JPH07134009A - Three-dimensional shape measuring apparatus - Google Patents

Three-dimensional shape measuring apparatus

Info

Publication number
JPH07134009A
JPH07134009A JP5281479A JP28147993A JPH07134009A JP H07134009 A JPH07134009 A JP H07134009A JP 5281479 A JP5281479 A JP 5281479A JP 28147993 A JP28147993 A JP 28147993A JP H07134009 A JPH07134009 A JP H07134009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
panel material
dimensional shape
shape
panel
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.)
Granted
Application number
JP5281479A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3013671B2 (en
Inventor
Hiroyuki Sakaniwa
宏行 坂庭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP5281479A priority Critical patent/JP3013671B2/en
Priority to KR1019940026855A priority patent/KR0143955B1/en
Publication of JPH07134009A publication Critical patent/JPH07134009A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3013671B2 publication Critical patent/JP3013671B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/25Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures by projecting a pattern, e.g. one or more lines, moiré fringes on the object
    • G01B11/2504Calibration devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a three-dimensional shape measuring apparatus enhanced in general-purpose properties so as to be capable of measuring the three- dimensional shape of a panel material different in kind with high accuracy. CONSTITUTION:A three-dimensional shape measuring apparatus 30 has a fixture 31 and a three-dimensional shape measuring machine 32 measuring the three- dimensional shape of a panel material P. Jig members 33 having clamps 36 attached and freely altering the positions of the clamps 36 are provided to the fixture 31. Control means 37, 38, 39 calculate the three-dimensional shape of the panel material P on the basis of the shape data measured in such a state that the clamps 36 are set to reference positions based on planning by the three-dimensional shape measuring machine 32 and the shape data measured in such a state that the panel material P is forcibly deformed by moving the clamps 36 from the reference positions by the three-dimensional shape measuring machine 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】プレス加工等が施されたパネル材
の品質を管理するために、パネル材の三次元形状を高精
度に測定する三次元形状計測装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional shape measuring device that measures the three-dimensional shape of a panel material with high accuracy in order to control the quality of the panel material that has been pressed.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両のボディはプレス加工等が施された
複数のパネル材を組み付けて構成されており、組み立て
後のボディの品質を高めるためには、プレス部品である
個々のパネル材ごとに品質を管理する必要がある。この
パネル材の品質管理は、従来より、三次元形状計測装置
を用いて行われており、パネル材の形状を三次元的に計
測し、この計測結果に基づくパネル材形状と設計値から
定まる基準形状とを比較することにより、製品精度を確
認していた。
2. Description of the Related Art The body of a vehicle is constructed by assembling a plurality of panel materials that have been pressed and the like, and in order to improve the quality of the body after assembly, each panel material that is a pressed part is assembled. Quality needs to be controlled. Conventionally, the quality control of this panel material is performed using a three-dimensional shape measuring device, and the shape of the panel material is measured three-dimensionally, and the standard determined from the panel material shape and design values based on this measurement result. The product accuracy was confirmed by comparing with the shape.

【0003】従来の三次元形状計測装置10は、図5に
示すように、測定対象のパネル材Pを固定するフィクス
チャー11と、このフィクスチャー11に固定されたパ
ネル材Pの形状を非接触式で三次元的に測定する三次元
測定機12とを有する。前記フィクスチャー11は、パ
ネル材Pを載置するパネルゲージ13と、パネル材Pを
パネルゲージ13上に固定するクランプ14とを備え
る。また、三次元測定機12には、レーザ光をパネル材
Pに照射する光源と反射光を受光するCCD等の受光素
子が組み込まれた走査手段15、光源等の作動を制御す
ると共に受光素子で読み取ったデータを処理する制御装
置16、および処理結果を出力するプリンタ17等が設
けられている。前記パネルゲージ13は、プレス型を製
作する際の設計データ(CADデータ)に基づいて製作
されており、パネル材Pの外形形状に対応した形状を有
している。そして、パネル材Pの三次元形状は、パネル
材Pをパネルゲージ13の所定位置に載置してクランプ
14で固定し、走査手段15で読み取った画像データを
制御装置16で画像処理することにより計測されるよう
になっている。このようなパネルゲージ13は、パネル
材Pの種類ごとに専用のものが用意され、パネル材Pの
種類に合わせて三次元測定機12を備えた計測ステージ
に設置されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the conventional three-dimensional shape measuring apparatus 10 does not contact the fixture 11 for fixing the panel material P to be measured with the shape of the panel material P fixed to the fixture 11. It has a coordinate measuring machine 12 that measures in three dimensions by a formula. The fixture 11 includes a panel gauge 13 on which the panel material P is placed, and a clamp 14 that fixes the panel material P on the panel gauge 13. Further, the coordinate measuring machine 12 controls the operation of the scanning means 15, the light source, etc. in which the light source for irradiating the panel material P with laser light and the light receiving element such as CCD for receiving the reflected light are incorporated, and the light receiving element is used. A control device 16 for processing the read data, a printer 17 for outputting the processing result, and the like are provided. The panel gauge 13 is manufactured based on design data (CAD data) when manufacturing a press die, and has a shape corresponding to the outer shape of the panel material P. Then, the three-dimensional shape of the panel material P is obtained by placing the panel material P at a predetermined position of the panel gauge 13 and fixing it by the clamp 14 and subjecting the image data read by the scanning means 15 to image processing by the control device 16. It is designed to be measured. Such a panel gauge 13 is prepared for each type of the panel material P, and is installed on the measuring stage equipped with the coordinate measuring machine 12 according to the type of the panel material P.

【0004】また、従来のフィクスチャーには図6に示
されるタイプのものもある。このフィクスチャー18
も、パネル材Pの種類ごとに専用のものが用意されてお
り、ベース19には、パネル材Pを受けるべき所定位置
に対応して、固定式治具部材20が固定されている。固
定式治具部材20のそれぞれは、パネル材Pを受ける部
位の高さに応じた脚部21を備え、この脚部21の上端
部にクランプ22が取り付けられている。なお、図中
「23」は、パネル材Pをクランプ22に載置する際の
パネル材Pの位置決めを行うロケートピンを示してい
る。このようなフィクスチャー18も、パネル材Pの種
類に合わせて計測ステージに設置される。
Further, there is a conventional fixture of the type shown in FIG. This fixture 18
Also, a dedicated one is prepared for each type of panel material P, and a fixed jig member 20 is fixed to the base 19 at a predetermined position where the panel material P should be received. Each of the fixed jig members 20 includes a leg portion 21 corresponding to the height of a portion that receives the panel material P, and a clamp 22 is attached to an upper end portion of the leg portion 21. In the figure, “23” indicates a locate pin that positions the panel material P when the panel material P is placed on the clamp 22. Such a fixture 18 is also installed on the measurement stage according to the type of the panel material P.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、車体のパネ
ル材Pは組み立て前の単体においては非常に変形し易い
ものであるため、パネル材Pの三次元形状を高精度に計
測するには、フィクスチャー11、18へのパネル材P
の固定方法が重要な要素となっている。例えば、図7
(A)に示すように、加工後のパネル材形状が設計値か
ら定まる基準形状から変形している場合、パネル材Pが
治具24と干渉してしまい、治具24に無理やり合わせ
るとパネル材Pの他の部位の形状も変形してしまい、本
来のパネル材形状を高精度に計測できなくなってしま
う。また、同図(B)に示すように、パネル材Pが治具
24に干渉しない方向に基準形状から変形している場合
であっても、クランプ25により当該パネル材Pを治具
24に固定するとパネル材形状を治具24の形状に強制
的に合わせることになり、元々の良好でないパネル材形
状が判らなくなってしまうことになる。様々な条件があ
るものの、加工後の本来の形状のままでパネル材Pを保
持することができ、かつ、再現性の良い固定方法が、パ
ネル材Pの三次元形状を高精度に計測する上で重要であ
る。
By the way, since the panel material P of the vehicle body is very easily deformed by itself before being assembled, in order to measure the three-dimensional shape of the panel material P with high accuracy, a fixture is required. Panel material P for chars 11 and 18
How to fix is an important factor. For example, in FIG.
As shown in (A), when the processed panel material shape is deformed from the reference shape determined by the design value, the panel material P interferes with the jig 24, and the panel material P is forcedly fitted to the jig 24. The shape of the other parts of P is also deformed, and the original panel material shape cannot be measured with high accuracy. Further, as shown in FIG. 3B, even when the panel material P is deformed from the reference shape in a direction that does not interfere with the jig 24, the panel material P is fixed to the jig 24 by the clamp 25. Then, the panel material shape is forcibly matched with the shape of the jig 24, and the originally unfavorable panel material shape cannot be known. Although there are various conditions, the panel material P can be held in the original shape after processing, and the fixing method with good reproducibility is effective in measuring the three-dimensional shape of the panel material P with high accuracy. Is important in.

【0006】しかしながら、図5に示したフィクスチャ
ー11では、パネルゲージ13自体の加工精度に加え
て、上述したように、パネル材Pをパネルゲージ13へ
セットした際のパネル材Pの受け方によって条件が大き
く変わってしまい、パネル材形状の測定データに大きな
バラツキが生じることがある。また、パネルゲージ13
に対してパネル材Pがしっくりと合っていないと、クラ
ンプ14がパネル材Pを押え付けたときに、パネル材P
がズレた状態で固定され、元々の良好でないパネル材形
状が判らなくなってしまう。このため、測定精度も大き
く変わってしまい、パネル材Pの三次元形状を高精度に
計測できないという問題があった。
However, in the fixture 11 shown in FIG. 5, in addition to the processing accuracy of the panel gauge 13 itself, as described above, the condition depends on how the panel material P is received when the panel material P is set on the panel gauge 13. May change drastically, resulting in large variations in the measured data of the panel material shape. In addition, the panel gauge 13
On the other hand, if the panel material P does not fit properly, when the clamp 14 presses the panel material P, the panel material P
It is fixed in a misaligned state, and the original bad shape of the panel material cannot be seen. For this reason, the measurement accuracy also changes greatly, and there is a problem that the three-dimensional shape of the panel material P cannot be measured with high accuracy.

【0007】また、図6に示したフィクスチャー18
は、パネル材Pの全面をカバーするゲージであるため、
かえってパネル材Pとの合いが悪くなり、クランプ22
による把持の仕方によってはパネル材Pの形状変化を招
き、測定精度が低下し、パネル材Pの三次元形状を高精
度に計測できない虞があった。
Further, the fixture 18 shown in FIG.
Is a gauge that covers the entire surface of the panel material P,
On the contrary, the fit with the panel material P deteriorates and the clamp 22
Depending on the gripping method, the shape of the panel material P is changed, the measurement accuracy is lowered, and the three-dimensional shape of the panel material P may not be measured with high accuracy.

【0008】さらに、図5および図6に示したフィクス
チャー11、18にあっては、パネル材Pの種類ごとに
専用のものを製作しなければならないので、汎用性がな
くコストの増加が避けられなかった。また、測定対象パ
ネル材Pの種類ごとに専用のフィクスチャー11、18
を計測ステージに設置しなければならないので、段取り
作業が繁雑となり、計測作業を迅速に行えないという問
題があった。
Further, since the fixtures 11 and 18 shown in FIGS. 5 and 6 must be manufactured individually for each type of panel material P, they are not versatile and increase in cost is avoided. I couldn't do it. Further, the fixtures 11 and 18 dedicated to each type of the panel material P to be measured are provided.
Since it has to be installed on the measurement stage, the setup work becomes complicated and there is a problem that the measurement work cannot be performed quickly.

