(57)【要約】【課題】被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、ティーチ作業に要する時間を低減することが可能な３次元測定装置を提供する。【解決手段】３次元測定装置１は、複数の穴をもつ被測定物を表現した３次元モデルデータ２から、上記複数の穴について記述された穴データを抽出する。３次元測定装置１は、穴の種類毎に予め定められた測定ルールと、抽出された穴データが示す、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さと、に基づき、各穴についての測定点の座標及び測定プローブ１１ａのアプローチ点の座標を計算する。３次元測定装置１は、測定プローブ１１ａが全てのアプローチ点を経るように移動する距離を最小にするように、穴の測定順序を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の穴をもつ被測定物を表現した３次元モデルデータから、前記複数の穴について記述されたデータである穴データを抽出し、
穴の種類毎に予め定められた測定ルールと、抽出された前記穴データが示す、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さと、に基づき、各穴についての測定点の座標及び測定プローブのアプローチ点の座標を計算し、
前記測定プローブが全てのアプローチ点を経るように移動する距離を最小にするように、穴の測定順序を決定する、
３次元測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プローブで測定対象物（被測定物）の３次元形状を測定するに際し、プローブと被測定物との衝突を防止する３次元測定装置が開示されている。特許文献１に記載の３次元測定装置では、被測定物の画像とともに表示画面上に表示させた仮想プローブを動かす操作を行うことで、その仮想プローブの動きに連動してプローブを移動させている。この３次元測定装置では、この操作に先立ち、測定点の設定、並びに仮想プローブと上記画像との干渉を避けるための逃げ経路の設定を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０８７１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の３次元測定装置では、上述した測定点及び逃げ経路の設定などのティーチ作業（教示作業）が必要であり、この作業に多くの時間を費やすことになる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、ティーチ作業に要する時間を低減することが可能な３次元測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、
複数の穴をもつ被測定物を表現した３次元モデルデータから、前記複数の穴について記述されたデータである穴データを抽出し、
穴の種類毎に予め定められた測定ルールと、抽出された前記穴データが示す、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さと、に基づき、各穴についての測定点の座標及び測定プローブのアプローチ点の座標を計算し、
前記測定プローブが全てのアプローチ点を経るように移動する距離を最小にするように、穴の測定順序を決定する、
３次元測定装置である。
【０００７】
この一態様に係る３次元測定装置では、穴の種類毎に予め定められた測定ルールを用いて各穴の測定点及びアプローチ点の座標を計算するとともに、測定プローブの移動距離を最小にするように穴の測定順序を決定している。よって、この一態様によれば、被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、ティーチ作業に要する時間を低減することが可能な３次元測定装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、ティーチ作業に要する時間を低減することが可能な３次元測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る３次元測定装置の一構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の３次元測定装置において実行されるリスト化処理の一例を説明するための模式図である。
