JP2916868B2 - 変形量測定方法 - Google Patents
変形量測定方法Info
- Publication number
- JP2916868B2 JP2916868B2 JP8427894A JP8427894A JP2916868B2 JP 2916868 B2 JP2916868 B2 JP 2916868B2 JP 8427894 A JP8427894 A JP 8427894A JP 8427894 A JP8427894 A JP 8427894A JP 2916868 B2 JP2916868 B2 JP 2916868B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- slit light
- image
- work surface
- load
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角部を有するワークの
変形量を測定する方法に関する。
変形量を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近はコンピュータによる構造解析が進
み、この構造解析データに基づく車体設計等が行なわれ
ている。然し、この構造解析も対象物が複雑な形状であ
ったり複数の部材から形成されるものであったりした場
合には精度が悪くなるため、実物のテストデータに基づ
いて構造解析の精度を向上させることが必要になる。
み、この構造解析データに基づく車体設計等が行なわれ
ている。然し、この構造解析も対象物が複雑な形状であ
ったり複数の部材から形成されるものであったりした場
合には精度が悪くなるため、実物のテストデータに基づ
いて構造解析の精度を向上させることが必要になる。
【０００３】ところで、ワークが角部を有するものであ
る場合、ワークに荷重を加えるとワークが撓んだり捩れ
ると共にワークの断面形状も変化する。このような角部
を有するワークの剛性を知るには、ワークの撓みと捩れ
と断面形状との３つの要素についての変形量を測定する
必要があるが、これら３つの要素についての変形量を同
時に測定することは困難である。
る場合、ワークに荷重を加えるとワークが撓んだり捩れ
ると共にワークの断面形状も変化する。このような角部
を有するワークの剛性を知るには、ワークの撓みと捩れ
と断面形状との３つの要素についての変形量を測定する
必要があるが、これら３つの要素についての変形量を同
時に測定することは困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の点に
鑑み、角部を有するワークの撓みと捩れと断面形状との
３つの要素についての変形量を同時に測定し得るように
した方法を提供することをその目的としている。
鑑み、角部を有するワークの撓みと捩れと断面形状との
３つの要素についての変形量を同時に測定し得るように
した方法を提供することをその目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本発明は、スリット光の照射手段と、光軸がスリット光
面に斜交するように配置した撮像手段とを備える光学式
測定装置を用い、照射手段によりワークに角部の一側の
ワーク面と他側のワーク面とに跨がるようにスリット光
を照射した状態で撮像手段によりワークを撮像すること
をワークに荷重を付加する前と後とで実行し、撮像手段
の画面に現われる前記一側のワーク面上と前記他側のワ
ーク面上のスリット光像の荷重付加前と荷重付加後の位
置変化に基いてワークの変形量を測定する、ことを特徴
とする。この場合、前記一側のワーク面上のスリット光
像を表わす画像線と前記他側のワーク面上のスリット光
像を表わす画像線との交点に対応するスリット光面上の
点の荷重付加前と荷重付加後の位置変化から角部の変位
量を求めると共に、前記各画像線に対応するスリット光
面上の各線の荷重付加前と荷重付加後の傾き変化から各
ワーク面の回転角を求めることが望ましい。
本発明は、スリット光の照射手段と、光軸がスリット光
面に斜交するように配置した撮像手段とを備える光学式
測定装置を用い、照射手段によりワークに角部の一側の
ワーク面と他側のワーク面とに跨がるようにスリット光
を照射した状態で撮像手段によりワークを撮像すること
をワークに荷重を付加する前と後とで実行し、撮像手段
の画面に現われる前記一側のワーク面上と前記他側のワ
ーク面上のスリット光像の荷重付加前と荷重付加後の位
置変化に基いてワークの変形量を測定する、ことを特徴
とする。この場合、前記一側のワーク面上のスリット光
像を表わす画像線と前記他側のワーク面上のスリット光
像を表わす画像線との交点に対応するスリット光面上の
点の荷重付加前と荷重付加後の位置変化から角部の変位
量を求めると共に、前記各画像線に対応するスリット光
面上の各線の荷重付加前と荷重付加後の傾き変化から各
ワーク面の回転角を求めることが望ましい。
【０００６】
【作用】スリット光をワークに照射した状態でスリット
光面に光軸が斜交するように配置した撮像手段によりワ
ークを撮像すると、撮像手段の画面にはスリット光面に
おけるワーク表面の断面形状に対応する線状のスリット
光像が現われる。
光面に光軸が斜交するように配置した撮像手段によりワ
ークを撮像すると、撮像手段の画面にはスリット光面に
おけるワーク表面の断面形状に対応する線状のスリット
光像が現われる。
【０００７】そして、角部を有するワークが荷重付加に
よって撓むと、角部の一側のワーク面上と他側のワーク
面上のスリット光像が全体的に変位し、また、ワークが
捩れるとスリット光像が全体的に回転し、更に、ワーク
の断面形状が変化すると一側のワーク面上のスリット光
像と他側のワーク面上のスリット光像との間の角度が変
化し、かくて一側のワーク面上と他側のワーク上のスリ
ット光像の荷重付加前と荷重付加後の位置変化から撓み
と捩れと断面形状との３つの要素についての変形量を同
時に測定できる。
よって撓むと、角部の一側のワーク面上と他側のワーク
面上のスリット光像が全体的に変位し、また、ワークが
捩れるとスリット光像が全体的に回転し、更に、ワーク
の断面形状が変化すると一側のワーク面上のスリット光
像と他側のワーク面上のスリット光像との間の角度が変
化し、かくて一側のワーク面上と他側のワーク上のスリ
ット光像の荷重付加前と荷重付加後の位置変化から撓み
と捩れと断面形状との３つの要素についての変形量を同
時に測定できる。
【０００８】ところで、ワークの変位の測定はワークの
角部を基準にして行うことが望ましいが、角部に丸みが
付いていると画面に現われるスリット光像の角部に対応
する部分にも丸みが付いて、スリット光像から角部の位
置を一義的に特定することが困難になる。この場合、一
側のワーク面上のスリット光像を表わす画像線の方程式
と他側のワーク面上のスリット光像を表わす画像線の方
程式とを求めて両画像線の交点の画面上の座標を算定す
れば、この交点は角部に対応する画面上の点として一義
的に特定されるから、座標変換で交点に対応するスリッ
ト光面上の点の空間座標を求めて、この点の荷重付加後
の位置変化を計測することにより、角部の変位量を正確
に求めることができる。
角部を基準にして行うことが望ましいが、角部に丸みが
付いていると画面に現われるスリット光像の角部に対応
する部分にも丸みが付いて、スリット光像から角部の位
置を一義的に特定することが困難になる。この場合、一
側のワーク面上のスリット光像を表わす画像線の方程式
と他側のワーク面上のスリット光像を表わす画像線の方
程式とを求めて両画像線の交点の画面上の座標を算定す
れば、この交点は角部に対応する画面上の点として一義
的に特定されるから、座標変換で交点に対応するスリッ
ト光面上の点の空間座標を求めて、この点の荷重付加後
の位置変化を計測することにより、角部の変位量を正確
に求めることができる。
【０００９】また、前記各画像線に対応するスリット光
面上の線の傾きは各ワーク面の傾きを表わすから、該各
線の荷重付加前と荷重付加後の傾き変化から各ワーク面
の回転角を正確に求めることができ、一側のワーク面の
回転角と他側のワーク面の回転角との平均値としてワー
クの捩れ角度と、両回転角の差としてワークの断面形状
の変形角度とを算定できる。
面上の線の傾きは各ワーク面の傾きを表わすから、該各
線の荷重付加前と荷重付加後の傾き変化から各ワーク面
の回転角を正確に求めることができ、一側のワーク面の
回転角と他側のワーク面の回転角との平均値としてワー
クの捩れ角度と、両回転角の差としてワークの断面形状
の変形角度とを算定できる。
【００１０】
【実施例】図１は角部Ｗａを有するワークＷの変形量を
測定する光学式測定装置の概要を示しており、該装置
は、スリット光の照射手段たるスリットレーザ１と、撮
像手段たるＣＣＤカメラ２と、カメラ２からの画像信号
を入力する画像処理回路３とで構成されている。スリッ
トレーザ１とカメラ２はロボット等の移動機構の動作端
に取付けられる図示しない測定ヘッドに搭載されてお
り、該測定ヘッドを移動機構によりワークＷに対向する
所定の測定位置に移動して測定を行う。
測定する光学式測定装置の概要を示しており、該装置
は、スリット光の照射手段たるスリットレーザ１と、撮
像手段たるＣＣＤカメラ２と、カメラ２からの画像信号
を入力する画像処理回路３とで構成されている。スリッ
トレーザ１とカメラ２はロボット等の移動機構の動作端
に取付けられる図示しない測定ヘッドに搭載されてお
り、該測定ヘッドを移動機構によりワークＷに対向する
所定の測定位置に移動して測定を行う。
【００１１】ここで、スリットレーザ１とカメラ２と
は、スリットレーザ１から照射されるスリット光の光軸
を含む、スリット光面ＳＰに垂直な面上においてカメラ
２の光軸がスリット光面ＳＰに所定角度αで斜交するよ
うに所要の位置関係で測定ヘッドに搭載されており、ま
た、前記測定位置においてスリット光面ＳＰはワークＷ
の稜線に直交する。
は、スリットレーザ１から照射されるスリット光の光軸
を含む、スリット光面ＳＰに垂直な面上においてカメラ
２の光軸がスリット光面ＳＰに所定角度αで斜交するよ
うに所要の位置関係で測定ヘッドに搭載されており、ま
た、前記測定位置においてスリット光面ＳＰはワークＷ
の稜線に直交する。
【００１２】そして、測定ヘッドを測定位置に移動した
ところで、スリットレーザ１からワークＷに角部Ｗａの
一側のワーク面Ｗｂと他側のワーク面Ｗｃとに跨がるよ
うにスリット光を照射し、この状態でワークＷに荷重を
付加する前にカメラ２によりワークＷを撮像してその画
像信号を画像処理回路３に送信記憶させ、次いでワーク
Ｗに荷重を付加した後に再びカメラ２によりワークＷを
撮像してその画像信号を画像処理回路３に送信記憶させ
る。
ところで、スリットレーザ１からワークＷに角部Ｗａの
一側のワーク面Ｗｂと他側のワーク面Ｗｃとに跨がるよ
うにスリット光を照射し、この状態でワークＷに荷重を
付加する前にカメラ２によりワークＷを撮像してその画
像信号を画像処理回路３に送信記憶させ、次いでワーク
Ｗに荷重を付加した後に再びカメラ２によりワークＷを
撮像してその画像信号を画像処理回路３に送信記憶させ
る。
【００１３】ワークＷにスリット光を照射すると、一側
のワーク面Ｗｂ上と他側のワーク面Ｗｃ上とに夫々スリ
ット光によって輝線Ｓｂ，Ｓｃが描かれ、カメラ２の画
面に、図２に示す如く、一側のワーク面Ｗｂ上の輝線Ｓ
ｂが線状のスリット光像Ｓｂとして、また、他側のワー
ク面Ｗｃ上の輝線Ｓｃが同じく線状スリット光像Ｓｃと
して現われ、これら各スリット光像Ｓｂ，Ｓｃはワーク
Ｗをスリット光面ＳＰで切断したときの各ワーク面Ｗ
ｂ，Ｗｃの断面形状に対応したものになる。
のワーク面Ｗｂ上と他側のワーク面Ｗｃ上とに夫々スリ
ット光によって輝線Ｓｂ，Ｓｃが描かれ、カメラ２の画
面に、図２に示す如く、一側のワーク面Ｗｂ上の輝線Ｓ
ｂが線状のスリット光像Ｓｂとして、また、他側のワー
ク面Ｗｃ上の輝線Ｓｃが同じく線状スリット光像Ｓｃと
して現われ、これら各スリット光像Ｓｂ，Ｓｃはワーク
Ｗをスリット光面ＳＰで切断したときの各ワーク面Ｗ
ｂ，Ｗｃの断面形状に対応したものになる。
【００１４】ここで、スリット光面ＳＰ上の座標とカメ
ラ２の画面上の座標との関係を図３を参照して説明す
る。図３は、スリット光面ＳＰとカメラ２の光軸との交
点を原点０、カメラ２の光軸をＺ軸、原点０でＺ軸に直
交するスリット光面ＳＰに平行な座標軸をＹ軸、Ｚ軸と
Ｙ軸に直交する座標軸をＸ軸とする空間座標系を設定す
ると共に、スリット光の光軸をＵ軸、Ｕ軸に直交するス
リット光面ＳＰに平行な座標軸をＶ軸とする座標系をス
リット光面上にＶ軸がＹ軸に合致するように設定した状
態を示しており、カメラ２の画面の空間座標系への投影
面がＸ−Ｙ座標面に合致しているものとする。尚、カメ
ラ２は原点０から距離Ｌだけ離れたＺ軸上の点Ｃに置か
れている。
ラ２の画面上の座標との関係を図３を参照して説明す
る。図３は、スリット光面ＳＰとカメラ２の光軸との交
点を原点０、カメラ２の光軸をＺ軸、原点０でＺ軸に直
交するスリット光面ＳＰに平行な座標軸をＹ軸、Ｚ軸と
Ｙ軸に直交する座標軸をＸ軸とする空間座標系を設定す
ると共に、スリット光の光軸をＵ軸、Ｕ軸に直交するス
リット光面ＳＰに平行な座標軸をＶ軸とする座標系をス
リット光面上にＶ軸がＹ軸に合致するように設定した状
態を示しており、カメラ２の画面の空間座標系への投影
面がＸ−Ｙ座標面に合致しているものとする。尚、カメ
ラ２は原点０から距離Ｌだけ離れたＺ軸上の点Ｃに置か
れている。
【００１５】スリット光面ＳＰ上の点Ｍに対応するカメ
ラ２の画面上の点、即ち、Ｘ−Ｙ座標面上の点ｍは点Ｃ
から点Ｍに引いた視線ＥのＸ−Ｙ座標面に対する交点と
なる。そして、点ＭのＸ，Ｚ座標Ｍｘ，Ｍｚは、視線Ｅ
のＸ−Ｚ座標面への投影線ｅとＵ軸との交点ＤのＸ，Ｚ
座標に等しくなり、ここで投影線ｅの方程式は、点ｍの
Ｘ座標をｍｘとして、 Ｚ＝Ｌ−Ｘ・Ｌ／ｍｘ …… （１） となり、またＵ軸の方程式は、 Ｚ＝Ｘ・cotα …… （２） となり、両式から、 Ｍｘ＝Ｌ／（Ｌ／ｍｘ＋cotα） …… （３） Ｍｚ＝Ｌ・cotα／（Ｌ／ｍｘ＋cotα） …… （４） になる。ここで、点ＭのＵ座標Ｍｕは、 Ｍｕ＝Ｍｘ・cosecα …… （５） であるから、（５）式に（３）式を代入して、ｍｘの関
数としてＭｕを求めることができる。
ラ２の画面上の点、即ち、Ｘ−Ｙ座標面上の点ｍは点Ｃ
から点Ｍに引いた視線ＥのＸ−Ｙ座標面に対する交点と
なる。そして、点ＭのＸ，Ｚ座標Ｍｘ，Ｍｚは、視線Ｅ
のＸ−Ｚ座標面への投影線ｅとＵ軸との交点ＤのＸ，Ｚ
座標に等しくなり、ここで投影線ｅの方程式は、点ｍの
Ｘ座標をｍｘとして、 Ｚ＝Ｌ−Ｘ・Ｌ／ｍｘ …… （１） となり、またＵ軸の方程式は、 Ｚ＝Ｘ・cotα …… （２） となり、両式から、 Ｍｘ＝Ｌ／（Ｌ／ｍｘ＋cotα） …… （３） Ｍｚ＝Ｌ・cotα／（Ｌ／ｍｘ＋cotα） …… （４） になる。ここで、点ＭのＵ座標Ｍｕは、 Ｍｕ＝Ｍｘ・cosecα …… （５） であるから、（５）式に（３）式を代入して、ｍｘの関
数としてＭｕを求めることができる。
【００１６】また、点ｍのＹ座標ｍｙと点ＭのＶ座標Ｍ
ｖとの比は原点０から点Ｃまでの距離と前記交点Ｄから
Ｚ軸に降した垂線の足と点Ｃの間の距離の比に等しく、 Ｍｖ＝ｍｙ・（Ｌ−Ｍｚ）／Ｌ …… （６） になり、（６）式に（４）式を代入して、ｍｘ，ｍｙの
関数としてＭｖを求めることができる。
ｖとの比は原点０から点Ｃまでの距離と前記交点Ｄから
Ｚ軸に降した垂線の足と点Ｃの間の距離の比に等しく、 Ｍｖ＝ｍｙ・（Ｌ−Ｍｚ）／Ｌ …… （６） になり、（６）式に（４）式を代入して、ｍｘ，ｍｙの
関数としてＭｖを求めることができる。
【００１７】ワークＷの変形量の測定は、スリット光面
ＳＰ上におけるワークＷの角部Ｗａの変位と、各ワーク
面Ｗｂ，Ｗｃの回転角とを求めることで行う。ここで、
角部Ｗａに丸みが付いているとカメラ２の画面上に現わ
れるスリット光像の角部Ｗａに対応する部分にも丸みが
付いて、角部に対応する画面上の点を一義的に特定する
ことが困難になる。そこで、本実施例では、各ワーク面
Ｗｂ，Ｗｃ上のスリット光像Ｓｂ，Ｓｃを表わす画像線
ｌｂ，ｌｃの方程式を求め、両画像線ｌｂ，ｌｃの交点
ｑを角部Ｗａに対応する画面上の点としてそのＸ，Ｙ座
標ｑｘ，ｑｙを算定するようにした。これを詳述する
に、先ず、図４（ａ）に示す如く、カメラ２の画面に一
側のワーク面Ｗｂ上のスリット光像ｓｂの各部が収まる
ようにとの２つのウインドウを設定すると共に、他
側のワーク面Ｗｃ上のスリット光像ｓｃの各部が収まる
ようにとの２つのウインドウを設定し、これら各ウ
インドウ内のスリット光像の画像重心ｇ１〜ｇ４の座標
を計測する。次に、のウインドウ内の画像重心ｇ１と
のウインドウ内の画像重心ｇ２とを結ぶ線を一側のワ
ーク面Ｗｂのスリット光像Ｓｂを表わす画像線ｌｂとし
てその方程式を求め、またのウインドウ内の画像重心
ｇ３とのウインドウ内の画像重心ｇ４とを結ぶ線を他
側のワーク面Ｗｃ上のスリット光像Ｓｃを表わす画像線
ｌｃとしてその方程式を求め、両画像線ｌｂ，ｌｃの交
点ｑのＸ，Ｙ座標を求める。
ＳＰ上におけるワークＷの角部Ｗａの変位と、各ワーク
面Ｗｂ，Ｗｃの回転角とを求めることで行う。ここで、
角部Ｗａに丸みが付いているとカメラ２の画面上に現わ
れるスリット光像の角部Ｗａに対応する部分にも丸みが
付いて、角部に対応する画面上の点を一義的に特定する
ことが困難になる。そこで、本実施例では、各ワーク面
Ｗｂ，Ｗｃ上のスリット光像Ｓｂ，Ｓｃを表わす画像線
ｌｂ，ｌｃの方程式を求め、両画像線ｌｂ，ｌｃの交点
ｑを角部Ｗａに対応する画面上の点としてそのＸ，Ｙ座
標ｑｘ，ｑｙを算定するようにした。これを詳述する
に、先ず、図４（ａ）に示す如く、カメラ２の画面に一
側のワーク面Ｗｂ上のスリット光像ｓｂの各部が収まる
ようにとの２つのウインドウを設定すると共に、他
側のワーク面Ｗｃ上のスリット光像ｓｃの各部が収まる
ようにとの２つのウインドウを設定し、これら各ウ
インドウ内のスリット光像の画像重心ｇ１〜ｇ４の座標
を計測する。次に、のウインドウ内の画像重心ｇ１と
のウインドウ内の画像重心ｇ２とを結ぶ線を一側のワ
ーク面Ｗｂのスリット光像Ｓｂを表わす画像線ｌｂとし
てその方程式を求め、またのウインドウ内の画像重心
ｇ３とのウインドウ内の画像重心ｇ４とを結ぶ線を他
側のワーク面Ｗｃ上のスリット光像Ｓｃを表わす画像線
ｌｃとしてその方程式を求め、両画像線ｌｂ，ｌｃの交
点ｑのＸ，Ｙ座標を求める。
【００１８】次いで、図４（ｂ）に示す如く、交点ｑに
対応するスリット光面ＳＰ上の点ＱのＵ，Ｖ座標を求め
ると共に、との各ウインド内の画像重心ｇ１，ｇ４
に対応するスリット光面ＳＰ上の点Ｇ１，Ｇ４のＵ，Ｖ
座標を求め、点Ｑと点Ｇ１とを結ぶ線を前記画像線ｌｂ
に対応するスリット光面ＳＰ上の線Ｌｂとしてその方程
式を算定し、また、点Ｑと点Ｇ４とを結ぶ線を前記画像
線ｌｃに対応するスリット光面ＳＰ上の線Ｌｃとしてそ
の方程式を算定し、これら各線Ｌｂ，ＬｃのＵ軸に対す
る傾きθｂ，θｃ（Ｕ軸に対し時計方向と反時計方向の
一方を正、他方を負とする）を求める。尚、画面上の各
画像線ｌｂ，ｌｃの方程式から座標変換でスリット光面
ＳＰ上の各線Ｌｂ，Ｌｃの方程式を求めて、各線Ｌｂ，
Ｌｃの傾きθｂ，θｃを算定し、更には、両線Ｌｂ，Ｌ
ｃの交点として点Ｑの座標を算定しても良い。
対応するスリット光面ＳＰ上の点ＱのＵ，Ｖ座標を求め
ると共に、との各ウインド内の画像重心ｇ１，ｇ４
に対応するスリット光面ＳＰ上の点Ｇ１，Ｇ４のＵ，Ｖ
座標を求め、点Ｑと点Ｇ１とを結ぶ線を前記画像線ｌｂ
に対応するスリット光面ＳＰ上の線Ｌｂとしてその方程
式を算定し、また、点Ｑと点Ｇ４とを結ぶ線を前記画像
線ｌｃに対応するスリット光面ＳＰ上の線Ｌｃとしてそ
の方程式を算定し、これら各線Ｌｂ，ＬｃのＵ軸に対す
る傾きθｂ，θｃ（Ｕ軸に対し時計方向と反時計方向の
一方を正、他方を負とする）を求める。尚、画面上の各
画像線ｌｂ，ｌｃの方程式から座標変換でスリット光面
