JPH07159147A - Three-dimensional measuring system - Google Patents

Three-dimensional measuring system

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Publication number
JPH07159147A
JPH07159147A JP33890193A JP33890193A JPH07159147A JP H07159147 A JPH07159147 A JP H07159147A JP 33890193 A JP33890193 A JP 33890193A JP 33890193 A JP33890193 A JP 33890193A JP H07159147 A JPH07159147 A JP H07159147A
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JP
Japan
Prior art keywords
error
displacement
error amount
measuring head
amount
Prior art date
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Pending
Application number
JP33890193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keizo Uchiumi
海 敬 三 内
Yasuhiro Kurahashi
橋 康 浩 倉
Kimiharu Akaike
池 公 治 赤
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.)
Makino Milling Machine Co Ltd
Original Assignee
Makino Milling Machine Co Ltd
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Publication date
Application filed by Makino Milling Machine Co Ltd filed Critical Makino Milling Machine Co Ltd
Priority to JP33890193A priority Critical patent/JPH07159147A/en
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  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily recognize the error distribution and carry out the automatic correction work by obtaining the error quantity defined by the difference between the displacement quantity detected by a displacement detection type measuring head and the reference displacement quantity, in a prescribed timing along the locus of the relative shift, and visibly displaying the obtained error quantity. CONSTITUTION:As for a displacement detection type measuring head 14, a feeler shifts along the measuring locus prescribed by a measuring program, in contact with the surface of a workpiece. An error calculation part 61 calculates the error quantity defined by the difference between the displacement quantity of the head 14 and the standard displacement quantity, and if a previously determined allowable value is exceeded, an alarm part 63 generates an alarm. Further, the obtained displacement data and the coordinate data are stored, together with the error, in a recording part 62. When recording completes, a coordinate conversion part 71 converts the coordinates which are stored 62, into the CRT coordinate data, and an error quantity drawing part 72 magnifies the error quantity, and a drawing/printing part 73 displays the error quantity at each measuring point of the measuring locus. Accordingly, the working precision is confirmed, and can be corrected automatically.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は三次元測定システムに関
し、特に物体形状の基準形状からのずれ誤差量を測定す
る三次元測定システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional measuring system, and more particularly to a three-dimensional measuring system for measuring a deviation error amount of an object shape from a reference shape.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、三次元の任意の形状にワークを加
工する際には、デジタイザやCAD等を用いてNC加工
プログラムを作成し、作成したNC加工プログラムに従
ってマシニングセンタを制御している。加工精度を検査
するには、こうして加工されたワークの形状や寸法とN
Cプログラムで規定された形状や寸法との差である誤差
量を測定している。この誤差量を測定するには、マシニ
ングセンタの主軸上に、いわゆる変位検出型測定ヘッド
を取り付け、そのフィーラをワーク表面に当接させなが
ら移動させることにより得られる変位データに基づい
て、基準形状又は、寸法値と実測値との差を誤差量とし
て得ている。かかる加工精度検査機能を備えたマシニン
グセンタの一例は、特開平5ー253800号公報に開
示されており、三次元測定システムとして用いられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, when a workpiece is machined into an arbitrary three-dimensional shape, an NC machining program is created using a digitizer or CAD, and a machining center is controlled according to the created NC machining program. To inspect the machining accuracy, the shape and dimensions of the workpiece thus processed and N
The amount of error, which is the difference from the shape and dimensions specified by the C program, is measured. To measure this error amount, a so-called displacement detection type measuring head is attached on the main axis of the machining center, and the reference shape or the displacement based on displacement data obtained by moving the feeler while contacting the surface of the workpiece. The difference between the dimensional value and the measured value is obtained as the amount of error. An example of a machining center having such a processing accuracy inspection function is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-253800 and used as a three-dimensional measuring system.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
ワークの三次元形状精度や寸法測定を行う三次元測定シ
ステムでは、変位検出型測定ヘッドを用いてワークの表
面の測定を行っている。しかし、その測定処理において
は、測定ヘッドをワーク表面に近づけ、両者が接触した
特定条件で始めて変位データが得られ、その後、ヘッド
を退避させ、再び、ワーク表面の次の測定点に近づけて
次のデータを得るというような点測定動作シーケンスの
繰り返しで階段状動作測定が行われるため、測定完了ま
でに時間がかかる。
As described above, in the conventional three-dimensional measuring system for measuring the three-dimensional shape accuracy and dimensions of the work, the surface of the work is measured using the displacement detection type measuring head. . However, in the measurement process, the measurement head is brought close to the work surface, the displacement data is obtained only under a specific condition in which the two come into contact with each other, then the head is retracted, and the work surface is again brought close to the next measurement point. Since the stepwise operation measurement is performed by repeating the point measurement operation sequence such as obtaining the data of 1), it takes time to complete the measurement.

