[发明专利]三维形状测定装置

权利要求书

1.一种三维形状测定装置，其具有：

第一单元(A)，其在互相正交的XYZ坐标系中，对以XY方向为平面的Z参照镜(2)、以YZ方向为平面的X参照镜(3)、以XZ方向为平面的Y参照镜(4)、和保持测定物(1)的测定物保持部件(98)至少这四个部件的位置关系进行固定；

第二单元(B)，其至少具有：内置第一触针(5f)的第一测定探头(10f)、内置与所述第一触针隔着所述测定物相互相对配置的第二触针(5b)的第二测定探头(10b)、一体地固定在所述第一触针上的Zf镜部(9f)、一体地固定在所述第二触针上的Zb镜部(9b)、和能够在Z方向上分别分别独立地移动所述两个测定探头的测定探头移动装置(93)；

XY方向移动装置(99)，其使所述第一单元、或所述第二单元相对移动；

在所述第二单元上配置的XYZ坐标测定用激光发生装置(38)；

X坐标测定装置(27)，将从所述激光发生装置发出的激光照射到所述X参照镜上，根据由所述X参照镜反射的反射光，测定所述第一单元的X坐标；

Y坐标测定装置(36)，将从所述激光发生装置发出的激光照射到所述Y参照镜上，根据由所述Y参照镜反射的反射光，测定所述第一单元的Y坐标；

Z₁坐标测定装置(35)，将从所述激光发生装置发出的激光照射到所述Z参照镜上，根据由所述Z参照镜反射的反射光，测定所述XY方向移动装置的移动中在Z方向上的变位即所述第一单元的Z₁坐标；

Z₂坐标测定装置(28)，将从所述激光发生装置发出的激光照射到所述Zf反光镜部，根据由所述Zf反光镜部反射的反射光，测定所述第一触针相对于所述第二单元在Z方向上的变位即Z₂坐标；

Z₃坐标测定装置(37)，将从所述激光发生装置发出的激光照射到所述Zb反光镜部，根据由所述Zb反光镜部反射的反射光，测定所述第二触针相对于所述第二单元的在Z方向上的变位即Z₃坐标；

前后面Z坐标运算装置(94)，其求出与所述第一触针相对的所述测定物的前面的Z坐标即Zf＝Z₂+Z₁，和与所述第二触针相对的所述测定物的后面的Z坐标即Zb＝Z₃+Z₁。

2.如权利要求1所述的三维形状测定装置，

对使所述两个测定探头向Z方向移动的所述测定探头移动装置的、支承所述两个测定探头的沿Z方向的两个可动部(11f、11b)进行引导的导轨部(11g)由同一加工平面构成。

3.如权利要求1或权利要求2所述的三维形状测定装置，

还具有：

球(91)，其可以保持于所述测定物保持部件并且可由所述两个测定探头测定前后两面；

校正机构(89)，其将所述测定数据坐标变换到XYZ方向上，以使基于所述测定探头得到的所述球的测定数据与设计值的差最小；

位置偏移检测机构(88)，其将基于所述校正机构的校正结果中各自在XY方向的坐标变换量的差作为XY方向的位置偏移量，通过在所述校正结果中各自的Z方向的坐标变换量的差上加上所述球的直径，检测出Z方向的位置偏移。