【基礎編8】 三次元測定での座標系の作り方

三次元測定を行う上で基本的な面、円、線などの要素の説明をさせて頂きました。
次は、各要素を使用して、三次元の座標系を作っていきましょう。

三次元座標系とは?
簡単に言うと、X,Y,Zの座標系を測定対象物に作ってあげることです。

三次元座標系の作る際の考え方
実際に座標系を作ろうと思った時の考え方です。
測定した要素に各軸を1つずつ指定してあげる必要があります。
実際の考え方としては、機械を中心に考えるのではなく、あくまで測定対象物を中心に考えますが、まずは機械を中心に考えた方が座標系のイメージがつくと思います。

機械にX,Y,Zの座標系があったとします。
この段階だと、機械(ソフト上)では測定物がどこにあるのかわからない状態です。

Z軸の設定(基準面の設定)
測定物から4点測定して面を作成します。
作成した面には面直に法線ができます。
この法線をZ軸に設定してあげます。
この作業を面補正とも言います。

Z軸を設定してあげることで、機械(ソフト上)ではどのようなことが起こっているのでしょうか?
測定物の傾きが決められます。
例え、実際には測定物が傾いて置かれていたとしても、ソフト上では下図のようにまっすぐと置かれた状態になります。
ソフト上では測定物に対して、機械が回転して、測定物と機械の傾きがないようにしています。

Z軸を決めただけの状態では、傾きは決まっていますが、
手前、右から見た際に機械に対して、どこの場所に置いてあるのか?
上から見た際に機械に対して、どこの場所に置いてあるのか?傾きはどうなっているのか?
ソフト上ではわかっていない状態です。

軸の設定(X軸)
次に上から見た際の傾きを合わせてあげるために、軸の設定を行います。
一般的にX軸で設定してあげることが多いですが、Y軸でも設定は可能です。
測定物から2点測定して線を作ります。
※注意点として、以下の点があります。詳しく知りたい場合はクリックして確認してください。
線には向きがある
線の投影

この線をX軸に設定します。
この作業を軸補正とも言います。

Z軸(基準面)とX軸を設定した状態では機械(ソフト上)ではどのようなことが起こっているのでしょうか?
上から見た際に機械に対して、まっすぐになっています。
これは、X軸を決めたことで上から見た際の傾きがわかったためです。

ただし、まだ測定物がどこの位置に置かれているかがわかっていない状態です。

原点の設定(X0,Y0,Z0)
次にどこの場所に置いてあるのかを教えてあげるために、原点の設定を行います。
今回は1つの点を使用して、X0,Y0,Z0の位置を設定する場合で説明します。

2つの線を作成し、その線の交点を作ります。
その交点を原点に設定してあげます。

Z軸(基準面)とX軸を設定、原点の設定をした状態では機械(ソフト上)ではどのようなことが起こっているのでしょうか?
Zの傾き、Xの傾き、原点の位置が決まったことで、機械(ソフト上)では測定物の位置が把握できました。
これからやっと本格的な測定に入っていくことができます。

2022年07月23日

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