JP2002333317A - 品質評価装置および品質評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 品質評価基準となる基準立体形状と製品を計
測して得られた計測立体形状とを重ね合わすことができ
る品質評価装置を提供する。 【解決手段】 品質評価基準となる基準立体形状と、生
産された製品を計測して得られた計測立体形状とを比較
することで、製品の品質を向上させるための品質評価装
置であって、前記基準立体形状のデータを記憶した製品
形状記憶装置と、前記計測立体形状のデータを作成する
計測装置と、前記計測立体形状と前記基準立体形状とを
重ね合わせる重ね合わせサブシステムとを有することを
特徴とする品質評価装置

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製品の品質を向上
させるための品質評価装置および品質評価方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】製品の品質評価は、実際生産した製品を
測定することによって得られた形状データを、基準とし
て記憶されているＣＡＤデータと比較することによって
行われている。

【０００３】たとえば、自動車部品（圧造成形品、車体
組立部品）の生産では、生産された部品の形状データと
基準となるＣＡＤデータとを比較する評価を行うことに
より、生産された部品が所定の品質基準を満たすように
なるまで、当該部品を生産するための圧型や冶工具など
の設備の修正を繰り返し行っている。

【０００４】品質評価や生産設備の修正を支援するシス
テムとして、特開平７−３３４２２５号公報では、品質
を保証するための計画を立案するのに必要なデータを一
元管理し、立案された計画に基づいて三次元計測器など
を用いて製品の計測を行って、その計測結果に基づいて
生産設備の修正データを求める発明が開示されている。
しかしながら、この発明は、データの管理方法を開示し
たにすぎず、具体的な製品の評価方法について開示して
いない。

【０００５】具体的な製品の評価方法としては、たとえ
ば、専用の治具を用いて評価する方法がある。この方法
では、治具上に定義された所望の製品の形状と、実際に
生産され治具上に位置決めされた製品の形状とを比較
し、その誤差で製品の品質を評価している。形状の比較
は、それぞれの形状を点群として表した立体形状を用い
て行なわれ、治具の位置決めに基づく点群の座標同士を
比較することによって行なわれる。そして、評価結果に
基づいて製品の修正が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術では、所望の製品の立体形状と生産された製品を測定
して得た立体形状に基づいて、立体形状同士を重ね合わ
せて比較しているのではなく、治具上に位置決めされた
立体形状で比較しているので、位置決めが正確に行われ
なければ計測器の計測精度がどんなに優れていても正し
い計測を行うことができない。

【０００７】さらに、上記技術では、製品やすでに製品
を組み立てたものについて計測し修正を行うことができ
るが、修正後の製品については再び組立を行って評価す
る必要がある。これでは、製品を修正するたびに、分
解、組立を繰り返すことになり、作業効率の低下を招い
てしまう。

【０００８】また、上記技術では、製品と設備との関係
が複雑なため、修正後の製品を生産するための設備の修
正は、現場の技術者の経験や勘に頼らざるを得なかっ
た。これでは、経験を持たない者には、部品の生産を行
うことができず、作業効率が低下してしまう。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、治具上に製品を正確に位置決めすることなく製
品の評価をすることができ、分解、組立を繰り返すこと
なく製品の修正を行うことができ、製品生産設備の修正
の経験をもたない者でも容易に設備の修正を行うことが
できる品質評価装置および品質評価方法の提供を目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。

【００１１】（１）品質評価基準となる基準立体形状
と、生産された製品を計測して得られた計測立体形状と
を比較することで、製品の品質を向上させるための品質
評価装置であって、前記基準立体形状のデータを記憶し
た基準データ記憶手段と、前記計測立体形状のデータを
作成する計測データ作成手段と、前記計測立体形状と前
記基準立体形状とを重ね合わせる重ね合わせ手段とを有
することを特徴とする品質評価装置。

【００１２】（２）前記基準立体形状のデータは、一つ
の部品の立体形状を示すデータである。

【００１３】（３）前記基準立体形状のデータは、複数
の部品によって組み立てられた状態の立体形状を示すデ
ータである。

【００１４】（４）前記重ね合わせ手段は、予め決めら
れた三次元座標上に配置された前記基準立体形状上に、
重ね合わせの基準となる六つの基準点を定義する基準点
定義手段と、前記三次元座標上に配置された前記計測立
体形状上に、前記六つの基準点に対応する六つの対象点
を定義する対象点定義手段と、を有し、少なくとも一つ
の対象点を対応する基準点と同じＸ座標値を有するよう
にし、残りの少なくとも一つの対象点を対応する基準点
と同じＹ座標値を有するようにし、さらに残りの少なく
とも一つの対象点を対応する基準点と同じＺ座標値を有
するようにして、少なくとも三つの対象点が有するＸＹ
Ｚ座標値のうち六つの座標値を対応する基準点のＸＹＺ
座標値と同一にする。

【００１５】（５）前記重ね合わせ手段は、予め決めら
れた三次元座標上に配置された前記基準立体形状上に、
第１基準点、第２基準点、および第３基準点を定義する
基準点定義手段と、前記三次元座標上に配置された前記
計測立体形状上に、前記第１基準点に対応する第１対象
点、前記第２基準点に対応する第２対象点、および前記
第３基準点に対応する第３対象点を定義する対象点定義
手段と、第１対象点が第１基準点に一致するように、前
記計測立体形状を前記基準立体形状に対して相対的に平
行移動させる移動手段と、前記第１基準点と前記第２基
準点を結ぶ直線上であって第２基準点側に前記第２対象
点が一致するように、前記計測立体形状を前記基準立体
形状に対して相対的に、前記第１対象点を中心として回
転させる第１回転手段と、前記第１基準点、前記第２基
準点および前記第３基準点を含む平面上であって前記第
３基準点側に前記第３対象点が一致するように、前記計
測立体形状を前記基準立体形状に対して相対的に、前記
第１対象点および前記第２対象点を結ぶ直線を回転軸と
して回転させる第２回転手段とを含む。

【００１６】（６）前記重ね合わせ手段は、さらに、前
記基準立体形状上であって各基準点から所定の範囲内の
法線の平均を算出して各基準点の法線とし、全基準点の
法線の平均を算出して全基準点の重心の法線とする法線
設定手段を含み、前記重心の法線に対して平行に前記計
測立体形状を移動させ、前記重心の法線と前記計測立体
形状の交点を回転の中心として前記計測立体形状を相対
的に回転させ、各基準点に対応する各対象点の誤差の合
計の最小値を算出し、前記誤差の合計の最小値が所定の
値より小さくなったときの計測立体形状の前記重心の法
線上の位置を最適位置として、前記計測立体形状を前記
基準立体形状に重ね合わせる。

【００１７】（７）前記重ね合わせ手段は、前記誤差の
合計の最小値を、前記重心の法線上に設定される任意の
中心点と、前記重心の法線上で前記中心点からそれぞれ
反対方向に所定の距離を介して配置される最大点および
最小点との三点で算出し、前記中心点で算出した誤差の
合計の最小値が、所定の値より小さい場合、当該中心点
を前記最適位置とし、前記中心点で算出した前記誤差の
合計の最小値が、所定の値より大きい場合、前記最大点
で算出した誤差の合計の最小値と、前記最小点で算出し
た誤差の合計の最小値とを比較し、前記最大点で算出し
た誤差の合計の最小値の方が小さい場合、前記中心点を
新たな最小点とし、前記新たな最小点と前記最大点との
中間を新たな中心点とし、前記最小点で算出した誤差の
合計の最小値の方が小さい場合、前記中心点を新たな最
大点とし、前記新たな最大点と前記最小点と中間を新た
な中心点とする。

【００１８】（８）前記重ね合わせ手段は、前記中心点
で算出した誤差の合計の最小値が前記所定の値より小さ
くなるまで、（７）に記載の動作を繰り返す。

【００１９】（９）前記重ね合わせ手段によって重ね合
わされた前記基準立体形状と前記計測立体形状とを比較
する比較手段をさらに有する。

【００２０】（１０）前記製品を生産する生産設備の立
体形状を示す設備立体形状のデータを記憶する記憶手段
と、前記比較手段による比較結果に基づいて、前記計測
立体形状のデータを修正する修正手段と、修正された前
記計測立体形状のデータと一致する製品が生産されるよ
うに、前記設備立体形状のデータの修正する設備データ
修正手段とをさらに有する。

【００２１】（１１） 前記設備データ修正手段によっ
て修正された前記設備立体形状のデータに基づいて設備
の修正を指示する設備修正指示データを作成する作成手
段と、前記設備修正指示データに基づいて修正指示を表
示する表示手段とをさらに有する。

【００２２】（１２）品質評価基準となる基準立体形状
と、生産された製品を計測して得られた計測立体形状と
を比較することで、製品の品質を向上させるための品質
評価方法であって、前記基準立体形状のデータを記憶す
る工程と、前記計測立体形状のデータを作成する工程
と、前記計測立体形状と前記基準立体形状とを重ね合わ
せる工程とを有することを特徴とする品質評価方法。

【００２３】（１３）前記基準立体形状のデータは、一
つの部品の立体形状を示すデータである。

【００２４】（１４）前記基準立体形状のデータは、複
数の部品によって組み立てられた状態の立体形状を示す
データである。

【００２５】（１５）前記重ね合わせる工程は、予め決
められた三次元座標上に配置された前記基準立体形状上
に、重ね合わせの基準となる六つの基準点を定義する工
程と、前記三次元座標上に配置された前記計測立体形状
上に、前記六つの基準点に対応する六つの対象点を定義
する工程と、を有し、少なくとも一つの対象点を対応す
る基準点と同じＸ座標値を有するようにし、残りの少な
くとも一つの対象点を対応する基準点と同じＹ座標値を
有するようにし、さらに残りの少なくとも一つの対象点
を対応する基準点と同じＺ座標値を有するようにして、
少なくとも三つの対象点が有するＸＹＺ座標値のうち六
つの座標値を対応する基準点のＸＹＺ座標値と同一にす
る。

【００２６】（１６）前記重ね合わせる工程は、予め決
められた三次元座標上に配置された前記基準立体形状上
に、第１基準点、第２基準点、および第３基準点を定義
する工程と、前記三次元座標上に配置された前記計測立
体形状上に、前記第１基準点に対応する第１対象点、前
記第２基準点に対応する第２対象点、および前記第３基
準点に対応する第３対象点を定義する工程と、第１対象
点が第１基準点に一致するように、前記計測立体形状を
前記基準立体形状に対して相対的に平行移動させる工程
と、前記第１基準点と前記第２基準点を結ぶ直線上であ
って第２基準点側に前記第２対象点が一致するように、
前記計測立体形状を前記基準立体形状に対して相対的
に、前記第１対象点を中心として回転させる工程と、前
記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点を
含む平面上であって前記第３基準点側に前記第３対象点
が一致するように、前記計測立体形状を前記基準立体形
状に対して相対的に、前記第１対象点および前記第２対
象点を結ぶ直線を回転軸として回転させる工程とを含
む。

【００２７】（１７）前記重ね合わせる工程は、さら
に、前記基準立体形状上であって各基準点から所定の範
囲内の法線の平均を算出して各基準点の法線とし、全基
準点の法線の平均を算出して全基準点の重心の法線とす
る工程を含み、前記重心の法線に対して平行に前記計測
立体形状を移動させ、前記重心の法線と前記計測立体形
状の交点を回転の中心として前記計測立体形状を相対的
に回転させ、各基準点に対応する各対象点の誤差の合計
の最小値を算出し、前記誤差の合計の最小値が所定の値
より小さくなったときの計測立体形状の前記重心の法線
上の位置を最適位置として、前記計測立体形状を前記基
準立体形状に重ね合わせる。

【００２８】（１８）前記重ね合わせる工程は、前記誤
差の合計の最小値を、前記重心の法線上に設定される任
意の中心点と、前記重心の法線上で前記中心点からそれ
ぞれ反対方向に所定の距離を介して配置される最大点お
よび最小点との三点で算出し、前記中心点で算出した誤
差の合計の最小値が、所定の値より小さい場合、当該中
心点を前記最適位置とし、前記中心点で算出した前記誤
差の合計の最小値が、所定の値より大きい場合、前記最
大点で算出した誤差の合計の最小値と、前記最小点で算
出した誤差の合計の最小値とを比較し、前記最大点で算
出した誤差の合計の最小値の方が小さい場合、前記中心
点を新たな最小点とし、前記新たな最小点と前記最大点
との中間を新たな中心点とし、前記最小点で算出した誤
差の合計の最小値の方が小さい場合、前記中心点を新た
な最大点とし、前記新たな最大点と前記最小点と中間を
新たな中心点とする。

【００２９】（１９）前記重ね合わせる工程は、前記中
心点で算出した誤差の合計の最小値が前記所定の値より
小さくなるまで、（１８）に記載の動作を繰り返す。

【００３０】（２０）前記重ね合わせる工程において重
ね合わされた前記基準立体形状と前記計測立体形状とを
比較する工程をさらに有する。

【００３１】（２１）前記製品を生産する生産設備の立
体形状を示す設備立体形状のデータを記憶する工程と、
前記比較工程における比較結果に基づいて、前記計測立
体形状のデータを修正する工程と、修正された前記計測
立体形状のデータと一致する製品が生産されるように、
前記設備立体形状のデータの修正する工程とをさらに有
する。

【００３２】（２２）前記設備立体形状のデータを修正
する工程において修正された前記設備立体形状のデータ
に基づいて設備の修正を指示する設備修正指示データを
作成する工程と、前記設備修正指示データに基づいて修
正指示を表示する工程とをさらに有する。

【００３３】

【発明の効果】請求項１および請求項１２に記載の発明
は、基準立体形状と、計測立体形状とを、直接重ね合わ
せるので、それらを正確かつ容易に比較しやすくなる。

【００３４】請求項２および請求項１３に記載の発明
は、単体の部品の立体形状について品質の評価を行うこ
とができる。

【００３５】請求項３および請求項１４に記載の発明
は、複数の部品によって組み立てられた立体形状につい
て品質の評価を行うことができる。

【００３６】請求項４および請求項１５に記載の発明
は、三次元座標上の基準立体形状上に基準点を定義し、
さらに、同三次元座標上の計測立体形状上に対象点を定
義するので、対応する基準点と対象点とを一致させるこ
とによって、正確に基準立体形状と計測立体形状との重
ね合わせを行うことができる。

【００３７】請求項５および請求項１６に記載の発明
は、三次元座標上の基準立体形状上に三点の基準点を定
義し、さらに、同三次元座標上の計測立体形状上に三点
の対象点を定義するので、対応する基準点と対象点とを
一致させることによって、正確に基準立体形状と計測立
体形状との重ね合わせを行うことができる。

【００３８】請求項６におよび請求項１７記載の発明
は、重心の法線上で計測立体形状を移動させながら、重
心の法線と計測立体形状との交点を中心として計測立体
形状を回転させ、対象点と基準点との誤差の合計の最小
値を算出していくので、対象点と基準点の誤差の合計の
最小値が所定の値より小さくなる程度まで、正確に基準
立体形状と計測立体形状との重ね合わせを行うことがで
きる。

【００３９】請求項７および請求項１８に記載の発明
は、中心点、最小点、最大点のそれぞれ三点に計測立体
形状が交わっているときの、誤差の合計の最小値を算出
し、中心点で交わっているときの誤差の合計の最小値が
所定の値より小さいとき、当該中心点を最適位置とし、
それ以外の場合は、最大点側または最小点側に範囲を絞
って、新たに最小点または最大点、および中心点を定義
するので、重心の法線上において効率的に計測立体形状
の最適位置を見つけ出すことができる。

【００４０】請求項８および請求項１９に記載の発明
は、最適位置を見つけ出すまで、新たな最小点または最
大点、および中心点の定義を行い続け、最適位置を見つ
け出すために範囲の絞りこみを行うので、重心の法線上
において効率的に計測立体形状の最適位置を見つけ出す
ことができる。

【００４１】請求項９および請求項２０に記載の発明
は、基準立体形状と計測立体形状とを比較することがで
きる。

【００４２】請求項１０および請求項２１に記載の発明
は、比較結果に基づいて、計測立体形状のデータを修正
することができ、修正された計測立体形状のデータと一
致する製品が生産されるように設備立体形状のデータを
修正することができる。

【００４３】請求項１１および請求項２２に記載の発明
は、修正された設備立体形状のデータに基づいて設備修
正指示データを作成し、当該設備修正指示データに基づ
く修正指示を表示するので、視覚的に修正指示を行うこ
とができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。

【００４５】図１は、品質評価装置１００の概略構成を
示すブロック図である。

【００４６】当該品質評価装置１００は、ＣＡＤシステ
ム１０２と、品質基準作成システム１０４と、設備ＣＡ
Ｄシステム１０６と、部品形状記憶装置１０８と、品質
基準記憶装置１１０と、設備データ記憶装置１１２と、
計測結果記憶装置１１６と、重ね合わせサブシステム１
１８と、精度解析サブシステム１２０と、データ修正サ
ブシステム１２２と、設備修正指示サブシステム１２８
と、計測装置１１４と、成形シミュレータ１２４と、組
立シミュレータ１２６と、生産設備１３０とを有する。

【００４７】ＣＡＤシステム１０２は、生産する製品
（部品および複数の部品を組み立てた状態を含む）の基
準状態を設計するために使用される。また、ＣＡＤシス
テム１０２は、設計に基づいて、生産する製品の基準状
態を点群として表現した基準立体形状のデータを作成す
る。以下では、ＣＡＤシステム１０２で作成された基準
立体形状のデータを基準データという。この基準データ
は、製品形状記憶装置１０８に記憶される。

【００４８】品質基準作成システム１０４は、生産され
た製品が一定の品質を満たすかどうかを判断するための
評価の基準となる品質基準を作成するために使用され
る。なお、品質基準は、生産された製品の基準データに
対する差異の許容値として作成される。作成された品質
基準は、品質基準記憶装置１１０に記憶される。

【００４９】設備ＣＡＤシステム１０６は、製品を生産
する設備の形状（たとえば、圧型など）を設計するため
に使用され、生産設備の立体形状のデータを作成する。
作成された設備形状データは、設備データ記憶装置１１
２に記憶される。また、製品を生産するために使用され
る設備の順番も設備データ記憶装置１１２に記憶され
る。以下では、設備ＣＡＤシステム１０６で作成された
生産設備の立体形状のデータと、使用される設備の順番
の情報とをまとめて設備データという。

【００５０】計測装置１１４は、生産された製品の立体
形状を計測し、計測結果に基づいて、製品の立体形状を
点群として表現した計測立体形状のデータを作成する。
以下では、計測装置１１４で作成された計測立体形状の
データを計測データという。この計測データは、計測結
果記憶装置１１６に記憶される。なお、計測装置１１４
は、レーザ光を用いて非接触で計測する方式、あるいは
プローブを接触させて計測する方式等種々あるが、公知
の装置であるので詳細説明は省略する。

【００５１】重ね合わせサブシステム１１８は、製品形
状記憶装置１０８に記憶されている基準データと計測結
果記憶装置１１６に記憶されている計測データとを比較
するために、計測立体形状を基準立体形状に重ね合わせ
る。

【００５２】精度解析サブシステム１２０は、重ね合わ
せサブシステム１１８において重ね合わされた計測立体
形状と基準立体形状とを解析し、品質基準を満たしてい
るかどうかを判断する。

【００５３】データ修正サブシステム１２２は、精度解
析サブシステム１２０によって製品の品質基準が満たさ
れていないと判断された場合、精度解析サブシステム１
２０の解析および判断に基づいて、設備データを修正す
る。

【００５４】成形シミュレータ１２４は、修正された設
備データによって生産される製品が品質基準を満たすか
どうかをシミュレートして判断する。

【００５５】組立シミュレータ１２６は、修正された設
備データによって生産される製品がこれから組み立てら
れる部品である場合、当該修正された計測データを使用
して、組立が行われた状態をシミュレートし、組立が品
質基準を満たすかどうかを判断する。

【００５６】設備修正指示サブシステム１２８は、成形
シミュレータ１２４または組立シミュレータ１２６によ
って品質基準が満たされていると判断された場合、実際
に設備を修正するための修正指示を作成する。ここで、
修正指示は、設備データ記憶装置１１２に記憶されてい
る設備の形状などの修正を指示するため情報である。

【００５７】生産設備１３０は、設備データ記憶装置１
１２に記憶されている設備データに基づいて、実際に部
品を生産し、組み立てる。

【００５８】（第１の実施の形態）第１の実施の形態で
は、品質評価装置１００が単一の部品である製品の品質
を評価する動作について説明する。

【００５９】図２は、製品（単一の部品）の品質を評価
するときの品質評価装置１００の動作を示すフローチャ
ートである。

【００６０】最初に、部品の基準となる立体形状を示す
基準データがＣＡＤシステム１０２に入力され、入力さ
れた基準データが製品形状記憶装置１０８に記憶される
（ステップＳ２０１）。そして、部品の品質基準が品質
基準作成システム１０４に入力され、入力された品質基
準が品質基準記憶装置１１０に記憶される（ステップＳ
２０２）。さらに、ＣＡＤデータで表現された設備の形
状を示す設備データが設備ＣＡＤシステム１０６に入力
され、入力された設備データが設備データ記憶装置１１
２に記憶される（ステップＳ２０３）。

【００６１】次に、実際に生産された部品が計測装置１
１４で計測され、計測結果に基づいて計測データが作成
され、作成された計測データが計測結果記憶装置１１６
に記憶される（ステップＳ２０４）。

【００６２】そして、基準データと計測データを比較す
るために、基準データに基づく基準立体形状と計測デー
タに基づく計測立体形状が、重ね合わせサブシステム１
１８で重ね合わされる（ステップＳ２０５）。基準立体
形状と計測立体形状が重ね合わされることによって、計
測立体形状の基準立体形状に対する誤差が算出され、当
該誤差を有する部品が品質基準を満たすかどうかが精度
解析サブシステム１２０で評価される（ステップＳ２０
６）。

【００６３】部品が品質基準を満たすと評価された場合
（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、所望の部品が生産され
ていることになるので、そのまま部品の品質評価が終了
される。一方、部品が品質基準を満たさないと評価され
た場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、所望の部品が生産
されていないことになるので、当該部品を生産する設備
を修正するために、設備の修正指示データがデータ修正
サブシステム１２２で作成される（ステップＳ２０
８）。なお、修正指示データは、算出された誤差に基づ
いて作成され、所望の製品を生産するために設備をどの
ように修正すればよいかを指示するためのデータであ
る。

【００６４】設備データと作成された修正指示データに
基づいて、成形シミュレータ１２４で設備データが修正
され、修正後の設備データを使用して生産される部品が
シミュレートされる（ステップＳ２０９）。

【００６５】シミュレートされた部品が品質基準を満た
している場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、修正指示
データに基づけば所望の部品を生産できるので、作成さ
れた修正指示データが表示される（ステップＳ２１
１）。作業者は、表示された修正指示データに基づいて
生産設備の変更および修正を検討することができる。

【００６６】一方、シミュレートされた部品が品質基準
を満たしていない場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、修
正指示データに基づいても所望の部品を生産することが
できないので、修正指示データを作成するためのシミュ
レーションのパラメータが変更され（ステップＳ２１
２）、ステップＳ２０８からの動作が繰り返される。

【００６７】（第２の実施の形態）第２の実施の形態で
は、品質評価装置１００が複数の部品を組み立ててでき
た製品の品質を評価する動作について説明する。

【００６８】図３は、製品（複数の部品が組み立てられ
たもの）の品質を評価するときの品質評価装置１００の
動作を示すフローチャートであり、図４は、図３におけ
る設備修正処理の流れを示すフローチャートである。

【００６９】最初に、複数の部品の基準となる立体形状
を示す基準データおよび当該複数の部品を組み立ててで
きた製品の立体形状を示す基準データがＣＡＤシステム
１０２に入力され、入力された基準データが製品形状記
憶装置１０８に記憶される（ステップＳ３０１）。そし
て、製品の品質基準が品質基準作成システム１０４に入
力され、入力された品質基準が品質基準記憶装置１１０
に記憶される（ステップＳ３０２）。さらに、ＣＡＤデ
ータで表現された設備の形状を示す設備データが設備Ｃ
ＡＤシステム１０６に入力され、入力された設備データ
が設備データ記憶装置１１２に記憶される（ステップＳ
３０３）。

【００７０】次に、実際に生産された複数の部品および
当該部品を組み立ててできた製品の形状が計測装置１１
４で計測され、計測結果に基づいて計測データが作成さ
れ、作成された計測データが計測結果記憶装置１１６に
記憶される（ステップＳ３０４）。

【００７１】そして、製品の基準データと製品の計測デ
ータを比較するために、基準データに基づく基準立体形
状と計測データに基づく計測立体形状が、重ね合わせサ
ブシステム１１８で重ね合わされる（ステップＳ３０
５）。基準立体形状と計測立体形状が重ね合わされるこ
とによって、計測立体形状の基準立体形状に対する誤差
が算出され、当該誤差を有する製品が品質基準を満たす
かどうかが精度解析サブシステム１２０で評価される
（ステップＳ３０６）。

【００７２】製品が品質基準を満たさないと評価された
場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、所望の製品が組み立
てられていないので、当該製品を構成する各部品の計測
データについての品質が精度解析サブシステム１２０で
評価され（ステップＳ３０８）、評価結果に基づいてデ
ータ修正サブシステム１２２で部品の計測データが修正
される（ステップＳ３０９）。そして、修正された部品
の計測データを使用した仮想的な組立が組立シミュレー
タ１２６で実行され、当該仮想的な組立に基づいて新た
な製品の計測データが作成される（ステップＳ３１
０）。作成された計測データに基づいてステップＳ３０
４からの処理が繰り返される。

【００７３】一方、製品が品質基準を満たすと評価され
た場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、データ上では所
望の組立が行われているので、当該製品の品質基準を満
たすために部品の計測データが修正されているかどうか
が判断される（ステップＳ３１１）。

【００７４】部品の計測データが修正されている場合
（ステップＳ３１１：ＹＥＳ）、計測データに合った部
品を生産するために、設備修正処理が実行される（ステ
ップＳ３１２）。設備修正処理は、図４に示す手順で実
行される。

【００７５】次に、図４に示すフローチャートを参照し
ながら、設備修正処理について説明する。

【００７６】修正された計測データが計測結果記憶装置
１１６に記憶される（ステップＳ４０１）。そして、修
正された部品の計測データおよび設備データに基づい
て、当該修正された部品を生産するための設備を修正す
るための修正指示データがデータ修正サブシステム１２
２で作成される（ステップＳ４０２）。

【００７７】設備データと作成された修正指示データに
基づいて、成形シミュレータ１２４で設備データが修正
され、修正後の設備データに基づいて生産される部品が
シミュレートされる（ステップＳ４０３）。

【００７８】シミュレートされた部品が品質基準を満た
している場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、修正指示
データに基づけば所望の部品を生産できるので、作成さ
れた修正指示データが表示される（ステップＳ４０
５）。作業者は、表示された修正指示データに基づいて
生産設備の変更および修正を検討することができる。

【００７９】一方、シミュレートされた部品が品質基準
を満たしていない場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、修
正指示データに基づいても所望の部品を生産することが
できないので、修正指示データを作成するためのシミュ
レーションのパラメータが変更され（ステップＳ４０
６）、ステップＳ４０２からの動作が繰り返される。

【００８０】以上、各実施の形態で説明したように、品
質評価装置１００は、基準立体形状と計測立体形状とを
直接重ね合わせるので、それらを正確かつ容易に比較す
ることができる。また、品質評価装置１００は、製品の
品質を評価して、製品が所望の品質基準を満たすよう
に、設備の修正を行うことができる。さらに、品質評価
装置１００は、生産設備の修正をシミュレートすること
ができるので、実際に生産設備を修正する回数を大幅に
減らし、所望の部品が生産できるまでの時間を短縮する
ことができる。

【００８１】次に、各実施の形態で説明した、Ａ．重ね
合わせサブシステム１１８、Ｂ．精度解析サブシステム
１２０、Ｃ．データ修正サブシステム１２２およびＤ．
設備修正指示サブシステム１２８の動作をそれぞれ具体
的に説明する。

【００８２】Ａ．重ね合わせサブシステム。

【００８３】最初に、重ね合わせサブシステム１１８に
ついて説明する。重ね合わせサブシステム１１８は、図
２に示したフローチャートのステップＳ２０５または図
３に示したフローチャートのステップＳ３０５におい
て、基準データと計測データを比較するために、基準立
体形状と計測立体形状を重ね合わせる。

