JP6970592B2 - Storage medium for storing inspection equipment, inspection systems, and programs - Google Patents

Storage medium for storing inspection equipment, inspection systems, and programs Download PDF

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本発明は、検査装置、検査システム、プログラムを記憶した記憶媒体に関する。 The present invention relates to an inspection device, an inspection system, and a storage medium for storing a program.

計測対象物を三次元座標にて計測し、設計データと比較することにより、計測対象物が適正な形状であるか否か判断する検査方法が知られている。例えば、特許文献1に記載の構成では、プローブを計測対象物であるワークの表面に接触させて、ワークの輪郭形状の座標を計測するとともに、計測データを三角形の網目で補間し、計測点及び補間した点の座標を設計データと比較することにより、ワークの設計データからの誤差を算出している。また、特許文献2に記載のシステムでは、カブラン水車羽根のように三次元的に複雑に変化する物体を加工するNC機において、加工前の被加工物素材の形状を計測し、設計データが被加工物素材に入るか否かを判断する装置が記載されている。この装置では、NC機の刃物台に取り付けた計測機によって、被加工物素材を回転させながら光学的に計測し、計測結果を設計データと比較している。また、市販の携帯型三次元スキャナ及び比較検査ソフトウェアを使用して、計測対象物の形状を検査する方法がある。 An inspection method is known in which a measurement object is measured with three-dimensional coordinates and compared with design data to determine whether or not the measurement object has an appropriate shape. For example, in the configuration described in Patent Document 1, the probe is brought into contact with the surface of the work to be measured, the coordinates of the contour shape of the work are measured, and the measurement data is interpolated by a triangular mesh to obtain the measurement points and the measurement points. The error from the design data of the work is calculated by comparing the coordinates of the interpolated points with the design data. Further, in the system described in Patent Document 2, in an NC machine that processes an object that changes three-dimensionally in a complicated manner such as a Cabran water turbine blade, the shape of the workpiece material before processing is measured and the design data is applied. A device for determining whether or not to enter the work material is described. In this device, the material of the workpiece is optically measured while rotating by a measuring instrument attached to the tool post of the NC machine, and the measurement result is compared with the design data. There is also a method of inspecting the shape of the object to be measured by using a commercially available portable three-dimensional scanner and comparative inspection software.

特開2003−114121号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-114121 特開平6−17297号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-17297

特許文献1及び2に記載の構成では、計測及び比較処理に要する時間の短縮について考慮されていない。また、特許文献1及び2に記載の構成では、計測及び比較処理に使用するソフトウェアの操作の容易性についても考慮されていない。なお、汎用性の高い市販の三次元スキャナによる計測では、膨大な点群データを取得することも多く、その後のデータ処理にも時間がかかる。また、設計データであるCADデータとの比較検査までのプロセスにおいて、難解で煩雑なソフトウェア操作が必要になることもある。また、ソフトウェアの実行には、ワークスレーション級のコンピュータが必要になることもある。 The configurations described in Patent Documents 1 and 2 do not consider shortening the time required for measurement and comparison processing. Further, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, the ease of operation of the software used for the measurement and the comparison processing is not considered. In addition, in the measurement by a commercially available three-dimensional scanner with high versatility, a huge amount of point cloud data is often acquired, and it takes time to process the data thereafter. Further, in the process up to the comparative inspection with the CAD data which is the design data, a difficult and complicated software operation may be required. You may also need a works-grade computer to run the software.

本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することにある。 An object of the present invention is to solve at least a part of the above-mentioned problems.

本発明の一側面によれば、 複数の面を有する三次元の計測対象物を検査する検査装置が提供される。この検査装置は、 前記計測対象物の前記複数の面のうち1つの面の形状の計測を計測機に実行させる計測実行部と、 前記計測された前記1つの面の点データを前記計測機から取得するデータ取得部と、 前記点データに間引き処理を適用する計測データ加工部と、 前記間引き処理後の点データを前記計測対象物の設計データと比較し、前記計測対象物の誤差を算出する比較処理部と、 前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力する検査結果出力部と、を備える。 According to one aspect of the present invention, there is provided an inspection device for inspecting a three-dimensional measurement object having a plurality of surfaces. This inspection device has a measurement execution unit that causes a measuring instrument to measure the shape of one of the plurality of surfaces of the measurement object, and the measured point data of the one surface from the measuring instrument. The data acquisition unit to be acquired, the measurement data processing unit that applies the thinning process to the point data, and the point data after the thinning process are compared with the design data of the measurement object, and the error of the measurement object is calculated. It includes a comparison processing unit and an inspection result output unit that outputs information on the calculated error as an inspection result.

一実施形態に係る検査システムの斜視図である。It is a perspective view of the inspection system which concerns on one Embodiment. 台車に配置されたガイドベーンの平面図である。It is a top view of the guide vanes arranged on the trolley. 台車に配置されたガイドベーンの側面図である。It is a side view of the guide vane arranged on the bogie. ガイドベーンの計測機への設置を説明する平面図である。It is a top view explaining the installation of a guide vane to a measuring instrument. 制御装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of a control device. 検査装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of an inspection apparatus. メモリ中のデータ構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the data structure in memory. ガイドベーンの斜視図である。It is a perspective view of a guide vane. 計測データの間引き処理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the thinning process of the measurement data. 間引きピッチの算出方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the calculation method of the thinning pitch. 位置/姿勢合わせの処理の原理を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the principle of the processing of position / posture adjustment. 計測及び比較検査のフローチャートである。It is a flowchart of measurement and comparative inspection. 検査結果を示す等高図の例である。This is an example of an isoline diagram showing the inspection results. 比較例に係る計測及び比較検査のフローチャートである。It is a flowchart of measurement and comparative inspection which concerns on a comparative example.

図1は、一実施形態に係る検査システムの斜視図である。検査システム1は、三次元計測機である計測機2と、制御装置3とを備えている。計測機2は、直交ロボット10と、センサ20と、を備えている。直交ロボット10は、X軸スライダ11と、Y軸スライダ12とを備えている。X軸スライダ11は、Y軸スライダ12の移動を案内するレールを備えている。Y軸スライダ12は、X軸スライダ11のレール上を移動可能に係合しており、レールに沿ってX軸方向に案内されるように配置されている。X軸スライダ11には、図示しないモータと、モータの回転をY軸スライダ12の直動運動に変換する直動変換機構(例えば、ボールネジ機構)が設けられており、モータ及び直動変換機構によりY軸スライダ12がX軸方向に沿って往復移動される。X軸スライダ12は、ホルダ23の移動を案内するレールを備えている。ホルダ23にはセンサ20が取り付けられている。ホルダ23は、Y軸スライダ12のレールに係合しており、レールに沿ってY軸方向に案内されるように配置されている。Y軸スライダ12には、図示しないモータと、モータの回転をホルダ23の直動運動に変換する直動変換機構(例えば、ボールネジ機構)が設けられており、モータ及び直動変換機構によりホルダ23がY軸方向に沿って往復移動される。直交ロボットとしては、アイ・エー・アイ社の直交ロボット(型式: ICSB2-BF4S-A-150AQ-T2-3L-CT-CT、駆動方式:X軸,Y軸共に動力源サーボモーター、ボールネジ駆動、エンコード(位置データ積算)方式:アブソリュート)を使用することができる。 FIG. 1 is a perspective view of an inspection system according to an embodiment. The inspection system 1 includes a measuring instrument 2 which is a three-dimensional measuring instrument and a control device 3. The measuring device 2 includes a Cartesian robot 10 and a sensor 20. The Cartesian robot 10 includes an X-axis slider 11 and a Y-axis slider 12. The X-axis slider 11 includes a rail that guides the movement of the Y-axis slider 12. The Y-axis slider 12 is movably engaged on the rail of the X-axis slider 11 and is arranged so as to be guided in the X-axis direction along the rail. The X-axis slider 11 is provided with a motor (not shown) and a linear motion conversion mechanism (for example, a ball screw mechanism) that converts the rotation of the motor into the linear motion of the Y-axis slider 12. The Y-axis slider 12 is reciprocated along the X-axis direction. The X-axis slider 12 includes a rail that guides the movement of the holder 23. A sensor 20 is attached to the holder 23. The holder 23 is engaged with the rail of the Y-axis slider 12 and is arranged so as to be guided in the Y-axis direction along the rail. The Y-axis slider 12 is provided with a motor (not shown) and a linear motion conversion mechanism (for example, a ball screw mechanism) that converts the rotation of the motor into the linear motion of the holder 23, and the holder 23 is provided by the motor and the linear motion conversion mechanism. Is reciprocated along the Y-axis direction. As a Cartesian robot, IAI's Cartesian robot (model: ICSB2-BF4S-A-150AQ-T2-3L-CT-CT, drive method: both X-axis and Y-axis power source servo motor, ball screw drive, Encoding (position data integration) method: absolute) can be used.

センサは、レーザ光を計測対象に照射し、その反射光を受光することにより、計測対象までの距離を計測する光学センサである。光学センサとしては、例えば、キーエンス社の超高速インラインプロファイル測定器LJ−V7300を使用することができる。 The sensor is an optical sensor that measures the distance to the measurement target by irradiating the measurement target with laser light and receiving the reflected light. As the optical sensor, for example, Keyence's ultra-high-speed inline profile measuring instrument LJ-V7300 can be used.

計測機2には、計測対象(ワーク)であるポンプのガイドベーン60が、台車70上に設置された状態で配置されている。ガイドベーン60は、湾曲した等厚の板状部材であり、所定の設計データに基づいて成形される。ガイドベーン60の素材は、平坦な等厚の板状部材であり、成形の前後で板厚の変化が小さい。ここで、等厚とは、板状部材の全領域にわたって実質的に同一の厚みを有することを意味する。成形後のガイドベーン60は、素材の板状部材とほぼ同一の厚みを有し、全領域にわたって実質的に同一の厚みを有する。ガイドベーン60は、溶接構造物の部材であり、寸法公差は比較的緩い。本実施形態では、寸法公差は±2mmである。本実施形態は、等厚で比較的寸法公差が緩い板状部材の形状検査に好適に使用し得る。 A guide vane 60 of a pump, which is a measurement target (work), is arranged on the measuring machine 2 in a state of being installed on a carriage 70. The guide vane 60 is a curved plate-shaped member having an equal thickness, and is formed based on predetermined design data. The material of the guide vanes 60 is a flat plate-shaped member having the same thickness, and the change in plate thickness is small before and after molding. Here, the equal thickness means having substantially the same thickness over the entire region of the plate-shaped member. The molded guide vane 60 has substantially the same thickness as the plate-shaped member of the material, and has substantially the same thickness over the entire region. The guide vane 60 is a member of a welded structure and has a relatively loose dimensional tolerance. In this embodiment, the dimensional tolerance is ± 2 mm. This embodiment can be suitably used for shape inspection of a plate-shaped member having an equal thickness and a relatively loose dimensional tolerance.

図2Aは、台車に配置されたガイドベーンの平面図である。図2Bは、台車に配置されたガイドベーンの側面図である。図2Cは、ガイドベーンの計測機への設置を説明する平面図である。ガイドベーン60は、図2Aに示すように、ポンプに取り付けられた際に、流体の入り口側となる入口側辺61aと、流体の出口側となる出口側辺61dと、内胴側となる内胴側辺61bと、外胴側となる外胴側辺61cと、を有する。ガイドベーン60は、隣接する各辺の交差部に角部を有している。角部はRを有しても良い。ガイドベーン
60は、台車70に設置された状態で、圧力面61が上側、負圧面62が下側となり、下方に突出するように配置されている。ガイドベーン60の外胴側辺61cは、概ね直線状の部分を含み、この直線状部分が台車70の一辺に一致するように、ガイドベーン60が台車70上に配置されている(図2A)。また、ガイドベーン60の出口側辺61dは、台車70の立板71に当接するように配置されている。ガイドベーン60の入口側辺61aと出口側辺61dとは、台車70の立板71の高さの範囲内で、各辺が概ね同じ高さになるように台車70上に配置される(図2B)。これは、計測対象物であるガイドベーン60の圧力面61のXY平面における投影面積を最大化し、圧力面61上の計測点の密度を均一化するためである。直交ロボット10には、台車70の位置決めのための構成として、X軸スライダ11にストッパ15a、15bが設けられ、Y軸スライダ12にストッパ15cが設けられている(図2C)。台車70には、位置決めのための構成として、位置決めボルト72a、72b、72cが設けられている。台車70は、ボルト72a〜72cがそれぞれストッパ15a〜15cに当接するように直交ロボット10に配置され、位置決めされる。
FIG. 2A is a plan view of the guide vanes arranged on the bogie. FIG. 2B is a side view of the guide vane arranged on the bogie. FIG. 2C is a plan view illustrating the installation of the guide vane on the measuring instrument. As shown in FIG. 2A, the guide vane 60 has an inlet side side 61a which is the inlet side of the fluid, an outlet side side 61d which is the outlet side of the fluid, and an inner body side when the guide vane 60 is attached to the pump. It has a body side side 61b and an outer body side side 61c which is the outer body side. The guide vanes 60 have corners at the intersections of adjacent sides. The corners may have an R. The guide vanes 60 are arranged so as to project downward with the pressure surface 61 on the upper side and the negative pressure surface 62 on the lower side in a state of being installed on the carriage 70. The outer body side side 61c of the guide vane 60 includes a substantially linear portion, and the guide vane 60 is arranged on the carriage 70 so that this linear portion coincides with one side of the carriage 70 (FIG. 2A). .. Further, the outlet side side 61d of the guide vane 60 is arranged so as to abut on the standing plate 71 of the carriage 70. The entrance side side 61a and the exit side side 61d of the guide vane 60 are arranged on the trolley 70 so that the respective sides are substantially the same height within the height range of the standing plate 71 of the trolley 70 (Fig.). 2B). This is to maximize the projected area of the pressure surface 61 of the guide vane 60, which is the object to be measured, on the XY plane, and to make the density of the measurement points on the pressure surface 61 uniform. The Cartesian robot 10 is provided with stoppers 15a and 15b on the X-axis slider 11 and stoppers 15c on the Y-axis slider 12 as a configuration for positioning the carriage 70 (FIG. 2C). The dolly 70 is provided with positioning bolts 72a, 72b, 72c as a configuration for positioning. The dolly 70 is arranged and positioned on the Cartesian robot 10 so that the bolts 72a to 72c abut on the stoppers 15a to 15c, respectively.

図3Aは、制御装置の構成を示す概略ブロック図である。制御装置3は、図1に示すように、計測機2にケーブルで接続されて配置される。具体的には、ロボット制御装置32と直交ロボット10とがケーブルにより接続される。ロボット制御装置32は、ケーブルを介して、直交ロボット10の各モータに駆動電流を供給するとともに、直交ロボット10からセンサ20のX、Y座標を受け取るように構成されている。また、センサ制御装置33とセンサ20とがケーブルにより接続される。センサ制御装置33は、ケーブルを介して、センサ20に駆動信号を送るとともに、センサ20から検出信号を受け取る。この例では、制御装置3は、ボックスの中に配置されているが、この構成に限定されない。制御装置3は、図3Aに示すように、主制御装置としてのパーソナルコンピュータ(PC)31と、ロボット制御装置32と、センサ制御装置33と、を備えている。PC31、ロボット制御装置32、センサ制御装置33は、相互に有線又は無線により通信可能に接続されている。ロボット制御装置32は、直交ロボット10の動作を制御する制御装置である。センサ制御装置33は、センサ20の動作を制御する制御装置である。PC31は、ロボット制御装置32及びセンサ制御装置33を介して直交ロボット10及びセンサ20の動作を制御し、計測対象物(ガイドベーン)のスキャンを実行する。 FIG. 3A is a schematic block diagram showing the configuration of the control device. As shown in FIG. 1, the control device 3 is connected to the measuring instrument 2 with a cable and arranged. Specifically, the robot control device 32 and the orthogonal robot 10 are connected by a cable. The robot control device 32 is configured to supply a drive current to each motor of the orthogonal robot 10 via a cable and receive X and Y coordinates of the sensor 20 from the orthogonal robot 10. Further, the sensor control device 33 and the sensor 20 are connected by a cable. The sensor control device 33 sends a drive signal to the sensor 20 via a cable and receives a detection signal from the sensor 20. In this example, the control device 3 is arranged in the box, but is not limited to this configuration. As shown in FIG. 3A, the control device 3 includes a personal computer (PC) 31 as a main control device, a robot control device 32, and a sensor control device 33. The PC 31, the robot control device 32, and the sensor control device 33 are connected to each other so as to be able to communicate with each other by wire or wirelessly. The robot control device 32 is a control device that controls the operation of the orthogonal robot 10. The sensor control device 33 is a control device that controls the operation of the sensor 20. The PC 31 controls the operation of the orthogonal robot 10 and the sensor 20 via the robot control device 32 and the sensor control device 33, and scans the measurement target (guide vane).

なお、以下の説明では、PC31を検査装置又は比較検査装置として言及する場合がある。また、直交ロボット10と、ロボット制御装置32とを合わせて直交ロボットとして言及する場合がある。また、センサ20と、センサ制御装置33とを合わせてセンサとして言及する場合がある。また、直交ロボット10と、ロボット制御装置32と、センサ20と、センサ制御装置33とを合わせて、計測機2として言及する場合がある。 In the following description, the PC 31 may be referred to as an inspection device or a comparative inspection device. Further, the Cartesian robot 10 and the robot control device 32 may be collectively referred to as a Cartesian robot. Further, the sensor 20 and the sensor control device 33 may be collectively referred to as a sensor. Further, the orthogonal robot 10, the robot control device 32, the sensor 20, and the sensor control device 33 may be collectively referred to as the measuring device 2.

PC31は、CPU34と、メモリ35と、ディスプレイ36とを備えている。CPU34は、メモリ35に記憶されている検査プログラム(図3C)を実行し、その処理結果をメモリ35に記憶し、及び/又は、ディスプレイ36に表示可能に構成されている。メモリ35は、不揮発性の記憶媒体(ROM、フラッシュメモリ等)及び揮発性の記憶媒体(RAM等)を含む。メモリ35は、PC31に内蔵されたメモリであっても、PC31に有線又は無線で接続された別体のメモリであってもよい。メモリ35は、設計データ、計測データ、等高図データ、検査プログラムを少なくとも記憶する(図3C)。設計データは、例えばCADデータである。計測データは、例えば、点群データ(点データの集合)である。等高図データは、計測対象物の高さの分布を表す図であり、コンタ図とも称される。また、検査プログラム、その他のデータ(設計データ、計測データ、等高図データ等)は、複数のメモリに分散されて記憶されてもよく、検査プログラム、その他のデータ(設計データ、計測データ、等高図データ等)の各々の一部が複数のメモリに分散されて記憶されてもよい。ディスプレイ36は、本実施形態では、タッチパネルを有し、ユーザ
(作業者)からの入力をディスプレイ36の画面を介して受け付け可能に構成されている。また、本実施形態では、PC31は、タブレット型のPCであり、図1に示すように、制御装置ボックスの前面からディスプレイ36の画面が露出するように設置されている。PC31として、タブレット型PCを使用することにより、入出力インターフェースを含めた構成を小型化することができる。但し、ディスプレイは、PCと別体に設けてもよく、入力インターフェースも、キーボード、マウス等その他の入力デバイスとして、ディスプレイと別体としてもよい。
The PC 31 includes a CPU 34, a memory 35, and a display 36. The CPU 34 is configured to execute an inspection program (FIG. 3C) stored in the memory 35, store the processing result in the memory 35, and / or display it on the display 36. The memory 35 includes a non-volatile storage medium (ROM, flash memory, etc.) and a volatile storage medium (RAM, etc.). The memory 35 may be a memory built in the PC 31 or a separate memory connected to the PC 31 by wire or wirelessly. The memory 35 stores at least the design data, the measurement data, the isoline map data, and the inspection program (FIG. 3C). The design data is, for example, CAD data. The measurement data is, for example, point cloud data (a set of point data). The isoline map data is a diagram showing the height distribution of the object to be measured, and is also called a contour diagram. Further, the inspection program and other data (design data, measurement data, contour map data, etc.) may be distributed and stored in a plurality of memories, and the inspection program and other data (design data, measurement data, etc.) may be stored. A part of each of the high-figure data, etc.) may be distributed and stored in a plurality of memories. In the present embodiment, the display 36 has a touch panel and is configured to be able to receive input from a user (worker) via the screen of the display 36. Further, in the present embodiment, the PC 31 is a tablet-type PC, and as shown in FIG. 1, the PC 31 is installed so that the screen of the display 36 is exposed from the front surface of the control device box. By using a tablet-type PC as the PC 31, the configuration including the input / output interface can be miniaturized. However, the display may be provided separately from the PC, and the input interface may be separate from the display as other input devices such as a keyboard and a mouse.

本実施形態では、CPU34は、検査プログラムを実行して検査装置として機能する。図3Bは、CPU34により実現される比較検査装置の概略構成を示している。同図に示すように、検査装置は、設計データ入力部51と、計測実行部52と、計測データ加工部53と、位置姿勢調整部54と、比較処理部(等高図作成部)55と、検査結果記録部56とを備えている。なお、本実施形態では、比較処理部55において等高図を作成するが、これに限定されず、計測データと設計データの誤差に関する情報を何らかの形式で出力するものであればよい。 In this embodiment, the CPU 34 executes an inspection program and functions as an inspection device. FIG. 3B shows a schematic configuration of a comparative inspection device realized by the CPU 34. As shown in the figure, the inspection device includes a design data input unit 51, a measurement execution unit 52, a measurement data processing unit 53, a position / orientation adjustment unit 54, and a comparison processing unit (equal height map creation unit) 55. , The inspection result recording unit 56 is provided. In the present embodiment, the comparison processing unit 55 creates an isoline diagram, but the present invention is not limited to this, and any information regarding an error between the measurement data and the design data may be output in some form.

設計データ入力部51は、USBメモリ等の外部のメモリから設計データ(CADデータ)を読み込み、メモリ35に記憶する(図3C)。なお、設計データ入力部51が、有線又は無線の通信を通じて設計データを取得するように構成してもよい。設計データは、計測対象物の設計データであり、計測対象物は、設計データに基づいて形成されたものである。本実施形態では、設計データ入力部51は、ポンプのガイドベーン60の設計データ(CADデータ)を読み込む。 The design data input unit 51 reads design data (CAD data) from an external memory such as a USB memory and stores it in the memory 35 (FIG. 3C). The design data input unit 51 may be configured to acquire design data via wired or wireless communication. The design data is the design data of the measurement object, and the measurement object is formed based on the design data. In the present embodiment, the design data input unit 51 reads the design data (CAD data) of the guide vane 60 of the pump.

計測実行部52は、ロボット制御装置32及びセンサ制御装置33に制御信号(駆動電流、駆動信号)を送信し、ロボット制御装置32及びセンサ制御装置33を介して、計測機2によるガイドベーン60の圧力面61の形状のスキャン(計測)を実行させる。具体的には、直交ロボット10によってセンサ20をガイドベーン60の圧力面61上でX軸及びY軸方向に移動させながら、センサ20によってガイドベーン60の圧力面61の各計測位置の高さ(Z軸方向の高さ)を検出し、各計測位置の点群データ(点データの集合)を取得する。各点データは、X、Y、Z軸座標を有する。計測実行部52は、ガイドベーン60の圧力面61の形状の計測データ(点データ)を取得すると、その計測データをメモリ35に記憶する(図3C)。計測データは、ガイドベーン60の圧力面61上の各計測位置における点データの集合(点群データ)である。図4は、ガイドベーンの斜視図である。本実施形態では、ガイドベーン60の圧力面61の点データを計測し、側面63の点データを計測しない。 The measurement execution unit 52 transmits a control signal (drive current, drive signal) to the robot control device 32 and the sensor control device 33, and the guide vane 60 by the measuring device 2 is transmitted via the robot control device 32 and the sensor control device 33. The shape of the pressure surface 61 is scanned (measured). Specifically, while the sensor 20 is moved in the X-axis and Y-axis directions on the pressure surface 61 of the guide vane 60 by the orthogonal robot 10, the height of each measurement position of the pressure surface 61 of the guide vane 60 by the sensor 20 ( The height in the Z-axis direction) is detected, and the point group data (set of point data) at each measurement position is acquired. Each point data has X, Y, Z axis coordinates. When the measurement execution unit 52 acquires the measurement data (point data) of the shape of the pressure surface 61 of the guide vane 60, the measurement execution unit 52 stores the measurement data in the memory 35 (FIG. 3C). The measurement data is a set of point data (point cloud data) at each measurement position on the pressure surface 61 of the guide vane 60. FIG. 4 is a perspective view of the guide vane. In this embodiment, the point data of the pressure surface 61 of the guide vane 60 is measured, and the point data of the side surface 63 is not measured.

計測データ加工部53は、計測機2から取得した点データに間引き処理を実行する。図5は、計測データの間引き処理を説明する説明図である。図5(a)は、計測機2から取得する計測データ(点データ)P1〜P5を示す。符号81は、計測対象物の表面(ガイドベーンの圧力面、曲面)を示す。図5(b)は、各データ間を線分82で接続したメッシュの断面プロファイルである。図5(c)は、間引き処理後の点データ間を線分83で接続したメッシュの断面プロファイルである。図5(d)は、間引き処理前後のメッシュの断面プロファイルの比較を示す。図5(d)において、eは設計公差幅を示す。ここで、間引き処理前の断面プロファイル(図5b)と、間引き処理後の断面プロファイル(図5c)とを比較すると、間引き処理後のプロファイルでは、間引き前のプロファイルに対して、間引き誤差Δdが生じていることが分かる。本実施形態では、間引き処理後の点データ間の距離である間引きピッチ84(図6参照)を以下のように制御することによって、計測対象物(ガイドベーン)の成形精度評価(比較検査)における実用上の問題を回避する。具体的には、間引き誤差Δdが、設計公差幅内であり、かつ、センサ20(計測機2)の有効精度以下になるように、間引きピッチ84(図6参照)を求める。実際には、
センサの有効精度は設計公差幅より小さく選択されるので、間引きピッチは、センサの有効精度以下になるように求めればよい。
The measurement data processing unit 53 executes thinning processing on the point data acquired from the measuring machine 2. FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a thinning process of measurement data. FIG. 5A shows measurement data (point data) P1 to P5 acquired from the measuring instrument 2. Reference numeral 81 indicates the surface of the object to be measured (pressure surface of the guide vane, curved surface). FIG. 5B is a cross-sectional profile of a mesh in which each data is connected by a line segment 82. FIG. 5C is a cross-sectional profile of a mesh in which the point data after the thinning process are connected by a line segment 83. FIG. 5D shows a comparison of the cross-sectional profiles of the mesh before and after the thinning process. In FIG. 5 (d), e indicates a design tolerance width. Here, when the cross-sectional profile before the thinning process (FIG. 5b) and the cross-sectional profile after the thinning process (FIG. 5c) are compared, the thinning error Δd occurs in the profile after the thinning process with respect to the profile before the thinning process. You can see that. In the present embodiment, the thinning pitch 84 (see FIG. 6), which is the distance between the point data after the thinning process, is controlled as follows to evaluate the molding accuracy (comparative inspection) of the object to be measured (guide vane). Avoid practical problems. Specifically, the thinning pitch 84 (see FIG. 6) is obtained so that the thinning error Δd is within the design tolerance width and is equal to or less than the effective accuracy of the sensor 20 (measuring instrument 2). actually,
Since the effective accuracy of the sensor is selected to be smaller than the design tolerance width, the thinning pitch may be obtained so as to be equal to or less than the effective accuracy of the sensor.

図6は、間引きピッチの算出方法を説明する説明図である。先ず、図6(a)に示すように、設計データに基づいて、ガイドベーン70の両端の任意の位置を結ぶ線分91を引く。次に、図6(b)に示すように、線分91を含む板厚(Z軸方向)方向に平行な平面92を定義する。図6(c)に示すように、ガイドベーン70の表面(曲面)と、平面92との交線93を二分割し、交線93の各部分の端点a1、a2、a3を求める。次に、図6(d)に示すように、3つの端点a1、a2、a3を通る円94の半径(自由曲面の近似曲率半径)を求める。図6(e)に示すように、点データa2の両側の等距離の円94の周上に点データb1、b2を設定し、点データb1、b2間を接続する線分と、円94の点データa2における接線との間の距離を間引き誤差85とする。この間引き誤差85が、設計公差幅e及びセンサ(計測機)の有効精度以下になるように、間引きピッチ84を求める。本実施形態では、ガイドベーンの設計公差幅e=±2mm、計測機の有効精度=±0.5mmであるので、間引き誤差85は0.5mm以下であればよい。従って、間引きピッチ84は、間引き誤差85が0.5mm未満となる最大値として設定することができる。具体的には、円94の円周上において点データb1、b2を移動させながら、間引き誤差85を変更し、間引き誤差85が0.5mmを未満になる点データb1、b2間の間引きピッチ84を求める。このように設定された間引きピッチを使用して、計測機2から取得した点データに間引き処理を実行すれば、成形精度評価(比較検査)における実用上の問題を回避しつつ、比較処理に要する負荷及び時間を大幅に低減することができる。 FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating the thinning pitch. First, as shown in FIG. 6A, a line segment 91 connecting arbitrary positions at both ends of the guide vane 70 is drawn based on the design data. Next, as shown in FIG. 6B, a plane 92 parallel to the plate thickness (Z-axis direction) direction including the line segment 91 is defined. As shown in FIG. 6 (c), the line of intersection 93 between the surface (curved surface) of the guide vane 70 and the plane 92 is divided into two, and the end points a1, a2, and a3 of each part of the line of intersection 93 are obtained. Next, as shown in FIG. 6D, the radius of the circle 94 passing through the three endpoints a1, a2, and a3 (the approximate radius of curvature of the free curved surface) is obtained. As shown in FIG. 6 (e), the point data b1 and b2 are set on the circumference of the circle 94 at equal distances on both sides of the point data a2, and the line segment connecting the point data b1 and b2 and the circle 94. The distance between the point data a2 and the tangent line is defined as the thinning error 85. The thinning pitch 84 is obtained so that the thinning error 85 is equal to or less than the design tolerance width e and the effective accuracy of the sensor (measuring instrument). In the present embodiment, the design tolerance width e of the guide vane is ± 2 mm, and the effective accuracy of the measuring instrument is ± 0.5 mm. Therefore, the thinning error 85 may be 0.5 mm or less. Therefore, the thinning pitch 84 can be set as the maximum value at which the thinning error 85 is less than 0.5 mm. Specifically, the thinning error 85 is changed while moving the point data b1 and b2 on the circumference of the circle 94, and the thinning pitch 84 between the point data b1 and b2 where the thinning error 85 is less than 0.5 mm. Ask for. If the thinning process is executed on the point data acquired from the measuring instrument 2 using the thinning pitch set in this way, the comparison process is required while avoiding practical problems in the molding accuracy evaluation (comparative inspection). The load and time can be significantly reduced.

