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JP7187330B2 - Shape measuring device, shape measuring system, and shape measuring method - Google Patents
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JP7187330B2 - Shape measuring device, shape measuring system, and shape measuring method - Google Patents

Shape measuring device, shape measuring system, and shape measuring method Download PDF

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JP7187330B2 JP2019004547A JP2019004547A JP7187330B2 JP 7187330 B2 JP7187330 B2 JP 7187330B2 JP 2019004547 A JP2019004547 A JP 2019004547A JP 2019004547 A JP2019004547 A JP 2019004547A JP 7187330 B2 JP7187330 B2 JP 7187330B2
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Description

本発明は、形状測定装置、形状測定システム、及び形状測定方法に関する。 The present invention relates to a shape measuring device, a shape measuring system, and a shape measuring method.

従来、曲げ加工が施された被測定物(板材、管材、及び棒材など)の曲げ径を測定するための装置として、被測定物の両側に配置された3セットの光源及びCCDカメラと、被測定物の湾曲辺上における3点のx、y座標を演算する座標演算手段とを備える曲げ径測定装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, as a device for measuring the bending diameter of an object to be measured (plate material, pipe material, bar material, etc.) that has been subjected to bending, three sets of light sources and CCD cameras arranged on both sides of the object to be measured, A bending diameter measuring device is known that includes coordinate calculation means for calculating x and y coordinates of three points on a curved side of an object to be measured (see Patent Document 1).

各CCDカメラは、光源からの光を集めるレンズと、レンズを通った光を受けるリニアアレイセンサーとを有する。3セットの光源及びCCDカメラのそれぞれは、光源からリニアアレイセンサーに至る平面と湾曲辺との3つの交差位置のy座標が予め特定されるように配置される。座標演算手段は、リニアアレイセンサーから明暗のイメージ信号を取得し、イメージ信号の二値化信号に基づいて各交差位置のx座標を求める。 Each CCD camera has a lens that collects light from a light source and a linear array sensor that receives light through the lens. Each of the three sets of light sources and CCD cameras are arranged such that the y-coordinates of the three intersections of the plane from the light source to the linear array sensor and the curved side are specified in advance. The coordinate calculation means obtains a bright and dark image signal from the linear array sensor, and obtains the x-coordinate of each intersection position based on the binarized signal of the image signal.

特開平6-11324号公報JP-A-6-11324

しかしながら、特許文献1に記載の曲げ径測定装置では、各CCDカメラのリニアアレイセンサーの固定位置に応じた3点のx、y座標に基づいて曲げ径が測定されるため、曲げ径の測定精度に限界があるだけでなく、被測定物のうち1箇所の湾曲辺における測定にしか対応できない。また、リニアアレイセンサーが所定位置に正確に固定されていなければ、曲げ径の測定結果に誤差が生じてしまう。 However, in the bending diameter measuring device described in Patent Document 1, the bending diameter is measured based on the x and y coordinates of three points corresponding to the fixed position of the linear array sensor of each CCD camera. is limited, and it can only measure one curved side of the object to be measured. Moreover, if the linear array sensor is not fixed accurately at a predetermined position, an error will occur in the measurement result of the bending diameter.

本開示は、簡便かつ精度良く被測定物の形状を測定できる形状測定装置、形状測定システム、及び形状測定方法を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a shape measuring device, a shape measuring system, and a shape measuring method that can measure the shape of an object simply and accurately.

本開示の一態様に係る形状測定装置は、送り方向に送られながら曲げ加工された被測定物の側面視形状を測定する。形状測定装置は、光源と、ステレオカメラと、形状測定部とを備える。光源は、被測定物の主面に所定の線分を投影する。ステレオカメラは、互いに離れて設置され、被測定物の主面をそれぞれ撮像する複数台のカメラを有する。形状測定部は、複数台のカメラそれぞれによって撮像された画像に基づいて、所定の線分を示す点群の三次元座標を取得し、点群の三次元座標に基づいて、被測定物のうち所定の線分が投影された領域の側面視形状を測定する。所定の線分は、送り方向にそれぞれ延び、互いに異なる2つ以上の線分を含む。 A shape measuring device according to an aspect of the present disclosure measures a side view shape of an object to be measured that has been bent while being fed in a feed direction. The shape measuring device includes a light source, a stereo camera, and a shape measuring section. The light source projects a predetermined line segment onto the main surface of the object to be measured. A stereo camera has a plurality of cameras that are installed separately from each other and capture images of the main surfaces of the object to be measured. The shape measuring unit acquires three-dimensional coordinates of a point group representing a predetermined line segment based on the images captured by each of the plurality of cameras, and determines the shape of the object to be measured based on the three-dimensional coordinates of the point group. A side view shape of a region where a predetermined line segment is projected is measured. The predetermined line segments each extend in the feeding direction and include two or more line segments different from each other.

本開示によれば、簡便かつ精度良く被測定物の形状を測定できる形状測定装置、形状測定システム、及び形状測定方法を提供できる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a shape measuring device, a shape measuring system, and a shape measuring method capable of simply and accurately measuring the shape of an object to be measured.

実施形態に係る形状測定システムの構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a shape measuring system according to an embodiment; FIG. 被測定物の主面への第1及び第2線分の投影状態を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a state of projection of first and second line segments onto the main surface of the object to be measured; 被測定物の側面視形状の測定方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the measuring method of the side view shape of to-be-measured object. 被測定物の側面視形状を測定する工程を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining a process of measuring a side view shape of an object to be measured;

本開示の実施形態に係る形状測定システム100について、図面を参照しながら説明する。図1は、実施形態に係る形状測定システム100の構成を示す模式図である。 A shape measuring system 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a shape measuring system 100 according to an embodiment.

形状測定システム100は、ベンディング装置10と、形状測定装置20とを備える。ベンディング装置10は、被測定物Wを送り方向Dfに送りながら、被測定物Wを曲げ加工する。被測定物Wとしては、板材、管材、及び棒材などを用いることができる。本実施形態に係る被測定物Wは、板材であるものとする。形状測定装置20は、送り方向Dfに送られながら曲げ加工された被測定物Wの側面視形状を測定する。 A shape measuring system 100 includes a bending device 10 and a shape measuring device 20 . The bending device 10 bends the object W to be measured while sending the object W to be measured in the feed direction Df. A plate material, a tube material, a bar material, or the like can be used as the object W to be measured. The object W to be measured according to this embodiment is assumed to be a plate material. The shape measuring device 20 measures the side view shape of the object W bent while being fed in the feed direction Df.

(ベンディング装置10)
ベンディング装置10は、第1サイドロール11、第2サイドロール12、トップロール13、及び送り量検出部14を有する。第1及び第2サイドロール11,12は、本開示に係る「一対のサイドロール」の一例である。
(Bending device 10)
The bending device 10 has a first side roll 11 , a second side roll 12 , a top roll 13 and a feed amount detection section 14 . The first and second side rolls 11, 12 are examples of "a pair of side rolls" according to the present disclosure.

第1サイドロール11は、円柱状に形成される。第1サイドロール11は、軸心11aを中心として送り方向Dfにならって回転する。第2サイドロール12は、円柱状に形成される。第2サイドロール12は、第1サイドロール11と平行に配置される。第2サイドロール12は、軸心12aを中心として送り方向Dfにならって回転する。 The first side roll 11 is formed in a cylindrical shape. The first side roll 11 rotates about the axis 11a in the feeding direction Df. The second side roll 12 is formed in a cylindrical shape. The second side roll 12 is arranged parallel to the first side roll 11 . The second side roll 12 rotates about the axis 12a in the feeding direction Df.

トップロール13は、円柱状に形成される。トップロール13は、第1及び第2サイドロール11,12それぞれと平行に配置される。トップロール13は、軸心13aを中心として送り方向Dfにならって回転する。トップロール13は、第1サイドロール11の軸心11aと第2サイドロール12の軸心12aとを結ぶ線分Laに対して離接可能に設けられる。トップロール13は、線分Laに対して垂直に移動可能であってもよい。 The top roll 13 is formed in a cylindrical shape. The top roll 13 is arranged parallel to each of the first and second side rolls 11 and 12 . The top roll 13 rotates about the axis 13a in the feeding direction Df. The top roll 13 is provided so as to be separable and contactable with respect to a line segment La connecting the axis 11 a of the first side roll 11 and the axis 12 a of the second side roll 12 . The top roll 13 may be vertically movable with respect to the line segment La.

一対のサイドロール11,12とトップロール13との間に配置された被測定物Wにトップロール13を押しつけた状態で被測定物Wを送り方向Dfに送ることによって、被測定物Wがロール状に曲げ加工される。 By sending the object W to be measured in the feeding direction Df with the top roll 13 pressed against the object W placed between the pair of side rolls 11 and 12 and the top roll 13, the object W to be measured is rolled. It is bent into a shape.

送り量検出部14は、送り方向Dfに送られる被測定物Wの送り量を検出する。送り量検出部14は、ローラ14a及びロータリーエンコーダ14bを含む。ローラ14aは、送り方向Dfに送られる被測定物Wとともに回転する。ロータリーエンコーダ14bは、ローラ14aの回転量を検出する。ロータリーエンコーダ14bは、検出したローラ14aの回転量を形状測定装置20に出力する。 The feed amount detection unit 14 detects the feed amount of the workpiece W fed in the feed direction Df. The feed amount detector 14 includes a roller 14a and a rotary encoder 14b. The roller 14a rotates together with the object W sent in the sending direction Df. The rotary encoder 14b detects the amount of rotation of the roller 14a. The rotary encoder 14 b outputs the detected amount of rotation of the roller 14 a to the shape measuring device 20 .

(形状測定装置20)
形状測定装置20は、光源21、ステレオカメラ23、及び形状測定部25を備える。
(Shape measuring device 20)
The shape measuring device 20 includes a light source 21 , a stereo camera 23 and a shape measuring section 25 .

光源21は、第1レーザ光源21a及び第2レーザ光源21bを有する。図2に示すように、第1レーザ光源21aは被測定物Wの主面Wsに第1線分L1を投影し、第2レーザ光源21bは被測定物Wの主面Wsに第2線分L2を投影する。第1及び第2線分L1,L2は、本発明に係る「所定の線分」の一例である。第1及び第2線分L1,L2は、送り方向Dfにそれぞれ延び、互いに異なる線分である。本実施形態において、第1及び第2線分L1,L2のそれぞれは、送り方向Df及び送り方向Dfに垂直な幅方向それぞれに延びる。本実施形態において、第1及び第2線分L1,L2は、交点M1において交差する。 The light source 21 has a first laser light source 21a and a second laser light source 21b. As shown in FIG. 2, the first laser light source 21a projects a first line segment L1 onto the main surface Ws of the object W to be measured, and the second laser light source 21b projects a second line segment L1 onto the main surface Ws of the object W to be measured. Project L2. The first and second line segments L1 and L2 are examples of "predetermined line segments" according to the present invention. The first and second line segments L1 and L2 are line segments that extend in the feeding direction Df and are different from each other. In the present embodiment, each of the first and second line segments L1 and L2 extends in the feed direction Df and in the width direction perpendicular to the feed direction Df. In this embodiment, the first and second line segments L1 and L2 intersect at the intersection point M1.

ステレオカメラ23は、第1カメラ23a及び第2カメラ23bを有する。第1及び第2カメラ23a,23bは、互いに離れて設置される。第1及び第2カメラ23a,23bは、主面Wsから等距離に配置される。第1及び第2カメラ23a,23bそれぞれは、被測定物Wの主面Wsの等距離射影画像を撮像する。第1カメラ23aは、撮像した等距離射影画像を示す第1等距離射影画像データを形状測定部25に出力し、第2カメラ23bは、撮像した等距離射影画像を示す第2等距離射影画像データを形状測定部25に出力する。 The stereo camera 23 has a first camera 23a and a second camera 23b. The first and second cameras 23a, 23b are installed apart from each other. The first and second cameras 23a, 23b are arranged equidistant from the main surface Ws. The first and second cameras 23a and 23b capture equidistant projection images of the main surface Ws of the object W to be measured, respectively. The first camera 23a outputs first equidistant projection image data representing the captured equidistant projection image to the shape measuring unit 25, and the second camera 23b outputs the second equidistant projection image data representing the captured equidistant projection image. The data are output to the shape measuring section 25 .

形状測定部25は、光源制御部26、カメラ制御部27、三次元座標取得部28、及び画像処理部29を有する。 The shape measurement section 25 has a light source control section 26 , a camera control section 27 , a three-dimensional coordinate acquisition section 28 and an image processing section 29 .

光源制御部26は、被測定物Wが送り方向Dfにおいて所定量送られるごとに、光源21に第1及び第2線分L1,L2を被測定物Wの主面Wsに投影させる。カメラ制御部27は、光源21が第1及び第2線分L1,L2を被測定物Wの主面Wsに投影させるごとに、ステレオカメラ23に第1及び2等距離射影画像を撮像させる。本実施形態では、被測定物Wが送り方向Dfに所定量送られるごとに、被測定物Wは一旦停止されるものとする。 The light source control unit 26 causes the light source 21 to project the first and second line segments L1 and L2 onto the main surface Ws of the object W to be measured every time the object W is fed by a predetermined amount in the feeding direction Df. The camera control unit 27 causes the stereo camera 23 to capture first and second equidistant projection images each time the light source 21 projects the first and second line segments L1 and L2 onto the main surface Ws of the object W to be measured. In the present embodiment, the object W to be measured is temporarily stopped each time the object W to be measured is fed in the feeding direction Df by a predetermined amount.

三次元座標取得部28は、ステレオカメラ23から第1及び2等距離射影画像データを取得する。三次元座標取得部28は、第1及び2等距離射影画像データに基づいて、第1及び第2線分L1,L2を示す点群の三次元座標を取得する。この際、三次元座標取得部28は、画像上で最も輝度の高いラインを第1及び第2線分L1,L2として抽出することができる。この点群の三次元座標は、図2に示すx軸、y軸、及びz軸によって規定される。軸は、平面視した被測定物Wの送り方向Dfに対応する。軸は、被測定物Wの幅方向に対応する。幅方向とは、被測定物Wの主面Wsを平面視した場合に、送り方向Dfに対して垂直な方向である。軸は、第1カメラ23aの光軸と第2カメラ23bの光軸とに平行、かつ、それらの中央に位置する直線に対応する。 The three-dimensional coordinate acquisition unit 28 acquires the first and second equidistant projection image data from the stereo camera 23 . The three-dimensional coordinate acquisition unit 28 acquires three-dimensional coordinates of points indicating the first and second line segments L1 and L2 based on the first and second equidistant projection image data. At this time, the three-dimensional coordinate acquisition unit 28 can extract the lines with the highest brightness on the image as the first and second line segments L1 and L2. The three-dimensional coordinates of this point cloud are defined by the x-, y-, and z-axes shown in FIG. The z- axis corresponds to the feeding direction Df of the workpiece W in plan view. The x- axis corresponds to the width direction of the object W to be measured. The width direction is a direction perpendicular to the feed direction Df when the main surface Ws of the object W is viewed from above. The y- axis corresponds to a straight line that is parallel to the optical axis of the first camera 23a and the optical axis of the second camera 23b and located in the middle of them.

画像処理部29は、第1及び第2線分L1,L2を示す点群の三次元座標を参照して、座標の最小値及び最大値と、座標の最小値及び最大値とを取得する。画像処理部29は、座標の最小値から最大値まで軸方向に走査することによって、点群に含まれる2点が走査線上に存在するかどうか判定する。画像処理部29は、座標の最小値から最大値に達するまで、軸方向における走査を繰り返す。これにより、画像処理部29は、走査線上に1点のみが存在する箇所を特定する。本実施形態では、第1及び第2線分L1,L2がX字形であるため、走査線上に1点のみが存在する箇所とは、交点M1のことである。 The image processing unit 29 obtains the minimum and maximum values of the z -coordinate and the minimum and maximum values of the x- coordinate by referring to the three-dimensional coordinates of the point group representing the first and second line segments L1 and L2. do. The image processing unit 29 determines whether two points included in the point group exist on the scanning line by scanning in the z -axis direction from the minimum value to the maximum value of the z- coordinate. The image processing unit 29 repeats scanning in the z- axis direction until the x- coordinate reaches the maximum value from the minimum value. Thereby, the image processing unit 29 identifies a portion where only one point exists on the scanning line. In this embodiment, since the first and second line segments L1 and L2 are X-shaped, the point where only one point exists on the scanning line is the intersection point M1.

画像処理部29は、交点M1を通る軸、軸、及び軸を設定する。軸、軸、及び軸は、それぞれ送り方向Df、幅方向、及び光軸方向に対応する。 The image processing unit 29 sets the Z- axis, X -axis, and Y -axis passing through the intersection point M1. The Z -axis, X -axis and Y -axis respectively correspond to the feed direction Df, the width direction and the optical axis direction.

画像処理部29は、点群を軸周りに回転させずに-平面に投影し、-平面上における点群のばらつきを計算する。続いて、画像処理部29は、点群を軸周りに一定角度回転させた後に-平面に再度投影し、-平面上における点群のばらつきを計算することを軸周りに100度程度回転するまで繰り返し、-平面上でのばらつきが最小値をとるときの軸周りの角度を記憶する。 The image processing unit 29 projects the point cloud onto the Z - X plane without rotating it around the X axis, and calculates the variation of the point cloud on the Z - X plane. Subsequently, the image processing unit 29 rotates the point cloud around the X axis by a certain angle and then projects it onto the Z - X plane again to calculate the variation of the point cloud on the Z - X plane. The rotation is repeated until it rotates about 100 degrees, and the angle around the X axis when the variation on the Z - X plane takes the minimum value is stored.

また、画像処理部29は、点群を軸周りに回転させずに-平面に投影し、-平面上における点群のばらつきを計算する。続いて、画像処理部29は、点群を軸周りに一定角度回転させた後に-平面に再度投影し、-平面上における点群のばらつきを計算することを軸周りに100度程度回転するまで繰り返し、-平面上でのばらつきが最小値をとるときの軸周りの角度を記憶する。 In addition, the image processing unit 29 projects the point group onto the Z - Y plane without rotating it around the Y axis, and calculates the variation of the point group on the Z - Y plane. Subsequently, the image processing unit 29 rotates the point group around the Y axis by a certain angle and then projects the point group onto the Z - Y plane again to calculate the variation of the point group on the Z - Y plane. The rotation is repeated until it rotates about 100 degrees, and the angle around the Y axis when the variation on the Z - Y plane takes the minimum value is stored.

画像処理部29は、-平面上でのばらつきが最小値をとるときの軸周りの角度、かつ、-平面上でのばらつきが最小値をとるときの軸周りの角度に、点群を回転させることによって、各平面上でのばらつきが最小となる点群を求める。このように求められた点群は、図3に示すように、元の点群を側面視した点群である。そして、画像処理部29は、側面視した点群を-平面に投影して、点群の側面視形状を測定する。続いて、画像処理部29は、点群の側面視形状に基づいて点群の曲率を測定する。この点群の形状は、被測定物Wのうち第1及び第2線分L1,L2が投影された送り方向の領域(以下、「線分投影領域」という。)の側面視形状である。また、点群の曲率は、被測定物Wのうち線分投影領域の曲率である。 The image processing unit 29 determines the angle around the X -axis when the variation on the Z - X plane takes the minimum value and the angle around the Y -axis when the variation on the Z - Y plane takes the minimum value. , and rotate the point cloud to find the point cloud that minimizes the variation on each plane. The point group obtained in this manner is a point group obtained by viewing the original point group from the side, as shown in FIG. Then, the image processing unit 29 projects the side-viewed point group onto the Z - X plane to measure the side-view shape of the point group. Subsequently, the image processing unit 29 measures the curvature of the point cloud based on the side view shape of the point cloud. The shape of this point group is the side view shape of the area in the feeding direction (hereinafter referred to as "line segment projection area") on which the first and second line segments L1 and L2 are projected on the object W to be measured. Also, the curvature of the point group is the curvature of the segment projection area of the object W to be measured.

以上のように、画像処理部29は、被測定物Wが送り方向Dfにおいて所定量送られるごとに、被測定物Wのうち線分投影領域の側面視形状及び曲率を測定する。そして、画像処理部29は、線分投影領域の側面視形状を送り方向Dfに2つ以上連ねることができる。この際、画像処理部29は、送り量検出部14から取得する被測定物Wの送り量を参照して、2つ以上の線分投影領域の側面視形状の連結点を正確に把握することができる。 As described above, the image processing unit 29 measures the side-view shape and curvature of the line segment projection area of the object W to be measured each time the object W to be measured is fed by a predetermined amount in the feeding direction Df. Then, the image processing unit 29 can connect two or more side-view shapes of the line segment projection regions in the feeding direction Df. At this time, the image processing unit 29 refers to the feed amount of the workpiece W acquired from the feed amount detection unit 14, and accurately grasps the connection points of the side view shapes of two or more line segment projection regions. can be done.

(形状測定方法)
次に、形状測定装置20における形状測定方法について、図面を参照しながら説明する。図4は、被測定物Wの側面視形状を測定する工程を説明するためのフローチャートである。
(Shape measurement method)
Next, a shape measuring method in the shape measuring device 20 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a flow chart for explaining the process of measuring the side view shape of the object W to be measured.

ステップS1において、光源制御部26は、被測定物Wの送りが停止すると、光源21に第1及び第2線分L1,L2を被測定物Wの主面Wsに投影させる。 In step S<b>1 , the light source control unit 26 causes the light source 21 to project the first and second line segments L<b>1 and L<b>2 onto the main surface Ws of the object W to be measured when the object W to be measured stops feeding.

ステップS2において、カメラ制御部27は、ステレオカメラ23に第1及び2等距離射影画像を撮像させる。 In step S2, the camera control unit 27 causes the stereo camera 23 to capture first and second equidistant projection images.

ステップS3において、三次元座標取得部28は、第1及び2等距離射影画像を示す第1及び2等距離射影画像データに基づいて、第1及び第2線分L1,L2を示す点群の三次元座標を取得する。 In step S3, the three-dimensional coordinate acquisition unit 28 creates point groups representing the first and second line segments L1 and L2 based on the first and second equidistant projection image data representing the first and second equidistant projection images. Get 3D coordinates.

ステップS4において、画像処理部29は、点群の三次元座標に基づいて、被測定物Wのうち第1及び第2線分L1,L2が投影された線分投影領域の側面視形状を測定する。具体的には、線分投影領域の側面視形状を測定する工程は、点群を被測定物W上に設定される-平面及び-平面に投影する工程と、点群を回転させて、-平面上及び-平面上でばらつきが最小となる点群を求める工程と、ばらつきが最小となる点群の側面視形状を測定する工程とを含む。 In step S4, the image processing unit 29 measures the side view shape of the line segment projection area of the object W onto which the first and second line segments L1 and L2 are projected, based on the three-dimensional coordinates of the point group. do. Specifically, the step of measuring the side view shape of the line segment projection area includes a step of projecting the point group onto the Z - X plane and the Z - Y plane set on the object W to be measured, and rotating the point group. and obtaining a point group that minimizes the variation on the Z - X plane and the Z - Y plane; and measuring the side view shape of the point group that minimizes the variation.

(特徴)
本実施形態に係る形状測定装置20は、送り方向Dfに送られながら曲げ加工された被測定物Wの側面視形状を測定する。形状測定装置20は、光源21と、ステレオカメラ23と、形状測定部25とを備える。光源21は、第1及び第2線分L1,L2を被測定物Wの主面Wsに投影する。ステレオカメラ23は、互いに離れて設置され、被測定物Wの主面Wsをそれぞれ撮像する第1及び第2カメラ23a,23bを有する。形状測定部25は、第1及び第2カメラ23a,23bそれぞれによって撮像された第1及び第2等距離射影画像に基づいて、第1及び第2線分L1,L2を示す点群の三次元座標を取得し、点群の三次元座標に基づいて、被測定物Wのうち第1及び第2線分L1,L2が投影された線分投影領域の側面視形状を測定する。第1及び第2線分L1,L2のそれぞれは、送り方向Dfに延び、互いに異なる線分である。
(feature)
The shape measuring apparatus 20 according to this embodiment measures the side view shape of the object W bent while being fed in the feed direction Df. The shape measuring device 20 includes a light source 21 , a stereo camera 23 and a shape measuring section 25 . The light source 21 projects the first and second line segments L1 and L2 onto the main surface Ws of the object W to be measured. The stereo camera 23 has first and second cameras 23a and 23b that are installed apart from each other and take images of the main surface Ws of the object W to be measured, respectively. Based on the first and second equidistant projection images captured by the first and second cameras 23a and 23b, respectively, the shape measurement unit 25 measures a three-dimensional point group representing the first and second line segments L1 and L2. Coordinates are obtained, and the side view shape of the line segment projection area of the object W onto which the first and second line segments L1 and L2 are projected is measured based on the three-dimensional coordinates of the point group. Each of the first and second line segments L1 and L2 is a line segment that extends in the feed direction Df and is different from each other.

本実施形態に係る形状測定装置20では、送り方向Dfにそれぞれ延び、互いに異なる第1及び第2線分L1,L2が利用されているため、被測定物Wのうち線分投影領域の側面視形状を、簡便かつ精度良く測定することができる。よって、本実施形態に係る形状測定装置20によれば、湾曲加工であるか屈曲加工であるかに関わらず、線分投影領域に施された曲げ加工の度合いを正確に把握できる。また、本実施形態に係る形状測定装置20によれば、側面視形状を自動的に短時間で測定できるだけでなく、例えば作業者が目視にて曲げ度合いを確認する場合に比べて安全性も担保できる。 In the shape measuring apparatus 20 according to the present embodiment, the first and second line segments L1 and L2, which extend in the feed direction Df and are different from each other, are used. The shape can be measured simply and accurately. Therefore, according to the shape measuring apparatus 20 according to the present embodiment, it is possible to accurately grasp the degree of bending applied to the line segment projection region regardless of whether the bending is performed or the bending is performed. Further, according to the shape measuring apparatus 20 according to the present embodiment, not only can the side view shape be automatically measured in a short time, but also safety can be ensured compared to, for example, a case in which an operator visually confirms the degree of bending. can.

本実施形態において、第1及び第2線分L1,L2は、両者が交わる交点M1を含む。そのため、上述したように、交点M1を基準として、第1及び第2線分L1,L2を示す点群を軸周り及び軸周りに回転させることができるため、点群を側面視した状態を簡便かつ迅速に把握できる。
In this embodiment, the first and second line segments L1 and L2 include an intersection point M1 where they intersect. Therefore, as described above, the point group indicating the first and second line segments L1 and L2 can be rotated around the X -axis and the Y- axis with reference to the intersection point M1. can be grasped easily and quickly.

本実施形態において、形状測定部25は、線分投影領域の側面視形状を送り方向において2つ以上連ねることができる。よって、被測定物Wが長物であったとしても、被測定物Wの全体的な側面視形状を測定できる。 In the present embodiment, the shape measuring unit 25 can connect two or more side view shapes of the line segment projection area in the feeding direction. Therefore, even if the object W to be measured is long, the overall side view shape of the object W to be measured can be measured.

(他の実施形態)
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention.

上記実施形態では、「所定の線分」の一例として、送り方向Df及び幅方向それぞれに延び、X字形に交差する第1及び第2線分L1,L2を挙げたが、これに限られない。「所定の線分」は、送り方向Dfにそれぞれ延び、互いに異なる線分を2つ以上含んでいればよい。よって、「所定の線分」は、送り方向Dfにそれぞれ平行に延び、互いに離れた2つの線分を含んでいてもよい。また、「所定の線分」に含まれる2つ以上の線分は、それぞれ直線でなくてもよいし、互いに連結されて実質的に1つの線分になっていてもよい。従って、「所定の線分」は、円形、楕円形、V字形、多角形、波線、ジグザグ線、又は、その他の複雑形状であってもよい。なお、「所定の線分」が、円形などの実質的に1つの線分である場合、光源は1つだけ設けられていればよい。 In the above embodiment, as an example of the "predetermined line segment", the first and second line segments L1 and L2 that extend in the feed direction Df and the width direction and intersect in an X shape are cited, but the present invention is not limited to this. . The "predetermined line segment" may include two or more line segments each extending in the feeding direction Df and different from each other. Therefore, the "predetermined line segment" may include two line segments extending parallel to the feeding direction Df and separated from each other. In addition, two or more line segments included in the "predetermined line segment" may not be straight lines, or may be connected to form substantially one line segment. Therefore, the "predetermined line segment" may be circular, elliptical, V-shaped, polygonal, wavy, zigzag, or any other complex shape. Note that when the "predetermined line segment" is substantially one line segment such as a circle, only one light source may be provided.

上記実施形態において、「所定の線分」は、被測定物Wの両主面のうち凸状の主面に投影されることとしたが、凹状の主面(主面Wsの裏面)に投影されてもよい。 In the above-described embodiment, the "predetermined line segment" is projected onto the convex main surface of the two main surfaces of the object W to be measured. may be

上記実施形態において、ベンディング装置10は、送り量検出部14としてローラ式のロータリーエンコーダを有することとしたが、これに限られない。送り量検出部14としては、例えばレーザ光ドップラー方式の速度センサーを用いることができる。 In the above-described embodiment, the bending device 10 has a roller-type rotary encoder as the feeding amount detection unit 14, but the present invention is not limited to this. As the feed amount detection unit 14, for example, a laser light Doppler type speed sensor can be used.

上記実施形態において、ステレオカメラ23は2台のカメラを有しているとしたが、3台以上のカメラを有してもよい。ステレオカメラ23は視差により奥行き方向の情報を得ることのできるカメラを意味し、複数台のカメラを有してもよい。ステレオカメラ23を構成する複数台のカメラは、1つの筐体に収納されている必要はない。 Although the stereo camera 23 has two cameras in the above embodiment, it may have three or more cameras. The stereo camera 23 means a camera capable of obtaining information in the depth direction using parallax, and may have a plurality of cameras. A plurality of cameras constituting the stereo camera 23 need not be housed in one housing.

上記実施形態において、ステレオカメラ23が有する第1のカメラ23aと第2のカメラ23bは等距離射影画像を出力していたが、出力は透視投影画像であってもよい。 In the above embodiment, the first camera 23a and the second camera 23b of the stereo camera 23 output equidistant projection images, but the outputs may be perspective projection images.

100 形状測定システム
10 ベンディング装置
11 第1サイドロール
12 第2サイドロール
13 トップロール
14 送り量検出部
20 形状測定装置
21 光源
23 ステレオカメラ
25 形状測定部
26 光源制御部
27 カメラ制御部
28 三次元座標取得部
29 画像処理部
W 被測定物
Ws 主面
L1 第1線分
L2 第2線分
Df 送り方向
100 Shape measurement system 10 Bending device 11 First side roll 12 Second side roll 13 Top roll 14 Feeding amount detection unit 20 Shape measurement device 21 Light source 23 Stereo camera 25 Shape measurement unit 26 Light source control unit 27 Camera control unit 28 Three-dimensional coordinates Acquisition unit 29 Image processing unit W Object to be measured Ws Principal surface L1 First line segment L2 Second line segment Df Feed direction

Claims (5)

