(57)【要約】      （修正有）【課題】三次元レーザー測定器によって被計測物を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具を提供する。【解決手段】三次元レーザー計測器によって丸孔を三次元計測するために用いるリフレクタ３を保持する三次元計測治具４は、基準面７４、及び、基準面と反対向きの面に設けられてリフレクタが載置される座７２を有する台座部７と、台座部の基準面からこれと直交する方向に延びる軸状の脚本体８０、及び、脚本体の外周面において円周方向に等間隔に並ぶ、半径方向に伸縮可能な複数の弾性体８４３を有する脚部８とを備える。台座部の基準面が丸孔の開口縁と接触し、且つ、脚部の複数の弾性体が丸孔の内周面と接触するように、脚部が丸孔に挿入される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元レーザー計測器によって丸孔を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と反対向きの面に設けられて前記リフレクタが載置される座を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延びる軸状の脚本体、及び、前記脚本体の外周面において円周方向に等間隔に並ぶ、半径方向に伸縮可能な複数の弾性体を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記丸孔の開口縁と接触し、且つ、前記脚部の前記複数の弾性体が前記丸孔の内周面と接触するように、前記脚部が前記丸孔に挿入される、
三次元計測治具。
【請求項２】
前記複数の弾性体の各々がボールプランジャである、
請求項１に記載の三次元計測治具。
【請求項３】
前記脚本体に前記半径方向に延びる複数のネジ孔が設けられ、
前記複数のネジ孔の各々に前記ボールプランジャが螺入され、
前記複数のネジ孔の各々に対応して、前記ネジ孔と同一直線上を通って前記脚本体を前記半径方向に貫く調整孔が設けられている、
請求項２に記載の三次元計測治具。
【請求項４】
三次元レーザー計測器によってボルト孔を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と反対向きの面に設けられて前記リフレクタが載置される座を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延びる軸状の脚本体、及び、前記脚本体の外周面に形成された雄ネジ部を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記ボルト孔の開口縁と接触し、前記脚部の前記雄ネジ部が前記ボルト孔と螺合するように、前記脚部が前記ボルト孔に挿入される、
三次元計測治具。
【請求項５】
前記脚部の前記脚本体の軸心の延長線上に、前記台座部の前記座に載置された前記リフレクタの中心が位置する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の三次元計測治具。
【請求項６】
前記台座部と前記脚部の前記脚本体との連結部において、前記台座部と前記脚部の前記脚本体に亘って円周方向に連続する逃がし溝が形成されている、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の三次元計測治具。
【請求項７】
前記台座部の前記基準面の縁に沿って切欠きが形成されている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の三次元計測治具。
【請求項８】
三次元レーザー計測器によって円管を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と反対向きの面に設けられて前記リフレクタが載置される座を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延び、前記基準面と直交する第１面、及び、前記基準面と直交し且つ前記第１面と交わる第２面を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記円管の開口縁と接触し、且つ、前記脚部の前記第１面及び前記第２面が前記円管の外周面と接触するように、前記円管に配置される、
三次元計測治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元レーザー測定器によって計測対象を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木機械、プラント、船舶、橋梁などの大型構造物において、三次元計測技術が活用され、例えば、穴径や角部等の位置計測等が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、配管のフランジの孔に取り付けられたレーザー計測用ターゲット治具と、レーザー測定器とを用いて、フランジの面及び孔の中心位置を特定することが示されている。このレーザー測定器は、レーザー計測用ターゲット治具に向けてレーザーを投光するとともに反射光を受光して、最大の反射光強度が得られたときの対象物までの距離をレーザー測定器からレーザー計測用ターゲット治具までの距離として検出し、この距離に基づいてレーザー計測用ターゲット治具の座標を算出することにより、フランジの面及び中心位置を特定するように構成されている。
【０００４】
特許文献１のレーザー計測用ターゲット治具は、厚板形状の台座と、表面の一部が台座から突出するように台座に固定された球体（リフレクタ）と、台座の背面に設けられフランジの孔に挿通されたアンカーボルト及びアンカーボルトに螺合されたナットから成る固定手段とから構成されている。ナットはテーパ面を有し、このテーパ面がフランジの孔に食い込むことにより、レーザー計測用ターゲット治具の中心と孔の中心とを一致させるようにしている。
【０００５】
ところで、三次元レーザー測定器と共に使用されるリフレクタの一種として、レトロリフレクタが知られている。特許文献２では、有関節座標計測機の先端アームに配置したレトロリフレクタと、レーザートラッカを使用して、三次元位置計測を行うことが記載されている。レトロリフレクタは互いに直交した３枚の鏡から構成されており、入射した光はこれらの鏡で反射して、３枚の鏡が交わる頂点である中心へ集められ、この中心から反射光が入射方向へ戻るという特徴を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４７２９２号公報
【特許文献２】特開２０１３−６８６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
三次元レーザー測定器と共に使用されるリフレクタとしてレトロリフレクタを用いれば、レーザー光照射位置の精度が要求されないため、特に、大型構造物上の被計測点などのように、三次元レーザー測定器からリフレクタまでの距離が大きくなる場合の三次元位置計測に有利である。しかしながら、レトロリフレクタは非常に高価且つデリケートであり、特許文献１のレーザー計測用ターゲット治具において球体をレトロリフレクタで代用することは困難である。また、特許文献１のレーザー計測用ターゲット治具はフランジのボルト孔に取り付けるためにアンカーボルトとナットを締結する作業が必要であり、被計測点が多数である場合には作業効率が高いとはいえない。
【０００８】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、三次元レーザー測定器によって被計測物を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、三次元計測の作業効率を向上し得るものを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様に係る三次元計測治具は、三次元レーザー計測器によって丸孔を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と平行であって前記リフレクタが載置される座面を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延びる軸状の脚本体、及び、前記脚本体の外周面において円周方向に等間隔に並ぶ、半径方向に伸縮可能な複数の弾性体を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記丸孔の開口縁と接触し、且つ、前記脚部の前記複数の弾性体が前記丸孔の内周面と接触するように、前記脚部が前記丸孔に挿入されることを特徴としている。
【００１０】
上記構成の三次元計測治具では、脚部が丸孔に挿入されると、丸孔に挿し込まれた脚部の複数の弾性体の弾性変形がバランスすることによって、脚部の脚本体の軸心と丸孔の中心とが同一直線上に位置するように自動的に位置決めされる。したがって、脚部が丸孔に挿し込まれた状態で、台座の座にリフレクタを載せると、丸孔に対しリフレクタが位置決めされる。このように、三次元計測治具を用いることによって、丸孔に対するリフレクタの位置決めが容易となり、丸孔の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【００１１】
上記三次元計測治具において、前記複数の弾性体の各々はボールプランジャであってよい。
【００１２】
上記構成によれば、脚部の脚本体に対するボールプランジャの螺入具合を調整することによって、弾性体の脚本体の外周面から半径方向外側への突出量を調整することが可能である。
【００１３】
また、上記三次元計測治具において、前記脚本体に前記半径方向に延びる複数のネジ孔が設けられ、前記複数のネジ孔の各々に前記ボールプランジャが螺入され、前記複数のネジ孔の各々に対応して、前記ネジ孔と同一直線上を通って前記脚本体を前記半径方向に貫く調整孔が設けられていてよい。
【００１４】
上記構成によれば、調整孔に工具を挿入して、ネジ孔に螺入されたボールプランジャを回転操作することができる。よって、弾性体の脚本体の外周面から半径方向外側への突出量の調整作業が容易である。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る三次元計測治具は、三次元レーザー計測器によってボルト孔を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と反対向きの面に設けられて前記リフレクタが載置される座を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延びる軸状の脚本体、及び、前記脚本体の外周面に形成された雄ネジ部を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記ボルト孔の開口縁と接触し、前記脚部の前記雄ネジ部が前記ボルト孔と螺合するように、前記脚部が前記ボルト孔に挿入されることを特徴としている。
【００１６】
上記構成の三次元計測治具では、脚部がボルト孔に螺入されると、脚部の脚本体の軸心とボルト孔の中心とが同一直線上に位置するように自動的に位置決めされる。したがって、脚部がボルト孔に螺入された状態で、台座の座にリフレクタを載せると、ボルト孔に対しリフレクタが位置決めされる。このように、三次元計測治具を用いることによって、ボルト孔に対するリフレクタの位置決めが容易となり、ボルト孔の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【００１７】
上記第１及び第２の態様に係る三次元計測治具において、前記脚部の前記脚本体の軸心の延長線上に、前記台座部の前記座に載置された前記リフレクタの中心が位置していてよい。
【００１８】
これにより、丸孔又はボルト孔の中心線上にリフレクタの中心が位置決めされることとなり、三次元計測の作業及び処理が容易となる。
【００１９】
上記第１及び第２の態様に係る三次元計測治具において、前記台座部と前記脚部の前記脚本体との連結部において、前記台座部と前記脚部の前記脚本体に亘って円周方向に連続する逃がし溝が形成されていてよい。
【００２０】
上記構成によれば、丸孔又はボルト孔の開口縁にバリが存在する場合に、そのバリと治具との干渉を避けることができる。
【００２１】
また、上記第１及び第２の態様に係る三次元計測治具において、前前記台座部の前記基準面の縁に沿って切欠きが形成されていてよい。
【００２２】
上記構成によれば、丸孔又はボルト孔に装着された三次元計測治具を取り外すときに、作業者が切欠きに指を掛けることによって三次元計測治具を容易に取り扱うことができる。
【００２３】
本発明の第３の態様に係る三次元計測治具は、三次元レーザー計測器によって円管を三次元計測するために用いるリフレクタを保持する三次元計測治具であって、
基準面、及び、前記基準面と反対向きの面に設けられて前記リフレクタが載置される座を有する台座部と、
前記台座部の前記基準面からこれと直交する方向に延び、前記基準面と直交する第１面、及び、前記基準面と直交し前記第１面と交わる第２面を有する脚部とを備え、
前記台座部の前記基準面が前記円管の開口縁と接触し、且つ、前記脚部の前記第１面及び前記第２面が前記円管の外周面と接触するように、前記円管に配置されることを特徴としている。
【００２４】
上記構成の三次元計測治具では、上記の通り治具が円管に配置されることによって、円管の中心とリフレクタの距離が一定となるように、円管に対しリフレクタが位置決めされる。そして、円管の円周方向の複数位置において治具を配置して三次元計測を行うことによって、円管の中心を求めることができる。このように、治具を用いることによって、円管に対するリフレクタの位置決めが容易となり、円管の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る三次元計測治具によれば、三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る三次元計測治具を具備する三次元座標計測システムの概略構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る三次元計測治具の側面一部断面図である。
【図３】第１実施形態に係る三次元計測治具の平面図である。
【図４】図２におけるIV−IV断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の変形例１に係る三次元計測治具の側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る三次元計測治具の側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る三次元計測治具の側面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る三次元計測治具の底面図である。
【図９】図８におけるIX−IX矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。先ず、本発明の一実施形態に係る三次元計測治具４を具備する三次元座標計測システム１の概略構成について説明する。図１は、三次元座標計測システム１の概略構成を示す概念図である。
【００２８】
図１に示すように、三次元座標計測システム１は、三次元レーザー測定器２と、リフレクタ３と、計測対象にリフレクタ３を位置決め及び保持させる三次元計測治具（以下、単に「治具４」という）とを備えている。図１に示す例では、フランジ１０に穿設された円周方向に並ぶ複数の丸孔１１について、各丸孔１１の中心位置（即ち、丸孔１１の中心線１１Ｃの位置）を三次元計測しようとしている。
【００２９】
本実施形態では、リフレクタ３として、球殻形状のレトロリフレクタが用いられている。リフレクタ３は、一部が開口した部分球殻３１と、部分球殻３１に内装された３枚の平面鏡３２とを備えている。部分球殻３１の開口を通じてレーザー光Ｌが平面鏡３２に入射する。３枚の平面鏡３２は互いに直交し、更に、３枚の平面鏡３２が交わる頂点と部分球殻３１の球の中心とが一致している。この３枚の平面鏡３２が交わる頂点、且つ、部分球殻３１の球の中心を、リフレクタ３の中心３Ｃという。但し、リフレクタ３の形態は上記に限定されず、例えば、レーザー光を反射する金属素材から成る半球殻又は半球体がリフレクタとして用いられてもよい。
【００３０】
本実施形態では、三次元レーザー測定器２としてレーザートラッカが用いられている。三次元レーザー測定器２は、レーザー光Ｌを出射し、その反射光を受光するレーザーセンサ部２１と、レーザーセンサ部２１を支持する支持部２２と、レーザーセンサ部２１及び支持部２２の動作を制御するとともに計測対象の三次元位置を演算する演算制御装置２３とで概ね構成されている。支持部２２はレーザーセンサ部２１の姿勢を垂直方向及び水平方向に変化させることが可能である。
【００３１】
三次元レーザー測定器２から出射したレーザー光Ｌはリフレクタ３で反射し、反射光は入射光が辿った光路を逆に辿って三次元レーザー測定器２に入射する。演算制御装置２３は、レーザーセンサ部２１への反射光の入射位置を監視して、レーザー光Ｌがリフレクタ３へ正確に入射するように、レーザーセンサ部２１の姿勢を調整すべく支持部２２を制御する。また、演算制御装置２３は、レーザー光Ｌの投光及び受光タイミングに基づいてレーザーセンサ部２１からリフレクタ３までの距離を算出し、計測対象を三次元計測する。なお、三次元レーザー測定器２の構成は上記に限定されず、公知の三次元レーザー測定器（望ましくは、レーザートラッカ）を用いることができる。
【００３２】
治具４は、リフレクタ３が載置される台座部７と、台座部７と一体的に設けられた脚部８とから概ね構成されている。リフレクタ３は、治具４によって計測対象の計測に適切な位置に保持される。以下、第１〜３の実施形態に係る治具４，４Ａ〜Ｃについて詳細に説明する。
【００３３】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態に係る治具４の構成について説明する。図２は本発明の第１実施形態に係る治具４の側面一部断面図、図３は第１実施形態に係る治具４の平面図、図４は図２におけるIV−IV断面図である。図２，３においてリフレクタ３が二点鎖線で示されている。
【００３４】
図２〜４に示すように、第１実施形態に係る治具４は、一体的に設けられた台座部７と脚部８とから成る。台座部７と脚部８は、接合されていてもよいし、一体的に成形されていてもよい。脚部８は、軸状を呈する脚本体８０を有する。ここでは、脚本体８０の軸心の延びる方向と平行な方向を「軸方向Ｘ」ということとする。治具４には、脚本体８０の軸心を通る「軸心４０」が規定されている。
【００３５】
台座部７は、軸方向Ｘに厚みを有する厚板形状を呈し、軸方向Ｘの一方（下方）を向いた基準面７４と、基準面７４と反対向きの座面７１に設けられた座７２とを有している。座７２には、リフレクタ３が載置される。
【００３６】
本実施形態に係る座７２は、座面７１の中央に設けられた凹部である。この凹部は、球殻形状のリフレクタ３の直径のおよそ１／６が嵌まり込む程度の深さを有している。このような形状の座７２によれば、リフレクタ３が転がることなく安定して台座部７に保持される。但し、座７２の形状は本実施形態に限定されるものではなく、リフレクタ３の外形に応じて適切な形状が採用される。また、治具４の軸心４０の延長線上にリフレクタ３の中心３Ｃが位置するように、座７２の位置及び形状が定められることが望ましい。
【００３７】
脚部８の脚本体８０は、台座部７の基準面７４から軸方向Ｘに延びている。本実施形態に係る脚本体８０は、中空軸状を呈し、脚本体８０の外径寸法は台座部７の外径寸法より小さい。台座部７の基準面７４と脚本体８０との接続部分において、基準面７４と脚本体８０に亘って円周方向に連続する逃がし溝７４ａが形成されている。この逃がし溝７４ａにより、丸孔１１の開口縁にバリが存在する場合に、そのバリと治具４との干渉を避けることができる。
【００３８】
台座部７の基準面７４の外周縁には、縁に沿って連続する切欠き７３ａが設けられている。本実施形態に係る切欠き７３ａは、台座部７の外周面７３と基準面７４が交差する角を面取りする態様で設けられている。この切欠き７３ａは、丸孔１１に装着された治具４を取り外すときに、作業者の指の引っ掛かり部として利用される。
【００３９】
脚部８の脚本体８０には、円周方向の少なくとも３か所において、半径方向に延びるネジ孔８３が設けられている。複数のネジ孔８３は、円周方向に等分割（等間隔）で配置されている。ネジ孔８３には、ボール８４１の少なくともその一部分がネジ孔８３（即ち、脚本体８０の外周面）から半径方向外側へ突出するように、ボールプランジャ８４が螺入されている。ボールプランジャ８４は、弾性体の一例である。ボールプランジャ８４は、外周面に雄ネジが形成されたシリンダ８４２と、シリンダ８４２に挿入されたボール８４１と、ボール８４１をシリンダ８４２から脱出する向き（ここでは、半径方向外向き）へ付勢するバネ８４３とで構成されている。
【００４０】
脚部８には、各ネジ孔８３につき、ネジ孔８３と同一直線上に配置され、脚本体８０を半径方向に貫く調整孔８２が設けられている。調整孔８２は、ボールプランジャ８４のネジ孔８３からの突出量を調整するために利用される。即ち、調整孔８２を通じてネジ孔８３へ工具９０を挿入し、この工具９０を用いてボールプランジャ８４のシリンダ８４２を回転させることで、ネジ孔８３に対するシリンダ８４２の位置を変更して、ボール８４１のネジ孔８３から半径方向外側への突出量を調整することができる。
【００４１】
ここで、上記構成の治具４の使用方法を説明する。本実施形態に係る治具４は、丸孔１１の三次元計測に用いられる。
【００４２】
図１に示すように、先ず、台座部７の基準面７４がフランジ１０の表面における丸孔１１の開口縁に接触するまで、治具４の脚部８が丸孔１１に挿し込まれる。なお、脚部８の脚本体８０の外径寸法は丸孔１１の内径寸法より若干小さい。また、丸孔１１に脚部８が挿入されたときにボール８４１が丸孔１１の内壁に接触して半径方向内向きに押圧されるように、ボールプランジャ８４の突出量が予め調整されている。よって、治具４の脚部８が丸孔１１に挿し込まれると、複数のボールプランジャ８４の弾性変形がバランスすることにより、丸孔１１の中心線１１Ｃと治具４の軸心４０とが同一直線上に位置するように、治具４が丸孔１１に位置決め（調心）される。
【００４３】
上記のようにフランジ１０の丸孔１１に治具４が装着されたあとで、治具４の台座部７の座７２にリフレクタ３が載置される。本実施形態では座７２に載置されたリフレクタ３の中心３Ｃは治具４の軸心４０の延長線上にあることから、リフレクタ３の中心３Ｃは丸孔１１の中心線１１Ｃの延長線上に位置決めされる。このように位置決めされたリフレクタ３の中心３Ｃを三次元レーザー測定器２で三次元位置計測することにより、丸孔１１の中心線１１Ｃを三次元計測することができる。
【００４４】
また、台座部７の基準面７４から、台座部７の座７２に嵌められたリフレクタ３の中心３Ｃまでの高さ（距離）Ｈは既知の値である。そして、台座部７の基準面７４はフランジ１０の表面における丸孔１１の開口縁と接触している。よって、三次元レーザー測定器２で測定されたリフレクタ３の中心３Ｃの位置（座標）に基づいて、フランジ１０の表面位置を特定することが可能である。
【００４５】
以上に説明した通り、治具４を用いることによって、丸孔１１に対するリフレクタ３の位置決めが容易となり、丸孔１１の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【００４６】
そして、治具４は単純な構成であり安価に製造することが可能である。よって、フランジ１０に設けられた複数の丸孔１１を三次元計測する際には、各丸孔１１に治具４を予め装着しておき、一つのリフレクタ３を各治具４に順次載置して三次元レーザー測定器２で計測すれば、複数の丸孔１１の三次元計測を短時間で効率的に行うことができる。
【００４７】
（変形例１）
次に、上記第１実施形態に係る治具４の変形例１に係る治具４Ａについて説明する。変形例１に係る治具４Ａは、前述の第１実施形態に係る治具４と同様に、丸孔１１の三次元計測に用いられる。
【００４８】
図５は本発明の第１実施形態の変形例１に係る三次元計測治具４Ａの側面図である。図５に示すように、変形例１に係る治具４Ａは、上記第１実施形態に係る治具４と対比すると、脚部８の形状が相違し、その余の構成は実質的に同一である。そこで、本変形例の説明においては、前述の第１実施形態に係る治具４と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
治具４Ａの脚部８の脚本体８０は、台座部７の外径寸法よりも小さい外径寸法を有し、軸心４０を中心として軸方向Ｘに延びる円筒又は円柱体である。脚本体８０の外周面には複数の板バネ８８が円周方向に等分割（等間隔）で配置されている。
【００５０】
各板バネ８８は脚部８の脚本体８０の外周面から半径方向外側に突出しており、半径方向内向きの力を受けて弾性変形することができる。なお、板バネ８８に代えて、脚部８の脚本体８０の外周面から半径方向外側へ突出しており、半径方向内向きの力を受けて弾性変形することができる弾性体を用いてもよい。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る治具４Ｂの構成について説明する。第２実施形態に係る治具４Ｂは、ボルト孔の三次元計測に用いられるものであって、特に、ボルト孔の雌ネジ溝の三次元計測に好適である。
【００５２】
図６は本発明の第３実施形態に係る三次元計測治具４Ｂの側面図である。図６に示すように、第２実施形態に係る治具４Ｂは、上記第１実施形態に係る治具４と対比すると、脚部８の形状が相違し、その余の構成は実質的に同一である。そこで、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５３】
治具４Ｂの脚部８は、台座部７の外径寸法よりも小さい外径寸法を有し、軸心４０を中心とし軸方向Ｘに延びる円柱又は円筒状の脚本体８０を有する。脚本体８０の周囲には、雄ネジ溝８６が形成されている。雄ネジ溝８６の形状（外径、谷の径、ピッチ）は、計測しようとするボルト孔のネジ溝の形状と対応している。
【００５４】
ここで、上記構成の治具４Ｂの使用方法を説明する。先ず、台座部７の基準面７４がフランジ１０の表面に接触するまで、治具４Ｂの脚部８がボルト孔に螺入される。脚部８がボルト孔に進入する過程で、ボルト孔の雌ネジ溝の中心と治具４Ｂの軸心４０とが同一直線上に位置するように自動的に位置決めされる。
【００５５】
次に、上記のようにボルト孔に治具４Ｂが装着されたあとで、治具４Ｂの台座部７の座７２にリフレクタ３が置かれる。座７２に保持されたリフレクタ３の中心３Ｃは治具４Ｂの軸心４０の延長線上にあることから、ボルト孔の雌ネジ溝の中心とリフレクタ３の中心３Ｃは同一直線上に位置する。
【００５６】
そして、上記のように位置決めされたリフレクタ３の中心３Ｃを三次元レーザー測定器２で三次元位置計測することにより、ボルト孔の雌ネジ溝の中心を三次元計測することができる。以上の通り、治具４Ｂを用いることによって、ボルト孔に対するリフレクタ３の位置決めが容易となり、ボルト孔（又はその雌ネジ溝）の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【００５７】
なお、ボルト孔の中心と、そのボルト孔に形成された雌ネジ溝の中心とが、心ずれしていることがある。そこで、先ず、第１実施形態に係る治具４を用いてボルト孔の中心の位置を計測し、次に、第２実施形態に係る治具４Ｂを用いてボルト孔の雌ネジ溝の中心の位置を計測し、これらを比較することにより、心ずれを検出することができる。
【００５８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る治具４Ｃの構成について説明する。第３実施形態に係る治具４Ｃは、比較的大径の円管１２の三次元計測に用いられる。
【００５９】
図７は本発明の第３実施形態に係る治具４Ｃの側面図、図８は本発明の第３実施形態に係る治具４Ｃの底面図、図９は図８におけるIX−IX矢視断面図である。図７〜９に示すように、第３実施形態に係る治具４Ｃは、上記第１実施形態に係る治具４と対比すると、脚部８の形状が相違し、その余の構成は実質的に同一である。そこで、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
治具４Ｃの脚部８は、軸方向Ｘに延びる柱形状を呈する脚本体８０を有している。この脚本体８０には、軸心４０と平行な交線でＶ字状に交わる２つの平面（第１面９１，第２面９２）が設けられている。２つの平面９１，９２は、基準面７４と直交している。また、２つの平面９１，９２の成す角度θは、本実施形態では約１５０°である。
【００６１】
ここで、上記構成の治具４Ｃの使用方法を説明する。先ず、台座部７の基準面７４が円管１２の開口縁と接触し、且つ、脚部８の第１面９１及び第２面９２が円管１２の外周面と接触するように、治具４Ｃが円管１２上に配置される。ここで、治具４Ｃと円管１２とが３点で接触するので、治具４Ｃが円管１２上で安定した姿勢を維持することができる。
【００６２】
上記のように円管１２上に治具４Ｃが配置されたあとで、治具４Ｃの台座部７にリフレクタ３が載置される。続いて、三次元レーザー測定器２によってリフレクタ３の中心３Ｃの三次元位置が計測される。なお、脚部８の第１面９１及び第２面９２が円管１２の外周面と接触している状態で、リフレクタ３の中心３Ｃを通って軸方向Ｘに延びる直線上に円管１２の外周面が位置するように、座７２の位置が設計されることが望ましい。
【００６３】
上記のように治具４Ｃが円管１２上に配置された状態において、治具４Ｃが円管１２の円周方向のいずれの位置に配置されても、円管１２の中心線１２Ｃからリフレクタ３の中心３Ｃまでの距離は一定である。このことを利用して、円管１２の円周方向の３箇所以上で治具４Ｃを用いてリフレクタ３の中心３Ｃの三次元位置計測が行われ、計測された複数のリフレクタ３の中心３Ｃの三次元位置に基づいて円管１２の中心線１２Ｃの三次元位置が求められる。更に、計測された複数のリフレクタ３の中心３Ｃの三次元位置に基づいて、円管１２の外形を三次元計測することも可能である。
【００６４】
上記の通り、治具４Ｃが配置される円管１２の円周方向の位置は任意であることから、治具４Ｃを用いることによって円管１２に対するリフレクタ３の位置決めが容易となり、円管１２の三次元計測の作業効率を向上させることができる。
【００６５】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。但し、上記説明は例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【符号の説明】
【００６６】
１      ：三次元座標計測システム
２      ：三次元レーザー測定器
３      ：リフレクタ
３Ｃ    ：（リフレクタの）中心
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ：三次元計測治具
４０    ：軸心
７      ：台座部
８      ：脚部
１１    ：丸孔
１１Ｃ  ：（丸孔の）中心線
１２    ：円管
１２Ｃ  ：（円管の）中心線
７２    ：凹部
７３ａ  ：切欠き
７４ａ  ：逃がし溝
８０    ：脚本体
８２    ：調整孔
８３    ：ネジ孔
８４    ：ボールプランジャ
８６    ：雄ネジ溝
８８    ：板バネ
９０    ：工具
９１    ：第１面
９２    ：第２面
【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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