本發(fā)明涉及一種形狀測(cè)量設(shè)備的控制方法。

背景技術(shù)：

已知有通過(guò)沿著被測(cè)物的表面進(jìn)行觸針針尖的掃描移動(dòng)來(lái)測(cè)量被測(cè)物的形狀的形狀測(cè)量設(shè)備(例如，參見(jiàn)日本特開(kāi)2008-241420)。日本特開(kāi)2008-241420所述的設(shè)備首先將基于cad數(shù)據(jù)等的設(shè)計(jì)值(例如，nurbs(non-uniformrationalb-spline，非均勻有理b樣條)數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換成預(yù)定次數(shù)的多項(xiàng)式曲線(xiàn)。在該示例中，使用三次函數(shù)作為多項(xiàng)式并且將該三次函數(shù)稱(chēng)為pcc曲線(xiàn)(參數(shù)三次曲線(xiàn))?；谶@些pcc曲線(xiàn)來(lái)生成用于測(cè)量工件的路徑。此外，通過(guò)對(duì)pcc曲線(xiàn)進(jìn)行分割來(lái)生成分割pcc曲線(xiàn)。通過(guò)根據(jù)分割pcc曲線(xiàn)計(jì)算速度曲線(xiàn)，來(lái)計(jì)算探測(cè)器的移動(dòng)速度(移動(dòng)矢量)。(例如，基于分割pcc曲線(xiàn)的各區(qū)段的曲率等，來(lái)設(shè)置探測(cè)器的移動(dòng)速度(移動(dòng)矢量))。通過(guò)基于所計(jì)算出的移動(dòng)速度使探測(cè)器移動(dòng)，使觸針針尖通過(guò)掃描被測(cè)物的表面而移動(dòng)(被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量)。

此外，還已知有在軌道校正期間進(jìn)行掃描測(cè)量的方法(日本特開(kāi)2013-238573)，其中在該方法中，連續(xù)地計(jì)算按壓校正矢量以使探測(cè)器的按壓量保持恒定。將諸如該示例中等的標(biāo)稱(chēng)掃描稱(chēng)為“主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”。

在測(cè)量位置處進(jìn)行掃描測(cè)量之后，使探測(cè)器與工件分離。然后，在完成了所有測(cè)量的情況下，使探測(cè)器返回至初始待機(jī)位置?？蛇x地，如果存在后續(xù)的測(cè)量位置，則該方法繼續(xù)并且使探測(cè)器移動(dòng)至下一測(cè)量開(kāi)始位置。將使探測(cè)器與工件分離的操作稱(chēng)為退避。

首先，從探測(cè)器的傳感器輸出獲得退避方向dr。換句話(huà)說(shuō)，基于探測(cè)器的傳感器輸出來(lái)求出被測(cè)面的法線(xiàn)方向。法線(xiàn)方向是退避方向dr。預(yù)先給出退避長(zhǎng)度lr作為指定退避長(zhǎng)度lr。例如，指定退避長(zhǎng)度lr給出為4mm。在進(jìn)行下一次移動(dòng)的情況下，指定退避長(zhǎng)度lr需要具有探測(cè)器和工件之間的足以確保安全的分離量。另一方面，該量必須不能過(guò)大而使得在退避期間探測(cè)器和工件接觸。在指定退避長(zhǎng)度lr過(guò)大的情況下，在退避期間探測(cè)器可能接觸工件的相對(duì)面。例如，可以基于工件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(諸如cad數(shù)據(jù)等)來(lái)確認(rèn)指定退避長(zhǎng)度lr是否適當(dāng)。

在掃描測(cè)量的零件程序中，在掃描測(cè)量到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，指示(編程)“退避”作為下一命令。因此，在掃描測(cè)量到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，從傳感器輸出來(lái)獲得退避方向dr，并且按照指定退避長(zhǎng)度lr從被測(cè)面進(jìn)行退避。在通過(guò)退避使探測(cè)器與被測(cè)面分離的情況下，使探測(cè)器移動(dòng)至下一指定目的地的坐標(biāo)。

如上所述執(zhí)行退避，然而在退避期間工件和探測(cè)器接觸的情況下，經(jīng)常發(fā)生錯(cuò)誤。這些原因其中之一是在設(shè)計(jì)值和實(shí)際工件之間存在誤差。在退避期間工件和探測(cè)器接觸的情況下，為了避免對(duì)探測(cè)器和工件造成損壞，在檢測(cè)到該接觸時(shí)退避立即進(jìn)行緊急停止并且向用戶(hù)通知發(fā)生了異常。然而，在經(jīng)常發(fā)生這種緊急停止的情況下，測(cè)量效率下降。在發(fā)生緊急停止的情況下，用戶(hù)需要手動(dòng)解除錯(cuò)誤，并且還使探測(cè)器退回至安全位置。這要求用戶(hù)具有大量的專(zhuān)業(yè)技能。

此外，為了防止發(fā)生相同的錯(cuò)誤，需要手動(dòng)重置退避長(zhǎng)度。然而，這種操作需要甚至更高級(jí)的專(zhuān)業(yè)技能。這種操作對(duì)于用戶(hù)而言是非常麻煩的作業(yè)，并且測(cè)量效率也下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種用以針對(duì)相對(duì)于設(shè)計(jì)值的偏差略大的工件繼續(xù)測(cè)量操作的形狀測(cè)量設(shè)備的控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的一種形狀測(cè)量設(shè)備的控制方法，所述形狀測(cè)量設(shè)備包括：探測(cè)器，其前端具有觸針針尖；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使所述探測(cè)器移動(dòng)，所述形狀測(cè)量設(shè)備用于檢測(cè)所述觸針針尖和工件的表面之間的接觸并測(cè)量所述工件的形狀。在從所述觸針針尖和所述工件相接觸的狀態(tài)起執(zhí)行用以使所述觸針針尖與所述工件分離的退避的情況下，進(jìn)行以下操作：獲得最終命令位置pn和與所述最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的最終定位點(diǎn)pn'之間的偏移量ls；將所述偏移量ls與預(yù)先指定的指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行比較；在滿(mǎn)足ls<β·lr的情況下，按照所述指定退避長(zhǎng)度lr執(zhí)行退避；以及在不滿(mǎn)足ls<β·lr的情況下，按照被定義為比所述指定退避長(zhǎng)度lr短的值的錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'來(lái)執(zhí)行退避，其中，β滿(mǎn)足0<β<1。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在按照所述錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'執(zhí)行退避之后在所述探測(cè)器和所述工件之間檢測(cè)到接觸的情況下，使所述探測(cè)器返回至所述最終定位點(diǎn)pn'。

在本發(fā)明中，使所述探測(cè)器返回至所述最終定位點(diǎn)pn'，以及優(yōu)選地，按照比所述錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'短的退避長(zhǎng)度lr'來(lái)執(zhí)行退避。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，按照所述錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'執(zhí)行退避時(shí)的退避方向是基于所述探測(cè)器的傳感器輸出所獲得的被測(cè)面的法線(xiàn)方向。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'是從0.1mm～0.5mm的范圍中所選擇的值。更優(yōu)選地，所述錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'是從0.1mm～0.3mm的范圍中所選擇的值。

根據(jù)本發(fā)明的一種形狀測(cè)量設(shè)備的控制方法，所述形狀測(cè)量設(shè)備包括：探測(cè)器，其前端具有觸針針尖；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于使所述探測(cè)器移動(dòng)，所述形狀測(cè)量設(shè)備用于檢測(cè)所述觸針針尖和工件的表面之間的接觸并測(cè)量所述工件的形狀。在從所述觸針針尖和所述工件相接觸的狀態(tài)起執(zhí)行用以使所述觸針針尖與所述工件分離的退避的情況下，進(jìn)行以下操作：監(jiān)視是否存在所述觸針針尖和所述工件之間的接觸；以及在退避期間檢測(cè)到所述觸針針尖和所述工件之間的接觸的情況下，使所述探測(cè)器移動(dòng)至所述觸針針尖不接觸所述工件的位置。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，在退避期間檢測(cè)到所述觸針針尖和所述工件之間的接觸的情況下，對(duì)所述觸針針尖和所述工件之間的接觸點(diǎn)pco的坐標(biāo)進(jìn)行采樣。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，獲得退避開(kāi)始點(diǎn)在所述工件的表面上的點(diǎn)psf與所述觸針針尖和所述工件之間的接觸點(diǎn)pco之間的距離lm；基于所述距離lm和所述觸針針尖的直徑來(lái)定義適當(dāng)退避量lr；以及使所述觸針針尖移動(dòng)至退避停止點(diǎn)pr，其中所述退避停止點(diǎn)pr是從所述退避開(kāi)始點(diǎn)起沿退避方向移動(dòng)了所述適當(dāng)退避量lr的點(diǎn)。

在本發(fā)明中，優(yōu)選地，將所述適當(dāng)退避量lr定義為lr＝(lm-d)×k，其中d是所述觸針針尖的直徑，并且使用作為比1小的正整數(shù)的預(yù)定系數(shù)k，其中k滿(mǎn)足0<k<1。

根據(jù)本發(fā)明的形狀測(cè)量設(shè)備的控制程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行形狀測(cè)量設(shè)備的控制方法。形狀測(cè)量設(shè)備的控制程序可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)上并且進(jìn)行分發(fā)。

附圖說(shuō)明

在以下的詳細(xì)說(shuō)明中，通過(guò)本發(fā)明的典型實(shí)施例的非限制性示例的方式參考所述的多個(gè)附圖來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，其中在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相似的部件，并且其中：

圖1示出形狀測(cè)量系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)；

圖2是示出運(yùn)動(dòng)控制器和主機(jī)計(jì)算機(jī)的功能框圖；

圖3是說(shuō)明具有錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的操作的整體流程圖；

圖4是示出準(zhǔn)備處理(st100)的過(guò)程的流程圖；

圖5示出用戶(hù)選擇恢復(fù)模式的on/off(開(kāi)啟/關(guān)閉)的示例性選擇畫(huà)面；

圖6示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量具有微小孔的工件；

圖7示出在實(shí)際工件和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生偏差的示例性情況；

圖8示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量圖7的工件；

圖9是示出恢復(fù)處理(st150)的操作過(guò)程的流程圖；

圖10是示出恢復(fù)處理的說(shuō)明圖；

圖11是示出錯(cuò)誤處理(st170)的過(guò)程的流程圖；

圖12是說(shuō)明第二實(shí)施例中的“具有錯(cuò)誤回避功能的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”的操作的流程圖；

圖13是示出準(zhǔn)備處理(st200)的過(guò)程的流程圖；

圖14示出用戶(hù)選擇錯(cuò)誤回避模式的on/off的示例性選擇畫(huà)面；

圖15示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)那樣所加工的微小孔；

圖16示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生略微偏差的工件；

圖17示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的工件；

圖18是示出錯(cuò)誤回避處理的前期準(zhǔn)備的過(guò)程的流程圖；

圖19是說(shuō)明錯(cuò)誤回避處理(st300)的具體過(guò)程的流程圖；

圖20示出在lr'＝1.7mm處進(jìn)行退避的狀態(tài)；

圖21示出從坐標(biāo)值pn'起進(jìn)行了1.4mm的退避的示例性狀態(tài)；

圖22是示出錯(cuò)誤處理(st260)的過(guò)程的流程圖；

圖23是示出變形例2的流程圖；以及

圖24示出退避長(zhǎng)度過(guò)短的示例性問(wèn)題。

具體實(shí)施方式

這里所示的細(xì)節(jié)是舉例，并且僅用于例示性地論述本發(fā)明的實(shí)施例的目的，并且是為了提供被認(rèn)為是本發(fā)明的原理和概念方面的最有用和最容易理解的說(shuō)明而呈現(xiàn)的。在這方面，沒(méi)有嘗試以比本發(fā)明的基本理解所需的細(xì)節(jié)更詳細(xì)的方式示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其中利用附圖所進(jìn)行的說(shuō)明使得在實(shí)踐中如何能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的各種形式對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。

參考附圖并且參考分配至附圖中的各組件的附圖標(biāo)記來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。

第一實(shí)施例

圖1示出形狀測(cè)量系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)。形狀測(cè)量系統(tǒng)100的基本結(jié)構(gòu)是已知的，但這里簡(jiǎn)要說(shuō)明該基本結(jié)構(gòu)。形狀測(cè)量系統(tǒng)100包括：坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200；運(yùn)動(dòng)控制器300，用于控制坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的啟動(dòng)；以及主機(jī)計(jì)算機(jī)500，用于控制運(yùn)動(dòng)控制器300并且執(zhí)行所需的數(shù)據(jù)處理。

坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200包括臺(tái)210、移動(dòng)機(jī)構(gòu)220和探測(cè)器230。

移動(dòng)機(jī)構(gòu)220包括：門(mén)型y滑動(dòng)件221，其被設(shè)置成能夠沿y方向在臺(tái)210上滑動(dòng)；x滑動(dòng)件222，其沿著y滑動(dòng)件221的x方向上的梁滑動(dòng)；z軸柱223，其固定至x滑動(dòng)件222；以及z主軸224，其在z軸柱223內(nèi)沿z方向升降。

y滑動(dòng)件221、x滑動(dòng)件222和z主軸224各自安裝有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(圖中未示出)和編碼器(圖中未示出)。利用來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器300的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)來(lái)對(duì)各驅(qū)動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。編碼器分別檢測(cè)y滑動(dòng)件221、x滑動(dòng)件222和z主軸224的移動(dòng)量，并且將檢測(cè)值輸出至運(yùn)動(dòng)控制器300。探測(cè)器230安裝至z主軸224的下端。

探測(cè)器230包括前端(-z軸方向側(cè))具有觸針針尖232的觸針231和用于支承觸針231的基端側(cè)(+z軸方向側(cè))的支承部233。觸針針尖232呈球狀并且能夠接觸被測(cè)物w。

在向觸針231施加外力的情況下(換句話(huà)說(shuō)，在觸針針尖232與被測(cè)物直接接觸的情況下)，支承部233支承觸針231以使得觸針231能夠沿x軸方向、y軸方向和z軸方向各自在固定范圍內(nèi)移動(dòng)。此外，支承部233包括探測(cè)器傳感器(圖中未示出)，其中該探測(cè)器傳感器檢測(cè)觸針231在各軸方向上的位置。探測(cè)器傳感器將檢測(cè)值輸出至運(yùn)動(dòng)控制器300。

運(yùn)動(dòng)控制器300的結(jié)構(gòu)

圖2是運(yùn)動(dòng)控制器300和主機(jī)計(jì)算機(jī)500的功能框圖。運(yùn)動(dòng)控制器300包括pcc獲得部310、計(jì)數(shù)部320、路徑計(jì)算部330和驅(qū)動(dòng)控制器340。

pcc獲得部310從主機(jī)計(jì)算機(jī)500獲得pcc曲線(xiàn)數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)部320對(duì)從編碼器輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并且測(cè)量各滑動(dòng)件的位移量；另外，計(jì)數(shù)部320對(duì)從各個(gè)探測(cè)器傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以測(cè)量探測(cè)器230(觸針231)的位移量。根據(jù)所測(cè)量到的滑動(dòng)件和探測(cè)器230的位移，來(lái)獲得觸針針尖232的坐標(biāo)位置pp(以下稱(chēng)為探測(cè)器位置pp)。另外，根據(jù)計(jì)數(shù)部320所測(cè)量到的觸針231的位移(探測(cè)器傳感器的檢測(cè)值(px、py和pz))，來(lái)獲得觸針針尖232的按壓量(矢量ep的絕對(duì)值)。

路徑計(jì)算部330計(jì)算用于利用探測(cè)器230(觸針針尖232)測(cè)量被測(cè)物的表面的探測(cè)器230(觸針針尖232)的移動(dòng)路徑，并且計(jì)算沿著該移動(dòng)路徑的速度成分矢量(路徑速度矢量)。路徑計(jì)算部330包括計(jì)算與測(cè)量方法(測(cè)量模式)相對(duì)應(yīng)的路徑的各種功能。具體地，存在被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量、主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量、自主掃描測(cè)量和點(diǎn)測(cè)量這四個(gè)測(cè)量方法。以下按照需要說(shuō)明各測(cè)量方法。此外，在主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的功能部中設(shè)置恢復(fù)處理器。以下說(shuō)明恢復(fù)處理器的操作。

驅(qū)動(dòng)控制器340基于路徑計(jì)算部330所計(jì)算出的移動(dòng)矢量來(lái)進(jìn)行各滑動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)控制。

此外，手動(dòng)控制器400連接至運(yùn)動(dòng)控制器300。手動(dòng)控制器400包括操縱桿和各種按鈕，接收來(lái)自用戶(hù)的手動(dòng)輸入操作，并且將來(lái)自用戶(hù)的操作指示發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器300。在這種情況下，運(yùn)動(dòng)控制器300(驅(qū)動(dòng)控制器340)基于來(lái)自用戶(hù)的操作指示來(lái)進(jìn)行各滑動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)控制。

主機(jī)計(jì)算機(jī)500的結(jié)構(gòu)

主機(jī)計(jì)算機(jī)500被配置為包括例如cpu511(中央處理單元)和存儲(chǔ)器，并且經(jīng)由運(yùn)動(dòng)控制器300控制坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200。主機(jī)計(jì)算機(jī)500還包括存儲(chǔ)器520和形狀分析器530。存儲(chǔ)器520存儲(chǔ)與被測(cè)物(工件)w的形狀有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(諸如cad數(shù)據(jù)和nurbs數(shù)據(jù)等)、通過(guò)測(cè)量所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)、以及用于控制測(cè)量操作整體的測(cè)量控制程序。

形狀分析器530通過(guò)基于從運(yùn)動(dòng)控制器300輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)物的表面形狀數(shù)據(jù)、并且求出所計(jì)算出的被測(cè)物的表面形狀中的誤差和變形等，來(lái)進(jìn)行形狀分析。另外，形狀分析器530還進(jìn)行諸如從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(cad數(shù)據(jù)和nurbs數(shù)據(jù)等)向pcc曲線(xiàn)的轉(zhuǎn)換等的計(jì)算。

通過(guò)利用cpu511(中央處理單元)運(yùn)行測(cè)量控制程序，來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)施例的測(cè)量操作。

輸出裝置(顯示器或打印機(jī))和輸入裝置(鍵盤(pán)或鼠標(biāo))根據(jù)需要連接至主機(jī)計(jì)算機(jī)500。

測(cè)量操作的說(shuō)明

按順序說(shuō)明測(cè)量操作。本實(shí)施例是具有自動(dòng)錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，并且被稱(chēng)為“具有錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”。圖3示出根據(jù)本實(shí)施例的流程并且按順序說(shuō)明該流程。圖3是說(shuō)明具有錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量(具有自動(dòng)錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量)的操作的整體流程圖。

首先，進(jìn)行掃描測(cè)量所需的準(zhǔn)備(準(zhǔn)備處理st100)。該準(zhǔn)備處理(st100)由主機(jī)計(jì)算機(jī)500來(lái)執(zhí)行。(該流程圖的框內(nèi)的“h”表示該處理由主機(jī)計(jì)算機(jī)500來(lái)執(zhí)行。無(wú)“h”的框由運(yùn)動(dòng)控制器300來(lái)執(zhí)行。)圖4示出準(zhǔn)備處理(st100)的順序。用戶(hù)將被測(cè)物(工件)放置在臺(tái)210上，并且將工件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器520中。將工件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)作為“原始數(shù)據(jù)”存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器520中(st101)。

接著，主機(jī)計(jì)算機(jī)500基于來(lái)自用戶(hù)的選擇來(lái)向運(yùn)動(dòng)控制器300發(fā)出針對(duì)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的命令(st102)。在該示例中，指示主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量。

在用戶(hù)選擇主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的情況下，主機(jī)計(jì)算機(jī)500要求用戶(hù)選擇模式(st103)。例如，將圖5所示的選擇畫(huà)面顯示在顯示器上并且要求用戶(hù)選擇恢復(fù)模式的on/off。將與恢復(fù)模式的選擇有關(guān)的決定從主機(jī)計(jì)算機(jī)500發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器300。在恢復(fù)模式為on的情況下，按照需要執(zhí)行恢復(fù)處理(st150)。以下說(shuō)明恢復(fù)處理(st150)。這樣結(jié)束了準(zhǔn)備處理(st100)。

通過(guò)經(jīng)歷準(zhǔn)備處理(st100)，運(yùn)動(dòng)控制器300通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量工件(st110)。主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量是眾所周知的，并且例如在日本特開(kāi)2013-238573中詳細(xì)公開(kāi)了該主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量。

盡管省略了詳細(xì)說(shuō)明，但提供針對(duì)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的簡(jiǎn)要說(shuō)明。原始數(shù)據(jù)例如是cad數(shù)據(jù)(諸如nurbs數(shù)據(jù)等)。首先，將cad數(shù)據(jù)(諸如nurbs數(shù)據(jù)等)轉(zhuǎn)換成點(diǎn)群數(shù)據(jù)。各點(diǎn)的數(shù)據(jù)是將坐標(biāo)值(x,y,z)和法線(xiàn)方向(p,q,r)組合的數(shù)據(jù)。(換句話(huà)說(shuō)，(x,y,z,p,q,r)。)各點(diǎn)的坐標(biāo)值在法線(xiàn)方向上偏移了預(yù)定量。(具體地，將預(yù)定量定義為觸針針尖半徑r-基準(zhǔn)按壓量e0。)將這樣所獲得的點(diǎn)群數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成pcc曲線(xiàn)群。此外，將pcc曲線(xiàn)群在多個(gè)點(diǎn)處分割成區(qū)段(分割pcc曲線(xiàn))。通過(guò)主機(jī)計(jì)算機(jī)500內(nèi)的計(jì)算來(lái)進(jìn)行直到此時(shí)為止的處理。將這樣生成的pcc曲線(xiàn)發(fā)送至運(yùn)動(dòng)控制器300并且暫時(shí)存儲(chǔ)在pcc獲得部310中。

路徑計(jì)算部330基于所獲得的pcc曲線(xiàn)來(lái)生成用于測(cè)量工件的路徑。路徑計(jì)算部330生成與測(cè)量方法相對(duì)應(yīng)的路徑。在該示例中，選擇主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，因此生成主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的路徑。(在這方面，所生成的路徑在主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量和被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量方面是相同的。)另外，路徑計(jì)算部330根據(jù)分割pcc曲線(xiàn)的曲率等來(lái)設(shè)置探測(cè)器230的移動(dòng)速度，并且確定pcc曲線(xiàn)上的各點(diǎn)的移動(dòng)方向和移動(dòng)速度(速度矢量)。在探測(cè)器230根據(jù)移動(dòng)矢量而移動(dòng)的情況下，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量。

此外，在進(jìn)行主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的情況下，生成法線(xiàn)方向上的矢量(按壓校正矢量)，以使得按壓量ep是恒定的；另外，生成軌道校正方向上的矢量(軌道校正矢量)，其中該軌道校正矢量用于校正當(dāng)前的觸針針尖232的中心坐標(biāo)和路徑之間的偏移。然后，生成將速度矢量、按壓校正矢量和軌道校正矢量進(jìn)行合成的合成速度矢量。驅(qū)動(dòng)控制器340根據(jù)該合成速度矢量來(lái)向坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。因此，坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量工件。

利用來(lái)自運(yùn)動(dòng)控制器300的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200，并且執(zhí)行主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量(st110)。將來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的檢測(cè)值(探測(cè)器傳感器檢測(cè)值和編碼器檢測(cè)值)經(jīng)由運(yùn)動(dòng)控制器300反饋回至主機(jī)計(jì)算機(jī)500。將通過(guò)測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器520中。

在執(zhí)行主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的同時(shí)(st110)，運(yùn)動(dòng)控制器300監(jiān)視在退避操作期間在探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件之間是否存在不期望的接觸(st120)。如果不存在接觸(st120中為“否”)，則st110和st120按循環(huán)運(yùn)行，直到被測(cè)物(例如，工件整體)的所有測(cè)量結(jié)束為止，并且在被測(cè)物(諸如工件整體等)的所有測(cè)量結(jié)束的情況下(st160中為“是”)，該循環(huán)結(jié)束。

