JP7458580B2 - 三次元測定システム及び三次元測定方法 - Google Patents
三次元測定システム及び三次元測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7458580B2 JP7458580B2 JP2020107891A JP2020107891A JP7458580B2 JP 7458580 B2 JP7458580 B2 JP 7458580B2 JP 2020107891 A JP2020107891 A JP 2020107891A JP 2020107891 A JP2020107891 A JP 2020107891A JP 7458580 B2 JP7458580 B2 JP 7458580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- robot arm
- workpiece
- surface plate
- measurement
- dimensional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 179
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims description 55
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 28
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 16
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 111
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 44
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 36
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 35
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 24
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Description
[三次元測定機]
図1は本実施形態に係る三次元測定システム1000の概略構成図である。図1では、ロボットアーム50を図示するために三次元測定機1のコラム16の一部の図示が省略されている。三次元測定システム1000は、三次元測定機1とロボットアーム装置100とを備える。図1に示すように、本実施形態では、ロボットアーム50のロボット基台52は三次元測定機1の定盤18の外に配置されている。
図3は、本実施形態で用いられるロボットアーム装置100の例を示す図(概念図及びブロック図)である。
次に、ロボットアーム装置100と三次元測定機1とを使用した測定方法に関して説明する。図4は、ロボットアーム装置100と三次元測定機1とを使用した測定方法を示すフローチャートである。
図5は、ワークWの運搬ステップ(図4のステップS11)の一例を説明する図である。図5に示すようにロボットアーム装置100は、三次元測定機1の測定空間外にあるワークWをエンドエフェクタEEで保持し、保持した状態で三次元測定機1の測定空間内にワークWを運搬する。なお、図5~図11では、測定機制御装置30、コントローラ40、及びロボットアーム制御装置60は省略されている。また、図5~図11では、ロボットアーム50を図示するために三次元測定機1のコラム16の一部の図示が省略されている。
図6は、設置ステップ(図4のステップS12)及び測定ステップ(図4のステップS13)の一例を説明する図である。ワークWが、三次元測定機1の測定空間に運搬された後に、ロボットアーム50の一部が定盤18の上に直接的に押しつけられてワークWの姿勢決めがされ、その後、三次元測定機1でワークWの測定が行われる。
図8は、変更ステップ(図4のステップS14)の一例を示した図である。図8に示すように、ワークWの姿勢を変更する場合には、ロボットアーム50の一部(例えば第1関節部J1)を定盤18から離して、ワークWの姿勢を変更する。ロボットアーム50は、エンドエフェクタEEをX-Z平面と平行に回転させることにより、ワークWの姿勢を変更する。例えば、ワークWの表面を測定した後に、ワークWの姿勢を変更してワークWの裏面の測定を行うために、ワークWの姿勢を変更する。ワークWの姿勢を変更した後は、ワークWの姿勢の変更前と同一位置にロボットアーム50の一部を定盤18上に押しつけて、姿勢が変更されたワークWの測定が行われる。なお、ロボットアーム50の一部を押しつける定盤18上の位置は、ワークWの姿勢の変更前と変更後とで異なっていてもよい。このように、エンドエフェクタEEを作動させてワークWの姿勢を変更することができるので、ワークWの姿勢毎に測定治具を用意する必要がなく、簡便にワークWの姿勢を変更することができる。
上述した実施形態では、ロボットアーム50の一部を定盤18に直接的に押しつける態様の一例として、ロボットアーム50の関節部(関節部J1、関節部J3)を定盤18上に押しつける態様を説明した(図4のステップS12)。しかし、本発明はこれに限定されず、図4のステップS12においてロボットアーム50の一部を間接的に定盤18に押しつけてもよい。ロボットアーム50の一部を間接的に定盤18に押しつける態様の一例として、定盤18上の制振部材(ブロック)にロボットアーム50の一部を押しつける場合について説明する。
次に、第2実施形態に係る三次元測定システム2000について説明する。図12は、第2実施形態に係る三次元測定システム2000の概略構成図である。図12に示すように、第2実施形態に係る三次元測定システム2000は三次元測定機1及びロボットアーム装置200を備える。第1実施形態では、ロボットアーム装置100は三次元測定機1の定盤18の外に配置されたロボット基台52を備えるが、第2実施形態では、ロボットアーム装置200はロボット基台52に代えて、三次元測定機1の定盤18上に配置されるロボット基台53を備える。
上述のように、第1実施形態及びその変形例では、測定時に関節部J1及びJ3等のロボットアーム50の一部(当接部)を定盤18に直接的又は間接的に当接させている。第2実施形態でも、同様に、測定時にロボットアーム50の一部を定盤18に直接的又は間接的に当接させてもよい。つまり、第2実施形態の変形例では、例えば、図4に示す第1実施形態に係る三次元測定方法と同様にステップS12を行う。
次に、第3実施形態に係る三次元測定システム3000について説明する。図15は、第3実施形態に係る三次元測定システム3000の概略構成図である。図15に示すように、第3実施形態に係る三次元測定システム3000は、三次元測定機2とロボットアーム装置300とを備える。ロボットアーム装置300は、第2実施形態に係るロボットアーム装置200に、相対位置変化検出手段としてアーム振動検出手段55を追加したものである。三次元測定機2は、第1実施形態に係る三次元測定機1に振動補正手段31(補正手段)を追加したものである。
第2実施形態の変形例と同様に、第3実施形態でも、測定時にロボットアーム50の一部を直接的又は間接的に定盤18に当接させてもよい。例えば、第3実施形態の変形例では、測定時にロボットアーム50の一部を直接的又は間接的に定盤18に当接させるステップ(例えば、図4のステップS12)を、図16に示す第3実施形態に係る測定方法のステップS11とステップS13との間に追加してもよい。これにより、ロボットアーム50自体の振動を低減させることができるので、測定精度を一層向上させることができる。
定盤振動検出手段56に加えて、定盤18の傾斜を検出する傾斜検出手段(不図示)を三次元測定機2に設けてもよい。傾斜検出手段として、例えば、傾斜センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。
次に、第4実施形態に係る三次元測定システム4000について説明する。図17は、第4実施形態に係る三次元測定システム4000の概略構成図である。図17に示すように、第4実施形態に係る三次元測定システム4000は、三次元測定機2とロボットアーム装置400とを備える。ロボットアーム装置400は、第3実施形態に係るロボットアーム装置300のロボット基台53をロボット基台52に代えたものである。三次元測定機2は、第3実施形態に係る三次元測定機2と基本的に同じである。
第1実施形態及びその変形例と同様に、第4実施形態でも、測定時にロボットアーム50の一部を直接的又は間接的に定盤18に当接させてもよい。第4実施形態の変形例に係る三次元測定方法は、第3実施形態の変形例と基本的に同じであるため、説明を省略する。第4実施形態の変形例においても、ロボットアーム50自体の振動を低減させることができるので、ワークWの三次元測定の精度を一層向上させることができる。
第3実施形態の変形例2と同様に、定盤振動検出手段56に加えて、定盤18の傾斜を検出する傾斜検出手段(不図示)を三次元測定機2に設けてもよい。これにより、第4実施形態の変形例2においても、振動補正手段31は、定盤振動検出手段56によって検出された定盤18の各方向における振動と、傾斜検出手段によって検出された定盤18の傾斜とに基づいて、ワークWの三次元測定の測定値を、例えばリアルタイムに補正することができ、延いては、三次元測定の精度を一層向上させることができる。なお、定盤振動検出手段56に代えて、傾斜検出手段を設けてもよい。
次に、第5実施形態に係る三次元測定システム5000について説明する。図18は、第5実施形態に係る三次元測定システム5000の概略構成図である。図18に示すように、第5実施形態に係る三次元測定システム5000は、三次元測定機3とロボットアーム装置500とを備える。
上記の第5実施形態では、第1実施形態に係るロボットアーム装置100と三次元測定機1とにそれぞれ温度検出手段57と温度補正手段32とを追加した構成について説明した。しかし、定盤18の外に配置されるロボット基台52に代えて、定盤18の上に配置されるロボット基台53を備える第2及び第3実施形態に係る三次元測定システム2000及び3000に、温度検出手段57と温度補正手段32とを追加してもよい。
図16に示す第5実施形態に係る三次元測定システム5000に、第3及び第4実施形態において説明したアーム振動検出手段55及び/又は定盤振動検出手段56と、振動補正手段31とを、更に追加してもよい。
また、測定機制御装置30、振動補正手段31、温度補正手段32及びロボットアーム制御装置60は、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータで実現され、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのプロセッサ、ROMやRAMなどのメモリ、ハードディスクなどの外部記録装置、入力装置、出力装置、ネットワーク接続装置などを備えて構成される。測定機制御装置30のメモリには、測定機本体10を動かすためのプログラムが記憶されており、このプログラムをプロセッサが読み出し実行することにより、自動で計測が行われてもよい。また、ロボットアーム制御装置60のメモリには、ロボットアーム50を動かすためのプログラムが記憶されており、このプログラムをプロセッサが読み出し実行することにより、ワークWの運搬及び姿勢の変更が自動で行われてもよい。更に、測定機制御装置30とロボットアーム制御装置60とは連携し、測定全般が自動的に行われてもよい。
以上で説明したように、三次元測定システム1000、2000、3000、4000、5000では、ワークWをエンドエフェクタEEで保持しながらワークWの三次元測定を行うため、ワークWの姿勢を簡便に変更することができる。これにより、三次元測定の効率を向上させることができる。
10 :測定機本体
12 :ヘッド
14 :ビーム
16 :コラム
18 :定盤
20 :基台
22 :プローブ
24 :スタイラス
26 :測定子
30 :測定機制御装置
31 :振動補正手段
32 :温度補正手段
40 :コントローラ
50 :ロボットアーム
52、53 :ロボット基台
52a :先端部
55 :アーム振動検出手段
56 :定盤振動検出手段
57 :温度検出手段
60 :ロボットアーム制御装置
71、75:基部
72 :爪部
73、77:保持面
76 :チャック
100、200、300、400、500:ロボットアーム装置
1000、2000、3000、4000、5000:三次元測定システム
A1 :第1アーム
A2 :第2アーム
A3 :第3アーム
B :ブロック
EE :エンドエフェクタ
J1 :第1関節部
J2 :第2関節部
J3 :第3関節部
J4 :第4関節部
L1 :ワークの中心軸
W :ワーク
Claims (6)
- 定盤と、
測定対象であるワークを保持し、前記ワークの姿勢を可変なロボットアームと、
前記定盤に対して相対移動可能に取り付けられたプローブであって、前記ロボットアームにより保持されている前記ワークの三次元測定を行うプローブと、
を備え、
前記ロボットアームを支持するロボット基台は前記定盤上に設けられ、
前記ロボットアームは、複数のアームと、前記複数のアームを回転可能に連結する複数の関節部とを備え、
前記複数の関節部のうちの1つは、前記プローブにより前記ワークを測定する場合に、前記定盤の表面に当接する当接部である、
三次元測定システム。 - 前記定盤上には制振部材が設けられ、
前記ロボットアームの当接部は前記制振部材を介して前記定盤に間接的に当接する、
請求項1に記載の三次元測定システム。 - 前記ロボットアームの当接部は、前記複数の関節部のうち最もエンドエフェクタ側にある前記関節部である、
請求項1又は2に記載の三次元測定システム。 - 測定対象であるワークをロボットアームにより運搬する運搬ステップと、
前記ロボットアームにより前記ワークを保持した状態で、前記ロボットアームに設けられた複数のアームを回転可能に連結する複数の関節部うちの1つを当接部として、定盤の表面に当接させる設置ステップと、
前記ロボットアームにより前記ワークを保持し、前記当接部を前記定盤の表面に当接させた状態で、前記定盤に対して相対移動可能に取り付けられたプローブにより前記ワークの三次元測定を行う測定ステップと、
を含み、
前記ロボットアームを支持するロボット基台は前記定盤上に設けられる、
三次元測定方法。 - 前記定盤上には制振部材が設けられており、
前記設置ステップにおいて、前記ロボットアームの当接部は前記制振部材を介して前記定盤に間接的に当接する、
請求項4に記載の三次元測定方法。 - 前記ロボットアームの当接部は、前記複数の関節部のうち最もエンドエフェクタ側にある前記関節部である、
請求項4又は5に記載の三次元測定方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019047103 | 2019-03-14 | ||
JP2019047103 | 2019-03-14 | ||
JP2020037113A JP6725862B1 (ja) | 2019-03-14 | 2020-03-04 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020037113A Division JP6725862B1 (ja) | 2019-03-14 | 2020-03-04 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020154001A JP2020154001A (ja) | 2020-09-24 |
JP7458580B2 true JP7458580B2 (ja) | 2024-04-01 |
Family
ID=71663950
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020037113A Active JP6725862B1 (ja) | 2019-03-14 | 2020-03-04 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
JP2020079380A Pending JP2020153994A (ja) | 2019-03-14 | 2020-04-28 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
JP2020107891A Active JP7458580B2 (ja) | 2019-03-14 | 2020-06-23 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020037113A Active JP6725862B1 (ja) | 2019-03-14 | 2020-03-04 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
JP2020079380A Pending JP2020153994A (ja) | 2019-03-14 | 2020-04-28 | 三次元測定システム及び三次元測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP6725862B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117405064B (zh) * | 2023-11-02 | 2024-04-02 | 山东中科普锐检测技术有限公司 | 一种基于陀螺仪的轮廓测量系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016109630A (ja) | 2014-12-09 | 2016-06-20 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム |
JP2018176420A (ja) | 2018-08-01 | 2018-11-15 | キヤノン株式会社 | ロボット制御方法、物品の製造方法、及びロボット装置 |
JP2019100904A (ja) | 2017-12-05 | 2019-06-24 | 株式会社ミツトヨ | 測定ステーションおよび測定方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4991365B2 (ja) * | 2007-03-29 | 2012-08-01 | カヤバ工業株式会社 | 寸法測定装置及び寸法測定方法 |
-
2020
- 2020-03-04 JP JP2020037113A patent/JP6725862B1/ja active Active
- 2020-04-28 JP JP2020079380A patent/JP2020153994A/ja active Pending
- 2020-06-23 JP JP2020107891A patent/JP7458580B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016109630A (ja) | 2014-12-09 | 2016-06-20 | キヤノン株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、プログラム |
JP2019100904A (ja) | 2017-12-05 | 2019-06-24 | 株式会社ミツトヨ | 測定ステーションおよび測定方法 |
JP2018176420A (ja) | 2018-08-01 | 2018-11-15 | キヤノン株式会社 | ロボット制御方法、物品の製造方法、及びロボット装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6725862B1 (ja) | 2020-07-22 |
JP2020153994A (ja) | 2020-09-24 |
JP2020153977A (ja) | 2020-09-24 |
JP2020154001A (ja) | 2020-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11365959B2 (en) | Three-dimensional measuring system, and three-dimensional measuring method | |
US10209107B2 (en) | Geometric error identification method of multi-axis machine tool and multi-axis machine tool | |
JP4653824B2 (ja) | 機上計測装置にて計測対象物の形状を計測する工作機械システム | |
JP4504818B2 (ja) | 加工物検査方法 | |
JP5670504B2 (ja) | 数値制御工作機械および数値制御工作機械の主軸誤差補正方法 | |
JP5418272B2 (ja) | 工作機械の熱変位補正方法および熱変位補正装置 | |
WO2002032620A1 (fr) | Dispositif et procede de mesure, machine-outil dotee dudit dispositif, et procede de traitement de piece | |
JP5816475B2 (ja) | 産業機械 | |
JP2019512095A (ja) | 走査プローブを較正するための方法及び装置 | |
JP7337664B2 (ja) | 工作機械における位置計測センサの補正値計測方法及び補正値計測システム | |
JP2006212765A (ja) | 工作機械の熱変位補正方法 | |
JP6542629B2 (ja) | 加工ツールの位置決め装置及び位置決め方法 | |
JP7458580B2 (ja) | 三次元測定システム及び三次元測定方法 | |
WO2011052441A1 (ja) | 工作機械および変位計測器 | |
JP7368215B2 (ja) | 工作機械及びワーク加工部の形状測定方法 | |
JP6234091B2 (ja) | ロボット装置及び教示点設定方法 | |
JP7400183B2 (ja) | 三次元測定システム及び三次元測定方法 | |
JP6800421B1 (ja) | 測定装置及び測定方法 | |
JP7458578B2 (ja) | 三次元測定システム及び三次元測定方法 | |
JP7266511B2 (ja) | 工作機械における対象物の位置計測方法及び位置計測システム、位置計測プログラム | |
JP2021148559A (ja) | 測定システム及び偏心補正方法 | |
JP2011093065A (ja) | 工作機械 | |
JP4847049B2 (ja) | 極座標制御方式マシニングセンタにおける基準点誤差計測方法及び極座標制御方式マシニングセンタ | |
JP2010201581A (ja) | 工作機械のワーク姿勢制御装置 | |
JP2019007762A (ja) | タッチプローブを用いた計測方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230302 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231220 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240215 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7458580 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |