DE102015210028A1

DE102015210028A1 - Koordinatenmesseinrichtung

Info

Publication number: DE102015210028A1
Application number: DE102015210028.6A
Authority: DE
Inventors: Tatsuro Wakai
Original assignee: Keyence Corp
Current assignee: Keyence Corp
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2015-12-03
Also published as: US20150345932A1; US9551566B2; CN105157568B; JP6316663B2; JP2015227794A; CN105157568A

Abstract

Es wird eine Koordinatenmesseinrichtung bereitgestellt, die eine genaue Messung auf einfache Weise ausführen kann. Es wird eine Koordinatenmesseinrichtung mit einer Unterabbildungseinheit, einer Anzeigeeinheit und einer Sonde bereitgestellt. Die Sonde schließt einen Stift ein. Der Stift weist einen Kontaktteil auf, der mit einem Messziel in Kontakt bringbar ist, um das Messziel zu messen. Die Unterabbildungseinheit ist so in der Sonde bereitgestellt, dass sie gleichbleibende Positionsbeziehungen aufweist und ein Bild von zumindest einem Teil des Messziels aufnimmt. Das Bild des Messziels, das durch die Unterabbildungseinheit erhalten wird, wird als aufgenommenes Bild auf der Anzeigeeinheit angezeigt. Basierend auf berechneten Positionen der Sonde und den Positionsbeziehungen der Unterabbildungseinheit, wird ein Bild auf dem aufgenommenen Bild angezeigt, dass eine Messposition auf dem Messziel zeigt, mit dem der Kontaktteil in Kontakt zu bringen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kontaktkoordinatenmesseinrichtung.
2. Beschreibung des in Bezug stehenden Stands der Technik
Eine Kontaktkoordinatenmesseinrichtung ist mit einer Sonde bereitgestellt, die einen Kontaktteil aufweist. Der Kontaktteil der Sonde wird mit einem Messziel in Kontakt gebracht und eine Kontaktposition zwischen dem Messziel und dem Kontaktteil wird berechnet. Durch Berechnen einer Vielzahl von Positionen an dem Messziel wird eine Größe eines gewünschten Abschnitts des Messziels gemessen.
JP 06-511555 A beschreibt ein System für eine Punkt-zu-Punkt-Messung von Raumkoordinaten, das einen Datenprozessor, eine Kontaktsonde und einen Winkelsensor aufweist. Die Kontaktsonde ist mit einer Vielzahl von Punktlichtquellen in Ergänzung zu einem Kontaktpunkt bereitgestellt. Der Winkelsensor ist so bereitgestellt, dass er eine Beobachtung eines wesentlichen Abschnitts eines Messziels ermöglicht und eine Beobachtung der Vielzahl von Punktlichtquellen der Kontaktsonde ermöglicht.
Eine Raumrichtung von dem Winkelsensor in Richtung jeder Lichtquelle wird aufgezeichnet. Basierend auf der aufgezeichneten Raumrichtung werden eine Position und eine Ausrichtung der Kontaktsonde in Bezug auf den Winkelsensor durch einen Datenprozessor berechnet. Die Position der Kontaktsonde und eine Position des Kontaktpunkts werden mit einer Position des Messziels in Zusammenhang gebracht.
Durch Verwendung des Systems für eine Punkt-zu-Punkt-Messung in der JP 06-511555 A ist es möglich, eine Größe eines zuvor festgelegten Messzielabschnitts in Bezug auf jedes einer Vielzahl von Messzielen zu messen. Dies ermöglicht eine Qualitätskontrolle der Vielzahl von Messzielen.
Jedoch ist es in dem Fall, in dem ein ungeübter Messbediener eine Vielzahl von Messzielen misst, schwierig, Abweichungen bei der tatsächlich gemessenen Stelle bezüglich der Vielzahl von Messzielen zu beseitigen.
Wenn zudem der Messzielabschnitt schwer als äußere Erscheinung des Messziels erkennbar ist, ist es selbst für einen geübten Messbediener schwierig, einen akkuraten Messvorgang auszuführen. Wie oben beschrieben, ist ein genauer Messvorgang bei einer Formmessung des Messziels schwierig, da Können notwendig ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Koordinatenmesseinrichtung bereitzustellen, die auf einfache Weise eine genaue Messung ausführen kann.

(1) Eine Koordinatenmesseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Sonde, die einen Kontaktteil aufweist, der mit einem Messziel in Kontakt bringbar ist, um eine physikalische Größe des Messziels zu messen; eine erste Abbildungseinheit, die ein Bild bzw. eine Abbildung von zumindest einem Teil des Messziels aufnimmt; eine Positions- und Lageerfassungseinheit, die eine Position und eine Lage der Sonde und eine Position und Lage der ersten Abbildungseinheit erfasst; eine Anzeigeeinheit, welche die Abbildung von zumindest einem Teil des Messziels als ein aufgenommenes Bild anzeigt, das durch die erste Abbildungseinheit erhalten wird; und eine Steuereinheit, welche die Anzeigeeinheit steuert, um auf dem aufgenommenen Bild einen ersten Anzeiger anzuzeigen, der eine Messposition auf dem Messziel zeigt, mit dem der Kontaktteil in Kontakt zu bringen ist, basierend auf der Position und der Lage der Sonde und der Position und der Lage der ersten Abbildungseinheit, die durch die Positions- und Lageerfassungseinheit ermittelt wird.

Bei der Koordinatenmesseinrichtung werden die Position und die Lage der Sonde und die Position und die Lage der ersten Abbildungseinheit durch die Positions- und Lageerfassungseinheit ermittelt. Ein Bild von zumindest einem Teil des Messziels wird durch die erste Abbildungseinheit aufgenommen. Das Bild von zumindest einem Teil des Messziels, das durch die erste Abbildungseinheit ermittelt wird, wird als ein aufgenommenes Bild auf der Anzeigeeinheit angezeigt. Basierend auf der ermittelten Position und Lage der Sonde und der ermittelten Position und Lage der ersten Abbildungseinheit wird der erste Anzeiger auf dem aufgenommen Bild angezeigt, der eine Messposition an dem Messziel zeigt, mit dem der Kontaktteil in Kontakt zu bringen ist.
Dementsprechend sieht der Benutzer den ersten Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild und kann dadurch die Messposition auf dem Messziel genau erkennen. Als Ergebnis kann auf einfache Weise eine genaue Messung an dem Messziel ausgeführt werden.

(2) Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in einem Einstellmodus und einem Messmodus bedienbar zu sein, wobei der Einstellmodus zum Erzeugen einer Einstellungsinformation ist, die eine Messbedingung und eine Messprozedur zum Messen einer physikalischen Größe des Messziels einschließt, der Messmodus zum Messen der physikalischen Größe des Messziels ist und der erste Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild in dem Messmodus basierend auf der Einstellungsinformation angezeigt werden kann, die durch den Einstellmodus erzeugt wird.

In diesem Fall kann ein Manager, der einen Messvorgang an dem Messziel durchführt, die Messbedingung und die Messprozedur für das Messziel durch den Einstellmodus einstellen. Bei dem Einstellmodus wird der erste Anzeiger basierend auf der eingestellten Messbedingung und Messprozedur angezeigt. Dementsprechend sieht ein Bediener, der den Messvorgang an dem Messziel ausführt, den ersten Anzeiger und kann dadurch eine physikalische Größe des Messziels mittels einer genauen Messbedingung und Messprozedur messen.

(3) Die Koordinatenmesseinrichtung kann ferner eine Speichereinheit aufweisen, wobei die Steuereinheit eine durch den Einstellmodus erzeugte Einstellungsinformation in der Speichereinheit speichern und die Einstellungsinformation, die in der Speichereinheit gespeichert ist, in dem Messmodus auslesen kann und der erste Anzeiger kann auf der aufgenommenen Abbildung basierend auf der Einstellungsinformation angezeigt werden, die in dem Messmodus ausgelesen wird.

In diesem Fall wird eine durch den Einstellmodus erzeugte Einstellungsinformation in der Speichereinheit gespeichert. Bei dem Messmodus wird die in der Speichereinheit gespeicherte Einstellungsinformation ausgelesen. Der erste Anzeiger wird basierend auf der ausgelesenen Einstellungsinformation angezeigt. Auf so eine Weise ist es möglich, die physikalische Größe des Messziels durch Verwendung der in der Speichereinheit gespeicherten Einstellungsinformation zu messen. Daher ist es in dem Fall eines Messens der gleichen physikalischen Größe in Bezug auf das gleiche Messziel nicht notwendig, die Einstellungsinformation wiederholt zu erzeugen.

(4) Die Koordinatenmesseinrichtung kann ferner einen Interfaceteil einschließen, in den die Einstellungsinformation eingegeben wird und von der Speichereinheit ausgegeben wird.

In diesem Fall kann die Einstellungsinformation, die durch die Steuereinheit erzeugt wird, nach außen ausgegeben werden. Ferner kann eine außen erzeugte Einstellungsinformation in die Speichereinheit eingegeben werden. Somit ist es möglich, eine gemeinsame Einstellungsinformation für eine Vielzahl von Koordinatenmesseinrichtungen zu verwenden.

(5) Die Einstellungsinformation kann aufgenommene Bilddaten einschließen, die durch Aufnehmen eines Bilds durch die erste Abbildungseinheit in dem Einstellmodus von zumindest einem Teil des Messziels erzeugt werden, das eine Messposition einschließt, und die Steuereinheit kann das aufgenommene Bild basierend auf den aufgenommenen Bilddaten in dem Messmodus auf der Anzeigeeinheit anzeigen lassen.

In Übereinstimmung mit dem obigen Aufbau kann der Manager, der einen Messvorgang an dem Messziel durchführt, ein Bild des Messziels aufnehmen, sodass ein aufgenommenes Bild, das einen zum Zeigen der Messposition geeigneten Abschnitt einschließt, in dem Einstellmodus angezeigt wird. Dementsprechend sieht der Bediener, der den Messvorgang an dem Messziel ausführt, das aufgenommene Bild und den ersten Anzeiger in dem Messmodus und kann dadurch auf einfache und genaue Weise die Messposition erkennen, mit der der Kontaktteil in Kontakt zu bringen ist.

(6) In dem Messmodus kann die Steuereinheit die Anzeigeeinheit so steuern, dass sie einen zweiten Anzeiger anzeigt, der einen Fortschritt der Messung der physikalischen Größe des Messziels basierend auf der Messprozedur für die Einstellungsinformation anzeigt.

Der Bediener, der den Messvorgang an dem Messziel ausführt, sieht den zweiten Anzeiger und kann dadurch auf einfache Weise den Fortschritt des Messvorgangs erkennen.

(7) Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in einem Einzelgegenstandsmessmodus zum Messen der physikalischen Größe des Messziels bedienbar zu sein, ohne die Einstellungsinformation in einem Zustand zu verwenden, in dem der erste Anzeiger nicht auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird.

In dem Einzelgegenstandsmessmodus wird die physikalische Größe des Messziels unter Verwendung der Einstellungsinformation in dem Zustand gemessen, in dem der erste Anzeiger nicht auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird. Da der Vorgang zum Erzeugen einer Einstellungsinformation nicht notwendig ist, ist es dementsprechend möglich, eine gewünschte physikalische Größe in kurzer Zeit zu messen.

(8) die Speichereinheit kann ein Ergebnis der Messung durch den Messmodus speichern und die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in einem statistischen Analysemodus zum Ausführen eines statistischen Analyseprozesses basierend auf dem in der Speichereinheit gespeicherten Messergebnis bedienbar zu sein.

In dem statistischen Analysemodus wird der statistische Analyseprozess für das Messergebnis ausgeführt. Dies führt zu einer Verbesserung der Einfachheit der Koordinatenmesseinrichtung.

(9) Die Positions- und Lageerfassungseinheit kann Koordinaten einer Kontaktposition zwischen dem Messziel und dem Kontaktteil basierend auf der erfassten Position und Lage der Sonde berechnen, um die physikalische Größe des Messziels basierend auf einem Ergebnis der Berechnung zu messen, und die Steuereinheit kann ein Referenzkoordinatensystem festlegen, in dem ein beliebiger Abschnitt des Messziels durch Messung einer zuvor festgelegten bestimmten physikalischen Größe des Messziels als Referenz genommen wird, und die Positions- und Lageerfassungseinheit steuern, um die physikalische Größe des Messziels in dem festgelegten Referenzkoordinatensystem zu messen.

Durch Messen der bestimmten physikalischen Größe des Messziels wird in diesem Fall das Koordinatensystem, das einen beliebigen Abschnitt des Messziels als eine Referenz nimmt, als das Referenzkoordinatensystem festgelegt. Dementsprechend werden die Koordinaten der Kontaktposition zwischen dem Messziel und dem Kontaktteil in dem festgelegten Referenzkoordinatensystem berechnet und die physikalische Größe des Messziels wird berechnet. Im Ergebnis ist es möglich, die Koordinaten der Kontaktposition zwischen dem Messziel und dem Kontaktteil in dem Referenzkoordinatensystem zu erfassen, und zudem ist es auch möglich, eine genaue Messung an dem Messziel unabhängig von einer Position und einer Lage des Messziels auszuführen.

(10) Die Einstellungsinformation kann eine Messbedingung und eine Messprozedur zum Messen der bestimmten physikalischen Größe einschließen und der erste Anzeiger kann so auf dem aufgenommenen Bild angezeigt werden, dass die bestimmte physikalische Größe in dem Messmodus gemessen wird.

In diesem Fall werden die Messbedingung und die Messprozedur zum Messen der bestimmten physikalischen Größe in dem Einstellmodus als Einstellungsinformation erzeugt und folglich wird der erste Anzeiger so auf dem aufgenommenen Bild angezeigt, dass die bestimmte physikalische Größe in dem Messmodus gemessen wird. Der Bediener, der den Messvorgang an dem Messziel ausführt, betrachtet den ersten Anzeiger und kann dadurch die bestimmte physikalische Größe des Messziels unter einer genauen Messbedingung und Messprozedur messen. Folglich ist es möglich, das Referenzkoordinatensystem in Bezug auf jedes Messziel genau einzustellen bzw. festzulegen.

(11) die Koordinatenmesseinrichtung kann einen möglichen Erfassungsbereich einschließen, in dem die Position und die Lage der Sonde und die Position und die Lage der ersten Abbildungseinheit durch die Positions- und Lageerfassungseinheit erfasst werden können und die Steuereinheit kann die Anzeigeeinheit steuern, um ein virtuelles Bild, das den von einer beliebigen Position betrachteten möglichen Erfassungsbereich virtuell wiedergibt, anzuzeigen und auf dem virtuellen Bild den ersten Anzeiger und/oder einen dritten Anzeiger anzuzeigen, der eine Position des Kontaktteils zeigt.

Dadurch, dass der erste Anzeiger auf dem virtuellen Bild angezeigt wird, kann der Benutzer in diesem Fall auf einfache Weise die Koordinaten der Messposition in dem Referenzkoordinatensystem erkennen. Dadurch, dass der dritte Anzeiger auf dem virtuellen Bild angezeigt wird, kann der Benutzer ferner auf einfache Weise die Position des Kontaktteils in dem möglichen Erfassungsbereich erkennen.

(12) Die Koordinatenmesseinrichtung kann ferner eine Betätigungseinheit einschließen, die zum Verändern einer Betrachtungsposition zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs betätigt wird, und wenn ein Vorgang zum Verändern der Betrachtungsposition durch die Betätigungseinheit in einem Zustand ausgeführt wird, in dem das aufgenommene Bild auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigt wird, kann die Steuereinheit die Anzeigeeinheit steuern, sodass sie ein virtuelles Bild zum Zeitpunkt des Betrachtens des möglichen Erfassungsbereichs von einer Abbildungsposition der ersten Abbildungseinheit zum Erhalten des aufgenommenen Bilds anstatt des aufgenommenen Bilds anzeigt, und danach das virtuelle Bild so hintereinander zu ändern, dass sich eine Position zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs von der Abbildungsposition zu der geänderten Betrachtungsposition bewegt.

In diesem Fall kann der Benutzer die Betrachtungsposition mittels der Betätigungseinheit ändern. Wenn der Vorgang zum Verändern der Betrachtungsposition in dem Zustand ausgeführt wird, in dem das aufgenommene Bild auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, wird das virtuelle Bild zu dem Zeitpunkt des Betrachtens des möglichen Erfassungsbereichs von der Abbildungsposition der ersten Abbildungseinheit zum Erhalten des aufgenommenen Bilds anstatt des aufgenommenen Bilds angezeigt. Darauf folgend wird das virtuelle Bild nacheinander verändert, sodass sich die Position zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs von der Abbildungsposition zu der gekennzeichneten Betrachtungsposition bewegt.
Wenn das auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigte Bild von dem aufgenommenen Bild zu dem virtuellen Bild umgeschaltet wird, bleibt die Betrachtungsposition zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs dem obigen Aufbau entsprechend zwischen dem aufgenommenen Bild und dem virtuellen Bild unverändert. Dies ermöglicht es dem Benutzer, den Vorgang zum Verändern der Betrachtungsposition bei genauer Erkennung der Betrachtungsposition nahtlos auszuführen.

(13) Die Sonde kann eine Vielzahl von Markern aufweisen, die erste Abbildungseinheit kann in der Sonde bereitgestellt sein, sodass sie konstante Positionsbeziehungen in Bezug auf die Vielzahl von Markern aufweist, die Positions- und Lageerfassungseinheit kann eine zweite Abbildungseinheit, die auf eine zuvor festgelegte Abbildungsposition festgelegt ist und Bilder der Vielzahl von Markern der Sonde aufnimmt, und eine Berechnungseinheit aufweisen, die jeweils Positionen der Vielzahl von Markern basierend auf Bilddaten berechnet, die die Bilder der Vielzahl von Markern zeigen, die durch die zweite Abbildungseinheit erhalten werden, und die Steuereinheit kann die Anzeigeeinheit steuern, um den ersten Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild basierend auf den Positionen der Vielzahl von Markern anzuzeigen, die durch die Berechnungseinheit und die Positionsbeziehungen der ersten Abbildungseinheit in Bezug auf die Vielzahl von Markern berechnet werden.

Bei dem obigen Aufbau werden Bilder der Vielzahl von Markern der Sonde durch die zweite Abbildungseinheit aufgenommen. Die Positionen der Vielzahl von Markern werden jeweils basierend auf den Bilddaten berechnet, welche die Bilder der Vielzahl von Markern zeigen, die durch die zweite Abbildungseinheit erhalten werden. In diesem Fall werden die berechneten Positionen der Vielzahl von Markern und die Positionsbeziehungen der ersten Abbildungseinheit in Bezug auf die Vielzahl von Markern als Information verwendet, welche die Position und die Lage der Sonde und die Position und Lage der ersten Abbildungseinheit zeigt. Der erste Anzeiger wird basierend auf den berechneten Positionen der Vielzahl von Markern und der Positionsbeziehungen der ersten Abbildungseinheit in Bezug auf die Vielzahl von Markern angezeigt. Daher kann die Messposition an dem Messziel in Übereinstimmung mit dem ersten Anzeiger genau auf dem aufgenommenen Bild gezeigt werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, auf einfache Weise und sofort eine genaue Messung auszuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Koordinatenmesseinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Messkopfes der Koordinatenmesseinrichtung aus 1 zeigt;
3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau einer Sonde des Messkopfes aus 2 zeigt;
4A ist eine Seitenansicht, die einen Aufbau eines Stifts zeigt, der in der Sonde aus 3 bereitgestellt ist, und 4B ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Anbringstruktur des Stifts an der Sonde aus 3;
Die 5A und 5B sind Ansichten zum Beschreiben eines Aufbaus einer Hauptabbildungseinheit;
6 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben der Beziehungen zwischen der Hauptabbildungseinheit und einer Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten;
7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines auf einer Anzeigeeinheit aus 2 angezeigten Bilds zeigt;
8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Messziels zeigt;
Die 9A und 9B sind Ansichten zum Beschreiben eines bestimmten Messbeispiels an dem Messziel aus 8;
10 ist eine Ansicht zum Beschreiben des bestimmten Messbeispiels an dem Messziel aus 8;
Die 11A und 11B sind Ansichten zum Beschreiben eines bestimmten Messbeispiels an dem Messziel aus 8;
12 ist eine Ansicht zum Beschreiben des bestimmten Messbeispiels an dem Messziel aus 8;
13 ist eine Ansicht zum Beschreiben des bestimmten Messbeispiels an dem Messziel aus 8;
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem eine Figurpositionsinformation auf einem aufgenommenen Bild gezeigt wird;
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Anfangsbilds zeigt, das auf der Anzeigeeinheit der Koordinatenmesseinrichtung angezeigt wird;
16 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in einem Einstellmodus;
17 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
18 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
19 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
20 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
21 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
22 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
23 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
24 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
25 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
26 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
27 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Einstellmodus;
28 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in einem Messmodus;
29 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Messmodus;
30 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Messmodus;
31 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Messmodus;
32 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Messmodus;
33 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Anzeigeform einer Vielzahl von Messpositionen zeigt, die auf dem aufgenommenen Bild angezeigt werden;
34A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Messwiederholdialogs zeigt und 34B ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Sondenwarndialogs zeigt;
Die 35A bis 35C sind schematische Ansichten, die ein Einstellbeispiel eines Referenzkoordinatensystems zeigen;
Die 36A bis 36C sind schematische Ansichten, die ein Einstellungsbeispiel des Referenzkoordinatensystems zeigen;
37 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung im Falle eines Ausführens einer Festlegung eines Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus;
38 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Fall eines Ausführens der Festlegung des Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus;
39 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Fall eines Ausführens der Festlegung des Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus;
40 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Fall eines Ausführens der Festlegung des Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus;
41 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung in dem Fall eines Ausführens der Festlegung des Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus;
Die 42A und 42B sind Ansichten, die ein Beispiel bei einem Fall zeigen, bei dem ein Bild, das auf einem ersten Bildanzeigefeld angezeigt wird, in dem Einstellmodus verändert wird;
Die 43A und 43B sind Ansichten, die ein Beispiel für den Fall zeigen, bei dem das auf dem ersten Bildanzeigefeld angezeigte Bild in dem Einstellmodus verändert wird;
44 ist eine Ansicht, die ein Anzeigebeispiel der Anzeigeeinheit in einem statistischen Analysemodus zeigt;
45 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem das aufgenommene Bild auf der Anzeigeeinheit in Echtzeit angezeigt wird;
46 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines aufgenommenen Bilds zeigt, das mit einem Messergebnis in dem Einstellmodus überlagert wird;
Die 47A bis 47C sind Ansichten, die ein Verwendungsbeispiel der Koordinatenmesseinrichtung zeigen, die mit einer Kameraeinrichtung bereitgestellt ist; und
48 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem eine Abbildung, das eine Richtung zeigt, in welcher der Kontaktteil der Sonde bewegt wird, auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
(1) Aufbau einer Koordinatenmesseinrichtung
1 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau einer Koordinatenmesseinrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Messkopfes einer Koordinatenmesseinrichtung 300 aus 1 zeigt. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau einer Sonde eines Messkopfes 100 aus 2 zeigt. 4A ist eine Seitenansicht, die einen Aufbau eines Stifts 3 zeigt, der in der Sonde 140 aus 3 bereitgestellt ist, und 4B ist eine Ansicht zum Beschreiben einer Anbringstruktur des Stifts an der Sonde 140 aus 3. Hiernach wird die Koordinatenmesseinrichtung 300 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, ist die Koordinatenmesseinrichtung 300 mit dem Messkopf 100 und einer Verarbeitungseinrichtung 200 bereitgestellt. Der Messkopf 100 schließt einen Halteteil 110, einen Platzierungstisch 120, eine Hauptabbildungseinheit 130, eine Sonde 140, eine Unterabbildungseinheit 150, eine Anzeigeeinheit 160, eine Betätigungseinheit 170 und eine Steuerplatine 180 ein.
Wie in 2 gezeigt, schließt das Halteteil 110 des Messkopfes 100 einen Installationsteil 111 und einen Ständerteil 112 ein. Der Installationsteil 111 weist eine horizontale flache Form auf und ist auf der Installationsfläche installiert. Der Ständerteil 112 ist so bereitgestellt, dass er sich von einem Ende des Installationsteils 111 nach oben erstreckt.
Der Platzierungstisch 120 ist bei dem anderen Ende des Installationsteils 111 vorgesehen. Der Platzierungstisch 120 ist beispielsweise eine optische Messplatte. Ein Messziel S ist auf dem Platzierungstisch 120 platziert. In diesem Beispiel weist der Platzierungstisch 120 im Wesentlichen eine rechteckige Form auf. An dem Platzierungstisch 120 ist eine Vielzahl von Schraubenlöchern ausgebildet, sodass sie in regelmäßigen Abständen in zwei senkrecht zueinander liegenden Richtungen verteilt sind. Folglich ist es möglich, das Messziel an dem Platzierungstisch 120 mittels eines Klammerelements und Befestigungsschrauben zu befestigen. Der Platzierungstisch 120 kann magnetisch sein. In diesem Fall ist es möglich, das Messziel es an dem Platzierungstisch 120 mittels eines Befestigungselements unter Verwendung eines Magneten, wie zum Beispiel einer Magnetgrundfläche, zu befestigen. Ferner kann die obere Fläche des Platzierungstischs 120 haftend sein. Auch in diesem Fall kann das Messziel auf einfache Weise an dem Platzierungstisch 120 befestigt bzw. fixiert werden.
Einer oder eine Vielzahl von Verbindungsanschlüssen 113 sind an einer Endfläche des Installationsteils 111 auf der Seite des Platzierungstischs 120 vorgesehen. In dem Beispiel aus 2 sind zwei Verbindungsanschlüsse 113 bereitgestellt. Ein Verbindungsanschluss 113 und die Sonde 140 sind über ein Kabel verbunden. Ferner ist jeder Verbindungsanschluss 113 elektrisch mit der Steuerplatine 180 verbunden.
In Abschnitten des Installationsteils 111 zwischen dem Ständerteil 112 und dem Platzierungstisch 120 ist ein Interfaceteil 114 so ausgebildet, dass er nach oben hervorsteht. Der Interfaceteil 114 ist elektrisch mit der Steuerplatine 180 verbunden. Der Interfaceteil 114 ist mit einem Netzschalter 114a, einer Betriebsanzeigelampe 114b und einem USB-Anschluss 114c (Universal Serial Bus) bereitgestellt.
Wenn ein nicht gezeigter Schalter der Bearbeitungseinrichtung 200 im eingeschalteten Zustand ist, versetzt der Benutzer den Netzschalter 114a in den eingeschalteten Zustand, um dadurch einen Betrieb des Messkopfes 100 zu starten. Die Betriebsanzeigelampe 114b ist beispielsweise durch eine LED (Light Emitting Diode) ausgebildet. Die Betriebsanzeigelampe 114b ist angeschaltet, wenn der Netzschalter 114a in dem eingeschalteten Zustand ist, und ausgeschaltet, wenn der Netzschalter 114a in dem ausgeschalteten Zustand ist. Dementsprechend kann der Benutzer durch Betrachten der Betriebsanzeigelampe 114b erkennen, ob der Messkopf 100 in Betrieb ist oder nicht. Der Benutzer verbindet beispielsweise einen USB-Speicher mit dem USB-Anschluss 114c, um dadurch Information, die in einer später beschriebenen Speichereinheit 210 gespeichert ist, in dem USB-Speicher zu speichern. Ferner kann in dem USB-Speicher gespeicherte Information in der Speichereinheit 210 gespeichert werden.
Die Hauptabbildungseinheit 130 ist bei einem oberen Teil des Ständerteils 112 bereitgestellt. Die Hauptabbildungseinheit 130 kann abnehmbar an dem oberen Teil des Ständerteils 112 bereitgestellt sein oder kann integral mit dem Ständerteil 112 bereitgestellt sein. Die Hauptabbildungseinheit 130 schließt ein Abbildungselement 131 (später anhand der 5A und 5B beschrieben) und eine Vielzahl von Linsen 132 ein (später anhand von 5A beschrieben). Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Abbildungselement 131 ein CMOS-Bildsensor (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), der imstande ist, Infrarotstrahlen zu erfassen. Die Hauptabbildungseinheit 130 ist so angeordnet, dass sie schräg nach unten gedreht ist, sodass sie von einem zuvor festgelegten Abbildungsbereich V ausgestrahlte Infrarotstrahlen erfassen kann.
Der Abbildungsbereich V ist ein bestimmter Bereich, der den Platzierungstisch 120 des Installationsteils 111 und seinen Umfangsbereich einschließt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind der Platzierungstisch 120 aus 1 und ein Bereich, der von dem Platzierungstisch 120 nur um ein Maß einer Gesamtlänge der Sonde 140 aus 1 hervorsteht, als Abbildungsbereich V definiert. Es ist anzumerken, dass die Gesamtlänge der Sonde 140 beispielsweise in etwa 150 mm beträgt. Ein analoges elektrisches Signal (hierauf wird nachfolgend als Lichtempfangssignal Bezug genommen), das einer erfassten Menge entspricht, wird von jedem Pixel der Hauptabbildungseinheit 130 an die Steuerplatine 180 ausgegeben.
Wie in 3 gezeigt, schließt die Sonde 140 ein Gehäuse 141, einen Griffteil 142, eine Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143, einen Stift 144, eine Netzteilplatine 145, einen Verbindungsanschluss 146, eine Benachrichtigungseinheit 148 und ein Stiftbefestigungselement 149 ein. Der Griffteil 142 erstreckt sich in einer ersten Richtung D1 und das Gehäuse 141 erstreckt sich in einer zweiten Richtung D2, welche die erste Richtung D1 kreuzt. Ein Benutzer greift den Griffteil 142 und bedient die Sonde 140.
Hiernach weisen, außer es wird speziell angemerkt, die Oberseite, die Unterseite, die Vorderseite und Hinterseite der Sonde 140 auf die Oberseite, die Unterseite, die Vorderseite und Hinterseite der Sonde 140 in einem Zustand hin, in dem der Benutzer das Griffteil 142 vertikal hält (ein Zustand, in dem die erste Richtung D1 eine vertikale Richtung ist).
Das Gehäuse 141 ist bei dem oberen Ende des Griffteils 142 bereitgestellt. Das Griffteil 142 erstreckt sich von dem mittigen Teil der unteren Fläche des Gehäuses 141 so nach unten, dass ein vorderer Abschnitt des Gehäuses 141 auf der Vorderseite des Griffteils 142 hervorsteht und ein hinterer Teil des Gehäuses 141 hinter dem Griffteil 142 hervorsteht. Dabei wird ein Winkel, der durch die erste Richtung D1 und die zweite Richtung D2 ausgebildet wird, als ein Winkel ϕ definiert, der durch das Griffteil 142 und dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 141 ausgebildet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Winkel ϕ ein spitzer Winkel, der größer als 0° und kleiner als 90° ist.
In dem Zustand, in dem das Griffteil 142 vertikal gehalten wird, befindet sich das vordere Ende des Gehäuses 141 unter dem hinteren Ende des Gehäuses 141 und die obere Fläche des Gehäuses 141 ist von dem hinteren Ende zu dem vorderen Ende schräg nach unten geneigt. In diesem Fall kann der Benutzer die obere Fläche des Gehäuses 141 auf einfache Weise schräg nach oben drehen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die obere Fläche des Gehäuses 141 eine obere Fläche des vorderen Teils 141a, eine obere Fläche des mittigen Teils 141b und eine obere Fläche des hinteren Teils 141c auf. Die obere Fläche des vorderen Teils 141a, die obere Fläche des mittigen Teils 141b und die obere Fläche des hinteren Teils 141c sind parallel zu der zweiten Richtung D2. Ferner sind die obere Fläche des vorderen Teils 141a, die obere Fläche des mittigen Teils 141b und die obere Fläche des hinteren Teils 141c vertikal zu einer Ebene, welche die erste und zweite Richtung D1, D2 einschließt. Die obere Fläche des vorderen Teils 141a und die obere Fläche des hinteren Teils 141c sind auf der gleichen Ebene und die obere Fläche des mittigen Teils 141b ist auf einer Ebene, die höher ist als die obere Fläche des vorderen Teils 141a und die obere Fläche des hinteren Teils 141c.
Ein Halteelement aus Glas zum Halten der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 ist in dem Gehäuse 141 aufgenommen. Das Gehäuse 141 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 141h bereitgestellt, durch welche die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 in dem Gehäuse 141 exponiert sind.
In dem Beispiel aus 3 sind sieben lichtabstrahlende Einheiten 143 in dem Gehäuse 141 bereitgestellt. Drei lichtabstrahlende Einheiten 143 sind bei dem vorderen Ende des Gehäuses 141 angeordnet, zwei lichtabstrahlende Einheiten 143 sind bei der Mitte angeordnet und zwei lichtabstrahlende Einheiten 143 sind bei dem hinteren Ende angeordnet. Die obere Fläche des vorderen Teils 141a, die obere Fläche des mittigen Teils 141b und die obere Fläche des hinteren Teils 141c des Gehäuses 141 sind jeweils mit einer Öffnung 141h bereitgestellt, durch welche die drei lichtabstrahlenden Einheiten 143 an dem vorderen Ende exponiert sind, eine Öffnung 141h, durch welche die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 in der Mitte exponiert sind, und eine Öffnung 141h, durch welche die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 bei dem hinteren Ende exponiert sind.
Bei diesem Beispiel sind die drei lichtabstrahlenden Einheiten 143 bei dem vorderen Ende des Gehäuses 141 und die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 bei dem hinteren Ende so angeordnet, dass sie auf der gleichen Ebene liegen. Ferner sind die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 in der Mitte so angeordnet, dass sie auf einer Ebene liegen, die höher ist als die Ebene, wo die anderen lichtabstrahlenden Einheiten 143 liegen.
Die drei lichtabstrahlenden Einheiten 143 bei dem vorderen Ende sind so angeordnet, dass sie von der oberen Fläche des vorderen Teils 141a nach oben exponiert bzw. freigelegt sind. Die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 in der Mitte sind so angeordnet, dass sie von der oberen Fläche des mittigen Teils 141b aus nach oben exponiert sind. Die zwei lichtabstrahlenden Einheiten 143 an dem hinteren Ende sind so angeordnet, dass sie von der oberen Fläche des hinteren Teils 141c aus nach oben freiliegend bzw. exponiert sind.
Jede lichtabstrahlende Einheit 143 weist eine Vielzahl von LEDs (light emitting diodes) auf. In diesem Beispiel ist jede LED eine Infrarot-LED und jede lichtabstrahlende Einheit 143 strahlt Infrarotstrahlen mit einer Wellenlänge von 860 nm periodisch ab. Die Infrarotstrahlen, welche von der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 abgestrahlt werden, gehen durch die Vielzahl von Öffnungen 141h des Gehäuses 141 hindurch und Bilder der Infrarotstrahlen werden durch die Hauptabbildungseinheit 130 aus 2 aufgenommen.
Die Hauptabbildungseinheit 130 aus 2 ist schräg über dem Platzierungstisch 120 angeordnet. Wie oben beschrieben, kann der Benutzer die obere Fläche des Gehäuses 141 auf einfache Weise schräg nach oben drehen. Daher kann die Hauptabbildungseinheit 130 ein Bild von Infrarotstrahlen, welche von der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 zu dem Zeitpunkt einer Formmessung des Messziels S auf dem Platzierungstisch 120 abgestrahlt werden, effizient aufnehmen.
Das Stiftbefestigungselement 149 ist so bereitgestellt, dass es von dem vorderen Ende des Gehäuses 141 nach vorne hervorsteht. Der Stift 144 ist an dem Stiftbefestigungselement 149 angebracht. Wie in 4A gezeigt, ist der Stift 144 ein Stabelement, an dem ein Kontaktteil 144a, ein Achsenteil 144b und ein Schraubenteil 144c integral ausgebildet sind. Der Kontaktteil 144a und der Schraubenteil 144c sind respektive bei einem Ende (vorderen Ende) und dem anderen Ende (hinteren Ende) des Achsenteils 144b bereitgestellt. Der Kontaktteil 144a weist eine Kugelform auf.
Wie in 4B gezeigt, weist das Stiftbefestigungselement 149 eine erste Anbringfläche 149a, eine zweite Anbringfläche 149b und eine dritte Anbringfläche 149c auf. In einem Zustand, in dem die Sonde 140 so gehalten wird, dass die zweite Richtung D2 horizontal ist, ist die erste Anbringfläche 149a so ausgebildet, dass sie schräg nach oben gedreht ist, ist die zweite Anbringfläche 149b so ausgebildet, dass sie schräg nach unten gedreht ist, und ist die dritte Anbringfläche 149c so ausgebildet, dass sie nach unten gedreht ist. Ein Schraubenloch, an dem der Schraubenteil 144c des Stifts 144 angebracht werden kann, ist an jeder der ersten bis dritten Anbringfläche 149a bis 149c ausgebildet.
Der Benutzer kann eine Anbringfläche des Stifts 144 unter der ersten bis dritten Anbringfläche 149a bis 149c entsprechend der Form des Messziels S beliebig ändern. Bei dem Beispiel aus 3 ist der Stift 144 an der zweiten Anbringfläche 149b des Stiftbefestigungselements 149 angebracht.
Wie in 3 gezeigt, ist die Netzteilplatine 145 in dem Griffteil 142 aufgenommen und führt der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der Benachrichtigungseinheit 148 elektrische Leistung zu. Der Verbindungsanschluss 146 ist an einem unteren Teil des Griffteils 142 angeordnet. Der Betrieb der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der Benachrichtigungseinheit 148 werden durch die Steuerplatine 180 aus 1 über ein mit dem Verbindungsanschluss 146 verbundenes Kabel gesteuert.
Die Benachrichtigungseinheit 148 schließt eine Vielzahl grüner LEDs und eine Vielzahl roter LEDs ein und ist in der Nähe des hinteren Endes der oberen Fläche von dem Gehäuse 141 angeordnet. Wenn sich die Vielzahl lichtabstrahlender Einheiten 143 in dem Abbildungsbereich V (2) der Hauptabbildungseinheit 130 (2) befindet, strahlt die Benachrichtigungseinheit 148 grünes Licht ab. Wenn sich die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 andererseits nicht in dem Abbildungsbereich V der Hauptabbildungseinheit 130 befindet, strahlt die Benachrichtigungseinheit 148 rotes Licht ab. Dementsprechend kann der Benutzer auf einfache Weise erkennen, ob sich die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 sich in dem Abbildungsbereich V der Hauptabbildungseinheit 130 befindet oder nicht.
Wenn zwei Sonden 140 jeweils an den zwei Verbindungsanschlüssen 113 aus 2 angebracht sind, kann der Benutzer eine Messung des Messziels S durch Auswählen der Sonde 140 ausführen, die mit dem Stift 144, der eine geeignete Form bei einer geeigneten Position aufweist, entsprechend der Form des Messziels S auswählen.
Wenn sich die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der zu verwendenden Sonde 140 in dem Abbildungsbereich V (2) der Hauptabbildungseinheit 130 befindet, strahlt die Benachrichtigungseinheit 148 dieser Sonde 140 in einem später beschriebenen Messmodus grünes Licht ab. Wenn sich die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der zu verwendenden Sonde 140 andererseits nicht in dem Abbildungsbereich V der Hauptabbildungseinheit 130 befindet, strahlt die Benachrichtigungseinheit 148 dieser Sonde 140 rotes Licht ab. Zu diesem Zeitpunkt strahlt die Benachrichtigungseinheit 148 der anderen Sonde 140 (nicht zu verwendende Sonde 140) kein Licht ab. Dementsprechend kann der Benutzer auf einfache Weise die zu verwendende Sonde 140 erkennen. Ferner wird einer Messung durch Verwenden einer anderen Sonde 140 als die zu verwendende Sonde 140 vorgebeugt.
