JP2890806B2 - 三次元形状測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、三次元形状測定装置に係り、特に、被測定
物の測定箇所に異常が認められた場合には、その異常箇
所のみの再測定を簡単に行なえるようにした三次元形状
測定装置に関する。

（従来の技術） あらゆる加工精度向上の要請に伴って、現在では加工
品の三次元形状の測定が必須のものとなっている。例え
ば、自動車のパネル形状においても例外ではなく、プレ
ス後のパネルが規格の形状となっているかどうかが測定
されている。このパネルの測定装置は、概略次のように
構成されている。

第５図に示すように、プレス後のパネル１の形状は計
測部10によって計測される。この計測部10は、ティーチ
ングデータ記憶部12に記憶されている移動データに基づ
いてパネル１の規定部位の形状を測定する。ティーチン
グデータ記憶部12には、例えば、第６図に示すようなパ
ネル全域（点線部分）を計測させようとするときには、
計測部10にその部位の計測を行なわせるための移動デー
タを予め教示しておく。計測部10によって計測されたパ
ネル１の各部位の測定データは、計測データ記憶部14に
記憶される。基準計測データ記憶部16には、マスターと
なるパネル形状をティーチングデータ記憶部12に記憶さ
れている移動データに基づいて計測したときの計測デー
タがパネルの設計データとして記憶されている。NG部位
判定部18は、計測データ記憶部16に記憶されている各実
測データが基準計測データ記憶部16に記憶されている各
設計データに対して予め設定されている誤差範囲内にあ
るかどうかを判断する。設計データに対して誤差範囲外
にあるNG部位が存在する場合には、図示されていない表
示装置などによってその部位が表示される。

このようにNG部位が存在するときには、作業者は、表
示装置などによって表示されたNG部位を手直しし、その
後再度上記のようなパネル形状の測定を行なう。この測
定においてもなおNG部位が存在するときには、再度の手
直しの後再度パネル形状の測定を行なう。

（発明が解決しようとする課題） ところが、以上のような従来の三次元測定装置にあっ
ては、パネルの手直し後の再度の測定においても、ティ
ーチングデータ記憶部12の移動データに基づいて既にOK
とされている部位の測定をも繰返し行なうために、その
計測に無駄な時間を要し、パネル玉成工程の効率が悪い
という問題がある。さらに詳しくいえば、計測部10は、
常にティーチングデータ記憶部12に記憶されている移動
データに基づいて動作するようになっているから、再測
定の場合にも最初の測定と同様に第６図に示すような点
線部分の全点測定が行なわれることとなり、これによっ
て上記のような問題が生じることとなる。

本発明は、以上のような問題点を解決するために成さ
れたものであり、手直し後の再度の測定の際には、その
手直しが要求された部位のみを選択的に測定できるよう
にした三次元測定装置の提供を目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明は、被測定物の形状
を予め設定されている移動データに基づいて測定する測
定手段と、前記被測定物の基準測定データを記憶する基
準判定データ記憶手段と、前記測定手段による実際の測
定データを記憶する実測データ記憶手段と、該実測デー
タ記憶手段に記憶されている測定データと基準測定デー
タ記憶手段に記憶されている基準データとをそれぞれ比
較し、測定した被測定物の異常部位を探知する異常部位
探知手段と、異常部位探知手段によって異常部位が探知
されたときには、探知された異常部位のみを測定する移
動データを異常部位が探知されなくなるまで繰り返し生
成する移動データ生成手段と、移動データ生成手段によ
って移動データが生成されるたびに移動データを記憶・
更新するマスキング処理後テーィチングデータ記憶部
と、を有することを特徴とするものである。

（作用） まず、測定手段によって被測定物の最初の形状測定が
行われ、この測定において異常部位が存在することが異
常部位探知手段によって探知されたときには、移動デー
タ生成手段は、次回の形状測定がこの異常部位について
のみ行われるように、新たな移動データを異常部位が探
知されなくなるまで繰り返し生成する。この移動データ
は、生成されるたびにマスキング処理後ティーチングデ
ータ記憶部に記憶・更新される。

したがって、手直し後の形状測定は、前回の形状測定
において異常部位と判断された部位についてのみ行われ
ることになり、再測定の時間短縮が可能となり、測定効
率が著しく向上する。

