JPH09113239A - ３次元形状構造物の計測装置 - Google Patents
３次元形状構造物の計測装置Info
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- JPH09113239A JPH09113239A JP7271338A JP27133895A JPH09113239A JP H09113239 A JPH09113239 A JP H09113239A JP 7271338 A JP7271338 A JP 7271338A JP 27133895 A JP27133895 A JP 27133895A JP H09113239 A JPH09113239 A JP H09113239A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動化を容易にし、誤差の発生を低減すると
ともに、検査時の労力を削減して、複雑な形状の３次元
形状構造物に対する適用性を高める。 【解決手段】 ３次元形状の被計測物の計測を行なう装
置として、被計測物に向けて配されるロボット部と、被
計測物の状況を撮像する撮像手段と、画像データから被
計測物の姿勢と３次元座標とを演算し被計測物の設計上
の３次元データと比較して被計測物の加工状態の良否を
判別する演算制御部とを具備する技術が採用される。
ともに、検査時の労力を削減して、複雑な形状の３次元
形状構造物に対する適用性を高める。 【解決手段】 ３次元形状の被計測物の計測を行なう装
置として、被計測物に向けて配されるロボット部と、被
計測物の状況を撮像する撮像手段と、画像データから被
計測物の姿勢と３次元座標とを演算し被計測物の設計上
の３次元データと比較して被計測物の加工状態の良否を
判別する演算制御部とを具備する技術が採用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、３次元形状構造物
の計測装置に係り、特に、３次元形状の被計測物（３次
元形状構造物）の加工状態や寸法を、画像処理によって
非接触状態で検査する好適技術に関するものである。
の計測装置に係り、特に、３次元形状の被計測物（３次
元形状構造物）の加工状態や寸法を、画像処理によって
非接触状態で検査する好適技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】３次元形状を有する配管部品等を加工後
に検査する場合には、例えば検査作業員が、配管部品の
特徴のある姿勢を基準にして計測方向を設定した後、手
作業で検査機器を配管部品に接触させて各部の寸法を順
次計測する等の方法で実施されている。
に検査する場合には、例えば検査作業員が、配管部品の
特徴のある姿勢を基準にして計測方向を設定した後、手
作業で検査機器を配管部品に接触させて各部の寸法を順
次計測する等の方法で実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被計測物が３
次元形状を有するものであると、基準とする姿勢が特定
しにくくなるとともに、作業台等への置き方によって姿
勢が変化し、計測方向の設定が困難になって測定誤差が
大きくなり易く、手作業の場合には検査労力が大きくな
る。また、検査作業を自動化する場合にあっても、３次
元形状であることに基づいて基準とする姿勢の設定が困
難で、途中に手作業が介在することになり、加えて、被
計測物に検査機器を接触させると、接触状況の検出が必
要になって装置の複雑化によりコスト上昇を招き易くな
る。
次元形状を有するものであると、基準とする姿勢が特定
しにくくなるとともに、作業台等への置き方によって姿
勢が変化し、計測方向の設定が困難になって測定誤差が
大きくなり易く、手作業の場合には検査労力が大きくな
る。また、検査作業を自動化する場合にあっても、３次
元形状であることに基づいて基準とする姿勢の設定が困
難で、途中に手作業が介在することになり、加えて、被
計測物に検査機器を接触させると、接触状況の検出が必
要になって装置の複雑化によりコスト上昇を招き易くな
る。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成するものである。 計測作業の自動化を達成すること。 計測時の誤差の発生を低減すること。 計測時の被計測物の姿勢や設定方向の任意性を高める
こと。 部品の取り付け状態や取り付け方向の良否の判定を容
易にすること。 複雑な形状の３次元形状構造物に対する適用性を高
め、検査時の労力を削減すること。
ので、以下の目的を達成するものである。 計測作業の自動化を達成すること。 計測時の誤差の発生を低減すること。 計測時の被計測物の姿勢や設定方向の任意性を高める
こと。 部品の取り付け状態や取り付け方向の良否の判定を容
易にすること。 複雑な形状の３次元形状構造物に対する適用性を高
め、検査時の労力を削減すること。
【０００５】
【課題を解決するための手段】３次元形状の被計測物の
加工状態を検査する場合、被計測物にあっては、構造物
用走行部に搭載されてロボット部の位置まで走行させら
れ、ロボット部にあっては、ロボット用走行部により走
行可能に支持されて、構造物用走行部における走行方向
の位置決めがなされ、各関節部の状況を位置検出部によ
り検出した姿勢データが演算制御部が伝送されるととも
に、姿勢データあるいは予め演算制御部に入力しておい
た３次元ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｄｅ
ｓｉｇｎ：コンピュータ支援設計）データに基づいて、
ロボット姿勢設定手段により撮像位置及び向きが被計測
物に合わせて設定される。撮像手段にあっては、ロボッ
ト部に搭載されて被計測物の状況を撮像して、撮像デー
タを演算制御部に伝送し、かつ、３次元モアレカメラに
よる被計測物の部分計測作業を併用する等により、被計
測物における３次元の計測データを採取する。演算制御
部にあっては、ロボット用走行部による走行位置、位置
検出手段によるロボット部の各関節部の状況や、対物距
離検出手段による撮像手段から被計測物における計測箇
所までの検出距離データに基づいて、撮像手段の位置を
設定するとともに、画像データに基づいて被計測物の向
きや姿勢を求めるとともに、各部の３次元座標を演算す
る。被計測物の３次元データは、演算制御部にデータ入
力手段により入力された３次元ＣＡＤデータと比較され
て、演算制御部における形状判別手段において、被計測
物の加工状態の良否が判別される。
加工状態を検査する場合、被計測物にあっては、構造物
用走行部に搭載されてロボット部の位置まで走行させら
れ、ロボット部にあっては、ロボット用走行部により走
行可能に支持されて、構造物用走行部における走行方向
の位置決めがなされ、各関節部の状況を位置検出部によ
り検出した姿勢データが演算制御部が伝送されるととも
に、姿勢データあるいは予め演算制御部に入力しておい
た３次元ＣＡＤ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｉｄｅｄ ｄｅ
ｓｉｇｎ：コンピュータ支援設計）データに基づいて、
ロボット姿勢設定手段により撮像位置及び向きが被計測
物に合わせて設定される。撮像手段にあっては、ロボッ
ト部に搭載されて被計測物の状況を撮像して、撮像デー
タを演算制御部に伝送し、かつ、３次元モアレカメラに
よる被計測物の部分計測作業を併用する等により、被計
測物における３次元の計測データを採取する。演算制御
部にあっては、ロボット用走行部による走行位置、位置
検出手段によるロボット部の各関節部の状況や、対物距
離検出手段による撮像手段から被計測物における計測箇
所までの検出距離データに基づいて、撮像手段の位置を
設定するとともに、画像データに基づいて被計測物の向
きや姿勢を求めるとともに、各部の３次元座標を演算す
る。被計測物の３次元データは、演算制御部にデータ入
力手段により入力された３次元ＣＡＤデータと比較され
て、演算制御部における形状判別手段において、被計測
物の加工状態の良否が判別される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る３次元形状構
造物の計測装置の一実施形態について、図１ないし図３
に基づき説明する。
造物の計測装置の一実施形態について、図１ないし図３
に基づき説明する。
【０００７】各図において、符号Ｘは被計測物（３次元
形状構造物）、Ｅは計測範囲、１は構造物用走行部、２
はロボット用走行部、３はロボット部（計測用ロボッ
ト）、４は撮像手段（計測カメラ）、５は演算制御部、
６は位置検出部、７はロボット姿勢設定手段、８はデー
タ入力手段（入力装置）である。
形状構造物）、Ｅは計測範囲、１は構造物用走行部、２
はロボット用走行部、３はロボット部（計測用ロボッ
ト）、４は撮像手段（計測カメラ）、５は演算制御部、
６は位置検出部、７はロボット姿勢設定手段、８はデー
タ入力手段（入力装置）である。
【０００８】前記被計測物Ｘは、図１及び図２に示すよ
うに、例えば３次元形状を有する配管部品等で、タブ状
の付属部品Ｘａが取り付けられ、製造加工後に、所望形
状及び所望寸法に組み付けられているか否かの検査が行
なわれるものを適用対象としている。
うに、例えば３次元形状を有する配管部品等で、タブ状
の付属部品Ｘａが取り付けられ、製造加工後に、所望形
状及び所望寸法に組み付けられているか否かの検査が行
なわれるものを適用対象としている。
【０００９】前記構造物用走行部１は、図１及び図２で
は一対のロボット部３の位置まで平行に布設される作業
台走行用軌道（運台用レール）１Ａと、該作業台走行用
軌道１Ａにより走行可能に支持され被計測物Ｘを所望仕
様に組み付ける等の作業を行なうとともに被計測物Ｘを
搭載した状態でロボット部３まで走行させるための走行
作業台（運台）１Ｂとを有するものが適用される。
は一対のロボット部３の位置まで平行に布設される作業
台走行用軌道（運台用レール）１Ａと、該作業台走行用
軌道１Ａにより走行可能に支持され被計測物Ｘを所望仕
様に組み付ける等の作業を行なうとともに被計測物Ｘを
搭載した状態でロボット部３まで走行させるための走行
作業台（運台）１Ｂとを有するものが適用される。
【００１０】前記ロボット用走行部２は、構造物用走行
部１の両側に２基配され、作業台走行用軌道１Ａに対し
て平行状態に布設されるロボット走行レール２Ａと、該
ロボット走行レール２Ａにより走行可能に支持されロボ
ット部３を搭載して走行させるためのロボット走行台２
Ｂとを有するものが適用される。
部１の両側に２基配され、作業台走行用軌道１Ａに対し
て平行状態に布設されるロボット走行レール２Ａと、該
ロボット走行レール２Ａにより走行可能に支持されロボ
ット部３を搭載して走行させるためのロボット走行台２
Ｂとを有するものが適用される。
【００１１】前記ロボット部３は、ロボット用走行部２
に支持された状態に２基配され、撮像手段４を被計測物
Ｘの位置に対応して対向状態に設定する等の作動を行な
うもので、ロボット走行台２Ｂに搭載状態の支持台３ａ
と、該支持台３ａに水平旋回部３ｂを介して水平旋回可
能に支持されかつ上方に伸された状態の基部アーム３ｃ
と、該基部アーム３ｃに基部垂直回転部３ｄを介して垂
直回転可能に支持される中間アーム３ｅと、該中間アー
ム３ｅに中間垂直回転部３ｆを介して垂直回転可能に支
持されるカウンターウエート部３ｇと、該カウンターウ
エート部３ｇに捻り回転部３ｈを介して捻り方向に回転
可能に支持される回転アーム３ｉと、該回転アーム３ｉ
の先端に配され撮像手段４の仰角を調整可能とする仰角
回転部３ｊとを有している。前記カウンターウエート部
３ｇは、回転アーム３ｉや撮像手段４等の重量による中
間垂直回転部３ｆを中心とする回転モーメントとその逆
方向への回転モーメントとを平衡させるように重量配弁
等が設定される。
に支持された状態に２基配され、撮像手段４を被計測物
Ｘの位置に対応して対向状態に設定する等の作動を行な
うもので、ロボット走行台２Ｂに搭載状態の支持台３ａ
と、該支持台３ａに水平旋回部３ｂを介して水平旋回可
能に支持されかつ上方に伸された状態の基部アーム３ｃ
と、該基部アーム３ｃに基部垂直回転部３ｄを介して垂
直回転可能に支持される中間アーム３ｅと、該中間アー
ム３ｅに中間垂直回転部３ｆを介して垂直回転可能に支
持されるカウンターウエート部３ｇと、該カウンターウ
エート部３ｇに捻り回転部３ｈを介して捻り方向に回転
可能に支持される回転アーム３ｉと、該回転アーム３ｉ
の先端に配され撮像手段４の仰角を調整可能とする仰角
回転部３ｊとを有している。前記カウンターウエート部
３ｇは、回転アーム３ｉや撮像手段４等の重量による中
間垂直回転部３ｆを中心とする回転モーメントとその逆
方向への回転モーメントとを平衡させるように重量配弁
等が設定される。
【００１２】前記撮像手段４は、ロボット部３の先端に
支持された状態に取り付けられ、被計測物Ｘを下向き等
の一方向から撮像して３次元形状を計測し得るものが望
ましく、例えばモアレカメラが適用される。撮像時にお
ける撮像手段４の位置Ｙは、ロボット部３の先端部の作
動範囲により、図１及び図２に２点鎖線で示すように設
定される。また、２台の撮像手段４を合わせた計測範囲
Ｅは、図１及び図２に示すように、２基のロボット部３
の間の走行範囲内で、撮像手段４の下方近傍位置に及ぶ
ように設定される。
支持された状態に取り付けられ、被計測物Ｘを下向き等
の一方向から撮像して３次元形状を計測し得るものが望
ましく、例えばモアレカメラが適用される。撮像時にお
ける撮像手段４の位置Ｙは、ロボット部３の先端部の作
動範囲により、図１及び図２に２点鎖線で示すように設
定される。また、２台の撮像手段４を合わせた計測範囲
Ｅは、図１及び図２に示すように、２基のロボット部３
の間の走行範囲内で、撮像手段４の下方近傍位置に及ぶ
ように設定される。
【００１３】前記演算制御部５は、電子計算機（コンピ
ュータ）が適用され、構造物用走行部１、ロボット用走
行部２、ロボット部３、撮像手段４、位置検出部６、ロ
ボット姿勢設定手段７及びデータ入力手段８に電気的に
接続されて、これらとの間でデータの伝送及び制御等を
行なうものであり、数値計算や論理演算を行なう機能に
加えて、図３に示すように、位置検出部６に接続されて
伝送される各位置検出信号に基づき撮像手段４の位置
（３次元座標）を求めるための計測位置演算手段５１
と、該計測位置演算手段５１で求めた３次元座標に基づ
きロボット用走行部２あるいはロボット部３のロボット
姿勢設定手段７の作動制御を行なうためのロボット位置
制御手段５２と、撮像手段４に接続されて伝送される撮
像データを画像処理して被計測物Ｘの各部の姿勢及び３
次元座標を演算する画像処理手段５３と、計測位置演算
手段５１及び画像処理手段５３による３次元データに加
えて予め入力して記憶させておいた３次元ＣＡＤデータ
との比較を行なって被計測物Ｘの姿勢や形状の判別を行
なうための形状判別手段５４等とを具備するものとされ
る。
ュータ）が適用され、構造物用走行部１、ロボット用走
行部２、ロボット部３、撮像手段４、位置検出部６、ロ
ボット姿勢設定手段７及びデータ入力手段８に電気的に
接続されて、これらとの間でデータの伝送及び制御等を
行なうものであり、数値計算や論理演算を行なう機能に
加えて、図３に示すように、位置検出部６に接続されて
伝送される各位置検出信号に基づき撮像手段４の位置
（３次元座標）を求めるための計測位置演算手段５１
と、該計測位置演算手段５１で求めた３次元座標に基づ
きロボット用走行部２あるいはロボット部３のロボット
姿勢設定手段７の作動制御を行なうためのロボット位置
制御手段５２と、撮像手段４に接続されて伝送される撮
像データを画像処理して被計測物Ｘの各部の姿勢及び３
次元座標を演算する画像処理手段５３と、計測位置演算
手段５１及び画像処理手段５３による３次元データに加
えて予め入力して記憶させておいた３次元ＣＡＤデータ
との比較を行なって被計測物Ｘの姿勢や形状の判別を行
なうための形状判別手段５４等とを具備するものとされ
る。
【００１４】前記位置検出部６は、構造物用走行部１、
ロボット用走行部２及びロボット部３に配されて演算制
御部５に検出データを伝送するものであり、構造物用走
行部１及びロボット用走行部２に配されて直線走行時の
位置を検出するための走行位置検出手段６１と、水平旋
回部３ｂに配されて基部アーム３ｃの水平旋回位置を検
出するための水平旋回角検出手段６２と、基部垂直回転
部３ｄに配されて中間アーム３ｅの垂直回転位置を検出
するための基部垂直角検出手段６３と、中間垂直回転部
３ｆに配されてカウンターウエート部３ｇの垂直回転位
置を検出するための中間垂直角検出手段６４と、捻り回
転部３ｈに配されて回転アーム３ｉの捻り回転位置を検
出するための捻り角検出手段６５と、仰角回転部３ｊに
配されて撮像手段４の仰角を検出するための仰角検出手
段６６と、撮像手段４に配されて被計測物Ｘの外表面ま
での対向距離を検出するための対物距離検出手段６７と
を具備するものとされる。
ロボット用走行部２及びロボット部３に配されて演算制
御部５に検出データを伝送するものであり、構造物用走
行部１及びロボット用走行部２に配されて直線走行時の
位置を検出するための走行位置検出手段６１と、水平旋
回部３ｂに配されて基部アーム３ｃの水平旋回位置を検
出するための水平旋回角検出手段６２と、基部垂直回転
部３ｄに配されて中間アーム３ｅの垂直回転位置を検出
するための基部垂直角検出手段６３と、中間垂直回転部
３ｆに配されてカウンターウエート部３ｇの垂直回転位
置を検出するための中間垂直角検出手段６４と、捻り回
転部３ｈに配されて回転アーム３ｉの捻り回転位置を検
出するための捻り角検出手段６５と、仰角回転部３ｊに
配されて撮像手段４の仰角を検出するための仰角検出手
段６６と、撮像手段４に配されて被計測物Ｘの外表面ま
での対向距離を検出するための対物距離検出手段６７と
を具備するものとされる。
【００１５】前記ロボット姿勢設定手段７は、図３に示
すように、演算制御部５のロボット位置制御手段５２に
対して接続状態に配され、位置検出部６の検出データに
基づいてロボット部３の各部の姿勢を設定するものであ
り、走行作業台１Ｂの走行位置を設定するための走行位
置設定手段７１と、水平旋回部３ｂに接続されて水平旋
回角を設定するための水平旋回角設定手段７２と、基部
垂直回転部３ｄに配されて中間アーム３ｅの垂直回転位
置を設定するための基部垂直角設定手段７３と、中間垂
直回転部３ｆに配されてカウンターウエート部３ｇの垂
直回転位置を設定するための中間垂直角設定手段７４
と、捻り回転部３ｈに配されて回転アーム３ｉの捻り回
転位置を設定するための捻り角設定手段７５と、仰角回
転部３ｊに配されて撮像手段４の仰角を設定するための
仰角設定手段７６とを具備するものが適用される。
すように、演算制御部５のロボット位置制御手段５２に
対して接続状態に配され、位置検出部６の検出データに
基づいてロボット部３の各部の姿勢を設定するものであ
り、走行作業台１Ｂの走行位置を設定するための走行位
置設定手段７１と、水平旋回部３ｂに接続されて水平旋
回角を設定するための水平旋回角設定手段７２と、基部
垂直回転部３ｄに配されて中間アーム３ｅの垂直回転位
置を設定するための基部垂直角設定手段７３と、中間垂
直回転部３ｆに配されてカウンターウエート部３ｇの垂
直回転位置を設定するための中間垂直角設定手段７４
と、捻り回転部３ｈに配されて回転アーム３ｉの捻り回
転位置を設定するための捻り角設定手段７５と、仰角回
転部３ｊに配されて撮像手段４の仰角を設定するための
仰角設定手段７６とを具備するものが適用される。
【００１６】さらに、走行位置設定手段７１には、駆動
モータ，減速機，回転力伝達系及び走行車輪等が配さ
れ、水平旋回角設定手段７２ないし仰角設定手段７６に
は、ステッピングモータ等の回転駆動源やアクチュエー
タ等が配される。
モータ，減速機，回転力伝達系及び走行車輪等が配さ
れ、水平旋回角設定手段７２ないし仰角設定手段７６に
は、ステッピングモータ等の回転駆動源やアクチュエー
タ等が配される。
【００１７】前記データ入力手段８にあっては、演算制
御部５に接続状態に配されて、被計測物Ｘの製作用図面
に基づいて作成された３次元ＣＡＤデータ等を入力する
もの等が適用される。
御部５に接続状態に配されて、被計測物Ｘの製作用図面
に基づいて作成された３次元ＣＡＤデータ等を入力する
もの等が適用される。
【００１８】これらの構成を有する装置であると、走行
作業台１Ｂの上で３次元形状に製造された被計測物Ｘ、
あるいは他の場所で製造されて走行作業台１Ｂの上まで
搬送された被計測物Ｘを、走行作業台１Ｂに搭載した状
態のまま、一対のロボット部３の間の計測範囲Ｅまで走
行させて、ロボット部３、撮像手段４、演算制御部５、
位置検出部６及びロボット姿勢設定手段７等を作動させ
ることにより計測が実施される。この場合にあって、計
測範囲Ｅまで搬送された被計測物Ｘが大きく、図１例の
ように２基のロボット部３の作動を必要とする場合に
は、２台の撮像手段４の併用によって計測が行なわれ
る。
作業台１Ｂの上で３次元形状に製造された被計測物Ｘ、
あるいは他の場所で製造されて走行作業台１Ｂの上まで
搬送された被計測物Ｘを、走行作業台１Ｂに搭載した状
態のまま、一対のロボット部３の間の計測範囲Ｅまで走
行させて、ロボット部３、撮像手段４、演算制御部５、
位置検出部６及びロボット姿勢設定手段７等を作動させ
ることにより計測が実施される。この場合にあって、計
測範囲Ｅまで搬送された被計測物Ｘが大きく、図１例の
ように２基のロボット部３の作動を必要とする場合に
は、２台の撮像手段４の併用によって計測が行なわれ
る。
【００１９】ロボット部３にあっては、撮像手段４の位
置を被計測物Ｘに対向させた状態の設定を行ない、次い
で、撮像手段４により被計測物Ｘの姿勢や形状等の状況
を撮像して、撮像データを演算制御部５に伝送するとと
もに、対物距離検出手段６７の作動による被計測物Ｘま
での距離の検出と、３次元モアレカメラを利用した被計
測物Ｘの表面形状や寸法計測作業の併用による３次元計
測データの採取とが行なわれる。
置を被計測物Ｘに対向させた状態の設定を行ない、次い
で、撮像手段４により被計測物Ｘの姿勢や形状等の状況
を撮像して、撮像データを演算制御部５に伝送するとと
もに、対物距離検出手段６７の作動による被計測物Ｘま
での距離の検出と、３次元モアレカメラを利用した被計
測物Ｘの表面形状や寸法計測作業の併用による３次元計
測データの採取とが行なわれる。
【００２０】演算制御部５にあっては、その作動時に、
位置検出部６の作動に基づいて得られる構造物用走行部
１やロボット部３の走行位置及び走行量、ロボット部３
における各関節部の状況や撮像手段４と被計測物Ｘとの
対向距離、被計測物Ｘの各部分までの検出距離、撮像手
段４による撮像データに基づく画像処理、被計測物Ｘの
長手方向や姿勢の判別、被計測物Ｘの姿勢や特徴部分の
検出とこれに基づく各部の３次元データの採取、各部の
３次元座標の演算、予め入力しておいた３次元ＣＡＤデ
ータとの比較等に基づいて、形状判別手段５４により被
計測物Ｘの加工状態が正常であるか否かが判別される。
位置検出部６の作動に基づいて得られる構造物用走行部
１やロボット部３の走行位置及び走行量、ロボット部３
における各関節部の状況や撮像手段４と被計測物Ｘとの
対向距離、被計測物Ｘの各部分までの検出距離、撮像手
段４による撮像データに基づく画像処理、被計測物Ｘの
長手方向や姿勢の判別、被計測物Ｘの姿勢や特徴部分の
検出とこれに基づく各部の３次元データの採取、各部の
３次元座標の演算、予め入力しておいた３次元ＣＡＤデ
ータとの比較等に基づいて、形状判別手段５４により被
計測物Ｘの加工状態が正常であるか否かが判別される。
【００２１】また、被計測物Ｘの寸法及び形状の計測作
業は、被計測物Ｘが計測範囲Ｅまで搬送された状態で自
動的に行なわれる。つまり、撮像手段４で撮像すること
によって得られる画像データと、予め入力しておいたＣ
ＡＤデータとを比較して、被計測物Ｘがどんな姿勢で走
行作業台１Ｂに載置されているかを判別した後、検知し
た姿勢に基づいて被計測物Ｘにおける全体の３次元デー
タを演算及び採取するとともに、ＣＡＤデータと採取し
た３次元データとを再び比較することにより、被計測物
Ｘの各部の寸法の検査や、付属部品Ｘａの取り付け状態
の可否を判別することができる。
業は、被計測物Ｘが計測範囲Ｅまで搬送された状態で自
動的に行なわれる。つまり、撮像手段４で撮像すること
によって得られる画像データと、予め入力しておいたＣ
ＡＤデータとを比較して、被計測物Ｘがどんな姿勢で走
行作業台１Ｂに載置されているかを判別した後、検知し
た姿勢に基づいて被計測物Ｘにおける全体の３次元デー
タを演算及び採取するとともに、ＣＡＤデータと採取し
た３次元データとを再び比較することにより、被計測物
Ｘの各部の寸法の検査や、付属部品Ｘａの取り付け状態
の可否を判別することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明に係る３次元形状構造物の計測装
置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 被計測物を構造物用走行部により支持して、ロ
ボット部の位置まで走行し位置検出部によりロボット部
の姿勢等の状態を検出して、演算制御部により３次元Ｃ
ＡＤと比較しながら被計測物の計測を行なうものである
から、被計測物の位置の設定や計測作業の自動化を達成
することができる。 （２） 撮像手段において３次元モアレカメラ等により
被計測物の状況を撮像して、被計測物の部分計測作業を
併用しながら３次元の計測データを採取することによ
り、計測時の誤差の発生を最小限に抑制し、精度の高い
計測を行なうことができる。 （３） 演算制御部によりロボット用走行部、ロボット
部の各関節部の状況、撮像手段と被計測物との距離を制
御及び監視し、かつ、画像データに基づいて被計測物の
向きや姿勢を求めることにより、計測時の被計測物の姿
勢や設定方向の任意性を高め、自由度を大きくすること
ができる。 （４） 被計測物の３次元データと３次元ＣＡＤデータ
とを比較することにより、部品の取り付け状態や取り付
け方向の良否の判定を容易にかつ速やかに行なうことが
できる。 （５） 複数の撮像手段と３次元ＣＡＤデータとの併用
により、複雑な形状の３次元形状構造物に対する適用性
を高め、検査時の労力を削減することができる。
置によれば、以下の効果を奏する。 （１） 被計測物を構造物用走行部により支持して、ロ
ボット部の位置まで走行し位置検出部によりロボット部
の姿勢等の状態を検出して、演算制御部により３次元Ｃ
ＡＤと比較しながら被計測物の計測を行なうものである
から、被計測物の位置の設定や計測作業の自動化を達成
することができる。 （２） 撮像手段において３次元モアレカメラ等により
被計測物の状況を撮像して、被計測物の部分計測作業を
併用しながら３次元の計測データを採取することによ
り、計測時の誤差の発生を最小限に抑制し、精度の高い
計測を行なうことができる。 （３） 演算制御部によりロボット用走行部、ロボット
部の各関節部の状況、撮像手段と被計測物との距離を制
御及び監視し、かつ、画像データに基づいて被計測物の
向きや姿勢を求めることにより、計測時の被計測物の姿
勢や設定方向の任意性を高め、自由度を大きくすること
ができる。 （４） 被計測物の３次元データと３次元ＣＡＤデータ
とを比較することにより、部品の取り付け状態や取り付
け方向の良否の判定を容易にかつ速やかに行なうことが
できる。 （５） 複数の撮像手段と３次元ＣＡＤデータとの併用
により、複雑な形状の３次元形状構造物に対する適用性
を高め、検査時の労力を削減することができる。
【図１】本発明に係る３次元形状構造物の計測装置の一
実施形態を示す正面図である。
実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る３次元形状構造物の計測装置の一
実施形態を示す平面図である。
実施形態を示す平面図である。
【図３】図１における計測装置の機能を示すブロック図
である。
である。
Ｘ 被計測物（３次元形状構造物） Ｘａ 付属部品 Ｅ 計測範囲 １ 構造物用走行部 １Ａ 作業台走行用軌道（運台用レール） １Ｂ 走行作業台（運台） ２ ロボット用走行部 ２Ａ ロボット走行レール ２Ｂ ロボット走行台 ３ ロボット部 ４ 撮像手段 ５ 演算制御部 ５１ 計測位置演算手段 ５２ ロボット位置制御手段 ５３ 画像処理手段 ５４ 形状判別手段 ６ 位置検出部 ６１ 走行位置検出手段 ６２ 水平旋回角検出手段 ６３ 基部垂直角検出手段 ６４ 中間垂直角検出手段 ６５ 捻り角検出手段 ６６ 仰角検出手段 ６７ 対物距離検出手段 ７ ロボット姿勢設定手段 ７１ 走行位置設定手段 ７２ 水平旋回角設定手段 ７３ 基部垂直角設定手段 ７４ 中間垂直角設定手段 ７５ 捻り角設定手段 ７６ 仰角設定手段 ８ データ入力手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４１５ // Ｂ２５Ｊ 13/08 15/64 Ｍ (72)発明者 岡崎 栄一 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 河野 憲一 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 真壁 功英 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第一工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 ３次元形状の被計測物の計測を行なう装
置であって、被計測物に向けて配されるロボット部と、
該ロボット部に搭載され被計測物の状況を撮像する撮像
手段と、該撮像手段に接続され画像データから被計測物
の３次元座標を演算し被計測物の設計上の３次元データ
と比較して被計測物の加工状態の良否を判別する演算制
御部とを具備することを特徴とする３次元形状構造物の
計測装置。 - 【請求項２】 ロボット部が、ロボット用走行部により
走行可能に支持され、ロボット部に各部の姿勢データを
検出して演算制御部に伝送する位置検出部が配されるこ
とを特徴とする請求項１記載の３次元形状構造物の計測
装置。 - 【請求項３】 ロボット部の近傍位置に、被計測物を搭
載した状態で走行する構造物用走行部が配されることを
特徴とする請求項１または２記載の３次元形状構造物の
計測装置。 - 【請求項４】 ロボット部に、被計測物の姿勢に基づい
て撮像手段の位置を設定するロボット姿勢設定手段が配
されることを特徴とする請求項１、２または３記載の３
次元形状構造物の計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7271338A JPH09113239A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | ３次元形状構造物の計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7271338A JPH09113239A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | ３次元形状構造物の計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09113239A true JPH09113239A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17498674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7271338A Withdrawn JPH09113239A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | ３次元形状構造物の計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09113239A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015011782A1 (ja) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | 株式会社安川電機 | 検査装置 |
| CN114841944A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-02 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 基于挂轨轨道机器人的尾矿坝表面形变巡检方法 |
| CN115533908A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-30 | 江苏高倍智能装备有限公司 | 一种多机械手配合托举工件时的对准控制方法及系统 |
-
1995
- 1995-10-19 JP JP7271338A patent/JPH09113239A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015011782A1 (ja) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | 株式会社安川電機 | 検査装置 |
| CN114841944A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-02 | 中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司 | 基于挂轨轨道机器人的尾矿坝表面形变巡检方法 |
| CN115533908A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-30 | 江苏高倍智能装备有限公司 | 一种多机械手配合托举工件时的对准控制方法及系统 |
| CN115533908B (zh) * | 2022-10-11 | 2023-10-03 | 江苏高倍智能装备有限公司 | 一种多机械手配合托举工件时的对准控制方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |