JPS6256444B2 - - Google Patents

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JPS6256444B2
JPS6256444B2 JP15012280A JP15012280A JPS6256444B2 JP S6256444 B2 JPS6256444 B2 JP S6256444B2 JP 15012280 A JP15012280 A JP 15012280A JP 15012280 A JP15012280 A JP 15012280A JP S6256444 B2 JPS6256444 B2 JP S6256444B2
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JP
Japan
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arm
coordinate
recording
dimensional contour
recording device
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Expired
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JP15012280A
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English (en)
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JPS5774609A (en
Inventor
Fumio Matsumoto
Nobuaki Tanaka
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Kosaka Laboratory Ltd
Original Assignee
Kosaka Laboratory Ltd
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Publication date
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Priority to JP15012280A priority Critical patent/JPS5774609A/ja
Publication of JPS5774609A publication Critical patent/JPS5774609A/ja
Publication of JPS6256444B2 publication Critical patent/JPS6256444B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のアームを回転自在な関節部に
より連結し、各アーム回転角を電気的に検出し
て、最先部のアームの先端に取付けた測定子の位
置を知るようにした極座標検出方式の座標測定器
による立体の輪郭形状記録装置に関する。
立体の輪郭形状を計測する装置として、座標測
定器が用いられているが、この装置には直交座標
検出方式のものと、極座標検出方式のものとがあ
る。
直交座標検出方式の座標測定器は、互に直交す
る直線ガイドにより測定器を運動させつつ測定子
を被測定立体に接触させ測定子先端の座標を計測
するものであるが、測定子の運動が3方向の直線
ガイドにより拘束されているので、複雑な形状を
もつ立体、例えば自動車の車室内装品の配置形
態、衝突試験後の自動車の変形状態、人間工学的
研究のための椅子の形状とこれに坐つている人間
の姿勢等の輪郭形状を測定し記録するような用途
には使用困難である。
一方の極座標検出方式の座標測定器は、複数の
アームを関節により結合して連続させているた
め、最先端の測定子の運動の自由度が極めて大き
く、例えば自動車の窓から測定子を挿入して座席
の形状、傾斜角等を測定できる利点がある。
従来は、直交座標検出方式のものも、極座標検
出方式のものも、測定子を接触させた立体上の点
の座標値を数値で求め、この各点の計測座標値が
設計値と合致しているか否かを解析するような使
用法がなされていた。
本発明は、上記の極座標検出方式の座標測定器
を利用して良好に立体の輪郭形状をアナログ的に
記録するようにした記録装置を得ることを目的と
したものである。
次に先ず、極座標検出方式の座標測定器の概要
を、第1図の例により説明する。
下面にキヤスタと固定用のボルトとを有し、移
動停止自在な基台1上に垂直に植立され矢印s方
向に上下調節自在な支柱2の上端に装着された回
転台3は、支柱2の中心軸Aを中心とし矢印a方
向に360度回転自在である。回転台3に一端を矢
印b方向の回転を自在として枢着した第一アーム
4は中央で2分割され、先半部4aは基半部4b
に対し、該アーム4の中心軸Cを中心として矢印
c方向に360度回転自在である。第一アーム4の
先端部に矢印d方向の回転を自在として枢着した
第二アーム5は第一アーム4と同様に中央で2分
割されており、先半部5aは基半部5bに対し、
該アーム5の中心軸Eを中心として矢印e方向に
360度回転自在である。第二アーム5の先端部に
矢印f方向の回転を自在として枢着された第三ア
ーム6の先端には測定子7が設けられており、被
測定物の表面に測定子7の先端を当接させつつ各
測定点の立体座標を測定するようになされてい
る。各アーム及び回転台の回転部分には、該部分
の回転角度を検出するための精密角度測定器が内
装されており、該測定器よりの信号を別途に設け
た電子計算機に入力して被測定点の立体座標を求
めるものである。
前記のように、従来の三次元座標測定器では、
立体の輪郭の情報をX、Y、Zの直交座標による
数値の表示またはデジタル印字記録として得るも
のであるが、測定子の運動の自由度が大きい極座
標検出式の座標測定器を用いて測定子先端の運動
軌跡をアナログ的に記録することができれば、複
雑な輪郭を持つ物体の形状を迅速に図面化して、
この記録図形から前記の自動車の衝突試験後の変
形状況等を解析することが容易になつて工業上極
めて有効である。
この記録図形は、従来の数値で与えられる立体
の輪郭座標の情報と異なり、立体の輪郭の形状そ
のものが設計図面と等価な状況で描かれるので、
上記の衝突試験のような場合に、設計図との対比
が容易であり、その他、立体の温度上昇に伴なう
立体の変形の状態とか、荷重を加えたときの変形
状態等から、その立体の構造の適否判断等を容易
にして、工業上の利点が大きい。
本発明は、このような極座標検出方式の座標測
定器により立体の輪郭を図形に表わすことができ
る輪郭形状記録装置であり、特に測定子からの位
置情報を一定時間間隔で得るようにした時間サン
プリング方式を採用して記録を効果的に行なえる
ようにしたものである。
次に本発明を図示の実施例に基いて説明する。
第2図は本発明の立体の輪郭形状記録装置の機
能的構成を示すブロツク図であつて、8は極座標
検出方式座標測定器の本体を示し、連結された2
アームの関節部からのアーム角度の信号や2分さ
れたアームの基半部、先半部の捩れ角度の信号を
出すn個の角度測定器9が設けられている。10
はデータ処理部で、角度測定器9からの複数の出
力信号を総合して測定子7の位置を直交座標で表
わす演算を行なう直交座標変換演算部11、輪郭
図形を描くべき平面を直交座標のXY面とするか
YZ面とするかXZ面とするかを選択する投影面選
択器12、測定された2個の点の間を直線または
曲線で連結して描くための補間器13から成つて
いる。直交座標変換演算部11には所定時間毎に
演算を行なわせるように指令するクロツク発生器
14が接続されていて、演算部11からの出力が
決められた一定時間毎に出されるようになつてい
る。15は記録部で、補間器13から出るデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するD/A変換器1
6を経てブラウン管または紙面に記録する記録計
17、あるいは補間器13からの出力に基づいて
立体の輪郭形状を描くプロツタ18から成つてい
る。
このように構成するから、第3図のような断面
形状を持つ立体19の輪郭を描くには、極座標検
出方式座標測定器の測定子7を立体19の輪郭上
の点20に当てると、その位置が演算部が11に
より直交座標用の値に変換され、投影面選択器1
2により一つの平面、例えばXY面へ投影したと
きの輪郭線上の点として出力される。この出力は
クロツク発生器14のため、一定時間毎に出され
るから、測定子7を立体19に接触させつつ連続
的に移動させても輪郭の図形としては第3図の点
21,22,23のように不連続の点として表わ
される。補間器13はこの点の間を直線または曲
線で接続して輪郭形状を連続線により表わすよう
にするものである。このようにして各点の間を接
続する線としてデータ処理部10から出される出
力は記録部15において記録され、図形となる。
また、時間サンプリング方式によれば、輪郭線
上の相隣る二つの点の間隔は、測定子の移動速度
を速くすれば広くなり、移動速度が小さければ狭
くなる。即ち屈曲部では測定子の移動速度を遅く
することにより測定点の数が多くなり、屈曲の度
合が少なくなるに従つて測定子の移動速度を早く
することにより測定点の点を少なくすることがで
きる。従つて第3図に例示したように、輪郭の平
坦部分19aでは測定子7を速く動かし、屈曲部
分19bでは測定子をゆつくり移動させるように
することにより、輪郭形状を迅速に、しかも正確
に測定することができる。このような測定の仕方
は、測定者の自然な心理的傾向にも合致し、また
屈曲が多く複雑な形状の部分では測定子をゆつく
り動かすことにより正確な測定を行なうように操
作する点で合理的である。
第4図は上記構成の輪郭形状記録装置の機能を
一層向上させるために第2図の構成にバツフアメ
モリ25,26を付設した構成を示す。
第一のバツフアメモリ25は、本体8の角度測
定器9の出力を直交座標変換演算部11に入れる
際に、演算部11における演算処理結果直交座標
を得るのが、測定の実時間よりも遅れるので、こ
れによる不都合を避けるものである。即ち、本体
8の角度測定器9からの出力は測定子7の移動に
従つて連続して出され、その中でクロツク発生器
14の指令により一定時間毎に拾われて演算部1
1へ送られるのである。このようにして角度測定
器9の出力は間欠的に逐次演算部11へ送られる
が、演算部11での演算が遅れると送られてきた
出力の一部が演算部へ送られなくなり、この出力
に対応する輪郭線上の点が欠落することになる。
第一のバツフアメモリ25は、角度測定器9の出
力の中、クロツク発生器14に同調するものを拾
つて記憶し、測定子7の動きとは無関係に逐次演
算部11へ送込むものである。従つて測定子7の
動きを速くしても測定点の情報が欠落することを
防止できる。
第二のバツフアメモリ26は、記録装置15に
おいて記録する間に、演算部11からの続いて出
される出力が記録部15に入り切れずに拾い残し
が出ることを防止するために演算部の出力を記憶
し、記憶器に合せた適当時間毎にこれを記録部1
5に入力させるものである。これらのバツフアメ
モリ25,26がない場合は、演算部11、記録
部15における演算または記録が終了すると、終
了を告げる信号に基いて次の入力を行なうように
操作しなければならず該演算および記録の処理時
間より早く次の入力を行えないが、バツフアメモ
リを使用すれば演算、記録の開始から終了までの
処理時間に無関係にサンプリング速度を設定する
ことができるので、サンプリング時間間隔を短く
して記録の正確度を高めることができる。
また測定子を予定線に沿つて移動させる場合
に、これが横に外れた場合に、警報を発する処理
を演算処理器27で行うような場合は、警報は迅
速に発しなければならないから、第一のバツフア
メモリ25を除き、演算処理部27の演算終了信
号をもつて測定子7の動きをサンプルするように
して無駄時間をなくし、記録部15における記録
の遅れに対しては第二のバツフアメモリ26を使
用するようにする。
更に第一、第二の両バツフアメモリ25,26
を併用することによつて、両メモリによる効果を
得ることができる。即ち第一のバツフアメモリ2
5によりデータ処理部10の演算の遅れに対応さ
せ、同時に第二のバツフアメモリ26により記録
部15における処理の遅れに対応させることがで
きる。
以上のように、本発明の立体の輪郭形状記録装
置は、 (1) 測定子7の運動の自由度が大きな極座標検出
方式の座標測定器を使用するため、複雑な形状
を持つ立体や凹凸のある立体の輪郭形状を記録
するのが容易である。
(2) 測定子7による輪郭形状の情報を時間サンプ
リング方式により得るので、立体の輪郭の平坦
部では速く、屈曲部では遅く測定子を動かして
迅速な、しかも正確な記録をすることができ
る。
(3) バツフアメモリを付設することにより性能を
一層高めることができる。
等の特徴があり、立体の輪郭形状を迅速に正確に
記録できる装置として工業上の効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は極座標検出方式の座標測定器を例示す
る側面図、第2図は本発明の装置のブロツク線
図、第3図は立体の輪郭を例示する断面図、第4
図はバツフアメモリを付設した本発明の装置のブ
ロツク線図である。 1:基台、2:支柱、3:回転台、4:第一ア
ーム、4a,5a:先半部、4b,5b:基半
部、5:第二アーム、6:第三アーム、7:測定
子、8:測定器本体、9:角度測定器、10:デ
ータ処理部、11:直交座標変換演算部、12:
投影面選択器、13:補間器、14:クロツク発
生器、15:記録部、16:D/A変換器、1
7:記録計、18:プロツタ、19:立体、19
a:平坦部、19b:屈曲部、20,21,2
2,23,24:点、25:第一のバツフアメモ
リ、26:第二のバツフアメモリ、27:演算処
理器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数のアームを回転自在な関節部により連結
    し、各アーム相互間の、および1本のアーム自体
    に回転機構を設けた場合はその両端間の回転角を
    電気的に検出して、最先部のアームの先端に取付
    けた測定子7の座標位置を知るようにした極座標
    検出方式の座標測定器において、各回転部の情報
    出力を時間サンプリング方式により一定時間間隔
    毎にデータ処理部10に入力させ、測定子7の移
    動する軌跡をアナログ記録図形により得ることを
    特徴とする立体の輪郭形状記録装置。 2 複数のアームを回転自在な関節部により連結
    し、各アーム相互間の、および1本のアーム自体
    に回転機構を設けた場合はその両端間の回転角を
    電気的に検出して、最先部のアームの先端に取付
    けた測定子7の座標位置を知るようにした極座標
    検出方式の座標測定器において、各回転部の情報
    出力を時間サンプリング方式により一定時間間隔
    毎にデータ処理部10に入力させ、測定子7の移
    動する軌跡をアナログ記録図形により得る立体の
    輪郭形状記録装置の各関節等の出力を、第一のバ
    ツフアメモリ25を介して直交座標変換演算部1
    1に入力させることを特徴とする立体の輪郭形状
    記録装置。 3 複数のアームを回転自在な関節部により連結
    し、各アーム相互間の、および1本のアーム自体
    に回転機構を設けた場合はその両端間の回転角を
    電気的に検出して、最先部のアームの先端に取付
    けた測定子7の座標位置を知るようにした極座標
    検出方式の座標測定器において、各回転部の情報
    出力を時間サンプリング方式により一定時間間隔
    毎にデータ処理部10に入力させ、測定子7の移
    動する軌跡をアナログ記録図形により得る立体の
    輪郭形状記録装置の直交座標変換演算部11の出
    力を、第二のバツフアメモリ26を介して記録部
    15に入力させることを特徴とする立体の輪郭形
    状記録装置。 4 複数のアームを回転自在な関節部により連結
    し、各アーム相互間の、および1本のアーム自体
    に回転機構を設けた場合はその両端間の回転角を
    電気的に検出して、最先部のアームの先端に取付
    けた測定子7の座標位置を知るようにした極座標
    検出方式の座標測定器において、各回転部の情報
    出力を時間サンプリング方式により一定時間間隔
    毎にデータ処理部10に入力させ、測定子7の移
    動する軌跡をアナログ記録図形により得る立体の
    輪郭形状記録装置の各関節等の出力を、第一のバ
    ツフアメモリ25を介して直交座標変換演算部1
    1に入力させ、該直交座標変換演算部11の出力
    を、第二のバツフアメモリ26を介して記録部1
    5に入力させることを特徴とする立体の輪郭形状
    記録装置。
JP15012280A 1980-10-28 1980-10-28 Profile recorder for solid body Granted JPS5774609A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15012280A JPS5774609A (en) 1980-10-28 1980-10-28 Profile recorder for solid body

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JP15012280A JPS5774609A (en) 1980-10-28 1980-10-28 Profile recorder for solid body

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Publication Number Publication Date
JPS5774609A JPS5774609A (en) 1982-05-10
JPS6256444B2 true JPS6256444B2 (ja) 1987-11-26

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ID=15489956

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JP15012280A Granted JPS5774609A (en) 1980-10-28 1980-10-28 Profile recorder for solid body

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Families Citing this family (7)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60110084A (ja) * 1983-11-18 1985-06-15 Yokogawa Medical Syst Ltd 図形の周囲長計測装置
JPH0453525Y2 (ja) * 1985-12-06 1992-12-16
JPS62277511A (ja) * 1986-05-26 1987-12-02 Yasuaki Nakai 平面測定装置
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JPS5774609A (en) 1982-05-10

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