JP2010107413A - Shape-measuring device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape-measuring device, having a structure in which a work having a through-hole can be mounted in a short time, in such a manner that the through-hole is parallel to the direction of a predetermined axis. <P>SOLUTION: This shape measuring device includes a rotating table 13a, that is formed in such a manner that a work 12 having a through-hole 12a can be mounted and can be rotated about an X axis and a Y axis; a light source 13b that radiates a light, from one side of the through-hole 12a in parallel to a Z axis, a CCD camera 18a, that is disposed at the other side of the through-hole 12a, receives the light from the light source 13b, passing through the through-hole 12a and measures a luminance based on the received light; and a control section 35 that controls the rotational angle of the work 12 rotated by the rotating table 13a, on the basis of the luminance measured by the CCD camera 18a. The control section 35 allows the CCD camera 18a, to make the luminance for each rotation of the work 12 by a predetermined angle measured, by using the rotary table 13a and sets a rotational angle of the rotating table 13a to an angle by which the luminance becomes maximum. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ワークの形状を測定する形状測定装置に関する。   The present invention relates to a shape measuring apparatus that measures the shape of a workpiece.

接触式の形状測定装置において、形状測定に用いられる接触式プローブは、鉛直下方に延びる棒状のスタイラス、及びスタイラスの下端に設けられた接触子を有する。測定時、接触子がワーク(被測定物)の近傍に位置するように、スタイラスは、その姿勢を保持したまま、X−Y−Z軸方向に走査される。形状測定装置は、接触子がワークに接触した位置情報を収集し、それら位置情報に基づきワークの形状を求める。   In the contact-type shape measuring apparatus, a contact-type probe used for shape measurement has a bar-like stylus extending vertically downward and a contact provided at the lower end of the stylus. At the time of measurement, the stylus is scanned in the XYZ axis directions while maintaining its posture so that the contact is positioned in the vicinity of the work (object to be measured). The shape measuring device collects position information on the contact of the contact with the workpiece, and obtains the shape of the workpiece based on the position information.

接触式プローブは、上記のような構成を有しているため、ワークの孔の内面形状を測定する場合、その孔がスタイラスの軸と平行となるように、ワークが載置されている必要がある。   Since the contact type probe has the configuration as described above, when measuring the shape of the inner surface of the hole of the work, it is necessary that the work be placed so that the hole is parallel to the axis of the stylus. is there.

特許文献1には、ワークの水平出し(レベリング)を行う方法が、開示されている。特許文献1に記載の方法は、接触式プローブによりワークの真円度を測定し、その真円度に基づき、ワークの水平出しを行うものである。ここで、例えば、ワークは、その水平面に垂直な方向に延びる貫通孔を有しているものとする。このような場合、上記方法による水平出しと同時に、ワークの貫通孔は、スタイラスの軸と平行にすることができる。   Patent Document 1 discloses a method for leveling a workpiece. In the method described in Patent Document 1, the roundness of a workpiece is measured with a contact probe, and the workpiece is leveled based on the roundness. Here, for example, it is assumed that the workpiece has a through hole extending in a direction perpendicular to the horizontal plane. In such a case, simultaneously with the leveling by the above method, the through hole of the workpiece can be made parallel to the axis of the stylus.

特開2001−201341号公報JP 2001-201341 A

しかしながら、上記特許文献1に記載の方法では、真円度を正確に測定する必要があり、ワークの水平出しに多くの時間を要する。また、特許文献1に記載の方法では、測定対象のワークは、その貫通孔が水平面に対して垂直に設けられた円柱状に限られてしまう。   However, in the method described in Patent Document 1, it is necessary to accurately measure the roundness, and much time is required for leveling the workpiece. In the method described in Patent Document 1, the workpiece to be measured is limited to a columnar shape in which the through hole is provided perpendicular to the horizontal plane.

真円度を測定することなく、貫通孔の口元を接触プローブにて測定し、貫通孔をスタイラスの軸と平行にする方法も考えられるが、その処理には多くの時間を要する。   A method of measuring the mouth of the through hole with a contact probe without measuring the roundness and making the through hole parallel to the axis of the stylus is also conceivable, but the process takes a lot of time.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、短時間で貫通孔を有するワークを、その貫通孔が所定軸方向に平行となるように、載置可能に構成された形状測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is configured so that a workpiece having a through hole can be placed in a short time so that the through hole is parallel to a predetermined axial direction. It aims at providing a measuring device.

上記の目的の達成のため、本発明に係る形状測定装置は、第1軸に平行に延びるスタイラスと、当該スタイラスの先端に設けられた接触子とを備え、前記接触子とワークとの接触に基づき前記ワークの形状を測定する形状測定装置であって、貫通孔を有する前記ワークを載置可能に構成され且つ前記第1軸に直交する軸周りに回転可能に構成された回転台と、前記貫通孔の一方側から前記第1軸に平行に光を照射する光源と、前記貫通孔の他方側に配置され且つ前記貫通孔を通過した前記光源からの光を受光して当該受光した光に基づく輝度を測定する受光部と、前記回転台の回転角度を前記受光部にて測定された輝度に基づき制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記回転台により前記ワークを所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の回転角度を設定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a shape measuring apparatus according to the present invention includes a stylus extending in parallel to a first axis and a contact provided at a tip of the stylus, and is used for contact between the contact and the workpiece. A shape measuring device for measuring the shape of the workpiece based on the rotary table configured to be capable of placing the workpiece having a through-hole and rotatable about an axis orthogonal to the first axis; and A light source that emits light in parallel to the first axis from one side of the through-hole, and light received from the light source that is disposed on the other side of the through-hole and passes through the through-hole. A light receiving unit that measures the brightness based on the light source, and a control unit that controls the rotation angle of the turntable based on the brightness measured by the light receiving unit. Each time it is rotated, The brightness is measured, the luminance and sets the rotation angle of the turntable to the angle the maximum by.

上記構成により、輝度が最大となる角度に回転台の回転角度を設定することによって、貫通孔を第1軸方向に平行となるようにワークを配置することができる。   With the above configuration, by setting the rotation angle of the turntable to an angle at which the luminance is maximized, the work can be arranged so that the through hole is parallel to the first axis direction.

前記回転台は、前記第1軸に直交する第2軸周り、及び第3軸周りに回転可能に構成されており、前記制御部は、前記回転台により前記ワークを前記第2軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第2軸周りの回転角度を設定した後、前記回転台により前記ワークを前記第3軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第3軸周りの回転角度を設定する構成としてもよい。   The turntable is configured to be rotatable around a second axis and a third axis that are orthogonal to the first axis, and the control unit is configured to move the workpiece around the second axis by the turntable. Each time the angle is rotated, the brightness is measured by the light receiving unit, the rotation angle around the second axis of the turntable is set to an angle at which the brightness is maximized, and then the work is moved by the turntable. It is good also as a structure which measures the said brightness | luminance by the said light-receiving part, and sets the rotation angle around the said 3rd axis | shaft of the said turntable to the angle where the said brightness | luminance becomes the maximum whenever it rotates around a 3rd axis | shaft by the predetermined angle. .

また、前記回転台は、前記第1軸に直交する第2軸周り、及び第3軸周りに回転可能に構成されており、前記制御部は、前記第2軸周りの回転角を表す第2角度軸及び当該第2角度軸に直交するように表され且つ前記第3軸周りの回転角を表す第3角度軸にて構成される回転角度面にてスパイラル状の軌跡を描くように、前記回転台により前記ワークを前記第2軸周り及び前記第3軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第1軸周り及び前記第2軸周りの回転角度を設定する構成としてもよい。   Further, the turntable is configured to be rotatable around a second axis and a third axis orthogonal to the first axis, and the control unit is a second unit that represents a rotation angle around the second axis. In order to draw a spiral trajectory on a rotation angle plane that is represented by an angle axis and a third angle axis that is represented to be orthogonal to the second angle axis and that represents a rotation angle around the third axis, Each time the workpiece is rotated around the second axis and the third axis by a predetermined angle by the turntable, the brightness is measured by the light receiving unit, and the brightness of the turntable is set to an angle at which the brightness is maximized. It is good also as a structure which sets the rotation angle around 1 axis | shaft and the said 2nd axis | shaft.

本発明によれば、短時間で貫通孔を有するワークを、その貫通孔が所定軸方向に平行となるように、載置可能に構成された形状測定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shape measuring apparatus comprised so that mounting of the workpiece | work which has a through-hole in a short time so that the through-hole might become parallel to a predetermined-axis direction can be provided.

以下、添付図面を参照して本発明に係る形状測定装置の好ましい実施形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a shape measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[第1実施形態]
(第1実施形態に係る形状測定装置の構成)
図1は、本実施形態に係る形状測定装置(三次元測定装置)の全体構成を示す斜視図である。この形状測定装置は、非接触型の測定機本体1と、この測定機本体1を駆動制御すると共に、必要なデータ処理を実行するコンピュータシステム2と、計測結果をプリントアウトするプリンタ3とにより構成されている。
[First Embodiment]
(Configuration of the shape measuring apparatus according to the first embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a shape measuring apparatus (three-dimensional measuring apparatus) according to the present embodiment. This shape measuring apparatus includes a non-contact type measuring machine main body 1, a computer system 2 that drives and controls the measuring machine main body 1 and executes necessary data processing, and a printer 3 that prints out measurement results. Has been.

測定機本体1は、次のように構成されている。即ち、架台11上には、測定テーブル13が装着されており、この測定テーブル13は、図示しないY軸駆動機構によってY軸方向に駆動される。架台11の両側縁中央部には上方に延びる支持アーム14、15が固定されており、この支持アーム14、15の両上端部を連結するようにX軸ガイド16が固定されている。このX軸ガイド16には、撮像ユニット17が支持されている。撮像ユニット17は、図示しないX軸駆動機構によってX軸ガイド16に沿って駆動される。撮像ユニット17の下端部には、CCDカメラ18aが測定テーブル13と対向するように装着されている。また、撮像ユニット17の内部には、図示しない照明装置及びフォーカシング機構の他、CCDカメラ18aのZ軸(第1軸)方向の位置を移動させるZ軸駆動機構と、撮影位置でのCCDカメラ18aのZ方向の位置を検知する位置センサ19が内蔵されている。   The measuring machine main body 1 is configured as follows. In other words, a measurement table 13 is mounted on the gantry 11, and this measurement table 13 is driven in the Y-axis direction by a Y-axis drive mechanism (not shown). Support arms 14 and 15 extending upward are fixed to the center of both side edges of the gantry 11, and an X-axis guide 16 is fixed so as to connect both upper ends of the support arms 14 and 15. An imaging unit 17 is supported on the X-axis guide 16. The imaging unit 17 is driven along the X-axis guide 16 by an X-axis drive mechanism (not shown). A CCD camera 18 a is attached to the lower end of the imaging unit 17 so as to face the measurement table 13. In addition to the illumination device and the focusing mechanism (not shown), the imaging unit 17 includes a Z-axis drive mechanism that moves the position of the CCD camera 18a in the Z-axis (first axis) direction, and the CCD camera 18a at the shooting position. A position sensor 19 for detecting the position in the Z direction is incorporated.

さらに、撮像ユニット17の下方には、接触式プローブユニット18bが設けられている。図2は、後述する回転テーブル13aの近傍の概略拡大図である。接触式プローブユニット18bは、図2に示すように、Z軸方向に平行に延びる棒状のスタイラス18ba、及びスタイラス18baの下方先端に設けられた接触子18bbを有する。接触式プローブユニット18bは、スタイラス18ba及び接触子18bbをX軸−Y軸−Z軸に移動可能に構成されている。接触式プローブユニット18bは、接触子18bbがワーク12に接触することによりその位置情報を取得する。   Further, a contact type probe unit 18 b is provided below the imaging unit 17. FIG. 2 is a schematic enlarged view of the vicinity of a rotary table 13a described later. As shown in FIG. 2, the contact probe unit 18b has a rod-like stylus 18ba extending in parallel with the Z-axis direction, and a contact 18bb provided at the lower end of the stylus 18ba. The contact type probe unit 18b is configured to be able to move the stylus 18ba and the contact 18bb in the X axis-Y axis-Z axis. The contact-type probe unit 18b acquires the position information when the contact 18bb contacts the workpiece 12.

測定テーブル13は、図2に示すように、Z軸方向に平行にその上方に光を照射する光源13bを有する。例えば、測定テーブル13は、光を透過する透明あるいは半透明の筐体であって、光源13bは、そのテーブル13の内部に設けられている。   As shown in FIG. 2, the measurement table 13 includes a light source 13 b that irradiates light upward in parallel with the Z-axis direction. For example, the measurement table 13 is a transparent or translucent housing that transmits light, and the light source 13 b is provided inside the table 13.

ワーク12は、図2に示すように、ステージ13上に載置された回転テーブル13aに取り付けられている。ワーク12は、円柱状であり、その中心に貫通孔12aを有する。   As shown in FIG. 2, the workpiece 12 is attached to a rotary table 13 a placed on the stage 13. The workpiece 12 has a cylindrical shape and has a through hole 12a at the center thereof.

回転テーブル13aは、その上面にワーク12を取り付け可能に構成されている。回転テーブル13aは、Z軸に直交するX軸周り及びY軸周りに回転可能に構成されている。つまり、回転テーブル13aは、その上面に取り付けたワーク12を回転させ、XY平面に対して傾斜可能に構成されている。このような回転テーブル13aの動作は、後述するCPU(制御部)35の制御に従って行われる。なお、回転テーブル13aは、例えば透明あるいは半透明で構成され、光源13bからの光を透過するように構成されている。   The turntable 13a is configured such that the work 12 can be attached to the upper surface thereof. The turntable 13a is configured to be rotatable around the X axis and the Y axis that are orthogonal to the Z axis. That is, the rotary table 13a is configured to rotate the work 12 attached to the upper surface thereof and to be inclined with respect to the XY plane. The operation of the rotary table 13a is performed according to the control of a CPU (control unit) 35 described later. The rotary table 13a is configured to be transparent or translucent, for example, and configured to transmit light from the light source 13b.

回転テーブル13aを透過した光は、図2に示すように、ワーク12の貫通孔12aを介してCCDカメラ18aに照射される。CCDカメラ18aは、光学系18aa、及び光学系18aaを介した光を受光する受光素子18abにて構成されている。   As shown in FIG. 2, the light transmitted through the rotary table 13 a is irradiated onto the CCD camera 18 a through the through hole 12 a of the workpiece 12. The CCD camera 18a includes an optical system 18aa and a light receiving element 18ab that receives light via the optical system 18aa.

コンピュータシステム2は、図1に示すように、コンピュータ本体21、キーボード22、ジョイスティックボックス(以下、J/Sと呼ぶ)23、マウス24及びCRT25を備えて構成されている。コンピュータ本体21は、例えば図3に示すように構成されている。即ち、CCDカメラ18aから入力されるワーク12の画像情報は、インタフェース(以下、I/Fと呼ぶ)31を介して画像メモリ32に格納される。   As shown in FIG. 1, the computer system 2 includes a computer main body 21, a keyboard 22, a joystick box (hereinafter referred to as J / S) 23, a mouse 24, and a CRT 25. The computer main body 21 is configured as shown in FIG. 3, for example. That is, the image information of the workpiece 12 input from the CCD camera 18 a is stored in the image memory 32 via the interface (hereinafter referred to as I / F) 31.

また、図示しないCADシステムにより作成されるワーク12のCADデータは、例えば、CADデータによるオフラインティーチングが実行される場合、I/F33を介してCPU(制御部)35に入力され、CPU35でビットマップの画像情報に展開された後、画像メモリ32に格納される。画像メモリ32に格納された画像情報は、表示制御部36を介してCRT25に表示される。   The CAD data of the workpiece 12 created by a CAD system (not shown) is input to the CPU (control unit) 35 via the I / F 33 when, for example, offline teaching using CAD data is executed. The image information is stored in the image memory 32. The image information stored in the image memory 32 is displayed on the CRT 25 via the display control unit 36.

一方、キーボード22、J/S23、及びマウス24から入力されるコード情報及び位置情報は、I/F34を介してCPU35に入力される。CPU35は、ROM37に格納されたマクロプログラム及びHDD38からI/F39を介してRAM40に格納された測定実行プログラム、貫通孔の垂直出し実行プログラム等の各種制御プログラムに従って、測定実行処理、貫通孔の垂直出し処理等を実行する。   On the other hand, code information and position information input from the keyboard 22, J / S 23, and mouse 24 are input to the CPU 35 via the I / F 34. The CPU 35 performs the measurement execution process, the through-hole vertical according to various control programs such as a macro program stored in the ROM 37 and a measurement execution program stored in the RAM 40 via the I / F 39 from the HDD 38 and a through-hole vertical extraction execution program. Execute the dispensing process.

ここで、貫通孔の垂直出し処理とは、ワーク12の貫通孔12aがZ軸(垂直方向)に平行となるようにワーク12を配置する処理を意味する。   Here, the vertical alignment process of the through hole means a process of arranging the work 12 so that the through hole 12a of the work 12 is parallel to the Z axis (vertical direction).

CPU35は、測定実行処理に従って、I/F41を介して測定機本体1(撮像ユニット17、接触式プローブユニット18b)を制御する。CPU35は、貫通孔の垂直出し処理に従って、I/F42を介して回転テーブル13aを制御する。CPU35は、回転テーブル13aの回転角度を撮像ユニット17(CCDカメラ18a)にて測定された輝度に基づき制御する。CPU35は、回転テーブル13aによりワーク12を所定角度ずつ回転させる毎に、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)により輝度を測定させ、その輝度が最大となる角度に回転テーブル13aの回転角度を設定する。   The CPU 35 controls the measuring instrument main body 1 (the imaging unit 17 and the contact probe unit 18b) via the I / F 41 according to the measurement execution process. The CPU 35 controls the rotary table 13a via the I / F 42 in accordance with the through hole vertical alignment process. The CPU 35 controls the rotation angle of the turntable 13a based on the luminance measured by the imaging unit 17 (CCD camera 18a). The CPU 35 causes the imaging unit 17 (CCD camera 18a) to measure the luminance each time the work 12 is rotated by a predetermined angle by the rotary table 13a, and sets the rotation angle of the rotary table 13a to an angle at which the luminance becomes maximum.

HDD38は、CADデータ、測定実行プログラム、貫通孔の垂直出し実行プログラム等の各種制御プログラムを格納する記録媒体である。RAM40は、各種プログラムを格納する他、各種処理のワーク領域を提供する。CPU35は、HDD38に格納された各種制御プログラムに従って、各種の処理を実行する。   The HDD 38 is a recording medium that stores various control programs such as CAD data, a measurement execution program, and a through hole vertical extraction execution program. The RAM 40 stores various programs and provides a work area for various processes. The CPU 35 executes various processes according to various control programs stored in the HDD 38.

(第1実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理)
次に、図4〜図7を参照して形状測定装置(三次元測定装置)による貫通孔の垂直出し処理について説明する。図4は、貫通孔の垂直出しの処理を示すフローチャートである。図5は、貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周りの回転角、及びY軸周りの回転角を示す図である。図6及び図7は、貫通孔の垂直出し処理に係るX軸周り、Y軸周りの走査時間及びそれらに対応する輝度を示す図である。なお、貫通孔の垂直出し処理が実行される前、回転テーブル13aのX軸及びY軸周りの回転角は、原点(0°,0°)に設定されているものとする。
(Vertical exit processing of the through hole of the shape measuring apparatus according to the first embodiment)
Next, with reference to FIG. 4 to FIG. 7, a description will be given of vertical through-hole processing by the shape measuring device (three-dimensional measuring device). FIG. 4 is a flowchart showing a process of vertically extending the through hole. FIG. 5 is a diagram illustrating a rotation angle around the X axis and a rotation angle around the Y axis of the turntable 13a according to the vertical alignment processing of the through hole. 6 and 7 are diagrams showing scanning times around the X-axis and around the Y-axis and the corresponding luminances related to the through-hole vertical alignment processing. It is assumed that the rotation angle around the X axis and the Y axis of the turntable 13a is set to the origin (0 °, 0 °) before the through hole vertical alignment processing is executed.

先ず、制御部35は、図5に示すように、回転テーブル13aのX軸周りの回転角を初期角度−θ1だけ回転させる(ステップS101)。続いて、制御部35は、回転テーブル13aのX軸周りの回転角を+φ1回転させる(ステップS102)。次に、制御部35は、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)によりワーク12の貫通孔12aを透過した光を受光させ、その受光された光に基づく輝度情報Dxk(k=1〜n)をHDD38に格納する(ステップS103)。続いて、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周りの回転が完了したか否かを判断する(ステップS104)。例えば、制御部35は、図5に示すように、X軸周りの回転角が最終角度+θ1になっていれば、所定範囲に亘るX軸周りの回転が完了したと判断する。   First, as shown in FIG. 5, the control unit 35 rotates the rotation angle of the rotary table 13a around the X axis by the initial angle −θ1 (step S101). Subsequently, the control unit 35 rotates the rotation angle of the rotary table 13a around the X axis by + φ1 (step S102). Next, the control unit 35 receives the light transmitted through the through hole 12a of the workpiece 12 by the imaging unit 17 (CCD camera 18a), and transmits luminance information Dxk (k = 1 to n) based on the received light to the HDD 38. (Step S103). Subsequently, the control unit 35 determines whether or not the rotation of the rotary table 13a around the X axis over a predetermined range has been completed (step S104). For example, as shown in FIG. 5, if the rotation angle around the X axis is the final angle + θ1, the control unit 35 determines that the rotation around the X axis over a predetermined range has been completed.

ステップS104において、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周りの回転が完了していないと判断すると(ステップS104,N)、再びステップS102からの処理を繰り返し実行する。一方、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周りの回転が完了したと判断すると(ステップS104,Y)、最大の輝度を受光した回転テーブル13aのX軸周りの回転角を示すX軸輝度最大角度Xrot1を特定する(ステップS105)。例えば、回転テーブル13aのX軸周りの走査時間に対する輝度情報Dxk(k=1〜n)は、図6に示すように、X軸周りの回転角−θ1〜+θ1に亘って一つのピークをもつ形状となる。そのピークにおけるX軸周りの回転角が、X軸輝度最大角度Xrot1となる。   In step S104, when it is determined that the rotation of the rotary table 13a around the X axis over the predetermined range is not completed (step S104, N), the control unit 35 repeatedly executes the processing from step S102 again. On the other hand, when the control unit 35 determines that the rotation of the turntable 13a around the X axis over the predetermined range has been completed (step S104, Y), the control unit 35 determines the rotation angle around the X axis of the turntable 13a that has received the maximum luminance. The X-axis luminance maximum angle Xrot1 shown is specified (step S105). For example, the luminance information Dxk (k = 1 to n) with respect to the scanning time around the X axis of the rotary table 13a has one peak over the rotation angles −θ1 to + θ1 around the X axis as shown in FIG. It becomes a shape. The rotation angle around the X-axis at the peak is the X-axis luminance maximum angle Xrot1.

続いて、制御部35は、図5に示すように、回転テーブル13aのX軸周りの回転角をX軸輝度最大角度Xrot1に設定する(ステップS106)。   Subsequently, as shown in FIG. 5, the control unit 35 sets the rotation angle around the X axis of the rotary table 13a to the X axis luminance maximum angle Xrot1 (step S106).

ステップS106に続き、制御部35は、図5に示すように、回転テーブル13aのY軸周りの回転角を初期角度−θ2だけ回転させる(ステップS107)。続いて、制御部35は、回転テーブル13aのY軸周りの回転角を+φ2回転させる(ステップS108)。次に、制御部35は、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)によりワーク12の貫通孔12aを透過した光を受光させ、その受光された光に基づく輝度情報Dyk(k=1〜n)をHDD38に格納する(ステップS109)。続いて、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのY軸周りの回転が完了したか否かを判断する(ステップS110)。例えば、制御部35は、図5に示すように、回転テーブル13aのY軸周りの回転角が最終角度+θ2になっていれば、所定範囲に亘るY軸周りの回転が完了したと判断する。   Subsequent to step S106, the control unit 35 rotates the rotation angle around the Y axis of the turntable 13a by the initial angle −θ2 as shown in FIG. 5 (step S107). Subsequently, the control unit 35 rotates the rotation angle around the Y axis of the turntable 13a by + φ2 (step S108). Next, the control unit 35 causes the imaging unit 17 (CCD camera 18a) to receive the light transmitted through the through hole 12a of the workpiece 12, and the luminance information Dyk (k = 1 to n) based on the received light is stored in the HDD 38. (Step S109). Subsequently, the control unit 35 determines whether or not the rotation of the turntable 13a around the Y axis over a predetermined range has been completed (step S110). For example, as shown in FIG. 5, if the rotation angle around the Y axis of the turntable 13a is the final angle + θ2, the control unit 35 determines that the rotation around the Y axis over a predetermined range has been completed.

ステップS109において、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのY軸周りの回転が完了していないと判断すると(ステップS110,N)、再びステップS108からの処理を繰り返し実行する。一方、制御部35は、回転テーブル13aのY軸周りの回転が完了したと判断すると(ステップS110,Y)、最大の輝度を受光した回転テーブル13aのY軸周りの回転角を示すY軸輝度最大角度Yrotを特定する(ステップS111)。例えば、Y軸周りの走査時間に対する輝度情報Dyk(k=1〜n)は、図7に示すように、Y軸周りの回転角−θ2〜+θ2に亘って一つのピークをもつ形状となる。そのピークにおけるY軸周りの回転角が、Y軸輝度最大角度Yrot1となる。   In step S109, when it is determined that the rotation of the rotary table 13a around the Y axis over the predetermined range is not completed (step S110, N), the control unit 35 repeatedly executes the processing from step S108 again. On the other hand, if the control unit 35 determines that the rotation of the rotary table 13a around the Y axis has been completed (step S110, Y), the Y axis luminance indicating the rotation angle around the Y axis of the rotary table 13a that has received the maximum luminance. The maximum angle Yrot is specified (step S111). For example, the luminance information Dyk (k = 1 to n) with respect to the scanning time around the Y axis has a shape having one peak over the rotation angles −θ2 to + θ2 around the Y axis, as shown in FIG. The rotation angle around the Y-axis at the peak is the Y-axis luminance maximum angle Yrot1.

続いて、制御部35は、図5に示すように、回転テーブル13aのY軸周りの回転角をY軸輝度最大角度Yrot1に設定する(ステップS112)。上記ステップS106、及びステップS112において設定したX軸輝度最大角度Xrot1、及びY軸輝度最大角度Yrot1にて、ワーク12の貫通孔12aは、Z軸に平行となる。以上で、制御部35は、第1実施形態の形状測定装置による貫通孔の垂直出し処理を終了する。   Subsequently, as shown in FIG. 5, the control unit 35 sets the rotation angle around the Y-axis of the turntable 13a to the Y-axis luminance maximum angle Yrot1 (step S112). The through-hole 12a of the workpiece 12 is parallel to the Z-axis at the X-axis brightness maximum angle Xrot1 and the Y-axis brightness maximum angle Yrot1 set in Step S106 and Step S112. With the above, the control unit 35 ends the through hole vertical extraction process by the shape measuring apparatus of the first embodiment.

上記ステップS101〜S112を要約すると、制御部35は、回転テーブル13aによりワーク12をX軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)により輝度を測定させ、その輝度が最大となる角度Xrot1に回転テーブル13aのX軸周りの回転角度を設定する。その後、制御部35は、回転テーブル13aによりワーク12をY軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)により輝度を測定させ、その輝度が最大となる角度Yrot1に回転テーブル13aのY軸周りの回転角度を設定する。   To summarize the above steps S101 to S112, the control unit 35 causes the imaging unit 17 (CCD camera 18a) to measure the luminance each time the work 12 is rotated about the X axis by a predetermined angle by the rotary table 13a. The rotation angle around the X axis of the turntable 13a is set to the maximum angle Xrot1. After that, the control unit 35 causes the imaging unit 17 (CCD camera 18a) to measure the luminance each time the workpiece 12 is rotated around the Y axis by a predetermined angle by the rotary table 13a, and rotates to the angle Yrot1 at which the luminance is maximized. The rotation angle around the Y axis of the table 13a is set.

上記の貫通孔の垂直出し処理終了の後、制御部35は、接触式プローブユニット18bにてワーク12の貫通孔12aの内径の形状を測定する。   After the through-hole vertical alignment process is completed, the control unit 35 measures the shape of the inner diameter of the through-hole 12a of the workpiece 12 using the contact probe unit 18b.

(第1実施形態に係る形状測定装置の効果)
次に、第1実施形態に係る形状測定装置の効果について説明する。上記第1実施形態に係る形状測定装置は、ワーク12の貫通孔12aを透過した光の輝度情報に基づき、ワーク12の貫通孔12aをZ軸に平行にすることができる。したがって、第1実施形態に係る形状測定装置は、貫通孔の垂直出し処理に、接触式プローブユニット18bを用いる必要がないので、短時間でその処理を実行することができる。また、ワーク12は、貫通孔を有していればよく、第1実施形態に係る形状測定装置は、様々な形状のワークに対応して貫通孔の垂直出し処理を実行可能である。さらに、第1実施形態に係る形状測定装置は、貫通孔の垂直出し処理において、接触式プローブユニット18bを用いる必要がないため、その接触式プローブユニット18b及びワーク12を破損する虞がない。
(Effects of the shape measuring apparatus according to the first embodiment)
Next, the effect of the shape measuring apparatus according to the first embodiment will be described. The shape measuring apparatus according to the first embodiment can make the through hole 12a of the work 12 parallel to the Z axis based on the luminance information of the light transmitted through the through hole 12a of the work 12. Therefore, since the shape measuring apparatus according to the first embodiment does not need to use the contact probe unit 18b for the vertical exit processing of the through hole, the processing can be executed in a short time. Moreover, the workpiece | work 12 should just have a through-hole, and the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment can perform the vertical extraction process of a through-hole corresponding to the workpiece | work of various shapes. Furthermore, since the shape measuring apparatus according to the first embodiment does not need to use the contact type probe unit 18b in the vertical exit processing of the through hole, there is no possibility that the contact type probe unit 18b and the workpiece 12 are damaged.

上述した第1実施形態では、ワーク12をX軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に測定した輝度が最大となる角度Xrot1に回転テーブル13aのX軸周りの回転角度を設定し、その後、ワーク12をY軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に測定した輝度が最大となる角度Yrot1に回転テーブル13aのY軸周りの回転角度を設定するようにしていたが、ワーク12をX軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に測定した輝度が最大となる角度を特定し、特定した角度を含むその周辺角度について再度X軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に輝度を測定し、測定した輝度が最大となる角度にX軸周りの回転角度を設定し、その後、ワーク12をY軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に測定した輝度が最大となる角度を特定し、特定した角度を含むその周辺角度について再度Y軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に輝度を測定し、測定した輝度が最大となる角度にY軸周りの回転角度を設定するようにしてもよい。すなわち、X軸周りの測定(ステップS102〜S105)を角度範囲を狭めながら複数回実行し、最後に測定した際に最大輝度となった角度にX軸周りの回転角度を設定し、Y軸周りの測定(ステップS108〜S111)を角度範囲を狭めながら複数回実行し、最後に測定した際に最大輝度となった角度にY軸周りの回転角度を設定するようにしてもよい。このように構成すれば、さらに高精度でワーク12の貫通孔12aをZ軸に平行にすることができる。なお、X軸周りの測定またはY軸周りの測定のいずれか一方のみを複数回実行するようにしてもよい。   In the first embodiment described above, the rotation angle around the X axis of the rotary table 13a is set to the angle Xrot1 at which the measured brightness is maximized each time the work 12 is rotated around the X axis by a predetermined angle. The rotation angle around the Y axis of the rotary table 13a is set to the angle Yrot1 at which the measured brightness is maximized each time the is rotated about the Y axis by a predetermined angle. The angle at which the measured brightness is maximized every time it is rotated is specified, and the surrounding angle including the specified angle is measured again every time it is rotated around the X axis by a predetermined angle, and the measured brightness is maximized. The rotation angle around the X axis is set as the angle, and then the angle at which the measured brightness is maximized every time the work 12 is rotated around the Y axis by a predetermined angle is specified. As the luminance was measured for each of rotating by a predetermined angle about re Y axis for peripheral angle, measured luminance may be set a rotation angle around the Y axis to an angle of maximum including. That is, the measurement around the X axis (steps S102 to S105) is performed a plurality of times while narrowing the angle range, and the rotation angle around the X axis is set to the angle at which the maximum luminance was obtained when the measurement was last performed. The measurement (steps S108 to S111) may be performed a plurality of times while narrowing the angle range, and the rotation angle around the Y axis may be set to the angle at which the maximum luminance was obtained when the last measurement was performed. If comprised in this way, the through-hole 12a of the workpiece | work 12 can be made parallel to a Z-axis with still higher precision. Note that only one of the measurement around the X axis and the measurement around the Y axis may be executed a plurality of times.

また、上述した第1実施形態では、X軸周りとY軸周りの両方を測定する構成としていたが、いずれか一方のみを測定するようにしてもよい。このように構成した場合であっても、ワーク12の種類によっては十分な精度で垂直出しをすることができる。   In the first embodiment described above, both the X axis and the Y axis are measured. However, only one of them may be measured. Even in the case of such a configuration, depending on the type of the workpiece 12, vertical projection can be performed with sufficient accuracy.

[第2実施形態]
(第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理)
次に、図8〜図10を参照して、第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理について説明する。図8は、第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理を示すフローチャートである。図9は、貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周りの回転角、及びY軸周りの回転角を示す図である。図10は、貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周り、Y軸周りの走査時間及びそれらに対応する輝度を示す図である。なお、貫通孔の垂直出し処理が実行される前、回転テーブル13aのX軸及びY軸周りの回転角は、原点(0°,0°)に設定されているものとする。
[Second Embodiment]
(Vertical exit processing of the through hole of the shape measuring apparatus according to the second embodiment)
Next, with reference to FIG. 8 to FIG. 10, a description will be given of the vertical exit processing of the through hole of the shape measuring apparatus according to the second embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing the vertical exit processing of the through hole of the shape measuring apparatus according to the second embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a rotation angle around the X axis and a rotation angle around the Y axis of the turntable 13a according to the vertical alignment processing of the through hole. FIG. 10 is a diagram showing scanning times around the X axis and Y axis of the rotary table 13a related to the vertical alignment processing of the through holes, and the luminance corresponding thereto. It is assumed that the rotation angle around the X axis and the Y axis of the turntable 13a is set to the origin (0 °, 0 °) before the through hole vertical alignment processing is executed.

第2実施形態に係る形状測定装置において、その構成は、第1実施形態と同様であり、その貫通孔の垂直出し処理が、第1実施形態の処理と異なる。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同一の構成及び処理については、その説明を省略する。   In the shape measuring apparatus according to the second embodiment, the configuration is the same as that of the first embodiment, and the vertical exit processing of the through hole is different from the processing of the first embodiment. In the second embodiment, the description of the same configuration and processing as those in the first embodiment is omitted.

先ず、制御部35は、図9に示すように、回転テーブル13aのX軸周りの回転角を初期角度+θ31だけ回転させる(ステップS201)。   First, as shown in FIG. 9, the control unit 35 rotates the rotation angle around the X axis of the rotary table 13a by the initial angle + θ31 (step S201).

次に、制御部35は、図9に示すように回転角度面にてスパイラル状の軌跡を描くように回転テーブル13aのX軸周りの回転角、及びY軸周りの回転角を所定角度だけ回転させる(ステップS202)。ここで、回転角度面とは、回転テーブル13aのX軸周りの回転角を表すX角度軸及びそのX角度軸に直交するように表され且つY軸周りの回転角を表すY角度軸にて構成される面を示す。   Next, the control unit 35 rotates the rotation angle around the X axis and the rotation angle around the Y axis of the rotary table 13a by a predetermined angle so as to draw a spiral locus on the rotation angle plane as shown in FIG. (Step S202). Here, the rotation angle plane is an X angle axis representing the rotation angle around the X axis of the turntable 13a and a Y angle axis representing the rotation angle around the Y axis and representing the rotation angle around the X angle axis. Indicates the surface to be constructed.

続いて、制御部35は、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)によりワーク12の貫通孔12aを透過した光を受光させ、その受光された光に基づく輝度情報Dxyk(k=1〜n)をHDD38に格納する。次に、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周り、及びY軸周りの回転が完了したか否かを判断する(ステップS204)。例えば、ステップS204にて、図9に示すように、制御部35は、回転テーブル13aのX軸周りの回転角が+θ32となり、Y軸周りの回転角が0°となれば、X軸周り、及びY軸周りの回転が完了したと判断する。   Subsequently, the control unit 35 receives the light transmitted through the through hole 12a of the workpiece 12 by the imaging unit 17 (CCD camera 18a), and transmits the luminance information Dxyk (k = 1 to n) based on the received light to the HDD 38. To store. Next, the control unit 35 determines whether or not the rotation of the rotary table 13a around the X axis and the Y axis is completed over a predetermined range (step S204). For example, in step S204, as shown in FIG. 9, when the rotation angle around the X axis of the rotary table 13a is + θ32 and the rotation angle around the Y axis is 0 °, the control unit 35 turns around the X axis, And it is determined that the rotation around the Y axis is completed.

ここで、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周り、及びY軸周りの回転が完了していないと判断すると(ステップS204、N)、再びステップS202からの処理を繰り返し行う。一方、制御部35は、所定範囲に亘る回転テーブル13aのX軸周り、及びY軸周りの回転が完了したと判断すると(ステップS204、Y)、最大の輝度を受光した回転テーブル13aのX軸周り、及びY軸周りの回転角を示す、2軸輝度最大角度(Xrot2、Yrot2)を特定する(ステップS205)。例えば、X軸周り、Y軸周りの走査時間に対する輝度情報Dxyk(k=1〜n)は、図10に示すように、X軸及びY軸周りの回転角(+θ31、0)〜(+θ32、0)に亘って複数のピークをもつ波形状となる。そのピークの一つである最大輝度を有するX軸周り及びY軸周りの回転角が、2軸輝度最大角度(Xrot2、Yrot2)となる。   Here, when the control unit 35 determines that the rotation around the X axis and the Y axis of the turntable 13a over the predetermined range is not completed (step S204, N), the process from step S202 is repeated again. . On the other hand, when the control unit 35 determines that the rotation about the X axis and the Y axis of the turntable 13a over the predetermined range is completed (step S204, Y), the X axis of the turntable 13a receiving the maximum luminance is received. The biaxial maximum luminance angles (Xrot2, Yrot2) indicating the rotation angles around and around the Y axis are specified (step S205). For example, the luminance information Dxyk (k = 1 to n) with respect to the scanning time around the X axis and around the Y axis is, as shown in FIG. 10, rotation angles (+ θ31, 0) to (+ θ32, around the X axis and Y axis). 0) over a plurality of peaks. The rotation angles around the X-axis and the Y-axis having the maximum luminance, which is one of the peaks, are the two-axis luminance maximum angles (Xrot2, Yrot2).

続いて、制御部35は、図9に示すように、X軸周り、及びY軸周りの回転角を2軸輝度最大角度(Xrot2、Yrot2)に設定する(ステップS206)。上記ステップS206において設定した2軸輝度最大角度(Xrot2、Yrot2)にて、ワーク12の貫通孔12aは、Z軸に平行となる。以上で、制御部35は、第2実施形態の形状測定装置による貫通孔の垂直出し処理を終了する。   Subsequently, as shown in FIG. 9, the control unit 35 sets the rotation angles around the X axis and the Y axis to the maximum biaxial luminance angles (Xrot2, Yrot2) (step S206). The through hole 12a of the workpiece 12 is parallel to the Z axis at the maximum biaxial luminance angle (Xrot2, Yrot2) set in step S206. Thus, the control unit 35 ends the through hole vertical extraction process by the shape measuring apparatus of the second embodiment.

上記ステップS201〜S206を要約すると、制御部35は、回転角度面にてスパイラル状の軌跡を描くように、回転テーブル13aによりワーク12をX軸周り及びY軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、撮像ユニット17(CCDカメラ18a)により輝度を測定させ、その輝度が最大となる角度(Xrot2、Yrot2)に回転テーブル13aのX軸周り及びY軸周りの回転角度を設定する。   To summarize the above steps S201 to S206, the control unit 35 rotates the work 12 about the X axis and the Y axis by a predetermined angle by the rotation table 13a so as to draw a spiral locus on the rotation angle plane. Then, the luminance is measured by the imaging unit 17 (CCD camera 18a), and the rotation angles around the X axis and the Y axis of the rotary table 13a are set to angles (Xrot2, Yrot2) at which the luminance is maximized.

上記の貫通孔の垂直出し処理終了の後、制御部35は、接触式プローブユニット18bにてワーク12の貫通孔12aの内径の形状を測定する。   After the through-hole vertical alignment process is completed, the control unit 35 measures the shape of the inner diameter of the through-hole 12a of the workpiece 12 using the contact probe unit 18b.

(第2実施形態に係る形状測定装置の効果)
次に、第2実施形態に係る形状測定装置の効果について説明する。第2実施形態に係る形状測定装置は、第1実施形態と同様に、ワーク12の貫通孔12aを透過した光の輝度に基づき、ワーク12の貫通孔12aをZ軸に平行にすることができる。さらに、第2実施形態に係る形状測定装置は、回転角度面にてスパイラル状の軌跡を描くようにX軸周りの回転角、及びY軸周りの回転角を所定角度に回転して、2軸輝度最大角度(Xrot2、Yrot2)を求める。したがって、第2実施形態に係る形状測定装置は、第1実施形態よりも高い精度で貫通孔の垂直出し処理を実行することができる。
(Effects of the shape measuring apparatus according to the second embodiment)
Next, the effect of the shape measuring apparatus according to the second embodiment will be described. The shape measuring apparatus according to the second embodiment can make the through hole 12a of the work 12 parallel to the Z axis based on the luminance of the light transmitted through the through hole 12a of the work 12, as in the first embodiment. . Furthermore, the shape measuring apparatus according to the second embodiment rotates the rotation angle around the X axis and the rotation angle around the Y axis to a predetermined angle so as to draw a spiral trajectory on the rotation angle plane. The maximum luminance angle (Xrot2, Yrot2) is obtained. Therefore, the shape measuring apparatus according to the second embodiment can execute the vertical exit processing of the through hole with higher accuracy than the first embodiment.

[第3実施形態]
次に、図11を参照して、第3実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理について説明する。第3実施形態に係る形状測定装置において、その構成は、第1及び第2実施形態と同様であり、その貫通孔の垂直出し処理が、第1及び第2実施形態の処理と異なる。なお、第3実施形態において、第1及び第2実施形態と同一の構成及び処理については、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, with reference to FIG. 11, a description will be given of the vertical exit processing of the through hole of the shape measuring apparatus according to the third embodiment. In the shape measuring apparatus according to the third embodiment, the configuration is the same as in the first and second embodiments, and the vertical exit processing of the through hole is different from the processing in the first and second embodiments. Note that in the third embodiment, a description of the same configurations and processes as those in the first and second embodiments is omitted.

第3実施形態において、制御部35は、図11に示すように、第2実施形態に係る処理(ステップS201〜ステップS206)を実行した後、第1実施形態に係る処理(ステップS101〜ステップS112)を実行する。   In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 11, the control part 35 performs the process (step S101-step S112) based on 1st Embodiment, after performing the process (step S201-step S206) which concerns on 2nd Embodiment. ).

(第3実施形態に係る形状測定装置の効果)
第3実施形態に係る形状測定装置において、制御部35は、第1実施形態及び第2実施形態の処理を実行する。したがって、第3実施形態に係る形状測定装置は、第1及び第2実施形態よりも高い精度で貫通孔の垂直出し処理を行うことができる。
(Effects of the shape measuring apparatus according to the third embodiment)
In the shape measuring apparatus according to the third embodiment, the control unit 35 executes the processes of the first embodiment and the second embodiment. Therefore, the shape measuring apparatus according to the third embodiment can perform the vertical exit processing of the through hole with higher accuracy than in the first and second embodiments.

[その他実施形態]
以上、形状測定装置を一例として実施形態を説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。例えば、本実施形態におけるワーク12は、円筒状に限られるものではない。例えば、図12に示すように、キャップ状であって、貫通孔12cを有するワーク12bにも適応させることができる。この場合、光源13bの代わりに光ファイバ13cを用いる。つまり、光ファイバ13c先端からの光が撮像ユニット17(CCDカメラ18a)へと照射されるように、キャップ状のワーク12bの内側に光ファイバ13cの先端を配置すればよい。
[Other embodiments]
As described above, the embodiment has been described using the shape measuring apparatus as an example. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications, additions, substitutions, and the like are possible without departing from the spirit of the invention. It is. For example, the workpiece 12 in the present embodiment is not limited to a cylindrical shape. For example, as shown in FIG. 12, it can be applied to a work 12b having a cap shape and having a through hole 12c. In this case, an optical fiber 13c is used instead of the light source 13b. That is, the tip of the optical fiber 13c may be disposed inside the cap-shaped workpiece 12b so that the light from the tip of the optical fiber 13c is irradiated to the imaging unit 17 (CCD camera 18a).

本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す回転テーブル13aの近傍の概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the vicinity of the turntable 13a shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係る画像測定装置におけるコンピュータ本体21の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the computer main body 21 in the image measuring device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vertical extraction process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理における回転テーブル13aのX軸周りの回転角及びY軸周りの回転角を示す図である。It is a figure which shows the rotation angle around the X-axis of the rotary table 13a and the rotation angle around the Y-axis in the vertical alignment process of the through hole of the shape measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周り走査時間、及びその走査時間における輝度を示す図である。It is a figure which shows the brightness | luminance in the scanning time around the X-axis of the turntable 13a which concerns on the vertical extraction process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the scanning time. 本発明の第1実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのY軸周り走査時間、及びその走査時間における輝度を示す図である。It is a figure which shows the brightness | luminance in the scanning time around the Y-axis of the turntable 13a which concerns on the vertical extraction process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the scanning time. 本発明の第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vertical extraction process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理における回転テーブル13aのX軸周りの回転角及びY軸周りの回転角を示す図である。It is a figure which shows the rotation angle of the surroundings of the X-axis of the rotary table 13a in the vertical alignment process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the rotation angle of the Y-axis periphery. 本発明の第2実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周り、Y軸周りの走査時間、及びそれらの走査時間における輝度を示す図である。It is a figure which shows the brightness | luminance in the scanning time of the surroundings of the X-axis of the rotary table 13a which concerns on the vertical extraction process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention, the circumference of the Y-axis, and those scanning times. 本発明の第3実施形態に係る形状測定装置の貫通孔の垂直出し処理に係る回転テーブル13aのX軸周りの回転角及びY軸周りの回転角を示す図である。It is a figure which shows the rotation angle around the X-axis, and the rotation angle around the Y-axis of the rotary table 13a which concerns on the vertical alignment process of the through-hole of the shape measuring apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 他の実施形態に係る回転テーブル13aの近傍の概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the vicinity of the turntable 13a which concerns on other embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…測定機本体、2…コンピュータシステム、3…プリンタ、11…架台、12…ワーク、13…測定テーブル、13a…回転テーブル、14、15…支持アーム、16…X軸ガイド、17…撮像ユニット、18a…CCDカメラ、18b…接触式プローブユニット、19…位置センサ、21…コンピュータ本体、22…キーボード、23…ジョイスティックボックス、24…マウス、25…CRT、31、33、34、39、41、42…I/F、32…画像メモリ、35…CPU(制御部)、36…表示制御部、37…ROM、38…HDD、40…RAM。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measuring machine main body, 2 ... Computer system, 3 ... Printer, 11 ... Mount, 12 ... Workpiece, 13 ... Measurement table, 13a ... Rotary table, 14, 15 ... Support arm, 16 ... X-axis guide, 17 ... Imaging unit 18a ... CCD camera, 18b ... contact type probe unit, 19 ... position sensor, 21 ... computer body, 22 ... keyboard, 23 ... joystick box, 24 ... mouse, 25 ... CRT, 31, 33, 34, 39, 41, 42 ... I / F, 32 ... Image memory, 35 ... CPU (control unit), 36 ... Display control unit, 37 ... ROM, 38 ... HDD, 40 ... RAM.

Claims (3)

第1軸に平行に延びるスタイラスと、当該スタイラスの先端に設けられた接触子とを備え、前記接触子とワークとの接触に基づき前記ワークの形状を測定する形状測定装置であって、
貫通孔を有する前記ワークを載置可能に構成され且つ前記第1軸に直交する軸周りに回転可能に構成された回転台と、
前記貫通孔の一方側から前記第1軸に平行に光を照射する光源と、
前記貫通孔の他方側に配置され且つ前記貫通孔を通過した前記光源からの光を受光して当該受光した光に基づく輝度を測定する受光部と、
前記回転台の回転角度を前記受光部にて測定された輝度に基づき制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、
前記回転台により前記ワークを所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の回転角度を設定する
ことを特徴とする形状測定装置。
A shape measuring apparatus comprising a stylus extending in parallel with a first axis and a contact provided at a tip of the stylus, and measuring a shape of the workpiece based on contact between the contact and the workpiece,
A turntable configured to be capable of placing the workpiece having a through-hole and rotatable about an axis orthogonal to the first axis;
A light source that emits light in parallel to the first axis from one side of the through hole;
A light receiving portion that is disposed on the other side of the through hole and receives light from the light source that has passed through the through hole and measures luminance based on the received light;
A control unit for controlling the rotation angle of the turntable based on the luminance measured by the light receiving unit,
The controller is
Each time the work is rotated by a predetermined angle by the turntable, the brightness is measured by the light receiving unit, and the rotation angle of the turntable is set to an angle at which the brightness is maximized. .
前記回転台は、
前記第1軸に直交する第2軸周り、及び第3軸周りに回転可能に構成されており、
前記制御部は、
前記回転台により前記ワークを前記第2軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第2軸周りの回転角度を設定した後、前記回転台により前記ワークを前記第3軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第3軸周りの回転角度を設定する
ことを特徴とする請求項1記載の形状測定装置。
The turntable is
It is configured to be rotatable around a second axis orthogonal to the first axis and around a third axis,
The controller is
Each time the work is rotated around the second axis by a predetermined angle by the turntable, the brightness is measured by the light receiving unit, and the turntable is rotated around the second axis to an angle at which the brightness becomes maximum. After setting the angle, every time the work is rotated around the third axis by the predetermined angle by the rotary table, the luminance is measured by the light receiving unit, and the luminance of the rotary table is set to an angle at which the luminance becomes maximum. The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein a rotation angle around the third axis is set.
前記回転台は、
前記第1軸に直交する第2軸周り、及び第3軸周りに回転可能に構成されており、
前記制御部は、
前記第2軸周りの回転角を表す第2角度軸及び当該第2角度軸に直交するように表され且つ前記第3軸周りの回転角を表す第3角度軸にて構成される回転角度面にてスパイラル状の軌跡を描くように、前記回転台により前記ワークを前記第2軸周り及び前記第3軸周りに所定角度ずつ回転させる毎に、前記受光部により前記輝度を測定させ、当該輝度が最大となる角度に前記回転台の前記第1軸周り及び前記第2軸周りの回転角度を設定する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の形状測定装置。
The turntable is
It is configured to be rotatable around a second axis orthogonal to the first axis and around a third axis,
The controller is
A rotation angle plane constituted by a second angle axis representing a rotation angle around the second axis and a third angle axis representing the rotation angle around the third axis and perpendicular to the second angle axis. Each time the work is rotated around the second axis and around the third axis by a predetermined angle so as to draw a spiral trajectory, the luminance is measured by the light receiving unit, and the luminance The shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the rotation angle of the turntable around the first axis and the second axis is set to an angle that maximizes the rotation table.
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JPS638509A (en) * 1986-06-28 1988-01-14 Mitsubishi Metal Corp Orientation detecting apparatus for article with through-hole
JPH0875445A (en) * 1994-09-05 1996-03-22 Tokyo Seimitsu Co Ltd Method and device for measuring fine hole diameter

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