JPH0550364A - 非接触スキヤニングによるデイジタイジング方法 - Google Patents
非接触スキヤニングによるデイジタイジング方法Info
- Publication number
- JPH0550364A JPH0550364A JP23737491A JP23737491A JPH0550364A JP H0550364 A JPH0550364 A JP H0550364A JP 23737491 A JP23737491 A JP 23737491A JP 23737491 A JP23737491 A JP 23737491A JP H0550364 A JPH0550364 A JP H0550364A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor head
- scanning
- light receiving
- receiving element
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非接触センサヘッドによりモデル表面を比較
的速い送り速度でスキャニングしているときに発生する
測定範囲オーバによるアラーム停止をなくし、ディジタ
イジングデータを自動修正してスキャニングを続行す
る。 【構成】 非接触センサヘッド8の受光素子24の両側
にオーバ用受光素子25,26を設けて、例えばモデル
3上面のP9点からP10点間に急斜面3aがある場
合、P10´を目標にセンサヘッド8が移動し、P10
点からの光像をオーバ用受光素子25で受けて信号を出
力し、スキャニング方向の逆にセンサヘッド8を所定量
戻し、送り速度を遅くしてP9〜P10間を数回に分け
て計測することで受光素子24上に常に光像があるよう
にして再スキャニングをして、ディジタイジングデータ
の修正を行い、スキャニングを続行する。
的速い送り速度でスキャニングしているときに発生する
測定範囲オーバによるアラーム停止をなくし、ディジタ
イジングデータを自動修正してスキャニングを続行す
る。 【構成】 非接触センサヘッド8の受光素子24の両側
にオーバ用受光素子25,26を設けて、例えばモデル
3上面のP9点からP10点間に急斜面3aがある場
合、P10´を目標にセンサヘッド8が移動し、P10
点からの光像をオーバ用受光素子25で受けて信号を出
力し、スキャニング方向の逆にセンサヘッド8を所定量
戻し、送り速度を遅くしてP9〜P10間を数回に分け
て計測することで受光素子24上に常に光像があるよう
にして再スキャニングをして、ディジタイジングデータ
の修正を行い、スキャニングを続行する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接触で距離を測定で
きる非接触センサヘッドによりモデル面をスキャニング
させてモデル面形状データをディジタイジングする非接
触スキャニングによるディジタイジング方法に関するも
のである。
きる非接触センサヘッドによりモデル面をスキャニング
させてモデル面形状データをディジタイジングする非接
触スキャニングによるディジタイジング方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】非接触スキャニングによるディジタイジ
ングに使用する非接触センサヘッド101は、図8に示
すように定められた基準距離Loと、計測距離Lとの誤
差ΔLを出力する。そして図9に示すように非接触セン
サヘッド101が例えばモデル面102表面上の傾斜す
るA,B,C点をスキャニングするとき、最初にA点に
て基準距離Loと測定距離L1との誤差ΔLが生じる
と、A点からB点に向かう時に誤差ΔLだけZ軸方向上
向きに制御をかけながら動作し、以下同様にB点からC
点へ動作する。
ングに使用する非接触センサヘッド101は、図8に示
すように定められた基準距離Loと、計測距離Lとの誤
差ΔLを出力する。そして図9に示すように非接触セン
サヘッド101が例えばモデル面102表面上の傾斜す
るA,B,C点をスキャニングするとき、最初にA点に
て基準距離Loと測定距離L1との誤差ΔLが生じる
と、A点からB点に向かう時に誤差ΔLだけZ軸方向上
向きに制御をかけながら動作し、以下同様にB点からC
点へ動作する。
【0003】この非接触センサヘッド101は、光学的
三角測距方式であり、半導体レーザ103より放射され
た光を投光レンズ104で絞ってモデル102表面上に
光スポットをつくり、この光スポットから反射または散
乱した光を結像レンズ105で集光し、受光素子106
上に光の像をつくるもので、モデル表面が上下に移動す
ると、受光素子106上の光像も移動してこれに対応し
