[发明专利]形状测定装置的控制方法

说明书

提供一种形状测定装置的控制方法，该形状测定装置能够控制五个轴。形状测定装置包括探针头及坐标测量机，该探针头通过第一驱动轴及第二驱动轴的旋转而改变其姿势，该坐标测量机通过三个平移轴(第三驱动轴至第五驱动轴)而使该探针头的位置变化。将第一旋转轴与第二旋转轴的交点设定为旋转中心Q。首先计算出第一驱动轴至第五驱动轴的每个控制周期的插值点，然后根据考虑第一驱动轴及第二驱动轴的插值点(αi、βi)的值的规定变换式将测定端的插值点的坐标值变换为旋转中心Q的坐标值，并将其设定为控制用插值点Qi。第三驱动轴至第五驱动轴的位置被控制到控制用插值点Qi并且第一驱动轴及第二驱动轴的位置被控制到插值点(αi、βi)。

技术领域

本发明涉及一种形状测定装置的控制方法。

背景技术

使用探针器检测出测定对象物的表面的形状测定装置得到广泛使用。探针器以能够三维移动的方式安装至坐标测量机。另外，有的探针器自身也具有内藏旋转轴的可动探针头。

以下，在本说明书中，将可动探针头只称为探针头。

图1示出探针头500的一个例子(专利文献1：日本专利申请公开2873404号)。

如图1所示那样，探针头500包括头固定部501以及在其顶端具有测定端503的触针502。

探针头500经由头固定部501安装到坐标测量机。

在头固定部501与触针502之间设有旋转机构510及旋转机构520这两个旋转机构。作为两个旋转机构，设置有具有第一旋转轴A1作为旋转轴的第一旋转机构部510以及具有垂直于第一旋转轴A1的第二旋转轴A2作为旋转轴的第二旋转机构部520。

因此，测定端503可以由坐标测量机所具有的三个驱动轴(X轴、Y轴、Z轴)以及内藏于探针头500中的两个旋转轴A1、A2的五个驱动轴移动。

形状测定装置可以由不只三个轴而是五个轴控制测定端503的位置，高速地测定具有复杂形状的工件。

专利文献

[专利文献1]日本专利申请公开2873404号

发明内容

尽管由于测定端503能够由五个驱动轴移动而可以高速测定具有复杂形状的工件，但是出现了新问题。

例如，当将测定端503移到下一个测定对象位置时，考虑将测定端503从第一点移到第二点的情况(例如参照图4)。

只要被提供作为目标点的第二点的地点(x、y、z、α、β)，形状测定装置就可以将测定端503移到该地点。

在此，α表示第一旋转机构部510的旋转角(第一旋转角)，β表示第二旋转机构部520的旋转角(第二旋转角)。就是说，测定端503的移动不仅意味着三维的位置(X、Y、Z)变化还意味着探针头500的姿势(α、β)变化。

在形状测定装置具有坐标测量机200的驱动轴(X轴、Y轴、Z轴)及探针头500的驱动轴(第一旋转轴A1、第二旋转轴A2)的情况下，通过每个驱动轴的定位反馈控制适当地控制各驱动轴。

然后，测定端503到达目标点(第二点)。

可是，尽管测定端503可以到达目标点(第二点)，却不清楚在途中路经上测定端503如何移动，除非进行测定才明白测定端503如何移动。

如果测定端503在移动途中摆动得超出操作员的预期，测定端503(或者触针502)就可能会与工件干涉。在此情况下，测定端503(或者触针502)及工件会受到损坏。

操作员在探针头500的移动时需要注意以使触针502与工件不干渉，但是不能简单地预测测定端503的轨线，只好以大裕度预测轨线或者试行几次来确认轨线。