スタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機
【課題】スタイラスの摩耗や欠損に対して、スタイラスの交換時期を適正に知らせることができるスタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機を提供する。
【解決手段】表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿ってスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向のスタイラスの変位を検出し、この変位から標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、この周波数解析工程で得られた周波数解析結果からスタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備える。
【解決手段】表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿ってスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向のスタイラスの変位を検出し、この変位から標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、この周波数解析工程で得られた周波数解析結果からスタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機に関する。詳しくは、表面性状測定機において、スタイラスの摩耗状態を検出するスタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の表面粗さや表面形状などの表面性状を測定する表面性状測定機が知られている（例えば、特許文献１など）。
これは、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態においてスタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースさせると、被測定物の表面性状に応じて、スタイラスがトレース方向に対して直交する方向へ変位するから、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定することができる。
【０００３】
ところで、表面性状測定機では、スタイラスが被測定物の表面に接触した状態でスタイラスが被測定物の表面に沿ってトレースするため、スタイラスの先端が摩耗しやすい。通常、スタイラスの先端は、半径が２〜４μｍ程度の半球状であるため、目視によってスタイラスの摩耗や欠けなどの状態を確認することは難しい。
スタイラスの先端が摩耗したままで測定を行うと、表面性状、とりわけ、表面粗さを正確に測定することができないため、スタイラスの摩耗状態を検出し、摩耗が一定以上に達した時点でスタイラスの交換を促すことが望まれる。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に、スタイラスのトレース方向の移動距離を検出し、この検出されたスタイラスの移動距離を累積記憶し、この累積移動距離と予め設定されたしきい値とを比較し、累積移動距離がしきい値を超えたときにスタイラスの交換を促すようにした「表面性状測定機」を提案した（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平４−２４４０８号公報
【特許文献２】特願２０１０−３１１１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スタイラスの累積移動距離を基準に管理するにしても、スタイラスの摩耗状態は、被測定物の硬度によっても異なるため、摩耗状態を正確に判定できない。とくに、スタイラスの累積移動距離がしきい値に達する前に、スタイラスの先端に欠けなどの欠損が生じた場合には、その欠損を検出することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、スタイラスの摩耗や欠損に対して、スタイラスの交換を適正に知らせることができるスタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスタイラス摩耗検出方法は、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、前記スタイラスの摩耗を検出するスタイラス摩耗検出方法であって、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、この周波数解析工程で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿ってスタイラスをトレースしながら、その標準片の測定曲線を取得したのち、この測定曲線に対して周波数解析を行い、その周波数解析結果からスタイラスの摩耗量を演算する。
スタイラスが摩耗していない状態において、スタイラスが標準片の表面をトレースしたときのトレース波形（測定曲線）は、標準片の凹凸波形に略一致した波形が得られる。しかし、スタイラスが摩耗した状態において、スタイラスが標準片の表面をトレースしたときのトレース波形（測定曲線）は、標準片の凹凸波形の形状から歪んだ状態となる。従って、この測定曲線を周波数解析すると、その周波数解析結果に、スタイラスの摩耗や欠損による影響が現れるため、周波数解析結果からスタイラスの摩耗や欠損の状態を検出することができる。そして、これによって検出された摩耗量が表示されるから、スタイラスの交換時期を適正に知らせることができる。
【００１０】
本発明のスタイラス摩耗検出方法において、前記測定曲線取得工程では、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用い、前記スタイラスを前記正弦波標準片の表面に沿ってトレースしながら、正弦波標準片の測定曲線を取得し、前記摩耗量演算工程では、前記周波数解析結果に対して、前記正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、前記正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記積算値の比率を求める処理を行い、前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、ことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、測定曲線取得工程では、正弦波標準片を用いて、その正弦波標準片の測定曲線を取得する。
