JPH0814850A - Automatic measurement system for workpiece dimension - Google Patents

Automatic measurement system for workpiece dimension

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JPH0814850A
JPH0814850A JP16898094A JP16898094A JPH0814850A JP H0814850 A JPH0814850 A JP H0814850A JP 16898094 A JP16898094 A JP 16898094A JP 16898094 A JP16898094 A JP 16898094A JP H0814850 A JPH0814850 A JP H0814850A
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stage
workpiece
measurement
image pickup
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一男 山本
Susumu Yoshioka
晋 吉岡
Shinji Takahashi
伸二 高橋
Naoya Kikuchi
直也 菊池
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Abstract

PURPOSE:To apply measures against a vibration throughout a whole process from a preliminary workpiece photographing process to a three-dimensional measurement process with a three-dimensional measurement instrument, and prevent lighting heat from affecting the measurement with the instrument at a substantial photographing process. CONSTITUTION:A stage drive mechanism 5 is provided to reciprocate a workpiece 7 between a zone for photographing an image with CCD cameras 8 and 9, and a measurement zone with a three-dimensional measurement instrument 3, and the whole of both zones is held on a vibration eliminator 1, thereby preventing the workpiece 7 from moving due to an external vibration over the period of an image pickup process to a measurement process end. As the mechanism 5 is used for reciprocating the workpiece 7, a stage travel range becomes substantially small, compared with a transfer line system. Thus, the overall size of the vibration eliminator can be reduced. in addition, the image pickup zone and the measurement zone are separated from each other and, therefore, the heat of lighting devices 4 and 10 in the image pickup zone does not affect the three-dimensional measurement.

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、様々な形状及び大きさ
のワークの寸法を自動計測するのに好適のワーク寸法自
動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 work size automatic measuring system suitable for automatically measuring the sizes of works of various shapes and sizes.

【0002】[0002]

【従来の技術】搬送ラインを介して搬送される形状の異
なる種々のワークを自動測定するシステムは従来から知
られている(例えば特開昭60−35210号)。この
種のシステムでは、ライン上流に配置された撮像装置で
ワークを撮像し、その撮像結果からワークの形状を判別
し、ライン下流に配置されたメジャリングロボットを判
別形状に対応したプログラムで動作させるようにしてい
る。
2. Description of the Related Art A system for automatically measuring various works having different shapes conveyed through a conveying line has been conventionally known (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-35210). In this type of system, a work is imaged by an imaging device arranged upstream of the line, the shape of the work is discriminated from the imaging result, and the measuring robot arranged downstream of the line is operated by a program corresponding to the discriminated shape. I am trying.

【0003】このような搬送ライン上での測定よりも、
もう少し高度なワークの寸法測定を三次元測定機を使用
して行おうとすると、事前のワーク撮像過程で、単にワ
ークの形状のみならず、その大きさやステージ上の位
置、姿勢等の情報も認識しておかなくてはならない。ワ
ークに関するこの種の情報が欠落していると、三次元測
定機の測定プローブの移動経路を決定することができな
いからである。
Rather than measurement on such a transport line,
If you try to use a coordinate measuring machine to measure the dimensions of a slightly more advanced work, not only the shape of the work but also the size, position, and posture information on the stage will be recognized during the preliminary work imaging process. You must keep it. This is because the movement path of the measuring probe of the coordinate measuring machine cannot be determined if this type of information regarding the workpiece is missing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の測定
システムでは、事前のワーク撮像過程によりワークの位
置に関する情報が得られた後、それに続くワークの測定
過程でワークの位置がずれると、ワークに対する三次元
測定機のプローブの移動経路が不適切なものとなり、正
しい測定が不可能になる。特に、システムが置かれる環
境によっては、種々の振動発生源と同居することが避け
られない場合もあり、このような場合に上記の問題が発
生しやすい。これを回避するには、除振装置によって振
動対策を施した三次元測定機の定盤上でワークの画像情
報を求めることが考えられる。しかし、この場合、撮像
時にワークを照明する光源からの熱が三次元測定機の測
定に悪影響を及ぼすという問題がある。
However, in this type of measuring system, if the position of the work is deviated in the subsequent measuring process of the work after the information on the position of the work is obtained by the process of imaging the work in advance, The movement path of the probe of the coordinate measuring machine with respect to is improper and correct measurement becomes impossible. Particularly, depending on the environment in which the system is placed, it may be unavoidable that the system coexists with various vibration sources, and in such a case, the above-mentioned problem is likely to occur. In order to avoid this, it is conceivable to obtain the image information of the work on the surface plate of the coordinate measuring machine in which the vibration isolation device has taken measures against vibration. However, in this case, there is a problem that the heat from the light source that illuminates the work at the time of imaging adversely affects the measurement of the coordinate measuring machine.

【0005】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、事前のワークの撮像過程から三次
元測定機による三次元測定に至る全工程で、振動対策を
施すことができ、更に撮像過程での照明の熱が三次元測
定機での測定に影響を及ぼすことがないワーク寸法自動
測定システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and it is possible to take measures against vibration in all steps from the process of imaging a work in advance to the three-dimensional measurement by a coordinate measuring machine. Another object of the present invention is to provide an automatic workpiece dimension measuring system in which the heat of illumination during the imaging process does not affect the measurement by the coordinate measuring machine.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るワーク寸法
自動測定システムは、測定対象のワークを撮像してワー
クの画像情報を出力する撮像手段と、この撮像手段から
出力される画像情報に基づいて前記ワークの形状及び位
置を認識する画像処理手段と、この画像処理手段での認
識結果に基づいて前記ワークに対するプローブの移動経
路を決定し前記ワークの寸法を測定する三次元測定機と
を備えたワーク寸法自動測定システムにおいて、前記ワ
ークを載置するステージと、このステージを前記撮像手
段による撮像領域と前記三次元測定機による測定領域と
の間で往復移動させるステージ駆動機構と、前記撮像領
域を照明する照明手段と、前記撮像領域から測定領域に
至るステージ、前記ステージ駆動機構及び前記三次元測
定機を保持して外部からの振動伝達を遮断する除振装置
とを備えたことを特徴とする。
An automatic work size measuring system according to the present invention is based on an image pickup means for picking up an image of a work to be measured and outputting image information of the work, and image information output from the image pickup means. Image processing means for recognizing the shape and position of the work, and a coordinate measuring machine for determining the movement path of the probe with respect to the work based on the recognition result by the image processing means and measuring the dimension of the work. In the work dimension automatic measuring system, a stage on which the work is placed, a stage drive mechanism for reciprocating the stage between an imaging region by the imaging means and a measurement region by the coordinate measuring machine, and the imaging region. An illuminating means for illuminating, a stage extending from the imaging region to the measurement region, the stage drive mechanism and the coordinate measuring machine Characterized by comprising a vibration isolator for blocking the transmission of vibration from.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、撮像手段による撮像領域と、
三次元測定機による測定領域との間でステージを往復移
動させるステージ駆動機構を設け、両領域全体を除振装
置で保持するようにしているので、撮像過程から測定過
程終了までにワークが外部振動によって移動するのを防
止することができる。本発明によれば、ステージ駆動機
構がステージを往復移動させるものであるため、ステー
ジの移動範囲が搬送ライン方式よりも格段に短い。この
ため、除振装置全体の大きさも小さくすることができ
る。また、本発明では、撮像領域と測定領域とが分離さ
れているので、撮像領域における照明の熱が三次元測定
に影響を及ぼすこともない。
According to the present invention, an image pickup area by the image pickup means,
The stage drive mechanism that moves the stage back and forth between the measurement area of the coordinate measuring machine and the whole area is held by the anti-vibration device. Can be prevented from moving. According to the present invention, since the stage drive mechanism reciprocates the stage, the moving range of the stage is significantly shorter than that of the transfer line system. Therefore, the size of the entire vibration isolation device can be reduced. Further, in the present invention, since the imaging area and the measurement area are separated, the heat of illumination in the imaging area does not affect the three-dimensional measurement.

【0008】なお、本発明は、撮像領域が測定領域とは
分離されていることから、撮像領域でワークを照明する
照明手段をステージの下側に配置しても熱的な問題が生
じることはない。このため、ステージを光透過部材で構
成し、照明手段をステージの下側に配置することによ
り、装置全体をコンパクトにすることができると共に、
透過照明方式によるワークと背景とのコントラストが強
調された明確な画像情報を得ることができる。
In the present invention, since the image pickup area is separated from the measurement area, even if the illumination means for illuminating the work in the image pickup area is arranged below the stage, no thermal problem will occur. Absent. Therefore, by configuring the stage with a light transmitting member and arranging the illuminating means below the stage, the entire apparatus can be made compact, and
It is possible to obtain clear image information in which the contrast between the work and the background is emphasized by the transillumination method.

【0009】この場合、ステージ駆動機構を並行レール
で構成し、その間を下側に配置された照明手段からの照
明光が通過するように構成すれば、照明光がステージ駆
動機構によって妨げられることがない。
In this case, if the stage drive mechanism is composed of parallel rails and the illumination light from the illumination means arranged below passes between them, the illumination light may be blocked by the stage drive mechanism. Absent.

【0010】また、ステージの周縁部の少なくとも2箇
所に基準マーク部材を設け、画像処理手段によってこの
基準マーク部材の位置を認識し、これに基づいてステー
ジに対するワークの位置を求めるようにすると、ステー
ジに対して撮像装置の位置がずれた場合でも、基準マー
ク部材の位置を基準としてワーク位置が求められるの
で、画像処理系におけるワーク位置を正確に求めること
ができる。
Further, if reference mark members are provided at least at two positions on the peripheral portion of the stage, the position of the reference mark member is recognized by the image processing means, and the position of the work piece with respect to the stage is obtained based on this, the stage On the other hand, even if the position of the image pickup device is deviated, the work position can be obtained with reference to the position of the reference mark member, so that the work position in the image processing system can be accurately obtained.

【0011】[0011]

【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明の実施
例に係るワーク寸法自動測定システムについて説明す
る。図1は、このシステムの概略構成を示す斜視図であ
る。公知の特殊空気式の除振装置1の上には除振装置用
特殊架台2が載置され、更にこの特殊架台2の上の一方
の側には三次元測定機3が、また他方の側には第1の照
明装置4がそれぞれ設置されている。三次元測定機3
は、ベースとなる定盤11と、この定盤11の両側端の
Y軸ガイド12に沿ってY軸方向に移動すると共に定盤
11の両側端を連絡するブリッジ形のアーム支持体13
と、このアーム支持体13のX軸ガイド14に沿ってX
軸方向に移動するZ軸ガイド15と、このZ軸ガイド1
5に沿ってZ軸方向に移動するアーム16と、このアー
ム16に支持された測定用のタッチ・シグナル・プロー
ブ17とを備えて構成されている。また、三次元測定機
3には、プローブ交換のためのプローブ自動交換装置1
8が備えられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A workpiece dimension automatic measuring system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of this system. On the known special pneumatic type vibration isolator 1, a special frame 2 for the vibration isolator is placed, and on one side of the special frame 2 there is a coordinate measuring machine 3 and on the other side. The first illuminating device 4 is installed in each. CMM 3
Is a base 11 and a bridge-shaped arm support 13 that moves in the Y-axis direction along Y-axis guides 12 at both ends of the base 11 and connects both ends of the base 11.
Along the X-axis guide 14 of this arm support 13
The Z-axis guide 15 that moves in the axial direction and the Z-axis guide 1
5, an arm 16 that moves in the Z-axis direction along with 5, and a measurement touch signal probe 17 supported by the arm 16 are configured. Further, the coordinate measuring machine 3 includes a probe automatic exchange device 1 for probe exchange.
8 are provided.

【0012】三次元測定機3の定盤11の上方には、三
次元測定機の測定領域が形成され、第1の照明装置4の
上方には撮像領域が形成される。これら両領域を連絡す
るように、ステージ駆動機構5が設置されている。ステ
ージ駆動機構5は、三次元測定機3の定盤11と第1の
照明装置4とを連絡する2本の並行レール21と、この
並行レール21に案内されて移動するコ字状のスライド
テーブル22と、このスライドテーブル22を駆動する
モータ23及びネジ形の駆動軸24とにより構成されて
いる。スライドテーブル22上には、パレット6が装着
される。このパレット6は、ワーク7を載置するステー
ジを構成するもので、透明なガラス板31と、このガラ
ス板31の周縁部に装着された枠体32とで構成されて
いる。枠体32には、位置決め孔33が形成されてお
り、この孔33とスライドテーブル22に設けた位置決
めボス34とが嵌合されてパレット6がスライドテーブ
ル22に位置決めされる。
A measuring area of the coordinate measuring machine is formed above the surface plate 11 of the coordinate measuring machine 3, and an imaging area is formed above the first illuminating device 4. A stage drive mechanism 5 is installed so as to connect these two regions. The stage drive mechanism 5 includes two parallel rails 21 that connect the surface plate 11 of the coordinate measuring machine 3 and the first lighting device 4, and a U-shaped slide table that is guided and moved by the parallel rails 21. 22 and a motor 23 for driving the slide table 22 and a screw-shaped drive shaft 24. The pallet 6 is mounted on the slide table 22. The pallet 6 constitutes a stage on which the work 7 is placed, and is composed of a transparent glass plate 31 and a frame body 32 attached to the peripheral edge of the glass plate 31. Positioning holes 33 are formed in the frame body 32, and the pallets 6 are positioned on the slide table 22 by fitting the hole 33 and the positioning bosses 34 provided on the slide table 22.

【0013】パレット6上に配置されたワーク7の上方
及び側方には、ワーク7を撮像するCCDカメラ8,9
がそれぞれ配置されている。ワーク7対してCCDカメ
ラ9とは反対側には第2の照明装置10が配置されてい
る。照明装置4,10は、それぞれ内部に図示しない光
源を収納したケース41と、このケース41を密閉する
と共に光源からの光を均一化させる半透明板42とによ
り構成されている。
CCD cameras 8 and 9 for picking up an image of the work 7 are provided above and sideways of the work 7 arranged on the pallet 6.
Are arranged respectively. A second illumination device 10 is arranged on the opposite side of the work 7 from the CCD camera 9. The lighting devices 4 and 10 each include a case 41 in which a light source (not shown) is housed, and a semitransparent plate 42 that seals the case 41 and uniformizes the light from the light source.

【0014】図2は、このシステムの信号・情報処理系
統を示すブロック図である。CCDカメラ8,9で撮像
された画像情報は、画像処理装置51に供給され、ここ
で画像認識処理によってワーク位置、ワークパターン及
びワーク主要寸法からなる予備情報が求められる。三次
元測定機データ処理装置52は、予備情報から三次元測
定の手順を規定するパートプログラムを選択し、このパ
ートプログラムに必要な変数を与えてコントローラ53
を駆動する。コントローラ53は、ステージ駆動機構5
及び三次元測定機3を駆動する。
FIG. 2 is a block diagram showing a signal / information processing system of this system. The image information picked up by the CCD cameras 8 and 9 is supplied to the image processing device 51, where preliminary information including a work position, a work pattern, and a work main dimension is obtained by image recognition processing. The coordinate measuring machine data processing device 52 selects a part program that defines the procedure of the three-dimensional measurement from the preliminary information, gives necessary variables to this part program, and supplies it to the controller 53.
Drive. The controller 53 uses the stage drive mechanism 5
And driving the coordinate measuring machine 3.

【0015】次に、このように構成された本システムの
動作を説明する。図3は、本システムの測定手順を示す
フローチャートである。測定開始状態では、パレット6
がCCD8,9による撮像が可能な撮像領域に配置され
る。この状態で、人手又はロボット等の搬送手段によっ
てワーク7がパレット6上に搬入されると(S1)、C
CDカメラ8,9によってワーク7が撮像される(S
2)。このとき、第1の照明装置4からの照明光は、並
行レール21の間、スライドテーブル22のくり貫き部
分及びパレット6のガラス板31を透過してワーク7を
下側から照明する。CCDカメラ8は、照明装置4とは
反対側の上方からワーク7を撮像するので、ワーク7の
部分は逆光となって図4(a)に示すように、ワークの
部分と背景とのコントラストが強調された明確な画像情
報が得られる。同様に、第2の照明装置10からの照明
光を受光するCCDカメラ9で得られるワーク7の側面
の画像情報も、図4(b)に示すように、ワークの部分
と背景とのコントラストが強調された明確な画像情報と
なる。
Next, the operation of the present system thus constructed will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the measurement procedure of this system. In the measurement start state, pallet 6
Are arranged in an imaging area where the CCDs 8 and 9 can image. In this state, when the work 7 is carried onto the pallet 6 by a conveying means such as a human or a robot (S1), C
The work 7 is imaged by the CD cameras 8 and 9 (S
2). At this time, the illumination light from the first illuminating device 4 illuminates the work 7 from below through the parallel rails 21, the hollow portion of the slide table 22 and the glass plate 31 of the pallet 6. Since the CCD camera 8 images the work 7 from above on the side opposite to the illumination device 4, the work 7 becomes backlit and the contrast between the work and the background is reduced as shown in FIG. 4A. Enhanced and clear image information is obtained. Similarly, the image information of the side surface of the work 7 obtained by the CCD camera 9 which receives the illumination light from the second illuminating device 10 shows that the contrast between the work portion and the background is as shown in FIG. 4B. The image information is emphasized and clear.

【0016】画像情報が画像処理装置51に供給される
と、画像処理装置51では供給された画像情報から予備
情報を算出する(S3)。即ち、図5に示すように、画
像情報は、2値化部61で2値化されたのち、輪郭抽出
部62で2値画像のエッジ部分が抽出される。続いて、
パターンマッチングの処理効率を高めるため、特徴抽出
部63で輪郭情報から特徴部分を抽出し、この特徴部分
と基本パターン記憶部64に格納されているいくつかの
基本パターンとが照合部65で照合される。これによ
り、求められたワークパターンに基づいて、位置算出部
66及び主要寸法算出部67が画像の特徴部分からワー
クの位置及び内径、外形、高さ、幅等の主要寸法を算出
する。求められたワークパターン、ワーク位置及びワー
ク主要寸法からなる予備情報が三次元測定機データ処理
装置52に転送される(S4)。
When the image information is supplied to the image processing device 51, the image processing device 51 calculates preliminary information from the supplied image information (S3). That is, as shown in FIG. 5, the image information is binarized by the binarization unit 61, and then the edge portion of the binary image is extracted by the contour extraction unit 62. continue,
In order to improve the processing efficiency of pattern matching, the characteristic extraction unit 63 extracts a characteristic portion from the contour information, and the characteristic portion and some basic patterns stored in the basic pattern storage unit 64 are collated by the collation unit 65. It As a result, the position calculating unit 66 and the main dimension calculating unit 67 calculate the main dimensions such as the position and inner diameter, outer shape, height, and width of the work from the characteristic portions of the image based on the obtained work pattern. Preliminary information including the obtained work pattern, work position, and work main dimension is transferred to the coordinate measuring machine data processing device 52 (S4).

【0017】三次元測定機データ処理装置52では、先
ず、図6に示すように、パートプログラム選択部71
が、パターン別パートプログラム格納部72に格納され
たパートプログラムのうちの一つを画像処理装置51か
ら与えられたワークパターン情報に基づいて選択する
(S5)。次に、画像処理装置51で求められた画像処
理座標系におけるワーク位置を、座標系修正部73で三
次元測定機座標系におけるワーク位置に変換し(S
6)、変換後のワーク位置と画像処理装置51から与え
られるワーク主要寸法とを変数レジスタ74に格納する
(S7)。続いて、コントローラ53の制御のもとでス
テージ駆動機構5が動作して、スライドテーブル22が
撮像領域から測定領域に予め定められた移動量だけ移動
され、ワーク7が測定領域に搬送される(S8)。
In the coordinate measuring machine data processing device 52, first, as shown in FIG.
Selects one of the part programs stored in the pattern-based part program storage unit 72 based on the work pattern information provided from the image processing apparatus 51 (S5). Next, the work position in the image processing coordinate system obtained by the image processing device 51 is converted into the work position in the coordinate measuring machine coordinate system by the coordinate system correction unit 73 (S
6) The work position after conversion and the work main dimension given from the image processing device 51 are stored in the variable register 74 (S7). Then, the stage drive mechanism 5 operates under the control of the controller 53, the slide table 22 is moved from the imaging region to the measurement region by a predetermined movement amount, and the work 7 is conveyed to the measurement region ( S8).

【0018】ワーク7の移動が完了すると、パートプロ
グラム実行部75が起動され、選択されたパートプログ
ラムが実行される。パートプログラムは、プローブの移
動量や選択プローブを特定する情報等が変数として与え
られており、様々な大きさのワークに柔軟に対応できる
ようになっている。パートプログラム実行部75は、パ
ートプログラムの実行の過程で、変数レジスタ74の内
容を随時参照し、プローブの移動コマンドと必要な移動
量とをコントローラ53に供給して三次元測定機3のタ
ッチ・シグナル・プローブ17をパートプログラムに従
って移動させる。これにより、自動測定が実行される
(S9)。また、パートプログラム実行部75は、この
測定の過程で得られた実際の三次元測定値から、ワーク
の位置を求め、予め与えられたワーク位置を実際の測定
値から求めたワーク位置で置き換える。これにより、以
後の測定は、新たに求められた正確なワーク位置を基準
として実行される。
When the movement of the work 7 is completed, the part program execution section 75 is activated and the selected part program is executed. In the part program, the amount of movement of the probe, information specifying the selected probe, and the like are given as variables, and it is possible to flexibly deal with works of various sizes. The part program execution unit 75 refers to the contents of the variable register 74 at any time during the process of executing the part program, supplies a probe movement command and a necessary movement amount to the controller 53, and touches the coordinate measuring machine 3. The signal probe 17 is moved according to the part program. As a result, automatic measurement is executed (S9). Further, the part program execution unit 75 obtains the position of the work from the actual three-dimensional measurement value obtained in the process of this measurement, and replaces the work position given in advance with the work position obtained from the actual measurement value. As a result, the subsequent measurement is performed with the newly obtained accurate work position as a reference.

【0019】測定が終了したら、測定データを外部装置
に出力し(S10)、ステージ駆動機構5を起動して、
ワーク7を測定領域から撮像領域に移動させる(S1
1)。測定を終了したワーク7は、人手又はロボット等
の搬送手段によって搬出される(S12)。
When the measurement is completed, the measurement data is output to an external device (S10), the stage drive mechanism 5 is activated,
The work 7 is moved from the measurement area to the imaging area (S1
1). The work 7 for which the measurement has been completed is carried out by a carrying means such as a human or a robot (S12).

【0020】このシステムによれば、三次元測定機3、
ステージ駆動機構5及びパレット6が除振装置1によっ
て支持されているので、撮像過程開始から測定過程終了
に至るまでワーク7が外部振動によって移動するのを防
止することができる。また、ワーク7は、往復移動する
ので、除振すべき長さを合理的な範囲に制限することが
できる。更に、撮像領域と測定領域とが分離されている
ので、照明装置4,10からの熱が三次元測定に影響を
及ぼすこともない。
According to this system, the coordinate measuring machine 3,
Since the stage drive mechanism 5 and the pallet 6 are supported by the vibration isolation device 1, it is possible to prevent the work 7 from moving due to external vibration from the start of the imaging process to the end of the measurement process. Further, since the work 7 reciprocates, it is possible to limit the length of vibration isolation to a reasonable range. Furthermore, since the imaging area and the measurement area are separated, heat from the illumination devices 4 and 10 does not affect the three-dimensional measurement.

【0021】なお、以上の実施例では、CCDカメラ
8,9の位置と三次元測定機3の位置との関係が不変で
あることを前提としたが、CCDカメラ8,9自体の位
置に変動が生じた場合には、画像情報における座標系と
三次元測定領域の座標系との間の関係を正しく決定する
ことができなくなる。そこで、例えば、図7に示すよう
に、パレット6の枠体32に基準マーク部材35を設
け、この基準マーク部材35の位置を基準としたワーク
7の位置をワーク位置として求めることにより、撮像手
段の位置変動に係わらず、ワーク位置を正確に求めるこ
とができる。
In the above embodiments, it is assumed that the relationship between the positions of the CCD cameras 8 and 9 and the coordinate measuring machine 3 does not change, but the positions of the CCD cameras 8 and 9 themselves change. In the case of occurrence of, it becomes impossible to correctly determine the relationship between the coordinate system in the image information and the coordinate system of the three-dimensional measurement area. Therefore, for example, as shown in FIG. 7, a reference mark member 35 is provided on the frame body 32 of the pallet 6, and the position of the work 7 with the position of the reference mark member 35 as a reference is determined as the work position, whereby the image pickup means is obtained. It is possible to accurately obtain the work position regardless of the position variation of.

【0022】この基準マーク部材35は、ワーク7の三
次元位置及び姿勢を算出するためには、XYZ軸方向に
重ならない少なくとも2箇所に配置する必要がある。こ
の実施例では、枠体32の対角位置に基準マーク部材3
5を設けるようにしている。また、基準マーク部材35
は、そのパターンを容易に認識可能であると共に、その
位置を正確に把握しやすい形状であることが好ましい。
この実施例では、基準マーク部材35の先端に基準球を
形成しているので、パターン認識が容易であり、その中
心位置も求め易いという利点がある。この基準球は、撮
像領域及び測定領域の両領域において、予め定められた
位置に配置されることが予め分かっているので、三次元
測定機3側でも基準球の位置を測定するようにすれば、
両領域の間の座標変換精度を更に高めることもできる。
In order to calculate the three-dimensional position and posture of the work 7, the reference mark member 35 needs to be arranged at least at two positions which do not overlap in the XYZ axis directions. In this embodiment, the reference mark member 3 is provided at a diagonal position of the frame 32.
5 is provided. In addition, the reference mark member 35
The shape is preferably such that the pattern can be easily recognized and the position can be easily grasped accurately.
In this embodiment, since the reference sphere is formed at the tip of the reference mark member 35, there is an advantage that the pattern recognition is easy and the center position thereof is easy to be obtained. Since it is known in advance that the reference sphere is arranged at a predetermined position in both the imaging area and the measurement area, if the coordinate measuring machine 3 side also measures the position of the reference sphere. ,
The accuracy of coordinate conversion between both areas can be further improved.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、事
前のワークの撮像過程から三次元測定機による三次元測
定に至る全工程で、振動対策を施すことができ、しかも
撮像過程での照明の熱が三次元測定機での測定に影響を
及ぼすことがないワーク寸法自動測定システムを提供す
ることができるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, it is possible to take measures against vibrations in all the steps from the image pickup process of the work in advance to the three-dimensional measurement by the coordinate measuring machine. It is possible to provide an automatic workpiece dimension measuring system in which the heat of the illumination does not affect the measurement by the coordinate measuring machine.

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

【図1】 本発明の実施例に係るワーク寸法自動測定シ
ステムの斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a workpiece dimension automatic measuring system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同システムの信号・情報処理系のブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram of a signal / information processing system of the system.

【図3】 同システムの測定手順を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart showing a measurement procedure of the system.

【図4】 同システムで得られた画像情報の例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of image information obtained by the system.

【図5】 同システムにおける画像処理装置の構成を示
す機能ブロック図である。
FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of an image processing device in the system.

【図6】 同システムにおける三次元測定機データ処理
装置の構成を示す機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration of a coordinate measuring machine data processing device in the same system.

【図7】 同システムにおけるパレットの他の構成例を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing another configuration example of a pallet in the same system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…除振装置、2…除振装値用特殊架台、3…三次元測
定機、4…第1の照明装置、5…ステージ駆動機構、6
…パレット、7…ワーク、8,9…CCDカメラ、10
…第2の照明装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vibration isolation device, 2 ... Special mount for vibration isolation equipment, 3 ... Three-dimensional measuring machine, 4 ... First illumination device, 5 ... Stage drive mechanism, 6
… Palette, 7… Work, 8, 9… CCD camera, 10
… Second lighting device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 伸二 神奈川県川崎市高津区坂戸1丁目20番1号 株式会社ミツトヨ内 (72)発明者 菊池 直也 神奈川県川崎市高津区坂戸1丁目20番1号 株式会社ミツトヨ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Shinji Takahashi 1-20-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Mitutoyo Co., Ltd. (72) Inventor Naoya Kikuchi 1-20-1, Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Issue Mitutoyo Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 測定対象のワークを撮像してワークの画
像情報を出力する撮像手段と、 この撮像手段から出力される画像情報に基づいて前記ワ
ークの形状及び位置を認識する画像処理手段と、 この画像処理手段での認識結果に基づいて前記ワークに
対するプローブの移動経路を決定し前記ワークの寸法を
測定する三次元測定機とを備えたワーク寸法自動測定シ
ステムにおいて、 前記ワークを載置するステージと、 このステージを前記撮像手段による撮像領域と前記三次
元測定機による測定領域との間で往復移動させるステー
ジ駆動機構と、 前記撮像領域を照明する照明手段と、 前記撮像領域から測定領域に至るステージ、前記ステー
ジ駆動機構及び前記三次元測定機を保持して外部からの
振動伝達を遮断する除振装置とを備えたことを特徴とす
るワーク寸法自動測定システム。
1. An image pickup means for picking up an image of a work to be measured and outputting image information of the work, and an image processing means for recognizing the shape and position of the work based on the image information output from the image pickup means. In a workpiece dimension automatic measuring system including a coordinate measuring machine that determines a movement path of a probe with respect to the workpiece based on a recognition result by the image processing means and measures the dimension of the workpiece, a stage on which the workpiece is placed. A stage drive mechanism for reciprocating the stage between the image pickup area of the image pickup means and the measurement area of the coordinate measuring machine; an illumination means for illuminating the image pickup area; A stage, a stage drive mechanism, and a vibration isolation device that holds the coordinate measuring machine and shuts off vibration transmission from the outside. Automatic workpiece dimension measurement system.
【請求項2】 前記ステージは、光透過部材により形成
され、 前記照明手段は、前記ステージの下側に配置され、前記
ステージの下方から前記ステージに載置されたワークを
照明するものであることを特徴とする請求項1記載のワ
ーク寸法自動測定システム。
2. The stage is formed of a light transmitting member, and the illuminating unit is arranged below the stage and illuminates a work placed on the stage from below the stage. The automatic workpiece dimension measuring system according to claim 1.
【請求項3】 前記ステージ駆動機構は、前記ステージ
を案内する並行レールを備え、 前記前記照明手段は、前記並行レールの間の下側から前
記ワークを照明するものであることを特徴とする請求項
1又は2記載のワーク寸法自動測定システム。
3. The stage drive mechanism includes parallel rails for guiding the stage, and the illumination means illuminates the work from below the space between the parallel rails. Item 1 or 2 automatic measurement system of work dimensions.
【請求項4】 前記ステージは、その周縁部の少なくと
も2箇所に基準マーク部材を備え、 前記画像処理手段は、前記撮像領域における基準マーク
部材の位置を認識し、これに基づいて前記ステージに対
する前記ワークの位置を求めるものであることを特徴と
する請求項1乃至3のいずれか一項記載のワーク寸法自
動測定システム。
4. The stage is provided with reference mark members at at least two locations on its peripheral portion, and the image processing means recognizes the position of the reference mark member in the imaging area, and based on this, the image processing unit is configured to perform the above-mentioned operation with respect to the stage. 4. The work size automatic measuring system according to claim 1, wherein the work position is obtained.
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