JP2020197437A - Shape measurement system - Google Patents

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英樹 熊谷
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Hayato Kusama
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Abstract

To provide a shape measurement system that can recognize the cause of an error or a failure before the start of measurement to reduce downtime as much as possible.SOLUTION: A shape measuring machine has a detector that detects a surface of a measurement object and a moving mechanism that relatively moves the detector and the measurement object, and detects the shape of the measurement object with the detector. A shape measurement system further includes a monitoring camera for a measurement space that is provided to determine a movable range of the detector or the measurement object moved by the moving mechanism as an imaging range, a storage unit that stores master data of the measurement object, and a shape analysis unit. The shape analysis unit compares the measurement object captured in measurement space moving image data picked up by the monitoring camera for a measurement space with the master data of the measurement object, when determining that both match each other, causes the shape measuring machine to start the start of measurement of the measurement object, and when determining that both do not match, performs error reporting.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は形状測定システムに関する。具体的には、測定開始前にエラーや故障の発生原因に気付いて、ダウンタイムをできる限り短くすることができる形状測定システムに関する。 The present invention relates to a shape measuring system. Specifically, the present invention relates to a shape measurement system capable of noticing the cause of an error or failure before starting measurement and minimizing downtime as much as possible.

測定対象物の形状や寸法を測定する三次元測定機(座標測定機)が広く使用されている。 A three-dimensional measuring machine (coordinate measuring machine) that measures the shape and dimensions of an object to be measured is widely used.

三次元測定機で測定対象物を測定するにあたっては、まず、測定対象物に応じた測定手順を予め測定パートプログラムとして組んで用意しておく。
実際の測定作業では、定盤や移動ステージまたは回転テーブルの上に測定対象物を載置した後、オペレータは「測定開始」の指令を三次元測定機に与える。あとは、三次元測定機が測定パートプログラムに従って測定対象物を決められた手順で自動的に順々に測定していく。さらには、測定対象物を自動的に入れ替えるシステムも合わせて利用することで、次々と自動的に測定が継続的に実行される。
近年では、三次元測定機を製造ラインの脇に設置して被加工物を順次測定していくインライン測定システムも利用されるようになってきている。インライン測定システムでは、測定対象物を自動的に三次元測定機に搬入出して、三次元測定機が自動的に測定対象物の形状測定を自動的に実行する。このとき、オペレータは三次元測定機の傍にいる必要はない。測定対象物が大きなものであったり、複雑な形状であったり、同形状のものを数多く測定する場合などには、無人での長時間自動測定が便利であり、広く利用されている。
When measuring an object to be measured with a three-dimensional measuring machine, first, a measurement procedure corresponding to the object to be measured is prepared in advance as a measurement part program.
In the actual measurement work, after placing the object to be measured on a surface plate, a moving stage or a rotary table, the operator gives a command of "start measurement" to the coordinate measuring machine. After that, the coordinate measuring machine automatically measures the object to be measured according to the measurement part program according to the determined procedure. Furthermore, by also using a system that automatically replaces the object to be measured, the measurement is automatically and continuously executed one after another.
In recent years, an in-line measurement system in which a three-dimensional measuring machine is installed beside a production line to sequentially measure a workpiece has also been used. In the in-line measurement system, the object to be measured is automatically carried in and out of the coordinate measuring machine, and the coordinate measuring machine automatically performs shape measurement of the object to be measured. At this time, the operator does not have to be near the coordinate measuring machine. When the object to be measured is large, has a complicated shape, or when many objects of the same shape are measured, unmanned long-time automatic measurement is convenient and widely used.

特開2008−241420号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-241420 特開2013−238573号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-238573 特開2014−21004号公報JP-A-2014-21004 特開2017−062194JP 2017-062194 特許6482244Patent 6482244 特公平02−062006Special fair 02-062006

長時間の無人自動測定を行う場合、測定動作中に種々の要因で警告やエラーが発生することがあり、エラーの種類によっては測定動作が中断することもある。重大なエラーが生じたような場合には、測定システムが故障して正常に動作しなくなるような場合も有り得る。 When performing unmanned automatic measurement for a long time, warnings and errors may occur due to various factors during the measurement operation, and the measurement operation may be interrupted depending on the type of error. In the event of a serious error, the measurement system may fail and fail to operate normally.

このような場合、例えば修理担当者がエラー、警告、故障の種類に応じて、必要な修理、部品交換、調整を行なうことになる。このとき、修理担当者は、マシンの現在状態や、故障時のログ(動作ログや通信ログ)からエラー等の原因を推測してエラー原因や故障箇所を特定しなければならない。しかしながら、マシンの現在状態を分析したり、故障時のログを解析したりしてもエラー原因を推測することはなかなかに難しく、真の原因にたどりつくことは困難であった。さらに、故障後のマシンの各部品や故障時のエラーログの解析というのはかなり高度な専門的技量が求められるし、例えばログの時刻情報をもとに各種のデータを突き合わせながら原因を探るというのは多大な時間、労力、費用を要する。実際、そこまで労力を掛けて故障の原因を探ってみても、原因にたどり着けないことも多かった。 In such a case, for example, the repair person will perform necessary repairs, parts replacement, and adjustment according to the type of error, warning, or failure. At this time, the person in charge of repair must infer the cause of the error or the like from the current state of the machine or the log (operation log or communication log) at the time of failure and identify the cause of the error or the location of the failure. However, even if the current state of the machine is analyzed or the log at the time of failure is analyzed, it is quite difficult to guess the cause of the error, and it is difficult to find the true cause. Furthermore, analysis of each part of the machine after failure and error log at the time of failure requires a fairly high degree of specialized skill. For example, it is necessary to search for the cause by comparing various data based on the time information of the log. It takes a lot of time, effort and money. In fact, even if we put so much effort into searching for the cause of the failure, we often could not find the cause.

本発明の目的は、測定開始前にエラーや故障の発生原因に気付いて、ダウンタイムをできる限り短くすることができる形状測定システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a shape measurement system capable of noticing the cause of an error or failure before starting measurement and reducing downtime as much as possible.

本発明の形状測定システムは、
測定対象物の表面を検出する検出器と、前記検出器と前記測定対象物とを相対移動させる移動機構と、を有し、前記検出器で前記測定対象物の形状を測定する形状測定機と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記測定対象物のマスターデータを記憶した記憶部と、
形状解析部と、を備えた形状測定システムであって、
前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに映っている測定対象物と、前記測定対象物のマスターデータと、を対比し、
両者が合致している判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
両者が不一致と判定した場合には、エラー報告を行なう
ことを特徴とする。
The shape measurement system of the present invention
A shape measuring machine having a detector for detecting the surface of the object to be measured and a moving mechanism for relatively moving the detector and the object to be measured, and measuring the shape of the object to be measured with the detector. ,
A surveillance camera for measurement space provided so that the movable range of the detector or the object to be measured by the moving mechanism is the imaging range.
A storage unit that stores master data of the measurement object and
A shape measurement system equipped with a shape analysis unit.
The shape analysis unit
The measurement object shown in the measurement space moving image data captured by the measurement space surveillance camera is compared with the master data of the measurement object.
When it is determined that the two match, the shape measuring machine is started to start the measurement of the measurement object.
If it is determined that the two do not match, an error is reported.

本発明の一実施形態では、
さらに、前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに基づいて、前記測定対象物、前記検出器、および、校正用のマスターボールのうちの少なくとも一つ以上の汚れの有無を判定し、
汚れが無いと判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
汚れが有ると判定した場合には、エラー報告を行なう
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention
Further, the shape analysis unit is
Based on the measurement space moving image data captured by the measurement space surveillance camera, it is determined whether or not at least one of the measurement object, the detector, and the calibration master ball is dirty.
When it is determined that there is no dirt, the shape measuring machine is started to start measuring the object to be measured.
If it is determined that there is dirt, it is preferable to report an error.

