JP2009508137A - 光機械位置測定器 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫り(Die sinking)EDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。また、この概略図は、例として、ワーク・ツール9を、たとえばCMM(座標測定機械)内のもののようなタッチ・プローブ、又は光学ビジョン(optical vision)センサなどとすることができる任意の品質管理機械を表す機械の一実施例を概して示す。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツール、放電加工ツール、機械的なセンサ、位置スタイラス・センサ、光学イメージング・センサ、顕微鏡などとすることができる。機械加工又は品質管理を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工工程又は品質管理工程を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
図2は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫りEDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。また、この概略図は、例として、ワーク・ツール9を、たとえばCMM(座標測定機械)内のもののようなタッチ・プローブ、又は光学ビジョン・センサなどとすることができる任意の品質管理機械を表す機械の一実施例を概して示す。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツール、放電加工ツール、機械的なセンサ、位置スタイラス・センサ、光学イメージング・センサ、顕微鏡などとすることができる。機械加工又は品質管理を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工工程又は品質管理工程を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
図2は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫りEDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。また、この概略図は、例として、ワーク・ツール9を、たとえばCMM(座標測定機械)内のもののようなタッチ・プローブ、又は光学ビジョン・センサなどとすることができる任意の品質管理機械を表す機械の一実施例を概して示す。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツール、放電加工ツール、機械的なセンサ、位置スタイラス・センサ、光学イメージング・センサ、顕微鏡などとすることができる。機械加工又は品質管理を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工工程又は品質管理工程を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
図2は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫りEDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。また、この概略図は、例として、ワーク・ツール9を、たとえばCMM(座標測定機械)内のもののようなタッチ・プローブ、又は光学ビジョン・センサなどとすることができる任意の品質管理機械を表す機械の一実施例を概して示す。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツール、放電加工ツール、機械的なセンサ、位置スタイラス・センサ、光学イメージング・センサ、顕微鏡などとすることができる。機械加工又は品質管理を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工工程又は品質管理工程を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
図2は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫りEDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。また、この概略図は、例として、ワーク・ツール9を、たとえばCMM(座標測定機械)内のもののようなタッチ・プローブ、又は光学ビジョン・センサなどとすることができる任意の品質管理機械を表す機械の一実施例を概して示す。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツール、放電加工ツール、機械的なセンサ、位置スタイラス・センサ、光学イメージング・センサ、顕微鏡などとすることができる。機械加工又は品質管理を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工工程又は品質管理工程を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
図4は、例として、切削機械、穿孔機械、形彫りEDM(放電加工機械)、ワイヤEDMなど、任意の機械を表す可能性がある機械を示す概略図である。これらの機械は、ある範囲の異なる機械的な構成を備えることができるが、すべて本発明による装置を備えることができる。これらの機械の、いくつかの鍵となる要素は、(典型的には2つの直交する並進x及び並進yを実施する)ワーク・ピース・キャリア100、(典型的にはz方向で1つの並進を実施するが、1つ又はいくつかの追加の回転を実施することもある)ワーク・ツール・キャリア101、ワーク・ツール・チャック102、位置エンコーダ103A、103B、及び支持構造として示される。この実施例では、支持構造は、ワーク・ピース・サポート104と、機械支持リンク105と、ワーク・ツール・サポート106とを含むように示される。この機械の目的は、ワーク・ツール9によって、ワーク・ピース8の機械加工又は品質管理を実施することである。この実施例では、ワーク・ツール9は、ワーク・ツール・チャック102に固定される。ワーク・ツール9は、機械加工ツールである。機械加工を受けるワーク・ピース8のエリアを、本発明者らは、ワーク・エリア10と呼ぶ。ワーク・ツール・キャリア101及びワーク・ピース・キャリア100によりワーク・ピース8に対してワーク・ツール9を移動することにより、機械加工を行うのに必要な変位が実施される。工程中は、これらのキャリアの位置が、位置エンコーダ103A、103Bの場所で読み取られる。ワーク・ピース8をワーク・ツール9に対して位置決めし、それによってワーク・エリア10を位置決めするために、ワーク・ピース8がワーク・ホルダ11内に配置される。典型的には、ワーク・ホルダ11は、ワーク・ピース・キャリア100にしっかり固定される。ワーク・ホルダ11は、典型的には、ワーク・ホルダ・サポート12と、ワーク・ホルダ・クランプ13と、ワーク・ロケータ2A、2B、2Cとから構成される可能性がある。ワーク・ピース8をワーク・ロケータ2A、2B、2Cに接して配置することにより、またワーク・ホルダ・クランプ13を使用することによってクランプすることにより、ワーク・ピース8は、ワーク・ホルダ11にしっかり固定される。
Claims (79)
- 機械のパーツの位置関係を見出すための装置であって、
第1の機械パーツ(20)に固定されるように適合され、第2の機械パーツ(21)の基準パターン(1)の第1の画像(23)及び第2の画像(24)を生み出すように適合された、又は第2の機械パーツ(21)の、複数の基準パターン(1)の第1の画像(23)及び第2の画像(24)を生み出すように適合された光検出器(3)と、
前記光検出器(3)から前記基準パターン画像(23)及び(24)を受け取るために前記光検出器(3)に接続されるように適合された第1の入力を有し、パーツ幾何形状関係(15)を受け取るように適合された第2の入力を有するパーツ位置測定器(6)とを備え、
前記パーツ幾何形状関係(15)が、前記第1の機械パーツ(20)と前記第2の機械パーツ(21)と前記基準パターン(1)と第3の機械パーツ(22)との位置関係、及び前記第1、第2、第3の機械パーツと前記光検出器(3)との位置関係を説明し、
前記パーツ位置測定器(6)が、パーツ変位制約(16)を受け取るように適合された第3の入力を有し、前記パーツ変位制約(16)が、前記第1、第2、第3の機械パーツのうちの少なくとも1つ、及び前記光検出器(3)について変位の許容自由度を説明し、
前記パーツ位置測定器(6)が、第1の基準パターン画像(23)と第2の基準パターン画像(24)の間の、又は第1の基準パターン画像(23)と基準パターン画像モデル(25)の間の基準パターン画像変位を決定するように適合され、
前記パーツ位置測定器(6)が、前記決定された基準パターン画像変位に対応する前記基準パターン画像変位を生じる機械パーツ変位(18)を決定するために、前記パーツ変位制約に従って、前記パーツ幾何形状関係(15)の少なくとも1つを修正するように適合される、装置。 - 前記パーツ変位(18)が、前記第1、第2、若しくは第3の機械パーツのうちの1つの、又は前記光検出器(3)の変位である、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器(3)が、ワーク・ツール・キャリアに固定されるように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器(3)が、ワーク・ピース・キャリアに固定されるように適合される、請求項1に記載の装置。
- 結像光学系と組み合わされた前記光検出器(3)が、前記第2のパーツ(21)の表面に機械加工又はキャスティングされた細かい構造を光学的に解像する、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)と前記光検出器(3)の間の光路が、光学アセンブリ内で閉じ込められる、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)と前記光検出器(3)の間の光路が、光学アセンブリ内で閉じ込められ、前記基準パターン(1)と前記光検出器の間の別の光路が、一部が光学アセンブリの外部にあり、一部がその内部にある、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器(3)を含む光学アセンブリが、前記基準パターン(1)側でテレセントリックである、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)が、観察の方向で三角測量の感度を生み出すように、観察の方向に対して、ある角度で、構造化された光で照明される、請求項1に記載の装置。
- エア・ブロー、又は洗浄媒体のブローとそれに続くエア・ブローにより前記基準パターンを洗浄する基準パターン(1)の洗浄デバイスによって支持されるように適合された、請求項1に記載の装置。
- 基準パターン(1)の第1の画像(23)及び第2の画像(24)の異なる三角測量対を生み出すために、複数の前記光検出器(3)を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器(3)が、前記基準パターン(1)の前記第1の画像(23)及び前記第2の画像(24)の異なる三角測量対を生み出すように、ある場所から別の場所に移動されるように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路である、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)の前記第1、第2、第3の入力が、異なるコンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路上に分配され、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路が、前記パーツ変位(18)を見出すためにデータを交換するように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン画像(23)に対する前記基準パターン画像(24)の前記変位が、相関度が最大にある前記変位を計算することによって見出される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン画像(23)に対する前記基準パターン画像(24)の前記変位が、両画像内の幾何学的な図心の位置を計算し、その図心の変位から前記画像変位を演繹することによって見出される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、a)おそらくは同じパーツの前記基準パターン(1)の前記第2の画像(24)を記録し、b)そのパーツの前記第1の画像(23)との最大相関度を計算し、次いでc)ある閾値を超える相関度を認識とみなすことによって、機械パーツを認識するように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、いくつかの他のパーツのグループのうちで、a)そのパーツの前記基準パターン(1)の前記第2の画像(24)を記録し、b)この第2の画像(24)と、前記他のパーツの前記第1の画像(23)のそれぞれとの間で、それぞれの最大相関度を計算し、次いでc)前記最大相関度を与えるパーツを、認識されるパーツとみなすことによって、機械パーツを認識するように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)が、機械支持構造、ワーク・ピース、ワーク・ツール、ゲージ・ツール、ワーク・ホルダ、光検出器、又は光学アセンブリのうちの少なくとも1つの、加工された表面である、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)が、機械支持構造、ワーク・ピース、ワーク・ツール、ゲージ・ツール、ワーク・ホルダ、光検出器、又は光学アセンブリに固定された、高コントラスト・パターンを担持するように適合されたタグ又はラベル・デバイスによって提供される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)が、表面の上で規則的又は不規則に分布する、ある範囲の基準パターンによって表される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)が、前記機械ワーク・ツールにより生み出される基準パターンによって表される、請求項1に記載の装置。
- 前記基準パターン(1)の中心が、前記ワーク・ツールのスピンドル中心を表すようにされる、請求項1及び22に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、機械位置データ(17)を受け取るように適合された第4の入力を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記機械位置データ(17)を機械コンピュータ数値制御(CNC)ユニットから受け取るように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記機械コンピュータ数値制御ユニットに対する前記機械位置データ(17)の入力によって、機械位置を制御するように適合される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記機械位置データ(17)をキーボード又はキーパッド・ユニットから受け取るための入力を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記光検出器(3)が、ツール・ホルダ、ワーク・ピース・ホルダ、又は前記機械の支持構造に固定される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、キーボード又はキーパッドによって入力される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路内にプログラムされる、請求項1及び13に記載の装置。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、外部のコンピュータ又はプロセッサ、特に前記機械のコンピュータ又はプロセッサから入力される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、パーツ位置測定器(6)の電子回路内にハード・ワイヤードされる、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ変位制約(16)が、キーボード又はキーパッドによって入力される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ変位制約(16)が、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤ電子回路内にプログラムされる、請求項1及び13に記載の装置。
- 前記パーツ変位制約(16)が、外部のコンピュータ又はプロセッサ、特に前記機械のコンピュータ又はプロセッサから入力される、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ変位制約(16)が、パーツ位置測定器(6)の電子回路内にハード・ワイヤードされる、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、予め較正された機械パーツ及び基準パターン(1)の位置を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、第2の光検出器(3)によって記録される第1の基準パターン画像(23)を受け取る、請求項1に記載の装置。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、いくつかの基準パターン(1)からの前記第1の基準パターン画像(23)と第2の基準パターン画像(24)の間の変位を総変位オフセットのメリット関数の形に組み合わせ、このメリット関数を最小に低減する前記パーツ変位(18)の組合せを反復して決定する、請求項1に記載の装置。
- 機械のパーツの位置関係を見出すための方法であって、
光検出器(3)を使用して、第2の機械パーツ(21)の基準パターン(1)の第1の画像及び第2の画像を生み出すこと、或いは第2の機械パーツ(21)の、複数の追加のパターン(1)の第1の画像(23)及び第2の画像(24)を生み出すこと、
パーツ位置測定器(6)において、前記パターン画像(23、24)を前記光検出器(3)から受け取ること、
第1の機械パーツ(20)と前記第2の機械パーツ(21)と前記基準パターン(1)と第3の機械パーツ(22)との位置関係、及び前記第1、第2、第3の機械パーツと前記光検出器(3)との位置関係を説明するパーツ幾何形状関係(15)を、前記パーツ位置測定器(6)において受け取ること、
前記第1、第2、第3の機械パーツのうちの少なくとも1つ、及び前記光検出器(3)について変位の許容自由度を説明するパーツ変位制約(16)を、前記パーツ位置測定器(6)において受け取ること、
前記パーツ位置(6)を使用し、第1の基準パターン画像(23)と第2の基準パターン画像(24)の間の、又は第1の基準パターン画像(23)と基準パターン画像モデル(25)の間の基準パターン画像変位を決定すること、及び、
前記パーツ位置測定器(6)を使用し、前記決定された基準パターン画像変位に対応する基準パターン画像変位を生じる新しい機械パーツ変位(18)を決定するために、前記パーツ変位制約に従って、前記パーツ幾何形状関係(15)の少なくとも1つを修正することを含む方法。 - 前記パーツ変位(18)が、前記第1、第2、若しくは第3の機械パーツのうちの1つの、又は前記光検出器(3)の変位である、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)を、ワーク・ツール・キャリアに固定されるように適合させることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)を、ワーク・ピース・キャリアに固定されるように適合させることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)に、前記第2のパーツ(21)の表面の機械加工又はキャスティングされた細かい構造を光学的に解像するように適合された結像光学系を提供することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)と前記光検出器(3)の間の光路が、光学アセンブリ内で閉じ込められる、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)と前記光検出器(3)の間の光路が、光学アセンブリ内で閉じ込められ、前記基準パターン(1)と前記光検出器(3)の間の別の光路が、一部が光学アセンブリの外部にあり、一部がその内部にある、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)を含む光学アセンブリが、前記基準パターン(1)側でテレセントリックである、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)を、観察の方向で三角測量の感度を生み出すように、前記観察の方向に対して、ある角度で、構造化された光で照明することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- エア・ブロー、又は洗浄媒体のブローとそれに続くエア・ブローにより前記基準パターン(1)を洗浄するための、基準パターン(1)の洗浄デバイスを使用することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 複数の光検出器(3)を用意すること、及び、前記基準パターン(1)の前記第1の画像(23)及び第2の画像(24)の異なる三角測量対を生み出すために前記光学的な複数の光検出器(3)を使用することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)を、ある場所から別の場所に移動すること、及び、前記基準パターン(1)の前記第1の画像(23)及び前記第2の画像(24)の異なる三角測量対を生み出すことをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路を備える、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記光検出器(3)から前記基準パターン画像(23、24)を受け取るための第1の入力と、前記パーツ幾何形状関係(15)を受け取るための第2の入力と、前記パーツ変位制約(16)を受け取るための第3の入力とを備え、前記第1、第2、第3の入力が、異なるコンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路上に分配され、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤ電子回路が、前記パーツ変位(18)を見出すときデータを交換するように適合される、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン画像(23)に対する前記基準パターン画像(24)の前記変位を、相関度が最大にある変位を計算することによって見出すことをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン画像(23)に対する前記基準パターン画像(24)の前記変位を、両画像内の幾何学的な図心の位置を計算し、前記図心の変位から前記画像変位を演繹することによって見出すことをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- おそらくは同じパーツの前記基準パターン(1)の前記第2の画像(24)を記録することによって、また、そのパーツの前記第1の画像(23)との最大相関度を計算し、ある閾