JP2015087295A - 形状検査装置及び形状検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の簡素化及び小型化を図りつつ、三次元成形品の形状の良否を短時間に検査することができる、形状検査装置及び形状検査方法を提供する。【解決手段】三次元成形品２にレーザ光Ｌを照射し、レーザ光Ｌの反射光を受光して受光情報を取得し、その受光情報から三次元成形品２の形状の良否を判定する形状検査装置であって、三次元成形品２を支持する支持部３と、三次元成形品２の形状特徴部に設定した計測点Ｐにレーザ光Ｌを照射して計測点Ｐの距離を測定するレーザ変位計４と、レーザ変位計４により出力された測定距離から三次元成形品２の形状の良否を判定する制御部５と、を有し、制御部５は、計測点Ｐにおける基準距離を予め記憶しておく記憶部５１と、測定距離と基準距離とを比較して三次元成形品２の形状の良否を判定する判定部５２と、を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、形状検査装置及び形状検査方法に関し、特に、三次元曲面を有する三次元成形品の形状の良否を検査可能な形状検査装置及び形状検査方法に関する。

三次元成形品の形状計測装置としては、触針式の計測装置が普及している。しかしながら、かかる計測装置では、複雑な形状を有する三次元曲面に合わせて、計測針や三次元成形品を移動させて、計測針を三次元曲面に接触させなければならず、計測点数が多く計測に時間を要する、曲率が大きな箇所では誤差が大きくなる、計測装置が複雑化及び大型化しやすい等の問題があった。そこで、レーザを用いた非接触式の形状計測装置が既に開発されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

例えば、特許文献１には、ころの輪郭をレーザセンサで計測し、測定結果と目標寸法とを比較してころの輪郭形状の良否を判定する輪郭形状測定装置が開示されている。また、特許文献２には、被計測体を回転させてレーザセンサを用いて被計測体の輪郭や外形を計測する形状測定方法が開示されている。

特開２０１１−２２７９号公報 特開平９−１５９４１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された輪郭形状測定装置では、測定センサとして非接触式のレーザセンサを使用してもよい旨が記載されているものの、そのレーザセンサをどのように使用して形状を測定するのか不明確であり、実施形態として記載された接触式の測定センサと同様の方法によって使用されるものと推測される。したがって、従来の触針式の計測装置と同様の問題が生じ得る。

また、特許文献２に記載された形状測定方法では、三次元成形品の表裏に一対のレーザセンサを配置して、三次元成形品の厚さ、輪郭、外径に関する計測値を得るようにしていることから、少なくとも相対する一対のレーザセンサが必要となり、装置が大型化しやすいという問題があった。また、かかる形状測定方法では、同位相の三次元成形品の表裏にレーザを照射しなければ厚さを計測することができず、三次元成形品の形状によっては厚さを計測できないという問題もあった。

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、装置の簡素化及び小型化を図りつつ、三次元成形品の形状の良否を短時間に検査することができる、形状検査装置及び形状検査方法を提供することを目的とする。

本発明によれば、三次元成形品にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、前記受光情報から前記三次元成形品の形状の良否を判定する形状検査装置であって、前記三次元成形品を支持する支持部と、前記三次元成形品の形状特徴部に設定した計測点に前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を測定するレーザ変位計と、前記レーザ変位計により出力された測定距離から前記三次元成形品の形状の良否を判定する制御部と、を有し、前記制御部は、前記計測点における基準距離を予め記憶しておく記憶部と、前記測定距離と前記基準距離とを比較して前記三次元成形品の形状の良否を判定する判定部と、を有することを特徴とする形状検査装置が提供される。

前記形状特徴部は、例えば、前記三次元成形品の輪郭上の凸部又は凹部である。前記支持部は、前記三次元成形品を回転可能なターンテーブルを有していてもよい。前記レーザ変位計は、前記計測点に対して異なる角度から前記レーザ光を照射できるように複数配置されていてもよい。

また、前記形状検査装置は、前記三次元成形品の前記形状特徴部を模した基準器を有し、該基準器を前記支持部に設置して前記レーザ光を照射することによって前記レーザ変位計の調整又は校正を行うようにしてもよい。

本発明によれば、三次元成形品にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記三次元成形品の形状の良否を判定する形状検査方法であって、前記三次元成形品の形状特徴部から計測点を選定する選定工程と、前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を計測するレーザ変位計の調整を行う調整工程と、前記三次元成形品を計測位置に設置する設置工程と、前記三次元成形品の前記計測点に前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を測定する測距工程と、前記レーザ変位計により出力された測定距離と前記計測点における基準距離とを比較して前記三次元成形品の形状の良否を判定する判定工程と、を有することを特徴とする形状検査方法が提供される。

前記調整工程は、例えば、前記三次元成形品の前記形状特徴部を模した基準器に前記レーザ光を照射することによって前記レーザ変位計の調整を行う工程である。

上述した本発明の形状検査装置及び形状検査方法によれば、三次元成形品の形状特徴部から計測点を選定して距離を測定し、三次元成形品の形状の良否を判定するようにしたことから、三次元成形品の全体（外形又は輪郭）の形状を計測する必要がなく、三次元成形品の形状の良否を短時間に検査することができる。また、レーザ変位計を使用した非接触式を採用するとともに、三次元成形品の形状特徴部から選定された計測点にレーザ光を照射するだけでよいことから、レーザ変位計を対峙させて配置したり、位相を合わせたりする必要がなく、装置の簡素化及び小型化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る形状検査装置を示す全体構成図である。 三次元成形品の計測点を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、である。 本発明の実施形態に係る形状検査方法を示すフローチャートである。 判定工程における処理を説明するための図である。 調整工程における処理を説明するための図であり、（ａ）は正常な状態、（ｂ）は外側にずれた状態、（ｃ）は内側にずれた状態、を示している。 基準器を示す図であり、（ａ）は第一例、（ｂ）は第二例、（ｃ）は第三例、（ｄ）は第四例、を示している。

以下、本発明の実施形態について図１〜図６を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る形状検査装置を示す全体構成図である。図２は、三次元成形品の計測点を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、である。

本発明の実施形態に係る形状検査装置１は、図１に示したように、三次元成形品２にレーザ光Ｌを照射し、レーザ光Ｌの反射光を受光して受光情報を取得し、その受光情報から三次元成形品２の形状の良否を判定する形状検査装置であって、三次元成形品２を支持する支持部３と、三次元成形品２の形状特徴部に設定した計測点Ｐにレーザ光Ｌを照射して計測点Ｐの距離を測定するレーザ変位計４と、レーザ変位計４により出力された測定距離Ｄから三次元成形品２の形状の良否を判定する制御部５と、を有し、制御部５は、計測点Ｐにおける基準距離Ｄｓを予め記憶しておく記憶部５１と、測定距離Ｄと基準距離Ｄｓとを比較して三次元成形品２の形状の良否を判定する判定部５２と、を有している。

三次元成形品２は、例えば、冷却ファン、廃熱ファン、換気ファン、プロペラ、タービン翼車、コンプレッサインペラ、歯車、プーリ、シャフト、ベアリング等の回転部品である。ただし、三次元成形品２は、回転部品に限定されるものではなく、配管、継手、冷却フィン、ケーシング等の非回転部品であってもよい。また、三次元成形品２は、変形しやすい部分を有する部品や変形していると不具合を生じる部品であることが好ましい。本実施形態においては、三次元成形品２として、回転部品であるＣＰＵ用冷却ファンの場合を図示している。

支持部３は、三次元成形品２の一部を把持して拘束する部品である。支持部３は、例えば、三次元成形品２の一部を把持するチャック部３１と、チャック部３１を支持するターンテーブル３２と、ターンテーブル３２を支持するとともに床面に配置される土台３３と、を有する。なお、ここでは、三次元成形品２を鉛直方向に支持する場合について説明しているが、三次元成形品２を水平方向に支持するようにしてもよい。

チャック部３１は、例えば、エアチャックであり、他のメカニカルチャック、マグネットチャック、真空チャック等であってもよい。チャック部３１は、三次元成形品２が回転部品で回転軸２１を有する場合には、回転軸２１を把持する。三次元成形品２が、回転軸２１を有しない回転部品の場合には、治具としての回転軸を回転部品に接続し、チャック部３１に固定するようにすればよい。

ターンテーブル３２は、チャック部３１が載置され固定されるテーブルと、テーブルを回転させる駆動部と、を有する。チャック部３１には、三次元成形品２が固定されることから、支持部３は、三次元成形品２を回転可能なターンテーブル３２を有することとなる。かかるターンテーブル３２を配置することにより、三次元成形品２を回転軸２１周りに回転させることができ、三次元成形品２の周面部にレーザ光Ｌを連続的に照射することができる。特に、三次元成形品２が翼部材２２を有する回転部品の場合には、ターンテーブル３２を回転させることにより、複数の翼部材２２に容易にレーザ光Ｌを照射することができる。なお、ターンテーブル３２は、駆動部を有しない手動式のものであってもよい。

レーザ変位計４は、例えば、三角測量を応用して距離を計測するセンサである。レーザ変位計４は、例えば、半導体レーザを有する発光素子と、半導体位置検出素子により構成される受光素子とを有し、半導体レーザの光は投光レンズを通して集光されて三次元成形品２に照射され、三次元成形品２から反射された光の一部は受光レンズを通して受光素子上にスポットを結ぶように構成されている。なお、レーザ変位計４は、一般に市販されているものを使用することができるため、その構成についての詳細な説明は省略する。

また、レーザ変位計４は、三次元成形品２上の計測点Ｐに対して異なる角度からレーザ光Ｌを照射できるように複数配置されている。例えば、図１に示したように、レーザ変位計４は、三次元成形品２上の計測点Ｐに対して水平方向からレーザ光Ｌを照射する第一レーザ変位計４１と、三次元成形品２上の計測点Ｐに対して鉛直方向上方からレーザ光Ｌを照射する第二レーザ変位計４２と、を有する。このように、水平方向と鉛直方向の両方から計測点Ｐの距離を測定することにより、計測点Ｐにおける三次元成形品２の水平方向及び鉛直方向の変形を認識することができ、検査精度を向上させることができる。

また、図示しないが、レーザ変位計４（第一レーザ変位計４１及び第二レーザ変位計４２）は、床面上に配置された構造物に接続され支持されている。レーザ変位計４を支持する構造物は、土台３３と一体化されていてもよいし、個別に配置されていてもよい。また、形状検査装置１は、第一レーザ変位計４１を上下方向に移動可能に保持する位置調整手段（図示せず）及び第二レーザ変位計４２を水平方向に移動可能に保持する位置調整手段（図示せず）を有していてもよい。位置調整手段としては、例えば、エアシリンダ、油圧シリンダ、電動アクチュエータ、ボールネジ、ラック・ピニオン、マニピュレータ等が使用される。

また、位置調整手段は、第一レーザ変位計４１を水平方向に移動可能にする機能を有していてもよいし、第二レーザ変位計４２を鉛直方向に移動可能にする機能を有していてもよいし、第一レーザ変位計４１及び第二レーザ変位計４２のレーザ光Ｌの照射角度を調整可能にする機能を有していてもよい。

ここで、レーザ光Ｌを照射する計測点Ｐについて説明する。計測点Ｐは、三次元成形品２の形状特徴部に設定される。形状特徴部は、例えば、三次元成形品２の輪郭上の凸部又は凹部である。図２（ａ）及び（ｂ）に示したように、三次元成形品２が、例えば、複数の翼部材２２を有する場合、三次元成形品２の輪郭上の凸部は、翼部材２２の角部である計測点Ｐ１，Ｐ２に相当し、三次元成形品２の輪郭上の凹部は、翼部材２２の根元部（接続部）における隅部である計測点Ｐ３，Ｐ４や、翼部材２２の翼面上における最も曲率が大きな部分である計測点Ｐ５に相当する。なお、計測点Ｐ５は、翼部材２２の裏側を計測点とすれば、三次元成形品２の輪郭上の凸部として把握することもできる。

かかる形状特徴部は、三次元成形品２が所定の形状に形成されているかを判定するのに相応しい場所、すなわち、三次元成形品２の形状に欠陥が生じた場合に変形が表出しやすい箇所である。図示したような三次元成形品２であれば、形状特徴部として、翼部材２２の先端角部を構成する計測点Ｐ１，Ｐ２が最適である。

図２（ａ）及び（ｂ）に示したように、三次元成形品２が、複数の翼部材２２を有する回転部品であって、例えば、翼部材２２の計測点Ｐ１の距離を測定する場合には、計測点Ｐ１にレーザ光Ｌが照射されるようにレーザ変位計４を調整した後、ターンテーブル３２を駆動させて三次元成形品２を回転させることにより、全ての翼部材２２における計測点Ｐ１にレーザ光Ｌを照射することができ、その距離を容易に測定することができる。

制御部５は、レーザ変位計４（第一レーザ変位計４１及び第二レーザ変位計４２）やターンテーブル３２の制御を行うとともに、レーザ変位計４の受光信号やターンテーブル３２の位相信号等を受信して計測点Ｐの距離を算出したり、三次元成形品２の形状の良否を判定したりする。また、制御部５は、検査結果を表示するディスプレイを有していてもよいし、レーザ変位計４やターンテーブル３２の操作を制御するための情報を入力するインターフェースを有していてもよい。

記憶部５１には、三次元成形品２が良品である場合に算出される正常な測定距離である基準距離Ｄｓが予め記憶されている。この基準距離Ｄｓは、良品の三次元成形品２を支持部３に固定して計測点Ｐの距離を測定することによってデータを取得するようにしてもよいし、設計上の数値（例えば、ＣＡＤデータ）から取り込んでデータを取得するようにしてもよい。

判定部５２は、測定距離Ｄが基準距離Ｄｓ±δの許容範囲内に含まれるか否かを検査する。そして、判定部５２は、測定距離Ｄが許容範囲内である場合は良品として判定し、測定距離Ｄが許容範囲内でない場合は不良品として判定する。また、複数の翼部材２２の中から不良箇所を特定したい場合には、レーザ変位計４の受光信号とターンテーブル３２の位相信号とを参照することにより、算出された測定距離Ｄがどの翼部材２２に該当するのかを容易に把握することができる。ターンテーブル３２の位相信号は、例えば、ロータリエンコーダ等を使用することにより容易に取得することができる。

ここで、上述した形状検査装置１を用いた形状検査方法について、図３を参照しつつ説明する。図３は、本発明の実施形態に係る形状検査方法を示すフローチャートである。

本実施形態に係る形状検査方法は、三次元成形品２にレーザ光Ｌを照射し、レーザ光Ｌの反射光を受光して受光情報を取得し、受光情報から三次元成形品２の形状の良否を判定する形状検査方法であって、三次元成形品２の形状特徴部から計測点Ｐを選定する選定工程Ｓ１と、レーザ光Ｌを照射して計測点Ｐの距離を計測するレーザ変位計４の調整を行う調整工程Ｓ２と、三次元成形品２を計測位置に設置する設置工程Ｓ３と、三次元成形品２の計測点Ｐにレーザ光Ｌを照射して計測点Ｐの距離を測定する測距工程Ｓ４と、レーザ変位計４により出力された測定距離Ｄと計測点Ｐにおける基準距離Ｄｓとを比較して三次元成形品２の形状の良否を判定する判定工程Ｓ５と、を有している。

選定工程Ｓ１は、検査対象である三次元成形品２から形状特徴部を把握して計測点Ｐを選定する工程である。計測点Ｐとしては、例えば、図２（ａ）及び（ｂ）に示したような、三次元成形品２の輪郭上の凸部又は凹部である計測点Ｐ１〜Ｐ５が選定される。

調整工程Ｓ２は、レーザ変位計４のレーザ光Ｌが計測点Ｐに照射されるように、レーザ変位計４の位置調整を行う工程である。具体的には、レーザ光Ｌを照射しながら、図示しない位置調整手段を作動させながら目視によりレーザ変位計４の水平位置又は鉛直位置を調整する。

設置工程Ｓ３は、支持部３に三次元成形品２を固定する工程である。具体的には、図１に示したように、三次元成形品２の回転軸２１をチャック部３１に挿入して把持することにより、三次元成形品２を計測位置に設置する。

測距工程Ｓ４は、計測点Ｐの距離を測定する工程である。具体的には、ターンテーブル３２を所定の回転数で駆動させて、三次元成形品２を回転させながら、レーザ変位計４のレーザ光Ｌを計測点Ｐに照射し、複数の翼部材２２における計測点Ｐの受光情報を取得し、所得した受光情報から各翼部材２２の計測点Ｐにおける測定距離Ｄを算出する。この測定距離Ｄの算出は、制御部５で処理してもよいし、レーザ変位計４で処理するようにしてもよい。

判定工程Ｓ５は、測定距離Ｄが正常な数値であるか否かを判断する工程である。具体的には、測定距離Ｄが基準距離Ｄｓ±δの許容範囲内に含まれるか否かを判断する。ここで、図４は、判定工程における処理を説明するための図である。図４において、横軸は位相θ（°）、縦軸は測定距離Ｄを示している。また、図中の実線は基準距離Ｄｓにより形成される翼部材２２の輪郭を示し、図中の破線は三次元成形品２の第一サンプルの測定距離Ｄ１により形成される翼部材２２の輪郭を示し、図中の一点鎖線は三次元成形品２の第二サンプルの測定距離Ｄ２により形成される翼部材２２の輪郭を示している。

図４に示したような翼部材２２の輪郭は、例えば、図２（ａ）において、計測点Ｐ３から計測点Ｐ１を経由して計測点Ｐ２に至るまでの間に複数の計測点Ｐを設定し、その距離をレーザ変位計４で測定することにより容易に得ることができる。

いま計測点Ｐ１を使用して三次元成形品２の形状の良否を判定するものとする。判定工程Ｓ５では、第一サンプルの測定距離Ｄ１と基準距離Ｄｓとの差分αが許容値±δの範囲内であるか否かを検査する。図示したように、差分αは許容値δよりも小さい値であることから、すなわち、第一サンプルの測定距離Ｄ１は基準距離Ｄｓの許容範囲内に含まれていることから、第一サンプルを良品として判定する。また、図示したように、第二サンプルの測定距離Ｄ２と基準距離Ｄｓとの差分βは許容値δよりも大きい値であることから、すなわち、第二サンプルの測定距離Ｄ２は基準距離Ｄｓの許容範囲内に含まれていないことから、第二サンプルを不良品として判定する。

また、図４に示したように、基準距離Ｄｓと第一サンプル及び第二サンプルとの差分α,βは、計測点Ｐ１において最大値を示している。このように、翼部材２２を有する三次元成形品２では、翼部材２２の先端角部である計測点Ｐ１において、形状の欠陥が最もよく表出されやすい。したがって、翼部材２２の先端角部（凸部）を形状特徴部として計測点Ｐを選定することにより、三次元成形品２の形状の良否を効率よく判定することができる。なお、図４において、第一サンプル及び第二サンプルは、計測点Ｐ２において形状の変形がないものを選択していることから、翼部材２２の先端角部（凸部）に設定されている計測点Ｐ２では基準距離Ｄｓとの差分が表出していない。

上述した本実施形態の形状検査装置１及び形状検査方法によれば、三次元成形品２の形状特徴部から計測点Ｐを選定して距離を測定し、三次元成形品２の形状の良否を判定するようにしたことから、三次元成形品２の全体の形状を計測する必要がなく、三次元成形品２の形状の良否を短時間に検査することができる。また、レーザ変位計４を使用した非接触式を採用するとともに、三次元成形品２の形状特徴部から選定された計測点Ｐにレーザ光Ｌを照射するだけでよいことから、レーザ変位計４を対峙させて配置したり、位相を合わせたりする必要がなく、形状検査装置１の簡素化及び小型化を図ることもできる。

ところで、上述した形状検査方法の調整工程Ｓ２において、レーザ変位計４の位置調整が不十分な場合には正確な距離を測定できない場合がある。ここで、図５は、調整工程における処理を説明するための図であり、（ａ）は正常な状態、（ｂ）は外側にずれた状態、（ｃ）は内側にずれた状態、を示している。

図５（ａ）に示したように、レーザ光Ｌが正確に計測点Ｐに照射されている場合には、正確な距離を測定することができる。また、図５（ｂ）に示したように、レーザ光Ｌが計測点Ｐに対して径方向外側にずれて照射されている場合には、測定距離Ｄは計測点Ｐにおける実際の距離よりも大きな数値が算出されてしまう。この場合、測定距離Ｄが明らかに異常な数値を示すことから、容易にレーザ光Ｌが計測点Ｐからずれていることを認識することができる。

それに対して、図５（ｃ）に示したように、レーザ光Ｌが計測点Ｐに対して径方向内側にずれて照射されている場合には、測定距離Ｄは計測点Ｐにおける実際の距離とほとんど同じ数値が算出されてしまう。したがって、レーザ光Ｌが計測点Ｐからずれていることに気付かないこともあり得る。この場合、計測点Ｐにおける三次元成形品２の形状が変形していたとしても、測定距離Ｄは常に正常な数値（許容値±δの範囲内の数値）を示してしまうことになってしまう。

そこで、レーザ変位計４の位置調整を正確かつ容易に行うために、三次元成形品２の形状特徴部を模した基準器６を治具として使用するようにしてもよい。かかる基準器６を支持部３に設置してレーザ光Ｌを照射することによってレーザ変位計４の調整を行うことにより、レーザ変位計４の位置調整を正確かつ容易に行うことができる。ここで、図６は、基準器を示す図であり、（ａ）は第一例、（ｂ）は第二例、（ｃ）は第三例、（ｄ）は第四例、を示している。

図６（ａ）に示した第一例の基準器６は、回転軸を構成する軸部６１と、軸部６１の先端に同軸上に配置された円柱形状の本体部６２と、本体部６２の先端部に形成された環状凸部６３と、を有している。環状凸部６３は、本体部６２と同軸上に配置される円環形状を有し、その先端部にレーザ光Ｌが照射される。なお、ここでは、環状凸部６３は本体部６２と同じ大きさの径を有しているが、環状凸部６３の径は本体部６２の径よりも小さく設定するようにしてもよい。

図６（ｂ）に示した第二例の基準器６は、回転軸を構成する軸部６１と、軸部６１の先端に同軸上に配置された円柱形状の本体部６２と、本体部６２の先端部に形成された環状凹部６４と、を有している。環状凹部６４は、本体部６２と同軸上に配置される円環形状を有し、その底部にレーザ光Ｌが照射される。なお、環状凹部６４は、本体部６２の先端部周面に沿って形成された段差部であってもよい。

図６（ｃ）に示した第三例の基準器６は、図６（ａ）に示した第一例の基準器６において、フランジ部６５を形成したものである。フランジ部６５は、本体部６２の側面から径方向外側に円環状に延出した部分である。このフランジ部６５の先端部にレーザ光Ｌが照射される。かかるフランジ部６５を追加することにより、一つの基準器６で二方向からのレーザ光Ｌの位置調整を行うことができる。フランジ部６５が配置される位置は、三次元成形品２の形状によって適宜設定されるものであり、環状凸部６３に接近した位置に配置するようにしてもよい。なお、図示しないが、フランジ部６５に替えて、環状溝を本体部６２の側面に形成するようにしてもよいし、図６（ｂ）に示した第二例の基準器６にフランジ部６５又は環状溝を追加するようにしてもよい。

図６（ｄ）に示した第四例の基準器６は、図６（ｃ）に示した第三例の基準器６において、複数の環状凸部６３及び複数のフランジ部６５を配置したものである。このように、複数の環状凸部６３及び複数のフランジ部６５を配置することにより、一つの基準器６で、異なる形状の三次元成形品２に対応することができ、利便性を向上させることができる。なお、ここでは、環状凸部６３及びフランジ部６５を二本ずつ配置しているが、図示した構成に限定されるものではなく、三本以上の環状凸部６３及びフランジ部６５を配置するようにしてもよいし、環状凸部６３とフランジ部６５の本数が異なっていてもよい。

