專利名稱：物體形貌測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種物體形貌測(cè)量方法，尤其是關(guān)于一種用于超精密測(cè)量的物體形貌測(cè)量 方法。
背景技術(shù)：
精密元件在加工完成后，通常需對(duì)其整體的形貌進(jìn)行測(cè)量，以確定該精密元件是否合格
請(qǐng)參閱圖l， 一種現(xiàn)有測(cè)量方法，其采用接觸式測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量。請(qǐng)參閱圖l，該測(cè)量 裝置包括磁芯91、電感線圈92、支點(diǎn)93、杠桿94及觸針95。觸針95末端始終與工件96表面接 觸。該測(cè)量方法包括以下步驟驅(qū)動(dòng)工件96沿X軸運(yùn)動(dòng)，得到一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的X坐標(biāo)；觸針95因 工件96表面輪廓的起伏而沿Z軸上下移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿94繞支點(diǎn)93轉(zhuǎn)動(dòng)；磁芯91被杠桿94帶動(dòng) 在電感線圈92中振動(dòng)，并產(chǎn)生相應(yīng)的電感信號(hào)；該電感信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理電路97放大并經(jīng)A/D (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換后傳送給計(jì)算機(jī)98;計(jì)算機(jī)98根據(jù)信號(hào)值計(jì)算出磁芯91的位移，從而計(jì) 算出觸針95的位移，進(jìn)而得出工件96的整體形貌。
然而，采用該種測(cè)量方法得到的測(cè)量結(jié)果需經(jīng)過工件形貌、觸針95位移、磁芯91位移、 電感信號(hào)、電感信號(hào)放大及轉(zhuǎn)換等多級(jí)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換均會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，從而使累積 誤差增大，故采用該種測(cè)量方法的測(cè)量精度較低。另外，在對(duì)工件96的下表面形貌進(jìn)行測(cè)量 時(shí)，需將工件96翻轉(zhuǎn)以使觸針95與工件96的下表面相接觸，但在工件96翻轉(zhuǎn)后，觸針923通 常不能準(zhǔn)確定位于與上表面的初始測(cè)量位置相對(duì)的下表面的初始測(cè)量位置，從而使測(cè)得的下 表面與上表面的中心不一致，也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量精度降低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具較高測(cè)量精度的物體形貌測(cè)量方法。 一種物體形貌測(cè)量方法，其包括以下步驟(1)提供兩個(gè)測(cè)量裝置及一個(gè)控制器，該 兩個(gè)測(cè)量裝置均包括可伸縮運(yùn)動(dòng)的測(cè)量頭及感測(cè)該測(cè)量頭位移的傳感器，且該兩個(gè)測(cè)量裝置 的測(cè)量頭相互對(duì)準(zhǔn)，該控制器與兩個(gè)測(cè)量裝置的傳感器分別電連接；(2)將兩個(gè)測(cè)量裝置 的測(cè)量頭分別與被測(cè)物兩相對(duì)表面接觸；(3)使該兩個(gè)測(cè)量頭相對(duì)被測(cè)物同步運(yùn)動(dòng)且與被 測(cè)物保持接觸，兩個(gè)相應(yīng)的傳感器將感測(cè)到的測(cè)量頭的位移信息傳送控制器；(4)控制器 根據(jù)該位移信息計(jì)算出被測(cè)物一個(gè)截面的形狀，該截面由該兩個(gè)測(cè)量頭在被測(cè)物表面劃過的
軌跡構(gòu)成；(5)重復(fù)步驟(3) 、(4)，測(cè)出該被測(cè)物的多個(gè)截面，該多個(gè)截面可疊合出 被測(cè)物的形貌。
如上所述，本發(fā)明的物體形貌測(cè)量方法采用的測(cè)量裝置均包括測(cè)量頭及感應(yīng)該測(cè)量頭位 移的傳感器，且傳感器可將感測(cè)到的測(cè)量頭的位移信息直接傳送給與其相連的控制器進(jìn)行計(jì) 算，而沒有中間轉(zhuǎn)換過程，故該測(cè)量頭的位移可被精確測(cè)量，即被測(cè)物的表面形貌的可被準(zhǔn) 確測(cè)量，另外，該種物體形貌測(cè)量方法采用兩個(gè)測(cè)量裝置，且該兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量頭相互 對(duì)準(zhǔn)，故可對(duì)被測(cè)物的兩相對(duì)表面的形貌同時(shí)進(jìn)行測(cè)量而無需翻轉(zhuǎn)工件，因此該種測(cè)量方法 具有較高的測(cè)量精度。


圖l是一種現(xiàn)有物體形貌測(cè)量方法采用的測(cè)量裝置示意圖2是本發(fā)明物體形貌測(cè)量方法所采用的第一實(shí)施例的測(cè)量設(shè)備的立體示意圖； 圖3是圖2所示的第一接觸式測(cè)量裝置的橫斷面圖； 圖4是圖2所示的第一接觸式測(cè)量裝置的縱斷面圖； 圖5是圖2所示測(cè)量設(shè)備對(duì)被測(cè)物進(jìn)行測(cè)量的示意圖6是圖5所示控制器根據(jù)第一接觸式測(cè)量裝置及第二接觸式測(cè)量裝置輸出的信息分析出
截面S的示意圖7是本發(fā)明物體形貌測(cè)量方法所采用的第二實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置的橫斷面圖8是圖7所示接觸式測(cè)量裝置的縱斷面圖9是圖7所示接觸式測(cè)量裝置的驅(qū)動(dòng)氣缸的受力分析圖io本發(fā)明物體表面測(cè)量方法所采用的第三實(shí)施例的接觸式測(cè)量裝置的橫斷面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的物體形貌測(cè)量方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例的物體形貌測(cè)量方法采用一種測(cè)量設(shè)備100，其包括一個(gè) 第一接觸式測(cè)量裝置IO、 一個(gè)第二接觸式測(cè)量裝置20及一個(gè)控制器30。
請(qǐng)同時(shí)參閱圖3及圖4，該第一接觸式測(cè)長(zhǎng)裝置10包括一個(gè)基座11、 一個(gè)導(dǎo)引塊12、兩個(gè) 驅(qū)動(dòng)氣缸13、 一個(gè)第一固定件14、 一一個(gè)第二固定件15、 一個(gè)測(cè)量頭16、 一個(gè)光學(xué)標(biāo)尺17、 一個(gè)傳感器18、 一個(gè)支撐體19及兩個(gè)吹氣管101。該導(dǎo)引塊12固設(shè)于基座11上，其沿軸向開 設(shè)有兩個(gè)相互平行的導(dǎo)引孔121，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸13分別插入該兩導(dǎo)引孔121中，且驅(qū)動(dòng)氣缸 13的兩端部分別伸出該導(dǎo)引塊12。該導(dǎo)引孔121與驅(qū)動(dòng)氣缸13的外周壁之間存在間隙，該間 隙里充入氣體即可構(gòu)成空氣軸承。
該驅(qū)動(dòng)氣缸13的兩端部分別固設(shè)于第一固定件14和第二固定件15，以使驅(qū)動(dòng)氣缸13僅能 相對(duì)該導(dǎo)引塊12平行地前后移動(dòng)，而不能相對(duì)導(dǎo)引塊12旋轉(zhuǎn)。其中，該測(cè)量頭16固設(shè)于第一 固定件14的中部，光學(xué)標(biāo)尺17固設(shè)于第二固定件15的中部。該傳感器18設(shè)置于基座11上且與 該光學(xué)標(biāo)尺17相對(duì)應(yīng)以讀取該光學(xué)標(biāo)尺17的刻度。由于該光學(xué)標(biāo)尺17與測(cè)量頭16通過第一固 定件14、驅(qū)動(dòng)氣缸13及第二固定件15相連，故該光學(xué)標(biāo)尺17可與測(cè)量頭16—起運(yùn)動(dòng)，而測(cè)量 頭16的位移反映的是被測(cè)物形貌的變化，則該傳感器18感測(cè)到的光學(xué)標(biāo)尺17刻度變化即為被 測(cè)物形貌的變化。在此，該光學(xué)標(biāo)尺17和傳感器18也可互相換位設(shè)置。
該支撐體19固設(shè)于基座11上且與第二固定件15相鄰。該支撐體19用于固定多個(gè)吹氣管 101。該吹氣管101自驅(qū)動(dòng)氣缸13固設(shè)有第二固定件15的端部插入該驅(qū)動(dòng)氣缸13內(nèi)，以給該驅(qū) 動(dòng)氣缸13提供驅(qū)動(dòng)氣體。該吹氣管101外周壁與驅(qū)動(dòng)氣缸13的內(nèi)周壁之間留有間隙，所以當(dāng) 向驅(qū)動(dòng)氣缸13內(nèi)吹入氣體時(shí)，吹氣管101與該驅(qū)動(dòng)氣缸13之間可形成空氣軸承。另外，該驅(qū) 動(dòng)氣缸l3固設(shè)有第一固定件l4的端部設(shè)有排氣機(jī)構(gòu)131，當(dāng)吹氣管101向驅(qū)動(dòng)氣缸l3內(nèi)持續(xù)吹 入氣體時(shí)，該排氣機(jī)構(gòu)131可將部分氣體排出，以使該驅(qū)動(dòng)氣缸l3內(nèi)保持較小而穩(wěn)定的氣壓 ，從而使該驅(qū)動(dòng)氣缸13獲得較小而穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)壓力。
該第一接觸式測(cè)量裝置10還包括一個(gè)蓋體102，該蓋體102扣合于基座11上。該蓋體102 前端開設(shè)有使測(cè)量頭16的端部伸出的開口(圖未標(biāo))。該蓋體102上還固設(shè)有向?qū)б?21與驅(qū) 動(dòng)氣缸13之間的空氣軸承提供氣體的氣體導(dǎo)管103。
可以理解，該第一接觸式測(cè)量裝置10也可也可根據(jù)情況設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)氣缸 13，以獲得較佳之測(cè)量壓力。
該第二接觸式測(cè)量裝置20具有與第一接觸式測(cè)量裝置10相似的結(jié)構(gòu)。
該控制器30與第一接觸式測(cè)量裝置10的傳感器18及第二接觸式測(cè)量裝置20的傳感器分別 相連，以接收傳感器輸出的測(cè)量頭的位移信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖5及圖6，測(cè)量時(shí)，先將該測(cè)量設(shè)備100的第一、第二接觸式測(cè)量裝置IO、 20分 別安裝于兩個(gè)相對(duì)的可沿Y軸及Z軸方向運(yùn)動(dòng)的平臺(tái)51、 52上，接著使第一接觸式測(cè)量裝置 10的測(cè)量頭16及第二接觸式測(cè)量裝置20的測(cè)量頭26分別與被測(cè)物40的兩相對(duì)表面401、 402接 觸，并且使該兩個(gè)測(cè)量頭16、 26相對(duì)準(zhǔn)。接著在平臺(tái)51、 52的帶動(dòng)下，該第一、第二接觸式 測(cè)量裝置IO、 20的測(cè)量頭16、 26分別沿平行X軸方向移動(dòng)，移動(dòng)過程中，該兩測(cè)量頭16、 26 始終與被測(cè)物40保持接觸，且相互對(duì)準(zhǔn)。該兩測(cè)量頭16、 26沿平行X軸方向移動(dòng)一次，控制 器30即可根據(jù)第一、第二接觸式測(cè)量裝置IO、 20輸出的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算出與該兩測(cè)量頭16、 26在該被測(cè)物40表面滑過路徑相對(duì)應(yīng)的被測(cè)物40的截面S。
下面詳細(xì)說明獲得該截面S的方法
(1) 將第一、第二接觸式測(cè)量裝置IO、 20的測(cè)量頭16、 26分別與被測(cè)物40的第一、第 二表面401、 402接觸，且將該第一接觸式測(cè)量裝置10的測(cè)量頭16與被測(cè)物40的接觸點(diǎn)在控制 器30內(nèi)記錄為(0， Yo， Z ra())，第二接觸式測(cè)量裝置20的測(cè)量頭26與被測(cè)物40的接觸點(diǎn)在控 制器30內(nèi)記錄為(0， Y0， Zn0)。
(2) 平臺(tái)51、 52帶動(dòng)第一、第二接觸式測(cè)量裝置10、 20平行X軸方向同步移動(dòng)，在移動(dòng) 過程中，該第一、第二接觸式測(cè)量裝置10、 20的測(cè)量頭16、 26在測(cè)量壓力的作用下與被測(cè)物 40保持接觸(即沿平行于Z軸的方向運(yùn)動(dòng))，且相互對(duì)準(zhǔn)。故第一接觸式測(cè)量裝置10的測(cè)量 頭16在運(yùn)動(dòng)至下一位置時(shí)，其內(nèi)的傳感器18可感測(cè)其沿Z軸方向的位移Z^并傳至控制器30， 控制器30將該坐標(biāo)位置記錄為(X h Yo， Z rao+Z ral);第二接觸式測(cè)量裝置20的測(cè)量頭26在 運(yùn)動(dòng)至下一位置時(shí)，其內(nèi)的傳感器可感測(cè)其沿Z軸方向的位移Zm并傳至控制器30，控制器 30將該坐標(biāo)位置記為(X h Yo， Zn0+Z ni)。
(3) 平臺(tái)51、 52繼續(xù)帶動(dòng)第一、第二接觸式測(cè)量裝置10、 20沿平行X軸方向同步移動(dòng)， 控制器30可根據(jù)測(cè)量頭16的運(yùn)動(dòng)記錄一系列位置的坐標(biāo)(X2， Yo， Z mo+Z^) 、 (X3， Y0， Z m0+Zra3)…(Xi， Y0， Z ra0+Zrai);根據(jù)測(cè)量頭26的運(yùn)動(dòng)記錄一系列位置的坐標(biāo)(X2， Y0， Zn0+Zn2) 、(X3， Y。， Zn0+Zn3)…(Xi， Y0， Zn0+Zni)。
(4) 控制器30根據(jù)這一系列坐標(biāo)可計(jì)算出被測(cè)物40的第一表面401及第二表面402在平 面Y二Yo內(nèi)對(duì)應(yīng)的曲線形狀，再根據(jù)公式d尸I (Z ra0+Zrai) - (Zn0+Zni) I計(jì)算出該兩曲線在Z 軸方向的間距d，以得出截面S的形狀。
之后，平臺(tái)51、 52帶動(dòng)第一、第二接觸式測(cè)量裝置10、 20的測(cè)量頭16、 26至Y坐標(biāo)為Y！ 、Y2、 Y3…Yi的平面內(nèi)，重復(fù)上述操作，得出該被測(cè)物的多個(gè)與截面S平行的截面，將該多個(gè) 截面及截面S相疊加，可得出被測(cè)物40的整體形貌。
由于本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備100采用的接觸式測(cè)量裝置10、 20通過傳感器可直接感測(cè)出測(cè)量 頭16、 26的位移變化，即感測(cè)出被測(cè)物40形貌的變化，并將相應(yīng)的位移信息直接傳送給與其 相連的控制器30進(jìn)行計(jì)算，而沒有如現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)被測(cè)物形貌、觸針位移、磁芯位移、電感信 號(hào)、電感信號(hào)放大及轉(zhuǎn)換等多級(jí)轉(zhuǎn)換過程，故該測(cè)量頭16、 26的位移可被精確測(cè)量，即被測(cè) 物40的形貌的可被準(zhǔn)確測(cè)量，因此該測(cè)量設(shè)備100具有較高的測(cè)量精度。另外，該測(cè)量設(shè)備 100的兩接觸式測(cè)量裝置10、 20的測(cè)量頭16、 26在測(cè)量時(shí)相互對(duì)準(zhǔn)，故其每沿平行X軸方向 移動(dòng)一次即可獲得被測(cè)物40的一個(gè)截面，多次移動(dòng)后即可獲得該被測(cè)物40的完整形貌，相較 于現(xiàn)有測(cè)量設(shè)備采用單個(gè)測(cè)量裝置測(cè)定被測(cè)物的一個(gè)表面形貌后，再對(duì)該被測(cè)物的另一個(gè)表
面形貌進(jìn)行測(cè)量的過程，無需翻轉(zhuǎn)被測(cè)物，可避免因被測(cè)物翻轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。
可以理解，平臺(tái)51、 52也可帶動(dòng)第一、第二接觸式測(cè)量裝置IO、 20沿平行Y軸方向移動(dòng) ，以獲得多個(gè)與YZ平面平行的截面，該多個(gè)截面相疊加也可得出被測(cè)物40的整體形貌。另外 ，也可采用上述測(cè)量方法測(cè)出多個(gè)共軸的截面，再疊加出被測(cè)物40的整體形貌。 可以理解，該測(cè)量設(shè)備100也可采用其它不同結(jié)構(gòu)的接觸式測(cè)量裝置。 請(qǐng)同時(shí)參閱圖7和圖8，本發(fā)明第二實(shí)施例的物體形貌測(cè)量方法采用一種接觸式測(cè)量裝置 60，其具有與第一實(shí)施例中的第一接觸式測(cè)量裝置10相似的結(jié)構(gòu)，其不同在于接觸式測(cè)量 裝置60的驅(qū)動(dòng)氣缸63后端部未設(shè)置吹氣管，且其導(dǎo)引塊62內(nèi)穿插有傾斜設(shè)置的多個(gè)氣體導(dǎo)管 604、 606。多個(gè)氣體導(dǎo)管604相互平行且有一定間隔地穿插于導(dǎo)引塊62內(nèi)，并與導(dǎo)引孔621相 通。氣體導(dǎo)管604的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾角大于0度且小于90度。導(dǎo)引塊62的下方 也設(shè)有向?qū)б?21提供氣體的氣體導(dǎo)管606，多個(gè)氣體導(dǎo)管606相互平行且有一定間隔地穿 插于導(dǎo)引塊62內(nèi)且位于氣體導(dǎo)管604的相對(duì)側(cè)，并與導(dǎo)引孔621相通。氣體導(dǎo)管606與氣體導(dǎo) 管604的數(shù)量相等，且以驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線為對(duì)稱中心與氣體導(dǎo)管604對(duì)稱設(shè)置，即氣體導(dǎo)管 606的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾角等于氣體導(dǎo)管604的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾 角，從而使驅(qū)動(dòng)氣缸63在非測(cè)量頭66的移動(dòng)方向受力平衡?？梢岳斫?，氣體導(dǎo)管604并不限 于位于驅(qū)動(dòng)氣缸63的上、下方，只需其與導(dǎo)引孔621相通，且氣體導(dǎo)管604、 606的延伸方向 與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾角為大于0度且小于90度。氣體導(dǎo)管604與氣體導(dǎo)管606還可以不對(duì)稱 相互錯(cuò)開設(shè)置于驅(qū)動(dòng)氣缸63的兩側(cè)。也可以只設(shè)置氣體導(dǎo)管604或只設(shè)置氣體導(dǎo)管606。
當(dāng)向氣體導(dǎo)管604、 606內(nèi)吹入氣體時(shí)，氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔621內(nèi)。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)氣缸63的受 力情況如圖9所示，F(xiàn)2分別為自氣體導(dǎo)管604、氣體導(dǎo)管606內(nèi)吹入的氣體作用在兩個(gè)驅(qū) 動(dòng)氣缸63上的力。由于氣體導(dǎo)管604與氣體導(dǎo)管606的數(shù)量相等，所以氣體作用在驅(qū)動(dòng)氣缸 63上的力Fh F2的大小相等，而又因?yàn)闅怏w導(dǎo)管604的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾角和 氣體導(dǎo)管606的延伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸63的軸線夾角相等，所以Fh F2在垂直于驅(qū)動(dòng)氣缸63軸 線方向即圖示的Y軸方向分力F^、 F2Y大小相等，但分力F^、 F2Y方向相反，故驅(qū)動(dòng)氣缸63在Y 軸方向受到的作用力為零。同時(shí)，由于氣體進(jìn)入導(dǎo)引孔621時(shí)，于驅(qū)動(dòng)氣缸63的外側(cè)壁與導(dǎo) 引塊62之間形成空氣軸承，故驅(qū)動(dòng)氣缸63在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力較小。Fh F2在平行于驅(qū)動(dòng) 氣缸63軸線方向即圖示X軸方向的分力分別為Fu、 F2X， F1X、 F2x大小相等，方向均指向靠近 測(cè)量頭66的方向，分力Fu、 F2x可推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸26運(yùn)動(dòng)，從而使得測(cè)量頭66始終與被測(cè)量物 表面接觸。
請(qǐng)參閱圖IO，本發(fā)明第三實(shí)施例的物體形貌測(cè)量方法采用一種接觸式測(cè)量裝置70，其具
有與第一實(shí)施例中的第一接觸式測(cè)量裝置10相似的結(jié)構(gòu)，其不同在于二驅(qū)動(dòng)氣缸73A、 73B平 行但相互錯(cuò)開地前后設(shè)置。且驅(qū)動(dòng)氣缸73A、 73B的前端部上設(shè)有用于排出一部分氣體的氣體 排出機(jī)構(gòu)715。由于驅(qū)動(dòng)氣缸73A及73B前后錯(cuò)開設(shè)置，所以會(huì)增加測(cè)量方向上的導(dǎo)引距離， 實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量。另外，該接觸式測(cè)量裝置70可僅于驅(qū)動(dòng)氣缸73A、 73B中的一個(gè)后端插入吹 氣管701，即僅設(shè)置一個(gè)氣體吹入機(jī)構(gòu)，其同樣可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種物體形貌測(cè)量方法，其包括以下步驟(1)提供兩個(gè)測(cè)量裝置及一個(gè)控制器，該兩個(gè)測(cè)量裝置均包括可伸縮運(yùn)動(dòng)的測(cè)量頭及感測(cè)該測(cè)量頭位移的傳感器，且該兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量頭相互對(duì)準(zhǔn)，該控制器與兩個(gè)測(cè)量裝置的傳感器分別電連接；(2)將兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量頭分別與被測(cè)物兩相對(duì)表面接觸；(3)使該兩個(gè)測(cè)量頭相對(duì)被測(cè)物同步運(yùn)動(dòng)且與被測(cè)物保持接觸，兩個(gè)相應(yīng)的傳感器將感測(cè)到的測(cè)量頭的位移信息傳送控制器；(4)控制器根據(jù)該位移信息計(jì)算出被測(cè)物一個(gè)截面的形狀，該截面由該兩個(gè)測(cè)量頭在被測(cè)物表面劃過的軌跡構(gòu)成；(5)重復(fù)步驟(3)、(4)，測(cè)出該被測(cè)物的多個(gè)截面，該多個(gè)截面可疊合出被測(cè)物的形貌。
2、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該多個(gè)截面相互平行。
3、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量裝置 相對(duì)被測(cè)物的運(yùn)動(dòng)方向與該測(cè)量裝置的測(cè)量頭的伸縮方向相互垂直。
4、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量裝置 還包括一個(gè)與測(cè)量頭相連的光學(xué)標(biāo)尺，傳感器讀取該光學(xué)標(biāo)尺的刻度以感測(cè)該測(cè)量頭位移。
5、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量裝置 上設(shè)有至少一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)該測(cè)量頭的驅(qū)動(dòng)氣缸；該驅(qū)動(dòng)氣缸上設(shè)有將吹入該驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)的氣 體排出一部分而保持該驅(qū)動(dòng)氣缸較小驅(qū)動(dòng)壓力的氣體排出機(jī)構(gòu)。
6、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量裝置 上設(shè)有至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸，該驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁設(shè)置有至少一個(gè)氣體導(dǎo)管，該氣體導(dǎo)管的延 伸方向與驅(qū)動(dòng)氣缸軸線的夾角大于0度且小于90度，向氣體導(dǎo)管內(nèi)吹入的氣體作用于驅(qū)動(dòng)氣 缸的外側(cè)壁上，從而推動(dòng)驅(qū)動(dòng)氣缸帶動(dòng)測(cè)量頭運(yùn)動(dòng)，吹入的氣體部分排出從而保持該驅(qū)動(dòng)氣 缸較小之驅(qū)動(dòng)壓力。
7、如權(quán)利要求5或6所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量 裝置還包括至少一個(gè)導(dǎo)引塊，導(dǎo)引塊上設(shè)有導(dǎo)引孔，驅(qū)動(dòng)氣缸穿插于該導(dǎo)引孔內(nèi)，該導(dǎo)引塊 上均勻設(shè)置有用于吹入氣體的氣體導(dǎo)管，該氣體導(dǎo)管與導(dǎo)引孔相通，該驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁與 該導(dǎo)引塊間存在間隙，向氣體導(dǎo)管內(nèi)吹入氣體使驅(qū)動(dòng)氣缸的外側(cè)壁與導(dǎo)引塊之間形成空氣軸 承。
8、如權(quán)利要求7所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該驅(qū)動(dòng)氣缸與用于向該驅(qū)動(dòng)氣缸內(nèi)吹入氣體的吹氣管之間形成有空氣軸承。
9、如權(quán)利要求7所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該導(dǎo)引塊上設(shè)有兩個(gè)相互平行的導(dǎo)引孔，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸分別插入該兩個(gè)導(dǎo)引孔中并排設(shè)置。
10、如權(quán)利要求l所述的物體形貌測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量裝 置包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸，該驅(qū)動(dòng)氣缸相互平行且錯(cuò)開一定距離設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種物體形貌測(cè)量方法，其包括以下步驟(1)提供兩個(gè)測(cè)量裝置及一個(gè)控制器，該兩個(gè)測(cè)量裝置均包括可伸縮運(yùn)動(dòng)的測(cè)量頭及感測(cè)該測(cè)量頭位移的傳感器，且該兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量頭相互對(duì)準(zhǔn)，該控制器與兩個(gè)測(cè)量裝置的傳感器分別電連接；(2)將兩個(gè)測(cè)量裝置的測(cè)量頭分別與被測(cè)物兩相對(duì)表面接觸；(3)使該兩個(gè)測(cè)量頭相對(duì)被測(cè)物同步運(yùn)動(dòng)且與被測(cè)物保持接觸，兩個(gè)相應(yīng)的傳感器將感測(cè)到的測(cè)量頭的位移信息傳送控制器；(4)控制器根據(jù)該位移信息計(jì)算出被測(cè)物一個(gè)截面的形狀，該截面由該兩個(gè)測(cè)量頭在被測(cè)物表面劃過的軌跡構(gòu)成；(5)重復(fù)步驟(3)、(4)，測(cè)出該被測(cè)物的多個(gè)截面，該多個(gè)截面可疊合出被測(cè)物的形貌。
文檔編號(hào)G01B11/24GK101358838SQ200710201270
公開日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者中川威雄, 慶 劉, 李軍旗 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司