特許 7198580 三次元測定装置及び移動制御方法

(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】2022-12-21

(45)【発行日】2023-01-04

(54)【発明の名称】三次元測定装置及び移動制御方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 21/00 20060101AFI20221222BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20221222BHJP

   G01B 5/008 20060101ALI20221222BHJP

【ＦＩ】

G01B21/00 E

G01B11/00 H

G01B5/008

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018000573

(22)【出願日】2018-01-05

(65)【公開番号】P2019120586

(43)【公開日】2019-07-22

【審査請求日】2020-12-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 好弘

(72)【発明者】

【氏名】大山 良和

(72)【発明者】

【氏名】間嶋 崇

(72)【発明者】

【氏名】柄澤 侑利

【審査官】眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２３９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０６００７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１７１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ２１／００－２１／３２

Ｇ０１Ｂ １１／００－１１／３０

Ｇ０１Ｂ ５／００－５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを非接触状態で測定するためのプローブと、
前記プローブを移動させる移動機構と、
前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定する領域決定部と、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、
前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行しない、三次元測定装置。

【請求項2】

ワークを測定するためのプローブと、
前記プローブを移動させる移動機構と、
前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定する領域決定部と、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、
前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行せず、
前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記第１領域と前記第２領域との境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定する、三次元測定装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合に、前記プローブを前記第２速度で移動させると共に前記検出処理を実行しない、
請求項１又は２に記載の三次元測定装置。

【請求項4】

前記領域決定部は、前記ワークの表面から所定の距離の位置の内側を前記第１領域に決定し、前記ワークの表面から所定の距離の位置の外側を前記第２領域に決定する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の三次元測定装置。

【請求項5】

前記領域決定部は、前記ワークを含む直方体の内側を前記第１領域に決定し、前記直方体の外側を前記第２領域に決定する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の三次元測定装置。

【請求項6】

前記領域決定部は、複数の前記第１領域を決定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の三次元測定装置。

【請求項7】

前記撮像部は、
前記測定空間を上方から撮影することにより第１撮像画像を生成する第１撮像部と、
前記測定空間を横から撮影することにより第２撮像画像を生成する第２撮像部と、
を有し、
前記領域決定部は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像に基づいて、前記第１領域及び前記第２領域を決定する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の三次元測定装置。

【請求項8】

三次元測定装置のプローブによって非接触状態で測定されるワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成するステップと、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定するステップと、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行するステップと、
前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合には、前記検出処理を実行しないステップと、
を備える、移動制御方法。

【請求項9】

三次元測定装置のプローブによって測定されるワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成するステップと、
前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定するステップと、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、
前記プローブの位置が前記第１領域に含まれる場合に、移動中の前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行するステップと、
前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合には、前記検出処理を実行しないステップと、
を備え、
前記第１領域及び前記第２領域を決定するステップにおいて、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記第１領域と前記第２領域との境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定する、移動制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、三次元測定装置及び移動制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ベースに載置された被測定物であるワークの座標等をプローブで測定する三次元測定装置が利用されている。例えば、プローブは、移動機構によって測定空間において直交する三軸方向に移動しており、ワークに接触しながら倣い測定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－２７１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の三次元測定装置において測定効率を向上させるために、プローブの移動速度を大きくする方策が検討されている。
しかし、プローブの移動速度を大きくすると、プローブの振動が大きくなってしまう。そして、プローブの振動が大きいと、例えば、プローブが誤ってワークに衝突してしまったり、実際にはプローブがワークに接触していないのに接触したものと誤検出されたりする恐れがある。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、プローブによる測定効率を向上させつつ、プローブの移動時の振動による影響を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様においては、ワークを測定するためのプローブと、前記プローブを移動させる移動機構と、前記ワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する撮像部と、前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において前記移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定する領域決定部と、前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させる制御部と、を備える、三次元測定装置を提供する。

【0007】

また、前記制御部は、前記プローブの位置が前記第１領域に含まれる場合に、前記プローブの振動の大きさが前記プローブを停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行し、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合に、前記検出処理を実行しないこととしてもよい。

【0008】

また、前記制御部は、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれる場合に、前記プローブを前記第２速度で移動させると共に前記検出処理を実行しないこととしてもよい。

【0009】

また、前記領域決定部は、前記ワークの表面から所定の距離の位置の内側を前記第１領域に決定し、前記ワークの表面から所定の距離の位置の外側を前記第２領域に決定することとしてもよい。

【0010】

また、前記領域決定部は、前記ワークを含む直方体の内側を前記第１領域に決定し、前記直方体の外側を前記第２領域に決定することとしてもよい。
また、前記領域決定部は、複数の前記第１領域を決定することとしてもよい。

【0011】

また、前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間と、前記プローブが前記ワークから離れる間とで、前記第１領域と前記第２領域との境界位置を変化させることとしてもよい。

【0012】

また、前記領域決定部は、前記プローブが前記ワークに近づく間の前記境界位置を、前記プローブが前記ワークから離れる間の前記境界位置よりも、前記ワークから離れた位置に決定することとしてもよい。

【0013】

また、前記撮像部は、前記測定空間を上方から撮影することにより第１撮像画像を生成する第１撮像部と、前記測定空間を横から撮影することにより第２撮像画像を生成する第２撮像部と、を有し、前記領域決定部は、前記第１撮像画像及び前記第２撮像画像に基づいて、前記第１領域及び前記第２領域を決定することとしてもよい。

【0014】

本発明の第２の態様においては、プローブによって測定されるワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成するステップと、前記撮像画像に基づいて、前記測定空間において移動機構による前記プローブの移動可能最大速度が第１速度である第１領域と、前記プローブの移動可能最大速度が前記第１速度よりも大きい第２速度であり、前記第１領域よりも前記ワークから離れた第２領域とを決定するステップと、前記プローブの位置が前記第１領域に含まれている場合に、前記第１速度以下の速度で前記プローブを移動させ、前記プローブの位置が前記第２領域に含まれている場合に、前記第２速度以下の速度で前記プローブを移動させるステップと、を備える、移動制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、プローブによる測定効率を向上させつつ、プローブの移動時の振動による影響を抑制できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一の実施形態に係る三次元測定装置１の概略構成を説明するための模式図である。

【図2】制御装置７の構成の一例を説明するためのブロック図である。

【図3】ワークＷの位置検出の一例を説明するための模式図である。

【図4】第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２を説明するための模式図である。

【図5】第１領域Ｒ１が複数ある場合を説明するための模式図である。

【図6】プローブ３０の移動方向と、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の境界位置との関係を説明するための模式図である。

【図7】プローブ３０の移動制御の一例を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜三次元測定装置の構成＞
本発明の一の実施形態に係る三次元測定装置の構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。

【0018】

図１は、一の実施形態に係る三次元測定装置１の概略構成を説明するための模式図である。図２は、制御装置７の構成の一例を説明するためのブロック図である。三次元測定装置１は、図１に示すように、測定機本体２と、制御装置７とを有する。

【0019】

測定機本体２は、図１及び図２に示すように、ベース１０と、移動機構２０と、プローブ３０と、撮像部４０とを有する。測定機本体２は、ベース１０に載置された被測定物であるワークを、移動機構２０によって移動するプローブ３０によって測定する。

【0020】

ベース１０は、ワークが載置される載置面１１を有する。載置面１１の上方の空間が、ワークを測定する測定空間を成している。ベース１０のＸ軸方向の一端側には、Ｙ軸方向に沿ってガイド部１２が設けられている。ガイド部１２は、移動機構２０（具体的には、移動機構２０のコラム２２）のＹ軸方向への移動をガイドする。

【0021】

移動機構２０は、ベース１０上に設けられており、プローブ３０を測定空間内で移動させる機構である。移動機構２０は、プローブ３０を保持した状態で、測定空間内でＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動させる。移動機構２０は、コラム２２と、ビーム２３と、スライダ２４と、ラム２５と、駆動部２９（図２参照）とを有する。

【0022】

コラム２２は、ガイド部１２上に立設されており、ガイド部１２上をＹ軸方向に沿って移動可能である。
ビーム２３は、Ｘ軸方向に延びるように設けられており、コラム２２と共にＹ軸方向に移動する。ビーム２３の長手方向の一端側は、コラム２２に支持されており、ビーム２３の長手方向の他端側は、支柱２６に支持されている。

【0023】

スライダ２４は、ビーム２３に支持されており、ビーム２３上をＸ軸方向に沿って移動可能である。
ラム２５は、スライダ２４の内部に挿通されており、スライダ２４と共にＸ軸方向に移動する。また、ラム２５は、スライダ２４内をＺ軸方向に沿って移動可能である。
駆動部２９は、例えばモータ等の駆動源を有し、コラム２２、ビーム２３、スライダ２４及びラム２５を移動させる。

【0024】

プローブ３０は、ベース１０に載置されたワークを測定するための測定子である。例えば、プローブ３０は、ワークに接触しながら移動することで、ワークの三次元位置を倣い測定する。プローブ３０は、測定結果を制御装置７に出力する。

【0025】

撮像部４０は、ベース１０上のワークを含む測定空間を撮影して撮像画像を生成する。なお、撮像部４０は、ワークだけでなくプローブ３０も含むように、測定空間を撮影してもよい。撮像部４０は、生成した撮像画像を制御装置７に出力する。

【0026】

撮像部４０は、測定空間を上方から撮影することにより第１撮像画像を生成する第１撮像部４１と、測定空間を横から撮影することにより第２撮像画像を生成する第２撮像部４２と、を有する。第１撮像部４１は、ビーム２３の下面に設けられており、第２撮像部４２は、図１に示すようにコラム２２の側面に設けられている。

【0027】

制御装置７は、測定機本体２の動作を制御する。制御装置７は、例えば移動機構２０によるプローブ３０の移動制御や、プローブ３０の測定結果に基づいたワークの形状解析等の演算処理を実行する。制御装置７は、図２に示すように、記憶部７０と、制御部８０とを有する。

【0028】

記憶部７０は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。記憶部７０は、制御部８０が実行するためのプログラムや各種データを記憶する。

【0029】

制御部８０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部８０は、記憶部７０に記憶されたプログラムを実行することにより、測定機本体２の動作を制御する。制御部８０は、位置検出部８２、領域決定部８３、移動制御部８４及び振動検出部８５として機能する。

【0030】

位置検出部８２は、撮像部４０が生成した撮像画像に基づいて、ベース１０上のワークの位置を検出する。具体的には、位置検出部８２は、第１撮像部４１が生成した第１撮像画像と、第２撮像部４２が生成した第２撮像画像に基づいて、測定空間におけるワークの位置を検出する。なお、位置検出部８２は、ワークに加えて、測定空間におけるプローブ３０の位置も検出しうる。例えば、位置検出部８２は、測定空間において移動中のプローブ３０の位置を検出してもよい。

【0031】

図３は、ワークＷの位置検出の一例を説明するための模式図である。図３（ａ）に第１撮像部４１の第１撮像画像Ｇ１が示され、図３（ｂ）に第２撮像部４２の第２撮像画像Ｇ２が示されている。位置検出部８２は、第１撮像画像Ｇ１から、測定空間のＸＹ平面におけるワークＷの位置を検出する。また、位置検出部８２は、第２撮像画像Ｇ２から、測定空間のＺ方向におけるワークＷの高さを検出する。これにより、位置検出部８２は、測定空間におけるワークＷの位置を精度良く特定できる。

【0032】

領域決定部８３は、撮像画像に基づいて、測定空間において移動機構２０によるプローブ３０の移動可能最大速度が速度Ｖ１（第１速度）である第１領域Ｒ１と、プローブ３０の移動可能最大速度が速度Ｖ１よりも大きい速度Ｖ２（第２速度）である第２領域Ｒ２とを決定する。すなわち、領域決定部８３は、位置検出部８２が撮像画像（具体的には、第１撮像画像Ｇ１及び第２撮像画像Ｇ２）から検出した測定空間におけるワークＷの位置に基づいて、空間領域としての第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２を決定する。別言すれば、領域決定部８３は、測定空間を第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２に分割する。

【0033】

図４は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２を説明するための模式図である。図４では、説明の便宜上、ワークの中心Ｗ１のみが示されている。第１領域Ｒ１は、ここでは図４の破線で囲まれた長方体形状の領域である。第２領域Ｒ２は、図４の一点鎖線で囲まれ、かつ第１領域Ｒ１よりも外側の領域である。すなわち、第２領域Ｒ２は、測定空間から第１領域Ｒ１を除いた空間領域であり、第１領域Ｒ１よりもワークから離れている。
第１領域Ｒ１は、例えばプローブ３０がワークを倣い測定する際に、ワークの周囲を移動する可能性が高い領域であるのに対して、第２領域Ｒ２は、プローブ３０が振動してもワークに衝突する危険性がない領域である。別言すれば、第１領域Ｒ１は、測定に関連するため精度が必要な領域であり、第２領域Ｒ２は、精度が不要な領域である。そして、プローブ３０が第２領域Ｒ２で高速で移動することで、プローブ３０の移動時間を短縮できるので、測定効率を高められる。

【0034】

領域決定部８３は、第１撮像画像Ｇ１及び第２撮像画像Ｇ２からワークＷの位置や形状を特定して、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を決定する。例えば、領域決定部８３は、ワークＷの表面から所定の距離の位置の内側を第１領域Ｒ１に決定し、ワークＷの表面から所定の距離の位置の外側を第２領域Ｒ２に決定してもよい。また、領域決定部８３は、ワークＷを含む直方体の内側を第１領域Ｒ１に決定し、直方体の外側を第２領域Ｒ２に決定してもよい。これにより、ワークＷの形状に応じた最適な第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２をそれぞれ決定できる。

【0035】

図５は、第１領域Ｒ１が複数ある場合を説明するための模式図である。例えばベース１０上にワークが複数ある場合には、領域決定部８３は、複数の第１領域Ｒ１を決定してもよい。すなわち、領域決定部８３は、撮像画像中にワークが複数含まれている場合には、各ワークに対応する領域を第１領域Ｒ１として決定する。なお、複数の第１領域Ｒ１の大きさは、対応するワークの大きさに応じて異なってもよい。

【0036】

領域決定部８３は、測定機本体２に交換用のプローブ３０を支持するラックが設けられている場合には、当該ラックの周辺領域も第１領域Ｒ１として決定してもよい。これにより、プローブ交換のためにラックにプローブ３０が近づく際に誤ってラックに衝突することを防止できる。

【0037】

領域決定部８３は、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界位置を変化させてもよい。例えば、領域決定部８３は、プローブ３０がワークに近づく間と、プローブ３０がワークから離れる間とで、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との境界位置を変化させる。具体的には、領域決定部８３は、プローブ３０がワークに近づく間の境界位置を、プローブ３０がワークから離れる間の境界位置よりも、ワークから離れた位置に決定する。

【0038】

図６は、プローブ３０の移動方向と、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の境界位置との関係を説明するための模式図である。なお、図６では、説明の便宜上、ワークの中心位置Ｗ１のみを示し、ワークの形状を省略している。図６（ａ）に示す境界位置Ｂ１（破線で示される位置）は、第２領域Ｒ２においてプローブ３０がワーク側へ近づく際の位置であり、図６（ｂ）に示す境界位置Ｂ２（破線で示される位置）は、第１領域Ｒ１においてプローブ３０がワークから離れる際の位置である。
図６（ａ）に示す境界位置Ｂ１は、ワークの中心Ｗ１から見て、図６（ｂ）に示す境界位置Ｂ２よりも離れている。これにより、プローブ３０がワークに近づく際に、プローブ３０が停止する迄に誤ってワークに衝突することを抑制できる。また、プローブ３０がワークから離れる場合には、プローブ３０がワークに衝突する可能性が低いので、境界位置Ｂ２をワークの近くにすることでプローブ３０の移動速度を直ぐに大きくできる。

【0039】

移動制御部８４は、移動機構２０によるプローブ３０の移動を制御する。本実施形態では、移動制御部８４は、プローブ３０が位置する領域（第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２）に応じて、プローブ３０の移動速度を制御する。例えば、移動制御部８４は、プローブ３０の位置が第１領域Ｒ１に含まれている場合には、速度Ｖ１以下の速度でプローブ３０を移動させる。一方で、移動制御部８４は、プローブ３０の位置が第２領域Ｒ２に含まれている場合には、速度Ｖ２以下の速度でプローブ３０を移動させる。特に、移動制御部８４は、第２領域Ｒ２においてプローブ３０を速度Ｖ２で高速移動させることで、測定効率を向上させることができる。

【0040】

移動制御部８４は、移動中のプローブ３０の振動が大きいと、強制的に停止させる。具体的には、移動制御部８４は、プローブ３０の振動の大きさが移動中のプローブ３０を停止させる所定値よりも大きい場合に、プローブ３０を強制的に停止させる。これにより、プローブ３０の振動が大きいことに起因してプローブ３０がワーク等に衝突することを未然に防ぐことができる。

【0041】

振動検出部８５は、プローブ３０の振動の大きさがプローブ３０を停止させる所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行する。振動検出部８５は、例えば、プローブ３０の移動時の変位量から振動の大きさを求める。振動検出部８５によってプローブ３０の振動の大きさが所定値より大きいと検出されると、移動制御部８４は移動中のプローブ３０を停止させる。

【0042】

振動検出部８５は、プローブ３０の位置が第１領域Ｒ１に含まれる場合には上記の検出処理を実行し、プローブ３０の位置が第２領域Ｒ２に含まれる場合には上記の検出処理を実行しない。例えば、プローブ３０が第２領域Ｒ２を速度Ｖ２で高速移動している際に、振動検出部８５は検出処理を実行しない。
プローブ３０が第２領域Ｒ２を速度Ｖ２で移動している場合には、仮にプローブ３０の振動の大きさが所定値よりも大きくなる可能性がある。しかし、上記の検出処理を実行しないことで、振動の大きさが所定値よりも大きくてもプローブ３０が強制的に停止することがなく、プローブ３０の高速移動が継続される。一方で、プローブ３０が第２領域Ｒ２を移動中は振動してもワークＷに衝突する恐れがないので、プローブ３０の振動が大きくなった際に停止しなくても特段の不利益はない。

【0043】

＜プローブの移動制御＞
プローブ３０の移動制御について、図７を参照しながら説明する。

【0044】

図７は、プローブ３０の移動制御の一例を説明するためのフローチャートである。図７に示す処理は、制御装置７の制御部８０が記憶部７０に記憶されたプログラムを実行することで実現される。

【0045】

図７のフローチャートは、測定者によってワークＷの測定開始が指示され、プローブ３０が例えば待機位置から移動機構２０によって移動を開始するものとする。まず、撮像部４０は、ベース１０上のワークＷを含む測定空間を撮影して、撮像画像を生成する（ステップＳ１０２）。具体的には、第１撮像部４１が第１撮像画像Ｇ１を生成し、第２撮像部４２が第２撮像画像Ｇ２を生成する。

【0046】

次に、制御部８０の位置検出部８２は、撮像部４０が生成した撮像画像（第１撮像画像Ｇ１及び第２撮像画像Ｇ２）から、測定空間におけるワークＷの位置を検出する（ステップＳ１０４）。具体的には、位置検出部８２は、図３に示すように、測定空間のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向におけるワークＷの位置を検出する。

【0047】

次に、領域決定部８３は、位置検出部８２が検出したワークＷの位置に基づいて、測定空間においてプローブ３０の移動可能最大速度が異なる第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２を決定する（ステップＳ１０６）。例えば、領域決定部８３は、図４に示すように、長方体形状の第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１を囲むような第２領域Ｒ２とを決定する。

【0048】

次に、位置検出部８２は、プローブ３０が第１領域Ｒ１に位置するか否かを検出する（ステップＳ１０８）。そして、ステップＳ１０８でプローブ３０が第１領域Ｒ１に位置する場合には（Ｙｅｓ）、移動制御部８４は、プローブ３０を速度Ｖ１以下の速度で移動させる（ステップＳ１１０）。

【0049】

次に、振動検出部８５は、プローブ３０の振動の大きさが所定値よりも大きいか否かを検出する検出処理を実行する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２において速度Ｖ１で移動中のプローブ３０の振動の大きさが所定値以下である場合には（Ｎｏ）、移動制御部８４は、プローブ３０の移動を継続させ（ステップＳ１１４）、ワークＷの測定を行う。

【0050】

一方で、ステップＳ１１２において速度Ｖ１で移動中のプローブ３０の振動の大きさが所定値よりも大きい場合には（Ｙｅｓ）、移動制御部８４は、移動中のプローブ３０を強制停止させる（ステップＳ１１６）。

【0051】

ステップＳ１０８においてプローブ３０が第２領域Ｒ２に位置する場合には（Ｎｏ）、移動制御部８４は、プローブ３０を速度Ｖ２以下の速度で移動させる（ステップＳ１１８）。すなわち、移動制御部８４は、速度Ｖ１より大きく、かつ速度Ｖ２以下の速度でプローブ３０を移動させる。例えば、移動制御部８４は、第２領域Ｒ２内でプローブ３０を速度Ｖ２で移動させる。

【0052】

ステップＳ１１４～Ｓ１１８の後に、プローブ３０が位置する領域が変化（例えば、第１領域Ｒ１から第２領域Ｒ２に変化）した場合には（ステップＳ１２０：Ｙｅｓ）、制御部８０は、上述したステップＳ１０８～Ｓ１１８の処理を繰り返す。すなわち、プローブ３０によるワークＷの測定が完了するまで、移動中のプローブ３０が位置する領域（第１領域Ｒ１又は第２領域Ｒ２）に応じてプローブ３０の移動速度が制御されることになる。なお、この際、前述したように、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の境界位置を、プローブ３０の移動方向に応じて変化させてもよい（図６参照）。

【0053】

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態において、三次元測定装置１は、ワークＷを含む測定空間の撮像画像に基づいて、プローブ３０の移動可能最大速度が速度Ｖ１（第１速度）である第１領域Ｒ１と、移動可能最大速度が速度Ｖ１よりも大きい速度Ｖ２（第２速度）でありワークＷから離れた第２領域Ｒ２とを決定する。そして、三次元測定装置１は、移動中のプローブ３０が第１領域Ｒ１に位置する際には速度Ｖ１以下で移動させ、プローブ３０が第２領域Ｒ２に位置する際には速度Ｖ２以下で移動させる。
これにより、プローブ３０が第１領域Ｒに位置する場合には、速度Ｖ１以下の速度で移動することになり、プローブ３０の移動時の振動を抑制できるので、振動したプローブ３０がワークＷに衝突することを防止できる。プローブ３０が第２領域Ｒ２に位置する場合には、速度Ｖ２以下の速度（速度Ｖ１よりも大きい速度）で移動することで移動時間を短縮しつつ、第２領域Ｒ２を移動中のプローブ３０の振動が大きくなってもプローブ３０がワークＷに衝突する恐れがない。

【0054】

また、上記した実施形態では、プローブ３０が第２領域Ｒ２を移動する際に、振動検出部８５による振動検出が実行されない。これにより、例えばプローブ３０が高速で移動して振動が大きくなっても、プローブ３０が強制停止することがない。このため、第２領域Ｒ２を移動するプローブ３０の移動時間が短くなり、測定効率が向上する。

【0055】

なお、上記では、プローブ３０が、ワークＷに接触しながら倣い測定することとしたが、これに限定されない。例えば、プローブ３０は、ワークＷに非接触状態で測定することとしてもよい。

【0056】

また、上記では、移動機構２０が、図１に示すような門型の構造であることとしたが、これに限定されない。移動機構２０は、プローブ３０を移動させることができれば、他の構造であってもよい。

【0057】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。

【符号の説明】

【0058】

１ 三次元測定装置
２０ 移動機構
３０ プローブ
４０ 撮像部
４１ 第１撮像部
４２ 第２撮像部
８０ 制御部
８２ 位置検出部
８３ 領域決定部
８４ 移動制御部
８５ 振動検出部
Ｇ１ 第１撮像画像
Ｇ２ 第２撮像画像
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】