本發(fā)明涉及一種形狀測量設(shè)備的控制方法。

背景技術(shù)：

已知有移動觸針頭來掃描對象的表面以測量該對象的形狀的形狀測量設(shè)備(例如，參見JP2008-241420A)。JP2008-241420A中所公開的設(shè)備首先將基于CAD數(shù)據(jù)的設(shè)計數(shù)據(jù)(例如，非均勻有理B樣條曲線(NURBS)數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成一組預(yù)定次數(shù)的多項式曲線。這里，假設(shè)該多項式是三次函數(shù)，并且該曲線是三次參數(shù)曲線(PCC)。

分割PCC曲線，并且形成一組分割后的PCC曲線。根據(jù)該組分割后的PCC曲線來計算速度曲線，然后計算探測器的移動速度(移動矢量)(例如，基于該組分割后的曲線的各段的曲率等來設(shè)置探測器的移動速度(移動矢量))。根據(jù)以上述方式計算出的移動速度來移動該探測器，并且移動觸針頭來掃描對象的表面(被動標(biāo)稱(nominal)掃描測量：基于對象的設(shè)計數(shù)據(jù)，沿著預(yù)先計算出的預(yù)定軌跡來進行掃描)。

此外，已知有如下方法：在通過連續(xù)計算偏差校正矢量以使探測器的偏差量保持恒定來校正軌跡的情況下進行掃描測量(JP2013-238573A)。在本說明書中，將這樣的標(biāo)稱掃描測量稱為“主動標(biāo)稱掃描測量”。

此外，已經(jīng)有如下方法：在不使用設(shè)計數(shù)據(jù)生成軌跡的情況下，進行掃描測量(自主掃描測量，例如JP5089428B)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

如上所述，存在被動標(biāo)稱掃描測量、主動標(biāo)稱掃描測量和自主掃描測量三種測量方法，并且各種測量方法具有優(yōu)點和缺點。例如，盡管可以通過自主掃描測量來測量全部工件，但自主掃描測量需要花費較長時間。

例如，在自主掃描測量中探測器的移動速度是大約10mm/sec(毫米/秒)～15mm/sec，并且在標(biāo)稱掃描測量中探測器的移動速度是大約50mm/sec～100mm/sec。因而，預(yù)期與標(biāo)稱掃描測量相比，自主掃描測量花費大約10倍長的時間。

另一方面，在標(biāo)稱掃描測量中，在設(shè)計數(shù)據(jù)與實際工件之間的偏差過大的情況下，測量由于錯誤而被中斷。在探測器(觸針頭)離開工件表面的情況下、或者在探測器過度地按壓至工件表面的情況下，產(chǎn)生錯誤，并且在該時間點測量由于錯誤而被中斷。

在主動標(biāo)稱掃描測量中，可以校正一定程度的偏差量。然而，在偏差超出公差范圍的情況下，無法進行校正并且產(chǎn)生錯誤。在主動標(biāo)稱掃描測量中，偏差的公差范圍大約是±1.5mm。

在工件的長度為500mm的情況下，設(shè)計數(shù)據(jù)和實際工件之間的差異一般在1mm之內(nèi)，并且通過主動標(biāo)稱掃描測量基本可以處理該差異。然而，機械或工具的變化可能產(chǎn)生相對于設(shè)計數(shù)據(jù)在1.5mm以上的偏差。

在這些情況下，無法頻繁地進行主動標(biāo)稱掃描測量。因而，需要用戶將設(shè)置改變成自主掃描測量，并且再次測量該工件，或者輕微地調(diào)整掃描軌跡并再次進行標(biāo)稱掃描測量，這使得用戶感到不方便。

本發(fā)明的目的是提供對相對于設(shè)計數(shù)據(jù)具有稍大偏差的工件連續(xù)地進行標(biāo)稱掃描測量的形狀測量設(shè)備的控制方法。

在本發(fā)明的典型實施例中，提供一種形狀測量設(shè)備的控制方法，其中，所述形狀測量設(shè)備包括在前端具有觸針頭的探測器和移動所述觸針頭來掃描工件的表面的移動機構(gòu)，并且所述形狀測量設(shè)備被配置為通過檢測所述觸針頭和所述工件的表面之間的接觸來測量所述工件的形狀，所述控制方法包括：基于所述工件的設(shè)計數(shù)據(jù)來計算移動所述觸針頭所沿的掃描路徑；沿著所述掃描路徑來移動所述觸針頭；監(jiān)測所述掃描路徑和實際的工件之間的距離是否過大；在所述掃描路徑和所述實際的工件之間的距離過大的情況下，生成軌跡誤差錯誤；在生成所述軌跡誤差錯誤的情況下，對所述設(shè)計數(shù)據(jù)進行幾何校正以使得所述設(shè)計數(shù)據(jù)接近所述實際的工件；以及基于所述幾何校正后的設(shè)計數(shù)據(jù)來進行掃描測量。

在本發(fā)明的典型實施例中，優(yōu)選地，所述幾何校正是從縮小、擴大、轉(zhuǎn)動移動和平行移動中選擇的一個或多個校正計算。

在本發(fā)明的典型實施例中，優(yōu)選地，所述控制方法還包括：在生成所述軌跡誤差錯誤的情況下，在所述工件的多個點處進行點測量；以及基于通過所述點測量所獲得的測量點的坐標(biāo)來確定所述幾何校正的方法。

在本發(fā)明的典型實施例中，優(yōu)選地，所述控制方法還包括：在作為基于所述幾何校正后的設(shè)計數(shù)據(jù)進行所述掃描測量的結(jié)果再次生成所述軌跡誤差錯誤的情況下，對所述工件進行自主掃描測量；基于通過所述自主掃描測量所獲得的測量結(jié)果來校正所述設(shè)計數(shù)據(jù)；以及基于校正后的設(shè)計數(shù)據(jù)來進行所述掃描測量。

在本發(fā)明的典型實施例中，優(yōu)選地，所述控制方法還包括：在生成所述軌跡誤差錯誤的情況下，判斷測量對象是否是二維的；以及在所述測量對象是二維的情況下，進行所述幾何校正。

一種非易失性記錄介質(zhì)，用于存儲使計算機執(zhí)行形狀測量設(shè)備的控制方法的本發(fā)明的典型實施例的程序。

在本發(fā)明的典型實施例中，提供一種形狀測量設(shè)備的控制裝置，其中，所述形狀測量設(shè)備包括在前端具有觸針頭的探測器和移動所述觸針頭來掃描工件的表面的移動機構(gòu)，并且所述形狀測量設(shè)備被配置為通過檢測所述觸針頭和所述工件的表面之間的接觸來測量所述工件的形狀，所述控制裝置包括：基于所述工件的設(shè)計數(shù)據(jù)來計算移動所述觸針頭所沿的掃描路徑的部件；沿著所述掃描路徑來移動所述觸針頭的部件；監(jiān)測所述掃描路徑和實際的工件之間的距離是否過大的部件；在所述掃描路徑和所述實際的工件之間的距離過大的情況下生成軌跡誤差錯誤的部件；在生成所述軌跡誤差錯誤的情況下對所述設(shè)計數(shù)據(jù)進行幾何校正以使得所述設(shè)計數(shù)據(jù)接近所述實際的工件的部件；以及基于所述幾何校正后的設(shè)計數(shù)據(jù)來進行掃描測量的部件。

附圖說明

圖1是示出形狀測量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖；

圖2是運動控制器和主機計算機的功能框圖；

圖3是具有錯誤校正的標(biāo)稱掃描測量的操作的流程圖；

圖4是用于說明軌跡誤差的圖；

圖5是示出軌跡誤差較大的情況下的圖；

圖6是示出二維掃描截面的圖；

圖7是示出幾何校正處理的過程的流程圖；

圖8是用于說明接觸點測量的圖；

圖9A和9B是用于說明幾何校正的圖；

圖10A和10B是用于說明幾何校正的圖；

圖11是示出自主校正處理的過程的流程圖。

具體實施方式

將參考附圖中指定給元件的附圖標(biāo)記來示出并說明本發(fā)明的實施例。

第一典型實施例

圖1是示出形狀測量系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)的圖。

形狀測量系統(tǒng)100的基本結(jié)構(gòu)是已知的，而將進行簡要地說明。

形狀測量系統(tǒng)100包括坐標(biāo)測量機200、用于控制坐標(biāo)測量機200的驅(qū)動的運動控制器300以及用于控制運動控制器300并執(zhí)行必要的數(shù)據(jù)處理的主機計算機500。

坐標(biāo)測量機200包括基臺210、移動機構(gòu)220和探測器230。

移動機構(gòu)220包括門型Y滑動器221、X滑動器222、Z軸柱體223和Z主軸224。Y滑動器221在Y方向上可滑動地設(shè)置于基臺210上。X滑動器222在X方向上沿著Y滑動器221的梁滑動。Z軸柱體223固定于X滑動器222。Z主軸224在Z方向上在Z軸柱體223的內(nèi)部上下移動。

驅(qū)動馬達(未示出)和編碼器(未示出)固定于Y滑動器221、X滑動器222和Z主軸224中的每一個上。

來自運動控制器300的驅(qū)動控制信號控制驅(qū)動馬達的驅(qū)動。編碼器檢測Y滑動器221、X滑動器222和Z主軸224中的每一個的移動量，并且將檢測值輸出至運動控制器300。探測器230安裝至Z主軸224的下端。

探測器230包括觸針231和支撐部233。觸針231在前端側(cè)具有觸針頭232(-Z軸方向側(cè))。支撐部233支撐觸針231的基端側(cè)(+Z軸方向側(cè))。

觸針頭232具有球形形狀并且使其與對象W相接觸。

在向觸針231施加外力的情況下，即，在使觸針頭232與對象相接觸的情況下，支撐部233支撐觸針231以使得觸針231在一定的范圍內(nèi)在X、Y和Z軸方向上可移動。支撐部233還包括用以檢測觸針231在各軸方向上的位置的探測器傳感器(未示出)。該探測器傳感器將檢測值輸出至運動控制器300。

運動控制器300的結(jié)構(gòu)

圖2是運動控制器300和主機計算機500的功能框圖。運動控制器300包括PCC獲取單元310、計數(shù)器320、路徑計算單元330和驅(qū)動控制單元340。

PCC獲取單元310從主機計算機500獲取PCC曲線數(shù)據(jù)。

計數(shù)器320通過對從編碼器輸出的檢測信號進行計數(shù)來測量各滑動器的移位量，并且通過對從探測器230的各傳感器輸出的檢測信號進行計數(shù)來測量探測器230(觸針231)的移位量。通過所測量出的滑動器和探測器230的移位量，來獲得觸針頭232的坐標(biāo)位置PP(以下稱為探測器位置PP)。此外，通過計數(shù)器320所測量出的觸針231的移位(探測器傳感器(Px，Py，Pz)的檢測值)，來獲得觸針頭232的偏差量(矢量Ep的絕對值)。

路徑計算單元330計算利用探測器230(觸針頭232)測量對象表面所沿的探測器230的移動路徑，并計算沿著該移動路徑的速度成分矢量(路徑速度矢量)。

路徑計算單元330包括用以根據(jù)測量方法(測量模式)來計算路徑的功能單元。具體地，存在被動標(biāo)稱掃描測量、主動標(biāo)稱掃描測量、自主掃描測量和點測量四種方法。以下如有必要，將說明這些測量方法。

驅(qū)動控制單元340基于路徑計算單元330所計算出的移動矢量來控制各滑動器的驅(qū)動。

注意，將手動控制器400連接至運動控制器300。

手動控制器400包括操縱桿和各種按鈕，從用戶接收手動輸入的操作，并且將用戶的操作指示發(fā)送至運動控制器300。

在這種情況下，運動控制器300(驅(qū)動控制單元340)控制各滑動器的驅(qū)動以響應(yīng)用戶的操作指示。

主機計算機500的結(jié)構(gòu)

主機計算機500包括中央處理單元(CPU)511和存儲器，并且通過運動控制器300來控制坐標(biāo)測量機200。

主機計算機500還包括存儲單元520和形狀分析單元530。

存儲單元520存儲與對象(工件)W的形狀有關(guān)的諸如CAD數(shù)據(jù)或者NURBS數(shù)據(jù)等的設(shè)計數(shù)據(jù)、通過測量所獲得的測量數(shù)據(jù)、以及用以控制整個測量操作的測量控制程序。

