JP6583730B2 - CMM measuring method, measuring control device, and measuring program - Google Patents
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Description
本発明は、被測定物に形成された複数の測定要素を測定する三次元測定機の測定方法及び測定制御装置、並びに測定プログラムに関する。 The present invention relates to a measurement method, a measurement control device, and a measurement program of a coordinate measuring machine that measures a plurality of measurement elements formed on a measurement object.
従来、プローブの位置や姿勢を変位させる駆動部を有し、このプローブを被測定物に形成されている複数の測定要素(例えば円穴)にそれぞれ接触させることにより、測定要素の寸法及び形状等の様々な測定を行う三次元測定機が知られている。 Conventionally, it has a drive unit that displaces the position and orientation of the probe, and by contacting the probe with a plurality of measurement elements (for example, circular holes) formed on the object to be measured, the dimensions and shape of the measurement elements, etc. A three-dimensional measuring machine that performs various measurements is known.
このような三次元測定機においては、複数の測定要素の測定位置及び測定順番に従って予め作成された測定経路(パートプログラム)に基づき、プローブの位置及び姿勢を変位させながら被測定物の各測定要素の測定を行う(例えば特許文献1参照)。この測定順番は、測定経路が最短となるようにソートされているのが通常である。 In such a three-dimensional measuring machine, each measurement element of the object to be measured is displaced while displacing the position and orientation of the probe based on the measurement path (part program) created in advance according to the measurement position and measurement order of the plurality of measurement elements. Is measured (see, for example, Patent Document 1). The measurement order is usually sorted so that the measurement path is the shortest.
また、特許文献1に記載の三次元測定機は、テーブルにセットされた被測定物の位置及び姿勢を検出することにより、テーブル上での被測定物の位置及び姿勢に関係なく、既に作成された測定経路を使用して被測定物の各測定要素を測定することができる。
Further, the coordinate measuring machine described in
ところで、被測定物が例えば多面体であり、その個々の面に形成されている測定要素をプローブで測定する場合には、個々の面に形成されている測定要素の法線ベクトルの方向に合わせてプローブの姿勢を回転させる必要がある。このため、法線ベクトルの方向が異なる複数の測定要素の測定を行う場合、測定要素ごとの法線ベクトルの方向に合わせてプローブの姿勢を回転させる必要がある。 By the way, when the object to be measured is, for example, a polyhedron and the measurement elements formed on the individual surfaces are measured with a probe, it is matched with the direction of the normal vector of the measurement elements formed on the individual surfaces. It is necessary to rotate the posture of the probe. Therefore, when measuring a plurality of measurement elements having different normal vector directions, it is necessary to rotate the posture of the probe in accordance with the direction of the normal vector for each measurement element.
図13は、最短の測定経路で被測定物9の複数の測定要素E(1)〜E(10)を測定する場合の課題を説明するための説明図である。ここで複数の測定要素E(1)〜E(10)は円穴である。
FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a problem when measuring a plurality of measurement elements E (1) to E (10) of the
図13に示すように、最短の測定経路で各測定要素E(1)〜E(10)を測定する場合の測定順番は、図中矢印で示したように、測定要素E(10)→測定要素E(7)→測定要素E(2)→測定要素E(6)→測定要素E(5)→測定要素E(1)→測定要素E(3)→測定要素E(4)→測定要素E(8)→測定要素E(9)である。この場合は、測定要素E(7)及び測定要素E(2)の間と、測定要素E(2)及び測定要素E(6)の間と、測定要素E(5)及び測定要素E(1)の間と、測定要素E(4)及び測定要素E(8)の間と、においてプローブの姿勢を回転させる必要がある。 As shown in FIG. 13, the measurement order when measuring each of the measurement elements E (1) to E (10) with the shortest measurement path is as shown by the arrow in the figure, the measurement element E (10) → measurement. Element E (7) → Measurement element E (2) → Measurement element E (6) → Measurement element E (5) → Measurement element E (1) → Measurement element E (3) → Measurement element E (4) → Measurement element E (8) → Measurement element E (9). In this case, between the measurement element E (7) and the measurement element E (2), between the measurement element E (2) and the measurement element E (6), and between the measurement element E (5) and the measurement element E (1). ) And between the measurement element E (4) and the measurement element E (8), it is necessary to rotate the posture of the probe.
ここで、プローブの姿勢の回転にはプローブの移動よりも時間が掛かるが(例えば10秒以上)、従来の測定要素の測定順番のソートでは、プローブの姿勢の回転回数までは考慮されてない。このため、特許文献1に記載の三次元測定機では、測定中にプローブの姿勢が何度も回転するため、測定効率(測定時間)の観点において改善の余地がある。
Here, although the rotation of the probe posture takes more time than the movement of the probe (for example, 10 seconds or more), the number of rotations of the probe posture is not considered in the conventional sorting of the measurement order of the measurement elements. For this reason, the coordinate measuring machine described in
また、プローブの姿勢を回転させた場合には、プローブの回転誤差が測定要素の測定精度に影響を及ぼすおそれがある。このため、測定中にプローブの姿勢を何度も回転させる特許文献1に記載の三次元測定機では、測定精度の観点においても改善の余地がある。
Further, when the posture of the probe is rotated, the probe rotation error may affect the measurement accuracy of the measurement element. For this reason, the coordinate measuring machine described in
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、被測定物に形成された複数の測定要素を測定する際の測定効率と測定精度とを向上可能な三次元測定機の測定方法及び測定制御装置、並びに測定プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a measuring method of a three-dimensional measuring machine capable of improving the measurement efficiency and measurement accuracy when measuring a plurality of measurement elements formed on a measurement object, and An object is to provide a measurement control device and a measurement program.
本発明の目的を達成するための三次元測定機の測定方法は、位置及び姿勢を変位自在なプローブにより被測定物に形成された複数の測定要素を測定する三次元測定機の測定方法において、測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出ステップと、法線ベクトル検出ステップの検出結果に基づき、測定要素を法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化ステップと、測定要素の測定順番を、グループ化ステップでグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定ステップと、三次元測定機内での被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定ステップと、位置姿勢測定ステップの測定結果に基づき、プローブにより測定要素を、測定順番決定ステップで決定した測定順番に従ってグループごとに測定する測定要素測定ステップと、を有する。 A measuring method of a coordinate measuring machine for achieving the object of the present invention is a measuring method of a coordinate measuring machine for measuring a plurality of measuring elements formed on an object to be measured with a probe whose position and posture are freely movable. A normal vector detection step for detecting the normal vector of the measurement element, a grouping step for grouping the measurement elements in each direction of the normal vector based on the detection result of the normal vector detection step, and a measurement order of the measurement elements Measurement order determining step for determining the order of measurement for each group grouped in the grouping step, position and orientation measurement step for measuring the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine, and position and orientation measurement step Based on the measurement results, the measurement elements are measured by the probe according to the measurement order determined in the measurement order determination step. And a constant component measuring step.
この方法によれば、被測定物に形成された複数の測定要素を測定する際に、プローブの回転回数を最小限に抑えることができ、さらに回転回数を減らすことによりプローブの回転誤差の発生も減らすことができる。 According to this method, when measuring a plurality of measurement elements formed on an object to be measured, the number of rotations of the probe can be minimized, and further, the rotation number of the probe can be reduced by reducing the number of rotations. Can be reduced.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、測定要素測定ステップは、プローブの姿勢を、測定対象のグループの法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、回転処理されたプローブの姿勢を校正する校正処理と、校正処理されたプローブにより測定対象のグループ内の測定要素を測定するグループ内測定処理と、をグループごとに繰り返し行う。ここで、プローブの姿勢を測定対象のグループの法線ベクトルの方向に合わせて回転させるとは、プローブを、プローブの先端が測定対象のグループに対向し且つ法線ベクトルに平行となる姿勢に回転させることである。この他の態様によれば、プローブの姿勢を回転させた際の回転誤差を校正することができるので、被測定物に形成された複数の測定要素を測定する場合の測定精度を向上させることができる。 In the measurement method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement element measurement step includes a rotation process for rotating the posture of the probe in accordance with the direction of the normal vector of the group to be measured, and the rotation process. The calibration processing for calibrating the posture of the probe and the intra-group measurement processing for measuring the measurement element in the measurement target group by the calibrated probe are repeated for each group. Here, rotating the probe's posture in accordance with the direction of the normal vector of the group to be measured means that the probe is rotated to a posture in which the tip of the probe faces the group to be measured and is parallel to the normal vector. It is to let you. According to this other aspect, since the rotation error when the posture of the probe is rotated can be calibrated, it is possible to improve the measurement accuracy when measuring a plurality of measurement elements formed on the object to be measured. it can.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、測定順番決定ステップは、グループ内の測定要素をプローブの移動距離が最短となる順番にソートする第1ソート処理を、グループごとに行って測定順番を決定し、グループ内測定処理は、第1ソート処理でソートされた測定要素の順番に従って、グループ内の測定要素の測定を行う。これより、グループごとの測定要素の測定時間を短くすることができるので、より測定効率を向上させることができる。 In the measurement method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement order determining step includes performing a first sort process for sorting the measurement elements in the group in the order in which the probe moving distance is the shortest for each group. The measurement order is determined, and the in-group measurement process measures the measurement elements in the group according to the order of the measurement elements sorted in the first sort process. Thereby, since the measurement time of the measurement element for every group can be shortened, measurement efficiency can be improved more.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、測定順番決定ステップは、グループ化ステップで生成された個々のグループを、最初に測定するグループに対して法線ベクトルの方向が近い順にソートする第2ソート処理を行って測定順番を決定し、測定要素測定ステップは、第2ソート処理でソートされたグループの順番に従って、グループごとの測定を行う。これにより、次のグループの測定を行う前に回転させるプローブの回転角を最小にすることができるので、測定時間を短くすることができ、より測定効率を向上させることができる。 In the measurement method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement order determination step has the direction of the normal vector closer to the group to be measured first for each group generated in the grouping step. A measurement order is determined by performing a second sort process for sorting in order, and the measurement element measurement step performs measurement for each group according to the order of the groups sorted in the second sort process. Thereby, since the rotation angle of the probe rotated before performing the measurement of the next group can be minimized, the measurement time can be shortened and the measurement efficiency can be further improved.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、被測定物を基準としたワーク座標系を設定するワーク座標系設定ステップと、ワーク座標系設定ステップで設定したワーク座標系と、測定順番決定ステップで決定した測定順番とに基づき、被測定物を基準としたプローブの測定経路を設定する測定経路設定ステップと、を有し、測定要素測定ステップでは、測定経路設定ステップで設定された測定経路と、位置姿勢測定ステップの測定結果とに基づき、プローブにより測定要素をグループごとに測定する。これにより、三次元測定機内での被測定物の位置及び姿勢に関係なく、共通の測定経路を使用して測定要素の測定を行うことができる。 In the measuring method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, a workpiece coordinate system setting step for setting a workpiece coordinate system based on the object to be measured, a workpiece coordinate system set in the workpiece coordinate system setting step, A measurement path setting step for setting the measurement path of the probe based on the measurement object based on the measurement order determined in the measurement order determination step. In the measurement element measurement step, the measurement path setting step is set. Based on the measured path and the measurement result of the position and orientation measurement step, the measurement element is measured for each group by the probe. As a result, regardless of the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine, measurement elements can be measured using a common measurement path.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、ワーク座標系設定ステップでは、被測定物の設計図面を基にワーク座標系を設定する。これにより、三次元測定機で被測定物を測定することなくワーク座標系の設定を行うことができ、オペレータの作業を減らすことができる。 In the measuring method of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, in the workpiece coordinate system setting step, the workpiece coordinate system is set based on the design drawing of the object to be measured. Accordingly, the work coordinate system can be set without measuring the object to be measured with the coordinate measuring machine, and the operator's work can be reduced.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定方法において、法線ベクトル検出ステップでは、被測定物の設計図面を基に法線ベクトルを検出する。これにより、三次元測定機で被測定物を測定することなく法線ベクトルを検出することができ、オペレータの作業を減らすことができる。 In the measuring method of the CMM according to another aspect of the present invention, the normal vector detecting step detects the normal vector based on the design drawing of the object to be measured. As a result, the normal vector can be detected without measuring the object to be measured with the coordinate measuring machine, and the operator's work can be reduced.
本発明の目的を達成するための三次元測定機の測定制御装置は、位置及び姿勢を変位自在なプローブにより被測定物に形成された複数の測定要素を測定する三次元測定機の測定制御装置において、測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出部と、法線ベクトル検出部の検出結果に基づき、測定要素を法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化部と、測定要素の測定順番を、グループ化部がグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定部と、三次元測定機内での被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定部と、位置姿勢測定部の測定結果に基づき、プローブにより測定要素を、測定順番決定部が決定した測定順番に従ってグループごとに測定する測定要素測定部と、を備える。 A measurement control apparatus for a coordinate measuring machine for achieving the object of the present invention is a measurement control apparatus for a coordinate measuring machine that measures a plurality of measurement elements formed on an object to be measured by a probe whose position and orientation are freely displaceable. , A normal vector detection unit for detecting a normal vector of the measurement element, a grouping unit for grouping the measurement elements for each direction of the normal vector based on a detection result of the normal vector detection unit, and a measurement element A measurement order determining unit that determines the measurement order for each group that the grouping unit groups, a position / orientation measuring unit that measures the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine, and a position / orientation A measurement element measurement unit that measures the measurement elements for each group according to the measurement order determined by the measurement order determination unit based on the measurement result of the measurement unit.
本発明の他の態様に係る三次元測定機の測定制御装置において、測定要素測定部は、プローブの姿勢を、測定対象のグループ内の測定要素の法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、回転処理されたプローブの姿勢を校正する校正処理と、校正処理されたプローブにより測定対象のグループ内の測定要素を測定するグループ内測定処理と、をグループごとに繰り返し行う。 In the measurement control apparatus of the coordinate measuring machine according to another aspect of the present invention, the measurement element measurement unit rotates the probe posture in accordance with the direction of the normal vector of the measurement element in the measurement target group. Then, a calibration process for calibrating the orientation of the probe subjected to the rotation process and an intra-group measurement process for measuring the measurement element in the measurement target group by the probe subjected to the calibration process are repeated for each group.
本発明の目的を達成するための測定プログラムは、位置及び姿勢を変位自在なプローブにより被測定物に形成された複数の測定要素を測定する三次元測定機における測定プログラムにおいて、測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出ステップと、法線ベクトル検出ステップの検出結果に基づき、測定要素を法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化ステップと、測定要素の測定順番を、グループ化ステップでグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定ステップと、三次元測定機内での被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定ステップと、位置姿勢測定ステップの測定結果に基づき、プローブにより測定要素を、測定順番決定ステップで決定した測定順番に従ってグループごとに測定する測定要素測定ステップと、をコンピュータに実行させる。
A measurement program for achieving the object of the present invention is a measurement program in a three-dimensional measuring machine for measuring a plurality of measurement elements formed on an object to be measured by a probe whose position and orientation are freely displaceable. A normal vector detection step for detecting a vector, a grouping step for grouping measurement elements for each direction of the normal vector based on the detection result of the normal vector detection step, and a grouping step for the measurement order of the measurement elements Based on the measurement results of the measurement order determination step for determining the order of measurement for each group grouped in
本発明の他の態様に係る測定プログラムにおいて、測定要素測定ステップは、プローブの姿勢を、測定対象のグループの法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、回転処理されたプローブの姿勢を校正する校正処理と、校正処理されたプローブにより測定対象のグループ内の測定要素を測定するグループ内測定処理と、をグループごとに繰り返し行う。 In the measurement program according to another aspect of the present invention, the measurement element measurement step includes a rotation process for rotating the probe attitude in accordance with the direction of the normal vector of the measurement target group, and the attitude of the probe subjected to the rotation process. The calibration process for calibration and the intra-group measurement process for measuring the measurement elements in the measurement target group by the calibrated probe are repeated for each group.
本発明の三次元測定機の測定方法及び測定制御装置、並びに測定プログラムによれば、被測定物に形成された複数の測定要素を測定する場合の測定効率と測定精度とを向上可能である。 According to the measurement method, the measurement control device, and the measurement program of the coordinate measuring machine of the present invention, it is possible to improve the measurement efficiency and measurement accuracy when measuring a plurality of measurement elements formed on the object to be measured.
[三次元測定機の全体構成]
図1は、三次元測定機(CMM:Coordinate Measuring Machine)10の外観斜視図である。三次元測定機10は、プローブ24aの位置及び姿勢を変位させながら被測定物9(ワークともいう、既述の図13参照)の測定位置における座標値(X軸方向の座標値、Y軸方向の座標値、及びZ軸方向の座標値)を測定する測定機であり、座標測定機又は三次元座標測定機とも称される。なお、図1中のX軸、Y軸、及びZ軸は、三次元測定機10に固有の機械座標原点に基づいて定められる座標系である機械座標系である。また、本例では既述の図13に示した被測定物9を測定するが、測定対象の被測定物9の種類は特に限定はされない。
[Overall configuration of CMM]
FIG. 1 is an external perspective view of a coordinate measuring machine (CMM: Coordinate Measuring Machine) 10. The coordinate measuring
被測定物9は、既述の図13に示したように多面体であり、被測定物9の各面には複数の測定要素E(1)〜E(10)が形成されている。以下、測定要素E(1)〜E(10)を適宜「測定要素E」と略す。ここで、測定要素Eとは被測定物9に形成される穴(円穴)、凸部、又は溝などであり、被測定物9には複数の測定要素Eが含まれている。本例では測定要素Eとして円穴を測定する。なお、測定要素Eには被測定物9の外形が含まれていてもよい。
The device under
図1に示すように、三次元測定機10は、架台12と、架台12上に設けられたテーブル14(定盤)と、テーブル14の両端部に立設された右Yキャリッジ16R及び左Yキャリッジ16Lと、右Yキャリッジ16R及び左Yキャリッジ16Lの上部を連結するXガイド18と、を備える。右Yキャリッジ16Rと左Yキャリッジ16LとXガイド18とにより門型フレーム26が構成される。
As shown in FIG. 1, the coordinate measuring
テーブル14の両端部の上面と側面には、Y軸方向に沿って右Yキャリッジ16R及び左Yキャリッジ16Lが摺動する摺動面が形成されている。また、右Yキャリッジ16R及び左Yキャリッジ16Lには、テーブル14の摺動面に対向する位置にエアベアリング(図示は省略)が設けられている。これにより、右Yキャリッジ16R及び左Yキャリッジ16Lは、Xガイド18と共にY軸方向に移動自在になっている。
Sliding surfaces on which the
Xガイド18には、Xキャリッジ20が取り付けられている。このXガイド18には、Xキャリッジ20が摺動する摺動面がX軸方向に沿って形成されている。また、Xキャリッジ20には、Xガイド18の摺動面に対向する位置にエアベアリング(図示は省略)が設けられている。これにより、Xキャリッジ20はX軸方向に移動自在になっている。
An
Xキャリッジ20には、Zキャリッジ(Zスピンドルともいう)22が取り付けられている。また、Xキャリッジ20には、Zキャリッジ22をZ軸方向に案内するZ軸方向案内用のエアベアリング(図示せず)が設けられている。これにより、Zキャリッジ22は、Xキャリッジ20によってZ軸方向に移動可能に保持されている。
A Z carriage (also referred to as a Z spindle) 22 is attached to the
Zキャリッジ22の下端には、プローブヘッド24が取り付けられている。
A
図2は、プローブヘッド24の外観斜視図である。図2に示すように、プローブヘッド24は、例えば無段階位置決め機構を備えた5軸同時制御プローブヘッドであり、接触式タッチトリガのプローブ24aの基端を保持している。プローブ24aの先端には、スタイラス24bの基端が取り付けられている。このスタイラス24bの先端には、接触子24cが取り付けられている。スタイラス24b及び接触子24cは、プローブ24aの測定子を構成する。なお、プローブ24aの種類は特に限定されるものではない。
FIG. 2 is an external perspective view of the
プローブヘッド24には、プローブ24aを互いに直交する2つの回転軸A及び回転軸B(図1参照)の軸周りに回転させるモータなどの第1駆動部35(図3参照)が設けられている。これにより、プローブ24aの回転軸Aの軸周りの回転角φと、プローブ24aの回転軸Bの軸周りの回転角θとをそれぞれ無段階に調整することができ、その結果、プローブ24a(スタイラス24b)の姿勢を任意に変位(回転)させることができる。
The
図1に戻って、三次元測定機10には、図示は省略するが門型フレーム26をY軸方向に移動させるY軸駆動部と、Xキャリッジ20をX軸方向に移動させるX軸駆動部と、Zキャリッジ22をZ軸方向に移動させるZ軸駆動部と、を含む第2駆動部36(図3参照)が設けられている。これにより、プローブヘッド24及びプローブ24aを、互いに直交する3軸方向(XYZ方向)に移動させることができる。これら第1駆動部35及び第2駆動部36によりプローブ24aの位置及び姿勢が変位自在となり、プローブ24aを任意に変位(移動及び回転)させることができる。
Returning to FIG. 1, although not shown, the coordinate measuring
テーブル14の右Yキャリッジ16R側の端部には、Y軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられている。また、Xガイド18にはX軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられ、Zキャリッジ22にはZ軸方向位置検出用リニアスケール(図示せず)が設けられている。
A Y-axis direction position detection linear scale (not shown) is provided at the end of the table 14 on the
一方、右Yキャリッジ16Rには、Y軸方向位置検出用リニアスケールを読み取るY軸方向位置検出ヘッド(図示せず)が設けられている。また、Xキャリッジ20には、X軸方向位置検出用リニアスケール及びZ軸方向位置検出用リニアスケールをそれぞれ読み取るX軸方向位置検出ヘッド(図示せず)とZ軸方向位置検出ヘッド(図示せず)とが設けられている。さらに、プローブヘッド24には、プローブ24aの回転角θ,φをそれぞれ検出するロータリエンコーダ等の回転角検出部(図示せず)が設けられている。XYZ軸方向検出ヘッドの検出結果と、回転角検出部の検出結果とに基づき、プローブ24a(スタイラス24b)の先端の接触子24cが被測定物9の測定位置に接触したときの測定位置のXYZ軸方向の座標値を検出することができる。
On the other hand, the
三次元測定機10は、第1駆動部35及び第2駆動部36を制御して、プローブヘッド24の動き、すなわち、プローブ24a(スタイラス24b)の位置及び姿勢の変位を制御する駆動コントローラ28を備えている。ここで三次元測定機10は、測定を自動で行う自動測定モードと、測定を手動で行う手動測定モードとを有している。従って、駆動コントローラ28は、自動測定モード時には後述のコンピュータ32の制御の下、第1駆動部35及び第2駆動部36を制御して、プローブ24aの位置及び姿勢を変位させる。
The coordinate measuring
また、駆動コントローラ28には、プローブ24a(スタイラス24b)の位置及び姿勢の変位を手動操作するためのジョイスティック等のプローブ操作部28aが設けられている。従って、駆動コントローラ28は、手動測定モード時にはプローブ操作部28aに対する操作入力に応じて、第1駆動部35及び第2駆動部36を制御することにより、プローブ24aの位置及び姿勢を変位させる。
The
駆動コントローラ28には、前述の接触タッチトリガのプローブ24aの接触検知センサ(図示せず)と、前述のXYZ軸方向検出ヘッド及び回転角検出部とが接続されている。そして、駆動コントローラ28は、接触検知センサによりプローブ24a(接触子24c)が被測定物9の測定位置に接触したことを検知した瞬間に、XYZ軸方向検出ヘッド及び回転角検出部の各々の検出結果を取得して、測定位置のXYZ軸方向の座標値を検出する。この測定位置のXYZ軸方向の座標値は、駆動コントローラ28からコンピュータ32へ出力される。
The
コンピュータ32は、LAN(Local Area Network)等の各種の通信インタフェース30により駆動コントローラ28に対してデータ通信可能に接続されている。このコンピュータ32は、前述の駆動コントローラ28と共に本発明の三次元測定機の測定制御装置として機能する。
The
コンピュータ32には、本発明の測定プログラムに相当するソフトウエアプログラム32aがインストールされている。コンピュータ32は、ソフトウエアプログラム32aを実行することにより、プローブ24aの測定経路[例えば測定要素Eの測定位置を示す座標値、測定位置の測定順番、及び測定位置の中間点の座標値]を表すパートプログラム37(図3参照)を作成する。そして、コンピュータ32は、三次元測定機10の自動測定モード時においては、パートプログラム37に基づき、駆動コントローラ28を介して第1駆動部35及び第2駆動部36を駆動(制御)して、プローブ24aにより被測定物9を自動測定する。
The
一方、コンピュータ32は、三次元測定機10の手動測定モード時においては、パートプログラム37に基づき、測定要素Eの測定位置を表示部38に表示する。これにより、オペレータは、プローブ操作部28aにより駆動コントローラ28を介して第1駆動部35及び第2駆動部36を駆動して、プローブ24aにより被測定物9を手動測定することができる。
On the other hand, the
表示部38は、コンピュータ32に接続されている。コンピュータ32は、三次元測定機10における諸情報、例えば、手動測定モード時(自動測定モード時にも可)にプローブ24aによる測定位置、及び操作指示等を表示部38に表示させる。
The
[コンピュータの機能]
図3は、コンピュータ32の機能ブロック図である。図3に示すように、コンピュータ32のCPU(Central Processing Unit)及びメモリ等により構成される制御部40は、ソフトウエアプログラム32aを実行する。これにより、制御部40は、表示制御部42と、記憶部43と、CAD(computer aided design)データ取得部44と、ワーク座標系設定部45と、要素及び課題作成部46と、法線ベクトル検出部47と、グループ化部48と、ソート部49と、パートプログラム作成部50と、ワーク座標系測定部51と、測定要素測定部52として機能する。
[Computer functions]
FIG. 3 is a functional block diagram of the
表示制御部42は、表示部38の表示を制御する。記憶部43には、前述のソフトウエアプログラム32a及びパートプログラム37の他に、詳しくは後述するワーク座標系57などの三次元測定機10による被測定物9の測定に係る各種情報が記憶されている。
The
CADデータ取得部44は、図示しない各種インターフェース(通信インタフェース)を介して、外部から本発明の被測定物9の設計図面に相当するCADデータ55を取得する。CADデータ55には、被測定物9の形状、寸法、及び測定要素Eの配置等を示す被測定物9の設計情報が記録されている。CADデータ取得部44は、被測定物9のCADデータ55が存在している場合、外部からCADデータ55を取得してワーク座標系設定部45と法線ベクトル検出部47とにそれぞれ出力する。
The CAD
ワーク座標系設定部45と、要素及び課題作成部46と、法線ベクトル検出部47と、グループ化部48と、ソート部49と、パートプログラム作成部50とは、被測定物9を基準とした測定経路を示すパートプログラム37を作成する。ここでいう被測定物9を基準とした測定経路とは、被測定物9の原点及び基準軸(XYZ軸:図13参照)を基準とした測定経路、すなわち、後述の被測定物9のワーク座標系57を基準とした測定経路である。従って、テーブル14上での被測定物9の位置及び姿勢が検出されていれば、パートプログラム37(被測定物9を基準とした測定経路)に従って、被測定物9の測定を行うことができる。
The workpiece coordinate
パートプログラム37は、CADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得できなかった場合には、三次元測定機10で被測定物9を実測した結果に基づき作成する。また、CADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得した場合には、このCADデータ55を用いてコンピュータ32上で作成する。
When the CAD
<パートプログラムの作成:CADデータ無し>
ワーク座標系設定部45は、CADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得できなかった場合、三次元測定機10で被測定物9を実測した結果に基づき、被測定物9を基準とするワーク座標系57を設定する。ワーク座標系57は、被測定物9の原点及び基準軸(XYZ軸)を設定したものである。
<Part program creation: No CAD data>
When the CAD
ワーク座標系57の設定は、空間補正、原点設定、及び基準軸設定に大別される。以下に、空間補正、原点設定、及び基準軸設定の順に説明をする。なお、図面の煩雑化を防止するために、被測定物9とは異なる被測定物9A(図4参照)のワーク座標系57の設定を例に挙げて説明を行う。
