三维测量机以及三维测量方法技术

提供一种三维测量机以及三维测量方法。三维测量机(1)具有：载置部(5)，其用于载置工件(W)；拱状的框架(7)，其跨越载置部(5)；滑块(8)，其能够沿着框架(7)移动；以及探头(9)，其被滑块(8)支承且朝向载置部(5)。载置部(5)和框架(7)能够通过转子(3)来相对地旋转，载置部(5)能够通过XY移动机构(6)向沿着载置部(5)的表面的方向移动。

Three-Dimensional Measuring Machine and Three-Dimensional Measuring Method

A three-dimensional measuring machine and a three-dimensional measuring method are provided. The three-dimensional measuring machine (1) has: a mounting part (5), which is used to mount a workpiece (W); an arch frame (7), which spans the mounting part (5); a slider (8), which can move along the frame (7); and a probe (9), which is supported by a slider (8) and directed towards the mounting part (5). The mounting part (5) and the frame (7) can rotate relatively through the rotor (3), and the mounting part (5) can move along the surface of the mounting part (5) through the XY moving mechanism (6).

【技术实现步骤摘要】
三维测量机以及三维测量方法
本专利技术涉及三维测量机以及三维测量方法。
技术介绍
为了测量工件的立体形状，使用了三维测量机。三维测量机例如具有用于载置工件的载置部、与工件的表面接触的接触式探头以及使载置部和探头在X轴、Y轴、Z轴三个轴方向上进行相对移动的相对移动机构(参照文献1：日本特开2011-107058号公报)。相对移动机构例如具有能够相对于载置部向Y轴方向移动的门型框架、能够沿着该门型框架的水平梁向X轴方向移动的滑块以及能够在该滑块上向Z轴方向移动的升降头，探头被安装于升降头。作为三维测量机，取代如上所述的接触式的探头，还使用了一种利用激光束以不接触工件的方式进行测量的非接触式的激光探头(参照文献2：日本特开2008-209420号公报)。在这种三维测量机中，预先将针对工件的测量动作进行编程，通过自动执行该程序来提高作业性。在以往的三维测量机中，有时需要进行以下操作：根据工件的形状或者测量部位来变更探头的安装状态。例如，在测量背光的部分、测量孔的内侧时，需要改变探头的朝向。当存在这种探头的朝向改变操作时，需要进行该朝向下的三维测量机与探头的轴对准(qualification)，无法避免作业效率的降低。为了避免由探头的朝向改变导致的作业效率的降低，在测量的准备阶段，根据工件形状来研究测量步骤，设定能够使朝向改变动作的次数最少的最佳的测量步骤，编程为执行该测量步骤的宏。但是，依然需要按工件形状进行测量步骤的研究甚至宏制作等繁杂的作业，期望改善工件的形状测量中的整体的作业效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不需要预先对测量动作进行编程的三维测量机以及提供一种使三维测量机的使用便利性提高的、即使是不具有特别的技能的作业人员也能够用一个按钮简单地进行测量的三维测量机，因此提供一种不需要进行测量时的探头的朝向改变操作的三维测量方法。本专利技术的三维测量机具有：载置部，其用于载置工件；拱状的框架，其跨越所述载置部；滑块，其能够沿着所述框架移动；以及探头，其被所述滑块支承且朝向所述载置部。在本专利技术中，框架和载置部能够被同一基座支承。载置部的表面通常水平地配置。框架是垂直地配置拱状的基准面(包括圆弧及其曲率中心的虚拟的面)即可，但也可以倾斜地配置该拱状的基准面。框架既可以将两个端部固定于基座，也可以仅将一个端部固定于基座。在本专利技术中，使滑块沿着框架移动，由此探头也沿着框架移动。移动的探头由于框架的拱状而始终朝向框架的内侧(曲率中心区域)的载置部。例如，当探头处于框架的一个端部时，设为探头朝向载置部上的工件的一个侧面。当使探头沿着框架移动时，探头一边移动一边改变朝向，经过朝向工件的上表面的状态后到达朝向工件的相反一侧的侧面的状态。因而，在本专利技术的三维测量机中，作业人员不进行探头的朝向改变操作就能够检测工件的不同的表面。在本专利技术的三维测量机中，优选的是，所述载置部和所述框架能够相对地旋转。在本专利技术中，如果例如载置部和框架被同一基座支承，则能够设为将载置部固定于基座并使框架旋转的结构。或者，也可以设为将框架固定于基座并使载置部旋转的结构。