【0009】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、パネル材の三次元形状
を高精度に計測でき、かつ、異なる種類のパネル材の三
次元形状を計測し得るように汎用性を高めた三次元形状
計測装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the problems associated with the above-mentioned prior art, and is capable of measuring the three-dimensional shape of a panel material with high accuracy and measuring the three-dimensional shape of different kinds of panel materials. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional shape measuring device that has improved versatility so that it can be performed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、パネル材を把持する把持手段と、この把持手段に
より把持した前記パネル材の三次元形状を測定する三次
元測定手段とを有する三次元形状計測装置において、前
記把持手段が取り付けられ当該把持手段の位置を変更自
在な治具部材と、前記把持手段を設計上の基準位置に位
置させた状態で前記三次元測定手段により測定した前記
パネル材の形状データと、前記把持手段を前記基準位置
から移動して前記パネル材を強制的に変形させた状態で
前記三次元測定手段により測定した前記パネル材の形状
データとに基づいて、前記パネル材の三次元形状を算出
する制御手段と、を有することを特徴とする三次元形状
計測装置である。
Means for Solving the Problems The present invention which achieves the above object has a gripping means for gripping a panel material, and a three-dimensional measuring means for measuring the three-dimensional shape of the panel material gripped by the gripping means. In a three-dimensional shape measuring apparatus, the jig means is attached and the position of the grip means is freely changeable, and the grip means is measured at the design reference position by the three-dimensional measurement means. Based on the shape data of the panel material, and the shape data of the panel material measured by the three-dimensional measuring means in a state in which the gripping means is moved from the reference position to forcibly deform the panel material, A three-dimensional shape measuring apparatus comprising: a control unit that calculates a three-dimensional shape of the panel material.

【0011】[0011]

【作用】まず、治具部材の把持手段を設計上の基準位置
に位置させ、この基準位置でパネル材を把持し、三次元
測定手段によりパネル材の三次元形状を測定する。次い
で、パネル材を把持した把持手段を基準位置から移動し
てパネル材を強制的に変形させ、この状態で三次元測定
手段によりパネル材の三次元形状を測定する。そして、
制御手段は、基準位置で取得した形状データと、強制的
に変形させた状態で取得した形状データとに基づいて、
パネル材の三次元形状を算出する。把持手段の位置を変
更自在な治具部材を有するため、異なる種類のパネル材
ごとに当該パネル材を受ける位置を変更でき、他種類の
パネル材の三次元形状を計測することができ、汎用性が
高くなる。さらに、設計データに基づく基準位置を中心
に強制的にパネル材を変形させ測定するプロセスの中か
ら、パネル材の最終的な三次元形状を算出するので、パ
ネル材と治具部材との合いによる誤差を解消でき、パネ
ル材の三次元形状が高精度に計測される。しかも、組み
付けられる他のパネル材の寸法精度を織り込んで把持手
段の位置を変更することにより、他のパネル材と組み付
けた条件の下での寸法精度が算出される。
First, the jig member gripping means is positioned at the design reference position, the panel material is gripped at this reference position, and the three-dimensional shape of the panel material is measured by the three-dimensional measuring means. Next, the gripping means that grips the panel material is moved from the reference position to forcibly deform the panel material, and in this state, the three-dimensional shape of the panel material is measured by the three-dimensional measuring means. And
The control means, based on the shape data acquired at the reference position and the shape data acquired in the forcedly deformed state,
Calculate the three-dimensional shape of the panel material. Since it has a jig member that can change the position of the gripping means, the position to receive the panel material can be changed for each different type of panel material, and the three-dimensional shape of another type of panel material can be measured. Becomes higher. Furthermore, since the final three-dimensional shape of the panel material is calculated from the process of forcibly deforming and measuring the panel material centered on the reference position based on the design data, it depends on the fit between the panel material and the jig member. The error can be eliminated and the three-dimensional shape of the panel material can be measured with high accuracy. Moreover, by changing the position of the holding means by incorporating the dimensional accuracy of the other panel material to be assembled, the dimensional accuracy under the condition of being assembled with the other panel material is calculated.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の一実施例に係る三次元形状計
測装置を示す概略構成図である。図示するように、三次
元形状計測装置30は、パネル材Pを保持する複数の治
具部材33を備えたフィクスチャー31と、このフィク
スチャー31に保持されたパネル材Pの三次元的な形状
を測定する三次元測定手段としての三次元測定機32と
を有する。図示する三次元測定機32は、レーザ光を用
いて形状を測定する非接触式の測定機であるが、パネル
材Pに接触する測定子を備えた接触式の測定機であって
も勿論良い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the three-dimensional shape measuring apparatus 30 includes a fixture 31 having a plurality of jig members 33 for holding the panel material P and a three-dimensional shape of the panel material P held by the fixture 31. And a three-dimensional measuring machine 32 as a three-dimensional measuring means for measuring. The illustrated three-dimensional measuring machine 32 is a non-contact type measuring machine that measures a shape by using a laser beam, but may of course be a contact type measuring machine having a measuring element that comes into contact with the panel material P. .

【0013】特に、本実施例の治具部材33は、フィク
スチャー31のベース34に対して進退移動つまり上下
動自在に構成された可動ポスト35を有し、この可動ポ
スト35の上端部にパネル材Pを把持する把持手段とし
てのクランプ36が取り付けられている。この治具部材
33は、可動ポスト35を上下動させることにより、ベ
ース34に対するクランプ36の位置を変更自在となっ
ている。このような治具部材33は複数種類のパネル材
Pを把持し得るように複数個設けられており、測定対象
のパネル材Pを把持するのに必要な治具部材33が複数
個の治具部材33の中から選択され、使用に供されるよ
うになっている。パネル材Pの種類によっては使用され
ない治具部材33も生じるが、使用に供されない治具部
材33は、可動ポスト35を最下限まで下降させること
により、当該治具部材33のクランプ36とパネル材P
とが干渉しない退避位置に移動されている。可動ポスト
35の上下動は、例えば、可動ポスト35に設けたラッ
クとモータ駆動されるピニオンとが噛み合うことによっ
てなされるが、可動ポスト35の上下動機構はこの構成
に限られるものではなく適宜変更可能である。
In particular, the jig member 33 of this embodiment has a movable post 35 which is configured to move forward and backward with respect to the base 34 of the fixture 31, that is, vertically movable, and a panel is provided at the upper end of the movable post 35. A clamp 36 as a gripping means for gripping the material P is attached. The jig member 33 can change the position of the clamp 36 with respect to the base 34 by moving the movable post 35 up and down. A plurality of such jig members 33 are provided so that a plurality of types of panel materials P can be held, and a plurality of jig members 33 necessary to hold the panel material P to be measured are provided. It is selected from the members 33 and is ready for use. There is a jig member 33 that is not used depending on the type of the panel material P, but the jig member 33 that is not used is lowered by moving the movable post 35 to the lowest limit, and the jig 36 and the panel material of the jig member 33 are lowered. P
Have been moved to the retracted position where they do not interfere with each other. The vertical movement of the movable post 35 is performed by, for example, meshing between a rack provided on the movable post 35 and a motor-driven pinion, but the vertical movement mechanism of the movable post 35 is not limited to this configuration, and is appropriately changed. It is possible.

【0014】三次元形状計測装置30の制御系には、ク
ランプ36の開閉動作や上下動機構が有するモータ等の
回転駆動等を制御するフィクスチャー用コントローラ3
7と、三次元測定機32の動作を制御する測定機用コン
トローラ38と、これら両コントローラ37、38を統
括的に制御するシステムコントローラ39とが設けられ
ている。システムコントローラ39は、測定対象のパネ
ル材Pの種類に応じて使用すべき治具部材33を選択し
たり、CADデータに基づいて可動ポスト35の移動量
を演算したり、あるいは測定機32からのデータを演算
処理したりする。また、システムコントローラ39に
は、三次元形状計測装置30の操作を指示したり、作動
状態やメッセージを表示したりするための端末機40
と、測定データ等を記録するデータベース部41とが接
続されている。前記コントローラ37、38、39が制
御手段に相当する。
The control system of the three-dimensional shape measuring apparatus 30 includes a fixture controller 3 for controlling the opening / closing operation of the clamp 36 and the rotational drive of the motor or the like of the vertical movement mechanism.
7, a measuring machine controller 38 that controls the operation of the coordinate measuring machine 32, and a system controller 39 that integrally controls both controllers 37, 38. The system controller 39 selects the jig member 33 to be used according to the type of the panel material P to be measured, calculates the moving amount of the movable post 35 based on the CAD data, or outputs from the measuring machine 32. It processes data. In addition, the system controller 39 has a terminal device 40 for instructing the operation of the three-dimensional shape measuring apparatus 30 and displaying an operating state and a message.
And a database unit 41 for recording measurement data and the like are connected. The controllers 37, 38 and 39 correspond to control means.

【0015】本実施例の三次元形状計測装置30による
計測の考え方を、図2を参照しつつ概説する。同図に示
すように、まず最初に、パネル材Pをクランプ36で固
定し、基準状態でパネル材Pの測定対象箇所を計測す
る。次に、パネル材Pを把持したままクランプ36を移
動させて強制変形、を行い、各々同様に計測する。
例えばパネル材Pの一端部を上下方向に同様の変形をさ
せれば、同様に結果がでてくるはずであるが、バラツク
ことも考えられる。よって、各々の条件でn回の計測を
行い、かつ上下の平均を結果とするものである。図示例
にあっては、 a点 (−0.15+0.2)/2=0.025 mm b点 (−0.65+0.7)/2=0.025 mm がそれぞれ基準形状からの変位量となる。
The concept of measurement by the three-dimensional shape measuring apparatus 30 of this embodiment will be outlined with reference to FIG. As shown in the figure, first, the panel material P is fixed by the clamp 36, and the measurement target portion of the panel material P is measured in the standard state. Next, the clamp 36 is moved while holding the panel material P to perform forced deformation, and the same measurement is performed.
For example, if one end portion of the panel material P is similarly deformed in the vertical direction, the same result should be obtained, but it is also possible that there is variation. Therefore, the measurement is performed n times under each condition, and the average of the upper and lower sides is used as the result. In the illustrated example, point a (−0.15 + 0.2) /2=0.025 mm point b (−0.65 + 0.7) /2=0.025 mm is the displacement amount from the reference shape, respectively. Become.

【0016】なお、強制変形時のクランプの移動量は、
パネル材Pの大きさ、形状により個々に異なるが、計測
装置とL/Oマシンで計測した結果の差異からデータを
収集し、経験的に調整していくものである。
The amount of movement of the clamp during forced deformation is
Although it differs depending on the size and shape of the panel material P, the data is collected from the difference between the measurement results of the measuring device and the L / O machine, and is adjusted empirically.

【0017】次に、本実施例の三次元形状計測装置30
の作用を、図3に示す作動フローチャートに基づいて説
明する。
Next, the three-dimensional shape measuring apparatus 30 of this embodiment
The operation will be described with reference to the operation flowchart shown in FIG.

【0018】まず、システムコントローラ39は、測定
対象のパネル材Pの種類に基づいて、測定対象のパネル
材Pを受けるべき図中X−Y座標の位置を決定し、この
位置に基づいて、複数の治具部材33の中から使用に供
する治具部材33を選択する(S1)。次いで、システ
ムコントローラ39は、測定対象パネル材Pを設計ない
し製作した際のCADデータに基づいて、当該パネル材
Pを把持すべきベース34からの高さ、つまり、使用に
供する治具部材33に設けられたクランプ36のZ位置
座標をそれぞれ算出する(S2、S3)。フィクスチャ
ー用コントローラ37は、算出したZ位置座標に基づい
て各可動ポスト35の上下動機構を作動させ、使用に供
するクランプ36のそれぞれを所定のZ位置まで移動さ
せる(S4)。これにより各クランプ36は、測定対象
パネル材Pを設計上で把持すべき位置つまり基準位置に
相対的に位置することになる。一方、使用に供されない
治具部材33は、当該治具部材33のクランプ36とパ
ネル材Pとが干渉しない退避位置まで下降移動されてい
る。そして、基準位置にある各クランプ35にパネル材
Pの所定部位を載置した後、フィクスチャー用コントロ
ーラ37によりクランプ36を閉駆動し、パネル材Pを
把持する(S5)。パネル材Pのセットが終了すると、
クランプ36を基準位置に位置させた状態のまま、三次
元測定機32によりパネル材Pの三次元形状を測定し、
測定結果を基準位置におけるパネル材形状データとして
データベース部41に記録する(S6)。
First, the system controller 39 determines the position of the X-Y coordinates in the drawing to receive the panel material P to be measured, based on the type of the panel material P to be measured, and based on this position, a plurality of positions are determined. The jig member 33 to be used is selected from among the jig members 33 (S1). Next, the system controller 39 determines the height of the panel material P from the base 34 to be gripped, that is, the jig member 33 to be used, based on the CAD data when the panel material P to be measured is designed or manufactured. The Z position coordinates of the provided clamp 36 are calculated (S2, S3). The fixture controller 37 operates the vertical movement mechanism of each movable post 35 based on the calculated Z position coordinates to move each of the clamps 36 to be used to a predetermined Z position (S4). As a result, each clamp 36 is positioned relatively to the position where the panel material P to be measured is to be gripped in design, that is, the reference position. On the other hand, the jig member 33 not used is moved down to the retracted position where the clamp 36 of the jig member 33 and the panel material P do not interfere with each other. Then, after mounting a predetermined portion of the panel material P on each clamp 35 at the reference position, the fixture controller 37 drives the clamps 36 to close to grip the panel material P (S5). When the panel material P is set,
With the clamp 36 still in the reference position, the three-dimensional measuring machine 32 measures the three-dimensional shape of the panel material P,
The measurement result is recorded in the database unit 41 as panel material shape data at the reference position (S6).

【0019】設計上の基準位置における測定が終了する
と、システムコントローラ39は、把持されたパネル材
Pの全体形状が基準位置に対して一定値分だけ凸形状に
捩じ曲げられた状態となるように、クランプ36のZ位
置座標をそれぞれ算出し、フィクスチャー用コントロー
ラ37を介してクランプ36を所定のZ位置まで移動さ
せる(S7)。そして、このようにパネル材Pを強制的
に変形させた状態で三次元測定機32によりパネル材P
の三次元形状を測定し、測定結果をアッパー変形位置に
おけるパネル材形状データとしてデータベース部41に
記録する(S8)。
When the measurement at the design reference position is completed, the system controller 39 causes the entire shape of the gripped panel material P to be in a state of being twisted and bent in a convex shape by a constant value with respect to the reference position. Then, the Z position coordinates of the clamp 36 are calculated, and the clamp 36 is moved to a predetermined Z position via the fixture controller 37 (S7). Then, in the state where the panel material P is forcibly deformed as described above, the panel material P is measured by the coordinate measuring machine 32.
3D shape is measured and the measurement result is recorded in the database unit 41 as panel material shape data at the upper deformation position (S8).

【0020】次に、システムコントローラ39は、ステ
ップS7とは逆に、把持されたパネル材Pの全体形状が
基準位置に対して一定値分だけ凹形状に捩じ曲げられた
状態となるように、クランプのZ位置座標をそれぞれ算
出し、フィクスチャー用コントローラ37を介してクラ
ンプ36を所定のZ位置まで移動させる(S9)。そし
て、パネル材Pを強制的に変形させた状態で三次元測定
機32によりパネル材Pの三次元形状を測定し、測定結
果をロワー変形位置におけるパネル材形状データとして
データベース部41に記録する(S10)。
Next, in reverse to step S7, the system controller 39 causes the entire shape of the gripped panel material P to be in a state of being twisted and bent in a concave shape by a constant value with respect to the reference position. , The Z position coordinates of the clamp are calculated, and the clamp 36 is moved to a predetermined Z position via the fixture controller 37 (S9). Then, the three-dimensional measuring device 32 measures the three-dimensional shape of the panel material P while the panel material P is forcibly deformed, and the measurement result is recorded in the database unit 41 as the panel material shape data at the lower deformation position ( S10).

【0021】基準位置に対して両側に強制的に変形させ
たアッパー変形位置およびロワー変形位置における各形
状データが得られると、システムコントローラ39は、
これら両形状データの平均値を算出し(S11)、この
平均値を最終的なパネル材形状データとしてデータベー
ス部41に記録する(S12、S13)。以上の算出結
果は、パネル材Pの寸法精度の挙動を解析する基礎デー
タとしてデータベース部41に保存される。これにより
パネル材Pの三次元形状の計測が完了する。
When the respective shape data at the upper deformation position and the lower deformation position, which are forcibly deformed on both sides with respect to the reference position, are obtained, the system controller 39
An average value of these two shape data is calculated (S11), and this average value is recorded in the database unit 41 as final panel material shape data (S12, S13). The above calculation results are stored in the database unit 41 as basic data for analyzing the dimensional accuracy behavior of the panel material P. This completes the measurement of the three-dimensional shape of the panel material P.

【0022】このようにパネル材Pを一定量だけ強制的
に変形させることにより、フィクスチャー31とパネル
材Pとの合いが良くなり、パネル材Pの歪みが補正され
ることになる。そして、パネル材Pを一定量だけ強制的
に変形させた状態で測定した形状データと、設計上の計
算値とを比較解析し、統計的に寸法精度データを算出す
ることにより、バラツキの少ない寸法精度データを得る
ことができ、結果的にパネル材Pの三次元形状を高精度
に計測することが可能となる。
By forcibly deforming the panel material P by a certain amount in this way, the fit between the fixture 31 and the panel material P is improved, and the distortion of the panel material P is corrected. Then, the shape data measured in a state where the panel material P is forcibly deformed by a certain amount is compared and analyzed with the design calculation value, and the dimension accuracy data is statistically calculated, so that the dimension with less variation can be obtained. The accuracy data can be obtained, and as a result, the three-dimensional shape of the panel material P can be measured with high accuracy.

【0023】また、例えばアウターパネルを測定する場
合、このアウターパネルの基準位置に対する変形量に、
インナーパネル接合部の三次元形状データを基準とした
バラツキ範囲を織り込むことにより、実際にアウターパ
ネルとインナーパネルとを組み付けた条件下におけるア
ウターパネルの寸法精度を測定することができる。
Further, for example, when measuring the outer panel, the deformation amount of the outer panel with respect to the reference position is
By incorporating the variation range based on the three-dimensional shape data of the inner panel joint, it is possible to measure the dimensional accuracy of the outer panel under the condition that the outer panel and the inner panel are actually assembled.

【0024】また、NC制御によらない簡素な構造を有
するフィクスチャー31であり、コストを大幅に削減す
ることも可能である。さらに、使用に供する治具部材3
3を適宜選択することにより異なる種類のパネル材Pの
測定も可能であるため、パネル材Pの種類ごとに専用の
フィクスチャー31を製造する必要がなく、この点から
もコストの低減を図ることができ、計測ステージへのフ
ィクスチャーの付け替え作業が不要となり、計測作業を
迅速に行うことができる。
Further, since the fixture 31 has a simple structure that does not depend on NC control, it is possible to greatly reduce the cost. Furthermore, the jig member 3 to be used
Since it is possible to measure different types of panel materials P by appropriately selecting 3, it is not necessary to manufacture a dedicated fixture 31 for each type of panel material P, and cost reduction can be achieved from this point as well. Therefore, it is not necessary to replace the fixture with the measurement stage, and the measurement work can be performed quickly.

【0025】図4は、他の実施例に係るフィクスチャー
に設けられた治具部材の1つを示す斜視図である。前述
した実施例のフィクスチャー31にあっては、クランプ
36を備えた治具部材33がX−Y方向には移動自在と
はなっていないが、この実施例での治具部材43にあっ
ては、クランプ36がX−Y−Z方向の3方向に移動自
在となっている。
FIG. 4 is a perspective view showing one of jig members provided in a fixture according to another embodiment. In the fixture 31 of the above-mentioned embodiment, the jig member 33 provided with the clamp 36 is not movable in the XY directions, but in the jig member 43 of this embodiment, The clamp 36 is movable in three directions of XYZ directions.

【0026】詳述すれば、この治具部材43には、精度
の基準となるベース44に矩形状の枠部45が4本の支
柱46を介してZ軸方向に移動自在に取り付けられてい
る。枠部45の一側片の上端面にY軸方向にスライド移
動自在に取り付けられた支持ブロック47には、クラン
プ36を一端部に取り付けた支持板48がX軸方向にス
ライド移動自在に支持されている。支持板48には基準
原点からのX軸方向の位置座標を示す目盛り49x が付
され、枠部45の上端面には基準原点からのY軸方向の
位置座標を示す目盛り49y が付され、支柱46には基
準原点からのZ軸方向の位置座標を示す目盛り49z が
付されている。クランプ36のX位置は、目盛り49x
を見ながら支持板48をX軸方向にスライド調節移動
し、固定ネジ50を締め付けることにより定まる。クラ
ンプ36のY位置は、目盛り49yを見ながら支持ブロ
ック47をY軸方向にスライド調節移動し、固定ネジ5
1を締め付けることにより定まる。また、クランプ36
のZ位置は、目盛りを49z見ながら枠部45を上下方
向に調節移動し、図示しない固定ネジを締め付けること
により定まる。
More specifically, in this jig member 43, a rectangular frame portion 45 is attached to a base 44, which serves as a reference for accuracy, so as to be movable in the Z-axis direction via four columns 46. . A support plate 47 having a clamp 36 attached at one end is slidably supported in the X-axis direction on a support block 47 slidably mounted in the Y-axis direction on the upper end surface of one side of the frame portion 45. ing. The support plate 48 is provided with scales 49x indicating the position coordinates in the X-axis direction from the reference origin, and the upper end surface of the frame portion 45 is provided with scales 49y indicating the position coordinates in the Y-axis direction from the reference origin. 46 is provided with a scale 49z indicating the position coordinate in the Z-axis direction from the reference origin. The X position of the clamp 36 is the scale 49x
It is determined by sliding the support plate 48 in the X-axis direction while watching, and tightening the fixing screw 50. At the Y position of the clamp 36, the support block 47 is slid in the Y-axis direction while watching the scale 49y, and the fixing screw 5 is moved.
Determined by tightening 1. Also, the clamp 36
The Z position of is determined by adjusting the frame portion 45 in the vertical direction while looking at the scale 49z and tightening a fixing screw (not shown).

