(57)【要約】【課題】測定箇所の測定データを適切に取得できて操作性も良い手動式の三次元測定機を提供する。【解決手段】三次元測定機１は、被測定物を測定するためのプローブ２と、プローブ２を移動させる三次元測定機本体３と、三次元測定機本体３を制御する制御手段１０とを備え、プローブ２が三次元測定機本体３を介して手動で移動されるものであって、外部からのトリガ指令Ｔ３をプローブ２及び三次元測定機本体３に外力を作用させずに入力させるマイク６を有し、制御手段１０は、トリガ指令Ｔ３に基づいて測定データを取得する動機となるトリガ信号を生成する音声処理部１０１と、トリガ信号を音声処理部１０１から受け取ることによって測定データを取得するデータ取得部１０２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】
被測定物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、前記移動機構を制御する制御手段とを備え、前記プローブが前記移動機構を介して手動で移動される三次元測定機であって、
外部からの入力信号を前記プローブ及び前記移動機構に外力を作用させずに入力させる信号入力手段を有し、
前記制御手段は、前記入力信号に基づいて前記測定データを取得する動機となるトリガ信号を生成する信号処理部と、前記トリガ信号を前記信号処理部から受け取ることによって前記測定データを取得するデータ取得部とを備えることを特徴とする三次元測定機。
【請求項２】
請求項１に記載の三次元測定機において、
前記信号入力手段は、前記入力信号として音声を入力させることを特徴とする三次元測定機。
【請求項３】
請求項２に記載の三次元測定機において、
前記信号入力手段は、前記移動機構に形成されて前記プローブを移動させる際に手で把持される把持部に設けられることを特徴とする三次元測定機。
【請求項４】
請求項２に記載の三次元測定機において、
前記信号入力手段は前記制御手段に設けられることを特徴とする三次元測定機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の三次元測定機において、
前記信号処理部は、前記トリガ信号とは異なる信号であって、前記制御手段を動作させる操作信号を生成することを特徴とする三次元測定機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は三次元測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被測定物の外形などを測定するためのプローブと、測定者の手で握られる把持部を有し、複数の可動アームからなってプローブを移動させる移動機構とを備えた手動式の三次元測定機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
被測定物の外形などを測定するときには、測定者は、把持部を手で握ってプローブを手動で動かし、プローブを被測定物の外形のうちの所定の測定箇所に接触させる。
【０００３】
測定箇所の測定データを取得するときには、プローブを各々の測定箇所に接触させるたびに、把持部などに設けられた測定データ入力用スイッチを手で押圧操作する。また、この押圧操作により複数の可動アームの角度なども同時に取得され、この可動アームの角度などに基づいて、各々の測定箇所の測定データが三次元座標として取得される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１４７６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のような従来の手動式の三次元測定機では、例えば、被測定物の外形が曲面形状のような場合には、押圧操作の際の外力によって、プローブが測定箇所からずれ、プローブによって測定される測定データに誤差が生じて適切に測定データを取得できず、測定箇所の三次元座標を適切に測定できない。
【０００６】
一方、このような場合に、押圧操作を行ってもプローブが測定箇所からずれないようにすべく、手に力を入れるなどして測定する方法が考えられる。しかし、そのような測定方法では、三次元測定機の操作性が悪く、測定に時間がかかってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、測定箇所の測定データを適切に取得できて操作性も良い手動式の三次元測定機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の三次元測定機は、被測定物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、前記移動機構を制御する制御手段とを備え、前記プローブが前記移動機構を介して手動で移動される三次元測定機であって、外部からの入力信号を前記プローブ及び前記移動機構に外力を作用させずに入力させる信号入力手段を有し、前記制御手段は、前記入力信号に基づいて前記測定データを取得する動機となるトリガ信号を生成する信号処理部と、前記トリガ信号を前記信号処理部から受け取ることによって前記測定データを取得するデータ取得部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、外部からの入力信号がプローブ及び移動機構に外力を作用させずに入力される。このため、測定箇所の測定データを取得するときに外力がプローブや移動機構に作用せず、プローブが測定箇所からずれずに、測定データを適切に取得できる。
また、プローブの位置ずれなどを意識して測定をすることがなくなり、測定を容易に行うことができ、三次元測定機の操作性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の三次元測定機において、前記信号入力手段は、前記入力信号として音声を入力させることが好ましい。
このような構成によれば、信号入力手段に入力信号として音声が入力され、この音声に基づいたトリガ信号を動機として、測定データがデータ取得部によって取得される。このため、１人で測定している場合でも、測定者自身が音声を発することによって測定箇所の測定データを容易に取得できる。
【００１１】
本発明の三次元測定機において、前記信号入力手段は、前記移動機構に形成されて前記プローブを移動させる際に手で把持される把持部に設けられることが好ましい。
このような構成によれば、手の近くにある信号入力部に音声を入力できるため、測定者が大きな音声を発しなくても、音声を容易に入力することができる。
【００１２】
または、本発明の三次元測定機において、前記信号入力手段は前記制御手段に設けられることが好ましい。
このような構成によれば、制御手段として信号入力手段を備えたものを利用できるため、三次元測定機に新たな別の構成機器を追加しなくてすみ、三次元測定機の製造コストを低減できる。
【００１３】
本発明の三次元測定機において、前記信号処理部は、前記トリガ信号とは異なる信号であって、前記制御手段を動作させる操作信号を生成することが好ましい。
このような構成によれば、操作信号に基づいて制御手段を動作させるため、測定者が、測定中に手などで制御手段を操作する必要がなくなり、測定者が制御手段から離れたところで測定している場合などであっても、制御手段を動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る三次元測定機を示す概略模式図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る制御手段の概略構成を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係る三次元測定機によって、被測定物の外形などを測定する際のフローチャート。
【図４】本発明の第２実施形態に係る制御手段の概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、各実施形態において、同一の構成部分には同じ符号を付すとともに、それらの説明を省略または簡略化する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、三次元測定機１は、被測定物Ｗを測定するためのプローブ２と、プローブ２を移動させる移動機構としての三次元測定機本体３とを備えており、プローブ２が三次元測定機本体３を介して手動で移動されて被測定物Ｗの形状や寸法などを測定するものである。
【００１７】
プローブ２は、略球形状の測定子２１と、測定子２１を支持する棒状のスタイラス２２とからなり、被測定物Ｗの所定の測定箇所の測定データ取得のために使用される。
三次元測定機本体３は、複数の可動アームなどからなるリンク機構４と、支持アーム５とを有している。
リンク機構４は、可動アーム４１，４２，４３が関節部４４，４５を介して可動自在に連結されて構成されている。
可動アーム４３の先端には関節部４６が設けられ、支持アーム５が関節部４６を介して可動自在に設けられている。支持アーム５の基部５１には把持部５２が設けられ、支持アーム５の先端には、プローブ２を支持する支持部５３が設けられている。
把持部５２には、信号入力手段としてのマイク６が設けられている。マイク６には、測定箇所の測定データを取得するためなどに発せられる入力信号としての音声が入力される。
【００１８】
また、三次元測定機１は、図２に示すように、三次元測定機本体３を制御する制御手段１０を備えている。制御手段１０は、信号処理部としての音声処理部１０１と、データ取得部１０２と、データ処理部１０３と、表示部１０４とを備えている。
【００１９】
音声処理部１０１は、音声に基づく音声信号をマイク６から受け取り、その音声信号が信号処理されて音声によって意図されていることが判別されたときに、その音声信号に基づいて測定箇所の測定データ取得の動機となるトリガ信号を生成し、データ取得部１０２にそのトリガ信号を送出する。
また、音声処理部１０１は、その音声信号に基づいて、トリガ信号とは異なる信号である操作信号を生成する。
【００２０】
データ取得部１０２は、音声処理部１０１からのトリガ信号を受け取り、そのことを動機として測定箇所の測定データを取得する。加えて、データ取得部１０２は、可動アーム４１，４２，４３の角度データなども取得する。そして、データ取得部１０２は、その測定データや角度データをデータ処理部１０３に送出する。
【００２１】
データ処理部１０３は、測定箇所の測定データや可動アーム４１，４２，４３の角度データをデータ取得部１０２から受け取り、また、音声処理部１０１から操作信号も受け取り、それらのデータと操作信号に基づいて演算処理などによって、測定箇所の三次元座標データや、被測定物Ｗの外形形状や寸法などを算出する。そして、その算出結果を表示部１０４に送出する。
表示部１０４では、データ処理部１０３での算出結果や、それに基づいて可視化された被測定物Ｗの外形などが表示される。
【００２２】
次に、図３に基づいて、以上のような三次元測定機１によって、被測定物Ｗの外形などを測定する際の動作フローを説明する。以下では、各動作ステップをＳ１，Ｓ２，・・・で示す。
【００２３】
まず、三次元測定機本体３が手動によって動かされ、測定子２１が被測定物Ｗの表面の、例えば図１に示す測定箇所に当接される。そして、可動アーム４２をロックする旨の入力信号としての操作指令Ｔ１がマイク６から入力されて可動アーム４２がロックされる。次に、測定を開始する旨の入力信号としての操作指令Ｔ２がマイク６から入力されて測定が開始される。
【００２４】
測定が開始されると、測定箇所での測定データを取得する旨の入力信号としてのトリガ指令Ｔ３がマイク６から入力される。
制御手段１０は、Ｓ１において、トリガ指令Ｔ３が入力されたか否かを信号処理によって判断する。トリガ指令Ｔ３は入力されていないと判断した場合には、制御手段１０はトリガ指令Ｔ３の入力を待つ。
【００２５】
一方、制御手段１０が、トリガ指令Ｔ３が入力されたと判断した場合にはＳ２に移行し、音声処理部１０１が、トリガ指令Ｔ３の音声信号に基づいてトリガ信号を生成する。そのトリガ信号は音声処理部１０１からデータ取得部１０２に送出される。
その後、Ｓ３において、データ取得部１０２は、トリガ信号を音声処理部１０１から受け取ることによって測定箇所の測定データを取得する。加えて、データ取得部１０２は、可動アーム４１，４２，４３の角度データなども取得する。
【００２６】
そして、Ｓ４において、データ処理部１０３に、測定箇所の三次元座標データや、被測定物Ｗの外形形状や寸法などを算出させ、その算出が終了したら算出結果を表示部１０４に表示させて測定を終了する旨の入力信号としての操作指令Ｔ４がマイク６から入力されたか否かが制御手段１０によって判断される。
制御手段１０が、操作指令Ｔ４は入力されていないと判断した場合にはＳ１に戻り、再度Ｓ１〜Ｓ３が実行されて測定が継続され、データ取得部１０２が複数の測定箇所での測定データを取得する。
【００２７】
一方、制御手段１０が、操作指令Ｔ４は入力されたと判断した場合にはＳ５に移行し、
データ処理部１０３が、複数の測定データや可動アーム４１，４２，４３の角度データなどに基づいて測定箇所の三次元座標データを求め、その三次元座標データに基づいて、被測定物Ｗの外形形状や外形寸法などを算出する。そして、Ｓ６に移行して、この算出結果が表示部１０４に送られて表示部１０４で表示される。その後、測定が終了される。
【００２８】
本実施形態の三次元測定機１では、以下の効果がある。
トリガ指令Ｔ３が、プローブ２及び三次元測定機本体３に外力を作用させずにマイク６に入力される。このため、測定箇所の測定データを取得するときに、外力がプローブ２や三次元測定機本体３に作用しないので、プローブ２が測定箇所からずれずに、測定データを適切に取得できる。また、プローブ２の位置ずれなどを意識して測定をすることがなくなり、測定を容易に行うことができ、三次元測定機１の操作性を向上させることができる。
【００２９】
また、音声によるトリガ指令Ｔ３がマイク６に入力され、トリガ指令Ｔ３に基づいたトリガ信号を動機として、測定箇所の測定データがデータ取得部１０２によって取得される。このため、１人で測定している場合でも、測定者自身が音声を発することによって測定箇所の測定データを容易に取得できる。
【００３０】
さらに、手で握られる把持部５２にマイク６が設けられているため、手の近くにあるマイク６にトリガ指令Ｔ３を入力でき、大きな音声を発しなくても、トリガ指令Ｔ３を容易にマイク６に入力することができる。
また、音声処理部１０１は操作信号も生成し、その操作信号に基づいて、データ処理部１０３が動作されたり、制御手段１０によって可動アーム４２がロックされる。このため、測定者が、測定中に手などで制御手段１０を操作して、データ処理部１０３や可動アーム４２の動作制御をする必要がなくなり、測定者が制御手段１０から離れたところで測定している場合などであっても、制御手段１０を動作させることができる。
【００３１】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図４に示すように、本実施形態では、第１実施形態と異なり、マイク６が制御手段１０に設けられている。マイク６は、例えば、ヘッドセットに取り付けられたマイクであり、ヘッドセットのコードなどを介して制御手段１０に接続されている。
本実施形態においても、第１実施形態と同様の動作フローによって、被測定物Ｗの外形などが測定される。
【００３２】
以上のような本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、制御手段としてマイク６を備えたノート型パソコン等を利用できるため、三次元測定機１に新たな別の構成機器を追加しなくてすみ、三次元測定機１の製造コストを低減できる。
【００３３】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、信号入力手段としてマイク６が設けられ、入力信号としてトリガ指令Ｔ３がマイク６に入力されるが、マイク６は設けられずに、プローブ２や三次元測定機本体３以外の部分に、信号入力手段として、足で押圧操作して動作させるフットスイッチが設けられていてもよい。この場合には、測定箇所の測定データを取得するときに、測定者自身の足でフットスイッチを押すと、その押圧信号が入力信号として機能し、その押圧信号に基づいてトリガ信号が生成される。
または、プローブ２や三次元測定機本体３以外の部分に、信号入力手段として、手で押圧操作して動作させる押圧スイッチが設けられていてもよい。この場合には、複数人で測定を行い、測定者以外の者がその押圧スイッチを動作させればよい。
また、トリガ指令Ｔ３は指令ではなく、例えば、単なる１つの音が発せられたものであってもよい。
また、前記各実施形態では、音声処理部１０１は、マイク６から受け取った音声信号が信号処理されて音声によって意図されていることが判別されたときに、その音声信号に基づいてトリガ信号と操作信号を生成するが、トリガ信号の生成に関しては、音声処理部１０１が、マイク６から受け取った音声信号の音量レベルが所定レベル以上のときに、その音声信号に基づいてトリガ信号を生成するようにしてもよい。
【００３４】
また、前記第１実施形態では、マイク６は把持部５２に設けられ、前記第２実施形態では、マイク６は制御手段１０に設けられているが、マイク６は、可動アーム４１，４２，４３など、把持部５２や制御手段１０以外の部分に設けられていてもよい。例えば、基部５１には必ずしも把持部５２が設けられている必要はなく、把持部５２が設けられていないタイプの三次元測定機においては、マイク６は基部５１上もしくは関節部４６上に設置されていてもよい。
また、前記第２実施形態では、マイク６として、ヘッドセットに取り付けられたマイクを用いたが、ノート型パソコンに予め設けられているマイクであってもよい。
【００３５】
また、前記各実施形態では、操作信号は、音声による操作指令Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４に基づいて生成されるが、フットスイッチを足で複数回タップすることや、測定者以外の者が押圧スイッチを複数回タップすることで生成されてもよい。
また、前記各実施形態では、操作指令は、データ処理部１０３に算出動作を行わせる旨の指令などであったが、例えば、データ処理部１０３において、直前に取得された座標データを１つずつ削除していく旨の指令や、三次元測定機本体３の可動アーム４２以外の可動アーム４１，４３をロックさせたり、そのロックを解除させる旨の指令などであってもよい。
【００３６】
また、前記各実施形態では、三次元測定機本体３と制御手段１０とは互いに独立して設けられている構成で説明したが、制御手段１０の一部もしくは全部が三次元測定機本体３に含まれていても構わない。
さらに、前記各実施形態では、操作指令Ｔ１がマイク６から入力されると可動アーム４２がロックされると説明しているが、この機能を有していない三次元測定機においても本発明は適用される。
また、測定を開始する旨の操作指令Ｔ２も、必ずしも本発明に必要なものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は三次元測定機に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…三次元測定機、
２…プローブ、
３…三次元測定機本体（移動機構）、
６…マイク（信号入力手段）、
１０…制御手段、
５２…把持部、
１０１…音声処理部（信号処理部）
１０２…データ取得部
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４…操作指令（入力信号）
Ｔ３…トリガ指令（入力信号）
Ｗ…被測定物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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