JPS61169712A - 物体の表面測定装置 - Google Patents
物体の表面測定装置Info
- Publication number
- JPS61169712A JPS61169712A JP899785A JP899785A JPS61169712A JP S61169712 A JPS61169712 A JP S61169712A JP 899785 A JP899785 A JP 899785A JP 899785 A JP899785 A JP 899785A JP S61169712 A JPS61169712 A JP S61169712A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- sensor
- information
- control means
- axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
- G01B5/207—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures using a plurality of fixed, simultaneously operating transducers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野〕
本発明は、物体の表面特に不定形物体の表面の自動計測
に好適な表面測定装置に関するものである。
に好適な表面測定装置に関するものである。
物体の表面計測装置としては、光学的なパターン認識に
よるものがあった。
よるものがあった。
このものは、例えばコンピュータビジョン、第63〜8
8頁(白井良明著、昭晃堂発行)にもあるように主とし
てテレビカメラを用いて光学的情報により物体の情報を
得ると共に物体表面からカメラの位置までの距離を計測
することにより、最終的に表面形状を決定する方法に関
するものであって、その他種々の応用例が提案されてい
る。
8頁(白井良明著、昭晃堂発行)にもあるように主とし
てテレビカメラを用いて光学的情報により物体の情報を
得ると共に物体表面からカメラの位置までの距離を計測
することにより、最終的に表面形状を決定する方法に関
するものであって、その他種々の応用例が提案されてい
る。
しかしながら、この方式の最大の欠点は、対象となる被
測定物上で光線のあたらないところ、影となる部分ある
いはテレビカメラの視界から隠された部分の情報を得る
ことができな、いという計測現場の問題と、使用するも
のがテレビカメラであるため2次元的な情報しか得られ
ずこの情報を基にして3次元の形状を組立てるには極め
て複雑な処理を必要とし、またこの場合に取り扱える物
体の形状も多面体や球体などの比較的単純な幾何学的形
状を有するものに限られていたという点があげられる。
測定物上で光線のあたらないところ、影となる部分ある
いはテレビカメラの視界から隠された部分の情報を得る
ことができな、いという計測現場の問題と、使用するも
のがテレビカメラであるため2次元的な情報しか得られ
ずこの情報を基にして3次元の形状を組立てるには極め
て複雑な処理を必要とし、またこの場合に取り扱える物
体の形状も多面体や球体などの比較的単純な幾何学的形
状を有するものに限られていたという点があげられる。
そして、加うるにこの方式による測定装置ないし方法は
、照明条件に拘束されたり、光学的な構成という根本的
な装置構造に由来して挾い場所や光を使用できない環境
、対象物では計測を行うことができないという欠点をも
有するものであった。
、照明条件に拘束されたり、光学的な構成という根本的
な装置構造に由来して挾い場所や光を使用できない環境
、対象物では計測を行うことができないという欠点をも
有するものであった。
本発明の目的、前記した従来技術の問題点を除去し、任
意の形状を有する物体の形状測定1表面測定を高精度に
行なえる測定装置を提供することにある。
意の形状を有する物体の形状測定1表面測定を高精度に
行なえる測定装置を提供することにある。
本発明は、上述の如き種々の不都合を有する従来の光学
的な装置とは根本的に観点を変えて検討を加え到達した
ものであって、センサを有する軸を支持台上に可動的に
取りつけ該センサの位置変更量を感知して軸の移動速度
を調節する制御手段を軸駆動源に結合させたことからな
る物体の表面測定装置に関するものである。
的な装置とは根本的に観点を変えて検討を加え到達した
ものであって、センサを有する軸を支持台上に可動的に
取りつけ該センサの位置変更量を感知して軸の移動速度
を調節する制御手段を軸駆動源に結合させたことからな
る物体の表面測定装置に関するものである。
本発明でいうセンサを有する軸は、多数の組合せからな
るものであり、また各センサは対象物に接触して各々の
部分の位置を確認するものであってもよいし1例えば各
軸に発光部と受光部を設けて個々の部位を検出するもの
、あるいはまた軸の先端に磁気ヘッドを設は対向する対
象物の磁気的特性を測定するタイプのものであってもよ
い。
るものであり、また各センサは対象物に接触して各々の
部分の位置を確認するものであってもよいし1例えば各
軸に発光部と受光部を設けて個々の部位を検出するもの
、あるいはまた軸の先端に磁気ヘッドを設は対向する対
