JPH08314997A - Coordinate measuring system for multidimensional shape and method for teaching measurement information - Google Patents

Coordinate measuring system for multidimensional shape and method for teaching measurement information

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JPH08314997A
JPH08314997A JP7121192A JP12119295A JPH08314997A JP H08314997 A JPH08314997 A JP H08314997A JP 7121192 A JP7121192 A JP 7121192A JP 12119295 A JP12119295 A JP 12119295A JP H08314997 A JPH08314997 A JP H08314997A
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俊一 坂田
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Abstract

PURPOSE: To easily automate the management or the arrangement of data by giving interchangeability to result data and a measuring instruction in a coordinate measuring system for multidimensional shape. CONSTITUTION: The system is provided with a CAD data input part 105 inputting data, a CAD graphic display part 104 displaying this CAD data, a measuring condition input part 107 and a measuring instruction input part 110 teaching the measuring instruction, a measuring condition, an estimating method, etc. The system is also provided with a measuring information preparing part 112 preparing the measuring instruction operating a measuring machine in accordance with the measuring instruction, the measuring condition and the estimating method, etc., a measuring machine instruction output part 121 outputting data which can be inputted to the measuring machine in accordance with the measuring instruction to the measuring machine, and a measured coordinated value input part 120 inputting a measured coordinated value, an estimating part 117 estimating the inputted measured coordinate value and taught measuring information, an estimation result display part 113 displaying taught measuring information and the estimated result on a picture by automatically relating them, and an estimating result output part 119 outputting the estimated result to an external device.

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、多次元に動作可能な座
標測定機によって測定された、多次元形状であるワーク
(被測定物)の所要の位置における座標値データを基
に、被測定物の位置や寸法や幾何偏差等の形状評価を行
い、被測定物が設計通りに正しく出来ているかどうか、
検査を行う装置及びその測定情報の教示方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is based on coordinate value data at a required position of a workpiece (object to be measured) having a multidimensional shape, which is measured by a coordinate measuring machine capable of operating in multiple dimensions. The shape, such as the position, size, and geometric deviation of the object, is evaluated, and whether or not the object to be measured is correctly designed.
The present invention relates to an inspection device and a method of teaching measurement information thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、製造工程における測定や検査の現
場においては、製作されたワーク(被測定物)が設計値
通りに出来ているかどうかを、様々な測定機器を用いて
判定している。このような製品検査の分野においては、
高い精度と汎用性の高さから、工場顕微鏡や万能投影機
及び三次元測定機等の、二次元/三次元の座標測定機を
用いた測定・検査が広く普及している。
2. Description of the Related Art Today, at the site of measurement and inspection in the manufacturing process, it is judged by using various measuring devices whether or not a manufactured work (measurement object) is made as designed. In the field of product inspection like this,
Due to its high accuracy and versatility, measurement and inspection using 2D / 3D coordinate measuring machines such as factory microscopes, universal projectors, and 3D measuring machines have become widespread.

【0003】この座標測定機では、接触子による接触式
センサもしくは光などを媒体とした非接触式センサなど
によって被測定物が直線・円・円筒・平面・円錐・球な
どの多次元の形状要素毎に空間的な座標値データとして
サンプリングされ、測定機に接続された電子計算機に入
力される。電子計算機では、その形状データを該当する
多次元形状を表す方程式に代入し、最小自乗法や幾何計
算などの数学的方法によって、その形状要素の位置・姿
勢・寸法・幾何偏差などの形状パラメータを算出する。
こうして得られた形状パラメータを、設計書や図面など
に記された数値と比較することで、被測定物が正しく製
作されているかどうかを判定する方法を取っている。
In this coordinate measuring machine, an object to be measured is a multi-dimensional shape element such as a straight line, a circle, a cylinder, a plane, a cone, or a sphere by a contact sensor using a contactor or a non-contact sensor using light as a medium. Each time it is sampled as spatial coordinate value data and input to the electronic computer connected to the measuring instrument. In an electronic computer, the shape data is substituted into an equation representing the corresponding multidimensional shape, and the shape parameters such as position, orientation, size, and geometric deviation of the shape element are calculated by a mathematical method such as the least square method or geometric calculation. calculate.
By comparing the shape parameters obtained in this way with the numerical values written in design documents or drawings, it is determined whether or not the object to be measured is manufactured correctly.

【0004】また近年、これらの座標測定機の中にビデ
オカメラを用いて入力された多数階調の画像データか
ら、画像処理の技法によって被測定物の所定の位置にお
ける座標値を測定するものが多くなって来ている。従来
この種の画像処理による座標測定機では、単純な二値化
処理によって座標値を検出するものが主流であったが、
最近では技術の進歩により、多数階調の画像データから
直接座標測定を行うことが可能となり、より複雑な立体
形状でも測定可能となって来たことから、三次元測定機
に匹敵する精度と汎用性を持つに至っている。
In recent years, some of these coordinate measuring machines measure coordinate values at a predetermined position of an object to be measured by image processing technique from image data of a large number of gradations inputted by using a video camera. It is getting more and more. In the past, coordinate measuring machines based on this type of image processing used to detect coordinate values by a simple binarization process.
Due to recent technological advances, it has become possible to directly measure coordinates from image data of multiple gradations, making it possible to measure even more complex three-dimensional shapes. It has a nature.

【0005】このような画像処理による座標測定機で
は、顕微鏡のように常に人が測定位置を確認しながら位
置合わせをする必要も無く、自動的にかつ多数の測定点
を一度に測定する事が可能である。また、オートフォー
カスによる高さ測定も可能な事から、接触式の三次元座
標測定機では測定出来ないような小さいワークや柔らか
いワークの測定も可能であるため、三次元測定機と同様
に座標測定分野の大きな柱と成りつつある。
In the coordinate measuring machine based on such image processing, unlike a microscope, it is not necessary for a person to always make a position adjustment while confirming the measuring position, and it is possible to measure a large number of measuring points automatically at one time. It is possible. In addition, since height measurement by autofocus is also possible, it is possible to measure small or soft workpieces that cannot be measured with a contact-type 3D coordinate measuring machine. It is becoming a major pillar of the field.

【0006】以上のような座標測定機には、ホストコン
ピューターと呼ばれる電子計算機が付属しており、測定
された座標値から被測定形状の形状パラメータを算出す
るのみならず、測定した際の測定条件や測定経路と言っ
たものを記憶しておき、それらを繰り返し呼び出すこと
で、自動的に測定を繰り返すティーチング・プレイバッ
クの機能も一般的には有している。この機能を用いるこ
とにより、測定者は、初回の測定時に測定条件や測定経
路と言った測定条件を確認・決定しながら測定を実施
し、その時の評価命令や測定条件を適宜記憶させ、次の
ワークからはこのデータに基づいて繰り返し、自動測定
を実行させることで測定作業の効率化を図っている。
An electronic computer called a host computer is attached to the coordinate measuring machine as described above, and not only calculates the shape parameter of the shape to be measured from the measured coordinate values, but also the measurement conditions at the time of measurement. Generally, it also has a teaching / playback function in which measurements such as a measurement path and a measurement path are stored and repeatedly called to automatically repeat the measurement. By using this function, the measurer performs the measurement while confirming and determining the measurement condition such as the measurement condition and the measurement path at the time of the first measurement, stores the evaluation instruction and the measurement condition at that time appropriately, and The work is repeatedly performed based on this data, and automatic measurement is performed to improve the efficiency of the measurement work.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】近年のCADや座標測
定機用オフライン・ティーチング・システムの普及によ
って、座標測定機を用いた測定作業のうち、前準備であ
る測定命令のティーチング作業は大幅に効率化された。
しかし、全測定業務のうち、ティーチング作業は全体の
約3割程度を効率化したに過ぎず、相変わらず測定後の
膨大なデータの整理作業は測定者が手作業で行わなけれ
ば成らない状況である。このため、真に計測業務全体を
効率化できる計測システムの開発が望まれていた。
With the recent widespread use of CAD and off-line teaching systems for coordinate measuring machines, the teaching work of measuring instructions, which is a preparatory step in the measuring work using the coordinate measuring machine, is significantly efficient. Was transformed.
However, of all the measurement work, the teaching work has only made about 30% more efficient, and the operator still has to manually organize the enormous amount of data after measurement. . Therefore, it has been desired to develop a measurement system that can truly improve the efficiency of the entire measurement work.

【0008】また、画像処理による座標測定機の普及か
ら、これらの座標測定機にもオフライン・ティーチング
・システムがほしいと言う要求が非常に強く成ってきて
いる。しかしながら、画像の処理による座標測定機で
は、三次元測定機の様に被測定物に対して直接接触して
測定するのではなく、ビデオカメラ等によって撮影され
た画像データから、予め設定されている測定条件に従っ
て、数値処理によって所要の座標値を検出する方法を取
っている。特に多数階調画像を扱う場合には、ワーク
(被測定物)が無い状態ではビデオ画像を見ることが出
来ないために、測定を行える程度に十分な画像が得られ
るかどうかは事前に判断出来ない欠点があった。特に、
照明条件や被測定物のエッジ(稜線)検出方法等、各測
定条件の決定が事前には出来ない事から、多階調画像の
処理による座標測定機ではオフライン・ティーチングは
不可能もしくは非常に限定された部分のみにしか対応で
きないと言われていた。又、二値化画像を扱うものの中
には、オフライン・ティーチング・システムが実現され
ている物もあるが、これらは測定対象が薄い板状の物等
であったり、特に複雑な測定条件を必要としない物や、
測定対象が特定されている専用機である為、任意の形状
を持つ被測定物に対応可能な画像処理による汎用システ
ムは、未だに存在していないのが現状である。
Further, with the spread of coordinate measuring machines using image processing, there is a strong demand for offline measuring systems for these coordinate measuring machines. However, a coordinate measuring machine that processes images does not make direct contact with an object to be measured like a three-dimensional measuring machine, but sets it in advance from image data taken by a video camera or the like. According to the measurement conditions, a method of detecting a required coordinate value by numerical processing is adopted. Especially when handling multi-gradation images, it is not possible to see the video image without a work (object to be measured), so it is possible to judge in advance whether or not an image sufficient for measurement can be obtained. There were no drawbacks. In particular,
Off-line teaching is not possible or very limited with coordinate measuring machines that process multi-gradation images because it is not possible to determine each measurement condition in advance, such as lighting conditions and the method to detect the edge of the DUT. It was said that it was possible to deal only with the parts that were specified. In addition, some of those that handle binary images have an offline teaching system, but these require thin plate-like objects to be measured, and require particularly complicated measurement conditions. Or not
Since the measurement target is a dedicated machine, a general-purpose system by image processing capable of handling an object having an arbitrary shape has not yet existed.

【0009】更に、前述のように座標測定機用オフライ
ン・ティーチング・システムでは、CADデータを用い
て測定教示を行い、測定機が入力可能な測定命令の作製
及び出力までを行う機能しか持たない物がほとんどであ
る。測定座標値から寸法や形状の評価を行うのは、座標
測定機に付属しているデータ処理ソフトウェアであり、
その評価結果の出力や管理も測定機に付属しているソフ
トウェアが行っているのが現状である。これは、測定座
標値から形状評価を行うには非常に高度な技術が要求さ
れるためであり、測定機に付属している形状評価ソフト
を利用した方が、システムの開発期間を短く出来ると言
う利点があるためである。
Further, as described above, the offline teaching system for a coordinate measuring machine has only the function of teaching measurement using CAD data and producing and outputting a measurement command that can be input by the measuring machine. Is the most. It is the data processing software attached to the coordinate measuring machine that evaluates the dimensions and shape from the measured coordinate values.
Currently, the software attached to the measuring device also outputs and manages the evaluation results. This is because a very high level of technology is required to perform shape evaluation from measured coordinate values, and using the shape evaluation software attached to the measuring machine can shorten the system development period. This is because there is an advantage to say.

【0010】この為に各種のオフライン・ティーチング
・システムは、形状座標測定機に付属している寸法や形
状評価ソフトが直接入力可能な型式でデータを出力する
方法を取っている。しかし、この為に寸法や形状評価ソ
フトに合わせて各メーカー毎にオフライン・ティーチン
グ・システムを用意しなければ成らない状態である。そ
して現実には、一つの計測現場内であっても、製造メー
カーの異なる同種の測定機が多数導入されているのが一
般的である。このため、オフライン・ティーチング・シ
ステムを導入する場合にも、測定機と同様にメーカー毎
に同様な機能のものを導入する必要が有るため、ユーザ
ーに取っては投資コストが高くなるばかりで無く、これ
らのシステムや測定機の間では、結果データや測定命令
に互換性が無い為、データの管理や整理の自動化もまま
ならないと言う問題が頻発している。
For this reason, various off-line teaching systems employ a method of outputting data in a type in which dimensions and shape evaluation software attached to a shape coordinate measuring machine can be directly input. However, for this reason, it is necessary to prepare an offline teaching system for each maker according to the size and shape evaluation software. In reality, many measuring machines of the same type manufactured by different manufacturers are generally installed even within one measurement site. For this reason, even when introducing an offline teaching system, it is necessary to introduce a similar function for each manufacturer as well as a measuring machine, so not only the investment cost for the user increases, but also Since there is no compatibility between the result data and the measurement instructions among these systems and measuring instruments, there is a frequent problem that the automation of data management and organization cannot be maintained.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、近年普及しつ
つある画像処理による座標測定機をも含めて、被測定物
の寸法や形状の測定・評価を行う分野において、前述の
問題点を解決するために誠意研究を行った結果開発明さ
れた物であり、測定教示から評価された結果の確認及び
データ整理や管理と言う、計測業務の全般に渡って真に
効果的な測定装置を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has the above-mentioned problems in the field of measuring and evaluating the size and shape of an object to be measured, including a coordinate measuring machine by image processing which has become widespread in recent years. It is a product that was invented as a result of conducting sincerity research to solve the problem, and is a truly effective measuring device over the entire measurement work, which is confirmation of the result evaluated from measurement teaching and data organization and management. It is provided.

【0012】本発明は、第一に、多次元形状である被測
定物の所要の位置における座標値を測定し、寸法や形状
等を測定・評価する装置において、予め作成されている
CADデータ入力するCADデータ入力部と、入力され
たCADデータを表示するCAD図形表示部と、表示さ
れたCAD図形に対して測定条件を教示する測定条件入
力部と、測定命令や評価方法等の所要の測定情報を教示
する測定命令入力部と、教示された測定命令や測定条件
及び評価方法等に従って座標測定機を動作させるための
測定命令を作成する測定情報作成部と、作成された測定
命令に従った測定機に入力可能なデータを測定機に出力
する測定機命令出力部と、測定機によって測定された測
定座標値を入力する測定座標値入力部と、入力された測
定座標値と予め教示された測定情報の内容に従って、被
測定物の寸法や形状等の評価を行う評価部と、予め教示
された測定情報と評価された結果とを自動的に関連付け
て、数値や図形で画面に表示する評価結果表示部と、評
価された結果を外部装置に対して、所定の形式で出力す
る評価結果出力部、とを有する多次元形状の座標計測シ
ステムとするものである。
The first aspect of the present invention is to input CAD data which is prepared in advance in an apparatus for measuring coordinate values at required positions of a multi-dimensional object to be measured and measuring / evaluating dimensions, shapes and the like. CAD data input section, a CAD figure display section for displaying the inputted CAD data, a measurement condition input section for teaching measurement conditions for the displayed CAD figure, and a required measurement such as a measurement command and an evaluation method. According to the measurement command input unit that teaches the information, the measurement information creation unit that creates the measurement command for operating the coordinate measuring machine according to the taught measurement command, the measurement condition, the evaluation method, etc., and the created measurement command. The measuring machine command output section that outputs data that can be input to the measuring machine, the measuring coordinate value input section that inputs the measuring coordinate value measured by the measuring machine, the input measuring coordinate value and the teaching beforehand. The evaluation unit that evaluates the dimensions and shape of the object to be measured according to the contents of the measured information, and the previously taught measurement information and the evaluated results are automatically associated and displayed on the screen as numerical values or figures. A multi-dimensional coordinate measuring system having an evaluation result display unit and an evaluation result output unit for outputting the evaluated result to an external device in a predetermined format.

【0013】更に、前記、多次元形状の座標計測システ
ムにおいて、測定教示された測定情報の中から、測定機
で実際に測定動作を必要とする測定命令と、測定時の測
定条件を設定する命令のみとを抽出する測定情報作成部
とし、前記測定情報抽出部で抽出された測定情報から測
定機が入力できる形式に測定情報を変換する情報変換部
を設け、その変換された測定情報を測定機に対して、ま
とめて測定命令データとして出力するか、もしくは、測
定命令を一つづ測定機に送る測定機命令出力部とし、測
定された座標値群のデータをまとめて入力するか、もし
くは、その測定座標値を一つづ入力する測定座標値入力
部を設け、測定された座標値と既に作成されている測定
情報に従って、被測定物の寸法及び形状を評価する評価
部とする、多次元形状の座標計測システムとすることも
ある。
Further, in the above-mentioned coordinate measuring system of multi-dimensional shape, from the measurement information taught by measurement, a measurement instruction which actually requires a measurement operation by the measuring machine and an instruction for setting the measurement condition at the time of measurement. A measurement information creation unit for extracting only the measurement information, and an information conversion unit for converting the measurement information extracted by the measurement information extraction unit into a format that can be input by the measurement device, and the measurement information converted by the measurement device is provided. , Or output as a measurement command data collectively, or as a measurement machine command output unit that sends measurement commands one by one to the measurement machine, and input the data of the measured coordinate value group at a time, or Provide a measurement coordinate value input section to input measurement coordinate values one by one, and use it as an evaluation section that evaluates the size and shape of the object to be measured according to the measured coordinate values and the measurement information that has already been created. Also be Jo coordinate measuring system.

【0014】又、前記多次元形状の座標計測システムに
おいて、CADデータを用い、設定されるビデオ画像の
拡大倍率やキャリパー種別等の、測定に必要となる測定
条件に従って、実測時のビデオ画面の状態を画面上に表
示するシミュレーション表示部を設けた多次元形状の座
標計測システムとすることがある。そして、ビデオカメ
ラから入力された階調画像データを元に、所要の位置に
おける座標値を画像処理の技法によって測定し、その座
標値から多次元形状である被測定物の寸法や形状等を測
定・評価する為に、CADデータを用いて測定命令や測
定条件及び評価方法等をオフラインで教示する測定情報
を教示する方法において、現在設定されているビデオ画
像の拡大倍率やキャリパー種別等の、測定に必要となる
測定条件に従って、実測時のビデオ画面の状態を、CA
Dデータを用いて画面上にシミュレーション表示し、そ
の表示画面に対して測定命令や条件等の測定教示操作を
行う、測定情報の教示方法を用いるものである。
In the multidimensional coordinate measuring system, the state of the video screen at the time of actual measurement is used by using the CAD data in accordance with the measurement conditions necessary for the measurement such as the enlargement ratio of the video image and the caliper type to be set. In some cases, the coordinate measuring system has a multi-dimensional shape provided with a simulation display unit for displaying on the screen. Then, based on the gradation image data input from the video camera, the coordinate value at the required position is measured by an image processing technique, and the dimension and shape of the multi-dimensional object to be measured are measured from the coordinate value.・ In order to evaluate, in a method of teaching measurement information that uses CAD data to teach measurement instructions, measurement conditions, evaluation methods, etc. offline, measurement of the currently set video image magnification, caliper type, etc. According to the measurement conditions required for the
A method of teaching measurement information is used, in which a simulation display is performed on a screen using D data, and a measurement teaching operation such as a measurement command or a condition is performed on the display screen.

【0015】この測定情報の教示方法において、CAD
図形データを用いて、CAD座標系でのビデオ画面位置
を算出することにより、測定位置の位置決めを行うこと
がある。又、測定情報の教示方法において、画像処理装
置のビデオ画面表示範囲にもとづいて、CAD図面の拡
大倍率毎のビデオ画面枠サイズを算出し、画像データ領
域とCADの測定対象図形領域との比較を行い、拡大倍
率を設定することもある。
In this method of teaching measurement information, the CAD
The measurement position may be positioned by calculating the video screen position in the CAD coordinate system using the graphic data. In the teaching method of measurement information, the video screen frame size for each enlargement ratio of the CAD drawing is calculated based on the video screen display range of the image processing apparatus, and the image data area and the CAD measurement target graphic area are compared. It may be performed and the enlargement ratio may be set.

【0016】更に、測定情報の教示方法においては、C
AD図形データを用いて、キャリパーの定義及びCAD
上での編集作業を行うことにより、キャリパーの位置決
めと図形形状に対応したキャリパー姿勢の設定を自動演
算により行うことがある。
Further, in the method of teaching measurement information, C
Caliper definition and CAD using AD figure data
By performing the above editing work, positioning of the caliper and setting of the caliper posture corresponding to the graphic shape may be performed by automatic calculation.

【0017】[0017]

【作 用】本発明では従来の単純なオフライン・ティー
チング・システムと異なり、本システム内に測定教示機
能から形状評価並びに結果出力機能までを統合化した座
標計測システムであるから、本システムのみで計測業務
の準備段階から後作業までの広い範囲に渡って計測業務
を効率化することができる。
[Operation] Unlike the conventional simple offline teaching system, the present invention is a coordinate measurement system that integrates the measurement teaching function, shape evaluation and result output function in this system. The measurement work can be made efficient over a wide range from the work preparation stage to the post-work.

【0018】更に、測定機で実際に測定動作を必要とす
る測定命令と、測定時の測定条件を設定する命令のみと
を抽出する測定情報作成部を設け、測定機命令出力部及
び測定座標値入力部を測定情報や測定された座標値をま
とめて入力するか、もしくは、一つづ入力する測定機命
令出力部及び測定座標値入力部とする場合は、本システ
ムと測定機本体とを、非常に汎用的で単純な方法によっ
て接続・データ交換する事を可能とできるために、測定
機の製造メーカーの違いを越えて使用することが可能と
なり、ユーザーに対して低コストで効果的な計測環境を
提供することができる。
Furthermore, a measurement information creating section for extracting a measurement command that actually requires a measurement operation in the measuring machine and only a command for setting the measurement condition at the time of measurement is provided, and the measuring machine command output section and the measurement coordinate value are provided. When inputting the measurement information and the measured coordinate values all at once, or using the measuring machine command output section and the measuring coordinate value input section that input one by one, this system and the measuring machine main body Since it is possible to connect and exchange data by a general-purpose and simple method, it is possible to use across different manufacturers of measuring instruments, and a low-cost and effective measurement environment for users. Can be provided.

【0019】また、CADデータを用い、実測時のビデ
オ画面の状態を画面上に表示するシミュレーション表示
部を設ければ、階調画像処理による座標測定機に対する
測定条件をティーチングすることができる。そして、本
発明に係る方法は、従来困難であったとされていた、多
階調画像処理による座標測定機に対して、操作者に対し
て測定時のビデオ画像を推測可能な図形として測定条件
に従って表示可能とする事によって、測定時に必要とな
る各種の測定条件を判断・決定させることを可能とする
ものである。
Further, by providing a simulation display section for displaying the state of the video screen at the time of actual measurement on the screen using the CAD data, it is possible to teach the measurement conditions for the coordinate measuring machine by gradation image processing. Then, the method according to the present invention is, according to the measurement conditions, as a figure in which a video image at the time of measurement can be guessed by an operator with respect to a coordinate measuring machine using multi-gradation image processing, which has been considered to be difficult in the past. By making it displayable, it becomes possible to judge and determine various measurement conditions necessary for measurement.

【0020】又、測定情報の教示方法において、CAD
図形データを用いて、CAD座標系でのビデオ画面位置
を算出する方法は、測定位置の正確な位置決めを可能と
することができる。更に、測定情報の教示方法におい
て、画像処理装置のビデオ画面表示範囲にもとづいて、
CAD上での拡大倍率毎のビデオ画面枠サイズを算出
し、領域の比較を行う方法は、最適拡大倍率を自動的に
設定することができる。
In the method of teaching measurement information, the CAD
The method of calculating the video screen position in the CAD coordinate system using the graphic data can enable accurate positioning of the measurement position. Furthermore, in the method of teaching measurement information, based on the video screen display range of the image processing device,
In the method of calculating the video screen frame size for each enlargement ratio on CAD and comparing the areas, the optimum enlargement ratio can be automatically set.

【0021】そして、CAD図形データを用いてキャリ
パーの定義や編集作業を行うことにより、キャリパーの
位置と姿勢とを自動演算により決定する方法は、表示画
面との対話により、測定条件などの入力を極めて容易に
おこなうことができる。
The method of automatically calculating the position and orientation of the caliper by defining and editing the caliper using the CAD graphic data is a method of inputting measurement conditions and the like by interacting with the display screen. Very easy to do.

【0022】[0022]

【実施例】以下には、本発明による多次元形状の座標計
測システムの一実施例を、図表を用いて詳細に説明す
る。まず、本システムの特徴は、従来の単純なオフライ
ン・ティーチング・システムとは異なり、システム内に
オフライン・ティーチング(測定教示)機能、測定命令
出力機能並びに測定機の測定制御機能、寸法及び形状評
価機能、測定結果の参照機能、外部装置や他のシステム
への結果出力機能を、一つのシステムとして統合化し、
更に各機能を最適に再構成する事で、検査業務の準備段
階からデータ整理等の後処理に至る全工程を、効率的か
つ合理的に支援するシステムを実現化するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a multidimensional coordinate measuring system according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. First, unlike the conventional simple offline teaching system, this system is characterized by an offline teaching (measurement teaching) function, a measurement command output function, a measurement control function of the measuring machine, and a dimension and shape evaluation function. Integrating the measurement result reference function and the result output function to external devices and other systems as one system,
Furthermore, by optimally reconfiguring each function, a system that efficiently and rationally supports all processes from the preparation stage of inspection work to post-processing such as data reduction is realized.

【0023】図1には、本発明による多次元形状の座標
計測システム125のブロック図を示す。この座標計測シ
ステム125では、外部のCADシステム102によって作製
されたCADデータをCADデータ入力部105に入力す
るものである。このCADデータ入力部105に入力され
るCADデータは、2次元の図形データであっても良い
し、3次元の形状データで合っても良い。機能の面から
考えると3次元の形状データの方が、より高度な処理が
可能であるため好ましいが、測定を行うと言う点から見
れば2次元の図形データでも支障はない。ただ、2次元
図形の場合には、座標計測システム125の内部で簡易的
に3次元形状に復元する為の作業(操作)が多少必要に
なるだけである。
FIG. 1 shows a block diagram of a coordinate measuring system 125 of a multi-dimensional shape according to the present invention. In this coordinate measuring system 125, CAD data produced by the external CAD system 102 is input to the CAD data input unit 105. The CAD data input to the CAD data input unit 105 may be two-dimensional graphic data or three-dimensional shape data. From the point of view of function, three-dimensional shape data is preferable because more sophisticated processing is possible, but from the point of view of measurement, there is no problem with two-dimensional graphic data. However, in the case of a two-dimensional figure, some work (operation) for simply restoring the three-dimensional shape inside the coordinate measuring system 125 is required.

【0024】尚、この2次元図形を簡易的に3次元の形
状データに復元する方法は、既に公知の技術であるた
め、ここでは詳しく説明をしないが、その一例を簡単に
説明すると、まず入力図面を正面図・平面図・矢視図の
ように、各図面単位毎に図形要素を分割(または分類)
する。次に分割された各図面毎に基準となる座標系の座
標軸の位置と方向と拡大率を設定する。こうする事によ
って分割された各図面を、基準座標系の3次元空間上に
再配置したことになる。元々図面は3角法等の図法に従
って、被測定物の形状を投影して描いているので、図面
中の任意の一つの要素もしくは、被測定物で同一形状を
表す図形要素を、二つの分割された図面中から指示する
事によって、元々の立体(被測定物)形状の基準座標形
上に於ける幾何学的な形状や位置及び姿勢を求める事が
可能となる。
Since a method of simply restoring the two-dimensional figure into the three-dimensional shape data is a known technique, it will not be described in detail here, but an example of the method will be briefly described. Drawing elements are divided (or classified) for each drawing unit, such as front view, plan view, and arrow view.
To do. Next, the position and direction of the coordinate axes of the reference coordinate system and the enlargement ratio are set for each of the divided drawings. By doing so, each drawing divided is rearranged in the three-dimensional space of the reference coordinate system. Originally, the drawing is drawn by projecting the shape of the object to be measured according to a drawing method such as a triangle method. Therefore, any one element in the drawing or a graphic element representing the same shape in the object to be measured is divided into two. It is possible to obtain the geometrical shape, the position, and the posture on the reference coordinate shape of the original three-dimensional (object to be measured) shape by instructing from the drawn drawings.

【0025】入力されたCADデータ(または、簡易的
に3次元に復元された図形データ)は、後の処理に適し
たデータ型式に変換されて本システム内のCADデータ
記憶部106に記憶される。尚、CADデータ記憶部106に
記憶されるCADデータのデータ型式は、処理の方法や
アルゴリズムによって様々に変化するため、ここでは特
に限定しない。
The inputted CAD data (or the figure data simply restored in three dimensions) is converted into a data type suitable for the subsequent processing and stored in the CAD data storage unit 106 in this system. . The data type of the CAD data stored in the CAD data storage unit 106 changes variously depending on the processing method and algorithm, and is not particularly limited here.

【0026】このCADデータ記憶部106に記憶された
CADデータは、測定者の指示に従い、CAD図形表示
部104によってCRTディスプレイ等の表示装置101に表
示される。三次元座標測定機や万能投影機等では、この
画面に表示されたCAD図形(2次元/3次元のどちら
でも可)に対して、直接ティーチング(測定教示)作業
を行う事になる。
The CAD data stored in the CAD data storage unit 106 is displayed on the display device 101 such as a CRT display by the CAD graphic display unit 104 according to the instruction of the measurer. In a three-dimensional coordinate measuring machine, a universal projector, etc., teaching (measurement teaching) work is performed directly on a CAD figure (either two-dimensional or three-dimensional) displayed on this screen.

【0027】ところが、画像処理による座標測定機の場
合には、ビデオカメラから画像データを入力し、その画
像を数値的に処理する事によって座標値の検出を行うた
め、三次元座標測定機のようにCAD図形の任意の部分
(測定の対象となる部分)を希望の大きさに拡大/縮小
表示するだけでは、確実に測定できるかどうか保証され
ないと言う問題がある。つまり、画像処理による座標測
定機では、ビデオカメラを通して被測定物を見なければ
成らないために、ビデオカメラの画面枠サイズと言う
「可視(測定可能)領域」に明確な制限が存在する。よ
って、従来のオフライン・ティーチング・システムのよ
うに、いくらCRTの画面上で拡大/縮小表示させたと
しても、被測定物の測定したい領域が、ビデオカメラの
画面枠の中に納まっているかどうかは判断できないので
ある。
However, in the case of a coordinate measuring machine using image processing, image data is input from a video camera, and the coordinate value is detected by numerically processing the image, so that it is like a three-dimensional coordinate measuring machine. In addition, there is a problem in that it is not guaranteed that the measurement can be reliably performed only by enlarging / reducing an arbitrary portion (a portion to be measured) of the CAD figure to a desired size. In other words, in the coordinate measuring machine using image processing, since the object to be measured must be seen through the video camera, there is a clear limitation on the "visible (measurable) area" called the screen frame size of the video camera. Therefore, no matter how large or small the image is displayed on the screen of the CRT as in the conventional offline teaching system, whether the area to be measured of the object to be measured is within the screen frame of the video camera or not. I can't judge.

【0028】そこで、本実施例ではこのオフライン・テ
ィーチング機能の中にビデオ画面を、CADデータを用
いてシミュレーション表示する機能を付加することと
し、シミュレーション表示部103を設けることによりこ
の問題を解決した。即ち、最近の画像処理による座標測
定機では、撮影倍率を任意に設定もしくは選択できる物
もある。従って測定条件入力部107で指示された測定条
件(後述)に従って、CAD図形上にビデオ画面の画面
枠を表示するか、若しくは、図2に示すごとく、画面の
別領域にビデオ画面と同じ倍率で可視範囲の図形を表示
する部分を枠201として追加し、この枠201の内部に表示
されているCAD図形202に対してティーチング作業を
行うことで、前述の問題を解決し正確な測定指示を行え
るようにするものである。特に、最近のGC(コンピュ
ータ・グラフィックス)技術を用いれば、照明方法や各
種の測定条件に従った陰影表示も可能であり、正確な測
定条件の設定が可能になる。
Therefore, in the present embodiment, the problem is solved by adding a function of displaying the video screen in simulation in the offline teaching function by using the CAD data and providing the simulation display unit 103. That is, some recent coordinate measuring machines based on image processing allow the photographing magnification to be arbitrarily set or selected. Therefore, the screen frame of the video screen is displayed on the CAD figure according to the measurement condition (described later) instructed by the measurement condition input unit 107, or as shown in FIG. 2, it is displayed in another area of the screen at the same magnification as the video screen. A portion for displaying a figure in the visible range is added as a frame 201, and teaching work is performed on the CAD figure 202 displayed inside the frame 201, whereby the above-mentioned problem is solved and an accurate measurement instruction can be performed. To do so. In particular, if the recent GC (computer graphics) technology is used, it is possible to display a shadow according to the illumination method and various measurement conditions, and it is possible to set accurate measurement conditions.

【0029】このシミュレーション表示部103における
処理は、その時設定されている測定条件(後述)に逐次
連動して行う必要があるため、測定条件記憶部108に記
憶されている測定条件とCADデータ記憶部106に記憶
されているデータとを用いて、行うものである。又、測
定条件入力部107は、キーボードやマウス等の入力装置
によって、測定者が希望する測定条件を入力するもので
ある。
Since the processing in the simulation display unit 103 needs to be carried out in tandem with the measurement conditions (described later) set at that time, the measurement conditions stored in the measurement condition storage unit 108 and the CAD data storage unit This is done using the data stored in 106. The measurement condition input unit 107 is for inputting a measurement condition desired by a measurer using an input device such as a keyboard and a mouse.

【0030】ここで言う測定条件とは、画像もしくは光
学式の検出方法を用いる座標測定機に対するものであ
り、これには座標値の検出方法と照明方法との二つに大
別できる。設定条件としては、画像を扱う場合が最も多
いため、ここでは画像を扱う場合に付いて説明する。こ
のシミュレーション表示部103は、図3に示すように、
測定位置処理部30及びキャリパー定義部40により構成さ
れ、常に測定位置処理部30の後にキャリパー定義部40が
稼働する。
The measurement conditions mentioned here are for a coordinate measuring machine using an image or optical detection method, and can be roughly classified into a coordinate value detection method and an illumination method. As the setting condition, the case where an image is handled is the most common, so a case where an image is handled will be described here. The simulation display unit 103, as shown in FIG.
The measurement position processing unit 30 and the caliper defining unit 40 are provided, and the caliper defining unit 40 always operates after the measurement position processing unit 30.

【0031】測定位置処理部30は、測定位置指示部31、
ピック内容解析部32、表示中心決定部33、ビデオ画面枠
算出部34、ズーム処理部35で構成する。又、キャリパー
定義部40は、キャリパー選択操作部41、キャリパー初期
設定部42、キャリパー位置決定部43、キャリパー姿勢決
定部44、キャリパー描画部45、キャリパー編集部46、照
明条件設定部47、形状変更操作部48で構成する。
The measurement position processing unit 30 includes a measurement position designating unit 31,
It is composed of a pick content analysis unit 32, a display center determination unit 33, a video screen frame calculation unit 34, and a zoom processing unit 35. The caliper defining unit 40 includes a caliper selecting operation unit 41, a caliper initial setting unit 42, a caliper position determining unit 43, a caliper attitude determining unit 44, a caliper drawing unit 45, a caliper editing unit 46, a lighting condition setting unit 47, and a shape change. The operation unit 48 is used.

【0032】そして、この測定位置処理部30は、CAD
図面上で指示された測定位置と拡大倍率とをもとに、C
ADデータ記憶部106からのデータに基づいてCAD上
でのズーム表示の中心座標とビデオ画面枠寸法とを算出
した後、ズーム処理を行ってCRTディスプレイなどの
表示装置101に測定対象図形を描画するものである。即
ち、測定位置指示部31において、拡大倍率を指定するこ
とにより、図4に示すように、表示装置101に表示され
たCAD図面上での測定位置の指示をCRTディスプレ
イを利用して行う。
Then, the measuring position processing unit 30 is configured to
Based on the measurement position and enlargement ratio indicated on the drawing, C
After calculating the center coordinates of the zoom display on the CAD and the video screen frame size based on the data from the AD data storage unit 106, zoom processing is performed to draw a measurement target graphic on the display device 101 such as a CRT display. It is a thing. That is, the measurement position designating section 31 designates the enlargement ratio to designate the measurement position on the CAD drawing displayed on the display device 101 using the CRT display as shown in FIG.

【0033】ピック内容解析部32では、前記測定位置指
示部31で指示されたCADデータ及び指示内容の解析を
行う。指示内容が図形要素(CAD上で表現された幾何
要素の最小単位。円、円弧、直線など)であれば、図形
要素ID(CAD上で個々の図形要素を特定するもの)
とさらにこの図形要素IDによりCADのデータベース
より図形諸元データ(例えば直線であれば、始点及び終
点座標など)の抽出を行う。また、CAD座標系でのピ
ック位置も抽出する。指示内容が図形要素以外であれ
ば、ピック位置のみを抽出する。
The pick content analysis section 32 analyzes the CAD data and the instruction content designated by the measurement position designating section 31. If the instruction content is a graphic element (minimum unit of geometric element represented on CAD. Circle, arc, straight line, etc.), graphic element ID (identifies each graphic element on CAD)
Further, the graphic element data (for example, in the case of a straight line, the start point and the end point coordinates) is extracted from the CAD database using the graphic element ID. Also, the pick position in the CAD coordinate system is extracted. If the instruction content is other than the graphic element, only the pick position is extracted.

【0034】さらに、前記ピック内容解析部32における
解析結果が図形要素であれば、抽出された図形諸元デー
タをもとに当該図形の領域を算出し、又、図5に示すよ
うに、ビデオ画面として表示される範囲の画面枠201を
考慮し、最大許容表示サイズとの比較判別を行う。尚、
当該図形の領域が許容表示サイズ以上であれば、最適な
拡大倍率を自動的に再設定するものである。
Further, if the analysis result in the pick content analysis unit 32 is a graphic element, the area of the graphic is calculated based on the extracted graphic specification data, and as shown in FIG. Considering the screen frame 201 in the range displayed as the screen, the comparison with the maximum allowable display size is performed. still,
If the area of the figure is equal to or larger than the allowable display size, the optimum enlargement ratio is automatically reset.

【0035】表示中心決定部33は、CAD図面のズーム
処理中心の決定を行う。基本的には、前記ピック内容解
析部32で抽出したCAD座標系でのピック位置を表示中
心とする。そしてビデオ画面枠算出部34において、前記
測定位置指示部31で指定された拡大倍率と画像処理装置
のビデオ画面表示範囲をもとに、CAD上での表示枠寸
法を算出し、枠201の図形データを生成する。
The display center determination unit 33 determines the zoom processing center of the CAD drawing. Basically, the pick position in the CAD coordinate system extracted by the pick content analysis unit 32 is the display center. Then, in the video screen frame calculation unit 34, the size of the display frame on the CAD is calculated based on the enlargement ratio designated by the measurement position designating unit 31 and the video screen display range of the image processing apparatus, and the figure of the frame 201 is calculated. Generate data.

【0036】又、ズーム処理部35において、前記表示中
心決定部33での中心位置をビデを画面の中心とし、図5
に示したように、前記ビデオ画面枠算出部34での枠201
の図形がCAD画面内に最大限に表示されるようにズー
ム処理を行い、表示装置101であるCRTディスプレイ
上に表示する。更に、ズーム処理部35において、測定対
象図形データとビデオ画面に表示する枠201のサイズと
を比較することにより、枠201のサイズを超えた無意味
な拡大表示を自動的に検出し、最適拡大倍率を再設定す
ることがある。
Further, in the zoom processing section 35, the center position in the display center determining section 33 is set with the bidet as the center of the screen.
As shown in, the frame 201 in the video screen frame calculation unit 34
The zoom process is performed so that the figure is displayed on the CAD screen to the maximum extent, and the figure is displayed on the CRT display which is the display device 101. Further, in the zoom processing unit 35, by comparing the measurement target graphic data with the size of the frame 201 displayed on the video screen, a meaningless magnified display exceeding the size of the frame 201 is automatically detected, and the optimum magnification is achieved. The magnification may be reset.

【0037】従って、測定位置処理部30により、測定対
象となるCAD図形データを利用するため、測定位置へ
の正確な位置決め(測定移動命令の生成)が可能であ
り、CAD上でビデオカメラの画面内における可視範囲
の正確なシミュレーションができる。又、キャリパー定
義部40は、選択されたキャリパーを測定位置処理部30に
より注出された図形データをもとに、キャリパーの位置
と姿勢とを決定することにより、CAD上での対話形式
による形状変形操作を可能としている。
Therefore, since the measurement position processing unit 30 uses the CAD figure data to be measured, accurate positioning (measurement movement command generation) to the measurement position is possible, and the screen of the video camera is displayed on the CAD. You can make an accurate simulation of the visible range. Further, the caliper definition unit 40 determines the position and orientation of the selected caliper based on the graphic data poured out by the measurement position processing unit 30 to determine the shape of the caliper in an interactive form on CAD. Deformation operation is possible.

【0038】そして、検出方法に対する条件では、画像
測定機に特有のキャリパーと呼ばれる座標値検出領域の
諸元を定義するものである。キャリパーの諸元の代表的
な物には、図6に示すように、点キャリパー204・線キ
ャリパー205・矩形キャリパー206等のキャリパー種別、
キャリパー内での測定点数、キャリパーの位置と角度、
稜線検出時の閾値や検出方法・方向性等が有る。これら
の諸元の内、キャリパー種別に付いては、図2に示した
様に、基本的には矩形キャリパーの特別な場合として定
義できる。
The conditions for the detection method define the specifications of a coordinate value detection area called a caliper that is unique to the image measuring machine. As shown in FIG. 6, typical caliper specifications include a caliper type such as a point caliper 204, a line caliper 205, and a rectangular caliper 206.
The number of measurement points in the caliper, the position and angle of the caliper,
There are thresholds, detection methods, directionality, etc. for edge detection. Among these specifications, the caliper type can be basically defined as a special case of the rectangular caliper as shown in FIG.

【0039】システムの操作上は上記の点・線・矩形な
どの種別で選択可能としておけば良いが、内部処理では
全て矩形キャリパーとして情報を保持することが可能で
ある。座標測定機を製造している各メーカー毎に多少の
違いはあるが、基本的には矩形キャリパーでほとんどの
キャリパーを表現可能である。例えば、点キャリパーで
あれば、パラメータとしてW=H=0とし、その中での
測定点数を1とすれば良い。また、線キャリパーであれ
ばパラメータとしてW=0とし、その中の測定点数を1
とすれば良い。
In operation of the system, it is only necessary to be able to select the type such as the above-mentioned dot, line, rectangle, etc., but it is possible to hold information as a rectangle caliper in all internal processing. Although there are some differences among the manufacturers of coordinate measuring machines, basically, almost all calipers can be represented by a rectangular caliper. For example, in the case of a point caliper, W = H = 0 may be set as a parameter, and the number of measurement points in that may be set to 1. If it is a line caliper, set W = 0 as a parameter and set the number of measurement points in that to 1
It should be done.

【0040】このキャリパーの種別の特定は、キャリパ
ー選択操作部41を介して行う。この特定は、キャリパー
初期設定部42にキャリパー毎の形状パラメータの初期値
を設定して行うものである。更に、キャリパー位置決定
部43により、表示中心決定部33で決定された表示位置を
キャリパー位置とする。キャリパー姿勢決定部44におい
て、キャリパー選択操作部41で選択部で選択されたキャ
リパー種別が図形形状を考慮して設定すべき特性を持つ
キャリパー(線キャリパーや矩形キャリパーなど)の場
合は、前記ピック内容解析部32にて抽出した図形諸元デ
ータをもとにキャリパー姿勢の算出を行う。図7に示す
ように、図形要素が直線の場合は、直線方向と垂直方向
を、円や円弧の場合は中心からピック位置に向かう方向
をキャリパー姿勢とする。尚、ピック内容が図形要素以
外の場合、及び、姿勢変更が不要な点キャリパーなどで
あれば、姿勢計算は行わない。
The type of the caliper is specified through the caliper selecting operation section 41. This identification is performed by setting the initial value of the shape parameter for each caliper in the caliper initial setting unit 42. Further, the display position determined by the display center determination unit 33 by the caliper position determination unit 43 is set as the caliper position. In the caliper attitude determination unit 44, when the caliper type selected in the selection unit in the caliper selection operation unit 41 is a caliper (a line caliper or a rectangular caliper, etc.) that has characteristics that should be set in consideration of the figure shape, the pick content The caliper posture is calculated based on the graphic specification data extracted by the analysis unit 32. As shown in FIG. 7, when the graphic element is a straight line, the direction perpendicular to the straight line is taken, and when the graphic element is a circle or a circular arc, the direction from the center to the pick position is taken as the caliper posture. If the pick content is other than a graphic element, or if it is a point caliper that does not require a posture change, posture calculation is not performed.

【0041】そして、キャリパー描画部45により、前記
キャリパー初期設定部42で決定された形状パラメータ
と、前記キャリパー位置決定部において決定した位置
と、前記キャリパー姿勢決定部44において決定した姿勢
とをもとに、CRTディスプレイ上にキャリパーを表示
する。更に、キャリパー形状変更操作部48は、CAD図
面上に設定されたキャリパーの移動とサイズの変更を対
話形式で行う。
Based on the shape parameters determined by the caliper initial setting section 42, the position determined by the caliper position determining section, and the attitude determined by the caliper attitude determining section 44 by the caliper drawing section 45. Then, the caliper is displayed on the CRT display. Further, the caliper shape changing operation unit 48 interactively moves and changes the size of the caliper set on the CAD drawing.

【0042】この移動及び変更は、CAD図面上のキャ
リパーに移動用のマーク208及びサイズ変更用のマーク2
09として例えば丸印などを描画し(図8参照)、サイズ
変更用のマーク209を直接移動させてキャリパーのサイ
ズを、又、移動用のマーク208をマウスなどにより移動
させてキャリパーの変更位置を決定する。移動指示にお
いて、前記ピック内容解析部32における解析結果が図形
要素であれば、図形諸元データを用いて、移動指示位置
からの図形上の最短距離点(例えば直線であれば、移動
指示位置から伸ばした直線上の垂線の足)を算出して新
キャリパー位置としており、図9に示すように、常に図
形要素への正確な位置決めを可能としている。キャリパ
ー姿勢についても、同時に再計算を行う。
This movement and change is carried out by a mark 208 for moving and a mark 2 for changing size on the caliper on the CAD drawing.
For example, a circle is drawn as 09 (see FIG. 8), and the size change mark 209 is directly moved to change the caliper size, and the movement mark 208 is moved with a mouse or the like to change the caliper change position. decide. In the movement instruction, if the analysis result in the pick content analysis unit 32 is a figure element, the figure specification data is used to determine the shortest distance point on the figure from the movement instruction position (for example, if it is a straight line, the movement instruction position A new caliper position is calculated by calculating the leg of the extended straight line), and as shown in FIG. 9, accurate positioning can always be performed on the graphic element. The caliper attitude is also recalculated at the same time.

【0043】又、サイズ変更においても、キャリパー毎
の形状特性に応じた変更を可能としている。線キャリパ
ーであれば、キャリパー中心位置に対して両方向への高
さ(H寸法)変更のみが可能であり、矩形キャリパーで
あれば、これに加えて幅(W寸法)の変更が可能であ
る。このように、キャリパー定義部40において、CAD
図形データを利用するため、キャリパーの正確な位置決
めとキャリパー特性対図形形状を考慮した姿勢設定(例
えば、線分図形に対して常に垂直な姿勢に線キャリパー
を設定すること)が可能である。又、キャリパー定義に
おいて、形状変更をCAD上で対話形式により行うた
め、測定対象図形とキャリパー形状の直感的把握が容易
である。
Further, in changing the size, it is possible to change according to the shape characteristics of each caliper. In the case of a line caliper, only the height (H dimension) can be changed in both directions with respect to the center position of the caliper, and in the case of a rectangular caliper, in addition to this, the width (W dimension) can be changed. In this way, in the caliper definition unit 40, the CAD
Since the graphic data is used, it is possible to accurately position the caliper and set the attitude in consideration of the caliper characteristics versus the shape of the caliper (for example, setting the line caliper in a posture that is always perpendicular to the line segment graphic). Further, in the caliper definition, since the shape change is performed interactively on the CAD, it is easy to intuitively understand the measurement object graphic and the caliper shape.

【0044】次は照明方法である。照明方法や方式の詳
細は各メーカー毎に異なるが、基本的には透過照明・落
射照明・分割照明の3種類に分類できる。従って、照明
方法の詳細は違っていても、これらの照明方式とそれぞ
れの照明器に番号を割当て、そのそれぞれに対して、O
N/OFFと照明強度の情報を照明条件設定部47で設定
記憶させる事で、画像入力(測定)時の照明条件を的確
にかつ簡単に定義することができる。
Next is the illumination method. The details of the lighting method and method differ for each manufacturer, but basically they can be classified into three types: transmitted light, epi-illumination, and split lighting. Therefore, even if the details of the lighting method are different, a number is assigned to each of these lighting methods and each illuminator, and O is assigned to each of them.
By setting and storing the information on N / OFF and the illumination intensity in the illumination condition setting unit 47, the illumination condition at the time of image input (measurement) can be accurately and easily defined.

【0045】このような、測定条件を測定者の指示に従
って逐次変更・記憶する処理は、測定条件記憶部108が
専門に行い、その情報に逐次連動してシミュレーション
表示部103がCAD図形の画面表示を行う。尚、対象測
定機が接触式の三次元測定機の場合には、シミュレーシ
ョン表示部103及びこれらの条件設定は不要になるのは
当然である。
The processing for sequentially changing / storing the measurement conditions in accordance with the instruction of the measurer is specially performed by the measurement condition storage unit 108, and the simulation display unit 103 displays the CAD graphic screen in synchronization with the information. I do. Incidentally, when the target measuring machine is a contact type three-dimensional measuring machine, it is natural that the simulation display unit 103 and the setting of these conditions are unnecessary.

【0046】次に、測定命令入力部110は、測定者の指
示に従って、寸法や形状の評価方法、それに付随する評
価のための条件、センサー(接触子や光センサやビデオ
カメラ等)の移動経路等、測定と評価に関するの情報の
指示・変更を行う。ここで入力された測定命令は、一旦
測定命令記憶部111に記憶され、測定命令が確定した段
階で、前述の測定条件記憶部108に記憶された測定条件
と結合され、測定に必要となる全ての情報を含んだ「測
定情報」として測定情報作成部112で再構成され、測定
情報記憶部115に整理されて記憶される。従って、ここ
で作成及び記憶された測定情報が、測定を行う為に必要
となる全ての情報を含んだものとして、以後の各処理の
基準データとなる。
Next, the measurement command input unit 110, in accordance with the measurer's instructions, evaluates the dimensions and shapes, the conditions for evaluation associated therewith, and the movement path of the sensor (contactor, optical sensor, video camera, etc.). Instruct and change information related to measurement and evaluation. The measurement command input here is temporarily stored in the measurement command storage unit 111, and when the measurement command is finalized, it is combined with the measurement conditions stored in the measurement condition storage unit 108, and all the measurement commands are required. Is reconfigured by the measurement information creating unit 112 as “measurement information” including the information of, and is sorted and stored in the measurement information storage unit 115. Therefore, the measurement information created and stored here serves as reference data for each subsequent process, as if it includes all the information necessary for performing the measurement.

【0047】尚、測定命令を教示する方法にも様々な方
法や形式があるが、これらは既に公知の技術である為、
その方法や方式に関する詳細な説明は省略するが、一例
としては画面上に表示された測定・評価命令のテーブル
から希望する項目を選択し、次に測定対象となる図形要
素を画面から指示する。そして必要な測定点数や位置及
び評価方法や測定条件等も指示し、必要な指示が確定し
たならば、その測定項目に番号もしくは任意の名称を付
けて、CAD図面上の任意の位置に重ねて表示するか、
測定項目の一覧表に表示する等の方法がある。また、既
に測定指示された項目間での幾何演算を行う場合には、
画面に表示されている項目番号や名称をマウス等で指示
する事で簡単に指示する事が可能である。
There are various methods and formats for teaching the measurement command, but since these are already known techniques,
Although a detailed description of the method or method is omitted, as an example, a desired item is selected from the table of measurement / evaluation commands displayed on the screen, and then a graphic element to be measured is designated from the screen. Then, specify the required number of measurement points and positions, evaluation method, measurement conditions, etc., and when the necessary instructions are confirmed, assign numbers or arbitrary names to the measurement items and superimpose them on any position on the CAD drawing. To display or
There is a method such as displaying in a list of measurement items. In addition, when performing geometric calculation between items for which measurement has already been instructed,
It is possible to easily specify the item number or name displayed on the screen with a mouse or the like.

【0048】以上により、オフライン・ティーチング・
システムとしての機能を当該座標計測システム125に組
み込んだ。しかし、オフライン・ティーチング機能だけ
では、計測業務の前準備のみを行ったにす過ぎない。そ
こで本実施例のシステムでは、測定機の測定制御機能並
びに、寸法や形状の評価機能をもシステム内に取り込ん
だことで、測定作業そのものも実行する事を可能として
いる。ところが、ここで言う特徴を、測定機の製造メー
カーの違いを越えて実現するためには、単に評価機能や
制御機能を取り込んだだけでは実現不可能であった。
As described above, offline teaching,
The function as a system is incorporated in the coordinate measuring system 125. However, the offline teaching function alone merely prepares for the measurement work. Therefore, in the system of the present embodiment, the measurement control function of the measuring machine and the dimension and shape evaluation function are also incorporated into the system, so that the measurement operation itself can be executed. However, in order to realize the features mentioned here across differences among manufacturers of measuring machines, it was impossible to implement them simply by incorporating an evaluation function and a control function.

【0049】そこで、本実施例ではこの特徴を実現する
ために以下の方法を採用考案した。まず、オフライン・
ティーチング(測定教示)された測定情報の内容を、三
つの種類の分類する事から行うこととする。測定・評価
には、実際に測定機を動作させ測定点(測定座標値)を
取り込む命令と、取り込んだ測定点から所要の形状(例
えば、点・直線・平面・円等)を評価する命令、及び一
旦評価された形状データから幾何計算等によって新たな
形状として評価する命令に大別できる。
Therefore, in this embodiment, the following method is adopted and devised in order to realize this feature. First off-line
The contents of the measurement information that has been taught (measurement teaching) will be classified into three types. For measurement / evaluation, an instruction to actually operate the measuring machine to capture the measurement points (measurement coordinate values) and an instruction to evaluate the required shape (for example, point, straight line, plane, circle, etc.) from the captured measurement points, The shape data once evaluated can be roughly divided into commands for evaluating a new shape by geometric calculation or the like.

【0050】そして従来の座標測定機に付属している測
定・評価ソフトでは、これら命令は数十から数百のも種
類があり、その個々に対して番号や名称等による識別を
行い、測定命令(情報)として定義している。ここでの
問題は、この命令の種類や数や機能及び識別方法やティ
ーチング・データの形式等が、測定機の製造メーカーや
製品毎によって様々に違うために、たとえオフライン・
ティーチング・システムを開発できたとしても、対象と
した測定機専用のシステムに成らざるを得ないのが現実
である。
In the measurement / evaluation software attached to the conventional coordinate measuring machine, there are dozens to hundreds of types of these commands, and each command is identified by a number or name, and the measurement command is issued. It is defined as (information). The problem here is that the type, number and function of this command, the method of identification, the format of teaching data, etc. vary depending on the manufacturer of the measuring machine and the product, so even if offline
Even if a teaching system can be developed, the reality is that it must be a system dedicated to the target measuring machine.

【0051】従って、本実施例ではこの問題を解決する
方法として、先に大別した命令の内実際に測定機を動作
させ測定点を取り込む命令と、それ以外の命令に分けて
処理を行う方法を開発採用した。即ちその方法は、図1
0に示すように、まず作成された測定情報(301)の中か
ら実際に測定作業を行う命令のみを抜き出すこととし(3
03)、その測定情報に指示されている命令や測定条件を
基に、対象とする測定機が入力可能な形式へとデータ変
換を行う(305)こととし、このデータ変換は、測定情報
記憶部115に記憶された情報に基づき、測定情報変換部1
18で行っている。
Therefore, in the present embodiment, as a method for solving this problem, a method of actually executing the measuring machine to fetch the measurement point among the instructions roughly classified above and a method of separately processing the instruction Was developed and adopted. That is, the method is as shown in FIG.
As shown in 0, first, only the command for actually performing the measurement work is extracted from the created measurement information (301) (3
03), based on the instructions and measurement conditions specified in the measurement information, the data is converted into a format that can be input by the target measuring instrument (305) .This data conversion is performed by the measurement information storage unit. Based on the information stored in 115, the measurement information conversion unit 1
I'm going at 18.

【0052】この測定情報変換部118でデータ変換を行
ったデータを用いて測定機にリアルタイムで測定機命令
出力部112から出力して(306)測定機を駆動するか、若し
くは測定機命令出力部112から測定命令データとして転
送し(307)、測定された測定座標値のみをバッチシステ
ムで測定座標値入力部120に取り込み(307)、若しくはリ
アルタイムに本システムの測定座標値入力部120に取り
込み(306)、寸法や形状の評価の実行(304)やその後のデ
ータ整理作業は本システム内で全て行う方法とするもの
である。
The data converted by the measurement information conversion unit 118 is used to output to the measuring machine in real time from the measuring machine command output unit 112 (306) to drive the measuring machine, or the measuring machine command output unit Data is transferred from 112 as measurement command data (307), and only measured measurement coordinate values are loaded into the measurement coordinate value input section 120 in a batch system (307) or in real time to the measurement coordinate value input section 120 of this system ( 306), the evaluation of dimensions and shapes (304) and the subsequent data reduction work are all performed in this system.

【0053】これは各メーカーの測定機を調査した結
果、ティーチングデータの違いの多くは寸法や形状の評
価機能と幾何計算等に依存する物が大半であり、測定動
作を行う命令や測定条件にはほとんど違いが無いことが
判明した。従って、本システム内に寸法や形状の評価機
能等を取り込み、測定機には本来の座標値のみを測定す
る装置として働かせる事で、あらゆるメーカーの測定機
に対応可能な測定システムとすることができたものであ
る。
As a result of investigating the measuring machines of each maker, most of the differences in the teaching data depend on the evaluation function of the dimensions and the shape, the geometric calculation, etc. Turned out to make little difference. Therefore, by incorporating the dimensions and shape evaluation function into this system and making it work as a device that measures only the original coordinate values in the measuring machine, it is possible to make a measuring system compatible with measuring machines of all manufacturers. It is a thing.

【0054】更には、従来のオフライン・ティーチング
・システムでは、あくまでもオフラインでの測定命令の
教示作業しか出来なかったが、本実施例ではオフライン
・ティーチングに限らず、変換された測定命令を逐次測
定機124に送り出し、同様に逐次測定機124から測定座標
値を取り込むことで、オンライン測定とオフライン測定
を共存させ、ユーザーが自分の状況に合わせて自由に使
い分ける事も可能とした。
Furthermore, in the conventional offline teaching system, only the teaching instruction of the measurement instruction can be performed offline, but in the present embodiment, not only the offline teaching, but the converted measurement instruction is sequentially measured. By sending the measurement coordinates to the device 124, and successively reading the measured coordinate values from the measuring device 124, online measurement and offline measurement can coexist, and the user can freely use them according to his or her situation.

【0055】そして変換されたデータを測定機124に対
して渡す方法としては、本システムと測定機に付属して
いるソフトが同一の計算機で動作するならば、必要な測
定命令をまとめてディスク・ファイル等として渡すバッ
チ方式(307)でよいが、別の計算機で動作する場合には
フロッピー・ディスク等の外部記憶を介してデータを渡
す方法もあり、又、リアルタイムに通信によって受け渡
しが可能で有るならば、測定命令を一つずつ測定機124
に転送し、測定機124を駆動させて測定座標値を一つず
つ入力する事によって、リアルタイムな測定機として実
施することも可能である。
As a method of passing the converted data to the measuring machine 124, if the present system and the software attached to the measuring machine operate on the same computer, the necessary measurement instructions are collected on a disk / disk. The batch method (307) of passing as a file etc. may be used, but when operating on another computer, there is also a method of passing data via external storage such as a floppy disk, etc. Also, it can be passed by real time communication. If so, the measuring machine 124
It is also possible to implement it as a real-time measuring machine by transferring the measuring machine 124 to the measuring machine 124 and driving the measuring machine 124 to input the measurement coordinate values one by one.

【0056】次には、測定された座標値を入力して本シ
ステム内に一時的に記憶し、既に作成されている測定情
報に従って、所定の寸法・形状の評価演算を評価部117
で実行する(304)こととした。そして、評価部117で評価
された結果は評価結果記憶部114に記憶され(302)て、後
の結果参照時に使用される。ここでの特徴は、予め作成
されている測定情報を用いて直接評価計算を行うため、
従来のオフラインティーチング・システムの用に、測定
機本体で評価された結果と測定情報との関連付けと言う
煩雑な内部計算が不要となることである。
Next, the measured coordinate values are input and temporarily stored in the present system, and the evaluation unit 117 performs an evaluation calculation of predetermined dimensions and shapes according to the measurement information already created.
I decided to execute (304). Then, the result evaluated by the evaluation unit 117 is stored in the evaluation result storage unit 114 (302) and used at the time of referring to the result later. The feature here is that the evaluation calculation is performed directly using the measurement information created in advance,
This is because the conventional offline teaching system does not require complicated internal calculation such as associating the result evaluated by the measuring machine body with the measurement information.

【0057】寸法や形状の評価を行い、評価結果記憶部
114に記憶された結果は、測定者の指示操作に従って評
価結果の表示部113がCRT画面に表示する。この際、
既に作成されている測定情報と結果の関連付けが自ずと
できているので、参照したい測定項目の番号や名称を指
示するだけで、希望する評価結果を直ちに参照する事が
可能である。また、単に番号や名称に限らず、測定教示
の際にはCAD図形に対しても関連付けが行われるの
で、測定した図形要素をマウス等でピックする事でも、
結果の参照が直ちに可能である。即ち、従来は、測定機
から出力された数値(紙出力や画面表示)を、測定個所
に関連づけて整理する作業を、全て人間が手作業で行っ
ていた。従って、この作業自体は非常に膨大な時間と労
力を要し、場合によっては全測定作業時間の5〜6割に
も達する事もあった。この従来の整理に対し、本実施例
のごとく、この作業が自動化される意義には非常に大き
なものであり、本機能によって関連付けの等の整理作業
は一切不要になるため、大幅な作業時間の短縮が可能に
なった。
The dimensions and shape are evaluated, and the evaluation result storage unit
The result stored in 114 is displayed on the CRT screen by the evaluation result display unit 113 according to the instruction operation of the measurer. On this occasion,
Since the measurement information already created and the results are associated with each other, it is possible to immediately refer to the desired evaluation result by simply specifying the number or name of the measurement item to be referred. Further, not only the numbers and names but also CAD figures are associated with each other when teaching measurement, so that the measured figure elements can be picked up with a mouse or the like.
The result can be referred to immediately. That is, conventionally, all humans manually perform the work of organizing the numerical values (paper output or screen display) output from the measuring machine in association with the measurement points. Therefore, this work itself requires a huge amount of time and labor, and in some cases, it may reach 50 to 60% of the total measurement work time. In contrast to this conventional organization, the significance of automating this work is extremely great as in the present embodiment, and since the organization work such as association is not necessary at all by this function, a significant work time is saved. It became possible to shorten.

【0058】次には、測定によって行われた寸法や形状
の評価結果を、紙や画面表示以外にも他のソフトや装置
等に出力するか、もしくは記憶しておく必要がある。こ
の際には評価結果の表示部で指示された方法に従って、
評価結果変換部116が所定のデータ形式に変換する。こ
の変換作業の手順は、出力対象が決まっている場合に
は、予め専用のソフトウェアとして用意し組み込んでお
けば良いが、測定者が自分で変換手順を自由設定できる
仕組みを組み込んで、利用範囲を拡大できるようにする
方法もある。
Next, it is necessary to output or store the evaluation results of the dimensions and shapes obtained by the measurement to other software or device other than the paper or screen display. At this time, according to the method instructed on the display of the evaluation result,
The evaluation result conversion unit 116 converts the data into a predetermined data format. If the output target has been decided, this conversion procedure may be prepared and installed as dedicated software in advance, but a mechanism that allows the measurer to freely set the conversion procedure by himself is included, and the range of use can be set. There is also a way to make it expandable.

【0059】評価結果出力部119は変換された結果デー
タを外部記憶装置122(例えば磁気記憶装置や通信装置
等)や、他の装置123に出力する処理を行う。例えば、
最近の計算機では複数のソフトウェアを同時に起動でき
るOS(基本ソフト)も普及している。この中にはOS
自体がこの機能を有する場合もあるが、その際にも評価
結果をそのまま出力するのではなく、データの適度な成
形をしてから出力する方がより効率的に作業を進められ
る事が多い。
The evaluation result output unit 119 performs processing for outputting the converted result data to the external storage device 122 (eg, magnetic storage device, communication device, etc.) or another device 123. For example,
In recent computers, an OS (basic software) capable of starting a plurality of software at the same time is also popular. OS in this
There are cases where the device itself has this function, but in that case too, it is often more efficient to output the evaluation results as they are, rather than outputting the evaluation results as they are.

【0060】以上が本実施例に係る座標計測システム12
5における一実施例の説明である。尚、本実施例の中で
は特に説明していないが、入力されたCADデータや測
定情報及び測定座標値や評価結果をシステム外に記憶/
呼び出しする機能も有する。これら多次元形状の座標計
測システム125は、電子計算機によって構成されること
が望ましい。
The above is the coordinate measuring system 12 according to the present embodiment.
6 is a description of an example in 5. Although not particularly described in the present embodiment, the input CAD data, measurement information, measurement coordinate values, and evaluation results are stored / stored outside the system.
It also has a function to call. It is desirable that the coordinate measuring system 125 of these multidimensional shapes be configured by an electronic computer.

【0061】[0061]

【発明の効果】請求項1に記載の本発明は、多次元形状
の座標計測システムに、寸法・形状評価機能及び評価結
果の参照・出力機能をも内臓した事によって、測定機の
製造メーカーの違いに影響される事が無く、同一のシス
テムで、多くの測定に対して接続可能としているため、
設計・製造工程のCAD・CAM化に対する投資を、よ
り低く押さえる事が可能になる。
According to the present invention as set forth in claim 1, the multi-dimensional coordinate measuring system has a function for evaluating dimensions and shape and a function for referring and outputting evaluation results, which makes it possible for a manufacturer of a measuring machine. Since it is possible to connect to many measurements with the same system without being affected by differences,
Investment in CAD / CAM in the design / manufacturing process can be kept low.

【0062】更に、請求項2に記載の発明は、測定機の
製造メーカーの違いを越えて、二次元/三次元の様々な
座標測定機に対して接続可能なため、ティーチングシス
テムの操作方法や機能及び出力される結果データが統一
化される事によって、従来では極めて困難であった検査
結果データの統合管理やデータ・ベース化も容易に実現
可能となる。
Furthermore, the invention according to claim 2 can be connected to various two-dimensional / three-dimensional coordinate measuring machines regardless of the manufacturers of the measuring machines. By unifying the functions and the output result data, it becomes possible to easily realize the integrated management and the data base of the inspection result data, which has been extremely difficult in the past.

【0063】又、請求項3に記載の発明は、階調画像を
扱う座標測定機に対しても、CADデータを用いてティ
ーチング・データを作製し、検査結果データの統合管理
を行うこともできる。そして、請求項4に記載の発明
は、従来困難であった階調画像を扱う座標測定機に対し
ても、CADデータを用いてティーチング・データをオ
フラインで作製することを可能とし、被測定物が無くと
も測定の準備作業を事前に実施することを可能した。
Further, according to the third aspect of the present invention, it is also possible to prepare teaching data using CAD data and perform integrated management of inspection result data even for a coordinate measuring machine that handles gradation images. . The invention according to claim 4 makes it possible to prepare teaching data off-line using CAD data even for a coordinate measuring machine that handles a gradation image, which has been difficult in the past. It was possible to carry out the preparatory work for the measurement in advance without the need.

【0064】更に、請求項5に記載の発明は、被測定物
が無くとも、測定位置を容易且つ正確に設定することが
できる。又、請求項6に記載の発明は、拡大倍率を適性
とすることにより、測定条件の入力操作が容易且つ正確
となる。そして、請求項7に記載の発明は、測定箇所の
設定が極めて容易に行える。
Further, in the invention described in claim 5, the measuring position can be set easily and accurately without the object to be measured. Further, in the invention according to the sixth aspect, the operation of inputting the measurement conditions becomes easy and accurate by making the enlargement magnification suitable. Further, in the invention according to claim 7, the setting of the measurement location can be performed very easily.

【0065】以上により、測定機へのティーチングを容
易とすると共に、大部分を手作業に頼らざるを得ない現
状の検査業務を、大幅に自動化・効率化することができ
るようになり、従来の単純なオフライン・ティーチング
・システムでは成し得ない大きな効果を生むものであ
る。
As described above, it becomes possible to easily teach the measuring machine, and to greatly automate and improve the efficiency of the current inspection work, which requires a large part of manual work. It produces a great effect that cannot be achieved by a simple offline teaching system.

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

【図1】本発明による座標計測システムの実施例を、機
能のブロック図で示したものである。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a coordinate measuring system according to the present invention.

【図2】本発明による座標計測システムの画像処理によ
る座標測定機における、ビデオ画面シミュレーション表
示の例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a video screen simulation display in a coordinate measuring machine by image processing of the coordinate measuring system according to the present invention.

【図3】本発明による座標計測システムのシミュレーシ
ョン表示部の詳細を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing details of a simulation display unit of the coordinate measuring system according to the present invention.

【図4】本発明による座標計測システムにおけるCAD
図形の表示例を示す図。
FIG. 4 CAD in the coordinate measuring system according to the present invention
The figure which shows the example of a display of a figure.

【図5】本発明による座標計測システムにおける枠を付
加したときのCAD図形の表示例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a display example of a CAD figure when a frame is added in the coordinate measuring system according to the present invention.

【図6】本発明による座標計測システムにおけるキャリ
パーの種類を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing types of calipers in the coordinate measuring system according to the present invention.

【図7】本発明による座標計測システムにおけるキャリ
パーの表示例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a display example of a caliper in the coordinate measuring system according to the present invention.

【図8】本発明による座標計測システムにおけるキャリ
パーの変更操作を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a caliper changing operation in the coordinate measuring system according to the present invention.

【図9】本発明による座標計測システムにおけるキャリ
パーの変更操作を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a caliper changing operation in the coordinate measuring system according to the present invention.

【図10】本発明による座標計測システムの測定情報か
らあらゆる座標測定機に接続可能とするための方法にお
ける、機能のブロック図を示す。
FIG. 10 shows a functional block diagram of a method for enabling connection to any coordinate measuring machine from measurement information of a coordinate measuring system according to the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30 測定位置処理部 31 測定位置指示部 32 ピック内容
解析部 33 表示中心決定部 34 ビデオ画面
枠算出部 35 ズーム処理部 40 キャリパー定義部 41 キャリパー選択操作部 42 キャリパー
初期設定部 43 キャリパー位置決定部 44 キャリパー
姿勢決定部 45 キャリパー描画部 46 キャリパー
編集部 47 照明条件設定部 48 形状変更操
作部 101 表示装置 102 CADシス
テム 103 シミュレーション表示部 104 CAD図形
表示部 105 CADデータ入力部 106 CADデー
タ記憶部 107 測定条件入力部 108 測定条件記
憶部 109 測定命令記憶部 110 測定命令入
力部 111 測定命令記憶部 112 測定情報作
成部 113 評価結果表示部 114 評価結果記
憶部 115 測定情報記憶部 116 評価結果変
換部 117 評価部 118 測定情報変
換部 119 評価結果出力部 120 測定座標値
入力部 121 測定機命令出力部 122 外部記憶装
置 123 他の装置 124 測定機 125 座標計測システム 201 枠 202 図形 204 点キャリパー 205 線キャリパ
ー 206 矩形キャリパー
30 measurement position processing unit 31 measurement position instruction unit 32 pick content analysis unit 33 display center determination unit 34 video screen frame calculation unit 35 zoom processing unit 40 caliper definition unit 41 caliper selection operation unit 42 caliper initial setting unit 43 caliper position determination unit 44 Caliper posture determining unit 45 Caliper drawing unit 46 Caliper editing unit 47 Lighting condition setting unit 48 Shape change operating unit 101 Display device 102 CAD system 103 Simulation display unit 104 CAD figure display unit 105 CAD data input unit 106 CAD data storage unit 107 Measurement condition Input unit 108 Measurement condition storage unit 109 Measurement command storage unit 110 Measurement command input unit 111 Measurement command storage unit 112 Measurement information creation unit 113 Evaluation result display unit 114 Evaluation result storage unit 115 Measurement information storage unit 116 Evaluation Result conversion unit 117 Evaluation unit 118 Measurement information conversion unit 119 Evaluation result output unit 120 Measurement coordinate value input unit 121 Measuring machine command output unit 122 External storage device 123 Other device 124 Measuring machine 125 Coordinate measuring system 201 Frame 202 Graphic 204 Point caliper 205 wire caliper 206 rectangular caliper

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多次元形状である被測定物の所要の位置
における座標値を測定し、寸法や形状等を測定・評価す
る装置において、 予め作成されているCADデータを入力するCADデー
タ入力部と、 入力されたCADデータを表示するCAD図形表示部
と、 表示されたCAD図形に対して測定条件を教示入力する
測定条件入力部と、 測定命令や評価方法等の所要の測定情報を教示入力する
測定命令入力部と、 教示された測定命令や測定条件及び評価方法等に従っ
て、座標測定機を動作させるための測定命令を作成する
測定情報作成部と、 作成された測定命令に従った測定機に入力可能なデータ
を測定機に出力する測定機命令出力部と、 測定機によって測定された測定座標値を入力する測定座
標値入力部と、 入力された測定座標値と予め教示された測定情報の内容
に従って、被測定物の寸法や形状等の評価を行う評価部
と、 予め教示された測定情報と評価された結果とを自動的に
関連付けて、数値や図形で画面に表示する評価結果表示
部と、 評価された結果を外部装置に対して、所定の形式で出力
する評価結果出力部と、を有する事を特徴とする多次元
形状の座標計測システム。
1. A CAD data input unit for inputting CAD data prepared in advance, in a device for measuring coordinate values at a required position of a multi-dimensionally measured object and measuring / evaluating dimensions, shapes and the like. And a CAD figure display section for displaying the inputted CAD data, a measurement condition input section for teaching and inputting measurement conditions for the displayed CAD figure, and a teaching input for necessary measurement information such as measurement commands and evaluation methods. Measurement command input section, a measurement information creation section that creates a measurement command for operating the coordinate measuring machine according to the taught measurement command, measurement conditions, evaluation method, etc., and a measurement device that complies with the created measurement command. Command output section that outputs the data that can be input to the measuring instrument, the measurement coordinate value input section that inputs the measurement coordinate value measured by the measurement instrument, the input measurement coordinate value and the instruction in advance. The evaluation unit that evaluates the dimensions and shape of the object to be measured according to the contents of the measured information, and the measured information that was previously taught and the evaluated result are automatically associated and displayed on the screen as numerical values or figures. A multi-dimensional coordinate measuring system, comprising: an evaluation result display unit and an evaluation result output unit that outputs the evaluated result to an external device in a predetermined format.
【請求項2】 請求項1に記載された座標計測システム
において、 教示された測定情報の中から、測定機で実際に測定動作
を必要とする測定命令と、測定時の測定条件を設定する
命令のみとを抽出する測定情報作成部とし、 前記測定情報作成部で抽出作成された測定情報から測定
機が入力できる形式に測定情報を変換する測定情報変換
部を設け、 その変換された測定情報を測定機に対して、まとめて測
定命令データとして出力するか、もしくは、測定命令を
一つづ測定機に送る測定機命令出力部とし、 測定された座標値群のデータをまとめて入力するか、も
しくは、その測定座標値を一つづ入力する測定座標値入
力部とし、 測定された座標値と既に作成されている測定情報に従っ
て、被測定物の寸法及び形状を評価する評価部とする、 ことを特徴とする多次元形状の座標計測システム。
2. The coordinate measuring system according to claim 1, wherein a measurement command that actually requires a measurement operation in a measuring machine and a command that sets a measurement condition at the time of measurement from the taught measurement information. A measurement information creating unit that extracts only the measurement information, and a measurement information converting unit that converts the measurement information extracted and created by the measurement information creating unit into a format that can be input by the measuring device is provided. Either output the measurement command data to the measurement device all at once, or send the measurement commands to the measurement device one by one, and input the data of the measured coordinate value group collectively, or , The measurement coordinate value input section for inputting the measured coordinate values one by one, and the evaluation section for evaluating the size and shape of the object to be measured according to the measured coordinate values and the measurement information already created. A multi-dimensional shape coordinate measurement system characterized by.
【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載された座標
計測システムにおいて、 CADデータを用い、設定されているビデオ画像の拡大
倍率やキャリパー種別等の、測定に必要となる測定条件
に従って、実測時のビデオ画面の状態を画面上に表示す
るシミュレーション表示部を有することを特徴とする多
次元形状の座標計測システム。
3. The coordinate measuring system according to claim 1 or 2, wherein the CAD data is used, and according to the measurement conditions necessary for the measurement, such as the set magnification of the video image and the caliper type. A multi-dimensional coordinate measuring system having a simulation display unit for displaying the state of a video screen during actual measurement on the screen.
【請求項4】 ビデオカメラから入力された階調画像デ
ータを元に、所要の位置における座標値を画像処理の技
法によって測定し、その座標値から多次元形状である被
測定物の寸法や形状等を測定・評価する為に、CADデ
ータを用いて測定命令や測定条件及び評価方法等をオフ
ラインで教示する測定情報の教示方法において、 現在設定されているビデオ画像の拡大倍率やキャリパー
種別等の、測定に必要となる測定条件に従って、実測時
のビデオ画面の状態を、CADデータを用いて画面上に
シミュレーション表示し、その表示画面に対して測定命
令や条件等の測定教示操作を行う、 ことを特徴とする測定情報の教示方法。
4. A coordinate value at a required position is measured by an image processing technique on the basis of gradation image data input from a video camera, and the dimension or shape of a multi-dimensional object to be measured is calculated from the coordinate value. In order to measure / evaluate, etc., the measurement information teaching method that uses CAD data to teach measurement instructions, measurement conditions, and evaluation methods off-line, such as the enlargement ratio of the video image currently set and the caliper type. According to the measurement conditions required for measurement, the state of the video screen at the time of actual measurement is simulated and displayed on the screen using CAD data, and measurement teaching operations such as measurement commands and conditions are performed on the display screen. And a method for teaching measurement information.
【請求項5】 請求項4に記載された測定情報の教示方
法において、 CAD図形データを用いて、CAD座標系でのビデオ画
面位置を算出することにより、測定位置の位置決めを行
うことを特徴とする測定情報の教示方法。
5. The method for teaching measurement information according to claim 4, wherein the CAD graphic data is used to calculate the video screen position in the CAD coordinate system to position the measurement position. Method of teaching measurement information to be performed.
【請求項6】 請求項4又は請求項5に記載された測定
情報の教示方法において、 画像処理装置のビデオ画面表示範囲にもとづいて、CA
D図面の拡大倍率毎のビデオ画面枠サイズを算出し、画
像データ領域とCADの測定対象図形領域との比較を行
い、拡大倍率を設定することを特徴とする測定情報の教
示方法。
6. The method of teaching measurement information according to claim 4 or 5, wherein the CA is based on a video screen display range of the image processing apparatus.
A method of teaching measurement information, characterized in that the video screen frame size is calculated for each enlargement ratio of the D drawing, the image data region is compared with the CAD measurement target graphic region, and the enlargement ratio is set.
【請求項7】 請求項4乃至請求項6の何れかに記載さ
れた測定情報の教示方法において、 CAD図形データを用いて、キャリパーの定義及びCA
D上での編集作業を行うことにより、キャリパーの位置
決めと図形形状に対応したキャリパー姿勢の設定を自動
演算により行うことを特徴とする測定情報の教示方法。
7. The method for teaching measurement information according to claim 4, wherein the CAD graphic data is used to define the caliper and CA.
A method for teaching measurement information, characterized in that the caliper is positioned and the caliper posture corresponding to the figure shape is automatically calculated by performing an editing operation on D.
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