JPH0875428A - 三次元形状測定方法とその装置 - Google Patents
三次元形状測定方法とその装置Info
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- JPH0875428A JPH0875428A JP21568794A JP21568794A JPH0875428A JP H0875428 A JPH0875428 A JP H0875428A JP 21568794 A JP21568794 A JP 21568794A JP 21568794 A JP21568794 A JP 21568794A JP H0875428 A JPH0875428 A JP H0875428A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡素な構成により作業者に対して安全な三次
元形状測定装置を提供する。 【構成】 定盤１上にＸＹテーブル２を配置して、その
可動部にレーザ変位計５をレーザ光が上方へ照射される
ように設け、さらにその上方に計測ワーク８を治具７で
保持する。ＸＹテーブル２を駆動しながら可動部の各座
標毎の計測ワーク８までの距離データを得る。距離デー
タからデータ処理によってＸＹ平面方向のＸＹ稜線と、
ＸＺ平面方向のＸＺ稜線を得て、さらに、ＸＹＺ輪郭線
を算出する。レーザ光の照射方向が、下方から上方へ向
かう一方向からだけであるため、レーザ光の乱反射がな
く、装置の周辺に特別な処理を施さなくても作業者を保
護できる。従って，簡素な装置とすることができる。
元形状測定装置を提供する。 【構成】 定盤１上にＸＹテーブル２を配置して、その
可動部にレーザ変位計５をレーザ光が上方へ照射される
ように設け、さらにその上方に計測ワーク８を治具７で
保持する。ＸＹテーブル２を駆動しながら可動部の各座
標毎の計測ワーク８までの距離データを得る。距離デー
タからデータ処理によってＸＹ平面方向のＸＹ稜線と、
ＸＺ平面方向のＸＺ稜線を得て、さらに、ＸＹＺ輪郭線
を算出する。レーザ光の照射方向が、下方から上方へ向
かう一方向からだけであるため、レーザ光の乱反射がな
く、装置の周辺に特別な処理を施さなくても作業者を保
護できる。従って，簡素な装置とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ光をワークに照
射する三次元形状測定方法及びその装置に関する。
射する三次元形状測定方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、三次元形状を測定する装置として
は、特開平５−１４９７２３号公報、特開平４−８４７
０７号公報、特開昭６０−１９６６０８号公報などがあ
る。特開平５−１４９７２３号公報は、上部に配置され
た発光部から下部に配置された受光部との間に被測定物
を配置して、発光部から受光部に向かってレーザ光を発
して、被測定物と基準棒との距離を測長するものであ
る。また、特開平４−８４７０７号公報は、上方から測
定対象物表面に向けてスリット光を照射し、測定対象物
表面に写し出された光切断線を撮像して、その光切断線
像から３次元座標値を算出するものである。また、特開
昭６０−１９６６０８号公報は、対象物の斜め上方から
光ビームを走査する光切断法にて対象物断面高さを連続
的に検出するものである。
は、特開平５−１４９７２３号公報、特開平４−８４７
０７号公報、特開昭６０−１９６６０８号公報などがあ
る。特開平５−１４９７２３号公報は、上部に配置され
た発光部から下部に配置された受光部との間に被測定物
を配置して、発光部から受光部に向かってレーザ光を発
して、被測定物と基準棒との距離を測長するものであ
る。また、特開平４−８４７０７号公報は、上方から測
定対象物表面に向けてスリット光を照射し、測定対象物
表面に写し出された光切断線を撮像して、その光切断線
像から３次元座標値を算出するものである。また、特開
昭６０−１９６６０８号公報は、対象物の斜め上方から
光ビームを走査する光切断法にて対象物断面高さを連続
的に検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のものでは、ワークに対して上方からレーザ光が照
射されたり、回転鏡によって走査されたりするため、照
射したレーザ光が周囲に乱反射する。このため、ワーク
の周囲に保護用ガードを設けたり、作業者の目に危険が
及ばないような処置が必要になるなどするため、装置周
辺の構成が複雑になるという問題がある。
従来のものでは、ワークに対して上方からレーザ光が照
射されたり、回転鏡によって走査されたりするため、照
射したレーザ光が周囲に乱反射する。このため、ワーク
の周囲に保護用ガードを設けたり、作業者の目に危険が
及ばないような処置が必要になるなどするため、装置周
辺の構成が複雑になるという問題がある。
【０００４】本発明は、周辺装置を含めた構成を簡素に
することができる三次元形状測定方法及びその装置を提
供することを目的とする。
することができる三次元形状測定方法及びその装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の三次元形状測定
方法は、ワークにレーザ光を照射し、該レーザ光の反射
光に基づいて前記ワークの三次元形状を測定する三次元
形状測定方法において、略水平面上に載置されたＸＹテ
ーブルの可動部に前記レーザ光を上方を指向して照射す
るレーザ変位計を設けるとともに、ワーク保持手段によ
って前記ＸＹテーブルの上方で前記ワークを保持し、前
記ＸＹテーブルの各座標において前記レーザ変位計によ
り測定された前記ワークまでの距離データを前記各座標
とともに記憶し、各座標および距離データに基づいてワ
ークの輪郭形状を算出することを技術的手段とする。
方法は、ワークにレーザ光を照射し、該レーザ光の反射
光に基づいて前記ワークの三次元形状を測定する三次元
形状測定方法において、略水平面上に載置されたＸＹテ
ーブルの可動部に前記レーザ光を上方を指向して照射す
るレーザ変位計を設けるとともに、ワーク保持手段によ
って前記ＸＹテーブルの上方で前記ワークを保持し、前
記ＸＹテーブルの各座標において前記レーザ変位計によ
り測定された前記ワークまでの距離データを前記各座標
とともに記憶し、各座標および距離データに基づいてワ
ークの輪郭形状を算出することを技術的手段とする。
【０００６】また、本発明の三次元形状測定装置は、ワ
ークにレーザ光を照射し、該レーザ光の反射光に基づい
て前記ワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装
置において、略水平面上に載置されたＸＹテーブルと、
該ＸＹテーブルの可動部に設けられ、レーザ光を上方を
指向して照射するレーザ変位計と、前記ワークを前記Ｘ
Ｙテーブルの上方に配置して保持するワーク保持手段
と、前記ＸＹテーブルの各座標において前記レーザ変位
計により測定された前記ワークまでの距離データを前記
各座標とともに記憶する距離データ記憶手段と、該距離
データ記憶手段に記憶された前記各座標および前記距離
データに基づいて前記ワークの三次元形状を算出する形
状算出手段とを具備することを技術的手段とする。
ークにレーザ光を照射し、該レーザ光の反射光に基づい
て前記ワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装
置において、略水平面上に載置されたＸＹテーブルと、
該ＸＹテーブルの可動部に設けられ、レーザ光を上方を
指向して照射するレーザ変位計と、前記ワークを前記Ｘ
Ｙテーブルの上方に配置して保持するワーク保持手段
と、前記ＸＹテーブルの各座標において前記レーザ変位
計により測定された前記ワークまでの距離データを前記
各座標とともに記憶する距離データ記憶手段と、該距離
データ記憶手段に記憶された前記各座標および前記距離
データに基づいて前記ワークの三次元形状を算出する形
状算出手段とを具備することを技術的手段とする。
【０００７】
【作用】本発明は、ＸＹテーブルの上方にワークが配置
され、ＸＹテーブルの可動部が可動するとき、可動部に
設けられたレーザ変位計から上方へ向けてレーザ光が照
射されて、各座標におけるワークまでの距離が測定され
て、距離データとして記憶される。ワークまでの距離デ
ータは、ＸＹテーブルにおける各座標とともに記憶され
ているため、各座標と距離データとに基づいてワークの
三次元形状が算出される。
され、ＸＹテーブルの可動部が可動するとき、可動部に
設けられたレーザ変位計から上方へ向けてレーザ光が照
射されて、各座標におけるワークまでの距離が測定され
て、距離データとして記憶される。ワークまでの距離デ
ータは、ＸＹテーブルにおける各座標とともに記憶され
ているため、各座標と距離データとに基づいてワークの
三次元形状が算出される。
【０００８】
【発明の効果】本発明は、ワークの形状の算出におい
て、ＸＹテーブルの座標と、その座標において測定され
たワークまでの距離データとに基づいてワークの三次元
形状が算出できるため、レーザ変位計によるワークまで
の距離の測定は、ＸＹテーブル上から上方へ向かう一方
方向のみの計測でよい。従って、レーザ変位計における
レーザ光の照射方向は上方のみでよく、レーザ光自体の
走査が行われないため、照射されるレーザ光が周辺に乱
反射することがない。この結果、レーザ光が照射される
ワークの周辺に、レーザ光の乱反射の影響を防ぐための
装置や、作業者を保護するための処理を行う必要がなく
なるため、簡素な構成によって三次元形状の測定を行う
ことができる。
て、ＸＹテーブルの座標と、その座標において測定され
たワークまでの距離データとに基づいてワークの三次元
形状が算出できるため、レーザ変位計によるワークまで
の距離の測定は、ＸＹテーブル上から上方へ向かう一方
方向のみの計測でよい。従って、レーザ変位計における
レーザ光の照射方向は上方のみでよく、レーザ光自体の
走査が行われないため、照射されるレーザ光が周辺に乱
反射することがない。この結果、レーザ光が照射される
ワークの周辺に、レーザ光の乱反射の影響を防ぐための
装置や、作業者を保護するための処理を行う必要がなく
なるため、簡素な構成によって三次元形状の測定を行う
ことができる。
【０００９】
【実施例】次に本発明を図面に基づいて説明する。図１
は、本発明の実施例の三次元形状測定装置１００の外観
を示す。図１において、２は定盤１上に設けられた直交
テーブルとしてのＸＹテーブルで、それぞれ電動式のＸ
軸アクチュエータ３と、Ｘ軸アクチュエータ３上に設け
られたＹ軸アクチュエータ４とを有し、Ｙ軸アクチュエ
ータ４の可動部には、レーザ変位計５が備えられてい
る。
は、本発明の実施例の三次元形状測定装置１００の外観
を示す。図１において、２は定盤１上に設けられた直交
テーブルとしてのＸＹテーブルで、それぞれ電動式のＸ
軸アクチュエータ３と、Ｘ軸アクチュエータ３上に設け
られたＹ軸アクチュエータ４とを有し、Ｙ軸アクチュエ
ータ４の可動部には、レーザ変位計５が備えられてい
る。
【００１０】レーザ変位計５は、図２に示すように、レ
ーザ変位計５からレーザ光の照射方向に配置される計測
対象までの距離Ｌがレーザ光の照射軸方向の変位量とし
て計測されるもので、照射されるレーザ光の強度を時間
的に変化させて照射するレーザ発振器５ａと受光センサ
５ｂとからなり、計測対象で反射したレーザ光の強度の
位相差に基づいて三角測量法によって計測対象までの距
離Ｌを計測する。なお、計測される距離Ｌは、計測ワー
ク８の下方では、計測ワーク８までの距離Ｌとなり、計
測ワーク８以外の位置では、無反射エラーを検出する。
ーザ変位計５からレーザ光の照射方向に配置される計測
対象までの距離Ｌがレーザ光の照射軸方向の変位量とし
て計測されるもので、照射されるレーザ光の強度を時間
的に変化させて照射するレーザ発振器５ａと受光センサ
５ｂとからなり、計測対象で反射したレーザ光の強度の
位相差に基づいて三角測量法によって計測対象までの距
離Ｌを計測する。なお、計測される距離Ｌは、計測ワー
ク８の下方では、計測ワーク８までの距離Ｌとなり、計
測ワーク８以外の位置では、無反射エラーを検出する。
【００１１】ＸＹテーブル２の上方には、定盤１のＸ軸
方向の各端部に構造部としてそれぞれ固定された台枠６
の上端に支持されたワーク保持用の治具７が配されてい
る。治具７は、計測ワーク８の凹部側を下方に向けた場
合の各端部の形状に対応した保持部を有し、計測ワーク
８の凹部側を下方にして保持する。計測ワーク８は、標
準化された製品群の一品種であって、略容器形状を呈す
る軽量（０．２ｋｇ〜０．５ｋｇ）の樹脂成形品であ
り、治具７と接する部位は一定の形状および寸法を有す
る。なお、計測ワーク８は、長さ方向（Ｘ軸アクチュエ
ータ３の変位方向）については、様々な寸法が与えられ
たバリエーションがあるため、治具７は、計測ワーク８
のバリエーションに対応するために、計測ワーク８の長
さ方向（Ｘ軸アクチュエータ３の変位方向）に変位可能
なスライダーを備えるようにしてもよい。
方向の各端部に構造部としてそれぞれ固定された台枠６
の上端に支持されたワーク保持用の治具７が配されてい
る。治具７は、計測ワーク８の凹部側を下方に向けた場
合の各端部の形状に対応した保持部を有し、計測ワーク
８の凹部側を下方にして保持する。計測ワーク８は、標
準化された製品群の一品種であって、略容器形状を呈す
る軽量（０．２ｋｇ〜０．５ｋｇ）の樹脂成形品であ
り、治具７と接する部位は一定の形状および寸法を有す
る。なお、計測ワーク８は、長さ方向（Ｘ軸アクチュエ
ータ３の変位方向）については、様々な寸法が与えられ
たバリエーションがあるため、治具７は、計測ワーク８
のバリエーションに対応するために、計測ワーク８の長
さ方向（Ｘ軸アクチュエータ３の変位方向）に変位可能
なスライダーを備えるようにしてもよい。
【００１２】上記のＸＹテーブル２およびレーザ変位計
５は、コンピュータ１０および付帯設備によって制御さ
れる。以下、図３に基づいて、コンピュータ１０および
付帯設備を説明する。コンピュータ１０は、演算装置１
１（ＣＰＵ）、記憶装置（メモリ）１２からなり、キー
ボード等の入力装置１３および表示装置１４を備えてい
る。また、その他に、周辺機器として、外部記憶装置１
５、プリンタ１６、データ通信のための通信手段１７を
備えている。
５は、コンピュータ１０および付帯設備によって制御さ
れる。以下、図３に基づいて、コンピュータ１０および
付帯設備を説明する。コンピュータ１０は、演算装置１
１（ＣＰＵ）、記憶装置（メモリ）１２からなり、キー
ボード等の入力装置１３および表示装置１４を備えてい
る。また、その他に、周辺機器として、外部記憶装置１
５、プリンタ１６、データ通信のための通信手段１７を
備えている。
【００１３】レーザ変位計５とコンピュータ１０との間
の信号伝送のための設備としては、レーザ変位計５の計
測によって得られる変位量（距離）信号を直流電圧（例
えば、±５Ｖの範囲の電圧）に変換して出力する変位計
アンプ２１、変位計アンプ２１の出力電圧を変換速度５
００μｓでディジタル信号にＡＤ変換するＡ／Ｄコンバ
ータ２２、ＸＹテーブル２の各アクチュエータ３、４を
個別に制御のためのパラレルインターフェイス２３が設
けられている。
の信号伝送のための設備としては、レーザ変位計５の計
測によって得られる変位量（距離）信号を直流電圧（例
えば、±５Ｖの範囲の電圧）に変換して出力する変位計
アンプ２１、変位計アンプ２１の出力電圧を変換速度５
００μｓでディジタル信号にＡＤ変換するＡ／Ｄコンバ
ータ２２、ＸＹテーブル２の各アクチュエータ３、４を
個別に制御のためのパラレルインターフェイス２３が設
けられている。
【００１４】コンピュータ１０は、ＸＹテーブル２を駆
動制御しつつ、レーザ変位計５によって得られる計測ワ
ーク８までの変位量（距離）をデータ処理して、計測対
象である計測ワーク８の三次元形状を演算し、計測ワー
ク８の計測結果とする。ここでは、ＸＹテーブル２の可
動部に設けられたレーザ変位計５のＸ軸、Ｙ軸の位置に
ついて、細密な格子状に配置された多数の計測座標
（ｉ，ｊ）を設定し、各計測座標（ｉ，ｊ）に対応する
計測ワーク８までの距離Ｌを測定して、各計測座標
（ｉ，ｊ）に対応した距離データＤ（ｉ，ｊ）としてＸ
Ｙテーブル２上の計測座標（ｉ，ｊ）とともに記憶装置
１２内に一端記憶して配列し、配列された多数の距離デ
ータＤ（ｉ，ｊ）をデータ処理することによって計測ワ
ーク８の三次元形状を算出する。
動制御しつつ、レーザ変位計５によって得られる計測ワ
ーク８までの変位量（距離）をデータ処理して、計測対
象である計測ワーク８の三次元形状を演算し、計測ワー
ク８の計測結果とする。ここでは、ＸＹテーブル２の可
動部に設けられたレーザ変位計５のＸ軸、Ｙ軸の位置に
ついて、細密な格子状に配置された多数の計測座標
（ｉ，ｊ）を設定し、各計測座標（ｉ，ｊ）に対応する
計測ワーク８までの距離Ｌを測定して、各計測座標
（ｉ，ｊ）に対応した距離データＤ（ｉ，ｊ）としてＸ
Ｙテーブル２上の計測座標（ｉ，ｊ）とともに記憶装置
１２内に一端記憶して配列し、配列された多数の距離デ
ータＤ（ｉ，ｊ）をデータ処理することによって計測ワ
ーク８の三次元形状を算出する。
【００１５】以下、コンピュータ１０におけるＸＹテー
ブル２の制御およびレーザ変位計５の計測データの処理
について図４を参考にして説明する。始めに、計測開始
の指示に応じて初期化設定が行われる（ステップ１）。
ここでは、ＸＹテーブル２の各アクチュエータの位置を
初期位置に制御するとともに、Ａ／Ｄコンバータの初期
化、上記の距離データＤ（ｉ，ｊ）等のゼロクリアを行
う。
ブル２の制御およびレーザ変位計５の計測データの処理
について図４を参考にして説明する。始めに、計測開始
の指示に応じて初期化設定が行われる（ステップ１）。
ここでは、ＸＹテーブル２の各アクチュエータの位置を
初期位置に制御するとともに、Ａ／Ｄコンバータの初期
化、上記の距離データＤ（ｉ，ｊ）等のゼロクリアを行
う。
【００１６】次に、Ｙ軸アクチュエータ４についてステ
ップ送りを行い（ステップ２）、その位置で、Ｘ軸アク
チュエータ３の走査を開始する（ステップ３）。このＸ
軸アクチュエータ３の走査時に、上記の計測座標（ｉ，
ｊ）に応じたタイミングで次々にレーザ変位計５による
計測を行い、その距離データＤ（ｉ，ｊ）を記憶装置１
２内に取り込み（ステップ４）、Ｘ軸アクチュエータ３
の走査が末端に達するまで続ける。
ップ送りを行い（ステップ２）、その位置で、Ｘ軸アク
チュエータ３の走査を開始する（ステップ３）。このＸ
軸アクチュエータ３の走査時に、上記の計測座標（ｉ，
ｊ）に応じたタイミングで次々にレーザ変位計５による
計測を行い、その距離データＤ（ｉ，ｊ）を記憶装置１
２内に取り込み（ステップ４）、Ｘ軸アクチュエータ３
の走査が末端に達するまで続ける。
【００１７】Ｘ軸アクチュエータ３の走査が末端まで行
われると（ステップ５においてＹＥＳ）、Ｘ軸アクチュ
エータ３の走査を終り（ステップ６）、Ｙ軸アクチュエ
ータ４のステップ送りが末端に達していなければ（ステ
ップ７においてＮＯ）、ステップ２へ移行して、Ｙ軸ア
クチュエータ４のステップ送りを行い、ステップ３〜６
を繰り返し行う。ここでは、Ｘ軸アクチュエータ３の走
査として往路と復路が設定されており、図５に示すよう
に、往復運動を行うように往路走査と復路走査とが交互
に行われ、各走査の間に、Ｙ軸アクチュエータ４による
ステップ送りが行われる。
われると（ステップ５においてＹＥＳ）、Ｘ軸アクチュ
エータ３の走査を終り（ステップ６）、Ｙ軸アクチュエ
ータ４のステップ送りが末端に達していなければ（ステ
ップ７においてＮＯ）、ステップ２へ移行して、Ｙ軸ア
クチュエータ４のステップ送りを行い、ステップ３〜６
を繰り返し行う。ここでは、Ｘ軸アクチュエータ３の走
査として往路と復路が設定されており、図５に示すよう
に、往復運動を行うように往路走査と復路走査とが交互
に行われ、各走査の間に、Ｙ軸アクチュエータ４による
ステップ送りが行われる。
【００１８】Ｙ軸アクチュエータ４のステップ送りが末
端に達した場合には（ステップ７においてＹＥＳ）、Ｘ
Ｙテーブル２の駆動制御を終了し、以降は、距離データ
Ｄ（ｉ，ｊ）の処理に移る。
端に達した場合には（ステップ７においてＹＥＳ）、Ｘ
Ｙテーブル２の駆動制御を終了し、以降は、距離データ
Ｄ（ｉ，ｊ）の処理に移る。
【００１９】距離データＤ（ｉ，ｊ）の処理では、初め
に前処理として、Ｘ軸アクチュエータ３による復路走査
によって得られた距離データＤ（ｉ，ｊ）の配列を往路
走査と同様の配列に並べ換えるデータ整列が行われる
（ステップ８）。次に、距離データＤ（ｉ，ｊ）の平滑
化処理（フィルタリング）が行われる（ステップ９）。
ここでは、各距離データＤ（ｉ，ｊ）について、近傍の
４点の距離データを用いて移動平均を算出する。
に前処理として、Ｘ軸アクチュエータ３による復路走査
によって得られた距離データＤ（ｉ，ｊ）の配列を往路
走査と同様の配列に並べ換えるデータ整列が行われる
（ステップ８）。次に、距離データＤ（ｉ，ｊ）の平滑
化処理（フィルタリング）が行われる（ステップ９）。
ここでは、各距離データＤ（ｉ，ｊ）について、近傍の
４点の距離データを用いて移動平均を算出する。
【００２０】次に、距離データＤ（ｉ，ｊ）のＸＹ平面
方向の勾配に基づいて、ＸＹ平面方向のＸＹ稜線（輪郭
形状）を抽出する（ステップ１０）。また、上記で抽出
されたＸＹ稜線上の距離データＤ（ｉ，ｊ）を抽出し
て、ＸＺ稜線を抽出する（ステップ１１）。以上の抽出
結果に基づいて、計測ワーク８の捩じれや平面度を算出
してその結果を出力する（ステップ１２）。
方向の勾配に基づいて、ＸＹ平面方向のＸＹ稜線（輪郭
形状）を抽出する（ステップ１０）。また、上記で抽出
されたＸＹ稜線上の距離データＤ（ｉ，ｊ）を抽出し
て、ＸＺ稜線を抽出する（ステップ１１）。以上の抽出
結果に基づいて、計測ワーク８の捩じれや平面度を算出
してその結果を出力する（ステップ１２）。
【００２１】次に、以上のデータ処理によって得られる
三次元形状についての測定結果の一例を示す。図６は、
計測ワーク８の概略形状を示したもので、図示下方がパ
イプ側、図示上方が反パイプ側である。図７は、図６に
概略形状を示した計測ワーク８について、ＸＹ平面方向
のＸＹ稜線（輪郭形状）を抽出した結果を示すものであ
り、また、図８は、図７におけるＸＹ平面方向の稜線に
おけるＸＺ平面方向の稜線を抽出した結果を示すもので
ある。これらの稜線の算出結果に基づいて、ＸＹＺ輪郭
形状の測定結果を合成すると、図９に示すようになる。
図９において、Ａは、３つの角点ｏ、ｐ、ｑによって定
まる標準となる平面であり、Ｂは合成表示されたＸＹＺ
輪郭形状である。平面度の誤差ｍや、捩じれ高さｎの算
出が本装置構成より容易に行える．
三次元形状についての測定結果の一例を示す。図６は、
計測ワーク８の概略形状を示したもので、図示下方がパ
イプ側、図示上方が反パイプ側である。図７は、図６に
概略形状を示した計測ワーク８について、ＸＹ平面方向
のＸＹ稜線（輪郭形状）を抽出した結果を示すものであ
り、また、図８は、図７におけるＸＹ平面方向の稜線に
おけるＸＺ平面方向の稜線を抽出した結果を示すもので
ある。これらの稜線の算出結果に基づいて、ＸＹＺ輪郭
形状の測定結果を合成すると、図９に示すようになる。
図９において、Ａは、３つの角点ｏ、ｐ、ｑによって定
まる標準となる平面であり、Ｂは合成表示されたＸＹＺ
輪郭形状である。平面度の誤差ｍや、捩じれ高さｎの算
出が本装置構成より容易に行える．
【００２２】以上のとおり、本発明では、定盤１上のＸ
Ｙテーブル２の上方に計測ワーク８を配置して、計測ワ
ーク８の下方のＸＹテーブル２の可動部のレーザ変位計
５から上方へ向かってレーザ光を照射するため、測定装
置の外周に保護用ガードを設ける必要がなく、また、作
業者に対しても保護のための特別な処置を施す必要がな
く、簡素な構成によって三次元形状の測定を行うことが
できる。
Ｙテーブル２の上方に計測ワーク８を配置して、計測ワ
ーク８の下方のＸＹテーブル２の可動部のレーザ変位計
５から上方へ向かってレーザ光を照射するため、測定装
置の外周に保護用ガードを設ける必要がなく、また、作
業者に対しても保護のための特別な処置を施す必要がな
く、簡素な構成によって三次元形状の測定を行うことが
できる。
【図１】本発明の実施例を示す三次元形状測定装置の外
観を示す斜視図である。
観を示す斜視図である。
【図２】本実施例のレーザ変位計およびその測定原理を
示す説明図である。
示す説明図である。
【図３】本実施例の三次元形状測定装置における制御演
算のためのコンピュータおよび周辺装置を示すブロック
図である。
算のためのコンピュータおよび周辺装置を示すブロック
図である。
【図４】本実施例の三次元形状測定装置におけるコンピ
ュータの制御演算動作を説明するためのフローチャート
である。
ュータの制御演算動作を説明するためのフローチャート
である。
【図５】本実施例の三次元形状測定装置におけるＸＹテ
ーブルの可動部の動きを説明するための説明図である．
ーブルの可動部の動きを説明するための説明図である．
【図６】本実施例の三次元形状測定装置によって測定さ
れる計測ワークを示す説明図である。
れる計測ワークを示す説明図である。
【図７】本実施例の三次元形状測定装置におけるコンピ
ュータによるＸＹ平面方向の演算結果を示すＸＹ稜線の
測定図である。
ュータによるＸＹ平面方向の演算結果を示すＸＹ稜線の
測定図である。
【図８】本実施例の三次元形状測定装置におけるコンピ
ュータによるＸＺ平面方向の演算結果を示すＸＺ稜線の
測定図である。
ュータによるＸＺ平面方向の演算結果を示すＸＺ稜線の
測定図である。
【図９】本実施例のコンピュータによる計測結果を示す
計測ワークのＸＹＺ輪郭形状を合成表示図である。
計測ワークのＸＹＺ輪郭形状を合成表示図である。
２ ＸＹテーブル ５ レーザ変位計 ７ 治具（ワーク保持手段） ８ 計測ワーク（ワーク） １０ コンピュータ（形状算出手段、距離データ記憶手
段）
段）
Claims (2)
- 【請求項１】 ワークにレーザ光を照射し、該レーザ光
の反射光に基づいて前記ワークの三次元形状を測定する
三次元形状測定方法において、 略水平面上に載置されたＸＹテーブルの可動部に前記レ
ーザ光を上方を指向して照射するレーザ変位計を設ける
とともに、ワーク保持手段によって前記ＸＹテーブルの
上方で前記ワークを保持し、前記ＸＹテーブルの各座標
において前記レーザ変位計により測定された前記ワーク
までの距離データを前記各座標とともに記憶し、その距
