(57)【要約】【課題】ノギスでの製品寸法検査を支援する装置を提供する。【解決手段】３次元板金モデルを読み込み、３次元板金モデルの各部の寸法を取得し表示するコンピュータ３と、測定結果を数値データとしてコンピュータに転送可能な電子式ノギス１１とを備える。コンピュータ３は、３次元板金モデルの読み込み部１５と、読み込んだ３次元板金モデルを構成する面を認識する認識部１７と、認識した面の外側への法線方向ベクトルを生成する法線方向ベクトル生成部１９と、法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する検索部２１とを含む。そして、検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、測定値、および当該面寸法を前記３次元板金モデルとともに表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３次元板金モデルを読み込み、前記３次元板金モデルの各部の寸法を取得し表示するコンピュータと、
測定結果を数値データとしてコンピュータに転送可能な電子式ノギスと、
前記電子式ノギスで測定した結果を前記コンピュータに転送する転送手段とで構成され、
前記コンピュータは、
３次元板金モデルの読み込み部と、
前記読み込んだ３次元板金モデルを構成する面を認識する認識部と、
前記認識した面の外側へ向く法線方向ベクトルを生成する面方向特定部と、
前記法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する検索部とを含み、
前記検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、前記測定値、および当該面間寸法を前記３次元板金モデルとともに表示することを特徴とする寸法測定装置。
【請求項２】
前記測定値に最も近い面間寸法を前記３次元板金モデルに順次表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の寸法測定装置。
【請求項３】
前記測定値と該測定値に対応する前記面間寸法を前記３次元板金モデルに関連付け記憶するデータベースを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の寸法測定装置。
【請求項４】
送信手段が、電子式ノギスにより測定した測定結果を数値データとしてコンピュータに転送する工程と、
前記コンピュータの読み込み部が、３次元板金モデルを読み込む工程と、
前記コンピュータの認識部が、前記読み込んだ３次元板金モデルを構成する面を認識する工程と、
前記コンピュータの面方向特定部が、前記認識した面の外側へ向く法線方向ベクトルを生成する工程と、
前記コンピュータの検索部が、前記法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する工程と、
表示手段が、検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、前記測定値、および当該面間寸法を前記３次元板金モデルとともに表示する工程と、
を含むことを特徴とする寸法測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は寸法測定装置及びその方法に関し、さらに詳細には、電子式ノギスで測定した結果をコンピュータに転送し、電子式ノギスから送られる測定値が所定の条件を満たす場合に、測定値、面間寸法を３次元板金モデル（例えば、板金製品を３次元ＣＡＤにてモデリングした立体モデル）とともに表示する寸法測定装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、実物の製品と、コンピュータ上の３次元板金モデルとを比較する場合、まず、実物の製品の計測を計測機器で行う（例えば、ノギスでの製品の寸法測定、プロトラクターでの製品の角度測定を行う）。
【０００３】
そして、コンピュータ上の３次元板金モデルの寸法を確認するために、３次元板金モデルを表示画面に表示し各要素（点、線、及び面）を画面上で手動で選択して寸法表示を行い、続いて、製品の計測値と、３次元板金モデルの寸法表示値を確認し、製品と３次元板金モデルが合致しているか否かを確認している。
【０００４】
また、特許文献１を参照。
【特許文献１】特開平１０−１８５５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の方法では、以下のような問題があった。すなわち、コンピュータの表示画面上で３次元板金モデルの寸法を確認する際、３次元板金モデル内には選択可能な対象となる要素（点、線、及び面）と、これらの組合せが多数存在するため、目標箇所を画面上で手動選択する作業が非常に煩雑なものとなる問題があった。また、測定結果を手動で記録する場合もあり、記録ミスが発生するとともに工数が掛かるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前述のごとき問題に鑑みてなされたもので請求項１に係る発明は、３次元板金モデルを読み込み、前記３次元板金モデルの各部の寸法を取得し表示するコンピュータと、
測定結果を数値データとしてコンピュータに転送可能な電子式ノギスと、
前記電子式ノギスで測定した結果を前記コンピュータに転送する転送手段とで構成され、
前記コンピュータは、
３次元板金モデルの読み込み部と、
前記読み込んだ３次元板金モデルを構成する面を認識する認識部と、
前記認識した面の外側へ向く法線方向ベクトルを生成する面方向特定部と、
前記法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する検索部とを含み、
前記検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、前記測定値、および当該面間寸法を前記３次元板金モデルとともに表示する寸法測定装置が望ましい。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記測定値に最も近い面間寸法を前記３次元板金モデルに順次表示する手段を備えたことが好ましい。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記測定値と該測定値に対応する前記面間寸法を前記３次元板金モデルに関連付け記憶するデータベースを備えたことが好ましい。
【０００９】
請求項４に係る発明は、送信手段が、電子式ノギスにより測定した測定結果を数値データとしてコンピュータに転送する工程と、
前記コンピュータの読み込み部が、３次元板金モデルを読み込む工程と、
前記コンピュータの認識部が、前記読み込んだ３次元板金モデルを構成する面を認識する工程と、
前記コンピュータの面方向特定部が、前記認識した面の外側へ向く法線方向ベクトルを生成する工程と、
前記コンピュータの検索部が、前記法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する工程と、
表示手段が、検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、前記測定値、および当該面間寸法を前記３次元板金モデルとともに表示する工程とを含む寸法測定方法が好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
上述の如く本発明によれば、使用測定器（ノギス等）の特性と、実際の測定値を元に、３次元板金モデル上での寸法確認時の面要素を絞り込むことができる。そして、確認対象の３次元板金モデル上の寸法位置を類推し画面に３次元板金モデルとともに表示することができる。
【００１１】
これにより、従来は手動で行っていた３次元板金モデル上での寸法確認の位置指示作業を自動的に行うことができ、製品検査作業の工数が削減できるとともに、製品検査ミスも無くなるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１に寸法測定装置１の概略の構成を示す。
【００１３】
前記寸法測定装置１は、コンピュータ（本体）３と、表示部５と、入力部（例えば、キーボード７／マウス９）と、電子式ノギス１１と、接続部１３とを備えている。前記電子式ノギス１１は、製品（あるいは部品）の少なくとも一部分を測定するもので、測定方法として、いわゆるジョウ１１ａ、クチバシ１１ｂ、デプスバー１１ｃを利用して測定が行われるものである。そして、測定データが接続部１３を介してコンピュータ（本体）３に送信される。
【００１４】
図２を参照する。前記コンピュータ（本体）３は、読み込み部１５と、認識部１７と、法線方向ベクトル生成部１９と、検索部２１とを有している。
【００１５】
前記読み込み部１５は３次元板金モデル（例えば、板金製品を３次元ＣＡＤにてモデリングした立体モデル）を処理を行うためにメモリから読み込む。
【００１６】
前記認識部１７は、３次元板金モデルを構成する面などの自動認識を行う。
【００１７】
前記法線方向ベクトル生成部１９は、前記検索部１７により検索された面に対しての外側（複数の面に囲まれた３次元板金モデルの外側方向）への法線方向ベクトルの生成を行う。
【００１８】
前記検索部２１は、前記法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索する。そして、検索された面の面間寸法が前記電子式ノギスから送られる測定値に基づく所定の条件を満たす場合に、前記測定値、および当該面寸法を前記３次元板金モデルとともに互いに関連づけ表示する。ここで、所定の条件とは、実際の測定値と、３次元板金モデルの寸法値の誤差の許容範囲内である条件を満たすことが典型的な場合である。
【００１９】
図３〜図１０を参照し、前記寸法測定装置１の動作を説明する。
【００２０】
図３に示すように、ステップＳ３０１では、読み込み部１５が３次元板金モデルを読み込む。これにより、３次元板金モデルに対してコンピュータのプログラム処理を行うことができる。
【００２１】
ステップＳ３０３では、電子式ノギス１１により部品の寸法測定を行う。測定した値は電子データとして生成される。
【００２２】
ここで、図５を参照し、板金加工で製造される製品の測定について説明する。初めに、曲げ加工機 （たとえばプレスブレーキ）において、パンチＰとダイＤとを相対的に近づけ、上記パンチＰと上記ダイＤとの協働により、ワークＷの板状部を曲げ加工する曲げ加工を行う。なお、たとえば、上記パンチＰは上記ダイＤに対して相対的に上下動するように構成されており、曲げ加工前において上記ワークＷは、厚さｔの方向が上下方向になるように水平方向に延伸してダイＤに設置される。そして、曲げ工程順に曲げ加工が行われ製品が製造される。続いて、製造された製品が所定の公差内に収まっているか否かを電子式ノギス１１により測定を行う。このときの、比較の対象となるものが３次元板金モデルである。すなわち、３次元板金モデルは要求された製品寸法でモデリングされた３次元立体モデルである。
【００２３】
ステップＳ３０５では、接続部１３が電子式ノギスで測定した測定データをコンピュータ（本体３）に送信する。一方、コンピュータ３は前記測定データを受信し、コンピュータ１１内のメモリに記憶する。
【００２４】
ステップＳ３０７では、検索部２１が転送された測定データの測定値から該測定値に最も近い面間寸法の検索を行う。これにより、該当する面間寸法の特定される。
【００２５】
ステップ３０９は、寸法表示手段が検索され特定された面間寸法と測定値を３次元板金モデルに関連付け表示部５に表示する。これにより、３次元板金モデル上に表示された寸法箇所が、実際の製品の測定した個所か否かを判断できる。
【００２６】
ステップＳ３１１は、寸法表示手段が、選択ボタンの選択に応じて次に近い面間寸法である次候補を表示するか否かの判断を行う。次候補を表示すると判断したときはステップＳ３０７に戻る。次候補を表示しないと判断したとき処理はステップＳ３１３に進む。これにより、最終的には実際の製品の測定位置と、３次元板金モデルの寸法表示位置が一致する箇所が表示されるようになる。
【００２７】
ステップＳ３１３では測定結果をメモリ（データベース等）に記録する。すなわち、測定値と該測定値に対応する前記面間寸法を前記３次元板金モデルに関連付けメモリ（データベース等）に記憶する。これにより、例えば、３次元板金モデルの寸法値と、測定結果等のデータを対比した検査結果票等が自動で作成することができるなどの付随効果を得ることができる。
【００２８】
図４を参照し、上記の３次元板金モデルの処理をさらに詳細に説明する。ステップＳ４０１では認識部１７がモデルを構成する面の特定を行う。例えば、同一平面上において、１つの閉曲線を構成する図形要素（線、円弧）を抽出することにより、これらの要素で構成される１つの面を特定することができる。これにより、３次元板金モデルを構成する各面に対してコンピュータプログラム処理を行うことができる。
【００２９】
ステップＳ４０３では、認識された各面に対して、法線方向ベクトル生成部１９が、外側方向へ法線方向ベクトルの生成を行う。ここで、外側方向とは、３次元板金モデルの肉厚方向ではない方向である。
【００３０】
ステップＳ４０５では、認識部１７が、他に面があるか否かの判断を行う。他に面があると判断したとき処理はステップＳ４０１に戻る。他に面が無いと判断したときは処理はステップＳ４０７に進む。
【００３１】
これにより、３次元板金モデルの全ての面に対して法線方向ベクトルの生成を行うことができる。
【００３２】
ステップＳ４０７では、検索部２１が、外側法線ベクトルの方向が同一で向きが反対の２つの面を特定する。
【００３３】
ステップＳ４０９では、検索部２１が、面が重なっているか否かの判断を行う。例えば、面方向が同一の２つの面の外形を、これらの面に平行な任意の１つの平面に投影し、投影された形状の重なりの有無を判定するものである。面が重なっていると判断したとき処理はステップＳ４１１に進む。面が重なっていないと判断したときは処理はステップＳ４０７に戻る。これにより、電子式ノギス１１（いわゆるジョウ１１ａ、クチバシ１１ｂ）で測定可能な箇所を特定することができる。なお、ノギスによる板金製品の寸法測定においては、その形状的特性から、デブスバーによって測定しなければならない場合が少ないため、測定可能な箇所としては除外している。
【００３４】
法線方向ベクトルが平行で向きが逆であり、且つ相対する面が重なり合う２つの面を検索の条件とすることについて説明する。
【００３５】
図６に示すように、作製された製品は電子式ノギス１１で測定可能な箇所と、測定できない個所が存在する。すなわち、寸法Ｄ１に該当する個所、寸法Ｄ２に該当する個所は電子式ノギス１１では測定できない。一方、寸法Ｄ３（クチバシ１１ｂにより測定）、寸法Ｄ４（ジョウ１１ａにより測定）に該当する個所は測定可能である。この条件に従い、該当する面の絞り込みを行う。
【００３６】
図７を参照し、さらに詳細に説明すると、３次元板金モデルの面Ｐ１〜面Ｐ９までのうち、面Ｐ１、面Ｐ３、面Ｐ５、及び面Ｐ７に対して法線方向ベクトルＢ１が生成されている。面Ｐ２、面Ｐ４、面Ｐ６、面Ｐ８、及び面Ｐ９に対して法線方向ベクトルＢ２が生成されている。
【００３７】
例えば、面Ｐ９に関しては、面Ｐ１のみであり、面Ｐ８に関しては、面Ｐ１、面Ｐ３、面Ｐ５、および面Ｐ７である。同様にして他の面についても条件を満たす面が存在するが、ここでは省略する。
【００３８】
ステップＳ４１１では、検索部２１が、重なる位置関係にある各面間寸法が、測定値に最も近いか否かの判断を行う。測定値に最も近いと判断したとき処理はステップＳ４１３に進む。測定値に最も近いという条件を満たさない場合、処理はステップＳ４０７に戻る。
【００３９】
ステップＳ４１３では、検索部２１が、他に該当する組合せがあるか否かの判断を行う。他に該当する組合せがあると判断したとき処理はステップＳ４０７に戻る。他に該当する組合せが無いと判断したとき処理は終了する。これにより、製品の測定個所に対応する３次元板金モデルの該当する位置を順次検索し、最終的に特定することができる。
【００４０】
すなわち、図８に示すように、画面Ｇには３次元板金モデルが表示され上記のように求められた寸法８０１が表示される。この寸法でよければ、確定ボタン８０３を選択し、違う寸法ではない場合、次候補ボタン８０５を選択する。なお、ここでの計測値は、表示領域８０７に表示される。
【００４１】
図９を参照する。前記次候補ボタンを選択したことにより、新たな寸法９０１が表示される。この寸法が該当する場合、確定ボタン９０３を選択する。
【００４２】
図１０を参照する。測定値と、３次元板金モデルの寸法とを比較し、公差内であれば、判定部１００９により公差内であることが報知される。なお、寸法値は寸法値表示領域１００３に表示され、測定値は測定値表示領域１００５に表示され、両者の差分は差分表示領域１００７に表示される。
【００４３】
なお、本発明は、上述した実施の態様の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】寸法測定装置の概略の構成を説明する概略図である。
【図２】寸法測定装置のコンピュータの概略の構成を説明する概略図である。
【図３】寸法測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】寸法測定装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】製品の製作過程を説明する説明図である。
【図６】製品のノギス測定可能箇所を説明する説明図である。
【図７】面の検索を説明する説明図である。
【図８】寸法特定画面を説明する説明図である。
【図９】寸法特定画面を説明する説明図である。
【図１０】寸法特定画面を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  寸法測定装置
３  コンピュータ（本体）
５  表示部
７  キーボード
９  マウス
１１  ノギス
１３  接続部
１５  読み込み部
１７  認識部
１９  法線方向ベクトル生成部（面方向特定部）
２１  検索部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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