JP3395380B2 - 3D measuring device for structures - Google Patents

3D measuring device for structures

Info

Publication number
JP3395380B2
JP3395380B2 JP17586094A JP17586094A JP3395380B2 JP 3395380 B2 JP3395380 B2 JP 3395380B2 JP 17586094 A JP17586094 A JP 17586094A JP 17586094 A JP17586094 A JP 17586094A JP 3395380 B2 JP3395380 B2 JP 3395380B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measured
measurement
dimensional
measuring
axis
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
Application number
JP17586094A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0843008A (en
Inventor
保雄 焼野
義数 脇坂
Original Assignee
石川島播磨重工業株式会社
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 石川島播磨重工業株式会社 filed Critical 石川島播磨重工業株式会社
Priority to JP17586094A priority Critical patent/JP3395380B2/en
Publication of JPH0843008A publication Critical patent/JPH0843008A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3395380B2 publication Critical patent/JP3395380B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば連結されて組み
立てられる橋梁ブロック等、大型の構造部材において、
隣接する構造部材の数値仮組立を行なう際に必要な個々
の構造部材の形状、寸法等に関するデータを精密に計測
する3次元計測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-scale structural member such as a bridge block which is assembled by being connected,
The present invention relates to a three-dimensional measuring device that accurately measures data regarding the shape, size, etc. of each structural member required when performing numerical temporary assembly of adjacent structural members.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、連結されて組み立てられる橋梁
ブロックや、縦方向に連結されて組み立てられる長大橋
主塔ブロック等の構造部材においては、製作した個々の
構造部材毎に設計通りの理想的な形状に対して幾分かの
誤差が生じることは避けられないため、現場での組立の
際には構造物全体として見たときの理想的な全体形状に
対して最も誤差が小さくなるように構造部材を連結する
必要がある。そのためには、従来から、工場において製
造した構造部材の仮組立を行なうことにより、現場工事
に対する品質保証を行なっていた。
2. Description of the Related Art For example, in a structural member such as a bridge block which is assembled by being connected or a long tower main tower block which is assembled by being connected in a longitudinal direction, each manufactured individual structural member is ideal as designed. Since it is inevitable that some error will occur in the shape, the structure is designed so that the error will be the smallest when compared to the ideal overall shape of the entire structure when assembled on site. It is necessary to connect the members. For that purpose, the quality assurance for the on-site construction has been conventionally performed by temporarily assembling the structural members manufactured in the factory.

【0003】この仮組立の方法としては、橋梁ブロック
のような数m〜数十mオーダーと大型の構造部材同士を
実際に仮組立することで生じる諸問題、例えば作業に多
大な時間や労力を要する等の問題を解消するために、コ
ンピュータシミュレーションを用いた数値仮組立法が検
討されている。そして、この数値仮組立を行なう際に
は、コンピュータに入力するデータとして製作した個々
の構造部材に固有の捩れ、たわみ等の形状やボルト孔の
位置、各部の寸法等を精密に、例えば0.1mmオーダ
ー以上もの高精度で計測することが必要となる。
As a method of this temporary assembly, various problems caused by actually temporarily assembling large structural members of the order of several meters to several tens of meters such as a bridge block, for example, a great deal of time and labor are required for work. In order to solve the problems such as the necessity, a numerical temporary assembly method using computer simulation is being studied. When the numerical temporary assembly is performed, the twists and bends unique to the individual structural members produced as data to be input to the computer, the positions of bolt holes, the dimensions of each part, etc. are precisely set to, for example, 0. It is necessary to measure with high accuracy of the order of 1 mm or more.

【0004】そこで、上記構造部材の形状や寸法を計測
するための計測装置としては、従来、CCDカメラを用
いた測角式のものや、セオドライトを用いた測距測角式
あるいは測角式のもの、いわゆる3角測量式の計測装置
が用いられており、これら計測装置を作業者が操作する
ことにより構造部材の計測を行なっていた。
Therefore, as a measuring device for measuring the shape and size of the above-mentioned structural member, conventionally, there is an angle measuring type using a CCD camera, a distance measuring type using a theodolite, or an angle measuring type. What is called a triangulation type measuring device is used, and an operator operates these measuring devices to measure the structural members.

【0005】一方、前記計測値を用いて数値仮組立を行
なった後、施工現場に構造部材を搬送し実際の施工を行
なう際には、隣接する構造部材同士を縦、横、高さ方向
(X、Y、Z方向)でいかなる位置関係、捩れ関係で連
結するかといった、いわゆる芯合わせ作業が必要とな
る。したがって、数値仮組立実施後には芯合わせの目印
とするためのケガキを行なっていた。すなわち、隣接す
る構造部材の数値仮組立が終了した後、1人の作業者が
トランシット等を使用しながら他の作業者が目標位置に
ペンキ塗りを行ない、その後、ケガキ針を使用してケガ
キ線を引くようにしていた。
On the other hand, when the structural members are transported to the construction site for actual construction after performing the numerical temporary assembly using the measured values, the adjacent structural members are vertically, horizontally, and vertically ( A so-called centering work is required such as what kind of positional relationship and twist relationship are to be connected in the (X, Y, Z directions). Therefore, after the numerical provisional assembly is performed, marking is performed as a mark for alignment. In other words, after the numerical provisional assembly of the adjacent structural members is completed, one worker uses the transit or the like while the other worker paints on the target position, and then the marking needle is used to draw the marking line. I was trying to pull.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
構造部材の計測方法は、非接触3角測量式の計測装置を
用いるものであり、X、Y、Z方向での座標歪が避けら
れないため、X、Y、Z方向のそれぞれで計測誤差にバ
ラツキがあり、計測精度の向上には限界があった。そし
て、計測ポイントにターゲットを取り付けるためにター
ゲットの製作誤差や設置誤差が含まれる問題、直接視準
できない場合には計測ポイントからオフセットしたポイ
ントを計測することによる間接誤差が入る問題、計測ポ
イントにターゲットを設置したり、ケガキを入れる等の
計測準備作業に時間を要する問題、充分に広い作業スペ
ースを確保しなければならないという問題等、多くの問
題があった。また、作業面から見ても、この計測作業は
作業員の技能や労力、ならびに多大な作業時間を要する
という問題があった。
As described above, the conventional structural member measuring method uses a non-contact triangulation type measuring device, and avoids coordinate distortion in the X, Y, and Z directions. Therefore, there is variation in the measurement error in each of the X, Y, and Z directions, and there is a limit in improving the measurement accuracy. And, the problem that the target manufacturing error and the installation error are included to attach the target to the measurement point, the problem that the indirect error occurs by measuring the point offset from the measurement point when direct collimation cannot be performed, the target to the measurement point There were many problems such as the problem that it takes time to perform the measurement preparation work such as installation of a sickle and putting in a scratch, and the problem that a sufficiently large work space must be secured. Further, in terms of work, there is a problem that this measuring work requires skill and labor of the worker and a great amount of work time.

【0007】一方、ケガキ作業においては、ケガキ位置
の精度を高めることが困難である、作業者の労力、作業
時間を非常に多く要する、計測結果から求めたケガキす
べき位置を計測装置側から直接指示する方法でケガキを
実施するためには計測装置とは別の機器や器具を用意す
る必要がある、等の問題があった。すなわち、構造部材
の計測およびケガキ作業は技術的な面、精度的な面、作
業的な面の全てにおいて多くの不具合があり、これらの
点を解消し得る手段の提供が望まれていた。
On the other hand, in the marking operation, it is difficult to improve the accuracy of the marking position, the labor and the working time of the operator are very large, and the position to be marked obtained from the measurement result is directly measured from the measuring device side. In order to carry out scribing by the method instructed, there is a problem that it is necessary to prepare equipment and instruments different from the measuring device. That is, the measuring and marking operations of the structural members have many technical, precision, and operational problems, and it has been desired to provide means for eliminating these problems.

【0008】本発明は、前記の課題を解決するためにな
されたものであって、各種構造部材の計測からケガキに
わたる作業を高精度で合理的に行ない得る構造物の3次
元計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a three-dimensional measuring apparatus for a structure which can rationally perform work ranging from measurement of various structural members to marking. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1記載の構造物の3次元計測装置は、互い
に連結されることで橋梁等の構造物を構成する各種の構
成部材の寸法や形状を把握するべく、該構成部材を被計
測物としてその任意の点を3次元座標として計測するた
めの装置であって、床面または地面が掘り下げられて形
成され、その内部に被計測物が搬入されるピットと、該
ピット上に架設され、前記被計測物の上方に位置した状
態で該被計測物の一端部から他端部にかけて走行可能と
されたクロスガーダーと、該クロスガーダーに取り付け
られ、該クロスガーダーに沿って水平走行可能、上昇下
降可能、および自身の軸線を中心として回転可能とされ
た計測軸と、該計測軸に対して回動可能に取り付けら
れ、互いに直交する5方向に延びるプローブの先端を前
記被計測物に接触させることでその接触点の座標を検出
するタッチセンサーと、前記クロスガーダー、計測軸お
よびタッチセンサーの作動を制御する制御装置と、前記
計測軸に自動交換装置により前記タッチセンサーと交換
可能に取り付けられ、隣接する構造部材同士を突き合わ
せる際に互いの芯合わせの目印とするために前記被計測
物の所定の箇所にマーキングを施すためのマーキング装
置と、が具備されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the three-dimensional measuring device for a structure according to claim 1 is connected to each other to form various structural members such as a bridge. A device for measuring the arbitrary points of the constituent members as three-dimensional coordinates by using the constituent members as an object to be measured in order to grasp the size and shape of the object. A pit into which a measurement object is loaded, a cross girder that is erected on the pit and is capable of traveling from one end to the other end of the measurement object while being located above the measurement object, and the cross girder. A measurement shaft attached to the girder, capable of running horizontally along the cross girder, capable of moving up and down, and rotatable about its own axis, and attached so as to be rotatable with respect to the measurement shaft and orthogonal to each other Do A touch sensor for detecting the coordinates of the contact point by contacting the tip of the probe extending in a direction to the object to be measured, the cross girder, and a control device for controlling the operation of the measurement axis and a touch sensor, wherein
Exchange with the touch sensor on the measuring axis by an automatic exchange device
Possibly attached, but abutting adjacent structural members
In order to use as a mark to align each other when making
Marking equipment for marking the specified parts of the object
It is characterized in that it is provided with a device.

【0010】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置は、前記クロスガーダーおよび計測軸が、それらの
摺動面を除いて断熱材により被覆されているとともに、
それら自体の温度を制御するための温度制御手段を備え
ていることを特徴とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 2, the cross girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material except for their sliding surfaces,
It is characterized in that it is provided with a temperature control means for controlling the temperature of each of them.

【0011】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置は、前記被計測物と同一の線膨張係数を有する材料
で形成され、前記被計測物の温度変化による計測値の誤
差を補正する際の基準となるスケールバーが具備されて
いることを特徴とするものである。
A three-dimensional structure measuring apparatus according to a third aspect of the invention is formed of a material having the same linear expansion coefficient as that of the object to be measured, and corrects an error in a measured value due to a temperature change of the object to be measured. It is characterized in that it is provided with a scale bar that serves as a reference when performing.

【0012】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置は、前記計測軸が前記被計測物もしくは他の障害物
と干渉することを防止するための干渉防止手段が具備さ
れていることを特徴とするものである。
Further, the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4 is provided with an interference preventing means for preventing the measuring axis from interfering with the object to be measured or another obstacle. It is characterized by.

【0013】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置は、前記干渉防止手段が、前記計測軸の外面から所
定寸法外方の周囲に光学的保護手段を形成する発光部お
よび受光部を有し、該光学的保護手段の遮断の有無を検
知することにより、計測軸と被計測物または障害物との
干渉を防止するように構成されていることを特徴とする
ものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 5, the interference prevention means forms a light-emitting portion and a light-receiving portion around which an optical protection means is formed around the outer surface of the measurement shaft by a predetermined dimension. And is configured to prevent interference between the measurement axis and the object to be measured or an obstacle by detecting the presence or absence of interruption of the optical protection means.

【0014】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置は、前記干渉防止手段が、前記計測軸に対して角度
変更可能に取り付けられたCCDカメラを有し、該CC
Dカメラから得られた被計測物または障害物の画像デー
タに基づいて前記計測軸の作動を制御することにより、
計測軸と被計測物または障害物との干渉を防止するよう
に構成されていることを特徴とするものである。
Further, in a three-dimensional structure measuring apparatus according to a sixth aspect of the present invention, the interference prevention means has a CCD camera attached so that an angle can be changed with respect to the measurement axis, and the CC
By controlling the operation of the measurement axis based on the image data of the object to be measured or the obstacle obtained from the D camera,
It is characterized in that it is configured so as to prevent interference between the measurement axis and the object to be measured or an obstacle.

【0015】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置は、前記マーキング装置が、前記被計測物に対して
インクを噴射するインクジェット式もしくはケガキ針式
もしくはレーザーマーキング式のものとされたことを特
徴とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 7, the marking device is configured to measure the object to be measured.
Inkjet type or scribing needle type that ejects ink
Alternatively, it is characterized by being a laser marking type .

【0016】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置は、前記タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄
するためのクリーニング装置が具備されていることを特
徴とするものである。
According to the structure three-dimensional measuring apparatus of the eighth aspect , the probe of the touch sensor is automatically cleaned.
It is characterized in that it is equipped with a cleaning device .

【0017】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置は、前記クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器
と有してなり、一定時間または一定計測ポイント数の計
測を終了した後、前記洗浄槽内で自動的に前記プローブ
を超音波洗浄する構成となっていることを特徴とするも
のである。また、請求項10記載の構造物の3次元計測
装置は、前記温度制御手段がヒータとサーモスタットと
を有することを特徴とするものである。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device is a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
And have a fixed number of points or a certain number of measurement points
After completing the measurement, the probe is automatically
It is also characterized in that it is ultrasonically cleaned
Of. Further, three-dimensional measurement of the structure according to claim 10.
In the device, the temperature control means includes a heater and a thermostat.
It is characterized by having.

【0018】[0018]

【作用】請求項1記載の構造物の3次元計測装置におい
ては、ピットの内部に搬入された被測定物に対して、制
御装置の制御に基づいてピットの上方をクロスガーダー
が走行し、クロスガーダーに対して計測軸が水平走行、
または上昇下降、もしくは自身の軸線を中心として回転
し、計測軸に取り付けられたタッチセンサーが回動する
ことにより、被測定物の計測位置にタッチセンサーの5
方向に延びるプローブのいずれかが接触する。そして、
この接触点の3次元座標を検出する。さらに、被計測物
の計測が終了した後、自動交換装置の作動により計測軸
に取り付けられていたタッチセンサーが自動的にマーキ
ング装置に交換され、このマーキング装置が隣接する構
造部材の芯合わせの目印とすべきマーキングを被計測物
の所定の箇所に行なう。
In the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the first aspect, the cross girder travels above the pit under the control of the controller with respect to the measured object carried into the pit, and the cross girder crosses the pit. The measurement axis runs horizontally with respect to the girder,
Alternatively, the touch sensor attached to the measurement axis rotates up and down, or rotates about its own axis, and the touch sensor moves to the measurement position of the object to be measured.
Any of the probes extending in the direction come into contact. And
The three-dimensional coordinates of this contact point are detected. Furthermore, the object to be measured
After the measurement of the
The touch sensor attached to the
The marking device is replaced with a marking device
Marking that should be used as a centering mark for building parts to be measured
To the designated place.

【0019】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置においては、クロスガーダーおよび計測軸を被覆す
る断熱材が外部からの熱を遮断するとともに、温度制御
手段がクロスガーダーおよび計測軸の温度を制御するこ
とにより、これらクロスガーダーおよび計測軸を恒温化
し、これらの温度変化による膨張や収縮を防止する。
In the three-dimensional structure measuring apparatus according to the second aspect of the invention, the heat insulating material covering the cross girder and the measuring shaft blocks heat from the outside, and the temperature control means controls the cross girder and the measuring shaft. By controlling the temperature, the cross girder and the measuring shaft are kept at a constant temperature, and expansion and contraction due to the temperature change are prevented.

【0020】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置においては、被計測物が温度変化により膨張または
収縮する場合、予め正確な寸法を計測済みで、かつ被計
測物と同一の線膨張係数を有するスケールバーを基準と
して用いることによって、被測定物の温度変化による計
測値の誤差を補正する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to claim 3, when the object to be measured expands or contracts due to temperature change, accurate dimensions have been measured in advance and the same line as the object to be measured is used. By using the scale bar having the expansion coefficient as a reference, the error of the measurement value due to the temperature change of the measured object is corrected.

【0021】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置においては、干渉防止手段が、例えば被計測物の変
形が大きい場合や、計測軸の移動範囲内に予期しない障
害物があった場合等に、計測軸と被計測物や障害物との
干渉が発生することを防止する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the fourth aspect, the interference prevention means has, for example, a large deformation of the measured object or an unexpected obstacle in the moving range of the measuring axis. In this case, it is possible to prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle.

【0022】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置においては、発光部および受光部が計測軸の周囲に
光学的保護手段を形成し、この光学的保護手段が被計測
物や障害物で遮断されたときにその遮断を検知すること
で計測軸の作動を停止する。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 5, the light emitting portion and the light receiving portion form an optical protection means around the measurement axis, and the optical protection means is an object to be measured or an obstacle. When it is blocked by an object, the operation of the measuring axis is stopped by detecting the block.

【0023】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置においては、前記干渉防止手段が計測軸に対して角
度変更可能に取り付けられたCCDカメラを具備してい
ることにより、CCDカメラが被計測物、もしくは障害
物の画像データを得、このデータに基づいて計測軸の作
動を制御する。
Further, in the three-dimensional structure measuring apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the interference prevention means includes a CCD camera attached so that the angle can be changed with respect to the measurement axis. Image data of an object to be measured or an obstacle is obtained, and the operation of the measuring axis is controlled based on this data.

【0024】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置においては、インクジェット式もしくはケガキ針式
もしくはレーザーマーキング式のマーキング装置が被計
測物の表面にインクを噴射するか、ケガキ線をけがくこ
とでマーキングを行なう。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 7, an ink jet type or a marking needle type is used.
Or a laser marking type marking device
Ink ink on the surface of the object to be measured
Mark with and.

【0025】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置においては、装置の使用を重ねていくうちにタッチ
センサーのプローブに塵埃等が付着した際には、クリー
ニング装置がタッチセンサーのプローブを自動的に洗浄
する。
In addition, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the eighth aspect , the touch is made while the apparatus is repeatedly used.
If dust etc. adheres to the sensor probe,
Automatically cleans the touch sensor probe
To do.

【0026】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置においては、クリーニング装置が洗浄槽と超音波発
生器と有してなり、一定時間または一定計測ポイント数
の計測を終了した後、自動的にプローブを超音波洗浄す
る。また、請求項10記載の構造物の3次元計測装置に
おいては、温度制御手段をなすヒータとサーモスタット
とが、これらが設置された部材の温度を加熱制御する。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device comprises a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
It is equipped with a living instrument and has a fixed time or a fixed number of measurement points.
After completing the measurement, automatically clean the probe with ultrasonic waves.
It Moreover, in the three-dimensional measuring device for a structure according to claim 10.
In addition, the heater and the thermostat that form the temperature control means
Control heating the temperature of the member on which they are installed.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図7を
参照して説明する。図1は本実施例の3次元計測装置1
の全体構成を示す図であって、図中符号2はピット、3
はクロスガーダー、4は計測軸、5はタッチセンサー、
6はシステムコントローラ(制御装置)、Bは被測定物
である橋梁ブロック(構造部材)である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a three-dimensional measuring device 1 of this embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the above, in which reference numeral 2 is a pit and 3
Is a cross girder, 4 is a measuring axis, 5 is a touch sensor,
Reference numeral 6 is a system controller (control device), and B is a bridge block (structural member) that is an object to be measured.

【0028】工場の床面から下方に掘り下げられたピッ
ト2が形成されている。ピット2はその内部に橋梁ブロ
ックBが搬入されるに充分な大きさ、形状を有するもの
である。そして、ピット2の両側方の床面上には、ガイ
ドレール7がそれぞれ固定されている。そして、ピット
2の上方にはクロスガーダー3が架設されており、クロ
スガーダー3はケーブルベア8を介してクロスガーダー
駆動機構(図示せず)と接続されている。したがって、
クロスガーダー3はクロスガーダー駆動機構の作動によ
り床面上のガイドレール7に沿って水平走行するように
なっている。
A pit 2 is formed below the floor of the factory. The pit 2 has a size and shape sufficient for the bridge block B to be carried therein. The guide rails 7 are fixed on the floor surfaces on both sides of the pit 2, respectively. A cross girder 3 is installed above the pit 2, and the cross girder 3 is connected to a cross girder drive mechanism (not shown) via a cable bear 8. Therefore,
The cross girder 3 is horizontally moved along the guide rail 7 on the floor surface by the operation of the cross girder drive mechanism.

【0029】また、各ガイドレール7を覆うように伸縮
自在の蛇腹状のカバー9がそれぞれ設けられており、カ
バー9の端部側は床面上に固定され、クロスガーダー3
側はクロスガーダー3の両側面に固定されている。した
がって、クロスガーダー3がガイドレール7に沿って走
行する際には、カバー9のクロスガーダー3を挟む一方
側が伸張すると他方側が収縮することで、クロスガーダ
ー3は支障なく移動し得るようになっている。カバー9
は、ガイドレール7とクロスガーダー3との摺動面に塵
埃等が堆積することを防止してクロスガーダー3を常に
円滑に走行させるためのものである。
Further, expandable and contractible bellows-shaped covers 9 are provided so as to cover the respective guide rails 7. The end portions of the covers 9 are fixed on the floor surface, and the cross girder 3 is provided.
The sides are fixed to both sides of the cross girder 3. Therefore, when the cross girder 3 travels along the guide rails 7, one side of the cover 9 that sandwiches the cross girder 3 expands and the other side contracts, so that the cross girder 3 can move without hindrance. There is. Cover 9
Is for preventing dust and the like from accumulating on the sliding surface between the guide rail 7 and the cross girder 3 and allowing the cross girder 3 to always travel smoothly.

【0030】クロスガーダー3には、これと直交して鉛
直方向に延びる計測軸4が取り付けられている。計測軸
4は、ケーベルベア10を介して計測軸駆動機構(図示
せず)と接続されており、計測軸駆動機構の作動により
クロスガーダー3に沿って水平走行するようになってい
る。計測軸4は、支柱11と、支柱11に内挿されてそ
の下方に延びる内部軸12と、センサーヘッド13とか
らなるものであり、内部軸12は支柱11に対して内部
軸昇降機構(図示せず)により上昇下降可能とされてい
る。また、内部軸12の下端には、センサーヘッド13
がセンサーヘッド回転機構(図示せず)により内部軸1
2に対して水平面内で回転可能に、かつ後述するマーキ
ング装置と交換可能に取り付けられている。
The cross girder 3 is provided with a measuring shaft 4 which is orthogonal to the cross girder 3 and extends in the vertical direction. The measuring shaft 4 is connected to a measuring shaft drive mechanism (not shown) via a cabel bear 10, and is horizontally moved along the cross girder 3 by the operation of the measuring shaft drive mechanism. The measuring shaft 4 is composed of a column 11, an internal shaft 12 that is inserted into the column 11 and extends below the column 11, and a sensor head 13. It is possible to ascend and descend by (not shown). Further, at the lower end of the inner shaft 12, the sensor head 13
Is an internal shaft 1 by a sensor head rotation mechanism (not shown).
It is attached to 2 so as to be rotatable in a horizontal plane and replaceable with a marking device described later.

【0031】センサーヘッド13の下部には、タッチセ
ンサー5がタッチセンサー回動機構(図示せず)により
支点14を中心として鉛直面内で回動可能に取り付けら
れている。タッチセンサー5は、図1に示す状態で支点
14に連結した支持部15側から見て互いに直交する
前、上、下、右、左の5方向に延びるプローブ16を有
しており、プローブ16の先端が被計測物に接触するこ
とによりその接触点の3次元座標が検出できるようにな
っている。
A touch sensor 5 is attached to a lower portion of the sensor head 13 so as to be rotatable about a fulcrum 14 in a vertical plane by a touch sensor rotating mechanism (not shown). The touch sensor 5 has a probe 16 extending in five directions of front, top, bottom, right, and left, which are orthogonal to each other when viewed from the side of the support portion 15 connected to the fulcrum 14 in the state shown in FIG. The three-dimensional coordinates of the contact point can be detected by the tip of the contacting object to be measured.

【0032】また、上記のクロスガーダー駆動機構、計
測軸駆動機構、内部軸昇降機構、センサーヘッド回転機
構、タッチセンサー回動機構の各々は、床面上に設置さ
れたシステムコントローラ6と電気的に接続されてお
り、これら機構の作動は全てシステムコントローラ6の
制御に基づいて行なわれるようになっている。また、シ
ステムコントローラ6には、3次元計測装置1外部のコ
ンピュータ(図示せず)から例えば計測ポイント、計測
順路等、種々の計測条件に関するデータが転送されるよ
うになっている。したがって、転送されたデータに基づ
くシステムコントローラ6の判断により、クロスガーダ
ー3の水平走行、計測軸4全体の水平走行、内部軸12
の上下動、センサーヘッド13の回転、タッチセンサー
5の回動の各作動を組み合わせることで、タッチセンサ
ー5のプローブ16はピット2内部の移動可能範囲内の
任意の位置に任意の角度で到達できるようになってい
る。
Each of the cross girder drive mechanism, the measurement axis drive mechanism, the internal axis elevating mechanism, the sensor head rotating mechanism, and the touch sensor rotating mechanism is electrically connected to the system controller 6 installed on the floor. They are connected, and the operation of these mechanisms is all performed under the control of the system controller 6. Further, data relating to various measurement conditions such as measurement points and measurement routes are transferred to the system controller 6 from a computer (not shown) outside the three-dimensional measurement device 1. Therefore, according to the judgment of the system controller 6 based on the transferred data, the horizontal movement of the cross girder 3, the horizontal movement of the entire measurement axis 4, the internal axis 12
The probe 16 of the touch sensor 5 can reach an arbitrary position within the movable range inside the pit 2 at an arbitrary angle by combining the vertical movement of the touch sensor 5, the rotation of the sensor head 13, and the rotation of the touch sensor 5. It is like this.

【0033】また、クロスガーダー3、計測軸4を構成
する各部材の摺動面を除く全ての外面は断熱材で被覆さ
れており、各部材の内部にはヒータ(温度制御手段)お
よびヒータの温度を制御するためのサーモスタット(温
度制御手段)が埋設されている。図2は一例としてクロ
スガーダー3を示す断面図であるが、計測軸4との摺動
面となる側面を除く外周面が断熱材17で被覆されてい
る。また、ヒータ18が外周部に沿って埋設されるとと
もに、ヒータ18にはサーモスタット19が接続されて
いる。そして、前記各部材の温度が40±5℃の範囲内
で任意の温度となるように設定することができ、ヒータ
18およびサーモスタット19の作用により設定温度に
対して±1℃以内の精度で温度を加熱制御することがで
きる。
Further, all the outer surfaces of the members constituting the cross girder 3 and the measuring shaft 4 except the sliding surfaces are covered with a heat insulating material, and the inside of each member is a heater (temperature control means) and a heater. A thermostat (temperature control means) for controlling the temperature is embedded. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the cross girder 3 as an example, but the outer peripheral surface of the cross girder 3 is covered with a heat insulating material 17 except for the side surface which is a sliding surface with respect to the measuring shaft 4. Further, the heater 18 is embedded along the outer peripheral portion, and a thermostat 19 is connected to the heater 18. The temperature of each member can be set to an arbitrary temperature within the range of 40 ± 5 ° C., and the temperature of the members within the range of ± 1 ° C. is set by the action of the heater 18 and the thermostat 19. Can be heat controlled.

【0034】また、図3に示すように、計測軸4の支柱
11下面とセンサーヘッド13上面の各角部には、それ
ぞれレーザ発光部20(干渉防止手段)とレーザ受光部
21(干渉防止手段)が設置されており、装置作動時に
はこれらの間にレーザ光が出射されることにより計測軸
4の縦方向に沿ってレーザバリアS(光学的保護手段)
が形成されるようになっている。そして、レーザ受光部
21がシステムコントローラ6と接続されており、計測
軸4の移動中にレーザバリアSが橋梁ブロックBや障害
物等で遮断されたような場合にはシステムコントローラ
6が計測軸4の作動を停止するように構成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the laser emitting section 20 (interference preventing means) and the laser receiving section 21 (interference preventing means) are respectively provided at the corners of the lower surface of the column 11 of the measuring shaft 4 and the upper surface of the sensor head 13. ) Is installed and laser light is emitted between them during operation of the device, so that a laser barrier S (optical protection means) is provided along the longitudinal direction of the measurement axis 4.
Are formed. When the laser light receiving unit 21 is connected to the system controller 6 and the laser barrier S is blocked by the bridge block B, an obstacle, or the like while the measurement axis 4 is moving, the system controller 6 causes the measurement axis 4 to move. Is configured to stop operating.

【0035】また、図1に示すように、ピット2の下面
には、センサーヘッド交換装置22(自動交換装置)が
設置されている。このセンサーヘッド交換装置22は、
計測軸4下部に取り付けられたセンサーヘッド13を図
4に示すようなインクジェット式のマーキングヘッド2
3(マーキング装置)に自動交換するためのものであ
る。そして、マーキングヘッド23は、橋梁ブロックB
の計測終了後、その橋梁ブロックBに対して従来のケガ
キ作業に相当する、すなわち隣接する橋梁ブロックB同
士の芯合わせの目印とすべきマーキングを、橋梁ブロッ
クBの表面にインクを噴射することにより行なうための
ものである。
Further, as shown in FIG. 1, a sensor head replacement device 22 (automatic replacement device) is installed on the lower surface of the pit 2. This sensor head replacement device 22
An ink jet type marking head 2 as shown in FIG.
3 (marking device) for automatic replacement. The marking head 23 is connected to the bridge block B.
After completion of the measurement, by injecting ink on the surface of the bridge block B, a marking that corresponds to the conventional marking operation on the bridge block B, that is, a mark that should be a mark for centering the adjacent bridge blocks B It is for doing.

【0036】さらに、図1に示すように、ピット2の下
面にはスケールバー24が固定されている。このスケー
ルバー24は橋梁ブロックBと同一の線膨張係数を有す
る材料で形成されており、基準温度における正確な寸法
を予め計測しておき、実際に橋梁ブロックBの計測前
後、すなわち橋梁ブロックBの計測環境と同一な状態で
再度寸法を計測することにより、橋梁ブロックBの温度
変化による計測値の誤差を補正する際の基準尺とするた
めのものである。
Further, as shown in FIG. 1, a scale bar 24 is fixed to the lower surface of the pit 2. The scale bar 24 is made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the bridge block B, and an accurate dimension at a reference temperature is measured in advance, and before and after the actual measurement of the bridge block B, that is, the bridge block B is measured. By measuring the dimensions again in the same condition as the measurement environment, it is used as a reference scale when correcting the error in the measurement value due to the temperature change of the bridge block B.

【0037】また、ピット2の下面には、超音波発生器
25とその上部に置かれた洗浄液入りの洗浄槽26とか
らなるプローブ洗浄装置27(クリーニング装置)が設
置されている。このプローブ洗浄装置27は、タッチセ
ンサー5のプローブ16に塵埃等が付着すると計測精度
が低下するため、3次元計測装置1が一定時間、または
一定の計測ポイント数の計測を終了した後に、システム
コントローラ6の指示により自動的にタッチセンサー5
をプローブ洗浄装置27の位置まで移動させ、洗浄槽2
6内で超音波洗浄を行なうためのものである。
On the lower surface of the pit 2, a probe cleaning device 27 (cleaning device) including an ultrasonic wave generator 25 and a cleaning tank 26 containing a cleaning liquid placed above the ultrasonic wave generator 25 is installed. Since the measurement accuracy of the probe cleaning device 27 deteriorates when dust or the like adheres to the probe 16 of the touch sensor 5, the system controller is operated after the three-dimensional measuring device 1 finishes measuring for a certain period of time or a certain number of measuring points. Touch sensor 5 automatically according to instruction 6
Is moved to the position of the probe cleaning device 27, and the cleaning tank 2
6 for ultrasonic cleaning.

【0038】上記構成の3次元計測装置1を用いた橋梁
ブロックBの計測の手順について、図5および図6のフ
ローチャートを用いて以下、説明する。まず、予めシス
テムのコンピュータに橋梁ブロックBの原寸データを入
力し(図5のステップS1)、基準、許容値、計測順路
等の計測データを作成したうえで(図5のステップS
2)、3次元計測装置1のシステムコントローラ6に計
測データを転送する。
The procedure of measuring the bridge block B using the three-dimensional measuring apparatus 1 having the above-mentioned configuration will be described below with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6. First, the original size data of the bridge block B is input to the computer of the system in advance (step S1 in FIG. 5), and the measurement data such as the reference, the allowable value, and the measurement route are created (step S in FIG. 5).
2) Transfer the measurement data to the system controller 6 of the three-dimensional measuring device 1.

【0039】ついで、橋梁ブロックBをクレーン等の任
意の手段により3次元計測装置1のピット2内に搬入し
(図5のステップS3)、橋梁ブロックBに温度計を取
り付けた後、計測環境の変化をモニターするために気
温、装置温度および橋梁ブロック温度をそれぞれ測定す
る(図5のステップS4)。その後、作業者の手動によ
りタッチセンサー5が移動して橋梁ブロックB内の基準
点、例えば底面の角部4点というように基準となる点の
3次元座標を計測し(図5のステップS5)、予め入力
された原寸データを橋梁ブロックBが実際に置かれた位
置および向きに対応するように座標変換を行なう(図5
のステップS6)。
Then, the bridge block B is carried into the pit 2 of the three-dimensional measuring apparatus 1 by an arbitrary means such as a crane (step S3 in FIG. 5), and a thermometer is attached to the bridge block B. The air temperature, the device temperature, and the bridge block temperature are measured to monitor the change (step S4 in FIG. 5). After that, the touch sensor 5 is manually moved by the operator to measure the three-dimensional coordinates of reference points in the bridge block B, for example, four reference points such as four corners of the bottom surface (step S5 in FIG. 5). , Coordinate conversion is performed so that the full-scale data input in advance corresponds to the position and orientation of the bridge block B actually placed (FIG. 5).
Step S6).

【0040】ついで、橋梁ブロックBを計測する前段階
でスケールバー24の計測を行ない(図5のステップS
7)温度補正計算を行なった後、橋梁ブロックBの計測
を開始する。この際には、システムコントローラ6の指
示によりタッチセンサー5が予め入力された計測ポイン
ト、計測順路に従って移動していき、指定ポイント数分
の3次元座標の計測を行なう(図5のステップS8)。
その後、橋梁ブロックB計測後でのスケールバー24の
計測を行ない(図5のステップS9)再度、温度補正計
算を行なった後、気温、装置温度、橋梁ブロック温度を
測定する(図5のステップS10)。
Next, the scale bar 24 is measured before measuring the bridge block B (step S in FIG. 5).
7) After performing the temperature correction calculation, start measuring the bridge block B. At this time, the touch sensor 5 moves in accordance with the measurement points and the measurement route previously input by the instruction of the system controller 6 to measure the three-dimensional coordinates corresponding to the designated number of points (step S8 in FIG. 5).
After that, the scale bar 24 is measured after the bridge block B is measured (step S9 in FIG. 5), the temperature correction calculation is performed again, and then the air temperature, the device temperature, and the bridge block temperature are measured (step S10 in FIG. 5). ).

【0041】ついで、原寸データで与えられた理想的な
所定位置(座標)に対して、3次元計測が行なわれた橋
梁ブロックBが全体として最も誤差の少ない位置関係で
納まるように橋梁ブロックBを座標内に配置する、いわ
ゆる最適化計算(自動芯出し)を行なう(図5のステッ
プS11)。そして、計測が終了した橋梁ブロックBと
隣接する橋梁ブロックについても、上記と全く同様の手
順により計測を行なった後、隣接する橋梁ブロック同士
の最適化計算後の計測データを用いて数値仮組立を行な
う。数値仮組立のデータ処理について詳細な説明は省略
するが、隣接する橋梁ブロックの配置調整(図5のステ
ップS12)、構造解析(図5のステップS13)の手
順で行なっていく。
Next, with respect to the ideal predetermined position (coordinates) given by the original size data, the bridge block B is set so that the bridge block B on which the three-dimensional measurement is performed can be housed in the positional relationship with the smallest error as a whole. A so-called optimization calculation (automatic centering) for arranging the coordinates is performed (step S11 in FIG. 5). Then, for the bridge block adjacent to the bridge block B for which the measurement has been completed, the measurement is performed by the same procedure as described above, and then numerical temporary assembly is performed using the measurement data after the optimization calculation of the adjacent bridge blocks. To do. Although the detailed description of the data processing of the numerical provisional assembly is omitted, it will be performed in the procedure of the arrangement adjustment of the adjacent bridge blocks (step S12 of FIG. 5) and the structural analysis (step S13 of FIG. 5).

【0042】数値仮組立を行なった後、橋梁ブロックB
の形状が適正であるか否かの判定を行ない(図5のステ
ップS14)、仮に適正でない、例えば橋梁ブロックB
の理想的な形状に対する実際の形状のずれが許容範囲を
越えているような場合には、手直し指示書を発行し(図
5のステップS15)、橋梁ブロックBを搬出した後
(図5のステップS16)、手直しを行なって(図5の
ステップS17)、図5のステップS3に戻り、再度計
測を行なうようにする。
After the numerical temporary assembly, the bridge block B
It is determined whether or not the shape is appropriate (step S14 in FIG. 5).
If the deviation of the actual shape from the ideal shape of is outside the allowable range, a rework instruction is issued (step S15 in FIG. 5) and the bridge block B is carried out (step in FIG. 5). (S16), reworking is performed (step S17 in FIG. 5), the process returns to step S3 in FIG. 5, and the measurement is performed again.

【0043】また、橋梁ブロックBの形状が適正な場合
には、前記最適化計算で求めた橋梁ブロックBの芯合わ
せの目印をマーキングするか否かの判断を行ない(図6
のステップS18)、マーキングを実施する場合には、
計測軸4にそれまで取り付けられていたセンサーヘッド
13が、図4に示すように、センサーヘッド交換装置2
2によりマーキングヘッド23に交換された後、システ
ムコントローラ6の指示によりマーキングヘッド23が
橋梁ブロックBの所定の位置に移動してマーキングを行
なう(図6のステップS19)。このようにして全ての
作業終了後、橋梁ブロックBを3次元計測装置1から搬
出する(図6のステップS20)。
Further, when the shape of the bridge block B is proper, it is judged whether or not to mark the alignment mark of the bridge block B obtained by the optimization calculation (FIG. 6).
Step S18), when performing marking,
As shown in FIG. 4, the sensor head 13 that has been attached to the measuring shaft 4 is replaced by the sensor head changing device 2
After being replaced by the marking head 23 in step 2, the marking head 23 is moved to a predetermined position on the bridge block B according to an instruction from the system controller 6 to perform marking (step S19 in FIG. 6). After all the work is completed in this way, the bridge block B is carried out from the three-dimensional measuring device 1 (step S20 in FIG. 6).

【0044】その後、種々の計測結果の出力を行なう。
すなわち、橋梁ブロックB毎の計測成績表を出力すると
ともに(図6のステップS21)、橋梁ブロックBの孔
計測データから算出した、隣接する橋梁ブロック同士を
連結するためのスプライスプレートの孔加工に必要なデ
ータを出力する(図6のステップS22)。そして、数
値仮組立結果を出力するか否かの判断を行ない(図6の
ステップS23)、出力する場合には、仮組立成績表の
出力を行ない(図6のステップS25)、ディスプレイ
画面上で仮組立状況の確認を行なった後(図6のステッ
プS26)、種々のデータを保存して(図6のステップ
S27)全ての処理を終了する。また、数値仮組立結果
を出力しない場合には、次の橋梁ブロックを計測するか
否かの判断を行ない(図6のステップS24)、続けて
計測する場合には、図5のステップS3に戻り、再度同
様の手順で計測を行なう。一方、計測しない場合には、
データを保存して(図6のステップS27)全ての処理
を終了する。
After that, various measurement results are output.
That is, while outputting the measurement result table for each bridge block B (step S21 in FIG. 6), it is necessary for the hole processing of the splice plate for connecting the adjacent bridge blocks calculated from the hole measurement data of the bridge block B. Data is output (step S22 in FIG. 6). Then, it is determined whether or not to output the numerical temporary assembly result (step S23 in FIG. 6), and if it is to be output, the temporary assembly result table is output (step S25 in FIG. 6) and displayed on the display screen. After confirming the temporary assembly status (step S26 in FIG. 6), various data are saved (step S27 in FIG. 6) and all the processes are terminated. When the numerical temporary assembly result is not output, it is determined whether or not the next bridge block is to be measured (step S24 in FIG. 6), and when it is continuously measured, the process returns to step S3 in FIG. , Perform measurement again in the same procedure. On the other hand, when not measuring,
The data is saved (step S27 in FIG. 6) and all the processes are completed.

【0045】本実施例の3次元計測装置1においては、
橋梁ブロックBにおける計測ポイントの3次元座標を検
出する手段として、橋梁ブロックB表面に直接接触する
ことで座標検出を行なうタッチセンサー5を採用してい
るので、従来の非接触3角測量式計測装置と異なり、
X、Y、Z方向の座標歪が極めて少なく、また、ターゲ
ットの製作誤差、設置誤差、ケガキ作業誤差等の間接誤
差が少なく、安定して高精度の計測を行なうことができ
る。また、クロスガーダー3、計測軸4、センサーヘッ
ド13、タッチセンサー5等の相互の動きにより、タッ
チセンサー5が任意の位置に任意の角度で到達し得るよ
うに構成されているので、表面から見えない箇所の計測
が困難であった従来の3角測量式計測装置と異なり、移
動範囲内である限りタッチセンサー5は橋梁ブロックB
の内部にも進入することができ、その箇所の計測を容易
に行なうことができる。
In the three-dimensional measuring apparatus 1 of this embodiment,
Since the touch sensor 5 that detects the coordinates by directly contacting the surface of the bridge block B is used as a means for detecting the three-dimensional coordinates of the measurement point in the bridge block B, the conventional non-contact triangulation measurement device. Unlike
Coordinate distortion in the X, Y, and Z directions is extremely small, and indirect errors such as target manufacturing error, installation error, and marking operation error are small, and stable and highly accurate measurement can be performed. Further, since the touch sensor 5 can reach an arbitrary position at an arbitrary angle by the mutual movements of the cross girder 3, the measuring axis 4, the sensor head 13, the touch sensor 5, etc., it can be seen from the surface. Unlike the conventional triangulation type measuring device, where it was difficult to measure the missing points, the touch sensor 5 is the bridge block B as long as it is within the movement range.
It is possible to enter the inside of the car and easily measure the place.

【0046】また、コンピュータからシステムコントロ
ーラ6に転送されたデータに基づいてタッチセンサー5
が自動的に移動するようになっているので、長時間にわ
たる計測が行なわれている間、特に3次元計測装置では
被測定物の温度変化を極力避けるため外気温の変化が少
ない夜間に計測が行なわれるような場合もあるが、その
ような場合でも作業者が計測装置に付きっきりでいる必
要がない。すなわち、作業の無人化が図れることで合理
的な計測装置を実現することができる。
The touch sensor 5 is also based on the data transferred from the computer to the system controller 6.
Automatically moves, so during long-term measurement, especially with a three-dimensional measuring device, to avoid temperature changes in the measured object as much as possible, it is possible to perform measurements at night when there is little change in outside air temperature. In some cases, it is not necessary for the worker to be attached to the measuring device. That is, it is possible to realize a rational measuring device by unmanning the work.

【0047】また、3次元計測装置1のピット2が、基
本的に橋梁ブロックB等の構造部材を搬入し得るだけの
寸法があれば足りるので、従来の3角測量式計測装置の
場合の計測に要する多大な作業スペースに比べて、計測
に要する工場内のスペースを低減させることができる。
また、従来装置のように照明を必要とすることがなく、
夜間でも照明を使用せずに支障なく計測を行なうことが
できる。
Further, it is sufficient that the pit 2 of the three-dimensional measuring device 1 has a size capable of basically carrying in structural members such as the bridge block B. Therefore, measurement in the case of the conventional triangulation type measuring device It is possible to reduce the space in the factory required for measurement as compared with the large work space required for.
Also, without the need for lighting unlike conventional devices,
Measurements can be performed at night without any problems without using lighting.

【0048】また、床にピット2を形成し、ピット2両
側方のガイドレール7、7が設置された床部分でクロス
ガーダー3を支持する構成となっているので、クロスガ
ーダー3や計測軸4の重量を確実に支持することがで
き、装置自体の安定性を高めることができる。また、床
が掘り下げられたピット2内に橋梁ブロックBが搬入さ
れて計測されるので、橋梁ブロックBが床上に載置され
るような場合に比べて、橋梁ブロックBに直接風があた
るようなことを防止して、橋梁ブロックB周囲の計測環
境、例えば温度等を一定に保つことが容易になり、計測
の安定性を確保することができる。そこで、ピット2の
側面にピット2内の温度を安定させるための任意の温度
安定手段を備えてもよく、例えばピット2側面の上部に
エアカーテン形成装置を備えるなどすれば、風等の影響
を極力避けることでピット2内の温度の安定性をより向
上させて、計測の安定性を向上させることが可能とな
る。
Further, since the pit 2 is formed on the floor and the cross girder 3 is supported by the floor portion on which the guide rails 7 on both sides of the pit 2 are installed, the cross girder 3 and the measuring axis 4 are arranged. The weight of the device can be reliably supported, and the stability of the device itself can be enhanced. Further, since the bridge block B is carried into the pit 2 in which the floor is dug down and measured, it is possible that the bridge block B is directly exposed to wind as compared with the case where the bridge block B is placed on the floor. This makes it easier to keep the measurement environment around the bridge block B, for example, the temperature and the like constant, and the stability of the measurement can be secured. Therefore, an arbitrary temperature stabilizing means for stabilizing the temperature in the pit 2 may be provided on the side surface of the pit 2, and for example, if an air curtain forming device is provided on the upper side of the side surface of the pit 2, the influence of wind or the like will be exerted. By avoiding as much as possible, it is possible to further improve the stability of the temperature in the pit 2 and improve the stability of measurement.

【0049】また、本実施例の3次元計測装置1におい
ては、クロスガーダー3、計測軸4が断熱材17で被覆
されるとともに、各部材の内部にはヒータ18およびサ
ーモスタット19が埋設され、前記部材の温度制御が±
1℃以内の精度で行なわれるので、たとえ外気温が著し
く変化するような場合でも、前記部材を恒温化すること
で膨張や収縮を防止して計測の安定性を確保することが
できる。さらに、工場内において夏期では35℃程度ま
で温度が上昇するような場合もあるが、本実施例の場
合、冷却に比べて低コストのヒータ加熱を採用すること
で各部材の温度を40℃程度に制御するように構成した
ため、計測装置の温度制御に要するコストを低減させる
ことができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus 1 of the present embodiment, the cross girder 3 and the measuring shaft 4 are covered with the heat insulating material 17, and the heater 18 and the thermostat 19 are embedded inside each member. ± temperature control of parts
Since the measurement is performed with an accuracy of 1 ° C. or less, even if the outside air temperature changes remarkably, it is possible to prevent expansion and contraction by maintaining the temperature of the member to ensure the stability of measurement. Further, in the factory, the temperature may rise to about 35 ° C. in the summer, but in the case of this embodiment, the temperature of each member is about 40 ° C. by adopting the heater heating which is lower in cost than the cooling. Since it is configured to control the temperature of the measuring device, the cost required for controlling the temperature of the measuring device can be reduced.

【0050】そして、前記のように計測装置を恒温化す
ることで装置側から計測の安定性を確保したうえで、橋
梁ブロックBの計測値に対してはスケールバー24を基
準尺とする温度補正を行なうようにしているので、例え
ば橋梁ブロック温度と材料の線膨張係数から理論的に補
正値の算出を行なうというような方法に比べて、橋梁ブ
ロックBの熱変形に対して実際の挙動に近い形で誤差の
少ない補正が行なえるので、温度補正に関する精度を充
分に向上させることができる。
As described above, the temperature of the measuring device is kept constant to ensure the stability of the measurement from the device side, and the measured value of the bridge block B is temperature-corrected using the scale bar 24 as a standard scale. Therefore, compared to the method of theoretically calculating the correction value from the bridge block temperature and the linear expansion coefficient of the material, the behavior is closer to the actual behavior with respect to the thermal deformation of the bridge block B. Since the correction can be performed with a small error in the shape, the accuracy regarding the temperature correction can be sufficiently improved.

【0051】また、計測軸4およびタッチセンサー5
は、システムコントローラ6に予め入力された原寸デー
タに基づいて作動してはいるものの、例えば橋梁ブロッ
クBの変形が大きい場合や計測軸4の移動範囲内に予期
しない障害物があった場合等に計測軸4と橋梁ブロック
Bや障害物との干渉、衝突が発生すると、タッチセンサ
ー5の損傷や計測精度の極度の低下が発生する恐れがあ
る。ところが、本実施例の装置では、計測軸4が一対の
レーザ発光部20とレーザ受光部21を備え、計測軸4
の周囲にレーザバリアSが形成されることで干渉防止手
段が構成されているので、前記のような異常が発生した
としても、計測軸4が橋梁ブロックBや障害物と干渉、
衝突するのを確実に防止することができる。したがっ
て、装置の監視が不要になるという点においても本装置
の無人化を図ることができる。
Further, the measuring axis 4 and the touch sensor 5
Is operating based on the full-scale data previously input to the system controller 6, but, for example, when the deformation of the bridge block B is large or when there is an unexpected obstacle in the moving range of the measuring axis 4, etc. When the measurement axis 4 interferes with or collides with the bridge block B or an obstacle, the touch sensor 5 may be damaged or the measurement accuracy may be extremely reduced. However, in the device of the present embodiment, the measurement axis 4 is provided with the pair of laser emitting section 20 and laser receiving section 21, and
Since the interference prevention means is configured by forming the laser barrier S around the periphery of the, the measurement axis 4 interferes with the bridge block B and the obstacle even if the above-mentioned abnormality occurs.
It is possible to reliably prevent a collision. Therefore, it is possible to make the device unmanned in that the device does not need to be monitored.

【0052】また、本実施例の3次元計測装置1は、セ
ンサーヘッド交換装置22により計測軸4先端のタッチ
センサー5とマーキングヘッド23とが自動的に交換可
能に構成されているので、本装置は橋梁ブロックBの計
測作業のみならず、マーキング作業をも行なうことがで
き、これら作業を1台の装置で連続的に実施することが
可能である。したがって、2人の作業者がそれぞれトラ
ンシットの操作やペンキ塗りを行ないながら進めていた
従来のケガキ作業の場合と異なり、マーキング作業の無
人化、マーキング位置精度の向上、マーキング作業時間
の短縮等、種々の利点を得ることができる。すなわち、
本実施例によれば、橋梁ブロックBの計測作業、マーキ
ング作業の双方を通して合理的な装置を実現することが
できる。さらに、本実施例の場合、マーキングヘッド2
3がインクジェット式であるため、マーキングの線幅を
一定にできたり、印字も行なえるといった利点も有して
いる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus 1 of this embodiment, the sensor head exchanging device 22 is constructed so that the touch sensor 5 at the tip of the measuring shaft 4 and the marking head 23 can be automatically exchanged, so that the present device can be used. Can perform not only the measurement work of the bridge block B but also the marking work, and these works can be continuously performed by one device. Therefore, unlike the case of the conventional marking work, which is performed by two workers performing the transit operation and painting, respectively, the marking work is unmanned, the marking position accuracy is improved, and the marking work time is shortened. You can get the benefits of. That is,
According to this embodiment, a rational device can be realized through both the measurement work and the marking work of the bridge block B. Further, in the case of this embodiment, the marking head 2
Since 3 is an ink jet type, it has advantages that the line width of marking can be made constant and printing can be performed.

【0053】また、本計測装置1は、タッチセンサー5
のプローブ16を一定時間毎、または一定の計測ポイン
ト数の計測毎に自動的に洗浄するプローブ洗浄装置27
を備えているので、タッチセンサー5のプローブ16に
塵埃等が付着することに起因する計測精度の低下を防止
して、装置の使用を重ねた場合でも常に安定して高精度
の計測を行なうことができる。
The measuring device 1 is also equipped with a touch sensor 5
Probe cleaning device 27 for automatically cleaning the probe 16 of the apparatus every fixed time or every measurement of a fixed number of measurement points
Therefore, it is possible to prevent the measurement accuracy from deteriorating due to dust or the like adhering to the probe 16 of the touch sensor 5, and to perform stable and highly accurate measurement even when the device is used repeatedly. You can

【0054】なお、本実施例の3次元計測装置1におい
ては、計測軸4の干渉防止手段として一対のレーザ発光
部20とレーザ受光部21を備え、計測軸4の周囲にレ
ーザバリアSを形成する構成としたが、レーザ光以外に
一般の可視光等を使用することもできる。また、この構
成に代えて、CCDカメラ(干渉防止手段)を用いた構
成とすることもできる。すなわち、図7に示すように、
計測軸4の支柱11の側面にCCDカメラ28を角度変
更可能に取り付けておき、CCDカメラ28が計測軸4
とともに移動し、かつ角度を変更しながら橋梁ブロック
Bの配置、形状、または障害物の有無等の情報を収集し
た後、コンピュータを介してシステムコントローラ6に
データ転送するように構成しておく。すると、システム
コントローラ6では、コンピュータが作成した計測軸4
の移動制御データに基づき計測軸4の制御を行なう。3
次元計測装置1をこのように構成すれば、原寸データを
基にCCDカメラ28から得られた移動制御データを加
味することによりタッチセンサー5をより円滑に移動さ
せることができる。
The three-dimensional measuring apparatus 1 of this embodiment is provided with a pair of laser emitting section 20 and laser receiving section 21 as means for preventing interference of the measuring axis 4, and a laser barrier S is formed around the measuring axis 4. However, in addition to the laser light, general visible light or the like can be used. Further, instead of this configuration, a configuration using a CCD camera (interference prevention means) may be used. That is, as shown in FIG.
A CCD camera 28 is attached to the side surface of the column 11 of the measurement axis 4 so that the angle can be changed, and
It is configured to move together with the information and collect the information such as the arrangement, shape, and presence of obstacles of the bridge block B while changing the angle, and then transfer the data to the system controller 6 via the computer. Then, in the system controller 6, the measurement axis 4 created by the computer
The measurement axis 4 is controlled based on the movement control data. Three
If the dimension measuring device 1 is configured in this way, the touch sensor 5 can be moved more smoothly by adding the movement control data obtained from the CCD camera 28 based on the original size data.

【0055】また、本実施例では、クロスガーダー3、
計測軸4の温度制御手段としてはヒータ18およびサー
モスタット19を用いて加熱制御を行なうようにした
が、この構成に限らず、例えばこれら部材の内部に冷却
管を埋設する構成として本実施例とは逆に冷却制御を行
なうようにしてもよい。そして、マーキング装置として
は通常のインクジェット式のマーキング装置の代わりに
ケガキ針式のマーキング装置、またはレーザーマーキン
グ装置を用いてもよい。また、タッチセンサー5のプロ
ーブクリーニング装置としては、超音波洗浄によるプロ
ーブ洗浄装置の他、高圧エアにより塵埃を除去する等、
種々の形式のものを適用してよい。さらに、本実施例の
3次元計測装置1全体にわたる各部の形状、駆動機構等
については、適宜、設計変更が可能なことは勿論であ
る。また、本実施例においては、3次元計測装置1を橋
梁ブロックBの計測に適用する場合を例として説明した
が、計測対象としては橋梁ブロックBに限らず、2次連
結部材、スプライスプレート等、種々の構成部材に適用
することが可能である。
In this embodiment, the cross girder 3,
Although the heater 18 and the thermostat 19 are used as the temperature control means of the measuring shaft 4 to perform heating control, the present invention is not limited to this configuration. For example, a configuration in which a cooling pipe is embedded inside these members is different from the present embodiment. Conversely, cooling control may be performed. As the marking device, a marking needle type marking device or a laser marking device may be used instead of the usual ink jet type marking device. Further, as the probe cleaning device for the touch sensor 5, in addition to the probe cleaning device by ultrasonic cleaning, dust is removed by high pressure air, etc.
Various types may be applied. Further, it goes without saying that the design of the shape of each part, the drive mechanism, and the like over the entire three-dimensional measuring apparatus 1 of the present embodiment can be appropriately changed. Further, in the present embodiment, the case where the three-dimensional measuring device 1 is applied to the measurement of the bridge block B has been described as an example, but the measurement target is not limited to the bridge block B, and the secondary connecting member, the splice plate, etc. It can be applied to various components.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、請求項1
記載の構造物の3次元計測装置は、被計測物における任
意の点の3次元座標を検出する手段として、被計測物に
直接接触することで座標検出を行なうタッチセンサーを
採用しているので、従来の非接触3角測量式計測装置と
異なり計測すべきポイントにターゲットを設置したり、
ケガキを実施する必要がないため、座標歪が極めて少な
くなるとともに、ターゲットの製作誤差や設置誤差、ケ
ガキの作業誤差等の間接誤差が少なく、安定して高精度
の計測を行なうことができる。また、クロスガーダー、
計測軸、タッチセンサーの相互の動きにより、タッチセ
ンサーが任意の位置に任意の角度で到達し得るので、表
面から見えない箇所の計測が困難であった従来の3角測
量式計測装置と異なり、タッチセンサーは被計測物の内
部箇所の計測を行なうこともできる。また、制御装置に
より前記各部が自動的に移動するので、作業の無人化が
図れることで合理的な計測装置を実現することができ
る。また、従来の3角測量式計測装置の場合の計測に要
する多大なスペースに比べて、計測に要するスペースを
低減させることができる。さらに、クロスガーダーがピ
ットの両側の床面または地面で支持される構成となって
いるので、クロスガーダーや計測軸の重量を確実に支持
することができ、装置自体の安定性を高めることができ
る。また、被計測物がピット内に搬入されて計測される
ので、被計測物が床上に載置されるような場合に比べ
て、被計測物の周囲の温度等の計測環境を一定に保つこ
とが容易になり、計測の安定性を確保することができ
る。また、自動交換装置により計測軸先端のタッチセン
サーとマーキング装置とが自動的に交換可能に構成され
ているので、本装置は被計測物の計測作業のみならず、
マーキング作業をも行なうことができ、これら作業を1
台の装置で連続的に実施することができる。したがっ
て、2人の作業者がそれぞれトランシットの操作やペン
キ塗りを行ないながら進めていた従来のケガキ作業の場
合と異なり、マーキング作業の無人化、マーキング位置
精度の向上、マーキング作業時間の短縮等、種々の利点
を得ることができる。したがって、被測定物の計測作
業、マーキング作業の双方を通して合理的な装置を実現
することができる。
As described above in detail, the first aspect of the present invention is as follows.
Since the three-dimensional measuring apparatus for a structure described above employs a touch sensor that detects coordinates by directly contacting the object to be measured as means for detecting the three-dimensional coordinates of an arbitrary point on the object to be measured, Unlike the conventional non-contact triangulation type measuring device, set the target at the point to be measured,
Since it is not necessary to carry out scribing, the coordinate distortion is extremely small, and indirect errors such as target manufacturing error, installation error, and scribing work error are small, and stable and highly accurate measurement can be performed. Also, cross girder,
Due to the mutual movement of the measurement axis and the touch sensor, the touch sensor can reach an arbitrary position at an arbitrary angle, so unlike the conventional triangulation type measuring device, it was difficult to measure a portion that cannot be seen from the surface. The touch sensor can also measure the internal location of the measured object. Further, since the above-mentioned respective parts are automatically moved by the control device, unmanned work can be achieved and a rational measuring device can be realized. Further, the space required for measurement can be reduced as compared with the large space required for measurement in the case of the conventional triangulation type measurement device. Furthermore, since the cross girder is configured to be supported on the floor surface or the ground on both sides of the pit, the weight of the cross girder and the measuring shaft can be reliably supported, and the stability of the device itself can be improved. . Also, since the measured object is carried into the pit and measured, it is necessary to keep the measurement environment such as the temperature around the measured object constant compared to the case where the measured object is placed on the floor. It becomes easier and the stability of measurement can be secured. In addition, the touch sensor at the tip of the measuring axis is
The marking device and marking device are automatically exchangeable.
Therefore, this device is not only for measuring work of the measured object,
Marking work can also be performed.
It can be carried out continuously in a single device. According to
Two operators each operating the transit and pen.
A place for conventional marking work that was being done while painting
Unlike the case, unmanned marking work, marking position
Various advantages such as improved accuracy and reduced marking work time
Can be obtained. Therefore, the measurement operation of the DUT
Realizing rational equipment through both work and marking work
can do.

【0057】また、請求項2記載の構造物の3次元計測
装置は、クロスガーダーおよび計測軸が断熱材で被覆さ
れるとともに、これら部材には温度制御手段が備えられ
ているので、これら部材を恒温化することができ、膨張
や収縮を防止することで計測の安定性を確保することが
できる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 2, since the cross girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material, and these members are provided with temperature control means, these members are The temperature can be kept constant, and expansion and contraction can be prevented to ensure the stability of measurement.

【0058】また、請求項3記載の構造物の3次元計測
装置は、被計測物と同一の線膨張係数を有するスケール
バーを基準として計測値の温度補正を行なうようにして
いるので、例えば測定温度と材料の線膨張係数から理論
的に温度補正値の算出を行なうというような方法に比べ
て、被計測物の熱変形に対して実際の挙動に近い形で誤
差の少ない補正が行なえるので、温度補正に関する精度
を充分に向上させることができる。
In the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the third aspect, the temperature of the measured value is corrected with reference to the scale bar having the same linear expansion coefficient as that of the object to be measured. Compared with the method that theoretically calculates the temperature correction value from the temperature and the linear expansion coefficient of the material, it is possible to perform correction with less error in a form closer to the actual behavior for thermal deformation of the measured object. The accuracy regarding temperature correction can be sufficiently improved.

【0059】また、請求項4記載の構造物の3次元計測
装置は、計測軸の干渉防止手段が備えられているので、
例えば橋梁ブロックの変形が大きい場合や計測軸の移動
範囲内に予期しない障害物があった場合等にも計測軸が
被計測物や障害物と干渉するのを確実に防止することが
できる。したがって、装置の監視が不要になるという点
において装置の無人化を図ることができる。
Further, the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the fourth aspect is provided with the interference preventing means of the measuring axis.
For example, it is possible to reliably prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle even when the deformation of the bridge block is large or there is an unexpected obstacle in the movement range of the measurement axis. Therefore, it is possible to make the device unmanned in that it is not necessary to monitor the device.

【0060】また、請求項5記載の構造物の3次元計測
装置は、計測軸の周囲に光学的保護手段を形成し得る発
光部と受光部を有する干渉防止手段が設けられているの
で、光学的保護手段が遮断されたか否かを検知すること
により、計測軸が被測定物や障害物と干渉するのを確実
に防止することができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 5, since the interference preventing means having the light emitting portion and the light receiving portion capable of forming the optical protection means is provided around the measurement axis, the optical measuring means is provided. It is possible to reliably prevent the measurement axis from interfering with the object to be measured or the obstacle by detecting whether or not the physical protection means is cut off.

【0061】また、請求項6記載の構造物の3次元計測
装置は、CCDカメラを備えた干渉防止手段が構成され
ているので、CCDカメラからの被計測物または障害物
の画像データに基づいて計測軸の作動を制御することに
より、計測軸が被測定物や障害物と干渉するのを確実に
防止することができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to the sixth aspect, since the interference preventing means provided with the CCD camera is configured, based on the image data of the object to be measured or the obstacle from the CCD camera. By controlling the operation of the measuring axis, it is possible to reliably prevent the measuring axis from interfering with the object to be measured or the obstacle.

【0062】また、請求項7記載の構造物の3次元計測
装置は、マーキング装置が被計測物にインクを噴射する
インクジェット式またはケガキ針式もしくはレーザーマ
ーキング式のもので構成されているため、マーキングの
線幅を一定にできたり、精度を上げることができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 7, the marking device ejects ink onto the object to be measured.
Inkjet type or marking needle type or laser type
The marking type is used because it consists of
The line width can be made constant and the accuracy can be improved.

【0063】また、請求項8記載の構造物の3次元計測
装置は、タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄する
クリーニング装置を備えているので、タッチセンサーの
プローブに塵埃等が付着することに起因する計測精度の
低下を防止して、装置の使用を重ねた場合でも常に安定
して高精度の計測を行なうことができる。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 8, the probe of the touch sensor is automatically cleaned.
Since it is equipped with a cleaning device,
The accuracy of measurement due to dust adhering to the probe
Prevents deterioration and is always stable even with repeated use of the device
Therefore, highly accurate measurement can be performed.

【0064】また、請求項9記載の構造物の3次元計測
装置は、クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器と有
し、一定時間または一定計測数を経た後、自動的にプロ
ーブを洗浄するので、タッチセンサーのプローブに塵埃
等が付着することに起因する計測精度の低下を防止し
て、装置の使用を重ねた場合でも常に安定して高精度の
計測を行なうことができる。また、請求項10記載の構
造物の3次元計測装置は、温度制御手段をなすヒータと
サーモスタットとが部材の温度を加熱制御するので、冷
却に比べて低コストのヒータ加熱を採用することで計測
装置の温度制御に要するコストを低減させることができ
る。
Further, in the three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 9, the cleaning device has a cleaning tank and an ultrasonic wave generator.
Automatically after a certain period of time or a certain number of measurements.
The probe of the touch sensor is dusted because the probe is cleaned.
Prevents deterioration of measurement accuracy due to the adherence of
Therefore, even if the device is used repeatedly, it is always stable and highly accurate.
Measurement can be performed. Moreover, the structure according to claim 10.
The three-dimensional measuring device for a structure has a heater that serves as a temperature control means.
A thermostat controls heating of the temperature of the member, so
Measured by adopting low-cost heater heating compared to
The cost of controlling the temperature of the device can be reduced.
It

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である3次元計測装置を示す
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional measuring apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】同、装置のクロスガーダーの断面構造を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of a cross girder of the apparatus.

【図3】同、装置の計測軸の要部を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a main part of a measuring shaft of the apparatus.

【図4】同、計測軸にマーキングヘッドを取り付けた状
態を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state in which a marking head is attached to the measurement shaft.

【図5】同、装置を用いて計測およびマーキング作業を
行なう手順を示すフローチャートの前半部分である。
FIG. 5 is a first half portion of a flowchart showing a procedure of performing measurement and marking work using the same apparatus.

【図6】同、後半部分である。FIG. 6 is the latter half.

【図7】前記計測軸にCCDカメラを取り付けた状態を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a state in which a CCD camera is attached to the measurement axis.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 3次元計測装置 2 ピット 3 クロスガーダー 4 計測軸 5 タッチセンサー 6 システムコントローラ(制御装置) 16 プローブ 17 断熱材 18 ヒータ(温度制御手段) 19 サーモスタット(温度制御手段) 20 レーザ発光部(干渉防止手段) 21 レーザ受光部(干渉防止手段) 22 センサーヘッド交換装置(自動交換装置) 23 マーキングヘッド(マーキング装置) 24 スケールバー 27 プローブ洗浄装置(クリーニング装置) 28 CCDカメラ(干渉防止手段) B 橋梁ブロック(構成部材) S レーザバリア(光学的保護手段) 1 3D measuring device 2 pits 3 cross girder 4 measuring axes 5 touch sensor 6 System controller (control device) 16 probes 17 Insulation 18 Heater (temperature control means) 19 Thermostat (temperature control means) 20 Laser emission unit (interference prevention means) 21 Laser receiver (interference prevention means) 22 Sensor head replacement device (automatic replacement device) 23 Marking head (marking device) 24 scale bar 27 Probe cleaning device (cleaning device) 28 CCD camera (interference prevention means) B Bridge block (component) S laser barrier (optical protection means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−104537(JP,A) 特開 平5−60543(JP,A) 特開 平3−170008(JP,A) 特開 昭63−106512(JP,A) 特開 昭62−159006(JP,A) 実開 昭64−10608(JP,U) 実開 昭62−201011(JP,U) 実開 昭63−150313(JP,U) 実開 昭63−11130(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/20 G01B 5/20 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-3-104537 (JP, A) JP-A-5-60543 (JP, A) JP-A-3-170008 (JP, A) JP-A-63- 106512 (JP, A) JP 62-159006 (JP, A) Actually opened 64-10608 (JP, U) Actually opened 62-201011 (JP, U) Actually opened 63-150313 (JP, U) Actual Development Sho 63-11130 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01B 21/20 G01B 5/20

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに連結されることで橋梁等の構造物
を構成する各種の構成部材の寸法や形状を把握するべ
く、該構成部材を被計測物としてその任意の点を3次元
座標として計測するための装置であって、 床面または地面が掘り下げられて形成され、その内部に
被計測物が搬入されるピットと、 該ピット上に架設され、前記被計測物の上方に位置した
状態で該被計測物の一端部から他端部にかけて走行可能
とされたクロスガーダーと、 該クロスガーダーに取り付けられ、該クロスガーダーに
沿って水平走行可能、上昇下降可能、および自身の軸線
を中心として回転可能とされた計測軸と、 該計測軸に対して回動可能に取り付けられ、互いに直交
する5方向に延びるプローブの先端を前記被計測物に接
触させることでその接触点の座標を検出するタッチセン
サーと、 前記クロスガーダー、計測軸およびタッチセンサーの作
動を制御する制御装置と 前記計測軸に自動交換装置により前記タッチセンサーと
交換可能に取り付けられ、隣接する構造部材同士を突き
合わせる際に互いの芯合わせの目印とするために前記被
計測物の所定の箇所にマーキングを施すためのマーキン
グ装置と、 が具備されていることを特徴とする構造物の
3次元計測装置。
1. In order to grasp the dimensions and shapes of various constituent members that constitute a structure such as a bridge by being connected to each other, the constituent members are measured and the arbitrary points are measured as three-dimensional coordinates. A device for performing a pit, which is formed by digging the floor surface or the ground, into which the object to be measured is carried, and the pit installed over the pit and positioned above the object to be measured. A cross girder capable of traveling from one end to the other end of the object to be measured, and a cross girder attached to the cross girder, capable of traveling horizontally along the cross girder, capable of ascending and descending, and rotating about its own axis. It is possible to detect the coordinates of the contact point by allowing the measurement axis that is enabled and the tip of a probe that is rotatably attached to the measurement axis and that extends in five directions orthogonal to each other to the object to be measured. A touch sensor for the cross girder, and a control device for controlling the operation of the measurement axis and a touch sensor, said touch sensor by an automatic exchange apparatus to the measuring axis
Interchangeably mounted to butt adjacent structural members together
The above-mentioned cover is used as a mark for aligning each other when aligning.
Markin for marking the specified points on the measured object
Three-dimensional measurement apparatus of the structure, characterized in that the grayed device, is provided.
【請求項2】 請求項1に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記クロスガーダーおよび計測軸が、それらの摺動面を
除いて断熱材により被覆されているとともに、それら自
体の温度を制御するための温度制御手段を備えているこ
とを特徴とする構造物の3次元計測装置。
2. The three-dimensional structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the cross girder and the measuring shaft are covered with a heat insulating material except for their sliding surfaces, and the temperature of their own is maintained. A three-dimensional measuring apparatus for a structure, comprising a temperature control means for controlling.
【請求項3】 請求項1または2記載の構造物の3次元
計測装置において、 前記被計測物と同一の線膨張係数を有する材料で形成さ
れ、前記被計測物の温度変化による計測値の誤差を補正
する際の基準となるスケールバーが具備されていること
を特徴とする構造物の3次元計測装置。
3. The three-dimensional structure measuring device according to claim 1, wherein the structure is made of a material having the same linear expansion coefficient as that of the object to be measured, and an error in a measured value due to a temperature change of the object to be measured. A three-dimensional measuring apparatus for a structure, comprising a scale bar serving as a reference for correcting
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記計測軸が前記被計測物または他の障害物と干渉する
ことを防止するための干渉防止手段が具備されているこ
とを特徴とする構造物の3次元計測装置。
4. The three-dimensional structure measuring apparatus according to claim 1, wherein the measuring axis prevents the measuring axis from interfering with the object to be measured or another obstacle. A three-dimensional structure measuring apparatus for a structure, comprising:
【請求項5】 請求項4に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記干渉防止手段が、前記計測軸の外面から所定寸法外
方の周囲に光学的保護手段を形成する発光部および受光
部を有し、該光学的保護手段の遮断の有無を検知するこ
とにより、計測軸と被計測物または障害物との干渉を防
止するように構成されていることを特徴とする構造物の
3次元計測装置。
5. The three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4, wherein the interference prevention unit forms an optical protection unit around an outer side of the measurement shaft by a predetermined dimension and a light receiving unit. And a structure for preventing the interference between the measurement axis and the object to be measured or the obstacle by detecting whether or not the optical protection means is interrupted. Dimension measuring device.
【請求項6】 請求項4に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記干渉防止手段が、前記計測軸に対して角度変更可能
に取り付けられたCCDカメラを有し、該CCDカメラ
から得られた被計測物または障害物の画像データに基づ
いて前記計測軸の作動を制御することにより、計測軸と
被計測物または障害物との干渉を防止するように構成さ
れていることを特徴とする構造物の3次元計測装置。
6. The three-dimensional measuring apparatus for a structure according to claim 4, wherein the interference prevention unit has a CCD camera attached so that an angle can be changed with respect to the measurement axis, and the interference prevention unit can be obtained from the CCD camera. By controlling the operation of the measurement axis based on the image data of the measured object or obstacle that has been measured, it is configured to prevent interference between the measurement axis and the measured object or obstacle. 3D measuring device for structures.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記マーキング装置が、前記被計測物に対してインクを
噴射するインクジェット式もしくはケガキ針式もしくは
レーザーマーキング式のものとされたことを特徴とする
構造物の3次元計測装置。
7. The three-dimensional measuring device for a structure according to claim 1 , wherein the marking device ejects ink onto the object to be measured by an inkjet method, a marking needle method, or laser marking. A three-dimensional measuring device for structures, characterized by being of a formula.
【請求項8】 請求項1ないしのいずれかに記載の構
造物の3次元計測装置において、 前記タッチセンサーのプローブを自動的に洗浄するため
のクリーニング装置が具備されていることを特徴とする
構造物の3次元計測装置。
8. The three-dimensional measurement device of a structure according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the cleaning device for automatically cleaning a probe of the touch sensor is provided Three-dimensional measuring device for structures.
【請求項9】 請求項8に記載の構造物の3次元計測装
置において、 前記クリーニング装置が洗浄槽と超音波発生器と有して
なり、一定時間または一定計測ポイント数の計測を終了
した後、前記洗浄槽内で自動的に前記プローブを超音波
洗浄する構成となっていることを特徴とする構造物の3
次元計測装置。
9. A three-dimensional measuring device for a structure according to claim 8.
The cleaning device has a cleaning tank and an ultrasonic generator.
And the measurement of a certain number of points or a certain number of points ends
After that, the probe is automatically sonicated in the cleaning tank.
Structure 3 characterized by being configured to be washed
Dimension measuring device.
【請求項10】 請求項2に記載の構造物の3次元計測
装置において、 前記温度制御手段がヒータとサーモスタットとを有する
ことを特徴とする構造物の3次元計測装置。
10. Three-dimensional measurement of the structure according to claim 2.
In the device, the temperature control means has a heater and a thermostat.
A three-dimensional measuring device for structures, which is characterized in that
JP17586094A 1994-07-27 1994-07-27 3D measuring device for structures Expired - Fee Related JP3395380B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17586094A JP3395380B2 (en) 1994-07-27 1994-07-27 3D measuring device for structures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17586094A JP3395380B2 (en) 1994-07-27 1994-07-27 3D measuring device for structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0843008A JPH0843008A (en) 1996-02-16
JP3395380B2 true JP3395380B2 (en) 2003-04-14

Family

ID=16003470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17586094A Expired - Fee Related JP3395380B2 (en) 1994-07-27 1994-07-27 3D measuring device for structures

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3395380B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6058618A (en) * 1997-09-09 2000-05-09 Giddings & Lewis, Inc. Coordinate measuring machine
JP2008106541A (en) * 2006-10-26 2008-05-08 Ihi Corp Method of evaluating shape of assembly member, and method of evaluating shape of assembly member after assembly
CN113322816B (en) * 2021-05-23 2022-07-15 中铁九桥工程有限公司 Multi-interface beam tower matching precision control method and device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0843008A (en) 1996-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021217765A1 (en) Crts iii-type track slab rapid smart precision adjustment system and precision adjustment method
EP3074722B1 (en) Calibration of a coordinate measuring machine using a calibration laser head at the tool centre point
JP5531148B1 (en) Structure inspection device
JP5281898B2 (en) Method for measuring and / or calibrating the position of an object in space
CN111268530B (en) Method and apparatus for measuring, positioning and installing elevator shaft
EP1329689B1 (en) Method and apparatus for surveying the geometry of tunnels
CN106097395A (en) A kind of calibration algorithm of industrial robot kinematics parameter based on linear displacement transducer
JP3395381B2 (en) 3D measuring device for structures
JP3365045B2 (en) 3D measuring device for structures
JP3395382B2 (en) 3D measuring device for structures
JP3395380B2 (en) 3D measuring device for structures
JP2983941B2 (en) Measurement error correction method for 3D automatic measurement device
JP3424335B2 (en) 3D measuring device for structures
WO2021018036A1 (en) Apparatus and method for measuring track data, and track inspection robot
JP3011367B2 (en) 3D automatic measuring device
CN111974960A (en) Integral installation method for replacing guide rail of segmented fan-shaped section of continuous casting machine
CN206905710U (en) Thread pitch error measurement and compensation device and system
CN116413053A (en) On-line consistency detection and analysis method for production line tooling equipment
JP2017102092A (en) Device and method for measuring size of precast member
JPH07319941A (en) Numerical shop assembly method for structure
JP2006334731A (en) Product transport carriage, robot position measuring system and its measuring method
JP2019199717A (en) Construction height management method, construction work management system, and construction height management device
JP4535581B2 (en) Tunnel lining inspection method
KR20140076248A (en) The tool calibration method using robot's wrist axes movements
KR102633311B1 (en) automatic driven robot enabling precise position control based on tracking by a total station

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030107

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees