JPH06313710A - ３次元空間座標計測機のアーム延長装置 - Google Patents
３次元空間座標計測機のアーム延長装置Info
- Publication number
- JPH06313710A JPH06313710A JP12513493A JP12513493A JPH06313710A JP H06313710 A JPH06313710 A JP H06313710A JP 12513493 A JP12513493 A JP 12513493A JP 12513493 A JP12513493 A JP 12513493A JP H06313710 A JPH06313710 A JP H06313710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arm
- extension arm
- extension
- amount
- dimensional space
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 延長アームの撓み量を補正することにより延
長アームを使用して広範囲な空間において３次元座標値
を計測する。 【構成】 延長アーム４で先端アーム３１が連結された
複数のアームの後端部と基台３６とを連結し、この延長
アーム３４に撓み量補正手段３７、５０を設けた。撓み
量補正手段３７、５０は延長アーム３４の撓み量を検知
し、検知した延長アーム３４の撓み量に基づいて３次元
座標計測の先端アーム３１に設けられている測定子３１
Ａで計測された空間座標値を補正する。このように、延
長アーム３４の撓み量を補正することができるので、被
測定物の計測時に延長アーム３４が撓んだ場合でも正確
に測定値を求めることができる。
長アームを使用して広範囲な空間において３次元座標値
を計測する。 【構成】 延長アーム４で先端アーム３１が連結された
複数のアームの後端部と基台３６とを連結し、この延長
アーム３４に撓み量補正手段３７、５０を設けた。撓み
量補正手段３７、５０は延長アーム３４の撓み量を検知
し、検知した延長アーム３４の撓み量に基づいて３次元
座標計測の先端アーム３１に設けられている測定子３１
Ａで計測された空間座標値を補正する。このように、延
長アーム３４の撓み量を補正することができるので、被
測定物の計測時に延長アーム３４が撓んだ場合でも正確
に測定値を求めることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は３次元空間座標計測機
のアーム延長装置に係り、特に先端アームに設けられて
いる測定子で空間座標を計測する３次元空間座標計測機
のアーム延長装置に関する。
のアーム延長装置に係り、特に先端アームに設けられて
いる測定子で空間座標を計測する３次元空間座標計測機
のアーム延長装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のパソコン等を利用した演算装置の
普及に伴い機械式３次元空間座標計測システムが、機械
部品や自動車のクレーモデルボデー形状の計測等に使用
されている。この機械式３次元空間座標計測システム
は、片持ち（カンチレバー）式、或いは、多関節ロボッ
トアーム式等の機械的案内機構を持ち、各腕（アーム）
の長さや、アームの長さとアームの連結部での連結角度
に基づいて、先端腕（先端アーム）の空間座標を計算し
て、先端アームが接触した部分の空間座標を計測する。
普及に伴い機械式３次元空間座標計測システムが、機械
部品や自動車のクレーモデルボデー形状の計測等に使用
されている。この機械式３次元空間座標計測システム
は、片持ち（カンチレバー）式、或いは、多関節ロボッ
トアーム式等の機械的案内機構を持ち、各腕（アーム）
の長さや、アームの長さとアームの連結部での連結角度
に基づいて、先端腕（先端アーム）の空間座標を計算し
て、先端アームが接触した部分の空間座標を計測する。
【０００３】この機械式３次元空間座標計測システム
は、各種ある３次元空間座標計測システムの中でも、先
端アームが接触した部分の空間座標が直接的に計測でき
るというメリットや、光学的な計測装置と異なりアーム
を回し込んで基準点から死角になる点も計測できるとい
うメリットがあるので一般的に使用されている。ここ
で、従来の機械式３次元空間座標計測システムは、先端
アームの空間的到達点の位置（アームの最大長さ）が、
計測の可能な最大対象サイズに限定されており、物理的
に測定範囲が限定されるという問題がある。尚、現実的
には、２〜３ｍ範囲の計測が限界である。
は、各種ある３次元空間座標計測システムの中でも、先
端アームが接触した部分の空間座標が直接的に計測でき
るというメリットや、光学的な計測装置と異なりアーム
を回し込んで基準点から死角になる点も計測できるとい
うメリットがあるので一般的に使用されている。ここ
で、従来の機械式３次元空間座標計測システムは、先端
アームの空間的到達点の位置（アームの最大長さ）が、
計測の可能な最大対象サイズに限定されており、物理的
に測定範囲が限定されるという問題がある。尚、現実的
には、２〜３ｍ範囲の計測が限界である。
【０００４】従って、被測定物の測定高さが２ｍを越え
た場合には、図８に示すようにアーム到達距離内に繋ぎ
計測点（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 ）を設け、この繋ぎ計測点に
マーカやシールでターゲットとしての目印１３をつけ
る。そして、足場１２等に機械式３次元空間座標計測シ
ステム１０を載置して、この繋ぎ計測点１３の空間座標
（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 ）を新たな基準点として被測定物
（既設配管）の延長計測がおこなわれる。尚、図８上で
１５は土木の通り芯であり、この位置を３次元直交座標
の座標原点（０、０、０）とした。
た場合には、図８に示すようにアーム到達距離内に繋ぎ
計測点（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 ）を設け、この繋ぎ計測点に
マーカやシールでターゲットとしての目印１３をつけ
る。そして、足場１２等に機械式３次元空間座標計測シ
ステム１０を載置して、この繋ぎ計測点１３の空間座標
（Ｘ2 、Ｙ2 、Ｚ2 ）を新たな基準点として被測定物
（既設配管）の延長計測がおこなわれる。尚、図８上で
１５は土木の通り芯であり、この位置を３次元直交座標
の座標原点（０、０、０）とした。
【０００５】しかしながら、図８に示す範囲Ａは、地上
からの高さが２ｍを越えていて、さらに地上に足場１２
が組めない範囲なので、足場１２等に機械式３次元空間
座標計測システム１０を載置して繋ぎ計測点を利用する
繋ぎ計測法では、範囲Ａの既設配管を計測することがで
きない。このように、測定高さが２ｍを越えていて、さ
らに足場１２が組めない範囲Ａを計測する方法として延
長アームを使用する方法が考えられる。すなわち、延長
アームの先端に機械式３次元空間座標計測システム１０
を取り付けることにより、機械式３次元空間座標計測シ
ステム１０の基台から離れた位置の測定が可能になる。
従って、この方法によれば測定高さが２ｍを越えてい
て、さらに足場１２が組めない範囲Ａに位置する既設配
管を計測することができる。
からの高さが２ｍを越えていて、さらに地上に足場１２
が組めない範囲なので、足場１２等に機械式３次元空間
座標計測システム１０を載置して繋ぎ計測点を利用する
繋ぎ計測法では、範囲Ａの既設配管を計測することがで
きない。このように、測定高さが２ｍを越えていて、さ
らに足場１２が組めない範囲Ａを計測する方法として延
長アームを使用する方法が考えられる。すなわち、延長
