[发明专利]直线性测量方法及直线性测量装置

说明书

技术领域

本申请主张基于2008年10月29日申请的日本专利申请第2008-277596号的优先权。该申请的全部内容通过参照援用在该说明书中。 

本发明涉及利用3点法测量直线性的方法、及测量直线性的装置。 

背景技术

可通过3点法测量测量对象物的表面的直线性(专利文献1)。例如，利用3个位移计的基准点移动的轨迹的仿形曲线的轮廓、测量对象物的表面轮廓、及3个位移计的俯仰成分的轮廓来记述3个位移计的测量数据，通过将该记述式作为联立方程式求解，可确定表面轮廓。 

专利文献1：日本特开2003-254747号公报 

解上述联立方程式的运算复杂，轮廓的制作费工夫。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可容易地计算测量对象物的表面轮廓的直线性测量方法。 

本发明的其他目的在于，提供一种适用上述方法测量直线性的直线性测量装置。 

根据本发明的一个观点，提供一种直线性测量方法，该方法具有： 

使排列在第1方向、相对位置被固定的3个位移计与测量对象物相对，将该位移计及该测量对象物的一方的活动物，相对于另一方的固定物一边在第1方向移动，一边测量从3个位移计分别到在测量对象物的表面沿着在第1方向延伸的测量对象线排列的3个被测量点的距离的工序； 

确定多个候选解的工序，所述候选解由沿上述测量对象线的表面轮廓、固定在上述活动物的基准点的轨迹的仿形曲线的轮廓、及伴随上述活动物的移动的俯仰成分的轮廓中的2个轮廓来规定；

将基于上述表面轮廓、图2是表示测量对象物的表面轮廓W(y)、位移计的测量数据i(y)、j(y)、k(y)、仿形曲线h(y)、及俯仰成分T(y)的定义的曲线图。 

上述仿形曲线的轮廓、及上述俯仰成分的轮廓中的未规定为上述候选解的轮廓来定义的评价函数的值作为适应度，对上述多个候选解适用遗传算法，提取适应度最高的候选解的工序。 

根据本发明的另一观点，提供一种直线性测量装置，其具有： 

支承测量对象物的工作台； 

传感器头，包括排列在第1方向、分别测量到在该测量对象物的表面排列于该第1方向的被测量点的距离的3个位移计； 

导向机构，相对于另一方的固定物沿着上述第1方向可移动地支承上述传感器头及上述工作台的一方的活动物； 

控制装置，基于由上述3个位移计测量的测量数据，求出沿平行于上述第1方向的测量对象线的上述表面的轮廓； 

上述控制装置执行： 

沿着固定在上述活动物的基准点的轨迹的仿形曲线，一边移动上述活动物，一边通过3个位移计的每一个，测量到沿上述测量对象线的表面上的被测量点的距离而取得测量数据的工序； 

定义多个候选解的工序，所述候选解由沿上述测量对象线的表面轮廓、上述仿形曲线的轮廓、及上述活动物的俯仰成分的轮廓中的2个轮廓来规定； 

将利用剩余的1个轮廓而定义的评价函数的值作为适应度，在上述多个候选解适用遗传算法，提取适应度最高的候选解的工序。 

由于适用遗传算法，所以不必进行如解联立方程式的复杂的运算就能够求出表面轮廓。 

附图说明

图1A是根据实施例的直线性测量装置的立体图，图1B是传感器头部分的简略图。 

图2是表示测量对象物的表面轮廓W(y)、位移计的测量数据i(y)、j(y)、k(y)、仿形曲线h(y)、及俯仰成分T(y)的定义的曲线图。 

图3是根据实施例的直线性测量方法的流程图。 

图4是在根据实施例的直线性测量方法中采用的遗传算法的流程图。 

图5是用于说明由遗传算法进行的交叉的图。 

图6是用于说明由遗传算法进行的突变的图。 

图7是表示通过遗传算法，评价值随着世代增加而减小(适应度变高)的情况的图表。 

图8A是表示由遗传算法求出的仿形曲线h(y)及俯仰成分T(y)的最佳解的图表，图8B是表示3个位移计的测量数据的图表，图8C是表示适用通过遗传算法求出的最佳解时的表面轮廓的图表。 

图中：10-活动工作台，11-工作台导向机构，15-磨头，16-磨石，18-导轨，19-控制装置，20-测量对象物，30-传感器头，31i、31j、31k-位移计。 

具体实施方式