[發明專利]表面輪廓的測量方法

在審

• 申請號: 201410659987.8
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104344802A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 劉杰波
• 申請（專利權）人: 劉杰波
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;黃胡生

技術領域

本發明涉及表面輪廓測量領域，尤其涉及一種表面輪廓的測量方法。

背景技術

對于表面形狀或輪廓的測量裝置的測量，現有的普遍技術主要把注意力放在各軸運動沿著該軸的坐標準確性，某兩個軸運動平面或三個軸運動空間的坐標與理想坐標的對應性，例如用激光干涉儀測量校準某軸步長，用一個帶格子或圖案的標準平面來校準平面坐標定位的誤差等，應用一個三維標準件和三軸復合運動校準三維空間坐標。相對于普通精度的測量來說，配合精密的運動部件這些方法已經可以達到精度要求，但對于精度要求更高的測量，某個軸的運動可能會由于重心移動、構件如導軌絲桿等對基礎受力變化等諸多原因，會對其他的軸產生輕微的影響。對于沿軸校準的方法，其缺點是沒有考慮到該軸的移動會對其他的測量軸的影響。對于復合運動和標準件的空間誤差校準，首先沒有把每個軸分離開來，也沒有把被校準軸置于靜止，運動本身就已經包含有交互影響而且該影響可能和實際使用時差異較大，被校準軸運動本身就會有誤差而且含有相當一部分誤差不具有可重復性，不具有重復性的這部分誤差就不能被校準。特別是在亞微米級別的測量領域，光靠精密機械構件實現高精度是困難的，及時實現成本也會大幅增加。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種表面輪廓的測量方法，旨在解決現有的測量方法精度相對較低的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種表面輪廓的測量方法，包括如下步驟：

步驟S10、提供測量裝置，所述測量裝置包括一個測量設備及至少一個運動裝置，所述測量設備安裝于所述運動裝置上；

步驟S20、提供標準件，所述標準件具有至少一個光滑平面；

步驟S30、所述運動裝置驅動所述測量設備按照預設的路徑對所述標準件的光滑平面進行測量，得到補正數據；

步驟S40、按上述步驟S30，至得到對應所有預設路徑的補正數據，生成數據組；

步驟S50、提供待測量工件，并選擇路徑對所述待測量工件進行測量，得到第一測量數據；

步驟60、在所述數據組中調取與所述選擇路徑相匹配的或覆蓋所述選擇路徑的預設路徑對應的補正數據，并將所述補正數據補正到所述第一測量數據中。

優選地，所述測量設備在步驟S30的測量過程中沿所述測量設備的主測量軸方向保持靜止。

優選地，所述步驟S30具體包括：

步驟S31、所述運動裝置驅動所述測量設備按照預設的路徑對所述標準件的光滑平面進行測量，得到第二測量數據；

步驟S32、將所述第二測量數據與預設的標準數據進行比較運算，得到對應所述預設路徑的補正數據。

優選地，在步驟S32之前，還包括：

步驟S33、重復步驟31，得到對應同一預設路徑的數組第二測量數據；

步驟S34、將數組所述第二測量數據中對應各同一測量點的數值進行平均，得到所述補正數據。

優選地，在步驟S34之前，還包括：

步驟S35、判斷對應同一測量點的數值是否超出預設的誤差范圍；

步驟S36、是，則刪除超出預設的誤差范圍的數值；否，則執行步驟S34。

優選地，所述步驟S40與步驟S50之間，還包括：

步驟S70、將所述數據組存儲于儲存設備的對應位置；所述儲存設備為移動儲存設備或固態存儲設備。

優選地，所述步驟S60具體包括：

步驟S61、根據所述選擇路徑內的測量點或測量區域查找對應的預設路徑；

步驟S62、讀取對應所述預設路徑的補正數據；

步驟S63、將所述補正數據補正到所述第一測量數據中。

優選地，所述所有預設路徑組成一平面或曲面。

優選地，在預設所述預設路徑時，讓預設路徑等同或覆蓋將要測量的被測量工件的測量路徑。

優選地，所述測量裝置為非接觸式位置傳感器。

本發明的表面輪廓的測量方法，通過將安裝在對應測量方向上的測量設備在測量方向上固定，并使得測量設備在非測量方向上運動，進而獲得該測量方向上的補正數據，對該測量方向上的測量數據進行補正，以保證該測量方向的測量精度，然后再獲得其他方向上的補正數據，實現對其他方向的測量數據的補正，進而保證每個測量方向上的測量精度。

附圖說明

圖1為本發明表面輪廓的測量方法的第一實施例的流程圖；

圖2為實現本發明表面輪廓的測量方法的測量裝置的一實施例的立體結構示意圖；

圖3為圖1中所述的步驟S30的第一實施例的具體步驟流程圖；