JPS62182610A - Three-dimensional measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は１例えば車体等の形状や組付寸法を測定する
三次元測定装置の改良技術に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technique for improving a three-dimensional measuring device for measuring the shape and assembly dimensions of, for example, a vehicle body.
車両の製造工程における検査段階では、例えば第５図に
示すような三次元測定装置を使用している。In the inspection stage of the vehicle manufacturing process, for example, a three-dimensional measuring device as shown in FIG. 5 is used.
この装置の概略を説明すると、所定の組立が済んだ被測
定物としての車体１を定盤２上にセットした後、ベース
３及びコラム４ａ上を夫々移動する移動体４及びアーム
５からなる三軸自由度を有する測定機構により、アーム
５の先端に取り付けた測定子６を予め設定した車体１の
各測定点まで移動させて、それ等の各測定点毎のベース
３．移動体４及びアーム５の移動量を検出する。To explain the outline of this device, after a predetermined assembly of a vehicle body 1 as an object to be measured is set on a surface plate 2, a three-dimensional structure consisting of a movable body 4 and an arm 5 that move on a base 3 and a column 4a, respectively. Using a measuring mechanism with an axial degree of freedom, the measuring element 6 attached to the tip of the arm 5 is moved to each preset measurement point on the vehicle body 1, and the base 3. The amount of movement of the moving body 4 and arm 5 is detected.
そして、それ等の各移動量を測定値として、データ処理
装置を内蔵した操作ユニット７に入力し、そのデータ処
理装置によって、入力した測定値と予め設定した測定点
の基準値とを比較演算して両者の寸法誤差を求め、その
求めた寸法誤差を例えば表示器８に測定点を示すコード
と共に数値表示するようになっている。（例えば実開昭
５８−９９６１４号公報に類似したものが公開されてい
る。）
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このような従来の三次元測定装置にあっ
ては、測定点に対応する三軸図面座標値である基準値と
測定値とで単に各軸筋の誤差を演算するようになってい
たため、次のような問題があった。Then, each of these movement amounts is input as a measurement value to the operation unit 7 that has a built-in data processing device, and the data processing device compares and calculates the input measurement value with a reference value of a preset measurement point. The dimensional error between the two is determined, and the determined dimensional error is numerically displayed, for example, on a display 8 together with a code indicating the measurement point. (For example, something similar to Japanese Utility Model Application Publication No. 58-99614 has been published.) [Problems to be solved by the invention] However, in such conventional three-dimensional measuring devices, Since the error of each axis line was simply calculated based on the reference value, which is the corresponding triaxial drawing coordinate value, and the measured value, the following problems occurred.
例えば、第５図において、車体１を測定する場合に、測
定子６を車体１における例えば車体全体の基準点１−Ｉ
に一致させ、且つ後述する各軸カウンタ回路の計数値を
、対応する図面座標値にセットした後、各測定点を測定
して車体１の品質を評価するが、その品質評価に際し、
車体１の構成部品ｌＡ、ｌＢ、ｉＣの組付精度が悪いの
か、組付は前の部品精度が悪いのかを判断するためには
。For example, when measuring the vehicle body 1 in FIG.
After setting the count values of each axis counter circuit, which will be described later, to the corresponding drawing coordinate values, the quality of the vehicle body 1 is evaluated by measuring each measurement point.
In order to judge whether the assembly accuracy of the component parts 1A, 1B, and iC of the vehicle body 1 is poor, or whether the accuracy of the previous parts is poor.
基準点を今度は部品における例えば部品１Ａの基準点１
−ＩＩに変更して、各測定点を再測定することにより品
質評価する必要がある。Now set the reference point to, for example, reference point 1 of part 1A in the part.
-II, and it is necessary to evaluate the quality by remeasuring each measurement point.
このように、従来装置では、車体１の品質評価を行なう
のに、常に数回ずつの測定を行なわなければならず、そ
の工数が余分にかかつてしまうという問題点があった。As described above, in the conventional apparatus, in order to evaluate the quality of the vehicle body 1, it is necessary to always carry out several measurements, which has the problem of increasing the number of man-hours.
この発明は、このような問題点の解決を図ろうとするも
のである。This invention attempts to solve these problems.
そこで、この発明による三次元測定装置は、第１図に示
すように、三軸自由度を有する測定子を定盤上に載置し
た被測定物体上に移動させて、その形状や寸法を測定す
るようにした三次元測定装置１００において、
被測定物体における予め定めた各測定点に対応した三軸
図面座標値と各測定点の存在する被測定物体における部
品に対応した部品固有座標変換係数とを記憶した記憶手
段１０１と、
測定子を移動させた測定点での測定値と当該測定点に対
応する記憶手段１０１に記憶した三軸図面座標値とに基
づいて各軸筋の誤差を演算する第１の演算手段１０２と
、
測定子を部品における予め定めた部品測定基準点に移動
させた時の測定値２部品測定基準点の三軸図面座標値、
及び当該部品に対応する記憶手段１０１に記憶させた部
品固有座標変換係数に基づいて、当該部品の測定基準に
係る座標変換係数を演算する第２の演算手段１０３と。Therefore, as shown in Fig. 1, the three-dimensional measuring device according to the present invention moves a measuring element having three degrees of freedom over an object to be measured placed on a surface plate, and measures the shape and dimensions of the object. In the three-dimensional measuring device 100, three-axis drawing coordinate values corresponding to each predetermined measurement point on the object to be measured and component-specific coordinate conversion coefficients corresponding to the part in the object to be measured in which each measurement point exists are provided. The error of each axial muscle is calculated based on the storage means 101 that stores the measurement point, and the measurement value at the measurement point to which the tracing stylus is moved, and the triaxial drawing coordinate value stored in the storage means 101 corresponding to the measurement point. a first calculation means 102; a measurement value when the measuring element is moved to a predetermined component measurement reference point on the component; a triaxial drawing coordinate value of the component measurement reference point;
and a second calculating means 103 that calculates a coordinate transformation coefficient related to a measurement standard of the part based on the part-specific coordinate transformation coefficient stored in the storage means 101 corresponding to the part.
測定子を移動させた測定点での測定値を第２の演算手段
１０３によって演算した座標変換係数に基づいて座標変
換する第３の演算手段１０４と。a third calculation means 104 that coordinates transforms the measured value at the measurement point to which the measuring element has been moved based on the coordinate transformation coefficient calculated by the second calculation means 103;
この第３の演算手段１０４によって座標変換した測定値
とこれに対応する記憶手段１０１に記憶した三軸図面座
標値とに基づいて各軸筋の誤差を演算する第４の演算手
段１０５とを設けている。A fourth calculation means 105 is provided which calculates the error of each axial muscle based on the measured values coordinate-converted by the third calculation means 104 and the corresponding three-axis drawing coordinate values stored in the storage means 101. ing.
以下、この発明の実施例を図面の第２図以降を参照しな
がら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG. 2 and subsequent drawings.
第２図は、この発明による三次元測定装置の機構部の概
略を示す斜視図であり、第５図と対応する部分には同一
符号を付しである。FIG. 2 is a perspective view schematically showing the mechanical part of the three-dimensional measuring device according to the present invention, and parts corresponding to those in FIG. 5 are given the same reference numerals.
同図において、車体１を載置した定盤２には、ベース３
を測定座標系（直交座標系）のＹ軸方向に移動可能に取
り付けてあり、このベース３上にコラム４ａを測定座標
系の２軸方向に立設している。In the figure, a base 3 is mounted on a surface plate 2 on which a vehicle body 1 is placed.
is mounted so as to be movable in the Y-axis direction of the measurement coordinate system (orthogonal coordinate system), and a column 4a is erected on this base 3 in the two-axis directions of the measurement coordinate system.
そして、このコラム４ａには移動体４を上下動可能に取
り付けてあり、この移動体４に先端に測定子６を取り付
けたアーム５を測定座標系のＸ軸方向に移動可能に取り
付けである。A movable body 4 is attached to the column 4a so as to be movable up and down, and an arm 5 having a probe 6 attached to its tip is attached to the movable body 4 so as to be movable in the X-axis direction of the measurement coordinate system.
そして、ベース３の移動は、ベース３に取り付けたＹ軸
用フォトピックアップ９と定盤２に付設したＹ軸用ディ
ジタルスケール１０等からなるＹ軸角パルスジェネレー
タ１１ （第３図）によって監視し、移動体４の移動は
、移動体４に取り付けたＺ軸用フォトピックアップ１２
とコラム４ａに付設したＺ軸用デジタルスケール１３等
とからなるＺ軸用パルスジェネレータ１４（第３図）に
よって監視するようになっている。The movement of the base 3 is monitored by a Y-axis angle pulse generator 11 (Fig. 3) consisting of a Y-axis photo pickup 9 attached to the base 3, a Y-axis digital scale 10 attached to the surface plate 2, etc. The movement of the moving body 4 is carried out using a Z-axis photo pickup 12 attached to the moving body 4.
Monitoring is performed by a Z-axis pulse generator 14 (FIG. 3) consisting of a Z-axis digital scale 13 attached to the column 4a, and the like.
また、アーム５の移動は、移動体４に取り付けたＸ軸角
フォトピックアップ１５とアーム５に付設したＸ軸周デ
ィジタルスケール１６等とからなるＸ軸周パルスジェネ
レータ１７（第３図）によって監視するようになってい
る。Further, the movement of the arm 5 is monitored by an X-axis circumferential pulse generator 17 (FIG. 3) consisting of an X-axis angle photo pickup 15 attached to the moving body 4 and an X-axis circumferential digital scale 16 attached to the arm 5. It looks like this.
したがって、これ等のＸ、Ｙ、Ｚ軸周パルスジェネレー
タ１７，１１．１４からの各パルス信号を、夫々ベース
乙に取り付けた操作ユニット７内の後述する第３図の各
カウンタ回路１８０〜１８２によって、測定座標系の原
点あるいは基準位置を基準にアーム５．ベース３．及び
移動体４の移動方向に応じてアップ又はダウンカウント
するようにすれば、測定子６の各軸筋の移動量を測定す
ることが可能になり、そのようにすることによって、測
定子６を車体１上の予め定めた各測定点例えば１ａ〜１
ｆに移動させた時のそれ等の測定点の寸法（測定座標系
での三軸座標値）を測定できる。Therefore, each pulse signal from these X-, Y-, and Z-axis circumferential pulse generators 17, 11.14 is processed by each counter circuit 180 to 182 in FIG. , arm 5. with reference to the origin or reference position of the measurement coordinate system. Base 3. By counting up or down depending on the moving direction of the moving body 4, it becomes possible to measure the amount of movement of each axial muscle of the measuring stylus 6, and by doing so, the measuring stylus 6 can be Each predetermined measurement point on the vehicle body 1, for example 1a to 1
The dimensions (triaxial coordinate values in the measurement coordinate system) of those measurement points when moved to f can be measured.
なお、測定値や後述する寸法誤差等を表示する表示器８
は、移動体４に取り付けられている。In addition, there is a display 8 that displays measured values and dimensional errors, etc., which will be described later.
is attached to the moving body 4.
第３図は、操作ユニット７の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the operating unit 7. As shown in FIG.
この操作ユニット７は、三軸座標値検出部１８とキーボ
ード１日と起動指令釦２０とデータ処理用のマイクロコ
ンピュータ２１とデータ記憶装置２２等とによって構成
されている。The operation unit 7 includes a three-axis coordinate value detection section 18, a keyboard, a start command button 20, a data processing microcomputer 21, a data storage device 22, and the like.
三軸座標値検出部１８は、ｘ、ｙ、ｚ軸用カウンタ回路
１８０〜１８２と、デコーダ１８３〜１８５と、ゲート
回路１８６とからなり、次のように作用する。The three-axis coordinate value detection section 18 includes counter circuits 180 to 182 for x, y, and z axes, decoders 183 to 185, and a gate circuit 186, and operates as follows.
すなわち、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸周カウンタ回路１８０〜１８２
は、原点設定時にキーボード１日におけるリセットキー
のオンによって夫々ｒＯＪにリセットされ、又同様に指
定座標値セット時に、キーボード１日における文字キー
とテンキーにより座標値が夫々セットされ、以後、Ｘ、
Ｙ、Ｚ軸周パルスジェネレータ１７，１１．１４からの
アーム５、ベース３．及び移動体４の移動に伴うパルス
信号Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚを夫々の移動方向に応じてアップ
又はダウンカウントして、測定子６の各軸筋の移動量に
応じた計数値Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚを出力する。That is, X, Y, Z axis circumference counter circuits 180 to 182
are reset to rOJ by turning on the reset key on keyboard 1st when setting the origin, and similarly, when setting specified coordinate values, the coordinate values are set respectively using the character keys and numeric keypad on keyboard 1st, and from then on, X,
Y, Z axis pulse generator 17, 11. Arm 5 from 14, base 3. The pulse signals Px, Py, and Pz accompanying the movement of the movable body 4 are counted up or down according to the respective movement directions, and the counted values Nx, Ny, Nz are determined according to the movement amount of each axial muscle of the tracing stylus 6. Output.
ソシテ、デコーダ１８３〜１８５がｘ、’ｙ、ｚ軸用カ
ウンタ回路１８０〜１８２からの計数値Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎ
ｚを夫々入力して、これ等の計数値を測定子６が位置し
ている測定座標系での座標値（測定値） 〔Ｘ］ 、
（Ｙｌ 、（Ｚ）に変換するようになっており、これ等
の座標値が測定点の寸法を示している。The decoders 183 to 185 receive the count values Nx, Ny, N from the x, 'y, and z axis counter circuits 180 to 182.
z, and convert these counted values into the coordinate values (measured values) in the measurement coordinate system where the measuring tip 6 is located [X],
(Yl, (Z)), and these coordinate values indicate the dimensions of the measurement point.
そして、デコーダ１８３〜１８５で変換された座標値（
−）、（ｙ）、［ｚｌは、表示器８に入力されて表示さ
れると共に、ゲート回路１８６に出力されて、このゲー
ト回路１８６が起動指令釦２０のオンによって開いた時
に、マイクロコンピュータ２１に入力される。Then, the coordinate values (
-), (y), [zl are input to the display 8 and displayed, and are also output to the gate circuit 186, and when the gate circuit 186 is opened by turning on the start command button 20, the microcomputer 21 is input.
キーボード１日は、前述したｘ、ｙ、ｚ軸カウンタ回路
１８０〜１８２のリセット用リセットキー、指令座標値
セットのため及び後述するデータ記憶装置２２に記憶す
る三軸図面座標値や部品識別記号９部品の基準点の図面
座標値と変換対象部品識別記号などを設定するための文
字キー並びにテンキー、及び測定終了時にオンする終了
キー（文字キーの組合わせ操作にて代用しても良い）等
を具備している。The keyboard on the 1st includes reset keys for resetting the aforementioned x, y, and z axis counter circuits 180 to 182, triaxial drawing coordinate values and component identification symbols 9 for setting command coordinate values, and storing them in a data storage device 22, which will be described later. The character keys and numeric keypad are used to set the drawing coordinates of the reference point of the part, the identification symbol of the part to be converted, etc., and the end key that is turned on when the measurement is completed (you may also use a combination of character keys instead). Equipped with
起動指令釦２０は、三軸座標検出部１８のゲート回路１
８６が開いた時に出力される座標値［−）、 ＣＦ）
、 （２）をマイクロコンピュータ２１内のデータメモ
リに一時格納して、データ処理の実行を促す時にオンす
る押釦スイッチである。The start command button 20 is the gate circuit 1 of the three-axis coordinate detection section 18.
Coordinate values output when 86 opens [-), CF)
, (2) are temporarily stored in the data memory in the microcomputer 21, and are turned on to prompt the execution of data processing.
データ処理用マイクロコンピュータ２１は中央処理袋［
（ＣＰＵ）２１０．プログラムメモリ（ＲＯＭ） ２１
１ 、データメモリ（ＲＡＭ）２１２、入力インターフ
ェース２１３．及び出力インターフエース２１４等によ
って溝成され、三軸座標検出部１８からの座標値、キー
ボード１日からのキー操作データ、及び起動指令釦２０
のオン指令を、ＣＰＵ２１０がＲＯＭ２１１に予め格納
した後述する各種プログラムを実行することによって処
理し、その処理結果を表示器８に表示したり。The data processing microcomputer 21 has a central processing bag [
(CPU)210. Program memory (ROM) 21
1, data memory (RAM) 212, input interface 213. and output interface 214 etc., coordinate values from the three-axis coordinate detection unit 18, key operation data from the keyboard 1st, and the activation command button 20.
The CPU 210 processes the on-command by executing various programs, which will be described later, stored in the ROM 211 in advance, and displays the processing results on the display 8.
図示しないデータタイプライタ、ＣＲＴ、又はＸ−Ｙプ
ロッタ等の周辺機器に出力する。The data is output to a peripheral device (not shown) such as a data typewriter, CRT, or X-Y plotter.
データ記憶装置２２は、マイクロコンピュータ２１のパ
スラインに接続され、且つマイクロコンピュータ２１倒
で定義されたアドレスが割り付けられており、ＣＰＵ２
１０が直接アクセスできるようになっている。The data storage device 22 is connected to the pass line of the microcomputer 21 and is assigned an address defined by the microcomputer 21.
10 can be accessed directly.
そして、このデータ記憶装置２２には、被測定物体とし
ての車体１における予め定めた各測定点の設計上の三軸
図面座標値と、その各測定点の存在する組付は前の部品
の部品識別記号及びその部品識別記号が示す部品に対応
した部品固有座標変換係数等を夫々記憶している。The data storage device 22 stores the designed three-axis drawing coordinate values of each predetermined measurement point on the vehicle body 1 as the object to be measured, and the assembly at which each measurement point exists and the part of the previous part. It stores identification symbols and component-specific coordinate conversion coefficients and the like corresponding to the components indicated by the component identification symbols.
すなわち１例えば第２図に示すように車体１の部品ｌＡ
、１Ｂの各測定点１０〜１ｆの三軸図面座標値と部品識
別記号を、次のような形で記憶している。That is, 1, for example, as shown in FIG.
, 1B, the triaxial drawing coordinate values and component identification symbols of each measuring point 10 to 1f are stored in the following format.
ｉＤａ ｚａ ｙａ ｚａ ＰＡｉＤｂ ｚ
ｂ ！１ｂ ｚｂ ＰＡｉＤｃ ｘｃ ｙｃ
ｚｃ ＰＡｉＤｄ ｘｄ ｙｄ ｚｄ
ＰＢｉＤｅ ｘｅ ｙｅ ｚｅ ＰＢｉＤｆ’
ｘｆ ｙｆ ｚｆ ＰＢここで、（ｉＤ）は
データの識別番号、〔ＯＣ，ｇ。iDa za ya za PAiDb z
b! 1b zb PAiDc xc yc
zc PAiDd xd yd zd
PBiDe xe ye ze PBiDf'
xf yf zf PB Here, (iD) is the data identification number, [OC, g.
２〕は三軸図面座標値、〔Ｐ〕は部品識別記号である。2] is a triaxial drawing coordinate value, and [P] is a component identification symbol.
なお１部品固有座標変換係数については１部品ｉＡ、ｌ
Ｂ及び部品１Ｃの夫々に対応する所要の係数データが部
品グループ毎に記憶されている。Note that the 1-part specific coordinate transformation coefficient is 1-part iA, l
Required coefficient data corresponding to each of parts B and 1C is stored for each part group.
以下、第４図のフロー図をも参照しながら、この発明に
よる三次元測定装置の使い方及び作用を順を追って説明
する。Hereinafter, the usage and operation of the three-dimensional measuring device according to the present invention will be explained step by step with reference to the flowchart shown in FIG.
操作ユニット７の電源を投入すると、マイクロコンピュ
ータ２１のＣＰＵ２１０は、図示しない所定の初期化処
理を行なった後、第４図に示す５ＴＥＰＩに進んで起動
指令釦２０のオンを待つ。When the power of the operating unit 7 is turned on, the CPU 210 of the microcomputer 21 performs a predetermined initialization process (not shown), then proceeds to 5TEPI shown in FIG. 4 and waits for the activation command button 20 to be turned on.
次に、測定者は第２図に示す測定子６を被測定物として
の車体１の測定基準点１−１まで移動させた後、操作ユ
ニット７のキーボード１日におけるテンキー及び文字キ
ーにより、測定基準点１−１点の図面座標値を入力して
、操作ユニット７の三軸座標検出部１８におけるｘ、ｙ
、ｚ軸用カウンタ回路１８０〜１８２の計数値Ｎ ｘ
、 Ｎ ｙ 、 Ｎ ｚを測定基準点１−１の図面座標
値にセットする。Next, the measurer moves the measuring point 6 shown in FIG. By inputting the drawing coordinate values of the reference point 1-1, the x, y
, count value N x of the z-axis counter circuits 180 to 182
, N y , and N z are set to the drawing coordinate values of the measurement reference point 1-1.
次に、測定者は、第２図の測定子６を例えば部品１Δの
部品測定基準点ｔ−ｎまで移動させた後。Next, the measurer moves the measuring element 6 shown in FIG. 2 to, for example, the component measurement reference point tn of the component 1Δ.
操作ユニット７における起動指令釦２０をオンすると、
そのオン指令がマイクロコンピュータ２１の入力インタ
ーフェース２１３に入力されると共に、測定子６の部品
１Ａの部品測定基準点１−１１への到達時点で三軸座標
検出部１８のデコーダ１８３〜１８５から出力されてい
る部品測定基準点ｔ −１１の寸法を示す測定子６の測
定座標系での座標値（”）、（ｙ〕、［ｚ）がゲート回
路１８６を通過して、やはり入力インターフェース２１
３に入力されるため、ＣＰＵ２１０は第４図の５ＴＥＰ
ｌから５ＴＥＰ ２に進んで、入力された測定座標値を
（”）、（ｙ）、（ｚ）としてＲＡＭ２１２における部
品測定基準点座標値格納エリアに格納する。When the start command button 20 in the operation unit 7 is turned on,
The ON command is input to the input interface 213 of the microcomputer 21, and is output from the decoders 183 to 185 of the triaxial coordinate detection unit 18 at the time when the measuring stylus 6 reaches the component measurement reference point 1-11 of the component 1A. The coordinate values (''), (y], [z) in the measurement coordinate system of the measuring tip 6, which indicate the dimensions of the component measurement reference point t-11, pass through the gate circuit 186 and are also input to the input interface 21.
3, the CPU 210 inputs 5 TEP in FIG.
1 to 5TEP 2, the input measurement coordinate values are stored as (''), (y), and (z) in the component measurement reference point coordinate value storage area in the RAM 212.
次に、操作ユニット７のキーボードＩＳにおける文字キ
ー及びテンキーにより、部品測定基準点１−１１の図面
座標値（’２’２）、（！ｆ２）、（Ｚ２）と部品識別
記号（ＰＡ）を入力すると、ＣＰＵ２１０は５ＴＥＰ
２から５ＴＥＰ ３に進んで、入力された部品測定基準
点１−ｎの図面座標値（”２ ） 。Next, using the character keys and numeric keypad on the keyboard IS of the operation unit 7, enter the drawing coordinate values ('2'2), (!f2), (Z2) and the component identification symbol (PA) of the component measurement reference point 1-11. When input, the CPU 210 outputs 5 TEP
2 to 5 TEP Proceed to step 3 and input drawing coordinate values ("2") of component measurement reference points 1-n.
（ｙ２）、（２２）と部品識別記号（ＰＡＩをＲＡＭ２
１２における部品測定基準点図面座標値格納エリア及び
部品識別記号格納エリアに格納する。(y2), (22) and the component identification symbol (PAI) in RAM2.
12 in the component measurement reference point drawing coordinate value storage area and component identification symbol storage area.
そして、ＣＰＵ２ Ｉ Ｑは５ＴＥＰ ３から５ＴＥＰ
４に進み、次式により座標変換係数の原点移動成分を
求める（第２の演算手段１０３に対応する）。And CPU2 IQ is 5TEP 3 to 5TEP
Proceeding to step 4, the origin movement component of the coordinate transformation coefficient is determined using the following equation (corresponding to the second calculation means 103).
但し、（２：ｔ ＋、Ｗｔ ＋ｚｌ ）は、部品測定基
準点の測定座標値
（ｘ２ 、、！ｆ２ 、ｚ２ ）は、当該部品の測定基
準点の図面座櫻値
〔刀Ｉｎ、！／ｌ＋ｚｌ）は、当該部品の測定基準に係
る座標変換係数
の原点移動成分
そして、求められた座標変換係数（回転移動成分を含む
」は、５ＴＥＰ ５にてＲＡＭ２１２における座標変換
係数格納エリアに格納する。However, (2:t +, Wt +zl) is the measurement coordinate value (x2,,!f2,z2) of the part measurement reference point is the drawing zakura value of the measurement reference point of the part [Katana In,! /l+zl) is the origin movement component of the coordinate transformation coefficient related to the measurement standard of the part, and the obtained coordinate transformation coefficient (including rotational movement component) is stored in the coordinate transformation coefficient storage area in the RAM 212 at 5TEP 5. .
なお、部品固有座標変換係数（回転移動成分）は、デー
タ記憶装置２２に予め格納されており。Note that the component-specific coordinate transformation coefficients (rotational movement components) are stored in the data storage device 22 in advance.
部品識別記号ｒＰＡＪによって検索されるようになって
いる。Searches are made using the component identification symbol rPAJ.
次に、ＣＰＵ２１０は５ＴＥＰ ６へ進んで再び起動指
令釦２０のオンを待つ。Next, the CPU 210 advances to 5TEP 6 and waits for the activation command button 20 to be turned on again.
ここで、測定者が、第２図の測定子６を例えば測定点１
ａまで移動させた後、操作ユニット７における起動指令
釦２０をオンすると、ｆＲ記基準点の場合と同様に、そ
のオン指令がマイクロコンピュータ２１の入力インター
フェース２１３に入力されると共に、測定子６の測定点
１ａへの到達時点での三軸座標値検出部１８のデコーダ
１８３〜１８５から出力されている測定点１ａの寸法を
示す測定子６の測定座標系での座標値（測定値）［−）
、（Ｗ）’、（ｚ）が、ゲート回路１８６を通過して、
やはり入力インターフェース２１３に入力されるため、
ｃｐｕ２１０は、第４図の５ＴＩＥＰ ６から５ＴＥＰ
７に進んで、入力された座標値〔刀〕。Here, the measurer places the measuring stylus 6 in FIG.
After moving to point a, when the start command button 20 in the operation unit 7 is turned on, the on command is input to the input interface 213 of the microcomputer 21 and the contact point 6 is turned on, as in the case of the reference point fR. Coordinate values (measured values) in the measurement coordinate system of the measuring stylus 6 indicating the dimensions of the measuring point 1a output from the decoders 183 to 185 of the triaxial coordinate value detection unit 18 at the time of reaching the measuring point 1a [- )
, (W)', (z) pass through the gate circuit 186,
Since it is also input to the input interface 213,
cpu210 is 5TIEP 6 to 5TEP in Figure 4
Proceed to step 7 and enter the input coordinate values [sword].
（！ｌ） 、 （Ｚ）をＲＡＭ２１２における測定値
格納エリアに一時格納する。(!l) and (Z) are temporarily stored in the measured value storage area of the RAM 212.
なお、ＲＡＭ２１２に格納された座標値は、表示器８に
数値表示されている。Note that the coordinate values stored in the RAM 212 are numerically displayed on the display 8.
ＳＴｌ’ＥＰ ７の格納処理が終了すると、ＣＰＵ２１
０は５ＴＥＰ ８に進んで、データ記憶装＠２２におい
て当該測定点（今の場合、測定点１ａ）に対応する図面
座標値及び部品識別記号の検索を行なう。When the storage process of STl'EP 7 is completed, the CPU 21
0 proceeds to 5TEP 8 and searches the data storage device @22 for drawing coordinate values and component identification symbols corresponding to the measurement point (in this case, measurement point 1a).
検索の方法としては１例えば測定値座標〔Ｘ）。The search method is 1, for example, measured value coordinates [X].
Ｃｙ）、（ｚｌと図面座標値、［”ｏ ］ 、 Ｃ！Ｉ
ｎ ］ 。Cy), (zl and drawing coordinate value, [”o], C!I
n].
（Ｚｏ ）との差が一定値以下になるものを測定値に対
応する図面座標値として検索する方法や、予め定めた測
定順に読み出す方法などがある。There is a method of searching for a drawing coordinate value corresponding to a measured value for which the difference from (Zo) is less than a certain value, and a method of reading out in a predetermined measurement order.
そして、ＣＰＵ２１０は、検索したデータを５ＴＥＰ９
にて一時ＲＡＭ２１２における所要のデータ格納エリア
に格納した後、次の５ＴＥＰＩＯで、５ＴＥＰ７．５Ｔ
ＥＰ８にてＲＡＭ２１２に格納した測定座標値（”）、
（ｙ）、（ｚ）、図面座標値（”’ｏ）。Then, the CPU 210 sends the retrieved data to 5TEP9.
After storing it in the required data storage area in the temporary RAM 212, 5TEP7.5T is stored in the next 5TEPIO.
Measured coordinate values ('') stored in RAM212 at EP8,
(y), (z), drawing coordinate value (”'o).
（ｆｆｏ ） 、 ＣＺｏ ） 、及び部品識別記号（
ＰＡ）を夫々読み出して、座標値誤差Δ！Ｊ： ＝Ｚ−
ｘｏ。(ffo), CZo), and parts identification symbol (
PA) and calculate the coordinate value error Δ! J: =Z-
xo.
ΔＭ＝！１−ｙ（１、Δｚ＝ｚ−２ｏを演算する（第１
の演算手段１０２に対応する）。ΔM=! 1-y(1, Δz=z-2o is calculated (first
).
ＣＰＵ２１０は、その演算した座標値誤差（各軸筋の誤
差）ΔＸ、Δｙ、Δ２を５ＴＥＰＩＩで、ＲＡＭ２１２
における誤差データ格納エリアに一時格納した後、次の
５ＴＥＰ１２に進んで演算して求めた座標値誤差ΔＸ、
Δｙ２Δ２を表示器８に数値表示する。The CPU 210 stores the calculated coordinate value errors (errors of each axis muscle) ΔX, Δy, and Δ2 in 5TEPII in the RAM 212.
After temporarily storing it in the error data storage area in , proceed to the next 5TEP12 and calculate the coordinate value error ΔX,
Δy2Δ2 is numerically displayed on the display 8.
次に、ＣＰＵ２１０は５ＴＥＰ１３に進み、５ＴＥＰ
３でＲＡＭ２１２に格納した部品識別記号を読み出し、
５ＴＥＰＩＯで読み出した部品識別記号と一致するかど
うかの判定を行ない、一致する場合は５ＴＩＥＰ１４へ
進み、一致しない場合は５ＴＥＰ ７八進む。Next, the CPU 210 proceeds to 5TEP13, and
Read the component identification symbol stored in the RAM 212 in step 3,
It is determined whether the part identification symbol matches the part identification symbol read in 5TEPIO, and if they match, proceed to 5TIEP14, and if they do not match, proceed to 5TEP78.
座標値［”）、（ｙ）、（ｚ）を夫々読み出して、まず
、測定座標値の座標変換演算（第３の演算手段１０４に
対応する）を次のように行なう。The coordinate values [''), (y), and (z) are read out, respectively, and first, a coordinate transformation calculation (corresponding to the third calculation means 104) of the measured coordinate values is performed as follows.
さらに、５ＴＥＰ８にてＲＡＭ２１２に格納した図面座
標値（”ｏ ） 、 （、ｙｏ ） 、 （Ｚｏ ）を
読み出して、変換測定値（”ａ ） 、 （ｙｚ ）
、’ （Ｚ３ ］とで誤差演算（第４の演算手段１０５
に対応する）Δｘ′＝ｘ３−ｘｏＩ Δ、４Ｆ’ ”Ｍ
３−ｙｏ。Furthermore, the drawing coordinate values ("o), (, yo), (Zo) stored in the RAM 212 at 5TEP8 are read out, and the converted measurement values ("a), (yz)
, ' (Z3 ]) to calculate the error (fourth calculation means 105
) Δx′=x3−xoI Δ,4F′ ”M
3-yo.
ΔＺ ’ ： Ｚ ３− Ｚ ｏ を行なう。ΔZ': Perform Z3-Zo.
そして、ｃｐＵ２１０は、その演算した変換値誤差ΔＺ
′、Δｙ′、Δ２′を５ＴＩＥＰ１５でＲＡＭ２１２に
おける変換値誤差データ格納エリアに一時格納した後、
次の５ＴＥＰ１６に進んで、演算して求めた変換値誤差
Δｘ′、Δｙ′、Δ２′を表示器８に数値表示する。Then, the cpU 210 calculates the calculated conversion value error ΔZ
', Δy', and Δ2' are temporarily stored in the conversion value error data storage area in the RAM 212 using 5TIEP15,
Proceeding to the next 5TEP16, the calculated conversion value errors Δx', Δy', and Δ2' are numerically displayed on the display 8.
次の５ＴＥＰ１７で、キーボード１日における終了キー
がオンして測定終了となっていれば処理を終了し、そう
でなければ５ＴＥＰ ６に戻って再び起動指令釦２０が
オンするのを待つ。At the next 5TEP 17, if the end key for the keyboard 1 day is turned on and the measurement is completed, the process is terminated; otherwise, the process returns to 5TEP 6 and waits for the activation command button 20 to be turned on again.
このようにして、測定者は、第２図の測定点ｌ ｂ、ｌ
ｃ、ｌ ｃｌ毎に前述のような測定作業を繰り返すこ
とによって各測定点１ｂ、ｉ ｃ、ｉ ｄ毎の設計寸法
に対する寸法誤差としての座標値誤差ΔＸ。In this way, the measurer can measure the measurement points l b, l in FIG.
By repeating the measurement work as described above for each measurement point 1b, 1c, and 1d, a coordinate value error ΔX is obtained as a dimensional error with respect to the design dimensions of each measurement point 1b, ic, and id.
Δｙ、Δ２と、指定した部品の測定基準で座標変換した
測定値と設計寸法に対する寸法誤差としての変換値誤差
Δｘ′、八ｙ′、Δ２′を測定することが、できる。It is possible to measure Δy, Δ2, and converted value errors Δx', 8y', and Δ2' as dimensional errors between the measured values and design dimensions obtained by coordinate transformation using the measurement standard of the designated part.
以上説明してきたように、この発明によれば、三次元測
定装置において、被測定物体における予め定めた各測定
点に対した三軸図面座標値と各測定点の存在する上記被
測定物体における部品に対応した部品固有座標変換係数
とを記憶した記憶手段と、１ｆｌｌＩ定子を移動させた
測定点での測定値と当該測定点に対応する上記記憶手段
に記憶した三軸図面座標値とに基づいて各軸筋の誤差を
演算する第１の演算手段と、測定子を上記部品における
予め定めた部品測定基準点に移動させた時の測定値。As described above, according to the present invention, in a three-dimensional measuring device, three-axis drawing coordinate values for each predetermined measurement point on an object to be measured and a component in the object to be measured where each measurement point exists are provided. Based on the storage means that stores component-specific coordinate transformation coefficients corresponding to A first calculation means for calculating the error of each axis muscle, and a measured value when the probe is moved to a predetermined component measurement reference point on the component.
上記部品測定基準点の三軸図面座標値、及び当該部品に
対応する上記記憶手段に記憶した部品固有座標変換係数
とに基づいて、当該部品の測定基準に係る座標変換係数
を演算する第２の演算手段と、測定子を移動させた測定
点の測定値を上記第２の演算手段によって演算した座標
変換係数に基づいて座標変換する第３の演算手段と、こ
の第３の演算手段によって座標変換した測定値とこれに
対応する上記記憶手段に記憶した三軸図面値とに基づい
て、各軸筋の誤差を演算する第４の演算手段とを設けた
ので、従来のように各測定点毎に数回ずつの測定を行な
わなくて済み、測定工数の削減ができる。A second method that calculates a coordinate transformation coefficient related to the measurement standard of the part based on the triaxial drawing coordinate value of the part measurement reference point and the part-specific coordinate transformation coefficient stored in the storage means corresponding to the part. a calculation means; a third calculation means for coordinate transformation of the measured value of the measurement point to which the measuring point has been moved based on the coordinate conversion coefficient calculated by the second calculation means; and a coordinate conversion by the third calculation means. A fourth calculation means is provided for calculating the error of each axis muscle based on the measured value and the corresponding three-axis drawing value stored in the storage means. There is no need to perform measurements several times each time, reducing the number of measurement steps.
第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図はこ
の発明による三次元測定装置の機構部の概略を示す斜視
図、
第３図は第２図の操作ユニット７の構成を示すブロック
図。
第４図は第３図のＣＰＵ２１０が実行する処理プログラ
ムのフロー図。
第５図は三次元測定装置の従来例を示す斜視図である。
１・・・車体（被測定物体） ２・・・定盤 ３・・・
ベース４・・・移動体 ４ａ・・・コラム ５・・
・アーム６・・・測定子 ７・・・操作ユニット
８・・・表示器１１・・・Ｙ軸用パルスジェネレータ
１４・・・Ｚ軸用パルスジェネレータ
１７・・・Ｚ軸用パルスジェネレータ
１日・・・キーボード ２０・・・起動指令釦２１・
・・マイクロコンピュータ
２２・・・データ記憶装置
第１図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a perspective view schematically showing the mechanism of the three-dimensional measuring device according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the operating unit 7 in FIG. 2. figure. FIG. 4 is a flow diagram of a processing program executed by the CPU 210 of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a conventional example of a three-dimensional measuring device. 1... Vehicle body (object to be measured) 2... Surface plate 3...
Base 4... Moving body 4a... Column 5...
・Arm 6...Measuring point 7...Operation unit
8... Display unit 11... Y-axis pulse generator 14... Z-axis pulse generator 17... Z-axis pulse generator 1 day... Keyboard 20... Start command button 21...
...Microcomputer 22...Data storage device Fig. 1
Claims (1)
定物体上に移動させて、その形状や寸法を測定するよう
にした三次元測定装置において、前記被測定物体におけ
る予め定めた各測定点に対応した三軸図面座標値と各測
定点の存在する前記被測定物体における部品に対応した
部品固有座標変換係数とを記憶した記憶手段と、 前記測定子を移動させた測定点での測定値と当該測定点
に対応する前記記憶手段に記憶した三軸図面座標値とに
基づいて各軸毎の誤差を演算する第１の演算手段と、 前記測定子を前記部品における予め定めた部品測定基準
点に移動させた時の測定値、前記部品測定基準点の三軸
図面座標値、及び当該部品に対応する前記記憶手段に記
憶した部品固有座標変換係数とに基づいて、当該部品の
測定基準に係る座標変換係数を演算する第２の演算手段
と、 前記測定子を移動させた測定点の測定値を前記第２の演
算手段によって演算した座標変換係数に基づいて座標変
換する第３の演算手段と、 この第３の演算手段によって座標変換した測定値とこれ
に対応する前記記憶手段に記憶した三軸図面座標値とに
基づいて、各軸毎の誤差を演算する第４の演算手段とを
設けたことを特徴とする三次元測定装置。[Scope of Claims] 1. A three-dimensional measuring device in which a measuring element having three axial degrees of freedom is moved over an object to be measured placed on a surface plate to measure the shape and dimensions of the object. a storage means that stores triaxial drawing coordinate values corresponding to each predetermined measurement point on the measurement object and component-specific coordinate conversion coefficients corresponding to the component in the measurement object where each measurement point exists; a first calculation means for calculating an error for each axis based on the measurement value at the moved measurement point and the three-axis drawing coordinate value stored in the storage means corresponding to the measurement point; A measured value when the part is moved to a predetermined part measurement reference point, a triaxial drawing coordinate value of the part measurement reference point, and a part-specific coordinate conversion coefficient stored in the storage means corresponding to the part. a second calculation means for calculating a coordinate transformation coefficient related to the measurement standard of the part based on the coordinate transformation coefficient calculated by the second calculation means for the measured value of the measurement point to which the measuring stylus has been moved; and a third calculation means that performs coordinate conversion using the third calculation means, and calculates the error for each axis based on the measured values coordinate-converted by the third calculation means and the corresponding three-axis drawing coordinate values stored in the storage means. A three-dimensional measuring device characterized in that it is provided with a fourth calculating means for calculating.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367486A JPH0613965B2 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Three-dimensional measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2367486A JPH0613965B2 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Three-dimensional measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182610A true JPS62182610A (en) | 1987-08-11 |
| JPH0613965B2 JPH0613965B2 (en) | 1994-02-23 |
Family
ID=12117025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2367486A Expired - Lifetime JPH0613965B2 (en) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | Three-dimensional measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613965B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119708A (en) * | 1987-09-08 | 1989-05-11 | Perceptron Inc | Calibration method and apparatus for measuring sensor |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP2367486A patent/JPH0613965B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119708A (en) * | 1987-09-08 | 1989-05-11 | Perceptron Inc | Calibration method and apparatus for measuring sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613965B2 (en) | 1994-02-23 |
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