JP2528664B2 - 物品検査方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、座標位置決め装置を用いて物品を検査する
方法および装置に関するものである。

［従来の技術］ 工作機械または座標測定機（CMM）の如き座標位置決
め装置に移動用のプローブを取付けることは周知であ
る。斯種の装置は、プローブの各移動軸線に対する座標
に応じた出力を発生するスケールまたはリゾルバの如き
関連する座標測定ユニットを有している。プローブは、
例えばマックマートリ（McMurtry）による米国特許第4,
153,998号に開示されている種類のものとすることがで
きる。斯種のプローブの先端が物品におけるある点に接
触すると、その接触がトリガとなって、コンピュータは
座標測定ユニットの出力を用いて上述した点の座標を呈
示する。工作機械では、物品を所定の形状および所定の
寸法に製造する際の制御に斯種のプローブを用いること
ができる。CMMでは、物品を製造した後に、その寸法を
チェックするのに斯様なプローブを用いることができ
る。例えば、後者の用途では、オペレータは物品の所定
点の座標を得るためにプローブの先端を物品のそれらの
点に接触させる。ついで、これらの座標を例えばコンピ
ュータによって処理して、物品の寸法を計算することが
できる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、従来の方式では、オペレータが物品またはそ
の物品の適切な部分の幾何学的形状をコンピュータに知
らせる必要があり、コンピュータはその形状を知ってい
ること並びに種々の点の座標に基づいて適切な寸法を計
算することしかできない。

そこで、本発明の目的は、このような欠点を解決し
て、オペレータが物品またはその物品の適切な部分の幾
何学的形状をコンピュータに知らせる必要なしに、物品
の特徴の形状について自動的に判断して、物品を検査す
ることのできる方法および装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明方法は、固
定部分と、可動部分と、これら両部分の相対位置を示す
出力を発生する座標測定手段と、前記両部分の一方に取
付けられ、他方の部分に取付けた物品における複数個所
の点を感知するプローブ手段とを具えた座標位置決め装
置を用いて物品を検査する方法において、該方法は： 前記プローブ手段を前記物品に対して該物品における
複数個所の点に向けて動かす工程と； 前記座標測定手段の出力を用いて、前記点の各々に向
けて前記プローブ手段を相対移動させる方向を検出する
工程と； 前記プローブ手段および前記座標測定手段の出力に応
答して前記各点の座標を決定する工程と； 前記方向に基づいて、前記物品または該物品の一部分
の幾何学的形状に関しての判定を下す工程と； を具えたことを特徴とする。

さらに本発明装置は、固定部分と、可動部分と、これ
ら両部分間の相対移動量を示す出力を発生する座標測定
手段とを有している座標位置決め装置と； 該座標位置決め装置の前記両部分の一方に取付けら
れ、他方に取付けた物品における複数個所の点の方へと
相対移動して、これらの点を感知し、このような点を感
知したことを示す信号を発生するプローブ手段と； 前記座標測定手段の出力を用いて、 ａ）前記各点に向ける前記プローブ手段の相対移動の方
向を検出し、 ｂ）前記プローブ手段および前記座標測定手段の出力に
応答して前記点の各々の座標を決定し、 ｃ）前記方向に基づいて、前記物品または該物品の一部
分の幾何学的形状に関しての判定を下すべく配置した計
算手段と； を具えたことを特徴とする。

［作用］ 本発明によれば、オペレータが物品またはその物品の
適切な物品の幾何学的形状をコンピュータに知らせる必
要なしに、単にプローブを物品に接触させるのみで、座
標検出手段の出力に応じて、その物品の特徴を自動的に
把握でき、以て物品の特徴を自動的に判断して、物品の
検査を行なうことができる。

［実施例］ 第１図に示すCMM（座標測定機）はテーブル60を具え
ており、この上には検査すべき既製部品61の如き物品ま
たは加工片を載せることができる。CMMはマックマート
リ（McMurtry）による米国特許第4,153,998号に開示さ
れている種類のタッチ（接触）・トリガ・プローブ62も
具えており、このプローブは部品61に接触させる球状先
端部64付きの着脱自在スタイラス63を有している。プロ
ーブ62は測定機のクイル（quill）（図示せず）内に取
付けられており、これは数値機械制御部66によって制御
されるX,YおよびＺ方向駆動部65の作用下にて３つの直
交する方向X,YおよびＺに移動する。X,YおよびＺスケー
ル67（これらはスケールの各出力に対するカウンタを含
んでいる）は、プローブ62を取付けてあるクイルの三次
元における位置の瞬時座標を示す。プローブ62が部品61
の表面に接触したことを示すトリガ信号をプローブ62が
ライン68に送給すると、スケール67のカウンタは固定さ
れ、制御部66が測定機におけるクイルのX,YおよびＺ方
向の座標を読取る。

これまでに述べたような測定機は慣例のものである。
下記に述べる本発明の実施例を理解し易くするために、
斯種の測定機の慣例の使用法につき先ず説明する。

プローブ62を動かして、部品61の表面のうち、要求さ
れる検査操作に必要なすべての寸法をとるのに十分な複
数の種々の点にスタイラス63の先端部64を接触させる。
この状態を符号62A,62Bにて示してある。プローブ62は
制御部66に接続した手動ジョイスティック69の制御下で
駆動部65により動かすことができる。プローブ62は制御
部66に記憶させたプログラムに従って動かすこともでき
る。斯様なプログラムはある特定組の同一既製部品61を
検査するのに特有のものであるから、これを「部品プロ
グラム」と称する。この部品プログラムは、検査操作に
必要とされる部品61の表面に対するプローブのあらゆる
動きおよび接触位置を含んでおり、このプログラムは一
般的には機械制御部66に特有の言語で書込まれている。
さらに他の方式では、プローブを取付けてあるクイルを
直接手動操作することによってプローブ62を種々の接触
位置へと動かす。これはジョイスティック69がなく、し
かも場合によっては駆動部65もない非プログラマブル制
御による簡単な測定機の場合である。

検査の操作には慣例にならって、プローブスタイラス
および部品61の双方を基準化させる必要がある。

プローブスタイラスの基準化（または「スタイラスの
適格化（qualification）」と称することができる）
は、異なるスタイラスをプローブに取付ける時には常に
行い、または作業日の開始時、および場合によっては作
業日に時間間隔を置いて行なう。斯かる基準化は、テー
ブル60に対して好都合な位置に固定させた正確に球形を
している基準ボール72の表面における複数の点にスタイ
ラスの先端部64を接触させて、これらの接触点の座標を
読取り、かつボール72の半径を知り、関心のある各方向
におけるスタイラス先端部64の有効半径に関連するオフ
セット（偏り）を計算し、これを記憶させることを意味
する。これらのオフセットは、つぎに部品61を読取る際
に、その読取値を補償するのに用いて、スタイラス先端
部の半径およびプローブのトリガ特性が測定結果の精度
に何等影響を及ぼさないようにする。所要に応じて、ボ
ール72の中心は前記接触点の座標読取値から計算するこ
とができ、しかもつぎの測定はいずれもボール72の中心
を基準にして行なうことができる。

