JP7198580B2 - Three-dimensional measuring device and movement control method - Google Patents
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Description
本発明は、三次元測定装置及び移動制御方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional measuring device and a movement control method.
ベースに載置された被測定物であるワークの座標等をプローブで測定する三次元測定装置が利用されている。例えば、プローブは、移動機構によって測定空間において直交する三軸方向に移動しており、ワークに接触しながら倣い測定する。 2. Description of the Related Art A three-dimensional measuring apparatus is used to measure the coordinates of a workpiece, which is an object to be measured placed on a base, using a probe. For example, the probe is moved in three orthogonal axial directions in the measurement space by a moving mechanism, and scans and measures the workpiece while contacting the workpiece.
上記の三次元測定装置において測定効率を向上させるために、プローブの移動速度を大きくする方策が検討されている。
しかし、プローブの移動速度を大きくすると、プローブの振動が大きくなってしまう。そして、プローブの振動が大きいと、例えば、プローブが誤ってワークに衝突してしまったり、実際にはプローブがワークに接触していないのに接触したものと誤検出されたりする恐れがある。
In order to improve the measurement efficiency of the three-dimensional measuring apparatus, measures to increase the moving speed of the probe are being studied.
However, increasing the moving speed of the probe increases the vibration of the probe. If the vibration of the probe is large, for example, the probe may erroneously collide with the workpiece, or it may be erroneously detected that the probe has touched the workpiece when it is not actually in contact with the workpiece.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、プローブによる測定効率を向上させつつ、プローブの移動時の振動による影響を抑制することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to suppress the influence of vibration during movement of the probe while improving the measurement efficiency of the probe.
本発明の第1の態様においては、ワークを測定するためのプローブと、前記プローブを移動させる移動機構と、前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定する領域決定部と、前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、を備える、三次元測定装置を提供する。 In a first aspect of the present invention, there is provided a probe for measuring a workpiece, a moving mechanism for moving the probe, an imaging unit for imaging a measurement space including the workpiece and generating a captured image, and the captured image. based on, in the measurement space, a first region in which the maximum movable speed of the probe by the moving mechanism is a first speed, and a second speed in which the maximum movable speed of the probe is higher than the first speed. a region determination unit that determines a second region that is further away from the workpiece than the first region; and when the position of the probe is included in the first region, the a control unit that moves a probe and moves the probe at a speed equal to or lower than the second speed when the position of the probe is included in the second region.
また、前記制御部は、前記プローブの位置が前記第1領域に含まれる場合に、前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行しないこととしてもよい。 Further, the control unit executes detection processing for detecting whether or not the magnitude of vibration of the probe is greater than a predetermined value for stopping the probe when the position of the probe is included in the first region. However, when the position of the probe is included in the second area, the detection process may not be executed.
また、前記制御部は、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合に、前記プローブを前記第2速度で移動させると共に前記検出処理を実行しないこととしてもよい。 Further, when the position of the probe is included in the second area, the control unit may move the probe at the second speed and not execute the detection process.
また、前記領域決定部は、前記ワークの表面から所定の距離の位置の内側を前記第1領域に決定し、前記ワークの表面から所定の距離の位置の外側を前記第2領域に決定することとしてもよい。 Further, the area determination unit determines the inside of a position at a predetermined distance from the surface of the work as the first area, and determines the outside of the position at a predetermined distance from the surface of the work as the second area. may be
また、前記領域決定部は、前記ワークを含む直方体の内側を前記第1領域に決定し、前記直方体の外側を前記第2領域に決定することとしてもよい。
また、前記領域決定部は、複数の前記第1領域を決定することとしてもよい。
Further, the area determination unit may determine the inside of a rectangular parallelepiped including the workpiece as the first area, and the outside of the rectangular parallelepiped as the second area.
Also, the area determination unit may determine a plurality of the first areas.
また、前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間と、前記プローブが前記ワークから離れる間とで、前記第1領域と前記第2領域との境界位置を変化させることとしてもよい。 Further, the area determining section may change the boundary position between the first area and the second area between the time the probe approaches the work and the time the probe moves away from the work.
また、前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定することとしてもよい。 Further, the area determination unit may determine the boundary position while the probe approaches the work to be a position farther from the work than the boundary position while the probe moves away from the work. .
また、前記撮像部は、前記測定空間を上方から撮影することにより第1撮像画像を生成する第1撮像部と、前記測定空間を横から撮影することにより第2撮像画像を生成する第2撮像部と、を有し、前記領域決定部は、前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像に基づいて、前記第1領域及び前記第2領域を決定することとしてもよい。 Further, the imaging unit includes a first imaging unit that generates a first captured image by capturing an image of the measurement space from above, and a second image capturing unit that generates a second captured image by capturing an image of the measurement space from the side. and a section, wherein the region determination section may determine the first region and the second region based on the first captured image and the second captured image.
本発明の第2の態様においては、プローブによって測定されるワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成するステップと、前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定するステップと、前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、を備える、移動制御方法を提供する。 In a second aspect of the present invention, a step of photographing a measurement space including a workpiece to be measured by a probe to generate a captured image; and moving the probe in the measurement space by a moving mechanism based on the captured image. A first region in which the maximum possible speed is a first speed, and a second region in which the maximum movable speed of the probe is a second speed higher than the first speed and which is farther from the work than the first region. and moving the probe at a speed equal to or less than the first speed when the position of the probe is included in the first region, and the position of the probe is included in the second region. and moving the probe at a speed equal to or lower than the second speed when the probe is present.
本発明によれば、プローブによる測定効率を向上させつつ、プローブの移動時の振動による影響を抑制できるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in suppressing the influence by the vibration at the time of a probe's movement, improving the measurement efficiency by a probe.
<三次元測定装置の構成>
本発明の一の実施形態に係る三次元測定装置の構成について、図1及び図2を参照しながら説明する。
<Configuration of three-dimensional measuring device>
A configuration of a three-dimensional measuring apparatus according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
図1は、一の実施形態に係る三次元測定装置1の概略構成を説明するための模式図である。図2は、制御装置7の構成の一例を説明するためのブロック図である。三次元測定装置1は、図1に示すように、測定機本体2と、制御装置7とを有する。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a schematic configuration of a three-
測定機本体2は、図1及び図2に示すように、ベース10と、移動機構20と、プローブ30と、撮像部40とを有する。測定機本体2は、ベース10に載置された被測定物であるワークを、移動機構20によって移動するプローブ30によって測定する。
The measuring instrument
ベース10は、ワークが載置される載置面11を有する。載置面11の上方の空間が、ワークを測定する測定空間を成している。ベース10のX軸方向の一端側には、Y軸方向に沿ってガイド部12が設けられている。ガイド部12は、移動機構20(具体的には、移動機構20のコラム22)のY軸方向への移動をガイドする。
The
移動機構20は、ベース10上に設けられており、プローブ30を測定空間内で移動させる機構である。移動機構20は、プローブ30を保持した状態で、測定空間内でX軸、Y軸及びZ軸方向に移動させる。移動機構20は、コラム22と、ビーム23と、スライダ24と、ラム25と、駆動部29(図2参照)とを有する。
The
コラム22は、ガイド部12上に立設されており、ガイド部12上をY軸方向に沿って移動可能である。
ビーム23は、X軸方向に延びるように設けられており、コラム22と共にY軸方向に移動する。ビーム23の長手方向の一端側は、コラム22に支持されており、ビーム23の長手方向の他端側は、支柱26に支持されている。
The
The
スライダ24は、ビーム23に支持されており、ビーム23上をX軸方向に沿って移動可能である。
ラム25は、スライダ24の内部に挿通されており、スライダ24と共にX軸方向に移動する。また、ラム25は、スライダ24内をZ軸方向に沿って移動可能である。
駆動部29は、例えばモータ等の駆動源を有し、コラム22、ビーム23、スライダ24及びラム25を移動させる。
The
The
The
プローブ30は、ベース10に載置されたワークを測定するための測定子である。例えば、プローブ30は、ワークに接触しながら移動することで、ワークの三次元位置を倣い測定する。プローブ30は、測定結果を制御装置7に出力する。
The
撮像部40は、ベース10上のワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する。なお、撮像部40は、ワークだけでなくプローブ30も含むように、測定空間を撮影してもよい。撮像部40は、生成した撮像画像を制御装置7に出力する。
The
撮像部40は、測定空間を上方から撮影することにより第1撮像画像を生成する第1撮像部41と、測定空間を横から撮影することにより第2撮像画像を生成する第2撮像部42と、を有する。第1撮像部41は、ビーム23の下面に設けられており、第2撮像部42は、図1に示すようにコラム22の側面に設けられている。
The
制御装置7は、測定機本体2の動作を制御する。制御装置7は、例えば移動機構20によるプローブ30の移動制御や、プローブ30の測定結果に基づいたワークの形状解析等の演算処理を実行する。制御装置7は、図2に示すように、記憶部70と、制御部80とを有する。
The
記憶部70は、例えばROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む。記憶部70は、制御部80が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。
The
制御部80は、例えばCPU(Central Processing Unit)である。制御部80は、記憶部70に記憶されたプログラムを実行することにより、測定機本体2の動作を制御する。制御部80は、位置検出部82、領域決定部83、移動制御部84及び振動検出部85として機能する。
The
位置検出部82は、撮像部40が生成した撮像画像に基づいて、ベース10上のワークの位置を検出する。具体的には、位置検出部82は、第1撮像部41が生成した第1撮像画像と、第2撮像部42が生成した第2撮像画像に基づいて、測定空間におけるワークの位置を検出する。なお、位置検出部82は、ワークに加えて、測定空間におけるプローブ30の位置も検出しうる。例えば、位置検出部82は、測定空間において移動中のプローブ30の位置を検出してもよい。
The
図3は、ワークWの位置検出の一例を説明するための模式図である。図3(a)に第1撮像部41の第1撮像画像G1が示され、図3(b)に第2撮像部42の第2撮像画像G2が示されている。位置検出部82は、第1撮像画像G1から、測定空間のXY平面におけるワークWの位置を検出する。また、位置検出部82は、第2撮像画像G2から、測定空間のZ方向におけるワークWの高さを検出する。これにより、位置検出部82は、測定空間におけるワークWの位置を精度良く特定できる。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of position detection of the workpiece W. As shown in FIG. 3A shows the first captured image G1 of the
領域決定部83は、撮像画像に基づいて、測定空間において移動機構20によるプローブ30の移動可能最大速度が速度V1(第1速度)である第1領域R1と、プローブ30の移動可能最大速度が速度V1よりも大きい速度V2(第2速度)である第2領域R2とを決定する。すなわち、領域決定部83は、位置検出部82が撮像画像(具体的には、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2)から検出した測定空間におけるワークWの位置に基づいて、空間領域としての第1領域R1と第2領域R2を決定する。別言すれば、領域決定部83は、測定空間を第1領域R1と第2領域R2に分割する。
Based on the captured image, the
図4は、第1領域R1と第2領域R2を説明するための模式図である。図4では、説明の便宜上、ワークの中心W1のみが示されている。第1領域R1は、ここでは図4の破線で囲まれた長方体形状の領域である。第2領域R2は、図4の一点鎖線で囲まれ、かつ第1領域R1よりも外側の領域である。すなわち、第2領域R2は、測定空間から第1領域R1を除いた空間領域であり、第1領域R1よりもワークから離れている。
第1領域R1は、例えばプローブ30がワークを倣い測定する際に、ワークの周囲を移動する可能性が高い領域であるのに対して、第2領域R2は、プローブ30が振動してもワークに衝突する危険性がない領域である。別言すれば、第1領域R1は、測定に関連するため精度が必要な領域であり、第2領域R2は、精度が不要な領域である。そして、プローブ30が第2領域R2で高速で移動することで、プローブ30の移動時間を短縮できるので、測定効率を高められる。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the first region R1 and the second region R2. In FIG. 4, only the center W1 of the workpiece is shown for convenience of explanation. The first region R1 is here a rectangular parallelepiped region surrounded by broken lines in FIG. The second region R2 is a region surrounded by a dashed line in FIG. 4 and outside the first region R1. That is, the second region R2 is a spatial region obtained by excluding the first region R1 from the measurement space, and is farther from the workpiece than the first region R1.
For example, when the
領域決定部83は、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2からワークWの位置や形状を特定して、第1領域R1及び第2領域R2を決定する。例えば、領域決定部83は、ワークWの表面から所定の距離の位置の内側を第1領域R1に決定し、ワークWの表面から所定の距離の位置の外側を第2領域R2に決定してもよい。また、領域決定部83は、ワークWを含む直方体の内側を第1領域R1に決定し、直方体の外側を第2領域R2に決定してもよい。これにより、ワークWの形状に応じた最適な第1領域R1及び第2領域R2をそれぞれ決定できる。
The
図5は、第1領域R1が複数ある場合を説明するための模式図である。例えばベース10上にワークが複数ある場合には、領域決定部83は、複数の第1領域R1を決定してもよい。すなわち、領域決定部83は、撮像画像中にワークが複数含まれている場合には、各ワークに対応する領域を第1領域R1として決定する。なお、複数の第1領域R1の大きさは、対応するワークの大きさに応じて異なってもよい。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a case where there are a plurality of first regions R1. For example, when there are a plurality of workpieces on the
領域決定部83は、測定機本体2に交換用のプローブ30を支持するラックが設けられている場合には、当該ラックの周辺領域も第1領域R1として決定してもよい。これにより、プローブ交換のためにラックにプローブ30が近づく際に誤ってラックに衝突することを防止できる。
If the measuring instrument
領域決定部83は、第1領域R1と第2領域R2との境界位置を変化させてもよい。例えば、領域決定部83は、プローブ30がワークに近づく間と、プローブ30がワークから離れる間とで、第1領域R1と第2領域R2との境界位置を変化させる。具体的には、領域決定部83は、プローブ30がワークに近づく間の境界位置を、プローブ30がワークから離れる間の境界位置よりも、ワークから離れた位置に決定する。
The
図6は、プローブ30の移動方向と、第1領域R1及び第2領域R2の境界位置との関係を説明するための模式図である。なお、図6では、説明の便宜上、ワークの中心位置W1のみを示し、ワークの形状を省略している。図6(a)に示す境界位置B1(破線で示される位置)は、第2領域R2においてプローブ30がワーク側へ近づく際の位置であり、図6(b)に示す境界位置B2(破線で示される位置)は、第1領域R1においてプローブ30がワークから離れる際の位置である。
図6(a)に示す境界位置B1は、ワークの中心W1から見て、図6(b)に示す境界位置B2よりも離れている。これにより、プローブ30がワークに近づく際に、プローブ30が停止する迄に誤ってワークに衝突することを抑制できる。また、プローブ30がワークから離れる場合には、プローブ30がワークに衝突する可能性が低いので、境界位置B2をワークの近くにすることでプローブ30の移動速度を直ぐに大きくできる。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the relationship between the moving direction of the
The boundary position B1 shown in FIG. 6(a) is farther from the boundary position B2 shown in FIG. 6(b) when viewed from the work center W1. As a result, when the
移動制御部84は、移動機構20によるプローブ30の移動を制御する。本実施形態では、移動制御部84は、プローブ30が位置する領域(第1領域R1と第2領域R2)に応じて、プローブ30の移動速度を制御する。例えば、移動制御部84は、プローブ30の位置が第1領域R1に含まれている場合には、速度V1以下の速度でプローブ30を移動させる。一方で、移動制御部84は、プローブ30の位置が第2領域R2に含まれている場合には、速度V2以下の速度でプローブ30を移動させる。特に、移動制御部84は、第2領域R2においてプローブ30を速度V2で高速移動させることで、測定効率を向上させることができる。
The
移動制御部84は、移動中のプローブ30の振動が大きいと、強制的に停止させる。具体的には、移動制御部84は、プローブ30の振動の大きさが移動中のプローブ30を停止させる所定値よりも大きい場合に、プローブ30を強制的に停止させる。これにより、プローブ30の振動が大きいことに起因してプローブ30がワーク等に衝突することを未然に防ぐことができる。
The
振動検出部85は、プローブ30の振動の大きさがプローブ30を停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行する。振動検出部85は、例えば、プローブ30の移動時の変位量から振動の大きさを求める。振動検出部85によってプローブ30の振動の大きさが所定値より大きいと検出されると、移動制御部84は移動中のプローブ30を停止させる。
The
振動検出部85は、プローブ30の位置が第1領域R1に含まれる場合には上記の検出処理を実行し、プローブ30の位置が第2領域R2に含まれる場合には上記の検出処理を実行しない。例えば、プローブ30が第2領域R2を速度V2で高速移動している際に、振動検出部85は検出処理を実行しない。
プローブ30が第2領域R2を速度V2で移動している場合には、仮にプローブ30の振動の大きさが所定値よりも大きくなる可能性がある。しかし、上記の検出処理を実行しないことで、振動の大きさが所定値よりも大きくてもプローブ30が強制的に停止することがなく、プローブ30の高速移動が継続される。一方で、プローブ30が第2領域R2を移動中は振動してもワークWに衝突する恐れがないので、プローブ30の振動が大きくなった際に停止しなくても特段の不利益はない。
The
When the
<プローブの移動制御>
プローブ30の移動制御について、図7を参照しながら説明する。
<Probe movement control>
Movement control of the
図7は、プローブ30の移動制御の一例を説明するためのフローチャートである。図7に示す処理は、制御装置7の制御部80が記憶部70に記憶されたプログラムを実行することで実現される。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of movement control of the
図7のフローチャートは、測定者によってワークWの測定開始が指示され、プローブ30が例えば待機位置から移動機構20によって移動を開始するものとする。まず、撮像部40は、ベース10上のワークWを含む測定空間を撮影して、撮像画像を生成する(ステップS102)。具体的には、第1撮像部41が第1撮像画像G1を生成し、第2撮像部42が第2撮像画像G2を生成する。
In the flow chart of FIG. 7, it is assumed that the measurement person instructs to start measuring the workpiece W, and the
次に、制御部80の位置検出部82は、撮像部40が生成した撮像画像(第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2)から、測定空間におけるワークWの位置を検出する(ステップS104)。具体的には、位置検出部82は、図3に示すように、測定空間のX、Y、Z軸方向におけるワークWの位置を検出する。
Next, the
次に、領域決定部83は、位置検出部82が検出したワークWの位置に基づいて、測定空間においてプローブ30の移動可能最大速度が異なる第1領域R1及び第2領域R2を決定する(ステップS106)。例えば、領域決定部83は、図4に示すように、長方体形状の第1領域R1と、第1領域R1を囲むような第2領域R2とを決定する。
Next, based on the position of the workpiece W detected by the
次に、位置検出部82は、プローブ30が第1領域R1に位置するか否かを検出する(ステップS108)。そして、ステップS108でプローブ30が第1領域R1に位置する場合には(Yes)、移動制御部84は、プローブ30を速度V1以下の速度で移動させる(ステップS110)。
Next, the
次に、振動検出部85は、プローブ30の振動の大きさが所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行する(ステップS112)。ステップS112において速度V1で移動中のプローブ30の振動の大きさが所定値以下である場合には(No)、移動制御部84は、プローブ30の移動を継続させ(ステップS114)、ワークWの測定を行う。
Next, the
一方で、ステップS112において速度V1で移動中のプローブ30の振動の大きさが所定値よりも大きい場合には(Yes)、移動制御部84は、移動中のプローブ30を強制停止させる(ステップS116)。
On the other hand, if the magnitude of vibration of the
ステップS108においてプローブ30が第2領域R2に位置する場合には(No)、移動制御部84は、プローブ30を速度V2以下の速度で移動させる(ステップS118)。すなわち、移動制御部84は、速度V1より大きく、かつ速度V2以下の速度でプローブ30を移動させる。例えば、移動制御部84は、第2領域R2内でプローブ30を速度V2で移動させる。
When the
ステップS114~S118の後に、プローブ30が位置する領域が変化(例えば、第1領域R1から第2領域R2に変化)した場合には(ステップS120:Yes)、制御部80は、上述したステップS108~S118の処理を繰り返す。すなわち、プローブ30によるワークWの測定が完了するまで、移動中のプローブ30が位置する領域(第1領域R1又は第2領域R2)に応じてプローブ30の移動速度が制御されることになる。なお、この際、前述したように、第1領域R1と第2領域R2の境界位置を、プローブ30の移動方向に応じて変化させてもよい(図6参照)。
After steps S114 to S118, if the region where the
<本実施形態における効果>
上述した実施形態において、三次元測定装置1は、ワークWを含む測定空間の撮像画像に基づいて、プローブ30の移動可能最大速度が速度V1(第1速度)である第1領域R1と、移動可能最大速度が速度V1よりも大きい速度V2(第2速度)でありワークWから離れた第2領域R2とを決定する。そして、三次元測定装置1は、移動中のプローブ30が第1領域R1に位置する際には速度V1以下で移動させ、プローブ30が第2領域R2に位置する際には速度V2以下で移動させる。
これにより、プローブ30が第1領域Rに位置する場合には、速度V1以下の速度で移動することになり、プローブ30の移動時の振動を抑制できるので、振動したプローブ30がワークWに衝突することを防止できる。プローブ30が第2領域R2に位置する場合には、速度V2以下の速度(速度V1よりも大きい速度)で移動することで移動時間を短縮しつつ、第2領域R2を移動中のプローブ30の振動が大きくなってもプローブ30がワークWに衝突する恐れがない。
<Effects of this embodiment>
In the above-described embodiment, the three-
As a result, when the
また、上記した実施形態では、プローブ30が第2領域R2を移動する際に、振動検出部85による振動検出が実行されない。これにより、例えばプローブ30が高速で移動して振動が大きくなっても、プローブ30が強制停止することがない。このため、第2領域R2を移動するプローブ30の移動時間が短くなり、測定効率が向上する。
Further, in the embodiment described above, vibration detection by the
なお、上記では、プローブ30が、ワークWに接触しながら倣い測定することとしたが、これに限定されない。例えば、プローブ30は、ワークWに非接触状態で測定することとしてもよい。
In the above description, the
また、上記では、移動機構20が、図1に示すような門型の構造であることとしたが、これに限定されない。移動機構20は、プローブ30を移動させることができれば、他の構造であってもよい。
Further, in the above description, the moving
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。 Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof. be. For example, specific embodiments of device distribution/integration are not limited to the above-described embodiments. can be done. In addition, new embodiments resulting from arbitrary combinations of multiple embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment caused by the combination has the effect of the original embodiment.
1 三次元測定装置
20 移動機構
30 プローブ
40 撮像部
41 第1撮像部
42 第2撮像部
80 制御部
82 位置検出部
83 領域決定部
84 移動制御部
85 振動検出部
G1 第1撮像画像
G2 第2撮像画像
R1 第1領域
R2 第2領域
W ワーク
1 three-
Claims (9)
前記プローブを移動させる移動機構と、
前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定する領域決定部と、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、
前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行しない、三次元測定装置。 a probe for measuring a workpiece in a non-contact state ;
a moving mechanism for moving the probe;
an imaging unit that captures a measurement space including the workpiece and generates a captured image;
Based on the captured image, in the measurement space, a first region in which the maximum movable speed of the probe by the moving mechanism is a first speed, and a second region in which the maximum movable speed of the probe is higher than the first speed. a region determination unit that determines a second region that is a speed and is further away from the work than the first region;
When the position of the probe is included in the first region, the probe is moved at a speed equal to or lower than the first speed, and when the position of the probe is included in the second region, the second a control unit that moves the probe at a speed equal to or less than two speeds;
with
The control unit
executing detection processing for detecting whether or not the magnitude of vibration of the probe during movement is greater than a predetermined value for stopping the probe when the position of the probe is included in the first region;
A three-dimensional measuring apparatus that does not execute the detection process when the position of the probe is included in the second area.
前記プローブを移動させる移動機構と、
前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定する領域決定部と、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、
前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行せず、
前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記第1領域と前記第2領域との境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定する、三次元測定装置。 a probe for measuring a workpiece;
a moving mechanism for moving the probe;
an imaging unit that captures a measurement space including the workpiece and generates a captured image;
Based on the captured image, in the measurement space, a first region in which the maximum movable speed of the probe by the moving mechanism is a first speed, and a second region in which the maximum movable speed of the probe is higher than the first speed. a region determination unit that determines a second region that is a speed and is further away from the work than the first region;
When the position of the probe is included in the first region, the probe is moved at a speed equal to or lower than the first speed, and when the position of the probe is included in the second region, the second a control unit that moves the probe at a speed equal to or less than two speeds;
with
The control unit
executing detection processing for detecting whether or not the magnitude of vibration of the probe during movement is greater than a predetermined value for stopping the probe when the position of the probe is included in the first region;
not executing the detection process when the position of the probe is included in the second region;
The area determination unit sets the boundary position between the first area and the second area while the probe approaches the work to be further away from the work than the boundary position while the probe leaves the work. A three-dimensional measuring device that determines a position .
請求項1又は2に記載の三次元測定装置。 When the position of the probe is included in the second region, the control unit moves the probe at the second speed and does not perform the detection process.
The three-dimensional measuring device according to claim 1 or 2 .
請求項1から3のいずれか1項に記載の三次元測定装置。 The area determination unit determines the inside of a position at a predetermined distance from the surface of the work as the first area, and determines the outside of the position at a predetermined distance from the surface of the work as the second area.
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 3 .
請求項1から4のいずれか1項に記載の三次元測定装置。 The area determination unit determines the inside of a rectangular parallelepiped containing the workpiece as the first area, and determines the outside of the rectangular parallelepiped as the second area.
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1から5のいずれか1項に記載の三次元測定装置。 The region determination unit determines a plurality of the first regions,
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 5 .
前記測定空間を上方から撮影することにより第1撮像画像を生成する第1撮像部と、
前記測定空間を横から撮影することにより第2撮像画像を生成する第2撮像部と、
を有し、
前記領域決定部は、前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像に基づいて、前記第1領域及び前記第2領域を決定する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の三次元測定装置。 The imaging unit is
a first imaging unit that generates a first captured image by capturing an image of the measurement space from above;
a second imaging unit configured to generate a second captured image by capturing an image of the measurement space from the side;
has
The region determination unit determines the first region and the second region based on the first captured image and the second captured image,
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 6 .
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定するステップと、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行するステップと、
前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合には、前記検出処理を実行しないステップと、
を備える、移動制御方法。 a step of capturing a measurement space including a workpiece to be measured in a non-contact state by a probe of a three-dimensional measuring device to generate a captured image;
Based on the captured image, in the measurement space, a first region in which the maximum movable speed of the probe by a moving mechanism is a first speed, and a second speed in which the maximum movable speed of the probe is higher than the first speed. and a step of determining a second area farther from the workpiece than the first area;
When the position of the probe is included in the first region, the probe is moved at a speed equal to or lower than the first speed, and when the position of the probe is included in the second region, the second moving the probe at no more than two speeds;
executing a detection process for detecting whether the magnitude of vibration of the probe during movement is greater than a predetermined value for stopping the probe when the position of the probe is included in the first region;
a step of not executing the detection process when the position of the probe is included in the second area;
A movement control method comprising:
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第1速度である第1領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第1速度よりも大きい第2速度であり、前記第1領域よりも前記ワークから離れた第2領域とを決定するステップと、 Based on the captured image, in the measurement space, a first region in which the maximum movable speed of the probe by a moving mechanism is a first speed, and a second speed in which the maximum movable speed of the probe is higher than the first speed. and a step of determining a second area farther from the workpiece than the first area;
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれている場合に、前記第1速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第2領域に含まれている場合に、前記第2速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、 When the position of the probe is included in the first region, the probe is moved at a speed equal to or lower than the first speed, and when the position of the probe is included in the second region, the second moving the probe at no more than two speeds;
前記プローブの位置が前記第1領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行するステップと、 executing a detection process for detecting whether the magnitude of vibration of the probe during movement is greater than a predetermined value for stopping the probe when the position of the probe is included in the first region;
前記プローブの位置が前記第2領域に含まれる場合には、前記検出処理を実行しないステップと、 a step of not executing the detection process when the position of the probe is included in the second area;
を備え、 with
前記第1領域及び前記第2領域を決定するステップにおいて、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記第1領域と前記第2領域との境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定する、移動制御方法。In the step of determining the first area and the second area, a boundary position between the first area and the second area while the probe approaches the work is defined as the boundary while the probe moves away from the work. A movement control method that determines a position farther from the workpiece than the position.
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JP2011060076A (en) | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Fanuc Ltd | Numerical control device including function for determining failure of machine based on a plurality of sensor signals |
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