図3Bにおいて、位置姿勢調整部54は、間引き処理後の点データからなる計測データ面と、設計データから得られる設計データ面との位置及び姿勢合わせの処理を実行する。図7は、位置/姿勢合わせの処理の原理を説明する説明図である。設計データ面100は、CADデータから得られる設計の正規形状である。計測データ面110は、計測により取得された点データの集合から作成した微小平面の集合形状(メッシュ)である。例えば、点データ間を線分で接続して作成される。位置及び姿勢合わせ処理では、図7(a)に示すように、設計データ面の重心101を算出し、重心101を設計データ面100の法線方向に設計データ面100上に投影した投影重心102を算出する。そして、設計データ面100の任意の角部103と、投影重心102とを接続する線分104を算出する。この例では、ガイドベーン60の入口側辺61aと外胴側辺61cとが隣接する角部を選択している。また、図7(b)に示すように、計測データ面110の重心111を算出し、重心111を計測データ面110の法線方向に計測データ面110上に投影した投影重心112を算出する。そして、計測データ面110の角部(設計データで選択する角部に対応)と、投影重心112とを接続する線分114を算出する。そして、図7(c)に示すように、設計データ面100の投影重心102と計測データ面110の投影重心112とが一致するように、設計データ面100及び/又は計測データ面110を移動させ、設計データ面100と計測データ面110の位置合わせを行う。また、設計データ面100の線分104と計測データ面110の線分114とが一致するように、設計データ面100及び/又は計測データ面110を回転させ、姿勢合わせを行う。また、さらに、各面の一致領域を増加させる必要がある場合には、計測データ面110及び/又は設計データ面100を長手方向及び/又は幅方向に微小移動して、各面の一致領域を増加させる。また、これに代えて又はこれに加えて、計測データ面110及び/又は設計データ面100を線分104、114の周りに回転させることで、各面の一致領域を増加させるようにしてもよい。なお、角部にRを有する場合は、隣接する各辺の直線部分を延長した交点を角部の座標とすればよい。 In FIG. 3B, the position / orientation adjusting unit 54 executes a process of aligning the position and orientation between the measurement data surface composed of the point data after the thinning process and the design data surface obtained from the design data. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the principle of the position / attitude alignment process. The design data surface 100 is a normal shape of the design obtained from the CAD data. The measurement data surface 110 is a set shape (mesh) of minute planes created from a set of point data acquired by measurement. For example, it is created by connecting point data with a line segment. In the position and orientation alignment process, as shown in FIG. 7A, the center of gravity 101 of the design data surface is calculated, and the center of gravity 101 is projected onto the design data surface 100 in the normal direction of the design data surface 100. Is calculated. Then, a line segment 104 connecting an arbitrary corner portion 103 of the design data surface 100 and the projection center of gravity 102 is calculated. In this example, the corner portion where the entrance side side 61a and the outer body side side 61c of the guide vane 60 are adjacent to each other is selected. Further, as shown in FIG. 7B, the center of gravity 111 of the measurement data surface 110 is calculated, and the projected center of gravity 112 obtained by projecting the center of gravity 111 onto the measurement data surface 110 in the normal direction of the measurement data surface 110 is calculated. Then, the line segment 114 connecting the corner portion of the measurement data surface 110 (corresponding to the corner portion selected in the design data) and the projection center of gravity 112 is calculated. Then, as shown in FIG. 7 (c), the design data surface 100 and / or the measurement data surface 110 is moved so that the projected center of gravity 102 of the design data surface 100 and the projected center of gravity 112 of the measurement data surface 110 coincide with each other. , The design data surface 100 and the measurement data surface 110 are aligned. Further, the design data surface 100 and / or the measurement data surface 110 is rotated so that the line segment 104 of the design data surface 100 and the line segment 114 of the measurement data surface 110 coincide with each other to adjust the posture. Further, when it is necessary to increase the matching area of each surface, the measurement data surface 110 and / or the design data surface 100 is slightly moved in the longitudinal direction and / or the width direction to move the matching area of each surface. increase. Alternatively or in addition to this, the measurement data surface 110 and / or the design data surface 100 may be rotated around the line segments 104 and 114 to increase the matching area of each surface. .. When R is provided at the corner portion, the intersection point obtained by extending the straight line portion of each adjacent side may be used as the coordinates of the corner portion.

設計データ(CADデータ)と計測データを比較検査するには、事前に双方のデータの
位置と姿勢を合わせる必要がある。これを担う従来の比較検査ソフトウェアは、測定データが多面体の立体形状でなければ処理が難しいという問題があった。このため、計測対象物を異なる方向から数度測定し、多面体の形状データを取得し、その後に複数の計測データを統合しなければならないケースもある。一方、本実施形態では、計測対象物を等厚の板状部材に限定することで、上述したように、ガイドベーン60の側面63の計測を行うことなく、単一面としての圧力面61の測定データと設計データとの位置及び姿勢合わせが可能とした。これにより、検査時間の短縮を実現している。
In order to compare and inspect the design data (CAD data) and the measurement data, it is necessary to match the position and orientation of both data in advance. The conventional comparative inspection software responsible for this has a problem that it is difficult to process unless the measurement data has a three-dimensional shape of a polyhedron. Therefore, in some cases, it is necessary to measure the object to be measured several times from different directions, acquire the shape data of the polyhedron, and then integrate the plurality of measurement data. On the other hand, in the present embodiment, by limiting the object to be measured to a plate-shaped member having the same thickness, as described above, the pressure surface 61 as a single surface is measured without measuring the side surface 63 of the guide vane 60. The position and orientation of the data and the design data can be adjusted. As a result, the inspection time is shortened.

図3Bにおいて、比較処理部55は、位置及び姿勢合わせ処理後の計測データ(点データ)と設計データとを比較し、各点データの設計データからの誤差を算出する。また、比較処理部55は、誤差を誤差区分に分類する。計測データ(点データ)が設計データより大きい場合に誤差は正の値となり、計測データ(点データ)が設計データより小さい場合に誤差は負となる。例えば、誤差は、計測データ(点データ)のZ座標から設計データのZ座標を減算することにより算出する。誤差の区分は、例えば図9に示すように、−5mm、−4mm、−3mm、−2〜+2mm(公差範囲)、+3mm、+4mm、+5mmのように、公差範囲と、公差範囲から1mmごとに定義される区分とに設定することができる。ここで、3mmの誤差区分は、誤差が2mm超3mm以下の範囲に対応する。なお、公差範囲、区分のピッチは、作業者から受け付けて設定を変更できるようにしてもよい。 In FIG. 3B, the comparison processing unit 55 compares the measurement data (point data) after the position and orientation alignment processing with the design data, and calculates an error from the design data of each point data. Further, the comparison processing unit 55 classifies the error into an error category. The error is a positive value when the measurement data (point data) is larger than the design data, and the error is negative when the measurement data (point data) is smaller than the design data. For example, the error is calculated by subtracting the Z coordinate of the design data from the Z coordinate of the measurement data (point data). As shown in FIG. 9, the error classification is, for example, -5 mm, -4 mm, -3 mm, -2 to +2 mm (tolerance range), +3 mm, +4 mm, +5 mm, and every 1 mm from the tolerance range. It can be set to the defined category. Here, the error classification of 3 mm corresponds to the range in which the error is more than 2 mm and 3 mm or less. The tolerance range and the pitch of the division may be accepted from the operator and the settings may be changed.

比較処理部55は、検査結果として、等高図(コンタ図)の画像データを作成し、ディスプレイ36に表示する。つまり、比較処理部55は、計測データの画像(この例では、XY投影面)を、誤差区分を識別する情報(色、濃淡、文字、数字、記号等)とともに表示する。図9は、検査結果を示す等高図の例である。図9の例では、−2〜+2mm(公差範囲)の区分に緑色(G)が割り当てられ、−3mm、−4mm、−5mmの区分にそれぞれ冷色系の色B1、B2、B3が割り当てられ、+3mm、+4mm、+5mmの区分にそれぞれ暖色系の色R1、R2、R3が割り当てられている。これにより、図9の等高図に示すように、計測データ面を誤差区分に応じた色とともに表示することができる。つまり、計測データと設計データとを比較するためのカラーマッピング処理(色分け等高描画)を行う。このような等高描画によれば、図9に示すように、計測データ面のどの領域にどのような誤差(正又は負、大きさ)が存在するか視認することができるので、不具合の種類及びその対策を容易に確認することができる。例えば、図9の等高図において、出口側辺61dの付近では、内胴側辺61b側において色R1、色R2が存在して正の誤差があり、外胴側辺61c側において色B3、色B1が存在して負の誤差がある。この結果、出口側辺61dの付近では、ひねり不足があることが分かる。また、入口側辺61aと内胴側辺61bとが隣接する角部付近では、色B3〜B1が存在して負の誤差がある。この角部付近で曲げ過ぎがあることが分かる。このような不具合があることが分かれば、その後のガイドベーンの形状の修正作業が容易である。なお、誤差区分を示す情報としては、色に限らず、濃淡(グラデーション)でもよく、文字、数字、記号等でもよい。 The comparison processing unit 55 creates image data of an isoline diagram (contour diagram) as an inspection result and displays it on the display 36. That is, the comparison processing unit 55 displays the image of the measurement data (in this example, the XY projection plane) together with the information (color, shading, characters, numbers, symbols, etc.) for identifying the error classification. FIG. 9 is an example of an isoline diagram showing the inspection results. In the example of FIG. 9, green (G) is assigned to the categories of -2 to +2 mm (tolerance range), and cold colors B1, B2, and B3 are assigned to the categories of -3 mm, -4 mm, and -5 mm, respectively. Warm colors R1, R2, and R3 are assigned to the + 3 mm, + 4 mm, and + 5 mm categories, respectively. As a result, as shown in the isoline diagram of FIG. 9, the measurement data surface can be displayed together with the color corresponding to the error classification. That is, color mapping processing (color-coded high-level drawing) for comparing the measurement data and the design data is performed. According to such contour drawing, as shown in FIG. 9, it is possible to visually recognize what kind of error (positive or negative, magnitude) exists in which region of the measurement data surface, so that the type of defect And its countermeasures can be easily confirmed. For example, in the contour diagram of FIG. 9, in the vicinity of the exit side side 61d, the color R1 and the color R2 exist on the inner body side 61b side and there is a positive error, and the color B3 on the outer body side 61c side. Color B1 is present and there is a negative error. As a result, it can be seen that there is insufficient twist in the vicinity of the exit side 61d. Further, in the vicinity of the corner where the entrance side side 61a and the inner body side side 61b are adjacent to each other, the colors B3 to B1 are present and there is a negative error. It can be seen that there is excessive bending near this corner. If it is found that there is such a defect, it is easy to correct the shape of the guide vane thereafter. The information indicating the error classification is not limited to the color, but may be a shade (gradation), or may be a character, a number, a symbol, or the like.

