JP2022166932A - Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method - Google Patents

Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method Download PDF

Info

Publication number
JP2022166932A
JP2022166932A JP2021072368A JP2021072368A JP2022166932A JP 2022166932 A JP2022166932 A JP 2022166932A JP 2021072368 A JP2021072368 A JP 2021072368A JP 2021072368 A JP2021072368 A JP 2021072368A JP 2022166932 A JP2022166932 A JP 2022166932A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plane
measurement
point
dimensional data
reference plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021072368A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
豊 塚田
Yutaka Tsukada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Juki Corp
Original Assignee
Juki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Juki Corp filed Critical Juki Corp
Priority to JP2021072368A priority Critical patent/JP2022166932A/en
Priority to KR1020220049466A priority patent/KR20220145780A/en
Priority to CN202210426049.8A priority patent/CN115235370A/en
Publication of JP2022166932A publication Critical patent/JP2022166932A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2504—Calibration devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/022—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of tv-camera scanning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/03—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2518—Projection by scanning of the object
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/30—Polynomial surface description

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

To suppress deterioration of measurement accuracy even if the posture of an object changes.SOLUTION: A three-dimensional measuring device includes: a reference data acquisition unit that acquires three-dimensional data of a reference plane of an object; a measurement data acquisition unit that acquires three-dimensional data on a measurement plane of the object directed in an opposite direction of the reference plane; a reference point calculation unit that calculates reference points indicating intersections between the reference plane and straight line components of the object, based on the three-dimensional data of the reference plane; a measurement point calculation unit that calculates measurement points indicating the intersections between the measurement plane and the straight line components of the object, based on the three-dimensional data of the measurement plane; a tilt angle calculation unit that calculates a tilt angle of the reference plane based on the three-dimensional data of the reference plane; a reference line setting unit that sets a reference line passing through the reference point and intersecting the reference plane at a reference angle based on the tilt angle; a referring point calculation unit that calculates a referring point indicating the intersection of the reference line and the measurement plane; and a misalignment amount calculation unit that calculates the amount of misalignment between the measurement point and the referring point.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、３次元計測装置及び３次元計測方法に関する。 The present disclosure relates to a three-dimensional measuring device and a three-dimensional measuring method.

工場の生産ライン又は検査ラインにおいて、３次元計測装置が使用される。 Three-dimensional measuring devices are used in factory production lines or inspection lines.

特許第５４７７６５８号公報Japanese Patent No. 5477658

３次元計測装置で複数の物体を順次計測する場合、物体ごとに物体の姿勢が変化する可能性がある。物体ごとに物体の姿勢が変化すると、３次元計測装置の計測精度が低下する可能性がある。 When a three-dimensional measuring device sequentially measures a plurality of objects, the posture of each object may change. If the posture of each object changes, the measurement accuracy of the three-dimensional measurement device may deteriorate.

本開示は、物体の姿勢が変化しても、計測精度の低下を抑制することを目的とする。 An object of the present disclosure is to suppress deterioration in measurement accuracy even when the posture of an object changes.

本開示に従えば、物体の基準平面の３次元データを取得する基準データ取得部と、前記基準平面の反対方向を向く前記物体の測定平面の３次元データを取得する測定データ取得部と、前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面と前記物体の直線成分との交点を示す基準点を算出する基準点算出部と、前記測定平面の３次元データに基づいて、前記測定平面と前記物体の直線成分との交点を示す測定点を算出する測定点算出部と、前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面の傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、前記傾斜角度に基づいて、前記基準点を通り前記基準平面と基準角度で交差する基準線を設定する基準線設定部と、前記基準線と前記測定平面との交点を示す参照点を算出する参照点算出部と、前記測定点と前記参照点とのずれ量を算出するずれ量算出部と、を備える、３次元計測装置が提供される。 According to the present disclosure, a reference data acquisition unit that acquires three-dimensional data of a reference plane of an object, a measurement data acquisition unit that acquires three-dimensional data of a measurement plane of the object facing in a direction opposite to the reference plane, and a reference point calculator that calculates a reference point indicating an intersection of the reference plane and a linear component of the object based on the three-dimensional data of the reference plane; and the measurement plane based on the three-dimensional data of the measurement plane. a measurement point calculation unit that calculates a measurement point indicating an intersection with a linear component of the object; an inclination angle calculation unit that calculates an inclination angle of the reference plane based on the three-dimensional data of the reference plane; and the inclination angle a reference line setting unit that sets a reference line that passes through the reference point and intersects the reference plane at a reference angle, and a reference point calculation unit that calculates a reference point indicating an intersection point between the reference line and the measurement plane, based on and a shift amount calculator that calculates the shift amount between the measurement point and the reference point.

本開示によれば、物体の姿勢が変化しても、計測精度の低下を抑制することができる。 According to the present disclosure, it is possible to suppress deterioration in measurement accuracy even when the posture of an object changes.

図１は、実施形態に係る３次元計測装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a three-dimensional measuring device according to an embodiment. 図２は、実施形態に係る物体を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an object according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る処理装置を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing the processing device according to the embodiment. 図４は、実施形態に係る処理装置の処理方法を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the processing method of the processing apparatus according to the embodiment. 図５は、実施形態に係る判定部の処理を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the processing of the determination unit according to the embodiment; 図６は、実施形態に係る変換パラメータの算出方法を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of calculating conversion parameters according to the embodiment. 図７は、実施形態に係る検査方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing an inspection method according to the embodiment. 図８は、実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a computer system according to the embodiment. 図９は、比較例に係る３次元計測装置を説明するための模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a three-dimensional measuring device according to a comparative example. 図１０は、実施形態に係る物体を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an object according to an embodiment;

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings, but the present disclosure is not limited thereto. The constituent elements of the embodiments described below can be combined as appropriate. Also, some components may not be used.

実施形態においては、３次元空間座標系であるＸＹＺ直交座標系を規定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しながら各部の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、３次元計測装置１に設定されたローカル座標系である。水平面内のＸ軸と平行な方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸と直交する水平面内のＹ軸と平行な方向をＹ軸方向とする。水平面と直交するＺ軸と平行な方向をＺ軸方向とする。Ｘ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＸ方向とする。Ｙ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＹ方向とする。Ｚ軸を中心とする回転又は傾斜方向をθＺ方向とする。Ｘ軸及びＹ軸を含む平面を適宜、ＸＹ平面、と称する。ＸＹ平面は、水平面と平行である。Ｚ軸は鉛直線と平行である。Ｚ軸方向は上下方向である。＋Ｚ方向は上方向であり、－Ｚ方向は下方向である。Ｚ軸は、ＸＹ平面と直交する。 In the embodiment, an XYZ orthogonal coordinate system, which is a three-dimensional spatial coordinate system, is defined, and the positional relationship of each part will be described with reference to the XYZ orthogonal coordinate system. An XYZ orthogonal coordinate system is a local coordinate system set in the three-dimensional measuring device 1 . The direction parallel to the X-axis in the horizontal plane is defined as the X-axis direction. The direction parallel to the Y-axis in the horizontal plane perpendicular to the X-axis is defined as the Y-axis direction. The direction parallel to the Z-axis perpendicular to the horizontal plane is defined as the Z-axis direction. The rotation or tilting direction about the X axis is defined as the θX direction. The direction of rotation or inclination about the Y-axis is defined as the θY direction. The direction of rotation or tilt around the Z axis is defined as the θZ direction. A plane containing the X-axis and the Y-axis is appropriately called an XY plane. The XY plane is parallel to the horizontal plane. The Z axis is parallel to the vertical line. The Z-axis direction is the vertical direction. The +Z direction is upward and the -Z direction is downward. The Z axis is orthogonal to the XY plane.