上述した基準器６は、本実施形態に係る形状検査方法の調整工程Ｓ２において使用される。すなわち、調整工程Ｓ２は、三次元成形品２の形状特徴部を模した基準器６にレーザ光Ｌを照射することによってレーザ変位計４の位置調整を行う工程であってもよい。また、基準器６は形状特徴部を模したものであることから、基準距離Ｄｓの校正用に使用することもできる。例えば、基準器６にレーザ光Ｌを照射して、環状凸部６３、環状凹部６４又はフランジ部６５の距離を測定し、その測定距離Ｄを基準距離Ｄｓとして記憶部５１に記憶させるようにしてもよい。

また、基準器６は、レーザ変位計４の校正用に使用することもできる。例えば、基準器６を所定の場所に設置してレーザ光を照射することにより、レーザ変位計４の光学系にずれがないか否か確認することができ、レーザ変位計４の光学系の校正を行うことができる。また、レーザ変位計４のゼロリセット（基準器６に対する計測誤差の検出とリセット）を行うこともできる。

上述した基準器６は、翼部材２２を有する回転部品である三次元成形品２に適したものであり、三次元成形品２が他の回転部品や非回転部品である場合には、それに合わせて適宜形状を変更することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

１ 形状検査装置
２ 三次元成形品
３ 支持部
４ レーザ変位計
５ 制御部
６ 基準器
３２ ターンテーブル
４１ 第一レーザ変位計
４２ 第二レーザ変位計
５１ 記憶部
５２ 判定部

Claims (7)

1. 三次元成形品にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、前記受光情報から前記三次元成形品の形状の良否を判定する形状検査装置であって、
   前記三次元成形品を支持する支持部と、
   前記三次元成形品の形状特徴部に設定した計測点に前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を測定するレーザ変位計と、
   前記レーザ変位計により出力された測定距離から前記三次元成形品の形状の良否を判定する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記計測点における基準距離を予め記憶しておく記憶部と、前記測定距離と前記基準距離とを比較して前記三次元成形品の形状の良否を判定する判定部と、を有する、
   ことを特徴とする形状検査装置。
2. 前記形状特徴部は、前記三次元成形品の輪郭上の凸部又は凹部である、ことを特徴とする請求項１に記載の形状検査装置。
3. 前記支持部は、前記三次元成形品を回転可能なターンテーブルを有する、ことを特徴とする請求項１に記載の形状検査装置。
4. 前記レーザ変位計は、前記計測点に対して異なる角度から前記レーザ光を照射できるように複数配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の形状検査装置。
5. 前記三次元成形品の前記形状特徴部を模した基準器を有し、該基準器を前記支持部に設置して前記レーザ光を照射することによって前記レーザ変位計の調整又は校正を行うようにした、ことを特徴とする請求項１に記載の形状検査装置。
6. 三次元成形品にレーザ光を照射し、前記レーザ光の反射光を受光して受光情報を取得し、該受光情報から前記三次元成形品の形状の良否を判定する形状検査方法であって、
   前記三次元成形品の形状特徴部から計測点を選定する選定工程と、
   前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を計測するレーザ変位計の調整を行う調整工程と、
   前記三次元成形品を計測位置に設置する設置工程と、
   前記三次元成形品の前記計測点に前記レーザ光を照射して前記計測点の距離を測定する測距工程と、
   前記レーザ変位計により出力された測定距離と前記計測点における基準距離とを比較して前記三次元成形品の形状の良否を判定する判定工程と、
   を有することを特徴とする形状検査方法。
7. 前記調整工程は、前記三次元成形品の前記形状特徴部を模した基準器に前記レーザ光を照射することによって前記レーザ変位計の調整を行う工程である、ことを特徴とする請求項６に記載の形状検査方法。