JP2006201111A - 非接触測定機用プログラムの生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】測定プログラムを容易に生成することができる非接触測定機用プログラムの生成装置を提供する。
【解決手段】プログラム生成装置４は、３次元ＣＡＤ装置３により生成された被測定物の３次元形状を示す被測定物データに基づいて、非接触測定機２が被測定物を測定パスに沿って測定するのに用いる測定プログラムを生成する。これにより、実際の非接触測定機２を用いることなく測定プログラムを容易に生成することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被測定物の形状を非接触で測定する非接触測定機の測定プログラムを生成する非接触測定機用プログラムの生成装置に関するものである。

従来より、被測定物の３次元形状を測定する３次元測定機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この３次元測定機は接触式と非接触式に大別されるが、後者の非接触式の３次元測定機では、被測定物の測定面をレーザ等の光ビームで走査して、この光ビームの反射光に基づいて被測定物の３次元形状を測定している。このような非接触式の３次元測定機（以下、非接触測定機という）には、光ビームの照射および反射光の検出を行うセンサと、このセンサを被測定物の周囲で移動させる移動機構とから構成されるものがある。この非接触測定機では、センサの測定経路（以下、測定パスという）や光ビームの照射方向に関する測定プログラムを予め設定しておくと、この測定プログラムに基づいて移動機構がセンサを被測定物の周囲を自動的に移動させることにより、自動的に測定が行われる。

なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
特開２００２−３９７３８号公報

しかしながら、非接触測定機で正確に測定を行うためには、センサの焦点距離、センサの被測定物に対する角度、センサの照射範囲等の測定条件を満足させなければならないので、測定プログラムの生成が困難であった。特に、被測定物の測定範囲が広いほど、また被測定物の形状が複雑なほど、測定プログラムの生成が困難となる。従来では、オペレータが移動機構を操作して実際に被測定物の測定を行い、正確に測定が行える経路を試行錯誤しながら設定していたため、測定プログラムの生成にとても時間がかかっていた。また、実際の３次元測定機を用いて測定プログラムを生成しているため、測定経路の設定中は他の測定作業を行うことができない。さらに、実際に被測定物を測定することにより測定プログラムを生成しているため、被測定物の実物が形成されないと、測定プログラムを生成することができなかった。

そこで、本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであり、測定プログラムを容易に生成することができる非接触測定機用プログラムの生成装置を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明にかかる非接触測定機用プログラムの生成装置は、３次元空間内を移動可能に支持されたプローブヘッドと、このプローブヘッドの姿勢によって定まる方向に光ビームを照射するとともにその反射光を受光するセンサと、プローブヘッドの位置および姿勢を制御する制御手段と、プローブヘッドを被測定対象の表面に設定された制御ポイントを経由する予め定められた経路に沿って移動させ、そのプローブヘッドの姿勢によって定まる方向に照射された光ビームの反射光から被測定対象の表面形状を演算する演算手段とを備えた非接触測定機に対し、コンピュータを制御手段として作用させる非接触測定機用プログラムを生成する装置であって、被測定対象の３次元形状を表す設計データを記憶する記憶手段と、被測定対象上で光ビームを通過させるべき複数の制御ポイントを設計データに基づいて設定する制御ポイント設定手段と、制御ポイントごとにプローブヘッドの姿勢を決定する姿勢決定手段と、この姿勢決定手段により決定された姿勢と経路とに基づいて、プローブヘッドの位置と姿勢を制御し、被測定対象の表面形状を測定する測定プログラムコードを生成するプログラム生成手段とを有することを特徴とする。

上記非接触測定機用プログラムの生成装置において、制御ポイントは、被測定対象上の座標と、この座標における法線と、この法線に直交する移動軸とに関する情報を少なくとも有するようにしてもよい。

上記非接触測定機用プログラムの生成装置において、姿勢決定手段は、制御ポイントの法線と光ビームの光軸とが一致するようプローブヘッドの姿勢を決定するようにしてもよい。

上記非接触測定機用プログラムの生成装置において、光ビームの光軸に垂直な断面は、線状であり、姿勢決定手段は、光ビームの断面の長さ方向が移動軸と直交するようプローブヘッドの姿勢を決定するようにしてもよい。

上記非接触測定機用プログラムの生成装置において、制御ポイントの移動軸を次に経由する制御ポイントの座標の方向に向かせ、制御ポイントの移動軸の方向にプローブヘッドを移動させる経路を生成する経路生成手段をさらに有するようにしてもよい。この経路生成手段は、任意の制御ポイントに、この制御ポイントから法線方向に所定距離離間した位置に待機点を生成し、この待機点を通過させる経路を生成するようにしてもよい。

上記非接触測定機用プログラムの生成装置において、経路を所定の平面に対して対称とした経路を生成する対称経路生成手段をさらに有するようにしてもよい。

本発明によれば、実際の非接触測定機ではなく、被測定物データに基づいて測定プログラムを生成するので、容易に測定プログラムを生成することが可能となる。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、本発明にかかる第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施の形態にかかる非接触測定機用プログラムの生成装置を適用した３次元測定システムの構成を示す模式図である。

本実施の形態にかかる３次元測定システム１は、被測定物を測定する非接触測定機２と、被測定物を設計する３次元ＣＡＤ装置３と、非接触測定機用プログラムの生成装置（以下、プログラム生成装置という）４とから構成される。

図２は、非接触測定機の構成を示すブロック図である。非接触測定機２は、公知の非接触測定機から構成され、レーザ等の光ビームを照射するとともにその反射光を受光するセンサ２１と、このセンサ２１が一端に取り付けられ姿勢によって光ビームの照射方向を変化させるプローブヘッド２２と、このプローブヘッド２２の他端を支持しプローブヘッド２２を３次元的に移動させるアーム（図示せず）等の移動機構の位置およびプローブヘッド２２の姿勢をプログラム生成装置４により生成された測定プログラムに基づいて制御する制御部２３と、センサ２１から照射された光ビームの反射光から被測定物の表面形状を演算する演算部２４と、プログラム生成装置４により生成された測定プログラム、測定した被測定物の形状に関するデータ、非接触測定機２を動作させるためのプログラム等を記憶する記憶部２５とを有する。この記憶部２５には、非接触測定機２の外形に関する測定機データ２６、センサ２１から出力される光ビームの光源の種類、光ビームの測定範囲等のセンサ２１に関するセンサデータ２７、後述するプローブヘッド２２の各回動軸に関するプローブヘッドデータ２８も記憶されている。

