JPH03235017A - 三次元測定装置 - Google Patents
三次元測定装置Info
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- JPH03235017A JPH03235017A JP2969490A JP2969490A JPH03235017A JP H03235017 A JPH03235017 A JP H03235017A JP 2969490 A JP2969490 A JP 2969490A JP 2969490 A JP2969490 A JP 2969490A JP H03235017 A JPH03235017 A JP H03235017A
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- Japan
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- measuring
- dimensional
- cpu
- measurement
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば自動車の車体フ・レーム等の被測定物
の三次元的測定を行なうための三次元測定装置に関する
。
の三次元的測定を行なうための三次元測定装置に関する
。
（従来の技術）
従来、例えば第７図に示すように、自動車の車体フレー
ムｌが事故等により変形した場合に、変形量や変形方向
を廊ｊ定し、その測定結果に基づいて車体フレーム１を
修正することになる。このような変形量や変形ｈ゛向を
測定する場合に、第８図に示すように、コ字形状の枠体
（ノギス）からなる治具２が使用される。治具２の両端
には突起部２ａか設けられており、車体フレーム１がリ
フトアツブされ、下側から各突起部２ａが車体フレーム
１に形成された各ホールｌａに係合してそれぞれの距離
を計測していた。車体フレーム１では、例えば第５図（
平面図）及び第６図（側面図）に示すように、基準各点
Ｇ、ｇ−Ｕ、ｕのそれぞれの間隔が車種に応じて設定さ
れている。
ムｌが事故等により変形した場合に、変形量や変形方向
を廊ｊ定し、その測定結果に基づいて車体フレーム１を
修正することになる。このような変形量や変形ｈ゛向を
測定する場合に、第８図に示すように、コ字形状の枠体
（ノギス）からなる治具２が使用される。治具２の両端
には突起部２ａか設けられており、車体フレーム１がリ
フトアツブされ、下側から各突起部２ａが車体フレーム
１に形成された各ホールｌａに係合してそれぞれの距離
を計測していた。車体フレーム１では、例えば第５図（
平面図）及び第６図（側面図）に示すように、基準各点
Ｇ、ｇ−Ｕ、ｕのそれぞれの間隔が車種に応じて設定さ
れている。
治具２による測定では、突起部２ａの移動により、第７
図に示すように、車体フレーム１のＡ−ａＢ−ｂ、Ｃ−
ｃ、Ｄ−ｄ、Ｅ−ｅ、Ａ−ｂ、Ａ−ｃ、Ｅ−ｃ等の各ホ
ール１ａに、治具２の各突起部２ａを係合させることに
より、距離計測をしていた。このような計測方法によれ
ば、高い所も計測できるため、この測定値から車体フレ
ームＩの上下方向の変形（ねじれ）量を測定することが
できる。即ち、このような各測定値に基づいて、水平面
の変形ばかりでなく、車体フレーム１の上下の変形量を
推定する。
図に示すように、車体フレーム１のＡ−ａＢ−ｂ、Ｃ−
ｃ、Ｄ−ｄ、Ｅ−ｅ、Ａ−ｂ、Ａ−ｃ、Ｅ−ｃ等の各ホ
ール１ａに、治具２の各突起部２ａを係合させることに
より、距離計測をしていた。このような計測方法によれ
ば、高い所も計測できるため、この測定値から車体フレ
ームＩの上下方向の変形（ねじれ）量を測定することが
できる。即ち、このような各測定値に基づいて、水平面
の変形ばかりでなく、車体フレーム１の上下の変形量を
推定する。
そして、車体フレームｌを油圧ジヤツキ等を使用して、
推定した変形量に基づいて本来の設計寸法に復帰させる
ように修正作業を行なう。
推定した変形量に基づいて本来の設計寸法に復帰させる
ように修正作業を行なう。
（発明か解決しようとする課題）
前記のような方式では、多数の治具２を用意して、セッ
トする必要があるため、測定作業に多大な時間を要する
ことになる。また、測定作業には、目測やメジャー等を
使用する手作業が多くなるため、測定結果に誤差が発生
しやすい。さらに、測定値に基づいて各変形量を推定す
るには、熟練が必要であり、マニュアル化が困難である
。要するに、従来の方式では、車体フレーム等の被測定
物の三次元的測定を効率的にかつ高精度に行なうことは
困難である。
トする必要があるため、測定作業に多大な時間を要する
ことになる。また、測定作業には、目測やメジャー等を
使用する手作業が多くなるため、測定結果に誤差が発生
しやすい。さらに、測定値に基づいて各変形量を推定す
るには、熟練が必要であり、マニュアル化が困難である
。要するに、従来の方式では、車体フレーム等の被測定
物の三次元的測定を効率的にかつ高精度に行なうことは
困難である。
本発明の目的は、車体フレーム等の被測定物の三次元的
測定を効率的にかつ高精度に行なうことかできる三次元
１１定装置を提供することにある。
測定を効率的にかつ高精度に行なうことかできる三次元
１１定装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段と作用）
本発明は、車体フレーム等の被測定物に対する３次元座
標計算を実行し、この計算結果及び被測定物の設計値に
基づいた基準３次元座標データとを、同時に表示画面に
表示する構成の装置である。
標計算を実行し、この計算結果及び被測定物の設計値に
基づいた基準３次元座標データとを、同時に表示画面に
表示する構成の装置である。
即ち、本装置は、直交する三次元軸方向のそれぞれにス
ライド自在に駆動する軸機構に支持されて、被ｎ＋定物
に接触して各軸方向に応じた測定位置信号を出力するプ
ローブ手段、軸機構の三次元軸方向と予め設定された基
準直交三次元軸方向との誤差データを予め記憶する第１
の記憶手段、被測定物の三次元軸方向に応じた基準測定
位置に相当する基準データを予め記憶する第２の記憶手
段、プローブ手段から出力される測定位置信号に基づい
て被測定物の三次元軸方向に応じた測定位置情報を算出
し、この測定位置情報を第１の記憶手段に記憶された誤
差データに基づいて修正する第１の算出手段、第２の記
憶手段に記憶された基準データに基づいて被測定物の三
次元軸方向に応じた基準測定位置情報を算出する第２の
算出手段及び第１の算出手段から出力される測定位置情
報及び第２の算出手段から出力される基準測定位置情報
を同一表示画面に表示する表示手段とを備えている。
ライド自在に駆動する軸機構に支持されて、被ｎ＋定物
に接触して各軸方向に応じた測定位置信号を出力するプ
ローブ手段、軸機構の三次元軸方向と予め設定された基
準直交三次元軸方向との誤差データを予め記憶する第１
の記憶手段、被測定物の三次元軸方向に応じた基準測定
位置に相当する基準データを予め記憶する第２の記憶手
段、プローブ手段から出力される測定位置信号に基づい
て被測定物の三次元軸方向に応じた測定位置情報を算出
し、この測定位置情報を第１の記憶手段に記憶された誤
差データに基づいて修正する第１の算出手段、第２の記
憶手段に記憶された基準データに基づいて被測定物の三
次元軸方向に応じた基準測定位置情報を算出する第２の
算出手段及び第１の算出手段から出力される測定位置情
報及び第２の算出手段から出力される基準測定位置情報
を同一表示画面に表示する表示手段とを備えている。
（実施例）
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は同実施例に係わる三次元測定装置の構成を示す
ブロック図である。本装置は、三次元測定処理及び装置
全体の制御を実行するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１
０、三次元測定機１１、測定結果を表示するためのＣＲ
Ｔデイスプレィ装置１２、三次元測定演算における基準
データを記憶するためのメモリ１３及び三次元測定演算
、における誤差データを記憶するためのメモリ１４を有
する。
ブロック図である。本装置は、三次元測定処理及び装置
全体の制御を実行するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１
０、三次元測定機１１、測定結果を表示するためのＣＲ
Ｔデイスプレィ装置１２、三次元測定演算における基準
データを記憶するためのメモリ１３及び三次元測定演算
、における誤差データを記憶するためのメモリ１４を有
する。
三次元測定機１１は、第２図に示すように、タッチプロ
ーブ２０を先端部に備えたＸ軸シール２１、Ｙ軸シール
２２及びＺ軸シール２３からなる。タッチプローブ２０
は、各レール２１〜２３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に
移動し、被測定物である自動車の車体フレーム１に接触
した測定点に応じた測定信号を出力する。車体フレーム
１はスタンド２４により所定の位置に固定される。
ーブ２０を先端部に備えたＸ軸シール２１、Ｙ軸シール
２２及びＺ軸シール２３からなる。タッチプローブ２０
は、各レール２１〜２３のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に
移動し、被測定物である自動車の車体フレーム１に接触
した測定点に応じた測定信号を出力する。車体フレーム
１はスタンド２４により所定の位置に固定される。
次に、同実施例の動作を説明する。
先ず、第３図のステップＳ１に示すように、三次元測定
機の各軸レール２１〜２３を設定する。ここで、例えば
Ｘ型基準寸法尺を使用して、この基準寸法尺を三次元測
定機か可動する測定範囲内に設置し、Ｘ軸に対するＹ軸
及びＺ軸の傾きを測定し、その傾きを補正するための補
正値を算出する（ステップＳ２〜Ｓ６）。ところで、タ
ッチプローブ２０の移動により、原点より遠方の位置で
たわむことが予想されるので、その補正値も算出して付
加し、仮想の三次元直交座標系からの補正値としてメモ
リ１４に記憶する（ステップＳ７．Ｓ８）。即ち、基準
寸法尺を使用して、三次元のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の傾きを
逆算して、メモリ１４に記憶する。
機の各軸レール２１〜２３を設定する。ここで、例えば
Ｘ型基準寸法尺を使用して、この基準寸法尺を三次元測
定機か可動する測定範囲内に設置し、Ｘ軸に対するＹ軸
及びＺ軸の傾きを測定し、その傾きを補正するための補
正値を算出する（ステップＳ２〜Ｓ６）。ところで、タ
ッチプローブ２０の移動により、原点より遠方の位置で
たわむことが予想されるので、その補正値も算出して付
加し、仮想の三次元直交座標系からの補正値としてメモ
リ１４に記憶する（ステップＳ７．Ｓ８）。即ち、基準
寸法尺を使用して、三次元のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の傾きを
逆算して、メモリ１４に記憶する。
次に、ステップＳ９に示すように、被測定フレームであ
る例えば自動車の車体フレーム１を、スタンド２４によ
り所定の位置に配置させる。この車体フレーム１に対し
て、第２図に示すように、三次元Ｍｊ定機１１を設置し
、各軸レール２１〜２３を設定する。この各軸レール２
１〜２３の移動に応じて、タッチプローブ２０が車体フ
レーム１の予め決定される測定点に接触し、各測定点に
対応する測定信号をＣＰＵｌ０に出力する（ステップ５
１０）。
る例えば自動車の車体フレーム１を、スタンド２４によ
り所定の位置に配置させる。この車体フレーム１に対し
て、第２図に示すように、三次元Ｍｊ定機１１を設置し
、各軸レール２１〜２３を設定する。この各軸レール２
１〜２３の移動に応じて、タッチプローブ２０が車体フ
レーム１の予め決定される測定点に接触し、各測定点に
対応する測定信号をＣＰＵｌ０に出力する（ステップ５
１０）。
ここで、三次元測定機１１では、各軸レール２１〜２３
は例えばリニアベアリングを使用してそれぞれの軸方向
に移動自在に構成されている。各軸レール２１〜２３に
はリニアエンコーダが取り付けられており、タッチプロ
ーブ２０の接触点に対応するＸ。
は例えばリニアベアリングを使用してそれぞれの軸方向
に移動自在に構成されている。各軸レール２１〜２３に
はリニアエンコーダが取り付けられており、タッチプロ
ーブ２０の接触点に対応するＸ。
Ｙ、Ｚの各方向に三次元座標信号がＣＰＵｌ０に出力さ
れることになる。
れることになる。
次に、ＣＰＵｌ０は、三次元測定機１１から出力される
７１１１１定信号に基づいて、車体フレームｌの各測定
点に対応する三次元座標測定データ（測定点）を算出す
る（ステップＳ］１）。ここて、メモリ１３には、各車
種毎の設計上の寸法データである基準データか予め記憶
されている。ＣＰＵｌ０は所定の全測定点に対応する三
次元座標測定データを算出した後に、この三次元座標Ｄ
ｊ定データとメモリ１４に予め記憶された誤差データと
の誤差を算出する。メモリ１４には、三次元測定機１１
の機械的誤差（組み立て誤差）に応じて測定結果を修正
するための誤差データか予め記憶されている。
７１１１１定信号に基づいて、車体フレームｌの各測定
点に対応する三次元座標測定データ（測定点）を算出す
る（ステップＳ］１）。ここて、メモリ１３には、各車
種毎の設計上の寸法データである基準データか予め記憶
されている。ＣＰＵｌ０は所定の全測定点に対応する三
次元座標測定データを算出した後に、この三次元座標Ｄ
ｊ定データとメモリ１４に予め記憶された誤差データと
の誤差を算出する。メモリ１４には、三次元測定機１１
の機械的誤差（組み立て誤差）に応じて測定結果を修正
するための誤差データか予め記憶されている。
ＣＰＵｌ０は、三次元座標測定データに基づいて各測定
点間の距離（例えば第４図に示すＡａ。
点間の距離（例えば第４図に示すＡａ。
Ｂｂ Ａｃ、Ｅｄ等の長さ）を算出する。さらに、Ｃ
ＰＵｌ０は、メモリ１４に記憶された誤差データに基づ
いて各測定点間の算出結果を修正して、ＣＲＴデイスプ
レィ装置１２の画面に表示する（ステップ５１２）。
ＰＵｌ０は、メモリ１４に記憶された誤差データに基づ
いて各測定点間の算出結果を修正して、ＣＲＴデイスプ
レィ装置１２の画面に表示する（ステップ５１２）。
一方、ＣＰＵｌ０は、メモリ１３に記憶された基準デー
タに基づいて、車体フレーム１の基準測定点を算出して
、ＣＲＴデイスプレィ装置１２の画面に表示する（ステ
ップ８１３） これにより、ＣＲＴデイスプレィ装置１
２の画面には、算出された実際の測定結果及び基準測定
結果とが同一画面に表示される（ステップ５１４）。
タに基づいて、車体フレーム１の基準測定点を算出して
、ＣＲＴデイスプレィ装置１２の画面に表示する（ステ
ップ８１３） これにより、ＣＲＴデイスプレィ装置１
２の画面には、算出された実際の測定結果及び基準測定
結果とが同一画面に表示される（ステップ５１４）。
具体的には、例えば第４図に示すように、ＣＰＵｌ０は
車体フレーム１の設計上の基！１１！測定点測定、Ｂｂ
、Ｃｃ等を算出して、各測定点を線で接続したワイヤ・
フレーム（実線）図をＣＲＴデイスプレィ装置１２の画
面に表示する。さらに、ＣＰＵｌ０は車体フレーム１の
実際上の測定点Ａｌ ａｔ、Ｂｌ ｂｌ Ｃｌ ｃｌ
等を算出して、各測定点を線で接続したワイヤ・フレー
ム（破線）図をＣＲＴデイスプレィ装置１２の画面に表
示する。
車体フレーム１の設計上の基！１１！測定点測定、Ｂｂ
、Ｃｃ等を算出して、各測定点を線で接続したワイヤ・
フレーム（実線）図をＣＲＴデイスプレィ装置１２の画
面に表示する。さらに、ＣＰＵｌ０は車体フレーム１の
実際上の測定点Ａｌ ａｔ、Ｂｌ ｂｌ Ｃｌ ｃｌ
等を算出して、各測定点を線で接続したワイヤ・フレー
ム（破線）図をＣＲＴデイスプレィ装置１２の画面に表
示する。
このようにして、同一画面に基準図と実際上の測定結果
とが表示されるため、車体フレーム１が事故等により変
形した場合の変形量や変形方向を容易に確認することか
できる。この表示結果に基づいて、変形した車体フレー
ム１をジヤツキ等を使用して修正することが可能となる
。
とが表示されるため、車体フレーム１が事故等により変
形した場合の変形量や変形方向を容易に確認することか
できる。この表示結果に基づいて、変形した車体フレー
ム１をジヤツキ等を使用して修正することが可能となる
。
［発明の効果］
以上詳述したように本発明によれば、車体フレム等の被
測定物の三次元的測定結果及びその基準値を同一画面に
表示することができる。したがって、車体フレーム等の
変形量や変形方向を容易に確認することが可能となる。
測定物の三次元的測定結果及びその基準値を同一画面に
表示することができる。したがって、車体フレーム等の
変形量や変形方向を容易に確認することが可能となる。
また、予め記憶した誤差データに基づいて、測定結果を
修正することかできるため、高精度の測定結果を得るこ
とができる。これにより、結果的に三次元測定を効率的
にかつ高精度に行なうことができるものである。
修正することかできるため、高精度の測定結果を得るこ
とができる。これにより、結果的に三次元測定を効率的
にかつ高精度に行なうことができるものである。
第１図は本発明の実施例に係わる三次元測定装置の構成
を示すブロック図、第２図は同実施例に係わる二次元測
定機の構成を示す斜視図、第３図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第４図は同実施例の動作
を説明するための概念図、第５図乃至第８図はそれぞれ
従来の方式を説明するための図である。 １０・・・ＣＰＵ、１１・・・三次元測定機、１２・・
・ＣＲＴデイスプレィ装置、１３．１４・・・メモリ。
を示すブロック図、第２図は同実施例に係わる二次元測
定機の構成を示す斜視図、第３図は同実施例の動作を説
明するためのフローチャート、第４図は同実施例の動作
を説明するための概念図、第５図乃至第８図はそれぞれ
従来の方式を説明するための図である。 １０・・・ＣＰＵ、１１・・・三次元測定機、１２・・
・ＣＲＴデイスプレィ装置、１３．１４・・・メモリ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 直交する三次元軸方向のそれぞれにスライド自在に駆動
する軸機構に支持されて、被測定物に接触して各軸方向
に応じた測定位置信号を出力するプローブ手段と、 前記軸機構の三次元軸方向と予め設定された基準直交三
次元軸方向との誤差データを予め記憶する第１の記憶手
段と、 前記被測定物の三次元軸方向に応じた基準測定位置に相
当する基準データを予め記憶する第２の記憶手段と、 前記プローブ手段から出力される前記測定位置信号に基
づいて前記被測定物の三次元軸方向に応じた測定位置情
報を算出し、この測定位置情報を前記第１の記憶手段に
記憶された前記誤差データに基づいて修正する第１の算
出手段と、 前記第２の記憶手段に記憶された前記基準データに基づ
いて前記被測定物の三次元軸方向に応じた基準測定位置
情報を算出する第２の算出手段と、前記第１の算出手段
から出力される測定位置情報及び前記第２の算出手段か
ら出力される基準測定位置情報を同一表示画面に表示す
る表示手段とを具備したことを特徴とする三次元測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2969490A JPH03235017A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 三次元測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2969490A JPH03235017A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 三次元測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03235017A true JPH03235017A (ja) | 1991-10-21 |
Family
ID=12283215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2969490A Pending JPH03235017A (ja) | 1990-02-13 | 1990-02-13 | 三次元測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03235017A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6732030B2 (en) * | 2001-08-18 | 2004-05-04 | Snap-On U.K. Holdings Limited | Three-dimensional mapping systems for automotive vehicles and other articles |
| JP2016203967A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122901A (ja) * | 1982-11-06 | 1984-07-16 | チエ−，シユテイ−フエルメイヤ−・コマンヂツト・ゲゼルシヤフト | 三次元計測器および／あるいはけがき器具における誤差補正方法 |
| JPS61226604A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | エイイー ピーエルシー | 工学的構成部品の測定に関する改良 |
-
1990
- 1990-02-13 JP JP2969490A patent/JPH03235017A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122901A (ja) * | 1982-11-06 | 1984-07-16 | チエ−，シユテイ−フエルメイヤ−・コマンヂツト・ゲゼルシヤフト | 三次元計測器および／あるいはけがき器具における誤差補正方法 |
| JPS61226604A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-08 | エイイー ピーエルシー | 工学的構成部品の測定に関する改良 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2016203967A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 株式会社日立製作所 | 鉄道車両の製造方法 |
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