特許 6664073 測定支援方法、三次元測定機、及び測定支援プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6664073

(24)【登録日】2020年2月20日

(45)【発行日】2020年3月13日

(54)【発明の名称】測定支援方法、三次元測定機、及び測定支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/20 20060101AFI20200302BHJP

   G01B 5/20 20060101ALI20200302BHJP

【ＦＩ】

   G01B21/20 101

   G01B5/20 C

【請求項の数】8

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-25930(P2016-25930)

(22)【出願日】2016年2月15日

(65)【公開番号】特開2017-146114(P2017-146114A)

(43)【公開日】2017年8月24日

【審査請求日】2018年11月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】外川 陽一

【審査官】 川村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２４９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６９０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２３２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００５０２５５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｇ０１Ｂ ５／００− ５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機における測定支援方法であって、
要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得工程と、
前記要素情報取得工程において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、前記要素情報取得工程において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出工程と、
前記要素間計算候補抽出工程において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択工程と、
前記要素情報取得工程において情報が取得された要素について、前記要素間計算選択工程において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行工程と、
を含み、
前記要素情報取得工程は、前記測定対象物の要素の情報として、点、直線、円、楕円、球、平面、円筒及び円錐の少なくともいずれかを含む要素一覧から要素を選択し、前記選択した要素の識別情報に基づき前記選択した要素の測定データを取得する測定支援方法。

【請求項2】

前記要素間計算実行工程において実行された要素間計算の結果を表示させる要素間計算結果表示工程を含む請求項１に記載の測定支援方法。

【請求項3】

前記要素情報取得工程は、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報として、前記要素の識別情報を取得する請求項１又は２に記載の測定支援方法。

【請求項4】

測定データが取得されている測定対象物の要素を、要素間計算の対象の候補として表示させる要素候補表示工程を含む請求項１から３のいずれか一項に記載の測定支援方法。

【請求項5】

前記要素間計算実行工程は、前記要素間計算選択工程において二種類以上の要素間計算が選択された場合に、一回の前記要素情報取得工程において情報が取得された要素について、前記要素間計算選択工程において選択された前記二種類以上の要素間計算が実行される請求項１から４のいずれか一項に記載の測定支援方法。

【請求項6】

前記要素間計算候補抽出工程において抽出された要素間計算の候補における要素間計算の内容が視覚的に表されたボタンを表示させる要素間計算候補表示工程を含む請求項１から５のいずれか一項に記載の測定支援方法。

【請求項7】

プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機であって、
要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得部と、
前記要素情報取得部において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、前記要素情報取得部において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出部と、
前記要素間計算候補抽出部において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択部と、
前記要素情報取得部において情報が取得された要素について、前記要素間計算選択部において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行部と、
を備え、
前記要素情報取得部は、前記測定対象物の要素の情報として、点、直線、円、楕円、球、平面、円筒及び円錐の少なくともいずれかを含む要素一覧から要素を選択し、前記選択した要素の識別情報に基づき前記選択した要素の測定データを取得する三次元測定機。

【請求項8】

プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機における測定支援プログラムであって、
コンピュータを、
要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得手段、
前記要素情報取得手段において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、前記要素情報取得手段において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出手段、
前記要素間計算候補抽出手段において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択手段、及び
前記要素情報取得手段において情報が取得された要素について、前記要素間計算選択手段において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行手段、
として機能させ、
前記要素情報取得手段は、前記測定対象物の要素の情報として、点、直線、円、楕円、球、平面、円筒及び円錐の少なくともいずれかを含む要素一覧から要素を選択し、前記選択した要素の識別情報に基づき前記選択した要素の測定データを取得する測定支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定支援方法、三次元測定機、及び測定支援プログラムに係り、特に三次元測定機における測定支援技術に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、測定対象物を測定するメニューとして、要素間計算が具備される三次元測定機が記載されている。要素間計算とは、測定された要素について、二点間の距離、二点間の座標差などが算出される機能である。

【0003】

要素間計算の結果は、測定対象物の加工精度の検証などに用いることが可能である。なお、本明細書における要素間計算の用語は、特許文献１における要素測定の用語に対応している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１０−３３９６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、要素間計算が行われる際に用いられるプログラムは操作手順が多いという課題を有している。例えば、同一の要素について、二点間の距離、及び二点間の座標差の要素間計算が行われる場合、要素の特定、二点間の距離の計算の選択、計算結果の取得の後に、再度、要素の特定がされ、二点間の座標差の計算の選択、計算結果の取得といった手順となる場合がある。

【0006】

すなわち、同一の要素が用いられているにも関わらず、要素の選択が二回行われることがある。このような場合は、要素間計算の種類が増えると、要素間計算の種類の数だけ要素の特定が実行されることとなる。

【0007】

測定対象物が一品製作品、又は試作品などの場合、プログラムによる自動測定ではなく、手動オペレーションによる手動測定が適用されることが多い。操作手順が多い場合は、操作者の負担となる。また、操作手順が多い場合は、測定スループットの低下を招く。そうすると、生産性の低下が懸念される。

【0008】

また、要素間計算を行う際に、どの要素とどの要素とが選択されると、どのような種類の要素間計算が実行可能であるかを操作者が直ちに判断することは難しい。また、選択された要素を用いて、実行すべき要素間計算が可能であるか否かを操作者が直ちに判断することも難しい。

【0009】

そうすると、操作者は要素間計算が実行される度に手順書等の確認が発生してしまう。また、要素の選択、又は要素間計算の選択を誤ると操作の戻りが発生してしまう。このような状況は操作者の負担となる。

【0010】

特許文献１に記載の三次元測定機は、測定メニューとして要素間計算が選択可能な測定指示表示画面が表示されるものの、上記した要素間計算における課題を解決するものではない。

【0011】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、要素間計算が効率的に実行される測定支援方法、三次元測定機、及び測定支援プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。

【0013】

第１態様の測定支援方法は、プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機における測定支援方法であって、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得工程と、要素情報取得工程において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、要素情報取得工程において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出工程と、要素間計算候補抽出工程において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択工程と、要素情報取得工程において情報が取得された要素について、要素間計算選択工程において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行工程と、を含む測定支援方法である。

【0014】

第１態様によれば、情報が取得された要素について、計算結果の算出が可能な要素関係計算の候補が全て抽出され、計算結果の算出が不可能な要素間計算の候補が非抽出とされるので、操作者は計算結果の算出が可能な要素関係計算の候補を全て把握することが可能である。

【0015】

したがって、要素間計算の選択において、操作者が取扱説明書を参照する手間を減らすことができ、要素間計算の選択において、操作者による誤った操作を減らすことができるので、手戻りが抑制される。第１態様において、要素間計算実行工程において実行された要素間計算の結果が記憶される要素間計算結果記憶工程が含む態様も可能である。

【0016】

第２態様は、第１態様の測定支援方法において、要素間計算実行工程において実行された要素間計算の結果を表示させる要素間計算結果表示工程を含まれる。

【0017】

第２態様によれば、操作者は要素間計算の結果を視覚的に把握することができる。

【0018】

第３態様は、第１態様又は第２態様に記載の測定支援方法において、要素情報取得工程は、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報として、要素の測定データを取得する。

【0019】

第３態様によれば、測定データを用いた要素間計算が可能である。

【0020】

第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか一態様の測定支援方法において、要素情報取得工程は、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報として、要素の識別情報を取得する。

【0021】

第４態様によれば、要素の識別情報を用いて、要素の測定データを取得することが可能である。

【0022】

第４態様における要素の識別情報は、要素の形状を表す要素の名称が適用されてもよい。

【0023】

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれか一態様の測定支援方法において、測定データが取得されている測定対象物の要素を、要素間計算の対象の候補として表示させる要素候補表示工程が含まれる。

【0024】

第５態様によれば、操作者は視覚的に要素間計算の候補を把握することができる。

【0025】

第６態様は、第１態様から第５態様のいずれか一態様の測定支援方法において、要素間計算実行工程は、要素間計算選択工程において二種類以上の要素間計算が選択された場合に、一回の要素情報取得工程において情報が取得された要素について、要素間計算選択工程において選択された二種類以上の要素間計算が実行される。

【0026】

第６態様によれば、同一の要素の組み合わせについて、二種類以上の要素間計算が実行される場合に、要素間計算ごとに要素情報取得工程が実行されずに済む。

【0027】

第７態様は、第１態様から第６態様のいずれか一態様の測定支援方法において、要素間計算候補抽出工程において抽出された要素間計算の候補における要素間計算の内容が視覚的に表されたボタンを表示させる要素間計算候補表示工程が含まれる。

【0028】

第６態様によれば、操作者は要素間計算の内容を視覚的に把握することが可能である。

【0029】

第８態様の三次元測定機は、プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機であって、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得部と、要素情報取得部において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、要素情報取得部において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出部と、要素間計算候補抽出部において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択部と、要素情報取得部において情報が取得された要素について、要素間計算選択部において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行部と、を備えた三次元測定機。

【0030】

第８態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。

【0031】

第８態様において、第２態様から第７態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、測定支援方法において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う三次元測定機の構成要素として把握することができる。

【0032】

第９態様の測定支援プログラムは、プローブを用いて測定対象物を測定する三次元測定機における測定支援プログラムであって、コンピュータを、要素間計算の対象とされる測定対象物の要素の情報を取得する要素情報取得手段、要素情報取得手段において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能である要素間計算の候補が全て抽出され、かつ、要素情報取得手段において情報が取得された要素について、計算結果が算出不可能である要素間計算が非抽出とされる要素間計算候補抽出手段、要素間計算候補抽出手段において抽出された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される要素間計算選択手段、及び要素情報取得手段において情報が取得された要素について、要素間計算選択手段において選択された要素間計算が実行される要素間計算実行手段、として機能させる測定支援プログラムである。

【0033】

第９態様によれば、第１態様と同様の効果を得ることができる。

【0034】

第９態様において、第２態様から第７態様で特定した事項と同様の事項を適宜組み合わせることができる。その場合、測定支援方法において特定される処理や機能を担う構成要素は、これに対応する処理や機能を担う測定支援プログラムの構成要素として把握することができる。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、情報が取得された要素について、計算結果の算出が可能な要素関係計算の候補が全て抽出され、計算結果の算出が不可能な要素間計算の候補が非抽出とされるので、操作者は計算結果の算出が可能な要素関係計算の候補を全て把握することが可能である。

【0036】

したがって、要素間計算の選択において、操作者が取扱説明書を参照する手間を減らすことができ、要素間計算の選択において、操作者による誤った操作を減らすことができるので、手戻りが抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】図１は三次元測定機の全体構成図である。

【図2】図２は図１に示された三次元測定機の情報処理部の概略構成が示されたブロック図である。

【図3】図３は図２に示された要素間計算部の概略構成が示されたブロック図である。

【図4】図４は要素間計算の手順の流れが示されたフローチャートである。

【図5】図５は要素情報取得画面の説明図である。

【図6】図６は要素間計算候補表示画面の説明図である。

【図7】図７は要素間計算結果出力画面の説明図である。

【図8】図８はパートプログラムの一例の説明図である。

【図9】図９は空間補正の説明図である。

【図10】図１０は原点設定の説明図である。

【図11】図１１は基準軸設定の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。本明細書では、先に説明した構成と同一の構成には同一の符号を付し、説明を適宜省略することとする。

【0039】

［三次元測定機の全体構成］
図１は測定支援方法が適用される三次元測定機の全体構成図である。本実施形態では、門型移動の三次元測定機を例に説明する。三次元測定機は、Coordinate Measuring Machineと呼ばれることがある。Coordinate Measuring MachineはＣＭＭと省略されることがある。

【0040】

図１に示されたＸはマシン座標系におけるＸ軸方向を表している。図１に示されたＹはマシン座標系におけるＹ軸方向を表している。図１に示されたＺはマシン座標系におけるＺ軸方向を表している。

【0041】

図１に示された三次元測定機におけるマシン座標系は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向から構成される三次元直交座標系である。マシン座標系は三次元測定機に予め設定された座標系である。

【0042】

三次元測定機を用いた測定対象物の測定では、測定対象物であるワークの任意の位置を原点として表された座標系であり、測定対象物固有の座標系であるワーク座標系の適用が可能である。

【0043】

本実施形態において説明される三次元測定機は、マシン座標系、又はワーク座標系のいずれが適用されてもよい。以下、マシン座標系とワーク座標系とが一致しているものとして説明する。

【0044】

図１に示された三次元測定機１０は手動操作型の三次元測定機である。三次元測定機１０は、架台１２、及びテーブル１４が備えられている。三次元測定機１０は、架台１２の上にテーブル１４が載置された構造を有している。

【0045】

本明細書における上の用語は、特に断らない限り、重力方向と反対方向を表すこととする。同様に、本明細書における下の用語は、特に断らない限り、重力方向を表すこととする。

【0046】

テーブル１４の上面１４Ａは、右Ｙキャリッジ１６Ｒ、左Ｙキャリッジ１６Ｌが立設される。テーブル１４の下面１４Ｃは、架台１２に支持される。

【0047】

右Ｙキャリッジ１６Ｒは、Ｘ軸方向におけるテーブル１４の一方の端部１４Ｄに立設される。左Ｙキャリッジ１６Ｌは、Ｘ軸方向におけるテーブル１４の他方の端部１４Ｅに立設される。図１では、テーブル１４の右端がＸ軸方向の一方の端とされる。また、テーブル１４の左端がＸ軸方向の他方の端とされる。

【0048】

右Ｙキャリッジ１６Ｒの上部と左Ｙキャリッジ１６Ｌの上部とはＸガイド１８を用いて連結される。すなわち、右Ｙキャリッジ１６Ｒ、左Ｙキャリッジ１６Ｌ、及びＸガイド１８によって門型フレーム２６が構成される。

【0049】

テーブル１４のＹ軸方向に沿う側面であり、Ｘ軸方向における一方の端部１４Ｄの側の側面１４Ｂは、右Ｙキャリッジ１６Ｒとの摺動面が形成される。右Ｙキャリッジ１６Ｒはテーブル１４の側面１４Ｂと対向する面にベアリングが設けられている。

【0050】

テーブル１４の上面１４ＡにおけるＸ軸方向の一方の端部１４Ｄは、右Ｙキャリッジ１６Ｒとの摺動面が形成される。右Ｙキャリッジ１６Ｒはテーブル１４の上面１４ＡにおけるＸ軸方向の一方の端部１４Ｄと対向する面にベアリングが設けられている。

【0051】

同様に、テーブル１４のＹ軸方向に沿う側面であり、Ｘ軸方向における他方の端部１４Ｅ側の側面１４Ｆは左Ｙキャリッジ１６Ｌとの摺動面が形成される。左Ｙキャリッジ１６Ｌはテーブル１４の側面１４Ｆと対向する面にベアリングが設けられている。

【0052】

テーブル１４の上面１４ＡにおけるＸ軸方向の他方の端部１４Ｅは、左Ｙキャリッジ１６Ｌとの摺動面が形成される。左Ｙキャリッジ１６Ｌはテーブル１４の上面１４ＡにおけるＸ軸方向の他方の端部１４Ｅと対向する面にベアリングが設けられている。

【0053】

右Ｙキャリッジ１６Ｒ、左Ｙキャリッジ１６Ｌ、及びＸガイド１８から構成される門型フレーム２６は、テーブル１４によって、Ｙ軸方向と平行方向について移動可能に支持されている。

【0054】

テーブル１４の側面１４Ｂは、Ｙ軸方向位置検出用リニアスケールが取り付けられている。Ｙ軸方向位置検出用リニアスケールは、Ｙ軸方向における右Ｙキャリッジ１６Ｒの位置を検出し、Ｙ軸方向における右Ｙキャリッジ１６Ｒの位置を表す検出信号を生成する。なお、図１において、Ｙ軸方向位置検出用リニアスケールの図示は省略されている。

【0055】

Ｘガイド１８は、Ｘキャリッジ２０が取り付けられている。Ｘガイド１８はＸキャリッジ２０との摺動面１８Ａを有している。Ｘキャリッジ２０はエアベアリングが内蔵されている。

【0056】

すなわち、Ｘキャリッジ２０は、Ｘガイド１８によってＸ軸方向と平行方向について移動可能に支持されている。なお、Ｘキャリッジ２０に内蔵されるエアベアリングの図示は省略されている。

【0057】

Ｘガイド１８は、Ｘ軸方向位置検出用のリニアスケールが取り付けられている。Ｘ軸方向位置検出用のリニアスケールは、Ｘ軸方向におけるＸキャリッジ２０の位置を検出し、Ｘ軸方向におけるＸキャリッジ２０の位置を表す検出信号を生成する。なお、図１において、Ｘガイド１８に取り付けられているＸ軸方向位置検出用のリニアスケールの図示は省略されている。

【0058】

Ｘキャリッジ２０は、Ｚキャリッジ２２が取り付けられている。Ｘキャリッジ２０は、Ｚ軸方向案内用のエアベアリングが内蔵されている。すなわち、Ｚキャリッジ２２は、ＸガイドによってＺ軸方向と平行方向について移動可能に支持されている。なお、図１において、Ｚ軸方向案内用のエアベアリングの図示は省略されている。

【0059】

Ｘキャリッジ２０は、Ｚ軸方向位置検出用リニアスケールが取り付けられている。Ｚ軸方向位置検出用リニアスケールは、Ｚ軸方向におけるＺキャリッジの位置を検出し、Ｚ軸方向におけるＺキャリッジの位置を表す検出信号を生成する。

【0060】

図１において図示が省略されたＸ軸方向位置検出用のリニアスケール、Ｙ軸方向位置検出用リニアスケール、及びＺ軸方向位置検出用リニアスケールは、図２にリニアスケール１２４として図示される。

【0061】

Ｘ軸方向位置検出用のリニアスケールの出力値は、マシン座標系におけるＸ方向の座標値とすることができる。同様に、Ｙ軸方向位置検出用リニアスケールの出力値は、マシン座標系におけるＹ方向の座標値とすることができる。Ｚ軸方向位置検出用リニアスケールの出力値は、マシン座標系におけるＺ方向の座標値とすることができる。

【0062】

ワーク座標系が設定された場合は、マシン座標系の座標値はワーク座標系の座標値に変換されることが可能である。

【0063】

Ｚキャリッジ２２は、下端にプローブ２４が取り付けられている。プローブ２４はハンドル２４Ａ、スタイラス２４Ｂ、及び接触子２４Ｃを含んで構成される。ハンドル２４Ａの基端はＺキャリッジ２２の下端に取り付けられる。ハンドル２４Ａの先端は、スタイラス２４Ｂの基端が取り付けられる。スタイラス２４Ｂの先端は接触子２４Ｃが取り付けられる。

【0064】

ハンドル２４Ａは測定の際に操作者が手で掴む部材である。スタイラス２４Ｂ、及び接触子２４Ｃは、プローブ２４の測定子を構成する。

【0065】

操作者はハンドル２４Ａを掴んでプローブ２４を移動させる。そして、測定対象物の測定位置に接触子２４Ｃを接触させる。プローブ２４から接触子２４Ｃを接触させた測定対象物の位置を表す検出信号が出力される。

【0066】

図１に示される三次元測定機１０は、コントローラ２８が備えられている。コントローラ２８は、プローブ２４から出力された検出信号が入力される。すなわち、コントローラ２８は、プローブ２４を用いて取得された、測定対象物の測定位置におけるＸ軸方向の座標値、Ｙ軸方向の座標値、及びＺ軸方向の座標値を取得する。

【0067】

コントローラ２８によって取得された測定対象物の測定位置におけるＸ軸方向の座標値、Ｙ軸方向の座標値、及びＺ軸方向の座標値は、コンピュータ３２へ送出される。

【0068】

図１に示されたコンピュータ３２は、コントローラ２８との間でデータ通信が可能に接続される。コンピュータ３２とコントローラ２８との接続形態は信号線３０を用いた接続でもよいし、無線を用いた接続でもよい。コンピュータ３２とコントローラ２８とはネットワークを介して接続されてもよい。

【0069】

コンピュータ３２は、三次元測定機１０の測定結果を確認するソフトウエア３２Ａがインストールされている。ソフトウエア３２Ａの詳細は後述する。本実施形態におけるソフトウエアは、コンピュータに三次元測定機の任意の機能を実行させるプログラムに相当する。

【0070】

図１に示された三次元測定機１０は表示部３４が備えられている。表示部３４はコンピュータ３２と接続される。表示部３４は三次元測定機１０における諸情報を表示させる。

【0071】

詳細は後述するが、図１に示された三次元測定機１０は、要素間計算が実行可能に構成されている。要素間計算とは、測定対象物の穴、凹部、凸部など構造を要素として、二つの要素間の距離、座標差などの機械的指標が計算される機能である。

【0072】

例えば、ノギス、又はスケールなどを使用することが困難な、測定対象物の内部の穴間の距離などが、測定対象物の測定データを用いて計算される。要素間計算の計算結果は、測定対象物の検査等に用いられることが可能である。なお、要素間計算の詳細は後述する。

【0073】

［情報処理部の説明］
図２は図１に示された三次元測定機の情報処理部の概略構成が示されたブロック図である。図２に示された情報処理部１００は、図１に示されたコンピュータ３２に内蔵されている。

【0074】

図２に示された情報処理部１００は、制御部１０２、操作部１０４、表示制御部１０６、及びプログラム実行部１０８が備えられている。

【0075】

制御部１０２は図２に示されている情報処理部１００の各部を統括的に制御する。制御部１０２の構成と例として、ＣＰＵ、及びメモリが具備される構成が挙げられる。なお、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの省略語である。

【0076】

制御部１０２は、情報処理部１００に具備される記憶部のコントローラとして機能する。すなわち、制御部１０２は情報処理部１００に具備される記憶部へのデータの書き込みを制御する。

【0077】

また、制御部１０２は、情報処理部１００に具備される記憶部からのデータの読み出しを制御する。更に、制御部１０２は、情報処理部１００に具備される記憶部から読み出されたデータを各部へ送出する。

【0078】

図２に図示された情報処理部１００は、記憶部としてＣＡＤデータ記憶部１１０、及び測定データ記憶部１２２が具備される。情報処理部１００に具備される記憶部は半導体素子、磁気記憶素子、光学記憶素子などの記憶素子を適用可能である。

【0079】

情報処理部１００に具備される記憶部は、複数の種類の記憶素子を備えることができる。半導体素子の例としてＲＡＭと呼ばれる一次書き込み読み出し可能な記憶素子、及びＲＯＭと呼ばれる読み取り専用記憶素子が挙げられる。

【0080】

操作部１０４は、キーボード、マウスなど、操作者により操作される操作部材が含まれる。操作部１０４は、情報処理部１００への情報入力手段として機能する。

【0081】

表示制御部１０６は、表示部３４を制御するドライバーとして機能する。表示制御部１０６は、表示部３４に表示させる情報を表示部３４の表示形式に合わせて変換する。

【0082】

プログラム実行部１０８は、図１に示されたソフトウエア３２Ａをコンピュータ３２に実行させる処理部である。例えば、図１に示されたソフトウエア３２Ａとして、測定位置と測定手順が記述されたパートプログラムがインストールされている場合に、図２に示されたプログラム実行部１０８は、コンピュータ３２にパートプログラムを実行させる。

【0083】

図２に示された情報処理部１００は、ＣＡＤデータ記憶部１１０が備えられている。ＣＡＤデータ記憶部１１０は、測定対象物のＣＡＤデータが記憶される。ＣＡＤデータは測定対象物の外形寸法、構造物の位置、構造物の寸法等など、測定対象物の構造を特定しうる測定対象物の設計情報である。

【0084】

なお、ＣＡＤはコンピュータ支援設計を表すcomputer aided designの省略語である。ＣＡＤデータは、図示されない入力インターフェースを介して、ネットワークを経由して取得することが可能である。

【0085】

また、メモリーカード、ＣＤ−ＲＯＭ等記憶媒体に記憶されたＣＡＤデータを、図示されない読取装置を用いて読み取ることも可能である。図２に示されたＣＡＤデータ記憶部１１０は、ＣＡＤデータが作成された際の形式のまま記憶されてもよいし、他の形式に変換されて記憶されてもよい。

【0086】

ＣＤはＣｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃの省略語である。ＲＯＭはＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの省略語である。

【0087】

図２に示された情報処理部１００は、測定データ取得部１２０、及び測定データ記憶部１２２が備えられている。

【0088】

測定データ取得部１２０は、コントローラ２８を介して、測定対象物の測定位置の測定データを取得する。具体的には、図１に示されたプローブ２４の位置を表す座標値を取得する。なお、プローブ２４の位置は、スライタス中心位置と呼ばれることがある。

【0089】

プローブ２４の位置を表す座標値は、図２に示されたリニアスケール１２４の出力信号から読み取ることが可能である。図２に示されたリニアスケール１２４は、先に説明したＸ軸方向位置検出用のリニアスケール、Ｙ軸方向位置検出用のリニアスケール、及びＺ軸方向位置検出用のリニアスケールが含まれている。

【0090】

測定データ記憶部１２２は、測定データ取得部１２０を用いて取得された測定データが測定対象物の測定位置と対応付けされて記憶される。また、測定データ記憶部１２２に記憶される測定データは、複数の測定位置から構成される測定対象物の要素と関連付けされて記憶される。

【0091】

図２に示された情報処理部１００は、要素間計算部１３０が備えられている。要素間計算部１３０は、測定データ記憶部１２２に記憶されている測定対象物の各要素について、要素間計算を実行する。要素間計算部１３０の詳細は後述する。

【0092】

図２では、情報処理部１００を機能ごとの構成要素として説明した。図２に示された情報処理部１００は、ＣＰＵ、各種プロセッサー、メモリ、及び周辺回路を用いて構成することが可能である。また、各構成要素の機能は、ソフトウエアを介在させて実現されてもよい。

【0093】

［要素間計算の詳細な説明］
＜要素間計算部の構成＞
次に、要素間計算について詳細に説明する。図３は図２に示された要素間計算部の概略構成が示されたブロック図である。

【0094】

図３に示された要素間計算部１３０は制御部１５０が備えられている。図３に示された制御部１５０の構成、及び機能は図２に示された制御部１０２と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。図３に示された制御部１５０と、図２に示された制御部１０２とが兼用されてもよい。

【0095】

図３に示された要素間計算部１３０は、要素情報取得部１５２が備えられている。要素情報取得部１５２では、要素間計算の対象とされる要素の情報が取得される。要素の情報には、要素の測定データ、及び要素の識別情報が含まれる。

【0096】

要素の識別情報とは、要素の形状が表される要素の名称を適用することができる。同一名称の要素が複数存在する場合は、１から順に識別番号が付与されてもよい。

【0097】

要素の情報の取得の一例として、図２に示された表示部３４に表示された要素一覧から選択された要素について、要素の識別情報をインデックスとして、測定データ記憶部１２２から要素の識別情報に対応する測定データが読み出される態様が挙げられる。

【0098】

要素の情報の取得の他の例として、図２に示された操作部１０４を用いて識別情報が入力された要素について、測定データ記憶部１２２から測定データが読み出される態様が挙げられる。

【0099】

図３に示された要素間計算部１３０は、要素間計算候補抽出部１５４、要素間計算記憶部１５６、及び要素間計算候補出力部１５８が備えられている。

【0100】

要素間計算候補抽出部１５４では、要素情報取得部１５２を用いて情報が取得された要素について、計算結果が算出可能な要素間計算が抽出される。また、要素間計算候補抽出部１５４では、計算結果が算出不可能な要素間計算は非抽出とされる。

【0101】

要素間計算候補抽出部１５４は、要素の種類と計算結果の算出が可能な要素間計算との関係が記憶されている要素間計算記憶部１５６を参照して、要素情報取得部１５２を用いて情報が取得された要素の種類をインデックスとして、計算結果の算出が可能な要素間計算を抽出する。

【0102】

ここでいう要素の種類の例として、点、直線、円、楕円、球、平面、円筒、及び円錐が挙げられる。ここに列挙された要素の種類は、要素の識別情報における名称として用いられてもよい。

【0103】

例えば、第一要素、及び第二要素が点の場合、計算結果算出可能な要素間計算として、二点間距離、二点の座標差、及び二点の中点が抽出される。

【0104】

要素間計算候補出力部１５８は、要素間計算候補抽出部１５４を用いて抽出された要素間計算の候補の情報が出力される。要素間計算候補出力部１５８を用いて出力された要素間計算の候補の情報は、図２に示された表示制御部１０６を介して表示部３４に表示される。ここでいう要素間計算の候補の情報とは、要素間計算の候補を識別する識別情報が含まれている。

【0105】

図３に示された要素間計算部１３０は、要素間計算選択部１６０が備えられている。要素間計算選択部１６０では、要素間計算候補出力部１５８から情報が出力された要素間計算の候補の中から、実行される要素間計算が選択される。

【0106】

要素間計算選択部１６０では、複数の要素間計算を選択することが可能である。すなわち、要素間計算選択部１６０では、一回の要素情報の取得において情報が取得された要素について、一種類以上の要素間計算の選択が可能である。

【0107】

要素間計算選択部１６０における要素間計算の一例として、操作者が図２に示された操作部１０４を用いて、表示部３４に表示された要素間計算の候補の中から要素間計算を選択する態様が挙げられる。

【0108】

要素間計算部１３０は、要素間計算実行部１６２、要素間計算結果記憶部１６４、及び要素間計算結果出力部１６６が備えられている。要素間計算実行部１６２では、要素情報取得部１５２を用いて情報が取得された要素について、要素間計算選択部１６０を用いて選択された要素間計算が実行される。

【0109】

要素間計算実行部１６２は、要素情報取得部１５２を用いて情報が取得された要素について、図２に示された測定データ記憶部１２２に記憶されている要素の測定データが読み出され、読み出された測定データを用いて、要素間計算選択部１６０を用いて選択された要素間計算の計算結果が算出される。

【0110】

要素間計算実行部１６２では、要素間計算選択部１６０を用いて二種類以上の要素間計算が選択された場合に、要素情報取得部１５２を用いて情報が取得された要素について、選択された全ての要素間計算が実行される。

【0111】

すなわち、要素情報取得部１５２を用いた一回の処理によって情報が取得された要素について、二種類以上の要素間計算が選択された場合に、二種類以上の要素間計算が実行される。

【0112】

要素間計算結果記憶部１６４では、要素間計算実行部１６２を用いて算出された要素間計算の結果が、実行された要素間計算、及び要素間計算に用いられた要素と関連付けされて記憶される。

【0113】

要素間計算結果出力部１６６は、要素間計算実行部１６２を用いて算出された要素間計算の結果が出力される。要素間計算結果出力部１６６を用いて出力された要素間計算の結果は、図２に示された表示部３４に表示させることができる。

【0114】

図３には、要素間計算部１３０の構成を機能ごとの構成要素として説明した。図３に示された要素間計算部１３０は、ＣＰＵ、各種プロセッサー、メモリ、及び周辺回路を用いて構成することが可能である。また、各構成要素の機能は、ソフトウエアを介在させて実現されてもよい。

【0115】

また、図３に示された要素間計算部１３０の各部は、図２に示された情報処理部１００の各部と兼用されてもよい。

【0116】

＜要素間計算の手順の説明＞
図４は要素間計算の手順の流れが示されたフローチャートである。図３に示された要素間計算部１３０では、以下の手順に従い要素間計算が実行される。

【0117】

要素間計算が開始されると、要素情報取得工程Ｓ１０において、要素間計算の対象とされる要素の情報が取得される。要素情報取得工程Ｓ１０は、図３に示された要素情報取得部１５２において実行される。

【0118】

図２に示された表示部３４に、測定データが取得されている要素であり、要素間計算の対象とされる要素の候補を表示させる要素候補表示工程が含まれる態様も可能である。図２に示された表示部３４は要素候補表示部、又は要素候補表示手段として機能させることが可能である。

【0119】

図４に示された要素情報取得工程Ｓ１０において、要素間計算の対象とされる要素の情報が取得されると、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２へ進む。

【0120】

要素間計算候補抽出工程Ｓ１２では、要素情報取得工程Ｓ１０において情報が取得された要素について、計算結果が算出可能な要素間計算が抽出される。すなわち、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２では、図３に示された要素間計算記憶部１５６に記憶されている要素間計算の中から、要素情報取得工程Ｓ１０において情報が取得された要素を用いて計算結果の算出が可能な要素間計算の候補が全て抽出される。

【0121】

また、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２では、計算結果が算出不可能な要素間計算は非抽出とされる。図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２は、図３に示された要素間計算候補抽出部１５４において実行される。図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において、要素間計算の候補が抽出されると、要素間計算候補出力工程Ｓ１４へ進む。

【0122】

要素間計算候補出力工程Ｓ１４では、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において抽出された全ての要素間計算の候補が出力される。要素間計算候補出力工程Ｓ１４は、図３に示された要素間計算候補出力部１５８において実行される。

【0123】

要素間計算候補出力工程Ｓ１４では、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において抽出された全ての要素間計算の候補を、図２に示された表示部３４に表示させることができる。すなわち、要素間計算候補抽出工程Ｓ１２の出力結果を表示させる要素間計算候補表示工程が含まれる態様も可能である。図２に示された表示部３４は、要素間計算候補表示部、又は要素間計算候補表示手段として機能させることが可能である。

【0124】

図４に示された要素間計算候補出力工程Ｓ１４において要素間計算の候補が出力されると、要素間計算選択工程Ｓ１６へ進む。

【0125】

要素間計算選択工程Ｓ１６では、要素間計算候補出力工程Ｓ１４において出力された要素間計算の候補の中から、一種類以上の要素間計算が選択される。要素間計算選択工程Ｓ１６では、図２に示された表示部３４に表示された一種類以上要素間計算の中から、操作者が操作部１０４を操作して、一種類以上の要素間計算を選択することができる。

【0126】

図４に示された要素間計算選択工程Ｓ１６は、図３に示された要素間計算選択部１６０において実行される。図４に示された要素間計算選択工程Ｓ１６において、要素間計算が選択されると、要素間計算実行工程Ｓ１８へ進む。

【0127】

要素間計算実行工程Ｓ１８では、要素情報取得工程Ｓ１０において情報が取得された要素について、要素間計算選択工程Ｓ１６において選択された全ての要素間計算が実行される。要素間計算実行工程Ｓ１８は、図３に示された要素間計算実行部１６２において実行される。

【0128】

すなわち、要素情報取得工程Ｓ１０における一回の処理によって情報が取得された要素について、要素間計算選択工程Ｓ１６において二種類以上の要素間計算が選択された場合に、二種類以上の要素間計算が実行される。

【0129】

図４に示された要素間計算実行工程Ｓ１８において、要素間計算が実行されると、要素間計算結果記憶工程Ｓ２０へ進む。

【0130】

要素間計算結果記憶工程Ｓ２０では、要素間計算実行工程Ｓ１８において実行された要素間計算の結果が、要素、及び要素間計算と関連付けされて、図３に示された要素間計算結果記憶部１６４に記憶される。図４に示された要素間計算結果記憶工程Ｓ２０において、要素間計算の結果が記憶されると、要素間計算結果出力工程Ｓ２２へ進む。

【0131】

要素間計算結果出力工程Ｓ２２では、要素間計算実行工程Ｓ１８において算出された要素間計算の結果が出力される。要素間計算結果出力工程Ｓ２２は、図３に示された要素間計算結果出力部１６６において実行される。

【0132】

図４に示された要素間計算結果出力工程Ｓ２２では、要素間計算実行工程Ｓ１８において算出された要素間計算の結果を、図２に示された表示部３４に表示させることができる。すなわち、要素間計算結果出力工程Ｓ２２における出力結果を表示させる要素間計算結果表示工程が含まれる態様も可能である。図２に示された表示部３４は、要素間計算結果表示部、又は要素間計算結果表示手段として機能させることが可能である。

【0133】

図４に示された要素間計算の手順は、三次元測定機における測定支援方法の一態様である。図４に示された要素間計算の手順は、測定支援プログラムを用いて自動的に実行されてもよい。

【0134】

＜プログラム発明への適用例＞
図３に示された要素間計算部１３０の各部の機能は、コンピュータを用いたプログラム発明を用いて実現させてもよい。すなわち、要素情報取得部１５２、要素間計算候補抽出部１５４、要素間計算記憶部１５６、要素間計算候補出力部１５８、要素間計算選択部１６０、要素間計算実行部１６２、要素間計算結果記憶部１６４、及び要素間計算結果出力部１６６は、プログラム発明における要素情報取得手段、要素間計算候補抽出手段、要素間計算記憶手段、要素間計算候補出力手段、要素間計算選択手段、要素間計算実行手段、要素間計算結果記憶手段、及び要素間計算結果出力手段として構成されてもよい。また、要素間計算候補出力手段、要素間計算結果出力手段を備える態様も可能である。

【0135】

＜表示画面の具体例の説明＞
次に、本実施形態に係る測定支援方法に適用可能なユーザインターフェースとして、図２に示された表示部３４に表示させる表示画面の具体例について説明する。図５は要素情報取得画面の説明図である。図６は要素間計算候補表示画面の説明図である。図７は要素間計算結果出力画面の説明図である。なお、図５から図７に示された数値は任意の数値である。

【0136】

図５に示された要素情報取得画面２００は、要素表示領域２０２、第一測定データ表示領域２０４、及び第二測定データ表示領域２０６が含まれている。要素表示領域２０２は、測定データが取得されている要素の中から、二つ以上の要素が表示される。

【0137】

図５では、名称がＣｉｒｃｌｅ１である円、名称がＣｉｒｃｌｅ２である円が要素表示領域２０２に表示されている。操作者は、図２に示された操作部１０４に含まれるマウスを操作して、要素間計算の対象とされる要素として、Ｃｉｒｃｌｅ１、及びＣｉｒｃｌｅ２を選択することができる。

【0138】

図５では、第一測定データ表示領域２０４にＣｉｒｃｌｅ１の測定データが表示され、第二測定データ表示領域２０６にＣｉｒｃｌｅ２の測定データが表示されているが、第一測定データ表示領域２０４、及び第二測定データ表示領域２０６は省略可能である。図５に示された要素情報取得画面２００は、図４における要素情報取得工程Ｓ１０において表示させることができる。

【0139】

図６に示された要素間計算候補表示画面２２０は、要素表示領域２０２、及び要素間計算候補表示領域２２２が表示される。要素間計算候補表示領域２２２は、図３に示された要素間計算候補抽出部１５４において抽出された全ての要素間計算の候補が表示される。

【0140】

図６に示された要素間計算候補表示領域２２２には、二つの円について計算結果の算出が可能な六種類の要素間計算の内容が視覚的に表されたボタンが表示されている。第一ボタン２２４は中心間の座標差が算出される要素間計算を表している。

【0141】

第二ボタン２２６は最小距離が算出される要素間計算を表している。第三ボタン２２８は中心間距離が算出される要素間計算を表している。第四ボタン２３０は最大距離が算出される要素間計算を表している。第五ボタン２３２は中心間の中点が算出される要素間計算を表している。第六ボタン２３４は交点が算出される要素間計算を表している。

【0142】

操作者は、図２に示された操作部１０４に含まれるマウスを操作して、一種類以上の要素間計算を表すボタンを選択することができる。図６に示された要素間計算候補表示画面２２０は、図４における要素間計算選択工程Ｓ１６において表示させることができる。

【0143】

図７に示された要素間計算結果出力画面２４０は、項目表示領域２４２、及び第一測定データ表示領域２０４、第二測定データ表示領域２０６、要素間計算結果領域２４４が含まれている。

【0144】

図７に示された項目表示領域２４２は、要素間計算結果出力画面２４０に表示される項目が一覧形式で表示される。項目表示領域２４２は、Ｃｉｒｃｌｅ１のＸ座標値を表すＣｉｒｃｌｅ１＿Ｘ、Ｃｉｒｃｌｅ１のＹ座標値を表すＣｉｒｃｌｅ１＿Ｙ、Ｃｉｒｃｌｅ１の直径を表すＣｉｒｃｌｅ１＿Ｄ、Ｃｉｒｃｌｅ２のＸ座標値を表すＣｉｒｃｌｅ２＿Ｘ、Ｃｉｒｃｌｅ２のＹ座標値を表すＣｉｒｃｌｅ２＿Ｙ、及びＣｉｒｃｌｅ２の直径を表すＣｉｒｃｌｅ２＿Ｄが表示されている。

【0145】

また、項目表示領域２４２は、二つの円の中心間距離の要素間計算結果を表すＤ_Ｃ、二つの円の最大距離の要素間計算結果を表すＤ_Ｌ、及び二つの円の最小距離の要素間計算結果を表すＤ_Ｓが表示されている。

【0146】

要素間計算結果領域２４４は、項目表示領域２４２に示された二つの円の中心間距離の要素間計算結果Ｄ_Ｃ、二つの円の最大距離の要素間計算結果Ｄ_Ｌ、及び二つの円の最小距離の要素間計算結果Ｄ_Ｓが表示されている。これらは、図６に示された要素間計算候補表示画面２２０に表示された要素間計算の候補のうち、選択された要素間計算である。

【0147】

なお、図７に示された第一測定データ表示領域２０４、及び第二測定データ表示領域２０６は、図５に示された第一測定データ表示領域２０４、及び第二測定データ表示領域２０６と同一であり、ここでの説明は省略される。

【0148】

図７では、要素間計算結果領域２４４は空欄とされているが、実際の要素間計算結果出力画面２４０では、要素間計算の計算結果が表示される。

【0149】

＜要素間計算の具体例の説明＞
次に、要素間計算の具体例について説明する。要素間計算が可能な要素として、点、直線、円、楕円、球、平面、円筒、及び円錐が例示される。これらの要素は以下のように測定点を用いて表される。

【0150】

要素と測定点との関係は、下記［表１］に示されるとおりである。ここうでいう測定点とは要素ごとの要素間計算に用いられる座標値により表される点である。

【0151】

【表1】

【0152】

Ｘを任意のＸ軸方向の座標値とされ、Ｙを任意のＹ軸方向の座標値とされ、ＺをＺ軸方向の任意の座標値とされる。

【0153】

測定平面がＸＹ平面の場合の直線は、座標が（Ｘ，Ｙ，０）で表される測定点を用いて表される。測定平面がＹＺ平面の場合の直線は、座標が（０，Ｙ，Ｚ）で表される測定点を用いて表される。

【0154】

測定平面がＸＺ平面の場合の直線は、座標が（Ｘ，０，Ｚ）で表される測定点を用いて表される。要素が円、楕円、及び球の場合は、中心の座標が代表点として用いられる。

【0155】

要素が平面の場合の測定点は次のとおりとされる。Ｘを任意のＸ軸方向の座標値とし、Ｙを任意のＹ軸方向の座標値とし、ＺをＺ軸方向の任意の座標値とする。測定平面がＸＹ平面の場合の直線の座標値は（０，０，Ｚ）と表される。測定平面がＹＺ平面の場合の直線の座標値は点（Ｘ，０，０）と表される。測定平面がＺＸ平面の場合の直線の座標値は（０，Ｙ，０）と表される。

【0156】

要素が円筒、又は円錐の場合は、中心軸が上記した直線とみなされ、測定点が決められる。

【0157】

要素と要素間計算との関係は、下記［表２］のとおりである。

【0158】

【表2】

【0159】

二点間の距離が算出される要素間計算、及び二点間の座標差が算出される要素間計算は、全ての要素の組み合わせについて算出が可能である。

【0160】

上記［表２］におけるＡは、中点が算出される要素間計算が可能であることが表されている。Ｂは点から線、面、又は軸へ下ろした垂線と線、面、又は軸の交点が算出される要素間計算が可能であることが表されている。

【0161】

ここでいう点は、球と円筒との要素間計算、及び球と円錐との要素間計算における球の中心が含まれている。

【0162】

Ｃは点から下ろした垂線の長さが算出される要素間計算が可能であることが表されている。Ｄは最短距離、及び最長距離が算出される要素間計算が可能であることが表されている。二つの要素が両者とも直線の場合は最短距離が算出可能である。なお、二本の直線が交差する場合はＤ＝０である。

【0163】

Ｅは交角が算出される要素間計算が可能であることが表されている。直線と平面との要素間計算において、直線と平面とが平行の場合は交角を算出することができない。直線と円筒との要素間計算、直線と円錐との要素間計算、及びにおいて、直線と円筒との交点が存在しない場合は交角を算出することができない。

【0164】

このように、要素間計算の対象となる要素の条件によって要素間計算の結果が算出できない場合が決められているので、取得された要素の条件が要素間計算の結果を算出できない場合は、図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において抽出される要素間計算から除外される。

【0165】

以下に説明するＦからＩを用いて表される要素間計算についても同様である。なお、ＦからＩを用いて表される要素間計算についての、要素ごとの条件と要素間計算の可否等の詳細な説明は省略される。

【0166】

Ｆは交点が算出される要素間計算が可能であることが表されている。Ｇは交角を等分二等分する直線が算出される要素間計算が可能であることが表されている。Ｈは距離が算出される要素間計算が可能であることが表されている。Ｉは交線が算出される要素間計算が可能であることが表されている。

【0167】

但し、要素間計算の対象とされる要素間の位置等によって、上記［表２］において計算結果が算出可能な要素間計算に該当する場合であっても、図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において抽出される要素間計算から除外される。

【0168】

例えば、円と円との要素間計算において、円と円とが非交差の場合、上記［表２］においてＦで表されている円と円との交点が算出される要素間計算は、図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２において抽出される要素間計算から除外される。

【0169】

一方、上記［表２］におけるＮＵＬは、算出可能な要素間計算が存在しないことが表されている。図４に示された要素間計算候補抽出工程Ｓ１２では、上記［表２］において、ＡからＩのいずれかが記載されているセルに対応する要素の情報が取得されると、上記［表２］に基づいて、計算結果の算出が可能な全ての要素間計算が抽出される。

【0170】

図３に示された要素間計算記憶部１５６には、上記［表１］、及び上記［表２］に対応する要素間計算情報が記憶されていてもよい。図６に示された要素間計算を表すボタンに代わり、上記［表２］に対応する要素間計算情報を、要素間計算候補表示画面２２０に表示させてもよい。

【0171】

なお、ここで説明した要素と測定点との関係、及び要素と要素間計算との関係は一例であり、測定対象物の測定条件等に基づいて、要素と測定点との関係、及び要素と要素間計算との関係は適宜変更、追加、削除が可能である。

【0172】

［パートプログラムの説明］
本実施形態に示された三次元測定機１０は、手動測定の際にパートプログラムに含まれる測定対象物の設計情報を利用することができる。

【0173】

ここで、パートプログラムとは、測定位置ごとの座標値、測定位置の測定順序等が記載されたプログラムであり、主として、自動測定型三次元測定機における自動測定に適用されている。

【0174】

自動測定型三次元測定機は、パートプログラムに記述された測定位置ごとの座標値、及び測定位置の測定順序に従ってプローブを自動的に移動させ、各測定位置におけるプローブの位置を表す座標値を測定値として自動的に取得している。

【0175】

また、図５に示された手順を自動的に実行させる測定支援プログラムは、パートプログラムに含まれていてもよい。

【0176】

本実施形態に示された三次元測定機１０は、測定対象物について、自動測定型三次元測定機用のパートプログラムが予め準備されている場合に、パートプログラムに記述された測定位置ごとの座標値が、目標測定位置の座標値として利用される。

【0177】

図８はパートプログラムの一例の説明図である。図８にはパートプログラムが模式的に図示されている。図８には円測定の際の四か所の測定位置の情報、平面測定の際の三か所の測定位置の情報が記載されたパートプログラムが例示されている。

【0178】

図８に示されたパートプログラムは、Ｘ、Ｙ、及びＺで示されるワーク座標系の座標値を用いて測定位置が記載されている。図８に示されたパートプログラムは、Ｉ、Ｊ、及びＫを用いて、図１に示されたプローブ２４が測定ポイントに接触するときの移動方向であるプロービングベクトルが記載されている。Ｌには、ずれ距離、速度、加速度、又は接触角度等の警告を発する情報が数値として記載されてもよい。

【0179】

パートプログラムは、図２に示された情報処理部１００において生成することが可能である。図２に示された情報処理部１００においてパートプログラムが生成される場合、プロービングベクトルＩ、プロービングベクトルＪ、プロービングベクトルＫ、及び情報Ｌの生成は省略可能である。

【0180】

三次元測定機の外部において、予めパートプログラムが作成される場合、ＣＡＤデータ記憶部１１０に代わり、パートプログラム記憶部が具備されてもよいし、ＣＡＤデータ記憶部１１０とは別にパートプログラム記憶部が具備されてもよい。

【0181】

［ワーク座標系の設定］
次に、図９から図１１を用いて、三次元測定機におけるワーク座標系の設定について説明する。一般に、測定対象物であるワークを測定する場合、ワークに合った基準であるワーク座標系が設定される。

【0182】

ワーク座標系の設定は、空間補正、原点設定、及び基準軸設定に大別される。以下に、空間補正、原点設定、及び基準軸設定の順に説明をする。

【0183】

図１１は空間補正の説明図である。空間補正では、まず、測定対象物における任意の平面４００が測定される。平面４００の測定によって、平面４００とＺ_０軸の交点４０２、及び平面４００の法線ベクトル４０４が決められる。

【0184】

次に、平面４００の法線ベクトル４０４とＺ軸が平行にされる。そうすると、図１１に実線を用いて図示されたＸ_０Ｙ_０Ｚ_０座標系は、破線を用いて図示されたＸ_１Ｙ_１Ｚ_１座標系に補正される。Ｘ_０Ｙ_０Ｚ_０座標系がＸ_１Ｙ_１Ｚ_１座標系に補正される処理は空間補正と呼ばれる。

【0185】

そして、交点４０２に原点４０６を平行移動させる。そうすると、Ｘ_１Ｙ_１Ｚ_１座標系は、長破線を用いて図示されたＸ_２Ｙ_２Ｚ_２座標系とされる。以上の処理を経て、ワーク座標系のＺ軸の方向、及びワーク座標系の原点が決定される。

【0186】

図１０は原点設定の説明図である。原点設定では、まず、穴４１０が測定される。穴４１０の測定によって、穴４１０の中心４１２が求められる。穴４１０の中心４１２に原点４０６を平行移動させる。

【0187】

そうすると、図１０に実線を用いて図示されたＸ_２Ｙ_２Ｚ_２座標系は、破線を用いて図示されたＸ_３Ｙ_３Ｚ_３座標系に補正される。以上の処理を経て、ワーク座標系のＸＹ軸の原点がＸ_３Ｙ_３Ｚ_３座標系の原点として決定される。

【0188】

図１１は基準軸設定の説明図である。基準軸設定では、まず、穴４２０が測定される。穴４２０の測定によって穴４２０の中心４２２が求められる。次に、Ｘ_３軸が穴４２０の中心４２２を通る位置までＸ_３軸を回転させる。αはＸ_３軸を回転させる角度を表している。

【0189】

そうすると、実線を用いて図示されたＸ_３Ｙ_３座標系は、破線を用いて図示されたＸ_４Ｙ_４座標系に補正される。以上の処理を経て、ワーク座標系のＸＹ軸の方向として、図１１のＸ_４Ｙ_４座標系が決定される。

【0190】

すなわち、空間補正、原点設定、及び基準軸設定を経て、図１１に示されたＸ_４軸はワーク座標系のＸ軸とされる。また、図１１に示されたＹ_４軸はワーク座標系のＹ軸とされる。図１０に示されたＺ_３軸はワーク座標系のＺ軸とされる。

【0191】

ここで説明したワーク座標系の設定方法は一例であり、ワーク座標系の設定方法は、三次元測定機に適用可能な公知の方法が適用されうる。

【0192】

本実施形態では、手動測定型三次元測定機における要素間計算が例示されているが、ここで説明した要素間計算は自動測定型三次元装置に適用されてもよい。

【符号の説明】

【0193】

１０…三次元測定機、２４…プローブ、２８…コントローラ、３２…コンピュータ、３４…表示部、１００…情報処理部、１２２…測定データ記憶部、１３０…要素間計算部、１５２…要素情報取得部、１５４…要素間計算候補抽出部、１５６…要素間計算記憶部、１５８…要素間計算候補出力部、１６０…要素間計算選択部、１６２…要素間計算実行部、１６４…要素間計算結果記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】