(57)【要約】【課題】容易かつ精度良く対象物の周面の形状を測定することが可能な形状測定装置および周面測定方法を提供する。【解決手段】メインジャーナル３の周面の形状を測定する形状測定装置１に、軸線方向から見て１２０°の角度を成すプローブ１６・１７・１８からなる測定部材１５と、メインジャーナル３の周面において軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃにプローブ１６・１７・１８が接触しつつ移動するときの座標情報３１・３２・３３を取得する測定子座標情報取得部２１ａと、座標情報３１・３２・３３のうち他の測定領域と重複する部分を削除する重複座標情報削除部２１ｂと、当該削除されたあとの有効座標情報３１ｃ・３２ｃ・３３ｃを繋ぎ合わせてメインジャーナル３の周面の形状情報を作成する対象物形状情報作成部２１ｃと、を具備した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の周面の形状を測定する形状測定装置であって、
対象物の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つの測定子からなる測定部と、
前記対象物の周面において対象物の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域に、前記測定部の三つの測定子のうちいずれか対応する測定子が接触しつつ移動するときの当該測定子の座標情報を取得する測定子座標情報取得部と、
前記測定子座標情報取得部により取得された座標情報のうち、他の測定領域と重複する部分を削除する重複座標情報削除部と、
前記重複座標情報削除部により前記他の測定領域と重複する部分が削除された座標情報を繋ぎ合わせて対象物の周面の形状情報を作成する対象物形状情報作成部と、
を具備することを特徴とする形状測定装置。
【請求項２】
対象物の周面の形状を、前記対象物の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つの測定子からなる測定部を用いて測定する形状測定方法であって、
前記測定部の三つの測定子が前記対象物の周面において対象物の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域のいずれかに接触しつつ移動するときの当該測定子の座標情報を取得する測定子座標情報取得工程と、
前記測定子座標情報取得工程において取得された座標情報のうち、他の測定領域と重複する部分を削除する重複座標情報削除工程と、
前記重複座標情報削除工程において他の測定領域と重複する部分が削除された座標情報を繋ぎ合わせて対象物の周面の形状情報を作成する対象物形状情報作成工程と、
を具備することを特徴とする形状測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の形状を測定する技術に関する。より詳細には、対象物の周面の形状を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば略円柱形状や略円筒形状の対象物等の周面（外周面）の形状を測定する形状測定装置が知られている。
このような形状測定装置として、プローブ（測定子）を対象物の周面に接触した状態で移動（走査）することにより対象物の周面の形状を測定する接触式の形状測定装置、および、レーザ光等を対象物の周面に照射したり対象物の周面の撮像画像を分析（画像処理）したりすることにより対象物の周面の形状を測定する非接触式の形状測定装置が挙げられる。
【０００３】
接触式の形状測定装置は、対象物の表面にプローブが接触することから、表面に傷が付き易い対象物や表面が柔らかい（容易に弾性または塑性変形し得る）対象物には適用が困難であること、あるいはプローブの先端部（対象物の表面に接触する部分）が摩耗して測定精度が低下すること、といった問題点を有するが、一般的には非接触式の形状測定装置に比べて設備が簡素かつ安価であるという利点を有するため、広く用いられている。
【０００４】
接触式の形状測定装置を用いて対象物の周面の形状を測定する一つの方法として、軸線周りに回転する対象物の周面にプローブを接触させることにより測定子を対象物の周面に沿って走査する方法が挙げられる。
しかし、この方法は、対象物の周面の測定精度を確保するために対象物の軸線と対象物を回転させる機構（例えば、回転台）の軸線を精度良く一致させることが必要であり、作業が煩雑になるという問題がある。
【０００５】
接触式の形状測定装置を用いて対象物の周面の形状を測定する別の方法として、対象物を所定の位置に固定し、対象物の周面にプローブを接触させつつプローブを移動させることにより測定子を対象物の周面に沿って走査する方法が挙げられる。
しかし、この方法は、一方向に突出したプローブを用いて対象物の周面の全周にわたって走査することが不可能である（プローブの中途部が対象物に干渉する）ため、プローブの突出方向を切り替えるための機構（アクチュエータ等）を接触式の形状測定装置に設ける必要があり、装置が複雑化するという問題がある。
【０００６】
接触式の形状測定装置を用いて対象物の周面の形状を測定する更に別の方法として、図９に示す形状測定装置１０１を用いて行う方法が挙げられる。
形状測定装置１０１は、所定の位置（測定位置）に配置された対象物１０２の軸線方向（図９の紙面に垂直な方向）から見て１８０°の角度を成す二つのプローブ１１６・１１７からなる測定部１１５を具備する。
形状測定装置１０１は、図９および図１０に示す如く、固定治具１１１ａにより作業台１１１に固定された対象物１０２の周面において対象物１０２の軸線方向から見た位相が１８０°であり、かつ、両端部が重複しない二つの測定領域１０２ａ・１０２ｂについて、プローブ１１６が測定領域１０２ａに、プローブ１１７が測定領域１０２ｂにそれぞれ接触しつつ移動するときのプローブ１１６・１１７の座標情報（図１１に示す座標情報１３１および座標情報１３３）をそれぞれ取得し、これらの座標情報を繋ぎ合わせて対象物１０２の周面の形状情報を作成する。
しかし、この方法は以下の問題点を有する。すなわち図１０に示す如く、プローブ１１６が測定領域１１０ａに接触しつつ移動するときには、まずプローブ１１６は測定領域１０２ａの一端に接触した状態で静止し、次に測定領域１０２ａに接触した状態を保持しつつ移動を開始し、測定領域１０２ａの他端に到達した時点で接触した状態で停止するが、当該移動の開始時および停止時にはプローブ１１６に加速度が加わるため、測定領域１０２ａの両端部に対応するプローブ１１６の座標情報には当該加速度に起因する誤差が含まれることになる。プローブ１１７が測定領域１０２ｂに接触しつつ移動するときも同様である。
そのため、図１１に示す如くプローブ１１６の座標情報１３１の両端部とプローブ１１７の座標情報１３２の両端部とをうまく（加速度に起因する誤差の影響を小さくして）繋ぎ合わせることは困難である。
従って、図９に示す形状測定装置１０１を用いて行う方法では、対象物１０２の周面の形状を精度良く測定することが難しい。
【０００７】
また、接触式の形状測定装置においては、測定精度を確保しつつ作業効率を向上する（対象物一個あたりの測定時間の短縮を図る）ために、対象物を短時間かつ容易にプローブの走査方向等に応じて所定の位置に所定の姿勢で精度良く配置する（対象物の位置決めを行う）ことが重要であるが、作業者が手作業で精度良く位置決めを行うのは困難である。
そのため、カメラ等を用いて作業テーブルに載置された対象物を撮像し、当該撮像画像に基づいてプローブと対象物との相対的な位置関係を把握し、位置決めの作業の容易化を図る技術も知られている。例えば、特許文献１および特許文献２に記載の如くである。
【特許文献１】特開平６−２２９７２６号公報
【特許文献２】特開平６−２２９７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上の如き状況に鑑み、容易かつ精度良く対象物の周面の形状を測定することが可能な形状測定装置および周面測定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
対象物の周面の形状を測定する形状測定装置であって、
対象物の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つの測定子からなる測定部と、
前記対象物の周面において対象物の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域に、前記測定部の三つの測定子のうちいずれか対応する測定子が接触しつつ移動するときの当該測定子の座標情報を取得する測定子座標情報取得部と、
前記測定子座標情報取得部により取得された座標情報のうち、他の測定領域と重複する部分を削除する重複座標情報削除部と、
前記重複座標情報削除部により前記他の測定領域と重複する部分が削除された座標情報を繋ぎ合わせて対象物の周面の形状情報を作成する対象物形状情報作成部と、
を具備するものである。
【００１１】
請求項２においては、
対象物の周面の形状を、前記対象物の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つの測定子からなる測定部を用いて測定する形状測定方法であって、
前記測定部の三つの測定子が前記対象物の周面において対象物の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域のいずれかに接触しつつ移動するときの当該測定子の座標情報を取得する測定子座標情報取得工程と、
前記測定子座標情報取得工程において取得された座標情報のうち、他の測定領域と重複する部分を削除する重複座標情報削除工程と、
前記重複座標情報削除工程において他の測定領域と重複する部分が削除された座標情報を繋ぎ合わせて対象物の周面の形状情報を作成する対象物形状情報作成工程と、
を具備するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、容易かつ精度良く対象物の周面の形状を測定することが可能である。
【００１４】
請求項２においては、容易かつ精度良く対象物の周面の形状を測定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下では図１乃至図７を用いて本発明に係る形状測定装置の実施の一形態である形状測定装置１について説明する。
図１に示す如く、形状測定装置１はクランクシャフト２、より厳密にはクランクシャフト２を構成する部材（部分）であるメインジャーナル３・３・・・やクランクピン５・５・・・の周面の形状を測定する装置であり、主として測定装置本体１０、制御装置２０を具備する。
【００１６】
図２に示す如く、クランクシャフト２は本発明に係る対象物の実施の一形態であり、自動車のエンジンを構成する部材の一つである。ここで、「対象物」は本発明に係る形状測定装置および形状測定方法の対象となるものを指す。
クランクシャフト２は主としてメインジャーナル３・３・・・、アーム４・４・・・、クランクピン５・５・・、カウンターウェイト６・６・・・等を具備する。
メインジャーナル３・３・・・はクランクシャフト２の回転中心を成す部材である。
アーム４・４・・・は一端がメインジャーナル３に延設され、他端がクランクピン５の端部に延設される部材である。
クランクピン５はその両端がそれぞれ対向するアーム４・４の他端に延設される部材であり、メインジャーナル３・３・・・により形成されるクランクシャフト２の軸線方向から見て半径方向に所定の距離だけずれた位置に配置される。エンジンの組み立て時にクランクピン５にはコンロッドの一端が回転可能に枢着される。
カウンターウェイト６・６・・・はクランクシャフト２の重量バランスを調整するために適宜設けられる部材である。
【００１７】
メインジャーナル３・３・・・の両端はエンジンのシリンダブロックに軸支され、クランクピン５・５・・・にはコンロッドの一端が回転可能に枢着されることから、エンジンが滑らかに駆動するためにはメインジャーナル３・３・・・の周面の形状およびクランクピン５・５・・・の周面の形状がクランクシャフト２の軸線方向から見て真円に極力近いことが求められる。
しかし、図２に示す如くクランクシャフト２は複雑な形状を成しており、特にメインジャーナル３・３・・・およびクランクピン５はアーム４やカウンターウェイト６等に隣接する位置に配置されていることから形状測定装置のプローブや他の部材がクランクシャフト２に干渉し易く、一般に接触式の形状測定装置による周面の形状測定が困難である。
【００１８】
以下では測定装置本体１０について説明する。
図１に示す如く、測定装置本体１０は形状測定装置１の主たる構造体を成すものであり、作業台１１、第一支持部材１２、第二支持部材１３、第三支持部材１４、測定部材１５等を具備する。
【００１９】
作業台１１は測定装置本体１０の下半部を成す構造体であり、固定治具１１ａを介してクランクシャフト２が所定の位置に所定の姿勢で固定される。
【００２０】
第一支持部材１２は測定装置本体１０の上半部を成す構造体であり、支持柱１２ａ・１２ａおよび梁１２ｂからなる。支持柱１２ａ・１２ａは作業台１１の上面の左右両端部に立設される。梁１２ｂの両端は支持柱１２ａ・１２ａに固定され、支持される。
従って、第一支持部材１２は作業台１１に固定されたクランクシャフト２の軸線方向（図１の紙面に垂直な方向であり、図２の矢印Ａの方向）から見て略門型の形状を成し、梁１２ｂの長手方向はクランクシャフト２の軸線方向に略直行する。
【００２１】
第二支持部材１３は第一支持部材１２の梁１２ｂに係合しつつ梁１２ｂの長手方向（図１の左右方向）に摺動可能な部材である。第二支持部材１３は図示せぬサーボモータにより梁１２ｂの長手方向へ移動する。
また、第二支持部材１３は図示せぬサーボモータで梁１２ｂの長手方向への移動を行うことにより、梁１２ｂの長手方向への移動量を精度良く制御することが可能であるとともに、梁１２ｂの長手方向の位置を精度良く検出することが可能である。
【００２２】
第三支持部材１４は第二支持部材１３に係合しつつ第二支持部材１３の長手方向（図１の上下方向）に摺動可能な部材である。第三支持部材１４は図示せぬサーボモータにより第二支持部材１３の長手方向へ移動する。
また、第三支持部材１４は図示せぬサーボモータで第二支持部材１３の長手方向への移動を行うことにより、第二支持部材１３の長手方向への移動量を精度良く制御することが可能であるとともに、第二支持部材１３の長手方向の位置を精度良く検出することが可能である。
【００２３】
第三支持部材１４の下端部にはアーム１４ａが設けられる。アーム１４ａの基部は第三支持部材１４に回動可能に枢着され、第三支持部材１４に対するアーム１４ａの回動角度を検出するためのセンサ１４ｂが設けられる。
【００２４】
図１および図２に示す如く、測定部材１５は本発明に係る測定部の実施の一形態であり、プローブ１６、プローブ１７、プローブ１８、ホルダ１９を具備する。
【００２５】
プローブ１６、プローブ１７、プローブ１８は本発明に係る三つの測定子の実施の一形態であり、クランクシャフト２のメインジャーナル３・３・・・の周面およびクランクピン５・５・・・の周面に接触する部材である。
ここで「対象物の周面」は主として対象物の外周面であり、曲面、平面、あるいはこれらを組み合わせたものを含む。
プローブ１６はシャフト１６ａおよびボール１６ｂとを具備する。シャフト１６ａは棒状の部材であり、その先端部にはボール１６ｂが固定される。シャフト１６ａの基部はホルダ１９に固定される。ボール１６ｂはプローブ１６において実際にクランクシャフト２のメインジャーナル３・３・・・の周面およびクランクピン５・５・・・の周面に接触する略球形の部材である。プローブ１７およびプローブ１８はプローブ１６と略同じ構成である。
【００２６】
ホルダ１９はプローブ１６、プローブ１７、プローブ１８の基部を固定するとともに、測定部材１５をアーム１４ａの先端部に固定する部材である。
図２に示す如く、ホルダ１９に固定されたプローブ１６、プローブ１７、プローブ１８は、互いにクランクシャフト２の軸線方向から見て１２０°の角度を成す。
【００２７】
以下では制御装置２０について説明する。
制御装置２０は主として制御部２１、入力部２２、表示部２３を具備する。
【００２８】
制御部２１は形状測定装置１の動作を制御するものである。
制御部２１は測定装置本体に設けられた第二支持部材１３を左右方向（梁１２ｂの長手方向）に移動するためのサーボモータ（不図示）および第三支持部材１４を上下方向（第二支持部材１３の長手方向）に移動するためのサーボモータ（不図示）に接続され、第二支持部材１３の左右方向の移動および第三支持部材１４の上下方向の移動を制御するための信号を送信することが可能である。
また、制御部２１は上記サーボモータ群およびセンサ１４ｂに接続され、プローブ１６・１７・１８のそれぞれの先端部の座標、言い換えればプローブ１６・１７・１８と接触するクランクシャフト２の周面の座標に係る情報を取得することが可能である。
【００２９】
制御部２１は主として測定子座標情報取得部２１ａ、重複座標情報削除部２１ｂ、対象物形状情報作成部２１ｃを具備する。なお、以下の説明では、便宜上メインジャーナル３の周面の形状測定について記載し、クランクピン５の周面の形状測定については説明を省略する。
【００３０】
測定子座標情報取得部２１ａは本発明に係る測定子座標情報取得部の実施の一形態であり、クランクシャフト２の周面（より厳密にはメインジャーナル３・３・・・の周面）において、クランクシャフト２の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域（第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃ）に、測定部材１５の三つのプローブ１６・１７・１８のうちいずれか対応する測定子が接触しつつ移動するときの当該測定子の座標情報を取得するものである。
【００３１】
図４に示す如く、第一測定領域３ａは、メインジャーナル３・３・・・の周面のうち、クランクシャフト２の軸線方向から見た位相θが０°から１８０°（０°≦θ≦１８０°）の領域であり、プローブ１６がこれに対応する。第一測定領域３ａの中心角θａは１８０°であり（θａ＝１８０°）、１２０°よりも大きい（θａ＞１８０°）。
第二測定領域３ｂは、メインジャーナル３・３・・・の周面のうち、クランクシャフト２の軸線方向から見た位相θが１２０°から３００°（１２０°≦θ≦３００°）の領域であり、プローブ１７がこれに対応する。第二測定領域３ｂの中心角θｂは１８０°であり（θｂ＝１８０°）、１２０°よりも大きい（θｂ＞１８０°）。
第三測定領域３ｃは、メインジャーナル３・３・・・の周面のうち、クランクシャフト２の軸線方向から見た位相θが２４０°から４２０°（２４０°≦θ≦４２０°）の領域であり、プローブ１８がこれに対応する。第三測定領域３ｃの中心角θｃは１８０°であり（θｃ＝１８０°）、１２０°よりも大きい（θｃ＞１８０°）。
【００３２】
図４に示す如く、第一測定領域３ａの一端部（０°≦θ≦６０°の領域）は第三測定領域３ｃの他端部（３６０°≦θ≦４２０°の領域）と重複する。
第二測定領域３ｂの一端部（１２０°≦θ≦１８０°の領域）は第一測定領域３ａの他端部（１２０°≦θ≦１８０°の領域）と重複する。
第三測定領域３ｃの一端部（２４０°≦θ≦３００°の領域）は第二測定領域３ｂの他端部（２４０°≦θ≦３００°の領域）と重複する。
このように、第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃの両端部は互いに重複する。
【００３３】
以下では、図４および図５を用いてメインジャーナル３の周面の形状を測定する場合の具体的な手順について説明する。
まず、測定子座標情報取得部２１ａは、プローブ１６のボール１６ｂがメインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝０°となる位置、すなわち第一測定領域３ａの一端に接触した状態で測定部材１５を静止させる。
測定子座標情報取得部２１ａは、ボール１６ｂがメインジャーナル３の周面（第一測定領域３ａ）に接触した状態を保持しつつ、メインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝１８０°となる位置、すなわち第一測定領域３ａの他端まで測定部材１５を移動させた後、停止させる。
【００３４】
次に、測定子座標情報取得部２１ａは、プローブ１７のボール１７ｂがメインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝１２０°となる位置、すなわち第二測定領域３ｂの一端に接触した状態で測定部材１５を静止させる。
測定子座標情報取得部２１ａは、ボール１７ｂがメインジャーナル３の周面（第二測定領域３ｂ）に接触した状態を保持しつつ、メインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝３００°となる位置、すなわち第二測定領域３ｂの他端まで測定部材１５を移動させた後、停止させる。
【００３５】
続いて、測定子座標情報取得部２１ａは、プローブ１８のボール１８ｂがメインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝２４０°となる位置、すなわち第三測定領域３ｃの一端に接触した状態で測定部材１５を静止させる。
測定子座標情報取得部２１ａは、ボール１８ｂがメインジャーナル３の周面（第三測定領域３ｃ）に接触した状態を保持しつつ、メインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た位相θ＝４２０°（６０°）となる位置、すなわち第三測定領域３ｃの他端まで測定部材１５を移動させた後、停止させる。
【００３６】
測定子座標情報取得部２１ａは、上記プローブ１６・１７・１８の移動の間、プローブ１６・１７・１８のそれぞれの先端部の座標、言い換えればプローブ１６・１７・１８と接触するメインジャーナル３の周面（第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃ）の座標に係る情報（座標情報）を取得する。
【００３７】
重複座標情報削除部２１ｂは本発明に係る重複座標情報削除部の実施の一形態であり、測定子座標情報取得部２１ａにより取得された第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃに対応するプローブ１６・１７・１８の座標情報のうち、他の測定領域と重複する部分を削除するものである。
【００３８】
図６に示す如く、測定子座標情報取得部２１ａにより取得された第一測定領域３ａに対応するプローブ１６の座標情報３１、第二測定領域３ｂに対応するプローブ１７の座標情報３２、第三測定領域３ｃに対応するプローブ１８の座標情報３３は、第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃの三つの測定領域の関係と同様に、その両端部分が相互に重複している。
【００３９】
重複座標情報削除部２１ｂは、座標情報３１の両端部の重複している部分のうち、位相θが０°≦θ≦３０°の部分である端部座標情報３１ａ、および位相θが１５０°≦θ≦１８０°の部分である端部座標情報３１ｂを削除する。
【００４０】
同様に、重複座標情報削除部２１ｂは、座標情報３２の両端部の重複している部分のうち、位相θが１２０°≦θ≦１５０°の部分である端部座標情報３２ａ、および位相θが２７０°≦θ≦３００°の部分である端部座標情報３２ｂを削除する。
【００４１】
同様に、重複座標情報削除部２１ｂは、座標情報３３の両端部の重複している部分のうち、位相θが２４０°≦θ≦２７０°の部分である端部座標情報３３ａ、および位相θが３９０°≦θ≦４２０°の部分である端部座標情報３３ｂを削除する。
【００４２】
重複座標情報削除部２１ｂにより削除された端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂは、いずれもプローブ１６・１７・１８がメインジャーナル３の周面に接触した状態で移動を開始した部分、または移動を停止した部分に対応しており、測定部材１５に加わる加速度の影響に起因する測定誤差を含む（可能性がある）部分である。
従って、座標情報３１のうち端部座標情報３１ａ・３１ｂが削除された部分である有効座標情報３１ｃ、座標情報３２のうち端部座標情報３２ａ・３２ｂが削除された部分である有効座標情報３２ｃ、座標情報３３のうち端部座標情報３３ａ・３３ｂが削除された部分である有効座標情報３３ｃは、いずれも測定部材１５に加わる加速度の影響に起因する測定誤差を含まず、メインジャーナル３の周面の形状を精度良く反映する部分である。
【００４３】
対象物形状情報作成部２１ｃは本発明に係る対象物形状情報作成部の実施の一形態であり、図７に示す如く、重複座標情報削除部２１ｂにより他の測定領域と重複する部分が削除された各測定領域に対応する測定子の座標情報（有効座標情報３１ｃ・３２ｃ・３３ｃ）を繋ぎ合わせてクランクシャフト２のメインジャーナル３の周面の形状情報３４を作成するものである。
【００４４】
本実施例の制御部２１は、実体的には測定子座標情報取得部２１ａ、重複座標情報削除部２１ｂ、対象物形状情報作成部２１ｃのそれぞれの機能を果たすプログラム等を格納する格納手段、これらのプログラム等を展開する展開手段、これらのプログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、測定結果等を記憶する記憶手段等を具備する。
制御部２１は、より具体的にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であっても良い。
また、制御部２１は専用品でも良いが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等を用いて達成することも可能である。さらに、制御部２１は、相互に通信可能な複数台のパーソナルコンピュータやワークステーション等からなるシステムであっても良い。
【００４５】
入力部２２は、作業者等が形状測定装置１の動作や測定に係るデータ等を制御部２１に入力するものである。
入力部２２は専用品でも良いが、市販のキーボードやタッチパネル等を用いて達成することも可能である。
【００４６】
表示部２３は、入力部２２により入力されたデータや測定結果等を表示するものである。
表示部２３は専用品でも良いが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いて達成することも可能である。
【００４７】
なお、本実施例では測定装置本体１０と制御装置２０とを別体としたが、測定装置本体１０と制御装置２０とを一体としても良い。
【００４８】
また、本実施例では三つの測定領域の中心角をそれぞれ１８０°とし、各領域の両端の６０°の部分を重複させ、これらに対応する三つの座標情報の両端の３０°の部分を削除することにより対象物の周面形状を測定する構成としたが、本発明に係る形状測定装置はこれに限定されず、三つの測定領域の中心角および三つの座標情報における削除する部分の大きさ（角度）を対象物の形状や形状測定装置の装置構成等に応じて適宜変更することが可能である。ここで、三つの測定領域の端部が相互に重複するためには各測定領域の中心角が１２０°よりも大きいことが望ましく、測定子の中途部等が対象物に干渉する等の不具合を回避するためには各測定領域の中心角が１８０°以下であることが望ましい。
例えば、三つの測定領域の中心角をそれぞれ１５０°とし、各領域の両端の３０°の部分を重複させ、これらに対応する三つの座標情報の両端の１５°の部分を削除することにより対象物の周面形状を測定する構成としても良い。
ただし、三つの座標情報の両端の削除される部分に、測定部に加わる加速度の影響に起因する測定誤差を含む（可能性がある）部分が全て含まれることが望ましい。
【００４９】
以下では、図８を用いて本発明に係る形状測定方法の実施の一形態について説明する。
本発明に係る形状測定方法の実施の一形態は形状測定装置１、特に測定部材１５を用いてクランクシャフト２（より厳密にはクランクシャフト２を構成する部材（部分）であるメインジャーナル３・３・・・）の周面の形状を測定する方法であり、主として測定子座標情報取得工程Ｓ１００、重複座標情報削除工程Ｓ２００、対象物形状情報作成工程Ｓ３００を具備する。
【００５０】
測定子座標情報取得工程Ｓ１００は本発明に係る測定子座標情報取得工程の実施の一形態であり、測定部材１５の三つのプローブ１６・１７・１８がメインジャーナル３・３・・・の周面のうちクランクシャフト２の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域（第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃ）のいずれかに接触しつつ移動するときのプローブ１６・１７・１８の座標情報３１・３２・３３を取得する工程である。詳細は上記測定子座標情報取得部２１ａの説明に記載の如くである。
測定子座標情報取得工程Ｓ１００が終了したら、重複座標情報削除工程Ｓ２００に移行する。
【００５１】
重複座標情報削除工程Ｓ２００は本発明に係る重複座標情報削除工程の実施の一形態であり、測定子座標情報取得工程Ｓ１００において取得された第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃにそれぞれ対応するプローブ１６・１７・１８の座標情報３１・３２・３３のうち、他の測定領域と重複する部分（端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂ）を削除する工程である。詳細は上記重複座標情報削除部２１ｂの説明に記載の如くである。
重複座標情報削除工程Ｓ２００が終了したら、対象物形状情報作成工程Ｓ３００に移行する。
【００５２】
対象物形状情報作成工程Ｓ３００は本発明に係る対象物形状情報作成工程の実施の一形態であり、重複座標情報削除工程Ｓ２００において他の測定領域と重複する部分が削除された各測定領域に対応する測定子の座標情報（有効座標情報３１ｃ・３２ｃ・３３ｃ）を繋ぎ合わせてメインジャーナル３の周面の形状情報を作成する工程である。詳細は上記対象物形状情報作成部２１ｃの説明に記載の如くである。
【００５３】
以上の如く、本発明に係る形状測定装置の実施の一形態である形状測定装置１は、
クランクシャフト２、より厳密にはクランクシャフト２を構成する部材（部分）であるメインジャーナル３の周面の形状を測定する形状測定装置であって、
クランクシャフト２の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つのプローブ１６・１７・１８からなる測定部材１５と、
メインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域（第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃ）に、測定部材１５の三つのプローブ１６・１７・１８のうちいずれか対応するものが接触しつつ移動するときのプローブ１６・１７・１８の座標情報３１・３２・３３を取得する測定子座標情報取得部２１ａと、
測定子座標情報取得部２１ａにより取得された座標情報３１・３２・３３のうち、他の測定領域と重複する部分（端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂ）を削除する重複座標情報削除部２１ｂと、
重複座標情報削除部２１ｂにより端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂが削除された座標情報（有効座標情報３１ｃ・３２ｃ・３３ｃ）を繋ぎ合わせてメインジャーナル３の周面の形状情報３４を作成する対象物形状情報作成部２１ｃと、
を具備するものである。
このように構成することにより、メインジャーナル３の周面の形状情報３４を作成する際にプローブ１６・１７・１８の移動開始および移動停止時の加速度の影響による測定誤差を容易に排除することが可能であり、容易かつ精度良くクランクシャフト２（メインジャーナル３）の周面の形状を測定することが可能である。
【００５４】
また、本発明に係る形状測定方法の実施の一形態は、
クランクシャフト２、より厳密にはクランクシャフト２を構成する部材（部分）であるメインジャーナル３の周面の形状を、クランクシャフト２の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つのプローブ１６・１７・１８からなる測定部材１５を用いて測定する形状測定方法であって、
クランクシャフト２の軸線方向から見て１２０°の角度を成す三つのプローブ１６・１７・１８からなる測定部材１５と、
測定部材１５の三つのプローブ１６・１７・１８がメインジャーナル３の周面においてクランクシャフト２の軸線方向から見た中心角が１２０°より大きくかつ両端部が互いに重複する三つの測定領域（第一測定領域３ａ、第二測定領域３ｂ、第三測定領域３ｃ）に接触しつつ移動するときのプローブ１６・１７・１８の座標情報３１・３２・３３を取得する測定子座標情報取得工程Ｓ１００と、
測定子座標情報取得工程Ｓ１００において取得された座標情報３１・３２・３３のうち、他の測定領域と重複する部分（端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂ）を削除する重複座標情報削除工程Ｓ２００と、
重複座標情報削除工程Ｓ２００において端部座標情報３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂが削除された座標情報（有効座標情報３１ｃ・３２ｃ・３３ｃ）を繋ぎ合わせてメインジャーナル３の周面の形状情報３４を作成する対象物形状情報作成工程Ｓ３００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、メインジャーナル３の周面の形状情報３４を作成する際にプローブ１６・１７・１８の移動開始および移動停止時の加速度の影響による測定誤差を容易に排除することが可能であり、容易かつ精度良くクランクシャフト２（メインジャーナル３）の周面の形状を測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る形状測定装置の実施の一形態を示す図。
【図２】クランクシャフトを示す斜視図。
【図３】測定部を示す図。
【図４】測定領域を示す図。
【図５】メインジャーナルの周面に接触するプローブを示す図。
【図６】プローブの座標情報を示す図。
【図７】メインジャーナルの周面の形状情報を示す図。
【図８】本発明に係る形状測定方法の実施の一形態を示すフロー図。
【図９】従来の形状測定装置を示す図。
【図１０】従来の形状測定装置における対象物の周面に接触するプローブを示す図。
【図１１】従来の形状測定装置における対象物の周面の形状情報を示す図。
【符号の説明】
【００５６】
１    形状測定装置
２    クランクシャフト（対象物）
３    メインジャーナル（対象物の一部）
３ａ  第一測定領域
３ｂ  第二測定領域
３ｃ  第三測定領域
１５  測定部
１６・１７・１８  プローブ（測定子）
２１ａ  測定子座標情報取得部
２１ｂ  重複座標情報削除部
２１ｃ  対象物形状情報作成部
３１・３２・３３  座標情報
３１ａ・３１ｂ・３２ａ・３２ｂ・３３ａ・３３ｂ  端部座標情報
３１ｃ・３２ｃ・３３ｃ  有効座標情報
３４  形状情報
【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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