［３次元計測装置］
図１は、実施形態に係る３次元計測装置１を示す模式図である。３次元計測装置１は、物体１０を計測して、物体１０の３次元データを取得する。物体１０は、３次元計測装置１の計測対象である。物体１０は、立体物である。実施形態において、物体１０は、製品である。３次元計測装置１は、物体１０の検査に使用される。 [Three-dimensional measuring device]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a three-dimensional measuring device 1 according to an embodiment. A three-dimensional measurement device 1 measures an object 10 to acquire three-dimensional data of the object 10 . An object 10 is an object to be measured by the three-dimensional measuring device 1 . The object 10 is a three-dimensional object. In embodiments, object 10 is a product. A three-dimensional measuring device 1 is used for inspection of an object 10 .

３次元計測装置１は、支持部材２と、搬送装置３と、第１撮像装置４と、第２撮像装置５と、処理装置６と、表示装置７とを備える。 The three-dimensional measurement device 1 includes a support member 2 , a transport device 3 , a first imaging device 4 , a second imaging device 5 , a processing device 6 and a display device 7 .

支持部材２は、物体１０を支持する。支持部材２は、物体１０を支持する支持面２Ｓを有する。支持面２Ｓは、上方向を向く。支持面２Ｓは、ＸＹ平面と平行である。 Support member 2 supports object 10 . The support member 2 has a support surface 2S that supports the object 10 . The support surface 2S faces upward. The support surface 2S is parallel to the XY plane.

搬送装置３は、物体１０を搬送する。搬送装置３は、支持部材２に物体１０を搬入する搬入部３Ａと、支持部材２から物体１０を搬出する搬出部３Ｂとを有する。搬入部３Ａにより、物体１０が支持部材２に順次搬入される。搬出部３Ｂにより、物体１０が支持部材２から順次搬出される。 The transport device 3 transports the object 10 . The conveying device 3 has a carry-in section 3A that carries the object 10 into the support member 2 and a carry-out section 3B that carries the object 10 out of the support member 2 . The objects 10 are sequentially carried into the support member 2 by the carry-in section 3A. The objects 10 are sequentially carried out from the support member 2 by the carry-out part 3B.

第１撮像装置４は、支持部材２に支持されている物体１０を撮像する。第１撮像装置４は、物体１０の３次元データを取得可能である。第１撮像装置４は、支持部材２の下方に配置される。第１撮像装置４は、物体１０の下方から物体１０を撮像する。支持部材２は、開口２Ｍを有する。第１撮像装置４は、開口２Ｍを介して物体１０を撮像する。 The first imaging device 4 images the object 10 supported by the support member 2 . The first imaging device 4 can acquire three-dimensional data of the object 10 . The first imaging device 4 is arranged below the support member 2 . The first imaging device 4 images the object 10 from below the object 10 . The support member 2 has an opening 2M. The first imaging device 4 images the object 10 through the opening 2M.

第２撮像装置５は、支持部材２に支持されている物体１０を撮像する。第２撮像装置５は、物体１０の３次元データを取得可能である。第２撮像装置５は、支持部材２の上方に配置される。第２撮像装置５は、物体１０の上方から物体１０を撮像する。 The second imaging device 5 images the object 10 supported by the support member 2 . The second imaging device 5 can acquire three-dimensional data of the object 10 . The second imaging device 5 is arranged above the support member 2 . The second imaging device 5 images the object 10 from above the object 10 .

第１撮像装置４及び第２撮像装置５のそれぞれは、ステレオ法、光切断法、及び位相シフト法のような公知の３次元計測方法を用いて、物体１０の３次元データを取得可能である。 Each of the first imaging device 4 and the second imaging device 5 can acquire three-dimensional data of the object 10 using known three-dimensional measurement methods such as the stereo method, the light section method, and the phase shift method. .

第１撮像装置４と第２撮像装置５とは、支持部材２に支持されている物体１０を同時に撮像する。複数の物体１０が支持部材２に順次搬入される。第１撮像装置４及び第２撮像装置５のそれぞれは、支持部材２に搬入された複数の物体１０を順次撮像する。 The first imaging device 4 and the second imaging device 5 simultaneously image the object 10 supported by the support member 2 . A plurality of objects 10 are sequentially carried into the support member 2 . Each of the first imaging device 4 and the second imaging device 5 sequentially images a plurality of objects 10 carried into the support member 2 .

複数の物体１０は、相互に接触しながら、支持部材２に順次搬入される。複数の物体１０が密接した状態で支持部材２に搬入されることにより、３次元計測装置１は、複数の物体１０を効率良く計測することができる。複数の物体１０が相互に接触しながら支持部材２に順次搬入されることにより、支持部材２において、物体１０ごとに物体１０の姿勢が変化する可能性がある。物体１０の姿勢とは、ＸＹ平面（支持面２Ｓ）に対する物体１０の傾きをいう。 A plurality of objects 10 are sequentially carried into the support member 2 while being in contact with each other. The three-dimensional measuring apparatus 1 can efficiently measure the plurality of objects 10 by carrying the plurality of objects 10 in close contact with each other into the support member 2 . By sequentially carrying a plurality of objects 10 into the support member 2 while contacting each other, the posture of each object 10 may change in the support member 2 . The attitude of the object 10 refers to the inclination of the object 10 with respect to the XY plane (support surface 2S).

処理装置６は、コンピュータシステムを含む。処理装置６は、第１撮像装置４及び第２撮像装置５のそれぞれにより取得された物体１０の３次元データに基づいて、物体１０を検査する。 Processing unit 6 includes a computer system. The processing device 6 inspects the object 10 based on the three-dimensional data of the object 10 acquired by the first imaging device 4 and the second imaging device 5 respectively.

表示装置７は、処理装置６の検査結果を表示する。表示装置７として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electroluminescence Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。作業者は、表示装置７に表示される処理装置６の検査結果を確認することができる。 The display device 7 displays inspection results of the processing device 6 . As the display device 7, a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD) or an organic EL display (OELD: Organic Electroluminescence Display) is exemplified. The operator can confirm the inspection result of the processing device 6 displayed on the display device 7 .

［物体］
図２は、実施形態に係る物体１０を示す図である。図２（Ａ）は、物体１０を示す側面図である。図２（Ｂ）は、物体１０を示す上面図である。図２に示すように、物体１０の外形は、直方体状である。物体１０は、基準平面１１と、測定平面１２と、直線成分１３とを有する。 [object]
FIG. 2 is a diagram showing an object 10 according to an embodiment. FIG. 2A is a side view showing the object 10. FIG. FIG. 2B is a top view showing the object 10. FIG. As shown in FIG. 2, the outer shape of the object 10 is rectangular parallelepiped. Object 10 has a reference plane 11 , a measurement plane 12 and a linear component 13 .

基準平面１１は、平坦面である。測定平面１２は、平坦面である。測定平面１２は、基準平面１１の反対方向を向く。実施形態において、基準平面１１は、物体１０の下面である。測定平面１２は、物体１０の上面である。基準平面１１と測定平面１２とは、平行である。 The reference plane 11 is a flat surface. The measurement plane 12 is a flat surface. The measurement plane 12 faces away from the reference plane 11 . In embodiments, the reference plane 11 is the bottom surface of the object 10 . Measurement plane 12 is the upper surface of object 10 . The reference plane 11 and the measurement plane 12 are parallel.

図１に示すように、第１撮像装置４は、支持部材２に支持されている物体１０の基準平面１１と対向可能な位置に配置される。第２撮像装置５は、支持部材２に支持されている物体１０の測定平面１２と対向可能な位置に配置される。 As shown in FIG. 1 , the first imaging device 4 is arranged at a position capable of facing the reference plane 11 of the object 10 supported by the support member 2 . The second imaging device 5 is arranged at a position capable of facing the measurement plane 12 of the object 10 supported by the support member 2 .

