形狀測定裝置、構(gòu)造物制造系統(tǒng)、形狀測定方法、構(gòu)造物制造方法、形狀測定程序以及非暫 ...的制作方法
【專利摘要】提供一種形狀測定裝置，其具有：照射部，對測定對象的測定區(qū)域照射測定光；攝影部，取得包含被前述照射部照射的位置的前述測定區(qū)域的像；載臺，載置前述測定對象；坐標(biāo)算出部，從以檢測部檢測出的像算出前述測定區(qū)域的位置；以及定位機構(gòu)，將前述攝影部與前述載臺相對驅(qū)動控制。前述定位機構(gòu)，根據(jù)前述測定對象反復(fù)的凹凸形狀中前述測定區(qū)域的凸部的棱線方向或凹部連接的方向的信息，算出前述攝影部與前述載臺的相對位置，并使前述載臺與前述攝影部中的至少一者移動。
【專利說明】形狀測定裝置、構(gòu)造物制造系統(tǒng)、形狀測定方法、構(gòu)造物制造方法、形狀測定程序以及非暫時性電腦可讀媒體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于形狀測定裝置、形狀測定方法、及其的程序。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，形狀測定裝置已知有例如借由接觸感測器測定齒輪或渦輪等具有復(fù)雜形狀的測定對象表面形狀者。此種形狀測定裝置，是將使接觸感測器接觸于測定對象表面的狀態(tài)的接觸感測器的位置轉(zhuǎn)換為測定對象表面的空間坐標(biāo)以測定測定對象的表面形狀(參照例如專利文獻I)。
[0003]引用列表
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特公平08 - 025092號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]技術(shù)問題
[0007]如上述的形狀測定裝置雖被期望縮短測定時間，但由于會反復(fù)使接觸感測器接觸于測定對象表面的動作，因此有測定時間變長而無法增多測定點數(shù)目的事情。此種情形下，如上述的形狀測定裝置是為了縮短測定時間而減少測定點數(shù)目來測定。亦即，如上述的形狀測定裝置有無法正確地測定形狀的問題。
[0008]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供能正確測定形狀的形狀測定裝置、形狀測定方法、及其的程序。
[0009]問題對策
[0010]依據(jù)本發(fā)明的第I實施例，為一種形狀測定裝置，測定測定對象的形狀，其具有:
[0011]照射部，對測定對象的測定區(qū)域照射測定光；
[0012]攝影部，取得包含被前述照射部照射的位置的前述測定區(qū)域的像；
[0013]載臺，載置前述測定對象；
[0014]坐標(biāo)算出部，從以前述攝影部檢測出的像算出前述測定區(qū)域的位置；以及
[0015]定位機構(gòu),將前述攝影部與前述載臺相對驅(qū)動控制,其中，前述定位機構(gòu),根據(jù)前述測定對象反復(fù)的凹凸形狀中前述測定區(qū)域的凸部的棱線方向或凹部連接的方向的信息，算出前述攝影部與前述載臺的相對位置，并使前述載臺與前述攝影部中的至少一者移動。
[0016]依據(jù)本發(fā)明的第2實施例，為一種形狀測定裝置，測定測定對象的形狀，其具有:
[0017]照射部，是從第I方向?qū)τ趫A周方向具有反復(fù)形狀且具有延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的測定對象的測定區(qū)域照射測定光；
[0018]攝影部，從與被照射前述測定光的表面的前述凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定對象；以及
[0019]測定部，根據(jù)以前述攝影部取得的前述測定光的位置測定前述表面的形狀。[0020]依據(jù)本發(fā)明的第3實施例，為一種構(gòu)造物制造系統(tǒng)，其包含:
[0021]設(shè)計裝置，制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息；
[0022]成形裝置，根據(jù)前述設(shè)計信息制作前述構(gòu)造物；
[0023]上述的形狀測定裝置，根據(jù)攝影該構(gòu)造物的影像來測定由所述成形裝置所產(chǎn)生的前述構(gòu)造物的形狀；以及
[0024]檢查裝置，比較借由前述測定而得的形狀信息與前述設(shè)計信息。
[0025]依據(jù)本發(fā)明的第4實施例，為一種形狀測定方法，測定測定對象的形狀，其包含:
[0026]準(zhǔn)備形狀測定裝置的步驟，其包含:具備具有對于圓周方向具有反復(fù)形狀且具有延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的表面的測定對象表面照射測定光的照射部、生成拍攝前述測定光后的攝影影像的攝影部、以及根據(jù)前述攝影影像測定前述測定對象的形狀的測定部的形狀測定裝置，
[0027]借由與前述表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向?qū)η笆霰砻嬲丈淝笆鰷y定光的步驟；以及
[0028]從與被照射前述測定光的前述表面的前述凹凸形狀所延伸的前述相異方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定光的步驟。
[0029]依據(jù)本發(fā)明的第5實施例，為一種構(gòu)造物制造方法，其包含:
[0030]制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息的步驟；
[0031]根據(jù)前述設(shè)計信息制作前述構(gòu)造物的步驟；
[0032]使用上述的形狀測定方法，根據(jù)所生成的攝影影像測定所制作的前述構(gòu)造物的形狀的步驟；以及
[0033]比較借由前述測定而得的形狀信息與前述設(shè)計信息的步驟。
[0034]依據(jù)本發(fā)明的第6實施例，為一種用于測定形狀的程序，其允許電腦執(zhí)行步驟，所述電腦作為形狀測定設(shè)備，具備:具有于圓周方向周期性排列且延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的表面的測定對象表面照射測定光的照射部、生成拍攝前述測定光后的攝影影像的攝影部、以及根據(jù)前述攝影影像測定前述測定對象的形狀的測定部的形狀測定裝置，所述步驟包含:借由與前述表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向?qū)η笆霰砻嬲丈淝笆鰷y定光；以及從與被照射前述測定光的前述表面的前述凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定光。
[0035]依據(jù)本發(fā)明的第7實施例，為一種非暫時性電腦可讀媒體，其中根據(jù)前述的程序被儲存。
[0036]依據(jù)本發(fā)明的第8實施例，為一種形狀測定裝置，其測定對象的形狀，其具備:照射部，將具有與測定對象的齒輪所具有的齒表面的形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與前述齒的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向照射于前述齒面；攝影部，生成從與被照射前述測定光的前述齒面的齒紋方向?qū)?yīng)而決定的第2方向被拍攝前述測定光的攝影影像；以及測定部，根據(jù)以前述攝影部取得的前述測定光的位置測定前述齒的形狀。
[0037]依據(jù)本發(fā)明的第9實施例，為一種形狀測定方法，測定測定對象的形狀，其具備:
[0038]從第I方向?qū)哂杏趫A周方向反復(fù)且于與前述圓周方向相異的方向具有棱線方向的凹凸形狀的測定對象的測定區(qū)域照射測定光的步驟；
[0039]從與前述棱線方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝被照射前述測定光的前述測定對象的表面的像的步驟；以及
[0040]根據(jù)從前述拍攝的像取得的前述測定光的位置，測定前述表面的形狀的步驟。
[0041]發(fā)明的有利效用
[0042]根據(jù)本發(fā)明，形狀測定裝置能正確地測定形狀。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043]圖1是顯示本發(fā)明第I實施形態(tài)的形狀測定裝置的構(gòu)成一例的構(gòu)成圖。
[0044]圖2是顯示本實施形態(tài)的形狀測定裝置的構(gòu)成一例的方框圖。
[0045]圖3A和3B是顯示本實施形態(tài)的測定對象(平齒輪)的形狀測定方向一例的構(gòu)成圖。
[0046]圖4A和4B是顯示本實施形態(tài)的測定對象(螺旋齒輪)的形狀測定方向一例的構(gòu)成圖。
[0047]圖5A和5B是顯示本實施形態(tài)的測定對象(斜齒輪)的形狀測定方向一例的構(gòu)成圖。
[0048]圖6A和6B是顯示本實施形態(tài)的測定對象(螺線斜齒輪)的形狀測定方向一例的構(gòu)成圖。
[0049]圖7A和7B是顯示本實施形態(tài)的測定對象(蝸齒輪)的形狀測定方向一例的構(gòu)成圖。
[0050]圖8是顯示本實施形態(tài)的控制部動作一例的流程圖。
[0051]圖9是顯示本實施形態(tài)的形狀測定方法的流程圖。
[0052]圖10是顯示本發(fā)明第2實施形態(tài)的形狀測定裝置的構(gòu)成一例的構(gòu)成圖。
[0053]圖11是顯示本實施形態(tài)的對測定對象(螺旋齒輪)的照射方向一例的構(gòu)成圖。
[0054]圖12是顯示本發(fā)明第3實施形態(tài)的構(gòu)造物制造系統(tǒng)的構(gòu)成一例的構(gòu)成圖。
[0055]圖13是顯示本實施形態(tài)的構(gòu)造物制造系統(tǒng)的動作一例的流程圖。
【具體實施方式】
[0056][第I實施形態(tài)]
[0057]以下，參照圖式說明本發(fā)明的實施形態(tài)。圖1是顯示本發(fā)明的實施形態(tài)的形狀測定裝置100的概略構(gòu)成的示意圖。形狀測定裝置100具備測定機本體I與控制單元40 (參照圖2)。圖2是本發(fā)明的實施形態(tài)的測定機本體I與控制單元40的方框圖。
[0058]如圖1所示，測定機本體I具備:具備水平的上面(基準(zhǔn)面)的基臺2、設(shè)于此基臺2上而支撐測定頭13并使之移動的移動部10、以及載置設(shè)于基臺2上的測定對象3的支撐裝置30。此處，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100，例如是測定齒輪或渦輪等具有于圓周方向周期性排列且延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀的表面的測定對象3的表面形狀。特別是，齒輪或渦輪等，其在從垂直方向?qū)Π瑘A周方向的面射影的形狀，是相對該圓周方向的中心放射狀地形成有凸部的棱線或凹部的谷線。因此，凹凸形狀所延伸的方向的一例，所對應(yīng)者為此種凸部的棱線或凹部的谷線。此處，定義出以此基臺2的基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的正交坐標(biāo)系統(tǒng)。相對基準(zhǔn)面，彼此正交的X軸與Y軸被平行地決定，Z軸則決定為相對基準(zhǔn)面正交的方向。又，于基臺2設(shè)有延伸于Y方向(在垂直于紙面的方向以此方向為前后方向)的導(dǎo)軌(未圖示)。
[0059]移動部10(第2移動部)具備在其導(dǎo)軌上于Y方向移動自如地設(shè)置且在支柱IOa及與支柱IOa成對的支柱IOb之間水平延伸架設(shè)的水平支架10c，形成門型的構(gòu)造體。又，移動部10具備測定頭13，該測定頭13具備在水平支架IOc設(shè)置成可于X方向(左右方向)移動的架臺(未圖示)，設(shè)置成可相對該架臺于Z方向(上下方向)移動自如。
[0060]于測定頭13下部設(shè)有檢測出測定對象3形狀的檢測部20(保持部)。此檢測部20被測定頭13支撐，用以檢測出與配置于檢測部20下方的測定對象3的距離。借由控制測定頭13的位置，能使檢測部20的位置移動。又，于移動部10與架臺之間具有使檢測部20相對與Z軸方向平行的軸旋轉(zhuǎn)的頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13a。
[0061]于移動部10內(nèi)部,其設(shè)有根據(jù)被輸入的驅(qū)動信號使測定頭13于三方向(X、Y、Z方向)以電動移動的頭驅(qū)動部14(圖2)與檢測出測定頭13的坐標(biāo)且輸出表示測定頭13的坐標(biāo)值的信號的頭位置檢測部15 (參照圖2)。
[0062]于基臺2上設(shè)有支撐裝置30。支撐裝置30具備載臺31與支撐臺32。載臺31載置測定對象3并加以把持。支撐臺32借由將載臺31可繞正交的兩方向的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地支撐，以使載臺31相對基準(zhǔn)面傾斜或水平旋轉(zhuǎn)。本實施形態(tài)的支撐臺32將載臺31支撐為能以垂直(Ζ軸方向)延伸的旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)于圖1所示的A方向且能以水平(X軸方向)延伸的旋轉(zhuǎn)軸Ψ為中心旋轉(zhuǎn)于圖1所示的B方向。
[0063]又，于支撐裝置30設(shè)有根據(jù)被輸入的驅(qū)動信號使載臺31以電動分別繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸Ψ旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的載臺驅(qū)動部33 (移動部、第I移動部)(參照圖2)、與檢測出載臺31的坐標(biāo)并輸出表示載臺坐標(biāo)值的信號的載臺位置檢測部34(參照圖2)。
[0064]控制單元40具備控制部41、輸入裝置42、以及監(jiān)視器44?？刂撇?1是控制測定機本體I。其詳細(xì)留待后述。輸入裝置42是輸入各種指示信息的鍵盤等。監(jiān)視器44是顯示測量畫面、指示畫面、測量結(jié)果等。
[0065]其次，參照圖2說明測定機本體I的構(gòu)成。測定機本體I具備驅(qū)動部16、位置檢測部17、以及檢測部20 (保持部)。
[0066]驅(qū)動部16具備前述頭驅(qū)動部14與載臺驅(qū)動部33 (移動部)。頭驅(qū)動部14具備將支柱10a、IOb往Y方向驅(qū)動的Y軸用馬達、將架臺往X方向驅(qū)動的X軸用馬達、將測定頭13往Z方向驅(qū)動的Z軸用馬達、以及使檢測部20旋轉(zhuǎn)于與Z軸方向平行的軸的頭旋轉(zhuǎn)用馬達。頭驅(qū)動部14是接收從后述的驅(qū)動控制部54供應(yīng)的驅(qū)動信號。頭驅(qū)動部14根據(jù)其驅(qū)動信號使測定頭13于三方向(X、Y、Z方向)以電動移動。載臺驅(qū)動部33(移動部)具備使載臺31繞旋轉(zhuǎn)軸Θ旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)軸用馬達及繞旋轉(zhuǎn)軸Ψ旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的傾斜軸用馬達。又，載臺驅(qū)動部33是接收從驅(qū)動控制部54供應(yīng)的驅(qū)動信號，根據(jù)所接收的驅(qū)動信號使載臺31以電動分別繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ旋轉(zhuǎn)。又，載臺驅(qū)動部33是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)。又，載臺驅(qū)動部33是使檢測部20相對測定對象3移動于檢測部20的移動方向DR3。又，載臺驅(qū)動部33是使測定對象3的中心軸AX與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使測定對象3旋轉(zhuǎn)移動。
[0067]此處，例如是測定作為測定對象3的齒輪形狀的情形，載臺驅(qū)動部33 (移動部、第I移動部)是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與齒寬方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)。
[0068]位置檢測部17具備前述的頭位置檢測部15與載臺位置檢測部34。頭位置檢測部15具備分別檢測測定頭13的X軸、Y軸、以及Z軸方向的位置及頭設(shè)置角度的X軸用編碼器、Y軸用編碼器、Z軸用編碼器、以及頭旋轉(zhuǎn)用編碼器。又，頭位置檢測部15是借由該等編碼器檢測出測定頭13的坐標(biāo)，將表示測定頭13坐標(biāo)值的信號往后述的坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)。載臺位置檢測部34，具備分別檢測載臺31的繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)軸用編碼器及傾斜軸用編碼器。又，載臺位置檢測部34是使用該等編碼器檢測出載臺31的繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ的旋轉(zhuǎn)位置，并將表示檢測出的旋轉(zhuǎn)位置的信號往坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)。
[0069]檢測部20 (保持部)具備具有照射部21與攝影部22的光探針20A，借由光切斷方式檢測出測定對象3的表面形狀。亦即，檢測部20(保持部)是將照射部21與攝影部22保持成照射部21與攝影部22間的相對位置不變化。照射部21，根據(jù)用以控制從后述間隔調(diào)整部52供應(yīng)的光照射的控制信號，將具有既定光量分布的測定光，借由與測定對象3表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于測定對象3的測定區(qū)域(測定對象的表面)。此測定光例如具有照射于平面時形成為線狀的光量分布。此情形下，照射于測定對象3的測定光，是借由與測定對象3的凹凸形狀對應(yīng)地設(shè)有長度方向的線狀投影圖案投影于測定對象3而形成。驅(qū)動控制頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13a以使此長度方向成為如前述的方向。例如，此種測定光亦可從點光源發(fā)出的光被折射或掃描而形成為線狀。借由此形成為線狀的測定光于測定對象3表面形成光切斷線PCL。亦即，光切斷線PCL是與測定對象3的表面形狀對應(yīng)地形成。
[0070]此處，例如測定作為測定對象3的齒輪的形狀的情形，照射部21是將具有與測定對象3的齒輪所具有的齒表面的形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與齒的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于齒面。此情形下，光切斷線PCL是與測定對象3的表面形狀(例如齒輪的齒面形狀)對應(yīng)地形成。
[0071]攝影部22，是生成從與被照射測定光的表面的既定方向(與測定對象3的圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)被拍攝測定光的攝影影像。例如，本實施形態(tài)的攝影部22是以測定對象3的凹凸形狀所延伸的方向作為攝影方向DR2，生成被拍攝測定光的攝影影像。此處，當(dāng)測定對象3為齒輪時，測定對象3的凹凸形狀(亦即齒輪的齒)所延伸的方向例如為齒輪的齒紋方向。此情形下，本實施形態(tài)的攝影部22，是將被從作為測定對象3的齒輪的齒紋方向投影測定光的齒面的像生成為攝影影像。如上述，攝影部22借由來自照射部21的照射光拍攝形成于測定對象3表面的光切斷線PCL。此外，雖與測定對象3的凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)地設(shè)定有攝影方向DR2，但不一定要與凹凸形狀所延伸的方向一致，只要是以延伸方向為中心，測定部位的凸部或凹部在從攝影部22觀看時不被相鄰的凸部遮隱的方向即可。
[0072]又，攝影部22是拍攝形成于測定對象3表面的陰影圖案，將所拍攝的影像信息往間隔調(diào)整部52供應(yīng)。借此，控制單元40取得形狀測定數(shù)據(jù)。攝影部22具備CXD(ChargeCoupled Device,電荷稱合兀件)、C_M0S (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金氧半導(dǎo)體)感測器等單體攝影元件。
[0073]此處，例如測定作為測定對象3的齒輪形狀時，攝影部22是生成從與被照射測定光的齒面齒紋方向?qū)?yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)被拍攝光切斷線的攝影影像。
[0074]其次，說明控制單元40。如上所述，控制單元40具備控制部41、輸入裝置42、監(jiān)視器44。輸入裝置42具備使用者輸入各種指示信息的鍵盤，例如檢測出被輸入鍵盤的指示信息而將所檢測出的指示信息寫入儲存部55而儲存。本實施形態(tài)的輸入裝置42，例如可將測定對象3的種類作為指示信息而被輸入。例如當(dāng)測定對象3為齒輪時，作為測定對象3的種類，是將齒輪種類(例如平齒輪SG、螺旋齒輪HG、斜齒輪BG、螺線斜齒輪SBG、蝸齒輪WG等)作為指示信息輸入輸入裝置42。
[0075]監(jiān)視器44是接收從數(shù)據(jù)輸出部57供應(yīng)的測定數(shù)據(jù)(全測定點的坐標(biāo)值)等。監(jiān)視器44是顯示已接收的測定數(shù)據(jù)(全測定點的坐標(biāo)值)等。又，監(jiān)視器44是顯示測量畫面、指不畫面等。
[0076]控制部41具備坐標(biāo)檢測部51、間隔調(diào)整部52、坐標(biāo)算出部53、驅(qū)動控制部54、儲存部55、移動指令部56、數(shù)據(jù)輸出部57、位置設(shè)定部58。
[0077]于儲存部55，就測定對象3的每個種類，對測定對象3的凹凸形狀所延伸的方向的位置與就每個凹凸形狀所延伸的方向的位置顯示凹凸形狀所延伸的方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存。于本實施形態(tài)的儲存部55，例如就齒輪的每個種類，對齒輪的齒紋方向的位置與就每個齒紋方向的位置顯示齒紋方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存。亦即，于儲存部55，測定點的移動方向與齒輪種類建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而被預(yù)先儲存。又，于儲存部55，就測定對象3的每個種類，測定對象3的測定開始位置(最初的測定點)的坐標(biāo)值與測定結(jié)束位置(最后的測定點)的坐標(biāo)值、以及各測定點的距離間隔與測定對象3的種類建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而被預(yù)先儲存。又，儲存部55，將從坐標(biāo)算出部53供應(yīng)的三維坐標(biāo)值的點群數(shù)據(jù)保存為測定數(shù)據(jù)。又，儲存部55是保存從坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)的各測定點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。又，儲存部55保存設(shè)計數(shù)據(jù)(CAD數(shù)據(jù))。位置設(shè)定部58是如后述，從保存于儲存部55的測定對象3的設(shè)計數(shù)據(jù)等形狀信息特定出齒紋方向，并將與齒紋方向相關(guān)的信息輸出至移動指令部56。
[0078]坐標(biāo)檢測部51是借由從頭位置檢測部15輸出的坐標(biāo)信號偵測支撐于頭位置檢測部15的光探針20A的位置、亦即在水平方向的觀察位置與在上下方向的觀察位置與光探針20A的攝影方向。又，坐標(biāo)檢測部51是借由從載臺位置檢測部34輸出的表示旋轉(zhuǎn)位置的信號偵測載臺31的繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ的旋轉(zhuǎn)位置。坐標(biāo)檢測部51是從分別偵測的在水平方向的觀察位置與在上下方向的觀察位置的信息與從載臺位置檢測部34輸出的表示旋轉(zhuǎn)位置的信息(載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息)檢測出坐標(biāo)信息。接著，坐標(biāo)檢測部51將光探針20A的坐標(biāo)信息、攝影方向與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息往坐標(biāo)算出部53供應(yīng)。又，坐標(biāo)檢測部51根據(jù)光探針20A的坐標(biāo)信息、攝影方向與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息，檢測出光探針20A與載臺31的相對移動路徑、移動速度、移動是否以停止等信息，將所檢測出的信息往移動指令部56供應(yīng)。
[0079]間隔調(diào)整部52是在坐標(biāo)測量開始前從儲存部55讀出指定取樣頻率的數(shù)據(jù)。間隔調(diào)整部52是以該取樣頻率從攝影部22接收影像信息。接著，間隔調(diào)整部52將從該影像信息隔開用以算出測定對象3表面的形狀數(shù)據(jù)的幀框后的影像信息供應(yīng)至坐標(biāo)算出部53。
[0080]又，間隔調(diào)整部52具備攝影部控制部52A。攝影部控制部52A可依據(jù)被照射測定光的測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置改變攝影部22的攝影間隔。例如，攝影部控制部52A在被照射測定光的測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置接近最外周時，是較與該位置接近旋轉(zhuǎn)中心的情形更縮短攝影部22的攝影間隔(亦即攝影部22拍攝測定對象3的時間的間隔)。如上述，攝影部控制部52A，可在即使被照射測定光的測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置拍攝最外周亦不會于所拍攝的影像產(chǎn)生晃動的程度的充分快時，改變攝影間隔。借此，形狀測定裝置100能在不使測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動速度變化的情況下測定形狀。此外，針對攝影間隔，最好是能根據(jù)在測定光照射于測定對象3時的測定光的長度方向長度(或射影于測定光的的半徑方向時的長度)與測定位置的旋轉(zhuǎn)線速度改變攝影間隔。