た信号を出力するものである。従って受光素子106か
ら像がはみ出すと信号が出なくなって計測が出来なくな
るので、計測出来る範囲を測定範囲MRと定めている。
三角測距方式であり、半導体レーザ103より放射され
た光を投光レンズ104で絞ってモデル102表面上に
光スポットをつくり、この光スポットから反射または散
乱した光を結像レンズ105で集光し、受光素子106
上に光の像をつくるもので、モデル表面が上下に移動す
ると、受光素子106上の光像も移動してこれに対応し
た信号を出力するものである。従って受光素子106か
ら像がはみ出すと信号が出なくなって計測が出来なくな
るので、計測出来る範囲を測定範囲MRと定めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた非
接触センサヘッドを用いたディジタイジング方法は、例
えば図10のような急斜面を有するモデル107を高速
でスキャニングさせようとすると、サンプリングタイム
間の移動ピッチPが長いためP10地点で測定範囲MR
から外れてアラーム停止し、連続スキャニングが不可能
となるという問題点を有している。本発明は従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは非接触センサヘッドの測定範囲
から外れても、連続してスキャニングを続行することの
できるディジタイジング方法を提供しようとすものであ
る。
接触センサヘッドを用いたディジタイジング方法は、例
えば図10のような急斜面を有するモデル107を高速
でスキャニングさせようとすると、サンプリングタイム
間の移動ピッチPが長いためP10地点で測定範囲MR
から外れてアラーム停止し、連続スキャニングが不可能
となるという問題点を有している。本発明は従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは非接触センサヘッドの測定範囲
から外れても、連続してスキャニングを続行することの
できるディジタイジング方法を提供しようとすものであ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における非接触スキャニングによるディジタイ
ジング方法は、非接触センサヘッドによりモデルの形状
をスキャニング中に発生する測定範囲オーバーを前記セ
ンサヘッド内のオーバー用受光素子により検出し、前記
スキャニング方向の逆に前記センサヘッドを所定距離戻
し、送り速度を遅くして再度前記方向にスキャニングを
行ってディジタイジングデータを修正するものである。
に本発明における非接触スキャニングによるディジタイ
ジング方法は、非接触センサヘッドによりモデルの形状
をスキャニング中に発生する測定範囲オーバーを前記セ
ンサヘッド内のオーバー用受光素子により検出し、前記
スキャニング方向の逆に前記センサヘッドを所定距離戻
し、送り速度を遅くして再度前記方向にスキャニングを
行ってディジタイジングデータを修正するものである。
【0006】
【作用】高速スキャニングによるディジタイジング中に
急斜面等があって受光素子の計測面から光の像が外れる
とこの外れた光の像を受光素子の両側に設けたオーバ用
受光素子が検出して信号を出力し、非接触センサヘッド
をスキャニング方向の逆に所定距離戻し、急斜面を数回
計測するように送り速度を遅くして、再スキャニングを
行いディジタイジングを修正し、スキャニングを続行す
る。
急斜面等があって受光素子の計測面から光の像が外れる
とこの外れた光の像を受光素子の両側に設けたオーバ用
受光素子が検出して信号を出力し、非接触センサヘッド
をスキャニング方向の逆に所定距離戻し、急斜面を数回
計測するように送り速度を遅くして、再スキャニングを
行いディジタイジングを修正し、スキャニングを続行す
る。
【0007】
【実施例】実施例について図1〜図7を参照して説明す
る。図5のデジタイザにおいて、床上に設置されたベッ
ド1上にX軸方向の案内が設けられており、この案内に
沿って移動可能なモデルテーブル2が、X軸サーボモー
タ11により移動位置決めされ、テーブル1上にモデル
3が載置されている。ベッド1の両側にコラム4が立設
され、コラム4上にY軸方向の案内を有するトップビー
ム5が架設されている。このY軸方向の案内に沿って移
動頭6が移動可能に載架され、移動頭6にY軸サーボモ
ータ12により移動位置決めされる。移動頭6にはラム
7がZ軸方向に移動可能に設けられており、ラム7はZ
軸サーボモータ13により移動位置決めされ、ラム7の
先端に非接触センサヘッド8が着脱可能に取付けられて
いる。
る。図5のデジタイザにおいて、床上に設置されたベッ
ド1上にX軸方向の案内が設けられており、この案内に
沿って移動可能なモデルテーブル2が、X軸サーボモー
タ11により移動位置決めされ、テーブル1上にモデル
3が載置されている。ベッド1の両側にコラム4が立設
され、コラム4上にY軸方向の案内を有するトップビー
ム5が架設されている。このY軸方向の案内に沿って移
動頭6が移動可能に載架され、移動頭6にY軸サーボモ
ータ12により移動位置決めされる。移動頭6にはラム
7がZ軸方向に移動可能に設けられており、ラム7はZ
軸サーボモータ13により移動位置決めされ、ラム7の
先端に非接触センサヘッド8が着脱可能に取付けられて
いる。
【0008】図4は非接触スキャニングによるディジタ
イジング方式のシステム構成図で、プロセッサ(CP
U)9aは、ROM9bに記憶するシステムプログラム
を読み出し、このシステムプログラムに従って倣い制御
位置9全体の動作で制御する。RAM9cは一時記憶装
置で、後述のレゾルバ14〜16等による検出器からの
測定値及び各種演算結果等の一時的なデータを記憶す
る。パラメータメモリ9dは操作盤等より入力された各
種のパラメータを記憶する部分である。インタフェース
9eは外部機器とこれらとの入出力の仲介を行う部分で
ある。サーボアンプ10はX・Y・Z各軸のモータ11
〜13用のサーボ回路、レゾルバ14〜16は各サーボ
モータの回転角検出器である。操作装置17は自動・手
動などの操作をする装置、光処理ユニット18は非接触
センサヘッド8とともにレーザを用いてモデル3表面の
形状を非接触で測定するためのコントローラであり、測
定範囲オーバ処理回路を内蔵している。19は表示装置
等の周辺機器である。
イジング方式のシステム構成図で、プロセッサ(CP
U)9aは、ROM9bに記憶するシステムプログラム
を読み出し、このシステムプログラムに従って倣い制御
位置9全体の動作で制御する。RAM9cは一時記憶装
置で、後述のレゾルバ14〜16等による検出器からの
測定値及び各種演算結果等の一時的なデータを記憶す
る。パラメータメモリ9dは操作盤等より入力された各
種のパラメータを記憶する部分である。インタフェース
9eは外部機器とこれらとの入出力の仲介を行う部分で
ある。サーボアンプ10はX・Y・Z各軸のモータ11
〜13用のサーボ回路、レゾルバ14〜16は各サーボ
モータの回転角検出器である。操作装置17は自動・手
動などの操作をする装置、光処理ユニット18は非接触
センサヘッド8とともにレーザを用いてモデル3表面の
形状を非接触で測定するためのコントローラであり、測
定範囲オーバ処理回路を内蔵している。19は表示装置
等の周辺機器である。
【0009】非接触センサヘッド8は図1に示すように
半導体21より放射された光を、投光レンズ22で細か
く絞ってモデル3上に光スポットを作り、結像レンズ2
3により測定範囲内用受光素子24上にこの光スポット
の像を作り、モデル表面の上下動に応じて動く像の位置
に対応した電気信号を出力するもので、測定範囲内用受
光素子24の両側に測定範囲MR以上の上下動で受光素
子24から外れた像によりオーバ信号を出力する近距離
側のオーバ用受光素子25と遠距離側オーバ用受光素子
26がそれぞれ光軸に対して平行に取付けられている。
半導体21より放射された光を、投光レンズ22で細か
く絞ってモデル3上に光スポットを作り、結像レンズ2
3により測定範囲内用受光素子24上にこの光スポット
の像を作り、モデル表面の上下動に応じて動く像の位置
に対応した電気信号を出力するもので、測定範囲内用受
光素子24の両側に測定範囲MR以上の上下動で受光素
子24から外れた像によりオーバ信号を出力する近距離
側のオーバ用受光素子25と遠距離側オーバ用受光素子
26がそれぞれ光軸に対して平行に取付けられている。
【0010】続いて本実施例の作用について図7のフロ
ーチャートの順に説明する。ステップS1において、外
部によりパラメータメモリ9dに戻り量RTと速度減速
係数DFを記憶させる。この戻り量DFは、例えば図6
に示すような急斜面3aを有するモデル3を比較的高速
でスキャニングしているとき、急斜面3aで非接触セン
サヘッド8の受光素子24の計測面から光像が外れた
際、これをオーバ用受光素子25が検知して再度測定す
るためにP10点からP0点側にセンサヘッド8を戻す
距離であり、次式によって求められる。RT=F・TS
・KI但しFは機械の送り速度(mm/sec )、TSは
サンプルタイム、KIは係数であり、KL>1とする。
また速度減速係数DFは、非接触センサヘッドが急斜面
3aで測定範囲から外れるのは、機械の送り速度Fが早
すぎるためで、再スキャニングではこれを遅い送り速度
F1に変えるための係数で、次式によって求められる。
F1=F・K2 但しK2は係数であり、K2<1とす
る。
ーチャートの順に説明する。ステップS1において、外
部によりパラメータメモリ9dに戻り量RTと速度減速
係数DFを記憶させる。この戻り量DFは、例えば図6
に示すような急斜面3aを有するモデル3を比較的高速
でスキャニングしているとき、急斜面3aで非接触セン
サヘッド8の受光素子24の計測面から光像が外れた
際、これをオーバ用受光素子25が検知して再度測定す
るためにP10点からP0点側にセンサヘッド8を戻す
距離であり、次式によって求められる。RT=F・TS
・KI但しFは機械の送り速度(mm/sec )、TSは
サンプルタイム、KIは係数であり、KL>1とする。
また速度減速係数DFは、非接触センサヘッドが急斜面
3aで測定範囲から外れるのは、機械の送り速度Fが早
すぎるためで、再スキャニングではこれを遅い送り速度
F1に変えるための係数で、次式によって求められる。
F1=F・K2 但しK2は係数であり、K2<1とす
る。
【0011】ステップS2において、非接触スキャニン
グによるディジタイジングが実行される。このディジタ
イジング動作をモデル3のP0からP10地点までとし
て説明すると、図3に示すようにP0〜P9地点までは
比較的速い送り速度、サンプリングタイムTSごとの大
きいピッチで行われている。ステップS3において、こ
のサンプリング中に常時スキャニング終了信号がで出て
いないかが確認され、ノーの場合、ステップS4におい
て、測定範囲オーバかが確認される。この場合平坦部の
P0〜P9までの間はノーとなってステップS2に戻さ
れるが、センサヘッド8がP9からP10側に1ピッチ
進む間に、急斜面3aをまたいでP10地点を目標に来
たセンサヘッド8は、オーバ用受光素子25よりオーバ
信号が出力されてイエスとなり、ステップS5において
ディジタイジングが一時停止され、同時にこのオーバ位
置が記憶される。
グによるディジタイジングが実行される。このディジタ
イジング動作をモデル3のP0からP10地点までとし
て説明すると、図3に示すようにP0〜P9地点までは
比較的速い送り速度、サンプリングタイムTSごとの大
きいピッチで行われている。ステップS3において、こ
のサンプリング中に常時スキャニング終了信号がで出て
いないかが確認され、ノーの場合、ステップS4におい
て、測定範囲オーバかが確認される。この場合平坦部の
P0〜P9までの間はノーとなってステップS2に戻さ
れるが、センサヘッド8がP9からP10側に1ピッチ
進む間に、急斜面3aをまたいでP10地点を目標に来
たセンサヘッド8は、オーバ用受光素子25よりオーバ
信号が出力されてイエスとなり、ステップS5において
ディジタイジングが一時停止され、同時にこのオーバ位
置が記憶される。
【0012】ステップS6において、センサヘッドがス
キャニング方向の逆に戻り量RTだけ例えばP7地点ま
で戻される。次いでステップS7において、機械の送り
速度FをF1に下げ、ステップS8において、この遅い
送り速度F1でディジタイジングが行われてデータが修
正される。そしてステップS9において、オーバ位置か
が確認されノーの場合は、ステップS8に戻され、イエ
スの場合はステップS2に戻されて、比較的速い送り速
度Fによりディジタイジングが続行される。
キャニング方向の逆に戻り量RTだけ例えばP7地点ま
で戻される。次いでステップS7において、機械の送り
速度FをF1に下げ、ステップS8において、この遅い
送り速度F1でディジタイジングが行われてデータが修
正される。そしてステップS9において、オーバ位置か
が確認されノーの場合は、ステップS8に戻され、イエ
スの場合はステップS2に戻されて、比較的速い送り速
度Fによりディジタイジングが続行される。
【0013】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で次に記載する効果を奏する。非接触センサヘッド内に
測定範囲オーバ用受光素子を設けて、非接触スキャニン
グによるディジタイジング中に発生する測定範囲オーバ
を検知し、センサヘッドをスキャニング方向の逆に戻し
て、再度スキャニングを行いディジタイジングデータの
修正をして連続スキャニングを続行するようにしたの
で、測定範囲オーバでアラーム停止することがなくなり
測定範囲オーバを心配して機械送りを遅くする必要がな
く、能率が向上する。
で次に記載する効果を奏する。非接触センサヘッド内に
測定範囲オーバ用受光素子を設けて、非接触スキャニン
グによるディジタイジング中に発生する測定範囲オーバ
を検知し、センサヘッドをスキャニング方向の逆に戻し
て、再度スキャニングを行いディジタイジングデータの
修正をして連続スキャニングを続行するようにしたの
で、測定範囲オーバでアラーム停止することがなくなり
測定範囲オーバを心配して機械送りを遅くする必要がな
く、能率が向上する。
【図1】本実施例の非接触センサヘッドの内部構造図で
ある。
ある。
【図2】本実施例のセンサヘッドの急斜面を高速スキャ
ニングする際の動作説明図である。
ニングする際の動作説明図である。
【図3】本実施例の動作の詳細説明図である。
【図4】本実施例の非接触スキャニングによるディジタ
イジング方法のシステム構成図である。
イジング方法のシステム構成図である。
【図5】ディジタイザーの斜視姿図である。
【図6】モデルの斜視図である。
【図7】本実施例の動作説明用フローチャート図であ
る。
る。
【図8】従来の技術の非接触センサヘッドの内部構造図
である。
である。
【図9】従来の技術のスキャニング動作の説明図であ
る。
る。
【図10】従来の技術のスキャニング中測定範囲オーバ
でアラーム停止となる状態を示す説明図である。
でアラーム停止となる状態を示す説明図である。
3 モデル 8 非接触セ
ンサヘッド 24 受光素子 25,26
オーバ用受光素子 MR 測定範囲
ンサヘッド 24 受光素子 25,26
オーバ用受光素子 MR 測定範囲
Claims (1)
- 【請求項1】 非接触センサヘッドによりモデルの形状
をスキャニング中に発生する測定範囲オーバーを前記セ
ンサヘッド内のオーバー用受光素子により検出し、前記
スキャニング方向の逆に前記センサヘッドを所定距離戻
し、送り速度を遅くして再度前記方向にスキャニングを
行ってディジタイジングデータを修正することを特徴と
する非接触スキャニングによるディジタイジング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23737491A JPH0550364A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 非接触スキヤニングによるデイジタイジング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23737491A JPH0550364A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 非接触スキヤニングによるデイジタイジング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0550364A true JPH0550364A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=17014442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23737491A Pending JPH0550364A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 非接触スキヤニングによるデイジタイジング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0550364A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003009070A3 (de) * | 2001-07-16 | 2003-12-18 | Werth Messtechnik Gmbh | Verfahren zum messen eines objektes mit einem koordinatenmessgerät mit bildverarbeitungssensor |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP23737491A patent/JPH0550364A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003009070A3 (de) * | 2001-07-16 | 2003-12-18 | Werth Messtechnik Gmbh | Verfahren zum messen eines objektes mit einem koordinatenmessgerät mit bildverarbeitungssensor |
EP2264557A1 (de) * | 2001-07-16 | 2010-12-22 | Werth Messtechnik GmbH | Verfahren zum Messen eines Objektes mit einem Koordinatenmessgerät mit Bildverarbeitungssenor |
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