アームの先端に機械式３次元空間座標計測システム１０
を取り付けることにより、機械式３次元空間座標計測シ
ステム１０の基台から離れた位置の測定が可能になる。
従って、この方法によれば測定高さが２ｍを越えてい
て、さらに足場１２が組めない範囲Ａに位置する既設配
管を計測することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機械式
３次元空間座標計測システム１０を延長アームで延長す
る場合、延長アームを鉛直位置から傾斜させると傾斜角
に応じて、延長アームの撓み量が変化する。さらに、延
長アームの傾斜角に応じて、機械式３次元空間座標計測
システム１０の形態が変化するので機械式３次元空間座
標計測システム１０の重心位置が変化する。これによ
り、延長アームの撓み量が変化して、測定精度が低下す
るという問題がある。尚、一般に機械式３次元空間座標
計測システム１０の測定精度は０．３ｍｍであるが、例
えば２ｍの長さの延長アームを使用した場合の測定精度
は１．０〜１．５ｍｍの範囲でばらつく。
３次元空間座標計測システム１０を延長アームで延長す
る場合、延長アームを鉛直位置から傾斜させると傾斜角
に応じて、延長アームの撓み量が変化する。さらに、延
長アームの傾斜角に応じて、機械式３次元空間座標計測
システム１０の形態が変化するので機械式３次元空間座
標計測システム１０の重心位置が変化する。これによ
り、延長アームの撓み量が変化して、測定精度が低下す
るという問題がある。尚、一般に機械式３次元空間座標
計測システム１０の測定精度は０．３ｍｍであるが、例
えば２ｍの長さの延長アームを使用した場合の測定精度
は１．０〜１．５ｍｍの範囲でばらつく。
【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、空間において広範囲な３次元座標計測が可能な
３次元空間座標計測機のアーム延長装置を提供すること
を目的とする。
もので、空間において広範囲な３次元座標計測が可能な
３次元空間座標計測機のアーム延長装置を提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成する為に、先端アームが複数のアームを介して基台に
連結され、各々のアームの長さ、及びアーム間の連結角
度に基づいて先端アームに設けられている測定子で空間
座標を計測する３次元空間座標計測機のアーム延長装置
において、前記先端アームが連結された複数のアームの
後端部に一端部が連結されると共に他端部が前記基台に
連結された延長アームと、該延長アームに設けられて、
延長アームの撓み量を検知し、該検知した延長アームの
撓み量に基づいて、前記先端アームに設けられている測
定子で計測された空間座標値を補正する撓み量補正手段
と、を備えたことを特徴とする。
成する為に、先端アームが複数のアームを介して基台に
連結され、各々のアームの長さ、及びアーム間の連結角
度に基づいて先端アームに設けられている測定子で空間
座標を計測する３次元空間座標計測機のアーム延長装置
において、前記先端アームが連結された複数のアームの
後端部に一端部が連結されると共に他端部が前記基台に
連結された延長アームと、該延長アームに設けられて、
延長アームの撓み量を検知し、該検知した延長アームの
撓み量に基づいて、前記先端アームに設けられている測
定子で計測された空間座標値を補正する撓み量補正手段
と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によれば、延長アームで先端アームが連
結された複数のアームの後端部と基台とを連結し、この
延長アームに撓み量補正手段を設けた。撓み量補正手段
は延長アームの撓み量を検知し、検知した延長アームの
撓み量に基づいて３次元座標計測の先端アームに設けら
れている測定子で計測された空間座標値を補正する。
結された複数のアームの後端部と基台とを連結し、この
延長アームに撓み量補正手段を設けた。撓み量補正手段
は延長アームの撓み量を検知し、検知した延長アームの
撓み量に基づいて３次元座標計測の先端アームに設けら
れている測定子で計測された空間座標値を補正する。
【００１０】
【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る３次元空
間座標計測機のアーム延長装置について詳説する。図１
に示すように３次元空間座標計測機３０は先端アーム３
１がアーム３２を介して元端アーム３３に連結されてい
る。元端アーム３３は延長アーム３４の先端部３４Ａに
回動自在に取り付けられている。延長アーム３４の後端
部３４Ｂは基台３６に回動自在に支持されている。この
場合、延長アーム３４の後端部３４Ｂの回動中心が延長
アーム３４の基準点（原点）になる。
間座標計測機のアーム延長装置について詳説する。図１
に示すように３次元空間座標計測機３０は先端アーム３
１がアーム３２を介して元端アーム３３に連結されてい
る。元端アーム３３は延長アーム３４の先端部３４Ａに
回動自在に取り付けられている。延長アーム３４の後端
部３４Ｂは基台３６に回動自在に支持されている。この
場合、延長アーム３４の後端部３４Ｂの回動中心が延長
アーム３４の基準点（原点）になる。
【００１１】従って、延長アーム３４及び３次元空間座
標計測機３０を操作することにより、先端アーム３１に
設けられている先端子３１Ａで空間座標を計測する。そ
して、延長アーム３４の基準点近傍すなわち後端部３４
Ｂに、撓み量補正手段３７の歪み検出部３８を構成する
抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３８Ｂが貼り付けられている
（図２参照）。尚、延長アーム３４及び撓み量補正手段
３７は３次元空間座標計測機のアーム延長装置３３を構
成している。
標計測機３０を操作することにより、先端アーム３１に
設けられている先端子３１Ａで空間座標を計測する。そ
して、延長アーム３４の基準点近傍すなわち後端部３４
Ｂに、撓み量補正手段３７の歪み検出部３８を構成する
抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３８Ｂが貼り付けられている
（図２参照）。尚、延長アーム３４及び撓み量補正手段
３７は３次元空間座標計測機のアーム延長装置３３を構
成している。
【００１２】抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３８Ｂは図２に
示すように、延長アーム３４の上下２周面に貼り付けら
れていて、抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３８Ｂは軸応力を
消去する回路形式でブリッジ配線されている（図３参
照）。ブリッジ配線の入力電圧ｅ1 と出力電圧ｅとは次
式（１）の関係が成立する。 但し、Ｋｓ：比例定数 ε ：曲げ歪量（ε∝延長アーム３４の撓み量） 従って、出力電圧ｅを検知すれば、延長アーム３４の傾
斜位置における、延長アーム３４の曲げ歪を検知するこ
とができる。このように、撓み量補正手段３７は曲げ歪
を検知することにより延長アーム３４の撓み量を求める
ことができる。そして、撓み量補正手段３７は求めた延
長アーム３４の撓み量を３次元空間座標計測機３０の座
標測定結果にフィードバックして、座標測定値を補正す
ることができる。これにより、延長アーム３４の撓みに
影響されない３次元座標の計測値を得ることができる。
示すように、延長アーム３４の上下２周面に貼り付けら
れていて、抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３８Ｂは軸応力を
消去する回路形式でブリッジ配線されている（図３参
照）。ブリッジ配線の入力電圧ｅ1 と出力電圧ｅとは次
