形状测量机、形状测量机的调整方法以及形状测量方法
【专利摘要】本发明提供一种形状测量机、形状测量机的调整方法以及形状测量方法。形状测量机（1）用于对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量，其包括：旋转台（10），其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部（20），其用于测量被载置在上述旋转台（10）上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部（30），其用于测量被载置在上述旋转台（10）上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构（40），其用于使上述直线仿形测量部（30）和上述旋转台（10）向与上述测量轴线交叉的方向相对移动，将上述直线仿形测量部（30）和上述旋转台（10）调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置。
【专利说明】形状测量机、形状测量机的调整方法以及形状测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及形状测量机、形状测量机的调整方法以及形状测量方法，涉及一种连续进行所谓的圆度的测量和轮廓形状的测量的技术。
【背景技术】
[0002]以往，对非球面透镜等形状复杂且要求高精度的产品来讲，需要以较高的精度测量其表面形状。
[0003]在测量这样的产品(工件)时，采用了如下方法:利用直线移动式的形状测量机对工件的表面进行直线仿形测量，由此测量出沿着仿形轴线的轮廓形状(参照文献1:日本特开 2010 — 164532 号公报)。
[0004]此外，对非球面透镜等旋转体形状的工件采用了如下方法:利用具有旋转台的形状测量机或者圆度测量机进行旋转仿形测量，从而测量出工件的相对于中心轴线的圆度即工件表面的形状变化(参照文献2 (日本特开2010 - 185804号公报)或者文献3:日本特开2011 — 208994 号公报)。
[0005]如上所述，针对非球面透镜等旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量这两者。
[0006]其中，在进行旋转仿形测量时，使用了具有旋转台的圆度测量机，在进行直线仿形测量时，使用了直线移动式的形状测量机。
[0007]这样，对同一工件需要利用圆度测量机和形状测量机这两种不同的测量机来进行测量，从而，在每次将工件安装于各测量机时都需要进行工件位置调整。
[0008]在进行旋转仿形测量时，需要利用圆度测量机对旋转台的旋转轴与工件的中心轴之间的偏移(偏心)和倾斜进行调节。因此，在进入本来的旋转仿形测量之前，需要重复进行预测量来进行使偏心量归零的调整或者使倾斜归零的调整(定心)。此外，将偏心量的调整视为定心、将倾斜的调整视为水平调整而有所区分，但是，在以下的说明中，技术用语“定心”是指合并了狭义的定心和水平调整的意思。
[0009]形状测量机多用于沿着工件直径的直线仿形测量，因此，在进入本来的直线仿形测量之前，需要进行调整(对准调整(日文:通D出L.))以使仿形轴线重合于工件的直径(穿过工件的中心轴的轴线)而使倾斜归零。具体地讲，重复进行预测量，将两个轴线的偏移量调整为零，然后将倾斜调整为归零。另外，将两个轴线的偏移量调整为零的动作视作对准调整、将倾斜的调整视作水平调整而有所区分，但是，在以下的说明中，技术用语“对准调整”是指合并了狭义的对准调整和水平调整的意思。
[0010]这样，由于将同一工件依次安装在圆度测量机和形状测量机上来进行测量，因此无论对圆度测量机还是对形状测量机来讲，为了对工件进行位置调整都需要重复繁杂的预测量作业，在改善作业效率方面存在障碍。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于，提供能够简化工件位置调整而提高作业效率的形状测量机、形状测量机的调整方法以及形状测量方法。
[0012]本发明的形状测量机用于对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量，其特征在于，该形状测量机包括:旋转台，其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动，将上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置。
[0013]在本发明中，旋转仿形测量部采用圆度测量机的测量部分构成即可，能够使用具有测头的构件等，该测头与利用旋转台旋转的工件的上表面和外周面等相接触、或者与透镜等球面状的工件表面的任意半径位置相接触。
[0014]此外，直线仿形测量部采用单轴移动式的形状测量机、轮廓测量机的测量部分构成即可，能够使用具有测头的构件等，该测头设置于旋转台的附近，且与载置在旋转台上的工件的表面相接触、同时以横越该表面的方式移动。
[0015]这些旋转仿形测量部和直线仿形测量部的测头不限于接触式，也可以是光学式等非接触式。
[0016]旋转台采用现有的圆度测量机所使用的构件即可，只要是具有定心和水平调整的调整机构的构件即可。
[0017]对准调整机构只要是能够使直线仿形测量部向与测量轴线交叉的方向移动的移动机构即可，除了能够使用安装在基台与旋转台之间的直线移动机构之外，也可以在直线仿形测量部的支承构造上构成同向的直线移动机构。
[0018]作为将直线仿形测量部和旋转台以测量轴线穿过旋转轴线的方式进行位置调整的方法，优选的是后述的本发明的形状测量机的调整方法，但是，也可以事先限定各预先测量好的测量轴线位置和旋转轴线位置，在组装时参照该限定值来进行调整等，只要能够适当地调节直线仿形测量部和旋转台的相对位置即可，也可以是其他方法。
[0019]在制造时或者设置时只要进行一次直线仿形测量部和旋转台之间的位置调整即可，但为了维持高精度，也可以在定期维护时等进行。
[0020]在这样的本发明中，在对工件进行测量之前，事先进行使用校正用工件等的虚拟测量，来调整直线仿形测量部和旋转台之间的相对位置。
[0021]在对工件进行测量时，首先，将工件载置在旋转台上进行定心。在完成定心之后，进行旋转仿形测量和直线仿形测量，并获取由旋转仿形测量和直线仿形测量所得到的测量数据。在对其他工件进行测量时，在将其载置在旋转台上并进行定心之后，只要依次进行旋转仿形测量和直线仿形测量即可。此时，也可以颠倒旋转仿形测量和直线仿形测量的顺序。
[0022]这样，在本发明中，能够省略通常在直线仿形测量之前进行的对准调整。原因在于，本发明的形状测量机同时包括旋转仿形测量部和直线仿形测量部，且旋转仿形测量部和直线仿形测量部的位置关系固定，并且无需将同一工件从旋转台上取下，使该同一工件共用于旋转仿形测量和直线仿形测量，因此能够获得与通过事先进行旋转仿形测量部和直线仿形测量部之间的相对位置调整而进行对准调整相当的效果，因而，能够省略每次测量时要进行的对准调整。
[0023]采用这样的本发明，能够对工件依次进行旋转仿形测量和直线仿形测量，在工件进行测量时所需的调整是指只要使工件相对于旋转台进行定心即可。因而，在本发明中，能够省略像以往那样在每次对工件进行测量时都需要进行的对准调整作业，能够简化工件位置调整而提高作业效率。
[0024]采用本发明的形状测量机，除了能够实现上述的提高作业效率之外，在测量数据处理方面也能够获得优异的效果。
[0025]即，由于在进行旋转仿形测量和直线仿形测量时，无需将载置在旋转台上的同一工件取下就能够进行各测量，因此能够容易地使旋转仿形测量部与直线仿形测量部之间的坐标系相对应，也能够容易地应用于这样的用途:将由旋转仿形测量和直线仿形测量所获得的工件的各测量数据合成来进行三维数据化等。
[0026]而且，在直线仿形测量过程中，进行随着沿工件的直径方向移动的仿形测量，但是，也可以利用旋转台使工件旋转，因而，能够测量出工件表面的沿着在多个方向上的直径的轮廓形状(单轴二维数据)。例如，通过一边使工件一点一点地旋转微小角度一边沿着直径进行仿形测量，并适当地利用数据的平滑化处理等，也能够获得工件的三维数据。
