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JP3424335B2 - 3D measuring device for structures - Google Patents
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JP3424335B2 - 3D measuring device for structures - Google Patents

3D measuring device for structures

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JP3424335B2
JP3424335B2 JP17586194A JP17586194A JP3424335B2 JP 3424335 B2 JP3424335 B2 JP 3424335B2 JP 17586194 A JP17586194 A JP 17586194A JP 17586194 A JP17586194 A JP 17586194A JP 3424335 B2 JP3424335 B2 JP 3424335B2
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Japan
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measured
dimensional
measuring
axis
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保雄 焼野
義数 脇坂
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石川島播磨重工業株式会社
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば連結されて組み
立てられる橋梁ブロック等、大型の構造部材において、
隣接する構造部材の数値仮組立を行なう際に必要な個々
の構造部材の形状、寸法等に関するデータを精密に計測
する3次元計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-scale structural member such as a bridge block which is assembled by being connected,
The present invention relates to a three-dimensional measuring device that accurately measures data regarding the shape, size, etc. of each structural member required when performing numerical temporary assembly of adjacent structural members.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、連結されて組み立てられる橋梁
ブロックや、縦方向に連結されて組み立てられる長大橋
主塔ブロック等の構造部材においては、製作した個々の
構造部材毎に設計通りの理想的な形状に対して幾分かの
誤差が生じることは避けられないため、現場での組立の
際には構造物全体として見たときの理想的な全体形状に
対して最も誤差が小さくなるように構造部材を連結する
必要がある。そのためには、従来から、工場において製
造した構造部材の仮組立を行なうことにより、現場工事
に対する品質保証を行なっていた。
2. Description of the Related Art For example, in a structural member such as a bridge block which is assembled by being connected or a long tower main tower block which is assembled by being connected in a longitudinal direction, each manufactured individual structural member is ideal as designed. Since it is inevitable that some error will occur in the shape, the structure is designed so that the error will be the smallest when compared to the ideal overall shape of the entire structure when assembled on site. It is necessary to connect the members. For that purpose, the quality assurance for the on-site construction has been conventionally performed by temporarily assembling the structural members manufactured in the factory.

【0003】この仮組立の方法としては、橋梁ブロック
のような数m〜数十mオーダーと大型の構造部材同士を
実際に仮組立することで生じる諸問題、例えば作業に多
大な時間や労力を要する等の問題を解消するために、コ
ンピュータシミュレーションを用いた数値仮組立法が検
討されている。そして、この数値仮組立を行なう際に
は、コンピュータに入力するデータとして製作した個々
の構造部材に固有の捩れ、たわみ等の形状やボルト孔の
位置、各部の寸法等を精密に、例えば0.1mmオーダ
ー以上もの高精度で計測することが必要となる。
As a method of this temporary assembly, various problems caused by actually temporarily assembling large structural members of the order of several meters to several tens of meters such as a bridge block, for example, a great deal of time and labor are required for work. In order to solve the problems such as the necessity, a numerical temporary assembly method using computer simulation is being studied. When the numerical temporary assembly is performed, the twists and bends unique to the individual structural members produced as data to be input to the computer, the positions of bolt holes, the dimensions of each part, etc. are precisely set to, for example, 0. It is necessary to measure with high accuracy of the order of 1 mm or more.

【0004】そこで、上記構造部材の形状や寸法を計測
するための計測装置としては、従来、CCDカメラを用
いた測角式のものや、セオドライトを用いた測距測角式
あるいは測角式のもの、いわゆる3角測量式の計測装置
が用いられており、これら計測装置を作業者が操作する
ことにより構造部材の計測を行なっていた。
Therefore, as a measuring device for measuring the shape and size of the above-mentioned structural member, conventionally, there is an angle measuring type using a CCD camera, a distance measuring type using a theodolite, or an angle measuring type. What is called a triangulation type measuring device is used, and an operator operates these measuring devices to measure the structural members.

【0005】一方、前記計測値を用いて数値仮組立を行
なった後、施工現場に構造部材を搬送し実際の施工を行
なう際には、隣接する構造部材同士を縦、横、高さ方向
(X、Y、Z方向)でいかなる位置関係、捩れ関係で連
結するかといった、いわゆる芯合わせ作業が必要とな
る。したがって、数値仮組立実施後には芯合わせの目印
とするためのケガキを行なっていた。すなわち、隣接す
る構造部材の数値仮組立が終了した後、1人の作業者が
トランシット等を使用しながら他の作業者が目標位置に
ペンキ塗りを行ない、その後、ケガキ針を使用してケガ
キ線を引くようにしていた。
On the other hand, when the structural members are transported to the construction site for actual construction after performing the numerical temporary assembly using the measured values, the adjacent structural members are vertically, horizontally, and vertically ( A so-called centering work is required such as what kind of positional relationship and twist relationship are to be connected in the (X, Y, Z directions). Therefore, after the numerical provisional assembly is performed, marking is performed as a mark for alignment. In other words, after the numerical provisional assembly of the adjacent structural members is completed, one worker uses the transit or the like while the other worker paints on the target position, and then the marking needle is used to draw the marking line. I was trying to pull.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
構造部材の計測方法は、非接触3角測量式の計測装置を
用いるものであり、この方式の装置を用いて計測を行な
う限りはX、Y、Z方向の座標歪が避けられないため、
X、Y、Z方向のそれぞれで計測誤差にバラツキがあ
り、計測精度の向上には限界があった。そして、計測ポ
イントにターゲットを取り付けるためにターゲットの製
作誤差や設置誤差が含まれる問題、直接視準できない場
合には計測ポイントからオフセットしたポイントを計測
することによる間接誤差が入る問題、計測ポイントにタ
ーゲットを設置したり、ケガキを入れる等の計測準備作
業に時間を要する問題、充分に広い作業スペースを確保
しなければならないという問題等、多くの問題があっ
た。また、作業面から見ても、この計測作業は作業員の
技能や労力、ならびに多大な作業時間を要するという問
題があった。
As described above, the conventional method for measuring a structural member uses a non-contact triangulation type measuring device, and as long as the measurement is performed using this type of device, Since coordinate distortion in the X, Y, and Z directions is unavoidable,
There are variations in the measurement error in each of the X, Y, and Z directions, and there is a limit to the improvement of the measurement accuracy. And, the problem that the target manufacturing error and the installation error are included to attach the target to the measurement point, the problem that the indirect error occurs by measuring the point offset from the measurement point when direct collimation cannot be performed, the target to the measurement point There were many problems such as the problem that it takes time to perform the measurement preparation work such as installation of a sickle and putting in a scratch, and the problem that a sufficiently large work space must be secured. Further, in terms of work, there is a problem that this measuring work requires skill and labor of the worker and a great amount of work time.

【0007】一方、ケガキ作業においては、ケガキ位置
の精度を高めることが困難である、作業者の労力、作業
時間を非常に多く要する、計測結果から求めたケガキす
べき位置を計測装置側から直接指示する方法でケガキを
実施するためには計測装置とは別の機器や器具を用意す
る必要がある、等の問題があった。すなわち、構造部材
の計測およびケガキ作業は技術的な面、精度的な面、作
業的な面の全てにおいて多くの不具合があり、これらの
点を解消し得る手段の提供が望まれていた。
On the other hand, in the marking operation, it is difficult to improve the accuracy of the marking position, the labor and the working time of the operator are very large, and the position to be marked obtained from the measurement result is directly measured from the measuring device side. In order to carry out scribing by the method instructed, there is a problem that it is necessary to prepare equipment and instruments different from the measuring device. That is, the measuring and marking operations of the structural members have many technical, precision, and operational problems, and it has been desired to provide means for eliminating these problems.

【0008】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、各種構造部材の計測からケガキに
わたる作業を高精度で合理的に行ない得る構造物の3次
元計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a three-dimensional measuring apparatus for a structure which can rationally perform work ranging from measurement of various structural members to marking. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の構造物の3次元計測装置は、互い
に連結されることで橋梁等の構造物を構成する各種の構
成部材の寸法や形状を把握するべく、該構成部材を被計
測物としてその任意の点を3次元座標として計測するた
めの装置であって、一定寸法離間して配置され、その間
に被計測物が載置される一対のガイドレールと、該一対
のガイドレール上にそれぞれ立設され、各ガイドレール
に沿って走行可能とされたガーダーと、これら各ガーダ
ーにそれぞれ取り付けられ、該ガーダーに沿って上昇下
降可能、長さ方向に伸縮可能、および自身の軸線を中心
として回転可能とされた計測軸と、各計測軸に対して回
動可能にそれぞれ取り付けられ、互いに直交する5方向
に延びるプローブの先端を前記被計測物に接触させるこ
とでその接触点の座標を検出するタッチセンサーと、前
記ガーダー、計測軸およびタッチセンサーの作動を制御
する制御装置と、前記計測軸に自動交換装置により前記
タッチセンサーと交換可能に取り付けられ、隣接する構
造部材同士を突き合わせる際に互いの芯合わせの目印と
するべく前記被計測物の所定の箇所にマーキングを施す
ためのマーキング装置と、が具備されていることを特徴
とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the three-dimensional measuring device for a structure according to claim 1 is connected to each other to form various structural members such as a bridge. A device for measuring the arbitrary points as three-dimensional coordinates by using the constituent members as an object to be measured in order to grasp the size and shape of the object. A pair of guide rails that are placed, a girder that is erected on each of the pair of guide rails and that can run along each of the guide rails, and a girder that is attached to each of these girders and that moves up and down along the girder. A measurement shaft that is movable, expandable and contractable in the length direction, and rotatable about its own axis, and a probe that is rotatably attached to each measurement shaft and extends in five directions orthogonal to each other. Wherein a touch sensor that detects the coordinates of the contact point by contacting the tip into the object to be measured, said girder, and a control device for controlling the operation of the measurement axis and a touch sensor, the automatic exchange apparatus to the measuring axis
It is attached so that it can be replaced with the touch sensor, and
When aligning the building members with each other,
In order to do so, mark the specified points on the measured object.
And a marking device for .

