表面纹理测量设备的控制方法技术

提供了一种表面纹理测量设备的控制方法，该表面纹理测量设备配备有无法检测边缘部分以自动进行边缘检测并自动设置工件坐标系的探测器。因此，可以减少在设置坐标系时各个操作者的差异，并且提高坐标系设置的可作业性。利用探测器(260)沿预设的预备测量路径(PL)扫描待测面(Sw)。在发生当待测面(Sw)超出探测器(260)的追踪范围时引起的检测错误的情况下，将紧接在检测错误发生之前的测量值临时登记为临时边缘点。在沿着预备测量路径进行预定距离的后续扫描期间检测错误继续的情况下，将临时登记的临时边缘点设置为边缘点。

Control Method of Surface Texture Measurement Equipment

A control method of a surface texture measuring device is provided. The surface texture measuring device is equipped with a detector which can not detect the edge part to automatically detect the edge and set the coordinate system of the workpiece. Therefore, it can reduce the difference of each operator when setting the coordinate system, and improve the operability of setting the coordinate system. The detector (260) is used to scan the surface to be measured (Sw) along the preset preparatory measurement path (PL). When a detection error occurs when the surface to be measured (Sw) exceeds the tracking range of the detector (260), the measured value immediately before the detection error occurs is temporarily registered as a temporary edge point. The temporary registered edge point is set as the edge point when the detection error continues during the subsequent scan of a predetermined distance along the preparatory measurement path.