図3Bにおいて、検査結果部56は、等高図のデータを検査結果としてメモリ35に記憶する(図3C)。 In FIG. 3B, the inspection result unit 56 stores the data of the isolines as an inspection result in the memory 35 (FIG. 3C).

図8は、計測及び比較検査のフローチャートである。このフローチャートでは、計測及び比較検査の準備工程(S1)及び撤収行程(S3)を含めて記載している。計測及び比較検査の処理または作業は、準備工程(S1)、スキャン(計測)工程(S2)、後処理(比較検査)工程(S3)、及び撤収工程(S3)を含んでいる。 FIG. 8 is a flowchart of measurement and comparative inspection. In this flowchart, the preparation process (S1) and the withdrawal process (S3) for measurement and comparative inspection are included. The process or operation of the measurement and comparative inspection includes a preparation step (S1), a scan (measurement) step (S2), a post-treatment (comparative inspection) step (S3), and a withdrawal step (S3).

ステップS1の準備工程では、ワークとしてのガイドベーンの検査システムへの設置作業が行われる(ステップS11)。この工程では、ガイドベーン60を台車70上に設置
し(図2A)、ガイドベーン60の姿勢を台車70上で調整し(図2B)、台車70を直交ロボット10に位置決めして配置する(図2C)。この作業に要する時間は、3分程度である。作業時間は、初心者の作業による作業時間を示す。以下同様である。
In the preparation step of step S1, the work of installing the guide vane as a work in the inspection system is performed (step S11). In this step, the guide vanes 60 are installed on the trolley 70 (FIG. 2A), the posture of the guide vanes 60 is adjusted on the trolley 70 (FIG. 2B), and the trolley 70 is positioned and arranged on the Cartesian robot 10 (FIG. 2B). 2C). The time required for this work is about 3 minutes. The working time indicates the working time by the work of a beginner. The same applies hereinafter.

計測工程(S2)及び比較検査工程(S3)では、具体的に、ステップS21〜S24の処理が実行される。ステップS21では、設計データとしてのCADデータをPC31に入力する(図3Bの設計データ入力部51)。作業者によるソフトウェアの操作は、例えば、以下のようになる。作業者は、PC31のディスプレイ36上でメニューボタン[CADファイル]を選択し、[ファイルを開く]のダイアログから比較検査をしたい設計データ(IGES形式)ファイルを選択する。ソフトウェアのグラフィック領域に選択した部品の設計データのファイル名が表示される(例えば、CADファイル名:“「製番」_「機名」”の形式)。この作業に要する時間は、0.5分程度である。 Specifically, in the measurement step (S2) and the comparative inspection step (S3), the processes of steps S21 to S24 are executed. In step S21, CAD data as design data is input to the PC 31 (design data input unit 51 in FIG. 3B). The operation of the software by the operator is as follows, for example. The operator selects the menu button [CAD file] on the display 36 of the PC 31, and selects the design data (IGES format) file to be compared and inspected from the [Open file] dialog. The file name of the design data of the selected part is displayed in the graphic area of the software (for example, CAD file name: "" serial number "_" machine name "" format). The time required for this work is 0.5. It's about a minute.

ステップS22では、計測機2によってガイドベーン60の圧力面61の形状をスキャン(計測)する実行指示を行う(図3Bの計測実行部52)。作業者は、例えば、PC31のディスプレイ36上で、メニューボタン[計測]を選択する。また、適宜、[コンタ図カラー設定]のダイアログで、等高図(コンタ図)の色分けの最大値、最小値を設定する。また、緑色で塗りつぶす設計公差の値も設定することができる。その後、メニューボタン[開始]を選択する。この作業に要する時間は、0.5分程度である。 In step S22, the measuring device 2 gives an execution instruction to scan (measure) the shape of the pressure surface 61 of the guide vane 60 (measurement execution unit 52 in FIG. 3B). The operator selects, for example, the menu button [Measurement] on the display 36 of the PC31. In addition, set the maximum and minimum values of the color coding of the isolines (contour diagram) in the [Contour diagram color setting] dialog as appropriate. You can also set a design tolerance value that fills with green. After that, select the menu button [Start]. The time required for this work is about 0.5 minutes.

ステップS23では、計測機2によってガイドベーン60の圧力面61の形状のスキャンが実行され、計測データに対して、適宜、所定の処理(間引き処理、位置及び姿勢合わせ処理)が施された後、計測データと設計データとの誤差が算出される(図3Bの計測データ加工部53、位置姿勢調整部54)。また、ステップS23では、誤差の情報に基づいて等高図(コンタ図)が作成され、ディスプレイ36の画面に表示される(図3Bの比較処理部55、図9)。この処理に要する時間は、1分程度である。ステップS22におけるスキャンの実行指示の後、等高図の作成、表示まで自動で行われ、ステップS23における作業者による操作は必要ない。なお、等高図に十字線を重ねて表示し、検査結果を確認する際に、作業者が十字線をドラッグすると、その位置のX、Y座標値(原点からの)が表示され、主要なポイントの設計値との乖離量(誤差)も画面上に表示されるようにしてもよい。 In step S23, the measuring instrument 2 scans the shape of the pressure surface 61 of the guide vane 60, and after appropriately performing predetermined processing (thinning processing, position and orientation matching processing) on the measured data, An error between the measurement data and the design data is calculated (measurement data processing unit 53, position / orientation adjustment unit 54 in FIG. 3B). Further, in step S23, an isoline diagram (contour diagram) is created based on the error information and displayed on the screen of the display 36 (comparison processing unit 55 in FIG. 3B, FIG. 9). The time required for this process is about 1 minute. After the instruction to execute the scan in step S22, the creation and display of the isolines are automatically performed, and the operation by the operator in step S23 is not necessary. When the operator drags the crosshairs when displaying the crosshairs on the isolines and checking the inspection results, the X and Y coordinate values (from the origin) of the positions are displayed, which is the main. The amount of deviation (error) from the design value of the point may also be displayed on the screen.

ステップS24では、検査結果として等高図のデータをメモリ35に記録する。作業者は、メニューボタン[記録]を選択すると、ファイル名の確認ダイアログが表示されるので、内容を確認し、[登録]ボタンを押す。ファイル名の確認は省略してもよい。この作業に要する時間は、0.5分程度である。 In step S24, the isoline map data is recorded in the memory 35 as the inspection result. When the operator selects the menu button [Record], a confirmation dialog for the file name is displayed. Check the contents and press the [Register] button. Confirmation of the file name may be omitted. The time required for this work is about 0.5 minutes.

ステップS3の撤収工程では、計測対象物(ガイドベーン60)を乗せた台車70を直交ロボット10から搬出する搬出作業を行う(ステップS31)。この作業に要する時間は、1分程度である。 In the withdrawal step of step S3, the trolley 70 on which the measurement object (guide vane 60) is placed is carried out from the orthogonal robot 10 (step S31). The time required for this work is about 1 minute.

以上より、計測及び比較検査に要する作業時間は、準備及び撤収工程を含めて、6.5分程度である。本実施形態によれば、計測及び比較検査に要する作業時間を大幅に短縮できる。また、比較例において後述するように計測対象物への光沢防止処理、マーカ貼付処理等が不要であり、作業者による準備及び撤収作業に要する労力及び時間が短縮される。また、ソフトウェアの操作も簡易である。 From the above, the work time required for measurement and comparative inspection is about 6.5 minutes including the preparation and withdrawal steps. According to this embodiment, the work time required for measurement and comparative inspection can be significantly shortened. Further, as will be described later in the comparative example, the gloss prevention process, the marker affixing process, and the like on the measurement object are unnecessary, and the labor and time required for the preparation and withdrawal work by the operator are shortened. Also, the operation of the software is simple.

図10は、比較例に係る計測及び比較検査のフローチャートである。比較例には、スキャナとしてCREAFOM社のHANDYSCAN 3D、計測ソフトウェアとしてスキャナ付属のVxScan、比較検査ソフトウェアとして3D SYSTEMS社のGeo
magic Veifyを使用した。比較例では、準備工程として、光沢防止工程(S51)、マーカ貼付工程(S52)、ワーク設置工程(S53)が必要になる。これらの工程は、作業者による人力で行われるものであり、各工程に3分、15分、2分の合計20分を要する。光沢防止処理は、計測対象物の表面の光沢の影響を低減するために必要な処理である。なお、上述した本実施形態の検査システムで採用したセンサ(レーザープロファイル測定器)は、計測対象物の光沢影響が少ない特性があり、光沢防止処理とワーク拭き上げの作業は不要である。マーカは、計測対象物までの距離と姿勢を割り出すアイテムである。なお、上述した本実施形態の検査システム1は、直交ロボットの位置情報を利用できるため不要である。マーカ貼付とマーカ除去の作業が不要となる。
FIG. 10 is a flowchart of measurement and comparative inspection according to a comparative example. As a comparative example, CREAFOM's HANDYSCAN 3D as a scanner, VxScan attached to the scanner as measurement software, and 3D SYSTEMS's Geo as comparative inspection software.
Magic Life was used. In the comparative example, a gloss prevention step (S51), a marker sticking step (S52), and a work installation step (S53) are required as the preparation steps. These steps are performed manually by a worker, and each step requires 3 minutes, 15 minutes, and 2 minutes for a total of 20 minutes. The anti-gloss treatment is a treatment necessary for reducing the influence of the gloss on the surface of the object to be measured. The sensor (laser profile measuring device) used in the inspection system of the present embodiment described above has a characteristic that the effect of gloss on the object to be measured is small, and the work of preventing gloss and wiping the work is not required. The marker is an item that determines the distance and posture to the object to be measured. The inspection system 1 of the present embodiment described above is unnecessary because the position information of the orthogonal robot can be used. The work of attaching the marker and removing the marker becomes unnecessary.