Die Unterabbildungseinheit 150 ist beispielsweise eine CCD-Kamera (Charged Coupled Device). Eine Auflösung der Unterabbildungseinheit 150 kann niedriger sein als eine Auflösung der Hauptabbildungseinheit 130. Die Unterabbildungseinheit 150 ist bei einer Position angeordnet, deren Positionsbeziehung mit dem Kontaktteil 144a des Stifts 144 der Sonde 140 bekannt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Unterabbildungseinheit 150 an der Endfläche des vorderen Endes von dem Gehäuse 141 der Sonde 140 angeordnet. Ein Lichtempfangssignal wird von jedem Pixel der Unterabbildungseinheit 150 an die Steuerplatine 180 über das mit dem Verbindungsanschluss 146 verbundene Kabel ausgegeben.
Wie in 2 gezeigt, ist die Anzeigeeinheit 160 durch den Ständerteil 112 des Halteteils 110 unterstützt und ist an dem Installationsteil 111 bereitgestellt, sodass ein Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 160 schräg nach oben gedreht ist. Dementsprechend kann der Benutzer das Messziel S und die Anzeigeeinheit 160 mittels einer minimalen Bewegung seiner oder ihrer Augen gezielt betrachten oder das Messziel S und die Anzeigeeinheit 160 gleichzeitig betrachten.
Die Anzeigeeinheit 160 wird beispielsweise durch ein Flüssigkeitskristallanzeigepanel oder ein organisches EL-Panel (Elektrolumineszenz) ausgebildet. Auf der Anzeigeeinheit 160 werden ein durch die Verarbeitungseinrichtung 200 erzeugtes Bild, eine Betriebsvorgangsanzeige für die Koordinatenmesseinrichtung 300, ein Messergebnis und Ähnliches basierend auf der Steuerung durch die Steuerplatine 180 angezeigt.
Die Betätigungseinheit 170 weist beispielsweise eine Vielzahl von Betätigungsknöpfen auf. Die Betätigungseinheit 170 kann durch den Benutzer zu dem Zeitpunkt des Zuweisens eines Abschnitts des zu messenden Messziels S oder zu einem anderen Zeitpunkt betätigt werden. Die Betätigungseinheit 170 kann integral mit der Sonde 140 bereitgestellt sein. Beispielsweise kann bei dem Griffteil 142 aus 3 ein oder eine Vielzahl von Betätigungsknöpfen als Betätigungseinheit 170 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann der Benutzer die Betätigungseinheit 170 während des Haltens des Griffteils 142 mit einer Hand betätigen.
Die Steuerplatine 180 ist in dem Ständerteil 112 des Halteteils 110 bereitgestellt. Die Steuerplatine 180 ist mit der Hauptabbildungseinheit 130, der Sonde 140, der Unterabbildungseinheit 150, der Anzeigeeinheit 160 und der Betätigungseinheit 170 verbunden. Die Verarbeitungseinrichtung 200 steuert den Betrieb der Hauptabbildungseinheit 130, der Sonde 140, der Unterabbildungseinheit 150, der Anzeigeeinheit 160 und der Betätigungseinheit 170 über die Steuerplatine 180.
Die Steuerplatine 180 ist mit einem A/D-Wandler (Analog/Digital-Wandler) und einem FIFO-Speicher (first in, first out) montiert, die nicht gezeigt werden. Lichtempfangssignale, die von der Hauptabbildungseinheit 130 und der Unterabbildungseinheit 150 ausgegeben werden, werden durch den A/D-Wandler der Steuerplatine 180 mit einem konstanten Abtastintervall abgetastet und auch zu digitalen Signalen umgewandelt. Die von dem A/D-Wandler ausgegebenen digitalen Signale werden nacheinander in dem FIFO-Speicher gespeichert. Die digitalen Signale, die in dem FIFO-Speicher gespeichert sind, werden nacheinander als Pixeldaten zu der Verarbeitungseinrichtung 200 übertragen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Zeitabfolge der Lichtabgabe durch die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 aus 3 mit der Zeitabfolge zum Erfassen durch die Hauptabbildungseinheit 130 aus 2 synchronisiert. Pixeldaten, die in einem Lichtabstrahlzeitraum der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 gespeichert werden, wird von der Steuerplatine 180 zu der Verarbeitungseinrichtung 200 in einem nächsten Quenchzeitraum bzw. Löschzeitraum der lichtabstrahlenden Einheiten 143 übertragen.
Wie in 1 gezeigt, schließt die Verarbeitungseinrichtung 200 die Speichereinheit 210, eine Steuereinheit 220 und eine Betätigungseinheit 230 ein. Die Speichereinheit 210 schließt einen ROM (Read Only Memory), einen RAM (Random Access Memory) und eine Festplatte ein. Ein Systemprogramm ist in der Speichereinheit 210 gespeichert. Ferner wird die Speichereinheit 210 für die Verarbeitung einer Vielfalt von Daten und Speicherung einer Vielfalt von Daten verwendet, wie zum Beispiel Pixeldaten von dem Messkopf 100.
Die Steuereinheit 220 schließt eine CPU (Central Processing Unit) ein. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Speichereinheit 210 und die Steuereinheit 220 durch einen Personal Computer umgesetzt. Die Steuereinheit 220 erzeugt Bilddaten auf Grundlage der Pixeldaten vom dem Messkopf 100. Die Bilddaten sind eine Datenmenge bzw. Zusammensetzung einer Vielzahl von Pixeldatenstücken. Die Steuereinheit 220 berechnet eine Position des Kontaktteils 144a des Stifts 144 von der Sonde 140 basierend auf den erzeugten Bilddaten.
Die Betätigungseinheit 230 schließt eine Tastatur und eine Zeigeeinrichtung ein. Als Zeigeeinrichtung dieses Beispiels wird eine Maus mit einem Rad verwendet. Die Betätigungseinheit 230 wird durch den Benutzer betätigt.
(2) Aufbau einer Hauptabbildungseinheit
Die 5A und 5B sind Ansichten zum Beschreiben eines Aufbaus der Hauptabbildungseinheit 130. 5A ist eine schematische Schnittansicht der Hauptabbildungseinheit 130 und 5B ist eine perspektivische Ansicht der Hauptabbildungseinheit 130 von außen.
Wie in 5A gezeigt, ist die Hauptabbildungseinheit 130 mit einem Elementhalteteil 130a, einem Linsenhalteteil 130b, einem Abbildungselement 131 und einer Vielzahl von Linsen 132 bereitgestellt. Der Elementhalteteil 130a und der Linsenhalteteil 130b sind beispielsweise aus Titan hergestellt. Der Elementhalteteil 130a und der Linsenhalteteil 130b können als gemeinsames Element durch integrales Formen oder als getrennte Körper bereitgestellt sein.
Eine Aussparung 133 mit einem rechtwinkligen Querschnitt ist an einer Fläche des Elementhalteteils 130a ausgebildet. Das Abbildungselement 131 passt zu der Aussparung 133. Um einem Positionsversatz des Abbildungselements 131 vorzubeugen, kann das Abbildungselement 131 in der Aussparung 133 durch Verwendung eines Befestigungselements, wie zum Beispiel einer Schraube oder einer Feder, befestigt werden. Ein Durchgangsloch 134 ist von der Bodenfläche der Aussparung 133 zu der anderen Fläche des Elementhalteteils 130a ausgebildet, die parallel zu der obigen einen Fläche ist.
Wie in den 5A und 5B gezeigt, weist der Linsenhalteteil 130b eine zylindrische Form auf. Ein Ende des Linsenhalteteils 130b ist an der anderen Fläche des Elementhalteteils 130a befestigt. Die Vielzahl von Linsen 132 verschiedener Größen wird in dem Linsenhalteteil 130b gehalten. Die Vielzahl von Linsen 132 ist mit dem Durchgangsloch 134 des Elementhalteteils 130a überlagert und so angeordnet, dass deren optische Achsen miteinander übereinstimmen. Licht fällt auf das Abbildungselement 131 von dem anderen Ende des Linsen Halteteils 130b durch die Vielzahl von Linsen 132 ein.
(3) Erfassung durch eine Hauptabbildungseinheit
Wie oben beschrieben, erfasst die Hauptabbildungseinheit 130 Infrarotstrahlen, die von der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 abgestrahlt werden. 6 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben der Beziehungen zwischen der Hauptabbildungseinheit 130 und einer Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143. In 6 wird eine Beschreibung unter Verwendung eines sogenannten Lochkameramodells gegeben, um das Verständnis zu erleichtern. 6 zeigt nur eine Linse 132 der Vielzahl von Linsen 132 der Hauptabbildungseinheit 130 und Licht wird so zu dem Abbildungselement 131 geführt, dass es durch einen Hauptpunkt 132a der Linse 132 gelangt.
Wie in 6 gezeigt, weist die Hauptabbildungseinheit 130 einen konstanten Blickwinkel θ auf. Der Hauptabbildungsbereich V ist in dem Bereich des Blickwinkels θ der Hauptabbildungseinheit 130 einbezogen. Wenn jede der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 in dem Abbildungsbereich V angeordnet ist, fallen von diesen lichtabstrahlenden Einheiten 143 abgestrahlte Infrarotstrahlen auf das Hauptabbildungselement 131 durch den Hauptpunkt 132a der Linse 132 ein.
In diesem Fall wird eine Richtung von dem Hauptpunkt 132a der Linse 132 zu jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 basierend auf einer Lichtempfangsposition P des Abbildungselements 131 bestimmt. Bei dem Beispiel aus 6 und wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, ist jede lichtabstrahlende Einheit 143 auf jeder geraden Linie, die durch jede Lichtempfangsposition P und den Hauptpunkt 132a der Linse 132 verläuft, angeordnet. Zudem ist die relative Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 beispielsweise zuvor in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert worden.
Basierend auf der Richtung von dem Hauptpunkt 132a der Linse 132 in Richtung jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 und der Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 wird eine Position des Mittelpunktes von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 eindeutig bestimmt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird zuvor ein Koordinatensystem (hierauf wird nachfolgend als Einrichtungskoordinatensystem Bezug genommen), das spezifisch für die Koordinatenmesseinrichtung 300 ist, in einem Raum definiert, der den Abbildungsbereich V einschließt. Das Einrichtungskoordinatensystem schließt einen Ursprung sowie eine x-Achse, eine y-Achse und eine z-Achse ein, die senkrecht zueinander sind. Dementsprechend wird eine absolute Position in dem Abbildungsbereich V durch dreidimensionale Koordinaten wiedergegeben. Die Steuereinheit 220 aus 1 berechnet Koordinaten des Mittelpunkts von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 basierend auf der Lichtempfangsposition P des Abbildungselements 131 und der zuvor gespeicherten Positionsbeziehung unter der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143.
Basierend auf den berechneten Koordinaten des Mittelpunkts von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 werden Koordinaten der Kontaktposition zwischen dem Kontaktteil 144a (3) der Sonde 140 und dem Messziel S durch die Steuereinheit 220 aus 1 berechnet.
Beispielsweise wird die Positionsbeziehung zwischen dem Mittelpunkt von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 und dem Mittelpunkt des Kontaktteils 144a (3) zuvor in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Basierend auf den berechneten Koordinaten des Mittelpunkts von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 und der zuvor gespeicherten Positionsbeziehung zwischen dem Mittelpunkt von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 und dem Mittelpunkt des Kontaktteils 144a, werden Koordinaten des Mittelpunkts des Kontaktteils 144a festgelegt.
Basierend auf den Koordinaten des Mittelpunkts von jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 wird ferner eine Position und eine Lage der Sonde 140 bestimmt. Hierdurch wird eine Position des Stifts 144 bestimmt. Basierend auf der Position und der Lage der Sonde 140 wird zudem die Positionsbeziehung zwischen dem Stift 144 und der Sonde 140 oder Ähnliches, die relative Positionsbeziehung zwischen dem Mittelpunkt des Kontaktteils 144a und der Kontaktposition, d. h. die Messposition, abgeschätzt. Basierend auf der geschätzten Positionsbeziehung werden Koordinaten der Kontaktposition (Messposition) zwischen dem Kontaktteil 144a und dem Messziel S aus den Koordinaten des Mittelpunkts des Kontaktteils 144a berechnet.
Es ist anzumerken, dass ein Sensor zum Erfassen einer Richtung einer Kraft, die von dem Messziel S auf das Kontaktteil 144a ausgeübt wird, in der Sonde 140 vorgesehen sein kann. In diesem Fall ist es möglich, Koordinaten der Kontaktposition zwischen dem Kontaktteil 144a und dem Messziel S basierend auf einem Erfassungsergebnis durch den Sensor zu berechnen.
Die berechneten Koordinaten weichen ab, wenn es einen individuellen Unterschied bei den Positionsbeziehungen zwischen dem Abbildungselement 131 und der Vielzahl von Linsen 132, der Positionsbeziehung zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 oder Ähnliches gibt. Wenn die Anbringfläche des Stifts 144 unter der ersten bis dritten Anbringfläche 149a bis 149c aus 4B darüber hinaus verändert wird, ändert sich auch die Positionsbeziehung zwischen jeder lichtabstrahlenden Einheit 143 und dem Kontaktteil 144a. Vor einem Ausführen einer Messung durch die Koordinatenmesseinrichtung 300 wird daher bevorzugt, eine Kalibration auszuführen, um einer Schwankung aufgrund der individuellen Unterschiede vorzubeugen und um die Positionsbeziehungen zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und dem Kontaktteil 144a in der Speichereinheit 210 zu speichern.
(4) Grundlegende Messbeispiele
Es werden nunmehr grundlegende Beispiele zum Messen einer Größe des Messziels S durch die Koordinatenmesseinrichtung 300 beschrieben. 7 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines auf der Anzeigeeinheit 160 aus 2 angezeigten Bilds zeigt. 8 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Messziels S zeigt.
7 zeigt ein Bild (hierauf wird nachfolgend als virtuelles Bild des Abbildungsbereichs Bezug genommen) VI, das den Abbildungsbereich V, gesehen von einer beliebigen Position, wiedergibt. Wie oben beschrieben, ist das Einrichtungskoordinatensystem, welches den Ursprung, die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse einschließt, in dem Raum definiert, der den Abbildungsbereich V einbezieht. Bei diesem Beispiel sind die x-Achse und die y-Achse so festgelegt, dass sie parallel zu der oberen Fläche des Platzierungstischs 120 und senkrecht zueinander sind, und die z-Achse ist vertikal zu der oberen Fläche des Platzierungstischs 120 festgelegt. Ferner ist der Mittelpunkt des Platzierungstischs 120 als Ursprung festgelegt. Das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI aus 7 schließt Linien (gepunktete Linien aus 7) ein, die einen äußeren Randbereich des Platzierungstischs 120 andeuten, genauso wie den Ursprung O, die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse des Einrichtungskoordinatensystems.
Das Messziel S aus 8 weist eine rechtwinklige parallelflache Form auf. Bei diesem Beispiel wird ein Abstand zwischen einer Seitenfläche Sa des Messziels S und einer Seitenfläche Sb, die der Seitenfläche Sa gegenüberliegt, gemessen. Die Seitenflächen Sa, Sb des Messziels S sind jeweils vertikal zu der x-Achse.
Die 9A bis 13 sind Ansichten zum Beschreiben spezifischer Messbeispiele des Messziels S aus 8. Die 9A und 11A sind Vorderansichten, welche die Positionsbeziehung zwischen dem Platzierungstisch 120, der Hauptabbildungseinheit 130, der Sonde 140 und dem Messziel S zeigen, und die 9B und 11B sind perspektivische Ansichten der Sonde 140 und des Messziels S von außen. Die 10, 12 und 13 zeigen Beispiele des virtuellen Bilds des Abbildungsbereichs VI, der auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird.
Wie in den 9A und 9B gezeigt, wird der Kontaktteil 144a des Stifts 144 mit der Seitenfläche Sa des Messziels S so in Kontakt gebracht, dass die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 in dem Abbildungsbereich V angeordnet sind. Durch Betätigen der Betätigungseinheit 170 aus 1 in diesem Zustand wird die Kontaktposition zwischen dem Messziel S und dem Kontaktteil 144a als Messposition M1a, wie in 9B gezeigt, festgelegt (gemessen). In diesem Fall werden Koordinaten der Messposition M1a berechnet.
Auf ähnliche Weise werden drei Positionen an der Seitenfläche Sa des Messziels S als Messposition M2a, M3a, M4a festgelegt (gemessen) und Koordinaten der Messposition M2a, M3a, M4a werden berechnet. Nachfolgend wird durch Betätigung der Betätigungseinheit 170 oder der Betätigungseinheit 230 aus 1 eine Ebene, die durch die Messpositionen M1a bis M4a hindurchgeht als Messebene ML1 festgelegt, die mit der Seitenfläche Sa des Messziels s korrespondiert, und eine Position der Messebene ML1 wird berechnet. In diesem Fall wird die Messebene ML1, wie in 10 gezeigt, auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereich VI überlagert.
Nachfolgend wird der Kontaktteil 144a des Stifts 144 mit der Seitenfläche Sb des Messziels S, wie in den 11A und 11B gezeigt, so in Kontakt gebracht, dass die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 in dem Abbildungsbereich V angeordnet ist. Durch Betätigung der Betätigungseinheit 170 aus 1 in diesem Zustand wird die Kontaktposition zwischen dem Messziel S und dem Kontaktteil 144a, wie in 11B gezeigt, als Messposition M1b festgelegt (gemessen). In diesem Fall werden Koordinaten der Messposition M1b berechnet.
Auf ähnliche Weise werden drei Positionen an der Seitenfläche Sb des Messziels S als Messpositionen M2b, M3b, M4b festgelegt (gemessen) und Koordinaten der Messpositionen M2b, M3b, M4b werden berechnet. Nachfolgend wird durch Betätigung der Betätigungseinheit 170 oder der Betätigungseinheit 230 aus 1 eine Ebene, die durch die Messpositionen M1b bis M4b hindurchgeht, als Messebene ML2 festgelegt, die mit der Seitenfläche Sb des Messziels S korrespondiert, und eine Position der Messebene ML2 wird berechnet. In diesem Fall wird die festgelegte Messebene ML2 auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI, wie in 12 gezeigt, zusätzlich zu der Messebene ML1 überlagert.
Durch Betätigung der Betätigungseinheit 170 oder der Betätigungseinheit 230 aus 1 wird nachfolgend ein Abstand zwischen den festgelegten Ebenen ML1 und ML2 in der Steuereinheit 220 aus 1 berechnet und das Berechnungsergebnis wird, wie in 13 gezeigt, auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereich VI angezeigt. Es ist anzumerken, dass das Berechnungsergebnis getrennt von dem virtuellen Bild des Abbildungsbereich VI auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt werden kann. Darüber hinaus kann ein Berechnungsverfahren für den Abstand zwischen den zwei Messebenen ML1 und ML2 und Ähnliches auf geeignete Weise durch den Benutzer festgelegt werden.
Obwohl eine Messebene in diesem Beispiel auf Grundlage der vier Messpositionen festgelegt wird, kann eine Messebene im Minimalfall auf der Grundlage von drei Messpositionen festgelegt werden. Jedoch ist es durch Festlegen von vier oder mehr Messpositionen möglich, die Messebene genauer mit dem Messziel S korrespondierend festzulegen. Darüber hinaus ist es auf der Grundlage von vier oder mehr Messpositionen auch möglich, die Planheit der Messebene zu erhalten.
Um einen zu messenden Abschnitt in dem Messziel S zu spezifizieren, ist darüber hinaus in diesem Beispiel ein rechteckiger Messzielabschnitt (Messebene), der durch vier Positionen (Messpositionen) geht, festgelegt, mit dem der Kontaktteil 144a des Stifts 144 in Kontakt gebracht worden ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und es kann eine Messebene festgelegt werden, die eine andere geometrische Form aufweist und durch eine Vielzahl von Messpositionen in Übereinstimmung mit einer Form des zu messenden Abschnitts an dem Messziel S hindurchgeht. Um den zu messenden Abschnitt an dem Messziel S festzulegen, ist die eingestellte Form darüber hinaus nicht auf eine Ebene beschränkt, sondern kann als Zylinder, Kugel oder Ähnliches festgelegt sein, die durch eine Vielzahl von Messpositionen geht. In diesem Fall kann ein Durchmesser eines Querschnitts des eingestellten Zylinders, ein Radius der eingestellten Kugeln oder Ähnliches erhalten bzw. bestimmt werden.
(5) Funktion bei Verwendung der Unterabbildungseinheit
Durch Aufnehmen eines Bilds des Messziels S durch die Unterabbildungseinheit 150 aus 3 werden Bilddaten, die das Messziel S zeigen, durch die Steuereinheit 220 aus 1 basierend auf einem Lichtempfangssignal erzeugt, das von der Unterabbildungseinheit 150 ausgegeben wird. Basierend auf den erzeugten Bilddaten kann das Bild des Messziels S auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt werden. Hiernach wird auf Bilddaten, die durch die Unterabbildungseinheit 150 erhalten werden, als aufgenommene Bilddaten Bezug genommen und auf ein auf den aufgenommenen Bilddaten basierendes Bild wird als aufgenommenes Bild Bezug genommen.
Ein Umschalten zwischen einer Anzeige des virtuellen Bilds des Abbildungsbereichs VI und einer Anzeige des aufgenommenen Bilds auf der Anzeigeeinheit 160 wird durch Betätigung der Betätigungseinheit 170 oder der Betätigungseinheit 230 aus 1 ausgeführt. Wenn ferner beispielsweise ein bestimmter Schalter, der bei der Betätigungseinheit 170 bereitgestellt ist, in einem Zustand betätigt wird, in dem das aufgenommene Bild auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird, werden zu diesem Zeitpunkt aufgenommene Bilddaten in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Dies ermöglicht, dass ein Standbild des Messziels S auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird.
Die Positionsbeziehungen zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der Unterabbildungseinheit 150 und Eigenschaften (Blickwinkel, Verzerrung und Ähnliches) der Unterabbildungseinheit 150 werden beispielsweise zuvor als Abbildungsinformation in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Wenn die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 in dem Abbildungsbereich V sind, wird dementsprechend ein Bereich, dessen Bild durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen wird, durch die Steuereinheit 220 aus 1 erkannt. D. h., basierend auf dem Berechnungsergebnis der Positionen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143, die durch die Hauptabbildungseinheit 130 und die Positionsbeziehungen der Unterabbildungseinheit 150 in Bezug auf die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 erhalten werden, wird ein dreidimensionaler Raum, der dem aufgenommenen Bild entspricht, durch die Steuereinheit 220 erkannt.
Wie oben beschrieben, wird eine Information (hierauf wird nachfolgend als Figurpositionsinformation Bezug genommen) der Messposition und des Messzielabschnitts (Messebene in dem obigen Beispiel) in dem dreidimensionalen Raum festgelegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Figurpositionsinformation mit dem aufgenommenen Bild verknüpft werden und kann bei einer geeigneten Position auf dem aufgenommenen Bild angezeigt werden (zum Beispiel einer Position auf dem aufgenommenen Bild im Fall einer Wiedergabe einer Koordinatenposition, gezeigt durch die Figurpositionsinformation, in einem dreidimensionalen Raum, die mit dem aufgenommenen Bild korrespondiert).
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Figurpositionsinformation auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird. Bei dem Beispiel aus 14 wird ein Bild der Seitenfläche Sb des Messziels S durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen. Auf einem aufgenommenen Bild SI werden eine Vielzahl von kugelförmigen Abbildungen P1b, P2b, P3b, P4b angezeigt, welche die Messposition M1b bis M4b wiedergeben, und eine Figur PL2, welche die Messebene ML2 wiedergibt, wird ebenfalls angezeigt. Darüber hinaus wird auf dem aufgenommenen Bild SI eine Abbildung angezeigt, die den Ursprung O, die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse des Einrichtungskoordinatensystems zeigt, die in dem dreidimensionalen Raum definiert sind.
Wie oben beschrieben, wird die Figurpositionsinformation bei einer geeigneten Position auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt, das durch unmittelbares Abbilden des Messziels S erhalten wird, sodass der Benutzer die Figurpositionsinformationen visuell erfassen kann. Im Fall des Ausführens einer Messung an einem Messziel S und darauffolgendem Ausführen einer ähnlichen Messung an einem weiteren Messziel S nimmt der Benutzer darüber hinaus auf das aufgenommene Bild SI Bezug, das mit der Figurpositionsinformation überlagert wird, wodurch die Messung an einem weiteren Messziel S auf einfache Weise ausgeführt werden kann.
Wenn die Positionsbeziehungen zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der Unterabbildungseinheit 150 von den vorgesehenen Positionsbeziehungen versetzt werden, tritt ein Versatz zwischen dem dreidimensionalen Raum, der in dem Abbildungsbereich V definiert ist, und dem dreidimensionalen Raum, der dem aufgenommenen Bild SI entspricht, auf. In diesem Fall kann die Figurpositionsinformation nicht bei der geeigneten bzw. vorgesehenen Position auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden. Bevor die Messung durch die Koordinatenmesseinrichtung 300 ausgeführt wird, wird dementsprechend bevorzugt eine Kalibration ausgeführt, um dem Versatz zwischen dem dreidimensionalen Raum, der in dem Abbildungsbereich V definiert ist, und dem dreidimensionalen Raum, der dem aufgenommenen Bild SI entspricht, vorzubeugen.
(6) Spezifisches Verwendungsbeispiel einer Koordinatenmesseinrichtung
(6-1) Einstellmodus und Messmodus
In der folgenden Beschreibung wird auf einen Benutzer unter den Benutzern der Koordinatenmesseinrichtung 300, der den Messvorgang für das Messziel S verwaltet, zweckmäßig als Messmanager Bezug genommen, und auf einen Benutzer, der den Messvorgang für das Messziel S unter dem Management des Messmanagers ausführt, wird zweckmäßig als Messbediener Bezug genommen.
Die Koordinatenmesseinrichtung 300 kann bei vier Arten von Modi benutzt werden, das heißt einem Einstellmodus für den Messmanager, ein Messmodus für den Messbediener, ein Einzelgegenstandsmessmodus und ein statistischer Analysemodus. Details des Einzelgegenstandsmessmodus und des statistischen Analysemodus werden später beschrieben.
In dem Einstellmodus wird eine Information durch Messen eines Messziels S durch den Messmanager, die eine Messbedingung und eine Messprozedur für das Messziel S einschließt, als Einstellungsinformation erzeugt. Eine Datei der erzeugten Einstellungsinformation wird auf der Festplatte der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Währenddessen betrachtet der Messbediener in dem Messmodus die Anzeigeeinheit 160 aus 1 und kann dadurch eine Messung eines weiteren Messziels S basierend auf der in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeicherten Einstellungsinformation ausführen. Eine Datei eines in dem Messmodus erhaltenen Messergebnisses wird auf der Festplatte der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert.
Die Messbedingung über das Messziel S schließt ein Koordinatensystem, einen Messgegenstand und eine Zielabschnittsform ein. Der Messgegenstand ist ein Gegenstand, der zeigt, was in Bezug auf das Messziel S zu messen ist und schließt verschiedene physikalische Größen, wie zum Beispiel einen Abstand, einen Winkel und Planheit ein. Darüber hinaus kann der Messgegenstand Berechnungsverfahren für diese verschiedenen physikalischen Größen einschließen. Die Zielabschnittsform ist die Art geometrische Form, welche die Form des zu messenden Abschnitts bei dem Messziel S zeigt. Die Art der geometrischen Form schließt einen Punkt, eine gerade Linie, eine Ebene, einen Kreis, einen Zylinder, eine Kugel und Ähnliches ein.
Bei der Koordinatenmesseinrichtung 300 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, ein beliebiges Koordinatensystem (hierauf wird nachfolgend als Referenzkoordinatensystem Bezug genommen) in dem Raum einschließlich des Abbildungsbereichs V zu definieren. In diesem Fall werden Koordinaten der Messposition in Übereinstimmung mit dem Referenzkoordinatensystem berechnet. Das Koordinatensystem der Messbedingung zeigt das Referenzkoordinatensystem, das zu dem Zeitpunkt des Messens des Messziels S definiert ist.
Eine Information bezüglich der Sonde 140 wurde vorher als Information in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Die Sondeninformation schließt eine individuelle Identifikationsinformation zum Identifizieren der individuellen Sonde 140, eine Information über die Anbringfläche, wo der Stift 144 angebracht ist, einen Durchmesser des Kontaktteils 144a und Ähnliches ein. Die obige Einstellungsinformation schließt ferner eine Sondeninformation ein, die zum Messen des Messziels S verwendet wird.
Bei diesem Beispiel werden zwei Sonden 140 mit den zwei Verbindungsanschlüssen 113 aus 2 verbunden und zwei Sondeninformationsteile, die respektive mit den zwei Sonden 140 korrespondieren, sind in der Speichereinheit 210 gespeichert. Ein Teil der Sondeninformation zeigt die Sonde 140, die mit einem Verbindungsanschluss 113 verbunden ist und deren Stift 144 an der zweiten Anbringfläche 149b aus 4B angebracht ist. Der andere Teil der Sondeninformation zeigt die Sonde 140, die mit dem anderen Verbindungsanschluss 113 verbunden ist und deren Stift 144 an der ersten Anbringfläche 149a aus 4B angebracht ist. In der folgenden Beschreibung wird auf die Sonde 140, die mit dem einen Teil der Sondeninformation korrespondiert, zweckmäßig als „A-Sonde“ Bezug genommen, und auf die Sonde 140, die mit dem anderen Teil der Sondeninformation korrespondiert, wird zweckmäßig als „B-Sonde" Bezug genommen.
(6-2) Einstellmodus
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Ausgangsanzeige bzw. eines Ausgangsbildschirms SC1 zeigt, die auf der Anzeigeeinheit 160 der Koordinatenmesseinrichtung 300 angezeigt wird. Wie in 15 gezeigt, werden eine Messschaltfläche 601, eine Einstellschaltfläche 602, eine Einzelgegenstandsmessschaltfläche 603 und eine statistische Analyseschaltfläche 604 auf der Ausgangsanzeige SC1 der Koordinatenmesseinrichtung 300 angezeigt.
Durch den Messmanager, der die Einstellschaltfläche 602 betätigt, wird die Steuereinheit 220 der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Einstellmodus betrieben. Es wird eine Beschreibung eines Beispiels gegeben, bei dem in dem Einstellmodus eine Einstellungsinformation durch den Messmanager erzeugt wird, der einen Abstand zwischen den zwei Seitenflächen Sa und Sb des Messziels S aus 8 misst.
Die 16 bis 27 sind Ansichten zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Einstellmodus. Als Erstes platziert der Messmanager, wie in 16 gezeigt, das Messziel bei einer zuvor festgelegten Position und Lage auf dem Platzierungstisch 120.
Durch Betätigen der Einstellschaltfläche 602 aus 15 wird eine Messbedingungseinstellanzeige SC2 auf der Anzeigeeinheit 160, wie in 17 gezeigt, angezeigt. Die Messbedingungseinstellanzeige SC2 schließt ein Messelementanzeigefeld 610, ein erstes Bildanzeigefeld 611, ein Koordinatensystemeinstellfeld 612, ein Messgegenstandsauswahlfeld 613 und ein Zielabschnittsformauswahlfeld 614 ein.
In der folgenden Beschreibung wird auf einen festzulegenden Messzielabschnitt zum Messen einer physikalischen Größe des Messziels S zweckmäßig als Messelement Bezug genommen. In dem Messelementanzeigefeld 610 werden ein Messelement und ein Messgegenstand, die durch den Messmanager eingestellt bzw. festgelegt werden, in einer Baumliste angezeigt. Es ist anzumerken, dass 17 einen Ausgangszustand des Einstellmodus zeigt. Folglich ist in dem Messelementanzeigefeld 610 beispielsweise nur eine Zeichenfolge „Einstellung 1“ angezeigt, die darstellt, dass ein Einstellvorgang zum Messen einer ersten physikalischen Größe ausgeführt wird. Auf den in dem Messelementanzeigefeld 610 in dem Einstellmodus angezeigten Baum wird als Elementbaum Bezug genommen.
In dem ersten Bildanzeigefeld 611 wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt. In dem Koordinatensystemeinstellfeld 612 wird eine Koordinatensystemeinstellschaltfläche 612a zum Festlegen eines Referenzkoordinatensystems angezeigt. Wenn die Koordinatensystemeinstellschaltfläche 612a nicht betätigt ist, wird das Einrichtungskoordinatensystem als Referenzkoordinatensystem festgelegt. Ein Detail der Festlegung des Referenzkoordinatensystems durch Betätigung der Koordinatensystemeinstellschaltfläche 612a wird später beschrieben.
Bei dem Messgegenstandsauswahlfeld 613 wird eine Vielzahl von Schaltflächen angezeigt, die respektive eine Vielzahl von Arten physikalischer Größen zeigen. In dem Beispiel aus 17 werden eine Abstandsschaltfläche 613a und eine Winkelschaltfläche 613b in dem Messgegenstandsauswahlfeld 613 angezeigt. Der Messmanager betätigt die Betätigungseinheit 230 aus 1, um eine der Schaltflächen in dem Messgegenstandsauswahlfeld 613 auszuwählen und kann dadurch einen Messgegenstand bestimmen.
In dem Zielabschnittsformauswahlfeld 614 wird eine Vielzahl von Schaltflächen angezeigt, die respektive eine Vielzahl von Arten geometrischer Formen anzeigt. In dem Beispiel aus 17 werden eine Ebenenschaltfläche 614a, eine Gerade-Linie-Schaltfläche 614b, eine Punktschaltfläche 614c und eine Kreisschaltfläche 614b in dem Zielabschnittsformauswahlfeld 614 angezeigt. Der Messmanager betätigt die Betätigungseinheit 230 aus 1, um eine beliebige der Schaltflächen in dem Zielabschnittsformauswahlfeld 614 auszuwählen und kann dadurch die Zielabschnittsform kennzeichnen.
Um den Abstand zwischen den zwei Seitenflächen Sa und Sb des Messziels S zu messen, wählt der Messmanager die Abstandsschaltfläche 613a in dem Messgegenstandsauswahlfeld 613 aus und wählt zudem die Ebenenschaltfläche 614a in dem Zielabschnittsformauswahlfeld 614 aus. Dementsprechend wird eine Messung des Abstands zwischen den zwei Ebenen als Messbedingung für das Messziel S festgelegt. In diesem Beispiel wird auf die zwei Ebenen, die als Messelemente der Messbedingung festzulegen sind, respektive als „Ebene 1“ und „Ebene 2“ Bezug genommen.
Wenn die Messbedingung für das Messziel es festgelegt ist, wird, wie in 18 gezeigt, eine Messprozedur Einstellung zeige SC 3 auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt. Die Messprozedureinstellanzeige SC3 schließt das Messelementanzeigefeld 610, das erste Bildanzeigefeld 611, ein Sondenauswahlfeld 621, ein Zielabschnittsanzeigefeld 622, ein Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 und ein Managementeinstellfeld 624 ein.
In dem Messelementanzeigefeld 610 wird der Elementbaum aus 17 fortlaufend angezeigt. Durch Einstellen der Messbedingung wird eine Zeichenfolge „Ebene 1“, die ein anfänglich festzulegendes Messelement zeigt, zu dem Elementbaum hinzugefügt. Zu dem Zeitpunkt, an dem der Messmanager ein Messelement festlegt und zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Messergebnis der physikalischen Größe ermittelt wird, wird in dem Elementbaum eine Zeichenfolge, die das Messelement oder den Messgegenstand zeigt, aufeinanderfolgend hinzugefügt. Der Messmanager betrachtet den Elementbaum und kann dadurch das Erzeugen eines Einstellungsinformationsinhalts überprüfen.
Es ist anzumerken, dass in dem Elementbaum ein durch den Messmanager festgelegtes Messelement durch umschlossene Zeichen oder Ähnliches hervorgehoben werden kann. In dem Beispiel aus 18 ist die Zeichenfolge „Ebene 1“ umschlossen.
In dem ersten Bildanzeigefeld 611 wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs V I aus 17 fortlaufend angezeigt. In dem Sondenauswahlfeld 621 werden eine Vielzahl von Kontrollkästchen 621a angezeigt. Mindestens ein Kontrollkästchen 621a aus der Vielzahl von Kontrollkästchen 621a ist mit der in der Speichereinheit 210 gespeicherten Sondeninformation verknüpft. Eine Zeichenfolge, welche die entsprechende Sondeninformation zeigt, wird auf der Seite des Kontrollkästchens 621a angezeigt, die mit der Sondeninformation verknüpft ist.
In diesem Beispiel werden „A-Sonde“ und „B-Sonde“ respektive auf den Seiten der zwei Kontrollkästchen 621a angezeigt. Der Messmanager überprüft die Kontrollkästchen 621a, die mit der Sondeninformation verknüpft sind, und kann dadurch die Sonde 140 festlegen, die für eine Messung verwendet wird. Das Festlegen der Sonde 140 wird beispielsweise in Bezug auf jede Ebene ausgeführt. Es wird angenommen, dass die „A-Sonde“ zum Festlegen der „Ebene 1“ verwendet wird. In diesem Fall überprüft der Messmanager, wie in 18 gezeigt, das Kontrollkästchen 621a, das mit der „A-Sonde“ verknüpft ist.
In dem Zielabschnittsanzeigefeld 622 wird eine Zeichenfolge („Ebene 1“ in diesem Beispiel) angezeigt, welche eine von den zwei festzulegenden Ebenen zeigt. Ferner wird eine Abbildungsschaltfläche 622a in dem Zielabschnittsanzeigefeld 622 angezeigt. In dem Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 wird ein Messergebnis (Koordinaten) der Messposition von der Sonde 140 angezeigt. Da die Betätigung der Sonde 140 nicht ausgeführt worden ist, wird in dem Beispiel aus 18 das Berechnungsergebnis der Messposition nicht in dem Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 angezeigt.
In dem Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 werden zudem ein Kontrollkästchen 623a und ein Eingabefeld für einen numerischen Wert 623b angezeigt. Das Kontrollkästchen 623a ist zum An- und Ausschalten einer Bestimmungsfunktion. Wenn die Bestimmungsfunktion angeschaltet ist, wird bestimmt, ob ein Abweichungsausmaß zwischen der Messposition, die in dem später beschriebenen Messmodus festgelegt wird, und der Messposition, die in dem Einstellmodus festgelegt wird, nicht größer als ein Grenzwert ist, der in das Eingabefeld für einen numerischen Wert 623b eingegeben wird. Wenn die Abweichung nicht größer als der Grenzwert ist, ist es dadurch möglich, zu bestimmen, ob die Messposition gültig ist. Wenn die Abweichung größer als der Grenzwert ist, ist es zudem möglich, zu bestimmen, ob die Messposition ungültig ist.
In dem Managementeinstellfeld 624 wird eine Managementeinstellschaltfläche 624a zum Ausführen einer Einstellung bezüglich des Management des Messvorgangs angezeigt. Ein Detail der Einstellung, die durch Betätigung der Managementeinstellschaltfläche 624a ausgeführt wird, wird später beschrieben.
Die Abbildungsschaltfläche 622a aus 18 wird zum Erhalten eines aufgenommenen Bilds verwendet, das mit der „Ebene 1“ korrespondiert. Wie in 19 gezeigt, stellt der Messmanager die Position und Lage der Sonde 140 so ein, dass ein Bild einer Ebene (die Seitenfläche Sa des Messziels S in diesem Beispiel), die der „Ebene 1“ entspricht, durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen wird. Durch Betätigung der Abbildungsschaltfläche 622a in diesem Zustand werden aufgenommene Bilddaten, die mit der „Ebene 1“ korrespondieren ermittelt und in der Speichereinheit 210 gespeichert.
Es ist anzumerken, dass eine Abbildungsschaltfläche für einen Befehl zum Speichern aufgenommener Bilddaten in der Betätigungseinheit 170 aus 2 vorgesehen sein kann. In diesem Fall kann der Messmanager die Abbildungsschaltfläche der Betätigungseinheit 170 betätigen, anstatt die Abbildungsschaltfläche 62a zu betätigen, die auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird.
Durch Betätigung der Abbildungsschaltfläche 622a wird, wie oben beschrieben, das aufgenommene Bild SI, das mit der „Ebene 1“ korrespondiert, wie in 20 gezeigt, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Das aufgenommene Bild SI aus 20 ist ein Standbild. Das aufgenommene Bild SI aus 20 schließt ein Bild ein, das die Seitenfläche Sa des Messziels S zeigt, und schließt zudem ein Bild ein, das die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse des Einrichtungskoordinatensystems zeigt.
Danach legt der Messmanager, ähnlich wie bei dem Beispiel aus den 9A und 9B, nacheinander vier Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a (siehe 9B) auf der Seitenfläche Sa des Messziels S fest, um die „Ebene 1“ zu bestimmen.
Zum Zeitpunkt des Festlegens der Vielzahl von Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a wird ein Bild, das die festgelegte Messposition zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI bei jeder Messung der Messposition überlagert und angezeigt. 21 zeigt einen Anzeigezustand der Anzeigeeinheit 160 zu einem Zeitpunkt, zu dem die Messpositionen M1a, M2a festgelegt sind. In dem Beispiel aus 21 werden dadurch, dass die Messpositionen M1a, M2a festgelegt sind, kugelförmige Abbildungen P1a, P2a, welche die Messpositionen M1a, M2a wiedergeben, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt.
Zudem wird zu dem Zeitpunkt des Festlegens der Vielzahl von Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a ein Bild PP, das die Position des Kontaktteils 144a zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. In diesem Beispiel wird eine schematische Ansicht der Sonde 140 als Bild PP verwendet, das die Position des Kontaktteils 144a zeigt. Dies ermöglicht es dem Messmanager, die Positionsbeziehung des Kontaktteils 144a in Bezug auf das Messziel S auf einfache und genaue Weise zu erkennen.
Durch Abschließen des Festlegens der Vielzahl von Messpositionen M1a bis M4a wird der Messzielabschnitt an dem Messziel S, der durch die Vielzahl von Messpositionen M1a bis M4a geht und die bei der Messbedingung gekennzeichnete Form aufweist, als Messebene ML1 zum Bestimmen der „Ebene 1“ festgelegt und die Position der Messebene ML1 wird berechnet.
In diesem Fall wird eine Figur PL1, welche die Position und Form der Messebene ML1 zeigt, wie in 22 gezeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI zusammen mit den Abbildungen P1a, P2a, P3a, P4a angezeigt, welche die Vielzahl von Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a zeigen. Zu dem Zeitpunkt des Festlegens der Messebene ML1 wird eine Bestätigungsschaltfläche 623c in dem Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 angezeigt.
Nach dem Einstellen der Messebene ML1 betätigt der Messmanager die Bestätigungsschaltfläche 623c. Dadurch wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI, wie in 23 gezeigt, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Figur PL1, welche die bereits festgelegte Messebene ML1 zeigt, auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt. Ferner wird die Zeichenfolge „Ebene 2“, welche das nächste festzulegende Messelement zeigt, dem Elementbaum in dem Messelementanzeigefeld 610 hinzugefügt. Zu diesem Zeitpunkt wird in dem Elementbaum die Zeichenfolge „Ebene 1“ auf normale Weise angezeigt und die Zeichenfolge „Ebene 2“ wird hervorgehoben.
Nachfolgend wird die Messebene ML2 eingestellt. In dem Zielabschnittsanzeigefeld 622 wird die Zeichenfolge („Ebene 2“ in diesem Beispiel) angezeigt, welche die andere der zwei festzulegenden Ebenen zeigt. Ähnlich zu dem Beispiel aus 18 wird die Abbildungsschaltfläche 622a in dem Zielabschnittsanzeigefeld 622 angezeigt.
Es wird hier angenommen, dass die „B-Sonde“ zum Festlegen der „Ebene 2“ verwendet wird. In diesem Fall überprüft der Messmanager, wie in 24 gezeigt, das Kontrollkästchen 621a, das der „B-Sonde“ entspricht.
Die Abbildungsschaltfläche 622a aus 24 wird zum Erhalten eines aufgenommenen Bilds verwendet, das mit der „Ebene 2“ korrespondiert. Der Messmanager stellt die Position und die Lage der Sonde 140 so ein, dass ein Bild einer Ebene (die Seitenfläche Sb des Messziels S in diesem Beispiel), die der „Ebene 2“ entspricht, durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen wird. Durch Betätigung der Abbildungsschaltfläche 622a in diesem Zustand werden aufgenommene Bilddaten, die mit der „Ebene 2“ korrespondieren, ermittelt und in der Speichereinheit 210 gespeichert.
Wie oben beschrieben wird durch Betätigung der Abbildungsschaltfläche 622a das aufgenommene Bild SI, das mit der "Ebene 2“ korrespondiert, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Danach legt der Messmanager, ähnlich wie bei dem Beispiel aus den 11A und 11B, nacheinander die Messpositionen M1b, M2b, M3b, M4b (siehe 11B) auf der Seitenfläche Sb des Messziels S fest, um die „Ebene 2“ zu bestimmen. Zu dem Zeitpunkt der Festlegung der Messpositionen M1b bis M4b werden, ähnlich wie bei dem Beispiel aus 21, kugelförmige Abbildungen, welche die festgelegten Messpositionen wiedergeben, und ein Bild, dass die Position des Kontaktteils 144a zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt.
Durch Vervollständigen der Festlegung der Vielzahl von Messpositionen M1b bis M4b wird der Messzielabschnitt an dem Messziel S, der durch die Vielzahl von Messpositionen M1b bis M4b geht und die als Messbedingung bestimmte Form aufweist, als Messebene ML2 zum Bestimmen der „Ebene 2“ festgelegt und die Position der Messebene L2 wird berechnet.
In diesem Fall wird die Figur PL2, welche die Position und die Form der Messebene ML2, wie in 25 gezeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI zusammen mit den Abbildungen P1b, P2b, P3b, P4b angezeigt, welche die Vielzahl von Messpositionen M1b, M2b, M3b, M4b zeigen. Zu dem Zeitpunkt des Festlegens der Messebene ML2 wird die Bestätigungsschaltfläche 623c in dem Messpunktkoordinatenanzeigefeld 623 angezeigt.
Nach dem Festlegen der Messebene ML2 betätigt der Messmanager die Bestätigungsschaltfläche 623c. Dadurch wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI, wie in 26 gezeigt, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt werden die Figuren PL1 und PL2, welche die festgelegten Messebenen ML1 und ML2 zeigen, auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt. Ferner wird ein Abstand zwischen den festgelegten Messebenen ML1 und ML2 berechnet und der berechnete Abstand wird als Messergebnis auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI überlagert und angezeigt.
Darüber hinaus wird eine Zeichenfolge „Abstand 1“, welche einen Messgegenstand der physikalischen Größe, die durch Festlegen der „Ebene 1“ und „Ebene 2“ gewonnen wird, dem Elementbaum in dem Messelementanzeigefeld 610 hinzugefügt. Zu diesem Zeitpunkt werden in dem Elementbaum die Zeichenfolge „Ebene 1“ und die Zeichenfolge „Ebene 2“ auf normale Weise angezeigt und die Zeichenfolge „Abstand 1“ wird hervorgehoben.
Ferner wird auf der Anzeige der Anzeigeeinheit 160 ein Messergebnisanzeigefeld 25 anstatt des Sondenauswahlfelds 621, des Zielabschnittsanzeigefelds 622, des Messpunktkoordinatenanzeigefelds 623 und des Managementeinstellfelds 624 aus 25 angezeigt. In dem Messergebnisanzeigefeld 625 wird der Abstand zwischen „Ebene 1“ und „Ebene 2“ als Messergebnis angezeigt und es werden zudem eine Festlegungsfortsetzungsschaltfläche 625a und eine Festlegungsspeicherschaltfläche 625b angezeigt.
Der Messmanager betätigt die Festlegungsfortsetzungsschaltfläche 625a, wenn er oder sie es wünscht, auch eine Messung einer weiteren physikalischen Größe des Messziels S einzustellen. In diesem Fall wird die Messbedingungseinstellanzeige SC2 aus 17 wieder angezeigt. Dies ermöglicht es dem Messmanager, den Einstellvorgang in einer Prozedur, die ähnlich zu der in dem obigen Beispiel ist, auszuführen. In diesem Fall, in dem die Messbedingungseinstellanzeige SC 2 wieder angezeigt wird, wird beispielsweise eine Zeichenfolge „Einstellung 2“, die zeigt, dass ein Einstellvorgang zum Messen einer zweiten physikalischen Größe ausgeführt wird, in dem Messelementanzeigefeld 610 angezeigt wird.
Schließlich betätigt der Messmanager die Einstellungsspeicherschaltfläche 625b aus 26. Dadurch werden die Messbedingung, die Figurpositionsinformation, die Sondeninformation der zum Festlegen der „Ebene 1“ zu verwendenden Sonde 140, die Sondeninformation der zum Festlegen der „Ebene 2“ zu verwendenden Sonde 140, einer Einstellungsinformation einschließlich der aufgenommenen Bilddaten, welche mit der „Ebene 1“ korrespondieren, und den aufgenommenen Bilddaten, die mit der „Ebene 2“ korrespondieren, durch die Steuereinheit 220 als Datei erzeugt und in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Einstellungsinformation ein bestimmter Dateiname gegeben, der in der Speichereinheit 210 gespeichert wird.
Es ist anzumerken, dass die Figurpositionsinformation dieses Beispiels eine Information einschließt, die eine Feststellreihenfolge (Messprozedur) der Vielzahl von Messpositionen M1a bis M4a und M1b bis M4b, die Positionen der Vielzahl von Messpositionen M1a bis M4a und M1b bis M4b und die Positionen und die Formen der 2 Messebenen ML1 und ML2 zeigen. Danach wird die Ausgangsanzeige SC1 aus 15 auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 angezeigt.
Hiernach wird eine Beschreibung einer Einstellung für den Fall gegeben, in dem die Managementeinstellschaltfläche 624a aus 18 betätigt wird. Wenn der Messmanager die Managementeinstellschaltfläche 624a aus 18 betätigt, wird ein Managementeinstellfelddialog 650 aus 27 auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 angezeigt.
Ein Kontrollkästchen 650a, ein Zeiteingabefeld 650b und eine OK-Schaltfläche 650c werden in dem Managementeinstellfelddialog 650 angezeigt. Das Kontrollkästchen 650a ist zum Einstellen einer Zielzeit für den Messbetrieb in dem später beschriebenen Messmodus. Durch das aktivierte Kontrollkästchen 650a wird die Zeit, die in das Zeiteingabefeld 650b eingegeben ist, als Zielzeit auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 während des Messbetriebs in dem Messmodus angezeigt. Durch Betätigung der OK-Schaltfläche 650c, wird die Anzeige des Managementeinstellfelddialogs 650 abgeschlossen.
(6-3) Messmodus
Dadurch, dass der Messbediener die Messschaltfläche 601 aus 15 betätigt, wird die Steuereinheit 220 der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Messmodus betrieben. In dem Messmodus misst der Messbediener das Messziel S. Ähnlich zu dem Beispiel aus 16 platziert der Messbediener ein neues Messziel S bei einer zuvor festgelegten Position und Lage auf dem Platzierungstisch 120.
Die 28 bis 32 sind Ansichten zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Messmodus. Durch Start des Messmodusbetriebs wird eine tatsächliche Messanzeige SC4 auf der Anzeigeeinheit 160, wie in 28 gezeigt, angezeigt. Das erste Bildanzeigefeld 611, ein Messbetriebsfeld 626 und ein zweites Bildanzeigefeld 627 werden auf der gegenwärtigen Messanzeige SC4 angezeigt.
Eine Messstartschaltfläche 626a, ein Pull-down Menu 626b und ein Zielnameneingabefeld 626c werden im Messbetriebsfeld 626 angezeigt. Wenn das Pull-down Menu 626b betätigt wird, wird ein oder eine Vielzahl von Dateinamen der Einstellungsinformation in der Speichereinheit 210 aus 1 angezeigt. Dadurch, dass der Messbediener einen Dateinamen entsprechend einer Anweisung durch den Messmanager auswählt, wird in diesem Fall die ausgewählte Einstellungsinformation durch die Steuereinheit 220 aus 1 ausgelesen. In diesem Beispiel wird angenommen, dass die Einstellungsinformation, die in dem obigen Einstellmodus festgelegt wurde, ausgelesen wird. In dem Zielnameneingabefeld 626c wird ein Name oder Ähnliches des Messziels S, das gegenwärtig gemessen wird, eingegeben.
In dem ersten Bildanzeigefeld 611 aus 28 wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt. In dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI werden die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse des Einrichtungskoordinatensystems, die Figuren PL1 und PL2, welche die Messebenen ML1 und ML2 zeigen, die in dem Einstellmodus festgelegt werden, und ein Pfeil angezeigt, der den Abstand zwischen den Messebenen ML1 und ML2 zeigt. Ferner wird eine Messprozedur für die Messebenen ML1 und ML2 unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt.
Die unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigte Messprozedur wird durch Wiedergeben bzw. Reflektieren der Einstellprozedur für das Messelement in dem Einstellmodus angezeigt. Die Anzeige der Messprozedur aus 28 entspricht beispielsweise dem Elementbaum, der in dem Messelementanzeigefeld 610 aus 26 angezeigt wird.
Dementsprechend betrachtet der Messbediener das erste Bildanzeigefeld 611 und kann dadurch auf einfache Weise erkennen, mit welcher Prozedur der Abstand zwischen „Ebene 1“ und „Ebene 2“, die durch die Messebenen ML1 und ML2 bestimmt werden, zu messen ist. Ferner wird das Bild PP, welches die Position des Kontaktteils 144a der Sonde 140 zeigt, auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird kein Bild in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 angezeigt.
Als Nächstes betätigt der Messbediener die Messstartschaltfläche 626a aus 28. Wie in 29 gezeigt, werden in diesem Fall ein Sondenanzeigefeld 628 und ein Fortschrittsanzeigefeld 629 auf der gegenwärtigen Messanzeige SC4 anstatt des Messbetriebsfelds 626 aus 28 angezeigt. Im Sondenanzeigefeld 628 wird eine Zeichenfolge angezeigt, die zeigt, dass die Sonde 140 („A-Sonde“ in diesem Beispiel) derzeitig zu verwenden ist. In dem Fortschrittsanzeigefeld 629 werden eine Zeichenfolge und ein Anzeiger 629a angezeigt, welche ein Verhältnis der Anzahl bereits festgelegter Messpositionen in Bezug zu der Anzahl festzulegender Messpositionen zeigt. Wenn die Zielzeit aus 27 eingestellt worden ist, werden ferner die vergangene Zeit vom Beginn der Messung und die Zielzeit angezeigt. Darüber hinaus wird ein Anzeiger 629b angezeigt, der ein Verhältnis der abgelaufenen Zeit in Bezug auf die Zielzeit zeigt. Die Anzeiger 629a, 629b geben die jeweiligen Verhältnisse durch Balkendiagramme wieder.
Währenddessen wird in dem ersten Bildanzeigefeld 611 die Figur PL1, welche die anfänglich festzulegende Messebene ML1 der „Ebene 1“ zeigt, wie in 29 gezeigt, hervorgehoben. Ferner wird bei der darunter angezeigten Messprozedur das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI, eine Zeichenfolge „<Messung im Gang>“ in einem Abschnitt über der „Ebene 1“ hinzugefügt. Darüber hinaus wird in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 das aufgenommene Bild SI, welches mit der „Ebene 1“ korrespondiert, angezeigt. Ähnlich wie bei dem Beispiel aus 22 wird zu diesem Zeitpunkt die Figur PL1, welche die in dem Einstellmodus festgelegte Messebene ML1 zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI zusammen mit der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse angezeigt. Der Messbediener betrachtet die Figur PL1 auf dem aufgenommenen Bild SI und kann dadurch erkennen, welcher Abschnitt des Messziels S zu messen ist.
Ähnlich zu dem Beispiel aus 22 werden ferner die Abbildungen P1a, P2a, P3a, P4a, welche die in dem Einstellmodus festgelegten Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a zeigen, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Der Messbediener betrachtet die Abbildungen P1a, P2a, P3a, P4a auf dem aufgenommenen Bild SI und kann dadurch auf einfache Weise und genau erkennen, in welchem Abschnitt des Messziels S die Messposition festzulegen ist.
Die ausgelesene Einstellungsinformation schließt die Messprozedur für die Vielzahl von Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a durch den Messmanager ein. Aus diesem Grund wird in dem aufgenommenen Bild SI mit jedem Zeitpunkt, während dem der Messvorgang in Gang ist, das Bild, welches die derzeitig durch den Messbediener festzulegende Messposition zeigt, in einer Anzeigeform angezeigt, die sich von den Abbildungen unterscheidet, welche die anderen Messpositionen zeigen.
Beispiele der Anzeigeform schließen eine Farbe, eine Form und Ähnliches der Abbildung ein. In diesem Beispiel wird die Abbildung P1a, welche die derzeit festzulegende Messposition M1a zeigt, in einer Farbe (schwarz) angezeigt, die sich von einer Farbe (weiß) der Abbildungen P2a, P3a, P4a unterscheidet, welche die anderen Messpositionen M2a, M3a, M4a zeigen. Dementsprechend kann der Messbediener die derzeit festzulegenden Messposition auf einfache Weise erkennen.
Ferner wird auf dem aufgenommenen Bild SI ein Bild ia, das die Position des Kontaktteils 144a der Sonde 140 zeigt, angezeigt und ein Bild ib, das eine gerade Linie zeigt, welche den Kontaktteil 144a und die derzeitig festzulegende Messposition verbindet, wird ebenfalls angezeigt. Dementsprechend kann der Messbediener auf einfache Weise erkennen, in welche Richtung der Kontaktteil 144a in Bezug auf das Messziel S zu bewegen ist.
Darüber hinaus wird ein Anzeiger ic, der den Abstand von den Kontaktteil 144a der Sonde 140 zu der derzeitig festzulegenden Messposition zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Der Messbediener betrachtet den Anzeiger ic und kann dadurch den Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeit festzulegenden Messposition genau erkennen. Dies ermöglicht es dem Messbediener, den Kontaktteil 144a auf einfache Weise und genau mit der Messposition des Messziels S in Kontakt zu bringen.
Der Anzeiger ic dieses Beispiels gibt den Abstand von der derzeitig festzulegenden Messposition zu dem Kontaktteil 144a durch ein Balkendiagramm wieder. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und der Anzeiger ic kann den Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeitig festzulegenden Messposition auch durch einen numerischen Wert wiedergeben.
Dies ermöglicht es dem Messbediener, die Messebene ML1, welche die „Ebene 1“ bestimmt, auf einfache Weise und genau festzulegen, während er das aufgenommene Bild SI betrachtet, das in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 aus 29 angezeigt wird.
In dem ersten Bildanzeigefeld 611 kann während des Messmodus, wie in 29 gezeigt, ein Bild PPx, das eine ideale Position und Lage der Sonde 140 für ein in Kontakt Bringen des Kontaktteils 144a mit der derzeitig festzulegenden Messposition zeigt, zusammen mit dem Bild PP angezeigt werden, das die derzeitige Position des Kontaktteils 144a zeigt.
Bei dem Beispiel aus 29 wird die schematische Ansicht der Sonde 140 als Bild PPx verwendet. In diesem Fall betrachtet der Messbediener das Bild PPx und kann dadurch die derzeitig festzulegende Messposition auf einfache Weise erkennen. Darüber hinaus kann der Messbediener die ideale Lage der Sonde 140 für ein genaues Festlegen der derzeitig festzulegenden Messposition auf einfache Weise erkennen.
Hierbei kann das Bild PP in dem ersten Bildanzeigefeld 611 beispielsweise, wie in den 29 und 30 gezeigt, durchgehend in Schwarz angezeigt werden, und das Bild PPx kann abwechselnd in Schwarz und Weiß (oder Gelb) blinkend angezeigt werden. In diesem Fall betrachtet der Messbediener die jeweiligen Anzeigeformen der Bilder PP, PPx und kann dadurch auf einfache Weise zwischen den Bildern PP, PPx unterscheiden.
Wenn der Messbediener die Festlegung der Messebene ML1, wie in 31 gezeigt, abschließt, wird die Figur PL1, welche die Messebene ML1 in dem ersten Bildanzeigefeld 611 zeigt, zu der normalen Anzeige umgeschaltet, und die Figur PL2, welche die als Nächstes festzulegende Messebene ML2 der „Ebene 2“ zeigt, wird hervorgehoben.
Darüber hinaus wird während der Messprozedur, die unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt wird, eine Zeichenfolge „<Messung in Gang>“ einem Abschnitt über dem oberen Teil der „Ebene 2“ anstatt der „Ebene 1“ hinzugefügt. Auf diese Weise wird zu dem Zeitpunkt einer Messung des Messziels S durch den Messmodus die Zeichenfolge „<Messung im Gang>“ dem derzeitig festzulegenden Messelement hinzugefügt. Daher betrachtet der Messbediener die unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigte Messprozedur und kann dadurch das derzeitig festzulegende Messelement auf einfache Weise erkennen. Es ist anzumerken, dass das derzeitig festzulegende Messelement anstelle des Hinzufügens der Zeichenfolge „<Messung im Gang>“ zu dem derzeitig festzulegenden Messelement, hervorgehoben werden kann.
Bei dem obigen Beispiel werden die vier Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a zu dem Zeitpunkt des Festlegens der Messebene ML1 festgelegt, welche die „Ebene 1“ bestimmt. In diesem Fall wird eine Planheit der „Ebene 1“ basierend auf Koordinaten der vier Messpositionen M1a, M2a, M3a, M4a berechnet. Bei der unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigten Messprozedur wird dementsprechend die berechnete Planheit in einem unteren Teil der „Ebene 1“ angezeigt. Wenn ein oder eine Vielzahl physikalischer Größen vorhanden ist, die zu dem Zeitpunkt des Festlegens eines jeden Messelements berechnet wird, wird wie oben beschrieben bevorzugt, um mindestens eine dieser physikalischen Größen zu berechnen und ein Ergebnis der Berechnung in dem ersten Bildanzeigefeld 611 anzuzeigen. Dies ermöglicht es dem Messbediener, die Genauigkeit der Messung zu erkennen, während er auf das angezeigte Berechnungsergebnis Bezug nimmt.
Darüber hinaus wird in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 das aufgenommene Bild SI, welches mit der „Ebene 2“ korrespondiert, angezeigt. Ähnlich zu dem Beispiel aus 25 wird zu diesem Zeitpunkt die Figur PL2, welche die in dem Einstellmodus festgelegte Messebene ML2 zeigt, auf dem aufgenommenen Bild SI zusammen mit der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse angezeigt. Darüber hinaus werden die Abbildungen P1b, P2b, P3b, P4b, welche die in dem Einstellmodus festgelegten Messpositionen M1b, M2b, M3b, M4b zeigen, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Darüber hinaus werden in dem aufgenommenen Bild SI, ähnlich wie bei dem Beispiel aus 29, das Bild ia, das die Position des Kontaktteils 144a der Sonde 140 zeigt, dass Bild ib, das eine gerade Linie zeigt, die den Kontaktteil 144a und die derzeitig festzulegende Messposition verbindet, und der Anzeiger ic überlagert und angezeigt, der den Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeitig festzulegenden Messposition zeigt.
Dies ermöglicht es dem Messbediener, die Messebene ML2 der „Ebene 2“ auf einfache Weise und genau festzulegen, während er das aufgenommene Bild SI betrachtet, das in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 aus 31 angezeigt wird, und das Bild PPx, das in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt wird.
Wenn das Festlegen der Messebenen ML1 und ML2 abgeschlossen ist, wird die Figur PL2, welche die Messebene ML2 in dem ersten Bildanzeigefeld 611 zeigt, wie in 32 gezeigt, zu einer normalen Anzeige umgeschaltet. Ferner wird ein Abstand zwischen „Ebene 1“ und „Ebene 2“ berechnet und das berechnete Messergebnis wird auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI überlagert und angezeigt.
Bei der unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigten Messprozedur wird die Zeichenfolge „<Messung in Gang>“, die der „Ebene 2“ hinzugefügt wird, nicht angezeigt. Ferner wird eine Planheit, die zum Zeitpunkt des Festlegens der Messebene ML2, welche die „Ebene 2“ bestimmt, in dem unteren Teil der „Ebene 2“ angezeigt. Darüber hinaus wird das Messergebnis des Abstands zwischen „Ebene 1“ und „Ebene 2“ auf der Seite der „Ebene 2“ angezeigt.
Darüber hinaus wird, wie in 32 gezeigt, ein Messergebnisanzeigefeld 630 auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 anstelle des zweiten Bildanzeigefelds 627, des Sondenanzeigefelds 628 und des Fortschrittsanzeigefelds 629 aus 31 angezeigt. In dem Messergebnisanzeigefeld 630 wird ein Abstand zwischen „Ebene 1“ und „Ebene 2“ als Messergebnis angezeigt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Datei, welche das Messergebnis zeigt, in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert.
In dem Einstellmodus kann ein Referenzbereich für eine Gültig/Ungültig-Bestimmung an dem Messergebnis zuvor als Messkriterium durch den Messmanager eingestellt werden, und eine Gültig/Ungültig-Bestimmung an hergestellten Teilen oder Ähnlichem kann basierend auf dem eingestellten Referenzbereich und dem Messergebnis in dem Messmodus ausgeführt werden. Wenn das Messergebnis innerhalb des Referenzbereichs in dem Messmodus ist, kann in diesem Fall, wie in 32 gezeigt, ein Bestimmungsergebnis (zum Beispiel „OK“) einen nicht defekten Gegenstand (Gültig) in dem Messergebnisanzeigefeld 630 zusammen mit dem Messergebnis anzeigen. Wenn das Messergebnis andererseits außerhalb des Referenzbereichs ist, kann ein Bestimmungsergebnis (zum Beispiel „NG“), das auf einen defekten Gegenstand (Ungültig) hinweist, in dem Messergebnisanzeigefeld 630 zusammen mit dem Messergebnis angezeigt werden.
Es ist anzumerken, dass das Anzeigen der Gültig/Ungültig-Bestimmung und ihr Bestimmungsergebnis nicht auf das obige Beispiel beschränkt sind. Beispielsweise können in dem Fall des Ausführens der Gültig/Ungültig-Bestimmung an dem Messziel S eine Vielzahl physikalischer Größen, wie zum Beispiel Abstände zwischen Ebenen an einer Vielzahl von Stellen oder die Rundheit von Kreisen an einer Vielzahl von Stellen bezüglich eines Messziels S gemessen werden. Darüber hinaus kann ein Referenzbereich über eine Gültig/Ungültig-Bestimmung an einem Messergebnis für jede physikalische Größe als Messkriterium eingestellt werden. Durch Messen einer zuvor eingestellten Vielzahl physikalischer Größen bezüglich eines Messziels S kann in diesem Fall ein Gültig/Ungültig-Bestimmungsergebnis (zum Beispiel „OK“ oder „NG“) für jede zu messende physikalische Größe einzeln auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt werden. Wenn Messergebnisse aller zu messenden physikalischen Größen in den Referenzbereichen sind, kann ferner ein Bestimmungsergebnis (zum Beispiel „OK“), das auf einen nicht defekten Gegenstand (Gültig) hinweist, als Gesamtbestimmungsergebnis angezeigt werden. Wenn andererseits die Messergebnisse jeglicher zu messenden physikalischen Größen außerhalb des Referenzbereichs sind, kann ein Bestimmungsergebnis (zum Beispiel „NG“) als Gesamtbestimmungsergebnis angezeigt werden, das auf einen defekten Gegenstand (Ungültig) hinweist.
Wie in 32 gezeigt, werden eine Nächste-Messung-Schaltfläche 630a und einer Hauptmenüschaltfläche 630b in dem Messergebnisanzeigefeld 630 angezeigt. Der Messbediener betätigt die Nächste-Messung-Schaltfläche 630a und kann dadurch eine zu dem obigen Beispiel ähnliche Messung an einem weiteren neuen Messziel S ausführen.
Der Messbediener betätigt darüber hinaus die Hauptmenüschaltfläche 630b und kann dadurch den Messbetrieb fertigstellen. In diesem Fall wird die Ausgangsanzeige SC1 aus 15 auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt.
In dem Messmodus kann aus einer Vielzahl von auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigten Messpositionen ein Bild, das die Messposition zeigt, deren Festlegung abgeschlossen ist, in einer Anzeigeform angezeigt werden, die sich von einem Bild, das die derzeitig festzulegende Messposition zeigt, und einem Bild unterscheidet, das die nicht festgelegte Messposition zeigt.
33 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anzeigeform der Vielzahl von Messpositionen zeigt, die auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden. Bei dem Beispiel aus 33 wird eine Schraffur auf die Abbildungen P1a, P2a angewandt, welche die Messpositionen M1a, M2a zeigen, deren Festlegung abgeschlossen worden ist. Darüber hinaus wird die Abbildung P3a, welche die derzeit festzulegende Messposition M3a zeigt, in Schwarz angezeigt. Darüber hinaus wird die Abbildung P4a, welche die nicht festgelegte Messposition M4a zeigt, in Weiß angezeigt. In diesem Fall kann der Messbediener auf einfache Weise die Messposition erkennen, mit der der Kontaktteil 144a in Kontakt zu bringen ist. Ferner kann der Messbediener auf einfache Weise den Fortschritt des Messvorgangs erkennen.
Bei dem Messmodus können ein Wiederholmessungsdialog und ein Sondenwarndialog, die nachfolgend beschrieben werden, auf der Anzeige 160 entsprechend der Bestandteile der Betätigung der Sonde 140 durch den Messbediener angezeigt werden. 34A ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Wiederholmessungsdialogs zeigt, und 34B ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Sondenwarndialogs zeigt.
Beispielsweise gibt es einen möglichen Fall, bei dem, wie in 18 gezeigt, eine Einstellungsinformation in einem Zustand erzeugt wird, in dem die Bestimmungsfunktion durch Aktivieren des Kontrollkästchens 623a in dem Einstellmodus angeschaltet wird. Wenn diese Einstellungsinformation in dem Messmodus verwendet wird, wird in diesem Fall bei jeder Messung einer Messposition bestimmt, ob eine Abweichung zwischen Koordinaten der Messposition und der in dem Einstellmodus eingestellten Messposition nicht größer als ein Grenzwert ist. Ein Wiederholmessungsdialog 651 aus 34A ist eine Anzeige, um den Messbediener dazu zu bringen, eine wiederholte Festlegung in dem Fall auszuführen, in dem die obige Abweichung größer als der Grenzwert ist. Dementsprechend kann der Messbediener in dem Fall eines fehlerbehafteten Festlegens der Messposition aufgrund eines Betätigungsfehlers der Sonde 140 oder Ähnlichem die Messposition erneut festlegen.
Ein Sondenwarndialog 652 aus 34B ist eine Anzeige, um dem Messbediener anzuzeigen, dass die zu verwendende Sonde 140 in einem Fall falsch ist, bei dem beispielsweise eine Messposition durch die „B-Sonde“ festgelegt wurde, obwohl die eine Messposition durch die „A-Sonde“ festzulegen ist. In dem Fall einer Festlegung der Messposition durch die nicht zu verwendende Sonde 140 kann der Messbediener dementsprechend eine neue Messung der Messposition durch die zu verwendende Sonde 140 ausführen.
Es ist anzumerken, dass die Steuereinheit 220 aus 1 die Sonde 140 mit Ausnahme der zu verwendenden Sonde 140 so steuert, dass die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 kein Licht abstrahlen. In diesem Fall gelangt die Sonde 140 mit Ausnahme der zu verwendenden Sonde 140 in einen inaktiven Zustand. Dies beugt einem Festlegen der Messposition durch die Sonde 140 vor, die nicht zu verwenden ist.
(6-4) Einstellen eines Referenzkoordinatensystems
Das Messziel S wird beispielsweise auf Grundlage einer Konstruktionszeichnung erzeugt. Bei der Konstruktionszeichnung kann eine Größe entsprechend eines dreidimensionalen Koordinatensystems mit einem beliebigen Abschnitt des Messziels S als Referenz bestimmt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, ein Referenzkoordinatensystem mit einem beliebigen Abschnitt des Messziels S als Referenz zu definieren. In diesem Fall wird ähnlich zu der Konstruktionszeichnung des Messziels S das Referenzkoordinatensystem mit einem beliebigen Abschnitt des Messziels S als Referenz festgelegt und Koordinaten der Messposition werden entsprechend des Referenzkoordinatensystems berechnet. Dementsprechend kann eine mit der Konstruktionszeichnung korrespondierende Größe des Messziels S auf einfache Weise basierend auf den berechneten Koordinaten der Messposition überprüft werden.
Hiernach werden Festlegungsbeispiele des Referenzkoordinatensystems beschrieben. Die 35A bis 35C und die 36A bis 36C sind schematische Ansichten, die ein Festlegungs- bzw. Einstellungsbeispiel für das Referenzkoordinatensystem zeigen. Wie in 35A gezeigt, nimmt das in diesem Beispiel festgelegte Referenzkoordinatensystem einen Ursprung o', eine Spitze T von 8 Spitzen des Messziels S, das eine rechtwinklige parallelflache Form aufweist, und schließt eine x'-Achse, eine y'-Achse und eine z' Achse ein, die so definiert sind, dass sie entlang dreier Seiten, die durch die Spitze T gehen, definiert sind.
Bei dem Messziel aus den 35A bis 35C und den 36A bis 36C werden hier, ähnlich wie bei dem Beispiel aus 8, auf eine Seitenfläche und die andere Seitenfläche des Messziels S, die einander gegenüberliegen, als Seitenflächen Sa, Sb Bezug genommen. Darüber hinaus wird auf ein paar Seitenflächen, die senkrecht zu der Seitenfläche Sa und der Seitenfläche Sb ist, als vordere Fläche Sc Bezug genommen, und auf die obere Fläche des Messziels S wird als obere Fläche Sd Bezug genommen.
Wie in 35 gezeigt, platziert der Messmanager als Erstes das Messziel S auf dem Platzierungstisch 120. Ferner betätigt der Messmanager die Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Einstellmodus, um die Messbedingungseinstellanzeige SC2 aus 17 zur Verfügung zu haben, die auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird. In diesem Ausgangszustand ist das Einrichtungskoordinatensystem als Referenzkoordinatensystem festgelegt.
Nachfolgend betätigt der Messmanager die Koordinatensystemeinstellschaltfläche 612a aus 17 (?). Hierdurch wird die Festlegung des Referenzkoordinatensystems gestartet. In diesem Beispiel werden eine Ebene, eine gerade Linie und ein Punkt nacheinander festgelegt, um das Referenzkoordinatensystem festzulegen. Daher werden Positionen der einen Ebene, der einen geraden Linie und des einen Punkts als bestimmte physikalische Größen gemessen. In der folgenden Beschreibung wird auf die festzulegende Ebene, die festzulegende gerade Linie und den festzulegenden Punkt zum Festlegen des Referenzkoordinatensystems als „Ebene 0“, „gerade Linie 0“ bzw. „Punkt 0“ Bezug genommen.
Während des Festlegens des Referenzkoordinatensystems wird in dem Einstellmodus ein nicht gezeigter Dialog auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt, der eine Messprozedur über die „Ebene 0“, „gerade Linie 0“ und den „Punkt 0“ zeigt. Der Messmanager legt als Erstes die „Ebene 0“ in Übereinstimmung mit der Messprozedur fest, die auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird.
In diesem Fall legt der Messmanager beispielsweise, wie in 35C gezeigt, eine Messebene, welche die „Ebene 0“ bestimmt, in einem Teil der oberen Fläche Sd, welche die Spitze bzw. den Apex T einschließt, fest. Das Festlegungsverfahren ist das gleiche wie das Festlegungsverfahren, welches in den 18 bis 24 gezeigt wird. Zum Zeitpunkt der Festlegung wird ein Bild eines Teils der oberen Fläche Sd, die mit der „Ebene 0“ korrespondiert, durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen, und aufgenommene Bilddaten, welche mit der „Ebene 0“ korrespondieren, werden in der Speichereinheit 210 gespeichert. Durch Festlegung der „Ebene 0“ wird eine x'-y'-Ebene (Richtung der z'-Achse) in dem Referenzkoordinatensystem definiert.
Als Nächstes legt der Messmanager, wie in 36A gezeigt, beispielsweise eine gerade Messlinie, welche die „gerade Linie 0“ bestimmt, in einem Teil der vorderen Fläche Sc, welche die Spitze T einschließt, fest. Zum Zeitpunkt dieser Festlegung wird ein Bild eines Teils der vorderen Fläche Sc, der mit der „geraden Linie 0“ korrespondiert, durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen, und aufgenommene Bilddaten, die mit der „geraden Linie 0“ korrespondieren, werden in der Speichereinheit 210 gespeichert. Durch Festlegung der „geraden Linie 0“, wird eine gerade Linie als x'-Achse definiert, die auf der x'-y'-Ebene in dem Fall gezeichnet wird, in dem die „gerade Linie 0“ auf die x'-y'-Ebene entlang einer z'-x' Richtung projiziert wird.
Als Nächstes legt der Messmanager beispielsweise, wie in 36B gezeigt, einen Messpunkt fest, der einen „Punkt 0“ in einem Teil der Seitenfläche Sb, welche die spitze T einschließt, bestimmt. Zu dem Zeitpunkt dieser Festlegung wird ein Teil der Seitenfläche Sb, der mit dem „Punkt 0“ korrespondiert, durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen, und aufgenommene Bilddaten, die mit dem „Punkt 0“ korrespondieren, werden in der Speichereinheit 210 gespeichert.
Durch Festlegung des „Punkt 0“ wird eine gerade Linie als y'-Achse definiert, die durch einen Punkt geht, der auf die x'-y'-Ebene gezeichnet ist und in dem Fall senkrecht zu der x'-Achse ist, in dem der „Punkt 0“ auf die x'-y'-Ebene entlang der z'- Richtung projiziert wird. Ferner wird ein Schnittpunkt der x'-Achse und der y'-Achse als Ursprung o' definiert, und die z'-Achse, die durch den Ursprung o' geht, wird definiert.
Bei der Koordinatenmesseinrichtung 300 ist es, wie oben beschrieben, möglich, das Referenzkoordinatensystem mit einem beliebigen Abschnitt des Messziels S als Referenz festzulegen. Wie in den 36B und 36C gezeigt, ist es in diesem Fall möglich, Koordinaten der Messposition in Übereinstimmung mit dem Referenzkoordinatensystem, bei dem der beliebige Abschnitt des Messziels S als Referenz genommen wird, unabhängig von der Position und der Lage des Messziels S auf dem Platzierungstisch 120 genau zu berechnen.
Es ist anzumerken, dass das Verfahren zum Festlegen des Referenzkoordinatensystems nicht auf das obige Beispiel beschränkt ist. Beispielsweise kann das Referenzkoordinatensystem durch Festlegung dreier Ebenen als Messebenen festgelegt werden, die einen Punkt einschließen, wo der Ursprung o' festzulegen ist.
Die 37 bis 41 sind Ansichten zum Beschreiben eines Verwendungsbeispiels der Koordinatenmesseinrichtung 300 im Fall des Ausführens einer Festlegung bzw. Einstellung des Referenzkoordinatensystems in dem Messmodus. Bei diesem Beispiel wird eine Beschreibung für einen Fall gegeben, in dem nach der Festlegung des Referenzkoordinatensystems auf eine zu den Beispielen aus den 35A bis 35C und den 36A bis 36C ähnlichen Weise, der Abstand zwischen den zwei Seitenflächen Sa und Sb des Messziels S gemessen wird.
Wie in 37 gezeigt, betätigt der Messbediener als Erstes das Pull-down Menü 626b des Messbetriebsfelds 626, um dadurch einen Dateinamen der Einstellungsinformation auszuwählen. Dadurch wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI in dem ersten Bildanzeigefeld 611 basierend auf der durch die Steuereinheit 220 aus 1 ausgelesenen Einstellungsinformation angezeigt.
Auf dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI aus 37 werden Figuren PLa, PLb, PLc, PL1 und PL 2 angezeigt, die der obigen „Ebene 0“, „geraden Linie 0“, „Punkt 0“, „Ebene 1“ bzw. „Ebene 2“ entsprechen. Ferner wird eine Messprozedur unter dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI angezeigt.
Der Messbediener betätigt die Messstartschaltfläche 626a aus 37. In diesem Fall werden, wie in 38 gezeigt, ein Sondenanzeigefeld 628 und ein Fortschrittsanzeigefeld 629 auf der gegenwärtigen Messanzeige SC4 anstelle des Messbetriebsfelds 626 aus 37 angezeigt. Darüber hinaus wird in dem ersten Bildanzeigefeld 611 die Figur PLa, welche mit der anfangs festzulegenden „Ebene 0“ korrespondiert, hervorgehoben. Darüber hinaus wird in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 das aufgenommene Bild SI, welches mit der „Ebene 0“ korrespondiert, angezeigt. Auf dem aufgenommenen Bild SI wird ein Bild angezeigt, das eine Vielzahl von Messpositionen zum Festlegen der „Ebene 0“ zeigt. Hierdurch legt der Messbediener jede Messposition beim Betrachten des aufgenommenen Bilds SI fest.
Zum Zeitpunkt der Messung zum Festlegen des Referenzkoordinatensystems werden keine Bilder auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt, welche das Einrichtungskoordinatensystem und die Position des Kontaktteils 144a zeigen. Wenn die Position und die Lage des Messziels S von der Position und der Lage zu dem Zeitpunkt des Festlegens des Referenzkoordinatensystems in dem Einstellmodus verändert worden sind, wird der Messbediener dadurch davor bewahrt, die Messpositionen falsch zu erkennen.
Wenn die Festlegung der „Ebene 0“ abgeschlossen ist, wird die Figur PLb, wie in 39 gezeigt, welche mit der als nächstes festzulegenden „geraden Linie 0“ korrespondiert, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 hervorgehoben. Darüber hinaus wird in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 das aufgenommene Bild SI, welches mit der „geraden Linie 0“ korrespondiert, angezeigt. Auf dem aufgenommenen Bild SI wird ein Bild angezeigt, das eine Vielzahl von Messpositionen zum Festlegen der „geraden Linie 0“ zeigt.
Wenn das Festlegen der „geraden Linie 0“ abgeschlossen ist, wird, wie in 40 gezeigt, die als Nächstes festzulegende Figur PLc, welche mit dem „Punkt 0“ korrespondiert ferner in dem ersten Bildanzeigefeld 611 hervorgehoben. Darüber hinaus wird in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 das aufgenommene Bild SI, welches mit dem „Kumpel“ korrespondiert, angezeigt. Auf dem aufgenommenen Bild SI wird ein Bild angezeigt, das eine Messposition zum Festlegen des „Punkt 0“ zeigt.
Durch abschließende Festlegung des „Punkt 0“ ist das Referenzkoordinatensystem festgelegt. In diesem Fall wird das festgelegte Referenzkoordinatensystem, wie in 41 gezeigt, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 anstelle des Einrichtungskoordinatensystems angezeigt. Darüber hinaus wird das Bild ia, das die Position des Kontaktteils 144a basierend auf dem Referenzkoordinatensystem zeigt, in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt.
Danach führt der Messbediener den Messvorgang mit einer Prozedur aus, die ähnlich zu der in dem obigen Beispiel aus den 29 bis 32 ist. Folglich ist es möglich, den Abstand zwischen der „Ebene 1“ und der „Ebene 2“ und Koordinaten von jeder Messposition in Übereinstimmung mit dem Referenzkoordinatensystem zu erlangen. Ferner kann der Messbediener eine genaue Messung an dem Messziel S unabhängig von der Position und der Lage des Messziels S ausführen.
In Übereinstimmung mit der Koordinatenmesseinrichtung 300 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Vielzahl physikalischer Größen des Messziels S basierend auf beispielsweise einer Einstellungsinformation zu messen. Ferner ist es möglich, das Referenzkoordinatensystem bei jeder Messung einer physikalischen Größe festzulegen. Wenn eine physikalische Größe vorhanden ist, die schwer zu messen ist, wenn das Messziel in einer bestimmten Position und Lage angeordnet ist, kann der Messmanager und der Messbediener dementsprechend die Position und die Lage des Messziels S bei jeder Messung der physikalischen Größe angemessen verändern. Insbesondere nach dem Ausführen der Messung in Bezug auf eine physikalischen Größe, kann der Messmanager und der Messbediener das Messziel S um 180° oder 90° in einer horizontalen Richtung oder einer vertikalen Richtung drehen und ein Referenzkoordinatensystem festlegen, um eine weitere physikalische Größe basierend auf dem festgelegten Referenzkoordinatensystem zu messen.
Bei dem obigen Beispiel muss der Messbediener mindestens sechs Messpositionen bei jeder Messung eines Messziels S festlegen. Um den Festlegungsvorgang für das Referenzkoordinatensystem durch den Messbediener wegzulassen, kann das Referenzkoordinatensystem daher durch das folgende Verfahren festgelegt werden.
Beispielsweise wird ein Bild des Messziels S durch die Hauptabbildungseinheit 130 zum Zeitpunkt der Festlegung des Referenzkoordinatensystems in dem Einstellmodus aufgenommen und die erlangten Bilddaten werden als erste Bilddaten in der Speichereinheit 210 gespeichert. Darüber hinaus wird ein Bild des Messziels S durch die Hauptabbildungseinheit 130 zu dem Zeitpunkt des Beginns einer Messung des Messziels S im Messmodus aufgenommen und die erlangten Bilddaten werden als zweite Bilddaten in der Speichereinheit 210 gespeichert. Dadurch kann die Steuereinheit 220 aus 1 das Referenzkoordinatensystem basierend auf der Einstellungsinformation bezüglich des im Einstellmodus festgelegten Referenzkoordinatensystems und der ersten und zweiten Bilddaten, die in der Speichereinheit 210 gespeichert sind, automatisch festlegen. Solch ein automatischer Festlegungs- bzw. Einstellungsvorgang für das Referenzkoordinatensystem kann beispielsweise durch Verwendung einer Mustererkennungstechnik oder Ähnliches umgesetzt werden. In diesem Fall muss der Messbediener das Festlegen des Referenzkoordinatensystems nicht ausführen, was zu einer Verminderung der Messzeit führt.
(6-5) erleichterte Funktion
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Zeiger auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 angezeigt. Der Messmanager betätigt beispielsweise den Zeiger durch Verwendung der Maus der Betätigungseinheit 230 aus 1 oder betätigt das Rad der Maus und kann dadurch ein Bild ändern, das in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt wird.
Die 42A und 42B und 43A und 43B sind Ansichten, die ein Beispiel eines Falls zeigen, in dem das auf dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigte Bild in dem Einstellmodus verändert wird. Wie oben beschrieben, wird zu dem Zeitpunkt des Starts des Einstellmodus, wie in 18 gezeigt, das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI, welches den Abbildungsbereich V virtuell wiedergibt, von einer beliebigen Position aus betrachtet, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Nachfolgend wird durch Betätigung der Abbildungsschaltfläche 622a aus 18, wie in 42A gezeigt, das aufgenommene Bild SI, das durch Abbilden durch die Unterabbildungseinheit 150 erhalten wird, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 angezeigt. Hier wird auf die Abbildungsposition der Unterabbildungseinheit 150 zum Erhalten des aufgenommenen Bilds SI aus 42A als Referenzabbildungsposition Bezug genommen.
In diesem Zustand wird der Zeiger beispielsweise wie durch eine dicke durchgezogene Linie in 42A angedeutet gezogen. In diesem Fall wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI, wie in 42B gezeigt, in dem ersten Bildanzeigefeld 611 anstelle des aufgenommenen Bilds SI für den Fall angezeigt, in dem der Abbildungsbereich V von der gleichen Position wie die Referenzabbildungsposition betrachtet wird. Nachfolgend wird das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI nacheinander so verändert, dass sich ein Betrachtungspunkt zum Betrachten des Abbildungsbereichs V von der Referenzabbildungsposition zu einer Position in Übereinstimmung mit einer Betätigung des Zeigers bewegt.
Dementsprechend kann der Messmanager, wie in 43A gezeigt, das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI in dem Fall auf einfache Weise in dem ersten Bildanzeigefeld 611 anzeigen, in dem der Abbildungsbereich V von einer gewünschten Richtung aus betrachtet wird. Darüber hinaus betätigt der Messmanager das Rad der Maus der Betätigungseinheit 230 und kann dadurch das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI so verändern, dass sich der Abstand zwischen dem Ursprung O des Einrichtungskoordinatensystems und dem Betrachtungspunkt zum Betrachten des Abbildungsbereichs V, wie in 34B gezeigt, verändert.
Bei diesem Beispiel bleibt zum Zeitpunkt des Umschaltens des auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigten Bilds von dem aufgenommenen Bild SI zu dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI, wie oben beschrieben, die Position des Betrachtungspunkts zum Betrachten des Abbildungsbereichs V zwischen dem aufgenommenen Bild SI und dem virtuellen Bild des Abbildungsbereichs VI unverändert. Dies ermöglicht es dem Messmanager, den Vorgang zum Verändern der Position des Betrachtungspunkts reibungslos auszuführen, während er die Position des Betrachtungspunkts genau erkennt.
(6-6) Einzelgegenstandsmessmodus und statistischer Analysemodus
Dadurch, dass der Benutzer die Einzelgegenstandsmessschaltfläche 603 aus 15 betätigt, wird die Steuereinheit 220 der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem Einzelgegenstandsmessmodus betrieben. In dem Einzelgegenstandsmessmodus wird das Messziel S mit der gleichen Prozedur wie in dem Einstellmodus gemessen. D. h., dass in dem Einzelgegenstandsmessmodus das Messziel S ohne Verwendung einer Einstellungsinformation gemessen wird, die zuvor in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert worden ist. Daher wird keine Figurpositionsinformation auf der Anzeigeeinheit 160 zum Zeitpunkt des Messens des Messziels S angezeigt.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Einzelgegenstandsmessmodus der Vorgang zum Erzeugen einer Einstellungsinformation durch den Einstellmodus nicht benötigt, sodass eine gewünschte physikalische Größe bei dem Messziel S in kurzer Zeit gemessen werden kann. Es ist anzumerken, dass bei dem Einzelgegenstandsmessmodus auch eine Erzeugung aufgenommener Bilddaten nicht benötigt wird, da keine Einstellungsinformation verwendet wird.
Durch Betätigen der statistischen Analyseschaltfläche 604 aus 15 durch den Benutzer wird die Steuereinheit 220 der Koordinatenmesseinrichtung 300 in dem statistischen Analysemodus betrieben. In dem statistischen Analysemodus wird die Datei der in dem Messmodus erhaltenen Messergebnisse aus der Speichereinheit 210 aus 1 ausgelesen. Basierend auf dem ausgelesenen Messergebnis wird der statistische Analysevorgang ausgeführt.
44 ist eine Ansicht, die ein Anzeigebeispiel der Anzeigeeinheit 160 in dem statistischen Analysemodus zeigt. Als Ergebnis einer statistischen Analyse an vorangegangenen Messergebnissen unter Verwendung der Einstellungsinformation „Einstellung 001“ werden in diesem Beispiel Messbedingungen, die Anzahl gemessener Messziele S, eine Gesamtzahl an Messpositionen, die Anzahl als gültig festgelegter Messpositionen und die Anzahl als nicht defekte Einheiten bestimmten Messziele S angezeigt. Zudem werden ein Durchschnittswert der Messergebnisse, der Maximalwert der Messergebnisse und der Minimalwert der Messergebnisse angezeigt. Darüber hinaus wird ein Graph angezeigt, der einen Versatz des Messergebnisses zeigt. Entsprechend des statistischen Analysemodus wird hierdurch der Nutzen der Koordinatenmesseinrichtung 300 verbessert.
Anders als bei dem obigen Beispiel kann in dem statistischen Analysemodus ein Vorgang des Herausnehmens eines bestimmten Messergebnisses aus einer Vielzahl von Messergebnissen, die in der Vergangenheit gespeichert worden sind, ein Vorgang des Anzeigens eines Histogramms bezüglich einer vorbestimmten physikalischen Größe basierend auf einer Vielzahl von Messergebnissen und einige andere Vorgänge ausgeführt werden.
(7) Effekt
(7-1) Bei der Koordinatenmesseinrichtung 300 werden Bilder der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 durch die Hauptabbildungseinheit 130 aufgenommen. Positionen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 werden jeweils basierend auf Bilddaten berechnet, welche die Bilder der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 zeigen, die durch die Hauptabbildungseinheit 130 erhalten worden sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die Positionen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143, die durch Verwendung des optischen Systems berechnet werden, als Information verwendet, welche die Position und die Lage der Sonde 140 zeigt. Zudem werden die Positionen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und die Positionsbeziehungen der Unterabbildungseinheit 150 in Bezug auf die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 als Information verwendet, welche die Position und die Lage der Unterabbildungseinheit 150 zeigt.
In dem Einstellmodus wird ein Bild des Messziels S durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen. In dem Messmodus wird das Bild des Messziels S, das durch die Unterabbildungseinheit 150 erhalten worden ist, auf der Anzeigeeinheit 160 als aufgenommenes Bild SI angezeigt. Ein Bild, das eine festzulegende Messposition auf dem Messziel S festlegt, wird auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Dass die Messposition zeigende Bild wird basierend auf den berechneten Positionen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und den Positionsbeziehungen der Unterabbildungseinheit 150 in Bezug auf die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 angezeigt. Daher wird die Messposition auf dem Messziel S genau auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt.
Dementsprechend betrachtet der Messbediener das Bild, welches die Messposition auf dem aufgenommenen Bild SI zeigt, und kann dadurch die Messposition auf dem Messziel S genau erkennen. Als Ergebnis kann der Messbediener eine genaue Messung an dem Messziel S ausführen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das die Messposition zeigende Bild, wie oben beschrieben, bei der Position auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt, die mit der Messebene korrespondiert, welche die Messposition einbezieht. Dementsprechend betrachtet der Messbediener das aufgenommenen Bild SI und kann dadurch auf einfache Weise und genau die Messposition auf dem Messziel S erkennen.
(7-2) Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Einstellungsinformation, die durch den Einstellmodus erzeugt wurde, in der Speichereinheit 210 gespeichert. In dem Messmodus wird die Datei der Einstellungsinformation, welche in der Speichereinheit 210 gespeichert ist, ausgelesen. Basierend auf der ausgelesenen Einstellungsinformation wird eine physikalische Größe des Messziels gemessen. Daher ist in dem Fall eines Messens der gleichen physikalischen Größe in Bezug auf das gleiche Messziel S kein wiederholtes Erzeugen der Einstellungsinformation notwendig.
(7-3) Wie oben beschrieben weist die Koordinatenmesseinrichtung 300 den Interfaceteil 114 auf.
Durch Verbinden des USB-Speichers mit dem USB-Anschluss 114c des Interfaceteils 114 ist es in diesem Fall möglich, die Einstellungsinformation, welche in der Speichereinheit 210 gespeichert ist, an den USB-Speicher auszugeben. Ferner ist es möglich, die Einstellungsinformation, welche in dem USB-Speicher gespeichert ist, in die Speichereinheit 210 einzugeben. Folglich ist es auch möglich, eine gemeinsame Einstellungsinformation unter einer Vielzahl von Koordinatenmesseinrichtungen 300 zu verwenden.
(7-4) In dem Messmodus wird das Fortschrittsanzeigefeld 629 auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt. Dementsprechend betrachtet der Messbediener einen Inhalt, der in dem Fortschrittsanzeigefeld 629 angezeigt wird, und kann dadurch auf einfache Weise einen Fortschritt des Messvorgangs erkennen.
(8) Andere Ausführungsformen
(8-1) Bei der obigen Ausführungsform wird zu dem Zeitpunkt einer Messung des Messziels S durch den Einstellmodus und den Messmodus das aufgenommene Bild SI auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt. Das aufgenommene Bild SI ist ein Standbild.
Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und eine Vielzahl von aufgenommenen Bildern SI, die durch die Unterabbildungseinheit 150 bei einer vorbestimmten Bildwiederholrate gewonnen worden sind, können aufeinanderfolgend auf der Anzeigeeinheit 160 in Echtzeit angezeigt werden. Wenn jedes aufgenommene Bild SI auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird, können zudem das Bild, das die Messposition und die Messzielposition zeigt, das Bild ib, dass die gerade Linie zeigt, welche den Kontaktteil 144a und die derzeit festzulegende Messposition verbindet, und den Anzeiger ic auf jedem aufgenommenen Bild SI anzeigen.
45 ist eine Ansicht, welche ein Beispiel zeigt, bei dem das aufgenommene Bild SI auf der Anzeigeeinheit 160 in Echtzeit angezeigt wird. Wie in 45 gezeigt, wird bei diesem Beispiel zu dem Zeitpunkt einer Festlegung der Messposition das aufgenommene Bild SI, welches durch die Unterabbildungseinheit 150 bei einer vorbestimmten Bildwiederholrate gewonnen wird, in dem zweiten Bildanzeigefeld 627 der Anzeigeeinheit 160 in Echtzeit angezeigt.
In diesem Fall verändert der Messbediener die Position und Ausrichtung der Unterabbildungseinheit 150 und kann dadurch auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 160 ein äußeres Erscheinungsbild des Messziels S, gesehen von verschiedenen Positionen und verschiedenen Richtungen, überprüfen. Ferner kann der Messbediener eine Vielzahl von Messpositionen und Messzielabschnitten an dem Messziel S von verschiedenen Richtungen aus überprüfen.
Wenn der Kontaktteil 144a des Stifts 144 nicht in dem Abbildungsbereich der Unterabbildungseinheit 150 vorhanden ist, kann das die Position des Kontaktteils 144a zeigende Bild nicht auf dem aufgenommenen Bild SI, wie in 45 gezeigt, angezeigt werden. Wenn der Messbediener den Kontaktteil 144a nahe an die Messposition bringt, gelangt die Messposition daher aus dem Abbildungsbereich der Unterabbildungseinheit 150.
Wenn der Abstand zwischen dem Kontaktteil 144a und der festzulegenden Messposition größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert, wird das aufgenommene Bild SI auf der Anzeigeeinheit 160 in Echtzeit angezeigt. Wenn der Abstand zwischen dem Kontaktteil 144a und der festzulegenden Messposition ferner nicht größer wird als ein vorbestimmter Grenzwert, wird das unmittelbar davor erhaltene aufgenommene Bild SI als Standbild auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt und das aufgenommene Bild SI wird nicht aktualisiert. Selbst wenn der Messbediener den Kontaktteil 144a nahe an die Messposition bringt, kann daher das Bild ic, welches die Position des Kontaktteils 144a zeigt, überlagert und auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden.
(8-2) Bei der obigen Ausführungsform ist die Unterabbildungseinheit 150 so angeordnet, dass sie an den Stift 144 der Sonde 140 angrenzt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und die Unterabbildungseinheit 150 kann an einer Position weg von dem Stift 144 bereitgestellt sein, solange die Positionsbeziehungen mit der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 konstant gehalten wird.
Beispielsweise kann die Unterabbildungseinheit 150 so an dem Gehäuse 141 oder dem Griffteil 142 angebracht sein, dass der Kontaktteil 144a des Stifts 144 in dem Abbildungsbereich angeordnet ist. In diesem Fall wird der Kontaktteil 144a durchgehend auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Selbst wenn das aufgenommene Bild SI auf der Anzeigeeinheit 160 in Echtzeit angezeigt wird, betrachtet der Messbediener daher, wie bei dem Beispiel aus 45 beschrieben, das aufgenommene Bild SI und kann dadurch auf einfache Weise die derzeitige Position des Kontaktteils 144a erkennen.
(8-3) Bei der obigen Ausführungsform ist die Figurpositionsinformation im Wesentlichen auf dem aufgenommenen Bild SI überlagert und angezeigt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und in dem Messmodus kann ein Messergebnis in dem Einstellmodus auf dem aufgenommenen Bild SI überlagert und angezeigt werden.
46 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des aufgenommenen Bilds SI zeigt, das mit dem Messergebnis in dem Einstellmodus überlagert ist. In dem Beispiel aus 46 werden zusätzlich zu den Bildern, welche die Messpositionen, die Messzielabschnitte und die Position des Kontaktteils 144a zeigen, Messergebnisse in dem Einstellmodus auf dem aufgenommenen Bild SI, wie durch die dicken gestrichelten Linien gezeigt, angezeigt. In diesem Fall betrachtet der Messbediener das Messergebnis in dem Einstellmodus und kann dadurch ein Messergebnis vorhersagen.
(8-4) Bei der obigen Ausführungsform wird nur die Unterabbildungseinheit 150 als Abbildungseinheit zum Erhalten des aufgenommenen Bilds SI verwendet, das auf der Anzeigeeinheit 160 angezeigt wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und die Koordinatenmesseinrichtung 300 kann als Abbildungseinheit zum Erhalten des aufgenommenen Bilds SI eine weitere Kameraeinrichtung zusätzlich zu der Unterabbildungseinheit 150 aufweisen. In diesem Fall ist es notwendig, dass die Kameraeinrichtung eine Abbildungseinheit, wie zum Beispiel eine CCD-Kamera, und eine Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 mit gleichbleibenden Positionsbeziehungen zu der Abbildungseinheit aufweist.
Die 47A bis 47C sind Ansichten, die ein Verwendungsbeispiel für die Koordinatenmesseinrichtung 300 zeigen, die mit der Kameraeinrichtung bereitgestellt ist. Wie in 47A gezeigt, schließt eine Kameraeinrichtung 900 dieses Beispiels eine Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und eine CCD-Kamera 190 ein und ist beispielsweise an einem Helm des Messbedieners oder Ähnlichem angebracht. In der Kameraeinrichtung 900 sind die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und die CCD-Kamera 190 in gleichbleibenden Positionsbeziehungen fixiert.
Ferner werden die Positionsbeziehungen zwischen der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der CCD-Kamera 190 in der Kameraeinrichtung 900 und Eigenschaften (Blickwinkel, Verzerrung und Ähnliches) der CCD-Kamera 190 als Abbildungsinformation in der Speichereinheit 210 aus 1 gespeichert.
Wenn die Kameraeinrichtung 900 in dem Abbildungsbereich V ist, wird ein Bild eines durch die CCD-Kamera 190 aufgenommenen Bereichs dementsprechend durch die Steuereinheit 220 aus 1 erkannt. Ähnlich zu dem durch die Unterabbildungseinheit 150 erhaltenen Bild kann das durch die CCD-Kamera 190 erhaltene Bild ebenfalls als aufgenommenes Bild SI verwendet werden.
47B zeigt ein Beispiel des aufgenommenen Bilds SI, das durch die Unterabbildungseinheit 150 in dem Beispiel aus 47A aufgenommen wird. Ferner zeigt 47C ein Beispiel des aufgenommenen Bilds SI, das durch die CCD-Kamera 190 in dem Beispiel aus 47A aufgenommen wird. Beispielsweise kann die Steuereinheit 220 aus 1 diese aufgenommenen Bilder SI auf der Anzeigeeinheit 160 in Antwort auf die Betätigung der Betätigungseinheit 170 oder der Betätigungseinheit 230 aus 1 durch den Messbediener umschalten.
Dies ermöglicht es dem Messbediener, eine äußere Erscheinung des Messziels S, betrachtet von zwei zueinander unterschiedlichen Positionen mittels der zwei aufgenommenen Bilder SI zu überprüfen. Durch Anzeigen des Bilds, dass die Figurpositionsinformation und die Position des Kontaktteils 144a auf diesen aufgenommenen Bildern SI zeigt, kann der Messbediener ferner auf einfachere Weise und genauer den Messzielabschnitt und die derzeit festzulegende Messposition an dem Messziel S erkennen.
Es ist anzumerken, dass die Koordinatenmesseinrichtung 300 zwei oder mehr Kameraeinrichtungen 900 aufweisen kann. In diesem Fall kann der Messbediener eine äußere Erscheinung des Messziels S, gesehen von drei oder mehr zueinander unterschiedlichen Positionen, mittels drei oder mehr aufgenommenen Bildern SI überprüfen.
(8-5) Bei der obigen Ausführungsform wird die kugelförmige Abbildung, welche die Messposition zeigt, als Figurpositionsinformation bei der entsprechenden Position im dreidimensionalen Raum auf dem aufgenommenen Bild SI überlagert und angezeigt. Darüber hinaus wird das Bild der Ebene, welches den Messzielabschnitt zeigt, bei der entsprechenden Position im dreidimensionalen Raum an dem aufgenommenen Bild SI angezeigt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und anstatt eines Anzeigens der kugelförmigen Abbildung, welche die Messposition auf dem aufgenommenen Bild SI zeigt, kann in dem Messmodus ein Bild, das eine Richtung von der Position des Kontaktteils 144a der Sonde 140 in Richtung der derzeit festzulegenden Messposition als das Bild angezeigt werden, das die Messposition auf dem aufgenommenen Bild SI zeigt.
48 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem ein Bild, dass eine Richtung zeigt, in dem der Kontaktteil 144a der Sonde 140 zu bewegen ist, auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt wird. Bei dem Beispiel aus 48 werden das Bild ia, das die Position des Kontaktteils 144a zeigt, und ein Bild id eines Pfeils, der eine Richtung von dem Kontaktteil 144a in Richtung der derzeit festzulegenden Messposition zeigt, überlagert und auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. In diesem Fall betrachtet der Messbediener das Bild id und kann dadurch auf einfache und genaue Weise erkennen, in welche Richtung der Kontaktteil 144a der Sonde 140 in Bezug auf das Messziel S zu bewegen ist, um die Messposition auf die derzeit festzulegende einzustellen.
Im Fall eines Anzeigens des Bilds id dieses Beispiels auf dem aufgenommenen Bild SI kann eine Länge des Pfeils in Übereinstimmung mit dem Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeitig festzulegenden Messposition verändert werden. Wenn der Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeit festzulegenden Messposition groß ist, wird der Pfeil beispielsweise lang gemacht. Wenn der Abstand von dem Kontaktteil 144a zu der derzeit festzulegenden Messposition klein ist, wird der Pfeil klein gemacht. Dementsprechend betrachtet der Messbediener das Bild id und kann dadurch auf einfache Weise erkennen, in welche Richtung und um welchen Abstand die Sonde 140 zu bewegen ist.
(8-6) Die obige Unterabbildungseinheit 150 kann eine Strichcodelesefunktion aufweisen. In diesem Fall wird dem Messziel S beispielsweise ein Strichcode gegeben, der eine vorbestimmte Information zeigt. Folglich kann der Messmanager oder der Messbediener auf einfache Weise den dem Messziel S gegebenen Strichcode durch die Unterabbildungseinheit 150 beim Messen des Messziels S lesen. Es ist anzumerken, dass die Unterabbildungseinheit 150 nicht nur die Strichcodelesefunktion aufweisen kann, sondern auch eine QR-Code Lesefunktion (Quick Response). Ferner kann die Unterabbildungseinheit 150 eine Funktion, wie zum Beispiel OCR (Optical Character Reader) aufweisen.
(8-7) Bei der obigen Ausführungsform wird das Bild, das die durch die Sonde 140 festgelegte Messposition und den Messzielabschnitt zeigt, überlagert und auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und wenn dreidimensionale CAD-Daten (Computer Aided Design) einer Figur vorliegen, die durch in der Koordinatenmesseinrichtung 300 definierte dreidimensionale Koordinaten wiedergegeben werden, kann ein auf den CAD-Daten basierendes Bild auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden. In diesem Fall ist es auch möglich, eine Figurpositionsinformationen mittels der CAD-Daten anstelle der Messung des Messziels S in dem Einstellmodus zu erzeugen. Ferner ermöglichen solche CAD-Daten auch, eine virtuelle Linie, wie zum Beispiel eine Referenzlinie, in dem Einstellmodus auf dem aufgenommenen Bild SI anzuzeigen.
(8-8) Bei der obigen Ausführungsform sind die Sonde 140 und die Steuerplatine 180 über das Kabel verbunden. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt und die Sonde 140 und die Steuerplatine 180 können so bereitgestellt sein, dass sie drahtlos miteinander kommunizieren können. In diesem Fall wird der Betrieb der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 der Sonde 140 durch drahtlose Kommunikation von der Steuerplatine 180 gesteuert. Ferner wird das von der Unterabbildungseinheit 150 ausgegebene Lichtempfangssignal durch die drahtlose Kommunikation zu der Steuerplatine 180 übertragen. Dies führt zu einer Verbesserung der Bedienbarkeit der Sonde 140.
(8-9) Bei der obigen Ausführungsform wird die Figurpositionsinformation auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und die Figurpositionsinformation muss nicht auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden. Beispielsweise kann ein Bild des Abschnitts von dem an dem Messziel S zu messenden Abschnitt durch die Unterabbildungseinheit 150 aufgenommen werden. In diesem Fall kann der Messmanager ein Bild des Messziels S durch die Unterabbildungseinheit 150 in einem Zustand aufnehmen, in dem die Sonde 140 außerhalb des Abbildungsbereichs V angeordnet ist, und kann das aufgenommene Bild auf der Anzeigeeinheit 160 anzeigen lassen.
(8-10) Als Einheit zum Erlangen der Position und der Lage der Sonde 140 und der Position und Lage der Unterabbildungseinheit 150, wird das optische System bei der obigen Ausführungsform einschließlich der Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 und der Hauptabbildungseinheit 130 verwendet. Als Einheit zum Ermitteln der Position und der Lage der Sonde 140 und der Position und der Lage der Unterabbildungseinheit 150 kann der folgende Aufbau anstelle einer Verwendung des optischen Systems verwendet werden.
Beispielsweise ist die Sonde 140 bei einem vorderen Ende eines mehrgelenkigen Arms bereitgestellt, während ein Encoder in jedem Gelenkabschnitt des mehrgelenkigen Arms vorgesehen ist. Durch Betätigen des mehrgelenkigen Arms, um den Kontaktteil 144a der Sonde 140 mit der Messposition an dem Messziel S in Kontakt zu bringen, ist es in diesem Fall möglich, die Position und die Lage der Sonde 140 und die Position und die Lage der Unterabbildungseinheit 150 basierend auf einer Ausgabe von jedem Encoder zu erlangen.
Ferner kann in dem Fall einer Verwendung von zwei der mehrgelenkigen Arme der Stift 144 an dem vorderen Ende eines mehrgelenkigen Arms angebracht sein und die Unterabbildungseinheit 150 kann an dem vorderen Ende des anderen mehrgelenkigen Arms angebracht sein.
Anstatt des mehrgelenkigen Arms kann ein Aufbau verwendet werden, in dem die Sonde 140 durch Verwendung einer x-Achsenschiene, einer y-Achsenschiene und einer z-Achsenschiene in drei Richtungen beweglich gehalten wird, die senkrecht zueinander sind. In diesem Fall ist es durch Berechnen eines Bewegungsausmaßes in jeder Richtung der Sonde 140 durch Verwendung dreier Encoder möglich, die Position und die Lage der Sonde 140 und die Position und die Lage der Unterabbildungseinheit 150 zu ermitteln.
Wie oben beschrieben, ist es in dem Fall des Ermittelns der Position und der Lage der Sonde 140 basierend auf der Ausgabe von dem Encoder nicht notwendig, dass die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 in der Sonde 140 vorgesehen sind. Es ist anzumerken, dass in dem Fall eines Ermittelns der Position und der Lage der Sonde 140 basierend auf der Ausgabe von dem Encoder, ein Bewegungsbereich der Sonde 140 dem möglichen Aufnahmebereich entspricht.
(9) Korrespondenz zwischen jedem Bestandteil der Ansprüche und jedem Teil der Ausführungsformen
Hiernach wird die Korrespondenz bzw. der Zusammenhang zwischen jedem Bestandteil der Ansprüche und jedem Bestandteil der Ausführungsformen beschrieben, auch wenn die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist.
Bei der obigen Ausführungsform ist das Messziel S ein Beispiel für das Messziel, der Kontaktteil 144a ist ein Beispiel für den Kontaktteil, die Sonde 140 ist ein Beispiel für die Sonde, die Unterabbildungseinheit 150 ist ein Beispiel für die erste Abbildungseinheit und die Hauptabbildungseinheit 130 und die Steuereinheit 220 sind Beispiele für die Positions- und Lageerfassungseinheit.
Zudem ist das aufgenommene Bild SI ein Beispiel des aufgenommenen Bilds, die Anzeigeeinheit 160 ist ein Beispiel der Anzeigeeinheit, die Abbildungen P1a, P2a, P3a, P4a, P1b, P2b, P3b, P4b, id, die auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt werden, sind Beispiele des ersten Anzeigers, die Steuereinheit 220 ist ein Beispiel der Steuereinheit und der Berechnungseinheit und die Koordinatenmesseinrichtung 300 ist ein Beispiel der Koordinatenmesseinrichtung.
Darüber hinaus ist die Einstellungsinformation ein Beispiel der Einstellungsinformation, der Einstellmodus ist ein Beispiel des Einstellmodus, der Messmodus ist ein Beispiel des Messmodus, die Speichereinheit 210 ist ein Beispiel der Speichereinheit, der Interfaceteil 114 ist ein Beispiel des Interfaceteils, die aufgenommenen Bilddaten sind ein Beispiel der aufgenommenen Bilddaten und die Zeichenfolge und die Anzeige 629a, 629b, die in dem Fortschrittsanzeigefeld 629 angezeigt werden, sind Beispiele des zweiten Anzeigers.
Zudem ist der Einzelgegenstandsmessmodus ein Beispiel des Einzelgegenstandsmessmodus, der statistische Analysemodus ist ein Beispiel des statistischen Analysemodus, die Koordinaten, welche die Positionen einer Ebene, einer geraden Linie und eines Punkts zeigen, sind Beispiele der zuvor festgelegten bestimmten physikalischen Größen, die Spitze T des Messziels S ist ein Beispiel des beliebigen Abschnitts des Messziels, das Referenzkoordinatensystem ist ein Beispiel des Referenzkoordinatensystems, der Abbildungsbereich V ist ein Beispiel des möglichen Erfassungsbereichs, das virtuelle Bild des Abbildungsbereichs VI ist ein Beispiel des virtuellen Bilds und das Bild ia, das auf dem aufgenommenen Bild SI angezeigt wird, ist ein Beispiel des dritten Anzeigers.
Darüber hinaus ist die Betätigungseinheit 230 ein Beispiel der Betätigungseinheit, die Vielzahl von lichtabstrahlenden Einheiten 143 sind Beispiele der Vielzahl von Markern und die Hauptabbildungseinheit 130 ist ein Beispiel der zweiten Abbildungseinheit.
Als jeder Bestandteil der Ansprüche können auch verschiedene andere Bestandteile verwendet werden, welche einen Aufbau oder eine Funktion aufweisen, die in den Ansprüchen vorgetragen wird.
Die vorliegende Erfindung kann wirkungsvoll für die Messung von Größen und Ähnlichem verschiedener Messziele verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 06-511555 A [0003, 0005]