また、本発明では、
測定対象物の表面を検出する検出器と、前記検出器と前記測定対象物とを相対移動させる移動機構と、を有し、前記検出器で前記測定対象物の形状を測定する形状測定機と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録する動画バッファメモリ装置と、
前記形状測定機にエラーが生じたときに発せられるエラー信号をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている測定空間動画データを抽出して固定的に保存するカメラ情報保存部と、を備えてもよい。
Further, in the present invention,
A shape measuring machine having a detector for detecting the surface of the object to be measured and a moving mechanism for relatively moving the detector and the object to be measured, and measuring the shape of the object to be measured with the detector. ,
A surveillance camera for measurement space provided so that the movable range of the detector or the object to be measured by the moving mechanism is the imaging range.
A video buffer memory device that temporarily buffers and records the measurement space video data captured by the measurement space surveillance camera for a predetermined time.
It is provided with a camera information storage unit that extracts and fixedly stores the measurement space moving image data recorded in the moving image buffer memory device by using an error signal issued when an error occurs in the shape measuring machine as a trigger. May be good.

本発明の一実施形態では、
さらに、
前記測定対象物を前記形状測定機に搬入出する搬入出装置と、
搬入出ルート用監視カメラと、を備え、
前記搬入出ルート用監視カメラは、前記搬入出装置と、前記搬入出装置による前記測定対象物の搬入出ルートと、を撮像範囲とするように設けられており、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記搬入出ルート用監視カメラが撮像した搬入出ルート動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記エラー信号をトリガーとして、前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記搬入出ルート動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention
further,
An loading / unloading device for loading / unloading the measurement object into the shape measuring machine,
Equipped with a surveillance camera for loading and unloading routes,
The carry-in / out route monitoring camera is provided so as to have an imaging range of the carry-in / out device and the carry-in / out route of the measurement object by the carry-in / out device.
The operation buffer memory device further temporarily buffers and records the carry-in / out route moving image data captured by the carry-in / out route surveillance camera for a predetermined time.
It is preferable that the camera information storage unit further extracts and fixedly stores the import / output route moving image data recorded in the moving image buffer memory device by using the error signal as a trigger.

本発明の一実施形態では、
さらに、
前記形状測定機の操作部を撮像範囲とするように設けられた測定操作監視カメラを備え、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記測定操作監視カメラが撮像した測定操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記形状測定機の前記操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記測定操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention
further,
A measurement operation monitoring camera provided so as to cover the operation unit of the shape measuring machine as an imaging range is provided.
The operation buffer memory device further temporarily buffers and records the measurement operation moving image data captured by the measurement operation monitoring camera for a predetermined time.
It is preferable that the camera information storage unit further extracts and fixedly stores the measurement operation moving image data recorded in the moving image buffer memory device by using the input operation of the operating unit of the shape measuring machine as a trigger. ..

本発明の一実施形態では、
さらに、
前記搬入出装置の操作部を撮像範囲とするように設けられた搬入出操作監視カメラを備え、
前記動作バッファメモリ装置は、さらに、前記搬入出操作監視カメラが撮像した搬入操作動画データを所定時間分だけ一時的にバッファ記録し、
前記カメラ情報保存部は、さらに、前記搬入出装置の操作部の入力操作をトリガーとして前記動画バッファメモリ装置に記録されている前記搬入操作動画データを抽出して固定的に保存する
ことが好ましい。
In one embodiment of the invention
further,
The loading / unloading operation monitoring camera provided so as to cover the operation unit of the loading / unloading device is provided.
The operation buffer memory device further temporarily buffers and records the carry-in operation moving image data captured by the carry-in / out operation monitoring camera for a predetermined time.
It is preferable that the camera information storage unit further extracts and fixedly stores the import operation moving image data recorded in the moving image buffer memory device by using the input operation of the operation unit of the loading / unloading device as a trigger.

形状測定システムの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a shape measurement system. 形状測定機の外観を示す図である。It is a figure which shows the appearance of the shape measuring machine. 形状測定システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a shape measurement system. 動画バッファメモリ装置を例示した図である。It is a figure which illustrated the moving image buffer memory device. 動画バッファメモリ装置の動作を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the operation of the moving image buffer memory apparatus. 動画バッファメモリ装置の動作を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the operation of the moving image buffer memory apparatus. 動画バッファメモリ装置の動作を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the operation of the moving image buffer memory apparatus. 予備チェックの動作を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the operation of the preliminary check. 予備チェックの動作を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated the operation of the preliminary check.

本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
(第1実施形態)
本発明の形状測定システム100に係る第1実施形態について説明する。
図1は、形状測定システム100の一例を示す図である。
形状測定システム100は、形状測定機200と、モーションコントローラ300と、ホストコンピュータ400(図1、図2中で不図示)と、搬入出装置500と、複数台の監視カメラ610−640と、動画バッファメモリ装置700と、を備える。
An embodiment of the present invention will be illustrated and described with reference to the reference numerals attached to each element in the drawing.
(First Embodiment)
A first embodiment according to the shape measurement system 100 of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the shape measuring system 100.
The shape measuring system 100 includes a shape measuring machine 200, a motion controller 300, a host computer 400 (not shown in FIGS. 1 and 2), a loading / unloading device 500, a plurality of surveillance cameras 610-640, and a moving image. It includes a buffer memory device 700.

形状測定機200は、ここではいわゆる三次元測定機(CMM,Coordinate Measuring Machine)である。
図2にも形状測定機200の外観を示す。
図1、図2に例示の形状測定機200は、回転テーブル210と、プローブ220と、駆動機構230と、を有する。
回転テーブル210は、ワークを載置するワーク載物台であり、Z軸を回転中心として回転する。
プローブ220は、接触または非接触でワークの表面を検出する。
駆動機構230はZ方向に沿ったZ駆動軸(不図示)とY方向に沿ったY駆動軸(不図示)とを有し、プローブ220をYZ平面内で二次元的に移動させる。回転テーブル210と駆動機構230との協働により移動機構が構成され、ワークとプローブ220とが三次元的に相対移動可能となっている。駆動機構230および回転テーブル210には駆動モータ(不図示)およびエンコーダ(不図示)が設けられている。
The shape measuring machine 200 is a so-called three-dimensional measuring machine (CMM, Coordinate Measuring Machine) here.
FIG. 2 also shows the appearance of the shape measuring machine 200.
The shape measuring machine 200 illustrated in FIGS. 1 and 2 has a rotary table 210, a probe 220, and a drive mechanism 230.
The rotary table 210 is a work platform on which the work is placed, and rotates about the Z axis as a rotation center.
The probe 220 detects the surface of the work in contact or non-contact.
The drive mechanism 230 has a Z drive shaft (not shown) along the Z direction and a Y drive shaft (not shown) along the Y direction, and moves the probe 220 two-dimensionally in the YZ plane. A moving mechanism is configured by the cooperation of the rotary table 210 and the driving mechanism 230, and the work and the probe 220 can be relatively moved three-dimensionally. The drive mechanism 230 and the rotary table 210 are provided with a drive motor (not shown) and an encoder (not shown).

モーションコントローラ300からの駆動制御信号によって駆動モータが駆動され、エンコーダによってサンプリングされた座標値(や回転角)はモーションコントローラ300に送られる。駆動機構230のY、Z座標値と回転テーブル210の回転角とにより、ワークの表面形状の測定値が得られる。 The drive motor is driven by the drive control signal from the motion controller 300, and the coordinate values (or rotation angles) sampled by the encoder are sent to the motion controller 300. A measured value of the surface shape of the work can be obtained from the Y and Z coordinate values of the drive mechanism 230 and the rotation angle of the rotary table 210.

