JP2011085405A - 表面性状測定機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステージ、スタイラスを有する接触式検出器20、画像プローブ30と、相対移動機構40、表示装置52と、接触式検出器および画像プローブから得られる測定データおよび画像プローブで取得された画像データを記憶する記憶装置53と、制御装置50とを備える。制御装置は、記憶装置に記憶された接触式検出器から得られる測定データおよび画像プローブから得られる測定データを表示装置52にて出力させるとともに、プリンタ58にて同一用紙に出力させる。
【選択図】図5
Description
また、被測定物によっては、スタイラスと被測定物とが干渉(衝突)し、スタイラスや被測定物の破損を招く場合も想定される。
このような場合、スタイラスによって測定可能な測定箇所(接触測定箇所)については、スタイラスを備えた表面性状測定機で測定を行い、この後、スタイラスによって測定不可能な測定箇所(非接触測定箇所)については、画像プローブを備えた表面性状測定機で測定を行う必要があった。
そのため、スタイラスによる測定結果と、画像プローブによる測定結果とを同じ画面や用紙に出力することができなかったため、測定結果の評価を迅速に行えない。
ここで、出力装置とは、表示装置やプリンタなどを含む概念である。
この際、スタイラスを有する接触式検出器や、画像プローブから得られる測定データは記憶装置に記憶されたのち、制御装置によって、出力装置から出力させることができる。従って、スタイラスによる測定結果(接触測定結果)と画像プローブによる測定結果(非接触測定結果)とを利用した複合評価を迅速に行うことができる。
また、画像プローブによって被測定物の画像を取得し、この取得した被測定物の画像を基に測定開始位置を指定すると、接触式検出器のスタイラスが被測定物の測定開始位置に接するように、相対移動機構を動作させることができる。従って、接触式検出器のスタイラスを被測定物の測定開始位置に自動的にセッティングできるから、つまり、従来のように、測定者が、目視でスタイラスの先端と被測定物の測定開始位置の相対位置を調整しながら、スタイラスの先端を被測定物の測定開始位置にセッティングしなくてもよいから、測定者への負担を軽減できるとともに、スタイラスと被測定物との干渉を防止できる。
このような構成によれば、出力装置から出力される測定データの表示領域の指定位置に画像プローブで取得された被測定物(測定部位)の画像データが貼り付けられているから、測定データなどの解析にあたって、その測定データの測定部位を画像データから一目瞭然に把握でき、測定データの解析に寄与できる。
このような構成によれば、接触式検出器から得られる測定データおよび画像プローブから得られる測定データが表示される複数の画面を選択的に表示可能な表示装置で構成されているから、いずれかの画面を選択すると、選択された画面が表示装置に表示される。つまり、スタイラスによる測定データと画像プローブによる測定データとを、表示装置に切替表示できるから、これらの測定データが見やすい。
このような構成によれば、出力装置はプリンタを含んで構成され、このプリンタから、接触式検出器から得られる測定データおよび画像プローブから得られる測定データが同一の用紙に印刷されて出力されるから、スタイラスによる測定結果(接触測定結果)と画像プローブによる測定結果(非接触測定結果)とを利用した複合評価に便利である。
本実施形態に係る表面性状測定機は、図1および図2に示すように、設置台1と、この設置台1の上面に固定されたベース2と、このベース2上に載置され上面に被測定物を載置するステージ10と、被測定物の表面に接触されるスタイラス24を有する接触式検出器20と、被測定物の表面画像を撮像する画像プローブ30と、接触式検出器20および画像プローブ30とステージ10とを相対移動させる相対移動機構40と、制御装置50とを備える。
X軸駆動機構48は、駆動機構本体48Aと、この駆動機構本体48AにX軸方向と平行に設けられXスライダ47を移動可能に支持したガイドレール48Bと、このガイドレール48Bに沿ってXスライダ47を往復移動させる駆動源(図示省略)等を含んで構成されている。
プローブヘッド33は、図4に示すように、対物レンズ35と、この対物レンズ35の外周に配置された光源としてのLED36と、対物レンズ35を透過した被測定物からの反射光を受光し被測定物の画像を撮像するCCDセンサ37と、LED36の周囲を覆うカバー38とを含んで構成されている、
入力装置51は、例えば、携帯型のキーボードやジョイスティックなどによって構成され、各種動作指令やデータの入力のほか、画像プローブ30で取得した画像から、スタイラス24をセットする位置(測定開始位置)を指定できるようになっている。
パートプログラム表示部52Aには、予め登録されたパートプログラム、例えば、接触式検出器移動、スタイラス測定、画像プローブ測定、測定データ編集コマンド、解析コマンド等のパートプログラムが表示される。
測定データ及び解析結果表示部52Bは、タブ52B1,52B2,52B3の選択操作によって、複数の画面が選択的に表示されるように構成されている。例えば、タブ52B2が選択されると、制御装置50によって、スタイラス測定で得られたXZ断面測定データが表示される。タブ52B3が選択されると、図7に示すように、制御装置50によって、スタイラス測定で得られた粗さ測定データが表示される。タブ52B1が選択されると、図8に示すように、制御装置50によって、画像プローブ測定で得られたXY断面測定データが表示される。
更に、測定データ及び解析結果表示部52Bの表示領域内において、画像データ貼り付け位置が指定されると、図9に示すように、制御装置50によって、測定データ及び解析結果表示部52Bの指定位置に、画像プローブ30で取得された画像データが貼り付けられる。
例えば、画像プローブ30によって被測定物の画像が取り込まれ、この画像データの中から測定開始位置が指定されると、制御装置50は、接触式検出器20のスタイラス24が測定開始位置に位置するように、相対移動機構40を動作させる。こののち、測定開始指令が与えられると、相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24による測定を行わせる。
つまり、制御装置50は、画像プローブ30によって取り込まれた被測定物の画像の中から測定開始位置が指定されると、オフセット量記憶部55に記憶されたオフセット量OFx,OFy,OFzを考慮して、接触式検出器20のスタイラス24が測定開始位置に位置するように、相対移動機構40を動作させるスタイラスセット手段と、接触式検出器20のスタイラス24と被測定物とが接触された状態において、相対移動機構40を動作させて接触式検出器20と被測定物とを相対移動させながら被測定物の表面性状を測定する測定実行手段とを含んで構成されている。
また、画像プローブ30による測定が指令されると、これらの機能、つまり、エッジ検出機能およびオートフォーカス機能を用いて、画像プローブ30の被測定物の位置や形状などを測定する画像プローブ測定実行手段を備えている。
(被測定物の説明:図10参照)
被測定物60Aは、図10に示すように、中央に円形の輪郭線を有し内部が球面状でかつ凹状にくぼんだ円形凹状部61を有する。円形凹状部61は、例えば、マイクロレンズアレイ金型に形成された凹状のマイクロレンズ成形面などであるが、これに限られない。
(1)図11に示すように、相対移動機構40を動作させて、画像プローブ30の視野64内に被測定物60Aの円形凹状部61が入る位置に移動させる。
(2)図12に示すように、被測定物60Aの円形凹状部61の近傍において、画像プローブ30の対物レンズ35の焦点位置が被測定物60Aの円形凹状部61の近傍に一致するように、オートフォーカスさせたのち、エッジ検出機能を利用して、円形凹状部61の円形輪郭線のうち少なくとも3点以上の位置データD1,D2,D3…を取得する(輪郭データ取得工程)。
(4)続いて、図14に示すように、相対移動機構40を動作させて、画像プローブ30を中心位置Cに位置させる。
(5)この後、図15に示すように、オフセット量記憶部55に記憶されたオフセット量OFx,OFy,OFzだけ相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24を中心位置Cに位置させる(スタイラスセット工程)。
(6)この状態、つまり、接触式検出器20のスタイラス24が被測定物60Aの円形凹状部61の中心位置Cに位置された状態において、相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24と被測定物60Aとを相対移動させる(測定工程)。これにより、円形凹状部の表面性状が測定される。
(7)最後に、スタイラスによる測定形状(XZ断面形状)、被測定物の画像データ、識別情報、測定結果リスト(スタイラス測定結果および画像プローブ測定結果)をファイル出力するとともに、これらの情報を、図16に示すようにプリントアウトする。
(被測定物の説明:図17参照)
被測定物は、図17に示すように、中央に円形の輪郭線を有し内部が球面状でかつ凸状に膨らんだ円形凸状部62を有する被測定物60Bである。
このような被測定物60Bの円形凸状部62の表面性状を測定するには、図18〜図23に示すようにして行う。
(11)図18に示すように、相対移動機構40を動作させて、画像プローブ30の視野内に被測定物60Bの円形凸状部62が入る位置に移動させる。
(12)図19に示すように、被測定物60Bの円形凸状部62の近傍において、画像プローブ30の対物レンズ35の焦点位置が被測定物60Bの円形凸状部62の近傍に一致するように、オートフォーカスさせたのち、エッジ検出機能を利用して、円形凸状部62の円形輪郭線の位置データD1,D2,D3…を取得する。これを、画像プローブ30の視野内に被測定物60Bの円形凸状部62が入る他の位置に移動させて(図20参照)、計3回以上行う(輪郭データ取得工程)。
(14)続いて、相対移動機構40を動作させて、画像プローブ30を中心位置Cに位置させる。
(15)この後、図22に示すように、オフセット量記憶部55に記憶されたオフセット量OFx,OFy,OFzだけ相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24を中心位置Cに位置させる(スタイラスセット工程)。
(16)この状態、つまり、接触式検出器20のスタイラス24が被測定物60Bの円形凸状部62の中心位置Cに位置された状態において、相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24と被測定物60Bとを相対移動させる(測定工程)。これにより、円形凸状部62の表面性状が測定される。
(17)最後に、スタイラスによる測定形状(XZ断面形状)、被測定物の画像データ、識別情報、測定結果リスト(スタイラス測定結果および画像プローブ測定結果)をファイル出力するとともに、これらの情報を、図23に示すようにプリントアウトする。
(被測定物の説明:図24参照)
被測定物は、図24に示すように、上面に凹凸を有する被測定物60Cである。
