图像测量设备制造技术

本发明专利技术涉及一种图像测量设备。在使用图像测量设备上所安装的非接触位移计进行高度测量的情况下，缩短了测量时间。图像测量设备包括：支撑部，用于将摄像部支撑在台架上方；焦点调整机构，其设置在支撑部中，并且用于使摄像部沿着摄像部的摄像轴移动以调整摄像部的焦点位置；以及非接触测量部，其通过焦点调整机构连同摄像部一起移动，沿着台架的法线方向发射测量光，并且接收来自工件的反射光，从而以非接触方式测量台架上的工件的高度。非接触方式测量台架上的工件的高度。非接触方式测量台架上的工件的高度。

【技术实现步骤摘要】
图像测量设备


[0001]本专利技术涉及用于测量工件的期望部位的高度的图像测量设备。

技术介绍

[0002]例如，JP 2009
‑
216548 A公开了一种测量仪器，该测量仪器包括：图像探测器，其拍摄工件的图像并进行图像测量；以及激光位移探测器(所谓的非接触位移计)，其用激光照射工件以测量高度。
[0003]JP 2009
‑
216548 A中的图像探测器和激光位移探测器由探测器保持件来保持，并且该探测器保持件设置有用于使所保持的探测器分别前进和后退的探测器选择机构。
[0004]另一方面，在JP 2009
‑
216548 A中所公开的图像探测器和激光位移探测器中，激光位移探测器具有比图像探测器的镜头的焦距短的焦距，以进行高度精确的测量。因此，在使用激光位移探测器进行高度测量的情况下，需要使激光位移探测器或台架在Z轴方向上相对移动以进行精确定位。
[0005]如果在测量执行期间每当使用激光位移探测器针对工件上的任一点测量高度时、均需要使激光位移探测器或台架在Z轴方向上相对移动，则这需要时间直到高度测量完成为止，并且整个测量时间延长。