第２図は第１図のスタイラス63と取り代えることので
きる他の種類のスタイラスを示す。これは所謂星形スタ
イラスであり、５個の先端部64a（図面では４個しか見
えない）を有する種々の方向に延在している５つの分枝
スタイラス63aを有している。周知の如く、このスタイ
ラスは複雑な形状をしている製品を測定する場合に、プ
ローブ62の使用面での融通性を高める。各スタイラスの
先端部64aは、使用する前に前述したように別々に適格
性を調べる必要がある。各スタイラスの適格性に起因す
るオフセットを記憶させて、そのスタイラスで行なった
座標読取値を補償するのに前記オフセットを選択するこ
とができるようにする。第１図および第２図に示した以
外に他の種々の構造の多数のスタイラスを使用し得るこ
とは明らかである。

部品の基準化は、部品61をテーブル60に載せる場合
に、それを正確に予定したようには決して位置決めでき
ず、しかも向きも正確でないという事実を許容するため
に行なう。従って、部品の所定面を基準面として設計
し、先ずはその部品の位置および方向性を決定するため
にその所定面を測定する。これにて得られた情報を記憶
させると共に、つぎに部品の読取値を補正するためにそ
れらの情報を用いるので、斯かる情報は基準位置および
基準方位情報と称することができる。

本発明の次の簡単な例では、部品61を自動工作機械で
製造した後に、第１図のCMMを用いてこれら部品の種々
の形態の臨界的な幾何学的パラメータ、例えば物品の内
部またはその物品における内腔またはボスの寸法；物品
におけるまたはその物品の内部のフランジの厚さまたは
幅；あるいは物品におけるまたはその物品の内部の球面
の直径をチェックする。コンピュータ71（これは例えば
IBM−コンパチブル・パーソナル・コンピュータとする
ことができる）は、物品またはその一部分の特定な幾何
学的形状を測定機のユーザが知らせることなしに適切な
パラメータを計算する。むしろ、ユーザは、特定の幾何
学的形状に応じて予定した方法で物品に接触させるのに
プローブ62を用いる。制御部66は得られた座標データを
コンピュータ71に送給する。このデータからコンピュー
タ71は幾何学的形状に関する判定を下し、かつこの判定
および部品の種々の点の座標に基づいてコンピュータ71
は関連した幾何学的なパラメータを計算する。制御部66
とコンピュータ71は適切な処理能力を発揮できるもので
あれば、単一のコンピュータとして合体させることがで
きることは勿論である。

第３図は上述した方法で物品の幾何学的特徴を測定す
るためにコンピュータ71に行わせるルーチンを示す。破
線にて示すアイテムは後に説明する一層精巧な例に適用
するものであり、これらは本例の要部ではないため、こ
こではその説明を省略する。第３図のルーチンは例えば
コンピュータ71のスクリーン上のメニューから呼出すこ
とができる。しかし、ユーザがコンピュータに情報を直
接入れる必要性を殆ど、あるいは全くなくすシステムを
提供するのが好ましいから、より一層好適な代わりの例
について後に説明する。

第３図のルーチンの開始に当っては、ステップ80にお
いて、コンピュータ71はソフトウェアカウンタをゼロに
セットする。このカウンタは物品の幾何学的特徴に応じ
てプローブ62を接触させる点の回数を追跡しておくのに
用いる。ついでユーザはジョイスティック69を用いる
か、または測定機のクイルを直接手動操作して、物品61
の表面におけるある選択した接触点にプローブ62を接触
させて検査動作を始める準備をするまでプローブ62を自
由に動かす（ステップ81）。検査動作はスタイラスの先
端部64が物品61の表面に垂直な選択された接触点を通る
線上にほぼ位置する位置から開始させる。

ジョイスティック69は多数のボタン70（第１図では１
個のみ図示）を有している。ユーザはこれらのボタン70
の内の１つを押すことによって検査動作の開始を知らせ
る（ステップ83）。ボタン70はどこにでも位置させるこ
とができ、例えばコンピュータ71のキーボードに位置さ
せることもできることは勿論であるが、これは好ましく
ない。その理由は、ユーザにとってはコンピュータ71に
直接アドレスさせる機会をできるだけなくすのが望まし
いからである。ボタン70を押すと、制御部66は検査動作
の開始をコンピュータ71に知らせ、またプローブ62の現
行のX,Y,Z座標をコンピュータ71に送給する。

ステップ84では、コンピュータ71は物品61の表面にお
ける選択点を測定するルーチンに入る。このことは第４
図につき後に説明する。ついで、ステップ65において、
コンピュータ71は、プローブ62がこれまでに接触し、測
定した点から集めた情報が、検査する物品61の幾何学的
特徴についての形状を判定するのに十分であったか、否
かを確かめる。この判定ルーチンは特定の形状に対して
行なう性質のものであるので、第５図〜第８図につき後
に説明する。

判定が成された場合には、ステップ86においてコンピ
ュータ71はユーザにその判定を表示し、かつユーザにそ
れを確認することを依頼する。ユーザはこのことをジョ
イスティック69におけるボタン70の１つを押すことによ
って行なうか、あるいはまたコンピュータ71が下した判
定がユーザの意図したものでない場合にはユーザは別の
ボタン70を押す。ユーザが所望な判定が下されたことを
確認した場合に、第３図のルーチンを完了させる。そう
でない場合、または判定が下されなかった場合には、プ
ログラムループがステップ86からステップ81に戻って、
他の接触点に関する情報を集める。ステップ86では、判
定が下されなかった場合でも、例えば１つの点だけを測
定した場合でも（この場合には、コンピュータ71は後に
説明するようにその点の座標を表示する）ユーザに適当
なボタン70を押させることもできる。このような状況で
斯様なボタン70を押すと、コンピュータ71は第３図のル
ーチンを退去し、ループバックしてさらに情報を集める
ことなく、ディテールを記憶する。

フラッグがルーチン85でセットされたか否かだけに基
づいてコンピュータ71そのものでステップ86の判定をさ
せたり、第３図のルーチンを退去させたり、ステップ81
にループバックさせたりすることができる。しかし、コ
ンピュータ71の判定を確認するためにユーザに尋ねる上
述した処置法は信頼度および融通性を高めることにな
る。

第４図はある選択した点を測定するためにコンピュー
タ71に行わせるルーチンを示す。このルーチンはユーザ
が第３図のステップ83でボタン70を押した際に開始し、
最初の作用（ステップ90）はプローブの座標を読取り、
かつ記憶することであり、この際これらの座標は前述し
たように制御部66によってコンピュータ71に送給させ
る。

後に説明する判定ルーチンには、スタイラス63の先端
部64を接触点に触れさせるように、その先端部64の移動
方向を言い表わすベクトルを持たせる必要がある。そこ
で、ユーザはつぎにプローブ62をその接触点に向けてそ
の方向に動かす。ユーザはプローブ62をその先端部64が
接触するまで動かすことができ、先端部64が接触点に接
触した際には、プローブ62はこのことをライン68を介し
コンピュータ71に知らせ、接触点のX,Y,Zの座標を制御
部66によって読取らせて、これらの座標をコンピュータ
71へと送給させる。ついで、コンピュータ71はステップ
90にて記憶させた座標および接触点の座標から必要なベ
クトルを計算する。

