JPH08159746A - 多次元形状測定装置における測定情報の作成方法 - Google Patents

多次元形状測定装置における測定情報の作成方法

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JPH08159746A
JPH08159746A JP6299250A JP29925094A JPH08159746A JP H08159746 A JPH08159746 A JP H08159746A JP 6299250 A JP6299250 A JP 6299250A JP 29925094 A JP29925094 A JP 29925094A JP H08159746 A JPH08159746 A JP H08159746A
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JP
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measurement
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attitude
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JP6299250A
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Izumi Ito
泉 伊藤
Fumio Ishikawa
文男 石川
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 多次元測定装置における測定情報の作成を単
純化し、測定情報を容易且つ短時間で作成し得るように
する。 【構成】 測定対象となる多次元形状の検査図面データ
に基づいて図面を表示するステップと、検査図面データ
に基づいて形状要素を指定しつつ測定経路データを作成
するステップと、この経路データに含まれる測定点にお
ける測定子の姿勢を定める一個の姿勢パラメータを指定
するステップと、前記姿勢パラメータと前記検査図面デ
ータに基づいた設計形状情報から前記測定点における前
記測定子の姿勢データを演算生成するステップと、前記
姿勢データ及び前記経路データによる測定情報を作成す
るステップとにより測定情報を作成することする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製造された物品の形状
を、三次元測定機等の測定装置で測定するための測定情
報を作成する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】今日、機械部品などの検査を行うに際
し、三次元測定機などの多次元形状測定装置が用いられ
ることが多くなってきた。この多次元形状測定装置を使
用して行う製品の検査は、CAD図面に基づいて製造さ
れた製品の検査に多用され、測定時間の短縮を行うため
に、測定対象物の設計図面データから測定情報を作成す
るものとし、CAD図面など測定対象物の設計図面デー
タを利用し、測定点の位置データ、及び、測定点を測定
するときの測定子の姿勢を定める姿勢データや、測定点
の測定順番、及び、測定点から測定点に移動する際の測
定子の通過点を含む経路を定める測定経路データを設定
して自動検査測定を実行させるようにしている。
【0003】そしてこの測定情報の入力設定に際して
は、先ず、円や直線などの形状要素を指定し、その設計
形状情報から測定点の位置データを含む測定経路データ
を作成し、次に測定経路中の個々の測定点における姿勢
データを設定することが一般的に行われているものであ
る。そしてこの姿勢データは、全ての測定点において測
定子が同一の姿勢となるように指定若しくは自動設定さ
れることもあり、又、各測定点に対して個別に姿勢デー
タを設定入力することもある。
【0004】なお、今日では、製品製造技術の進歩向上
及び需要者の要望などにより、製品の形状が複雑化し、
測定子の支持アームと測定対象物との干渉を回避しつつ
自動測定を行うためには、個々の測定点において測定子
の姿勢、方向を個別に設定しなければならないことが多
くなってきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、NC座
標測定機のように自動測定を行う多次元測定装置におい
ても、複雑な形状の製品を測定対象とする測定が増加す
る傾向にあり、検査時間の増加とともに測定情報の作成
も複雑となり、測定情報の作成にも時間と手数とが必要
となるとともに、測定手順の設定操作が煩雑となる問題
が生じてきた。
【0006】本発明は、この問題を解消し、測定情報の
作成を容易として効率的な測定情報を作成し得るように
するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、測定対象とな
る多次元形状の検査図面データに基づいて図面を表示す
るステップと、検査図面データに基づいて形状要素を指
定することにより測定経路データを作成するステップ
と、経路データに含まれる測定点における測定子の姿勢
を定める一個の姿勢パラメータを指定するステップと、
姿勢パラメータと検査図面データに基づく設計形状情報
から測定点における測定子の姿勢データを演算生成する
ステップと、姿勢データ及び経路データによる測定情報
を作成するステップとにより測定情報を作成することと
する。
【0008】尚、測定子の姿勢を定める一個の姿勢パラ
メータとしては、測定子により測定する形状要素の中心
軸と測定子とのなす角度で指定することとする。
【0009】
【作用】本発明は、形状要素を特定することにより測定
経路データを作成する方法である故、形状要素の指定に
より複数箇所の測定点を一度の操作で容易に設定するこ
とが可能であり、又、測定点における測定子の姿勢デー
タを生成するための一個の姿勢パラメータを指定する方
法である故、パラメータの入力により指定された形状要
素を測定する測定点における測定子の姿勢データを自動
的に演算生成することができ、入力操作を単純とするこ
とができる。
【0010】又、姿勢パラメータを測定子の測定する形
状要素の中心軸と交わる角度で指定する方法は、当該形
状要素の各測定点における測定子の姿勢が自動的に定ま
り、中心軸方向への測定位置によって支持アームと被測
定物との干渉を回避する測定子の複数箇所の姿勢を一度
に決定する演算を容易に行わせることができる。
【0011】
【実施例】本発明は、三次元測定装置を用いて測定対象
物を測定するための測定情報を作成するものであり、そ
の実施例としては、例えば図1に示すようなブロックで
示される測定情報作成装置20を用いるものである。この
測定情報作成装置20は、CADシステム10より、IGE
S等の標準フォーマットで出力されたCAD図面データ
15から検査図面データを生成するモデル作成部21、モデ
ル作成部21で生成した検査図面データを記憶する検査図
面データ記憶手段23、この検査図面データに基づいて測
定対象物の図面をディスプレイやプロッタなどの出力装
置31に出力し、且つ、マウスやキーボードなどの入力装
置33により入力された情報を受け取る入出力制御部27、
前記検査図面データに測定準備の前処理としての立体化
情報などの付与を行い、検査用図面データとして検査図
面データ記憶手段23に戻す検査図面編集部25、マウスや
キーボードなどの入力装置33から入力される情報の内、
測定経路パラメータを入出力制御部27から受けて記憶す
る測定経路パラメータ記憶手段35、マウスやキーボード
で指定された形状要素の検査用図面データを検査図面デ
ータ記憶手段23から読み込み、測定経路パラメータと合
わせて測定情報データを作成する測定情報作成部37、及
び、この測定情報データを記憶する測定情報データ記憶
手段39を有するものであり、測定情報データ記憶手段39
に記憶された測定情報データを測定情報送信部41により
測定機45に送って測定機45による測定を実行させるもの
である。
【0012】即ち、この測定情報作成装置20では、先
ず、モデル作成部21により標準フォーマットファイルに
保存されたCAD図面データ15を各要素の形状情報と
し、二次元で表示された図面を三次元で位置付ける立体
化情報を有する検査図面データとするものである。この
立体化情報は、例えば、XYZの三次元座標系を想定
し、平面図をXY平面上に設定し、側面図をYZ平面上
に設定し、正面図をXZ平面上に設定して、各図面に対
して座標系を表示することでその図面を三次元の中で位
置付けするものである。
【0013】更に、この検査図面データを検査図面編集
部25によってモデル修正や立体化情報の付与などの測定
準備の前処理を行って設計形状情報を含む検査用図面デ
ータとするものである。なお、設計形状情報は、位置情
報として中心軸上の一点の座標、姿勢情報として中心軸
の方向ベクトル、サイズ情報として直径、頂角、幅等の
値によって定義されている。
【0014】このように、検査図面データ記憶手段23に
検査図面データ及び検査用図面データを記憶させ、検査
図面データを入出力制御部27及び出力装置31であるディ
スプレイに出力してディスプレイ上に検査図面を表示
し、入力装置33であるキーボードやマウスによりディス
プレイの表示画面を確認しながら必要な指示を行い、測
定対象となる形状要素を特定する。
【0015】そして作業者がディスプレイに表示された
検査図面データ中の測定対象物となる形状要素、すなわ
ち、円筒、円錐、楕円穴、角穴、などの中心軸を持つ形
状要素を指定すると、入出力制御部27の制御の下に、こ
の指定された形状要素の検査図面用データが測定情報作
成部37に入力される。また、この形状要素に対してどの
位置に測定経路を生成するかを経過点を含めて入力する
と、入力装置33及び入出力制御部27を介して測定経路パ
ラメータが測定経路パラメータ記憶手段35に記憶され、
測定情報作成部37で測定経路パラメータにより測定経路
データを生成して測定情報データ記憶手段39に格納す
る。
【0016】なお、測定経路パラメータは、設計形状情
報に対してどの位置に測定点及び経過点を生成するかを
規定したパラメータであり、例えば形状要素の中心軸方
向のどの位置に測定点を生成するかという基準となる位
置データ、その基準位置からのオフセットデータ、測定
点数等によって構成され、作業者がキーボードやマウス
を操作することにより、一つの形状要素に対して複数個
の測定点を自由に入力設定できるものであり、測定経路
データは一連の測定点及び経過点の座標値によって定義
され、これらの座標値は、測定時に測定対象物に測定子
46の接触子47を接触させる点の座標値を示すものであ
り、この測定経路データは入出力制御部27を介してディ
スプレイ上の検査図面データの指定された形状要素の上
に表示され、確認が容易に行えるようにされている。
【0017】次に、作業者がキーボードなどの操作によ
り測定子46の姿勢パラメータを入力すると、測定情報作
成部37によりこのパラメータに基づいて測定子46の姿勢
を決定するものであって、この測定子46の姿勢パラメー
タは、形状要素の中心軸の方向ベクトルと測定子46の方
向ベクトルとのなす角度によって与えるものとしてい
る。
【0018】したがって、この一つの姿勢パラメータと
して角度が入力されると、形状要素の検査用図面データ
に基づき、当該形状要素を測定する個々の測定点におけ
る測定子46が形状要素の中心軸に対して一定の角度とな
るような測定子46の姿勢は、当該形状要素の中心軸と測
定点の位置との関係から自動的に定まるものであり、測
定子46の姿勢を定める姿勢データを容易に演算算出させ
ることができるものである。
【0019】そしてこの姿勢データも、測定情報データ
記憶手段39に格納するものである。このようにして、測
定経路データと姿勢データとによる測定情報データを形
成し、この測定情報データは、図2に示すように、一連
の測定点及び経過点の座標値と、個々の座標値における
測定子46の姿勢データとして測定情報データ記憶手段39
に記憶させるものである。
【0020】そして、多次元形状座標測定機の測定子46
は、図3に示すように、先端に接触子47を有する棒状の
測定子46とし、図示していない多次元方向に駆動可能な
支持アームにより支持され、図3の(a)に示すように円
穴の場合は中心方向から例えば周縁3箇所に接触子47を
接触させるように、又、図3の(b)に示すように円柱で
あれば外側からその周囲の複数カ所に接触子47を接触さ
せるようにして測定するものであって、接触子47を測定
対象物49の表面に接触することにより、特定された形状
要素の周囲複数箇所の座標を測定するものであり、支持
アームの座標及び測定子46の姿勢により接触子47の座標
値、即ち測定点の座標が確認されることになる。
【0021】なお、測定機45の機種に合わせた測定命令
データを測定情報送信部41で形成し、多次元形状測定装
置45の機種に応じて測定子46を移動制御する測定命令デ
ータを測定情報データに基づいて形成するものであり、
この測定命令データを測定機45に送信することにより自
動測定を実行させるものである。本実施例は、このよう
に、形状要素をディスプレイ上に表示された図面上で指
示すると、測定情報作成部37に測定対象となる形状要素
の設計形状情報を含む検査用図面データが入力され、キ
ーボードやマウスにより測定点及び経過点を定めると測
定経路パラメータが記憶されて測定経路データが生成さ
れ、測定点における測定子46の姿勢パラメータを指定す
ると自動的に測定点における姿勢データが生成されるも
のであり、この測定経路データと姿勢データとをもって
測定情報のデータとするものである故、図面上で経過点
及び測定対象物と測定点の数、姿勢パラメータなどを指
定することにより容易に測定情報を形成できるものであ
って、特に姿勢パラメータを測定する形状要素の中心軸
と測定子46を支持する方向との角度で指定する方法は、
支持アームと測定対象物との接触を回避しつつ接触子47
を測定面に接触させる複数個の測定点における測定子46
の姿勢を一度に容易に決定できるものである。
【0022】
【発明の効果】本発明は、測定経路データを作成し、1
個の姿勢パラメータを指示し、姿勢パラメータから姿勢
データを生成し、この測定経路データと姿勢データとを
合わせて測定情報とする測定情報の作成方法である故、
図面を用いて測定経路データを容易に決定入力すること
ができ、1個の姿勢パラメータを指示するのみで姿勢デ
ータを演算設定させて測定情報を作成することができ、
多次元形状測定装置の測定情報を容易且つ迅速に作成す
ることができる利点を有する測定情報の作成方法であ
る。
【0023】特に姿勢パラメータとして形状要素の中心
軸と測定子の方向とのなす角度を設定入力するようにす
れば、測定機の支持アームと測定対象物との接触を回避
しつつ複数測定点における測定子の姿勢を一度に決定
し、複雑な形状の測定対象物に関する測定情報を容易に
作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る方法を実施する測定情報作成装置
の概要を示すブロック図。
【図2】測定情報データの内容を例示する表。
【図3】測定点の状態を示す模式図。
【図4】本発明に係る方法の概要を示すフローチャート
図。
【符号の説明】
10 CADシステム 15 CAD図面
データ 20 測定情報作成装置 21 モデル作成
部 23 検査図面データ記憶手段 25 検査図面編
集部 27 入出力制御部 31 出力装置 33 入力装置 35 測定経路パ
ラメータ記憶手段 37 測定情報作成部 39 測定データ
記憶手段 41 測定情報送信部 46 測定子 47 接触子 49 測定対象

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象となる多次元形状の検査図面デ
    ータに基づいて図面を表示するステップと、前記検査図
    面データに基づいて形状要素を指定しつつ測定経路デー
    タを作成するステップと、この経路データに含まれる測
    定点における測定子の姿勢を定める一個の姿勢パラメー
    タを指定するステップと、前記姿勢パラメータと前記検
    査図面データに基づく設計形状情報から前記測定点にお
    ける前記測定子の姿勢データを演算生成するステップ
    と、前記姿勢データ及び前記経路データによる測定情報
    を作成するステップと、を有することを特徴とする多次
    元形状測定装置における測定情報の作成方法。
  2. 【請求項2】 姿勢パラメータが測定する形状要素の中
    心軸となす角により決定されることを特徴とする請求項
    1に記載された多次元形状測定装置における測定情報の
    作成方法。
JP6299250A 1994-12-02 1994-12-02 多次元形状測定装置における測定情報の作成方法 Withdrawn JPH08159746A (ja)

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