Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7057732B2 - 3D measuring device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7057732B2 - 3D measuring device - Google Patents

3D measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP7057732B2
JP7057732B2 JP2018140284A JP2018140284A JP7057732B2 JP 7057732 B2 JP7057732 B2 JP 7057732B2 JP 2018140284 A JP2018140284 A JP 2018140284A JP 2018140284 A JP2018140284 A JP 2018140284A JP 7057732 B2 JP7057732 B2 JP 7057732B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
model
measurement
unit
geometric
geometric element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2018140284A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020016571A (en
Inventor
典男 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keyence Corp filed Critical Keyence Corp
Priority to JP2018140284A priority Critical patent/JP7057732B2/en
Publication of JP2020016571A publication Critical patent/JP2020016571A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7057732B2 publication Critical patent/JP7057732B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

本発明は、三次元測定装置に係り、さらに詳しくは、測定対象物上において幾何要素を特定し、幾何要素を用いて測定対象物の形状を測定する三次元測定装置の改良に関する。 The present invention relates to a three-dimensional measuring device, and more particularly, to an improvement of a three-dimensional measuring device that specifies a geometric element on a measurement object and measures the shape of the measurement object using the geometric element.

測定対象物上において1又は2以上の幾何要素を特定し、当該幾何要素の寸法、角度などの物理量を算出することにより、測定対象物の形状を測定する三次元測定装置が従来から知られている(例えば、特許文献1)。この種の三次元測定装置は、ユーザがプローブを用いて測定対象物上の位置を指示することにより、指示された位置の座標を測定することができる。そして、測定された座標に基づいて幾何要素を特定し、当該幾何要素の物理量を算出することにより、測定対象物の形状に関する所望の物理量を測定する。 A three-dimensional measuring device that measures the shape of a measurement object by specifying one or more geometric elements on the object to be measured and calculating physical quantities such as dimensions and angles of the geometric elements has been conventionally known. (For example, Patent Document 1). This type of 3D measuring device can measure the coordinates of the indicated position by the user instructing the position on the object to be measured by using the probe. Then, by specifying a geometric element based on the measured coordinates and calculating the physical quantity of the geometric element, a desired physical quantity related to the shape of the object to be measured is measured.

測定値は、設計値と対比して提示され、あるいは、上限値及び下限値などの公差情報と比較して良否判定が行われる。このため、測定項目ごとに判定条件が指定される。 The measured value is presented in comparison with the design value, or is compared with the tolerance information such as the upper limit value and the lower limit value to make a pass / fail judgment. Therefore, the determination condition is specified for each measurement item.

特開2015-190928号公報JP-A-2015-190928

従来の三次元測定装置は、測定項目ごとに判定条件をユーザが指定する必要があった。例えば、測定項目ごとに、設計値、上限値及び下限値をユーザが数値入力する必要があり設定作業が煩雑であった。また、このような設定作業において入力ミスが発生し易いという問題があった。 In the conventional three-dimensional measuring device, it is necessary for the user to specify the judgment condition for each measurement item. For example, it is necessary for the user to input numerical values for the design value, the upper limit value, and the lower limit value for each measurement item, which makes the setting work complicated. Further, there is a problem that an input error is likely to occur in such a setting work.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、三次元測定装置における判定条件の指定を容易化することを目的とする。また、三次元測定装置における判定条件の入力ミスを抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to facilitate the designation of determination conditions in a three-dimensional measuring device. Another object of the present invention is to suppress an input error of a determination condition in a three-dimensional measuring device.

本発明の第1の態様による三次元測定装置は、幾何要素を用いて測定する測定項目を保持する設定情報記憶部と、プローブを用いて測定対象物上の位置を指示することにより、前記幾何要素に対応する測定点の座標を測定する座標測定部と、前記測定点の座標と前記幾何要素の種別とに基づいて前記幾何要素を特定する幾何要素特定部と、前記特定された幾何要素に基づいて前記測定項目の測定値を算出する測定値算出部と、前記測定対象物に対応する三次元モデルを受け付ける三次元モデル受付部と、前記特定された幾何要素に対応する前記三次元モデルのモデル要素を抽出するモデル要素抽出部と、前記モデル要素の設計値又は公差情報を前記三次元モデルから抽出し、当該設計値又は公差情報に基づいて前記測定項目の判定条件を指定する判定条件指定部と、前記測定値及び前記判定条件に基づいて前記測定対象物の良否判定を行う判定部とを備える。 The three-dimensional measuring device according to the first aspect of the present invention has a setting information storage unit that holds measurement items to be measured using geometric elements, and the geometry is indicated by indicating a position on a measurement object using a probe. A coordinate measuring unit that measures the coordinates of a measurement point corresponding to an element, a geometric element specifying unit that specifies the geometric element based on the coordinates of the measuring point and the type of the geometric element, and the specified geometric element. A measurement value calculation unit that calculates the measurement value of the measurement item based on the measurement value, a three-dimensional model reception unit that accepts the three-dimensional model corresponding to the measurement object, and the three-dimensional model corresponding to the specified geometric element. Judgment condition specification that extracts the design value or tolerance information of the model element from the three-dimensional model and specifies the judgment condition of the measurement item based on the design value or tolerance information. A unit and a determination unit for determining the quality of the measurement object based on the measured value and the determination condition are provided.

本発明の第2の態様による三次元測定装置は、上記構成に加えて、前記モデル要素抽出部が、2以上の前記特定された幾何要素の中から選択された前記幾何要素に対応する前記モデル要素を抽出するように構成される。 In the three-dimensional measuring device according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the model element extraction unit corresponds to the geometric element selected from the two or more specified geometric elements. It is configured to extract elements.

本発明の第3の態様による三次元測定装置は、上記構成に加えて、前記モデル要素抽出部が、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、前記特定された幾何要素からの距離に基づいて1の前記モデル要素を抽出するように構成される。 In the three-dimensional measuring device according to the third aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the model element extraction unit has the specified geometry among the two or more model elements corresponding to the specified geometric element. It is configured to extract one of the model elements based on the distance from the element.

本発明の第4の態様による三次元測定装置は、上記構成に加えて、前記モデル要素抽出部が、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、三次元モデル上における位置の指定に基づいて1の前記モデル要素を抽出するように構成される。 In the three-dimensional measuring device according to the fourth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the model element extraction unit is on a three-dimensional model among two or more model elements corresponding to the specified geometric elements. It is configured to extract 1 said model element based on the position designation.

本発明の第5の態様による三次元測定装置は、上記構成に加えて、前記モデル要素抽出部が、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、抽出する前記モデル要素を変更可能であるように構成される。 In the three-dimensional measuring device according to the fifth aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the model element extraction unit extracts the model element from the two or more model elements corresponding to the specified geometric element. Is configured to be modifiable.

本発明によれば、三次元測定装置における判定条件の指定を容易化することができる。また、三次元測定装置における判定条件の入力ミスを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to facilitate the designation of determination conditions in the coordinate measuring device. In addition, it is possible to suppress an input error of the determination condition in the three-dimensional measuring device.

本発明の実施の形態による三次元測定装置1の一構成例を示した図である。It is a figure which showed one configuration example of the 3D measuring apparatus 1 by embodiment of this invention. 図1のプローブ110の詳細構成の一例を示した斜視図である。It is a perspective view which showed an example of the detailed structure of the probe 110 of FIG. 撮像部105がプローブ110の位置及び姿勢を検出する方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the method which the image pickup unit 105 detects the position and the posture of the probe 110. 設定モードにおける動作の一例を示したフローチャートであり、設定情報を生成するための手順が示されている。It is a flowchart which showed an example of the operation in a setting mode, and shows the procedure for generating the setting information. 測定モードにおける動作の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the operation in a measurement mode. 判定条件の参照指定の動作の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the operation of the reference designation of a determination condition. 判定条件参照指定画面2の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the judgment condition reference designation screen 2. 判定条件参照指定画面2の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the judgment condition reference designation screen 2. 判定条件参照指定画面2の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the judgment condition reference designation screen 2. 図1の測定ヘッド100の主な機能構成を示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram which showed the main functional composition of the measurement head 100 of FIG. 図10の判定条件参照指定部524の詳細構成の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the detailed structure of the determination condition reference designation unit 524 of FIG.

(1)三次元測定装置
図1は、本発明の実施の形態による三次元測定装置1の一構成例を示した図である。三次元測定装置1は、三次元座標を測定することができる座標測定装置であり、測定対象物の寸法を測定し、測定値の良否判定を行うことができる。三次元測定装置1は、測定ヘッド100、プローブ110、操作部120及び処理装置130を備える。また、測定ヘッド100は、筐体101、載置台104、撮像部105及び表示部106を備える。
(1) Three-dimensional measuring device FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the three-dimensional measuring device 1 according to the embodiment of the present invention. The three-dimensional measuring device 1 is a coordinate measuring device capable of measuring three-dimensional coordinates, and can measure the dimensions of an object to be measured and determine the quality of the measured value. The coordinate measuring device 1 includes a measuring head 100, a probe 110, an operation unit 120, and a processing device 130. Further, the measurement head 100 includes a housing 101, a mounting table 104, an image pickup unit 105, and a display unit 106.