しかし、使用したプローブ62は、それを常に既知の一
定の低速度で物品61に接触させる場合には、多数回反復
使用することができる。そこで、第４図のルーチンはユ
ーザがプローブ62を接触点の方向に動かせるようにし、
ついでユーザがボタン70を再び押せるようにする必要が
ある（ステップ91）。つぎにプローブ62の新規の座標を
制御部66からコンピュータ71へと送給する（ステップ9
2）。そして、コンピュータ71は、これらの座標をステ
ップ90において記憶させた座標から差引いて必要なベク
トルを計算し、将来使用するためにその結果を記憶させ
る（ステップ93）。

次に、ステップ94において、コンピュータ71は、プロ
ーブ62の先端部64が選択点に接触し、このことがライン
68におけるトリガ信号によって示されるまで所望の低速
度で計算ベクトルに沿ってプローブを動かすべく制御部
に命令する。コンピュータ71は接触点に対応する座標を
読取る。コンピュータ71はこれらの座標をステップ95に
て記憶し、かつそれらをスクリーン上にも表示させる。
最後に、接触点カウンタ（これは第３図のステップ80に
てゼロにした）を増分させて、このカウンタに測定点の
個数の最新記録値を保持させる。ここで、制御手順は第
３図に戻る（破線で示したステップ97は後に説明する一
層精巧な例に適用するだけである）。

必要なベクトルは次のようにして得ることもできる。
プローブ62をユーザが動かすと、プローブ62の連続位置
の座標が制御部66またはコンピュータ71におけるレジス
タに絶えず記憶される。このレジスタは例えば一連の連
続位置の内の２つまたは３つの最新の位置に関する座標
のみを保有する。プローブ62の先端部64が物品61のある
点に接触する際に、レジスタは物品61の斯かる接触点お
よび例えば先端部64がその点に接触する前の１つまたは
２つの直前の位置の座標を記憶する。レジスタが接触点
およびその１つ直前の位置の座標だけを保有する場合、
コンピュータ71はレジスタに記憶された座標の差に基づ
いてベクトルを計算する。レジスタが接触点と２つ以上
の直前の位置の座標を保有している場合には、種々の位
置からベクトルを最適に計算することができる。

座標位置決め装置の使用に当り、ユーザは、ａ）プロ
ーブ62の先端部64を物品61の表面におけるある点に接触
させる直前に、プローブ62の先端部64が物品61の表面に
対して垂直の移動ベクトルを有するようにプローブ62を
動かし；かつｂ）パラメータをチェックすべき物品61ま
たはその物品61の一部の幾何学的形状に応じて、先端部
64を各方向から多数の点に接触させるようにする必要が
ある。なお、このことについては、接触点の座標および
これらの接触点において物品61と接触させる先端部64の
移動ベクトルに関する記憶データに基づいてコンピュー
タ71により実行させる第５図〜第８図の判定ルーチンに
ついての後の説明にて一層明確になる。しかし、種々の
ベクトルの方向に関しての斯かるルーチンで行われる判
定はいずれも所定の内蔵公差を含むため、ユーザはプロ
ーブ62をこれらの条件ａ）およびｂ）に従って正確には
動かせず、近似的にしか動かせない。

第５図〜第８図についての次の説明でも、破線にて示
すアイテムは本例の要部とするものではない。これらの
アイテムは後に説明する例に関するものであり、従って
ここではその説明は省略する。

第５図を参照するに、先ずステップ８ではコンピュー
タ71が接触点カウンタを試験し、「接触点は１つだけで
あったか？」を判定する。その答えがイエス（Ｙ）の場
合に、コンピュータ71は検査する幾何学的特徴の形状に
ついて判定を下すことができない旨を示すフラグをセッ
トし、そのまま第３図に戻る。答えがノー（Ｎ）の場合
に、コンピュータ71はステップ９に進んで、「接触点が
２つであったか？」を判定する。その答えがＹである場
合に、コンピュータはこれらの点に対応するベクトルが
互いに平行であったかを判定する（ステップ13）。その
答えが再びＹの場合に、コンピュータ71は第６図の流れ
図に従って作業を進めるが、答えがＮの場合には判定を
下すことができず、したがってコンピュータ71はフラグ
をセットして第３図に戻る。

接触点が２つ以上あった場合に、コンピュータはステ
ップ10に進み、「接触点は３つであったか？」を判定す
る。その答えがＹの場合に、コンピュータ71は再び対応
するベクトルが互いに平行であったかを判定し（ステッ
プ23）、そうでないＮの場合には第7a図に従って作業を
進め、またＹの場合には第7b図に従って作業を進める。
接触点が４つ以上あった場合には、コンピュータ71はス
テップ11に進み、接触点は４つであったか、５つであっ
たか？」を判定する。その答えがＹの場合にコンピュー
タ71は再びベクトルが互いに平行であったか、否かを判
定し（ステップ23a）、Ｎの場合には第8a図の流れ図に
従って作業を進め、Ｙの場合には第8b図の流れ図に従っ
て作業を進める。６つ以上の接触点があった場合には、
コンピュータ71はステップ12に進み、「接触点が６つ以
上であったか？」を判定する。その答えがＹの場合にコ
ンピュータ71は再びベクトルが平行であったか、否かを
判定する（ステップ23b）。その答えがＹの場合に、コ
ンピュータ71は再び第8b図の方法で作業を進め、またＮ
の場合にはコンピュータ71は第8a図の方法に似てはいる
が、第8c図の処置を加えた方法で作業を進める。

コンピュータ71が第６図の流れ図に従って進行する
（接触点が２つで、ベクトルが平行）際には、まずステ
ップ14でコンピュータ71は「同一方向のベクトルであっ
たか？」を判定する。その答えがＹの場合に、コンピュ
ータ71は、プローブ62の２つの移動はディテール15に矢
印で示したようなものであったに違いないと判定し、か
つステップ16において、将来使用するために、２つの接
触点を結ぶ直線を計算する。しかし、この直線だけでは
検査する物品61の幾何学的特徴の形状について判定をす
ることができず、従ってプログラムの流れが第３図に戻
るようにフラグをセットして、別の点を通例の如く測定
する。しかし、ユーザは、彼が測定しようとしたのは直
線であったことをコンピュータ71に知らせることもでき
る（第３図のステップ86）ことは勿論である。

ステップ14での答えがＮの場合に、コンピュータ71は
ステップ17にて「ベクトルは同一直線上にあったか？」
を判定する。その答えがＮの場合に、コンピュータ71は
ステップ17Aにおいて判定を下せないと結論し、したが
ってフラグをセットして第３図に戻る。答えがＹの場合
には、コンピュータ71はステップ18へと進み、ここで
「ベクトルは収束したか？」を判定する。その答えがＹ
の場合に、コンピュータ71は、物品61またはその物品61
の一部がフランジであり、プログラム62の移動方向がデ
ィテール19に矢印で示したようなものであったと判定
し、かつステップ20で２つの接触点間の距離を計算す
る。ステップ18での答えがＮの場合には、コンピュータ
71は、当該物品61の一部分がスロットであり、プローブ
の移動方向がディテール21に示したようなものであった
と判定し、かつステップ22にて２つの接触点間の距離を
計算する。従って、これらの場合に、検査下の物品61の
幾何学的特徴の形状がフランジであったのか、またはス
ロットであったのかが一旦決定されたならば、コンピュ
ータ71によって計算される幾何学的なパラメータはフラ
ンジの厚さまたはスロットの幅となる。ステップ20また
はステップ22のいずれかの後に、プログラムの流れは、
判定が下されて、しかも幾何学的な特徴が識別され、か
つ測定されたことを示すフラグをセットして第３図に戻
る。

コンピュータ71が第7a図の流れ図により作動している
場合（接触点が３つで、ベクトルが平行でない）には、
ステップ24においてコンピュータ71は「ベクトルは同一
平面上にあったか？」の質問に判定を下す。その答えが
Ｎの場合に、コンピュータ71はステップ24Aにおいて判
定を下すことができないと結論する。他方、答えがＹの
場合には、コンピュータ71はステップ26に進み、そこで
コンピュータ71は「ベクトルはある一点に収束したか
？」の質問に判定を下す。その答えがＹの場合には、コ
ンピュータ71は物品61またはその物品61の一部がボスで
あると判定し、プローブ62の先端64がディテール27に矢
印にて示した方向に動いたものとし、かつステップ28で
はコンピュータ71は、３つの接触点によって、例えばボ
スの位置および直径の如き、ボスの所望な幾何学的パラ
メータによって規定される円を計算する。ステップ26で
の答えがＮの場合には、コンピュータ71はステップ29に
進み、ここでコンピュータ71は質問「ベクトルは一点か
ら発散したか？」の判定を下す。その答えがＮの場合
に、コンピュータ71はステップ29Aに進み、ここで判定
が下せないとの結論をするが、答えがＹの場合にコンピ
ュータ71は当面の物品の一部分は内腔であり、プローブ
62の先端部64はディテール30に矢印にて示した方向に動
いたのであると判定し、ついでコンピュータ71はステッ
プ28に進んで、ここでコンピュータ71は３つの接触点に
よって、例えば内腔の直径およびその位置の如き、内腔
の幾何学的パラメータによって規定される円を計算す
る。いずれの場合にもコンピュータ71は判定が成された
か否かを示すフラグをセットして第7a図から第３図へと
戻る。

コンピュータ71が第7b図に従って作動している場合
（接触点が３つで、ベクトルが平行）には、コンピュー
タ71はまず「ベクトルは同一平面上にあったか？」を判
定する（ステップ25）。その答えがＮの場合に、コンピ
ュータ71はステップ31に進み、ここでコンピュータ71は
「ベクトルは同一方向であったか？」の質問に判定を下
す。ステップ25での答えがＹの場合には、コンピュータ
71はステップ32に進み、ここでもコンピュータ71は「ベ
クトルは同一方向であったか？」の質問に判定を下す。
ステップ32での答えがＹの場合に、コンピュータ71は、
プローブ62の先端部64が直線上の３つの点に接触し、プ
ローブ62の先端部64の移動方向がディテール33に矢印に
て示したような方向であったと判定し、かつコンピュー
タ71はステップ34にて３点を通る直線に対する統計的適
合値を計算する。このステップ34には、第６図のステッ
プ16にて行った計算を使用することができる。ステップ
32での答えがＮの場合には、コンピュータ71は物品61ま
たはその物品61の一部分がフランジであるか、またはス
ロットであり、プローブの先端部64の移動方向がディテ
ール35または36に矢印で示したようなものであったと判
定する。コンピュータ71は、ステップ32Aにおいて、幾
何学的特徴が第６図のステップ18と同じ方法でフランジ
であるのか、またはスロットであるのかを判定し、つい
でステップ37に進む。ここで、コンピュータ71は同一方
向の２点によって規定される直線と他の点との間の距離
を計算する。この計算により、前述したように、フラン
ジの厚さまたはスロットの幅が求まる。ステップ31での
答えがＮの場合に、コンピュータ71は、ステップ31Aに
おいて、判定を下すことができないと結論するのに対
し、ステップ31での答えがＹの場合には、コンピュータ
71は物品61の一部分は平面であり、プローブ62の先端部
64の移動方向はディテール38に矢印で示したようなもの
であったと判定し、コンピュータ71はステップ39に進
み、ここでコンピュータ71は３つの点によって規定され
る平面を計算する。

第8a図および第8b図の流れ図（接触点が４つまたは５
つ）は、第7a図および第7b図における機能ステップに対
応する機能ステップを含み、これらの各ステップには第
7a図および第7b図におけると同じ参照番号に添字“a"を
付けて示してある。ステップ28a（第8a図）において、
コンピュータ71は４つまたは５つの接触点によって規定
され、前述したように所望な幾何学的パラメータを与え
るこれらの接触点によって規定される円に対する統計的
適合値を計算し；ステップ37a（第8b図）では、コンピ
ュータ71は２組の点によって規定される２つの直線（ま
たは単一直線と単一接触点）を計算し、ついでこれらの
間隔を計算し（ステップ37aの前のステップ40では、ベ
クトルを方向によって分類する）；そしてステップ39a
（第8b図）では、コンピュータ71は４つまたは５つの点
を通る平面に対する統計的適合値を計算する。しかし、
第8a図の流れ図は別のステップも含んでおり、これらの
ステップによりコンピュータ71は、物品61またはその物
品61の一部が球面か、または互いにある角度を成す２つ
の平面を具える場合に、それを次のように判定すること
ができる。ステップ24aでの答えがＮの場合にコンピュ
ータ71はステップ41に進み、ここでコンピュータ71は質
問「ベクトルはある一点に収束したか？」について判定
する。その答えがＹの場合に、コンピュータ71は物品61
またはその物品61の一部が外側が球面であると判定し
て、コンピュータ71はステップ42に進む。ここで、コン
ピュータ71は４つの点によって規定される球、または５
つの点によって規定される球に対する統計的適合値を
（例えば球の半径および球の中心の座標の如き幾何学的
パラメータによって）計算する。ステップ41での答えが
Ｎの場合には、コンピュータ71はステップ43に進み、こ
こでコンピュータ71は「ベクトルはある一点から発散し
たか？」の質問の判定をする。その答えがＮの場合に、
コンピュータ71はステップ43Aに進んで判定を下すこと
ができないと結論する。これに対して、答えがＹの場合
には、コンピュータ71は物品61または物品61の一部が内
側が球面であると判定し、ついでステップ42に進み、こ
こでコンピュータ71は４つの点によって規定される球、
または５つの点によって規定される球に対する統計的適
合値を幾何学的パラメータによって同様に計算する。ス
テップ29aでの答えがＮの場合に、コンピュータ71はス
テップ44へと進み、ここでコンピュータ71は「ベクトル
は２方向であったか？」の質問に対する判定をする。そ
の答えがＮの場合に、コンピュータ71はステップ43Aに
進んで判定を下すことができない旨の結論を出す。これ
に対して、答えがＹの場合には、コンピュータ71は物品
61またはその一部分が互いにある角度を成す２つの平面
を具えており、プローブ62の先端部64の移動方向はディ
テール45に矢印にて示したようであったと判定する。つ
いで、ステップ46に進み、ここで、コンピュータ71は接
触点をベクトル方向によって分類し、次のステップ47で
は２組の点によって規定される２つの直線を計算し、つ
いでこれら直線の交差角度を計算する。