図２に示すように、物体１０の直線成分１３は、基準平面１１と測定平面１２とを貫くように物体１０に設けられた孔（貫通孔）である。孔は、ストレート状である。実施形態において、直線成分１３は、物体１０に２つ設けられる。 As shown in FIG. 2 , the linear component 13 of the object 10 is a hole (through hole) provided in the object 10 so as to penetrate the reference plane 11 and the measurement plane 12 . The holes are straight. In the embodiment, two linear components 13 are provided on the object 10 .

実施形態において、直線成分１３は、基準平面１１と直交するように物体１０に設けられる。一方の直線成分１３と他方の直線成分１３とは、平行になるように設けられる。 In an embodiment, the straight line component 13 is provided on the object 10 so as to be orthogonal to the reference plane 11 . One linear component 13 and the other linear component 13 are provided so as to be parallel.

以下の説明において、基準平面１１と直線成分１３との交点を適宜、基準点１４、と称する。測定平面１２と直線成分１３との交点を適宜、測定点１５、と称する。 In the following description, the intersection of the reference plane 11 and the straight line component 13 will be referred to as a reference point 14 as appropriate. A point of intersection between the measurement plane 12 and the straight line component 13 is appropriately referred to as a measurement point 15 .

実施形態において、基準点１４は、直線成分１３である孔の下端部の中心である。測定点１５は、直線成分１３である孔の上端部の中心である。 In an embodiment, the reference point 14 is the center of the bottom edge of the hole, which is the linear component 13 . The measurement point 15 is the center of the top edge of the hole, which is the linear component 13 .

［処理装置］
図３は、実施形態に係る処理装置６を示す機能ブロック図である。図４は、実施形態に係る処理装置６の処理方法を説明するための模式図である。 [Processing device]
FIG. 3 is a functional block diagram showing the processing device 6 according to the embodiment. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the processing method of the processing device 6 according to the embodiment.

処理装置６は、基準データ取得部６１と、測定データ取得部６２と、基準点算出部６３と、測定点算出部６４と、傾斜角度算出部６５と、基準線設定部６６と、参照点算出部６７と、ずれ量算出部６８と、判定部６９と、出力部７０と、補正部７１とを有する。 The processing device 6 includes a reference data acquisition unit 61, a measurement data acquisition unit 62, a reference point calculation unit 63, a measurement point calculation unit 64, an inclination angle calculation unit 65, a reference line setting unit 66, and a reference point calculation unit. It has a section 67 , a deviation amount calculation section 68 , a determination section 69 , an output section 70 and a correction section 71 .

基準データ取得部６１は、第１撮像装置４から物体１０の基準平面１１の３次元データを取得する。基準データ取得部６１により取得される３次元データは、画像データである。上述のように、第１撮像装置４は、物体１０の基準平面１１と対向可能な位置に配置される。第１撮像装置４は、物体１０の基準平面１１を撮像して、基準平面１１の３次元データを取得する。第１撮像装置４は、基準平面１１の３次元データを処理装置６に出力する。基準データ取得部６１は、第１撮像装置４から出力された基準平面１１の３次元データを取得する。 The reference data acquisition unit 61 acquires three-dimensional data of the reference plane 11 of the object 10 from the first imaging device 4 . The three-dimensional data acquired by the reference data acquisition section 61 is image data. As described above, the first imaging device 4 is arranged at a position capable of facing the reference plane 11 of the object 10 . The first imaging device 4 captures an image of the reference plane 11 of the object 10 to obtain three-dimensional data of the reference plane 11 . The first imaging device 4 outputs three-dimensional data of the reference plane 11 to the processing device 6 . The reference data acquisition unit 61 acquires three-dimensional data of the reference plane 11 output from the first imaging device 4 .

測定データ取得部６２は、第２撮像装置５から物体１０の測定平面１２の３次元データを取得する。測定データ取得部６２により取得される３次元データは、画像データである。上述のように、第２撮像装置５は、物体１０の測定平面１２と対向可能な位置に配置される。第２撮像装置５は、物体１０の測定平面１２を撮像して、測定平面１２の３次元データを取得する。第２撮像装置５は、測定平面１２の３次元データを処理装置６に出力する。測定データ取得部６２は、第２撮像装置５から出力された測定平面１２の３次元データを取得する。 The measurement data acquisition unit 62 acquires three-dimensional data of the measurement plane 12 of the object 10 from the second imaging device 5 . The three-dimensional data acquired by the measurement data acquisition section 62 is image data. As described above, the second imaging device 5 is arranged at a position capable of facing the measurement plane 12 of the object 10 . The second imaging device 5 captures an image of the measurement plane 12 of the object 10 to obtain three-dimensional data of the measurement plane 12 . The second imaging device 5 outputs three-dimensional data of the measurement plane 12 to the processing device 6 . The measurement data acquisition unit 62 acquires three-dimensional data of the measurement plane 12 output from the second imaging device 5 .

基準点算出部６３は、基準データ取得部６１により取得された基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１と直線成分１３との交点を示す基準点１４を算出する。基準点算出部６３は、ＸＹＺ直交座標系における基準点１４の位置を算出する。図４に示すように、実施形態において、基準点１４は、直線成分１３である孔の下端部の中心である。 Based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired by the reference data acquisition section 61 , the reference point calculation section 63 calculates the reference point 14 indicating the intersection of the reference plane 11 and the straight line component 13 . The reference point calculator 63 calculates the position of the reference point 14 in the XYZ orthogonal coordinate system. As shown in FIG. 4, in an embodiment the reference point 14 is the center of the bottom edge of the hole, which is the linear component 13 .

測定点算出部６４は、測定データ取得部６２により取得された測定平面１２の３次元データに基づいて、測定平面１２と直線成分１３との交点を示す測定点１５を算出する。測定点算出部６４は、ＸＹＺ直交座標系における測定点１５の位置を算出する。図４に示すように、実施形態において、測定点１５は、直線成分１３である孔の上端部の中心である。 Based on the three-dimensional data of the measurement plane 12 acquired by the measurement data acquisition section 62 , the measurement point calculation section 64 calculates measurement points 15 indicating intersections between the measurement plane 12 and the straight line component 13 . The measurement point calculator 64 calculates the position of the measurement point 15 in the XYZ orthogonal coordinate system. As shown in FIG. 4, in an embodiment the measurement point 15 is the center of the top edge of the hole, which is the linear component 13 .

傾斜角度算出部６５は、基準データ取得部６１により取得された基準平面１１の３次元データに基づいて、ＸＹ平面に対する基準平面１１の傾斜角度αを算出する。図１を参照して説明したように、複数の物体１０は、相互に接触しながら支持部材２に順次搬入される。その結果、支持部材２において、物体１０ごとに物体１０の姿勢が変化する可能性がある。すなわち、ＸＹ平面に対する基準平面１１の傾斜角度αが、物体１０ごとに変化する可能性がある。傾斜角度算出部６５は、複数の物体１０のそれぞれの基準平面１１の傾斜角度αを算出する。 The inclination angle calculator 65 calculates the inclination angle α of the reference plane 11 with respect to the XY plane based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired by the reference data acquisition section 61 . As described with reference to FIG. 1, the plurality of objects 10 are sequentially carried into the support member 2 while contacting each other. As a result, the posture of each object 10 may change on the support member 2 . That is, the inclination angle α of the reference plane 11 with respect to the XY plane may change for each object 10 . The tilt angle calculator 65 calculates the tilt angle α of each of the reference planes 11 of the plurality of objects 10 .

基準線設定部６６は、基準点１４を通り基準平面１１と基準角度βで交差する基準線１６を設定する。基準線１６は、直線である。実施形態において、基準角度βは、９０°である。すなわち、基準線１６は、基準点１４を通る基準平面１１の法線である。ＸＹ平面に対する基準平面１１の傾斜角度αは、傾斜角度算出部６５により算出される。基準線設定部６６は、傾斜角度算出部６５により算出された傾斜角度αに基づいて、基準点１４を通り基準平面１１と基準角度βで交差する基準線１６を設定することができる。 The reference line setting unit 66 sets the reference line 16 that passes through the reference point 14 and intersects the reference plane 11 at the reference angle β. Reference line 16 is a straight line. In an embodiment, the reference angle β is 90°. That is, the reference line 16 is the normal line of the reference plane 11 passing through the reference point 14 . The tilt angle α of the reference plane 11 with respect to the XY plane is calculated by the tilt angle calculator 65 . Based on the tilt angle α calculated by the tilt angle calculator 65, the reference line setting unit 66 can set the reference line 16 that passes through the reference point 14 and intersects the reference plane 11 at the reference angle β.

参照点算出部６７は、基準線設定部６６により設定された基準線１６と測定平面１２との交点を示す参照点１７を算出する。参照点算出部６７は、ＸＹＺ直交座標系における参照点１７の位置を算出する。実施形態において、基準平面１１と測定平面１２とは、平行である。基準平面１１と測定平面１２との距離は、物体１０の設計データなどから導出可能な既知データである。したがって、参照点算出部６７は、基準線１６と測定平面１２との交点を示す参照点１７を算出することができる。 The reference point calculator 67 calculates the reference point 17 indicating the intersection of the reference line 16 set by the reference line setting unit 66 and the measurement plane 12 . The reference point calculator 67 calculates the position of the reference point 17 in the XYZ orthogonal coordinate system. In an embodiment, the reference plane 11 and the measurement plane 12 are parallel. The distance between the reference plane 11 and the measurement plane 12 is known data that can be derived from design data of the object 10 or the like. Therefore, the reference point calculator 67 can calculate the reference point 17 indicating the intersection of the reference line 16 and the measurement plane 12 .

なお、参照点算出部６７は、基準データ取得部６１により取得された基準平面１１の３次元データ及び測定データ取得部６２により取得された測定平面１２の３次元データに基づいて、参照点１７を算出してもよい。ＸＹＺ直交座標系における基準平面１１の位置及びＸＹ平面に対する基準平面１１の傾斜角度αは、第１撮像装置４により取得された基準平面１１の３次元データに基づいて算出可能である。ＸＹＺ直交座標系における測定平面１２の位置及びＸＹ平面に対する測定平面１２の傾斜角度は、第２撮像装置５により取得された測定平面１２の３次元データに基づいて算出可能である。そのため、参照点算出部６７は、基準平面１１と測定平面１２との相対角度及び基準平面１１と測定平面１２との距離を算出可能である。したがって、基準平面１１と測定平面１２とが平行でなくても、参照点算出部６７は、基準線１６と測定平面１２との交点を示す参照点１７を算出することができる。 Note that the reference point calculation unit 67 calculates the reference point 17 based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired by the reference data acquisition unit 61 and the three-dimensional data of the measurement plane 12 acquired by the measurement data acquisition unit 62. can be calculated. The position of the reference plane 11 in the XYZ orthogonal coordinate system and the inclination angle α of the reference plane 11 with respect to the XY plane can be calculated based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired by the first imaging device 4 . The position of the measurement plane 12 in the XYZ orthogonal coordinate system and the inclination angle of the measurement plane 12 with respect to the XY plane can be calculated based on the three-dimensional data of the measurement plane 12 acquired by the second imaging device 5 . Therefore, the reference point calculator 67 can calculate the relative angle between the reference plane 11 and the measurement plane 12 and the distance between the reference plane 11 and the measurement plane 12 . Therefore, even if the reference plane 11 and the measurement plane 12 are not parallel, the reference point calculator 67 can calculate the reference point 17 indicating the intersection of the reference line 16 and the measurement plane 12 .

ずれ量算出部６８は、測定点１５と参照点１７とのずれ量δを算出する。ずれ量δは、ＸＹＺ直交座標系における測定点１５と参照点１７との距離である。なお、ずれ量δは、基準点１４と測定点１５とを結ぶ直線１８と基準線１６とがなす角度でもよい。 The shift amount calculator 68 calculates the shift amount δ between the measurement point 15 and the reference point 17 . The shift amount δ is the distance between the measurement point 15 and the reference point 17 in the XYZ orthogonal coordinate system. The deviation amount δ may be the angle formed by the straight line 18 connecting the reference point 14 and the measurement point 15 and the reference line 16 .

実施形態において、ずれ量δは、基準平面１１に対する直線成分１３の直角度を示す。実施形態において、３次元計測装置１は、基準平面１１に対する直線成分１３の直角度を計測する。直角度とは、基準平面１１の法線に対する直線成分１３のずれ量δをいう。ずれ量δが小さいほど直角度は良く、ずれ量δが大きいほど直角度は悪い。 In the embodiment, the deviation amount δ indicates the perpendicularity of the straight line component 13 with respect to the reference plane 11 . In the embodiment, the three-dimensional measuring device 1 measures the perpendicularity of the linear component 13 with respect to the reference plane 11 . The perpendicularity means the amount of deviation δ of the straight line component 13 with respect to the normal to the reference plane 11 . The smaller the deviation .delta., the better the perpendicularity, and the greater the deviation .delta., the worse the perpendicularity.

判定部６９は、ずれ量算出部６８により算出されたずれ量δが予め定められている閾値以下であるか否かを判定する。 The determination unit 69 determines whether or not the deviation amount δ calculated by the deviation amount calculation unit 68 is equal to or less than a predetermined threshold value.

図５は、実施形態に係る判定部６９の処理を説明するための模式図である。図２を参照して説明したように、物体１０は、基準平面１１と直線成分１３とが直交するように製造される。すなわち、物体１０は、直線成分１３の直角度を示すずれ量δが小さくなるように製造される。例えば製造不良に起因して、図５に示すように、基準平面１１と直線成分１３とが直交せず、直線成分１３が基準平面１１に対して傾斜するように、物体１０が製造されてしまう場合がある。すなわち、直線成分１３のずれ量δが大きくなってしまう場合がある。判定部６９は、ずれ量δが閾値以下であるか否かを判定する。ずれ量δが閾値以下である物体１０は、良品であると判定される。ずれ量δが閾値を超える物体１０は、不良品であると判定される。 FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the processing of the determination unit 69 according to the embodiment. As described with reference to FIG. 2, object 10 is manufactured such that reference plane 11 and straight line component 13 are orthogonal. That is, the object 10 is manufactured so that the deviation amount δ indicating the squareness of the straight line component 13 is small. For example, due to manufacturing defects, the object 10 is manufactured such that the reference plane 11 and the straight line component 13 are not perpendicular to each other and the straight line component 13 is inclined with respect to the reference plane 11 as shown in FIG. Sometimes. That is, the deviation amount δ of the straight line component 13 may become large. The determination unit 69 determines whether or not the deviation amount δ is equal to or less than the threshold. An object 10 having a deviation amount δ equal to or less than a threshold value is determined to be a good product. An object 10 with a deviation amount δ exceeding a threshold value is determined to be defective.

出力部７０は、判定部６９の判定結果を出力する。出力部７０は、判定部６９において物体１０の直線成分１３のずれ量δが閾値以下であると判定された場合、物体１０が良品であることを示す検査結果を出力する。出力部７０は、判定部６９において物体１０の直線成分１３のずれ量δが閾値を超えると判定された場合、物体１０が不良品であることを示す検査結果を出力する。実施形態において、出力部７０は、物体１０の検査結果を表示装置７に出力する。表示装置７は、物体１０の検査結果を表示する。 The output section 70 outputs the determination result of the determination section 69 . The output unit 70 outputs an inspection result indicating that the object 10 is non-defective when the determination unit 69 determines that the shift amount δ of the linear component 13 of the object 10 is equal to or less than the threshold. The output unit 70 outputs an inspection result indicating that the object 10 is defective when the determination unit 69 determines that the shift amount δ of the linear component 13 of the object 10 exceeds the threshold. In the embodiment, the output unit 70 outputs inspection results of the object 10 to the display device 7 . The display device 7 displays inspection results of the object 10 .

補正部７１は、物体１０を支持する支持部材２が配置される３次元空間座標系（ＸＹＺ直交座標系）と第１撮像装置４のローカル座標系及び第２撮像装置５のローカル座標系との変換パラメータを算出する。第１撮像装置４のローカル座標系は、第１撮像装置４が有するイメージセンサに設定されるカメラ座標系である。第２撮像装置５のローカル座標系は、第２撮像装置５が有するイメージセンサに設定されるカメラ座標系である。 The correction unit 71 adjusts the three-dimensional space coordinate system (XYZ orthogonal coordinate system) in which the support member 2 that supports the object 10 is arranged, the local coordinate system of the first imaging device 4 and the local coordinate system of the second imaging device 5. Calculate transformation parameters. The local coordinate system of the first imaging device 4 is a camera coordinate system set in the image sensor of the first imaging device 4 . The local coordinate system of the second imaging device 5 is a camera coordinate system set in the image sensor of the second imaging device 5 .

図６は、実施形態に係る変換パラメータの算出方法を説明するための模式図である。図６に示すように、キャリブレーション用の治具２０が支持部材２に支持される。治具２０は、直方体状のボディ２３と、ボディ２３の下面に設けられた第１特徴点２１と、ボディ２３の上面に設けられた第２特徴点２２とを有する。実施形態において、第１特徴点２１は、ボディ２３の下面に設けられた一対の凸部である。第２特徴点２２は、ボディ２３の上面に設けられた一対の凸部である。第１特徴点２１の一対の凸部の相対距離は、治具２０の設計データから導出可能な既知データである。第２特徴点２２の一対の凸部の相対距離は、治具２０の設計データから導出可能な既知データである。第１特徴点２１の一対の凸部の相対距離と、第２特徴点２２の一対の凸部の相対距離とは、等しい。 FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of calculating conversion parameters according to the embodiment. As shown in FIG. 6, a jig 20 for calibration is supported by the supporting member 2. As shown in FIG. The jig 20 has a rectangular parallelepiped body 23 , first feature points 21 provided on the lower surface of the body 23 , and second feature points 22 provided on the upper surface of the body 23 . In the embodiment, the first feature point 21 is a pair of protrusions provided on the lower surface of the body 23 . The second feature point 22 is a pair of protrusions provided on the upper surface of the body 23 . The relative distance between the pair of protrusions of the first feature point 21 is known data that can be derived from the design data of the jig 20 . The relative distance between the pair of protrusions of the second feature point 22 is known data that can be derived from the design data of the jig 20 . The relative distance between the pair of protrusions of the first feature point 21 and the relative distance between the pair of protrusions of the second feature point 22 are equal.

第１撮像装置４により、第１特徴点２１が撮像される。第２撮像装置５により、第２特徴点２２が撮像される。補正部７１は、第１撮像装置４により取得された第１特徴点２１の３次元データと、第２撮像装置５により取得された第２特徴点２２の３次元データとに基づいて、支持部材２が配置される３次元空間座標系（ＸＹＺ直交座標系）と第１撮像装置４のローカル座標系及び第２撮像装置５のローカル座標系との変換パラメータを算出する。 The first image capturing device 4 captures an image of the first feature point 21 . A second feature point 22 is captured by the second imaging device 5 . Based on the three-dimensional data of the first feature points 21 acquired by the first imaging device 4 and the three-dimensional data of the second feature points 22 acquired by the second imaging device 5, the correction unit 71 adjusts the support member. 2 and the local coordinate system of the first imaging device 4 and the local coordinate system of the second imaging device 5 are calculated.

補正部７１は、第１撮像装置４により取得された第１特徴点２１の３次元データに基づいて、ＸＹＺ直交座標系における第１特徴点２１の位置を算出する。補正部７１は、第１特徴点２１の３次元データから算出した第１特徴点２１の一対の凸部の相対距離と、既知データである第１特徴点２１の一対の凸部の相対距離とに基づいて、第１撮像装置４の内部パラメータをキャリブレーションする。 The correction unit 71 calculates the position of the first feature point 21 in the XYZ orthogonal coordinate system based on the three-dimensional data of the first feature point 21 acquired by the first imaging device 4 . The correction unit 71 calculates the relative distance between the pair of protrusions of the first feature point 21 calculated from the three-dimensional data of the first feature point 21 and the relative distance between the pair of protrusions of the first feature point 21 which is known data. Based on, the internal parameters of the first imaging device 4 are calibrated.

同様に、補正部７１は、第２撮像装置５により取得された第２特徴点２２の３次元データに基づいて、ＸＹＺ直交座標系における第２特徴点２２の位置を算出する。補正部７１は、第２特徴点２２の３次元データから算出した第２特徴点２２の一対の凸部の相対距離と、既知データである第２特徴点２２の一対の凸部の相対距離とに基づいて、第２撮像装置５の内部パラメータをキャリブレーションする。 Similarly, the correction unit 71 calculates the position of the second feature point 22 in the XYZ orthogonal coordinate system based on the three-dimensional data of the second feature point 22 acquired by the second imaging device 5 . The correction unit 71 calculates the relative distance between the pair of protrusions of the second feature point 22 calculated from the three-dimensional data of the second feature point 22 and the relative distance between the pair of protrusions of the second feature point 22 which is known data. based on, the internal parameters of the second imaging device 5 are calibrated.

補正部７１は、第１撮像装置４の内部パラメータ及び第２撮像装置５の内部パラメータのそれぞれをキャリブレーションした後、支持部材２が配置されるＸＹＺ直交座標系と第１撮像装置４のローカル座標系及び第２撮像装置５のローカル座標系との変換パラメータを算出する。 After calibrating the internal parameters of the first imaging device 4 and the internal parameters of the second imaging device 5, the correction unit 71 aligns the XYZ orthogonal coordinate system in which the support member 2 is arranged with the local coordinates of the first imaging device 4. A conversion parameter between the system and the local coordinate system of the second imaging device 5 is calculated.

補正部７１により変換パラメータが算出されることにより、基準データ取得部６１は、変換パラメータに基づいて、第１撮像装置４により取得された第１撮像装置４のローカル座標系の位置を、ＸＹＺ直交座標系の位置に変換することができる。同様に、測定データ取得部６２は、変換パラメータに基づいて、第２撮像装置５により取得された第２撮像装置５のローカル座標系の位置を、ＸＹＺ直交座標系の位置に変換することができる。 By calculating the transformation parameters by the correction unit 71, the reference data acquiring unit 61 converts the position of the local coordinate system of the first imaging device 4 acquired by the first imaging device 4 into an XYZ orthogonal coordinate system based on the transformation parameters. It can be transformed into a position in a coordinate system. Similarly, the measurement data acquisition unit 62 can transform the position in the local coordinate system of the second imaging device 5 acquired by the second imaging device 5 into the position in the XYZ orthogonal coordinate system based on the transformation parameter. .

［検査方法］
図７は、実施形態に係る検査方法を示すフローチャートである。計測対象である物体１０が搬送装置３の搬入部３Ａにより支持部材２に搬入される。支持部材２は、物体１０を支持する。第１撮像装置４は、支持部材２に支持されている物体１０の基準平面１１を撮像する。第２撮像装置５は、支持部材２に支持されている物体１０の測定平面１２を撮像する。 [Inspection methods]
FIG. 7 is a flow chart showing an inspection method according to the embodiment. An object 10 to be measured is carried into the support member 2 by the carrying-in section 3A of the carrier device 3 . Support member 2 supports object 10 . The first imaging device 4 images the reference plane 11 of the object 10 supported by the support member 2 . The second imaging device 5 images the measurement plane 12 of the object 10 supported by the support member 2 .