象物の磁気的特性を測定するタイプのものであってもよ
い。
軸自体は、被測定物に対応したとき、その当接した軸が
対象物の形状に追随して適宜伸張あるいは埋設して形状
の把握を行う。
対象物の形状に追随して適宜伸張あるいは埋設して形状
の把握を行う。
各軸の所定位置(多くは軸の先端)にセンサが取りつけ
られていることから、特定のセンサが取りつけられてい
る軸が対象物の形状に合せである位置で伸張ないしは埋
設が起なわれなくなったとき、対象物のその当接する位
置の確定が行われるのである。
られていることから、特定のセンサが取りつけられてい
る軸が対象物の形状に合せである位置で伸張ないしは埋
設が起なわれなくなったとき、対象物のその当接する位
置の確定が行われるのである。
以下、本発明の実施例を図をもって説明する。
第1図〜第3図は本発明に従って構成した接触形表面測
定装置であり、1は支持体、2は駆動源、3は軸、4は
センサである。駆動源2は、図示していない制御手段か
らの制御信号に応じて軸3を駆動するようになっている
。
定装置であり、1は支持体、2は駆動源、3は軸、4は
センサである。駆動源2は、図示していない制御手段か
らの制御信号に応じて軸3を駆動するようになっている
。
この形の装置においては、第2図および第3図に示すよ
うな動作を行う、第2図、第3図は合せて8種類の軸の
動作を示しており第2図、第3図のいずれも上の図から
下の図に向い時間の経過を示している。
うな動作を行う、第2図、第3図は合せて8種類の軸の
動作を示しており第2図、第3図のいずれも上の図から
下の図に向い時間の経過を示している。
いずれも支持体1の断面の長辺に沿った方向をX軸、軸
3に沿った軸を2軸としており、経過時刻0(すなわち
一番上の図)のとき、軸3の先端はすべて同じ2座標値
を有しているものとする。
3に沿った軸を2軸としており、経過時刻0(すなわち
一番上の図)のとき、軸3の先端はすべて同じ2座標値
を有しているものとする。
このような軸3上に、物体5A、5Bを載置したとき、
それらの情報はそれぞれ軸に取り付けられたセンサ4、
例えば歪ゲージやピエゾ素子等の力検出手段により制御
手段に伝達され、制御手段は伝達された情報に基づき、
x=8.9付近の軸をほぼ同一の速度で降下を行わせる
。この操作により時刻o−4tの間にx=8.9付近の
軸3のほかに、x=6〜10付近の軸3も物体5Aに接
触する。新たに加わったこのx=6〜10の情報をもと
に制御手段は、新たに接触を確認した軸3をx=8.9
の軸と同一速度で降下させ、同様の確認、制御を繰り返
しながら時刻3tに至るが1時刻2tから3tに至る期
間では、もはや軸3を降下させても新たにセンサ4に加
わる情報はなく、軸3の降下はこの段階で停止する。
それらの情報はそれぞれ軸に取り付けられたセンサ4、
例えば歪ゲージやピエゾ素子等の力検出手段により制御
手段に伝達され、制御手段は伝達された情報に基づき、
x=8.9付近の軸をほぼ同一の速度で降下を行わせる
。この操作により時刻o−4tの間にx=8.9付近の
軸3のほかに、x=6〜10付近の軸3も物体5Aに接
触する。新たに加わったこのx=6〜10の情報をもと
に制御手段は、新たに接触を確認した軸3をx=8.9
の軸と同一速度で降下させ、同様の確認、制御を繰り返
しながら時刻3tに至るが1時刻2tから3tに至る期
間では、もはや軸3を降下させても新たにセンサ4に加
わる情報はなく、軸3の降下はこの段階で停止する。
このような状況を経て、物体5Aに接触している軸3の
2座標によって物体5Aの接触部分の形状を例えばディ
スプレイ上に表示するなどして確認するものである。
2座標によって物体5Aの接触部分の形状を例えばディ
スプレイ上に表示するなどして確認するものである。
なお、第2図においては、5Bの場合は時刻0の軸3に
対し負荷の加えられていない軸3を上昇させ(このとき
最初から接触している軸3は降下させてもよい)、最終
的には5Aの場合と同様にして形状を確認するようにし
ている。
対し負荷の加えられていない軸3を上昇させ(このとき
最初から接触している軸3は降下させてもよい)、最終
的には5Aの場合と同様にして形状を確認するようにし
ている。
さらに、物体5Bの場合、時刻Oのときに物体5Bに接
触しているx=33〜34付近の軸3を中心として例え
ば左側の軸3は上昇させ、右側の軸3は下降させるよう
にしても同様に物体Bの部分的表面形状を確認すること
ができる。
触しているx=33〜34付近の軸3を中心として例え
ば左側の軸3は上昇させ、右側の軸3は下降させるよう
にしても同様に物体Bの部分的表面形状を確認すること
ができる。
第:う図の場合は、第2図5Bの動作をさらに継続させ
、x=9〜10付近の軸3を中心として左側の軸:3を
上昇、右側を下降させるようにする。
、x=9〜10付近の軸3を中心として左側の軸:3を
上昇、右側を下降させるようにする。
軸3の上昇、下降速度はそれぞれ異っているが。
制御手段は@3が物体5Aと接触している部分の形状の
情報をもっているため物体5Aに接触している軸3の上
・下動を協調させ行うことができる。
情報をもっているため物体5Aに接触している軸3の上
・下動を協調させ行うことができる。
時刻4t〜6tでは、新たに接触する軸3が現れるが、
これによって今まで知られていなかった物体5Aの他の
部分の形状を知ることができる。
これによって今まで知られていなかった物体5Aの他の
部分の形状を知ることができる。
なお、この操作は間に物体5Aの中心部は、X=8付近
からx=18付近に移動している。
からx=18付近に移動している。
第3図における物体5Bの場合も同様に軸3の上・下動
のパターンを適宜組合せることにより、物体5Aと同様
に形状計測を行うことができることを示している。
のパターンを適宜組合せることにより、物体5Aと同様
に形状計測を行うことができることを示している。
いずれの場合も、物体の形状を計測するが、それと同時
に物体の一定方向に搬送することができる基本的方式を
具備しているものである。
に物体の一定方向に搬送することができる基本的方式を
具備しているものである。
別の実施例を第4図によって説明する。この場合では、
支持体1が半球状をしており、球状の物体5の測定に使
用するようになっている。
支持体1が半球状をしており、球状の物体5の測定に使
用するようになっている。
この例が示すように、支持体1の形状は、対象となる被
測定物体の形状に合せて任意に形成できるのである。
測定物体の形状に合せて任意に形成できるのである。
他の実施例を第5図に示した、この場合は軸3を傾斜さ
せ得るようにしたものであって、軸3の傾きを各機能ユ
ニットごとに制御できることから物理量の測定精度の向
上と形状測定や搬送が容易となる。
せ得るようにしたものであって、軸3の傾きを各機能ユ
ニットごとに制御できることから物理量の測定精度の向
上と形状測定や搬送が容易となる。
第6図はさらに他の実施例を示すものであって。
軸3内に光ファイバ6を2本通して一方は光源7から導
いた光で物体5を照射し、他方を物体5からの反射光の
受光に用いるものであって、これにより被測定物体の濃
度や色彩などの光学的情報も直接検出することができる
ものである。
いた光で物体5を照射し、他方を物体5からの反射光の
受光に用いるものであって、これにより被測定物体の濃
度や色彩などの光学的情報も直接検出することができる
ものである。
第7図は、さらに別の実施例を示したものであり、支持
体1を円筒状としているものである。このような形状と
したため被測定物体の形状を一時に計測することが可能
となるものであると同時に。
体1を円筒状としているものである。このような形状と
したため被測定物体の形状を一時に計測することが可能
となるものであると同時に。
物体5の搬送も容易に行われる。
第8(i!は、さらに他の実施例を示したものであって
、軸3の先端に磁気ヘッド10を備え、被測定物体5の
磁気的な特性を測定し得るようになっている。従って物
体5全体が磁性体の場合あるいは磁性体で覆われている
場合に軸3の先端に備えられた磁気ヘッド10により物
体1を構成している物質の特定を行ったり、磁性体上に
磁気記録を行ったりあるいはまた記録されている情報を
読み取ることが可能である。
、軸3の先端に磁気ヘッド10を備え、被測定物体5の
磁気的な特性を測定し得るようになっている。従って物
体5全体が磁性体の場合あるいは磁性体で覆われている
場合に軸3の先端に備えられた磁気ヘッド10により物
体1を構成している物質の特定を行ったり、磁性体上に
磁気記録を行ったりあるいはまた記録されている情報を
読み取ることが可能である。
以上に述べた各実施例では、物体5を装置上で搬送する
ことが可能であることを述べたが、観点を変えて、物体
5を固定し物体5上を測定装置が移動するような形態に
構成しても良いのはいうまでもないことである。
ことが可能であることを述べたが、観点を変えて、物体
5を固定し物体5上を測定装置が移動するような形態に
構成しても良いのはいうまでもないことである。
本発明の装置を使用することにより、多数のセンサを備
えた多数の軸(機能ユニット)を協調的に動作させるの
で、任意の形状を有する物体の形状測定、表面測定を行
うことができるという効果を有するものである。
えた多数の軸(機能ユニット)を協調的に動作させるの
で、任意の形状を有する物体の形状測定、表面測定を行
うことができるという効果を有するものである。
第1図は本発明の一実施例を示した斜視図、第2図およ
び第3図は本発明装置の形状測定の概念を示した説明図
、第4図〜第8図は他の実施例を示す説明図である。 1・・・支持体、2・・・駆動源、3・・・軸、4・・
・センサ、5・・・物体、6・・・光ファイバ、7・・
・光源、8・・・受光素子、10・・・磁気ヘッド。 第 1 図 3:輔 4:Lンプ ■ 2 図 第 3 図 17 口
び第3図は本発明装置の形状測定の概念を示した説明図
、第4図〜第8図は他の実施例を示す説明図である。 1・・・支持体、2・・・駆動源、3・・・軸、4・・
・センサ、5・・・物体、6・・・光ファイバ、7・・
・光源、8・・・受光素子、10・・・磁気ヘッド。 第 1 図 3:輔 4:Lンプ ■ 2 図 第 3 図 17 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、センサを有する軸を支持台上に可動的に取りつけ、
該センサの位置変更量を感知して軸の移動速度を調節す
る制御手段を軸駆動源に結合させたことを特徴とする物
体の表面測定装置。 2、支持台の面に対する軸の傾きを、変更可能としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の装置。 3、支持台の表面から延長する軸の角度および距離を、
