JP2015227796A - Surface shape evaluation method and surface shape evaluation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面形状評価方法及び面形状評価システムに関し、特に、曲率を用いて評価対象の面形状と基準面形状との誤差を表示可能な面形状評価方法及び面形状評価システムに関する。 The present invention relates to a surface shape evaluation method and a surface shape evaluation system, and more particularly to a surface shape evaluation method and a surface shape evaluation system capable of displaying an error between a surface shape to be evaluated and a reference surface shape using curvature.
船体やタンク等の構造物には、鋼板やアルミ板等の多種多様の金属板が使用されている。最終製品の精度向上を図るためには、金属板の面形状を設計データ通りに製作することが必要である。従来、熟練工が専用治具を用いて面形状を計測・評価していたが、個人差がある、作業にノウハウが必要である、局所的な計測しかできない等の問題があり、面形状評価方法の自動化や標準化が求められている。 A wide variety of metal plates such as steel plates and aluminum plates are used in structures such as hulls and tanks. In order to improve the accuracy of the final product, it is necessary to manufacture the surface shape of the metal plate according to the design data. Traditionally, skilled workers have measured and evaluated the surface shape using a dedicated jig, but there are problems such as individual differences, work know-how required, only local measurement possible, surface shape evaluation method There is a need for automation and standardization.
例えば、特許文献１には、曲げ板を三次元計測装置で計測し、その三次元の計測データをコンピュータに取り込んで記憶格納させる三次元計測ステップと、計測データと設計データを比較して、三次元座標におけるＺ軸座標値の差を検証する比較検証ステップとを備えたことを特徴とする造船板曲げシステムが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a three-dimensional measurement step in which a bending plate is measured with a three-dimensional measuring device, the three-dimensional measurement data is taken into a computer, stored and stored, and the measurement data and the design data are compared. There is disclosed a shipbuilding plate bending system comprising a comparison verification step for verifying a difference between Z-axis coordinate values in original coordinates.
また、特許文献２には、計測装置により加工中又は加工済みの曲面形状を計測する段階と、曲面形状の計測データ及び設計データを入力して表面及びポイントを生成する段階と、船体製造工程のマージン部位及び面取り作業の特定の制約条件を反映して、設計された曲面形状と計測された曲面形状とを整合させる曲面整合段階と、曲面間の誤差量を計算する段階と、曲面形状の加工完成度を評価する段階と、を含む曲形部材の加工完成度評価方法が開示されている。 Patent Document 2 includes a step of measuring a curved surface shape being processed or processed by a measuring device, a step of inputting curved surface shape measurement data and design data, generating a surface and points, and a hull manufacturing process. A curved surface matching stage that matches the designed curved surface shape with the measured curved surface shape, reflecting the specific constraints of the margin part and chamfering work, a step of calculating the amount of error between curved surfaces, and the processing of curved surface shapes A method for evaluating the degree of completeness of processing of a curved member is disclosed.
上述した特許文献１及び２に記載されたように、面形状を三次元計測することにより、加工面の全体を一度に計測することができ、個人差の少ない計測データを取得することができる。また、計測データの座標データを使用することにより、評価対象である加工面が、最終加工面のように設計データ（基準面形状）に近い状態の面形状を有する場合には、基準面形状と一致する多数の座標データを取得することができ、面形状を比較して加工面の精度を評価することができる。 As described in Patent Documents 1 and 2 described above, by measuring the surface shape three-dimensionally, the entire processed surface can be measured at once, and measurement data with little individual difference can be acquired. Also, by using the coordinate data of the measurement data, when the machining surface to be evaluated has a surface shape that is close to the design data (reference surface shape) like the final machining surface, the reference surface shape A large number of matching coordinate data can be acquired, and the accuracy of the processed surface can be evaluated by comparing the surface shapes.
しかしながら、計測データの座標データを使用した場合には、加工中途段階における中間加工面のように、加工面の面形状（加工面形状）と基準面形状との差異が大きい場合には、一致する座標データが少なく、面形状を比較して評価することができない。したがって、基準面形状と比較可能な程度に近似した面形状となるまで面加工しなければならず、面加工のやり直しの回数が増えたり、基準面形状に辿り着くことが困難になったりすることとなる。 However, when the coordinate data of the measurement data is used, if the difference between the surface shape of the processed surface (processed surface shape) and the reference surface shape is large, such as an intermediate processed surface in the middle of processing, they match. There is little coordinate data, and the surface shape cannot be compared and evaluated. Therefore, surface processing must be performed until a surface shape approximated to a level comparable to the reference surface shape is obtained, and the number of reworking of the surface processing may increase or it may be difficult to reach the reference surface shape. It becomes.
本発明は、かかる問題点に鑑み創案されたものであり、加工面形状と基準面形状との差異が大きい場合であっても、加工面形状と基準面形状とを比較して評価することができ、面形状の評価効率の向上を図ることができる、面形状評価方法及び面形状評価システムを提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of such problems, and even when the difference between the machined surface shape and the reference surface shape is large, the machined surface shape and the reference surface shape can be compared and evaluated. An object is to provide a surface shape evaluation method and a surface shape evaluation system that can improve the evaluation efficiency of the surface shape.
本発明によれば、評価対象である加工面形状と評価基準である基準面形状との誤差を表示する面形状評価方法において、前記基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより基準曲率マップを作成する予備工程と、前記加工面形状を計測し三次元の計測データを取得する計測工程と、前記計測データから前記加工面形状を模擬した仮想面形状を作成するフィッティング工程と、前記仮想面形状を前記基準面形状と同様に細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより仮想曲率マップを作成するマップ作成工程と、前記仮想曲率マップと前記基準曲率マップとを比較して差分を算出することにより差分曲率マップを作成する比較工程と、前記差分曲率マップを表示する出力工程と、を備えることを特徴とする面形状評価方法が提供される。 According to the present invention, in the surface shape evaluation method for displaying an error between the processed surface shape to be evaluated and the reference surface shape to be the evaluation reference, the curvature of each mesh is calculated by subdividing the reference surface shape. A preliminary step of creating a reference curvature map, a measurement step of measuring the machining surface shape and obtaining three-dimensional measurement data, a fitting step of creating a virtual surface shape simulating the machining surface shape from the measurement data, A map creation step for creating a virtual curvature map by subdividing the virtual surface shape in the same manner as the reference surface shape and calculating a curvature for each mesh, and comparing the virtual curvature map with the reference curvature map for a difference A surface shape evaluation comprising: a comparison step of creating a difference curvature map by calculating a difference curvature; and an output step of displaying the difference curvature map The law is provided.
前記比較工程は、前記基準曲率マップ及び前記仮想曲率マップを正規化した状態で比較して前記差分曲率マップを正規化した状態で作成するようにしてもよい。また、前記出力工程は、正規化された状態の前記差分曲率マップを前記仮想面形状に展開して表示するようにしてもよい。さらに、前記出力工程は、前記差分曲率マップを前記加工面形状上に表示するようにしてもよい。また、前記フィッティング工程は、パラメトリック曲面を用いて前記仮想面形状を作成するようにしてもよい。また、前記基準面形状は、設計データにより作成される面形状であってもよいし、前記加工面形状と比較させたい既存の面形状であってもよい。 In the comparison step, the difference curvature map may be created in a normalized state by comparing the reference curvature map and the virtual curvature map in a normalized state. In the output step, the differential curvature map in a normalized state may be developed and displayed on the virtual surface shape. Furthermore, the output step may display the difference curvature map on the processed surface shape. The fitting step may create the virtual surface shape using a parametric curved surface. Further, the reference surface shape may be a surface shape created by design data, or may be an existing surface shape to be compared with the processed surface shape.
また、本発明によれば、評価対象である加工面形状と評価基準である基準面形状との誤差を表示する面形状評価システムにおいて、前記基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出した基準曲率マップを記憶する記憶媒体と、前記加工面形状を三次元的に計測する計測装置と、該計測装置により取得した計測データに基づいて前記加工面形状を模擬した仮想面形状を作成し、該仮想面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出した仮想曲率マップを作成し、該仮想曲率マップと前記基準曲率マップとを比較して差分を算出した差分曲率マップを作成する演算装置と、前記差分曲率マップを表示する出力装置と、を備えることを特徴とする面形状評価システムが提供される。 According to the present invention, in the surface shape evaluation system that displays an error between the processed surface shape to be evaluated and the reference surface shape to be the evaluation reference, the curvature is calculated for each mesh by subdividing the reference surface shape. A storage medium that stores a reference curvature map, a measurement device that three-dimensionally measures the machining surface shape, and a virtual surface shape that simulates the machining surface shape based on measurement data acquired by the measurement device, A virtual curvature map in which curvature is calculated for each mesh by subdividing the virtual surface shape, and a calculation device that creates a difference curvature map in which a difference is calculated by comparing the virtual curvature map and the reference curvature map; And an output device that displays the difference curvature map.
前記出力装置は、前記差分曲率マップを前記加工面形状上に表示可能な機器であってもよい。また、前記面形状評価システムは、前記計測装置の振動を計測する振動計測装置を備え、前記演算装置は、前記振動計測装置の数値が閾値を超えた場合に前記計測装置の計測を停止し、前記振動計測装置の数値が前記閾値を下回った場合に前記計測装置の計測を再開するようにしてもよい。 The output device may be a device capable of displaying the differential curvature map on the processed surface shape. Further, the surface shape evaluation system includes a vibration measurement device that measures vibration of the measurement device, and the arithmetic device stops measurement of the measurement device when a numerical value of the vibration measurement device exceeds a threshold value, When the numerical value of the vibration measuring device falls below the threshold value, the measurement of the measuring device may be resumed.
上述した本発明に係る面形状評価方法及び面形状評価システムによれば、評価対象である加工面形状の仮想曲率マップを作成し、評価基準である基準面形状の基準曲率マップを作成し、これらの曲率マップを比較して差分曲率マップを作成することにより、加工面形状の座標データに依拠する必要がなく、加工面形状と基準面形状との差異が大きい場合であっても、加工面形状と基準面形状とを比較して評価することができ、面形状の評価効率の向上を図ることができる。 According to the surface shape evaluation method and the surface shape evaluation system according to the present invention described above, a virtual curvature map of the machining surface shape to be evaluated is created, a reference curvature map of the reference surface shape which is an evaluation reference is created, and these By creating a differential curvature map by comparing the curvature maps of the machining surface, there is no need to rely on the coordinate data of the machining surface shape, and even if the difference between the machining surface shape and the reference surface shape is large, the machining surface shape And the reference surface shape can be compared and evaluated, and the evaluation efficiency of the surface shape can be improved.
以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る面形状評価システムを示す全体構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る面形状評価方法を示すフロー図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a surface shape evaluation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing the surface shape evaluation method according to the embodiment of the present invention.
本発明の第一実施形態に係る面形状評価システム１は、図１及び図２に示したように、評価対象である加工面形状αと評価基準である基準面形状との誤差を表示するシステムであって、基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出した基準曲率マップＭｔを記憶する記憶媒体２と、加工面形状αを三次元的に計測する計測装置３と、計測装置３により取得した計測データに基づいて加工面形状αを模擬した仮想面形状Ｆαを作成し、仮想面形状Ｆαを細分化してメッシュごとに曲率を算出した仮想曲率マップＭαを作成し、仮想曲率マップＭαと基準曲率マップＭｔとを比較して差分を算出した差分曲率マップＭｄを作成する演算装置４と、差分曲率マップＭｄを表示する出力装置５と、計測装置３の振動を計測する振動計測装置６と、を備えている。 The surface shape evaluation system 1 according to the first embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, displays an error between the machining surface shape α to be evaluated and the reference surface shape to be an evaluation reference. A storage medium 2 for storing a reference curvature map Mt obtained by subdividing a reference surface shape and calculating a curvature for each mesh, a measuring device 3 for measuring a machining surface shape α three-dimensionally, and a measuring device 3 Based on the acquired measurement data, a virtual surface shape Fα simulating the machining surface shape α is created, a virtual curvature map Mα is calculated in which the curvature is calculated for each mesh by subdividing the virtual surface shape Fα, and the virtual curvature map Mα A calculation device 4 that creates a difference curvature map Md that is calculated by comparing the reference curvature map Mt and calculates a difference, an output device 5 that displays the difference curvature map Md, and a vibration measurement device 6 that measures the vibration of the measurement device 3 The Eteiru.
加工面形状αは、例えば、鋼板やアルミ板等の金属板、プラスチック等の樹脂板等、種々の部材の表面に形成される平面や曲面等の面形状である。また、加工面形状αは、プレス加工、ロール曲げ加工、加熱曲げ加工、切削加工等の種々の加工方法により形成される。加工面形状αは、設計データにより与えられる基準面形状に近付くように加工される。本実施形態における面形状評価システム１は、加工面形状αと基準面形状との誤差を評価するために使用される。 The processed surface shape α is a surface shape such as a flat surface or a curved surface formed on the surface of various members such as a metal plate such as a steel plate or an aluminum plate, or a resin plate such as plastic. The processed surface shape α is formed by various processing methods such as press processing, roll bending processing, heat bending processing, and cutting processing. The processed surface shape α is processed so as to approach the reference surface shape given by the design data. The surface shape evaluation system 1 in this embodiment is used to evaluate an error between the processed surface shape α and the reference surface shape.
記憶媒体２は、演算装置４に接続され、演算装置４を介して読み書き可能な磁気ディスクや光学ディスクにより構成される。具体的には、例えば、ハードディスクドライブである。記憶媒体２には、例えば、設計データにより算出される基準曲率マップＭｔを予め作成しておき、基準曲率マップＭｔを記憶しておくことが好ましい。勿論、記憶媒体２に予め設計データを記憶しておき、必要に応じて基準曲率マップＭｔを作成して記憶させるようにしてもよい。なお、基準曲率マップＭｔについては後述する。 The storage medium 2 is connected to the arithmetic device 4 and is constituted by a magnetic disk or an optical disk that can be read and written via the arithmetic device 4. Specifically, for example, a hard disk drive. In the storage medium 2, for example, it is preferable that a reference curvature map Mt calculated based on design data is created in advance and the reference curvature map Mt is stored. Of course, design data may be stored in the storage medium 2 in advance, and a reference curvature map Mt may be created and stored as necessary. The reference curvature map Mt will be described later.
計測装置３は、加工面形状αの直交座標系の三次元データを計測可能な三次元計測器であれば、接触式（タッチプローブ式）であってもよいし、非接触式（レーザ式、光学式等）であってもよい。具体的には、例えば、レーザスキャナ、ポイントレーザ、ラインレーザ、ステレオカメラ（多眼カメラ）等である。かかる計測装置３を使用することにより、加工面形状αの全体を一度に計測して三次元の計測データを容易に取得することができる。計測装置３は、例えば、加工面形状αの全体を見渡せる場所に配置される。 The measuring device 3 may be a contact type (touch probe type) or a non-contact type (laser type, laser type, as long as it is a three-dimensional measuring instrument capable of measuring three-dimensional data in the orthogonal coordinate system of the machined surface shape α. Optical type). Specifically, for example, there are a laser scanner, a point laser, a line laser, a stereo camera (multi-lens camera), and the like. By using such a measuring device 3, it is possible to easily measure three-dimensional measurement data by measuring the entire machining surface shape α at once. The measuring device 3 is disposed, for example, in a place where the entire processed surface shape α can be seen.
演算装置４は、計測装置３により取得された計測データを用いて加工面形状αを模擬した仮想面形状Ｆαを作成したり、仮想面形状Ｆαから仮想曲率マップＭαを作成したり、基準曲率マップＭｔと仮想曲率マップＭαとを用いて差分曲率マップＭｄを作成したりすることができる装置である。具体的には、例えば、いわゆるコンピュータである。演算装置４は、記憶媒体２、計測装置３、出力装置５、振動計測装置６の動作を制御してもよい。なお、演算装置４による仮想面形状Ｆα、仮想曲率マップＭα及び差分曲率マップＭｄの作成については後述する。 The arithmetic device 4 creates a virtual surface shape Fα simulating the machining surface shape α using the measurement data acquired by the measuring device 3, creates a virtual curvature map Mα from the virtual surface shape Fα, This is an apparatus that can create a differential curvature map Md using Mt and a virtual curvature map Mα. Specifically, for example, a so-called computer. The arithmetic device 4 may control operations of the storage medium 2, the measurement device 3, the output device 5, and the vibration measurement device 6. The creation of the virtual surface shape Fα, the virtual curvature map Mα, and the differential curvature map Md by the arithmetic device 4 will be described later.
出力装置５は、演算装置４により作成された差分曲率マップＭｄを視認可能な状態に出力する外部表示機器である。出力装置５は、例えば、ディスプレイ、プロジェクタ、レーザプロジェクタ、タブレット、スマートフォン、ヘッドマウントディスプレイ、プリンタ等である。なお、出力装置５は、計測装置３と別の機器であってもよいし、計測装置３と兼用可能に構成された機器であってもよい。 The output device 5 is an external display device that outputs the difference curvature map Md created by the arithmetic device 4 in a state where it can be visually recognized. The output device 5 is, for example, a display, a projector, a laser projector, a tablet, a smartphone, a head mounted display, a printer, or the like. The output device 5 may be a separate device from the measurement device 3 or may be a device configured to be used together with the measurement device 3.
また、出力装置５は、差分曲率マップＭｄを加工面形状α上に表示可能な機器であってもよい。例えば、出力装置５に画像を投影可能なプロジェクタやレーザプロジェクタを使用することにより、評価対象である加工面形状α上に差分曲率マップＭｄを表示させることができる。かかる出力装置５を使用することにより、基準面形状と比較して曲率の大きい部分及び曲率の小さい部分を正確に加工面形状α上に指し示すことができる。また、出力装置５として、タブレットやヘッドマウントディスプレイを使用した場合にも、これらの機器を加工面形状α上にかざすことにより、ディスプレイ画面上で加工面形状α上に差分曲率マップＭｄを表示させることができる。 The output device 5 may be a device that can display the differential curvature map Md on the machining surface shape α. For example, by using a projector or a laser projector capable of projecting an image on the output device 5, the differential curvature map Md can be displayed on the processed surface shape α to be evaluated. By using the output device 5, it is possible to accurately indicate a portion having a larger curvature and a portion having a smaller curvature than the reference surface shape on the processed surface shape α. Even when a tablet or a head-mounted display is used as the output device 5, the differential curvature map Md is displayed on the processing surface shape α on the display screen by holding these devices over the processing surface shape α. be able to.
振動計測装置６は、計測装置３の振動を計測する機器である。計測装置３は、工場等の振動を生じやすい場所に配置されている場合がある。計測装置３が振動すると、正確な計測データを得ることができないことから、振動計測装置６が出力する数値（計測値）により、計測処理のＯＮ／ＯＦＦを行う。具体的には、演算装置４が、振動計測装置６の数値が閾値を超えた場合に計測装置３の計測を停止し、振動計測装置６の数値が閾値を下回った場合に計測装置３の計測を再開するように、計測処理のＯＮ／ＯＦＦを制御する。計測の再開は、計測を停止した箇所から開始してもよいし、最初から計測をやり直してもよい。かかる制御により、計測データの精度を向上させることができ、ひいては、仮想曲率マップＭαの精度を向上させることができ、評価精度の向上を図ることができる。なお、計測装置３が振動を生じない場所に配置されている場合には、振動計測装置６を省略するようにしてもよい。 The vibration measuring device 6 is a device that measures the vibration of the measuring device 3. The measuring device 3 may be disposed in a place where vibration is likely to occur such as in a factory. When the measurement device 3 vibrates, accurate measurement data cannot be obtained. Therefore, the measurement process is turned ON / OFF by a numerical value (measurement value) output from the vibration measurement device 6. Specifically, the arithmetic device 4 stops the measurement of the measurement device 3 when the numerical value of the vibration measurement device 6 exceeds the threshold value, and the measurement of the measurement device 3 when the numerical value of the vibration measurement device 6 falls below the threshold value. The measurement processing is controlled to be turned ON / OFF so as to resume. The restart of measurement may be started from the point where the measurement is stopped, or the measurement may be restarted from the beginning. By such control, the accuracy of measurement data can be improved, and consequently the accuracy of the virtual curvature map Mα can be improved, and the evaluation accuracy can be improved. In addition, when the measuring device 3 is arrange | positioned in the place which does not produce a vibration, you may make it abbreviate | omit the vibration measuring device 6. FIG.
次に、演算装置４の処理内容、すなわち、本発明の第一実施形態に係る面形状評価方法について説明する。ここで、図３は、計測工程及びフィッティング工程を示す概念図であり、（ａ）は計測工程、（ｂ）はフィッティング工程、を示している。図４は、比較工程を示す概念図である。図５は、差分曲率マップの仮想面形状への展開を示す概念図である。 Next, the processing content of the arithmetic unit 4, that is, the surface shape evaluation method according to the first embodiment of the present invention will be described. Here, FIG. 3 is a conceptual diagram showing the measurement process and the fitting process, where (a) shows the measurement process and (b) shows the fitting process. FIG. 4 is a conceptual diagram showing the comparison process. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the development of the differential curvature map into the virtual surface shape.
本発明の第一施形態に係る面形状評価方法は、図２に示したように、設計データに基づいて基準面形状を作成した後、基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより基準曲率マップＭｔを作成する予備工程Ｓ１０と、加工面形状αを計測し三次元の計測データを取得する計測工程Ｓ１と、計測データから加工面形状αを模擬した仮想面形状Ｆαを作成するフィッティング工程Ｓ２と、仮想面形状Ｆαを基準面形状と同様に細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより仮想曲率マップＭαを作成するマップ作成工程Ｓ３と、仮想曲率マップＭαと基準曲率マップＭｔとを比較して差分を算出することにより差分曲率マップＭｄを作成する比較工程Ｓ４と、差分曲率マップＭｄを表示する出力工程Ｓ５と、を備えている。これらの工程は、上述した演算装置４により処理される。 As shown in FIG. 2, the surface shape evaluation method according to the first embodiment of the present invention generates a reference surface shape based on design data, and then subdivides the reference surface shape to calculate a curvature for each mesh. Thus, a preliminary process S10 for creating the reference curvature map Mt, a measurement process S1 for measuring the machining surface shape α and obtaining three-dimensional measurement data, and a virtual surface shape Fα simulating the machining surface shape α from the measurement data are created. The fitting step S2, the map creation step S3 for creating the virtual curvature map Mα by subdividing the virtual surface shape Fα in the same manner as the reference surface shape and calculating the curvature for each mesh, the virtual curvature map Mα and the reference curvature map A comparison step S4 for creating a difference curvature map Md by calculating a difference by comparing with Mt and an output step S5 for displaying the difference curvature map Md are provided. These steps are processed by the arithmetic device 4 described above.
計測工程Ｓ１（加工面形状の三次元計測）は、計測装置３により加工面形状αを三次元計測する工程である。かかる工程により、例えば、図３（ａ）に示したように、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を有する直交座標系の計測データを取得することができる。例えば、計測装置３としてレーザスキャナを使用した場合には、図３（ａ）に示したように、加工面形状α上における計測点（図中に●で示した点）の三次元座標を計測データとして取得することができる。 The measurement step S1 (three-dimensional measurement of the processed surface shape) is a step of measuring the processed surface shape α three-dimensionally by the measuring device 3. With this process, for example, as shown in FIG. 3A, measurement data of an orthogonal coordinate system having an X axis, a Y axis, and a Z axis can be acquired. For example, when a laser scanner is used as the measuring device 3, as shown in FIG. 3A, the three-dimensional coordinates of the measurement points (points indicated by ● in the figure) on the processed surface shape α are measured. It can be acquired as data.
フィッティング工程Ｓ２（加工面形状の曲面フィッティング）は、計測装置３の計測データから、加工面形状αを模擬した仮想面形状Ｆαを作成する工程である。すなわち、加工面形状αを演算装置４上に取り込む工程である。図３（ａ）に示したように、計測データを取り込んだ演算装置４上において、加工面形状αは、計測点の点群として認識されている。この点群を結んで形成される平面の集合体（例えば、ポリゴンメッシュモデル）を仮想面形状Ｆαとして設定することもできる。 The fitting step S2 (curved surface shape curved surface fitting) is a step of creating a virtual surface shape Fα simulating the processed surface shape α from the measurement data of the measuring device 3. That is, it is a step of taking the machined surface shape α into the arithmetic device 4. As shown in FIG. 3A, the processing surface shape α is recognized as a point group of measurement points on the arithmetic unit 4 that has captured measurement data. An aggregate of planes formed by connecting the point groups (for example, a polygon mesh model) can be set as the virtual surface shape Fα.