[0027]对于本发明的形状测量机的调整方法，该形状测量机包括:旋转台，其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动，该形状测量机的调整方法为了对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量而将上述形状测量机的上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置，其特征在于，该形状测量机的调整方法包括:准备工序，将校正用工件载置在上述旋转台上；定心工序，利用上述旋转仿形测量部对载置在上述旋转台上的上述校正用工件进行旋转仿形测量，并调整上述校正用工件相对于上述旋转台的位置和姿势，以使上述校正用工件的中心轴线与上述旋转台的旋转轴线对齐；以及对准调整工序，利用上述直线仿形测量部对调整过位置的上述校正用工件进行直线仿形测量，并对上述对准调整机构进行操作来调整上述校正用工件相对于上述旋转台的相对位置，以使上述直线仿形测量部的测量轴线穿过上述校正用工件的中心轴线。
[0028]在这样的本发明中，通过准备工序将校正用工件载置在旋转台上，通过定心工序对校正用工件和旋转台进行定心，之后，通过对准调整工序对校正用工件和直线仿形测量部进行位置调整。由于校正用工件已相对于旋转台定心，因此只要调整为直线仿形测量部的测量轴线穿过校正用工件的中心轴线，就能够调整为测量轴线穿过旋转台的旋转轴线。
[0029]另外，也可以将与实际要进行测量的工件相同的工件用作校正用工件，但是，优选的是中心轴线明了那样的形状、例如具有圆筒状的外周面的形状。此外，在直线仿形测量中，优选的是能够清楚地把握中心轴线的形状，优选的是在中心轴线上具有顶点的圆锥以及其他形状。
[0030]本发明的形状测量方法用于对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量，其特征在于，该形状测量方法使用形状测量机，该形状测量机包括:旋转台’其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动，事先进行位置调整工序，将上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置，然后进行如下工序:载置工序，将上述工件载置在上述旋转台上；定心工序，利用上述旋转仿形测量部对载置在上述旋转台上的上述工件进行旋转仿形测量，并调整上述工件相对于上述旋转台的位置和姿势，以使上述工件的中心轴线与上述旋转台的旋转轴线对齐；旋转仿形测量工序，利用上述旋转仿形测量部对调整过位置和姿势的上述工件进行旋转仿形测量；以及直线仿形测量工序，利用上述直线仿形测量部对调整过位置和姿势的上述工件进行直线仿形测量。
[0031]在这样的本发明中，能够获得与上述的在本发明的形状测量机中所说明的内容同样的作用效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是表示本发明的形状测量机的一实施方式的俯视图。
[0033]图2是表示上述实施方式的主视图。
[0034]图3是表示上述实施方式的侧视图。
[0035]图4是表示上述实施方式的旋转仿形测量动作的立体图。
[0036]图5是表示上述实施方式的直线仿形测量动作的立体图。
[0037]图6是表示上述实施方式的形状测量方法的流程图。
[0038]图7是表示上述实施方式的位置调整方法的流程图。
[0039]图8是表示利用上述实施方式的位置调整方法进行操作的立体图。
【具体实施方式】
[0040]以下，参照附图对本发明的一实施方式进行说明。
[0041]形状测暈机
[0042]如图1、图2以及图3所示,形状测量机I包括:测量机主体2 ；以及用于控制该测量机主体2的控制装置3。
[0043]测量机主体2具有由除震台4支承着的基台5，在该基台5上包括旋转台10、旋转仿形测量部20、直线仿形测量部30，在旋转台10与基台5之间包括对准调整机构40。
