JP2022080992A - 測定装置、制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、測定装置Sの概要を示す図である。測定装置Sは、ワークWを測定するための装置である。ワークWの測定には、ワークWの複数の位置の座標を測定すること、ワークWにおける複数の位置の間の距離を測定すること、又はワークWの色を測定することのように、ワークWの性質に関する任意の測定が含まれる。
図5は、制御装置10の構成を示す図である。制御装置10は、通信部11と、表示部12と、操作部13と、記憶部14と、制御部15と、を有する。制御部15は、主制御部151と、移動制御部152と、位置決定部153と、測定制御部154と、を有する。
操作部13は、測定者が操作をするためのデバイスであり、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネルである。
図7は、制御装置10における処理の流れを示すフローチャートである。図7に示すフローチャートは、ワークWの測定を開始する指示を制御装置10が取得した時点から開始している。
ロボット1にセンサ2、ライト3又はカメラ4を移動させるために、移動制御部152は、撮像位置又は測定位置を示す座標データを指示値として含む位置制御情報をロボット1に送信する。各種の誤差に起因して、指示値に基づいてロボット1が移動させた後のセンサ2、ライト3又はカメラ4の位置が、指示値が示す位置と一致していないという場合が想定される。このような問題に対応するために、制御装置10は、位置検出部5と補正部155とをさらに有してもよい。
以上の説明においては、カメラ4により複数の撮像画像データを生成した後に、移動制御部152が複数の撮像画像データに基づいて複数の測定位置を決定し、測定制御部154が複数の測定位置でセンサ2に測定させるという場合を例示した。カメラ4による撮影とセンサ2による測定の順序はこれに限らず、他の順序であってもよい。例えば、カメラ4が1つの第1被測定位置に対応する第1撮像位置で第1撮像画像データを生成した後に、第1被測定位置に対応する第1測定位置でセンサ2が測定する。その後、カメラ4が次の第2被測定位置に対応する第2撮像位置で第2撮像画像データを生成した後に、第2被測定位置に対応する第2測定位置でセンサ2が測定する。
以上の説明においては、測定装置Sが1つのロボット1によりセンサ2、ライト3及びカメラ4を移動させるという場合を例示したが、測定装置Sは複数のロボット1を用いてセンサ2、ライト3及びカメラ4を移動させてもよい。例えば、第1のロボット1によりカメラ4を用いてワークWを撮影し、第2のロボット1によりセンサ2を用いてワークWを測定してもよい。このように測定装置Sが複数のロボット1を用いることにより、カメラ4がワークWを撮影している間にセンサ2が測定を実行することができるので、測定時間を短縮することができる。
以上の説明においては、センサ2とライト3とが一体に構成されている場合を例示したが、センサ2とライト3の構造は任意である。例えばライト3は光を照射する向きを変化できるようにロボット1に装着されており、測定制御部154は、センサ2が測定する位置に対応する被測定位置のワークWの形状に基づいてライト3の向きを変化させてもよい。測定制御部154がこのように動作することで、ワークWの形状に応じて最適な向きから光を照射することができるので、測定精度が向上する。
以上説明したように、測定装置Sは、センサ2を三次元空間内で移動させる多軸のロボット1を有しており、制御装置10は、CADデータ又は撮像画像データの少なくともいずれかに基づいてワークWの複数の被測定位置それぞれにおける法線方向上の位置である複数の測定位置、及び複数の測定位置それぞれにおける測定方向(すなわちセンサ2の方向)を決定する位置決定部153を有する。
2 センサ
3 ライト
4 カメラ
5 位置検出部
10 制御装置
11 通信部
12 表示部
13 操作部
14 記憶部
15 制御部
31 開口
151 主制御部
152 移動制御部
153 位置決定部
154 測定制御部
155 補正部
Claims (16)
- ワークを測定するセンサと、
前記センサを三次元空間内で移動させる多軸のロボットと、
前記ワークの形状を示す設計データ又は撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて、前記ワークの複数の被測定位置それぞれにおける法線方向上の位置である複数の測定位置と、前記複数の測定位置それぞれにおける前記センサの方向と、を決定する位置決定部と、
前記ロボットを制御することにより、前記複数の測定位置に前記センサを順次移動させる移動制御部と、
前記複数の測定位置それぞれにおいて前記センサが測定した結果を示す測定データを前記複数の被測定位置に関連付けて出力する測定制御部と、
を有する測定装置。 - 前記位置決定部は、前記設計データに基づいて前記複数の被測定位置それぞれにおける暫定法線方向を特定し、前記撮像画像データに基づいて特定した前記ワークの状態に基づいて前記暫定法線方向を補正することにより前記法線方向を特定する、
請求項1に記載の測定装置。 - 前記ロボットは、前記撮像画像データを生成する撮像デバイスをさらに移動させ、
前記移動制御部は、前記ロボットを制御することにより、前記撮像画像データを生成する撮像デバイスを複数の撮像位置に順次移動させ、
前記位置決定部は、前記複数の撮像位置のうちの第1撮像位置において前記撮像デバイスが生成した第1撮像画像データに基づいて、前記第1撮像位置に対応する前記被測定位置における前記法線方向を特定することにより、前記第1撮像位置に対応する前記測定位置を決定する、
請求項1又は2に記載の測定装置。 - 前記位置決定部は、前記第1撮像位置から、前記センサを移動させる方向において前記センサが測定可能な範囲に基づいて定められた長さだけ離れた第2撮像位置において前記撮像デバイスが生成した第2撮像画像データに基づいて、前記第2撮像位置に対応する前記被測定位置における前記法線方向を特定することにより、前記第2撮像位置に対応する前記測定位置を決定する、
請求項3に記載の測定装置。 - 前記位置決定部は、前記設計データ又は前記撮像画像データの少なくともいずれかと、前記測定装置の形状を示すデータとに基づいて、前記複数の測定位置を含み、かつ前記センサが前記ワークと接触しない経路を決定する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記位置決定部は、前記設計データ又は前記撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて特定される前記被測定位置と、当該被測定位置に対応する前記測定位置との距離が前記センサの焦点距離になるように前記複数の測定位置を決定する、
請求項1から5のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記位置決定部は、前記設計データ又は前記撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて、前記ワークの状態が変化するエッジの位置を特定し、特定した前記エッジの位置に基づいて前記複数の測定位置を決定する、
請求項1から6のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記移動制御部は、前記複数の測定位置に順次移動させる向きに基づいて決定した指示値を前記ロボットに通知することにより、前記複数の測定位置に前記センサを移動させる、
請求項1から7のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記ワークに光を照射する照明デバイスをさらに有し、
前記測定制御部は、前記複数の被測定位置に対応する複数の照射位置において前記照明デバイスに光を照射させる、
請求項1から8のいずれか一項に記載の測定装置。 - 前記測定制御部は、前記設計データ又は前記撮像画像データが示す前記ワークの表面の材質又は表面の加工状態の少なくともいずれかに基づいて前記照明デバイスが光を照射する条件を決定する、
請求項9に記載の測定装置。 - 前記照明デバイスは、前記センサと結合しており、前記センサが照射する光及び前記ワークから反射する光を通過させる開口を有する、
請求項9又は10に記載の測定装置。 - 前記照明デバイスは、前記センサが測定のために光を発射する向きに光を照射する、
請求項11に記載の測定装置。 - 前記センサの位置を検出する位置検出部と、
前記移動制御部が前記ロボットに通知した、前記複数の測定位置に前記センサを移動させるための指示値と、前記位置検出部が検出した前記センサの位置との関係に基づいて前記指示値を補正するための補正値を決定する補正部と、
をさらに有し、
前記移動制御部は、前記補正値に基づいて前記指示値を補正した値を用いて前記ロボットを移動させる、
請求項1から12のいずれか一項に記載の測定装置。 - ワークの形状を示す設計データ又は撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて、前記ワークの複数の被測定位置それぞれにおける法線方向上の位置である複数の測定位置と、前記複数の測定位置それぞれにおける、前記ワークを測定するセンサの方向と、を決定する位置決定部と、
前記センサを三次元空間内で移動させるロボットを制御することにより、前記複数の測定位置に前記センサを順次移動させる移動制御部と、
前記複数の測定位置それぞれにおいて前記センサが測定した結果を示す測定データを、前記複数の被測定位置に関連付けて出力する測定制御部と、
を有する制御装置。 - コンピュータが実行する、
ワークの形状を示す設計データ又は撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて、前記ワークの複数の被測定位置それぞれにおける法線方向上の位置である複数の測定位置と、前記複数の測定位置それぞれにおける、前記ワークを測定するセンサの方向と、を決定するステップと、
前記センサを三次元空間内で移動させるロボットを制御することにより、前記複数の測定位置に前記センサを順次移動させるステップと、
前記複数の測定位置それぞれにおいて前記センサが測定した結果を示す測定データを前記複数の被測定位置に関連付けて出力するステップと、
を有する制御方法。 - コンピュータに、
ワークの形状を示す設計データ又は撮像画像データの少なくともいずれかに基づいて、前記ワークの複数の被測定位置それぞれにおける法線方向上の位置である複数の測定位置と、前記複数の測定位置それぞれにおける、前記ワークを測定するセンサの方向と、を決定するステップと、
前記センサを三次元空間内で移動させるロボットを制御することにより、前記複数の測定位置に前記センサを順次移動させるステップと、
前記複数の測定位置それぞれにおいて前記センサが測定した結果を示す測定データを前記複数の被測定位置に関連付けて出力するステップと、
を実行させるためのプログラム。
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