(57)【要約】【課題】  ワークの形状に関わらずワークの寸法を正確に求めることができる計測システムを提供する。【解決手段】  計測システム１は、計測器１７と、計測ロボット４と、制御装置５とを備えている。計測器１７は、寸法を計測する際に用いられ、計測ロボット４は、計測器１７を動かすように構成されている。制御装置５は、計測ロボット４の動きを制御して計測器１７を移動させ、設計寸法通りに成形されているマスターワーク２のマスターワーク計測寸法ＨＭ及び設計寸法に基づいて成形されている実ワーク３の実ワーク計測寸法ＨＷを計測器１７によって順番に計測させ、計測されたマスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとに基づいて実寸法ＨＡを演算する。【選択図】      図１
2014126531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
寸法を計測するための計測部を有し、前記計測部を移動可能な計測用ロボットと、
前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、基準寸法通りに成形されているマスターワークの寸法及び前記基準寸法に基づいて成形されている実ワークの寸法を前記計測部を用いて順番に計測し、計測された前記マスターワークの寸法である前記マスターワーク計測寸法と計測された前記実ワークの寸法である実ワーク計測寸法とに基づいて前記実ワークの実寸法を算出する制御装置とを備える、計測システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記計測用ロボットを動かして前記マスターワークの寸法を計測した後、複数の前記実ワークの寸法を連続的に計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出するように構成されている、請求項１に記載の計測システム。
【請求項３】
前記制御装置は、複数の前記実ワークの寸法を順次計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出する際に、前記実ワーク毎に前記マスターワークの寸法を計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出するように構成されている、請求項１に記載の計測システム。
【請求項４】
前記マスターワークは、前記実ワークの寸法を計測する際に前記実ワークの近辺エリアに配置されている、請求項１乃至３のいずれか1つに記載の計測システム。
【請求項５】
前記マスターワーク及び前記実ワークを動かすための搬送装置を備え、
前記制御装置は、前記マスターワークの寸法を計測した後に前記マスターワークを動かし、前記マスターワークが置かれていた位置に前記実ワークを置くように前記搬送装置の動きを制御するように構成されている、請求項１に記載の計測システム。
【請求項６】
前記制御装置は、２つの計測基点間の前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測する際、計測基点の側方に位置する起点位置から前記計測基点まで前記計測部を移動させて前記計測基点に関する位置座標を取得し、取得した前記位置座標に基づいて前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の計測システム。
【請求項７】
前記制御装置は、２つの計測基点間の前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測する際、計測基点の側方に位置する起点位置から前記計測基点まで前記計測部を移動させて起点位置から前記計測基点までの移動距離を取得し、取得した移動距離に基づいて前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測するように構成されている、請求項１乃至５のいずれか１つに記載の計測システム。
【請求項８】
寸法を計測するための計測部を有し、前記計測部を移動可能な計測用ロボットと、前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させる制御装置とを備える計測システムの計測方法であって、
前記制御装置が前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、基準寸法通りに成形されているマスターワークの寸法を前記計測部を用いて計測するマスターワーク計測工程と、
前記制御装置が前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、前記基準寸法に基づいて成形されている実ワークの寸法を前記計測部を用いて計測する実ワーク計測工程と、
計測された前記マスターワークの寸法であるマスターワーク計測寸法と計測された前記実ワークの寸法である実ワーク計測寸法とに基づいて前記実ワークの実寸法を算出する実寸法算出工程とを有し、
前記マスターワーク計測工程及び前記実ワーク工程を順番に遂行する、計測システムの計測方法。
【請求項９】
前記実ワーク計測工程では、複数の前記実ワークの寸法を連続的に計測する、請求項８に記載の計測システムの計測方法。
【請求項１０】
前記マスターワーク計測工程では、前記実ワーク計測工程で前記実ワークの寸法を計測する度に前記マスターワークの寸法を計測する、請求項８に記載の計測システムの計測方法。
【請求項１１】
前記マスターワーク計測工程の後に前記マスターワークを動かして前記マスターワークが置かれていた位置に前記実ワークを置くマスターワーク搬送工程を有する、請求項８に記載の計測システムの計測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実ワークの実寸法を計測するための計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
被計測物であるワークの寸法を計測するための計測装置として、例えば特許文献１のような３次元計測装置が知られている。特許文献１の３次元計測装置は、多関節ロボットを備えており、その多関節ロボットの先端部にレーザ側部材が取り付けられている。レーザ側部材には、複数のレーザが所定のピッチで配置されており、レーザ側部材の下方には、それに対向するようにマスターワーク側部材が配置されている。マスターワーク側部材には、前記レーザに対向するように２つのマスターワークが配置されている。また、マスターワーク側部材は、２つのマスターワークの間に被計測物を配置できるように構成されており、複数のレーザのうちの１つが被計測物に対向している。
【０００３】
このように構成されている３次元計測装置では、多関節ロボットによりレーザ側部材を左右に動かしながら各レーザからマスターワーク及び被計測物に同時にレーザ光を照射してマスターワーク及び被計測物の寸法及び形状を計測する。そして、計測された被計測物の形状とマスターワークの形状とに相違がないかを判断するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３１５０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の３次元計測装置は、マスターワークと被計測物とを同時に計測するためにマスターワーク及び被計測物の総数に合わせた数のレーザが配置され、それらのレーザがマスターワークの形状及び位置に合わせて配列されている。それ故、マスターワーク及び被計測物がエンジンやポンプ等のような大型ワークの形状に合せてレーザを配置すると、レーザ側部材が大型化する。レーザ側部材が大型化すると、レーザ側部材の荷重によりアームが撓んでマスターワーク及び被計測物の寸法を正確に算出することができない。
【０００６】
そこで本発明は、ワークの形状に関わらずワークの寸法を正確に算出することができる計測システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の計測システムは、寸法を計測するための計測部を有し、前記計測部を移動可能な計測用ロボットと、前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、基準寸法通りに成形されているマスターワークの寸法及び前記基準寸法に基づいて成形されている実ワークの寸法を前記計測部を用いて順番に計測し、計測された前記マスターワークの寸法であるマスターワーク計測寸法と計測された前記実ワークの寸法である実ワーク計測寸法とに基づいて前記実ワークの実寸法を算出する制御装置とを備えるものである。
【０００８】
本発明に従えば、マスターワークと実ワークを順番に計測するので、従来技術のようにワークの形状に応じた計測部を形成する必要がない。それ故、計測部が大型化することを防ぐことができ、ワークの形状に関わらずワークの寸法を正確に算出することができる。
【０００９】
上記発明において、前記制御装置は、前記計測用ロボットを動かして前記マスターワークの寸法を計測した後、複数の前記実ワークの寸法を連続的に計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出するように構成されていてもよい。
【００１０】
上記構成に従えば、マスターワークと搬送されてくる実ワークとの間を往来する計測部の往来回数を低減させることができる。これにより、寸法を計測する際のサイクルを短縮することができる。
【００１１】
上記発明において、前記制御装置は、複数の前記実ワークの寸法を順次計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出する際に、前記実ワーク毎に前記マスターワークの寸法を計測して各々の前記実ワークの実寸法を算出するように構成されていてもよい。
【００１２】
上記構成に従えば、実ワークの寸法を計測する度にマスターワークの寸法を計測して比較するので、寸法を計測する際の温度変化や経時変化等による計測誤差の影響を低減することができる。これにより、より正確な実寸法を算出することができる。
【００１３】
上記発明において前記マスターワークは、前記実ワークの寸法を計測する際に前記実ワークの近辺エリアに配置されていてもよい。
【００１４】
上記構成に従えば、計測用ロボットの非線形応答に伴う計測誤差は計測部の位置に応じて異なるが、マスターワークと実ワークとが近くに配置されているので、位置に伴う計測誤差を略同じにすることができる。これにより、より正確に実寸法を算出することができる。
【００１５】
上記発明において、前記マスターワーク及び前記実ワークを動かすための搬送装置を備え、前記制御装置は、前記マスターワークの寸法を計測した後に前記マスターワークを動かし、前記マスターワークが置かれていた位置に前記実ワークを置くように前記搬送用ロボットの動きを制御するように構成されていてもよい。
【００１６】
上記構成に従えば、マスターワークに置かれていた位置に実ワークを置くので、寸法を計測する際における、計測部の往来の繰り返しに起因する計測ロボットの位置決め誤差や計測場所の相違に伴う温度変化等による計測誤差による影響を低減することができる。
【００１７】
上記発明において、前記制御装置は、２つの計測基点間の前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測する際、計測基点の側方に位置する起点位置から前記計測基点まで前記計測部を移動させて前記計測基点に関する位置座標を取得し、取得した位置座標に基づいて前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測するように構成されてもよい。
【００１８】
上記構成に従えば、計測部を移動させる際のロボットによる軌跡誤差は移動距離が短いと略ゼロに等しくなる傾向がある。それ故、起点位置を計測基点の近くに設定することで軌跡誤差がほとんど含まれない位置座標を得ることができる、つまりより正確な位置座標を得ることができる。この位置座標に基づいてマスターワーク及び実ワークの寸法を計測することによって誤差がより少ない寸法を計測することができる。
【００１９】
上記発明において、前記制御装置は、２つの計測基点間の前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測する際、計測基点の側方に位置する起点位置から前記計測基点まで前記計測部を移動させて起点位置から前記計測基点までの移動距離を取得し、取得した移動距離に基づいて前記マスターワーク及び前記実ワークの寸法を計測するように構成されてもよい。
【００２０】
上記構成に従えば、計測部を移動させる際のロボットによる軌跡誤差は移動距離が短いと略ゼロに等しくなる傾向がある。それ故、起点位置を計測基点の近くに設定することで軌跡誤差がほとんど含まれない移動距離を得ることができる、つまりより正確な移動距離を得ることができる。この移動距離に基づいてマスターワーク及び実ワークの寸法を計測することによって誤差がより少ない寸法を計測することができる。
【００２１】
本発明の計測方法は、寸法を計測するための計測部を有し、前記計測部を移動可能な計測用ロボットと、前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させる制御装置とを備える計測システムの計測方法であって、前記制御装置が前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、基準寸法通りに成形されているマスターワークの寸法を前記計測部を用いて計測するマスターワーク計測工程と、前記制御装置が前記計測用ロボットの動きを制御して前記計測部を移動させ、前記基準寸法に基づいて成形されている実ワークの寸法を前記計測部を用いて計測する実ワーク計測工程と、計測された前記マスターワークの寸法であるマスターワーク計測寸法と計測された前記実ワークの寸法である実ワーク計測寸法とに基づいて前記実ワークの実寸法を算出する実寸法算出工程とを有し、前記マスターワーク計測工程及び前記実ワーク計測寸法工程を順番に遂行する方法である。
【００２２】
本発明に従えば、マスターワークと実ワークの寸法を順番に計測するので、従来技術のようにワークの形状に応じて計測部が大型化することを防ぐことができる。これにより、ワークの形状に関わらずワークの寸法を正確に算出することができる。
【００２３】
上記発明において、前記実ワーク計測工程では、複数の前記実ワークの寸法を連続的に計測してもよい。
【００２４】
上記構成に従えば、マスターワークと搬送されてくる実ワークとの間を往来する計測部の往来回数を低減させることができる。これにより、寸法を計測する際のサイクルを短縮することができる。
【００２５】
上記発明において、前記マスターワーク計測工程では、前記実ワーク計測工程で前記実ワークの寸法を計測する度に前記マスターワークの寸法を計測してもよい。
【００２６】
上記構成に従えば、実ワークの寸法計測を行うたびにマスターワークの寸法を計測して比較するので、寸法を計測する際の温度変化や経時変化等による計測誤差の影響を低減することができる。これにより、より正確な実寸法を演算することができる。
【００２７】
上記発明において、前記マスターワーク計測工程の後に前記マスターワークを動かして前記マスターワークが置かれていた位置に前記実ワークを置くマスターワーク搬送工程を有してもよい。