技术实现思路

[0006]本专利技术是有鉴于这一点而做出的，并且其目的是在使用图像测量设备上所安装的非接触位移计进行高度测量的情况下缩短测量时间。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，一种图像测量设备包括：台架，用于放置工件；基座，其能够移动地支撑所述台架；光投射部，其设置在所述基座上，并且用于用检测光照射所述台架上的工件；摄像部，用于接收所述光投射部所发射的检测光，并且生成工件图像；支撑部，其连接到所述基座，并且用于将所述摄像部支撑在所述台架上方；焦点调整机构，其设置在所述支撑部中，并且用于使所述摄像部沿着所述摄像部的摄像轴移动以调整所述摄像部的焦点位置；以及非接触测量部，其通过所述焦点调整机构连同所述摄像部一起移动，沿着所述台架的法线方向发射测量光，并且接收来自所述工件的反射光，从而以非接触方式测量所述台架上的工件的高度。所述摄像部的焦点高度可以被设置为与所述非接触测量部的焦点高度基本上相同。
[0008]根据该配置，可以通过焦点调整机构来使非接触测量部移动。因而，例如，摄像部的焦距和非接触测量部的焦距匹配，可以仅通过使台架在水平方向上移动使得非接触测量部聚焦于摄像部的焦距处的测量目标位置，来执行利用非接触测量部的高度测量。
[0009]此外，可以提供控制部，所述控制部用于接收在所述摄像部所生成的工件图像上对高度测量部位的指定，并且控制所述台架以使所述非接触测量部的焦点与所接收的测量部位一致。结果，可以在短时间内进行测量部位的测量。
[0010]此外，所述控制部可以在控制所述台架以实现所述非接触测量部的焦点具有绘制
玫瑰曲线的轨迹的同时，利用所述非接触测量部多次执行高度测量，并且执行对所获取到的多个高度测量值求平均的平均化处理。也就是说，例如，假定设置有使台架分别在X方向和Y方向上移动的驱动机构，可以在无需使这两个移动机构停止的情况下生成玫瑰曲线，因而可以快速地执行利用非接触测量部的多个部位的高度测量。由于对所获取到的多个高度测量值求平均，因此可以提高测量部位的高度测量结果的精度。
[0011]此外，控制部可以接收对平均化处理的执行或不执行的选择，并且可以响应于用户的请求而执行平均化处理或省略平均化处理的执行。
[0012]此外，可以设置有触摸探测器和测量部，其中所述触摸探测器用于在与所述台架上的工件接触时输出接触信号，所述测量部用于基于在所述触摸探测器与所述工件接触时输出的接触信号，来测量所述触摸探测器与所述工件接触的接触点的三维坐标。所述摄像部可以介于所述触摸探测器和所述非接触测量部之间。
[0013]此外，所述控制部还可以执行在所述工件图像上提取在图像测量中所使用的边缘测量元素的提取处理，并且在成功提取出所述边缘测量元素的情况下，执行所述图像测量和利用所述非接触测量部的高度测量。
[0014]此外，所述控制部可以使所述台架在与所述摄像轴正交的方向上移动以使所述非接触测量部的焦点与所接收到的测量部位一致，然后执行利用所述非接触测量部的高度测量以判断是否获取到高度测量值，并且在没有获取到所述高度测量值的情况下，使得所述焦点调整机构使所述非接触测量部沿着所述摄像轴移动，直到获取到所述高度测量值为止。
[0015]如上所述，通过用于调整摄像部的焦点位置的焦点调整机构来使非接触测量部连同摄像部一起在摄像轴的方向上移动，因而在使用非接触位移计进行高度精确的高度测量的情况下，可以缩短测量时间。
附图说明
[0016]图1是示出根据本专利技术实施例的图像测量设备的全体结构的图；
[0017]图2是从上方观看到的设备本体的立体图；
[0018]图3是从前侧观看到的设备本体的示意图；
[0019]图4是从侧面侧观看到的设备本体的示意图；
[0020]图5是从斜下方观看到的受光透镜及其附近的立体图；
[0021]图6是图像测量设备的框图；
[0022]图7是触摸探测器的纵向截面图；
[0023]图8是支点形成用弹性构件的平面图；
[0024]图9是沿着图7中的线IX
‑
IX所截取的截面图；
[0025]图10是与图7相对应并且示出触摸探测器的另一示例的图；
[0026]图11是触针的变换器机构的立体图；
[0027]图12是触针保持部的立体图；
[0028]图13是示出触针安装过程的示例的流程图；
[0029]图14A是示出外壳布置在可附接位置处的触针保持部的上方的状态的立体图；
[0030]图14B是示出外壳下降并且安装了触针的状态的立体图；
[0031]图15是示出触针拆卸过程的示例的流程图；
[0032]图16是示出图像测量设备的测量设置时的过程的示例的流程图；
[0033]图17是示出图像生成过程的示例的流程图；
[0034]图18是示出图像测量的测量设置时的过程的示例的流程图；
[0035]图19是示出坐标测量的测量设置时的过程的示例的流程图；
[0036]图20是台架上的工件的立体图；
[0037]图21是放置有工件的台架的平面图像；
[0038]图22是台架上的工件沿着Y方向的纵向截面图；
[0039]图23是示出用于设置接触目标位置的用户界面画面的示例的图；
[0040]图24是示出用于设置相对于倾斜表面的接触目标位置的用户界面画面的示例的图；
[0041]图25是示出使用非接触位移计的测量的过程的示例的流程图；
[0042]图26是示出用于显示几何元素的用户界面画面的示例的图；
[0043]图27是示出用于将几何元素叠加并显示在三维图像上的用户界面画面的示例的图；
[0044]图28是示出触摸探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像测量设备，包括：台架，用于放置工件；基座，其能够移动地支撑所述台架；光投射部，其设置在所述基座上，并且用于用检测光照射所述台架上的工件；摄像部，用于接收所述光投射部所发射的检测光，并且生成工件图像；支撑部，其连接到所述基座，并且用于将所述摄像部支撑在所述台架上方；焦点调整机构，其设置在所述支撑部中，并且用于使所述摄像部沿着所述摄像部的摄像轴移动以调整所述摄像部的焦点位置；以及非接触测量部，其通过所述焦点调整机构连同所述摄像部一起移动，沿着所述台架的法线方向发射测量光，并且接收来自所述工件的反射光，从而以非接触方式测量所述台架上的工件的高度，其中所述非接触测量部的焦距比所述摄像部的焦距长。2.根据权利要求1所述的图像测量设备，其中，所述摄像部的焦点高度被设置为与所述非接触测量部的焦点高度相同。3.根据权利要求2所述的图像测量设备，还包括控制部，所述控制部用于接收在所述摄像部所生成的工件图像上对高度测量部位的指定，并且控制所述台架以使所述非接触测量部的焦点与所指定的测量部位一致。4.根据权利要求3所述的图像测量设备，其中，所述控制部在控制所述台架以使所述非接触测量部的焦点具有绘制玫瑰曲线的轨迹的情况下利用所述非接触测量部多次执行高度测量，并且执行对所获取到的高度测量值求平均的平均化处理。5.根据权利要求4所述的图像测量设备，其中，所述控制部接收对所述平均化处理的执行或不执行的选择，在选择了执行的情况下执行所述平均化处理，并且在选择了不执行的情况下不执行所述平均化处理。6.根据权利要求4所述的图像测量设备，其中，所述非接触测量部是激光同轴位移计。7.根据权利要求1所述的图像测量设备，还包括：触摸探测器，用于在所述触摸探测器与所述台架上的工件接触时，输出接触信号；以及测量部，用于基于所述触摸探测器与所述工件接触时输出的接触信号，来测量所述触摸探测器与所述工件接触的接触点的三维坐标，其中所述摄像部介于所述触摸探测器和所述非接触测量部之间。8.根据权利要求3所述的图像测量设备，其中，所述控制部执行在所述工件图像上提取图像测量中所使用的边缘测量元素的提取处理，并且在成功提取出所述边缘测量元素的情况下，执行所述图像测...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野将宽，吉田佳弘，
申请(专利权)人：株式会社基恩士，
类型：发明
国别省市：