齿轮)的形状测定方向一例的构成图。图6A和6B是显示本实施形态的测定对象(螺线斜齿轮)的形状测定方向一例的构成图。图7A和7B是显示本实施形态的测定对象(蜗齿轮)的形状测定方向一例的构成图。图8是显示本实施形态的控制部动作一例的流程图。图9是显示本实施形态的形状测定方法的流程图。图10是显示本专利技术第2实施形态的形状测定装置的构成一例的构成图。图11是显示本实施形态的对测定对象(螺旋齿轮)的照射方向一例的构成图。图12是显示本专利技术第3实施形态的构造物制造系统的构成一例的构成图。图13是显示本实施形态的构造物制造系统的动作一例的流程图。具体实施方式[第1实施形态]以下，参照图式说明本专利技术的实施形态。图1是显示本专利技术的实施形态的形状测定装置100的概略构成的示意图。形状测定装置100具备测定机本体1与控制单元40(参照图2)。图2是本专利技术的实施形态的测定机本体1与控制单元40的方框图。如图1所示，测定机本体1具备：具备水平的上面(基准面)的基台2、设于此基台2上而支撑测定头13并使之移动的移动部10、以及载置设于基台2上的测定对象3的支撑装置30。此处，本实施形态的形状测定装置100，例如是测定齿轮或涡轮等具有于圆周方向周期性排列且延伸于与圆周方向相异的方向的凹凸形状的表面的测定对象3的表面形状。特别是，齿轮或涡轮等，其在从垂直方向对包含圆周方向的面射影的形状，是相对该圆周方向的中心放射状地形成有凸部的棱线或凹部的谷线。因此，凹凸形状所延伸的方向的一例，所对应者为此种凸部的棱线或凹部的谷线。此处，定义出以此基台2的基准面为基准的正交坐标系统。相对基准面，彼此正交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状测定装置，测定测定对象的形状，其特征在于其具有：照射部，对测定对象的测定区域照射测定光，前述测定对象具有反复地设置在周方向上的多个凹部和凸部；摄影部，取得前述测定区域的像；载台，载置前述测定对象；坐标算出部，在前述测定光是照射在前述测定区域时根据藉由摄影部所获得的像算出前述测定区域的位置；旋转移动部，使前述照射部与前述测定对象中的一者相对彼此而移动，使得前述测定区域的位置是在前述周方向上移动；以及相对移动部，使前述照射部与前述测定对象在前述凸部中的一者的棱线方向上相对移动，其中，前述照射部照射前述测定光于一方向上，使得藉由前述测定光被形成于前述测定对象上的光切断线相对于前述周方向及前述凸部中的前述一者的前述棱线方向的两方向倾斜。

【技术特征摘要】
2011.11.30 JP 2011-2628381.一种形状测定装置，测定测定对象的形状，其特征在于其具有：照射部，对测定对象的测定区域照射测定光，前述测定对象具有反复地设置在周方向上的多个凹部和凸部；摄影部，取得前述测定区域的像；载台，载置前述测定对象；坐标算出部，在前述测定光是照射在前述测定区域时根据藉由摄影部所获得的像算出前述测定区域的位置；旋转移动部，使前述照射部与前述测定对象中的一者相对彼此而移动，使得前述测定区域的位置是在前述周方向上移动；以及相对移动部，使前述照射部与前述测定对象在前述凸部中的一者的棱线方向上相对移动，其中，前述照射部照射前述测定光于一方向上，使得藉由前述测定光被形成于前述测定对象上的光切断线相对于前述周方向及前述凸部中的前述一者的前述棱线方向的两方向倾斜。2.如权利要求1所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部与前述相对移动部配置为，是以将前述测定光从第1方向上照射前述测定区域的方式，设定前述照射部相对前述测定对象的相对位置；以及是以将前述测定区域中的前述像从前述凸部的棱线方向对应的第2方向上取得的方式，设定前述摄影部相对前述测定对象的相对位置，其中，前述第2方向是测定部位的凸部或凹部在从前述第2部观看时不被相邻的凸部遮隐的方向。3.如权利要求2所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部配置为是以使被照射前述测定光的前述测定区域的位置移动于与周方向对应的第3方向的方式使前述照射部与前述测定对象中的一者相对彼此而移动；以及前述相对移动部配置为是以使移动于与前述凸部的棱线方向对应的第4方向的方式使前述照射部与前述测定对象中的一者相对彼此而移动。4.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部与前述相对移动部中的一者，将前述载台与前述摄影部的相对位置设定成，在前述测定光投影在包含前述凸部的多个棱线的包络面上时，使得在前述测定区域及其附近前述棱线及前述摄影部的前述第2方向不相交。5.如权利要求4所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部与前述相对移动部中的一者，将前述载台与前述照射部的相对位置设定成，使得前述第1方向是包含前述测定光的光束的前述测定区域的法线的方向。6.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述摄影部，是当因前述旋转移动部而产生的前述测定区域在前述第3方向上位移时生成摄影影像；并且前述坐标算出部，根据前述摄影影像测定多个前述凹凸形状。7.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其进一步具备：保持前述照射部与前述摄影部的保持部，其中，前述旋转移动部是使前述保持部与前述测定对象相对移动。8.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其进一步具备：配置为改变前述摄影部和前述照射部的倾斜角度的关节机构。9.如权利要求8所述的形状测定装置，其特征在于其进一步具备：配置为在垂直于前述关节机构的旋转方向的方向上旋转前述摄影部和前述照射部的旋转机构。10.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部是透过移动控制部控制；并且前述移动控制部配置为，根据前述旋转移动部的旋转角度控制于前述第4方向上前述移动部的移动量，其中较佳的是前述移动控制部是控制成，往前述第3方向的角度位移量当设1旋转为1且设往前述第4方向照射的前述测定光的前述测定区域的尺寸为1时，前述第4方向的移动量相对于前述第3方向的角度位移量的比值是大于1的值。11.如权利要求10所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述移动控制部配置为控制成使测定对象于前述第3方向相对旋转移动和使被照射前述测定光的位置于前述第3方向相对移动。12.如权利要求11所述的形状测定装置，其特征在于其进一步具备：速度控制部，是依据被照射前述测定光的前述测定对象的前述旋转移动的半径方向的位置，控制使前述测定对象相对旋转移动的移动速度。13.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其进一步具备：摄影部控制部，可依据被照射前述测定光的前述测定对象的前述旋转移动的半径方向的位置改变前述摄影部的摄影间隔。14.如权利要求11所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部配置为使前述测定对象的中心轴与前述相对旋转移动的旋转轴一致地使前述测定对象旋转移动。15.如权利要求3所述的形状测定装置，其特征在于其中，前述旋转移动部具有配置为使...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口雅哉，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP