JPH0493708A - Machining-accuracy measuring apparatus - Google Patents
Machining-accuracy measuring apparatusInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば、高加工精度が要求される自動車部品
の加工精度を、極めて正確にかつ高速で測定することの
できる加工精度測定装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a machining accuracy measuring device that can measure the machining accuracy of automobile parts that require high machining accuracy extremely accurately and at high speed, for example. .
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）従来か
ら、特に高い加工精度が要求される自動車部品のような
ものにおいては、極めて精密な測定器を用いて、加工精
度か要求通りのものであるかどうかを検査している。例
えは、パワーステアノンクの構成部品であるバルブシャ
フトにおいては、非常に厳しい精度か要求される。この
バルブシャフトは、パワーステアリンク操作時の油圧特
性を決定するものであり、その外観は概略第９図及び第
１０図に示されている通りである。尚、第９図は、バル
ブシャフトの側面図を、第１０図は、第９図のＡ−Ａ断
面図をそれぞれ示している。(Problems to be solved by the prior art and the invention) Conventionally, for products such as automobile parts that require particularly high machining accuracy, extremely precise measuring instruments have been used to check whether the machining accuracy is as required. I'm checking to see if it exists. For example, extremely strict precision is required for the valve shaft, which is a component of a power steering valve. This valve shaft determines the hydraulic characteristics during power steering link operation, and its appearance is roughly as shown in FIGS. 9 and 10. 9 shows a side view of the valve shaft, and FIG. 10 shows a sectional view taken along line AA in FIG. 9.
このバルブシャフトの第９図Ｈ部で示されるポート溝部
チャンファ部を拡大すると、そこは第１１図に示すよう
な面取り加工か施されている。この加工精度は、非常に
厳しいもので、ちなみに、段差はＭ″′０°０５、また
、その面取り面に含まれる延長線りと直行するシャフト
中心からの線分りがシャフト中心軸Ｗに対して成す角は
、Ｎ″７ と、それぞれ規制されている。If you enlarge the port groove chamfer section of this valve shaft shown by section H in FIG. 9, you will see that it has been chamfered as shown in FIG. 11. This machining accuracy is very strict, and by the way, the step is M'''0°05, and the line segment from the shaft center perpendicular to the extension line included in the chamfered surface is relative to the shaft center axis W. The angles formed are regulated to be N″7.
このような高精度で加工された部品の精度測定は、検査
精度と検査速度とを考慮して画像処理装置によって行な
うのか一般的である。このように画像処理装置を用いて
測定する場合には、測定されるべきワークの座標系と画
像処理装置、特にカメラとの座標系が完全に一致してい
ることが要求される。ところか、通常、ワークは芯振れ
などの影響で測定位置において画像処理装置の座標系と
一致しないのが常であるから、どうし、でも測定誤差を
生してしまう。この測定誤差は、精密な測定か要求され
るほど無視できなくなる。また、画像処理装置では角変
を測定することが困難であるから、前記のような角度測
定を伴う検査を行なう場合には、画像処理装置によって
段差の寸法を測定し、角度は角度専用の測定器を用いて
それぞれ別々に測定しなければならない。したがって、
このようにして得られた測定データは正確なデータであ
るとは言えない。また、寸法と角度とを測定する場合に
は、それぞれ別個に測定する必要があることから、測定
に時間がかかるという不具合もある。Accuracy measurement of such highly precisely machined parts is generally performed by an image processing device, taking into consideration inspection accuracy and inspection speed. When measuring using an image processing device in this way, it is required that the coordinate system of the workpiece to be measured and the coordinate system of the image processing device, especially the camera, completely match. However, because the workpiece usually does not match the coordinate system of the image processing device at the measurement position due to center runout or the like, measurement errors will occur regardless of the situation. The more precise measurement is required, the more this measurement error cannot be ignored. In addition, since it is difficult to measure angular changes with an image processing device, when performing an inspection that involves angle measurement as described above, the dimension of the step is measured using the image processing device, and the angle is measured using a dedicated angle measurement method. Each must be measured separately using a device. therefore,
The measurement data obtained in this way cannot be said to be accurate data. Furthermore, when measuring the dimensions and angles, it is necessary to measure each separately, so there is also the problem that it takes time to measure.
本発明は、」−記のような従来の問題点に鑑みて成され
たものであり、ワークの加工情交を高速かつ高精度で測
定することができる加工精度測定装置の提供を目的とす
る。The present invention has been made in view of the conventional problems as described above, and aims to provide a machining accuracy measuring device that can measure the machining conditions of a workpiece at high speed and with high precision. .
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明は、撮影されたワーク
の画像に基づいて、当該ワークの任意位置の各寸法を測
定する画像処理手段と、前記ワークの撮影時の姿勢を、
そのワークの外形部分を接触移動させることで得たデー
タに基ついて算出する姿勢演算手段と、前記画像処理手
段によって得た前記各寸法を、前記姿勢演算手段によっ
て算出された前記ワークの姿勢に基ついて補正演算する
補正演算手段とを有することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention for achieving the above object includes: an image processing means for measuring each dimension at an arbitrary position of the workpiece based on a photographed image of the workpiece; The attitude of time,
a posture calculation means that calculates the dimensions based on the data obtained by contacting and moving the outer shape portion of the work; and a posture calculation means that calculates each of the dimensions obtained by the image processing means based on the posture of the workpiece calculated by the posture calculation means. and a correction calculation means for performing correction calculations for the correction calculation.
（作用）
このように構成することにより、画像処理手段によって
測定されたワークの任意位置の各寸法は、姿勢演算手段
によって算出されたワークの姿勢か勘案され、補正演算
手段によって正確な寸法に補正される。(Function) With this configuration, each dimension at an arbitrary position of the workpiece measured by the image processing means is taken into account the posture of the workpiece calculated by the posture calculation means, and corrected to an accurate dimension by the correction calculation means. be done.
このため、ワークの姿勢か多少すれていても、正確な・
」゛法測定か可能となる。For this reason, even if the workpiece posture is slightly off, accurate
``method measurement becomes possible.
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基ついて詳細に説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第１１×ｊは、本発明にかかる加工精度測定装置の電気
的な部分の装置構成図、第２図から第５図は、同装置の
機械的な部分の概略構成図である。11xj is a device configuration diagram of the electrical part of the processing accuracy measuring device according to the present invention, and FIGS. 2 to 5 are schematic configuration diagrams of the mechanical part of the same device.
測定制御装置１０には、キーボード１１．ＣＲＴ１２．
プリンタ１３及び拡張：０１４かそれぞれ接続される。The measurement control device 10 includes a keyboard 11. CRT12.
The printer 13 and expansion:014 are connected respectively.
キーボード１１は、測定制御装置１０に対して測定開始
指令、測定終了折合、データ表示指令等の各種の指令を
出力するものである。The keyboard 11 outputs various commands to the measurement control device 10, such as a measurement start command, a measurement end request, and a data display command.
ＣＲＴ１２及びプリンタ１３は測定制御装置１０によっ
て演算された各種の演算結果を表示するものである。拡
張：０１４は、これを介して各種の外部機器を測定制御
装置１０の指令の下に制御するためのものである。拡張
！０１４には、回転駆動装置１５９画像処理装置１６．
電気マイクロ１７及び面粗度針１８が接続される。回転
駆動装置１５は、支持装置２０．２０によって支持され
るワークを回転させる装置であり、ワークの回転角を高
精度で検出する機能をＮしている。画像処理装置１６に
は、ワークを照らす照明装置３ｏと、その照明装置３０
て照らされている部分の画像を撮影するカメラ３１とか
接続され、さらに、画像処理装置１６に動作指令を与え
る端末３２も接続される。この照明装置３０とカメラ３
１とは、第３図のような位置に取り付けられる。電気マ
イクロ１７は、照明装置３０の下部に配置され、ワーク
を基準位置に位置決めするためのものである。The CRT 12 and printer 13 display various calculation results calculated by the measurement control device 10. Extension: 014 is used to control various external devices under instructions from the measurement control device 10. Expansion! 014, the rotary drive device 159 image processing device 16.
An electric micro 17 and a surface roughness needle 18 are connected. The rotation drive device 15 is a device that rotates the workpiece supported by the support devices 20 and 20, and has a function of detecting the rotation angle of the workpiece with high precision. The image processing device 16 includes a lighting device 3o that illuminates the workpiece, and a lighting device 30 thereof.
A camera 31 that takes an image of the illuminated area is connected to the camera 31, and a terminal 32 that gives operation commands to the image processing device 16 is also connected. This lighting device 30 and camera 3
1 is installed in a position as shown in FIG. The electric micro 17 is arranged at the bottom of the illumination device 30 and is used to position the workpiece at a reference position.
面粗度針１８は、第２図のような位置に配置される。こ
の面粗度針１８の詳細は、第４図及び第５図に示す通り
であり、面粗度針１８のワークに摺接する検出部１８Ａ
の高さは、調整ハンドル３５によってそのワークの大き
さに対応させて自由に調整できるようになっている。The surface roughness needle 18 is placed at a position as shown in FIG. The details of the surface roughness needle 18 are as shown in FIGS. 4 and 5, and the detection portion 18A of the surface roughness needle 18 slides into contact with the workpiece.
The height can be freely adjusted using an adjustment handle 35 according to the size of the workpiece.
概略以上のように構成された本発明の加工精度測定装置
は、第６図のフローチャートのように動作する。この動
作を、第７図及び第８図を参照しつつ説明する。The machining accuracy measuring device of the present invention, which is configured as described above, operates as shown in the flowchart of FIG. This operation will be explained with reference to FIGS. 7 and 8.
ます、第７図に示すように、検査すべきバルブシャフト
４０を支持装置２０によって両端から支持して固定する
。回転駆動装置１５はこのようにして支持されたバルブ
シャフト４０をゆっくりと回転し、電気マイクロ１７に
よってバルブシャフト４０の基準となるチャンファ部か
検出されたら回転を停止する。この位置か計測開始の基
準位置すなわち原位置となる（Ｓｌ）。測定制御装置１
０は、電気マイクロ１７によって検出されたバルブシャ
フト４０の原位置からの回転角を回転駆動装置１５から
入力し、さらに、第８図のようにして２１点から２２点
まで摺動する面粗変針１８の検出部１８Ａの変動によっ
て検出されたバルブシャフト４０の外形位置を入力し、
この検出された回転角と外形位置とを記憶する。尚、こ
の検出と同時に、第７図に示しである角度Ｎも検出され
る（８２〜Ｓ４）。次に、画像処理装置１６は、現在位
置決めされているチャンファ部４５の画像をカメラ３１
から入力し、測定制御装置１０は、この人力した画像に
基ついてチャンファ部４５の寸法、つまり段差寸法を算
出するＣ８５． Ｓ ６）。First, as shown in FIG. 7, the valve shaft 40 to be inspected is supported and fixed from both ends by the support device 20. The rotary drive device 15 slowly rotates the valve shaft 40 supported in this manner, and stops the rotation when the electric micro 17 detects the reference chamfer portion of the valve shaft 40. This position becomes the reference position for starting measurement, that is, the original position (Sl). Measurement control device 1
0 inputs the rotation angle of the valve shaft 40 from the original position detected by the electric micro 17 from the rotary drive device 15, and furthermore, as shown in FIG. Input the external position of the valve shaft 40 detected by the fluctuation of the detection unit 18A of 18,
The detected rotation angle and outer shape position are stored. Incidentally, at the same time as this detection, the angle N shown in FIG. 7 is also detected (82 to S4). Next, the image processing device 16 sends an image of the currently positioned chamfer section 45 to the camera 31.
C85., and the measurement control device 10 calculates the dimensions of the chamfer section 45, that is, the step dimensions, based on this manually generated image. S6).
そして、この算出された段差寸法Ｍをステップ２におい
て入力した回転角に対応付けて記憶する（Ｓ７）。検査
されるバルブシャフト４０には、通常６又は１２の溝、
つまりチャンファ部を何しているか、その全てのチャン
ファ部のデータが収集されたかどうかが判断され、終わ
っていなければ、回転駆動装置１５は次のチャンファ部
の画像か撮れるように位置決めして、ステップ２からス
テップ７の処理を繰り返す（Ｓ８）。Then, the calculated step size M is stored in association with the rotation angle input in step 2 (S7). The valve shaft 40 being inspected typically has 6 or 12 grooves,
In other words, it is determined what the chamfer section is doing and whether data of all the chamfer sections has been collected.If not, the rotary drive device 15 is positioned so that it can take an image of the next chamfer section, and the step The processes from step 2 to step 7 are repeated (S8).
次に、測定制御装置１０は、記憶したそれぞれの回転角
に対する外形位置のデータから、バルブシャフト４０の
偏芯量を算出する。この偏芯量は、それぞれ１８０°位
相の異なる外形位置同志にそれぞれどの位の誤差がある
かを演算することで、どのように偏芯しているかが算出
される（Ｓ９）。Next, the measurement control device 10 calculates the amount of eccentricity of the valve shaft 40 from the stored data on the outer shape position for each rotation angle. This amount of eccentricity is calculated by calculating how much error there is between the outer shape positions that are different in phase by 180° (S9).
そして、この偏芯量が算出されたら、測定制御装置１０
は、記憶されている段差寸法を各々補正して正確なデー
タに換算する（Ｓ １０）。この換算された段差寸法は
、改めて測定制御装置１０の内部に記ｔ、Ｈされる（Ｓ
ｌｌ）。キーホード１１からこれらのデータの表示要求
かあれは、その要求された例えは呂チャンファ部におけ
る段差寸法〜工や角度ＮをＣＲＴ１２またはプリンタ１
３に出力する（Ｓ１２，８１Ｂ）。このようにして検査
か終了したら、支持装置２０．２０からバルブシャフト
４０を取り外す。Then, once this amount of eccentricity is calculated, the measurement control device 10
corrects each of the stored step dimensions and converts them into accurate data (S10). This converted step size is recorded again inside the measurement control device 10 (S
ll). When a request is made to display these data from the keychain 11, the requested data, for example, the step size and angle N at the bottom section, are displayed on the CRT 12 or the printer 1.
3 (S12, 81B). Once the inspection has been completed in this manner, the valve shaft 40 is removed from the support device 20.20.
二のように、本発明においては、チャンファ部を外形位
置２１点から２２点まで倣い、その部分の角度を計測す
ると共に、これらの点の径方向の位置データに基ついて
偏芯量を求め、段差量の補正を行なっている。したがっ
て、支持装置２０に支持した状態でバルブシャフト４０
を各チャンファ部に位置決めさせながら一回転させるこ
とで、各チャンファ部の段差量及びその段差面の角度を
求めることかできるので、検査工数を大巾に減少させる
ことかできることとなり、また、段差量は偏芯量か考慮
されたものとなるので、極めて正確な段差量に関するデ
ータを得ることかできる。2, in the present invention, the chamfer part is traced from the external position 21 to 22 points, the angle of that part is measured, and the amount of eccentricity is determined based on the radial position data of these points, The amount of step difference is being corrected. Therefore, the valve shaft 40 is supported by the support device 20.
By rotating once while positioning it in each chamfer part, it is possible to determine the amount of step of each chamfer part and the angle of the step surface, which greatly reduces the number of inspection steps. Since the amount of eccentricity is taken into consideration, it is possible to obtain extremely accurate data regarding the amount of step difference.
（発明の効果）
以−Ｌの説明により明らかなように、本発明によれは、
画像処理手段によって４１す定されたワークの任意曲直
の６寸法を、姿勢演算手段によって算出されたワークの
姿勢に基ついて補正演算手段によって正確な寸法に補正
するようにしたために、極めて正確な計測を少ない工数
で行なうことかできる。(Effect of the invention) As is clear from the explanation below, the present invention has the following effects:
The six arbitrary curved and straight dimensions of the workpiece determined by the image processing means are corrected to accurate dimensions by the correction calculation means based on the posture of the workpiece calculated by the posture calculation means, resulting in extremely accurate measurement. can be done with less man-hours.
第１図は、本発明にかかる加工精度測定装置の電気的な
部分の装置構成図、
第２図から第５図は、同装置の機械的な部分の概略構成
図、
第６図は、第１図に示した装置の動作フローチャート、
第７図から第１１図は、本発明及び従来の測定過程を示
す図である。
１０・・・測定制御装置
（姿勢演算手段、補正演算手段）、
６・・・画像処理装置（画像処理手段）８・・・面粗度
針（姿勢演算手段）、
０・・・照明装置（画像処理手段）、
１・・・カメラ（画像処理手段）、
０・・・バルブシャフト（ワーク）。FIG. 1 is a device configuration diagram of the electrical part of the machining accuracy measuring device according to the present invention, FIGS. 2 to 5 are schematic configuration diagrams of the mechanical part of the device, and FIG. The operation flowchart of the apparatus shown in FIG. 1, and FIGS. 7 to 11 are diagrams showing the measurement process of the present invention and the conventional method. 10... Measurement control device (attitude calculation means, correction calculation means), 6... Image processing device (image processing means) 8... Surface roughness needle (attitude calculation means), 0... Illumination device ( image processing means), 1... camera (image processing means), 0... valve shaft (work).
Claims (1)
意位置の各寸法を測定する画像処理手段と、前記ワーク
の撮影時の姿勢を、そのワークの外形部分を接触移動さ
せることで得たデータに基づいて算出する姿勢演算手段
と、 前記画像処理手段によって得た前記各寸法を、前記姿勢
演算手段によって算出された前記ワークの姿勢に基づい
て補正演算する補正演算手段とを有することを特徴とす
る加工精度測定装置。[Claims] An image processing means for measuring each dimension at an arbitrary position of the workpiece based on a photographed image of the workpiece, and an image processing means for changing the posture of the workpiece at the time of photographing by contacting and moving an external portion of the workpiece. and a correction calculation means that corrects each dimension obtained by the image processing means based on the posture of the workpiece calculated by the posture calculation means. A machining accuracy measuring device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209271A JP2519344B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Machining accuracy measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2209271A JP2519344B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Machining accuracy measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0493708A true JPH0493708A (en) | 1992-03-26 |
| JP2519344B2 JP2519344B2 (en) | 1996-07-31 |
Family
ID=16570184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2209271A Expired - Fee Related JP2519344B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Machining accuracy measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2519344B2 (en) |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP2209271A patent/JP2519344B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2519344B2 (en) | 1996-07-31 |
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