スキャン工程S2では、スキャン設定準備操作(S61)、マーカスキャン(S62)、サーフェススキャン(S63)、メッシュ化処理(S64)を実行する。スキャン設定準備操作(S61)、マーカスキャン(S62)は、マーカにより計測対象物までの距離と姿勢を割り出す処理であり、作業者がPCの画面を確認しつつ行う必要があり、時間と手間を要する。また、サーフェススキャン(S63)では、板状の薄い計測対象物の場合、計測対象物の周端部の面も丁寧に取り込むため、計測データ量が大きくなる。このため、メッシュ化処理(S64)にも時間がかかる。スキャン工程S2に要する合計の時間は、30分程度である。 In the scan step S2, a scan setting preparation operation (S61), a marker scan (S62), a surface scan (S63), and a meshing process (S64) are executed. The scan setting preparation operation (S61) and the marker scan (S62) are processes for determining the distance and posture to the object to be measured by the marker, and the operator needs to check the screen of the PC while performing the time and effort. It takes. Further, in the surface scan (S63), in the case of a plate-shaped thin measurement object, the surface of the peripheral end of the measurement object is also carefully captured, so that the amount of measurement data is large. Therefore, the meshing process (S64) also takes time. The total time required for the scanning step S2 is about 30 minutes.

後処理工程S3では、CADデータ入力(S71)、メッシュデータ入力(S72)、メッシュデータ不要データ削除(S73)、CADとメッシュのデータ位置合わせ(S74)、全体偏差解析(S75)、レポート生成(S76)を実行する。計測ソフトウェアと比較ソフトウェアとが別のソフトウェアであるため、作業者の操作によりソフトウェア間でメッシュデータの受け渡しが必要になり、その分時間と手間を要する。また、他の処理も、作業者に複雑な操作を要し、時間がかかる。後処理工程S3に要する合計の時間は、10分程度である。以上の比較例の計測及び検査処理に要する時間は、合計で74分となる。上述した本実施形態の検査システムによる計測及び検査処理に要する時間は、6.5分であり、比較例の場合と比べて大幅に時間が短縮できたことが分かる。本実施形態の検査システムによる計測及び検査処理では、作業者に要する操作は、設計データデータの選択、計測実行の指示、等高図の表示指示などであり、操作が極めて容易になっている。 In the post-processing step S3, CAD data input (S71), mesh data input (S72), mesh data unnecessary data deletion (S73), CAD and mesh data alignment (S74), total deviation analysis (S75), and report generation (S75). S76) is executed. Since the measurement software and the comparison software are different software, it is necessary to transfer mesh data between the software by the operation of the operator, which requires time and effort. In addition, other processes also require complicated operations for the operator and are time-consuming. The total time required for the post-treatment step S3 is about 10 minutes. The total time required for the measurement and inspection processing of the above comparative examples is 74 minutes. The time required for the measurement and the inspection process by the inspection system of the present embodiment described above was 6.5 minutes, and it can be seen that the time was significantly shortened as compared with the case of the comparative example. In the measurement and inspection processing by the inspection system of the present embodiment, the operations required for the operator are selection of design data data, instruction of measurement execution, instruction of display of isolines, and the like, and the operation is extremely easy.

上述した本実施形態に係る検査システムによれば、溶接構造物の部材単体(例えば、曲げ板)の測定評価に特化することで、汎用的な三次元と比較して、計測及び検査処理に要する時間を大幅に短縮することができる。また、簡易な操作で一連の作業を完了できる。本実施形態に係る検査システムは、以下の特徴を有する。
(1)計測対象物が等厚の板状部材で、成形後の板厚変化が殆ど生じないことを前提に、単一面(曲面)のみの計測で十分な比較検査の精度を実現した。上述した例では、ガイドベーンの圧力面のみに限定した。なお、ガイドベーンの負圧面のみを計測するようにしてもよい。
(2)溶接構造物の部材の寸法公差は比較的緩いため、計測で取得する点群データを大幅に間引くことで処理するデータ量を削減した(図3Bの計測データ加工部53)。
(3)計測対象物を絞り込み、計測データと設計データの位置及び姿勢合わせを、独自手法で実施することで比較検査処理前の処理を自動化するとともに、処理を高速化した(図3Bの位置姿勢調整部54)。つまり、作業者の操作を介在させずに、計測データと設計データの位置及び姿勢合わせを自動的にかつ十分な精度で行うことができる。
According to the above-mentioned inspection system according to the present embodiment, by specializing in the measurement and evaluation of a single member (for example, a bent plate) of a welded structure, the measurement and inspection processing can be performed as compared with a general-purpose three-dimensional structure. The time required can be significantly reduced. In addition, a series of work can be completed with a simple operation. The inspection system according to this embodiment has the following features.
(1) Sufficient comparative inspection accuracy was achieved by measuring only a single surface (curved surface) on the premise that the object to be measured is a plate-shaped member of equal thickness and there is almost no change in plate thickness after molding. In the above example, it is limited to the pressure surface of the guide vane. It should be noted that only the negative pressure surface of the guide vane may be measured.
(2) Since the dimensional tolerances of the members of the welded structure are relatively loose, the amount of data to be processed has been reduced by significantly thinning out the point cloud data acquired by measurement (measurement data processing unit 53 in FIG. 3B).
(3) By narrowing down the objects to be measured and aligning the positions and orientations of the measurement data and design data using a unique method, the processing before the comparative inspection processing was automated and the processing speed was increased (position and orientation in FIG. 3B). Adjustment unit 54). That is, the position and orientation of the measurement data and the design data can be automatically and with sufficient accuracy without the intervention of an operator's operation.

上記実施形態から少なくとも以下の形態が把握できる。 At least the following embodiments can be grasped from the above embodiments.

第1形態によれば、 板状部材を検査する検査装置が提供される。この検査装置は、 前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させる計測
実行部と、 前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得するデータ取得部と、 前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出する比較処理部と、 前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力する検査結果出力部と、を備える検査装置。
を備える。
According to the first aspect, an inspection device for inspecting a plate-shaped member is provided. This inspection device has a measurement execution unit that causes a three-dimensional measuring machine to measure the shape of one of the plurality of surfaces of the plate-shaped member, and the measuring machine that collects point data of the measured one curved surface. The data acquisition unit acquired from the above, the comparison processing unit that compares the point data with the design data of the plate-shaped member, and calculates the error of the point data from the design data, and inspects the information regarding the calculated error. An inspection device including an inspection result output unit that outputs as a result.
To prepare for.

第1形態によれば、計測対象を板状部材に限定し、計測箇所を1つの曲面に限定することにより、計測処理に要する時間、点データと設計データとの比較処理に要する負荷及び時間を大幅に低減することができる。等厚の板状部材であれば、1つの曲面の形状を測定することにより、板状部材が設計通りの形状であるか否かを十分な精度で判断することができることに着目したものである。 According to the first embodiment, by limiting the measurement target to the plate-shaped member and limiting the measurement point to one curved surface, the time required for the measurement process and the load and time required for the comparison process between the point data and the design data can be reduced. It can be significantly reduced. Focusing on the fact that if the plate-shaped member has the same thickness, it is possible to determine with sufficient accuracy whether or not the plate-shaped member has the shape as designed by measuring the shape of one curved surface. ..

第2形態によれば、第1形態の検査装置において、 前記点データに間引き処理を適用する計測データ加工部を更に備え、 前記間引き処理では、前記間引き処理後の点データを線分で接続した輪郭と、前記データ取得部で取得した全ての点データを線分で接続した輪郭との誤差が、前記計測機の有効精度値以下となるように、前記間引き処理後の点データの間隔が設定されている。 According to the second embodiment, the inspection device of the first embodiment further includes a measurement data processing unit that applies the thinning process to the point data, and in the thinning process, the point data after the thinning process is connected by a line segment. The interval of the point data after the thinning process is set so that the error between the contour and the contour connecting all the point data acquired by the data acquisition unit with a line segment is equal to or less than the effective accuracy value of the measuring instrument. Has been done.

第2形態によれば、さらに計測された点データに間引き処理を実行することにより、更に、比較処理に要する負荷及び時間を低減することができる。また、間引き処理後の点データからなる輪郭の誤差が計測機の有効精度以下となるようにすることで、検査の精度を確保しつつ、点データと設計データとの比較処理に要する負荷及び時間を大幅に低減することができる。 According to the second embodiment, by executing the thinning process on the measured point data, the load and time required for the comparison process can be further reduced. In addition, by making the error of the contour consisting of the point data after the thinning process less than the effective accuracy of the measuring instrument, the load and time required for the comparison process between the point data and the design data while ensuring the accuracy of the inspection. Can be significantly reduced.

第3形態によれば、第1又は2形態の検査装置において、 前記検査装置は、前記点データからなる計測データ面と、前記設計データによる設計データ面とを位置合わせ及び姿勢合わせする位置姿勢調整部を更に備える。点データは、間引き処理前または後の点データの何れであっても良い。 According to the third aspect, in the inspection device of the first or second form, the inspection device aligns and postures the measurement data surface composed of the point data and the design data surface based on the design data. Further equipped with a part. The point data may be either the point data before or after the thinning process.

第3形態によれば、計測された点データと、設計データとの間の位置及び姿勢合わせを行った後に、両者を比較するので、これにより、比較処理結果の精度を向上させることができる。 According to the third embodiment, the measured point data and the design data are aligned with each other in position and orientation, and then the two are compared. Therefore, the accuracy of the comparison processing result can be improved.

第4形態によれば、第3形態の検査装置において、 前記板状部材が角部を有する場合、前記計測された曲面は角部を有し、 前記位置姿勢調整部は、前記計測データ面および前記設計データ面の重心を各面の法線方向に投影した各投影重心が互いに一致するように位置合わせを行い、各面の投影重心と各面の前記角部とを接続する各線分が互いに一致するように姿勢合わせを行う。 According to the fourth aspect, in the inspection device of the third aspect, when the plate-shaped member has a corner portion, the measured curved surface has the corner portion, and the position / posture adjusting portion is the measurement data surface and the measurement data surface. The center of gravity of the design data surface is aligned so that the projected centers of gravity projected in the normal direction of each surface coincide with each other, and the line segments connecting the projected center of gravity of each surface and the corners of each surface are mutually aligned. Adjust the posture so that they match.

