(57)【要約】  例示的な実施形態は、可搬型の関節アーム座標測定機であって、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アームと、関節アーム座標測定機の第１の端部に装着された測定デバイスと、トランスデューサからの位置信号を受信するための、および測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、電磁放射に反応し、物体の温度に応じて電気信号を生成する、関節アーム座標測定機に配置される少なくとも１つのセンサ要素と、電気信号を温度値に変換する電子システムとを含む、関節アーム座標測定機を含む。
2013517506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）であって、
反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、前記アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アームと、
ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイスと、
前記トランスデューサからの前記位置信号を受信するための、および前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、
電磁放射に反応し、物体の温度に応じて電気信号を生成する、ＡＡＣＭＭに配置される少なくとも１つのセンサ要素と、
前記電気信号を温度値に変換する電子システムとを含むことを特徴とする関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）。
【請求項２】
請求項１に記載のＡＡＣＭＭであって、前記電子回路が、前記温度値を表示するように構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項３】
請求項２に記載のＡＡＣＭＭであって、複数の温度値をプロットで表示するように構成されたユーザインターフェースをさらに含むことを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項４】
請求項１に記載のＡＡＣＭＭであって、前記温度値を前記物体の座標と関連付けるように構成されたプロセッサをさらに含むことを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項５】
請求項４に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記測定デバイスによって測定された少なくとも３つの点の座標を使用するようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項６】
請求項５に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、ＣＡＤモデルを前記少なくとも３つの点に重ね合わせるようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項７】
請求項５に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、所与の幾何学的形状を前記少なくとも３つの点に重ね合わせるようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項８】
請求項３に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記物体上の位置に応じて前記複数の温度値をプロットするようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項９】
請求項８に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記物体の３次元の表現に前記複数の温度値をプロットするようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項１０】
請求項９に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、グレースケール、色、等高線、またはひげを用いて前記温度値を表すようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項１１】
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装する方法であって、
前記可搬型のＡＡＣＭＭに配置された統合された温度測定システムによって物体の温度値を測定するステップであって、前記統合された温度測定システムが、前記物体の温度とともに変化する電磁放射に反応し、前記可搬型のＡＡＣＭＭが、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム、前記ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイス、ならびに前記トランスデューサからの前記位置信号を受信し、前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む、ステップと、
前記電子回路において前記温度値を受信するステップと、
ユーザインターフェースに前記温度値を表示するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、前記ユーザインターフェースが、前記ＡＡＣＭＭに配置されることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の方法であって、前記ユーザインターフェースが、複数の温度値をプロットで表示することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、前記プロットが、前記物体の温度勾配および臨界温度のうちの少なくとも１つを表示することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の方法であって、前記温度値が、前記物体の臨界温度および臨界膨張のうちの少なくとも１つが存在するかどうかを判定するために処理されることを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の方法であって、前記プロットが、基準温度に対する前記物体の前記温度の変化により生じる寸法の変化の大きさを示すことを特徴とする方法。
【請求項１７】
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）を実装するためのコンピュータプログラム製品であって、コンピュータによって実行されるときに、
前記可搬型のＡＡＣＭＭに配置された統合された温度測定システムによって物体の温度値を測定するステップであって、前記統合された温度測定システムが、前記物体の温度とともに変化する電磁放射に反応し、前記可搬型のＡＡＣＭＭが、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム、前記ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイス、ならびに前記トランスデューサからの前記位置信号を受信し、前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む、ステップと、
前記電子回路において前記温度値を受信するステップと、
ユーザインターフェースに前記温度値を表示するステップとを含む方法を前記コンピュータに実施させるコンピュータ可読プログラムコードを含むストレージ媒体を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１８】
請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記ユーザインターフェースが、前記ＡＡＣＭＭに配置されることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
請求項１７に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記ユーザインターフェースが、複数の温度値をプロットで表示することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記プロットが、前記物体の温度勾配および臨界温度のうちの少なくとも１つを表示することを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記温度値が、前記物体の臨界温度および臨界膨張のうちの少なくとも１つが存在するかどうかを判定するために処理されることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
請求項１９に記載のコンピュータプログラム製品であって、前記プロットが、基準温度に対する前記物体の前記温度の変化により生じる寸法の変化の大きさを示すことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、座標測定機に関し、より具体的には、物体の温度を測定するように構成された統合された部品温度測定システムを有する可搬型の関節アーム座標測定機（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  ａｒｍ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  ｍａｃｈｉｎｅ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、２０１０年１月２０日に出願した仮出願第６１／２９６，５５５号の利益を主張するものであり、この仮出願の内容は、その全体を本願に引用して援用する。
【０００３】
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）は、部品の製造または生産のさまざまな段階（例えば、機械加工）の間に部品の寸法を迅速かつ正確に確認するニーズが存在する部品の製造または生産に広く使用されている。可搬型のＡＡＣＭＭは、特に、比較的複雑な部品の寸法の測定を実行するのにかかる時間量の中で、知られている据え付け式のまたは固定式の、コストが高く、使用するのが比較的難しい測定設備と比べて大きな改善を示す。通常、可搬型のＡＡＣＭＭのユーザは、単純に、測定されるべき部品または物体の表面に沿ってプローブを導く。次に、測定データが記録され、ユーザに提供される。場合によっては、データは、視覚的な形態、例えば、コンピュータスクリーン上の３次元（３Ｄ）の形態でユーザに提供される。その他の場合、データは、数字の形態でユーザに提供され、例えば、穴の直径を測定するとき、テキスト「直径＝１．００３４」がコンピュータスクリーン上に表示される。
【０００４】
先行技術の可搬型の関節アームＣＭＭの一例が、同一出願人による特許文献１に開示されており、特許文献１は、その全体を本願に引用して援用する。特許文献１は、一端に支持基部を、他端に測定プローブを有する手動操作式の関節アームＣＭＭを備える３Ｄ測定システムを開示する。同一出願人による特許文献２は、類似の関節アームＣＭＭを開示しており、特許文献２は、その全体を本願に引用して援用する。特許文献２においては、関節アームＣＭＭは、プローブ端の追加的な回転軸を含むいくつかの特徴を含み、それによって、２−２−２軸構成または２−２−３軸構成（後者は７軸アームである）のどちらかを有するアームを提供する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，４０２，５８２号
【特許文献２】米国特許第５，６１１，１４７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされるのは、物体の温度と、それらの温度に対応する座標とを測定することができる装置および方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例示的な実施形態は、可搬型の関節アーム座標測定機（ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ  ａｒｍ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｍａｃｈｉｎｅ）であって、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アームと、関節アーム座標測定機の第１の端部に装着された測定デバイスと、トランスデューサからの位置信号を受信するための、および測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、電磁放射に反応し、物体の温度に応じて電気信号を生成する、関節アーム座標測定機に配置される少なくとも１つのセンサ要素と、電気信号を温度値に変換する電子システムとを含む、関節アーム座標測定機を含む。
【０００８】
さらなる例示的な実施形態は、可搬型の関節アーム座標測定機を実装する方法であって、可搬型の関節アーム座標測定機に配置された統合された温度測定システムによって物体の温度値を測定するステップであって、統合された温度測定システムが、物体の温度とともに変化する電磁放射に反応し、可搬型の関節アーム座標測定機が、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム、関節アーム座標測定機の第１の端部に装着された測定デバイス、ならびにトランスデューサからの位置信号を受信し、測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む、ステップと、電子回路において温度値を受信するステップと、ユーザインターフェースに温度値を表示するステップとを含む、方法を含む。
【０００９】
さらなる例示的な実施形態は、可搬型の関節アーム座標測定機を実装するためのコンピュータプログラム製品であって、コンピュータによって実行されるときに、可搬型の関節アーム座標測定機に配置された統合された温度測定システムによって物体の温度値を測定するステップであって、統合された温度測定システムが、物体の温度とともに変化する電磁放射に反応し、可搬型の関節アーム座標測定機が、反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、各アームセグメントが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アーム、関節アーム座標測定機の第１の端部に装着された測定デバイス、ならびにトランスデューサからの位置信号を受信し、測定デバイスの位置に対応するデータを提供する電子回路を含む、ステップと、電子回路において温度値を受信するステップと、ユーザインターフェースに温度値を表示するステップとを含む方法をコンピュータに実施させるコンピュータ可読プログラムコードを含むストレージ媒体を含む、コンピュータプログラム製品を含む。
【００１０】
ここで図面を参照して、本開示の範囲全体に関して限定的であると解釈されるべきでなく、要素がいくつかの図で同様に付番されている例示的な実施形態が示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明のさまざまな態様の実施形態を中に有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）の斜視図である。
【図１Ｂ】本発明のさまざまな態様の実施形態を中に有する可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）の斜視図である。
【図２】一実施形態による、図１Ａ、図１ＢのＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。
【図２Ａ】一実施形態による、図１Ａ、図１ＢのＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。
【図２Ｂ】一実施形態による、図１Ａ、図１ＢのＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。
【図２Ｃ】一実施形態による、図１Ａ、図１ＢのＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。
【図２Ｄ】一実施形態による、図１Ａ、図１ＢのＡＡＣＭＭの一部として利用される電子機器の構成図である。
【図３】一実施形態による、図２、図２Ａ〜図２Ｄの電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。
【図３Ａ】一実施形態による、図２、図２Ａ〜図２Ｄの電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。
【図３Ｂ】一実施形態による、図２、図２Ａ〜図２Ｄの電子データ処理システムの詳細な特徴を示す構成図である。
【図４】オペレータがＡＡＣＭＭによって測定される物体の温度および温度の変化を検出することができる例示的なグラフィカルユーザインターフェースのスクリーンショットである。
【図５】例示的な実施形態による、温度を測定するための方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
例示的な実施形態は、物体上の位置に応じて物体の温度を関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）で測定し、温度データをオペレータに提供するためのシステムおよび方法を含む。一部の実施形態において、ＡＡＣＭＭまたはＡＡＣＭＭに関連するソフトウェアが、温度についての視覚的情報をオペレータに提供する。ＡＡＣＭＭまたはＡＡＣＭＭに関連するソフトウェアは、音声のまたは視覚的な警告または警報を与えることもできる。その他の実施形態において、温度情報は、ＡＡＣＭＭによって取得された寸法の測定値を補正するために使用される。そのような補正を行うために、ＡＡＣＭＭのユーザは、測定されている材料の熱膨張係数（ＣＴＥ）についての情報を提供する。仕様書は、標準温度、通常は２０℃における寸法を記載するが、測定されている物体は、別の温度であることが多い。物体の温度およびＣＴＥを知ることによって、測定された寸法が、標準温度に正規化され得る。本明細書に記載のシステムおよび方法は、物体が熱平衡にあるかどうかをチェックする（例えば、部品は、機械加工された、溶接された、または外から移動されたばかりである可能性があり、一様な温度にない可能性がある）ためにやはり使用され得る。したがって、本明細書に記載のシステムおよび方法は、寸法の測定値が妥当であるかどうかを判定する。
【００１３】
加えて、温度測定は、それ自体を目的として使用され得る。例示的な実施形態において、本明細書に記載のシステムおよび方法は、３Ｄで物体の温度をマッピングすることができる。例えば、ユーザは、通常の全負荷の条件および全負荷の１１０％の条件のもとでディーゼルエンジンの表面の温度をマッピングしたい可能性がある。別の例として、ユーザは、プリント回路基板に積まれた電気的コンポーネントの温度と、プリント回路基板が装着される機械的構造の温度とをマッピングしたい可能性がある。そのような測定は、例えば、特定の電気的コンポーネントのためにさらにヒートシンクを設けることが必要とされるかどうかを判定するために使用され得る。また、そのような測定は、エンジニアがそれらのエンジニアの設計を検証または改善するのを助けるために有限要素モデルの一部として使用され得る。
【００１４】
図１Ａおよび１Ｂは、本発明のさまざまな実施形態による可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）１００を全体的に示し、関節アームは、座標測定機の一種である。図１Ａおよび１Ｂに示されるように、例示的なＡＡＣＭＭ１００は、一端でＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４に結合された測定プローブ筐体１０２を有する６または７軸関節測定デバイスを含み得る。アーム部１０４は、軸受カートリッジ（例えば、２つの軸受カートリッジ）の第１の群１１０によって第２のアームセグメント１０８に結合された第１のアームセグメント１０６を含む。軸受カートリッジ（例えば、２つの軸受カートリッジ）の第２の群１１２は、第２のアームセグメント１０８を測定プローブ筐体１０２に結合する。軸受カートリッジ（例えば、３つの軸受カートリッジ）の第３の群１１４は、第１のアームセグメント１０６を、ＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４の他端に配置された基部１１６に結合する。軸受カートリッジの各群１１０、１１２、１１４は、関節による動作の複数の軸を提供する。また、測定プローブ筐体１０２は、ＡＡＣＭＭ１００の第７の軸部のシャフト（例えば、ＡＡＣＭＭ１００の第７の軸内の測定デバイス、例えば、プローブ１１８の動作を決定するエンコーダシステムを含むカートリッジ）を含み得る。ＡＡＣＭＭ１００を使用する際、基部１１６は、通常、作業台に固定される。
【００１５】
各軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４の中の各軸受カートリッジは、通常、エンコーダシステム（例えば、光学式の角度エンコーダシステム）を含む。エンコーダシステム（すなわち、トランスデューサ）は、基部１１６に対するプローブ１１８の位置（および、ひいては、特定の基準系、例えば、局所または大域基準系におけるＡＡＣＭＭ１００によって測定されている物体の位置）をすべてが一緒になって示すそれぞれのアームセグメント１０６、１０８および対応する軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４の位置を示す。アームセグメント１０６、１０８は、例えば、これに限定されないが、炭素複合材料などの好適な剛性のある材料で作製され得る。関節による動作の６つまたは７つの軸（すなわち、自由度）を有する可搬型のＡＡＣＭＭ１００は、オペレータによって簡単に扱われ得るアーム部１０４を提供しながら、オペレータが基部１１６周りの３６０度の領域内の所望の位置にプローブ１１８を位置付けることを可能にする利点をもたらす。しかし、２つのアームセグメント１０６、１０８を有するアーム部１０４の例は例示を目的とするものであり、特許請求される発明はそのように限定されるべきでないことを理解されたい。ＡＡＣＭＭ１００は、軸受カートリッジによって一緒に結合された任意の数のアームセグメント（および、ひいては、６つもしくは７つを超えるか、または６つもしくは７つ未満の関節による動作の軸または自由度）を持つ可能性がある。
【００１６】
プローブ１１８は、測定プローブ筐体１０２に取り外し可能なように取り付けられ、測定プローブ筐体１０２は、軸受カートリッジの群１１２に接続される。ハンドル１２６は、例えば、クイック接続インターフェース（ｑｕｉｃｋ−ｃｏｎｎｅｃｔ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）により測定プローブ筐体１０２に対して取り外し可能である。ハンドル１２６は、別のデバイス（例えば、レーザラインプローブ、バーコードリーダ）で置き換えられることができ、それによって、オペレータが同じＡＡＣＭＭ１００で異なる測定デバイスを使用することを可能にする利点をもたらす。例示的な実施形態において、プローブ筐体１０２は、接触式の測定デバイスであり、測定されるべき物体に物理的に接触する、ボール形の、タッチセンシティブな、湾曲した、および伸長式のプローブを含むがこれらに限定されない異なるチップ１１８を有する可能性がある取り外し可能なプローブ１１８を収容する。その他の実施形態において、測定は、例えば、レーザラインプローブ（ＬＬＰ）などの非接触式のデバイスによって実行される。一実施形態において、ハンドル１２６は、クイック接続インターフェースを使用してＬＬＰで置き換えられる。その他の種類の測定デバイスが、追加的な機能を提供するために取り外し可能なハンドル１２６を置き換える可能性がある。そのような測定デバイスの例は、例えば、１つ以上の照明、温度センサ、熱スキャナ、バーコードスキャナ、プロジェクタ、ペイントスプレーヤ、カメラなどを含むがこれらに限定されない。
【００１７】
図１Ａおよび１Ｂに示されるように、ＡＡＣＭＭ１００は、軸受カートリッジの群１１２から測定プローブ筐体１０２を取り外すことなしにアクセサリまたは機能が変更されることを可能にする利点をもたらす取り外し可能なハンドル１２６を含む。図２、図２Ａ〜図２Ｄに関して以下でより詳細に検討されるように、取り外し可能なハンドル１２６は、電力およびデータが、ハンドル１２６、およびプローブ端に配置された対応する電子機器とやりとりされることを可能にする電気コネクタも含み得る。
【００１８】
さまざまな実施形態において、軸受カートリッジの各群１１０、１１２、１１４は、ＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４が複数の回転軸周りを動くことを可能にする。述べられたように、各軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４は、例えばアームセグメント１０６、１０８の対応する回転軸と同軸上にそれぞれが配置された、例えば光学式の角度エンコーダなどの対応するエンコーダシステムを含む。光学式のエンコーダシステムは、本明細書において以下でより詳細に説明されるように、例えば、対応する軸周りのアームセグメント１０６、１０８のそれぞれのアームセグメントの回転する（スイベルの）または横の（蝶番の）動きを検出し、ＡＡＣＭＭ１００内の電子データ処理システムに信号を送信する。それぞれの個々の処理されていないエンコーダのカウントが信号として電子データ処理システムに別々に送信され、電子データ処理システムにおいて、そのカウントは測定データへとさらに処理される。同一出願人による特許文献１に開示されているような、ＡＡＣＭＭ１００自体から分離した位置計算機（例えば、シリアルボックス）は必要とされない。
【００１９】
基部１１６は、装着デバイスまたは取り付けデバイス１２０を含み得る。取り付けデバイス１２０は、ＡＡＣＭＭ１００が、例えば、検査台、マシニングセンタ、壁、または床などの所望の位置に取り外し可能なように取り付けられることを可能にする。一実施形態において、基部１１６は、ＡＡＣＭＭ１００が移動されているときにオペレータが基部１１６を持つのに都合の良い位置を提供するハンドル部１２２を含む。一実施形態において、基部１１６は、折りたたむとディスプレイスクリーンなどのユーザインターフェースが見えるようになる可動式のカバー部１２４をさらに含む。
【００２０】
一実施形態によれば、可搬型のＡＡＣＭＭ１００の基部１１６は、２つの主要なコンポーネント、すなわち、ＡＡＣＭＭ１００内のさまざまなエンコーダシステムからのデータ、および３次元（３Ｄ）位置計算をサポートするためのその他のアームパラメータを表すデータを処理する基部処理システムと、比較的完全な計測機能が外部コンピュータへの接続を必要とせずにＡＡＣＭＭ１００内で実施されることを可能にする、搭載オペレーティングシステム、タッチスクリーンディスプレイ、および常駐アプリケーションソフトウェアを含むユーザインターフェース処理システムとを含む電子データ処理システムを含むまたは収容する。
【００２１】
基部１１６内の電子データ処理システムは、基部１１６から離れて配置されたエンコーダシステム、センサ、およびその他の周辺ハードウェア（例えば、ＡＡＣＭＭ１００上の取り外し可能なハンドル１２６に取り付けられることができるＬＬＰ）と通信することができる。これらの周辺ハードウェアデバイスまたは特徴をサポートする電子機器は、可搬型のＡＡＣＭＭ１００内に配置された軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４のそれぞれに配置され得る。
【００２２】
図２、図２Ａ〜図２Ｄは、一実施形態による、ＡＡＣＭＭ１００で利用される電子機器の構成図である。図２、図２Ａ〜図２Ｄに示される実施形態は、基部処理システムを実装するための基部プロセッサ基板２０４と、ユーザインターフェース基板２０２と、電力を供給するための基部電源基板２０６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール２３２と、基部傾斜基板２０８とを含む電子データ処理システム２１０を含む。ユーザインターフェース基板２０２は、ユーザインターフェース、表示、および本明細書において説明されるその他の機能を実行するアプリケーションソフトウェアを実行するためのコンピュータプロセッサを含む。
【００２３】
図２、図２Ａ〜図２Ｄに示されるように、電子データ処理システム２１０は、１つ以上のアームバス２１８を介して上述の複数のエンコーダシステムと通信している。図２、図２Ａ〜図２Ｄに示された実施形態において、各エンコーダシステムは、エンコーダデータを生成し、エンコーダアームバスインターフェース２１４と、エンコーダデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１６と、エンコーダ読み取りヘッドインターフェース２３４と、温度センサ２１２とを含む。歪みセンサなどのその他のデバイスが、アームバス２１８に装着され得る。
【００２４】
さらに図２、図２Ａ〜図２Ｄに示されているのは、アームバス２１８と通信しているプローブ端電子機器２３０である。プローブ端電子機器２３０は、プローブ端ＤＳＰ２２８と、温度センサ２１２と、一実施形態においてはクイック接続インターフェースによってハンドル１２６またはＬＬＰ２４２に接続するハンドル／ＬＬＰインターフェースバス２４０と、プローブインターフェース２２６とを含む。クイック接続インターフェースは、ＬＬＰ２４２およびその他のアクセサリによって使用されるデータバス、制御線、および電源バスへのハンドル１２６によるアクセスを可能にする。一実施形態において、プローブ端電子機器２３０は、ＡＡＣＭＭ１００の測定プローブ筐体１０２に配置される。一実施形態において、ハンドル１２６は、クイック接続インターフェースから取り外されることができ、測定は、ハンドル／ＬＬＰインターフェースバス２４０を介してＡＡＣＭＭ１００のプローブ端電子機器２３０と通信するレーザラインプローブ（ＬＬＰ）２４２によって実行される可能性がある。一実施形態において、電子データ処理システム２１０は、ＡＡＣＭＭ１００の基部１１６に配置され、プローブ端電子機器２３０は、ＡＡＣＭＭ１００の測定プローブ筐体１０２に配置され、エンコーダシステムは、軸受カートリッジの群１１０、１１２、１１４に配置される。プローブインターフェース２２６は、１−ｗｉｒｅ（登録商標）通信プロトコル２３６を実施する、Ｍａｘｉｍ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．から販売されている製品を含む任意の好適な通信プロトコルによってプローブ端ＤＳＰ２２８に接続することができる。
【００２５】
図３、図３Ａ、図３Ｂは、一実施形態による、ＡＡＣＭＭ１００の電子データ処理システム２１０の詳細な特徴を示す構成図である。一実施形態において、電子データ処理システム２１０は、ＡＡＣＭＭ１００の基部１１６に配置され、基部プロセッサ基板２０４と、ユーザインターフェース基板２０２と、基部電源基板２０６と、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２３２と、基部傾斜モジュール２０８とを含む。
【００２６】
図３、図３Ａ、図３Ｂに示される実施形態において、基部プロセッサ基板２０４は、図中に示されるさまざまな機能ブロックを含む。例えば、基部プロセッサ機能３０２は、ＡＡＣＭＭ１００からの測定データの収集をサポートするために利用され、アームバス２１８およびバス制御モジュール機能３０８を介して処理されていないアームデータ（例えば、エンコーダシステムのデータ）を受信する。メモリ機能３０４は、プログラムおよび静的なアーム構成データを記憶する。基部プロセッサ基板２０４は、ＬＬＰ２４２などの任意の外部ハードウェアデバイスまたはアクセサリと通信するための外部ハードウェアオプションポート機能３１０も含む。リアルタイムクロック（ＲＴＣ）およびログ３０６と、バッテリパックインターフェース（ＩＦ）３１６と、診断ポート３１８とが、図３、図３Ａ、図３Ｂに示される基部プロセッサ基板２０４の実施形態の機能にやはり含まれる。
【００２７】
また、基部プロセッサ基板２０４は、外部（ホストコンピュータ）および内部（ディスプレイプロセッサ２０２）デバイスとのすべての有線および無線データ通信を管理する。基部プロセッサ基板２０４は、（例えば、米国電気電子学会（ＩＥＥＥ）１５８８などのクロック同期規格を用いて）イーサネット（登録商標）機能３２０を介してイーサネットネットワークと、ＬＡＮ機能３２２を介して無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）と、およびパラレル・シリアル通信（ＰＳＣ）機能３１４を介してＢｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２３２と通信する能力を有する。基部プロセッサ基板２０４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）デバイス３１２への接続も含む。
【００２８】
基部プロセッサ基板２０４は、上述の特許文献１のシリアルボックスで開示されたようないかなる前処理も必要とせずに測定データへと処理するために、処理されていない測定データ（例えば、エンコーダシステムのカウント、温度の読み取り値）を送信および収集する。基部プロセッサ２０４は、ＲＳ４８５インターフェース（ＩＦ）３２６を介してユーザインターフェース基板２０２のディスプレイプロセッサ３２８に処理されたデータを送信する。一実施形態において、基部プロセッサ２０４は、処理されていない測定データを外部コンピュータにやはり送信する。
【００２９】
ここで図３、図３Ａ、図３Ｂのユーザインターフェース基板２０２に目を向けると、基部プロセッサによって受信された角度および位置データが、ＡＡＣＭＭ１００内の自律的な計測システムを提供するためにディスプレイプロセッサ３２８で実行されるアプリケーションによって利用される。アプリケーションは、これらに限定されないが、特徴の測定、手引きおよび訓練のグラフィックス、遠隔診断、温度の修正、さまざまな動作の特徴の制御、さまざまなネットワークへの接続、ならびに測定された物体の表示などの機能をサポートするためにディスプレイプロセッサ３２８で実行され得る。ディスプレイプロセッサ３２８および液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３３８（例えば、タッチスクリーンＬＣＤ）ユーザインターフェースとともに、ユーザインターフェース基板２０２は、セキュアデジタル（ＳＤ）カードインターフェース３３０と、メモリ３３２と、ＵＳＢホストインターフェース３３４と、診断ポート３３６と、カメラポート３４０と、音声／映像インターフェース３４２と、ダイヤルアップ／セルモデム３４４と、全地球測位システム（ＧＰＳ）ポート３４６とを含むいくつかのインターフェースオプションを含む。