【0004】また、三次元測定のために必要な専用の測
定プログラムは、通常、専用のCATシステムで作成し
なければならず、測定結果から、形状の誤差量を求める
のに、別途CAM等のシステムで演算が必要となり、迅
速な測定が困難である。
Further, the dedicated measurement program required for the three-dimensional measurement usually has to be created by a dedicated CAT system, and a separate CAM or the like is used to obtain the shape error amount from the measurement result. The system requires calculation, making quick measurement difficult.

【0005】更には、上述の従来の三次元測定システム
は、誤差量を得ることはできるものの、得られた誤差量
は、数字データとして得られるだけであるため、加工さ
れたワークの誤差分布や、特に誤差の大きい部位の特定
を視覚的に認識し、把握することが困難であるという問
題がある。
Further, although the above-mentioned conventional three-dimensional measuring system can obtain an error amount, the obtained error amount is only obtained as numerical data, so that the error distribution of the machined workpiece and However, there is a problem in that it is difficult to visually recognize and grasp the identification of a part having a large error.

【0006】そこで、本発明の目的は、ワークの形状精
度や寸法誤差の迅速な測定及び測定結果を視覚的に認識
し易く表示する三次元測定システムを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、得られた測定結果に基づいて
ワークを修正加工するNC加工プログラムの作成が可能
な三次元測定システムを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a three-dimensional measuring system for promptly measuring the shape accuracy and dimensional error of a work and displaying the measurement result in a visually recognizable manner. Another object of the present invention is to provide a three-dimensional measurement system capable of creating an NC machining program for modifying a workpiece based on the obtained measurement result.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による三次元測定システムは、変位検出型の
測定ヘッドと、被測定物と前記測定ヘッドとを当接させ
つつ相対移動を指令するNC装置と、前記被測定物と前
記測定ヘッドとの相対移動位置を検出する位置検出手段
と、前記測定ヘッドから得られる変位量と予め定められ
た基準変位量との差で定義される誤差量を、前記相対移
動の軌跡に沿って所定タイミングで求める誤差量演算手
段と、前記誤差量演算手段で得られる誤差量を、前記相
対移動の軌跡に対して目視可能に表示する表示手段とを
備えて構成される。
In order to solve the above-mentioned problems, a three-dimensional measuring system according to the present invention has a displacement detecting type measuring head and an object to be measured and the measuring head which are moved relative to each other. It is defined by an NC device for commanding, a position detecting means for detecting a relative movement position of the object to be measured and the measuring head, and a difference between a displacement amount obtained from the measuring head and a predetermined reference displacement amount. Error amount calculating means for obtaining an error amount at a predetermined timing along the relative movement locus, and display means for visually displaying the error amount obtained by the error amount calculating means with respect to the relative movement locus. It is configured with.

【0008】また、本発明の他の態様による三次元測定
システムは、変位検出型の測定ヘッドと、被測定物と前
記測定ヘッドとを当接させつつ相対移動を指令するNC
装置と、前記被測定物と前記測定ヘッドとの相対移動位
置を検出する位置検出手段と、前記測定ヘッドから得ら
れる変位量と予め定められた基準変位量との差で定義さ
れる誤差量を、前記相対移動の軌跡に沿って所定タイミ
ングで求める誤差量演算手段と、前記誤差量演算手段で
得られた誤差量に基づいて前記被測定物の加工プログラ
ムを修正する修正手段とを備えて構成される。
Further, a three-dimensional measuring system according to another aspect of the present invention is an NC for instructing relative movement while bringing a displacement detection type measuring head into contact with an object to be measured and the measuring head.
A device, a position detecting means for detecting a relative movement position of the object to be measured and the measuring head, and an error amount defined by a difference between a displacement amount obtained from the measuring head and a predetermined reference displacement amount. An error amount calculating means for obtaining at a predetermined timing along the path of the relative movement, and a correcting means for correcting the processing program of the object to be measured based on the error amount obtained by the error amount calculating means. To be done.