第4形態によれば、投影重心により位置合わせし、投影重心と1つの角部を結ぶ線分により姿勢合わせを行うので、周端部の面(側面等)の計測を要することなく、一曲面の計測データを設計データに精度よく、位置及び姿勢合わせすることができる。これにより、比較処理結果の精度を向上させることができる。 According to the fourth embodiment, the position is aligned by the projected center of gravity, and the posture is aligned by the line segment connecting the projected center of gravity and one corner, so that one curved surface does not require measurement of the surface (side surface, etc.) of the peripheral end. It is possible to accurately align and align the measurement data of the above with the design data. Thereby, the accuracy of the comparison processing result can be improved.

第5形態によれば、第4形態の検査装置において、 前記位置姿勢調整部は、更に、前記計測データ面を長手方向及び/又は幅方向の方向に沿って移動させること、及び/又は、前記計測データ面の前記線分の周りに回転させることによって、前記計測データ面及び前記設計データ面の一致領域を増加させる。 According to the fifth aspect, in the inspection device of the fourth aspect, the position / attitude adjusting unit further moves the measurement data surface along the longitudinal direction and / or the width direction, and / or the said. By rotating the measurement data surface around the line segment, the matching area between the measurement data surface and the design data surface is increased.

第5形態によれば、例えば、投影重心、及び投影重心と1つの角部との間の線分による
位置及び姿勢合わせの結果、更に面の一致領域を増加させたい場合に、長手方向及び/又は幅方向の移動、及び/又は線分の周りの回転によって、更に面の一致領域を増加させることができる。これにより、比較処理結果の精度を向上させることができる。
According to the fifth embodiment, for example, when it is desired to further increase the matching area of the surface as a result of the position and orientation alignment by the projection center of gravity and the line segment between the projection center of gravity and one corner, the longitudinal direction and / Alternatively, by moving in the width direction and / or rotating around the line segment, the matching area of the surface can be further increased. Thereby, the accuracy of the comparison processing result can be improved.

第6形態によれば、第1乃至5形態の何れかにの検査装置において、 前記点データの誤差を複数の誤差区分のうちの1つに分類する誤差分類部を更に備え、 前記点データ及び各点データに対応する誤差区分に基づいて等高図を生成する等高図作成部と、を更に備える。 According to the sixth embodiment, the inspection device according to any one of the first to fifth embodiments further includes an error classification unit that classifies the error of the point data into one of a plurality of error categories, and further includes the point data and the error classification unit. It further includes a contour map creation unit that generates a contour map based on the error classification corresponding to each point data.

第6形態によれば、検査結果を等高図として表示するため、正又は負の誤差が存在する領域を視認することが可能である。これにより、板状部材のひねり過ぎ又はひねり不足、曲げ過ぎ又は曲げ不足、反り過ぎ又は反り不足などの不具合を容易に把握することができ、追加の成形により計測対象物の形状を修正することが容易になる。 According to the sixth embodiment, since the inspection result is displayed as an isoline diagram, it is possible to visually recognize the region where a positive or negative error exists. This makes it possible to easily grasp defects such as excessive twisting or insufficient twisting of the plate-shaped member, excessive bending or insufficient bending, excessive warpage or insufficient warpage, and the shape of the object to be measured can be corrected by additional molding. It will be easier.

第7形態によれば、第1乃至6形態の検査装置において、 前記板状部材は、等厚の板状部材である。 計測対象が等厚の板状部材であるため、1つの面の形状の測定により、板状部材が設計に基づき適切に形成されているか否かを高い精度で判断することができる。 According to the seventh aspect, in the inspection apparatus of the first to sixth forms, the plate-shaped member is a plate-shaped member having the same thickness. Since the measurement target is a plate-shaped member having the same thickness, it is possible to determine with high accuracy whether or not the plate-shaped member is appropriately formed based on the design by measuring the shape of one surface.

第8形態によれば、第7形態の検査装置において、 前記検査対象物は、ポンプのガイドベーンである。ポンプのガイドベーンは、製造公差が比較的緩いため、1つの面の形状の計測で、また、更に計測した点データの間引き処理を行っても、十分に検査の精度を確保することができる。これにより、ガイドベーンの必要十分な範囲での検査を迅速かつ容易に行うことができる。 According to the eighth aspect, in the inspection apparatus of the seventh aspect, the inspection object is a guide vane of a pump. Since the guide vane of the pump has a relatively loose manufacturing tolerance, the accuracy of inspection can be sufficiently ensured even if the shape of one surface is measured and the measured point data is thinned out. As a result, the inspection of the guide vane within the necessary and sufficient range can be performed quickly and easily.

第9形態によれば、 前記計測機と、 第1乃至8形態の何れかの検査装置と、を備える検査システムが提供される。この検査システムによれば、第1乃至8形態で上述した作用効果を奏する。 According to the ninth aspect, an inspection system including the measuring instrument and the inspection device according to any one of the first to eighth embodiments is provided. According to this inspection system, the above-mentioned effects are exhibited in the first to eighth forms.

第10形態によれば、第9形態の検査システムにおいて、 前記計測機は、二次元直交ロボットと、前記直交ロボットに取り付けられた光学センサと、を有する。この場合、光学センサを移動させて計測対象物の計測を行うので、計測対象物までの距離と姿勢を決定するためのマーカを計測対象物に貼付する必要がなく、計測の準備、撤収作業に要する労力及び時間を低減することができる。 According to the tenth aspect, in the inspection system of the ninth aspect, the measuring instrument has a two-dimensional orthogonal robot and an optical sensor attached to the orthogonal robot. In this case, since the optical sensor is moved to measure the object to be measured, it is not necessary to attach a marker for determining the distance and posture to the object to be measured to the object to be measured. The labor and time required can be reduced.

第11形態によれば、板状部材を検査する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された不揮発性の記憶媒体が提供される。このプログラムは、 前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、 前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、 前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、 前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、をコンピュータに実行させる。第11形態によれば、ソフトウェアによって、第1形態の作用効果を実現することができる。 According to the eleventh embodiment, a non-volatile storage medium in which a program for causing a computer to execute a method for inspecting a plate-shaped member is stored is provided. This program causes a three-dimensional measuring instrument to measure the shape of a curved surface of one of a plurality of surfaces of the plate-shaped member, acquires the measured point data of the one curved surface from the measuring instrument, and obtains the measured point data. The computer is made to compare the point data with the design data of the plate-shaped member, calculate the error of the point data from the design data, and output the information regarding the calculated error as the inspection result. According to the eleventh form, the operation and effect of the first form can be realized by software.

第12形態によれば、コンピュータで板状部材を検査する方法が提供される。この方法は、 前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、 前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、 前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、 前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、を含む。第12形態によれば、第1形態と同様の作用効果を奏する。 According to the twelfth embodiment, a method for inspecting a plate-shaped member by a computer is provided. In this method, a three-dimensional measuring instrument is made to measure the shape of a curved surface of one of a plurality of surfaces of the plate-shaped member, and the measured point data of the one curved surface is acquired from the measuring instrument. It includes comparing the point data with the design data of the plate-shaped member, calculating an error of the point data from the design data, and outputting information on the calculated error as an inspection result. According to the twelfth form, the same action and effect as those of the first form are obtained.

以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。例えば、大型基板の形状は矩形に限定されず、正方形であってもよく、それ以外の多角形形状、例えば、五角形や六角形であってもよい。また、円形形状の基板を処理するめっき装置にも本発明が適用できることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above based on some examples, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and do not limit the present invention. .. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof. For example, the shape of the large substrate is not limited to a rectangle, and may be a square, or may be another polygonal shape, for example, a pentagon or a hexagon. Of course, the present invention can also be applied to a plating apparatus for processing a circular substrate. In addition, any combination or omission of the claims and the components described in the specification is possible within the range in which at least a part of the above-mentioned problems can be solved, or in the range in which at least a part of the effect is exhibited. Is.

1 検査システム
2 計測機
3 制御装置
10 直交ロボット
11 X軸スライダ
12 Y軸スライダ
15a〜15c ストッパ
20 センサ
31 PC
32 ロボット制御装置
33 センサ制御装置
34 CPU
35 メモリ
36 ディスプレイ
51 CADデータ入力部
52 計測実行部
53 計測データ加工部
54 位置姿勢調整部
55 比較処理部(等高図作成部)
56 検査結果記録部
60 ワーク(計測対象物)
61 圧力面
62 負圧面
63 側面
70 台車
71 立板
72a〜72c 位置決めボルト
81 計測対象物の表面(面)
82、83 線分
84 間引きピッチ
85 間引き誤差
86 接線
91 線分
92 平面
93 交線
94 円弧
100 CADデータ
101 重心
102 投影重心
103 角
110 計測データ
111 重心
112 投影重心
113 角
1 Inspection system 2 Measuring machine 3 Control device 10 Cartesian robot 11 X-axis slider 12 Y-axis slider 15a to 15c Stopper 20 Sensor 31 PC
32 Robot control device 33 Sensor control device 34 CPU
35 Memory 36 Display 51 CAD data input unit 52 Measurement execution unit 53 Measurement data processing unit 54 Position / orientation adjustment unit 55 Comparison processing unit (equal height map creation unit)
56 Inspection result recording unit 60 Work (measurement target)
61 Pressure surface 62 Negative pressure surface 63 Side surface 70 Cart 71 Stand plate 72a to 72c Positioning bolt 81 Surface (surface) of the object to be measured
82, 83 Line segment 84 Thinning pitch 85 Thinning error 86 Tangent 91 Line segment 92 Plane 93 Intersection line 94 Arc 100 CAD data 101 Center of gravity 102 Projected center of gravity 103 Angle 110 Measurement data 111 Center of gravity 112 Projected center of gravity 113 Angle

Claims (14)

板状部材を検査する検査装置であって、
前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させる計測実行部と、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得するデータ取得部と、
前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出する比較処理部と、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力する検査結果出力部と、
を備え、
前記検査装置は、前記点データに間引き処理を適用する計測データ加工部を更に備え、
前記間引き処理では、前記間引き処理後の点データを線分で接続した輪郭と、前記データ取得部で取得した全ての点データを線分で接続した輪郭との誤差が、前記計測機の有効精度値以下となるように、前記間引き処理後の点データの間隔が設定されている、
検査装置。
An inspection device that inspects plate-shaped members.
A measurement execution unit that causes a three-dimensional measuring machine to measure the shape of one of the plurality of surfaces of the plate-shaped member.
A data acquisition unit that acquires the measured point data of the one curved surface from the measuring instrument, and
A comparison processing unit that compares the point data with the design data of the plate-shaped member and calculates an error of the point data from the design data.
An inspection result output unit that outputs information on the calculated error as an inspection result,
Equipped with
The inspection device further includes a measurement data processing unit that applies thinning processing to the point data.
In the thinning process, the error between the contour connecting the point data after the thinning process with a line segment and the contour connecting all the point data acquired by the data acquisition unit with a line segment is the effective accuracy of the measuring instrument. The interval of the point data after the thinning process is set so as to be less than or equal to the value.
Inspection equipment.
板状部材を検査する検査装置であって、
前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させる計測実行部と、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得するデータ取得部と、
前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出する比較処理部と、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力する検査結果出力部と、
を備え、
前記検査装置は、前記点データからなる計測データ面と、前記設計データによる設計データ面とを位置合わせ及び姿勢合わせする位置姿勢調整部を更に備え、
前記板状部材が角部を有する場合、前記計測された曲面は角部を有し、
前記位置姿勢調整部は、前記計測データ面および前記設計データ面の重心を各面の法線
方向に投影した各投影重心が互いに一致するように位置合わせを行い、各面の投影重心と各面の前記角部とを接続する各線分が互いに一致するように姿勢合わせを行う、
検査装置。
An inspection device that inspects plate-shaped members.
A measurement execution unit that causes a three-dimensional measuring machine to measure the shape of one of the plurality of surfaces of the plate-shaped member.
A data acquisition unit that acquires the measured point data of the one curved surface from the measuring instrument, and
A comparison processing unit that compares the point data with the design data of the plate-shaped member and calculates an error of the point data from the design data.
An inspection result output unit that outputs information on the calculated error as an inspection result,
Equipped with
The inspection device further includes a position / posture adjusting unit that aligns and postures the measurement data surface composed of the point data and the design data surface based on the design data.
When the plate-shaped member has corners, the measured curved surface has corners.
The position / attitude adjusting unit aligns the center of gravity of the measurement data surface and the design data surface so that the projected centers of gravity projected in the normal direction of each surface coincide with each other, and the projected center of gravity of each surface and each surface are aligned. The posture is adjusted so that the normals connecting the corners of the above are aligned with each other.
Inspection equipment.
請求項1に記載の検査装置において、
前記検査装置は、前記点データからなる計測データ面と、前記設計データによる設計データ面とを位置合わせ及び姿勢合わせする位置姿勢調整部を更に備える、
検査装置。
In the inspection device according to claim 1,
The inspection device further includes a position / posture adjusting unit that aligns and postures the measurement data surface composed of the point data and the design data surface based on the design data.
Inspection equipment.
請求項3に記載の検査装置において、
前記板状部材が角部を有する場合、前記計測された曲面は角部を有し、
前記位置姿勢調整部は、前記計測データ面および前記設計データ面の重心を各面の法線方向に投影した各投影重心が互いに一致するように位置合わせを行い、各面の投影重心と各面の前記角部とを接続する各線分が互いに一致するように姿勢合わせを行う、検査装置。
In the inspection device according to claim 3,
When the plate-shaped member has corners, the measured curved surface has corners.
The position / attitude adjusting unit aligns the center of gravity of the measurement data surface and the design data surface so that the projected centers of gravity projected in the normal direction of each surface coincide with each other, and the projected center of gravity of each surface and each surface are aligned. An inspection device that adjusts the posture so that the line segments connecting to the corners of the above are aligned with each other.
請求項2又は4に記載の検査装置において、
前記位置姿勢調整部は、更に、前記計測データ面を長手方向及び/又は幅方向の方向に沿って移動させること、及び/又は、前記計測データ面の前記線分の周りに回転させることによって、前記計測データ面及び前記設計データ面の一致領域を増加させる、検査装置。
In the inspection device according to claim 2 or 4.
The position / orientation adjusting unit further moves the measurement data surface along the longitudinal direction and / or the width direction, and / or rotates the measurement data surface around the line segment. An inspection device that increases the matching area between the measurement data surface and the design data surface.
請求項1乃至5の何れかに記載の検査装置において、
前記点データの誤差を複数の誤差区分のうちの1つに分類する誤差分類部を更に備え、
前記点データ及び各点データに対応する誤差区分に基づいて等高図を生成する等高図作成部と、
を更に備える検査装置。
In the inspection device according to any one of claims 1 to 5.
Further provided with an error classification unit that classifies the error of the point data into one of a plurality of error categories.
An isoline map creation unit that generates an isoline map based on the point data and the error classification corresponding to each point data,
Inspection device further equipped with.
請求項1乃至6の何れかに記載の検査装置において、
前記板状部材は、等厚の板状部材である、検査装置。
In the inspection device according to any one of claims 1 to 6.
The plate-shaped member is an inspection device which is a plate-shaped member having an equal thickness.
請求項7に記載の検査装置において、
前記板状部材は、ポンプのガイドベーンである、検査装置。
In the inspection device according to claim 7,
The plate-shaped member is an inspection device that is a guide vane of a pump.
前記計測機と、
請求項1乃至8の何れかに記載の検査装置と、
を備える、検査システム。
With the measuring instrument
The inspection device according to any one of claims 1 to 8.
Equipped with an inspection system.
請求項9に記載の検査システムにおいて、
前記計測機は、二次元直交ロボットと、前記直交ロボットに取り付けられた光学センサと、を有する、検査システム。
In the inspection system according to claim 9,
The measuring instrument is an inspection system including a two-dimensional Cartesian robot and an optical sensor attached to the Cartesian robot.
板状部材を検査する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された不揮発性の記憶媒体であって、
前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、
前記点データに対する間引き処理であって、前記間引き処理後の点データを線分で接続した輪郭と、前記取得した全ての点データを線分で接続した輪郭との誤差が、前記計測機の有効精度値以下となるように、前記間引き処理後の点データの間隔が設定される前記間引き処理を、前記点データに適用し、
前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された記憶媒体。
A non-volatile storage medium in which a program for causing a computer to execute a method for inspecting a plate-shaped member is stored.
A three-dimensional measuring machine is made to measure the shape of a curved surface of one of the plurality of surfaces of the plate-shaped member.
The point data of the one curved surface measured is acquired from the measuring instrument, and the point data is obtained.
A thinning process on the point data, and the contour of connecting the points data after the thinning process in line, before the error between the contour connected by line segments all points data Quito obtained, the measuring instrument The thinning process, in which the interval of the point data after the thinning process is set so as to be equal to or less than the effective accuracy value, is applied to the point data.
The point data is compared with the design data of the plate-shaped member, and the error of the point data from the design data is calculated.
A storage medium in which a program for causing a computer to output information on the calculated error as an inspection result is stored.
板状部材を検査する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された不揮発性の記憶媒体であって、
角部を有する板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、
前記点データからなる計測データ面および前記板状部材の設計データによる設計データ面の重心を各面の法線方向に投影した各投影重心が互いに一致するように位置合わせを行い、各面の投影重心と各面の角部とを接続する各線分が互いに一致するように姿勢合わせを行い、
前記点データを前記板状部材の前記設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、をコンピュータに実行させるためのプログラムが記憶された記憶媒体。
A non-volatile storage medium in which a program for causing a computer to execute a method for inspecting a plate-shaped member is stored.
A three-dimensional measuring machine is made to measure the shape of a curved surface of one of a plurality of surfaces of a plate-shaped member having corners.
The point data of the one curved surface measured is acquired from the measuring instrument, and the point data is obtained.
The center of gravity of the measurement data surface consisting of the point data and the design data surface based on the design data of the plate-shaped member are aligned in the normal direction of each surface so that the center of gravity of each projection coincides with each other, and the projection of each surface is performed. Adjust the posture so that the normals connecting the center of gravity and the corners of each surface coincide with each other.
The point data is compared with the design data of the plate-shaped member, and an error of the point data from the design data is calculated.
A storage medium in which a program for causing a computer to output information on the calculated error as an inspection result is stored.
コンピュータで板状部材を検査する方法であって、
前記板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、
前記点データに対する間引き処理であって、前記間引き処理後の点データを線分で接続した輪郭と、前記取得した全ての点データを線分で接続した輪郭との誤差が、前記計測機の有効精度値以下となるように、前記間引き処理後の点データの間隔が設定される前記間引き処理を、前記点データに適用し、
前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、
を含む方法。
It is a method of inspecting plate-shaped members with a computer.
A three-dimensional measuring machine is made to measure the shape of a curved surface of one of the plurality of surfaces of the plate-shaped member.
The point data of the one curved surface measured is acquired from the measuring instrument, and the point data is obtained.
A thinning process on the point data, and the contour of connecting the points data after the thinning process in line, before the error between the contour connected by line segments all points data Quito obtained, the measuring instrument The thinning process, in which the interval of the point data after the thinning process is set so as to be equal to or less than the effective accuracy value, is applied to the point data.
The point data is compared with the design data of the plate-shaped member, and the error of the point data from the design data is calculated.
To output the information about the calculated error as an inspection result,
How to include.
コンピュータで板状部材を検査する方法であって、
角部を有する板状部材の複数の面のうち1つの曲面の形状の計測を三次元計測機に実行させ、
前記計測された前記1つの曲面の点データを前記計測機から取得し、
前記点データからなる計測データ面および前記板状部材の設計データによる設計データ面の重心を各面の法線方向に投影した各投影重心が互いに一致するように位置合わせを行い、各面の投影重心と各面の角部とを接続する各線分が互いに一致するように姿勢合わせを行い、
前記点データを前記板状部材の設計データと比較し、前記点データの前記設計データからの誤差を算出し、
前記算出された誤差に関する情報を検査結果として出力すること、
を含む方法。
It is a method of inspecting plate-shaped members with a computer.
A three-dimensional measuring machine is made to measure the shape of a curved surface of one of a plurality of surfaces of a plate-shaped member having corners.
The point data of the one curved surface measured is acquired from the measuring instrument, and the point data is obtained.
The center of gravity of the measurement data surface consisting of the point data and the design data surface based on the design data of the plate-shaped member are aligned in the normal direction of each surface so that the center of gravity of each projection coincides with each other, and the projection of each surface is performed. Adjust the posture so that the normals connecting the center of gravity and the corners of each surface coincide with each other.
The point data is compared with the design data of the plate-shaped member, and the error of the point data from the design data is calculated.
To output the information about the calculated error as an inspection result,
How to include.
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