[0081]驅(qū)動控制部54是根據(jù)來自移動指令部56的指令信號對頭驅(qū)動部14輸出驅(qū)動信號以進行測定頭13的驅(qū)動控制。又，驅(qū)動控制部54具備移動控制部54A與速度控制部54B。移動控制部54A是使測定對象3相對旋轉(zhuǎn)移動于與測定對象3的圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20(保持部)的移動方向DR3(第3方向)，使被照射測定光的位置移動。本實施形態(tài)的移動控制部54A例如是使作為測定對象3的齒輪旋轉(zhuǎn)移動于與齒輪的圓周方向決定成一致的移動方向DR3(亦即齒輪的圓周方向)，使被照射測定光的位置移動。亦即，移動控制部54A是使齒輪相對旋轉(zhuǎn)移動于檢測部20的移動方向DR3 (第3方向)，使被照射測定光的位置相對移動于檢測部20的移動方向DR3。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100是對測定對象3的于圓周方向周期性排列且延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀(例如作為測定對象3的齒輪的齒或渦輪的葉片)依序照射測定光，測定測定對象3的表面形狀。
[0082]速度控制部54B,依據(jù)被照射測定光的測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動的載臺半徑rs方向的位置，控制使測定對象3相對旋轉(zhuǎn)移動的移動速度。例如，在測定作為測定對象3的斜齒輪BG形狀時，本實施形態(tài)的速度控制部54B是將載臺31的旋轉(zhuǎn)移動速度控制成被照射測定光的載臺半徑rs方向的位置隨著從斜齒輪BG的旋轉(zhuǎn)中心部往外周部移動而變慢。亦即，速度控制部54B是將載臺31的旋轉(zhuǎn)移動速度控制成測定光照射于斜齒輪BG的位置在斜齒輪BG的內(nèi)周部較快、在外周部則較慢。
[0083]坐標(biāo)算出部53 (測定部)根據(jù)被光探針20A檢測出的測定對象3的表面形狀，算出測定對象3表面的形狀數(shù)據(jù)、亦即三維形狀數(shù)據(jù)。亦即，坐標(biāo)算出部53(測定部)從來自攝影部22的攝影影像，根據(jù)在攝影部22的攝影面上測定光的被檢測出的位置測定表面形狀。又，坐標(biāo)算出部53接收從間隔調(diào)整部52供應(yīng)的幀框已隔開間隔的影像信息。坐標(biāo)算出部53接收從坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)的光探針20A的坐標(biāo)信息與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息。又，坐標(biāo)算出部53根據(jù)從間隔調(diào)整部52供應(yīng)的影像信息、光探針20A的坐標(biāo)信息、以及載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息，算出各測定點的坐標(biāo)值(三維坐標(biāo)值)的點群數(shù)據(jù)。
[0084]此處，例如在測定作為測定對象3的齒輪形狀的情形，坐標(biāo)算出部53 (測定部)是根據(jù)來自攝影部22的拍攝成攝影影像的像的測定光位置測定齒的形狀。
[0085]具體的算出方法如下所述。首先，坐標(biāo)算出部53從所接收的光探針20A的坐標(biāo)算出固定于光探針20A的照射部21的坐標(biāo)與攝影部22的坐標(biāo)。此處，由于照射部21固定于光探針20A，因此照射部21的照射角度相對光探針20A為固定。又，由于攝影部22亦固定于光探針20A，因此攝影部22的攝影角度是相對光探針20A為固定。
[0086]坐標(biāo)算出部53是將所照射的光照射于測定對象3的點的坐標(biāo)依所拍攝影像的各像素使用三角測量算出。此處，所照射的光照射于測定對象3的點的坐標(biāo)，是從照射部21的坐標(biāo)以照射部21的照射角度描繪的直線與從攝影部22的坐標(biāo)以攝影部22的攝影角度描繪的直線(光軸)所相交的點的坐標(biāo)。此外，上述所拍攝的影像是顯示借由配置于測定位置的光探針20A所檢測出的影像。以上述方式，坐標(biāo)算出部53 (測定部)是根據(jù)來自攝影部22的拍攝成攝影影像的像的測定光位置測定表面的形狀。
[0087]又，測定對象3被支撐于載臺31。測定對象3借由支撐臺32，載臺31繞旋轉(zhuǎn)軸Θ旋轉(zhuǎn)而以載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心而與載臺31—起旋轉(zhuǎn)。又,測定對象3借由載臺31繞旋轉(zhuǎn)軸Ψ旋轉(zhuǎn)而以載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Ψ為中心而與載臺31 —起旋轉(zhuǎn)。亦即，被所算出的光照射的位置的坐標(biāo)，是顯示借由載臺31已以旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ為中心旋轉(zhuǎn)而姿勢傾斜的測定對象3表面位置的信息。以此方式，坐標(biāo)算出部53將被照射光的位置的坐標(biāo)根據(jù)載臺31的傾斜、亦即繞旋轉(zhuǎn)軸Θ及旋轉(zhuǎn)軸ψ的旋轉(zhuǎn)位置信息修正載臺31的傾斜，而能算出實際的測定對象3表面形狀數(shù)據(jù)。又，坐標(biāo)算出部53是將所算出的測定對象3的表面形狀數(shù)據(jù)即三維坐標(biāo)值的點群數(shù)據(jù)保存于儲存部55。
[0088]驅(qū)動控制部54根據(jù)來自移動指令部56的指令信號，對頭驅(qū)動部14及載臺驅(qū)動部33 (移動部)輸出驅(qū)動信號，進行測定頭13及載臺31的驅(qū)動控制。
[0089]移動指令部56從儲存部55讀出借由輸入裝置42儲存的指令數(shù)據(jù)(亦即測定對象3的種類)。又，移動指令部56從儲存部55讀出與所讀出的測定對象3種類已建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示測定對象3的測定范圍的測定點坐標(biāo)值、顯示測定對象3的測定開始位置(最初的測定點)的坐標(biāo)值、測定結(jié)束位置(最后的測定點)的坐標(biāo)值、測定點的移動方向、以及各測定點的距離間隔(例如一定距離間隔的節(jié)距)的數(shù)據(jù)等。移動指令部56將從儲存部55讀出的數(shù)據(jù)中與測定對象3形狀相關(guān)的信息送至位置設(shè)定部58。位置設(shè)定部58從與測定對象3形狀相關(guān)的信息特定出測定對象3的齒紋方向并送至移動指令部56。移動指令部56根據(jù)上述讀出的數(shù)據(jù)及從位置設(shè)定部58送來的與齒紋方向相關(guān)的數(shù)據(jù)，算出對測定對象3的掃描移動路徑。接著，移動指令部56依據(jù)所算出的移動路徑及從儲存部55讀出的各測定點的距離間隔(例如一定距離間隔的節(jié)距)等，將用以使測定頭13及載臺31驅(qū)動的指令信號供應(yīng)至驅(qū)動控制部54，借由頭驅(qū)動部14及載臺驅(qū)動部33 (移動部)使測定頭13及載臺31驅(qū)動。
[0090]例如，移動指令部56依據(jù)移動路徑及測定節(jié)距，供應(yīng)驅(qū)動測定頭13的移動或移動的停止、載臺31的旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的停止的指令信號，使光探針20A與載臺31的相對位置移動而就每一測定點停止。又，移動指令部56將此指令信號供應(yīng)至間隔調(diào)整部52。
[0091]數(shù)據(jù)輸出部57從儲存部55讀出測定數(shù)據(jù)(全測定點的坐標(biāo)值)等。數(shù)據(jù)輸出部57是將該測定數(shù)據(jù)等供應(yīng)至監(jiān)視器44。又，數(shù)據(jù)輸出部57將測定數(shù)據(jù)等往印表機或CAD系統(tǒng)等設(shè)計系統(tǒng)(未圖示)輸出。
[0092]例如，間隔調(diào)整部52是接收以既定取樣頻率拍攝借由光探針20A照射于測定對象3表面的測量光所形成的陰影圖案后的影像信息。坐標(biāo)算出部53，根據(jù)此影像信息，將所照射的光照射于測定對象3的點(陰影圖案上的點)的坐標(biāo)依所拍攝影像的各像素使用三角測量算出。接著，坐標(biāo)算出部53就以既定取樣頻率拍攝的每個影像信息算出陰影圖案的坐標(biāo)值的點群數(shù)據(jù)。
[0093]其次，是舉由本實施形態(tài)的形狀測定裝置100測定測定對象3即齒輪的形狀時的于照射方向DR1、攝影方向DR2、移動方向DR3及移動方向DR4的各方向測定平齒輪SG、螺旋齒輪HG、斜齒輪BG、螺線斜齒輪SBG及蝸齒輪WG的形狀的情形為例進行說明。
[0094][平齒輪的測定]
[0095]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100例如如圖3A和3B所示，能以平齒輪SG作為測定對象3測定測定對象3的形狀。圖3A和3B是顯示測定平齒輪SG的形狀的形狀測定裝置100構(gòu)成的圖。
[0096]在以形狀測定裝置100測定平齒輪SG的形狀時，測定對象3即平齒輪SG，例如是使平齒輪SG的旋轉(zhuǎn)軸中心與載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ中心一致地被載置于載臺31上。亦即，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使平齒輪SG的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使平齒輪SG旋轉(zhuǎn)移動。
[0097]此處，照射部21如圖3A所示，將測定光借由與平齒輪SG的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于平齒輪SG的齒面。具體而言，是假定各齒的頭頂部的包絡(luò)面、相對測定區(qū)域中的包絡(luò)面為垂直的方向。此情形下，攝影部22，是從與被照射測定光的平齒輪SG的齒面(表面)的齒紋方向(與圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2 (第2方向)拍攝測定光。亦即，攝影部22如圖3B所示，是以平齒輪SG的齒紋方向、亦即Z軸方向作為攝影方向DR2拍攝光切斷線PCL。又，此情形下，移動控制部54A是如圖3B所示使支撐臺32旋轉(zhuǎn)于以旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心的移動方向DR3的方向。亦即，移動控制部54A是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)。以此方式，形狀測定裝置100測定平齒輪SG的形狀。
[0098]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備以使被照射測定光的測定區(qū)域的位置移動于對應(yīng)圓周方向的移動方向DR3 (第3方向)的方式使照射部21與測定對象3相對移動的移動部10。又，攝影部22，是每于測定區(qū)域往第3方向位移時生成攝影影像，坐標(biāo)算出部53(測定部)，根據(jù)攝影影像測定多個凹凸形狀。又，移動部10是進一步以使移動于與凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的移動方向DR4(第4方向)的方式使照射部21與測定對象3相對移動。具體而言，形狀測定裝置100是一邊使測定區(qū)域沿平齒輪SG的齒排列方向(例如圖3A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)移動、一邊使之沿齒紋方向(例如圖3A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向)依序移動。例如，形狀測定裝置100是以使平齒輪SG旋轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向(例如圖3B的移動方向DR3(第3方向))而使各齒成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。與此同時，形狀測定裝置100是以使照射部21及攝影部22移動于平齒輪SG的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向(例如圖3B的移動方向DR4(第4方向))而使齒面各自的位置成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定平齒輪SG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0099]又，此時，照射部21是借由于測定對象3的凹凸形狀的最凸部與最凹部形成線(光切斷線PCL)的測定光的照射方向即照射方向DRl (第I方向)照射測定光。亦即，照射部21借由于作為測定對象3的齒輪的齒前端與齒底形成光切斷線PCL的測定光的照射方向DRl照射測定光。借此，形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0100]以此方式，攝影部22是生成依據(jù)測定對象3表面的凹凸形狀的圓周方向長度與被拍攝照射于表面的測定光的長度所拍攝的多個攝影影像。又，坐標(biāo)算出部53(測定部)是根據(jù)以攝影部22拍攝的攝影影像測定多個凹凸形狀。此處，當(dāng)測定對象3為齒輪時，在齒輪圓周方向的測定對象3的凹凸形狀(亦即齒輪的齒)的尺寸為齒輪齒厚方向。又，被拍攝照射于表面的測定光的長度例如是從形成于測定對象3表面的光切斷線PCL的攝影方向DR2觀看的長度中被攝影部22拍攝的長度。亦即，當(dāng)測定對象3為齒輪時，攝影部22是生成依據(jù)齒的齒寬長度與被拍攝照射于齒面的測定光的長度所拍攝的多個攝影影像。亦即，攝影部22生成分別拍攝齒輪所具有的多個齒的多個攝影影像。此情形下，坐標(biāo)算出部53(測定部)是根據(jù)此等多個攝影影像測定多個齒的形狀。
