[发明专利]形状测量装置、形状测量方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种与以规定的旋转轴为中心进行相对旋转的被测量物的旋转角同步地进行位移测量的、所谓的圆度测量机等形状测量装置、形状测量方法以及程序。

背景技术

以往，已知如下一种圆度测量机(参照专利文献1、2)：将被测量物配置在平台上，使平台旋转，并使测量探针(触头)跟踪被测量物的表面。在这种圆度测量机中，必须进行触头的X轴方向和Y轴方向的校正，来将被测量物配置成其中心与平台的旋转轴一致(定心)。

目前，通过使对非球面工件进行同心圆测量得到的数据与非球面设计值最佳拟合(best fit)来进行定心(centering)。此时，如果被测量物的偏心量较大，则会测量到偏离设计值范围的半径位置，或者检测量的波动变大，因此有时会发生测量超范围(range over)。由此，存在超出机械所保障的测量区域的情况，在这种情况下，有可能损坏被测量物和测量机。

专利文献1：日本特开平5-231864号公报

专利文献2：日本特许2551698号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明提供一种能够安全地执行高精确度的定心的形状测量装置、形状测量方法以及程序。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的形状测量装置使作为旋转体的被测量物以第一轴为中心进行旋转，并且测量上述被测量物的各旋转角处的表面的位移，该形状测量装置的特征在于，具备：触头，其前端能够与上述被测量物相接触；第一配置单元，其将上述被测量物配置在第一位置处；第一测量单元，其在上述第一位置处使上述触头跟踪上述被测量物的表面与第二轴平行地移动，测量沿着上述第二轴的各位置处的上述触头的位移量，来获取第一测量曲线，其中，上述第二轴与上述第一轴正交；第二配置单元，其使上述被测量物以上述第一轴为中心旋转90度，来将上述被测量物从上述第一位置配置到第二位置处；第二测量单元，其在上述第二位置处使上述触头跟踪上述被测量物的表面与上述第二轴平行地移动，测量沿着上述第二轴的各位置处的上述触头的位移量，来获取第二测量曲线；极值位置算出单元，其分别对上述第一测量曲线和第二测量曲线进行圆拟合，算出表示各圆的极值的第一极值和第二极值在上述第二轴方向上的位置；以及移动单元，其使上述被测量物沿与上述第二轴平行的方向以及与第三轴平行的方向移动，使得上述第一极值和上述第二极值在上述第二轴方向上的位置成为0，其中，上述第三轴与上述第一轴和上述第二轴正交。

本发明所涉及的形状测量方法，使用具有触头的形状测量装置，该形状测量装置使作为旋转体的被测量物以第一轴为中心进行旋转，并且测量上述被测量物的各旋转角处的表面的位移，该触头的前端能够与上述被测量物相接触，该形状测量方法的特征在于，具备以下工序：将上述被测量物配置在第一位置处；在上述第一位置处，使上述触头跟踪上述被测量物的表面与第二轴平行地移动，测量沿着上述第二轴的各位置处的上述触头的位移量，来获取第一测量曲线，其中，上述第二轴与上述第一轴正交；使上述被测量物以上述第一轴为中心旋转90度，来将上述被测量物从上述第一位置配置到第二位置处；在上述第二位置处，使上述触头跟踪上述被测量物的表面与上述第二轴平行地移动，测量沿着上述第二轴的各位置处的上述触头的位移量，来获取第二测量曲线；分别对上述第一测量曲线和上述第二测量曲线进行圆拟合，算出表示各圆的极值的第一极值和第二极值在上述第二轴方向上的位置；以及使上述被测量物沿与上述第二轴平行的方向以及与第三轴平行的方向移动，使得上述第一极值和上述第二极值在上述第二轴方向上的位置成为0，其中，上述第三轴与上述第一轴和上述第二轴正交。