(57)【要約】【課題】製品の設計時ＣＡＤデータおよび測定点群データを用いて、製品の検査に必要な寸法の測定の精度を向上する。【解決手段】被検査物となる製品５を並進移動させ、または、回転移動させる駆動ユニット３、および製品５にレーザ光を照射して走査するレーザスキャナ４と接続し、被検査物の部位の寸法を測定する非接触式三次元寸法測定装置１において、まず、寸法を測定したい部位を特定する寸法測定用データを製品５の設計時三次元ＣＡＤデータに追加する。次に、レーザスキャナ４の走査結果に基づいて、製品５にレーザ光を照射した点の、三次元の座標値を含む点群データを生成し、寸法測定用データを追加した三次元ＣＡＤデータを点群データに重ね合わせる。最後に、重ね合わせがなされた点群データにおいて、寸法測定用データにより特定した部位の寸法を測定する。測定結果は、プリンタ２から検査票として印刷出力する。【選択図】図１
2010032380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物を並進移動させ、または、回転移動させる駆動ユニットと通信可能に接続するとともに、被検査物にレーザ光を照射して走査するレーザスキャナと通信可能に接続し、前記駆動ユニットおよび前記レーザスキャナを制御して、被検査物の部位の寸法を測定する非接触式三次元寸法測定装置において、
寸法を測定したい部位を特定する寸法測定用データを被検査物の設計時三次元ＣＡＤデータに追加する三次元ＣＡＤデータ処理部と、
前記レーザスキャナが走査したことによる走査結果に基づいて、被検査物にレーザ光を照射した点の、三次元の座標値を含む点群データを生成するとともに、前記寸法測定用データを追加した三次元ＣＡＤデータを前記点群データに重ね合わせる点群データ処理部と、
前記重ね合わせがなされた点群データにおいて、前記寸法測定用データにより特定した部位の寸法を測定する寸法測定処理部と、
を有する
ことを特徴とする非接触式三次元寸法測定装置。
【請求項２】
前記非接触式三次元寸法測定装置は、当該被検査物の設計時の許容公差を記憶し、
前記寸法測定用データにより特定された部位と、当該部位の前記許容公差と、前記寸法測定処理部により測定された、当該部位の寸法と、前記測定された寸法が前記許容公差の範囲内にあるか否かを示す合否とを対応付けた検査票を、通信可能に接続されたプリンタに印刷出力させる印刷処理部
を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の非接触式三次元寸法測定装置。
【請求項３】
前記寸法測定処理部は、
前記寸法測定用データとして、当該部位の寸法を測定するための点のデータが定められている場合には、前記点を中心とし、所定の半径を有する球のデータを生成し、前記点群データを構成する点のうち、前記球に含まれるものに基づいて仮想点を生成し、前記仮想点を用いて当該部位の寸法を測定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の非接触式三次元寸法測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Reverse EngineeringやＣＡＤ（Computer Aided Design）などのコンピュータ支援設計システムによる設計形状に基づいて製作された製品の寸法を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
三次元ＣＡＤデータを基に製作された製品が、その三次元ＣＡＤデータによる設計どおりに製作されているか否かを検査する場合がある。例えば、鋳型製品においては、その鋳型製品の設計の段階で専用のプログラムを用いて、製品の設計時三次元ＣＡＤデータが生成される。その一方で、ひけ等による影響をできるだけ抑えた鋳型が製作され、必要な原料がその鋳型に流し込まれて、被検査物としての製品が製作される。そして、製作された製品の寸法を所定の方法で測定し、測定したときに生成したデータを設計時三次元ＣＡＤデータと対比させることにより、前記検査が実行される。検査の内容としては、主に、製作された製品の公差が許容範囲内にあるか否かといったものがある。
【０００３】
従来では、前記検査をするために、その製品の点群データを取得する方法が知られている。例えば、特許文献１には、レーザー等を用いた３次元スキャナにより、被検査物をスキャンし、その結果としての点群データを、基準となるＣＡＤデータに重ね合わせ、両データの違いを検査する旨が開示されている。
【０００４】
また、製品の寸法として、特に、その製品の同心度や同軸度（幾何公差）を測定する場合には、製品をなぞる針を用いた、いわば接触式三次元寸法測定装置が知られている。この装置は、回転テーブルの中央に、例えば円筒形状の製品を、その軸を中心にして垂直に固定する。そして、その製品の側面に針を接触させ、接触したまま回転テーブルを回転する。すると、針の変位と回転速度の関係が求められるので、その関係を所定の形式のデータに変換し、製品の各円形部分のデータのずれ量を比較する。このような原理で、一般的には困難といわれる、製品の同心度・同軸度が測定される。
【特許文献１】特開２００１−８２９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１では、主に、点群データとＣＡＤデータとを重ね合わせる方法について開示したものであり、検査における、点群データとＣＡＤデータとの違いを定量的に評価する方法や、検査に用いる製品の寸法の測定ついて具体的に開示したものではない。なお、点群データのみで、適当な点をいくつか選び、選んだ点同士の距離を求める等といった方法で、製品の寸法を測定する技術は既に知られているが、このような方法では、検査に必要な寸法の測定の精度を実現することはできない。
【０００６】
また、前記接触式三次元寸法測定装置は、基本的にその形状が大きく、高価すぎる。また、被検査物を回転テーブルに載せるため、測定できる被検査物の形状は制限され、例えば、回転時に針の動きを阻害する形状の被検査物は測定できない。
【０００７】
前記事情を鑑みて、本発明では、製品の設計時ＣＡＤデータおよび測定点群データを用いて、製品の検査に必要な寸法の測定の精度を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明では、
被検査物を並進移動させ、または、回転移動させる駆動ユニットと通信可能に接続するとともに、被検査物にレーザ光を照射して走査するレーザスキャナと通信可能に接続し、前記駆動ユニットおよび前記レーザスキャナを制御して、被検査物の部位の寸法を測定する非接触式三次元寸法測定装置において、
寸法を測定したい部位を特定する寸法測定用データを被検査物の設計時三次元ＣＡＤデータに追加する三次元ＣＡＤデータ処理部と、
前記レーザスキャナが走査したことによる走査結果に基づいて、被検査物にレーザ光を照射した点の、三次元の座標値を含む点群データを生成するとともに、前記寸法測定用データを追加した三次元ＣＡＤデータを前記点群データに重ね合わせる点群データ処理部と、
前記重ね合わせがなされた点群データにおいて、前記寸法測定用データにより特定した部位の寸法を測定する寸法測定処理部と、
を有する
ことを特徴とする。詳細は、後記する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、製品の設計時ＣＡＤデータおよび測定点群データを用いて、製品の検査に必要な寸法の測定の精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施をするための最良の形態（以下、「実施形態」という。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
≪構成≫
図１は、本実施形態の非接触式三次元寸法測定装置およびその周辺装置の構成を図示したものである。図１には、非接触式三次元寸法測定装置１、プリンタ２、およびレーザスキャナ４が取り付けられ、被検査物である製品５を自在に動かす駆動ユニット３を備えたシステムが図示されている。
【００１２】
非接触式三次元寸法測定装置１は、入力部、出力部、制御部、記憶部といったハードウェア資源を備えたコンピュータである。入力部は、レーザスキャナ４から受信するデータを入力する入力ポートや、ユーザの操作を受け付けるキーボード、マウス等により実現される。出力部は、プリンタ２、駆動ユニット３、レーザスキャナ４へ所定の情報を送信する出力ポートや後記する制御部による処理結果を表示するディスプレイ等により実現される。制御部は、所定の情報処理を実行する機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）等で実現される。記憶部は、読み書きされる情報を展開するための記憶領域として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）や、制御部が情報処理を実行するために読み取ることになるプログラムや前記情報処理が実行されるときに使用されるデータベース等を記憶する外部記憶装置として機能するＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で実現される。制御部は、前記プログラムを記憶したＲＯＭ（Read Only Memory：記録媒体）からそのプログラムを読み出して、所定の情報処理を実行しても良い。記録媒体に記憶されたプログラムは、記憶部にインストールされ、制御部はインストールされたプログラムにより命令される処理を、ハードウェアで実現することも可能である。
【００１３】
プリンタ２は、非接触式三次元寸法測定装置１と通信可能に接続し、後記する検査票（図７参照）を印刷出力する。
【００１４】
駆動ユニット３は、非接触式三次元寸法測定装置１と通信可能に接続し、製品５を並進させたり、回転させるように駆動する駆動部を備えている。この駆動部は、図中左右方向（ｘ軸）に並進駆動するｘ軸駆動部３１、図中前後方向（ｙ軸）に並進駆動するｙ軸駆動部３２、図中上下方向（ｚ軸）に並進駆動するｚ軸駆動部３３、製品５を図中左右方向に貫通する軸（θ軸）周りに回転駆動するθ軸駆動部３４および製品５を貫通し、前記θ軸とは直交する軸（φ軸）周りに回転駆動するφ軸駆動部３５からなる。φ軸駆動部３５には、製品５を、製品５のある箇所で締め付けて固定する固定部材が備えられている。θ軸駆動部３４は、互いの駆動を阻害しないように、ｘ軸駆動部３１、ｙ軸駆動部３２、ｚ軸駆動部３３およびφ軸駆動部３５と連結している。駆動ユニット３の駆動は、非接触式三次元寸法測定装置１により制御され、５軸駆動を基本とする。
【００１５】
レーザスキャナ４は、非接触式三次元寸法測定装置１と通信可能に接続し、レーザ光を用いて製品５を走査する。このレーザスキャナ４は、レーザ光を発光する発光部と、発光したレーザ光が製品５により乱反射したときの反射光を受光する受光部とを備えており、非接触式三次元寸法測定装置１により、発光部および受光部が制御される。製品５を走査したときに受光した反射光は、製品５に照射した点の集まり（走査結果）としてデータ化するように変換され、当該データは、非接触式三次元寸法測定装置１に送信される。また、レーザスキャナ４は、ｚ軸駆動部３３に取り付けられており、非接触式三次元寸法測定装置１の制御に基づいて、ｚ軸方向に駆動することができる。通常、レーザ光の照射は、製品５の全表面を網羅できるように複数回行われる。
【００１６】
〔非接触式三次元寸法測定装置の詳細〕
図２は、非接触式三次元寸法測定装置の機能構成を図示したものである。この非接触式三次元寸法測定装置１は、既に説明した制御部１１および記憶部１２を有している。
【００１７】
記憶部１２は、記憶領域１２１、駆動処理部１２２、印刷処理部１２３、点群データ処理部１２４、三次元ＣＡＤデータ処理部１２５、寸法測定処理部１２６、三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７および点群データフォルダ１２８を有している。
【００１８】
記憶領域１２１は、読み書きされるデータを展開し、制御部１１が所定の情報処理を実行することを可能にする。制御部１１がこの実行を行うときには、駆動処理部１２２、印刷処理部１２３、点群データ処理部１２４、三次元ＣＡＤデータ処理部１２５および寸法測定処理部１２６により定められた機能が実現する。
【００１９】
駆動処理部１２２は、駆動ユニット３およびレーザユニット４の駆動を制御する。非接触式三次元寸法測定装置１の入力部から、駆動ユニット３の各駆動部やレーザユニット４を駆動するときの、駆動順序、駆動量、駆動方向等を規定する情報が入力されると、駆動処理部１２２は、その情報に従った駆動を実行するように駆動ユニット３およびレーザユニット４を制御する。この情報は、最適な位置でレーザ光を照射できるように、レーザスキャナ４と製品５との相対位置、相対距離が指定された情報である。
【００２０】
印刷処理部１２３は、プリンタ２を制御するプリンタドライバである。
【００２１】
点群データ処理部１２４は、レーザスキャナ４から受信したデータを解析して、製品５における、三次元絶対座標の座標値を含む点の集まりを示す点群データを生成する。１度のレーザ光の照射が行われたときには、製品５の表面の一部に対応する、部分点群データが生成される。そして、レーザ光の照射を複数回行い、複数個の部分点群データを集め、集めた部分点群データを重ね、１つの点群データに変換できる。また、点群データ処理部１２４は、後記する三次元ＣＡＤデータに点群データを重ね合わせる処理を実行する。この重ね合わせは、周知の方法で実行でき、例えば、両データの重心を合わせる方法でも良いし、特許文献１で開示されている方法でも良い。
【００２２】
三次元ＣＡＤデータ処理部１２５は、三次元ＣＡＤデータの生成および編集を行う。三次元ＣＡＤデータの編集においては、製品の点群データから測定したい部位の寸法を求めるために、寸法を測定したい部位を特定する寸法測定用データを、設計時三次元ＣＡＤデータに追加することができる。このとき、部位を特定する方法は様々である。例えば、測定したい部位が製品の側面の上下方向の幅であれば、寸法測定用データとして、三次元ＣＡＤデータの側面の上部の一点と、側面の下部となる線と前記上部の一点から垂直に下ろした垂線との交点を設定する。また、測定したい部位が、円筒形状を有する製品の同軸度であるならば、寸法測定用データとして、その円筒形状の表面に位置する、少なくとも３つの円周を構成する、各円周上の任意の３点以上を設定する。寸法測定用データとして機能する点は、基本的には、三次元ＣＡＤデータのエッジ、面、角の上に設定される。また、寸法測定用データは、点のみならず、線、面、立体等の要素であっても良く、測定したい部位の寸法を求める上で最適な要素が用いられる。設定した要素には、適当な番号または記号を付すことができる。設計時三次元ＣＡＤデータへの寸法測定用データの追加は、三次元ＣＡＤシステムのカスタマイズしたコマンドを用いて操作しても良いし、標準装備のコマンドを用いて操作しても良い。この操作は、非接触式三次元寸法測定装置１の入力部から行う。なお、点群データ処理部１２４により、点群データに重ねられる三次元ＣＡＤデータは、通常、寸法測定用データを追加した、寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータである。
【００２３】
寸法測定処理部１２６は、寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータと重なった点群データに対して、寸法測定用データにより特定した部位の寸法を測定する。この測定の具体的な方法は、後記する。
【００２４】
三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７は、製品の製造に際してあらかじめ三次元ＣＡＤデータ処理部１２５により生成された三次元ＣＡＤデータを、所定の形式で記憶する。所定の形式とは、例えば、当該三次元ＣＡＤデータと、それに追加される寸法測定用データと、当該三次元ＣＡＤデータを生成および更新した日時、当該三次元ＣＡＤデータのファイル形式等の対応付けを定めた形式をいう。また、三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７には、被検査物となる製品の、各部位における、設計時の許容公差が設定されていれば、入力部からの入力を介して、その許容公差も対応付けて記憶している。
【００２５】
点群データ１２８フォルダは、点群データ処理部１２４により生成された点群データを、所定の形式で記憶する。所定の形式とは、例えば、当該点群データと、それを構成する部分点群データと、当該点群データを生成および更新した日時、当該点群データのファイル形式等の対応付けを定めた形式をいう。
【００２６】
≪処理≫
次に、本実施形態の非接触式三次元寸法測定装置を用いて、製品の検査を実行するのに必要となる処理手順について説明する。図３は、製品の検査を実行するのに必要となる処理手順を製品検査フローとして図示したものである。この処理の主体は、制御部１１である。
【００２７】
まず、ステップＳ３０１において、制御部１１は、三次元ＣＡＤデータ処理部１２５により、被検査物となる製品の設計時三次元ＣＡＤデータを三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７から読み出す。読み出した設計時三次元ＣＡＤデータの形状は、例えば、図４の（ａ）に示したものとする。読み出した後、ステップＳ３０２に進む。
【００２８】
次に、ステップＳ３０２において、制御部１１は、三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７から読み出した設計時三次元ＣＡＤデータに、寸法測定用データを追加する。追加した寸法測定用データは、例えば、図４の（ｂ）および（ｃ）に示したものとする。この寸法測定用データには、点ａおよび点ｂを設定し、ａ−ｂ間の距離、つまり、側面の幅を測定するためのデータがある。また、同軸度を測定するためのデータでもある。この三次元ＣＡＤデータにおいて、同軸度は以下のようにして算出される。つまり、上側に位置する円筒を、ＣＡＤソフトウェアの形状編集機能を用いて一時的にカットし、カットした断面の縁となる円周上に、任意の３点Ｃ、Ｄ、Ｅを設定し（図４（ｂ）参照）、３点Ｃ、Ｄ、Ｅを通過する円の中心点を作る。一方、下側に位置する円筒も一時的にカットし、カットした断面の縁となる円周上に、任意の３点Ｆ、Ｇ、Ｈを設定し（図４（ｂ）参照）、３点Ｆ、Ｇ、Ｈを通過する円の中心点を作る。さらに、図示された側面の円周上に、任意の３点ａ、ｋ、ｊを設定し、３点ａ、ｋ、ｊを通過する円の中心点を作る。３点Ｃ、Ｄ、Ｅを作った後、カットされた上側の円筒部分を元の形状に戻す（図４（ｃ）参照）。また、３点Ｆ、Ｇ、Ｈを作った後、ＣＡＤソフトウェアの周知の形状編集機能を用いて一時的にカットし、カットされた下側の円筒部分を元の形状に戻す（図４（ｃ）参照）。そして、３点Ｃ、Ｄ、Ｅを通過する円の中心点と３点Ｆ、Ｇ、Ｈを通過する円の中心点とを結ぶ直線と３点ａ、ｋ、ｊを通過する円の中心点とのズレを同軸度として算出する。なお、この三次元ＣＡＤデータは、三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７に記憶される。
寸法測定用データを追加した後、ステップＳ３０３に進む。
【００２９】
次に、ステップＳ３０３において、制御部１１は、点群データ処理部１２４により、製品５の部分点群データを取得する。駆動ユニット３およびレーザスキャナ４を駆動して部分点群データを取得する。取得した部分点群データは、点群データフォルダ１２８に記憶される。この処理は、複数回行う。取得した後、ステップＳ３０４に進む。
【００３０】
次に、ステップＳ３０４において、制御部１１は、点群データ処理部１２４により、部分点群データを統合し、点群データを生成する。ここでは、点群データフォルダ１２８に記憶された部分点群データを周知の方法でまとめ、製品５の全体を網羅した点群データを生成する。生成した点群データは、点群データフォルダ１２８に記憶される。
【００３１】
部分点群データを順次取得して、点群データを生成する様子について具体的に説明する。
図５は、部分点群データを順次取得して、点群データを生成する手順（ａ）〜（ｄ）を図示したものである。まず、（ａ）において、駆動ユニット３により製品５をある位置に固定し、レーザスキャナ４により、その製品５に１ショット目のレーザ光を照射し、対応する反射光から部分点群データ（１）を生成する。なお、部分点群データのデータ量は、製品５からの反射光に比例する。次に、（ｂ）において、駆動ユニット３により製品５を軸周りに回転させて固定し、レーザスキャナ４により、その製品５に２ショット目のレーザ光を照射し、対応する反射光から部分点群データ（２）を生成する。次に、（ｃ）において、駆動ユニット３により製品５を軸周りにさらに回転させて固定し、レーザスキャナ４により、その製品５に３ショット目のレーザ光を照射し、対応する反射光から部分点群データ（３）を生成する。次に、（ｄ）において、部分点群データ（１）〜（３）を、点群データ処理部１２４により重ね合わせて、点群データを生成する。
点群データを生成した後、ステップＳ３０５に進む。
【００３２】
次に、ステップＳ３０５において、制御部１１は、点群データ処理部１２４により、三次元ＣＡＤデータと点群データとの重ね合わせを行う。三次元ＣＡＤデータフォルダ１２７に記憶された、製品５の三次元ＣＡＤデータ（寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータ）を読み出すとともに、点群データフォルダ１２８に記憶された、製品５の点群データを読み出し、前記した周知の方法で重ね合わせる。重ね合わせた後、ステップＳ３０６に進む。
【００３３】
次に、ステップＳ３０６において、制御部１１は、寸法測定処理部１２６により、寸法測定用データに基づいて、点群データから寸法を測定する。
図６は、寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータを重ね合わせた点群データから寸法を測定する様子を図示したものである。ａ−ｂ間の距離を測定する場合には、重ね合わされた図形において、点ａを中心にして所定の半径を有する模擬的な球のデータを生成する。この半径は、計算寸法の種類により、違う値を割り当てるようにする。次に、前記球の内部において、その中心に近い、点群データを構成する点をいくつか（例えば、１０個）選択し、選択した点の座標値の平均を求め、平均した座標値からなる仮想点（つまり、点ａに相当する点群データ上の点）を生成する。点ｂに対しても同様にして仮想点（つまり、点ｂに相当する点群データ上の点）を生成する。そして生成した２つの仮想点同士の距離を算出することにより、測定したａ−ｂ間の距離を定量的に評価していく（ステップＳ３０７参照）。
【００３４】
なお、任意の２点ｐ１、ｐ２の三次元座標をそれぞれ（ｘ１、ｙ１、ｚ１）、（ｘ２、ｙ２、ｚ２）とすると、仮想点ｐ１、ｐ２の距離は、
√（（ｘ１−ｘ２）＾２＋（ｙ１−ｙ２）＾２＋（ｚ１−ｚ２）＾２）
となる。
【００３５】
また、点群データから同軸度を測定する場合には、ａ−ｂ間の距離を測定したときの手順が応用される。つまり、設定した３点Ｃ、Ｄ、Ｅを例にとると、この３点Ｃ、Ｄ、Ｅのおのおのを中心とした球のデータを生成し、その球の内部にある点群データを構成する点のうち選択した点の座標値の平均を求める。そして、３点Ｃ、Ｄ、Ｅに対応する３つの仮想点を生成した後、この３つの仮想点を通過する円の仮想の中心点を算出する。既に設定してある３点Ｆ、Ｇ、Ｈや３点ａ、ｋ、ｊに対しても同様にして仮想の中心点を算出し、３点Ｃ、Ｄ、Ｅに対応する仮想の中心点と３点Ｆ、Ｇ、Ｈに対応する仮想の中心点とを結ぶ直線と３点ａ、ｋ、ｊに対応する仮想の中心点とのズレを同軸度として測定する。この測定した同軸度を定量的に評価していく（ステップＳ３０７参照）。
【００３６】
なお、任意の３点ｐ１、ｐ２、ｐ３からその３点を通過する円の中心は、以下のようにして求められる。つまり、まず、点ｐ１と点ｐ２との中点ｐ１２の座標を求める。次に、点ｐ２と点ｐ３との中点ｐ２３の座標を求める。次に、３点ｐ１、ｐ２、ｐ３を通過する平面の法線ベクトルｎを求める。次に、点ｐ１と点ｐ２を通過するベクトル（ｐ１ｐ２）と法線ベクトルｎとの外積ｖ１を求める。次に、点ｐ２と点ｐ３を通過するベクトル（ｐ２ｐ３）と法線ベクトルｎとの外積ｖ２を求める。そして、中点ｐ１２を通過する外積ｖ１と中点ｐ２３を通過する外積ｖ２との交点ｃの座標を求める。その交点ｃが前記円の中心になる。
点群データから寸法を測定した後、ステップＳ３０７に進む。
【００３７】
次に、ステップＳ３０７において、制御部１１は、寸法測定処理部１２６により測定された寸法が、予め許容公差が設定されていれば、その許容公差内に収まる否かを検査する。三次元ＣＡＤデータからは、設計されたａ−ｂ間の距離や、同軸度といった寸法を求めることができ、その三次元ＣＡＤデータの寸法と、前記点群データから測定された寸法とを比較する。ちなみに、図６（または図４）で示した製品５の三次元ＣＡＤデータにおいて、３点Ｃ、Ｄ、Ｅを通過する円の中心点と３点Ｆ、Ｇ、Ｈを通過する円の中心点とを結ぶ直線と３点ａ、ｋ、ｊを通過する円の中心点とのズレである同軸度はゼロである。つまり、開発者はゼロとなるように設計している。そして、前記比較を行ったときの検査結果を生成する。前記検査をした後、ステップＳ３０８に進む。
【００３８】
次に、ステップＳ３０８において、制御部１１は、印刷処理部１２３により、前記検査の結果を検査票として、プリンタ２から印刷出力する。
図７は、プリンタ２から印刷出力される検査票の一例である。この検査票では、寸法測定用データにより測定した部位ごとに、その部位における測定の公差と、点群データから測定した寸法と、その寸法が公差（許容公差）に収まっているか否かを示す合否とが対応付けられて記載されている。
以上の説明で、製品検査フローに関する説明を終了する。
【００３９】
≪まとめ≫
本実施形態により、以下の効果を奏する。すなわち、点群データにおいて、幾何学的に寸法を求めたい、製品の部位を、製品のＣＡＤデータから特定することができるので、製品の検査に必要な寸法の測定の精度を向上することができる。
【００４０】
点群データを構成する点が存在しない部位においても、仮想点や仮想線を生成するので、製品のある部位の長さ、縁のＲ寸法（半径又は直径）、円形部分の直径、半径、面間距離、面に接する点間距離、同心度、同軸度等といった寸法を定量的に測定することができる。もし、幾何公差（許容公差）が設定されている場合は、その範囲内であるか範囲外であるか判定することもでき、検査票としてプリントアウトすることもできる。
【００４１】
このような構成により、実際に製作された製品が、三次元ＣＡＤデータで設計した通りに製作されたものであるか否かを定量的に評価することができる。
【００４２】
≪その他≫
なお、前記形態は、本発明を実施するための最良のものであるが、その実施形式はこれに限定するものではない。したがって、本発明の要旨を変更しない範囲において、その実施形式を種々変形することが可能である。
【００４３】
例えば、本実施形態では、製品検査フローにおいて、設計時三次元ＣＡＤデータの生成を実行してから、レーザスキャナによる点群データの生成を実行するようにした（図３のステップＳ３０１〜ステップＳ３０４参照）。しかし、レーザスキャナによる点群データの生成を実行してから、設計時三次元ＣＡＤデータの生成を実行するようにしても良い。
【００４４】
また、本実施形態では、点群データにおける仮想点の生成において、模擬的な球の内部にある、点群データを構成する点のうちいくつかを選択し、それらの点の座標値を平均して生成するようにした。しかし、前記仮想点の生成において、選択した点の座標値の平均を求める代わりに、例えば、寸法測定用データとして設定された点に一番近い点群データを構成する点を１つ選択する方法でも良い。また、仮想点を求めるときに使用する平均は、加算平均や調和平均等であっても良い。また、球の内部を構成する点からいくつかを選択するのではなく、すべてを採用しても良い。
【００４５】
その他、ハードウェア、ソフトウェア、各フローチャートなどの具体的な構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
設計図面となるＣＡＤデータに同軸度や同心度といった部位の寸法が規定され、レーザスキャナで表面を測定できる材質および形状を有する製品であれば、本発明を適用することが可能である。
【００４７】
また、製品の寸法検査を要するリバースエンジニアリングにも、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態の非接触式三次元寸法測定装置およびその周辺装置の構成を図示したものである。
【図２】非接触式三次元寸法測定装置の機能構成を図示したものである。
【図３】製品の検査を実行するのに必要となる処理手順を製品検査フローとして図示したものである。
【図４】設計時三次元ＣＡＤデータの一例（ａ）および寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータの一例（ｂ）および（ｃ）である。
【図５】部分点群データを順次取得して、点群データを生成する手順を図示したものである。
【図６】寸法測定用データ付き三次元ＣＡＤデータを重ね合わせた点群データから寸法を測定する様子を図示したものである。
【図７】プリンタ２から印刷出力される検査票の一例である。
【符号の説明】
【００４９】
１      非接触式三次元寸法測定装置
２      プリンタ
３      駆動ユニット
４      レーザスキャナ
５      製品（被検査物）
１１    制御部
１２    記憶部
１２１  記憶領域
１２２  駆動処理部
１２３  印刷処理部
１２４  点群データ処理部
１２５  三次元ＣＡＤデータ処理部
１２６  寸法測定処理部
１２７  三次元ＣＡＤデータフォルダ
１２８  点群データフォルダ
【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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