もちろん、移動機構としては、プローブ220をX方向、Y方向、Z方向の三次元的に移動させる機構であってもよいし、ワークをX方向、Y方向、Z方向の三次元的に移動させる機構であってもよいし、さらに、X軸回り回転、Y軸回り回転、Z軸回り回転などの回転機構があってもよい。 Of course, the moving mechanism may be a mechanism that moves the probe 220 three-dimensionally in the X, Y, and Z directions, or moves the work three-dimensionally in the X, Y, and Z directions. It may be a mechanism, or may have a rotation mechanism such as X-axis rotation, Y-axis rotation, and Z-axis rotation.

形状測定機200は、例えば、加工機械10と並んで製造ライン20の脇に設置されており、ラインを流れてくる被加工物の全てまたは一部を測定対象とする。 The shape measuring machine 200 is installed on the side of the production line 20 along with the processing machine 10, for example, and measures all or a part of the workpiece flowing through the line.

図3は、形状測定システム100の機能ブロック図である。
図3を参照しながら、モーションコントローラ300とホストコンピュータ400の機能ブロックを簡単に説明する。
モーションコントローラ300は、測定指令取得部310と、カウンタ部320と、移動指令生成部330と、駆動制御部340と、エラー検出部350と、を備える。
FIG. 3 is a functional block diagram of the shape measurement system 100.
The functional blocks of the motion controller 300 and the host computer 400 will be briefly described with reference to FIG.
The motion controller 300 includes a measurement command acquisition unit 310, a counter unit 320, a movement command generation unit 330, a drive control unit 340, and an error detection unit 350.

測定指令取得部310は、ホストコンピュータ400から測定指令を取得する。測定指令は、測定対象物の設計データや測定対象箇所をもとにしてホストコンピュータ400による演算処理等により生成される。測定指令にはプローブ軌道上の目標点や目標移動速度が含まれている。 The measurement command acquisition unit 310 acquires a measurement command from the host computer 400. The measurement command is generated by arithmetic processing or the like by the host computer 400 based on the design data of the measurement target object and the measurement target location. The measurement command includes the target point on the probe trajectory and the target moving speed.

カウンタ部320は、エンコーダから出力される検出信号をカウントして駆動機構230および回転テーブル210の変位量を計測するとともに、プローブセンサから出力される検出信号をカウントしてプローブ220の変位を計測する。これにより、プローブ220の現在位置、すなわち、ワーク表面の座標値を得る。 The counter unit 320 counts the detection signal output from the encoder to measure the displacement amount of the drive mechanism 230 and the rotary table 210, and counts the detection signal output from the probe sensor to measure the displacement of the probe 220. .. As a result, the current position of the probe 220, that is, the coordinate value of the work surface is obtained.

移動指令生成部330は、プローブ220で測定対象物表面を測定するためのプローブ220の移動経路を算出し、その移動経路に沿った速度ベクトルを算出する。例えば、自律的に押込み量を調整しながらプローブ220を現在位置から次の目標点に移動させるためのベクトル指令を生成する。 The movement command generation unit 330 calculates the movement path of the probe 220 for measuring the surface of the object to be measured by the probe 220, and calculates the velocity vector along the movement path. For example, it generates a vector command for moving the probe 220 from the current position to the next target point while autonomously adjusting the pushing amount.

駆動制御部340は、移動指令生成部330によって算出されたベクトル指令に基づいて、駆動機構230および回転テーブル210を駆動制御する。 The drive control unit 340 drives and controls the drive mechanism 230 and the rotary table 210 based on the vector command calculated by the movement command generation unit 330.

エラー検出部350は、測定パートプログラムに従った正常な自動測定ができなくなったと判断した場合にはエラー信号を出力する。例えば、プローブ220の位置が当初の設計軌道から許容範囲以上に外れてしまったりすると、この後の自動測定は危険であるので、エラー検出部350はエラーと判断してエラー信号を出力する。あるいは、駆動制御部340から形状測定機200に駆動信号を発したときに目標位置と現在位置とが許容範囲以上に外れてしまった場合に、エラー検出部350はエラーと判断してエラー信号を出力する。 The error detection unit 350 outputs an error signal when it is determined that normal automatic measurement according to the measurement part program cannot be performed. For example, if the position of the probe 220 deviates from the originally designed trajectory beyond the permissible range, the automatic measurement after that is dangerous, so the error detection unit 350 determines that it is an error and outputs an error signal. Alternatively, if the target position and the current position deviate from the permissible range when the drive control unit 340 issues a drive signal to the shape measuring machine 200, the error detection unit 350 determines that an error occurs and outputs an error signal. Output.

エラーが生じる原因としては例えば次のようなことが考えられる。
ワークに起因するエラーとして、ワークの加工誤差が過大であったり、ワーク表面にゴミ(屑や油)が付着していたりすることが考えられる。形状測定機200に起因するエラーとして、信号配線等の電装系のトラブルやレールの歪みや汚れ等の機構系のトラブルがあったりすること考えられる。また、ワークや測定機にトラブルがなくても、搬入出装置500のトラブルやワークの搬入ルートに障害があることも考えられる。また、オペレータによる設定操作が誤っていたということも考えられる。
The following are possible causes of the error, for example.
As an error caused by the work, it is conceivable that the processing error of the work is excessive or dust (dust or oil) adheres to the surface of the work. As an error caused by the shape measuring machine 200, it is conceivable that there is a trouble in the electrical system such as signal wiring or a trouble in the mechanical system such as distortion or dirt of the rail. Further, even if there is no trouble in the work or the measuring machine, it is possible that there is a trouble in the carry-in / out device 500 or an obstacle in the work carry-in route. It is also possible that the setting operation by the operator was incorrect.

エラー検出部350からのエラー信号は、移動指令生成部330、駆動制御部340、ホストコンピュータ400、動画バッファメモリ装置700等に出力される。
エラー信号を受け取った各機能部は、エラーの種類に応じて適宜設定された動作を行なう。例えば、移動指令生成部330がエラー信号を受け取った場合には、ベクトル指令の生成を中止する場合もあるし、プローブ220の移動速度を最低速度に低下させる場合もあるし、プローブ220をワークから退避(リトラクション)させる場合もある。
The error signal from the error detection unit 350 is output to the movement command generation unit 330, the drive control unit 340, the host computer 400, the moving image buffer memory device 700, and the like.
Each function unit that receives the error signal performs an operation that is appropriately set according to the type of error. For example, when the movement command generation unit 330 receives an error signal, the generation of the vector command may be stopped, the movement speed of the probe 220 may be reduced to the minimum speed, or the probe 220 may be moved from the work. It may be evacuated (retraction).

モーションコントローラ300には、測定手動コントローラ360が接続されている。測定手動コントローラ360は、ジョイスティックや各種ボタンを有し、オペレータからの手動入力操作を受け付け、オペレータの操作指令をモーションコントローラ300に送る。 A measurement manual controller 360 is connected to the motion controller 300. The measurement manual controller 360 has a joystick and various buttons, receives manual input operations from the operator, and sends the operator's operation command to the motion controller 300.

ホストコンピュータ400は、いわゆるパソコンで構成できる。ホストコンピュータ400は、CPU(CentralProcessingUnit)やメモリ等を備えて構成され、モーションコントローラ300を介して形状測定機200を制御する。
ホストコンピュータ400は、さらに、記憶部410と、形状解析部420と、を備える。
記憶部410は、測定対象物(ワーク)の形状に関する設計データ(CADデータや、NURBSデータ等)、測定で得られた測定データ、および、測定動作全体を制御する測定制御プログラム(測定パートプログラム)を格納する。
The host computer 400 can be configured by a so-called personal computer. The host computer 400 is configured to include a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like, and controls the shape measuring machine 200 via a motion controller 300.
The host computer 400 further includes a storage unit 410 and a shape analysis unit 420.
The storage unit 410 controls design data (CAD data, NURBS data, etc.) related to the shape of the object to be measured (work), measurement data obtained by measurement, and a measurement control program (measurement part program) that controls the entire measurement operation. To store.