式（１）の関係が成立する。 但し、Ｋｓ：比例定数 ε ：曲げ歪量（ε∝延長アーム３４の撓み量） 従って、出力電圧ｅを検知すれば、延長アーム３４の傾
斜位置における、延長アーム３４の曲げ歪を検知するこ
とができる。このように、撓み量補正手段３７は曲げ歪
を検知することにより延長アーム３４の撓み量を求める
ことができる。そして、撓み量補正手段３７は求めた延
長アーム３４の撓み量を３次元空間座標計測機３０の座
標測定結果にフィードバックして、座標測定値を補正す
ることができる。これにより、延長アーム３４の撓みに
影響されない３次元座標の計測値を得ることができる。
【００１３】尚、前記実施例によれば、±０．５ｍｍの
精度で前記配管系の計測を行うことができた。また、図
３上でＲ1 、Ｒ2 は補正抵抗値である。 〔実施例２〕実施例１では抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３
８Ｂのブリッジ配線を使用して、延長アーム３４の曲げ
歪を補正したが、レーザビームを使用して延長アーム３
４の曲げ歪を補正することも可能である。
精度で前記配管系の計測を行うことができた。また、図
３上でＲ1 、Ｒ2 は補正抵抗値である。 〔実施例２〕実施例１では抵抗線式歪ゲージ３８Ａ、３
８Ｂのブリッジ配線を使用して、延長アーム３４の曲げ
歪を補正したが、レーザビームを使用して延長アーム３
４の曲げ歪を補正することも可能である。
【００１４】以下図４乃至図５に示す実施例２に基づい
て、レーザビームを使用して延長アーム３４の曲げ歪を
補正する場合について説明する。図４に示すように延長
アーム３４内に撓み量補正手段５０が配設されている。
撓み量補正手段５０はＨｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５
２及びポジショニングディテクタ５４を有している。Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５２は延長アーム３４の後
端部３４Ｂに取り付けられていて、ポジショニングディ
テクタ５４は延長アーム３４の後端部３４Ａに取り付け
られている。
て、レーザビームを使用して延長アーム３４の曲げ歪を
補正する場合について説明する。図４に示すように延長
アーム３４内に撓み量補正手段５０が配設されている。
撓み量補正手段５０はＨｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５
２及びポジショニングディテクタ５４を有している。Ｈ
ｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５２は延長アーム３４の後
端部３４Ｂに取り付けられていて、ポジショニングディ
テクタ５４は延長アーム３４の後端部３４Ａに取り付け
られている。
【００１５】ポジショニングディテクタ５４はＰＳＤ素
子で構成されていてレーザスポットの受光位置を検出す
ることができる。ポジショニングディテクタ５４及びＨ
ｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５２は、延長アーム３４が
鉛直状態（すなわち、延長アーム３４が撓みの影響のな
い状態）にあるときに、Ｈｅ−Ｎｅレーザビーム発振器
５２から発振されたレーザビーム５６のスポット５６Ａ
が、ポジショニングディテクタ５４の中心に導かれるよ
うに位置決めされている。
子で構成されていてレーザスポットの受光位置を検出す
ることができる。ポジショニングディテクタ５４及びＨ
ｅ−Ｎｅレーザビーム発振器５２は、延長アーム３４が
鉛直状態（すなわち、延長アーム３４が撓みの影響のな
い状態）にあるときに、Ｈｅ−Ｎｅレーザビーム発振器
５２から発振されたレーザビーム５６のスポット５６Ａ
が、ポジショニングディテクタ５４の中心に導かれるよ
うに位置決めされている。
【００１６】従って、３次元空間座標計測機３０で被測
定物を計測している時に、延長アーム３４に撓みが発生
すると、レーザビーム５６はポジショニングディテクタ
５４の中心位置からズレた位置に照射される。このズレ
量はポジショニングディテクタ５４により検出され、検
出されたズレ量に基づいて、延長アーム３４に発生した
撓み量が計測される。
定物を計測している時に、延長アーム３４に撓みが発生
すると、レーザビーム５６はポジショニングディテクタ
５４の中心位置からズレた位置に照射される。このズレ
量はポジショニングディテクタ５４により検出され、検
出されたズレ量に基づいて、延長アーム３４に発生した
撓み量が計測される。
【００１７】撓み量補正手段５０は、この計測された撓
み量をフィードバックして、３次元空間座標計測機３０
で被測定物を計測した座標計測値を補正する。従って、
実施例１と同様に延長アーム３４の撓みに影響されない
３次元座標計測値を得ることができる。この場合、レー
ザビーム５６のスポット５６Ａのズレ量は、図５に示す
ポジショニングディテクタ５４上に示されているＸ、Ｙ
座標に基づいて検出される。
み量をフィードバックして、３次元空間座標計測機３０
で被測定物を計測した座標計測値を補正する。従って、
実施例１と同様に延長アーム３４の撓みに影響されない
３次元座標計測値を得ることができる。この場合、レー
ザビーム５６のスポット５６Ａのズレ量は、図５に示す
ポジショニングディテクタ５４上に示されているＸ、Ｙ
座標に基づいて検出される。
【００１８】このように、延長アーム３４の傾斜角度に
応じて検出される歪み量をフィードバックすることによ
り、測定結果を補正することができるので高精度に３次
元空間座標の測定を行うことができる。尚、実施例２に
よれば、±０．５ｍｍの精度で前記配管系の計測を行う
ことができた。 〔実施例３〕実施例２で使用した撓み量補正手段５０の
Ｈｅ−Ｎｅレーザビームをその直進軸方向に対して円軌
道を描くように回転させながら放射し、投影されたポジ
ショニングディテクタ５４上の円軌道５６Ｂ（図６参
照）をＸ、Ｙ座標の軌跡として解析することで、延長ア
ーム３４の撓みを正確に測定することができる。
応じて検出される歪み量をフィードバックすることによ
り、測定結果を補正することができるので高精度に３次
元空間座標の測定を行うことができる。尚、実施例２に
よれば、±０．５ｍｍの精度で前記配管系の計測を行う
ことができた。 〔実施例３〕実施例２で使用した撓み量補正手段５０の
Ｈｅ−Ｎｅレーザビームをその直進軸方向に対して円軌
道を描くように回転させながら放射し、投影されたポジ
ショニングディテクタ５４上の円軌道５６Ｂ（図６参
照）をＸ、Ｙ座標の軌跡として解析することで、延長ア
ーム３４の撓みを正確に測定することができる。
【００１９】すなわち、ポジショニングディテクタ５４
上の円軌道５６Ｂの座標値をポジショニングディテクタ
５４に設定されているＸ、Ｙ座標で表示された以下の４
点の座標値とすると（図７参照）、 （Ｘｐ1 ，Ｙｐ1 ） （Ｘｐ2 ，Ｙｐ2 ） （Ｘｐ3 ，Ｙｐ3 ） （Ｘｐ4 ，Ｙｐ4 ） 延長アーム３４の撓み角度θは、次式（２）で計算され
る。
上の円軌道５６Ｂの座標値をポジショニングディテクタ
５４に設定されているＸ、Ｙ座標で表示された以下の４
点の座標値とすると（図７参照）、 （Ｘｐ1 ，Ｙｐ1 ） （Ｘｐ2 ，Ｙｐ2 ） （Ｘｐ3 ，Ｙｐ3 ） （Ｘｐ4 ，Ｙｐ4 ） 延長アーム３４の撓み角度θは、次式（２）で計算され
る。
【００２０】θ＝（θｘ＋θｙ）／２ …（２） 但し、 ここで、Ｌ：レーザ発振器とポジショニングディテクタ
間の距離 このように、延長アーム３４の撓み角度θを求め、求め
られた撓み角度θをフィードバックして、３次元空間座
標計測機３０で被測定物を計測した座標計測値を補正す
ることにより、延長アーム３４の撓みに影響されない３
次元座標計測値を得ることができる。尚、実施例３によ
