[發(fā)明專利]計(jì)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810195661.2
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108620954B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 飯島一憲
• 申請（專利權(quán)）人: 發(fā)那科株式會社
• 主分類號: B23Q17/24
• 分類號: B23Q17/24;B23Q17/20
• 代理公司: 11243 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 金成哲;王莉莉

提供在機(jī)床所使用的機(jī)載測定裝置中能精密測定計(jì)測對象的表面微細(xì)構(gòu)造的深度方向的形狀的結(jié)構(gòu)。機(jī)載計(jì)測裝置具備：使計(jì)測對象的被切削材料相對于激光光源相對地移動來進(jìn)行激光的掃描照射的移動機(jī)構(gòu)；使來自激光光源的光垂直入射至被切削材料的半透半反鏡；將在被切削材料散射、衍射、反射后的光進(jìn)行聚光的透鏡；透鏡的透射光的聚焦圖像的投影面；將投影面的光信號變換成電信號并輸出模擬信號的受光元件陣列；及計(jì)算機(jī)，其以時間序列存儲基于由來自受光元件陣列的模擬信號變換而得的數(shù)字信號并由激光的掃描照射而用受光元件陣列得到的受光信息，并將以時間序列所存儲的受光信息變換成空間信息生成光學(xué)衍射像，根據(jù)所生成的光學(xué)衍射像獲取光強(qiáng)度分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將機(jī)床的加工對象物作為計(jì)測對象進(jìn)行計(jì)測的計(jì)測裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)今，公知對照射至計(jì)測對象的表面的激光的反射光進(jìn)行解析來測定表面形狀的技術(shù)。例如在專利文獻(xiàn)1～3中公開這種技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中記載有如下技術(shù)：對數(shù)控機(jī)床的加工物照射激光，并根據(jù)散射光來測定表面特性。在專利文獻(xiàn)2中記載有如下技術(shù)：由照明光的反射光獲取光的強(qiáng)度分布來得到檢查對象物的表面信息。在專利文獻(xiàn)3中記載有如下技術(shù)：利用反射光來檢測被檢查物的內(nèi)表面的表面缺陷。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-166214號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2013-29350號公報

專利文獻(xiàn)3：日本特開平1-193631號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

然而，在進(jìn)行切削作業(yè)等的機(jī)床所使用的計(jì)測裝置中，難以通過基于圖像的直接觀察來進(jìn)行表面計(jì)測，從而需要使用不會受到切削液的物理化學(xué)性質(zhì)所引起的影響便能夠觀察加工物表面的計(jì)測裝置。并且，計(jì)測對象的表面的微細(xì)構(gòu)造的平滑性評價重要，但在沿深度方向精密地計(jì)測表面整個區(qū)域的狀態(tài)的方面，還有改善的余地。

本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)床所使用的機(jī)載測定裝置，其構(gòu)成為能夠精密地測定計(jì)測對象的表面微細(xì)構(gòu)造的深度方向上的形狀。

用于解決問題的方案

(1)本發(fā)明涉及計(jì)測裝置，是將機(jī)床的加工對象物作為計(jì)測對象(例如后述的被切削材料51)來進(jìn)行計(jì)測的計(jì)測裝置(例如后述的機(jī)載計(jì)測裝置1)，具備：激光光源(例如后述的激光光源20)，其照射激光；移動機(jī)構(gòu)(例如后述的移動機(jī)構(gòu)30、進(jìn)給軸10)，其使上述計(jì)測對象相對于上述激光光源相對地移動來進(jìn)行激光的掃描照射；半透半反鏡(例如后述的半透半反鏡31)，其使來自上述激光光源的光垂直入射至上述計(jì)測對象；透鏡(例如后述的透鏡32)，其將在上述計(jì)測對象散射、衍射、反射后的光進(jìn)行聚光；上述透鏡的透射光的聚焦圖像(焦點(diǎn)像)的投影面(例如后述的投影面33)；受光元件部(例如后述的受光元件陣列41)，其將上述投影面的光信號變換成電信號并輸出模擬信號；A/D變換部(例如后述的A/D轉(zhuǎn)換器陣列42)，其將來自上述受光元件部的模擬信號變換成數(shù)字信號；以及計(jì)算機(jī)(例如后述的計(jì)算機(jī)43)，其與A/D變換部連接，上述計(jì)算機(jī)構(gòu)成為，以時間序列存儲由激光的掃描照射而用上述受光元件部得到的受光信息，并將以時間序列存儲的受光信息變換成空間信息來生成光學(xué)衍射像，并根據(jù)生成的光學(xué)衍射像來獲取光強(qiáng)度分布。

(2)在(1)所記載的計(jì)測裝置中，也可以是上述移動機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，能夠使上述半透半反鏡、上述激光光源、上述透鏡以及上述投影面的位置相對地移動，以便能夠保持所設(shè)定的焦距。

(3)在(1)或者(2)所記載的計(jì)測裝置中，也可以是上述激光光源能夠照射脈沖波或者相干連續(xù)波。

(4)在(1)至(3)任一項(xiàng)中所記載的計(jì)測裝置中，也可以是上述計(jì)算機(jī)根據(jù)所獲取到的光強(qiáng)度分布來計(jì)算微細(xì)構(gòu)造的幾何尺寸以及表面粗糙度。

發(fā)明的效果如下。