示出主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量期間的示例性操作。圖6示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量具有微小孔的工件w的狀態(tài)。在圖6中，如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)那樣對(duì)工件w進(jìn)行加工。基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)向該設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)添加預(yù)定偏移來(lái)定義標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的路徑(pcc曲線(xiàn))。在進(jìn)行(主動(dòng))標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的情況下，對(duì)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以使得觸針針尖232從路徑(pcc曲線(xiàn))上的插值點(diǎn)(i)向下一插值點(diǎn)(i+1)移動(dòng)。

在圖6中的點(diǎn)pn處微小孔部分的測(cè)量結(jié)束，并且探測(cè)器230移動(dòng)至下一測(cè)量對(duì)象位置(例如，鄰接的微小孔部分)。此時(shí)，在探測(cè)器230與工件分離的點(diǎn)pn處進(jìn)行退避。在圖6中，如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)那樣對(duì)工件進(jìn)行加工。因此，在退避期間，探測(cè)器230(觸針針尖232)不存在接觸工件的風(fēng)險(xiǎn)。在該示例中，圖6中的lr是按照基于設(shè)計(jì)值的退避路徑進(jìn)行退避時(shí)的退避長(zhǎng)度。將退避長(zhǎng)度稱(chēng)為命令退避長(zhǎng)度lr。

接著，在圖7中，盡管如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)那樣對(duì)工件進(jìn)行加工，但示出發(fā)生略微的加工誤差的示例情況。根據(jù)機(jī)床的精度的高低，所產(chǎn)生的實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)可能發(fā)生略微偏差。即使在這種情況下，也基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)生成(主動(dòng))標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的路徑。

圖8示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量如何測(cè)量圖7的工件。在主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量中，使用用以使按壓量ep保持恒定的軌道校正，觸針針尖232沿著工件的表面進(jìn)行掃描移動(dòng)。因此，盡管如圖7(圖8)所示在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際工件之間存在偏差，但探測(cè)器230繼續(xù)掃描測(cè)量。

作為繼續(xù)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的結(jié)果，探測(cè)器230(觸針針尖232)到達(dá)點(diǎn)pn'。點(diǎn)pn'與對(duì)點(diǎn)pn進(jìn)行軌道校正以使按壓量ep保持恒定的點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。在到達(dá)點(diǎn)pn'的情況下，進(jìn)行退避。然后，在按照指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行退避的情況下，探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件可能接觸(st120中為“是”)。

此外，在執(zhí)行被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量(并非主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量)的情況下，在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際工件之間存在偏差(例如，數(shù)十毫米的偏移范圍)時(shí)，發(fā)生探測(cè)器230(觸針針尖232)與工件分離或者探測(cè)器230被過(guò)于按壓的錯(cuò)誤。在發(fā)生這種錯(cuò)誤的情況下，標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量本身變得無(wú)法使用的并且坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200停止操作。換句話(huà)說(shuō)，在如圖7(圖8)所示、在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工件之間存在偏差的情況下，通過(guò)被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，探測(cè)器230(觸針針尖232)不會(huì)在微小孔內(nèi)進(jìn)入得過(guò)深。

即使在主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量中，也經(jīng)常預(yù)先定義可接受偏差的大小。將標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的路徑和觸針針尖232的實(shí)際位置之間的偏移稱(chēng)為軌道誤差δl。例如，將軌道誤差δl的容許值設(shè)置為約1.5mm。在軌道誤差δl超過(guò)1.5mm的情況下，即使主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量也不能進(jìn)行軌道校正并且主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量自身產(chǎn)生錯(cuò)誤。在這種情況下，坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200由于該錯(cuò)誤而停止操作。

作為對(duì)比，在軌道誤差δl為1.5mm以下的情況下，主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量繼續(xù)。即使在工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生大幅偏差的情況下，主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量也使得能夠無(wú)錯(cuò)誤地繼續(xù)掃描測(cè)量。這對(duì)于用戶(hù)而言是方便的，但可能導(dǎo)致被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量中極少發(fā)生的退避期間的接觸的頻繁發(fā)生的示例。另外，在微小孔內(nèi)探測(cè)器停止的情況下，手動(dòng)恢復(fù)可能伴隨有輕微難度?？赡艽嬖跓o(wú)法直接觀看孔的內(nèi)部的情況。

說(shuō)明在退避期間發(fā)生接觸的情況下(st120中為“是”)的操作。在退避期間檢測(cè)到探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件之間的接觸的情況下，運(yùn)動(dòng)控制器300立即停止探測(cè)器230的移動(dòng)(st130)。換句話(huà)說(shuō)，在退避期間檢測(cè)到探測(cè)器230的按壓的情況下，坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200暫時(shí)停止該操作。

然后，進(jìn)行與是否選擇恢復(fù)模式有關(guān)的確認(rèn)(st140)。在選擇恢復(fù)模式的情況下(st140中為“是”)，處理進(jìn)入恢復(fù)處理(st150)。

詳細(xì)說(shuō)明恢復(fù)處理(st150)。圖9是示出恢復(fù)處理(st150)的操作過(guò)程的流程圖。在恢復(fù)處理中，運(yùn)動(dòng)控制器300首先向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知改變?yōu)榛謴?fù)處理(st151)。主機(jī)計(jì)算機(jī)500向用戶(hù)通知(例如，在顯示器上顯示)改變?yōu)榛謴?fù)處理，另外，使諸如存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)等的測(cè)量操作暫時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)。

接著，運(yùn)動(dòng)控制器300計(jì)算接觸位置(st152)。換句話(huà)說(shuō)，根據(jù)從編碼器輸出的檢測(cè)信號(hào)來(lái)求出各滑動(dòng)件的位置，另外，通過(guò)對(duì)從探測(cè)器傳感器輸出的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)計(jì)算探測(cè)器230(觸針231)的位移量。由于這樣可以獲得觸針針尖232的中心坐標(biāo)pp(探測(cè)器位置pp)，因此然后通過(guò)沿按壓方向加上觸針針尖232的半徑那樣大的偏移，來(lái)計(jì)算工件和觸針針尖232之間的接觸點(diǎn)pco(參見(jiàn)圖10)。

這與所謂的點(diǎn)測(cè)量相同，并且通過(guò)在到達(dá)預(yù)定按壓量(例如，0.3mm)時(shí)對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行采樣，來(lái)獲得接觸點(diǎn)pco的正確坐標(biāo)。

接著，求出與最終命令位置(pn)相對(duì)應(yīng)的最終定位位置(pn')在工件的表面上的點(diǎn)(psf)，并且計(jì)算psf和pco之間的距離lm(st153)。距離lm例如與微小孔的寬度相對(duì)應(yīng)?？紤]到觸針針尖232的直徑d，將從退避開(kāi)始點(diǎn)(pn')起直到與工件的接觸點(diǎn)(pco)為止的最大行進(jìn)距離定義為lm-d(d是探測(cè)器直徑)(st154)。換句話(huà)說(shuō)，如果退避小于最大行進(jìn)距離(lm-d)，則可以在不會(huì)接觸工件的情況下進(jìn)行退避。

鑒于此，接著計(jì)算適當(dāng)退避量lr(st155)。通過(guò)將小于1的系數(shù)k(0<k<1)乘以最大行進(jìn)距離lm-d來(lái)計(jì)算適當(dāng)退避量lr。這里，作為示例，k＝0.5。在這樣獲得的適當(dāng)退避量lr的范圍內(nèi)，可以在觸針針尖232和工件之間沒(méi)有接觸的情況下進(jìn)行退避。

盡管這是很小的一點(diǎn)，但由于該點(diǎn)也很重要，因此提供了一些附加說(shuō)明。在掃描測(cè)量期間的預(yù)定按壓量定義為0.3mm的情況下，在點(diǎn)pn'的位置處使探測(cè)器230向著工件按壓了0.3mm。然而，觸針針尖中心的坐標(biāo)值(pn')是基于來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的各編碼器的輸出和來(lái)自坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的探測(cè)器傳感器的輸出的總和所獲得的，并且在觸針針尖232與工件相接觸的情況下具有同一坐標(biāo)值。由于探測(cè)器傳感器輸出了坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200向著工件按壓探測(cè)器230的量那樣大的按壓量，因此是相同的。

詳細(xì)考慮使探測(cè)器230從探測(cè)器230向著工件按壓的狀態(tài)起開(kāi)始倒退的操作。即使坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200開(kāi)始使探測(cè)器230倒退，在按壓(0.3mm)的復(fù)原期間觸針針尖232也沒(méi)有移動(dòng)(觸針針尖的中心也是不動(dòng)的)。由于觸針針尖232沒(méi)有移動(dòng)，因此在此期間不會(huì)發(fā)生觸針針尖232和工件之間的無(wú)意碰撞。在探測(cè)器230的按壓為零的情況下，觸針針尖232開(kāi)始與工件分離。

在本說(shuō)明書(shū)中，認(rèn)為退避操作在觸針針尖232與工件分離(按壓量為零)的時(shí)刻開(kāi)始，并且將退避操作稱(chēng)為從觸針針尖232與工件分離(按壓量為零)的時(shí)刻起直到觸針針尖232停止為止所發(fā)生的操作。

基于適當(dāng)退避量lr來(lái)計(jì)算退避停止點(diǎn)pr(st156)。退避停止點(diǎn)pr是從退避開(kāi)始點(diǎn)(pn')起沿退避方向加上適當(dāng)退避量lr的位置。

在獲得了退避停止點(diǎn)pr的情況下，運(yùn)動(dòng)控制器300使探測(cè)器230(觸針針尖232)移動(dòng)至退避停止點(diǎn)pr(st157)。因此，消除了探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件之間的接觸狀態(tài)，這樣使得成功恢復(fù)。

運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知先前計(jì)算出的接觸點(diǎn)pco的坐標(biāo)值(st158)。這樣結(jié)束了恢復(fù)處理(st150)。

在接收到接觸點(diǎn)pco的通知的情況下，主機(jī)計(jì)算機(jī)500解除恢復(fù)的待機(jī)狀態(tài)。主機(jī)計(jì)算機(jī)500將所通知的接觸點(diǎn)pco存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器520中，然后基于接觸點(diǎn)pco的信息來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的校正。

例如，根據(jù)最終定位位置(pn')在工件表面上的點(diǎn)(psf)和接觸點(diǎn)pco之間的距離lm來(lái)識(shí)別微小孔的寬度和中心軸?；谠撔畔?，利用形狀分析器來(lái)校正微小孔的位置。在這樣校正后的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)返回至運(yùn)動(dòng)控制器300(pcc獲得部310)的情況下，獲得沒(méi)有接觸工件的移動(dòng)路徑。因此，可以生成(退避停止點(diǎn)pr之后的測(cè)量的)加工之后的適當(dāng)路徑，并且可以繼續(xù)后續(xù)的掃描測(cè)量。另外，如果基于相同的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)使用相同的機(jī)床來(lái)對(duì)工件(制品)進(jìn)行加工，則在標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量從第二個(gè)工件開(kāi)始的情況下，可以預(yù)期無(wú)錯(cuò)誤地繼續(xù)測(cè)量。

這里，為了澄清，添加更多的注釋。校正設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)并不暗示著期望形成相對(duì)于原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的工件。無(wú)需說(shuō)明，主要關(guān)注于如下：在使用標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量實(shí)際形成的工件的情況下，生成適當(dāng)?shù)穆窂健?/p>

在成功恢復(fù)之后，運(yùn)動(dòng)控制器300繼續(xù)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量(st110)，并且在進(jìn)行了被測(cè)物(例如，工件整體)的所有測(cè)量的情況下(st160中為“是”)結(jié)束。

針對(duì)用戶(hù)在準(zhǔn)備處理(st100)期間的選擇恢復(fù)模式(st103)的過(guò)程中沒(méi)有選擇恢復(fù)模式的情況，存在以下的更多信息。在沒(méi)有選擇恢復(fù)模式的狀態(tài)下的退避期間，探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件可能接觸。在這種情況下，處理可能以錯(cuò)誤結(jié)束、或者可能向用戶(hù)給予用以重新選擇的另一機(jī)會(huì)。

在該方案中，在退避期間探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件接觸(st120中為“是”)，但沒(méi)有選擇恢復(fù)模式(st140中為“否”)。在這種情況下，執(zhí)行以下的錯(cuò)誤處理(st170)。圖11示出錯(cuò)誤處理(st170)的過(guò)程。運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知錯(cuò)誤(st171)。換句話(huà)說(shuō)，在沒(méi)有選擇恢復(fù)模式的狀態(tài)下，向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知探測(cè)器230(觸針針尖232)和工件之間的接觸。在接收到錯(cuò)誤通知的情況下，主機(jī)計(jì)算機(jī)500顯示(例如，在顯示器上顯示)錯(cuò)誤消息。同時(shí)，主機(jī)計(jì)算機(jī)500將圖5所示的選擇畫(huà)面顯示在顯示器上并且使得用戶(hù)能夠選擇恢復(fù)模式的on/off。

在用戶(hù)選擇恢復(fù)模式的“on”的情況下(st173中為“是”)，進(jìn)入恢復(fù)處理(st150)。在這種情況下，執(zhí)行上述的恢復(fù)處理(圖9)。

在用戶(hù)沒(méi)有選擇恢復(fù)模式(例如，在沒(méi)有選擇恢復(fù)模式的情況下取消)的情況下，處理此時(shí)結(jié)束。(之后，用戶(hù)自行決定進(jìn)行手動(dòng)操作。)

利用上述結(jié)構(gòu)-“具有錯(cuò)誤校正的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”實(shí)現(xiàn)了以下的有益效果。

(1)由于主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量可以對(duì)相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差略大的工件進(jìn)行標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，因此在測(cè)量效率方面存在大的優(yōu)勢(shì)。例如，被動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量無(wú)法應(yīng)用于相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差大的工件。另外，自主掃描測(cè)量需要時(shí)間。然而，在對(duì)相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差略大的工件進(jìn)行主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的情況下，在退避期間可能發(fā)生不期望的接觸。在針對(duì)退避期間的每次接觸、處理均以錯(cuò)誤結(jié)束的情況下，測(cè)量效率良好的主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的有益效果大大減少。對(duì)此，本實(shí)施例包括從退避期間的接觸自動(dòng)恢復(fù)的恢復(fù)模式，并且能夠通過(guò)恢復(fù)處理來(lái)進(jìn)行自動(dòng)恢復(fù)。這樣進(jìn)一步提高了主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的便利性，并且得到包括高速測(cè)量、測(cè)量任務(wù)的簡(jiǎn)化和效率提高等的各種明顯效果。

(2)在恢復(fù)處理中，求出接觸點(diǎn)pco的坐標(biāo)(st152)，并且將接觸點(diǎn)pco的位置發(fā)送至并存儲(chǔ)在主機(jī)計(jì)算機(jī)500中(st158)?；谥鳈C(jī)計(jì)算機(jī)500中所存儲(chǔ)的接觸點(diǎn)pco的信息，可以繼續(xù)后續(xù)測(cè)量并且可以進(jìn)行從第二次測(cè)量開(kāi)始的高效測(cè)量。如果簡(jiǎn)單地消除接觸狀態(tài)(錯(cuò)誤狀態(tài))，則可以通過(guò)在檢測(cè)到接觸(碰撞)的時(shí)刻單純地沿反方向退避少許來(lái)進(jìn)行從錯(cuò)誤的恢復(fù)。(另一方法是之后令用戶(hù)通過(guò)手動(dòng)操作使探測(cè)器230移動(dòng)至下一測(cè)量位置。)通過(guò)自動(dòng)消除錯(cuò)誤狀態(tài)在一定程度上是便利的，然而如果用戶(hù)每次均需要進(jìn)行手動(dòng)操作，則仍存在負(fù)擔(dān)。對(duì)此，本實(shí)施例正確地求出接觸點(diǎn)pco的坐標(biāo)(st152)并且存儲(chǔ)這些坐標(biāo)(st158)。因此，用戶(hù)的手動(dòng)操作在很大程度上是不需要的，并且測(cè)量操作大幅簡(jiǎn)化。

第一變形例

在上述的實(shí)施例中，提供lr＝(lm-d)×k作為示例性退避量。應(yīng)在探測(cè)器(觸針針尖)沒(méi)有與工件碰撞的范圍內(nèi)進(jìn)行該退避，因此除此之外還可以考慮設(shè)置退避量的方法。例如，(1)lr＝lm×k'，其中可以將k'定義為約0.1或0.2的小值。如果k'小，則可以在無(wú)需從lm減去觸針針尖的直徑d的情況下設(shè)置適當(dāng)退避量。可選地，(2)還可以考慮lr＝lm-d-α(0.5mm<α<2.0mm)。在探測(cè)器與工件分離了距離α的情況下，安全退避被視為是可以的。另外，在通過(guò)lr(＝lm-d-α)求出退避停止點(diǎn)pr時(shí)，在退避停止點(diǎn)pr在工件內(nèi)的情況下，處理可能以錯(cuò)誤結(jié)束、或者α可能被重置為較小的值。

第二實(shí)施例

以下說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。在上述的第一實(shí)施例中，按照指定進(jìn)行退避操作，并且如果在退避期間探測(cè)器和工件接觸，則進(jìn)行復(fù)原處理(恢復(fù)處理)。作為對(duì)比，在第二實(shí)施例中，在退避期間探測(cè)器和工件盡可能不接觸。第二實(shí)施例是具有錯(cuò)誤回避功能的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，并且被稱(chēng)為“具有錯(cuò)誤回避功能的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”。以下提供逐步說(shuō)明。

圖12是說(shuō)明“具有錯(cuò)誤回避功能的標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”(第二實(shí)施例)的操作的流程圖。首先，進(jìn)行掃描測(cè)量所需的準(zhǔn)備(準(zhǔn)備處理st200)。如圖13的流程圖所示，準(zhǔn)備處理st200與第一實(shí)施例的準(zhǔn)備處理基本相同，因此省略了針對(duì)各步驟的詳細(xì)說(shuō)明。在第二實(shí)施例中，在圖14的選擇畫(huà)面上選擇錯(cuò)誤回避模式(st203)。

通過(guò)經(jīng)歷準(zhǔn)備處理(st200)，運(yùn)動(dòng)控制器300通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量工件(st210)。在第一實(shí)施例中說(shuō)明了主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，因而省略了重復(fù)說(shuō)明。

在說(shuō)明第二實(shí)施例的情況下，提供數(shù)值作為示例來(lái)幫助理解。圖15、16和17示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量微小孔的示例情況。圖15示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量如設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)那樣加工的微小孔的情況。在該示例中，微小孔的寬度為8mm并且觸針針尖232的直徑為4mm。圖16示出通過(guò)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)測(cè)量相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生略微偏差的工件的情況。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中的孔是8mm，但在實(shí)際工件中，孔的側(cè)表面向內(nèi)側(cè)偏移了約0.5mm，因而孔約為7mm。以下說(shuō)明圖17。

此外，例示出“孔”作為典型示例以便于理解，然而“孔”不必是字面上的孔。工件的不同部位當(dāng)然可以與被測(cè)物的表面分離了微小間隙。

基于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的路徑(pcc曲線(xiàn))相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)添加了預(yù)定偏移。在進(jìn)行(主動(dòng))標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的情況下，對(duì)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以使得觸針針尖232從路徑(pcc曲線(xiàn))上的插值點(diǎn)(i)移動(dòng)至下一插值點(diǎn)(i+1)。圖15(圖16)中的點(diǎn)pn是微小孔部分的測(cè)量的最終命令位置。運(yùn)動(dòng)控制器300判斷移動(dòng)命令是否到達(dá)測(cè)量部位的最終命令位置pn(st220)。(換句話(huà)說(shuō)，“移動(dòng)命令是否到達(dá)測(cè)量部位的最終命令位置pn”意味著操作命令是否到達(dá)緊挨退避操作之前的處理。)

在移動(dòng)命令到達(dá)測(cè)量部位的最終命令位置pn的情況下(st220中為“是”)，(在無(wú)需轉(zhuǎn)變?yōu)橥吮苊畹那闆r下)將觸針針尖232定位于工件的表面上與最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)(st230)。由于主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量為on，因此向移動(dòng)至最終命令位置pn的移動(dòng)命令(速度矢量)添加按壓校正矢量和軌道校正矢量，并且對(duì)探測(cè)器230自動(dòng)進(jìn)行位置控制而到達(dá)工件的表面上與最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)pn'(參見(jiàn)圖16)。“pn'”表示觸針針尖的中心的坐標(biāo)值“pn'”。

通過(guò)主動(dòng)控制使探測(cè)器230向著工件的表面按壓了預(yù)定按壓量(0.3mm)，然而觸針針尖的中心的坐標(biāo)值(pn')是基于坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的各編碼器的輸出和坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200的探測(cè)器傳感器輸出的總和而求出的，并且在觸針針尖232與工件相接觸期間具有同一坐標(biāo)值。(由于探測(cè)器傳感器輸出了坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備200向著工件按壓探測(cè)器230的量那樣大的按壓量，因此是相同的。)另外，由于在圖15中在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際工件之間不存在偏差，因此最終命令位置pn應(yīng)被解釋為與最終位置pn'一致。

在向最終位置pn'的定位完成的情況下(st230)，接著計(jì)算最終命令位置pn和最終位置pn'之間的偏移量ls(st240)。

ls＝|pn-pn'|

將這樣計(jì)算出的偏移量ls與指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行比較(st250)。在該示例中，將lr乘以預(yù)定系數(shù)β，并且將ls的大小與β·lr的大小進(jìn)行比較。作為示例，β是0.5。

在該示例中，指定退避長(zhǎng)度lr是提前定義的退避長(zhǎng)度。例如，基于孔的寬度為8mm且觸針針尖232的直徑為4mm來(lái)將指定退避長(zhǎng)度lr定義為2mm。參考圖15，在觸針針尖232進(jìn)行從實(shí)線(xiàn)(觸針針尖與孔的側(cè)表面相接觸)起直到虛線(xiàn)為止的指定退避長(zhǎng)度lr(2mm)的退避的情況下，觸針針尖232的中心坐標(biāo)pp到達(dá)孔的中心。另外，從探測(cè)器230的傳感器輸出來(lái)獲得退避方向dr。換句話(huà)說(shuō)，基于探測(cè)器230的傳感器輸出，獲知了點(diǎn)psf處的測(cè)量面的法線(xiàn)方向。將法線(xiàn)方向定義為退避方向dr。在圖15中，在進(jìn)行了退避之后，在觸針針尖232的外表面和孔的側(cè)表面之間存在約2mm的間隙。(在該示例中，觸針針尖232與被測(cè)面和相對(duì)面分離了2mm。)在間隙約為2mm的情況下，探測(cè)器230(觸針針尖232)在移動(dòng)至下一部位時(shí)，不太可能與工件(孔)接觸(碰撞)。

圖15假定了在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)際工件之間不存在偏差的理想形狀，因此當(dāng)然滿(mǎn)足ls<β·lr(st250中為“是”)，并且可以進(jìn)行指定退避。具體地，可以按照指定退避長(zhǎng)度lr(＝2mm)來(lái)進(jìn)行退避。然后，如果存在接下來(lái)要測(cè)量的部位(st280中為“否”)，則繼續(xù)主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量(st210)。

接著，參見(jiàn)圖16作為參考。在圖16中，實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差，并且孔的側(cè)表面向內(nèi)側(cè)偏移了約0.5mm。由于主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，因此即使在實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的情況下，也可以進(jìn)行掃描測(cè)量。在向移動(dòng)至最終命令位置pn的移動(dòng)命令(速度矢量)添加了按壓校正矢量和軌道校正矢量之后，對(duì)探測(cè)器自動(dòng)進(jìn)行位置控制以到達(dá)工件的表面上與最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)pn'(參見(jiàn)圖16)。

在向最終位置pn'的定位完成時(shí)(st230)，計(jì)算最終命令位置pn和最終位置pn'之間的偏移量ls(st240)。

ls＝|pn-pn'|

在該示例中，ls≈0.5mm。

在圖16中，在將ls(≈0.5)和β·lr(＝1.0mm)進(jìn)行比較的情況下，滿(mǎn)足ls<β·lr(st250中為“是”)。由于滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)(st250中為“是”)，因此按照設(shè)置進(jìn)行退避(st270)。具體地，可以按照指定退避長(zhǎng)度lr(＝2mm)進(jìn)行退避。