筐体101は、水平な設置面上に設置される設置部102と、設置部102の後端から上方に延び、撮像部105及び表示部106を支持するスタンド部103とにより構成される。また、設置部102の前端には、載置台104が設けられている。載置台104は、測定対象物Sが載置される台であり、例えば、光学定盤を用いることができる。 The housing 101 is composed of an installation unit 102 installed on a horizontal installation surface, and a stand unit 103 extending upward from the rear end of the installation unit 102 and supporting the image pickup unit 105 and the display unit 106. Further, a mounting table 104 is provided at the front end of the installation portion 102. The mounting table 104 is a table on which the measurement object S is placed, and for example, an optical surface plate can be used.

撮像部105は、プローブ110の位置及び姿勢を検出するための撮像手段である。プローブ110に設けられた複数のマーカを撮像部105で撮像することにより、三次元空間におけるプローブ110の位置及び姿勢が検出される。撮像部105は、スタンド部103によって支持され、載置台104の後方の斜め上方向から載置台104を俯瞰するように配置されている。撮像部105は、例えば、集光レンズ及びCMOS(相補性金属酸化膜半導体)イメージセンサを備え、赤外線の入射角を検出することができる。このため、プローブ110に設けられた複数の発光部から放出される赤外線の入射方向をそれぞれ検出し、三次元空間におけるプローブ110の位置及び姿勢を検出することができる。 The image pickup unit 105 is an image pickup means for detecting the position and orientation of the probe 110. By imaging a plurality of markers provided on the probe 110 with the imaging unit 105, the position and orientation of the probe 110 in the three-dimensional space are detected. The image pickup unit 105 is supported by the stand unit 103, and is arranged so as to overlook the mounting table 104 from an obliquely upward direction behind the mounting table 104. The image pickup unit 105 includes, for example, a condenser lens and a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor, and can detect the incident angle of infrared rays. Therefore, it is possible to detect the incident direction of the infrared rays emitted from the plurality of light emitting portions provided in the probe 110, and to detect the position and orientation of the probe 110 in the three-dimensional space.

表示部106は、ユーザに対し表示出力を行う表示手段、例えば、液晶ディスプレイパネルである。表示部106には、操作画面、撮影画像、測定結果などが表示される。 The display unit 106 is a display means that outputs a display to the user, for example, a liquid crystal display panel. The display unit 106 displays an operation screen, a captured image, a measurement result, and the like.

プローブ110は、ユーザが把持し、測定対象物Sに接触させる装置であり、ケーブルを介して測定ヘッド100に接続される。載置台104上の測定対象物Sに対しプローブ110を接触させた状態で、当該プローブ110の位置及び姿勢を検出することにより、プローブ110が接触している測定対象物S上の測定点の座標を求めることができる。 The probe 110 is a device that the user grasps and brings into contact with the measurement object S, and is connected to the measurement head 100 via a cable. By detecting the position and orientation of the probe 110 in a state where the probe 110 is in contact with the measurement object S on the mounting table 104, the coordinates of the measurement point on the measurement object S with which the probe 110 is in contact. Can be asked.

操作部120は、ユーザが操作入力を行うための操作入力手段であり、複数の操作ボタンを備え、ケーブルを介して測定ヘッド100に接続される。例えば、測定対象物S上の測定点の座標を求める際、操作部120を用いた操作入力が行われる。操作部120は、プローブ110に一体的に設けられていてもよい。 The operation unit 120 is an operation input means for the user to perform operation input, has a plurality of operation buttons, and is connected to the measurement head 100 via a cable. For example, when obtaining the coordinates of the measurement point on the measurement object S, the operation input using the operation unit 120 is performed. The operation unit 120 may be provided integrally with the probe 110.

処理装置130は、測定ヘッド100に接続された端末装置であり、例えば、専用ソフトウエアがインストールされたPCを用いることができる。また、処理装置130は、測定対象物Sに対応する三次元モデルを示すCADデータを保持し、当該CADデータは、測定ヘッド100へ読み出すことができる。 The processing device 130 is a terminal device connected to the measurement head 100, and for example, a PC on which dedicated software is installed can be used. Further, the processing device 130 holds CAD data indicating a three-dimensional model corresponding to the measurement object S, and the CAD data can be read out to the measurement head 100.

図2は、図1のプローブ110の詳細構成の一例を示した斜視図である。プローブ110は、筐体部111、把持部112、発光部113及びスタイラス114を備える。把持部112の上端は、筐体部111の長手方向の略中央に連結され、プローブ110は略T字形の形状を有する。 FIG. 2 is a perspective view showing an example of the detailed configuration of the probe 110 of FIG. The probe 110 includes a housing portion 111, a grip portion 112, a light emitting portion 113, and a stylus 114. The upper end of the grip portion 112 is connected to substantially the center of the housing portion 111 in the longitudinal direction, and the probe 110 has a substantially T-shaped shape.

発光部113は、撮像部105によって検出されるマーカである。発光部113には、赤外線を放出する点光源、例えば、波長860nmの赤外線を放出する赤外線LEDを用いることができる。筐体部111の上面には、複数の発光部113が設けられている。図中では、7個の発光部113が筐体部111の上面に設けられている。これらの発光部113は、筐体部111の上面の互いに異なる位置に配置され、また、少なくとも一部の発光部113は、他の発光部113とは異なる高さに配置されている。このため、これらの発光部113からの赤外線を撮像部105が検出することにより、プローブ110の位置及び姿勢を検出することができる。 The light emitting unit 113 is a marker detected by the imaging unit 105. As the light emitting unit 113, a point light source that emits infrared rays, for example, an infrared LED that emits infrared rays having a wavelength of 860 nm can be used. A plurality of light emitting portions 113 are provided on the upper surface of the housing portion 111. In the figure, seven light emitting portions 113 are provided on the upper surface of the housing portion 111. These light emitting units 113 are arranged at different positions on the upper surface of the housing unit 111, and at least a part of the light emitting unit 113 is arranged at a height different from that of the other light emitting unit 113. Therefore, the position and orientation of the probe 110 can be detected by detecting the infrared rays from the light emitting unit 113 by the imaging unit 105.

スタイラス114は、測定対象物Sに接触させる部材である。スタイラス114は、筐体部111の前端から突出する棒状体と、その先端に設けられた球形状の接触部115とにより構成される。当該接触部115を測定対象物S上の測定点に接触させた状態でプローブ110の位置及び姿勢を検出することにより、当該測定点の座標を求めることができる。 The stylus 114 is a member that comes into contact with the object S to be measured. The stylus 114 is composed of a rod-shaped body protruding from the front end of the housing portion 111 and a spherical contact portion 115 provided at the tip thereof. By detecting the position and orientation of the probe 110 in a state where the contact portion 115 is in contact with the measurement point on the measurement object S, the coordinates of the measurement point can be obtained.

(2)プローブ110の位置及び姿勢
図3は、撮像部105がプローブ110の位置及び姿勢を検出する方法についての説明図である。図中の撮像領域Vは、載置台104及びその周辺を含む一定の領域、例えば、載置台104の外縁からプローブ110の全長の寸法だけ突出した領域として定義される。
(2) Position and Posture of Probe 110 FIG. 3 is an explanatory diagram of a method in which the imaging unit 105 detects the position and posture of the probe 110. The imaging region V in the figure is defined as a certain region including the mounting table 104 and its surroundings, for example, a region protruding from the outer edge of the mounting table 104 by the total length of the probe 110.

撮像部105は、撮像素子105a及びレンズ105bで構成され、撮像領域Vを撮影可能な画角θを有する。撮像領域V内の発光部113から入射する赤外光は、レンズ105bの主点105cを通って撮像素子105a上の受光位置Pに結像する。このため、受光位置Pに基づいて、赤外線の入射方向、つまり、主点105cから見た発光部113の方向を求めることができる。 The image pickup unit 105 is composed of an image pickup element 105a and a lens 105b, and has an angle of view θ capable of photographing the image pickup region V. Infrared light incident from the light emitting unit 113 in the image pickup region V passes through the principal point 105c of the lens 105b and forms an image at the light receiving position P on the image pickup element 105a. Therefore, based on the light receiving position P, the incident direction of the infrared rays, that is, the direction of the light emitting unit 113 as seen from the principal point 105c can be obtained.

