[發明專利]形狀測量機、形狀測量機的調整方法以及形狀測量方法

有效

• 申請號: 201310489579.8
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103776346B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 進藤秀樹;大森義幸
• 申請（專利權）人: 株式會社三豐
• 主分類號: G01B5/20
• 分類號: G01B5/20
• 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,張會華

技術領域

本發明涉及形狀測量機、形狀測量機的調整方法以及形狀測量方法，涉及一種連續進行所謂的圓度的測量和輪廓形狀的測量的技術。

背景技術

以往，對非球面透鏡等形狀復雜且要求高精度的產品來講，需要以較高的精度測量其表面形狀。

在測量這樣的產品（工件）時，采用了如下方法：利用直線移動式的形狀測量機對工件的表面進行直線仿形測量，由此測量出沿著仿形軸線的輪廓形狀（參照文獻1：日本特開2010－164532號公報）。

此外，對非球面透鏡等旋轉體形狀的工件采用了如下方法：利用具有旋轉臺的形狀測量機或者圓度測量機進行旋轉仿形測量，從而測量出工件的相對于中心軸線的圓度即工件表面的形狀變化（參照文獻2（日本特開2010－185804號公報）或者文獻3：日本特開2011－208994號公報）。

如上所述，針對非球面透鏡等旋轉體形狀的工件進行旋轉仿形測量和直線仿形測量這兩者。

其中，在進行旋轉仿形測量時，使用了具有旋轉臺的圓度測量機，在進行直線仿形測量時，使用了直線移動式的形狀測量機。

這樣，對同一工件需要利用圓度測量機和形狀測量機這兩種不同的測量機來進行測量，從而，在每次將工件安裝于各測量機時都需要進行工件位置調整。

在進行旋轉仿形測量時，需要利用圓度測量機對旋轉臺的旋轉軸與工件的中心軸之間的偏移（偏心）和傾斜進行調節。因此，在進入本來的旋轉仿形測量之前，需要重復進行預測量來進行使偏心量歸零的調整或者使傾斜歸零的調整（定心）。此外，將偏心量的調整視為定心、將傾斜的調整視為水平調整而有所區分，但是，在以下的說明中，技術用語“定心”是指合并了狹義的定心和水平調整的意思。

形狀測量機多用于沿著工件直徑的直線仿形測量，因此，在進入本來的直線仿形測量之前，需要進行調整（對準調整（日文：通り出し））以使仿形軸線重合于工件的直徑（穿過工件的中心軸的軸線）而使傾斜歸零。具體地講，重復進行預測量，將兩個軸線的偏移量調整為零，然后將傾斜調整為歸零。另外，將兩個軸線的偏移量調整為零的動作視作對準調整、將傾斜的調整視作水平調整而有所區分，但是，在以下的說明中，技術用語“對準調整”是指合并了狹義的對準調整和水平調整的意思。

這樣，由于將同一工件依次安裝在圓度測量機和形狀測量機上來進行測量，因此無論對圓度測量機還是對形狀測量機來講，為了對工件進行位置調整都需要重復繁雜的預測量作業，在改善作業效率方面存在障礙。

發明內容

本發明的目的在于，提供能夠簡化工件位置調整而提高作業效率的形狀測量機、形狀測量機的調整方法以及形狀測量方法。

本發明的形狀測量機用于對旋轉體形狀的工件進行旋轉仿形測量和直線仿形測量，其特征在于，該形狀測量機包括：旋轉臺，其用于載置上述工件，并且能夠繞規定的旋轉軸線旋轉；旋轉仿形測量部，其用于測量被載置在上述旋轉臺上的上述工件的表面的位移；直線仿形測量部，其用于測量被載置在上述旋轉臺上的上述工件的表面的沿著規定的測量軸線的輪廓形狀；以及對準調整機構，其用于使上述直線仿形測量部和上述旋轉臺向與上述測量軸線交叉的方向相對移動，將上述直線仿形測量部和上述旋轉臺調整為上述測量軸線穿過上述旋轉軸線的相對位置。

在本發明中，旋轉仿形測量部采用圓度測量機的測量部分構成即可，能夠使用具有測頭的構件等，該測頭與利用旋轉臺旋轉的工件的上表面和外周面等相接觸、或者與透鏡等球面狀的工件表面的任意半徑位置相接觸。

此外，直線仿形測量部采用單軸移動式的形狀測量機、輪廓測量機的測量部分構成即可，能夠使用具有測頭的構件等，該測頭設置于旋轉臺的附近，且與載置在旋轉臺上的工件的表面相接觸、同時以橫越該表面的方式移動。

這些旋轉仿形測量部和直線仿形測量部的測頭不限于接觸式，也可以是光學式等非接觸式。

旋轉臺采用現有的圓度測量機所使用的構件即可，只要是具有定心和水平調整的調整機構的構件即可。

對準調整機構只要是能夠使直線仿形測量部向與測量軸線交叉的方向移動的移動機構即可，除了能夠使用安裝在基臺與旋轉臺之間的直線移動機構之外，也可以在直線仿形測量部的支承構造上構成同向的直線移動機構。

作為將直線仿形測量部和旋轉臺以測量軸線穿過旋轉軸線的方式進行位置調整的方法，優選的是后述的本發明的形狀測量機的調整方法，但是，也可以事先限定各預先測量好的測量軸線位置和旋轉軸線位置，在組裝時參照該限定值來進行調整等，只要能夠適當地調節直線仿形測量部和旋轉臺的相對位置即可，也可以是其他方法。