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JPH0613965B2 - Three-dimensional measuring device - Google Patents
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JPH0613965B2 - Three-dimensional measuring device - Google Patents

Three-dimensional measuring device

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Publication number
JPH0613965B2
JPH0613965B2 JP2367486A JP2367486A JPH0613965B2 JP H0613965 B2 JPH0613965 B2 JP H0613965B2 JP 2367486 A JP2367486 A JP 2367486A JP 2367486 A JP2367486 A JP 2367486A JP H0613965 B2 JPH0613965 B2 JP H0613965B2
Authority
JP
Japan
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measurement
coordinate
component
value
triaxial
Prior art date
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Expired - Lifetime
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JP2367486A
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Japanese (ja)
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Inventor
一至 山本
幸英 上田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0613965B2 publication Critical patent/JPH0613965B2/en
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば車体等の形状や組付寸法を測定する
三次元測定装置の改良技術に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an improved technique of a three-dimensional measuring device that measures, for example, the shape and assembly dimensions of a vehicle body or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

車両の製造工程における検査段階では、例えば第5図に
示すような三次元測定装置を使用している。
At the inspection stage in the vehicle manufacturing process, for example, a three-dimensional measuring device as shown in FIG. 5 is used.

この装置の概略を説明すると、所定の組立が済んだ被測
定物としての車体1を定盤2上にセットした後、ベース
3及びコラム4a上を夫々移動する移動体4及びアーム
5からなる三軸自由度を有する測定機構により、アーム
5の先端に取り付けた測定子6を予め設定した車体1の
各測定点まで移動させて、それ等の各測定点毎のベース
3,移動体4及びアーム5の移動量を検出する。
The outline of this apparatus will be described. After the vehicle body 1 as the object to be measured, which has been assembled in a predetermined manner, is set on the surface plate 2, it is composed of a moving body 4 and an arm 5 which move respectively on the base 3 and the column 4a. With a measuring mechanism having an axial degree of freedom, the tracing stylus 6 attached to the tip of the arm 5 is moved to preset measurement points of the vehicle body 1, and the base 3, moving body 4 and arm for each of these measurement points are moved. The movement amount of 5 is detected.

そして、それ等の各移動量を測定値として、データ処理
装置を内蔵した操作ユニット7に入力し、そのデータ処
理装置によって、入力した測定値と予め設定した測定点
の基準値とを比較演算して両者の寸法誤差を求め、その
求めた寸法誤差を例えば表示器8に測定点を示すコード
と共に数値表示するようになっている。(例えば実開昭
58−99614号公報に類似したものが公開されてい
る。) 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、このような従来の三次元測定装置にあっ
ては、測定点に対応する三軸図面座標値である基準値と
測定値とで単に各軸毎の誤差を演算するようになってい
たため、次のような問題があった。
Then, each of these movement amounts is input as a measurement value to the operation unit 7 having a built-in data processing device, and the data processing device compares the input measurement value with a preset reference value of the measurement point. Then, the dimensional error between the two is obtained, and the obtained dimensional error is displayed numerically on the display 8 together with the code indicating the measurement point. (For example, a similar one to Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-99614 is disclosed.) [Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional three-dimensional measuring device, Since the error for each axis is simply calculated from the reference value which is the corresponding triaxial drawing coordinate value and the measured value, there are the following problems.

例えば、第5図において、車体1を測定する場合に、測
定子6を車体1における例えば車体全体の基準点1−I
に一致させ、且つ後述する各軸カウンタ回路の計数値
を、対応する図面座標値にセットした後、各測定点を測
定して車体1の品質を評価するが、その品質評価に際
し、車体1の構成部品1A,1B,1Cの組付精度が悪
いのか、組付け前の部品精度が悪いのかを判断するため
には、基準点を今度は部品における例えば部品1Aの基
準点1−IIに変更して、各測定点を再測定することによ
り品質評価する必要がある。
For example, in FIG. 5, when the vehicle body 1 is measured, the probe 6 is attached to the vehicle body 1 such as a reference point 1-I of the entire vehicle body.
, And the count value of each axis counter circuit described later is set to the corresponding drawing coordinate value, and then each measurement point is measured to evaluate the quality of the vehicle body 1. In the quality evaluation, the quality of the vehicle body 1 is measured. In order to determine whether the component parts 1A, 1B, 1C have poor assembly accuracy or the part precision before assembly, the reference point is changed to the reference point 1-II of the part 1A, for example. Therefore, it is necessary to evaluate the quality by re-measuring each measurement point.

このように、従来装置では、車体1の品質評価を行なう
のに、常に数回ずつの測定を行なわなければならず、そ
の工数が余分にかかってしまうという問題点があった。
As described above, in the conventional apparatus, in order to evaluate the quality of the vehicle body 1, it is necessary to always perform the measurement several times, and there is a problem that the man-hours are extra.

