JP5467962B2 - 測定設定データ作成装置、測定設定データ作成方法、測定設定データ作成装置用のプログラム及び寸法測定装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態による測定設定データ作成装置100の一構成例を示した斜視図である。この測定設定データ作成装置100は、可動ステージ12上の検出エリア13内に配置された複数のワークを異なる撮影倍率で撮影し、その撮影画像を解析して各ワークの寸法を自動測定する画像測定器であり、測定ユニット10、制御ユニット20、キーボード31及びマウス32からなる。ワークは、その形状や寸法が測定される測定対象物である。
図2は、図1の測定設定データ作成装置100における測定ユニット10内の構成例を模式的に示した説明図であり、測定ユニット10を垂直面により切断した場合の切断面の様子が示されている。この測定ユニット10は、筐体40内部が、Z駆動部41、XY駆動部42、撮像素子43,44、透過照明ユニット50、リング照明ユニット60、同軸落射照明用光源71、受光レンズユニット80により構成されている。
図3のステップS101〜S103は、図1の測定設定データ作成装置100の動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置100では、その動作が3つのプロセス、すなわち、測定設定データの作成(ステップS101)、測定の実行(ステップS102)及び測定結果の表示(ステップS103)からなる。
図5のステップS301〜S306は、図1の測定設定データ作成装置100における寸法測定時の動作の一例を示したフローチャートである。寸法測定は、以下に示す6つの処理手順からなる。まず、可動ステージ12上に配置されたワークを撮影してワーク画像を取得し、測定設定データの特徴量情報に基づいてワーク画像を解析することにより、ワークの位置決めが行われる(ステップS301)。このワークの位置決めは、特徴量情報に基づくパターンマッチングなどの手法を用いて、ワーク画像内におけるワークの位置及び姿勢を検出することにより行われる。
図6のステップS401〜S409は、図1の測定設定データ作成装置100を用いた測定設定データの作成動作の一例を示したフローチャートである。この測定設定データ作成装置100では、PCなどの外部機器において作成された設計データを外部機器から取得し、取得した設計データを用いて測定設定データが自動生成される。
図7は、図1の測定設定データ作成装置100における測定設定データの作成時の動作の一例を示した図であり、形状線1,2及び寸法線3〜5を含む設計データの一例としてCADデータが示されている。このCADデータは、薄い平板状の部材からなる部品の設計データであり、部品の輪郭形状を示す形状線1,2の位置情報と、寸法線3〜5の位置情報と、寸法線3〜5に関連付けられた設計値6及び公差からなる設計値情報と、寸法種別を示す寸法種別情報により構成される。
図8(a)〜(c)は、図1の測定設定データ作成装置100における測定設定データの作成時の動作の一例を示した図であり、寸法線の対応づけの一例が示されている。この図は、長さ寸法を測定する場合の寸法線3,4の対応づけである。図中の(a)には、寸法線3,4を形状線1上の2つの頂点1aに対応づける場合が示され、(b)には、寸法線3,4を形状線1上の平行な2つの線分に対応づける場合が示されている。また、(c)には、寸法線3,4を円形状の形状線2及び形状線1上の線分に対応づける場合が示されている。
図11は、図1の測定設定データ作成装置100における測定設定データの作成時の動作の一例を示した図であり、測定設定データの編集画面101が示されている。編集画面101は、設計データから自動生成された測定設定データを編集するための入力画面であり、ディスプレイ11上に表示される。
図12及び図13は、図1の測定設定データ作成装置100における寸法測定時の動作の一例を示した図であり、図12には、ワークを撮影したワーク画像110が示され、図13には、複数のエッジ検出領域111が指定されたワーク画像110が示されている。ワーク画像110は、例えば、低倍率視野内のワークを低倍率で撮影して得られた撮影画像である。この図では、透過照明時に撮影されたワーク画像110が示されている。
図14は、図1の測定設定データ作成装置100における制御ユニット20の構成例を示したブロック図であり、制御ユニット20内の機能構成の一例が示されている。この制御ユニット20は、設計データ取得部21、設計データ記憶部22、測定対象箇所特定部23、特徴量情報生成部24、測定設定データ生成部25、測定設定データ記憶部26、ワーク画像記憶部121、配置状態検出部122、エッジ検出領域指定部123、エッジ抽出部124及び寸法値算出部125により構成される。
1a 頂点
3〜5 寸法線
6 設計値
7 中心線
10 測定ユニット
11 ディスプレイ
11a 表示画面
12 可動ステージ
13 検出エリア
14a XY位置調整つまみ
14b Z位置調整つまみ
15 電源スイッチ
16 測定開始スイッチ
20 制御ユニット
21 設計データ取得部
22 設計データ記憶部
23 測定対象箇所特定部
24 特徴量情報生成部
25 測定設定データ生成部
26 測定設定データ記憶部
31 キーボード
32 マウス
40 筐体
41 Z駆動部
42 XY駆動部
43,44 撮像素子
50 透過照明ユニット
51 透過照明用光源
52 ミラー
53 光学レンズ
60 リング照明ユニット
71 同軸落射照明用光源
72 ハーフミラー
80 受光レンズユニット
81,84,86 受光レンズ
82 ハーフミラー
83,85 絞り板
100 測定設定データ作成装置
101 編集画面
110 ワーク画像
111 エッジ検出領域
121 ワーク画像記憶部
122 配置状態検出部
123 エッジ検出領域指定部
124 エッジ抽出部
125 寸法値算出部
A エッジ検出領域
Claims (9)
- ワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法を測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段とを備えたことを特徴とする測定設定データ作成装置。 - 上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上における上記形状線の頂点又は線分に対応づけることを特徴とする請求項1に記載の測定設定データ作成装置。
- 上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の延長線上に中心を有する円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項1に記載の測定設定データ作成装置。
- 上記測定対象箇所特定手段は、同一直線上に端点を対向させて配置された2つの上記寸法線を端点間の中点を中心とする円形状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項1に記載の測定設定データ作成装置。
- 上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点を中心とする円形又は円弧状の上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項1に記載の測定設定データ作成装置。
- 上記測定対象箇所特定手段は、上記寸法線を当該寸法線の端点から最も近い上記形状線に対応づけることを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の測定設定データ作成装置。
- ワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法を測定する寸法測定装置において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手段と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手段と、
上記形状線の位置情報に基づいて、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成手段と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手段と、
上記特徴量情報を用いて上記ワーク画像を解析することにより、上記ワークの位置及び姿勢を検出する配置状態検出手段と、
位置及び姿勢が検出されたワークに対し、上記測定対象箇所情報に基づいて上記測定対象箇所を特定し、エッジ検出領域を指定するエッジ検出領域指定手段と、
上記エッジ検出領域内の上記ワーク画像からエッジを抽出するエッジ抽出手段と、
抽出されたエッジに基づいて、上記測定対象箇所の寸法値を算出する寸法値算出手段とを備えたことを特徴とする寸法測定装置。 - ワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法を測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成方法において、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得ステップと、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定ステップと、
上記形状線の位置情報に基づいて、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成ステップと、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成ステップとからなることを特徴とする測定設定データ作成方法。 - ワークを撮影したワーク画像を取得し、上記ワーク画像内のエッジを検出することにより、上記ワークの寸法を測定するための測定設定データを作成する測定設定データ作成装置用のプログラムにおいて、
上記ワークの輪郭形状を示す形状線の位置情報、寸法線の位置情報、上記寸法線に関連付けられた設計値及び公差からなる設計値情報、並びに、寸法種別を示す寸法種別情報を含む設計データを取得する設計データ取得手順と、
上記形状線の位置情報、上記寸法線の位置情報及び上記寸法種別情報に基づいて、上記寸法線を上記形状線によって規定される位置に対応づけることにより、上記形状線における測定対象箇所及び測定種別を特定する測定対象箇所特定手順と、
上記形状線の位置情報に基づいて、上記ワーク画像から上記ワークを検出するための特徴量情報を生成する特徴量情報生成手順と、
上記特徴量情報、上記測定対象箇所及び上記測定種別を示す測定対象箇所情報、並びに、上記測定対象箇所に関連付けた上記設計値情報からなる測定設定データを生成する測定設定データ生成手順とを実行させることを特徴とする測定設定データ作成装置用のプログラム。
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