[0101]此外，照射部21亦可將與測定對象3圓周方向交叉的方向作為光切斷線PCL (線)的方向照射測定光。亦即，照射部21亦可以光切斷線PCL例如從平齒輪SG圓周方向傾斜于齒紋方向而形成的方式照射測定光。又，欲測定相對齒紋的左右任一方的面時，亦可設(shè)定成使測定光對欲測定的齒的面垂直接近。
[0102]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100，亦可具備以被照射測定光的測定區(qū)域的位置移動于對應(yīng)圓周方向的移動方向DR3 (第3方向)的方式使照射部21與測定對象3相對移動的移動部10。又，攝影部22，亦可每于測定區(qū)域往第3方向位移時拍攝測定對象而生成攝影影像，坐標(biāo)算出部53(測定部)，根據(jù)以攝影部22生成的攝影影像測定多個凹凸形狀。又，移動部10亦可進一步以移動于與凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的移動方向DR4(第4方向)的方式使照射部21與測定對象3相對移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定平齒輪SG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0103]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的移動部10亦可被移動控制部54A控制。又，移動控制部54A亦可控制成，往移動方向DR3(第3方向)的角度位移量當(dāng)設(shè)I旋轉(zhuǎn)為I且設(shè)往移動方向DR4(第4方向)的往凹凸形狀所延伸的方向的尺寸為I時，相對于移動方向DR3(第3方向)的角度位移量的移動方向DR4(第4方向)的移動量成為大于I的值。例如，移動控制部54A亦可控制成，將往移動方向DR3(第3方向)的角度位移量以設(shè)繞旋轉(zhuǎn)軸Θ的I旋轉(zhuǎn)為I的方式正規(guī)化，設(shè)往移動方向DR4(第4方向)的往凹凸形狀所延伸的方向的被照射測定光的測定區(qū)域尺寸為I而正規(guī)化時，相對于移動方向DR3(第3方向)的角度位移量的移動方向DR4(第4方向)的移動量成為大于I的值。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100，由于能每于繞旋轉(zhuǎn)軸Θ進行I旋轉(zhuǎn)時使測定區(qū)域往旋轉(zhuǎn)軸Θ的半徑方向移動，因此本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升凹凸形狀(例如齒輪的齒面形狀)的測定速度。
[0104]又，此情形下，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的移動控制部54A，亦可借由與往移動方向DR3 (第3方向)的角度位移量對應(yīng)的連續(xù)的移動量，使移動部10移動于往移動方向DR4(第4方向)的凹凸形狀所延伸的方向。又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的移動控制部54A，亦可借由與往移動方向DR3(第3方向)的角度位移量對應(yīng)的階段性的移動量(例如往移動方向DR3 (第3方向)的角度位移量每繞旋轉(zhuǎn)軸Θ進行I旋轉(zhuǎn)時階段性增加的移動量)，使移動部10移動于往移動方向DR4(第4方向)的凹凸形狀所延伸的方向。又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的移動控制部54A，亦可借由與往移動方向DR3 (第3方向)的角度位移量對應(yīng)的階段性的移動量(例如往移動方向DR3 (第3方向)的角度位移量每繞旋轉(zhuǎn)軸Θ位移既定角度時階段性增加的移動量)，使移動部10移動于往移動方向DR4(第4方向)的凹凸形狀所延伸的方向。
[0105][螺旋齒輪的測定]
[0106]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100例如如圖4A和4B所示，能以螺旋齒輪HG作為測定對象3測定測定對象3的形狀。圖4A和4B是顯示測定螺旋齒輪HG的形狀的形狀測定裝置100構(gòu)成的圖。在以形狀測定裝置100測定螺旋齒輪HG的形狀時，測定對象3即螺旋齒輪HG，例如是使螺旋齒輪HG的旋轉(zhuǎn)軸中心與載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ中心一致地被載置于載臺31上。亦即，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使螺旋齒輪HG的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使螺旋齒輪HG旋轉(zhuǎn)移動。
[0107]形狀測定裝置100在測定螺旋齒輪HG時，亦與上述的平齒輪SG的情形同樣地設(shè)定各方向。例如，照射部21如圖4A所示，將測定光借由與螺旋齒輪HG的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于螺旋齒輪HG的齒面。此情形下，攝影部22，是從與被照射測定光的螺旋齒輪HG的齒面(表面)的齒紋方向(與圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)拍攝測定光。亦即，攝影部22如圖4B所示，是以螺旋齒輪HG的齒紋方向作為攝影方向DR2拍攝光切斷線PCL。又，此情形下，移動控制部54A是如圖4B所示使支撐臺32旋轉(zhuǎn)于以旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心的移動方向DR3的方向。亦即，移動控制部54A是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)。以此方式，形狀測定裝置100測定螺旋齒輪HG的形狀。
[0108]又，形狀測定裝置100是一邊使測定區(qū)域沿螺旋齒輪HG的齒排列方向(例如圖4A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)移動、一邊使之沿齒紋方向(例如圖4A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向)依序移動。例如，形狀測定裝置100是以使螺旋齒輪HG旋轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向(例如圖4B的移動方向DR3(第3方向))而使各齒成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。與此同時，形狀測定裝置100是以使照射部21及攝影部22移動于螺旋齒輪HG的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向(例如圖4B的移動方向DR4(第4方向))而使齒面各自的位置成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定螺旋齒輪HG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0109][斜齒輪的測定]
[0110]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100例如如圖5A和5B所示，能以斜齒輪BG作為測定對象3測定測定對象3的形狀。圖5A和5B是顯示測定斜齒輪BG的形狀的形狀測定裝置100構(gòu)成的圖。在以形狀測定裝置100測定斜齒輪BG的形狀時，測定對象3即斜齒輪BG，例如是使斜齒輪BG的旋轉(zhuǎn)軸中心與載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ中心一致地被載置于載臺31上。亦即，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使斜齒輪BG的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使斜齒輪BG旋轉(zhuǎn)移動。
[0111]此處，照射部21如圖5A所示，將測定光借由與斜齒輪BG的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于斜齒輪BG的齒面。此情形下，攝影部22，是從與被照射測定光的斜齒輪BG的齒面(表面)的齒紋方向(與圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)拍攝測定光。亦即，攝影部22如圖5B所示，是以斜齒輪BG的齒紋方向作為攝影方向DR2拍攝光切斷線PCL。又，此情形下，移動控制部54A是如圖5B所示使支撐臺32旋轉(zhuǎn)于以旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心的移動方向DR3的方向。亦即，移動控制部54A是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)。以此方式，形狀測定裝置100測定斜齒輪BG的形狀。
[0112]又，形狀測定裝置100是一邊使測定區(qū)域沿斜齒輪BG的齒排列方向(例如圖5A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)移動、一邊使之沿齒紋方向(例如與圖5A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向相交的方向)依序移動。例如，形狀測定裝置100是以使斜齒輪BG旋轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向(例如圖5B的移動方向DR3(第3方向))而使各齒成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。與此同時，形狀測定裝置100是以使照射部21及攝影部22移動于與斜齒輪BG的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向相交的方向(例如圖5B的移動方向DR4(第4方向))而使齒面各自的位置成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定斜齒輪BG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0113][螺線斜齒輪的測定]
[0114]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100例如如圖6A和6B所示，能以螺線斜齒輪SBG作為測定對象3測定測定對象3的形狀。圖6A和6B是顯示測定螺線斜齒輪SBG的形狀的形狀測定裝置100構(gòu)成的圖。在以形狀測定裝置100測定螺線斜齒輪SBG的形狀時，測定對象3即螺線斜齒輪SBG，例如是使螺線斜齒輪SBG的旋轉(zhuǎn)軸中心與載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ中心一致地被載置于載臺31上。亦即，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使螺線斜齒輪SBG的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使螺線斜齒輪SBG旋轉(zhuǎn)移動。
[0115]此處，照射部21如圖6A所示，將測定光借由與螺線斜齒輪SBG的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于螺線斜齒輪SBG的齒面。此情形下，攝影部22，是從與被照射測定光的螺線斜齒輪SBG的齒面(表面)的齒紋方向(與圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)拍攝測定光。亦即，攝影部22如圖6B所示，是以螺線斜齒輪SBG的齒紋方向作為攝影方向DR2拍攝光切斷線PCL。此外，由于螺線斜齒輪SBG的齒紋方向會隨徑的位置而改變，因此依據(jù)測定區(qū)域在螺線斜齒輪SBG的徑方向位置中是相當(dāng)于哪個位置，來借由頭旋轉(zhuǎn)機構(gòu)13a改變光探針20A的方向。借此，能改變拍攝線狀的投影圖案的方向。又，此情形下，移動控制部54A是如圖6B所示使支撐臺32旋轉(zhuǎn)于以旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心的移動方向DR3的方向。亦即，移動控制部54A是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)。以此方式，形狀測定裝置100測定螺線斜齒輪SBG的形狀。
