JP2006329745A - Size measurement method and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大型の構造物の寸法測定に適した寸法測定方法及び装置に関する。 The present invention relates to a dimension measuring method and apparatus suitable for measuring a dimension of a large structure.
例えば、鉄道車両の台車枠等の構造物は、鋼材をプレス加工や鋳造加工した部品を溶接加工等により製缶し、製造される。
台車枠は、他の部品の取付けのために、機械加工が施されるので、台車枠素材の各部の寸法、形状を正確に測定する必要がある。
大型の構造物を非接触で測定する手段として、レーザ光を利用した測定方法が本出願人により提案されており、下記の特許文献1に開示されている。
Since the bogie frame is machined for mounting other parts, it is necessary to accurately measure the dimensions and shape of each part of the bogie frame material.
As a means for measuring a large structure in a non-contact manner, a measurement method using laser light has been proposed by the present applicant, and is disclosed in Patent Document 1 below.
本発明の目的は、上述した技術を更に発展させたレーザ光を利用した三次元測定機と旋回テーブルを備えた測定方法と装置を提供するものである。 An object of the present invention is to provide a measuring method and apparatus provided with a three-dimensional measuring machine and a turning table using laser light, which is a further development of the above-described technology.
上記目的を達成するために、本発明の寸法測定方法は、非接触三次元測定機と、寸法測定の対象ワークを載置するターンテーブルと、ターンテーブル上に設定される複数の基準点を備え、非接触三次元測定機は、ターンテーブル上の基準点を測定することにより、測定機の位置データを修正し、修正した位置データに基いてターンテーブル上のワークを測定するものである。
また、本発明の寸法測定装置は、レーザビームを用いた非接触三次元測定装置と、非接触三次元測定装置を昇降駆動する昇降装置と、ワークを載置するターンテーブルと、ターンテーブルと、ターンテーブル上に設定される複数の基準点にとりつけられるボールと、を備え、非接触三次元測定機は、ターンテーブル上のボールの位置をレーザビームにより測定して、測定機の位置データを修正する機能と、修正された位置データに基いてワークの各部にレーザビームを照射してワークの寸法を測定する機能を備えるものである。
In order to achieve the above object, a dimension measuring method of the present invention includes a non-contact three-dimensional measuring machine, a turntable on which a workpiece to be dimensioned is placed, and a plurality of reference points set on the turntable. The non-contact three-dimensional measuring machine corrects the position data of the measuring machine by measuring a reference point on the turntable, and measures the work on the turntable based on the corrected position data.
Further, the dimension measuring device of the present invention includes a non-contact three-dimensional measuring device using a laser beam, a lifting device that drives the non-contact three-dimensional measuring device up and down, a turntable on which a work is placed, a turntable, A non-contact coordinate measuring machine that measures the position of the ball on the turntable with a laser beam and corrects the position data of the measuring machine. And a function of measuring the dimensions of the workpiece by irradiating each part of the workpiece with a laser beam based on the corrected position data.
図1は、本発明の寸法測定装置の外観図である。
全体を符号1で示す寸法測定装置は、ベース5で連結されるマスト10とターンテーブル30を備える。マスト10は、ガイドレール12を有し、測定ヘッド20をZ軸方向に案内する。なお、マストとターンテーブルは互に独立した構造とすることもできる。
FIG. 1 is an external view of a dimension measuring apparatus according to the present invention.
The dimension measuring apparatus denoted as a whole by reference numeral 1 includes a
測定ヘッド20は、三次元測定機22を有し、三次元測定機22は、レーザビームLBをワーク100の各部位に照射し、三次元データを検知する。三次元データは、ラインL1を介してパソコンPC1に送られ、データ処理される。
このデータは、ラインL2を介して複合加工機MTの制御用パソコンPC2に送られ、取付位置等の加工用に利用される。
The
This data is sent to the control computer PC2 of the multifunction processing machine MT via the line L 2, it is utilized for processing such as the mounting position.
ターンテーブル30は、矢印R1方向に360度旋回可能であり、この旋回角度位置情報はPC1に送られる。
The
ターンテーブル30上には、取付治具32を介してワーク100が取付けられる。ターンテーブル30上には、基準点位置に複数のスチールボールB1、B2、B3、・・・が設置される。
三次元測定機22は、このターンテーブル30上のスチールボールの位置を測定し、ワークの各部の座標位置の測定データと関連づける。各方位からの測定データも、スチールボールの測定データによって関連づけられる。
A
The three-dimensional measuring machine 22 measures the position of the steel ball on the
図2は、ワークである台車枠素材の外観を示す。
台車枠100は、レール方向に延びる2本の部材110と、部材110を連結する2本のパイプ部材120を備える。そして各部材には、モータやブレーキ装置を取付けるための座を有するフランジ部材等の部品が溶接等により固着される。
FIG. 2 shows the appearance of the bogie frame material that is a workpiece.
The
図3は、図2に示した台車枠100を三次元測定機により測定した全体のデータD1を示す。
パソコンPC1は、ワーク100のCADデータC1を記載している。図4は、このワーク100のCADデータC1に図3で示した測定データD1を重ね合わせたものを示す。
Figure 3 shows the data D 1 of the entire of the measurement of the
The personal computer PC1, describes a CAD data C 1 of the
図5は、測定データのうちから、部品測定データPD1のみをとり出したものを示す。 FIG. 5 shows a part obtained by extracting only the part measurement data PD 1 from the measurement data.
図6は、部品測定データPD1をワーク100のCADデータC1に重ね合わせた状態を示し、図7は、図6の要部の拡大図である。
FIG. 6 shows a state in which the part measurement data PD 1 is superimposed on the CAD data C 1 of the
図7は、ワーク100の部材の取付座152の拡大図であって、取付座152のCADデータC1に部品測定データPD1を重ね合わせた状態を示す。
ワーク100のCADデータC1に対して、実際のワークを測定した部品データPD1の差を評価して、例えば後工程の機械加工での削り代等を算出する。各部品の削り代等が最適(ベストフィット)すなわち、CADデータと測定データの誤差が最小となるように、測定データを移動させて、CADデータとの重ね合わせ操作を繰り返す。
ベストフィットが見出せれば、このときのワークの基準面をワーク表面に対してケガキを施し、後工程の機械加工の基準面として利用する。ケガキは、あらかじめワークに塗布しておいた塗料(例えば、有機ホウ素系塗料)にレーザを照射し、この塗料を変色させる。
FIG. 7 is an enlarged view of the
Against CAD data C 1 of the
If the best fit is found, the reference surface of the workpiece at this time is marked on the workpiece surface and used as a reference surface for machining in the subsequent process. The scribing irradiates a paint (for example, an organic boron-based paint) previously applied to the workpiece with a laser to change the color of the paint.
図8は、測定処理のフロー図である。
ステップS10でスタートした処理は、ステップS11で三次元測定機22のZ軸方向の現在の位置とターンテーブル30の現在の旋回角度データをパソコンPC1に転送する。
ステップS12で三次元測定機の昇降装置とターンテーブルを駆動し、ステップS13でターンテーブル上の基準点に配置した各ボールB1、B2、・・・を測定し、ステップS14で三次元測定機の位置データを修正する。
FIG. 8 is a flowchart of the measurement process.
The process started in step S10 transfers the current position of the coordinate measuring machine 22 in the Z-axis direction and the current turning angle data of the
In step S12, the lifting device and the turntable of the coordinate measuring machine are driven, and in step S13, the balls B 1 , B 2 ,... Arranged at the reference points on the turntable are measured, and in step S14, the three-dimensional measurement is performed. Correct the position data of the machine.
ステップS15では、ターンテーブル上に取り付けたワークの位置確認のための測定を行い、ステップS16でワークの取り付け位置の確認を行う。
ワークの取り付け位置が不良であれば、ステップS17でワークの取り付け位置の再確認が必要な旨のアラームを出し、ステップS15へ戻る。
ワークの位置がおおむね適正であれば、ステップS18へ移行し、三次元測定機の昇降位置とターンテーブルを駆動し、ステップS19でターンテーブル上の基準点のボールを測定する。ステップS20で三次元測定機の位置データを修正し、ステップS21でワーク外形の測定を実行する。必要に応じてステップS18以下の工程を繰返す。
In step S15, measurement for confirming the position of the workpiece attached on the turntable is performed, and in step S16, the attachment position of the workpiece is confirmed.
If the work attachment position is defective, an alarm is issued in step S17 that the work attachment position needs to be reconfirmed, and the process returns to step S15.
If the position of the workpiece is generally appropriate, the process proceeds to step S18, the elevation position of the coordinate measuring machine and the turntable are driven, and the ball at the reference point on the turntable is measured in step S19. In step S20, the position data of the coordinate measuring machine is corrected, and in step S21, the workpiece outer shape is measured. Steps S18 and subsequent steps are repeated as necessary.
ステップS22でワーク外形の測定データのノイズを除去し、ステップS23でワーク外形のCADデータとの間でベストフィット処理を行う。
ベストフィット処理が完了したら、ステップS24で三次元測定機の昇降装置とターンテーブルを駆動して位置を設定し、ステップS25でターンテーブル上の基準点の測定を行い、ステップS26で三次元測定機の位置データを修正し、ステップS27でワークの各部品の詳細を測定する。ステップS24以下の工程を必要回数繰返す。
In step S22, noise in the workpiece outline measurement data is removed, and in step S23, best fit processing is performed on the workpiece outline CAD data.
When the best-fit process is completed, in step S24, the lifting device and the turntable of the coordinate measuring machine are driven to set the position. In step S25, the reference point on the turntable is measured, and in step S26, the coordinate measuring machine is measured. In step S27, the details of each part of the workpiece are measured. Steps S24 and subsequent steps are repeated as many times as necessary.
ステップS28で部品詳細測定データのノイズを除去し、ステップS29でCADデータと比較して部品取付位置誤差を算出する。ステップS30で誤差、加工補正データを複合加工機側のパソコンへ出力する。
ステップS31で再度三次元測定機の昇降装置とテーブルを駆動し、ステップS32で基準点の測定を行う。ステップS33で三次元測定機の位置データを修正し、ステップS34でワークの基準断面の計測を行う。ワークの基準断面は図2の面S1、S2、S3、S4で示される。
In step S28, noise in the component detailed measurement data is removed, and in step S29, the component attachment position error is calculated by comparison with the CAD data. In step S30, the error and machining correction data are output to the personal computer on the multi-task machine.
In step S31, the lifting device and table of the coordinate measuring machine are driven again, and in step S32, the reference point is measured. In step S33, the position data of the coordinate measuring machine is corrected, and in step S34, the reference cross section of the workpiece is measured. The reference cross section of the workpiece is indicated by planes S 1 , S 2 , S 3 and S 4 in FIG.
ステップS35で三次元測定機の昇降装置とターンテーブルを駆動し、ステップS36でワーク上の基準面断面線を指示し、ケガキを施す。このケガキは、例えばワーク表面に薬剤を塗布し、レーザビームを照射することにより、薬剤がその部分だけ着色されるような手段を用いる。
これにより、非接触で行うことができる。
このケガキ工程は必要回数繰返して行う。ケガキ処理が完了したなら、S37で三次元測定機の昇降装置とターンテーブルを原点位置に復帰させ、ステップS38で処理を終了する。
In step S35, the elevating device and the turntable of the coordinate measuring machine are driven, and in step S36, the reference plane cross-sectional line on the workpiece is designated and inscribed. For this marking, for example, a drug is applied to the surface of a workpiece and irradiated with a laser beam so that the drug is colored only at that portion.
Thereby, it can carry out by non-contact.
This marking process is repeated as many times as necessary. If the marking process is completed, the elevating device and the turntable of the coordinate measuring machine are returned to the origin position in S37, and the process is terminated in step S38.
1 寸法測定装置
10 マスト
20 測定ヘッド
22 三次元測定機
30 ターンテーブル
100 ワーク
B1、B2、B3・・・ ボール
1
Claims (6)
非接触三次元測定機は、ターンテーブル上のボールの位置をレーザビームにより測定して、測定機の位置データを修正する機能と、修正された位置データに基いてワークの各部にレーザビームを照射してワークの寸法を測定する機能を備える寸法測定装置。 Non-contact three-dimensional measuring device using laser beam, lifting device for raising and lowering non-contact three-dimensional measuring device, turntable for placing workpiece, turntable, and a plurality of standards set on the turntable A ball attached to a point,
The non-contact coordinate measuring machine measures the position of the ball on the turntable with a laser beam, corrects the position data of the measuring machine, and irradiates each part of the workpiece with the laser beam based on the corrected position data. Dimension measuring device with a function to measure the dimensions of the workpiece.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100445721C (en) * | 2006-12-27 | 2008-12-24 | 西南交通大学 | Rail vehicle truck parameter measuring table |
JP2012041620A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Jfe Steel Corp | Method of working matching surface of steel structure |
JP2012086832A (en) * | 2010-09-23 | 2012-05-10 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Assembly method of bogie for railroad vehicle |
JP2016205909A (en) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | Railway vehicle manufacturing method, measurement device, and measurement method |
CN107499328A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499327A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499330A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499329A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499331A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
JP2020082764A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 川崎重工業株式会社 | Structure manufacturing method |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105928720A (en) * | 2015-08-12 | 2016-09-07 | 齐齐哈尔四达铁路设备有限责任公司 | Railway wagon side bearing cross beam detection device |
CN109443150B (en) * | 2018-12-25 | 2020-11-20 | 晋西装备制造有限责任公司 | Measuring tool for measuring size of bogie side frame |
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100445721C (en) * | 2006-12-27 | 2008-12-24 | 西南交通大学 | Rail vehicle truck parameter measuring table |
JP2012041620A (en) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | Jfe Steel Corp | Method of working matching surface of steel structure |
JP2012086832A (en) * | 2010-09-23 | 2012-05-10 | Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd | Assembly method of bogie for railroad vehicle |
JP2016205909A (en) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | Railway vehicle manufacturing method, measurement device, and measurement method |
CN107499328A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499327A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499330A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499329A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
CN107499331A (en) * | 2016-06-14 | 2017-12-22 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | A kind of single rail bogie and the rail vehicle with the single rail bogie |
JP2020082764A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | 川崎重工業株式会社 | Structure manufacturing method |
JP7169168B2 (en) | 2018-11-15 | 2022-11-10 | 川崎車両株式会社 | Structure manufacturing method |
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