JP7121073B2 - 三次元測定用治具 - Google Patents
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Description
図1に示すように、本発明の実施形態に係る三次元測定システム1は、測定対象2を保持する三次元測定用治具3と、三次元測定用治具3によって保持された測定対象2を撮像する撮像部4と、を備える。また、三次元測定システム1は、撮像部4を三次元的に移動可能に支持するアーム5と、撮像部4の撮像結果に基づいて、測定対象2の三次元画像を生成する制御部6と、三次元画像を表示する表示部7と、を備える。撮像部4及びアーム5は、作業者による手動操作、及び/又は、制御部6による自動制御が可能に構成されている。
図2から図4に示すように、三次元測定用治具3は、昇降リフタ10と、回転テーブル20と、6本の柱部30(30A~30F)と、3本の橋部40(40A~40C)と、を備える。また、三次元測定用治具3は、一対のアタッチメント取付部50と、アタッチメント60と、を備える。
昇降リフタ10は、床面に設置されており、当該昇降リフタ10の上側に設けられている構造(回転テーブル20等)を、作業者による手動操作、及び/又は、制御部6による自動制御によって上下動可能な移動部の一例である。
回転テーブル20は、昇降リフタ10上に設けられており、平面視で円形状又は多角形状を呈する基部の一例である。回転テーブル20は、昇降リフタ10の上側に設けられる固定プレート21と、固定プレート21の上側に設けられる回転プレート22と、を備える。回転プレート22は、作業者による手動操作、及び/又は、制御部6による自動制御によって、当該回転プレート22の中央部を通る上下軸周りに回動可能に構成されている。回転プレート22には、作業者によって把持可能な把持部23が設けられている。
柱部30は、回転プレート22の周縁部から上方に立設されており、平面視で多角形状を呈する棒状又は筒状部材である。本実施形態では、六角形状を呈する6本の柱部30A~30Fが、平面視で六角形(例えば、正六角形)の各頂点となる位置に配置されている。
橋部40は、2本の柱部30の先端部同士と繋ぐ部材である。本実施形態では、橋部40Aは、隣り合う柱部30A,30B間に架設されており、橋部40Bは、隣り合う柱部30C,30D間に架設されており、橋部40Cは、隣り合う柱部30E,30F間に架設されている。
一対のアタッチメント取付部50は、回転プレート22の周縁部から上方に立設されている。本実施形態では、一方のアタッチメント取付部50は、隣り合う柱部30B,30C間に設けられており、他方のアタッチメント取付部50は、隣り合う柱部30A,30F間に設けられている。アタッチメント取付部50は、上側及び内側に開口部を有し、後記するアタッチメント60の脚部62が収容可能な溝部51と、溝部51に収容された脚部62を固定する(例えば、利用者による操作によって脚部62を挟持して固定する)固定部52と、を備える。
図4に示すように、アタッチメント60は、測定対象2に取付可能な部材である。図5に示すように、アタッチメント60は、正面視で略C字形状を呈する本体部61と、本体部61の下端部から下方に延設される一対の脚部62,62と、本体部61に設けられる複数の測定対象取付部63と、を備える。アタッチメント60は、測定対象2の各部位が複数の測定対象取付部63に取り付けられる(例えば、測定対象取付部63によって挟持される)ことによって、測定対象2を当該アタッチメント60の一面側に保持する。
図2から図4に示すように、三次元測定用治具3は、回転テーブル20の上面に対して着脱可能な着脱用基部70を備える。2本の柱部30A,30Bは、着脱用基部70から上方に延設されており、着脱用基部70を介して回転プレート22に対して、例えばボルト締結等によって着脱可能に設けられている。すなわち、着脱用基部70は、アタッチメント60における測定対象2の取付面とは反対の面側に位置する柱部30A,30Bを回転プレート22に対して着脱可能にする部材である。
回転プレート22の上面(測定対象2側となる面)、柱部30(30A~30F)の6つの側面全て、及び、橋部40(40A~40C)の下面(測定対象2側となる面)には、それぞれ、複数のマーカMが設けられている。マーカMは、塗料、シール等によって構成されており、不規則な間隔(例えば、60~100mm間隔)で配置されている。
当該マーカMは、回転プレート22の上面に複数設けられている。また、当該マーカMは、柱部30の6つの側面それぞれに複数設けられている。また、当該マーカMは、橋部40の下面に複数設けられている。かかる構成によると、測定対象2が保持された三次元測定用治具3をどの方向から測定(撮像)しても、3つ以上のマーカが測定されるようになる。
続いて、三次元測定用治具3を用いた測定対象2の三次元測定の動作例について説明する。
作業者は、アーム5を操作したり回転テーブル20(回転プレート22)を回転させたりすることによって、三次元測定用治具3を複数の方向から撮像部4に撮像させる。制御部6は、撮像部4による複数の方向からの三次元測定用治具3の撮像結果を取得する。制御部6は、撮像結果に含まれる複数のマーカMを抽出し、複数の撮像結果において同一のマーカMを識別する。制御部6は、同一であると識別されたマーカMごとにIDを付与するとともに、複数のマーカMの位置関係を算出する。制御部6は、かかる複数のマーカMのID及び位置関係を予め記憶しておく。
作業者は、着脱用基部70を回転テーブル20(回転プレート22)から取り外す(図6参照)。続いて、作業者は、測定対象2にアタッチメント60を取り付けるとともに、測定対象2が取り付けられたアタッチメント60をアタッチメント取付部50に取り付ける(図7参照)。ここで、作業者は、着脱用基部70が取り外されて柱部30A,30Bが除去されたスペースを介して、測定対象2及びアタッチメント60をアタッチメント取付部50に取り付けることができる。続いて、作業者は、着脱用基部70を回転テーブル20(回転プレート22)に取り付ける(図4参照)。
作業者は、昇降リフタ10を操作して測定対象2の高さ位置を調整する。続いて、作業者は、アーム5を操作したり回転テーブル20(回転プレート22)を回転させたりすることによって、測定対象2及び三次元測定用治具3を複数の方向から撮像部4に撮像させる。制御部6は、撮像部4による複数の方向からの測定対象2及び三次元測定用治具3の撮像結果を取得する。制御部6は、撮像結果に含まれる複数のマーカMを抽出し、撮像結果における複数のマーカMの位置関係と、予め記憶された複数のマーカMのID及び位置関係と、に基づいて、各撮像結果における撮像部4の測定対象2及び三次元測定用治具3に対する距離及び方向を算出する。続いて、制御部6は、各撮像結果において算出された距離及び方向に基づいて、各撮像結果を組み合わせ、測定対象2の三次元測定を行う。ここで、制御部6は、測定対象2の三次元画像を生成し、生成された三次元画像を表示部7に表示させることができる。
これに対し、本発明の実施形態に係る三次元測定用治具3は、測定対象2に対して複数のマーカMを設ける必要が無いため測定時間を短縮することができるとともに、切断による測定対象2のロスを無くすことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、どの角度から測定した場合でも、3本以上の柱部の側面のそれぞれ設けられた複数のマーカMのうち3つ以上のマーカMが測定されるため、測定の死角を低減し、測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、基部にもマーカMが設けられているので、測定の死角をさらに低減し、測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、マーカMが設けられる柱部30と測定対象2が取り付けられる部位とが異なるため、測定対象2の重量による柱部30の変形(マーカMの相対位置の変化)等を抑え、測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
また、三次元測定用治具3は、複数種類のアタッチメント60を用意することによって、様々な形状の測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、柱部30を外すことによって生じるスペースを介して測定対象2及びアタッチメント60を設置したり取り外したりすることが可能となるので、作業者による作業性を向上することができる。
したがって、三次元測定用治具3は、測定対象2の三次元測定における測定方向を容易に変更することができる。
したがって、三次元測定用治具3は、測定対象2の三次元測定における位置(高さ)調整を容易に行うことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、橋部40にもマーカMが設けられているので、測定の死角をさらに低減し、測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
したがって、三次元測定用治具3は、六角形状を呈する柱部30の6つの側面全てにマーカMが設けられているので、測定の死角を好適に低減し、測定対象2の三次元測定を好適に行うことができる。
2 測定対象
3,3X 三次元測定用治具
10 昇降リフタ(移動部)
20 回転テーブル(基部)
30 柱部
40 橋部
50 アタッチメント取付部
60 アタッチメント
M マーカ
Claims (7)
- 基部と、当該基部から立設される多角形状を呈する3本以上の柱部と、を備え、
3本以上の前記柱部に囲まれた領域に測定対象を設置可能であり、
3本以上の前記柱部の側面のそれぞれには、複数のマーカが設けられており、
前記測定対象に取付可能なアタッチメントと、
前記基部から立設されており、前記アタッチメントが取付可能なアタッチメント取付部と、
を備え、
1本以上の前記柱部は、前記基部に着脱可能である
ことを特徴とする三次元測定用治具。 - 複数の前記マーカは、前記基部にも設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の三次元測定用治具。 - 前記基部は、回転可能に構成されている
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の三次元測定用治具。 - 前記基部を前記柱部の立設方向に移動可能な移動部を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の三次元測定用治具。 - 2本の前記柱部の先端部同士を連結する橋部を備え、
複数の前記マーカは、前記橋部にも設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の三次元測定用治具。 - 前記柱部は、六角形状を呈し、
前記マーカは、前記六角形状の6つの側面全てに設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の三次元測定用治具。 - 基部と、当該基部から立設される多角形状を呈する3本以上の柱部と、前記基部を前記柱部の立設方向に移動可能な移動部と、を備え、
3本以上の前記柱部に囲まれた領域に測定対象を設置可能であり、
3本以上の前記柱部の側面のそれぞれには、複数のマーカが設けられている
ことを特徴とする三次元測定用治具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020117849A JP7121073B2 (ja) | 2020-07-08 | 2020-07-08 | 三次元測定用治具 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003042732A (ja) | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Topcon Corp | 表面形状測定装置及びその方法、表面形状測定プログラム、並びに表面状態図化装置 |
JP2014137357A (ja) | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 法線検出装置、加工装置、及び法線検出方法 |
JP2018179780A (ja) | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 一般財団法人電力中央研究所 | 三次元形状の計測方法 |
JP2018189618A (ja) | 2017-05-12 | 2018-11-29 | 東京貿易テクノシステム株式会社 | 厚み測定装置、および厚み測定プログラム |
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