離データに基づいてワークの輪郭形状を算出することを
特徴とする三次元形状測定方法。 - 【請求項２】 ワークにレーザ光を照射し、該レーザ光
の反射光に基づいて前記ワークの三次元形状を測定する
三次元形状測定装置において、 略水平面上に載置されたＸＹテーブルと、 該ＸＹテーブルの可動部に設けられ、レーザ光を上方を
指向して照射するレーザ変位計と、 前記ワークを前記ＸＹテーブルの上方に配置して保持す
るワーク保持手段と、 前記ＸＹテーブルの各座標において前記レーザ変位計に
より測定された前記ワークまでの距離データを前記各座
標とともに記憶する距離データ記憶手段と、 該距離データ記憶手段に記憶された前記距離データに基
づいて前記ワークの三次元形状を算出する形状算出手段
とを具備することを特徴とする三次元形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06215687A JP3112056B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 三次元形状測定方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06215687A JP3112056B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 三次元形状測定方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875428A true JPH0875428A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3112056B2 JP3112056B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=16676498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06215687A Expired - Fee Related JP3112056B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | 三次元形状測定方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3112056B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150048627A (ko) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공 장치 |
| CN109211938A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-15 | 苏州镭拓精工机械科技有限公司 | 一种键盘键帽升降式检测装置 |
| CN111521116A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-11 | 广州冠粤路桥检测有限公司 | 一种交安设施激光投影检测装置及检测方法 |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP06215687A patent/JP3112056B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150048627A (ko) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 가부시기가이샤 디스코 | 가공 장치 |
| CN109211938A (zh) * | 2018-10-22 | 2019-01-15 | 苏州镭拓精工机械科技有限公司 | 一种键盘键帽升降式检测装置 |
| CN111521116A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-11 | 广州冠粤路桥检测有限公司 | 一种交安设施激光投影检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3112056B2 (ja) | 2000-11-27 |
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