【0027】さらに、この治具部材43では、パネル材
Pをクランプ36に載置する際のパネル材Pの位置決め
を行うロケート55を有している。このロケート55
は、支柱46に上下動自在に取り付けられる第1腕部5
6と、この第1腕部56に関節部57を介して回動自在
に接続された第2腕部58と、この第2腕部58の先端
に設けられたロケートピン59とを有する。ロケートピ
ン59を任意に動かすと、ロケート55に組み込まれた
エンコーダ等によってX−Y座標が表示されるようにな
っており、この表示を見ながらパネル材Pのロケート孔
の位置に合わせてロケート55を調節移動し、その位置
で固定する。ロケートピン59のZ位置は、支柱46に
付した目盛り46z を見ながら第1腕部56を上下方向
に調節移動し、固定ネジ60を締め付けることにより定
まる。尚、クランプ36で把持したパネル材Pを強制的
に変形させて三次元形状を測定する三次元形状計測装置
であるため、基準位置でのパネル材Pのセットが終了し
た時点で、ロケートピン59はパネル材Pから退避する
ようになっている。
Further, the jig member 43 has a locater 55 for positioning the panel material P when the panel material P is placed on the clamp 36. This locate 55
Is the first arm 5 attached to the support column 46 so as to be vertically movable.
6, a second arm portion 58 rotatably connected to the first arm portion 56 via a joint portion 57, and a locate pin 59 provided at the tip of the second arm portion 58. When the locate pin 59 is arbitrarily moved, an XY coordinate is displayed by an encoder or the like incorporated in the locate 55. While observing this display, the locate 55 is aligned with the position of the locate hole of the panel material P. Adjust and move and lock in place. The Z position of the locate pin 59 is determined by adjusting and moving the first arm portion 56 in the vertical direction while observing the scale 46z attached to the support column 46 and tightening the fixing screw 60. Since the panel material P gripped by the clamp 36 is forcibly deformed and the three-dimensional shape is measured, the locate pin 59 is set at the end of the setting of the panel material P at the reference position. It is designed to retreat from the panel material P.

【0028】このように構成した治具部材43を備えた
フィクスチャーにあっては、クランプ36がX−Y−Z
方向の3方向に移動自在であることから、パネル材Pの
受け位置を容易に設定でき、測定可能なパネル材Pの種
類が多くなり、汎用性、フレキシブル性が著しく高めら
れる。また、多種類のパネル材Pを測定できるため、コ
ストの削減も達成することができる。さらに、基準位置
に対するパネル材Pの変形をX−Y−Z方向の3方向に
自由に設定できるため、パネル材Pの三次元形状をより
一層高精度に測定することが可能となる。
In the fixture provided with the jig member 43 constructed as above, the clamp 36 has the XYZ structure.
Since it is movable in three directions, the receiving position of the panel material P can be easily set, the number of types of measurable panel materials P increases, and versatility and flexibility are significantly improved. Moreover, since many types of panel materials P can be measured, cost reduction can also be achieved. Furthermore, since the deformation of the panel material P with respect to the reference position can be freely set in the three directions of the XYZ directions, the three-dimensional shape of the panel material P can be measured with higher accuracy.

【0029】なお、手動によりクランプ36のX−Y−
Z位置を定める構成を示したが、パネル材Pを強制的に
変形させる作業を容易かつ精度良く行うためには、支持
板48をX軸方向に調節移動させるX軸方向スライド機
構、支持ブロック47をY軸方向に調節移動させるY軸
方向スライド機構、枠部45をZ軸方向に調節移動させ
る上下動機構を設け、各機構の作動をフィクスチャー用
コントローラ37を介して制御するのが良い。これらの
機構は、例えばラックアンドピニオン式等から構成する
と良い。
It should be noted that the XY of the clamp 36 is manually operated.
Although the configuration for determining the Z position is shown, in order to easily and accurately perform the work of forcibly deforming the panel material P, the X-axis direction slide mechanism for adjusting and moving the support plate 48 in the X-axis direction, and the support block 47. It is preferable to provide a Y-axis direction slide mechanism for adjusting and moving in the Y-axis direction and a vertical movement mechanism for adjusting and moving the frame portion 45 in the Z-axis direction, and to control the operation of each mechanism via the fixture controller 37. These mechanisms may be of a rack and pinion type, for example.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の三次元形
状計測装置は、所定の計算結果に基づいて把持手段の位
置を移動し得る治具部材にパネル材をセットし、設計デ
ータに基づく基準位置を中心に強制的にパネル材を変形
させ測定するプロセスの中から、パネル材の最終的な三
次元形状を算出するようにしたため、パネル材と治具部
材との合いによる誤差を解消でき、他のパネル材と組み
付けた条件の下での寸法精度も算出することができ、パ
ネル材の三次元形状を高精度に計測することが可能とな
った。
As described above, the three-dimensional shape measuring apparatus of the present invention sets the panel material on the jig member that can move the position of the gripping means based on the predetermined calculation result, and based on the design data. Since the final three-dimensional shape of the panel material is calculated from the process of forcibly deforming and measuring the panel material around the reference position, the error due to the match between the panel material and the jig member can be eliminated. , It is also possible to calculate the dimensional accuracy under the condition of being assembled with other panel materials, and it has become possible to measure the three-dimensional shape of the panel material with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係る三次元形状計測装置
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a three-dimensional shape measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同実施例の三次元形状計測装置による計測の
考え方を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a concept of measurement by the three-dimensional shape measuring apparatus of the embodiment.

【図3】 三次元形状計測装置の作動を示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the three-dimensional shape measuring apparatus.

【図4】 他の実施例に係るフィクスチャーに設けられ
た治具部材の1つを示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing one of jig members provided in a fixture according to another embodiment.

【図5】 従来の三次元形状計測装置を示す概略構成図
である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional three-dimensional shape measuring apparatus.

【図6】 従来の三次元形状計測装置で使用される他の
フィクスチャーを示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing another fixture used in the conventional three-dimensional shape measuring apparatus.

【図7】 図7(A)(B)は、パネル材形状を計測す
る際に生じる不具合状態を示す概念図である。
7 (A) and 7 (B) are conceptual diagrams showing a defective state that occurs when measuring a panel material shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30…三次元形状計測装置、 31…
フィクスチャー、32…三次元測定機(三次元測定手
段)、 33、43…治具部材、34…ベース、
35…可動ポスト、36
…クランプ(把持手段)、37…フィクスチャー用コン
トローラ(制御手段)、38…測定機用コントローラ
(制御手段)、39…システムコントローラ(制御手
段)、 P…パネル材。
30 ... Three-dimensional shape measuring device, 31 ...
Fixture, 32 ... Three-dimensional measuring machine (three-dimensional measuring means), 33, 43 ... Jig member, 34 ... Base,
35 ... Movable post, 36
... Clamp (grasping means), 37 ... Fixture controller (control means), 38 ... Measuring machine controller (control means), 39 ... System controller (control means), P ... Panel material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パネル材を把持する把持手段と、この把
持手段により把持した前記パネル材の三次元形状を測定
する三次元測定手段とを有する三次元形状計測装置にお
いて、 前記把持手段が取り付けられ当該把持手段の位置を変更
自在な治具部材と、 前記把持手段を設計上の基準位置に位置させた状態で前
記三次元測定手段により測定した前記パネル材の形状デ
ータと、前記把持手段を前記基準位置から移動して前記
パネル材を強制的に変形させた状態で前記三次元測定手
段により測定した前記パネル材の形状データとに基づい
て、前記パネル材の三次元形状を算出する制御手段と、
を有することを特徴とする三次元形状計測装置。
1. A three-dimensional shape measuring apparatus having a holding means for holding a panel material and a three-dimensional measuring means for measuring the three-dimensional shape of the panel material held by the holding means, wherein the holding means is attached. A jig member whose position of the gripping means is changeable, shape data of the panel material measured by the three-dimensional measuring means in a state where the gripping means is located at a design reference position, and the gripping means Based on the shape data of the panel material measured by the three-dimensional measuring means in a state in which the panel material is forcibly deformed by moving from the reference position, control means for calculating the three-dimensional shape of the panel material, ,
A three-dimensional shape measuring apparatus having:
JP5281479A 1993-11-10 1993-11-10 3D shape measuring device Expired - Lifetime JP3013671B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5281479A JP3013671B2 (en) 1993-11-10 1993-11-10 3D shape measuring device
KR1019940026855A KR0143955B1 (en) 1993-11-10 1994-10-20 Three-dimensional shape measuring apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5281479A JP3013671B2 (en) 1993-11-10 1993-11-10 3D shape measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07134009A true JPH07134009A (en) 1995-05-23
JP3013671B2 JP3013671B2 (en) 2000-02-28

Family

ID=17639760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5281479A Expired - Lifetime JP3013671B2 (en) 1993-11-10 1993-11-10 3D shape measuring device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3013671B2 (en)
KR (1) KR0143955B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020520442A (en) * 2018-04-28 2020-07-09 蘇州玻色智能科技有限公司Suzhou Boson Smart Technology Ltd Glass panel detection device and detection image synthesizing method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101226000B1 (en) * 2010-11-12 2013-01-25 삼성중공업 주식회사 Three dimension large member measurement system using IGPS and measuring method using thereof
KR102027430B1 (en) 2018-06-07 2019-10-01 황보성 Clamp device for inspection object fixing
KR101998271B1 (en) 2018-06-07 2019-07-09 황보성 Clamp device for inspection object fixing
KR102496385B1 (en) * 2021-06-24 2023-02-09 서진산업 주식회사 Bracket hole machining and inspection method for vehicle chassis frame

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020520442A (en) * 2018-04-28 2020-07-09 蘇州玻色智能科技有限公司Suzhou Boson Smart Technology Ltd Glass panel detection device and detection image synthesizing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP3013671B2 (en) 2000-02-28
KR950014845A (en) 1995-06-16
KR0143955B1 (en) 1998-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2865723B2 (en) Method and apparatus for correcting reproducible positioning errors
KR100230167B1 (en) Bending machine
US6922903B2 (en) Method and apparatus for measuring bent workpieces
JP3013671B2 (en) 3D shape measuring device
JP3181382B2 (en) Work positioning device for bending machine
JP2001321832A (en) Bending method and bending system
US20060137546A1 (en) Component assembly and aligning apparatus and method
CN114713661B (en) Method for repairing stamping die by referring to workpiece rebound parameters
JPH11230729A (en) Bend measurement device for straight line
JPH03104537A (en) Manufacture of press die
US4604810A (en) Post process diameter gage
CN113720231A (en) Detection process for automobile instrument board beam component assembly
KR0174037B1 (en) Adjustment supporting apparatus of car body assembly tool
JPS58198710A (en) Automatic checking device
JP2805191B2 (en) Parts assembly equipment
JP2002082710A (en) Method and system for bending
JP2599496B2 (en) Reference positioning method and apparatus for industrial traveling robot
JP3063806B2 (en) Semiconductor device lead straightening apparatus and method
JP3730313B2 (en) Processing method by bending machine and bending machine using the method
KR102155994B1 (en) L-type plate apparatus for installing jig and contact type three dimension measuring system using thereof
JPH07204760A (en) Method for positioning working member and its device
CN216049785U (en) Device for rapidly measuring flatness
JP3179348B2 (en) Distortion correction device
JPH07314043A (en) Automatic correcting method for die depth amount
US20230384076A1 (en) Calibration master installing jig and measuring method for calibration master in machine tool