形状测量设备及其控制方法技术

提供了一种能够容易地检测出在测量目标的形状测量中出现异常的原因的形状测量设备及其控制方法。本发明专利技术涉及：位移检测设备，用于检测触点的位移；相对移动机构，用于使位移检测设备相对于测量目标相对地移动，以允许触点跟踪测量目标的待测表面；位置检测传感器，用于检测位移检测设备相对于测量目标的相对位置；相机，用于捕获接触器的图像，并输出接触器的图像；以及同步控制单元，用于在相对移动机构执行相对移动的同时，允许彼此同步并重复地执行三个动作，该三个动作包括由位置检测传感器检测相对位置、由位移检测设备检测位移、以及由相机捕获图像。及由相机捕获图像。及由相机捕获图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】形状测量设备及其控制方法


[0001]本公开的主题涉及一种通过使用触点来执行测量对象的形状测量的形状测量设备，以及用于控制该形状测量设备的方法。

技术介绍

[0002]已知一种表面形状测量设备(形状测量设备)，其测量工件(待测量的对象)的表面的表面形状，例如轮廓形状和表面粗糙度。当触点与工件表面接触时，在水平方向上相对地移动触点和工件，这种表面形状测量设备允许触点跟踪工件表面，同时使用位移检测器检测由触点摆动引起的位移，并基于从位移检测器输出的位移检测信号来测量工件的表面的表面形状(参见PTL 1)。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]PTL 1：日本专利申请公开No.2017
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161548

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]当通过使用表面形状测量设备测量工件的表面形状时，从位移检测器输出的位移检测信号中可能出现异常波形。在这种情况下，很难确定异常波形是由工件表面的实际形状引起的还是由外部环境因素引起的(例如，附着在工件表面的灰尘等)。
[0008]因此，可以考虑增大表面形状测量设备的测量力(将触点压在工件上的按压力)，使得测量结果受附着在工件表面的异物的影响较小。然而，增加测量力可以导致工件变形或在工件表面上产生划痕。
[0009]鉴于这种情况而做出的本公开主题的目的是提供一种能够容易地检测测量对象的形状测量异常的原因的形状测量设备及其控制方法。
[0010]问题的解决方案
[0011]一种用于实现本公开主题的目的的形状测量设备是一种用于通过使用与测量对象接触的触点进行测量对象的形状测量的形状测量设备，包括：位移检测器，被配置为检测触点的位移；相对移动机构，被配置为使位移检测器相对于测量对象相对地移动，并允许触点跟踪测量对象的待测表面；位置检测传感器，被配置为检测位移检测器相对于测量对象的相对位置；相机，被配置为对触点进行成像，并输出触点的捕获图像；以及同步控制器，被配置为在所述相对移动机构正在执行相对移动的同时，一起同步地重复执行三个动作，所述动作包括由所述位置检测传感器对所述相对位置的检测、由所述位移检测器对所述位移的检测、以及由所述相机进行的成像。
[0012]根据形状测量设备，一起同步地重复执行该三个动作，从而允许操作者相对于位移检测器的每个相对位置验证在与相对位置同步的定时处获得的捕获图像。也就是说，操作者可以验证与任何相对位置相对应的捕获图像。
[0013]在根据本公开主题的另一方面的形状测量设备中，同步控制器将用于使三个动作同步的同步信号输出到位置检测传感器、位移检测器和相机。因此，上述三个动作可以一起同步地重复执行。
[0014]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括存储控制器，存储控制器被配置为：在每次一起同步地执行该三个动作时，以相关联的方式将由位置检测传感器检测到的相对位置、由位移检测器检测到的触点的位移、以及由相机拍摄的捕获图像存储在存储单元中。因此，对于位移检测器的每个相对位置，操作者可以验证在与相对位置同步的定时处获得的捕获图像。
[0015]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括：信号发生器，被配置为生成指示所述触点在每个相对位置处的位移的位移检测信号；显示控制器，被配置为使监视器显示由所述信号发生器生成的所述位移检测信号；以及操作单元，被配置为接受指定监视器上显示的位移检测信号中的任意指定位置的指定操作，其中，显示控制器从存储单元获得与对操作单元的指定操作所指定的指定位置相对应的捕获图像，并使监视器显示该捕获图像。因此，操作者可以验证与期望的指定位置相对应的捕获图像。
[0016]在根据本公开主题的另一方面的形状测量设备中，在每次改变指定位置时，显示控制器重复地执行以下操作：从存储单元获得捕获图像，并将该捕获图像显示在监视器上。因此，操作者可以验证与期望的指定位置相对应的捕获图像。当位移检测信号中出现异常波形时，可以对该出现之前和之后拍摄的捕获图像进行验证，这可以容易地检测异常波形的原因。
[0017]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括低通滤波器，低通滤波器被配置为对由信号发生器生成的位移检测信号应用低通滤波，其中，显示控制器具有用于使显示器显示低通滤波之前和之后的位移检测信号的叠加显示模式。因此，可以从形状测量的测量结果中高度准确地去除由诸如异物之类的外部环境因素引起的错误形状，这可以进一步改进测量结果的可靠性和准确性。
[0018]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括：信号发生器，被配置为生成指示所述触点在每个相对位置处的位移的位移检测信号；异常波形检测器，被配置为从信号发生器所生成的位移检测信号中检测位移检测信号的波形异常的异常波形；以及第一异常确定单元，被配置为基于在所述存储单元中并与第一范围相对应的捕获图像，来确定形状测量中存在或不存在异常，所述第一范围被假定为由所述异常波形检测器检测到所述异常波形的相对位置的范围。因此，可以自动确定形状测量中存在或不存在异常。
[0019]在根据本公开主题的另一方面的形状测量设备中，第一异常确定单元基于捕获图像中存在或不存在异物的图像来确定形状测量中存在或不存在异常。因此，可以自动确定形状测量中存在或不存在异常。
[0020]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括再测量控制器，再测量控制器被配置为执行驱动相对移动机构并通过触点对待测表面进行再跟踪的再测量，其中，在每次第一异常确定单元确定存在异常时，再测量控制器执行再测量，并且信号发生器生成位移检测信号，并且异常波形检测器检测异常波形，并且第一异常确定单元确定形状测量中存在或不存在异常。因此，在形状测量中出现异常的情况下，可以执行再测量，这可以更准确地确定异常是由待测表面的实际形状引起的，还是由外部环境因素(异物等)引起的。
[0021]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括通知单元，通知单元被配置为：当再测量的次数超过预定的特定次数时，发出关于警告信息的通知。因此，操作者可以识别异常的出现，并迅速地执行对异常的出现因素的验证。
[0022]在根据本公开主题的另一方面的形状测量设备中，存储控制器在存储单元的缓冲存储器中临时存储包括由位置检测传感器检测到的相对位置、由位移检测器检测到的触点的位移、以及由相机拍摄的捕获图像在内的数据，并且在存储单元的数据存储中存储缓冲存储器中临时存储的数据中被第一异常确定单元确定为异常的数据。
[0023]根据本公开主题的另一方面的形状测量设备还包括第二异常确定单元，第二异常确定单元被配置为：在存储单元中存储的每个捕获图像中，确定形状测量中存在或不存在异常。因此，可以自动确定形状测量中存在或不存在异常。
[0024]在根据本公开主题的另一方面的形状测量设备中，第二异常确定单元针对存储在存储单元中的每个捕获图像，基于在捕获图像中存在或不存在异物的图像，来确定形状测量中存在或不存在异常。因此，可以自动确定形状测量中存在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通过使用触点对测量对象进行形状测量的形状测量设备，所述触点与所述测量对象接触，所述形状测量设备包括：位移检测器，被配置为检测所述触点的位移；相对移动机构，被配置为使所述位移检测器相对于所述测量对象相对地移动，并允许所述触点跟踪所述测量对象的待测表面；位置检测传感器，被配置为检测所述位移检测器相对于所述测量对象的相对位置；相机，被配置为对所述触点进行成像，并输出所述触点的捕获图像；以及同步控制器，被配置为在所述相对移动机构正在执行相对移动的同时，一起同步地重复执行三个动作，所述动作包括由所述位置检测传感器对所述相对位置的检测、由所述位移检测器对所述位移的检测、以及由所述相机进行的成像。2.根据权利要求1所述的形状测量设备，其中，所述同步控制器向所述位置检测传感器、所述位移检测器和所述相机输出用于使所述三个动作同步的同步信号。3.根据权利要求1或2所述的形状测量设备，还包括存储控制器，所述存储控制器被配置为：在每次所述三个动作被一起同步地执行时，以相关联的方式将由所述位置检测传感器检测到的所述相对位置、由所述位移检测器检测到的所述触点的位移、以及由所述相机拍摄的所述捕获图像存储在存储单元中。4.根据权利要求3所述的形状测量设备，还包括：信号发生器，被配置为生成指示所述触点在每个相对位置处的位移的位移检测信号；显示控制器，被配置为使监视器显示由所述信号发生器生成的所述位移检测信号；以及操作单元，被配置为接受指定所述监视器上显示的所述位移检测信号中的任意指定位置的指定操作，其中，所述显示控制器从所述存储单元获得所述捕获图像，所述捕获图像与通过对所述操作单元的所述指定操作而指定的指定位置相对应，并且所述显示控制器使所述监视器显示所述捕获图像。5.根据权利要求4所述的形状测量设备，其中，在每次改变所述指定位置时，所述显示控制器重复地执行以下操作：从所述存储单元获得所述捕获图像；以及在所述监视器上显示所述捕获图像。6.根据权利要求4或5所述的形状测量设备，还包括低通滤波器，所述低通滤波器被配置为对由所述信号发生器生成的所述位移检测信号应用低通滤波，其中，所述显示控制器具有叠加显示模式，用于使所述监视器显示所述低通滤波之前和之后的所述位移检测信号。7.根据权利要求3至6中任一项所述的形状测量设备，还包括：信号发生器，被配置为生成指示所述触点在每个相对位置处的位移的位移检测信号；异常波形检测器，被配置为从所述信号发生器所生成的所述位移检测信号中检测所述位移检测信号的波形异常的异常波形；以及第一异常确定单元，被配置为基于在所述存储单元中并与第一范围相对应的所述捕获图像，来确定所述形状测量中存在或不存在异常，所述第一范围被假定为由所述异常波形检测器检测到所述异常波形的相对位置的范围。
8.根据权利要求7所述的形状测量设备，其中，所述第一异常确定单元基于所述捕获图像中存在或不存在异物的图像，来确定所述形状测量中存在或不存在异常。9.根据权利要求7或8所述的形状测量设备，还包括：再测量控制器，被配置为执行再测量，所述再测量驱动所述相对移动机构并通过所述触点对所述待测表面进行再跟踪，其中，在每次所述第一异常确定单元确定存在异常时，所述再测量控制器执行所述再测量，并且所述信号发生器生成所述位移检测信号，并且所述异常波形检测器检测所述异常波形，并且所述第一异常确定单元确定所述形状测量中存在或不存在异常。10.根据权利要求9所述的形状测量设...

【专利技术属性】
技术研发人员：增田光，森井秀树，
申请(专利权)人：株式会社东京精密，
类型：发明
国别省市：