JPH07260464A - Method and apparatus for judgment of assembling possibility of work - Google Patents

Method and apparatus for judgment of assembling possibility of work

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JPH07260464A
JPH07260464A JP6051913A JP5191394A JPH07260464A JP H07260464 A JPH07260464 A JP H07260464A JP 6051913 A JP6051913 A JP 6051913A JP 5191394 A JP5191394 A JP 5191394A JP H07260464 A JPH07260464 A JP H07260464A
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JP
Japan
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work
tolerance
dimension
shape
shape data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6051913A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Okamoto
英明 岡本
Toyoharu Sasaki
豊春 佐々木
Fumio Ishikawa
文男 石川
Izumi Ito
泉 伊藤
Kenji Kishinami
建史 岸浪
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a method and an apparatus which can judge the assembling possibility of a work on the basis of actually measured data on the shape of the work, in accordance with a maximum entity tolerance system, at low costs, without being limited by the shape, a production quantity or the like and so as to be capable of grasping the capacity of a process. CONSTITUTION:A work assembling-possibility judgment system 100 receives theoretical shape data 7 and size tolerance data (including a geometrical tolerance) 4 from a CAD system 3 regarding a work as an object whose assembling possibility is to be judged, and it finds a size (an effective size) when an allowable condition is most stringent in the assembling operation of the work. On the other hand, the system 100 receives actual shape data 2 on the work from a coordinate measuring machine 1, and it finds a shape parameter on a body part including the tolerance of the work. The shape parameter is compared with the effective size, and the assembling possibility of the work is judged.

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、ワークの組立可能性判
定装置に係り、特に、ワークを実測した実形状データを
基に、そのワークが相手部品と組立可能であるかどうか
を判定する方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work assembly possibility determination device, and more particularly to a method for determining whether a work can be assembled with a mating part based on actual shape data obtained by actually measuring the work. And equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、機械図面の公差指示において最大
実体公差方式(JIS B0023−1984)の適用
が急速に進んでいる。従来の公差指示方式では、解釈の
違いや、誤差の累積などにより、図面指示通りに製造し
ても必ずしも組み立てられない場合が生じていた。しか
し、最大実体公差方式の採用により、量産時の部品相互
の組立可能性や、互換性を保証することが可能となっ
た。しかも、この公差方式により製造された部品は、機
能ゲージ(組み合わせる相手部品の最も厳しい状態をシ
ミュレートしたゲージ)により、その部品が組み立て可
能かどうか厳密に検証することができる。機能ゲージは
操作が簡単であり、検査効率が高いため、量産ラインに
おいて大きな威力を発揮している。
2. Description of the Related Art In recent years, application of the maximum material tolerance method (JIS B0023-1984) has been rapidly progressing in the instruction of tolerances on mechanical drawings. In the conventional tolerance instruction system, there is a case where the assembly is not always possible even if the manufacturing is performed as instructed in the drawings due to a difference in interpretation, accumulation of errors, and the like. However, by adopting the maximum material tolerance method, it has become possible to assemble the parts and ensure compatibility with each other during mass production. Moreover, it is possible to strictly verify whether or not the component manufactured by this tolerance method can be assembled by a functional gauge (a gauge that simulates the most severe condition of the mating component to be assembled). The functional gauge is easy to operate and has high inspection efficiency, so it is very effective in mass production lines.

【0003】一方、検査の現場においては最近、三次元
測定機に代表される座標測定機の普及が進んでいる。そ
の理由として、従来のノギス、マイクロメータなどと比
べ、多種多様なワークに対して、高い精度でしかも誰で
も容易に寸法や形状を測定することができ、フレキシブ
ルな自動化をも実現することが可能だからである。
On the other hand, in the field of inspection, a coordinate measuring machine typified by a coordinate measuring machine has recently become popular. The reason for this is that compared to conventional calipers and micrometers, anyone can easily measure the size and shape of a wide variety of workpieces with high accuracy, and flexible automation can also be realized. That's why.

【0004】座標測定機においては、タッチトリガによ
る接触式センサ、もしくは光などを媒体とした非接触の
センサによりワーク表面がサンプリングされ、空間的な
座標データとして電子計算機に入力される。電子計算機
においては、その座標データを直線、円、平面、円筒、
円錐、球など該当する多次元の形状要素の方程式に代入
し、最小自乗法によって形状パラメータ(例えば、位
置、姿勢、寸法など)を算出している。例えば、形状要
素として円筒を考えた場合、位置としては中心軸上の任
意点の座標、姿勢としては中心軸の方向ベクトル、寸法
としては半径が求められる。直角度、平行度などの幾何
偏差も、個々に算出された複数の形状の形状パラメータ
から算出することが可能である。これらの計算結果を図
面に記載された寸法、公差と比較することにより、該ワ
ークが組立可能かどうか判定している。
In the coordinate measuring machine, the surface of the work is sampled by a contact sensor using a touch trigger or a non-contact sensor using light as a medium, and is input to a computer as spatial coordinate data. In the electronic computer, the coordinate data is straight line, circle, plane, cylinder,
Substituting into the equations of the corresponding multidimensional shape elements such as cones and spheres, the shape parameters (for example, position, orientation, dimensions, etc.) are calculated by the method of least squares. For example, when a cylinder is considered as the shape element, the position is the coordinate of an arbitrary point on the central axis, the posture is the direction vector of the central axis, and the dimension is the radius. Geometric deviations such as squareness and parallelism can also be calculated from the shape parameters of a plurality of individually calculated shapes. It is determined whether or not the work can be assembled by comparing the results of these calculations with the dimensions and tolerances shown in the drawings.

【0005】今後は、電子計算機の高速化、低価格化に
より、座標測定機が検査の主流を占めることが予想され
る。
In the future, it is expected that the coordinate measuring machine will occupy the mainstream of inspection due to the speeding up and cost reduction of electronic computers.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の技術
においては、機能ゲージは、製作コストが高く、複雑な
形状の部品の場合に製作が困難である、といった欠点が
ある。そのため、生産量が十分大きく、かつ形状が比較
的簡単な部品に適用が限られてしまうという問題があっ
た。さらに、機能ゲージ検査によって分かるのは良か不
良だけの判定結果であり、どの程度良いか、悪いかが数
値として現れない。そのため、検査本来の目的である、
製造工程の工程能力がどのように推移しているか把握す
ることが極めて困難であった。
The conventional techniques as described above have the drawbacks that the functional gauge has a high manufacturing cost and is difficult to manufacture in the case of a component having a complicated shape. Therefore, there is a problem in that the application is limited to parts having a sufficiently large production amount and a relatively simple shape. Further, the functional gauge inspection shows only the judgment result of goodness or badness, and it does not appear as a numerical value as to how good or bad. Therefore, the original purpose of the inspection is
It was extremely difficult to understand how the process capability of the manufacturing process is changing.

【0007】一方、座標測定機においても、最大実体公
差方式に則った組立可能性の判定方法が十分に確立され
ていない。そのため、測定により得られた実寸法が図面
の指定された公差範囲内にあるとしても、直ちにその部
品が相手部品に対して組み付け可能かどうかを判断する
ことができないという問題があった。
On the other hand, in the coordinate measuring machine, the method of judging the assembling possibility based on the maximum material tolerance method has not been sufficiently established. Therefore, even if the actual size obtained by the measurement is within the specified tolerance range of the drawing, there is a problem that it is not possible to immediately determine whether or not the component can be assembled with the mating component.

【0008】以上のように、従来技術においては、最大
実体公差方式に則った、実用的な組立可能性の判定は極
めて困難であった。しかも、上述のように、機能ゲー
ジ、座標測定機にはそれぞれ欠点があり、検査を真に有
効なものにするためには両者を併用しなければならず、
検査効率の面でも大きな障害となっていた。
As described above, in the prior art, it was extremely difficult to judge the practical assembling ability in accordance with the maximum material tolerance method. Moreover, as described above, the function gauge and the coordinate measuring machine have their respective drawbacks, and both must be used together in order to make the inspection truly effective.
It was also a major obstacle in terms of inspection efficiency.

【0009】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、ワーク形状の実測データを基に、最大実体公
差方式に則り、安価で形状、生産量などに限定されず、
かつ工程能力把握が可能なワークの組立可能性を判定方
法および装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and is based on the actual measurement data of the work shape and is not limited to the shape, the production amount, etc. at a low cost in accordance with the maximum material tolerance method.
Moreover, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for determining a workability of assembling a work capable of grasping process capability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、近年主流とな
っている座標測定機を用いた検査において、真にその実
効を期するには、実測したワークの実形状データを基
に、最大実体公差方式に則って、その組立可能性を判定
することが重要課題であると認識し、鋭意研究の結果、
本発明者が初めてその方法を見い出し、成すに至ったも
のである。
According to the present invention, in the inspection using a coordinate measuring machine which has become mainstream in recent years, in order to truly achieve its effect, the maximum value is determined based on the actual shape data of the actually measured work. Recognizing that it is an important issue to judge the assembling possibility according to the substantive tolerance method, the result of earnest research,
The inventor of the present invention first discovered the method and completed the method.

【0011】即ち、本発明の方法は、ワークを実測して
得た該ワークの実形状データを基に、該ワークが組み付
けられる相手ワークと組立が可能かどうか判定するに際
して、前記ワークの、前記相手ワークと組み付けられる
部分に指定された、寸法および幾何公差から、該部分の
実効寸法を算出する第1の段階と、前記実形状データの
うち、前記幾何公差においてデータム形体として指定さ
れた部分を実測して得た実形状データから、該データム
形体部分の形状パラメータを算出する第2の段階と、前
記第2の段階で得られた形状パラメータを制約条件とし
て、前記実形状データのうち、前記幾何公差において公
差付き形体として指定された部分を実測して得た実形状
データを基に、該公差付き形体部分の形状パラメータを
算出する第3の段階と、前記第1段階で得られた実効寸
法と、少なくとも前記第3の段階で得られた形状パラメ
ータを比較する第4の段階とを備えてなることを特徴と
するものである。
That is, according to the method of the present invention, when determining whether or not the work can be assembled with the mating work to which the work is to be assembled, based on the actual shape data of the work obtained by actually measuring the work, The first step of calculating the effective size of the part from the size and geometrical tolerance specified for the part to be assembled with the mating work, and the part of the actual shape data specified as the datum feature in the geometrical tolerance. Of the actual shape data, the second step of calculating the shape parameter of the datum feature portion from the actually obtained shape data and the shape parameter obtained in the second step as constraint conditions Third step of calculating the shape parameter of the feature part with tolerance based on the actual shape data obtained by actually measuring the part designated as the feature with tolerance in the geometrical tolerance When, the effective dimensions obtained in the first stage and is characterized by comprising a fourth step of comparing the shape parameters obtained in at least the third stage.

【0012】また、本発明の装置は、ワークを実測して
得られた該ワークの実形状データを基に、該ワークが組
み付けられる相手ワークと組立が可能かどうか判定する
ものにおいて、前記ワークの、前記相手ワークと組み付
けられる部分に指定された、寸法および幾何公差から、
該部分の実効寸法を算出する第1の演算手段と、前記ワ
ークの前記部分を実測して得た実形状データを入力する
入力手段と、前記実形状データのうち、前記幾何公差に
おいてデータム形体として指定された部分を実測して得
た実形状データから、該データム形体部分の形状パラメ
ータを算出する第2の演算手段と、前記第2の演算手段
で得られた形状パラメータを制約条件として、前記実形
状データのうち、前記幾何公差において公差付き形体と
して指定された部分を実測して得た実形状データを基
に、該公差付き形体部分の形状パラメータを算出する第
3の演算手段と、前記第1の演算手段で得られた実効寸
法と、少なくとも前記第3の演算手段で得られた形状パ
ラメータを比較する判定手段と、を備えてなることを特
徴とするものである。
Further, the apparatus of the present invention determines, based on the actual shape data of the work obtained by actually measuring the work, whether or not the work can be assembled with the other work to be assembled. , From the dimensions and geometrical tolerances specified for the part to be assembled with the mating workpiece,
First calculation means for calculating an effective dimension of the portion, input means for inputting actual shape data obtained by actually measuring the portion of the work, and of the actual shape data, as a datum feature at the geometrical tolerance. Second calculation means for calculating the shape parameter of the datum feature part from the actual shape data obtained by actually measuring the designated part, and the shape parameter obtained by the second calculation means as constraint conditions, Of the actual shape data, third calculation means for calculating the shape parameter of the feature portion with tolerance based on the actual shape data obtained by actually measuring the portion designated as the feature with tolerance in the geometrical tolerance, It is characterized in that it comprises an effective dimension obtained by the first arithmetic means and a judging means for comparing at least the shape parameter obtained by the third arithmetic means.

【0013】[0013]

【作用】本発明によれば、最大実体公差方式の指定され
たワークを三次元測定機などの座標測定機を用いて測定
した実形状データから、電子計算機などの演算手段によ
り、該ワークの組立可能性を安定的かつ短時間かつ正確
に判定できる。
According to the present invention, assembling of a work specified by the maximum material tolerance method from actual shape data measured using a coordinate measuring machine such as a three-dimensional measuring machine by an arithmetic means such as an electronic calculator. Possibility can be determined stably, accurately in a short time.

【0014】そのため、従来の機能ゲージと比べ、はる
かに安価に、しかも形状の複雑さや生産量の多少に拘ら
ず、あらゆるワークに対してその組立可能性が正確に判
定できる。また、座標測定機による実形状データを使用
するので、機能ゲージとの併用も不要となり、検査の効
率化が図れる。さらに、実効寸法と算出した実寸法の比
較により判定を行うので、単なる良否ではなく数値とし
て結果がわかり、工程能力の把握も同時に行える。
Therefore, as compared with the conventional function gauge, it is possible to judge the assemblability of any work accurately, at a much lower cost, and regardless of the complexity of the shape and the amount of production. Further, since the actual shape data obtained by the coordinate measuring machine is used, it is not necessary to use it together with the function gauge, and the efficiency of inspection can be improved. Further, since the judgment is made by comparing the effective dimension with the calculated actual dimension, the result can be understood as a numerical value, not just the quality, and the process capability can be grasped at the same time.

【0015】[0015]

【実施例】本発明に係るワークの組立可能性判定方法お
よび装置の一実施例を、以下、図面と共に詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a work assembly possibility determination method and apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0016】図1に本発明の概要を示す。CADシステ
ム3には組立可能性の判定対象となるワークのCADデ
ータが格納されており、これより後述する組み付け部分
の理論的な形状データ7、寸法公差データ4がシステム
100に入力される。図面が紙だけの場合には、キーボ
ード等の入力手段により手入力するのでも構わない。座
標測定機1は、前記ワークの組み付け部分を実測し、例
えば、その結果を座標列のデータ等で表されたワーク実
形状データ2としてシステム100に入力する。なお、
座標測定機1はその構造や、センサーの方式を問わな
い。ワーク表面の座標データがデジタルに得られるもの
であればどのような測定機でもよい。以上の入力データ
を基に、システム100は前記ワークが組立可能かどう
かを判定し、その結果6を測定者5に返す。結果6は、
単なる良否だけではなく、どの程度良いのか、悪いのか
を数値としても示す。
FIG. 1 shows the outline of the present invention. The CAD system 3 stores CAD data of a work whose assembly possibility is to be determined. From this, theoretical shape data 7 and dimensional tolerance data 4 of an assembly portion, which will be described later, are input to the system 100. When the drawing is only paper, it may be manually input by an input means such as a keyboard. The coordinate measuring machine 1 measures the assembly part of the work and inputs the result to the system 100 as the work actual shape data 2 represented by the data of the coordinate sequence, for example. In addition,
The coordinate measuring machine 1 may have any structure or sensor system. Any measuring device may be used as long as the coordinate data on the surface of the work can be digitally obtained. Based on the above input data, the system 100 determines whether the work can be assembled, and returns the result 6 to the measurer 5. Result 6 is
It shows not only good or bad, but also how good or bad it is as a numerical value.

【0017】以下に図1を実現するための原理、手法に
ついて具体例を挙げて説明する。なお、本発明の対象と
なるのは表1に示す幾何公差が指定された場合である。
The principle and method for realizing FIG. 1 will be described below with reference to specific examples. The target of the present invention is when the geometrical tolerances shown in Table 1 are specified.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】この表に示すように、本発明の対象となる
幾何公差は、姿勢公差と位置公差に大別され、幾何公差
には、平行度、直角度、傾斜度の各公差があり、位置公
差には、位置度、同軸度、同心度、対称度の各公差があ
る。紙面の都合上、表中の代表的な数例ついて説明する
が、例示した以外の場合についても全く同様に適用可能
である。
As shown in this table, the geometrical tolerances to which the present invention is applied are roughly classified into posture tolerances and position tolerances. The geometrical tolerances include parallelism, squareness, and inclination. The tolerance includes position degree, coaxiality, concentricity, and symmetry. Due to space limitations, typical examples in the table will be described, but the same applies to cases other than those illustrated.

【0020】図2に姿勢公差が指定された図面例を示
す。ワーク10は、端面11をデータム(基準)とし
て、公差付き形体である穴12に直角度公差13が最大
実体公差方式(丸Mのマークで示す)により指定されて
いる。“⊥”は直角度公差であることを示す。穴12に
は、寸法が付加されている。図の例では、直径φが40
+0.1mmから40+0.2mmというように、上限および下限
の許容誤差を含む寸法が規定されている。この直角度公
差13の記述例は、端面11に直角な直径0.3mmの円
筒内に穴12の中心線が内包されるべきであることを示
している。ワーク20はワーク10に組み付けられる相
手ワークである。なお、ワーク20については寸法、公
差を省略している。実際、本発明の組立可能性判定方法
では、組立る相手ワークのデータは必要としない。それ
ぞれ端面11と端面21、穴12と軸22が、組み付け
の際に接触する部分であり、従って、ワーク10の組み
付け部分は端面11、穴12となる。
FIG. 2 shows an example of a drawing in which the posture tolerance is designated. In the work 10, the end face 11 is used as a datum (reference), and the squareness tolerance 13 is specified in the hole 12 which is a feature with tolerance by the maximum material tolerance method (indicated by a circle M). “⊥” indicates a squareness tolerance. Dimensions are added to the hole 12. In the example shown, the diameter φ is 40
Dimensions including upper and lower limit tolerances are specified, such as +0.1 mm to 40 +0.2 mm. This description of the squareness tolerance 13 indicates that the center line of the hole 12 should be included in a cylinder having a diameter of 0.3 mm which is perpendicular to the end face 11. The work 20 is a partner work that is assembled to the work 10. The dimensions and tolerances of the work 20 are omitted. In fact, the assemblability determination method of the present invention does not require data of the assembly target work. The end surface 11 and the end surface 21, and the hole 12 and the shaft 22 are portions that come into contact with each other during assembly. Therefore, the assembly portion of the work 10 is the end surface 11 and the hole 12.

【0021】図3に図2で示された公差に基づいて組立
可能性を判定する原理を示す。(a)は図2で示したワ
ーク10の実効状態を表している。実効状態とは幾何公
差と寸法公差の総合効果により生じる組立可能の限界の
状態であり、この状態における寸法を実効寸法と言う。
この例においては、符号13で示されたφ39.8が実
効寸法となる。この実効寸法は穴の寸法であるから組立
可能性においてその最も厳しい状態は、直径の下限φ4
0+0.1に対して直角度公差のφ0.3を考慮することによ
り実効寸法φ39.8が得られる。(b)はワーク10
の実形状を誇張して示したものである。符号14、16
は、それぞれ図2の端面11、穴12に相当する実形状
である。
FIG. 3 shows the principle of judging the assembling possibility based on the tolerance shown in FIG. (A) shows the effective state of the work 10 shown in FIG. The effective state is the limit state of assembling that is caused by the combined effect of geometrical tolerance and dimensional tolerance, and the dimension in this state is called the effective dimension.
In this example, φ39.8 indicated by reference numeral 13 is the effective dimension. Since this effective size is the size of the hole, the most severe condition in terms of assembly possibility is the lower limit of the diameter φ4.
An effective dimension of φ39.8 can be obtained by considering the squareness tolerance of φ0.3 with respect to 0 + 0.1. (B) is the work 10
The actual shape of is exaggerated. Reference numerals 14 and 16
Are actual shapes corresponding to the end face 11 and the hole 12 in FIG. 2, respectively.

【0022】組立可能かどうか判定するには、まず、端
面11に相当する実形状14を測定して得られた実形状
データから平面15のパラメータ(位置、姿勢など)を
算出する。次に、その得られた平面に対して直角となる
ような制約条件を与えて、穴12に相当する実形状16
の実形状データから円筒17の直径を算出する。この場
合は穴であるので、円筒17は最大内接円筒として算出
するが、軸の場合には最小外接円筒として算出すればよ
い。また、円筒以外の寸法を有する形状(キー溝など)
についても同様に算出する。これについては、この例以
外の場合についても全く同様である。
In order to determine whether or not it is possible to assemble, first, the parameters (position, orientation, etc.) of the plane 15 are calculated from the actual shape data obtained by measuring the actual shape 14 corresponding to the end face 11. Next, a constraint condition that is perpendicular to the obtained plane is given to obtain the real shape 16 corresponding to the hole 12.
The diameter of the cylinder 17 is calculated from the actual shape data of In this case, since it is a hole, the cylinder 17 is calculated as the maximum inscribed cylinder, but in the case of an axis, it may be calculated as the minimum circumscribed cylinder. Also, shapes with dimensions other than cylinders (keyways, etc.)
Is similarly calculated. The same applies to cases other than this example.

【0023】このとき得られた円筒17の直径18が実
効寸法13以上であれば、このワークは組立可能である
と判定できる。さらに、寸法(この場合、直径18およ
び実効寸法13)が数値として得られるため、どの程度
の良否なのかも容易に把握される。
If the diameter 18 of the cylinder 17 obtained at this time is not less than the effective dimension 13, it can be determined that this work can be assembled. Furthermore, since the dimensions (in this case, the diameter 18 and the effective dimension 13) are obtained as numerical values, it is possible to easily grasp how good or bad they are.

【0024】図4に、同じく姿勢公差が与えられた図面
例を示す。ただし、データムに対しても最大実体公差が
与えられている点が図2と異なる。符号30はワークの
断面図、符号39は正面図である。穴31はデータムで
あり、寸法32が与えられている。穴31をデータム
(基準)として、公差付き形体である穴33に平行度公
差35が最大実体公差方式により指定されている。穴3
3に対しては寸法34が与えられている。
FIG. 4 shows an example of a drawing in which the posture tolerance is similarly given. However, it differs from FIG. 2 in that the maximum substance tolerance is also given to the datum. Reference numeral 30 is a sectional view of the work, and reference numeral 39 is a front view. The hole 31 is a datum and is given a dimension 32. With the hole 31 as a datum (reference), the parallelism tolerance 35 is specified by the maximum material tolerance method in the hole 33 that is a feature with tolerance. Hole 3
Dimension 34 is given for 3.

【0025】図5に、図4で示された公差から組立可能
性を判定する原理を示す。(a)は図4で示したワーク
の実効状態を表している。この例においては、図4のデ
ータム31および公差付き形体33の実効寸法は、それ
ぞれ符号48、47で示された値となる。実効寸法47
は、図4に示した直径寸法34の下限に平行度公差35
を反映させたものである。(b)は実際のワークの形状
を示す図である。符号41、42はそれぞれ図4のデー
タム31、公差付き形体33に相当する実形状である。
組立可能かどうか判定するには、まず、実形状41を測
定して得られた実形状データから円筒43のパラメータ
(位置、姿勢、寸法など)を算出する。この場合は穴で
あるので、最大内接円筒として算出する。次に、その得
られた円筒に対して平行となるような制約条件を与え
て、実形状42の実形状データから最大内接円筒44の
寸法を算出する。この場合も、穴ではなく軸であれば、
同様に最小外接円筒として算出すればよい。以上により
得られた直径45、46がそれぞれ実効寸法48、47
以上であれば、このワークは組立可能であると判定でき
る。さらに、どの程度の良否なのかも容易に把握され
る。
FIG. 5 shows the principle of judging the assembling possibility from the tolerance shown in FIG. (A) shows the effective state of the work shown in FIG. In this example, the effective dimensions of the datum 31 and the tolerance feature 33 of FIG. 4 are the values indicated by reference numerals 48 and 47, respectively. Effective size 47
Is the lower limit of the diameter dimension 34 shown in FIG.
Is reflected. (B) is a figure which shows the shape of an actual work. Reference numerals 41 and 42 are actual shapes corresponding to the datum 31 and the tolerance feature 33 of FIG. 4, respectively.
In order to determine whether the assembling is possible, first, the parameters (position, posture, dimensions, etc.) of the cylinder 43 are calculated from the actual shape data obtained by measuring the actual shape 41. In this case, since it is a hole, it is calculated as the maximum inscribed cylinder. Next, the dimension of the maximum inscribed cylinder 44 is calculated from the actual shape data of the actual shape 42 by giving a constraint condition such that it is parallel to the obtained cylinder. Again, if it is a shaft instead of a hole,
Similarly, it may be calculated as the minimum circumscribed cylinder. The diameters 45 and 46 obtained by the above are effective dimensions 48 and 47, respectively.
If it is above, it can be determined that this work can be assembled. Furthermore, it is easy to understand how good or bad it is.

【0026】図6に位置度公差が指定された図面例を示
す。平面図の穴65(右側面図の62)に、データムを
平面61、63、64とした位置度公差66が指定され
ている。なお、規定により、データムには優先順位があ
り、この場合、61、63、64の順となっている。穴
65には寸法公差67が指定されている。
FIG. 6 shows an example of a drawing in which the position tolerance is designated. A position degree tolerance 66 in which the datums are planes 61, 63 and 64 is designated in the hole 65 (62 in the right side view) in the plan view. Note that, by definition, datums have a priority order, in this case 61, 63, 64. A dimensional tolerance 67 is specified for the hole 65.

【0027】図7に図6で示された公差から組立可能性
を判定する原理を示す。(a)は図6で示したワークの
実効状態を表している。この例においては、図6の公差
付き形体62の実効寸法は、図6の直径寸法67の下限
に位置公差66を反映させた結果、直径9.8となる。
ただし、この円筒は、図6の平面61に対して直角であ
り、平面63、平面64から所定の寸法位置になければ
ならない。
FIG. 7 shows the principle of judging the assembling possibility from the tolerance shown in FIG. 6A shows the effective state of the work shown in FIG. In this example, the effective dimension of the feature 62 with tolerance shown in FIG. 6 is 9.8 as a result of reflecting the position tolerance 66 on the lower limit of the diameter dimension 67 of FIG.
However, this cylinder is at a right angle to the plane 61 of FIG. 6 and must be in a predetermined dimensional position from the planes 63 and 64.

【0028】(b)は実際のワークを示す図である。符
号71、72、73、74はそれぞれ図6の符号61、
62、63、64に相当する実形状である。
(B) is a diagram showing an actual work. Reference numerals 71, 72, 73 and 74 are reference numerals 61 and 61 in FIG. 6, respectively.
It is a real shape corresponding to 62, 63, and 64.

【0029】組立可能かどうか判定するには、まず、符
号71を測定して得られた実形状データから平面75の
パラメータを算出する。次に、この平面75に対して直
角となるように制約を与えて、同様に符号73の実形状
データから平面77のパラメータを算出する。さらに、
同様に平面75、77に対して直角となるように前記7
4の実形状データから平面78のパラメータを算出す
る。こうしてデータムを構成するすべての平面のパラメ
ータが求まる。次に、平面75に対して直角であり、平
面77からの距離30、平面78からの距離20の位置
となるような軸を持つ、最大内接円筒76の直径79を
算出する。以上により得られた直径79が実効寸法のφ
9.8以上であれば、このワークは組立可能であると判
定できる。さらに、どの程度の良否なのかも容易に把握
される。
To determine whether or not the assembly is possible, first, the parameters of the plane 75 are calculated from the actual shape data obtained by measuring the reference numeral 71. Next, a constraint is given so that the plane 75 becomes a right angle, and the parameters of the plane 77 are similarly calculated from the actual shape data of reference numeral 73. further,
Similarly, the above 7
The parameters of the plane 78 are calculated from the real shape data of No. 4. In this way, the parameters of all the planes forming the datum can be obtained. Next, the diameter 79 of the maximum inscribed cylinder 76 having an axis that is perpendicular to the plane 75 and is at a distance of 30 from the plane 77 and a distance of 20 from the plane 78 is calculated. The diameter 79 obtained by the above is the effective size φ
If it is 9.8 or more, it can be determined that this work can be assembled. Furthermore, it is easy to understand how good or bad it is.

【0030】以上いくつかの例を用いて、本発明の原理
を述べた。いずれの場合においても位置や姿勢に対して
何らかの制約が与えられた状態で、実形状から最大内接
寸法もしくは最小外接寸法を算出する方法が重要であ
る。従来このような、制約条件下で最大内接寸法、最小
外接寸法を安定的かつ短時間に求めることは極めて困難
であった。本発明者らはこの問題に鑑みて、多次元形状
の形状パラメータ測定方法および装置(特願平5−66
439号)、制約付き多次元形状の形状パラメータ測定
方法および装置(特願平5−224293号)を先に提
案している。以下に、これらの先願発明を引用し、制約
条件下で最大内接寸法、最小外接寸法を安定的かつ短時
間に求める方法について説明する。
The principle of the present invention has been described with reference to some examples. In any case, it is important to calculate the maximum inscribed dimension or the minimum circumscribed dimension from the actual shape with some restrictions on the position and orientation. Conventionally, it has been extremely difficult to stably and quickly obtain the maximum inscribed dimension and the minimum inscribed dimension under such constraint conditions. In view of this problem, the present inventors have considered a method and apparatus for measuring shape parameters of a multidimensional shape (Japanese Patent Application No. 5-66).
No. 439), and a method and apparatus for measuring shape parameters of a constrained multidimensional shape (Japanese Patent Application No. 5-224293). The method of obtaining the maximum inscribed dimension and the minimum circumscribed dimension under stable conditions in a stable and short time will be described below with reference to these prior inventions.

【0031】図8にワークを実測した実形状データを基
に、該ワーク形状を構成する多次元形状要素の形状パラ
メータを求めるための原理を模式的に示す。N個の測定
点により構成された実形状データとそれに対応する理論
形状を用意し、理論形状を実形状データに位置合わせす
ることを考える。前記実形状データのi番目の測定点の
位置ベクトルをMi、それに対応する位置合わせ前の理
論形状上の理論点の位置ベクトルをMthi、その位置に
おける理論形状の単位法線ベクトルをni、位置合わせ
後の理論形状上の理論点の位置ベクトルをMoptとす
る。また、MthiからMoptへのスクリュー・ベクトル
(後述)をDMthiとする。
FIG. 8 schematically shows the principle for obtaining the shape parameter of the multidimensional shape element forming the work shape based on the actual shape data obtained by actually measuring the work. Consider preparing real shape data composed of N measurement points and a corresponding theoretical shape, and aligning the theoretical shape with the actual shape data. The position vector of the i-th measurement point of the actual shape data is Mi, the position vector of the corresponding theoretical point on the theoretical shape before alignment is Mthi, the unit normal vector of the theoretical shape at that position is ni, and the alignment is performed. The position vector of the theoretical point on the subsequent theoretical shape is Mopt. A screw vector (described later) from Mthi to Mopt is set as DMthi.

