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JP2008046010A - Method for measuring the external shape of a round bar workpiece - Google Patents

Method for measuring the external shape of a round bar workpiece Download PDF

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JP2008046010A
JP2008046010A JP2006222293A JP2006222293A JP2008046010A JP 2008046010 A JP2008046010 A JP 2008046010A JP 2006222293 A JP2006222293 A JP 2006222293A JP 2006222293 A JP2006222293 A JP 2006222293A JP 2008046010 A JP2008046010 A JP 2008046010A
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JP
Japan
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workpiece
axis
rotation
shaft
measuring
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006222293A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Maruyama
祐一郎 丸山
Akimichi Satake
晶宙 佐竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Abstract

【課題】撮像装置の焦点位置調整を軽減して、丸棒状ワークの外形を効率的に精度よく計測可能な計測方法を提供すること。
【解決手段】丸棒状のワーク70の軸線Raと回転軸C0とを少なくとも同一方向に向け、回転軸C0を中心に回転可能な状態でワーク70を把持する把持工程と、ワーク70の設計データに基づいて、回転軸C0を中心としたワーク70の回転軌跡を演算する工程と、ワーク70の回転に同期して、演算工程における演算結果に基づき撮像装置の光軸とワーク70の軸線Raとを直交させ、ワーク70の計測部位に焦点が合うように撮像装置とワーク70とを相対配置する配置工程と、配置されたワーク70の計測部位を撮像する撮像工程とを備えた。
【選択図】図8
An object of the present invention is to provide a measurement method capable of reducing the focal position adjustment of an imaging device and measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece efficiently and accurately.
A directing the axis Ra of the round bar of the workpiece 70 and the rotary shaft C 0 in at least the same direction, the gripping step of gripping the workpiece 70 in a rotatable state about the rotary axis C 0, the design of the workpiece 70 Based on the data, the process of calculating the rotation locus of the work 70 around the rotation axis C 0 , and the optical axis of the imaging device and the axis of the work 70 based on the calculation result in the calculation process in synchronization with the rotation of the work 70 The image forming apparatus includes an arranging step of arranging the imaging device and the workpiece 70 relative to each other so that Ra is orthogonal to each other so that the measuring portion of the workpiece 70 is in focus, and an imaging step of imaging the measuring portion of the arranged workpiece 70.
[Selection] Figure 8

Description

本発明は、丸棒状ワークの外形を計測する計測方法に関する。   The present invention relates to a measuring method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece.

丸棒状ワークの外形を計測する計測装置として、工具保持手段と、工具保持手段を軸線を中心に回転させる回転駆動手段と、工具保持手段に保持された棒状切削工具の先端部を軸線方向および軸線方向と直交するZ軸方向の2つの方向から撮像する撮像手段とを備えた棒状切削工具の測定装置が知られている(特許文献1)。   As a measuring device for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece, a tool holding means, a rotation driving means for rotating the tool holding means around the axis, and the tip of the bar-shaped cutting tool held by the tool holding means in the axial direction and the axis 2. Description of the Related Art A measuring apparatus for a rod-shaped cutting tool provided with imaging means for imaging from two directions of the Z-axis direction orthogonal to the direction is known (Patent Document 1).

上記測定装置を用いた測定方法では、特定された複数の測定点を上記撮像手段を用いて2つの方向から撮像することにより、複数の測定点の三次元座標を求める。この三次元座標から2つの方向以外の視点における棒状切削工具の先端部の形状パラメータを演算して求める。したがって、上記先端部の形状に対応して撮像手段の視点(撮像する角度)を変えずに、上記形状パラメータの測定を可能とした。   In the measurement method using the measurement apparatus, the three-dimensional coordinates of the plurality of measurement points are obtained by imaging the plurality of specified measurement points from two directions using the imaging unit. From this three-dimensional coordinate, the shape parameter of the tip of the bar-shaped cutting tool at a viewpoint other than the two directions is calculated and obtained. Therefore, the shape parameter can be measured without changing the viewpoint (image capturing angle) of the image pickup means corresponding to the shape of the tip.

また、丸棒状ワークを保持する保持手段としては、図11に示すように、ワークとしての刃具を回転可能に把持するチャック装置90が知られている(特許文献2)。チャック装置90は、先端側が3分割された工具挟持部91と、工具挟持部91を締め付けて刃具を把持させる操作体92とを有している。   As a holding means for holding a round bar-shaped workpiece, as shown in FIG. 11, a chuck device 90 that grips a blade as a workpiece rotatably is known (Patent Document 2). The chuck device 90 includes a tool clamping unit 91 whose tip side is divided into three parts, and an operating body 92 that clamps the tool clamping unit 91 and grips the cutting tool.

特開2001−59713号公報JP 2001-59713 A 特開2003−334706号公報JP 2003-334706 A

上記測定装置では、回転駆動手段の回転軸と棒状切削工具の軸線とが合致するように正しい姿勢で棒状切削工具が工具保持手段に保持されないと軸ぶれが生じる。ワークを回転させて撮像する際に、軸ぶれが起こると撮像手段による焦点が定まらず、正確に複数の測定点の三次元座標が得られないという課題がある。   In the above measuring apparatus, if the rod-shaped cutting tool is not held by the tool holding means in the correct posture so that the rotation axis of the rotation driving means and the axis of the rod-shaped cutting tool coincide with each other, shaft wobbling occurs. When imaging is performed by rotating the workpiece, there is a problem that the focal point by the imaging means is not determined if axial blurring occurs, and three-dimensional coordinates of a plurality of measurement points cannot be obtained accurately.

また、工具保持手段として図11に示したチャック装置90を用いたとしても、測定するワークが極細の丸棒状である場合、工具挟持部91へワークを挿入する際に、隙間93にワークが挟まり易く、正しい姿勢で狭持されないおそれがある。   Further, even when the chuck device 90 shown in FIG. 11 is used as the tool holding means, when the work to be measured is an extremely thin round bar, the work is caught in the gap 93 when the work is inserted into the tool holding portion 91. It is easy and may not be held in the correct posture.

さらに、ワークの測定部位が微細加工されている場合、撮像手段は、ワークの測定部位を拡大する光学系が必要となる。光学系の拡大倍率が高ければ高いほど、焦点深度が浅くなる。したがって、焦点範囲からワークがずれてしまわないように、ワークの回転に同期して焦点位置の調整を頻繁に行う必要があるという課題があった。   Further, when the workpiece measurement site is finely processed, the imaging means needs an optical system for enlarging the workpiece measurement site. The higher the magnification of the optical system, the shallower the depth of focus. Therefore, there is a problem that it is necessary to frequently adjust the focal position in synchronization with the rotation of the workpiece so that the workpiece does not deviate from the focal range.

本発明は、上記課題を考慮してなされたものであり、撮像装置の焦点位置調整を軽減して、丸棒状ワークの外形を効率的に精度よく計測可能な計測方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and has an object to provide a measurement method capable of efficiently and accurately measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece by reducing the focus position adjustment of the imaging device. To do.

本発明の丸棒状ワークの外形の計測方法は、撮像装置を用いて丸棒状のワークの外形を計測する計測方法であって、ワークの軸線と回転軸とを少なくとも同一方向に向け、回転軸を中心に回転可能な状態でワークを把持する把持工程と、ワークの設計データに基づいて、回転軸を中心としたワークの回転軌跡を演算する演算工程と、ワークの回転に同期して、演算工程における演算結果に基づき撮像装置の光軸とワークの軸線とを直交させ、ワークの計測部位に焦点が合うように撮像装置とワークとを相対配置する配置工程と、配置されたワークの計測部位を撮像する撮像工程とを備えたことを特徴とする。   A method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece according to the present invention is a measuring method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece using an imaging device, wherein the axis of the workpiece and the rotation axis are at least in the same direction, and the rotation axis is set. A gripping process for gripping a workpiece in a state that it can rotate around the center, a calculation process for calculating the rotation trajectory of the workpiece around the rotation axis based on the workpiece design data, and a calculation process in synchronization with the rotation of the workpiece Based on the result of the calculation, the optical axis of the imaging device and the axis of the workpiece are orthogonal to each other, an arrangement step for arranging the imaging device and the workpiece relative to each other so that the measurement site of the workpiece is focused, and a measurement site of the arranged workpiece And an imaging step of imaging.

この方法によれば、把持工程では、ワークの軸線と回転軸とが少なくとも同一方向に向くようにワークを把持する。したがって、ワークの軸線と回転軸とが常に平行な状態で回転軸を中心にワークを回転させることができる。ゆえにワークの回転によって軸線がぶれない。演算工程では、ワークの設計データに基づいて、回転軸を中心としたワークの回転軌跡を演算する。そして、配置工程では、求められたワークの回転軌跡を基に撮像装置とワークとを相対配置する。したがって、撮像装置に対するワークの位置を探索して焦点位置を調整する場合に比べて、ワークを撮像範囲にすばやく位置させ、焦点位置の調整を行うことができる。すなわち、撮像装置の焦点位置調整を軽減して、軸線がぶれることなく撮像することができるので、丸棒状ワークの外形を効率的に精度よく計測可能な計測方法を提供することができる。   According to this method, in the gripping process, the workpiece is gripped so that the axis of the workpiece and the rotation axis are at least in the same direction. Therefore, the workpiece can be rotated around the rotation axis in a state where the axis of the workpiece and the rotation axis are always parallel. Therefore, the axis does not shake due to the rotation of the workpiece. In the calculation step, the rotation trajectory of the workpiece about the rotation axis is calculated based on the workpiece design data. In the arranging step, the imaging device and the workpiece are relatively arranged based on the obtained rotation trajectory of the workpiece. Therefore, compared with the case where the position of the workpiece with respect to the imaging device is searched and the focal position is adjusted, the workpiece can be quickly positioned in the imaging range and the focal position can be adjusted. That is, since it is possible to reduce the focal position adjustment of the image pickup apparatus and to pick up an image without blurring the axis, it is possible to provide a measurement method capable of measuring the outer shape of the round bar work efficiently and accurately.

上記把持工程では、ワークの軸線と回転軸とが合致する状態でワークを把持することを特徴とする。この方法によれば、ワークは軸線を中心として回転するように把持される。したがって、配置工程で撮像装置とワークとを相対配置すれば、ワークの回転に同期した計測部位に対する焦点位置の調整を省略することができる。また、外形が同一の設計データを基に製造された異なるワークを把持しても、計測部位に対する焦点位置の調整をすばやく行うことができる。   In the gripping step, the workpiece is gripped in a state where the workpiece axis and the rotation axis coincide. According to this method, the work is gripped so as to rotate about the axis. Therefore, if the imaging device and the workpiece are relatively arranged in the arrangement step, the adjustment of the focal position with respect to the measurement site synchronized with the rotation of the workpiece can be omitted. In addition, even when different workpieces manufactured based on design data having the same external shape are gripped, the focal position with respect to the measurement site can be quickly adjusted.

また、上記把持工程では、ワークの軸線と回転軸とが合致しない状態でワークを把持してもよい。ワークに対して軸線と回転軸とを合致させて把持するように一旦調整すると、軸径の異なるワークを把持した場合、当該ワークの軸線と回転軸とがずれる。このような場合であっても、この方法によれば、演算工程では、当該ワークの設計データに基づいて、回転軸を中心とした当該ワークの回転軌跡を演算するので、当該ワークを撮像範囲にすばやく位置させ、焦点位置の調整を行うことができる。すなわち、軸径の異なるワークに対しても効率的に計測が可能な計測方法を提供することができる。   In the gripping step, the workpiece may be gripped in a state where the workpiece axis and the rotation axis do not match. Once the workpiece is adjusted so that the axis line and the rotation axis are gripped with respect to the workpiece, when the workpiece having a different shaft diameter is gripped, the axis line of the workpiece and the rotation axis are shifted. Even in such a case, according to this method, in the calculation step, the rotation trajectory of the workpiece around the rotation axis is calculated based on the design data of the workpiece. It can be positioned quickly and the focal position can be adjusted. That is, it is possible to provide a measurement method that can efficiently measure workpieces having different shaft diameters.

上記ワークは軸径が異なる少なくとも2つ以上の略同心である軸部を有し、把持工程では、少なくとも2つ以上の軸部のうちの一方の軸部を把持し、演算工程では、一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算し、撮像工程では、ワークの他方の軸部の計測部位を撮像することを特徴とする。   The workpiece has at least two shaft portions that are substantially concentric with different shaft diameters. In the gripping step, one of the two or more shaft portions is gripped. A rotation locus of the other shaft portion with respect to the shaft portion is calculated, and in the imaging step, a measurement site of the other shaft portion of the workpiece is imaged.

この方法によれば、演算工程では、ワークの設計データに基づいて、回転軸を中心とした一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算するので、軸径が異なる少なくとも2つ以上の略同心である軸部を有するワークであっても、他方の軸部の計測部位に対して容易に焦点位置の調整ができ、精度よく計測ができる。   According to this method, in the calculation step, the rotation trajectory of the other shaft portion with respect to one shaft portion around the rotation axis is calculated based on the design data of the workpiece. Even for a workpiece having a shaft portion that is substantially concentric, the focal position can be easily adjusted with respect to the measurement site of the other shaft portion, and measurement can be performed with high accuracy.

また、上記ワークは軸径が異なる少なくとも2つ以上の非同心である軸部を有し、把持工程では、少なくとも2つ以上の軸部のうちの一方の軸部を把持し、演算工程では、一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算し、撮像工程では、ワークの他方の軸部の計測部位を撮像してもよい。   Further, the workpiece has at least two or more non-concentric shaft portions having different shaft diameters, and in the gripping process, grips one shaft portion of at least two or more shaft portions, and in the calculation step, The rotation locus of the other shaft portion with respect to one shaft portion may be calculated, and in the imaging step, the measurement site of the other shaft portion of the workpiece may be imaged.

この方法によれば、演算工程では、ワークの設計データに基づいて、回転軸を中心とした一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算するので、軸径が異なる少なくとも2つ以上の非同心である軸部を有するワークであっても、他方の軸部の計測部位に対して容易に焦点位置の調整ができ、精度よく計測ができる。   According to this method, in the calculation step, the rotation trajectory of the other shaft portion with respect to one shaft portion around the rotation axis is calculated based on the design data of the workpiece, so that at least two or more shaft diameters different from each other are calculated. Even for a workpiece having a non-concentric shaft part, the focal position can be easily adjusted with respect to the measurement part of the other shaft part, and measurement can be performed with high accuracy.

また、上記ワークを回転軸を中心として複数回に分けて逐次回転させる回転工程を備え、演算工程では、複数回に分けた回転角度に応じて回転軌跡上のワークの計測部位の位置を演算することを特徴とすることが好ましい。   In addition, a rotation process is provided in which the workpiece is sequentially rotated around the rotation axis in a plurality of times, and in the calculation process, the position of the measurement part of the workpiece on the rotation locus is calculated according to the rotation angle divided into the plurality of times. It is preferable to be characterized by this.

この方法によれば、演算工程では、複数回に分けた回転角度に応じて回転軌跡上のワークの計測部位の位置を演算するので、配置工程では、複数回に分けた回転に応じて撮像装置とワークとを適正な撮像位置に相対配置することができる。すなわち、ワークを複数回に分けて回転させ、これに同期して撮像することによりワークの計測部位に対して複数回の計測を実施してより正確な寸法データを得ることができる。   According to this method, in the calculation step, the position of the measurement part of the workpiece on the rotation trajectory is calculated according to the rotation angle divided into a plurality of times. Therefore, in the arrangement step, the imaging device is operated according to the rotation divided into a plurality of times. And the workpiece can be relatively arranged at an appropriate imaging position. That is, by rotating the workpiece in a plurality of times and imaging in synchronization with this, it is possible to obtain a more accurate dimensional data by performing a plurality of measurements on the measurement site of the workpiece.

本実施形態は、極細の丸棒状のワークを回転可能な状態で把持するクランプ機構を具備する計測装置を用いた計測方法を例に説明する。なお、説明に用いる図は、適宜拡大または縮小して表示している。   In the present embodiment, a measurement method using a measurement device including a clamp mechanism that grips an extremely thin round bar-shaped workpiece in a rotatable state will be described as an example. In addition, the figure used for description is enlarged or reduced as appropriate.

まず、上記計測装置について図1から図6に基づいて説明する。図1は、計測装置の構成を示す概略図である。図1に示すように計測装置100は、極細の丸棒状のワークRを回転可能な状態で把持するクランプ機構30と、クランプ機構30が上面に配設されたテーブル31と、把持されたワークRの軸線Raに直交するZ軸方向からワークRを撮像する撮像装置35とを備えている。撮像装置35は、撮像手段としての2つのカメラユニット36,37と、各カメラユニット36,37に対向して配置された2つの照明33,34とを備えている。カメラユニット36,37と照明33,34とは、同一のテーブル32に配設されている。また、テーブル32をZ軸方向に移動させることにより、ワークRに対する各カメラユニット36,37の焦点を調整するオートフォーカス機構38を有している。カメラユニット36,37は、例えば、撮像素子としてのCCDとワークRの計測部位を拡大する対物レンズとの組み合わせを用いる。この場合、カメラユニット36とカメラユニット37とは撮像時の倍率が異なるように構成されている。照明33,34は、例えば、高輝度が得られるハロゲンランプなどを用い、各カメラユニット36,37の撮像倍率に応じて照明輝度が設定されている。オートフォーカス機構38は、当然ながらテーブル32をZ軸方向に移動させる駆動部を備えているが図示省略した。   First, the measurement apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a measurement apparatus. As shown in FIG. 1, the measuring apparatus 100 includes a clamp mechanism 30 that grips an extremely thin round bar-shaped workpiece R in a rotatable state, a table 31 on which the clamp mechanism 30 is disposed, and a gripped workpiece R. And an imaging device 35 that images the workpiece R from the Z-axis direction orthogonal to the axis Ra. The imaging device 35 includes two camera units 36 and 37 as imaging means, and two illuminations 33 and 34 disposed to face the camera units 36 and 37. The camera units 36 and 37 and the illuminations 33 and 34 are disposed on the same table 32. In addition, an autofocus mechanism 38 that adjusts the focal points of the camera units 36 and 37 with respect to the workpiece R by moving the table 32 in the Z-axis direction is provided. The camera units 36 and 37 use, for example, a combination of a CCD as an image sensor and an objective lens that enlarges the measurement part of the workpiece R. In this case, the camera unit 36 and the camera unit 37 are configured to have different magnifications during imaging. As the illuminations 33 and 34, for example, a halogen lamp capable of obtaining high brightness is used, and the illumination brightness is set according to the imaging magnification of each camera unit 36 and 37. The autofocus mechanism 38 includes a drive unit that moves the table 32 in the Z-axis direction as a matter of course.

また、計測装置100は、把持されたワークRの少なくとも一部が各カメラユニット36,37と各照明33,34との間の各光軸33a,34a上に位置するように、テーブル31をX軸方向およびY軸方向に移動させる駆動部(図示省略)を備えている。当該駆動部は、X軸モータとY軸モータとを有する。X軸モータおよびY軸モータは、例えば、サーボモータやパルスモータを用いる。   In addition, the measuring apparatus 100 sets the table 31 to X so that at least a part of the gripped work R is positioned on the optical axes 33a and 34a between the camera units 36 and 37 and the lights 33 and 34, respectively. A drive unit (not shown) that moves in the axial direction and the Y-axis direction is provided. The drive unit has an X-axis motor and a Y-axis motor. For example, a servo motor or a pulse motor is used as the X-axis motor and the Y-axis motor.

さらに、計測装置100の各部を制御する制御装置40を備えている。制御装置40は、CPU41と、EPROMなどからなるメモリ42と、画像処理部43と、X軸モータ制御部44と、Y軸モータ制御部45と、クランプ機構30のモータ29の制御を行うモータ制御部46と、を備えている。制御装置40は、例えばパーソナルコンピュータ等を活用して構成する。   Furthermore, the control apparatus 40 which controls each part of the measuring device 100 is provided. The control device 40 includes a CPU 41, a memory 42 including an EPROM, an image processing unit 43, an X-axis motor control unit 44, a Y-axis motor control unit 45, and motor control that controls the motor 29 of the clamp mechanism 30. Part 46. The control device 40 is configured using a personal computer or the like, for example.

メモリ42には、被計測物であるワークRの設計データと計測部位を特定するデータおよび測定プログラムが格納されている。また、計測装置100における計測上の座標が格納されている。当該座標は、クランプ機構30と撮像装置35との位置関係において設定された原点と、この原点を基準としたX,Y,Z軸方向の座標を含むものである。   The memory 42 stores design data of the workpiece R that is a measurement object, data that specifies a measurement site, and a measurement program. In addition, measurement coordinates in the measurement apparatus 100 are stored. The coordinates include an origin set in the positional relationship between the clamp mechanism 30 and the imaging device 35 and coordinates in the X, Y, and Z axis directions with the origin as a reference.

図2は、クランプ機構の構造を示す概略斜視図である。図2に示すように、クランプ機構30は、極細の丸棒状のワークRを把持する把持部10と、把持されたワークRの姿勢を調整する姿勢調整部20と、把持部10と姿勢調整部20とを一体として軸支する軸受け27と、把持部10と姿勢調整部20とを一体として回転させる回転駆動部としてのモータ29とを備えている。モータ29は、例えば、サーボモータやパルスモータを用いる。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the clamp mechanism. As shown in FIG. 2, the clamp mechanism 30 includes a gripping unit 10 that grips an extremely thin round bar-shaped workpiece R, a posture adjusting unit 20 that adjusts the posture of the gripped workpiece R, and a gripping unit 10 and a posture adjusting unit. And a motor 27 as a rotational drive unit that rotates the gripping unit 10 and the posture adjusting unit 20 together. As the motor 29, for example, a servo motor or a pulse motor is used.

軸受け27とモータ29との間には、姿勢調整部20の原点位置を検出する位置検出機構28と、モータ29の回転軸と姿勢調整部20とを軸受け27を介して連結するスリーブ状の連結部29aとが設けられている。上記の各構成は、支持プレート25の表面にそれぞれ配設されている。   Between the bearing 27 and the motor 29, a position detection mechanism 28 that detects the origin position of the posture adjustment unit 20, and a sleeve-like connection that connects the rotation shaft of the motor 29 and the posture adjustment unit 20 via the bearing 27. A portion 29a is provided. Each of the above components is disposed on the surface of the support plate 25.

位置検出機構28は、位置検出用のプレート(ドグ板)28aと、ドグ板28aの取り付け部28bと、原点センサ28cとから構成されている。軸受け27により回転可能に軸支された姿勢調整部20の一方の軸(不図示)に取り付け部28bが固定されている。原点センサ28cは、例えば、発光部(不図示)と受光部(不図示)とが対向配置されたフォトマイクロセンサを用い、取り付け部28bに取り付けられたドグ板28aが上記発光部と上記受光部との間を横切るように支持プレート25の表面に配設されている。上記発光部と上記受光部との間の光軸をドグ板28aが遮蔽することにより、原点位置が検出される。本実施形態では検出位置精度30μmのフォトマイクロセンサを用いた。回転角度に直すと0.1°の精度で原点を検出可能である。   The position detection mechanism 28 includes a position detection plate (dog plate) 28a, an attachment portion 28b of the dog plate 28a, and an origin sensor 28c. An attachment portion 28b is fixed to one shaft (not shown) of the posture adjusting portion 20 that is rotatably supported by the bearing 27. The origin sensor 28c uses, for example, a photomicrosensor in which a light emitting unit (not shown) and a light receiving unit (not shown) are arranged to face each other. Is disposed on the surface of the support plate 25 so as to cross between the two. The origin position is detected by the dog plate 28a shielding the optical axis between the light emitting unit and the light receiving unit. In this embodiment, a photomicrosensor having a detection position accuracy of 30 μm is used. When the rotation angle is converted, the origin can be detected with an accuracy of 0.1 °.

把持部10は、受け台アーム11と、受け台アーム11の一方の端部11aに取り付けられた受け台1と、T字形状の押さえ部アーム12と、その端部12aに取り付けられた押さえ部5と、を備えている。ワークRは、受け台1と押さえ部5とにより把持される。   The grip 10 includes a cradle arm 11, a cradle 1 attached to one end 11a of the cradle arm 11, a T-shaped presser arm 12, and a presser attached to the end 12a. 5 is provided. The workpiece R is gripped by the cradle 1 and the pressing portion 5.

姿勢調整部20は、受け台アーム11をガイドするアームガイド16と、受け台アーム11の他方の端部11bを支持する位置調整部としての中空のブロック21と、を備えている。また、アームガイド16とブロック21とが配設された回転テーブル18と、軸受け27に軸支されると共にブロック21が取り付けられる回転プレート24と、を備えている。アームガイド16と回転テーブル18とは、ブロック21に対して受け台アーム11の軸ぶれを調整するぶれ調整部15を構成している。   The posture adjustment unit 20 includes an arm guide 16 that guides the cradle arm 11 and a hollow block 21 that serves as a position adjustment unit that supports the other end 11 b of the cradle arm 11. Further, the rotary table 18 in which the arm guide 16 and the block 21 are disposed, and the rotary plate 24 that is supported by the bearing 27 and to which the block 21 is attached are provided. The arm guide 16 and the rotary table 18 constitute a shake adjusting unit 15 that adjusts the shake of the cradle arm 11 with respect to the block 21.

したがって、モータ29を駆動すれば、軸受け27に軸支された回転プレート24が回転する。回転プレート24には、ブロック21を介して回転テーブル18が固定されているので、ブロック21とアームガイド16とに支持された受け台アーム11が回転する。すなわち、ワークRを把持部10に把持した状態でモータ29の回転軸を中心として回転させる構成となっている。   Therefore, when the motor 29 is driven, the rotating plate 24 supported by the bearing 27 rotates. Since the rotary table 18 is fixed to the rotary plate 24 via the block 21, the cradle arm 11 supported by the block 21 and the arm guide 16 rotates. That is, the workpiece R is rotated around the rotation axis of the motor 29 while being gripped by the grip portion 10.

図3は、把持部を示す正面図である。詳しくは、把持部10をX軸方向から見た正面図である。図3に示すように、受け台1は、V字形状の溝部2を有している。押さえ部5は、溝部2に収まる先端部6を有している。ワークRは受け台1の溝部2に挿入され、押さえ部5の先端部6により押圧されて把持される。   FIG. 3 is a front view showing the grip portion. In detail, it is the front view which looked at the holding part 10 from the X-axis direction. As shown in FIG. 3, the cradle 1 has a V-shaped groove 2. The pressing portion 5 has a tip portion 6 that fits in the groove portion 2. The workpiece R is inserted into the groove portion 2 of the cradle 1 and is pressed and gripped by the tip portion 6 of the pressing portion 5.

また、図3に示すように、姿勢調整部20のアームガイド16は、L字状に形成されており、その底部が回転テーブル18に固定されている。その側面には、X軸方向に離間して設けられた2つのロックネジ19と、Y軸調整ネジ17aとが設けられている。また、回転テーブル18とアームガイド16とを下方(Z軸方向)から貫通する2つのZ軸調整ネジ17bが設けられている。   Further, as shown in FIG. 3, the arm guide 16 of the posture adjusting unit 20 is formed in an L shape, and the bottom thereof is fixed to the rotary table 18. On the side surface, two lock screws 19 and a Y-axis adjusting screw 17a that are spaced apart in the X-axis direction are provided. In addition, two Z-axis adjusting screws 17b that pass through the rotary table 18 and the arm guide 16 from below (Z-axis direction) are provided.

よって、受け台1が取り付けられた受け台アーム11はY軸調整ネジ17aと、Z軸調整ネジ17bとで支持されている。各調整ネジ17a,17bのねじ込み量を調整することにより、受け台アーム11のY軸方向、Z軸方向のぶれを調整可能となっている。すなわち、上記Y軸調整ネジ17a、Z軸調整ネジ17b、ロックネジ19は、受け台アーム11のぶれ調整部15(図2参照)に含まれる。   Therefore, the cradle arm 11 to which the cradle 1 is attached is supported by the Y-axis adjusting screw 17a and the Z-axis adjusting screw 17b. By adjusting the screwing amount of each of the adjusting screws 17a and 17b, the shake of the cradle arm 11 in the Y-axis direction and the Z-axis direction can be adjusted. That is, the Y-axis adjustment screw 17a, the Z-axis adjustment screw 17b, and the lock screw 19 are included in the shake adjustment unit 15 (see FIG. 2) of the cradle arm 11.

図4は、受け台の詳細を示す概略図である。同図(a)は斜視図、同図(b)は同図(a)のA方向から見た平面図である。   FIG. 4 is a schematic view showing details of the cradle. The figure (a) is a perspective view, the figure (b) is the top view seen from the A direction of the figure (a).

図4(a)に示すように、受け台1は、2つの斜面2a,2bからなるV字形状の溝部2と、溝部2の延在方向と直交する方向に設けられた4つの凹部3a,3b,4a,4bと、取り付け用の2つのネジ孔1a,1bとを有している。溝部2を挟んで設けられた一対(1組)の凹部3a,3bは、受け台1の上方から見ると、ワークRの挿入側から内側に入り込んだ位置に設けられている。もう一対の凹部4a,4bは、一方の凹部3a,3bに対して離間し、受け台1の側面を切り欠くように設けられている。言い換えれば、ワークRの止当たり機能を有する受け台アーム11(図2参照)に面して設けられている。   As shown in FIG. 4 (a), the cradle 1 includes a V-shaped groove 2 composed of two slopes 2a and 2b, and four recesses 3a provided in a direction perpendicular to the extending direction of the groove 2. 3b, 4a, 4b and two screw holes 1a, 1b for attachment. When viewed from above the cradle 1, the pair (one set) of recesses 3 a and 3 b provided with the groove 2 interposed therebetween is provided at a position entering the inside from the insertion side of the workpiece R. The other pair of recesses 4a and 4b is provided so as to be separated from the one recess 3a and 3b and to cut out the side surface of the cradle 1. In other words, it is provided facing the cradle arm 11 (see FIG. 2) having a function of stopping the workpiece R.

図4(b)に示すように、一対の凹部4a,4bは、ワークRの径に対応して溝部2の深さよりも浅く、それぞれ対応する斜面2a,2bの一部を切り欠くように設けられている。したがって、ワークRが溝部2に沿って挿入され受け台アーム11に突き当たる。また、凹部4a,4bによってワークRの挿入が阻害されない。   As shown in FIG. 4B, the pair of recesses 4a and 4b are provided so as to be smaller than the depth of the groove 2 corresponding to the diameter of the workpiece R and to cut out a part of the corresponding inclined surfaces 2a and 2b. It has been. Therefore, the workpiece R is inserted along the groove 2 and abuts against the cradle arm 11. Moreover, insertion of the workpiece | work R is not inhibited by the recessed parts 4a and 4b.

ワークRの径が非常に細い場合は、それぞれ対応する2つの斜面2a,2bをすべて切り欠くように一対の凹部4a,4bを設けてもよい。また、ワークRを少なくとも2つの斜面2a,2bによって支持することができれば、溝部2の底部を平面としてもよい。なお、凹部3a,3bの形成方法も同様である。   When the diameter of the workpiece R is very thin, a pair of recesses 4a and 4b may be provided so as to cut out all the corresponding two inclined surfaces 2a and 2b. Further, if the workpiece R can be supported by at least two inclined surfaces 2a and 2b, the bottom of the groove 2 may be a flat surface. The method for forming the recesses 3a and 3b is the same.

このような受け台1は、図2に示した受け台アーム11の長軸方向と溝部2の延在方向とが合致するように、受け台アーム11の端部11aにネジ止めされる。   Such a cradle 1 is screwed to the end portion 11a of the cradle arm 11 so that the long axis direction of the cradle arm 11 shown in FIG.

図5は、押さえ部の詳細を示す概略図である。同図(a)は斜視図、同図(b)は同図(a)のB方向から見た平面図である。   FIG. 5 is a schematic view showing details of the pressing portion. FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a plan view seen from the direction B of FIG.

図5(a)に示すように、押さえ部5は、受け台1の溝部2に収まる先端部6を有している。先端部6は、溝部2の斜面2a,2bと同じ傾斜角度を有する2つの斜面6a,6bと、溝部2の延在方向と平行することになる平面6cとを有している。また、平面6cに直交するように斜面6a側に張り出した凸部7a,8aと、斜面6b側に張り出した凸部7b,8bとを有している。一対(1組)の凸部7a,7bは、受け台1に形成された一対の凹部3a,3bに対応する位置で、先端部6に形成されている。同様に、一対の凸部8a,8bは、一対の凹部4a,4bに対応する位置で、先端部6に形成されている。   As shown in FIG. 5A, the pressing portion 5 has a tip portion 6 that fits in the groove portion 2 of the cradle 1. The tip 6 has two slopes 6 a and 6 b having the same inclination angle as the slopes 2 a and 2 b of the groove 2, and a plane 6 c that is parallel to the extending direction of the groove 2. Moreover, it has the convex parts 7a and 8a which protruded on the slope 6a side so that it may orthogonally cross the plane 6c, and the convex parts 7b and 8b which protruded on the slope 6b side. The pair (one set) of convex portions 7 a and 7 b is formed at the tip portion 6 at a position corresponding to the pair of concave portions 3 a and 3 b formed in the cradle 1. Similarly, a pair of convex parts 8a and 8b are formed in the front-end | tip part 6 in the position corresponding to a pair of recessed parts 4a and 4b.

図5(b)に示すように、各凸部7a,7b,8a,8bは、底面7c,8cが先端部6の平面6cと同一の平面を構成するように、紙面上の水平方向に各斜面6a,6bから張り出している。すなわち、受け台1の溝部2を横断するように先端部6に形成されている。また、押さえ部5には、押さえ部アーム12の一方の端部12aに嵌合する切り欠き9と、固定用のネジが貫通する孔9aとが設けられている。   As shown in FIG. 5 (b), the convex portions 7a, 7b, 8a, 8b are arranged in the horizontal direction on the paper surface so that the bottom surfaces 7c, 8c form the same plane as the plane 6c of the tip portion 6. It protrudes from the slopes 6a and 6b. That is, the tip 6 is formed so as to cross the groove 2 of the cradle 1. The pressing portion 5 is provided with a notch 9 that fits into one end 12a of the pressing portion arm 12 and a hole 9a through which a fixing screw passes.

溝部2に挿入されたワークRは、溝部2によって支持されると共に、押さえ部5の平面6cにより押圧される。また、各凸部7a,7b,8a,8bは、受け台1の各凹部3a,3b,4a,4bにそれぞれ収まる。よって、ワークRの溝部2に対する挿入位置がずれていても、ワークRが各凸部7a,7b,8a,8bにより溝部2に沿って所定の位置に案内される。   The workpiece R inserted into the groove 2 is supported by the groove 2 and pressed by the flat surface 6 c of the pressing portion 5. Moreover, each convex part 7a, 7b, 8a, 8b is settled in each recessed part 3a, 3b, 4a, 4b of the cradle 1, respectively. Therefore, even if the insertion position of the workpiece R with respect to the groove 2 is deviated, the workpiece R is guided to a predetermined position along the groove 2 by the convex portions 7a, 7b, 8a, 8b.

また、例えば、ワークRをより正しい姿勢で溝部2に配置するために、ワークRの挿入方向において、凹部4a,4bと同様に受け台1の側面に凹部3a,3bを切り欠くように設けることが考えられる。すると、ワークRを溝部2に挿入する際に、作業者から見ると押さえ部5の凸部7a,7bによって溝部2が隠れてしまい挿入ミスを起こすおそれがある。この場合、凹部3a,3bは受け台1の内側に設けられているので、これに収まる凸部7a,7bによって溝部2の入り口部分が隠れず、ワークRをより確実に溝部2に挿入することが可能である(図4参照)。   Further, for example, in order to place the workpiece R in the groove portion 2 in a more correct posture, in the insertion direction of the workpiece R, the recesses 3a and 3b are provided on the side surface of the cradle 1 in the same manner as the recesses 4a and 4b. Can be considered. Then, when inserting the workpiece R into the groove 2, when viewed from the operator, the groove 2 is hidden by the convex portions 7 a and 7 b of the pressing portion 5, which may cause an insertion error. In this case, since the recesses 3a and 3b are provided on the inner side of the cradle 1, the entrance of the groove 2 is not hidden by the protrusions 7a and 7b that fit into this, and the workpiece R can be inserted into the groove 2 more reliably. Is possible (see FIG. 4).

なお、各凸部7a,7b,8a,8bは、溝部2の延在方向に対して必ずしも直交する方向に設けなくてもよい。例えば、ワークRの挿入方向に対して、各凸部7a,7b,8a,8bとこれに対応する各凹部3a,3b,4a,4bとを逆ハの字に開くように形成することが好ましい。これによれば、各凹部3a,3b,4a,4bによって、ワークRの挿入が阻害され難い。さらには、斜面6a,6bは必須ではなく、先端部6がワークRを把持するための平面6cと、各凸部7a,7b,8a,8bとを有する構成としてもよい。また、凸部は2組に限定されず、1組でもその効果が期待できるし、もっと増やしてもよい。   In addition, each convex part 7a, 7b, 8a, 8b does not necessarily need to be provided in the direction orthogonal to the extension direction of the groove part 2. FIG. For example, it is preferable to form the convex portions 7a, 7b, 8a, and 8b and the corresponding concave portions 3a, 3b, 4a, and 4b so as to open in a reverse C shape with respect to the insertion direction of the workpiece R. . According to this, insertion of the workpiece | work R is hard to be inhibited by each recessed part 3a, 3b, 4a, 4b. Furthermore, the slopes 6a and 6b are not essential, and the front end portion 6 may have a flat surface 6c for gripping the workpiece R and each of the convex portions 7a, 7b, 8a and 8b. Further, the convex portions are not limited to two sets, and even one set can be expected to have the effect, and may be increased further.

図6は把持部および姿勢調整部の詳細を示す斜視図である。詳しくは、ブロック21とアームガイド16とを透視して表した図である。   FIG. 6 is a perspective view showing details of the gripping part and the posture adjusting part. Specifically, it is a diagram showing the block 21 and the arm guide 16 as seen through.

図6に示すように、把持部10において、押さえ部アーム12は、支持部12cが受け台アーム11に設けられた長孔11cに収められ、軸13により軸支されている。一方の端部12aに押さえ部5がネジ止めされている。他方の端部12bと受け台アーム11との間には、溝部2に向けて押さえ部5を付勢する付勢部としてのバネ14が設けられている。付勢部はバネ14に限らずゴムなどの弾性体を用いてもよい。また、押さえ部5は、押さえ部アーム12の長軸方向と平面6cの延在方向とが合致するように、押さえ部アーム12の端部12aにネジ止めされる。すなわち、押さえ部5は、押さえ部アーム12の支持部12cを支点としてバネ14により付勢され、先端部6が受け台1の溝部2に収まる構成となっている。   As shown in FIG. 6, in the gripping part 10, the pressing part arm 12 is supported by a shaft 13 with a support part 12 c housed in a long hole 11 c provided in the cradle arm 11. The pressing portion 5 is screwed to one end portion 12a. Between the other end portion 12 b and the cradle arm 11, a spring 14 is provided as a biasing portion that biases the pressing portion 5 toward the groove portion 2. The urging portion is not limited to the spring 14 and may be an elastic body such as rubber. Further, the pressing portion 5 is screwed to the end portion 12a of the pressing portion arm 12 so that the major axis direction of the pressing portion arm 12 and the extending direction of the flat surface 6c coincide with each other. That is, the pressing portion 5 is urged by the spring 14 with the support portion 12 c of the pressing portion arm 12 as a fulcrum, and the distal end portion 6 is accommodated in the groove portion 2 of the cradle 1.

姿勢調整部20において、受け台アーム11は、一方の端部11aがぶれ調整部15によって支持されている。一方の端部11aの先端には、受け台1がネジ11dにより取り付けられている。他方の端部11bは、ブロック21の中空部21aに挿入され、Z軸方向にブロック21を貫通する一対のZ軸傾き調整ネジ22a,22bと、Y軸方向にブロック21を貫通する一対のY軸傾き調整ネジ22c,22dとによって4つの方向から支持され、ブロック21に固定されている。   In the attitude adjustment unit 20, one end 11 a of the cradle arm 11 is supported by the shake adjustment unit 15. The cradle 1 is attached to the tip of one end 11a with a screw 11d. The other end portion 11b is inserted into the hollow portion 21a of the block 21, and a pair of Z-axis tilt adjusting screws 22a and 22b that penetrates the block 21 in the Z-axis direction, and a pair of Y that penetrates the block 21 in the Y-axis direction. It is supported from four directions by shaft inclination adjusting screws 22 c and 22 d and is fixed to the block 21.

軸受け27に軸支された回転プレート24には、ブロック21側に突出する四角柱状の軸24aが設けられている。軸24aは、ブロック21の中空部21aに挿入され、Z軸方向にブロック21を貫通する一対のZ軸オフセット調整ネジ23a,23bと、Y軸方向にブロック21を貫通する一対のY軸オフセット調整ネジ23c,23dとによって4つの方向から支持され、ブロック21に固定される。これにより、回転プレート24の軸24aと受け台アーム11の端部11bとがブロック21を介して間接的に連結される。すなわち、回転プレート24が回転すれば、把持部10と姿勢調整部20(ぶれ調整部15、ブロック21)とが一体となって回転する。また、軸24aは、モータ29の回転中心と合致しており、回転軸の回転につれて回転する。ゆえに、モータ29は、把持部10と姿勢調整部20とを一体として回転させる。   The rotary plate 24 supported by the bearing 27 is provided with a quadrangular columnar shaft 24a that protrudes toward the block 21 side. The shaft 24a is inserted into the hollow portion 21a of the block 21, and a pair of Z-axis offset adjusting screws 23a and 23b that penetrates the block 21 in the Z-axis direction, and a pair of Y-axis offset adjustments that penetrate the block 21 in the Y-axis direction. It is supported from four directions by screws 23c and 23d and fixed to the block 21. As a result, the shaft 24 a of the rotating plate 24 and the end portion 11 b of the cradle arm 11 are indirectly connected via the block 21. That is, when the rotating plate 24 rotates, the gripping unit 10 and the posture adjusting unit 20 (blur adjusting unit 15, block 21) rotate together. The shaft 24a matches the rotation center of the motor 29, and rotates as the rotation shaft rotates. Therefore, the motor 29 rotates the grip unit 10 and the posture adjustment unit 20 together.

このようなクランプ機構30によれば、溝部2に挿入されたワークRは、2つの斜面2a,2bで支持されると共に、押さえ部5の平面6cとの間で押圧され把持される。よって、ワークRの軸線Raと溝部2の延在方向とが合致するように把持される。   According to such a clamp mechanism 30, the workpiece R inserted into the groove portion 2 is supported by the two inclined surfaces 2 a and 2 b and is pressed and gripped between the flat surface 6 c of the pressing portion 5. Therefore, the workpiece R is gripped so that the axis line Ra of the workpiece R and the extending direction of the groove portion 2 coincide with each other.

また、押さえ部5に設けられた2組の凸部7a,7b,8a,8bが2組の凹部3a,3b,4a,4bに収まるように設けられている。したがって、溝部2にワークRが傾いた状態で挿入されても、各凸部7a,7b,8a,8bがワークRを溝部2の斜面2a,2bに沿って所定の位置に収まるようにガイドする。   Further, the two sets of convex portions 7a, 7b, 8a, 8b provided in the pressing portion 5 are provided so as to be accommodated in the two sets of concave portions 3a, 3b, 4a, 4b. Therefore, even if the workpiece R is inserted into the groove portion 2 in an inclined state, each of the convex portions 7a, 7b, 8a, 8b guides the workpiece R so as to fit in a predetermined position along the inclined surfaces 2a, 2b of the groove portion 2. .

把持部10は、アームガイド16および回転テーブル18とブロック21とからなる姿勢調整部20により支持され、一体となって回転する。ぶれ調整部15の各調整ネジ17a,17bとブロック21の各傾き調整ネジ22a,22b,22c,22dとにより、ワークRの軸線Raのぶれが調整される。そして、ブロック21の各オフセット調整ネジ23a,23b,23c,23dにより、実質的に軸24aとワークRの軸線Raとの相対位置を決めることができる。ゆえに、軸24aと軸線Raとが合致するように各オフセット調整ネジ23a,23b,23c,23dのねじ込み量を調整すれば、モータ29の回転軸とワークRの軸線Raとを合致させて、ワークRを回転させることができる。また、合致させなくても、モータ29の回転軸とワークRの軸線Raとを所定の距離オフセットして、回転軸を中心として把持部10に把持されたワークRを相対的に回転させることができる。   The gripping unit 10 is supported by an attitude adjusting unit 20 including an arm guide 16 and a rotary table 18 and a block 21, and rotates integrally. The shake of the axis line Ra of the workpiece R is adjusted by the adjustment screws 17a, 17b of the shake adjustment unit 15 and the inclination adjustment screws 22a, 22b, 22c, 22d of the block 21. The relative positions of the shaft 24a and the axis line Ra of the workpiece R can be substantially determined by the offset adjusting screws 23a, 23b, 23c, and 23d of the block 21. Therefore, if the screwing amounts of the respective offset adjusting screws 23a, 23b, 23c, and 23d are adjusted so that the shaft 24a and the axis line Ra coincide with each other, the rotation axis of the motor 29 and the axis line Ra of the work R are made to coincide with each other. R can be rotated. Even if they do not match, the rotation axis of the motor 29 and the axis line Ra of the workpiece R are offset by a predetermined distance, and the workpiece R gripped by the gripping portion 10 can be relatively rotated about the rotation axis. it can.

このような計測装置100によれば、制御装置40のCPU41は、メモリ42に格納されたワークRの設計データに基づいて、モータ29の回転軸を中心としてワークRを回転させたときのワークRの回転軌跡を演算する。また、演算結果に基づいて把持部10に把持されたワークRの軸線Raと撮像装置35の光軸33a(または光軸34a)とを交差させ、ワークRの所望の計測部位に焦点が合うようにオートフォーカス機構38、画像処理部43、X軸モータ制御部44、Y軸モータ制御部45、モータ制御部46をそれぞれ制御する。したがって、ワークRを適正な撮像範囲にすばやく配置して焦点位置を調整することが可能である。また、把持部10には、モータ29の回転軸に対して軸ぶれしないようにワークRが把持されるので、ワークRを回転軸を中心に回転させても精度よく撮像することが可能である。   According to such a measuring device 100, the CPU 41 of the control device 40 performs the work R when the work R is rotated around the rotation axis of the motor 29 based on the design data of the work R stored in the memory 42. The rotation trajectory of is calculated. Further, based on the calculation result, the axis line Ra of the work R gripped by the gripping unit 10 and the optical axis 33a (or the optical axis 34a) of the imaging device 35 are crossed so that a desired measurement site of the work R is focused. The auto focus mechanism 38, the image processing unit 43, the X-axis motor control unit 44, the Y-axis motor control unit 45, and the motor control unit 46 are controlled. Therefore, it is possible to adjust the focal position by quickly arranging the work R in an appropriate imaging range. In addition, since the workpiece R is gripped by the gripping unit 10 so as not to be shaken with respect to the rotation axis of the motor 29, it is possible to accurately capture an image even when the workpiece R is rotated around the rotation axis. .

<丸棒状ワークの外形の計測方法>
次に、本実施形態の計測方法について図7〜図10に基づいて説明する。図7は実施例1のワークを示す概略側面図、図8は実施例1のワークの計測方法を示す図である。図9は実施例2のワークを示す概略図、図10は実施例2のワークの計測方法を示す図である。
<Method for measuring the external shape of a round bar-shaped workpiece>
Next, the measurement method of this embodiment is demonstrated based on FIGS. FIG. 7 is a schematic side view showing the workpiece of the first embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing a workpiece measuring method of the first embodiment. FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a workpiece according to the second embodiment, and FIG. 10 is a diagram illustrating a workpiece measuring method according to the second embodiment.

(実施例1)
図7に示すように、実施例1のワーク70は、軸径が異なる3つの軸部71,72,73を有する丸棒である。各軸部71,72,73は軸線Raに対して略同心である。また、軸部(主軸)71から軸部(副軸)72、軸部(先端軸)73に行くに従って細くなっている。例えば、主軸71の軸径d3がおよそ200μm、副軸72の軸径d2がおよそ100μm、先端軸73の軸径d1は、およそ20μmである。主軸71と副軸72との間、副軸72と先端軸73との間は、それぞれテーパ部となっている。この場合、各軸径d1,d2,d3と、寸法a,b,c,eを計測する。
(Example 1)
As shown in FIG. 7, the workpiece 70 according to the first embodiment is a round bar having three shaft portions 71, 72, 73 having different shaft diameters. Each axial part 71,72,73 is substantially concentric with respect to the axis line Ra. Further, the thickness decreases from the shaft portion (main shaft) 71 to the shaft portion (sub shaft) 72 and the shaft portion (tip shaft) 73. For example, the shaft diameter d3 of the main shaft 71 is approximately 200 μm, the shaft diameter d2 of the auxiliary shaft 72 is approximately 100 μm, and the shaft diameter d1 of the tip shaft 73 is approximately 20 μm. Tapered portions are formed between the main shaft 71 and the sub shaft 72 and between the sub shaft 72 and the tip shaft 73, respectively. In this case, the shaft diameters d1, d2, and d3 and the dimensions a, b, c, and e are measured.

図8は実施例1のワークの計測方法を示し、詳しくは、X軸方向から見たワークを示す図である。この場合、クランプ機構30において、予め把持部10にワーク70を把持させ、ワーク70の軸線Raとモータ29の回転軸C0とが合致するように姿勢調整部20を調整する(軸調整工程)。実際の調整方法としては、クランプ機構30にワーク70を把持して回転させ、その状態を撮像装置35により撮像して軸線Raのぶれがないかチェックする作業を繰り返して行う。 FIG. 8 illustrates a workpiece measuring method according to the first embodiment, and more specifically, illustrates the workpiece as viewed from the X-axis direction. In this case, in the clamping mechanism 30, the gripping unit 10 is gripped in advance, and the posture adjustment unit 20 is adjusted so that the axis line Ra of the work 70 and the rotation axis C 0 of the motor 29 match (axis adjustment step). . As an actual adjustment method, the work 70 is gripped and rotated by the clamp mechanism 30 and the state is imaged by the imaging device 35 to check whether there is any shake of the axis Ra.

次に作業者は、ワーク70の主軸71を把持部10の溝部2に挿入し、押さえ部5によって押圧する。これより、ワーク70の軸線Raと回転軸C0とを同一方向に向け、回転軸C0を中心に回転可能な状態でワーク70を把持する(把持工程)。そして、制御装置40を操作して計測動作を開始させる。CPU41は、まず、メモリ42に格納されたワーク70の設計データに基づいて、軸線Raを中心にワーク70を回転させたときの回転軌跡を演算する(演算工程)。すなわち、この場合、図8の実線で示した同心円が回転軌跡を示すものである。 Next, the operator inserts the main shaft 71 of the workpiece 70 into the groove portion 2 of the grip portion 10 and presses it with the pressing portion 5. As a result, the workpiece 70 is gripped in a state in which the axis line Ra of the workpiece 70 and the rotation axis C 0 are directed in the same direction and are rotatable about the rotation axis C 0 (gripping step). Then, the control device 40 is operated to start the measurement operation. First, the CPU 41 calculates a rotation locus when the workpiece 70 is rotated around the axis line Ra based on the design data of the workpiece 70 stored in the memory 42 (calculation step). That is, in this case, the concentric circles indicated by the solid lines in FIG. 8 indicate the rotation trajectory.

次に、メモリ42に格納された測定プログラムと演算された回転軌跡に基づいてX軸モータ制御部44とY軸モータ制御部45とに制御信号を送る。X軸モータ制御部44とY軸モータ制御部45は、制御信号に基づいてX軸モータ、Y軸モータを駆動して例えば光軸33a上にワーク70の計測部位が位置するようにテーブル31を移動させる。また、オートフォーカス機構38に制御信号を送り、照明33によって照明されたワーク70にカメラユニット36の焦点が合うようにオートフォーカス機構38を駆動する。より詳しくは、カメラユニット36によって撮像された画像情報に基づいて画像処理部43がワーク70の外形を特定し、外形線が所定のシャープネスを得られるようにオートフォーカス機構38を駆動して焦点合わせを行う(配置工程)。   Next, control signals are sent to the X-axis motor control unit 44 and the Y-axis motor control unit 45 based on the measurement program stored in the memory 42 and the calculated rotation locus. The X-axis motor control unit 44 and the Y-axis motor control unit 45 drive the X-axis motor and the Y-axis motor based on the control signal to set the table 31 so that the measurement site of the workpiece 70 is positioned on the optical axis 33a, for example. Move. Further, a control signal is sent to the autofocus mechanism 38 to drive the autofocus mechanism 38 so that the work unit 70 illuminated by the illumination 33 is focused on the camera unit 36. More specifically, the image processing unit 43 identifies the outer shape of the work 70 based on the image information captured by the camera unit 36, and the autofocus mechanism 38 is driven for focusing so that the outer shape line can obtain a predetermined sharpness. (Placement step).

画像処理部43は、焦点が合った状態で撮像された画像情報をビットマップデータに変換してCPU41に送る。CPU41はこのビットマップデータから計測部位の寸法を演算して出力する(計測工程)。また、制御装置40は、モータ制御部46に制御信号を送り、ワーク70を複数回に分けて回転させるようにモータ29を駆動する(回転工程)。これに同期してワーク70を撮像する計測工程を複数回繰り返し、出力されたデータをCPU41によって統計処理させる(寸法データ処理工程)。これにより、計測部位の複数のサンプリングデータから平均値やバラツキが得られる。   The image processing unit 43 converts image information captured in a focused state into bitmap data and sends it to the CPU 41. CPU41 calculates and outputs the dimension of a measurement part from this bitmap data (measurement process). In addition, the control device 40 sends a control signal to the motor control unit 46 to drive the motor 29 so as to rotate the work 70 in a plurality of times (rotation process). In synchronization with this, the measurement process of imaging the workpiece 70 is repeated a plurality of times, and the output data is statistically processed by the CPU 41 (dimension data processing process). Thereby, an average value and variation are obtained from a plurality of sampling data of the measurement site.

計測装置100は、軸線Raがぶれないようにワーク70を把持して回転させるクランプ機構30を備えているので、上記複数回に渡ってサンプリングデータを得ようとする場合、初回の計測において、ワーク70に対するカメラユニット36の焦点位置調整をしておけば、ワーク70を回転させても再び焦点位置調整の必要がなく、計測を行うことが可能である。また、ワーク70を交換して他のワーク70について計測を続ける場合においても同様である。すなわち、精度よくワーク70の外形を計測可能であると共に、複数回の計測に伴うワーク70とカメラユニット36との焦点位置調整が簡略化された。   Since the measuring apparatus 100 includes the clamp mechanism 30 that grips and rotates the workpiece 70 so that the axis Ra does not shake, when the sampling data is to be obtained a plurality of times, in the first measurement, If the focal position of the camera unit 36 is adjusted with respect to 70, even if the work 70 is rotated, it is not necessary to adjust the focal position again, and measurement can be performed. The same applies to the case where the workpiece 70 is replaced and measurement is continued for another workpiece 70. That is, the external shape of the work 70 can be measured with high accuracy, and the focal position adjustment between the work 70 and the camera unit 36 accompanying a plurality of measurements is simplified.

撮像倍率が異なる2つのカメラユニット36,37の選択は、ワーク70の外形寸法に応じて測定プログラムに組み込まれている。例えば、まず、低倍率のカメラユニット36を選択して軸径が大きな主軸71と副軸72に対して焦点位置を調整して撮像する。その後、高倍率のカメラユニット37を選択して微細な先端軸73に対して焦点位置を調整して撮像する。このようにすれば、高倍率のカメラユニット37を用いていきなり先端軸73に対して焦点位置を調整する場合に比べて、要する時間を短縮することが可能である。   The selection of the two camera units 36 and 37 having different imaging magnifications is incorporated in the measurement program according to the external dimensions of the work 70. For example, first, a low-magnification camera unit 36 is selected, and imaging is performed by adjusting the focal position with respect to the main shaft 71 and the sub shaft 72 having a large shaft diameter. Thereafter, a high-magnification camera unit 37 is selected, and the focal position is adjusted with respect to the fine tip shaft 73 to take an image. In this way, it is possible to shorten the time required compared to the case where the focal position is adjusted with respect to the distal end shaft 73 using the high-magnification camera unit 37.

当然のことながら、撮像倍率が異なる各カメラユニット36,37の各WD(Working Distance)は、予めメモリ42に撮像装置35の位置情報の一つとして入力されている。よって、制御装置40は、各カメラユニット36,37の撮像範囲にワーク70を容易に位置させることが可能である。   As a matter of course, each WD (Working Distance) of each of the camera units 36 and 37 having different imaging magnifications is input in advance to the memory 42 as one of positional information of the imaging device 35. Therefore, the control device 40 can easily position the workpiece 70 in the imaging range of each camera unit 36, 37.

図8に示すように、姿勢調整部20において、モータ29の回転軸C0とワーク70の軸線Raとが合致せず、オフセットするように位置調整されている場合は、オフセットされた回転軌跡上においてワーク70が相対的に回転する。したがって、回転するワーク70に対して撮像装置35の焦点位置を調整する必要が生ずる。この場合、CPU41は、ワーク70の設計データとオフセットされた値(位置情報)に基づいて回転角度に応じたワーク70のX,Y,Z軸座標を演算する。例えば、先端軸73の中心の回転軌跡は軌跡T1となる。また、各軸部71,72,73の回転角度別の軌跡は、想像線で示される。この演算結果に基づいて制御装置40がX軸モータ制御部44、Y軸モータ制御部45に制御信号を送り、回転角度に応じて例えば光軸33a上にワーク70の計測部位が位置するようにテーブル31を移動させる。また、オートフォーカス機構38に制御信号を送り、テーブル32をZ軸方向に移動させてワーク70の計測部位に撮像装置35の焦点を合わせる。そして、上述したような計測工程、寸法データ処理工程を複数回に分けて行う。 As shown in FIG. 8, in the posture adjustment unit 20, when the position of the rotation axis C 0 of the motor 29 and the axis line Ra of the work 70 do not match and is offset so as to be offset, The workpiece 70 rotates relatively. Therefore, it is necessary to adjust the focal position of the imaging device 35 with respect to the rotating workpiece 70. In this case, the CPU 41 calculates the X, Y, and Z axis coordinates of the workpiece 70 according to the rotation angle based on the design data of the workpiece 70 and the offset value (position information). For example, the rotation trajectory at the center of the tip shaft 73 is a trajectory T 1 . Moreover, the locus | trajectory for every rotation angle of each axial part 71,72,73 is shown with an imaginary line. Based on the calculation result, the control device 40 sends control signals to the X-axis motor control unit 44 and the Y-axis motor control unit 45 so that the measurement part of the workpiece 70 is positioned on the optical axis 33a, for example, according to the rotation angle. The table 31 is moved. Further, a control signal is sent to the autofocus mechanism 38, and the table 32 is moved in the Z-axis direction so that the imaging device 35 is focused on the measurement part of the work 70. Then, the measurement process and the dimension data processing process as described above are performed in a plurality of times.

上記のような計測方法を用いれば、各軸径d1,d2,d3、び各寸法a,b,c,eを精度よく計測することができる。これにより各軸部71,72,73の外形やテーパ部の長さを求めることができる。また、主軸71に対して、副軸72、先端軸73の偏心についても計測可能である。   If the above measuring method is used, each shaft diameter d1, d2, d3 and each dimension a, b, c, e can be measured with high accuracy. Thereby, the external shape of each axial part 71,72,73 and the length of a taper part can be calculated | required. Further, the eccentricity of the auxiliary shaft 72 and the tip shaft 73 with respect to the main shaft 71 can also be measured.

計測装置100が表示装置や印刷装置をさらに備えていれば、CPU41が出力する寸法データを表示したり用紙に記録すること、あるいはワーク70の画像情報を表示することが可能である。   If the measuring device 100 further includes a display device or a printing device, it is possible to display the dimension data output by the CPU 41, record it on paper, or display the image information of the work 70.

(実施例2)
図9は実施例2のワークを示す概略図である。同図(a)は側面図、同図(b)は同図(a)の正面図である。
(Example 2)
FIG. 9 is a schematic view showing a workpiece of the second embodiment. The figure (a) is a side view, The figure (b) is a front view of the figure (a).

図9(a)および(b)に示すように、実施例2のワーク80は、軸径が異なる2つの軸部81と軸部82を有する丸棒である。軸部(主軸)81の軸線Raと軸部(先端軸)82の軸線Rbとが合致しない非同心である。例えば、主軸81の軸径d4がおよそ300μm、先端軸82の軸径d5がおよそ50μmである。主軸81と先端軸82との間は、テーパ部となっている。この場合、各軸径d4,d5と各寸法f,gを計測する。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the workpiece 80 of the second embodiment is a round bar having two shaft portions 81 and shaft portions 82 having different shaft diameters. The axis Ra of the shaft portion (main shaft) 81 and the axis Rb of the shaft portion (tip shaft) 82 are not concentric. For example, the shaft diameter d4 of the main shaft 81 is approximately 300 μm, and the shaft diameter d5 of the tip shaft 82 is approximately 50 μm. A tapered portion is formed between the main shaft 81 and the tip shaft 82. In this case, the shaft diameters d4 and d5 and the dimensions f and g are measured.

図10は実施例2のワークの計測方法を示し、同図(a)は軸線Raを中心にワーク80を回転させる場合を示し、同図(b)は回転軸C0に対して軸線Raがオフセットされた場合を示す。 Figure 10 shows a method of measuring the workpiece in Example 2, FIG. (A) shows a case of rotating the workpiece 80 about the axis Ra, FIG (b) the axis Ra relative to the rotational axis C 0 is the Indicates an offset case.

図10(a)に示すように、軸調整工程では、計測装置100の姿勢調整部20において、ワーク80の軸線Raとモータ29の回転軸C0とが合致するように予め調整する。把持工程では、ワーク80の主軸81を把持部10に挿入して把持する。ワーク80が回転すると、非同心の先端軸82は、軸線Ra(回転軸C0)を中心とした回転軌跡上において相対的に回転する。例えば、軸線Rbの回転軌跡は軌跡T2となる。また、先端軸82の回転角度別の軌跡は、想像線で示される。演算工程では、ワーク80の設計データに基づいてこれらの回転軌跡を演算する。配置工程では、演算結果に基づいて撮像装置35とワーク80とを各カメラユニット36,37の撮像範囲において相対配置する。測定プログラムは、主軸81を計測する場合と先端軸82を計測する場合とによって、ワーク80の配置位置を演算結果に基づいて選択する。以下計測工程、回転工程、寸法データ処理工程は、実施例1の場合と同様である。 As shown in FIG. 10A, in the axis adjustment step, the posture adjustment unit 20 of the measuring apparatus 100 performs adjustment in advance so that the axis line Ra of the workpiece 80 and the rotation axis C 0 of the motor 29 coincide. In the gripping process, the spindle 81 of the workpiece 80 is inserted into the gripping part 10 and gripped. When the workpiece 80 rotates, the non-concentric tip shaft 82 relatively rotates on a rotation locus around the axis line Ra (rotation axis C 0 ). For example, the rotation locus of the axis Rb becomes the trajectory T 2. The locus for each rotation angle of the tip shaft 82 is indicated by an imaginary line. In the calculation step, these rotation trajectories are calculated based on the design data of the workpiece 80. In the arranging step, the imaging device 35 and the work 80 are relatively arranged in the imaging ranges of the camera units 36 and 37 based on the calculation result. The measurement program selects the arrangement position of the workpiece 80 based on the calculation result depending on whether the spindle 81 is measured or the tip axis 82 is measured. Hereinafter, the measurement process, the rotation process, and the dimension data processing process are the same as those in the first embodiment.

図10(b)に示すように、姿勢調整部20において、ワーク80の軸線Raとモータ29の回転軸C0とが合致していない場合、主軸81と先端軸82はそれぞれ回転軸C0を中心として相対的に回転する。例えば、軸線Raの回転軌跡は軌跡T3となり、軸線Rbの回転軌跡は軌跡T4となる。また、主軸81および先端軸82の回転角度別の軌跡は、想像線で示される。演算工程では、ワーク80の設計データに基づいてこれらの回転軌跡を演算する。配置工程では、演算結果に基づいて撮像装置35とワーク80とを各カメラユニット36,37の撮像範囲において相対配置する。測定プログラムは、主軸81を計測する場合と先端軸82を計測する場合とによって、ワーク80の配置位置を演算結果に基づいて選択する。以下計測工程、回転工程、寸法データ処理工程は、実施例1の場合と同様である。 As shown in FIG. 10 (b), the orientation adjuster 20, respectively rotating shaft C 0 when the rotary shaft C 0 does not match, the main shaft 81 and the tip end shaft 82 of axis Ra and the motor 29 of the workpiece 80 Rotates relative to the center. For example, the rotation locus of the axis Ra rotation locus of the trajectory T 3, and the axis Rb becomes the trajectory T 4. Further, the trajectories of the main shaft 81 and the tip shaft 82 for each rotation angle are indicated by imaginary lines. In the calculation step, these rotation trajectories are calculated based on the design data of the workpiece 80. In the arranging step, the imaging device 35 and the work 80 are relatively arranged in the imaging ranges of the camera units 36 and 37 based on the calculation result. The measurement program selects the arrangement position of the workpiece 80 based on the calculation result depending on whether the spindle 81 is measured or the tip axis 82 is measured. Hereinafter, the measurement process, the rotation process, and the dimension data processing process are the same as those in the first embodiment.

上記のような実施例2の計測方法を用いれば、非同心の先端軸82を有するワーク80においても実質的に角度を変えて効率よく撮像し、各軸径d4,d5および各寸法f,gを精度よく計測することができる。これにより各軸部81,82の外形やテーパ部の長さを求めることができる。また、主軸81に対して先端軸82の偏心についてもその精度を計測可能である。   By using the measurement method of the second embodiment as described above, even the workpiece 80 having the non-concentric tip shaft 82 is effectively imaged by changing the angle substantially, and the shaft diameters d4 and d5 and the dimensions f and g. Can be measured accurately. Thereby, the external shape of each axial part 81 and 82 and the length of a taper part can be calculated | required. Further, the accuracy of the eccentricity of the tip shaft 82 with respect to the main shaft 81 can be measured.

上記実施形態の効果は、以下の通りである。
計測装置100を用いた上記実施形態の丸棒状のワーク70の計測方法において、把持工程では、クランプ機構30の把持部10に主軸71を挿入し、ワーク70を回転可能な状態で把持する。主軸71の軸線Raはモータ29の回転軸C0に対して軸ぶれしないように把持される。そして、演算工程では、ワーク70の設計データに基づいて回転軸C0を中心に回転するワーク70の回転軌跡を演算する。配置工程では、演算結果に基づいて撮像装置35とワーク70とを相対配置して、オートフォーカス機構38により計測部位に焦点を合わせる。したがって、ワーク70の回転に同期して、速やかに焦点位置を合わせて計測部位の撮像を行うことができる。また、ワーク70は軸ぶれしないように把持されているため、高い精度で撮像を行うことができる。よって、ワーク70を複数回に分けて回転させ計測する場合、あるいは複数のワーク70を交換して計測する場合、ワーク70が高い位置精度で配置されるので、オートフォーカス機構38による焦点位置調整を頻繁に実施しなくてもよい。すなわち、ワーク70の外形寸法を精度よく且つ効率よく計測することができる。また、主軸71に対する各軸部72,73の偏心についても計測することができる。なお、非同心の軸部81,82を有するワーク80においても同様である。
The effect of the said embodiment is as follows.
In the measuring method of the round bar-shaped workpiece 70 of the above embodiment using the measuring apparatus 100, in the gripping process, the spindle 71 is inserted into the gripping portion 10 of the clamp mechanism 30, and the workpiece 70 is gripped in a rotatable state. The axis line Ra of the main shaft 71 is gripped so as not to shake with respect to the rotation axis C 0 of the motor 29. In the calculation step, the rotation locus of the workpiece 70 rotating around the rotation axis C 0 is calculated based on the design data of the workpiece 70. In the arrangement step, the imaging device 35 and the work 70 are relatively arranged based on the calculation result, and the autofocus mechanism 38 focuses on the measurement site. Therefore, in synchronism with the rotation of the workpiece 70, the focal position can be quickly adjusted and the measurement site can be imaged. In addition, since the workpiece 70 is gripped so as not to be shaken, imaging can be performed with high accuracy. Therefore, when the workpiece 70 is rotated and measured in a plurality of times, or when a plurality of workpieces 70 are exchanged and measured, the workpiece 70 is arranged with high positional accuracy, so that the focus position adjustment by the autofocus mechanism 38 is performed. It does not have to be performed frequently. That is, the outer dimension of the workpiece 70 can be accurately and efficiently measured. Further, the eccentricity of the shaft portions 72 and 73 with respect to the main shaft 71 can also be measured. The same applies to the workpiece 80 having the non-concentric shaft portions 81 and 82.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。例えば上記実施形態以外の変形例は、以下の通りである。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, various deformation | transformation can be added with respect to the said embodiment in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, modifications other than the above embodiment are as follows.

(変形例1)上記実施形態の計測方法において、各ワーク70,80を回転可能な状態で把持する方法は、計測装置100のクランプ機構30に限定されない。各ワーク70,80に合わせて専用に把持するツール(治工具)を用い、モータ29の回転軸に取り付けてもよい。   (Modification 1) In the measurement method of the above embodiment, the method of gripping the workpieces 70 and 80 in a rotatable state is not limited to the clamp mechanism 30 of the measurement apparatus 100. You may attach to the rotating shaft of the motor 29 using the tool (jig tool) hold | gripped exclusively according to each workpiece | work 70,80.

(変形例2)上記実施形態の計測方法において、予めクランプ機構30にワークを把持して回転させ、各回転角度に応じて撮像装置35の焦点位置を調整する。このときのX,Y,Z軸座標を制御装置40によりメモリ42に記憶させる動作を実施してもよい。これによれば、最初の焦点位置調整に時間を要するものの、ワークの設計データが不明な場合にも対応することができる。   (Modification 2) In the measurement method of the above embodiment, the clamp mechanism 30 is gripped and rotated in advance, and the focal position of the imaging device 35 is adjusted according to each rotation angle. An operation of storing the X-, Y-, and Z-axis coordinates at this time in the memory 42 by the control device 40 may be performed. According to this, although it takes time to adjust the initial focus position, it is possible to cope with the case where the design data of the workpiece is unknown.

(変形例3)上記実施形態の計測方法において、計測装置100のクランプ機構30、テーブル31、撮像装置35などの各部の配置は、これに限定されない。例えば、図1において、丸棒状のワークRの軸線RaとZ軸方向とが合致するようにクランプ機構30をテーブル31に配置して、ワークRの軸線Raに対して垂直な方向に光軸33aが来るように、カメラユニット36と照明33とを対向配置してもよい。これによれば、ワークRをZ軸方向から受け台1の溝部2に挿入することとなり、X軸方向にワークRを挿入する場合に比べて作業がし易い。   (Modification 3) In the measurement method of the above embodiment, the arrangement of each part such as the clamp mechanism 30, the table 31, and the imaging device 35 of the measurement device 100 is not limited to this. For example, in FIG. 1, the clamp mechanism 30 is arranged on the table 31 so that the axis Ra of the round bar-shaped workpiece R and the Z-axis direction coincide with each other, and the optical axis 33a extends in a direction perpendicular to the axis Ra of the workpiece R. The camera unit 36 and the illumination 33 may be arranged so as to face each other. According to this, the workpiece R is inserted into the groove portion 2 of the cradle 1 from the Z-axis direction, and the operation is easier than when the workpiece R is inserted in the X-axis direction.

計測装置の構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of a measuring device. クランプ機構の構造を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the structure of a clamp mechanism. 把持部を示す正面図。The front view which shows a holding part. (a)は受け台の詳細を示す斜視図、(b)は(a)のA方向から見た平面図。(A) is a perspective view which shows the detail of a receiving stand, (b) is the top view seen from the A direction of (a). (a)は押さえ部の詳細を示す斜視図、(b)は(a)のB方向から見た平面図。(A) is a perspective view which shows the detail of a holding | suppressing part, (b) is the top view seen from the B direction of (a). 把持部および姿勢調整部の詳細を示す斜視図。The perspective view which shows the detail of a holding part and an attitude | position adjustment part. 実施例1のワークを示す概略側面図。FIG. 2 is a schematic side view showing a work of Example 1. 実施例1のワークの計測方法を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a workpiece measuring method according to the first embodiment. (a)は実施例2のワークを示す側面図、(b)は(a)の正面図。(A) is a side view which shows the workpiece | work of Example 2, (b) is a front view of (a). (a)は軸線を中心にワークを回転させる実施例2のワークの計測方法を示す図、(b)は回転軸に対して軸線がオフセットされた実施例2のワークの計測方法を示す図。(A) is a figure which shows the measuring method of the workpiece | work of Example 2 which rotates a workpiece | work centering on an axis line, (b) is a figure which shows the measuring method of the workpiece | work of Example 2 by which the axis line was offset with respect to the rotating shaft. 従来のクランプ機構としてのチャック装置を示す概略斜視図。The schematic perspective view which shows the chuck device as a conventional clamp mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

35…撮像装置、33a,34a…光軸、70,80…丸棒状のワーク、71,72,73…略同心である軸部、81,82…非同心である軸部、C0…回転軸、Ra…軸線、T1,T2,T3,T4…回転軌跡としての軌跡。
35 ... imaging apparatus, 33a, 34a ... optical axis, 70, 80 ... round bar work, 71, 72, 73 ... shank a substantially concentric, 81, 82 ... shank is non-concentric, C 0 ... rotary shaft , Ra... Axis, T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ... Locus as a rotation locus.

Claims (6)

撮像装置を用いて丸棒状のワークの外形を計測する計測方法であって、
前記ワークの軸線と回転軸とを少なくとも同一方向に向け、前記回転軸を中心に回転可能な状態で前記ワークを把持する把持工程と、
前記ワークの設計データに基づいて、前記回転軸を中心とした前記ワークの回転軌跡を演算する演算工程と、
前記ワークの回転に同期して、前記演算工程における演算結果に基づき前記撮像装置の光軸と前記ワークの軸線とを直交させ、前記ワークの計測部位に焦点が合うように前記撮像装置と前記ワークとを相対配置する配置工程と、
配置された前記ワークの計測部位を撮像する撮像工程とを備えたことを特徴とする丸棒状ワークの外形の計測方法。
A measuring method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece using an imaging device,
A gripping step of gripping the workpiece in a state where the axis of the workpiece and the rotation axis are at least in the same direction and are rotatable around the rotation axis;
Based on the design data of the workpiece, a calculation step of calculating a rotation trajectory of the workpiece around the rotation axis;
In synchronization with the rotation of the workpiece, based on the calculation result in the calculation step, the optical axis of the imaging device and the axis of the workpiece are orthogonalized, and the imaging device and the workpiece are focused on the measurement site of the workpiece. And an arrangement process for arranging
An imaging method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece, comprising: an imaging step of imaging a measurement site of the placed workpiece.
前記把持工程では、前記ワークの軸線と前記回転軸とが合致する状態で前記ワークを把持することを特徴とする請求項1に記載の丸棒状ワークの外形の計測方法。   The method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece according to claim 1, wherein, in the gripping step, the workpiece is gripped in a state where an axis of the workpiece and the rotation axis coincide with each other. 前記把持工程では、前記ワークの軸線と前記回転軸とが合致しない状態で前記ワークを把持することを特徴とする請求項1に記載の丸棒状ワークの外形の計測方法。   2. The method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece according to claim 1, wherein in the gripping step, the workpiece is gripped in a state where the axis of the workpiece does not match the rotation axis. 前記ワークは軸径が異なる少なくとも2つ以上の略同心である軸部を有し、
前記把持工程では、前記少なくとも2つ以上の軸部のうちの一方の軸部を把持し、
前記演算工程では、前記一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算し、
前記撮像工程では、前記ワークの他方の軸部の計測部位を撮像することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の丸棒状ワークの外形の計測方法。
The workpiece has at least two or more concentric shaft portions having different shaft diameters,
In the gripping step, one of the at least two shaft portions is gripped,
In the calculation step, a rotation locus of the other shaft portion with respect to the one shaft portion is calculated,
The method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece according to any one of claims 1 to 3, wherein in the imaging step, a measurement site of the other shaft portion of the workpiece is imaged.
前記ワークは軸径が異なる少なくとも2つ以上の非同心である軸部を有し、
前記把持工程では、前記少なくとも2つ以上の軸部のうちの一方の軸部を把持し、
前記演算工程では、前記一方の軸部に対する他方の軸部の回転軌跡を演算し、
前記撮像工程では、前記ワークの他方の軸部の計測部位を撮像することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の丸棒状ワークの外形の計測方法。
The workpiece has at least two or more non-concentric shaft portions having different shaft diameters,
In the gripping step, one of the at least two shaft portions is gripped,
In the calculation step, a rotation locus of the other shaft portion with respect to the one shaft portion is calculated,
The method for measuring the outer shape of a round bar-shaped workpiece according to any one of claims 1 to 3, wherein in the imaging step, a measurement site of the other shaft portion of the workpiece is imaged.
前記ワークを前記回転軸を中心として複数回に分けて逐次回転させる回転工程を備え、
前記演算工程では、前記複数回に分けた回転角度に応じて回転軌跡上の前記ワークの計測部位の位置を演算することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の丸棒状ワークの外形の計測方法。
Comprising a rotation step of rotating the workpiece sequentially around the rotation axis in a plurality of times,
The round bar shape according to any one of claims 1 to 5, wherein in the calculation step, a position of a measurement part of the workpiece on a rotation locus is calculated according to the rotation angle divided into the plurality of times. Measuring method of workpiece outline.
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