[0044]控制装置3包括未图示的驱动控制装置和运算处理装置，驱动控制装置能够根据由运算处理装置执行的动作程序来控制测量机主体2的各部，并且，能够利用运算处理装置对来自各部的测量数据进行处理。
[0045]旋转台10具有:圆盘状的载置板11，在其上表面能够载置工件；以及主体12，其以能够使该载置板11自由旋转的方式支承该载置板11。
[0046]在主体12的下部设置有基部13，旋转台10借助该基部13支承在对准调整机构40和基台5上。
[0047]在主体12中收纳有未图示的电动马达等驱动源，该驱动源固定于基部13，通过传递来自该驱动源的旋转力，能够使载置板11相对于基部13旋转。
[0048]虽均未图示，但在主体12设置有旋转轴线位置调整机构和倾斜调整机构，该旋转轴线位置调整机构用于使载置板11相对于基部13和驱动源向X轴方向和Y轴方向水平移动，该倾斜调整机构用于对载置板11相对于旋转轴线的向X轴方向和Y轴方向的倾斜进行调整。利用这些旋转轴线位置调整机构和倾斜调整机构，能够对载置板11相对于驱动源的旋转轴线的水平位置(X轴方向、Y轴方向上的位置)以及倾斜进行调整，能够对载置在载置板11上的工件进行“定心”(包含对水平位置进行调整的狭义的定心和对倾斜进行调整的水平调整)。
[0049]旋转仿形测量部20采用了现有的圆度测量机的结构。
[0050]旋转仿形测量部20设置于基台5的上表面、且与旋转台10的Y轴+方向相邻的部位。在基台5的上表面设置有铅垂(Z轴方向)延伸的立柱21，在该立柱21上安装有滑块22。在滑块22安装有沿Y轴一方向延伸的臂23，在该臂23的顶端支承有沿与臂23正交的方向延伸的触头24。
[0051]臂23能够调整绕其长度方向轴线旋转的旋转位置，通过该调整，能够将触头24保持在铅垂方向(Z轴方向)上或者水平方向(X轴方向)上或者保持为介于上述两个方向之间的倾斜状态。另外，图1?图3表示的是将触头24保持在水平方向(X轴方向)上的状态。
[0052]臂23能够利用内置于滑块22内的未图示的Y轴驱动机构相对于滑块22在长度方向(Y轴方向)上移动。滑块22能够利用未图不的Z轴驱动机构相对于立柱21在铅垂方向(Z轴方向)上移动。在臂23与触头24之间设置有未图示的进退移动机构，能够使触头24相对于臂23在触头24的长度方向(Z轴方向、X轴方向、其他与Y轴交叉的方向)上进退。
[0053]由此，旋转仿形测量部20能够调整触头24相对于旋转台10在X轴、Y轴、Z轴等各轴上的位置，通过调整这些在各轴上的位置，能够使触头24与载置在旋转台10上的工件的表面的任意位置相接触，从而能够对工件表面进行旋转仿形测量(参照图4)。
[0054]在图4中，工件W是非球面透镜。在使触头24与自工件W的表面的中心轴线起规定半径的位置相接触的状态下，通过使旋转台10旋转，触头24的接触位置能够在工件W的表面绘出圆形的轨迹，从而能够对工件W进行旋转仿形测量。
[0055]直线仿形测量部30采用了现有的轮廓测量机的结构。
[0056]直线仿形测量部30设置于基台5的上表面、且与旋转台10的X轴+方向相邻的部位。在基台5的上表面设置有铅垂(沿Z轴方向)延伸的立柱31，在该立柱31上安装有滑块32。在滑块32安装有沿X轴一方向延伸的臂33，在臂33的顶端支承有铅垂朝下(Z轴一方向)延伸的触头34。
[0057]臂33能够利用内置于滑块32内的未图示的X轴驱动机构相对于滑块32在长度方向(X轴方向)上移动。滑块32能够利用未图不的Z轴驱动机构相对于立柱31在铅垂方向(Z轴方向)上移动。
[0058]由此，直线仿形测量部30能够调整触头34相对于旋转台10在X轴、Z轴等各轴上的位置，能够在触头34与载置在旋转台10上的工件的表面接触的状态下，使该触头34沿着X轴方向(测量轴线)移动。通过这样的移动使触头34沿着工件表面在Z轴方向上位移，能够对工件表面进行直线仿形测量(参照图5)。
[0059]在图5中，工件W是非球面透镜。通过使触头34接触工件W的表面、同时沿着工件W的直径移动来进行直线仿形测量，能够获得工件W的截面形状(轮廓形状)。
[0060]对准调整机构40在箱状的主体41的上表面具有载置台42，该载置台42能够被内置于主体41内的未图不的驱动机构驱动，能够相对于主体41向Y轴方向移动。
