被测物体坐标系决定方法及坐标测量机技术

本发明专利技术是一种被测物体坐标系的决定方法，其特征在于，配备：将被测物体的特征部位的二个场所以上分别作为第一测量场所，使用坐标测量机的检测器得到位置坐标信息，另外，将与该测量场所不在同一直线上的特征部位的一个场所以上作为第二测量场所，使用该坐标测量机的检测器，得到位置坐标信息的预备测量工序；基于该测量结果对每个该测量场所求出特征点的位置的特征点检测工序；基于该第一测量场所的各特征点的位置，求出第一基准线，另外，求出与该第一基准线正交、通过该第二测量场所的特征点的第二基准线的基准线决定工序；基于该第一基准线与该第二基准线的交点的位置，决定被测物体坐标系的原点的位置的原点设定工序；以及基于该基准线的方向，进行该坐标系的轴的方向决定的轴设定工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及被测物体坐标系决定方法及坐标测量机，特别是涉及当设定被测物体坐标系时，能够同时满足容易性和准确性的手法。
技术介绍
迄今，为了测量被测物体的表面粗糙度和表面形状等表面性状，使用表面性状测量机等坐标测量机。坐标测量机通过使用指示了测量地点和测量机的移动命令等的测量顺序的部件程序，用计算机的数值控制，能够自动地进行各轴的移动及测量的操作。部件程序中的命令，以由测量机所具有的固有的原点决定的机械坐标系为基准予以记录。另外，部件程序中的命令，以由对每个被测物体独立的原点决定的被测物体坐标系为基准记录予以记录。但是，在坐标测量机中，当在部件程序中包含被测物体坐标系的设定命令时，由于是一边使被测物体坐标系改变，一边进行自动测量，所以被测物体坐标系经常被使用。迄今，在设定被测物体坐标系时，大多使用与坐标测量机的检测器不同的轻便型的测量仪器。当使用这样的测量仪器设定被测物体坐标系时，在进行被测物体的外形和内部形状的几乎全部的形状测量后，设定被测物体坐标系。例如，迄今，测量被测物体的外形的几乎全部的形状，设定了被测物体坐标系的原点(例如，参照特愿2002-270307号、特愿2002-340930号说明书)。另外，迄今，使用设置多个孔的被测物体，测量孔的内部形状的几乎全部的形状，设定了被测物体坐标系(例如，参照特开平7-270152号、特开平7-128044号公报)。这里，能够通过对形状测量的结果进行图像处理而得到被测物体的形状信息(例如，参照特开2000-339478号公报)。但是，由于在部件程序中，被测物体坐标系是对每个被测物体独立地设定，其作业次数也增多。因此，在坐标系设定中，虽然要求容易地进行被测物体坐标系的设定，但也希望尽可能准确地进行。但是，迄今，在设定被测物体坐标系方面，还不存在能够同时满足容易性和准确性的恰当的技术。亦即，迄今，当为了更容易地进行被测物体坐标系的设定、减少用于得到被测物体的形状信息的测量点数时，往往不能准确地进行被测物体坐标系的设定。因此，迄今，一般是进行被测物体的几乎全部的形状测定。另一方面，迄今，当为了更准确地进行被测物体坐标系的设定，增加测量点数时，测量就要花时间，很费事。这在设定次数增多的被测物体坐标系中，成为更加深刻的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术的课题而进行的，其目的在于提供能够容易地并准确地进行被测物体坐标系设定的被测物体坐标系决定方法及坐标测量机。为了达到上述目的，本专利技术的被测物体坐标系决定方法基于测量被测物体的特征部位而得到的特征点的位置，对被测物体进行预先选择的各轴关系已知的被测物体坐标系的方向决定及位置决定。该被测物体坐标系决定方法的特征在于具备预备测量工序；特征点检测工序；基准线决定工序；原点设定工序；以及轴设定工序。这里，在上述预备测量工序中，将被测物体的特征部位的2个场所以上分别作为第一测量场所，使用坐标测量机的检测器进行扫描，得到位置坐标信息。另外，在该预备测量工序中，将与该第一测量场所不在同一直线上的被测物体的特征部位的一个场所以上作为第二测量场所，使用该坐标测量机的检测器进行扫描，得到位置坐标信息。另外，在上述特征点检测工序中，基于在上述预备测量工序中得到的测量结果，对每个上述测量场所求出特征点的位置。在上述基准线决定工序中，基于在上述特征点检测工序中求出的第一测量场所的各特征点的位置，求出第一基准线。另外，在该基准线决定工序中，求出与该第一基准线正交、通过在上述特征点检测工序中求出的第二测量场所的特征点的第二基准线。在上述原点设定工序中，基于在上述基准线决定工序中求出的第一基准线与第二基准线的交点的位置，决定上述被测物体坐标系的原点的位置。在上述轴设定工序中，基于在上述基准线决定工序中求出的基准线的方向，进行上述被测物体坐标系的轴的方向决定。作为本专利技术的被测物体的特征部位，例如是指被测物体的边缘附近及凹部、凸部等的台阶差部和圆柱(筒)的周壁部等。作为本专利技术的特征点是指被测物体的边缘、凹部的谷底、凸部的顶点、检测器的检测轴方向的顶点等。作为本专利技术的各轴的关系，作为一个例子可以举出例如正交坐标系和圆柱坐标系等种类，XYZ轴、XY轴等轴的选择，各轴相互所成角度的关系等。作为本专利技术的坐标系，作为一个例子可以举出正交坐标系、圆柱坐标系等。作为本专利技术的坐标测量机，作为一个例子可以举出表面性状测量机。作为表面性状测量机，作为一个例子可以举出测量表面粗糙度的表面粗糙度测量机、测量表面形状的表面形状测量机、正圆度测量机等。本专利技术的被测物体坐标系包含原样地设定在特征点上的情况，和例如基于被测物体的尺寸的设计值、特征点的位置坐标等设定在其他点上的情况。剖面方形此外，在本专利技术中，上述被测物体为大致的方形柱体，或者上述被测物体包含大致的方形柱状部分，在对该被测物体进行被测物体坐标系的方向决定及位置决定时，在上述预备测量工序中，作为上述第一测量场所，以相互隔开距离横截被测物体的一边的方式进行扫描。另外，在该预备测量工序中，作为上述第二测量场所，以横截与该边邻接的另一边的方式进行扫描。在上述特征点检测工序中，基于在上述预备测量工序中得到的测量结果，对每个上述测量场所求出边缘的位置。在上述基准线决定工序中，基于在上述特征点检测工序中求出的第一测量场所的各边缘的位置，求出第一基准线。另外，在该基准线决定工序中，求出与该第一基准线正交、通过在上述特征点检测工序中求出的第二测量场所的边缘的第二基准线。在上述原点设定工序中，将在上述基准线决定工序中求出的第一基准线与第二基准线的交点的位置设定为上述被测物体坐标系的原点。在上述轴设定工序中，将在上述基准线决定工序中求出的各基准线分别设定为上述被测物体坐标系的轴是合适的。剖面圆形另外，在本专利技术中，被测物体为大致的圆柱体、或者被测物体包含大致的圆柱状部分，在对该被测物体进行被测物体坐标系的方向决定及位置决定时，在上述预备测量工序中，作为上述第一测量场所，在轴方向上相互隔开距离扫描被测物体的周壁部。另外，在该预备测量工序中，作为上述第二测量场所，以横截该被测物体的周边部的方式进行扫描。在上述特征点检测工序中，求出上述第一测量场所的检测轴方向的峰值位置。另外，在该特征点检测工序中，求出上述第二测量场所的边缘的位置。在上述基准线决定工序中，基于在上述特征点检测工序中求出的第一测量场所的各峰值的位置，求出第一基准线。另外，在该基准线决定工序中，求出与该第一基准线正交、通过在上述特征点检测工序中求出的第二测量场所的边缘的第二基准线。在上述原点设定工序中，基于在上述基准线决定工序中求出的第一基准线与第二基准线的交点的位置，求出上述被测物体的周边部的位置。在该原点设定工序中，基于该周边部的位置，决定上述被测物体坐标系的原点的位置。在上述轴设定工序中，基于在上述基准线决定工序中求出的基准线的方向，进行上述被测物体坐标系的轴的方向决定是合适的。坐标测量机另外，为达到上述目的，在按照部件程序进行轴的移动及测量的操作的坐标测量机中，本专利技术的坐标测量机配备被测物体坐标系决定器。该被测物体坐标系决定器配备预备测量器、特征点测量器、基准线决定器、原点设定器、轴设定器。该被测物体坐标系决定器的特征在于基于测量被测物体的特征部位而得到的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被测物体坐标系决定方法，是基于测量被测物体的特征部位而得到的特征点的位置，对被测物体进行预先选择的各轴关系已知的被测物体坐标系的方向决定及位置决定的被测物体坐标系决定方法，其特征在于：具备：将被测物体的特征部位的２个场所 以上分别作为第一测量场所，使用坐标测量机的检测器进行扫描，得到位置坐标信息，另外，将与该第一测量场所不在同一直线上的该被测物体的特征部位的一个场所以上作为第二测量场所，使用该坐标测量机的检测器进行扫描，得到位置坐标信息的预备测量工序；　 　基于在上述预备测量工序中得到的测量结果，对每个上述测量场所求出特征点的位置的特征点检测工序；基于在上述特征点检测工序中求出的第一测量场所的各特征点的位置，求出第一基准线，另外，求出与该第一基准线正交、通过在上述特征点检测工序中求出 的第二测量场所的特征点的第二基准线的基准线决定工序；基于在上述基准线决定工序中求出的第一基准线与第二基准线的交点的位置，决定上述被测物体坐标系的原点的位置的原点设定工序；以及基于在上述基准线决定工序中求出的基准线的方向，进行 上述被测物体坐标系的轴的方向决定的轴设定工序。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：门胁聪一，竹村文宏，堀内直治，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：JP[日本]