送り方向に送られながら曲げ加工された被測定物の側面視形状を測定する形状測定装置であって、
前記被測定物の主面に所定の線分を投影する光源と、
互いに離れて設置され、前記被測定物の主面をそれぞれ撮像する複数台のカメラを有するステレオカメラと、
前記複数台のカメラそれぞれによって撮像された画像に基づいて前記被測定物のうち前記所定の線分が投影された領域の側面視形状を測定する形状測定部と、
を備え、
前記所定の線分は、前記送り方向にそれぞれ延び、互いに異なる2つ以上の線分を含
前記形状測定部は、前記所定の線分を示す点群を前記被測定物上に設定される平面に投影し、前記点群を回転させることによって前記平面上でのばらつきが最小となる点群の側面視形状を測定する、
形状測定装置。
A shape measuring device for measuring a side view shape of an object bent while being fed in a feeding direction,
a light source that projects a predetermined line segment onto the main surface of the object to be measured;
a stereo camera having a plurality of cameras that are installed apart from each other and respectively capture the main surfaces of the object to be measured;
a shape measuring unit that measures a side-view shape of a region of the object on which the predetermined line segment is projected , based on images captured by the plurality of cameras;
with
The predetermined line segments each extend in the feeding direction and include two or more different line segments,
The shape measuring unit projects the point group indicating the predetermined line segment onto a plane set on the object to be measured, and rotates the point group to minimize variations on the plane. measuring the side view shape of
Shape measuring device.
前記所定の線分は、前記2つ以上の線分が交わる交点を含む、
請求項1に記載の形状測定装置。
the predetermined line segment includes an intersection point where the two or more line segments intersect;
The shape measuring device according to claim 1.
前記形状測定部は、前記投影された領域の前記側面視形状を前記送り方向において2つ以上連ねる、
請求項1又は2に記載の形状測定装置。
The shape measuring unit connects two or more of the side view shapes of the projected area in the feeding direction,
The shape measuring device according to claim 1 or 2.
一対のサイドロールと、前記一対のサイドロールそれぞれの軸心を結ぶ線分に対して離接可能なトップロールとを有し、前記一対のサイドロールと前記トップロールとの間を送り方向に送られる被測定物を曲げ加工するベンディング装置と、
前記ベンディング装置によって曲げ加工された被測定物の側面視形状を測定する形状測定装置と、
を備え、
前記形状測定装置は、
前記被測定物の主面に所定の線分を投影する光源と、
互いに離れて設置され、前記被測定物の主面をそれぞれ撮像する複数台のカメラを有するステレオカメラと、
前記複数台のカメラそれぞれによって撮像された画像に基づいて前記被測定物のうち前記所定の線分が投影された領域の側面視形状を測定する形状測定部と、
を有し、
前記所定の線分は、前記送り方向にそれぞれ延び、互いに異なる2つ以上の線分を含
前記形状測定部は、前記所定の線分を示す点群を前記被測定物上に設定される平面に投影し、前記点群を回転させることによって前記平面上でのばらつきが最小となる点群の側面視形状を測定する、
形状測定システム。
It has a pair of side rolls and a top roll that is separable and contactable with respect to a line segment connecting the respective axes of the pair of side rolls, and feeds between the pair of side rolls and the top roll in the feeding direction. a bending device for bending an object to be measured;
a shape measuring device for measuring a side view shape of the object bent by the bending device;
with
The shape measuring device is
a light source that projects a predetermined line segment onto the main surface of the object to be measured;
a stereo camera having a plurality of cameras that are installed apart from each other and respectively capture the main surfaces of the object to be measured;
a shape measuring unit that measures a side-view shape of a region of the object on which the predetermined line segment is projected , based on images captured by the plurality of cameras;
has
The predetermined line segments each extend in the feeding direction and include two or more different line segments,
The shape measuring unit projects the point group indicating the predetermined line segment onto a plane set on the object to be measured, and rotates the point group to minimize variations on the plane. measuring the side view shape of
Shape measurement system.
送り方向に送られながら曲げ加工された被測定物の側面視形状を測定する形状測定方法であって、
前記被測定物の主面に所定の線分を投影する工程と、
互いに離れて設置され、前記被測定物の主面をそれぞれ撮像する複数台のカメラそれぞれによって撮像された画像に基づいて前記被測定物のうち前記所定の線分が投影された領域の側面視形状を測定する工程と、
を備え、
前記所定の線分は、前記送り方向にそれぞれ延び、互いに異なる2つ以上の線分を含
前記側面視形状を測定する工程は、
前記所定の線分を示す点群を前記被測定物上に設定される平面に投影する工程と、
前記点群を回転させることによって前記平面上でのばらつきが最小となる点群を求める工程と、
前記ばらつきが最小となる点群の側面視形状を測定する工程と、
を含む、
形状測定方法。
A shape measuring method for measuring a side view shape of an object bent while being fed in a feed direction,
a step of projecting a predetermined line segment onto the main surface of the object to be measured;
A side view of a region of the object to be measured on which the predetermined line segment is projected , based on images captured by a plurality of cameras installed separately from each other and each capturing a principal surface of the object to be measured. measuring the shape;
with
The predetermined line segments each extend in the feeding direction and include two or more different line segments,
The step of measuring the side view shape includes:
a step of projecting a point group indicating the predetermined line segment onto a plane set on the object to be measured;
A step of obtaining a point cloud that minimizes variation on the plane by rotating the point cloud;
a step of measuring a side view shape of the point cloud that minimizes the variation;
including,
Shape measurement method.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009002912A (en) 2007-06-25 2009-01-08 Nippon Steel Corp Method and apparatus for measuring a three-dimensional profile of a light emitting object
JP2011242183A (en) 2010-05-17 2011-12-01 Hiroshima City Univ Image processing device, image processing method, and program
JP2016095160A (en) 2014-11-12 2016-05-26 Jfeスチール株式会社 Surface defect detection method and surface defect detection apparatus
JP2018004277A (en) 2016-06-27 2018-01-11 株式会社キーエンス Measurement apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0611324A (en) * 1992-06-26 1994-01-21 Nippon Kokan Raito Steel Kk Bending radius measuring instrument

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009002912A (en) 2007-06-25 2009-01-08 Nippon Steel Corp Method and apparatus for measuring a three-dimensional profile of a light emitting object
JP2011242183A (en) 2010-05-17 2011-12-01 Hiroshima City Univ Image processing device, image processing method, and program
JP2016095160A (en) 2014-11-12 2016-05-26 Jfeスチール株式会社 Surface defect detection method and surface defect detection apparatus
JP2018004277A (en) 2016-06-27 2018-01-11 株式会社キーエンス Measurement apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"ロールベンダーとは|誰でもわかる!板金機械を徹底解説",工作機械のイロハ,https://www.kousakukikai.tech/bendingroll/

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