形狀分析單元530基于從運動控制器300輸出的測量數(shù)據(jù)來計算測量對象的表面形狀數(shù)據(jù)，并且進行形狀分析以對所計算出的測量對象的表面形狀數(shù)據(jù)的誤差或失真進行計算。形狀分析單元530還進行諸如將設(shè)計數(shù)據(jù)(CAD數(shù)據(jù)、NURBS數(shù)據(jù)等)轉(zhuǎn)換成PCC曲線等的運算處理。

CPU 511執(zhí)行測量控制程序，從而實現(xiàn)本典型實施例的測量操作。

如有必要，將輸出裝置(顯示器或者打印機)和輸入裝置(鍵盤或者鼠標(biāo))連接至主機計算機500。

測量操作的說明

將按順序來說明測量操作。

本典型實施例是具有自動校正錯誤的功能的標(biāo)稱掃描測量，并且被稱為“具有錯誤校正的標(biāo)稱掃描測量”。圖3示出本典型實施例的過程。

圖3是說明具有錯誤校正的標(biāo)稱掃描測量中的操作的流程圖。

用戶將作為要測量的對象的工件放置在基臺210上，并且將該工件的設(shè)計數(shù)據(jù)存儲在存儲單元520中。工件的設(shè)計數(shù)據(jù)作為“原始數(shù)據(jù)”存儲在存儲單元520中(ST109)。

為了進行具有錯誤校正的標(biāo)稱掃描測量，準(zhǔn)備用以恰當(dāng)?shù)靥幚砜刂苹芈返膄lag(標(biāo)記)，并且主機計算機500最初將flag設(shè)置為“0”(ST110)。

在以下說明中flag將變得明了，而以下將進行簡要地說明。在對標(biāo)稱掃描路徑進行幾何校正的情況下將flag設(shè)置為“1”，并且在其它情況下(在不對標(biāo)稱掃描路徑進行幾何校正的情況下)將flag設(shè)置為“0”。

接著，主機計算機500指示運動控制器300進行標(biāo)稱掃描測量(ST120)。這里，假設(shè)標(biāo)稱掃描測量是主動標(biāo)稱掃描測量。

然后，運動控制器300計算對工件進行掃描測量的路徑，并且沿著該路徑移動探測器230。標(biāo)稱掃描測量本身是已知的，并且主動標(biāo)稱掃描測量也已經(jīng)在例如JP2013-238573A中進行了詳細地說明。

以下省略主動標(biāo)稱掃描測量的詳細說明，而進行簡要說明。

原始數(shù)據(jù)例如是CAD數(shù)據(jù)(例如，NURBS數(shù)據(jù))。首先，將CAD數(shù)據(jù)(例如，NURBS數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成一組點的數(shù)據(jù)。各點的數(shù)據(jù)是坐標(biāo)(x，y，z)和法線方向(P，Q，R)的組合數(shù)據(jù)(即，該數(shù)據(jù)表示為(x，y，z，P，Q，R))。各點的坐標(biāo)在法線方向偏移預(yù)定量(該預(yù)定量具體為觸針頭半徑r-偏差量Ep)。

將以這種方式計算出的該組點的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一組PCC曲線。該組PCC曲線進一步在多個點處被分割成多段(分割后的PCC曲線)。通過主機計算機500中的運算處理來進行到目前為止的處理。將以這種方式生成的PCC曲線發(fā)送到運動控制器300，并且將該PCC曲線暫時存儲在PCC獲取單元310中。

路徑計算單元330基于所獲取到的PCC曲線來生成測量工件所沿的路徑。該路徑計算單元330生成與測量方法相對應(yīng)的路徑。這里，由于選擇了(主動)標(biāo)稱掃描測量，因此選擇針對(主動)標(biāo)稱掃描測量的路徑。(注意，針對被動標(biāo)稱掃描測量和針對主動標(biāo)稱掃描測量所生成的路徑是相同的。)

然后，路徑計算單元330基于分割后的PCC曲線的曲率來設(shè)置探測器230的移動速度，并且確定PCC曲線上各點處的移動方向和移動速度(速度矢量)。與該移動矢量相對應(yīng)的探測器230的移動實現(xiàn)標(biāo)稱掃描測量。

此外，在主動標(biāo)稱掃描測量中，生成法線方向上的矢量(偏差校正矢量)以使偏差量Ep保持恒定，并且生成用以校正當(dāng)前觸針頭232的中心坐標(biāo)和路徑之間的偏差的軌跡校正方向(軌跡校正矢量)。然后，生成通過對速度矢量、偏差校正矢量和軌跡校正矢量進行合成而獲得的合成速度矢量。

驅(qū)動控制單元340根據(jù)合成速度矢量將驅(qū)動信號提供給坐標(biāo)測量機200。因而，坐標(biāo)測量機200通過主動標(biāo)稱掃描測量來對工件進行測量。

根據(jù)來自運動控制器300的驅(qū)動信號來驅(qū)動坐標(biāo)測量機200，從而進行主動標(biāo)稱掃描測量。坐標(biāo)測量機200通過運動控制器300將檢測值(探測器檢測值和編碼器檢測值)反饋給主機計算機500。然后，主機計算機500計算軌跡誤差ΔL(ST130)。

換句話說，主機計算機500通過將作為標(biāo)稱掃描軌跡而計算出的路徑(例如，PCC曲線)與觸針頭232的當(dāng)前位置相比較來計算軌跡誤差ΔL。

圖4示出示例。

在圖4中，假設(shè)根據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)來對工件進行加工。不可避免的是，由于機械的精度，實際完成的工件相對于設(shè)計數(shù)據(jù)具有輕微的偏差。通過對設(shè)計數(shù)據(jù)考慮預(yù)定的偏移來獲得針對標(biāo)稱掃描測量的路徑(PCC曲線)。在進行標(biāo)稱掃描測量之后，對坐標(biāo)測量機200的驅(qū)動進行控制，以使得觸針頭232從路徑(PCC曲線)的插值點(i)移動至下一個插值點(i+1)。

由于在該時間點進行主動標(biāo)稱掃描測量，因此，向法線方向加入校正矢量，以使得偏差保持恒定，并且觸針頭232以恒定的按壓力對工件表面進行掃描測量。

(PCC曲線的各段的曲率決定以怎樣的精細度設(shè)置插值點的間隔，并且調(diào)整觸針頭232以使得不離開線性插值中的工件太遠。然而，由于控制應(yīng)答的延遲或者機械本身的振動或畸變，導(dǎo)致實際的觸針頭232的路徑具有通過連接多條直線而獲得的多邊形形狀。注意，本發(fā)明不關(guān)注這樣的不重要問題，因而簡化了圖4的說明。)

坐標(biāo)測量機200通過運動控制器300將實際的觸針頭232的位置反饋至主機計算機500。主機5計算機00將標(biāo)稱掃描路徑與觸針頭232的實際位置(觸針頭232的中心坐標(biāo))相比較，并且計算沿著工件的法線方向的方向上標(biāo)稱掃描路徑與觸針頭232的實際位置之間的間隙。該間隙是軌跡誤差ΔL。

接著，判斷軌跡誤差ΔL是否在預(yù)定的公差范圍內(nèi)(ST140)。該預(yù)定的公差范圍是預(yù)先設(shè)置的，并且例如為大約1.5mm。在軌跡誤差ΔL超出公差范圍(1.5mm)情況下，生成軌道誤差錯誤(ST140：是)。

在不存在軌跡誤差錯誤的情況下(ST140：否)，重復(fù)ST130和ST40直到測量了全部的測量對象(例如整個工件)為止。在測量了全部的測量對象(例如整個工件)的情況下(ST150：是)，終止測量。

舉例說明生成軌跡誤差錯誤的情況(ST140：是)。例如，假設(shè)與如圖5所示的設(shè)計數(shù)據(jù)相比，加工出的實際工件略小。由于機械的精度、或者工具的劣化或安裝誤差而導(dǎo)致可能發(fā)生這種情況。

在這種情況下，在使探測器230(觸針頭232)以使偏差Ep保持恒定的方式沿著工件表面移動的情況下，(原始)標(biāo)稱掃描路徑和觸針頭232的位置(觸針頭232的中心坐標(biāo))之間的偏差增大。這使得生成軌跡誤差ΔL超出公差范圍(1.5mm)的點。

在軌跡誤差ΔL超出公差范圍(1.5mm)的情況下(ST140：是)，主機計算機500確認flag。

在flag為“0”的情況下(ST160：是)，則主機計算機500確認標(biāo)稱掃描測量的路徑是否是二維的。

這里，標(biāo)稱掃描測量的路徑是二維的表示例如工件本身是二維的。換句話說，工件本身是薄的平板，或者具有如平墊圈的形狀。此外，盡管工件本身是三維的，也可以從工件切割出的一些面進行測量。換句話說，掃描段截面是二維的。可以以與諸如與XY平面或XZ平面平行的平面等的與坐標(biāo)軸垂直的平面來切割工件，并且還可以以如圖6所示的斜面來切割工件。

在掃描路徑不是二維的情況下(ST170：否)，難以進行以下描述的幾何校正、以及自主校正，并且進行錯誤處理(ST171)，然后，終止測量操作。

(掃描路徑不是二維的表示例如掃描路徑是三維的。例如，在對球形表面以螺旋狀進行掃描測量的情況下，掃描路徑是三維的。)

在掃描路徑是二維的情況下(ST170)，進行幾何校正(ST200)。

將參考圖7的流程圖來說明幾何校正處理(ST200)的過程。

為了進行幾何校正處理(ST200)，首先，主機計算機500指示運動控制器300進行點測量。由于該點測量(可選地，稱為接觸點測量)是公知的，而進行簡要地說明(參見圖8)。

在該測量方法中，探測器230暫時與工件分離。然后，使探測器230(觸針頭232)向工件移近，并且在偏差量變成預(yù)定值(例如，0.3mm)時獲取坐標(biāo)值。

基于設(shè)計數(shù)據(jù)可以知道工件的法線方向，并且移動探測器230(觸針頭232)直到使移動探測器230在法線方向上與工件接觸為止。在多個點處進行該測量。

將點測量的結(jié)果發(fā)送至主機計算機500。主機計算機500通過點測量的結(jié)果來大致計算工件的(截面的)形狀，并且還進行形狀分析(ST220)。在形狀分析中，進行如下的運算處理：將通過點測量所獲得的坐標(biāo)和與設(shè)計數(shù)據(jù)(或者PCC曲線)相對應(yīng)的點進行比較，并且計算在各點處的偏差。

形狀分析處理(ST220)是為下一次處理(ST230)而進行的準(zhǔn)備，并且不限制形狀分析的方法，只要進行下一次處理(ST230)即可。由于必要的形狀分析根據(jù)所準(zhǔn)備的幾何校正而不同，因此，省略詳細說明，而其足以進行幾何上的簡單運算處理。

接著，主機計算機500基于形狀分析的結(jié)果來判斷是否能夠進行幾何校正(ST230)。在幾何校正中，期望進行諸如縮小、擴大、轉(zhuǎn)動移動或者平行移動等的幾何上的簡單運算處理。換句話說，主機計算機500判斷是否能夠通過對設(shè)計數(shù)據(jù)進行諸如縮小、擴大、轉(zhuǎn)動移動或者平行移動等的簡單運算處理來使得設(shè)計數(shù)據(jù)接近實際工件。

在縮小或擴大的情況下，將設(shè)計數(shù)據(jù)均勻地縮小或擴大(以適當(dāng)?shù)谋堵?、以適當(dāng)?shù)狞c為中心)，并且還可以在某一方向上伸展或收縮。在幾何校正的情況下，可以分別進行縮小、擴大、轉(zhuǎn)動移動或者平行移動，還可以對它們中的某些進行組合。

例如，假設(shè)在對通過點測量所獲得的多個點均勻地進行擴大(以適當(dāng)?shù)谋堵?、以適當(dāng)?shù)狞c為中心)的情況下，使點測量中的點接近設(shè)計數(shù)據(jù)。這里，在對圖9A的點測量中的點進行擴大的情況下，如圖9B所示，減小了實際工件和設(shè)計數(shù)據(jù)之間的間隙。此時，在進行與擴大相反的操作的情況下，即，對設(shè)計數(shù)據(jù)進行縮小校正，校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)和實際工件之間的間隙將減小(換句話說，與設(shè)計數(shù)據(jù)相比，對工件進行均勻地削減)。

例如，在對圖10A中的設(shè)計數(shù)據(jù)進行縮小的情況下，如圖10B所示，使校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)接近實際工件。然后，基于幾何校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)再次設(shè)置標(biāo)稱掃描路徑，根據(jù)該路徑來進行標(biāo)稱掃描測量。

預(yù)先準(zhǔn)備針對幾何校正的一些菜單，并且對設(shè)計數(shù)據(jù)進行幾何校正。然后，如果存在通過將校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)與點測量中的點進行比較而ST220中所計算出的間隙均勻地減小的幾何校正菜單，則判斷為能夠進行幾何校正(ST230：是)。

注意，以下將說明判斷為無法進行幾何校正(ST230：否)的情況。

在能夠進行幾何校正的情況下(ST230：是)，選擇校正方法(ST240)，并且對設(shè)計數(shù)據(jù)(PCC曲線)的測量對象部分進行幾何校正。

將校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)存儲在存儲單元520中。

在工件是三維的情況下，不需要對整體工件的設(shè)計數(shù)據(jù)進行校正。僅需要對作為當(dāng)前測量對象的掃描截面進行校正。例如，假設(shè)在圖6中的三個掃描截面S1、S2和S3處測量工件，如果當(dāng)前測量對象是中間的掃描截面S2，則僅對掃描截面S2進行校正是足夠的。

此外，注意對設(shè)計數(shù)據(jù)進行縮小校正不意味著期望工件小于原始設(shè)計數(shù)據(jù)?？s小校正的主要目的是生成適合的掃描路徑以對實際完成的工件進行標(biāo)稱掃描測量。

基于校正之后的設(shè)計數(shù)據(jù)來校正標(biāo)稱掃描測量的路徑(ST250)。

以該校正，終止幾何校正處理(ST200)。

在進行幾何校正的情況下，將flag設(shè)置為“1”(ST191)。

然后，返回至ST120，進行主動標(biāo)稱掃描測量。如果幾何校正(ST200)成功，則軌跡誤差ΔL不超出公差范圍(ST140：否)，并且利用標(biāo)稱掃描測量來完成工件的測量(ST150：是)。

在對全部預(yù)定的路徑進行了標(biāo)稱掃描測量的情況下，終止測量。

(這意味著終止掃描截面S2的測量，并且如有必要，進行隨后的掃描截面S3的測量。)

盡管進行了幾何校正，但軌跡誤差ΔL仍可能超出公差范圍(±1.5mm)。

例如，工件沒有被均勻地削減，而在某些部分被過度或者不充分地消減。

僅通過諸如縮小、擴大、轉(zhuǎn)動移動或者平行移動等的均勻的幾何校正，無法處理這種情形。

將說明在進行幾何校正之后(即，flag＝1)的(主動)標(biāo)稱掃描測量中生成軌跡誤差錯誤的情況。在進行幾何校正之后(即，flag＝1)的(主動)標(biāo)稱掃描測量中生成軌跡誤差錯誤的情況下(ST140：是)，主機計算機500確認與前次相同的flag(ST160)。

在本次flag等于1(ST160：否)。在這種情況下，進行自主校正處理(ST300)。將參考圖11的流程圖來說明自主校正處理(ST300)的過程。

為了進行自主校正處理(ST300)，主機計算機500指示運動控制器300進行自主掃描測量(ST310)。自主掃描測量本身是公知的(JP5089428B)。

將通過自主掃描測量所獲得的測量結(jié)果發(fā)送到主機計算機500。主機計算機500根據(jù)通過自主掃描測量所獲得的測量結(jié)果來計算工件的(截面的)形狀，并且進行形狀分析(ST320)。

換句話說，通過對觸針頭232的中心坐標(biāo)考慮(adding)半徑r和觸針頭232的偏差量Ep來獲得工件的(截面的)形狀。將以這種方式獲得的數(shù)據(jù)保存為校正數(shù)據(jù)。

然后，基于通過自主掃描測量所獲得的工件的形狀數(shù)據(jù)來再次設(shè)置標(biāo)稱掃描路徑(ST330)。

終止自主校正處理(ST300)。

在進行自主校正處理的情況下(ST300)，flag恢復(fù)成“0”。

處理再次返回至ST120，并且進行主動標(biāo)稱掃描測量。如果自主校正成功，則軌跡誤差ΔL不超出公差范圍(ST140：否)，并且將利用標(biāo)稱掃描測量來完成工件的測量(ST150：是)。在測量了全部預(yù)定的路徑的情況下，終止標(biāo)稱掃描測量。

針對無法進行幾何校正的情況(ST230：否)的說明已經(jīng)從圖7的說明跳過(幾何校正處理ST200)。

這里為了補充跳過的說明，如果不存在適用的幾何校正(ST230：否)，則將測量移入自主校正處理(ST300)。

如果基于的相同設(shè)計數(shù)據(jù)利用相同的機械對工件(產(chǎn)品)進行加工，則在不產(chǎn)生錯誤的情況下，通過標(biāo)稱掃描測量來測量第三個和后面的工件。

根據(jù)本典型實施例“具有錯誤校正的標(biāo)稱掃描測量”具有如下效果：

(1)由于主要進行(主動)標(biāo)稱掃描測量，因此與僅進行自主掃描測量的情況相比，預(yù)期具有高5倍到10倍的測量效果。此外，如果在(主動)標(biāo)稱掃描測量期間生成軌跡誤差錯誤的情況下，則通過幾何校正或自主校正而自動校正該錯誤來繼續(xù)掃描測量。

傳統(tǒng)上，在生成軌跡誤差錯誤的情況下，測量被強制終止，并且請求用戶清除錯誤并且在改變設(shè)置之后再次進行測量。在這種情況下，已請求用戶對整個工件進行自主掃描測量或者在輕微調(diào)整掃描路徑之后再次進行測量(手動地輕微調(diào)整掃描路徑需要高技術(shù))。

在這方面，根據(jù)本典型實施例，能夠在短時間內(nèi)有效地測量與設(shè)計數(shù)據(jù)存在微小差別的工件。

(2)如果生成了軌跡誤差錯誤，則通過基于簡單的點測量的簡單的幾何校正來校正掃描路徑。然后，利用校正后的掃描路徑來繼續(xù)(主動)標(biāo)稱掃描測量，這與進行自主掃描測量相比較，能夠顯著縮短測量時間。

(3)盡管存在通過幾何校正無法處理的加工誤差，但仍然能夠?qū)π枰狞c自動地進行自主掃描測量來校正掃描路徑。因而，能夠顯著地減少用戶的勞動。

注意，本發(fā)明不限于上述典型實施例，而能夠在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下進行適當(dāng)?shù)刈冃巍?/p>

在上述典型實施例中，進行了主動標(biāo)稱掃描測量，但作為替代，可以進行被動標(biāo)稱掃描測量。

在這種情況下，軌跡誤差錯誤表示偏差量過大，或者觸針頭離開了工件表面。

在上述典型實施例中，在幾何校正不成功的情況下，進行自主校正處理(ST300)。

自然地，在不具有自主掃描測量功能的坐標(biāo)測量機200或探測器230的情況下，跳過自主掃描測量(ST300)，并且在幾何校正不成功的情況下，該測量可能“由于錯誤”而終止。

如果在測量對象是二維的情況下進行自主校正處理(ST300)，幾乎可以準(zhǔn)確地獲取工件的(截面的)形狀，并且能夠基于所獲取到的形狀來設(shè)置恰當(dāng)?shù)膾呙杪窂健?/p>

然而，通過自主校正處理(ST300)可能無法恰當(dāng)?shù)匦Ｕ龗呙杪窂健?/p>

因而，在進行自主校正處理(ST300)的情況下，對執(zhí)行的次數(shù)進行計數(shù)，并且控制回路(ST120～ST300)可能無法重復(fù)預(yù)定次數(shù)以上。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請基于并要求2015年5月22日提交的日本申請2015-104422的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用包含其全部內(nèi)容。