さらに、記憶部410は、エラー情報保存部430を有する。
エラー情報保存部430には、エラーログ保存部431と、カメラ情報保存部432と、がある。
エラーログ保存部431は、エラー検出部350からエラー信号が出力されたときに、モーションコントローラ300からエラーログを受信して記録する。例えば、エラー発生時における測定パートプログラムの実行命令、移動指令生成部330で生成されたベクトル指令(あるいは座標指令)、カウンタ部320でのカウント値、駆動制御部340の制御信号の種類および値がエラーログとしてエラーログ保存部に送られて記録される。
Further, the storage unit 410 has an error information storage unit 430.
The error information storage unit 430 includes an error log storage unit 431 and a camera information storage unit 432.
The error log storage unit 431 receives and records an error log from the motion controller 300 when an error signal is output from the error detection unit 350. For example, the execution command of the measurement part program when an error occurs, the vector command (or coordinate command) generated by the movement command generation unit 330, the count value by the counter unit 320, and the type and value of the control signal of the drive control unit 340 are It is sent to the error log storage section as an error log and recorded.

カメラ情報保存部432については後述する。 The camera information storage unit 432 will be described later.

形状解析部420は、モーションコントローラ300から出力された測定データに基づいて測定対象物の表面形状データを算出し、算出した測定対象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。また、形状解析部420は、ワークの設計データ(CADデータや、NURBSデータ等)からプローブ軌道の算出等の演算処理も担う。 The shape analysis unit 420 calculates the surface shape data of the measurement object based on the measurement data output from the motion controller 300, and performs shape analysis to obtain the error and distortion of the calculated surface shape data of the measurement object. In addition, the shape analysis unit 420 is also responsible for arithmetic processing such as calculation of a probe trajectory from work design data (CAD data, NURBS data, etc.).

ホストコンピュータ400には、必要に応じて、出力装置(ディスプレイやプリンタ)および入力装置(キーボードやマウス)が接続される。 An output device (display or printer) and an input device (keyboard or mouse) are connected to the host computer 400, if necessary.

形状測定機200の脇には搬入出装置500が設置されている。搬入出装置500は、測定対象物である被加工物を製造ライン20と形状測定機200との間で搬入出する。搬入出装置500としては、種々利用されており(特許6482244、特公平02−062006)、測定対象物を搬送レール510(ベルト)の載せたまま形状測定機200に供給する方式や、クレーンやロボットアーム520でピックアップする方式などでもよい。 A loading / unloading device 500 is installed beside the shape measuring machine 200. The carry-in / out device 500 carries in / out the workpiece to be measured between the production line 20 and the shape measuring machine 200. It is widely used as a loading / unloading device 500 (Patent 6482244, Special Fair 02-062006), and a method of supplying a measurement object to a shape measuring machine 200 with a transport rail 510 (belt) mounted on it, a crane or a robot A method of picking up with the arm 520 may be used.

図1では、製造ライン20の脇に設置されたロボットアーム520と、回転テーブル210に測定対象物を搬送する搬送レール510と、搬入出操作パネル530と、によって搬入出装置500が構成されている。例えば、ロボットアーム520が製造ライン20から測定対象物となる被加工物をピックアップして搬送レール510に載せる。搬送レール510が測定対象物を形状測定機200の回転テーブル210に搬送する。測定終了後は、搬送レール510でワークを逆方向に搬送し、さらに、ロボットアーム520でワークを製造ライン20に戻せばよい。 In FIG. 1, the loading / unloading device 500 is composed of a robot arm 520 installed beside the production line 20, a transport rail 510 for transporting a measurement object to a rotary table 210, and a loading / unloading operation panel 530. .. For example, the robot arm 520 picks up the workpiece to be measured from the production line 20 and puts it on the transport rail 510. The transport rail 510 transports the object to be measured to the rotary table 210 of the shape measuring machine 200. After the measurement is completed, the work may be conveyed in the opposite direction by the transfer rail 510, and the work may be returned to the production line 20 by the robot arm 520.

なお、回転テーブル210から搬送レーンに載せるにあたっては、形状測定機200の脇にロボットアームやクレーンを別途設置してもよいし、回転テーブル210の片側を持ち上げて回転テーブル210を傾けるようにしてもよいだろう。 When mounting the rotary table 210 on the transport lane, a robot arm or a crane may be separately installed beside the shape measuring machine 200, or one side of the rotary table 210 may be lifted to tilt the rotary table 210. It would be good.

搬入出操作パネル530によって搬入出装置500の設定入力操作を行なう。例えば、搬入出操作パネル530により搬入出装置500の電源オンオフや各種の調整や設定が行なわれる。 The loading / unloading operation panel 530 is used to perform a setting input operation for the loading / unloading device 500. For example, the loading / unloading operation panel 530 is used to turn on / off the power of the loading / unloading device 500 and perform various adjustments and settings.

図1の例では、測定対象物の搬入と搬出とを同じロボットアーム520および搬送レール510で行なうこととしているが、搬入と搬出とをそれぞれ搬入装置と搬出装置とで別個に分担するようにしてもよい。 In the example of FIG. 1, the loading and unloading of the object to be measured are carried out by the same robot arm 520 and the transport rail 510, but the loading and unloading are separately shared by the loading device and the unloading device, respectively. May be good.

搬入出装置500によって測定対象物が形状測定機200に供給されると、形状測定機200は予め用意されている測定パートプログラムに従って自動的に測定対象物の測定を行なう。
例えば、回転テーブル210上にワークが載置されたら、自動心出し、座標系の設定等のための予備測定等のあと、ワークの形状測定を実行する。形状測定機200による形状測定の後、搬入出装置500によってワークは形状測定機200から搬出され、次工程に送られる。
When the object to be measured is supplied to the shape measuring machine 200 by the loading / unloading device 500, the shape measuring machine 200 automatically measures the object to be measured according to a measurement part program prepared in advance.
For example, when the work is placed on the rotary table 210, the shape of the work is measured after automatic centering, preliminary measurement for setting the coordinate system, and the like. After the shape is measured by the shape measuring machine 200, the work is carried out from the shape measuring machine 200 by the loading / unloading device 500 and sent to the next process.

次に複数台の監視カメラについて説明する。
監視カメラとして、測定空間用監視カメラ610と、搬入出ルート用監視カメラ620と、測定操作監視カメラ630と、搬入出操作監視カメラ640と、が設けられている。
Next, a plurality of surveillance cameras will be described.
As the surveillance cameras, a measurement space surveillance camera 610, a carry-in / out route surveillance camera 620, a measurement operation surveillance camera 630, and a carry-in / out operation surveillance camera 640 are provided.

測定空間用監視カメラ610は、形状測定機200の測定空間を撮像範囲に含めるように設置されている。つまり、測定空間用監視カメラ610は、プローブ220とワークとの両方を撮像対象としている。測定空間監視用カメラ610の取り付け方は、特段限定されず、形状測定機200の測定空間を撮像範囲に含めるように設置されていればよいが、図1では一例として形状測定機200の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。 The measurement space surveillance camera 610 is installed so as to include the measurement space of the shape measuring machine 200 in the imaging range. That is, the measurement space surveillance camera 610 targets both the probe 220 and the work. The method of attaching the measurement space monitoring camera 610 is not particularly limited, and it may be installed so as to include the measurement space of the shape measuring machine 200 in the imaging range. However, in FIG. 1, the shape measuring machine 200 is installed at the upper end as an example. An arm for suspending the camera is attached, and the camera is held by the tip of this arm.

