(57)【要約】【課題】測定精度を十分に向上させることができる測定座標補正方法を提供する。【解決手段】測定座標補正方法は、ベース上に載置された被測定物の測定座標を補正する方法であって、被測定物の重量に関する情報を取得する重量取得ステップＳ１と、ベース上の被測定物の位置に関する情報を取得する位置取得ステップＳ２と、被測定物の重量、及び被測定物の位置に基づいて、被測定物の測定座標を補正する補正ステップＳ３とを備える。【選択図】図５
2013145156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース上に載置された被測定物の測定座標を補正する測定座標補正方法であって、
前記被測定物の重量に関する情報を取得する重量取得ステップと、
前記ベース上の前記被測定物の位置に関する情報を取得する位置取得ステップと、
前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する補正ステップとを備える
ことを特徴とする測定座標補正方法。
【請求項２】
請求項１に記載の測定座標補正方法において、
前記ベースには、前記ベースに載置される前記被測定物の荷重を検出する複数の重量センサが取り付けられ、
前記重量取得ステップは、
前記複数の重量センサの各検出値に基づいて前記被測定物の重量を算出することで、前記被測定物の重量に関する情報を取得し、
前記位置取得ステップは、
前記複数の重量センサの配設位置、及び前記複数の重量センサの各検出値に基づいて前記被測定物の位置を算出することで、前記被測定物の位置に関する情報を取得する
ことを特徴とする測定座標補正方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の測定座標補正方法において、
前記補正ステップは、
前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記ベース上の各位置での前記ベースの変形量を算出する変形量算出手順と、
前記ベースの変形量に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する測定座標補正手順とを備える
ことを特徴とする測定座標補正方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の測定座標補正方法において、
前記補正ステップは、
前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に対応した補正パラメータを記憶部から読み出し、前記補正パラメータに基づいて前記被測定物の測定座標を補正する
ことを特徴とする測定座標補正方法。
【請求項５】
ベース上に載置された被測定物を測定する三次元測定機であって、
前記被測定物の重量に関する情報を取得する重量取得手段と、
前記ベース上の前記被測定物の位置に関する情報を取得する位置取得手段と、
前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する補正手段とを備える
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、測定座標補正方法、及び三次元測定機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三次元測定機において、ベースに重量のある被測定物を載置したときのベースの変形に伴う測定精度の劣化を改善する方法として、測定座標補正方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の測定座標補正方法は、以下の（１）〜（３）のステップを備える。
（１）三次元測定機に種々の重量の被測定物を載置した状態で、三次元測定機の幾何学誤差を計測し、その計測結果から各被測定物の重量毎に補正パラメータを求め、これら補正パラメータを記憶手段に記憶するステップ。
（２）測定すべき被測定物の重量を入力するステップ。
（３）上記（２）のステップで入力された被測定物の重量に対応した補正パラメータを記憶手段から読み出して、測定すべき被測定物の測定座標を補正するステップ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ベースに重量のある被測定物を載置したときのベースの変形の仕方は、被測定物の重量にも依存するが、ベース上での被測定物の位置にも依存するものである。
しかしながら、特許文献１に記載の測定座標補正方法では、被測定物の重量のみに着目し、当該被測定物の重量のみに対応した補正パラメータにて測定すべき被測定物の測定座標を補正している。
すなわち、ベース上の被測定物の位置が異なればベースの変形の仕方も異なるものとなるところ、被測定物の重量のみに対応した補正パラメータにて測定座標を補正しているので、測定精度を十分に向上させることができない、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、測定精度を向上させることができる測定座標補正方法、及び三次元測定機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の測定座標補正方法は、ベース上に載置された被測定物の測定座標を補正する測定座標補正方法であって、前記被測定物の重量に関する情報を取得する重量取得ステップと、前記ベース上の前記被測定物の位置に関する情報を取得する位置取得ステップと、前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する補正ステップとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、上述した重量取得ステップ、位置取得ステップ、及び補正ステップにより被測定物の測定座標を補正するので、被測定物の重量のみならず、ベース上の被測定物の位置に応じたベースの変形を考慮して、被測定物の測定座標を補正できる。
したがって、ベースの変形を適切に想定でき、被測定物の測定精度を十分に向上させることができる。
【０００８】
本発明の測定座標補正方法では、前記ベースには、前記ベースに載置される前記被測定物の荷重を検出する複数の重量センサが取り付けられ、前記重量取得ステップは、前記複数の重量センサの各検出値に基づいて前記被測定物の重量を算出することで、前記被測定物の重量に関する情報を取得し、前記位置取得ステップは、前記複数の重量センサの配設位置、及び前記複数の重量センサの各検出値に基づいて前記被測定物の位置を算出することで、前記被測定物の位置に関する情報を取得することが好ましい。
【０００９】
ところで、ＰＣ(Personal Computer)等の制御装置に重量取得ステップ、位置取得ステップ、及び補正ステップを実行させる際、重量取得ステップ及び位置取得ステップとしては、以下の（Ａ）または（Ｂ）の処理を制御装置に実行させることが考えられる。
（Ａ）制御装置は、重量取得ステップ及び位置取得ステップにおいて、利用者によりマウスやキーボード等の入力手段を介して入力された被測定物の重量、及びベース上の被測定物の位置に関する各情報を取得する。
（Ｂ）制御装置は、重量取得ステップにおいて、ベースに取り付けられた複数の重量センサの各検出値に基づいて、被測定物の重量を算出する。同様に、制御装置は、位置取得ステップにおいて、複数の重量センサの配設位置、及び各検出値に基づいて、ベース上の被測定物の位置を算出する。
【００１０】
本発明では、上記（Ｂ）の処理を制御装置に実行させるので、上記（Ａ）の処理を制御装置に実行させる構成と比較して、利用者による入力手段への被測定物の重量や位置に関する情報の入力操作を省略でき、利便性の向上が図れる。
【００１１】
本発明の測定座標補正方法では、前記補正ステップは、前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記ベース上の各位置での前記ベースの変形量を算出する変形量算出手順と、前記ベースの変形量に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する測定座標補正手順とを備えることが好ましい。
【００１２】
ところで、ＰＣ等の制御装置に重量取得ステップ、位置取得ステップ、及び補正ステップを実行させる際、補正ステップとしては、以下の（Ｃ）または（Ｄ）の処理を制御装置に実行させることが考えられる。
（Ｃ）事前準備として、ベースに載置する被測定物の重量及び位置を種々の重量及び位置に変化させて、それぞれの場合について被測定物の測定座標を補正するための補正パラメータを算出し、当該各補正パラメータを被測定物の重量及び位置毎に記憶部に記憶させる。そして、制御装置は、重量取得ステップ及び位置取得ステップの後、被測定物の重量及び位置に対応する補正パラメータを記憶部から読み出し、当該補正パラメータに基づいて被測定物の測定座標を補正する。
（Ｄ）制御装置は、重量取得ステップ及び位置取得ステップの後、被測定物の重量及び位置に基づいて、ベース上の各位置でのベースの変形量を算出する。そして、制御装置は、算出した変形量に基づいて、被測定物の測定座標を補正する。
【００１３】
本発明では、上記（Ｄ）の処理を制御装置に実行させるので、上記（Ｃ）の処理を制御装置に実行させる構成と比較して、事前準備を不要とし、測定座標補正方法を行う上での手間を大幅に削減できる。
【００１４】
本発明の測定座標補正方法では、前記補正ステップは、前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に対応した補正パラメータを記憶部から読み出し、前記補正パラメータに基づいて前記被測定物の測定座標を補正することが好ましい。
【００１５】
本発明では、上記（Ｃ）の処理を制御装置に実行させるので、上記（Ｄ）の処理を制御装置に実行させる構成と比較して、制御装置にてベース上の各位置でのベースの変形量を算出する必要がないので、制御装置の処理負荷を大幅に削減できる。
【００１６】
本発明の三次元測定機は、ベース上に載置された被測定物を測定する三次元測定機であって、前記被測定物の重量に関する情報を取得する重量取得手段と、前記ベース上の前記被測定物の位置に関する情報を取得する位置取得手段と、前記被測定物の重量、及び前記被測定物の位置に基づいて、前記被測定物の測定座標を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
本発明では、三次元測定機は、上述した測定座標補正方法を実施する装置であるので、上述した測定座標補正方法と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態における三次元測定機の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態における三次元測定機本体を示す全体模式図。
【図３】第１実施形態における三次元測定機本体の一部を側方から見た模式図。
【図４】第１実施形態における重量センサの配設位置の一例を示す模式図。
【図５】第１実施形態における測定座標補正方法を説明するフローチャート。
【図６】第１実施形態におけるピッチング変化量を説明するための模式図。
【図７】第２実施形態における三次元測定機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】
【００１８】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔三次元測定機の概略構成〕
図１は、第１実施形態における三次元測定機１の概略構成を示すブロック図である。
三次元測定機１は、図１に示すように、三次元測定機本体２と、三次元測定機本体２の駆動制御を実行するモーションコントローラ３と、操作レバー等を介してモーションコントローラ３に指令を与え、三次元測定機本体２を手動で操作するための操作手段４と、モーションコントローラ３に所定の指令を与えるとともに、演算処理を実行するホストコンピュータ５とを備える。
【００１９】
〔三次元測定機本体の構成〕
図２は、三次元測定機本体２を示す全体模式図である。なお、図２では、上方向を＋Ｚ軸方向とし、このＺ軸に直交する２軸をそれぞれＸ軸、及びＹ軸として説明する。以下の図面においても同様である。
三次元測定機本体２は、図２に示すように、被測定物Ｗを測定するための球状の測定子２１１Ａを有するプローブ２１と、プローブ２１の基端側を保持するとともにプローブ２１を駆動する駆動機構２２と、駆動機構２２が立設されるベース２３とを備える。
【００２０】
図３は、三次元測定機本体２の一部を側方（＋Ｘ軸側）から見た模式図である。
ベース２３は、被測定物Ｗが載置される部分であり、上面が水平面に一致するように配設されている。
そして、ベース２３の下面には、図３に示すように、ベース２３に載置される被測定物Ｗの荷重を検出し、検出値に応じた信号をモーションコントローラ３に出力する複数の重量センサ２３１が配設されている。
これら重量センサ２３１としては、例えば、歪ゲージをベース２３や除振台２３Ａ（図２）に組み込んで、ベース２３や除振台２３Ａの歪量に基づいて被測定物Ｗの荷重を検出する構成が例示できる。
【００２１】
図４は、重量センサ２３１の配設位置の一例を示す模式図である。
本実施形態では、重量センサ２３１は、図４に示すように、ベース２３の下面において、３つ配設されている。
３つの重量センサ２３１のうち、第１重量センサ２３１Ａは、図４に示すように、ベース２３の下面において、−Ｙ軸側に配設されているとともに、ベース２３のＸ軸方向略中心位置に配設されている。
一方、第２，第３重量センサ２３１Ｂ，２３１Ｃは、図４に示すように、ベース２３の下面において、＋Ｙ軸側に配設されているとともに、Ｘ軸方向に並設されている。
そして、第１〜第３重量センサ２３１Ａ〜２３１Ｃの第１〜第３配設位置Ｐ１〜Ｐ３は、図４に示すように、第２，第３配設位置Ｐ２，Ｐ３を結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形を構成する。
【００２２】
駆動機構２２は、プローブ２１の基端側を保持するとともに、プローブ２１の移動を可能とするスライド機構２４と、スライド機構２４を駆動することでプローブ２１を駆動する駆動部２５とを備える。
スライド機構２４は、図２に示すように、２つのコラム２４１と、ビーム２４２と、スライダ２４３と、ラム２４４とを備える。
２つのコラム２４１は、ベース２３におけるＸ軸方向の両端から＋Ｚ軸方向に延出し、Ｙ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられている。
本実施形態では、２つのコラム２４１において、−Ｚ軸方向の端部には、図３に示すように、空気軸受け２４５がそれぞれ設けられている。
これら空気軸受け２４５は、図３に示すように、圧縮空気が噴出される第１，第２エアーパッドＰｄ１，Ｐｄ２を有し、第１，第２エアーパッドＰｄ１，Ｐｄ２から圧縮空気が噴出されることで、２つのコラム２４１をベース２３から浮上させた状態で支持する。
【００２３】
ビーム２４２は、各コラム２４１にて支持され、Ｘ軸方向に沿って延出する。
スライダ２４３は、ビーム２４２上をＸ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられている。
ラム２４４は、スライダ２４３の内部に挿入されるとともに、スライダ２４３内をＺ軸方向に沿ってスライド移動可能に設けられている。
したがって、駆動機構２２は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の各軸方向にプローブ２１を駆動する複数の駆動軸を備えている。そして、ラム２４４は、−Ｚ軸方向側の端部において、プローブ２１の基端側を保持している。なお、プローブ２１としては、複数の種類のプローブが用意されており、これらのプローブの中から選択してラム２４４に保持させることができる。
【００２４】
駆動部２５は、図１または図２に示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸駆動部２５１Ｘ，２５１Ｙ，２５１Ｚを備える。
Ｙ軸駆動部２５１Ｙは、各コラム２４１のうち、−Ｘ軸方向側のコラム２４１をＹ軸方向に沿って駆動する。
Ｘ軸駆動部２５１Ｘは、ビーム２４２上をスライドさせてスライダ２４３をＸ軸方向に沿って駆動する。
Ｚ軸駆動部２５１Ｚは、スライダ２４３内をスライドさせてラム２４４をＺ軸方向に沿って駆動する。
【００２５】
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸駆動部２５１Ｘ，２５１Ｙ，２５１Ｚには、図１に示すように、スライダ２４３、各コラム２４１、及びラム２４４の各軸方向の位置を検出するためのＸ，Ｙ，Ｚ軸スケールセンサ２５２Ｘ，２５２Ｙ，２５２Ｚがそれぞれ設けられている。なお、各スケールセンサ２５２は、スライダ２４３、各コラム２４１、及びラム２４４の移動量に応じたパルス信号を出力する位置センサである。
【００２６】
プローブ２１は、図１または図２に示すように、測定子２１１Ａを先端側に有するスタイラス２１１（図１）と、スタイラス２１１の基端側を支持する支持機構２１２とを備える。
支持機構２１２は、スタイラス２１１をＸ，Ｙ，Ｚ軸の各軸方向に付勢することで所定位置に位置決めするように支持するとともに、測定子２１１Ａに外力が加わった場合、すなわち測定子２１１Ａが被測定物Ｗに当接した場合には、スタイラス２１１を一定の範囲内でＸ，Ｙ，Ｚ軸の各軸方向に移動可能としている。
この支持機構２１２は、図１に示すように、スタイラス２１１の各軸方向の位置を検出するためのＸ軸プローブセンサ２１３Ｘ、Ｙ軸プローブセンサ２１３Ｙ、及びＺ軸プローブセンサ２１３Ｚを備える。なお、各プローブセンサ２１３は、各スケールセンサ２５２と同様にスタイラス２１１の各軸方向の移動量に応じたパルス信号を出力する位置センサである。
【００２７】
〔モーションコントローラの構成〕
モーションコントローラ３は、図１に示すように、操作手段４、またはホストコンピュータ５からの指令に応じて駆動部２５を制御する駆動制御部３１と、パルス信号を係数するカウンタ部３２と、モーションコントローラ３で用いられるデータを記憶する記憶部３３とを備える。
カウンタ部３２は、図１に示すように、スケールカウンタ３２１と、プローブカウンタ３２２と、測定座標補正部３２３とを備える。
スケールカウンタ３２１は、各スケールセンサ２５２から出力されるパルス信号をカウントしてスライド機構２４の移動量を計測する。
プローブカウンタ３２２は、各プローブセンサ２１３から出力されるパルス信号をカウントしてプローブ２１の移動量を計測する。
そして、スケールカウンタ３２１、及びプローブカウンタ３２２にて計測されたスライド機構２４の移動量、及びプローブ２１の移動量は、ホストコンピュータ５に出力される。
【００２８】
測定座標補正部３２３は、ベース２３に重量のある被測定物Ｗを載置したときのベース２３の変形に伴う測定座標の誤差を補正する。
この測定座標補正部３２３は、図１に示すように、重量取得手段３２３Ａと、位置取得手段３２３Ｂと、補正手段３２３Ｃとを備える。
重量取得手段３２３Ａは、被測定物Ｗの重量に関する情報を取得する。
位置取得手段３２３Ｂは、ベース２３上の被測定物Ｗの位置に関する情報を取得する。
【００２９】
補正手段３２３Ｃは、被測定物Ｗの重量及び位置に基づいて、ホストコンピュータ５（測定座標算出部５３）にて算出された被測定物Ｗの測定座標を補正する。
この補正手段３２３Ｃは、図１に示すように、補正量算出部３２３Ｄと、補正部３２３Ｅとを備える。
補正量算出部３２３Ｄは、被測定物Ｗの重量及び位置に基づいて、ホストコンピュータ５にて算出された被測定物Ｗの測定座標を補正するための補正量を算出する。
補正部３２３Ｅは、補正量算出部３２３Ｄにて算出された補正量に基づいて、ホストコンピュータ５にて算出された被測定物Ｗの測定座標を補正する。
【００３０】
〔ホストコンピュータの構成〕
ホストコンピュータ５は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)や、メモリ等を備えて構成され、モーションコントローラ３に所定の指令を与えることで三次元測定機本体２を制御する。
このホストコンピュータ５は、図１に示すように、指令部５１と、移動量取得部５２と、測定座標算出部５３と、ホストコンピュータ５で用いられるデータを記憶する記憶部５４とを備える。
【００３１】
指令部５１は、モーションコントローラ３の駆動制御部３１に所定の指令を与え、三次元測定機本体２のスライド機構２４を駆動する。具体的に、指令部５１は、測定子２１１Ａを駆動するための位置指令値を出力する。なお、被測定物Ｗの輪郭データは、記憶部５４に記憶されている。
移動量取得部５２は、カウンタ部３２にて計測されたプローブ２１の移動量、及び駆動機構２２（スライド機構２４）の移動量を取得する。ここで、移動量取得部５２は、プローブ２１に規定された直交座標系に基づいて、プローブ２１の移動量を取得し、駆動機構２２に規定された直交座標系に基づいて、駆動機構２２の移動量を取得する。
【００３２】
測定座標算出部５３は、移動量取得部５２にて取得されたプローブ２１の移動量、及び駆動機構２２の移動量に基づいて、被測定物Ｗの測定座標、すなわち測定子２１１Ａの位置を算出する。
なお、駆動機構２２の移動量は、支持機構２１２内におけるスタイラス２１１の移動が全く生じていない場合、すなわちプローブ２１の移動量が０の場合における測定子２１１Ａの位置を示すように調整されている。
【００３３】
〔測定座標補正方法〕
図５は、測定座標補正方法を説明するフローチャートである。
次に、測定座標補正部３２３による処理（測定座標補正方法）について説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、ベース２３に載置された被測定物Ｗの測定が完了し、測定座標算出部５３にて既に測定座標が算出されているものとする。
先ず、重量取得手段３２３Ａは、被測定物Ｗの重量に関する情報を取得する（ステップＳ１：重量取得ステップ）。
本実施形態では、重量取得手段３２３Ａは、各重量センサ２３１から出力された信号を入力し、各重量センサ２３１の各検出値に基づいて被測定物Ｗの重量を算出することで、被測定物Ｗの重量に関する情報を取得する。
具体的に、重量取得手段３２３Ａは、各重量センサ２３１の各検出値を加えて、被測定物Ｗの重量Ｐを算出する。
【００３４】
ステップＳ１の後、位置取得手段３２３Ｂは、ベース２３上の被測定物Ｗの位置に関する情報を取得する（ステップＳ２：位置取得ステップ）。
本実施形態では、位置取得手段３２３Ｂは、各重量センサ２３１の第１〜第３配設位置Ｐ１〜Ｐ３、及び各重量センサ２３１の各検出値に基づいてベース２３上の被測定物Ｗの位置を算出することで、被測定物Ｗの位置に関する情報を取得する。
具体的に、位置取得手段３２３Ｂは、記憶部３３から第１重量センサ２３１Ａと第２，第３重量センサ２３１Ｂ，２３１ＣとのＹ軸方向に沿う離間距離Ｌ（図３、図４）を読み出す。
そして、位置取得手段３２３Ｂは、離間距離Ｌ及び各重量センサ２３１の各検出値に基づいて、第１重量センサ２３１Ａの第１配設位置Ｐ１を基準として、当該第１配設位置Ｐ１から被測定物Ｗの配設位置までのＹ軸方向に沿う距離ａ（図３、図４）を被測定物Ｗの位置として算出する。
【００３５】
例えば、重量Ｐ、離間距離Ｌ、第１〜第３重量センサ２３１の各検出値Ｒ１〜Ｒ３（第１〜第３重量センサ２３１Ａ〜２３１Ｃにかかる反力）、及び距離ａとの間には、以下の式（１）または式（２）に示す関係がある。
【００３６】
【数１】
2013145156.tif 000003
【００３７】
【数２】
2013145156.tif 000004
【００３８】
このため、位置取得手段３２３Ｂは、例えば、式（１）に示す関係を利用して、重量Ｐ、離間距離Ｌ、及び第１重量センサ２３１Ａの検出値Ｒ１（第１重量センサ２３１Ａにかかる反力）に基づいて、距離ａを算出する。あるいは、位置取得手段３２３Ｂは、式（２）に示す関係を利用して、重量Ｐ、離間距離Ｌ、及び第２，第３重量センサ２３１Ｂ，２３１Ｃの各検出値Ｒ２，Ｒ３（第２，第３重量センサ２３１Ｂ，２３１Ｃにかかる反力）に基づいて、距離ａを算出する。
【００３９】
ステップＳ２の後、補正手段３２３Ｃは、被測定物Ｗの重量Ｐ（ステップＳ１にて算出）、及び距離ａ（ステップＳ２にて算出）に基づいて、測定座標算出部５３にて算出された測定座標を補正する（ステップＳ３：補正ステップ）。
具体的には、補正量算出部３２３Ｄは、以下に示すステップＳ３Ａ，Ｓ３Ｂにて被測定物Ｗの測定座標を補正するための補正量（ピッチング変化量Δｐ）を算出する。
先ず、補正量算出部３２３Ｄは、ステップＳ３Ａ（変形量算出手順）において、以下の処理を実行する。
すなわち、補正量算出部３２３Ｄは、記憶部３３からベース２３におけるＹ軸方向の全長Ｌ０（図３、図４）を読み出す。そして、補正量算出部３２３Ｄは、全長Ｌ０、被測定物Ｗの重量Ｐ、及び距離ａに基づいて、第１重量センサ２３１Ａの第１配設位置Ｐ１を基準としたＹ軸方向の位置ｙでのベース２３の変形量（Ｚ軸方向の変形量：撓みω）を算出する。
例えば、補正量算出部３２３Ｄは、撓みωを以下の式（３）により算出する。
なお、下記式（３）において、Ｅはベース２３のヤング係数であり、Ｉはベース２３の断面二次モーメントである。
【００４０】
【数３】
2013145156.tif 000005
【００４１】
図６は、ピッチング変化量Δｐを説明するための模式図である。具体的に、図６は、被測定物Ｗが載置されることで変形したベース２３の一部、及びベース２３上に位置するコラム２４１の一部（空気軸受け２４５）を側方（＋Ｘ軸側）から見た模式図である。
なお、図６では、説明の便宜上、ベース２３としては、上面のみを図示している。
次に、補正量算出部３２３Ｄは、ステップＳ３Ｂにおいて、以下の処理を実行する。
すなわち、補正量算出部３２３Ｄは、記憶部３３から−Ｙ軸側に位置する第１エアーパッドＰｄ１と＋Ｙ軸側に位置する第２エアーパッドＰｄ２とのＹ軸方向の離間距離Ｓ（図６）を読み出す。そして、補正量算出部３２３Ｄは、離間距離Ｓ及び撓みωに基づいて、Ｘ軸方向から見た場合での位置ｙに位置付けられたコラム２４１（空気軸受け２４５）の水平面から傾いた角度をピッチング変化量Δｐ（図６）として算出する。
【００４２】
例えば、補正量算出部３２３Ｄは、ピッチング変化量Δｐを以下の式（４）により算出する。
なお、下記式（４）において、ω１は、図６に示すように、第１重量センサ２３１Ａを基準とした第１エアーパッドＰｄ１のＹ軸方向の位置を式（３）の位置ｙに代入した時に得られる撓みを示している。また、ω２は、第１重量センサ２３１Ａを基準とした第２エアーパッドＰｄ２のＹ軸方向の位置を式（３）の位置ｙに代入した時に得られる撓みを示している。
【００４３】
【数４】
2013145156.tif 000006
【００４４】
ステップＳ３Ｂの後、補正部３２３Ｅは、ピッチング変化量Δｐに基づいて、測定座標算出部５３にて算出された測定座標を補正する（ステップＳ３Ｃ：測定座標補正手順）。
【００４５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、重量取得ステップＳ１、位置取得ステップＳ２、及び補正ステップＳ３により被測定物Ｗの測定座標を補正する。このため、被測定物Ｗの重量のみならず、ベース２３上の被測定物Ｗの位置に応じたベース２３の変形を考慮して、被測定物Ｗの測定座標を補正できる。
したがって、ベース２３の変形を適切に想定でき、被測定物Ｗの測定精度を十分に向上させることができる。
【００４６】
本実施形態では、測定座標補正部３２３は、ベース２３に取り付けられた複数の重量センサ２３１の各検出値に基づいて被測定物Ｗの重量Ｐを算出する。また、測定座標補正部３２３は、複数の重量センサ２３１の第１〜第３配設位置Ｐ１〜Ｐ３、及び各検出値に基づいて、ベース２３上の被測定物Ｗの位置（距離ａ）を算出する。
このことにより、例えば、測定座標補正部３２３が利用者によりマウスやキーボード等の入力手段を介して入力された被測定物Ｗの重量やベース２３上の被測定物Ｗの位置に関する各情報を取得するように構成した場合と比較して、利用者による入力操作を省略でき、利便性の向上が図れる。
【００４７】
ところで、被測定物Ｗの重量Ｐ、及び距離ａに基づいて、被測定物Ｗの測定座標を補正する方法としては、以下の方法も考えられる。
すなわち、事前準備として、ベース２３に載置する被測定物Ｗの重量及び位置を種々の重量及び位置に変化させて、それぞれの場合について被測定物の測定座標を補正するための補正パラメータを算出し、当該各補正パラメータを被測定物Ｗの重量及び位置毎に記憶部３３に記憶させる。そして、測定座標補正部３２３は、重量取得ステップＳ１及び位置取得ステップＳ２の後、被測定物Ｗの重量Ｐ及び距離ａに対応する補正パラメータを記憶部３３から読み出し、当該補正パラメータに基づいて被測定物Ｗの測定座標を補正する。
本実施形態では、測定座標補正部３２３は、重量取得ステップＳ１及び位置取得ステップＳ２の後、被測定物の重量Ｐ及び距離ａに基づいて補正量（ピッチング変化量Δｐ）を算出し、ピッチング変化量Δｐに基づいて被測定物Ｗの測定座標を補正する。
このことにより、上述した事前準備を不要とし、測定座標補正方法を行う上での手間を大幅に削減できる。
【００４８】
[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７は、第２実施形態における三次元測定機の概略構成を示すブロック図である。
なお、以下では、前記第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明については省略する。
前記第１実施形態では、補正手段３２３Ｃ（補正量算出部３２３Ｄ）は、被測定物Ｗの重量Ｐ及び距離ａに基づいて被測定物Ｗの測定座標を補正するための補正量を算出し、当該補正量に基づいて被測定物Ｗの測定座標を補正していた。
これに対して、本実施形態では、上述した事前準備を行うことで、被測定物Ｗの種々の重量Ｐ及び距離ａ毎に各補正パラメータが予め記憶部３３に記憶される。そして、補正手段３２３Ｆ（図７）は、補正ステップＳ３において、被測定物Ｗの重量Ｐ及び距離ａに対応した補正パラメータを記憶部３３から読み出し、当該補正パラメータを用いて被測定物Ｗの測定座標を補正する。
なお、補正パラメータの作成方法としては、例えば、特許文献１と同様の作成方法（図３）が例示できる。
【００４９】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、補正手段３２３Ｆは、補正ステップＳ３において、被測定物Ｗの重量Ｐ及び距離ａに基づいて被測定物Ｗの測定座標を補正するための補正量を算出する必要がないため、ホストコンピュータ５の処理負荷を大幅に削減できる。
また、事前準備において、補正パラメータを作成する際に、特許文献１と同様に、ピッチング成分のみならず、その他の幾何学誤差（例えば、ローリング成分）をも補正可能な補正パラメータを算出しておけば、前記第１実施形態と比較して、ピッチング成分のみならずローリング成分等も補正できるため、測定精度をより一層向上させることができる。
【００５０】
なお、本発明は、前記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、被測定物Ｗの重量Ｐや位置（距離ａ）を複数の重量センサ２３１の各検出値に基づいて算出していたが、これに限らず、利用者にマウスやキーボード等の入力手段により重量Ｐや位置（距離ａ）を入力させる構成としても構わない。
前記各実施形態において、重量センサ２３１の個数及び配設位置は、前記各実施形態で説明した個数及び配設位置に限らず、その他の個数及び配設位置としても構わない。
前記第１実施形態では、被測定物Ｗの測定座標を補正するための補正量として、ピッチング成分（ピッチング変化量Δｐ）のみを算出していたが、これに限らない。例えば、ピッチング成分の他、ローリング成分等も算出し、ピッチング成分及びローリング成分等に基づいて、被測定物Ｗの測定座標を補正するように構成しても構わない。
前記第１実施形態において、距離ａ、撓みω、ピッチング変化量Δｐは、式（１）〜（４）とは異なる他の式を利用して求めても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ベース上に載置された被測定物を測定する三次元測定機に利用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・三次元測定機
２３・・・ベース
２３１・・・重量センサ
３２３Ａ・・・重量取得手段
３２３Ｂ・・・位置取得手段
３２３Ｃ，３２３Ｆ・・・補正手段
Ｓ１・・・重量取得ステップ
Ｓ２・・・位置取得ステップ
Ｓ３・・・補正ステップ
Ｓ３Ａ・・・変形量算出手順
Ｓ３Ｃ・・・測定座標補正手順
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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【図５】
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【図６】
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【図７】
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