[0116]又，形狀測定裝置100是一邊使測定區(qū)域沿螺線斜齒輪SBG的齒排列方向(例如圖6A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)移動、一邊使之沿齒紋方向(例如與圖6A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向為扭轉(zhuǎn)位置的方向)依序移動。例如，形狀測定裝置100是以使螺線斜齒輪SBG旋轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向(例如圖6B的移動方向DR3(第3方向))而使各齒成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。與此同時，形狀測定裝置100是以使照射部21及攝影部22移動于與螺線斜齒輪SBG的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向為扭轉(zhuǎn)位置的方向(例如圖6B的移動方向DR4(第4方向))而使齒面各自的位置成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定螺線斜齒輪SBG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0117][蝸齒輪的測定]
[0118]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100例如如圖7A和7B所示，能以蝸齒輪WG作為測定對象3測定測定對象3的形狀。圖7A和7B是顯示測定蝸齒輪WG的形狀的形狀測定裝置100構(gòu)成的圖。在以形狀測定裝置100測定蝸齒輪WG的形狀時，測定對象3即蝸齒輪WG，例如是使蝸齒輪WG的旋轉(zhuǎn)軸中心與載臺31的旋轉(zhuǎn)軸Θ中心一致地被載置于載臺31上。亦即，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使蝸齒輪WG的旋轉(zhuǎn)軸與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使蝸齒輪WG旋轉(zhuǎn)移動。此外，照射部21及攝影部22能一邊維持彼此的相對位置、一邊借由未圖示的旋轉(zhuǎn)移動機構(gòu)繞z軸(Θ z方向)旋轉(zhuǎn)。
[0119]此處，照射部21如圖7A所示，將測定光借由與蝸齒輪WG的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于蝸齒輪WG的齒面。具體而言，是假定各齒的頭頂部的包絡(luò)面、相對測定區(qū)域中的包絡(luò)面為垂直的方向。此情形下，攝影部22，是從與被照射測定光的蝸齒輪WG的齒面(表面)的齒紋方向(與圓周方向相異的方向)對應(yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)拍攝測定光。亦即，攝影部22如圖7B所示，是以蝸齒輪WG的齒紋方向作為攝影方向DR2拍攝光切斷線PCL。又，此情形下，移動控制部54A是如圖7B所示使支撐臺32旋轉(zhuǎn)于以旋轉(zhuǎn)軸Θ為中心的移動方向DR3的方向。亦即，移動控制部54A是使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)。以此方式，形狀測定裝置100測定蝸齒輪WG的形狀。當(dāng)欲測定相對齒紋的左右任一方的面時，亦可設(shè)定成使測定光對欲測定的齒的面垂直接近。
[0120]又，形狀測定裝置100是一邊使測定區(qū)域沿蝸齒輪WG的齒排列方向(例如圖7A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)移動、一邊使之沿齒紋方向(例如圖7A的旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向)依序移動。例如，形狀測定裝置100是以使蝸齒輪WG旋轉(zhuǎn)于旋轉(zhuǎn)軸Θ的旋轉(zhuǎn)方向(例如圖7B的移動方向DR3(第3方向))而使各齒成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。與此同時，形狀測定裝置100是以使照射部21及攝影部22移動于蝸齒輪WG的旋轉(zhuǎn)軸Θ的軸線方向(例如圖7B的移動方向DR4(第4方向))而使齒面各自的位置成為測定區(qū)域的方式使測定區(qū)域移動。以此方式，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能依序測定蝸齒輪WG各個齒的形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能提升齒輪的齒面形狀的測定速度。
[0121]其次，使用圖8所示的流程圖，說明形狀測定裝置100執(zhí)行測定對象3的形狀測定的處理。圖8是顯示本實施形態(tài)的形狀測定處理一例的流程圖。
[0122]最初，使用者從輸入裝置42輸入并設(shè)定測定對象3的測定開始位置(最初的測定點)及測定結(jié)束位置(最后的測定點)。輸入裝置42使被輸入的測定開始位置(最初的測定點)及測定結(jié)束位置(最后的測定點)儲存于儲存部55 (步驟SI)。又，使用者從輸入裝置42輸入并設(shè)定測定對象3的測定點的距離間隔。輸入裝置42使被輸入的測定點的距離間隔儲存于儲存部55 (步驟S2)。其次，根據(jù)測定對象3的測定點中的齒輪規(guī)格數(shù)據(jù)設(shè)定測定光的投影方向及攝影方向。具體而言，是依據(jù)齒輪齒面的方向設(shè)定投影方向，并沿齒輪齒紋的方向設(shè)定攝影方向。此外，如上所述，齒輪齒紋的方向是借由位置設(shè)定部58被導(dǎo)出而送至移動指令部56。移動指令部56是讀出從儲存部55被輸入并設(shè)定的信息即測定開始位置(最初的測定點)與測定結(jié)束位置(最后的測定點)的坐標(biāo)值、以及顯示各測定點的距離間隔(例如一定距離間隔的測定節(jié)距)的數(shù)據(jù)或顯示預(yù)先設(shè)定的信息即測定范圍的測定點的坐標(biāo)值、以及測定點的移動方向等。移動指令部56是根據(jù)上述讀出的數(shù)據(jù)及位置設(shè)定部58所算出的數(shù)據(jù)算出對測定對象3的掃描的移動路徑(步驟S3)。
[0123]其次，移動指令部56根據(jù)所算出的移動路徑將用以使測定頭13及載臺31驅(qū)動的指令信號供應(yīng)至驅(qū)動控制部54，借由頭驅(qū)動部14及載臺驅(qū)動部33 (移動部)使測定頭13及載臺31驅(qū)動。借此，移動指令部56使測定頭13與載臺31的相對位置移動使光探針20A移動至測定對象3的測定開始位置(最初的測定點)(步驟S4)。
[0124]其次，間隔調(diào)整部52透過光探針20A檢測出測定對象3的表面形狀，將所檢測出的影像信息往坐標(biāo)算出部53供應(yīng)。又，坐標(biāo)檢測部51是從位置檢測部17檢測出光探針20A的坐標(biāo)信息與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息，將所檢測出的信息往坐標(biāo)算出部53供應(yīng)(步驟S6)。
[0125]坐標(biāo)算出部53根據(jù)從間隔調(diào)整部52供應(yīng)的影像信息及從坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)的光探針20A的坐標(biāo)信息與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息，算出測定點的坐標(biāo)值(三維坐標(biāo)值)的點群數(shù)據(jù)并保存于儲存部55 (步驟S7)。
[0126]其次，移動指令部56判定前一刻測定的測定點是否為測定結(jié)束位置(最后的測定點)(步驟S8)。在步驟S8，當(dāng)判定為前一刻測定的測定點不是測定結(jié)束位置(最后的測定點)時(即測定結(jié)束位置以外的測定點)，移動指令部56是使光探針20A移動至次一測定點后使之停止。例如，移動指令部56為了依照移動路徑使往次一測定點移動，是將用以使測定頭13及載臺31驅(qū)動的指令信號供應(yīng)至驅(qū)動控制部54，使測定頭13與載臺31驅(qū)動至頭驅(qū)動部14與載臺驅(qū)動部33 (移動部)(步驟S9)。接著，移動指令部56使控制返回步驟S6。
[0127]另一方面，在步驟S8，當(dāng)判定為前一刻測定的測定點為測定結(jié)束位置(最后的測定點)時，坐標(biāo)算出部53即根據(jù)在各測定點算出的每一測定點的坐標(biāo)值(三維坐標(biāo)值)的點群數(shù)據(jù)，算出測定對象3的表面形狀數(shù)據(jù)。例如，坐標(biāo)算出部53，從儲存部55讀出透過間隔調(diào)整部52借由光探針20A檢測出的影像信息、以及借由坐標(biāo)檢測部51檢測出的光探針20A的坐標(biāo)信息與載臺31的旋轉(zhuǎn)位置信息就每個測定點算出的坐標(biāo)值(三維坐標(biāo)值)的點群數(shù)據(jù)，算出測定對象3的表面形狀數(shù)據(jù)即三維坐標(biāo)值的點群數(shù)據(jù)并保存于儲存部55(步驟 S10)。
[0128]如以上所說明，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備照射部21，該照射部21是將具有與測定對象3(具有于圓周方向周期性排列且具有延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀表面)的凹凸形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于表面。又，形狀測定裝置100具備攝影部22，該攝影部22是生成從與被照射測定光的表面的相異的方向?qū)?yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)被拍攝測定光的攝影影像。又，形狀測定裝置100具備根據(jù)來自攝影部22的拍攝成攝影影像的像的測定光位置測定表面形狀的坐標(biāo)算出部53 (測定部)。借此，形狀測定裝置100能使測定對象3的表面形狀測定精度成為與拍攝測定光的攝影部22的解析度對應(yīng)的精度。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能正確地測定測定對象3的表面形狀。
[0129]在使本實施形態(tài)的形狀測定裝置100測定測定對象3的表面形狀時，如圖9所示，將具有與測定對象3(具有于圓周方向周期性排列且具有延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀表面)的凹凸形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl (第I方向)照射于表面(步驟SSl)。接著，生成從與被照射測定光的表面的相異的方向?qū)?yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)被拍攝測定光的攝影影像(步驟SS2)。接著根據(jù)拍攝成攝影影像的像的測定光位置測定表面形狀(步驟SS3)。
[0130]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與圓周方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)的載臺驅(qū)動部33 (移動部)。又，攝影部22是生成依據(jù)凹凸形狀的圓周方向長度與被拍攝照射于表面的測定光的長度所拍攝的多個攝影影像，坐標(biāo)算出部53 (測定部)是根據(jù)攝影影像測定多個凹凸形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能連續(xù)測定多個凹凸形狀(例如齒輪的齒)的表面形狀。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0131]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100進一步具備保持照射部21與攝影部22的檢測部20 (保持部)，載臺驅(qū)動部33 (移動部)是使檢測部20 (保持部)相對測定對象3移動于檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能連續(xù)測定多個凹凸形狀(例如齒輪的齒)的表面形狀。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0132]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100進一步具備使測定對象3相對旋轉(zhuǎn)移動于與測定對象3的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)，使被照射測定光的位置相對移動于與檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)的移動控制部54A。借此，形狀測定裝置100能以連續(xù)的動作測定具有于圓周方向周期性排列且具有延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀表面的測定對象3的表面形狀。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0133]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100進一步具備依據(jù)被照射測定光的測定對象3的旋轉(zhuǎn)移動的載臺半徑rs (半徑)方向的位置，控制使測定對象3相對旋轉(zhuǎn)移動的移動速度的速度控制部54B。例如，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100，是以較測定測定對象3內(nèi)周部的旋轉(zhuǎn)速度慢的旋轉(zhuǎn)速度測定外周部。借此，形狀測定裝置100能使測定對象3 (具有于圓周方向周期性排列且具有延伸于與圓周方向相異的方向的凹凸形狀表面)的內(nèi)周部的測定點數(shù)密度與外周部的測定點數(shù)密度一致地進行測定。
[0134]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的載臺驅(qū)動部33 (移動部)能使測定對象3的中心軸AX與旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸Θ —致地使測定對象3旋轉(zhuǎn)移動。借此，形狀測定裝置100能使被照射測定光的位置相對移動于檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)時，縮短移動的距離。亦即，形狀測定裝置100能使被照射測定光的位置穩(wěn)定地移動。
[0135]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備對凹凸形狀所延伸的方向的位置與就每個凹凸形狀所延伸的方向的位置顯示凹凸形狀所延伸的方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存的儲存部55。借此，形狀測定裝置100能將使被照射測定光的測定對象3位置相對移動于移動方向DR3(第3方向)的動作自動化。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能減輕進行測定對象3表面形狀的測定作業(yè)的作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。
[0136]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的測定光具有照射于平面時形成為線狀的光量分布。借此，形狀測定裝置100能同時測定測定對象3的連續(xù)的多個部分的形狀。亦即，形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。[0137]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的照射部21將與測定對象3圓周方向交叉的方向作為線(光切斷線PCL)的方向照射測定光。借此，攝影部22與不使光切斷線PCL傾斜的情形相較，能拍攝包含更多測定對象3表面形狀的信息的測定光。亦即，與不使光切斷線PCL傾斜的情形相較，形狀測定裝置100能以更短時間測定測定對象3的形狀。
[0138]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的照射方向DRl (第I方向)是于測定對象3的凹凸形狀的最凸部與最凹部形成線(光切斷線PCL)的測定光的照射方向，能同時測定測定對象3的連續(xù)的多個部分的形狀。亦即，形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0139]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備照射部21，該照射部21是將具有與測定對象3的齒輪所具有的齒表面的形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與齒的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的照射方向DRl(第I方向)照射于齒面。又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備攝影部22，該攝影部22是生成從與被照射測定光的齒面齒紋方向?qū)?yīng)而決定的攝影方向DR2(第2方向)被拍攝光切斷線的攝影影像。又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備根據(jù)來自攝影部22的拍攝成攝影影像的像的測定光位置測定齒形狀的坐標(biāo)算出部53(測定部)。借此，形狀測定裝置100能使作為測定對象3的齒輪(包含渦輪等齒輪狀者)的表面形狀測定精度成為與拍攝測定光的攝影部22的解析度對應(yīng)的精度。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能正確地測定測定對象3的表面形狀。
[0140]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100具備使被照射測定光的測定對象3的位置相對移動于與齒的齒寬方向方向?qū)?yīng)而決定的檢測部20 (保持部)的移動方向DR3(第3方向)的載臺驅(qū)動部33 (移動部)。又，攝影部22是生成依據(jù)齒的齒寬長度與被拍攝照射于齒面的測定光的長度所拍攝的多個攝影影像，坐標(biāo)算出部53 (測定部)是根據(jù)攝影影像測定齒輪所具有的多個齒形狀。借此，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能連續(xù)測定多個齒輪的齒的表面形狀。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0141]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100進一步具備使齒輪相對旋轉(zhuǎn)移動于與檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)，使被照射測定光的位置相對移動于與檢測部20 (保持部)的移動方向DR3 (第3方向)的移動控制部54A。借此，形狀測定裝置100能以連續(xù)的動作測定測定對象3的齒輪表面形狀。亦即，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能縮短測定測定對象3的表面形狀的時間。
[0142]此外，上述實施形態(tài)中，雖說明了載臺驅(qū)動部33(移動部)使載臺31移動的構(gòu)成，但不限于此。例如，形狀測定裝置100只要能使檢測部20 (保持部)相對測定對象3移動于檢測部20(保持部)的移動方向DR3(第3方向)即可。亦即，形狀測定裝置100中，移動部10亦可使檢測部20 (保持部)移動于移動方向DR3(第3方向)。借此，形狀測定裝置100在測定對象3為例如重量物時，能不使測定對象3移動即測定測定對象3的表面形狀。又，上述實施形態(tài)中，是于載臺31設(shè)有調(diào)整傾斜角度的傾斜機構(gòu)，借此能使測定光的投影方向?qū)?yīng)測定對象3的凹凸形狀的測定對象面來調(diào)整，且具備使光探針20A旋轉(zhuǎn)于與Z軸平行的軸的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，借此能使攝影方向沿著凹凸形狀的延伸方向。然而，本案發(fā)明并不限于此，亦可設(shè)置使光探針繞X軸或繞Y軸傾斜的關(guān)節(jié)機構(gòu)，于該關(guān)節(jié)機構(gòu)與光探針之間設(shè)置使光探針旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，而能使測定光投影于所欲方向且以所欲方向拍攝被投影測定光的部位。或者，照射部21及攝影部22亦能構(gòu)成為維持彼此的相對位置的同時能繞z軸(θ Z方向)、繞X軸(Θ X方向)、繞y軸(Θ y方向)的至少一個方向旋轉(zhuǎn)。
[0143]此外，照射部21的照射方向DRl(第I方向)亦可是較連結(jié)凹凸形狀的棱部與谷部的方向更靠齒的高度方向。例如，照射方向DRl(第I方向)亦可是測定對象3的凹凸形狀中測定光照射于棱部(例如最凸部)與谷部(例如最凹部)的方向。借此，形狀測定裝置100由于能減低測定光被測定對象3遮蔽，因此能測定至測定對象3的谷部(例如最凹部)的形狀。
[0144]此外，照射部21的照射方向DRl(第I方向)亦可是與測定區(qū)域所含的面的法線對應(yīng)的方向。例如，照射方向DRl (第I方向)亦可是與測定區(qū)域所含的面的法線一致的方向。借此，形狀測定裝置100能使對測定區(qū)域所包含的面(測定面)線狀照射的測定光的測定面上的線寬較測定光從不對應(yīng)法線方向的方向照射時更小。此處，測定光的測定面上的線寬越小，越能正確地測定測定對象3的形狀。亦即，形狀測定裝置100能使測定對象3的形狀測定精度提升。
[0145][第2實施形態(tài)]
[0146]以下，參照圖10及圖11說明本發(fā)明的第2實施形態(tài)。針對與上述的第I實施形態(tài)相同的構(gòu)成，省略說明。圖11是顯示本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的概略構(gòu)成一例的示意圖。
[0147]本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的驅(qū)動部16具備照射驅(qū)動部14A。照射驅(qū)動部14A以使照射部21能與攝影部22獨立移動的方式驅(qū)動照射部21。本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的照射驅(qū)動部14A，例如設(shè)于檢測部20 (保持部)，驅(qū)動照射部21。
[0148]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的位置檢測部17具備照射位置檢測部15A。照射位置檢測部15A具備分別檢測照射部21的X軸、Y軸、以及Z軸方向的位置的X軸用編碼器、Y軸用編碼器、以及Z軸用編碼器。照射位置檢測部15A借由該等編碼器檢測出照射部21的坐標(biāo)，將表示照射部21坐標(biāo)值的信號往后述的坐標(biāo)檢測部51供應(yīng)。本實施形態(tài)的形狀測定裝置100的照射位置檢測部15A設(shè)于例如檢測部20(保持部)，檢測出照射部21的位置。又，本實施形態(tài)的坐標(biāo)算出部53(測定部)是根據(jù)借由照射位置檢測部15A檢測出的照射部21的位置算出測定對象3的坐標(biāo)。
[0149]又，于本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的儲存部55，就測定對象3的每個種類，對測定對象3的凹凸形狀所延伸的方向的位置與就每個凹凸形狀所延伸的方向的位置顯示凹凸形狀所延伸的方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存。于本實施形態(tài)的儲存部55，例如就齒輪的每個種類，對齒輪的齒紋方向的位置與就每個齒紋方向的位置顯示齒紋方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存。
[0150]又，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100所具備的驅(qū)動控制部54具備照射移動控制部54C (第2移動控制部)。照射移動控制部54C (第2移動控制部)，從儲存于儲存部55的顯示多個凹凸形狀所延伸的方向的信息，讀出與被照射測定光的凹凸形狀所延伸的方向的現(xiàn)在位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示凹凸形狀所延伸的方向的信息，作為顯示被照射測定光的位置的移動方向DR4(第4方向)所對應(yīng)的凹凸形狀所延伸的方向的信息。本實施形態(tài)的移動控制部54A，例如在測定齒輪形狀時，從儲存于儲存部55的顯示多個齒輪的齒紋方向的信息，讀出與被照射測定光的齒的齒紋方向的現(xiàn)在位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示齒紋方向的信息，作為顯不光探針20A的移動方向DR4所對應(yīng)的方向的信息。亦即，本實施形態(tài)的移動控制部54A，是根據(jù)頭位置檢測部15所檢測出的光探針20A的現(xiàn)在位置，從儲存部55讀出光探針20A的移動方向DR4。
[0151]又，此情形下，照射移動控制部54C(第2移動控制部)如圖11所示，使被照射測定光的位置移動于與凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的被照射測定光的位置的移動方向DR4(第4方向)。圖11，是顯示照射移動控制部54C(第2移動控制部)使被照射測定光的位置移動的方向一例的構(gòu)成圖。亦即，照射移動控制部54C(第2移動控制部)是使照射部21移動于螺旋齒輪HG的齒紋方向，使被照射測定光的位置移動。
[0152]如以上所說明，本實施形態(tài)的形狀測定裝置100能使照射部21與攝影部22獨立地使位置移動。借此，形狀測定裝置100能依據(jù)測定對象3的表面形狀使被照射測定光的位置移動而測定形狀。亦即，形狀測定裝置100能正確地測定測定對象3的形狀。
[0153][第3實施形態(tài)]
[0154]其次，說明作為本發(fā)明的第3實施形態(tài)的具備上述第I實施形態(tài)及第2實施形態(tài)的任一形狀測定裝置100的構(gòu)造物制造系統(tǒng)。圖12是構(gòu)造物制造系統(tǒng)200的方框構(gòu)成圖。構(gòu)造物制造系統(tǒng)200具備上述的形狀測定裝置100、設(shè)計裝置110、成形裝置120、控制裝置(檢查裝置)130、以及修理裝置140。
[0155]設(shè)計裝置110是制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息，并將所作成的設(shè)計信息發(fā)送至成形裝置120。又，設(shè)計裝置110使所作成的設(shè)計信息儲存于控制裝置150的后述坐標(biāo)儲存部151。此處所謂的設(shè)計信息是顯示構(gòu)造物的各位置坐標(biāo)的信息。成形裝置120根據(jù)從設(shè)計裝置110輸入的設(shè)計信息制作上述構(gòu)造物。成形裝置120的成形步驟包含鑄造、鍛造或切削等。形狀測定裝置100是測定所制作的構(gòu)造物(測定對象3)的坐標(biāo)，將顯示所測定的坐標(biāo)的信息(形狀信息)往控制裝置150發(fā)送。
[0156]控制裝置150具備坐標(biāo)儲存部151與檢查部152。坐標(biāo)儲存部151如前述借由設(shè)計裝置110儲存設(shè)計信息。檢查部152從坐標(biāo)儲存部151讀出設(shè)計信息。檢查部152比較從形狀測定裝置100接收的顯示坐標(biāo)的信息(形狀信息)與從坐標(biāo)儲存部151讀出的設(shè)計信息。
[0157]檢查部152根據(jù)比較結(jié)果判定構(gòu)造物是否已按照設(shè)計信息成形。換言之，檢查部152判定所作成的構(gòu)造物是否為良品。檢查部152在構(gòu)造物未按照設(shè)計信息成形時，判定是否為能修復(fù)。為能修復(fù)時，檢查部152即根據(jù)比較結(jié)果算出不良部位與修復(fù)量，對修理裝置140發(fā)送顯示不良部位的信息與顯示修復(fù)量的信息。
[0158]修理裝置140根據(jù)從控制裝置150接收的顯示不良部位的信息與顯示修復(fù)量的信息對構(gòu)造物的不良部位進行加工。
[0159]圖13是顯示借構(gòu)造物制造系統(tǒng)200的處理流程的流程圖。首先，設(shè)計裝置110制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息(步驟S201)。其次，成形裝置120根據(jù)設(shè)計信息制作上述構(gòu)造物(步驟S202)。其次，形狀測定裝置100測定所制作的上述構(gòu)造物的形狀(步驟S203)。其次，控制裝置150的檢查部152比較在三維形狀測定裝置100取得的形狀信息與上述設(shè)計信息，檢查構(gòu)造物是否已按照設(shè)計信息成形(步驟S204)。
[0160]其次，控制裝置150的檢查部152判定所作成的構(gòu)造物是否為良品(步驟S205)。在所作成的構(gòu)造物為良品時(步驟S205 ；YES)，構(gòu)造物制造系統(tǒng)200即結(jié)束其處理。另一方面，在所作成的構(gòu)造物非為良品時(步驟S205 ;N0)，控制裝置150的檢查部152即判定所作成的構(gòu)造物是否為能修復(fù)(步驟S206)。
[0161]在檢查部152判斷所作成的構(gòu)造物為能修復(fù)時(步驟S206 ;YES)，修理裝置140即實施構(gòu)造物的再加工(步驟S207)，返回步驟S203的處理。另一方面，在檢查部152判斷所作成的構(gòu)造物為不能修復(fù)時(步驟S206 ；N0)，構(gòu)造物制造系統(tǒng)200即結(jié)束其處理。以上，結(jié)束本流程的處理。
[0162]借由上述，由于上述實施形態(tài)的形狀測定裝置100能正確地測量構(gòu)造物的坐標(biāo)(三維形狀)，因此構(gòu)造物制造系統(tǒng)200能判定所作成的構(gòu)造物是否為良品。又，構(gòu)造物制造系統(tǒng)200在構(gòu)造物非為良品時，能實施構(gòu)造物的再加工，而加以修復(fù)。
[0163]以上，雖參照圖式詳述的本發(fā)明的實施形態(tài)，但具體構(gòu)成不限于此實施形態(tài)，能在不脫離本發(fā)明趣旨的范圍內(nèi)適當(dāng)加以變更。
[0164]此外，上述各實施形態(tài)的控制單元40及各裝置所具備的控制部(以下將此等總稱為控制部C0NT)或此控制部CONT所具備的各部，亦可非以專用的硬件來實現(xiàn)，且亦可借由存儲器及微處理器來實現(xiàn)。
[0165]此外，此控制部CONT或此控制部CONT所具備的各部，亦可是專用的硬件來實現(xiàn)，且此控制部CONT或此控制部CONT所具備的各部亦可以存儲器及CPU(中央運算裝置)構(gòu)成，亦可將用以實現(xiàn)控制部C0NT、此控制部CONT所具備的各部的功能的程序加載至存儲器并實行，借此實現(xiàn)其功能。
[0166]又，亦可將用以實現(xiàn)控制部CONT或此控制部CONT所具備的各部的功能的程序記錄于電腦可讀取記錄媒體，使記錄于此記錄媒體的程序讀入電腦系統(tǒng)并加以執(zhí)行，借此來進行控制部CONT或此控制部CONT所具備的各部的處理。此外，此處所述的「電腦系統(tǒng)」包含OS或周邊機器等硬件。
[0167]又，「電腦系統(tǒng)」只要是利用WWW系統(tǒng)的情形，亦包含網(wǎng)頁提供環(huán)境(或顯示環(huán)境)。又，「非暫時性電腦可讀媒體(non-transitory computer readable medium)」，是指磁盤片、光磁盤片、R0M、CD-R0M等可攜媒體、內(nèi)藏于電腦系統(tǒng)的硬盤等儲存裝置。進而，「非暫時性電腦可讀媒體」亦包含如透過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)或電話線路等通訊線路發(fā)送程序時的通訊線般在短時間的期間動態(tài)地保存程序者，如此情形下的服務(wù)器或客戶端的電腦系統(tǒng)內(nèi)部的揮發(fā)性存儲器般于一定時間保存程序者。又，上述程序，亦可是用以實現(xiàn)前述功能的一部分者，進一步地亦可是以與已記錄于電腦系統(tǒng)的程序的組合來實現(xiàn)前述的功能者。
[0168]兀件代表符號列表
[0169]20:檢測部(保持部)
[0170]21:照射部
[0171]22:攝影部
[0172]33:載臺驅(qū)動部(移動部)
[0173]53:坐標(biāo)算出部(測定部)
[0174]54A:移動控制部
[0175]54B:速度控制部
[0176]54C:照射移動控制部(第2移動控制部)
[0177]55:儲存部[0178]100:形狀測定裝置
[0179]110:設(shè)計裝置
[0180]120:成形裝置
[0181]150:控制裝置
[0182]200:構(gòu)造物制造系統(tǒng)
【權(quán)利要求】
1.一種形狀測定裝置，測定測定對象的形狀，其特征在于其具有: 照射部，對測定對象的測定區(qū)域照射測定光； 攝影部，取得包含被前述照射部照射的位置的前述測定區(qū)域的像； 載臺，載置前述測定對象； 坐標(biāo)算出部，從以前述攝影部檢測出的像算出前述測定區(qū)域的位置；以及 定位機構(gòu)，將前述攝影部與前述載臺相對驅(qū)動控制， 其中，前述定位機構(gòu)，根據(jù)前述測定對象反復(fù)的凹凸形狀中前述測定區(qū)域的凸部的棱線方向或凹部連接的方向的信息，算出前述攝影部與前述載臺的相對位置，并使前述載臺與前述攝影部中的一者相對彼此而移動。
2.如權(quán)利要求1所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述定位機構(gòu)，是以將前述測定光從第I方向照射于前述測定區(qū)域、從與前述凸部的棱線方向?qū)?yīng)的第2方向拍攝前述測定區(qū)域中的像的方式，設(shè)定前述照射部與前述攝影部相對前述測定對象的相對位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述定位機構(gòu)，將相對前述載臺的前述攝影部 的位置設(shè)定成前述第2方向在對包含前述棱線的面射影時成為在前述測定區(qū)域及其附近前述棱線與前述攝影部的攝影方向不相交的方向。
4.如權(quán)利要求1或2所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述照射部照射具有線狀的光量分布的測定光； 前述定位機構(gòu)，將相對前述載臺的前述照射部的位置設(shè)定成前述第I方向成為于前述測定光的光束中包含前述測定區(qū)域的法線的方向。
5.如權(quán)利要求2所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述定位機構(gòu)具備旋轉(zhuǎn)移動部，該旋轉(zhuǎn)移動部是在前述測定對象所具有的周方向的反復(fù)形狀的測定時以使被照射前述測定光的前述測定區(qū)域的位置移動于與周方向?qū)?yīng)的第3方向的方式使前述照射部與前述測定對象相對移動； 前述攝影部，是每于因前述旋轉(zhuǎn)移動部而產(chǎn)生的前述測定區(qū)域往前述第3方向位移時生成攝影影像；并且 前述坐標(biāo)算出部，根據(jù)前述攝影影像測定多個前述凹凸形狀。
6.如權(quán)利要求5所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述定位機構(gòu)進一步具有相對移動部，該相對移動部是以使移動于與前述凹凸形狀的棱線方向?qū)?yīng)而決定的第4方向的方式使前述照射部與前述測定對象相對移動。
7.如權(quán)利要求6所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備:保持前述照射部與前述攝影部的保持部， 其中，前述旋轉(zhuǎn)移動部是使前述保持部與前述測定對象相對移動。
8.如權(quán)利要求6或7所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述旋轉(zhuǎn)移動部借由移動控制部來控制；并且 前述移動控制部是控制成，往前述第3方向的角度位移量當(dāng)設(shè)I旋轉(zhuǎn)為I且設(shè)往前述第4方向的往前述凹凸形狀的棱線方向的尺寸為I時，相對于前述第3方向的角度位移量的前述第4方向的移動量成為大于I的值。
9.如權(quán)利要求8所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步地，前述移動控制部是控制成使測定對象于前述第3方向相對旋轉(zhuǎn)移動、使被照射前述測定光的位置于前述第3方向相對移動。
10.如權(quán)利要求9所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備:速度控制部，是依據(jù)被照射前述測定光的前述測定對象的前述旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置，控制使前述測定對象相對旋轉(zhuǎn)移動的移動速度。
11.如權(quán)利要求6或7所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備:攝影部控制部，可依據(jù)被照射前述測定光的前述測定對象的前述旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置改變前述攝影部的攝影間隔。
12.如權(quán)利要求9至11任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述旋轉(zhuǎn)移動部是使前述測定對象的中心軸與前述旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸一致地使前述測定對象旋轉(zhuǎn)移動。
13.如權(quán)利要求6至9任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述旋轉(zhuǎn)移動部具有使前述測定對象移動于前述第3方向的第I移動部與相對前述第I移動部使前述攝影部移動于前述第4方向的第2移動部。
14.如權(quán)利要求1至13任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，于前述攝影部借由照射部移動部而設(shè)有前述照射部； 每于借由前述照射部的移動而前述測定光照射于前述測定對象在前述第4方向的各位置時，拍攝前述測定對象，借此生成多個攝影影像；并且 前述坐標(biāo)算出部，是依據(jù)前述攝影影像測定前述凹凸形狀的棱線方向的表面的形狀。
15.如權(quán)利要求13所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備: 儲存部，對前述凹凸形狀的棱線方向的位置與就每個前述凹凸形狀的棱線方向的位置顯示前述凹凸形狀的棱線方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存； 位置檢測部，檢測前述攝影部的沿第4方向的位置；以及 移動控制部，其用以從前述位置檢測部取得在前述第4方向被照射前述測定光的位置信息，并且從前述儲存部取得與從前述位置檢測部檢測出的位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示前述凹凸形狀的棱線方向的信息，并沿從前述儲存部取得的前述凹凸形狀的棱線方向設(shè)定前述第4方向。
16.如權(quán)利要求15所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備: 儲存部，對前述凹凸形狀的棱線方向的位置與就每個前述凹凸形狀的棱線方向的位置顯示前述凹凸形狀的棱線方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存；以及 第2移動控制部，從儲存于前述儲存部的多個顯示前述凹凸形狀的棱線方向的信息及與被照射前述測定光的前述凹凸形狀的棱線方向的現(xiàn)在位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示前述凹凸形狀的棱線方向的信息，設(shè)定前述第4方向。
17.如權(quán)利要求1至16任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是較連結(jié)前述凹凸形狀的棱部與谷部的方向更靠齒的高度方向傾斜。
18.如權(quán)利要求1至16任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是與前述測定區(qū)域所含的面的法線對應(yīng)的方向。
19.如權(quán)利要求1至18任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述測定光具有照射于平面時形成為線狀的光量分布。
20.如權(quán)利要求19所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述測定對象具有圓周方向的反復(fù)形狀，前述照射部是以交叉于前述測定對象的前述圓周方向的方向作為前述線的方向而照射前述測定光。
21.如權(quán)利要求19或20所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是于前述測定對象的前述凹凸形狀的最凸部與最凹部形成前述線的前述測定光的照射方向。
22.—種形狀測定裝置，測定測定對象的形狀，其特征在于其具有: 照射部，是從第I方向?qū)τ趫A周方向具有反復(fù)形狀且具有延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的測定對象的測定區(qū)域照射測定光； 攝影部，從與被照射前述測定光的表面的前述凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定對象；以及 測定部，根據(jù)以前述攝影部取得的前述測定光的位置測定前述表面的形狀。
23.如權(quán)利要求22所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備移動部，是以使被照射前述測定光的前述測定區(qū)域的位置移動于對應(yīng)前述圓周方向的第3方向的方式使前述照射部與前述測定對象相對移動， 其中，前述攝影部，在前述測定區(qū)域每于前述第3方向位移時生成攝影影像；并且 前述測定部，根據(jù)前述攝影影像測定多個前述凹凸形狀。
24.如權(quán)利要求23所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述移動部，是以使移動于與前述凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的第4方向的方式使前述照射部與前述測定對象相對移動。
25.如權(quán)利要求24所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備保持前述照射部與前述攝影部的保持部， 其中，前述移動部是使前述保持部與前述測定對象相對移動。
26.如權(quán)利要求24或25所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述移動部借由移動控制部來控制；并且 前述移動控制部是控制成，往前述第3方向的角度位移量當(dāng)設(shè)I旋轉(zhuǎn)為I且設(shè)往前述第4方向的往前述凹凸形狀所延伸的方向的尺寸為I時，相對于前述第3方向的角度位移量的前述第4方向的移動量成為大于I的值。
27.如權(quán)利要求26所述的形狀測定裝置，其特征在于其中進一步地，前述移動控制部是控制成使測定對象于前述第3方向相對旋轉(zhuǎn)移動、使被照射前述測定光的位置于前述第3方向相對移動。
28.如權(quán)利要求27所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備:速度控制部，是依據(jù)被照射前述測定光的前述測定對象的前述旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置，控制使前述測定對象相對旋轉(zhuǎn)移動的移動速度。
29.如權(quán)利要求27或28所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備:攝影部控制部，可依據(jù)被照射前述測定光的前述測定對象的前述旋轉(zhuǎn)移動的半徑方向的位置改變前述攝影部的攝影間隔。
30.如權(quán)利要求27至29任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述移動部是使前述測定對象的中心軸與前述旋轉(zhuǎn)移動的旋轉(zhuǎn)軸一致地使前述測定對象旋轉(zhuǎn)移動。
31.如權(quán)利要求24至27任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述移動部具有使前述測定對象移動于前述第3方向的第I移動部與相對前述第I移動部使前述攝影部移動于前述第4方向的第2移動部。
32.如權(quán)利要求22至31任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，于前述攝影部借由照射部移動部而設(shè)有前述照射部，每于借由前述照射部的移動而前述測定光照射于前述測定對象在前述第4方向的各位置時，拍攝前述測定對象，借此生成多個攝影影像； 前述測定部，是依據(jù)前述攝影影像測定前述凹凸形狀所延伸的方向的前述表面的形狀。
33.如權(quán)利要求31所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備: 儲存部，對前述凹凸形狀所延伸的方向的位置與就每個前述凹凸形狀所延伸的方向的位置顯示前述凹凸形狀所延伸的方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存；以及 位置檢測部，檢測前述攝影部的沿第4方向的位置； 從前述位置檢測部取得在前述第4方向被照射前述測定光的位置信息； 具有移動控制部，是從前述儲存部取得與從前述位置檢測部檢測出的位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示前述凹凸形狀所延伸的方向的信息，并沿從前述儲存部取得的前述凹凸形狀所延伸的方向設(shè)定前述第4方向。
34.如權(quán)利要求33所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備: 儲存部，對前述凹 凸形狀所延伸的方向的位置與就每個前述凹凸形狀所延伸的方向的位置顯示前述凹凸形狀所延伸的方向的信息建立關(guān)聯(lián)關(guān)系而預(yù)先儲存；以及 第2移動控制部，從儲存于前述儲存部的多個顯示前述凹凸形狀所延伸的方向的信息及與被照射前述測定光的前述凹凸形狀所延伸的方向的現(xiàn)在位置被建立關(guān)聯(lián)關(guān)系的顯示前述凹凸形狀所延伸的方向的信息，設(shè)定前述第4方向。
35.如權(quán)利要求22至34任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是較連結(jié)前述凹凸形狀的棱部與谷部的方向更靠齒的高度方向傾斜的方向。
36.如權(quán)利要求22至34任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是與前述測定區(qū)域所含的面的法線對應(yīng)的方向。
37.如權(quán)利要求22至36任一所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述測定光具有照射于平面時形成為線狀的光量分布。
38.如權(quán)利要求37所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述照射部是以交叉于前述測定對象的前述圓周方向的方向為前述線的方向而照射前述測定光。
39.如權(quán)利要求37或38所述的形狀測定裝置，其特征在于其中，前述第I方向是于前述測定對象的前述凹凸形狀的最凸部與最凹部形成前述線的前述測定光的照射方向。
40.一種構(gòu)造物制造系統(tǒng)，其特征在于其包含: 設(shè)計裝置，制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息； 成形裝置，根據(jù)前述設(shè)計信息制作前述構(gòu)造物； 權(quán)利要求22至39任一所述的形狀測定裝置，根據(jù)攝影影像測定所制作的前述構(gòu)造物的形狀；以及 檢查裝置，比較借由前述測定而得的形狀信息與前述設(shè)計信息。
41.一種形狀測定方法，測定測定對象的形狀，其特征在于其包含: 準(zhǔn)備形狀測定裝置的步驟，其具有對于圓周方向具有反復(fù)形狀且具有延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的表面的測定對象表面照射測定光的照射部、生成拍攝前述測定光后的攝影影像的攝影部、以及根據(jù)前述攝影影像測定前述測定對象的形狀的測定部的形狀測定裝置， 借由與前述表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向?qū)η笆霰砻嬲丈淝笆鰷y定光的步驟；以及 從與被照射前述測定光的前述表面的前述凹凸形狀所延伸的前述相異方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定光的步驟。
42.一種構(gòu)造物制造方法，其特征在于其包含: 制作與構(gòu)造物形狀相關(guān)的設(shè)計信息的步驟； 根據(jù)前述設(shè)計信息制作前述構(gòu)造物的步驟； 使用權(quán)利要求41所述的形狀測定方法，根據(jù)所生成的攝影影像測定所制作的前述構(gòu)造物的形狀的步驟；以及 比較借由前述測定而得的形狀信息與前述設(shè)計信息的步驟。
43.如權(quán)利要求42所述的構(gòu)造物制造方法，其特征在于其包含根據(jù)前述比較的結(jié)果實施前述構(gòu)造物的再加工的步驟。
44.如權(quán)利要求43所述的構(gòu)造物制造方法，其特征在于其中，前述再加工包含再度執(zhí)行制作前述構(gòu)造物的動 作的步驟。
45.一種用于形狀測定的程序，其允許電腦執(zhí)行步驟，所述電腦是作為形狀測定裝置，其特征在于其具備: 具有于圓周方向周期性排列且延伸于與前述圓周方向相異的方向的凹凸形狀的表面的測定對象表面照射測定光的照射部； 生成拍攝前述測定光后的攝影影像的攝影部；以及 根據(jù)前述攝影影像測定前述測定對象的形狀的測定部，所述電腦執(zhí)行的步驟包含: 借由與前述表面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向?qū)η笆霰砻嬲丈淝笆鰷y定光；以及從與被照射前述測定光的前述表面的前述凹凸形狀所延伸的方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝前述測定光。
46.一種非暫時性電腦可讀媒體，其中定義于權(quán)利要求45中所述程序被儲存。
47.一種形狀測定裝置，其特征在于其具備: 照射部，將具有與測定對象的齒輪所具有的齒表面的形狀對應(yīng)的光量分布的測定光，借由與前述齒的齒面的法線方向?qū)?yīng)而決定的第I方向照射于前述齒面； 攝影部，生成從與被照射前述測定光的前述齒面的齒紋方向?qū)?yīng)而決定的第2方向被拍攝前述測定光的攝影影像；以及 測定部，根據(jù)以前述攝影部取得的前述測定光的位置測定前述齒的形狀。
48.如權(quán)利要求47所述的形狀測定裝置，其特征在于其具備: 移動部，是使被照射前述測定光的測定對象的位置相對移動于與前述齒的齒寬方向?qū)?yīng)而決定的第3方向； 前述攝影部，是生成依據(jù)前述齒的前述齒寬長度與拍攝照射于前述齒面的前述測定光的長度而拍攝的多個攝影影像； 前述測定部是根據(jù)前述攝影影像測定前述齒輪所具有的多個前述齒的形狀。
49.如權(quán)利要求48所述的形狀測定裝置，其特征在于其進一步具備移動控制部，是使前述齒輪相對旋轉(zhuǎn)移動于前述第3方向、使被照射前述測定光的位置相對移動于前述第3方向。
50.一種形狀測定方法，測定測定對象的形狀，其特征在于其具備: 從第I方向?qū)哂杏趫A周方向反復(fù)且于與前述圓周方向相異的方向具有棱線方向的凹凸形狀的測定對象的測定區(qū)域照射測定光的動作； 從與前述棱線方向?qū)?yīng)而決定的第2方向拍攝被照射前述測定光的前述測定對象的表面的像的動作；以及 根據(jù)從前述拍攝的像取得的前述測定光的位置，測定前述表面的形狀的動作。
51.如權(quán)利要求50所述的形狀測定方法，其特征在于其中，前述第2方向是在對包含多個前述凹凸形狀的棱線的面中對包含該棱線的面射影時為與前述棱線不相交的方向。
52.如權(quán)利要求50所述的形狀測定方法，其特征在于其進一步具備:以使被照射前述測定光的前述測定區(qū)域的位置移動于與前述圓周方向?qū)?yīng)的第3方向的方式使前述照射部與前述測定對象相對移動的動作； 在拍攝前述測定對象時在前述測定區(qū)域每于前述第3方向位移時生成攝影影像； 在測定前述表面的形狀時根據(jù)前述攝影影像測定多個前述凹凸形狀。
【文檔編號】G01B11/24GK103959010SQ201280059323
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月30日
【發(fā)明者】山口雅哉 申請人:株式會社尼康