搬入出ルート用監視カメラ620は、測定対象物が搬入出装置500でラインから形状測定機200まで運搬される移動ルートを撮像範囲とするように設置されている。つまり、搬入出ルート用監視カメラ620は、搬入出装置500そのものと、ワークの搬入ルートと、を撮像対象としている。 The carry-in / out route monitoring camera 620 is installed so that the moving route in which the measurement object is carried from the line to the shape measuring machine 200 by the carry-in / out device 500 is the imaging range. That is, the carry-in / out route monitoring camera 620 targets the carry-in / out device 500 itself and the work carry-in route as imaging targets.

図1では、搬入ルートと搬出ルートは同じであるとしているので、搬入ルート用監視カメラは搬出ルート用監視カメラも兼ねている。
搬入装置と搬出装置とが別個に設けられ、搬入ルートと搬出ルートとを一つのカメラでカバーできない場合には、搬出ルート用監視カメラも設けておくことが好ましい。一つのカメラで搬入出ルートの全体を撮像エリアに収められない場合には、搬入出ルート用監視カメラ620が二台以上設けられていてもよい。図1の例では、形状測定機200の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。
In FIG. 1, since the carry-in route and the carry-out route are the same, the carry-in route surveillance camera also serves as the carry-out route surveillance camera.
When the carry-in device and the carry-out device are provided separately and the carry-in route and the carry-out route cannot be covered by one camera, it is preferable to provide a surveillance camera for the carry-out route. If the entire loading / unloading route cannot be accommodated in the imaging area with one camera, two or more surveillance cameras 620 for the loading / unloading route may be provided. In the example of FIG. 1, an arm for suspending the camera is attached to the upper end of the shape measuring machine 200, and the camera is held by the tip of the arm.

測定操作監視カメラ630は、測定手動コントローラ360を撮像範囲に含むように設置されている。
図1や図2の例では、測定手動コントローラ360とモーションコントローラ300とは有線ケーブルで繋がっているので、測定操作監視カメラ630は、おおよそ有線ケーブルが届く範囲を撮像範囲にするように設置されていればよい。手動コントローラとモーションコントローラ300とが無線通信するような場合には、形状測定機200を見ながらオペレータが測定手動コントローラ360を操作するエリアを考えて、形状測定機200の前方である程度範囲を撮像範囲とするように測定操作監視カメラ630を設置しておけばよいだろう。図1の例では、モーションコントローラ300の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。
The measurement operation monitoring camera 630 is installed so as to include the measurement manual controller 360 in the imaging range.
In the examples of FIGS. 1 and 2, since the measurement manual controller 360 and the motion controller 300 are connected by a wired cable, the measurement operation monitoring camera 630 is installed so that the range within which the wired cable can reach is approximately the imaging range. Just do it. When the manual controller and the motion controller 300 wirelessly communicate with each other, consider the area where the operator operates the measurement manual controller 360 while looking at the shape measuring machine 200, and capture a certain range in front of the shape measuring machine 200. It would be better to install the measurement operation monitoring camera 630 so as to. In the example of FIG. 1, an arm for suspending the camera is attached to the upper end of the motion controller 300, and the camera is held by the tip of the arm.

搬入出操作監視カメラ640は、搬入出操作パネル530の操作盤を撮像範囲に含むように設置されている。図1の例では、搬入出操作パネル530の上端にカメラを吊り下げるためのアームを付設し、このアームの先端でカメラを保持している。 The carry-in / out operation monitoring camera 640 is installed so as to include the operation panel of the carry-in / out operation panel 530 in the imaging range. In the example of FIG. 1, an arm for suspending the camera is attached to the upper end of the loading / unloading operation panel 530, and the camera is held by the tip of the arm.

カメラの設置方法は限定しないので、例えば、天井からカメラを吊すようにしてもよいだろうし、カメラ専用のスタンドを設置してもよいだろう。 Since the method of installing the camera is not limited, for example, the camera may be hung from the ceiling, or a stand dedicated to the camera may be installed.

監視カメラ610−640は、電源が入っているときには動画を常に撮影し、動画データは動画バッファメモリ装置700に送られて一時的にバッファ記憶される。動画バッファメモリ装置700に動画データをバッファするにあたってどの程度の長さ分を記憶できるかはメモリの容量によるので一概には言えない。メモリ資源の上限までバッファ記憶すればよいが、工場のなかには数十台の測定機が設置されているので、バッファできる時間には自ずと限度がある。 The surveillance camera 610-640 always shoots a moving image when the power is turned on, and the moving image data is sent to the moving image buffer memory device 700 and temporarily stored in a buffer. How long a moving image data can be stored in the moving image buffer memory device 700 depends on the capacity of the memory, so it cannot be unequivocally determined. It is sufficient to buffer up to the upper limit of memory resources, but since there are dozens of measuring instruments installed in the factory, there is naturally a limit to the time that can be buffered.

動画バッファメモリ装置700は、メモリコントローラ710と、記憶部410と、を有する。動画バッファメモリ装置700には、測定空間用監視カメラ610と、搬入出ルート用監視カメラ620と、測定操作監視カメラ630と、搬入出操作監視カメラ640と、から各動画データが送られてくるので、それらを測定空間動画データ、搬入出ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データとして所定時間分バッファする。 The moving image buffer memory device 700 includes a memory controller 710 and a storage unit 410. Since each video data is sent to the video buffer memory device 700 from the measurement space monitoring camera 610, the loading / unloading route monitoring camera 620, the measurement operation monitoring camera 630, and the loading / unloading operation monitoring camera 640. , They are buffered for a predetermined time as measurement space moving image data, loading / unloading route moving image data, measurement operation moving image data, and carrying-in operation moving image data.

動画バッファメモリ装置700と各監視カメラとの接続は、無線でも有線でもよいのはもちろんである。図4では、測定空間動画データ、搬入出ルート動画データ、測定操作動画データおよび搬入操作動画データは1セットだけ示しているが、工場内に複数の測定機が設置されていれば、測定機の数だけ動画データのセットがバッファできるように例えば記憶部をセクションに区切っておく。 Of course, the connection between the moving image buffer memory device 700 and each surveillance camera may be wireless or wired. In FIG. 4, only one set of measurement space video data, loading / unloading route video data, measurement operation video data, and loading operation video data is shown, but if a plurality of measuring machines are installed in the factory, the measuring machine can be used. For example, the storage unit is divided into sections so that as many sets of video data can be buffered.

動画バッファメモリ装置700にバッファされた動画データを所定タイミングで抽出してカメラ情報保存部432に固定的に保存する。
この保存動作を図5、図6、図7のフローチャートを参照しながら説明する。
動画バッファメモリ装置700は、測定空間用監視カメラ610と、搬入出ルート用監視カメラ620と、測定操作監視カメラ630と、搬入出操作監視カメラ640と、から送られてくる各動画データ(測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ)を受信し(ST110)、それらをバッファしている(ST120)。ただ、動画バッファメモリ装置700のメモリ容量にも上限はあるので、それぞれ所定時間ずつバッファしておき、上限を超えたら先入れ先出しで上書き削除ということになる。
The moving image data buffered in the moving image buffer memory device 700 is extracted at a predetermined timing and fixedly stored in the camera information storage unit 432.
This saving operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5, 6 and 7.
The moving image buffer memory device 700 includes each moving image data (measurement space) sent from the measurement space monitoring camera 610, the loading / unloading route monitoring camera 620, the measurement operation monitoring camera 630, and the loading / unloading operation monitoring camera 640. It receives (ST110) video data, import route video data, measurement operation video data, and import operation video data, and buffers them (ST120). However, since the memory capacity of the moving image buffer memory device 700 also has an upper limit, each buffer is buffered for a predetermined time, and if the upper limit is exceeded, the memory capacity is overwritten and deleted by first-in first-out.

