JPH04254706A - 対象物表面を無接触式に測定する方法並びにこの方法を実施する座標測定機械 - Google Patents

対象物表面を無接触式に測定する方法並びにこの方法を実施する座標測定機械

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JPH04254706A
JPH04254706A JP3210604A JP21060491A JPH04254706A JP H04254706 A JPH04254706 A JP H04254706A JP 3210604 A JP3210604 A JP 3210604A JP 21060491 A JP21060491 A JP 21060491A JP H04254706 A JPH04254706 A JP H04254706A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、対象物表面を無接触式
に測定する方法並びにこの方法を実施する座標測定機械
に関する。
【0002】
【従来の技術】触感式の対象物測定のために種々の構造
形式の座標測定機械が公知である。
【0003】すべての座標測定機械は三次元方向で位置
決め可能な測定アームを有していて、この測定アームの
端部には測定すべき対象物に機械的に接触する走査ヘッ
ドが固定されている。
【0004】極めて大きな工作物を測定せねばならない
か又は高い点密度を必要とする使用ケースのためには、
前記座標測定機械は余り適さない。
【0005】それというのも2個々の測定点が個々に走
査されねばならないので、このばあい測定時間が比較的
長くなる。
【0006】それ故、このような対象物を光学的に三次
元的な前方交会法によって少なくとも2つの点から、例
えば2つの経緯儀を用いて測定することも提案されてい
る。
【0007】しかし前記形式の簡単な手動作動式の機構
によって同様に測定時間は十分短縮されない。
【0008】それというのも同様に矢張りそれぞれの測
定点が個々に作業員によって光学的な両照準器によって
測定されねばならないからである。
【0009】それ故すでに、経緯儀の軸を電動式に駆動
しかつ経緯儀の監視望遠鏡の光線経路内にCCD・カメ
ラとしての電子的なセンサを連結し、次いでこのセンサ
の像を接続された像処理装置内で自動的に評価すること
が、提案されている。
【0010】このような測定機構は例えばVDI報告書
,1988年版、第711号、第139頁乃至151頁
に記載されている。
【0011】しかしながら公知の機構は、産業分野の対
象物を測定するための測定機構ためには一連の不必要な
構成部材を有してので、極めて複雑で高価である。
【0012】それというのも使用される経緯儀は測地学
用の特殊機器であり、かつ例えば修正装置、水平調整装
置、角度調節用の機械的な粗調整/微調整駆動装置、繰
返し走査される円弧及び手動操作のためにのみもしくは
測地学的な使用のためにのみ必要とされが、産業対象物
を測定するのには不必要な一連の構成部材を有している
からである。
【0013】他面、経緯儀は鉛直に調節された縦軸によ
って水平調整された状態でのみ有用な角度値を提供する
【0014】これによって矢張り産業分野の対象物を測
定するための測定機構としては使用を著しく制限される
【0015】産業分野の対象物のために絶対的に測地学
的分野おいて必要とされるよりも著しく高い測定精度が
必要である。それというのも重要な対象物の寸法は数ミ
クロンで正確に規定されねばならないからである。
【0016】このことは、測定のために使用されるセン
サと測定対象物自体との間の三次元的な配属関係を測定
サイクル中できるだけ変えず、むしろ上記の数ミクロン
範囲で安定的に維持することを必要とする。
【0017】3本の脚部上で測定すべき対象物の横に設
置される経緯儀によって前記要求を満たすことは極めて
困難である。
【0018】それというのも振動、温度作用等に基づき
対象物とセンサとの間の位置関係が変化するからである
【0019】更にヨーロッパ公開特許第0256968
号明細書から広範囲の対象物を無接触式に測定するため
の方法が公知である。
【0020】この方法では電動式に回動もしくは旋回可
能な2つのビデオカメラが使用され、このビデオカメラ
の信号は回転/旋回軸に配属された信号発生器の角度デ
ータと共に座標値を規定するためにコンピュータに供給
される。
【0021】使用される回転/旋回装置がどのような構
造を有しているかについては記載されていないことを度
外視しても、この公知例では測定対象物とセンサとの位
置決め問題については同様に記載されていない。
【0022】更に、アメリカ合衆国特許第422653
6号明細書から、例えばロータブレードの輪郭を測定す
るための無接触式の光学的に作業する測定機構が公知で
ある。
【0023】このばあいそれぞれ2つのマークプロジェ
クター及び2つの電気・光学的な追跡装置が共通のフレ
ームに固定されていて、このフレームは、光学的な交会
が対象物の全長に亘って生ぜしめられかつ三角測量原理
に従って測定できるように、レールに沿って移動可能で
ある。
【0024】上記機構は、電気・光学的な追跡装置が正
確に対象物表面に亘って移動する光点に追従しなければ
ならないので、同様に作業が緩慢である。
【0025】一方では測定機構と他方では測定すべき対
象物との間のコンスタントな位置関係は移動可能なフレ
ームの使用される軸受け及びガイドの質に関連していて
かつ数ミクロンの上述の測定精度範囲に確実に維持でき
ない。
【0026】更に公知のすべての測定装置では常時少な
くとも2つのイメージセンサが必要である。
【0027】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ほぼ
規格化された若干の測定構成部材を使用して迅速にしか
も高い精度を以って多数の測定点を同時に検出できるよ
うに、産業生産分野の対象物の表面を無接触式に測定す
る方法を改良し、かつ、この方法を実施するのに適した
座標測定機械を提供することにある。
【0028】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、特許請求の範囲第1項に記載の方法並びに特許請求
の範囲第6項に記載の座標測定機械によって解決された
【0029】
【発明の作用効果】本発明の方法は、自体公知の市販の
座標測定機械を使用して実施され、この座標測定機械は
測定用の回転/旋回装置を有していて、この回転/旋回
装置には、回転/旋回装置に取付けられ得る触感式の走
査ヘッドの代わりにビデオカメラが取付けられる。
【0030】座標測定機械以外には若干の別の構成グル
ープ、例えば測定アームの種々の位置で撮影されるビデ
オ像を記憶する画像メモリと像評価を実施する像処理装
置と適当なソフトウエアを有するだけでよい。
【0031】このソフトウエアによって座標測定機械の
コンピュータは、対象物座標を写真測量法から周知の三
次元的な前方交会法の方法に従って計算することができ
ようになる。
【0032】測定すべき対象物は座標測定機械上に置か
れるので、種々の撮影位置における及び対象物に対する
ビデオカメラの三次元的な配属関係は座標測定機械にと
って固有の精度を以って維持される。
【0033】例えば振動、熱的流動等のような外界作用
は申し分なく遮断される。それというもの座標測定機械
は大抵振動を減衰する機械テーブルを有しかつ上記妨害
作用に対して防護されているからである。
【0034】特に対象物を測定するために単一のビデオ
カメラを必要とするに過ぎない。これによって多くの利
点が得られる。
【0035】即ち、これとは別に必要とされた第2のビ
デオカメラが省かれるということを度外視しても、前記
1つのビデオカメラのためのキャリブレーションデータ
のみを入手し、記憶しかつ評価時に考慮するだけでよい
【0036】特許請求の範囲第1項に記載の方法を実施
するために本発明により構成された座標測定機械の構造
は特許請求の範囲第6項に記載されている。
【0037】このばあい有利には、カメラは光学的な投
影ユニットと共に回転/旋回継手を介して座標測定機械
の測定アームに固定されている。
【0038】このばあい固有特性のない伸長した面の形
状を測定しようとするばあい、測定点を正確にマークす
ることができる。
【0039】このばあいカメラ及び投影ユニットは有利
には、回転/旋回継手の再製可能な保持体に手動で又は
自動的に交換取付け可能な共通の構成ユニットを成す。
【0040】本発明の有利な方法及び構成はその他の請
求項に記載されている。
【0041】
【実施例】図1で図示の門形構造の座標測定機械は、外
界作用に対して絶縁されて4つの振動減衰部材に載置さ
れた、花崗岩から成る安定したテーブル1を有している
【0042】このテーブル1上には保持体32を用いて
測定すべき工作物13が取付けられる。
【0043】このような座標測定機械の構造は自体公知
であり、それ故このばあい詳述しない。
【0044】y軸方向に移動可能な座標測定機械の門形
体は符号2で、この門形体上でx軸方向に移動可能な横
方向キャリッジは符号7でかつこの横方向キャリッジ内
でz軸方向に垂直方向で移動可能な座標測定機械の測定
アーム(スピンドル)は符号3で図示されている。
【0045】同様に図1では、測定アームの前端に取付
けられた回転/旋回継手8のy軸,x軸,z軸位置を測
定するための測定ロッド4,5,6が図示されている。
【0046】回転/旋回継手8は垂直方向で重なる2つ
の回転軸線A,Bを中心として電動式に回転もしくは旋
回可能でありかつ回転軸線A及び旋回軸線B用の角度位
置信号発生器を備えている。
【0047】回転/旋回継手8の正確な構造は例えばア
メリカ合衆国特許第4888877号明細書に記載され
ている。
【0048】回転/旋回継手8の角度位置信号発生器は
0.5角度秒の分解を行う。高い分解能は例えば適当に
細かく分割された角度位置信号発生器によってもしくは
増分式のピッチ円の高度の補間法によって得られる。
【0049】回転/旋回継手8には再製可能な保持体(
図示せず)を介してビデオカメラ9が取付けられる。
【0050】ビデオカメラ9は、通常回転/旋回継手8
に取付けられ得る座標測定機械の触感式の測定機構が設
けられる場所に設けられる。
【0051】触感式の測定機構をビデオカメラ9に又は
ビデオカメラ9を触感式の測定機構に自動的に交換する
ために座標測定機械の測定範囲の縁部にマガジンが設け
られていて、このマガジン内には異なって延長された多
数の触感式の走査部材40並びに異なる光学部材を有す
るビデオカメラ9′が置かれる。
【0052】回転/旋回継手8もしくはこれに固定され
たビデオカメラ9を電動式に調整するために及び回転/
旋回継手8内の角度信号発生器並びに測定ロッド4,5
,6の測定値を処理するために、制御ボックス28内に
収容された制御装置が用いられる。
【0053】この制御ボックス28はビデオカメラ9を
給電する電子機構及びカメラ像を記憶するための画像メ
モリ並びに電子的な像処理装置を有している。
【0054】符号29で移動可能な入力キーボードが図
示されていて、この入力キーボードは制御ボックス28
に接続されていてかつこの入力キーボードによって座標
測定機械が操作される。
【0055】それ故ビデオカメラ9は対物レンズの光軸
に関し回転/旋回継手8によって測定アームの種々の位
置において対象物13に対して調整されかつ後で詳述す
るように完全な無接触式の測定を行うことができる。
【0056】いずれにせよ測定のために少なくとも2つ
の異なる位置が必要であり、この両位置に基づき対象物
13の像が撮影される。この両位置は図1で示されてい
てかつ両位置の間隔は符号cで示されている。
【0057】ビデオカメラ9は感光性の平面センサとし
ていわゆる平面的なCCD・アレーを有している。この
ようなセンサは通常ほぼ500×500のイメージエレ
メントを有している。
【0058】イメージエレメントによって予め与えられ
る分解能はサブピクセル(Subpixel)・アルゴ
リズムによってピクセル・間隔の端数を除いて一層高め
られる。
【0059】センサの画面は大抵60mm2以下である
。イメージエレメントの数によって制限される分解能は
産業対象物の高精度の測定を行うには不十分である。
【0060】対象物を複数の部分像で検出しかつ部分像
の三次元的な位置を共通の座標系内で規定する必要があ
り、この座標系においては回転/旋回継手8から送られ
た角度位置値がビデオカメラ9から送られた、重要な測
定点の像位置に関する情報と共に互いに計算される。
【0061】ビデオカメラ9が例えば2°×2°の画面
積を有しているばあいには、回転/旋回継手8によって
これに取付けられたビデオカメラ9を大まかにほぼ1°
で位置決めしひいては重要な対象物範囲に照準を合わせ
かつ次いで停止状態で正確な角度値が座標測定機械のコ
ンピュータに知らされればよい。
【0062】目標方向に対する実際方向の正確な後調整
は不必要である。
【0063】それぞれの像点を測定するばあい三次元的
な光線が規定される。この光線はビデオカメラ9の対物
レンズの投影中心及び像座標xm,ym,zmによって
決められる。
【0064】このばあいzmはイメージセンサがビデオ
カメラ9内に配置される平面上での対物レンズの投影中
心と垂線との間隔である。
【0065】それぞれの測定のためにイメージスペース
内でのセンサの位置及び座標測定機械の座標系内でのイ
メージスペースのオリエンテーションが確認されねばな
らない。
【0066】オリエンテーションは回転/旋回継手8内
の角度エンコーダを介して測定される。
【0067】写像スペース内でのセンサの位置に関する
情報はキャリブレーションによって検出されるか又はビ
デオカメラ自体から得られ、このばあい自体公知のよう
に例えばセンサ平面の前に格子、即ち、測定格子が配置
されている。
【0068】更に、写像状態及びビデオカメラ9内のセ
ンサから送られる像は測定中安定させられかつ再生可能
でなければならない。
【0069】それ故固定焦点カメラによって作業すると
有利であり、このばあい再現可能なノッチを介して不動
な焦点距離を有する光学系又は異なる焦点を有する多数
のカメラに交換される。
【0070】図1による座標測定機械によって実施され
る測定過程は図2のブロック図で明瞭に示されている。 このばあい符号22で制御装置が示されていて、この制
御装置によってビデオカメラはコンピュータの命令で3
つの移動可能な測定軸線(x,y,z)内に位置決めさ
れかつカメラ角度位置(a,b)に関し回転/旋回継手
によって、同じ対象物フィールドをビデオカメラの異な
る2つの位置から撮影できるように、調整される。
【0071】図2から明らかなように、ビデオカメラ9
にはプロジェクター39が組み込まれていて、このプロ
ジェクター39によって対象物点をマークするために照
準光線がビデオカメラ9の対物レンズを介して投射され
る。
【0072】回転/旋回継手8固定されたビデオカメラ
9のビデオ像は、画像メモリ31を有する電子的な像処
理装置19に供給される。
【0073】この画像メモリ31内ではビデオカメラ9
の多数の像が記憶され、この像はビデオカメラ9の種々
の位置、及び間隔cによって隔てられたビデオカメラ9
の両位置に相応している。
【0074】センサから送られる像を測定中幾何学的に
安定した状態で維持するために、ビデオカメラ9は外部
から座標測定機械の制御装置22を介して同期化される
【0075】画像メモリ内では、評価のために使用され
ねばならないすべての像、しかし少なくとも2つの像の
ための記憶場所が測定アームの異なる2つの位置からの
撮影によって形成される。
【0076】つまり測定サイクル中には対象物表面はビ
デオカメラ9の種々の角度位置でビデオカメラ9の両位
置から完全に撮影され、かつ撮影された像は画像メモリ
31内に記憶され、かつ次いで同時にビデオカメラ9の
両位置に属する像内で生ずる、例えば縁部、マーク等の
ような重要な対象物細部がビデオカメラ9のセンサの像
座標系内で処理される。
【0077】このばあいデジタル式の像評価の公知の評
価法、例えば限界値、グラジェント又は相関法が使用さ
れる。
【0078】像処理装置19から送られる像データは座
標測定機械のコンピュータ20に引渡される。
【0079】この像データは像座標U(ij),V(i
j)であり、このばあいインデックスiは種々の対象物
点をかつインデックスjは種々の撮影位置に属する像を
示している。
【0080】同時にコンピュータ20は制御装置22か
ら角度測定値a,bを受取り、この角度測定値は像撮影
時点のビデオカメラのオリエンテーションに相応する。
【0081】この角度測定値a,bは、ビデオカメラの
対物レンズの投影中心の、ほぼ座標測定機械の直線的な
測定ロッドの測定値(xo,yo,zo)によって規定
されている位置に関連して、機械全体の共通の座標系内
で像座標系のオリエンテーションを再生する。
【0082】従ってコンピュータは、写真測量法から公
知の三次元的な前方交会法のアルゴリズムによって一義
的に送られた位置測定値(xoj,yoj,zoj)、
角度測定値(aj,bj)及び像処理装置自体から送ら
れる像データに基づき対象物座標(xi,yi,zi)
を計算することができる。
【0083】適当な評価アルゴリズムは例えば、ベルリ
ン;ニューヨーク1984、コネクニー及びレーマン著
、書物「写真測量法」第4章、「像データの点形式の処
理」において記載されている。
【0084】一義的な評価のために測定点毎に3つの測
定値が必要である。しかし測定アームの2つの位置から
得られる2つの像はすでに4つの測定値を提供する(そ
れぞれ2つの像座標Uij,Vij)。この過剰規定に
よって計算結果がチェックできる。
【0085】計算において座標測定機械の測定アームに
おける回転/旋回継手の正確な取付け位置並びに回転/
旋回継手におけるビデオカメラの取付け位置が関与する
【0086】このキャリブレーションデータは一度規定
されかつ座標測定機械のコンピュータ20のメモリ24
内に記憶される。
【0087】このメモリ24は更にビデオカメラ9のキ
ャリブレーションデータを記憶する。これは、センサ自
体の幾何学形状偏差並びにビデオカメラの対物レンズの
歪みを示すデータである。
【0088】コンピュータ20の別のメモリ25内では
制御データが記憶され、この制御データにより当該対象
物のためのCNC測定過程が行われる。
【0089】このばあいコンピュータ20は記憶された
制御データによってビデオカメラの位置決め及び調整を
行う。
【0090】カメラオリエンテーション用の制御データ
及び測定すべき対象物点用の付加的に与えられる目標座
標に基づき像点用の目標座標が計算される。
【0091】像点用のこの目標座標によってデジタル式
の像評価が効果的に制御される。
【0092】キャリブレーションデータを考慮してメモ
リ24により計算された対象物座標を出力するためにデ
ィスプレィ23が設けられている。これは投射スクリー
ンもしくはプリンタ又は両方であってよい。
【0093】完全な工作物の測定は適当に大きく寸法決
めされた画像メモリのばあい一気に実施され、このばあ
いすべての重要な測定点がまず撮影されかつ適当な部分
像1乃至nが記憶される。
【0094】メモリとして大きな半導体・画像メモリの
代わりにリアルタイム・大容量メモリ、例えば抹消可能
な光学的なディスクメモリを使用できる。
【0095】このばあい次いで、測定すべき次の工作物
がすでに座標測定機械のテーブル1上に置かれる間に、
像を評価するのに必要な計算プロセスが行われる。
【0096】多数の部分像に分解されねばならない対象
物が伸長したばあいもしくは像記憶場所が制限されてい
るばあい、評価のための計算プロセスは本来の対象物測
定に対して平行にもしくは間歇的に行われる。
【0097】対象物をあらゆる側から測定するためには
、ビデオカメラ9は測定アーム3を用いて対象物を中心
として多数の位置に移動させられねばならない。
【0098】しかしながら工作物が伸長したばあいには
、申し分なくシャープな像を得るために必要な対象物に
対する最小間隔を維持するのは困難である。
【0099】このために有利には、工作物もしくは対象
物は回転テーブル上に締め付け固定されかつ回転テーブ
ルによって、工作物もしくは対象物の全範囲に亘ってビ
デオカメラの2つの位置からのみ広範囲に測定できるよ
うに、位置決めされる。
【0100】このような変化実施例では回転テーブルの
駆動装置及び角度信号発生器は付加的に図2のブロック
図において制御装置22に接続される。
【0101】測定過程全体に亘って測定すべき対象物1
3と撮影用のビデオカメラとの間の位置関係は座標測定
機械にとって固有の精度及び安定性を以って確認されか
つ不変に維持される。
【0102】それ故完全な対象物を、中間で行われる時
間を費やすキャリブレーション過程を実施することなし
に、1測定過程で測定することができる。
【0103】むしろ、座標測定機械をビデオカメラを取
付けた後で一度周知の幾何学形状を有する対象物に対し
てキャリブレーションすれば十分である。
【図面の簡単な説明】
【図1】無接触式に作業する本発明による座標測定機械
の斜視図。
【図2】図1の座標測定機械の主要構成部材のブロック
図。
【符号の説明】
1  テーブル、  2  門形体、  3  測定ア
ーム、  4,5,6  測定ロッド、  7  横方
向キャリッジ、  8  回転/旋回継手、  9,9
′  ビデオカメラ、  13  対象物もしくは工作
物、  19  像処理装置、  20  コンピュー
タ、  22  制御装置、  24,25  メモリ
、  28  制御ボックス、  29入力キーボード
、  31  画像メモリ、  32  保持体、  
39  プロジェクター、  40  走査部材

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  カメラによって異なる多数の位置から
    対象物の像を撮影して、対象物表面の無接触式の座標測
    定を行う方法において、カメラを座標測定機械の、回転
    /旋回装置(8)を備えた三次元方向に移動可能な測定
    アーム(3)に取付け、測定アーム(3)を少なくとも
    2つの異なる位置に移動させて、回転/旋回装置(8)
    を用いてカメラを回動もしくは旋回させることによって
    測定すべき対象物に照準を合わせ、両位置で撮影された
    像を記憶しかつ座標に関連して特徴付けられた対象物表
    面の点を自体公知の写真測量法式の評価法により評価し
    、このばあい座標測定機械の測定ロッド(4,5,6)
    及び回転/旋回装置(8)の角度信号発生器(18a,
    18b)によって得られた角度測定値(xoj,yoj
    ,zoj,aoj,boj)をカメラの像座標(Uij
    ,Vij)から対象物座標を計算するために一緒に考慮
    することを特徴とする、対象物表面を無接触式に測定す
    る方法。
  2. 【請求項2】  測定アーム(3)の両位置において回
    転/旋回装置(8)の異なる回転もしくは旋回角(a,
    b)でそれぞれ多数の像を撮影しかつ記憶することを特
    徴とする、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】  計算された対象物座標を、座標測定機
    械の測定アーム(3)における回転/旋回装置(8)の
    取付け位置及び回転/旋回装置(8)に対するビデオカ
    メラの取付け位置及び必要であればビデオカメラの幾何
    学形状偏差(歪み)を示すキャリブレーションデータに
    よって修正することを特徴とする、請求項1記載の方法
  4. 【請求項4】  異なる位置への測定アーム(3)の移
    動によってあらゆる側から対象物に照準を合わせて、対
    象物を測定することを特徴とする、請求項1記載の方法
  5. 【請求項5】  測定中対象物自体を種々の位置に回動
    させて、対象物回動位置を同様に測定することを特徴と
    する、請求項1記載の方法。
  6. 【請求項6】  対象物表面を無接触式に測定する座標
    測定機械において、カメラ(9)が角度信号発生器(1
    8a,18b)を組み込まれた、回転及び旋回運動を生
    ぜしめるための電動式に回転及び旋回させられる継手(
    8)を介して、三次元方向に移動可能な座標測定機械の
    測定アーム(3)に固定されていて、測定アームの位置
    座標(xoj,yoj,zoj)とカメラの角度位置(
    aoj,boj)とカメラのビデオ信号とから対象物座
    標を計算するための装置(19,20)が設けられてい
    て、この装置(19,20)が同じ対象物範囲の多数の
    像を読み込む画像メモリ(31)を有していて、一致し
    た対象物点の記憶された像データから像座標(Uij,
    Vij)を計算する像処理装置(19)が設けられてい
    て、点の像座標(Uij,Vij)と座標測定機械の測
    定ロッド(6)の位置測定値(xoj,yoj,zoj
    )と回転/旋回継手の角度測定値(aoj,boj)と
    から像点の対象物座標(xi,yi,zi)を三次元的
    な前方交会法の方法により計算する評価コンピュータ(
    20)が設けられていて、回転/旋回継手(8)もしく
    はカメラ(9)のキャリブレーションデータを記憶する
    メモリが設けられていることを特徴とする、対象物表面
    を無接触式に測定する座標測定機械。
  7. 【請求項7】  カメラ(9)が光学的な投影ユニット
    (39)と共に座標測定機械の測定アーム(3)に固定
    されていることを特徴とする、請求項6記載の座標測定
    機械。
  8. 【請求項8】  カメラ(9)と投影ユニット(39)
    とが、回転/旋回継手(8)の再製可能な保持体に自動
    的に交換取付けされる共通の構成ユニットを成している
    ことを特徴とする、請求項7記載の座標測定機械。
  9. 【請求項9】  構成ユニット(8,9)が触感式の走
    査センサ(40)と共に座標測定機械のマガジン内に配
    置可能であることを特徴とする、請求項8記載の座標測
    定機械。
  10. 【請求項10】  カメラ(9)が外部から座標測定機
    械の制御装置(22)に同期されていることを特徴とす
    る、請求項6記載の座標測定機械。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481808B1 (ko) * 2002-04-12 2005-04-11 한국기계연구원 비접촉식 기어 측정장치
JP2015206644A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社キーエンス 光学式座標測定装置
JP2018004554A (ja) * 2016-07-07 2018-01-11 アペックスエナジー株式会社 対象物の特徴点の三次元座標を算出するための装置及び方法

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4115846A1 (de) * 1991-05-15 1992-11-19 Ameling Walter Verfahren zur beruehrungslosen raeumlichen positionsmessung in roboterarbeitsraeumen
DE4208709A1 (de) * 1992-03-18 1993-09-23 Combiring Engineering & Consul Einlesevorrichtung fuer vorlagen
DE19755667A1 (de) * 1997-12-15 1999-06-24 Peter Dipl Ing Wlczek Verfahren zur Bestimmung der geometrischen Oberflächendaten und der Oberflächeneigenschaften realer Objekte
DE19755608B4 (de) * 1997-12-15 2012-12-06 Volkswagen Ag Verwendung einer Vorrichtung und Verfahren zur Kalibrierung eines Maßstabs
EP1192413B1 (de) 1999-06-10 2004-12-01 MPT Präzisionsteile GmbH Mittweida Vorrichtung zur berührungslosen dreidimensionalen vermessung von körpern und verfahren zur bestimmung eines koordinatensystems für messpunktkoordinaten
DE29918341U1 (de) * 1999-10-18 2001-03-01 Tassakos Charalambos Vorrichtung zur Positionsbestimmung von Meßpunkten eines Meßobjekts relativ zu einem Bezugssystem
DE10016963C2 (de) * 2000-04-06 2002-02-14 Vmt Vision Machine Technic Gmb Verfahren zur Bestimmung der Position eines Werkstücks im 3D-Raum
DE10228515A1 (de) * 2002-06-26 2004-01-22 Zett-Mess-Technik Gmbh Höhenmess- und Anreißgerät
EP1431705A1 (de) * 2002-12-22 2004-06-23 VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH Einrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Position eines Werkstücks unter Verwendung einer Schwenkneigekopfkamera
DE10341666B4 (de) * 2003-09-08 2011-01-13 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren zum Messen von Geometrien von im Wesentlichen zweidimensionalen Objekten
DE102004058655B4 (de) * 2004-09-07 2009-04-02 Werth Messtechnik Gmbh Verfahren und Anordnung zum Messen von Geometrien eines Objektes mittels eines Koordinatenmessgerätes
US8711365B2 (en) 2004-12-16 2014-04-29 Werth Messtechnik Gmbh Coordinate measuring device and method for measuring with a coordinate measuring device
US20100014099A1 (en) * 2004-12-16 2010-01-21 Werth Messtechnik Gmbh Coordinate measuring device and method for measuring with a coordinate measuring device
DE102006005990B4 (de) * 2006-02-08 2013-02-21 Vision Tools Hard- Und Software Entwicklungs Gmbh Werkstückvermessung für 3-D Lageerkennung in mehreren Multi-Roboter-Stationen
GB0605796D0 (en) 2006-03-23 2006-05-03 Renishaw Plc Apparatus and method of measuring workpieces
DK200700647A (en) * 2007-04-30 2008-05-10 Lm Glasfiber As Measurement of geometric parameters for a wind turbine blade
DE102007039077A1 (de) * 2007-08-19 2009-03-05 Fachhochschule Gießen-Friedberg Signalmarken und Verfahren zur photogrammetrischen Vermessung von geometrisch unregelmäßigen Objekten
SE533198C2 (sv) * 2008-02-14 2010-07-20 Hexagon Metrology Ab Mätanordning med mäthuvud för kontrollmätning av föremål
DE102011119350B4 (de) * 2011-11-25 2020-07-09 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg System zur Prüfung von Merkmalen an Prüfobjekten und Verfahren zum Betreiben eines Systems
DE102014202977B4 (de) 2014-02-18 2025-03-20 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Koordinaten eines Werkstücks unter Verwendung eines Koordinatenmessgeräts
DE102015105999B4 (de) 2015-04-20 2016-11-10 Walter Maschinenbau Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur materialabtragenden Bearbeitung eines Werkzeuges
JP6685767B2 (ja) * 2016-02-25 2020-04-22 株式会社ミツトヨ 表面性状測定機
DE102016205469A1 (de) * 2016-04-01 2017-10-05 Wobben Properties Gmbh Messsystem zur Vermessung einer Oberfläche
DE102017203084B4 (de) 2017-02-24 2020-10-29 Carl Zeiss Industrielle Messtechnik Gmbh Verfahren zur Ermittlung von Korrekturdaten zur Korrektur von temperaturabhängigen Messdaten eines optischen Sensors
DE202018003711U1 (de) 2018-08-12 2019-11-14 Fritz Schmitt Vorrichtung zum beschleunigen von Wirkstoffen
CN112880706B (zh) * 2021-02-03 2024-03-19 宁波纽迪威光电科技有限公司 一种立式基准仪

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858157A (en) * 1985-03-13 1989-08-15 Tokyo Kogaku Kikai Kabushiki Kaisha Apparatus and method for determining the coordinates of a three-dimensional object
DE3806686A1 (de) * 1988-03-02 1989-09-14 Wegu Messtechnik Mehrkoordinatenmess- und -pruefeinrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100481808B1 (ko) * 2002-04-12 2005-04-11 한국기계연구원 비접촉식 기어 측정장치
JP2015206644A (ja) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社キーエンス 光学式座標測定装置
JP2018004554A (ja) * 2016-07-07 2018-01-11 アペックスエナジー株式会社 対象物の特徴点の三次元座標を算出するための装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE4026942A1 (de) 1992-02-27
EP0473010B1 (de) 1995-06-14
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JP3021815B2 (ja) 2000-03-15
DE59105691D1 (de) 1995-07-20
EP0473010A3 (en) 1992-10-21

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