(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】
(24)【登録日】2022-12-05
(45)【発行日】2022-12-13
(54)【発明の名称】測定機管理装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G05B 19/418 20060101AFI20221206BHJP
G01B 21/20 20060101ALI20221206BHJP
【ＦＩ】
G05B19/418 Z
G01B21/20 101
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018064821
(22)【出願日】2018-03-29
(65)【公開番号】P2019175279
(43)【公開日】2019-10-10
【審査請求日】2021-03-19
(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】仲田 謙太郎
【審査官】藤崎 詔夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－１０２５５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７８２１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１０７２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特許第５４４９４９９（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３０８０５７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１５２９８１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１０８８７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１２３２７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０１５７４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０４６８０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｂ １９／４１８
Ｇ０１Ｂ ２１／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の駆動軸をそれぞれ有する複数台の測定機の前記駆動軸ごとの稼働実績を取得する稼働実績取得部と、前記測定機を使用して測定作業を行った場合における前記測定機の前記駆動軸ごとの推定稼働量を計算する推定稼働量計算部と、
前記稼働実績及び前記推定稼働量に基づいて、前記測定機の前記駆動軸ごとに、前記測定作業を行った場合における前記測定機の前記駆動軸ごとの平均稼働量を計算する平均稼働量計算部と、
前記測定機の前記駆動軸ごとの前記稼働実績、前記推定稼働量及び前記平均稼働量に基づいて、前記測定機ごとの稼働実績及び前記測定機の駆動軸ごとの稼働実績が均等になるように、前記複数台の測定機の中から前記測定作業を割り当てる測定機を選択する選択部と、
を備える測定機管理装置。
【請求項2】
前記推定稼働量計算部は、前記測定機における被測定物の配置ごとに前記推定稼働量を計算する、請求項１に記載の測定機管理装置。
【請求項3】
前記選択部は、前記複数台の測定機の前記稼働実績に前記推定稼働量を加味した値と前記平均稼働量との差分絶対値の和が最小となるように、前記測定作業を割り当てる測定機を選択する、請求項１又は２に記載の測定機管理装置。
【請求項4】
前記複数台の測定機の前記駆動軸について、メンテナンスが必要になるまでの上限稼働量を取得する上限稼働量取得部を更に備え、前記選択部は、前記稼働実績、前記推定稼働量及び前記上限稼働量に基づいて、前記測定作業を割り当てる測定機を選択する、請求項１から３のいずれか１項に記載の測定機管理装置。
【請求項5】
前記選択部は、前記稼働実績と前記推定稼働量の和を前記上限稼働量で除算した値の分散が最小となるように、前記測定作業を割り当てる測定機を選択する、請求項４に記載の測定機管理装置。
【請求項6】
前記推定稼働量計算部は、前記測定機における被測定物の配置を変えて前記測定作業を行った場合における前記推定稼働量を計算し、前記平均稼働量計算部は、前記測定機における被測定物の配置を変えて前記測定作業を行った場合における前記平均稼働量を計算し、
前記選択部は、前記複数台の測定機の前記駆動軸ごとの前記稼働実績、前記推定稼働量及び前記平均稼働量に基づいて、前記測定作業を割り当てる測定機を選択する、請求項１から５のいずれか１項に記載の測定機管理装置。
【請求項7】
複数の駆動軸をそれぞれ有する複数台の測定機の前記駆動軸ごとの稼働実績を取得し、前記測定機を使用して測定作業を行った場合における前記測定機の前記駆動軸ごとの推定稼働量を計算し、
前記稼働実績及び前記推定稼働量に基づいて、前記測定機の前記駆動軸ごとに、前記測定作業を行った場合における前記測定機の前記駆動軸ごとの平均稼働量を計算し、
前記測定機の前記駆動軸ごとの前記稼働実績、前記推定稼働量及び前記平均稼働量に基づいて、前記測定機ごとの稼働実績及び前記測定機の駆動軸ごとの稼働実績が均等になるように、前記複数台の測定機の中から前記測定作業を割り当てる測定機を選択する、測定機管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は測定機管理装置及び方法に係り、特に複数の測定機の稼働状況を管理するための測定機管理装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
三次元測定機（ＣＭＭ：Coordinate Measuring Machine）には、スタイラスの先端部に測定子を備えており、この測定子を被測定物に接触させることにより、被測定物の形状（輪郭）及び寸法等の測定を行うことが可能なものがある。このような三次元測定機では、測定子と被測定物とを三次元の各軸方向に沿って相対移動させるために、軸方向ごとに独立した駆動部を有している。
【0003】
特許文献１には、ビームを支持するビーム支持体をＹ軸方向に駆動するためのＹ軸駆動部と、ビームに支持されたコラムをビームに沿ってＸ軸方向に駆動するためのＸ軸駆動部と、接触式のプローブが装着されたスピンドルをコラムに沿ってＺ軸方向に駆動するためのＺ軸駆動部とを備える三次元測定機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－３２８０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
三次元の各軸方向について独立した駆動部を有する測定機では、駆動部ごとに稼働実績が異なる。そして、稼働量（例えば、駆動距離、駆動速度の累積値、駆動方向の切り替え回数等）が大きい駆動部ほど、誤差及び故障が生じやすくなる。三次元測定機の駆動部には、高いアラインメント精度が要求されるため、誤差及び故障に対してメンテナンスを実施して誤差の校正を行う必要がある。
【0006】
このような駆動部のメンテナンスを実施して誤差の校正を行うためには、校正作業に習熟したオペレータを確保する必要があり、かつ、多大な時間を要する。このため、測定機の駆動部について、誤差及び故障の発生頻度を低くして、メンテナンスの頻度を低くすることが望まれる。
【0007】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、測定機等の駆動部について、誤差及び故障の発生頻度を低くして、メンテナンスの頻度を低くすることが可能な測定機管理装置及び方法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】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る測定機管理装置は、複数の駆動軸をそれぞれ有する複数台の測定機の駆動軸ごとの稼働実績を取得する稼働実績取得部と、測定機を使用して測定作業を行った場合における測定機の駆動軸ごとの推定稼働量を計算する推定稼働量計算部と、稼働実績及び推定稼働量に基づいて、測定機の駆動軸ごとに、測定作業を行った場合における測定機の駆動軸ごとの平均稼働量を計算する平均稼働量計算部と、測定機の駆動軸ごとの稼働実績、推定稼働量及び平均稼働量に基づいて、測定機ごとの稼働実績及び測定機の駆動軸ごとの稼働実績が均等になるように、複数台の測定機の中から測定作業を割り当てる測定機を選択する選択部とを備える。
【0009】
第１の態様によれば、三次元測定機の駆動部について、誤差及び故障の発生頻度を低くして、メンテナンスの頻度を低くすることが可能になる。これにより、三次元測定機の駆動部の精度を維持しながら、三次元測定機のメンテナンスに要するコストを削減することが可能になる。
【0010】
本発明の第２の態様に係る測定機管理装置は、第１の態様において、選択部が、複数台の測定機の稼働実績に推定稼働量を加味した値と平均稼働量との差分絶対値の和が最小となるように、測定作業を割り当てる測定機を選択するようにしたものである。
【0011】
第２の態様によれば、測定機の稼働実績に推定稼働量を加味した値と平均稼働量との差分絶対値の和が最小となるようにすることにより、複数台の測定機を均等に稼働させることが可能になる。
【0012】
本発明の第３の態様に係る測定機管理装置は、第１又は第２の態様において、複数の測定機の駆動軸について、メンテナンスが必要になるまでの上限稼働量を取得する上限稼働量取得部を更に備え、選択部は、稼働実績、推定稼働量及び上限稼働量に基づいて、測定作業を割り当てる測定機を選択するようにしたものである。
【0013】
本発明の第４の態様に係る測定機管理装置は、第３の態様において、選択部が、稼働実績と推定稼働量の和を上限稼働量で除算した値の分散が最小となるように、測定作業を割り当てる測定機を選択するようにしたものである。
【0014】
第３及び第４の態様によれば、メンテナンスが必要になるまでの上限稼働量を用いることにより、メンテナンスの頻度を低くすることが可能になる。
【0015】
本発明の第５の態様に係る測定機管理装置は、第１から第４の態様のいずれかにおいて、推定稼働量計算部が、測定機における被測定物の配置を変えて測定作業を行った場合における推定稼働量を計算し、平均稼働量計算部が、測定機における被測定物の配置を変えて測定作業を行った場合における平均稼働量を計算し、選択部は、複数台の測定機の駆動軸ごとの稼働実績、推定稼働量及び平均稼働量に基づいて、測定作業を割り当てる測定機を選択するようにしたものである。
【0016】
第５の態様によれば、被測定物の配置を変えることにより、メンテナンスの頻度をより低くすることが可能になる。
【0017】
本発明の第６の態様に係る測定機管理方法は、複数の駆動軸をそれぞれ有する複数台の測定機の駆動軸ごとの稼働実績を取得し、測定機を使用して測定作業を行った場合における測定機の駆動軸ごとの推定稼働量を計算し、稼働実績及び推定稼働量に基づいて、測定機の駆動軸ごとに、測定作業を行った場合における測定機の駆動軸ごとの平均稼働量を計算し、測定機の駆動軸ごとの稼働実績、推定稼働量及び平均稼働量に基づいて、測定機ごとの稼働実績及び測定機の駆動軸ごとの稼働実績が均等になるように、複数台の測定機の中から測定作業を割り当てる測定機を選択する。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、測定機の駆動部について、誤差及び故障の発生頻度を低くして、メンテナンスの頻度を低くすることが可能になる。これにより、測定機の駆動部の精度を維持しながら、測定機のメンテナンスに要するコストを削減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、添付図面に従って本発明に係る測定機管理装置及び方法の実施の形態について説明する。
【0021】
［測定機管理システム］
図１は、本発明の一実施形態に係る測定機管理装置を含む測定機管理システムを示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係る測定機管理システムの動作を示すフローチャートである。
図１は、本発明の一実施形態に係る測定機管理装置を含む測定機管理システムを示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係る測定機管理システムの動作を示すフローチャートである。
【0022】
本実施形態に係る測定機管理システム１は、複数台の測定機（三次元測定機）１０の稼働実績に基づいて作業を割り当てる測定機１０を選択し、各測定機１０の稼働実績を調整する。測定機管理システム１によれば、各測定機１０の駆動部の稼働実績が均等になるように調整することにより、メンテナンスの頻度を抑制することが可能になる。
【0023】
図１に示すように、測定機管理システム１は、測定機管理装置（測定機稼働管理サーバ）１００と、ワーク運搬装置２００とを備える。
【0024】
【0025】
測定機１０において、ワークの測定が実行されると（ステップＳ１０）、測定機１０から測定機管理装置１００に対して、測定機１０の各駆動部の稼働実績が測定機管理装置１００に送信される（ステップＳ１２）。
【0026】
測定機管理装置１００は、複数台の測定機１０から稼働実績に関するデータを取得して集計する（ステップＳ１４）。
【0027】
ワーク運搬装置２００は、測定対象のワークが新たに供給され、測定の開始指示の入力を受け付けると、測定機管理装置１００に対して、測定対象のワークに関するワーク情報を送信するとともに、測定に使用すべき測定機１０の問い合わせを行う（ステップＳ１６）。ここで、ワーク情報は、ワークの測定を行った場合の測定機１０における駆動軸ごとの推定稼働量に関する情報を含んでいる。
【0028】
測定機管理装置１００は、ワーク運搬装置２００からの問い合わせに応じて、各測定機１０の稼働実績に基づいて測定機１０の選択を行う（ステップＳ１８）。そして、測定機管理装置１００は、測定機１０の選択結果をワーク運搬装置２００に送信する（ステップＳ２０）。
【0029】
ワーク運搬装置２００は、測定機管理装置１００によって選択された測定機１０にワークを運搬して設置する（ステップＳ２２）。そして、ワークが設置された測定機１０において、測定が実行され（ステップＳ２４）、稼働実績の送信が行われる。なお、図２では、ステップＳ２４以降の処理については、ステップＳ１０からＳ１４と同様であるため図示を省略する。
【0030】
［測定機管理装置（測定機稼働管理サーバ）］
図３は、本発明の一実施形態に係る測定機管理装置（測定機稼働管理サーバ）を示すブロック図である。
図３は、本発明の一実施形態に係る測定機管理装置（測定機稼働管理サーバ）を示すブロック図である。
【0031】
本実施形態に係る測定機管理装置１００は、複数台の測定機１０の稼働状況に基づいて、新たにワークの測定を実行する場合に、測定を実行する測定機１０を選択して、ワーク運搬装置２００に指示する。図３に示すように、本実施形態に係る測定機管理装置１００は、処理部１０２、操作部１０４、記憶部１０６、表示部１０８及び通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）１１０を備える。
【0032】
処理部１０２は、測定機管理装置１００の各部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。処理部１０２は、操作部１０４を介してオペレータからの操作入力を受け付け、この操作入力に応じた制御信号を、測定機管理装置１００の各部に送信して各部の動作を制御する。処理部１０２は、通信Ｉ／Ｆ１１０を介して、測定機１０及びワーク運搬装置２００に制御信号及びデータを送信することが可能となっている。処理部１０２は、推定稼働量計算部、平均稼働量計算部及び選択部として機能する。
【0033】
操作部１０４は、オペレータからの操作入力を受け付ける操作部材を含んでいる。この操作部材としては、例えば、文字入力のためのキーボード、ポインティングデバイス、マウス等を用いることができる。
【0034】
通信Ｉ／Ｆ１１０は、測定機１０及びワーク運搬装置２００との間で通信を行うための手段であり、測定機１０及びワーク運搬装置２００との間で送受信するデータの変換処理を行う。通信Ｉ／Ｆ１１０は、測定機１０に送信されるデジタルの指令をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａ（digital-to-analog）変換器と、測定機１０から測定機管理装置１００に送られる稼働状況等のデータをデジタルデータに変換するためのＡ／Ｄ（analog-to-digital）変換器とを含んでいてもよい。通信Ｉ／Ｆ１１０は、各測定機１０から稼働実績情報（pX、pY及びpZ）を取得する稼働実績取得部として機能する。通信Ｉ／Ｆ１１０は、各測定機１０から、新たな測定作業（測定ジョブ）を実行した場合に要する駆動軸（以下、軸という。）ごとの上限稼働量（mX、mY及びmZ）に関する上限稼働量情報を取得する上限稼働量取得部として機能する。
【0035】
なお、稼働状況情報及び上限稼働量情報は、測定機１０とは別のデータベースに格納されるようにしてもよい。
【0036】
記憶部１０６は、処理部１０２による演算に使用されるプログラム、及び測定機１０から取得した稼働状況等のデータを記憶する。記憶部１０６としては、例えば、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の磁気ディスクを含む装置、ｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のフラッシュメモリを含む装置等を用いることができる。図３には、記憶部１０６に記憶されるプログラムの例として、稼働管理プログラムが図示されており、記憶部１０６に記憶されるデータの例として、稼働状況が図示されている。稼働管理プログラムは、処理部１０２が図６から図８の測定機１０の選択処理を行うために使用するプログラムである。
【0037】
表示部１０８は、文字情報、画像、ＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示するための装置である。表示部１０８としては、例えば、液晶ディスプレイを用いることができる。表示部１０８には、測定機１０から取得した稼働状況等のデータを表示させることができる。
【0038】
【0039】
図４に示すように、本実施形態に係る測定機１０は、基台２０と、基台２０上に設けられた定盤１８とを含んでいる。定盤１８の表面は、ＸＹ平面に平行な平面状に形成されている。ワークは、ワーク運搬装置２００によって定盤の表面に搬送される。そして、ワークは、定盤１８の表面に固定される。ワークを定盤１８の表面に固定するための手段としては、例えば、クランプ機構を用いることができる。
【0040】
定盤１８には、定盤１８の表面から図中上側（＋Ｚ方向）に伸びる一対のコラム（支柱）１６が取り付けられている。コラム１６の上端部（＋Ｚ側の端部）には、ビーム（梁）１４が架け渡されている。一対のコラム１６は、定盤１８上をＹ方向に同期して移動可能となっており、ビーム１４は、Ｘ方向に平行な状態で、Ｙ方向に移動可能となっている。なお、一対のコラム１６は、定盤１８の下面側で接続されていてもよい。
【0041】
ビーム１４には、Ｚ方向に伸びるヘッド１２が取り付けられている。ヘッド１２は、ビーム１４の長さ方向（Ｘ方向）に沿って移動可能となっている。
【0042】
ヘッド１２の下端部（－Ｚ側の端部）には、プローブ２２が図中上下方向（Ｚ方向）に移動可能に取り付けられている。
【0043】
プローブ２２は、剛性が高い軸状の部材（スタイラス２４）を含んでいる。このスタイラス２４の材料としては、例えば、超硬質合金、チタン、ステンレス、セラミック、カーボンファイバー等を使用することができる。
【0044】
プローブ２２のスタイラス２４の先端部には、測定子２６が設けられている。測定子２６は、硬度が高く、耐摩耗性に優れた球状の部材である。測定子２６の材料としては、例えば、ルビー、窒化珪素、ジルコニア、セラミック等を使用することができる。測定子２６の直径（以下、スタイラス径という。）は一例で４．０ｍｍである。
【0045】
ワークの測定を行う場合には、コラム１６、ヘッド１２及びプローブ２２をＸＹＺ方向に移動させて測定子２６をワークに接触させる。そして、測定子２６をワークの外形に沿って走査させながら、測定子２６の変位量等を測定する。この変位量の測定値等のデータは測定機管理装置１００に送信される。測定機管理装置１００は、汎用測定プログラムを使用してこのデータを処理することにより、ワークの形状（輪郭）及び寸法等を求めることが可能となっている。
【0046】
図５に示すように、本実施形態に係る測定機１０は、プロセッサ５０、操作部５２、メモリ５４及び通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）５６を備える。
【0047】
プロセッサ５０は、測定機１０の各部の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。プロセッサ５０は、操作部５２を介してオペレータからの操作入力を受け付け、この操作入力に応じた制御信号を、測定機１０の各部に送信して各部の動作を制御する。プロセッサ５０は、通信Ｉ／Ｆ５６を介して、測定機管理装置１００及びワーク運搬装置２００に制御信号及びデータを送信することが可能となっている。
【0048】
操作部５２は、オペレータからの操作入力を受け付ける操作部材を含んでいる。
【0049】
メモリ５４は、プロセッサ５０による演算に使用されるプログラム、及び各駆動部（Ｘ軸駆動部５８Ｘ、Ｙ軸駆動部５８Ｙ及びＺ軸駆動部５８Ｚ）の稼働状況等のデータを記憶する。
【0050】
通信Ｉ／Ｆ５６は、測定機管理装置１００及びワーク運搬装置２００との間で通信を行うための手段であり、測定機管理装置１００及びワーク運搬装置２００との間で送受信するデータの変換処理を行う。
【0051】
図５に示すように、測定機１０は、Ｘ軸駆動部５８Ｘ、Ｙ軸駆動部５８Ｙ及びＺ軸駆動部５８Ｚを備える。Ｙ軸駆動部５８Ｙは、コラム１６を定盤１８に対して移動させるための駆動手段であり、例えば、モータを含んでいる。Ｘ軸駆動部５８Ｘは、ヘッド１２をビーム１４に沿ってＸ方向に移動させるための駆動手段であり、例えば、モータを含んでいる。Ｚ軸駆動部５８Ｚは、プローブ２２をＺ方向に移動させるための駆動手段であり、例えば、モータを含んでいる。
【0052】
さらに、測定機１０は、プローブ２２、コラム１６及びヘッド１２の移動量をそれぞれ測定するためのＸ軸スケール６０Ｘ，Ｙ軸スケール６０Ｙ及びＺ軸スケール６０Ｚを備える。Ｘ軸スケール６０Ｘ，Ｙ軸スケール６０Ｙ及びＺ軸スケール６０Ｚとしては、例えば、リニアエンコーダを用いることができる。
【0053】
【0054】
本実施形態では、処理部１０２は、ワーク運搬装置２００から新たにワークの測定についての問い合わせを受けると、ワーク配置ｊを変えた場合の、測定機ｉの各駆動部の推定稼働量を用いて分散s(i,j)（式（１）参照）を求める。次に、処理部１０２は、各測定機１００において、分散s(i,j)が最小となるワーク配置ｊを選択し、そのワーク配置ｊに対して、パラメータdi（式（２）参照）を計算する。そして、処理部１０２は、パラメータdiが最小となる測定機ｉを選択し、選択した測定機ｉ及びワーク配置ｊにより測定を実行させるべく、測定機ｉ及びワーク運搬装置２００に指示を送る。
【0055】
まず、処理部１０２は、測定機ｉ（ｉ＝１）において（ステップＳ３０）、ワーク配置ｊ（ｊ＝１）を選択した場合（ステップＳ３２）のワークの推定稼働量の分散s(i,j)を計算する（ステップＳ３４）。そして、処理部１０２は、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ３８）、分散s(i,j)の計算をすべてのワーク配置分（ｊ＝１，…，６）繰り返す（ステップＳ３４からＳ３８）。
【0056】
測定機ｉのＸ軸駆動部５８Ｘ、Ｙ軸駆動部５８Ｙ及びＺ軸駆動部５８Ｚの稼働量実績をそれぞれpX、pY及びpZとし、新たに問い合わせを受けたワークの測定を行った場合の推定稼働量をそれぞれX'、Y'及びZ'とする。そして、測定機ｉのＸ軸駆動部５８Ｘ、Ｙ軸駆動部５８Ｙ及びＺ軸駆動部５８Ｚのメンテナンスが必要になるまでの基準となる稼働量をそれぞれmX、mY及びmZとする。なお、上限稼働量mX、mY及びmZは、測定機ｉの機種ごと、経過年数又は各軸の稼働実績によって異なっていてもよいし（例えば、耐久性の低い機種、若しくは経過年数又は稼働実績が大きいほど、上限稼働量mX、mY及びmZを小さくしてもよい。）、オペレータが任意に指定可能としてもよい。この場合、分散s(i,j)の計算は、下記のように行うことができる。
【0057】
処理部１０２は、ワーク運搬装置２００から、ワーク配置ｊごとに新たな測定作業（測定ジョブ）を実行した場合に要する軸ごとの推定稼働量に関する推定稼働量情報を計算する。ワーク配置１（ｊ＝１）は、推定稼働量（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Y’, Z’）となる配置である。
【0058】
パラメータs(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zは、各軸の稼働量実績と新たな測定ジョブを行った場合の推定稼働量の和を上限稼働量で割り算することにより求められるパラメータであり、各軸についてメンテナンスを実施する必要性を示すパラメータである。s(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zは、下記の式により求められる。
【0059】
s(i,1)X = (pX+X’)/mX
s(i,1)Y = (pY+Y’)/mY
s(i,1)Z = (pZ+Z’)/mZ
パラメータs(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zの平均値s(i,1)ave及び分散s(i,1)は、下記の式により求められる。
s(i,1)Y = (pY+Y’)/mY
s(i,1)Z = (pZ+Z’)/mZ
パラメータs(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zの平均値s(i,1)ave及び分散s(i,1)は、下記の式により求められる。
【0060】
s(i,1)ave = {s(i,1)X+s(i,1)Y+s(i,1)Z}/3
s(i,1) = [{s(i,1)X-s(i,1)ave}2+{s(i,1)Y-s(i,1)ave}2+{s(i,1)Z-s(i,1)ave}2]/3
ワーク配置２から６（ｊ＝２，…，６）はそれぞれ推定稼働量（Xj, Yj, Zj）が下記のようになる配置である。
・ワーク配置２（ｊ＝２）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Z’, Y’）
・ワーク配置３（ｊ＝３）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, X’, Z’）
・ワーク配置４（ｊ＝４）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, Z’, X’）
・ワーク配置５（ｊ＝５）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’, X’, Y’）
・ワーク配置６（ｊ＝６）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’ ,Y’, X’）
ワーク配置２から６（ｊ＝２，…，６）の場合のパラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zはそれぞれ下記の式により求められる。パラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zは、パラメータs(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zと同様、各軸についてメンテナンスを実施する必要性を示すパラメータである。
・ワーク配置２（ｊ＝２）
s(i,2)X = (pX+X’)/mX
s(i,2)Y = (pY+Z’)/mY
s(i,2)Z = (pZ+Y’)/mZ
・ワーク配置３（ｊ＝３）
s(i,3)X = (pX+Y’)/mX
s(i,3)Y = (pY+X’)/mY
s(i,3)Z = (pZ+Z’)/mZ
・ワーク配置４（ｊ＝４）
s(i,4)X = (pX+Y’)/mX
s(i,4)Y = (pY+Z’)/mY
s(i,4)Z = (pZ+X’)/mZ
・ワーク配置５（ｊ＝５）
s(i,5)X = (pX+Z’)/mX
s(i,5)Y = (pY+X’)/mY
s(i,5)Z = (pZ+Y’)/mZ
・ワーク配置６（ｊ＝６）
s(i,6)X = (pX+Z’)/mX
s(i,6)Y = (pY+Y’)/mY
s(i,6)Z = (pZ+X’)/mZ
各ワーク配置ｊにおけるパラメータの平均値s(i,j)ave及び分散s(i,j)は、下記の式により求められる。
s(i,1) = [{s(i,1)X-s(i,1)ave}2+{s(i,1)Y-s(i,1)ave}2+{s(i,1)Z-s(i,1)ave}2]/3
ワーク配置２から６（ｊ＝２，…，６）はそれぞれ推定稼働量（Xj, Yj, Zj）が下記のようになる配置である。
・ワーク配置２（ｊ＝２）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Z’, Y’）
・ワーク配置３（ｊ＝３）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, X’, Z’）
・ワーク配置４（ｊ＝４）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, Z’, X’）
・ワーク配置５（ｊ＝５）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’, X’, Y’）
・ワーク配置６（ｊ＝６）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’ ,Y’, X’）
ワーク配置２から６（ｊ＝２，…，６）の場合のパラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zはそれぞれ下記の式により求められる。パラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zは、パラメータs(i,1)X、s(i,1)Y及びs(i,1)Zと同様、各軸についてメンテナンスを実施する必要性を示すパラメータである。
・ワーク配置２（ｊ＝２）
s(i,2)X = (pX+X’)/mX
s(i,2)Y = (pY+Z’)/mY
s(i,2)Z = (pZ+Y’)/mZ
・ワーク配置３（ｊ＝３）
s(i,3)X = (pX+Y’)/mX
s(i,3)Y = (pY+X’)/mY
s(i,3)Z = (pZ+Z’)/mZ
・ワーク配置４（ｊ＝４）
s(i,4)X = (pX+Y’)/mX
s(i,4)Y = (pY+Z’)/mY
s(i,4)Z = (pZ+X’)/mZ
・ワーク配置５（ｊ＝５）
s(i,5)X = (pX+Z’)/mX
s(i,5)Y = (pY+X’)/mY
s(i,5)Z = (pZ+Y’)/mZ
・ワーク配置６（ｊ＝６）
s(i,6)X = (pX+Z’)/mX
s(i,6)Y = (pY+Y’)/mY
s(i,6)Z = (pZ+X’)/mZ
各ワーク配置ｊにおけるパラメータの平均値s(i,j)ave及び分散s(i,j)は、下記の式により求められる。
【0061】
s(i,j)ave = {s(i,j)X+s(i,j)Y+s(i,j)Z}/3
s(i,j) = [{s(i,j)X-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Y-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Z-s(i,j)ave}2]/3…（１）
この分散s(i,j)は、測定機ｉについて、ワーク配置jで測定を行った後に、各軸に対応する駆動部の上限稼働量に対する稼働量の割合のばらつきが大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、分散s(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
s(i,j) = [{s(i,j)X-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Y-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Z-s(i,j)ave}2]/3…（１）
この分散s(i,j)は、測定機ｉについて、ワーク配置jで測定を行った後に、各軸に対応する駆動部の上限稼働量に対する稼働量の割合のばらつきが大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、分散s(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
【0062】
すべてのワーク配置ｊ（ｊ＝１，…，６）について、分散s(i,j)の計算が終了すると（ステップＳ３６のＹｅｓ）、処理部１０２は、分散s(i,j)が最小となるワーク配置ｊを選択する（ステップＳ４０）。そして、処理部１０２は、選択したワーク配置ｊについて、差異diを計算する（ステップＳ４２）。
【0063】
新たな測定ジョブを行う前の測定機ｉの各軸の稼働量を（Xi, Yi, Zi）とする。ワーク配置ｊで新たな測定ジョブを行った場合の推定稼働量は（Xj, Yj, Zj）であるから、新たな測定ジョブを行った後のすべての測定機ｉの各軸の平均稼働量aX、aY及びaZは下記の式により求められる。
【0064】
Ｘ軸平均稼働量：aX = (X1+X2+...+Xn + Xj)/n
Ｙ軸平均稼働量：aY = (Y1+Y2+...+Yn + Yj)/n
Ｚ軸平均稼働量：aZ = (Z1+Z2+...+Zn + Zj)/n
測定機１において、ワーク配置ｊで測定を行ったときの差異d1は、下記の式により求められる。
Ｙ軸平均稼働量：aY = (Y1+Y2+...+Yn + Yj)/n
Ｚ軸平均稼働量：aZ = (Z1+Z2+...+Zn + Zj)/n
測定機１において、ワーク配置ｊで測定を行ったときの差異d1は、下記の式により求められる。
【0065】
d1X = |(X1+Xj)-aX| + |X2-aX| + ... + |Xn-aX|
d1Y = |(Y1+Yj)-aY| + |Y2-aY| + ... + |Yn-aY|
d1Z = |(Z1+Zj)-aZ| + |Z2-aZ| + ... + |Zn-aZ|
d1 = d1X + d1Y + d1Z
処理部１０２は、すべての測定機ｉにおいて、分散s(i,j)が最小となるワーク配置ｊを求める（ステップＳ４０）。そして、処理部１０２は、各測定機ｉについて求めたワーク配置ｊについて、下記の式により差異diを求める（ステップＳ４２）。処理部１０２は、ｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ４６）、すべての測定機ｉについて差異diの計算を繰り返す（ステップＳ３２からＳ４６）。
d1Y = |(Y1+Yj)-aY| + |Y2-aY| + ... + |Yn-aY|
d1Z = |(Z1+Zj)-aZ| + |Z2-aZ| + ... + |Zn-aZ|
d1 = d1X + d1Y + d1Z
処理部１０２は、すべての測定機ｉにおいて、分散s(i,j)が最小となるワーク配置ｊを求める（ステップＳ４０）。そして、処理部１０２は、各測定機ｉについて求めたワーク配置ｊについて、下記の式により差異diを求める（ステップＳ４２）。処理部１０２は、ｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ４６）、すべての測定機ｉについて差異diの計算を繰り返す（ステップＳ３２からＳ４６）。
【0066】
diX = |X1-aX| + ... + |(Xi+Xj)-aX| + ... + |Xn-aX|
diY = |Y1-aY| + ... + |(Yi+Yj)-aY| + ... + |Yn-aY|
diZ = |Z1-aZ| + ... + |(Zi+Zj)-aZ| + ... + |Zn-aZ|
di = diX + diY + diZ …（２）
この差異diは、測定機ｉについて、稼働量と平均稼働量との差分絶対値が大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。差異diが小さいほど、測定機ｉが均等に使用されていると推定される。
diY = |Y1-aY| + ... + |(Yi+Yj)-aY| + ... + |Yn-aY|
diZ = |Z1-aZ| + ... + |(Zi+Zj)-aZ| + ... + |Zn-aZ|
di = diX + diY + diZ …（２）
この差異diは、測定機ｉについて、稼働量と平均稼働量との差分絶対値が大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。差異diが小さいほど、測定機ｉが均等に使用されていると推定される。
【0067】
なお、差異diとして、測定ジョブの実行後の稼働量と、平均稼働量との差分絶対値の和を計算したが、本発明はこれに限定されない。例えば、差分絶対値の和の代わりに、二乗和を用いてもよい。
【0068】
処理部１０２は、すべての測定機ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）について差異diの計算が終了すると（ステップＳ４４のＹｅｓ）、差異diが最小となる測定機ｉを選択し（ステップＳ４８）、選択した測定機ｉ及びワーク配置ｊにより測定を行うように、ワーク運搬装置２００及び測定機ｉに指令する（ステップＳ５０）。
【0069】
本実施形態によれば、複数台の測定機ｉがある場合に、各測定機ｉを均等に使用することができるので、特定の測定機ｉにジョブが集中してメンテナンスの頻度が高くなることを防止することができる。さらに、本実施形態によれば、メンテナンスが必要になるまでの稼働量に基づいてワーク配置ｊを選択することにより、メンテナンスの頻度を抑制することが可能になる。
【0070】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る測定機管理方法について、図７を参照して説明する。
次に、本発明の第２の実施形態に係る測定機管理方法について、図７を参照して説明する。
【0071】
本実施形態では、各測定機ｉ及び各ワーク配置ｊについて、差異d(i,j)を算出し、差異d(i,j)が最小となる測定機ｉとワーク配置ｊを選択することにより、ワーク配置ｊを考慮しつつ、測定機ｉを均等に使用するようにするものである。
【0072】
まず、処理部１０２は、測定機ｉ（ｉ＝１）において（ステップＳ６０）、ワーク配置ｊ（ｊ＝１）を選択した場合（ステップＳ６２）の差異d(i,j)を計算する（ステップＳ６４）。そして、処理部１０２は、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ６８）、差異d(i,j)の計算をすべてのワーク配置分（ｊ＝１，…，６）繰り返す（ステップＳ６４からＳ６８）。次に、処理部１０２は、ｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ７２）、すべての測定機ｉについて差異d(i,j)の計算を繰り返す（ステップＳ６２からＳ７２）。
【0073】
測定機ｉにおいて、ワーク配置ｊで測定を行った場合の差異d(i,j)は、下記のようにして求めることができる。
【0074】
まず、第１の実施形態と同様に、ワーク配置ｊを下記の通り定義する。
・ワーク配置１（ｊ＝１）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Y’, Z’）
・ワーク配置２（ｊ＝２）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Z’, Y’）
・ワーク配置３（ｊ＝３）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, X’, Z’）
・ワーク配置４（ｊ＝４）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, Z’, X’）
・ワーク配置５（ｊ＝５）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’, X’, Y’）
・ワーク配置６（ｊ＝６）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’ ,Y’, X’）
次に、ワーク配置ｊごとに、各軸の平均稼働量aX、aY及びaZを下記の式により計算する。
・ワーク配置１（ｊ＝１）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Y’, Z’）
・ワーク配置２（ｊ＝２）：（Xj, Yj, Zj）＝（X’, Z’, Y’）
・ワーク配置３（ｊ＝３）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, X’, Z’）
・ワーク配置４（ｊ＝４）：（Xj, Yj, Zj）＝（Y’, Z’, X’）
・ワーク配置５（ｊ＝５）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’, X’, Y’）
・ワーク配置６（ｊ＝６）：（Xj, Yj, Zj）＝（Z’ ,Y’, X’）
次に、ワーク配置ｊごとに、各軸の平均稼働量aX、aY及びaZを下記の式により計算する。
【0075】
Ｘ軸平均稼働量：aX = (X1+X2+...+Xn + Xj)/n
Ｙ軸平均稼働量：aY = (Y1+Y2+...+Yn + Yj)/n
Ｚ軸平均稼働量：aZ = (Z1+Z2+...+Zn + Zj)/n
次に、ワーク配置ｊごとに計算した各軸の平均稼働量aX、aY及びaZを用いて、各軸の差異d(i,j)X、d(i,j)Y及びd(i,j)Zを計算し、差異d(i,j)を計算する。この計算をワーク配置ｊごと、測定機ｉごとに繰り返すことにより、d(i,j)（ｉ＝１，…，ｎ、ｊ＝１，…，６）が求められる。
Ｙ軸平均稼働量：aY = (Y1+Y2+...+Yn + Yj)/n
Ｚ軸平均稼働量：aZ = (Z1+Z2+...+Zn + Zj)/n
次に、ワーク配置ｊごとに計算した各軸の平均稼働量aX、aY及びaZを用いて、各軸の差異d(i,j)X、d(i,j)Y及びd(i,j)Zを計算し、差異d(i,j)を計算する。この計算をワーク配置ｊごと、測定機ｉごとに繰り返すことにより、d(i,j)（ｉ＝１，…，ｎ、ｊ＝１，…，６）が求められる。
【0076】
d(i,j)X = |X1-aX| + ... + |(Xi+Xj)-aX| + ... + |Xn-aX|
d(i,j)Y = |Y1-aY| + ... + |(Yi+Yj)-aY| + ... + |Yn-aY|
d(i,j)Z = |Z1-aZ| + ... + |(Zi+Zj)-aZ| + ... + |Zn-aZ|
d(i,j) = d(i,j)X + d(i,j)Y + d(i,j)Z
この差異d(i,j)は、特定の測定機ｉについて、稼働量と平均稼働量との差分絶対値が大きいほど、値が大きくなり、かつ、特定の軸に対応する駆動部の稼働量が大きくなると、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、差異d(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
d(i,j)Y = |Y1-aY| + ... + |(Yi+Yj)-aY| + ... + |Yn-aY|
d(i,j)Z = |Z1-aZ| + ... + |(Zi+Zj)-aZ| + ... + |Zn-aZ|
d(i,j) = d(i,j)X + d(i,j)Y + d(i,j)Z
この差異d(i,j)は、特定の測定機ｉについて、稼働量と平均稼働量との差分絶対値が大きいほど、値が大きくなり、かつ、特定の軸に対応する駆動部の稼働量が大きくなると、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、差異d(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
【0077】
すべての測定機ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）について、差異d(i,j)の計算が終了すると（ステップＳ７０のＹｅｓ）、処理部１０２は、差異d(i,j)が最小となる測定機ｉ及びワーク配置ｊを選択する（ステップＳ７４）。そして、処理部１０２は、選択した測定機ｉ及びワーク配置ｊにより測定を行うように、ワーク運搬装置２００及び測定機ｉに指令する（ステップＳ７６）。
【0078】
本実施形態によれば、複数台の測定機ｉがある場合に、各測定機ｉの駆動部を均等に使用することができるので、特定の測定機ｉにジョブが集中してメンテナンスの頻度が高くなることを防止することができる。
【0079】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る測定機管理方法について、図８を参照して説明する。
次に、本発明の第３の実施形態に係る測定機管理方法について、図８を参照して説明する。
【0080】
本実施形態では、各測定機ｉ及び各ワーク配置ｊについて、分散s(i,j)を算出し、分散s(i,j)が最小となる測定機ｉとワーク配置ｊを選択することにより、ワーク配置ｊを考慮しつつ、測定機ｉを均等に使用するようにするものである。
【0081】
まず、処理部１０２は、測定機ｉ（ｉ＝１）において（ステップＳ８０）、ワーク配置ｊ（ｊ＝１）を選択した場合（ステップＳ８２）の分散s(i,j)を計算する（ステップＳ８４）。そして、処理部１０２は、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ８８）、分散s(i,j)の計算をすべてのワーク配置分（ｊ＝１，…，６）繰り返す（ステップＳ８４からＳ８８）。次に、処理部１０２は、ｉ＝ｉ＋１として（ステップＳ９２）、すべての測定機ｉについて分散s(i,j)の計算を繰り返す（ステップＳ８２からＳ９２）。
【0082】
測定機ｉにおいて、ワーク配置ｊで測定を行った場合の分散s(i,j)は、下記のようにして求めることができる。
【0083】
まず、ワーク配置ｊを、第１及び第２の実施形態と同様に定義する。次に、パラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zを下記の式により求める。パラメータs(i,j)X、s(i,j)Y及びs(i,j)Zは、各軸の稼働量実績と新たな測定ジョブを行った場合の推定稼働量の和を上限稼働量で割り算することにより求められるパラメータであり、各軸についてメンテナンスを実施する必要性を示すパラメータである。
【0084】
s(i,j)X = (pX+Xj)/mX
s(i,j)Y = (pY+Yj)/mY
s(i,j)Z = (pZ+Zj)/mZ
次に、各ワーク配置ｊにおけるパラメータの平均値s(i,j)ave及び分散s(i,j)を下記の式により求める。
s(i,j)Y = (pY+Yj)/mY
s(i,j)Z = (pZ+Zj)/mZ
次に、各ワーク配置ｊにおけるパラメータの平均値s(i,j)ave及び分散s(i,j)を下記の式により求める。
【0085】
s(i,j)ave = {s(i,j)X+s(i,j)Y+s(i,j)Z}/3
s(i,j) = [{s(i,j)X-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Y-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Z-s(i,j)ave}2]/3
この分散s(i,j)は、測定機ｉについて、ワーク配置jで測定を行った後に、各軸に対応する駆動部の上限稼働量に対する稼働量の割合のばらつきが大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、分散s(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
s(i,j) = [{s(i,j)X-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Y-s(i,j)ave}2+{s(i,j)Z-s(i,j)ave}2]/3
この分散s(i,j)は、測定機ｉについて、ワーク配置jで測定を行った後に、各軸に対応する駆動部の上限稼働量に対する稼働量の割合のばらつきが大きいほど、値が大きくなる性質を有するパラメータである。そして、分散s(i,j)が小さいほど、測定機ｉの各軸に対応する駆動部が均等に使用されていると推定される。
【0086】
すべての測定機ｉ（ｉ＝１，…，ｎ）について、分散s(i,j)の計算が終了すると（ステップＳ９０のＹｅｓ）、処理部１０２は、分散s(i,j)が最小となる測定機ｉ及びワーク配置ｊを選択する（ステップＳ９４）。そして、処理部１０２は、選択した測定機ｉ及びワーク配置ｊにより測定を行うように、ワーク運搬装置２００及び測定機ｉに指令する（ステップＳ９６）。
【0087】
本実施形態によれば、複数台の測定機ｉがある場合に、メンテナンスが必要になるまでの稼働量に基づいてワーク配置ｊを選択することにより、メンテナンスの頻度を抑制することが可能になる。
【0088】
なお、第１から第３の実施形態では、ワーク配置ｊについても選択可能にしたが、例えば、ワーク配置は固定であってもよい。また、例えば、ワークの形状によって、特定のワーク配置での測定が困難な場合には、ワーク配置１から６のうちの一部のみについて、分散s(i,j)又は差異d(i,j)を計算するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0089】
１…測定機管理システム、１０…測定機、１２…ヘッド、１４…ビーム（梁）、１６…コラム（支柱）、１８…定盤、２０…基台、２２…プローブ、２４…スタイラス、２６…測定子、５０…プロセッサ、５２…操作部、５４…メモリ、５６…通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）、５８Ｘ…Ｘ軸駆動部、５８Ｙ…Ｙ軸駆動部、５８Ｚ…Ｚ軸駆動部、６０Ｘ…Ｘ軸スケール、６０Ｙ…Ｙ軸スケール、６０Ｚ…Ｚ軸スケール、１００…測定機管理装置、１０２…処理部、１０４…操作部、１０６…記憶部、１０８…表示部、１１０…通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）、２００…ワーク運搬装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】