特開 2024-22 情報処理装置、測定装置および測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000022

(43)【公開日】2024-01-05

(54)【発明の名称】情報処理装置、測定装置および測定方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/02 20060101AFI20231225BHJP

【ＦＩ】

G01B21/02

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022098530

(22)【出願日】2022-06-20

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-10-11

(71)【出願人】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002273

【氏名又は名称】弁理士法人インターブレイン

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 順吏

【テーマコード（参考）】

2F069

【Ｆターム（参考）】

2F069AA31

2F069GG01

2F069GG06

2F069GG07

2F069GG31

2F069GG72

2F069HH11

(57)【要約】

【課題】測定対象の測定箇所と測定データとを容易に対応づけられるようにする。
【解決手段】情報処理装置は、測定対象と接触式のセンサとを含む撮像画像を取得する画像取得部と、センサが測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する参照画像格納部と、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する判定部と、を備える。この情報処理装置は、一致が判定されたときにセンサにより測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象の測定箇所と対応づける。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

測定対象と接触式のセンサとを含む撮像画像を取得する画像取得部と、
前記センサが前記測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する参照画像格納部と、
取得された撮像画像と前記参照画像との一致を判定する判定部と、を備え、
前記一致が判定されたときに前記センサにより測定された測定データを、前記一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する前記測定対象の測定箇所と対応づける、情報処理装置。

【請求項2】

前記判定部は、前記撮像画像の一部である特定部分と、前記参照画像における対応部分との一致を判定する、請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記測定対象の測定箇所として第１測定箇所および第２測定箇所が含まれ、
前記画像取得部は、前記撮像画像として、前記第１測定箇所の測定時になされた第１撮像による第１撮像画像と、前記第２測定箇所の測定時になされた第２撮像による第２撮像画像を取得し、
前記参照画像格納部は、前記参照画像として、前記第１撮像画像に対応する第１参照画像と、前記第２撮像画像に対応する第２参照画像を予め記憶し、
前記判定部は、各撮像画像と対応する参照画像との一致を判定する、請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記測定対象の測定箇所として第１測定箇所および第２測定箇所が含まれ、
前記第１測定箇所の測定と前記第２測定箇所の測定との時間差を予め記憶する時間差記憶部をさらに備え、
前記撮像画像と前記参照画像との一致に基づいて測定データが前記第１測定箇所と対応づけられた後、前記時間差が経過したときに前記センサにより測定された測定データを、前記第２測定箇所と対応づける、請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記撮像画像が取得されてから設定時間内に前記撮像画像と前記参照画像との一致が判定されなかった場合に所定の報知処理を実行する報知部をさらに備える、請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記参照画像格納部は、さらに前記センサが測定開始前の待機時に合わせて予め撮像された第２参照画像を予め記憶し、
前記判定部は、前記センサの待機時に取得された撮像画像と前記第２参照画像との一致を判定し、
前記撮像画像と前記第２参照画像との一致が判定されなかった場合に所定の報知処理を実行する報知部をさらに備える、請求項１又は２に記載の情報処理装置。

【請求項7】

測定対象を撮像する撮像部と、
前記測定対象を測定するための接触式のセンサと、
前記測定対象の測定データを処理する情報処理部と、
を備える測定装置であって、
前記情報処理部は、
前記測定対象と前記センサとを含む撮像画像を取得する画像取得部と、
前記センサが前記測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する参照画像格納部と、
取得された撮像画像と前記参照画像との一致を判定する判定部と、を含み、
前記一致が判定されたときに前記センサにより測定された測定データを、前記一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する前記測定対象の測定箇所と対応づける、測定装置。

【請求項8】

接触式のセンサが測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する工程と、
前記測定対象と前記センサとを含む撮像画像を取得する工程と、
取得された撮像画像と前記参照画像との一致を判定する工程と、を含み、
前記一致が判定されたときに前記センサにより測定された測定データを、前記一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する前記測定対象の測定箇所と対応づける、測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接触式センサを用いた測定技術に関する。

【背景技術】

【0002】

リニアゲージなどの接触式センサにより測定対象の寸法を測定する技術が知られている。リニアゲージの接触子を測定対象の表面に当接させることで、接触子と一体のスケールが変位する。このスケールの変位を内蔵の磁気センサにより検出することで、その表面の位置を検出でき、測定対象の寸法を算出できる（特許文献１）。

【0003】

このようなセンサからデータを取得する際、センサにより測定対象のどの部分を測定した情報なのかを特定する必要がある。そこで従来、センサ専用のアプリケーションを利用してその対応関係を取得したり、測定とデータの取り込みとのタイミングとを自動化するプログラムを別途作成するなどの方法がとられていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－５３０４６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、センサ専用のアプリケーションを採用する場合、そのセンサを含む測定器以外の機器と連携させることは容易でない。また、自動化プログラムの作成は難易度が高く、測定工程などの環境が変わるたびにプログラムを更新する必要がある。いずれにしても汎用性の面で問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は情報処理装置である。この情報処理装置は、測定対象と接触式のセンサとを含む撮像画像を取得する画像取得部と、センサが測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する参照画像格納部と、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する判定部と、を備える。この情報処理装置は、一致が判定されたときにセンサにより測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象の測定箇所と対応づける。

【0007】

本発明のある態様は測定装置である。この測定装置は、測定対象を撮像する撮像部と、測定対象を測定するための接触式のセンサと、測定対象の測定データを処理する情報処理部と、を備える。この情報処理部は、測定対象とセンサとを含む撮像画像を取得する画像取得部と、センサが測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する参照画像格納部と、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する判定部と、を含む。この情報処理部は、一致が判定されたときにセンサにより測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象の測定箇所と対応づける。

【0008】

本発明のある態様は測定方法である。この測定方法は、接触式のセンサが測定対象に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する工程と、測定対象とセンサとを含む撮像画像を取得する工程と、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する工程と、を含む。一致が判定されたときにセンサにより測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象の測定箇所と対応づける。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、測定対象とセンサとを含む撮像画像に基づき、測定対象の測定箇所と測定データとを容易に対応づけることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る測定システムを模式的に表す平面図である。

【図2】測定装置の主要部の構成を模式的に表す斜視図である。

【図3】センサの構成を表す断面図である。

【図4】情報処理装置の機能ブロック図である。

【図5】撮像部の撮像画像の例を示す。

【図6】情報処理装置による測定処理を表すフローチャートである。

【図7】変形例１にかかる測定対象の測定方法を表す図である。

【図8】変形例２にかかる測定対象の測定方法を表す図である。

【図9】変形例３にかかる測定時の処理を表す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る測定システムを模式的に表す平面図である。
測定システム１は、所定の軌道に沿って順次搬送される測定対象Ｗの寸法を測定するシステムである。測定システム１は、測定対象Ｗを搬送する搬送装置２と、測定対象Ｗが予め定める測定領域Ｒに位置したときにその測定対象Ｗの寸法を測定する測定装置４と、搬送装置２および測定装置４を制御する制御装置６を備える。

【0012】

搬送装置２は、本実施形態ではベルトコンベアである。測定装置４は、測定対象Ｗを撮像する撮像部７と、測定対象Ｗの各表面の位置を検出するセンサ８と、撮像部７の撮像画像およびセンサ８の検出情報を処理して測定対象Ｗの寸法を算出する情報処理装置１０を含む。センサ８は接触式センサであり、本実施形態ではリニアゲージである（詳細後述）。制御装置６は、搬送装置２を駆動制御する搬送制御部１２と、センサ８を駆動制御するセンサ駆動部１４を含む。

【0013】

図２は、測定装置４の主要部の構成を模式的に表す斜視図である。
搬送装置２の搬送経路に沿った所定位置に測定領域Ｒが設定されている。センサ８は、測定領域Ｒの上方で任意に移動可能に設けられている。すなわち、センサ８は、ベルトコンベアによる搬送方向（Ｘ方向）、搬送方向と垂直な奥行方向（Ｙ方向）および上下方向（Ｚ方向）に移動可能であり、センサ駆動部１４がその移動を制御する。なお、図２ではベルトコンベアが左方向に駆動される例が示されているが、右方向に駆動されてもよい。

【0014】

測定対象Ｗが測定領域Ｒに到達すると、センサ８が下降してその先端（つまり接触子）が測定対象Ｗの表面に当接する。この接触子が当接したときに出力されるセンサ信号に基づいて測定対象Ｗの面の位置が検出される。撮像部７はカメラであり、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）などのイメージセンサ（撮像素子）を備える。このカメラは約１００万画素（１２２４×１０２４）の解像度を有し、１秒間に最大６０枚の撮像画像を取得可能である。

【0015】

撮像部７は、測定対象Ｗとセンサ８とを含む画像を撮像する。情報処理装置１０は、センサ８による測定時に撮像された撮像画像に基づき、測定対象Ｗの測定箇所を特定できる。すなわち、その測定箇所の位置（図２の例では高さ）を算出できる。この測定方法の詳細については後述する。

【0016】

図３は、センサ８の構成を表す断面図である。
センサ８は、円筒状の本体２０と、本体２０に支持されるスピンドル２２と、スピンドル２２の先端に設けられた接触子２４と、スピンドル２２の後端部に設けられたスケール２６と、スケール２６の位置を検出する磁気センサ２８を備える。本体２０の先端側にはボールスプライン軸受構造３０が設けられ、スピンドル２２を本体２０の軸線方向に摺動可能に支持している。

【0017】

本体２０は、外筒３２、シリンダハウジング３４およびカバーケース３６を軸線方向に組み付けて構成される。外筒３２にボールスプライン軸受構造３０が設けられている。ボールスプライン軸受構造３０は、スピンドル２２の外周面に設けられたスプライン溝３３と、外筒３２とスプライン溝３３との間に配置される複数のボール３５と、これらのボール３５を回動自在に保持しながらスピンドル２２の軸線方向に移動するリテーナ３７を有する。

【0018】

外筒３２の先端開口部には、円筒状のパッキン３８が設けられている。スピンドル２２は、パッキン３８を貫通し、本体２０から進出又は退避する方向へ駆動される。それにより、センサ８が軸線方向に伸縮するように構成される。

【0019】

シリンダハウジング３４の内方には、スピンドル２２を軸線方向に駆動するためのエアシリンダ機構４０が設けられている。接触子２４は本体２０から露出し、スピンドル２２が駆動されることで測定対象Ｗの面に着脱する。スケール２６は、接触子２４と連動して本体２０の内部を軸線方向に変位する。スケール２６には、位置検出用のパターン（着磁パターン）が形成されている。本体２０の内部には、スケール２６のパターンと対向するように磁気センサ２８が設けられている。

【0020】

このような構成により、スピンドル２２が変位したときに、磁気センサ２８がスケール２６のパターンを位置情報として読み取る。磁気センサ２８は、フレキシブルプリント基板４４およびコネクタ４６を介して信号ケーブル４８に接続されている。センサ８の検出信号は、信号ケーブル４８を介して情報処理装置１０へ出力される。本実施形態ではこのように磁気式のセンサを用いているが、光学式又は静電式のセンサを用いてもよい。

【0021】

図４は、情報処理装置１０の機能ブロック図である。
情報処理装置１０の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種補助プロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。

【0022】

なお、制御装置６（図１参照）の各構成要素も、プロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され演算器に処理命令を供給するソフトウェアにより実現されてもよい。情報処理装置１０は、本実施形態では制御装置６と別個の装置として構成されるが、制御装置６と一体の装置として構成されてもよい。

【0023】

情報処理装置１０は、入出力インタフェース部１１０、データ処理部１１２およびデータ格納部１１４を含む。入出力インタフェース部１１０は、外部装置又は外部機器とのデータのやりとりを含む入出力インタフェースに関する処理を担当する。データ処理部１１２は、入出力インタフェース部１１０により取得されたデータおよびデータ格納部１１４に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部１１２は、入出力インタフェース部１１０およびデータ格納部１１４のインタフェースとしても機能する。データ格納部１１４は、各種プログラムと設定データを格納する。

【0024】

入出力インタフェース部１１０は、入力部１２０および出力部１２２を含む。入力部１２０は、画像取得部１２４および測定データ取得部１２６を含む。画像取得部１２４は、撮像部７が撮像した撮像画像を取得する。測定データ取得部１２６は、センサ８により測定された測定データを取得する。出力部１２２は表示部１２８を含む。表示部１２８は、ユーザインタフェースとして各種画像を表示する。

【0025】

データ格納部１１４は、参照画像格納部１４０および測定データ格納部１４２を含む。参照画像格納部１４０は、センサ８の測定時、つまり接触子２４が測定対象Ｗに接触しているときに合わせて予め撮像された参照画像を記憶する。この参照画像は、センサ８の測定時に取得された撮像画像であることと、測定箇所が測定対象Ｗのどの部分であるかを判定するための画像であり、測定対象Ｗに設定された測定箇所の数だけ存在する。測定箇所を示す測定ＩＤに対応づけるように各参照画像が記憶される。測定データ格納部１４２は、測定がなされるごとにその測定データを測定ＩＤに対応づけて記憶する。データ格納部１１４は、データ処理部１１２が演算処理を行う場合のワーキングエリアとして機能するメモリを含む。

【0026】

データ処理部１１２は、撮像処理部１３０、測定データ管理部１３２、判定部１３４、計時部１３６および報知部１３８を含む。撮像処理部１３０は、撮像部７を制御して測定対象Ｗとセンサ８とを含む画像を撮像させる。測定データ管理部１３２は、測定対象Ｗについて測定箇所を示す測定ＩＤと参照画像とを対応づけて参照画像格納部１４０に登録する。また、測定データ管理部１３２は、測定データが取得されるごとにその測定データを測定ＩＤに対応づけて測定データ格納部１４２に記憶させる。

【0027】

なお、測定対象Ｗは加工後の製品でもよいし、加工途中の半製品でもよい。測定対象Ｗが複数種ある場合には、その種別ごとに参照画像が登録される。測定対象Ｗにおいて測定箇所が複数ある場合には、その測定箇所ごとに参照画像が登録される。

【0028】

判定部１３４は、取得された撮像画像と前記参照画像との一致を判定する。具体的には、判定部１３４は、順次取得される撮像画像を参照画像格納部１４０に登録された複数の参照画像のそれぞれと照合し、その一致性（類似性）を判定する。撮像画像と参照画像との類似度が予め定める判定基準内にあれば両者が一致していると判定する。この一致性の判定は、画像のピクセル単位で行われてもよい。あるいは、各画像について輪郭や特徴的形状を抽出し、それらの一致性を判定してもよい。

【0029】

測定データ管理部１３２は、撮像画像と参照画像との一致が判定されたときにセンサ８により測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象Ｗの測定箇所と対応づける。すなわち、該当する測定箇所を示す測定ＩＤと、その測定データとを対応づけて測定データ格納部１４２に記憶させる。それにより、センサ８による測定結果が保存される。判定部１３４は、画像の一致を判定するだけであり、その判定結果にセンサ８による測定結果（測定値）が含まれるわけではない。その画像の一致が判定されたときに、判定結果に基づく測定対象Ｗの測定箇所と、センサ８による測定結果とを対応づけることで、結果的に測定がなされたことになるのである。

【0030】

計時部１３６は、測定処理のための所定の時間を計時するタイマを駆動する。報知部１３８は、撮像画像が取得されてから設定時間内に撮像画像と参照画像との一致が判定されなかった場合に所定の報知処理を実行する。報知部１３８は、測定対象Ｗの加工精度が基準値を下回る等の加工不備やセンサ８の作動不良などを測定エラーとして表示部１２８に表示させる。報知部１３８は、測定エラーを音声などにより報知してもよい。

【0031】

次に、測定対象Ｗの測定方法について詳細に説明する。
図５は、撮像部７の撮像画像の例を示す。この例では測定対象Ｗが段差形状を有し、低位置にある第１面Ｆ１と、高位置にある第２面Ｆ２が測定箇所として設定されている。第１面Ｆ１が「第１測定箇所」に該当し、第２面Ｆ２が「第２測定箇所」に該当する。図５（Ａ）は第１面Ｆ１の測定時の撮像画像（第１撮像画像）を示し、図５（Ｂ）は第２面Ｆ２の測定時の撮像画像（第２撮像画像）を示す。

【0032】

測定対象Ｗの測定にあたり、搬送制御部１２による測定対象Ｗの搬送制御と、センサ駆動部１４によるセンサ８の駆動制御とが連携する。センサ駆動部１４（図１参照）は、測定領域Ｒの上方にセンサ８を待機させる。搬送制御部１２は、測定対象Ｗが測定領域Ｒの所定位置に到達すると、搬送装置２のベルトコンベアを一旦停止する。このとき、測定対象Ｗの第１面Ｆ１がセンサ８の直下に位置する。撮像部７は、このときその画角に測定対象Ｗとセンサ８とが含まれるようにワーキングディスタンスが予め設定されている。

【0033】

そして、センサ駆動部１４がセンサ８を待機位置から下降させ、接触子２４が第１面Ｆ１に当接したとき、つまりセンサ８の検出信号が出力されたときにその下降を停止させる。図５（Ａ）の例では、センサ８はほぼ最大に伸び切った状態を保持している。撮像部７は、少なくとも接触子２４が第１面Ｆ１に当接する前後を含む設定時間において連続的な撮像（第１撮像による連写）を実行する。

【0034】

この設定時間は、測定対象Ｗの加工精度が許容範囲である場合に各測定箇所と接触子２４とが接触するタイミングを予め実験や解析により取得し、そのタイミングに対して前後に所定の余裕をもたせたものとしてもよい。例えば参照画像の取得の際に必要十分と認められた時間を設定時間として設定してもよい。

【0035】

判定部１３４は、このとき取得される複数の撮像画像と、いずれかの参照画像との一致を判定する。第１面Ｆ１の加工精度が許容範囲にあるとき、その複数の撮像画像のいずれかと、第１面Ｆ１の測定に対応する参照画像（第１参照画像）とが一致することとなる。この一致が判定されたときの測定データが第１面Ｆ１の高さ位置を示すものとして記憶される。なお、第１面Ｆ１の高さ位置は、センサ８の三次元座標（Ｚ座標）と、センサ８の磁気センサ２８が検出するスケール２６の変位量に基づいて算出できる。

【0036】

続いて、センサ駆動部１４がセンサ８を待機位置へ上昇させる。搬送制御部１２はベルトコンベアを所定量駆動する。このとき、測定対象Ｗの第２面Ｆ２がセンサ８の直下に位置する。そして、センサ駆動部１４が再びセンサ８を下降させ、接触子２４が第２面Ｆ２に当接した後にセンサ８の下降を停止させる。

【0037】

図５（Ｂ）の例では、第１面Ｆ１の測定時と同じ位置までセンサ８を下降させている。一方、第２面Ｆ２が第１面Ｆ１よりも高位置にあるため、センサ８が所定長さ縮んだ状態となっている。撮像部７は、少なくとも接触子２４が第２面Ｆ２に当接する前後を含む設定時間において連続的な撮像（第２撮像による連写）を実行する。この設定時間はセンサ８が縮みうる時間を含むものとする。本実施形態ではこの設定時間を第１面Ｆ１の測定の場合と同様とするが、変形例においては異ならせてもよい。

【0038】

判定部１３４は、このとき取得される複数の撮像画像と、いずれかの参照画像との一致を判定する。第２面Ｆ２の加工精度が許容範囲にあるとき、その複数の撮像画像のいずれかと、第２面Ｆ２の測定に対応する参照画像（第２参照画像）とが一致することとなる。この一致が判定されたときの測定データが第２面Ｆ２の高さ位置を示すものとして記憶される。なお、第２面Ｆ２の高さ位置は、センサ８の三次元座標（Ｚ座標）と、センサ８の磁気センサ２８が検出するスケール２６の変位量に基づいて算出できる。

【0039】

なお、変形例においては、第２面Ｆ２の測定時におけるセンサ８の下降位置を、第１面Ｆ１の測定時の場合と異ならせてもよい。測定対象Ｗの種別によっては、測定箇所の数が１つの場合、あるいは３つ以上の場合もあり得る。その測定箇所の数や位置に応じて参照画像が用意され、センサ８の駆動および撮像部７の撮像が制御される。

【0040】

図６は、情報処理装置１０による測定処理を表すフローチャートである。
本処理は、測定対象Ｗが測定領域Ｒに到達し、搬送制御部１２およびセンサ駆動部１４が測定のための動作を開始したことを契機に実行される。

【0041】

計時部１３６が図示しないタイマをクリアして計時を開始する（Ｓ１０）。画像取得部１２４は、撮像部７にて撮像された撮像画像を順次取得する。判定部１３４は、第１撮像画像が第１参照画像と一致したと判定すると（Ｓ１２のＹ）、その一致に取得された測定データ（第１測定データ）を測定ＩＤに対応づけて保存する（Ｓ１４）。また、第２撮像画像が第２参照画像と一致したと判定すると（Ｓ１６のＹ）、その一致に取得された測定データ（第２測定データ）を測定ＩＤに対応づけて保存する（Ｓ１８）。

【0042】

そして、予め設定したデータ取得時間が経過したとき（Ｓ２０のＹ）、その測定対象Ｗについて各測定箇所の測定が完了していれば（Ｓ２２のＹ）、次の測定対象Ｗの測定に移行するためにＳ１０へ戻る。その測定対象Ｗについて各測定箇所の測定が完了していなければ（Ｓ２２のＮ）、報知部１３８が測定エラーを報知する（Ｓ２４）。すなわち、正常な測定がなされたかったか、又は測定対象Ｗの加工寸法が設計値から大きくずれていることを示すアラート画像を表示部１２８に表示させる。なお、「データ取得時間」については、測定対象Ｗの測定箇所の数に応じて必要十分な時間が予め設定される。

【0043】

以上に説明したように、本実施形態では、接触式のセンサ８を測定対象Ｗに接触させて測定データを得るところ、センサ８と測定対象Ｗを含む撮像画像に基づいて測定箇所と測定データとを対応づけることができる。すなわち、測定箇所については撮像画像から特定し、測定結果はセンサ出力から得る。このため、測定箇所を容易に特定できるとともに、正確な測定データを得ることができる。撮像画像は測定箇所を特定できれば足りるため、撮像画像に基づいて計測する手法よりも画像解像度を低く抑えることができ、撮像部（カメラ）のコストを低減することもできる。

【0044】

撮像画像と参照画像との一致を判定すれば足りるため、専用のアプリケーションを必ずしも要しない。撮像画像と参照画像との一致をトリガとして測定データの取り込む手法を採用するため、測定環境が変わったとしても参照画像を更新すれば足り、プログラムそのものを更新する必要もない。このため、測定装置４としての汎用性が高い。

【0045】

［変形例］
図７は、変形例１にかかる測定対象Ｗの測定方法を表す図である。
本変形例では、撮像画像と参照画像との比較を画像の全体ではなく一部で行う。すなわち、撮像画像Ｐ１における測定箇所ごとに比較対象とする特定部分Ｐ２を設定する。ただし、センサ８と測定対象Ｗとの当接部が含まれるように特定部分Ｐ２を設定する。

【0046】

図７の例では、第１面Ｆ１の測定に関して特定部分Ｐ２が設定されている。判定部１３４は、撮像画像Ｐ１の特定部分Ｐ２と、参照画像における対応部分との一致を判定する。この一致が判定されたときの測定データが第１面Ｆ１の高さ位置を示すものとして記憶される。なお、第２面Ｆ２の測定についても同様である。

【0047】

このように撮像画像の一部を判定対象とすることで、判定処理時間を短縮できる。また、判定対象とする画像部分を小さくすることで、測定対象Ｗの背景の影響がなくなるため、判定精度を向上させることも可能となる。

【0048】

図８は、変形例２にかかる測定対象Ｗの測定方法を表す図である。
本変形例では、測定装置２０４が、センサ８（第１センサ）およびセンサ２０８（第２センサ）を備える。センサ８はＺ方向に駆動され、測定対象Ｗの上面（第１測定箇所）の位置を測定する。センサ２０８はＹ方向に駆動され、測定対象Ｗの側面（第２測定箇所）の位置を測定する。

【0049】

図８の例では、センサ２０８による測定面が、撮像部７側からみて測定対象Ｗの背面となる。このため、測定時にセンサ２０８の接触子２２４が測定対象Ｗの背後に隠れ、撮像画像には接触子２２４と測定対象Ｗとの接触状態が表れない。そこで本変形例では、第１測定箇所の測定と第２測定箇所の測定との時間差を設定する。データ格納部１１４が時間差記憶部を含み、その時間差記憶部が時間差を予め記憶する。この「時間差」は、参照画像を取得する際に計測してもよい。

【0050】

すなわち、センサ８による測定がなされた所定時間後にセンサ２０８の測定がなされる。判定部１３４は、第１測定箇所の測定について撮像画像と参照画像との一致を判定する。測定データ管理部１３２は、撮像画像と参照画像との一致が判定されたときにセンサ８により測定された測定データを、一致が判定されたときに取得された撮像画像に対応する測定対象Ｗの測定箇所と対応づける。そして、測定データ管理部１３２は、その測定データが第１測定箇所と対応づけられた後、所定時間として上記時間差が経過したときにセンサ２０８により測定された測定データを、第２測定箇所と対応づける。

【0051】

このように、センサと測定対象との当接状態が撮像画像に表れる場合にその撮像画像と参照画像との一致に基づいて測定データ（第１測定データ）を取得してもよい。そして、センサと測定対象との当接状態が撮像画像に表れない場合には、第１測定データの取得からの上記時間差の経過に応じて測定データ（第２測定データ）を取得してもよい。

【0052】

図９は、変形例３にかかる測定時の処理を表す図である。
本変形例では、測定開始に先立ってセンサ８の故障有無を判定し、故障を判定したときにその旨を示すエラー報知を実行する。この判定処理をセンサ８の待機時に行う。

【0053】

ここでは故障の一例として、スピンドル２２（図３参照）の摺動部に異物が噛み込むなどして、センサ８が待機状態において縮んだ状態となる場合を想定する。このような場合、センサ８による正常な測定は期待できない。そこで本変形例では、このような故障の有無を撮像画像の一致性に基づいて判定する。

【0054】

参照画像格納部１４０は、センサ８が正常であるときに判定基準となる第２参照画像を予め記憶する。この第２参照画像は、測定開始前の待機時に合わせて予め撮像されたものであり、図９（Ａ）に示すように、センサ８が伸び切った状態となっている。

【0055】

判定部１３４は、センサ８の待機時に取得された撮像画像と第２参照画像との一致を判定する。報知部１３８は、撮像画像と第２参照画像との一致が判定されなかった場合に所定の報知処理を実行する。報知部１３８は、センサ８の故障を示すアラートを表示部１２８に表示させる。報知部１３８は、アラートを音声などにより報知してもよい。

【0056】

［その他の変形例］
上記実施形態では、接触式のセンサ８としてリニアゲージを例示したが、タッチプローブその他のセンサを採用してもよい。タッチプローブの場合には、接触子につながる部分を伸縮させる機能はない。

【0057】

上記実施形態では、搬送装置２としてベルトコンベアを例示したが、軌道上をレールに沿って移動する荷台等の移動体その他の搬送装置を採用してもよい。

【0058】

上記実施形態では述べなかったが、情報処理装置１０は、センサ８の測定データに基づいて測定対象Ｗの寸法を算出してもよい。判定部１３４は、算出された寸法と設計寸法との誤差が予め定める判定基準値を超えた場合、測定対象Ｗを不良品と判定してもよい。そして、報知部１３８が不良品である旨を報知してもよい。

【0059】

上記実施形態では、単一のセンサ８により測定対象Ｗの測定を行う構成を示したが、複数のセンサにより測定対象の複数の測定箇所を測定してもよい。複数のセンサによる測定を順次行ってもよいし、同時に行ってもよい。その場合、参照画像格納部は、複数のセンサによる測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する。判定部は、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する。

【0060】

上記実施形態では述べなかったが、センサが測定対象に形成された穴の寸法を測定してもよい。その場合、センサの接触子が穴に挿入されることで撮像画像に表れなくなる可能性がある。その場合でも、センサが穴の面に接触している測定時に合わせて予め撮像された参照画像を記憶する。判定部は、取得された撮像画像と参照画像との一致を判定する。この場合、撮像画像および参照画像のいずれにも接触子は表れないが、画像どうしの一致を判定することはできる。測定時に撮像した参照画像を予め記憶しておき、撮像画像をこれと比較する手法をとることで、センサと測定対象との当接状態が画像に表れるか否かは問題ではなくなる。

【0061】

上記実施形態では、「センサの測定時」をセンサ８と測定対象Ｗとの接触時としたが、上記実施形態のようにセンサ８が伸縮するタイプである場合、センサ８が測定対象Ｗに接触した瞬間としてもよいし、接触から所定時間（センサが縮む時間）後としてもよい。接触から所定時間後とする場合、撮像時は接触時としてもよい。

【0062】

上記実施形態および変形例では、測定対象の測定箇所として第１測定箇所および第２測定箇所を例示したが、さらに第３測定箇所があるなど、測定箇所が３つ以上あってもよいことは言うまでもない。測定箇所の数と同数の参照画像を用意するなど、測定箇所の数に応じた数の参照画像を予め記憶してもよい。

【0063】

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 測定システム、２ 搬送装置、４ 測定装置、６ 制御装置、７ 撮像部、８ センサ、１０ 情報処理装置、１２ 搬送制御部、１４ センサ駆動部、２０ 本体、２２ スピンドル、２４ 接触子、２６ スケール、２８ 磁気センサ、３０ ボールスプライン軸受構造、４０ エアシリンダ機構、１１０ 入出力インタフェース部、１１２ データ処理部、１１４ データ格納部、１２０ 入力部、１２２ 出力部、１２４ 画像取得部、１２６ 測定データ取得部、１２８ 表示部、１３０ 撮像処理部、１３２ 測定データ管理部、１３４ 判定部、１３６ 計時部、１３８ 報知部、１４０ 参照画像格納部、１４２ 測定データ格納部、２０４ 測定装置、２０８ センサ、２２４ 接触子、Ｆ１ 第１面、Ｆ２ 第２面、Ｐ１ 撮像画像、Ｐ２ 特定部分、Ｒ 測定領域、Ｗ 測定対象。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】