JP2009293927A - 形状測定装置用プローブ及び形状測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プローブ1は、揺動部材3、取付部材4、及び連結機構5を備える。揺動部材3は、測定物2の被測定面2aに接触するスタイラス8と、形状測定装置6が備える同一の集光レンズ23を通って集光されるレーザ光22a〜22cが照射されるミラー21a〜21cとを備える。揺動部材3は取付部材4によって形状測定装置6に取り付けられる。連結機構5は取付部材4に固定された載置台11と、揺動部材3又は載置台11に固定された支点部材12とを備える。揺動部材3は支点部材12の先端12bを支点として揺動可能である。
【選択図】図1
Description
まず、揺動部材3の揺動の支点A(支点部材12の先端12b)から測定点までの距離Lについては、設計段階で予め決定しておくことができる(距離Lは既知)。また、プローブ1のミラー21bのミラー面に照射するレーザ光22bと、揺動部材3の支点Aを中心としてプローブ1の照射位置Pが回転した円形の軌跡(回転軌跡T)の接線(回転軌跡接線TL)とでなす角度αについても、設計段階で予め決定しておくことができる(角度αは既知)。プローブ1の回転軌跡Tを作成するときの照射位置Pは、プローブ1が被測定物2に接していない状態、すなわちミラー21bが傾斜していない初期位置Bにあるときの照射位置である(以下、照射位置Pを初期照射位置と呼ぶ)。回転軌跡Tの半径Rも、設計段階で予め決定しておくことができる(半径Rは既知)。
2 測定物
2a 被接触面
3 揺動部材
3a 本体部
3b 貫通穴
4 取付部材
4a レーザ光用開口
5 連結機構
6 形状測定装置
7 アーム
8 スタイラス
11 載置台
12 支点部材
12a 基部
12b 先端
13,14 金具
15 溝穴
21a,21b,21c ミラー
22,22a,22b,22c,22d,22e 測定用レーザ光
23 集光レンズ
31 ステージ
31a X−ステージ
31b Y−ステージ
32 石定盤
33 支柱
34 Z−テーブル
41 レーザ光発生部
42 測定点情報決定部
43 駆動部
44 制御装置
45 基準面
50 光学系
51a,51b 第1光学系
52a,52b,52c 第2光学系
61 レーザ測長部
62 X座標測定部
63 Y座標測定部
64 Z座標測定部
65a 第1傾斜角度検出部
65b 第2傾斜角度検出部
66
67 スタイラス位置演算部
68 加算部
Claims (5)
- 測定物の被測定面に接触するスタイラスと、形状測定装置が備える同一の集光レンズを通って集光される少なくとも3本の測定用レーザ光が照射されるミラーとを有する測定面接触部と、
前記測定面接触部を前記形状測定装置に取り付ける取付部材と、
前記取付部材に固定された載置台と、前記測定面接触部又は前記載置台に固定された支点部材とを備え、前記測定面接触部を前記支点部材の先端を支点として揺動可能に前記載置台に支持させる連結機構と
を備える、形状測定装置用プローブ。 - 請求項1に記載の形状測定装置用プローブと、
前記測定用レーザ光を発生及び分岐するレーザ光発生分岐部と、
前記レーザ光発生分岐部で生成された前記測定用レーザのうち少なくとも3本を前記同一の集光レンズを通過させて、前記測定面接触部の前記ミラーに集光させるレーザ光集光部と、
前記ミラーで反射された前記測定用レーザ光により検出した前記ミラーの位置変位に基づいて、前記形状測定装置用プローブ自体の鉛直軸方向の変位と前記測定面接触部の傾斜角度とを算出する測定点情報決定部と、
前記測定点情報決定部で算出される前記測定面接触部の傾斜角度が一定に保持されるように前記形状測定装置用プローブを移動させて、測定物の被測定面の形状を測定する制御部と
を備える、形状測定装置。 - 前記レーザ光集光部で集光される少なくとも3本の前記測定用レーザ光は、鉛直軸方向の第1の測定用レーザ光と、前記第1の測定用レーザ光に対して第1の水平軸方向に傾いた第2の測定用レーザ光と、前記第1の測定用レーザ光に対して前記第1の水平軸方向と交差する第2の水平軸方向に傾いた第3の測定用レーザ光とを含み、
前記ミラーは、前記集光レンズによる前記第1の測定用レーザの集光位置に配置され、かつミラー面が前記第1の測定用レーザの光軸に対して垂直である第1のミラーと、前記集光レンズによる前記第2の測定用レーザの集光位置に配置され、かつミラー面が前記第2の測定用レーザの光軸に対して垂直である第2のミラーと、前記集光レンズによる前記第3の測定用レーザの集光位置に配置され、かつミラー面が前記第3の測定用レーザの光軸に対して垂直である第3のミラーとを含む、
請求項2に記載の形状測定装置。 - 前記測定点情報決定部は、
前記第1の測定用ミラーが反射する前記第1の測定用レーザ光から前記形状測定装置用プローブ自体の鉛直方向の位置座標を測定する第1の位置座標測定部と、
前記第2の測定用ミラーが反射する前記第2の測定用レーザ光により測定した前記第2の測定用ミラーの変位に基づいて、前記測定面接触部の前記第1の水平軸方向の傾斜角度を算出する第1の傾斜角度検出部と、
前記第3の測定用ミラーが反射する前記第3の測定用レーザ光により測定した前記第3の測定用ミラーの変位に基づいて、前記測定面接触部の前記第2の水平軸方向の傾斜角度を算出する第2の傾斜角度検出部と
を備える
請求項3に記載の形状測定装置。 - 前記測定点情報決定部は、
前記第1及び第2の傾斜角度検出部が算出した前記測定面接触部の前記第1及び第2の水平軸方向の傾斜角度から、前記スタイラスの前記取付部材に対する相対位置を求めるスタイラス位置情報算出部と、
前記測定用レーザ光を用いて前記形状測定装置用プローブ自体の前記第1及び第2の水平軸方向の位置座標値を求める第2及び第3の位置座標測定部と、
前記第1から第3の位置座標測定部が求めた前記形状測定装置用プローブ自体の前記位置座標値と、前記スタイラス位置情報検出部が求めた前記取付部材に対する前記スタイラスの相対位置から測定点の位置情報を求める加算部と
を備える、請求項4に記載の形状測定装置。
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JP2008144544A JP5221211B2 (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | 形状測定装置 |
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JP2008144544A JP5221211B2 (ja) | 2008-06-02 | 2008-06-02 | 形状測定装置 |
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JP5221211B2 JP5221211B2 (ja) | 2013-06-26 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017111113A (ja) * | 2015-12-17 | 2017-06-22 | 株式会社ミツトヨ | 多重化された位置信号を備える測定装置 |
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-
2008
- 2008-06-02 JP JP2008144544A patent/JP5221211B2/ja active Active
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