这些旋转轴线能够设为例如垂直方向(Z轴方向)。或者，也可以将旋转轴线设为沿着框架的拱状的方向(例如穿过拱形状的顶点和曲率中心的轴线)。在本专利技术中，能够遍及工件的整周地重复得到使探头沿着框架移动所获得的工件的检测结果(从一个侧面到相反一侧的侧面)，能够检测工件的整个表面。在本专利技术的三维测量机中，优选的是，所述载置部能够向沿着所述载置部的表面的方向移动。在本专利技术中，优选的是，沿着载置部的表面的方向通常是水平方向，能够沿着X轴方向和Y轴方向中的一个方向或者任一方向移动。在本专利技术中，在被载置于载置部的工件的一部分脱离沿着框架移动的探头的可检测范围的情况下，通过使工件在载置部上移动，能够进入探头的可检测范围。在本专利技术的三维测量机中，优选的是，所述探头是能够以非接触的方式检测所述工件的表面的非接触式探头。在本专利技术中，作为非接触式探头，能够利用光学式探头，其中优选射出激光束的激光扫描探头。在本专利技术中，能够以非接触的方式检测工件的表面，因此即使是沿着框架移动的探头也能够可靠地检测工件的表面。本专利技术的三维测量方法中，利用上述的本专利技术的三维测量机从能够用所述三维测量机检测的所有方向检测所述工件的表面，接着，从检测出的所有数据中选择需要的数据。在本专利技术中，将从能够用三维测量机检测的所有方向检测的检测动作预先登记到程序中。此时，预先设定检测动作中的数据间距、测量间距。然后，在检测工件的表面时执行该程序。在所有的检测动作结束后，基于需要的检测方向或者检测部位选择符合的检测数据，由此能够获得期望的检测数据。如上所述，在本专利技术的三维测量机中，不需要改变探头的朝向，因此能够统一执行从所有方向检测的检测动作。在本专利技术中，首先预先检测所有的数据，之后选择期望的检测数据，因此能够始终使用相同的程序(依赖于三维测量机的结构)。因而，不需要预先对测量动作进行编程，即使是不熟悉程序编辑的人也能够采用利用了三维测量机的形状测量。根据本专利技术，能够提供一种不需要进行探头的朝向改变操作的三维测量机。另外，能够提供一种不需要预先对测量动作进行编程的三维测量方法。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的立体图。图2是表示所述第一实施方式的激光扫描探头的示意图。图3是表示所述第一实施方式中的测量动作的侧视图。图4是表示所述第一实施方式中的环绕动作的俯视图。图5是表示所述第一实施方式中的测量动作的去路开始状态的侧视图。图6是表示所述第一实施方式中的测量动作的去路途中状态的侧视图。图7是表示所述第一实施方式中的测量动作的去路结束状态的侧视图。图8是表示所述第一实施方式中的测量动作的归路开始状态的侧视图。图9是表示所述第一实施方式中的测量动作的归路途中状态的侧视图。图10是表示所述第一实施方式中的测量动作的归路结束状态的侧视图。图11是表示本专利技术的第二实施方式的立体图。具体实施方式〔第一实施方式〕在图1至图10中示出本专利技术的第一实施方式。在图1中，三维测量机1在基座2的上表面具有圆筒状的转子3。转子3以能够绕垂直的Z轴方向的中心轴线旋转的方式被支承，利用未图示的驱动机构等对转子3进行旋转驱动，从而转子3能够向任意的旋转角度位置移动。在转子3的内侧设置有载置工件W的载置部5。载置部5被XY移动机构6支承，XY移动机构6穿过转子3的底面的开口而被基座2支承。载置部5能够通过XY移动机构6向水平的X轴方向和Y轴方向移动，甚至能够向基于X轴和Y轴的协作的任意方向移动。在转子3的上侧设置有跨越载置部5的拱状的框架7。在框架7上设置有能够沿着框架7移动的滑块8。在滑块8中设置有未图示的驱动机构，该滑块8能够向框架7的任意位置移动。进行激光扫描的非接触式的探头9被滑块8支承。探头9朝向被载置于载置部5的工件W，能够随着滑块8的移动而向框架7的任意位置移动。在图2中，探头9使激光束L以规定的扫描间距PL遍及规定的幅度地进行扫描。而且，探头9能够通过检测来自工件W的反射光来测量工件W的轮廓形状。例如，在框架7如图1那样沿Y轴方向延伸的状态下，激光束L沿X轴方向扩散，能够测量工件W的X轴方向上的形状。如果设为使转子3旋转来使框架7沿X轴方向延伸的状态，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维测量机，其特征在于，具有：载置部，其用于载置工件；拱状的框架，其跨越所述载置部；滑块，其能够沿着所述框架移动；以及探头，其被所述滑块支承且朝向所述载置部。

【技术特征摘要】
2017.05.12 JP 2017-0955621.一种三维测量机，其特征在于，具有：载置部，其用于载置工件；拱状的框架，其跨越所述载置部；滑块，其能够沿着所述框架移动；以及探头，其被所述滑块支承且朝向所述载置部。2.根据权利要求1所述的三维测量机，其特征在于，所述载置部和所述框架能够相对地旋转。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本英贵，根本贤太郎，岩本正，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本,JP