【００８４】基準立体形状と計測立体形状を重ね合わせ
る方法として、二種類の方法がある。一つは、６軸合わ
せ方法と称することとする。もう一つは、平面重ね合わ
せ方法と称することとする。重ね合わせサブシステム１
１８は、当該二種類の方法のどちらを用いて重ね合わせ
てもよい。以下、重ね合わせサブシステム１１８の動作
を、６軸合わせ方法、平面重ね合わせ方法の順に説
明する。

【００８５】６軸合わせ方法（重ね合わせサブシステ
ム）。

【００８６】６軸合わせ方法は、予め決められた三次元
座標上に配置された基準立体形状上に設けられた基準点
に、当該基準点に対応し同三次元座標上に配置された計
測立体形状上に設けられた対象点を一致させることによ
って、基準立体形状と計測立体形状とを重ね合わせる方
法である。

【００８７】図５は、６軸合わせの手順を示すフローチ
ャートである。また、図６は対象点が軸に一致していな
い状態を示す図、図７は６軸合わせの１〜３軸目までの
一致を示す図、図８は６軸合わせの４、５軸目の一致を
示す図、図９は６軸合わせの４、５軸目の一致を示す図
である。図１０は、基準点とその座標値を示す図、図１
１は、軸合わせ指示情報の内容を示す図である。

【００８８】図５に示すフローチャートに入る前提とし
て、図２および図３に示すように、製品の基準データと
計測データがすでに入力されている。

【００８９】まず、重ね合わせサブシステム１１８は、
基準立体形状を三次元座標上に配置し、当該基準立体形
状上の６つの基準点Ｐ１〜Ｐ６を認識する（ステップ５
０１）。基準点Ｐ１〜Ｐ６は、予め基準立体形状上に設
けられており、製品の精度を保持したい部分である。６
つの各基準点Ｐ１〜Ｐ６の座標値は、基準データに含ま
れており、図１０に示すように基準点Ｐ１〜Ｐ６とその
座標値が記憶される。

【００９０】そして、三次元座標上に配置された計測立
体形状上において、６つの基準点に対応する６つの対象
点Ｑ１〜Ｑ６（図６参照）が指定される（ステップＳ５
０２）。ここで、対象点の指定は、予め製品の精度を保
持したい部分に付けてある印、たとえば、小さな穴、く
ぼみ、ボルトなどに基づいて行われる。指定された対象
点Ｑ１は基準点Ｐ１に、Ｑ２はＰ２に、Ｑ３はＰ３に、
Ｑ４はＰ４に、Ｑ５はＰ５に、Ｑ６はＰ６に対応する点
である。そして、指定された対象点Ｑ１〜Ｑ６とその座
標値が、それぞれ記憶される。記憶された対象点Ｑ１〜
Ｑ６は、三次元ＸＹＺ空間に図６に示すように表現され
る。なお、基準点Ｐ１〜Ｐ６は基準立体形状、対象点Ｑ
１〜Ｑ６は計測立体形状上の点なので、相対的な位置関
係は変化しない。

【００９１】次に、軸合わせ指示情報が入力される（ス
テップＳ５０３）。軸合わせ指示情報とは、対象点Ｑ１
〜Ｑ６をそれぞれ基準点Ｐ１〜Ｐ６とどの軸で一致させ
るかを指定する情報である。軸合わせ指示情報は、たと
えば図１１に示すように記憶される。ここで、対象点Ｑ
１の行について見ると、重ね合わせ対象軸としてＸ軸が
指定され、合わせ座標値としてｘ１が指定されている。
これは、対象点Ｑ１が、基準点Ｐ１のＸ座標値と一致
し、そのＸ座標値はＸ＝ｘ１であることを意味する。ま
た、たとえば、対象点Ｑ４は、基準点Ｐ４のＹ座標値と
一致し、そのＹ座標値はＹ＝ｙ４であることを意味す
る。

【００９２】入力された軸合わせ指示情報に基づいて、
対象点Ｑ１のＸ座標値が基準点Ｐ１のＸ座標値に一致す
るように、対象点Ｑ１〜Ｑ６の平行移動（図７参照）が
行われる（ステップＳ５０４）。

【００９３】そして、軸合わせ指示情報に基づいて、対
象点Ｑ２が基準点Ｐ２のＸ座標値に一致するように、さ
らに、対象点Ｑ３が基準点Ｐ３のＸ座標値に一致するよ
うに対象点Ｑ１〜Ｑ６の移動（図７参照）が行われる
（ステップＳ５０５）。ここでは、まず、対象点Ｑ１の
位置を固定して、対象点Ｑ２のＸ座標値が基準点Ｐ２の
Ｘ座標値に一致するように、対象点Ｑ１〜Ｑ６の移動が
行われる。すなわち、点Ｑ１を中心とする半径｜Ｑ２−
Ｑ１｜の球体とＸ＝ｘ２を満たすＹＺ平面との交点に点
Ｑ２が移動するように、対象点Ｑ１〜Ｑ６の移動が行わ
れる。そして、Ｘ＝ｘ２のＹＺ平面上に円形に現れる、
ＹＺ平面と球体との交点のうち、適当な点が選択され
る。適当な点とは、Ｑ１と移動したＱ２を結ぶ直線を回
転軸として対象点Ｑ１〜Ｑ６を回転させた場合にＱ３の
Ｘ座標値とＰ３のＸ座標値が一致できる点である。そし
て、Ｑ１とＱ２を結ぶ直線を回転軸として回転させたと
きの対象点Ｑ３の軌道とＸ＝ｘ３を満たすＹＺ平面との
交点は、通常、図７に示す交点７０１および交点７０２
のように二点ある。二点のうちの交点７０１を含む方の
対象点Ｑ１〜Ｑ６については図７に示し、交点７０２を
含む方については図８に示す。

【００９４】次に、対象点Ｑ４が基準点Ｐ４のＹ座標値
に一致するように対象点Ｑ１〜Ｑ６の平行移動（図８、
９参照）が行われる（ステップＳ５０６）。

【００９５】そして、対象点Ｑ１〜Ｑ３についてはＸ座
標値が変化しないように、対象点Ｑ４についてはＹ座標
値が変化しないように、対象点Ｑ５のＹ座標値を基準点
Ｐ５のＹ座標値に一致させるために、Ｙ＝ｙ４、Ｚ＝０
を満たすＸ軸に平行な直線を回転軸として対象点Ｑ１〜
Ｑ６を回転させ、対象点Ｑ５のＹ座標値を基準点Ｐ５の
Ｙ座標値に一致させる（ステップＳ５０７）。ここで、
対象点Ｑ５の回転の軌跡とＹ＝ｙ５を満たすＸＺ平面と
の交点は、通常２点になる。この２点は、図８では交点
８０１および交点８０２、図９では交点９０１および交
点９０２として示される。したがって、ここまでで、対
象点Ｑ１〜Ｑ６の移動パターンには、交点８０１を含む
パターンと、交点８０２を含むパターンと、交点９０１
を含むパターンと、交点９０２を含むパターンとの４パ
ターンが存在することになる。

【００９６】そして、対象点Ｑ１〜Ｑ３についてはＸ座
標値が変化しないように、対象点Ｑ４、Ｑ５については
Ｙ座標値が変化しないように、対象点Ｑ６のＺ座標値を
基準点Ｐ６のＺ座標値に一致させる（ステップＳ５０
８）。ここでは、対象点Ｑ６のＺ座標値がＺ＝ｚ６にな
るように、対象点Ｑ１〜Ｑ６をＺ軸に平行に移動させ
る。ステップＳ５０７での対象点Ｑ１〜Ｑ６の移動結果
からわかるように、軸合わせ指示情報を満たす対象点Ｑ
１〜Ｑ６の移動は最大４パターン存在する。しかし、実
際に計測データが基準データに重ね合わされているの
は、１パターンのみである。

【００９７】最後に、計測立体形状が基準立体形状に重
ね合わされている適切なパターンが対象点Ｑ１〜Ｑ６の
移動結果４パターンから選択される（ステップＳ５０
９）。ここで、移動後の対象点Ｑ１〜Ｑ６の座標値と、
基準点Ｐ１〜Ｐ６の座標値とを比較して、誤差の合計が
最も小さなものが適切なパターンとして選択されること
ができる。または、基準立体形状、および対象点Ｑ１〜
Ｑ６の移動に伴って移動する計測立体形状を画面に表示
し、ユーザの目視によって、適切なパターンが選択され
てもよい。

【００９８】以上のように、対象点Ｑ１〜Ｑ６を、対応
する基準点Ｐ１〜Ｐ６のＸ座標値、Ｙ座標値またはＺ座
標値のいずれかと一致させることによって、計測立体形
状を基準立体形状に重ね合わせることができる。

【００９９】しかし、計測立体形状の基準立体形状への
重ね合わせは、基準点と対象点がそれぞれ６点なくても
行うことができる。たとえば、基準点Ｐ１〜Ｐ５と当該
基準点Ｐ１〜Ｐ５に対応する対象点Ｑ１〜Ｑ５を設け、
対象点Ｑ１を基準点Ｐ１のＹ座標値とＺ座標値に一致さ
せ、対象点Ｑ２を基準点Ｐ２のＺ座標値に一致させ、対
象点Ｑ３を基準点Ｐ３のＸ座標値に一致させ、対象点Ｑ
４を基準点Ｐ４のＸ座標値に一致させ、対象点Ｑ５を基
準点Ｐ５のＸ座標値に一致させることによっても、計測
立体形状を基準立体形状に重ね合わせることができる。