この発明は、このような問題点の解決を図ろうとするも
のである。
The present invention is intended to solve such a problem.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

そこで、この発明による三次元測定装置は、第1図に示
すように、三軸自由度を有する測定子を定盤上に載置し
た被測定物体上に移動させて、その形状や寸法を測定す
るようにした三次元測定装置100において、 被測定物体における予め定めた各測定点に対応した三軸
図面座標値と各測定点の存在する被測定物体における部
品に対応した部品固有座標変換係数とを記憶した記憶手
段101と、 測定子を移動させた測定点での測定値と当該測定点に対
応する記憶手段101に記憶した三軸図面座標値とに基
づいて、各測定点ごとの設計寸法に対する誤差を演算す
る第1の演算手段102と、 測定子を部品における予め定めた部品測定基準点に移動
させた時の測定値,部品測定基準点の三軸図面座標値,
及び当該部品に対応する記憶手段101に記憶させた部
品固有座標変換係数に基づいて、当該部品の測定基準に
係る座標変換係数を演算する第2の演算手段103と、 測定子を移動させた測定点での測定値を第2の演算手段
103によって演算した座標変換係数に基づいて座標変
換する第3の演算手段104と、この第3の演算手段1
04によって座標変換した測定値とこれに対応する記憶
手段101に記憶した三軸図面座標値とに基づいて、そ
れぞれの部品の設計寸法に対する誤差を演算する第4の
演算手段105とを設けている。
Therefore, as shown in FIG. 1, the three-dimensional measuring apparatus according to the present invention moves a probe having three-axis degrees of freedom onto an object to be measured placed on a surface plate to measure its shape and dimensions. In the three-dimensional measuring apparatus 100 configured as described above, the coordinate values of the triaxial drawing corresponding to each predetermined measurement point on the measured object and the component-specific coordinate conversion coefficient corresponding to the component on the measured object where each measurement point exists Based on the storage means 101 storing the measurement values, the measurement value at the measurement point where the probe is moved, and the triaxial drawing coordinate value stored in the storage means 101 corresponding to the measurement point, the design dimension for each measurement point. And a measurement value when the probe is moved to a predetermined component measurement reference point of the component, triaxial drawing coordinate values of the component measurement reference point,
And a second calculation means 103 for calculating a coordinate conversion coefficient relating to the measurement reference of the part based on the part-specific coordinate conversion coefficient stored in the storage means 101 corresponding to the part, and a measurement in which the probe is moved. Third calculation means 104 for performing coordinate conversion on the basis of the coordinate conversion coefficient calculated by the second calculation means 103 for the measured value at the point, and the third calculation means 1.
The fourth calculation means 105 is provided for calculating an error with respect to the design dimension of each component based on the measurement value coordinate-converted by 04 and the corresponding triaxial drawing coordinate value stored in the storage means 101. .

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面の第2図以降を参照しな
がら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 and subsequent drawings.

第2図は、この発明による三次元測定装置の機構部の概
略を示す斜視図であり、第5図と対応する部分には同一
符号を付してある。
FIG. 2 is a perspective view showing the outline of the mechanical portion of the coordinate measuring apparatus according to the present invention, and the portions corresponding to those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals.

同図において、車体1を載置した定盤2には、ベース3
を測定座標系(直交座標系)のY軸方向に移動可能に取
り付けてあり、このベース3上にコラム4aを測定座標
系のZ軸方向に立設している。
In the figure, a base 3 is mounted on a surface plate 2 on which a vehicle body 1 is mounted.
Is mounted so as to be movable in the Y-axis direction of the measurement coordinate system (orthogonal coordinate system), and a column 4a is erected on this base 3 in the Z-axis direction of the measurement coordinate system.

そして、このコラム4aには移動体4を上下動可能に取
り付けてあり、この移動体4に先端に測定子6を取り付
けたアーム5を測定座標系のX軸方向に移動可能に取り
付けてある。
A moving body 4 is attached to the column 4a so as to be movable up and down, and an arm 5 having a probe 6 attached to its tip is attached to the moving body 4 so as to be movable in the X-axis direction of the measurement coordinate system.

そして、ベース3の移動は、ベース3に取り付けたY軸
用フォトピックアップ9と定盤2に付設したY軸用ディ
ジタルスケール10等からなるY軸用パルスジェネレー
タ11(第3図)によって監視し、移動体4の移動は、
移動体4に取り付けたZ軸用フォトピックアップ12と
コラム4aに付設したZ軸用デジタルスケール13等と
からなるZ軸用パルスジェネレータ14(第3図)によ
って監視するようになっている。
The movement of the base 3 is monitored by a Y-axis pulse generator 11 (FIG. 3) including a Y-axis photo pickup 9 attached to the base 3 and a Y-axis digital scale 10 attached to the surface plate 2. The movement of the mobile unit 4 is
Monitoring is performed by a Z-axis pulse generator 14 (FIG. 3) including a Z-axis photo pickup 12 attached to the moving body 4 and a Z-axis digital scale 13 attached to the column 4a.

また、アーム5の移動は、移動体4に取り付けたX軸用
フォトピックアップ15とアーム5に付設したX軸用デ
ィジタルスケール16等とからなるX軸用パルスジェネ
レータ17(第3図)によって監視するようになってい
る。
The movement of the arm 5 is monitored by an X-axis pulse generator 17 (FIG. 3) including an X-axis photo pickup 15 attached to the moving body 4 and an X-axis digital scale 16 attached to the arm 5. It is like this.

したがって、これ等のX,Y,Z軸用パルスジェネレー
タ17,11,14からの各パルス信号を、夫々ベース
3に取り付けた操作ユニット7内の後述する第3図の各
カウンタ回路180〜182によって、測定座標系の原
点あるいは基準位置を基準にアーム5,ベース3,及び
移動体4の移動方向に応じてアップ又はダウンカウント
するようにすれば、測定子6の各軸毎の移動量を測定す
ることが可能になり、そのようにすることによって、測
定子6を車体1上の予め定めた各測定点例えば1a〜1
fに移動させた時のそれ等の測定点の寸法(測定座標系
での三軸座標値)を測定できる。
Therefore, these pulse signals from the X, Y, and Z axis pulse generators 17, 11, and 14 are respectively supplied by the counter circuits 180 to 182 in FIG. By counting up or down according to the moving direction of the arm 5, the base 3, and the moving body 4 with reference to the origin or the reference position of the measuring coordinate system, the moving amount of each contact of the probe 6 can be measured. It becomes possible to do so, and by doing so, the tracing stylus 6 is attached to each predetermined measurement point on the vehicle body 1, for example, 1a to 1
It is possible to measure the dimensions (three-axis coordinate values in the measurement coordinate system) of those measurement points when moved to f.

なお、測定値や後述する寸法誤差等を表示する表示器8
は、移動体4に取り付けられている。
It should be noted that the display 8 for displaying measured values and dimensional errors described later.
Are attached to the moving body 4.

第3図は、操作ユニット7の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the operation unit 7.

この操作ユニット7は、三軸座標値検出部18とキーボ
ード19と起動指令釦20とデータ処理用のマイクロコ
ンピュータ21とデータ記憶装置22等とによって構成
されている。
The operation unit 7 is composed of a triaxial coordinate value detection unit 18, a keyboard 19, a start command button 20, a data processing microcomputer 21, a data storage device 22, and the like.

三軸座標値検出部18は、X,Y,Z軸用カウンタ回路
180〜182と、デコーダ183〜185と、ゲート
回路186とからなり、次のように作用する。
The triaxial coordinate value detection unit 18 includes X, Y, and Z axis counter circuits 180 to 182, decoders 183 to 185, and a gate circuit 186, and operates as follows.

すなわち、X,Y,Z軸用カウンタ回路180〜182
は、原点設定時にキーボード19におけるリセットキー
のオンによって夫々「0」にリセットされ、又同様に指
定座標値セット時に、キーボード19における文字キー
とテンキーにより座標値が夫々セットされ、以後、X,
Y,Z軸用パルスジェネレータ17,11,14からの
アーム5,ベース3,及び移動体4の移動に伴うパルス
信号Px,Py,Pzを夫々の移動方向に応じてアップ
又はダウンカウントして、測定子6の各軸毎の移動量に
応じた計数値Nx,Ny,Nzを出力する。
That is, the counter circuits 180 to 182 for the X, Y, and Z axes.
Are reset to "0" by turning on the reset key on the keyboard 19 when the origin is set, and similarly, when the designated coordinate value is set, the coordinate value is set by the character key and the ten-key on the keyboard 19, respectively.
The pulse signals Px, Py, Pz accompanying the movement of the arm 5, the base 3, and the moving body 4 from the Y, Z axis pulse generators 17, 11, 14 are counted up or down according to the respective movement directions, The count values Nx, Ny, Nz corresponding to the movement amount of the probe 6 for each axis are output.

そして、デコーダ183〜185がX,Y,Z軸用カウ
ンタ回路180〜182からの計数値Nx,Ny,Nz
を夫々入力して、これ等の計数値を測定子6が位置して
いる測定座標系での座標値(測定値)〔X〕,〔Y〕,
〔Z〕に変換するようになっており、これ等の座標値が
測定点の寸法を示している。
Then, the decoders 183 to 185 cause the count values Nx, Ny, and Nz from the X, Y, and Z axis counter circuits 180 to 182.
By inputting these count values to coordinate values (measurement values) [X], [Y], in the measurement coordinate system in which the probe 6 is located.
It is designed to be converted into [Z], and these coordinate values indicate the size of the measurement point.

そして、デコーダ183〜185で変換された座標値
〔x〕,〔y〕,〔z〕は、表示器8に入力されて表示
されると共に、ゲート回路186に出力されて、このゲ
ート回路186が起動指令釦20のオンによって開いた
時に、マイクロコンピュータ21に入力される。
The coordinate values [x], [y], and [z] converted by the decoders 183 to 185 are input to the display device 8 and displayed, and at the same time, output to the gate circuit 186 so that the gate circuit 186 can When the start command button 20 is opened by being turned on, it is input to the microcomputer 21.

キーボード19は、前述したX,Y,Z軸カウンタ回路
180〜182のリセット用リセットキー,指令座標値
セットのため及び後述するデータ記憶装置22に記憶す
る三軸図面座標値や部品識別記号,部品の基準点の図面
座標値と変換対象部品識別記号などを設定するための文
字キー並びにテンキー,及び測定終了時にオンする終了
キー(文字キーの組合わせ操作にて代用しても良い)等
を具備している。
The keyboard 19 is a reset reset key for the X, Y, and Z axis counter circuits 180 to 182 described above, a three-axis drawing coordinate value, a part identification symbol, and a part for storing a command coordinate value setting and a data storage device 22 described later. Equipped with a character key for setting the drawing coordinate value of the reference point and the identification symbol of the conversion target part, a numeric keypad, and an end key that is turned on at the end of measurement (a combination operation of character keys may be used instead) is doing.

起動指令釦20は、三軸座標検出部18のゲート回路1
86が開いた時に出力される座標値〔x〕,〔y〕,
〔z〕をマイクロコンピュータ21内のデータメモリに
一時格納して、データ処理の実行を促す時にオンする押
釦スイッチである。
The start command button 20 is used for the gate circuit 1 of the triaxial coordinate detection unit 18.
The coordinate values [x], [y], which are output when 86 is opened,
This is a push button switch that is turned on when [z] is temporarily stored in a data memory in the microcomputer 21 and execution of data processing is prompted.

データ処理用マイクロコンピュータ21は中央処理装置
(CPU)210,プログラムメモリ(ROM)21
1,データメモリ(RAM)212,入力インターフェ
ース213,及び出力インターフェース214等によっ
て構成され、三軸座標検出部18からの座標値,キーボ
ード19からのキー操作データ,及び起動指令釦20の
オン指令を、CPU210がROM211に予め格納し
た後述する各種プログラムを実行することによって処理
し、その処理結果を表示器8に表示したり、図示しない
データタイプライタ,CRT,又はX−Yプロッタ等の
周辺機器に出力する。
The data processing microcomputer 21 includes a central processing unit (CPU) 210 and a program memory (ROM) 21.
1, a data memory (RAM) 212, an input interface 213, an output interface 214, etc., and outputs a coordinate value from the triaxial coordinate detection unit 18, key operation data from the keyboard 19, and an ON command for the start command button 20. The CPU 210 executes various programs, which will be described later, stored in the ROM 211 in advance to perform processing, display the processing results on the display 8, and display the result on a peripheral device such as a data typewriter, CRT, or XY plotter (not shown). Output.

データ記憶装置22は、マイクロコンピュータ21のバ
スラインに接続され、且つマイクロコンピュータ21側
で定義されたアドレスが割り付けられており、CPU2
10が直接アクセスできるようになっている。
The data storage device 22 is connected to the bus line of the microcomputer 21 and is assigned an address defined on the microcomputer 21 side.
10 are directly accessible.

そして、このデータ記憶装置22には、被測定物体とし
ての車体1における予め定めた各測定点の設計上の三軸
図面座標値と、その各測定点の存在する組付け前の部品
の部品識別記号及びその部分識別記号が示す部品に対応
した部品固有座標変換係数等を夫々記憶している。
Then, in the data storage device 22, the designed triaxial drawing coordinate value of each predetermined measurement point on the vehicle body 1 as the object to be measured, and the part identification of the part before assembly in which each measurement point exists. The component-specific coordinate conversion coefficient and the like corresponding to the component indicated by the symbol and its partial identification symbol are stored.

すなわち、例えば第2図に示すように車体1の部品1
A,1Bの各測定点1a〜1fの三軸図面座標値と部品
識別記号を、次のような形で記憶している。
That is, for example, as shown in FIG.
The triaxial drawing coordinate values and the component identification symbols of the measurement points 1a to 1f of A and 1B are stored in the following form.

iDa xa ya za PA iDb xb yb zb PA iDc xc yc zc PA iDd xd yd zd PB iDe xe ye ze PB iDf xf yf zf PB ここで、〔iD〕はデータの識別番号,〔x,y,z〕
は三軸図面座標値,〔P〕は部品識別記号である。
iDa xa ya za PA iDb xb yb zb PA iDc xc yc zc PA iDd xd yd zd PB iDex xye ze PB iDf xf yf zf Pd] [identification, [identification] [where x is yf zf]]
Is a triaxial drawing coordinate value, and [P] is a part identification symbol.

なお、部品固有座標変換係数については、部品1A,1
B及び部品1Cの夫々に対応する所要の係数データが部
品グループ毎に記憶されている。
Regarding the component-specific coordinate conversion coefficient, the components 1A, 1
Required coefficient data corresponding to each of B and the component 1C is stored for each component group.

以下、第4図のフロー図をも参照しながら、この発明に
よる三次元測定装置の使い方及び作用を順を追って説明
する。
Hereinafter, with reference to the flow chart of FIG. 4, the usage and operation of the three-dimensional measuring apparatus according to the present invention will be described step by step.

操作ユニット7の電源を投入すると、マイクロコンピュ
ータ21のCPU210は、図示しない所定の初期化処
理を行なった後、第4図に示すSTEP1に進んで起動指令
釦20のオンを待つ。
When the power of the operation unit 7 is turned on, the CPU 210 of the microcomputer 21 performs a predetermined initialization process (not shown) and then proceeds to STEP 1 shown in FIG. 4 to wait for the activation command button 20 to be turned on.

次に、測定者は第2図に示す測定子6を被測定物として
の車体1の測定基準点1−Iまで移動させた後、操作ユ
ニット7のキーボード19におけるテンキー及び文字キ
ーにより、測定基準点1−I点の図面座標値を入力し
て、操作ユニット7の三軸座標検出部18におけるX,
Y,Z軸用カウンタ回路180〜182の計数値Nx,Ny,
Nzを測定基準点1−Iの図面座標値にセットする。
Next, the measurer moves the tracing stylus 6 shown in FIG. 2 to the measurement reference point 1-I of the vehicle body 1 as the object to be measured, and then uses the ten keys and the letter keys on the keyboard 19 of the operation unit 7 to measure the measurement reference. By inputting drawing coordinate values of point 1-point I, X in the triaxial coordinate detection unit 18 of the operation unit 7,
Count values Nx, Ny of the counter circuits 180 to 182 for Y and Z axes,
Set Nz to the drawing coordinate value of measurement reference point 1-I.

次に、測定者は、第2図の測定子6を例えば部品1Aの
部品測定基準点1−IIまで移動させた後、操作ユニット
7における起動指令釦20をオンすると、そのオン指令
がマイクロコンピュータ21の入力インターフェース2
13に入力されると共に、測定子6の部品1Aの部品測
定基準点1−IIへの到達時点で三軸座標検出部18のデ
コーダ183〜185から出力されている部品測定基準
点1−IIの寸法を示す測定子6の測定座標系での座標値
〔x〕,〔y〕,〔z〕がゲート回路186を通過し
て、やはり入力インターフェース213に入力されるた
め、CPU210は第4図のSTEP1からSTEP2に進んで、
入力された測定座標値を〔x〕,〔y〕,〔z〕として
RAM212における部品測定基準点座標値格納エリア
に格納する。
Next, when the measurer moves the probe 6 of FIG. 2 to, for example, the component measurement reference point 1-II of the component 1A, and then turns on the start instruction button 20 in the operation unit 7, the on instruction is the microcomputer. 21 input interfaces 2
Of the component measurement reference point 1-II output from the decoders 183 to 185 of the triaxial coordinate detection unit 18 at the time of reaching the component measurement reference point 1-II of the component 1A of the tracing stylus 6. The coordinate values [x], [y], and [z] in the measurement coordinate system of the tracing stylus 6 indicating the dimensions pass through the gate circuit 186 and are also input to the input interface 213, so that the CPU 210 of FIG. Go from STEP1 to STEP2,
The input measurement coordinate values are stored in the component measurement reference point coordinate value storage area in the RAM 212 as [x], [y], and [z].

次に、操作ユニット7のキーボード19における文字キ
ー及びテンキーにより、部品測定基準点1−IIの図面座
標値〔x2〕,〔y2〕,〔z2〕と部品識別記号〔P
A〕を入力すると、CPU210はSTEP2からSTEP3に進
んで、入力された部品測定基準点1−IIの図面座標値
〔x2〕,〔y2〕,〔z2〕と部品識別記号(PA)を
RAM212における部品測定基準点図面座標値格納エ
リア及び部品識別記号格納エリアに格納する。
Then, the character keys and numeric keys in the keyboard 19 of the operation unit 7, part drawing coordinates of reference point 1-II [x 2], [y 2], [z 2] and component identification symbol [P
When [A] is input, the CPU 210 proceeds from STEP 2 to STEP 3, and the drawing coordinate values [x 2 ], [y 2 ], [z 2 ] and the part identification code (PA) of the input part measurement reference point 1-II are input. Is stored in the component measurement reference point drawing coordinate value storage area and the component identification symbol storage area in the RAM 212.

そして、CPU210はSTEP3からSTEP4に進み、次式に
より座標変換係数の原点移動成分を求める(第2の演算
手段103に対応する)。
Then, the CPU 210 proceeds from STEP3 to STEP4 and obtains the origin movement component of the coordinate conversion coefficient according to the following equation (corresponding to the second computing means 103).

但し、〔x1,y1,z1〕は、部品測定基準点の測定座
標値 〔x2,y2,z2〕は、当該部品の測定基準点の図面座
標値 [x3,y3,z3]は、当該部品の測定基準に係る座標
変換係数の原点移動成分 そして、求められた座標変換係数(回転移動成分を含
む」は、STEP5にてRAM212における座標変換係数
格納エリアに格納する。
However, [x 1 , y 1 , z 1 ] is the measurement coordinate value of the part measurement reference point [x 2 , y 2 , z 2 ] is the drawing coordinate value of the part measurement reference point [x 3 , y 3 , Z 3 ] is the origin movement component of the coordinate conversion coefficient related to the measurement standard of the part. Then, the obtained coordinate conversion coefficient (including the rotational movement component) is stored in the coordinate conversion coefficient storage area in the RAM 212 in STEP5.

なお、部品固有座標変換係数(回転移動成分)は、デー
タ記憶装置22に予め格納されており、部品識別記号
「PA」によって検索されるようになっている。
The component-specific coordinate conversion coefficient (rotational movement component) is stored in the data storage device 22 in advance and is searched by the component identification symbol “PA”.

次に、CPU210はSTEP6へ進んで再び起動指令釦2
0のオンを待つ。
Next, the CPU 210 proceeds to STEP 6 and restarts the command button 2 again.
Wait for 0 to turn on.

ここで、測定者が、第2図の測定子6を例えば測定点1
aまで移動させた後、操作ユニット7における起動指令
釦20をオンすると、前記基準点の場合と同様に、その
オン指令がマイクロコンピュータ21の入力インターフ
ェース213に入力されると共に、測定子6の測定点1
aへの到達時点での三軸座標値検出部18のデコーダ1
83〜185から出力されている測定点1aの寸法を示
す測定子6の測定座標系での座標値(測定値)〔x〕,
〔y〕,〔z〕が、ゲート回路186を通過して、やは
り入力インターフェース213に入力されるため、CP
U210は、第4図のSTEP6からSTEP7に進んで、入力さ
れた座標値〔x〕,〔y〕,〔z〕をRAM212にお
ける測定値格納エリアに一時格納する。
Here, the measurer attaches the measuring element 6 shown in FIG.
When the start command button 20 in the operation unit 7 is turned on after moving to a, the on command is input to the input interface 213 of the microcomputer 21 and the measurement of the contact point 6 is performed as in the case of the reference point. Point 1
Decoder 1 of triaxial coordinate value detection unit 18 at the time of reaching a
Coordinate values (measurement values) [x] in the measurement coordinate system of the tracing stylus 6 indicating the dimensions of the measurement points 1a output from 83 to 185.
[Y] and [z] pass through the gate circuit 186 and are also input to the input interface 213. Therefore, CP
The U210 proceeds from STEP6 to STEP7 in FIG. 4 to temporarily store the input coordinate values [x], [y], [z] in the measurement value storage area in the RAM 212.

なお、RAM212に格納された座標値は、表示器8に
数値表示されている。
The coordinate values stored in the RAM 212 are numerically displayed on the display 8.

STEP7の格納処理が終了すると、CPU210はSTEP8に
進んで、データ記憶装置22において当該測定点(今の
場合、測定点1a)に対応する図面座標値及び部品識別
記号の検索を行なう。
When the storage process of STEP7 is completed, the CPU 210 proceeds to STEP8 and searches the data storage device 22 for the drawing coordinate value and the part identification symbol corresponding to the measurement point (in this case, the measurement point 1a).

検索の方法としては、例えば測定値座標〔x〕,
〔y〕,〔z〕と図面座標値、〔x0〕,〔y0〕,〔z
0〕との差が一定値以下になるものを測定値に対応する
図面座標値として検索する方法や、予め定めた測定順に
読み出す方法などがある。
As a search method, for example, measured value coordinates [x],
[Y], [z] and drawing coordinate values, [x 0 ], [y 0 ], [z
0 ] and a method in which the difference between the measured value and the measured value is a fixed value or less is retrieved as a drawing coordinate value corresponding to the measured value, and a method of reading out in a predetermined measurement order.

そして、CPU210は、検索したデータをSTEP9にて
一時RAM212における所要のデータ格納エリアに格
納した後、次のSTEP10で、STEP7,STEP8にてRAM21
2に格納した測定座標値〔x〕,〔y〕,〔z〕,図面
座標値〔x0〕,〔y0〕,〔z0〕,及び部品識別記号
〔PA〕を夫々読み出して、座標値誤差Δx=x−
0,Δy=y−y0,Δz=z−z0を演算する(第1
の演算手段102に対応する)。
Then, the CPU 210 stores the retrieved data in a required data storage area in the temporary RAM 212 in STEP 9, and then in the next STEP 10, RAM 7 in STEP 7 and STEP 8.
Measurement coordinate values stored in the 2 [x], [y], [z], drawings coordinates [x 0], [y 0], [z 0], and part identification symbols [PA] respectively read out, the coordinates Value error Δx = x-
x 0 , Δy = y−y 0 , Δz = z−z 0 are calculated (first
(Corresponding to the calculation means 102).

CPU210は、その演算した座標値誤差(各軸毎の誤
差)Δx,Δy,ΔzをSTEP11で、RAM212におけ
る誤差データ格納エリアに一時格納した後、次のSTEP12
に進んで演算して求めた座標値誤差Δx,Δy,Δzを
表示器8に数値表示する。
The CPU 210 temporarily stores the calculated coordinate value errors (errors for each axis) Δx, Δy, Δz in the error data storage area in the RAM 212 in STEP 11, and then the next STEP 12
Then, the coordinate value errors Δx, Δy, and Δz obtained by calculation are displayed on the display 8 as numerical values.

次に、CPU210はSTEP13に進み、STEP3でRAM2
12に格納した部品識別記号を読み出し、STEP10で読み
出した部品識別記号と一致するかどうかの判定を行な
い、一致する場合はSTEP14へ進み、一致しない場合はST
EP7へ進む。
Next, the CPU 210 proceeds to STEP13 and RAM2 in STEP3.
The component identification code stored in 12 is read, and it is determined whether or not it matches the component identification symbol read in STEP 10. If they match, the process proceeds to STEP 14, otherwise, the process proceeds to ST.
Proceed to EP7.

STEP14では、STEP5,STEP7にてRAM212に格納した
座標変換係数 及び測定座標値〔x〕,〔y〕,〔z〕を夫々読み出し
て、まず、測定座標値の座標変換演算(第3の演算手段
104に対応する)を次のように行なう。
In STEP14, the coordinate conversion coefficient stored in RAM212 in STEP5 and STEP7 And the measured coordinate values [x], [y], and [z] are read out, and the coordinate conversion calculation of the measured coordinate values (corresponding to the third calculating means 104) is performed as follows.

さらに、STEP8にてRAM212に格納した図面座標値
〔x0〕,〔y0〕,〔z0〕を読み出して、変換測定値
〔x3〕,〔y3〕,〔z3〕とで誤差演算(第4の演算
手段105に対応する) Δx′=x3−x0,Δy′=y3−y0, Δz′=z3−z0 を行なう。
Further, in STEP 8, the drawing coordinate values [x 0 ], [y 0 ] and [z 0 ] stored in the RAM 212 are read out, and there is an error between the converted measured values [x 3 ], [y 3 ] and [z 3 ]. Calculations (corresponding to the fourth calculation means 105) Δx ′ = x 3 −x 0 , Δy ′ = y 3 −y 0 , Δz ′ = z 3 −z 0 are performed.

そして、CPU210は、その演算した変換値誤差Δ
x′,Δy′,Δz′をSTEP15でRAM212における
変換値誤差データ格納エリアに一時格納した後、次のST
EP16に進んで、演算して求めた変換値誤差Δx′,Δ
y′,Δz′を表示器8に数値表示する。
Then, the CPU 210 causes the calculated conversion value error Δ
After temporarily storing x ′, Δy ′, and Δz ′ in the conversion value error data storage area in the RAM 212 in STEP 15, the next ST
Proceed to EP16 and calculate the converted value error Δx ′, Δ
Numerical values are displayed on the display 8 for y'and Δz '.

次のSTEP17で、キーボード19における終了キーがオン
して測定終了となっていれば処理を終了し、そうでなけ
ればSTEP6に戻って再び起動指令釦20がオンするのを
待つ。
In the next STEP 17, if the end key on the keyboard 19 is turned on and the measurement is completed, the process is ended, otherwise, the process returns to STEP 6 and waits for the start command button 20 to be turned on again.

このようにして、測定者は、第2図の測定点1b,1
c,1d毎に前述のような測定作業を繰り返すことによ
って各測定点1b,1c,1d毎の設計寸法に対する寸
法誤差としての座標値誤差Δx,Δy,Δzと、指定し
た部品の測定基準で座標変換した測定値と設計寸法に対
する寸法誤差としての変換値誤差Δx′,Δy′,Δ
z′を測定することができる。
In this way, the measurer can measure the measurement points 1b and 1 in FIG.
By repeating the above-described measurement work for each of c and 1d, the coordinate value error Δx, Δy, Δz as the dimension error with respect to the design dimension of each measurement point 1b, 1c, 1d, and the coordinate based on the measurement standard of the designated component. Converted value and converted value error Δx ', Δy', Δ as dimension error for design dimension
z'can be measured.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明してきたように、この発明によれば、三軸自由
度を有する測定子を定盤上に載置した被測定物体上に移
動させて、その形状や寸法を測定するようにした三次元
測定装置において、前記被測定物体における予め定めた
各測定点に対応した三軸図面座標値と各測定点の存在す
る前記被測定物体における部品に対応した部品固有座標
変換係数とを記憶した記憶手段と、前記測定子を移動さ
せた測定点での測定値と当該測定点に対応する前記記憶
手段に記憶した三軸図面座標値とに基づいて、各測定点
ごとの設計寸法に対する誤差を演算する第1の演算手段
と、前記測定子を前記部品における予め定めた部品測定
基準点に移動させた時の測定値,前記部品測定基準点の
三軸図面座標値,及び当該部品に対応する前記記憶手段
に記憶した部品固有座標変換係数とに基づいて、当該部
品の測定基準に係る座標変換係数を演算する第2の演算
手段と、前記測定子を移動させた測定点の測定値を前記
第2の演算手段によって演算した座標変換係数に基づい
て座標変換する第3の演算手段と、この第3の演算手段
によって座標変換した測定値とこれに対応する前記記憶
手段に記憶した三軸図面座標値とに基づいて、それぞれ
の部品の設計寸法に対する誤差を演算する第4の演算手
段とを設けたので、従来のように各測定点ごとに数回に
わたって基準点の変更を伴う測定作業を行うことなく、
被測定物体の自体の各測定点における設計寸法に対する
寸法誤差と、当該被測定物を構成するそれぞれの部品の
設計寸法に対する寸法誤差とを一回の測定で同時に得る
ことができるようになる。
As described above, according to the present invention, a probe having three-axis degrees of freedom is moved onto an object to be measured placed on a surface plate to measure its shape and dimensions. In the measuring device, storage means for storing triaxial drawing coordinate values corresponding to respective predetermined measurement points on the object to be measured and component-specific coordinate conversion coefficients corresponding to parts on the object to be measured where the respective measurement points exist. And an error with respect to the design dimension at each measurement point, based on the measurement value at the measurement point where the probe is moved and the triaxial drawing coordinate value stored in the storage means corresponding to the measurement point. First calculation means, a measurement value when the probe is moved to a predetermined component measurement reference point of the component, triaxial drawing coordinate values of the component measurement reference point, and the storage corresponding to the component. The parts stored in the means Second calculation means for calculating the coordinate conversion coefficient related to the measurement reference of the component based on the coordinate conversion coefficient, and the measurement value at the measurement point to which the probe is moved were calculated by the second calculation means. Based on the third calculation means for coordinate conversion based on the coordinate conversion coefficient, the measured value coordinate-converted by the third calculation means, and the corresponding triaxial drawing coordinate value stored in the storage means, respectively. Since the fourth calculating means for calculating the error with respect to the design dimension of the component is provided, it is possible to perform the measurement work involving the change of the reference point several times for each measurement point unlike the conventional case.
It becomes possible to simultaneously obtain a dimensional error with respect to the design dimension at each measurement point of the object to be measured and a dimensional error with respect to the design dimension of each of the parts constituting the object to be measured at one measurement.