【技术实现步骤摘要】
表面纹理测量设备的控制方法
本专利技术涉及一种表面纹理测量设备的控制方法。本专利技术涉及一种例如通过扫描工件(待测物体)的表面来测量该待测物体的表面的形状和表面粗糙度等的表面纹理测量设备的控制方法。更具体地，本专利技术涉及表面纹理测量设备的边缘检测功能，并且进一步涉及基于边缘检测功能的工件识别功能(工件坐标系设置功能)。
技术介绍
作为用于检测工件的传感器，例如存在接触式探测器。这些传感器各自沿着工件的法线方向接近待测物体的表面，并检测工件表面在法线上的位置(坐标)。在本说明书中，用于将工件检测为“点”的这种传感器(探测器)被称为点传感器。通过利用点传感器扫描工件的表面，详细地获取到扫描线上的工件的表面的形状、粗糙度和不平度等。为了通过形状测量设备来测量工件，需要将传感器设置在测量开始点处。可以由操作者在视觉上手动地将传感器设置在测量开始点处，但是这引起如下问题：测量开始点根据各个操作者和每次测量而发生改变。由于这个原因，使用一些方法将传感器定位在测量开始点处。作为第一种方法，形状测量设备配备有图像传感器。在这种情况下，通过进行工件的图像测量，图像传感预备获取到工件的图像。通过图像识别技术来识别工件的形状，并自动设置工件坐标系。然后，在工件的图像中自动识别测量开始点，并且将点传感器移动到测量开始点以开始测量。因此，进行操作者所期望的测量，并获取到期望的测量结果。然而，需要相当大的成本来配备具有图像传感器和图像识别功能的形状测量设备。作为第二种方法，形状测量设备利用点传感器来预备测量工件，并自动设置工件坐标系(例如，JP4041372B和JP4359485B)。例如，在图1中，假设期望通过扫描测量来测量工件W的表面纹理(表面的粗糙度和不平度)。进一步假设将在扫描测量中要扫描的测量线ML预设在测量部件程序中。在这种情况下，在测量部件程序中，基于例如工件的设计CAD数据来定义工件坐标系，并且在工件坐标系中指定测量线ML。在图1中，前侧的第一边缘Ed1是工件坐标系的Xw轴，并且与第一边缘Ed1(Xw轴)相交的第二边缘Ed2是工件坐标系的Yw轴。Xw轴和Yw轴的交点是工件坐标系的原点Ow。在工件坐标系中设置测量开始点、测量线ML(或点传感器的行进方向)和测量结束点等。(为了便于表达，图1示出边缘相对于坐标轴略微偏移。)为了进行实际测量，每次将工件W放置在形状测量设备上时，操作者都可以在视觉上手动地设置工件坐标系，而形状测量设备自动识别工件的边缘并自动设置工件坐标系。例如，在JP4041372B和JP4359485B中，为了预备检测边缘部分，如图2所示，点传感器在与边缘相交的方向上扫描若干次。在图2的示例中，点传感器在与前侧的第一边缘Ed1相交的方向上扫描四次(PL11至PL14)，并且在与第二边缘相交的方向上进一步扫描四次(PL15至PL18)。在沿预备测量线PL11至PL14的扫描期间，存在测量值突然变化的点。在假设这些变化点是CP11至CP14的情况下，直线SL1由连接变化点CP11至CP14的线来限定。同样，在沿预备测量线PL15至PL18的扫描期间，存在测量值突然变化的点。在假设这些变化点是CP15至CP18的情况下，直线SL2由连接变化点CP15至CP18的线来限定。通过计算直线SL1和直线SL2的交点，获取工件坐标系的原点Ow。然后，直线SL1是工件坐标系的Xw轴，并且直线SL2是工件坐标系的Yw轴。与Xw轴和Yw轴正交的方向是Zw轴。(为了便于表达，图2示出边缘相对于坐标轴略微偏移。)以这种方式，形状测量设备自动进行工件的预备测量并设置工件坐标系，因此可以测量由测量部件程序指定的待测部分(例如，测量线ML)。注意，如JP4041372B和JP4359485B中公开的探测器难以检测边缘。对“检测值”(测量值)进行包括多个步骤的形状分析，以检测诸如边缘等的特征部分(JP4041372B和JP4359485B)。
技术实现思路
作为点传感器，例如存在彩色点传感器(CPS)。(彩色点传感器有时被称为共焦显微镜。)CPS使用测量光来调整焦点，并且具有极高波长级的分辨率。此外，由于CPS是非接触式传感器，因此测量压力为零，并且待测物体的刚性无关紧要。CPS是具有许多优点的卓越的点传感器，但是存在测量轴仅为1个并且测量范围极短的问题。例如，在使用CPS来检测边缘的情况下，CPS在跨过边缘的时刻超过其范围，并且发生检测错误。因此，配备有CPS的形状测量设备不能自动检测工件的边缘，因此不能利用简单的操作来自动设置工件坐标系。操作者没有选择，而只能每次使用例如夹具来将工件放置在相同位置，或者在视觉上手动地设置工件坐标系。然而，任一选择都需要很长时间，并且测量结果会改变。除了CPS之外，仅具有一个测量轴和极短测量范围的接触式或非接触式探测器具有不能进行边缘检测的共同问题。在非接触式传感器的情况下，如果传感器具有足够长的测量范围，则存在用于光学传感器、静电电容传感器和磁传感器等的各种检测方法。各种检测方法具有其特征，并且一些材料或表面纹理不适合于每种方法。因此，不能检测工件的边缘部分，并且可能发生错误。本专利技术的目的是提供一种表面纹理测量设备的控制方法，该表面纹理测量设备配备有无法检测边缘部分以自动进行边缘检测并自动设置工件坐标系的探测器。因此，可以减少各个操作者在设置坐标系时的差异，并且可以提高坐标系设置的可作业性。根据本专利技术实施例的表面纹理测量设备的控制方法是一种表面纹理测量设备的控制方法，所述表面纹理测量设备用于利用接触式或非接触式的探测器来扫描待测物体的表面并测量所述待测物体的表面的形状，所述控制方法包括：利用所述探测器沿预设的预备测量路径来扫描所述待测物体的表面；在发生所述探测器的检测错误的情况下，将紧接在发生所述检测错误之前的测量值临时登记为临时边缘点；以及在沿着所述预备测量路径进行预定距离的后续扫描期间所述检测错误继续发生的情况下，将临时登记的临时边缘点设置为边缘点。在本专利技术的实施例中，优选地，所述预备测量路径被设置成在机器坐标系中从虚拟设置的虚拟待测物体的虚拟待测面延伸，并且在跨越虚拟边缘之后进一步直线延伸。根据本专利技术实施例的表面纹理测量设备的控制方法是一种表面纹理测量设备的控制方法，所述表面纹理测量设备用于利用接触式或非接触式的探测器扫描待测物体的表面并测量所述待测物体的表面的形状，所述控制方法包括：将预备测量路径预设成从所述待测物体外侧朝向所述待测物体延伸；在所述探测器在所述待测物体外侧沿着所述预备测量路径扫描期间输出检测错误；在所述探测器到达所述待测物体的边缘的情况下获取测量值；以及将由于所述检测错误而不能获取到测量值的状态改变为能够获取到测量值的状态的点设置为边缘点。在本专利技术的一个实施例中，优选地，所述探测器是彩色点传感器。附图说明图1是示意性示出对待测物体进行扫描测量的图；图2是示意性示出对待测物体进行预备测量的图；图3是示意性示出表面纹理测量设备的图；图4是示意性示出利用彩色点传感器来扫描待测物体的表面的图；图5是示意性示出利用彩色点传感器来扫描待测物体的表面的图；图6是主机计算机的功能框图；图7是用于说明原点设置方法的流程图；图8是用于说明预备测量路径的设置的图；图9是用于说明预备测量路径的设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面纹理测量设备的控制方法，所述表面纹理测量设备用于利用接触式或非接触式的探测器来扫描待测物体的表面并测量所述待测物体的表面的形状，所述控制方法包括：利用所述探测器沿预设的预备测量路径来扫描所述待测物体的表面；在发生所述探测器的检测错误的情况下，将紧接在发生所述检测错误之前的测量值临时登记为临时边缘点；以及在沿着所述预备测量路径进行预定距离的后续扫描期间所述检测错误继续发生的情况下，将临时登记的临时边缘点设置为边缘点。

【技术特征摘要】
2017.09.05 JP 2017-1701531.一种表面纹理测量设备的控制方法，所述表面纹理测量设备用于利用接触式或非接触式的探测器来扫描待测物体的表面并测量所述待测物体的表面的形状，所述控制方法包括：利用所述探测器沿预设的预备测量路径来扫描所述待测物体的表面；在发生所述探测器的检测错误的情况下，将紧接在发生所述检测错误之前的测量值临时登记为临时边缘点；以及在沿着所述预备测量路径进行预定距离的后续扫描期间所述检测错误继续发生的情况下，将临时登记的临时边缘点设置为边缘点。2.根据权利要求1所述的表面纹理测量设备的控制方法，其中，所述预备测量路径被设置成...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野宏太郎，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本,JP