【0010】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置は、前記ガーダーおよび計測軸がそれらの摺動面を
除いて断熱材により被覆されているとともに、それら自
体の温度を制御するための温度制御手段を備えているこ
とを特徴とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to a second aspect, the girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material except their sliding surfaces, and the temperature of the girder and the measuring shaft is controlled. It is characterized by including the temperature control means.

【0011】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置は、前記被計測物と同一の線膨張係数を有する材料
で形成され、前記被計測物の温度変化による計測値の誤
差を補正する際の基準となるスケールバーが具備されて
いることを特徴とするものである。
A three-dimensional structure measuring apparatus according to a third aspect of the invention is formed of a material having the same linear expansion coefficient as that of the object to be measured, and corrects an error in a measured value due to a temperature change of the object to be measured. It is characterized in that it is provided with a scale bar that serves as a reference when performing.

【0012】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置は、前記計測軸が前記被計測物もしくは他の障害物
と干渉することを防止するための干渉防止手段が具備さ
れていることを特徴とするものである。
Further, the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4 is provided with an interference preventing means for preventing the measuring axis from interfering with the object to be measured or another obstacle. It is characterized by.

【0013】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置は、前記干渉防止手段が、前記計測軸の外面から所
定寸法外方の周囲に光学的保護手段を形成する発光部お
よび受光部を有し、該光学的保護手段の遮断の有無を検
知することにより、計測軸と被計測物または障害物との
干渉を防止するように構成されていることを特徴とする
ものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 5, the interference prevention means forms a light-emitting portion and a light-receiving portion around which an optical protection means is formed around the outer surface of the measurement shaft by a predetermined dimension. And is configured to prevent interference between the measurement axis and the object to be measured or an obstacle by detecting the presence or absence of interruption of the optical protection means.

【0014】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置は、前記干渉防止手段が、前記計測軸に対して角度
変更可能に取り付けられたCCDカメラを有し、該CC
Dカメラから得られた被計測物または障害物の画像デー
タに基づいて前記計測軸の作動を制御することにより、
計測軸と被計測物または障害物との干渉を防止するよう
に構成されていることを特徴とするものである。
Further, in a three-dimensional structure measuring apparatus according to a sixth aspect of the present invention, the interference prevention means has a CCD camera attached so that an angle can be changed with respect to the measurement axis, and the CC
By controlling the operation of the measurement axis based on the image data of the object to be measured or the obstacle obtained from the D camera,
It is characterized in that it is configured so as to prevent interference between the measurement axis and the object to be measured or an obstacle.

【0015】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置は、前記マーキング装置が、前記被計測物に対して
インクを噴射するインクジェット式またはケガキ針式も
しくはレーザーマーキング式のものとされたことを特徴
とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 7, the marking device is configured to measure the object to be measured.
Inkjet type or scribing needle type that ejects ink
It is characterized by being a laser marking type .

【0016】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置は、前記タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄
するためのクリーニング装置が具備されていることを特
徴とするものである。
According to the structure three-dimensional measuring apparatus of the eighth aspect , the probe of the touch sensor is automatically cleaned.
It is characterized in that it is equipped with a cleaning device .

【0017】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置は、前記クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器
と有してなり、一定時間または一定計測ポイント数の計
測を終了した後、前記洗浄槽内で自動的に前記プローブ
を超音波洗浄する構成となっていることを特徴とするも
のである。また、請求項10記載の構造物の3次元計測
装置は、前記温度制御手段がヒータとサーモスタットと
を有することを特徴とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device is a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
And have a fixed number of points or a certain number of measurement points
After completing the measurement, the probe is automatically
It is also characterized in that it is ultrasonically cleaned
Of. Further, three-dimensional measurement of the structure according to claim 10.
In the device, the temperature control means includes a heater and a thermostat.
It is characterized by having.

【0018】[0018]

【作用】請求項1記載の構造物の3次元計測装置におい
ては、一対のガイドレールの間に載置された被測定物に
対して、制御装置の制御に基づいて一対のガイドレール
上をガーダーがそれぞれ走行し、各ガーダーに対して計
測軸が上昇下降、または長さ方向に伸縮、もしくは自身
の軸線を中心として回転し、計測軸に取り付けられたタ
ッチセンサーが回動することにより、被測定物の所定の
計測位置にタッチセンサーの5方向に延びるプローブの
いずれかが接触する。そして、この接触点の3次元座標
を検出する。さらに、被計測物の計測が終了した後、自
動交換装置の作動により計測軸に取り付けられていたタ
ッチセンサーが自動的にマーキング装置に交換され、こ
のマーキング装置が隣接する構造部材の芯合わせの目印
とすべきマーキングを被計測物の所定の箇所に行なう。
In the three-dimensional structure measuring apparatus according to the first aspect of the present invention, the girder is placed on the pair of guide rails under the control of the control unit for the object to be measured placed between the pair of guide rails. Each run, the measurement axis rises and falls with respect to each girder, expands and contracts in the length direction, or rotates around its own axis, and the touch sensor attached to the measurement axis rotates, thereby measuring the measured object. One of the probes extending in five directions of the touch sensor comes into contact with a predetermined measurement position of the object. Then, the three-dimensional coordinates of this contact point are detected. Furthermore, after the measurement of the measured object is completed,
The actuator attached to the measuring shaft by the operation of the dynamic exchange device.
The touch sensor is automatically replaced with the marking device,
Marking device for aligning structural members adjacent to each other
The marking to be made is made on a predetermined portion of the measured object.

【0019】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置においては、ガーダーおよび計測軸を被覆する断熱
材が外部からの熱を遮断するとともに、温度制御手段が
ガーダーおよび計測軸の温度を制御することにより、こ
れらガーダーおよび計測軸を恒温化し、これらの温度変
化による膨張や収縮を防止する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the second aspect, the heat insulating material covering the girder and the measuring shaft blocks heat from the outside, and the temperature control means controls the temperature of the girder and the measuring shaft. By controlling the temperature of these girders and measuring axes, the expansion and contraction due to temperature changes are prevented.

【0020】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置においては、被計測物が温度変化により膨張または
収縮する場合、予め正確な寸法を計測済みで、かつ被計
測物と同一の線膨張係数を有するスケールバーを基準と
して用いることによって、被測定物の温度変化による計
測値の誤差を補正する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to claim 3, when the object to be measured expands or contracts due to temperature change, accurate dimensions have been measured in advance and the same line as the object to be measured is used. By using the scale bar having the expansion coefficient as a reference, the error of the measurement value due to the temperature change of the measured object is corrected.

【0021】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置においては、干渉防止手段が、例えば被計測物の変
形が大きい場合や、計測軸の移動範囲内に予期しない障
害物があった場合等に、計測軸と被計測物や障害物との
干渉が発生することを防止する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the fourth aspect, the interference prevention means has, for example, a large deformation of the measured object or an unexpected obstacle in the moving range of the measuring axis. In this case, it is possible to prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle.

【0022】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置においては、発光部および受光部が計測軸の周囲に
光学的保護手段を形成し、この光学的保護手段が被計測
物や障害物で遮断されたときにその遮断を検知すること
で計測軸の作動を停止する。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 5, the light emitting portion and the light receiving portion form an optical protection means around the measurement axis, and the optical protection means is an object to be measured or an obstacle. When it is blocked by an object, the operation of the measuring axis is stopped by detecting the block.

【0023】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置においては、前記干渉防止手段が計測軸に対して角
度変更可能に取り付けられたCCDカメラを具備してい
ることにより、CCDカメラが被計測物、もしくは障害
物の画像データを得、このデータに基づいて計測軸の作
動を制御する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the interference prevention means includes a CCD camera attached so that the angle can be changed with respect to the measurement axis. Image data of an object to be measured or an obstacle is obtained, and the operation of the measuring axis is controlled based on this data.

【0024】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置においては、インクジェット式またはケガキ針式も
しくはレーザーマーキング式のマーキング装置が、被計
測物の表面にインクを噴射するか、ケガキ線をけがく
か、レーザーによりマーキングを行なう。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the seventh aspect, an ink jet type or a marking needle type is also available.
Laser marking type marking device
Inject ink onto the surface of the object to be measured or mark a marking line
Or, perform marking with a laser.