[0061]主体41设置于基台5的上表面，在载置台42的上表面支承有旋转台10。在使载置台42相对于主体41移动时，旋转台10相对于基台5向Y轴方向移动。通过这样的移动，能够对旋转台10和直线仿形测量部30的在Y轴方向上的相对位置进行调整。
[0062]直线仿形测量部30以X轴方向为测量轴线，对触头34在Z轴方向上的位移进行检测，由直线仿形测量部30在Y轴方向上的位置调整来进行相对于载置在旋转台10上的工件的对准调整。因而，利用能够进行在Y轴方向上的移动的对准调整机构40，能够实现直线仿形测量部30的对准调整(狭义的对准调整)。
[0063]另外，虽然省略了图示，但直线仿形测量部30具有用于调整测量轴线的在X轴方向上的倾斜的机构，能够对测量轴线的相对于旋转台10的倾斜进行调整(水平调整)。在以下的说明中出现了 “对准调整”的情况下，包含上述的由对准调整机构40进行的狭义的对准调整和由直线仿形测量部30自身进行的水平调整。
[0064]形状测暈方法
[0065]在本实施方式的形状测量机I中，通过利用控制装置3对测量机主体2进行控制，来对工件的形状进行测量。图6表示具体的步骤。
[0066]如图6所示，在利用形状测量机I对工件进行测量时，事先将直线仿形测量部30和旋转台10调整为直线仿形测量部30的测量轴线穿过旋转台10的旋转轴线的相对位置(位置调整工序，图6的处理SI)。关于该位置调整工序，之后利用图7详细地描述优选的步骤。
[0067]在通过位置调整工序进行了位置调整之后的形状测量机I中，将工件载置在旋转台10上(载置工序，图6的处理S2)，事先利用旋转仿形测量部20对载置在旋转台10上的工件进行旋转仿形测量(虚拟测量)，调整工件相对于旋转台10的位置和姿势，以使工件的中心轴线与旋转台10的旋转轴线对齐(定心工序，图6的处理S3)。
[0068]在对工件进行定心之后，利用旋转仿形测量部20进行旋转仿形测量，并且利用直线仿形测量部30进行直线仿形测量。在本实施方式中，先进行旋转仿形测量，接着再进行直线仿形测量。
[0069]在旋转仿形测量工序(图6的处理S4)中，使旋转仿形测量部20的触头24与工件的表面接触，并在该状态下使旋转台10旋转来进行旋转仿形测量(参照图4)。
[0070]也可以使触头24的接触位置的距工件中心轴线的距离(旋转仿形测量时的半径)发生变化来进行多次该旋转仿形测量，直到在所有半径位置处的旋转仿形测量结束为止，都重复同样的处理(图6的处理S5)。
[0071]在直线仿形测量工序(图6的处理S6)中，使直线仿形测量部30的触头34与工件的表面接触，并使触头34沿着工件W的直径方向上的测量轴线移动来进行直线仿形测量(参照图5)。
[0072]也可以利用旋转台10使工件W旋转而沿着多个方向上的直径进行该直线仿形测量，直至在所有方位进行的直线仿形测量结束为止，都重复同样的处理(图6的处理S7)。
[0073]当这些旋转仿形测量和直线仿形测量全部结束之后，若为移到对下一工件进行测量的情况，重复处理S2以后的步骤，若不继续进行测量，则结束测量(图6的处理S8)。
[0074]形状测暈机的调整方法
[0075]在本实施方式的形状测量机I中，在对工件进行测量之前，先进行位置调整工序(图6的处理SI)，位置调整工序是指调整为直线仿形测量部30的测量轴线穿过旋转台10的旋转轴线。图7表示该位置调整工序的优选的步骤。
[0076]如图7所示，位置调整工序的优选的步骤包含如下各步骤:将校正用工件载置在旋转台10上(处理Sll);对校正用工件进行定心(处理S12?S14)，并且使校正用工件与直线仿形测量部30进行对准调整(处理S15?S17);以及将校正用工件取下(处理S18)。
[0077]在对校正用工件进行定心(处理S12?S14)的过程中，利用旋转仿形测量部20对校正用工件进行旋转仿形测量，检测测量结果所显示出来的变化(因校正用工件的中心轴线与旋转台10的旋转轴线相互偏移而导致)(处理S12)，并判定测量结果的变化是否属于容许范围内(处理S13)，若不在容许范围内，则利用旋转台10的旋转轴线位置调整机构和倾斜调整机构对校正用工件的中心轴线相对于旋转台10的旋转轴线的位置和倾斜进行调整(处理S14)。然后，再次通过旋转仿形测量来检测上述两个轴线相互偏移的情况(处理S12)，并进行判定(处理S13 )，若判定为在容许范围内，则结束校正用工件的定心。
[0078]在与直线仿形测量部30的对准调整(处理S15?S17)的过程中，通过一边使测量轴线一点一点地挪动微小尺寸一边进行多次直线仿形测量，推断贯穿校正用工件的中心轴线来进行对准调整。即，重复如下的步骤:利用直线仿形测量部30对校正用工件进行直线仿形测量(处理S15)，并在每次测量之后将上次测量数据与本次测量数据进行比较(例如，根据发现测量数据中的最高位置即Z轴坐标值的最大值的相对最大(日文:極大)等)来判定是否穿过校正用工件的中心轴线(处理S16)，并利用对准调整机构40使直线仿形测量部30的测量轴线(X轴方向)在Y轴方向上挪动微小尺寸(处理S17 )。若在此期间，在处理S16中能够确认穿过校正用工件的中心轴线，则在该时间点结束重复动作。由于在该时间点直线仿形测量部30的测量轴线为穿过校正用工件的中心轴线(通过之前的定心步骤已经处于与旋转台10的旋转轴线对齐的状态)的状态，因此，由此结束与直线仿形测量部30的对准调整。
[0079]通过以上的步骤，通过对校正用工件进行定心(处理S12?S14)，能够使校正用工件的中心轴线成为与旋转台10的旋转轴线对齐的状态，通过与直线仿形测量部30的对准调整(处理S15?S17)，能够使直线仿形测量部30的测量轴线成为穿过校正用工件的中心轴线的状态、即穿过旋转台10的旋转轴线的状态，其结果，完成了直线仿形测量部30相对于旋转台10的位置调整。
[0080]之后，将校正用工件从旋转台10去除(处理S18)，通过以上步骤能够实现位置调整工序所需的功能。
[0081]此外，上述的在位置调整工序中所使用的校正用工件能够使用图8所示的那样的专用的校正用工件60。
[0082]如图8所示，校正用工件60具有:能够载置在旋转台10的载置板11上的圆柱状的压铁部61、自压铁部61的上表面以偏心的方式立起的支承部62、以及固定在支承部62的上端且中心位置位于压铁部61的中心轴线上的球状的接触部63。
[0083]就这样的校正用工件60而言，通过使旋转仿形测量部20的触头24与接触部63的赤道位置接触来进行旋转仿形测量，并调整为不会发生抖动，从而能够相对于旋转台10进行定心。
[0084]然后，通过使直线仿形测量部30的触头34接触接触部63的上表面、同时以沿着接触部63的上表面的方式自接触部63的一侧的侧表面移动至相反的一侧的侧表面，能够测量出接触部63的轮廓形状数据，只要选择出表示最高顶点的状态，就能够获得穿过校正用工件60的中心轴线的直径方向上的测量轴线，从而能够实现对准调整。
[0085]实施方式的效果
[0086]采用上述那样的实施方式，能够对工件依次进行旋转仿形测量和直线仿形测量，在工件进行测量时所需的调整是指只要进行使工件相对于旋转台的定心即可。因而，能够省略像以往那样在每次对工件进行测量时都需要进行的对准调整作业，能够简化工件位置调整而提闻作业效率。
[0087]而且，在本实施方式中，除了能实现上述的提高作业效率之外，在测量数据处理方面也能够获得优异的效果。
[0088]S卩，由于在进行旋转仿形测量和直线仿形测量时，无需将载置在旋转台10上的同一工件取下就能够进行各测量，因此能够容易地使旋转仿形测量部20与直线仿形测量部30之间的坐标系相对应，也能够容易地应用于这样的用途:将由旋转仿形测量和直线仿形测量所获得的工件的各测量数据合成来进行三维数据化等。
[0089]而且，在直线仿形测量过程中，进行随着沿工件的直径方向移动的仿形测量，但是，也可以利用旋转台10使工件旋转，因而，能够测量出工件表面的沿着在多个方向上的直径的轮廓形状(单轴二维数据)。例如，如图6的处理S6?S7所述，通过一边使工件一点一点地旋转微小角度一边沿着直径进行仿形测量，并适当地利用数据的平滑化处理等，也能够获得工件的三维数据。
[0090]夺形例
[0091]此外，本发明并不限定于上述实施方式，在能够实现本发明的目的的范围内进行的变形等均包含于本发明。
