JPH06201303A - Three dimensional measuring device - Google Patents
Three dimensional measuring deviceInfo
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- JPH06201303A JPH06201303A JP36131092A JP36131092A JPH06201303A JP H06201303 A JPH06201303 A JP H06201303A JP 36131092 A JP36131092 A JP 36131092A JP 36131092 A JP36131092 A JP 36131092A JP H06201303 A JPH06201303 A JP H06201303A
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Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、工場内の減速機やポン
プ等小型機器やカップリング等の周辺機器、あるいは工
場内のロボット用ワーク固定治具等の三次元測定をする
ための三次元測定器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to three-dimensional measurement for three-dimensional measurement of small equipment such as speed reducers and pumps in the factory, peripheral equipment such as couplings, or robot workpiece fixing jigs in the factory. It relates to measuring instruments.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は、従来より用いられている三次元
測定器の一例を示す斜視図である。この図4に示す三次
元測定器は、定盤1と、この定盤1上に設置され、ガイ
ドレール2に沿って移動するベース3と、このベース3
に垂設されたコラム4および補助バー5と、このコラム
4および補助バー5に対して上下動可能に取り付けられ
たヘッド6と、このヘッド6に貫設され、前記のコラム
4に対して直角に摺動できるように設けられた可動アー
ム7と、この可動アーム7の先端に取り付けられた測定
子8とから構成されている。この従来の三次元測定器を
使用するときは、まず、被測定物(図示せず)を定盤1
の上に移動させる。その上で、ベース3、ヘッド6、可
動アーム7をそれぞれ移動させることにより、被測定物
(立体物)の寸法などを三次元値をもって測定するよう
にしている。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a perspective view showing an example of a conventional three-dimensional measuring instrument. The three-dimensional measuring device shown in FIG. 4 includes a surface plate 1, a base 3 which is installed on the surface plate 1 and moves along a guide rail 2, and a base 3.
A column 4 and an auxiliary bar 5 which are vertically installed, a head 6 which is vertically movable with respect to the column 4 and the auxiliary bar 5, and a head which penetrates the head 6 and is perpendicular to the column 4. The movable arm 7 is provided so as to be slidable on the movable arm 7 and a probe 8 attached to the tip of the movable arm 7. When using this conventional three-dimensional measuring instrument, first, an object to be measured (not shown) is placed on the platen 1.
To move on. Then, the base 3, the head 6, and the movable arm 7 are moved to measure the dimensions of the object to be measured (three-dimensional object) with three-dimensional values.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の三次元測定器を使用する場合は、測定する前
に、被測定物をいちいち定盤1の上に移動させねばなら
ない。そのため、従来は、工場内での整備作業などの現
場において、減速機やポンプ等小型機器やカップリング
等の周辺機器のスケッチ等のためにこれらの機器を測定
するときは、このような従来の三次元測定器を用いるこ
とができず、巻尺、直尺、パス、ノギス等の単機能の測
定器具を使用して測定を行うしかなかった。よって、こ
のような場合、十分な測定精度を得ることができず、ま
た測定補助者を必要とするなど、効率的な測定ができな
い、という問題があった。本発明はこのような従来技術
の問題点に着目してなされたもので、工場内での整備作
業などの現場で安全かつ効率的に高精度の三次元測定が
できる三次元測定器を提供することを目的とする。However, when such a conventional three-dimensional measuring device is used, the object to be measured must be moved onto the surface plate 1 before the measurement. Therefore, conventionally, when measuring these devices for sketches of small devices such as reduction gears and pumps and peripheral devices such as couplings, etc., in the field such as maintenance work in a factory, such conventional devices are used. It was not possible to use a three-dimensional measuring instrument, and there was no choice but to perform measurement using a single-function measuring instrument such as a tape measure, a straight scale, a pass, or a caliper. Therefore, in such a case, there is a problem that sufficient measurement accuracy cannot be obtained, and a measurement assistant is required, so that efficient measurement cannot be performed. The present invention has been made in view of such problems of the conventional technology, and provides a three-dimensional measuring device capable of safely and efficiently performing high-precision three-dimensional measurement on-site such as maintenance work in a factory. The purpose is to
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の三次元測定器は、現場に持ち運び可能な支持
台と、この支持台に支持され先端に測定子を備えた多関
節型アームと、この多関節型アームに組み込まれた角度
センサと、前記測定子が被測定物の複数の任意の被測定
点に接触または近接したときの角度センサからの角度信
号に基づいて所定の演算を行う測定コントローラと、を
含むことを特徴としている。また、本発明において、前
記支持台には、レベル計が備えられていることをが望ま
しい。また、本発明において、前記支持台には、3個の
高さ調整可能な脚部が備えられていることが望ましい。
さらに、本発明の三次元測定器において、前記測定コン
トローラは、前記測定子が被測定物の設置面に対応する
任意の3点に接触または近接したときの角度センサから
の傾き信号に基づいて被測定物の測定基準平面を求める
手段と、この求められた測定基準平面と前記の角度信号
とに基づいて前記の演算測定値を算出する手段とを含む
ことが望ましい。A three-dimensional measuring instrument of the present invention for achieving the above object is a multi-joint type having a support base that can be carried to the site and a probe supported at the support base at the tip. An arm, an angle sensor incorporated in the articulated arm, and a predetermined calculation based on an angle signal from the angle sensor when the probe contacts or approaches a plurality of arbitrary measured points of the measured object. And a measurement controller for performing. Further, in the present invention, it is desirable that the support table is provided with a level meter. Further, in the present invention, it is preferable that the support base is provided with three height adjustable legs.
Further, in the three-dimensional measuring device of the present invention, the measurement controller is configured to detect the object based on an inclination signal from an angle sensor when the probe contacts or approaches any three points corresponding to the installation surface of the object to be measured. It is desirable to include means for obtaining a measurement reference plane of the object to be measured, and means for calculating the calculated measurement value based on the obtained measurement reference plane and the angle signal.
【0005】[0005]
【作用】上述のように、本発明による三次元測定器で
は、現場に持ち運び可能な支持台と、この支持台に支持
され先端に測定子を備えた多関節型アームと、この多関
節型アームに組み込まれた角度センサとを備え、この角
度センサからの信号に基づいて測定を行うようにしてい
るので、整備作業などの現場で、被測定物の近くに三次
元測定器を移動させて、その場で三次元測定を行うこと
ができる。よって、従来のように被測定物をいちいち三
次元測定器の定盤の上まで移動させる必要がなくなる。
また、現場で三次元測定を行う場合でも、従来のように
単機能の測定器具で測定補助者を使用して測定を行う必
要がなくなり、効率的で高精度な三次元測定が可能とな
る。また、この三次元測定器において、前記支持台にレ
ベル計を備えているので、作業の現場で三次元測定器を
水平に保持することが可能になる。また、この三次元測
定器において、前記支持台が3個の高さ調整可能な脚部
を備えるように構成することにより、この三次元測定器
を、表面に凹凸があるような場所でも、使用することが
可能となり、しかも前記のレベル計を使用して水平に保
つことも可能となる。さらに、この三次元測定器におい
て、前記測定コントローラは、前記測定子が被測定物の
設置面に対応する任意の3点に接触または近接したとき
の角度センサからの傾き信号に基づいて被測定物の測定
基準平面を求める手段と、この求められた測定基準平面
と前記の角度信号とに基づいて前記の演算測定値を算出
する手段とを備えるようにしているので、被測定物の設
置面と三次元測定器の設置面とが平行状態でない場合で
も、そのために生じる測定誤差を補正して、両者が平行
状態にある場合と同じ測定値を出力することが可能とな
る。したがって、従来は稼働場所から被測定物を取り外
してこれを測定器の定盤上に載置して測定作業を行って
いたのに対し、本発明では、被測定物を稼働場所から移
動させることなく、これを取り付けた状態のままで、高
精度に測定を行うことができるようになる。As described above, in the three-dimensional measuring instrument according to the present invention, a support base that can be carried to the site, an articulated arm that is supported by the support base and has a probe at its tip, and this articulated arm. Since it is equipped with an angle sensor built in, and measures based on the signal from this angle sensor, at the site of maintenance work etc., move the three-dimensional measuring device near the object to be measured, Three-dimensional measurement can be performed on the spot. Therefore, it is not necessary to move the object to be measured to the surface plate of the coordinate measuring machine as in the conventional case.
Further, even when performing three-dimensional measurement on site, there is no need to perform measurement using a measurement assistant with a single-function measuring instrument as in the conventional case, and efficient and highly accurate three-dimensional measurement becomes possible. Further, in this three-dimensional measuring device, since the support table is provided with the level meter, the three-dimensional measuring device can be held horizontally at the work site. Further, in this three-dimensional measuring device, the support base is provided with three height-adjustable legs, so that the three-dimensional measuring device can be used even in a place having uneven surface. It is also possible to keep it horizontal using the level meter described above. Furthermore, in this three-dimensional measuring device, the measurement controller is configured to measure the object to be measured based on a tilt signal from an angle sensor when the probe contacts or approaches any three points corresponding to the installation surface of the object to be measured. The means for determining the measurement reference plane and the means for calculating the calculated measurement value based on the obtained measurement reference plane and the angle signal are provided with the installation surface of the object to be measured. Even when the installation surface of the three-dimensional measuring device is not in a parallel state, it is possible to correct the measurement error caused by that and output the same measurement value as when the two are in a parallel state. Therefore, conventionally, the object to be measured is removed from the operating place and placed on the surface plate of the measuring instrument to perform the measurement work, whereas in the present invention, the object to be measured is moved from the operating place. Instead, it becomes possible to perform high-precision measurement with this attached.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明について図示の実施例に基づい
て説明する。図1は本発明の第1実施例に係る三次元測
定器を示す図である。図1において、本実施例の三次元
測定器は、4つの脚部11aを有する移動可能な支持台
11に、5つの関節部21〜25を有する多関節型アー
ム12が取り付けられている。この多関節型アーム12
は、支持台11と第1関節部21および第2関節部22
を介して接続された第1アーム部12aと、この第1ア
ーム部12aと第3関節部23および第4関節部24を
介して接続された第2アーム部12bと、この第2アー
ム部12bと第5関節部25を介して接続された第3ア
ーム部12cとから、構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a coordinate measuring machine according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the coordinate measuring machine of the present embodiment has a movable support base 11 having four legs 11a, and an articulated arm 12 having five joints 21 to 25 attached thereto. This articulated arm 12
Is the support base 11, the first joint portion 21, and the second joint portion 22.
A first arm portion 12a connected to the first arm portion 12a, a second arm portion 12b connected to the first arm portion 12a via a third joint portion 23 and a fourth joint portion 24, and a second arm portion 12b. And a third arm portion 12c connected via the fifth joint portion 25.
【0007】前記第1関節部21は、円筒状に形成され
ており、その円の中心を軸に支持台11の平面と平行な
方向に回動自在に取り付けられている。また、前記第2
関節部22は、第1関節部21の上に、図の矢印α方向
に回動自在に取り付けられている。これにより、前記第
1アーム部12aは、前記第1関節部21を中心に、任
意の三次元方向に移動できるようになっている。また、
前記第3関節部23は、前記の第1アーム部12aの端
部に、図の矢印β方向に回動自在に取り付けられてい
る。また、第4関節部24は、円筒状に形成されてお
り、第3関節部23に対して、第2アーム部12bの軸
方向を中心に回動自在に取り付けられている。これによ
り、前記第2アーム部12bは、前記第3関節部23を
起点として、任意の三次元方向に移動できるようになっ
ている。さらに、前記第5関節部25は、前記の第2ア
ーム部12bの端部に、図の矢印γ方向に回動自在に取
り付けられている。これにより、前記第3アーム部12
cは、前記第5関節部23を中心に、図のγ方向に、自
在に移動できるようになっている。さらにまた、この第
3アーム部12cの先端には、測定子13が取り付けら
れ、第3アーム部12cの測定子13近傍の位置には、
グリップ14が設けられている。The first joint portion 21 is formed in a cylindrical shape, and is attached so as to be rotatable about the center of the circle in a direction parallel to the plane of the support base 11. Also, the second
The joint portion 22 is mounted on the first joint portion 21 so as to be rotatable in the arrow α direction in the figure. Thereby, the first arm portion 12a can move in any three-dimensional direction around the first joint portion 21. Also,
The third joint portion 23 is attached to the end portion of the first arm portion 12a so as to be rotatable in the direction of arrow β in the figure. Further, the fourth joint portion 24 is formed in a cylindrical shape, and is attached to the third joint portion 23 so as to be rotatable about the axial direction of the second arm portion 12b. Accordingly, the second arm portion 12b can move in any three-dimensional direction with the third joint portion 23 as a starting point. Further, the fifth joint portion 25 is attached to the end portion of the second arm portion 12b so as to be rotatable in the arrow γ direction in the figure. Accordingly, the third arm portion 12
c can move freely around the fifth joint 23 in the γ direction in the figure. Furthermore, a probe 13 is attached to the tip of the third arm portion 12c, and at a position near the probe 13 of the third arm portion 12c,
A grip 14 is provided.
【0008】本実施例では、前記各関節部21〜25に
は、それぞれ、ロータリーエンコーダが内蔵され、第1
関節部21および第4関節部24の旋回角度や、第2関
節部22、第3関節部23および第5関節部25の仰角
が検出できるようになっている。また、これらの各ロー
タリーエンコーダからの信号は、携帯型の測定コントロ
ーラ15に入力されようになっている。測定コントロー
ラ15では、前記の各ロータリーエンコーダからの信号
に基づいて、所定の演算処理を行い、その結果を液晶デ
ィスプレー16又はプリンタ17に出力する。なお図中
符号18は、測定者が、測定コントローラ15に、測定
モード(水平の距離・垂直の距離・高さ・角度などの中
のどのような測定値を求めるか)の設定や、ディスプレ
ー表示・印字などの必要な指示を与えるための遠隔操作
用指令機である。In this embodiment, a rotary encoder is built in each of the joints 21 to 25.
The turning angles of the joint portion 21 and the fourth joint portion 24 and the elevation angles of the second joint portion 22, the third joint portion 23, and the fifth joint portion 25 can be detected. The signals from these rotary encoders are input to the portable measurement controller 15. The measurement controller 15 performs predetermined arithmetic processing based on the signals from the rotary encoders, and outputs the result to the liquid crystal display 16 or the printer 17. Note that reference numeral 18 in the figure indicates that the measurer sets the measurement controller 15 (what kind of measurement value is to be obtained in the horizontal distance, vertical distance, height, angle, etc.) on the measurement controller 15, and the display is displayed. -A remote control commander that gives necessary instructions such as printing.
【0009】また本実施例では、図示していないが、支
持台11に、レベル計を備えている。このレベル計は、
支持台11の水平方向に対する傾きを検出するためのも
のである。測定者は、このレベル計の表示に基づいて、
三次元測定器の設置面が水平となるように、調整できる
ようになっている。したがって、本実施例によれば、三
次元測定器を現場に持ち込んでも、その設置面を水平に
して高精度な測定結果を得られるようになる。In this embodiment, although not shown, the support base 11 is provided with a level meter. This level meter
This is for detecting the inclination of the support base 11 with respect to the horizontal direction. The measurer, based on the display of this level meter,
The three-dimensional measuring instrument can be adjusted so that the installation surface is horizontal. Therefore, according to the present embodiment, even if the three-dimensional measuring instrument is brought to the site, it is possible to obtain a highly accurate measurement result with the installation surface horizontal.
【0010】次に、本実施例に係る三次元測定器の動作
を説明する。工場内での整備作業などの現場において、
減速機やポンプ等小型機器やカップリング等の周辺機器
のスケッチ作業等のためにこれらの機器を測定するとき
は、本実施例に係る三次元測定器を被測定物の近傍に移
動させる。そして測定者は、左手で指令機18を操作し
ながら、右手でグリップ14をつかみ、測定子13を移
動させる。そして測定子13を被測定物の所定の測定点
に接触させ、そのときの各関節部21〜25の角度を各
ロータリーエンコーダにより検出し、測定コントローラ
15に出力する。測定コントローラ15では、各エンコ
ーダからの信号に基づいて、所定の演算処理を行って、
空間の任意点間の距離や角度を求め、指定されたモード
別に、ディスプレー表示又は印字を行う。なお、三次元
測定器が現場に持ち込まれた場合には、前記のレベル計
に基づいて測定者が水平になるように調整するようにし
ている。また、前記の測定コントローラ15にデータ保
持機能や通信機能を持たせて、外部のパーソナルコンピ
ュータなどに測定データを転送し、パソコンの画面でグ
ラフ表示や図形処理を行わせるようにすることもでき
る。Next, the operation of the coordinate measuring machine according to this embodiment will be described. On-site such as maintenance work in the factory,
When measuring these devices for sketching of small devices such as speed reducers and pumps and peripheral devices such as couplings, the coordinate measuring machine according to this embodiment is moved to the vicinity of the object to be measured. Then, the measurer moves the probe 13 while holding the grip 14 with the right hand while operating the commander 18 with the left hand. Then, the probe 13 is brought into contact with a predetermined measurement point of the object to be measured, and the angles of the joints 21 to 25 at that time are detected by the rotary encoders and output to the measurement controller 15. The measurement controller 15 performs predetermined arithmetic processing based on the signals from the encoders,
The distance or angle between arbitrary points in space is obtained, and display or printing is performed for each designated mode. When the three-dimensional measuring device is brought to the site, the measurer is adjusted so as to be horizontal based on the level meter. Further, the measurement controller 15 may be provided with a data holding function and a communication function so that the measurement data can be transferred to an external personal computer or the like to perform graph display or graphic processing on the screen of the personal computer.
【0011】次に、本発明の第2実施例に係る三次元測
定器を説明する。この第2実施例に係る三次元測定器
は、図1に示した三次元測定器とほぼ同様の構成である
が、図1に示す支持台11に、図2に示すように、4個
ではなく3個の高さ調整可能な脚部11bが設けられて
いる点が、異なっている(図2は、図1の支持台11を
裏面から示している)。この脚部11bは、それぞれ、
ネジの回転により、高さを調整できるようになってい
る。この3個の高さ調整可能な脚部11bは、表面に凹
凸がある場所でも、支持台11を水平に載置できるよう
にするためのものである。すなわち、本実施例では、前
述のように支持台11にレベル計が備えられており、レ
ベル計は支持台11の傾きを検出できる。したがって、
この第2実施例によれば、表面に凹凸があるような場所
にでも、測定者が、三脚の三次元測定器を持ち込んで設
置することができる。しかも、前記のレベル計を見なが
ら、前記の3つの脚部11bの高さを調整することによ
り、その支持台11の設置を水平状態に調整することが
できる。よって、設置場所の表面の凹凸の影響を受けな
い高精度な測定を行えるようになる。Next, a coordinate measuring machine according to a second embodiment of the present invention will be described. The three-dimensional measuring device according to the second embodiment has almost the same structure as the three-dimensional measuring device shown in FIG. 1, but the four-dimensional measuring device shown in FIG. The difference is that three height adjustable legs 11b are provided (FIG. 2 shows the support base 11 of FIG. 1 from the back side). The legs 11b are respectively
The height can be adjusted by rotating the screw. The three height-adjustable legs 11b are for allowing the support base 11 to be placed horizontally even in a place where the surface is uneven. That is, in the present embodiment, the support table 11 is provided with the level meter as described above, and the level meter can detect the inclination of the support table 11. Therefore,
According to the second embodiment, the measurer can bring in and install a tripod coordinate measuring machine even in a place where the surface is uneven. Moreover, by adjusting the heights of the three leg portions 11b while watching the level meter, the installation of the support base 11 can be adjusted in a horizontal state. Therefore, it becomes possible to perform highly accurate measurement without being affected by the unevenness of the surface of the installation place.
【0012】図3は、本発明の第3実施例に係る三次元
測定器の測定コントローラを説明するためのブロック図
である。この第3実施例は、三次元測定器の設置状態
(設置面)と被測定物の設置状態(設置面)とが平行で
ない場合、被測定物の測定点に測定子を接触したときの
角度センサからの角度信号だけから測定値を演算する
と、測定誤差が生じてしまうが、この誤差を補正するた
め、測定コントローラに水平補正演算機能を持たせて、
自動的に誤差補正を行わせるようにしたものである。FIG. 3 is a block diagram for explaining a measurement controller of a coordinate measuring machine according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, when the installation state (installation surface) of the three-dimensional measuring device and the installation state (installation surface) of the object to be measured are not parallel, the angle when the contact point is brought into contact with the measuring point of the object to be measured. If you calculate the measurement value only from the angle signal from the sensor, a measurement error will occur, but in order to correct this error, the measurement controller has a horizontal correction calculation function,
The error is automatically corrected.
【0013】すなわち、図3に示すように、この第3実
施例においては、各関節部21〜25にそれぞれ内蔵さ
れたロータリーエンコーダ20からの信号がパルスカウ
ンタ回路15aに入力される。パルスカウンタ回路15
aでは、各ロータリーエンコーダ20からのパルスを計
数し、計数結果をパルス演算回路15bに出力する。パ
ルス演算回路15bは、演算条件設定回路15cにより
設定された測定モードに基づいて、所望の測定値を算出
し、表示器16およびプリンタ17に出力する。また前
記演算条件設定回路15cは、操作者からの指示内容に
基づいて、パルス演算回路15bが、水平・垂直の距
離、高さ、角度等どのような測定値を演算し出力するか
の測定モードを設定するためのものである。That is, as shown in FIG. 3, in the third embodiment, the signals from the rotary encoders 20 incorporated in the joints 21 to 25 are input to the pulse counter circuit 15a. Pulse counter circuit 15
At a, the pulse from each rotary encoder 20 is counted, and the counting result is output to the pulse calculation circuit 15b. The pulse calculation circuit 15b calculates a desired measurement value based on the measurement mode set by the calculation condition setting circuit 15c and outputs it to the display 16 and the printer 17. The calculation condition setting circuit 15c is a measurement mode in which the pulse calculation circuit 15b calculates and outputs a measurement value such as a horizontal / vertical distance, a height, an angle, etc., based on the instruction content from the operator. Is for setting.
【0014】また本実施例においては、前記演算条件設
定回路15cは、三次元測定器の設置状態(設置面)と
被測定物の設置状態(設置面)とが平行でない場合に、
パルス演算回路15bに対して補正モードの設定も行
う。この補正モードが設定されると、パルス演算回路1
5bは、まず、被測定物の設置面に対応する任意の3点
に測定子を接触させたときのパルスカウンタ回路15a
からの出力とに基づいて、被測定物の測定基準平面を算
出する。そして、パルス演算回路15bは、算出した前
記の測定基準平面と、被測定物の被測定点に測定子を接
触したときのパルスカウンタ回路15aからの出力と、
に基づいて、所望の測定値を演算し、表示器16または
プリンタ17に出力する。Further, in the present embodiment, the calculation condition setting circuit 15c, when the installation state (installation surface) of the coordinate measuring machine and the installation state (installation surface) of the object to be measured are not parallel,
The correction mode is also set for the pulse calculation circuit 15b. When this correction mode is set, the pulse calculation circuit 1
5b is a pulse counter circuit 15a when the probe is brought into contact with any three points corresponding to the installation surface of the object to be measured.
And a measurement reference plane of the object to be measured is calculated based on the output from Then, the pulse calculation circuit 15b outputs the calculated measurement reference plane and the output from the pulse counter circuit 15a when the contact point is brought into contact with the measured point of the measured object.
Based on the above, a desired measurement value is calculated and output to the display 16 or the printer 17.
【0015】次に、この第3実施例に係る三次元測定器
を使用した測定方法を説明する。まず測定者は、三次元
測定器を被測定物のある現場に任意の場所に設置し、レ
ベル計を使用しながら、三次元測定器の設置を水平状態
にする。次に測定者は、被測定物の設置面と同一平面と
思われる箇所に適当な大きさの三角形を想定し、その想
定した三角形の各頂点付近の任意の位置の3点に測定子
を接触させる。この測定子を3点に接触させたときの各
ロータリーエンコーダ20からの信号は前記パルスカウ
ンタ回路15aに入力され、その計数値が前記パルス演
算回路15bに出力される。パルス演算回路15bは、
この出力に基づいて、(測定器の設置面ではなく)被測
定物の設置面を、測定基準平面として認識し、記憶す
る。次に、測定者が、被測定物の実長などの測定に必要
な箇所に測定子を接触させると、そのときの各ロータリ
ーエンコーダ20からの信号がパルスカウンタ回路15
aに入力される。パルス演算回路15bは、このパルス
カウンタ回路15aからの出力と前記の測定基準平面と
に基づいて、被測定物の実長等の所望の測定値を演算し
出力する。これにより、従来は被測定物をその稼働場所
から取り外して定盤上に載置して行っていた計測作業
を、被測定物をその稼働場所から取り外すことなくその
場所で高精度に計測を行うことができるようになった。Next, a measuring method using the coordinate measuring machine according to the third embodiment will be described. First, the measurer installs the three-dimensional measuring device at an arbitrary place on the site where the object to be measured is used, and horizontally installs the three-dimensional measuring device while using the level meter. Next, the measurer assumes a triangle of an appropriate size in a place that is considered to be flush with the installation surface of the object to be measured, and contacts the probe with three points at arbitrary positions near each vertex of the assumed triangle. Let A signal from each rotary encoder 20 when the contact point is brought into contact with three points is input to the pulse counter circuit 15a, and the count value is output to the pulse calculation circuit 15b. The pulse calculation circuit 15b is
Based on this output, the installation surface of the object to be measured (not the installation surface of the measuring device) is recognized and stored as the measurement reference plane. Next, when the measurer makes contact with the measuring point such as the actual length of the object to be measured, the signal from each rotary encoder 20 at that time is output from the pulse counter circuit 15
Input to a. The pulse calculation circuit 15b calculates and outputs a desired measurement value such as the actual length of the object to be measured based on the output from the pulse counter circuit 15a and the measurement reference plane. As a result, the measurement work that was conventionally performed by removing the measured object from its operating location and placing it on the surface plate is performed with high accuracy at that location without removing the measured object from its operating location. I was able to do it.
【0016】なお、前記の被測定物の測定基準平面を測
定するときに、被測定物の同一平面上での3点認識が困
難なときは、被測定物の設置面と垂直な平面に適当な大
きさの三角形を想定し、その想定した三角形の各頂点付
近の任意の位置の3点に測定子を接触させてそのときの
前記各エンコーダからの信号を入力すると共に、前記の
垂直な平面と直行する平面に適当な大きさの三角形を想
定し、その想定した三角形の各頂点付近の任意の位置の
3点に測定子を接触させてそのときの前記各エンコーダ
からの信号を入力することによっても、同様の測定基準
平面の検出が可能である。また、図3において、測定コ
ントローラは、回路ブロック図で示しているが、マイク
ロコンピュータを用いてソフトウェアで同様の補正演算
機能を実現することができることはもちろんである。When it is difficult to recognize three points on the same plane of the measured object when measuring the measurement reference plane of the measured object, it is suitable for a plane perpendicular to the installation surface of the measured object. A triangle of various sizes is assumed, and a probe is brought into contact with three points at arbitrary positions near the respective vertices of the assumed triangle to input the signals from the encoders at that time, and the vertical plane Assuming a triangle of an appropriate size on a plane orthogonal to, and contacting the probe with three points at arbitrary positions near each vertex of the assumed triangle, and inputting the signal from each encoder at that time. It is also possible to detect the same measurement reference plane. Further, although the measurement controller is shown in a circuit block diagram in FIG. 3, it is needless to say that a similar correction calculation function can be realized by software using a microcomputer.
【0017】[0017]
【発明の効果】上述のように、本発明による三次元測定
器では、現場に持ち運び可能な支持台と、この支持台に
支持され先端に測定子を備えた多関節型アームと、この
多関節型アームに組み込まれた角度センサとを備え、こ
の角度センサからの信号に基づいて測定を行うようにし
ているので、整備作業などの現場で、被測定物の近くに
三次元測定器を移動させて、その場で三次元測定を行う
ことができる。よって、従来のように被測定物をいちい
ち三次元測定器の定盤の上まで移動させる必要がなくな
る。また、現場で三次元測定を行う場合でも、従来のよ
うに単機能の測定器具を使用して測定補助者に補助して
もらいながら測定を行う必要がなくなり、効率的で高精
度な三次元測定が可能となる。また、この三次元測定器
において、前記支持台にレベル計を備えているので、作
業の現場で三次元測定器を水平に保持することが可能に
なる。また、この三次元測定器において、前記支持台が
3個の高さ調整可能な脚部を備えるように構成すること
により、この三次元測定器を、表面に凹凸があるような
場所でも、設置することが可能となり、しかも前記のレ
ベル計を利用して水平に保つことも可能となる。さら
に、この三次元測定器において、前記測定コントローラ
は、前記測定子が被測定物の設置面に対応する任意の3
点に接触または近接したときの角度センサからの傾き信
号に基づいて被測定物の設置面の測定基準平面を求める
手段と、この求められた測定基準平面と前記の角度信号
とに基づいて前記の演算測定値を算出する手段とを備え
るようにしているので、被測定物の設置面と三次元測定
器の設置面とが平行状態でない場合でも、そのために生
じる測定誤差を補正して、両者が平行状態にある場合と
同じ測定値を出力することが可能となる。よって、従来
は稼働場所から被測定物を取り外してこれを測定器の定
盤上に載置して測定作業を行っていたのに対し、本発明
では、被測定物を稼働場所から移動させることなく、こ
れを取り付けた状態のままで、高精度に測定を行うこと
ができるようになる。As described above, in the three-dimensional measuring device according to the present invention, a support base that can be carried to the site, an articulated arm that is supported by the support base and has a contact point at its tip, and the multi-joint arm It has an angle sensor built into the mold arm, and the measurement is performed based on the signal from this angle sensor.Therefore, you can move the coordinate measuring machine near the object to be measured at the site of maintenance work. Then, three-dimensional measurement can be performed on the spot. Therefore, it is not necessary to move the object to be measured to the surface plate of the coordinate measuring machine as in the conventional case. In addition, even when performing 3D measurement on site, there is no need to perform measurement with the help of a measurement assistant using a single-function measuring instrument as in the past, and efficient and highly accurate 3D measurement is possible. Is possible. Further, in this three-dimensional measuring device, since the support table is provided with the level meter, the three-dimensional measuring device can be held horizontally at the work site. Further, in this three-dimensional measuring device, the support base is provided with three height-adjustable legs, so that the three-dimensional measuring device can be installed even in a place with uneven surface. It is also possible to keep it horizontal by using the above level meter. Further, in this three-dimensional measuring device, the measurement controller is configured so that the measuring element corresponds to an installation surface of an object to be measured.
Means for obtaining the measurement reference plane of the installation surface of the object to be measured based on the tilt signal from the angle sensor when contacting or approaching the point, and the above-mentioned based on the obtained measurement reference plane and the angle signal Since the means for calculating the calculation measurement value is provided, even when the installation surface of the DUT and the installation surface of the three-dimensional measuring device are not in the parallel state, the measurement error caused by that is corrected and both are It is possible to output the same measured value as in the parallel state. Therefore, conventionally, the object to be measured is removed from the operating place and placed on the surface plate of the measuring instrument to perform the measurement work, whereas in the present invention, the object to be measured is moved from the operating place. Instead, it becomes possible to perform high-precision measurement with this attached.
【図1】本発明の第1実施例に係る三次元測定器を示す
図である。FIG. 1 is a diagram showing a coordinate measuring machine according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施例に係る三次元測定器の支持
台を裏面から示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a support base of a coordinate measuring machine according to a second embodiment of the present invention from the back side.
【図3】本発明の第3実施例に係る三次元測定器の測定
コントローラを説明するためのブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a measurement controller of a coordinate measuring machine according to a third exemplary embodiment of the present invention.
【図4】従来の三次元測定器を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a conventional coordinate measuring machine.
11 支持台 11a,11b 脚部 12 多関節型アーム 13 測定子 14 グリップ 15b パルス演算回路 16 液晶ディスプレー 17 プリンタ 18 指令機 20 ロータリーエンコーダ 21,22,23,24,25 関節部 11 Support stand 11a, 11b Leg part 12 Articulated arm 13 Measuring element 14 Grip 15b Pulse calculation circuit 16 Liquid crystal display 17 Printer 18 Commander 20 Rotary encoder 21, 22, 23, 24, 25 Joint part
Claims (4)
台に支持され先端に測定子を備えた多関節型アームと、
この多関節型アームに組み込まれた角度センサと、前記
測定子が被測定物の複数の被測定点に接触または近接し
たときの角度センサからの角度信号に基づいて所定の演
算を行う測定コントローラと、を含むことを特徴とす
る、三次元測定器。1. A support base that can be carried to a site, and an articulated arm that is supported by the support base and has a probe at its tip,
An angle sensor incorporated in the articulated arm, and a measurement controller that performs a predetermined calculation based on an angle signal from the angle sensor when the probe contacts or is in proximity to a plurality of points to be measured of the object to be measured. A three-dimensional measuring instrument comprising:
持台には、レベル計が備えられていることを特徴とす
る、三次元測定器。2. The coordinate measuring machine according to claim 1, wherein the support base is provided with a level meter.
て、前記支持台には、3個の高さ調整可能な脚部が備え
られていることを特徴とする、三次元測定器。3. The coordinate measuring machine according to claim 1 or 2, wherein the supporting base is provided with three height adjustable legs.
て、前記測定コントローラは、前記測定子が被測定物の
設置面に対応する任意の3点に接触または近接したとき
の角度センサからの傾き信号に基づいて被測定物の測定
基準平面を求める手段と、この求められた測定基準平面
と前記の角度信号とに基づいて所望の測定値を演算する
手段とを含むことを特徴とする、三次元測定器。4. The three-dimensional measuring device according to claim 2 or 3, wherein the measuring controller is configured to detect an angle sensor when the measuring element comes into contact with or comes close to any three points corresponding to an installation surface of an object to be measured. Means for obtaining a measurement reference plane of the object to be measured based on the tilt signal, and means for calculating a desired measurement value based on the obtained measurement reference plane and the angle signal, Three-dimensional measuring devices.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4361310A JP2933187B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Three-dimensional measuring devices |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4361310A JP2933187B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Three-dimensional measuring devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201303A true JPH06201303A (en) | 1994-07-19 |
| JP2933187B2 JP2933187B2 (en) | 1999-08-09 |
Family
ID=18473057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4361310A Expired - Lifetime JP2933187B2 (en) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | Three-dimensional measuring devices |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2933187B2 (en) |
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- 1992-12-28 JP JP4361310A patent/JP2933187B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2933187B2 (en) | 1999-08-09 |
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