【００３０】
図３、図３Ａ、図３Ｂに示される電子データ処理システム２１０は、環境データを記録するための環境レコーダ３６２を有する基部電源基板２０６も含む。また、基部電源基板２０６は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３５８およびバッテリ充電器制御３６０を用いて、電子データ処理システム２１０に電力を供給する。基部電源基板２０６は、集積回路間（ｉｎｔｅｒ−ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）（Ｉ２Ｃ）シリアルシングルエンドバス３５４を用いて、およびデバイスサービスプロバイダインターフェース（ｄｅｖｉｃｅ  ｓｅｒｖｉｃｅ  ｐｒｏｖｉｄｅｒ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（ＤＳＰＩ）３５６を介して基部プロセッサ基板２０４と通信する。基部電源基板２０６は、基部電源基板２０６に実装された入力／出力（Ｉ／Ｏ）拡張機能３６４を介して傾斜センサおよび無線周波数識別（ＲＦＩＤ）モジュール２０８に接続される。
【００３１】
別個のコンポーネントとして示されているが、その他の実施形態において、これらのコンポーネントのすべてまたは一部は、図３、図３Ａ、図３Ｂに示された位置とは異なる位置に物理的に配置される、および／または図３、図３Ａ、図３Ｂに示された方法とは異なる方法で組み合わされた機能である可能性がある。例えば、一実施形態において、基部プロセッサ基板２０４およびユーザインターフェース基板２０２は、１つの物理的な基板に組み合わされる。
【００３２】
図４を参照すると、本発明の実施形態の可搬型のＡＡＣＭＭ１００に対する改善の別の態様が、部品温度測定および／またはプロファイリングシステムをＡＡＣＭＭ１００内に統合することを含む。本発明のこの態様においては、測定されている部品の温度が、取り込まれ、アームデータストリームと統合され、計測アプリケーションソフトウェアに提供されることができる。この温度は、部品の材料の熱膨張係数による寸法の変化に対する補正に使用され得る。あるいは、この温度は、物体上の位置に応じて正確な温度データを提供し、それによって、温度プロファイルがコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルに正確にマッピングされることを可能にするために使用され得る。温度プロファイル４４０は、図４に示されるように表示され得る。温度プロファイル４４０は、数値の表示４１０、または（１つ以上の）試験対象物体の温度の数値を表示するその他のグラフィカルインターフェースを含み得る。温度プロファイル４４０は、（１つ以上の）試験対象物体における温度分布の色またはグレースケールのプロット４２０をさらに含み得る。したがって、プロット４２０は、試験対象物体の温度勾配および臨界温度（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を視覚的に表示することができる。
【００３３】
この文脈において、臨界温度は、基準温度値からの何らかの許容できるずれを超える物体の温度である。例えば、特定の物体の寸法が２０℃で規定されている場合、特定の場合のＡＡＣＭＭによる測定に関する温度の許容範囲は、１７〜２３℃である可能性がある。この値の外では、オペレータは、温度が測定されることができ、熱膨張または熱収縮を考慮する補正が数値的に行われることができるように、サーミスタなどの接触式の温度センサを物体に直接装着するように指示される可能性がある。同様に、百万分率またはマイクロメートルで臨界膨張（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を規定することができる。そのとき、物体の臨界膨張は、ユーザによって過大であるとみなされる材料の膨張または収縮である。許容範囲の外では、ユーザは、接触式の温度センサを物体に装着するように指示される可能性がある。
【００３４】
温度は、測定されている物体の３次元の表現上に直接表示され得る。現在のアプリケーションソフトウェアは、表示上で物体の３次元の表現を回転する能力を提供する。そのような表示は、物体のＣＡＤモデルである可能性があるか、またはそのような表示は、ＡＡＣＭＭ１００によって測定された物体の表現である可能性がある。ＡＡＣＭＭによる測定は、物体と直接接触するプローブ１１８で、またはレーザラインプローブなどの非接触式のデバイスで、または接触式の測定デバイスと非接触式の測定デバイスの組み合わせで実行され得る。温度は、さまざまな方法でそのような３次元の表現上に表示され得る。例えば、温度は、グレースケールで、色で、等高線図で、または「ひげ（ｗｈｉｓｋｅｒ）」で表され得る。ひげは、基準温度からのずれに比例した長さを有する小さな出っ張りである。
【００３５】
同様に、基準温度における寸法に比した熱膨張または収縮が、物体の３次元の表現に直接マッピングされ得る。例えば、そのような収縮は、相対的な変化デルタＬ／Ｌによって与えられる可能性があり、ここで、デルタＬは、局所的な位置における何らかの小さな長さの変化であり、Ｌは、小さな長さの値である。そのような測定値は、無次元であり、百万分率（ｐｐｍ）でやはり与えられ得る。量、デルタＬ／Ｌは、物体のＣＴＥを基準値からの温度のずれと乗算することによって知られ得る。あるいは、熱膨張は、基準面または基準点などの何らかの基準の特徴に対するマイクロメートルまたはミリメートル単位の実際の長さの変化を用いた絶対的観点で表され得る。相対的観点で与えられようが、それとも絶対的観点で与えられようが、熱膨張または収縮のグラフィカルな表現は、例えば、色、等高線図、またはひげを用いて示され得る。
【００３６】
物体の３次元座標上の物体の温度または熱膨張の測定は、さまざまな点で有用である。既に検討されたように、そのような測定は、温度または熱膨張もしくは収縮が許容範囲外であり、したがって、修正措置が取られ得ることをユーザに警報で知らせることができる。その他の場合、物体の温度プロファイルそれ自体が、関心の対象である可能性がある。
【００３７】
また、ソフトウェアが、例示的な温度測定システムによって提供された温度値を使用して、測定された寸法の値を直接補正するか、または基準温度に正規化することができる。ユーザは、測定されている（１つ以上の）材料のＣＴＥに関する情報をユーザインターフェースに入力して、この補正が自動的に行われることを可能にする可能性がある。
【００３８】
温度測定システムの例示的な実施形態は、ハンドル１２６に、もしくはＡＡＣＭＭ１００のアーム部１０４に装着されたアクセサリ（例えば、レーザラインプローブ）に統合された赤外線もしくはその他の非接触式の温度センサ、および／または接触式のもしくは非接触式の遠隔の温度センサを（コネクタ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉ、もしくはその他のプロトコルによって）ＡＡＣＭＭの電子機器に接続するための手段を含み得る。温度測定ハードウェアに電力を供給し、温度測定ハードウェアを読み、および／または温度測定ハードウェアを制御するためのインターフェース電子機器と、温度データをフォーマットし、その温度データをアームデータ通信ストリームによってＡＡＣＭＭ１００の内部でまたは外部コンピュータ上で実行されるアプリケーションソフトウェアに渡すためのファームウェアおよび／またはソフトウェアとがさらに含まれ得る。温度測定のパラメータを開始および制御するためのスイッチまたはソフトウェアコントロールと、温度データおよび制御オプションを表示するための、ＡＡＣＭＭ１００に統合された、または外部コンピュータ上のユーザインターフェースとが、さらに含まれ得る。
【００３９】
非接触式の温度測定システムは、電磁エネルギーに反応するセンサを用いて作製され得る。そのようなセンサは、赤外波長だけでなく可視波長も特に熱い材料に関しては重要である可能性があるが、赤外線センサと呼ばれることが多い。電磁エネルギーに反応するそのようなセンサは、さまざまな種類で提供される。例えば、赤外線センサは、（通常はある範囲の赤外波長を感知する）単一の検知器である可能性があり、または赤外線センサは、光学式の検知器のアレイを含む可能性がある。図４は、光学式の検知器のアレイを用いて取得されたデータの例を示し、それぞれの特定の点の温度は、グレースケール値で示される。
【００４０】
一部の赤外線センサは、光の波長の比較的狭い範囲で検出された電磁エネルギーの量を測定する。任意の特定の点の温度は、材料の放射率が既知である場合、検出されたエネルギーからわかる可能性がある。その他の種類の赤外線センサは、光の波長の２つの比較的狭い範囲の電磁エネルギーの量を測定する。２つのエネルギーは、材料の放射率が未知であるときに材料の温度を推定するために使用され得る。材料の放射率が未知であるときに材料の温度を測定するための別の方法は、既知の放射率を有する基準の物体（例えば、黒円盤（ｂｌａｃｋ  ｄｉｓｋ））を試験対象物体にしっかりと熱的に接触させることである。基準の物体によって返されるエネルギーを測定することによって、試験対象物体の温度が、得られる可能性がある。物体の放射率を知るための方法は、基準の物体の近くで試験対象物体の温度を測定することである。収集されたデータから、試験対象物体の放射率が、推定され得る。
【００４１】
電磁エネルギーに反応する非接触式の温度センサは、電磁エネルギーまたはパワーを電気信号に変換する。この信号は、増幅、フィルタリング、またはその他の方法で調整され得る。そのような調整は、センサの近くで行われる可能性があるか、またはそのような調整は、センサからある程度離れて実行される可能性がある。信号は、電気的な配線もしくは電気的なバスを介して送信するためにアナログからデジタル形式に変換され得るか、または信号は、無線で送信され得る。あるいは、電気信号は、ある程度の距離をアナログ形式で送信され得る。デジタル変換された信号は、所与の放射率に基づいて物体の温度を知るために、式、例えば、プランクの法則に基づく式を用いてプロセッサまたはその他のデバイスで分析され得る。代替的に、上述の２色法などのその他の方法が、例えば、プランクの法則に基づく適切な式を用いてプロセッサを使用して評価され得る。センサ要素によって受信された電磁信号の変換はさまざまな方法で電気的に処理され得るので、およびそのような処理はＡＡＣＭＭ１００の内部または外部のどちらかの異なる場所で実行され得るので、我々は、電気的システムが、センサ要素からの電気信号を温度値に変換するために使用されると言うことができる。複数のセンサ要素が使用される場合、電気的システムは、これらの複数のセンサ要素から得られた複数の電気信号を複数の温度に変換するために使用される。電気回路内に含まれる追加的な処理要素が、温度情報をディスプレイに提供するために使用される。そのようなディスプレイは、ＡＡＣＭＭ１００内に統合されるか、またはＡＡＣＭＭ１００の外部（例えば、外部コンピュータ）にある可能性がある。
【００４２】
図５は、ＡＡＣＭＭ１００が、オペレータがブロック５３０において測定すること、および表示することを選択する限り、ブロック５１０において継続的に温度を測定し、ブロック５２０において継続的に測定値を表示することができることを示す、例示的な実施形態による温度を測定するための方法５００の流れ図である。
【００４３】
温度測定システムを有するＡＡＣＭＭ１００を使用することは、温度が試験対象物体の座標に直接関連付けられることを可能にするので有利である。さらに、ＡＡＣＭＭ１００は、あらゆる方向から物体を見るためにさまざまな位置に動かされる可能性がある。その上、寸法情報がＡＡＣＭＭ１００によって収集されるので、温度データのすべてが、あらゆる方向から見られた物体の座標に直接関連付けられ得る。
【００４４】
温度測定システムによって測定された温度をＡＡＣＭＭ１００によって測定された物体の座標と関連付けるための方法が、ここで説明される。物体の温度を知る方法として電磁エネルギーを測定するセンサは、単一のセンサ要素または複数のセンサ要素を含み得る。よくある種類のセンサは、センサ要素のアレイを有する。任意の特定の時間に、各センサ要素は、ＡＡＣＭＭ１００の局所基準系内の特定の位置を有する。加えて、各センサ要素は、ＡＡＣＭＭ１００の局所基準系内の一意的な線を有する。線は、センサ要素から、センサ要素の前にあるレンズ系の実効中心を通って延びる。線が物体と交わる点が、周辺の物体の局所的な温度よって生じる電磁エネルギーがセンサ要素に向かって放射される点である。複数のセンサ要素に関して、特定のセンサ要素からの各線は、異なる位置で物体と交わる。
【００４５】
物体の特定の温度に対応する３次元空間内の点の座標は、３次元空間における物体の位置を見つけることと、次に、特定のセンサ要素から延びる線が物体と交わる点を見つけることとによってわかる可能性がある。３次元空間内の物体の位置を確定するための１つの方法は、ＡＡＣＭＭ１００の測定デバイスのうちの１つ以上を用いて、物体上の少なくとも３つの同一直線上にない点を測定することである。これらの点は、明確に識別可能である特定の特徴である可能性がある。例えば、点は、球の中心、または３つの辺が交わる角である可能性がある。
【００４６】
多くの場合、測定されているものに関するＣＡＤモデルが利用できる。この場合、ＣＡＤモデルは、一致するように３つの測定された特徴（点）を重ね合わせるようにさせられ得る。その他の場合、物体は、単純な形状、例えば、平面または球を有する可能性がある。この種の単純な形状は、少なくとも３つの測定された点に当てはめられ得る。さらにその他の場合、物体の形状が不明である可能性がある。この場合、ＡＡＣＭＭの測定デバイスが、物体の形状を確定するのに十分なだけの物体上の点を測定するために使用され得る。これらの場合のすべてにおいて、ＡＡＣＭＭによる測定が、温度データを物体の寸法の表現にマッピングすることを可能にする。
【００４７】
非接触式の温度センサとともに使用するために提供されたソフトウェアが、関節アーム自体の中に、または外部コンピュータに存在するアプリケーションソフトウェアの中に存在する可能性がある。測定された温度をディスプレイに表示することに加えて、ソフトウェアは、ユーザが非接触式の温度センサを補正するか、または測定されている材料の放射率についての情報を入力するための方法も提供し得る。
【００４８】
上で説明されたように、接触式の温度センサが、非接触式のセンサに加えて、または非接触式のセンサの代わりに使用され得る。１種類の接触式のセンサが、ワークピースに装着される。比較的高い精度−いくつかの場合、＋／−０．１℃以内−を有する接触式のセンサが、得られる可能性がある。接触式のセンサは、ＡＡＣＭＭ１００の位置に関係なく継続的にワークピースの表面上の所与の点の温度を測定することができる。接触式の温度センサ内の感知要素は、サーミスタ、ＲＴＤ、熱電対、またはその他のデバイスを含み得る。完全な温度感知デバイスは、通常、感知要素に加えて電子機器および電気ケーブルを含む。測定されている物体（ワークピース）が鋼鉄などの強磁性材料で作製される場合、温度センサは、磁石を用いてワークピースに結合され得る。温度センサは、流体または接着剤、例えば、熱グリースまたは熱エポキシ樹脂を用いてワークピースに装着され得る。あるいは、温度センサは、接着テープを用いて材料に装着され得る。
【００４９】
接触式の温度センサの重要な用途は、基準温度に比べたワークピースの熱膨張を補正することである。この補正を行うために、材料のＣＴＥと、基準温度からのワークピースの温度の変化とを知ることが必要である。多くの場合、試験対象物体の温度は、物体の体積にわたってほぼ一様である。この場合、単一の温度センサをワークピースに装着すれば十分である可能性がある。その他の場合、いくつかの温度センサを１つ以上のワークピースに装着することが望ましい可能性がある。
【００５０】
温度センサは、例えば、ＵＳＢポート３１２などの有線ポートに接続され得るか、または温度センサは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール２３２による無線ポートに接続され得る。あるいは、感知要素からの電気信号が、関節アームにアナログの形態で搬送される可能性があり、例えば、基部プロセッサ基板２０４上の電気回路が、信号をデジタルの温度値に変換する。測定された温度値は、ユーザインターフェース基板２０２に搬送される可能性があるか、または測定された温度値は、外部コンピュータに搬送される可能性がある。
【００５１】
ＡＡＣＭＭ１００のユーザは、試験されているワークピースのＣＴＥをユーザインターフェース基板２０２に入力することができるか、またはユーザは、試験対象ワークピースの異なる部分に関するさまざまなＣＴＥ値を入力することができる。ユーザは、２０℃であることが多い基準温度もユーザインターフェースに入力することができる。ユーザインターフェース基板２０２は、ＡＡＣＭＭ１００内のディスプレイ３３８で見るためにデータを処理することができる。代替的に、ユーザインターフェース基板２０２は、外部コンピュータにデータをエクスポートすることができる。
【００５２】
温度データがユーザインターフェース基板２０２または外部コンピュータによって使用され得る多くの方法が存在する。例えば、膨張率＝１＋（測定された温度−基準温度）＊ＣＴＥが、計算され得る。膨張率は、（Ｌ＋デルタＬ）／Ｌにやはり等しく、ここで、Ｌは長さであり、デルタＬは対応する長さの変化である。膨張率、または測定された温度、基準温度、およびＣＴＥの影響を組み合わせる任意のその他の因子が、ユーザインターフェース基板２０２または外部コンピュータによって使用され得る。膨張率が使用され得る１つの簡単で重要な方法は、基準温度に正規化されたワークピースの寸法を計算することである。計算された寸法は、ユーザインターフェース基板２０２によって大域基準系に、またはワークピース上の基準に関連付けられ得る。このようにして、任意の２点間のワークピースの膨張が、利用できるようにされ、グラフィカルに視覚化されることができる。熱膨張を考慮するための補正が、任意の測定デバイス、例えば、接触式のプローブ１１８またはＬＬＰ２４２から得られた点に対して行われ得る。
【００５３】
オペレータが、ＡＡＣＭＭ１００を用いてワークピース上の点を測定し、次に、基準温度に正規化された結果を大域座標系内に表示したいものとする。大域座標系が確立されていなかった場合、オペレータは、ＡＡＣＭＭ１００の局所座標系から見た大域座標系のｘ、ｙ、およびｚ軸を確立する方法として、３つ以上の同一直線上にない点を測定することができる。この同じデータから、ＡＡＣＭＭ１００の局所座標系内のプローブ１１８またはＬＬＰ２４２によって測定された任意の座標を大域座標系に変換するための数学的変換が、定められ得る。例えば、変換は、回転および平行移動を行う４ｘ４変換行列によって行われ得る。そのような変換は、当業者によく知られており、これ以上検討されない。大域座標系に表示される座標値を基準温度に正規化するために、点の３つの測定された値ｘ、ｙ、およびｚのそれぞれが、上述の方法を用いて得られた膨張率を乗算される。正規化された座標値は、ディスプレイ３３８上に示されるか、または表示もしくはさらなる処理のために外部コンピュータに送信される可能性がある。正規化されたデータを外部コンピュータに送信する１つの利点は、オペレータが、温度補正がユーザインターフェース基板２０２によって正しく行われたという確信を持つことができることである。これは、ＡＡＣＭＭ１００とともに使用される各種のアプリケーションソフトウェアに関して正規化の計算の正しさを検証する必要をなくすことによって時間を節約する可能性がある。
【００５４】
ＣＡＤデータが利用できる場合、ＡＡＣＭＭ１００によって測定されたワークピースの寸法は、基準温度に正規化され、次に、同じ温度で規定された寸法を有するＣＡＤモデルと比較され得る。規定された値からの寸法のずれが、例えば、色、グレースケール、等高線図、またはひげを用いてディスプレイ３３８上または外部コンピュータ上に示されることができる。
【００５５】
場合によっては、いくつかの接触式の温度センサを１つ以上のワークピースに装着することが望ましい可能性がある。これを行う１つの方法は、いくつかの温度センサをＡＡＣＭＭ１００の１つのポート（有線または無線）に多重化し、次いで、温度の読み取り値を逐次的に収集することである。代替的な方法は、各温度センサをＡＡＣＭＭ１００の異なるポートに接続することである。
【００５６】
技術的効果および利点は、ＡＡＣＭＭ１００によって測定されている物体の温度および温度の変化を継続的に測定する能力を含む。したがって、オペレータは、変化を警報で知らされ、修正措置を取ることができる。そのような措置は、試験対象物体をより好適な測定環境に移動させること、または物体に熱平衡になるための時間を与えることを含み得る。あるいは、ソフトウェアが、試験対象物体の温度およびＣＴＥを考慮するように試験結果を正規化するために使用され得る。加えて、非接触式の温度センサが、物体上の位置に応じて物体の温度を測定することによってそれ自体を目的として測定を行うために使用され得る。ＡＡＣＭＭ１００によって提供された寸法情報が、測定された温度を試験対象物体のＣＡＤモデルに正確にマッピングするために使用され得る。これは、エンジニアが、設計が変更される必要があるかどうかを判断すること、および有限要素モデルに正確な情報を与えることに役立つ。
【００５７】
当業者に理解されるであろうように、本発明の態様は、システム、方法、またはコンピュータプログラム製品として具現化され得る。したがって、本発明の態様は、すべてハードウェアの実施形態、すべてソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはすべてが概して本明細書において「回路」、「モジュール」、もしくは「システム」と呼ばれることがあるソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせる実施形態の形態をとる可能性がある。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読プログラムコードを含む１つ以上のコンピュータ可読媒体で具現化されるコンピュータプログラム製品の形態をとる可能性がある。
【００５８】
１つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが、利用され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体またはコンピュータ可読ストレージ媒体である可能性がある。コンピュータ可読ストレージ媒体は、これらに限定されないが、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、もしくは半導体システム、装置、もしくはデバイス、またはこれらの任意の好適な組み合わせである可能性がある。コンピュータ可読媒体のより具体的な例（非網羅的なリスト）は、以下、すなわち、１つ以上の配線を有する電気的な接続、持ち運び可能なコンピュータディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュメモリ）、光ファイバ、持ち運び可能なコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式ストレージデバイス、磁気式ストレージデバイス、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含む。本明細書の文脈においては、コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによる使用のための、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連するプログラムを含むかまたは記憶することができる任意の有形の媒体である可能性がある。
【００５９】
コンピュータ可読信号媒体は、例えば、ベースバンドで、または搬送波の一部としてコンピュータ可読プログラムコードを含む伝播されるデータ信号を含み得る。そのような伝播される信号は、電磁的、光学的、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含むがこれらに限定されないさまざまな形態のうちの任意の形態をとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではなく、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによる使用のための、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連するプログラムを伝達、伝播、または搬送することができる任意のコンピュータ可読媒体である可能性がある。
【００６０】
コンピュータ可読媒体上に具現化されたプログラムコードは、無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなど、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を用いて送信され得る。
【００６１】
本発明の態様のオペレーションを実行するためのコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋、Ｃ＃などのオブジェクト指向プログラミング言語と、「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの通常の手続き型プログラミング言語とを含む１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述され得る。プログラムコードは、すべてユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェアパッケージとしてユーザのコンピュータ上で部分的に、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつ遠隔のコンピュータ上で部分的に、またはすべて遠隔のコンピュータもしくはサーバ上で実行され得る。最後の場合では、遠隔のコンピュータが、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得るか、または外部コンピュータへの接続が（例えば、インターネットサービスプロバイダを使用してインターネットを介して）行われ得る。
【００６２】
本発明の態様が、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータプログラム製品の流れ図および／または構成図を参照して説明されている。流れ図および／または構成図の各ブロックと、流れ図および／または構成図のブロックの組み合わせとは、コンピュータプログラム命令によって実装され得ることが理解されるであろう。
【００６３】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するための手段をもたらすように、多目的コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を製造するためのその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに与えられ得る。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施する命令を含む製品をもたらすように、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスを特定の方法で機能させることができるコンピュータ可読媒体に記憶される可能性もある。
【００６４】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能な装置で実行される命令が、流れ図および／または構成図の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータで実施されるプロセスを生成するために一連のオペレーションのステップがコンピュータ、その他のプログラム可能な装置、またはその他のデバイスで実行されるようにするために、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスにロードされる可能性もある。
【００６５】
図面の流れ図および構成図は、本発明のさまざまな実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータプログラム製品のあり得る実装のアーキテクチャ、機能、およびオペレーションを示す。その際、流れ図または構成図の各ブロックは、（１つ以上の）規定された論理的な機能を実装するための１つ以上の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、またはコードの一部を表す可能性がある。一部の代替的な実装において、ブロックで示された機能が、図面に示された順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続で示された２つのブロックが、実際には実質的に同時に実行される可能性があり、またはそれらのブロックは、関連する機能に応じて逆順に実行される場合もあり得る。構成図および／または流れ図の各ブロックと、構成図および／または流れ図のブロックの組み合わせとは、規定された機能もしくは動作を実行する専用のハードウェアに基づくシステム、または専用のハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせによって実装され得ることも認識されるであろう。
【００６６】
本発明が例示的な実施形態を参照して説明されたが、本発明の範囲を逸脱することなくさまざまな変更が行われる可能性があり、均等物が本発明の要素の代替とされる可能性があることが当業者に理解されるであろう。さらに、特定の状況または構成要素を本発明の教示に適合させるために、本発明の本質的な範囲を逸脱することなく多くの修正が行われ得る。したがって、本発明は本発明を実施するための考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲内に入るすべての実施形態を含むことが意図される。さらに、用語「第１」、「第２」などの使用はいかなる順序または重要度も表さず、むしろ用語「第１」、「第２」などはある要素を別の要素と区別するために使用される。その上、用語「ａ」、「ａｎ」などの使用は量の限定を表さず、むしろ言及される項目の少なくとも１つの存在を表す。
【図１Ａ】
2013517506.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月15日(2012.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可搬型の関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）であって、
反対側にある第１の端部および第２の端部を有する手動で位置付けることが可能な関節アームであって、複数の接続されたアームセグメントを含み、前記アームセグメントのそれぞれが、位置信号を生成するための少なくとも１つの位置トランスデューサを含む、アームと、
ＡＡＣＭＭの第１の端部に装着された測定デバイスと、
前記トランスデューサからの前記位置信号を受信するための、および前記測定デバイスの位置に対応するデータを提供するための電子回路と、
ＡＡＣＭＭに配置され、実効中心を有するレンズ系と、
ＡＡＣＭＭにおよび前記レンズ系の後ろに配置されたセンサ要素のアレイであって、センサ要素のアレイの各センサ要素が、電磁放射に反応し、物体の一部の温度に応じて電気信号を生成し、前記物体の前記一部が、前記センサ要素から前記レンズ系の前記中心を通って延び、ある点で前記物体と交わる線によって定められる、センサ要素のアレイと、
前記センサ要素のアレイからの前記電気信号のそれぞれを温度値に変換する電子システムと、
前記温度値のそれぞれを、各線によって定められた各点の３次元座標と関連付けるように構成されたプロセッサとを含むことを特徴とする関節アーム座標測定機（ＡＡＣＭＭ）。
【請求項２】
請求項１に記載のＡＡＣＭＭであって、前記電子回路が、前記温度値をプロットで表示するように構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項３】
請求項２に記載のＡＡＣＭＭであって、前記温度値を前記プロットで表示するように構成されたユーザインターフェースをさらに含むことを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項４】
請求項１に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記測定デバイスによって測定された少なくとも３つの点の３次元座標を使用するようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項５】
請求項４に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、ＣＡＤモデルを前記少なくとも３つの点に重ね合わせるようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項６】
請求項４に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、所与の幾何学的形状を前記少なくとも３つの点に重ね合わせるようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項７】
請求項１に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記物体上の位置に応じて前記温度値をプロットするようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項８】
請求項７に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、前記物体の３次元の表現に前記温度値をプロットするようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【請求項９】
請求項８に記載のＡＡＣＭＭであって、前記プロセッサが、グレースケール、色、等高線、またはひげを用いて前記温度値を表すようにさらに構成されることを特徴とするＡＡＣＭＭ。
【国際調査報告】
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