(57)【要約】【課題】高精度の治具が必要なく、被測定物の置き方を変更しても、同一パートプログラムを利用可能ができる三次元測定機、及びこれを用いた形状測定方法を提供する。【解決手段】５軸同時制御のプローブヘッド２４を有する三次元測定機１０は、ソフトウエアプログラム３２ａと制御手段４０と有するコンピュータ３２と、駆動コントローラ２８とを備える。制御手段４０はＣＰＵ４２と、記憶手段４４と、パートプログラム作成手段４６と、パートプログラム実行手段４８と、設定手段５０と、修正値取得手段５２と、指示手段５４と、座標変換手段５６とを備える。被測定物Ｗ２に対して新原点と新基準ＸＹＺ軸を設定し、垂直方向と水平方向の姿勢修正値を得る。姿勢修正値に基づいてプローブヘッド２４の位置を修正して、被測定物Ｗ２の形状を測定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを互いに直交する２つの回転軸の周りに回転させる第１駆動手段を備えたプローブヘッドと、
前記プローブヘッドを互いに直交する３軸方向へ移動させる第２駆動手段と、
被測定物を載置するテーブルと、
前記第１駆動手段と第２駆動手段とを制御する駆動コントローラと、
前記駆動コントローラを制御する制御手段と、を備える三次元測定機であって、
前記制御手段は、
前記プローブヘッドの姿勢情報を、原点の設定および基準ＸＹＺ軸の設定されたワーク座標系で記述したパートプログラムを記憶する記憶手段と、
前記テーブルに載置された前記被測定物の配置状態を検出して、前記被測定物に対して、新基準Ｚ軸を決定し、次いで新基準ＸＹ軸を決定して新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行う設定手段と、
前記新原点および前記新基準ＸＹＺ軸と前記原点および前記基準ＸＹＺ軸とから、垂直方向と水平方向のプローブヘッドの姿勢修正値を得る修正値取得手段と、
前記姿勢修正値に基づいて前記プローブヘッドの姿勢を修正し、前記プローブヘッドの姿勢情報をワーク座標系から機械座標系へ変換して前記パートプログラムを実行し、前記駆動コントローラに指示する指示手段と、
を備える三次元測定機。
【請求項２】
新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行う前記設定手段は、前記プローブヘッドにより前記被測定物の平面の少なくとも３点を測定して前記新基準Ｚ軸を決定し、前記被測定物の側面の少なくとも２点を測定して前記新基準ＸＹ軸を決定することを含む請求項１記載の三次元測定機。
【請求項３】
プローブを互いに直交する２つの回転軸の周りに回転させる第１駆動手段を備えたプローブヘッドと、
前記プローブヘッドを互いに直交する３軸方向へ移動させる第２駆動手段と、
被測定物を載置するテーブルと、
前記第１駆動手段と第２駆動手段とを制御する駆動コントローラと、
前記駆動コントローラを制御する制御手段と、を備える三次元測定機を用いた形状測定方法であって、
前記制御手段は、
前記プローブヘッドの姿勢情報を、原点の設定および基準ＸＹＺ軸の設定されたワーク座標系で記述したパートプログラムを記憶するステップと、
前記テーブルに載置された前記被測定物の配置状態を検出して、前記被測定物に対して、新基準Ｚ軸を決定し、次いで新基準ＸＹ軸を決定して新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行うステップと、
前記新原点および前記新基準ＸＹＺ軸と前記原点および前記基準ＸＹＺ基準軸とから、垂直方向と水平方向のプローブヘッドの姿勢修正値を得るステップと、
前記パートプログラムを読み出し、前記姿勢修正値に基づいて前記プローブヘッドの姿勢を修正し、前記プローブヘッドの姿勢情報をワーク座標系から機械座標系へ変換して前記駆動コントローラに指示するステップと、
を備える三次元測定機を用いた形状測定方法。
【請求項４】
新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行うステップは、前記プローブヘッドにより前記被測定物の平面の少なくとも３点を測定して前記新基準Ｚ軸を決定するステップと、前記被測定物の側面の少なくとも２点を測定して前記新基準ＸＹ軸を決定するステップと、を含む請求項３記載の三次元測定機を用いた形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元測定機、及びこれを用いた形状測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プローブを互いに直交する２つの回転軸の周りに回転させる第１駆動手段（例えばモータ）を備えたプローブヘッドと、当該プローブヘッドを互いに直交する３軸方向へ移動させる第２駆動手段（例えばモータ）と、を備えたいわゆる５軸プローブヘッドを有する三次元測定機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の三次元測定機においては、パートプログラムされた測定経路に基づき、プローブヘッドが移動することで、被測定物（ワークとも称される）の自動測定が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５３７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、５軸プローブヘッドを有する三次元測定機において、被測定物を測定する際のプローブヘッドの姿勢情報が、パートプログラムに書き込まれている。被測定物を測定する際にパートプログラムが読み込まれ、その姿勢情報に基づいてプローブヘッドの姿勢が制御されている。
【０００６】
しかしながら、パートプログラムに書き込まれているプローブヘッドの姿勢情報は、被測定物を正確にテーブルに載置することを前提として記述されている。被測定物の載置には高精度の治具が必要となる。そのため、高精度の治具を準備できないと、被測定物が正しくない配置状態になり、被測定物を正確に測定できないという問題が発生する。
【０００７】
また、既に作成したパートプログラムを使用して別の被測定物を測定したいという要望がある。その際、三次元測定機の大きさの関係で、測定物を傾けた状態で被配置しなければならない場合がある。この場合も、被測定物が正しくない配置状態であると判断され、既に作成したパートプログラムを使用できないという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高精度の治具が必要ではなく、また被測定物の置き方を変更しても、同一のパートプログラムを利用可能となり、結果としてオペレータのコスト負担を減らし、また生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様による三次元測定機は、プローブを互いに直交する２つの回転軸の周りに回転させる第１駆動手段を備えたプローブヘッドと、前記プローブヘッドを互いに直交する３軸方向へ移動させる第２駆動手段と、被測定物を載置するテーブルと、前記第１駆動手段と第２駆動手段とを駆動する駆動コントローラと、前記駆動コントローラを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記プローブヘッドの姿勢情報を、原点設定およびＸＹＺ基準軸設定されたワーク座標系で記述したパートプログラムを記憶する記憶手段と、前記テーブルに載置された前記被測定物の配置状態を検出して、前記被測定物に対して、新基準Ｚ軸を決定し、次いで新基準ＸＹ軸を決定して新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行う設定手段と、前記新原点および前記新基準ＸＹＺ軸と前記原点および前記基準ＸＹＺ軸とから、垂直方向と水平方向のプローブヘッドの姿勢修正値を得る修正値取得手段と、前記姿勢修正値に基づいて前記プローブヘッドの姿勢を修正し、前記プローブヘッドの姿勢情報をワーク座標系から機械座標系へ変換して前記パートプログラムを実行し、前記駆動コントローラに指示する指示手段と、を備える。
【００１０】
好ましくは、新基準ＸＹＺ基準軸設定および新原点設定を行う設定手段は、前記プローブヘッドにより前記被測定物の平面の少なくとも３点を測定して前記新基準Ｚ軸を決定し、前記被測定物の側面の少なくとも２点を測定して前記新基準ＸＹ軸を決定することを含む。
【００１１】
本発明の他の態様による三次元測定機を用いた形状測定方法は、プローブを互いに直交する２つの回転軸の周りに回転させる第１駆動手段を備えたプローブヘッドと、前記プローブヘッドを互いに直交する３軸方向へ移動させる第２駆動手段と、被測定物を載置するテーブルと、前記第１駆動手段と第２駆動手段とを駆動する駆動コントローラと、前記駆動コントローラを制御する制御手段と、を備える三次元測定機を用いた形状測定方法であって、前記制御手段は、前記プローブヘッドの姿勢情報を、原点設定および基準ＸＹＺ軸設定されたワーク座標系で記述したパートプログラムを記憶するステップと、前記テーブルに載置された前記被測定物の配置状態を検出して、前記被測定物に対して、新基準Ｚ軸を決定し、次いで新基準ＸＹ軸を決定して新基準ＸＹＺ軸の設定および新原点の設定を行うステップと、前記新原点および前記新基準ＸＹＺ軸と前記原点および前記基準ＸＹＺ基準軸とから、垂直方向と水平方向のプローブヘッドの姿勢修正値を得るステップと、前記パートプログラムを読み出し、前記姿勢修正値に基づいて前記プローブヘッドの姿勢を修正し、前記プローブヘッドの姿勢情報をワーク座標系から機械座標系へ変換して前記駆動コントローラに指示するステップと、を備える。
【００１２】
好ましくは、新基準ＸＹＺ基準軸設定および新原点設定を行うステップは、前記プローブヘッドにより前記被測定物の平面の少なくとも３点を測定して前記新基準Ｚ軸を決定するステップと、前記被測定物の側面の少なくとも２点を測定して前記新基準ＸＹ軸を決定するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高精度の治具が必要ではなく、また被測定物の置き方を変更しても、同一のパートプログラムを利用可能となり、オペレータのコスト負担を減らし、また生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】三次元測定機の斜視図である。
【図２】プローブヘッドの拡大図である。
【図３】三次元測定機の構成例を示すブロック図である。
【図４】三次元測定機の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】三次元測定機において、パートプログラム処理を行っている状態を示す斜視図である。
【図６】機械座標系原点を説明するための説明図である。
【図７】被測定物に原点および基準ＸＹＺ軸を設定した状態を示す斜視図である。
【図８】被測定物の上面の新基準Ｚ軸を測定する処理を行っている状態を示す斜視図である。
【図９】被測定物に新基準Ｚ軸を設定した状態を示す斜視図である。
【図１０】被測定物に新基準ＸＹ軸を設定した状態を示す斜視図である。
【図１１】被測定物に新原点および新基準ＸＹＺ軸を設定した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、同様の機能を有する同様の要素である。
【００１６】
以下、添付図面に従って本発明に係る三次元測定機を用いた形状測定方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の三次元測定機１０の斜視図である。三次元測定機１０(ＣＭＭ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ)は、プローブヘッド２４を移動させ、被測定物（ワークとも称される）表面上の空間座標を決定する装置で、座標測定機、三次元座標測定機とも称される。本実施形態では、門移動形の三次元測定機１０を例に説明する。
【００１８】
図１に示すように、三次元測定機１０は、架台１２と、架台１２の載置されたテーブル１４（定盤）と、テーブル１４の両側に立設された右Ｙキャリッジ１６Ｒおよび左Ｙキャリッジ１６Ｌと、右Ｙキャリッジ１６Ｒと左Ｙキャリッジ１６Ｌの上部を連結するＸガイド１８とを備えている。右Ｙキャリッジ１６Ｒと左Ｙキャリッジ１６ＬとＸガイド１８とにより門型フレーム２６が構成されている。
【００１９】
テーブル１４の両側の上面と側面とにはＹ軸方向に摺動面が形成され、かつ右Ｙキャリッジ１６Ｒと左Ｙキャリッジ１６Ｌにはこれに対抗するエアベアリングが設けられているので、右Ｙキャリッジ１６Ｒと左Ｙキャリッジ１６ＬとはＸガイド１８と共にＹ軸方向に移動自在となっている。
【００２０】
Ｘガイド１８にはＸ軸方向の摺動面が形成され、エアベアリングが内蔵されたＸキャリッジ２０がＸ軸方向に移動自在に設けられている。Ｘキャリッジ２０にはＺ軸方向案内用のエアベアリングが内蔵されている。Ｚ軸方向案内用のエアベアリングに沿ってＺスピンドル２２がＺ軸方向に移動自在に設けられている。
【００２１】
Ｚスピンドル２２の下端には、プローブヘッド２４が取り付けられている。プローブヘッド２４は、無段階位置決め機構を備えたプローブヘッド（５軸同時制御プローブヘッド）であり、接触式タッチトリガのプローブ２４ａ（スタイラス２４ｂ）を互いに直交する２つの回転軸ＡまたはＢ（図１参照）の周りに回転させる第１駆動手段（例えばモータ。図示せず）を備えている。このプローブヘッド２４によれば、回転軸ＡまたはＢの周りの回転動作のみを用いることで、より速い測定（プロービング。すなわち、座標値を決定させる動作）が可能となる。
【００２２】
三次元測定機１０は、プローブヘッド２４を互いに直交する３軸方向（ＸＹＺ方向）へ移動させる第２駆動手段（例えばモータ。図示せず）を備えている。第２駆動手段により門形フレーム２６、Ｘキャリッジ２０及びＺスピンドル２２を各軸方向に移動させることにより、プローブヘッド２４を互いに直交する３軸方向（ＸＹＺ方向）へ移動させることができる。
【００２３】
テーブル１４のＹ軸方向、Ｘガイド１８、Ｚスピンドル２２にはスケールが設けられている。右Ｙキャリッジ１６ＲにはＹ軸方向の検出ヘッドが、Ｘキャリッジ２０にはＸ軸方向及びＺ軸方向の検出ヘッドが取り付けられているので、プローブ２４ａ（スタイラス２４ｂ）の先端の接触子２４ｃが被測定物（ワーク）に当接した瞬間、三次元座標位置が検出される。
【００２４】
三次元測定機１０には、三次元測定機１０とプローブヘッド２４の動きを制御する駆動コントローラ２８が接続されている。駆動コントローラ２８には、ＬＡＮ（ＴＣＰ／ＩＰ）等の通信インターフェイス３０を介して、コンピュータ３２が接続されている。駆動コントローラ２８には、プローブヘッド２４の動きを遠隔操作するためのジョイスティック（図示せず）が接続されている。なお、ジョイスティックは、操作ボックス（図示せず）に設けられている。
【００２５】
コンピュータ３２は、これにインストールされたソフトウエアプログラム３２ａ（測定動作の指示や測定結果を確認するソフトウエアを含む）を実行し、目標点や中間点の座標値等を含む測定経路（パートプログラムとも称される）を生成するとともに、当該測定経路に基づき、駆動コントローラ２８を介して第１駆動手段及び／又は第２駆動手段を制御（ＣＮＣ制御）し、プローブヘッド２４を自動的に移動させることで、被測定物を自動測定する。
【００２６】
図２は、プローブヘッド２４の拡大図である。プローブヘッド２４は、Ｚスピンドル２２に接続されている。図２（Ａ）に示すように、プローブ２４ａ（スタイラス２４ｂ（接触子２４ｃ））は、回転軸Ａ（紙面に垂直な軸）に対して、垂直角±θの範囲で、無段階に移動させることができる。スタイラス２４ｂの先端が最下点の位置を０°とし、例えば仰角−１１５°（−θ）から仰角＋１１５（＋θ）まで回転軸Ａを中心に回転移動させることができる。
【００２７】
また、図２（Ｂ）に示すように、プローブ２４ａ（スタイラス２４ｂ）は、回転軸Ｂを中心に水平角±φの範囲で、無段階に回転させることができる。水平角±φは±１８０°であり、自由に回転させることができる。
【００２８】
図３は、三次元測定機１０の構成例を示すブロック図である。コンピュータ３２は、ソフトウエアプログラム３２ａと制御手段４０とを備えている。制御手段４０はＣＰＵ４２と、記憶手段４４と、パートプログラム作成手段４６と、パートプログラム実行手段４８と、設定手段５０と、修正値取得手段５２と、指示手段５４と、座標変換手段５６と、を備えている。
【００２９】
次に、上記構成の三次元測定機１０の動作について図３，４を参照して説明する。図４は、三次元測定機１０の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３０】
最初に、被測定物Ｗ１をテーブルに載置する（ステップＳ１０）。
【００３１】
プローブヘッド２４を駆動コントローラ２８で移動させながら、被測定物Ｗ１に接触させる。実際に被測定物Ｗ１を測定する際のプローブヘッド２４の姿勢情報（目標点や中間点の座標値等を含む測定経路）を機械座標系に基づく座標値として得る（ステップＳ１２）。例えば、図５に示すように、プローブヘッド２４の接触子２４ｃを被測定物Ｗ１に接触させて、プローブヘッド２４の姿勢情報を得る。ここで、機械座標系とは、三次元測定機１０に固有で、かつ機械的に決められた座標をいい、三次元測定機１０に固有の機械座標系原点に基づいて定められる座標系を意味する。プローブヘッド２４は、この機械座標系の座標値に基づいて、テーブル１４の上を移動する。機械座標系原点は、図６に示すように、一般的に、測定範囲の左上奥や左下手前に設定される。
【００３２】
次に、得られたプローブヘッド２４の姿勢情報を、被測定物Ｗ１を基準としたワーク座標系に変換する。ワーク座標系に変換した姿勢情報をパートプログラムに記述し、そのパートプログラムを記憶する（ステップＳ１４）。
【００３３】
ＣＰＵ４２の指令によりパートプログラム作成手段４６がパートプログラムを作成する。ワーク座標系とは、被測定物Ｗ１を基準にした、被測定物Ｗ１に設定された座標系を意味する。図７に示すように、ワーク座標では被測定物Ｗ１を基準とした原点（原点Ｏ）の設定および基準ＸＹＺ軸の設定が実行される。この際、と被測定物Ｗ１に設定された原点Ｏとが一致していない場合、機械座標系原点Ｏｍと原点Ｏとのオフセット量が記憶される。被測定物Ｗ１に対する原点および基準ＸＹＺ軸が設定手段５０により実行される。パートプログラムには、被測定物Ｗ１の測定位置と、中間点と、測定位置への移動方向（アプローチ方向）と、プローブヘッド２４の姿勢等とを、ワーク座標系の座標値として記述する。ＣＰＵ４２の指令により、座標変換手段５６が機械座標系からワーク座標系に座標値を変換する。パートプログラムには、例えば、Ｘ（）、Ｙ（）、Ｚ（）：Ｉ（）、Ｊ（）、Ｋ（）：Ａ（）、Ｂ（）の形式でコマンドが記述される。Ｘ（）、Ｙ（）、Ｚ（）は、接触子２４ｃが被測定物Ｗ１に接触する測定位置を示している。また、Ｉ（）、Ｊ（）、Ｋ（）は、測定位置への移動方向（アプローチ方向）を示している。Ａ（）、Ｂ（）は、プローブヘッド２４の垂直角θ、水平角φを示している。つまり、Ａ（）、Ｂ（）は、プローブヘッド２４の姿勢を示している。作成されたパートプログラムは記憶手段４４に記憶される。
【００３４】
次に、ワーク座標系で記述したパートプログラムを記憶すると、測定対象となる被測定物Ｗ２を測定するステップに進む。測定対象の被測定物Ｗ２をテーブル１４に載置する（ステップＳ１６）。
【００３５】
次に、テーブル１４に載置された被測定物Ｗ２の配置状態を検出し、被測定物Ｗ２の上面の傾きを求め、新基準Ｚ軸を決定する（ステップＳ１８）。例えば、図８に示すように、プローブ２４ａ、スタイラス２４ｂ、接触子２４ｃがＺ軸と平行で、接触子２４ｃが垂直角０°となるように、プローブヘッド２４の姿勢を変更する。この状態で、被測定物Ｗ２の上面に、接触子２４ｃを３回接触させる。測定した３点に基づいて平面を決定し、次いで、この平面に基づいて新基準Ｚ軸を求める。パートプログラムの中で設定されたワーク座標系の基準ＸＹＺ軸の基準Ｚ軸と新基準Ｚ軸との角度差を求める。つまり、垂直方向の姿勢修正値を得る。
【００３６】
例えば、測定した結果、Ｙ軸を中心に、Ｘ軸が５°回転しているとした場合（新基準Ｚ軸が基準Ｚ軸に対して５°傾いている場合）、図９に示すように、新基準Ｚ軸が、基準Ｚ軸に対して、例えば、５°傾いていることが求められる。
【００３７】
これを変換行列で示すと、以下のように表現できる。最初に、被測定物にワーク座標系が設定されていない場合、変換行列は式（１）のようになる。
【００３８】
【数１】
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【００３９】
被測定物Ｗ２の上面を測定すると、上面の法線ベクトルが求められる。新基準Ｚ軸が基準Ｚ軸に対して５°傾いている場合、この法線ベクトル基づいて、新基準Ｚ軸と、この新基準Ｚ軸と直交するＸ軸／Ｙ軸との変換行列が、式（１）から式（２）に更新される。
【００４０】
【数２】
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【００４１】
新基準Ｚ軸を求めた後、被測定物Ｗ２の新基準ＸＹ軸を求める（ステップＳ２０）。例えば、図１０に示すように、プローブ２４ａ、スタイラス２４ｂ、接触子２４ｃがＺ軸と平行で、接触子２４ｃが垂直角０°となるように、プローブヘッド２４の姿勢を変更する。この状態で、被測定物Ｗ２の側面に、接触子２４ｃを２回接触させる。測定した２点に基づいて直線を決定し、次いで、この直線に基づいて新基準Ｘ軸と新基準Ｘ軸に直交する新基準Ｙ軸と決定する。新基準ＸＹ軸が決定される。式（２）の場合、Ｙ軸に変更はない。
【００４２】
パートプログラムの中で設定されたワーク座標系の基準ＸＹＺ軸の基準Ｘ軸と、新基準Ｘ軸との角度差を求める。つまり、水平方向の姿勢修正値を得る。同様に基準ＸＹＺ軸の基準Ｙ軸と新基準Ｙ軸との角度差を求める。新基準Ｘ軸が、基準ＸＹＺ基準軸の基準Ｘ軸に対して、例えば、５°傾いていること、新基準Ｙ軸が、基準ＸＹＺ基準軸の基準Ｙ軸に対して、例えば、５°傾いていることが求められる。新基準ＸＹ軸の決定に関して、新基準Ｘ軸から新基準Ｙ軸の順で求めたが、新基準Ｙ軸から新基準Ｘ軸の順で求めても良い。
【００４３】
ＸＹ平面で、新基準Ｘ軸が基準Ｘ軸に対して５°回転していた場合、新基準Ｘ軸と新基準Ｙ軸の変換行列が、式（２）から式（３）に更新される。
【００４４】
【数３】
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【００４５】
新基準ＸＹＺ軸が決定された後、被測定物Ｗ２に新原点を設定する（ステップＳ２２）。例えば、図１１に示されるように、被測定物Ｗ２に新原点と新基準ＸＹＺ軸が設定される。新原点と新基準ＸＹＺ軸は、ＣＰＵ４２の指令により、設定手段５０により設定される。
【００４６】
次に、新原点Ｏと新基準ＸＹＺ軸が設定された後、新原点Ｏおよび新基準ＸＹＺ軸と原点Ｏおよび基準ＸＹＺ軸とから、垂直方向と水平方向のプローブヘッド２４の姿勢修正値を得る。例えば、式（３）で変換行列を得る。また、新原点と原点とのオフセット量を得る。変換行列およびオフセット量がプローブヘッド２４の姿勢修正値として取得される。姿勢修正値は、ＣＰＵ４２の指令により、修正値取得手段５２により取得される（ステップＳ２４）。
【００４７】
次に、姿勢修正値に基づいてプローブヘッド２４の姿勢を修正し、プローブヘッドの姿勢情報を機械座標系に変換し、パートプログラムを実行し、駆動コントローラ２８に指示する（ステップＳ２６）。
【００４８】
駆動コントローラ２８がプローブヘッド２４を制御するには、機械座標系の座標値が必要となる。パートプログラムにプローブヘッド２４の姿勢情報がワーク座標系で記述されている。そのため、プローブヘッド２４の姿勢情報（座標値）がワーク座標系から機械座標系に変換される。このとき、機械座標系に変換されたプローブヘッド２４の姿勢情報（座標値）に、姿勢修正値が機械座標系の値として加えられ、ＣＰＵ４２の指令によりパートプログラムが読み出され、パートプログラム実行手段４８により実行される。なお、ワーク座標系から機械座標系への変換は、ＣＰＵ４２の指令により、座標変換手段５６により実行される。
【００４９】
次に、被測定物Ｗ２の測定が実施される（ステップＳ２８）。パートプログラムの指示に基づいて駆動コントローラ２８がプローブヘッド２４の移動および測定を制御する。パートプログラムに基づく指示は指示手段５４により駆動コントローラ２８に送信される。プローブヘッド２４からの測定値がコンピュータ３２に送信される。測定結果がコンピュータ３２に表示、記憶等される。
【００５０】
次に、被測定物Ｗ２を全て測定したか否かを判断する（ステップＳ３０）。ステップＳ３０において、Ｎｏと判断している間、ステップＳ１６からステップＳ２８までの処理を繰り返す。ステップＳ３０において、Ｙｅｓと判断すると、被測定物Ｗ２の測定を終了する。
【００５１】
本実施の形態においては、機械座標系のＸＹＺ軸の向きと、定盤面と平行でない場合を考慮して、以下のステップを行うことが好ましい。
【００５２】
ステップＳ１２、ステップＳ１４において、定盤面をプローブヘッドにより測定する。Ｚ方向やＸ，Ｙ方向を確認し、定盤を基準としてＸ，Ｙ，Ｚ座標を決定する。あらかじめ装置へ入力された設計データを基に、ワークの上面法線(Ｚ軸の法線方向をもつ基準面)を３点測定し、設定する。ワークの方向に垂直角θ、水平角φの駆動機構を用いて、プローブヘッドの法線を合わせる。定盤法線とワーク法線のベクトル変換を行う。
【００５３】
次に、Ｘ軸，Ｙ軸を測定し、定盤面上と対比して、Ｘ方向、Ｙ方向のワーク方向のずれを検出する。最終的には、Ｚ方向、Ｘ，Ｙ方向のずれを算出し、定盤座標系を基に、ワーク座標系の変換を設定する。
【００５４】
尚、ここで機械座標系は、定盤座標系と必ずしも一致しない。機械座標系は、コラムのスライド機構の方向が基準だが、定盤とスライド機構は必ずしも平行ではないからである。本実施の形態において、スライド機構の方向を基準にとるのではなく、定盤面を基準とする。通常、被測定物（ワーク）は定盤上に載置して測定するため、被測定物（ワーク）の底面は、定盤面と一致する。これより、被測定物の底面を基準に、被測定物の上面の法線方向を設定することになるので正確に測定できる。つまり、この定盤面の向きを機械座標系の基準として、パートプログラムに書き込む値をワーク座標系に変換することで、より正確に測定することが可能となる。
【００５５】
上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその技術的思想または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…三次元測定機、１２…架台、１４…テーブル、１６Ｌ、１６Ｒ…Ｙキャリッジ、１８…Ｘガイド、２０…Ｘキャリッジ、２２…スピンドル、２４…プローブヘッド、２４ａ…プローブ、２４ｂ…スタイラス、２４ｃ…接触子、２６…門形フレーム、２８…コントローラ、３０…通信インターフェイス、３２…コンピュータ、３２ａ…ソフトウエアプログラム、４０…制御手段、４２…ＣＰＵ、４４…記憶手段、４６…パートプログラム作成手段、４８…パートプログラム実行手段、５０…設定手段、５２…修正値取得手段、５４…指示手段、５６…座標変換手段、Ｗ１、Ｗ２…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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【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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