ＳＰ上の各線Ｌｂ，Ｌｃの方程式を求めて、各線Ｌｂ，
Ｌｃの傾きθｂ，θｃを算定し、更には、両線Ｌｂ，Ｌ
ｃの交点として点Ｑの座標を算定しても良い。
【００１９】次に、点Ｑの荷重付加前と荷重付加後の位
置変化からワークＷの角部Ｗａの変位量を求め、また、
各線Ｌｂ，Ｌｃの荷重付加前と荷重付加後の傾きθｂ，
θｃの変化から各ワーク面Ｗｂ，Ｗｃの回転角を求め
る。図４（ｃ）は、荷重の付加によって点Ｑの座標が
（Ｑｕ１，Ｑｖ１）から（Ｑｕ２，Ｑｖ２）に変化し、
また、各線Ｌｂ，Ｌｃの傾きがθｂ１，θｃ１からθｂ
２，θｃ２に変化した状態を示している。この場合、ワ
ークＷの角部ＷａのＵ軸方向とＶ軸方向の変位量ｄＵ，
ｄＶは、 ｄＵ＝Ｑｕ２−Ｑｕ１ ｄＶ＝Ｑｖ２−Ｑｖ１ となり、また、各ワーク面Ｗｂ，Ｗｃの回転角ｄθｂ，
ｄθｃは、 ｄθｂ＝θｂ２−θｂ１ ｄθｃ＝θｃ２−θｃ１ となる。そして、ワークＷの捩れ角度は（ｄθｂ＋ｄθ
ｃ）／２となり、ワークＷの断面形状の変形角度はｄθ
ｂ−ｄθｃとなる。
置変化からワークＷの角部Ｗａの変位量を求め、また、
各線Ｌｂ，Ｌｃの荷重付加前と荷重付加後の傾きθｂ，
θｃの変化から各ワーク面Ｗｂ，Ｗｃの回転角を求め
る。図４（ｃ）は、荷重の付加によって点Ｑの座標が
（Ｑｕ１，Ｑｖ１）から（Ｑｕ２，Ｑｖ２）に変化し、
また、各線Ｌｂ，Ｌｃの傾きがθｂ１，θｃ１からθｂ
２，θｃ２に変化した状態を示している。この場合、ワ
ークＷの角部ＷａのＵ軸方向とＶ軸方向の変位量ｄＵ，
ｄＶは、 ｄＵ＝Ｑｕ２−Ｑｕ１ ｄＶ＝Ｑｖ２−Ｑｖ１ となり、また、各ワーク面Ｗｂ，Ｗｃの回転角ｄθｂ，
ｄθｃは、 ｄθｂ＝θｂ２−θｂ１ ｄθｃ＝θｃ２−θｃ１ となる。そして、ワークＷの捩れ角度は（ｄθｂ＋ｄθ
ｃ）／２となり、ワークＷの断面形状の変形角度はｄθ
ｂ−ｄθｃとなる。
【００２０】尚、上記実施例ではワークＷを断面Ｌ字状
のものとしたが、角筒状のワーク変形量の測定にも本発
明を適用でき、この場合、ワークの各角部に対向する位
置に測定ヘッドを移動することによりワークの断面全体
における変形量を測定することができる。また、測定ヘ
ッドをワークの軸線方向に移動することによりワークの
軸線方向各部での変形量を測定することもできる。尚、
測定ヘッドを固定機台上に設けて、ワークの特定部位の
変形を計測することも可能である。
のものとしたが、角筒状のワーク変形量の測定にも本発
明を適用でき、この場合、ワークの各角部に対向する位
置に測定ヘッドを移動することによりワークの断面全体
における変形量を測定することができる。また、測定ヘ
ッドをワークの軸線方向に移動することによりワークの
軸線方向各部での変形量を測定することもできる。尚、
測定ヘッドを固定機台上に設けて、ワークの特定部位の
変形を計測することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、角部を有するワークの撓みと捩れと断面形状
との３要素についての変形量を同時に測定でき、而も、
その測定はスリット光の照射手段と撮像手段とから成る
簡易な構造の光学式測定装置により非接触で行うもので
あるため、ワークへの影響がなく、且つ、測定のための
設備費も安くなる。
によれば、角部を有するワークの撓みと捩れと断面形状
との３要素についての変形量を同時に測定でき、而も、
その測定はスリット光の照射手段と撮像手段とから成る
簡易な構造の光学式測定装置により非接触で行うもので
あるため、ワークへの影響がなく、且つ、測定のための
設備費も安くなる。
【図１】 本発明方法の実施に用いる光学式測定装置の
概要を示す斜視図
概要を示す斜視図
【図２】 撮像手段の画面を示す図
【図３】 画面上の座標とスリット光面上の座標との対
応関係を示す図
応関係を示す図
【図４】 （ａ）画面上の画像線の求め方を示す図、
（ｂ）画像線に対応するスリット光面上の線を示す図、
（ｃ）荷重を付加する前と後のスリット光面上の線の変
化を示す図
（ｂ）画像線に対応するスリット光面上の線を示す図、
（ｃ）荷重を付加する前と後のスリット光面上の線の変
化を示す図
１ スリットレーザ（照射手段） ２ カメラ
（撮像手段） Ｗ ワーク Ｗａ 角部 Ｗｂ，Ｗｃ ワーク
面 ＳＰ スリット光面 Ｓａ，Ｓｂ スリット光像 ｌａ，ｌｂ
画像線 Ｌｂ，Ｌｃ 画像線に対応するスリット光面上の線 ｑ 交点 Ｑ 交点に対応するスリット光面上
の点
（撮像手段） Ｗ ワーク Ｗａ 角部 Ｗｂ，Ｗｃ ワーク
面 ＳＰ スリット光面 Ｓａ，Ｓｂ スリット光像 ｌａ，ｌｂ
画像線 Ｌｂ，Ｌｃ 画像線に対応するスリット光面上の線 ｑ 交点 Ｑ 交点に対応するスリット光面上
の点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 3/00 - 3/62
Claims (2)
- 【請求項１】 角部を有するワークの変形量を測定する
方法であって、 スリット光の照射手段と、光軸がスリット光面に斜交す
るように配置した撮像手段とを備える光学式測定装置を
用い、 照射手段によりワークに角部の一側のワーク面と他側の
ワーク面とに跨がるようにスリット光を照射した状態で
撮像手段によりワークを撮像することをワークに荷重を
付加する前と後とで実行し、 撮像手段の画面に現われる前記一側のワーク面上と前記
他側のワーク面上のスリット光像の荷重付加前と荷重付
加後の位置変化に基いてワークの変形量を測定する、 ことを特徴とする変形量測定方法。 - 【請求項２】 前記一側のワーク面上のスリット光像を
表わす画像線と前記他側のワーク面上のスリット光像を
表わす画像線との交点に対応するスリット光面上の点の
荷重付加前と荷重付加後の位置変化から角部の変位量を
求めると共に、 前記各画像線に対応するスリット光面上の各線の荷重付
加前と荷重付加後の傾き変化から各ワーク面の回転角を
求める、 ことを特徴とする請求項１に記載の変形量測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8427894A JP2916868B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 変形量測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8427894A JP2916868B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 変形量測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294222A JPH07294222A (ja) | 1995-11-10 |
| JP2916868B2 true JP2916868B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=13825993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8427894A Expired - Fee Related JP2916868B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 変形量測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2916868B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1939487A1 (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-02 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for monitoring the quality of transverse elements in a drive belt manufacturing process |