【0025】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置においては、装置の使用を重ねていくうちにタッチ
センサーのプローブに塵埃等が付着した際には、クリー
ニング装置がタッチセンサーのプローブを自動的に洗浄
する。
In addition, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the eighth aspect , the touch is made while the apparatus is repeatedly used.
If dust etc. adheres to the sensor probe,
Automatically cleans the touch sensor probe
To do.

【0026】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置においては、クリーニング装置が洗浄槽と超音波発
生器と有してなり、一定時間または一定計測ポイント数
の計測を終了した後、自動的にプローブを超音波洗浄す
る。また、請求項10記載の構造物の3次元計測装置に
おいては、温度制御手段をなすヒータとサーモスタット
とが、これらが設置された部材の温度を加熱制御する。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device comprises a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
It is equipped with a living instrument and has a fixed time or a fixed number of measurement points.
After completing the measurement, automatically clean the probe with ultrasonic waves.
It Moreover, in the three-dimensional measuring device for a structure according to claim 10.
In addition, the heater and the thermostat that form the temperature control means
Control heating the temperature of the member on which they are installed.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図7を
参照して説明する。図1は本実施例の3次元計測装置1
の全体構成を示す図であって、図中符号2はガイドレー
ル、3はガーダー、4は計測軸、5はタッチセンサー、
6はシステムコントローラ(制御装置)、Bは被測定物
である橋梁ブロック(構造部材)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a three-dimensional measuring device 1 of this embodiment.
2 is a diagram showing the overall configuration of the reference numeral 2, reference numeral 2 is a guide rail, 3 is a girder, 4 is a measurement axis, 5 is a touch sensor,
Reference numeral 6 is a system controller (control device), and B is a bridge block (structural member) that is an object to be measured.

【0028】工場の床面上に一対のガイドレール2、2
が一定距離離間して互いに平行に固定されている。そし
て、各ガイドレール2上には、ガーダー3がそれぞれ立
設されており、各ガーダー3はケーブルベア8を介して
ガーダー駆動機構(図示せず)と接続されている。した
がって、各ガーダー3はガーダー駆動機構の作動により
各ガイドレール2に沿って水平走行するようになってい
る。
A pair of guide rails 2, 2 on the floor of the factory
Are fixed in parallel with each other with a certain distance therebetween. A girder 3 is erected on each guide rail 2, and each girder 3 is connected to a girder drive mechanism (not shown) via a cable bear 8. Therefore, each girder 3 is horizontally moved along each guide rail 2 by the operation of the girder drive mechanism.

【0029】また、各ガイドレール2を覆うように伸縮
自在の蛇腹状のカバー9がそれぞれ設けられており、カ
バー9の端部側は各ガイドレール2の端部に固定され、
ガーダー3側はガーダー3の両側面に固定されている。
したがって、ガーダー3がガイドレール2上を走行する
際には、カバー9のガーダー3を挟む一方側が伸張する
と他方側が収縮することで、ガーダー3は支障なく移動
し得るようになっている。カバー9は、ガイドレール2
とガーダー3との摺動面に塵埃等が堆積することを防止
してガーダー3を常に円滑に走行させるためのものであ
る。
Further, expandable and contractible bellows-shaped covers 9 are provided so as to cover the respective guide rails 2, and the ends of the covers 9 are fixed to the ends of the respective guide rails 2.
The girder 3 side is fixed to both side surfaces of the girder 3.
Therefore, when the girder 3 travels on the guide rails 2, one side of the cover 9 that sandwiches the girder 3 expands and the other side contracts, so that the girder 3 can move without hindrance. The cover 9 is the guide rail 2
This is to prevent dust and the like from accumulating on the sliding surface between the girder 3 and the girder 3 so that the girder 3 always runs smoothly.

【0030】各ガーダー3には、これと直交して水平方
向に延びる計測軸4がそれぞれ取り付けられている。計
測軸4は、ケーベルベア10を介して計測軸駆動機構
(図示せず)と接続されており、計測軸駆動機構の作動
によりガーダー3に沿って上下動するようになってい
る。計測軸4は、支柱11と、支柱11に内挿されてそ
の延長線上、橋梁ブロックB側に延びる内部軸12と、
センサーヘッド13とからなるものであり、内部軸12
は支柱11に対して内部軸駆動機構(図示せず)により
被計測物に向けて進入退出可能とされている。また、内
部軸12の端部には、センサーヘッド13がセンサーヘ
ッド回転機構(図示せず)により内部軸12の軸線を中
心として回転可能に、かつ後述するマーキング装置と交
換可能に取り付けられている。
Each girder 3 is attached with a measuring shaft 4 which extends orthogonally to the girder 3 in the horizontal direction. The measurement shaft 4 is connected to a measurement shaft drive mechanism (not shown) via a cabel bear 10 and is vertically moved along the girder 3 by the operation of the measurement shaft drive mechanism. The measurement shaft 4 includes a column 11, an internal shaft 12 that is inserted into the column 11 and extends on the extension line thereof toward the bridge block B side.
The sensor shaft 13 and the inner shaft 12
Can be moved in and out of the support 11 by an internal shaft drive mechanism (not shown). A sensor head 13 is attached to the end of the inner shaft 12 so as to be rotatable about the axis of the inner shaft 12 by a sensor head rotating mechanism (not shown) and replaceable with a marking device described later. .

【0031】各センサーヘッド13の端部には、タッチ
センサー5がタッチセンサー回動機構(図示せず)によ
り水平面内で回動可能にそれぞれ取り付けられている。
タッチセンサー5は、支持部15側から見て互いに直交
する前、上、下、右、左の5方向に延びるプローブ16
を有しており、プローブ16の先端が被計測物に接触す
ることによりその接触点の3次元座標が検出できるよう
になっている。
A touch sensor 5 is attached to an end of each sensor head 13 so as to be rotatable in a horizontal plane by a touch sensor rotating mechanism (not shown).
The touch sensor 5 includes probes 16 extending in five directions of front, top, bottom, right, and left, which are orthogonal to each other when viewed from the side of the support portion 15.
When the tip of the probe 16 contacts the object to be measured, the three-dimensional coordinates of the contact point can be detected.

【0032】また、上記のガーダー駆動機構、計測軸駆
動機構、内部軸駆動機構、センサーヘッド回転機構、タ
ッチセンサー回動機構の各々は、床上に設置されたシス
テムコントローラ6と電気的に接続されており、これら
機構の作動は全てシステムコントローラ6の制御に基づ
いて行なわれるようになっている。また、システムコン
トローラ6には、3次元計測装置1外部のコンピュータ
(図示せず)から例えば計測ポイント、計測順路等、種
々の計測条件に関するデータが転送されるようになって
いる。したがって、転送されたデータに基づくシステム
コントローラ6の判断により、ガーダー3の水平走行、
計測軸4全体の上下動、内部軸12の進入退出、センサ
ーヘッド13の回転、タッチセンサー5の回動の各作動
を組み合わせることで、タッチセンサー5のプローブ1
6は一対のガイドレール2、2間の空間の移動可能範囲
内の任意の位置に任意の角度で到達できるようになって
いる。
Each of the girder drive mechanism, measurement axis drive mechanism, internal axis drive mechanism, sensor head rotation mechanism, and touch sensor rotation mechanism is electrically connected to the system controller 6 installed on the floor. All of these mechanisms are operated under the control of the system controller 6. Further, data relating to various measurement conditions such as measurement points and measurement routes are transferred to the system controller 6 from a computer (not shown) outside the three-dimensional measurement device 1. Therefore, according to the judgment of the system controller 6 based on the transferred data, the horizontal running of the girder 3,
The probe 1 of the touch sensor 5 is obtained by combining the vertical movement of the entire measurement shaft 4, the entry / exit of the internal shaft 12, the rotation of the sensor head 13, and the rotation of the touch sensor 5.
6 can reach an arbitrary position within a movable range of a space between the pair of guide rails 2 and 2 at an arbitrary angle.

【0033】また、ガーダー3、計測軸4を構成する各
部材の摺動面を除く全ての外面は断熱材で被覆されてお
り、各部材の内部にはヒータ(温度制御手段)およびヒ
ータの温度を制御するためのサーモスタット(温度制御
手段)が埋設されている。図2は一例としてガーダー3
を示す断面図であるが、計測軸4との摺動面となる側面
を除く全ての側面が断熱材17で被覆されている。ま
た、ヒータ18が外周部に沿って埋設されるとともに、
ヒータ18にはサーモスタット19が接続されている。
そして、前記各部材の温度が40±5℃の範囲内で任意
の温度となるように設定することができ、ヒータ18お
よびサーモスタット19の作用により設定温度に対して
±1℃以内の精度で温度を加熱制御することができる。
Further, all the outer surfaces of the members constituting the girder 3 and the measuring shaft 4 except the sliding surfaces are covered with a heat insulating material, and the inside of each member is a heater (temperature control means) and the temperature of the heater. A thermostat (temperature control means) for controlling the temperature is embedded. Figure 2 shows the girder 3 as an example
Is a cross-sectional view showing a side surface of the measurement shaft 4, except for a side surface which is a sliding surface with respect to the measurement shaft 4, and is covered with a heat insulating material 17. Further, the heater 18 is embedded along the outer peripheral portion,
A thermostat 19 is connected to the heater 18.
The temperature of each member can be set to an arbitrary temperature within the range of 40 ± 5 ° C., and the temperature of the members within the range of ± 1 ° C. is set by the action of the heater 18 and the thermostat 19. Can be heat controlled.

【0034】また、図3に示すように、計測軸4の支柱
11とセンサーヘッド13の対向面の各角部には、それ
ぞれレーザ発光部20(干渉防止手段)とレーザ受光部
21(干渉防止手段)が設置されており、装置作動時に
はこれらの間にレーザ光が出射されることにより計測軸
4の軸線方向に沿ってレーザバリアS(光学的保護手
段)が形成されるようになっている。そして、レーザ受
光部21がシステムコントローラ6と接続されており、
計測軸4の移動中にレーザバリアSが橋梁ブロックBや
障害物等で遮断されたような場合にはシステムコントロ
ーラ6が計測軸4の作動を停止するように構成されてい
る。
Further, as shown in FIG. 3, a laser emitting section 20 (interference prevention means) and a laser receiving section 21 (interference prevention) are provided at respective corners of the facing surface of the support shaft 11 of the measuring shaft 4 and the sensor head 13. Means) is installed and a laser barrier S (optical protection means) is formed along the axial direction of the measurement axis 4 by emitting laser light between them when the apparatus is operating. . The laser light receiving section 21 is connected to the system controller 6,
The system controller 6 is configured to stop the operation of the measurement axis 4 when the laser barrier S is blocked by the bridge block B or an obstacle during the movement of the measurement axis 4.

【0035】また、図1に示すように、床面上には、セ
ンサーヘッド交換装置22(自動交換装置)が設置され
ている。このセンサーヘッド交換装置22は、計測軸4
端部に取り付けられたセンサーヘッド13を図4に示す
ようなインクジェット式のマーキングヘッド23(マー
キング装置)に自動交換するためのものである。そし
て、マーキングヘッド23は、橋梁ブロックBの計測終
了後、その橋梁ブロックBに対して従来のケガキ作業に
相当する、すなわち隣接する橋梁ブロックB同士の芯合
わせの目印とすべきマーキングを、橋梁ブロックBの表
面にインクを噴射することにより行なうためのものであ
る。
Further, as shown in FIG. 1, a sensor head replacement device 22 (automatic replacement device) is installed on the floor surface. This sensor head exchange device 22 is equipped with a measuring axis 4
This is for automatically replacing the sensor head 13 attached to the end with an ink jet type marking head 23 (marking device) as shown in FIG. Then, after the measurement of the bridge block B is completed, the marking head 23 performs the marking corresponding to the conventional marking operation on the bridge block B, that is, the marking to be used as the alignment mark for the adjacent bridge blocks B. This is done by ejecting ink onto the surface of B.

【0036】さらに、図1に示すように、床面上には、
スケールバー24が固定されている。このスケールバー
24は橋梁ブロックBと同一の線膨張係数を有する材料
で形成されており、基準温度における正確な寸法を予め
計測しておき、実際に橋梁ブロックBの計測前後、すな
わち橋梁ブロックBの計測環境と同一な状態で再度寸法
を計測することにより、橋梁ブロックBの温度変化によ
る計測値の誤差を補正する際の基準尺とするためのもの
である。
Further, as shown in FIG. 1, on the floor surface,
The scale bar 24 is fixed. The scale bar 24 is made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the bridge block B, and an accurate dimension at a reference temperature is measured in advance, and before and after the actual measurement of the bridge block B, that is, the bridge block B is measured. By measuring the dimensions again in the same condition as the measurement environment, it is used as a reference scale when correcting the error in the measurement value due to the temperature change of the bridge block B.

【0037】また、床面上には、超音波発生器25とそ
の上部に置かれた洗浄液入りの洗浄槽26とからなるプ
ローブ洗浄装置27(クリーニング装置)が設置されて
いる。このプローブ洗浄装置27は、タッチセンサー5
のプローブ16に塵埃等が付着すると計測精度が低下す
るため、3次元計測装置1が一定時間、または一定の計
測ポイント数の計測を終了した後に、システムコントロ
ーラ6の指示により自動的にタッチセンサー5をプロー
ブ洗浄装置27の位置まで移動させ、洗浄槽26内で超
音波洗浄を行なうためのものである。
A probe cleaning device 27 (cleaning device) including an ultrasonic generator 25 and a cleaning tank 26 containing a cleaning liquid placed above the ultrasonic generator 25 is installed on the floor surface. This probe cleaning device 27 has a touch sensor 5
If dust or the like adheres to the probe 16 of the touch sensor 5, the accuracy of the measurement is deteriorated. Is moved to the position of the probe cleaning device 27 and ultrasonic cleaning is performed in the cleaning tank 26.

【0038】上記構成の3次元計測装置1を用いた橋梁
ブロックBの計測の手順について、図5および図6のフ
ローチャートを用いて以下、説明する。まず、予めシス
テムのコンピュータに橋梁ブロックBの原寸データを入
力し(図5のステップS1)、基準、許容値、計測順路
等の計測データを作成したうえで(図5のステップS
2)、3次元計測装置1のシステムコントローラ6に計
測データを転送する。
The procedure of measuring the bridge block B using the three-dimensional measuring apparatus 1 having the above-mentioned configuration will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. First, the original size data of the bridge block B is input to the computer of the system in advance (step S1 in FIG. 5), and the measurement data such as the reference, the allowable value, and the measurement route are created (step S in FIG. 5).
2) Transfer the measurement data to the system controller 6 of the three-dimensional measuring device 1.

【0039】ついで、橋梁ブロックBを3次元計測装置
1の一対のガイドレール2、2間に搬入し(図5のステ
ップS3)、橋梁ブロックBに温度計を取り付けた後、
計測環境の変化をモニターするために気温、装置温度お
よび橋梁ブロック温度をそれぞれ測定する(図5のステ
ップS4)。その後、作業者の手動によりタッチセンサ
ー5が移動して橋梁ブロックB内の基準点、例えば底面
の角部4点というように基準となる点の3次元座標を計
測し(図5のステップS5)、予め入力された原寸デー
タを橋梁ブロックBが実際に置かれた位置および向きに
対応するように座標変換を行なう(図5のステップS
6)。
Then, the bridge block B is carried in between the pair of guide rails 2 and 2 of the three-dimensional measuring device 1 (step S3 in FIG. 5), and after the thermometer is attached to the bridge block B,
The air temperature, the device temperature, and the bridge block temperature are respectively measured in order to monitor changes in the measurement environment (step S4 in FIG. 5). After that, the touch sensor 5 is manually moved by the operator to measure the three-dimensional coordinates of reference points in the bridge block B, for example, four reference points such as four corners of the bottom surface (step S5 in FIG. 5). , Coordinate conversion is performed so that the full-scale data input in advance corresponds to the position and orientation of the bridge block B actually placed (step S in FIG. 5).
6).

【0040】ついで、橋梁ブロックBを計測する前段階
でスケールバー24の計測を行ない(図5のステップS
7)温度補正計算を行なった後、橋梁ブロックBの計測
を開始する。この際には、システムコントローラ6の指
示によりタッチセンサー5が予め入力された計測ポイン
ト、計測順路に従って移動していき、指定ポイント数分
の3次元座標の計測を行なう(図5のステップS8)。
その後、橋梁ブロックB計測後でのスケールバー24の
計測を行ない(図5のステップS9)再度、温度補正計
算を行なった後、気温、装置温度、橋梁ブロック温度を
測定する(図5のステップS10)。
Next, the scale bar 24 is measured before measuring the bridge block B (step S in FIG. 5).
7) After performing the temperature correction calculation, start measuring the bridge block B. At this time, the touch sensor 5 moves in accordance with the measurement points and the measurement route previously input by the instruction of the system controller 6 to measure the three-dimensional coordinates corresponding to the designated number of points (step S8 in FIG. 5).
After that, the scale bar 24 is measured after the bridge block B is measured (step S9 in FIG. 5), the temperature correction calculation is performed again, and then the air temperature, the device temperature, and the bridge block temperature are measured (step S10 in FIG. 5). ).

【0041】ついで、原寸データで与えられた理想的な
所定位置(座標)に対して、3次元計測が行なわれた橋
梁ブロックBが全体として最も誤差の少ない位置関係で
納まるように橋梁ブロックBを座標内に配置する、いわ
ゆる最適化計算(自動芯出し)を行なう(図5のステッ
プS11)。そして、計測が終了した橋梁ブロックBと
隣接する橋梁ブロックについても、上記と全く同様の手
順により計測を行なった後、隣接する橋梁ブロック同士
の最適化計算後の計測データを用いて数値仮組立を行な
う。数値仮組立のデータ処理について詳細な説明は省略
するが、隣接する橋梁ブロックの配置調整(図5のステ
ップS12)、構造解析(図5のステップS13)の手
順で行なっていく。
Next, with respect to the ideal predetermined position (coordinates) given by the original size data, the bridge block B is set so that the bridge block B on which the three-dimensional measurement is performed can be housed in the positional relationship with the smallest error as a whole. A so-called optimization calculation (automatic centering) for arranging the coordinates is performed (step S11 in FIG. 5). Then, for the bridge block adjacent to the bridge block B for which the measurement has been completed, the measurement is performed by the same procedure as described above, and then numerical temporary assembly is performed using the measurement data after the optimization calculation of the adjacent bridge blocks. To do. Although the detailed description of the data processing of the numerical provisional assembly is omitted, it will be performed in the procedure of the arrangement adjustment of the adjacent bridge blocks (step S12 of FIG. 5) and the structural analysis (step S13 of FIG. 5).

【0042】数値仮組立を行なった後、橋梁ブロックB
の形状が適正であるか否かの判定を行ない(図5のステ
ップS14)、仮に適正でない、例えば橋梁ブロックB
の理想的な形状に対する実際の形状のずれが許容範囲を
越えているような場合には、手直し指示書を発行し(図
5のステップS15)、橋梁ブロックBを搬出した後
(図5のステップS16)、手直しを行なって(図5の
ステップS17)、図5のステップS3に戻り、再度計
測を行なうようにする。
After the numerical temporary assembly, the bridge block B
It is determined whether or not the shape is appropriate (step S14 in FIG. 5).
If the deviation of the actual shape from the ideal shape of is outside the allowable range, a rework instruction is issued (step S15 in FIG. 5) and the bridge block B is carried out (step in FIG. 5). (S16), reworking is performed (step S17 in FIG. 5), the process returns to step S3 in FIG. 5, and the measurement is performed again.

【0043】また、橋梁ブロックBの形状が適正な場合
には、前記最適化計算で求めた橋梁ブロックBの芯合わ
せの目印をマーキングするか否かの判断を行ない(図6
のステップS18)、マーキングを実施する場合には、
計測軸4にそれまで取り付けられていたセンサーヘッド
13が、図4に示すように、センサーヘッド交換装置2
2によりマーキングヘッド23に交換された後、システ
ムコントローラ6の指示によりマーキングヘッド23が
橋梁ブロックBの所定の位置に移動してマーキングを行
なう(図6のステップS19)。このようにして全ての
作業終了後、橋梁ブロックBを3次元計測装置1から搬
出する(図6のステップS20)。
Further, when the shape of the bridge block B is proper, it is judged whether or not to mark the alignment mark of the bridge block B obtained by the optimization calculation (FIG. 6).
Step S18), when performing marking,
As shown in FIG. 4, the sensor head 13 that has been attached to the measuring shaft 4 is replaced by the sensor head changing device 2
After being replaced by the marking head 23 in step 2, the marking head 23 is moved to a predetermined position on the bridge block B according to an instruction from the system controller 6 to perform marking (step S19 in FIG. 6). After all the work is completed in this way, the bridge block B is carried out from the three-dimensional measuring device 1 (step S20 in FIG. 6).

【0044】その後、種々の計測結果の出力を行なう。
すなわち、橋梁ブロックB毎の計測成績表を出力すると
ともに(図6のステップS21)、橋梁ブロックBの孔
計測データから算出した、隣接する橋梁ブロック同士を
連結するためのスプライスプレートの孔加工に必要なデ
ータを出力する(図6のステップS22)。そして、数
値仮組立結果を出力するか否かの判断を行ない(図6の
ステップS23)、出力する場合には、仮組立成績表の
出力を行ない(図6のステップS25)、ディスプレイ
画面上で仮組立状況の確認を行なった後(図6のステッ
プS26)、種々のデータを保存して(図6のステップ
S27)全ての処理を終了する。また、数値仮組立結果
を出力しない場合には、次の橋梁ブロックを計測するか
否かの判断を行ない(図6のステップS24)、続けて
計測する場合には、図5のステップS3に戻り、再度同
様の手順で計測を行なう。一方、計測しない場合には、
データを保存して(図6のステップS27)全ての処理
を終了する。
After that, various measurement results are output.
That is, while outputting the measurement result table for each bridge block B (step S21 in FIG. 6), it is necessary for the hole processing of the splice plate for connecting the adjacent bridge blocks calculated from the hole measurement data of the bridge block B. Data is output (step S22 in FIG. 6). Then, it is determined whether or not to output the numerical temporary assembly result (step S23 in FIG. 6), and if it is to be output, the temporary assembly result table is output (step S25 in FIG. 6) and displayed on the display screen. After confirming the temporary assembly status (step S26 in FIG. 6), various data are saved (step S27 in FIG. 6) and all the processes are terminated. When the numerical temporary assembly result is not output, it is determined whether or not the next bridge block is to be measured (step S24 in FIG. 6), and when it is continuously measured, the process returns to step S3 in FIG. , Perform measurement again in the same procedure. On the other hand, when not measuring,
The data is saved (step S27 in FIG. 6) and all the processes are completed.

【0045】本実施例の3次元計測装置1においては、
橋梁ブロックBにおける計測ポイントの3次元座標を検
出する手段として、橋梁ブロックB表面に直接接触する
ことで座標検出を行なうタッチセンサー5を採用してい
るので、従来の非接触3角測量式計測装置と異なり、
X、Y、Z方向の座標歪が極めて少なく、また、ターゲ
ットの製作誤差、設置誤差、ケガキ作業誤差等の間接誤
差が少なく、安定して高精度の計測を行なうことができ
る。また、ガーダー3、計測軸4、センサーヘッド1
3、タッチセンサー5等の相互の動きにより、タッチセ
ンサー5が任意の位置に任意の角度で到達し得るように
構成されているので、直接視準できない箇所の計測が困
難であった従来の3角測量式計測装置と異なり、移動範
囲内である限りタッチセンサー5は橋梁ブロックBの内
部にも進入することができ、その箇所の計測を容易に行
なうことができる。
In the three-dimensional measuring apparatus 1 of this embodiment,
Since the touch sensor 5 that detects the coordinates by directly contacting the surface of the bridge block B is used as a means for detecting the three-dimensional coordinates of the measurement point in the bridge block B, the conventional non-contact triangulation measurement device. Unlike
Coordinate distortion in the X, Y, and Z directions is extremely small, and indirect errors such as target manufacturing error, installation error, and marking operation error are small, and stable and highly accurate measurement can be performed. In addition, girder 3, measuring axis 4, sensor head 1
3. Since the touch sensor 5 can reach an arbitrary position at an arbitrary angle by mutual movements of the touch sensor 5, etc., it is difficult to measure a portion that cannot be directly collimated. Unlike the angular survey type measuring device, the touch sensor 5 can enter the inside of the bridge block B as long as it is within the moving range, and the position can be easily measured.

【0046】また、コンピュータからシステムコントロ
ーラ6に転送されたデータに基づいて各タッチセンサー
5が自動的に移動するようになっているので、長時間に
わたる計測が行なわれている間、特に3次元計測装置で
は被測定物の温度変化を極力避けるため外気温の変化が
少ない夜間に計測が行なわれるような場合もあるが、そ
のような場合でも作業者が計測装置に付きっきりでいる
必要がない。すなわち、作業の無人化が図れることで合
理的な計測装置を実現することができる。
Further, since each touch sensor 5 is automatically moved based on the data transferred from the computer to the system controller 6, especially during the measurement for a long time, especially the three-dimensional measurement is performed. In order to avoid the temperature change of the object to be measured as much as possible, the device may perform measurement at night when the outside air temperature is small, but even in such a case, the operator does not need to be attached to the measuring device. That is, it is possible to realize a rational measuring device by unmanning the work.

【0047】また、3次元計測装置1自体は、基本的に
は橋梁ブロックB等の構造部材を搬入し得るだけの寸法
があればよいので、従来の3角測量式計測装置の場合の
計測に要する多大な作業スペースに比べて、計測に要す
る工場内のスペースを低減させることができる。また、
従来装置のように照明を必要とすることがなく、夜間で
も照明を使用せずに支障なく計測を行なうことができ
る。
Further, the three-dimensional measuring device 1 itself basically needs only to have a size that can carry in structural members such as the bridge block B, so that the three-dimensional measuring device can be used for measurement. The space in the factory required for measurement can be reduced as compared with the large work space required. Also,
Unlike the conventional device, no illumination is required, and the measurement can be performed at night without any problem without using illumination.

【0048】また、本実施例の3次元計測装置1におい
ては、各ガーダー3、計測軸4が断熱材17で被覆され
るとともに、各部材の内部にはヒータ18およびサーモ
スタット19が埋設され、前記部材の温度制御が±1℃
以内の精度で行なわれるので、たとえ外気温が著しく変
化するような場合でも、前記部材を恒温化することで膨
張や収縮を防止して計測の安定性を確保することができ
る。さらに、工場内において夏期では35℃程度まで温
度が上昇するような場合もあるが、本実施例の場合、冷
却に比べて低コストのヒータ加熱を採用することで各部
材の温度を40℃程度に制御するように構成したため、
計測装置の温度制御に要するコストを低減させることが
できる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus 1 of the present embodiment, each girder 3 and the measuring shaft 4 are covered with the heat insulating material 17, and the heater 18 and the thermostat 19 are embedded inside each member. Temperature control of parts is ± 1 ℃
Since the measurement is performed with the accuracy within the range, even if the outside air temperature changes significantly, it is possible to prevent expansion and contraction by keeping the temperature of the member constant and ensure the stability of measurement. Further, in the factory, the temperature may rise to about 35 ° C. in the summer, but in the case of this embodiment, the temperature of each member is about 40 ° C. by adopting the heater heating which is lower in cost than the cooling. Since it was configured to control
The cost required for temperature control of the measuring device can be reduced.

【0049】そして、前記のように計測装置を恒温化す
ることで装置側から計測の安定性を確保したうえで、橋
梁ブロックBの計測値に対してはスケールバー24を基
準尺とする温度補正を行なうようにしているので、例え
ば橋梁ブロック温度と材料の線膨張係数から理論的に補
正値の算出を行なうというような方法に比べて、橋梁ブ
ロックBの熱変形に対して実際の挙動に近い形で誤差の
少ない補正が行なえるので、温度補正に関する精度を充
分に向上させることができる。
As described above, the temperature of the measuring device is kept constant to ensure the stability of the measurement from the device side, and the measured value of the bridge block B is temperature-corrected using the scale bar 24 as a reference scale. Therefore, compared to the method of theoretically calculating the correction value from the bridge block temperature and the linear expansion coefficient of the material, the behavior is closer to the actual behavior with respect to the thermal deformation of the bridge block B. Since the correction can be performed with a small error in the shape, the accuracy regarding the temperature correction can be sufficiently improved.

【0050】また、各計測軸4および各タッチセンサー
5は、システムコントローラ6に予め入力された原寸デ
ータに基づいて作動してはいるものの、例えば橋梁ブロ
ックBの変形が大きい場合や計測軸4の移動範囲内に予
期しない障害物があった場合等に計測軸4と橋梁ブロッ
クBや障害物との干渉、衝突が発生すると、タッチセン
サー5の損傷や計測精度の極度の低下が発生する恐れが
ある。ところが、本実施例の装置では、各計測軸4が一
対のレーザ発光部20とレーザ受光部21を備え、計測
軸4の周囲にレーザバリアSが形成されることで干渉防
止手段が構成されているので、前記のような異常が発生
したとしても、計測軸4が橋梁ブロックBや障害物と干
渉、衝突するのを確実に防止することができる。したが
って、装置の監視が不要になるという点においても本装
置の無人化を図ることができる。
Although each measuring axis 4 and each touch sensor 5 operate based on the original size data previously input to the system controller 6, for example, when the deformation of the bridge block B is large or the measuring axis 4 moves. If the measurement axis 4 interferes with the bridge block B or an obstacle when there is an unexpected obstacle in the movement range, the touch sensor 5 may be damaged or the measurement accuracy may be extremely lowered. is there. However, in the apparatus of the present embodiment, each measurement axis 4 is provided with a pair of laser emitting section 20 and laser receiving section 21, and the laser barrier S is formed around the measurement axis 4 to constitute an interference prevention unit. Therefore, even if the above-mentioned abnormality occurs, it is possible to reliably prevent the measurement axis 4 from interfering with or colliding with the bridge block B or an obstacle. Therefore, it is possible to make the device unmanned in that the device does not need to be monitored.

【0051】また、本実施例の3次元計測装置1は、セ
ンサーヘッド交換装置22により計測軸4先端のセンサ
ーヘッド13とマーキングヘッド23とが自動的に交換
可能に構成されているので、本装置は橋梁ブロックBの
計測作業のみならず、マーキング作業を行なうこともで
き、これら作業を1台の装置で連続的に実施することが
可能である。したがって、2人の作業者がそれぞれトラ
ンシットの操作やペンキ塗りを行ないながら進めていた
従来のケガキ作業の場合と異なり、マーキング作業の無
人化、マーキング位置精度の向上、マーキング作業時間
の短縮等、種々の利点を得ることができる。すなわち、
本実施例によれば、橋梁ブロックBの計測作業、マーキ
ング作業の双方を通して合理的な装置を実現することが
できる。さらに、本実施例の場合、マーキングヘッド2
3がインクジェット式であるため、マーキングの線幅を
一定にできたり、印字も行なえるといった利点も有して
いる。
In the three-dimensional measuring apparatus 1 of this embodiment, the sensor head exchanging device 22 is constructed so that the sensor head 13 at the tip of the measuring shaft 4 and the marking head 23 can be automatically exchanged. Can perform not only the measurement work of the bridge block B but also the marking work, and these works can be continuously performed by one device. Therefore, unlike the case of the conventional marking work, which is performed by two workers performing the transit operation and painting, respectively, the marking work is unmanned, the marking position accuracy is improved, and the marking work time is shortened. You can get the benefits of. That is,
According to this embodiment, a rational device can be realized through both the measurement work and the marking work of the bridge block B. Further, in the case of this embodiment, the marking head 2
Since 3 is an ink jet type, it has advantages that the line width of marking can be made constant and printing can be performed.

【0052】また、本計測装置1は、各タッチセンサー
5のプローブ16を一定時間毎、または一定の計測ポイ
ント数の計測毎に自動的に洗浄するプローブ洗浄装置2
7を備えているので、タッチセンサー5のプローブ16
に塵埃等が付着することに起因する計測精度の低下を防
止して、装置の使用を重ねた場合でも常に安定して高精
度の計測を行なうことができる。
The measuring apparatus 1 also cleans the probe 16 of each touch sensor 5 automatically every fixed time or every fixed number of measurement points.
7, the probe 16 of the touch sensor 5 is provided.
It is possible to prevent the measurement accuracy from deteriorating due to the adhesion of dust or the like to the stable and highly accurate measurement even when the apparatus is repeatedly used.

【0053】なお、本実施例の3次元計測装置1におい
ては、各計測軸4の干渉防止手段として一対のレーザ発
光部20とレーザ受光部21を備え、計測軸4の周囲に
レーザバリアSを形成する構成としたが、レーザ光以外
に一般の可視光等を使用することもできる。また、この
構成に代えて、CCDカメラ(干渉防止手段)を用いた
構成とすることもできる。すなわち、図7に示すよう
に、各計測軸4の支柱11の側面にCCDカメラ28を
角度変更可能に取り付けておき、CCDカメラ28が計
測軸4とともに移動し、かつ角度を変更しながら橋梁ブ
ロックBの配置、形状、または障害物の有無等の情報を
収集した後、コンピュータを介してシステムコントロー
ラ6にデータ転送するように構成しておく。すると、シ
ステムコントローラ6では、コンピュータが作成した計
測軸4の移動制御データに基づき計測軸4の制御を行な
う。3次元計測装置1をこのように構成すれば、原寸デ
ータを基にCCDカメラ28から得られた移動制御デー
タを加味することにより計測軸4をより円滑に移動させ
ることができる。
The three-dimensional measuring apparatus 1 of the present embodiment is provided with a pair of laser emitting section 20 and laser receiving section 21 as means for preventing interference of each measuring axis 4, and a laser barrier S is provided around the measuring axis 4. Although it is configured to be formed, general visible light or the like can be used instead of laser light. Further, instead of this configuration, a configuration using a CCD camera (interference prevention means) may be used. That is, as shown in FIG. 7, the CCD camera 28 is attached to the side surface of the column 11 of each measurement shaft 4 so that the angle can be changed, the CCD camera 28 moves together with the measurement shaft 4, and the angle is changed while the bridge block is being changed. After the information such as the arrangement and shape of B or the presence / absence of an obstacle is collected, the data is transferred to the system controller 6 via the computer. Then, the system controller 6 controls the measurement axis 4 based on the movement control data of the measurement axis 4 created by the computer. If the three-dimensional measuring device 1 is configured in this way, the measuring axis 4 can be moved more smoothly by adding the movement control data obtained from the CCD camera 28 based on the original size data.

【0054】また、本実施例では、各ガーダー3、計測
軸4の温度制御手段としてはヒータ18およびサーモス
タット19を用いて加熱制御を行なうようにしたが、こ
の構成に限らず、例えばこれら部材の内部に冷却管を埋
設する構成として本実施例とは逆に冷却制御を行なうよ
うにしてもよい。そして、マーキング装置としてはイン
クジェット式のマーキング装置の代わりにケガキ針式の
マーキング装置、またはレーザーマーキング装置を用い
てもよい。また、タッチセンサー5のプローブクリーニ
ング装置としては、超音波洗浄によるプローブ洗浄装置
の他、高圧エアにより塵埃を除去する等、種々の形式の
ものを適用してよい。さらに、本実施例の3次元計測装
置1全体にわたる各部の形状、駆動機構等については、
適宜、設計変更が可能なことは勿論である。また、本実
施例においては、3次元計測装置1を橋梁ブロックBの
計測に適用する場合を例として説明したが、計測対象と
しては橋梁ブロックBに限らず、2次連結部材、スプラ
イスプレート等、種々の構成部材に適用することが可能
である。
Further, in the present embodiment, the heater 18 and the thermostat 19 are used as the temperature control means for the girders 3 and the measuring shaft 4 to perform the heating control, but the present invention is not limited to this configuration, and for example, these members may be used. As a configuration in which a cooling pipe is embedded inside, cooling control may be performed contrary to the present embodiment. As the marking device, a marking needle type marking device or a laser marking device may be used instead of the ink jet type marking device. Further, as the probe cleaning device of the touch sensor 5, various types of devices such as a probe cleaning device by ultrasonic cleaning and dust removal by high pressure air may be applied. Furthermore, regarding the shape of each part, the drive mechanism, and the like over the three-dimensional measuring apparatus 1 of the present embodiment,
Of course, the design can be changed as appropriate. Further, in the present embodiment, the case where the three-dimensional measuring device 1 is applied to the measurement of the bridge block B has been described as an example, but the measurement target is not limited to the bridge block B, and the secondary connecting member, the splice plate, etc. It can be applied to various components.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
記載の構造物の3次元計測装置は、被計測物における任
意の点の3次元座標を検出する手段として、被計測物に
直接接触することで座標検出を行なうタッチセンサーを
採用しているので、従来の非接触3角測量式計測装置と
異なり計測すべきポイントにターゲットを設置したり、
ケガキを実施する必要がないため、座標歪が極めて少な
くなるとともに、ターゲットの製作誤差や設置誤差、ケ
ガキの作業誤差等の間接誤差が少なく、安定して高精度
の計測を行なうことができる。また、各ガーダー、計測
軸、タッチセンサーの相互の動きにより、タッチセンサ
ーが任意の位置に任意の角度で到達し得るので、直接視
準できない箇所の計測が困難であった従来の3角測量式
計測装置と異なり、タッチセンサーは被計測物の内部箇
所の計測を行なうこともできる。また、制御装置により
前記各部が自動的に移動するので、作業の無人化が図れ
ることで合理的な計測装置を実現することができる。ま
た、従来の3角測量式計測装置の場合の計測に要する多
大なスペースに比べて、計測に要するスペースを低減さ
せることができる。また、自動交換装置により計測軸先
端のタッチセンサーとマーキング装置とが自動的に交換
可能に構成されているので、本装置は被計測物の計測作
業のみならず、マーキング作業をも行なうことができ、
これら作業を1台の装置で連続的に実施することができ
る。したがって、2人の作業者がそれぞれトランシット
の操作やペンキ塗りを行ないながら進めていた従来のケ
ガキ作業の場合と異なり、マーキング作業の無人化、マ
ーキング位置精度の向上、マーキング作業時間の短縮
等、種々の利点を得ることができる。したがって、被測
定物の計測作業、マーキング作業の双方を通して合理的
な装置を実現することができる。
As described above in detail, the first aspect of the present invention is as follows.
Since the three-dimensional measuring apparatus for a structure described above employs a touch sensor that detects coordinates by directly contacting the object to be measured as means for detecting the three-dimensional coordinates of an arbitrary point on the object to be measured, Unlike the conventional non-contact triangulation type measuring device, set the target at the point to be measured,
Since it is not necessary to carry out scribing, the coordinate distortion is extremely small, and indirect errors such as target manufacturing error, installation error, and scribing work error are small, and stable and highly accurate measurement can be performed. Moreover, since the touch sensor can reach an arbitrary position at an arbitrary angle by the mutual movement of each girder, the measurement axis, and the touch sensor, it is difficult to measure a portion that cannot be directly collimated. Unlike the measuring device, the touch sensor can also measure the internal location of the measured object. Further, since the above-mentioned respective parts are automatically moved by the control device, unmanned work can be achieved and a rational measuring device can be realized. Further, the space required for measurement can be reduced as compared with the large space required for measurement in the case of the conventional triangulation type measurement device. In addition, the measurement tip is measured by the automatic changer.
Automatically replace the edge touch sensor and marking device
Since it is configured so that this device can
Not only work, but also marking work,
These operations can be carried out continuously with one device
It Therefore, the two workers are each transit
Operations that were previously performed while
Unlike the case of scribing work, unmanned marking work and
Improved marking position accuracy and reduced marking work time
Various advantages can be obtained. Therefore, the measured
Reasonable through both regular measurement and marking work
Various devices can be realized.

【0056】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置は、各ガーダーおよび計測軸が断熱材で被覆される
とともに、これら部材には温度制御手段が備えられてい
るので、これら部材を恒温化することができ、膨張や収
縮を防止することで計測の安定性を確保することができ
る。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 2, since each girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material and these members are provided with temperature control means, these members are The temperature can be kept constant, and expansion and contraction can be prevented to ensure the stability of measurement.

【0057】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置は、被計測物と同一の線膨張係数を有するスケール
バーを基準として計測値の温度補正を行なうようにして
いるので、例えば測定温度と材料の線膨張係数から理論
的に温度補正値の算出を行なうというような方法に比べ
て、被計測物の熱変形に対して実際の挙動に近い形で誤
差の少ない補正が行なえるので、温度補正に関する精度
を充分に向上させることができる。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the third aspect, the temperature of the measured value is corrected with reference to the scale bar having the same linear expansion coefficient as the object to be measured. Compared with the method that theoretically calculates the temperature correction value from the temperature and the linear expansion coefficient of the material, it is possible to perform correction with less error in a form closer to the actual behavior for thermal deformation of the measured object. The accuracy regarding temperature correction can be sufficiently improved.

【0058】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置は、計測軸の干渉防止手段が備えられているので、
例えば橋梁ブロックの変形が大きい場合や計測軸の移動
範囲内に予期しない障害物があった場合等にも計測軸が
被計測物や障害物と干渉するのを確実に防止することが
できる。したがって、装置の監視が不要になるという点
において装置の無人化を図ることができる。
Further, since the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4 is provided with the interference preventing means of the measuring axis,
For example, it is possible to reliably prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle even when the deformation of the bridge block is large or there is an unexpected obstacle in the movement range of the measurement axis. Therefore, it is possible to make the device unmanned in that it is not necessary to monitor the device.

【0059】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置は、計測軸の周囲に光学的保護手段を形成し得る発
光部と受光部を有する干渉防止手段が設けられているの
で、光学的保護手段が遮断されたか否かを検知すること
により、計測軸が被測定物や障害物と干渉するのを確実
に防止することができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the fifth aspect, since the interference preventing means having the light emitting portion and the light receiving portion capable of forming the optical protection means is provided around the measuring axis, the optical measuring means is provided. It is possible to reliably prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle by detecting whether or not the physical protection means is cut off.

【0060】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置は、CCDカメラを備えた干渉防止手段が構成され
ているので、CCDカメラからの被計測物または障害物
の画像データに基づいて計測軸の作動を制御することに
より、計測軸が被測定物や障害物と干渉するのを確実に
防止することができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the sixth aspect, since the interference preventing means provided with the CCD camera is configured, based on the image data of the object to be measured or the obstacle from the CCD camera. By controlling the operation of the measuring axis, it is possible to reliably prevent the measuring axis from interfering with the object to be measured or the obstacle.

【0061】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置は、マーキング装置が被計測物にインクを噴射する
インクジェット式またはケガキ針式もしくはレーザーマ
ーキング式のもので構成されているため、マーキングの
線幅を一定にできたり、精度を上げることができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 7, the marking device ejects ink onto the object to be measured.
Inkjet type or marking needle type or laser type
The marking type is used because it consists of
The line width can be made constant and the accuracy can be improved.

【0062】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置は、タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄する
クリーニング装置を備えているので、タッチセンサーの
プローブに塵埃等が付着することに起因する計測精度の
低下を防止して、装置の使用を重ねた場合でも常に安定
して高精度の計測を行なうことができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 8, the probe of the touch sensor is automatically cleaned.
Since it is equipped with a cleaning device,
The accuracy of measurement due to dust adhering to the probe
Prevents deterioration and is always stable even with repeated use of the device
Therefore, highly accurate measurement can be performed.

【0063】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置は、クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器と有
し、一定時間または一定計測数を経た後、自動的にプロ
ーブを洗浄するので、タッチセンサーのプローブに塵埃
等が付着することに起因する計測精度の低下を防止し
て、装置の使用を重ねた場合でも常に安定して高精度の
計測を行なうことができる。また、請求項10記載の構
造物の3次元計測装置は、温度制御手段をなすヒータと
サーモスタットとが部材の温度を加熱制御するので、冷
却に比べて低コストのヒータ加熱を採用することで計測
装置の温度制御に要するコストを低減させることができ
る。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device includes a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
Automatically after a certain period of time or a certain number of measurements.
The probe of the touch sensor is dusted because the probe is cleaned.
Prevents deterioration of measurement accuracy due to the adherence of
Therefore, even if the device is used repeatedly, it is always stable and highly accurate.
Measurement can be performed. Moreover, the structure according to claim 10.
The three-dimensional measuring device for a structure has a heater that serves as a temperature control means.
A thermostat controls heating of the temperature of the member, so
Measured by adopting low-cost heater heating compared to
The cost of controlling the temperature of the device can be reduced.
It

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である3次元計測装置を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional measuring apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】同、装置のガーダーの断面構造を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a sectional structure of a girder of the apparatus.

【図3】同、装置の計測軸の要部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of a measuring shaft of the apparatus.

【図4】同、計測軸にマーキングヘッドを取り付けた状
態を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a marking head is attached to the measurement shaft.

【図5】同、装置を用いて計測およびマーキング作業を
行なう手順を示すフローチャートの前半部分である。
FIG. 5 is a first half portion of a flowchart showing a procedure of performing measurement and marking work using the same apparatus.

【図6】同、後半部分である。FIG. 6 is the latter half.

【図7】前記計測軸にCCDカメラを取り付けた状態を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a CCD camera is attached to the measurement axis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3次元計測装置 2 ガイドレール 3 ガーダー 4 計測軸 5 タッチセンサー 6 システムコントローラ(制御装置) 16 プローブ 17 断熱材 18 ヒータ(温度制御手段) 19 サーモスタット(温度制御手段) 20 レーザ発光部(干渉防止手段) 21 レーザ受光部(干渉防止手段) 22 センサーヘッド交換装置(自動交換装置) 23 マーキングヘッド(マーキング装置) 24 スケールバー 27 プローブ洗浄装置(クリーニング装置) 28 CCDカメラ(干渉防止手段) B 橋梁ブロック(構成部材) S レーザバリア(光学的保護手段) 1 3D measuring device 2 Guide rail 3 girder 4 measuring axes 5 touch sensor 6 System controller (control device) 16 probes 17 Insulation 18 Heater (temperature control means) 19 Thermostat (temperature control means) 20 Laser emission unit (interference prevention means) 21 Laser receiver (interference prevention means) 22 Sensor head replacement device (automatic replacement device) 23 Marking head (marking device) 24 scale bar 27 Probe cleaning device (cleaning device) 28 CCD camera (interference prevention means) B Bridge block (component) S laser barrier (optical protection means)

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−11600(JP,A) 特開 平5−60543(JP,A) 特開 昭62−159006(JP,A) 特開 平6−185912(JP,A) 特開 昭63−106512(JP,A) 実開 昭64−10608(JP,U) 実開 昭62−5211(JP,U) 実開 昭63−11130(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/20 101 G01B 7/00 Continuation of the front page (56) Reference JP 54-11600 (JP, A) JP 5-60543 (JP, A) JP 62-159006 (JP, A) JP 6-185912 (JP , A) JP 63-106512 (JP, A) Actually opened 64-10608 (JP, U) Actually opened 62-5211 (JP, U) Actually opened 63-11130 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 21/20 101 G01B 7/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに連結されることで橋梁等の構造物
を構成する各種の構成部材の寸法や形状を把握するべ
く、該構成部材を被計測物としてその任意の点を3次元
座標として計測するための装置であって、 一定寸法離間して配置され、その間に被計測物が載置さ
れる一対のガイドレールと、 該一対のガイドレール上にそれぞれ立設され、各ガイド
レールに沿って走行可能とされたガーダーと、 これら各ガーダーにそれぞれ取り付けられ、該ガーダー
に沿って上昇下降可能、長さ方向に伸縮可能、および自
身の軸線を中心として回転可能とされた計測軸と、 各計測軸に対して回動可能にそれぞれ取り付けられ、互
いに直交する5方向に延びるプローブの先端を前記被計
測物に接触させることでその接触点の座標を検出するタ
ッチセンサーと、 前記ガーダー、計測軸およびタッチセンサーの作動を制
御する制御装置と 前記計測軸に自動交換装置により前記タッチセンサーと
交換可能に取り付けられ、隣接する構造部材同士を突き
合わせる際に互いの芯合わせの目印とするべく前記被計
測物の所定の箇所にマーキングを施すためのマーキング
装置と、 が具備されていることを特徴とする構造物の3
次元計測装置。
1. In order to grasp the dimensions and shapes of various constituent members that constitute a structure such as a bridge by being connected to each other, the constituent members are measured and the arbitrary points are measured as three-dimensional coordinates. And a pair of guide rails, which are arranged with a certain distance from each other and on which an object to be measured is placed, and which are respectively installed upright on the pair of guide rails, along the respective guide rails. A movable girder, a measuring axis attached to each of these girders, capable of moving up and down along the girder, expandable and contractible in the length direction, and rotatable about its own axis, and each measuring axis. A touch sensor that is attached rotatably with respect to an axis and that detects the coordinates of the contact point by bringing the tips of probes extending in five directions orthogonal to each other into contact with the measurement object. Said girder, and a control device for controlling the operation of the measurement axis and a touch sensor, said touch sensor by an automatic exchange apparatus to the measuring axis
Interchangeably mounted to butt adjacent structural members together
The above-mentioned measured objects are used as marks for aligning each other when aligning.
Marking for marking the specified points on the object
A device, and a structure 3 characterized by comprising:
Dimension measuring device.
【請求項2】 請求項1に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記ガーダーおよび計測軸が、それらの摺動面を除いて
断熱材により被覆されているとともに、それら自体の温
度を制御するための温度制御手段を備えていることを特
徴とする構造物の3次元計測装置。
2. The three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 1, wherein the girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material except their sliding surfaces, and the temperature of themselves is controlled. A three-dimensional measuring apparatus for a structure, comprising: a temperature control means for controlling the temperature.
【請求項3】 請求項1または2記載の構造物の3次元
計測装置において、 前記被計測物と同一の線膨張係数を有する材料で形成さ
れ、前記被計測物の温度変化による計測値の誤差を補正
する際の基準となるスケールバーが具備されていること
を特徴とする構造物の3次元計測装置。
3. The three-dimensional structure measuring device according to claim 1, wherein the structure is made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the object to be measured, and an error in a measured value due to a temperature change of the object to be measured. A three-dimensional measuring apparatus for a structure, comprising a scale bar serving as a reference for correcting
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記計測軸が前記被計測物または他の障害物と干渉する
ことを防止するための干渉防止手段が具備されているこ
とを特徴とする構造物の3次元計測装置。
4. The three-dimensional structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the measuring axis prevents the measuring axis from interfering with the object to be measured or another obstacle. A three-dimensional structure measuring apparatus for a structure, comprising:
【請求項5】 請求項4に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記干渉防止手段が、前記計測軸の外面から所定寸法外
方の周囲に光学的保護手段を形成する発光部および受光
部を有し、該光学的保護手段の遮断の有無を検知するこ
とにより、計測軸と被計測物または障害物との干渉を防
止するように構成されていることを特徴とする構造物の
3次元計測装置。
5. The three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4, wherein the interference prevention unit forms an optical protection unit around an outer side of the measurement shaft by a predetermined dimension and a light receiving unit. And a structure for preventing the interference between the measurement axis and the object to be measured or the obstacle by detecting whether or not the optical protection means is interrupted. Dimension measuring device.
【請求項6】 請求項4に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記干渉防止手段が、前記計測軸に対して角度変更可能
に取り付けられたCCDカメラを有し、該CCDカメラ
から得られた被計測物または障害物の画像データに基づ
いて前記計測軸の作動を制御することにより、計測軸と
被計測物または障害物との干渉を防止するように構成さ
れていることを特徴とする構造物の3次元計測装置。
6. The three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4, wherein the interference prevention unit has a CCD camera attached so that an angle can be changed with respect to the measurement axis, and the interference prevention unit can be obtained from the CCD camera. By controlling the operation of the measurement axis based on the image data of the measured object or obstacle that has been measured, it is configured to prevent interference between the measurement axis and the measured object or obstacle. 3D measuring device for structures.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記マーキング装置が、前記被計測物に対してインクを
噴射するインクジェット式またはケガキ針式もしくはレ
ーザーマーキング式のものとされたことを特徴とする構
造物の3次元計測装置。
7. The three-dimensional measuring device for a structure according to claim 1 , wherein the marking device ejects ink onto the object to be measured by an ink jet method, a marking needle method, or laser marking. A three-dimensional measuring device for structures, characterized by being of a formula.
【請求項8】 請求項1ないしのいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄するため
のクリーニング装置が具備されていることを特徴とする
構造物の3次元計測装置。
8. The three-dimensional measurement device of a structure according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the cleaning device for automatically cleaning a probe of the touch sensor is provided Three-dimensional measuring device for structures.
【請求項9】 請求項8に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器と有して
なり、一定時間または一定計測ポイント数の計測を終了
した後、前記洗浄槽内で自動的に前記プローブを超音波
洗浄する構成となっていることを特徴とする構造物の3
次元計測装置。
9. A three-dimensional measuring device for a structure according to claim 8.
The cleaning device has a cleaning tank and an ultrasonic generator.
And the measurement of a certain number of points or a certain number of points ends
After that, the probe is automatically sonicated in the cleaning tank.
Structure 3 characterized by being configured to be washed
Dimension measuring device.
【請求項10】 請求項2に記載の構造物の3次元計測
装置において、 前記温度制御手段がヒータとサーモスタットとを有する
ことを特徴とする構造物の3次元計測装置。
10. Three-dimensional measurement of the structure according to claim 2.
In the device, the temperature control means has a heater and a thermostat.
A three-dimensional measuring device for structures, which is characterized in that
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