JP3645975B2 - Measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は計測装置に関し、特に、3次元計測の計測精度を向上させた計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の計測装置として、例えば、図4に示されるものがある。この計測装置は、段差部2a,2b,2cを有する被計測物2を戴置してベース上でX,Y方向の運動を行うXYテーブル1と、XYテーブル1上に配置され、被計測物2の任意の点を可視光等の計測媒体によって読み取るCCDカメラ,レーザー変位計等の読取装置3によって構成されている。
【0003】
以上の構成を有する計測装置において、被計測物2が載置されたXYテーブル1を読取装置3に対してX,Y方向に運動させ、読取装置3が被計測物2の任意の点を可視光等の計測媒体によって読み取る。このとき、読取装置3と被計測物2の段差部2a,2b,2cの距離を計測することにより、被計測物2の段差部2a,2b,2cを計測することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の計測装置によると、被計測物2の任意の点を読み取るためにXYテーブルをXY平面内で運動させたとき、XYテーブル1の機械精度によりZ方向へも多少変位を生じてしまう。ここで生じたZ方向の変位が、被計測物2の段差部2a,2b,2cの各計測値に誤差を発生させることになり、計測精度を低下させるという不都合がある。
【0005】
従って、本発明の目的は3次元計測の計測精度を向上させることができる計測装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点に鑑み、3次元の計測精度を向上させるため、
被計測物を戴置して1次元、あるいは2次元の運動を行うテーブルと、
光透過性を有し、面上に光学的に確認できる測定単位のマーカを有し、前記テーブルと相対的変位を生じないように前記テーブルに固定された平面度の高いマーカ板と、
前記テーブルと相対的な運動を行い、前記被計測物と前記マーカ板を読み取る読取手段と、
前記読取手段が前記被計測物と前記マーカ板を読み取るために変位した変位量に基づいて前記被計測物の計測値を演算する演算手段を備えたことを特徴とする計測装置を提供するものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の計測装置について添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【0008】
図1および図2には、本発明の計測装置の実施の形態が示されている。この計測装置は、段差部2a,2b,2cを有する被計測物(リードフレーム等のワークピース)2を戴置して、X,Y方向の運動を行うXYテーブル1と、XYテーブル1面の垂直な方向へ移動して被計測物2の任意の点と後述するマーカ板4Aにそれぞれ焦点を合わせ、それぞれの面を読み取るCCDカメラ等の読取装置3と、読取装置3が被計測物2およびマーカ4Aにそれぞれ焦点を合わせる際、移動した距離を計測する変位計6と、XYテーブル1と読取装置3との間に配置され、XYテーブル1と共通の運動を行い、面上にマーカ4Aを有し、光を透過させるガラス等の材質によりできている平面度の高いマーカ板4と、読取装置3と変位計6からのデータに基づいて被計測物2の計測値を演算する演算装置5より構成されている。読取装置3の光学系の焦点深度は、マーカ板4と被計測物2の間隔より小さく、かつ、許容誤差以下である。マーカ板4は、例えば、特開平7−318311号公報にも示されている。本発明では、マーカ板4の平面を高さ計測の基準面としても利用している。
【0009】
以上の構成を有する計測装置において、図3(a)に示すように、読取装置3の焦点を被計測物2の段差部2bに合わせて段差部2bを読み取る。図示されるWDは読取装置3の光学系の特性によって定まる定数である。次に図3(b)に示すように、読取装置3を垂直上方に移動して焦点をマーカ板4に合わせ、マーカ板4上のマーカ4A(図2)を読み取る。このとき、読取装置3の変位量h’を変位計6によって計測する。このようにして、変位計6からの変位量h’と、読取装置3からのマーカ4Aの位置情報が演算装置5へ入力する。演算装置5はこれらの情報から被計測物2の段差部2bのZ方向の位置hを、h=h’として算出するとともにX−Y面の位置を演算して出力する。もっとも、ワークの凹凸はこのhそのものではなく、ワークの基準面を3ヵ所以上測定した時の各hから、基準面の平面を計算によって求める。ワークの各点の凹凸はこの平面との差として計算されるので、ワークとマーカ板は必ずしも許容誤差範囲内で平行でなくてもかまわない。
【0010】
以上の実施の形態では、XYテーブル1がマーカ板4とともに、X−Y面で移動するものとして説明したが、XYテーブル1とマーカ板4を静止するように固定しておき、読取装置3と変位計6がX−Y面で移動するようにしても良い。
【0011】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の計測装置によると、被計測物を戴置するテーブルとマーカ板を固定しておき、読取装置を被計測物の計測点とマーカ板にそれぞれ焦点を合わせたときの読取装置の変位量と、マーカ板の位置情報から計測点の3次元計測を行うようにしたので、テーブルの機械精度、特にZ方向の垂直度に基づく誤差を排除して高精度に被計測物の計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における計測装置を示す説明図。
【図2】図1の計測装置を示す上面図。
【図3】図1の計測装置の計測動作を示す説明図。
【図4】従来の計測装置を示す説明図。
【符号の説明】
1 XYテーブル
2 被計測物
2a,2b,2c 段差部
3 読取装置
4 マーカ板
4A マーカ
5 演算装置
6 変位計[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a measurement apparatus, and more particularly to a measurement apparatus that improves the measurement accuracy of three-dimensional measurement.