れば、±０．３５ｍｍの精度で配管系の計測が可能であ
る。
間の距離 このように、延長アーム３４の撓み角度θを求め、求め
られた撓み角度θをフィードバックして、３次元空間座
標計測機３０で被測定物を計測した座標計測値を補正す
ることにより、延長アーム３４の撓みに影響されない３
次元座標計測値を得ることができる。尚、実施例３によ
れば、±０．３５ｍｍの精度で配管系の計測が可能であ
る。
【００２１】前記実施例１乃至３において、直線状の延
長アームで計測範囲を拡大する場合について説明した
が、解析的又は数値解析的に延長アームの元端での曲げ
歪み量と撓みの関係が明らかになる構造であれば、曲が
り形状の延長アームや円弧状の延長アームでもよい。こ
のように、曲がり形状の延長アームや円弧状の延長アー
ムを使用すれば、基準点から見て死角になる、直接視確
することができない機器の裏側の座標の計測を容易に行
うことができるというメリットがある。
長アームで計測範囲を拡大する場合について説明した
が、解析的又は数値解析的に延長アームの元端での曲げ
歪み量と撓みの関係が明らかになる構造であれば、曲が
り形状の延長アームや円弧状の延長アームでもよい。こ
のように、曲がり形状の延長アームや円弧状の延長アー
ムを使用すれば、基準点から見て死角になる、直接視確
することができない機器の裏側の座標の計測を容易に行
うことができるというメリットがある。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る３次元
空間座標計測機のアーム延長装置によれば、延長アーム
で先端アームが連結された複数のアームの後端部と基台
とを連結し、この延長アームに撓み量補正手段を設け
た。撓み量補正手段は延長アームの撓み量を検知し、検
知した延長アームの撓み量に基づいて３次元座標計測の
先端アームに設けられている測定子で計測された空間座
標値を補正する。
空間座標計測機のアーム延長装置によれば、延長アーム
で先端アームが連結された複数のアームの後端部と基台
とを連結し、この延長アームに撓み量補正手段を設け
た。撓み量補正手段は延長アームの撓み量を検知し、検
知した延長アームの撓み量に基づいて３次元座標計測の
先端アームに設けられている測定子で計測された空間座
標値を補正する。
【００２３】このように、延長アームの撓み量を補正す
ることができるので、延長アームを使用して広範囲な空
間において３次元座標値を計測することができる。
ることができるので、延長アームを使用して広範囲な空
間において３次元座標値を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例１の全体図
長装置の実施例１の全体図
【図２】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例１の要部拡大図
長装置の実施例１の要部拡大図
【図３】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例１に使用された撓み量補正手段を構成す
る歪みゲージがブリッジ配線された状態を説明する説明
図
長装置の実施例１に使用された撓み量補正手段を構成す
る歪みゲージがブリッジ配線された状態を説明する説明
図
【図４】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例２の要部拡大図
長装置の実施例２の要部拡大図
【図５】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例２の作用を説明する説明図
長装置の実施例２の作用を説明する説明図
【図６】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例３の作用を説明する説明図
長装置の実施例３の作用を説明する説明図
【図７】本発明に係る３次元空間座標計測機のアーム延
長装置の実施例３の作用を説明する説明図
長装置の実施例３の作用を説明する説明図
【図８】従来の機械式３次元空間座標計測機の使用状態
を説明する説明図
を説明する説明図
３０…３次元空間座標計測機 ３１…先端アーム ３１Ａ…測定子 ３３…３次元空間座標計測機のアーム延長装置 ３４…延長アーム ３７、５０…撓み量補正手段 ３８…歪み検出部 ３８Ａ、３８Ｂ…歪みゲージ ５２…レーザビーム発振部 ５４…ポジショニングディテクタ部 ５６…レーザビーム
Claims (3)
- 【請求項１】 先端アームが複数のアームを介して基台
に連結され、各々のアームの長さ、及びアーム間の連結
角度に基づいて先端アームに設けられている測定子で空
間座標を計測する３次元空間座標計測機のアーム延長装
置において、 前記先端アームが連結された複数のアームの後端部に一
端部が連結されると共に他端部が前記基台に連結された
延長アームと、 該延長アームに設けられて、延長アームの撓み量を検知
し、該検知した延長アームの撓み量に基づいて、前記先
端アームに設けられている測定子で計測された空間座標
値を補正する撓み量補正手段と、 を備えたことを特徴とする３次元空間座標計測機のアー
ム延長装置。 - 【請求項２】 前記撓み量補正手段は、ブリッジ配線さ
れた歪みゲージを有する歪み検出部を備え、該歪み検出
部で検知した前記延長アームの撓み量に対応する歪み量
に基づいて前記延長アームの撓み量を求め、該求められ
た延長アームの撓み量に基づいて前記測定子で計測され
た空間座標値を補正することを特徴とする３次元空間座
標計測機のアーム延長装置。 - 【請求項３】 前記撓み量補正手段は、レーザビーム発
振部及び該レーザビーム発振部から発振されたレーザビ
ームの受光位置を検出するポジショニングディテクタ部
を有し、該検出されたレーザビームの受光位置に基づい
て前記延長アームの撓み量を求め、該求められた前記延
長アームの撓み量に基づいて前記測定子で計測された空
間座標値を補正することを特徴とする３次元空間座標計
測機のアーム延長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12513493A JPH06313710A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ３次元空間座標計測機のアーム延長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12513493A JPH06313710A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ３次元空間座標計測機のアーム延長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06313710A true JPH06313710A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14902706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12513493A Pending JPH06313710A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | ３次元空間座標計測機のアーム延長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06313710A (ja) |
Cited By (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665896A (en) * | 1995-08-23 | 1997-09-09 | Renishaw Plc | Calibration of an articulating probe head for a coordinate positioning machine |
| US6154972A (en) * | 1998-07-16 | 2000-12-05 | Mitutoyo Corporation | Measuring machine with cleaning device |
| JP2003028625A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 現場合せ管製作用三次元計測装置 |
| WO2005017447A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-24 | Faro Technologies, Inc. | Method for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| JP2007502984A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 携帯可能な座標測定装置の操作者に感覚フィードバックを提供する方法および装置 |
| US7275330B2 (en) * | 2004-10-30 | 2007-10-02 | Korea Electric Power Corporation | Three axial displacement measuring apparatus |
| JP2010531451A (ja) * | 2007-06-28 | 2010-09-24 | ヘキサゴン・メトロロジー・エス．ピー．エー． | 座標測定機における動的変形による測定誤差の補正 |
| CN101871774A (zh) * | 2010-06-08 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 可变杆长关节臂式坐标测量机 |
| USRE42082E1 (en) | 2002-02-14 | 2011-02-01 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| JP2011021962A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Nikon Corp | 測定装置 |
| CN102455174A (zh) * | 2010-10-22 | 2012-05-16 | 上海汽车集团股份有限公司 | 多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中应用 |
| US8276286B2 (en) | 2010-01-20 | 2012-10-02 | Faro Technologies, Inc. | Display for coordinate measuring machine |
| US8284407B2 (en) | 2010-01-20 | 2012-10-09 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measuring machine having an illuminated probe end and method of operation |
| CN103438841A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-12-11 | 山东捷众汽车零部件有限公司 | 一种三坐标测量的测头修正方法及装置 |
| US8832954B2 (en) | 2010-01-20 | 2014-09-16 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measurement machines with removable accessories |
| US8997362B2 (en) | 2012-07-17 | 2015-04-07 | Faro Technologies, Inc. | Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus |
| JP2015100871A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 株式会社ミツトヨ | アーム型三次元測定機及びアーム型三次元測定機における撓み補正方法 |
| US9074883B2 (en) | 2009-03-25 | 2015-07-07 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| US9113023B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-08-18 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector |
| US9163922B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measurement machine with distance meter and camera to determine dimensions within camera images |
| US9168654B2 (en) | 2010-11-16 | 2015-10-27 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measuring machines with dual layer arm |
| US9210288B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-12-08 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals |
| USRE45854E1 (en) | 2006-07-03 | 2016-01-19 | Faro Technologies, Inc. | Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space |
| US9329271B2 (en) | 2010-05-10 | 2016-05-03 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
| US9372265B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-06-21 | Faro Technologies, Inc. | Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration |
| US9410787B2 (en) | 2002-02-14 | 2016-08-09 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine having a bearing assembly with an optical encoder |
| US9417056B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| US9417316B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| CN105890555A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-08-24 | 广西大学 | 一种多级变臂长关节式坐标测量机 |
| US9513107B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-12-06 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner |
| US9529083B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-12-27 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector |
| US9551575B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-24 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver |
| US9607239B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-03-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| US9628775B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-04-18 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| US10067231B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-09-04 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
| IT201700032418A1 (it) * | 2017-03-24 | 2018-09-24 | Hpt Sinergy Srl | Dispositivo ottico di misura di scostamenti, particolarmente per assi controllati di una macchina utensile |
| US10175037B2 (en) | 2015-12-27 | 2019-01-08 | Faro Technologies, Inc. | 3-D measuring device with battery pack |
| US10281259B2 (en) | 2010-01-20 | 2019-05-07 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP12513493A patent/JPH06313710A/ja active Pending
Cited By (56)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5665896A (en) * | 1995-08-23 | 1997-09-09 | Renishaw Plc | Calibration of an articulating probe head for a coordinate positioning machine |
| US6154972A (en) * | 1998-07-16 | 2000-12-05 | Mitutoyo Corporation | Measuring machine with cleaning device |
| JP2003028625A (ja) * | 2001-07-16 | 2003-01-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 現場合せ管製作用三次元計測装置 |
| US9513100B2 (en) | 2002-02-14 | 2016-12-06 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine having a handle that includes electronics |
| US9410787B2 (en) | 2002-02-14 | 2016-08-09 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine having a bearing assembly with an optical encoder |
| US10168134B2 (en) | 2002-02-14 | 2019-01-01 | Faro Technologies, Inc. | Portable coordinate measurement machine having a handle that includes electronics |
| USRE42082E1 (en) | 2002-02-14 | 2011-02-01 | Faro Technologies, Inc. | Method and apparatus for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| JP2007502984A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 携帯可能な座標測定装置の操作者に感覚フィードバックを提供する方法および装置 |
| CN100429471C (zh) * | 2003-08-15 | 2008-10-29 | Faro科技有限公司 | 提高便携式坐标测量机的测量准确度的方法 |
| JP2007502982A (ja) * | 2003-08-15 | 2007-02-15 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 可搬型座標計測機における計測精度向上方法 |
| WO2005017447A1 (en) * | 2003-08-15 | 2005-02-24 | Faro Technologies, Inc. | Method for improving measurement accuracy of a portable coordinate measurement machine |
| US7275330B2 (en) * | 2004-10-30 | 2007-10-02 | Korea Electric Power Corporation | Three axial displacement measuring apparatus |
| USRE45854E1 (en) | 2006-07-03 | 2016-01-19 | Faro Technologies, Inc. | Method and an apparatus for capturing three-dimensional data of an area of space |
| JP2010531451A (ja) * | 2007-06-28 | 2010-09-24 | ヘキサゴン・メトロロジー・エス．ピー．エー． | 座標測定機における動的変形による測定誤差の補正 |
| US8908194B2 (en) | 2007-06-28 | 2014-12-09 | Hexagon Metrology S.P.A. | Compensation of measurement errors due to dynamic deformations in a coordinate measuring machine |
| KR101464148B1 (ko) * | 2007-06-28 | 2014-11-21 | 헥사곤 메트롤로지 에스.피.에이. | 측정기, 및 측정 오차 보상 방법 |
| US9551575B2 (en) | 2009-03-25 | 2017-01-24 | Faro Technologies, Inc. | Laser scanner having a multi-color light source and real-time color receiver |
| US9074883B2 (en) | 2009-03-25 | 2015-07-07 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| JP2011021962A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Nikon Corp | 測定装置 |
| US9417316B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| US9529083B2 (en) | 2009-11-20 | 2016-12-27 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with enhanced spectroscopic energy detector |
| US9210288B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-12-08 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with dichroic beam splitters to capture a variety of signals |
| US9113023B2 (en) | 2009-11-20 | 2015-08-18 | Faro Technologies, Inc. | Three-dimensional scanner with spectroscopic energy detector |
| US8284407B2 (en) | 2010-01-20 | 2012-10-09 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measuring machine having an illuminated probe end and method of operation |
| US9628775B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-04-18 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| US9163922B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-10-20 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measurement machine with distance meter and camera to determine dimensions within camera images |
| US8276286B2 (en) | 2010-01-20 | 2012-10-02 | Faro Technologies, Inc. | Display for coordinate measuring machine |
| US9009000B2 (en) | 2010-01-20 | 2015-04-14 | Faro Technologies, Inc. | Method for evaluating mounting stability of articulated arm coordinate measurement machine using inclinometers |
| US10281259B2 (en) | 2010-01-20 | 2019-05-07 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine that uses a 2D camera to determine 3D coordinates of smoothly continuous edge features |
| US9607239B2 (en) | 2010-01-20 | 2017-03-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| JP2013517507A (ja) * | 2010-01-20 | 2013-05-16 | ファロ テクノロジーズ インコーポレーテッド | 組み込みアーム歪みセンサ |
| US8832954B2 (en) | 2010-01-20 | 2014-09-16 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measurement machines with removable accessories |
| US10060722B2 (en) | 2010-01-20 | 2018-08-28 | Faro Technologies, Inc. | Articulated arm coordinate measurement machine having a 2D camera and method of obtaining 3D representations |
| US9684078B2 (en) | 2010-05-10 | 2017-06-20 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
| US9329271B2 (en) | 2010-05-10 | 2016-05-03 | Faro Technologies, Inc. | Method for optically scanning and measuring an environment |
| CN101871774A (zh) * | 2010-06-08 | 2010-10-27 | 浙江大学 | 可变杆长关节臂式坐标测量机 |
| CN102455174A (zh) * | 2010-10-22 | 2012-05-16 | 上海汽车集团股份有限公司 | 多自由度位移测量装置及其在白车身静刚度测试中应用 |
| US9168654B2 (en) | 2010-11-16 | 2015-10-27 | Faro Technologies, Inc. | Coordinate measuring machines with dual layer arm |
| US9417056B2 (en) | 2012-01-25 | 2016-08-16 | Faro Technologies, Inc. | Device for optically scanning and measuring an environment |
| US8997362B2 (en) | 2012-07-17 | 2015-04-07 | Faro Technologies, Inc. | Portable articulated arm coordinate measuring machine with optical communications bus |
| US9739886B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-08-22 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
| US10067231B2 (en) | 2012-10-05 | 2018-09-04 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