検出する検出手段と、支持台の表面に対する角度及び距
離を変更するための軸変位手段と、前記検出手段の情報
により軸変位手段を制御する変位制御手段を有すること
からなる特許請求の範囲第1項記載の装置。 4、センサとして物体表面の光学的な情報を検出する手
段を用いた特許請求の範囲第1項記載の装置。 5、センサとして物体表面の磁界を検出する手段を用い
た特許請求の範囲第1項記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP899785A JPS61169712A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 物体の表面測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP899785A JPS61169712A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 物体の表面測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61169712A true JPS61169712A (ja) | 1986-07-31 |
Family
ID=11708325
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP899785A Pending JPS61169712A (ja) | 1985-01-23 | 1985-01-23 | 物体の表面測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61169712A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326408A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Snecma Moteurs | 同時測定機能を有する3次元マシン |
-
1985
- 1985-01-23 JP JP899785A patent/JPS61169712A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326408A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Snecma Moteurs | 同時測定機能を有する3次元マシン |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4924153A (en) | Apparatus for guiding movement of an unmanned moving body | |
EP0313801B1 (en) | Machine for measuring and mathematically defining the surface of three-dimensional models, particularly for the manufacture of molds with numeric-control machine tools | |
JPS6048681B2 (ja) | 測定ヘツド | |
JP2000136923A (ja) | 接触式管内径測定装置 | |
JPS61169712A (ja) | 物体の表面測定装置 | |
US5321894A (en) | Mapping a surface of a workpiece | |
US4911527A (en) | Fiber optics input device | |
JP2925912B2 (ja) | ロール等の円形状被測定物の真直度測定装置 | |
KR910008377A (ko) | 3차원 직교좌표형 고속정밀측정기 | |
JP2679236B2 (ja) | 非接触式形状測定装置 | |
KR100274232B1 (ko) | 접촉식 3차원 스캐너 | |
CN111272079B (zh) | 轴类汽车复合材料模压成形件对基准轴的位置公差测量方法 | |
JPS62228102A (ja) | 遠隔変位検知装置 | |
JPS60218007A (ja) | 物体形状の非接触倣い測定法 | |
JPH0372209A (ja) | レール変位計測装置 | |
JPS62287107A (ja) | 中心位置測定装置 | |
JP2553352Y2 (ja) | 自動寸法測定装置 | |
SU391380A1 (ru) | Способ измерения сложных поверхностей | |
JP2000275011A (ja) | 移動体の測定装置および測定方法 | |
JPH0475445B2 (ja) | ||
JPH04523B2 (ja) | ||
JPS60205307A (ja) | 三次元自動計測方法 | |
JP2000097687A (ja) | 球状物の外径寸法測定方法および測定装置 | |
JPH0352801B2 (ja) | ||
JPS63238417A (ja) | デジタイザにおける3次元計測方法 |