JPH06167309A - 二次元座標測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に半加工品の良否判別が可能になる二次
元座標測定機の提供。 【構成】 手順が開始されると、s1で測定対象部位の数
Ｎが入力され、そのうちの１つが選択される。s2では、
選択された測定部位に対する設計図上の寸法が入力さ
れ、s3では、選択された測定部位に対して、折り曲げ部
が含まれているか否かが選択され、含まれている場合に
は、s9で曲げ代を設定するための各種の条件が入力さ
れ、s10 でこの入力条件に基づいて曲げ代が設定され
る。ｓ11では測定対象部位の設計図上の寸法の補正値の
演算が行われ、曲げ代を考慮した補正値が求められる
と、ｓ12で測定対象部位の基準が測定対象物に現れてい
るか否かが選択され、"Y" が選択された場合には、ｓ13
で測定対象部位の測定が行われ、続くステップｓ14で測
定値と、補正値とが比較演算され、これらの差から加工
状態の良否が判定され、その後s6で測定値，補正値，判
定結果をプリンタに印字してs7に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像処理方式の二次元
座標測定機に関する。

【０００２】

【従来の技術】二次元座標測定機として、プリント基板
等の二次元測定対象物を光で照明し、測定対象物の輪郭
（以下、エッジと称する）を光の明暗差により画成する
ようにし、測定対象物に対し二次元方向に相対移動可能
に支持されたＣＣＤカメラでこの測定対象物を撮像し、
これを画像処理して二次元座標上のモニタ装置に再現表
示し、モニタ装置上の任意の点を特定指示する座標指示
装置（以下、マウスと称する）を用いて、モニタ装置上
の再現画像から測定対象物の形状寸法などを演算測定す
る画像処理方式のものが知られている。

【０００３】ところで、この種の二次元座標測定機にお
いては、測定対象物は、例えば、レーザ加工機やプレス
などで加工された精密板金部品，プリント配線基板，ア
ートワーク原板などのほぼ平面状のものがある。この場
合、例えば、精密板金部品などでは、各種の孔や外形な
どを打ち抜き加工した後に、折り曲げなどの後加工が施
され、後加工が施される前の半加工品の状態で、それま
での加工状態を検査するための測定が行われる。

【０００４】一方、前述したような板金加工品では、折
り曲げ加工後における各部の寸法が重要であり、このた
め、折り曲げ加工が含まれる加工品においては、例え
ば、図３にその設計図面を示すように、折り曲げ加工後
の状態で寸法が指定されている。同図に示す板金加工品
は、平板状の板材をＬ字状に折り曲げたものであり、基
部１の一端に略９０度の角度で上方に折り曲げられた折
曲部２が形成され、この折曲部２のほぼ中心に孔部３が
穿設されている。

【０００５】この板金加工品においては、折曲部２の高
さと孔部３の位置とが重要なので、これらの高さ寸法
Ｂ，Ｃが、基部１の底面から指定されている。このよう
な板金加工品を前述した二次元座標測定機で折り曲げ加
工前に半加工品の状態で検査しようとすると、図４に示
すような、板金加工品を展開した状態で測定することに
なり、具体的には、全長Ｌ_1,幅Ｌ₂ ，孔部２の直径Ｒ，
孔部２の中心から折り曲げ線までの長さＬ₃ が測定さ
れ、これらの測定値と、設計図面上の寸法Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄとを対比して加工の良否が判定される。この場合、板
金加工品は、折り曲げ加工の前では、通常、折り曲げ加
工の曲げ代を考慮して、その外形の切断や打ち抜きが行
われているので、図４に示した全長Ｌ₁ は、図３の長さ
寸法Ａと高さ寸法Ｂとを加算した値にはならない。