| US11815600B2 (en) | 2012-10-05 | 2023-11-14 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
| US9513107B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-12-06 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation between three-dimensional (3D) scans based on two-dimensional (2D) scan data from a 3D scanner |
| US9372265B2 (en) | 2012-10-05 | 2016-06-21 | Faro Technologies, Inc. | Intermediate two-dimensional scanning with a three-dimensional scanner to speed registration |
| US11112501B2 (en) | 2012-10-05 | 2021-09-07 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
| US11035955B2 (en) | 2012-10-05 | 2021-06-15 | Faro Technologies, Inc. | Registration calculation of three-dimensional scanner data performed between scans based on measurements by two-dimensional scanner |
| US10739458B2 (en) | 2012-10-05 | 2020-08-11 | Faro Technologies, Inc. | Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans |
| US9746559B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-08-29 | Faro Technologies, Inc. | Using two-dimensional camera images to speed registration of three-dimensional scans |
| US9618620B2 (en) | 2012-10-05 | 2017-04-11 | Faro Technologies, Inc. | Using depth-camera images to speed registration of three-dimensional scans |
| US10203413B2 (en) | 2012-10-05 | 2019-02-12 | Faro Technologies, Inc. | Using a two-dimensional scanner to speed registration of three-dimensional scan data |
| CN103438841A (zh) * | 2013-08-09 | 2013-12-11 | 山东捷众汽车零部件有限公司 | 一种三坐标测量的测头修正方法及装置 |
| JP2015100871A (ja) * | 2013-11-22 | 2015-06-04 | 株式会社ミツトヨ | アーム型三次元測定機及びアーム型三次元測定機における撓み補正方法 |
| CN105890555A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-08-24 | 广西大学 | 一种多级变臂长关节式坐标测量机 |
| US10175037B2 (en) | 2015-12-27 | 2019-01-08 | Faro Technologies, Inc. | 3-D measuring device with battery pack |
| IT201700032418A1 (it) * | 2017-03-24 | 2018-09-24 | Hpt Sinergy Srl | Dispositivo ottico di misura di scostamenti, particolarmente per assi controllati di una macchina utensile |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH06313710A (ja) | ３次元空間座標計測機のアーム延長装置 | |
| JP4504818B2 (ja) | 加工物検査方法 | |
| US7051447B2 (en) | System and method for measuring coordinate using multi-joint arm | |
| JP2911753B2 (ja) | 多座標接触系で異なった接触力の比率を検出して補償する校正方法 | |
| JP4491687B2 (ja) | 座標変換関数の補正方法 | |
| US8144340B2 (en) | Surface sensing device with optical sensor | |
| US5910719A (en) | Tool center point calibration for spot welding guns | |
| JPH02291908A (ja) | タンデム―配置軸の検査方法 | |
| EP1707293A1 (en) | Method and device for measuring and adjusting the electrode for taper machining on an electrical discharge machine | |
| JPH07148682A (ja) | 工具中心点キャリブレーション装置及び方法 | |
| JP3396409B2 (ja) | ワークの形状寸法測定方法及び装置 | |
| WO2000079216A1 (fr) | Calibre à rangée de billes | |
| US20190299417A1 (en) | Method of adjusting posture of 6-axis robot | |
| JP3679472B2 (ja) | ２つの回転軸を有する座標測定装置の校正方法 | |
| JPH04248409A (ja) | 三次元測定機の誤差補正方法 | |
| US11002529B2 (en) | Robot system with supplementary metrology position determination system | |
| JPH0445311B2 (ja) | ||
| ES2280476T5 (es) | Procedimiento y dispositivo para la medicion tridimensional de piezas de trabajo en una maquina herramienta. | |
| JP2000304529A (ja) | プローブ装置及び形状測定装置 | |
| JP2002096232A (ja) | 工作機械の制御方法 | |
| JPS60207742A (ja) | 工作機械の機上計測補正装置 | |
| JP2002310641A (ja) | 三次元形状計測機の座標系のキャリブレーション方法 | |
| JP3692755B2 (ja) | 鉄骨柱の芯出治具 | |
| CN101166953B (zh) | 探针的校准 | |
| JP2892826B2 (ja) | 三次元測定機の校正方法 |