[發(fā)明專利]表面性能測定儀及表面性能測定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310085026.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103322966B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本田博臣;黑木真吾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社三豐
• 主分類號(hào): G01B21/30
• 分類號(hào): G01B21/30;G01B21/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 張勁松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面性能測定儀及表面性能測定方法，特別涉及用于進(jìn)行機(jī)械移動(dòng)受制約的狹小部位的測定的表面性能測定儀及表面性能測定方法。

背景技術(shù)

目前，已知有對(duì)工件的表面性能（表面粗糙度、波紋度、輪廓形狀等）進(jìn)行測定的表面性能測定儀及使用該表面性能測定儀的表面性能測定方法（參照文獻(xiàn)1：日本特開2000－227327號(hào)公報(bào)及文獻(xiàn)2：日本特開2001－133247號(hào)公報(bào)）。

表面性能測定儀通過用觸針跟蹤工件表面，測定其表面性能。即，使觸針與工件表面的任意位置接觸，在該狀態(tài)下，使觸針沿著工件表面向規(guī)定的測定方向移動(dòng)。隨著該移動(dòng)，觸針根據(jù)工件表面的凹凸，向與跟蹤方向交叉的方向位移。通過與跟蹤方向的移動(dòng)量對(duì)應(yīng)地記錄該位移量，能夠測定工件的表面性能。

表面性能測定儀使用用于使觸針移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用如下的構(gòu)成，即，在導(dǎo)軌上可直線移動(dòng)地對(duì)在前端形成有觸針的臂進(jìn)行支承，沿著導(dǎo)軌配置滾珠絲杠軸，由電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)源，使?jié)L珠絲杠軸旋轉(zhuǎn)，對(duì)臂進(jìn)行進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。

在這種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，在滾珠絲杠軸等中，側(cè)隙的發(fā)生不可避免。

與此相對(duì)，在一部分的表面性能測定儀中，在跟蹤動(dòng)作的開頭，就設(shè)有助起動(dòng)（助走）區(qū)間。

助起動(dòng)區(qū)間是在跟蹤動(dòng)作開始后，跨過規(guī)定的距離或規(guī)定的時(shí)間，僅進(jìn)行移動(dòng)的區(qū)間。

在穿過助起動(dòng)區(qū)間以后，表面性能測定儀進(jìn)行隨著通常的測定動(dòng)作即觸針的位移量的檢測或處理的移動(dòng)。

通過這種助起動(dòng)區(qū)間，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)隙能夠與其后的測定動(dòng)作對(duì)應(yīng)一致，適當(dāng)維持測定動(dòng)作的移動(dòng)位置和位移量之間的關(guān)系。

作為上述的助起動(dòng)區(qū)間，目前，采用例如0.5mm左右的助起動(dòng)距離。具體而言，對(duì)檢測移動(dòng)位置的編碼器的輸出進(jìn)行監(jiān)視，作為相當(dāng)于同距離的脈沖數(shù)來統(tǒng)計(jì)。

這種助起動(dòng)區(qū)間在設(shè)定時(shí)，沒有要參照的特定條件，除考慮驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的側(cè)隙以外，還包含測定動(dòng)作的穩(wěn)定化，留有余地而設(shè)定。

但是，上述的表面性能測定儀除用于工件的連續(xù)的表面測定以外，也用于工件上形成的狹小部分例如兩個(gè)突起之間或槽的底面等表面性能的測定。

作為這種狹小部分，也有寬度為1mm左右的狹小部分。關(guān)于觸針，通過其微細(xì)化，能夠確保充滿槽等的內(nèi)寬的移動(dòng)范圍。

但是，當(dāng)將上述的助起動(dòng)區(qū)間取為0.5mm時(shí)，在寬度1mm的槽的底面中，存在僅50%可利用于測定的問題。

與此相對(duì)，通過較小地設(shè)定變更助起動(dòng)區(qū)間，能夠增大可利用于測定的長度。

作為這樣較小地設(shè)定變更助起動(dòng)區(qū)間時(shí)的問題，列舉出以下問題。

在較小地設(shè)定變更助起動(dòng)區(qū)間的情況下，沒有成為基準(zhǔn)的數(shù)值，需要重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)。

全部的測定動(dòng)作要在較小地設(shè)定后的助起動(dòng)區(qū)間內(nèi)進(jìn)行測定。因此，在狹小部分以外的測定中，需要返回到現(xiàn)有的留有余地的助起動(dòng)區(qū)間等調(diào)節(jié)操作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種表面性能測定儀及表面性能測定方法，其在狹小部分的測定時(shí)，能夠得到充分的測定距離，并且能夠簡化狹小部分的測定前后的操作。

本發(fā)明利用表面性能測定儀具有的原點(diǎn)位置檢測功能，可將在原點(diǎn)停止時(shí)的慣性實(shí)現(xiàn)的越過部分的距離作為助起動(dòng)區(qū)間來利用，并且使用于將越過部分作為助起動(dòng)區(qū)間來利用的一系列動(dòng)作作為表面性能測定儀的特別動(dòng)作模式來準(zhǔn)備，然后利用該準(zhǔn)備，簡單且可靠地進(jìn)行狹小區(qū)間的測定。

本發(fā)明的表面性能測定儀用觸針跟蹤工件的表面，對(duì)所述工件的表面性能進(jìn)行測定，其特征為，具有：使所述觸針移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、對(duì)所述觸針的位移進(jìn)行檢測的檢測器、對(duì)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述檢測器進(jìn)行控制的控制裝置，所述控制裝置具有對(duì)所述工件的表面的指定范圍進(jìn)行測定的通常測定模式和對(duì)所述工件的狹小部分進(jìn)行測定的狹窄部測定模式，在所述狹窄部測定模式中，所述控制裝置使所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及所述檢測器執(zhí)行如下的動(dòng)作：助起動(dòng)區(qū)間設(shè)定動(dòng)作，通過所述狹窄部測定模式的指定而起動(dòng)，使所述觸針向原點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)所述觸針到達(dá)所述原點(diǎn)位置，則將所述觸針制動(dòng)，使所述觸針在越過所述原點(diǎn)位置的狀態(tài)下停止，在該狀態(tài)下，等待測定開始的指示；助起動(dòng)動(dòng)作，通過所述測定開始的指示而起動(dòng)，使停止的所述觸針向與所述越過方向反向的測定方向移動(dòng)；測定動(dòng)作，當(dāng)所述觸針通過所述助起動(dòng)動(dòng)作而穿過了所述原點(diǎn)位置，則取得來自所述檢測器的檢測數(shù)據(jù)的同時(shí)繼續(xù)所述觸針的移動(dòng)。