複数の発光部113の相対的な位置関係は既知であるため、複数の発光部113の方向を検出することにより、三次元空間におけるプローブ110の位置及び姿勢を特定することができる。 Since the relative positional relationship of the plurality of light emitting units 113 is known, the position and orientation of the probe 110 in the three-dimensional space can be specified by detecting the directions of the plurality of light emitting units 113.

(3)測定点の座標
プローブ110内における発光部113及びスタイラス114の相対的な位置関係は既知である。このため、プローブ110の位置及び姿勢を特定すれば、接触部115の位置も特定することができる。このため、接触部115を測定対象物S上の測定点に接触させた状態でプローブ110の位置及び姿勢を検出すれば、当該測定点の位置を求めることができる。
(3) Coordinates of measurement points The relative positional relationship between the light emitting unit 113 and the stylus 114 in the probe 110 is known. Therefore, if the position and posture of the probe 110 are specified, the position of the contact portion 115 can also be specified. Therefore, if the position and posture of the probe 110 are detected in a state where the contact portion 115 is in contact with the measurement point on the measurement object S, the position of the measurement point can be obtained.

ただし、プローブ110の位置及び姿勢に基づいて求めることができる接触部115の位置は、接触部115の中心座標である。これに対し、測定点は接触部115の外周面上に位置するため、上記方法で求められる測定点の座標は、接触部115の半径に相当するオフセット誤差を有する。そこで、測定点における測定対象物Sの法線方向を特定した後に当該法線方向へのオフセット補正を行うことにより、測定点の座標をより正確に求めることができる。 However, the position of the contact portion 115 that can be obtained based on the position and orientation of the probe 110 is the center coordinate of the contact portion 115. On the other hand, since the measurement point is located on the outer peripheral surface of the contact portion 115, the coordinates of the measurement point obtained by the above method have an offset error corresponding to the radius of the contact portion 115. Therefore, by specifying the normal direction of the measurement object S at the measurement point and then performing offset correction in the normal direction, the coordinates of the measurement point can be obtained more accurately.

測定対象物Sの法線方向は、後述する幾何要素を特定することにより求めることができる。幾何要素は、測定対象物Sの外表面上の幾何学形状であり、測定対象物S上の複数の測定点を測定することにより特定される。また、これらの測定点の測定時におけるプローブ110の姿勢に基づいて、当該測定対象物Sの外面側が、2次元の幾何要素のどちら側であるのかを特定することができる。このため、幾何要素を特定すれば、測定点における測定対象物Sの法線方向を求めることができる。 The normal direction of the object to be measured S can be obtained by specifying a geometric element described later. The geometric element is a geometric shape on the outer surface of the object S to be measured, and is specified by measuring a plurality of measurement points on the object S to be measured. Further, based on the posture of the probe 110 at the time of measurement of these measurement points, it is possible to specify which side of the two-dimensional geometric element the outer surface side of the measurement object S is. Therefore, if the geometric element is specified, the normal direction of the measurement object S at the measurement point can be obtained.

(4)三次元測定装置1の動作
三次元測定装置1は、設定情報を生成するための設定モードと、当該設定情報に基づいて測定を行う測定モードの2種類の動作モードを有する。測定モードは、例えば、測定対象物Sの生産工程における製品検査に使用され、設定モードは、当該製品検査で使用する設定情報を予め生成するモードである。
(4) Operation of the Three-dimensional Measuring Device 1 The three-dimensional measuring device 1 has two types of operation modes: a setting mode for generating setting information and a measurement mode for performing measurement based on the setting information. The measurement mode is used, for example, for product inspection in the production process of the measurement object S, and the setting mode is a mode for generating setting information to be used in the product inspection in advance.

設定モードでは、測定対象物Sの物理量の測定に関する測定項目が指定され、この測定項目が設定情報として記憶保持される。測定項目には、物理量の測定条件及び判定条件が含まれる。一方、測定モードでは、設定モードで生成された設定情報が読み出され、当該設定情報に含まれる測定項目に基づいて、測定対象物Sの物理量が測定され、これらの測定値に基づいて測定対象物Sの良否判定が行われる。 In the setting mode, a measurement item related to the measurement of the physical quantity of the measurement object S is specified, and this measurement item is stored and retained as setting information. The measurement items include measurement conditions and determination conditions for physical quantities. On the other hand, in the measurement mode, the setting information generated in the setting mode is read out, the physical quantity of the measurement object S is measured based on the measurement items included in the setting information, and the measurement target is measured based on these measured values. The quality of the object S is determined.

測定条件は、測定する物理量を規定する情報であり、1又は2以上の幾何要素に対応づけられている。幾何要素は、測定対象物Sの外表面の一部として定義される幾何学形状であり、例えば、点、直線、平面、円、円筒、円錐、球を指定することができる。物理量は、1又は2以上の幾何要素を用いて測定される。例えば、2つの幾何要素間の距離又は角度、1つの幾何要素が有する長さ、角度、その他の特徴量を測定条件として指定することができる。 The measurement condition is information that defines the physical quantity to be measured, and is associated with one or more geometric elements. The geometric element is a geometric shape defined as a part of the outer surface of the object S to be measured, and can be, for example, a point, a straight line, a plane, a circle, a cylinder, a cone, or a sphere. Physical quantities are measured using one or more geometric elements. For example, the distance or angle between two geometric elements, the length, angle, and other features of one geometric element can be specified as measurement conditions.

具体的には、2つの平面間の距離を測定する場合、幾何要素として2つの平面が指定される。円の中心と平面の距離を測定する場合、第1幾何要素として円、第2幾何要素として平面が指定される。直線及び平面のなす角度を測定する場合、第1幾何要素として直線、第2幾何要素として平面が指定される。円の直径、中心位置又は真円度を測定する場合、幾何要素として円が指定される。円錐の中心軸に対する母線の傾斜角を測定する場合、幾何要素として円錐が指定される。 Specifically, when measuring the distance between two planes, two planes are designated as geometric elements. When measuring the distance between the center of a circle and a plane, a circle is designated as the first geometric element and a plane is designated as the second geometric element. When measuring the angle formed by a straight line and a plane, a straight line is designated as the first geometric element and a plane is designated as the second geometric element. When measuring the diameter, center position, or roundness of a circle, the circle is specified as the geometric element. When measuring the angle of inclination of the generatrix with respect to the central axis of the cone, the cone is specified as the geometric element.

判定条件は、測定された物理量の良否を判定するための条件である。判定条件は、設計値及び公差情報からなる。設計値は、測定値と比較すべき標準値であり、測定値とともにユーザに提示される。公差情報は、測定値と比較すべき限界値であり、例えば、上限値又は下限値で構成され、測定値を上限値及び下限値と比較することにより判定結果が得られる。つまり、測定値が上限値又は下限値を超える場合にはNG(不合格)と判定され、測定値が上限値から下限値までの値である場合には、OK(合格)と判定される。 The determination condition is a condition for determining the quality of the measured physical quantity. Judgment conditions consist of design values and tolerance information. The design value is a standard value to be compared with the measured value and is presented to the user together with the measured value. The tolerance information is a limit value to be compared with the measured value, and is composed of, for example, an upper limit value or a lower limit value, and a determination result is obtained by comparing the measured value with the upper limit value and the lower limit value. That is, when the measured value exceeds the upper limit value or the lower limit value, it is determined as NG (failure), and when the measured value is a value from the upper limit value to the lower limit value, it is determined as OK (pass).

設定情報は、1つの測定対象物Sを対象とする2以上の測定項目を含むことができる。この場合、設定モードでは、物理量ごとに設定項目が指定され、2以上の設定項目を含む設定情報が生成される。また、測定モードでは、設定情報に基づいて、物理量ごとに測定が行われ、物理量ごとに良否判定が行われる。また、2以上の測定項目に関する良否判定の結果に基づいて、測定対象物Sの良否に関する総合判定が行われる。例えば、いずれかの測定項目に関する判定結果がNGであれば、総合判定もNGとなり、全ての測定項目に関する判定結果がOKであれば、総合判定もOKとなる。 The setting information can include two or more measurement items targeting one measurement object S. In this case, in the setting mode, setting items are specified for each physical quantity, and setting information including two or more setting items is generated. Further, in the measurement mode, the measurement is performed for each physical quantity based on the setting information, and the quality judgment is performed for each physical quantity. Further, based on the result of the quality determination regarding two or more measurement items, the comprehensive determination regarding the quality of the measurement object S is performed. For example, if the judgment result for any of the measurement items is NG, the comprehensive judgment is also NG, and if the judgment results for all the measurement items are OK, the comprehensive judgment is also OK.

また、設定情報に含まれる2以上の測定項目は、互いに同一又は異なる幾何要素を用いることができる。例えば、2つの測定項目は、同一の円の直径と中心のX座標であってもよいし、異なる円のそれぞれの直径であってもよい。つまり、設定情報が2以上の測定項目を含む場合、当該設定情報は、1又は2以上の幾何要素を含むことができる。 Further, two or more measurement items included in the setting information can use the same or different geometric elements from each other. For example, the two measurement items may be the diameter of the same circle and the X coordinate of the center, or may be the diameters of different circles. That is, when the setting information includes two or more measurement items, the setting information can include one or two or more geometric elements.