また、NG部位の探知とパネルの手直しをNG部位が無く
なるまで繰り返すことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明の三次元形状測定装置の制御系を示
す概略構成ブロック図である。プレス後のパネル１は計
測前に所定の姿勢に保たれた後、その形状が計測部10に
よって計測される。この計測部10は、ティーチングデー
タ記憶部12に記憶されている移動データに基づいてパネ
ル１の規定部位の形状を測定する。ティーチングデータ
記憶部12には、パネル１の計測を行なうべき部位の移動
データが予め記憶されている。この移動データの記憶
は、計測部10が有している図示されていない検出端を、
その位置決めされている理想形状のマスターパネルに沿
って順次動かし、その測定部位の座標を記憶させること
によって行なう。この移動データは、実際には例えば第
4A図に示すように、測定部位として選択された位置の各
部位ごとの座標データとその部位の測定を行なうか否か
を示す管理IDデータとによって構成されている。

計測部10によって計測されたパネル１の各部位の測定
データは、計測データ記憶部14に記憶される。基準計測
データ記憶部16には、マスターパネルをティーチングデ
ータ記憶部12に記憶されている移動データに基づいて計
測したときの基準計測データがパネルの設計データとし
て記憶されている。

NG部位判定マスミング処理部20は、計測データ記憶部
16に記憶されている各実測データが基準計測データ記憶
部16に記憶されている各設計データに対して予め設定さ
れている規格値（誤差範囲内）にあるかどうかを判断す
る。そしてその比較結果は、第4B図に示すような計測デ
ータとして一次保持される。つまり、NG部位判定マスキ
ング処理部20は、計測データ記憶部14に記憶されている
各部位の実測データを取り出し、さらに、基準計測デー
タ記憶部16に記憶されている各部位の設計データを取り
出し、それぞれの部位ごとの計測データが規格値内にあ
るかどうかを判断し、規格値内にあれば判断をOKに設定
し、そうでなければ判断をNGに設定する。以上のように
して作成されたデータを一次記憶することになる。さら
に、NG部位判定マスキング処理部20は、上記のようにし
て作成されたデータのうち、判断がNGに設定されている
部位のみを抽出する。そして、ティーチングデータ記憶
部12に記憶されている移動データを全て取り込んで、抽
出したNG部位のみの移動データをマスキング処理後ティ
ーチングデータ記憶部22に記憶させる。つまり、移動デ
ータのマスキング処理を行なうことになる。計測部10
は、再度の計測を行なう際には、このマスキング処理後
ティーチングデータ記憶部22に記憶されている移動デー
タのみに基づいてパネル１の再測定を行なうことにな
る。

このような構成を有する三次元形状測定装置は、第３
図のフローチャートに示すように動作して、パネル１の
形状測定を行うことになる。

まず計測部10は、ティーチングデータ記憶部12に記憶
されている第１部位の移動データを入力し、その移動デ
ータに基づいて図示しないマニピュレータを作動させて
測定端を第１部位に移動させる（S1,S2）。そして、こ
のときに測定端で測定された計測データは計測データ記
憶部14に記憶される（S3）。以上の測定は、ティーチン
グデータ記憶部12に記憶されている全ての移動データに
基づいて、設定されている全部位について行われる。し
たがって、計測データ記憶部14には全ての部位の計測デ
ータが記憶されることになる。つまり、このような最初
の測定の際には、第2A図に示すようにパネル１の全点測
定が行われることになる（S4）。次に、NG部位判定マス
キング処理部20は、計測データ記憶部14に記憶されてい
る全ての部位の計測データを、基準計測データ記憶部16
に記憶されている各部位の設計データと比較し、NG部位
が存在する部位のみを抽出する（S5）。S5の処理におい
て、NG部位が存在すれば、そのNG部位と判定された部位
のナンバーに基づいて、ティーチングデータ記憶部12に
記憶されている全ての移動データの中から、該当する部
位ナンバーの移動データのみを取り出してティーチング
データの編集を行なう。具体的にこの編集は、まず第4B
図のように構成されているNG部位のナンバーを基に計測
データにマスクをかける。つまり、NG部位の計測ナンバ
ーに対応する移動データを残して外の移動データをカッ
トする（S6,S7）。このようにして編集されたティーチ
ングデータはマスキング処理後ティーチングデータ記憶
部22に記憶されることになる。そして、再度の計測の際
には、計測部10はこの編集後のティーチングデータに基
づいて手直し後のパネル１のNG部位のみが際測定され
る。つまり、最初の測定においてパネル１に第2A図に示
したような範囲ＡでNG部位が存在していたときには、手
直し後はその範囲Ａのみでの再測定が行われることにな
る。尚、再々測定の場合も、再測定においてNGと判定さ
れた部位のみが測定される（S8）。

このように、再測定を行なう際には、NG部位のみの重
点的な測定を行なうことができるようになる。また、こ
のようなマスキング処理を積極的に利用することによっ
て、特に測定を慎重に行なうべき重要ポイントの評価を
行なうことができるようになる。

以上、本発明の三次元形状測定装置のティーチング操
作から測定までの処理をまとめると次のようになる。

（ａ）被測定物であるパネル形状の評価のために作成さ
れた理想形状を有するマスターパネルを所定の姿勢に位
置決めする。

（ｂ）このマスターパネルの測定部位を移動データとし
て教示すると同時に、その測定部位の測定データを設計
データとして記憶する。

（ｃ）測定すべきパネルを所定の姿勢に位置決めする。

（ｄ）教示された測定部位にしたがって測定したそのパ
ネルの実測データを記憶する。

（ｅ）各部位の実測データが規格値以内であるか以外で
あるかを判断する。

（ｆ）教示された測定部位の内、規格値以外の実測デー
タを呈した部位のみの移動データを残して記憶する。

（ｇ）そのパネルのNG部位を手直しする。

（ｈ）残された移動データによりNG部位のみの測定を再
度行なう。

（ｉ）未だNG部位が存在すれば、再度の手直しを行な
い、全ての部位がOKとなるまで（ｈ），（ｉ）の工程を
繰り返す。

尚、本実施例においては、自動車のパネルを例示して
説明したが、これに限らず、二次元あるいは三次元形状
の測定が必要とされるあらゆる加工品の測定に対して本
発明の適用は可能である。

（発明の効果） 以上の説明により明らかなように、本発明によれば、
手直し後の再測定の際にはNG部位のみを計測するように
したので、被測定物の再測定時間を大巾に短縮すること
ができ、測定効率を著しく向上させることができる。

また、NG部位の探知とパネルの手直しをNG部位が無く
なるまで繰り返すことができ、被測定物を設計通りの形
状に修正することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の三次元形状測定装置の概略構成図、
第2A図は、最初の測定において測定された部位を示す
図、第2B図は、再測定においてNG部位のみが測定される
情況を示す図、第３図は、第１図に示した装置のフロー
チャート、第4A図及び第4B図は、移動データ及び計測デ
ータのデータ構成図、第５図は、従来の三次元形状測定
装置の概略構成図、第６図は、最初及び再測定の際に測
定される部位を示す図である。 １……パネル（被測定物）、10……計測部（測定手
段）、14……計測データ記憶部（実測データ記憶手
段）、16……基準計測データ記憶部（基準測定データ記
憶手段）、20……NG部位判定マスキング処理部（異常部
位探知手段、移動データ生成手段）、22……マスキング
処理後ティーチングデータ記憶部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被測定物の形状を予め設定されている移動
   データに基づいて測定する測定手段と、 前記被測定物の基準測定データを記憶する基準測定デー
   タ記憶手段と、 前記測定手段による実際の測定データを記憶する実測デ
   ータ記憶手段と、 該実測データ記憶手段に記憶されている測定データと基
   準測定データ記憶手段に記憶されている基準データとを
   それぞれ比較し、測定した被測定物の異常部位を探知す
   る異常部位探知手段と、 該異常部位探知手段によって異常部位が探知されたとき
   には、探知された異常部位のみを測定する移動データを
   異常部位が探知されなくなるまで繰り返し生成する移動
   データ生成手段と、 該移動データ生成手段によって移動データが生成される
   たびに移動データを記憶・更新するマスキング処理後テ
   ィーチングデータ記憶部と、を有することを特徴とする
   三次元形状測定装置。