【図３】図１の３次元測定装置において実行される座標計算処理の一例を説明するための模式図である。
【図４】図１の３次元測定装置において実行される測定プログラム出力処理の一例を説明するための模式図である。
【図５】図１の３次元測定装置において実行される測定プログラム生成処理の流れの一例を説明するための模式的なフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る３次元測定装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る３次元測定装置の一構成例を示すブロック図である。図２は、図１に示す３次元測定装置１において実行されるリスト化処理の一例を説明するための模式図である。また、図３は、３次元測定装置１において実行される座標計算処理の一例を説明するための模式図、図４は、３次元測定装置１において実行される測定プログラム出力処理の一例を説明するための模式図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る３次元測定装置１は、被測定物に形成した穴を３次元的に測定する装置であり、測定部１１及び測定部１１を制御する制御部１２を有することができる。本実施形態は、穴を測定する順序を決定する処理に主たる特徴を有する。
【００１３】
測定部１１は、測定プローブ１１ａ及び図示しない移動機構を有することができる。この移動機構は、制御部１２からの制御により測定プローブ１１ａを移動させる機構である。測定プローブ１１ａの種類を含め、測定部１１における測定方式については問わない。よって、測定方式は、接触式の測定プローブを用いて測定を行う方式であっても、非接触式の測定プローブを用いて測定を行う方式であってもよい。
【００１４】
制御部１２は、例えば、後述する抽出部１２ａ、座標計算部１２ｂ、及び並替部１２ｃを有することができる。制御部１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、作業用メモリ、及び不揮発性の記憶装置などによって、或いは集積回路（Integrated Circuit）によって実現される。この記憶装置にＣＰＵによって実行される制御プログラムを格納しておき、ＣＰＵがその制御プログラムを作業用メモリに読み出して実行することで、制御部１２の後述する機能を果たすことができる。制御部１２は、この例に限らず、３次元測定装置１の全体又は少なくとも一部を制御する機能が果たせればよい。なお、上記の記憶装置には、後述する３次元（３Ｄ）モデルデータを記憶することもできる。
【００１５】
抽出部１２ａは、複数の穴をもつ被測定物を表現した３次元モデルデータ２から、穴データを抽出する。この抽出について具体的に説明する。まず、３次元モデルデータ２は、例えば図２に示す３次元モデル３１を描画するためのデータとすることができる。３次元モデルデータ２の記述形式は問わず、制御部１２にて解釈が可能な形式であればよい。
【００１６】
３次元モデルデータ２は、例えば、３次元測定装置１の外部に接続された記憶装置から読み出すことができる。なお、この記憶装置は、例えばサーバ装置、情報処理装置などの外部装置に備えることもできる。また、後述する穴加工形状ライブラリ３２、測定指示書３５ａ、及び３次元測定ルールＤＢ３５ｂは、３次元測定装置１に接続された外部装置の記憶装置、或いは制御部１２に内蔵された記憶装置に格納しておくことができる。
【００１７】
穴データは、３次元モデルデータ２のうち上記複数の穴について記述されたデータであり、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さ等が記述されている。このように、穴データには少なくとも各穴の形状を表すデータが記述されている。穴の中心座標は、例えば穴の開口部の中心座標、つまり口元中心座標とすることができる。なお、穴の方向は、例えば円筒形の穴であればその深さ方向など、穴の延びる方向を指す。また、穴の径は、穴の断面の直径又は半径とすることができる。
【００１８】