The setting of the work coordinate system 57 is roughly divided into spatial correction, origin setting, and reference axis setting. Hereinafter, description will be made in the order of spatial correction, origin setting, and reference axis setting. In order to prevent complication of the drawing, the setting of the workpiece coordinate system 57 of the measured
空間補正の開始前に、三次元測定機10のプローブヘッド24に取り付けるプローブ24a(スタイラス24b)の作成又は選択と、プローブ24a(スタイラス24b)の校正と、が行われる。なお、プローブ24aの校正は、詳しくは後述する測定要素測定部52の制御の下で実施されるものであり、ここでは具体的な説明は省略する。
Before starting the spatial correction, the
図4は、ワーク座標系設定部45による空間補正の説明図である。なお、図中のX0Y0Z0軸は三次元測定機10の機械座標系の基準軸であり、符号406は機械座標系の原点である。図4に示すように空間補正では、最初に被測定物9Aにおける任意の平面400が測定される。具体的には、オペレータがプローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで平面400の3点以上を測定(プロービング)する。プローブ24aによる平面400の測定結果(座標値)は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系設定部45に入力される。ワーク座標系設定部45は、平面400の測定結果に基づき、平面400とZ0軸との交点402、及び平面400の法線ベクトル404を決定する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of space correction by the work coordinate
次いで、ワーク座標系設定部45は、平面400の法線ベクトル404とZ0軸とを平行にする。これにより、図中の実線で表されたX0Y0Z0座標系は、図中の破線で表されたX1Y1Z1座標系に空間補正処理される。
Then, the workpiece coordinate
そして、ワーク座標系設定部45は、交点402に原点406を平行移動させる。そうすると、X1Y1Z1座標系は、図中の長破線で表されたX2Y2Z2座標系とされる。以上の処理を経て、ワーク座標系設定部45は、ワーク座標系57のZ軸の方向、及びワーク座標系57の原点を決定する。
Then, the work coordinate
図5は、ワーク座標系設定部45による原点設定の説明図である。図5に示すように原点設定では、オペレータがプローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで平面400に形成されている円穴410を測定(円穴410の中心測定に必要な箇所を測定)する。この測定結果は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系設定部45に入力される。ワーク座標系設定部45は、駆動コントローラ28から入力された円穴410の測定結果に基づき、円穴410の中心412を求める。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the origin setting by the workpiece coordinate
次いで、ワーク座標系設定部45は、円穴410の中心に原点406を平行移動させる。これにより、図中の実線で表されたX2Y2Z2座標系は、図中の破線で表されたX3Y3Z3座標系に補正される。以上の処理を経て、ワーク座標系57のXY軸の原点がX3Y3Z3座標系の原点として設定される。
Next, the workpiece coordinate
図6は、ワーク座標系設定部45による基準軸設定の説明図である。図6に示すように基準軸設定では、オペレータがプローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで平面400に形成されている円穴420を測定(円穴420の中心測定に必要な箇所を測定)する。この測定結果は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系設定部45に入力される。ワーク座標系設定部45は、駆動コントローラ28から入力された円穴420の測定結果に基づき、円穴420の中心422を求める。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the reference axis setting by the work coordinate
次いで、ワーク座標系設定部45は、X3軸を円穴420の中心422を通る位置まで回転させる。ここで図中の符号αはX3軸を回転させる角度を表している。これにより、図中の実線で表されたX3Y3座標系は、図中の破線で表されたX4Y4座標系に補正される。以上の処理を経て、ワーク座標系57のXY軸の方向として、図中のX4Y4座標系が決定される。
Then, the workpiece coordinate
このように、空間補正、原点設定、及び基準軸設定を経て、図中のX4軸はワーク座標系57のX軸とされる。また、図中のY4軸はワーク座標系57のY軸とされる。また、既述の図4に示されたZ3軸はワーク座標系57のZ軸とされる。以上でワーク座標系57の設定が完了する。 Thus, through the space correction, the origin setting, and the reference axis setting, X 4 axis in the figure is the X-axis in the workpiece coordinate system 57. Further, Y 4 axes in the drawing is the Y-axis workpiece coordinate system 57. Further, the Z 3 axis shown in FIG. 4 is the Z axis of the workpiece coordinate system 57. Thus, the setting of the work coordinate system 57 is completed.
ワーク座標系設定部45は、上述の空間補正、原点設定、及び基準軸設定を経て、被測定物9のワーク座標系57を設定し、このワーク座標系57の情報を記憶部43に記憶させる。なお、ここで説明したワーク座標系57の設定方法は一例であり、ワーク座標系57の設定方法として、三次元測定機10に適用可能な他の公知の方法を採用してもよい。
The workpiece coordinate
また、ワーク座標系設定部45は、他の装置で既に被測定物9のワーク座標系57が設定されている場合、図示しないインタフェースを介してワーク座標系57の情報を記憶している装置(インターネット上のサーバを含む)又は記憶媒体から、ワーク座標系57の情報を取得し、取得した情報に基づきワーク座標系57を設定してもよい。
In addition, when the workpiece coordinate system 57 of the
図3に戻って、要素及び課題作成部46は、被測定物9に形成されている複数の測定要素Eの中で、測定対象とする測定要素Eの情報を作成(すなわち、測定対象の測定要素E選択)すると共に、測定の課題(測定内容)を作成する。
Returning to FIG. 3, the element and
具体的にオペレータは、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで被測定物9の各面に形成されている複数の測定要素Eの中で測定対象とする測定要素E(ここでは測定要素E(1)〜E(10))をプロービングする。このプロービングは、測定要素Eの位置座標、及び法線ベクトル60(図7参照)を測定可能な箇所に対して行われる。測定要素Eのプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介して要素及び課題作成部46及び後述の法線ベクトル検出部47にそれぞれ入力される。
Specifically, the operator operates the
要素及び課題作成部46は、測定要素Eのプロービング測定の結果に基づき、測定要素Eの位置座標を検出して、測定対象の測定要素E(測定要素E(1)〜E(10))の位置座標等を示す測定要素情報を作成し、この測定要素情報を後述の法線ベクトル検出部47及びソート部49及びパートプログラム作成部50へ出力する。
The element and
また、要素及び課題作成部46は、オペレータからの測定要素Eを測定する際の課題(測定内容)の入力を受けて、測定対象の測定要素E(測定要素E(1)〜E(10))の課題を作成する。例えば測定要素Eが円穴である場合の課題は、円穴の中心の位置座標測定、及び円穴の真円度測定などである。そして、要素及び課題作成部46は、測定対象の測定要素Eの課題を示す課題情報をパートプログラム作成部50へ出力する。
In addition, the element and
図7は、図3に示した法線ベクトル検出部47による法線ベクトル検出処理、グループ化部48によるグループ化処理、及びソート部49による第1ソート処理をそれぞれ説明するための説明図である。なお、図中のXYZ軸はワーク座標系57の基準軸である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the normal vector detection processing by the normal
図7に示すように、法線ベクトル検出部47は、要素及び課題作成部46から入力された測定要素情報と、駆動コントローラ28を介して入力された測定要素Eのプロービング測定の結果とに基づき、測定対象の測定要素E(測定要素E(1)〜E(10))の法線ベクトル60をそれぞれ検出する。既述の通り、測定要素Eのプロービングは、測定要素Eの法線ベクトル60を測定可能な箇所に対して行われているので、法線ベクトル検出部47は、測定対象の測定要素Eの法線ベクトル60を検出することができる。そして、法線ベクトル検出部47は、測定対象の測定要素Eの法線ベクトル60の検出結果を、グループ化部48へ出力する。
As shown in FIG. 7, the normal
グループ化部48は、法線ベクトル検出部47から入力された法線ベクトル60の検出結果に基づき、測定対象の測定要素E(測定要素E(1)〜E(10))を、法線ベクトル60の方向ごとにグループ化する。すなわち、グループ化部48は、法線ベクトル60の方向が同一(略同一を含む)となる測定要素Eにより構成されるグループ(本例ではグループG1〜G3)をそれぞれ生成する。なお、被測定物9内での測定対象の測定要素Eの数及び配置に応じてグループの数は増減する。
Based on the detection result of the
グループG1は、被測定物9のZ面62に形成されている測定要素E(1)〜E(4)により構成される。グループG2は、被測定物9のY面63に形成されている測定要素E(5),E(6)により構成される。グループG3は、被測定物9のX面64に形成されている測定要素E(7)〜E(10)により構成される。そして、グループ化部48は、グループ化の結果を示すグループ情報(例えば、グループの数と各グループを構成する測定要素Eを示す情報)を、ソート部49へ出力する。
The group G1 is composed of measurement elements E (1) to E (4) formed on the
ソート部49は、本発明の測定順番決定部に相当するものであり、測定対象の測定要素Eの測定順番を決定する。ソート部49は、グループ化部48から入力されたグループ情報に基づき、測定対象の測定要素Eの測定順番を、グループG1〜G3ごとにそれぞれ測定する順番に決定する。すなわち、ソート部49は、グループG1〜G3の中のいずれかのグループに含まれる測定要素Eの測定を最初に行い、次に残りの2つのグループの一方に含まれる測定要素Eの測定を行い、最後に残りの1つのグループに含まれる測定要素Eの測定が行われるように、測定対象の測定要素Eの測定順番を決定する。
The
次いで、ソート部49は、グループG1〜G3ごとにそれぞれグループ内の測定要素Eの測定順番を、プローブ24aの移動距離が最短となる順番にソートする第1ソート処理を行う。グループG1〜G3内における測定要素Eの位置座標は、既述の要素及び課題作成部46から入力される測定要素情報に基づき判別可能である。従って、本例のソート部49は測定要素情報に基づきプローブ24aの移動距離が最短となる順番を決定する。これにより、ソート部49は、グループG1〜G3ごとに第1ソート処理を行って、図中の矢印で示すようにグループG1〜G3内での測定要素Eの測定順番を決定する。
Next, the sorting
また、ソート部49は、グループG1〜G3間の測定順番を決定する。具体的に、ソート部49は、グループG1〜G3を、最初に測定するグループに対して法線ベクトル60の方向が近い順にソートする第2ソート処理を行う。ここで、本例のグループG1〜G3の法線ベクトル60は互いに直交しているので、グループG1〜G3間の測定順番は特に限定されず、例えば最初に測定するグループG3である場合、ソート部49はグループG3→グループG2→グループG1の順番又はグループG3→グループG1→グループG2の順番に第2ソート処理を行って、グループG1〜G3間の測定順番を決定する。
The sorting
図8は、ソート部49による第2ソート処理の他の実施例を説明するための説明図である。ここでは、被測定物9のカット面65及びX面66にも測定対象の測定要素E(グループ)があり、且つ最初に測定するグループがZ面62のグループG1である場合を例に挙げて説明する。この場合、図8に示すようにソート部49は、図中の括弧付き数字(1)〜(5)に示すように、グループG1に対して法線ベクトル60の方向が近い順に各グループを第2ソート処理して、各グループ間の測定順番を決定する。
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining another example of the second sort process by the
なお、第2ソート処理において最初に測定するグループは特に限定されないが、プローブ24aの測定開始時姿勢が回転角φ=0°の姿勢(Z軸に平行な姿勢)である場合は、グループG1を最初に測定するグループに決定することが好ましい。これにより、プローブ24aを回転させることなくグループG1の測定要素Eの測定を開始できる。また、Z面62のグループG1が存在しない場合には、プローブ24aの回転を最小の回転角で測定可能なグループを最初に測定するグループに決定する。すなわち、測定開始時(初期状態)のプローブ24aの姿勢に応じて、最初に測定するグループを決定する。これにより、測定時間を短縮することができる。
Note that the group to be measured first in the second sort process is not particularly limited. However, when the measurement start posture of the
ソート部49による第1ソート処理及び第2ソート処理を経て、測定対象の測定要素E(測定要素E(1)〜E(10))の測定順番が決定する。そして、ソート部49は、測定要素Eの測定順番を示す測定順番情報を、パートプログラム作成部50へ出力する。
Through the first sort process and the second sort process by the
図3に戻って、パートプログラム作成部50は、オペレータからのプログラミング操作の入力を受けて或いは自動作成プログラムを実行することにより、パートプログラム37を作成する。具体的にパートプログラム作成部50は、要素及び課題作成部46から入力された測定要素情報及び課題情報と、ソート部49から入力された測定順番情報とに基づき、被測定物9を基準としたプローブ24aの測定経路を設定して、この測定経路を示すパートプログラム37を作成する。なお、プローブ24aの測定経路は、プローブ24aを被測定物9に衝突させない経路、すなわち、プローブ24aを被測定物9から退避させた経路に設定されるため、プローブ24aの測定経路の設定は退避面の設定ともいう。
Returning to FIG. 3, the part
パートプログラム作成部50は、作成したパートプログラム37を記憶部43に記憶させる。以上でCADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得できなかった場合のパートプログラム37の作成が完了する。
The part
なお、パートプログラム作成部50は、既に他の装置で被測定物9に対応したパートプログラム37が作成されている場合、図示しないインタフェースを介してパートプログラム37の情報を記憶している装置又は記憶媒体から、パートプログラム37を取得して記憶部43に記憶させてもよい。
When the part program 37 corresponding to the device under
<パートプログラムの作成:CADデータ有り>
一方、CADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得した場合、このCADデータ55から測定対象の測定要素Eの位置座標、形状、法線ベクトル60等を取得することができる。このため、前述のワーク座標系設定部45によるワーク座標系57の設定と、要素及び課題作成部46による測定要素情報及び課題情報の作成と、法線ベクトル検出部47による法線ベクトル60の検出と、をコンピュータ32上で行うことができる。すなわち、三次元測定機10で被測定物9の測定(プローブ24aの選択及び校正を含む)を行うことなく、オフライン状態のコンピュータ32によりワーク座標系57の設定から法線ベクトル60の検出までを行うことができる。
<Part program creation: CAD data available>
On the other hand, when the CAD
なお、グループ化部48によるグループ情報の生成と、ソート部49による測定順番情報の生成と、パートプログラム作成部50によるパートプログラム37の作成及び記憶とについては、前述のCADデータ55を取得できなかった場合と同様である。
The above-mentioned
[被測定物の測定に係る構成]
ワーク座標系測定部51は、本発明の位置姿勢測定部を構成するものであり、三次元測定機10のテーブル14上にセットされた被測定物9の測定要素Eの測定開始前に、テーブル14上にセットされた被測定物9の位置及び姿勢を測定する。このワーク座標系測定部51は、最初に表示制御部42を制御して、被測定物9のZ面62とY面63とX面64(他の3面でも可)に対するプロービングを促す表示を表示部38に表示させる。
[Configuration for measuring the object to be measured]
The workpiece coordinate
図9は、テーブル14上にセットされた被測定物9の位置及び姿勢の測定を説明するための説明図である。オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで被測定物9のZ面62上の任意の3点以上をプロービングする。この際のプローブ24aの姿勢は、測定開始時(初期状態)におけるZ軸に平行な姿勢である。そして、Z面62のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系測定部51に入力される。
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the measurement of the position and posture of the
次いで、オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aの姿勢を回転させることなく、プローブ24aで被測定物9のY面63上の任意の2点以上をプロービングする。このY面63のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系測定部51に入力される。ワーク座標系測定部51は、Z面62及びY面63のプロービング測定の結果に基づき、テーブル14上の被測定物9のY原点及びX軸の向きを判別する。
Next, the operator operates the
そして、オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aの姿勢を回転させることなく、プローブ24aで被測定物9のX面64上の任意の1点以上をプロービングする。このX面64のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介してワーク座標系測定部51に入力される。ワーク座標系測定部51は、Z面62、Y面63、及びX面64のプロービング測定の結果に基づき、テーブル14上の被測定物9のX原点と、Y軸及びZ軸の向きを判別する。これにより、ワーク座標系測定部51は、テーブル14上の被測定物9の位置及び姿勢を測定することができ、被測定物9の位置及び姿勢の測定結果を測定要素測定部52へ出力する。
Then, the operator operates the
なお、三次元測定機10のテーブル14上にセットされた被測定物9の位置及び姿勢を測定する方法は上述の方法に限定されるものではない。例えば、三次元測定機10に設けられたカメラでテーブル14上の被測定物9を撮像して得られた画像を解析する方法、及び被測定物9に設けられた位置センサ及び姿勢センサの検出結果を取得する方法などの各種方法を用いて、被測定物9の位置及び姿勢を測定してもよい。
Note that the method for measuring the position and orientation of the
図3に戻って、測定要素測定部52は、ワーク座標系測定部51から入力された被測定物9の位置及び姿勢の測定結果に基づき、記憶部43から読み出したパートプログラム37を実行する。これにより、被測定物9の測定対象の測定要素Eをソート部49が決定した測定順番でグループG1〜G3ごとに測定する測定要素測定が実行される。
Returning to FIG. 3, the measurement
図10は、測定要素測定部52による測定要素測定を説明するための説明図である。この測定要素測定は、回転処理と、校正処理と、グループ内測定処理と、を含む。
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining measurement element measurement by the measurement
<回転処理>
図10に示すように、回転処理は、プローブ24a(スタイラス24b)の姿勢を、グループG1〜G3の中で測定対象のグループ(以下、測定対象グループという)の測定要素Eの法線ベクトル60(図7参照)の方向に合わせて回転させる処理である。すなわち、プローブ24aの姿勢(向き)を、プローブ24aの先端の接触子24cが測定対象グループの測定要素Eに対向し且つ測定要素Eの法線ベクトル60に平行となる姿勢(以下、平行姿勢という)に回転させる。
<Rotation processing>
As shown in FIG. 10, the rotation processing is performed by changing the orientation of the
具体的に測定要素測定部52は、三次元測定機10が自動測定モードであれば、測定対象グループの測定要素Eの測定開始前に、パートプログラム37に基づき駆動コントローラ28を介して第1駆動部35を駆動して、プローブ24aを、測定対象グループの測定要素Eの法線ベクトル60の方向に対応した平行姿勢に回転させる。なお、プローブ24aの回転処理は、被測定物9から退避した位置で行われる。
Specifically, if the
また、測定要素測定部52は、三次元測定機10が手動測定モードであれば、測定対象グループの測定要素Eの測定開始前に、パートプログラム37に基づき表示制御部42を制御して、測定対象グループの測定要素Eに対応した平行姿勢に関する情報を表示部38に表示させる。これにより、オペレータがプローブ操作部28aを操作して、被測定物9から退避した位置においてプローブ24aの姿勢を、測定対象グループの測定要素Eに対応した平行姿勢に回転させる。なお、自動測定モードにおいても手動測定モードと同様に、オペレータの手動操作によりプローブ24aの姿勢を回転させてもよい。
Further, when the coordinate measuring
<校正処理>
校正処理は、プローブ24a(スタイラス24b)の姿勢を校正する処理であり、前述の回転処理後で且つ測定対象グループの測定要素Eの測定前に行われる。ここでいう姿勢の校正とは、プローブ24aの姿勢が、測定対象グループの測定要素Eに対応した平行姿勢からずれている場合に、このずれを補正することである。
<Calibration process>
The calibration process is a process of calibrating the attitude of the
測定要素測定部52は、三次元測定機10の自動測定モード及び手動測定モードにおいて、回転処理後で且つ測定対象グループの測定要素Eの測定前に、表示制御部42を制御して、プローブ24aの校正を促す表示を表示部38に表示させる。オペレータは、プローブ24aの校正を促す表示が表示部38に表示された場合、テーブル14上に校正用の図示しない基準球(校正球ともいう)をセットした後、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで基準球の所定の基準点をプロービングする。この基準球のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
The measurement
測定要素測定部52は、基準球のプロービング測定の結果をプローブ校正用プログラムにインプットしてプローブ24aの姿勢を計算し、計算したプローブ24aの姿勢が前述の平行姿勢がずれていた場合には、駆動コントローラ28を介して第1駆動部35を駆動してプローブ24aの姿勢を平行姿勢に校正処理(ここでは回転)する。
The measurement
なお、ここで説明したプローブ24aの校正方法は一例であり、プローブ24aの姿勢の校正方法として、三次元測定機10に適用可能な他の校正方法を採用してもよい。
The calibration method of the
<グループ内測定処理>
グループ内測定処理は、測定対象グループ内の測定要素Eを、ソート部49が第1ソート処理で定めた測定順番に従って測定する処理である。測定要素測定部52は、三次元測定機10が自動測定モードであれば、ワーク座標系測定部51からの位置及び姿勢の測定結果に基づきパートプログラム37を実行し、駆動コントローラ28を介して第1駆動部35及び第2駆動部36を駆動する。これにより、測定対象グループ内の測定要素Eをパートプログラム37で定められている測定順番及び課題に従ってプローブ24aで自動測定することができる。この自動測定の測定結果(座標値)は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
<In-group measurement process>
The in-group measurement process is a process for measuring the measurement element E in the measurement target group according to the measurement order determined by the
また、測定要素測定部52は、三次元測定機10が手動測定モードであれば、ワーク座標系測定部51からの位置及び姿勢の測定結果とパートプログラム37とに基づき表示制御部42を制御して、測定対象グループ内の測定要素Eの位置、測定順番、及び課題を示す情報を表示部38に表示させる。オペレータは、表示部38の表示内容に従ってプローブ操作部28aを操作して、測定対象グループ内の測定要素Eをプローブ24aで手動測定する。この手動測定の測定結果(座標値)は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
Further, when the coordinate measuring
[三次元測定機の作用]
次に、図11及び図12を用いて上記構成の三次元測定機10、駆動コントローラ28、及びコンピュータ32による被測定物9の測定要素Eの測定処理(測定方法)について説明を行う。
[Operation of CMM]
Next, the measurement process (measurement method) of the measurement element E of the
図11は、被測定物9の測定要素Eの測定処理の流れを示すフローチャートである。図12は、図11中のステップS4のソート処理の流れを示すフローチャートである。ここではワーク座標系57は事前に設定されておらず、且つパートプログラム37も事前に作成されていないものとして説明を行う。なお、ワーク座標系57が事前に設定及び記憶されている場合にはステップS3から開始し、パートプログラム37が事前に作成及び記憶されている場合にはステップS7から開始する。
FIG. 11 is a flowchart showing the flow of the measurement process of the measurement element E of the
<パートプログラムの作成>
図11に示すように、最初にオペレータはパートプログラム37の作成を開始する。オペレータは、被測定物9のCADデータ55が存在しない場合には、被測定物9の測定に用いるプローブ24a(スタイラス24b)の作成又は選択を行った後、このプローブ24aをプローブヘッド24に取り付ける(ステップS1)。
<Create part program>
As shown in FIG. 11, first, the operator starts creating the part program 37. If the
次いで、オペレータは、テーブル14上に校正用の基準球をセットした後、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで基準球の所定の基準点をプロービングする。この基準球のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。これにより、測定要素測定部52によるプローブ24aの校正が行われる(ステップS1)。なお、ここで行う校正は、プローブ24aの姿勢の校正に限らず、接触子24cの形状(直径)等の他の校正も行ってもよい。
Next, the operator sets a reference sphere for calibration on the table 14, and then operates the
プローブ24aの校正後、オペレータは、ワーク座標系57の設定のための被測定物9をテーブル14上にセットする。そして、オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、既述の図4から図6で説明した空間補正、原点設定、及び基準軸設定を行う。これにより、ワーク座標系設定部45は、被測定物9のワーク座標系57を設定し、このワーク座標系57の情報を記憶部43に記憶させる(ステップS2、本発明のワーク座標系設定ステップに相当)。
After calibrating the
ワーク座標系57の設定後、オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで被測定物9に形成されている複数の測定要素Eの中で測定対象とする測定要素E(本例では測定要素E(1)〜E(10))をプロービングする。これにより、測定要素Eのプロービング測定の結果が、駆動コントローラ28を介して要素及び課題作成部46及び法線ベクトル検出部47にそれぞれ入力される。
After setting the workpiece coordinate system 57, the operator operates the
プロービング測定の結果の入力を受けた要素及び課題作成部46は、測定対象の測定要素Eを示す測定要素情報を作成して、この測定要素情報を法線ベクトル検出部47及びソート部49及びパートプログラム作成部50へ出力する(ステップS3)。また、要素及び課題作成部46は、オペレータからの測定の課題(測定内容)の入力を受けて課題情報を作成し、この課題情報をパートプログラム作成部50へ出力する(ステップS3)。
The element and
図12に示すように、測定要素情報及び課題情報の作成後、測定対象の測定要素Eの測定順番を決定する測定要素Eのソート処理が開始される(ステップS4)。 As shown in FIG. 12, after the measurement element information and the task information are created, the measurement element E sorting process for determining the measurement order of the measurement element E to be measured is started (step S4).
既述の図7で説明したように、法線ベクトル検出部47は、要素及び課題作成部46から入力された測定要素情報と、駆動コントローラ28から入力された測定要素Eのプロービング測定の結果とに基づき、測定対象の測定要素Eの法線ベクトル60を検出する(ステップS4A)。このステップS4Aは本発明の法線ベクトル検出ステップに相当する。そして、法線ベクトル検出部47は、法線ベクトル60の検出結果をグループ化部48へ出力する。
As described above with reference to FIG. 7, the normal
法線ベクトル検出部47から法線ベクトル60の検出結果の入力を受けたグループ化部48は、既述の図7で説明したように、法線ベクトル60の方向が同一(略同一)となる測定要素Eにより構成されるグループ(本例ではグループG1〜G3)を生成する(ステップS4B)。このステップS4Bは本発明のグループ化ステップに相当する。そして、グループ化部48は、グループ化の結果を示すグループ情報をソート部49へ出力する。
The
グループ化部48からグループ情報の入力を受けたソート部49は、要素及び課題作成部46から入力される測定要素情報を参照して、グループG1〜G3ごとに第1ソート処理を行う(ステップS4C)。これにより、既述の図7で説明したように、グループG1〜G3の個々のグループ内の測定要素Eの測定順番がプローブ24aの移動距離が最短となる順番にソートされる。その結果、グループG1〜G3ごとの測定時間を短縮することができる。
The
次いで、ソート部49は、既述の図8で説明したように、グループG1〜G3を最初に測定するグループに対して法線ベクトル60の方向が近い順にソートする第2ソート処理を行って、グループG1〜G3間の測定順番を決定する(ステップS4D)。なお、既述の通り、測定開始時(初期状態)のプローブ24aの姿勢に応じて、最初に測定するグループを決定することにより、測定時間を短縮することができる。
Next, as described with reference to FIG. 8, the sorting
以上のステップS4AからステップS4Dの処理により、被測定物9の測定対象の測定要素Eの測定順番、すなわち、測定要素Eをグループごとに測定する測定順番(グループ内の測定順番、及びグループ間の測定順番を含む)が決定される。すなわち、ステップS4AからステップS4Dの処理は本発明の測定順番決定ステップに相当する。そして、ソート部49は、測定対象の測定要素Eの測定順番を示す測定順番情報を、パートプログラム作成部50へ出力する。
Through the processing from step S4A to step S4D described above, the measurement order of the measurement element E to be measured of the
従来、オペレータが手動操作で行っていた測定要素Eのソート(並べ替え)を自動で行うことができるので、プローブ24aの回転回数を考慮した測定効率の高いパートプログラム37(測定プラン)の作成を自動で行うことができる。その結果、オペレータの作業を減らすことができる。
Since it is possible to automatically sort measurement elements E that have been performed manually by an operator in the past, it is possible to create a part program 37 (measurement plan) with high measurement efficiency in consideration of the number of rotations of the
なお、被測定物9のCADデータ55が存在している場合、オペレータの操作の下、CADデータ取得部44が被測定物9のCADデータ55を取得する。これにより、オペレータは、ステップS1からS4Aまでの処理についても、三次元測定機10で被測定物9の測定を行うことなく、オフライン状態のコンピュータ32で行うことができる。その結果、パートプログラム37の作成をより効率良く行うことでき、オペレータの作業をより減らすことができる。
When the
図11に戻って、パートプログラム作成部50は、要素及び課題作成部46から入力された測定要素情報及び課題情報と、ソート部49から入力された測定順番情報とに基づき、被測定物9を基準としたプローブ24aの測定経路(退避面)を設定する(ステップS5、本発明の測定経路設定ステップに相当)。次いで、パートプログラム作成部50は、プローブ24aの測定経路を示すパートプログラム37を作成して記憶部43に記憶させる(ステップS6)。以上でパートプログラム37の作成が完了する。
Returning to FIG. 11, the part
<被測定物の測定>
パートプログラム37の作成及び記憶後、被測定物9の測定対象の測定要素Eの測定が開始される。最初にオペレータは、三次元測定機10のテーブル14上に測定を行う被測定物9をセットする(ステップS7)。
<Measurement of measured object>
After creating and storing the part program 37, measurement of the measurement element E to be measured of the
次いで、オペレータは、プローブ操作部28aを操作して、既述の図9で説明したように、プローブ24aで被測定物9のZ面62上の任意の3点以上をプロービングする。そして、オペレータは、プローブ24aの姿勢を回転させることなく、プローブ24aでY面63上の任意の2点以上と、X面64上の任意の1点以上とをそれぞれプロービングする。これにより、Z面62、Y面63、及びX面のプロービング測定の結果が、駆動コントローラ28を介してワーク座標系測定部51に入力される。
Next, the operator operates the
ワーク座標系測定部51は、Z面62、Y面63、及びX面のプロービング測定の結果に基づき、テーブル14上の被測定物9の位置及び姿勢(すなわち、ワーク座標系57)を測定することができる(ステップS8)。このステップS8は本発明の位置姿勢測定ステップに相当する。これにより、テーブル14上での被測定物9の位置及び姿勢に関係なく、共通のパートプログラム37を使用して常に同じ条件で測定を行うことができる。ワーク座標系測定部51による被測定物9の位置及び姿勢の測定結果は、測定要素測定部52に入力される。
The workpiece coordinate
ワーク座標系測定部51からの位置及び姿勢の測定結果の入力を受けた測定要素測定部52は、この測定結果に基づき、記憶部43から読み出したパートプログラム37を実行して、既述の図10で説明したように被測定物9の測定対象の測定要素Eの測定を開始する(ステップS9)。
The measurement
測定要素測定部52は、三次元測定機10が自動測定モードであれば、パートプログラム37に基づき駆動コントローラ28を介して第1駆動部35を駆動して、プローブ24aを、最初の測定対象グループの測定要素Eの法線ベクトル60の方向に対応した平行姿勢に回転させる回転処理を行う(ステップS10)。
When the coordinate measuring
一方、測定要素測定部52は、三次元測定機10が手動測定モードであれば、パートプログラム37に基づき表示制御部42を制御して、最初の測定対象グループの測定要素Eの法線ベクトル60の方向に対応した平行姿勢に関する情報を表示部38に表示させる。これにより、オペレータがプローブ操作部28aを操作して、被測定物9から退避した位置においてプローブ24aの姿勢を、平行姿勢に回転させる回転処理を行う(ステップS10)。
On the other hand, if the coordinate measuring
なお、プローブ24aの測定開始時(初期状態)の姿勢がZ軸に平行な姿勢であり、且つ最初の測定対象グループがZ面62上のグループG1である場合、前述の回転処理によるプローブ24aの回転角は0°である。すなわち、本発明の回転処理には、プローブ24aの姿勢が測定対象グループの測定要素Eの法線ベクトル60の方向に平行であった場合に、プローブ24aの姿勢を回転させないことも含まれる。
In the case where the posture of the
次いで、測定要素測定部52は、三次元測定機10の自動測定モード及び手動測定モードのいずれにおいても、表示制御部42を制御して、プローブ24aの校正を促す表示を表示部38に表示させる。この表示を受けて、オペレータがテーブル14上に基準球をセットした後、プローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで基準球の所定の基準点をプロービングする。この基準球のプロービング測定の結果は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
Next, the measurement
プロービング測定の結果の入力を受けた測定要素測定部52は、プローブ24aの姿勢を計算し、計算したプローブ24aの姿勢が前述の平行姿勢がずれていた場合には、駆動コントローラ28を介して第1駆動部35を駆動してプローブ24aの姿勢を平行姿勢に校正処理する(ステップS11)。これにより、プローブ24aの姿勢を回転させた際に回転誤差が発生したとしても、この回転誤差を校正することができるので、より測定精度を向上することができる。なお、校正処理として、プローブ24aの姿勢の校正に限らず、接触子24cの形状(直径)等の他の校正も行ってもよい。
The measurement
校正処理後、測定要素測定部52は、最初の測定対象グループ内の測定要素Eを測定するグループ内測定処理を開始する。測定要素測定部52は、三次元測定機10が自動測定モードであれば、ワーク座標系測定部51からの位置及び姿勢の測定結果に基づきパートプログラム37を実行して、駆動コントローラ28を介して第1駆動部35及び第2駆動部36を駆動する。これにより、最初の測定対象グループ内の測定要素Eが、パートプログラム37で定められている測定順番及び課題に従ってプローブ24aにより自動測定される(ステップS12)。この自動測定の測定結果は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
After the calibration process, the measurement
一方、測定要素測定部52は、三次元測定機10が手動測定モードであれば、ワーク座標系測定部51からの位置及び姿勢の測定結果とパートプログラム37とに基づき表示制御部42を制御して、最初の測定対象グループ内の測定要素Eの位置、測定順番、及び課題を示す情報を表示部38に表示させる。これにより、オペレータは、表示部38の表示内容に従ってプローブ操作部28aを操作して、プローブ24aで測定対象グループ内の測定要素Eを手動測定する(ステップS12)。この手動測定の測定結果は、駆動コントローラ28を介して測定要素測定部52に入力される。
On the other hand, if the coordinate measuring
自動測定モード及び手動測定モードのいずれにおいても、前述の第1ソート処理で定めた測定順番に従って測定対象グループ内の測定要素Eの測定を行うため、プローブ24aの移動距離を最短に抑えることができ、測定時間を短縮することができる。
In both the automatic measurement mode and the manual measurement mode, the measurement element E in the measurement target group is measured according to the measurement order determined in the first sort process, so that the moving distance of the
以上で測定要素測定部52による最初の測定対象グループ内の測定要素Eの測定が完了する。そして、測定要素測定部52は、グループG1〜G3のうちの残りのグループについても、前述のステップS10からステップS12までの処理を繰り返し実行する(ステップS13でNO)。グループG1〜G3ごとに測定要素Eを測定する際に、前述の第2ソート処理で定めたグループの測定順番に従って測定を行うので、次のグループの測定を行う前に回転させるプローブの回転角を最小にすることができ、測定時間を短縮することができる。
Thus, the measurement of the measurement element E in the first measurement target group by the measurement
ステップS13でYESの場合、被測定物9の測定対象の測定要素Eの全てが、プローブ24aによりステップS4で決定した測定順番に従ってグループG1〜G3ごとに測定される。すなわち、ステップS10からステップS12は本発明の測定要素測定ステップに相当する。以上で被測定物9の測定対象の測定要素Eの測定が完了する。
If YES in step S13, all the measurement elements E to be measured of the
[本実施形態の効果]
以上のように本実施形態では、被測定物9の測定対象の測定要素Eを法線ベクトル60の方向ごとにグループ化して、測定要素Eの測定順番をグループごとに測定する順番に決定し、決定した測定順番に従って測定対象の測定要素Eをグループごとに測定するので、プローブ24aの回転回数を最小限に抑えることができる。
[Effect of this embodiment]
As described above, in the present embodiment, the measurement elements E to be measured of the
例えば、既述の図13で説明したように、プローブ24aの測定経路が最短となるように測定要素Eのソートを行った場合には、プローブ24aを4回回転させる必要があるが、既述の図10で説明したように本実施形態ではプローブ24aの回転回数を2回に減らすことができる。すなわち、プローブ24aの移動よりも時間がかかるプローブ24aの回転回数を減らすことができるため、測定効率(測定時間)を従来よりも向上させることができる。さらに、プローブ24aの回転回数を減らすことで、プローブ24aの姿勢を回転させた際の回転誤差の発生を減らすことができるので、測定精度を向上することができる。その結果、測定要素Eを測定する際の測定効率と測定精度とを向上させることができる。
For example, as described with reference to FIG. 13, when the measurement elements E are sorted so that the measurement path of the
また、プローブ24aの回転後(測定要素Eの測定前)にプローブ24aの校正を行うため、プローブ24aの姿勢を回転させた際の回転誤差を校正することができ、三次元測定機10の測定精度をさらに向上させることができる。
Further, since the
[その他]
上記実施形態では、門移動型の三次元測定機10を例に挙げて説明を行ったが、各種タイプの三次元測定機に本発明を適用可能であり、三次元測定機10で使用するプローブの種類も特に限定はされない。また、上記実施形態では、三次元測定機10と駆動コントローラ28とコンピュータ32とがそれぞれ別体であるが、三次元測定機10と、駆動コントローラ28及びコンピュータ32の少なくとも一方とが一体化されていてもよい。
[Others]
In the above embodiment, the portal moving type three-
上記実施形態では、ワーク座標系57の設定(パートプログラム37の作成)と、テーブル14上の被測定物9の位置及び姿勢の測定及び測定要素Eの測定と、を別々のタイミングで行っているが、テーブル14上に被測定物9をセットした際にこれらを連続して行ってもよい。
In the above embodiment, the setting of the workpiece coordinate system 57 (creation of the part program 37), the measurement of the position and orientation of the
上述実施形態で説明したコンピュータ32として機能させるための測定プログラム(ソフトウエアプログラム32a)を光ディスク、磁気ディスク、又はその他のコンピュータ可読媒体(有体物たる非一時的な情報記憶媒体)に記録し、これらを通じて測定プログラムを提供することが可能である。このような情報記憶媒体に測定プログラムを記憶させて提供する態様に代えて、インターネットなどの通信ネットワークを利用して測定プログラム信号をダウンロードサービスとして提供することも可能である。
A measurement program (
9 被測定物,10 三次元測定機,24 プローブヘッド,24a プローブ,24b スタイラス,24c 接触子,28 駆動コントローラ,32 コンピュータ,32a ソフトウエアプログラム,37 パートプログラム,45 ワーク座標系設定部,47 法線ベクトル検出部,48 グループ化部,49 ソート部,50 パートプログラム作成部,51 ワーク座標系測定部,52 測定要素測定部,57 ワーク座標系,60 法線ベクトル 9 DUT, 10 CMM, 24 probe head, 24a probe, 24b stylus, 24c contactor, 28 drive controller, 32 computer, 32a software program, 37 part program, 45 work coordinate system setting unit, 47 method Line vector detection unit, 48 Grouping unit, 49 Sort unit, 50 Part program creation unit, 51 Work coordinate system measurement unit, 52 Measurement element measurement unit, 57 Work coordinate system, 60 Normal vector
Claims (11)
前記測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出ステップと、
前記法線ベクトル検出ステップの検出結果に基づき、前記測定要素を前記法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化ステップと、
前記測定要素の測定順番を、前記グループ化ステップでグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定ステップと、
前記三次元測定機内での前記被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定ステップと、
前記位置姿勢測定ステップの測定結果に基づき、前記プローブにより前記測定要素を、前記測定順番決定ステップで決定した前記測定順番に従って前記グループごとに測定する測定要素測定ステップと、
を有する三次元測定機の測定方法。 In a measuring method of a three-dimensional measuring machine that measures a plurality of measuring elements formed on an object to be measured with a probe whose position and posture are freely movable,
A normal vector detection step of detecting a normal vector of the measurement element;
A grouping step for grouping the measurement elements for each direction of the normal vector based on a detection result of the normal vector detection step;
A measurement order determination step for determining the measurement order of the measurement elements in the order of measurement for each group grouped in the grouping step;
A position and orientation measurement step for measuring the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine;
Based on the measurement result of the position and orientation measurement step, the measurement element measurement step of measuring the measurement element by the probe according to the measurement order determined in the measurement order determination step for each group,
A measuring method for a three-dimensional measuring machine.
前記プローブの姿勢を、測定対象の前記グループの前記法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、
前記回転処理された前記プローブの姿勢を校正する校正処理と、
前記校正処理された前記プローブにより測定対象の前記グループ内の前記測定要素を測定するグループ内測定処理と、を前記グループごとに繰り返し行う請求項1に記載の三次元測定機の測定方法。 The measuring element measuring step includes
A rotation process for rotating the posture of the probe in accordance with the direction of the normal vector of the group to be measured;
Calibration processing for calibrating the posture of the probe subjected to the rotation processing;
The measuring method of the coordinate measuring machine according to claim 1, wherein an in-group measurement process for measuring the measurement element in the group to be measured by the probe subjected to the calibration process is repeatedly performed for each group.
前記グループ内測定処理は、前記第1ソート処理でソートされた前記測定要素の順番に従って、前記グループ内の前記測定要素の測定を行う請求項2に記載の三次元測定機の測定方法。 The measurement order determination step performs the first sort process for sorting the measurement elements in the group in the order in which the movement distance of the probe is the shortest, and determines the measurement order by performing the measurement for each group.
The measurement method of the coordinate measuring machine according to claim 2, wherein the in-group measurement process measures the measurement elements in the group according to the order of the measurement elements sorted in the first sort process.
前記測定要素測定ステップは、前記第2ソート処理でソートされた前記グループの順番に従って、前記グループごとの測定を行う請求項1から3のいずれか1項に記載の三次元測定機の測定方法。 The measurement order determining step performs a second sort process in which the individual groups generated in the grouping step are sorted in the order in which the direction of the normal vector is closer to the first group to be measured. Determine the order,
The measurement method of the coordinate measuring machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the measurement element measurement step performs measurement for each group according to the order of the groups sorted in the second sort process.
前記ワーク座標系設定ステップで設定した前記ワーク座標系と、前記測定順番決定ステップで決定した前記測定順番とに基づき、前記被測定物を基準とした前記プローブの測定経路を設定する測定経路設定ステップと、を有し、
前記測定要素測定ステップでは、前記測定経路設定ステップで設定された前記測定経路と、前記位置姿勢測定ステップの測定結果とに基づき、前記プローブにより前記測定要素を前記グループごとに測定する請求項1から4のいずれか1項に記載の三次元測定機の測定方法。 A workpiece coordinate system setting step for setting a workpiece coordinate system based on the object to be measured;
Measurement path setting step for setting the measurement path of the probe based on the object to be measured based on the work coordinate system set in the work coordinate system setting step and the measurement order determined in the measurement order determination step And having
The measurement element measurement step measures the measurement element for each group by the probe based on the measurement path set in the measurement path setting step and the measurement result of the position and orientation measurement step. 5. The measuring method of the coordinate measuring machine according to any one of 4 above.
前記測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出部と、
前記法線ベクトル検出部の検出結果に基づき、前記測定要素を前記法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化部と、
前記測定要素の測定順番を、前記グループ化部がグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定部と、
前記三次元測定機内での前記被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定部と、
前記位置姿勢測定部の測定結果に基づき、前記プローブにより前記測定要素を、前記測定順番決定部が決定した前記測定順番に従って前記グループごとに測定する測定要素測定部と、
を備える三次元測定機の測定制御装置。 In a measurement control device of a three-dimensional measuring machine that measures a plurality of measurement elements formed on an object to be measured with a probe whose position and orientation are freely movable,
A normal vector detection unit for detecting a normal vector of the measurement element;
A grouping unit for grouping the measurement elements for each direction of the normal vector based on a detection result of the normal vector detection unit;
A measurement order determination unit that determines the measurement order of the measurement elements in the order of measurement for each group grouped by the grouping unit;
A position and orientation measurement unit for measuring the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine;
Based on the measurement result of the position and orientation measurement unit, the measurement element measurement unit that measures the measurement element by the probe according to the measurement order determined by the measurement order determination unit;
A measurement control device for a coordinate measuring machine.
前記プローブの姿勢を、測定対象の前記グループ内の前記測定要素の前記法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、
前記回転処理された前記プローブの姿勢を校正する校正処理と、
前記校正処理された前記プローブにより測定対象の前記グループ内の前記測定要素を測定するグループ内測定処理と、を前記グループごとに繰り返し行う請求項8に記載の三次元測定機の測定制御装置。 The measurement element measurement unit includes:
A rotation process for rotating the posture of the probe in accordance with the direction of the normal vector of the measurement element in the group to be measured;
Calibration processing for calibrating the posture of the probe subjected to the rotation processing;
The measurement control apparatus for a coordinate measuring machine according to claim 8, wherein an in-group measurement process for measuring the measurement element in the group to be measured by the probe subjected to the calibration process is repeatedly performed for each group.
前記測定要素の法線ベクトルを検出する法線ベクトル検出ステップと、
前記法線ベクトル検出ステップの検出結果に基づき、前記測定要素を前記法線ベクトルの方向ごとにグループ化するグループ化ステップと、
前記測定要素の測定順番を、前記グループ化ステップでグループ化したグループごとに測定する順番に決定する測定順番決定ステップと、
前記三次元測定機内での前記被測定物の位置及び姿勢を測定する位置姿勢測定ステップと、
前記位置姿勢測定ステップの測定結果に基づき、前記プローブにより前記測定要素を、前記測定順番決定ステップで決定した前記測定順番に従って前記グループごとに測定する測定要素測定ステップと、をコンピュータに実行させる測定プログラム。 In a measurement program in a three-dimensional measuring machine that measures a plurality of measurement elements formed on an object to be measured with a probe whose position and orientation are freely movable,
A normal vector detection step of detecting a normal vector of the measurement element;
A grouping step for grouping the measurement elements for each direction of the normal vector based on a detection result of the normal vector detection step;
A measurement order determination step for determining the measurement order of the measurement elements in the order of measurement for each group grouped in the grouping step;
A position and orientation measurement step for measuring the position and orientation of the object to be measured in the coordinate measuring machine;
A measurement program for causing a computer to execute a measurement element measurement step for measuring each measurement element for each group according to the measurement order determined in the measurement order determination step by the probe based on the measurement result of the position and orientation measurement step. .
前記プローブの姿勢を、測定対象の前記グループの前記法線ベクトルの方向に合わせて回転させる回転処理と、
前記回転処理された前記プローブの姿勢を校正する校正処理と、
前記校正処理された前記プローブにより測定対象の前記グループ内の前記測定要素を測定するグループ内測定処理と、を前記グループごとに繰り返し行う請求項10に記載の測定プログラム。 The measuring element measuring step includes
A rotation process for rotating the posture of the probe in accordance with the direction of the normal vector of the group to be measured;
Calibration processing for calibrating the posture of the probe subjected to the rotation processing;
The measurement program according to claim 10, wherein an in-group measurement process for measuring the measurement element in the group to be measured by the probe subjected to the calibration process is repeatedly performed for each group.
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Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
JP4028127B2 (en) * | 1999-04-19 | 2007-12-26 | 本田技研工業株式会社 | Shape verification method using CMM |
JP6175738B2 (en) * | 2013-10-10 | 2017-08-09 | 株式会社東京精密 | Circle measurement method using a three-dimensional measuring machine |
JP6425009B2 (en) * | 2014-05-22 | 2018-11-21 | 株式会社東京精密 | Three-dimensional measuring machine and shape measuring method using the same |
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