JPH0413616Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、面状被測定物の周縁に沿つた三次元
形状を測定するために、一端が三次元形状測定装
置本体に連結している３軸方向に自由に移動する
アームの他端に取付けられて、周縁の測定点をセ
ツトするのに用いる三次元形状測定装置用アタツ
チメントに関するものである。

〔考案の技術的背景とその問題点〕

第１図はこの種の装置の基本構成を示すもの
で、１は面状被測定物である自動車のパネル等の
ワーク、２はその周縁の測定点にセツトされるア
タツチメント、３はこのアタツチメントがセツト
された後操作することにより測定開始を指令する
コマンドスイツチ、４は先端にアタツチメント２
が取付けられてその移動に対応してＸ軸、Ｙ軸及
びＺ軸の３軸方向に自由に移動する例えば７自由
度のアーム、５はアーム４の後端が連結すること
により伝達されてくるアタツチメント２の三次元
位置を測定する本体である。第２図はこのような
装置における従来のアタツチメント２の構造をよ
り詳細に示すもので、１２はこれを面直の測定点
ａにセツトする際にワーク１の周縁１１に対する
位置を側壁で設定するためのガイド、１３は表面
に対する位置を底面で設定するための２個のガイ
ドである。これらのガイド１２，１３の側面及び
底面は、円柱ブロツク状の本体２′の側面及び底
面に平行になつている。このようなアタツチメン
ト２により、ワーク１の表面１０及び周縁面１１
に対して直角である面直位置に測定点がセツトで
きる。したがつて測定点へ直接セツトする針状の
プローブに対して、空間位置例えばモデルとなつ
た直角状の石こうのエツジ基準点に対応して測定
点ａへのセツトも可能になる。そしてアタツチメ
ント２を測定点ａへセツトするとアーム４が従動
し、コマンドスイツチ３を操作した時点で本体５
はアーム後端の変位を基に測定点ａの三次元位置
を測定する。このようにして周縁１１が直線状で
これに向つて周縁近辺でわん曲したワーク１につ
いても面直状態でアタツチメント２を移動させる
ことができ、ワーク外周の実際のエツジ或はその
空間エツジ位置を測定点として三次元形状の測定
データが得られる。

しかしながら、従来のアタツチメント２では面
状被測定物の表面が三次元に亘つてＲ形状をなし
ている場合、アタツチメント２の接触時に座標軸
に対して大きく傾く、アタツチメント２のセツト
のバラツキが大きくなる可能性があり、結果とし
て測定データの精度を低下させる主な要因となつ
ていた。また、測定データの精度を低下させる他
の要因としては、アタツチメント２のガイド１３
の相互間隔が狭く、しかもアタツチメント自体の
重量のためにガイド２点のワークへの接触を手で
検知するのは難しく、したがつてワーク１の表面
１０に対するガイド１３の底面についての位置関
係の確認が困難であつた。この場合ガイド間隔を
広くすると被測定物の表面がＲ形状であつたり或
はプレスラインがあるときにはいずれにしても高
精度のセツトは益々難しくなる。

〔考案の目的〕

よつて本考案は、面状被測定物の周縁に側面で
接触するガイド及び面状被測定物の表面に底側で
接触するガイドを備え、かつ三次元形状測定装置
本体に一端が連結して３軸方向に自由に移動し得
るアームの他端に取付けられるように成つた三次
元形状測定装置用アタツチメントにおいて、測定
点へのセツトをより高精度で行わせ得るアタツチ
メントを提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案はこの目的を達成するために、面状被測
定物の表面と対面するアタツチメント底面に、互
いに離間した近接スイツチを配置し、面状被測定
物の表面までの近接距離に対応するレベルの距離
信号を発生させる。これによりそれぞれの距離信
号のレベルを互いに対比してコマンド信号を自動
的に発生させ得るようにする。

〔考案の実施例〕

第３図は、第１の実施例を示すもので、本体２
２′を角形ブロツク状としたアタツチメント２２
がコマンドスイツチ３の下方へボールベアリング
２１を介して装着されており、これにより本体５
を位置固定したままでワーク１の外周の変化に対
応して水平面で回転させ得るようになつている。
２３はワーク１の周縁１１に側面で接触する断面
方形のガイドである。２４はワーク１の表面に接
触する円柱状のガイドであり、先端はＲ形状で、
従来よりも広い間隔をあけるように縦長である。
２６，２７はアタツチメント２２の底面２５でガ
イド２４を中心にして周縁１１に対して直交方向
の両側の狭い範囲に配置された近接スイツチであ
る。これらのスイツチは、ワーク１の直下面まで
の近接距離ｌに対応したレベルの距離信号を出力
する。本体５もしくはアタツチメント２２側に
は、第４図に示す如く近接スイツチ２６，２７の
出力信号を対比するために互いに減算し、減算値
が所定範囲内であれば一致信号を出力するレベル
一致検出回路２８及びこの一致信号に応答してオ
ンとなり、かつコマンドスイツチ３に直列に挿入
されたスイツチ２９が付加されている。

測定に際しては、ガイド２３の側面をワーク１
の周縁１１に当て、コマンドスイツチ３を操作し
た状態でガイド２４を支点としてアタツチメント
２２を周縁に対して直交方向でシーソー運動をさ
せる。そして近接スイツチ２６，２７の出力信号
レベルが一致すると、即ちアタツチメント２２の
底面２５がワーク１の表面１０に平行になると、
スイツチ２９がオンとなり、コマンド信号が自動
的に発せられて、本体５で測定が行われる。

これにより、ガイド２３の側面が従来と異り平
坦であるために直線状のワーク周縁１１に対して
直交方向に正確なセツトが行われ、その直交方向
において近接スイツチ２６，２７の平衡作用でワ
ーク１の表面１０及び周縁１１に対して面直に正
確にセツトされる。しかも表面１０がＲ形状であ
つてもより狭い範囲で面直を検出するようにガイ
ド２４、近接スイツチ２６，２７を構成できるた
めにより正確なセツトが行なわれる。

尚、自動測定の終了後に本体５からランプ等で
測定終了を報知させても良く、或はレベル一致検
出回路２８でモニタランプを点灯させて一致を報
知させることも考えられる。この場合減算値の符
号を表示させると傾斜方向が分る。また本考案は
ガイド２３のワーク周縁に対するセツト精度の低
下を甘受するならば、従来の如く断面円形でも良
い。両近接スイツチの取付面の高さが異るとき
は、一致検出回路で対応した補正をすれば良い。
近接スイツチ２６，２７は必ずしもガイド２４の
両側にある必要はない。アーム４を自動的に移動
させて自動測定を行う場合、コマンドスイツチ３
を廃止して、一致信号の発生により測定を行わ
せ、その終了後次の測定点にアーム４を作動させ
るようにもできる。

第５図は第２の実施例を示すもので、第３図に
対してアタツチメント３０のガイド３２，３３は
共に断面円形となり、１対の近接スイツチ３４，
３５がワーク１の周縁方向にも配置されている。
第６図はこの場合のコマンド回路を示す。アンド
ゲート３６は双方のレベル一致検出回路２８，３
８から一致信号が出力されたときのみスイツチ２
９をオンにする。これにより周縁方向に対しても
面直度の自動検出が可能になり、より高精度の面
直セツトが可能となる。

第７図は第３の実施例を示すもので、アタツチ
メント４０は第１の実施例のようなガイド４２，
４３を備えている。そしてガイド４３の周囲には
３個の近接スイツチ４４〜４６が配置され、レベ
ル一致検出回路はこれら３個の距離信号レベルが
互いに所定の誤差範囲内にある場合にのみ一致信
号を出力する。

〔考案の効果〕 以上、本考案によれば面状被測定物に対するア
タツチメントの面直度が自動的に検出できるため
に、周縁を基準にして常に面直に測定点が設定さ
れ、信頼度の高い面状被測定物の周縁形状の三次
元測定が可能になる。また測定作業も能率的に行
われるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はワーク周辺形状の三次元形状測定装置
の基本構成図であり、第２図はそのアタツチメン
トの従来の構造を示すもので第２図ａはその側面
図、第２図ｂはその底面図、第３図は本考案の第
１の実施例によるアタツチメントの側面図、第４
図はその関連回路図、第５図は第２の実施例によ
るアタツチメントの底面図、第６図はその関連回
路図並びに第７図は第３の実施例によるアタツチ
メントの底面図である。 １……ワーク、２，２２，３０，４０……アタ
ツチメント、３……コマンドスイツチ、４……ア
ーム、５……本体、１２，１３，２３，２４，３
２，３３，４２，４３……ガイド、２６，２７，
３４，３５，４４〜４６……近接スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 面状被測定物の周縁に側面で接触するガイド及
   び面状被測定物の表面に底側で接触するガイドを
   備え、かつ三次元形状測定装置本体に一端が連結
   して３軸方向に自由に移動し得るアームの他端に
   取付けられるように成つた三次元形状測定装置用
   アタツチメントにおいて、面状被測定物の表面と
   対面するアタツチメント底面に、前記面状被測定
   物の表面までの近接距離に対応したレベルの距離
   信号を出力する近接スイツチを複数個互いに離間
   して取付けたことを特徴とする三次元形状測定装
   置用アタツチメント。