また、摩耗量演算工程では、正弦波標準片の測定曲線の周波数解析結果に対して、正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行うようにしたので、正弦波標準片の凹凸周期より短い周期として現れるスタイラスの摩耗による歪成分を際立たせることができる。そして、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する積算値の比率を求め、これを表示するようにしたので、スタイラスの摩耗量を高精度に検出することができる。
【００１２】
本発明のスタイラス摩耗検出方法において、表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶する初期値周波数解析結果記憶工程を備え、前記測定曲線取得工程では、前記三角波標準片を用い、使用後のスタイラスを前記三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、前記周波数解析工程では、前記測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求め、前記摩耗量演算工程では、前記初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果から、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、前記三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記差分の積算値の比率を求める処理を行い、前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、ことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向のスタイラスの変位を検出し、この変位から三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶しておく。
スタイラスの使用後において、スタイラスの摩耗量を検出するには、使用後のスタイラスを三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、この三角波標準片の測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求める。
摩耗量演算工程では、初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果に対して、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する差分の積算値の比率を求め、これを表示するようにしたので、スタイラスの摩耗量を高精度に検出することができる。
【００１４】
本発明の表面性状測定機は、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する制御装置と、前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析装置と、この周波数解析装置で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算処理装置と、この摩耗量演算処理装置で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示装置と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、スタイラスの摩耗検出方法と同様に、スタイラスの交換時期を適正に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る表面性状測定機を示す図。
【図２】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図３】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで周期が大きい正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図４】同上実施形態において、正弦波標準片を用いた摩耗検出方法（例１）を示すフローチャート。
【図５】図３の測定曲線のＦＦＴ解析結果を示す図。
【図６】同上実施形態において、三角波標準片を用いた摩耗検出方法（例２）を示すフローチャート。
【図７】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで三角波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図８】図７の測定曲線のＦＦＴ解析結果を示す図。
【図９】同上実施形態において、スタイラスの欠損状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る表面性状測定機を図面に基づいて説明する。
＜表面性状測定機の説明＞
表面性状測定機は、表面性状測定機本体１と、制御装置２０と、周波数解析装置３０と、摩耗量演算処理装置としての処理装置４０と、摩耗量表示装置としての表示装置５０とを備える。
【００１７】
表面性状測定機本体１は、ベース２と、このベース２の上に設けられ被測定物Ｗや校正用の標準片を載置するためのテーブル３と、ベース２の上に立設されたコラム４と、このコラム４に沿って上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたＺスライダ５と、このＺスライダ５に駆動機構６を介して左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたＸスライダ７と、このＸスライダ７に設けられた検出器１０とを備える。検出器１０は、Ｘスライダ７に中間部分を揺動可能に支持されたアーム１１と、このアーム１１の先端に取り付けられたスタイラス１２と、アーム１１の基端に設けられスタイラス１２の上下方向（Ｚ軸方向）の変位を検出する検出部１３とを備える。
【００１８】
制御装置２０は、Ｚスライダ５を昇降させる駆動機構（図示省略）および検出器１０を駆動させる駆動機構６を制御しながら、スタイラス１２を被測定物Ｗの表面に接触させ、この状態において、駆動機構６を駆動させて、スタイラス１２を被測定物Ｗの表面Ｘ軸方向に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して直交する方向（Ｚ軸方向）のスタイラス１２の変位を検出部１３から取り込み、このスタイラス１２のＺ軸方向変位量とスタイラス１２のＸ軸方向変位量から被測定物Ｗの表面性状（粗さや形状）を測定する。
【００１９】
周波数解析装置３０は、制御装置２０によって取得されたスタイラス１２のＺ軸方向変位量とスタイラス１２のＸ軸方向変位量との測定曲線に対して周波数解析、つまり、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を行う。
処理装置４０は、周波数解析装置３０で得られた周波数解析結果からスタイラス１２の摩耗量を演算する。具体的な演算方法については、後述する。
表示装置５０は、処理装置４０で演算された結果、つまり、スタイラス１２の摩耗量を、数値、バーグラフ、色などを使って表示する。
【００２０】
＜スタイラスの摩耗検出方法＞
まず、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片を用いて、その標準片の測定曲線を取得する（測定曲線取得工程）。
標準片としては、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用いる。この正弦波標準片をテーブル３の上に載置したのち、スタイラス１２を正弦波標準片の表面に接触させ、この状態において、駆動機構６を駆動させる。スタイラス１２が正弦波標準片の表面に沿って移動していくと、正弦波標準片の表面形状によってスタイラス１２が上下動される。すると、スタイラス１２の上下動（Ｚ軸方向変位量）が検出部１３によって検出され、この上下動に伴う検出部１３からの検出信号とスタイラス１２のトレース方向の移動距離（Ｘ軸方向変位量）とが制御装置２０に入力され、制御装置２０において、正弦波標準片の測定曲線が求められる。
【００２１】
図２は、先端（半径数ミクロンの半球形）が摩耗していない状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースしたときの測定曲線（実線）と、先端が摩耗した状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースしたときの測定曲線（破線）を示している。
先端が摩耗した状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースした場合、本来の正弦波波形に対して歪んだ状態になることがわかる。特に、図２では、正弦波の周期が比較的短いため、歪んだ影響が顕著に現れる。
【００２２】
ところが、通常使用されている校正用の標準片は、周期が１００μｍと長い。このような周期が長い正弦波標準片の場合、先端半径数ミクロンのスタイラス１２が摩耗しても、通常の測定曲線から摩耗状態を判定するのは困難である。
例えば、先端半径２μｍのスタイラス１２が摩耗し、先端アールが全く無くなった状態で、周期が１００μｍの正弦波標準片を測定すると、測定曲線は図３のようになる。図２に比べ、スタイラス１２の先端半径に対して正弦波標準片の周期が長いため、測定曲線からスタイラス１２の摩耗状態を判定するのが困難になることが分かる。
【００２３】
（正弦波標準片を用いた摩耗検出方法）
そこで、本実施形態においては、図４に示す処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を検出する。
（ＳＴ１）周波数解析装置３０において、制御装置２０によって得られた測定曲線（正弦波標準片の測定曲線）を取り込み、この測定曲線に対して、周波数解析、つまり、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を行う（周波数解析工程）。
例えば、図３に示す測定曲線に対してＦＦＴ解析を行うと、図５に示す結果が得られる。図５において、スタイラス１２の先端が摩耗していない場合（実線）、正弦波標準片の周期部分にのみ波高値が現れるが、スタイラス１２の先端が摩耗すると（破線）、正弦波標準片の周期より短い部分に波高値が現れていることが分かる。つまり、摩耗したスタイラス１２が正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線は正弦波に対して歪みを生じるため、この歪みの影響によって正弦波標準片の周期より短い部分に波高値が現れる。
また、図５において、スタイラス１２の摩耗によって発生する歪み成分のパワー成分は、正弦波標準片の正弦波周期のパワー成分に比べて、非常に小さいことが分かる。
【００２４】
そこで、次に、周波数解析工程で得られたＦＦＴ解析結果からスタイラス１２の摩耗成分の影響を際立たせる処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を演算する（摩耗量演算工程）。
（ＳＴ２）ＦＦＴ解析結果から、正弦波標準片の周期を求める。つまり、図５において、波高値のピーク値に相当する周期から正弦波標準片の周期を求める。
（ＳＴ３）ＦＦＴ解析結果に対して、正弦波標準片の正弦波周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行う。具体的には、ＦＦＴ解析結果に対して、ＳＴ２で求めた正弦波標準片の周期をカットオフ値とする急峻な特性を有するハイパスフィルタをかける、あるいは、正弦波標準片の周期を頂点として減数させる急峻なバンドパスフィルタを通すことにより、正弦波標準片の正弦波周期より短い周期のみを残す。
（ＳＴ４）このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算、つまり、波高値の積算値を求める。
（ＳＴ５）正弦波標準片の正弦波周期の波高値に対する積算値の比率を演算する。
【００２５】
（ＳＴ６）最後に、上述した処理によって得られた比率を、摩耗量の目安として表示装置５０に表示する（摩耗量表示工程）。具体的には、得られた比率を、数値やバーグラフ、色などを使って表示する。
【００２６】
（三角波標準片を用いた摩耗検出方法）
前述した摩耗検出方法の場合、使用する標準片が三角波状の凹凸が形成された三角波標準片を用いる場合、有効な演算ができない。
そこで、この例では、未使用（新しい）のスタイラス１２を用いて、三角波標準片を測定し、これよって得られた測定曲線に対してＦＦＴ解析を行い、これを初期値として記憶しておき、その後に行われる摩耗検出のための測定曲線のＦＦＴ解析結果と比較してスタイラス１２の摩耗量を算出するようにしている。
具体的には、図６（Ａ）（Ｂ）に示す処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を検出する。
【００２７】