[0092]例如，旋转台10、旋转仿形测量部20以及直线仿形测量部30分别采用现有的圆度测量机或者单轴移动式的形状测量机、轮廓测量机的一部分来构成即可，这些旋转仿形测量部和直线仿形测量部的测头不限于接触式，也可以是光学式等非接触式。
[0093]对准调整机构40不限于安装在基台5与旋转台10之间，也可以安装在直线仿形测量部30与基台5之间，若直线仿形测量部30具有能够用作对准调整机构40的移动机构，则也可以将该移动机构用作对准调整机构。
【权利要求】
1.一种形状测量机，其用于对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量，其特征在于， 该形状测量机包括: 旋转台，其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转； 旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移； 直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及 对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动， 将上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置。
2.一种形状测量机的调整方法，其中，该形状测量机包括:旋转台，其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动，该形状测量机的调整方法为了对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量而将上述形状测量机的上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置，其特征在于， 该形状测量机的调整方法包括: 准备工序，将校正用工件载置在上述旋转台上； 定心工序，利用上述旋转仿形测量部对载置在上述旋转台上的上述校正用工件进行旋转仿形测量，并调整上述校正用工件相对于上述旋转台的位置和姿势，以使上述校正用工件的中心轴线与上述旋转台的旋转轴线对齐；以及 对准调整工序，利用上述直线仿形测量部对调整过位置的上述校正用工件进行直线仿形测量，并对上述对准调整机构进行操作来调整上述校正用工件相对于上述旋转台的相对位置，以使上述直线仿形测量部的测量轴线穿过上述校正用工件的中心轴线。
3.一种形状测量方法，其用于对旋转体形状的工件进行旋转仿形测量和直线仿形测量，其特征在于， 该形状测量方法使用形状测量机，该形状测量机包括:旋转台，其用于载置上述工件，并且能够绕规定的旋转轴线旋转；旋转仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的位移；直线仿形测量部，其用于测量被载置在上述旋转台上的上述工件的表面的沿着规定的测量轴线的轮廓形状；以及对准调整机构，其用于使上述直线仿形测量部和上述旋转台向与上述测量轴线交叉的方向相对移动， 事先进行位置调整工序，将上述直线仿形测量部和上述旋转台调整为上述测量轴线穿过上述旋转轴线的相对位置， 然后进行如下工序: 载置工序，将上述工件载置在上述旋转台上； 定心工序，利用上述旋转仿形测量部对载置在上述旋转台上的上述工件进行旋转仿形测量，并调整上述工件相对于上述旋转台的位置和姿势，以使上述工件的中心轴线与上述旋转台的旋转轴线对齐； 旋转仿形测量工序，利用上述旋转仿形测量部对调整过位置和姿势的上述工件进行旋转仿形测量；以及 直线仿形测量工序，利用上述直线仿形测量部对调整过位置和姿势的上述工件进行直线仿 形测量。
【文档编号】G01B5/20GK103776346SQ201310489579
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月18日 优先权日:2012年10月18日
【发明者】进藤秀树, 大森义幸 申请人:株式会社三丰