(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺状の被測定物であっても測定精度を低下させることなく測定することができる三次元座標測定装置を提供する。【解決手段】本発明の三次元座標測定装置１は、上面１０Ｔを有する定盤１０と、測定プローブを上面１０Ｔの法線方向に直交するＸ軸方向に移動させるＸ軸と、測定プローブを上面１０Ｔの法線方向に直交するＹ軸方向であってＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸と、測定プローブを上面１０Ｔの法線方向に移動させるＺ軸と、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とは別に構成され、被測定物を上面１０Ｔの法線方向に直交する方向に移動させる第４軸と、を備える。【選択図】図４
2020159795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定プローブを用いて被測定物の三次元座標を測定する三次元座標測定装置であって、
上面を有する定盤と、
前記測定プローブを前記上面の法線方向に直交する第１方向に移動させる第１軸と、
前記測定プローブを前記上面の前記法線方向に直交する第２方向であって前記第１方向に直交する第２方向に移動させる第２軸と、
前記測定プローブを前記上面の前記法線方向に移動させる第３軸と、
前記第１軸、前記第２軸及び前記第３軸とは別に構成され、前記被測定物を前記上面の前記法線方向に直交する方向に移動させる第４軸と、
を備える、三次元座標測定装置。
【請求項２】
前記第４軸は、前記第２軸と平行である、
請求項１に記載の三次元座標測定装置。
【請求項３】
前記第４軸に沿って移動可能なテーブルを備え、
前記テーブルは、前記被測定物が載置される載置面を有する、
請求項１又は２に記載の三次元座標測定装置。
【請求項４】
前記テーブルは、前記定盤の前記上面に搭載され、
前記定盤の前記上面と前記テーブルの下面との間には、前記テーブルを前記第４軸に沿って移動可能に支持するガイド部材が設けられる、
請求項３に記載の三次元座標測定装置。
【請求項５】
前記上面の前記法線方向に延在して立設される第１柱部材及び第２柱部材と、前記第１柱部材及び前記第２柱部材の上端部に架け渡されて前記第１軸に沿って延在するガイド部材とを有し、前記第２軸に沿って移動可能な第１移動体と、
前記ガイド部材に設けられ、前記第１軸に沿って移動可能な第２移動体と、
前記第２移動体に設けられるとともに前記測定プローブが取り付けられ、前記第２移動体に対し前記第３軸に沿って移動可能な第３移動体と、
を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の三次元座標測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は三次元座標測定装置に係り、特に互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸に沿って測定プローブを移動させて被測定物の三次元形状を測定する三次元座標測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な三次元座標測定装置は、被測定物が載置される定盤を有し、定盤の上部にはＹキャリッジが前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持される。Ｙキャリッジは、左右方向（Ｘ軸方向）に沿って架け渡されたＸガイドを有し、ＸガイドにはＸキャリッジがＸ軸方向に移動可能に支持される。また、Ｘキャリッジには、Ｚキャリッジが上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持され、Ｚキャリッジの下端に測定プローブが取り付けられている。これにより、測定プローブの測定子（スタイラス）がＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の方向に移動されて、定盤に載置された被測定物の三次元形状を測定する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１４５８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
三次元座標測定装置によって、例えば、長尺状の被測定物を測定しようとした場合、例えばＹキャリッジの移動ストロークを広げなければならないので、定盤を大型化する必要がある。しかし、定盤を大型化すると、定盤の撓みの変化量が大きくなって測定精度が低下する問題があった。
【０００５】
そのため、従来の三次元座標測定装置では、測定精度を低下させることなく長尺状の被測定物を測定することが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、長尺状の被測定物であっても測定精度を低下させることなく測定することができる三次元座標測定装置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】
【０００７】
本発明の目的を達成するための三次元座標測定装置は、測定プローブを用いて被測定物の三次元座標を測定する三次元座標測定装置であって、上面を有する定盤と、測定プローブを上面の法線方向に直交する第１方向に移動させる第１軸と、測定プローブを上面の法線方向に直交する第２方向であって第１方向に直交する第２方向に移動させる第２軸と、測定プローブを上面の法線方向に移動させる第３軸と、第１軸、第２軸及び第３軸とは別に構成され、被測定物を上面の法線方向に直交する方向に移動させる第４軸と、を備える。
【０００８】
本発明の一形態は、第４軸は、第２軸と平行であることが好ましい。
【０００９】
本発明の一形態は、第４軸に沿って移動可能なテーブルを備え、テーブルは、被測定物が載置される載置面を有することが好ましい。
【００１０】
本発明の一形態は、テーブルは、定盤の上面に搭載され、定盤の上面とテーブルの下面との間には、テーブルを第４軸に沿って移動可能に支持するガイド部材が設けられることが好ましい。
【００１１】
本発明の一形態は、上面の法線方向に延在して立設される第１柱部材及び第２柱部材と、第１柱部材及び第２柱部材の上端部に架け渡されて第１軸に沿って延在するガイド部材とを有し、第２軸に沿って移動可能な第１移動体と、第１移動体のガイド部材に設けられ、第１軸に沿って移動可能な第２移動体と、第２移動体に設けられるとともに測定プローブが取り付けられ、第２移動体に対し第３軸に沿って移動可能な第３移動体と、を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、長尺状の被測定物であっても測定精度を低下させることなく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明が適用される三次元座標測定装置の外観を示した斜視図
【図２】図１に示した三次元座標測定装置の外観を示した正面図
【図３】定盤の右側部を拡大して示した正面図
【図４】定盤に搭載されたテーブル移動装置の全体斜視図
【図５】図４に示したテーブル移動装置の上面図
【図６】被測定物の左側部分を三次元座標測定装置で測定する説明図
【図７】被測定物の右側部分を三次元座標測定装置で測定する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明に係る三次元座標測定装置について説明する。
【００１５】
図１及び図２は、本発明が適用される三次元座標測定装置１の外観を示した斜視図及び正面図である。
【００１６】
これらの図に示す三次元座標測定装置１は、設置面（床面）に架台１２を介して支持された定盤１０を有する。定盤１０は、御影石や大理石等の石材により平面視で矩形状に構成されて平坦な上面１０Ｔを有する。
【００１７】
本明細書では、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の三次元直交座標系を用いて説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すＸ軸は、後述する測定プローブ２６を上面１０Ｔの法線方向に直交するＸ軸方向に移動させる軸であり、本発明の第１軸に相当し、Ｘ軸方向は本発明の第１方向に相当する。Ｙ軸は、測定プローブ２６を上面１０Ｔの法線方向に直交するＹ軸方向であってＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動させる軸であり、本発明の第２軸に相当し、Ｙ軸方向は本発明の第２方向に相当する。Ｚ軸は、測定プローブ２６を上面１０Ｔの法線方向に移動させる軸であり、本発明の第３軸に相当する。
【００１９】
定盤１０の上面１０Ｔには、後述のテーブル７０が搭載されており、テーブル７０の上面７０Ｔは、被測定物を載置する載置面として構成されている。このテーブル７０は本発明のテーブルに相当する。
【００２０】
定盤１０の上面１０Ｔ側には、門型のＹキャリッジ１４が設置される。Ｙキャリッジ１４は、定盤１０を正面側（図２参照）から見たときの定盤１０の右側及び左側の各々にＺ軸方向に延在して立設される右Ｙキャリッジ１６及び左Ｙキャリッジ１８と、右Ｙキャリッジ１６及び左Ｙキャリッジ１８の上端部に架け渡されてＸ軸方向に延在する柱状のＸガイド２０とを有する。ここで、Ｙキャリッジ１５は、本発明の第１移動体に相当する。また、右Ｙキャリッジ１６、左Ｙキャリッジ１８及びＸガイド２０は、本発明の第１柱部材、第２柱部材及びガイド部材に相当する。
【００２１】
右Ｙキャリッジ１６の下端部は、定盤１０に構成されるＹ軸に沿った後述のＹガイド４２に移動可能に支持される。また、右Ｙキャリッジ１６の下端部には、Ｙガイド４２に当接する駆動部（不図示）が設けられており、右Ｙキャリッジ１６はその駆動部の駆動力によってＹガイド４２に沿って移動する。左Ｙキャリッジ１８の下端部は、定盤１０の上面１０Ｔに摺動自在に支持される。
【００２２】
上記の構成により、Ｙキャリッジ１４は、定盤１０に対してＹ軸方向に移動可能に支持され、また、右Ｙキャリッジ１６の下端部の駆動部により、右Ｙキャリッジ１６を駆動側とし、左Ｙキャリッジ１８を従動側としてＹ軸方向に往復移動する。
【００２３】
Ｘガイド２０には、Ｚコラム２２がＸガイド２０に沿って移動可能に支持される。Ｚコラム２２は、Ｘガイド２０に当接する駆動部（不図示）を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってＸガイド２０に沿って移動する。ここで、Ｚコラム２２は、本発明の第２移動体に相当する。
【００２４】
また、Ｚコラム２２の内部には、Ｚ軸方向に延在する柱状のＺキャリッジ２４がＺ軸方向に移動可能に支持されており（図２参照）、そのＺキャリッジ２４の下端部側がＺコラム２２の下端部側から突出されている。Ｚコラム２２は、Ｚキャリッジ２４に当接する駆動部（不図示）を内蔵しており、その駆動部の駆動力によってＺキャリッジ２４がＺコラム２２に対してＺ軸方向に移動する。
【００２５】
Ｚキャリッジ２４の下端部には、タッチプローブ等の測定プローブ２６が取り付けられる。測定プローブ２６は、例えば、先端球を有する棒状のスタイラス２８を有し、測定プローブ２６は、スタイラス２８の先端（先端球）の被測定物への接触の有無やスタイラス２８の先端の被測定物への接触により生じるスタイラス２８の変位量を検出する。ここで、Ｚキャリッジ２４は、本発明の第３移動体に相当する。
【００２６】
以上のごとく構成された三次元座標測定装置１は、Ｙキャリッジ１４のＹ軸方向への移動、Ｚコラム２２のＸ軸方向への移動、及び、Ｚキャリッジ２４のＺ軸方向への移動によって測定プローブ２６のスタイラス２８をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動させ、テーブル７０に載置された被測定物の表面に沿わせてスタイラス２８の先端（先端球）を移動させる。そして、そのときのＹキャリッジ１４のＹ軸方向の位置（移動量）、Ｚコラム２２のＸ軸方向の位置（移動量）、Ｚキャリッジ２４のＺ軸方向の位置（移動量）、及びスタイラス２８の位置（変位量）を計測することにより、被測定物の表面の各位置の三次元座標を測定する。なお、三次元座標の測定に関する処理については周知であるので詳細な説明は省略する。
【００２７】
次に、Ｙキャリッジ１４をＹ軸方向に移動可能に支持するＹガイド４２の一例について説明する。
【００２８】
図３は、定盤１０の右側部を拡大して示した正面図である。
【００２９】
図３に示すように、定盤１０は、Ｚ軸に垂直な上面１０Ｔ及び下面１０Ｂと、Ｘ軸に垂直な右側面１０Ｒを有する。また、定盤１０の右側面１０Ｒの近くであって定盤１０の上面１０Ｔ側には、Ｙ軸方向に沿った溝４０が備えられる。
【００３０】
なお、図１及び図２では、溝４０の上部開口に蛇腹カバー等の伸縮自在の被覆部材が設置され、定盤１０の前側及び後側の側面に金属カバー等の板状の被覆部材が取り付けられた状態を示しているが、図３ではそれらの被覆部材を取り外した状態が示されている。
【００３１】
溝４０は、互いに対向するＸ軸に垂直な右側面４０Ｒ及び左側面４０Ｌと、Ｚ軸に垂直な底面４０Ｂとを有する。
【００３２】
これにより、溝４０の右側面４０Ｒと、定盤１０の右側面１０Ｒと、それらの間の定盤１０の上面１０Ｔと、定盤１０の下面１０Ｂとで、Ｙ軸方向に延在するＹガイド４２が構成される。なお、以下の説明では、右側面４０ＲをＹガイド４２の左側面４２Ｌとも言い、右側面１０ＲをＹガイド４２の右側面４２Ｒとも言い、下面１０ＢをＹガイド４２の下面４２Ｂとも言う。
【００３３】
右Ｙキャリッジ１６の下端部には、Ｙ軸方向に幅広の支持部５０が設けられる。支持部５０は、図３に示すように、Ｙガイド４２の上面４２Ｔに対向し、Ｚ軸に直交する方向（水平方向）に沿って配置される基端部５２と、基端部５２からＺ軸方向に延設されてＹガイド４２の右側面４２Ｒに対向する側に配置される右側部５４と、基端部５２からＺ軸方向に延設されてＹガイド４２の左側面４２Ｌに対向する側に配置される左側部５６とを有する。
【００３４】
また、右側部５４の下端部にはＹガイド４２の下面４２Ｂに対向する位置までＸ軸方向に延設された支持板５８が設けられている。
【００３５】
支持部５０のこれらの基端部５２、右側部５４、左側部５６、及び支持板５８の各々には、空気を噴出することでＹガイド４２に対して摺動可能となる複数の円板状のエアパッド６０、６０…が設けられる。また、図４に示した左Ｙキャリッジ１８の下端部にも空気を噴出することで定盤１０の上面１０Ｔに対して摺動可能となる円板状のエアパッド（不図示）が設けられる。
【００３６】
Ｙキャリッジ１４は、Ｙガイド４２に当接する駆動部（不図示）と、上記のＹガイド４２及び複数のエアパッド６０、６０…等によってＹ軸方向に移動可能に支持される。
【００３７】
なお、Ｙキャリッジ１４をＹ軸方向に移動させるための構成、Ｚコラム２２をＸ軸方向に移動させるための構成、及びＺキャリッジ２４をＺ軸方向に移動させるための構成については、例えば、特開２０１６−１４５８２３号公報に開示されたものを適用すればよいので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００３８】
次に、図１及び図２に示したテーブル７０について説明する。
【００３９】
図４及び図５は、定盤１０の上面１０Ｔに搭載されたテーブル７０及びテーブル移動装置７２の斜視図及び上面図である。なお、図４及び図５では、テーブル移動装置７２の構成を分かり易く示すために、テーブル７０については二点鎖線で図示し、テーブル移動装置７２については実線で示している。
【００４０】
ここで、一般的な三次元座標測定装置は、定盤の上面に被測定物を載置して測定するものであるが、実施形態の三次元座標測定装置１は、前述したように、テーブル７０の上面７０Ｔに被測定物を載置して測定するものである。
【００４１】
このため、実施形態の三次元座標測定装置１は、図４及び図５に示すように、定盤１０の上面１０Ｔにテーブル７０を搭載し、そして、このテーブル７０をテーブル移動装置７２によって、例えばＹ軸方向に移動可能に構成することにより、長尺状の被測定物に対応させる場合でも、定盤１０を大型化する必要がないので測定精度を低下させることなく測定することが可能となっている。ここで、テーブル７０の移動軸であるＹ軸は、本発明の第４軸に相当する。すなわち、実施形態の三次元座標測定装置１は、Ｘ軸と、Ｙ軸、Ｚ軸とは別に構成され、被測定物を上面１０Ｔの法線方向に直交するＹ軸方向に移動させるＹ軸（第４軸）を備えている。
【００４２】
テーブル７０は、平面視で矩形状に構成されており、一例として長辺部７０Ａ、７０Ａ（図１参照）がＹ軸に沿って、短辺部７０Ｂ、７０ＢがＸ軸に沿って配置されている。また、テーブル７０は、撓み難い剛性の高い材料、例えば御影石や大理石等の石材又は金属によって構成されている。
【００４３】
テーブル移動装置７２は、定盤１０に対してテーブル７０をＹ軸に沿って移動させる装置であり、定盤１０の上面１０Ｔとテーブル７０の下面との間に配置されている。
【００４４】
テーブル移動装置７２は、一対の直動ガイド７４、７４とボールネジ装置７６とを有している。ここで、直動ガイド７４は、本発明のガイド部材に相当する。
【００４５】
直動ガイド７４は、Ｙレール７８と、Ｙレール７８に係合された複数個のブロック８０、８０（図５では２個）と、を備えている。このＹレール７８は、ベース板８２の上面８２ＴにＹ軸に沿って固定されており、ベース板８２は定盤１０の上面１０Ｔに着脱自在に固定されている。このようなベース板８２を備えることにより、テーブル７０及びテーブル移動装置７２は、ベース板８２を介して定盤１０に着脱自在に取り付けられる。なお、Ｙレール７８は、定盤１０の上面１０Ｔに直接固定されていてもよい。
【００４６】
ブロック８０は、Ｙレール７８に移動可能に支持されており、このブロック８０の上面にテーブル７０の下面が固定されている。これにより、テーブル７０は、Ｙレール７８、７８に移動可能に支持される。
【００４７】
一方、ボールネジ装置７６は、ネジ軸８４と、ナット８６と、モータ８８とを有している。ネジ軸８４は、Ｙレール７８とＹレール７８との間のスペースにＹ軸に沿って配設されるとともに、ネジ軸８４の両端に設けられた軸受９０、９０を介してベース板８２の上面８２Ｔに取り付けられている。ナット８６は、不図示のボールを介してネジ軸８４に螺合されており、このナット８６の上面にテーブル７０の下面が固定されている。モータ８８は、その回転軸（不図示）がネジ軸８４の一端にカプラ９２を介して連結されている。
【００４８】
このように構成されたボールネジ装置７６によれば、モータ８８を駆動してネジ軸８４を回転させると、テーブル７０によって回転規制されているナット８６がネジ軸８４に沿って移動する。これにより、テーブル７０がモータ８８の駆動力によりＹ軸に沿って移動する。なお、テーブル７０を移動させる駆動手段はボールネジ装置７６に限定されるものではなく、ベルト駆動装置等の他の駆動手段を適用してもよい。また、駆動手段を備えることなく、テーブル７０を手動で移動させてもよい。
【００４９】
また、実施形態のテーブル移動装置７２は、リニアスケール９４と読み取りヘッド９６とを備えている。リニアスケール９４は、ベース板８２の上面８２Ｔに固定されるとともに、図５に示すように、左側のＹレール７８とネジ軸８４との間のスペースにＹ軸に沿って配設されている。
【００５０】
読み取りヘッド９６は、テーブル７０の下面にリニアスケール９４に対向して設けられる。この読み取りヘッド９６は、テーブル７０のＹ軸方向の移動によりリニアスケール９４に沿って移動する。この移動中に読み取りヘッド９６は、リニアスケール９４の値を読み取り、例えば、1ｍｍ毎に１パルスのパルス信号を三次元座標測定装置１の制御装置（不図示）に送信する。そして、制御装置は、入力したパルス信号をカウントすることにより、テーブル７０のＹ軸方向の位置を検出する。なお、リニアスケールと読み取りヘッドとからなる位置検出装置は既知の構成なので、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
次に、上記の如く構成された三次元座標測定装置１による測定方法の一例を説明する。
【００５２】
まず、被測定物の測定に先立ち、三次元座標測定装置１の各軸の運動誤差を取得する。各軸の運動誤差は、定盤１０を基準にして取得するものであり、その取得手順は以下の通りである。ここで、テーブル７０の移動軸はＹ軸であるが、Ｙキャリッジ１４の移動軸であるＹ軸と区別するため、便宜上「α軸」と称して説明する。
【００５３】
ａ）まず、定盤１０にレーザ測長器を設置し、スタイラス２８の先端に設置したミラーでレーザ光を反射させ、数ｍｍピッチでミラーを移動させてレーザの変位を取得する。
【００５４】
ｂ）レーザの変位に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各々の指示誤差、真直度誤差、回転誤差(ピッチング、ヨーイング、ローリング)を求める。なお、ピッチ間は割合計算で直線化する。
【００５５】
ｃ）上記のｂ）で求めた誤差をＲｂとする。
【００５６】
ｄ）三次元座標測定装置１(α軸を除く)の直角度誤差をＥｗとする。
【００５７】
ｅ）次に、定盤１０にレーザ測長器を設置し、α軸上のテーブル７０に固定したミラーでレーザ光を反射させ、ミラーを数ｍｍピッチで移動させてレーザの変位を取得する。
【００５８】
ｆ）レーザの変位に基づいて、α軸の指示誤差、真直度誤差、回転誤差(ピッチング、ヨーイング、ローリング) を求める。なお、ピッチ間は、割合計算で直線化する。
【００５９】
ｇ）上記のｅ）で求めた誤差をＲｅとする。
【００６０】
ｈ）定盤１０とα軸との直角度誤差をＥｗαとする。
【００６１】
以上の作業によって三次元座標測定装置１の各軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ、α軸）の運動誤差を取得することができる。そして、被測定物の測定時においては、測定プローブ２６で測定された接触座標値を、上記の運動誤差を用いて補完（空間補正）して真の座標値を取得する。すなわち、測定プローブ２６による接触座標値を(Ｘ、Ｙ、Ｚ)とし、真の座標値を(Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ)とした場合、下記の式１により真の座標値を取得する。
【００６２】
＜式１＞
(Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ、１)＝ (Ｘ、Ｙ、Ｚ、１) ・Ｒｂ・Ｅｗ・Ｒｅ・Ｅｗα
次に、実施形態の三次元座標測定装置１を用いて被測定物の三次元形状を測定する。
【００６３】
図６及び図７は、テーブル７０の上面７０Ｔに被測定物Ｗを載置して被測定物Ｗの三次元形状を測定する場合の一例が示されている。図６及び図７にて例示する被測定物Ｗは、三次元座標測定装置１自体（テーブル７０を除く）が有する測定範囲（Ｙキャリッジ１４のＹ軸方向の移動ストローク）Ｐよりも大きなサイズのものである。
【００６４】
上記のような被測定物Ｗを測定する場合には、まず、図７に示すように、テーブル７０をＹ軸方向の一端側（図６の右端側）に位置させて、そのテーブル７０の上面７０Ｔに被測定物Ｗを載置する。このとき、測定範囲Ｐ内にある被測定物Ｗの左側部分Ｗ１は測定可能であるが、測定範囲Ｐ外の被測定物Ｗの右側部分Ｗ２は測定不能である。このような状態において、まず、Ｙキャリッジ１４を測定範囲Ｐ内でＹ軸方向に移動させながら左側部分Ｗ１の測定を行う。
【００６５】
次に、図７に示すように、テーブル７０をＹ軸方向の他端側（図７の左端側）に移動させる。これにより、図６の測定時には測定不能であった右側部分Ｗ２が測定範囲Ｐ内に位置するので、Ｙキャリッジ１４を測定範囲Ｐ内でＹ軸方向に移動させながら右側部分Ｗ２の測定を行う。
【００６６】
図６及び図７に示したように被測定物Ｗの左側部分Ｗ１と右側部分Ｗ２との測定が終了すると、三次元座標測定装置１の制御装置（不図示）は、測定プローブ２６による接触座標値をテーブル７０の移動量に応じて補正し、この補正座標値に基づいて真の座標値を算出する。
【００６７】
このようにＹ軸方向に移動するテーブル７０を定盤１０に搭載することにより、測定範囲Ｐよりも大きなサイズの被測定物Ｗを、Ｙ軸方向に長い定盤を用いることなく測定することができる。換言すれば、Ｙ軸方向の長さが短い定盤１０を用いても、長尺状の被測定物Ｗの測定が可能となる。
【００６８】
したがって、実施形態の三次元座標測定装置１によれば、測定プローブ２６を移動させるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸と、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸とは別に構成され、被測定物ＷをＹ軸方向に移動させるＹ軸（第４軸）と、を備えているので、長尺状の被測定物であっても測定精度を低下させることなく測定することができる。
【００６９】
なお、図６から図７に至る被測定物Ｗの測定は、測定の座標系ごとＹ軸方向に移動させて被測定物Ｗを測定する手法となるので、図６に示した左側部分Ｗ１の測定点と図７に示した右側部分Ｗ２の測定点で評価が可能である。
【００７０】
ここで、例えば、被測定物の大きさに基づき、Ｙ軸方向の移動ストロークが１０００ｍｍ必要な場合、従来の三次元座標測定装置（比較例）は、Ｙキャリッジのみでその移動ストローク（１０００ｍｍ）をカバーしなければならないため、定盤のＹ軸方向の長さが長くなる。これにより、定盤の撓みの変化量が大きくなるので、測定精度が低下してしまう。
【００７１】
これに対し、実施形態の三次元座標測定装置１では、例えば、Ｙキャリッジ１４のＹ軸方向の移動ストロークが５００ｍｍであったとしても、テーブル７０のＹ軸方向の移動量を５００ｍｍに設定することで、測定に必要なＹ軸方向の移動ストローク（１０００ｍｍ）を得ることができる。これにより、定盤１０のＹ軸方向の長さを上記の比較例よりも大幅に短縮することができるので、測定精度が向上する。
【００７２】
なお、図６及び図７では、被測定物として、測定範囲Ｓよりも大きなサイズの被測定物Ｗを例示したが、被測定物は、測定範囲Ｓよりも小さいサイズであってもよい。この場合でも、測定に必要なＹ軸方向の移動ストロークをテーブル７０側に分担させることができるので、Ｙキャリッジ１４のＹ軸方向の移動ストロークを短くすることができる。これにより、定盤１０のＹ軸方向の長さを短縮することができるので、測定精度が向上する。
【００７３】
また、実施形態では、テーブル７０の移動軸である第４軸がＹ軸と平行である態様について説明したが、これに限定されるものではなく、第４軸は、上面１０Ｔの法線方向に直交する方向であればよい。例えば、第４軸はＸ軸と平行でもよい。この場合、Ｘ軸方向に長い被測定物であっても定盤のＸ軸方向の長さを長くすることなく測定することができる。また、第４軸はＹ軸とＸ軸とに非平行な斜めの軸と平行であってもよい。この場合、Ｙ軸方向及びＸ軸方向に長い被測定物であっても定盤のＹ軸方向及びＸ軸方向の長さを長くすることなく測定することができる。いずれの場合においても、測定プローブ２６による接触座標値を第４軸の方向の移動量に基づいて補正することにより、測定精度を低下させることなく測定することができる。
【００７４】
また、実施形態では、好ましい形態として、テーブル７０を用いて被測定物Ｗを第４軸（Ｙ軸）に沿って移動させたが、これに限定されるものではなく、テーブル７０以外の手段を用いて被測定物Ｗを第４軸に沿って移動させてもよい。
【００７５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００７６】
１…三次元座標測定装置、１０…定盤、１０Ｔ…上面、１２…架台、１４…Ｙキャリッジ、１６…右Ｙキャリッジ、１８…左Ｙキャリッジ、２０…Ｘガイド、２２…Ｚコラム、２４…Ｚキャリッジ、２６…測定プローブ、２８…スタイラス、４０…溝、４２…Ｙガイド、５０…支持部、５２…基端部、５４…右側部、５６…左側部、５８…支持板、６０…エアパッド、７０…テーブル、７２…テーブル移動装置、７４…直動ガイド、７６…ボールネジ装置、７８…Ｙレール、８０…ブロック、８２…ベース板、８４…ネジ軸、８６…ナット、８８…モータ、９０…軸受、９２…カプラ、９４…リニアスケール、９６…読み取りヘッド
【図１】
2020159795.tif 000003
【図２】
2020159795.tif 000004
【図３】
2020159795.tif 000005
【図４】
2020159795.tif 000006
【図５】
2020159795.tif 000007
【図６】
2020159795.tif 000008
【図７】
2020159795.tif 000009