（ＳＴ１１〜１３）三角波標準片の表面に沿って、未使用（新しい）のスタイラス１２をトレースして、三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対してＦＦＴ解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶装置などに記憶しておく（初期値周波数解析結果記憶工程）。
【００２８】
（ＳＴ２１）周波数解析装置３０において、制御装置２０によって得られた測定曲線（三角波標準片の測定曲線）を取り込み、この測定曲線に対して、ＦＦＴ解析を行う（周波数解析工程）。
例えば、図７に示す測定曲線に対してＦＦＴ解析を行うと、図８に示す結果が得られる。図８において、スタイラス１２の先端が摩耗していない場合（実線）とスタイラス１２の先端が摩耗している場合（破線）との差の成分が広い周期成分に分散して現れていることが分かる。
【００２９】
（ＳＴ２２）ＦＦＴ解析結果から、三角波標準片の周期を求める。つまり、図８において、波高値のピーク値に相当する周期から三角波標準片の周期を求める。
（ＳＴ２３）初期値として記憶したＦＦＴ解析結果（初期値周波数解析結果）、および、ＳＴ２１で得られたＦＦＴ解析結果（摩耗検出用周波数解析結果）に対して、一定ピッチ（一定周期）毎の波高値をそれぞれ求める。
（ＳＴ２４）初期値ＦＦＴ解析結果の一定ピッチ（周期）毎の波高値と、摩耗検出用ＦＦＴ解析結果の一定ピッチ（周期）毎の波高値との差分を積算する。
（ＳＴ２５）三角波標準片の三角波周期の波高値に対する前記積算値の比率を演算する。
【００３０】
（ＳＴ２６）最後に、上述した処理によって得られた比率を、摩耗量の目安として表示装置５０に表示する（摩耗量表示工程）。具体的には、得られた比率を、数値やバーグラフ、色などを使って表示する。
【００３１】
本実施形態によれば、標準片（正弦波標準片や三角波標準片）の測定曲線を求めたのち、この測定曲線に対してＦＦＴ解析を行い、そのＦＦＴ解析結果からスタイラス１２の摩耗量を演算するようにしたので、スタイラス１２の摩耗量を正確に検出できるほかに、図９に示すような、スタイラス１２の欠損１２Ａも検出できる。つまり、スタイラス１２の欠損１２Ａの部分が標準片に接触しながらトレースすると、測定曲線に歪みが生じるため、スタイラス１２の欠損１２Ａも検出できる。
また、スタイラスの摩耗検出については、標準片（正弦波標準片、三角波標準片）を用いた検出器１０のゲイン校正時に同時に行うことができるから、スタイラスの摩耗検出を効率的に行うことができる。
【００３２】
＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、標準片として、正弦波標準片と、三角波標準片とを用いた例について説明したが、これらに限られない。要は、周期的に凹凸が繰り返される形状を備えた標準片であれば、他の形状でもよい。
【００３３】
前記実施形態では、図１に示す構造の表面性状測定機に適用した例について説明したが、表面性状測定機としては、これに限られない。例えば、手で持って測定を行うハンディタイプの表面性状測定機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、スタイラスが被測定物に接触しながら測定を行う粗さ測定機や形状測定機などの表面性状測定機に利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…表面性状測定機本体、
１２…スタイラス、
２０…制御装置、
３０…周波数解析装置、
４０…処理装置（摩耗量演算処理装置）、
５０…表示装置（摩耗量表示装置）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機に関する。詳しくは、表面性状測定機において、スタイラスの摩耗状態を検出するスタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
被測定物の表面粗さや表面形状などの表面性状を測定する表面性状測定機が知られている（例えば、特許文献１など）。
これは、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態においてスタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースさせると、被測定物の表面性状に応じて、スタイラスがトレース方向に対して直交する方向へ変位するから、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定することができる。
【０００３】
ところで、表面性状測定機では、スタイラスが被測定物の表面に接触した状態でスタイラスが被測定物の表面に沿ってトレースするため、スタイラスの先端が摩耗しやすい。通常、スタイラスの先端は、半径が２〜４μｍ程度の半球状であるため、目視によってスタイラスの摩耗や欠けなどの状態を確認することは難しい。
スタイラスの先端が摩耗したままで測定を行うと、表面性状、とりわけ、表面粗さを正確に測定することができないため、スタイラスの摩耗状態を検出し、摩耗が一定以上に達した時点でスタイラスの交換を促すことが望まれる。
【０００４】
そこで、本出願人は、先に、スタイラスのトレース方向の移動距離を検出し、この検出されたスタイラスの移動距離を累積記憶し、この累積移動距離と予め設定されたしきい値とを比較し、累積移動距離がしきい値を超えたときにスタイラスの交換を促すようにした「表面性状測定機」を提案した（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平４−２４４０８号公報
【特許文献２】特願２０１０−３１１１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スタイラスの累積移動距離を基準に管理するにしても、スタイラスの摩耗状態は、被測定物の硬度によっても異なるため、摩耗状態を正確に判定できない。とくに、スタイラスの累積移動距離がしきい値に達する前に、スタイラスの先端に欠けなどの欠損が生じた場合には、その欠損を検出することは困難である。
【０００７】
本発明の目的は、スタイラスの摩耗や欠損に対して、スタイラスの交換を適正に知らせることができるスタイラス摩耗検出方法および表面性状測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のスタイラス摩耗検出方法は、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、前記スタイラスの摩耗を検出するスタイラス摩耗検出方法であって、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、この周波数解析工程で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿ってスタイラスをトレースしながら、その標準片の測定曲線を取得したのち、この測定曲線に対して周波数解析を行い、その周波数解析結果からスタイラスの摩耗量を演算する。
スタイラスが摩耗していない状態において、スタイラスが標準片の表面をトレースしたときのトレース波形（測定曲線）は、標準片の凹凸波形に略一致した波形が得られる。しかし、スタイラスが摩耗した状態において、スタイラスが標準片の表面をトレースしたときのトレース波形（測定曲線）は、標準片の凹凸波形の形状から歪んだ状態となる。従って、この測定曲線を周波数解析すると、その周波数解析結果に、スタイラスの摩耗や欠損による影響が現れるため、周波数解析結果からスタイラスの摩耗や欠損の状態を検出することができる。そして、これによって検出された摩耗量が表示されるから、スタイラスの交換時期を適正に知らせることができる。
【００１０】
本発明のスタイラス摩耗検出方法において、前記測定曲線取得工程では、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用い、前記スタイラスを前記正弦波標準片の表面に沿ってトレースしながら、正弦波標準片の測定曲線を取得し、前記摩耗量演算工程では、前記周波数解析結果に対して、前記正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、前記正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記積算値の比率を求める処理を行い、前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、ことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、測定曲線取得工程では、正弦波標準片を用いて、その正弦波標準片の測定曲線を取得する。
また、摩耗量演算工程では、正弦波標準片の測定曲線の周波数解析結果に対して、正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行うようにしたので、正弦波標準片の凹凸周期より短い周期として現れるスタイラスの摩耗による歪成分を際立たせることができる。そして、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する積算値の比率を求め、これを表示するようにしたので、スタイラスの摩耗量を高精度に検出することができる。
【００１２】
本発明のスタイラス摩耗検出方法において、表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶する初期値周波数解析結果記憶工程を備え、前記測定曲線取得工程では、前記三角波標準片を用い、使用後のスタイラスを前記三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、前記周波数解析工程では、前記測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求め、前記摩耗量演算工程では、前記初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果から、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、前記三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記差分の積算値の比率を求める処理を行い、前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、ことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向のスタイラスの変位を検出し、この変位から三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶しておく。
スタイラスの使用後において、スタイラスの摩耗量を検出するには、使用後のスタイラスを三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、この三角波標準片の測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求める。
摩耗量演算工程では、初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果に対して、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する差分の積算値の比率を求め、これを表示するようにしたので、スタイラスの摩耗量を高精度に検出することができる。
【００１４】
本発明の表面性状測定機は、スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する制御装置と、前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析装置と、この周波数解析装置で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算処理装置と、この摩耗量演算処理装置で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示装置と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、スタイラスの摩耗検出方法と同様に、スタイラスの交換時期を適正に知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係る表面性状測定機を示す図。
【図２】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図３】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで周期が大きい正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図４】同上実施形態において、正弦波標準片を用いた摩耗検出方法（例１）を示すフローチャート。
【図５】図３の測定曲線のＦＦＴ解析結果を示す図。
【図６】同上実施形態において、三角波標準片を用いた摩耗検出方法（例２）を示すフローチャート。
【図７】同上実施形態において、摩耗有無のスタイラスで三角波標準片をトレースしたときの測定曲線を示す図。
【図８】図７の測定曲線のＦＦＴ解析結果を示す図。
【図９】同上実施形態において、スタイラスの欠損状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る表面性状測定機を図面に基づいて説明する。
＜表面性状測定機の説明＞
表面性状測定機は、表面性状測定機本体１と、制御装置２０と、周波数解析装置３０と、摩耗量演算処理装置としての処理装置４０と、摩耗量表示装置としての表示装置５０とを備える。
【００１７】
表面性状測定機本体１は、ベース２と、このベース２の上に設けられ被測定物Ｗや校正用の標準片を載置するためのテーブル３と、ベース２の上に立設されたコラム４と、このコラム４に沿って上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたＺスライダ５と、このＺスライダ５に駆動機構６を介して左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたＸスライダ７と、このＸスライダ７に設けられた検出器１０とを備える。検出器１０は、Ｘスライダ７に中間部分を揺動可能に支持されたアーム１１と、このアーム１１の先端に取り付けられたスタイラス１２と、アーム１１の基端に設けられスタイラス１２の上下方向（Ｚ軸方向）の変位を検出する検出部１３とを備える。
【００１８】
制御装置２０は、Ｚスライダ５を昇降させる駆動機構（図示省略）および検出器１０を駆動させる駆動機構６を制御しながら、スタイラス１２を被測定物Ｗの表面に接触させ、この状態において、駆動機構６を駆動させて、スタイラス１２を被測定物Ｗの表面Ｘ軸方向に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して直交する方向（Ｚ軸方向）のスタイラス１２の変位を検出部１３から取り込み、このスタイラス１２のＺ軸方向変位量とスタイラス１２のＸ軸方向変位量から被測定物Ｗの表面性状（粗さや形状）を測定する。
【００１９】
周波数解析装置３０は、制御装置２０によって取得されたスタイラス１２のＺ軸方向変位量とスタイラス１２のＸ軸方向変位量との測定曲線に対して周波数解析、つまり、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を行う。
処理装置４０は、周波数解析装置３０で得られた周波数解析結果からスタイラス１２の摩耗量を演算する。具体的な演算方法については、後述する。
表示装置５０は、処理装置４０で演算された結果、つまり、スタイラス１２の摩耗量を、数値、バーグラフ、色などを使って表示する。
【００２０】
＜スタイラスの摩耗検出方法＞
まず、表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片を用いて、その標準片の測定曲線を取得する（測定曲線取得工程）。
標準片としては、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用いる。この正弦波標準片をテーブル３の上に載置したのち、スタイラス１２を正弦波標準片の表面に接触させ、この状態において、駆動機構６を駆動させる。スタイラス１２が正弦波標準片の表面に沿って移動していくと、正弦波標準片の表面形状によってスタイラス１２が上下動される。すると、スタイラス１２の上下動（Ｚ軸方向変位量）が検出部１３によって検出され、この上下動に伴う検出部１３からの検出信号とスタイラス１２のトレース方向の移動距離（Ｘ軸方向変位量）とが制御装置２０に入力され、制御装置２０において、正弦波標準片の測定曲線が求められる。
【００２１】
図２は、先端（半径数ミクロンの半球形）が摩耗していない状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースしたときの測定曲線（実線）と、先端が摩耗した状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースしたときの測定曲線（破線）を示している。
先端が摩耗した状態のスタイラス１２で正弦波標準片の表面をトレースした場合、本来の正弦波波形に対して歪んだ状態になることがわかる。特に、図２では、正弦波の周期が比較的短いため、歪んだ影響が顕著に現れる。
【００２２】
ところが、通常使用されている校正用の標準片は、周期が１００μｍと長い。このような周期が長い正弦波標準片の場合、先端半径数ミクロンのスタイラス１２が摩耗しても、通常の測定曲線から摩耗状態を判定するのは困難である。
例えば、先端半径２μｍのスタイラス１２が摩耗し、先端アールが全く無くなった状態で、周期が１００μｍの正弦波標準片を測定すると、測定曲線は図３のようになる。図２に比べ、スタイラス１２の先端半径に対して正弦波標準片の周期が長いため、測定曲線からスタイラス１２の摩耗状態を判定するのが困難になることが分かる。
【００２３】
（正弦波標準片を用いた摩耗検出方法）
そこで、本実施形態においては、図４に示す処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を検出する。
（ＳＴ１）周波数解析装置３０において、制御装置２０によって得られた測定曲線（正弦波標準片の測定曲線）を取り込み、この測定曲線に対して、周波数解析、つまり、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）解析を行う（周波数解析工程）。
例えば、図３に示す測定曲線に対してＦＦＴ解析を行うと、図５に示す結果が得られる。図５において、スタイラス１２の先端が摩耗していない場合（実線）、正弦波標準片の周期部分にのみ波高値が現れるが、スタイラス１２の先端が摩耗すると（破線）、正弦波標準片の周期より短い部分に波高値が現れていることが分かる。つまり、摩耗したスタイラス１２が正弦波標準片をトレースしたときの測定曲線は正弦波に対して歪みを生じるため、この歪みの影響によって正弦波標準片の周期より短い部分に波高値が現れる。
また、図５において、スタイラス１２の摩耗によって発生する歪み成分のパワー成分は、正弦波標準片の正弦波周期のパワー成分に比べて、非常に小さいことが分かる。
【００２４】
そこで、次に、周波数解析工程で得られたＦＦＴ解析結果からスタイラス１２の摩耗成分の影響を際立たせる処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を演算する（摩耗量演算工程）。
（ＳＴ２）ＦＦＴ解析結果から、正弦波標準片の周期を求める。つまり、図５において、波高値のピーク値に相当する周期から正弦波標準片の周期を求める。
