JP2007212359A - 形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム - Google Patents
形状測定装置、形状測定方法及び形状測定プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得部212と、前記擬似測定点から前記擬似測定点に沿った面又は線を推定し、該面又は線に対する各擬似測定点からの法線ベクトルを算出する法線ベクトル生成部213と、前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置部と214、前記各法線ベクトルが前記各配置された接触子モデルの表面と交わる点を測定点として算出する測定点算出部215とを備える。
【選択図】図2
Description
また、本発明に係る第2の形状測定装置は、被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定装置において、前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得部と、前記擬似測定点から前記被測定物の設計値で規定される表面への直交点を算出する直交点算出部と、前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置部と、前記擬似測定点と前記直交点とを結ぶ直線と前記接触子モデルの表面との交点を測定点として算出する測定点算出部とを備えることを特徴とする。
図1は、本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の概略構成を示す斜視図である。この形状測定装置は、三次元測定機1と、この三次元測定機1を駆動制御して必要な測定値を取り込むと共に形状処理に必要な演算処理を実行するコンピュータ2とから構成されている。
次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る形状測定装置を説明する。
次に、図14を参照して、本発明の第3実施形態に係る形状測定装置を説明する。第3実施形態に係る形状測定装置は、第2実施形態と比較して、コンピュータ本体の制御部の構成のみが異なる構成であり、接触子のモデル化を実行可能な構成である。ここで、接触子のモデル化とは、形状が既知の高精度な基準ワーク(例えば、半径既知の高精度な基準球など)を測定し、上述した第1及び第2実施形態で与えられたアルゴリズムを用いて得られる測定点と基準ワークとの比較を繰り返しながら、接触子モデルを高精度に求めるものである。つまり、第3実施形態に係る形状測定装置は、コンピュータ2’’の制御部21b’’に、さらに、上記接触子のモデル化を実行する接触子形状算出部219が加えられた構成である。なお、接触子モデルを表現する手法としては、自由曲面、二次曲面、三角形メッシュ等を利用することができる。
Claims (16)
- 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定装置において、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得部と、
前記擬似測定点から前記擬似測定点に沿った面又は線を推定し、該面又は線に対する前記各擬似測定点からの法線ベクトルを算出する法線ベクトル生成部と、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置部と、
前記各法線ベクトルが前記各配置された接触子モデルの表面と交わる点を測定点として算出する測定点算出部と
を備えることを特徴とする形状測定装置。 - 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定装置において、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得部と、
前記擬似測定点から前記被測定物の設計値で規定される表面への直交点を算出する直交点算出部と、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置部と、
前記擬似測定点と前記直交点とを結ぶ直線と前記接触子モデルの表面との交点を測定点として算出する測定点算出部と
を備えることを特徴とする形状測定装置。 - 前記測定点と前記直交点との距離の2乗和を評価量とし、この評価量が収束するまで前記2乗和を最小にするように前記設計面或いは前記測定点を平行移動及び回転移動させる設定値比較部
を備えることを特徴とする請求項2記載の形状測定装置。 - 校正の基準となる形状が既知である基準形状物を測定することにより、前記接触子モデルを算出する接触子形状算出部
を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の形状測定装置。 - 前記基準形状物は、球形状の基準球であることを特徴とする請求項4記載の形状測定装置。
- 前記接触子形状算出部は、
前記被測定物の測定値により前記接触子モデルの補正を行う
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の形状測定装置。 - 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定方法において、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得ステップと、
前記擬似測定点から前記擬似測定点に沿った面又は線を推定し、該面又は線に対する各前記擬似測定点からの法線ベクトルを算出する法線ベクトル生成ステップと、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置ステップと、
前記各法線ベクトルが前記各配置された接触子モデルの表面と交わる点を測定点として算出する測定点算出ステップと
を有することを特徴とする形状測定方法。 - 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定方法において、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得ステップと、
前記擬似測定点から前記被測定物の設計値で規定される表面への直交点を算出する直交点算出ステップと、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置ステップと、
前記擬似測定点と前記直交点とを結ぶ直線と前記接触子モデルの表面との交点を測定点として算出する測定点算出ステップと
を有することを特徴とする形状測定方法。 - 前記測定点と前記直交点との距離の2乗和を評価量とし、この評価量が収束するまで前記2乗和を最小にするように前記設計面或いは前記測定点を平行移動及び回転移動させる設定値比較ステップ
を有することを特徴とする請求項8記載の形状測定方法。 - 校正の基準となる基準球を測定することにより、前記接触子モデルを算出する接触子モデル算出ステップ
を有することを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項記載の形状測定方法。 - 前記被測定物の測定値により前記接触子モデルの補正を行う接触子モデル補正ステップ
を有することを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項記載の形状測定方法。 - 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定プログラムにおいて、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得ステップと、
前記擬似測定点から前記擬似測定点に沿った面又は線を推定し、該面又は線に対する各擬似測定点からの法線ベクトルを算出する法線ベクトル生成ステップと、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置ステップと、
前記各法線ベクトルが前記各配置された接触子モデルの表面と交わる点を測定点として算出する測定点算出ステップと
をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする形状測定プログラム。 - 被測定物表面に接触子を追従させて、前記被測定物表面の形状を測定する形状測定プログラムにおいて、
前記接触子の前記被測定物への複数箇所での接触時における前記接触子の基準点の位置座標を擬似測定点として取得する擬似測定点取得ステップと、
前記擬似測定点から前記被測定物の設計値で規定される表面への直交点を算出する直交点算出ステップと、
前記接触子の表面形状を特定する接触子モデルの基準点を前記擬似測定点に一致させると共に測定時の前記接触子と前記接触子モデルとの姿勢を一致させて前記接触子モデルを配置する接触子モデル配置ステップと、
前記擬似測定点と前記直交点とを結ぶ直線と前記接触子モデルの表面との交点を測定点として算出する測定点算出ステップと
をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする形状測定プログラム。 - 前記測定点と前記直交点との距離の2乗和を評価量とし、この評価量が収束するまで前記2乗和を最小にするように前記設計面或いは前記測定点を平行移動及び回転移動させる設定値比較ステップ
をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする請求項13に記載の形状測定プログラム。 - 校正の基準となる基準球を測定することにより、前記接触子モデルを算出する接触子モデル算出ステップ
をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項記載の形状測定プログラム。 - 前記被測定物の測定値により前記接触子モデルの補正を行う接触子モデル補正ステップ
をコンピュータに実行させるよう構成されたことを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項記載の形状測定プログラム。
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