(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置において、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手段と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶するデータベースと、を含み、
前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施す、
ことを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置。
【請求項２】
パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置において、実測定パートプログラムとワークピースの加工情報データが入力され、前記実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手段と、前記各要素測定毎に抽出された前記測定条件をパートプログラム作成に必要なデータベースに変換するデータベース作成手段と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶するパートプログラム作成用のデータベースと、を含み、
前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施す、
ことを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置。
【請求項３】
請求項２に記載のパートプログラム解析装置において、前記データベースはリレーショナルデータベースであることを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置。
【請求項４】
請求項２又は３のいずれかに記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置の前記データベースを参照して座標及び表面性状測定用パートプログラムを作成することを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の座標及び表面性状測定用パートプログラム作成装置において、測定条件決定のために前記データベースのデータを分析し、その結果を表示又は出力することを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成装置。
【請求項６】
請求項４に記載の座標及び表面性状測定用パートプログラム作成装置において、前記データベースのデータを分析して測定条件を自動決定することを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成装置。
【請求項７】
パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析ステップと、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶する記憶ステップと、記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すステップと、を含む座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法。
【請求項８】
パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において、実測定パートプログラムとワークピースの加工情報データが入力され、前記実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析ステップと、前記各要素測定毎に抽出された前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとしてパートプログラム作成に必要なデータベースに変換するデータベース作成ステップと、前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すステップと、を含む座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法。
【請求項９】
請求項８に記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において、前記データベースはリレーショナルデータベースであることを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法。
【請求項１０】
請求項８又は９のいずれかに記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において用いられる前記データベースを参照して座標及び表面性状測定用パートプログラムを作成するステップを備えることを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法において、測定条件決定のために前記データベースのデータを分析するステップと、その結果を表示又は出力するステップと、を備えることを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法において、前記データベースのデータを分析して測定条件を自動決定するステップを備えることを特徴とする座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法。
