(57)【要約】　　　（修正有）【課題】型を要する製造分野にて、形状を点群データとしてパソコンに取り込み、専用ソフト処理により、パソコン画面上で測定基準となるケガキ作業や寸法測定作業等を行う計測点群電子ケガキ装置を提供する。【解決手段】被加工物１にレーザー光を当て散乱した光を集光レンズによりＣＣＤへ結像させ、該ＣＣＤの結像位置を数値とし入力して三角測量の原理にて距離データに変換するが、前記レーザー光の投光部と受光部の光軸をコントローラ３で制御されるガルバノミラーで高速に走査することにより多ポイントの点群データを得る。該点群データは、パソコン５の専用ソフト処理により前記点群データを利用して前記被加工物１の画像等をディスプレイ６に表示したり、該ディスプレイ６に描いた電子ケガキ位置に前記画像を重ね合わせることにより、該電子ケガキ位置と前記画像の各位置との寸法を前記ディスプレイ６の画面上で測定する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造や鍛造や樹脂成型等の製造分野において専用治具や専用計測装置を必要とせず、希望する方向から非接触式３次元スキャナーを用いて被加工物を計測し、該被加工物の形状を点群データとしてパソコンに取り込み、該パソコンにインストールされた専用ソフトの処理により、パソコンディスプレイ上に前記被加工物を２次元画像あるいは３次元画像として表示すると共に、該画像に測定基準となるケガキ線、すなわち電子ケガキを実行することを特徴とする計測点群電子ケガキ装置。
【請求項２】
点群データとして読み込まれパソコン画面上に表示された被加工物の画像に設計図面等から得た基準となる円、面、点、線等を描き重ね、該基準から前記被加工物の画像各部位置の寸法を、前記点群データからパソコンの演算処理により算出して計測数値とし、該計測数値と前記設計図面等に記載された図面数値とを比較し前記被加工物の加工良否判定検査や、データを帳票化することを特徴とする請求項１記載の計測点群電子ケガキ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、鋳造や鍛造や樹脂成型など、型を要する製造分野での被加工物の寸法測定等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より型を要する製造分野での寸法測定等では、計測専用機器、例えば定盤、ジャッキ、延長台、Ｖブロック等の上に、計測専用治具、例えば垂直と水平の基準位置出し用専用固定治具となるサキューラに被加工物を固定後、金尺、スコヤー、トースカン、罫引き針等を用いてケガキ線を入れながら計測し、図面上の寸法と実測寸法値との比較検査や計測データを図面上に記入していた。もっとも最近では接触式３次元測定器を用いて計測も行われるようになり、多少の省力化も図られるようになってきたが、いずれの方法も手作業での計測となっている。
【０００３】
このため、治具等による被加工物の固定や基準面の設定などの準備工数、さらに必要な情報を得るために非常に多くの測定点の取得作業が必要なことなどから、多大な作業工数がかかっていた。また作業に熟練が必要なことなどより作業者の習熟度により前記作業工数や測定精度に大幅な違いが生じることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、測定準備と実測作業に多大な工数がかかる点と、作業者の習熟度により作業工数や測定精度に違いが生じる点である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非接触式レーザースキャン技術を応用し、被加工物の形状を３次元データとしてパソコンに取り込み、該パソコンにインストールされた専用ソフト処理により、前記被加工物の形状をパソコン画面に表示すると共に、必要な寸法測定等を、該パソコン画面上にて行うことを最も主要な特徴とする。
【０００６】
上記方法により測定準備と実測作業に多大な工数がかからなくなり、また手作業の必要がないため作業者の習熟度に関係なく安定した測定結果が得られるようになった。
【０００７】
【発明の実施の形態】
非接触レーザースキャン技術により被加工物の表面の空間座標を高速に検出して処理し、該被加工物の形状を点群データとしてパソコンに取り込み、該パソコンにインストールされた専用ソフトにより必要な演算処理をして、前記被加工物の形状をパソコン画面上に表示したり、該パソコン画面上にて任意な位置を指示すれば簡単に前記被加工物の寸法測定等を行うことを実現した。
【０００８】
【実施例】
図１は、本発明装置の１実施例の構成図であって、１は被加工物、２はスキャナー、３はコントローラ、４はＩ／Ｆボード、５はパソコン、６はディスプレイである。
【０００９】
スキャナー２は、被加工物１にレーザー光を当て散乱した光を集光レンズによりＣＣＤへ結像させ、該ＣＣＤの結像位置を数値とし入力して三角測量の原理にて距離データに変換するが、前記レーザー光の投光部と受光部の光軸をコントローラ３で制御されるガルバノミラーで高速に走査することにより多ポイントの点群データを得る。該点群データは、Ｉ／Ｆボード４を介してパソコン５に取り込まれ、該パソコン５にインストールされた専用ソフトの演算処理により、前記点群データを利用して前記被加工物１の２次元または３次元画像等をディスプレイ６に表示したり、該ディスプレイ６に描いた寸法基準位置すなわち電子ケガキ位置に前記点群データより合成された画像を重ね合わせることにより、該電子ケガキ位置から前記点群データより合成された画像の各位置との寸法を、前記ディスプレイ６の画面上で測定したりすることができる。
【００１０】
図２は、本発明装置の１実施例である点群データ合成の説明図であって、７は表示画面、８は３次元画像となる。
【００１１】
表示画面７は、前記ディスプレイ６に表示される画面であり、前記パソコン５の専用ソフト処理により描かれる。３次元画像８は、前記スキャナー２により取り込まれた前記被加工物１の点群データを合成して立体的な３次元画像として描いたものである。
【００１２】
図３は、本発明装置の１実施例である電子ケガキの説明図であって、７は図２と同様、９は電子ケガキとなる。
【００１３】
表示画面７は、図２の説明と同様なので省略する。
前記被加工物１が図面で指示された寸法となるか確認するためには、前記被加工物１の表面に寸法測定基準位置となる円、面、点、線等を描くケガキ作業が必要となるが、該ケガキ作業を前記ディスプレイ６の画面上にて行うこと、すなわち電子ケガキ９の作業を行い、前記点群データから合成された平面や正面や側面等の前記被加工物１の画像を重ね合わせて表示させることにより、必要な寸法確認作業を全て前記ディスプレイ６の画面上で行うことができる。
【００１４】
図４は、本発明装置の１実施例である寸法計測の説明図であって、７は図２と同様、１０は寸法となる。
【００１５】
表示画面７は、図２の説明と同様なので省略する。
前記ディスプレイ６の画面上において、図３で説明した前記電子ケガキ９の寸法基準位置と、前記点群データから合成された平面や正面や側面等の任意な方向から見た画像の各位置との寸法１０を計測することにより、前記被加工物１の具体的寸法を確認することができる。さらに図面指示寸法との比較をすることにより、より詳細に前記被加工物１の加工の良否を判定することができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の計測点群電子ケガキ装置は、パソコンのディスプレイ画面上で全ての確認作業が行え、ケガキの基準線も簡単に変更ができる。また被加工物は３次元の形状にて点群データとして取り込まれるので、任意な切断位置にて点群データを合成して画像表示すれば断面形状や寸法等の確認が前記ディスプレイ画面上でできるので、実際に前記被加工物を切断して断面形状や寸法の確認をする必要がなく、詳細な形状測定を簡単に行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の１実施例の構成図である。
【図２】本発明装置の１実施例である点群データ合成の説明図である。
【図３】本発明装置の１実施例である電子ケガキの説明図である。
【図４】本発明装置の１実施例である寸法計測の説明図である。
【符号の説明】
１　　被加工物
２　　スキャナー
３　　コントローラ
４　　Ｉ／Ｆボード
５　　パソコン
６　　ディスプレイ
７　　表示画面
８　　３次元画像
９　　電子ケガキ
１０　　寸法
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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