【００２８】
上記構成に従えば、マスターワークに置かれていた位置に実ワークを置くので、寸法を計測する際における、計測部の往来の繰り返しに起因する計測ロボットの位置決め誤差や計測場所の相違に伴う温度変化等による計測誤差による影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ワークの形状に関わらずワークの寸法を正確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る第１実施形態の計測システムを示す側面図である。
【図２】図１の計測システムの計測器を示す平面図である。
【図３】図１の計測システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図４】図１の計測システムの計測方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】計測時における計測誤差及び据え付け誤差を示す図である。
【図６】本発明に係る第２実施形態の計測システムを示す側面図である。
【図７】図６の計測システムのマスターワークと実ワークとを示す正面図である。
【図８】図６の計測システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【図９】図６の計測システムの計測方法の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図６の計測システムによる寸法計測の手順を示す図である。
【図１１】計測時における計測誤差及び据え付け誤差を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の計測システム１，１Ａについて上述する図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成要素の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する計測システム１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下で説明する実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。即ち、各実施形態の１つ１つの構成を削除したり組み合わせたりして別の実施形態を形成してもよい。
【００３２】
（第１実施形態）
部品や製品を製造する製造設備では、例えば、鋳造機や複数の異なる加工機が設置されており、鋳造機で鋳造されたワークに対して次々と加工機によって加工される。そして、鋳造及び加工された実ワーク３（図１参照）の各種寸法が設計寸法通りになっているかを計測すべく、製造設備には図１に示すような計測システム１が備わっている。
【００３３】
本発明に係る第１実施形態の計測システム１は、図１に示すマスターワーク２を備えている。マスターワーク２は、設計寸法（基準寸法）通りに成形されたワークであり、基準となるワークである。また、計測システム１には、設計寸法に基づいて形成された実ワーク３が搬送され、搬送された実ワーク３の寸法が計測されるようになっている。実ワーク３の寸法を補正せずに計測すると、計測された寸法に非線形応答等による計測誤差が含まれる。計測システム１では、このような計測誤差を含まない寸法、即ち実ワーク３の実寸法を、計測されたマスターワーク２の寸法（マスターワーク計測寸法）及び実ワーク３の寸法（実ワーク計測寸法）に基づいて算出する機能を有している。このような機能を有する計測システム１は、計測ロボット４及び制御装置５を備えている。
【００３４】
［計測ロボット］
計測ロボット４は、例えば、垂直多関節ロボットであり、本実施形態では、垂直６軸ロボットである。計測ロボット４は、基台１０と５つのアーム１１〜１５と手首先端部１６を備えている。基台１０は、床（又は台枠等）に固定されており、基台１０の上には第１アーム１１が設けられている。第１アーム１１は、基台１０に対して垂直軸であるＲ軸を中心に回動可能に構成されている。第１アーム１１の先端部には、第２アーム１２が設けられており、第２アーム１２は第１アーム１１に対して水平軸であるＬ軸を中心に前後方向に揺動可能に構成されている。第２アーム１２の先端部には、第３アーム１３が設けられており、第３アーム１３は第２アーム１２に対してＵ軸を中心に回動可能に構成されている。ここでＵ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸とは異なる水平軸である。
【００３５】
また、第３アーム１３の先端部には、第４アーム１４が設けられており、第４アーム１４は第３アーム１３に対してＳ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＳ軸は、Ｕ軸に直交し且つ第３アーム１３の軸に一致する軸である。第４アーム１４の先端部には、第５アーム１５が設けられており、第５アーム１５は第４アーム１４に対してＢ軸を中心に回動するように構成されている。ここでＢ軸は、Ｌ軸に平行で且つＬ軸及びＵ軸と異なる水平軸である。更に第５アーム１５の先端部には、大略円柱状の手首先端部１６が設けられている。手首先端部１６は、その軸であるＴ軸がＢ軸と直交するように第５アーム１５に取り付けられており、第５アーム１５に対してＴ軸を中心に回動可能に構成されている。また、計測ロボット４は、計測器１７を備えており、計測器１７は、手首先端部１６の先端部に取り付けられている。
【００３６】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、計測器１７は、対象点（例えば、後述する計測基点）の座標を測定するための機器であり、計測器本体２１とタッチセンサ２２とを有している。計測器本体２１は、手首先端部１６の先端に取り付けられており、手首先端部１６と共に回動するようになっている。計測器本体２１の先端部には、タッチセンサ２２が取り付けられている。タッチセンサ２２は、計測器本体２１Ａから突出し、Ｔ軸に沿って延在している。このタッチセンサ２２は、その先端部分が残余部分に対して略直角に曲がる鉤状に形成されており、その先端に物体が当たるとタッチ信号を出力するように構成されている。
【００３７】
このように構成されている計測ロボット４は、図３に示すように第１乃至第６駆動モータ３１〜３６を備えている。これらの第１乃至第６駆動モータ３１〜３６は、例えばサーボモータであって、アーム１１〜１５及び手首先端部１６に夫々対応させて設けられており、アーム１１〜１５及び手首先端部１６を対応する軸まわりに夫々回動又は揺動させるように構成されている。これらの駆動モータ３１〜３６には、エンコーダ４１〜４６が夫々取り付けられており、エンコーダ４１〜４６は、対応する駆動モータ３１〜３６の角変位量に関するエンコーダ信号を出力するように構成されている。駆動モータ３１〜３６及びエンコーダ４１〜４６は、タッチセンサ２２と共に制御装置５と電気的に接続されている。
【００３８】
［制御装置］
制御装置５は、エンコーダ４１〜４６から出力されるエンコーダ信号を受信し、受信したエンコーダ信号に基づいて駆動モータ３１〜３６の動きを制御するようになっている。つまり、制御装置５は、エンコーダ信号に基づいて駆動モータ３１〜３６をフィードバック制御するようになっている。以下では、制御装置５の構成を更に詳しく説明する。
【００３９】
制御装置５は、例えば、マイクロコントローラ、ＰＬＣ(programmable logic controller)、論理回路等の演算器で構成されている。制御装置５は、記憶部５１と、駆動制御部５２と、エンコーダ値演算部５３と、計測演算部５４と、位置演算部５５とを有しており、前述する演算器がプログラム等に従って動作することによって機能ブロック５１〜５５を実現している。記憶部５１は、様々なプログラムや情報を記憶しており、本実施形態では、マスターワーク２及び実ワーク３の寸法を計測する際の動作プログラムである計測プログラム及びそれに関する情報が記憶部５１に記憶されている。
【００４０】
駆動制御部５２は、駆動モータ３１〜３６と電気的に接続されており、記憶部５１に記憶される計測プログラムに基づいて駆動モータ３１〜３６の動作を制御するようになっている。つまり、駆動制御部５２は、計測ロボット４の動作を制御して計測器１７を移動させる機能を有している。また、駆動制御部５２は、一対のタッチセンサ２２，２３からのタッチ信号を受け取り、このタッチ信号に基づいて駆動モータ３１〜３６の動作を止める機能を有している。
【００４１】
エンコーダ値演算部５３は、各エンコーダ４１〜４６からエンコーダ信号を受け取り、このエンコーダ信号に基づいて対応する駆動モータ３１〜３６の角変位量を演算する機能を有している。演算された角変位量に関する角変位情報は駆動制御部５２に送信され、駆動制御部５２は、これら角変位情報に基づいて駆動モータ３１〜３６の動きをフィードバック制御する機能を有している。また、エンコーダ値演算部５３は、位置演算部５５に角変位情報を送信するようになっている。
【００４２】
位置演算部５５は、エンコーダ値演算部５３で演算される駆動モータ３１〜３６の角変位量に基づいてタッチセンサ２２の先端の座標を演算する機能を有している。位置演算部５５は、駆動制御部５２にタッチ信号が入力される際のタッチセンサ２２の先端の座標を演算することで物体との当接点の座標を演算できるようになっている。また、位置演算部５５は、この当接点の座標を計測演算部５４に送信するようになっている。
【００４３】
計測演算部５４は、位置演算部５５にて演算された当接点の座標を用いて２つの計測基点間の距離を計測する計測機能を有している。また、計測演算部５４は、計測されたマスターワーク２の計測基点間の寸法（マスターワーク計測寸法）及び実ワーク３の計測基点間の寸法（実ワーク計測寸法）に基づいて実ワーク３の計測基点間の実寸法を演算する機能を有している。
【００４４】
［マスターワーク］
ここで、比較されるマスターワーク２及び実ワーク３について説明する。マスターワーク２は、図１に示すように計測システム１の所定の計測位置に設置され、計測位置から持ち上げて搬送できるようになっている。マスターワーク２が取り除かれた計測位置には、実ワーク３が載置されるようになっており、計測システム１は、マスターワーク２と実ワーク３との入れ替えを行うべく搬送ロボット６を備えている。
【００４５】
［搬送ロボット］
搬送装置である搬送ロボット６は、例えば、垂直多関節ロボットであり、本実施形態では、計測ロボット４と同じ垂直６軸ロボットである。搬送ロボット６は、図示しない６つの駆動モータを夫々駆動させることで各アーム６１〜６５及び手首先端部６６が回動又は揺動するようになっており、手首先端部６６の先端部にハンド６７が取り付けられている。ハンド６７には、図示しないハンド駆動モータが備わっており、ハンド駆動モータによってハンドを開閉することでマスターワーク２及び実ワーク３を把持できるように構成されている。
【００４６】
このように構成されている搬送ロボット６の各駆動モータには図示しないエンコーダが対応付けて取り付けられており、各エンコーダは対応付けられている駆動モータの角変位量に関するエンコーダ信号を出力するようになっている。エンコーダは、前記駆動モータと共に図３に示す搬送制御装置７に電気的に接続されている。
【００４７】
［搬送制御装置］
搬送制御装置７は、例えば、マイクロコントローラ、ＰＬＣ(programmable logic controller)、論理回路等の演算器で構成され、様々なプログラムや情報を記憶している。本実施形態では、マスターワーク２及び実ワーク３を搬送する際の動作プログラムである搬送プログラムが搬送制御装置７に記憶されている。搬送制御装置７は、動作プログラムに基づいて駆動モータの動きを制御すると共に、エンコーダからのエンコーダ信号に基づいて駆動モータをフィードバック制御する機能を有している。
【００４８】
搬送制御装置７は、搬送プログラムに応じて搬送ロボット６の動きを制御して、計測位置に載置するマスターワーク２及び実ワーク３を入れ替えるようになっている。搬送制御装置７は、計測ロボット４の動きを制御する制御装置５と電気的に接続されており、計測ロボット４の動作に合わせてマスターワーク２及び実ワーク３を入れ替えるようになっている。
【００４９】
このように構成される計測システム１は、鋳造及び加工された実ワーク３（図１参照）の各種寸法が設計寸法通りになっているかを計測すべく、マスターワーク２の寸法及び実ワーク３の寸法を計測し、これら計測される２つの寸法に基づいて実ワーク３の実寸法を演算（計測）するようになっている。以下では、計測システム１において、実ワーク３Ａの左右両端の距離、即ち実ワーク３Ａの幅の実寸法ＨＡを計測する計測方法について説明する。
【００５０】
［計測方法］
計測システム１では、まず計測位置に設置されるマスターワーク２Ａの幅であるマスターワーク計測寸法ＨＭが計測される。その後、計測位置にあるマスターワーク２を動かして同じ計測位置に実ワーク３が置かれ、計測位置に置かれた実ワーク３の幅である実ワーク計測寸法ＨＷが計測される。そして、計測システム１Ａでは、マスターワーク計測寸法ＨＭ及び実ワーク計測寸法ＨＷを比較して実寸法ＨＡを算出する。以下では、計測方法について、図２乃至図４を参照しながら更に詳しく説明する。
【００５１】
計測システム１では、搬送ロボット６によってマスターワーク２が搬送されて計測位置に配置されると計測処理が開始され、制御装置５がマスターワーク計測工程（ステップＳ１）を遂行する。マスターワーク計測工程では、マスターワーク２のマスターワーク計測寸法ＨＭが計測される。以下では、図２（ａ）及び（ｂ）を参照しながらマスターワーク計測寸法ＨＭの測定の手順について詳しく説明する。
【００５２】
マスターワーク計測工程が始まると、駆動制御部５２、計測プログラムに基づいて計測ロボット４の動きを制御し、第１起点位置まで計測器１７を移動させる。第１起点位置とは、間の寸法が計測される２つの計測基点Ｍ１，Ｍ２のうちの一方の計測基点Ｍ１の近くの位置であって一方の計測基点Ｍ１からマスターワーク２の外側に離れた位置であり、ワーク２，３を入れ替えた時に据え付け誤差が生じてもタッチセンサ２２の先端がワーク２，３に夫々当たらない位置に設定されている。また、駆動制御部５２は、計測プログラムに基づいて第６駆動モータを駆動し、タッチセンサ２２の先端を一方の計測基点Ｍ１へと向ける（図２（ａ）実線参照）。
【００５３】
計測器１７を移動させてタッチセンサ２２を一方の計測基点Ｍ１に向けると、駆動制御部５２は、計測ロボット４の動きをフィードバック制御して計測器１７を動かし、タッチセンサ２２の先端が一方の計測基点Ｍ１に当たるまで計測器１７を移動させる（図２（ａ）の矢符Ａ参照）。タッチセンサ２２の先端が一方の計測基点Ｍ１に当接してタッチ信号が送信されると、駆動制御部５２は、計測ロボット４の動きを止め（図２（ａ）の２点鎖線参照）、位置演算部５５によりタッチセンサ２２の先端の座標、即ち一方の計測基点Ｍ１の座標を演算する。
【００５４】
一方の計測基点Ｍ１の座標が演算されると、駆動制御部５２は、計測プログラムに基づいて計測ロボット４の動きを制御し、第２起点位置まで計測器１７を移動させる。第２起点位置とは、他方の計測基点Ｍ２の近くの位置であって他方の計測基点からマスターワーク２の外側に離れた位置であり、ワーク２，３を入れ替えた時に据え付け誤差が生じてもタッチセンサ２２の先端がワーク２，３に夫々当たらない位置に設定されている。また、駆動制御部５２は、計測プログラムに基づいて第６駆動モータ３６を駆動し、タッチセンサ２２の先端を他方の計測基点Ｍ２へと向ける（図２（ｂ）参照）。
【００５５】
計測器１７を移動させてタッチセンサ２２を他方の計測基点Ｍ２に向けると、駆動制御部５２は、計測ロボット４の動きをフィードバック制御しながら計測器１７を動かし、タッチセンサ２２の先端が他方の計測基点Ｍ２に当たるまで計測器１７を移動させる（図２（ｂ）の矢符Ｂ参照）。タッチセンサ２２の先端が他方の計測基点Ｍ２に当接してタッチ信号が送信されると、駆動制御部５２は、計測ロボット４の動きを止め（図２（ｂ）の２点鎖線参照）、位置演算部５５によりタッチセンサ２２の先端の座標、即ち他方の計測基点Ｍ２の座標を演算する。
【００５６】
このようにして演算される２つの計測基点Ｍ１，Ｍ２には、計測時における計測ロボット４の軌跡誤差が含まれる。この軌跡誤差は、計測ロボット４のような多関節ロボットの非線形応答に伴うものであり、計測器１７の移動距離が短い程小さく、計測器１７の移動距離が長い程大きくなる傾向がある。計測システム１では、タッチセンサ２２を計測基点Ｍ１，Ｍ２の近くの第１及び第２起点位置まで夫々移動させることにより、計測時に計測器１７が移動する距離を短くすることができ、それによって演算される座標に含まれる軌跡誤差の規模を小さくすることができる。これにより、この座標に基づいて演算される後述のマスターワーク計測寸法ＨＭに含まれる軌跡誤差の規模を小さくすることができ、誤差がより少ないマスターワーク計測寸法ＨＭを計測することができる。
【００５７】
このようにして２つの計測基点Ｍ１，Ｍ２の座標を演算すると、計測演算部５４は、これら２つの計測基点Ｍ１，Ｍ２の座標に基づいて２つの計測基点間の寸法であるマスターワーク計測寸法ＨＭを演算する。本実施形態では、計測基点Ｍ１、Ｍ２の座標をＸＹＺ直交座標系で表現し（後述する計測基点Ｗ１，Ｗ２も同様）、更に説明を簡単にするために計測された計測基点Ｍ１の座標が（ＸＭ，ＹＭ１，ＺＭ）であり、計測基点Ｍ２の座標が（ＸＭ，ＹＭ２，ＺＭ）であるとする。そうすると、マスターワーク計測寸法ＨＭは以下のような数式（１）で演算することができる。
【００５８】
ＨＭ＝√｛（ＸＭ−ＸＭ）２＋（ＹＭ２−ＹＭ１）２＋（ＺＭ−ＺＭ）２｝
＝｜ＹＭ２−ＹＭ１｜                                        ・・・（１）
このようにしてマスターワーク計測寸法ＨＭが演算されるとマスターワーク計測工程が終了し、ワーク搬送工程（ステップＳ２）が遂行される。
【００５９】
ワーク搬送工程では、搬送制御装置７が搬送ロボット６及びハンド６７の動きを制御し、計測位置に載置されるマスターワーク２を待機位置に搬送する。搬送した後、搬送制御装置７が搬送ロボット６及びハンド６７の動きを制御し、運ばれてくる実ワーク３を計測位置まで移動させてマスターワーク２が載置された計測位置と略同じ位置に載置する。この際、実ワーク３は、載置されていたマスターワーク２と略同じ姿勢で載置される。即ち、実ワーク３において間の寸法を計測する２つの計測基点Ｗ１，Ｗ２がマスターワーク２における２つの計測基点Ｍ１，Ｍ２と略一致するように実ワーク３が載置される。実ワーク３が載置されるとワーク搬送工程が終了し、実ワーク計測工程（ステップＳ３）が遂行される。
【００６０】
実ワーク計測工程では、実ワーク３の実ワーク計測寸法ＨＷが計測される。実ワーク計測寸法ＨＷの計測方法は、マスターワーク計測寸法ＨＭの計測方法と同様である。即ち、駆動制御部５２は、まず第１起点位置まで計測器１７を移動させ、且つタッチセンサ２２の先端を一方の計測基点Ｗ１へ向ける（図２（ａ）実線参照）。そして、駆動制御部５２は、タッチセンサ２２の先端を一方の計測基点Ｗ１に当てるべく計測器１７を移動させ、タッチ信号が送信されると計測ロボット４の動きを止めて一方の計測基点Ｗ１の座標（ＸＭ，ＹＷ１，ＺＭ）を演算する（図２（ａ）の２点鎖線参照）。なお、計測器１７が移動する距離を短くすることで演算される座標及び実ワーク計測寸法ＨＷに含まれる軌跡誤差の規模を小さくすることができるのは、実ワークの場合でも同様である。
【００６１】
一方の計測基点Ｗ１の座標が演算されると、駆動制御部５２は、第２起点位置まで計測器１７を移動させ、且つタッチセンサ２２の先端を他方の計測基点Ｗ２へ向ける（図２（ｂ）実線参照）。そして、駆動制御部５２は、タッチセンサ２２の先端を他方の計測基点Ｗ２に当てるべく計測器１７を移動させ、タッチ信号が送信されると計測ロボット４の動きを止めて他方の計測基点の計測基点Ｗ２（ＸＭ，ＹＷ２，ＺＭ）を演算する（図２（ｂ）の２点鎖線参照）。
【００６２】
２つの計測基点Ｗ１，Ｗ２が演算されると、計測演算部５４は、これら２つの計測基点Ｗ１，Ｗ２の座標に基づいてそれらの間の寸法である実ワーク計測寸法ＨＷを演算する。なお、実ワーク計測寸法ＨＷは、以下のような数式（２）で演算することができる。
【００６３】
ＨＷ＝√｛（ＸＷ−ＸＷ）２＋（ＹＷ２−ＹＷ１）２＋（ＺＷ−ＺＷ）２｝
＝｜ＹＷ２−ＹＷ１｜                                          ・・・（２）
このようにしてマスターワーク計測寸法ＨＷが演算されるとマスターワーク計測工程が終了し、実寸法算出工程（ステップＳ４）が遂行される。
【００６４】
実寸法算出工程では、計測演算部５４がマスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとを比較して実寸法ＨＡを算出する。というのも、計測演算部５４によって演算される寸法には、バックラッシュに起因する不感帯誤差やアーム寸法に起因する機差等の計測誤差ＧＭ，ＧＷが含まれており、この計測誤差ＧＭ，ＧＷが実ワーク３の実寸法ＨＡの計測に影響を与えている。例えば、計測された各Ｙ座標ＹＭ１，ＹＭ２，ＹＷ１，ＹＷ２は、実際のＹ座標ＹＡＭ１，ＹＡＭ２，ＹＡＷ１，ＹＡＷ２と計測誤差ＧＭ，ＧＷとで表すことができ、演算されるマスターワーク計測寸法ＨＭ及び実ワーク計測寸法ＨＷは、数式（３）及び（４）のように表すことができる。
【００６５】
ＨＭ＝｜ＹＭ２―ＹＭ１｜＝｜（ＹＡＭ２＋ＧＭ）−（ＹＡＭ１−ＧＭ）｜
＝｜ＹＡＭ２−ＹＡＭ１＋２ＧＭ｜            ・・・（３）
ＨＷ＝｜ＹＷ２―ＹＷ１｜＝｜（ＹＡＷ２＋ＧＷ）−（ＹＡＷ１−ＧＷ）｜
＝｜ＹＡＷ２−ＹＡＷ１＋２ＧＷ｜            ・・・（４）
これらマスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷに基づいて、それらの差ΔＨを演算すると、数式（５）のようになる。
【００６６】
ΔＨ＝ＨＭ−ＨＷ
＝｜（ＹＡＭ２−ＹＡＭ１＋２ＧＭ）｜−｜（ＹＡＷ２−ＹＡＷ１＋２ＧＷ）｜
＝｜（ＹＡＭ２−ＹＡＭ１）｜−｜（ＹＡＷ２−ＹＡＷ１）｜
＋２｜（ＧＭ−ＧＷ）｜    ・・・（５）
マスターワーク計測寸法ＨＭ及び実ワーク計測寸法ＨＷは、マスターワーク２と実ワーク３を略同じ計測位置に配置して計測しているので、計測システム１では計測誤差ＧＭ，ＧＷが略等しい（ＧＭ≒ＧＷ）。それ故、マスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとの差ΔＨは、数式（６）のようになる。
【００６７】
ΔＨ≒｜（ＹＡＭ２−ＹＡＭ１）｜−｜（ＹＡＷ２−ＹＡＷ１）｜        ・・・（６）
ここで、差ＹＡＭ２−ＹＡＭ１は、マスターワーク２Ａの設計寸法ＨＰに相当し、差ＹＡＷ２−ＹＡＷ１は、実ワーク３Ａの実寸法ＨＡに相当する。それ故、数式（６）に設計寸法ＨＰ及び実寸法ＨＡを当てはめて入れ替えると、数式（７）のようになる。
【００６８】
ＨＡ≒ＨＰ−ΔＨ                                          ・・・（７）
即ち、実寸法ＨＡは、設計寸法ＨＰから差ΔＨを減算することによって算出することができる。この数式（７）により計測誤差が取り除かれた実寸法ＨＡを算出することができ、実寸法ＨＡをより正確に演算することができる。実寸法ＨＡが算出されると、搬送ロボット６によって実ワーク３が計測位置から搬送されて実寸法算出工程が終了する。そして、計測回数ｉに１が加えられ（ステップＳ５）、計測終了判定工程（ステップＳ６）が遂行される。
【００６９】
計測終了判定工程では、計測回数ｉが所定回数ｎ（ｎ≧１）以上であるか否かを計測演算部５４が判定する。所定回数未満であると判定されると、実ワーク計測工程に戻る。他方、所定回数以上であると判定されるとマスターワーク搬送工程（ステップＳ７）に移行する。マスターワーク搬送工程では、搬送制御装置７が搬送ロボット６及びハンド６７の動きを制御し、待機位置に搬送されたマスターワーク２を計測位置まで移動させて計測位置に載置する。マスターワーク２を載置するとマスターワーク搬送工程が終了し、基準寸法計測工程（ステップＳ１）が遂行される。
【００７０】
例えば、ｎ＝１の場合、実寸法ＨＡを演算する度にマスターワーク２のマスターワーク計測寸法ＨＭが計測され比較される。これにより、実ワーク３の実寸法ＨＡの計測を行うたびにマスターワーク２のマスターワーク計測寸法ＨＭを計測して比較するので、計測時の温度変化や経時変化等による計測誤差の影響を低減することができる。これにより、より正確な実寸法ＨＡを演算することができる。また、ｎ≧２の場合、実寸法ＨＡをｎ回演算する度にマスターワーク２のマスターワーク計測寸法ＨＭが計測され比較される。これにより、マスターワーク２と実ワーク３とを入れ替える回数（即ち、往来する回数）を低減させることができる。これにより、計測する際のサイクルを低減することができる。
【００７１】
このように構成されている計測システム１では、各々の座標を計測する段階で２つの計測誤差ＧＭ，ＧＷの規模を小さくすることを考えた。他方、実寸法ＨＡを算出する際では、計測される座標に計測誤差ＧＭ，ＧＷが含まれていてもＧＭ，ＧＷを同程度の値にしてそれら同程度の値同士をキャンセルすることにより実ワーク３の実寸法ＨＡから算出誤差をなくすことを最終目的としている。そして、計測システム１では、上述する方法でその目的を達している。
【００７２】
また、計測システム１は、マスターワーク２に置かれていた計測位置に実ワーク３を置くので、寸法を計測する際における計測器１７の往来の繰り返しに起因する計測ロボット４の位置決め誤差や計測場所の相違に伴う温度変化等による計測誤差による影響を低減することができる。
【００７３】
また、計測システム１によれば、実ワーク３が計測位置からズレて配置されて図５に示すような据え付け誤差ΔＤ（＝（ΔＤ２＋ΔＤ１）／２）があっても実寸法ＨＡを計測することができる。なお、図５では、説明の便宜上、位置決め誤差ΔＤが大きくなっているが、本来には、図５に示す位置決め誤差ΔＤよりも小さい。
【００７４】
このように構成されている計測システム１によれば、マスターワーク２と実ワーク３を順番に計測するので、従来技術のようにワーク２，３の形状に応じた計測器１７を形成する必要がない。それ故、計測器１７が大型化することを防ぐことができ、ワーク２，３の形状に関わらず実寸法ＨＡを正確に算出することができる。
【００７５】
（第２実施形態）
第２実施形態の計測システム１Ａは、第１実施形態の計測システム１と構成が類似している。具体的には、ワーク２Ａ，３Ａ及び計測器１７Ａの構成、並びに計測方法が異なっている。以下では、第２実施形態の計測システム１Ａの構成及びその計測方法について第１実施形態の計測システム１と異なる点について主に説明し、同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
［マスターワーク］
図６に示すように、計測システム１Ａは、マスターワーク２Ａを備えている。マスターワーク２Ａは、図７に示すように計測システム１Ａの所定の位置に設置されており、それに隣接する計測位置に実ワーク３Ａを設置できるようになっている。つまり、計測システム１Ａでは、実ワーク３Ａがマスターワーク２Ａの近辺エリアに隣接するように配置されている。また、マスターワーク２Ａには、一対の孔２ａ，２ｂが形成されており、これら一対の孔２ａ，２ｂ間の上下方向の寸法は設計寸法ＨＰ通りに形成されている。他方、実ワーク３Ａには、一対の孔３ａ，３ｂが２組形成されている。一対の孔３ａ，３ｂ間の上下方向の寸法は、前記設計寸法ＨＰに基づいて夫々形成されている。しかし、鋳造及び加工工程における様々な要因により設計寸法ＨＰ通りに形成されていない場合があり、一対の孔３ａ，３ｂ間の上下方向の寸法を計測すべく、計測システム１Ａの手首先端部１６の先端部には、計測器１７Ａが取り付けられている。
【００７７】
［計測器］
計測器１７Ａは、所定の２つの計測基点間の距離を測定するための機器であり、計測器本体２１Ａと、一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａとを有している。計測器本体２１Ａは、手首先端部１６Ａの先端に取付けられており、手首先端部１６と共に回動するようになっている。一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａは、計測器本体２１Ａの先端部に取り付けられている。一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａは、プローブ２２ａ，２３ａを夫々有しており、このプローブ２２ａ，２３ａに物体が当たるとタッチ信号を出力するようになっている。一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａは、制御装置５Ａと電気的に接続されており、出力されたタッチ信号は制御装置５Ａに入力されるようになっている。
【００７８】
このように構成されているプローブ２２ａ，２３ａは、計測器本体２１Ａから突出し且つ互いに平行に延在している。また、他方のプローブ２３ａは、一方のプローブ２２ａから離れるように平行移動して、プローブ２２ａとプローブ２３ａとの間隔を変えられるように構成されている。また、計測器１７Ａは、センサ駆動モータ３７を備えており、センサ駆動モータ３７は、図示しない駆動機構（例えば、ボールねじ機構）を介して計測器１７Ａの他方のプローブ２３ａを平行移動させるように構成されている。また、駆動モータ３７には、エンコーダ４７が夫々取り付けられており、エンコーダ４７は、駆動モータ３７の角変位量に関するエンコーダ信号を制御装置５Ａに出力するように構成されている。
【００７９】
［制御装置］
図８に示すように、制御装置５Ａは、例えば、マイクロコントローラ、ＰＬＣ(programmable logic controller)、論理回路等の演算器で構成され、記憶部５１と、駆動制御部５２と，エンコーダ値演算部５３と、計測演算部５４とを有している。エンコーダ値演算部５３は、エンコーダ４７からのエンコーダ信号に基づいてセンサ駆動モータ３７の角変位量を演算し、演算された角変位量に関する角変位情報は駆動制御部５２に送信するようになっている。
【００８０】
駆動制御部５２は、記憶部５１に記憶されている計測プログラムに基づいてセンサ駆動モータ３７の動きを制御し、且つエンコーダ値演算部５３から送信されるセンサ駆動モータ３７の角変位量に関する角変位情報に基づいて駆動モータ３７の動きをフィードバック制御するようになっている。また、駆動制御部５２は、一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａからのタッチ信号を受け取り、このタッチ信号に基づいて駆動モータ３１〜３７の動作を止める機能を有している。また、センサ駆動モータ３７の角変位情報は、計測演算部５４にも送信されている。
【００８１】
計測演算部５４は、このセンサ駆動モータ３７の角変位情報及び駆動モータ３１〜３６の角変位情報に基づいて前記計測基点間の寸法を算出する計測機能を有している。また、計測演算部５４は、後述するようなマスターワーク２Ａの計測基点間の寸法（マスターワーク計測寸法）及び実ワーク３Ａの計測基点間の寸法（実ワーク計測寸法）に基づいて実ワーク３Ａの計測基点間の実寸法を演算する機能も有している。以下では、計測システム１Ａにおいて、一対の孔３ａ，３ｂ間の実寸法ＨＡを計測するについて説明する。
【００８２】
［計測方法］
計測システム１Ａでは、隣接して配置されているマスターワーク２Ａ及び実ワーク３の寸法を夫々計測する。その際の計測方法は、計測ロボット４Ａを移動させて計測器１７Ａの一方のタッチセンサ２２Ａを一方の計測基点に当接させ、その後計測ロボット４Ａを停止させた状態で他方のタッチセンサ２３Ａをタッチセンサ２２Ａの方に移動させてその移動距離に基づいてマスターワーク２Ａ及び実ワーク３Ａの寸法を計測する。以下では、その具体的な方法について説明する。
【００８３】
計測システム１Ａでは、まず一対の孔２ａ，２ｂ間の寸法であるマスターワーク計測寸法ＨＭ及び３ａ，３ｂ間の寸法である実ワーク計測寸法ＨＷを計測する。次に、計測システム１Ａは、計測されたマスターワーク計測寸法ＨＭ及び実ワーク計測寸法ＨＷを比較して実寸法ＨＡを演算するようになっている。以下では、実寸法ＨＡを計測演算する計測方法について、図９乃至図１１も参照しながら更に詳しく説明する。
【００８４】
図９に示すように、計測システム１Ａでは、図示しない搬送ロボットによって実ワーク３が計測位置に搬送されてくると計測処理を開始し、制御装置５Ａがマスターワーク計測工程（ステップＳ１１）を遂行する。マスターワーク計測工程では、マスターワーク２Ａのマスターワーク計測寸法ＨＭが計測される。以下では、主に図１０を参照しながらマスターワーク計測寸法ＨＭの測定の手順について詳しく説明する。
【００８５】
マスターワーク計測工程が始まると、駆動制御部５２は、計測プログラムに基づいてセンサ駆動モータ３７を駆動し、一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａ間が規定間隔Ｌになるまで他方のタッチセンサ２３Ａを動かす。また、駆動制御部５２は、計測プログラムに基づいて計測ロボット４Ａの動きを制御し、起点位置まで計測器１７Ａを移動させる。このように他方のタッチセンサ２３Ａを動かし且つ計測器１７Ａを起点位置まで移動させると、マスターワーク２Ａの一対の孔２ａ，２ｂの各々に各タッチセンサ２２Ａ，２３Ａが挿入される（図１０（ａ）参照）。
【００８６】
その後、駆動制御部５２は、計測ロボット４Ａの動きをフィードバック制御して計測器１７Ａを上方に動かし、下側に位置する一方の孔２ａの内周面の上側に一方のタッチセンサ２２Ａが当接する第１当接点（第１計測基点）まで計測器１７Ａを移動させる（図１０（ａ）の矢符Ｃ，Ｄ参照）。そして、一方のタッチセンサ２２Ａが第１当接点まで移動して一方の孔２ａの内周面に当接するとタッチ信号が送信され、このタッチ信号に基づいて駆動制御部５２が計測ロボット４Ａの動きを止める（図１０（ｂ）参照）。この際、他方のタッチセンサ２３Ａは、規定間隔Ｌを保ったまま一方のタッチセンサ２２Ａと共に移動し、第１計測開始点まで移動する。
【００８７】
その後、駆動制御部５２は、センサ駆動モータ３７の動きを制御して他方のタッチセンサ２３Ａを第１計測開始点から下方に動かし（図１０（ｂ）の矢符Ｅ参照）、上側に位置する他方の孔２ｂの内周面の下側に当接する第２当接点（第２計測基点）まで他方のタッチセンサ２３Ａを移動させる。他方のタッチセンサ２３Ａが第１当接点まで移動して他方の孔２ｂの内周面に当接するとタッチ信号が送信され、駆動制御部５２は、このタッチ信号に基づいてセンサ駆動モータ３７の動きを止める（図１０（ｃ）参照）。
【００８８】
すると、計測演算部５４は、エンコーダ値演算部５３から得られるセンサ駆動モータ３７の角変位量に基づいて他方のタッチセンサ２３Ａの移動距離、即ち第１計測開始点から第２当接点までの移動距離ΔＤＭを演算する。この移動距離ΔＤＭを規定間隔Ｌから減算した寸法が第１及び第２当接点間の距離、即ちマスターワーク計測寸法ＨＭであり、計測演算部５４は、規定間隔Ｌから移動距離ΔＤＭを減算してマスターワーク計測寸法ＨＭを演算する。
【００８９】
このようにしてマスターワーク計測寸法ＨＭが演算されると、駆動制御部５２は、センサ駆動モータ３７の動作を制御して一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａの間隔を広げ、更に計測ロボット４Ａの動きを制御して一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａを一対の孔２ａ，２ｂから抜く。このようにして一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａが一対の孔２ａ，２ｂから抜かれるとマスターワーク計測工程が終了し、実ワーク計測工程（ステップＳ１２）が遂行される。
【００９０】
実ワーク計測工程では、実ワーク３Ａの実ワーク計測寸法ＨＷが計測される。実ワーク計測寸法ＨＷの計測方法は、マスターワーク計測寸法ＨＭの計測方法と同様である。即ち、駆動制御部５２は、一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａ間が規定間隔Ｌになるまで一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａの間隔を広げ（又は狭め）、そして一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａをいずれか一組の一対の孔３ａ，３ｂに挿入する。そして、計測器１７Ａを動かして一方のタッチセンサ２２Ａを一方の孔３ａの内周面（具体的には、第３当接点）に当てる。これにより他方のタッチセンサ２３Ａは第２計測開始点まで移動し、第２計測開始点まで移動した他方のタッチセンサ２３Ａを動かして他方の孔３ｂの内周面（具体的には第４当接点）に当てる。そして、制御装置５Ａの計測演算部５５が他方のタッチセンサ２３Ａの移動距離ΔＤＷ（第２計測開始点から第４当接点までの移動距離）を演算し、更にこの移動距離ΔＤＷに基づいて実ワーク計測寸法ＨＷを演算する。このようにして演算することによって、マスターワーク計測寸法ＨＭの場合と同様に、より誤差の少ない実ワーク計測寸法ＨＷを計測することができる。
【００９１】
同様にしてもう一組の一対の孔３ａ，３ｂの実ワーク計測寸法ＨＷを演算すると、駆動制御部５２は、一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａの間隔を広げて一対の孔３ａ，３ｂから一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａを抜く。一対のタッチセンサ２２Ａ，２３Ａが一対の孔３ａ，３ｂから抜かれると実ワーク計測工程が終了し、実寸法算出工程（ステップＳ１３）が遂行される。
【００９２】
実寸法算出工程では、制御装置５Ａの計測演算部５４がマスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとを比較して実寸法ＨＡを演算する。というのも、計測演算部５４によって演算される寸法には、バックラッシュに起因する不感帯誤差等の計測誤差ＧＭ，ＧＷが含まれており、この計測誤差ＧＭ，ＧＷが実ワーク３Ａの実寸法ＨＡの計測を難しくしている。例えば、演算された移動距離ΔＤＭ，ΔＤＷは、実際の移動距離ΔＤＡＭ，ΔＤＡＷと計測誤差ＧＭ，ＧＷとで表すことができ、計測されたマスターワーク計測寸法ＨＭ及び実ワーク計測寸法ＨＷは、数式（８）及び（９）のように表すことができる。
【００９３】
ＨＭ＝Ｌ−ΔＤＭ＝Ｌ−（ΔＤＡＭ＋ＧＭ）                    ・・・（８）
ＨＷ＝Ｌ−ΔＤＷ＝Ｌ−（ΔＤＡＷ＋ＧＷ）                    ・・・（９）
更に、マスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとの差ΔＨを演算すると、数式（１０）のようになる。
【００９４】
ΔＨ＝ＨＭ−ＨＷ＝Ｌ−（ΔＤＡＭ＋ＧＭ）−Ｌ＋（ΔＤＡＷ＋ＧＷ）
＝（ΔＤＡＭ−ΔＤＡＷ）−（ＧＭ−ＧＷ）      ・・・（１０）
計測誤差ＧＭ，ＧＷは、センサ駆動モータ３７を使用しているため極めて小さく（ＧＭ，ＧＷ≒０）なっている。従って、マスターワーク計測寸法ＨＭと実ワーク計測寸法ＨＷとの差ΔＨは、数式（１１）のようになる。
【００９５】
ΔＨ≒ΔＤＡＭ−ΔＤＡＷ                                  ・・・（１１）
即ち、差ΔＨは、実際の移動距離の差ΔＤＡＭ−ΔＤＡＷに略等しくなっている。実際の移動距離の差ΔＤＡＭ−ΔＤＡＷは、設計寸法ＨＰと実寸法ＨＡの実際の差に相当している。即ち、設計寸法ＨＰと実寸法ＨＡの差ＨＰ−ＨＡは、数式（１２）のようになる。
【００９６】
ＨＰ−ＨＡ＝ΔＤＡＭ−ΔＤＡＷ≒ΔＨ                        ・・・（１２）
数式（１２）を入れ替えると、実寸法ＨＡを算出する演算式が以下の数式（１３）のようになる。
【００９７】
ＨＡ≒ＨＰ−ΔＨ                                        ・・・（１３）
即ち、実寸法ＨＡは、設計寸法ＨＰから差ΔＨを減算することによって算出することができる。この数式（１２）により計測誤差が取り除かれた実寸法ＨＡを算出することができ、実寸法ＨＡをより正確に演算することができる。
【００９８】
このようにして実寸法ＨＡが演算されると、図示しない搬送ロボットによって実ワーク３Ａが計測位置から搬送され、別の実ワーク３Ａが計測位置に搬送される。別の実ワーク３Ａが計測位置に搬送されると実寸法算出工程が終了し、計測回数ｉに１が加えられ（ステップＳ１４）、計測終了判定工程（ステップＳ１５）が遂行される。
【００９９】
計測終了判定工程では、計測回数ｉが所定回数ｎ（ｎ≧１）以上であるか否かを制御装置５の計測演算部５４が判定する。所定回数未満であると判定されると、実ワーク計測工程に戻り、所定回数以上であると判定されるとマスターワーク計測工程に戻る。
【０１００】
例えば、ｎ＝１の場合、実寸法ＨＡを演算する度にマスターワーク２Ａのマスターワーク計測寸法ＨＭが計測され比較される。これにより、実ワーク３Ａの実寸法ＨＡの計測を行うたびにマスターワーク２Ａのマスターワーク計測寸法ＨＭを計測して比較するので、計測時の温度変化や経時変化等による計測誤差の影響を低減することができる。これにより、より正確な実寸法ＨＡを演算することができる。
【０１０１】
また、ｎ≧２の場合、実寸法ＨＡをｎ回演算する度にマスターワーク２Ａのマスターワーク計測寸法ＨＭが計測され比較される。これにより、マスターワーク２Ａと実ワーク３Ａとの間で繰り返し計測器１７Ａが往来する回数を低減させることができ、計測する際のサイクルを短縮することができる。
【０１０２】
また、計測システム１Ａによれば、マスターワーク２Ａの一対の孔２ａ，２ｂ及び実ワーク３Ａの一対の孔３ａ，３ｂの間において、図１１に示すような据え付け誤差ΔＤ（＝（ΔＤ２＋ΔＤ１）／２）があっても実寸法ＨＡを正確に計測することができる。
【０１０３】
その他、計測システム１Ａは、第１実施形態の計測システム１と同様の作用効果を奏する。
【０１０４】
＜その他の実施形態＞
第１及び第２実施形態の計測システム１、１Ａでは、計測器１７，１７Ａにタッチセンサが用いられているが、レーザセンサを用いてもよく、その他の超音波センサ、磁気センサ及び静電容量センサを用いてもよい。つまり、計測基点の検出可能な計測器であればよい。また、第１及び第２実施形態の計測システム１、１Ａでは、寸法を計測するための計測部として計測器１７，１７Ａが用いられているが、必ずしも計測器１７，１７Ａによる計測を行う必要はなく、ロボットハンドによる位置センシングによって計測を行ってもよい。ロボットハンドによる位置センシングによる計測では、手首先端部１６の先端部に計測部としてエンドエフェクタが取付けられる。更に、第６駆動モータ３６の動作に関するフィードバック制御ゲインがゼロに設定され、手首先端部１６が外力によって自由に動くようになっている。このように構成すると、エンドエフェクタの先端にワーク２，３が接触した際、手首先端部１６が動き、それに伴ってエンコーダ４６のエンコーダ値が変化する。制御装置５は、このエンコーダ値の変化によりワーク２，３との接触を検出し、計測基点の座標や接触点までの距離を計測する。これにより、ロボットハンドによる位置センシングによってワーク２，３の寸法を計測することができる。
【０１０５】
また、計測ロボット４Ａ及び搬送ロボット６は、必ずしも垂直多関節ロボットに限定されず、水平多関節ロボットであってもよく、また６軸ロボットではなくて軸の数が５軸以下や７軸以上のロボットであってもよい。また、マスターワーク２及び実ワーク３を入れ替える搬送装置は、搬送ロボット６である必要はなく、コンベアやクレーンのような装置であってもよく、ワーク２，３を搬送できる装置であればよい。
【０１０６】
第１及び第２実施形態の計測システム１、１Ａでは、マスターワーク計測寸法ＨＭの後に実ワーク計測寸法ＨＷを測定しているが、実ワーク計測寸法ＨＷの後にマスターワーク計測寸法ＨＭを測定してもよくその順番は問わない。また、第２実施形態の計測システム１Ａでは、実ワーク３Ａはマスターワーク２Ａの近辺エリアに隣接して設ける必要はなく、マスターワーク２Ａの近辺エリアに実ワーク３Ａを配置すればよい。また、実ワーク３Ａは、必ずしもマスターワーク２Ａの近辺エリアに配置する必要はなく、マスターワーク２Ａから離れて配置されてもよい。第１実施形態の計測システム１、１のマスターワーク２及び実ワーク３についても同様である。
【０１０７】
また、第２実施形態の計測システム２では、プローブ２３ａの移動距離ΔＤＭ，ΔＤＷに基づいて実寸法ＨＡを演算しているが、第１実施形態の計測システム１のように各当接点の座標に基づいて実寸法ＨＡを演算するようにしてもよい。第１実施形態の計測システム１についても同様であり、各計測基点の座標からの移動距離に基づいて実寸法ＨＡを演算するようにしてもよい。
【０１０８】
また、第実施形態の計測システム１では、計測基点Ｍ１、Ｍ２の座標をＸＹＺ直交座標系で表して寸法の演算を行っているが、ＸＹＺ直交座標系に限定されず、円柱座標系等他の座標系で表して寸法を演算してもよい。
【符号の説明】
【０１０９】
１，１Ａ  計測システム
２，２Ａ  マスターワーク
３，３Ａ  実ワーク
４，４Ａ  計測ロボット
５，５Ａ  制御装置
６  搬送ロボット
７  搬送制御装置
１７，１７Ａ  計測器
【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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