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JP6110720B2 - Three-dimensional shape measuring device and its control software - Google Patents

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JP6110720B2 JP2013093105A JP2013093105A JP6110720B2 JP 6110720 B2 JP6110720 B2 JP 6110720B2 JP 2013093105 A JP2013093105 A JP 2013093105A JP 2013093105 A JP2013093105 A JP 2013093105A JP 6110720 B2 JP6110720 B2 JP 6110720B2
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Description

本発明は、三次元形状測定装置及びその制御用ソフトウェアに係り、特に、プローブの測定位置への正確かつ迅速な到達が可能な三次元形状測定装置及びその制御用ソフトウェアに関する。   The present invention relates to a three-dimensional shape measuring apparatus and its control software, and more particularly to a three-dimensional shape measuring apparatus and its control software capable of accurately and quickly reaching a measurement position of a probe.

従来、特許文献1に示すような手動操作の三次元形状測定機が用いられている。この三次元形状測定機は、プローブの位置情報を出力するようにされている。この三次元形状測定機の他に、その位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備えることで、三次元形状測定装置が構成される。このような三次元形状測定装置においては、ワークにおける測定位置を指定しても、作業者がその測定位置まで手動でプローブを移動させる必要がある。その際には、当該測定位置を指定することでプローブの現在位置からその測定位置までの距離を表示部に表示することができるものであれば、それを手掛かりにプローブを当該測定位置まで移動させることが可能である。   Conventionally, a manually operated three-dimensional shape measuring machine as shown in Patent Document 1 has been used. This three-dimensional shape measuring machine is configured to output probe position information. In addition to the three-dimensional shape measuring machine, a three-dimensional shape measuring apparatus is configured by including a processing unit that processes the position information and a display unit that displays processing information obtained by the processing unit. . In such a three-dimensional shape measuring apparatus, even if the measurement position on the workpiece is designated, it is necessary for the operator to manually move the probe to the measurement position. In that case, if the distance from the current position of the probe to the measurement position can be displayed on the display unit by designating the measurement position, the probe is moved to the measurement position using this as a clue. It is possible.

特開2008−190994号公報JP 2008-190994 A

しかし、プローブの現在位置からその測定位置までの距離を表示するだけの上記構成では、プローブの現在位置からの移動方向すら不明である。加えて、ワークは三次元形状であり、必ずしも平面的な構成と限らず、作業者にとって測定位置がプローブの現在位置から見てワークの影に入ってしまうような直接目視できない場合もある。このため、従来技術では測定位置にプローブを近づけることさえ、困難を伴う場合が生じていた。   However, in the above configuration that only displays the distance from the current position of the probe to its measurement position, even the moving direction from the current position of the probe is unknown. In addition, the workpiece has a three-dimensional shape and is not necessarily a planar configuration, and the operator may not be able to visually observe the measurement position from the current position of the probe and enter the shadow of the workpiece. For this reason, in the prior art, there have been cases where it is difficult to bring the probe close to the measurement position.

本発明は、前記の問題点を解決するべくなされたもので、プローブの測定位置への正確かつ迅速な到達が可能な三次元形状測定装置及びその制御用ソフトウェアを提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional shape measuring apparatus capable of accurately and quickly reaching the measurement position of the probe and its control software.

本願の請求項1に係る発明は、プローブの位置情報を出力する三次元形状測定機と、該位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備え、前記プローブによりワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装置において、前記処理部が、予め取得した前記ワークの三次元形状情報から前記プローブの現在位置を視点とした該ワークの三次元CG画像を合成し、該ワークにおける測定位置が指定されると該ワークと該プローブとの干渉を回避した移動経路を求め、少なくとも前記プローブの現在位置からの移動方向と前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルとを、前記三次元CG画像とともに前記表示部に表示させたことにより、前記課題を解決したものである。   The invention according to claim 1 of the present application includes a three-dimensional shape measuring machine that outputs positional information of a probe, a processing unit that processes the positional information, a display unit that displays processing information obtained by the processing unit, A three-dimensional shape measuring apparatus for measuring a three-dimensional shape of a workpiece with the probe, wherein the processing unit uses the three-dimensional shape information of the workpiece acquired in advance as a viewpoint of the current position of the probe as a viewpoint. When an original CG image is synthesized and a measurement position on the workpiece is designated, a movement path that avoids interference between the workpiece and the probe is obtained, and at least the movement direction from the current position of the probe and the measurement position or the measurement The approach vector to the position is displayed on the display unit together with the three-dimensional CG image, thereby solving the problem.

本願の請求項2に係る発明は、前記処理部で、前記表示部に対して、前記測定位置への距離に応じて、前記プローブの現在位置からの移動方向の表示形態と、前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルの表示形態のうちの少なくともいずれかを変更するようにしたものである。   In the invention according to claim 2 of the present application, in the processing unit, the display unit displays the moving direction from the current position of the probe according to the distance to the measurement position, and the measurement position or At least one of the display forms of the approach vector to the measurement position is changed.

本願の請求項3に係る発明は、前記処理部で、前記プローブの現在位置が変更となるたびに、前記表示部の表示状態を更新するようにしたものである。   In the invention according to claim 3 of the present application, the display state of the display unit is updated each time the current position of the probe is changed in the processing unit.

本願の請求項4に係る発明は、プローブの位置情報を出力する三次元形状測定機と、該位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備え、前記プローブによりワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装置の制御用ソフトウェアにおいて、予め取得した前記ワークの三次元形状情報から前記プローブの現在位置を視点とした該ワークの三次元CG画像を合成する処理と、該ワークにおける測定位置が指定されると該ワークと該プローブとの干渉を回避した移動経路を求める処理と、少なくとも前記プローブの現在位置からの移動方向と前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルとを、前記三次元CG画像とともに前記表示部に表示させる処理と、を前記処理部に行わせるようにしたものである。   The invention according to claim 4 of the present application is a three-dimensional shape measuring machine that outputs positional information of a probe, a processing unit that processes the positional information, a display unit that displays processing information obtained by the processing unit, A three-dimensional shape measuring apparatus for controlling the three-dimensional shape of the workpiece using the probe, and the three-dimensional shape of the workpiece with the current position of the probe as a viewpoint from the three-dimensional shape information of the workpiece acquired in advance A process for synthesizing a CG image; a process for obtaining a movement path that avoids interference between the work and the probe when a measurement position in the work is designated; and a movement direction from the current position of the probe and the measurement position Alternatively, the processing unit is configured to display the approach vector to the measurement position together with the three-dimensional CG image on the display unit. A.

なお、三次元CG画像は、カメラで直接撮像された画像とは異なり、三次元のコンピュータグラフィック画像である。   Note that the three-dimensional CG image is a three-dimensional computer graphic image, unlike an image directly captured by a camera.

本発明によれば、プローブの測定位置への正確かつ迅速な到達が可能となる。   According to the present invention, it is possible to reach the measurement position of the probe accurately and quickly.

本発明の第1実施形態に係る三次元形状測定装置の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the three-dimensional shape measuring apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の処理部の構成ブロックの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the structural block of the process part of FIG. 図1の表示部に表示されるナビゲーション表示の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the navigation display displayed on the display part of FIG. 図1の表示部に表示されるナビゲーション表示の別の一例を示す模式図The schematic diagram which shows another example of the navigation display displayed on the display part of FIG. 図1の表示部に表示されるナビゲーション表示の更に別の一例を示す模式図The schematic diagram which shows another example of the navigation display displayed on the display part of FIG. 図1の処理部で求める移動経路を決定する際に定めるワークボックスの一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the work box defined when determining the movement path | route calculated | required in the process part of FIG. 図1の処理部で行う処理手順の一例に基づくフローチャートThe flowchart based on an example of the process sequence performed in the process part of FIG. 図7の処理を実現させるための制御用ソフトウェアの一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of control software for realizing the processing of FIG. 本発明の第2実施形態に係る三次元形状測定機の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the three-dimensional shape measuring machine which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明に係る第1実施形態について、図1から図8を用いて説明する。   A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.

最初に、本実施形態に係る三次元形状測定装置100の構成を説明する。   First, the configuration of the three-dimensional shape measuring apparatus 100 according to this embodiment will be described.

三次元形状測定装置100は、図1に示す如く、三次元形状測定機102と、処理部130と、表示部140と、入力部142と、を備える。なお、入力部142は例えばタッチパネル等として表示部140と一体となっていてもよい。また、本実施形態では、ワークWが図3に示すような自動車の車体とされているが、それよりも小さくてもよいし(例えば、顕微鏡を介さなければ確認できないような微小部品)、更に大きくてもよい(例えば、船舶や航空機などのフレーム部品)。   As shown in FIG. 1, the three-dimensional shape measuring apparatus 100 includes a three-dimensional shape measuring machine 102, a processing unit 130, a display unit 140, and an input unit 142. The input unit 142 may be integrated with the display unit 140 as a touch panel, for example. In the present embodiment, the workpiece W is a vehicle body as shown in FIG. 3, but it may be smaller (for example, a minute part that cannot be confirmed without using a microscope). It may be large (for example, a frame part such as a ship or an aircraft).

前記三次元形状測定機102は、図1に示す如く、アーム型多関節座標測定機であって、作業台等に固定されたベース122に垂直に立設する支柱120を備えている。この支柱120と第2アーム114の一端とは、2軸方向に対して回動自由で且つそれぞれの回転角度を検出可能なロータリーエンコーダ(図示省略)を内蔵した第3関節116を介して接続されている。第2アーム114の他端と第1アーム110の一端とは、第3関節116と同様の第2関節112を介して接続されている。更に、第1アーム110の他端とプローブヘッド106とは、第2関節112と同様の第1関節108を介して接続されている。このプローブヘッド106の先端に、プローブ104が備えられている。プローブ104は、その先端(プローブ先端)104Aがボールとされた接触式のボールプローブである。   As shown in FIG. 1, the three-dimensional shape measuring machine 102 is an arm-type articulated coordinate measuring machine, and includes a support column 120 that stands vertically on a base 122 fixed to a work table or the like. The support column 120 and one end of the second arm 114 are connected via a third joint 116 having a built-in rotary encoder (not shown) that can freely rotate in two axial directions and can detect the respective rotation angles. ing. The other end of the second arm 114 and one end of the first arm 110 are connected via a second joint 112 similar to the third joint 116. Further, the other end of the first arm 110 and the probe head 106 are connected via a first joint 108 similar to the second joint 112. A probe 104 is provided at the tip of the probe head 106. The probe 104 is a contact-type ball probe whose tip (probe tip) 104A is a ball.

ここで、プローブ104、プローブヘッド106、第1、第2アーム110、114、並びに支柱120の長さ及び位置関係は予め明確にされている。そして、プローブ104のボールの中心座標値を計測しておくことで、このボールの中心座標値に対してボールの半径分のオフセット処理を行うことができ、ボールとワークWとの接触位置を正確に計測することが可能である。このため、第1〜第3関節108、112、116に内蔵されたロータリーエンコーダの出力に基づいて、ベース122を基準とする座標系でプローブ先端104Aの現在位置を正確に求めることができる。即ち、三次元形状測定機102は、当該ロータリーエンコーダの出力で、プローブ104の(プローブ先端104Aの)位置情報を正確に出力することが可能である(以降、「プローブ104のプローブ先端104A」を単に「プローブ104」とも称する)。なお、三次元形状測定機102でワークWの三次元形状を測定する際には、作業者は、プローブヘッド106を直接掴んで操作する。即ち、作業者は、ワークWに対してプローブ104を自由な方向から近づけることができ、自由な角度で接触させることが可能である。   Here, the length and positional relationship of the probe 104, the probe head 106, the first and second arms 110 and 114, and the column 120 are clarified in advance. By measuring the center coordinate value of the ball of the probe 104, the ball center coordinate value can be offset by the radius of the ball, and the contact position between the ball and the workpiece W can be accurately determined. It is possible to measure. For this reason, the current position of the probe tip 104A can be accurately obtained in a coordinate system based on the base 122 based on the outputs of the rotary encoders built in the first to third joints 108, 112, and 116. That is, the three-dimensional shape measuring machine 102 can accurately output the position information of the probe 104 (probe tip 104A) by the output of the rotary encoder (hereinafter, “probe tip 104A of the probe 104” is output). Also simply referred to as “probe 104”). Note that when the three-dimensional shape measuring machine 102 measures the three-dimensional shape of the workpiece W, the operator directly grips and operates the probe head 106. That is, the operator can bring the probe 104 closer to the workpiece W from a free direction, and can contact the workpiece W at a free angle.

前記処理部130は、図1に示す如く、三次元形状測定機102に接続されている。そして、処理部130は、三次元形状測定機102から出力される位置情報を処理する。そして、処理部130は、プローブ104の現在位置が変更となるたびに、新たなプローブ104の現在位置に基づき、プローブ104の位置情報を処理し、表示部140の表示状態を更新させる。   The processing unit 130 is connected to a three-dimensional shape measuring machine 102 as shown in FIG. And the process part 130 processes the positional information output from the three-dimensional shape measuring machine 102. FIG. Then, each time the current position of the probe 104 is changed, the processing unit 130 processes the position information of the probe 104 based on the new current position of the probe 104 and updates the display state of the display unit 140.

処理部130は、具体的には、図2に示す如く、画像合成部132と経路決定部134と表示制御部136とを備える。なお、処理部130には、図示せぬ記憶部があり、そこに予め取得したワークW(図3参照)の三次元形状情報や各種初期設定値等が記憶される。また、本実施形態では、画像合成部132が経路決定部134よりも前に処理するようにされているが、その順序は逆であってもよい。   Specifically, the processing unit 130 includes an image composition unit 132, a route determination unit 134, and a display control unit 136, as shown in FIG. The processing unit 130 has a storage unit (not shown), in which the three-dimensional shape information of the workpiece W (see FIG. 3) acquired in advance, various initial setting values, and the like are stored. In the present embodiment, the image composition unit 132 performs processing before the route determination unit 134, but the order may be reversed.

画像合成部132は、予め取得したワークWの三次元形状情報からプローブ104の現在位置を視点としたワークWの三次元CG画像を合成する(三次元CG画像は、カメラで直接撮像された画像とは異なり、三次元のコンピュータグラフィック画像である)。即ち、この三次元CG画像は、プローブ104がワークWに近づくとワークWの三次元CG画像が大きくなり、ワークWから離れるとワークWの三次元CG画像が小さくなるようにされている。ただし、表示制御部136での設定によりこの拡大縮小モードは有効/無効の設定が可能とされている。このため、プローブ104が近づいてもワークWの三次元CG画像を拡大縮小はせず、回転だけ行うようなモードも表示制御部136では設定可能とされている。なお、予め取得したワークWの三次元形状情報は、記憶部に記憶されたCAD設計データでもよいし、マスターワークなどの測定済みのデータでもよい。或いは、三次元形状測定機102によるワークWの概略的な測定で取得してよい。なお、予め取得したワークWの三次元形状情報としてCAD設計データなどを用いる際にも、三次元形状測定機102によってワークWの概略的な測定を行い、ベース122を基準とする座標系への整合を取ることが好ましい。   The image synthesis unit 132 synthesizes a 3D CG image of the workpiece W with the current position of the probe 104 as a viewpoint from the previously acquired 3D shape information of the workpiece W (a 3D CG image is an image directly captured by a camera). Unlike 3D computer graphic images). That is, in the three-dimensional CG image, the three-dimensional CG image of the workpiece W increases as the probe 104 approaches the workpiece W, and the three-dimensional CG image of the workpiece W decreases as the probe 104 moves away from the workpiece W. However, the enlargement / reduction mode can be enabled / disabled by setting in the display control unit 136. Therefore, even when the probe 104 approaches, the display control unit 136 can set a mode in which the three-dimensional CG image of the workpiece W is not enlarged / reduced and only the rotation is performed. Note that the three-dimensional shape information of the workpiece W acquired in advance may be CAD design data stored in the storage unit or measured data such as a master workpiece. Or you may acquire by the rough measurement of the workpiece | work W by the three-dimensional shape measuring machine 102. FIG. Even when CAD design data or the like is used as the three-dimensional shape information of the workpiece W acquired in advance, the workpiece W is roughly measured by the three-dimensional shape measuring machine 102, and the coordinate system based on the base 122 is used. It is preferable to take alignment.

経路決定部134は、入力部142により又は記憶部に記憶された信号に従って、ワークWにおける測定位置が指定されるとワークWとプローブ104との干渉を回避した移動経路を求める。一例として、まず、予め取得したワークWの三次元形状情報に対して、ワークWの存在する領域全てを覆う直方体形状のワークボックス134A(図6の破線で示す直方体)を求める。ワークWに対するワークボックス134Aの大きさは、大きすぎず、且つワークWとプローブ104との干渉が生じ得ない大きさに適宜定めることができる。そして、測定位置から測定位置に最も近いワークボックス134Aの側面までの距離であるアプローチ経路を求める。そして、その側面上のアプローチ経路の終点から、プローブ104の現在位置までの最短経路をワークボックス134Aの内側に入らないように、ワークボックス134Aの側面(上面を含む)に沿って求める。つまり、アプローチ経路と最短経路とから移動経路全てを求めることができる。なお、ワークWの大きさが、プローブ104を手動で動かす際に、困難を伴う場合(例えば、プローブ104を手で持って移動させることが困難なほどワークWの高さが高い(例えば1m以上)場合)には、ワークボックス134Aの上面を経由しないように移動経路を求める(この判定は、自動でもよいし入力部142から手動で行ってもよい)。なお、本実施形態では、ワークボックス134Aは、直方体とされているが、ワークWの形状に応じて、例えば円柱形状などの別の立体形状としてもよい。ワークボックス134Aは、ワークWの三次元CG画像を縮小・拡大・回転・移動等させる際に基本となるサイズとしても扱われる。   When the measurement position on the workpiece W is designated by the input unit 142 or in accordance with the signal stored in the storage unit, the route determination unit 134 obtains a movement route that avoids interference between the workpiece W and the probe 104. As an example, first, a rectangular parallelepiped work box 134A (a rectangular parallelepiped indicated by a broken line in FIG. 6) covering the entire region where the workpiece W exists is obtained with respect to the three-dimensional shape information of the workpiece W acquired in advance. The size of the work box 134 </ b> A with respect to the work W can be appropriately set to a size that is not too large and in which interference between the work W and the probe 104 cannot occur. Then, an approach path that is a distance from the measurement position to the side surface of the work box 134A closest to the measurement position is obtained. Then, the shortest path from the end point of the approach path on the side surface to the current position of the probe 104 is determined along the side surface (including the top surface) of the work box 134A so as not to enter the work box 134A. That is, all the travel routes can be obtained from the approach route and the shortest route. When the size of the workpiece W is difficult when the probe 104 is manually moved (for example, the height of the workpiece W is so high that it is difficult to move the probe 104 by hand (for example, 1 m or more)). )), The movement path is determined so as not to pass through the upper surface of the work box 134A (this determination may be performed automatically or manually from the input unit 142). In the present embodiment, the work box 134A is a rectangular parallelepiped, but may have another three-dimensional shape such as a columnar shape, for example, according to the shape of the work W. The work box 134A is also handled as a basic size when the three-dimensional CG image of the work W is reduced, enlarged, rotated, moved, or the like.

表示制御部136は、図3に示す如く、得られた移動経路全てを曲線で、ワークWの三次元CG画像とともに表示部140に表示(単にナビゲーション表示とも称する)させる(移動経路全てをワークボックス134Aに沿って直線で示してもよい)。即ち、得られた移動経路全てとワークWの三次元CG画像とを処理情報として表示部140に対して出力する。ここでの移動経路は、符号105Aの実線矢印で示されている。即ち、この符号105Aで、プローブ104の現在位置からの移動方向と、測定位置へのアプローチベクトルとが表示されている(アプローチベクトルはどの方向から測定位置に到達するのかを示す)。なお、表示部140では、表示制御部136によってプローブ104の位置が画面中央手前側とされ、その奥行き側に測定位置がくるようにされている。本実施形態では、プローブ104の表示形態を白抜き丸としているが、プローブ104を人型や飛行機のシルエットなどにしてもよい。もちろん、プローブ104の表示形態をプローブの種類に応じて変更させてもよい(例えば、プローブがボールプローブであればこの場合のように白抜き丸として、プローブがレーザプローブであれば、レーザプローブのシルエットなどに変更する。その場合には、プローブの種類を容易に表示部で確認することができる)。   As shown in FIG. 3, the display control unit 136 displays all the obtained movement paths in a curved line together with the three-dimensional CG image of the work W on the display unit 140 (also simply referred to as navigation display) (all the movement paths are displayed in the work box. May be shown as a straight line along 134A). That is, all the obtained movement paths and the three-dimensional CG image of the workpiece W are output to the display unit 140 as processing information. The movement path here is indicated by a solid line arrow 105A. That is, the reference numeral 105A indicates the moving direction of the probe 104 from the current position and the approach vector to the measurement position (the approach vector indicates from which direction the measurement position is reached). In the display unit 140, the display control unit 136 sets the position of the probe 104 to the near side of the center of the screen and the measurement position to the depth side. In the present embodiment, the display form of the probe 104 is a white circle, but the probe 104 may be a human figure or an airplane silhouette. Of course, the display form of the probe 104 may be changed according to the type of the probe (for example, if the probe is a ball probe, it is a white circle as in this case, and if the probe is a laser probe, the laser probe Change to a silhouette etc. In that case, the type of probe can be easily confirmed on the display).

なお、これに限らず、表示制御部136は、図4に示す如く、プローブ104の現在位置からの移動方向(白抜き矢印105C)と測定位置へのアプローチベクトル(白抜き矢印105B)とを、ワークWの三次元CG画像とともに表示部140にナビゲーション表示として表示させてもよい。あるいは、図5に示す如く、プローブ104の現在位置からの移動方向(白抜き矢印105D)と測定位置(符号MP)とを、ワークWの三次元CG画像とともに表示部140に表示させてもよい(図5では、ワークWの重心位置が表示部140の画面中央にくるようにされている)。なお、図5では、測定位置の表示は黒丸で示しているが、チェッカーフラッグなどの目立つシンボルマークをアニメーション表示してもよい。   However, the display control unit 136 is not limited to this, and as shown in FIG. 4, the movement direction from the current position of the probe 104 (white arrow 105C) and the approach vector to the measurement position (white arrow 105B) A navigation display may be displayed on the display unit 140 together with the three-dimensional CG image of the workpiece W. Alternatively, as shown in FIG. 5, the moving direction (white arrow 105D) of the probe 104 from the current position and the measurement position (reference MP) may be displayed on the display unit 140 together with the three-dimensional CG image of the workpiece W. (In FIG. 5, the position of the center of gravity of the workpiece W is set at the center of the screen of the display unit 140). In FIG. 5, the display of the measurement position is indicated by a black circle, but a conspicuous symbol mark such as a checker flag may be displayed as an animation.

また、表示制御部136は、表示部140に対して、プローブ104の現在位置から測定位置への距離に応じて段階的に、プローブ104の現在位置からの移動方向の表示形態と、測定位置又は測定位置へのアプローチベクトルの表示形態のうちの少なくともいずれかを変更させるようにしてもよい。変更される表示形態としては、例えば、矢印の色や大きさなどであってもよい。矢印の色を変える場合は、例えば、プローブ104の現在位置が測定位置まで遠く離れているときには赤などの暖色系の色で表示し、近づくにつれて青などの寒色系の色で表示することができる。また、表示制御部136は、移動経路が決定された段階で、プローブ104を測定位置まで移動させた際の表示部140におけるワークWの三次元CG画像の変化をアニメーションで再生するデモンストレーションを行うように設定することもできる。その際には、作業者は、ワークWの三次元CG画像の変化をイメージとして残した状態で、プローブ104を移動させることができ、よりプローブ104の移動を効率的に行うことができる。   Further, the display control unit 136 displays the display form of the moving direction from the current position of the probe 104 and the measurement position or the display unit 140 in a stepwise manner according to the distance from the current position of the probe 104 to the measurement position. You may make it change at least any one of the display forms of the approach vector to a measurement position. The display form to be changed may be, for example, the color or size of an arrow. When changing the color of the arrow, for example, when the current position of the probe 104 is far from the measurement position, it can be displayed in a warm color such as red, and as it approaches, it can be displayed in a cold color such as blue. . In addition, the display control unit 136 performs a demonstration of reproducing the change in the three-dimensional CG image of the workpiece W on the display unit 140 when the probe 104 is moved to the measurement position at the stage where the movement path is determined. Can also be set. At that time, the operator can move the probe 104 while leaving the change in the three-dimensional CG image of the workpiece W as an image, and can move the probe 104 more efficiently.

前記表示部140は、図1に示す如く、処理部130に接続されており、処理部130で得られた処理情報を上述した表示制御部136の信号に従って表示することができる。また、表示部140は、三次元形状測定機102や入力部142からの出力も表示可能とされている。   As shown in FIG. 1, the display unit 140 is connected to the processing unit 130, and can display processing information obtained by the processing unit 130 in accordance with the signal of the display control unit 136 described above. The display unit 140 can also display output from the three-dimensional shape measuring machine 102 and the input unit 142.

前記入力部142は、図1に示す如く、処理部130に接続されており、処理部130における処理内容の決定や各種初期設定値を入力することができる。入力部142としては、キーボードやマウスやタッチパネルやジョイステックなどを単体或いは複数組み合わせて用いることができる。入力部142は、移動経路の決定のために、干渉回避のためのワークボックス134Aの大きさ設定やワークボックス134Aの上面経由有無を含めた移動経路の編集を行うことも可能とされている。また、入力部142は、測定位置の入力やナビゲーション表示の方法を設定する。具体的には、移動経路全てを図3に示すように実線矢印105Aで表示させるのでなく、図4に示すようにプローブ104の現在位置からの移動方向と測定位置へのアプローチベクトルとをそれぞれ白抜き矢印105C、105Bで示すように設定してもよい。また、移動経路の設定が終了した際には、入力部142は、プローブ104の現在位置から測定位置までの移動をデモンストレーションさせるように設定してもよい。また、入力部142は、測定位置への到達条件の設定やナビゲーション終了の条件なども定めてもよい。   As shown in FIG. 1, the input unit 142 is connected to the processing unit 130, and can determine processing contents in the processing unit 130 and input various initial setting values. As the input unit 142, a keyboard, a mouse, a touch panel, a joystick, or the like can be used alone or in combination. The input unit 142 can also edit the movement path including the size setting of the work box 134A for avoiding interference and the presence / absence of passing through the upper surface of the work box 134A in order to determine the movement path. The input unit 142 sets a method for inputting a measurement position and a navigation display. Specifically, the entire moving path is not displayed by the solid arrow 105A as shown in FIG. 3, but the moving direction from the current position of the probe 104 and the approach vector to the measurement position are shown in white as shown in FIG. You may set as shown by the extraction arrows 105C and 105B. Further, when the setting of the movement path is completed, the input unit 142 may be set to demonstrate movement of the probe 104 from the current position to the measurement position. The input unit 142 may also set conditions for reaching the measurement position, navigation termination conditions, and the like.

次に、本実施形態の三次元形状測定装置100における処理部130で行う処理手順の一例を、図7を用いて以下に説明する。   Next, an example of a processing procedure performed by the processing unit 130 in the three-dimensional shape measuring apparatus 100 of the present embodiment will be described below with reference to FIG.

最初に、入力部142により、処理部130に対して、表示部140における表示方法や測定位置への到達判定条件等を設定する(ステップS2)。   First, the input unit 142 sets a display method on the display unit 140, a determination condition for reaching the measurement position, and the like for the processing unit 130 (step S2).

次に、ベース122を基準とする座標系におけるワークWの三次元形状情報を取得する(ステップS4)。即ち、ワークWのCAD設計データがあれば、ワークW上の主な部分を仮測定し、その仮測定結果に基づいてCAD設計データをベース122を基準とする座標系へ整合させる。これに基づき、経路決定部134で、ワークボックス134Aを設定することとなる。なお、ワークWのCAD設計データがなければ、ワークボックス134Aを設定可能な程度に、ワークWの三次元形状を仮測定することとなる。   Next, the three-dimensional shape information of the workpiece W in the coordinate system with reference to the base 122 is acquired (step S4). That is, if there is CAD design data of the workpiece W, the main part on the workpiece W is temporarily measured, and the CAD design data is aligned with the coordinate system based on the base 122 based on the temporary measurement result. Based on this, the route determination unit 134 sets the work box 134A. If there is no CAD design data for the workpiece W, the three-dimensional shape of the workpiece W is temporarily measured to the extent that the workpiece box 134A can be set.

次に、測定位置の指定を行う(ステップS6)。測定位置が複数あるときには、毎回入力部142により指定してもよいし、事前に記憶部に記憶させておいたリストから順番に測定位置を処理部130に読み出すようにしてもよい。   Next, the measurement position is designated (step S6). When there are a plurality of measurement positions, they may be designated by the input unit 142 every time, or the measurement positions may be read out in order from the list stored in the storage unit in advance.

次に、プローブ104の現在位置の取得を行う(ステップS8)。プローブ104の現在位置は、三次元形状測定機102のロータリーエンコーダの出力に基づいて求められる。そして、図7のステップS8〜S16が、測定位置に到達するまで所定時間ごとに繰り返される。   Next, the current position of the probe 104 is acquired (step S8). The current position of the probe 104 is obtained based on the output of the rotary encoder of the three-dimensional shape measuring machine 102. And step S8-S16 of FIG. 7 is repeated for every predetermined time until it arrives at a measurement position.

次に、画像合成部132で三次元CG画像の合成を行う(ステップS10)。プローブ104の視点で、ワークWの三次元CG画像を求める。ここで、プローブ104の現在位置は表示部140の画面中央手前側とされ、ワークWにおける測定位置は表示部140の画面中央奥行き側とされる。従って、プローブ104の現在位置がワークWに近ければワークWの三次元CG画像は拡大して表示可能となる。つまり、表示制御部136で、プローブ104の現在位置と測定位置の距離に応じてワークWの三次元CG画像を拡大縮小する拡大縮小モードが有効な場合は、表示部140でワークWが回転拡大縮小され、無効の場合は、表示部140でワークWが回転のみがなされる。なお、ここでの三次元CG画像は、プローブ104の現在位置が変更になるたびに、再合成されて更新される。即ち、この三次元CG画像では、プローブ104の現在位置からワークWにおける測定位置に向かう直線的なベクトルは、常に表示部140の画面中央手前側から奥行き側に向かうようにされている。   Next, a three-dimensional CG image is synthesized by the image synthesis unit 132 (step S10). From the viewpoint of the probe 104, a three-dimensional CG image of the workpiece W is obtained. Here, the current position of the probe 104 is on the near side of the screen center of the display unit 140, and the measurement position on the workpiece W is on the depth side of the screen center of the display unit 140. Therefore, if the current position of the probe 104 is close to the workpiece W, the three-dimensional CG image of the workpiece W can be enlarged and displayed. That is, in the display control unit 136, when the enlargement / reduction mode for enlarging / reducing the three-dimensional CG image of the workpiece W according to the distance between the current position of the probe 104 and the measurement position is valid, the display unit 140 rotates and enlarges the workpiece W. If it is reduced and invalid, the work W is only rotated on the display unit 140. The three-dimensional CG image here is re-synthesized and updated every time the current position of the probe 104 is changed. That is, in this three-dimensional CG image, the linear vector from the current position of the probe 104 to the measurement position on the workpiece W is always directed from the center front side of the display unit 140 toward the depth side.

次に、経路決定部134で、移動経路の決定を行う(ステップS12)。具体的には、ワークWに対してワークWの存在する領域全てを覆う直方体形状のワークボックス134Aを設定する。そして、原則的には、測定位置から一番近いワークボックス134Aの側面へのアプローチ経路を求めて、その側面上のアプローチ経路の終点からプローブ104の現在位置までの最短経路を求める。このため、ワークボックス134Aを設定したことで、少なくとも最短経路におけるプローブ104とワークWとの干渉が回避されている。なお、ここでの移動経路も、所定時間おきに図7のステップS8〜S16が繰り返されることにより更新される。   Next, the route determination unit 134 determines a movement route (step S12). Specifically, a rectangular parallelepiped work box 134A that covers the entire area where the workpiece W exists is set for the workpiece W. In principle, the approach path from the measurement position to the side of the work box 134A closest to the measurement position is obtained, and the shortest path from the end point of the approach path on the side to the current position of the probe 104 is obtained. For this reason, by setting the work box 134A, at least interference between the probe 104 and the work W in the shortest path is avoided. Note that the travel route here is also updated by repeating steps S8 to S16 in FIG. 7 every predetermined time.

次に、表示制御部136によって、表示部140にナビゲーション表示をさせる(ステップS14)。具体的には、ステップS2で定めた表示方法等に基づき、少なくとも、プローブ104の現在位置からの移動方向と測定位置又は測定位置へのアプローチベクトルとが、ワークWの三次元CG画像とともに表示部140に表示される。なお、ここでのナビゲーション表示も、所定時間おきに図7のステップS8〜S16が繰り返されることにより更新される(つまり、所定時間の間隔が短ければ、ワークWの三次元CG画像と少なくともプローブ104の現在位置からの移動方向と測定位置又は測定位置へのアプローチベクトルとがほぼリアルタイムで描き直されることとなる)。そして、プローブ104の現在位置がワークWに近づくと、表示部140にワークWの三次元CG画像が拡大表示可能となる。つまり、表示制御部136で、プローブ104の現在位置と測定位置の距離に応じてワークWの三次元CG画像を拡大縮小する拡大縮小モードが有効な場合は、表示部140でワークWが拡大縮小される。また、プローブ104の現在位置が、図3に示す如く、ワークWに対して左側に移動すると、表示部140のワークWの三次元CG画像は画面上で右側に移動する。   Next, the display control unit 136 causes the display unit 140 to perform navigation display (step S14). Specifically, based on the display method defined in step S2, at least the moving direction of the probe 104 from the current position and the measurement position or the approach vector to the measurement position are displayed together with the three-dimensional CG image of the workpiece W. 140. Note that the navigation display here is also updated by repeating steps S8 to S16 in FIG. 7 every predetermined time (that is, if the predetermined time interval is short, the three-dimensional CG image of the workpiece W and at least the probe 104). The movement direction from the current position and the measurement position or the approach vector to the measurement position are redrawn in substantially real time). When the current position of the probe 104 approaches the workpiece W, a three-dimensional CG image of the workpiece W can be enlarged and displayed on the display unit 140. In other words, when the display control unit 136 is effective in an enlargement / reduction mode that enlarges / reduces the three-dimensional CG image of the workpiece W according to the distance between the current position of the probe 104 and the measurement position, the display unit 140 enlarges / reduces the workpiece W. Is done. When the current position of the probe 104 moves to the left side with respect to the workpiece W as shown in FIG. 3, the three-dimensional CG image of the workpiece W on the display unit 140 moves to the right side on the screen.

なお、表示部140に測定位置が直接的に表示されない状態では、ほとんどの場合にプローブ104の現在位置はワークボックス134Aの外側にあり、プローブ104はワークボックス134Aの外側で移動するようにナビゲーション表示がなされる。プローブ104を移動した結果、測定位置が表示部140に直接的に見えるように表示された状態となると、ナビゲーション表示によりプローブ104はワークボックス134Aの外側から内側に移動可能となる。即ち、ワークボックス134Aが設定されることで、測定位置が表示部140に直接的に表示されない状態では、ナビゲーション表示に沿ったプローブ104の移動ではプローブ104とワークWとが干渉することは確実に回避される。そして、測定位置が表示部140に直接的見えるように表示された状態では、プローブ104も表示されていることから、ワークボックス134A内にプローブ104が移動してもプローブ104がワークWと干渉するか否かが容易に判断でき、プローブ104がワークWと干渉することを回避することができる。しかも、ワークボックス134Aを設定することで、移動経路の距離を相応に短くできるので、プローブ104の測定位置への到達を迅速に行うことができる。   When the measurement position is not directly displayed on the display unit 140, in most cases, the current position of the probe 104 is outside the work box 134A, and the navigation display is performed so that the probe 104 moves outside the work box 134A. Is made. As a result of moving the probe 104, when the measurement position is displayed so as to be directly visible on the display unit 140, the probe 104 can be moved from the outside to the inside of the work box 134A by the navigation display. That is, by setting the work box 134A, in a state where the measurement position is not directly displayed on the display unit 140, it is ensured that the probe 104 and the work W interfere with the movement of the probe 104 along the navigation display. Avoided. In the state where the measurement position is displayed so as to be directly visible on the display unit 140, the probe 104 is also displayed. Therefore, even if the probe 104 moves in the work box 134A, the probe 104 interferes with the work W. Whether the probe 104 interferes with the workpiece W can be avoided. Moreover, by setting the work box 134A, the distance of the moving path can be shortened accordingly, so that the probe 104 can be quickly reached the measurement position.

次に、プローブ104が測定位置への到達がなされたかどうかを判定する。なお、作業者が指定した測定位置はその周辺を測定するための目安とすることもある。このため、測定位置へ到達したと判定するためのプローブ104と測定位置との距離をあらかじめ到達範囲として設定しておき、その到達範囲に入れば測定位置への到達がなされたとしてもよい。測定位置への到達がなされなければ(ステップS16でNo)、再びプローブ104の現在位置は変更され、その現在位置の取得がなされる(ステップS8)。   Next, it is determined whether or not the probe 104 has reached the measurement position. The measurement position designated by the operator may be used as a guide for measuring the surrounding area. For this reason, the distance between the probe 104 and the measurement position for determining that the measurement position has been reached may be set in advance as an arrival range, and if it enters the arrival range, the measurement position may be reached. If the measurement position is not reached (No in step S16), the current position of the probe 104 is changed again, and the current position is acquired (step S8).

測定位置への到達がなされると(ステップS16でYes)、全ての測定位置への移動を完了したかどうかを判定する。この判定は、自動で判断してもよいし、手動で判断してもよい。全ての測定位置への移動を完了していなければ(ステップS18でNo)、再び測定位置の指定がなされる(ステップS6)。そして、全ての測定位置への移動を完了すれば(ステップS18でYes)、ナビゲーション表示が終了となる。   When the measurement position is reached (Yes in step S16), it is determined whether or not the movement to all measurement positions is completed. This determination may be made automatically or manually. If the movement to all the measurement positions has not been completed (No in step S18), the measurement position is designated again (step S6). When the movement to all the measurement positions is completed (Yes in step S18), the navigation display ends.

従来技術によれば、表示部に示された座標値や測定位置までの距離を数値で確認したり、音で測定位置に対しての距離を判断したり、プローブの移動方向を作業者自身で考えたりする必要があった。   According to the prior art, the coordinate value shown on the display unit and the distance to the measurement position can be confirmed numerically, the distance to the measurement position can be judged by sound, and the movement direction of the probe can be determined by the operator himself. I had to think about it.

しかしながら、本実施形態においては、三次元CG画像で表示されたワークWに対して測定位置までの移動経路を矢印等で表示する、つまりナビゲーション表示することで、作業者にとってはプローブ104を移動させる方向が理解しやすい。そして、作業者は、ナビゲーション表示に従ってプローブ104を移動させることで、プローブ104を容易に測定位置に到達させることができる。その際には、従来のような座標値などの数値を意識する必要もなく、且つ周辺の環境音の中で音に集中する必要もないため、作業者の作業負担を少なくすることができる。   However, in the present embodiment, the movement path to the measurement position is displayed with arrows or the like on the workpiece W displayed as a three-dimensional CG image, that is, navigation display is performed, so that the probe 104 is moved for the operator. Easy to understand the direction. The operator can easily reach the measurement position by moving the probe 104 according to the navigation display. At that time, it is not necessary to be aware of the conventional numerical values such as coordinate values, and it is not necessary to concentrate on the sound in the surrounding environmental sounds, so that the work burden on the operator can be reduced.

しかも、移動経路に従って測定位置にプローブ104を到達させるという方法は、非常にシンプルで、熟練を必要とせずにすぐに実行できる。このため、作業者が、ワークWの測定位置を詳細に記憶しなくても、また事前に訓練をしなくても十分な正確性を持って測定位置にプローブ104を到達させることができる。   Moreover, the method of causing the probe 104 to reach the measurement position according to the movement path is very simple and can be executed immediately without requiring skill. For this reason, even if an operator does not memorize | store the measurement position of the workpiece | work W in detail and it does not train in advance, the probe 104 can be reached to a measurement position with sufficient accuracy.

加えて、表示制御部136で拡大縮小モードが有効な場合は、プローブ104がワークWから離れると表示部140のワークWの三次元CG画像が縮小される。また、プローブ104がワークWに近づくと表示部140のワークWの三次元CG画像が拡大される。しかも、処理部130は、所定時間おきに表示部140の表示状態を更新させる。即ち、プローブ104の視点、即ち作業者の視点のワークWの三次元CG画像をリアルタイムに更新して表示部140に表示することが可能となる。このため、移動経路全て及び詳細な測定位置を把握しやすくなり、短時間に測定位置へプローブ104を到達させることが可能となる。   In addition, when the enlargement / reduction mode is valid in the display control unit 136, the three-dimensional CG image of the work W on the display unit 140 is reduced when the probe 104 is separated from the work W. When the probe 104 approaches the workpiece W, the three-dimensional CG image of the workpiece W on the display unit 140 is enlarged. Moreover, the processing unit 130 updates the display state of the display unit 140 every predetermined time. That is, the viewpoint of the probe 104, that is, the three-dimensional CG image of the workpiece W from the operator's viewpoint can be updated in real time and displayed on the display unit 140. For this reason, it becomes easy to grasp all the movement paths and detailed measurement positions, and the probe 104 can reach the measurement positions in a short time.

なお、これに限らず、必ずしも所定時間おきに表示部140の表示状態を更新させる必要はなく、表示部140の表示状態の更新をプローブ104の現在位置が変更となるたびに更新させてもよい。あるいは、作業者がプローブ104を移動している時はあまり表示部140を見ず、止まってから表示部140のナビゲーション表示を確認するというような使用を想定してプローブ104の移動(作業者の移動)が停止(厳密にはプローブ位置がある一定範囲に滞留)した場合や、ワークボックス134A内へプローブ104を移動させる場合などに表示部140の更新を行ってもよい。   However, the present invention is not limited to this, and it is not always necessary to update the display state of the display unit 140 every predetermined time. The display state of the display unit 140 may be updated every time the current position of the probe 104 is changed. . Alternatively, when the operator is moving the probe 104, the probe 104 may be moved (operating by the operator) on the assumption that the operator does not look at the display unit 140 and checks the navigation display on the display unit 140 after stopping. The display unit 140 may be updated when the movement is stopped (strictly speaking, the probe position stays within a certain range) or when the probe 104 is moved into the work box 134A.

また、処理部130は、表示部140に対して、測定位置への距離に応じて、プローブ104の現在位置からの移動方向の表示形態と、測定位置又は測定位置へのアプローチベクトルの表示形態のうちの少なくともいずれかを変更させることが可能である。このため、表示部140を見るだけで作業者が測定位置に近いか遠いかを認識することができる。即ち、作業者は測定位置に十分近づいてから測定作業へ集中できるので、作業効率を向上でき、結果的に測定作業を迅速に行うことができる。なお、これに限らず、測定位置への距離に関係せずに、上記表示形態を一定にしていてもよい。   Further, the processing unit 130 displays the display form of the moving direction from the current position of the probe 104 and the display form of the approach vector to the measurement position or the measurement position on the display unit 140 according to the distance to the measurement position. It is possible to change at least one of them. For this reason, it is possible to recognize whether the operator is near or far from the measurement position only by looking at the display unit 140. That is, since the operator can concentrate on the measurement work after sufficiently approaching the measurement position, the work efficiency can be improved, and as a result, the measurement work can be performed quickly. However, the present invention is not limited to this, and the display form may be constant regardless of the distance to the measurement position.

即ち、本実施形態においては、プローブ104の測定位置への正確かつ迅速な到達が可能となる。   That is, in this embodiment, it is possible to reach the measurement position of the probe 104 accurately and quickly.

なお、複数の測定位置がリストで与えられていた場合には、リストの中でプローブ104の現在位置に最も近い測定位置を選び、その測定位置に対してナビゲーション表示をしてもよい。つまり、その場合には、リストを作る段階で効率的に移動可能となる順番に複数の測定位置を並べる手間を省くことができる。そして、実際に測定する段階で、処理部130がプローブ104の現在位置に最も近い測定位置に対してナビゲーション表示を表示部140にさせることで、効率よく測定作業を行うことが可能となる。   When a plurality of measurement positions are given in the list, a measurement position closest to the current position of the probe 104 may be selected from the list, and navigation display may be performed for the measurement position. That is, in that case, it is possible to save the trouble of arranging a plurality of measurement positions in the order in which they can be efficiently moved at the stage of creating the list. Then, at the stage of actual measurement, the processing unit 130 causes the display unit 140 to display a navigation display for the measurement position closest to the current position of the probe 104, thereby enabling efficient measurement work.

また、本実施形態においては、表示部140に上述したナビゲーション表示をさせるように、処理部130が画像合成部132と経路決定部134と表示制御部136とをハードウェア的に備えていることを想定したが、これらをソフトウェアで実現してもよい。即ち、制御用ソフトウェア150が、プローブ104の位置情報を出力する三次元形状測定機102と、位置情報を処理する処理部130と、処理部130で得られた処理情報を表示する表示部140と、を備え、プローブ104によりワークWの三次元形状を測定する三次元形状測定装置100を制御するようにされていてもよい。そして、制御用ソフトウェア150は、予め取得したワークWの三次元形状情報からプローブ104の現在位置を視点としたワークWの三次元CG画像を合成する処理と、ワークWにおける測定位置が指定されるとワークWとプローブ104との干渉を回避した移動経路を求める処理と、少なくともプローブ104の現在位置からの移動方向と測定位置又は測定位置へのアプローチベクトルとを、三次元CG画像とともに表示部140に表示させる処理と、を処理部130に行わせるようにしてもよい。   Further, in the present embodiment, the processing unit 130 includes the image composition unit 132, the route determination unit 134, and the display control unit 136 in hardware so that the display unit 140 can perform the navigation display described above. Although assumed, these may be realized by software. That is, the control software 150 outputs a three-dimensional shape measuring machine 102 that outputs position information of the probe 104, a processing unit 130 that processes position information, and a display unit 140 that displays processing information obtained by the processing unit 130. The three-dimensional shape measuring apparatus 100 that measures the three-dimensional shape of the workpiece W by the probe 104 may be controlled. Then, the control software 150 synthesizes a 3D CG image of the workpiece W with the current position of the probe 104 as a viewpoint from the previously acquired 3D shape information of the workpiece W, and a measurement position on the workpiece W is designated. The display unit 140 displays, along with the three-dimensional CG image, a process for obtaining a movement path that avoids interference between the workpiece W and the probe 104 and at least a movement direction from the current position of the probe 104 and a measurement position or an approach vector to the measurement position. It is also possible to cause the processing unit 130 to perform processing to be displayed on the screen.

具体的に、制御用ソフトウェア150は、図8に示す如く、各種初期設定や測定位置の入力要求を含めたナビゲーション表示条件の初期設定機能152と、三次元形状測定機102からの出力及びワークWのCAD設計データを取り込み、三次元CG画像を合成する画像合成機能154と、ワークボックス134Aを定めプローブ104の移動経路を決定する経路決定機能156と、プローブ104とワークWと測定位置と移動経路などについて表示部140に対してナビゲーション表示を制御する表示制御機能158と、を備えることができる。   Specifically, as shown in FIG. 8, the control software 150 includes an initial setting function 152 for navigation display conditions including various initial settings and input requests for measurement positions, an output from the three-dimensional shape measuring machine 102, and a workpiece W. Image design function 154 for capturing the CAD design data and synthesizing a three-dimensional CG image, a path determination function 156 for determining the movement path of the probe 104 by defining the work box 134A, the probe 104, the work W, the measurement position, and the movement path And a display control function 158 for controlling navigation display on the display unit 140.

本発明について第1実施形態を挙げて説明したが、本発明は第1実施形態に限定されるものではない。即ち本発明の要旨を逸脱しない範囲においての改良並びに設計の変更が可能なことは言うまでもない。   Although the present invention has been described with reference to the first embodiment, the present invention is not limited to the first embodiment. That is, it goes without saying that improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、第1実施形態においては、図1で示す如く、三次元形状測定機102がアーム型多関節座標測定機とされていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、三次元形状測定機は図9に示すような門型(第2実施形態)あるいはC型のフレームを備えた三次元形状測定機のボールプローブや、タッチ信号プローブなどの接触式プローブであってもよい。また、三次元形状測定機で用いられるプローブは、ラインレーザ等を用いた非接触式プローブなどであってもよい。そして、三次元形状測定機は必ずしも手動式とは限定されず、例えば自動操作の三次元形状測定機であって自動計測前に行うティーチングの際に、本発明を適用してもよい。   For example, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the three-dimensional shape measuring machine 102 is an arm-type articulated coordinate measuring machine, but the present invention is not limited to this. For example, the three-dimensional shape measuring machine is a ball probe of a three-dimensional shape measuring machine having a portal (second embodiment) or C-type frame as shown in FIG. 9 or a contact probe such as a touch signal probe. May be. In addition, the probe used in the three-dimensional shape measuring machine may be a non-contact type probe using a line laser or the like. The three-dimensional shape measuring machine is not necessarily limited to the manual type. For example, the present invention may be applied to teaching that is an automatic three-dimensional shape measuring machine and is performed before automatic measurement.

また、上記実施形態においては、三次元形状測定機がCCDカメラなどの撮像素子を有していないが、プローブヘッドに撮像素子も搭載され、その画像も三次元CG画像と併せて表示部に表示されてもよい。   In the above embodiment, the three-dimensional shape measuring machine does not have an image sensor such as a CCD camera, but the image sensor is also mounted on the probe head, and the image is displayed on the display unit together with the three-dimensional CG image. May be.

また、上記実施形態においては、表示部へのナビゲーション表示を行うこととしたが、ナビゲーション表示に連動して、音声などによるナビゲーションも同時に行ってもよい。   In the above embodiment, navigation display on the display unit is performed. However, navigation by voice or the like may be performed simultaneously with navigation display.

また、上記実施形態においては、三次元形状測定装置に入力部が備えられていたが、入力部は必須ではなく、処理部の記憶部に記憶されたデータを読み出すことですべての処理が行われるようにしてもよい。   In the above embodiment, the input unit is provided in the three-dimensional shape measuring apparatus. However, the input unit is not essential, and all processing is performed by reading data stored in the storage unit of the processing unit. You may do it.

本発明は、プローブの位置情報を出力する三次元形状測定機と、該位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備える三次元形状測定装置に広く適用することができる。   The present invention provides a three-dimensional shape measurement device comprising: a three-dimensional shape measuring machine that outputs probe position information; a processing unit that processes the position information; and a display unit that displays processing information obtained by the processing unit. Can be widely applied to the device.

100…三次元形状測定装置
102、202…三次元形状測定機
104…プローブ
104A…プローブ先端
106…プローブヘッド
108、112、116…関節
110、114…アーム
120…支柱
122…ベース
130…処理部
132…画像合成部
134…経路決定部
134A…ワークボックス
136…表示制御部
140…表示部
142…入力部
150…制御用ソフトウェア
152…初期設定機能
154…画像合成機能
156…経路決定機能
158…表示制御機能
W…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Three-dimensional shape measuring apparatus 102, 202 ... Three-dimensional shape measuring machine 104 ... Probe 104A ... Probe tip 106 ... Probe head 108, 112, 116 ... Joint 110, 114 ... Arm 120 ... Post 122 ... Base 130 ... Processing part 132 ... Image composition unit 134 ... Route determination unit 134A ... Workbox 136 ... Display control unit 140 ... Display unit 142 ... Input unit 150 ... Control software 152 ... Initial setting function 154 ... Image composition function 156 ... Path determination function 158 ... Display control Function W ... Work

Claims (4)

プローブの位置情報を出力する三次元形状測定機と、該位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備え、前記プローブによりワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装置において、
前記処理部は、予め取得した前記ワークの三次元形状情報から前記プローブの現在位置を視点とした該ワークの三次元CG画像を合成し、該ワークにおける測定位置が指定されると該ワークと該プローブとの干渉を回避した移動経路を求め、少なくとも前記プローブの現在位置からの移動方向と前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルとを、前記三次元CG画像とともに前記表示部に表示させる
ことを特徴とする三次元形状測定装置。
A three-dimensional shape measuring machine that outputs position information of the probe, a processing unit that processes the position information, and a display unit that displays processing information obtained by the processing unit. In the three-dimensional shape measuring device that measures the shape,
The processing unit synthesizes a three-dimensional CG image of the workpiece with the current position of the probe as a viewpoint from the three-dimensional shape information of the workpiece acquired in advance, and when the measurement position in the workpiece is designated, Obtaining a movement path that avoids interference with the probe, and displaying at least the movement direction from the current position of the probe and the measurement position or the approach vector to the measurement position on the display unit together with the three-dimensional CG image. A three-dimensional shape measuring apparatus.
前記処理部は、前記表示部に対して、前記測定位置への距離に応じて、前記プローブの現在位置からの移動方向の表示形態と、前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルの表示形態のうちの少なくともいずれかを変更させる
ことを特徴とする請求項1に記載の三次元形状測定装置。
The processing unit displays on the display unit a display form of a moving direction from the current position of the probe and a display form of the measurement position or an approach vector to the measurement position according to the distance to the measurement position. The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 1, wherein at least one of the two is changed.
前記処理部は、前記プローブの現在位置が変更となるたびに、前記表示部の表示状態を更新させる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の三次元形状測定装置。
The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 1, wherein the processing unit updates a display state of the display unit every time the current position of the probe is changed.
プローブの位置情報を出力する三次元形状測定機と、該位置情報を処理する処理部と、該処理部で得られた処理情報を表示する表示部と、を備え、前記プローブによりワークの三次元形状を測定する三次元形状測定装置の制御用ソフトウェアにおいて、
予め取得した前記ワークの三次元形状情報から前記プローブの現在位置を視点とした該ワークの三次元CG画像を合成する処理と、該ワークにおける測定位置が指定されると該ワークと該プローブとの干渉を回避した移動経路を求める処理と、少なくとも前記プローブの現在位置からの移動方向と前記測定位置又は該測定位置へのアプローチベクトルとを、前記三次元CG画像とともに前記表示部に表示させる処理と、
を前記処理部に行わせることを特徴とする三次元形状測定装置の制御用ソフトウェア。
A three-dimensional shape measuring machine that outputs position information of the probe, a processing unit that processes the position information, and a display unit that displays processing information obtained by the processing unit. In the control software of the three-dimensional shape measuring device that measures the shape,
A process of synthesizing a three-dimensional CG image of the workpiece with the current position of the probe as a viewpoint from the three-dimensional shape information of the workpiece acquired in advance, and when a measurement position in the workpiece is designated, the workpiece and the probe Processing for obtaining a movement path avoiding interference, and processing for displaying at least the moving direction from the current position of the probe and the measurement position or the approach vector to the measurement position on the display unit together with the three-dimensional CG image; ,
Software for controlling a three-dimensional shape measuring apparatus, characterized in that
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