【０００６】また、図４においては、折曲部２の折り曲
げ線の位置が半加工品上に現れていないので、長さＬ₃
は、そのままの状態では測定することができない。そこ
で、従来は、長さＬ₁ を測定した場合に、長さ寸法Ａと
高さ寸法Ｂとの加算値との間の差を計算し、この差の大
きさが折り曲げ加工の曲げ代を含む所定の範囲内にある
か否かにより、加工の良否を判定していた。

【０００７】また、孔部３の高さ寸法Ｃについては、例
えば、定盤上に半加工品を立てて、高さ寸法Ｂに対して
曲げ代を考慮した数値を求め、この数値に設定したハイ
トゲージにより折り曲げ線に相当する位置にケガキ線を
描き、このケガキ線から孔部３の中心までの長さＬ₃ を
測定して、加工の良否を判定していた。しかしながら、
このような従来の半加工品の良否判定手段には、以下に
説明する技術的課題が指摘されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記した良
否判定手段では、いずれも曲げ代を手計算で演算してい
たが、この曲げ代は、例えば、板金加工品の板厚や材
質，曲げ加工の手段，曲げ角度などによって異なり、こ
れらの各条件を考慮して曲げ代を求める作業は非常に煩
雑なものとなっていた。また、ケガキ線を描く場合に
は、測定対象物に個別にケガキ線を形成することになる
ので、作業能率が悪い上に、ゲガキ作業のバラツキによ
り測定精度が低下するという問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的は、簡単に半加工品の
良否判別が可能になる二次元座標測定機を提供すること
であり、また、他の目的は、測定能率や精度の低下が回
避される二次測定機を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１発明は、二次元測定対象物に対し平行な二次元
方向に相対移動可能に支持され、明暗差によりエッジが
画成された測定対象物を撮像して電気画像信号として出
力するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラの画像信号を
記憶する画像メモリと、前記測定対象物を二次元座標上
に再現表示するモニタ装置と、前記モニタ装置上で任意
の点を特定指示する座標指示装置と、前記画像メモリに
記憶されている画像信号に所定の画像処理を施して前記
モニタ装置に出力するとともに、前記座標指示装置で特
定指示された点に基づいて、前記測定対象物のエッジを
検出して前記モニタ装置上のエッジ座標値を演算し、こ
のエッジ座標値に基づいて前記測定対象物の形状寸法な
どの測定値を演算する集中制御装置とを備えた二次元座
標測定機において、前記集中制御装置は、前記測定対象
物に後加工される折り曲げ加工部があって、当該折り曲
げ加工部の寸法が折り曲げ加工された状態で指定されて
いる際に、前記折り曲げ加工部の曲げ代に基づいて指定
寸法を補正し、この補正値と前記測定値とに基づいて良
否を判定することを特徴とする。

【００１１】また、第２発明は、二次元測定対象物に対
し平行な二次元方向に相対移動可能に支持され、明暗差
によりエッジが画成された測定対象物を撮像して電気画
像信号として出力するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメ
ラの画像信号を記憶する画像メモリと、前記測定対象物
を二次元座標上に再現表示するモニタ装置と、前記モニ
タ装置上で任意の点を特定指示する座標指示装置と、前
記画像メモリに記憶されている画像信号に所定の画像処
理を施して前記モニタ装置に出力するとともに、前記座
標指示装置で特定指示された点に基づいて、前記測定対
象物のエッジを検出して前記モニタ装置上のエッジ座標
値を演算し、このエッジ座標値に基づいて前記測定対象
物の形状寸法などの測定値を演算する集中制御装置とを
備えた二次元座標測定機において、前記集中制御装置
は、前記測定対象物に後加工される折り曲げ加工部があ
って、前記測定対象物上に現れない基準から当該折り曲
げ加工部を含んで寸法が指定されている際に、前記折り
曲げ加工部の曲げ代に基づいて前記基準を補正し、この
補正された基準を前記モニタ装置に表示されている前記
測定対象物上に仮想表示することを特徴とする。

【００１２】

【作用】上記構成の第１発明によれば、測定対象物に後
加工される折り曲げ加工部があって、当該折り曲げ加工
部の寸法が折り曲げ加工された状態で指定されている際
に、折り曲げ加工部の曲げ代に基づいて指定寸法を補正
し、この補正値と測定値とに基づいて良否を集中制御装
置で判定するので、面倒な手計算処理が不要になる。

【００１３】また、第２発明によれば、後加工される測
定対象物に折り曲げ加工部があって、測定対象物上に現
れない基準から当該折り曲げ加工部を含んで寸法が指定
されている際に、折り曲げ加工部の曲げ代に基づいて基
準を補正し、この補正された基準を前記モニタ装置に表
示されている測定対象物上に集中制御装置で仮想表示す
るので、モニタ装置上で仮想表示された基準からの寸法
を直接測定して、良否判定をすることが可能になる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面を参照にして詳細に説明する。図１および図２は、本
発明にかかる二次元座標測定機の一実施例を示してい
る。同図に示す二次元座標測定機は、測定対象物を撮像
して電気画像信号として出力するＣＣＤカメラ１０と、
このＣＣＤカメラ１０の画像信号を記憶する画像メモリ
１２と、測定対象物Ａを二次元座標軸（ｘ，ｙ）上に再
現表示するＣＲＴなどで構成されたモニタ装置１４と、
モニタ装置１４上の任意の点を特定指示するマウス１６
と、測定値を印字出力するプリンタ１８と、集中制御装
置２０と、制御装置２０の制御手順を記憶するメモリ２
２と、前記集中制御装置２０に所定の信号を入力するキ
ーボードスイッチ２３とを備えている。

【００１５】ＣＣＤカメラ１０は、この実施例では、二
次元方向に移動する移動台に搭載されていて、移動台上
に設定される座標系におけるカメラ１０の位置は、移動
台の移動量をリニアスケール２４で検出して、この検出
値をＸＹカウンタ２６で計数することにより常時測定さ
れ、その測定値は集中制御装置２０に入力されている。
なおＣＣＤカメラ１０が二次元座標測定機本体フレーム
に直接固定され、測定対象物が移動台（ＣＣＤカメラが
測定機本体フレームに直接固定されている構造の場合に
はＸＹテーブル）上を二次元方向に移動でき、この移動
量をリニアスケール２４で検出し、検出値をＸＹカウン
タで計数することにより常時測定される構造であっても
よい。

【００１６】測定対象物は、例えば、レーザ加工機やプ
レスなどで加工された精密板金部品，プリント配線基
板，アートワーク原板などのほぼ平面状のものであり、
その背面側または正面側から照明光線を投射することに
より、測定対象物と背景部分との間に明暗差をつくり、
この明暗差によりエッジ部が画成される。マウス１６
は、モニタ装置１４の座標軸ｘ，ｙに対応して設けられ
た一対の回転式長さ測定センサと、クリックスイッチと
を有し、クリックスイッチを作動されることにより、モ
ニタ装置１４の座標軸ｘ，ｙ上の任意の点が特定され
る。集中制御装置２０は、後述する処理手順やテーブル
などが格納されるメモリを有し、画像メモリ１２に記憶
されている画像信号に所定の画像処理を施してモニタ装
置１４に出力する。

【００１７】図２は、集中制御装置２０で実行される制
御手順の一例を示している。本発明の二次元座標測定機
では、後加工される折り曲げ部を有するものが測定対象
物であり、以下の説明では、測定対象物が図４に示した
ものであって、その設計図面が図３に示したものを例に
して説明する。集中制御装置２０の制御手順がスタート
すると、まず、ステップｓ１で測定対象部位の数Ｎが入
力され、そのうちの１つの測定対象部位が選択される。
具体的には、図４に示した例では、測定部位が全長Ｌ_1,
幅Ｌ_2,折り曲げ線から孔部２の中心までの長さＬ₃ ，孔
部２の直径Ｒの４箇所になるので、Ｎは４に設定され、
測定部位には，例えば、追番形式で１〜４の番号が付さ
れる。

【００１８】続くステップｓ２では、選択された測定部
位に対する設計図上の寸法Ａ〜Ｄが入力され、その後、
ステップｓ３に移行する。ステップｓ３では、選択され
た測定部位に対して、折り曲げ部が含まれているか否か
が選択され、測定部位に折り曲げ部が含まれていない場
合（図４に示す例では、測定対象部位として幅Ｌ₂ およ
び孔部２の直径Ｒが選択されたとき）には、ステップｓ
４で測定部位の測定が行われる。

【００１９】この測定では、モニタ装置１４に表示され
ている画像上でマウス１６により測定部位のエッジ部を
指定することによって行われ、例えば、全長Ｌ₁ の測定
では、モニタ装置１４上で左右のエッジをマウス１６で
指定すると、指定された２点のエッジ座標値から集中制
御装置２０で指定された２点間の長さが演算され、これ
により画像処理方式の二次元座標測定機で測定値が求め
られる。

【００２０】このようにして、測定値が求められると、
ステップｓ５で測定値とこれに対応する設計図上の寸法
Ａ〜Ｄとが比較演算され、これらの差が所定の範囲内に
入っているか否かにより、加工状態の良否が判定され、
その後、ステップｓ６で測定値および設計図上の寸法，
判定結果をモニタ装置１４に表示し、かつ、プリンタ１
８に印字してステップｓ７に移行する。

【００２１】ステップｓ７では、測定部位の数Ｎが０か
否かが判断され、これが０で無い場合には、ステップｓ
８でＮから１を減算してステップｓ２に戻り、ステップ
ｓ２で次の測定対象部位が選択され、再びステップｓ３
からの処理が続行される。一方、ステップｓ３で測定対
象部位に折り曲げ部が含まれていると選択された場合
（図４に示す例では、測定対象部位として全長Ｌ₁ およ
び長さＬ₃ が選択されたとき）には、ステップｓ９で曲
げ代αを設定するための各種の条件が入力され、ステッ
プｓ１０でこの入力条件に基づいて曲げ代αが設定され
る。

【００２２】ステップｓ９で入力される条件は、例え
ば、板金加工品の板厚，材料の種類，折り曲げ部の角
度，曲げ半径，折り曲げ加工の手段などであり、曲げ代
αの設定は、例えば、板厚や材質，折り曲げ角度により
経験的に求めた曲げ代αをテーブルとして集中制御装置
２０のメモリに記憶させておき、ステップｓ９で入力し
た条件で自動的に曲げ代αが決定される手段や、例え
ば、アール曲げのように計算式で曲げ代が求められる場
合には、この計算式に基づいて曲げ代αが設定される手
段、さらには、前述した条件を考慮して独自の曲げ代α
を入力する手段などが採用される。

【００２３】ステップｓ１０で曲げ代αが設定される
と、この曲げ代αに基づいてステップｓ１１で測定対象
部位の設計図上の寸法Ａ〜Ｄの補正値の演算が行われ
る。ここで行われる補正は、例えば、測定対象部位が全
長Ｌ₁ の場合には、折り曲げ加工の前の半加工品では、
折り曲げ加工による延びを考慮して短く切断されている
ので、寸法Ａ＋Ｂに対して曲げ代αを減算した値（Ａ＋
Ｂ−α）が補正値となる。

【００２４】また、測定対象部位が長さＬ₃ の場合に
は、これが図３において外寸で示されているので補正値
は、Ｃ−αとなる。なお、寸法Ｃが設計図面上内寸で示
されている場合には、補正値はＣ＋α２となる。ステッ
プｓ１１で折り曲げ加工の曲げ代αを考慮した補正値が
求められると、ステップｓ１２で測定対象部位の基準が
測定対象物に現れているか否かが選択される。

【００２５】なお、ステップｓ１１で実行される補正値
の演算では、例えば、測定対象部位に複数、例えば、２
箇所の９０度折り曲げ加工部が含まれている場合には、
曲げ代αは２αとして演算される。ステップｓ１２にお
ける測定対象物に基準が現れているかどうかの判断は、
例えば、測定対象部位が全長Ｌ₁ の場合には、その両端
のエッジが基準となり、この場合には、モニタ装置１４
の測定対象物上にこれが現れているので、ステップｓ１
２では、”Ｙ”が選択され、測定対象部位が長さＬ₃ の
場合には、その基準となる折り曲げ線が測定対象物上に
現れていないので、ステップｓ１２では、”Ｎ”が選択
される。

【００２６】ステップｓ１２で”Ｙ”が選択された場合
には、ステップｓ１３で測定対象部位の測定がステップ
ｓ４と同じ方法により行われ、続くステップｓ１４で測
定値と、これに対応する設計図上の寸法からステップｓ
１１で求めた補正値とが比較演算され、これらの差が所
定の範囲内に入っているか否かにより、加工状態の良否
が判定され、その後ステップｓ６で測定値および設計図
上の寸法，補正値，判定結果をモニタ装置１４に表示
し、かつ、プリンタ１８に印字してステップｓ７に移行
する。

【００２７】一方、ステップｓ１２で”Ｎ”が選択され
た場合には、ステップｓ１５でモニタ装置１４に表示さ
れている測定対象物上にステップｓ１１で求めた補正値
に基づいて、基準仮想線Ｐが表示される。次いで、ステ
ップｓ１６で表示された基準仮想線Ｐからの長さＬ₃ が
測定される。このようにして測定値が求められると、続
くステップｓ１７で測定値と、ステップｓ１１で求めた
補正値とが比較演算され、これらの差が所定の範囲内に
入っているか否かにより、加工状態の良否が判定され、
その後ステップｓ７で測定値および設計図上の寸法，補
正値，判定結果をモニタ装置１４に表示し、かつ、プリ
ンタ１８に印字してステップｓ７に移行し、ステップｓ
７でＮが０と判断されると、制御手順が終了する。

【００２８】さて、以上のように構成された二次元座標
測定機では、測定対象物に折り曲げ加工部があって、当
該折り曲げ加工部の寸法が折り曲げ加工された状態で指
定されている際に、折り曲げ加工部の曲げ代αに基づい
て指定寸法、例えば、Ａ＋Ｂを補正し、この補正値と測
定値とに基づいて良否を集中制御装置２０で判定するの
で、面倒な手計算処理が不要になる。

【００２９】また、この実施例では、測定対象物に折り
曲げ加工部があって、測定対象物上に現れない基準から
当該折り曲げ加工部を含んで寸法が指定されている際
に、折り曲げ加工部の曲げ代αに基づいて基準を補正
し、この補正された基準を前記モニタ装置１４に表示さ
れている測定対象物上に集中制御装置２０で仮想表示す
るので、モニタ装置１４上で直接基準からの寸法を測定
して、良否判定をすることが可能になり、測定能率およ
び測定精度が向上する。

【００３０】なお、上記実施例では、測定対象物に基準
が現れている場合と、基準が現れていない場合とが併存
するときの制御手順を例示したが、本発明は、このよう
な測定対象物にのみ適用されるものではなく、いずれか
一方の場合にも勿論適用することができる。また、上記
実施例では、図２に示した制御手順において、ステップ
ｓ１で測定対象部位の数Ｎを入力し、ステップｓ７でＮ
が０か否かを判断して、ステップｓ８でＮから１を減算
してステップｓ２に戻るようなフローを例示したが、こ
れらの各ステップは自動測定の場合に必要なものであっ
て、例えば、手動測定の場合にはこれらのステップを削
除すればよい。

【００３１】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる二次元座標測定機によれば、測定対象物
に折り曲げ加工部があって、当該折り曲げ加工部の寸法
が折り曲げ加工された状態で指定されている際に、折り
曲げ加工部の曲げ代に基づいて指定寸法を補正し、この
補正値と測定値とに基づいて良否を集中制御装置で判定
するので、面倒な手計算処理が不要になるとともに、測
定対象物上に現れない基準から寸法が指定されている際
に、モニタ装置上に曲げ代で補正された基準を仮想表示
するので、モニタ装置上で直接基準からの寸法を測定し
て、これをプリンタなどに表示することができ、測定精
度や能率の低下を向上させることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二次元座標測定機の全体構成を示すブ
ロック図

【図２】本発明の二次元座標測定機の制御手順の一例を
示すフローチャート図

【図３】本発明の二次元座標測定機で測定する測定対象
物の折り曲げ加工後の設計図面の説明図

【図４】本発明の二次元座標測定機の測定対象物の一例
を示す平面図

【符号の説明】

１０ ＣＣＤカメラ １２ 画像メモリ １４ モニタ装置 １６ マウス １８ プリンタ ２０ 集中制御装置 ２３ キーボードスイッチ Ｐ 仮想線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤澤 博之 神奈川県厚木市長谷字柳町260−63 株式 会社ソキア厚木工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次元測定対象物に対し平行な二次元方
   向に相対移動可能に支持され、明暗差によりエッジが画
   成された測定対象物を撮像して電気画像信号として出力
   するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラの画像信号を記
   憶する画像メモリと、前記測定対象物を二次元座標上に
   再現表示するモニタ装置と、前記モニタ装置上で任意の
   点を特定指示する座標指示装置と、前記画像メモリに記
   憶されている画像信号に所定の画像処理を施して前記モ
   ニタ装置に出力するとともに、前記座標指示装置で特定
   指示された点に基づいて、前記測定対象物のエッジを検
   出して前記モニタ装置上のエッジ座標値を演算し、この
   エッジ座標値に基づいて前記測定対象物の形状寸法など
   の測定値を演算する集中制御装置とを備えた二次元座標
   測定機において、 前記集中制御装置は、前記測定対象物に後加工される折
   り曲げ加工部があって、当該折り曲げ加工部の寸法が折
   り曲げ加工された状態で指定されている際に、前記折り
   曲げ加工部の曲げ代に基づいて指定寸法を補正し、この
   補正値と前記測定値とに基づいて良否を判定することを
   特徴とする二次元座標測定機。
2. 【請求項２】 二次元測定対象物に対し平行な二次元方
   向に相対移動可能に支持され、明暗差によりエッジが画
   成された測定対象物を撮像して電気画像信号として出力
   するＣＣＤカメラと、前記ＣＣＤカメラの画像信号を記
   憶する画像メモリと、前記測定対象物を二次元座標上に
   再現表示するモニタ装置と、前記モニタ装置上で任意の
   点を特定指示する座標指示装置と、前記画像メモリに記
   憶されている画像信号に所定の画像処理を施して前記モ
   ニタ装置に出力するとともに、前記座標指示装置で特定
   指示された点に基づいて、前記測定対象物のエッジを検
   出して前記モニタ装置上のエッジ座標値を演算し、この
   エッジ座標値に基づいて前記測定対象物の形状寸法など
   の測定値を演算する集中制御装置とを備えた二次元座標
   測定機において、 前記集中制御装置は、前記測定対象物に後加工される折
   り曲げ加工部があって、前記測定対象物上に現れない基
   準から当該折り曲げ加工部を含んで寸法が指定されてい
   る際に、前記折り曲げ加工部の曲げ代に基づいて前記基
   準を補正し、この補正された基準を前記モニタ装置に表
   示されている前記測定対象物上に仮想表示することを特
   徴とする二次元座標測定機。