接触点が６つある場合に（第５図のステップ12）、コ
ンピュータ71は再びベクトルが平行であったか否かを判
定し（ステップ23b）、かつ第8a図および第8b図で述べ
たように、４つまたは５つの接触点に対するルーチンに
対応するルーチンを経て進むが、ただし、４つまたは５
つの接触点がある場合とは対照的に、第8a図のステップ
43での答えがＮである場合でも判定を下すことができ
る。特に、コンピュータ71が６つの接触点で作動してお
り、しかもステップ43での答えがＮである場合（すなわ
ち、ベクトルが平行でなく、同一平面になく、ある一点
に収束しておらず、しかもある一点から発散していない
場合）に、コンピュータ71は第8c図に従って進む。すな
わち、ステップ48において、コンピュータ71は物品61ま
たは物品61の一部は多分円筒であると判定して、６つの
点によって規定される円筒に対する統計的適合値を計算
する。

ついで、コンピュータ71はステップ49に進み、ここで
コンピュータ71は質問「正当な適合値が得られたか？」
について判定する。その答えがＹの場合に、コンピュー
タ71は、物品61または物品61の一部が実際に円筒である
と想定するが、答えがＮの場合には、コンピュータ71は
ステップ50に進み、ここでコンピュータ71は６つの接触
点によって規定される円錐に対する統計的適合値を計算
する。ステップ51において、コンピュータ71は「正当な
適合値が得られたか？」を判定する。その答えがＹの場
合に、コンピュータ71は、物品61または物品61の一部が
円錐であると想定するが、答えがＮの場合には、コンピ
ュータ71は、ステップ52において、判定を下すことがで
きないと結論する。いずれの場合にも、コンピュータ71
はフラグをセットして第３図に戻る。

上述した簡単な例では、１つの接触点だけを測定した
場合には何の作用もすることなく、すなわちコンピュー
タ71は第５図の判定ステップから第３図に直接戻った
が、ユーザが第２図の星形スタイラスの如き多数スタイ
ラスの使用を望む場合には、第12図に示す追加のプログ
ラムを用いるのが有効である。この追加プログラムを設
ければ、ステップ８での答えがＹの場合に、コンピュー
タ71は第３図に戻る前に、第５図中に破線ブロック100
で示すように、第12図のスタイラス選択ルーチンに進
む。第12図のルーチンは、基準ボール72に一旦所望スタ
イラスの先端部64aを単に接触させることにより、連続
測定のために異なるスタイラス63aを使用することをユ
ーザがコンピュータ71に指示できるようにする。従っ
て、ユーザは、コンピュータ71のキーボードから直接に
情報を入力することなしにスタイラスを選択することが
できる。コンピュータ71は、どのスタイラスが斯様な方
法で最も最近に選択されたかの記録を保有するので、コ
ンピュータ71は制御部66から受信される各座標読取値
を、前記スタイラスを適格化した際に記憶させた適切な
オフセットの組で補正することができる。あるいはま
た、制御部66に適切なオフセットの組で必要な補正をさ
せることを単に命令させることもできる。

コンピュータ71が第12図の流れ図に従って進むときに
は、コンピュータ71はまず測定点が基準ボール72の近く
にあったか否かを判定する（ステップ101）。この判定
は極めて大きな公差で行ない、基準ボール72に接触させ
る種々のスタイラスの先端部64aを隔離させるようにす
る。測定点が基準ボール72の近くにない場合には、ユー
ザは明らかにスタイラスの選択を希望していなかったの
であり、従ってプログラムは（第５図を経て）単に第３
図に戻り、ユーザが他の点を測定するのを許可する。

ステップ101での答えがＹの場合には、ステップ102に
進み、ここでコンピュータ71は既に適格化してある各ス
タイラスに対して記憶させてあるオフセットを通じて処
理を実行し、各スタイラスの中心と基準ボール72の中心
との間の距離を計算する。この処置は、かかる計算が示
すスタイラスが基準ボールに確実に接触することが判る
まで行なう（ステップ103）。かかるスタイラスが一旦
見つかったら、ステップ104でコンピュータ71は、選択
したスタイラスの記録値を変更させるか、または制御部
66に命令してそのスタイラスを選択する。つぎのいずれ
の測定でも選択したスタイラスに対する補償用の適切な
オフセットを用いる。

ステップ103が、以前に適格化したスタイラスが基準
ボール72に接触しないことを示す場合には、ユーザはコ
ンピュータ71が未だ認識していない新規のスタイラスを
選択する試みをなす必要がある。従って、ステップ105
ではコンピュータ71は新規スタイラスの存在を認識し、
かつそれを選択する。しかし、このスタイラスについて
は、オフセットを勿論記憶させていないので、まずその
スタイラスの適格化を行なう必要がある。その適格化を
行なうために、コンピュータ71は基準ボール72への必要
な接触シーケンスをユーザに実施させることができ、あ
るいは好ましくは、コンピュータ71によってかかるシー
ケンスそのものを自動的に実施させることもできる。こ
れには、制御部66に記憶させてある部品プログラムを呼
出すか、または制御部66の言語における簡単な命令を用
いて、ユーザが基準ボール72に接触させたその位置から
出発して、かかる基準ボール72での必要な接触を行なわ
せることのみが必要である。ついで、慣例の方法でオフ
セットを計算する。スタイラスの適格化が一旦行なわれ
たら、これによって得られたオフセットは、新規に選択
したスタイラスで測定される座標読取値を補正するのに
用いられる。

これまでのところは、第３図〜第８図のルーチンを別
個のものとして、例えば新規の特徴を測定すべき場合に
は常にコンピュータ71のスクリーンにおけるメニューか
ら呼出すものとして説明した。これは実際に有効な方法
であり、メニューを一旦呼出せば、コンピュータ71に直
接キーボード入力させなくても、ユーザが行なうプロー
ブ62の移動および接触によるだけでコンピュータ71は検
査すべき物品61の特徴形状を判定でき、しかもこれに関
連する幾何学的パラメータ（幅，直径等の如きもの）の
計算をすることができる。メニューには、スタイラスの
適格化，物品基準化等のように、ユーザが選択すること
のできる他のオプションを含めることができる。

しかし、本発明のさらに精巧な例を第９図につき説明
する。この図に示すルーチンの最も簡単なもの（ここで
は、破線にて示す種々の随意選択し得るアイテムを無視
する）では、ユーザが物品61の連続的な特徴を測定する
ことができるようにするために、ループ（ステップ11
1）にて第３図〜第８図のルーチンを繰返して単に呼出
す。

ユーザがコンピュータ71へ直接にアドレスする必要性
を減らすために、追加したり、別々に分けたり、または
一緒にすることができる任意選択のアイテムは、以下の
通りである。

まず、コンピュータ71が第９図のルーチンに入ると
（例えば、第９図のルーチンがターンキー・システムと
して組込まれる場合には、測定機が最初にスイッチ・オ
ンされると）、コンピュータ71は、ユーザが何等かのこ
とを成す前に彼がスタイラスの適格化を行なうものと想
定する。したがって、ステップ110では、コンピュータ7
1はユーザにスタイラスを基準ボール72に接触させて、
そのスタイラスの適格化を開始させることができる。つ
いで、コンピュータ71は、第12図においてステップ105
について説明したと同様の処理に進んで、スタイラスを
自動的に適格化する。なお、ステップ105がシステムに
含まれている場合にはステップ110は必ずしも必要では
ない。その理由は、第９図のルーチンにまず入った後
に、ユーザが基準ボール72にスタイラスを接触させる
と、いずれにしても直ちに前述したルーチンの普通の流
れによりステップ105に入る（この時点ではスタイラス
は全く適格化されていない）からである。

他の任意選択アイテムは、第３図〜第８図のルーチン
による幾何学的特徴の測定後に、ステップ112において
開始する。ここでは、コンピュータ71は測定した特徴が
外側球形であったか否かをチェックする。そうである場
合には、コンピュータ71は第10図により一層詳細に示し
てあるルーチン113に進んで、ユーザがスタイラスを適
格化することを望んでいるかどうかを判定する。物品61
の測定個所の幾何学的特徴が外側球形でない場合には、
コンピュータ71は第９図のループに従って処理し続け
る。

第10図のステップ120では、コンピュータ71は測定し
た外側球状体の寸法および位置が基準ボール72に矛盾し
ないか（位置に関しての適度に大きな公差内に入ってお
り、第２図に示したスタイラスの如きスタイラス先端部
の離間が可能か）どうかを判定する。前記球体の大きさ
および位置が基準ボール72に矛盾する場合には、明らか
にユーザはスタイラスを適格化する必要はなく、従っ
て、プログラムは第９図のループに戻る。球体の大きさ
および位置が基準ボール72に矛盾しない場合には、ユー
ザはスタイラスを適格化する必要があることを示してお
り、従ってコンピュータ71は現在選択したスタイラスが
既に適格化されているか否かを確かめるチェックをする
（ステップ121）。適格化されている場合には、ステッ
プ122に進み、ここでコンピュータ71はちょうど測定し
たばかりの基準ボール72の大きさおよび位置が、スタイ
ラスを以前に適格化した際に測定したときの大きさおよ
び位置に極めて近いものであるか否かをチェックする。
その答えがＹの場合には、このことは、ユーザがスタイ
ラスの適格化処理を更新させること（例えばCMMの如何
なるドリフトをも考慮する）を望んでいることを示し、
そこでステップ124では、コンピュータ71は以前のスタ
イラスの代りにかかるスタイラスに対する新規に測定し
たオフセットのディテールを記憶する。これらのディテ
ールは表示させることもできる。ステップ122に対する
答えがＮの場合には、コンピュータ71はユーザが現在の
スタイラスを再適格化することを希望しているはずがな
いと結論づけ、そこで、第９図のループに戻り、場合に
よってはユーザに対する警告メッセージを表示させる。
ステップ121において、現在のスタイラスが未だ適格化
されていない場合には、ステップ123において、コンピ
ュータ71はユーザに新規スタイラスを適格化しつつある
旨を（例えばボタン70を押すことによって）確認させ
る。ステップ125において、ユーザがスタイラスの適格
化を実際に希望していることが確かめられた場合には、
コンピュータ71は、前述したように、ステップ124にお
いてスタイラスのディテールを記憶させ、かつ表示させ
るが、ユーザがスタイラスの適格化を希望しない場合に
は、コンピュータ71はそのまま第９図のループに戻る。

ステップ114は第９図における他のオプションのステ
ップである。ここで、コンピュータ71は現在の選択スタ
イラスは適格化されたか否かをチェックし、適格化され
ていない場合にはステップ111に戻り、ユーザにはスタ
イラスを適格化すべき旨伝えるようにする。従って、ユ
ーザはスタイラスが適格化されるまでは測定処理を実施
することはできない。しかし、このステップは、スタイ
ラスが既に適格化されていることを確かめることができ
る場合、例えば最初のスタイラスがステップ110で自動
的に適格化される場合であって、しかも第12図のルーチ
ンが次に選択される任意のスタイラスを直ちに適格化す
る場合には必ずしも必要ではない。第９図のルーチンに
おけるつぎのオプションのアイテムでは、テーブル60に
新規に載せた物品61を基準化することをユーザが希望し
ているかどうかをコンピュータ71に判定させる。ステッ
プ115では、コンピュータ71はかかる新規の物品61が既
に基準化されているか否かをチェックし、基準化されて
いる場合には、コンピュータ71はループをそのまま通過
し、何の処理もしないが、基準化されていない場合に
は、コンピュータ71は、ステップ116に示すように、第1
1図に示すルーチンへと進む。

第11図のステップ130では、コンピュータ71はユーザ
が検査した以前の３つの特徴をチェックする。これらの
特徴が平面，線および点であり、これに付随する６つの
点のベクトルが相互にほぼ垂直であり、しかも線が平面
に対して垂直であった場合には、ステップ132に進み、
ここでコンピュータ71は６つの点の基準値を計算する。
これにより物品61は３つの正確に直交する平坦な基準面
を有していると想定し、かつこれらの基準面が交差する
基準点の座標を（６つの接触点の座標から）計算すると
共に、それぞれの表面対の交線に沿う３つの直交する基
準軸線の方向を計算する。ステップ134において、コン
ピュータ71は、かくして計算した点の座標が物品61の基
準点に一致する位置にあるかをチェックし、基準点にあ
る場合には、コンピュータ71は基準点および基準軸線の
ディテールを表示すると共に、それらを記憶させて、か
かる物品61に対する将来のあらゆる測定にあたってかか
るディテールを参照できるようにする。これらのディテ
ールは、部品61の基準化にそれらのディテールを参照さ
せて後の測定を補償する責任を制御部66に持たせる場合
には、制御部66に送給することもできる。

ステップ130でユーザが平面，線および点を測定しな
かったと判定した場合には、ステップ131に進み、ここ
でコンピュータ71はユーザが３つの平面を測定したかど
うかをチェックし、もしそうであれば、これらの平面が
１点で交差するか否かをチェックする（ステップ13
3）。ユーザは、物品61が相互に垂直な３つの基準面を
有していることを想定できないから、基準値を与えるた
めにユーザは３つの平面を測定したのである。ステップ
131および133の双方での答えがＹの場合に、プログラム
はステップ134に進み、ここでは上述したように、基準
点および基準軸線のディテールを表示し、かつ記憶させ
る。これらステップ131および134のいずれかでの答えが
Ｎの場合には、プログラムはユーザに物品を基準化する
必要のある旨を警告する。

つぎに、プログラムの最後のオプション・アイテムに
つき説明する。これまで説明したように、プログラムは
部品61の特徴の形状を識別するために（ユーザのプロー
ブ移動および接触に基いて）判定を行ない、かつその物
品61の特徴を表わす適切な幾何学的なパラメータを計算
するように進行した。幾何学的パラメータを計算する代
りに（またはかかる計算も含めて）、コンピュータ71は
部品プログラムのラインを制御部66に適した言語で自動
的に書き込むことができる。この部品プログラムがつい
で制御部66によって実行される場合に、かかるコンピュ
ータ71は識別した位置および形状を伴なう特徴を自動的
に検査し、かつ幾何学的パラメータについて適切な計算
も行なう。使用に当り、ユーザは、各目上同一と見なさ
れる部品61の連続生産されるものの内から最初の部品61
の所望特徴をすべて手動で検査する。コンピュータ71
は、部品61を検査する際に、各特徴の形状について自動
的に判定し、かつ幾何学的なパラメータの計算を行な
い、しかも部品プログラムの適切なラインを書き込む。
すべての測定を一旦行なったら、コンピュータ71から制
御部66に完全な部品プログラムをダウンロードさせるこ
とができる。ついで、その連続生産の順次の物品61はす
べて制御部66での部品プログラムの作用および各々につ
いて行なった各物品の幾何学的パラメータの適切な計算
値によって自動的に検査することができる。これは、ユ
ーザからの介入なしに、またはコンピュータ71（これは
制御部に接続しなくてもよい）からの介入なしに行なう
ことができる。部品プログラムは同じような物品61の以
降の生産に利用することもできる。

さらに詳述するに、所定の制御言語におけるプログラ
ムラインはつぎのように書き表わすことができる。

ユーザが、プローブ62を物品61におけるある点に接触
させる前に、第３図のステップ81においてプローブ62を
動かすと、これに対応するプログラムラインがコンピュ
ータ71によりステップ82において生成され、これが、 MOVE TO X,Y,Z の形態でコンピュータ71のメモリに一時的に記憶され
る。なお、ここに、X,Y,Zはユーザがプローブ62を動か
した先の新規位置の座標である。このプロセスはユーザ
が行なうプローブ62の各動きに対して繰返されて、この
ようなプログラムラインのリストを生成する。

ユーザがプローブ移動を知らせると、第４図のルーチ
ンが実施される。このルーチンの終りに、ステップ97に
おいて、コンピュータ71はリストに、 TOUCH AT X,Y,Z SAVE STANDARD RESULT AS P［１］ なる形態の他のプログラムラインを加える。ここに、X,
Y,Zは部品61の表面における接触点の座標であり、そし
てＰ［１］（またはＰ［２］,P［３］等）は、プログラ
ムを実行させる際に接触点の測定座標を一時的に記憶さ
せる変数である。

第５図〜第８図の判定ルーチンを実行させる場合であ
って、しかも検査したばかりの特徴の形状について判定
が下された場合には、対応する幾何学的なパラメータを
計算する種々のステップは随意省くことができる（その
理由は、ユーザの主たる関心が部品プログラムを生成す
ることにある場合には、そのユーザはそれらの計算をす
ることを望まないからである）。しかし、この時点にお
いて計算を実際に行なうか否かに拘らず、コンピュータ
71は適切な計算の本質を記憶している。第９図のステッ
プ117でこの情報を用い、このステップでは部品プログ
ラムの適切なラインを書き込む。例えば、第５図〜第９
図の判定ルーチンがボスまたは内腔を識別した場合に
は、つぎの形態のプログラムラインを書き込むことがで
きる。すなわち、 CALCULATE CIRCLE USING P［１］,P［２］,P［３］,P
［４］ SAVE STANDARD RESULT AS C［１］ ここに、Ｃ［１］（またはＣ［２］,C［３］等）はボス
または内腔の位置および直径を記憶させる変数である。
スロットまたはフランジを識別した場合には、つぎの形
態のプログラムラインを書き込むことができる。すなわ
ち、 CALCULATE DISTANCE USING P［１］,P［２］ あるいは、スロットまたはフランジが（第7b図の）35お
よび36において示されるように識別され、および直線が
変数Ｌ［１］にすでにストアされているならば、 CALCULATE DISTANCE USING L［１］,P［１］ いずれの場合にも、得られるフランジの厚さまたはスロ
ットの幅は次の形態のラインを書込むことでストアする
ことができる。

SAVE STANDARD RESULT AS L［２］ いったん特徴が決定されると、他のプログラムラインを
書き込み、その特徴を測定する間に測定された点の座標
をストアするのに用いられた変数Ｐ［１］,P［２］,P
［３］などの内容を捨てるのが好ましい。

第10図，第11図または第12図のルーチン（スタイラス
の適格化，部品の基準化，スタイラスの選択）が第９図
のループの間に実行されると、次いでステップ117にお
いて、これら活動に対して適切なプログラムラインを生
成中の部品プログラムに加算する。自動スタイラス適格
化のためのラインを、ステップ110に対応して、部品プ
ログラムのスタート時に書込むこともできる。

したがって、部品プログラムは完全に自動的に生成す
ることができ、ユーザは、１つの物品61を検査するとき
と全く同様にして、ジョイスティック69でプローブ62を
単に移動させるのみでよい。ユーザは自前の部品プログ
ラムを書込むのに何ら技術を要求されず、したがって、
この測定機は比較的熟練度の低いオペレータによって操
作することができる。

上述したシステムは、以下のようにして種々に変更す
ることができる。

タッチ・トリガ・プローブは一般にこの種の検査に対
して最も好都合であるので、上述した実施例では、タッ
チ・トリガ・プローブを用いてきたが、本発明は、部品
61の検知を行うために他の種類のプローブを用いること
も包含する。たとえば、上述したルーチンに対応するル
ーチンは、非接触あるいはアナログ出力プローブを用い
て容易に書込むことができる。

上述の実施例では、検査すべき物品61は固定テーブル
60上に取付けられ、かつプローブ62はCMMの可動部上に
取付けられたが、この種の測定機においてよく知られて
いるように、プローブを固定しておき、検査すべき物品
を可動テーブル上に取付けることも同様に可能である。

測定機のクイルを手動で操作できるのであれば、ジョ
イスティック69を省略できることはすでに指摘したが、
たとえばX,YおよびＺ方向に移動させるハンドホイール
を用いるなどのようなクイルの他の操作方法を用いるこ
とももちろん可能である。

上述した実施例は、いずれもCMM上での使用について
であったが、工作機械では、その工作機械によってある
部品を製造する途中またはその終了後にその部品を検査
するためのプローブを用いることはよく知られている。
上述したところと類似のルーチンを工作機械におけるか
かる検査に用いることができる。事実、上述のルーチン
はモデルまたはひな型の特徴を検査するのに用いること
ができ、それによりそれら特徴の形状，寸法，位置など
を決めることができる。ついで、部品プログラムをその
工作機械に対して上述したところと同様にして自動的に
書込むことができ、それによって、金属棒を切断してモ
デルまたはひな型の特徴を再現することができる。

上述したスタイラス適格化の実施例では、スタイラス
の適格化のために球面状の基準面72を用いたが、よく知
られているように、他の基準面を用いることもできる。
たとえば、平坦なX,Y,Z基準面を設けてもよい。その場
合には、接触した点および／またはそれら点に関連する
ベクトルが、ユーザがこれら基準面の１つまたは２つ以
上に接触したことを示すことを（第９図および第10図に
おけるステップ112および120に対応するステップにおい
て）決定し、そしてスタイラス適格化を実行するように
プログラムを構成することができる。

［発明の効果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、オペレー
タが物品またはその物品の適切な部分の幾何学的形状を
コンピュータに知らせる必要なしに、単にプローブを物
品に接触させるのみで、座標検出手段の出力に応じて、
その物品の特徴を自動的に把握でき、以て物品の特徴を
自動的に判断して、物品の検査を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例を実施するための座標測定機（CM
M）の概略ブロック線図、 第２図は第１図の座標測定機に用いられるものと同様な
プローブに取付ける異なるスタイラスを示す概略図、 第３図は本発明の第１例における第１図の座標測定機に
用いられるコンピュータの作動を示す流れ図、 第４図および第５図は第３図から呼出されるルーチンを
示す流れ図、 第６図，第7a図，第7b図，第8a図および第8b図は第５図
のルーチンに応答するコンピュータの各作動を示す流れ
図、 第8c図は第8a図から引続いてコンピュータが取り得る作
動を示す流れ図、 第９図，第10図，第11図および第12図は本発明の第１例
を変更し得る種々の態様を示す流れ図である。 60…テーブル、61…部品（物品）、62…タッチ・トリガ
・プローブ、63…スタイラス、64…スタイラス先端部、
65…駆動部、66…制御部、67…スケール、68…ライン、
69…ジョイスティック、70…ボタン、71…コンピュー
タ、72…基準ボール。

フロントページの続き (72)発明者 アラン ダグラス ダーリングトン 英国 ジーエル11 ５ユーエル グロス ターシャー州 ダーズリー カム ウッ ドエンド フィールズ エバーサイド レイン ３ (56)参考文献 特開 昭57−110913（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−72309（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定部分と、可動部分と、当該固定部分と
   当該可動部分の相対位置を示す出力を発生する座標測定
   手段と、前記固定部分と前記可動部分のうちの一方に取
   付けられ、他方の部分に取付けた物品における複数個所
   の点を感知するプローブ手段とを具えた座標位置決め装
   置を用いて物品を検査する方法において、 前記物品を測定するために、前記物品に対する前記プロ
   ーブ手段の相対移動を表わすデータを、演算手段に供給
   する工程と、 前記プローブの相対移動を表わす前記データに基づい
   て、前記演算手段に前記物品の少なくとも一部分の幾何
   学的形状に関して判定させる工程と； を具えたことを特徴とする物品検査方法。
2. 【請求項２】前記データが、前記プローブ手段と前記座
   標測定手段の出力に応答して決定された、前記物品にお
   ける複数個所の点の座標を含むことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の物品検査方法。
3. 【請求項３】判定した形状および前記座標に基づいて、
   前記物品の幾何学的パラメータを計算する工程をさらに
   含むことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の物
   品検査方法。
4. 【請求項４】判定した形状および前記座標に基づいて、
   前記物品を検査するための部品プログラムを生成する工
   程をさらに含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   ないし第３項のいずれかに記載の物品検査方法。
5. 【請求項５】感知点が前記他方の部分に設けた基準面上
   にあることを前記判定が示す場合に、前記方法は、前記
   部品にて行った測定を補正するために、前記プローブ手
   段に設けられたスタイラスの評価オフセットを計算し、
   そして当該オフセットを記憶する工程をさらに含むこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の物品検査方法。
6. 【請求項６】感知点が前記他方の部分に設けた基準面上
   にあることを前記判定が示す場合に、前記プローブ手段
   に設けられたスタイラスの評価オフセットを計算し、か
   つ記憶させる前記工程を実行させるために前記部品プロ
   グラムにおいて命令を発生させて、前記計算および記憶
   工程を、部品プログラムを実行させる際に実施させるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の物品検査
   方法。
7. 【請求項７】前記判定が、感知点は前記物品の基準の特
   徴の上にあることを示す場合に、前記物品での他の測定
   をする際に用いるために、前記基準の特徴のディテール
   を記憶させることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第６項に記載の物品検査方法。
8. 【請求項８】前記判定が、感知点は前記物品の基準の特
   徴の上にあることを示す場合に、前記部品プログラムに
   おいて命令を発生させて、該プログラムを実行させる際
   に前記物品を基準化させることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項または第６項に記載の物品検査方法。
9. 【請求項９】固定部分と、可動部分と、当該固定部分と
   当該可動部分の相対位置を示す出力を発生する座標測定
   手段と、前記両部分の一方に取付けられ、前記両部分の
   他方に取付けた物品における複数個所の点を感知するプ
   ローブ手段とを具えた座標位置決め装置を用いて物品を
   検査する方法において、 前記プローブ手段を前記他方の部分に対して、当該他方
   の部分に設けた基準面における少なくとも１つの点に向
   けて移動させる工程と； 前記プローブ手段および前記座標測定手段の出力に応答
   して前記少なくとも１つの点の座標を決定する工程と； 前記決定した座標によって指示される前記少なくとも１
   つの点の位置に基づいて、前記少なくとも１つの点が基
   準面上にあるか否かを判定する工程と； 前記判定に応答して、肯定判定された場合に、前記物品
   に対して行なった測定を補正するために前記プローブ手
   段に設けたスタイラスの評価オフセットを計算し、そし
   てこれを記憶させる工程と； を具えたことを特徴とする物品検査方法。
10. 【請求項１０】前記物品を検査する部品プログラムを自
    動的に発生させ、および前記判定に応答して、スタイラ
    ス評価オフセットを計算して記憶させる前記工程を実行
    させる前記部品プログラムに命令を発生させて、部品プ
    ログラムを実行させる際に前記計算および記憶工程を実
    施させることを特徴とする特許請求の範囲第９項に記載
    の物品検査方法。
11. 【請求項１１】固定部分と、可動部分と、当該固定部分
    と当該可動部分の相対位置を示す出力を発生する座標測
    定手段と、前記両部分の一方に取付けられ、前記両部分
    の他方に取付けた物品における複数個所の点を感知する
    複数個のスタイラスを有しているプローブ手段とを具え
    た座標位置決め装置を用いて物品を検査する方法におい
    て、 前記プローブ手段を前記他方の部分に対して当該他方の
    部分に設けた基準面における少なくとも１つの点に向け
    て移動させる工程と； 前記プローブ手段および前記座標測定手段の出力に応答
    して前記少なくとも１つの点の座標を決定する工程と； 前記決定した座標によって指示される前記少なくとも１
    つの点の位置に基づいて、前記少なくとも１つの点が基
    準面上にあり、かつ前記複数個のスタイラスの内のどの
    スタイラスが基準面に接触したか否かを判定する工程
    と； 前記判定に応答して、肯定判定された場合に、前記物品
    に対して行なった測定を補正するのに使用するために、
    基準面に接触させたスタイラスに対応する記憶済みのス
    タイラス評価オフセットを選択する工程と； を具えたことを特徴とする物品検査方法。
12. 【請求項１２】前記物品を検査する部品プログラムを自
    動的に発生させ、かつ前記判定に応答して、基準面に接
    触させたスタイラスに対応する記憶済みのスタイラス評
    価オフセットを選択する前記工程を実施させるための前
    記部品プログラムに命令を発生させて、部品プログラム
    を実行させる際に前記選択工程を実施させることを特徴
    とする特許請求の範囲第11項に記載の物品検査方法。