(4-1)設定モードにおける動作(設定情報の生成)
図4のステップS101~S108は、設定モードにおける動作の一例を示したフローチャートであり、測定対象物Sを用いて、設定情報を生成するための手順が示されている。
(4-1) Operation in setting mode (generation of setting information)
Steps S101 to S108 of FIG. 4 are flowcharts showing an example of operation in the setting mode, and show a procedure for generating setting information using the measurement object S.

まず、測定項目がユーザによって指定される(ステップS101)。このステップでは、測定に用いる1又は2以上の幾何要素の種別、つまり、幾何学的形状の種別が指定されるとともに、当該幾何要素を用いて測定する物理量が指定される。 First, the measurement item is specified by the user (step S101). In this step, the type of one or more geometric elements used for measurement, that is, the type of geometric shape is specified, and the physical quantity to be measured using the geometric element is specified.

次に、ステップS101で指定された幾何要素を特定するために必要な1又は2以上の測定点の座標が取得される(ステップS102,S103)。幾何要素の特定に必要な数の測定点がプローブ110を用いて順に指定され、これらの測定点の座標が順に取得され、幾何要素が特定される(ステップS104)。例えば、幾何要素が平面であれば、当該平面上の3以上の測定点の座標を取得することによって、幾何要素を特定することができる。 Next, the coordinates of one or more measurement points necessary for specifying the geometric element specified in step S101 are acquired (steps S102 and S103). The number of measurement points required to identify the geometric element is specified in order using the probe 110, the coordinates of these measurement points are acquired in order, and the geometric element is specified (step S104). For example, if the geometric element is a plane, the geometric element can be specified by acquiring the coordinates of three or more measurement points on the plane.

ステップS101で2以上の幾何要素が指定された場合には、他の幾何要素についてもステップS102~S104が繰り返される(ステップS105)。 When two or more geometric elements are specified in step S101, steps S102 to S104 are repeated for the other geometric elements (step S105).

ステップS101で指定された全ての幾何要素が特定されると、当該幾何要素を用いて、指定された測定項目の測定値が算出され、表示される(ステップS106)。この測定値を参照しながら、測定項目ごとに判定情報が指定される(ステップS107)。つまり、各測定項目について設計値及び公差情報がそれぞれ指定される。ここでは、ユーザの数値入力により、設計値及び公差情報が指定される。なお、1つの幾何要素を用いて測定値を求める測定項目の場合、ここでは数値入力を行わず、三次元モデルから設計値又は公差情報を抽出し、抽出された値を参照して判定条件を指定することでもできる。判定条件の参照指定については後述する。 When all the geometric elements specified in step S101 are specified, the measured values of the designated measurement items are calculated and displayed using the geometric elements (step S106). Judgment information is specified for each measurement item while referring to this measured value (step S107). That is, the design value and the tolerance information are specified for each measurement item. Here, the design value and the tolerance information are specified by the numerical input of the user. In the case of a measurement item for which a measured value is obtained using one geometric element, the design value or tolerance information is extracted from the three-dimensional model without inputting numerical values, and the judgment condition is determined by referring to the extracted value. You can also specify it. The reference specification of the judgment condition will be described later.

2以上の測定項目を指定する場合には、他の測定項目についてもステップS101~S107が繰り返され、2以上の測定項目を含む設定情報が生成される(ステップS108)。 When two or more measurement items are specified, steps S101 to S107 are repeated for the other measurement items, and setting information including the two or more measurement items is generated (step S108).

(4-2)測定モードにおける動作
図5のステップS201~S209は、測定モードにおける動作の一例を示したフローチャートであり、設定情報に基づいて、測定対象物Sの測定及び判定を行うための手順が示されている。
(4-2) Operation in Measurement Mode Steps S201 to S209 in FIG. 5 are flowcharts showing an example of operation in the measurement mode, and are procedures for measuring and determining the measurement object S based on the setting information. It is shown.

まず、設定モードで生成され、記憶保持されている設定情報が読み出される(ステップS201)。つまり、1つの測定対象物Sについて、1又は2以上の測定項目が読み出される。 First, the setting information generated and stored in the setting mode is read out (step S201). That is, one or two or more measurement items are read out for one measurement object S.

まず、最初の測定項目の測定条件に含まれる幾何要素を特定するために、測定点の座標が取得される(ステップS202,S203)。つまり、測定条件に従って、プローブ110を用いて1又は2以上の測定点の座標が順に取得される。そして、全ての測定点の座標を取得すれば、幾何要素が特定される(ステップS204)。 First, in order to specify the geometric element included in the measurement condition of the first measurement item, the coordinates of the measurement point are acquired (steps S202 and S203). That is, the coordinates of one or more measurement points are sequentially acquired by using the probe 110 according to the measurement conditions. Then, if the coordinates of all the measurement points are acquired, the geometric element is specified (step S204).

測定項目において2以上の幾何要素が指定されている場合には、他の幾何要素についてもステップS202~S204が繰り返される(ステップS205)。 When two or more geometric elements are specified in the measurement item, steps S202 to S204 are repeated for the other geometric elements (step S205).

測定項目において指定された全ての幾何要素が特定されると、特定された幾何要素に基づいて、測定項目に対応する測定値が算出される(ステップS206)。この測定値を上限値及び下限値と比較することにより、測定値に関する良否判定が行われる(ステップS207)。 When all the geometric elements specified in the measurement item are specified, the measured values corresponding to the measurement items are calculated based on the specified geometric elements (step S206). By comparing this measured value with the upper limit value and the lower limit value, a quality determination regarding the measured value is performed (step S207).

設定情報に2以上の測定項目が含まれている場合、他の測定項目についてもステップS202~S207が繰り返され、全ての測定項目について測定値が求められ、良否判定が行われる(ステップS208)。全ての測定項目について判定結果が得られれば、これらの判定結果に基づいて、測定対象物Sの良否について総合判定が行われる(ステップS209)。 When two or more measurement items are included in the setting information, steps S202 to S207 are repeated for the other measurement items, measurement values are obtained for all the measurement items, and a quality determination is made (step S208). If the determination results are obtained for all the measurement items, a comprehensive determination is made regarding the quality of the measurement object S based on these determination results (step S209).

(5)判定条件の参照指定
図6のステップS301~S309は、判定条件の参照指定の動作の一例を示したフローチャートである。三次元測定装置1は、測定対象物Sの三次元モデルから設計値及び公差情報を抽出し、抽出された設計値及び公差情報に基づいて、測定項目の判定条件を指定することができる。このフローチャートは、このような判定条件の参照指定の手順を示すものであり、設定情報が生成された後の設定モードにおいて実行される。
(5) Reference Designation of Judgment Conditions Steps S301 to S309 in FIG. 6 are flowcharts showing an example of the operation of reference designation of judgment conditions. The three-dimensional measuring device 1 can extract design values and tolerance information from the three-dimensional model of the measurement object S, and specify determination conditions for measurement items based on the extracted design values and tolerance information. This flowchart shows a procedure for designating a reference for such a determination condition, and is executed in the setting mode after the setting information is generated.

上述したとおり、判定条件は、設置情報の生成手順において数値により指定することができる(図4のステップS107)。このようにして指定された判定条件は、参照指定により更新することができる。また、判定条件の妥当性について、三次元モデルから抽出した設計値及び公差情報に基づいて確認することもできる。なお、数値による判定条件の指定を省略し、参照指定のみを行うように構成してもよい。 As described above, the determination condition can be numerically specified in the installation information generation procedure (step S107 in FIG. 4). The determination condition specified in this way can be updated by reference specification. It is also possible to confirm the validity of the determination conditions based on the design values and tolerance information extracted from the three-dimensional model. It should be noted that the specification of the judgment condition by a numerical value may be omitted, and only the reference specification may be performed.

まず、測定対象物Sに対応する三次元モデルが読み込まれる(ステップS301)。三次元モデルは、例えば、CADデータとして処理装置130から測定ヘッド100へ入力される。CADデータは、三次元モデルを規定するデータであり、三次元モデルの外表面を規定する多数のモデル要素により構成される。モデル要素は、三次元モデルの一部を構成する幾何学形状として規定される。つまり、モデル要素は、幾何学形状の種別と、当該幾何学形状を特定するための数値により構成される。モデル要素に対応づけられる数値には、設計情報及び公差情報を含むことができる。 First, the three-dimensional model corresponding to the measurement object S is read (step S301). The three-dimensional model is input from the processing device 130 to the measurement head 100 as CAD data, for example. CAD data is data that defines a three-dimensional model, and is composed of a large number of model elements that define the outer surface of the three-dimensional model. Model elements are defined as geometric shapes that form part of a 3D model. That is, the model element is composed of the type of the geometric shape and the numerical value for specifying the geometric shape. Numerical values associated with model elements can include design information and tolerance information.