ここで、形状測定システム100の動作中にエラー検出部350がエラーを検出したとする。すると、エラー検出部350からエラー信号が出力される。エラー信号は、ホストコンピュータ400と動画バッファメモリ装置700とにも送られる。動画バッファメモリ装置700は、エラー信号を受信すると(ST130:YES)、その時点でバッファしている各動画データ(測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ)を抽出して、ホストコンピュータ400に送る(ST140)。
(もちろん、エラーを発したモーションコントローラを特定し、エラーに対応する動画データのセットを対応するホストコンピュータに送信する。)
ホストコンピュータ400は、動画バッファメモリ装置700から受信した各動画データ(測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ)をカメラ情報保存部432に固定的に記録する。
Here, it is assumed that the error detection unit 350 detects an error during the operation of the shape measurement system 100. Then, an error signal is output from the error detection unit 350. The error signal is also sent to the host computer 400 and the moving image buffer memory device 700. When the moving image buffer memory device 700 receives an error signal (ST130: YES), each moving image data (measurement space moving image data, carry-in route moving image data, measurement operation moving image data, carrying-in operation moving image data) buffered at that time is input. It is extracted and sent to the host computer 400 (ST140).
(Of course, identify the motion controller that caused the error and send the set of video data corresponding to the error to the corresponding host computer.)
The host computer 400 fixedly records each moving image data (measurement space moving image data, import route moving image data, measurement operation moving image data, import operation moving image data) received from the moving image buffer memory device 700 in the camera information storage unit 432.

この動作(ST110−ST140)の動作を繰り返せば、エラー発生時から遡って所定時間分の各動画データ(測定空間動画データ、搬入ルート動画データ、測定操作動画データ、搬入操作動画データ)が記録されることになる。したがって、オペレータや修理担当者は、エラー解析にあたってまずカメラ情報保存部432に保存されている動画データを見て、エラー発生時の測定機200、搬入出装置500、測定手動コントローラ360、搬入出操作パネル530、さらには測定対象物の様子を確認することができる。これにより、エラー発生時の様子がよくわかり、エラーの真因の解析が容易となると期待できる。例えば、測定対象物にゴミ(例えば削り屑)が付着していたとか、測定対象物が傾いていたなど、ログだけではわからない情報が得られる。 If this operation (ST110-ST140) is repeated, each video data (measurement space video data, carry-in route video data, measurement operation video data, carry-in operation video data) for a predetermined time is recorded retroactively from the time of the error occurrence. Will be. Therefore, when analyzing an error, the operator or the person in charge of repair first sees the moving image data stored in the camera information storage unit 432, and when an error occurs, the measuring machine 200, the loading / unloading device 500, the measurement manual controller 360, and the loading / unloading operation. The state of the panel 530 and the object to be measured can be confirmed. This can be expected to make it easier to understand the situation when an error occurs and to analyze the root cause of the error. For example, information that cannot be understood from the log alone can be obtained, such as dust (for example, shavings) adhering to the object to be measured or the object to be measured being tilted.

さらに、測定操作動画データと搬入出操作動画データとについては、データ保存のトリガー条件をもう一つ設けておくのがよい。動画バッファメモリ装置700は、測定操作監視カメラ630と搬入出操作監視カメラ640とから送られてくる測定操作動画データと搬入出操作動画データとをバッファしている(ST110、ST120)。ここで、エラー検知が無い場合(ST130:NO)、動画バッファメモリ装置700は、測定手動コントローラ360および搬入出操作パネル530の入力信号の有無を監視する(ST210、ST310)。 Further, it is preferable to provide another trigger condition for data storage for the measurement operation moving image data and the loading / unloading operation moving image data. The moving image buffer memory device 700 buffers the measurement operation moving image data and the loading / unloading operation moving image data sent from the measurement operation monitoring camera 630 and the loading / unloading operation monitoring camera 640 (ST110, ST120). Here, when there is no error detection (ST130: NO), the moving image buffer memory device 700 monitors the presence / absence of input signals of the measurement manual controller 360 and the loading / unloading operation panel 530 (ST210, ST310).

測定手動コントローラ360がオペレータによる入力操作を検知した場合、入力検知信号が動画バッファメモリ装置700とホストコンピュータ400に送られる。動画バッファメモリ装置700は、測定手動コントローラ360の入力検知信号を受信すると(ST210:YES)、測定操作動画データをホストコンピュータ400のカメラ情報保存部432に送って保存させる(ST220)。つまり、オペレータが測定手動コントローラ360を操作する様子を動画データとしてカメラ情報保存部432に固定的に保存する。 When the measurement manual controller 360 detects an input operation by the operator, an input detection signal is sent to the moving image buffer memory device 700 and the host computer 400. When the moving image buffer memory device 700 receives the input detection signal of the measurement manual controller 360 (ST210: YES), the moving image buffer memory device 700 sends the measurement operation moving image data to the camera information storage unit 432 of the host computer 400 and stores it (ST220). That is, the state in which the operator operates the measurement manual controller 360 is fixedly stored in the camera information storage unit 432 as moving image data.

このタイミング制御の方法としてはいくつか考えられるので一例を挙げる。
例えば、動画バッファメモリ装置700が測定手動コントローラ360の入力検知信号を受信したとき(ST210:YES)、まず、その時点でバッファされている測定操作動画データをホストコンピュータ400に送信して、カメラ情報保存部432に固定的に保存させる(ST220)。入力検知信号が継続する間は(ST230:YES)、動画バッファメモリ装置700は、測定操作監視カメラ630から送られてくる測定操作動画データをホストコンピュータ400に送信して、カメラ情報保存部432に固定的に保存させる(ST220)。
There are several possible methods for this timing control, so an example will be given.
For example, when the moving image buffer memory device 700 receives the input detection signal of the measurement manual controller 360 (ST210: YES), first, the measurement operation moving image data buffered at that time is transmitted to the host computer 400 to perform camera information. It is fixedly stored in the storage unit 432 (ST220). While the input detection signal continues (ST230: YES), the video buffer memory device 700 transmits the measurement operation video data sent from the measurement operation monitoring camera 630 to the host computer 400, and sends the measurement operation video data to the camera information storage unit 432. It is stored fixedly (ST220).

そして、入力検知信号が途絶えた場合でも(ST230:NO)、所定時間(数分)は動画バッファメモリ装置700からホストコンピュータ400への測定操作動画データの送信を継続する。入力検知信号が無いまま待機時間が経過したら(ST250:NO)、動画バッファメモリ装置700からホストコンピュータ400への測定操作動画データの送信を停止する。 Then, even if the input detection signal is interrupted (ST230: NO), the measurement operation video data is continuously transmitted from the video buffer memory device 700 to the host computer 400 for a predetermined time (several minutes). When the standby time elapses without the input detection signal (ST250: NO), the transmission of the measurement operation video data from the video buffer memory device 700 to the host computer 400 is stopped.

同じく、搬入出操作パネル530がオペレータによる入力操作を検知した場合、入力検知信号が動画バッファメモリ装置700とホストコンピュータ400に送られる。動画バッファメモリ装置700は、搬入出操作パネル530の入力検知信号を受信すると(ST310:YES)、搬入出操作動画データをホストコンピュータ400のカメラ情報保存部432に送って保存させる(ST320)。その後、入力検知信号が無いまま待機時間が経過するまで(ST350:NO)、動画バッファメモリ装置700からホストコンピュータ400に搬入出操作動画データを送信する。つまり、オペレータが搬入出操作パネル530を操作する様子を動画データとしてカメラ情報保存部432に固定的に保存する。 Similarly, when the loading / unloading operation panel 530 detects an input operation by the operator, the input detection signal is sent to the moving image buffer memory device 700 and the host computer 400. When the moving image buffer memory device 700 receives the input detection signal of the loading / unloading operation panel 530 (ST310: YES), the moving image buffer memory device 700 sends the loading / unloading operation moving image data to the camera information storage unit 432 of the host computer 400 and stores it (ST320). After that, until the standby time elapses without the input detection signal (ST350: NO), the import / export operation video data is transmitted from the video buffer memory device 700 to the host computer 400. That is, the state in which the operator operates the loading / unloading operation panel 530 is fixedly stored in the camera information storage unit 432 as moving image data.

このST210−ST360の動作により、オペレータによる測定機および搬入出装置500の操作が動画データとして記録できる。
搬入出装置500や形状測定機200は、所定の設定されたタイミングで搬入動作や測定動作を開始したり停止したりするわけなので、エラー発生のタイミングでバッファされている動画データを抽出して保存しても、オペレータによる操作の様子はこの保存データには含まれないことが多い。この場合、エラーの原因が仮にオペレータの誤操作だとしても、エラーの原因を再現することはできないこととなる。そこで、その後のエラーに繋がるかどうかに関わらず、オペレータの操作はすべて記録しておき、後の分析に使えるようにしておくのが望ましいと考えられる。
By the operation of ST210-ST360, the operation of the measuring machine and the loading / unloading device 500 by the operator can be recorded as moving image data.
Since the carry-in / out device 500 and the shape measuring machine 200 start and stop the carry-in operation and the measurement operation at a predetermined set timing, the moving image data buffered at the timing of the error occurrence is extracted and saved. However, the state of operation by the operator is often not included in this stored data. In this case, even if the cause of the error is an erroneous operation by the operator, the cause of the error cannot be reproduced. Therefore, it is desirable to record all operator operations so that they can be used for later analysis, regardless of whether or not they lead to subsequent errors.

以上のように保存されたカメラ情報を活用することにより、エラー発生の原因が早期に解明でき、測定機のダウンタイムを極力短くすることができると期待できる。 By utilizing the camera information saved as described above, it is expected that the cause of the error can be clarified at an early stage and the downtime of the measuring machine can be shortened as much as possible.

無人で自動測定されていると些細な不具合や少し異常な動作といったことにはほぼ気付かないということが多かった。または、仮にエラーログが残っていたとしても、その後に正常に動作していたら深く検証せずに通り過ぎてしまいがちであった。この点、本実施形態によれば、エラーログがあれば、すぐにカメラ情報保存部432の動画データでエラー発生時の様子を再現して観察することができる。これにより、重大な事故や故障に至る前に不具合に気付けるようになるし、エラーや故障を未然に防ぐ対策も講じやすくなる。 In many cases, when the measurement was performed automatically and unattended, it was almost unnoticed that there was a slight malfunction or a slightly abnormal operation. Or, even if an error log remains, if it operates normally after that, it tends to pass by without deep verification. In this regard, according to the present embodiment, if there is an error log, it is possible to immediately reproduce and observe the state at the time of error occurrence with the moving image data of the camera information storage unit 432. As a result, it becomes possible to notice a defect before it leads to a serious accident or failure, and it becomes easy to take measures to prevent an error or a failure.

(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態を説明する。
第2実施形態としては、測定空間監視用カメラ610で撮像される測定対象物の画像データを用い、測定動作を開始する前に予備チェックを行なう。この動作を、画像データに基づく予備チェックと称することにする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment, the image data of the measurement object captured by the measurement space monitoring camera 610 is used, and a preliminary check is performed before starting the measurement operation. This operation will be referred to as a preliminary check based on image data.

インライン測定が本格的に導入されてくると、測定対象の種類が劇的に増大する。例えば、各部品の加工工程ごとに測定するとなると、測定パートプログラムの種類も膨大になるし、測定対象が同じ部品であって加工工程だけが違うとなると最初の設定を間違えてしまうというヒューマンエラーを起こしやすい状況が発生してきている。また、加工機械の傍に測定機が設置されることから、ワーク自体あるいは測定空間内にゴミや油が付着する確率も高くなってきている。また、例えば全数測定となった場合には測定対象の数が激増するわけであるから、定盤や回転テーブルに測定対象物がいつも正しくセットさせるとか限らず、許容範囲以上に傾斜するなどの不具合の確率も高くなってくる。 With the full-scale introduction of in-line measurement, the types of measurement targets will increase dramatically. For example, if measurement is performed for each machining process of each part, the types of measurement part programs will be enormous, and if the measurement target is the same part and only the machining process is different, the initial setting will be wrong. Situations that are likely to occur are occurring. In addition, since the measuring machine is installed near the processing machine, the probability of dust and oil adhering to the work itself or the measuring space is increasing. In addition, for example, in the case of 100% measurement, the number of measurement objects increases dramatically, so it is not always the case that the measurement objects are set correctly on the surface plate or rotary table, and there are problems such as tilting beyond the permissible range. The probability of is also high.

そこで、測定動作を開始する前に、測定空間監視用カメラ610で撮像される測定空間の画像データを利用して、予備チェックを行なう。予備チェックの動作を図8、図9のフローチャートを参照して説明する。 Therefore, before starting the measurement operation, a preliminary check is performed using the image data of the measurement space captured by the measurement space monitoring camera 610. The operation of the preliminary check will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 8 and 9.

測定対象物が形状測定機200に投入されたら(ST410)、ホストコンピュータ400は動画バッファメモリ装置700から最新の測定空間動画データをリアルタイムで受信する(ST420)。測定対象物が形状測定機200に投入されたことは、適切なセンサ(例えば圧力センサや赤外線センサ)で認識できるようにすればよい。例えば、回転テーブル(あるいは定盤、移動ステージ)に圧力センサシートなどを設けておけば、重みで測定対象物の有無を認識できる。 When the object to be measured is put into the shape measuring machine 200 (ST410), the host computer 400 receives the latest measurement space moving image data from the moving image buffer memory device 700 in real time (ST420). The fact that the object to be measured has been put into the shape measuring machine 200 may be recognized by an appropriate sensor (for example, a pressure sensor or an infrared sensor). For example, if a pressure sensor sheet or the like is provided on a rotary table (or a surface plate or a moving stage), the presence or absence of an object to be measured can be recognized by the weight.

ホストコンピュータ400(の形状解析部420)は次の手順で画像データに基づく予備チェックを行なう。まず、測定対象物のマスターデータを呼び出す(ST430)。測定対象物のマスターデータは、測定対象物の設計データ(CADデータ)や、マスターワークを事前に撮影した画像データでもよいだろう。 The host computer 400 (shape analysis unit 420) performs a preliminary check based on the image data in the following procedure. First, the master data of the measurement target is called (ST430). The master data of the measurement object may be design data (CAD data) of the measurement object or image data obtained by capturing the master work in advance.

そして、測定空間動画データに映っている測定対象物とマスターデータとを照合して合致しているか否か判定する(ST441)。例えば、設計通りに孔や溝が加工されていなかったり、明らかな削り残しがあったりすると、測定対象物とマスターデータとが不一致なので、エラー(ST470)ということになる。また、オペレータの勘違いで、測定パートプログラムの種類や設定をそもそも間違えていたような場合は、ここでチェックがかかる。画像認識技術が向上してくれば加工の誤差まで詳細に評価できるかもしれないが、現在の技術でも幾何学形状の一致/不一致は判定できる。したがって、輪郭線(外形線)の一致/不一致、幾何学形状(孔、溝、突起)の有無はチェックできる。 Then, the measurement object shown in the measurement space moving image data and the master data are collated to determine whether or not they match (ST441). For example, if the holes or grooves are not machined as designed, or if there is a clear uncut portion, the measurement target and the master data do not match, resulting in an error (ST470). Also, if the operator misunderstands that the type or setting of the measurement part program is wrong in the first place, a check is made here. If the image recognition technology improves, it may be possible to evaluate the processing error in detail, but even with the current technology, it is possible to determine the match / mismatch of geometric shapes. Therefore, it is possible to check whether the contour lines (outer lines) match / mismatch and the presence or absence of geometric shapes (holes, grooves, protrusions).

続いて、測定空間動画データに映っている測定対象物が回転テーブル(あるいは定盤、移動ステージ)に正しくセットされているかチェックする。
例えば、測定対象物の向きや傾斜が許容範囲であるか否かをチェックする(ST442)。例えば、測定対象物が円柱形や円筒形であれば、中心軸線の傾きが許容範囲か否か判定する。回転テーブルの調心で対応できないほどワークの軸がずれていればエラーである。あるいは、測定対象物が長手状であれば、長軸方向と短軸方向の向きが正しくセットされているか判定できる。
Next, it is checked whether the measurement object shown in the measurement space moving image data is correctly set on the rotary table (or surface plate, moving stage).
For example, it is checked whether or not the orientation and inclination of the object to be measured are within the allowable range (ST442). For example, if the object to be measured is a cylinder or a cylinder, it is determined whether or not the inclination of the central axis is within the allowable range. It is an error if the axis of the work is misaligned so that it cannot be handled by the alignment of the rotary table. Alternatively, if the object to be measured is longitudinal, it can be determined whether the orientations in the major axis direction and the minor axis direction are set correctly.

続いて、測定空間動画データに映っている測定対象物にゴミや油が付着していないかチェックする(ST443)。さらに、測定空間動画データに映っているプローブ、特に、プローブの先端にゴミが付着していないかチェックする(ST444)。 Then, it is checked whether dust or oil is attached to the measurement object shown in the measurement space moving image data (ST443). Further, it is checked whether or not dust is attached to the probe, particularly the tip of the probe, which is reflected in the measurement space moving image data (ST444).

すべてのチェック項目をクリアしていれば、ホストコンピュータ400からモーションコントローラ300に測定開始の指令を発する。一つでもチェック項目をクリアできない場合には、エラー報告(ST470)を行なう。 If all the check items are cleared, the host computer 400 issues a measurement start command to the motion controller 300. If even one of the check items cannot be cleared, an error report (ST470) is performed.

なお、形状測定機200がマスターボールで自動的に校正を行なうような場合には、マスターボールの汚れも画像認識でチェックするとさらによい。 When the shape measuring machine 200 automatically calibrates with the master ball, it is more preferable to check the dirt on the master ball by image recognition.

本第2実施形態によれば、測定開始前にエラーや故障の発生原因に気付いて、自動的に測定を中断することができる。重大な事故に至る前に測定を中止してオペレータが正しく設定し直すことができれば、ダウンタイムをできる限り短くすることができる。 According to the second embodiment, it is possible to notice the cause of an error or failure before starting the measurement and automatically interrupt the measurement. Downtime can be minimized if the operator can stop the measurement and reconfigure it correctly before a serious accident occurs.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態では、カメラ情報保存部432をホストコンピュータ400に設けた例を説明したが、カメラ情報保存部432はホストコンピュータ400とは別の媒体であってもよい。
それぞれのカメラ610−640が十分なメモリを搭載していれば、そのメモリを動画バッファメモリやカメラ情報保存部としてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit.
In the above embodiment, the example in which the camera information storage unit 432 is provided in the host computer 400 has been described, but the camera information storage unit 432 may be a medium different from the host computer 400.
If each camera 610-640 is equipped with a sufficient memory, the memory may be used as a moving image buffer memory or a camera information storage unit.

10…加工機械、20…製造ライン、
100…形状測定システム、
200…形状測定機、
210…回転テーブル、220…プローブ、230…駆動機構、
300…モーションコントローラ、
310…測定指令取得部、320…カウンタ部、330…移動指令生成部、340…駆動制御部、350…エラー検出部、
360…測定手動コントローラ、
400…ホストコンピュータ、
410…記憶部、420…形状解析部、
430…エラー情報保存部、431…エラーログ保存部、432…カメラ情報保存部、
500…搬入出装置、
510…搬送レール、520…ロボットアーム、530…搬入出操作パネル、
610…測定空間用監視カメラ、
620…搬入出ルート用監視カメラ、
630…測定操作監視カメラ、
640…搬入出操作監視カメラ、
700…動画バッファメモリ装置、
710…メモリコントローラ。
10 ... processing machine, 20 ... production line,
100 ... Shape measurement system,
200 ... Shape measuring machine,
210 ... rotary table, 220 ... probe, 230 ... drive mechanism,
300 ... Motion controller,
310 ... Measurement command acquisition unit, 320 ... Counter unit, 330 ... Movement command generation unit, 340 ... Drive control unit, 350 ... Error detection unit,
360 ... Measurement manual controller,
400 ... Host computer,
410 ... storage unit, 420 ... shape analysis unit,
430 ... Error information storage unit, 431 ... Error log storage unit, 432 ... Camera information storage unit,
500 ... Carry-in / out device,
510 ... Transport rail, 520 ... Robot arm, 530 ... Carry-in / out operation panel,
610 ... Surveillance camera for measurement space,
620 ... Surveillance camera for loading / unloading routes,
630 ... Measurement operation surveillance camera,
640 ... Carry-in / out operation monitoring camera,
700 ... Video buffer memory device,
710 ... Memory controller.

Claims (2)

測定対象物の表面を検出する検出器と、前記検出器と前記測定対象物とを相対移動させる移動機構と、を有し、前記検出器で前記測定対象物の形状を測定する形状測定機と、
前記移動機構による前記検出器または前記測定対象物の可動範囲を撮像範囲とするように設けられた測定空間用監視カメラと、
前記測定対象物のマスターデータを記憶した記憶部と、
形状解析部と、を備えた形状測定システムであって、
前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに映っている測定対象物と、前記測定対象物のマスターデータと、を対比し、
両者が合致している判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
両者が不一致と判定した場合には、エラー報告を行なう
ことを特徴とする形状測定システム。
A shape measuring machine having a detector for detecting the surface of the object to be measured and a moving mechanism for relatively moving the detector and the object to be measured, and measuring the shape of the object to be measured with the detector. ,
A surveillance camera for measurement space provided so that the movable range of the detector or the object to be measured by the moving mechanism is the imaging range.
A storage unit that stores master data of the measurement object and
A shape measurement system equipped with a shape analysis unit.
The shape analysis unit
The measurement object shown in the measurement space moving image data captured by the measurement space surveillance camera is compared with the master data of the measurement object.
When it is determined that the two match, the shape measuring machine is started to start the measurement of the measurement object.
A shape measurement system characterized in that an error is reported when it is determined that the two do not match.
請求項1に記載の形状測定システムにおいて、
さらに、前記形状解析部は、
前記測定空間用監視カメラが撮像した測定空間動画データに基づいて、前記測定対象物、前記検出器、および、校正用のマスターボールのうちの少なくとも一つ以上の汚れの有無を判定し、
汚れが無いと判定した場合には、前記形状測定機に前記測定対象物の測定の開始を開始させ、
汚れが有ると判定した場合には、エラー報告を行なう
ことを特徴とする形状測定システム。
In the shape measuring system according to claim 1,
Further, the shape analysis unit is
Based on the measurement space moving image data captured by the measurement space surveillance camera, it is determined whether or not at least one of the measurement object, the detector, and the calibration master ball is dirty.
When it is determined that there is no dirt, the shape measuring machine is started to start measuring the object to be measured.
A shape measurement system characterized in that an error is reported when it is determined that there is dirt.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339630A (en) * 1997-06-10 1998-12-22 Mitsutoyo Corp 3-dimension measuring system
JP2005078441A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd Comparative verifier
JP2008235504A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp Assembly inspection device
JP2010141269A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Nikon Corp Measurement device
JP2018072267A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 株式会社キーエンス Image measurement device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10339630A (en) * 1997-06-10 1998-12-22 Mitsutoyo Corp 3-dimension measuring system
JP2005078441A (en) * 2003-09-01 2005-03-24 Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd Comparative verifier
JP2008235504A (en) * 2007-03-20 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp Assembly inspection device
JP2010141269A (en) * 2008-12-15 2010-06-24 Nikon Corp Measurement device
JP2018072267A (en) * 2016-11-02 2018-05-10 株式会社キーエンス Image measurement device

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