【請求項１３】
コンピュータに、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手順と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶する記憶手順と、前記記憶手段に記憶される測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施す手順と、を実行させるためのプログラムを格納した媒体。
【請求項１４】
請求項１０から１２のいずれかに記載の座標及び表面性状測定におけるパートプログラム作成方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムを格納した媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は座標及び表面性状測定におけるパートプログラムの解析及びパートプログラム作成、特に実測定に用いられるパートプログラムから各種の測定情報あるいは測定条件を抽出し、これを汎用情報として当該座標及び表面性状測定機あるいは他の三次元座標測定機等に発展的に利用可能な情報として記憶することのできるパートプログラム解析方法及び装置と、パートプログラム作成方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
三次元座標測定機や表面性状測定機は、主にワークピースの寸法や形状を測定評価する測定装置であるが、測定プローブを交換することにより、ワークピースの表面粗さを同時に測定評価することができる。また、三次元座標測定機は、タッチトリガーセンサ、カメラ、レーザビームセンサなど多彩の測定プローブが利用可能なため、各種の産業分野に広範に利用されている。
【０００３】
三次元座標測定機や表面性状測定機は、測定パートプログラムに書かれている情報によって動作が規定され、また、コンピュータ数値制御三次元座標測定機（CNC三次元座標測定機）の場合は、パートプログラム入力によってその動作が自動制御される。
【０００４】
通常、パートプログラムの中には、プローブ交換指令や測定指令といった測定作業に関する指令と、送り速度指令や測定速度指令といった測定機制御に関する指令とが組み込まれている。測定作業を精度よく効率的に行うには、測定対象であるワークピースと制御対象である測定機との両方に適する指令をパートプログラムに組み入れなければならない。
【０００５】
従来から、測定のパートプログラムを作成する方法として、オペレータが操作盤で三次元座標測定機等を制御して測定の手順を教示するいわゆるオンラインティーチングと、ワークピースのCADデータなど電子的図面情報を利用して三次元座標測定機等の実機を動かさずに測定の手順を教示するいわゆるオフラインティーチングが用いられている。CADデータによるオフラインティーチングは、オペレータによるオンラインティーチングと比べ、測定機を占有せずに測定のパートプログラムを作成できるため、特にインライン測定の場合に重宝される手段である。
【０００６】
オンラインティーチングでは、一般的に、オペレータは、ワークピースの図面と測定作業指示書を基にして測定の箇所と項目を簡単に定めることができるが、測定プローブの選定や測定速度の設定、各項目を何点で測るかといった具体的な測定方法を技能と経験で定めている。当然ながら、技能と経験の浅いオペレータは、高品質のパートプログラムを完成させるために、パートプログラム修正とテスト測定を繰り返さなければならない。
【０００７】
一方、オフラインティーチングの場合、オフラインプログラミングツールは、入力されたワークピースの図面データや測定作業指示データ、プログラミングツールに内蔵された測定機の仕様に関するデータベースや測定の条件・方法に関するデータベースなど、を利用して測定のパートプログラムを作成していくが、一般的に、このようにして作成された原パートプログラムは最適なパートプログラムとは言い難い。したがって、高品質のパートプログラムを完成させるには、測定パスを最適化し、プローブの選定・測定速度の設定・測定点数の設定といった測定方法を最適化する必要がある。そのため、シミュレーションやテスト測定を行い、測定結果に基づきパートプログラムの修正を行うというプロセスを繰り返さなければならない。
【０００８】
以上説明したように、従来から用いられている三次元座標測定のパートプログラムの作成方法においては、オペレータによるオンラインティーチングにせよCADデータによるオフラインティーチングにせよ、高品質のパートプログラムを完成させるためにテスト測定とパートプログラム修正を繰り返さなければならない問題がある。さらに、高品質のパートプログラムを完成させる上記の一連のプロセスにおいて得られた測定方法に関する知識やノウハウは、オペレータの個人的技能と経験と成り得るが、再利用性に乏しく、集団組織内での共有情報の蓄積に繋がらないという大きな問題がある。
【０００９】
本発明はこのような従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、測定のパートプログラム、特に修正・テストの完了した実測定パートプログラムを解析し、オペレータの技能・経験・ノウハウが反映されている測定情報あるいは測定条件を抽出し、これ以降の測定に利用可能なデータベースとして用いることを可能とすることにある。このように抽出された測定情報あるいは測定条件を、プローブ情報、測定機情報、ワークピースの素材情報・加工方法情報等とシステマティックに関連付けを行うことにより、パートプログラム作成の初期段階から、測定対象であるワークピースと制御対象である測定機との両方に適する指令をパートプログラムに組み込むことができる。そして、フィードバック・蓄積されたこれらのデータベースを参照することにより、各場合において最適な測定パートプログラムを瞬時に自動プログラミングすることが可能となる。さらに、このようなデータベースは、単に自己の測定機器ばかりでなく、他の測定機器に対するデータとしても供与可能であり、これらのデータベースをCIM（コンピュータ統合生産システム）の構成要素となる全ての測定機器に開放することによって、全ての修正編集を熟練オペレータに頼ることなく、その多くの部分をデータベースとの対話によって利用可能とすることができる。
【００１０】
【発明の開示】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置において、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手段と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶するデータベースと、を含み、前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析装置において、実測定パートプログラムとワークピースの加工情報データが入力され、前記実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手段と、前記各要素測定毎に抽出された前記測定条件をパートプログラム作成に必要なデータベースに変換するデータベース作成手段と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶するパートプログラム作成用のデータベースと、を含み、前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析ステップと、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶する記憶ステップと、記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すステップと、を含む。
【００１３】
また、本発明は、パートプログラムにて測定の制御が行われる座標及び表面性状測定におけるパートプログラム解析方法において、実測定パートプログラムとワークピースの加工情報データが入力され、前記実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析ステップと、前記各要素測定毎に抽出された前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとしてパートプログラム作成に必要なデータベースに変換するデータベース作成ステップと、前記データベースに記憶される各要素測定毎の測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施すステップと、を含む。
【００１４】
また、本発明は、コンピュータに、実測定パートプログラムを解析して各要素測定毎の測定条件を構成する項目の値を抽出する測定方法分析手順と、前記測定条件を構成する項目の値を書き換え可能に記憶し、蓄積するとともに、前記項目の値が全く同一であっても互いに異なる番号のデータとして書き換え可能に記憶する記憶手順と、前記記憶手段に記憶される測定条件の同じ項目に対して、新たなパートプログラムを作成するために統計処理を施す手順と、を実行させるためのプログラムを格納した媒体である。
【００２１】
【発明を実施するための最良の形態】
１．従来の一般システム構成の説明
一般的には、図３に示すように、パートプログラム作成手段１０において、ワークピースに関する位置、形状、粗さ等の図面情報と、ワークピースのどの箇所をどのように測定するかといった測定作業指示情報を元にして、パートプログラムが作成される。このパートプログラムを作成する方法としては、オペレータが操作盤で三次元座標測定機１１を制御して測定の手順を教示するいわゆるオンラインティーチングや、ワークピース１２のCADデータなど電子的図面情報を利用して三次元座標測定機１１を動かさずに測定の手順を教示するいわゆるオフラインティーチング等がある。いずれにしても、測定機やプローブの仕様、一般的な公差条件、測定上の経験等の測定データベース１０ａを参照しながらパートプログラムが作成される。
【００２２】
作成されたパートプログラムは、最終的に三次元座標測定機１１上でテストランして、問題のないことを確認した上で、実際の測定が行われる。
【００２３】
２．本発明の全体構成の説明
本発明は、表面粗さ測定機、輪郭形状測定機、真円度測定機等の表面性状測定機にも適用可能であるが、以下は、三次元座標測定機における実施例について説明する。
【００２４】
図１に本発明の三次元座標測定におけるパートプログラム解析方法及び装置が適用された三次元座標測定システムの好適な実施例の全体構成を示す。
【００２５】
本構成では、ワークピース図面情報と、測定作業指示情報に加え、測定情報データベース１３を参照しながらパートプログラムが作成される。このパートプログラムは、最終的に三次元測定機１１座標上でテストランして、問題のないことが確認され、ワークピースの測定に用いられるだけでなく、その内容が分析されて前記の測定情報データベースの更新にも使用される。
【００２６】
また、測定情報分析手段１４は、パートプログラムの分析を行って、前記データベースの更新に必要な諸情報を抽出する。そして、データベース作成手段１５は、前記抽出された情報にワークピース図面情報や、測定作業指示情報を加味して測定情報データベース１３の追加、更新を行う。
【００２７】
３．測定情報データベース１３の説明
図２は、測定情報データベース１３の一実施例を示す。測定情報データベース１３は、基本条件データベース１６と測定条件データベース１７から構成されている。
【００２８】
基本条件データベース１６は、
測定機自体の仕様を示す測定機データ１８、
測定機に補助的に追加されるＸ−Ｙテーブルや、回転テーブル等の仕様を示す測定テーブルデータ１９、
タッチトリガセンサやレーザビームセンサ等のプローブの仕様等を示すプローブデータ２０、
各種の一般公差や特別に定義した公差を格納した公差データ２１、
から構成されている。
【００２９】
測定条件データベース１７は、基本条件データベース１６の内容に更に幾何モデル、測定点数、測定速度、等のデータが付加された構成になっている。
【００３０】
ここで、測定条件データベース１７と基本条件データベース１６は、測定条件データベース１７に基本条件データベース１６の実体データを含む代わりに、相互の関連付け情報を含む、いわゆるリレーショナルデータベース構成としても良い。
【００３１】
また、基本条件データベース１６中の、測定機データ１８やプローブデータ２０は、各々独立のデータベースであってもよい。
【００３２】
４．測定機データ１８の説明
図４は、基本条件データベース１６中の測定機データ１８の一例を示す。
【００３３】
例えば三次元測定機を想定すると、
重複しないデータの番号、
門移動型やＸ−Ｙテーブル型、ホリゾンタルアーム型等の測定機の形式、
各軸の測定可能範囲、
最小分解能又は最小表示量、
各軸の測定精度Ｕ１と空間の測定精度Ｕ３、
各軸の最大駆動速度、
タッチトリガセンサやレーザビームセンサ、画像センサ等、装着して使用可能なプローブ、
測定機に補助的に追加されるＸ−Ｙテーブルや回転テーブル等、測定機に装着して使用可能なテーブル
の具体的なデータが格納されている。
【００３４】
このデータには、保有する測定機の全種類を格納することが出来る。
【００３５】
５．測定テーブルデータ１９の説明
図５は、基本条件データベース１６中の測定テーブルデータ１９の一例を示す。
【００３６】
例えばＸ−Ｙテーブルを想定すると、
重複しないデータの番号、
直交テーブル等の形式、
各軸の測定可能範囲、
最小指令単位又は、最小移動量、
各軸の最大駆動速度、
パートプログラム中で使用された測定テーブル情報格納用の変数のラベル、
の具体的なデータが格納されている。
【００３７】
このデータには、保有する測定テーブルの全種類を格納することが出来る。
【００３８】
６．プローブデータ２０の説明
図６は、基本条件データベース１６中のプローブデータ２０の一例を示す。
【００３９】
例えば測定子固定型のタッチトリガプローブを想定すると、
重複しないデータの番号、
測定子が固定型か割り出し型かの種別、
プローブ基準位置に対する接触子中心点の座標、
測定子が球状かディスク状等の接触子形状、
測定子が球状である場合は、その直径である接触子寸法、
測定子がワークピースに接触してから、それ以上に移動可能なオーバトラベル量、
測定可能な方向を示す測定方向、
プローブとしての測定精度、
そのプローブで測定可能な最低速度と最高速度、
パートプログラム中で使用されたプローブ情報格納用の変数のラベル、
の具体的なデータが格納されている。
【００４０】
このデータには、保有するプローブの全種類を格納することが出来る。
【００４１】
７．公差データ２１の説明
図７は、基本条件データベース１６中の公差データ２１の一例を示す。
【００４２】
このテーブルには一般的な公差や特別に定義した公差を登録しておくことが出来、例えば円の直径公差に関しては、
重複しないデータの番号、
公差が角度や直径等の種別、
公差の下限値と上限値、
パートプログラム中で使用された公差情報格納用の変数のラベル、
の具体的なデータが格納されている。
【００４３】
このデータには、定義した全種類の公差を格納することが出来る。
【００４４】
８．測定条件データベース１７の説明
図８は、測定条件データベース１７の一例を示す。
【００４５】
このデータベースには、
重複しないデータの番号、
測定機データへの関連付けデータ、
測定テーブルデータへの関連付けデータ、
プローブデータへの関連付けデータ、
公差データへの関連付けデータ、