この測定例3では、被測定物60Cの上面形状の測定開始位置を画像プローブ30で同定し、この位置にスタイラス24を設定して測定する例である。
(31)図24に示すように、相対移動機構40を動作させて、画像プローブ30の視野内に被測定物60Cの測定開始位置(X、Y)が入る位置に移動させる。
(32)移動後、被測定物60Cの測定開始位置(X,Y)に画像プローブ30をオートフォーカス(オートフォーカス位置Z)させる。
(33)図25に示すように、アーム25の円弧ずれ量ΔXおよびオートフォーカス位置ZからのZ方向ずれ量ΔZを自動計算するとともに、画像プローブ30とスタイラス24とのオフセット量OFx、OFy、OFzを考慮して相対移動させ、スタイラス24を測定開始位置(XYZ)に位置させる。
(34)最後に、相対移動機構40を動作させて、接触式検出器20のスタイラス24と被測定物60Bとを相対移動させる(測定工程)。これにより、被測定物60Cの上面形状が測定される。
本実施形態によれば、被測定物の表面に接触されるスタイラス24を有する接触式検出器20と、被測定物の表面画像を撮像する画像プローブ30とを備えているので、スタイラス24によって測定可能な測定箇所(接触測定箇所)については、スタイラス24によって測定を行うことができ、また、スタイラス24によって測定不可能な測定箇所(非接触測定箇所)については、画像プローブ30によって測定することができる。
しかも、接触式検出器20のスタイラス24の先端と画像プローブ30とのオフセット量OFx,OFy,OFzはオフセット量記憶部55に記憶されているから、測定開始位置が指定されると、オフセット量記憶部55に記憶されたオフセット量OFx,OFy,OFzだけ相対移動機構40を動作させれば、接触式検出器20のスタイラス24を測定開始位置に自動的に位置させることができる。
従って、接触式検出器20のスタイラス24と画像プローブ30とのオフセット量OFx,OFy,OFzを予め正確に求めてオフセット量記憶部55に記憶させておけば、簡単な操作・処理で、接触式検出器20のスタイラス24を測定開始位置に自動的に位置させることができる。
例えば、画像プローブ30によって取得した画像から、線幅や孔径などを測定することができるほか、画像プローブ30のオートフォーカス機能を用いて、対物レンズ35の光軸方向の寸法(段差寸法)なども測定できる。
しかも、接触式検出器20および画像プローブ30は、共に、Xスライダ47にオフセットして取り付けられているから、接触式検出器20および画像プローブ30を別々に移動させる機構を設ける場合に比べ、構造を簡素化でき、安価に構成できる。
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
画像プローブ30の向きについては、下向きに限られない。例えば、図26に示すように、画像プローブ30を水平な向き(例えば、X軸方向向き)に取り付ければ、エンジンボアなどの被測定物60Dの孔径測定を画像プローブ30を用いて行うことができる。また、被測定物60Dの孔側面にスタイラス24を挿入する際に、スタイラス24が孔の周囲に衝突するのを防止できる。
例えば、光源としてのLED36は、画像プローブとは別に設けてもよい。また、対物レンズ35を交換可能にして、倍率の異なる対物レンズ35に交換できるようにすれば、被測定物の測定箇所の大きさに応じて最適な作業が実施できる。
また、接触式検出器20と画像プローブ30とを別々の相対移動機構によって独立的に移動させるようにしてもよい。
20…接触式検出器、
24…スタイラス、
30…画像プローブ、
35…対物レンズ、
36…LED(光源)
37…CCDセンサ
40…相対移動機構、
41…Y軸駆動機構(第1移動機構)、
42…コラム、
43…Zスライダ、
44…Z軸駆動機構(第2移動機構)、
47…Xスライダ(スライド部材)、
48…X軸駆動機構(第3移動機構)
55…オフセット量記憶部(オフセット量記憶手段)
60A,60B,60C,60D…被測定物
OFx,OFy,OFz…オフセット量。
Claims (4)
- 被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、
前記被測定物を載置するステージと、
前記被測定物の表面に接触されるスタイラスを有する接触式検出器と、
前記被測定物の表面画像を撮像する画像プローブと、
前記接触式検出器および前記画像プローブと前記ステージとを相対移動させる相対移動機構と、
前記接触式検出器および前記画像プローブから得られる測定データおよび前記画像プローブで取得された画像データを記憶する記憶装置と、
出力装置と、
制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記相対移動機構の駆動を制御する移動機構制御手段と、前記記憶装置に記憶された前記接触式検出器から得られる測定データおよび前記画像プローブから得られる測定データを前記出力装置にて出力させるデータ出力処理手段とを有する、
ことを特徴とする表面性状測定機。 - 請求項1に記載の表面性状測定機において、
前記制御装置は、画像データ貼り付け指令が与えられると、前記出力装置にて出力される前記測定データの表示領域の指定位置に、前記記憶手段に記憶された画像データを貼り付けて出力させる、
ことを特徴とする表面性状測定機。 - 請求項1または請求項2に記載の表面性状測定機において、
前記出力装置は、前記接触式検出器から得られる測定データおよび前記画像プローブから得られる測定データが表示される複数の画面を選択的に表示可能な表示装置で構成され、