【0032】ここで、前記の位置合わせに係る量(並進
量と回転量等)が微小であり、位置合わせ前の理論点M
thi上における単位法線ベクトルniと位置合わせ後の理
論点Mopt上における単位法線ベクトルの方向が変化し
ないと仮定する。この仮定のもとでは、位置合わせ後の
基本理論形状と前記測定点との間の誤差量eiは次式で
表現される。
Here, the amount related to the alignment (translation amount, rotation amount, etc.) is minute, and the theoretical point M before the alignment is
It is assumed that the unit normal vector ni on thi and the direction of the unit normal vector on the theoretical point Mopt after alignment do not change. Under this assumption, the error amount ei between the basic theoretical shape after alignment and the measurement point is expressed by the following equation.

【0033】[0033]

【数1】 [Equation 1]

【0034】ここで、式中の記号「・」は2ベクトルの
内積を表す。
Here, the symbol ".multidot." In the equation represents the inner product of two vectors.

【0035】また、数1式のDMthiは位置合わせに係る
量が微小であるという仮定より、理論形状の任意の基準
位置(位置ベクトル)をAとすると、次式のように表す
ことができる。
Further, assuming that the reference position (position vector) of the theoretical shape is A, DMthi of the equation 1 can be expressed as follows.

【0036】[0036]

【数2】 [Equation 2]

【0037】ここで、VMAは理論点Mthiから任意の基
準位置Aへ向かうベクトルである。また、DAはAでの
並進量を、RはAでの回転量を表すベクトルである。数
2式中の記号「×」は2つのベクトルの外積を表す。
Here, VMA is a vector from the theoretical point Mthi to an arbitrary reference position A. DA is a vector representing the translation amount at A, and R is a vector representing the rotation amount at A. The symbol "x" in the equation (2) represents an outer product of two vectors.

【0038】また、DAとRの二つのベクトルは、合わ
せてスクリュー・ベクトル(図2のDmthi)と呼ばれ
る。三次元空間上において、これら二つのベクトルは次
式のように表現することもできる。
The two vectors DA and R are collectively called a screw vector (Dmthi in FIG. 2). In a three-dimensional space, these two vectors can also be expressed as the following equation.

【0039】[0039]

【数3】 [Equation 3]

【0040】ここで、dx,dy,dzは並進移動ベクト
ルの3次元空間における座標成分であり、u,v,wは
同じく回転ベクトルの各座標成分である。
Here, dx, dy and dz are coordinate components of the translation vector in the three-dimensional space, and u, v and w are respective coordinate components of the rotation vector.

【0041】数2式を数1式に代入して次の数4式を得
る。ここで、VAMはベクトルVMAを反転したベクトルで
ある。
By substituting the equation 2 into the equation 1, the following equation 4 is obtained. Here, VAM is a vector obtained by inverting the vector VMA.

【0042】[0042]

【数4】 [Equation 4]

【0043】この数4式は言い替えれば、測定点と基本
理論形状との間の、位置合わせ後の誤差量を表してい
る。総ての測定点に対しこの数4式を適用することによ
って、DAとRを未知変数(三次元空間上での要素数は
合計6個になる、以下では三次元空間を前提して話を進
める)としたN本の連立一次方程式が得られる。従っ
て、この理論式によれば最低6個以上の測定点があれ
ば、未知変数DAとRの各要素を決定することができ
る。
In other words, the equation (4) represents the amount of error between the measurement point and the basic theoretical shape after alignment. By applying this equation (4) to all the measurement points, DA and R are unknown variables (the total number of elements in the three-dimensional space is six, and in the following, the three-dimensional space is assumed). Then, N simultaneous linear equations are obtained. Therefore, according to this theoretical formula, if there are at least 6 measurement points, each element of the unknown variables DA and R can be determined.

【0044】測定点の数が6点の場合には、この連立一
次方程式を直接解く事によって一意的にDAとRが決定
される。しかし、測定点の数が6点より多い場合には、
この連立一次方程式を解く際にさまざまな評価関数を適
用することで、その評価関数に従ったさまざまな解が得
られる。
When the number of measuring points is 6, DA and R are uniquely determined by directly solving the simultaneous linear equations. However, if the number of measurement points is more than 6,
By applying various evaluation functions when solving the simultaneous linear equations, various solutions according to the evaluation functions can be obtained.

【0045】ここでは測定点と理論形状との位置合わせ
という目的から、評価関数としては数4式のeiを最小
にすることを考える。最小化にもさまざまな方法が存在
するが、最大内接法・最小外接法の2つの方法を例に取
って説明する。また、この2つの方法を表す評価関数の
例を、円もしくは円筒の場合を例に取って以下に記述す
る。円や円筒以外の寸法を持つ多次元形状(キー溝な
ど)の場合、若干、評価関数の数式は異なるが、同様な
考え方が適用できる。
Here, for the purpose of aligning the measurement point and the theoretical shape, it is considered to minimize ei in the equation (4) as an evaluation function. There are various methods for minimization, but the two methods of maximum inscribed method and minimum circumscribed method will be described as an example. In addition, an example of an evaluation function representing these two methods will be described below taking a case of a circle or a cylinder as an example. In the case of a multi-dimensional shape having a dimension other than a circle or a cylinder (such as a key groove), the formula of the evaluation function is slightly different, but the same idea can be applied.

【0046】(1)最大内接法の場合(1) In case of maximum inscribed method

【0047】[0047]

【数5】 [Equation 5]

【0048】(2)最小外接法の場合(2) In case of the minimum circumscribed method

【0049】[0049]

【数6】 [Equation 6]

【0050】ここで、rは円の半径を表す。またmin
()とmax()はそれぞれカッコ内の変数の最小・最
大値を求める関数を意味する。以上が、測定点と理論形
状との位置合わせを行うための基礎理論である。
Here, r represents the radius of the circle. Also min
() And max () mean a function for finding the minimum and maximum values of variables in parentheses. The above is the basic theory for aligning the measurement point and the theoretical shape.

【0051】しかし、現実の形状測定およびその評価を
考えた場合、前記理論の前提条件である「位置合わせに
係る量(並進量と回転量)が微小であり」という仮定
は、一般には成り立たない。従って、先願発明において
は本来非線形連立方程式となるべき形状パラメータの算
出理論を、線形近似と繰り返し演算の手法を適用し、新
たな方法論として体系化することによって、最小自乗法
のみならず従来では不可能であった最大内接・最小外接
法などによる形状パラメータ測定を、安定的にかつ短時
間で求めることを実現した。さらに、数4式の連立一次
方程式を単純に解くのではなく、連立一次方程を解いた
結果として得られる並進移動と回転移動に対して、任意
の制約条件を与える理論と方法を案出した。
However, when the actual shape measurement and its evaluation are considered, the assumption that "the amount relating to the alignment (the amount of translation and the amount of rotation) is minute", which is a precondition of the above theory, generally does not hold. . Therefore, in the invention of the prior application, by applying the method of linear approximation and iterative calculation to the theory of calculation of shape parameters, which should originally be a nonlinear simultaneous equation, and systematizing it as a new methodology, not only the least squares method but also the conventional method We achieved stable and short-time determination of shape parameter measurement by the maximum inscribed and minimum circumscribed methods, which was impossible. Furthermore, instead of simply solving the simultaneous linear equations of Equation 4, a theory and method for giving arbitrary constraint conditions to translational movement and rotational movement obtained as a result of solving the simultaneous linear equations were devised.

【0052】以下に、その理論と方法を解説する。前記
数4式として得られる連立方程式に対し、所要の制約を
与える方法には大別して二つの方法が存在する。一つ目
は前記数4式中の不要となる未知変数(制約される並進
移動成分もしくは回転移動成分の任意の組み合わせで良
い)を予め取り除いてしまうか、もしくは0に固定する
というように数4式を直接変形させる方法であり、二つ
目は数4式の連立方程式に対して所要の制約条件を与え
る方程式を追加し、これを新たな連立方程式として解く
方法である。
The theory and method will be described below. There are roughly two methods for giving the required constraints to the simultaneous equations obtained as the equation (4). The first is to eliminate unnecessary unknown variables (which may be arbitrary combinations of constrained translational movement components or rotational movement components) in the equation (4) or fix them to 0. The second is a method of directly transforming the equations, and the second is a method of adding equations that give necessary constraint conditions to the simultaneous equations of the equation 4 and solving them as new simultaneous equations.

【0053】まず、前者の方程式式を直接変形させる方
法では、移動のみを行わない場合には、数4式中のDA
の項を削除(または0に固定)することによって以下の
式で実現できる。
First, in the former method of directly transforming the equation, if only movement is not performed, DA in the equation 4 is used.
It can be realized by the following formula by deleting the term of (or fixed to 0).

【0054】[0054]

【数7】 [Equation 7]

【0055】または、回転のみを行わない場合には、数
4式中のRの項を削除(または0に固定)することによ
って以下の式で実現できる。
Alternatively, when only rotation is not performed, the following equation can be realized by deleting (or fixing to 0) the term of R in the equation (4).

【0056】[0056]

【数8】 [Equation 8]

【0057】更に、DA及びRは数3式に表されるよう
に、各座標軸成分の要素を持っているので、これらの制
約される成分の変数をそれぞれ削除(または0に固定す
る)することによって、各座標軸成分毎の並進移動もし
くは回転移動を任意に抑制することが可能である。
Further, since DA and R have elements of each coordinate axis component as expressed by the equation (3), the variables of these constrained components should be deleted (or fixed to 0) respectively. Thus, it is possible to arbitrarily suppress translational movement or rotational movement for each coordinate axis component.

【0058】この方法での制約は、数4式が定義されて
いる座標系の各軸方向別に対する制約になるが、数4式
の連立方程式を立てる前に、予め希望する座標系に測定
点を座標変換したり、数4式を作成する際の基準座標系
の座標軸が、所定の方向を向くよう選択しておくことに
よって、任意の方向に対する制約を与えることも可能で
ある。
The constraint in this method is a constraint for each axial direction of the coordinate system in which the equation (4) is defined. Before establishing the simultaneous equations in the equation (4), the measurement point is set in the desired coordinate system in advance. It is also possible to give a restriction to an arbitrary direction by transforming the coordinates of or by selecting the coordinate axis of the reference coordinate system when creating the equation 4 so as to face a predetermined direction.

【0059】以上が、連立方程式を変形する方法による
制約の与え方であったが、後者の方法としては、数4式
の連立方程式には手を加えず、新たに制約を意味する方
程式(制約条件式)を追加することによる方法を解説す
る。
The above is how to give a constraint by the method of transforming the simultaneous equations. In the latter method, the simultaneous equations of Equation 4 are not touched and an equation (constraint) that newly means a constraint is added. Explain the method by adding (conditional expression).

【0060】前述のように、並進移動もしくは回転移動
を制約すると言うことは、数4式の連立方程式から得ら
れるDAとRをそれぞれ制約することを意味する。この
制約の与え方にも、並進移動もしくは回転移動の方向を
指定した方向に制限する方法や、逆に指定方向にのみ並
進移動や回転移動を許す方法など、色々な制約方法が存
在する。この制約条件式の一例を以下に示す。
As described above, constraining the translational movement or the rotational movement means constraining DA and R obtained from the simultaneous equations of Formula 4, respectively. There are various constraint methods for giving this constraint, such as a method of limiting the direction of translational movement or rotational movement to a designated direction, and a method of allowing translational movement or rotational movement only in the designated direction. An example of this constraint condition expression is shown below.

【0061】[0061]

【数9】 [Equation 9]

【0062】上式は、並進移動を指定された平面内に制
限する方法であり、式中のNpは移動を制約する平面の
単位面法線ベクトルである。式中の「・」はベクトルの
内積を意味する。この式によって、結果として得られる
並進移動ベクトルDAは、Npベクトル方向の移動成分が
抑制されるために、Npによって指定される平面内での
み移動可能となる。
The above equation is a method for restricting translational movement within a designated plane, and Np in the equation is a unit surface normal vector of the plane that constrains movement. “·” In the formula means the dot product of the vectors. This expression allows the resulting translational motion vector DA to move only in the plane designated by Np, because the motion component in the Np vector direction is suppressed.

【0063】また、互いに平行な関係にない二つの数9
式(数9式で表現される平面が交線を持つ)を追加した
場合には、その二式による制約条件が同時に満足される
ために、二平面の交直線上にのみ並進移動可能であると
言う制約になる。
Two numbers 9 which are not parallel to each other
When the equation (the plane represented by the equation 9 has a line of intersection) is added, the constraint condition by the two equations is satisfied at the same time, so that the translational movement is possible only on the line of intersection of the two planes. It becomes a constraint to say.

【0064】さらに、互いに平行な関係にない三つの数
9式を追加した場合には、完全な位置固定の制約条件と
なり、移動は全く行われなくなる。
Furthermore, when three equations (9) which are not in parallel with each other are added, the constraint condition of perfect position fixing is given, and no movement is performed at all.

【0065】次に、回転移動を制約する場合も並進移動
と同様に、次式を元の連立方程式に追加することで実現
可能である。
Next, in the case of restricting the rotational movement, like the translational movement, it can be realized by adding the following equation to the original simultaneous equations.

【0066】[0066]

【数10】 [Equation 10]

【0067】上式は回転移動を任意の軸方向回りに制限
する数式である。式中Cdは回転軸の方向を表す単位ベ
クトルであり、式中の「×」はベクトルの外積を意味す
る。回転移動を指定軸回りにのみ許すということは、言
い替えれば回転移動ベクトルが指定軸方向ベクトルと平
行になるということである。しかし、このままでは連立
方程式としては解きにくくなるので、この式を次のよう
に変形し、
The above formula is a formula for limiting the rotational movement around an arbitrary axial direction. In the formula, Cd is a unit vector representing the direction of the rotation axis, and “x” in the formula means the outer product of the vectors. To allow the rotational movement only around the designated axis means in other words that the rotational movement vector becomes parallel to the designated axis direction vector. However, it is difficult to solve as simultaneous equations as it is, so transform this equation as follows,

【0068】[0068]

【数11】 [Equation 11]

【0069】とする。ただし、θは回転角を表す任意の
変数である。この数11式を用いて数4式中のRを置き
換えて、θを新たな回転移動成分の変数として解くこと
によって、回転方向を指定軸方向回りに制限した回転成
分ベクトルRを求めることが可能になる。
It is assumed that However, θ is an arbitrary variable representing the rotation angle. It is possible to obtain the rotation component vector R in which the rotation direction is restricted around the designated axial direction by replacing R in the equation 4 by using this equation 11 and solving θ as a variable of the new rotational movement component. become.

【0070】または、あらかじめ回転軸方向ベクトルC
dに対して直角な任意の単位ベクトルつCvが得られる場
合には、数10式を次式のように置き換えて、
Alternatively, the rotation axis direction vector C is previously set.
When Cv can be obtained as an arbitrary unit vector that is orthogonal to d, replace Equation 10 with the following equation,

【0071】[0071]

【数12】 [Equation 12]

【0072】として追加しても良い。ただし、式中の
「・」はベクトルの内積を意味する。こちらの方は式の
中に外積計算が入らないので、変数変換を行う必要が無
く計算しやすい。
You may add as. However, “·” in the equation means the inner product of the vectors. In this case, the outer product calculation is not included in the formula, so there is no need to perform variable conversion and calculation is easier.

【0073】図9には先願発明による制約付き形状パラ
メータの測定方法の概略を示す。先願発明では、前述の
理論を位置合わせのための理論として用いている。
FIG. 9 shows an outline of a method of measuring a constrained shape parameter according to the invention of the prior application. In the invention of the prior application, the above theory is used as a theory for alignment.

【0074】まず、第一の段階として、形状種別、実形
状の測定データ、理論形状データ、幾何公差情報、デー
タムの形状データ等を入力する。この時、CADなどか
らの理論形状データが存在しない場合には、形状種別と
測定データから初期の理論形状を求める。この理論形状
は適度に測定データに近い形状であれば良く、前記理論
の仮定を満足していなくとも良い。
First, in the first step, the shape type, the actual shape measurement data, the theoretical shape data, the geometrical tolerance information, the datum shape data, etc. are input. At this time, if there is no theoretical shape data from CAD or the like, the initial theoretical shape is obtained from the shape type and the measurement data. This theoretical shape need only be a shape that is reasonably close to the measured data, and may not satisfy the assumptions of the above theory.

【0075】第二の段階として、入力された各データか
ら、制約条件の方程式を作成する。ここで作成される制
約条件式は、入力された幾何公差の種類や対象となる形
状によって異なった条件式となるが、基本的には前述の
並進移動もしくは回転移動を制約する条件式の組み合わ
せになる。
As a second step, an equation of constraint condition is created from each input data. The constraint expression created here is different depending on the type of geometrical tolerance and the shape of the target, but basically it is a combination of the above-mentioned conditional expressions that constrain translation or rotation. Become.

【0076】第三の段階として、前記の位置合わせ理論
に従って理論形状データと測定データとから数4式で示
される連立方程式を作成する。この連立方程式に対して
前記第二段階で作成した制約条件式を結合して、一つの
連立方程式に構成する。尚、この第二段階と第三段階の
順序はどちらが先でも構わない。
As the third step, the simultaneous equations shown by the equation 4 are prepared from the theoretical shape data and the measurement data according to the above-mentioned alignment theory. The simultaneous equations are combined with the constraint condition expressions created in the second step to form one simultaneous equation. Either of the order of the second stage and the third stage may come first.

【0077】第四段階として、先に求められた連立方程
式を解いて並進移動量及び回転移動量等を求める。ここ
で求められた並進移動量及び回転移動量は、前記第二段
階で制約された条件を満足した値となる。
As the fourth step, the simultaneous equations previously obtained are solved to obtain the translational movement amount and the rotational movement amount. The translational movement amount and the rotational movement amount obtained here are values satisfying the conditions constrained in the second step.

【0078】第五段階では求められた並進移動量・回転
移動量等に従って理論形状を移動・回転する。当然ここ
では、前記仮定が満足されていないために正しい解には
成らない。しかし、ここで得られた解は移動・回転前の
理論形状の状態よりは、より正しい解に近い。
In the fifth step, the theoretical shape is moved / rotated in accordance with the translational movement amount / rotational movement amount thus obtained. Obviously, this is not a correct solution because the above assumption is not satisfied. However, the solution obtained here is closer to the correct solution than the state of the theoretical shape before moving and rotating.

【0079】そこで、第六段階として得られた並進移動
量・回転移動量等を、あらかじめ設定しておいた数値と
比較判定する。もし、設定値よりも算出された値が小さ
ければ正しい解が得られた事になるが、そうでなければ
第七の段階として第二から第六の各段階を繰り返し行う
事によって、理論形状を徐々に正しい解に近づけていく
ことが可能となる。
Therefore, the translational movement amount / rotational movement amount and the like obtained in the sixth step are compared and determined with preset numerical values. If the calculated value is smaller than the set value, it means that the correct solution has been obtained, but if not, by repeating the second to sixth steps as the seventh step, the theoretical shape is determined. It is possible to gradually get closer to the correct solution.

【0080】上述の先願発明により、位置や姿勢に制約
を与えられた多次元形状の最大内接寸法、もしくは最小
外接寸法を実用的に算出することが初めて可能となっ
た。次に、この方法を用いて、本前記図2から図7に例
示した原理を如何に実現するかについて説明する。
The above-mentioned prior invention makes it possible, for the first time, to practically calculate the maximum inscribed dimension or the minimum circumscribed dimension of a multidimensional shape whose position and orientation are restricted. Next, how to use the method to realize the principle illustrated in FIGS. 2 to 7 will be described.

【0081】図10は、電子計算機により本発明を実施
するための好ましいフローチャートの一例である。ま
ず、ステップ110において、組立可能性判定に必要な
諸データが入力される。このステップでは、対象ワーク
組み付け部分の理論形状データ、寸法公差データおよび
対応する実形状データが入力される。理論形状データと
しては、データムおよび公差付き形体の理論形状種別
(平面、円筒、球、円錐等)、該理論形状の形状パラメ
ータが入力される。寸法公差データとしては、内側寸
法、(穴の場合)か外側寸法(軸、ボスなどの場合)か
の区別、寸法値および該寸法に規定された公差、指定さ
れた幾何公差の種別、該幾何公差の公差値、最大実体公
差方式適用の有無などが入力される。図6の例のように
データムが複数あり、データム系を構成する場合にはそ
の優先順位も入力する必要がある。これらのデータはC
ADシステム等で設計時に作成された設計データが存在
するならば、該設計データから必要となるデータを抽出
して、データファイル等により入力してもよいし、存在
しないのであれば操作者がキーボード等の入力手段によ
り直接入力してもよい。なお、理論形状のパラメータは
上述した位置合わせのための初期理論形状として用いら
れるが、実形状データから算出することも可能であるの
で省略することができる。実形状データは、前記データ
ムおよび公差付き形体を実測した形状データであり、一
般的には複数の測定座標値から構成される。
FIG. 10 is an example of a preferred flow chart for implementing the present invention with an electronic computer. First, in step 110, various data required for assembly possibility determination is input. In this step, theoretical shape data, dimensional tolerance data and corresponding actual shape data of the target work assembly portion are input. As the theoretical shape data, the theoretical shape type (plane, cylinder, sphere, cone, etc.) of the datum and the feature with tolerance, and the shape parameter of the theoretical shape are input. The dimensional tolerance data includes inner dimensions, distinction between holes (for holes) and outer dimensions (for shafts, bosses, etc.), dimensional values and tolerances specified for the dimensions, types of specified geometric tolerances, and geometric The tolerance value of the tolerance and whether or not the maximum material tolerance method is applied are entered. As shown in the example of FIG. 6, there are a plurality of datums, and when configuring a datum system, it is also necessary to input the priority order thereof. These data are C
If design data created at the time of design by the AD system or the like exists, necessary data may be extracted from the design data and input by a data file or the like. You may input directly by input means such as. The parameter of the theoretical shape is used as the initial theoretical shape for the above-described alignment, but it can be calculated from the actual shape data and thus can be omitted. The actual shape data is shape data obtained by actually measuring the datum and the feature with tolerance, and is generally composed of a plurality of measurement coordinate values.

【0082】次にステップ120において、データム、
公差付き形体が寸法を持つ形状種別かどうかによって処
理が異なるため、表2に示すような4つの場合分けを行
い、各場合に対して判別用フラグを立てる。このフラグ
はこれ以降の各ステップにおいて適宜参照される。
Next, in step 120, the datum,
Since the processing differs depending on whether the feature with tolerance is a shape type having dimensions, four cases as shown in Table 2 are performed, and a discrimination flag is set for each case. This flag is appropriately referred to in each subsequent step.

【0083】[0083]

【表2】 [Table 2]

【0084】フラグ3に該当するのは図2、図6の例、
フラグ4に該当するのは図4の例である。フラグ2に該
当する例は示していない。
The flag 3 corresponds to the example of FIGS. 2 and 6.
The flag 4 corresponds to the example of FIG. An example corresponding to flag 2 is not shown.

【0085】次にステップ130において、フラグの判
別を行い、もしフラグが1であれば、つまりデータム、
公差付き形体ともに寸法を持たない形状種別である場合
には、何等処理を行わず、終了に進む。フラグが1以外
であれば次のステップに進む。
Next, at step 130, flag discrimination is performed. If the flag is 1, that is, the datum,
If the shape with tolerance is a shape type that does not have dimensions, no processing is performed and the process proceeds to the end. If the flag is other than 1, proceed to the next step.

【0086】次に、ステップ140において、前記組み
付け部分の実効寸法を算出する。このステップをさらに
詳細にした手順を図11に示す。図11のステップ14
1においてフラグが3であるかどうか(公差付き形体の
み寸法を持つ形状種別かどうか)判別され、そうであれ
ばステップ145に進む。そうでなければ、ステップ1
42においてデータムの寸法が内側寸法か外側寸法か判
別される。内側寸法であればステップ143で示すよう
に、外側寸法であればステップ144のようにデータム
の実効寸法が算出、記憶され、ステップ145に進む。
ステップ145では、フラグが2であるかどうか(デー
タムのみ寸法を持つ形状種別どうか)判別され、そうで
あればこのステップ140は終了となる。そうでなけれ
ば、ステップ146において公差付き形体の寸法が内側
寸法か外側寸法かの判別が実施される。内側寸法であれ
ばステップ147に示すように、外側寸法であればステ
ップ148に示すように公差付き形体の実効寸法が算
出、記憶され、このステップ140が終了する。前記図
3、5、7に例示した実効寸法はこのような手順により
算出されている。
Next, in step 140, the effective dimension of the assembly portion is calculated. FIG. 11 shows a procedure in which this step is further detailed. Step 14 of FIG.
In 1 it is determined whether the flag is 3 (whether it is a shape type having only dimensions with a tolerance), and if so, the process proceeds to step 145. Otherwise, step 1
At 42, it is determined whether the size of the datum is the inner size or the outer size. If it is the inner dimension, as shown in step 143, if it is the outer dimension, the effective dimension of the datum is calculated and stored as in step 144, and the routine proceeds to step 145.
In step 145, it is determined whether the flag is 2 (whether the shape type has dimensions only in the datum), and if so, this step 140 ends. If not, a determination is made in step 146 as to whether the dimensions of the feature with tolerances are inner or outer. If it is the inner dimension, as shown in step 147, if it is the outer dimension, the effective dimension of the feature with tolerance is calculated and stored as shown in step 148, and this step 140 is ended. The effective dimensions illustrated in FIGS. 3, 5, and 7 are calculated by such a procedure.

【0087】次に、ステップ150(図10)におい
て、データムの実形状データからデータムの形状パラメ
ータが算出される。このステップをさらに詳細に示した
手順を図12に示す。これは前記図2、4のように単一
のデータムの場合を示している。
Next, in step 150 (FIG. 10), the shape parameters of the datum are calculated from the actual shape data of the datum. A procedure showing this step in more detail is shown in FIG. This shows the case of a single datum as shown in FIGS.

【0088】図6のように複数のデータムからデータム
系が構成される場合には優先順位の高いデータムの実形
状データをの形状パラメータを制約条件として、低位の
データムの形状パラメータを算出することになるが、そ
の方法は次ステップ(図10の160)と同様である。
図12のステップ151において、フラグが3であるか
どうかどうか(公差付き形体のみ寸法を持つ形状種別か
どうか)判別する。そうであれば(図2のような場
合)、ステップ152に示すように最小自乗法により形
状パラメータを算出、記憶する。そうでなければ(図4
のような場合)には、内側寸法か外側寸法かの判断を行
い(ステップ153)、内側寸法の場合には最大内接形
状として形状パラメータを算出し、記憶する(ステップ
154)。外側寸法の場合には最小外接形状として形状
パラメータを算出し、記憶する(ステップ155)。以
上により、ステップ150が終了する。なお、最小自乗
法、最大内接法、最小外接法による形状パラメータの算
出方法については先願発明(特願平5−66439号)
による方法を用いればよい。
When a datum system is composed of a plurality of datums as shown in FIG. 6, the shape parameters of the lower datums are calculated by using the shape parameters of the actual shape data of the datums of high priority as a constraint condition. However, the method is similar to the next step (160 in FIG. 10).
In step 151 of FIG. 12, it is determined whether the flag is 3 (whether the shape type has only dimensions with a tolerance). If so (in the case of FIG. 2), the shape parameter is calculated and stored by the least square method as shown in step 152. Otherwise (Fig. 4
In such a case), it is determined whether the inner dimension or the outer dimension (step 153), and in the case of the inner dimension, the shape parameter is calculated and stored as the maximum inscribed shape (step 154). In the case of the outer dimension, the shape parameter is calculated and stored as the minimum circumscribed shape (step 155). With the above, step 150 is completed. Regarding the method of calculating the shape parameter by the least squares method, the maximum inscribed method, and the minimum circumscribed method, the invention of the prior application (Japanese Patent Application No. 5-66439).
Method may be used.

【0089】次に、ステップ160(図10)に進み、
ステップ150において算出、記憶したデータムの位
置、姿勢データを制約条件として公差付き形体の形状パ
ラメータが算出される。このステップをさらに詳細に示
した手順を図13に示す。
Next, in step 160 (FIG. 10),
In step 150, the shape parameter of the feature with tolerance is calculated under the constraint conditions of the position and orientation data of the datum calculated and stored. A procedure showing this step in more detail is shown in FIG.

【0090】図13において、まず、ステップ161
で、フラグが2であるかどうかどうか(データムのみ寸
法を持つ形状種別どうか)判別する。そうであれば、こ
のステップ160は終了となる。そうでなければ、ステ
ップ162に進み、内側寸法か外側寸法かの判断を行
う。内側寸法の場合には、ステップ150において算出
したデータムの形状パラメータを制約条件とした最大内
接形状として形状パラメータを算出し、記憶する(ステ
ップ163)。外側寸法の場合には同様に最小外接形状
として形状パラメータを算出し、記憶する(ステップ1
64)。ステップ163、164の算出方法は上述した
先願発明の原理および手順(図8)を用いればよい。以
上により、ステップ160が終了する。
In FIG. 13, first, step 161.
Then, it is determined whether or not the flag is 2 (whether or not the shape type has dimensions only in the datum). If so, this step 160 ends. If not, the process proceeds to step 162, and it is determined whether the inner dimension or the outer dimension. In the case of the inner dimension, the shape parameter is calculated and stored as the maximum inscribed shape with the shape parameter of the datum calculated in step 150 as a constraint condition (step 163). In the case of the outer dimension, the shape parameter is similarly calculated and stored as the minimum circumscribed shape (step 1
64). The calculation method of steps 163 and 164 may use the principle and procedure (FIG. 8) of the above-mentioned prior invention. With the above, step 160 ends.

【0091】次に、ステップ170において、ステップ
140で算出された実効寸法と、ステップ160、17
0で算出された実寸法の比較が行われる。
Next, in step 170, the effective dimensions calculated in step 140 and the steps 160, 17
A comparison of the actual dimensions calculated with 0 is performed.

【0092】図14に組立が可能となる場合の決定木
(デシジョン・ツリー)を示した。比較の結果が、この
決定木のいずれかに該当すれば、判定結果として組立可
能が、そうでない場合には組立不可能が、実寸法と共に
出力される。以上によりステップ170が終了し、図1
0で示したすべての処理が終了する。
FIG. 14 shows a decision tree when the assembling is possible. If the result of the comparison corresponds to any of the decision trees, as a determination result, it is possible to assemble, but if not, the assembling is output together with the actual size. With the above, step 170 ends, and FIG.
All the processes indicated by 0 are completed.

【0093】図15は、本発明に係る装置の好ましい一
実施例をブロック図で示したものである。図15におい
て、CADシステム3はワークを設計するためのコンピ
ュータ支援化装置であり、これには設計者によって形状
や寸法、公差データなどから構成されるCADデータが
入力される。第1記憶手段220はCADシステム3に
より作成されたCADデータを記憶する。
FIG. 15 is a block diagram showing a preferred embodiment of the device according to the present invention. In FIG. 15, a CAD system 3 is a computer-aided device for designing a work, to which CAD data composed of shapes, dimensions, tolerance data and the like is input by a designer. The first storage unit 220 stores the CAD data created by the CAD system 3.

【0094】測定機1は、ワーク形状を例えば座標値に
よって実測する装置である。第2記憶手段260は測定
機1により実測して得られた実形状データをデータム、
公差付き形体毎に複数の座標データ群として記憶する。
The measuring machine 1 is a device for actually measuring the shape of a work by using, for example, coordinate values. The second storage means 260 stores the actual shape data obtained by actual measurement by the measuring machine 1 as a datum,
It stores as a plurality of coordinate data groups for each feature with tolerance.

【0095】CADデータ入力手段271は、第1記憶
手段220のCADデータから、対象ワーク組み付け部
分の理論形状データ、寸法公差データを取り込み、第3
記憶手段272に格納する。理論形状データとしては、
データムおよび公差付き形体の理論形状種別(平面、円
筒、球、円錐等)、該理論形状の形状パラメータが入力
される。寸法公差データとしては内側寸法(穴の場合)
か外側寸法(軸、ボスなどの場合)かの区別、寸法値お
よび該寸法に規定された公差、指定された幾何公差の種
別、該幾何公差の公差値、最大実体公差方式適用の有無
などが入力される。
The CAD data input means 271 fetches the theoretical shape data and the dimension tolerance data of the target work assembly portion from the CAD data of the first storage means 220, and outputs the third data.
It is stored in the storage means 272. As theoretical shape data,
The theoretical shape type (plane, cylinder, sphere, cone, etc.) of the datum and the feature with tolerance, and the shape parameter of the theoretical shape are input. Inner dimension as dimension tolerance data (for holes)
Whether it is the outer dimension (in case of shaft, boss, etc.), the dimension value and the tolerance specified in the dimension, the specified geometric tolerance type, the tolerance value of the geometric tolerance, whether the maximum material tolerance method is applied, etc. Is entered.

【0096】図6のようにデータムが複数あり、データ
ム系を構成する場合にはその優先順位も入力される。C
ADデータがない場合には、キーボード、マウスなどに
よる入力手段240により前記理論形状データ、寸法公
差データが直接入力され、第3記憶手段272に記憶さ
れる。
When there are a plurality of datums as shown in FIG. 6 and the datum system is constituted, the priority order thereof is also input. C
When there is no AD data, the theoretical shape data and the dimensional tolerance data are directly input by the input means 240 such as a keyboard or a mouse and stored in the third storage means 272.

【0097】実測形状データ入力手段274は第2記憶
手段260から実形状データを取り込み、第4記憶手段
274に記憶する。
The actual shape data input means 274 takes in the actual shape data from the second storage means 260 and stores it in the fourth storage means 274.

【0098】第1演算手段手段275は、第3記憶手段
272のデータを読み込んで、前記図11に示した手順
に従って、組み付け部分の実効寸法を算出し、第6記憶
手段281に格納する。
The first computing means 275 reads the data of the third storage means 272, calculates the effective dimension of the assembly portion according to the procedure shown in FIG. 11, and stores it in the sixth storage means 281.

【0099】第2演算手段276は、第3記憶手段27
2と第4記憶手段273のデータを読み込み、前記図1
2に示したフローチャートの演算処理(制約条件のない
形状パラメータ算出)を担当するものである。演算途中
のエラーメッセージなどは表示手段230に送出され、
表示される。演算の結果は第5記憶手段279に記憶さ
れる。
The second calculation means 276 is the third storage means 27.
2 and the data in the fourth storage means 273 are read, and the data in FIG.
It is in charge of arithmetic processing (calculation of shape parameters without constraints) of the flowchart shown in FIG. Error messages during calculation are sent to the display means 230,
Is displayed. The calculation result is stored in the fifth storage unit 279.

【0100】制約条件設定手段280は、第5記憶手段
279のデータを読み込み、前記数7式から数12式に
より、制約条件式を設定し、第3演算手段277に送出
する。
The constraint condition setting means 280 reads the data in the fifth storage means 279, sets the constraint condition equations according to the equations 7 to 12, and sends them to the third computing means 277.

【0101】第3演算手段277は、第3記憶手段27
2、第4記憶手段273のデータ読み込み、および制約
条件設定手段280からの制約条件式読み込みを行い、
前記図13に示したフローチャートの演算処理(制約条
件付き形状パラメータ算出)を担当するものである。演
算途中のエラーメッセージなどは表示手段230に送出
され、表示される。演算の結果は第5記憶手段279に
記憶される。
The third calculation means 277 is the third storage means 27.
2. Read data from the fourth storage unit 273 and read the constraint condition expression from the constraint condition setting unit 280,
It is in charge of arithmetic processing (calculation of shape parameters with constraints) of the flowchart shown in FIG. Error messages during the calculation are sent to the display means 230 and displayed. The calculation result is stored in the fifth storage unit 279.

【0102】判定手段278は第6記憶手段281、第
5記憶手段279のデータを読み込み、前記図14に示
した決定木に従って、組立可能か否かの判定を行う。そ
の結果は実寸法と共に表示手段230に送出され、表示
される。
The judging means 278 reads the data of the sixth storing means 281 and the fifth storing means 279 and judges whether or not the assembly is possible according to the decision tree shown in FIG. The result is sent to the display means 230 together with the actual size and displayed.

【0103】以上に説明した、CADデータ入力手段2
71、実測形状データ入力手段274、第3記憶手段2
72、第4記憶手段273、第1演算手段275、第2
演算手段276、第3演算手段277、第5記憶手段2
79、第6記憶手段281、制約条件設定手段280、
判定手段278は、本発明に係るワークの組立可能性判
定装置の一実施例である装置本体100を構成する。な
お、この装置本体100は電子計算機により構成するこ
とが望ましい。電子計算機は、主記憶装置に格納された
プログラムを中央処理装置が実行することにより、上記
の各手段を実現することができる。
The CAD data input means 2 described above
71, measured shape data input means 274, third storage means 2
72, fourth storage means 273, first calculation means 275, second
Computing means 276, third computing means 277, fifth storage means 2
79, a sixth storage means 281, a constraint condition setting means 280,
The determination unit 278 constitutes the apparatus main body 100 which is an embodiment of the work assembly possibility determination apparatus according to the present invention. In addition, it is desirable that the apparatus main body 100 be configured by an electronic computer. The electronic computer can realize each of the above means by causing the central processing unit to execute the program stored in the main storage device.

【0104】[0104]

【効果】以上述べたように本発明によれば、最大実体公
差方式の指定されたワークを三次元測定機などの座標測
定機を用いて測定した実形状データから、電子計算機な
どの演算手段により、該ワークの組立可能性を安定的か
つ短時間かつ正確に判定できる。
[Effect] As described above, according to the present invention, the actual shape data obtained by measuring the work specified by the maximum material tolerance method by using the coordinate measuring machine such as the coordinate measuring machine is calculated by the calculating means such as the electronic calculator. Therefore, the possibility of assembling the work can be accurately determined in a stable and short time.

【0105】そのため、従来の機能ゲージと比べ、はる
かに安価にしかも形状の複雑さや生産量の多少に拘ら
ず、あらゆるワークに対してその組立可能性が正確に判
定できる。
Therefore, as compared with the conventional function gauge, the assembling possibility of any work can be accurately determined at a much lower cost, regardless of the complexity of the shape and the amount of production.

【0106】また、座標測定機による実形状データを使
用するので、機能ゲージとの併用も不要となり、検査の
効率化が図れる。
Further, since the actual shape data obtained by the coordinate measuring machine is used, it is not necessary to use it together with the functional gauge, and the efficiency of inspection can be improved.

【0107】さらに、実効寸法と算出した寸法の比較に
より判定を行うので、単なる良否ではなく数値として結
果が分かり、工程能力の把握も同時に行えるなど極めて
大きな効果を発揮する。
Further, since the judgment is made by comparing the effective dimension with the calculated dimension, the result can be understood as a numerical value, not just the quality, and the process capability can be grasped at the same time, which is extremely effective.

【0108】最大実体公差方式がコスト低減など極めて
大きな利点があることが分かっていながら、なかなか普
及しなかった原因には、座標測定機による正しい機能ゲ
ージ評価が行えないことが第一に挙げられる。本発明に
よれば、この大きな障害が取り除かれるため、結果とし
て最大実体公差方式の普及にも大きく寄与することとな
る。
Although it has been known that the maximum material tolerance method has an extremely great advantage such as cost reduction, the reason why it has not spread widely is that the correct function gauge evaluation cannot be performed by the coordinate measuring machine. According to the present invention, this large obstacle is removed, and as a result, it greatly contributes to the spread of the maximum material tolerance method.

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

【図1】本発明の概略について示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the present invention.

【図2】本発明の原理を説明するための図面例であり、
姿勢公差として直角度が最大実体公差方式により指示さ
れている場合を示す説明図である。
FIG. 2 is an example of a drawing for explaining the principle of the present invention,
It is explanatory drawing which shows the case where the squareness is instruct | indicated by the maximum substance tolerance system as a posture tolerance.

【図3】図2で示された公差から組立可能性を判定する
原理について説明する図であり、(a)はワークの実効
状態を、(b)は実際のワーク形状および該形状から算
出した多次元形状要素(平面、円筒)を示す説明図であ
る。
3A and 3B are diagrams for explaining the principle of determining the assembling possibility from the tolerances shown in FIG. 2, where FIG. 3A is an effective state of a work, and FIG. 3B is an actual work shape and the shape thereof. It is an explanatory view showing a multidimensional shape element (plane, cylinder).

【図4】本発明の原理を説明するための図面例であり、
姿勢公差として平行度が最大実体公差方式により指示さ
れている場合を示す説明図である(データムに対しても
最大実体公差が与えられている場合を示す)。
FIG. 4 is an example of a drawing for explaining the principle of the present invention,
It is explanatory drawing which shows the case where the parallelism is instruct | indicated by a maximum substance tolerance system as a posture tolerance (a case where the maximum substance tolerance is given also to the datum).

【図5】図4で示された公差から組立可能性を判定する
原理について示す説明図であり、(a)はワークの実効
状態を、(b)は実際のワーク形状および該形状から算
出した多次元形状要素(円筒)を示す説明図である。
5A and 5B are explanatory views showing the principle of judging the assembling possibility from the tolerance shown in FIG. 4, in which FIG. 5A is an effective state of a work, and FIG. 5B is an actual work shape and the shape is calculated from the shape. It is explanatory drawing which shows a multidimensional shape element (cylinder).

【図6】本発明の原理を説明するための図面例であり、
位置公差として位置度が最大実体公差方式により指示さ
れている場合を示す説明図である。
FIG. 6 is an example of a drawing for explaining the principle of the present invention,
It is explanatory drawing which shows the case where the degree of position is instructed by the maximum substance tolerance method as a position tolerance.

【図7】図6で示された公差から組立可能性を判定する
原理について示す説明図であり、(a)はワークの実効
状態を、(b)は実際のワーク形状および該形状から算
出した多次元形状要素(平面、円筒)を示す説明図であ
る。
7A and 7B are explanatory views showing the principle of determining the assembling possibility from the tolerances shown in FIG. 6, in which FIG. 7A is an effective state of the work, FIG. 7B is an actual work shape and the shape is calculated from the shape. It is an explanatory view showing a multidimensional shape element (plane, cylinder).

【図8】ワークを実測した実形状データから、多次元形
状要素の形状パラメータを求めるための原理を示すため
の模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a principle for obtaining a shape parameter of a multidimensional shape element from actual shape data obtained by actually measuring a work.

【図9】先願発明による制約付き形状パラメータの測定
方法の概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a method of measuring a constrained shape parameter according to the invention of the prior application.

【図10】本発明の一実施例に係る方法を電子計算機に
より実施する場合のフローチャートの全体図である。
FIG. 10 is an overall view of a flowchart when a method according to an embodiment of the present invention is implemented by an electronic computer.

【図11】図10に示した全体フローチャートを構成す
るステップ140について、さらに詳細な手順を説明す
るフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a more detailed procedure of step 140 that constitutes the overall flowchart shown in FIG.

【図12】図10に示した全体フローチャートを構成す
るステップ150について、さらに詳細な手順を説明す
るフローチャートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating a more detailed procedure of step 150 which constitutes the overall flowchart shown in FIG.

【図13】図10に示した全体フローチャートを構成す
るステップ160について、さらに詳細な手順を説明す
るフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart for explaining a more detailed procedure of step 160 which constitutes the overall flowchart shown in FIG.

【図14】図10のステップ170において、組立可能
性判定の際、判定基準となる決定木を示す説明図である
(長方形枠内には判断のための条件が示されており、左
側よりこの決定木を辿り、経路中の全ての条件が満足さ
れれば組立可能となる)。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a decision tree that serves as a determination criterion when determining the assembling possibility in step 170 of FIG. 10 (conditions for determination are shown in a rectangular frame, and the determination condition is shown from the left side; It can be assembled if all the conditions in the route are satisfied by following the decision tree).

【図15】本発明の一実施例に係る装置の要部の構成を
示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a main part of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100・・・装置本体 271・・・CADデータ入力手段 272・・・第3記憶手段 273・・・第4記憶手段 274・・・実測形状データ入力手段 275・・・第1演算手段 276・・・第2演算手段 277・・・第3演算手段 278・・・判定手段 279・・・第5記憶手段 280・・・制約条件設定手段 281・・・第6記憶手段 100 ... Device main body 271 ... CAD data input means 272 ... Third storage means 273 ... Fourth storage means 274 ... Measured shape data input means 275 ... First calculation means 276 ... -Second calculation means 277 ... Third calculation means 278 ... Determination means 279 ... Fifth storage means 280 ... Constraint condition setting means 281 ... Sixth storage means

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 泉 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 岸浪 建史 北海道札幌市南区藻岩下2−3−20Front Page Continuation (72) Inventor Izumi Izumi 3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nikon Corporation (72) Inventor Kenshi Kishinami 2-3-3-20 Moiwashita, Minami-ku, Sapporo-shi, Hokkaido

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ワークを実測して得た該ワークの実形状デ
ータを基に、該ワークが組み付けられる相手ワークと組
立が可能かどうか判定する方法であって、 前記ワークの、前記相手ワークと組み付けられる部分に
指定された、寸法および幾何公差から、該部分の実効寸
法を算出する第1の段階と、 前記形状データのうち、前記幾何公差においてデータム
形体として指定された部分を実測して得た実形状データ
から、該データム形体部分の形状パラメータを算出する
第2の段階と、 前記第2の段階で得られた形状パラメータを制約条件と
して、前記実形状データのうち、前記幾何公差において
公差付き形体として指定された部分を実測して得た実形
状データを基に、該公差付き形体部分の形状パラメータ
を算出する第3の段階と、 前記第1段階で得られた実効寸法と、少なくとも前記第
3の段階で得られた形状パラメータを比較する第4の段
階と、 を備えてなることを特徴とするワークの組立可能性判定
方法。
1. A method for determining whether or not assembly is possible with a mating work to which the work is assembled, based on actual shape data of the work obtained by actually measuring the work. The first step of calculating the effective dimension of the portion from the dimensions and geometrical tolerances designated for the assembled part, and measuring and obtaining the portion of the shape data designated as the datum feature in the geometrical tolerance. The second step of calculating the shape parameter of the datum feature part from the actual shape data, and the geometrical tolerance of the actual shape data in the geometrical tolerance with the shape parameter obtained in the second step as a constraint condition. A third step of calculating a shape parameter of the tolerance-added feature portion based on actual shape data obtained by actually measuring a portion designated as the attached feature, and the first step 4. A method of determining the assemblability of a work, comprising: the effective dimension obtained in the above step; and a fourth step of comparing at least the shape parameter obtained in the third step.
【請求項2】前記データム形体が寸法を有する場合、前
記第4の段階において、前記第2の段階で得られた形状
パラメータをも前記第2の段階で得られた実効寸法と比
較する請求項1記載のワークの組立可能性判定方法。
2. If the datum feature has dimensions, the shape parameter obtained in the second step is also compared in the fourth step with the effective dimension obtained in the second step. 1. A method of judging the assembling possibility of a work according to 1.
【請求項3】前記第1の段階において、前記実効寸法の
算出は、組立可能性において最も厳しい条件となるよう
前記寸法に対して前記幾何公差を反映させることにより
行なうことを特徴とする請求項1記載のワークの組立可
能性判定方法。
3. In the first step, the calculation of the effective dimension is performed by reflecting the geometrical tolerance on the dimension so that the strictest condition for assembly is possible. 1. A method of judging the assembling possibility of a work according to 1.
【請求項4】前記実効寸法の算出は、前記公差付き形体
の寸法が内側寸法である場合には前記寸法公差下限時の
寸法から前記幾何公差を減じることにより、前記公差付
き形体の寸法が外側寸法である場合には前記寸法公差上
限時の寸法に前記幾何公差を加えることにより、行なう
ことを特徴とする請求項3記載のワークの組立可能性判
定方法。
4. The effective dimension is calculated by subtracting the geometrical tolerance from the dimension at the lower limit of the dimension tolerance when the dimension of the feature with tolerance is an inner dimension so that the dimension of the feature with tolerance is outside. 4. The method according to claim 3, wherein, in the case of a dimension, the workability is determined by adding the geometrical tolerance to the dimension at the upper limit of the dimension tolerance.
【請求項5】前記第2または第3の段階において、前記
形状パラメータの算出は、当該形体が寸法を有する場
合、該寸法が内側寸法であるとき最大内接法により、前
記寸法が外側寸法であるとき最小外接法により、行なう
ことを特徴とする請求項1記載のワークの組立可能性判
定方法。
5. In the second or third step, when the shape parameter has a dimension, the shape parameter is calculated by the maximum inscribed method when the dimension is an inner dimension, and the dimension is an outer dimension. The method for determining the assemblability of a work according to claim 1, wherein the method is performed by a minimum circumscribing method at a certain time.
【請求項6】ワークを実測して得られた該ワークの実形
状データを基に、該ワークが組み付けられる相手ワーク
と組立が可能かどうか判定する装置において、 前記ワークの、前記相手ワークと組み付けられる部分に
指定された、寸法および幾何公差から、該部分の実効寸
法を算出する第1の演算手段と、 前記ワークの前記部分を実測して得た実形状データを入
力する実測形状データ入力手段と、 前記実形状データのうち、前記幾何公差においてデータ
ム形体として指定された部分を実測して得た実形状デー
タから、該データム形体部分の形状パラメータを算出す
る第2の演算手段と、前記第2の演算手段で得られた形
状パラメータを制約条件として、前記形状データのう
ち、前記幾何公差において公差付き形体として指定され
た部分を実測して得た実形状データを基に、該公差付き
形体部分の形状パラメータを算出する第3の演算手段
と、 前記第1の演算手段で得られた実効寸法と、少なくとも
前記第3の演算手段で得られた形状パラメータを比較す
る判定手段と、 を備えてなることを特徴とするワークの組立可能性判定
装置。
6. An apparatus for determining whether or not the work can be assembled with a mating work to which the work is assembled based on actual shape data of the work obtained by actually measuring the work. First calculation means for calculating the effective dimension of the part from the dimensions and geometrical tolerances specified for the part to be measured, and actually measured shape data input means for inputting actual shape data obtained by actually measuring the part of the work. A second calculation means for calculating a shape parameter of the datum feature portion from the actual shape data obtained by actually measuring a portion of the actual shape data designated as a datum feature in the geometrical tolerance; With the shape parameter obtained by the second calculation means as a constraint condition, the portion of the shape data designated as the feature with tolerance in the geometrical tolerance is actually measured. Based on the obtained actual shape data, a third calculation means for calculating the shape parameter of the tolerance-added feature part, an effective dimension obtained by the first calculation means, and at least the third calculation means. An assembly possibility determination device for a work, comprising: a determination unit that compares the obtained shape parameters.
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