JP2011099812A

JP2011099812A - 二次元座標測定機

Info

Publication number: JP2011099812A
Application number: JP2009255937A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Deguchi; 和宏出口
Original assignee: SOKKIA FINE SYSTEM KK
Current assignee: SOKKIA FINE SYSTEM KK
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-19

Abstract

【課題】二次元座標測定機の測定時間を短縮する。
【解決手段】二次元座標測定機に、測定物上の測定点を指定した（Ｓ１）後、指定された測定点上に撮像装置を移動させて撮像するとともに撮像した画像を画像処理せずに保存する自動撮像（Ｓ３〜Ｓ７）を行わせ、パーソナルコンピュータに、前記指定された測定点を確認させた（Ｓ１１）後、保存した画像を読み込むとともに読み込んだ画像から測定点の座標を求める自動測定（Ｓ１２〜Ｓ１８）を行わせる。この際、パーソナルコンピュータは、二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認して（Ｓ２２）から、二次元座標測定機に自動撮像を開始させるとともに、パーソナルコンピュータに自動測定を開始させ、自動測定の完了を確認してから、次の測定物が二次元座標測定機上に存在していることを確認する作業に戻る一連の作業を繰り返す。
【選択図】図２

Description

この発明は、液晶パネルやプリント基板等、種々の製品の寸法形状が設計図面と一致しているかどうかの検査に用いられる二次元座標測定機に関し、さらに詳細には、測定時間を短縮できるようにした二次元座標測定機に関する。

従来の二次元座標測定機は、図３に示したように、液晶パネル等の測定物を載置する測定テーブル２０と、測定テーブル２０と平行な面内に位置するＸ軸に平行に配置されるとともにＹ軸方向に移動できるＸ軸フレーム１４と、Ｘ軸フレーム１４に沿って移動可能なＣＣＤカメラ（撮像装置）１８とを備えており、ＣＣＤカメラ１８を測定テーブル２０上の所望の点へ移動させ、ＣＣＤカメラ１８で得られた画像を図示しないＣＰＵによって画像処理して、測定物上の測定点を認識し、測定点の座標や、測定点間の長さ等を算出していた（下記特許文献１参照）。

特許第２８８９０８３号公報

近年、二次元座標測定機ではいっそうの測定時間短縮が要求されるようになってきた。しかし、従来の二次元座標測定機では、撮像装置で撮像した１つの画像の画像処理に０．５秒程度かかっていたので、測定物が多く、１つの測定物上に指定された測定点が多い場合、測定に時間がかかってしまうという問題があった。

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、二次元座標測定機の測定時間を短縮することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の座標測定システムでは、測定物上の測定点の座標を測定する二次元座標測定機と、パーソナルコンピュータとからなる座標測定システムにおいて、前記二次元座標測定機は、測定点を指定する測定点指定手段と、撮像装置を測定点上に移動させて撮像するとともに撮像した画像を画像処理せずに保存する自動撮像手段とを備え、前記パーソナルコンピュータは、前記測定点指定手段で指定された測定点を確認する指定点確認手段と、前記保存した画像を読み込むとともに読み込んだ画像から測定点の座標を求める自動測定手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明の座標測定システムでは、請求項１に係る発明において、前記パーソナルコンピュータは、前記二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認する測定物確認手段と、前記自動撮像手段に作業開始指令を送るとともに前記自動測定手段に作業開始指令を送る作業開始指令手段と、前記自動測定手段の作業完了を確認する自動測定完了確認手段とを備えることを特徴とする。

請求項３に係る発明の座標測定プログラムでは、二次元座標測定機に、測定物上の測定点を指定した後、指定された測定点上に撮像装置を移動させて撮像するとともに撮像した画像を画像処理せずに保存する自動撮像を行わせ、パーソナルコンピュータに、前記指定された測定点を確認させた後、前記保存した画像を読み込むとともに読み込んだ画像から測定点の座標を求める自動測定を行わせることを特徴とする。

請求項４に係る発明の座標測定プログラムでは、請求項３に係る発明において、前記パーソナルコンピュータに、前記二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認してから、前記二次元座標測定機に前記自動撮像を開始させるとともに、前記パーソナルコンピュータに前記自動測定を開始させ、前記自動測定の完了を確認してから、次の測定物が二次元座標測定機上に存在していることを確認する作業に戻る一連の作業を繰り返させることを特徴とする。

請求項１又は３に係る発明によれば、二次元座標測定機では、画像処理と測定点の座標算出に要する時間が不要となるため、測定に必要な画像を得るまでの時間を短縮できる。また、作業員の勤務時間内に二次元座標測定機で測定物をできるだけ撮像して画像を保存しておき、作業員の帰宅した夜間にパーソナルコンピュータで保存した画像を自動的に読み込み測定点の座標算出等を行い、翌日、作業員が出社してきたときに測定結果が出力されているようにすることができる。これにより、作業員が係わる測定時間を短縮することができる。さらに、長い時間が経過して測定物が手元に無くなった後でも、測定物の画像が保存してあれば、測定物に関する測定結果の検証ができる。

請求項２又は４に係る発明によれば、さらに、二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認してから、二次元座標測定機に自動撮像を開始させるとともに、パーソナルコンピュータに自動測定を開始させ、自動測定の完了を確認してから、次の測定物が二次元座標測定機上に存在していることを確認する作業に戻る一連の作業を繰り返すことによって、二次元座標測定機による自動撮像とＰＣによる自動測定を並行して行うことができる。これにより、二次元座標測定機単独の場合よりも測定時間が短縮できる。

本発明の座標測定システムの第１実施例を説明する図である。本発明の座標測定システムの第２実施例を説明する図である。従来の二次元座標測定機を説明する図である。

以下、本発明の実施例について添附図面を参照して詳細に説明する。まず、図１に示したフローチャートに基づいて、本発明の座標測定システムに係る第１の実施例について説明する。

第１の実施例は、二次元座標測定機（以下、単に測定機と記載する。）と、測定機にネットワークを介して接続されたパーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣと記載する。）と、測定機で実行される撮像プログラムと、ＰＣで実行される測定プログラムとからなる。ただし、撮像プログラムと測定プログラムは、まとめて座標測定プログラムを構成し、同一の記録媒体に記録され、測定作業時に測定機又はＰＣに読み込まれる。

撮像プログラムは、測定機において、撮像装置を測定物上の指定された測定点上に移動させて撮像し、撮像した画像を画像処理せずに保存するためのものである。測定プログラムは、ＰＣにおいて、測定機が保存した測定物の画像を用いて、測定物上に指定された測定点の座標等の測定を行うためのものである。

測定機側で撮像プログラムをスタートさせると、まずステップＳ１に進んで、作業員によって、測定物上のどこを測定点として指定するのかや、撮像装置の倍率、照明条件、画像処理条件（二値化の条件、ノイズ除去の条件）等の測定条件を指定し、測定点を測定機で自動撮像させるためのティーチングマクロが作成される。このステップＳ１は、請求項１に記載の測定点指定手段に相当する。前回と同じ測定物の場合は、このステップＳ１はスキップできるようにしておく。

次にステップＳ２に進んで、図示しない搬送装置又は作業員によって測定物を測定テーブル上に搬入する。次にステップＳ３に進んで、ステップＳ１で作成したティーチングマクロに従って、測定物の自動撮像を開始する。自動撮像を開始すると、まずステップＳ４に進んで撮像装置を測定物上の指定された測定点の上へ移動させる。次にステップＳ５に進んで、撮像装置のフォーカス合せと照度設定がなされる。

次にステップＳ６に進んで、測定点付近を撮像し、撮像して得られた画像を画像処理せずに、測定機とＰＣの共通フォルダに画像ファイルとして保存する。この画像ファイルには、測定条件が画像として表示されないがデータとして埋め込まれている。画像ファイルは、測定点毎に１つ作成される。画像ファイルのファイル名は、測定物の名称と製造番号、測定個所が分かるように自動的に付与される。また、画像ファイルは、ＢＭＰ形式又はＪＰＥＧ形式として、ＯＳ標準のビューア（閲覧ソフト）で閲覧できるようにすることが望ましい。ここで画像処理を行わない訳は、画像処理に要する時間を省くためである。

次にステップＳ７に進んで、指定された測定点を全て撮像して得られた画像ファイルを全て保存したか否かを調べる。その全て保存していない場合は、ステップＳ４に戻って、撮像装置を次の測定点上へ移動させる。以下、ステップＳ４〜Ｓ７を繰り返して１つの測定物上の全て測定点を撮像して得られた画像ファイルを全て保存する。ここで、ステップＳ３〜Ｓ７は、請求項１に記載の自動撮像手段に相当する。