如圖16所示，按照指定退避長(zhǎng)度lr(＝2mm)進(jìn)行實(shí)際退避。如圖16所示，在孔的相對(duì)面和觸針針尖232之間保留約1mm的間隙。在間隙約為1mm的情況下，可以安全地進(jìn)行退避。

在該示例中，假定了盡管偏移量ls為0.5mm、但孔的寬度縮窄了1.0mm的最差情況。通常，由于偏移(ls)的方向不必垂直于表面，因此孔的寬度縮窄2×ls可被視為最差情況。如圖16所示，即使在實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的情況下，如果偏移量ls充分小于指定退避長(zhǎng)度lr，則也可以按照指定退避長(zhǎng)度lr來(lái)安全地進(jìn)行退避。

以下說(shuō)明圖17。在圖17中，實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差，并且孔的側(cè)表面分別向內(nèi)側(cè)偏移了約1.2mm。由于主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，因此即使在實(shí)際工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差的情況下，也可以進(jìn)行掃描測(cè)量。例如，軌道誤差δl的高達(dá)約1.5mm的容許值是可接受的。在上述的約1.2mm的加工誤差的情況下，可以通過(guò)使用主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量的軌道校正來(lái)進(jìn)行掃描測(cè)量。

在圖17中，完成了向與最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的最終位置pn'的定位(st230)。計(jì)算最終命令位置pn和最終位置pn'之間的偏移量ls(st240)。

ls＝|pn-pn'|

在該示例中，ls≈1.2mm。

在圖17中，在對(duì)ls(≈1.2)和β·lr(＝1.0mm)進(jìn)行比較的情況下，不滿(mǎn)足ls<β·lr(st250中為“否”)。換句話(huà)說(shuō)，不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)。在這種情況下，在按照如所設(shè)置的退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行退避的情況下，觸針針尖232可能與相對(duì)面發(fā)生碰撞。

在圖17中，在孔的側(cè)表面分別向內(nèi)側(cè)偏移了約1.2mm的情況下，孔的寬度可以約為5.6mm。在按照指定退避長(zhǎng)度lr(＝2mm)進(jìn)行退避的情況下，將退避長(zhǎng)度(＝2mm)與觸針針尖232的直徑(＝4mm)相加，從而得到6mm。沒(méi)有輸出錯(cuò)誤信號(hào)、直到按壓量達(dá)到0.3mm為止。即使對(duì)于5.6mm的間隙估計(jì)出0.3mm的按壓余量的情況下，也期望使觸針針尖以超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)按壓量(0.3mm)向著相對(duì)面按壓。在退避期間的移動(dòng)速度快的情況下，觸針針尖可能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)按壓量(0.3mm)并且與相對(duì)面發(fā)生碰撞。

在不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)的情況下(st250中為“否”)，通過(guò)切換為錯(cuò)誤回避處理(st300、圖18)來(lái)進(jìn)行退避。

在不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)的情況下(st250中為“否”)，進(jìn)行確認(rèn)以檢查是否選擇錯(cuò)誤回避模式(st251)。在選擇了錯(cuò)誤回避模式的情況下(st251中為“是”)，處理轉(zhuǎn)變?yōu)殄e(cuò)誤回避處理(st300)。然而，在轉(zhuǎn)變?yōu)殄e(cuò)誤回避處理(st300)之前，運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知向錯(cuò)誤回避處理的轉(zhuǎn)變(st252)。主機(jī)計(jì)算機(jī)500向用戶(hù)通知(例如，在顯示器上顯示)向錯(cuò)誤回避處理的轉(zhuǎn)變，另外，將諸如存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)等的測(cè)量操作暫時(shí)設(shè)置成待機(jī)狀態(tài)。

接著，運(yùn)動(dòng)控制器300獲得最終位置pn'的坐標(biāo)并且通知主機(jī)計(jì)算機(jī)500(st253)。最終位置pn'是指無(wú)法按照指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行退避的點(diǎn)。主機(jī)計(jì)算機(jī)500存儲(chǔ)最終位置pn'的坐標(biāo)值，并且重置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的校正和指定退避長(zhǎng)度lr，以使用標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量來(lái)無(wú)錯(cuò)誤地測(cè)量后續(xù)的工件。

之后，進(jìn)行錯(cuò)誤回避處理(st300)。圖19是說(shuō)明錯(cuò)誤回避處理(st300)的具體過(guò)程的流程圖。首先，將退避長(zhǎng)度改變?yōu)獒槍?duì)錯(cuò)誤回避處理所預(yù)先設(shè)置的短長(zhǎng)度的設(shè)置(st301)。在該示例中，將錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'預(yù)先設(shè)置為1.7mm。該長(zhǎng)度比指定退避長(zhǎng)度lr短了0.3mm。

此外，錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'不限于1.7mm，并且可被適當(dāng)設(shè)置為0.1mm～1.9mm。

按照錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'(＝1.7mm)進(jìn)行退避(st302)。(退避的方向是從探測(cè)器230的傳感器輸出所獲得的被測(cè)面的法線(xiàn)方向。)另外，存儲(chǔ)使用錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度的退避次數(shù)以用于后續(xù)處理。在該示例中，由于這是第一次嘗試，因此將參數(shù)j初始化為1(st303)。

圖20示出按照l(shuí)r'＝1.7mm進(jìn)行退避的狀態(tài)。

當(dāng)前，考慮孔的兩個(gè)側(cè)表面向內(nèi)側(cè)偏移了1.2mm的情形，因此孔的寬度僅為5.6mm。在按照1.7mm進(jìn)行直徑為4mm的觸針針尖的退避的情況下，在進(jìn)行了1.6mm的退避的時(shí)間點(diǎn)處觸針針尖與相對(duì)面接觸，此外，使探測(cè)器向相對(duì)面按壓了0.1mm。另外，如果按照作為指定退避長(zhǎng)度lr的2.0mm進(jìn)行退避，則使探測(cè)器向著相對(duì)面按壓了0.4mm。具體地，在使用指定退避長(zhǎng)度lr(＝2.0mm)的情況下，存在使探測(cè)器向著相對(duì)面按壓超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)按壓量(0.3mm)的可能性。對(duì)此，將設(shè)置改變?yōu)殄e(cuò)誤回避用的短退避長(zhǎng)度lr'(＝1.7mm)是有意義的。

然而，即使使用錯(cuò)誤回避所用的短退避長(zhǎng)度lr'，也無(wú)法確保退避成功。盡管可以降低由于過(guò)大的按壓量而與相對(duì)面發(fā)生碰撞的可能性，但如在這種情況下看出，觸針針尖可能與相對(duì)面相接觸。

在檢測(cè)到觸針針尖232和工件之間的接觸的情況下(st306中為“是”)，運(yùn)動(dòng)控制器300確認(rèn)參數(shù)j的值(st308)。在參數(shù)j為5以下的情況下(st308中為“是”)，讀取所存儲(chǔ)的坐標(biāo)值pn'并且使觸針針尖232返回至坐標(biāo)值pn'。

在返回至坐標(biāo)值pn'的情況下，重置退避長(zhǎng)度lr'(st310)。換句話(huà)說(shuō)，將退避長(zhǎng)度lr'設(shè)置成進(jìn)一步縮短了0.3mm(st310)。在向參數(shù)j加上“1”之后(st311)，使用重置的退避長(zhǎng)度lr'(＝1.4)來(lái)進(jìn)行退避(st312)。

圖21示出從坐標(biāo)值pn'起進(jìn)行1.4mm的退避的示例性狀態(tài)。這次，在不會(huì)接觸相對(duì)面的情況下，退避成功(st306中為“否”)。因此，處理返回至st280(圖12)，并且之后可以繼續(xù)主流程(st210～st280)，直到所有的測(cè)量完成為止。具體地，在存在下一測(cè)量部位的情況下，可以使觸針針尖從退避后位置(pr2)移動(dòng)至下一目的地。

這樣，在工件相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生偏差并且不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)的情況下(st250中為“否”)，可以將設(shè)置改變?yōu)殄e(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'，此外，可以逐漸縮短退避長(zhǎng)度lr'，因而可以成功地進(jìn)行安全退避。