基準データ取得部６１は、第１撮像装置４から基準平面１１の３次元データを取得する（ステップＳ１）。測定データ取得部６２は、第２撮像装置５から測定平面１２の３次元データを取得する（ステップＳ２）。 The reference data acquisition unit 61 acquires three-dimensional data of the reference plane 11 from the first imaging device 4 (step S1). The measurement data acquisition unit 62 acquires three-dimensional data of the measurement plane 12 from the second imaging device 5 (step S2).

基準点算出部６３は、ステップＳ１において取得された基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１と物体１０の直線成分１３との交点を示す基準点１４を算出する（ステップＳ３）。 Based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired in step S1, the reference point calculator 63 calculates the reference point 14 indicating the intersection of the reference plane 11 and the linear component 13 of the object 10 (step S3).

測定点算出部６４は、ステップＳ２において取得された測定平面１２の３次元データに基づいて、測定平面１２と物体１０の直線成分１３との交点を示す測定点１５を算出する（ステップＳ４）。 Based on the three-dimensional data of the measurement plane 12 acquired in step S2, the measurement point calculator 64 calculates measurement points 15 indicating intersections between the measurement plane 12 and the straight line component 13 of the object 10 (step S4).

傾斜角度算出部６５は、ステップＳ１において取得された基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１の傾斜角度αを算出する（ステップＳ５）。 The tilt angle calculator 65 calculates the tilt angle α of the reference plane 11 based on the three-dimensional data of the reference plane 11 acquired in step S1 (step S5).

基準線設定部６６は、ステップＳ５において算出された傾斜角度αに基づいて、基準点１４を通り基準平面１１と基準角度βで交差する基準線１６を設定する（ステップＳ６）。実施形態において、基準線設定部６６は、基準点１４を通る基準平面１１の法線を基準線１６として設定する。 The reference line setting unit 66 sets the reference line 16 that passes through the reference point 14 and intersects the reference plane 11 at the reference angle β based on the inclination angle α calculated in step S5 (step S6). In the embodiment, the reference line setting unit 66 sets the normal line of the reference plane 11 passing through the reference point 14 as the reference line 16 .

参照点算出部６７は、ステップＳ６において設定された基準線１６とステップＳ２において取得された測定平面１２との交点を示す参照点１７を算出する（ステップＳ７）。 The reference point calculator 67 calculates the reference point 17 indicating the intersection of the reference line 16 set in step S6 and the measurement plane 12 obtained in step S2 (step S7).

ずれ量算出部６８は、測定点１５と参照点１７とのずれ量δを算出する（ステップＳ８）。 The shift amount calculator 68 calculates the shift amount δ between the measurement point 15 and the reference point 17 (step S8).

判定部６９は、ステップＳ８において算出されたずれ量δが閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ９）。 The determination unit 69 determines whether or not the deviation amount δ calculated in step S8 is equal to or less than a threshold (step S9).

ステップＳ９において、ずれ量δが閾値以下であると判定された場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、出力部７０は、物体１０が良品であることを示す検査結果を出力する（ステップＳ１０）。 If it is determined in step S9 that the deviation amount δ is equal to or less than the threshold (step S9: Yes), the output unit 70 outputs an inspection result indicating that the object 10 is non-defective (step S10).

ステップＳ９において、ずれ量δが閾値以下ではないと判定された場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、出力部７０は、物体１０が不良品であることを示す検査結果を出力する（ステップＳ１１）。 If it is determined in step S9 that the deviation amount δ is not equal to or less than the threshold value (step S9: No), the output unit 70 outputs an inspection result indicating that the object 10 is defective (step S11).

［コンピュータシステム］
図８は、実施形態に係るコンピュータシステム１０００を示すブロック図である。上述の処理装置６は、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。処理装置６の機能は、コンピュータプログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、コンピュータプログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、コンピュータプログラムに従って上述の処理を実行する。なお、コンピュータプログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。 [Computer system]
FIG. 8 is a block diagram illustrating a computer system 1000 according to an embodiment. The processing device 6 described above includes a computer system 1000 . A computer system 1000 includes a processor 1001 such as a CPU (Central Processing Unit), a main memory 1002 including non-volatile memory such as ROM (Read Only Memory) and volatile memory such as RAM (Random Access Memory), It has a storage 1003 and an interface 1004 including an input/output circuit. The functions of the processing device 6 are stored in the storage 1003 as computer programs. The processor 1001 reads a computer program from the storage 1003, develops it in the main memory 1002, and executes the above-described processing according to the computer program. Note that the computer program may be distributed to the computer system 1000 via a network.

コンピュータプログラムは、上述の実施形態に従って、コンピュータシステム１０００に、物体１０の基準平面１１の３次元データを取得することと、基準平面１１の反対方向を向く物体１０の測定平面１２の３次元データを取得することと、基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１と物体１０の直線成分１３との交点を示す基準点１４を算出することと、測定平面１２の３次元データに基づいて、測定平面１２と物体１０の直線成分１３との交点を示す測定点１５を算出することと、基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１の傾斜角度αを算出することと、傾斜角度αに基づいて、基準点１４を通り基準平面１１と基準角度βで交差する基準線１６を設定することと、基準線１６と測定平面１２との交点を示す参照点１７を算出することと、測定点１５と参照点１７とのずれ量δを算出することと、を実行させることができる。 The computer program causes the computer system 1000 to acquire the three-dimensional data of the reference plane 11 of the object 10 and the three-dimensional data of the measurement plane 12 of the object 10 facing in the opposite direction of the reference plane 11 according to the above-described embodiments. obtaining, based on the three-dimensional data of the reference plane 11, calculating a reference point 14 indicating the intersection of the reference plane 11 and the straight line component 13 of the object 10, and based on the three-dimensional data of the measurement plane 12 , calculating the measurement point 15 indicating the intersection of the measurement plane 12 and the linear component 13 of the object 10; calculating the inclination angle α of the reference plane 11 based on the three-dimensional data of the reference plane 11; setting a reference line 16 that passes through the reference point 14 and intersects the reference plane 11 at a reference angle β based on the angle α; and calculating a reference point 17 that indicates the intersection of the reference line 16 and the measurement plane 12; , and calculating the amount of deviation δ between the measurement point 15 and the reference point 17 .

［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、基準平面１１に対する直線成分１３の直角度を示すずれ量δを計測する場合において、支持部材２において物体１０ごとに物体１０の姿勢が変化しても、計測制度の低下が抑制される。 [effect]
As described above, according to the embodiment, when measuring the deviation amount δ indicating the perpendicularity of the straight line component 13 with respect to the reference plane 11, even if the posture of each object 10 changes on the support member 2, , the deterioration of the measurement system is suppressed.

図９は、比較例に係る３次元計測装置１Ｊを説明するための模式図である。比較例に係る３次元計測装置１Ｊは、物体１０の上方に配置される撮像装置５Ｊを有し、物体１０の下方に配置される撮像装置を有しない。比較例に係る３次元計測装置１Ｊは、一対の直線成分１３の距離Ｄに基づいて、直線成分１３の直角度を計測する。 FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a three-dimensional measuring device 1J according to a comparative example. A three-dimensional measuring device 1J according to the comparative example has an imaging device 5J arranged above the object 10 and does not have an imaging device arranged below the object 10. FIG. A three-dimensional measuring apparatus 1J according to the comparative example measures the squareness of the straight line component 13 based on the distance D between the pair of straight line components 13. FIG.

複数の物体１０が相互に接触しながら支持部材２に順次搬入されることにより、支持部材２において、物体１０ごとに物体１０の姿勢が変化する可能性がある。物体１０の姿勢が変化した場合、撮像装置５Ｊによって取得される３次元データのみでは、直角度が悪いにも関わらず良いと誤判定されたり、直角度が良いにも関わらず悪いと誤判定されたりする可能性がある。 By sequentially carrying a plurality of objects 10 into the support member 2 while contacting each other, the posture of each object 10 may change in the support member 2 . When the posture of the object 10 changes, only the three-dimensional data acquired by the imaging device 5J may erroneously determine that the squareness is good even though it is bad, or erroneously determine that the squareness is good but bad. There is a possibility that

例えば、図９に示す物体１０Ａの直線成分１３の直角度は良い。図９に示す物体１０Ｂの直線成分１３の直角度は悪い。図９に示すように、物体１０Ｂの姿勢が変化すると、直角度が悪くても、撮像装置５Ｊにより計測される一対の測定点１５の距離Ｄは、物体１０Ａにおける距離Ｄと等しい値になる可能性がある。すなわち、物体１０Ｂは不良品であるにも関わらず、良品であると誤判定される可能性がある。また、図示は省略するが、物体１０Ａの姿勢が変化すると、撮像装置５Ｊにより計測される一対の測定点１５の距離Ｄが小さくなり、物体１０Ａは良品であるにも関わらず、不良品であると誤判定される可能性がある。 For example, the straight line component 13 of the object 10A shown in FIG. 9 has good squareness. The straight component 13 of the object 10B shown in FIG. 9 has poor squareness. As shown in FIG. 9, when the posture of the object 10B changes, the distance D between the pair of measurement points 15 measured by the imaging device 5J can become equal to the distance D of the object 10A even if the perpendicularity is poor. have a nature. That is, there is a possibility that the object 10B may be erroneously determined to be a non-defective product even though the object 10B is a defective product. Also, although illustration is omitted, when the posture of the object 10A changes, the distance D between the pair of measurement points 15 measured by the imaging device 5J becomes smaller, and the object 10A is defective even though it is a non-defective product. may be erroneously determined.

実施形態においては、第２撮像装置５のみならず、第１撮像装置４が設けられる。第１撮像装置４は、基準平面１１の３次元データを取得する。傾斜角度算出部６５は、基準平面１１の３次元データに基づいて、基準平面１１の傾斜角度αを算出する。基準線設定部６６は、傾斜角度算出部６５により算出された基準平面１１の傾斜角度αに基づいて、直線成分１３の直角度の判定の基準となる基準線１６を適正に設定することができる。参照点算出部６７は、適正に設定された基準線１６に基づいて、参照点１７を適正に算出することができる。これにより、ずれ量算出部６８は、直線成分１３の直角度を示すずれ量δを高精度に算出することができる。 In the embodiment, not only the second imaging device 5 but also the first imaging device 4 is provided. The first imaging device 4 acquires three-dimensional data of the reference plane 11 . The tilt angle calculator 65 calculates the tilt angle α of the reference plane 11 based on the three-dimensional data of the reference plane 11 . The reference line setting unit 66 can appropriately set the reference line 16 as a reference for determining the squareness of the straight line component 13 based on the inclination angle α of the reference plane 11 calculated by the inclination angle calculation unit 65. . The reference point calculator 67 can properly calculate the reference point 17 based on the properly set reference line 16 . Accordingly, the deviation amount calculator 68 can calculate the deviation amount δ indicating the squareness of the straight line component 13 with high accuracy.

［その他の実施形態］
図１０は、実施形態に係る物体１０を示す図である。上述の実施形態において、物体１０の直線成分１３は、基準平面１１と測定平面１２とを貫くように物体１０に設けられたストレート状の孔であることとした。図１０に示すように、物体１０の直線成分１３は、基準平面１１と測定平面１２とを貫くように物体１０に設けられたストレート状のピンでもよい。 [Other embodiments]
FIG. 10 is a diagram showing an object 10 according to an embodiment. In the above-described embodiment, the linear component 13 of the object 10 is a straight hole provided in the object 10 so as to penetrate the reference plane 11 and the measurement plane 12 . As shown in FIG. 10 , the linear component 13 of the object 10 may be a straight pin provided on the object 10 so as to penetrate the reference plane 11 and the measurement plane 12 .

上述の実施形態において、直線成分１３は、物体１０に２つ設けられることとした。直線成分１３は、１つでもよいし、３つ以上の任意の複数でもよい。 In the above-described embodiment, the object 10 is provided with two linear components 13 . The number of linear components 13 may be one, or any number of three or more.

上述の実施形態において、基準角度βは、９０°であり、３次元計測装置１は、基準平面１１に対する直線成分１３の直角度を計測することとした。基準角度βは、９０°よりも小さい角度でもよい。すなわち、３次元計測装置１は、直線成分１３の傾斜度を計測してもよい。 In the above-described embodiment, the reference angle β is 90°, and the three-dimensional measuring device 1 measures the perpendicularity of the linear component 13 to the reference plane 11 . The reference angle β may be an angle smaller than 90°. That is, the three-dimensional measuring device 1 may measure the degree of inclination of the straight line component 13 .

上述の実施形態において、基準平面１１と測定平面１２とは、平行でなくてもよい。基準平面１１と測定平面１２との相対位置が既知データであればよい。 In the embodiments described above, the reference plane 11 and the measurement plane 12 do not have to be parallel. The relative positions of the reference plane 11 and the measurement plane 12 may be known data.

１…３次元計測装置、２…支持部材、２Ｍ…開口、２Ｓ…支持面、３…搬送装置、３Ａ…搬入部、３Ｂ…搬出部、４…第１撮像装置、５…第２撮像装置、６…処理装置、７…表示装置、１０…物体、１１…基準平面、１２…測定平面、１３…直線成分、１４…基準点、１５…測定点、１６…基準線、１７…参照点、１８…直線、２０…治具、２１…第１特徴点、２２…第２特徴点、２３…ボディ、６１…基準データ取得部、６２…測定データ取得部、６３…基準点算出部、６４…測定点算出部、６５…傾斜角度算出部、６６…基準線設定部、６７…参照点算出部、６８…ずれ量算出部、６９…判定部、７０…出力部、７１…補正部、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、α…傾斜角度、β…基準角度、δ…ずれ量。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Three-dimensional measuring apparatus, 2... Supporting member, 2M... Opening, 2S... Supporting surface, 3... Conveying apparatus, 3A... Loading part, 3B... Carrying out part, 4... First imaging device, 5... Second imaging device, 6 processing device 7 display device 10 object 11 reference plane 12 measurement plane 13 straight line component 14 reference point 15 measurement point 16 reference line 17 reference point 18 Straight line 20 Jig 21 First feature point 22 Second feature point 23 Body 61 Reference data acquisition unit 62 Measurement data acquisition unit 63 Reference point calculation unit 64 Measurement Point calculation unit 65 Inclination angle calculation unit 66 Reference line setting unit 67 Reference point calculation unit 68 Deviation amount calculation unit 69 Judgment unit 70 Output unit 71 Correction unit 1000 Computer System 1001 Processor 1002 Main memory 1003 Storage 1004 Interface α Tilt angle β Reference angle δ Deviation amount.