[0002]
[Prior art]
An example of a conventional measuring apparatus is shown in FIG. This measuring apparatus is disposed on an XY table 1 on which an
[0003]
In the measuring apparatus having the above configuration, the XY table 1 on which the object to be measured 2 is placed is moved in the X and Y directions with respect to the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional measuring apparatus, when the XY table is moved in the XY plane in order to read an arbitrary point of the
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a measuring apparatus that can improve the measurement accuracy of three-dimensional measurement.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present invention improves the three-dimensional measurement accuracy.
A table on which the object to be measured is placed to perform one-dimensional or two-dimensional movement;
A marker plate having a high degree of flatness, having a light-transmitting and measuring unit marker that can be optically confirmed on a surface, and fixed to the table so as not to cause relative displacement with the table;
Reading means for performing relative movement with the table and reading the object to be measured and the marker plate;
Provided is a measuring apparatus comprising a calculating means for calculating a measurement value of the object to be measured based on a displacement amount of the reading means displaced to read the object to be measured and the marker plate. is there.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the measuring apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
1 and 2 show an embodiment of the measuring device of the present invention. This measuring apparatus has an XY table 1 that moves in the X and Y directions by placing an object to be measured (a workpiece such as a lead frame) 2 having stepped
[0009]
In the measuring apparatus having the above configuration, the
[0010]
In the above embodiment, the XY table 1 has been described as moving along the XY plane together with the
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the measurement device of the present invention, the table and the marker plate for placing the measurement object are fixed, and the reading device is focused on the measurement point and the marker plate of the measurement object, respectively. Since the three-dimensional measurement of the measurement point is performed from the displacement amount of the reading device and the position information of the marker plate, an error based on the mechanical accuracy of the table, in particular, the perpendicularity in the Z direction is eliminated and the object to be measured with high accuracy Can be measured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a measuring device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view showing the measuring apparatus of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a measurement operation of the measurement apparatus of FIG.
FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional measuring apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 XY table 2 To-
Claims (4)
光透過性を有し、面上に光学的に確認できる測定単位のマーカを有し、前記テーブルと相対的変位を生じないように前記テーブルに固定されたマーカ板と、
前記テーブルと相対的な運動を行い、前記被計測物と前記マーカ板を読み取る読取手段と、
前記読取手段が前記被計測物と前記マーカ板を読み取るために変位した変位量に基づいて前記被計測物の計測値を演算する演算手段を備えたことを特徴とする計測装置。A table on which the object to be measured is placed to perform one-dimensional or two-dimensional movement;
A marker plate having light transmittance and having a measurement unit marker that can be optically confirmed on the surface, and fixed to the table so as not to cause relative displacement with the table;
Reading means for performing relative movement with the table and reading the object to be measured and the marker plate;
A measuring apparatus comprising: a calculating unit that calculates a measurement value of the measurement object based on a displacement amount that the reading unit is displaced to read the measurement object and the marker plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32714396A JP3645975B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32714396A JP3645975B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170225A JPH10170225A (en) | 1998-06-26 |
| JP3645975B2 true JP3645975B2 (en) | 2005-05-11 |
Family
ID=18195802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32714396A Expired - Fee Related JP3645975B2 (en) | 1996-12-06 | 1996-12-06 | Measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3645975B2 (en) |
-
1996
- 1996-12-06 JP JP32714396A patent/JP3645975B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10170225A (en) | 1998-06-26 |
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