【０１００】言い換えれば、少なくとも３点の基準点と
対応する対象点があり、少なくとも一つの対象点を対応
する基準点と同じＸ座標値を有するようにし、残りの少
なくとも一つの対象点を対応する基準点と同じＹ座標値
を有するようにし、さらに残りの少なくとも一つの対象
点を対応する基準点と同じＺ座標値を有するようにし
て、少なくとも三つの対象点が有するＸＹＺ座標値のう
ち六つの座標値を対応する基準点のＸＹＺ座標値と同一
にすれば、計測立体形状を基準立体形状に重ね合わせる
ことができる。

【０１０１】なお、軸合わせ指示情報は、重ね合わせサ
ブシステム１１８が有するコンピュータ上で入力され
る。軸合わせ指示情報を入力する場合、ユーザは、図１
２に示すような画面を見ながら軸合わせ指示情報などを
入力する。

【０１０２】図１２は、軸合わせ指示情報の入力画面を
示す図である。ユーザは、対象点の座標を基準点のどの
座標値と一致させるかを、図１２に示す表示１２０１で
指定する。たとえば、図１２の表示１２０１では、対象
点Ｑ１は基準点Ｐ１のＹ座標値とＺ座標値に一致するよ
うに指定されている。また、対象点Ｑ６は、基準点Ｐ６
のどの座標値とも一致するように指定されていない。そ
して、表示１２０１の上の表示１２０２では、表示１２
０１での指定に基づいて、対象点に一致される基準点の
各座標値が入力される。また、計測データに基づいて移
動前の対象点の各座標値も表示１２０２に表示される。
図１２の表示１２０２では、対象点ごとに、一致される
基準点の座標が上に、移動前の対象点の座標が下に表示
される。

【０１０３】そして、対象点を移動した結果は、前述の
通り最大４パターン存在するので、結果数と結果表示ボ
タン１２０３が表示される。結果表示のボタンをクリッ
クすると、画面に計算結果が表示される。たとえば、結
果表示のボタン「３」をクリックすると、図１３に示す
ような軸合わせ結果表示画面が表示される。図１３で
は、対象点ごとに、対象点の移動前と移動後の座標と、
当該対象点の移動先とされる基準点の座標とが表示され
る。

【０１０４】さらに図１３に示す軸合わせ結果表示画面
において、座標変換実行ボタン１３０１をクリックする
と、図１４に示すように、ＣＡＤ上で計測データの座標
変換（移動）を見ることができる。計測データが移動し
て基準データに重ね合わされた場合、図１５に示すよう
になる。

【０１０５】以上のように、重ね合わせサブシステム１
１８は、６軸合わせ方法を実行する。したがって、基準
立体形状上の基準点と計測立体形状上の対象点とを一致
させることによって計測立体形状が基準立体形状に重ね
合わされるので、正確に重ね合わせをすることができ
る。

【０１０６】Ｂ．平面重ね合わせ方法（重ね合わせサブ
システム）。

【０１０７】次に、重ね合わせサブシステム１１８のも
う一つの重ね合わせ方法である平面重ね合わせ方法を説
明する。

【０１０８】平面重ね合わせ方法は、計測立体形状およ
び基準立体形状上に３点ずつ定義し、当該３点同士を一
致させるように計測立体形状を移動させることによっ
て、計測データを基準データに重ね合わせる。つまり、
この方法では、図１６に示すように、計測立体形状上に
定義された対象点Ｑ１〜Ｑ３が基準立体形状上に定義さ
れた基準点Ｐ１〜Ｐ３に一致させられる。

【０１０９】重ね合わせサブシステム１１８が、対象点
Ｑ１〜Ｑ３を基準データＰ１〜Ｐ３に一致させる手順を
図１７、図１８、図１９および図２０を参照して説明す
る。

【０１１０】図１７は重ね合わせサブシステム１１８
が、対象点Ｑ１〜Ｑ３を基準点Ｐ１〜Ｐ３に一致させる
手順を示すフローチャート、図１８は対象点Ｑ１を基準
点Ｐ１に一致させる状態を示す図、図１９は対象点Ｑ２
を基準点Ｐ２に一致させる状態を示す図、図２０は対象
点Ｑ３を基準点Ｐ３に一致させる状態を示す図である。

【０１１１】図１７に示すフローチャートに入る前提と
して、図２および図３に示すように、製品の基準データ
と計測データがすでに入力されている。

【０１１２】まず、重ね合わせサブシステム１１８は、
基準立体形状を三次元座標上に配置し、基準立体形状上
の３つの基準点Ｐ１〜Ｐ３を認識する（ステップ１７０
１）。基準点Ｐ１〜Ｐ３は、予め基準立体形状上に設け
られており、製品の精度を保持したい部分である。３つ
の各基準点Ｐ１〜Ｐ３の座標値は、基準データに含まれ
ており、基準点Ｐ１〜Ｐ３とその座標値が記憶される。

【０１１３】そして、計測立体形状上において、３つの
基準点に対応する３つの対象点Ｑ１〜Ｑ３（図１６参
照）が指定される（ステップＳ１７０２）。ここで、対
象点の指定は、予め製品の精度を保持したい部分に付け
てある印、たとえば、小さな穴、くぼみ、ボルトなどに
基づいて行われる。指定された対象点Ｑ１は基準点Ｐ１
に、Ｑ２はＰ２に、Ｑ３はＰ３に対応する点である。そ
して、指定された対象点Ｑ１〜Ｑ３とその座標値が、そ
れぞれ記憶される。記憶された対象点Ｑ１〜Ｑ３は、三
次元ＸＹＺ空間に図１６に示すように表現され、それぞ
れの相対的な位置関係は変化しない。

【０１１４】対象点Ｑ１が基準点Ｐ１に一致するよう
に、対象点Ｑ１〜Ｑ３の平行移動（図１８参照）が行わ
れる（ステップＳ１７０３）。

【０１１５】次に、対象点Ｑ１を中心として対象点Ｑ１
〜Ｑ３を回転させ、対象点Ｑ２を基準点Ｐ２に一致（図
１９参照）させる（ステップＳ１７０４）。ここで、対
象点Ｑ２と基準点Ｐ２が、完全には一致しない場合、基
準点Ｐ１とＰ２を結ぶ直線上でＰ２の近くにＱ２を移動
させる。

【０１１６】さらに、対象点Ｑ１と対象点Ｑ２を結ぶ直
線を軸として、対象点Ｑ３を回転させ、対象点Ｑ３を基
準点Ｐ３に一致（図２０参照）させる（ステップＳ１７
０５）。ここで、対象点Ｑ３と基準点Ｐ３が、完全には
一致しない場合、基準点Ｐ１〜Ｐ３を含む基準平面上で
基準点Ｐ３の近くに対象点Ｑ３を移動させる。

【０１１７】最後に、対応付けられている基準点と対象
点の誤差の合計が最も小さくなるように、形状位置合わ
せが実行される（ステップＳ１７０６）。形状位置合わ
せは、具体的には、図２１に示す手順で実行される。

【０１１８】以下、平面重ね合わせ方法における形状位
置合わせの手順を詳細に説明する。

【０１１９】図２１は、形状位置合わせの手順を示すフ
ローチャートである。また、図２２は重ね合わされた計
測データと基準データを示す図、図２３は基準データに
おける基準点Ｐ１〜Ｐ３ごとのベクトルを示す図、図２
４は形状位置合わせを説明するための図である。

【０１２０】形状位置合わせでは、まず、各基準点Ｐ１
〜Ｐ３のベクトルが算出される（ステップＳ２１０
１）。ここで、各基準点Ｐ１〜Ｐ３のベクトルを算出す
るために、図２２に示すような各基準点Ｐ１〜Ｐ３を中
心とする範囲Ｒ１〜Ｒ３が定義される。この範囲Ｒ１〜
Ｒ３は、高い精度を保証したい基準点Ｐ１〜Ｐ３を中心
として、任意の半径で、基準立体形状上に定義される。
そして、定義された範囲Ｒ１〜Ｒ３において、その表面
のベクトルの平均が算出され、基準点のベクトルとされ
る。たとえば、図２３で吹き出しに示すように、範囲Ｒ
２の表面が湾曲している場合、範囲Ｒ２内で複数箇所の
ベクトル（法線）が算出され、複数箇所のベクトルの平
均が、基準点Ｐ２のベクトルとされる。

【０１２１】そして、ステップＳ２１０１で算出された
各基準点Ｐ１〜Ｐ３の平均をとった平均ベクトルＮが算
出される（ステップＳ２１０２）。

【０１２２】次に、中心点Ｇ０が算出される（ステップ
Ｓ２１０３）。ここで、最初は、図２３に示すように、
基準点Ｐ１〜Ｐ３によって定義される三角形の重心が、
中心点Ｇ０とされる。そして、ステップＳ２１０２で算
出された平均ベクトルＮが、中心点Ｇ０を通るように配
置される。

【０１２３】さらに、図２４に示すように、平均ベクト
ルＮ上に、中心点Ｇ０から任意の距離に最小点Ｇ１と最
大点Ｇ２が定義される（ステップＳ２１０４）。

【０１２４】そして、平均ベクトルＮに沿って中心点Ｇ
０と交差する場所まで計測立体形状が平行移動させら
れ、当該中心点Ｇ０を中心として回転させられ、対象点
Ｑ１〜Ｑ３の基準点Ｐ１〜Ｐ３に対する各誤差の合計が
最小になるときの最小合計誤差Ｌ０が算出される（ステ
ップＳ２１０５）。

【０１２５】次に、最小合計誤差Ｌ０の絶対値が、所定
の最適化条件値εより小さいかどうかが判断される（ス
テップＳ２１０６）。ここで、最適化条件値εは、後述
するようにユーザによって定義される値であって、基準
点Ｐ１〜Ｐ３に対する対象点Ｑ１〜Ｑ３の誤差の合計
で、位置合わせが正しく行われたことを許容する条件の
値である。

【０１２６】最小合計誤差Ｌ０の絶対値が最適化条件値
εより小さい場合（ステップＳ２１０６：ＹＥＳ）、計
測立体形状が基準立体形状に最適に位置合わせされてい
ることになるので、形状位置合わせが終了される。

【０１２７】一方、最小合計誤差Ｌ０の絶対値が最適化
条件値εより小さくない場合（ステップＳ２１０６：Ｎ
Ｏ）、平均ベクトルＮに沿って最小点Ｇ１と交差する場
所まで計測立体形状が平行移動させられ、当該最小点Ｇ
１を中心として回転させられ、対象点Ｑ１〜Ｑ３の基準
点Ｐ１〜Ｐ３に対する各誤差の合計が最小になるときの
最小合計誤差Ｌ１が算出される（ステップＳ２１０
７）。

【０１２８】また、平均ベクトルＮに沿って最大点Ｇ２
と交差する場所まで計測立体形状が平行移動させられ、
当該最大点Ｇ２を中心として回転させられ、対象点Ｑ１
〜Ｑ３の基準点Ｐ１〜Ｐ３に対する各誤差の合計が最小
になるときの最小合計誤差Ｌ２も算出される（ステップ
Ｓ２１０８）。

【０１２９】そして、Ｇ１の位置での最小合計誤差Ｌ１
の絶対値と、Ｇ２の位置での最小合計誤差Ｌ２の絶対値
とが比較される（ステップＳ２１０９）。最小合計誤差
Ｌ１の絶対値の方が小さい場合（ステップＳ２１０９：
ＹＥＳ）、Ｇ２の位置がＧ０の位置に置き換えられ、最
小合計誤差Ｌ２の値が最小合計誤差Ｌ０に置き換えられ
る（ステップＳ２１１０）。これは、最小合計誤差Ｌ１
の絶対値の方が小さいため、計測立体形状を最適な位置
に移動させるための範囲を、Ｇ１側に絞りこむために行
われる。

【０１３０】また、ステップＳ２１１０と同様の理由
で、最小合計誤差Ｌ１の絶対値の方が大きい場合（ステ
ップＳ２１０９：ＮＯ）、Ｇ１の位置がＧ０の位置に置
き換えられ、最小合計誤差Ｌ１の値が最小合計誤差Ｌ０
に置き換えられる（ステップＳ２１１１）。

【０１３１】そして、Ｇ０の位置を新たなＧ１およびＧ
２の位置の中間に置き換えるために、Ｇ０の値が、（Ｇ
１＋Ｇ２）／２の計算結果に置き換えられ（ステップＳ
２１１２）、新たなＧ０、Ｇ１、Ｇ２について再び計算
するために、ステップＳ２１０５に戻る。

【０１３２】以上のように、平面重ね合わせ方法の仕上
げとして形状位置合わせが行われるので、対象点Ｑ１〜
Ｑ３を単なる点の位置としてだけでなく周囲の面および
そのベクトルとの関係からも位置合わせすることができ
る。したがって、より正確に計測立体形状を基準立体形
状に位置合わせすることができる。

【０１３３】なお、計測立体形状が有する３つの対象点
Ｑ１〜Ｑ３を基準立体形状が有する３つの基準点Ｐ１〜
Ｐ３に一致させる様子は、ＣＡＤ上で立体形状として表
示され、ユーザに示される。平面重ね合わせが行われる
ときに、ユーザが見る画面を順に説明する。図２５は最
適化条件値εを設定する画面を示す図、図２６は重ね合
わせ前の基準立体形状と計測立体形状が表示された画面
を示す図、図２７は重ね合わせ後の基準立体形状と計測
立体形状が表示された画面を示す図である。

【０１３４】ユーザは、まず、図２５に示す画面を見
る。ここで、には、計測立体形状が表示され、には
基準立体形状上の基準点Ｐ１〜Ｐ３の座標が表示され、
には計測立体形状上の対象点Ｑ１〜Ｑ３の座標が表示
される。なお、、、の各表示の右上にある取得ボ
タンをユーザが選択すると、各データが取得される。な
お、各データの取得は、通常、製品の計測結果などに基
づいて取得されるが、ユーザが直接入力してもよい。

【０１３５】さらに、ユーザは、において、最適化条
件値εを入力できる。そして、ユーザが実行ボタンを選
択すると、最初に図２６に示す画面が表示される。

【０１３６】図２６に示す画面において、計測立体形状
は、前述の方法で重ね合わされ、最終的には図２７に示
すように基準立体形状とほぼ同じ位置に重ね合わされ
る。図２６の状態から図２７の状態になるまでの、計測
立体形状の変化をユーザは画面上で見ることができる。

【０１３７】なお、平面重ね合わせ方法の仕上げとして
実行される形状位置合わせは、６軸合わせ方法の仕上げ
として実行されてもよい。

【０１３８】Ｂ．精度解析サブシステム。

【０１３９】次に、精度解析サブシステム１２０につい
て説明する。

【０１４０】精度解析サブシステム１２０は、重ね合わ
せサブシステム１１８において重ね合わされた計測立体
形状の基準立体形状に対する形状間誤差を算出し、算出
結果を画面に表示する。以下、形状間誤差の算出および
算出結果の画面表示の手順を、図２８に示すフローチャ
ートに従って説明する。

【０１４１】図２８は、精度解析サブシステム１２０の
動作を示すフローチャートである。

【０１４２】最初に、重ね合わせサブシステム１１８に
よって重ね合わされた計測立体形状および基準立体形状
が入力される（ステップＳ２８０１）。そして、入力さ
れた計測立体形状および基準立体形状がそれぞれ点群デ
ータに変換される（ステップＳ２８０２）。

【０１４３】点群データとして変換された計測立体形状
および基準立体形状に基づいて、基準立体形状に対する
計測立体形状の形状間誤差が算出される（ステップＳ２
８０３）。

【０１４４】算出された形状間誤差に基づいて、当該形
状間誤差を視覚的にユーザに示すための画面表示用デー
タが作成される（ステップＳ２８０４）。そして、作成
された画面表示用データによって、算出された形状間誤
差が視覚的に画面に表示される（ステップＳ２８０
５）。

【０１４５】最後に、算出された形状間誤差に基づい
て、計測立体形状が所定の品質基準を満たすかどうかを
判断する（ステップＳ２８０６）。

【０１４６】ステップＳ２８０２において、入力された
計測立体形状および基準立体形状がそれぞれ点群データ
に変換されるので、入力されたデータが、異なっていて
も形状間誤差を算出することができる。たとえば、入力
されたデータが製品形状を多面体近似したポリゴンデー
タと、製品形状を平面および曲面補間式で表現した面デ
ータとであっても、それらを同様の点群データに変換し
て比較することができる。また、変換された点群データ
の隣接する点間距離は１ｍｍ以下であることが望まし
い。

【０１４７】点群データに変換された計測立体形状およ
び基準立体形状は、色を異ならせて、図３１に示すよう
に画面に表示される。

【０１４８】ステップＳ２８０３における、形状間誤差
の具体的な算出手順を、図２９および図３０を参照しな
がら説明する。

【０１４９】図２９は形状間誤差の算出手順を示すフロ
ーチャート、図３０は形状間誤差を説明するための図で
ある。

【０１５０】まず、点群データに変換された基準立体形
状の全ての点に対し、１から順にｎまで番号が付与され
る（ステップＳ２９０１）。以下、ｉ番目の基準立体形
状の点を点ｐｉという。なお、ｎは、基準立体形状の点
の個数と等しい数である。そして、１番目の点ｐ１か
ら、形状間誤差を算出するために、ｉに１が代入される
（ステップＳ２９０２）。

【０１５１】そして、点ｐ１の近くにある他の基準立体
形状の点を２点特定し、当該２点と点ｐ１との３点で三
角形の平面Ｈ（図３０参照）が定義される（ステップＳ
２９０３）。次に、平面Ｈの重心ｇおよび法線Ｎ（図３
０参照）が算出される（ステップＳ２９０４）。

【０１５２】法線Ｎから最も近い計測立体形状の点ｑが
検出される（ステップＳ２９０５）。計測立体形状も点
群データに変換されているので、法線Ｎから最も近い点
ｑを検出することができる。そして、点ｑから法線Ｎへ
下ろされた垂線と当該法線Ｎとの交点（垂線の足）ｐｆ
が算出される（ステップＳ２９０６）。

【０１５３】次に、点ｐｆと重心ｇとの距離ｄが算出さ
れ（ステップＳ２９０７）、重心ｇに対する点ｐｆの方
向ｓが算出される（ステップＳ２９０８）。ここで、方
向ｓとは、基準立体形状に対して計測立体形状が重なっ
ているか、または、離れているかを示す符号であり、法
線Ｎ上において重心ｇを基準として、特定の方向に点ｑ
ｆがある場合を「＋」、その反対の方向にある場合を
「−」として示すものである。

【０１５４】算出した距離ｄと方向ｓが乗算され、点ｐ
ｉに対する計測立体形状の形状間誤差Ｅｉが算出され
（ステップＳ２９０９）、形状間誤差Ｅｉが記憶される
（ステップＳ２９１０）。

【０１５５】そして、最後の基準立体形状の点ｐｎにつ
いてまで形状間誤差が算出されたかどうかが判断され
（ステップＳ２９１１）、点ｐｎについてまで算出され
た場合は（ステップＳ２９１１：ＹＥＳ）、形状間誤差
の算出の処理を終了して図２８に示すステップＳ２８０
４に続く。点ｐｎについてまで算出されていない場合は
（ステップＳ２９１１：ＮＯ）、ｉに１を加えて（ステ
ップＳ２９１２）、ステップＳ２９０３に戻る。

