JP4972764B2 - 検出器、形状測定装置、及び形状測定方法 - Google Patents
検出器、形状測定装置、及び形状測定方法 Download PDFInfo
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Description
10×10 −6 <A<50×10 −6 … (2)
を満足する。うねりの周期は、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、80〜400Hzである。そして、本検出器は、前記接触子の被測定物に対する押圧力をF〔gmm/s2〕、前記接触子の質量をm〔g〕とした場合に、以下の条件式
1.59<√(F/m)<17.8 … (1)
を満足する。
特に測定物の表面には、表面加工に付随して周期的なうねりが形成されており、当該うねりのスカラップハイト〔mm〕を
10×10 −6 <A<50×10 −6
とすることで、スカラップハイトAを下限程度以上に設定することができ、高精度で表面加工された被測定物を高精度で測定できる。なお、スカラップハイトAを上記のように定めることで、10×10 −6 〜50×10 −6 mmの凹凸に相当するうねりを対象として、被測定物の表面形状に対する接触子の追従性を良好にすることができ計測精度を高めることができる。
特にうねりの周期が、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、80〜400Hzである場合、80〜400Hzの凹凸に相当するうねりを対象として、被測定物の表面形状に対する接触子の追従性を良好にすることができ計測精度を高めることができる。
100<F<500 … (3)
0.3<m<198 … (4)
を満足する。ここで、接触子の押圧力Fを上記下限以上とすることで被測定物の表面における接触子の応答精度を高めることができ、接触子の押圧力Fを上記上限以下することで接触子が被測定物に作用して測定精度を劣化させることを防止できる。つまり、被測定物の表面が接触子によって変形したり傷が形成されたりする可能性を低減できる。また、接触子の質量mを上記下限以上とすることで被測定物の表面凹部における接触子の変位速度を高めることができ、接触子の質量mを上記上限以下とすることで接触子が被測定物に沿って追従しないことを防止できる。
20×10 −6 <A<50×10 −6 … (6)
であり、
8.99<√(F/m) … (5)
である。この場合、接触子をより高速で移動させても接触子の応答性を確保できるので、比較的大面積の被測定物を測定する際に良好な結果が得られる。
スカラップハイトAを上記のように定めることで、20×10 −6 〜50×10 −6 mmの凹凸に相当するうねりを対象として、被測定物の表面形状に対する接触子の追従性を良好にすることができ計測精度を高めることができる。また、320〜400Hzの凹凸に相当するうねりを対象として、被測定物の表面形状に対する接触子の追従性を良好にすることができ計測精度を高めることができる。
を満足する。
300<F<500 … (7)
0.9<m<6.2 … (8)
を満足する。ここで、接触子の押圧力Fを上記下限以上とすることで被測定物の表面における接触子の応答精度を高めることができ、接触子の押圧力Fを上記上限以下することで接触子が被測定物に作用して測定精度を劣化させることを防止できる。また、接触子の質量mを上記下限以上とすることで被測定物の表面凹部における接触子の変位速度を高めることができ、接触子の質量mを上記上限以下とすることで接触子が被測定物に沿って追従しないことを防止できる。
10×10 −6 <A<50×10 −6 … (2)
を満足する。うねりの周期は、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、80〜400Hzである。そして、本形状測定方法は、前記接触子の被測定物に対する押圧力をF〔gmm/s2〕、前記接触子の質量をm〔g〕とした場合に、以下の条件式
1.59<√(F/m)<17.8 … (1)
を満足する。
なお、シリンダブロック2の例えば上端部には、差動センサ(不図示)が設けられている。この差動センサは、シリンダブロック2中の基準位置からロッド部材3が変位した方向を検出するためのものである。これにより、シリンダブロック2中でロッド部材3が上昇した場合、例えばH信号が出力され、これに応じてシリンダブロック2全体を不図示の機構によって緩やかに上昇させることができ、ロッド部材3を基準位置に戻すことが可能になる。逆に、シリンダブロック2中でロッド部材3が降下した場合、例えばL信号が出力され、これに応じてシリンダブロック2を不図示の機構によって緩やかに上昇させてロッド部材3を基準位置に戻すことが可能になる。つまり、シリンダブロック2に対するロッド部材3の位置を略一定に保ちつつプローブ装置10Aを全体として±Z方向に昇降させることができる。
10×10−6<A<50×10−6 … (2)
の範囲に設定される。つまり、接触部35a及びロッド部材3からなる接触子は、スカラップハイトAに対応する振幅で振動する必要がある。
f=(1/2π)×√〔F/(m×A)〕 … (11)
で与えられる。ここで、押圧力Fは、g値に10×103〔mm/s2〕を掛けて得られるものである。以上の式(11)に基づいて、A=10nm〜50nm、f=80〜400Hzを前提として、以下の条件式
1.59<√(F/m)<17.8 … (1)
を満足するように、接触部35aに付与する押圧力Fと、接触部35a及びロッド部材3の質量mとを設定するならば、押圧力Fと、質量mとをバランスさせているので、接触部35aのワークW表面に対する追従性が良くなり、ワークW表面に上記うねりが形成されている場合であっても、高精度で表面形状を測定することができる。なお、値√(F/m)を下限以上とすることで、接触子が相対的に重くなって応答性が悪くなることを防止でき、値√(F/m)を上限以下とすることで、接触子が相対的に軽くなって安定性が低下することを防止できる。
100<F<500 … (3)
を満足するような範囲、すなわち10mgf〜50mgfの範囲とした。この際、接触部35a及びロッド部材3を合わせた質量mは、以下の条件式
0.3<m<198 … (4)
を満足するような範囲、すなわち0.3g〜198gの範囲とした。
20×10−6<A<50×10−6 … (6)
の範囲に設定される。ここでは、走査速度を重視する観点からスカラップハイトAの検出下限を緩くして10nmから20nmに増加させている。この場合、接触部35a及びロッド部材3からなる接触子は、スカラップハイトA=20〜50nmに対応する振幅で振動する必要がある。
8.99<√(F/m)<17.8 … (9)
を満足するように、接触部35aに付与する押圧力Fと、接触部35a及びロッド部材3の質量mとを設定するならば、押圧力Fと、質量mとをバランスさせているので、接触部35aのワークW表面に対する追従性が良くなり、ワークW表面に上記うねりが形成されている場合であっても、高精度で表面形状を測定することができる。なお、値√(F/m)を下限以上とすることで、接触子が相対的に重くなって応答性が悪くなることを確実に防止でき、値√(F/m)を上限以下とすることで、接触子が相対的に軽くなって安定性が低下することを防止できる。
300<F<500 … (7)
を満足するような範囲、すなわち30mgf〜50mgfの範囲とした。この際、接触部35a及びロッド部材3を合わせた質量mは、以下の条件式
0.9<m<6.2 … (8)
を満足するような範囲、すなわち0.9g〜6.2gの範囲とした。
Claims (7)
- 被測定物の表面に接触する接触子と、当該接触子を被測定物の表面に接触させながら相対走査させることにより前記接触子の軸方向の位置を測定して被測定物の表面形状を測定する形状測定装置用の検出器であって、
被測定物の表面には、表面加工に付随して周期的なうねりが形成されており、当該うねりのスカラップハイトをA〔mm〕として、以下の条件式
10×10 −6 <A<50×10 −6
を満足し、
前記うねりの周期は、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、80〜400Hzであり、
前記接触子の被測定物に対する押圧力をF〔gmm/s2〕、前記接触子の質量をm〔g〕とした場合に、以下の条件式
1.59<√(F/m)<17.8
を満足することを特徴とする検出器。 - 以下の条件式
100<F<500
0.3<m<198
を満足することを特徴とする請求項1記載の検出器。 - 前記うねりの周期が、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、320〜400Hzであり、
20×10 −6 <A<50×10 −6
であり、
8.99<√(F/m)
であることを特徴とする請求項1記載の検出器。 - 以下の条件式
300<F<500
0.9<m<6.2
を満足することを特徴とする請求項3記載の検出器。 - 前記接触子に設けられて検査光を反射する光検出面と、当該光検出面に検査光を照射するとともに反射光を検出する変位センサとをさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項記載の検出器。
- 請求項5記載の検出器と、
被測定物を前記接触子に対し軸方向に垂直な方向に相対移動させる移動手段と、
前記移動手段による被測定物の相対移動に際して被測定物の表面と前記接触子との接触によって生ずる前記接触子の軸方向の変位量を、前記変位センサの出力に基づいて算出し、被測定物の形状を測定する演算手段と
を備える形状測定装置。 - 被測定物の表面に接触する接触子と、当該接触子を被測定物の表面に接触させながら相対走査させることにより前記接触子の軸方向の位置を測定して被測定物の表面形状を測定する形状測定方法であって、
被測定物の表面には、表面加工に付随して周期的なうねりが形成されており、当該うねりのスカラップハイトをA〔mm〕として、以下の条件式
10×10 −6 <A<50×10 −6
を満足し、
前記うねりの周期は、前記接触子が所定の速度で移動する場合に、80〜400Hzであり、
前記接触子の被測定物に対する押圧力をF〔gmm/s2〕、前記接触子の質量をm〔g〕とした場合に、以下の条件式
1.59<√(F/m)<17.8
を満足することを特徴とする形状測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095308A JP4972764B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 検出器、形状測定装置、及び形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095308A JP4972764B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 検出器、形状測定装置、及び形状測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007271368A JP2007271368A (ja) | 2007-10-18 |
JP4972764B2 true JP4972764B2 (ja) | 2012-07-11 |
Family
ID=38674329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006095308A Active JP4972764B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 検出器、形状測定装置、及び形状測定方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP4972764B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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JP6909574B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2021-07-28 | 株式会社ミツトヨ | 形状測定装置の制御方法 |
Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
JP3032334B2 (ja) * | 1991-08-30 | 2000-04-17 | キヤノン株式会社 | 表面形状測定の方法および装置 |
JP3535974B2 (ja) * | 1998-07-21 | 2004-06-07 | 株式会社ミツトヨ | 倣い測定装置 |
JP3932502B2 (ja) * | 1999-03-03 | 2007-06-20 | 独立行政法人理化学研究所 | 触針式形状測定センサとこれを用いたnc加工装置および形状測定方法 |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006095308A patent/JP4972764B2/ja active Active
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JP2007271368A (ja) | 2007-10-18 |
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