Claims

Koordinatenmesseinrichtung mit: einer Sonde, die einen Kontaktteil aufweist, der eingerichtet ist, mit einem Messziel in Kontakt zu kommen, um eine physikalische Größe des mit dem Kontaktteil in Kontakt gekommenen Messziels zu messen; einer ersten Abbildungseinheit, die eingerichtet ist, ein Bild von zumindest einem Teil des Messziels aufzunehmen; einer Positions- und Lageerfassungseinheit, die eingerichtet ist, eine Position und eine Lage der Sonde und eine Position und eine Lage der ersten Abbildungseinheit zu erfassen; einer Anzeigeeinheit, die eingerichtet ist, das Bild von zumindest einem Teil des Messziels, das durch die erste Abbildungseinheit aufgenommen wird, als aufgenommenes Bild anzuzeigen; und einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Anzeigeeinheit zu steuern, sodass sie auf dem aufgenommenen Bild einen ersten Anzeiger anzeigt, der eine durch den Kontaktteil an dem Messziel zu berührende Messposition basierend auf der Position und Lage der Sonde und der Position und Lage der ersten Abbildungseinheit zeigt, die durch die Positions- und Lageerfassungseinheit erfasst worden ist.
Koordinatenmesseinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit eingerichtet ist, in einem Einstellmodus und einem Messmodus betriebsfähig zu sein, wobei der Einstellmodus zum Erzeugen einer Einstellungsinformation ist, die eine Messbedingung und eine Messprozedur für ein Messen einer physikalischen Größe des Messziels aufweist, der Messmodus zum Messen der physikalischen Größe des Messziels ist, und der erste Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild in dem Messmodus basierend auf der durch den Einstellmodus erzeugten Einstellungsinformation angezeigt wird.
Koordinatenmesseinrichtung nach Anspruch 2, ferner mit einer Speichereinheit, wobei die Steuereinheit die durch den Einstellmodus erzeugte Einstellungsinformationen in der Speichereinheit speichert und die in der Speichereinheit gespeicherte Einstellungsinformationen in dem Messmodus ausliest, und der erste Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird, das auf der in dem Messmodus ausgelesenen Einstellungsinformation basiert.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der Anspruch 2 oder 3, ferner mit einem Interfaceteil, in dem die Einstellungsinformation in die Speichereinheit eingegeben und von der Speichereinheit ausgegeben wird.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der die Einstellungsinformation aufgenommene Bilddaten aufweist, die durch Aufnehmen eines Bilds von zumindest einem Teil des Messziels, dass eine Messposition aufweist, durch die erste Abbildungseinheit in dem Einstellmodus erzeugt werden, und die Steuereinheit das aufgenommene Bild auf der Anzeigeeinheit basierend auf den in dem Messmodus aufgenommenen Bilddaten anzeigen lässt.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, bei der die Steuereinheit die Anzeigeeinheit in dem Messmodus so steuert, dass sie einen zweiten Anzeiger anzeigt, der einen Messfortschritt der physikalischen Größe des Messziels basierend auf der Messprozedur für die Einstellungsinformation zeigt.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der die Steuereinheit eingerichtet ist, in einem Einzelgegenstandsmessmodus zum Messen der physikalischen Größe des Messziels betriebsfähig zu sein, ohne die Einstellungsinformation in einem Zustand zu verwenden, in dem der erste Anzeiger nicht auf dem aufgenommenen Bild angezeigt wird.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Speichereinheit ein Ergebnis der Messung durch den Messmodus speichert, und die Steuereinheit eingerichtet ist, in einem statistischen Analysemodus zum Ausführen eines statistischen Analysevorgangs basierend auf dem in der Speichereinheit gespeicherten Messergebnis betriebsfähig zu sein.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Positions- und Lageerfassungseinheit Koordinaten einer Kontaktposition zwischen dem Messziel und dem Kontaktteil basierend auf der erfassten Position und Lage der Sonde berechnet, um die physikalische Größe des Messziels basierend auf einem Ergebnis der Berechnung zu messen, und die Steuereinheit ein Referenzkoordinatensystem festlegt, in dem ein beliebiger Abschnitt des Messziels durch Messen einer zuvor festgelegten bestimmten physikalischen Größe des Messziels als Referenz genommen wird, und die Positions- und Lageerfassungseinheit steuert, um die physikalische Größe des Messziels in dem festgelegten Referenzkoordinatensystem zu messen.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Einstellungsinformation eine Messbedingung und eine Messprozedur zum Messen der bestimmten physikalischen Größe aufweist, und der erste Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild so angezeigt wird, dass die bestimmte physikalische Größe in dem Messmodus gemessen wird.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Koordinatenmesseinrichtung einen möglichen Erfassungsbereich aufweist, in dem die Position und die Lage der Sonde und die Position und die Lage der ersten Abbildungseinheit durch die Positions- und Lageerfassungseinheit erfasst werden können, und die Steuereinheit die Anzeigeeinheit steuert, um ein virtuelles Bild anzuzeigen, das den möglichen Erfassungsbereich, gesehen von einer beliebigen Position, virtuell wiedergibt, und um auf dem virtuellen Bild den ersten Anzeiger und/oder einen dritten Anzeiger anzuzeigen, der eine Position des Kontaktteils zeigt.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner mit einer Betätigungseinheit, die eingerichtet ist, für eine Veränderung einer Betrachtungsposition zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs betätigbar zu sein, wobei, wenn eine Betätigung für eine Veränderung der Betrachtungsposition durch die Betätigungseinheit in einem Zustand ausgeführt wird, in dem das aufgenommene Bild auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigt wird, die Steuereinheit die Anzeigeeinheit steuert, sodass sie ein virtuelles Bild zu dem Zeitpunkt des Betrachtens des möglichen Erfassungsbereichs von einer Abbildungsposition der ersten Abbildungseinheit zum Erhalten des aufgenommenen Bilds anstelle des aufgenommenen Bilds anzeigt, und danach das virtuelle Bild nacheinander so verändert, dass sich eine Position zum Betrachten des möglichen Erfassungsbereichs von der Abbildungsposition zu der veränderten Betrachtungsposition bewegt.
Koordinatenmesseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der die Sonde eine Vielzahl von Markern aufweist, die erste Abbildungseinheit in der Sonde bereitgestellt ist, sodass sie gleichbleibende Positionsbeziehungen in Bezug auf die Vielzahl von Markern aufweist, die Positions- und Lageerfassungseinheit eine zweite Abbildungseinheit, die bei einer zuvor festgelegten Abbildungsposition fixiert ist und Bilder der Vielzahl von Markern der Sonde aufnimmt, und eine Berechnungseinheit aufweist, die jeweils Positionen der Vielzahl von Markern basierend auf Bilddaten berechnet, welche die durch die zweite Abbildungseinheit erhaltenen Bilder der Vielzahl von Markern zeigt, und die Steuereinheit die Anzeigeeinheit steuert, sodass sie den ersten Anzeiger auf dem aufgenommenen Bild basierend auf den durch die Berechnungseinheit berechneten Positionen der Vielzahl von Markern und den Positionsbeziehungen der ersten Abbildungseinheit in Bezug auf die Vielzahl von Markern anzeigt.