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

第1図はこの発明の構成を示すブロック図、 第2図はこの発明による三次元測定装置の機構部の概略
を示す斜視図、 第3図は第2図の操作ユニット7の構成を示すブロック
図、 第4図は第3図のCPU210が実行する処理プログラ
ムのフロー図、 第5図は三次元測定装置の従来例を示す斜視図である。 1…車体(被測定物体)、2…定盤、3…ベース、4…
移動体、4a…コラム、5…アーム、6…測定子、7…
操作ユニット、8…表示器 11…Y軸用パルスジェネレータ 14…Z軸用パルスジェネレータ 17…Z軸用パルスジェネレータ 19…キーボード、20…起動指令釦 21…マイクロコンピュータ 22…データ記憶装置
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the outline of the mechanical portion of the coordinate measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a block showing the configuration of the operating unit 7 of FIG. FIG. 4 is a flow chart of a processing program executed by the CPU 210 of FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view showing a conventional example of a three-dimensional measuring apparatus. 1 ... vehicle body (object to be measured), 2 ... surface plate, 3 ... base, 4 ...
Moving body, 4a ... column, 5 ... arm, 6 ... measuring element, 7 ...
Operation unit, 8 ... Display device 11 ... Y-axis pulse generator 14 ... Z-axis pulse generator 17 ... Z-axis pulse generator 19 ... Keyboard, 20 ... Startup command button 21 ... Microcomputer 22 ... Data storage device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】三軸自由度を有する測定子を定盤上に載置
した被測定物体上に移動させて、その形状や寸法を測定
するようにした三次元測定装置において、 前記被測定物体における予め定めた各測定点に対応した
三軸図面座標値と各測定点の存在する前記被測定物体に
おける部品に対応した部品固有座標変換係数とを記憶し
た記憶手段と、 前記測定子を移動させた測定点での測定値と当該測定点
に対応する前記記憶手段に記憶した三軸図面座標値とに
基づいて、各測定点ごとの設計寸法に対する誤差を演算
する第1の演算手段と、 前記測定子を前記部品における予め定めた部品測定基準
点に移動させた時の測定値,前記部品測定基準点の三軸
図面座標値,及び当該部品に対応する前記記憶手段に記
憶した部品固有座標変換係数とに基づいて、当該部品の
測定基準に係る座標変換係数を演算する第2の演算手段
と、 前記測定子を移動させた測定点の測定値を前記第2の演
算手段によって演算した座標変換係数に基づいて座標変
換する第3の演算手段と、 この第3の演算手段によって座標変換した測定値とこれ
に対応する前記記憶手段に記憶した三軸図面座標値とに
基づいて、それぞれの部品の設計寸法に対する誤差を演
算する第4の演算手段とを設けたことを特徴とする三次
元測定装置。
1. A three-dimensional measuring device in which a probe having three-axis degrees of freedom is moved onto an object to be measured placed on a surface plate to measure its shape and dimensions. In the storage means for storing the triaxial drawing coordinate values corresponding to each predetermined measurement point in and the component-specific coordinate conversion coefficient corresponding to the component in the measured object where each measurement point exists, and moving the tracing stylus. First calculation means for calculating an error with respect to the design dimension for each measurement point based on the measurement value at the measurement point and the triaxial drawing coordinate value stored in the storage means corresponding to the measurement point, Measured values when the probe is moved to a predetermined part measurement reference point of the part, triaxial drawing coordinate values of the part measurement reference point, and part-specific coordinate conversion stored in the storage means corresponding to the part Based on the coefficient and Second calculation means for calculating a coordinate conversion coefficient related to the measurement standard of the component, and coordinate conversion based on the coordinate conversion coefficient calculated by the second calculation means for the measurement value at the measurement point to which the probe is moved. Based on the third calculation means, the measured values coordinate-converted by the third calculation means, and the corresponding triaxial drawing coordinate values stored in the storage means corresponding thereto, an error with respect to the design dimension of each component is calculated. A three-dimensional measuring device, characterized in that it is provided with a fourth computing means for computing.
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