（ＳＴ３）ＦＦＴ解析結果に対して、正弦波標準片の正弦波周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行う。具体的には、ＦＦＴ解析結果に対して、ＳＴ２で求めた正弦波標準片の周期をカットオフ値とする急峻な特性を有するハイパスフィルタをかける、あるいは、正弦波標準片の周期を頂点として減数させる急峻なバンドパスフィルタを通すことにより、正弦波標準片の正弦波周期より短い周期のみを残す。
（ＳＴ４）このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算、つまり、波高値の積算値を求める。
（ＳＴ５）正弦波標準片の正弦波周期の波高値に対する積算値の比率を演算する。
【００２５】
（ＳＴ６）最後に、上述した処理によって得られた比率を、摩耗量の目安として表示装置５０に表示する（摩耗量表示工程）。具体的には、得られた比率を、数値やバーグラフ、色などを使って表示する。
【００２６】
（三角波標準片を用いた摩耗検出方法）
前述した摩耗検出方法の場合、使用する標準片が三角波状の凹凸が形成された三角波標準片を用いる場合、有効な演算ができない。
そこで、この例では、未使用（新しい）のスタイラス１２を用いて、三角波標準片を測定し、これよって得られた測定曲線に対してＦＦＴ解析を行い、これを初期値として記憶しておき、その後に行われる摩耗検出のための測定曲線のＦＦＴ解析結果と比較してスタイラス１２の摩耗量を算出するようにしている。
具体的には、図６（Ａ）（Ｂ）に示す処理を行って、スタイラス１２の摩耗量を検出する。
【００２７】
（ＳＴ１１〜１３）三角波標準片の表面に沿って、未使用（新しい）のスタイラス１２をトレースして、三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対してＦＦＴ解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶装置などに記憶しておく（初期値周波数解析結果記憶工程）。
【００２８】
（ＳＴ２１）周波数解析装置３０において、制御装置２０によって得られた測定曲線（三角波標準片の測定曲線）を取り込み、この測定曲線に対して、ＦＦＴ解析を行う（周波数解析工程）。
例えば、図７に示す測定曲線に対してＦＦＴ解析を行うと、図８に示す結果が得られる。図８において、スタイラス１２の先端が摩耗していない場合（実線）とスタイラス１２の先端が摩耗している場合（破線）との差の成分が広い周期成分に分散して現れていることが分かる。
【００２９】
（ＳＴ２２）ＦＦＴ解析結果から、三角波標準片の周期を求める。つまり、図８において、波高値のピーク値に相当する周期から三角波標準片の周期を求める。
（ＳＴ２３）初期値として記憶したＦＦＴ解析結果（初期値周波数解析結果）、および、ＳＴ２１で得られたＦＦＴ解析結果（摩耗検出用周波数解析結果）に対して、一定ピッチ（一定周期）毎の波高値をそれぞれ求める。
（ＳＴ２４）初期値ＦＦＴ解析結果の一定ピッチ（周期）毎の波高値と、摩耗検出用ＦＦＴ解析結果の一定ピッチ（周期）毎の波高値との差分を積算する。
（ＳＴ２５）三角波標準片の三角波周期の波高値に対する前記積算値の比率を演算する。
【００３０】
（ＳＴ２６）最後に、上述した処理によって得られた比率を、摩耗量の目安として表示装置５０に表示する（摩耗量表示工程）。具体的には、得られた比率を、数値やバーグラフ、色などを使って表示する。
【００３１】
本実施形態によれば、標準片（正弦波標準片や三角波標準片）の測定曲線を求めたのち、この測定曲線に対してＦＦＴ解析を行い、そのＦＦＴ解析結果からスタイラス１２の摩耗量を演算するようにしたので、スタイラス１２の摩耗量を正確に検出できるほかに、図９に示すような、スタイラス１２の欠損１２Ａも検出できる。つまり、スタイラス１２の欠損１２Ａの部分が標準片に接触しながらトレースすると、測定曲線に歪みが生じるため、スタイラス１２の欠損１２Ａも検出できる。
また、スタイラスの摩耗検出については、標準片（正弦波標準片、三角波標準片）を用いた検出器１０のゲイン校正時に同時に行うことができるから、スタイラスの摩耗検出を効率的に行うことができる。
【００３２】
＜変形例＞
本発明は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
前記実施形態では、標準片として、正弦波標準片と、三角波標準片とを用いた例について説明したが、これらに限られない。要は、周期的に凹凸が繰り返される形状を備えた標準片であれば、他の形状でもよい。
【００３３】
前記実施形態では、図１に示す構造の表面性状測定機に適用した例について説明したが、表面性状測定機としては、これに限られない。例えば、手で持って測定を行うハンディタイプの表面性状測定機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、スタイラスが被測定物に接触しながら測定を行う粗さ測定機や形状測定機などの表面性状測定機に利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１…表面性状測定機本体、
１２…スタイラス、
２０…制御装置、
３０…周波数解析装置、
４０…処理装置（摩耗量演算処理装置）、
５０…表示装置（摩耗量表示装置）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、前記スタイラスの摩耗を検出するスタイラス摩耗検出方法であって、
表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、
前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、
この周波数解析工程で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、
この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備えたことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスタイラス摩耗検出方法において、
前記測定曲線取得工程では、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用い、前記スタイラスを前記正弦波標準片の表面に沿ってトレースしながら、正弦波標準片の測定曲線を取得し、
前記摩耗量演算工程では、前記周波数解析結果に対して、前記正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、前記正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記積算値の比率を求める処理を行い、
前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、
ことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のスタイラス摩耗検出方法において、
表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶する初期値周波数解析結果記憶工程を備え、
前記測定曲線取得工程では、前記三角波標準片を用い、使用後のスタイラスを前記三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、
前記周波数解析工程では、前記測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求め、
前記摩耗量演算工程では、前記初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果から、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、前記三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記差分の積算値の比率を求める処理を行い、
前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、
ことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項４】
スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、
表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する制御装置と、
前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析装置と、
この周波数解析装置で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算処理装置と、
この摩耗量演算処理装置で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示装置と、を備えたことを特徴とする表面性状測定機。
【請求項１】
スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、前記スタイラスの摩耗を検出するスタイラス摩耗検出方法であって、
表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する測定曲線取得工程と、
前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析工程と、
この周波数解析工程で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算工程と、
この摩耗量演算工程で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示工程と、を備えたことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のスタイラス摩耗検出方法において、
前記測定曲線取得工程では、表面に正弦波状の凹凸が形成された正弦波標準片を用い、前記スタイラスを前記正弦波標準片の表面に沿ってトレースしながら、正弦波標準片の測定曲線を取得し、
前記摩耗量演算工程では、前記周波数解析結果に対して、前記正弦波標準片の凹凸周期より短い周期のみが残るように、フィルタ処理を行い、このフィルタ処理で得られた結果の波高値を積算したのち、前記正弦波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記積算値の比率を求める処理を行い、
前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、
ことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載のスタイラス摩耗検出方法において、
表面に三角波状の凹凸が形成された三角波標準片の表面に沿って、未使用のスタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記三角波標準片の測定曲線を取得し、この測定曲線に対して周波数解析を行った結果を初期値周波数解析結果として記憶する初期値周波数解析結果記憶工程を備え、
前記測定曲線取得工程では、前記三角波標準片を用い、使用後のスタイラスを前記三角波標準片の表面に沿ってトレースしながら、三角波標準片の測定曲線を取得し、
前記周波数解析工程では、前記測定曲線に対して周波数解析を行って摩耗検出用周波数解析結果を求め、
前記摩耗量演算工程では、前記初期値周波数解析結果および摩耗検出用周波数解析結果から、対応する一定周期毎の波高値をそれぞれ求めるとともに、この対応する一定周期毎の波高値の差分を積算したのち、前記三角波標準片の凹凸周期の波高値に対する前記差分の積算値の比率を求める処理を行い、
前記摩耗量表示工程では、前記摩耗量演算工程で求められた比率を表示する、
ことを特徴とするスタイラス摩耗検出方法。
【請求項４】
スタイラスを被測定物の表面に接触させ、この状態において前記スタイラスを被測定物の表面に沿ってトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、このスタイラスの変位量から被測定物の表面性状を測定する表面性状測定機において、
表面に周期的に変化する凹凸が形成された標準片の表面に沿って前記スタイラスをトレースしながら、そのトレース方向に対して交差する方向の前記スタイラスの変位を検出し、この変位から前記標準片の測定曲線を取得する制御装置と、
前記測定曲線に対して周波数解析を行う周波数解析装置と、
この周波数解析装置で得られた周波数解析結果から前記スタイラスの摩耗量を演算する摩耗量演算処理装置と、
この摩耗量演算処理装置で演算された摩耗量を表示する摩耗量表示装置と、を備えたことを特徴とする表面性状測定機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１８００５（Ｐ２０１２−１８００５Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５４０６６（Ｐ２０１０−１５４０６６）
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月６日（２０１０．７．６）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]