JP2021179379A - Shape measurement device and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接触子を用いて測定対象物の形状測定を行う形状測定機及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a shape measuring machine that measures the shape of an object to be measured using a contactor and a control method thereof.
ワーク(被測定物)の表面の輪郭形状及び表面粗さ等の表面形状を測定する表面形状測定機(形状測定機)が知られている。このような表面形状測定機では、接触子をワーク表面に接触させた状態で接触子とワークとを水平方向に相対移動させることで、接触子でワーク表面をトレースしながら接触子の揺動による変位を変位検出器により検出し、この変位検出器から出力される変位検出信号に基づきワーク表面の表面形状を測定する(特許文献1参照)。 A surface shape measuring machine (shape measuring machine) for measuring a surface shape such as a contour shape and surface roughness of the surface of a work (object to be measured) is known. In such a surface shape measuring machine, the contact and the work are relatively moved in the horizontal direction while the contact is in contact with the surface of the work, and the contact is swung while tracing the surface of the work with the contact. Displacement is detected by a displacement detector, and the surface shape of the work surface is measured based on the displacement detection signal output from the displacement detector (see Patent Document 1).
ところで、表面形状測定機を用いてワークの表面形状を測定する場合に、変位検出器から出力される変位検出信号の波形内に異常な波形が発生することがある。このような異常な波形が発生した場合に、この異常な波形がワーク表面の実形状に起因するのか、或いは外的な環境要因(ワーク表面に付着した埃、振動、環境温度変化等)に起因するのかを判別することは困難である。 By the way, when the surface shape of a work is measured by using a surface shape measuring machine, an abnormal waveform may be generated in the waveform of the displacement detection signal output from the displacement detector. When such an abnormal waveform occurs, is this abnormal waveform caused by the actual shape of the work surface, or due to external environmental factors (dust, vibration, environmental temperature change, etc. attached to the work surface)? It is difficult to determine whether to do so.
そこで、例えば、表面形状測定の測定環境の測定を行うセンサ類(カメラ、振動計、温度計等)を表面形状測定機に設け、表面形状測定機によるワーク表面形状の測定と並行して測定環境を示す測定環境情報の取得を連続的に行うことが考えられる。しかしながら、この場合には、測定環境情報のデータ量が膨大になるので測定環境情報を記憶するために大容量のストレージを用意する必要が生じ、コストが増加するという問題が発生する。特に測定環境情報にカメラによる撮影画像が含まれている場合には、全ての測定環境情報を記憶(保存)することはコストの観点から現実的ではない。 Therefore, for example, sensors (cameras, vibration meters, thermometers, etc.) that measure the measurement environment for surface shape measurement are provided in the surface shape measuring machine, and the measurement environment is measured in parallel with the measurement of the work surface shape by the surface shape measuring machine. It is conceivable to continuously acquire the measurement environment information indicating. However, in this case, since the amount of data of the measurement environment information becomes enormous, it becomes necessary to prepare a large-capacity storage for storing the measurement environment information, which causes a problem that the cost increases. In particular, when the measurement environment information includes an image taken by a camera, it is not realistic to store (save) all the measurement environment information from the viewpoint of cost.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、測定対象物の形状測定時において形状測定の異常発生の原因を判別するための測定環境情報を低コストに記憶可能な形状測定機及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a shape measuring machine that can store measurement environment information for determining the cause of an abnormality in shape measurement at low cost when measuring the shape of an object to be measured. The purpose is to provide the control method.
本発明の目的を達成するための形状測定機は、測定対象物に接触する接触子を用いて測定対象物の形状測定を行う形状測定機において、形状測定が行われている間、形状測定の測定環境を示す測定環境情報の取得と、測定環境情報の一次記憶部への一時的な記憶と、を繰り返し行う測定環境情報取得部と、形状測定が行われている間、形状測定の異常の有無を判定する異常判定部と、異常判定部が異常有と判定するごとに、一次記憶部に記憶されている測定環境情報を二次記憶部に記憶させる第1記憶制御部と、を備える。 The shape measuring machine for achieving the object of the present invention is a shape measuring machine that measures the shape of an object to be measured by using a contactor that comes into contact with the object to be measured. The measurement environment information acquisition unit that repeatedly acquires the measurement environment information indicating the measurement environment and temporarily stores the measurement environment information in the primary storage unit, and the shape measurement abnormality during the shape measurement. It includes an abnormality determination unit for determining the presence / absence, and a first storage control unit for storing measurement environment information stored in the primary storage unit in the secondary storage unit each time the abnormality determination unit determines that there is an abnormality.
この形状測定機によれば、形状測定に異常が発生した場合にのみ測定環境情報を二次記憶部に記憶させることができるので、形状測定中の全ての測定環境情報を記憶させておく必要がなくなる。 According to this shape measuring machine, the measurement environment information can be stored in the secondary storage unit only when an abnormality occurs in the shape measurement, so it is necessary to store all the measurement environment information during the shape measurement. It disappears.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、測定環境情報取得部が、測定環境情報をリングバッファ形式で一次記憶部に記憶させる。これにより、形状測定時に常に最新の一定時間の測定環境情報を一時的に一次記憶部に記憶させることができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement environment information acquisition unit stores the measurement environment information in the primary storage unit in a ring buffer format. As a result, the latest measurement environment information for a certain period of time can be temporarily stored in the primary storage unit at the time of shape measurement.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、測定環境情報取得部が、測定環境情報として、接触子の撮影画像と、環境温度と、形状測定機の振動情報と、の少なくともいずれか1つを取得する。これにより、形状測定の異常の原因を確認することができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement environment information acquisition unit has at least one of a photographed image of the contactor, an environmental temperature, and vibration information of the shape measuring machine as the measurement environment information. To get. This makes it possible to confirm the cause of the abnormality in the shape measurement.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、接触子の変位を検出する変位検出器と、測定対象物に対して変位検出器を相対移動させて測定対象物の被測定面を接触子によりトレースさせる相対移動機構と、測定対象物に対する変位検出器の相対位置を検出する位置検出センサと、相対移動機構による相対移動が行われている間、位置検出センサの検出結果と変位検出器の検出結果とに基づき、相対位置ごとの接触子の変位を示す変位検出信号を出力する信号出力部と、を備え、異常判定部が、信号出力部から出力される変位検出信号に基づき、形状測定の異常の有無を判定する。これにより、形状測定に異常が発生した場合にのみ測定環境情報を二次記憶部に記憶させることができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the displacement detector for detecting the displacement of the contact and the displacement detector are relatively moved with respect to the object to be measured so that the surface to be measured of the object to be measured is moved by the contact. The relative movement mechanism to be traced, the position detection sensor that detects the relative position of the displacement detector with respect to the object to be measured, and the detection result of the position detection sensor and the detection of the displacement detector while the relative movement is performed by the relative movement mechanism. Based on the result, a signal output unit that outputs a displacement detection signal indicating the displacement of the contactor for each relative position is provided, and the abnormality determination unit measures the shape based on the displacement detection signal output from the signal output unit. Determine if there is an abnormality. As a result, the measurement environment information can be stored in the secondary storage unit only when an abnormality occurs in the shape measurement.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、信号出力部から出力される変位検出信号に対してローパスフィルタ処理を施すローパスフィルタを備え、異常判定部が、ローパスフィルタ処理が施されていない変位検出信号に基づき、形状測定の異常の有無を判定する。これにより、形状測定の測定結果から外的な環境要因に起因する偽形状をより高精度に排除することができるので、測定結果の信頼性及び精度をより高めることができる。 The shape measuring machine according to another aspect of the present invention includes a low-pass filter that performs low-pass filter processing on the displacement detection signal output from the signal output unit, and the abnormality determination unit is not subjected to low-pass filter processing. Based on the detection signal, it is determined whether or not there is an abnormality in the shape measurement. As a result, the false shape caused by an external environmental factor can be excluded from the measurement result of the shape measurement with higher accuracy, so that the reliability and accuracy of the measurement result can be further improved.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、第1記憶制御部が、変位検出信号の信号波形の中で異常判定部が異常有と判定した異常波形領域に対応する変位検出器の相対位置を示す検出器位置情報と、異常波形領域に対応する測定環境情報と、を関連付けて二次記憶部に記憶させる。これにより、異常波形領域の発生原因を容易に確認(検索)することができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the relative position of the displacement detector corresponding to the abnormal waveform region determined by the abnormality determination unit in the signal waveform of the displacement detection signal by the first storage control unit. The detector position information indicating the above and the measurement environment information corresponding to the abnormal waveform region are associated and stored in the secondary storage unit. This makes it possible to easily confirm (search) the cause of the occurrence of the abnormal waveform region.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、二次記憶部に記憶されている検出器位置情報に基づき、相対移動機構を駆動して、異常波形領域に対応する被測定面の測定領域を接触子によりトレースする再測定を実行する再測定制御部を備える。測定領域に限定して再測定を行うことで、被測定面の再測定に要する追加時間を最小にすることができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the relative movement mechanism is driven based on the detector position information stored in the secondary storage unit to obtain the measurement area of the measured surface corresponding to the abnormal waveform area. It is provided with a remeasurement control unit that executes remeasurement traced by a contactor. By performing the remeasurement only in the measurement area, the additional time required for the remeasurement of the surface to be measured can be minimized.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、再測定制御部が、再測定の間、測定環境情報取得部と異常判定部と第1記憶制御部とを作動させる。これにより、測定領域の再測定においても形状測定の異常が発生した場合には、測定環境情報を確認することで異常の発生原因を特定することができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the remeasurement control unit operates the measurement environment information acquisition unit, the abnormality determination unit, and the first storage control unit during the remeasurement. As a result, if an abnormality occurs in the shape measurement even in the remeasurement of the measurement area, the cause of the abnormality can be identified by checking the measurement environment information.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、初回の形状測定において相対移動機構による相対移動が行われている間、信号出力部から出力される変位検出信号を取得して二次記憶部に記憶させる第2記憶制御部を備え、再測定において信号出力部から出力された変位検出信号である再検出信号に基づき、二次記憶部に記憶されている変位検出信号の信号波形内の異常波形領域を、再検出信号の波形に置換する置換制御部と、を備える。これにより、より正確な表面の形状測定の結果が得られる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the displacement detection signal output from the signal output unit is acquired and stored in the secondary storage unit while the relative movement is performed by the relative movement mechanism in the initial shape measurement. It is equipped with a second storage control unit to be stored, and an abnormal waveform in the signal waveform of the displacement detection signal stored in the secondary storage unit based on the re-detection signal which is the displacement detection signal output from the signal output unit in the remeasurement. A replacement control unit that replaces the region with the waveform of the rediscovery signal is provided. As a result, more accurate surface shape measurement results can be obtained.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、異常判定部が、測定環境情報取得部により繰り返し取得される測定環境情報に基づき、形状測定の異常の有無を判定する。これにより、形状測定に異常が発生した場合にのみ測定環境情報を二次記憶部に記憶させることができる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, the abnormality determination unit determines whether or not there is an abnormality in the shape measurement based on the measurement environment information repeatedly acquired by the measurement environment information acquisition unit. As a result, the measurement environment information can be stored in the secondary storage unit only when an abnormality occurs in the shape measurement.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、第1記憶制御部が、異常判定部により異常有との判定がなされるごとに、予め定めた遅延時間が経過してから一次記憶部に記憶されている測定環境情報を二次記憶部へ出力する。これにより、形状測定の異常の発生原因の判別が容易になる。 In the shape measuring machine according to another aspect of the present invention, each time the abnormality determination unit determines that an abnormality exists, the first storage control unit stores it in the primary storage unit after a predetermined delay time elapses. The measured measurement environment information is output to the secondary storage unit. This makes it easy to determine the cause of the abnormality in the shape measurement.
本発明の他の態様に係る形状測定機において、異常判定部が異常有と判定した場合に、一次記憶部に記憶されている測定環境情報又は警告情報を報知する報知部を備える。これにより、形状測定の異常の発生をオペレータに報知することができる。 The shape measuring machine according to another aspect of the present invention includes a notification unit that notifies measurement environment information or warning information stored in the primary storage unit when the abnormality determination unit determines that there is an abnormality. This makes it possible to notify the operator of the occurrence of an abnormality in shape measurement.
本発明の目的を達成するための形状測定機の制御方法は、測定対象物に接触する接触子を用いて測定対象物の形状測定を行う形状測定機の制御方法において、形状測定が行われている間、形状測定の測定環境を示す測定環境情報の取得と、測定環境情報の一次記憶部への一時的な記憶と、を繰り返し行う測定環境情報取得ステップと、形状測定が行われている間、形状測定の異常の有無を判定する異常判定ステップと、異常判定ステップで形状測定の異常有と判定するごとに、一次記憶部に記憶されている測定環境情報を二次記憶部に記憶させる記憶制御ステップと、を有する。 The control method of the shape measuring machine for achieving the object of the present invention is the control method of the shape measuring machine that measures the shape of the object to be measured by using a contactor that comes into contact with the object to be measured. During the measurement environment information acquisition step of repeatedly acquiring the measurement environment information indicating the measurement environment of the shape measurement and temporarily storing the measurement environment information in the primary storage unit, and while the shape measurement is being performed. , A storage that stores the measurement environment information stored in the primary storage unit in the secondary storage unit each time the abnormality determination step for determining the presence or absence of an abnormality in the shape measurement and the abnormality determination step for determining the presence or absence of an abnormality in the shape measurement. It has a control step and.
本発明は、測定対象物の形状測定時において形状測定の異常発生の原因を判別するための測定環境情報を低コストに記憶することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can store measurement environment information for determining the cause of an abnormality in shape measurement at low cost when measuring the shape of an object to be measured.
[第1実施形態]
図1は、本発明の形状測定機に相当する第1実施形態の表面形状測定機10の概略図である。図1に示すように、表面形状測定機10は、ワークWの表面Waの形状測定、具体的には輪郭形状又は表面粗さ等を測定する。ここで、ワークWは本発明の測定対象物に相当し、表面Waは本発明の被測定面に相当する。また、図中のXYZ方向は互いに直交し、さらに本実施形態ではXY方向を含むXY平面は水平方向に平行な面であり且つZ方向は水平方向に対して垂直な上下方向である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view of the surface
表面形状測定機10は、平板状の測定台12と、コラム14と、検出器移動機構16と、位置検出センサ18と、変位検出器20と、カメラ22と、温度計24と、振動計26と、制御装置28と、を備える。
The surface
測定台12のXY平面に平行な上面にはワークWがセットされる。また、測定台12の上面にはZ方向に延びたコラム14が設けられている。このコラム14には、検出器移動機構16がZ方向に移動自在に取り付けられている。
The work W is set on the upper surface of the measuring table 12 parallel to the XY plane. Further, a
検出器移動機構16は、本発明の相対移動機構に相当するものであり、ホルダ17をX方向に移動自在に保持する公知のアクチュエータである。この検出器移動機構16を駆動することで、ワークWに対して変位検出器20(接触子34)をX方向に相対移動させることができる。また、検出器移動機構16には位置検出センサ18が設けられている。
The
位置検出センサ18は、例えばX方向(左右方向)に延びたリニアスケール18aと、このリニアスケール18aを光学的又は磁気的等の各種方法で読み取る読取ヘッド18bとを有する。位置検出センサ18は、検出器移動機構16によりX方向に移動されるホルダ17のX方向の変位(変位方向及び変位量)を検出することで、後述の変位検出器20のX方向の位置、すなわちワークWに対する変位検出器20のX方向の相対位置を検出する。そして、位置検出センサ18よる変位検出器20の位置検出結果D1は、位置検出センサ18から制御装置28へ出力される。なお、位置検出センサ18として、スケール型検出器以外の公知の検出器を用いてもよい。
The
ホルダ17には、変位検出器20及びカメラ22が設けられている。これにより、変位検出器20は、ホルダ17を介して検出器移動機構16によりX方向に移動自在に保持される。また、変位検出器20は、ホルダ17及び検出器移動機構16を介して、コラム14によりZ方向に位置調整自在に保持される。
The
変位検出器20は、揺動支点30と、アーム32と、接触子34と、変位検出センサ36と、を備える。
The
揺動支点30は、Y方向に平行な回転軸(揺動軸)を中心としてアーム32を揺動自在に支持する。
The
アーム32は、揺動支点30に揺動自在に支持されており、X方向の一方向側(コラム14とは反対側)に延びたアーム先端部32aと、X方向の他方向側に延びたアーム基端部32bと、を備える。
The
アーム先端部32aの先端側には、接触子34(触針又は測定子ともいう)が設けられている。接触子34は表面Waに接触する。接触子34は、アーム32が揺動支点30を中心として揺動することでZ方向に変位する。また、接触子34は、検出器移動機構16により変位検出器20がX方向に移動されることで、表面WaをX方向に沿ってトレース(走査)する。
A contactor 34 (also referred to as a stylus or a stylus) is provided on the tip end side of the
アーム基端部32bは、不図示の付勢部材によりZ方向上方側に付勢される。これにより、アーム先端部32a及び接触子34は、揺動支点30を中心として、Z方向下方側に付勢される。これにより、接触子34が表面Waに接触した状態が維持される。
The arm
変位検出センサ36は、例えば線形可変差動変圧器(Linear Variable Differential Transformer:LVDT)が用いられる。この場合、変位検出センサ36は、図示は省略するが、アーム基端部32bに設けられたコアと、このコアが挿入されるコイルとを備える。変位検出センサ36は、アーム32及び接触子34の揺動によるZ方向の変位(変位方向及び変位量)を検出して、変位検出結果D2を制御装置28へ出力する。なお、変位検出センサ36として、LVDT以外の公知のセンサ(例えばスケール型のセンサ)を用いてもよい。
As the
カメラ22、温度計24、及び振動計26は、後述の制御装置28の各部(画像取得部48、温度情報取得部50、及び振動情報取得部52)と共に本発明の測定環境情報取得部を構成するものであり、表面形状測定機10が表面Waの形状測定を行う際の測定環境を示す測定環境情報38を取得する。
The
カメラ22は、ホルダ17に設けられており、接触子34の先端部を連続撮影(動画撮影)し、測定環境情報38として接触子34の撮影画像38A(画像データ)を制御装置28へ逐次出力する。撮影画像38Aに基づき、表面Waへの埃等の異物の付着の有無の確認と、表面Waの実形状の確認とを行うことができる。
The
温度計24は、例えば測定台12の上面に設置されており、環境温度(接触子34の周囲環境温度等)を連続測定し、測定環境情報38として環境温度の温度情報38Bを制御装置28へ逐次出力する。温度情報38Bに基づき、環境温度に急激な変化が生じたか否かを確認することができる。なお、温度計24の配置位置は測定台12の上面に限定されるものではなく、変位検出器20等に設けてもよい。
The
振動計26は、例えば、測定台12の内部に設けられており、表面形状測定機10の振動(具体的にはワークWに対する接触子34の相対的な振動)を連続測定し、測定環境情報38として表面形状測定機10の振動情報38Cを制御装置28へ逐次出力する。振動情報38Cに基づき、例えば外部から表面形状測定機10に振動が加えられた否かを確認することができる。なお、振動計26の配置位置は測定台12の内部に限定されるものではなく、測定台12の上面或いは変位検出器20等に設けてもよい。
The
制御装置28は、各種のプロセッサ(Processor)及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、及びプログラマブル論理デバイス[例えばSPLD(Simple Programmable Logic Devices)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、及びFPGA(Field Programmable Gate Arrays)]等が含まれる。なお、制御装置28の各種機能は、1つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
The
図2は、第1実施形態の制御装置28の構成を示したブロック図である。図2に示すように、制御装置28には、既述の検出器移動機構16、位置検出センサ18、変位検出器20の変位検出センサ36、カメラ22、温度計24、振動計26、及び不図示の操作部等が接続されており、表面形状測定機10の各部の動作を統括制御する。また、制御装置28は、位置検出センサ18から出力される位置検出結果D1と、変位検出センサ36から出力される変位検出結果D2とに基づき、表面Waを接触子34でトレースして得られた変位検出信号D3をデータストレージ58に記憶させる。さらに制御装置28は、詳しくは後述するが、表面Waの形状測定の異常の有無を判定し、異常が発生した場合に測定環境情報38をデータストレージ58に記憶させる。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
制御装置28には、駆動制御部40、信号出力部42、ローパスフィルタ44(Low Pass Filter:LPF)、異常判定部46、画像取得部48、温度情報取得部50、振動情報取得部52、リングバッファメモリ54A,54B,54C、記憶制御部56、及びデータストレージ58が設けられている。
The
駆動制御部40は、検出器移動機構16の駆動を制御する。この駆動制御部40は、不図示の操作部に対する測定開始操作の入力に応じて、検出器移動機構16を駆動して変位検出器20等をX方向に移動させる。これにより、接触子34によりX方向に沿って表面Waがトレースされる、すなわち表面Waの形状測定が実行される。
The
信号出力部42は、検出器移動機構16による変位検出器20のX方向の移動が実行されている間、すなわち表面形状測定機10による表面Waの形状測定が行われている間(以下、単に「表面形状測定中」と略す)、位置検出センサ18から出力された位置検出結果D1と、変位検出センサ36から出力された変位検出結果D2とを連続的に取得する。そして、信号出力部42は、連続的に取得した位置検出結果D1及び変位検出結果D2に基づき、変位検出器20(接触子34)のX方向の位置ごとの接触子34のZ方向の変位、すなわち表面Waの表面形状を示す変位検出信号D3をローパスフィルタ44へ連続的に出力する。
The
ローパスフィルタ44は、信号出力部42から出力される変位検出信号D3に対し、予め設定されたカットオフ値に基づきローパスフィルタ処理を行い、変位検出信号D3から高周波ノイズを除去する。ローパスフィルタ44から出力された変位検出信号D3は異常判定部46と記憶制御部56とに入力される。
The low-
異常判定部46は、表面形状測定中において、信号出力部42からローパスフィルタ44を経て入力される変位検出信号D3に基づき、表面Waの形状測定の異常の有無を判定する。
The
図3は、異常判定部46による判定方法の第1例を説明するための説明図である。図3に示すように、異常判定部46は、変位検出信号D3に基づき、接触子34のZ方向の変位量が予め定められた異常判定閾値ETよりも大きくなるか或いは正常範囲NR内(異常判定閾値ET内)に収まるかに基づき、表面Waの形状測定の異常の有無を判定する。そして、異常判定部46は、形状測定の異常有と判定した場合にその判定結果を示す保存トリガ信号TSを記憶制御部56へ出力する。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a first example of the determination method by the
図4は、異常判定部46による判定方法の第2例を説明するための説明図である。図4に示すように、異常判定部46は、変位検出信号D3に基づき、接触子34のZ方向の変位量が異常判定閾値ETを超える状態が所定期間以上だけ連続した場合に形状測定の異常有と判定し、保存トリガ信号TSを記憶制御部56へ出力する。これにより、変位検出信号D3のノイズにより異常有との誤判定を行うことが防止される。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a second example of the determination method by the
図5は、異常判定部46による判定方法の第3例を説明するための説明図である。図5に示すように、異常判定部46は、変位検出信号D3に基づき、接触子34のZ方向の変位量の移動平均線MAを演算する。そして、異常判定部46は、移動平均線MAからの変位量の偏差が異常判定閾値ETを超えた状態から元の状態(異常判定閾値ET内の状態)に戻った場合に形状測定の異常有と判定し、保存トリガ信号TSを記憶制御部56へ出力する。これにより、変位検出信号D3のドリフトと形状測定の異常に伴う変化とを区別することができ、異常判定部46の判定精度を向上させることができる。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a third example of the determination method by the
図2に戻って画像取得部48は、表面形状測定中に、カメラ22からの撮影画像38Aの取得とリングバッファメモリ54Aへの撮影画像38Aの一時的な記憶とを繰り返し行う。
Returning to FIG. 2, the
温度情報取得部50は、表面形状測定中に、温度計24からの温度情報38Bの取得とリングバッファメモリ54Bへの温度情報38Bの一時的な記憶とを繰り返し行う。
The temperature
振動情報取得部52は、表面形状測定中に、振動計26からの振動情報38Cの取得とリングバッファメモリ54Cへの振動情報38Cの一時的な記憶とを繰り返し行う。
The vibration
図6は、リングバッファメモリ54A,54B,54Cの説明図である。図6及び既述の図2に示すように、リングバッファメモリ54A,54B,54Cは、本発明の一次記憶部に相当するものであり、所謂リングバッファ形式でデータの記憶が可能な記憶媒体(メモリ、ストレージ等)である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the
リングバッファメモリ54A,54B,54Cは、例えば8個(8以外でも可)の保存領域55(リングバッファ長)を有している。画像取得部48は、図中の括弧付き数字(1)〜(8)に示すように、カメラ22から新たな撮影画像38Aを取得するごとに、新たに取得した撮影画像38Aを第1番目の保存領域55から第8番目の保存領域55に向かって順番に記憶させていく。そして、画像取得部48は、第8番目の保存領域55に撮影画像38Aを記憶させた後、カメラ22から新たな撮影画像38Aを取得するごとに、新たに取得した撮影画像38Aを図中の括弧付き数字(9)〜(12)、・・・に示すように各保存領域55に順番に上書き記憶させる。以下、画像取得部48は、カメラ22から新たな撮影画像38Aを取得するごとに、新たな撮影画像38Aを各保存領域55に順番且つ繰り返し上書き記憶させる。
The
また同様に、温度情報取得部50は、温度計24から新たな温度情報38Bを取得するごとに、新たな温度情報38Bをリングバッファメモリ54Bの各保存領域55に順番且つ繰り返し記憶(上書き記憶)させる。さらに、振動情報取得部52は、振動計26から新たな振動情報38Cを取得するごとに、新たな振動情報38Cをリングバッファメモリ54Cの各保存領域55に順番且つ繰り返し記憶(上書き記憶)させる。
Similarly, each time the temperature
このようにリングバッファメモリ54A,54B,54Cを用いることで、表面Waの形状測定時に常に最新の一定時間の測定環境情報38(撮影画像38A、温度情報38B、振動情報38C)を保存することができる。
By using the
図7は、記憶制御部56によりデータストレージ58に記憶される保存データ60の概略図である。図7及び既述の図2に示すように、データストレージ58は、本発明の二次記憶部に相当するものであり、データを永続的に記憶可能な記憶媒体(メモリ、ストレージ等)である。
FIG. 7 is a schematic diagram of the stored
記憶制御部56は、表面形状測定中に、データストレージ58に対する保存データ60の記憶を行う。この保存データ60は、ローパスフィルタ44から入力される変位検出信号D3と、リングバッファメモリ54A,54B,54Cに記憶されている測定環境情報38と、後述の異常波形領域タグリスト62と、を含む。
The
具体的には記憶制御部56は、表面形状測定中に、ローパスフィルタ44から連続的に入力される変位検出信号D3を保存データ60の一部としてデータストレージ58に連続的に記憶させる。この場合に記憶制御部56は本発明の第2記憶制御部として機能する。
Specifically, the
また、記憶制御部56は、異常判定部46から保存トリガ信号TSが入力されるごと(表面Waの形状測定の異常有と判定するごと)に、本発明の検出器位置情報に相当する異常波形領域タグ62aを生成する。
Further, each time the storage trigger signal TS is input from the abnormality determination unit 46 (every time it is determined that there is an abnormality in the shape measurement of the surface Wa), the
具体的には記憶制御部56は、異常判定部46から入力される保存トリガ信号TSに基づき、変位検出信号D3の信号波形の中で異常判定部46が異常有と判定した異常波形領域ERを判別する。次いで、記憶制御部56は、異常波形領域ERの判別結果に基づき、異常波形領域ERに対応する変位検出器20のX方向の位置(以下、検出器位置と略す)を判別する。また、記憶制御部56は、異常波形領域ERの波形の形状に基づき、異常波形領域ERの異常内容(波形形状)を判別する。これにより、記憶制御部56は、異常波形領域ERごとに、「検出器位置」及び「異常内容」を含む異常波形領域タグ62aを生成する。そして、記憶制御部56は、異常波形領域タグ62aを生成するごとに、異常波形領域タグ62aを保存データ60の一部としてデータストレージ58の異常波形領域タグリスト62に記憶させる。
Specifically, the
さらに記憶制御部56は、異常判定部46から保存トリガ信号TSが入力されるごとに、リングバッファメモリ54A,54B,54Cから測定環境情報38(撮影画像38A、温度情報38B、振動情報38C)を取得する。そして、記憶制御部56は、測定環境情報38を保存データ60の一部として異常波形領域タグ62aに関連付けてデータストレージ58に記憶させる。この場合に記憶制御部56は本発明の第1記憶制御部として機能する。
Further, the
なお、本実施形態では、異常波形領域タグ62aに「検出器位置」の他に「異常内容」が登録されているが、少なくとも「検出器位置」が登録されていればその内容については特に限定はされない。また、保存データ60の形式は、変位検出信号D3の他に「検出器位置」と「測定環境情報38」とが関連付けて記憶されていれば図7に示した形式に限定はされない。
In the present embodiment, the "abnormal content" is registered in the abnormal
[第1実施形態の作用]
図8は、本発明の形状測定機の制御方法に係る表面形状測定機10によるワークWの表面Waの形状測定処理の流れを示すフローチャートである。図8に示すように、測定台12にワークWがセットされ且つ接触子34の先端を表面Waに接触させた後、オペレータが測定開始操作を行うと、駆動制御部40が検出器移動機構16を駆動して、変位検出器20をX方向に移動させる(ステップS1)。これにより、接触子34によりX方向に沿って表面Waがトレースされる。
[Action of the first embodiment]
FIG. 8 is a flowchart showing a flow of shape measurement processing of the surface Wa of the work W by the surface
変位検出器20の移動が開始すると、信号出力部42は、位置検出センサ18から取得した位置検出結果D1と変位検出センサ36から取得した変位検出結果D2とに基づき、変位検出信号D3をローパスフィルタ44へ連続的に出力する(ステップS2)。これにより、ローパスフィルタ44を経て変位検出信号D3が記憶制御部56と異常判定部46とにそれぞれ入力される。そして、記憶制御部56は、ローパスフィルタ44から入力された変位検出信号D3を保存データ60としてデータストレージ58内に逐次記憶させる(ステップS3)。
When the movement of the
また、変位検出器20の移動開始に合わせて、画像取得部48がカメラ22からの撮影画像38Aの取得とリングバッファメモリ54Aへの撮影画像38Aの記憶とを繰り返し行う(ステップS4,S5)。さらに、温度情報取得部50が温度計24からの温度情報38Bの取得とリングバッファメモリ54Bへの温度情報38Bの記憶とを繰り返し行い、且つ振動情報取得部52が振動計26からの振動情報38Cの取得とリングバッファメモリ54Cへの振動情報38Cの記憶とを繰り返し行う(ステップS4,S5)。これにより、既述の図6に示したように、測定環境情報38が各リングバッファメモリ54A,54B,54Cの各保存領域55に順番且つ繰り返し記憶される。なお、ステップS4,S5は、本発明の測定環境情報取得ステップに相当する。
Further, in accordance with the start of movement of the
さらにまた、変位検出器20の移動開始に合わせて、異常判定部46がローパスフィルタ44から入力される変位検出信号D3に基づき、既述の図3から図5に示したように形状測定の異常の有無の判定を開始する(ステップS6、本発明の異常判定ステップに相当)。そして、異常判定部46が異常無と判定した場合には、変位検出器20の移動が停止されるまでの間、既述のステップS2からステップS5までの処理が繰り返し実行される(ステップS6でNO、ステップS8でNO)。この際に、測定環境情報38を各リングバッファメモリ54A,54B,54Cに記憶させることで、大容量のストレージを用意する必要がなくなる。
Furthermore, when the
一方、異常判定部46が異常有と判定すると、異常判定部46から記憶制御部56に対して保存トリガ信号TSが出力される(ステップS6でYES)。この保存トリガ信号TSを受けた記憶制御部56は、既述の図7に示したように異常波形領域タグ62aを生成すると共に、リングバッファメモリ54A,54B,54Cから測定環境情報38(撮影画像38A、温度情報38B、振動情報38C)を取得する。そして、記憶制御部56は、測定環境情報38を異常波形領域タグ62aに関連付けてデータストレージ58の保存データ60内に記憶させる(ステップS7、本発明の記憶制御ステップに相当)。これにより、形状測定に異常が発生した場合にのみ測定環境情報38をデータストレージ58に記憶させることができる。
On the other hand, when the
以下、変位検出器20の移動が終了するまで、すなわち表面形状測定機10による表面Waの形状測定が終了するまで、上述のステップS2からステップS8までの処理が繰り返し実行される(ステップS8)。
Hereinafter, the above-mentioned processes from step S2 to step S8 are repeatedly executed until the movement of the
[第1実施形態の効果]
以上のように本実施形態では、測定環境情報38をリングバッファメモリ54A,54B,54Cに一時的に記憶させておき、異常波形領域ERに対応する測定環境情報38のみをデータストレージ58に記憶させるので、表面形状測定中の全ての測定環境情報38を記憶させておく必要がなくなる。その結果、大容量のストレージを用意する必要がなくなるので、低コストに測定環境情報38の記憶を行うことができる。特に本実施形態のように測定環境情報38に撮影画像38Aが含まれている場合に、データストレージ58への測定環境情報38の記憶量を減らすことができる。
[Effect of the first embodiment]
As described above, in the present embodiment, the
また本実施形態では、異常波形領域ERに対応する測定環境情報38をデータストレージ58に記憶させることで、異常波形領域ERが表面Waの実形状に起因するのか或いは外的な環境要因(ワーク表面に付着した埃、振動、環境温度変化等)に起因するのかを容易に判別することができる。その結果、表面Waの表面形状の測定結果(変位検出信号D3)から外的な環境要因に起因する偽形状を排除することができるので、測定結果の信頼性を高めることができる。さらに、ワークWの加工工程で付いた傷等の異常波形領域ERの発生の原因を確認することができるので、加工工程へのフィードバックが可能となる。
Further, in the present embodiment, by storing the
さらに本実施形態では、測定環境情報38を異常波形領域タグ62aに関連付けた状態でデータストレージ58(保存データ60)に記憶させることにより、異常波形領域ERの発生原因を容易に確認(検索)することができる。
Further, in the present embodiment, the cause of the abnormal waveform region ER is easily confirmed (searched) by storing the
さらにまた本実施形態では、リングバッファメモリ54A,54B,54Cに一時的に記憶される測定環境情報38のデータ量がリングバッファメモリ54A,54B,54Cの保存領域55の数(リングバッファ長)に制限されるので、仮に情報漏洩が発生した場合でも最小限度の情報漏洩で済ませることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the amount of data of the
[第2実施形態]
図9は、第2実施形態の表面形状測定機10の制御装置28の構成を示したブロック図である。図10は、第2実施形態の異常判定部46による判定方法を説明するための説明図である。なお、第2実施形態の表面形状測定機10は、異常判定部46による判定方法が異なる点を除けば上記第1実施形態と基本的に同じ構成であるので、上記第1実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the
上記第1実施形態の異常判定部46は、ローパスフィルタ処理後の変位検出信号D3に基づき形状測定の異常の有無を判定しているが、この場合に、表面Waに付着したゴミ等に起因する異常波形領域ERを変位検出信号D3の波形から識別することが困難である(図10参照)。
The
そこで、図9及び図10に示すように第2実施形態の異常判定部46は、ローパスフィルタ処理されていない変位検出信号D3に基づき形状測定の異常の有無を判定する。
Therefore, as shown in FIGS. 9 and 10, the
以上のように第2実施形態では、ローパスフィルタ処理されていない変位検出信号D3に基づき形状測定の異常の有無を判定することで、ローパスフィルタ処理により発見が困難になる異常波形領域ERを変位検出信号D3の波形から識別することができる。その結果、表面Waの表面形状の測定結果から外的な環境要因に起因する偽形状をより高精度に排除することができるので、測定結果の信頼性及び精度をより高めることができる。 As described above, in the second embodiment, by determining the presence or absence of an abnormality in the shape measurement based on the displacement detection signal D3 that has not been low-pass filtered, the displacement detection of the abnormal waveform region ER that is difficult to detect by the low-pass filter processing. It can be identified from the waveform of the signal D3. As a result, the false shape caused by an external environmental factor can be excluded from the measurement result of the surface shape of the surface Wa with higher accuracy, so that the reliability and accuracy of the measurement result can be further improved.
なお、第2実施形態では、異常判定部46がローパスフィルタ処理されていない変位検出信号D3に基づき形状測定の異常の有無を判定しているが、例えば、ローパスフィルタ44のカットオフ周波数を大きくする(カットオフ長を短くする)、すなわちローパスフィルタ44の利きを弱めてもよい。この場合にも第2実施形態と同様の効果が得られる。
In the second embodiment, the
[第3実施形態]
図11は、第3実施形態の制御装置28の構成を示したブロック図である。上記各実施形態では、異常判定部46が既述の図3に示した第1例の方法で表面Waの形状測定の異常の有無を判定する場合において、接触子34のZ方向の変位量が異常判定閾値ETを超えた時点で異常判定部46による保存トリガ信号TSの出力と記憶制御部56による測定環境情報38のデータストレージ58への記憶とが実行される。これに対して第3実施形態では、接触子34のZ方向の変位量が異常判定閾値ETを超えてから測定環境情報38がデータストレージ58に記憶されるまでの間に遅延(ディレイ)を生じさせる。
[Third Embodiment]
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the
図11に示すように、第3実施形態の表面形状測定機10は、制御装置28に遅延部70が設けられている点を除けば上記各実施形態と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
As shown in FIG. 11, the surface
第3実施形態の異常判定部46は、既述の図3に示した第1例の方法で形状測定の異常の有無を判定し、接触子34のZ方向の変位量が異常判定閾値ETを超えた場合に保存トリガ信号TSを遅延部70へ出力する。
The
図12は、遅延部70の機能を説明するための説明図である。図12に示すように、遅延部70は、公知の遅延回路が用いられ、異常判定部46から出力された保存トリガ信号TSに対して一定の遅延時間ΔTを生じさせてから記憶制御部56へ出力する。これにより、記憶制御部56は、異常判定部46から保存トリガ信号TSが出力されるごとに、遅延時間ΔTが経過してから異常波形領域タグ62a及び測定環境情報38をデータストレージ58の保存データ60に記憶させる。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the function of the delay unit 70. As shown in FIG. 12, a known delay circuit is used for the delay unit 70, and a constant delay time ΔT is generated for the storage trigger signal TS output from the
このように異常判定部46から記憶制御部56に入力される保存トリガ信号TSを遅延させることで、より広範囲の異常波形領域ERに対応した測定環境情報38等をデータストレージ58に記憶させることができる。その結果、異常波形領域ERの発生原因の判別が容易になる。
By delaying the storage trigger signal TS input from the
上記実施形態では異常判定部46と記憶制御部56との間に遅延部70を設けているが、異常判定部46内又は記憶制御部56内に遅延部70を設けてもよい。また、遅延部70の機能をソフトウェア的に実現してもよい。
In the above embodiment, the delay unit 70 is provided between the
[第4実施形態]
図13は、第4実施形態の表面形状測定機10の概略図である。図13に示すように、第4実施形態の表面形状測定機10は、異常判定部46が形状測定の異常有と判定した場合にオペレータに対して異常の報知を行う。なお、第4実施形態の表面形状測定機10は、制御装置28に報知制御部72が設けられ且つ制御装置28にモニタ74が接続されている点を除けば、上記各実施形態の表面形状測定機10と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 13 is a schematic view of the surface
報知制御部72は、モニタ74と共に本発明の報知部を構成する。報知制御部72は、異常判定部46が形状測定の異常有と判定するごとに、記憶制御部56を介してリングバッファメモリ54A,54B,54Cから測定環境情報38(撮影画像38A、温度情報38B、振動情報38C)を取得すると共に、記憶制御部56から異常波形領域タグ62aを取得する。そして、報知制御部72は、測定環境情報38と異常波形領域タグ62aとに基づき報知画面76を生成してモニタ74へ出力する。
The
図14は、モニタ74による報知画面76の表示の一例を説明するための説明図である。図14に示すように、モニタ74は、報知制御部72から入力された報知画面76を表示する。この報知画面76には、検出器位置、異常内容、及び測定環境情報38が含まれる。これにより、形状測定の異常の発生をオペレータに報知することができる。その結果、オペレータが異常の発生をリアルタイムに認識して、その異常の発生要因の確認を速やかに実行することができる。なお、測定環境情報38の中で温度情報38B及び振動情報38Cについては不図示のスピーカ(報知部に相当)から音声出力してもよい。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining an example of the display of the
図15は、モニタ74による警告情報77の表示の一例を説明するための説明図である。図15に示すように、報知制御部72は、異常判定部46が形状測定の異常有と判定するごとに、形状測定の異常を示す警告情報77をモニタ74に表示させてもよい。この場合においてもモニタ74に報知画面76を表示させるのと同様の効果が得られる。また、警告情報77をスピーカから音声出力してもよい。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an example of displaying the warning
[第5実施形態]
図16は、第5実施形態の表面形状測定機10の概略図である。図16に示すように、第5実施形態の表面形状測定機10は、変位検出信号D3の異常波形領域ERに対応する表面Wa上の測定領域80(図17参照)の形状の再測定を行う。なお、第5実施形態の表面形状測定機10は、制御装置28に再測定制御部78が設けられている点を除けば、上記各実施形態の表面形状測定機10と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 16 is a schematic view of the surface
図17は、表面Waの測定領域80の形状の再測定を説明するための説明図である。図17の符号XVIIAに示すように、再測定制御部78は、表面Waの形状測定後の完了後、データストレージ58内の保存データ60の異常波形領域タグリスト62等を参照して、変位検出信号D3に異常波形領域ERが含まれる否かを確認する。そして、再測定制御部78は、変位検出信号D3に異常波形領域ERが含まれる場合には、異常波形領域ERに対応する異常波形領域タグ62aに基づき、異常波形領域ERに対応する「検出器位置」を判別する。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining the remeasurement of the shape of the
次いで、再測定制御部78は、図17の符号XVIIBに示すように、判別した検出器位置に基づき、駆動制御部40を介して検出器移動機構16を駆動して変位検出器20をX方向に移動させて異常波形領域ERに対応する表面Wa上の測定領域80の形状の再測定を実行する。これにより、異常波形領域ERごとに、異常波形領域ERに対応する測定領域80が接触子34で再トレースされる。その結果、測定領域80ごとその表面形状を示す変位検出信号D3(以下、再検出信号D3Rという)が信号出力部42から出力される。
Next, as shown by reference numeral XVIIB in FIG. 17, the
再検出信号D3Rは、ローパスフィルタ44でローパスフィルタ処理された後、異常判定部46と記憶制御部56とにそれぞれ入力される。これにより、上記各実施形態と同様に異常判定部46による判定が実行される。
The rediscovery signal D3R is low-pass filtered by the low-
第5実施形態の記憶制御部56は、再測定時には本発明の置換制御部として機能する。記憶制御部56は、図17の符号XVIICに示すように、ローパスフィルタ44から入力された測定領域80(異常波形領域ER)ごとの再検出信号D3Rに基づき、再測定前の初回の形状測定で保存データ60内に記憶された変位検出信号D3内の異常波形領域ERを、再検出信号D3Rの波形に置換する置換制御を行う。これにより、より正確な表面Waの形状測定の結果が得られる。
The
また同時に、再測定制御部78は、再測定の間、上記各実施形態と同様に画像取得部48(カメラ22)、温度情報取得部50(温度計24)、振動情報取得部52(振動計26)、及び記憶制御部56を作動させる。これにより、上記各実施形態と同様に、リングバッファメモリ54A,54B,54Cによる測定環境情報38(撮影画像38A、温度情報38B、振動情報38C)の一時的な記憶と、異常波形領域ERに対応する測定環境情報38のデータストレージ58による記憶とが実行される。これにより、測定領域80の再測定においても形状測定の異常が発生した場合には、測定環境情報38を確認することで異常の発生原因を特定することができる。
At the same time, during the remeasurement, the
以上のように、第5実施形態では、測定領域80に限定して再測定を行うことで、表面Waの再測定に要する追加時間を最小にすることができる。また、再測定を行うことで、異常波形領域ERが表面Waの実形状に起因するのか或いは外的な環境要因に起因するのかをより正確に判別することができる。
As described above, in the fifth embodiment, the additional time required for the remeasurement of the surface Wa can be minimized by performing the remeasurement only in the
[第6実施形態]
図18は、第6実施形態の表面形状測定機10の概略図である。上記各実施形態の異常判定部46は、変位検出信号D3に基づき形状測定の異常の有無を判定しているが、図18に示すように第6実施形態の異常判定部46は、測定環境情報38に基づき形状測定の異常の有無を判定する。なお、第6実施形態の表面形状測定機10は、異常判定部46の判定方法が異なる点を除けば上記各実施形態の表面形状測定機10と基本的に同じ構成であるので、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
[Sixth Embodiment]
FIG. 18 is a schematic view of the surface
図19は、第6実施形態の異常判定部46の判定方法を説明するための説明図である。図19及び既述の図18に示すように、異常判定部46は、撮影画像38Aを画像解析して表面Waに異物82が付着していたり或いは傷が付いていたりする場合には保存トリガ信号TSを記憶制御部56へ出力する。また、異常判定部46は、温度情報38B及び振動情報38Cに基づき、上記図3から図5で説明した判定方法と同様の方法を用いて異常有と判定した場合には保存トリガ信号TSを記憶制御部56へ出力する。
FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining a determination method of the
以上のように第6実施形態においても、上記各実施形態と同様に異常波形領域ERに対応する測定環境情報38のみをデータストレージ58に記憶させることができる。その結果、上記各実施形態と同様の効果が得られる。
As described above, also in the sixth embodiment, only the
[その他]
上記各実施形態では、制御装置28にリングバッファメモリ54A,54B,54C及びデータストレージ58が内蔵されているが、両者の少なくともいずれか一方(特にデータストレージ58)が表面形状測定機10と別体(例えば外部のサーバ或いはデータベース)に設けられていてもよい。
[others]
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、表面形状測定機10による表面Waの形状測定時に変位検出器20をX方向に移動させているが、測定台12及びワークWをX方向に移動させてもよい。すなわち変位検出器20とワークWとをX方向に相対移動可能であればその移動方法は特に限定はされない。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態ではXY平面が水平面に平行であるが、水平面に対して非平行であってもよい。 In each of the above embodiments, the XY plane is parallel to the horizontal plane, but it may be non-parallel to the horizontal plane.
上記各実施形態では、測定環境情報38をリングバッファメモリ54A,54B,54Cに記憶させているが、常に最新の一定時間の測定環境情報38を記憶可能であればその種類及び記憶形式は特に限定されず、各種の記憶部を用いてよい。
In each of the above embodiments, the
上記各実施形態では、測定環境情報38として撮影画像38A、温度情報38B、及び振動情報38Cの取得及び記憶を行っているが、これらのうちの少なくともいずれか1つを取得及び記憶するようにしてもよい。
In each of the above embodiments, the captured
上記各実施形態では、据置型の表面形状測定機10を例に挙げて説明したが、ハンディタイプの表面形状測定機10にも本発明を適用可能である。
In each of the above embodiments, the stationary surface
上記各実施形態では表面形状測定機10を例に挙げて説明したが、回転テーブル上に載置された円柱状又は円筒状のワークの周面(被測定面)に対して検出器の接触子を接触させた状態でワークと検出器とを回転中心の周りに相対回転させる真円度測定機(円筒形状測定機)にも本発明を適用可能である。すなわち本発明は、ワーク(測定対象物)に接触する接触子を用いてワーク又はその各種被測定面の形状測定を行う各種の形状測定機に適用可能である。
In each of the above embodiments, the surface
10 表面形状測定機
12 測定台
14 コラム
16 検出器移動機構
17 ホルダ
18 位置検出センサ
18a リニアスケール
18b 読取ヘッド
20 変位検出器
22 カメラ
24 温度計
26 振動計
28 制御装置
30 揺動支点
32 アーム
32a アーム先端部
32b アーム基端部
34 接触子
36 変位検出センサ
38 測定環境情報
38A 撮影画像
38B 温度情報
38C 振動情報
40 駆動制御部
42 信号出力部
44 ローパスフィルタ
46 異常判定部
48 画像取得部
50 温度情報取得部
52 振動情報取得部
54A,54B,54C リングバッファメモリ
55 保存領域
56 記憶制御部
58 データストレージ
60 保存データ
62 異常波形領域タグリスト
62a 異常波形領域タグ
70 遅延部
72 報知制御部
74 モニタ
76 報知画面
77 警告情報
78 再測定制御部
80 測定領域
82 異物
D1 位置検出結果
D2 変位検出結果
D3 変位検出信号
D3R 再検出信号
ER 異常波形領域
ET 異常判定閾値
MA 移動平均線
NR 正常範囲
TS 保存トリガ信号
W ワーク
Wa 表面
ΔT 遅延時間
10 Surface
Claims (13)
前記形状測定が行われている間、前記形状測定の測定環境を示す測定環境情報の取得と、前記測定環境情報の一次記憶部への一時的な記憶と、を繰り返し行う測定環境情報取得部と、
前記形状測定が行われている間、前記形状測定の異常の有無を判定する異常判定部と、
前記異常判定部が異常有と判定するごとに、前記一次記憶部に記憶されている前記測定環境情報を二次記憶部に記憶させる第1記憶制御部と、
を備える形状測定機。 In a shape measuring machine that measures the shape of the object to be measured using a contactor that comes into contact with the object to be measured.
While the shape measurement is being performed, the measurement environment information acquisition unit that repeatedly acquires measurement environment information indicating the measurement environment of the shape measurement and temporarily stores the measurement environment information in the primary storage unit. ,
While the shape measurement is being performed, an abnormality determination unit that determines the presence or absence of an abnormality in the shape measurement, and
Each time the abnormality determination unit determines that there is an abnormality, a first storage control unit that stores the measurement environment information stored in the primary storage unit in the secondary storage unit, and
A shape measuring machine equipped with.
前記測定対象物に対して前記変位検出器を相対移動させて前記測定対象物の被測定面を前記接触子によりトレースさせる相対移動機構と、
前記測定対象物に対する前記変位検出器の相対位置を検出する位置検出センサと、
前記相対移動機構による相対移動が行われている間、前記位置検出センサの検出結果と前記変位検出器の検出結果とに基づき、前記相対位置ごとの前記接触子の変位を示す変位検出信号を出力する信号出力部と、
を備え、
前記異常判定部が、前記信号出力部から出力される前記変位検出信号に基づき、前記形状測定の異常の有無を判定する請求項1から3のいずれか1項に記載の形状測定機。 A displacement detector that detects the displacement of the contact and
A relative movement mechanism that moves the displacement detector relative to the measurement object and traces the measured surface of the measurement object with the contactor.
A position detection sensor that detects the relative position of the displacement detector with respect to the measurement object, and
While the relative movement is performed by the relative movement mechanism, a displacement detection signal indicating the displacement of the contactor for each relative position is output based on the detection result of the position detection sensor and the detection result of the displacement detector. Signal output section and
Equipped with
The shape measuring machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the abnormality determination unit determines the presence or absence of an abnormality in the shape measurement based on the displacement detection signal output from the signal output unit.
前記異常判定部が、前記ローパスフィルタ処理が施されていない前記変位検出信号に基づき、前記形状測定の異常の有無を判定する請求項4に記載の形状測定機。 A low-pass filter that performs low-pass filter processing on the displacement detection signal output from the signal output unit is provided.
The shape measuring machine according to claim 4, wherein the abnormality determining unit determines the presence or absence of an abnormality in the shape measurement based on the displacement detection signal to which the low-pass filter processing is not applied.
前記再測定において前記信号出力部から出力された前記変位検出信号である再検出信号に基づき、前記二次記憶部に記憶されている前記変位検出信号の前記信号波形内の前記異常波形領域を、前記再検出信号の波形に置換する置換制御部と、
を備える請求項7又は8に記載の形状測定機。 A second storage control unit that acquires the displacement detection signal output from the signal output unit and stores it in the secondary storage unit while the relative movement is performed by the relative movement mechanism in the first shape measurement. Prepare,
Based on the re-detection signal which is the displacement detection signal output from the signal output unit in the re-measurement, the abnormal waveform region in the signal waveform of the displacement detection signal stored in the secondary storage unit can be obtained. A replacement control unit that replaces the waveform of the rediscovery signal,
The shape measuring machine according to claim 7 or 8.
前記形状測定が行われている間、前記形状測定の測定環境を示す測定環境情報の取得と、前記測定環境情報の一次記憶部への一時的な記憶と、を繰り返し行う測定環境情報取得ステップと、
前記形状測定が行われている間、前記形状測定の異常の有無を判定する異常判定ステップと、
前記異常判定ステップで前記形状測定の異常有と判定するごとに、前記一次記憶部に記憶されている前記測定環境情報を二次記憶部に記憶させる記憶制御ステップと、
を有する形状測定機の制御方法。 In the control method of a shape measuring machine that measures the shape of the object to be measured by using a contactor that comes into contact with the object to be measured.
While the shape measurement is being performed, the measurement environment information acquisition step of repeatedly acquiring the measurement environment information indicating the measurement environment of the shape measurement and temporarily storing the measurement environment information in the primary storage unit. ,
During the shape measurement, an abnormality determination step for determining the presence or absence of an abnormality in the shape measurement and an abnormality determination step
Each time the abnormality determination step determines that the shape measurement has an abnormality, a storage control step for storing the measurement environment information stored in the primary storage unit in the secondary storage unit, and a storage control step.
Control method of shape measuring machine having.
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JP2020197436A (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-10 | 株式会社ミツトヨ | Shape measurement system |
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