このような非接触測定機２は、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、HDD等の記憶装置、ネットワークを介してプログラム生成装置４と各種情報の送受を行うＩ/Ｆ装置、キーボード、マウス等の入力装置、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、FED(Field Emission Display)または有機EL(Electro Luminescence)等の表示装置などを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとを有しており、上記ハードウェア装置がプログラムによって制御されることによって、すなわちハードウェア資源とソフトウェアが協働することによって非接触測定機２の制御部２３、演算部２４および記憶部２５を実現する。

図３は、光ビームの照射範囲を説明する図である。センサ２１には、光ビームの光軸および光ビームの幅に対して垂直な方向から見ると、測定領域が、図３（ａ）に示す三角形のタイプと、図３（ｂ）に示す矩形のタイプがある。この測定領域とは、光軸方向に所定の範囲を有する光ビームの焦点範囲と、光ビームの幅とに挟まれた領域（図３（ａ），（ｂ）の斜線の領域）のことを意味する。センサ２１と被測定物を正確に測定するためには、センサ２１は、光ビームを測定領域内で被測定物に照射する必要がある。このため制御部２３は、測定プログラムに基づいて、光ビームの測定領域内に被測定物の測定面が位置するようプローブヘッド２２と非測定物との距離を制御する。なお、センサ２１から出力される光ビームの光源の種類、光ビームの測定領域等のセンサ２１に関するデータは、上述したセンサデータ２７として記憶部２５にプログラム生成装置４に出力可能な形態で記憶されている。

図４は、計測許容角度を説明する図である。上述したような非接触測定機２では、被測定物を正確に測定するためには、被測定物の測定面に対して垂直な軸と、光ビームの照射方向の軸とが作る角度（以下、計測許容角度という）が、所定範囲内になければならない。具体的には、図４に示すように、被測定物の測定面に垂直な軸ｎと、センサ２１の光ビームの光軸２１ａとが作る計測許容角度αは、例えば○○度などの所定範囲内になければならない。このため、制御部２３は、測定プログラムに基づいて、プローブヘッド２２の姿勢を制御することにより、センサ２１から出力される光ビームを被測定物の測定面に対して所定の範囲内の角度で照射する。

図５は、プローブヘッドの構成を示す模式図である。図５（ａ）に示すプローブヘッド２２は、２軸回動式プローブヘッドである。このプローブヘッド２２には、アーム側の端部の軸線方向に沿ったロール角回動軸と、このロール角回動軸に直交する方向に沿ったピッチ角回動軸とが設けられており、これらはそれぞれ図示しないモータにより制御部２３の指示に基づいて回動する。これにより、プローブヘッド２２の一端に指示されたセンサ２１から出力される光ビームを、測定面に対して所定の角度で照射することが可能となる。

図５（ｂ），（ｃ）に示すプローブヘッド２２は、３軸回動式プローブヘッドである。このプローブヘッド２２には、アーム側の端部の軸線方向に沿ったロール角回動軸と、このロール角回動軸に直交するピッチ角回動軸と、このピッチ角回動軸に直交するヨー角回動軸とが設けられており、これらはそれぞれ図示しないモータにより制御部２３の指示に基づいて回動する。これにより、センサ２１から出力される光ビームを、測定面に対して所定の角度で照射することが可能となる。

このようなプローブヘッド２２の各回動軸に関するデータは、上述したようにプローブヘッドデータ２８として記憶部２５にプログラム生成装置４に出力可能な形態で記憶されている。

図６は、センサ２１による光ビームの照射動作を説明する図である。非接触測定機２において、測定領域をより広くして効率的に測定を行うためには、センサ２１の光ビームの走査方向と、光ビームの幅方向とが直交するのが望ましい。例えば、図６に示すように、制御ポイントＰ１から制御ポイントＰ２まで光ビームを照射する場合、図６（ａ）のようにセンサ２１の走査方向に対して光ビームの幅方向が直交すると、最も広い範囲で被測定物の測定を行うことができる。一方、センサ２１の走査方向に対して光ビームの幅方向が直交しないと、図６（ｂ）に示すように、被測定物の測定領域が狭くなる。このため、非接触測定機２は、測定プログラムに基づいて、センサ２１の光ビームの幅方向がセンサ２１の走査方向に対して直交するように、プローブヘッド２２の各回動軸およびプローブヘッド２２の進行方向を制御する。

３次元ＣＡＤ装置３は、公知の３次元ＣＡＤ装置から構成され、被測定物の３次元形状を示す設計データ（以下、被測定物データという）を生成する。また、３次元ＣＡＤ装置３は、被測定物データから被測定物の３次元空間上における座標のデータ（以下、点座標データという）、その座標における法線ベクトルのデータ（以下、法線ベクトルデータ）を生成する。これらの３次元ＣＡＤ装置３によって生成されたデータは、それぞれ被測定物データ３１、点座標データ３２および法線ベクトルデータ３３としてプログラム生成装置４に出力可能な形態で３次元ＣＡＤ装置３に記憶される。

このような３次元ＣＡＤ装置３は、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、HDD等の記憶装置、ネットワークを介してプログラム生成装置４と各種情報の送受を行うＩ/Ｆ装置、キーボード、マウス等の入力装置、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、FED(Field Emission Display)または有機EL(Electro Luminescence)等の表示装置などを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとを有しており、上記ハードウェア装置がプログラムによって制御されることによって、すなわちハードウェア資源とソフトウェアが協働することによって３次元ＣＡＤ装置３の各機能部を実現する。

プログラム生成装置４は、非接触測定機２および３次元ＣＡＤ装置３から各種データを受信し、非接触測定機２の測定プログラムを生成する。このようなプログラム生成装置４の構成について図７を参照して説明する。図７は、本実施の形態にかかるプログラム生成装置４の構成を示すブロック図である。

プログラム生成装置４は、データ記憶部４１と、仮想空間生成部４２と、制御ポイント生成部４３と、プローブヘッド姿勢リスト生成部４４と、プローブヘッド姿勢リスト４５と、プローブヘッド選択部４６と、測定パス生成部４７と、動作確認部４８と、測定パスＤＢ４９と、対称プログラム生成部５０と、測定プログラム生成部５１と、測定プログラムＤＢ５２とから構成される。

データ記憶部４１は、非接触測定機２から測定機データ２６、センサデータ２７、プローブヘッドデータ２８を、３次元ＣＡＤ装置３から被測定物データ３１、点座標データ３２、法線ベクトルデータ３３等を受信し、記憶する。

仮想空間生成部４２は、データ記憶部４１から測定機データ２６、センサデータ２７およびプローブヘッドデータ２８および被測定物データ３１を取得し、これらのデータに基づいて３次元の仮想空間内に被測定物および非接触測定機２が実際に測定を行う際と同様に配置された状態を構築する。本実施の形態においては、このような仮想的な状態を表示装置に出力することにより、ユーザは、任意の視点方向から非接触測定機２と被測定物との位置関係を確認することができる。なお、仮想空間データには、絶対的なＸ、Ｙ、Ｚ座標が設定される。

図８は、制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。本実施の形態における制御ポイント生成部４３は、法線ベクトル生成部６１と、制御ポイント作成部６２と、制御ポイント設定部６３とを有する。法線ベクトル生成部６１は、点座標データ３２に含まれる被測定物表面の各点座標における法線方向のベクトルを生成する。制御ポイント作成部６２は、点座標データ３２に含まれる被測定物の各点座標を制御ポイントとして設定する。この制御ポイントには、法線ベクトルに関する情報も含まれる。制御ポイント設定部６３は、制御ポイント作成部６２により生成された制御ポイントのうち、プローブヘッド２２が同じ姿勢で測定可能な制御ポイントを統合する。ここで、制御ポイントとは、センサ２１の進行方向やプローブヘッド２２の姿勢等を変更する被測定物上の点を意味し、仮想空間内における座標により特定される。このような制御ポイントを測定順に結んだものが測定パスとなる。

このような制御ポイント生成部４３の動作について図９を参照して説明する。図９は、制御ポイント生成部４３による制御ポイントの生成動作を示すフローチャートである。まず、制御ポイント生成部４３は、データ記憶部４１から、被測定物の点座標データ３２を読み込む（ステップＳ９０１）。

法線ベクトル生成部６１は、受信した点座標データ３２に基づいて、各点座標における法線ベクトルを生成する（ステップＳ９０２）。この法線ベクトルは、各点座標における被測定物の測定面に対する法線ベクトルである。

法線ベクトルが生成されると、制御ポイント作成部６２は、各点座標と、この点座標における法線ベクトルとを対応付けた制御ポイントを生成する（ステップＳ９０３）。この制御ポイントは、仮想空間データ上の絶対的なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸における座標と、法線ベクトルとに関する情報を少なくとも有する。

制御ポイントが生成されると、制御ポイント設定部６３は、各制御ポイントに相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を生成し、このｚ軸を法線ベクトルと一致させる（ステップＳ９０４）。この相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とは、仮想空間データにおける絶対的なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とは異なるものであり、各制御ポイント毎に設けられるものである。後述するが、このような相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸に基づいて、プローブヘッド２２の姿勢を決定する。ここで、相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、それぞれ互いに直交しており、この交点が制御ポイントの仮想空間データ上の位置、すなわち仮想空間データ上の絶対的なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸における座標に対応する。

相対的なｚ軸を法線ベクトルと一致させると、制御ポイント設定部６３は、任意の制御ポイントを第１制御ポイントに設定し、この第１の制御ポイントに隣接する制御ポイントを第２制御ポイントに設定する（ステップＳ９０５）。点座標データ３２から生成した制御ポイントには、プローブヘッド２２が同じ姿勢で測定可能な制御ポイントが存在する場合がある。このような制御ポイントを統合するために、任意の第１、第２制御ポイントを設定して、後述する各制御ポイントの統合動作を行う。ここで、第１制御ポイントに隣接する制御ポイント、すなわち第２制御ポイントは、非接触測定機２により測定が行われる際、第１制御ポイントの次に測定が行われる箇所である。なお、第１制御ポイントの設定は、制御ポイント設定部６３による最適な第１制御ポイント選定の演算やユーザの操作入力等により適宜自由に行うことができる。

第２制御ポイントが最後の制御ポイントではない場合、すなわち第２制御ポイントに設定されていない制御ポイントがまだ存在する場合（ステップＳ９０６：ＮＯ）、制御ポイント設定部６３は、第１制御ポイントのｚ軸と、第２制御ポイントのｚ軸とを比較する（ステップＳ９０７）。

第１制御ポイントのｚ軸と第２制御ポイントのｚ軸とがなす角が計測許容角度α内の場合（ステップＳ９０７：ＹＥＳ）、制御ポイント設定部６３は、第２制御ポイントに隣接する制御ポイントを新たに第２制御ポイントとして設定する（ステップＳ９０８）。これにより、第１制御ポイントと第２制御ポイントとは統合される。これは、第１制御ポイントのｚ軸と第２制御ポイントのｚ軸とがなす角が計測許容角度α内にあれば、第１制御ポイントと第２制御ポイントは、プローブヘッド２２が同じ姿勢のままセンサ２１の光ビームを照射することができるからである。新たに第２制御ポイントを設定すると、制御ポイント設定部６３は、ステップＳ９０６の処理に戻る。

第１制御ポイントのｚ軸と第２制御ポイントのｚ軸とがなす角が計測許容角度α内ではない場合（ステップＳ９０７：ＮＯ）、制御ポイント設定部６３は、第２制御ポイントを新たに第１制御ポイントに設定し、この新たな第１制御ポイントに隣接する制御ポイントを第２制御ポイントに設定する（ステップＳ９０９）。この場合、第１制御ポイントと第２制御ポイントとは統合されない。これは、第１制御ポイントのｚ軸と第２制御ポイントのｚ軸とがなす角が計測許容角度α内にない場合は、プローブヘッド２２が同じ姿勢のままでセンサ２１の光ビームを第１制御ポイントと第２制御ポイントに照射すると、精度良く計測を行うことができないからである。新たに第１、第２制御ポイントを設定すると、制御ポイント設定部６３は、ステップＳ９０６の処理に戻る。

第２制御ポイントが最後の制御ポイントの場合、すなわち第２制御ポイントに設定されていない制御ポイントが存在しない場合（ステップＳ９０６：ＹＥＳ）、制御ポイント設定部６３は、各制御ポイントのｘ軸を次の制御ポイントの方向に向けるとともに、最後の制御ポイントのｘ軸を１つ前の制御ポイントの方向に向ける（ステップＳ９１０）。これを図１０を参照して説明する。図１０は、各制御ポイントにおけるｘ軸の設定動作を説明する図である。

被測定物の測定面Ｓ上に設けられた制御ポイントＰ１〜Ｐ３には、それぞれ相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が設定されており、それぞれのｚ軸は各制御ポイントの測定面に対して垂直、すなわち各制御ポイントの測定面の法線と一致している。ここで、制御ポイントＰ１、Ｐ２、Ｐ３の順序で非接触測定機２により測定が行われる場合、制御ポイントＰ１のｘ軸は、次に測定が行われる制御ポイントＰ２の方向を向くように設定される。具体的には、ｚ軸方向から見た場合、制御ポイントＰ１のｘ軸の延長線上に制御ポイントＰ２が位置するように、制御ポイントＰ１のｘ軸の方向を設定する。このとき、制御ポイントＰ１のｙ軸は、センサ２１の光ビームの幅方向と一致する。これと同様に、制御ポイントＰ２のｘ軸は、次に測定が行われる制御ポイントＰ３の方向を向くように設定される。このように設定された各制御ポイントのｘ軸方向が、センサ２１の走査方向となる。なお、最後の制御ポイント、すなわち測定パスの終点となる制御ポイントのｘ軸は、最後の制御ポイントであることを示すために１つ前の制御ポイントの方向を向くように設定される。

このようにして制御ポイント生成部４３により制御ポイントが生成される。

プローブヘッド姿勢リスト生成部４４は、非接触測定機２から受信するプローブヘッドデータ２８に基づいて、プローブヘッドの姿勢に関するプローブヘッド姿勢リスト４５を生成する。

図１１は、プローブヘッド姿勢リスト４５を示す図である。プローブヘッド姿勢リスト４５とは、プローブヘッド２２の各姿勢を識別番号で特定するものである。例えば、プローブヘッド２２がロール角回動軸、ピッチ角回動軸およびヨー角回動軸の３つの回動軸を有する場合、プローブヘッド姿勢リスト４５は、図１１に示すように、識別番号、プローブヘッド２２のロール回動軸の角度を示すロール角、プローブヘッド２２のピッチ回動軸の角度を示すピッチ角およびプローブヘッド２２のヨー回動軸の角度を示すヨー角のフィールドを有するテーブルから構成される。このテーブルのレコードは、各回動軸の全ての角度の組み合わせの数量分生成される。図１１において、例えば、識別番号が７２２番のときのプローブヘッド２２の姿勢は、ロール角が０．５度、ピッチ角が０．５度、ヨー角が０度であることを示す。

プローブヘッド選択部４６は、制御ポイント生成部４３で生成された各制御ポイントにおいて、最適なプローブヘッド２２の姿勢をプローブヘッド姿勢リスト４５から選択する。

測定パス生成部４７は、制御ポイント生成部４３で生成された制御ポイントと、プローブヘッド選択部４６により選択された各制御ポイントにおけるプローブヘッド２２の姿勢とに基づいて、制御ポイントを通過させる順序および各制御ポイントにおけるプローブヘッド２２の姿勢とが対応付けられた測定パスを生成する。

動作確認部４８は、測定パス生成部４７により生成された測定パスの動作確認を行う。具体的には、仮想空間データ上において測定パス生成部４７により生成された測定パスにより被測定物を測定し、センサ２１やプローブヘッド２２が被測定物や非接触測定機２に衝突するといった動作不良が発生するか否か等の動作確認を行う。

測定パスＤＢ４９は、動作確認部４８により正常に測定動作が行われことが確認された測定パスを記憶する。

図１２は、対称プログラム生成部５０の構成を示すブロック図である。対称プログラム生成部５０は、面設定部９１と、符号変更部９２と、プローブヘッド姿勢設定部９３と、測定プログラム生成部９４とを有する。面設定部９１は、測定パスＤＢ４９に記憶されている測定パスと任意の平面に対称な測定パス（以下、対称パスという）を生成する際の、その平面を設定する。符号変更部９２は、面設定部９１により設定された平面に基づいて、測定パスの各制御ポイントの座標の符号を変更する。プローブヘッド姿勢設定部９３は、符号変更部９２により符号が変更された対称パスのプローブヘッド２２の姿勢を再設定する。測定プログラム生成部９４は、対称パスにより非接触測定機２が被測定物を測定するのに用いる例えばＤＭＩＳ形式や使用する３次元ＣＡＤ装置３の言語形式など所定のデータ形式の測定プログラムを生成し、測定プログラムＤＢ５２に記録する。このような対称プログラム生成部５０の動作について、図の対称プログラム生成処理について、図１３を参照して説明する。図１３は、対称プログラム生成部５０による対称プログラム生成処理の動作を示すフローチャートである。

まず、面設定部９１は、対称プログラムを生成する測定パスを測定パスＤＢ４９から取得するとともに、対称基準面を設定する（ステップＳ１３０１）。この対称基準面とは、任意の被測定物の測定パスと対称な測定パス（以下、対称パスという）を生成するに際して、対称とする平面のことを意味する。本実施の形態では、対称基準面は、仮想空間データ上の絶対的なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸から構成されるＸＹ平面、ＹＺ平面およびＺＸ平面のうちの何れか１つである。なお、対称基準面の設定は、ユーザによる操作入力に基づいて適宜自由に行われる。

対称基準面がＸＹ平面に設定された場合（ステップＳ１３０１：ＸＹ）、符号変更部９２は、対称パスを生成する測定パスの各制御ポイントのＺ座標の符号を逆にする（ステップＳ１３０２）。対称基準面がＹＺ平面に設定された場合（ステップＳ１３０１：ＹＺ）、符号変更部９２は、対称パスを生成する測定パスの各制御ポイントのＸ座標の符号を逆にする（ステップＳ１３０３）。対称基準面がＺＸ平面に設定された場合（ステップＳ１３０１：ＺＸ）、符号変更部９２は、対称パスを生成する測定パスの各制御ポイントのＹ座標の符号を逆にする（ステップＳ１３０４）。これらにより、測定パスの制御ポイントと対称基準面で対称な対称パスの制御ポイントが生成される。

対称パスの制御ポイントが生成されると、プローブヘッド姿勢設定部９３は、全ての制御ポイントの数ｎを抽出し（ステップＳ１３０５）、ｉ＝１と設定し（ステップＳ１３０６）、ｉが全制御ポイント数ｎよりも大きいか否かの判断を行う（ステップＳ１３０７）。

ｉが全制御ポイント数ｎよりも大きくない場合（ステップＳ１３０７：ＮＯ）、プローブヘッド姿勢設定部９３は、測定パスのｉ番目の制御ポイントに対応付けられたプローブヘッド２２の姿勢に対して、２軸回動式プローブヘッドの場合はロール角、３軸回動式プローブヘッドの場合はロール角およびヨー角の符号が逆になるプローブヘッド２２の姿勢をプローブヘッド姿勢リスト４５から検索する（ステップＳ１３０８）。

符号が逆となるプローブヘッド２２の姿勢が存在する場合（ステップＳ１３０９：ＹＥＳ）、プローブヘッド姿勢設定部９３は、対称パスのｉ番目の制御ポイントに、検索されたプローブヘッド２２の姿勢の識別番号を対応付ける（ステップＳ１３１０）。

符号が逆となるプローブヘッド２２の姿勢が存在しない場合（ステップＳ１３０９：ＮＯ）、プローブヘッド姿勢設定部９３は、最適なプローブヘッド２２の姿勢をプローブヘッド姿勢リスト４５から検索し、この検索したプローブヘッド２２の姿勢の識別番号を対称パスのｉ番目の制御ポイントに対応付ける（ステップＳ１３１１）。具体的には、対称パスのｉ番目の制御ポイントの相対的なｚ軸と、センサ２１の光ビームの照射方向の軸とが最も近似するプローブヘッド２２の姿勢をプローブヘッド姿勢リスト４５から検索する。

対称パスのｉ番目の制御ポイントにプローブヘッド２２の姿勢の識別番号が対応付けられると、プローブヘッド姿勢設定部９３は、ｉ＝ｉ＋１と設定し（ステップＳ１３１５）、ステップＳ１３０７の処理に戻る。

ｉが全制御ポイント数ｎよりも大きい場合（ステップＳ１３０７：ＹＥＳ）、測定プログラム生成部９４は、対称パスの各制御ポイントにおけるプローブヘッド２２の各回動軸の角度と光ビームの照射位置とのずれからセンサ２１の位置を計算し（ステップＳ１３１２）、所定のデータ形式の対称パスの測定プログラムである対称プログラムを生成して（ステップＳ１３１３）、測定プログラムＤＢ５２に保存する（ステップＳ１３１４）。

これにより、本実施の形態によれば、例えば自動車のドアなど左右対称な被測定物の測定プログラムを生成する場合は、対となる被測定物のうち一方の被測定物の測定プログラムを生成すれば、他方の測定プログラムも容易に生成することが可能となる。

測定プログラム生成部５１は、測定パスＤＢ４９に記憶された測定パスに基づいて、非接触測定機２が被測定物を測定するための測定プログラムを生成する。この測定プログラムは、例えばＤＭＩＳ形式や使用する３次元ＣＡＤ装置３の言語形式で生成される。

測定プログラムＤＢ５２は、対称プログラム生成部５０および測定プログラム生成部５１により生成された測定プログラムを記憶する。

このようなプログラム生成装置４は、ＣＰＵ等の演算装置、メモリ、HDD等の記憶装置、ネットワークを介して非接触測定機２および３次元ＣＡＤ装置３と各種情報の送受を行うＩ/Ｆ装置、キーボード、マウス等の入力装置、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)、FED(Field Emission Display)または有機EL(Electro Luminescence)等の表示装置などを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとからそれぞれ構成されており、上記ハードウェア装置がプログラムによって制御されることによって、すなわちハードウェア資源とソフトウェアが協働することによって、仮想空間生成部４２、制御ポイント生成部４３、プローブヘッド姿勢リスト生成部４４、プローブヘッド姿勢リスト４５、プローブヘッド選択部４６、測定パス生成部４７、動作確認部４８、測定パスＤＢ４９、対称プログラム生成部５０、測定プログラム生成部５１および測定プログラムＤＢ５２の各機能部を実現する。

次に、プログラム生成装置４の動作について図１４を参照して説明する。図１４は、本実施の形態におけるプログラム生成装置４の動作を示すフローチャートである。まず、データ記憶部４１は、非接触測定機２および３次元ＣＡＤ装置３から各種データを受信し、記憶する（ステップＳ１４０１）。これらのデータから、仮想空間生成部４２は、非接触測定機２と被測定物を仮想空間上に配置した仮想空間データを生成する。また、プローブヘッド姿勢リスト生成部４４は、プローブヘッドデータ２８に基づいて、プローブヘッド姿勢リスト４５を生成する。

次に、制御ポイント生成部４３は、図９、１０を参照して説明した方法により、制御ポイントを生成する（ステップＳ１４０２）。

被測定物の制御ポイントが設定されると、プローブヘッド選択部４６は、各制御ポイントにおいて最適なプローブヘッドの姿勢をプローブヘッド姿勢リスト４５から選択する（ステップＳ１４０３）。具体的には、各制御ポイントに設定された相対的なｚ軸とセンサ２１から出力される光ビームの照射方向とが一致するまたは近似し、かつ、後述する各制御ポイントに設定された相対的なＹ軸と光ビームの幅方向とが一致するまたは近似するプローブヘッド２２の姿勢を、プローブヘッド姿勢リスト４５から選択し、この選択されたプローブヘッド２２の姿勢の識別番号を抽出する。

各制御ポイントのプローブヘッド２２の姿勢が選択されると、測定パス生成部４７は、抽出されたプローブヘッド２２の姿勢の識別番号を制御ポイント毎に対応付け、このような制御ポイントに基づいて非接触測定機２により被測定物の測定面を測定する経路を示す測定パスを生成する（ステップＳ１４０４）。この測定パスとは、制御ポイント生成部４３により設定された各制御ポイントを、非接触測定機２により測定する順番を示すものであり、制御ポイントの仮想空間上における絶対的な座標と、センサ２１の走査方向と、プローブヘッド２２の姿勢の識別番号とに関する情報が少なくとも含まれる。

生成された測定パスを編集する場合（ステップＳ１４０５：ＹＥＳ）、プログラム生成装置４は、ステップＳ１４０２の処理に戻る。測定パスを編集しない場合（ステップＳ１４０５：ＮＯ）、動作確認部４８は、生成された測定パスの動作確認を行う（ステップＳ１４０６）。

生成された測定パスが正常に動作することが確認された場合（ステップＳ１４０７：ＹＥＳ）、動作確認部４８は、その測定パスを測定パスＤＢ４９に記憶させる（ステップＳ１４０８）。生成された測定パスが正常に動作しない場合（ステップＳ１４０７：ＮＯ）、プログラム生成装置４は、ステップＳ１４０２の処理に戻る。

ここで、対称プログラムを生成する場合（ステップＳ１４０９：ＹＥＳ）、対称プログラム生成部５０は、図１３を参照して説明した方法により、対称プログラムを生成する（ステップＳ１４１１）。生成された対称プログラムは、測定プログラムＤＢ５２に記憶される（ステップＳ１４１２）。一方、対称プログラムを生成しない場合（ステップＳ１４０９：ＮＯ）、測定プログラム生成部５１は、通常の測定プログラムを生成し（ステップＳ１４１０）、測定プログラムＤＢ５２に保存する（ステップＳ１４１２）。このような測定プログラムの生成処理が行われると、プログラム生成装置４は、ステップＳ１４０５の処理に戻る。

このようにして生成され、測定プログラムＤＢ５２に記憶された測定プログラムは、ネットワークを介して非接触測定機２に送信され、被測定物の測定に用いられる。なお、測定プログラムＤＢ５２に保存された測定プログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ(Compact Disc)、ＤＶＤ(Digital Video Disc)等の公知の記録媒体に記憶させ、被測定物の測定を行う非接触測定機２上に展開することにより、プログラム生成装置４とネットワークで接続されていない非接触測定機２でも用いることが可能となる。

図１５は、本実施の形態にかかるプログラム生成装置４により生成された測定プログラムを仮想空間データ上でシミュレーションした一例を示す図である。図１５の符号ａは、制御ポイントに関するデータを示しており、プローブヘッド２２の姿勢の識別番号、プローブヘッド２２のピッチ回動軸およびロール回動軸の角度、制御ポイントの座標等から構成される。また、図１５の符号ｂに示す矢印は、被測定物上の制御ポイントを示している。さらに、図１５の符号ｃは、測定パスを示している。この測定パス上をセンサ２１の光ビームが走査する。

このように、本実施の形態によれば、実際の被測定物ではなく、３次元ＣＡＤ装置３により生成された被測定物の３次元形状を示す設計データに基づいて測定プログラムを生成するため、容易に制御プラグラムを生成することができる。

なお、測定プログラムＤＢ５２には、非接触測定機２で生成された測定プログラムを、公知の記録媒体やネットワークを介して受信して記憶するようにしてもよい。これにより、非接触測定機２で生成された測定プログラムを編集することが可能となる。この場合、非接触測定機２で生成された測定プログラムは、ネットワークや公知の記録媒体を介してプログラム生成装置４の測定プログラムＤＢ５２に記憶される。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態と制御ポイント生成部４３の構成が異なるものである。よって、第１の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。

図１６は、本実施の形態における制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。制御ポイント生成部４３は、制御ポイント作成部７１と、制御ポイント設定部７２とを有する。制御ポイント作成部７１は、３次元ＣＡＤ装置３の点座標データ３２および法線ベクトルデータ３３とに基づいて、被測定物の各点座標を制御ポイントとして設定する。この制御ポイントには、法線ベクトルに関する情報も含まれる。制御ポイント設定部７２は、制御ポイント作成部７１により生成された制御ポイントのうち、プローブヘッド２２が同じ姿勢で測定可能な制御ポイントを統合する。

次に、図１７を参照して、本実施の形態における制御ポイント生成部４３の動作について説明する。図１７は、本実施の形態による制御ポイント生成動作を示すフローチャートである。なお、図１７に示すステップＳ１７０３〜Ｓ１７０９の動作は、図１２に示した第１の実施の形態における制御ポイント生成部４３のステップＳ９０４〜９１０の動作と同等であるので、説明を適宜省略する。

まず、制御ポイント作成部７１は、データ記憶部４１から、被測定物の点座標データ３２と、この点座標における法線ベクトルを示す法線ベクトルデータ３３とを読み込み（ステップＳ１７０１）、各点座標と、この点座標における法線ベクトルとを対応付けた制御ポイントを生成する（ステップＳ１７０２）。制御ポイント作成部７１により制御ポイントが生成されると、制御ポイント設定部７２は、続くステップＳ１７０３〜Ｓ１７０９の処理を行う。

このように本実施の形態によれば、点座標データ３２とともに法線ベクトルデータ３３が３次元ＣＡＤ装置３により生成されている場合、その法線ベクトルデータ３３を用いて制御ポイントを生成することが可能となる。このため、本実施の形態では、第１の実施の形態のような法線ベクトル生成部６１が不要である。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態は、第１の実施の形態と制御ポイント生成部４３の構成が異なるものである。よって、第１の実施の形態と同等の構成要素には、同じ名称および符号を付し、適宜説明を省略する。

図１８は、本実施の形態における制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。制御ポイント生成部４３は、スライス設定部８１と、スライス曲線生成部８２と、コントロールポイント設定部８３と、法線ベクトル算出部８４と、制御ポイント設定部８５とを有する。スライス設定部８１は、３次元ＣＡＤ装置３の被測定物データ３１に基づいて、被測定物を任意の平面で複数に切断する際の各種パラメータを設定する。スライス曲線生成部８２は、スライス設定部８１により設定されたパラメータに基づいて、被測定物を切断し、この切断面のスライス曲線を生成する。コントロールポイント設定部８３は、スライス曲線生成部８２により生成されたスライス曲線上にコントロールポイントを設定する。法線ベクトル算出部８４は、そのコントロールポイントにおける法線ベクトルを算出する。制御ポイント設定部８５は、コントロールポイント設定部８３により設定されたコントロールポイントを制御ポイントとして設定する。

次に、図１９を参照して、本実施の形態における制御ポイント生成部４３の制御ポイント生成動作について説明する。図１９は、本実施の形態における制御ポイント生成部４３の動作を示すフローチャートである。

まず、スライス設定部８１は、データ記憶部４１から被測定物データ３１を読み出すとともに、ユーザの操作入力に基づいて、スライス回数ｎ、スライス方向、スライスの範囲、スライス間隔を設定する（ステップＳ１９０１）。ここで、スライス回数とは、仮想空間データ上で被測定物を所定の平面で切断する際、その切断回数のことを意味する。したがって、切断回数が多いほど、被測定物の切断面を多く得られる。また、スライス方向とは、例えばＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面など、仮想空間データ上で被測定物を切断する平面の方向を意味する。そのＸＹ平面、ＹＺ平面、ＺＸ平面とは、仮想空間データ上の絶対的なＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に対して生成されるものである。また、スライス範囲とは、仮想空間上で被測定物を所定の平面で切断する際、その被測定物を切断する範囲を意味する。被測定物に制御ポイントを設定したい箇所が含まれるように、スライス範囲は設定される。また、スライス間隔とは、仮想空間データ上で被測定物の所定の範囲を所定の平面で切断する際、この切断を行う間隔のことを意味する。したがって、スライス間隔を小さくするほど、被測定物の切断面を多く得られる。

スライスに関する各設定を行うと、スライス設定部８１は、ｉ＝１と設定し（ステップＳ１９０２）、ｉがスライス回数ｎよりも大きいか否かの判断を行う（ステップＳ１９０４）。

ｉがスライス回数ｎよりも大きくない場合、スライス曲線生成部８２は、所定の平面により被測定物を切断し、ｉ番目のスライス曲線を生成する（ステップＳ１９０４）。

スライス曲線が生成されると、コントロールポイント設定部８３は、そのスライス曲線上に複数のコントロールポイントを生成し、任意のコントロールポイントを第１コントロールポイントに設定し、この第１コントロールポイントに隣接するコントロールポイントを第２コントロールポイントに設定する（ステップＳ１９０５）。コントロールポイントには、プローブヘッド２２が同じ姿勢で測定可能なコントロールポイントが存在する。このようなコントロールポイントを統合するために、任意の第１，第２コントロールポイントを設定し、後述するコントロールポイントの統合動作を行う。ここで、第１コントロールポイントに隣接するコントロールポイント、すなわち第２コントロールポイントは、非接触測定機２により測定が行われる際、第１コントロールポイントの次に測定が行われる箇所である。なお、第１コントロールポイントの設定は、コントロールポイント設定部８３による最適な第１コントロールポイント選定の演算やユーザの操作入力等により適宜自由に行うことができる。また、スライス曲線上に設けるコントロールポイントの数量は、適宜自由に設定することができる。

第１、第２コントロールポイントが設定されると、法線ベクトル算出部８４は、第１コントロールポイントにおける被測定物の測定面に対する法線ベクトルを算出する（ステップＳ１９０６）。

ここで、第２コントロールポイントが最後のコントロールポイントではない場合、すなわち第２コントロールポイントに設定されていないコントロールポイントがまだ存在する場合（ステップＳ１９０７：ＮＯ）、法線ベクトル算出部８４は、第２コントロールポイントにおける被測定物の測定面に対する法線ベクトルを算出する（ステップＳ１９０８）。

第２コントロールポイントの法線ベクトルが算出されると、コントロールポイント設定部８３は、第１コントロールポイントの法線ベクトルと第２コントロールポイントの法線ベクトルとを比較する（ステップＳ１９０９）。

第１コントロールポイントの法線ベクトルと第２コントロールポイントの法線ベクトルとがなす角が計測許容角度α内の場合（ステップＳ１９０９：ＹＥＳ）、コントロールポイント設定部８３は、第２コントロールポイントに隣接するコントロールポイントを新たに第２コントロールポイントとして設定する（ステップＳ１９１０）。これにより、第１コントロールポイントと第２コントロールポイントとは統合される。これは、第１コントロールポイントの法線ベクトルと第２コントロールポイントの法線ベクトルとがなす角が計測許容角度α内にあれば、第１コントロールポイントと第２コントロールポイントは、プローブヘッド２２が同じ姿勢のままセンサ２１の光ビームを照射することができるからである。新たに第２コントロールポイントを設定すると、コントロールポイント設定部８３は、ステップＳ１９０７の処理に戻る。

第１コントロールポイントの法線ベクトルと第２コントロールポイントの法線ベクトルとがなす角が計測許容角度α内ではない場合（ステップＳ１９０９：ＮＯ）、コントロールポイント設定部８３は、第２コントロールポイントを新たに第１コントロールポイントに設定し、この新たな第１コントロールポイントに隣接するコントロールポイントを第２コントロールポイントに設定する（ステップＳ１９１１）。この場合、第１コントロールポイントと第２コントロールポイントとは統合されない。これは、第１コントロールポイントの法線ベクトルと第２コントロールポイントの法線ベクトルとがなす角が計測許容角度α内にない場合は、プローブヘッド２２が同じ姿勢のままでセンサ２１の光ビームを第１コントロールポイントと第２コントロールポイントに照射すると、精度良く計測を行うことができないからである。新たに第１、第２コントロールポイントを設定すると、コントロールポイント設定部８３は、ステップＳ１９０７の処理に戻る。

第２コントロールポイントが最後のコントロールポイントの場合、すなわち第２コントロールポイントに設定されていないコントロールポイントが存在しない場合（ステップＳ１９０７：ＹＥＳ）、制御ポイント設定部８５は、各コントロールポイントを制御ポイントとして設定し、各制御ポイントに相対的なｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を生成し、このｚ軸を法線ベクトルと一致させる。また、各制御ポイントのｘ軸を次の制御ポイントの方向に向けるとともに、最後の制御ポイントのｘ軸を１つ前の制御ポイントの方向に向ける（ステップＳ１９１２）。

制御ポイントが設定されると、スライス設定部８１は、ｉ＝ｉ＋１と設定し（ステップＳ１９１３）、ステップＳ１９０３の処理に戻る。

ｉがスライス回数ｎよりも大きい場合、制御ポイント生成部４３は、制御ポイントの設定動作を終了する。これにより制御ポイントが設定され、設定された制御ポイントに基づいて、プローブヘッド２２の姿勢の選択や測定パスの生成等が行われる。

このように本実施の形態によれば、被測定物の３次元形状を所定の平面でスライスすることにより、被測定物の３次元形状から制御ポイントを生成することが可能となる。

なお、第１〜第３の実施の形態では、制御ポイント生成部４３は、それぞれ点座標データ３２、点座標データ３２および法線ベクトルデータ３３、被測定物のスライス形状に基づいて制御ポイントを生成したが、ユーザの操作入力により被測定物の測定面上に制御ポイントを設定するようにしてもよい。この場合、例えば、表示装置に表示された被測定物上の任意の箇所をマウス等でクリックしたり、制御ポイントとして設定する座標をキーボード等により入力することにより制御ポイントが設定される。

また、第１〜第３の実施の形態において、制御ポイント上でプローブヘッド２２の姿勢を変更する際、場合によってはプローブヘッド２２が被測定物と衝突する可能性がある。このような場合、測定パス生成部４７は、当該制御ポイントからこの制御ポイントの法線ベクトルの方向に所定距離だけ離間した位置に待機点を生成するようにしてもよい。これにより、プローブヘッド２２の姿勢を変更する場合、待機点を有する制御ポイントでは、プローブヘッド２２を待機点まで移動させることにより、プローブヘッド２２が被測定物と接触するのを防ぐことが可能となる。

非接触測定機用プログラムの生成装置を適用した３次元測定システムの構成を示す模式図である。 非接触測定機２の構成を示すブロック図である。 （ａ）三角形タイプ、（ｂ）矩形タイプの光ビームの照射範囲を説明する図である。 計測許容角度を説明する図である。 （ａ）２軸回動式プローブヘッド、（ｂ），（ｃ）３軸回動式プローブヘッドの構成を示す模式図である。 （ａ），（ｂ）光ビームの照射動作を説明する図である。 プログラム生成装置４の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態における制御ポイント生成部４３の動作を示すフローチャートである。 各制御ポイントにおけるｘ軸の設定動作を説明する図である。 プローブヘッド姿勢リスト４５を示す図である。 対称プログラム生成部５０の構成を示すブロック図である。 対称プログラム生成処理の動作を示すフローチャートである。 プログラム生成装置４の動作を示すフローチャートである。 本発明のプログラム生成装置４により生成された測定プログラムのシミュレーション結果を示す図である。 第２の実施の形態における制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態における制御ポイント生成部４３の動作を示すフローチャートである。 第３の実施の形態における制御ポイント生成部４３の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態における制御ポイント生成部４３の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…３次元測定システム、２…非接触測定機、３…３次元ＣＡＤ装置、４…プログラム生成装置、２１…センサ、２１ａ…光軸、２２…プローブヘッド、２３…制御部、２４…演算部、２５…記憶部、２６…測定機データ、２７…センサデータ、２８…プローブヘッドデータ、３１…被測定物データ、３２…点座標データ、３３…法線ベクトルデータ、４１…データ記憶部、４２…仮想空間生成部、４３…制御ポイント生成部、４４…プローブヘッド姿勢リスト生成部、４５…プローブヘッド姿勢リスト、４６…プローブヘッド選択部、４７…測定パス生成部、４８…動作確認部、４９…測定パスＤＢ、５０…対称プログラム生成部、５１…測定プログラム生成部、５２…測定プログラムＤＢ、６１…法線ベクトル生成部、６２…制御ポイント作成部、６３…制御ポイント設定部、７１…制御ポイント作成部、７２…制御ポイント設定部、８１…スライス設定部、８２…スライス曲線生成部、８３…コントロールポイント設定部、８４…法線ベクトル算出部、８５…制御ポイント設定部、９１…面設定部、９２…符号変更部、９３…プローブヘッド姿勢設定部、９４…測定プログラム生成部。

Claims (7)

1. ３次元空間内を移動可能に支持されたプローブヘッドと、このプローブヘッドの姿勢によって定まる方向に光ビームを照射するとともにその反射光を受光するセンサと、前記プローブヘッドの位置および姿勢を制御する制御手段と、前記プローブヘッドを被測定対象の表面に設定された制御ポイントを経由する予め定められた経路に沿って移動させ、そのプローブヘッドの姿勢によって定まる方向に照射された光ビームの反射光から被測定対象の表面形状を演算する演算手段とを備えた非接触測定機に対し、コンピュータを前記制御手段として作用させる非接触測定機用プログラムを生成する装置であって、
   前記被測定対象の３次元形状を表す設計データを記憶する記憶手段と、
   前記被測定対象上で前記光ビームを通過させるべき複数の前記制御ポイントを前記設計データに基づいて設定する制御ポイント設定手段と、
   前記制御ポイントごとにプローブヘッドの姿勢を決定する姿勢決定手段と、
   この姿勢決定手段により決定された姿勢と前記経路とに基づいて、前記プローブヘッドの位置と姿勢を制御し、前記被測定対象の表面形状を測定する測定プログラムコードを生成するプログラム生成手段と
   を有することを特徴とする非接触測定機用プログラムの生成装置。
2. 前記制御ポイントは、
   前記被測定対象上の座標と、この座標における法線と、この法線に直交する移動軸とに関する情報を少なくとも有する
   ことを特徴とする請求項１記載の非接触測定機用プログラムの生成装置。
3. 前記姿勢決定手段は、
   前記制御ポイントの法線と前記光ビームの光軸とが一致するよう前記プローブヘッドの姿勢を決定する
   ことを特徴とする請求項２記載の非接触測定機用プログラムの生成装置。
4. 前記光ビームの光軸に垂直な断面は、線状であり、
   前記姿勢決定手段は、前記光ビームの断面の長さ方向が前記移動軸と直交するよう前記プローブヘッドの姿勢を決定する
   ことを特徴とする請求項３記載の非接触測定機用プログラムの生成装置。
5. 前記制御ポイントの移動軸を次に経由する制御ポイントの座標の方向に向かせ、前記制御ポイントの移動軸の方向に前記プローブヘッドを移動させる前記経路を生成する経路生成手段
   をさらに有することを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の測定経路生成装置。
6. 前記経路生成手段は、任意の制御ポイントに、この制御ポイントから法線方向に所定距離離間した位置に待機点を生成し、この待機点を通過させる前記経路を生成する
   ことを特徴とする請求項５記載の非接触測定機用プログラムの生成装置。
7. 前記経路を所定の平面に対して対称とした経路を生成する対称経路生成手段
   をさらに有することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の非接触測定機用プログラムの生成装置。
   

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