形状测量装置、加工装置及形状测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种形状测量装置、加工装置、及形状测量方法本发明专利技术的形状测量装置通过将3个位移计配设成一列而成的检测仪对测量对象物进行扫描，并且对测量对象物的表面形状进行测量，该形状测量装置具备：间隙计算机构，根据3个位移计中的位于中间的位移计所测定的测定值和其他位移计所测定的测定值之差求出间隙数据；插值机构，求出间隙数据的平均值及标准偏差，并反复执行插值处理直至标准偏差的变化率成为预先设定的值以下，在插值处理中，用平均值对间隙数据中对根据标准偏差而设定的范围之外的值进行插值；形状计算机构，根据已执行插值处理后的间隙数据计算出测量对象物的表面形状。

【技术实现步骤摘要】
本申请主张基于2015年2月26日在日本申请的日本专利申请2015-036783号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本专利技术涉及一种形状测量装置、加工装置及形状测量方法。
技术介绍
已知有一种直线度测定方法，其利用3个位移计并通过逐次三点法求出测量对象物的表面形状，并对直线度进行测定(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2003-254747号公报在上述直线度测定方法中，若在测量对象物的表面存在例如垃圾或油等异物或伤痕等，则由位移计测定的测定值会大幅变动，有时会导致难以精确地求出测量对象物的表面形状。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种形状测量装置，该形状测量装置能够减少存在于表面的异物等的影响从而能够精确地对测量对象物的表面形状进行测量。根据本专利技术的一种实施方式提供一种形状测量装置，其通过将3个位移计配设成一列而成的检测仪对测量对象物进行扫描，并且对所述测量对象物的表面形状进行测量，该形状测量装置具备：间隙计算机构，根据所述3个位移计中的位于中间的位移计所测定的测定值和其他位移计所测定的测定值之差求出间隙数据；插值机构，求出所述间隙数据的平均值及标准偏差，并反复执行插值处理直至所述标准偏差的变化率成为预先设定的值以下，在所述插值处理中，用所述平均值对所述间隙数据中的根据所述标准偏差而设定的范围外的值
进行插值；及形状计算机构，根据已执行所述插值处理后的间隙数据计算出所述测量对象物的表面形状。根据本专利技术的实施方式，能够提供一种形状测量装置，该形状测量装置能够减少存在于表面的异物等的影响从而能够精确地对测量对象物的表面形状进行测量。附图说明图1为对实施方式中的加工装置进行例示的图。图2为对实施方式中的形状测量装置的结构进行例示的图。图3为对实施方式中的传感器头的结构进行例示的图。图4(A)及图4(B)为用于说明实施方式中的形状测量的图。图5为对实施方式中的形状测量处理的流程进行例示的图。图6为对实施方式中的传感器数据进行例示的图。图7为对实施方式中的间隙数据进行例示的图。图8为对实施方式中的插值处理的流程进行例示的图。图9为对实施方式中的插值处理前的间隙数据进行例示的图。图10(A)及图10(B)为用于说明实施方式中的间隙数据的插值处理的图。图11为对在实施方式中执行1次插值处理后的间隙数据进行例示的图。图12为对在实施方式中反复执行插值处理后的间隙数据进行例示的图。图13(A)及图13(B)为用于说明实施方式中的间隙数据的插值处理的图。图14为对实施方式中的执行插值处理后的间隙数据进行例示的图。图15为对实施方式中的表面形状测量结果进行例示的图。图16为对物体的表面不存在异物时的表面形状测量结果进行例示的图。图17为对未执行插值处理时的表面形状测量结果进行例示的图。图中：12-物体(测量对象物)，20-控制装置，23-间隙数据计算部(间隙计算机构)，25-插值处理部(插值机构)，27-形状计算部(形状计算机构)，30-传感器头(检测仪)，31a-第1位移传感器(位移计)，31b-第2位移传感器(位移计)，31c-第3位移传感器(位移计)，40-显示装置(显
示机构)，100-形状测量装置，200-加工装置。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行说明。在各附图中，有时对结构相同的部分标注相同的符号，并省略重复说明。(加工装置的结构)图1为对本实施方式所涉及的搭载有形状测量装置的加工装置200的结构进行例示的图。如图1所示，加工装置200具有：可移动工作台10、工作台引导机构11、砂轮头15、砂轮16、导轨18、控制装置20、显示装置40。另外，在附图中，X方向为可移动工作台10的移动方向、Y方向为与X方向正交的砂轮头15的移动方向、Z方向为与X方向及Y方向正交的高度方向。可移动工作台10设置成通过工作台引导机构11能够沿X方向移动，且可移动工作台10上载置有作为加工对象及测量对象的物体12。工作台引导机构11使可移动工作台10沿X方向移动在砂轮头15的下端部设有砂轮16，并且以能够沿Y方向移动且能够沿Z方向升降的方式设置在导轨18。导轨18使砂轮头15沿Y方向及Z方向移动。砂轮16为圆柱状，该砂轮16旋转自如地设置在砂轮头15的下端部且其中心轴与Y方向平行。砂轮16与砂轮头15一同沿Y方向及Z方向移动，并进行旋转而对物体12的表面进行磨削。控制装置20控制加工装置200的各部，以便控制可移动工作台10及砂轮头15的位置并且使砂轮16旋转，从而磨削物体12的表面。显示装置40为显示机构的一例，例如为液晶显示器等。显示装置40被控制装置20控制，并显示例如物体12的加工条件等。(形状测量装置的结构)图2为对搭载于加工装置200的形状测量装置100的结构进行例示的图。如图2所示，形状测量装置100包括控制装置20、传感器头30、显示装置40。如上所述，控制装置20控制加工装置200的各部以磨削物体12的表面，并且根据从传感器头30的各个位移传感器31a、31b、31c输出的测定值来求
出物体12的表面形状。控制装置20具有传感器数据获取部21、间隙数据计算部23、插值处理部25、形状计算部27。控制装置20例如包括CPU、ROM、RAM等，并通过使CPU与RAM配合而执行储存于ROM的控制程序来实现各部的功能。传感器数据获取部21从设置在传感器头30的各个位移传感器31a、31b、31c获取传感器数据。间隙数据计算部23为间隙计算机构的一例，根据传感器数据获取部21所获取的传感器数据计算出间隙数据。插值处理部25为插值机构的一例，对由间隙数据计算部23计算出的间隙数据执行插值处理。形状计算部27为形状计算机构的一例，根据通过插值处理部25执行插值处理后的间隙数据来计算出物体12的表面形状。传感器头30为检测仪的一例，其具备第1位移传感器31a、第2位移传感器31b、第3位移传感器31c，而且该传感器头30设置在加工装置200的砂轮头15的下端。图3为对实施方式所涉及的传感器头30的结构进行例示的图如图3所示，传感器头30的第1位移传感器31a、第2位移传感器31b、第3位移传感器31c在X方向上配设成一列。第1位移传感器31a、第2位移传感器31b、第3位移传感器31c为位移计的一例，例如为激光位移计。第1位移传感器31a、第2位移传感器31b、第3位移传感器31c以其测定点在物体12的表面的与X方向平行的直线上等间隔排列的方式配设，并且分别测定各个位移传感器与物体12表面上的测定点之间的距离。若物体12搭载于可移动工作台10上并沿X方向移动，则传感器头30相对于物体12进行相对移动，各个位移传感器31a、31b、31c对物体12的表面进行扫描并输出测定值。显示装置40被控制装置20控制，并显示例如通过形状计算部27求出的表面形状的测量结果等。另外，本实施方式构成为，形状测量装置100与加工装置200共用控制装置20与显示装置40，但也可以分别在形状测量装置100与加工装置200设置控制装置与显示装置。并且，本实施方式构成为，可移动工作台10与物体12一同沿X方向移动，但也可以构成为传感器头30相对于物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形状测量装置，其通过将3个位移计配设成一列而成的检测仪对测量对象物进行扫描，并且对所述测量对象物的表面形状进行测量，所述形状测量装置的特征在于，具备：间隙计算机构，根据所述3个位移计中的位于中间的位移计所测定的测定值和其他位移计所测定的测定值之差求出间隙数据；插值机构，求出所述间隙数据的平均值及标准偏差，并反复执行插值处理直至所述标准偏差的变化率成为预先设定的值以下，在所述插值处理中，用所述平均值对所述间隙数据中的根据所述标准偏差而设定的范围之外的值进行插值；及形状计算机构，根据已执行所述插值处理后的间隙数据计算出所述测量对象物的表面形状。

【技术特征摘要】
2015.02.26 JP 2015-0367831.一种形状测量装置，其通过将3个位移计配设成一列而成的检测仪对测量对象物进行扫描，并且对所述测量对象物的表面形状进行测量，所述形状测量装置的特征在于，具备：间隙计算机构，根据所述3个位移计中的位于中间的位移计所测定的测定值和其他位移计所测定的测定值之差求出间隙数据；插值机构，求出所述间隙数据的平均值及标准偏差，并反复执行插值处理直至所述标准偏差的变化率成为预先设定的值以下，在所述插值处理中，用所述平均值对所述间隙数据中的根据所述标准偏差而设定的范围之外的值进行插值；及形状计算机构，根据已执行所述插值处理后的间隙数据计算出所述测量对象物的表面形状。2.根据权利要求1所述的形状测量装置，其特征在于，所述插值机构对已执行所述插值处理后的间隙数据中的包括用所述平均值进行插值后的插值数据的前后的数据在内的插值区域的值，利用所述插值区域的所述插值数据的前后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：高娜，市原浩一，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP