[發明專利]形狀測量機和用于校正形狀測量誤差的方法

在審

• 申請號: 201310398126.4
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103673963A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 中川英幸;石川修弘
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

1.一種形狀測量機，包括：

掃描探頭，用于通過使用設置在被安裝至所述掃描探頭的一端的觸針的尖端處的尖端球體來進行掃描測量，其中，所述尖端球體被配置成能夠與被測體接觸；

滑塊，其以能夠移動的方式進行配置，并且用于在所述掃描探頭的與所述尖端球體相對的另一端處支持所述掃描探頭；

標尺單元，用于檢測所述滑塊的位移；

尖端球體位移檢測單元，用于檢測所述掃描探頭的所述尖端球體相對于所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部的位移；以及

計算單元，用于根據所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移和所述尖端球體位移檢測單元所檢測到的所述尖端球體的位移，來計算測量值，

其中，所述計算單元包括：

校正濾波器，用于輸出校正值，其中，所述校正值是通過基于從所述標尺單元到所述尖端球體的頻率傳遞特性來校正所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移而獲得的，以及

第一加法器，用于將所述校正值和所述尖端球體位移檢測單元所檢測到的所述尖端球體的位移進行相加，以及

所述校正濾波器包括：

第一濾波器，用于基于從所述標尺單元到所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部的頻率傳遞特性，來校正所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移，以及

第二濾波器，用于輸出基于從所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部到所述尖端球體的頻率傳遞特性來校正所述第一濾波器所校正后的值而獲得的值，作為所述校正值。

2.根據權利要求1所述的形狀測量機，其中，

所述第一濾波器基于從所述標尺單元到所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部的頻率傳遞特性的估計值，來校正所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移，以及

所述第二濾波器基于從所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部到所述尖端球體的頻率傳遞特性的估計值，來校正所述第一濾波器所校正后的值。

3.根據權利要求2所述的形狀測量機，其中，

所述頻率傳遞特性是針對所述滑塊的各移動方向軸而實際測量出的，以及

所述頻率傳遞特性的估計值是針對所述滑塊的各移動方向軸、作為基于頻率傳遞特性的實際測量值的傳遞函數而計算出的。

4.根據權利要求1所述的形狀測量機，其中，還包括存儲單元，所述存儲單元用于存儲表示被測體的形狀的設計值，其中，

所述計算單元還包括：

減法器，用于輸出通過從所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移減去所述設計值而獲得的值，作為要輸入至所述第一濾波器的所述滑塊的運動誤差，以及

第二加法器，用于輸出通過將所述設計值與從所述第二濾波器輸出的值進行相加而獲得的值，作為從所述校正濾波器所輸出的校正值。

5.根據權利要求1所述的形狀測量機，其中，所述第二濾波器包括：

第三濾波器，用于輸出通過基于從所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部到所述觸針的安裝部的頻率傳遞特性來校正所述第一濾波器所校正后的值而獲得的值；以及

第四濾波器，用于輸出通過基于從所述觸針的安裝部到所述尖端球體的頻率傳遞特性來校正所述第三濾波器所校正后的值而獲得的值，作為所述校正值。

6.一種用于校正形狀測量誤差的方法，其包括以下步驟：

利用標尺單元來檢測以能夠移動的方式配置的滑塊的位移，其中，所述滑塊用于支持掃描探頭，所述掃描探頭用于通過使用設置在被安裝至所述掃描探頭的一端的觸針的尖端處的尖端球體來進行掃描測量，所述滑塊在所述掃描探頭的與所述尖端球體相對的另一端處支持所述掃描探頭，所述尖端球體被配置成能夠與被測體接觸；

檢測所述掃描探頭的所述尖端球體相對于所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部的位移；

基于從所述標尺單元到所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部的頻率傳遞特性，來校正所述標尺單元所檢測到的所述滑塊的位移；

輸出通過基于從所述掃描探頭和所述滑塊之間的連接部到所述尖端球體的頻率傳遞特性來對校正后的位移進行校正而獲得的值，作為校正值；以及

通過將所述校正值和所述尖端球體的位移進行相加來計算測量值。