三次元モデルが読み込まれると、測定対象物Sに対する位置合わせが行われる(ステップS302)。この位置合わせは、三次元モデルの座標を測定対象物Sが配置された実空間の座標と一致させるための座標変換処理である。 When the three-dimensional model is read, the alignment with respect to the measurement object S is performed (step S302). This alignment is a coordinate conversion process for matching the coordinates of the three-dimensional model with the coordinates of the real space in which the measurement object S is arranged.

次に、設定情報に含まれる任意の幾何要素が選択される(ステップS303)。ユーザは、操作部120を用いて、設定情報に含まれる2以上の幾何要素の中から一つの幾何要素を選択することができる。 Next, any geometric element included in the setting information is selected (step S303). The user can select one geometric element from two or more geometric elements included in the setting information by using the operation unit 120.

幾何要素が選択されると、当該幾何要素に対応するモデル要素が三次元モデルから抽出される(ステップS304)。抽出するモデル要素は、選択された幾何要素の種別に基づいて決定される。例えば、幾何要素の種別が選択された幾何要素と一致するモデル要素が選択される。 When a geometric element is selected, the model element corresponding to the geometric element is extracted from the three-dimensional model (step S304). The model elements to be extracted are determined based on the type of geometric element selected. For example, a model element whose geometric element type matches the selected geometric element is selected.

幾何要素の種別が一致するモデル要素が2以上ある場合には、選択された幾何要素の位置に基づいていずれか一つのモデル要素が選択される。例えば、選択された幾何要素からの距離が最も近いモデル要素を抽出することができる。また、ユーザが三次元モデル上における位置を指定した場合、指定された位置からの距離が最も近いモデル要素を抽出することができる。さらに、ユーザ操作に基づいて、現在抽出されているモデル要素に代えて、次の候補となる要素モデルを抽出することができる。例えば、選択された幾何要素からの距離が次に近いモデル要素を抽出することができる。 If there are two or more model elements with the same geometric element type, one of the model elements is selected based on the position of the selected geometric element. For example, the model element closest to the selected geometric element can be extracted. Further, when the user specifies a position on the three-dimensional model, the model element closest to the specified position can be extracted. Further, based on the user operation, the next candidate element model can be extracted instead of the currently extracted model element. For example, it is possible to extract the model element that is the next closest to the selected geometric element.

モデル要素が抽出されると、当該モデル要素に対応する設計値及び公差情報が三次元モデルから抽出される(ステップS305)。モデル要素は、1又は2以上の物理量を有し、これらの物理量の設計値及び公差情報が対応づけられている。これらの設計値及び公差情報が抽出され、一覧表示される。 When the model element is extracted, the design value and tolerance information corresponding to the model element are extracted from the three-dimensional model (step S305). The model element has one or more physical quantities, and the design values and tolerance information of these physical quantities are associated with each other. These design values and tolerance information are extracted and displayed in a list.

抽出するモデル要素を変更する場合には、ステップS304、S305が繰り替えされる(ステップS306)。所望のモデル要素が抽出されていない場合、例えば、ユーザが次候補の抽出を指示し、あるいは、ユーザが三次元モデル上の位置を新たに指定することにより、再度、モデル要素の抽出が行われる。 When changing the model element to be extracted, steps S304 and S305 are repeated (step S306). If the desired model element has not been extracted, for example, the user instructs the extraction of the next candidate, or the user specifies a new position on the three-dimensional model, so that the model element is extracted again. ..

抽出された設計値及び公差情報のうち、任意の設計情報及び公差情報がユーザにより選択され(ステップS307)、選択された設計値及び公差情報を測定項目の判定条件として指定することができる(ステップS308)。判定条件が指定される測定項目は、ステップS303で選択した幾何要素に対応する測定項目である。なお、設計値又は公差情報の少なくとも一方を選択し、指定することができるように構成することもできる。 Arbitrary design information and tolerance information are selected by the user from the extracted design values and tolerance information (step S307), and the selected design values and tolerance information can be specified as judgment conditions for measurement items (step). S308). The measurement item for which the determination condition is specified is the measurement item corresponding to the geometric element selected in step S303. It should be noted that at least one of the design value and the tolerance information can be selected and configured so that it can be specified.

設定情報が、2以上の幾何要素を含む場合、その幾何要素について、ステップS303~S308を繰り返すことができ、設定情報に含まれる全ての幾何要素を順次に選択し、対応するモデル要素を抽出し、三次元モデルから設計値及び公差情報を抽出し、判定条件として指定することができる(ステップS309)。 When the setting information includes two or more geometric elements, steps S303 to S308 can be repeated for the geometric elements, all the geometric elements included in the setting information are sequentially selected, and the corresponding model elements are extracted. , Design values and tolerance information can be extracted from the three-dimensional model and specified as determination conditions (step S309).

三次元モデルから抽出した設計値及び公差情報を判定条件として指定することにより、数値入力を行う場合の煩雑さを解消し、あるいは、入力ミスを防ぐことができる。 By designating the design values and tolerance information extracted from the three-dimensional model as judgment conditions, it is possible to eliminate the complexity of numerical input or prevent input errors.

図7~9は、判定条件参照指定画面2の一例を示した図である。判定条件参照指定画面2は、三次元モデルによる判定条件の参照指定を行うための画面であり、表示部106に表示される。判定条件参照指定画面2は、幾何要素表示部21、測定項目表示部22、モデル画像表示部23及びモデル情報表示部24により構成される。 7 to 9 are diagrams showing an example of the determination condition reference designation screen 2. The determination condition reference designation screen 2 is a screen for designating a reference of the determination condition by the three-dimensional model, and is displayed on the display unit 106. The determination condition reference designation screen 2 is composed of a geometric element display unit 21, a measurement item display unit 22, a model image display unit 23, and a model information display unit 24.

幾何要素表示部21には、設定情報に含まれる1又は2以上の幾何要素が一覧表示されている。図中では、幾何要素として1つの平面001及び3つの円001~003が一覧表示されている。ユーザは、操作部120を操作することにより、これらの幾何要素の中から任意の幾何要素を選択することができ、選択された幾何要素はハイライト21hが付されて表示される。図中では、円002が選択された状態が示されている。 The geometric element display unit 21 displays a list of one or more geometric elements included in the setting information. In the figure, one plane 001 and three circles 001 to 003 are listed as geometric elements. The user can select any geometric element from these geometric elements by operating the operation unit 120, and the selected geometric element is displayed with a highlight 21h. In the figure, the state in which the circle 002 is selected is shown.

測定項目表示部22には、選択された幾何要素に対応する測定項目が一覧表示される。つまり、幾何要素表示部21内において選択された幾何要素に対応する1又は2以上の測定項目が一覧表示される。図中では、測定項目として、円002の直径、真円度、中心X座標、中心Y座標及び中心Z座標が一覧表示されている。 The measurement item display unit 22 displays a list of measurement items corresponding to the selected geometric element. That is, one or two or more measurement items corresponding to the selected geometric element are displayed in a list in the geometric element display unit 21. In the figure, the diameter, roundness, center X coordinate, center Y coordinate, and center Z coordinate of the circle 002 are listed as measurement items.

測定項目表示部22には、測定項目ごとに測定値、設計値及び公差情報が表示される。図中では、測定項目の一覧表が表示されており、各行が測定項目に対応し、各行ごとにチェック欄22cが設けられている。測定値は、設定情報の生成手順において算出された測定値である(図4のステップS106)。設計値及び公差情報は、設定情報の生成手順において指定された判定条件であり(図4のステップS107)、ユーザは、測定項目表示部22内において数値入力により変更することができる。チェック欄22cは、三次元モデルから自動入力(転記)される対象となる設計値又は公差情報を選択する入力欄であり、ユーザ操作によりチェックマークの有無が切り替えられる。 The measurement item display unit 22 displays measured values, design values, and tolerance information for each measurement item. In the figure, a list of measurement items is displayed, each line corresponds to the measurement item, and a check column 22c is provided for each line. The measured value is a measured value calculated in the procedure for generating the setting information (step S106 in FIG. 4). The design value and the tolerance information are determination conditions specified in the setting information generation procedure (step S107 in FIG. 4), and the user can change them by inputting numerical values in the measurement item display unit 22. The check field 22c is an input field for selecting design values or tolerance information to be automatically input (posted) from the three-dimensional model, and the presence or absence of a check mark can be switched by user operation.

モデル画像表示部23は、三次元モデルの外観画像を表示する表示部であり、幾何要素表示部21内で選択された幾何要素に対応するモデル要素が識別可能に表示されている。図中では、円002に対応するモデル要素が、三次元モデルから抽出され、三次元モデルの画像上にシンボル231として強調表示され、「円002」の注釈表示が付されている。 The model image display unit 23 is a display unit that displays an external image of a three-dimensional model, and model elements corresponding to the geometric elements selected in the geometric element display unit 21 are identifiablely displayed. In the figure, the model element corresponding to the circle 002 is extracted from the three-dimensional model, highlighted as the symbol 231 on the image of the three-dimensional model, and annotated with "Circle 002".

モデル情報表示部24には、抽出されたモデル要素に対応する物理量の設計値及び公差情報が表示されている。図中では、円002の物理量として、直径、中心のX座標、中心のY座標、中心のZ座標及び半径が、三次元モデルから抽出され、それぞれの設計値及び公差情報が表示される。また、モデル情報表示部24内のタブ241,242を選択することにより、設計値又は公差情報が選択的に表示される。 The model information display unit 24 displays design values and tolerance information of physical quantities corresponding to the extracted model elements. In the figure, the diameter, the X coordinate of the center, the Y coordinate of the center, the Z coordinate of the center, and the radius are extracted from the three-dimensional model as the physical quantities of the circle 002, and the respective design values and tolerance information are displayed. Further, by selecting the tabs 241,242 in the model information display unit 24, the design value or the tolerance information is selectively displayed.

図7は、設計値のタブ241が選択され、モデル情報表示部24内に設計値の一覧表が表示されている状態を示した図である。設計値の一覧表は、各行が物理量に対応し、各行ごとに物理量の種別と、設計値とが表示されるとともに、チェック欄24cが設けられている。チェック欄24cは、測定項目表示部22の一覧表に自動入力(転記)する対象となる設計値を選択する入力欄であり、ユーザ操作によりチェックマークの有無が切り替えられる。 FIG. 7 is a diagram showing a state in which the tab 241 of design values is selected and a list of design values is displayed in the model information display unit 24. In the list of design values, each row corresponds to a physical quantity, the type of the physical quantity and the design value are displayed for each row, and a check column 24c is provided. The check column 24c is an input column for selecting a design value to be automatically input (posted) in the list of the measurement item display unit 22, and the presence or absence of the check mark can be switched by a user operation.

また、モデル情報表示部24には、設計値を参照指定するための設定ボタン24bが設けられている。図7の状態において、設定ボタン24bを操作すれば、設計値の一覧表のうち、チェック欄24cにより選択されている行の設計値が、測定項目の一覧表のうち、チェック欄22cにより選択されている行の設計値として自動的に転記される。2以上のチェック欄22c,24cが選択されている場合、物理量が一致するように転記される。 Further, the model information display unit 24 is provided with a setting button 24b for referencing and designating a design value. If the setting button 24b is operated in the state of FIG. 7, the design value of the row selected by the check column 24c in the list of design values is selected by the check column 22c in the list of measurement items. It is automatically posted as the design value of the line. When two or more check boxes 22c and 24c are selected, the physical quantities are posted so as to match.

図8は、公差情報のタブ242が選択され、モデル情報表示部24内に公差情報の一覧表が表示されている状態を示した図である。公差情報の一覧表は、各行が物理量に対応し、各行ごとに物理量の種別と、上限値及び下限値とが表示されるとともに、チェック欄24cが設けられている。チェック欄24cは、測定項目表示部22の一覧表に自動入力(転記)する対象となる公差情報を選択する入力欄であり、ユーザ操作によりチェックマークの有無が切り替えられる。 FIG. 8 is a diagram showing a state in which the tolerance information tab 242 is selected and a list of tolerance information is displayed in the model information display unit 24. In the list of tolerance information, each row corresponds to a physical quantity, the type of the physical quantity, the upper limit value and the lower limit value are displayed for each row, and a check column 24c is provided. The check column 24c is an input field for selecting tolerance information to be automatically input (posted) in the list of the measurement item display unit 22, and the presence or absence of the check mark can be switched by a user operation.

図8の状態において、公差情報を参照指定するための設定ボタン24bを操作すれば、公差情報の一覧表のうち、チェック欄24cにより選択されている行の公差情報が、測定項目の一覧表のうち、チェック欄22cにより選択されている行の公差情報として自動的に転記される。2以上のチェック欄22c,24cが選択されている場合、物理量が一致するように転記される。 In the state of FIG. 8, if the setting button 24b for referencing and designating the tolerance information is operated, the tolerance information of the row selected by the check column 24c in the tolerance information list is the measurement item list. Of these, it is automatically posted as the tolerance information of the line selected by the check column 22c. When two or more check boxes 22c and 24c are selected, the physical quantities are posted so as to match.

図9は、円002として誤ったモデル要素が抽出されたときの状態が示されている。円002は右手前の貫通孔の上面開口の外縁形状であり、図7では、当該上面開口が、円002に対応するモデル要素として抽出され、モデル画像表示部23にはシンボル231が表示されるとともに、モデル情報表示部24には当該モデル要素の物理量が表示されている。これに対し、図9では、当該貫通孔の下面開口が、円002に対応するモデル要素として抽出され、モデル画像表示部23にはシンボル232が表示されるとともに、モデル情報表示部24には当該モデル要素の物理量が表示されている。つまり、誤ったモデル要素が抽出されている。 FIG. 9 shows a state when an erroneous model element is extracted as a circle 002. The circle 002 is the outer edge shape of the upper surface opening of the through hole on the right front side. In FIG. 7, the upper surface opening is extracted as a model element corresponding to the circle 002, and the symbol 231 is displayed on the model image display unit 23. At the same time, the physical quantity of the model element is displayed on the model information display unit 24. On the other hand, in FIG. 9, the lower surface opening of the through hole is extracted as a model element corresponding to the circle 002, the symbol 232 is displayed on the model image display unit 23, and the model information display unit 24 is concerned with the symbol 232. The physical quantity of the model element is displayed. That is, the wrong model element has been extracted.

この場合、ユーザはモデル画像表示部23内においてカーソル233を移動させ、三次元モデル上の任意の位置を指定すれば、指定された位置に最も近いモデル要素が新たに抽出される。図中では、手前右側の貫通孔の上面開口付近の位置を指定することにより、当該上面開口を新たなモデル要素として抽出させ、図7に示した状態に至ることができる。 In this case, if the user moves the cursor 233 in the model image display unit 23 and specifies an arbitrary position on the three-dimensional model, the model element closest to the specified position is newly extracted. In the figure, by designating the position near the upper surface opening of the through hole on the front right side, the upper surface opening can be extracted as a new model element, and the state shown in FIG. 7 can be reached.

また、ユーザが、モデル画像表示部23内の「次候補」ボタン23bを操作することにより、異なるモデル要素を抽出することができる。図9の場合、幾何要素の種別が円であり、かつ、中心位置からの距離が下面開口の次に近いモデル要素として、上面開口が抽出され、図7に示した状態に至ることができる。 Further, the user can extract different model elements by operating the "next candidate" button 23b in the model image display unit 23. In the case of FIG. 9, the upper surface opening is extracted as a model element in which the type of the geometric element is a circle and the distance from the center position is the next closest to the lower surface opening, and the state shown in FIG. 7 can be reached.

幾何要素の種別が同一であり、互いに近くに位置する2以上のモデル要素が存在している場合、選択した幾何要素に対応するモデル要素として、誤ったモデル要素が抽出される可能性がある。このような場合であっても、再度、モデル要素の抽出処理を行い、他のモデル要素を抽出することができる。このため、正しいモデル要素を容易に抽出することができる。 If the types of geometric elements are the same and there are two or more model elements located close to each other, an erroneous model element may be extracted as the model element corresponding to the selected geometric element. Even in such a case, the model element can be extracted again to extract other model elements. Therefore, the correct model element can be easily extracted.

(6)測定ヘッド100の機能構成
図10は、図1の測定ヘッド100の主な機能構成を示した機能ブロック図である。測定ヘッド100は、撮像部105、測定項目受付部501、設定情報記憶部502、座標測定部511、幾何要素特定部512、測定値算出部513、判定部514、三次元モデル受付部521、座標変換部522、三次元モデル記憶部523及び判定条件参照指定部524を備える。
(6) Functional Configuration of Measurement Head 100 FIG. 10 is a functional block diagram showing a main functional configuration of the measurement head 100 of FIG. The measurement head 100 includes an image pickup unit 105, a measurement item reception unit 501, a setting information storage unit 502, a coordinate measurement unit 511, a geometric element identification unit 512, a measurement value calculation unit 513, a determination unit 514, a three-dimensional model reception unit 521, and coordinates. It includes a conversion unit 522, a three-dimensional model storage unit 523, and a determination condition reference designation unit 524.

測定項目受付部501は、測定項目の指定を受け付ける手段である。測定項目には、測定条件及び判定条件が含まれる。また、測定条件には、幾何要素の種別と、当該幾何要素を用いて測定する物理量の指定が含まれ、判定条件には、設計値及び公差情報が含まれる。測定項目は、操作部120を用いてユーザにより指定される。受け付けた測定項目は、設定情報記憶部502に記憶される。 The measurement item receiving unit 501 is a means for receiving the designation of the measurement item. The measurement items include measurement conditions and determination conditions. Further, the measurement conditions include the type of the geometric element and the designation of the physical quantity to be measured using the geometric element, and the determination condition includes the design value and the tolerance information. The measurement item is specified by the user using the operation unit 120. The received measurement items are stored in the setting information storage unit 502.

設定情報記憶部502は、測定項目を記憶する記憶手段である。なお、幾何要素は、その種別が測定項目受付部501によって受け付けられ、設定モードにおいて幾何要素特定部512により特定されている。 The setting information storage unit 502 is a storage means for storing measurement items. The type of the geometric element is received by the measurement item receiving unit 501, and is specified by the geometric element specifying unit 512 in the setting mode.

撮像部105は、プローブ110の発光部113を撮影する手段であり、撮影画像に基づいて、プローブ110の位置及び姿勢を検出する。 The image pickup unit 105 is a means for photographing the light emitting unit 113 of the probe 110, and detects the position and orientation of the probe 110 based on the photographed image.

座標測定部511は、プローブ110の位置及び姿勢に基づいて、プローブ110の接触部115の座標を求め、プローブ110により指示された測定対象物S上の測定点の座標を求める。 The coordinate measurement unit 511 obtains the coordinates of the contact portion 115 of the probe 110 based on the position and orientation of the probe 110, and obtains the coordinates of the measurement point on the measurement object S instructed by the probe 110.

幾何要素特定部512は、座標測定部511が求めた測定点の座標と、設定情報記憶部502が保持する幾何要素の種別とに基づいて、幾何要素を特定する。 The geometric element specifying unit 512 specifies a geometric element based on the coordinates of the measurement point obtained by the coordinate measuring unit 511 and the type of the geometric element held by the setting information storage unit 502.

測定値算出部513は、設定情報記憶部502が保持する測定項目に基づいて、幾何要素特定部512が特定した幾何要素から測定値を算出する。設定モードにおいて算出された測定値は、設定情報記憶部502に記憶され、測定モードにおいて算出された測定値は、判定部514へ出力される。 The measured value calculation unit 513 calculates the measured value from the geometric element specified by the geometric element specifying unit 512 based on the measurement item held by the setting information storage unit 502. The measured value calculated in the setting mode is stored in the setting information storage unit 502, and the measured value calculated in the measurement mode is output to the determination unit 514.

判定部514は、測定モードにおいて測定値算出部513が求めた測定値と、設定情報記憶部502に保持されている判定条件とに基づいて、測定対象物Sの良否判定を行う。例えば、測定条件と上限値及び下限値とを比較することにより、良否判定が行われる。 The determination unit 514 determines the quality of the measurement object S based on the measurement value obtained by the measurement value calculation unit 513 in the measurement mode and the determination condition held in the setting information storage unit 502. For example, a good / bad judgment is made by comparing the measurement conditions with the upper limit value and the lower limit value.

三次元モデル受付部521は、測定対象物Sの三次元モデルを受け付ける手段である。三次元モデルのデータファイルは、処理装置130内に保持され、ユーザが選択したファイルが三次元モデル受付部521により受け付けられる。座標変換部522は、受け付けた三次元モデルの座標変換を行う手段である。三次元モデル記憶部523は、三次元モデルを記憶する手段であり、座標変換後の三次元モデルが保持される。 The three-dimensional model receiving unit 521 is a means for receiving the three-dimensional model of the measurement object S. The data file of the three-dimensional model is held in the processing device 130, and the file selected by the user is received by the three-dimensional model reception unit 521. The coordinate conversion unit 522 is a means for performing coordinate conversion of the received three-dimensional model. The three-dimensional model storage unit 523 is a means for storing the three-dimensional model, and holds the three-dimensional model after the coordinate conversion.

判定条件参照指定部524は、ユーザ操作に基づいて、三次元モデル記憶部523内の三次元モデルから設計値及び公差情報を抽出し、設定情報記憶部502内に保持されている測定項目の判定条件として設定情報記憶部502に格納する。既に判定条件が格納されている場合には、当該判定条件を更新する。 The determination condition reference designation unit 524 extracts design values and tolerance information from the three-dimensional model in the three-dimensional model storage unit 523 based on the user operation, and determines the measurement items held in the setting information storage unit 502. It is stored in the setting information storage unit 502 as a condition. If the judgment condition is already stored, the judgment condition is updated.

図11は、図10の判定条件参照指定部524の詳細構成の一例を示した図である。判定条件参照指定部524は、幾何要素選択部601、モデル要素抽出部602、判定条件抽出部603及び判定条件指定部604により構成される。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the detailed configuration of the determination condition reference designation unit 524 of FIG. The determination condition reference designation unit 524 is composed of a geometric element selection unit 601, a model element extraction unit 602, a determination condition extraction unit 603, and a determination condition designation unit 604.

幾何要素選択部601は、ユーザ操作に基づいて、設定情報に含まれる任意の幾何要素を選択する手段である。選択される幾何要素は、判定条件の参照指定の対象となる測定項目に対応する幾何要素である。幾何要素選択部601は、設定情報記憶部502から設定情報を読み出し、当該設定情報に含まれる1又は2以上の測定項目に対応する1又は2以上の幾何要素の中から、いずれか1つの幾何要素を選択する。 The geometric element selection unit 601 is a means for selecting an arbitrary geometric element included in the setting information based on the user operation. The selected geometric element is the geometric element corresponding to the measurement item that is the target of the reference designation of the determination condition. The geometric element selection unit 601 reads the setting information from the setting information storage unit 502, and one of the geometry of one or more geometric elements corresponding to one or more measurement items included in the setting information. Select an element.

モデル要素抽出部602は、三次元モデルからモデル要素を抽出する手段である。抽出されるモデル要素は、幾何要素選択部601により選択された幾何要素に対応するモデル要素である。モデル要素抽出部602は、三次元モデル記憶部523内の三次元モデルを構成する多数のモデル要素の中から、いずれか1つのモデル要素を抽出する。例えば、選択された幾何要素に対し、幾何要素の種別が同一で位置が最も近いモデル要素が抽出される。モデル要素の抽出は、幾何要素が選択されることによって行われる。また、ユーザが次候補の抽出を指示すれば、他のモデル要素の選択が行われる。さらに、ユーザが三次元モデル上の位置を指定すれば、当該位置に近いモデル要素が抽出される。 The model element extraction unit 602 is a means for extracting model elements from a three-dimensional model. The extracted model element is a model element corresponding to the geometric element selected by the geometric element selection unit 601. The model element extraction unit 602 extracts any one of the model elements from a large number of model elements constituting the three-dimensional model in the three-dimensional model storage unit 523. For example, the model element having the same type of geometric element and the closest position to the selected geometric element is extracted. Extraction of model elements is performed by selecting geometric elements. Further, if the user instructs the extraction of the next candidate, other model elements are selected. Further, if the user specifies a position on the three-dimensional model, model elements close to the position are extracted.

判定条件抽出部603は、三次元モデルから設計値及び公差情報を抽出する。抽出される設計値及び公差情報は、モデル要素抽出部602により抽出されたモデル要素に対応づけられた1又は2以上の物理量の設計値及び判定情報である。 The determination condition extraction unit 603 extracts design values and tolerance information from the three-dimensional model. The extracted design values and tolerance information are design values and determination information of one or more physical quantities associated with the model elements extracted by the model element extraction unit 602.

判定条件指定部604は、判定条件抽出部603が抽出した設計値及び公差情報を測定項目の判定条件として指定する。判定条件指定部604は、抽出された設計値及び公差情報のうち、ユーザが選択したものを測定項目の判定条件として指定し、設定情報記憶部502に格納する。このとき、対象となる測定項目は、幾何要素選択部601が指定した幾何要素に対応づけられた1又は2以上の測定項目であって、ユーザが選択したものである。また、設計値又は公差情報のいずれを判定条件として指定するのかも、ユーザが指定することができる。 The determination condition designation unit 604 designates the design value and the tolerance information extracted by the determination condition extraction unit 603 as the determination condition of the measurement item. The determination condition designation unit 604 designates the extracted design value and tolerance information selected by the user as the determination condition of the measurement item, and stores the information in the setting information storage unit 502. At this time, the target measurement item is one or two or more measurement items associated with the geometric element designated by the geometric element selection unit 601 and is selected by the user. Further, the user can also specify whether to specify the design value or the tolerance information as the determination condition.

上記実施の形態では、撮像部105を用いてプローブ110の発光部113を撮影して測定対象物S上の位置を測定する三次元測定装置1の例について説明したが、本発明の適用対象は、このような光学式の三次元測定装置に限定されない。例えば、門型やアーム型の三次元測定装置にも本発明を適用することができる。 In the above embodiment, an example of the three-dimensional measuring device 1 in which the light emitting unit 113 of the probe 110 is photographed by using the imaging unit 105 to measure the position on the measurement object S has been described, but the application target of the present invention is. , Not limited to such an optical coordinate measuring device. For example, the present invention can be applied to a gate-type or arm-type three-dimensional measuring device.

1 三次元測定装置
100 測定ヘッド
105 撮像部
106 表示部
110 プローブ
113 発光部
114 スタイラス
115 接触部
120 操作部
130 処理装置
2 判定条件参照指定画面
21 幾何要素表示部
22 測定項目表示部
23 モデル画像表示部
24 モデル情報表示部
501 測定項目受付部
502 設定情報記憶部
511 座標測定部
512 幾何要素特定部
513 測定値算出部
514 判定部
521 三次元モデル受付部
522 座標変換部
523 三次元モデル記憶部
524 判定条件参照指定部
601 幾何要素選択部
602 モデル要素抽出部
603 判定条件抽出部
604 判定条件指定部
S 測定対象物
1 Coordinate-measuring device 100 Measuring head 105 Imaging unit 106 Display unit 110 Probe 113 Light emitting unit 114 Stylus 115 Contact unit 120 Operation unit 130 Processing device 2 Judgment condition reference specification screen 21 Geometric element display unit 22 Measurement item display unit 23 Model image display Unit 24 Model information display unit 501 Measurement item reception unit 502 Setting information storage unit 511 Coordinate measurement unit 512 Geometric element identification unit 513 Measurement value calculation unit 514 Judgment unit 521 Three-dimensional model reception unit 522 Coordinate conversion unit 523 Three-dimensional model storage unit 524 Judgment condition reference specification unit 601 Geometric element selection unit 602 Model element extraction unit 603 Judgment condition extraction unit 604 Judgment condition specification unit S Measurement target

Claims (5)

幾何要素を用いて測定する測定項目を保持する設定情報記憶部と、
プローブを用いて測定対象物上の位置を指示することにより、前記幾何要素に対応する測定点の座標を測定する座標測定部と、
前記測定点の座標と前記幾何要素の種別とに基づいて前記幾何要素を特定する幾何要素特定部と、
前記特定された幾何要素に基づいて前記測定項目の測定値を算出する測定値算出部と、
前記測定対象物に対応する三次元モデルを受け付ける三次元モデル受付部と、
前記特定された幾何要素に対応する前記三次元モデルのモデル要素を抽出するモデル要素抽出部と、
前記モデル要素の設計値又は公差情報を前記三次元モデルから抽出し、当該設計値又は公差情報に基づいて前記測定項目の判定条件を指定する判定条件指定部と、
前記測定値及び前記判定条件に基づいて前記測定対象物の良否判定を行う判定部とを備えたことを特徴とする三次元測定装置。
A setting information storage unit that holds measurement items to be measured using geometric elements,
A coordinate measurement unit that measures the coordinates of the measurement point corresponding to the geometric element by instructing the position on the measurement object using a probe.
A geometric element specifying part that specifies the geometric element based on the coordinates of the measurement point and the type of the geometric element,
A measurement value calculation unit that calculates the measurement value of the measurement item based on the specified geometric element, and a measurement value calculation unit.
A 3D model reception unit that accepts a 3D model corresponding to the measurement object,
A model element extraction unit that extracts model elements of the three-dimensional model corresponding to the specified geometric element, and a model element extraction unit.
A judgment condition designation unit that extracts the design value or tolerance information of the model element from the three-dimensional model and specifies the judgment condition of the measurement item based on the design value or tolerance information.
A three-dimensional measuring device including a determination unit that determines the quality of the measurement object based on the measured value and the determination condition.
前記モデル要素抽出部は、2以上の前記特定された幾何要素の中から選択された前記幾何要素に対応する前記モデル要素を抽出することを特徴とする請求項1に記載の三次元測定装置。 The three-dimensional measuring device according to claim 1, wherein the model element extraction unit extracts the model element corresponding to the geometric element selected from the two or more specified geometric elements. 前記モデル要素抽出部は、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、前記特定された幾何要素からの距離に基づいて1の前記モデル要素を抽出することを特徴とする請求項1に記載の三次元測定装置。 The model element extraction unit is characterized in that one of the two or more model elements corresponding to the specified geometric element is extracted based on the distance from the specified geometric element. The three-dimensional measuring device according to claim 1. 前記モデル要素抽出部は、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、三次元モデル上における位置の指定に基づいて1の前記モデル要素を抽出することを特徴とする請求項1に記載の三次元測定装置。 The model element extraction unit is characterized in that one of the two or more model elements corresponding to the specified geometric element is extracted based on the designation of the position on the three-dimensional model. Item 1. The three-dimensional measuring device according to Item 1. 前記モデル要素抽出部は、前記特定された幾何要素に対応する2以上の前記モデル要素のうち、抽出する前記モデル要素を変更可能であることを特徴とする請求項3又は4に記載の三次元測定装置。 The three-dimensional according to claim 3 or 4, wherein the model element extraction unit can change the model element to be extracted from the two or more model elements corresponding to the specified geometric element. measuring device.
JP2018140284A 2018-07-26 2018-07-26 3D measuring device Expired - Fee Related JP7057732B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018140284A JP7057732B2 (en) 2018-07-26 2018-07-26 3D measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018140284A JP7057732B2 (en) 2018-07-26 2018-07-26 3D measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020016571A JP2020016571A (en) 2020-01-30
JP7057732B2 true JP7057732B2 (en) 2022-04-20

Family

ID=69580283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018140284A Expired - Fee Related JP7057732B2 (en) 2018-07-26 2018-07-26 3D measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7057732B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286571A (en) 2003-03-20 2004-10-14 Toshiba Corp Measurement program creation support method and creation support program
JP2006302124A (en) 2005-04-22 2006-11-02 Mitsubishi Electric Corp 3D CAD model creation system and 3D CAD model creation method
JP2009150822A (en) 2007-12-21 2009-07-09 Mitsutoyo Corp Shape measuring device, shape measuring method, and shape measuring program
JP2015190928A (en) 2014-03-28 2015-11-02 株式会社キーエンス Optical coordinate measuring device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2809295B2 (en) * 1992-03-26 1998-10-08 株式会社東京精密 Coordinate measuring machine and its measuring method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004286571A (en) 2003-03-20 2004-10-14 Toshiba Corp Measurement program creation support method and creation support program
JP2006302124A (en) 2005-04-22 2006-11-02 Mitsubishi Electric Corp 3D CAD model creation system and 3D CAD model creation method
JP2009150822A (en) 2007-12-21 2009-07-09 Mitsutoyo Corp Shape measuring device, shape measuring method, and shape measuring program
JP2015190928A (en) 2014-03-28 2015-11-02 株式会社キーエンス Optical coordinate measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020016571A (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8638984B2 (en) Display of results of a measurement of workpieces as a function of the detection of the gesture of a user
JP6316663B2 (en) Coordinate measuring device
JP5316118B2 (en) 3D visual sensor
JP4757142B2 (en) Imaging environment calibration method and information processing apparatus
US10088301B2 (en) Image measurement device
JP5095644B2 (en) Image measuring apparatus and computer program
JP5525953B2 (en) Dimension measuring apparatus, dimension measuring method and program for dimension measuring apparatus
US10088302B2 (en) Image measurement device
JP6767843B2 (en) Image measuring device
JP6516884B2 (en) Connection inspection work support system
JP2012037257A (en) Measurement setting data creation device, measurement setting data creation method, and program for measurement setting data creation device
JP2007064684A (en) Marker placement assist method and apparatus
JP7057732B2 (en) 3D measuring device
JP5445064B2 (en) Image processing apparatus and image processing program
JP2014102183A (en) Image processing apparatus and image processing system
CN101113891B (en) Optical Measuring Device
JP5531071B2 (en) Image measuring apparatus and computer program
JP2019066292A (en) Video display system
JP2014197004A (en) Image measurement device
JP6653539B2 (en) Image measuring device, control program therefor, and measuring device
JP2020016570A (en) Three-dimensional measuring device and method for aligning position of three-dimensional model
US11433542B2 (en) Calibration detecting apparatus, method, and program
CN114593698A (en) Measurement system and program
JP2018155934A (en) Display control device, display control method, display control program, and display control system
JP2020016569A (en) Three-dimensional measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210329

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220328

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7057732

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees