JP2013234951A - Three-dimensional measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定者にて測定プローブを直接手で動かすことが可能に構成され、当該測定プローブの測定結果に基づいて被測定物上の任意の点の三次元座標値を算出し、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行う三次元測定装置に関する。 The present invention is configured so that a measurement probe can be directly moved by a hand, and based on the measurement result of the measurement probe, a three-dimensional coordinate value of an arbitrary point on the measurement object is calculated, and the measurement target The present invention relates to a three-dimensional measuring apparatus that measures a three-dimensional shape, surface property, etc. of an object.
従来、関節部を介して直列に連結された複数のリンクを有し、測定プローブを三次元空間内で外部からの力に対して移動自在に支持する多関節アームを備えた三次元測定装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
そして、測定者は、多関節アームを直接手に持って、測定プローブを移動させながら、被測定物を測定することとなる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a three-dimensional measuring apparatus having a plurality of articulated arms having a plurality of links connected in series via joint portions and supporting a measurement probe in a three-dimensional space so as to be movable with respect to an external force. It is known (see, for example, Patent Document 1).
The measurer measures the object to be measured while holding the articulated arm directly in his hand and moving the measurement probe.
ところで、多関節アームを操作して、測定プローブを移動させながら被測定物の測定を行う際、測定精度を考慮すると、測定プローブの移動速度は、等速度が望ましい。
すなわち、例えば、第1の速度で測定プローブが移動している時の測定プローブの測定結果と、第1の速度と同一の速度である第2の速度で測定プローブが移動している時の測定プローブの測定結果とは、同一の測定条件で測定された測定結果となる。このため、各測定結果から算出された各三次元座標値(各測定値)に基づいて、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行えば、測定精度は良好なものとなる。
By the way, when measuring an object to be measured while operating the articulated arm and moving the measurement probe, it is desirable that the moving speed of the measurement probe is constant considering the measurement accuracy.
That is, for example, the measurement result of the measurement probe when the measurement probe is moving at the first speed and the measurement when the measurement probe is moving at the second speed that is the same speed as the first speed. The probe measurement result is a measurement result measured under the same measurement conditions. For this reason, if the measurement of the three-dimensional shape, surface property, etc. of the object to be measured is performed based on each three-dimensional coordinate value (each measurement value) calculated from each measurement result, the measurement accuracy is good.
一方、測定プローブに急激な加速度が生じ、第2の速度が第1の速度よりも大きいものとなった場合には、第1の速度での測定結果と、第2の速度での測定結果とは、異なる測定条件で測定された測定結果となる。このため、各測定結果から算出された各三次元座標値に基づいて、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行うと、測定精度が低下してしまう。
ここで、被測定物の測定時では、測定者がよろけてしまったり、測定者が多関節アームから手を離してしまったり等、多関節アームの異常な動作が想定されるものである。
そして、上述したような異常な動作が生じた場合には、測定プローブに急激な加速度が生じることとなるため、上述したように測定精度が低下してしまう、という問題がある。
On the other hand, when a sudden acceleration occurs in the measurement probe and the second speed is higher than the first speed, the measurement result at the first speed, the measurement result at the second speed, Is a measurement result measured under different measurement conditions. For this reason, if measurement of the three-dimensional shape, surface property, etc. of the object to be measured is performed based on each three-dimensional coordinate value calculated from each measurement result, the measurement accuracy decreases.
Here, at the time of measuring the object to be measured, an abnormal operation of the articulated arm is assumed such as the measurer wobbling or the measurer releasing his hand from the articulated arm.
When an abnormal operation as described above occurs, a rapid acceleration is generated in the measurement probe, so that there is a problem that the measurement accuracy decreases as described above.
本発明の目的は、測定精度の低下を防止できる三次元測定装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the three-dimensional measuring apparatus which can prevent the fall of a measurement precision.
本発明の三次元測定装置は、被測定物を測定する測定プローブと、関節部を介して直列に連結された複数のリンクを有し、前記測定プローブを三次元空間内で外部からの力に対して移動自在に支持する多関節アームと、前記測定プローブ及び前記多関節アームの少なくともいずれか一方に設けられ、前記多関節アームの動作を検出し、当該動作に関する動作情報を出力する動作検出装置と、前記測定プローブによる測定結果を取り込んで、測定値を算出する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記動作情報に基づいて、前記測定プローブによる測定結果を取り込むか否かを判断する測定結果判断部を備えることを特徴とする。 The three-dimensional measurement apparatus of the present invention has a measurement probe for measuring an object to be measured and a plurality of links connected in series via joints, and the measurement probe is subjected to external force in a three-dimensional space. An articulated arm that is movably supported, and an operation detection device that is provided on at least one of the measurement probe and the articulated arm, detects an operation of the articulated arm, and outputs operation information related to the operation And a control device that takes in the measurement result from the measurement probe and calculates a measurement value, and the control device determines whether to take in the measurement result from the measurement probe based on the operation information. A result judging unit is provided.
本発明では、三次元測定装置は、上述した動作検出装置と、上述した測定結果判断部を有する制御装置とを備える。
このことにより、測定結果判断部は、動作検出装置から出力される動作情報に基づいて、多関節アームの動作が正常な動作であるか、あるいは、異常な動作であるかを判断できる。そして、測定結果判断部は、正常な動作であると判断した場合には、測定プローブの測定結果を取り込む。一方、測定結果判断部は、異常な動作であると判断した場合には、測定プローブの測定結果を取り込まない。
したがって、制御装置は、異常な動作時での測定プローブの測定結果を含まず、正常な動作時での測定プローブの測定結果に基づいて、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行うことができ、測定精度の低下を防止できる。
In the present invention, the three-dimensional measurement apparatus includes the above-described motion detection device and the control device having the above-described measurement result determination unit.
Thus, the measurement result determination unit can determine whether the operation of the articulated arm is a normal operation or an abnormal operation based on the operation information output from the operation detection device. If the measurement result determination unit determines that the operation is normal, the measurement result of the measurement probe is captured. On the other hand, if the measurement result determination unit determines that the operation is abnormal, the measurement result of the measurement probe is not captured.
Therefore, the control device does not include the measurement results of the measurement probe during abnormal operation, and measures the three-dimensional shape, surface properties, etc. of the measurement object based on the measurement result of the measurement probe during normal operation. This can be performed, and a reduction in measurement accuracy can be prevented.
本発明の三次元測定装置では、前記測定プローブは、前記被測定物にレーザ光を照射し、前記被測定物にて反射されたレーザ光を検出するレーザプローブであることが好ましい。
ところで、測定プローブとしては、被測定物にレーザ光を照射し、被測定物にて反射されたレーザ光を検出するレーザプローブが例示できる。
そして、上述した異常な動作時では、被測定物にて反射されたレーザ光を良好に検出することができない。すなわち、測定プローブとしてレーザプローブを採用した場合には、上述した測定精度の低下が特に見受けられるものとなる。
本発明では、測定プローブがレーザプローブで構成されているので、上述した測定精度の低下を防止できるという効果を好適に図れる。
In the three-dimensional measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the measurement probe is a laser probe that irradiates the object to be measured with laser light and detects the laser light reflected by the object to be measured.
By the way, as a measurement probe, the laser probe which irradiates a measured object with a laser beam and detects the laser beam reflected by the measured object can be illustrated.
In the abnormal operation described above, the laser beam reflected by the object to be measured cannot be detected well. That is, when a laser probe is employed as the measurement probe, the above-described decrease in measurement accuracy is particularly observed.
In the present invention, since the measurement probe is composed of a laser probe, it is possible to suitably achieve the effect of preventing the above-described decrease in measurement accuracy.
本発明の三次元測定装置では、前記制御装置は、前記動作情報に基づいて、前記レーザプローブのレーザ光の照射状態を制御する照射制御部を備えることが好ましい。
本発明では、制御装置は、上述した照射制御部を備える。
このことにより、照射制御部は、測定結果判断部と同様に、動作検出装置から出力される動作情報に基づいて、多関節アームの動作が正常な動作であるか、あるいは、異常な動作であるかを判断できる。そして、照射制御部は、正常な動作であると判断した場合には、測定プローブからのレーザ光の照射を継続させる。一方、照射制御部は、異常な動作であると判断した場合には、測定プローブからのレーザ光の照射を停止させる。
したがって、異常な動作時でのレーザ光の不要な照射を停止させることができる。
In the three-dimensional measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the control device includes an irradiation control unit that controls an irradiation state of the laser light of the laser probe based on the operation information.
In this invention, a control apparatus is provided with the irradiation control part mentioned above.
As a result, the irradiation control unit, like the measurement result determination unit, is based on the operation information output from the operation detection device, and the operation of the articulated arm is a normal operation or an abnormal operation. Can be determined. When the irradiation control unit determines that the operation is normal, the irradiation control unit continues the irradiation of the laser light from the measurement probe. On the other hand, if the irradiation control unit determines that the operation is abnormal, it stops the irradiation of the laser light from the measurement probe.
Therefore, unnecessary irradiation of the laser beam at the time of abnormal operation can be stopped.
本発明の三次元測定装置では、前記動作検出装置は、前記多関節アームの移動時の加速度を検出する加速度センサであることが好ましい。
ところで、多関節アームには、通常、連結されたリンク同士の相対角度を検出する角度センサ等の角度検出装置が設けられている。そして、制御装置は、測定プローブによる測定結果、及び角度検出装置にて検出されたリンク同士の相対角度等に基づいて、被測定物上の任意の点の三次元座標値を算出する。
ここで、多関節アームの動作としては、例えば、上述した角度センサ等の角度検出装置にて検出された相対角度に基づいて、検出することも考えられる。
しかしながら、通常、関節部は複数設けられており、これに伴い、上述した角度検出装置も複数設けられているので、多関節アームの動作を求めるには、複数の角度検出装置にて検出された各相対角度に基づいて複雑な演算が必要となる。したがって、多関節アームの動作を求める処理負荷が増加してしまう恐れがある。
本発明では、動作検出装置は、加速度センサで構成されている。
このことにより、加速度センサにて多関節アームの移動時の加速度を検出するだけで、複雑な演算をすることなく、多関節アームの動作を容易に検出できる。
In the three-dimensional measurement apparatus of the present invention, it is preferable that the motion detection device is an acceleration sensor that detects an acceleration during movement of the articulated arm.
By the way, the articulated arm is usually provided with an angle detection device such as an angle sensor for detecting a relative angle between the linked links. And a control apparatus calculates the three-dimensional coordinate value of the arbitrary points on a to-be-measured object based on the measurement result by a measurement probe, the relative angle of the links detected by the angle detection apparatus, etc.
Here, as an operation of the articulated arm, for example, it is conceivable to detect based on a relative angle detected by an angle detection device such as the angle sensor described above.
However, usually, a plurality of joints are provided, and in association therewith, a plurality of the angle detection devices described above are also provided. Complex calculations are required based on each relative angle. Therefore, there is a risk that the processing load for determining the operation of the articulated arm will increase.
In the present invention, the motion detection device is composed of an acceleration sensor.
As a result, the motion of the articulated arm can be easily detected without performing a complicated calculation only by detecting the acceleration when the articulated arm is moved by the acceleration sensor.
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔三次元測定装置の構成〕
図1は、本実施形態における三次元測定装置1の構成を示す図である。
三次元測定装置1は、測定者にて測定プローブ2を直接手で動かすことが可能に構成され、測定プローブ2による測定結果(測定データ)を取り込むことにより、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行う。
この三次元測定装置1は、図1に示すように、測定プローブ2と、多関節アーム3と、角度センサ4(図3参照)と、動作検出装置としての加速度センサ5(図3参照)と、制御装置6とを備える。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of three-dimensional measuring device]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a three-
The three-
As shown in FIG. 1, the three-
〔測定プローブの構成〕
本実施形態では、測定プローブ2は、被測定物にレーザ光を照射し、被測定物にて反射されたレーザ光を検出するレーザプローブで構成されている。
この測定プローブ2は、レーザ光を出射するレーザ光源21(図3参照)と、レーザ光源21から出射されたレーザ光をライン状に拡散して被測定物に照射する光学素子(図示略)と、被測定物にて反射されたライン状のレーザ光を検出するCCD(Charge Coupled Device)カメラ22(図3参照)と、外装を構成する外装筐体23(図1)とを備える。
[Configuration of measurement probe]
In the present embodiment, the
The
〔多関節アームの構成〕
図2は、多関節アーム3の構成を示す図である。
多関節アーム3は、測定プローブ2を支持するとともに、当該測定プローブ2を三次元空間内で外部からの力(測定者による操作)に対して移動可能に構成されている。
この多関節アーム3は、図2に示すように、円柱状の支柱3Aと、円柱状の第1〜第6リンク3B〜3Gと、第1〜第6関節部3H〜3Mと、プローブヘッド3Nとを備える。
支柱3Aは、鉛直軸Ax1(図2)に沿うように作業台等に固定される。
第1関節部3Hは、第1リンク3Bが鉛直軸Ax1に沿う状態で、支柱3Aと第1リンク3Bの一端とを連結する。
そして、第1リンク3Bは、第1関節部3Hにより支柱3Aに連結されることで、支柱3Aに対して、鉛直軸Ax1を中心として回転可能となる。
[Configuration of articulated arm]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the articulated
The articulated
As shown in FIG. 2, the
The column 3A is fixed to a work table or the like along the vertical axis Ax1 (FIG. 2).
The first joint 3H connects the column 3A and one end of the first link 3B in a state where the first link 3B is along the vertical axis Ax1.
And the 1st link 3B becomes rotatable centering on the vertical axis Ax1 with respect to the support | pillar 3A by being connected with the support | pillar 3A by the 1st joint part 3H.
第2関節部3Iは、第1リンク3Bの他端と第2リンク3Cの一端とを連結する。
そして、第1,第2リンク3B,3Cは、第2関節部3Iにより互いに連結されることで、水平軸Ax2(図2)を中心として相対的に回転可能となる。
第3関節部3Jは、互いの中心軸Ax3(図2)が一致する状態で、第2リンク3Cの他端と第3リンク3Dの一端とを連結する。
そして、第2,第3リンク3C,3Dは、第3関節部3Jにより互いに連結されることで、中心軸Ax3を中心として相対的に回転可能となる。
第4関節部3Kは、第3リンク3Dの他端と第4リンク3Eの一端とを連結する。
そして、第3,第4リンク3D,3Eは、第4関節部3Kにより互いに連結されることで、中心軸Ax3に直交する軸Ax4(図2)を中心として相対的に回転可能となる。
The second joint portion 3I connects the other end of the first link 3B and one end of the second link 3C.
The first and second links 3B and 3C are connected to each other by the second joint portion 3I, so that the first and second links 3B and 3C can be relatively rotated about the horizontal axis Ax2 (FIG. 2).
The third
The second and
The fourth joint 3K connects the other end of the
The third and
第5関節部3Lは、互いの中心軸Ax5(図2)が一致する状態で、第4リンク3Eの他端と第5リンク3Fの一端とを連結する。
そして、第4,第5リンク3E,3Fは、第5関節部3Lにより互いに連結されることで、中心軸Ax5を中心として相対的に回転可能となる。
第6関節部3Mは、第5リンク3Fの他端と第6リンク3Gの一端とを連結する。
そして、第5,第6リンク3F,3Gは、第6関節部3Mにより互いに連結されることで、中心軸Ax5に直交する軸Ax6(図2)を中心として相対的に回転可能となる。
以上のように、多関節アーム3は、6軸により操作可能に構成されている。
プローブヘッド3Nは、第6リンク3Gの他端に取り付けられるとともに、測定プローブ2を着脱可能に支持する。
The fifth joint 3L connects the other end of the fourth link 3E and one end of the
The fourth and
The sixth joint 3M connects the other end of the
The fifth and
As described above, the articulated
The
〔角度センサの構成〕
角度センサ4は、具体的な図示は省略したが、第1〜第6関節部3H〜3Mにそれぞれ取り付けられている。
そして、6つの角度センサ4は、第1〜第6関節部3H〜3Mにより互いに連結された第1〜第6リンク3B〜3Gの相対的な回転角度を検出する。
例えば、第1関節部3Hに設けられた角度センサ4は、支柱3A及び第1リンク3B同士の鉛直軸Ax1を中心とした相対的な回転角度を検出する。
[Configuration of angle sensor]
Although not specifically shown, the
The six
For example, the
〔加速度センサの構成〕
加速度センサ5は、具体的な図示は省略したが、プローブヘッド3Nに取り付けられ、多関節アーム3の動作(プローブヘッド3Nの加速度)を検出する。
なお、加速度センサ5は、公知の技術であるため、詳細な説明については省略する。
[Configuration of acceleration sensor]
Although not specifically shown, the
In addition, since the
〔制御装置の構成〕
図3は、三次元測定装置1の制御構造を示すブロック図である。
制御装置6は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)やハードディスクを備えた制御装置本体61と、マウスやキーボード等で構成された入力装置62と、ディスプレイ等の表示装置63とを備える。
制御装置本体61は、測定プローブ2の測定データ(CCDカメラ22にて検出された画像データ)、及び角度センサ4の検出値(回転角度)に基づいて、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行う。
この制御装置本体61は、図3に示すように、測定結果判断部61Aと、照射制御部61Bと、演算処理部61Cと、形状解析部61Dと、メモリ61Eとを備える。
[Configuration of control device]
FIG. 3 is a block diagram showing a control structure of the three-
As shown in FIG. 3, the
Based on the measurement data of the measurement probe 2 (image data detected by the CCD camera 22) and the detection value (rotation angle) of the
As shown in FIG. 3, the control device
測定結果判断部61Aは、加速度センサ5の検出値(加速度)に基づいて、測定プローブ2の測定データ、及び角度センサ4の検出値を取り込むか否かを判断する。
照射制御部61Bは、加速度センサ5の検出値(加速度)に基づいて、測定プローブ2(レーザ光源21)のレーザ光の照射状態を制御する。
演算処理部61Cは、測定結果判断部61Aによる判断の下、取り込まれた測定プローブ2の測定データ、及び角度センサ4の検出値に基づいて、被測定物上の任意の点の三次元座標値(測定値)を算出する。
そして、演算処理部61Cは、算出した三次元座標値をメモリ61Eに記憶させる。
形状解析部61Dは、メモリ61Eに記憶された三次元座標値に基づいて、被測定物の表面形状データを算出し、算出した被測定物の表面形状データの誤差や歪み等を求める形状解析を行う。
The measurement
The irradiation control unit 61B controls the irradiation state of the laser light of the measurement probe 2 (laser light source 21) based on the detection value (acceleration) of the
The
Then, the
The
〔三次元測定装置の動作〕
次に、三次元測定装置1の動作について図面を参照して説明する。
図4は、三次元測定装置1の動作を説明するフローチャートである。
なお、以下では、説明の便宜上、測定プローブ2からライン状のレーザ光が出射されているとともに、測定者により多関節アーム3が操作され、被測定物上でライン状のレーザ光が走査されている際の三次元測定装置1の動作について説明する。
先ず、測定結果判断部61Aは、加速度センサ5の検出値を常時、監視し、当該検出値に基づくプローブヘッド3Nの加速度が所定の閾値以上であるか否かを判定する(ステップST1)。
[Operation of CMM]
Next, the operation of the three-
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the three-
In the following, for convenience of explanation, a line-shaped laser beam is emitted from the
First, the measurement
測定結果判断部61Aは、ステップST1において、「Y」と判定した場合、すなわち、多関節アーム3の動作が異常な動作であると判定した場合には、測定プローブ2の測定データ、及び角度センサ4の検出値の取り込みを行わない。
また、照射制御部61Bは、測定プローブ2(レーザ光源21)からのレーザ光の照射を停止させる(ステップST2)。
そして、制御装置本体61は、被測定物の測定を終了する。
When the measurement
In addition, the irradiation controller 61B stops the irradiation of the laser beam from the measurement probe 2 (laser light source 21) (step ST2).
And the control apparatus
一方、測定結果判断部61Aは、ステップST1において、「N」と判定した場合、すなわち、プローブヘッド3Nの移動速度が略等速度であり多関節アーム3の動作が正常な動作であると判定した場合には、測定プローブ2の測定データ、及び角度センサ4の検出値を取り込む(ステップST3)。
ステップST3の後、演算処理部61Cは、取り込まれた測定プローブ2の測定データ、及び角度センサ4の検出値に基づいて、以下に示すように、被測定物上の任意の点(被測定物に照射されたレーザ光のライン状パターン)の三次元座標値を算出する(ステップST4)。
On the other hand, the measurement
After step ST3, the
先ず、演算処理部61Cは、取り込まれた角度センサ4の検出値(各回転角度)と、第1〜第6リンク3B〜3Gの各長さ等に基づいて、測定プローブ2の位置、レーザ光源21からのレーザ光の照射角度、及びCCDカメラ22の角度を算出する。
そして、演算処理部61Cは、測定プローブ2の位置、レーザ光の照射角度、及びCCDカメラ22の角度に基づいて、三角測量の原理により、取り込まれた測定プローブ2の測定データ(画像データ)に含まれるレーザ光のライン状パターンの各点(被測定物上の点)の三次元座標値を算出する。
また、演算処理部61Cは、算出した三次元座標値をメモリ61Eに記憶させる(ステップST5)。
First, the
Then, the
In addition, the
ステップST5の後、制御装置本体61は、測定終了条件を満たしたか否かを判定する(ステップST6)。
例えば、測定者により多関節アーム3が操作され、測定プローブ2が予め指定された距離だけ移動した場合を測定終了条件とすることができる。
制御装置本体61は、ステップST6において、「N」と判定した場合には、再度、ステップST1の処理に移行する。そして、制御装置本体61は、プローブヘッド3Nの加速度が所定の閾値未満である場合に限り、測定終了条件を満たすまで、ステップST3〜ST5により、被測定物上の任意の点の三次元座標値の算出を継続する。
After step ST5, the control device
For example, the measurement end condition can be a case where the articulated
If the determination is “N” in step ST6, the control device
一方、制御装置本体61は、ステップST6において、「Y」と判定した場合には、ステップST2に移行し、測定プローブ2からのレーザ光の照射を停止させた後、被測定物の測定を終了する。
そして、被測定物の測定が終了した後、例えば、測定者による入力装置62の操作に応じて、形状解析部61Dは、メモリ61Eに記憶された三次元座標値に基づいて、被測定物の表面形状データを算出し、形状解析を行う。
On the other hand, if it is determined as “Y” in step ST6, the control device
Then, after the measurement of the object to be measured is completed, for example, according to the operation of the
上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、三次元測定装置1は、加速度センサ5と、測定結果判断部61Aを有する制御装置6を備える。
このことにより、測定結果判断部61Aは、加速度センサ5の検出値に基づいて、多関節アーム3の動作が正常な動作であるか、あるいは、異常な動作であるかを判断できる。そして、測定結果判断部61Aは、正常な動作であると判断した場合には、測定プローブ2の測定データを取り込む。一方、測定結果判断部61Aは、異常な動作であると判断した場合には、測定プローブ2の測定データを取り込まない。
したがって、制御装置6は、異常な動作時での測定プローブ2の測定データを含まず、正常な動作時での測定プローブ2の測定データに基づいて、被測定物上の任意の点の三次元座標値を算出し、当該三次元座標値に基づいて、被測定物の表面形状データを算出できる。すなわち、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定精度の低下を防止できる。
また、測定プローブ2がレーザプローブで構成されているので、上述した測定精度の低下を防止できるという効果を好適に図れる。
According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
In the present embodiment, the three-
Accordingly, the measurement
Therefore, the
Moreover, since the
さらに、制御装置6は、照射制御部61Bを備える。
このことにより、照射制御部61Bは、測定結果判断部61Aと同様に、加速度センサ5の検出値に基づいて、多関節アーム3の動作が正常な動作であるか、あるいは、異常な動作であるかを判断できる。そして、照射制御部61Bは、正常な動作であると判断した場合には、測定プローブ2からのレーザ光の照射を継続させる。一方、照射制御部61Bは、異常な動作であると判断した場合には、測定プローブ2からのレーザ光の照射を停止させる。
したがって、異常な動作時でのレーザ光の不要な照射を停止させることができる。
Furthermore, the
As a result, the irradiation control unit 61B operates normally or abnormally on the articulated
Therefore, unnecessary irradiation of the laser beam at the time of abnormal operation can be stopped.
また、本発明に係る動作検出装置として、加速度センサ5が採用されている。
このことにより、加速度センサ5にて多関節アーム3の移動時の加速度を検出するだけで、複雑な演算をすることなく、多関節アームの動作を容易に検出できる。
Moreover, the
As a result, the motion of the multi-joint arm can be easily detected without complicated calculations by simply detecting the acceleration during movement of the
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態において、測定プローブ2としては、前記実施形態で説明したレーザプローブに限らず、例えば、被測定物に接触する測定子を有する接触型のプローブ、CCDカメラやイメージセンサを用いた画像プローブを採用しても構わない。
前記実施形態では、多関節アーム3は、6つのリンク及び関節部を備え、6軸により操作可能に構成されていたが、これに限らず、その他の数のリンク及び関節部を備えた構成とし、5軸や7軸により操作可能に構成しても構わない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within a scope in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In the above embodiment, the
In the above-described embodiment, the
前記実施形態では、動作検出装置として加速度センサ5を採用していたが、これに限らず、その他の構成、例えば、角度センサ4を用いて多関節アーム3の動作を検出するように構成しても構わない。
前記実施形態では、本発明に係る動作検出装置が多関節アーム3に設けられていたが、これに限らず、測定プローブ2(外装筐体23)に設けた構成を採用しても構わない。
In the above-described embodiment, the
In the above-described embodiment, the motion detection device according to the present invention is provided in the articulated
本発明は、測定者にて測定プローブを直接手で動かすことが可能に構成され、当該測定プローブの測定結果に基づいて被測定物上の任意の点の三次元座標値を算出し、被測定物の三次元形状、表面性状等の測定を行う三次元測定装置に利用できる。 The present invention is configured so that a measurement probe can be directly moved by a hand, and based on the measurement result of the measurement probe, a three-dimensional coordinate value of an arbitrary point on the measurement object is calculated, and the measurement target The present invention can be used in a three-dimensional measuring apparatus that measures the three-dimensional shape and surface properties of an object.
1・・・三次元測定装置
2・・・測定プローブ
3・・・多関節アーム
3B〜3G・・・リンク
3H〜3M・・・関節部
5・・・加速度センサ(動作検出装置)
6・・・制御装置
61A・・・測定結果判断部
61B・・・照射制御部
DESCRIPTION OF
6 ...
Claims (4)
関節部を介して直列に連結された複数のリンクを有し、前記測定プローブを三次元空間内で外部からの力に対して移動自在に支持する多関節アームと、
前記測定プローブ及び前記多関節アームの少なくともいずれか一方に設けられ、前記多関節アームの動作を検出し、当該動作に関する動作情報を出力する動作検出装置と、
前記測定プローブによる測定結果を取り込んで、測定値を算出する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記動作情報に基づいて、前記測定プローブによる測定結果を取り込むか否かを判断する測定結果判断部を備える
ことを特徴とする三次元測定装置。 A measurement probe for measuring an object to be measured;
A multi-joint arm having a plurality of links connected in series via a joint, and supporting the measurement probe movably with respect to an external force in a three-dimensional space;
An operation detection device that is provided on at least one of the measurement probe and the articulated arm, detects an operation of the articulated arm, and outputs operation information related to the operation;
A control device that takes in the measurement result by the measurement probe and calculates the measurement value,
The control device includes:
A three-dimensional measurement apparatus comprising: a measurement result determination unit that determines whether or not a measurement result obtained by the measurement probe is captured based on the operation information.
前記測定プローブは、
前記被測定物にレーザ光を照射し、前記被測定物にて反射されたレーザ光を検出するレーザプローブである
ことを特徴とする三次元測定装置。 The three-dimensional measuring apparatus according to claim 1,
The measurement probe is
A three-dimensional measuring apparatus, characterized by being a laser probe that irradiates the object to be measured with laser light and detects the laser light reflected by the object to be measured.
前記制御装置は、
前記動作情報に基づいて、前記レーザプローブのレーザ光の照射状態を制御する照射制御部を備える
ことを特徴とする三次元測定装置。 The three-dimensional measuring apparatus according to claim 2,
The control device includes:
A three-dimensional measurement apparatus comprising: an irradiation control unit that controls an irradiation state of the laser beam of the laser probe based on the operation information.
前記動作検出装置は、
前記多関節アームの移動時の加速度を検出する加速度センサである
ことを特徴とする三次元測定装置。 In the three-dimensional measuring apparatus in any one of Claims 1-3,
The motion detection device includes:
A three-dimensional measuring apparatus, wherein the three-dimensional measuring apparatus is an acceleration sensor that detects an acceleration during movement of the articulated arm.
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