しかしながら、計測処理の作業負担やコストを低減しようとすれば、必然的に計測点数が少なくなり、少ない計測点数で加工面形状αに近似した滑らかな面形状を作成することが求められる。そこで、フィッティング工程では、幾何形状モデリング技術として一般的な、ＮＵＲＢＳ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面、Ｂ−ｓｐｌｉｎｅ曲面等のパラメトリック曲面を用いて、計測データやポリゴンメッシュモデルから仮想面形状Ｆαを作成することが好ましい。 However, in order to reduce the work load and cost of measurement processing, the number of measurement points is inevitably reduced, and it is required to create a smooth surface shape that approximates the machining surface shape α with a small number of measurement points. Therefore, in the fitting process, it is preferable to create a virtual surface shape Fα from measurement data or a polygon mesh model using a parametric curved surface such as a NURBS curved surface, a Bezier curved surface, or a B-spline curved surface, which is a common geometric modeling technique. .
なお、これらの幾何形状モデリング技術については、例えば、特開平2011-13784、国際公開第2007/083602、非特許文献“Automatic Reconstruction of B-spline Surfaces of Arbitrary Topological Type”（ SIGGRAPH '96 Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, Pages 325-334, 1996）、非特許文献“Fitting Smooth Surfaces to Dense Polygon Meshes”（SIGGRAPH '96 Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, Pages 313-324, 1996）等に詳しく記載されている。 As for these geometric shape modeling techniques, for example, JP-A-2011-13784, International Publication No. 2007/083602, Non-Patent Document “Automatic Reconstruction of B-spline Surfaces of Arbitrary Topological Type” (SIGGRAPH '96 Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, Pages 325-334, 1996), non-patent literature “Fitting Smooth Surfaces to Dense Polygon Meshes” (SIGGRAPH '96 Proceedings of the 23rd annual conference on Computer graphics and interactive techniques, Pages 313-324 , 1996).
例えば、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面を用いて仮想面形状Ｆαを作成すると、図３（ｂ）に示したように、仮想面形状ＦαはＵＶ座標を形成し、図３（ａ）に示した計測点ｄｉ＝（ｘ，ｙ，ｚ）に対応するＢ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面上の点は、ＵＶ座標上の制御点ｐｉ＝（ｕ，ｖ）として表現される。Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面では、計測データにノイズが含まれる場合であっても、滑らかな曲面で近似させることができ、ノイズを低減することができる。 For example, when the virtual surface shape Fα is created using a B-Spline curved surface, the virtual surface shape Fα forms UV coordinates as shown in FIG. 3B, and the measurement point di shown in FIG. A point on the B-Spline surface corresponding to = (x, y, z) is expressed as a control point pi = (u, v) on the UV coordinate. The B-Spline curved surface can be approximated by a smooth curved surface even when noise is included in the measurement data, and noise can be reduced.
また、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面である仮想面形状Ｆαは、図３（ｂ）に示したように、平面を構成するＵＶ直交座標系上に投影することができ、Ｕ軸及びＶ軸方向の長さを正規化（０≦ｕ，ｖ≦１）することにより、平面展開かつ正規化された仮想面形状Ｆα′を作成することができる。 Further, as shown in FIG. 3B, the virtual surface shape Fα that is a B-Spline curved surface can be projected onto the UV orthogonal coordinate system constituting the plane, and the length in the U-axis and V-axis directions. By normalizing (0 ≦ u, v ≦ 1), it is possible to create a virtual surface shape Fα ′ that is flattened and normalized.
ここで、予備工程Ｓ１０は、設計データに基づいて基準曲率マップＭｔを作成する工程である。基準曲率マップＭｔを作成する際には、記憶媒体２に記憶された設計データを用いて、上述したフィッティング工程Ｓ２と同様の処理によって、例えば、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面により構成される基準面形状を作成（基準面形状の曲面フィッティング）してから、曲率を算出し、基準曲率マップＭｔを作成（基準曲率マップの作成）する。なお、予備工程１１は、計測工程Ｓ１の前に予め処理しておき、基準曲率マップＭｔを記憶媒体２に記憶させておくとよい。 Here, the preliminary step S10 is a step of creating the reference curvature map Mt based on the design data. When creating the reference curvature map Mt, using the design data stored in the storage medium 2, for example, a reference surface shape constituted by a B-Spline curved surface is created by the same process as the fitting step S 2 described above. After (curved surface fitting of the reference surface shape), the curvature is calculated, and the reference curvature map Mt is created (creation of the reference curvature map). The preliminary process 11 may be processed in advance before the measurement process S1 and the reference curvature map Mt may be stored in the storage medium 2.
ここで、「曲率マップ」とは、二次元の配列の各要素に曲率を持つデータ構造である。Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面は、ＵＶ座標で三次元形状を表すのに対し、曲率マップにおけるＵＶ座標は直交座標系である（例えば、仮想面形状Ｆα′上に曲率を割り当てたもの）。曲率マップを作成するには、まず、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面で表された三次元形状に対して、座標（ｕ，ｖ）における曲率を各配列の要素として格納する。例えば、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面をＵ軸及びＶ軸の各々を1000分割して表した場合、ｕ,ｖの各値は、u=0.001*n(n∈[0,1000]), v=0.001*m(m∈[0,1000])と表される。「曲率マップ」は、これらすべてのｕ,ｖの組み合わせにおける曲率値を格納するものである。 Here, the “curvature map” is a data structure having a curvature in each element of a two-dimensional array. The B-Spline curved surface represents a three-dimensional shape in terms of UV coordinates, whereas the UV coordinates in the curvature map are in an orthogonal coordinate system (for example, a curvature assigned to a virtual surface shape Fα ′). To create a curvature map, first, the curvature at coordinates (u, v) is stored as an element of each array for a three-dimensional shape represented by a B-Spline curved surface. For example, when a B-Spline curved surface is represented by dividing each of the U axis and the V axis by 1000, each value of u and v is u = 0.001 * n (n∈ [0,1000]), v = 0.001 * m (m∈ [0,1000]). The “curvature map” stores curvature values in all these combinations of u and v.
三次元形状である基準面形状の曲率マップ（基準曲率マップＭｔ）を作成するには、例えば、（１）基準面形状を表すＢ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面の特定、（２）接ベクトルの算出、（３）単位法線ベクトルの算出、（４）法曲率の算出、（５）主曲率の算出、（６）ガウス曲率又は平均曲率の算出、の処理が必要である。ここで、「接ベクトル」とは、パラメータ（ｕ，ｖ）に関して偏微分したベクトルであり、−ｕ方向と＋ｖ方向の二種類を有している。また、二つの接ベクトルが含まれる平面を「接平面」という。また、「単位法線ベクトル」とは、接ベクトルの外積方向の単位ベクトルである。すなわち、単位法線ベクトルは、接平面に直交することとなる。 In order to create a curvature map (reference curvature map Mt) of a reference surface shape that is a three-dimensional shape, for example, (1) identification of a B-Spline curved surface representing the reference surface shape, (2) calculation of a tangent vector, (3 ) Calculation of unit normal vector; (4) calculation of normal curvature; (5) calculation of main curvature; and (6) calculation of Gaussian curvature or average curvature. Here, the “tangent vector” is a vector obtained by partial differentiation with respect to the parameter (u, v), and has two types, −u direction and + v direction. A plane including two tangent vectors is called a “tangential plane”. The “unit normal vector” is a unit vector in the cross product direction of the tangent vector. That is, the unit normal vector is orthogonal to the tangent plane.
この単位法線ベクトルを求めることにより、曲面を法線方向に沿った平面で切ったときの曲線（曲面と平面の交線）の曲率を求めることができる。この曲率を「法曲率」という。また、単位法線ベクトルを軸にして３６０°に渡って法曲率を求めることにより、法曲率の最大値（すなわち、最大主曲率）及び法曲率の最小値（すなわち、最小主曲率）を求めることができる。そして、「ガウス曲率」は、最大主曲率×最小主曲率を意味し、「平均曲率」は、（最大主曲率＋最小主曲率）／２を意味していることから、最大主曲率及び最小主曲率を求めることにより、ガウス曲率及び平均曲率を求めることができる。なお、本実施形態において、「曲率」とは、法線を通る任意の平面により求められる法曲率、ガウス曲率及び平均曲率の全てを含む趣旨である。 By obtaining this unit normal vector, the curvature of a curved line (intersection line between the curved surface and the plane) when the curved surface is cut along a plane along the normal direction can be obtained. This curvature is called “regular curvature”. Further, by obtaining the normal curvature over 360 ° with the unit normal vector as an axis, the maximum value of the normal curvature (ie, the maximum main curvature) and the minimum value of the normal curvature (ie, the minimum main curvature) are obtained. Can do. “Gaussian curvature” means maximum principal curvature × minimum principal curvature, and “average curvature” means (maximum principal curvature + minimum principal curvature) / 2. By obtaining the curvature, the Gaussian curvature and the average curvature can be obtained. In the present embodiment, the “curvature” includes all of a normal curvature, a Gaussian curvature, and an average curvature that are obtained from an arbitrary plane passing through the normal line.
このようにして基準面形状を形成することにより、三次元形状の曲率を求めることができる。このとき、基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出することが好ましい。メッシュごとに曲率を算出するには、メッシュの中心点における曲率を代表値として割り当ててもよいし、メッシュに含まれる曲率計算点（例えば、四つの角隅点）の代表値（最小値、最大値、平均値等）を割り当ててもよい。 By forming the reference surface shape in this way, the curvature of the three-dimensional shape can be obtained. At this time, it is preferable to subdivide the reference surface shape and calculate the curvature for each mesh. In order to calculate the curvature for each mesh, the curvature at the center point of the mesh may be assigned as a representative value, or representative values (minimum value, maximum value) of curvature calculation points (for example, four corner points) included in the mesh. Value, average value, etc.) may be assigned.
そして、メッシュごとに曲率を求めた基準面形状をＵＶ直交座標系上で正規化することにより、図４に示したような、基準曲率マップＭｔを作成することができる。ここで、曲率の大きさを塗り潰しの濃淡で表現し、曲率が大きな部分を濃い色、曲率が小さい部分を淡い色で表現している。また、白い部分は、曲率が０の部分を表示している。また、曲率値の正負を＋／−で表示している。「＋」を記入したメッシュは、表面から見て凸な状態を示し、「−」を記入したメッシュは、表面から見て凹な状態を示している。なお、実際上は、例えば、正の曲率値を赤色で表示し、負の曲率値を青色で表示し、曲率値の大小をその濃淡で表示することとなる。 Then, the reference curvature map Mt as shown in FIG. 4 can be created by normalizing the reference surface shape for which the curvature is obtained for each mesh on the UV orthogonal coordinate system. Here, the magnitude of the curvature is expressed by shading, and the portion with a large curvature is expressed with a dark color and the portion with a small curvature is expressed with a light color. In addition, a white portion indicates a portion having a curvature of zero. Further, the sign of the curvature value is indicated by +/−. A mesh in which “+” is entered indicates a convex state when viewed from the surface, and a mesh in which “−” is indicated indicates a concave state when viewed from the surface. In practice, for example, a positive curvature value is displayed in red, a negative curvature value is displayed in blue, and the magnitude of the curvature value is displayed in shades thereof.
マップ作成工程Ｓ３（仮想曲率マップの作成）は、基準曲率マップＭｔと同様の手順により、図４に示したような、仮想曲率マップＭαを作成する工程である。具体的には、仮想面形状Ｆαから仮想曲率マップＭαを作成する。このとき、メッシュの分割方法及び分割数は、メッシュごとに曲率を比較することになるため、基準曲率マップＭｔと一致させておくことが好ましい。 The map creation step S3 (creation of a virtual curvature map) is a step of creating a virtual curvature map Mα as shown in FIG. 4 by the same procedure as that for the reference curvature map Mt. Specifically, the virtual curvature map Mα is created from the virtual surface shape Fα. At this time, the mesh division method and the number of divisions are preferably matched with the reference curvature map Mt because the curvatures are compared for each mesh.
比較工程Ｓ４（曲率差分のマップの作成）は、仮想曲率マップＭαと基準曲率マップＭｔとを比較して、図４に示したような、差分曲率マップＭｄを作成する工程である。図４に示した差分曲率マップＭｄは、メッシュごとに仮想曲率マップＭαの曲率値から基準曲率マップＭｔの曲率値を差し引くことにより、曲率の差分を算出している。勿論、基準曲率マップＭｔの曲率値から仮想曲率マップＭαの曲率値を差し引くことにより、曲率の差分を算出するようにしてもよい。このように、比較工程Ｓ４において、基準曲率マップＭｔ及び仮想曲率マップＭαをＵＶ直交座標系上で正規化した状態で比較して差分曲率マップＭｄをＵＶ直交座標系上で正規化した状態で作成することにより、仮想曲率マップＭαと基準曲率マップＭｔとを正確に対比して曲率を比較することができ、容易に差分曲率マップＭｄを作成することができる。 The comparison step S4 (creating a curvature difference map) is a step of creating the difference curvature map Md as shown in FIG. 4 by comparing the virtual curvature map Mα and the reference curvature map Mt. The difference curvature map Md shown in FIG. 4 calculates the difference in curvature by subtracting the curvature value of the reference curvature map Mt from the curvature value of the virtual curvature map Mα for each mesh. Of course, the difference in curvature may be calculated by subtracting the curvature value of the virtual curvature map Mα from the curvature value of the reference curvature map Mt. As described above, in the comparison step S4, the reference curvature map Mt and the virtual curvature map Mα are compared in a normalized state on the UV orthogonal coordinate system, and the difference curvature map Md is generated in a normalized state on the UV orthogonal coordinate system. By doing so, the curvature can be compared by accurately comparing the virtual curvature map Mα and the reference curvature map Mt, and the difference curvature map Md can be easily created.
出力工程Ｓ５（曲率差分マップの表示）は、差分曲率マップＭｄを作業者が視認できるように外部に表示する工程である。いま、比較工程Ｓ４により作成された差分曲率マップＭｄは、ＵＶ直交座標系上で正規化されたものである。したがって、このまま表示したとしても、作業者は加工面形状αとの対応を検討しなければならない。そこで、出力工程Ｓ５は、正規化された状態の差分曲率マップＭｄを仮想面形状Ｆαに展開して表示することが好ましい。この処理は、図３（ｂ）に示した仮想面形状Ｆαから平面展開かつ正規化された仮想面形状Ｆα′を作成した場合の変換と逆の変換を行うようにすればよい。 The output step S5 (display of the curvature difference map) is a step of displaying the difference curvature map Md outside so that the operator can visually recognize it. Now, the difference curvature map Md created in the comparison step S4 is normalized on the UV orthogonal coordinate system. Therefore, even if it displays as it is, the operator must consider the correspondence with the machined surface shape α. Therefore, it is preferable that the output step S5 expands and displays the normalized difference curvature map Md in the virtual surface shape Fα. This processing may be performed by performing a reverse conversion to the conversion in the case where the virtual surface shape Fα ′ that is flattened and normalized from the virtual surface shape Fα shown in FIG. 3B is created.
そして、対応するメッシュに曲率差分を割り当てることにより、仮想面形状Ｆα上に展開した差分曲率マップＭｄ′を作成することができる。仮想面形状Ｆαは、加工面形状αを模擬したものであることから、実質的に略同一の形状を有しており、この差分曲率マップＭｄ′を表示することにより、作業者は加工面形状αの基準面形状に対する曲率の誤差を容易に把握することができる。 Then, by assigning a curvature difference to the corresponding mesh, a difference curvature map Md ′ developed on the virtual surface shape Fα can be created. Since the virtual surface shape Fα is a simulation of the machining surface shape α, the virtual surface shape Fα has substantially the same shape. By displaying this differential curvature map Md ′, the operator can select the machining surface shape α. It is possible to easily grasp the curvature error with respect to the reference surface shape of α.
さらに、出力工程Ｓ５は、差分曲率マップＭｄ′を加工面形状α上に表示するようにしてもよい。例えば、プロジェクタ、レーザプロジェクタ、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等の出力装置を使用することにより、加工面形状α上に差分曲率マップＭｄ′を投影することができ、作業者は加工面形状αの基準面形状に対する曲率の誤差を一目瞭然に視認することができ、その場所も正確に特定することができる。 Further, in the output step S5, the difference curvature map Md ′ may be displayed on the machining surface shape α. For example, by using an output device such as a projector, a laser projector, a tablet, or a head mounted display, the differential curvature map Md ′ can be projected on the machining surface shape α, and the operator can use the reference surface of the machining surface shape α. The error of curvature with respect to the shape can be clearly seen at a glance, and the location can also be specified accurately.
上述した本実施形態に係る面形状評価方法及び面形状評価システムによれば、評価対象である加工面形状αの仮想曲率マップＭαを作成し、評価基準である基準面形状の基準曲率マップＭｔを作成し、これらの曲率マップを比較して差分曲率マップＭｄを作成することにより、加工面形状αの座標データに依拠する必要がなく、加工面形状と基準面形状との差異が大きい場合であっても、加工面形状αと基準面形状とを比較して評価することができ、面形状の評価効率の向上を図ることができる。 According to the surface shape evaluation method and the surface shape evaluation system according to the present embodiment described above, the virtual curvature map Mα of the machining surface shape α to be evaluated is created, and the reference curvature map Mt of the reference surface shape that is the evaluation reference is created. By creating and comparing these curvature maps to create the differential curvature map Md, there is no need to rely on the coordinate data of the machining surface shape α, and there is a large difference between the machining surface shape and the reference surface shape. However, the processed surface shape α and the reference surface shape can be compared and evaluated, and the evaluation efficiency of the surface shape can be improved.
次に、本発明の第二実施形態に係る面形状評価方法について、図６を参照しつつ説明する。ここで、図６は、本発明の第二実施形態に係る面形状評価方法を示すフロー図である。なお、上述した第一実施形態に係る面形状評価方法及びシステムと同じ工程又は構成については、同じ符号を付して重複した説明を省略する。 Next, the surface shape evaluation method according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 6 is a flowchart showing the surface shape evaluation method according to the second embodiment of the present invention. In addition, about the same process or structure as the surface shape evaluation method and system which concern on 1st embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and the overlapping description is abbreviate | omitted.
本発明の第二実施形態に係る面形状評価方法は、設計データにより作成される面形状ではなく、加工面形状αと比較させたい既存の面形状を基準面形状に選定したものである。具体的には、図６に示したように、予備工程Ｓ１０は、基準面形状を計測し三次元の計測データを取得する計測工程Ｓ１１と、計測データから基準面形状を模擬した仮想基準面形状を作成するフィッティング工程Ｓ１２と、仮想基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより仮想曲率マップＭｔを作成するマップ作成工程Ｓ１３と、を有している。 In the surface shape evaluation method according to the second embodiment of the present invention, an existing surface shape to be compared with the processed surface shape α is selected as a reference surface shape, not a surface shape created by design data. Specifically, as shown in FIG. 6, the preliminary step S10 includes a measurement step S11 that measures the reference surface shape and acquires three-dimensional measurement data, and a virtual reference surface shape that simulates the reference surface shape from the measurement data. And a map creation step S13 for creating a virtual curvature map Mt by subdividing the virtual reference plane shape and calculating the curvature for each mesh.
ここで、計測工程Ｓ１１（基準面形状の三次元計測）、フィッティング工程Ｓ１２（基準面形状の曲面フィッティング）及びマップ作成工程Ｓ１３（基準曲率マップの作成）の具体的な処理内容は、それぞれ加工面形状αの計測工程Ｓ１、フィッティング工程Ｓ２及び加工面形状αのマップ作成工程Ｓ３と実質的に同じであるため、これらの詳細な説明を省略する。 Here, specific processing contents of the measurement step S11 (three-dimensional measurement of the reference surface shape), the fitting step S12 (curved surface fitting of the reference surface shape), and the map creation step S13 (creation of the reference curvature map) are respectively processed surfaces. Since it is substantially the same as the shape α measurement step S1, the fitting step S2, and the processing surface shape α map creation step S3, detailed description thereof will be omitted.
かかる第二実施形態に係る面形状評価方法によれば、例えば、加工施工前後の面形状（加工施工前の面形状：基準面形状、加工施工後の面形状：加工面形状）を比較して評価することができ、施工した加工による面形状の曲率変化を把握することができる。また、試作品や既製品のような既存の物品の面形状を基準面形状とすることにより、設計データを有していない場合であっても、加工面形状と基準面形状とを比較して評価することができる。また、加工面形状を有する物品とは異なる物品（例えば、別の板材、自然物等）を基準面形状とすることにより、全体形状が異なる物品であっても、加工面形状と基準面形状とを比較して評価することができる。 According to the surface shape evaluation method according to the second embodiment, for example, the surface shapes before and after processing construction (surface shape before processing construction: reference surface shape, surface shape after processing construction: processing surface shape) are compared. It can be evaluated, and the change in curvature of the surface shape due to the applied processing can be grasped. In addition, by comparing the surface shape of an existing article such as a prototype or an off-the-shelf product with the reference surface shape, the processed surface shape can be compared with the reference surface shape even when design data is not available. Can be evaluated. In addition, by making an article (for example, another plate material, natural object, etc.) different from an article having a processed surface shape as a reference surface shape, even if the entire shape is different, the processed surface shape and the reference surface shape are changed. It can be evaluated in comparison.
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
１ 面形状評価システム
２ 記憶媒体
３ 計測装置
４ 演算装置
５ 出力装置
６ 振動計測装置
Ｓ１ 計測工程（加工面形状）
Ｓ２ フィッティング工程（加工面形状）
Ｓ３ マップ作成工程（加工面形状）
Ｓ４ 比較工程
Ｓ５ 出力工程
Ｓ１０ 予備工程
Ｓ１１ 計測工程（基準面形状）
Ｓ１２ フィッティング工程（基準面形状）
Ｓ１３ マップ作成工程（基準面形状）
α 加工面形状
Ｆα 仮想面形状
Ｍｔ 基準曲率マップ
Ｍα 仮想曲率マップ
Ｍｄ 差分曲率マップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface shape evaluation system 2 Storage medium 3 Measuring device 4 Arithmetic device 5 Output device 6 Vibration measuring device S1 Measuring process (working surface shape)
S2 Fitting process (machined surface shape)
S3 Map creation process (machined surface shape)
S4 Comparison process S5 Output process S10 Preliminary process S11 Measurement process (reference surface shape)
S12 Fitting process (reference surface shape)
S13 Map creation process (reference surface shape)
α Machining surface shape Fα Virtual surface shape Mt Reference curvature map Mα Virtual curvature map Md Difference curvature map
Claims (9)
前記基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより基準曲率マップを作成する予備工程と、
前記加工面形状を計測し三次元の計測データを取得する計測工程と、
前記計測データから前記加工面形状を模擬した仮想面形状を作成するフィッティング工程と、
前記仮想面形状を前記基準面形状と同様に細分化してメッシュごとに曲率を算出することにより仮想曲率マップを作成するマップ作成工程と、
前記仮想曲率マップと前記基準曲率マップとを比較して差分を算出することにより差分曲率マップを作成する比較工程と、
前記差分曲率マップを表示する出力工程と、
を備えることを特徴とする面形状評価方法。 In the surface shape evaluation method for displaying the error between the processed surface shape to be evaluated and the reference surface shape to be the evaluation reference,
A preliminary step of creating a reference curvature map by subdividing the reference surface shape and calculating a curvature for each mesh;
A measurement step of measuring the machining surface shape and obtaining three-dimensional measurement data;
A fitting step of creating a virtual surface shape simulating the processed surface shape from the measurement data;
A map creation step of creating a virtual curvature map by subdividing the virtual surface shape in the same manner as the reference surface shape and calculating a curvature for each mesh;
A comparison step of creating a difference curvature map by calculating a difference by comparing the virtual curvature map and the reference curvature map;
An output step for displaying the difference curvature map;
A surface shape evaluation method comprising:
前記基準面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出した基準曲率マップを記憶する記憶媒体と、
前記加工面形状を三次元的に計測する計測装置と、
該計測装置により取得した計測データに基づいて前記加工面形状を模擬した仮想面形状を作成し、該仮想面形状を細分化してメッシュごとに曲率を算出した仮想曲率マップを作成し、該仮想曲率マップと前記基準曲率マップとを比較して差分を算出した差分曲率マップを作成する演算装置と、
前記差分曲率マップを表示する出力装置と、
を備えることを特徴とする面形状評価システム。 In the surface shape evaluation system that displays the error between the machining surface shape to be evaluated and the reference surface shape to be the evaluation criterion,
A storage medium for storing a reference curvature map obtained by subdividing the reference surface shape and calculating a curvature for each mesh;
A measuring device that three-dimensionally measures the processed surface shape;
Creating a virtual surface shape simulating the machined surface shape based on the measurement data acquired by the measurement device, creating a virtual curvature map in which the virtual surface shape is subdivided and the curvature is calculated for each mesh; A computing device for creating a difference curvature map in which a difference is calculated by comparing a map and the reference curvature map;
An output device for displaying the difference curvature map;
A surface shape evaluation system comprising:
A vibration measuring device that measures the vibration of the measuring device, and the arithmetic device stops the measurement of the measuring device when the numerical value of the vibration measuring device exceeds a threshold value, and the numerical value of the vibration measuring device is the threshold value The surface shape evaluation system according to claim 7, wherein the measurement by the measurement device is resumed when the value falls below.
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