Claims (8)

物体の基準平面の３次元データを取得する基準データ取得部と、
前記基準平面の反対方向を向く前記物体の測定平面の３次元データを取得する測定データ取得部と、
前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面と前記物体の直線成分との交点を示す基準点を算出する基準点算出部と、
前記測定平面の３次元データに基づいて、前記測定平面と前記物体の直線成分との交点を示す測定点を算出する測定点算出部と、
前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面の傾斜角度を算出する傾斜角度算出部と、
前記傾斜角度に基づいて、前記基準点を通り前記基準平面と基準角度で交差する基準線を設定する基準線設定部と、
前記基準線と前記測定平面との交点を示す参照点を算出する参照点算出部と、
前記測定点と前記参照点とのずれ量を算出するずれ量算出部と、を備える、
３次元計測装置。 a reference data acquisition unit that acquires three-dimensional data of a reference plane of an object;
a measurement data acquisition unit that acquires three-dimensional data of a measurement plane of the object facing in a direction opposite to the reference plane;
a reference point calculation unit that calculates a reference point indicating an intersection of the reference plane and a linear component of the object based on the three-dimensional data of the reference plane;
a measurement point calculation unit that calculates measurement points indicating intersections between the measurement plane and linear components of the object based on the three-dimensional data of the measurement plane;
a tilt angle calculator that calculates the tilt angle of the reference plane based on the three-dimensional data of the reference plane;
a reference line setting unit that sets a reference line that passes through the reference point and intersects the reference plane at a reference angle based on the inclination angle;
a reference point calculator that calculates a reference point indicating the intersection of the reference line and the measurement plane;
a deviation amount calculation unit that calculates the deviation amount between the measurement point and the reference point;
3D measuring device. 前記基準平面と前記測定平面とは、平行である、
請求項１に記載の３次元計測装置。 the reference plane and the measurement plane are parallel;
The three-dimensional measuring device according to claim 1. 前記基準角度は、９０°である、
請求項１又は請求項２に記載の３次元計測装置。 The reference angle is 90°,
The three-dimensional measuring device according to claim 1 or 2. 前記物体の直線成分は、前記基準平面と前記測定平面とを貫くように前記物体に設けられた孔又はピンである、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の３次元計測装置。 the linear component of the object is a hole or pin provided in the object so as to penetrate the reference plane and the measurement plane;
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 3. 前記ずれ量が閾値以下であるか否かを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果を出力する出力部と、を備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の３次元計測装置。 a determination unit that determines whether the amount of deviation is equal to or less than a threshold;
An output unit that outputs the determination result of the determination unit,
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 4. 前記物体を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持されている前記物体の前記基準平面と対向可能な位置に配置される第１撮像装置と、
前記支持部材に支持されている前記物体の前記測定平面と対向可能な位置に配置される第２撮像装置と、を備え、
前記基準データ取得部は、前記第１撮像装置から前記基準平面の３次元データを取得し、
前記測定データ取得部は、前記第２撮像装置から前記測定平面の３次元データを取得する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の３次元計測装置。 a support member that supports the object;
a first imaging device arranged at a position capable of facing the reference plane of the object supported by the support member;
a second imaging device arranged at a position capable of facing the measurement plane of the object supported by the support member;
The reference data acquisition unit acquires three-dimensional data of the reference plane from the first imaging device,
The measurement data acquisition unit acquires three-dimensional data of the measurement plane from the second imaging device.
The three-dimensional measuring device according to any one of claims 1 to 5. 第１特徴点と第２特徴点とを有する治具が前記支持部材に支持され、
前記第１撮像装置により、前記第１特徴点が撮像され、
前記第２撮像装置により、前記第２特徴点が撮像され、
前記第１特徴点の３次元データと、前記第２特徴点の３次元データとに基づいて、前記支持部材が配置される３次元空間座標系と前記第１撮像装置のローカル座標系及び前記第２撮像装置のローカル座標系との変換パラメータを算出する補正部を備える、
請求項６に記載の３次元計測装置。 A jig having a first feature point and a second feature point is supported by the support member;
The first feature point is imaged by the first imaging device,
The second feature point is imaged by the second imaging device,
Based on the three-dimensional data of the first feature points and the three-dimensional data of the second feature points, a three-dimensional space coordinate system in which the support member is arranged, a local coordinate system of the first imaging device, and the second 2 A correction unit that calculates a conversion parameter with the local coordinate system of the imaging device,
The three-dimensional measuring device according to claim 6. 物体の基準平面の３次元データを取得することと、
前記基準平面の反対方向を向く前記物体の測定平面の３次元データを取得することと、
前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面と前記物体の直線成分との交点を示す基準点を算出することと、
前記測定平面の３次元データに基づいて、前記測定平面と前記物体の直線成分との交点を示す測定点を算出することと、
前記基準平面の３次元データに基づいて、前記基準平面の傾斜角度を算出することと、
前記傾斜角度に基づいて、前記基準点を通り前記基準平面と基準角度で交差する基準線を設定することと、
前記基準線と前記測定平面との交点を示す参照点を算出することと、
前記測定点と前記参照点とのずれ量を算出することと、を含む、
３次元計測方法。 obtaining three-dimensional data of a reference plane of the object;
obtaining three-dimensional data of a measurement plane of the object facing away from the reference plane;
calculating a reference point indicating an intersection of the reference plane and a linear component of the object based on the three-dimensional data of the reference plane;
calculating measurement points indicating intersections between the measurement plane and linear components of the object based on the three-dimensional data of the measurement plane;
calculating an inclination angle of the reference plane based on the three-dimensional data of the reference plane;
setting a reference line that passes through the reference point and intersects the reference plane at a reference angle based on the inclination angle;
calculating a reference point indicating the intersection of the reference line and the measurement plane;
calculating the amount of deviation between the measurement point and the reference point;
Three-dimensional measurement method.
JP2021072368A 2021-04-22 2021-04-22 Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method Pending JP2022166932A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021072368A JP2022166932A (en) 2021-04-22 2021-04-22 Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method
KR1020220049466A KR20220145780A (en) 2021-04-22 2022-04-21 Three-dimensional measurement device and three-dimensional measurement method
CN202210426049.8A CN115235370A (en) 2021-04-22 2022-04-22 3-dimensional measuring device and 3-dimensional measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021072368A JP2022166932A (en) 2021-04-22 2021-04-22 Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022166932A true JP2022166932A (en) 2022-11-04

Family

ID=83668323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021072368A Pending JP2022166932A (en) 2021-04-22 2021-04-22 Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2022166932A (en)
KR (1) KR20220145780A (en)
CN (1) CN115235370A (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5477658B2 (en) 2010-11-29 2014-04-23 独立行政法人産業技術総合研究所 Calibration jig for calibration, 3D measurement system with calibration jig

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220145780A (en) 2022-10-31
CN115235370A (en) 2022-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5574801A (en) Method of inspecting an array of solder ball connections of an integrated circuit module
US20130194569A1 (en) Substrate inspection method
TWI548878B (en) Probe device
JP2802561B2 (en) Semiconductor chip alignment method and laser repair target
US8629902B2 (en) Coordinate fusion and thickness calibration for semiconductor wafer edge inspection
US10102631B2 (en) Edge detection bias correction value calculation method, edge detection bias correction method, and edge detection bias correcting program
KR101128913B1 (en) Vision inspection system and method for converting coordinates using the same
US20180278911A1 (en) Apparatus and method for three-dimensional inspection
TWI589897B (en) Alignment support device for probe device and alignment support method
KR101633139B1 (en) A method and means for measuring positions of contact elements of an electronic components
JP2012033829A (en) Component mounting machine and image processing method
JP3915033B2 (en) Measuring method and measuring apparatus using stereo optical system
JP2010287762A (en) Method, program and device for inspecting pattern
KR20110126601A (en) Method for measuring external shape of rectangular plate-like object, and method for calibrating relative position of image-capturing means
JP2022166932A (en) Three-dimensional measuring device and three-dimensional measuring method
US5489843A (en) Apparatus and method for testing the calibration of electronic package lead inspection system
JP2008261692A (en) Substrate inspection system and substrate inspection method
KR101626374B1 (en) Precision position alignment technique using edge based corner estimation
CN107833841A (en) Defect inspection method
US8027528B2 (en) Method for calculating height of chuck top and program storage medium for storing same method
JPH11132735A (en) Ic lead floating inspection device and inspection method
JP4158349B2 (en) Dimension measurement method and apparatus by image processing
KR20200044252A (en) Display apparatus inspection system, inspection method of display apparatus and display apparatus using the same
TWI392845B (en) Method and system for measuring squareness
JP2024067734A (en) Pokayoke device and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240321