JP4052323B2 - 3次元測定システム - Google Patents
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Description
(1) 全ての3次元測定器VDについて、測定可否判別を行う。
(2) 同一の3次元測定器VDでの測定可能領域を取得し、その領域に対応する測定条件設定済み情報を用意し、それを「測定条件未設定」に設定しておく。
(3) 測定条件設定済み情報が「測定条件未設定」の測定可能領域(以下、「未設定領域」という)から、測定可否判別の際に干渉回避処理を通らなかった候補点を1点抽出する。
(4) 抽出した候補点についての最適な測定条件を検出する。
(5) その測定条件で測定される周辺領域を検出する。
(6) 周辺領域に含まれる未設定領域の大きさがしきい値以上になったら、測定条件を出力し、この測定条件で測定される領域に対し、測定条件設定済み情報に「測定条件設定済」を設定し、上の(3)に戻る。未設定領域の大きさがしきい値以下である場合、つまり一定の大きさに満たない場合には、候補点の近傍点について最適な測定条件とその条件での周辺領域の大きさを計算し、最大の点を新たな候補点として上の(4)に戻る。なお、しきい値として、出力された測定条件数に反比例するような値を設定することが可能である。設定済みの領域が増えるとしきい値を満たさないケースが頻発するおそれがある。
(7) 全ての測定可能領域での測定条件設定済み情報に「測定条件設定済」が設定されると、処理を終了する。なお、測定条件設定済み情報に対応する測定条件のIDも併せ持つこととする。最初に「測定条件設定済」と設定されたときのIDを優先する。
(1) 表示装置12が複数台用いられる場合には、例えば、そのうちの1台に、測定可能部位KBおよび測定不能部位HBを含む測定可否情報を色分けして表示する。そのときに、3次元測定器VDが複数台ある場合にいずれの3次元測定器VDを使用するかをも表示する。他の1台の表示装置12には、3次元測定器VDによって実際に測定を行った結果を表示する。
(2) 特性の互いに異なる複数台の3次元測定器VDが使用可能な場合に、それぞれの部位についてどの3次元測定器VDを使用すべきか、また、いずれの3次元測定器VDでも測定不可能な部位であるかを、色分けして表示する。また、文字によるメッセージやグラフィック表示などで示す。これによって、効率的に測定を行うことができる。
〔具体例1〕
図8は具体例1で用いる測定対象物Q1の形状を示す図、図9は測定対象物Q1の法線ベクトルを示す図、図10は穴である測定部位BU2の測定可否判別の様子を示す図、図11は穴である測定部位BU3の測定可否判別の様子を示す図、図12は測定対象物Q1についての測定可否判別結果を表示した測定可否判別画面HG1を示す図である。
(1)3次元測定器VD1の死角になっていない
(2)測定方向(法線方向)に干渉する部位が存在しない
(3)3次元測定器VD1の配置位置に干渉する部位が存在しない
(4)測定対象物Q1の反射が基準値(10%)より高い
(5)正反射が基準値(正反射80%)より低い(拡散反射)
(6)公差(0.2mm)に対して、分解能(0.1mm)および精度(0.1mm)が足りている。なお、通常、公差に対して、分解能および精度が半分の値であれば測定可能である。
(1)3次元測定器VD1の死角になっていない
(2)測定方向(法線方向)に干渉する部位が存在しない
(3)3次元測定器VD1の配置位置に干渉する部位が存在しない
(4)測定対象物Q1の反射が基準値(10%)より高い
(5)正反射が基準値(鏡面反射がとれない)より低い(拡散反射)
(6)公差(0.2mm)に対して、分解能(0.1mm)および精度(0.1mm)が足りている。
〔具体例2〕
次に、具体例2として、上の具体例1で想定した3次元測定器VD1と、これとは別の3次元測定器VD2とを使用して、図8に示す測定対象物Q1の測定可能領域を計算する例を説明する。
〔具体例3〕
次に、具体例3として、1つの3次元測定器VD1を用い、そのレンズの種類を変更することによって仕様を変更した場合の例について説明する。ここでは、レンズの交換によって、画角および精度を変更した場合について説明する。画角の広いレンズをワイド、狭いレンズをテレと言うこととする。
〔具体例4〕
次に、具体例4として、測定部位BUに応じて鏡面反射があったり表面色が異なったりする例について説明する。
〔具体例5〕
次に、具体例5として、測定許容回数KKを判別に使用する例について説明する。
(1) 測定可否判別を行う。この例では、底面以外は全て測定可能である。
(2) 測定可能領域情報を出力する。
(3) 測定条件についての計算を行い、得られた測定条件に基づいて、1回の測定での測定領域が大きい順番に並べ替える。測定条件についての計算に際しては、上に述べた測定条件SCの決定方法に沿って行う。
(4) 測定許容回数KKの範囲内で測定領域の大きさ(面積)の和を最大にする測定条件を決定する。
(5) 決定された測定条件に対応する測定可能領域を最終的な測定可能部位KBとして出力する。
〔具体例6〕
次に、具体例6として、マニピュレータ16を用いて自動測定を行う場合について説明する。
11 処理装置(判別手段)
12 表示装置(出力手段)
13 入力装置(配置情報を取得する手段、仕様情報を取得する手段、設計形状情報を取得する手段、特性情報を取得する手段)
14 CADシステム(設計形状情報を取得する手段、特性情報を取得する手段)
15 制御装置(配置情報を取得する手段)
16 マニピュレータ
21 配置情報格納部(配置情報を取得する手段)
22 設計形状情報格納部(設計形状情報を取得する手段)
23 特性情報格納部(特性情報を取得する手段)
24 測定器仕様情報格納部(仕様情報を取得する手段)
25 測定許容時間格納部(測定許容時間または測定許容回数を取得する手段)
26 判別部(判別手段)
27 測定可否出力部(出力手段)
28 測定条件出力部(出力手段)
VD 3次元測定器
Q 測定対象物
HJ 配置情報
KJ 設計形状情報
TJ 特性情報
SJ 仕様情報
KT 測定許容時間
KK 測定許容回数
KB 測定可能部位
HB 測定不能部位
Claims (5)
- 測定対象物の3次元形状を非接触で測定する3次元測定システムであって、
前記測定対象物の位置および姿勢を示す配置情報を取得する手段と、
前記測定対象物についてその形状を表す寸法データ、および、材料または表面状態を表す特性情報を含む設計形状情報を当該測定対象物についてのCADデータから取得する手段と、
1つまたは複数の3次元測定器についてその性能である測定可能な画角、分解能、測定精度、および当該3次元測定器の寸法形状を含む仕様情報を取得する手段と、
取得された前記配置情報、前記設計形状情報、および前記仕様情報に基づいて、前記測定対象物の測定対象部位の表面の反射率または反射光量が所定値の範囲外である場合、または前記測定対象物の測定対象部位に対する3次元測定器による測定方向に干渉物がありかつ当該干渉物を回避することが不可能である場合、または、測定対象部位の公差が3次元測定器の精度および分解能以内でない場合のいずれかの場合に、当該測定対象部位は測定不可能部位であると判別する、判別手段と、
判別した前記測定不可能部位を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする3次元測定システム。 - 前記出力手段は、前記測定不可能部位を表示装置の表示面に表示する、
請求項1記載の3次元測定システム。 - 前記判別手段は、前記測定可能部位を判別するに当たって、前記3次元測定器によって前記測定可能部位を測定する際の法線方向に最も近い方向を最適の測定方向として判別し、
前記出力手段は、判別した前記最適の測定方向を出力する、
請求項1または2記載の3次元測定システム。 - 前記3次元測定器を移動させて位置決めを行うことの可能なマニピュレータを有し、
前記マニピュレータは、前記出力手段から出力される前記最適の測定条件に基づいて制御されるように構成されている、
請求項3記載の3次元測定システム。 - 前記測定対象物の前記3次元測定器による測定許容時間または測定許容回数を取得する手段を有し、
前記判別手段は、取得した前記測定許容時間または測定許容回数をも用いて前記測定不可能部位を判別する、
請求項1ないし4のいずれかに記載の3次元測定システム。
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