JP7309458B2 - Shape measurement system and its control method - Google Patents
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Description
本発明は形状測定システムに関する。具体的には、エラー原因の解析が容易になる形状測定システムに関する。 The present invention relates to shape measurement systems. Specifically, it relates to a shape measurement system that facilitates error cause analysis.
測定対象物の形状や寸法を測定する三次元測定機（座標測定機）が広く使用されている。 A three-dimensional measuring machine (coordinate measuring machine) for measuring the shape and dimensions of an object to be measured is widely used.
三次元測定機で測定対象物を測定するにあたっては、まず、測定対象物に応じた測定手順を予め測定パートプログラムとして組んで用意しておく。
実際の測定作業では、定盤や移動ステージまたは回転テーブルの上に測定対象物を載置した後、オペレータは「測定開始」の指令を三次元測定機に与える。あとは、三次元測定機が測定パートプログラムに従って測定対象物を決められた手順で自動的に順々に測定していく。さらには、測定対象物を自動的に入れ替えるシステムも合わせて利用することで、次々と自動的に測定が継続的に実行される。
近年では、三次元測定機を製造ラインの脇に設置して被加工物を順次測定していくインライン測定システムも利用されるようになってきている。インライン測定システムでは、測定対象物を自動的に三次元測定機に搬入出して、三次元測定機が自動的に測定対象物の形状測定を自動的に実行する。このとき、オペレータは三次元測定機の傍にいる必要はない。測定対象物が大きなものであったり、複雑な形状であったり、同形状のものを数多く測定する場合などには、無人での長時間自動測定が便利であり、広く利用されている。
When measuring an object to be measured with a three-dimensional measuring machine, first, a measurement procedure corresponding to the object to be measured is prepared in advance as a measurement part program.
In an actual measurement operation, after placing an object to be measured on a surface plate, a moving stage, or a rotary table, the operator issues a "measurement start" command to the three-dimensional measuring machine. After that, the three-dimensional measuring machine automatically measures the objects to be measured one after another according to the measurement part program. Furthermore, by using a system that automatically replaces the objects to be measured, measurements are automatically and continuously performed one after another.
In recent years, an in-line measuring system has been used in which a three-dimensional measuring machine is installed beside a manufacturing line to sequentially measure workpieces. In the in-line measuring system, the object to be measured is automatically carried in and out of the three-dimensional measuring machine, and the three-dimensional measuring machine automatically performs shape measurement of the object to be measured. At this time, the operator does not need to be near the three-dimensional measuring machine. Unmanned, long-term automatic measurement is convenient and widely used when the object to be measured is large, has a complicated shape, or when measuring many objects of the same shape.
長時間の無人自動測定を行う場合、測定動作中に種々の要因で警告やエラーが発生することがあり、エラーの種類によっては測定動作が中断することもある。重大なエラーが生じたような場合には、測定システムが故障して正常に動作しなくなるような場合も有り得る。 When performing unmanned automatic measurement for a long period of time, warnings and errors may occur due to various factors during the measurement operation, and depending on the type of error, the measurement operation may be interrupted. In the event of a serious error, the measurement system may fail and malfunction.
このような場合、例えば修理担当者がエラー、警告、故障の種類に応じて、必要な修理、部品交換、調整を行なうことになる。このとき、修理担当者は、マシンの現在状態や、故障時のログ（動作ログや通信ログ）からエラー等の原因を推測してエラー原因や故障箇所を特定しなければならない。しかしながら、マシンの現在状態を分析したり、故障時のログを解析したりしてもエラー原因を推測することはなかなかに難しく、真の原因にたどりつくことは困難であった。さらに、故障後のマシンの各部品や故障時のエラーログの解析というのはかなり高度な専門的技量が求められるし、例えばログの時刻情報をもとに各種のデータを突き合わせながら原因を探るというのは多大な時間、労力、費用を要する。実際、そこまで労力を掛けて故障の原因を探ってみても、原因にたどり着けないことも多かった。 In such a case, for example, a repair person will perform necessary repairs, parts replacements, and adjustments depending on the type of error, warning, or failure. At this time, the person in charge of repair must guess the cause of the error or the like from the current state of the machine and the logs (operation log and communication log) at the time of the failure, and identify the cause of the error and the location of the failure. However, it is difficult to guess the cause of the error even by analyzing the current state of the machine or analyzing the log at the time of failure, and it is difficult to find the true cause. In addition, analyzing each part of the machine after a failure and the error log at the time of failure requires a fairly high level of specialized skill, and for example, searching for the cause by matching various data based on the time information of the log. requires a great deal of time, effort and expense. In fact, in many cases, no matter how much effort was put into searching for the cause of the failure, the cause could not be found.
本発明の目的は、エラー原因の解析が容易になるようにする形状測定システムを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a shape measurement system that facilitates error source analysis.
本発明の形状測定システムは、
測定対象物の表面を検出する検出器と、前記検出器と前記測定対象物とを相対移動させる移動機構と、を有し、前記検出器で前記測定対象物の形状を測定する形状測定機と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録する動画バッファメモリ装置と、
前記形状測定機にエラーが生じたときに発せられるエラー信号をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている測定空間動画データを抽出して固定的に保存するカメラ情報保存部と、を備える
ことを特徴とする。
The shape measuring system of the present invention is
A shape measuring machine having a detector that detects the surface of an object to be measured and a movement mechanism that relatively moves the detector and the object to be measured, wherein the detector measures the shape of the object to be measured. ,
a monitoring camera for measurement space provided so as to set the movable range of the detector or the measurement object by the moving mechanism as an imaging range;
a video buffer memory device for temporarily buffering and recording the measurement space video data captured by the measurement space surveillance camera for a predetermined time period;
a camera information storage unit that extracts and permanently stores measurement space moving image data recorded in the moving image buffer memory device, triggered by an error signal issued when an error occurs in the shape measuring machine. characterized by
本発明の一実施形態では、
さらに、
前記測定対象物を前記形状測定機に搬入出する搬入出装置と、
搬入出ルート用監視カメラと、を備え、
前記搬入出ルート用監視カメラは、前記搬入出装置と、前記搬入出装置による前記測定対象物の搬入出ルートと、を撮像範囲とするように設けられており、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記搬入出ルート用監視カメラが撮像した搬入出ルート動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記エラー信号をトリガーとして、前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記搬入出ルート動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention,
moreover,
a loading/unloading device for loading/unloading the object to be measured into/from the shape measuring machine;
a surveillance camera for loading and unloading routes,
The loading/unloading route monitoring camera is provided so as to cover the loading/unloading device and the loading/unloading route of the object to be measured by the loading/unloading device,
The operation buffer memory device further temporarily buffer-records the loading/unloading route moving image data captured by the loading/unloading route surveillance camera for a predetermined period of time,
Preferably, the camera information storage unit further extracts and permanently stores the loading/unloading route moving image data recorded in the moving image buffer memory device by using the error signal as a trigger.
本発明の一実施形態では、
さらに、
前記形状測定機の操作部を撮像範囲とするように設けられた測定操作監視カメラを備え、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記測定操作監視カメラが撮像した測定操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記形状測定機の前記操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記測定操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention,
moreover,
A measurement operation monitoring camera provided so that the operation part of the shape measuring machine is an imaging range,
The operation buffer memory device further temporarily buffer-records the measurement operation moving image data captured by the measurement operation monitoring camera for a predetermined amount of time,
It is preferable that the camera information storage unit further extracts and fixedly stores the measurement operation moving image data recorded in the moving image buffer memory device using an input operation of the operation unit of the shape measuring machine as a trigger. .
本発明の一実施形態では、
さらに、
前記搬入出装置の操作部を撮像範囲とするように設けられた搬入出操作監視カメラを備え、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記搬入出操作監視カメラが撮像した搬入操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記搬入出装置の操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記搬入操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention,
moreover,
Equipped with a loading/unloading operation monitoring camera provided so that the operation unit of the loading/unloading device is an imaging range,
The operation buffer memory device further temporarily buffer-records the loading operation video data captured by the loading/unloading operation monitoring camera for a predetermined period of time,
It is preferable that the camera information storage section further extracts and permanently stores the loading operation moving image data recorded in the moving image buffer memory device using an input operation of the operation unit of the loading/unloading device as a trigger.
また、本発明では、
測定対象物の表面を検出する検出器と、前記検出器と前記測定対象物とを相対移動させる移動機構と、を有し、前記検出器で前記測定対象物の形状を測定する形状測定機と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記測定対象物のマスターデータを記憶した記憶部と、
形状解析部と、を備えた形状測定システムであって、
前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに映っている測定対象物と、前記測定対象物のマスターデータと、を対比し、
両者が合致している判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
両者が不一致と判定した場合には、エラー報告を行なう
こととしてもよい。
Moreover, in the present invention,
A shape measuring machine having a detector that detects the surface of an object to be measured and a movement mechanism that relatively moves the detector and the object to be measured, wherein the detector measures the shape of the object to be measured. ,
a monitoring camera for measurement space provided so as to set the movable range of the detector or the measurement object by the moving mechanism as an imaging range;
a storage unit storing master data of the object to be measured;
A shape measurement system comprising a shape analysis unit,
The shape analysis unit
comparing the measurement object shown in the measurement space video data captured by the measurement space monitoring camera with the master data of the measurement object,
If it is determined that the two match, causing the shape measuring machine to start measuring the object to be measured,
An error may be reported if the two do not match.
本発明の一実施形態では、
さらに、前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに基づいて、前記測定対象物、前記検出器、および、校正用のマスターボールのうちの少なくとも一つ以上の汚れの有無を判定し、
汚れが無いと判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
汚れが有ると判定した場合には、エラー報告を行なう
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention,
Furthermore, the shape analysis unit
determining whether or not at least one of the measurement object, the detector, and the calibration master ball is dirty based on the measurement space video data captured by the measurement space surveillance camera;
When it is determined that there is no dirt, causing the shape measuring machine to start measuring the object,
If it is determined that there is contamination, it is preferable to report an error.
本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の形状測定システム１００に係る第１実施形態について説明する。
図１は、形状測定システム１００の一例を示す図である。
形状測定システム１００は、形状測定機２００と、モーションコントローラ３００と、ホストコンピュータ４００（図１、図２中で不図示）と、搬入出装置５００と、複数台の監視カメラ６１０－６４０と、動画バッファメモリ装置７００と、を備える。
An embodiment of the present invention will be illustrated and described with reference to the reference numerals attached to each element in the drawings.
(First embodiment)
A first embodiment of a shape measuring system 100 of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a shape measurement system 100. As shown in FIG.
The shape measuring system 100 includes a shape measuring machine 200, a motion controller 300, a host computer 400 (not shown in FIGS. 1 and 2), a loading/unloading device 500, a plurality of monitoring cameras 610 to 640, and moving images. and a buffer memory device 700 .
形状測定機２００は、ここではいわゆる三次元測定機（ＣＭＭ，Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）である。
図２にも形状測定機２００の外観を示す。
図１、図２に例示の形状測定機２００は、回転テーブル２１０と、プローブ２２０と、駆動機構２３０と、を有する。
回転テーブル２１０は、ワークを載置するワーク載物台であり、Ｚ軸を回転中心として回転する。
プローブ２２０は、接触または非接触でワークの表面を検出する。
駆動機構２３０はＺ方向に沿ったＺ駆動軸（不図示）とＹ方向に沿ったＹ駆動軸（不図示）とを有し、プローブ２２０をＹＺ平面内で二次元的に移動させる。
回転テーブル２１０と駆動機構２３０との協働により移動機構が構成され、ワークとプローブ２２０とが三次元的に相対移動可能となっている。駆動機構２３０および回転テーブル２１０には駆動モータ（不図示）およびエンコーダ（不図示）が設けられている。
The shape measuring machine 200 is a so-called three-dimensional measuring machine (CMM, Coordinate Measuring Machine) here.
FIG. 2 also shows the appearance of the shape measuring machine 200. As shown in FIG.
A shape measuring machine 200 illustrated in FIGS. 1 and 2 has a rotary table 210, a probe 220, and a driving mechanism 230. As shown in FIG.
The rotary table 210 is a work table on which a work is placed, and rotates around the Z-axis.
The probe 220 detects the surface of the workpiece with or without contact.
The drive mechanism 230 has a Z drive axis (not shown) along the Z direction and a Y drive axis (not shown) along the Y direction, and moves the probe 220 two-dimensionally within the YZ plane.
The rotary table 210 and the driving mechanism 230 cooperate to form a moving mechanism, and the work and the probe 220 can be relatively moved three-dimensionally. Drive mechanism 230 and rotary table 210 are provided with a drive motor (not shown) and an encoder (not shown).
モーションコントローラ３００からの駆動制御信号によって駆動モータが駆動され、エンコーダによってサンプリングされた座標値（や回転角）はモーションコントローラ３００に送られる。駆動機構２３０のＹ、Ｚ座標値と回転テーブル２１０の回転角とにより、ワークの表面形状の測定値が得られる。 A drive motor is driven by a drive control signal from the motion controller 300 , and coordinate values (or rotation angles) sampled by the encoder are sent to the motion controller 300 . The Y, Z coordinate values of the drive mechanism 230 and the rotation angle of the rotary table 210 provide a measured value of the surface shape of the workpiece.
もちろん、移動機構としては、プローブ２２０をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の三次元的に移動させる機構であってもよいし、ワークをＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の三次元的に移動させる機構であってもよいし、さらに、Ｘ軸回り回転、Ｙ軸回り回転、Ｚ軸回り回転などの回転機構があってもよい。 Of course, the moving mechanism may be a mechanism that three-dimensionally moves the probe 220 in the X, Y, and Z directions, or three-dimensionally moves the workpiece in the X, Y, and Z directions. It may be a mechanism, and furthermore, there may be a rotation mechanism such as rotation around the X-axis, rotation around the Y-axis, rotation around the Z-axis, and the like.
形状測定機２００は、例えば、加工機械１０と並んで製造ライン２０の脇に設置されており、ラインを流れてくる被加工物の全てまたは一部を測定対象とする。 For example, the shape measuring machine 200 is installed on the side of the manufacturing line 20 alongside the processing machine 10, and measures all or part of the workpiece flowing through the line.
図３は、形状測定システム１００の機能ブロック図である。
図３を参照しながら、モーションコントローラ３００とホストコンピュータ４００の機能ブロックを簡単に説明する。
モーションコントローラ３００は、測定指令取得部３１０と、カウンタ部３２０と、移動指令生成部３３０と、駆動制御部３４０と、エラー検出部３５０と、を備える。
FIG. 3 is a functional block diagram of the shape measuring system 100. As shown in FIG.
The functional blocks of motion controller 300 and host computer 400 will be briefly described with reference to FIG.
The motion controller 300 includes a measurement command acquisition section 310 , a counter section 320 , a movement command generation section 330 , a drive control section 340 and an error detection section 350 .
測定指令取得部３１０は、ホストコンピュータ４００から測定指令を取得する。測定指令は、測定対象物の設計データや測定対象箇所をもとにしてホストコンピュータ４００による演算処理等により生成される。測定指令にはプローブ軌道上の目標点や目標移動速度が含まれている。 A measurement command acquisition unit 310 acquires a measurement command from the host computer 400 . The measurement command is generated by arithmetic processing or the like by the host computer 400 based on the design data of the object to be measured and the location to be measured. The measurement command includes a target point on the probe trajectory and a target moving speed.
カウンタ部３２０は、エンコーダから出力される検出信号をカウントして駆動機構２３０および回転テーブル２１０の変位量を計測するとともに、プローブセンサから出力される検出信号をカウントしてプローブ２２０の変位を計測する。これにより、プローブ２２０の現在位置、すなわち、ワーク表面の座標値を得る。 The counter unit 320 counts the detection signals output from the encoder to measure the displacement amounts of the driving mechanism 230 and the rotary table 210, and counts the detection signals output from the probe sensor to measure the displacement of the probe 220. . As a result, the current position of the probe 220, that is, the coordinate values of the work surface are obtained.
移動指令生成部３３０は、プローブ２２０で測定対象物表面を測定するためのプローブ２２０の移動経路を算出し、その移動経路に沿った速度ベクトルを算出する。例えば、自律的に押込み量を調整しながらプローブ２２０を現在位置から次の目標点に移動させるためのベクトル指令を生成する。 The movement command generator 330 calculates the movement path of the probe 220 for measuring the surface of the object to be measured with the probe 220, and calculates the velocity vector along the movement path. For example, it generates a vector command for moving the probe 220 from the current position to the next target point while autonomously adjusting the push amount.
駆動制御部３４０は、移動指令生成部３３０によって算出されたベクトル指令に基づいて、駆動機構２３０および回転テーブル２１０を駆動制御する。 Drive control unit 340 drives and controls drive mechanism 230 and rotary table 210 based on the vector command calculated by movement command generation unit 330 .
エラー検出部３５０は、測定パートプログラムに従った正常な自動測定ができなくなったと判断した場合にはエラー信号を出力する。例えば、プローブ２２０の位置が当初の設計軌道から許容範囲以上に外れてしまったりすると、この後の自動測定は危険であるので、エラー検出部３５０はエラーと判断してエラー信号を出力する。あるいは、駆動制御部３４０から形状測定機２００に駆動信号を発したときに目標位置と現在位置とが許容範囲以上に外れてしまった場合に、エラー検出部３５０はエラーと判断してエラー信号を出力する。 The error detector 350 outputs an error signal when it determines that normal automatic measurement according to the measurement part program cannot be performed. For example, if the position of the probe 220 deviates from the original design trajectory by more than an allowable range, subsequent automatic measurement is dangerous, so the error detector 350 determines that there is an error and outputs an error signal. Alternatively, when the drive control unit 340 issues a drive signal to the shape measuring machine 200 and the target position and the current position deviate beyond the allowable range, the error detection unit 350 determines that an error has occurred and outputs an error signal. Output.
エラーが生じる原因としては例えば次のようなことが考えられる。
ワークに起因するエラーとして、ワークの加工誤差が過大であったり、ワーク表面にゴミ（屑や油）が付着していたりすることが考えられる。
形状測定機２００に起因するエラーとして、信号配線等の電装系のトラブルやレールの歪みや汚れ等の機構系のトラブルがあったりすること考えられる。
また、ワークや測定機にトラブルがなくても、搬入出装置５００のトラブルやワークの搬入ルートに障害があることも考えられる。
また、オペレータによる設定操作が誤っていたということも考えられる。
Possible causes of the error include the following.
As errors caused by the work, it is conceivable that the processing error of the work is excessive, or dust (waste and oil) adheres to the surface of the work.
As errors caused by the shape measuring machine 200, it is conceivable that there are electrical system troubles such as signal wiring, and mechanical system troubles such as rail distortion and dirt.
Moreover, even if there is no trouble with the workpiece or the measuring machine, it is conceivable that there may be trouble with the carry-in/out device 500 or an obstacle on the carrying-in route of the workpiece.
It is also conceivable that the operator made an error in the setting operation.
エラー検出部３５０からのエラー信号は、移動指令生成部３３０、駆動制御部３４０、ホストコンピュータ４００、動画バッファメモリ装置７００等に出力される。エラー信号を受け取った各機能部は、エラーの種類に応じて適宜設定された動作を行なう。例えば、移動指令生成部３３０がエラー信号を受け取った場合には、ベクトル指令の生成を中止する場合もあるし、プローブ２２０の移動速度を最低速度に低下させる場合もあるし、プローブ２２０をワークから退避（リトラクション）させる場合もある。 An error signal from the error detection section 350 is output to the movement command generation section 330, the drive control section 340, the host computer 400, the moving image buffer memory device 700, and the like. Each functional unit that receives the error signal performs an operation appropriately set according to the type of error. For example, when the movement command generation unit 330 receives an error signal, it may stop generating vector commands, may reduce the movement speed of the probe 220 to the minimum speed, or move the probe 220 away from the workpiece. It may be retracted.
モーションコントローラ３００には、測定手動コントローラ３６０が接続されている。測定手動コントローラ３６０は、ジョイスティックや各種ボタンを有し、オペレータからの手動入力操作を受け付け、オペレータの操作指令をモーションコントローラ３００に送る。 A manual measurement controller 360 is connected to the motion controller 300 . The measurement manual controller 360 has a joystick and various buttons, receives manual input operations from the operator, and sends the operator's operation commands to the motion controller 300 .
ホストコンピュータ４００は、いわゆるパソコンで構成できる。ホストコンピュータ４００は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やメモリ等を備えて構成され、モーションコントローラ３００を介して形状測定機２００を制御する。ホストコンピュータ４００は、さらに、記憶部４１０と、形状解析部４２０と、を備える。記憶部４１０は、測定対象物（ワーク）の形状に関する設計データ（ＣＡＤデータや、ＮＵＲＢＳデータ等）、測定で得られた測定データ、および、測定動作全体を制御する測定制御プログラム（測定パートプログラム）を格納する。 The host computer 400 can be composed of a so-called personal computer. The host computer 400 includes a CPU (Central Processing Unit), memory, etc., and controls the shape measuring machine 200 via the motion controller 300 . The host computer 400 further includes a storage section 410 and a shape analysis section 420. FIG. The storage unit 410 stores design data (CAD data, NURBS data, etc.) relating to the shape of the object to be measured (workpiece), measurement data obtained by measurement, and a measurement control program (measurement part program) for controlling the entire measurement operation. to store
さらに、記憶部４１０は、エラー情報保存部４３０を有する。
エラー情報保存部４３０には、エラーログ保存部４３１と、カメラ情報保存部４３２と、がある。
エラーログ保存部４３１は、エラー検出部３５０からエラー信号が出力されたときに、モーションコントローラ３００からエラーログを受信して記録する。例えば、エラー発生時における測定パートプログラムの実行命令、移動指令生成部３３０で生成されたベクトル指令（あるいは座標指令）、カウンタ部３２０でのカウント値、駆動制御部３４０の制御信号の種類および値がエラーログとしてエラーログ保存部に送られて記録される。
Further, storage unit 410 has error information storage unit 430 .
The error information storage unit 430 includes an error log storage unit 431 and a camera information storage unit 432 .
The error log storage unit 431 receives and records an error log from the motion controller 300 when an error signal is output from the error detection unit 350 . For example, the execution command of the measurement part program when an error occurs, the vector command (or coordinate command) generated by the movement command generation unit 330, the count value of the counter unit 320, the type and value of the control signal of the drive control unit 340 are It is sent to the error log storage unit and recorded as an error log.
カメラ情報保存部４３２については後述する。 The camera information storage unit 432 will be described later.
形状解析部４２０は、モーションコントローラ３００から出力された測定データに基づいて測定対象物の表面形状データを算出し、算出した測定対象物の表面形状データの誤差や歪み等を求める形状解析を行う。また、形状解析部４２０は、ワークの設計データ（ＣＡＤデータや、ＮＵＲＢＳデータ等）からプローブ軌道の算出等の演算処理も担う。 The shape analysis unit 420 calculates surface shape data of the object to be measured based on the measurement data output from the motion controller 300, and performs shape analysis to determine errors, distortions, and the like of the calculated surface shape data of the object to be measured. The shape analysis unit 420 also performs arithmetic processing such as calculation of the probe trajectory from work design data (CAD data, NURBS data, etc.).
ホストコンピュータ４００には、必要に応じて、出力装置（ディスプレイやプリンタ）および入力装置（キーボードやマウス）が接続される。 An output device (display or printer) and an input device (keyboard or mouse) are connected to the host computer 400 as required.
形状測定機２００の脇には搬入出装置５００が設置されている。
搬入出装置５００は、測定対象物である被加工物を製造ライン２０と形状測定機２００との間で搬入出する。搬入出装置５００としては、種々利用されており（特許６４８２２４４、特公平０２－０６２００６）、測定対象物を搬送レール５１０（ベルト）の載せたまま形状測定機２００に供給する方式や、クレーンやロボットアーム５２０でピックアップする方式などでもよい。
A loading/unloading device 500 is installed beside the shape measuring machine 200 .
The loading/unloading device 500 loads/unloads the workpiece, which is the object to be measured, between the production line 20 and the shape measuring machine 200 . Various types of loading/unloading device 500 are used (Japanese Patent No. 6482244, Japanese Patent Publication No. 02-062006). A method of picking up with the arm 520 may be used.
図１では、製造ライン２０の脇に設置されたロボットアーム５２０と、回転テーブル２１０に測定対象物を搬送する搬送レール５１０と、搬入出操作パネル５３０と、によって搬入出装置５００が構成されている。例えば、ロボットアーム５２０が製造ライン２０から測定対象物となる被加工物をピックアップして搬送レール５１０に載せる。搬送レール５１０が測定対象物を形状測定機２００の回転テーブル２１０に搬送する。測定終了後は、搬送レール５１０でワークを逆方向に搬送し、さらに、ロボットアーム５２０でワークを製造ライン２０に戻せばよい。 In FIG. 1, a loading/unloading device 500 is configured by a robot arm 520 installed on the side of the manufacturing line 20, a transport rail 510 for transporting an object to be measured to the rotary table 210, and a loading/unloading operation panel 530. . For example, the robot arm 520 picks up a workpiece to be measured from the manufacturing line 20 and places it on the transport rail 510 . A transport rail 510 transports the object to be measured to the rotary table 210 of the shape measuring machine 200 . After the measurement is completed, the work is transported in the reverse direction by the transport rail 510 and then returned to the manufacturing line 20 by the robot arm 520 .
なお、回転テーブル２１０から搬送レーンに載せるにあたっては、形状測定機２００の脇にロボットアームやクレーンを別途設置してもよいし、回転テーブル２１０の片側を持ち上げて回転テーブル２１０を傾けるようにしてもよいだろう。 In addition, when placing on the transportation lane from the turntable 210, a robot arm or a crane may be separately installed beside the shape measuring machine 200, or one side of the turntable 210 may be lifted to tilt the turntable 210. Good.
搬入出操作パネル５３０によって搬入出装置５００の設定入力操作を行なう。例えば、搬入出操作パネル５３０により搬入出装置５００の電源オンオフや各種の調整や設定が行なわれる。 Setting input operation of the loading/unloading device 500 is performed by the loading/unloading operation panel 530 . For example, the loading/unloading operation panel 530 is used to turn on/off the power of the loading/unloading device 500 and various adjustments and settings.
図１の例では、測定対象物の搬入と搬出とを同じロボットアーム５２０および搬送レール５１０で行なうこととしているが、搬入と搬出とをそれぞれ搬入装置と搬出装置とで別個に分担するようにしてもよい。 In the example of FIG. 1, the same robot arm 520 and conveyor rail 510 are used to carry in and out the object to be measured. good too.
搬入出装置５００によって測定対象物が形状測定機２００に供給されると、形状測定機２００は予め用意されている測定パートプログラムに従って自動的に測定対象物の測定を行なう。例えば、回転テーブル２１０上にワークが載置されたら、自動心出し、座標系の設定等のための予備測定等のあと、ワークの形状測定を実行する。形状測定機２００による形状測定の後、搬入出装置５００によってワークは形状測定機２００から搬出され、次工程に送られる。 When the object to be measured is supplied to the shape measuring machine 200 by the loading/unloading device 500, the shape measuring machine 200 automatically measures the object to be measured according to a measurement part program prepared in advance. For example, when a work is placed on the rotary table 210, after preliminary measurements for automatic centering, setting of a coordinate system, etc., the shape of the work is measured. After the shape measurement by the shape measuring machine 200, the workpiece is carried out from the shape measuring machine 200 by the loading/unloading device 500 and sent to the next process.
次に複数台の監視カメラについて説明する。
監視カメラとして、測定空間用監視カメラ６１０と、搬入出ルート用監視カメラ６２０と、測定操作監視カメラ６３０と、搬入出操作監視カメラ６４０と、が設けられている。
Next, a plurality of surveillance cameras will be explained.
As monitoring cameras, a measurement space monitoring camera 610 , a loading/unloading route monitoring camera 620 , a measurement operation monitoring camera 630 , and a loading/unloading operation monitoring camera 640 are provided.
測定空間用監視カメラ６１０は、形状測定機２００の測定空間を撮像範囲に含めるように設置されている。つまり、測定空間用監視カメラ６１０は、プローブ２２０とワークとの両方を撮像対象としている。測定空間監視用カメラ６１０の取り付け方は、特段限定されず、形状測定機２００の測定空間を撮像範囲に含めるように設置されていればよいが、図１では一例として形状測定機２００の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。 The measurement space monitoring camera 610 is installed so that the measurement space of the shape measuring machine 200 is included in the imaging range. In other words, the measurement space surveillance camera 610 captures both the probe 220 and the workpiece. The method of mounting the measurement space monitoring camera 610 is not particularly limited as long as it is installed so as to include the measurement space of the shape measuring machine 200 in the imaging range. An arm for suspending the camera is attached, and the camera is held at the tip of this arm.
搬入出ルート用監視カメラ６２０は、測定対象物が搬入出装置５００でラインから形状測定機２００まで運搬される移動ルートを撮像範囲とするように設置されている。つまり、搬入出ルート用監視カメラ６２０は、搬入出装置５００そのものと、ワークの搬入ルートと、を撮像対象としている。 The loading/unloading route monitoring camera 620 is installed so as to cover the moving route along which the object to be measured is transported from the line to the shape measuring machine 200 by the loading/unloading device 500 . In other words, the loading/unloading route monitoring camera 620 captures images of the loading/unloading device 500 itself and the work loading/unloading route.
図１では、搬入ルートと搬出ルートは同じであるとしているので、搬入ルート用監視カメラは搬出ルート用監視カメラも兼ねている。
搬入装置と搬出装置とが別個に設けられ、搬入ルートと搬出ルートとを一つのカメラでカバーできない場合には、搬出ルート用監視カメラも設けておくことが好ましい。一つのカメラで搬入出ルートの全体を撮像エリアに収められない場合には、搬入出ルート用監視カメラ６２０が二台以上設けられていてもよい。図１の例では、形状測定機２００の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。
In FIG. 1, since the carry-in route and the carry-out route are assumed to be the same, the carry-in route surveillance camera also serves as the carry-out route surveillance camera.
If the carrying-in device and the carrying-out device are provided separately and the carrying-in route and the carrying-out route cannot be covered with one camera, it is preferable to also provide a monitoring camera for the carrying-out route. If a single camera cannot capture the entire loading/unloading route within the imaging area, two or more loading/unloading route monitoring cameras 620 may be provided. In the example of FIG. 1, an arm for suspending a camera is attached to the upper end of the shape measuring machine 200, and the camera is held at the tip of this arm.
測定操作監視カメラ６３０は、測定手動コントローラ３６０を撮像範囲に含むように設置されている。
図１や図２の例では、測定手動コントローラ３６０とモーションコントローラ３００とは有線ケーブルで繋がっているので、測定操作監視カメラ６３０は、おおよそ有線ケーブルが届く範囲を撮像範囲にするように設置されていればよい。手動コントローラとモーションコントローラ３００とが無線通信するような場合には、形状測定機２００を見ながらオペレータが測定手動コントローラ３６０を操作するエリアを考えて、形状測定機２００の前方である程度範囲を撮像範囲とするように測定操作監視カメラ６３０を設置しておけばよいだろう。図１の例では、モーションコントローラ３００の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。
The measurement operation monitoring camera 630 is installed so as to include the measurement manual controller 360 in its imaging range.
In the examples of FIGS. 1 and 2, since the manual measurement controller 360 and the motion controller 300 are connected by a wired cable, the measurement operation monitoring camera 630 is installed so that the range reached by the wired cable is the imaging range. All you have to do is In the case where the manual controller and the motion controller 300 communicate wirelessly, the area in which the operator operates the measurement manual controller 360 while looking at the shape measuring machine 200 is considered, and the imaging range is set to some extent in front of the shape measuring machine 200. The measurement operation monitoring camera 630 should be installed as follows. In the example of FIG. 1, an arm for suspending the camera is attached to the upper end of the motion controller 300, and the camera is held at the tip of this arm.
搬入出操作監視カメラ６４０は、搬入出操作パネル５３０の操作盤を撮像範囲に含むように設置されている。図１の例では、搬入出操作パネル５３０の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。 The loading/unloading operation monitoring camera 640 is installed so as to include the operating panel of the loading/unloading operation panel 530 in its imaging range. In the example of FIG. 1, an arm for suspending the camera is attached to the upper end of the loading/unloading operation panel 530, and the camera is held at the tip of this arm.
カメラの設置方法は限定しないので、例えば、天井からカメラを吊すようにしてもよいだろうし、カメラ専用のスタンドを設置してもよいだろう。 Since the method of installing the camera is not limited, for example, the camera may be hung from the ceiling, or a stand dedicated to the camera may be installed.
監視カメラ６１０－６４０は、電源が入っているときには動画を常に撮影し、動画データは動画バッファメモリ装置７００に送られて一時的にバッファ記憶される。動画バッファメモリ装置７００に動画データをバッファするにあたってどの程度の長さ分を記憶できるかはメモリの容量によるので一概には言えない。メモリ資源の上限までバッファ記憶すればよいが、工場のなかには数十台の測定機が設置されているので、バッファできる時間には自ずと限度がある。 The surveillance cameras 610-640 always capture moving images when powered on, and the moving image data is sent to the moving image buffer memory device 700 for temporary buffer storage. How much length of video data can be stored when buffering video data in the video buffer memory device 700 depends on the capacity of the memory, so it cannot be generally said. It is sufficient to buffer up to the upper limit of memory resources, but since there are dozens of measuring instruments installed in a factory, the amount of time that can be buffered is naturally limited.
動画バッファメモリ装置７００は、メモリコントローラ７１０と、記憶部４１０と、を有する。動画バッファメモリ装置７００には、測定空間用監視カメラ６１０と、搬入出ルート用監視カメラ６２０と、測定操作監視カメラ６３０と、搬入出操作監視カメラ６４０と、から各動画データが送られてくるので、それらを測定空間動画データ、搬入出ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データとして所定時間分バッファする。 The moving picture buffer memory device 700 has a memory controller 710 and a storage section 410 . Since each moving image data is sent to the moving image buffer memory device 700 from the monitoring camera 610 for the measurement space, the monitoring camera 620 for the loading/unloading route, the measurement operation monitoring camera 630, and the loading/unloading operation monitoring camera 640. , they are buffered for a predetermined period of time as measurement space moving image data, carry-in/out route moving image data, measuring operation moving image data, and carry-in operation moving image data.
動画バッファメモリ装置７００と各監視カメラとの接続は、無線でも有線でもよいのはもちろんである。図４では、測定空間動画データ、搬入出ルート動画データ、測定操作動画データおよび搬入操作動画データは１セットだけ示しているが、工場内に複数の測定機が設置されていれば、測定機の数だけ動画データのセットがバッファできるように例えば記憶部をセクションに区切っておく。 Of course, the connection between the video buffer memory device 700 and each monitoring camera may be wireless or wired. FIG. 4 shows only one set of measurement space video data, loading/unloading route video data, measurement operation video data, and loading operation video data. For example, the storage unit is divided into sections so that the number of video data sets can be buffered.
動画バッファメモリ装置７００にバッファされた動画データを所定タイミングで抽出してカメラ情報保存部４３２に固定的に保存する。
この保存動作を図５、図６、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
動画バッファメモリ装置７００は、測定空間用監視カメラ６１０と、搬入出ルート用監視カメラ６２０と、測定操作監視カメラ６３０と、搬入出操作監視カメラ６４０と、から送られてくる各動画データ（測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ）を受信し（ＳＴ１１０）、それらをバッファしている（ＳＴ１２０）。ただ、動画バッファメモリ装置７００のメモリ容量にも上限はあるので、それぞれ所定時間ずつバッファしておき、上限を超えたら先入れ先出しで上書き削除ということになる。
The moving image data buffered in the moving image buffer memory device 700 is extracted at a predetermined timing and fixedly stored in the camera information storage unit 432 .
This saving operation will be described with reference to the flow charts of FIGS. 5, 6 and 7. FIG.
The video buffer memory device 700 stores each video data (measuring space (ST110) and buffers them (ST120). However, since there is an upper limit to the memory capacity of the moving picture buffer memory device 700, each buffer is buffered for a predetermined amount of time, and when the upper limit is exceeded, it is overwritten and deleted on a first-in, first-out basis.
ここで、形状測定システム１００の動作中にエラー検出部３５０がエラーを検出したとする。すると、エラー検出部３５０からエラー信号が出力される。エラー信号は、ホストコンピュータ４００と動画バッファメモリ装置７００とにも送られる。動画バッファメモリ装置７００は、エラー信号を受信すると（ＳＴ１３０：ＹＥＳ）、その時点でバッファしている各動画データ（測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ）を抽出して、ホストコンピュータ４００に送る（ＳＴ１４０）。
（もちろん、エラーを発したモーションコントローラを特定し、エラーに対応する動画データのセットを対応するホストコンピュータに送信する。）
ホストコンピュータ４００は、動画バッファメモリ装置７００から受信した各動画データ（測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ）をカメラ情報保存部４３２に固定的に記録する。
Here, it is assumed that the error detection section 350 detects an error during operation of the shape measurement system 100 . Then, an error signal is output from the error detector 350 . An error signal is also sent to the host computer 400 and the video buffer memory device 700 . When the video buffer memory device 700 receives the error signal (ST130: YES), each video data buffered at that time (measurement space video data, loading route video data, measurement operation video data, loading operation video data) It is extracted and sent to host computer 400 (ST140).
(Of course, identify the motion controller that issued the error and send the set of video data corresponding to the error to the corresponding host computer.)
The host computer 400 fixedly records each moving image data (measurement space moving image data, loading route moving image data, measuring operation moving image data, loading operation moving image data) received from the moving image buffer memory device 700 in the camera information storage unit 432 .
この動作（ＳＴ１１０－ＳＴ１４０）の動作を繰り返せば、エラー発生時から遡って所定時間分の各動画データ（測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ）が記録されることになる。したがって、オペレータや修理担当者は、エラー解析にあたってまずカメラ情報保存部４３２に保存されている動画データを見て、エラー発生時の測定機２００、搬入出装置５００、測定手動コントローラ３６０、搬入出操作パネル５３０、さらには測定対象物の様子を確認することができる。これにより、エラー発生時の様子がよくわかり、エラーの真因の解析が容易となると期待できる。例えば、測定対象物にゴミ（例えば削り屑）が付着していたとか、測定対象物が傾いていたなど、ログだけではわからない情報が得られる。 By repeating this operation (ST110-ST140), each moving image data (measuring space moving image data, carry-in route moving image data, measuring operation moving image data, carrying-in operation moving image data) for a predetermined time can be recorded retroactively from the time when the error occurred. will be Therefore, when an error is analyzed, the operator or the person in charge of repair first looks at the moving image data stored in the camera information storage unit 432, and determines whether the measuring instrument 200, loading/unloading device 500, measurement manual controller 360, loading/unloading operation at the time of error occurrence. The state of the panel 530 and the object to be measured can be confirmed. As a result, it is expected that the situation at the time of error occurrence can be understood well, and the analysis of the root cause of the error will be facilitated. For example, it is possible to obtain information that cannot be understood from logs alone, such as whether dust (for example, shavings) is attached to the object to be measured, or whether the object to be measured is tilted.
さらに、測定操作動画データと搬入出操作動画データとについては、データ保存のトリガー条件をもう一つ設けておくのがよい。動画バッファメモリ装置７００は、測定操作監視カメラ６３０と搬入出操作監視カメラ６４０とから送られてくる測定操作動画データと搬入出操作動画データとをバッファしている（ＳＴ１１０、ＳＴ１２０）。ここで、エラー検知が無い場合（ＳＴ１３０：ＮＯ）、動画バッファメモリ装置７００は、測定手動コントローラ３６０および搬入出操作パネル５３０の入力信号の有無を監視する（ＳＴ２１０、ＳＴ３１０）。 Furthermore, it is preferable to set another trigger condition for data storage for the measurement operation video data and the loading/unloading operation video data. The moving image buffer memory device 700 buffers the measuring operation moving image data and the loading/unloading operation moving image data sent from the measuring operation monitoring camera 630 and the loading/unloading operation monitoring camera 640 (ST110, ST120). Here, if no error is detected (ST130: NO), moving image buffer memory device 700 monitors the presence or absence of input signals from manual measurement controller 360 and loading/unloading operation panel 530 (ST210, ST310).
測定手動コントローラ３６０がオペレータによる入力操作を検知した場合、入力検知信号が動画バッファメモリ装置７００とホストコンピュータ４００に送られる。動画バッファメモリ装置７００は、測定手動コントローラ３６０の入力検知信号を受信すると（ＳＴ２１０：ＹＥＳ）、測定操作動画データをホストコンピュータ４００のカメラ情報保存部４３２に送って保存させる（ＳＴ２２０）。つまり、オペレータが測定手動コントローラ３６０を操作する様子を動画データとしてカメラ情報保存部４３２に固定的に保存する。 When the measurement manual controller 360 detects an input operation by the operator, an input detection signal is sent to the moving image buffer memory device 700 and the host computer 400 . When moving image buffer memory device 700 receives an input detection signal from measurement manual controller 360 (ST210: YES), moving image buffer memory device 700 sends measurement operation moving image data to camera information storage section 432 of host computer 400 for storage (ST220). In other words, the camera information storage unit 432 fixedly stores the video data showing how the operator operates the manual measurement controller 360 .
このタイミング制御の方法としてはいくつか考えられるので一例を挙げる。
例えば、動画バッファメモリ装置７００が測定手動コントローラ３６０の入力検知信号を受信したとき（ＳＴ２１０：ＹＥＳ）、まず、その時点でバッファされている測定操作動画データをホストコンピュータ４００に送信して、カメラ情報保存部４３２に固定的に保存させる（ＳＴ２２０）。入力検知信号が継続する間は（ＳＴ２３０：ＹＥＳ）、動画バッファメモリ装置７００は、測定操作監視カメラ６３０から送られてくる測定操作動画データをホストコンピュータ４００に送信して、カメラ情報保存部４３２に固定的に保存させる（ＳＴ２２０）。
Several methods of this timing control are conceivable, and one example will be given.
For example, when moving image buffer memory device 700 receives an input detection signal from manual measurement controller 360 (ST210: YES), first, measurement operation moving image data buffered at that time is transmitted to host computer 400, and camera information is transmitted to host computer 400. It is fixedly stored in the storage unit 432 (ST220). While the input detection signal continues (ST230: YES), the video buffer memory device 700 transmits the measurement operation video data sent from the measurement operation monitoring camera 630 to the host computer 400 and stores it in the camera information storage section 432. It is permanently saved (ST220).
そして、入力検知信号が途絶えた場合でも（ＳＴ２３０：ＮＯ）、所定時間（数分）は動画バッファメモリ装置７００からホストコンピュータ４００への測定操作動画データの送信を継続する。入力検知信号が無いまま待機時間が経過したら（ＳＴ２５０：ＮＯ）、動画バッファメモリ装置７００からホストコンピュータ４００への測定操作動画データの送信を停止する。 Then, even if the input detection signal is interrupted (ST230: NO), transmission of the measurement operation moving image data from the moving image buffer memory device 700 to the host computer 400 is continued for a predetermined time (several minutes). If the waiting time elapses with no input detection signal (ST250: NO), transmission of the measurement operation video data from the video buffer memory device 700 to the host computer 400 is stopped.
同じく、搬入出操作パネル５３０がオペレータによる入力操作を検知した場合、入力検知信号が動画バッファメモリ装置７００とホストコンピュータ４００に送られる。動画バッファメモリ装置７００は、搬入出操作パネル５３０の入力検知信号を受信すると（ＳＴ３１０：ＹＥＳ）、搬入出操作動画データをホストコンピュータ４００のカメラ情報保存部４３２に送って保存させる（ＳＴ３２０）。その後、入力検知信号が無いまま待機時間が経過するまで（ＳＴ３５０：ＮＯ）、動画バッファメモリ装置７００からホストコンピュータ４００に搬入出操作動画データを送信する。つまり、オペレータが搬入出操作パネル５３０を操作する様子を動画データとしてカメラ情報保存部４３２に固定的に保存する。 Similarly, when the loading/unloading operation panel 530 detects an input operation by the operator, an input detection signal is sent to the moving image buffer memory device 700 and the host computer 400 . When the moving image buffer memory device 700 receives the input detection signal of the loading/unloading operation panel 530 (ST310: YES), the moving image buffer memory device 700 sends the loading/unloading operation moving image data to the camera information storage section 432 of the host computer 400 for storage (ST320). After that, until the standby time elapses without an input detection signal (ST350: NO), the loading/unloading operation moving image data is transmitted from the moving image buffer memory device 700 to the host computer 400. FIG. In other words, the camera information storage unit 432 fixedly stores the operation of the loading/unloading operation panel 530 by the operator as video data.
このＳＴ２１０－ＳＴ３６０の動作により、オペレータによる測定機および搬入出装置５００の操作が動画データとして記録できる。搬入出装置５００や形状測定機２００は、所定の設定されたタイミングで搬入動作や測定動作を開始したり停止したりするわけなので、エラー発生のタイミングでバッファされている動画データを抽出して保存しても、オペレータによる操作の様子はこの保存データには含まれないことが多い。この場合、エラーの原因が仮にオペレータの誤操作だとしても、エラーの原因を再現することはできないこととなる。そこで、その後のエラーに繋がるかどうかに関わらず、オペレータの操作はすべて記録しておき、後の分析に使えるようにしておくのが望ましいと考えられる。 By the operations of ST210 to ST360, the operation of the measuring machine and loading/unloading device 500 by the operator can be recorded as moving image data. Since the carry-in/carry-out device 500 and the shape measuring machine 200 start and stop the carry-in operation and the measurement operation at predetermined set timings, the video data buffered at the timing of error occurrence is extracted and saved. However, the state of the operation by the operator is often not included in this saved data. In this case, even if the cause of the error is an operator's erroneous operation, the cause of the error cannot be reproduced. Therefore, it may be desirable to record all operator actions, whether or not they lead to subsequent errors, for later analysis.
以上のように保存されたカメラ情報を活用することにより、エラー発生の原因が早期に解明でき、測定機のダウンタイムを極力短くすることができると期待できる。 By utilizing the camera information stored as described above, it is expected that the cause of the error occurrence can be clarified at an early stage and the down time of the measuring machine can be shortened as much as possible.
無人で自動測定されていると些細な不具合や少し異常な動作といったことにはほぼ気付かないということが多かった。または、仮にエラーログが残っていたとしても、その後に正常に動作していたら深く検証せずに通り過ぎてしまいがちであった。この点、本実施形態によれば、エラーログがあれば、すぐにカメラ情報保存部４３２の動画データでエラー発生時の様子を再現して観察することができる。これにより、重大な事故や故障に至る前に不具合に気付けるようになるし、エラーや故障を未然に防ぐ対策も講じやすくなる。 In the unattended automatic measurement, it was often the case that minor defects or slightly abnormal behavior would not be noticed. Or, even if an error log remained, if it worked normally after that, it tended to pass by without being examined in depth. In this regard, according to the present embodiment, if there is an error log, it is possible to immediately reproduce and observe the situation at the time of error occurrence using the moving image data in the camera information storage unit 432 . This makes it easier to notice problems before they lead to serious accidents or failures, and to take measures to prevent errors and failures.
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を説明する。
第２実施形態としては、測定空間監視用カメラ６１０で撮像される測定対象物の画像データを用い、測定動作を開始する前に予備チェックを行なう。この動作を、画像データに基づく予備チェックと称することにする。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the invention will be described.
In the second embodiment, image data of the object to be measured captured by the measurement space monitoring camera 610 is used to perform a preliminary check before starting the measurement operation. This operation is called a preliminary check based on image data.
インライン測定が本格的に導入されてくると、測定対象の種類が劇的に増大する。
例えば、各部品の加工工程ごとに測定するとなると、測定パートプログラムの種類も膨大になるし、測定対象が同じ部品であって加工工程だけが違うとなると最初の設定を間違えてしまうというヒューマンエラーを起こしやすい状況が発生してきている。
また、加工機械の傍に測定機が設置されることから、ワーク自体あるいは測定空間内にゴミや油が付着する確率も高くなってきている。
また、例えば全数測定となった場合には測定対象の数が激増するわけであるから、定盤や回転テーブルに測定対象物がいつも正しくセットさせるとか限らず、許容範囲以上に傾斜するなどの不具合の確率も高くなってくる。
When in-line measurement is introduced in earnest, the types of objects to be measured will increase dramatically.
For example, if you measure each part by machining process, the number of types of measurement part programs will be enormous. If the part to be measured is the same part but only the machining process is different, human error such as making a mistake in the initial settings can be avoided. An embarrassing situation has arisen.
In addition, since the measuring machine is installed near the processing machine, there is a high probability that dust or oil will adhere to the work itself or the space to be measured.
In addition, for example, in the case of 100% measurement, the number of objects to be measured increases dramatically, so it is not always possible to set the objects to be measured correctly on the surface plate or rotary table, and problems such as tilting beyond the allowable range may occur. the probability of will also increase.
そこで、測定動作を開始する前に、測定空間監視用カメラ６１０で撮像される測定空間の画像データを利用して、予備チェックを行なう。予備チェックの動作を図８、図９のフローチャートを参照して説明する。 Therefore, before starting the measurement operation, a preliminary check is performed using the image data of the measurement space captured by the measurement space monitoring camera 610 . The operation of the preliminary check will be described with reference to the flow charts of FIGS. 8 and 9. FIG.
測定対象物が形状測定機２００に投入されたら（ＳＴ４１０）、ホストコンピュータ４００は動画バッファメモリ装置７００から最新の測定空間動画データをリアルタイムで受信する（ＳＴ４２０）。測定対象物が形状測定機２００に投入されたことは、適切なセンサ（例えば圧力センサや赤外線センサ）で認識できるようにすればよい。例えば、回転テーブル（あるいは定盤、移動ステージ）に圧力センサシートなどを設けておけば、重みで測定対象物の有無を認識できる。 When the object to be measured is put into the shape measuring machine 200 (ST410), the host computer 400 receives the latest measurement space moving image data from the moving image buffer memory device 700 in real time (ST420). An appropriate sensor (for example, a pressure sensor or an infrared sensor) may be used to recognize that the object to be measured has been put into the shape measuring machine 200 . For example, if a pressure sensor sheet or the like is provided on the rotary table (or surface plate or moving stage), the presence or absence of the object to be measured can be recognized by its weight.
ホストコンピュータ４００（の形状解析部４２０）は次の手順で画像データに基づく予備チェックを行なう。まず、測定対象物のマスターデータを呼び出す（ＳＴ４３０）。測定対象物のマスターデータは、測定対象物の設計データ（ＣＡＤデータ）や、マスターワークを事前に撮影した画像データでもよいだろう。 (The shape analysis section 420 of the host computer 400) performs a preliminary check based on the image data in the following procedure. First, the master data of the object to be measured is called (ST430). The master data of the object to be measured may be the design data (CAD data) of the object to be measured or the image data of the master work taken in advance.
そして、測定空間動画データに映っている測定対象物とマスターデータとを照合して合致しているか否か判定する（ＳＴ４４１）。例えば、設計通りに孔や溝が加工されていなかったり、明らかな削り残しがあったりすると、測定対象物とマスターデータとが不一致なので、エラー（ＳＴ４７０）ということになる。また、オペレータの勘違いで、測定パートプログラムの種類や設定をそもそも間違えていたような場合は、ここでチェックがかかる。画像認識技術が向上してくれば加工の誤差まで詳細に評価できるかもしれないが、現在の技術でも幾何学形状の一致／不一致は判定できる。したがって、輪郭線（外形線）の一致／不一致、幾何学形状（孔、溝、突起）の有無はチェックできる。 Then, the measurement object shown in the measurement space moving image data and the master data are collated to determine whether or not they match (ST441). For example, if holes or grooves are not machined as designed, or if there is an obvious uncut portion, the object to be measured and the master data do not match, resulting in an error (ST470). Also, if the operator misunderstood and made a mistake in the type or setting of the measurement part program in the first place, a check is performed here. If image recognition technology improves, it may be possible to evaluate processing errors in detail. Therefore, it is possible to check whether the outlines (outlines) match/dismatch and whether there are geometric shapes (holes, grooves, protrusions).
続いて、測定空間動画データに映っている測定対象物が回転テーブル（あるいは定盤、移動ステージ）に正しくセットされているかチェックする。
例えば、測定対象物の向きや傾斜が許容範囲であるか否かをチェックする（ＳＴ４４２）。
例えば、測定対象物が円柱形や円筒形であれば、中心軸線の傾きが許容範囲か否か判定する。回転テーブルの調心で対応できないほどワークの軸がずれていればエラーである。あるいは、測定対象物が長手状であれば、長軸方向と短軸方向の向きが正しくセットされているか判定できる。
Next, it is checked whether the measurement object shown in the measurement space moving image data is correctly set on the rotary table (or surface plate or moving stage).
For example, it is checked whether the orientation and inclination of the object to be measured are within the permissible range (ST442).
For example, if the object to be measured is columnar or cylindrical, it is determined whether or not the inclination of the central axis is within the allowable range. An error occurs if the axis of the workpiece is misaligned beyond alignment of the rotary table. Alternatively, if the object to be measured is elongated, it can be determined whether the orientations of the major axis direction and the minor axis direction are set correctly.
続いて、測定空間動画データに映っている測定対象物にゴミや油が付着していないかチェックする（ＳＴ４４３）。さらに、測定空間動画データに映っているプローブ、特に、プローブの先端にゴミが付着していないかチェックする（ＳＴ４４４）。 Subsequently, it is checked whether dust or oil is adhered to the measurement object shown in the measurement space moving image data (ST443). Furthermore, it is checked whether dust is attached to the probe, especially the tip of the probe, shown in the measurement space moving image data (ST444).
すべてのチェック項目をクリアしていれば、ホストコンピュータ４００からモーションコントローラ３００に測定開始の指令を発する。一つでもチェック項目をクリアできない場合には、エラー報告（ＳＴ４７０）を行なう。 If all the check items are cleared, the host computer 400 issues a measurement start command to the motion controller 300 . If even one check item cannot be cleared, an error is reported (ST470).
なお、形状測定機２００がマスターボールで自動的に校正を行なうような場合には、マスターボールの汚れも画像認識でチェックするとさらによい。 If the shape measuring machine 200 automatically performs calibration using a master ball, it is better to check the contamination of the master ball by image recognition.
本第２実施形態によれば、測定開始前にエラーや故障の発生原因に気付いて、自動的に測定を中断することができる。重大な事故に至る前に測定を中止してオペレータが正しく設定し直すことができれば、ダウンタイムをできる限り短くすることができる。 According to the second embodiment, it is possible to detect the cause of an error or failure before starting measurement and automatically stop the measurement. Downtime can be minimized if the measurement can be stopped and set up correctly by the operator before a serious accident occurs.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態では、カメラ情報保存部４３２をホストコンピュータ４００に設けた例を説明したが、カメラ情報保存部４３２はホストコンピュータ４００とは別の媒体であってもよい。
それぞれのカメラ６１０－６４０が十分なメモリを搭載していれば、そのメモリを動画バッファメモリやカメラ情報保存部としてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
Although the camera information storage unit 432 is provided in the host computer 400 in the above embodiment, the camera information storage unit 432 may be a separate medium from the host computer 400 .
If each camera 610-640 has sufficient memory, that memory may be used as a video buffer memory or camera information storage unit.
１０…加工機械、２０…製造ライン、
１００…形状測定システム、
２００…形状測定機、
２１０…回転テーブル、２２０…プローブ、２３０…駆動機構、
３００…モーションコントローラ、
３１０…測定指令取得部、３２０…カウンタ部、３３０…移動指令生成部、３４０…駆動制御部、３５０…エラー検出部、
３６０…測定手動コントローラ、
４００…ホストコンピュータ、
４１０…記憶部、４２０…形状解析部、
４３０…エラー情報保存部、４３１…エラーログ保存部、４３２…カメラ情報保存部、
５００…搬入出装置、
５１０…搬送レール、５２０…ロボットアーム、５３０…搬入出操作パネル、
６１０…測定空間用監視カメラ、
６２０…搬入出ルート用監視カメラ、
６３０…測定操作監視カメラ、
６４０…搬入出操作監視カメラ、
７００…動画バッファメモリ装置、
７１０…メモリコントローラ。
10... processing machine, 20... production line,
100 ... Shape measurement system,
200... Shape measuring machine,
210... rotary table, 220... probe, 230... drive mechanism,
300 motion controller,
310... measurement command acquisition unit, 320... counter unit, 330... movement command generation unit, 340... drive control unit, 350... error detection unit,
360 measurement manual controller,
400... host computer,
410... Storage unit, 420... Shape analysis unit,
430... error information storage unit, 431... error log storage unit, 432... camera information storage unit,
500... loading/unloading device,
510...Conveyor rail, 520...Robot arm, 530...Loading/unloading operation panel,
610... Surveillance camera for measurement space,
620... Surveillance camera for loading/unloading route,
630 ... measurement operation monitoring camera,
640... Loading/unloading operation monitoring camera,
700... video buffer memory device,
710... Memory controller.
Claims (4)
前記測定対象物を前記形状測定機に搬入出する搬入出装置と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記搬入出装置と、前記搬入出装置による前記測定対象物の搬入出ルートと、を撮像範囲とするように設けられた搬入出ルート用監視カメラと、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データおよび前記搬入出ルート用監視カメラが撮像した搬入出ルート動画データをそれぞれ所定時間分だけ一時的にバッファ記録する動画バッファメモリ装置と、
前記形状測定機にエラーが生じたときに発せられるエラー信号をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記測定空間動画データおよび前記搬入出ルート動画データを抽出して固定的に保存するカメラ情報保存部と、を備える
ことを特徴とする形状測定システム。 Shape measurement for measuring the shape of the measurement object with the detector , comprising a detector for detecting the surface of the measurement object and a movement mechanism for relatively moving the detector and the measurement object machine and
a loading/unloading device for loading/unloading the object to be measured into/from the shape measuring machine;
a monitoring camera for measurement space provided so as to set the movable range of the detector or the measurement object by the moving mechanism as an imaging range;
a monitoring camera for a loading/unloading route provided so as to cover the loading/unloading device and the loading/unloading route of the object to be measured by the loading/unloading device;
a moving image buffer memory device for temporarily buffering and recording the measuring space moving image data captured by the measuring space monitoring camera and the loading/unloading route moving image data captured by the loading/unloading route monitoring camera respectively for a predetermined time;
A camera that extracts and permanently stores the measurement space moving image data and the carry-in/out route moving image data recorded in the moving image buffer memory device, triggered by an error signal emitted when an error occurs in the shape measuring machine. A shape measurement system, comprising: an information storage unit.
さらに、
前記形状測定機の操作部を撮像範囲とするように設けられた測定操作監視カメラを備え、
前記動画バッファメモリ装置は、さらに、前記測定操作監視カメラが撮像した測定操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記形状測定機の前記操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記測定操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことを特徴とする形状測定システム。 In the shape measuring system according to claim 1,
moreover,
A measurement operation monitoring camera provided so that the operation part of the shape measuring machine is an imaging range,
The video buffer memory device further temporarily buffer-records the measurement operation video data captured by the measurement operation monitoring camera for a predetermined period of time,
The camera information storage unit further extracts and fixedly stores the measurement operation moving image data recorded in the moving image buffer memory device using an input operation of the operation unit of the shape measuring machine as a trigger. shape measurement system.
さらに、
前記搬入出装置の操作部を撮像範囲とするように設けられた搬入出操作監視カメラを備え、
前記動画バッファメモリ装置は、さらに、前記搬入出操作監視カメラが撮像した搬入操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記搬入出装置の操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記搬入操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことを特徴とする形状測定システム。 In the shape measuring system according to claim 1 or claim 2,
moreover,
Equipped with a loading/unloading operation monitoring camera provided so that the operation unit of the loading/unloading device is an imaging range,
The video buffer memory device further temporarily buffer-records the loading operation video data captured by the loading/unloading operation monitoring camera for a predetermined period of time,
The camera information storage unit further extracts and fixedly stores the moving image data of the loading operation recorded in the moving image buffer memory device using an input operation of the operation unit of the loading/unloading device as a trigger. shape measurement system.
前記測定対象物を前記形状測定機に搬入出する搬入出装置と、を備えた形状測定システムの制御方法であって、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲として測定空間用監視カメラで撮影し、
前記搬入出装置と、前記搬入出装置による前記測定対象物の搬入出ルートと、を撮像範囲として搬入出ルート用監視カメラで撮影し、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データおよび前記搬入出ルート用監視カメラが撮像した搬入出ルート動画データをそれぞれ所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記形状測定機にエラーが生じたときに発せられるエラー信号をトリガーとして前記バッファ記録されている前記測定空間動画データおよび前記搬入出ルート動画データを抽出して固定的に保存する
ことを特徴とする形状測定システムの制御方法。 Shape measurement for measuring the shape of the measurement object with the detector , comprising a detector for detecting the surface of the measurement object and a movement mechanism for relatively moving the detector and the measurement object machine and
A control method for a shape measuring system comprising a loading/unloading device for loading/unloading the measurement object into/from the shape measuring machine,
photographing the movable range of the detector or the object to be measured by the moving mechanism as an imaging range with a monitoring camera for measurement space;
photographing the loading/unloading device and the loading/unloading route of the object to be measured by the loading/unloading device with a monitoring camera for the loading/unloading route as an imaging range;
temporarily buffer-recording the measurement space moving image data captured by the measurement space monitoring camera and the loading/unloading route moving image data captured by the loading/unloading route monitoring camera for a predetermined amount of time, respectively ;
Triggered by an error signal generated when an error occurs in the shape measuring machine, the measurement space moving image data and the loading/unloading route moving image data recorded in the buffer are extracted and fixedly stored. Ru
A control method for a shape measuring system, characterized by:
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2016122319A (en) | 2014-12-25 | 2016-07-07 | 因幡電機産業株式会社 | Process monitoring apparatus |
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