【０１５６】以上のような手順で、形状間誤差が算出さ
れるので、基準立体形状に対する計測立体形状の形状間
誤差は、誤差の大きさｄと方向ｓ（＋または−）の情報
を含む。したがって、図２８のステップＳ２８０５にお
ける形状間誤差の表示では、図３２に示すように、基準
立体形状に対し計測データの誤差がどれくらいあるかを
色の濃度によって表示し、基準立体形状に対して＋の方
向に離れているか−の方向に離れているかを色の種類に
よって、判断できるように表示できる。たとえば、＋の
方向に形状間誤差がある場合は赤色で、−の方向に形状
間誤差がある場合は青色で表示し、形状間誤差が大きく
なるほど色の濃度を濃くして表示することができる。

【０１５７】そして、計測立体形状が所定の品質基準を
満たすかどうかが上記形状間誤差の算出に基づいて判断
される。

【０１５８】Ｃ．データ修正サブシステム。

【０１５９】データ修正サブシステム１２２は、精度解
析サブシステム１２０で算出された形状間誤差に基づ
き、形状間誤差の大きい個所が修正された製品が生産さ
れるように、設備データ記憶装置１１２に記憶された設
備データを修正する。

【０１６０】以下、データ修正サブシステム１２２が設
備データを修正する手順を図３３に示すフローチャート
の手順に従って説明する。

【０１６１】まず、精度解析サブシステム１２０によっ
て算出された形状間誤差に基づいて、計測立体形状のう
ち、基準立体形状に対して誤差が大きい部位を特定する
（ステップＳ３３０１）。そして、特定された計測デー
タの部位について、基準データと同じになるように、計
測データが修正される（ステップＳ３３０２）。さら
に、設備データ記憶装置１１２に記憶されている設備デ
ータを、修正された計測データの製品を生産できるよう
な設備データに修正する（ステップＳ３３０３）。

【０１６２】Ｄ．設備修正指示サブシステム。

【０１６３】設備修正指示サブシステム１２８は、デー
タ修正サブシステム１２２によって修正された設備デー
タに基づいて、設備をどのように修正すればよいかをユ
ーザに視覚的に知らせるための設備修正指示データを作
成する。

【０１６４】以下、設備修正指示サブシステム１２８が
設備修正指示データを作成し、設備修正指示を表示する
手順を図３４に示すフローチャートに従って説明する。

【０１６５】まず、設備修正指示サブシステム１２８
は、データ修正サブシステム１２２によって修正された
設備データと、修正される前の設備データとを比較する
（ステップＳ３４０１）。そして、修正前の設備データ
のどの部分をどのように修正すれば、修正後の設備デー
タになるかを示すための設備修正指示データを作成する
（ステップＳ３４０２）。

【０１６６】最後に、設備修正指示データに基づいて、
設備データの修正する部分についてどのように修正すれ
ばよいかを表示する（ステップＳ３４０３）。ここで、
修正個所をどのように修正すればよいかをユーザにわか
りやすくするために、修正前の状態（図３５参照）と修
正後の状態（図３６参照）が表示される。修正前の状態
の設備データには、図３５に示すように、修正方向と修
正の大きさを示す矢印などの情報が付加されて表示され
る。したがって、経験を持たないユーザでも、経験や勘
に頼らず、実際の設備を修正することができ、結果とし
て作業効率が高くなる。

【０１６７】以上のように、設備修正指示サブシステム
１２８によって、設備修正指示データが作成され表示さ
れるので、実際の設備修正を行わずに修正結果の妥当性
を判断することができ、実際の設備の修正回数を大幅に
作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 品質評価装置の概略構成を示すブロック図で
ある。

【図２】 部品の品質を評価するときの品質評価装置の
動作を示すフローチャートである。

【図３】 製品（複数の部品が組み立てられたもの）の
品質を評価するときの品質評価装置の動作を示すフロー
チャートである。

【図４】 図３における型修正処理の流れを示すフロー
チャートである。

【図５】 ６軸合わせの手順を示すフローチャートであ
る。

【図６】 対象点が軸に一致していない状態を示す図で
ある。

【図７】 ６軸合わせの１〜３軸目までの一致を示す図
である。

【図８】 ６軸合わせの４、５軸目の一致を示す図であ
る。

【図９】 ６軸合わせの４、５軸目の一致を示す図であ
る。

【図１０】 基準点とその座標値を示す図である。

【図１１】 軸合わせ指示情報の内容を示す図である。

【図１２】 軸合わせ指示情報の入力画面を示す図であ
る。

【図１３】 軸合わせ結果の表示画面を示す図である。

【図１４】 画面に表示された計測立体形状および基準
立体形状を示す図である。

【図１５】 計測立体形状が基準立体形状に重ね合わさ
れていない状態を示す図である。

【図１６】 対象点Ｑ１〜Ｑ３が基準点Ｐ１〜Ｐ３に一
致

【図１７】 重ね合わせサブシステム１１８が、対象点
Ｑ１〜Ｑ３を基準点Ｐ１〜Ｐ３に一致させる手順を示す
フローチャートである。

【図１８】 対象点Ｑ１を基準点Ｐ１に一致させる状態
を示す図である。

【図１９】 対象点Ｑ２を基準点Ｐ２に一致させる状態
を示す図である。

【図２０】 対象点Ｑ３を基準点Ｐ３に一致させる状態
を示す図である。

【図２１】 形状位置合わせの手順を示すフローチャー
トである。

【図２２】 重ね合わされた計測立体形状と基準立体形
状を示す図である。

【図２３】 基準立体形状における基準点ごとの法線を
示す図である。

【図２４】 形状位置合わせを説明するための図であ
る。

【図２５】 最適化条件値εを設定する画面を示す図で
ある。

【図２６】 重ね合わせ前の基準立体形状と計測立体形
状を示す図である。

【図２７】 重ね合わせ後の基準立体形状と計測立体形
状を示す図である。

【図２８】 精度解析サブシステムの動作を示すフロー
チャートである。

【図２９】 形状間誤差の算出手順を示すフローチャー
トである。

【図３０】 形状間誤差を説明するための図である。

【図３１】 点群データに変換された基準立体形状およ
び計測立体形状の表示を示す図である。

【図３２】 形状間誤差の算出結果を示す図である。

【図３３】 データ修正サブシステムが設備データを修
正する手順を示すフローチャートである。

【図３４】 設備修正指示サブシステムが設備修正指示
データを作成する手順を示すフローチャートである。

【図３５】 修正前の設備データの表示を示す図であ
る。

【図３６】 修正後の設備データの表示を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０８…製品形状記憶装置、 １１０…品質基準記憶装置、 １１２…設備データ記憶装置、 １１４…計測装置、 １１６…計測結果記憶装置、 １１８…重ね合わせサブシステム、 １２０…精度解析サブシステム、 １２２…データ修正サブシステム、 １２４…成形シミュレータ、 １２６…組立シミュレータ、 １２８…設備修正指示サブシステム、 １３０…生産設備

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 徹 神奈川県横浜市西区高島２−６−32 日本 アイ・ビー・エム アドバンストソリュー ション株式会社内 (72)発明者 細江 陽次 神奈川県横浜市西区高島２−６−32 日本 アイ・ビー・エム アドバンストソリュー ション株式会社内 Ｆターム(参考） 2F069 AA66 GG01 GG04 GG72 GG75 3C029 BB01 BB10 5L096 AA09 BA03 BA12 BA20 EA14 FA32 FA60 FA69

