移动式表面形状测定装置制造方法及图纸

一种移动式表面形状测定装置，具有直线状导轨、可沿导轨移动地与导轨结合的工作台、可在导轨的垂直于长轴的横轴方向上移动地与工作台结合的载物台、固定在载物台上的非接触变位传感器、驱动工作台的第１驱动装置、检测非接触变位传感器的长轴坐标的第１坐标检测装置、驱动载物台的第２驱动装置、检测非接触变位传感器的横轴坐标的第２坐标检测装置、使用导轨的横轴方向挠曲来修正非接触变位传感器的横轴坐标的坐标修正装置、支持导轨的支持部件、和相对被测定表面定位支持部件的支持部件定位装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对扁平对象物的表面形状、特别是研磨平板的加工表面形状加以测定的移动式测定装置。现有技术使用于脆性材料的精密加工、GMR头的高精度曲面加工等中的研磨平板具有形成细微的螺旋槽的平坦或挠曲的加工表面。为了维持高的加工精度，需要将加工表面的整体形状、细微形状维持于适宜状态。为了将加工表面的整体形状、细微形状维持于适宜状态，需要正确测定加工表面的整体形状、细微形状。以往，研磨平板的加工表面形状的测定通过以下的装置实现。A、平面度、圆球度等加工表面的整体形状的测定a、间距规b、三维测定器c、比较仪、刻盘规B、槽形状等的加工表面的细微形状的测定a、表面粗糙度计b、扫描型电子显微镜以往的测定装置具有以下的问题。间距规由于为点的测定，漏过局部性变形的可能性较大。三维测定器、比较仪、刻盘规能够测定从研磨机上取下的研磨平板的加工表面形状，但不能测定安装于研磨机上的研磨平板的加工表面形状。表面粗糙度计不适用于Z方向(扁平对象物的厚度方向)的可测定范围未满1mm的球面的测定。扫描型电子显微镜由于测定的时间较长，不适于宽大表面的测定。间距规、三维测定器、表面粗糙度计、比较仪等的接触测定装置在研磨平板为锡等软质金属制的情况下，不能得到加工表面的正确测定、伤及加工表面的可能性较高。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种能够容易并正确地测定安装在研磨机上的研磨平板的加工表面的整体形状和细微形状的移动式测定装置。本专利技术的另一目的为提供一种能够容易并正确地测定搭载于装置上的扁平对象物的表面的整体形状和细微形状的移动式测定装置。本专利技术提供的移动式表面形状测定装置的特征为，具有直线状导轨，可沿导轨移动地与导轨结合的工作台，可在导轨的垂直于长轴的横轴方向上移动地与工作台结合的载物台，固定在载物台上的非接触变位传感器，驱动工作台的第1驱动装置，检测非接触变位传感器的长轴坐标的第1坐标检测装置，驱动载物台的第2驱动装置，检测非接触变位置传感器的横轴坐标的第2坐标检测装置，使用导轨的横轴方向挠曲来修正非接触变位传感器的横轴坐标的坐标修正装置，支持导轨的支持部件，和相对被测定表面定位支持部件的支持部件定位装置。通过将支持部件相对于被测定表面定位，将直线状导轨连接在支持部件上，将可沿直线状导轨移动的非接触式变位传感器向导轨的长轴方向的第1位置移动，测定非接触变位传感器与被测定表面之间的横轴方向距离，检测非接触变位传感器的第1位置的长轴坐标，检测非接触变位传感器的第2位置的横轴坐标，使用非接触变位传感器与被测定表面之间的横轴方向的距离、非接触变位传感器的第2位置的横轴坐标、根据导轨的横轴方向的挠曲修正非接触变位传感器的第2位置的横轴坐标的修正值来算出被测定表面的测定点的横轴坐标，并算出在非接触变位传感器的各种不同的第1位置上的被测定表面的测定点横轴坐标，可以容易并正确地测定被测定表面的整体形状与细微形状。通过使用支持部件定位装置，能够容易地使支持部件相对于被测定表面定位。通过将支持部件相对于被测定表面定位，将直线状导轨连接于支持部件上，能够在较小的重量负担下容易地使移动式表面形状测定装置相对于被测定表面定位。附图简述附图说明图1为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置的俯视图。图2为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置的侧视图。图3为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置具有的定位夹具的立体图。图4为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置具有的支持腿部的侧视图。图5为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置的数据处理部的框图。图6为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置的侧视图。图7为Z轴坐标Zn的计算程序的说明图。图8为本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置的数据处理的流程图。图9为特异点除去处理的说明图。图10为筛选处理的说明图。图11为顶点数据生成处理的说明图。图12为槽形状数据生成处理的说明图。图13为R数据生成处理的说明图。图14为ΔR数据生成处理的说明图。图15为倾斜修正处理的说明图。图16为示出测定数据的图表表示一例的视图。图17为示出测定数据的图表表示一例的视图。图18为示出测定数据的图表表示一例的视图。图19为示出测定数据的数值表示一例的视图。图20为研磨平板的剖面图。图21为检查支持腿的材料与导轨的直线度的关系用的测定装置的侧视图。图22为图21的局部放大图。图23为示出由测定得到的支持腿的材料与导轨的直线度的关系的视图。图24为比较各种支持腿用材料的物理特性的视图。实施专利技术的较佳实施例如图1～图4所示，本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置20由氧化铝陶瓷、碳化硅等每单位质量的纵弹性系数大的材料构成的、具有中空断面的直线状导轨1。导轨1的两端由一对支柱10支持。导轨1与一对支柱10装配成一体。X轴工作台4可沿导轨1在导轨1的长轴X方向上移动地与导轨1结合。X轴工作台4通过空气轴承41由导轨1支持。X轴工作台4由X轴电机42驱动。在移动式表面形状测定装置20非工作时，X轴工作台4在导轨1的一端附近的原点位置。Z轴载物台3可在垂直于X轴的Z轴方向移动地与X轴工作台4结合。Z轴载物台3由Z轴电机5驱动。在移动式表面形状测定装置20非工作时，Z轴载物台3在X轴附近的原点位置。静电容量传感器、涡电流传感器、纤维(金属丝)传感器、激光传感器等非接触式变位传感器9固定于Z轴载物台3上。最好为测定点直径小、测定精度高的激光传感器。检测非接触式变位传感器9的X轴坐标的X轴线性标尺2安装在导轨1上。检测非接触式变位传感器9的Z轴坐标的Z轴线性标尺32安装在X轴工作台4上。一对支柱10由一对装卸用夹具15可装卸地固定在一对支持台11上。多个支持腿12与支持台11螺纹连接。手柄17固定在支持腿12上。螺母18与支持腿12螺纹连接。在一对支持台11之间设置有与导轨1平行延伸的标尺14。一对支持台11与标尺14组装成一体。一对定位夹具13可在标尺14的长轴方向移动地与标尺14固定结合。定位夹具13具有与标尺14的结合部13a、可与被测定物的圆周侧面接触的位置配合部13b、可与被测定物的测定表面周缘部接触的位置配合面13c。位置配合面13c与位于原点位置的非接触式变位传感器9之间的Z轴方向距离被设定在非接触式变位传感器9的测定有效距离的范围内。如图5所示，本专利技术实施例的移动式表面形状测定装置20具有带计算回路51、变位数据输入回路52、数据计算处理部53、挠曲修正数据记忆部54、表面形状数据记忆部55、伺服控制器56、显示装置57的数据处理部。以下对使用移动式表面形状测定装置20、沿研磨平板的直径线测定安装在研磨机上的研磨平板的加工表面形状时、移动式表面形状测定装置20的设置程序进行说明。如图2所示，在研磨机100的水平并平坦的上面100a上，固定载置有圆环板状的研磨平板7。研磨平板7具有球面状的加工表面7a。操作装卸用夹具15，将移动式表面形状测定装置20分离成包含导轨1的第1部分与包含支持台11的第2部分。根据研磨平板7的外直径、以及非接触式变位传感器9与定位夹具13的位置配合部13b之间的与导轨1垂直方向的水平距离，一面观察标尺14的刻度，一面调整一对定位夹具13之间的距离，以使非接触式变位传感器9在研磨平板7的直径线上移动。回转手柄17，调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动式表面形状测定装置，其特征为，具有直线状导轨，可沿导轨移动地与导轨结合的工作台，可在导轨的垂直于长轴的横轴方向上移动地与工作台结合的载物台，固定在载物台上的非接触变位传感器，驱动工作台的第１驱动装置，检测非接触变位传感器的长轴坐标的第１坐标检测装置，驱动载物台的第２驱动装置，检测非接触变位传感器的横轴坐标的第２坐标检测装置，使用导轨的横轴方向挠曲来修正非接触变位传感器的横轴坐标的坐标修正装置，支持导轨的支持部件，和相对被测定表面定位支持部件的支持部件定位装置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川修，中山康雄，内村健志，
申请(专利权)人：东陶机器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]