幾何モデルの面や円等の種類、
幾何モデルの外側か内側か等の測定区分、
幾何モデルの方向、
幾何モデルが円の場合には直径、等の幾何モデルの大きさ、
ワークピースの特定幾何モデル部分の測定点数、
ワークピースの特定幾何モデル部分の測定速度、
ワークピースの特定幾何モデル部分への位置決め速度、
パートプログラム中で使用された幾何モデル情報格納用の変数のラベル、
が格納されている。
【００４６】
基本条件データベース１６の各データは重複しないように更新登録されるのに比べて、測定条件データベース１７では、ワークピース１２上の異なる測定箇所であれば、データベースの全項目が全く同一であっても、異なるデータの番号が採番され、異なるデータとして登録される。
【００４７】
例えば、同一ワークピースの、異なる測定箇所であれば、プローブ、公差、幾何モデル、測定区分、幾何モデルの方向、幾何モデルの大きさ、測定点数、測定速度、位置決め速度がそれぞれ同一であっても、異なるデータとして登録される。
【００４８】
以上の説明においては、理解のしやすさに重点をおいて、各データベース及びデータベース内のデータは、固定フォーマットとしての記述、説明を行ったが、これは、フリーフォーマットであってもよい。例えば、プローブデータにおいて、測定子固定プローブと測定子割り出しプローブでは、その仕様が異なるため、データの種類や数が異なるので、フリーフォーマットとした方が記憶容量の節約が可能であるが、データベースの構造としては、複雑になる。
【００４９】
９．測定情報分析手段１４の説明
図９は測定情報分析手段１４の詳細を示す。
【００５０】
ここで、記憶装置２２は、パートプログラム、表面粗さ等のワークピース図面情報、測定機情報等の測定作業指示情報を記憶する。
【００５１】
プローブデータ抽出部２３は、パートプログラムからプローブに関するデータを抽出して、基本条件データベース１６のプローブデータを検索、追加する。
【００５２】
公差データ抽出部２４は、パートプログラムから公差に関するデータを抽出して、基本条件データベース１６の公差データ２１を検索、追加する。
【００５３】
幾何モデルデータ抽出部２５は、パートプログラムから幾何モデルに関するデータを抽出して、測定条件データベース１７に追加する。
【００５４】
速度データ抽出部２６は、パートプログラムから速度に関するデータを抽出して、測定条件データベース１７を更新する。
【００５５】
測定情報が以上の様に分析されると、データベース作成手段１５は、プローブデータ２０や公差データ２１の基本条件データベース１６と、測定条件データベース１７の結合を行う。具体的には、データベース間の関連付けを行う。
【００５６】
１０．パートプログラムの説明
次に、パートプログラムに従う具体的な測定処理の流れを説明する。
【００５７】
図１０は、図１１のパートプログラムによって測定されるワークピースを示す。  パートプログラムは、ワークピースの２面に加工された計６箇所の穴と１箇所のポケットを測定する。
【００５８】
以下パートプログラムの内容を図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆによって簡単に説明する。
プログラムNo.（以下、No.と略記する）1からNo.7は、ファイルや変数の宣言を行って、
測定機の準備を行っている。
No.8からNo.30は円測定マクロ定義している。No.11にあるように、測定は４点測定を行う。
No.34で、プローブの定義を行ない、No.35でプローブ選択を行う。
No.37は公差定義を行う。
No.41とNo.42で速度指定を行う。
No.45からNo.117は、スロット測定マクロを定義している。スロットの第１の半円部は、No.51で円と見做して３点測定を行う。スロット中央部の平行部は、No.73、No.81、No.89、No.96で各１点づつ、計４点の点測定を行う。スロットの第２の半円部は、No.99で円と見做して３点測定を行う。
測定のための、実際の軸移動動作は、No.118から開始する。
円測定マクロを使用して、No.119、No.122、No.125、No.128で４箇所の円測定を行った後、No.130でマクロによるスロット測定を行う。
No.131で、座標系切り替えを行った後、No.133とNo.136で２つの円を円測定マクロで測定する。
No.138では、最初に測定した、４箇所の円について、公差照合を行う。
【００５９】
１１．プローブデータ抽出部２３の説明
図９に示すように、パートプログラム解析を開始すると、まず、パートプログラムが読み込まれ、ついで、ワークピース図面情報と測定作業指示情報の内、パートプログラムに現れない情報を入力する。これらは、記憶装置２２に内部記憶される。
【００６０】
次いで、プローブデータ抽出部２３が起動し、図１２に示す処理が実行される。
【００６１】
以下、この処理内容を詳細に説明する。
Ｓ１０：プローブデータ抽出部２３の処理開始
Ｓ１１：基本条件データベース１６中のプローブデータ２０のラベル欄を全て消去する。
Ｓ１２：パートプログラムの先頭から、プローブ定義命令を探す。図１１の例では、No.34が検索され、測定子割り出しプローブであって、極座標で定義された測定子の座標値等がパラメータとして定義されていることがわかる。
Ｓ１３：前ステップで検出されたプローブパラメータを基に、基本条件データベース１６のプローブデータ２０を検索して、同一プローブが登録済かどうかを調べる。
Ｓ１４：未登録であれば、プローブデータ２０にレコードを追加して、これらのパラメータを格納する。
Ｓ１５：パートプログラム中で使用されているプローブラベル名（図１１の例では、“１”）をプローブデータのラベル欄に格納する。プローブが既に登録済であった場合は、該当レコードのラベル欄に、このプローブラベル名を格納する。
Ｓ１６：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ１７：プローブデータ抽出部２３の処理終了
【００６２】
１２．公差データ抽出部２４の説明
次いで、公差データ抽出部２４が起動し、図１３に示す処理が実行される。
【００６３】
公差データ抽出部２４は次のような処理を実行する。
Ｓ２０：公差データ抽出部２４の処理開始
Ｓ２１：基本条件データベース１６中の公差データ２１のラベル欄を全て消去する。
Ｓ２２：パートプログラムの先頭から、公差定義命令を探す。図１１の例では、No.37が検索され、直径に関して下限と上限の公差がパラメータとして定義されていることがわかる。
Ｓ２３：前ステップで検出された公差パラメータを基に、基本条件データベース１６の公差データ２１を検索して、同一公差が登録済かどうかを調べる。
Ｓ２４：未登録であれば、公差データ２１にレコードを追加して、これらのパラメータを格納する。
Ｓ２５：パートプログラム中で使用されている公差ラベル名（図１１の例では、“１”）を公差データのラベル欄に格納する。公差が既に登録済であった場合は、該当レコードのラベル欄に、この公差ラベル名を格納する。
Ｓ２６：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ２７：公差データ抽出部２４の処理終了
【００６４】
１３．幾何モデルデータ抽出部２５の説明
次いで、幾何モデルデータ抽出部２５が起動し、図１４に示す処理が実行される。
【００６５】
幾何モデルデータ抽出部２５は次のような処理を実行する。
Ｓ３０：幾何モデルデータ抽出部２５の処理開始
Ｓ３１：測定条件データベース１７中のラベル欄を全て消去する。
Ｓ３２：パートプログラムの先頭から、要素測定命令を探す。この時、マクロ等が使用されているパートプログラムでは、検索に注意を要する。すなわち、マクロ等で、引数が用いられている場合には、マクロ側で定義された値を使用するのではなく、マクロ呼び出し時に渡された値を使用することが必要である。
【００６６】
従って、三次元測定機においてパートプログラムが実行されるのと同様の順序で検索される必要があり、引数についても同様に扱われる必要がある（以下の説明中の検索順序についても、同様の検索順序とし、異なる場合は、その都度示す）。
その結果、図１１の例では、No.119において“１ＣＲ”の引数と共に一回目の円測定マクロ呼び出しが行われ、No.11の要素測定命令が検索されることになり、そのパラメータは、幾何モデルは円、ラベルは“１ＣＲ”、測定点数は４点であることがわかる。
Ｓ３３：測定条件データベース１７に新たにレコードを追加し、その幾何モデル欄、測定点数欄、ラベル欄に前記パラメータを格納する。
Ｓ３４：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ３５：パートプログラムを再度、先頭から検索して、要素定義命令を探し、その命令で定義されているパラメータを取り出す。図１１の例では、No.10が検索される。
Ｓ３６：測定条件データベースのラベル欄を検索して前ステップ検索で求められたラベルと同一のラベルを持つレコードを探す。
Ｓ３７：該当レコードがあった場合は、そのレコードの各欄に、ステップＳ３５で取り出されたパラメータを格納する。図１１の場合で注意すべき点は、No.10の命令から、直接には円の直径を求めることが出来ない点である。ここでは、実際の測定点はＸとして変数で定義されているので、実際にこの変数Ｘに割り付けられる値を探すステップが必要である。この処理は、比較的単純で、変数Ｘへの割付命令を探せばよく、図１１の例では、No.13とNo.15に現れるが、点測定命令（No.16）の直前のNo.15を採用して、Ｘ＝Ｘ１＋Ｒ１を得る。ここから、円の中心座標Ｘ１に対して、＋Ｒ１の点を測定する訳であるから、Ｒ１は半径を示すことになる。そこで、前記レコードの幾何モデルの大きさ欄には、この値を格納する。
【００６７】
尚、幾何モデルが複雑で、幾何モデルの大きさを単純処理によって求められない場合は、ワークピース図面情報を参照して、手動入力しても良い。
Ｓ３８：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ３９：幾何モデルデータ抽出部２５の処理終了
【００６８】
１４．速度データ抽出部２６の説明
次いで、速度データ抽出部２６が起動し、図１５に示す処理が実行される。
【００６９】
速度データ抽出部２６は次のような処理を実行する。
Ｓ４０：速度データ抽出部２６の処理開始
Ｓ４１：パートプログラムの先頭から、要素測定命令を探し、そのラベルを一時記憶する。図１１の例では、No.11にて、ラベル“１ＣＲ”が検索される。
Ｓ４２：前ステップで検索された要素測定命令から、今度はパートプログラムを逆方向に先頭に向かって測定速度設定命令と位置決め速度設定命令を検索する。図１１の例では、測定速度設定命令は、No.42が検索され、位置決め速度設定命令はNo.31が検索される。
Ｓ４３：測定条件データベース１７のラベル欄について、ステップＳ４１で一時記憶したラベルと同一のラベルが格納されたレコードを検索し、該当レコードの測定速度欄と位置決め速度欄に前ステップで検索された測定速度と位置決め速度を格納する。
Ｓ４４：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ４５：速度データ抽出部２６の処理終了
【００７０】
１５．データベース作成手段１５の説明
次いで、データベース作成手段１５が起動し、図１６Ａ、１６Ｂに示す処理が実行される。
【００７１】
データベース作成手段１５は基本条件データベース１６と測定条件データベース１７の結合処理を行う。具体的には、次のような処理を実行する。
Ｓ５０：データベース作成の処理開始
Ｓ５１：パートプログラムの先頭から、要素測定命令を探し、そのラベルを一時記憶する。図１１の例では、No.11にて、ラベル“１ＣＲ”が検索される。
Ｓ５２：前ステップで検索された要素測定命令から、今度はパートプログラムを逆方向に先頭に向かってプローブ選択命令を検索し、プローブ選択ラベルを一時記憶する。図１１の例では、No.35が検索され、プローブ選択ラベルは“１”であることがわかる。
Ｓ５３：基本条件データベース１６のプローブデータ２０のラベル欄について、前ステップで一時記憶したラベルと同一のラベルが格納されたレコードを検索し、該当レコードの番号を取り出す。図６の例では、ｐ１等。
Ｓ５４：測定条件データベース１７のラベル欄を検索して、ステップＳ５１で一時記憶したラベルと一致するレコードを検索し、該当レコードのプローブ欄へ、前ステップで取り出したプローブデータ２０の番号を格納する。
Ｓ５５：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ５６：パートプログラムの先頭から、公差照合命令を探し、そのラベルを一時記憶する。図１１の例では、No.138にて、要素測定ラベル“１ＣＲ”、“２ＣＲ”、“３ＣＲ”、“４ＣＲ”と、公差ラベル“１”が検索される。
Ｓ５７：基本条件データベース１６の公差データ２１のラベル欄について、前ステップで一時記憶した公差ラベルと同一のラベルが格納されたレコードを検索し、該当レコードの番号を取り出す。図７の例では、ｔ１等。
Ｓ５８：測定条件データベース１７のラベル欄を検索して、ステップＳ５６で一時記憶した要素測定ラベルと一致するレコードを検索し、該当レコードの公差欄へ、前ステップで取り出した公差データ２１の番号を格納する。
Ｓ５９：以上の様に、パートプログラムの末尾まで検索して、処理を繰り返す。
Ｓ６０：パートプログラムを使用して測定を行う測定機と測定テーブルを、基本条件データベース１６の測定機データ１８と測定テーブルデータ１９から選択し、各々のレコードの番号を測定条件データベース１７の新規追加されたレコードの測定機欄と測定テーブル欄へ入力する。この入力処理は、手動入力であってもよいが、パートプログラム中にこれらの識別命令を含ませて、自動的に入力可能としてもよい。
Ｓ６１：以上の各処理によって、入力出来なかったデータは、必ずしも全て必要という訳ではないが、必要に応じて、ワークピース図面情報や測定作業指示情報を参照して手動入力してもよい。図１０の例では、スロット部分において表面粗さの指定が行われているが、このようなパートプログラムからは、抽出できない情報を手動操作によって補うことができる。この場合には、測定条件データベースに粗さ欄が必要となる。
Ｓ６２：データベース作成の処理終了
【００７２】
１６．リレーショナルデータベースの説明
以上のようにして、基本条件データベース１６と測定条件データベース１７からなる測定情報データベース１３が完成する。この例では、基本条件データベース１６のプローブデータ２０や公差データ２１は、内容が重複しないレコードで構成されている。一方、測定条件データベース１７側では、これらのデータの実体データではなく、データの番号のみを保持しているので、記憶容量の節約が可能であると共に、測定条件毎に、同一データを繰り返し入力する必要もなく、取扱いが容易になっている。つまりこれは、いわゆるリレーショナルデータベースとして構成した例である。
【００７３】
１７．測定情報データベースの使用
次に、パートプログラムの作成にあたって、この測定情報データベース１３の使用方法を説明する。
【００７４】
17.１  パートプログラム作成時の従来の問題点
まず、従来におけるパートプログラム作成時の問題点を説明する。
【００７５】
パートプログラムの作成にあたっては、ワークピース図面情報と測定作業指示情報を参照して、測定箇所の幾何モデルを決定し、必要となる各種の測定条件設計を行う。この各測定条件設計事項に対して考慮する必要のあるパラメータの例は次の通りである。
【００７６】
幾何モデルの決定：測定箇所の形状
測定機の決定：測定範囲、測定精度、測定時間等
測定テーブルの決定：測定範囲、測定精度、測定時間、測定方法等
プローブの決定：測定可否、測定精度等
測定箇所の決定：測定箇所の形状、ワークピースの用途等
公差の決定：ワークピースの材質・加工方法・表面粗さ・用途等
測定点数の決定：幾何モデルの大きさ、公差、表面粗さ等
測定パスの決定：幾何モデルの大きさ、測定点数、測定時間、測定機の種類、測定テーブルの種類等
測定速度の決定：測定時間、測定精度、プローブの種類等
【００７７】
各測定条件は、相互に関連するパラメータがあり、条件組合せが測定精度や測定能率に影響を与えることもある上、それらの組合せは無限に可能である。従って、測定条件設計には、ノウハウが必要とされている。
【００７８】
例えば、真円度の測定で、円を何点で測定すればよいかという問題がある。これは、円の直径や真円度の公差値、場合によってワークピースの材質や加工方法をも考慮して、測定点数を決定する。一般化された計算式はないが、経験的に、円の直径が大きい程、測定点数を多くし、真円度の公差値が小さい程、測定点数を多くし、表面粗さの大きいワークピースでは測定点数を多くするのが良いとされている。
【００７９】
また、タクトタイムが厳しく、測定速度の加減を如何にすべきかという問題がある。公差値が大きく精度が低くてよい測定箇所において、測定速度を上げる発想はあるものの、どのぐらい上げればよいかは経験などに頼っている。その原因は、測定速度を上げることによる測定精度の低下度合いはプローブの種類や送り速度、測定のアプローチ距離などによって複雑に変ることにある。
【００８０】
17.2  本発明における測定情報データベース１３の利用
輪郭及び表面性状測定用のパートプログラムを作成するのに測定のノウハウが必要な場合に、測定情報データベース１３が有用である。
【００８１】
例えば、測定機、測定テーブル、プローブ、公差、幾何モデル、測定区分、幾何モデルの方向、幾何モデルの大きさの範囲を指定して、これらの条件に適合するレコードを測定条件データベース１７から抽出する。抽出レコードの測定点数、測定速度、位置決め速度データのそれぞれに一定の統計処理を施し、例えば平均を求めると共に度数分布の表示を行わせる。測定点数と測定速度の表示結果の例は図１７のようになる。このままでは、測定点数分布と測定速度分布が一致しているかどうかわからないので、抽出レコードに対し、更に測定点数を絞り込んで（例えば図１７の例では、測定点数４〜７）再抽出を行う。再度、同様に、測定速度、位置決め速度データのそれぞれに一定の統計処理を施し、例えば平均を求めると共に度数分布の表示を行わせる。これらの結果から、一定の測定機やプローブ等の各種の条件下において過去に最も用いられた測定条件設計値、すなわち測定点数、測定速度、位置決め速度等を求めることができる。
【００８２】
更に統計処理結果である平均値等を測定条件として採用することにより、例えば、測定点数の平均値から測定点数を決定し、次にその測定点数で更にレコードの絞り込みを行い、その結果から測定速度について平均処理により測定速度を決定し、同様に位置決め速度を決定するというような、測定条件自動決定も可能である。
【００８３】
また、逆に幾何モデルの大きさや公差等を指定して、どのプローブが使用可能か、といった情報を測定情報データベース１３から抽出することも可能である。
【００８４】
このように、測定情報データベース１３に対して、所定の抽出処理と抽出結果に対する適切な統計処理を行うことにより、過去の有用なノウハウを導き出すことが可能となる。これらの結果を用いてパートプログラムを作成すれば、経験やノウハウの少ない作業者であっても適切なパートプログラムを作成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の三次元座標測定におけるパートプログラムの解析及びパートプログラムが適用された三次元座標測定システムの全体構成を示す。
【図２】測定情報データベースの全体構成の一実施例を示す。
【図３】一般的な三次元座標測定におけるパートプログラムの作成が適用された三次元座標測定システムの全体構成を示す。
【図４】基本条件データベース中の測定機データの一例を示す。
【図５】基本条件データベース中の測定テーブルデータの一例を示す。
【図６】基本条件データベース中のプローブデータの一例を示す。
【図７】基本条件データベース中の公差データの一例を示す。
【図８】測定条件データベースの一例を示す。
【図９】測定情報分析手段の詳細を示す。
【図１０】ワークピースの例を示す。
【図１１Ａ】パートプログラムの例を示す。
【図１１Ｂ】パートプログラムの例を示す。
【図１１Ｃ】パートプログラムの例を示す。
【図１１Ｄ】パートプログラムの例を示す。
【図１１Ｅ】パートプログラムの例を示す。
【図１１Ｆ】パートプログラムの例を示す。
【図１２】プローブデータ抽出部の処理手順を示す。
【図１３】公差データ抽出部の処理手順を示す。
【図１４】幾何モデルデータ抽出部の処理手順を示す。
【図１５】速度データ抽出部の処理手順を示す。
【図１６Ａ】データベース作成手段における処理手順を示す。
【図１６Ｂ】データベース作成手段における処理手順を示す。
【図１７】データベースの統計処理結果の表示例を示す。
【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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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