另外，即使在縮短退避長(zhǎng)度lr'的同時(shí)重復(fù)進(jìn)行退避之后、也沒(méi)有消除與工件的接觸的情況下(st306中為“是”)，在該示例中參數(shù)j達(dá)到5時(shí)(st308中為“否”)，處理從錯(cuò)誤回避處理(圖19)的循環(huán)退出。退避長(zhǎng)度lr'不再能夠變短，并且針對(duì)錯(cuò)誤考慮不期望的原因。因此，在參數(shù)j達(dá)到5的情況下(st308中為“否”)，運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知錯(cuò)誤(st313)，然后結(jié)束該處理。

關(guān)于在準(zhǔn)備處理(st200)期間的錯(cuò)誤回避模式的選擇(st203)中用戶(hù)沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式的方案，提供附加陳述。在沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式的狀態(tài)下，偏移量ls可能等于或高于β·lr(st250中為“否”)。在這種情況下，處理可能以錯(cuò)誤而結(jié)束、或者可能向用戶(hù)給予了用以重新選擇的另一機(jī)會(huì)。

在探測(cè)器230(觸針針尖232)到達(dá)最終命令位置pn的情況下，偏移量ls等于或高于β·lr(st250中為“否”)，然而沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式(st251中為“否”)。在這種情況下，執(zhí)行以下的錯(cuò)誤處理(st260)。圖22示出錯(cuò)誤處理(st260)的過(guò)程。運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知錯(cuò)誤(st261)。具體地，運(yùn)動(dòng)控制器300向主機(jī)計(jì)算機(jī)500通知在沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式的狀態(tài)下偏移量ls與指定退避長(zhǎng)度lr相比略大(st250中為“否”)。在接收到錯(cuò)誤通知的情況下，主機(jī)計(jì)算機(jī)500顯示(例如，在顯示器上顯示)錯(cuò)誤消息。同時(shí)，主機(jī)計(jì)算機(jī)500將圖14所示的選擇畫(huà)面顯示在顯示器上，并且用戶(hù)選擇錯(cuò)誤回避模式的on/off。

在用戶(hù)選擇錯(cuò)誤回避模式的on的情況下(st263中為“是”)，處理轉(zhuǎn)變?yōu)殄e(cuò)誤回避處理(st300)(圖18中的f)。在這種情況下，執(zhí)行上述的錯(cuò)誤回避處理(圖19)。

在用戶(hù)沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式的情況下(例如，在沒(méi)有選擇錯(cuò)誤回避模式的情況下取消等)，此時(shí)處理結(jié)束。(之后，用戶(hù)自行決定進(jìn)行手動(dòng)操作。)

利用第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了以下的有益效果。在第二實(shí)施例中，獲得了最終命令位置pn和與最終命令位置pn相對(duì)應(yīng)的最終位置點(diǎn)pn'之間的偏移量ls。在偏移量ls大的情況下，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和工件之間的偏差也大。因此，在按照指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行退避的情況下，存在不期望地與相對(duì)面發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此，在第二實(shí)施例中，對(duì)偏移量ls和指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行比較，以判斷指定退避長(zhǎng)度lr是否(充分)大于偏移量ls，即判斷是否可以安全地進(jìn)行退避。在判斷為按照指定退避長(zhǎng)度lr無(wú)法安全地進(jìn)行退避的情況下，使用被設(shè)置得較短的錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'來(lái)執(zhí)行退避。因此，可以盡可能避免諸如在按照指定退避長(zhǎng)度lr進(jìn)行退避的情況下與相對(duì)面發(fā)生碰撞等的情形。因此，可以預(yù)期到減輕了探測(cè)器的負(fù)擔(dān)。在對(duì)相對(duì)于設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的偏差略大的工件進(jìn)行主動(dòng)控制掃描測(cè)量的情況下，在退避期間不會(huì)使測(cè)量由于錯(cuò)誤而中斷的情況下測(cè)量繼續(xù)，由此提高了測(cè)量效率。

第二變形例

在上述的第二實(shí)施例中，在不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)的情況下(st250中為“否”)，使退避長(zhǎng)度lr'逐漸縮短。對(duì)此，在第二變形例中，如圖23的流程圖所示，例如，可以將錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'設(shè)置為諸如0.1mm等的極短的值(st301a)。如果使用這種極短的退避長(zhǎng)度lr'(＝0.1mm)，則可以可靠地避免退避期間探測(cè)器與相對(duì)面接觸的情形。

在這方面，鑒于上述情況，可以從一開(kāi)始將指定退避長(zhǎng)度lr設(shè)置為極短的值(＝0.1mm)，然而這不是優(yōu)選的。如果退避長(zhǎng)度lr具有極短的值，則探測(cè)器與相對(duì)面相接觸的可能性變得極低。然而，利用過(guò)短的指定退避長(zhǎng)度lr可能發(fā)生其它問(wèn)題的可能性小。

如圖24所示，例如，對(duì)彎曲的工件的外表面進(jìn)行掃描測(cè)量并且該掃描測(cè)量到達(dá)第一終點(diǎn)pn'。另外，例如，下一目的地位于點(diǎn)pk處。如果由于退避長(zhǎng)度lr過(guò)短、因而探測(cè)器和工件之間的分離距離不夠，則存在在移動(dòng)至下一目的地pk時(shí)探測(cè)器和工件可能接觸的風(fēng)險(xiǎn)(參見(jiàn)圖24的路徑r1)。作為對(duì)比，如果探測(cè)器和工件之間的分離距離足夠，則在移動(dòng)至下一目的地pk時(shí)探測(cè)器與工件接觸的可能性低(參見(jiàn)圖24的路徑r2)。因此，需要將指定退避長(zhǎng)度lr設(shè)置為具有用以確保安全的充足的分離距離。改變短的退避長(zhǎng)度lr'的設(shè)置適合用于諸如不滿(mǎn)足安全判斷條件(ls<β·lr)(st250中為“否”)等的錯(cuò)誤回避的特殊情況。此外，錯(cuò)誤回避用退避長(zhǎng)度lr'不限于0.1mm，例如可以從0.1mm～0.5mm的范圍、但更優(yōu)選為0.1mm～0.3mm的范圍中選擇適當(dāng)?shù)闹怠?/p>

此外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以在沒(méi)有背離本發(fā)明的范圍的情況下按照需要進(jìn)行修改。在上述實(shí)施例中，主要說(shuō)明了主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量，然而可以利用“點(diǎn)測(cè)量”替換“主動(dòng)標(biāo)稱(chēng)掃描測(cè)量”。換句話(huà)說(shuō)，本發(fā)明還可應(yīng)用于點(diǎn)測(cè)量。點(diǎn)測(cè)量(還稱(chēng)為觸摸測(cè)量)是眾所周知的。在點(diǎn)測(cè)量中，使探測(cè)器230與工件暫時(shí)分離。點(diǎn)測(cè)量是探測(cè)器230(觸針針尖232)接近工件、并且在按壓量達(dá)到預(yù)定值(例如，0.3mm)的情況下獲得坐標(biāo)值的測(cè)量方法。由于在從一個(gè)測(cè)量點(diǎn)(點(diǎn))移動(dòng)至下一測(cè)量點(diǎn)(點(diǎn))的情況下需要退避，因此本發(fā)明是有效的。

注意，上述示例僅是為了說(shuō)明的目的而提供的，并且決沒(méi)有被構(gòu)造成對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。盡管已參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，這里已使用的詞語(yǔ)是用于描述和說(shuō)明的詞語(yǔ)，而不是用于進(jìn)行限制的詞語(yǔ)。在沒(méi)有背離本發(fā)明的各方面的精神和范圍的情況下，可以在如當(dāng)前陳述和修改的權(quán)利要求書(shū)的界限內(nèi)進(jìn)行改變。盡管這里已參考特定結(jié)構(gòu)、材料和實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但本發(fā)明并不意圖局限于這里所公開(kāi)的細(xì)節(jié)；相反，本發(fā)明擴(kuò)展至諸如在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)等的在功能上等同的所有結(jié)構(gòu)、方法和用途。

本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，并且可以在沒(méi)有背離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種改變和修改。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年10月22日提交的日本申請(qǐng)2015-207954的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用明確包含其全部?jī)?nèi)容。