JP4290116B2 - 三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法 - Google Patents
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Xso=Xo−Lsinθp・sinθr+Hcosθr−Wcosθp・sinθr
Yso=Yo+Lcosθp−Wsinθp
Zso=Zo+Lsinθp・cosθr+Hsinθr+Wcosθp・cosθr
により、任意の較正したローリング回転角θr0及びピッチング回転角θpに対するセンサ原点位置の三次元座標値Xso,
Yso, Zsoのキャリブレーションデータを算出する。
θr=sin-1(Xp−Xo)/Asinθp・・・・・(2)
Ys1, Zs1)も三軸方向に同量のずれを含んである。したがって、Xs1, Ys1, Zs1について、そのずれ分を補正して正規のセンサ原点Osの基準座標値をXso,
Yso, Zsoを求める。
Xso=Xo−Lsinθp・sinθr−Hcosθr+Wcosθp・sinθr・・(3)
Yso=Yo+Lcosθp+Wsinθp・・・・・(4)
Zso=Zo+Lsinθp・cosθr−Hsinθr−Wcosθp・cosθr・・・(5)
15a 接触センサ
14 ツール
15 接触式位置センサ
20 非接触式位置センサ
19、19a、31〜33 基準器
Claims (4)
- 計測対象物に対面する水平方向のY軸、垂直方向のZ軸及びこれらの軸に直交するX軸に沿って移動するヘッド基部に、Y軸を中心にしたローリング回転及びX軸を中心にしたピッチング回転を可能にするように、球状の回転ヘッドが支持され、この回転ヘッドのセンサ取付け基部に取付けられた接触式位置センサが計測対象物に当接した時点の回転ヘッドの中心位置、ローリング回転角及びピッチング回転角を基に計測対象物の三次元位置を計測する三次元形状計測機において、センサ取付け基部に、接触式位置センサに代えて、非接触式位置センサを取付けた際に、接触式位置センサについて指令角に対して実際のローリング及びピッチング回転角に較正するための回転ヘッド用キャリブレーションデータを用いて、ローリング及びピッチング回転角の変化に応じて変動する非接触式位置センサのセンサ原点位置を較正するキャリブレーションデータを作成するための三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法において、
回転ヘッド用キャリブレーションデータにより較正した基準ローリング回転角及び基準ピッチング回転について、回転ヘッド中心位置を固定した状態で、非接触位置センサにより、三次元形状計測機のグローバル座標系の座標値が既知の基準点を計測することにより、この基準点の計測座標値及びその検知距離を基にセンサ原点位置の基準座標値を算出し、
この基準座標値の前記回転ヘッド中心位置の座標値に対するX,Y,Z軸方向の基準オフセット量を算出し、
較正したローリング及びピッチング回転角について基準オフセット量に対するX,Y,Z軸方向のオフセット量を算出し、
これらのオフセット量に応じて前記基準座標値を補正することにより、前記センサ原点位置の座標値のキャリブレーションデータを作成することを特徴とする三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法。 - 回転ヘッド中心位置の座標値をXo, Yo, Zoとすると共に、+Z軸方向をローリング回転角θr
の0°として計測対象物から見て時計方向へ+180°、反時計方向へ-180°の範囲にわたり可変でき、計測対象物に向かう+Y軸方向をピッチング回転角θpを0°として上方へ少なくとも90°の範囲で可変でき、+X軸を前記計測対象物から見て左方向として、較正した基準θrを180°及び基準θpを90°に設定したときのセンサ原点位置の基準座標値の回転ヘッド中心位置の座標値に対するX軸のオフセット量をH、Y軸の+方向のオフセット量をL、Z軸のオフセット量をWとして、
Xso=Xo−Lsinθp・sinθr+Hcosθr−Wcosθp・sinθr
Yso=Yo+Lcosθp-Wsinθp
Zso=Zo+Lsinθp・cosθr+Hsinθr+Wcosθp・cosθr
により、任意の較正したローリング回転角θr0及びピッチング回転角θpに対する前記センサ原点位置の三次元座標値Xso,
Yso, Zsoのキャリブレーションデータを算出することを特徴とする請求項1記載の三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法。 - 回転ヘッド中心位置並びに較正したローリング及びピッチング回転角を固定した状態で、非接触式位置センサにより三角形の底面を規定する座標値が既知の3個所の基準点を計測し、
それぞれの計測座標値及び対応の検知距離により規定される三角錐の頂点座標値を求め、
この頂点座標値について既知の前記基準点の座標値及びその計測座標値間のずれ分を補正してセンサ原点位置の基準座標値を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法。 - 非接触式位置センサが、レーザ光の扇形照射によりライン上の位置を検知する扇形照射式であり、三角形の底面を規定する基準点を、球径が既知の3個の球状基準器の座標値が既知の球中心位置とし、
回転ヘッド中心位置並びに較正したローリング及びピッチング回転角を固定した状態で、前記非接触式位置センサにより、前記扇形走査照射内の3個の前記球状基準器の表面の円弧部分を計測してそれぞれの球中心位置の座標値を求め、
これらの計測座標値及び対応の検知距離に規定される三角錐の頂点座標値を求め、この頂点座標値について既知の前記基準点の座標値及びその計測座標値間のずれ分を補正して、センサ原点位置の基準座標値を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の三次元形状計測機のセンサ原点のキャリブレーション方法。
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