前記制御装置は、いずれかの画面が選択されると、選択された画面を前記表示装置に表示させる表示切替手段を備える、
ことを特徴とする表面性状測定機。 - 請求項3に記載の表面性状測定機において、
前記出力装置は、プリンタを含んで構成され、
前記制御装置は、前記接触式検出器から得られる測定データおよび前記画像プローブから得られる測定データを前記プリンタにて同一の用紙に印刷する、
ことを特徴とする表面性状測定機。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013117953A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-06-13 | Mitsutoyo Corp | 同期されたユーザインタフェース機能を含むマシンビジョンシステムプログラム編集環境 |
JP2018072270A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 株式会社キーエンス | 画像測定装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0353111A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-07 | Mitsutoyo Corp | 測定装置 |
JPH07505958A (ja) * | 1992-09-25 | 1995-06-29 | カール−ツアイス−スチフツング | ワークにおける座標測定法 |
JP2688030B2 (ja) * | 1991-06-04 | 1997-12-08 | 株式会社 ミツトヨ | 表面性状測定機 |
JP2000180137A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Sony Corp | 形状計測装置および形状表示方法 |
JP2004325159A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Mitsutoyo Corp | 微細形状測定プローブおよび微細形状測定方法 |
JP2005167146A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Hitachi High-Technologies Corp | プローブ付き複合顕微鏡、並びにプローブの高さ算出方法及びプローブ駆動方法 |
JP2006234645A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Nikon Corp | 表示装置を用いた検査成績書作成方法、検査成績書作成装置および検査成績書作成プログラム |
JP2007114000A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Mitsutoyo Corp | プローブ観察装置、表面性状測定装置 |
-
2009
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0353111A (ja) * | 1989-07-20 | 1991-03-07 | Mitsutoyo Corp | 測定装置 |
JP2688030B2 (ja) * | 1991-06-04 | 1997-12-08 | 株式会社 ミツトヨ | 表面性状測定機 |
JPH07505958A (ja) * | 1992-09-25 | 1995-06-29 | カール−ツアイス−スチフツング | ワークにおける座標測定法 |
JP2000180137A (ja) * | 1998-12-11 | 2000-06-30 | Sony Corp | 形状計測装置および形状表示方法 |
JP2004325159A (ja) * | 2003-04-23 | 2004-11-18 | Mitsutoyo Corp | 微細形状測定プローブおよび微細形状測定方法 |
JP2005167146A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Hitachi High-Technologies Corp | プローブ付き複合顕微鏡、並びにプローブの高さ算出方法及びプローブ駆動方法 |
JP2006234645A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Nikon Corp | 表示装置を用いた検査成績書作成方法、検査成績書作成装置および検査成績書作成プログラム |
JP2007114000A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Mitsutoyo Corp | プローブ観察装置、表面性状測定装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013117953A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-06-13 | Mitsutoyo Corp | 同期されたユーザインタフェース機能を含むマシンビジョンシステムプログラム編集環境 |
JP2018072270A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | 株式会社キーエンス | 画像測定装置 |
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