【0009】[0009]

【作用】本発明では、被測定物と当接させつつ相対移動
する変位検出型の測定ヘッドにより検出された変位量
と、予め定められた基準変位量との差で定義される誤差
量を、前記相対移動の軌跡に沿って所定タイミングで求
め、前記相対移動の軌跡に対して、各所定タイミングで
得られる誤差量を、その大きさに対応する情報で目視可
能に表示することにより、視覚的な測定結果(誤差分
布)の認識を容易にする。また、得られた誤差量に基づ
いて前記NC装置のNC加工プログラムを修正すること
により、自動修正加工をも可能とする。
In the present invention, the error amount defined by the difference between the displacement amount detected by the displacement detection type measuring head that moves relatively while contacting the object to be measured and the predetermined reference displacement amount, By visually determining the error amount obtained at each predetermined timing with respect to the path of the relative movement, the error amount obtained visually at the predetermined timing along the path of the relative movement is visually displayed. Facilitates recognition of accurate measurement results (error distribution). Further, by correcting the NC processing program of the NC device based on the obtained error amount, automatic correction processing is also possible.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は、本発明による三次元測定シス
テムの一実施例を示すシステム構成図である。本実施例
においては、マシニングセンタ1のNC装置メモリ11
にNC測定プログラムが格納されている。NC測定プロ
グラムは、例えば、通常のCAMシステムを用いて作成
され、測定する対象物の形状をトレースするためのプロ
グラムで、測定に使用する変位型測定ヘッドのフィーラ
の先端球部の半径(以下、フィーラという)と、発生変
位量とを考慮してオフセットされたNC測定プログラム
とされる。本例では、NC測定プログラムは、CAD/
CAMシステム9Aまたはデジタイジング部9Bからの
プログラムデータを、DNC装置8を介して送信され、
NC装置メモリ11に格納されている。このNC測定プ
ログラムは、測定しようとするワークを加工したNC加
工プログラムで代用することも可能である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a three-dimensional measuring system according to the present invention. In the present embodiment, the NC device memory 11 of the machining center 1
The NC measurement program is stored in. The NC measuring program is, for example, a program for tracing the shape of an object to be measured, which is created by using a normal CAM system, and is a radius of a tip spherical portion of a feeler of a displacement type measuring head used for measurement (hereinafter, (Referred to as feeler) and the amount of generated displacement are taken into consideration to provide an NC measurement program that is offset. In this example, the NC measurement program is CAD /
Program data from the CAM system 9A or the digitizing unit 9B is transmitted via the DNC device 8,
It is stored in the NC device memory 11. This NC measurement program can be replaced with an NC machining program that machined the workpiece to be measured.

【0011】NC装置メモリ11からは、各軸モータ1
2に各軸のモータを制御する指令プログラムが供給され
る。各軸モータ12の回転に伴い変位型測定ヘッド14
が移動するが、その位置座標は、スケール13からx,
y,z座標基準データとして出力される。また、位置座
標は、各軸モータ12のエンコーダから出力されるパル
スをパルスカウンタ2Bでカウントして座標値データと
して出力してもよい。
From the NC device memory 11, each axis motor 1
A command program for controlling the motor of each axis is supplied to 2. Displacement type measurement head 14 according to rotation of each axis motor 12
Moves, but the position coordinates are x, x from the scale 13.
It is output as y, z coordinate reference data. The position coordinates may be output as coordinate value data by counting the pulses output from the encoder of each axis motor 12 with the pulse counter 2B.

【0012】スケール13からは、座標値基準信号とし
てのパルスがx,y,z座標毎に出力され、これらパル
スがパルスカウンタ2Bでカウントされ、座標値データ
として出力され、座標データ取込部3Bに取り込まれ
る。
A pulse as a coordinate value reference signal is output from the scale 13 for each x, y, z coordinate, these pulses are counted by the pulse counter 2B, output as coordinate value data, and a coordinate data acquisition section 3B. Is taken into.

【0013】変位検出型測定ヘッド14から得られる変
位データ基準信号としてのx,y,z各座標のパルス
は、パルスカウンタ2Aでカウントされ、カウント値が
変位データEx,Ey,Ezとして、変位データ取込部3
Aに取り込まれる。
The pulse of x, y, z coordinates as the displacement data reference signal obtained from the displacement detection type measuring head 14 is counted by the pulse counter 2A, and the count value is the displacement data Ex, Ey, Ez. Capture part 3
It is taken in by A.

【0014】変位検出型測定ヘッド14による変位デー
タの測定について、図2を用いて説明する。図2は、加
工されたワークの断面形状を示し、斜線部境界の実線部
が加工後のワーク外郭部を示し、円滑な円弧部(実線部
と破線部から成る)が、NC加工プログラムで規定され
る理想的な加工面を示す基準部である。実際には、加工
が足りなかったり、深く加工し過ぎたりするため加工面
には凹凸が生ずる。例えば、図2のX1部は加工が足り
ない凸部を示し、X2部が凹部を示している。図2にお
いて、基準部からの誤差量である発生変位は、加工面
(基準面)に対する法線方向の太い矢印の長さで示され
ている。
Measurement of displacement data by the displacement detection type measuring head 14 will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows the cross-sectional shape of the machined work, the solid line part of the oblique line boundary shows the outer part of the work after machining, and the smooth arc part (consisting of the solid line part and the broken line part) is defined by the NC machining program. It is a reference part showing an ideal processed surface. Actually, the processing surface is uneven because the processing is insufficient or the processing is performed too deeply. For example, the X1 portion of FIG. 2 indicates a convex portion that is not sufficiently processed, and the X2 portion indicates a concave portion. In FIG. 2, the generated displacement, which is the amount of error from the reference portion, is indicated by the length of a thick arrow in the direction of the normal to the processing surface (reference surface).

【0015】変位検出型測定ヘッド14は、そのフィー
ラがワーク表面に当接しながら測定プログラムで規定さ
れる測定軌跡に従って移動される。先ず、無変位接触状
態では、測定ヘッド14(1)とフィーラ141(1)
は図示の位置にある。フィーラの測定軌跡としての移動
軌跡は、NC測定プログラムで規定される加工面に沿う
軌跡からフィーラの半径で決まる距離オフセットされた
軌跡とされている。この軌跡は、図示のフィーラ141
(1),141(2),…,141(k),…,141
(n)の中心C1,C2,…,Ck,…,Cnを結ぶ軌
跡である。また、実際のフィーラの中心の移動軌跡は、
凹凸部で黒丸位置に移動する。
The displacement detection type measuring head 14 is moved according to the measurement locus defined by the measurement program while its feeler is in contact with the surface of the work. First, in the non-displacement contact state, the measuring head 14 (1) and the feeler 141 (1)
Is in the position shown. The movement locus of the feeler as a measurement locus is a locus offset by a distance determined by the radius of the feeler from a locus along the machining surface defined by the NC measurement program. This locus is represented by the feeler 141.
(1), 141 (2), ..., 141 (k), ..., 141
It is a locus connecting the centers C1, C2, ..., Ck, ..., Cn of (n). The actual trajectory of the center of the feeler is
Move to the black circle position on the uneven part.

【0016】測定ヘッド14(2)の位置では、フィー
ラはフィーラ141(2)位置にあり、加工面上の測定
点Pの法線方向にフィーラ141(2)が変位する。こ
のとき、周知のように、発生変位量をE、フィーラ半径
をR、基準変位量をE0とすると、E=E0=Rの関係が
成り立つようにする。つまり、測定ヘッドの発生変位量
が、理論上フィーラ半径と等しい値の基準変位量を維持
するようにフィーラをワーク表面に沿わせてトレースす
るのである。また、フィーラ141(k)位置では、加
工面が凸状に仕上がっており、法線方向の突出量をΔE
とすると、発生変位量Eは、E=E0+ΔEで求まる。
更に、フィーラ141(n)位置では、加工面が凹状に
仕上がっており、法線方向の凹の量をΔEとすると、発
生変位量Eは、E=E0−ΔEで求まる。
At the position of the measuring head 14 (2), the feeler is at the feeler 141 (2) position, and the feeler 141 (2) is displaced in the normal direction of the measuring point P on the processing surface. At this time, as is well known, when the generated displacement amount is E, the feeler radius is R, and the reference displacement amount is E0, the relationship of E = E0 = R is established. That is, the feeler is traced along the surface of the work so that the generated displacement amount of the measuring head maintains a reference displacement amount that is theoretically equal to the feeler radius. At the feeler 141 (k) position, the processed surface is finished in a convex shape, and the protrusion amount in the normal direction is ΔE.
Then, the generated displacement amount E is obtained by E = E0 + ΔE.
Further, at the feeler 141 (n) position, the machined surface is finished in a concave shape, and if the amount of concave in the normal direction is ΔE, the generated displacement amount E is obtained by E = E0−ΔE.

【0017】さて、図1に戻ると、測定開始・終了自動
判断部4は、供給された変位データと、測定ヘッドの座
標データに基づいて、測定の開始と終了タイミングを判
断し、開始タイミング以後、終了タイミング迄に取り込
まれたデータを出力する。誤差量処理部6を構成する誤
差量演算部61は、上記測定で得られた変位量と基準変
位量との差で定義される誤差量を、後述する図3に示す
演算処理により求める。また、この誤差量が予め定めた
誤差許容量をオーバーしたときには、アラーム部63に
警報(アラーム)を発生させる。また、得られた変位デ
ータ、座標データは、誤差量とともに記録部62のメモ
リに記録される。
Returning to FIG. 1, the automatic measurement start / end determination unit 4 determines the measurement start and end timings based on the supplied displacement data and the coordinate data of the measuring head. , Output the data taken in by the end timing. The error amount calculation unit 61 that constitutes the error amount processing unit 6 obtains the error amount defined by the difference between the displacement amount obtained by the above measurement and the reference displacement amount by the calculation process shown in FIG. 3 described later. Further, when this error amount exceeds a predetermined error allowable amount, the alarm unit 63 is caused to issue an alarm. Further, the obtained displacement data and coordinate data are recorded in the memory of the recording unit 62 together with the error amount.

【0018】図3を参照して誤差量を求める処理につい
て説明すると、ステップS1において、x,y及びz方
向の変位量Ex,Ey及びEzが得られ、ステップS3
において、発生変位量Eを、E=√(Ex2+Ey2+E
z2)で求める。このとき、予め定められた誤差許容量d
e、基準変位量E0、誤差の描画倍率Gg等のパラメータ
が格納されているパラメータファイルから、上記パラメ
ータが読み出されて(ステップS2)以後の処理に使わ
れる。
The process of obtaining the error amount will be described with reference to FIG. 3. In step S1, displacement amounts Ex, Ey and Ez in the x, y and z directions are obtained, and step S3 is performed.
, The generated displacement amount E is E = √ (Ex 2 + Ey 2 + E
z 2 ) At this time, a predetermined error allowance d
The above parameters are read from the parameter file in which parameters such as e, the reference displacement amount E0, and the drawing magnification Gg of the error are stored (step S2), and are used for the subsequent processing.

【0019】次に、誤差量dを、d=E−E0で求め
(ステップS4)、得られた誤差量の絶対値が誤差許容
量deよりも小さいか否かが判定される(ステップS
5)。ここで、誤差量の絶対値が誤差許容量deよりも
小さければ、そのときの座標値(x,y,z)及び変位
量Ex,Ey,Ezを記録し(ステップS6)、大きけれ
ば、警報のためのブザー鳴動等のアラーム処理を行った
(ステップS7)後、ステップS6の処理に移行する。
ステップS6の処理が実行された後、現在の座標値と、
変位量データを基にして測定処理が終了しているか否か
を判定する(ステップS8)。この判定は、例えば、座
標値データから機械軸移動の停止を確認し、変位量デー
タから変位の変化がないことを確認した時点で終了と判
定する。ステップS8で、処理が終了と判定されれば、
測定を終了し、終了と判定されなければ、ステップS1
における次の変位量の取り込み処理に戻る。
Next, the error amount d is calculated by d = E−E 0 (step S4), and it is determined whether the absolute value of the obtained error amount is smaller than the error allowable amount de (step S).
5). If the absolute value of the error amount is smaller than the error allowable amount de, the coordinate values (x, y, z) at that time and the displacement amounts Ex, Ey, Ez are recorded (step S6). After performing the alarm processing such as the buzzer sounding for (step S7), the process proceeds to step S6.
After the processing of step S6 is executed, the current coordinate value,
Based on the displacement amount data, it is determined whether or not the measurement process is completed (step S8). This determination is determined to be completed, for example, when it is confirmed from the coordinate value data that the mechanical axis movement has stopped and from the displacement amount data that there is no change in displacement. If it is determined in step S8 that the process is completed,
If the measurement is finished and it is not judged to be finished, step S1
Then, the process returns to the next process of capturing the displacement amount.

【0020】図1において、記録部62は、一連の測定
処理により得られる変位データと座標データの記録が終
了すると、描画部7で測定結果が描画処理される。先
ず、パソコン等のモニタ画面として使われるCRT画面
での表示のため、座標変換部71は、記録部62のメモ
リに記録されている座標データをCRT座標データに変
換する。
In FIG. 1, when the recording unit 62 finishes recording the displacement data and the coordinate data obtained by a series of measurement processes, the drawing unit 7 draws the measurement results. First, for display on a CRT screen used as a monitor screen of a personal computer or the like, the coordinate conversion unit 71 converts the coordinate data recorded in the memory of the recording unit 62 into CRT coordinate data.

【0021】誤差量描画部72は、座標変換部71で変
換された座標データの各位置毎の誤差量を、パラメータ
ファイルから読み出した所定倍率Ggで拡大して指定し
た平面(例えば、xーz平面)に投影した描画データを
作成する。この描画データの作成は、次のような演算で
得られる。
The error amount drawing unit 72 enlarges the error amount for each position of the coordinate data converted by the coordinate conversion unit 71 by a predetermined magnification Gg read from the parameter file and designates a specified plane (for example, xz). Create drawing data projected on a plane. The creation of this drawing data is obtained by the following calculation.

【0022】図4は、加工されたワークに沿った測定軌
跡Sの測定点Pにおける誤差量のxーz平面での表示例
を示す。誤差量は、非常に小さい値であるからCRTへ
の表示やプリンタでの印字の際には、そのまま表示して
も、その大きさは視認でき難い。そこで、誤差量に前記
のような所定の描画倍率Ggを乗算して拡大して表示す
る。基準変位量E0を基にして、拡大誤差量Dを、 D=(E−E0)×Gg 演算で求める。また、誤差量Dのx軸投影量exとz軸
投影量ezを、 ex=D×Ex/E ez=D×Ez/E で求める。
FIG. 4 shows a display example of the error amount at the measurement point P of the measurement trajectory S along the processed work on the xz plane. Since the error amount is a very small value, it is difficult to visually recognize the size of the error amount even when it is displayed as it is when it is displayed on a CRT or printed by a printer. Therefore, the error amount is multiplied by the predetermined drawing magnification Gg as described above to be enlarged and displayed. Based on the reference displacement amount E0, the enlargement error amount D is calculated by D = (E−E0) × Gg calculation. Further, the x-axis projection amount ex and the z-axis projection amount ez of the error amount D are obtained by ex = D × Ex / E ez = D × Ez / E.

【0023】図4から明らかなように、測定点Pにおけ
るxーz平面に投影した誤差量Dxzは、ベクトル量e
xとezの合成ベクトルとして求まる。こうして求められ
た誤差量が、拡大されてCRTに表示され、又は、プリ
ンタにて出力される。
As is apparent from FIG. 4, the error amount Dxz projected on the xz plane at the measurement point P is the vector amount e.
It is obtained as a composite vector of x and ez. The error amount thus obtained is magnified and displayed on the CRT or output by the printer.

【0024】図1において描画/印字部73は、誤差量
描画部72で得られ拡大処理された誤差量を測定軌跡の
各測定点毎に表示、または印字する。この表示又は、印
字処理に際しては、CRT表示画面や印字出力範囲に対
応して測定軌跡範囲を拡大、縮小処理して、所望の測定
軌跡範囲を表示又は、印字する。また、それに伴って、
誤差量の拡大倍率Ggも調整することができる。
In FIG. 1, the drawing / printing unit 73 displays or prints the error amount obtained by the error amount drawing unit 72 and enlarged, at each measurement point of the measurement locus. In this display or printing process, the measurement locus range is enlarged or reduced corresponding to the CRT display screen or the print output range, and the desired measurement locus range is displayed or printed. Also, along with that,
The error magnification magnification Gg can also be adjusted.

【0025】図4において、誤差量が+のときは、図示
の如く十方向に延びる拡大誤差量が表示され、−のとき
は、図4とは逆の方向に延びる拡大誤差量が表示され
る。
In FIG. 4, when the error amount is +, the enlarged error amount extending in ten directions is displayed as shown, and when the error amount is −, the enlarged error amount extending in the opposite direction to that in FIG. 4 is displayed. .

【0026】図5には、こうしてCRT画面上に表示さ
れた、またはレーザビームプリンタ等により印字出力さ
れたxーz平面の誤差量表示の一例を示す。本測定例
は、測定点数が158個、サンプリング時間300m
s、基準変位0.6mm、誤差量の最大値が38μm、
最小値−156μmが得られている場合の表示例であ
る。
FIG. 5 shows an example of an error amount display on the xz plane displayed on the CRT screen in this way or printed out by a laser beam printer or the like. In this measurement example, the number of measurement points is 158 and the sampling time is 300 m.
s, reference displacement 0.6 mm, maximum error amount is 38 μm,
It is a display example when the minimum value of −156 μm is obtained.

【0027】さて、図1に戻ると、修正加工用NCプロ
グラム作成部10は、記録部62のメモリに記録されて
いる変位データ、座標データ誤差量を読み出し、読み出
された誤差量に対応するワークの加工誤差を修正、補償
すべく、修正加工の追い込み量を演算で求め、得られた
追い込み量データとDNC装置に格納されている当該ワ
ークのNC加工プログラムとから修正加工用のNC加工
プログラムを作成し、DNC装置8にフィードバックす
る。そしてDNC装置8からマシニングセンタ1へ送信
し、ワークの修正加工を行うのである。本実施例の測定
システムでは測定機械としてマシニングセンタを用いた
が、NCフライス盤、倣いフライス盤、デジタイジング
機、三次元測定機など他の機械を用いることも可能であ
る。
Returning to FIG. 1, the correction machining NC program creating unit 10 reads the displacement data and coordinate data error amount recorded in the memory of the recording unit 62, and corresponds to the read error amount. In order to correct and compensate for the machining error of the work, the amount of correction machining is calculated, and the NC machining program for correction machining is calculated from the obtained amount of chasing data and the NC machining program of the workpiece stored in the DNC device. Is created and fed back to the DNC device 8. Then, the data is transmitted from the DNC device 8 to the machining center 1 and the work is corrected and processed. Although the machining center is used as the measuring machine in the measuring system of the present embodiment, other machines such as an NC milling machine, a copying milling machine, a digitizing machine, and a three-dimensional measuring machine can be used.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による三次
元測定システムでは、測定により得られた誤差量を容易
に視認できるように表示又は、印字出力する処理を行っ
ているので、例えば加工精度や加工結果を一目瞭然に確
認できる。また、得られた誤差量に基づいて修正、補償
加工しているので加工処理の高精度化、高速度化が可能
となる。
As described above, in the three-dimensional measuring system according to the present invention, the error amount obtained by the measurement is displayed or printed so that it can be easily visually recognized. And the processing result can be confirmed at a glance. Further, since the correction and compensation processing is performed based on the obtained error amount, it is possible to improve the processing accuracy and speed.

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

【図1】本発明による三次元測定システムの一実施例を
示すシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a three-dimensional measurement system according to the present invention.

【図2】加工されたワークの断面形状を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional shape of a processed work.

【図3】誤差量を求める演算処理フローチャートであ
る。
FIG. 3 is a calculation processing flowchart for obtaining an error amount.

【図4】加工されたワークに沿った測定軌跡の測定点に
おける誤差量のxーz平面での表示例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a display example on an xz plane of an error amount at a measurement point of a measurement locus along a processed work.

【図5】CRT画面上に表示された、またはレーザビー
ムプリンタ等により印字出力されたxーz平面の誤差量
表示の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of an error amount display on an xz plane displayed on a CRT screen or printed out by a laser beam printer or the like.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マシニングセンタ 2A,2B パルスカウンタ 3A 変位データ取込部 3B 座標データ取込部 4 測定開始・終了自動判断部 5 パラメータファイル 6 誤差量処理部 7 出力部 8 DNC装置 9A CAD/CAM 9B デジタイジング 10 修正加工用NCプログラム作成部 11 NC装置メモリ 12 各軸モータ 13 スケール 14 変位型測定ヘッド 61 誤差量演算部 62 記録部 63 アラーム部 71 座標変換部 72 誤差量描画部 73 描画/印字部 141 フィーラ 1 Machining center 2A, 2B Pulse counter 3A Displacement data acquisition part 3B Coordinate data acquisition part 4 Measurement start / end automatic judgment part 5 Parameter file 6 Error amount processing part 7 Output part 8 DNC device 9A CAD / CAM 9B Digitizing 10 Correction NC program creation part for machining 11 NC device memory 12 Each axis motor 13 Scale 14 Displacement type measurement head 61 Error amount calculation part 62 Recording part 63 Alarm part 71 Coordinate conversion part 72 Error amount drawing part 73 Drawing / printing part 141 Feeler

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 5/20 101 Z 8605−2F Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location G01B 5/20 101 Z 8605-2F

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】変位検出型の測定ヘッドと、 被測定物と前記測定ヘッドとを当接させつつ相対移動を
指令するNC装置と、 前記被測定物と前記測定ヘッドとの相対移動位置を検出
する位置検出手段と、 前記測定ヘッドから得られる変位量と予め定められた基
準変位量との差で定義される誤差量を、前記相対移動の
軌跡に沿って所定タイミングで求める誤差量演算手段
と、 前記誤差量演算手段で得られる誤差量を、前記相対移動
の軌跡に対して目視可能に表示する表示手段と、を備え
て成ることを特徴とする三次元測定システム。
1. A displacement detection type measuring head, an NC device for instructing relative movement while bringing the object to be measured and the measuring head into contact with each other, and detecting a relative movement position between the object to be measured and the measuring head. Position detecting means, and an error amount calculating means for obtaining an error amount defined by a difference between a displacement amount obtained from the measuring head and a predetermined reference displacement amount at a predetermined timing along the relative movement locus, A three-dimensional measurement system comprising: a display unit that visually displays an error amount obtained by the error amount calculation unit with respect to the locus of the relative movement.
【請求項2】変位検出型の測定ヘッドと、 被測定物と前記測定ヘッドとを当接させつつ相対移動を
指令するNC装置と、 前記被測定物と前記測定ヘッドとの相対移動位置を検出
する位置検出手段と、 前記測定ヘッドから得られる変位量と予め定められた基
準変位量との差で定義される誤差量を、前記相対移動の
軌跡に沿って所定タイミングで求める誤差量演算手段
と、 前記誤差量演算手段で得られた誤差量に基づいて前記被
測定物の加工プログラムを修正する修正手段と、を備え
て成ることを特徴とする三次元測定システム。
2. A displacement detection type measuring head, an NC device for instructing relative movement while bringing the object to be measured and the measuring head into contact with each other, and detecting a relative movement position between the object to be measured and the measuring head. Position detecting means, and an error amount calculating means for obtaining an error amount defined by a difference between a displacement amount obtained from the measuring head and a predetermined reference displacement amount at a predetermined timing along the relative movement locus, A correction means for correcting the processing program of the object to be measured based on the error amount obtained by the error amount calculating means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004009282A (en) * 2002-06-11 2004-01-15 Toyota Motor Corp Measuring and evaluating system for three-dimensional object
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