指定された測定点を全て撮像して得られた画像ファイルを全て保存した場合は、ステップＳ８に進んで、図示しない搬送装置又は作業員によって測定物を測定テーブル上から搬出する。次にステップＳ９に進んで終了処理を行って、このプログラムを終了する。

作業員は、測定した全ての測定物に関して指定された測定点を全て撮像して得られた画像ファイルを全て保存していること、すなわち、測定機において、撮像プログラムが異常なく終了したことを確認してから、ＰＣ側で測定プログラムをスタートさせる。

すると、ステップＳ１１に進んで、測定機側のステップＳ１で作成したティーチングマクロを読み込んで、指定された測定点及び測定条件を確認する。このステップＳ１１は、請求項１に記載の指定点確認手段に相当する。次にステップＳ１２に進んで、ステップＳ１１で読込んだティーチングマクロに応じて、測定物上の測定点に関する自動測定を開始させる。

次にステップＳ１３に進んで、画像ファイルの枚数を数えるための変数ｎに初期値1を与える。次にステップＳ１４に進んで、測定機側のステップＳ６で保存された画像ファイルからｎ番目の画像ファイルを読み込む。

次にステップＳ１５に進んで、ｎ番目の画像ファイルを画像処理した後、ティーチングマクロで指示されている測定点の座標を算出して測定結果として保存する。

次にステップＳ１６に進んで、変数ｎの値を１増加させて、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７では、全ての測定点に関して測定したか否か、すなわち、変数ｎが保存してある画像ファイルの総数を超えたか否かを調べる。全ての測定点に関して測定完了していない場合は、ステップＳ１４に戻る。そして、次の測定点の座標を測定して保存し、以下、ステップＳ１４〜Ｓ１７を繰り返して、全ての測定点の座標を算出して測定結果として保存する。

全ての測定点の座標を算出して保存した場合は、ステップＳ１８に進んで、測定結果を図示しないプリンタ等の出力装置に出力する。それから、ステップＳ１９に進んで、終了処理を行い、このプログラムを終了する。ここで、ステップＳ１２〜Ｓ１８は、請求項１に記載の自動測定手段に相当する。

本実施例によれば、測定機側では、画像処理と測定点の座標算出に要する時間が不要となるため、作業時間を短縮できる。また、作業員の勤務時間内に測定機で測定物を撮像して画像ファイルを保存しておき、作業員の帰宅した夜間に、ＰＣで画像ファイルを読み込んで測定点の座標算出を行い、翌日、作業員が出社してきたときに測定結果が出力されているようにすることも可能となって、作業員が係わる測定時間を短縮できる。さらに、画像ファイルには測定条件も含まれているので、専用のＰＣだけでなく、別のＰＣでも同じ条件で測定可能となる。そして、長時間の経過後、測定物が出荷されて手元に無くなった場合でも、画像ファイルが保存してあれば、測定物に関する測定結果の検証ができる。さらに、この座標測定システムにエラーが生じても、エラー発生時の画像が保存されるようにしておけば、エラー原因の究明が容易になる。

次に、図２に基づいて、本発明の二次元座標測定機に係る第２の実施例について説明する。本実施例では、ＰＣ側に、測定機側及びＰＣ側の作業の進捗状態を監視していて、測定機とＰＣとを連動させて動作させる監視プログラムを備えることに特徴がある。

撮像プログラムは、監視プログラムからの自動撮像の開始指令を待つステップＳ２Ａが追加されること以外は、前記第１の実施例と同じである。測定プログラムは、監視プログラムからの自動測定の開始指令を待つステップＳ１０が追加されることと、前記第１の実施例のステップＳ１４の後にステップＳ１４Ａが追加されること以外は、前記第１の実施例と同じである。

撮像プログラム、測定プログラム及び監視プログラムをスタートさせると、監視プログラムにおいては、ステップＳ２１に進んで、撮像プログラム及び測定プログラムがスタートしているとともに、撮像プログラムのステップＳ１が完了して、測定点及び測定条件が指定されている状態を確認する。次にステップＳ２２に進んで、測定機の測定テーブル上に測定物が存在するか否かを確認する。このステップＳ２２は、請求項２に記載の測定物確認手段に相当する。測定物が存在しなければステップＳ２２に戻って、測定テーブル上に測定物が搬入されるまで待つ。測定テーブル上に測定物が存在すれば、ステップＳ２３に進んで、画像ファイルを保存するフォルダを設定する。

次にステップＳ２４に進んで、測定機に自動撮像の開始指令を送るとともに、ＰＣに自動測定の開始指令を送る。このステップＳ２４は、請求項２に記載の作業開始指令手段に相当する。それからステップＳ２５に進んで、ステップＳ１９の終了処理が済んで自動測定が終了した旨の通知を待つ。このステップＳ２５は、請求項２に記載の自動測定完了確認手段に相当する。自動測定終了の通知があれば、ステップＳ２６に進んで監視プログラムの終了処理を行い、ステップＳ２２に戻って、測定テーブル上に測定物が搬入されるまで待つ。以下、ステップＳ２２〜Ｓ２６を繰り返して、測定物の測定作業を繰り返す。

測定機は、ステップＳ２Ａで自動撮像の開始指令を受けた後は、ステップＳ３に進んで、前記第１の実施例と同じ動作をする。ＰＣは、ステップＳ１０で自動測定の開始指令を受けた後は、ステップＳ１１からＳ１４まで前記第１の実施例と同じ動作をする。ただし、次のステップＳ１４Ａは若干異なっている。

ステップＳ１４Ａに進むと、ｎ番目の画像ファイルを読み込まれているか否か調べる。ｎ番目の画像ファイルが読み込まれていない場合は、測定機側の撮像作業が遅れていて画像ファイルが保存されていないためであるとして、ステップＳ１４に戻って、ステップＳ１４〜Ｓ１４Ａを繰り返して、ｎ番目の画像ファイルを読み込まれるまで待つ。ｎ番目の画像ファイルが読み込まれれば、ステップＳ１５に進んで、ｎ番目の画像ファイルを画像処理した後、指定された測定点の座標を算出して保存する。以下、前記第１の実施例と同じ動作をする。

ＰＣにおいて、測定結果を出力して測定プログラムが終了すれば、監視プログラムがＳ２２に戻って、次の測定物の測定が可能になって、以下、測定物を測定テーブルに搬入する度に自動撮像と自動測定が並行して行われ、１つの測定物に関する自動撮像の終了と略同時に測定結果が出力されていく。

本実施例によれば、測定機側での測定物を撮像して画像処理を行わずに画像を保存している間に、ＰＣ側では既に保存された画像を用いて測定物上の測定点の座標を測定するので、測定機単独の場合よりも測定時間の短縮ができる。

ところで、本発明は、前記実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、前記第１の実施例では測定機とＰＣを１台づつ用いたが、１台の測定機に対して複数のＰＣを用いてもよい、この場合、複数のＰＣが画像を読み込み測定点の座標を算出する作業を分担するので、ＰＣによる作業時間が短縮されて、測定機とＰＣが１台だけの場合に比べて測定時間を短縮できる。

１４Ｘ軸フレーム
１８ＣＣＤカメラ（撮像装置）
２０測定テーブル

Claims

測定物上の測定点の座標を測定する二次元座標測定機と、パーソナルコンピュータとからなる座標測定システムにおいて、
前記二次元座標測定機は、測定点を指定する測定点指定手段と、撮像装置を測定点上に移動させて撮像するとともに撮像した画像を画像処理せずに保存する自動撮像手段とを備え、
前記パーソナルコンピュータは、前記測定点指定手段で指定された測定点を確認する指定点確認手段と、前記保存した画像を読み込むとともに読み込んだ画像から測定点の座標を求める自動測定手段とを備えることを特徴とする座標測定システム。
前記パーソナルコンピュータは、前記二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認する測定物確認手段と、前記自動撮像手段に作動開始指令を送るとともに前記自動測定手段に作業開始指令を送る作業開始指令手段と、前記自動測定手段の作業完了を確認する自動測定完了確認手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の座標測定システム。
二次元座標測定機に、測定物上の測定点を指定した後、指定された測定点上に撮像装置を移動させて撮像するとともに撮像した画像を画像処理せずに保存する自動撮像を行わせ、
パーソナルコンピュータに、前記指定された測定点を確認させた後、前記保存した画像を読み込むとともに読み込んだ画像から測定点の座標を求める自動測定を行わせることを特徴とする座標測定プログラム。
前記パーソナルコンピュータに、前記二次元座標測定機上に測定物が存在していることを確認してから、前記二次元座標測定機に前記自動撮像を開始させるとともに、前記パーソナルコンピュータに前記自動測定を開始させ、前記自動測定の完了を確認してから、次の測定物が二次元座標測定機上に存在していることを確認する作業に戻る一連の作業を繰り返させることを特徴とする請求項３に記載の座標測定プログラム。