抽出部１２ａは、穴データの抽出に際し、例えば、図２で示す穴加工形状ライブラリ３２を参照することができる。穴加工形状ライブラリ３２は、穴の加工時に設計情報として用いた素材のデータベース（ＤＢ）であり、穴の形状特徴を、穴の種類を示す機能部位名、及び穴が形成される領域（ゾーン）等に関連付けて格納したＤＢとすることができる。なお、ゾーンは例えば上面、下面などの面を示す情報とすることができる。無論、抽出部１２ａは、穴加工形状ライブラリ３２とは別に測定用に用意した同様の情報が格納されたＤＢを参照して抽出を行うこともできる。
【００１９】
そして、抽出部１２ａは、上述のような穴加工形状ライブラリ３２を参照し、穴加工形状ライブラリ３２に含まれる形状特徴（穴加工形状特徴）に合致する部位（穴）についての穴データ３３を、３次元モデルデータ２から抽出することができる。
【００２０】
次いで、抽出部１２ａは、抽出された穴データ３３から、各穴について、口元中心座標（ｘ，ｙ，ｚ）、方向（方向ベクトルｉ，ｊ，ｋ）、径、深さ、ゾーン（上面又は下面）を読み取る。そして、抽出部１２ａは、各穴について読み取ったそれらの情報を抽出時の形状特徴に対応する機能部位名に関連付けたリスト３４を生成する。なお、複数の穴で同じ機能部位名のものが存在した場合でも、少なくとも口元中心座標が異なるため、リスト３４には抽出された全ての穴についてのデータが格納される。
【００２１】
座標計算部１２ｂは、穴の種類毎に予め定められた測定ルールと、抽出された穴データが示す、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さと、に基づき、各穴についての測定点の座標及びアプローチ点の座標を計算する。この計算について具体的に説明する。
【００２２】
各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さは、例えばリスト３４から取得することができる。上述のように、リスト３４では、穴の種類が機能部位名として記述されている。
【００２３】
上記の測定ルールは、例えば図３に示す測定ルールデータ３５のように予め用意したデータから読み出すことができる。測定ルールデータ３５は、測定指示書（又は精度検査表）３５ａ及び３次元測定ルールＤＢ３５ｂを含むことができる。
【００２４】
測定指示書３５ａは、穴の種類を示す機能部位名と測定項目とを関連付けて記述したファイルとすることができる。この測定項目には、径及び位置度を含むことができる。３次元測定ルールＤＢ３５ｂは、測定指示書３５ａに含めることが可能な測定項目に、穴の口側の測定点数及び穴の奥側の測定点数を関連付けて格納したＤＢとすることができる。無論、口側と奥側の間など、より多くの深さについての測定点数を格納しておくこともできる。
【００２５】
３次元測定ルールＤＢ３５ｂでは、測定ルールの一部として、各測定項目についての測定点数を定めている。この例の場合、例えば、次のようにして図３に示す穴３７の測定点を定めることができる。
【００２６】
まず、座標計算部１２ｂは、口側測定点数と、基準円３６における測定点Ｍ１〜Ｍ４のように、同じ深さの内壁上において測定点を均等に配置するように決めるという測定ルールと、に基づき、基準円３６の円周上における口側測定点の座標を計算する。なお、基準円３６は、穴内壁を想定したものである。また、例えば口側測定点数ｎが３以上の整数の場合には、これらの口側測定点を結ぶと正ｎ角形になる。
【００２７】
座標計算部１２ｂは、口側の深さ方向の位置を穴の開口部から予め定められた長さＬａの位置とするといった測定ルール、口元中心座標、及び方向に基づき、基準円３６の円周上での座標に対して座標変換を施し、穴３７の口側測定点Ｍ１１〜Ｍ１４の座標を得る。
【００２８】
奥側の各測定点についても基本的に同様であり、均等に配置されるように決めておくことができる。奥側の深さ方向の位置は、開口部から予め定められた長さＬｂ（＞Ｌａ）の位置とするか、或いは、底部（又は貫通穴の場合における他方の開口部）から予め定められた長さＬｃ（Ｌａと同じであってもよい）の位置とすることができる。このように、座標計算部１２ｂは、穴３７の底側測定点Ｍ２１〜Ｍ２４の座標も得ることができる。
【００２９】
なお、測定ルールには、測定指示書３５ａにおいて１つの機能部品名に複数の測定項目が対応した場合の次のようなルールを含むことができる。即ち、このルールは、例えば、３次元測定ルールＤＢ３５ｂにおいてそれらの測定項目に対応する口側の測定点数（又は奥側の測定点数）が異なる値を示している場合には、最も大きな値を採用するといったルールである。
【００３０】
次にアプローチ点の座標の計算例について説明する。アプローチ点は、穴を測定する際にその穴へアプローチするための点であり、その穴の測定開始時に測定プローブ１１ａが位置する点とすることができる。非接触式の測定方式である場合、測定プローブ１１ａは、アプローチ点から測定のための超音波、光（赤外線等）、光以外の電磁波などの測定媒体を送受することになる。
【００３１】
一方で、接触式の測定方式である場合、測定プローブ１１ａは、アプローチ点から先端部分（先端に伸縮可能に設けられた測定子）を伸ばして測定点の位置（座標）を測定することができる。なお、この場合の後述するリトラクト点は、測定プローブ１１ａの測定子を収納する（引っ込ませる）点に相当する。また、接触式の測定方式である場合、測定プローブ１１ａは、アプローチ点を起点として測定プローブ１１ａの先端が各測定点に接するように、各測定点の位置（座標）に移動させるような制御を採用することもできる。
【００３２】
座標計算部１２ｂは、穴３７に対するアプローチ点ＡＰの座標を、例えば、測定点Ｍ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４の座標から所定の算出式で算出することができる。上記所定の算出式は、測定プローブ１１ａで測定点Ｍ１１〜Ｍ１４，Ｍ２１〜Ｍ２４の測定が可能なように、アプローチ点ＡＰを算出できるような式であればよい。この例では、上記所定の算出式も測定ルールの一つに該当する。なお、上記所定の算出式は、測定プローブ１１ａでの測定方式及びサイズ等によって異なる。例えば、対象となっている１つの穴について全ての測定点が測定可能な位置のうち最も近い位置の座標を、アプローチ点ＡＰの座標として算出できるような算出式を採用することができる。
【００３３】
このようにして、座標計算部１２ｂは、リスト３４を基に、穴３７及び他の穴について、測定を実際に行うときのアプローチ点と測定点の座標を計算する。この計算結果は、例えばリスト３８のようにリスト化しておくこともできる。なお、リスト３８は、測定プローブ１１ａが接触式のプローブである例を挙げており、そのため、アプローチ点だけでなく測定点もプローブ点（測定プローブ１１ａの先端点）であると記述している。
【００３４】
そして、座標計算部１２ｂは、計算結果（例えばリスト３８に記述した計算結果）を、例えば測定部１１での測定を制御する測定制御プログラム（測定プログラム）の書式で出力することができる。１つの穴についての計算結果を測定プログラムの書式で出力した場合、例えば図４に示すサブルーチン（穴毎のルーチン）３９を出力することができる。
【００３５】
サブルーチン３９には、１つの穴を測定するために測定プローブ１１ａをその穴に対応するアプローチ点（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）へ移動させることが記述されている。また、サブルーチン３９には、その記述に続き、第１測定点（例えば測定点Ｍ１１）、第２測定点（例えば測定点Ｍ１２）、といった順番で各測定点の測定を行うことが記述されている。例えば、第１測定点の座標は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）で表現されており、測定時にアプローチ点から第１測定点へ向かう方向を示す方向ベクトルは（Ｉ１，Ｊ１，Ｋ１）で表現されている。また、サブルーチン３９には、その穴についての全測定点の測定を終了した後、リトラクト点（アプローチ点）（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）まで測定プローブ１１ａを戻すことが記述されている。
【００３６】
次いで、座標計算部１２ｂは、このようなサブルーチンの出力を各穴分について行い、それらを結合することで、全ての穴についての測定プログラムを生成する。なお、このような生成は、出力されたサブルーチンをその１つ前に出力されたサブルーチンの後に並べるように書き加える処理を繰り返すことで、実行させることもできる。
【００３７】
並替部１２ｃは、測定プローブ１１ａが全てのアプローチ点を経るように移動する距離（以下、プローブ移動距離）を最小にするように、穴の測定順序を決定する。このプローブ移動距離は、最初のアプローチ点から最後のアプローチ点までに測定プローブ１１ａが移動する総距離とすることができる。
【００３８】
例えば、ｍ（ｍは２以上の整数）個の穴があった場合、アプローチ点の数もｍ個となり、アプローチ点間の経路がｍ−１個となる。この場合、並替部１２ｃは、ｍ−１個の経路についての距離の総和が最小になるように、穴の測定順序（つまり測定プローブ１１ａの移動経路）を決定する。なお、測定プローブ１１ａがアプローチ点から各測定点への移動を要するものである場合であっても、その移動距離は上記のプローブ移動距離に含めなくてよい。
【００３９】
また、測定プローブ１１ａが２つのアプローチ点間を移動する距離は、測定プローブ１１ａの実際の移動経路の距離を指し、常に直線距離を指すとは限らない。例えばアプローチ点Ａとアプローチ点Ｂとの間の距離は、被測定物の一部が障害物となる場合など、測定プローブ１１ａが直線的に移動できず、折れ線状又は曲線状に移動せざるを得ない場合には、その折れ線状又は曲線状の移動距離を指すことになる。
【００４０】
また、アプローチ点間の距離の算出に際して必要となるアプローチ点の座標は、リスト３８から読み出すか、サブルーチン３９等のサブルーチンから読み出すことができる。また、被測定物の一部等の障害物となる部分の位置は、３次元モデルデータ２から必要に応じて読み出しておけばよい。
【００４１】
上述のような決定は、巡回セールスマン問題として知られる組み合わせ最適化問題に該当する。しかしながら、アプローチ点の数ｍが比較的小さい値であれば、例えば次のようにして解を現実的な時間内に導き出すことができる。即ち、座標計算部１２ｂは、既知の手法によりｍ−１個のアプローチ点間経路の距離から総当たりで各順序でのプローブ移動距離を計算し、計算したプローブ移動距離の中から最小となるプローブ移動距離が得られた順序を、穴の測定順序として決定する。また、アプローチ点が多くなるような場合には、実際の被測定物を複数のブロックに分けて各ブロックを被測定物とすることで、解を現実的な時間内で導き出すことができる。
【００４２】
そして、並替部１２ｃは、このような決定に従い、並べ替えを行い、上記の測定プログラムを書き換える。例えば、並替部１２ｃは、決定された穴の測定順序に従い、サブルーチン３９等のサブルーチンを並べ替えることで、上記測定プログラムを修正して完成させることができる。
【００４３】
このようにして完成された測定プログラムは、例えば、上述した制御プログラムの一部として、制御部１２のＣＰＵにより実行される。これにより、制御部１２は、最短経路を示す決定された穴の測定順序で測定を行うように、測定部１１（測定プローブ１１ａの移動）を制御することができる。測定部１１は、このような制御部１２からの制御に従い、最短経路を示す決定された穴の測定順序に従って測定プローブ１１ａを各穴のアプローチ点に順次移動させ、各アプローチ点では対応する穴の測定点の測定を行う。
【００４４】
次に、図５の模式的なフロー図を参照しながら、３次元測定装置１を含むシステムにおいて主に３次元測定装置１において実行される測定プログラム生成処理の流れの一例を説明する。ここで説明する例において、３次元測定装置１は、製品モデル又は加工モデルのデータ５１、及びＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）システムで管理されるデータ５２にアクセス可能になっている。また、この例における３次元測定装置１は、品質管理システムで管理されるデータ５３、３次元（３Ｄ）測定ルールデータ５４、及びプログラム書式データ５５などにもアクセス可能になっている。
【００４５】
まず、３次元の製品モデル又は加工モデルのデータ５１を管理するシステムは、データ５１から全ての加工形状情報（部品名、座標、方向、径、深さ）をテキストで抽出し、３次元測定装置１に出力する（ステップＳ１）。
【００４６】
３次元測定装置１の抽出部１２ａは、図２の穴加工形状ライブラリ３２を参照するなどして全ての加工形状情報から穴形状についての情報（穴加工形状情報）を抽出し、ＣＡＭシステムからデータ５２に含まれる工程表を読出す（ステップＳ２）。この工程表は部位名と工程Ｎｏ．を含むことができる。工程Ｎｏ．は例えば穴を形成するゾーンに対応させておくことができ、部位（穴）は工程（工程Ｎｏ．）と部位名とで特定することができる。
【００４７】
ステップＳ２では更に、抽出部１２ａが、工程表の部位名と工程Ｎｏ．とに基づき穴加工形状情報を工程毎（工程Ｎｏ．毎）に振り分ける。これにより、工程毎に分割された穴加工形状情報の配列（部品名、座標、方向、径、深さ）が得られる。ここで部品名は図２等で説明した機能部位名に相当し、座標は例えば口元中心座標とすることができる。
【００４８】
また、座標計算部１２ｂは、品質管理システムのデータ５３から工程毎の精度検査表を読出す（ステップＳ３）。ここで読み出される精度検査表は、測定指示書（又は精度検査表）３５ａで例示したものであり、部位名、測定項目、及び要求公差値が関連付けられた表とする。なお、ステップＳ３では、精度検査表から部位名と測定項目が読み出される。
【００４９】
ステップＳ３では更に、座標計算部１２ｂが、３次元測定ルールＤＢ３５ｂで例示した３Ｄ測定ルールデータ５４から測定項目毎の測定点（測定ポイント）数及び測定位置（例えば口側と奥側）を読出す。
【００５０】
ステップＳ３では更に、座標計算部１２ｂが、読み出したこれらの情報から、部位名毎に基準円３６上のポイント座標（２Ｄ）のセットを必要数計算する。このポイント座標（２Ｄ）のセットは、測定点Ｍ１〜Ｍ４で例示したように、各測定項目の測定点数のうち最大の測定点数を基準円３６上に均等に振り分けた座標セットである。ステップＳ３での計算により、部位名毎の測定点の座標値配列（２Ｄ）が得られる。
【００５１】
座標計算部１２ｂは、ステップＳ２で得られた配列とステップＳ３で得られた配列とから、工程毎、部位名毎に測定点の座標値を３Ｄに変換するとともに、それらの座標値からアプローチ点の座標値を計算する（ステップＳ４）。これにより、部位毎（つまり工程毎で部位名毎）に分割された、測定点（例えば口側と奥側のように存在する全ての測定位置についての測定点）及びアプローチ点の座標値配列（３Ｄ）が得られる。
【００５２】
座標計算部１２ｂは、プログラム書式データ５５に含まれるプログラム書式の雛形を読出し、その雛形にステップＳ４で得られた配列が示す座標値を代入することで、各部位について測定プログラムの測定部分を生成する（ステップＳ５）。なお、ステップＳ５及び後述のステップＳ６，Ｓ７の処理は、座標計算部１２ｂではなく制御部１２に別途設けたプログラム出力部が実行するように構成することもできる。
【００５３】
また、座標計算部１２ｂは、品質管理システムのデータ５３から工程毎の精度検査表（部位名、測定項目、及び要求公差値）を読出すとともに、プログラム書式データ５５に含まれるプログラム書式の雛形を読出す（ステップＳ６）。ステップＳ６では更に、座標計算部１２ｂが、読出した雛形の中から測定項目毎に評価書式の雛形を選択するとともに、部位毎（つまり工程毎で部位名毎）に測定項目に関連付けられた要求公差値を雛形に代入する。このような処理により、座標計算部１２ｂは、部位毎、測定項目毎に測定プログラムの公差評価部分を生成する。
【００５４】
ステップＳ５，Ｓ６の処理後、座標計算部１２ｂは、各部位について、測定項目毎に測定部分と公差評価部分とを結合してすることで、部位毎の測定プログラム（部位毎ルーチン）を生成する（ステップＳ７）。そして、並替部１２ｃは、アプローチ点間の総距離（部位間の総距離）が最小となるように部位毎ルーチンを整列して結合することで、完成形の測定プログラムにする（ステップＳ８）。
【００５５】
以上のように、３次元測定装置１では、穴の種類毎（つまり穴の形状特徴毎）に予め定められた測定ルールを用いて各穴の測定点及びアプローチ点の座標を自動的に計算する。更に３次元測定装置１では、測定プローブ１１ａの移動距離を最小にするように穴の測定順序を自動的に並べ替えて決めている。よって、３次元測定装置１によれば、被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、穴形状の抽出、その形状に合わせた測定項目の入力、測定順序の決定及び指定などのティーチ作業に要する時間を低減し、効率的な測定プログラムの作成ができる。なお、３次元測定装置１では、検査対象である穴形状以外の形状については測定及び特徴抽出を行う必要はないため、測定時間を低減させることができる。
【００５６】
（代替例）
次に、本実施形態における代替例について説明する。
穴データについて、穴が円筒形であることを前提として説明したが、実際には図２において穴加工形状ライブラリ３２で例示したように、先端が円錐形である穴、深さ方向に径が変わる穴など、様々な形状特徴をもった穴を測定対象とすることができる。
【００５７】
その場合、穴データに記述された径等は、穴の種類と穴の主な部分の値（中心座標、方向、径、及び深さ）とを記述しておき、他の部分についての主な部分に対する比率等を予め定めておけば、穴の種類を特定するだけでその穴の形状を特定することもできる。無論、穴データに形状特徴を座標として表すような詳細な情報を含んでおくこともできる。
【００５８】
また、穴データにおける穴の径について、穴の断面が円形であることを前提に説明したが、穴の断面は円形に限ったものではない。穴の断面が楕円形の場合には、穴の径として長径（長軸の長さ）及び短径（短軸の長さ）を記述しておくことができる。穴の断面が正多角形の場合には、穴の径として正多角形の外接円の直径或いは半径、又は正多角形の内接円の直径或いは半径を記述しておくことができる。なお、正多角形でない多角形の断面をもつ穴については、例えば中心座標から各頂点までの距離及び方向（角度）などを記述しておくことができる。
【００５９】
また、本実施形態では、測定対象を円形断面の穴に限ることができる。また、本実施形態では、測定対象を円形断面及び楕円形断面の穴に限ることや、円形断面、楕円形断面、及び正多角形断面に限ることもできる。このような測定対象の限定を行うことにより、穴の数が多い場合にも、一度に処理するアプローチ点の数ｍを比較的小さい値に抑えることができる。
【００６０】
また、上述した穴の測定順序は、例えば、最初のアプローチ点及び最後のアプローチ点の少なくとも一方を予め定めた上で決定することもできる。また、上述したプローブ移動距離は、例えば、測定プローブ１１ａの収納位置から全てのアプローチ点を経由して再びその収納位置まで戻る総距離、或いは測定プローブ１１ａの収納位置から全てのアプローチ点を経由するまでの総距離とすることもできる。
【００６１】
また、上述した本実施形態に係る３次元測定装置１は、図１で例示したものに限ったものではなく、その機能が果たせればよい。また、図１の制御部１２は、３次元測定装置（３次元測定器）用の制御装置として、測定部１１で構成される３次元測定装置の外部に備えることもできる。
【００６２】
以上に、本実施形態について説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。
即ち、上記実施形態に係る３次元測定装置１は、複数の穴をもつ被測定物を表現した３次元モデルデータ２から、上記複数の穴について記述された穴データを抽出する。３次元測定装置１は、穴の種類毎に予め定められた測定ルールと、抽出された穴データが示す、各穴の種類、中心座標、方向、径、及び深さと、に基づき、各穴についての測定点の座標及び測定プローブ１１ａのアプローチ点の座標を計算する。３次元測定装置１は、測定プローブ１１ａが全てのアプローチ点を経るように移動する距離を最小にするように、穴の測定順序を決定する。
【００６３】
以上の構成の３次元測定装置１では、穴の種類毎に予め定められた測定ルールを用いて各穴の測定点及びアプローチ点の座標を計算するとともに、測定プローブ１１ａの移動距離を最小にするように穴の測定順序を並べ替えて決めている。よって、この３次元測定装置１によれば、被測定物がもつ複数の穴に対して３次元測定を施すに際し、ティーチ作業に要する時間を低減することが可能になる。
【符号の説明】
【００６４】
１  ３次元測定装置
２  ３次元モデルデータ
１１  測定部
１１ａ  測定プローブ
１２  制御部
１２ａ  抽出部
１２ｂ  座標計算部
１２ｃ  並替部
３１  ３次元モデル
３２  穴加工形状ライブラリ
３３  穴データ
３４  リスト
３５  測定ルールデータ
３５ａ  測定指示書又は精度検査表
３５ｂ  ３次元測定ルールＤＢ
３６  基準円
３７  穴
３８  リスト
３９  サブルーチン
５１  ３次元モデルのデータ
５２  ＣＡＭシステムで管理されるデータ
５３  品質管理システムで管理されるデータ
５４  ３次元（３Ｄ）測定ルールデータ
５５  プログラム書式データ
【図１】
2019138820.tif 000003
【図２】
2019138820.tif 000004
【図３】
2019138820.tif 000005
【図４】
2019138820.tif 000006
【図５】
2019138820.tif 000007