(57)【要約】【課題】手動操作型三次元測定機において、操作者の能力に依存することなく、ばらつきがより少ない測定結果を得ることが可能な三次元測定機、測定方法、及び測定プログラムを提供する。【解決手段】測定対象物を測定する際に手動操作されるプローブ（２４）を具備する測定部（２６）と、プローブの位置を取得するプローブ位置取得部（１２０）と、測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得部（１１４）と、プローブ位置取得部を用いて取得されたプローブの位置と、目標測定位置取得部を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、プローブの位置が目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知部（３４）と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象物を測定する際に手動操作されるプローブを具備する測定部と、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得部と、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得部と、
前記プローブ位置取得部を用いて取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得部を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知部と、
を備え、
前記報知部は、前記報知情報を視覚的に表示させる表示部を備え、前記表示部は測定済みの測定位置又は未測定の測定位置を表示させる三次元測定機。
【請求項２】
前記表示部は、前記測定対象物における未測定の測定要素における未測定位置を表示する請求項１に記載の三次元測定機。
【請求項３】
前記報知部は、
前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じて出力態様を変更する音情報に変換する音変換部と、
前記音変換部によって音情報に変換された前記報知情報を出力させる音声出力部と、
を備えた請求項１又は２に記載の三次元測定機。
【請求項４】
測定対象物を測定する際に手動操作されるプローブを具備する測定部と、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得部と、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得部と、
前記プローブ位置取得部を用いて取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得部を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知部と、
を備え、
前記報知部は、
前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じて出力態様を変更する音情報に変換する音変換部と、
前記音変換部によって音情報に変換された前記報知情報を出力させる音声出力部と、
を備えた三次元測定機。
【請求項５】
前記音変換部は、前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じた期間を有する前記音情報であり、間欠的に出力される前記音情報に変換する請求項３又は４に記載の三次元測定機。
【請求項６】
前記音変換部は、前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離が相対的に短くなると、前記期間が相対的に短い前記音情報に変換する請求項５に記載の三次元測定機。
【請求項７】
前記音変換部は、前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じて種類を変更する前記音情報に変換する請求項３から６のいずれか一項に記載の三次元測定機。
【請求項８】
前記音変換部は、前記報知情報を前記音情報として前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離を表す音声に変換する請求項３から７のいずれか一項に記載の三次元測定機。
【請求項９】
手動操作される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方法であって、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得工程と、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得工程と、
前記プローブ位置取得工程において取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得工程において取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知工程と、
を含み、
前記報知工程は、前記報知情報を視覚的に表示させる表示部を用いて、測定済みの測定位置又は未測定の測定位置を表示させる測定方法。
【請求項１０】
手動操作される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プログラムであって、
コンピュータを、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得手段、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得手段、及び
前記プローブ位置取得手段を用いて取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得手段を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知手段として機能させ、
前記報知手段は、前記報知情報を視覚的に表示させる表示部を用いて、測定済みの測定位置又は未測定の測定位置を表示させる測定プログラム。
【請求項１１】
手動操作される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方法であって、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得工程と、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得工程と、
前記プローブ位置取得工程において取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得工程において取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知工程と、
を含み、
前記報知工程は、
前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じて出力態様を変更する音情報に変換する音変換工程と、
前記音変換工程によって音情報に変換された前記報知情報を出力させる音声出力工程と、
を含む測定方法。
【請求項１２】
手動操作される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プログラムであって、
コンピュータを、
前記プローブの位置を取得するプローブ位置取得手段、
測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得手段、及び
前記プローブ位置取得手段を用いて取得されたプローブの位置と、前記目標測定位置取得手段を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、前記プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知手段として機能させ、
前記報知手段は、前記報知情報を前記プローブの位置から前記目標測定位置までの距離に応じて出力態様を変更する音情報に変換する音変換機能、及び
前記音変換機能によって音情報に変換された前記報知情報を出力させる音声出力機能として機能させる測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元測定機、測定方法、及び測定プログラムに係り、特に手動操作型三次元測定機における測定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
手動操作型三次元測定機として、プローブを手動操作により移動させる形態が知られている。手動操作型三次元測定機の他の形態として、プローブをジョイスティックなどの操作部材を用いて移動させる形態が知られている。
【０００３】
手動型三次元測定機を用いた測定では、手動で測定機を操作しなければならないため、測定者の能力に依存して、測定結果がばらつくという問題がある。このような問題を防ぐために、測定者は測定プログラム中に設計値として指示された位置をプロービングすることが好ましい。
【０００４】
特許文献１は、プローブの操作が測定ポイントごとに設定された測定条件から外れた操作である誤操作の場合に警告を発する手動操作型三次元測定機が記載されている。特許文献１に記載の手動操作型三次元測定機によれば、操作者は警告が発せられないように測定を行うことができるので、測定値にばらつきが生じにくい。
【０００５】
特許文献２は、測定プローブ先端近傍に装着されるサブモニタを備えた手動操作型三次元測定機が記載されている。特許文献２に記載の手動操作型三次元測定機は、測定プローブが測定許容範囲に入ったことがサブモニタに表示される。
【０００６】
かかる構成により、コンピュータのディスプレイが直接視認できない状況でも、視線を外すことなく、また測定を中断することなく、制御ソフトウエアの情報を手元で確認可能
に構成することによって、測定者が測定作業に集中できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１０５８６５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１４１１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、測定者が手動により測定機を操作する際に、測定者は測定対象物であるワークにおけるどの位置が、測定指示がされた目標とされる測定位置なのかわからないという問題がある。
【０００９】
また、測定者が手動で測定機を操作する際に、測定者はワークのどの位置をプロービングして測定すればよいのかわからないという問題もある。
【００１０】
換言すると、現状、測定者は、ワークにおけるプロービングすべき測定位置が測定前にわからないという問題がある。この問題は、プロービングすべき測定位置から外れた位置をプロービングして測定してしまい、測定結果がばらつき、期待した測定結果が得られないという事態の発生につながる。
【００１１】
特許文献１に記載の手動操作型三次元測定機は、警告が発せられることにより、測定者は測定条件から外れた測定が行われていることを把握することができるものの、測定条件が緩和されると、測定結果にばらつきが生じてしまう。
【００１２】
特許文献２に記載の手動操作型三次元測定機は、測定プローブが測定許容範囲に入ったことを測定者が把握できるものの、測定許容範囲が相対的に広範囲に設定されると、測定結果にばらつきが生じてしまう。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、手動操作型三次元測定機において、操作者の能力に依存することなく、ばらつきがより少ない測定結果を得ることが可能な三次元測定機、測定方法、及び測定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】
【００１４】
上記目的を達成するために、次の発明態様を提供する。
【００１５】
第１態様の三次元測定機は、測定対象物を測定する際に手動操作されるプローブを具備する測定部と、プローブの位置を取得するプローブ位置取得部と、測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得部と、プローブ位置取得部を用いて取得されたプローブの位置と、目標測定位置取得部を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、プローブの位置が目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知部と、を備えた三次元測定機である。
【００１６】
第１態様によれば、プローブを操作する操作者は、報知情報によってプローブの位置が目標とする測定位置に近づいていることを把握することができるので、目標とする測定位置により近い位置の測定が可能である。したがって、操作者の能力に依存することなく、ばらつきがより少ない測定結果を得ることが可能となる。
【００１７】
第２態様は、第１態様の三次元測定機において、プローブ位置取得部は、プローブの位置として、測定対象物が基準とされたワーク座標系におけるプローブの座標値を取得し、報知部は、目標測定位置として測定対象物の設計情報から、ワーク座標系における目標測定位置の座標値を導出し、かつ、報知情報として、目標測定位置の座標値からプローブの位置の座標値を減算して算出される座標差分値を導出する。
【００１８】
第２態様によれば、操作者は、プローブの位置と測定対象物の測定位置における目標測定位置との差を、ワーク座標系の座標値により把握することができる。
【００１９】
第２態様において、ワーク座標系として三次元直交座標系を適用することができる。
【００２０】
第２態様において、測定対象物ごとにワーク座標系が設定される態様が好ましい。
【００２１】
第３態様は、第１態様又は第２態様に記載の三次元測定機において、報知部は、目標測定位置として測定対象物の設計情報から、測定対象物が基準とされたワーク座標系における目標測定位置の座標値を導出し、導出されたワーク座標系における目標測定位置の座標値を報知する。
【００２２】
第３態様によれば、操作者は、測定対象物の測定位置における目標測定位置を把握することができる。
【００２３】
第４態様は、第１態様から第３態様のいずれか一態様の三次元測定機において、報知部は、報知情報を視覚的に表示させる表示部を備えている。
【００２４】
第４態様によれば、操作者は、報知情報を視覚的に認識することができる。
【００２５】
第５態様は、第４態様の三次元測定機において、表示部は、文字情報を用いて報知情報を表示させる。
【００２６】
第５態様によれば、操作者は、文字情報から得られる視覚的な情報に基づいて、プローブの位置と目標とする測定位置との差を把握することができる。
【００２７】
第５態様における文字情報の一態様として、プローブ位置の座標値から目標測定位置の座標値を減算した座標差が挙げられる。
【００２８】
第６態様は、第４態様又は第５態様の三次元測定機において、表示部は、レベルメータを用いて報知情報を表示させる。
【００２９】
第６態様によれば、操作者は、レベルメータから得られる視覚的な情報に基づいて目標測定位置を把握することができる。
【００３０】
第７態様は、第１態様から第３態様のいずれか一態様の三次元測定機において、報知部は、報知情報を音情報に変換する音変換部と、音変換部によって音情報に変換された報知情報を出力させる音声出力部と、を備えている。
【００３１】
第８態様によれば、操作者は、音情報に変換された報知情報によって目標測定位置を把握することができる。
【００３２】
第８態様の測定方法は、手動操作される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方法であって、プローブの位置を取得するプローブ位置取得工程と、測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得工程と、プローブ位置取得工程において取得されたプローブの位置と、目標測定位置取得工程において取得された目標測定位置との距離に応じて、プローブの位置が目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知工程と、を含む測定方法である。
【００３３】
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。
【００３４】
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、三次元測定機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方法の構成要素として把握することができる。
【００３５】
第９態様の測定プログラムは、手動操作される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プログラムであって、コンピュータを、プローブの位置を取得するプローブ位置取得手段、測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得手段、及びプローブ位置取得手段を用いて取得されたプローブの位置と、目標測定位置取得手段を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、プローブの位置が目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知手段として機能させる測定プログラムである。
【００３６】
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。
【００３７】
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、三次元測定機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】
【００３８】
本発明によれば、プローブを操作する操作者は、報知情報の報知によってプローブの位置が目標とする測定位置に近づいていることを把握することができるので、目標とする測定位置により近い位置の測定が可能である。したがって、操作者の能力に依存することなく、ばらつきがより少ない測定結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は第一実施形態に係る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ブロック図である。
【図３】図３は図１に示された三次元測定機に適用される測定方法の手順の流れが示されたフローチャートである。
【図４】図４は差分情報表示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は図１に示された三次元測定機における差分情報表示の説明図である。
【図６】図６はパートプログラムの一例の説明図である。
【図７】図７は空間補正の説明図である。
【図８】図８は原点設定の説明図である。
【図９】図９は基準軸設定の説明図である。
【図１０】図１０は第二実施形態に係る三次元測定機における目標測定位置表示の説明図である。
【図１１】図１１は第三実施形態に係る三次元測定機の全体構成図である。
【図１２】図１２は図１１に示された三次元測定機の情報処理部のブロック図である
【図１３】図１３は手動操作型三次元測定機の他の態様の説明図である。
【図１４】図１４は手動操作型三次元測定機の他の態様の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
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。
【００４１】
［三次元測定機の全体構成］
図１は第一実施形態に係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。
【００４２】
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。
【００４３】
図１に示されたＸはワーク座標系におけるＸ軸方向を表している。図１に示されたＹはワーク座標系におけるＹ軸方向を表している。図１に示されたＺはワーク座標系におけるＺ軸方向を表している。
【００４４】
図１に示された三次元測定機におけるワーク座標系は、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。ワーク座標系の設定の詳細は後述する。
【００４５】
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を備えている。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。
【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】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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１２１として図示される。
【００６２】
Ｘ軸方向位置検出用のリニアスケールの出力値は、ワーク座標系における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、ワーク座標系における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、ワーク座標系におけるＺ方向の座標値とすることができる。
【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に示されたＸキャリッジ２０、右Ｙキャリッジ１６Ｒ、左Ｙキャリッジ１６Ｌ、及びＺキャリッジ２２を備えた門型フレーム２６は、プローブを備えた測定部の一態様である。
【００６７】
図１に示される三次元測定機１０は、コントローラ２８を備えている。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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。本明細書におけるソフトウエア３２Ａ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。
【００７１】
図１に示された三次元測定機１０は表示部３４を備えている。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。表示部３４に表示される三次元測定機１０における諸情報の詳細は後述する。
【００７２】
［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ブロック図である。図２に示されるように、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。
【００７３】
図２に示された情報処理部１００は、制御部１０２、記憶部１０４、及びプログラム実行部１０６を備えている。制御部１０２は図２に示された情報処理部１００の各部を統括的に制御する。
【００７４】
また、制御部１０２は入力された各種情報を記憶部１０４へ記憶させる。更に、制御部１０２は記憶部１０４に記憶されている各種情報を読み出し、情報処理部１００の各部へ送信する。
【００７５】
記憶部１０４は情報処理部１００を用いて取得された各種情報が一時的に記憶される一次記憶領域が含まれていてもよい。記憶部１０４は演算結果が記憶される演算結果記憶領域が含まれていてもよい。記憶部１０４は図１に示されたソフトウエア３２Ａがインストールされるソフトウエアインストール領域が含まれていてもよい。
【００７６】
記憶部１０４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。記憶部１０４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。
【００７７】
プログラム実行部１０６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１０６は、コンピュータ３２にパートプログラムを実行させることができる。
【００７８】
ＣＡＤデータ取得部１１０はＣＡＤデータを取得する。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設計情報である。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データの取得は、ネットワークを経由した取得、メモリーカード、ＣＤ−ＲＯＭ等記憶媒体からの読み込みなど、様々な態様が適用可能である。これらのＣＡＤデータの取得は目標測定位置取得部における設計情報取得の一態様である。
【００７９】
ＣＡＤデータ取得部１１０を用いて取得された測定対象物のＣＡＤデータはＣＡＤデータ記憶部１１２に記憶される。ここでいうＣＡＤデータの記憶は、ＣＡＤデータの記憶形式を問わない。例えば、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。ＣＡＤデータ記憶部１１２に記憶されているＣＡＤデータの読み出しは目標測定位置取得部における設計情報取得の一態様である。
【００８０】
目標測定位置導出部１１４はＣＡＤデータ記憶部１１２に記憶されている測定対象物のＣＡＤデータから、測定対象物における測定要素ごとの目標とする測定位置を導出する。ここで、測定要素とは測定対象物に形成される穴、凸部、又は溝などの構造である。測定要素には測定対象物の外形が含まれていてもよい。通常、一つの測定対象物には複数の測定要素が含まれている。また、一つの測定要素には複数の目標とする測定位置が含まれている。
【００８１】
また、目標とする測定位置とは、測定対象物におけるＣＡＤデータに記述された設計値に相当する位置である。本実施形態では、目標とする測定位置を表す指標として、図１に示された三次元測定機１０におけるワーク座標系の座標値が適用される。
【００８２】
一つの測定要素に含まれる目標とする測定位置の数は、測定精度、又は測定要素の形状などに応じて適宜決められている。以下の説明では、一つの測定対象物に複数の測定要素が含まれており、一つの測定要素に複数の目標とする測定位置が含まれていることとする。以下、目標とする測定位置は目標測定位置と記載されることがある。
【００８３】
目標測定位置設定部１１６は、予め決められた測定シーケンスに基づき、目標測定位置導出部１１４を用いて導出された複数の目標測定位置を、順に測定対象の目標測定位置に設定する。すなわち、目標測定位置設定部１１６は、未測定の測定位置について測定順序を設定する。具体的には、測定要素の測定順序を設定し、さらに、測定要素ごとに測定対象の測定位置を設定する。
【００８４】
目標測定位置導出部１１４、及び目標測定位置設定部１１６の機能は、先に説明したパートプログラムとして実現可能である。
【００８５】
プローブ位置取得部１２０はコントローラ２８を介して、現実のプローブ２４の位置を測定値として取得する。なお、現実のプローブ２４の位置は、スライタス中心位置と呼ばれることがある。
【００８６】
なお、以下、単にプローブ２４の位置、又はプローブの位置と記載される場合は、現実のプローブ２４の位置とする。
【００８７】
プローブ２４の位置は、リニアスケール１２１の出力値が適用される。図２に示されたリニアスケール１２１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る。
【００８８】
すなわち、プローブ２４の位置の測定値は、図１に示された三次元測定機１０におけるワーク座標系の座標値が適用される。
【００８９】
図２に示されたリニアスケール１２１から、プローブ２４のＸ軸方向の座標値を表す検出信号、Ｙ軸方向の座標値を表す検出信号、及びＺ軸方向の座標値を表す検出信号が出力される。
【００９０】
演算部１２２はプローブ位置取得部１２０を用いて取得されたプローブ２４の位置の測定値と、目標測定位置設定部１１６を用いて設定された目標測定位置との間の距離を表す差分情報を算出する。演算部１２２を用いて算出された差分情報は、ワーク座標系の座標差を適用することができる。
【００９１】
プローブ２４の位置を表す座標値の測定値を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とし、目標測定位置の座標値を（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）とすると、差分情報を表す各軸の座標差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）は、ΔＸ＝Ｘ−Ｘｎ、ΔＹ＝Ｙ−Ｙｎ、ΔＺ＝Ｚ−Ｚｎと表される。ここで、ｎは測定位置の番号を表す正の整数である。
【００９２】
表示制御部１２４は、表示部３４に表示させる各種情報を表示部３４による表示形式に適した形式に変換する。演算部１２２を用いて算出された各軸の座標差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）は、表示部３４に差分情報として表示することができる。また、表示制御部１２４は、目標測定位置を表示部３４に表示させることができる。
【００９３】
表示部３４は報知情報を報知させる報知部の構成要素であり、報知情報を視覚的に表示させる態様に対応している。
【００９４】
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。なお、ＣＰＵは中央演算装置を表すCentral Processing Unitの省略語である。
【００９５】
図２に示されたＣＡＤデータ取得部１１０は目標測定位置取得部の構成要素である。ＣＡＤデータは測定対象物の設計情報の一態様である。目標測定位置導出部１１４は目標測定位置の座標値を導出する目標測定位置取得部の構成要素である。
【００９６】
演算部１２２は、座標差分値を報知情報として導出する報知部の一態様である。表示部３４、及び表示制御部１２４は報知部の構成要素である。
【００９７】
［測定手順の説明］
図３は図１に示された三次元測定機に適用される測定方法の手順の流れが示されたフローチャートである。本実施形態に示される測定方法は、測定位置ごとに、目標測定位置設定工程Ｓ１０、手動測定工程Ｓ１２、測定値決定工程Ｓ１４、及び測定完了判断工程Ｓ１６が実行され、予め決められた全ての測定位置について測定値が決定されるまで、これらの工程が繰り返し実行される。
【００９８】
図３に示された目標測定位置設定工程Ｓ１０では、ＣＡＤデータ、及び測定シーケンスに基づいて、測定対象の測定位置の目標測定位置が設定される。目標測定位置設定工程Ｓ１０は、図１に示された目標測定位置設定部１１６において実行される。
【００９９】
目標測定位置設定工程Ｓ１０におけるＣＡＤデータが取得される工程は、目標測定位置取得工程の構成要素である。ＣＡＤデータが取得される工程に代わりパートプログラムが読み込まれる工程、又はパートプログラムが作成される工程は、目標測定位置取得工の一態様である。
【０１００】
図３の手動測定工程Ｓ１２では、手動によって測定対象の測定位置の測定値が取得される。また、手動測定工程Ｓ１２では、操作者によって行われる手動測定をアシストする報知情報表示として、差分情報表示が実行される。差分情報表示の詳細は後述する。
【０１０１】
測定値決定工程Ｓ１４では測定対象の測定位置の測定値が決定される。測定値決定工程Ｓ１４は、図２に示されたプローブ位置取得部１２０、及び演算部１２２によって実行される。
【０１０２】
図３の測定完了判断工程Ｓ１６では、全ての測定が終了したか否かが判断される。測定完了判断工程Ｓ１６のＹＥＳ判定となる、全ての測定が終了したと判断された場合は、測定が終了される。
【０１０３】
一方、測定完了判断工程Ｓ１６のＮＯ判定となる、全ての測定が終了していないと判断された場合は、目標測定位置設定工程Ｓ１０に戻り、次の測定対象の測定位置が設定される。以降、手動測定工程Ｓ１２、測定値決定工程Ｓ１４、及び測定完了判断工程Ｓ１６が繰り返し実行される。
【０１０４】
測定完了判断工程Ｓ１６は、図２に示された制御部１０２において実行される。図３の測定方法にプログラムが介在する工程は、その工程の実行には図２に示されたプログラム実行部１０６が介在する。
【０１０５】
図４は差分情報表示の手順の流れが示されたフローチャートである。図４に示される差分情報表示は報知工程の構成要素である。差分情報表示は、プローブ位置取得工程Ｓ２０、座標差算出工程Ｓ２２、及び座標差表示工程Ｓ２４を含んで構成される。
【０１０６】
プローブ位置取得工程Ｓ２０では、図１に示されたプローブ２４の位置の測定値がリアルタイムに取得される。すなわち、図４のプローブ位置取得工程Ｓ２０では、図１に示されたプローブ２４のワーク座標系における座標値である、図２に示されたリニアスケール１２１の出力値が取得される。
【０１０７】
座標差算出工程Ｓ２２では、プローブ位置取得工程Ｓ２０において取得された測定値である、図１に示されたプローブ２４の位置を表すワーク座標系の座標値から、図３の目標測定位置設定工程Ｓ１０で設定された目標測定位置を表すワーク座標系の座標値が減算され、プローブ２４の位置と目標測定位置との座標差が算出される。
【０１０８】
座標差表示工程Ｓ２４では、座標差算出工程Ｓ２２において算出された座標差が、図１に示された表示部３４に表示される。操作者は、表示部３４に表示された座標差を見て、プローブ２４の位置が目標測定位置に近づいていることを把握しうる。
【０１０９】
表示部３４に表示される座標差は、プローブ２４の位置を表す測定値の取得と同様に、リアルタイムに更新される態様が好ましい。ここでいうリアルタイムとは、測定座標値の取得、座標差の算出、及び座標差の表示が時間的に連続して実行され、座標差の表示が逐次更新されていればよく、測定座標値の取得期間の間隔、及び座標差の表示の更新期間の間隔は一定でなくてもよい。
【０１１０】
図４に示された座標差算出工程Ｓ２２は、報知工程の構成要素である。座標差表示工程Ｓ２４は、報知工程の構成要素である。
【０１１１】
［差分情報表示の具体例］
図５は図１に示された三次元測定機における差分情報表示の説明図である。図５は図１に示された表示部３４の表示画面２００が模式的に図示されている。
【０１１２】
図５に示された表示画面２００は、差分情報表示領域２０２が含まれる。なお、図５に示された差分情報表示領域２０２を表す一点破線は、実際の表示画面２００では表示されない。
【０１１３】
差分情報表示領域２０２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれの差分値が数値を用いて表示される数値表示領域２０４が含まれる。また、差分情報表示領域２０２は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向のそれぞれの差分値がレベルメータ形式で表示されるレベルメータ表示領域２０６が含まれる。
【０１１４】
図５には、数値表示領域２０４において、小数点以下第四位までの数値が表示される態様が示されているが、測定対象物、要求される測定精度に応じて、数値表示領域２０４における数値の表示範囲は設定が可能である。
【０１１５】
また、図５には、レベルメータ表示領域２０６として、正負それぞれについて十段階のレベルメータが例示されているが、測定対象物、要求される測定精度に応じて、レベルメータ表示領域２０６の表示範囲は設定が可能である。
【０１１６】
図５に示された数値表示領域２０４、及びレベルメータ表示領域２０６の表示範囲の設定は操作者が手動で行ってもよいし、測定対象物の設計情報等の情報に基づいて自動的に設定されてもよい。
【０１１７】
図５に示された表示画面２００は、測定対象の測定要素の情報が表示される測定対象測定要素情報表示領域２０８が含まれる。図５に示された測定対象測定要素情報表示領域２０８は、Ｃｉｒｃｌｅ＿１という名称の構成要素が表示されている。
【０１１８】
図５に示された表示画面２００は、目標測定位置が表示される目標測定位置情報表示部２１０が含まれる。図５に示された目標測定位置情報表示部２１０は、ワーク座標系における目標測定位置のＸ軸方向の座標値、Ｙ軸方向の座標値、及びＺ軸方向の座標値が表示されている。なお、図５に示された目標測定位置情報表示部２１０に示されている各軸の座標値は任意の数値であり、具体的な目標測定位置を表す数値ではない。
【０１１９】
図５には、数値表示領域２０４、及びレベルメータ表示領域２０６の両者が含まれる表示画面２００が図示されているが、表示画面２００は、差分情報が表示される差分情報表示領域として、数値表示領域２０４、及びレベルメータ表示領域２０６の少なくともいずれか一方が含まれていればよい。
【０１２０】
また、表示画面２００は、測定対象測定要素情報表示領域２０８、及び目標測定位置情報表示部２１０の少なくともいずれか一方が省略されてもよい。
【０１２１】
図５に示された数値表示領域２０４に表示される数値は、文字情報の一態様である。
【０１２２】
［第一実施形態の作用効果］
上記の如く構成された三次元測定機、及び測定方法によれば、手動操作による測定対象物の測定の際に、現実のプローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標の測定値に近づいていることを表す報知情報として、ワーク座標系における、目標測定位置の座標値と、プローブの位置を表す座標値との座標差が表示される。
【０１２３】
操作者は、現実のプローブ２４の位置が、測定対象の測定位置における目標測定位置に近づいていることを視覚的に把握することができる。そして、目標測定位置から外れた位置をプロービングしてしまうことが事前に防止されうる。
【０１２４】
報知情報が視覚的に表示される他の態様として、異なる色の光源を用いて、色の違いによって、測定対象の測定位置における目標測定位置に近づいていることが表される態様が挙げられる。
【０１２５】
例えば、現実のプローブ２４の位置が、測定対象の測定位置における目標測定位置から大きく離れている場合は赤色の光源を点灯させ、現実のプローブ２４の位置が、測定対象の測定位置における目標測定位置に従い、光源の色を黄色、緑と変更することが可能である。
【０１２６】
［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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
図６はパートプログラムの一例の説明図である。図６にはパートプログラムが模式的に図示されている。図６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。
【０１３１】
図６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６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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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、図２に示されたＣＡＤデータ取得部１１０に代わり、パートプログラム取得部が具備される。また、ＣＡＤデータ記憶部１１２に代わり、パートプログラム記憶部が具備される。
【０１３４】
［ワーク座標系の設定］
次に、図７から図９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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
図７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Ｚ０軸の交点４０２、及び平面４００の法線ベクトル４０４が決められる。
【０１３７】
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７に実線を用いて図示されたＸ０Ｙ０Ｚ０座標系は、破線を用いて図示されたＸ１Ｙ１Ｚ１座標系に補正される。Ｘ０Ｙ０Ｚ０座標系がＸ１Ｙ１Ｚ１座標系に補正される処理は空間補正と呼ばれる。
【０１３８】
そして、交点４０２に原点４０６を平行移動させる。そうすると、Ｘ１Ｙ１Ｚ１座標系は、長破線を用いて図示されたＸ２Ｙ２Ｚ２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。
【０１３９】
図８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。
【０１４０】
そうすると、図８に実線を用いて図示されたＸ２Ｙ２Ｚ２座標系は、破線を用いて図示されたＸ３Ｙ３Ｚ３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Ｘ３Ｙ３Ｚ３座標系の原点として決定される。
【０１４１】
図９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、Ｘ３軸が穴４２０の中心４２２を通る位置までＸ３軸を回転させる。αはＸ３軸を回転させる角度を表している。
【０１４２】
そうすると、実線を用いて図示されたＸ３Ｙ３座標系は、破線を用いて図示されたＸ４Ｙ４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９のＸ４Ｙ４座標系が決定される。
【０１４３】
すなわち、空間補正、原点設定、及び基準軸設定を経て、図９に示されたＸ４軸はワーク座標系のＸ軸とされる。また、図９に示されたＹ４軸はワーク座標系のＹ軸とされる。図８に示されたＺ３軸はワーク座標系のＺ軸とされる。
【０１４４】
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。
【０１４５】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係る三次元測定機について説明する。第二実施形態の説明では、主として第一実施形態と相違する点について説明がされることとし、第一実施形態と共通する点の説明は適宜省略される。
【０１４６】
図１０は第二実施形態に係る三次元測定機における目標測定位置表示の説明図である。図１０に示された表示画面３００は、測定要素の位置情報を表す測定要素位置情報欄３０２が含まれる。なお、測定要素位置情報欄３０２を表す一点破線は、実際の表示画面３００では表示されない。
【０１４７】
図１０に示された測定要素位置情報欄３０２は、測定要素３０４、及び測定要素３０６の位置情報が視覚的に表示されている。また、測定要素位置情報欄３０２は、測定要素３０４、及び測定要素３０６の位置情報が三次元的に表示されている。すなわち、測定要素位置情報欄３０２は、軸方向表示領域３０８に、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向が表示される。
【０１４８】
図１０に示された測定要素位置情報欄３０２は、目標測定位置３１０、及び目標測定位置の座標値３１２が測定要素３０４に重ねて表示されている。測定要素３０４に符号３１４、及び符号３１６が付された点は、測定要素３０４における測定済みの測定位置である。
【０１４９】
また、符号３１８が付された点であり、破線を用いて図示された点は、次の測定対象の測定位置である。測定要素３０６に重ねて表示されている測定位置３２０、測定位置３２２、測定位置３２４、及び測定位置３２６は、測定要素３０６における未測定の測定位置である。
【０１５０】
なお、図１０に示されたＣｉｒｃｌｅ＿１は測定要素３０４の名称である。また、図１０に示されたＣｉｒｃｌｅ＿２は測定要素３０６の名称である。図１０には、測定対象の
測定要素である測定要素３０４、及び次の測定対象の測定要素である測定要素３０６が表示される態様が例示されたが、表示画面３００に表示される測定要素は、測定対象の測定要素３０４のみでもよい。
【０１５１】
第二実施形態における目標測定位置を導出する目標測定位置導出部１１４は、目標測定位置取得部の構成要素である。図１０に示された表示画面３００が表示される表示部は、報知部の構成要素である。
【０１５２】
［第二実施形態の作用効果］
第二実施形態によれば、測定要素位置情報欄３０２に測定対象の測定要素３０４を三次元的に表示させ、測定対象の測定要素３０４に測定対象の目標測定位置３１０を重ねて表示させる。
【０１５３】
操作者は表示画面３００を見て、図１に示されたプローブ２４の位置が測定対象の測定位置に近づいていることを視覚的に把握することができる。そして、目標測定位置から外れた位置をプロービングしてしまうことが事前に防止される。
【０１５４】
第一実施形態に示された表示画面２００と、第二実施形態に示された表示画面３００とを組み合わせた表示画面を作成する態様が好ましい。すなわち、報知情報として、プローブ２４の位置から目標測定位置を減算した差分情報を報知し、かつ、目標測定位置を報知させる態様が好ましい。
【０１５５】
また、差分情報の表示、及び目標測定位置の表示は、いずれか一方、又は両方が選択的に実施されてもよい。
【０１５６】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態に係る三次元測定機について説明する。第三実施形態の説明では、主として第一実施形態と相違する点について説明がされることとし、第一実施形態と共通する点の説明は適宜省略される。
【０１５７】
図１１は第三実施形態に係る三次元測定機の全体構成図である。図１１に示された三次元測定機１０Ａは、操作者によって手動操作されるプローブ２４が測定対象の測定位置に近づいていることを示す報知情報を聴覚的に知らせるスピーカー５００を備えている。図１１に示されたスピーカー５００は音声出力部の一態様である。
【０１５８】
図１２は図１１に示された三次元測定機の情報処理部のブロック図である。図１２に示された情報処理部５２０は、図２に示された情報処理部１００に、音声制御部５２４が追加されている。
【０１５９】
また、情報処理部５２０に備えられる演算部５２２によって、Ｘ軸方向の座標差ΔＸ、Ｙ軸方向の座標差ΔＹ、及びＺ軸方向の座標差ΔＺを用いて、プローブ２４の位置と目標測定位置との間の距離ΔＤが算出される。
【０１６０】
プローブ２４の位置と目標測定位置との間の距離ΔＤは、ΔＤ＝（ΔＸ２＋ΔＹ２＋ΔＺ２）１／２と表される。
【０１６１】
そして、演算部５２２は、プローブ２４の位置と目標測定位置との間の距離ΔＤを、予め決められた距離Ｄで除算し、除算によって算出された値に１００を乗じて比率βを算出する。比率βは、β＝（ΔＤ／Ｄ）×１００と表される。βの単位はパーセントである。
【０１６２】
予め決められた距離Ｄは、測定対象物、要求される測定精度に応じて設定することが可能である。例えば、予め決められた距離Ｄは図５に示されたレベルメータの表示範囲とすることができる。
【０１６３】
音声制御部５２４は、演算部５２２を用いて算出されたβに応じて音情報の出力態様を変更する。下記表１にβと音情報の出力態様との関係を示す。
【０１６４】
【表１】
2020128991.tif 000003
【０１６５】
上記表１に示された音情報の出力態様は以下のとおりである。
【０１６６】
プローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標測定位置から大きく離れている場合、音情報は非出力とされる。上記表１には、プローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標測定位置から大きく離れている場合として、予め決められた距離Ｄを超える場合が示されている。
【０１６７】
プローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標測定位置に近づくと、間欠的に音声が出力される。そして、プローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標測定位置に近づくに従い音声の出力間隔が短くなる。
【０１６８】
上記表１には、プローブ２４の位置と測定対象の測定位置における目標測定位置との距離が予め決められた距離Ｄ以下になると、音情報が間欠的に出力される態様が示されている。
【０１６９】
上記表１は、プローブ２４の位置と測定対象の測定位置における目標測定位置との距離が、予め決められた距離Ｄの７５パーセント以下になると、音情報の出力間隔が相対的に短くなる態様が示されている。
【０１７０】
上記表１は、プローブ２４の位置と測定対象の測定位置における目標測定位置との距離が、予め決められた距離Ｄの５０パーセント以下になると、音情報の出力間隔が更に相対的に短くなる態様が示されている。
【０１７１】
上記表１は、プローブ２４の位置と測定対象の測定位置における目標測定位置との距離が、予め決められた距離Ｄの２５パーセント以下になると、音情報が連続的に出力される態様が示されている。また、上記表１には、βが負の値となる場合に、βの値が小さくなるに従い音情報の出力間隔が段階的に大きくされ、βの絶対値が距離Ｄを超えると音情報の出力が停止される態様が示されている。
【０１７２】
表１に示された音情報の出力態様は一例であり、音情報は、βの値に応じて音の種類を変える態様、又は音声を用いてβの数値を出力する態様などが適用されうる。図１２に示された演算部５２２は、音変換部の一態様である。
【０１７３】
［第三実施形態の作用効果］
第三実施形態によれば、手動操作による測定対象物の測定の際に、現実のプローブ２４の位置が測定対象の測定位置における目標の測定値に近づいていることを表す報知情報として、音情報が出力される。
【０１７４】
操作者は、現実のプローブ２４の位置が、測定対象の測定位置における目標測定位置に近づいていることを聴覚的に把握することができる。そして、目標測定位置から外れた位置をプロービングしてしまうことが事前に防止されうる。
【０１７５】
第三実施形態は、第一実施形態、及び第二実施形態の少なくともいずれか一方と組み合わせることが可能である。すなわち、報知情報として視覚的に表示される報知情報と、聴覚的に認識される報知情報とを併用してもよい。
【０１７６】
また、視覚的に表示される報知情報、及び聴覚的に認識される報知情報は、いずれか一方、又は両方が選択的に適用されてもよい。
【０１７７】
［手動操作型三次元測定機の他の態様の説明］
＜操作部を備えた態様＞
図１３は手動操作型三次元測定機の他の態様の説明図である。図１３に示された三次元測定機１０Ｂは、操作部６００を備えている。操作部６００は、ジョイスティック６０２、操作ボタン６０４、及びつまみ６０６等の操作部材が具備されている。
【０１７８】
操作部６００はコントローラ６２８と通信可能に接続される。操作部６００の操作部材が操作されると、操作部６００からコントローラ６２８へ指令信号が送出される。コントローラ６２８は、指令信号に従い、門型フレーム２６、Ｘキャリッジ２０、及びＺキャリッジ２２を動作させて、プローブ２４を測定対象の測定位置に移動させる。
【０１７９】
操作部６００とコントローラ６２８との通信は有線でもよいし、無線でもよい。操作部６００とコントローラ６２８とは、ネットワークを介して接続されてもよい。
【０１８０】
なお、図１３に示されたコントローラ６２８は、操作部６００の制御信号を処理する操作用コントローラ、及び図１に示された情報処理部１００を備える信号処理用コントローラの両者の機能を備えている。
【０１８１】
図１３に示されたコントローラ６２８として、操作部６００の制御信号を処理する操作制御用コントローラと、図１に示された情報処理部１００を備える信号処理用コントローラとを分離させた態様も可能である。
【０１８２】
＜多関節型＞
図１４は手動操作型三次元測定機の他の態様の説明図である。図１４に示された三次元測定機１０Ｃは多関節型の三次元測定機である。
【０１８３】
図１４に示された三次元測定機１０Ｃは、複数の関節を用いて直列に接続された複数のアームの先端のアームとなる第三アーム７１４にプローブ２４が取り付けられた構造を有している。
【０１８４】
図１４に示された三次元測定機１０Ｃは、基台７００に第一関節７０２が取り付けられる。第一関節７０２は第二関節７０４が回転自在に取り付けられている。
【０１８５】
第二関節７０４は、第一アーム７０６の基端７０６Ａが取り付けられている。第一アーム７０６は第二関節７０４に回転自在に取り付けられる。第一アーム７０６の先端７０６Ｂは第三関節７０８が取り付けられている。
【０１８６】
第三関節７０８は第二アーム７１０の基端７１０Ａが取り付けられている。第二アーム７１０は第三関節７０８に回転自在に取り付けられている。第二アーム７１０の先端７１０Ｂは第四関節７１２が取り付けられている。
【０１８７】
第四関節７１２は第三アーム７１４の基端７１４Ａが取り付けられている。第三アーム７１４は第四関節７１２に回転自在に取り付けられている。第三アーム７１４の先端７１４Ｂは第五関節７１６が回転自在に取り付けられている。第五関節７１６の先端７１６Ａにはプローブ２４が取り付けられている。
【０１８８】
図１４に示された三次元測定機１０Ｃは複数の関節を適宜回転させることで、第五関節７１６の先端７１６Ａに取り付けられたプローブ２４を三次元的に移動させることが可能である。
【０１８９】
すなわち、手動操作型三次元測定機とは、操作者による手動操作、又は操作部を用いた操作による操作によって三次元的にプローブを移動可能に構成されていれば、プローブの支持構造、プローブの移動態様は限定されない。
【０１９０】
図１４に示された三次元測定機１０Ｃは、操作者が第五関節７１６等を手で掴んでプローブ２４を移動させてもよい。図１４に示された三次元測定機１０Ｃは、図１３に示された操作部６００を備え、操作者が操作部６００を操作してプローブ２４を移動させてもよい。
【０１９１】
図１３に示された三次元測定機１０Ｂ、及び図１４に示された三次元測定機１０Ｃは、第一実施形態、第二実施形態、及び第三実施形態のいずれが適用されてもよい。
【０１９２】
［他の変形例］
図１、及び図１１には、コンピュータ３２と有線接続される表示部３４を例示されたが、表示部として携帯型端末装置を適用することができる。
【０１９３】
また、図１、又は図１１に示された表示部３４にタッチパネル式のディスプレイ装置を適用して、図１３に示された操作部６００の機能が表示部に搭載されていてもよい。
【０１９４】
以上説明した本発明の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜構成要件を変更、追加、削除することが可能である。本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当該分野の通常の知識を有するものにより、多くの変形が可能である。
【０１９５】
［プログラム発明への適用例］
以上説明した三次元測定機の各部に対応して、コンピュータに三次元測定機の各部の機能を実現させるプログラムを作成することができる。
【０１９６】
すなわち、コンピュータを、プローブの位置を取得するプローブ位置取得手段、測定対象物の測定位置における目標の測定位置であり、測定対象物の設計情報に基づいて決められる目標測定位置を取得する目標測定位置取得手段、及びプローブ位置取得手段を用いて取得されたプローブの位置と、目標測定位置取得手段を用いて取得された目標測定位置との距離に応じて、プローブの位置が前記目標測定位置に近づいていることを知らせる報知情報を報知する報知手段として機能させる測定プログラムを構成することが可能である。
【０１９７】
図２に示されたプローブ位置取得部１２０は、プローブ位置取得手段の一態様である。ＣＡＤデータ取得部１１０は、目標測定位置取得手段の構成要素である。目標測定位置導出部１１４は、目標測定位置取得手段の構成要素である。表示部３４、及び表示制御部１２４は報知手段の構成要素である。
【０１９８】
また、コンピュータを、第一実施形態から第三実施形態に示された三次元測定機の各部に対応する手段として機能させる測定プログラムを構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１９９】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…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、１１０…ＣＡＤデータ取得部、１１４…目標測定位置導出部、１１６…目標測定位置設定部、１２０…プローブ位置取得部、１２２，５２２…演算部、１２４…表示制御部、２００，３００…表示画面、５００…スピーカー、５２４…音声制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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