値を超える相関度を認識とみなすことによって、機械パーツを認識するように前記パーツ位置測定器(6)を使用することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- いくつかの他のパーツのグループのうちで、a)そのパーツの前記基準パターン(1)の前記第2の画像(24)を記録し、b)この第2の画像(24)と、前記他のパーツの前記第1の画像(23)のそれぞれとの間で、それぞれの最大相関度を計算し、次いでc)前記最大相関度を与えるパーツを、認識されるパーツとみなすことによって、機械パーツを認識するように前記パーツ位置測定器(6)を使用することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)が、機械支持構造、ワーク・ピース、ワーク・ツール、ゲージ・ツール、ワーク・ホルダ、光検出器、又は光学アセンブリのうちの少なくとも1つの、加工された表面である、請求項40に記載の方法。
- 機械支持構造、ワーク・ピース、ワーク・ツール、ゲージ・ツール、ワーク・ホルダ、光検出器、又は光学アセンブリに固定された、高コントラスト・パターンを担持するように適合されたタグ又はラベル・デバイスを用いて前記基準パターン(1)を提供することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)が、表面の上で規則的又は不規則に分布する、ある範囲の基準パターンによって表される、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)が、前記機械ワーク・ツールにより生み出される基準パターンによって表される、請求項40に記載の方法。
- 前記基準パターン(1)の中心に、前記ワーク・ツールのスピンドル中心を表させることをさらに含む、請求項40及び61に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)において第4の入力によって機械位置データ(17)を受け取ることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)において、機械位置データ(17)を機械コンピュータ数値制御(CNC)ユニットから受け取ることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記機械コンピュータ数値制御ユニットに対する前記機械位置データ(17)の入力によって、機械位置を制御するように適合される、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)が、前記機械位置データ(17)をキーボード又はキーパッド・ユニットから受け取るための入力を有する、請求項40に記載の方法。
- 前記光検出器(3)を、ツール・ホルダ、ワーク・ピース・ホルダ、又は前記機械の支持構造に固定することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)を、キーボード又はキーパッドによって入力することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)を、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤード電子回路内にプログラムすることをさらに含む、請求項40及び52に記載の方法。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)を、外部のコンピュータ又はプロセッサ、特に前記機械のコンピュータ又はプロセッサから入力することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)が、パーツ位置測定器(6)の電子回路内にハード・ワイヤードされる、請求項40に記載の方法。
- パーツ変位制約(16)を、キーボード又はキーパッドによって入力することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ変位制約(16)を、前記コンピュータ、電子プロセッサ、組込みプロセッサ、又はハード・ワイヤ電子回路内にプログラムすることをさらに含む、請求項40及び52に記載の方法。
- 前記パーツ変位制約(16)を、外部のコンピュータ又はプロセッサ、特に前記機械のコンピュータ又はプロセッサから入力することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ変位制約(16)を、パーツ位置測定器(6)の電子回路内にハード・ワイヤすることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ幾何形状関係(15)に、予め較正された機械パーツ及び前記基準パターン(1)の位置を含めることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 前記パーツ位置測定器(6)において、第2の光検出器(3)によって記録される第1の基準パターン画像(23)を受け取ることをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- いくつかの基準パターン(1)からの前記第1の基準パターン画像(23)と第2の基準パターン画像(24)の間の変位を総変位オフセットのメリット関数の形に組み合わせ、このメリット関数を最小に低減する前記パーツ変位(18)の組合せを反復して決定するように、前記パーツ位置測定器(6)を使用することをさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 請求項40から78までのいずれか一項に記載の方法を実行するようにコンピュータ手段を適合させるように構成されたコンピュータ可読且つコンピュータ実行可能なコードを有するコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータ・プログラム製品。
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