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 品質評価基準となる基準立体形状と、生
   産された製品を計測して得られた計測立体形状とを比較
   することで、製品の品質を向上させるための品質評価装
   置であって、 前記基準立体形状のデータを記憶した基準データ記憶手
   段と、 前記計測立体形状のデータを作成する計測データ作成手
   段と、 前記計測立体形状と前記基準立体形状とを重ね合わせる
   重ね合わせ手段と、 を有することを特徴とする品質評価装置。
2. 【請求項２】 前記基準立体形状のデータは、一つの部
   品の立体形状を示すデータであることを特徴とする請求
   項１に記載の品質評価装置。
3. 【請求項３】 前記基準立体形状のデータは、複数の部
   品によって組み立てられた状態の立体形状を示すデータ
   であることを特徴とする請求項１に記載の品質評価装
   置。
4. 【請求項４】 前記重ね合わせ手段は、 予め決められた三次元座標上に配置された前記基準立体
   形状上に、重ね合わせの基準となる少なくとも三つの基
   準点を定義する基準点定義手段と、 前記三次元座標上に配置された前記計測立体形状上に、
   前記少なくとも三つの基準点に対応対象点を定義する対
   象点定義手段と、を有し、 少なくとも一つの対象点を対応する基準点と同じＸ座標
   値を有するようにし、残りの少なくとも一つの対象点を
   対応する基準点と同じＹ座標値を有するようにし、さら
   に残りの少なくとも一つの対象点を対応する基準点と同
   じＺ座標値を有するようにして、少なくとも三つの対象
   点が有するＸＹＺ座標値のうち六つの座標値を対応する
   基準点のＸＹＺ座標値と同一にすることを特徴とする請
   求項１に記載の品質評価装置。
5. 【請求項５】 前記重ね合わせ手段は、 予め決められた三次元座標上に配置された前記基準立体
   形状上に、第１基準点、第２基準点、および第３基準点
   を定義する基準点定義手段と、 前記三次元座標上に配置された前記計測立体形状上に、
   前記第１基準点に対応する第１対象点、前記第２基準点
   に対応する第２対象点、および前記第３基準点に対応す
   る第３対象点を定義する対象点定義手段と、 第１対象点が第１基準点に一致するように、前記計測立
   体形状を前記基準立体形状に対して相対的に平行移動さ
   せる移動手段と、 前記第１基準点と前記第２基準点を結ぶ直線上であって
   第２基準点側に前記第２対象点が一致するように、前記
   計測立体形状を前記基準立体形状に対して相対的に、前
   記第１対象点を中心として回転させる第１回転手段と、 前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点
   を含む平面上であって前記第３基準点側に前記第３対象
   点が一致するように、前記計測立体形状を前記基準立体
   形状に対して相対的に、前記第１対象点および前記第２
   対象点を結ぶ直線を回転軸として回転させる第２回転手
   段と、 を含むことを特徴とする請求項１に記載の品質評価装
   置。
6. 【請求項６】 前記重ね合わせ手段は、さらに、 前記基準立体形状上であって各基準点から所定の範囲内
   の法線の平均を算出して各基準点の法線とし、全基準点
   の法線の平均を算出して全基準点の重心の法線とする法
   線設定手段を含み、 前記重心の法線に対して平行に前記計測立体形状を移動
   させ、前記重心の法線と前記計測立体形状の交点を回転
   の中心として前記計測立体形状を相対的に回転させ、各
   基準点に対応する各対象点の誤差の合計の最小値を算出
   し、前記誤差の合計の最小値が所定の値より小さくなっ
   たときの計測立体形状の前記重心の法線上の位置を最適
   位置として、前記計測立体形状を前記基準立体形状に重
   ね合わせることを特徴とする請求項４または請求項５に
   記載の品質評価装置。
7. 【請求項７】 前記重ね合わせ手段は、 前記誤差の合計の最小値を、前記重心の法線上に設定さ
   れる任意の中心点と、前記重心の法線上で前記中心点か
   らそれぞれ反対方向に所定の距離を介して配置される最
   大点および最小点との三点で算出し、 前記中心点で算出した誤差の合計の最小値が、所定の値
   より小さい場合、当該中心点を前記最適位置とし、 前記中心点で算出した前記誤差の合計の最小値が、所定
   の値より大きい場合、前記最大点で算出した誤差の合計
   の最小値と、前記最小点で算出した誤差の合計の最小値
   とを比較し、 前記最大点で算出した誤差の合計の最小値の方が小さい
   場合、前記中心点を新たな最小点とし、前記新たな最小
   点と前記最大点との中間を新たな中心点とし、前記最小
   点で算出した誤差の合計の最小値の方が小さい場合、前
   記中心点を新たな最大点とし、前記新たな最大点と前記
   最小点と中間を新たな中心点とすることを特徴とする請
   求項６に記載の品質評価装置。
8. 【請求項８】 前記重ね合わせ手段は、前記中心点で算
   出した誤差の合計の最小値が前記所定の値より小さくな
   るまで、請求項７に記載の動作を繰り返すことを特徴と
   する請求項７に記載の品質評価装置。
9. 【請求項９】 前記重ね合わせ手段によって重ね合わさ
   れた前記基準立体形状と前記計測立体形状とを比較する
   比較手段をさらに有することを特徴とする請求項１から
   請求項８のいずれか一項に記載の品質評価装置。
10. 【請求項１０】 前記製品を生産する生産設備の立体形
    状を示す設備立体形状のデータを記憶する記憶手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記計測立体
    形状のデータを修正する修正手段と、 修正された前記計測立体形状のデータと一致する製品が
    生産されるように、前記設備立体形状のデータの修正す
    る設備データ修正手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の品質
    評価装置。
11. 【請求項１１】 前記設備データ修正手段によって修正
    された前記設備立体形状のデータに基づいて設備の修正
    を指示する設備修正指示データを作成する作成手段と、
    前記設備修正指示データに基づいて修正指示を表示する
    表示手段と、 をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の品
    質評価装置。
12. 【請求項１２】 品質評価基準となる基準立体形状と、
    生産された製品を計測して得られた計測立体形状とを比
    較することで、製品の品質を向上させるための品質評価
    方法であって、 前記基準立体形状のデータを記憶する工程と、 前記計測立体形状のデータを作成する工程と、 前記計測立体形状と前記基準立体形状とを重ね合わせる
    工程と、 を有することを特徴とする品質評価方法。
13. 【請求項１３】 前記基準立体形状のデータは、一つの
    部品の立体形状を示すデータであることを特徴とする請
    求項１２に記載の品質評価方法。
14. 【請求項１４】 前記基準立体形状のデータは、複数の
    部品によって組み立てられた状態の立体形状を示すデー
    タであることを特徴とする請求項１２に記載の品質評価
    方法。
15. 【請求項１５】 前記重ね合わせる工程は、 予め決められた三次元座標上に配置された前記基準立体
    形状上に、重ね合わせの基準となる六つの基準点を定義
    する工程と、 前記三次元座標上に配置された前記計測立体形状上に、
    前記六つの基準点に対応する六つの対象点を定義する工
    程と、を有し、 少なくとも一つの対象点を対応する基準点と同じＸ座標
    値を有するようにし、残りの少なくとも一つの対象点を
    対応する基準点と同じＹ座標値を有するようにし、さら
    に残りの少なくとも一つの対象点を対応する基準点と同
    じＺ座標値を有するようにして、少なくとも三つの対象
    点が有するＸＹＺ座標値のうち六つの座標値を対応する
    基準点のＸＹＺ座標値と同一にすることを特徴とする請
    求項１２に記載の品質評価方法。
16. 【請求項１６】 前記重ね合わせる工程は、 予め決められた三次元座標上に配置された前記基準立体
    形状上に、第１基準点、第２基準点、および第３基準点
    を定義する工程と、 前記三次元座標上に配置された前記計測立体形状上に、
    前記第１基準点に対応する第１対象点、前記第２基準点
    に対応する第２対象点、および前記第３基準点に対応す
    る第３対象点を定義する工程と、 第１対象点が第１基準点に一致するように、前記計測立
    体形状を前記基準立体形状に対して相対的に平行移動さ
    せる工程と、 前記第１基準点と前記第２基準点を結ぶ直線上であって
    第２基準点側に前記第２対象点が一致するように、前記
    計測立体形状を前記基準立体形状に対して相対的に、前
    記第１対象点を中心として回転させる工程と、 前記第１基準点、前記第２基準点および前記第３基準点
    を含む平面上であって前記第３基準点側に前記第３対象
    点が一致するように、前記計測立体形状を前記基準立体
    形状に対して相対的に、前記第１対象点および前記第２
    対象点を結ぶ直線を回転軸として回転させる工程と、 を含むことを特徴とする請求項１２に記載の品質評価方
    法。
17. 【請求項１７】 前記重ね合わせる工程は、さらに、 前記基準立体形状上であって各基準点から所定の範囲内
    の法線の平均を算出して各基準点の法線とし、全基準点
    の法線の平均を算出して全基準点の重心の法線とする工
    程を含み、 前記重心の法線に対して平行に前記計測立体形状を移動
    させ、前記重心の法線と前記計測立体形状の交点を回転
    の中心として前記計測立体形状を相対的に回転させ、各
    基準点に対応する各対象点の誤差の合計の最小値を算出
    し、前記誤差の合計の最小値が所定の値より小さくなっ
    たときの計測立体形状の前記重心の法線上の位置を最適
    位置として、前記計測立体形状を前記基準立体形状に重
    ね合わせることを特徴とする請求項１５または請求項１
    ６に記載の品質評価方法。
18. 【請求項１８】 前記重ね合わせる工程は、 前記誤差の合計の最小値を、前記重心の法線上に設定さ
    れる任意の中心点と、前記重心の法線上で前記中心点か
    らそれぞれ反対方向に所定の距離を介して配置される最
    大点および最小点との三点で算出し、 前記中心点で算出した誤差の合計の最小値が、所定の値
    より小さい場合、当該中心点を前記最適位置とし、 前記中心点で算出した前記誤差の合計の最小値が、所定
    の値より大きい場合、前記最大点で算出した誤差の合計
    の最小値と、前記最小点で算出した誤差の合計の最小値
    とを比較し、 前記最大点で算出した誤差の合計の最小値の方が小さい
    場合、前記中心点を新たな最小点とし、前記新たな最小
    点と前記最大点との中間を新たな中心点とし、前記最小
    点で算出した誤差の合計の最小値の方が小さい場合、前
    記中心点を新たな最大点とし、前記新たな最大点と前記
    最小点と中間を新たな中心点とすることを特徴とする請
    求項１７に記載の品質評価方法。
19. 【請求項１９】 前記重ね合わせる工程は、前記中心点
    で算出した誤差の合計の最小値が前記所定の値より小さ
    くなるまで、請求項１８に記載の動作を繰り返すことを
    特徴とする請求項１８に記載の品質評価方法。
20. 【請求項２０】前記重ね合わせる工程において重ね合わ
    された前記基準立体形状と前記計測立体形状とを比較す
    る工程をさらに有することを特徴とする請求項１２から
    請求項１９のいずれか一項に記載の品質評価方法。
21. 【請求項２１】 前記製品を生産する生産設備の立体形
    状を示す設備立体形状のデータを記憶する工程と、 前記比較工程における比較結果に基づいて、前記計測立
    体形状のデータを修正する工程と、 修正された前記計測立体形状のデータと一致する製品が
    生産されるように、前記設備立体形状のデータの修正す
    る工程と、 をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載の品
    質評価方法。
22. 【請求項２２】 前記設備立体形状のデータを修正する
    工程において修正された前記設備立体形状のデータに基
    づいて設備の修正を指示する設備修正指示データを作成
    する工程と、 前記設備修正指示データに基づいて修正指示を表示する
    工程と、 をさらに有することを特徴とする請求項２１に記載の品
    質評価方法。