| JP4971043B2 (ja) * | 2007-06-13 | 2012-07-11 | カゴメ株式会社 | 容器の良否判定方法及び検査装置 |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP8427894A patent/JP2916868B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07294222A (ja) | 1995-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3511450B2 (ja) | 光学式測定装置の位置校正方法 | |
| JP3070953B2 (ja) | 空間座標の逐点式測定方法及びシステム | |
| JP6025386B2 (ja) | 画像計測装置、画像計測方法及び画像計測プログラム | |
| EP0177038A1 (en) | Method of measuring shape of object in non-contacting manner | |
| US20100328435A1 (en) | Method and apparatus for 3-dimensional vision and inspection of ball and like protrusions of electronic components | |
| JPH09105613A (ja) | 非接触型の三次元測定装置および測定方法 | |
| US20030016860A1 (en) | Image processing method, an image processing device and a bonding apparatus | |
| JPH03213251A (ja) | ワーク位置検知装置 | |
| JPH04178506A (ja) | ワークの３次元位置計測方法 | |
| US6917700B2 (en) | Method and apparatus for the determination of the contour of sheet metal blanks | |
| US5456020A (en) | Method and sensor for the determination of the position of a position-control element relative to a reference body | |
| JP2916868B2 (ja) | 変形量測定方法 | |
| JP3095463B2 (ja) | 三次元測定方法 | |
| JPH1089957A (ja) | 構造部材の三次元計測方法 | |
| JPH07253304A (ja) | 多軸位置決めユニットおよびこれにおける測長方法 | |
| JP2694504B2 (ja) | 段付ワークの位置計測方法 | |
| JP4158349B2 (ja) | 画像処理による寸法計測方法およびその装置 | |
| JPH0827183B2 (ja) | 三次元座標自動測定装置 | |
| JP4240215B2 (ja) | ビデオ式３次元位置計測装置およびビデオ式伸び計並びにビデオ式幅計 | |
| JP2661118B2 (ja) | 画像処理装置を利用した物体座標と視覚座標の換算方法 | |
| JP2523420B2 (ja) | 光学式測定装置における画像処理方法 | |
| JPH10206131A (ja) | 立体形状計測装置 | |
| JP3279022B2 (ja) | 半導体ウェーハの表面測定方法およびウェーハ表面観察方法 | |
| KR20040009550A (ko) | 역공학의 센서융합에 의한 데이터 획득방법 | |
| KR100225883B1 (ko) | 산업용 로봇에 부착된 센서의 위치 및 자세 보정방법 및 이에사용되는 측정지그 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |