JP3847946B2 - 画像測定機の測定結果ファイル作成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像測定機器の測定結果出力に関し、特に市販の表計算ソフトへ測定結果データを入力できるように、ＣＳＶ形式で測定結果ファイルを作成する方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
コンピュータ駆動制御可能な互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸駆動機構と、被測定物を載置するステージを備え、さらにこのＺ軸駆動機構にステージ上に載置された被測定物（ワーク）の画像を撮影するためのカメラが備えられた図１の画像測定機が周知であって、電子機器用のリードフレーム等の比較的薄物の寸法及び形状の検査及び寸法測定に使われている。画像測定機に接続されたホストコンピュータまたは操作盤から画像測定機を操作可能である。また、ホストコンピュータで各種画像処理、幾何計算処理が可能で、測定結果や計算結果をＣＲＴやプリンタに出力可能である。
【０００３】
上記のようなコンピュータ駆動制御可能な画像測定機では、量産品の測定を効率的に行うために、予め測定動作や画像処理等の手順を記述したパートプログラムファイル（手順ファイル）を作成して、個々のワークの測定はこのパートプログラムファイルに記述された内容に沿って画像測定機を自動運転させることがしばしば行われる。実際の測定では、まず、画像測定機の動作モードを自動測定モードに切り替え、次にワークをステージ上所定位置に載置した後、パートプログラムファイルを指定してホストコンピュータに読み込ませて測定機を自動運転させる。このようにすれば、個々のワーク毎に作業者が同じ測定操作をすることなく、効率的でしかも作業者によらない均一な測定の質を確保できる。
【０００４】
通常、上記のような自動測定の結果得られる測定結果、例えば測定寸法値や公差照合判定結果等は、ホストコンピュータ内部のハードディスクまたはフロッピーディスク等に測定結果ファイルとして記録される。測定結果ファイルは１個だけにすることもできるし、また、個々のワーク毎に測定結果ファイルを別々に作成するように設定することもできる。いずれにしても、パートプログラムで測定した場合は、個々の測定動作が完了する度に、測定結果が対象の測定結果ファイルの最後に追加記録される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように個々の測定動作完了毎に測定結果データが測定結果ファイルの最後に追加記録されてしまうと、後でこのファイルをコンピュータ画面に表示したり、または紙にプリントアウトして見たとき、複数の量産ワークにおけるそれぞれ対応する測定箇所の測定結果を比較検討しにくい。つまり、ファイルの中身を飛び飛びに見ていかなくてはならず、対応箇所を探すのが非常に面倒でかつ見ずらいといった問題がある。また、この測定結果データを表形式で見やすく表示できるような画像測定機専用ソフトが用意されているが、これらのソフトは市販されている例えばEXCEL （マイクロソフト社の表計算ソフト）等の表計算ソフトとの互換性もなく、また価格も高い。
【０００６】
そこで、測定結果ファイルをそのままテキストファイルに変換出力して、テキストエディタプログラムを使ってこのテキストファイルを市販の表計算ソフトに読み込み可能な形式、例えば標準的なＣＳＶ形式に編集することもできるが、これでは対応する測定箇所の測定結果が飛び飛びに記録されているので、データを並べ直すのに非常に手間と時間が掛かかってしまう。また、ワークによっては加工もれなどがあるので、必ずしも毎回の測定データの行数や文字数といった記録形式が同じになるとは限らない。従って、測定結果ファイルからＣＳＶ形式ファイルへの専用変換プログラムを作成することは極めて難しい。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、画像測定機の測定結果ファイルを市販の表計算ソフトに入力可能な形式で出力可能とする、画像測定機のデータ処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワークのデジタル画像を画像処理してワークの寸法及び形状を検査測定する画像測定機において、測定手順が記録されたパートプログラムファイルから測定コマンドを全て読み出し、この各測定コマンドに付随する情報を種類毎にテンポラリファイルをオープンして記録し、この各テンポラリファイルのデータを各々読み出して結合し、測定結果を記録する測定結果ファイルをオープンすると共に、前記結合されたデータをこの測定結果ファイルのヘッダ部に記録し、前記パートプログラムファイルを実行して得られた測定データをこの測定結果ファイルの最後に追加記録することを特徴とする。
【０００９】
まず、最初に必要な数だけテンポラリファイルを用意する。この各テンポラリファイルにパートプログラムファイルを解析して設計値や公差値等のヘッダ情報を記録する。自動測定が開始されると、このテンポラリファイルの情報と測定結果データをいっしょにして、市販の表計算ソフトで読み込み可能なＣＳＶ形式で測定結果ファイルに記録する。ＣＳＶ形式とは、１行中における各データ間に区切り文字（任意の１文字が指定可能：初期状態では”，”（カンマ）が設定されている）、及び各行の最後にキャリッジリターンコードが書き込まれているテキストファイルである。このＣＳＶ形式の測定結果ファイルを市販の表計算ソフトへ入力して、見やすい表形式で表示したり各種統計計算処理したりグラフ化して視覚的に工程管理ができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を用いた好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、全図中において同一符号を付したものは同一構成要素を表わしている。
図１に本発明に係る画像測定機システム１の外観図を示す。この画像測定システムは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ駆動軸機構及びこのＺ軸駆動機構に装着されたＣＣＤカメラを備えた画像測定機１０と、この画像測定機の駆動を制御すると共にこの画像測定機で撮影した画像をデジタル画像に変換して画像メモリに取り込み、エッジ検出寸法計測等の各種画像処理を行うホストコンピュータ２０とにより構成されている。このホストコンピュータ２０は、コンピュータ本体２５と、ＣＲＴ２１と、プリンタ２６と、キーボード２２と、マウス２３とが備えられている。
【００１１】
画像測定機の各軸駆動機構の駆動および照明手段の切替（リング照明、垂直落射照明、ステージ下方からの透過照明）、照明光量調節、ズームアップ／ダウン調節が可能な制御盤２４が備えられている。このキーボード２２およびマウス２３を操作することで、エッジ検出ツールや円測定ツール等の画像処理ツールを選択したり、この選択した画像処理ツールを画像上の適当な位置に配置して画像処理させたり、あるいはパートプログラム作成や動作モードの選択（通常モード、自動測定モード、パートプログラム作成モード）が可能である。
【００１２】
次に図２にこの画像測定機システム１のブロック図を示す。Ｚ軸駆動機構に取り付けられているＣＣＤカメラ１２で撮影したワークの画像は、Ａ／Ｄ変換部１４に入力されここでデジタル画像に変換された後、一旦、多値画像メモリ１５に格納される。この多値画像メモリ１５内の情報はＣＰＵ３０へ随時入力可能で、逆にＣＰＵ３０から随時書き込み可能である。さらにこの多値画像メモリ１５に記憶された画像はそのまま表示制御部１５を経てＣＲＴ２１に表示される。
【００１３】
次にパートプログラムファイル（測定手順ファイル）の作成手順について説明する。まず、作業者はマウス２３またはキーボード２２を操作して、ホストコンピュータ２０の動作モードをラーンモードと呼ばれるパートプログラムファイル作成モードにすると共に、これから作成するパートプログラムファイルの名称や記録される場所（ディレクトリ等）を設定する。この設定を完了してからラーンモードを終了指定するまで、作業者の操作内容は全てこのパートプログラムファイルに逐次記録される。
【００１４】
次に作業者はステージ上の所定位置にワーク５０を載置してから、操作盤２４あるいはマウス２３を操作して画像測定機１０の各軸駆動機構を駆動させて、ＣＣＤカメラ１２でワーク５０の所定測定箇所の画像を撮影できるように位置を調節する。次にＺ軸方向にＣＣＤカメラ１２を移動させてピントを合わせや照明切替、照明光量の調整を行う。この時、作業者はＣＲＴ２１上に表示される画像を見ながらマニュアルでピント合わせも行えるが、オートフォーカス機能を使って自動でピント合わせをさせることもできる。
【００１５】
次にマウス２３を使ってＣＲＴ２１に表示されている図４の測定ツールのアイコンメニューから、目的の測定に合ったツールを選択する。例えば孔径測定の場合は、ワンクリック円ツールを選択して測定したい孔の画像の上にマウスカーソルを位置させてマウスのボタンを押すと、その位置にツールが張り付けられ、同時に選択したツールの種類、ツールを張り付けた座標値がパートプログラムファイルに記録されると共に直ちに孔の縁に沿ってエッジ検出が行われ、得られた点群データに対して最小自乗法等の当てはめ計算手法により円が求められる。
【００１６】
次にＣＲＴ２１上に上限公差、下限公差、設計値の入力ウィンドウが表示されるので、キーボード２２からそれぞれの値を入力する。この上限公差、下限公差、設計値もパートプログラムファイルに記録される。この後、設計値照合、公差照合計算が行われ、計算結果及び先ほど求められた円の中心座標値（ｘ，ｙ，ｚ）、直径、真円度、位置度が測定結果ファイルの末尾に追加記録される。これらの測定結果得られたデータはＣＲＴ２１表示される他、指定によりプリンタ２６へも印刷出力可能である。
【００１７】
以上のような操作、すなわち、ツール選択−エッジ検出−幾何計算−公差値及び設計値入力−照合計算−測定結果表示及び印刷出力は、円測定の他に点測定、線測定、線幅測定、楕円測定等の測定でも同様である。また、測定により求められた各幾何要素間の距離や角度の計算、各幾何要素を利用したワーク座標系の設定が可能である。しかもこれらの操作内容も逐次パートプログラムファイルの末尾に追加記録される。従って、ラーンモードでの操作内容は正確にパートプログラム化され、リピート（パートプログラムファイルによる自動運転）時に忠実に動作を再現することができる。最後に全ての測定すべき箇所の測定が終わったら、ホストコンピュータ２０の動作モードをラーンモードから通常モードに戻してパートプログラムファイルが完成する。従って、作業者は最初の１個のワークだけをパートプログラムファイルを作成しつつ測定するだけで、以降のワークの測定はこのパートプログラムファイルにより画像測定機システム１の自動運転が可能となる。
【００１８】
次に上記のパートプログラムファイルによる自動運転について説明する。まず、作業者はマウス２３またはキーボード２２を操作して、ホストコンピュータ２０の動作モードをリピートモードと呼ばれるパートプログラムファイル実行モードにすると共に、これから実行するパートプログラムファイルを指定する。以降、リピートモードを終了させるまで、画像測定機１はパートプログラムファイルに記述された内容に従って動作する。
【００１９】
次に処理の流れについて図３に基づいて説明する。Ｓ１００においてリピートモードが開始されると、Ｓ２００からＳ２０１、Ｓ３００を経てＳ３０１へと処理が進む。Ｓ３０２において上記の指定されたパートプログラムファイルを頭から順番に読み出しコマンドを１つ読み込む。次にＳ３０３においてこのコマンド内に付随する情報、すなわち設計値、公差値、データの種類と記号からなる測定情報を取り出し、テンポラリファイルを作成してこのファイルにこの測定情報を記録する。次にＳ３０４において、パートプログラムファイルの最後に到達したか否かを判断して、ＮＯであればＳ３０２へ戻り、ＹＥＳであればＳ３０５へ進みさらにＳ４００へ進む。
【００２０】
次にＳ４００からＳ４０１へ処理が進み、Ｓ４０２において作業者はファイル名等を入力して測定結果ファイルを指定する。ここで、新規の測定結果ファイルを指定することもできるし、また既存の測定結果ファイルを指定することもできる。既存の測定結果ファイルを選択した場合は、さらに、既に記録されている情報を消去してからこれから得られる測定結果の情報を記録していくか、または既に記録されている情報の最後、すなわちファイルの最後に追加するように記録していくかを選択可能である。通常、量産品のワークを測定する場合は、測定結果ファイルを１つ作成して測定結果の情報はファイルの最後に追加記録する。
【００２１】
次にＳ４０３において、Ｓ４０２で新規の測定結果ファイルが指定された場合は、先ほどのＳ３０３で作成した１つ以上のテンポラリファイルを全て読み出して結合して、この測定結果ファイルのヘッダ部、すなわち頭から６行目に渡って書き込まれる。例えば、図５（ａ）、（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すテンポラリファイル−１乃至５を結合することで、図６に示すＣＳＶ形式の測定結果ファイルヘッダ部が形成され書き込まれる。結合の仕方は、各テンポラリファイルから順番に１行づつ読み出して、全てのデータ間を区切り文字を挿入してから結合したデータの行末にキャリッジリターンコードを挿入して、測定結果ファイルに１行目として書き込む。これを各５行について行う。また、このときテンポラリファイルが何番目であるか、すなわちパートプログラムファイル中の何番目の測定コマンドであるかを示す数字が、図６に示すように６行目に記録される。
【００２２】
従って、測定終了後にこのＣＳＶ形式の測定結果ファイルを市販の表計算ソフトに入力すれば、横方向に特定の１つのワークにおける測定結果が並び、縦方向に複数のワークにおける同じ測定箇所の測定結果が表形式で見ることができるようになる。これにより多数のワークにおける寸法精度の傾向が見やすくなり、また、表計算ソフトの機能を使って各測定箇所毎に平均誤差、標準偏差、中央値等の算出及び測定結果のグラフ化も簡単に行えるようになる。また、表のレイアウトを編集して、独自の検査成績表を作成印刷も可能である。
【００２３】
次にＳ４０４においてパートプログラムファイル内の測定動作に関するコマンドに従って測定が自動で行われる。次にＳ４０５において測定データに基づき公差照合、設計知照合等の計算が行われ、これらのデータは測定結果ファイルへ追加記録される。このとき、データとデータの間には区切り文字が挿入されてファイルへ書き込まれる。また、指定により日時のデータを付加して記録することができる。従って、後で日付で測定データを管理したり加工寸法精度の時間的な推移を見ることも可能になる。次にＳ４０６においてパートプログラムファイルの最後に達したか否か判断されて、ＮＯの場合はＳ４０４へ戻り、ＹＥＳの場合は、測定結果ファイルにキャリッジリターンコードが書き込まれると共にＳ４０７へ進む。
【００２４】
Ｓ４０７においてＣＲＴ２２等に測定が終了したことを表示すると共に、さらにワークを交換して引き続きパートプログラムファイルの頭に戻って測定を繰り返すか否かの問い合わせが表示がされる。ここで、ＹＥＳを選択した場合は、作業者はステージ１７上のワークを次のワークに交換して、準備完了をホストコピュータ２０に入力するとＳ４０２に戻って再測定させることができる。また、ＮＯを選択した場合は、Ｓ４０８、Ｓ２０２を経てリピートモードを終了させて通常モードに戻ることができる。
【００２５】
次にＳ５００、Ｓ５０１に進み、検査表すなわち検査成績表の作成を開始する。まず、Ｓ５０２において市販の表計算ソフトを起動させ、続いてＳ５０３において先ほど作成した測定結果ファイルを指定して、表計算ソフトにＣＳＶ形式でファイルを読み込ませる。読み込みが完了すると図６に示すデータがそのまま表形式で表示されるので、次にＳ５０４においてこの表のレイアウトを適宜編集して検査表を作成する。次にＳ５０６においてこの作成した検査表をプリンタ２６で印刷出力可能である。
【００２６】
以上の処理の流れを図７のブロック図を使って簡単に説明すると、最初にパートプログラムファイル８１をヘッダ情報作成部が読み込んでテンポラリファイル８３を作成する。さらにこれらのテンポラリファイルをまとめてＣＳＶ形式の測定結果ファイルのヘッダ部を書き込む。次に測定実行処理部８４がパートプログラムファイル８１を読み込み画像測定機を自動運転して測定実行処理して、得られた測定結果データを測定結果ファイル８５に逐次追加して書き込んで行く。次に測定が終了したら、この測定結果ファイル８５を市販の表計算ソフト８６へ入力して検査成績表８７を作成して出力する。
【００２７】
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが、本発明は、この実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。
たとえば、上記実施例では、画像測定機に限って説明したが、同様に三次元測定機、投影機においても本発明を実施可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明により、画像測定機の測定結果ファイルを市販の表計算ソフトに入力可能な形式で出力可能とする。従って、各種統計処理、グラフ作成、検査成績表の作成が自由にできるようになった。また、市販の表計算ソフトへ簡単に測定結果を入力できるようになったので、画像測定機に特化した表計算プログラムを開発する必要がなくなり、製品コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像測定機システムである。
【図２】本発明に係る画像測定機システムの機能ブロック図である。
【図３】本発明に係る測定から検査表印刷までのフロー図である。
【図４】本発明に係る画像測定機の測定ツールアイコンの表示例である。
【図５】本発明に係るテンポラリファイルの例である。
【図６】本発明に係る測定結果ファイルの例である。
【図７】本発明に係るファイルの処理の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 画像測定機システム
10 画像測定機
12 ＣＣＤカメラ
17 ステージ
20 ホストコンピュータ
21 ＣＲＴ
22 キーボード
23 マウス
24 操作盤
26 プリンタ
50 ワーク

Claims (1)

1. ワークのデジタル画像を画像処理してワークの寸法及び形状を検査測定する画像測定機において、
   測定手順が記録されたパートプログラムファイルから測定コマンドを全て読み出し、
   この各測定コマンドに付随する情報を種類毎にテンポラリファイルをオープンして記録し、
   この各テンポラリファイルのデータを各々読み出して結合し、
   測定結果を記録する測定結果ファイルをオープンすると共に、前記結合されたデータをこの測定結果ファイルのヘッダ部に記録し、
   前記パートプログラムファイルを実行して得られた測定データをこの測定結果ファイルの最後に追加記録することを特徴とする画像測定機の測定結果ファイル作成方法。

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