JP2983941B2 - ３次元自動計測装置用計測誤差補正方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は３次元自動計測装
置用計測誤差補正方法に関し、特に比較的大型のワーク
の複数の計測対象点を計測した場合の計測誤差を補正す
るのに適し、予め計測動作空間の多数の格子点について
基準計測機と３次元自動計測装置とで計測して誤差テー
ブルを作成し、その誤差テーブルの誤差を用いてワーク
に対する実計測値を補正する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 比較的大型の橋梁を構築するには、通
常、多数の橋梁分割体（橋梁ブロック）を工場において
製作し、それら分割体を工場内において一体に組み立て
「仮組立」を行い、各接合部のボルト取り合いまた寸法
精度の確認を行って仕様精度を確保し、分解後、現地に
搬送して架設され橋梁として完成する。前記橋梁分割体
のような立体的な大型構造物（ワーク）では各ブロック
における形状を表す多数の対象点（部材端コーナー位
置、孔芯位置等）の３次元位置を精密に計測できれば、
コンピュータによる数値仮組立（シミュレーション）を
行うことにより、工場内での仮組立を省略することが可
能となり、大幅なコストダウンを図ることができる。

【０００３】そこで、従来より橋梁分割体のような立体
的な大型のワークを計測する計測装置として、ＣＣＤカ
メラ方式計測装置と、自走台車方式計測装置とが実用化
されている。図３３に示すように、ＣＣＤカメラ方式計
測装置１００においては、計測ステーションに１対のレ
ール１０１を設け、そのレール１０１上を走行可能な走
行台車１０２にワークＷを載置して搬入し、計測ステー
ションのワークＷの両側に各２台のＣＣＤカメラ１０３
を固定的に配設し、ワークＷの複数の計測対象点に識別
ターゲットを夫々取付け、ワークＷを静止させた状態で
片側各２台のＣＣＤカメラ１０３により各識別ターゲッ
トを順々に視準し、ＣＣＤカメラ１０３の水平回転角と
仰角とを検出し、その水平回転角と仰角の情報とＣＣＤ
カメラ１０３の位置情報等に基づいて各識別ターゲット
の３次元位置を計測するようになっている。

【０００４】このＣＣＤカメラ方式計測装置では、その
計測精度が約±2.0 ｍｍで計測精度が低く、ＣＣＤカメ
ラの操作専任者が必要であり、多数の計測対象点にそれ
ぞれ識別ターゲットを取付ける必要があるのでワークに
よっては足場が必要となる等ターゲットの取付けに多大
の労力を要し、計測の完全自動化を図ることができず、
ワークの両側から且つワークから離れた位置から計測す
る関係上、広い計測ステーションが必要で、複数のワー
クを並列配置できずワークの搬出入の頻度が高く段取り
替えが多くなること等の問題がある。このＣＣＤカメラ
方式計測装置による計測誤差は、約±２ｍｍ程度である
が、その計測誤差を補正する特別な補正技術は採用され
ていない。

【０００５】図３４に示すように、自走台車方式計測装
置１０４においては、計測ステーションにワークＷを配
置し且つ光波測距機１０５を固定的に配置し、自走台車
１０６に多関節ロボット１０７を装備し、多関節ロボッ
ト１０７のハンドには反射ターゲットが貼られた３次元
視覚センサーを装備して、自走台車１０６により多関節
ロボット１０７を移動させながら、多関節ロボット１０
７のハンドを移動させ、３次元視覚センサーによりワー
クＷの各計測対象点を検出すると共に、３次元視覚セン
サーに貼られた反射ターゲットを光波測距機１０５で自
動視準し、その両計測値から各計測対象点の３次元位置
を計測するようになっている。

【０００６】この自走台車方式計測装置では、１群の計
測点の計測ごとに自走台車を介して多関節ロボットを移
動させる必要があるので計測能率を高めにくく、光波測
距機を適用する関係上計測方向が一方向に制約され全面
計測するためにはワークの周囲にかなり広いスペースが
必要で、且つ複数のワークを並列配置できずワークの搬
出入の頻度が高く段取り替えが多くなる。また、台車が
停止した位置においてロボットベースが昇降動作のみで
動作するためロボットハンドの姿勢が制約され計測動作
の自由度が低くなり狭隘部への適用が難しくなる。さら
に、ロボットのハンドに装備して使用できる計測ツール
の選択の自由度が低くなる。この自走台車方式計測装置
による計測誤差は、約±１ｍｍ程度であるが、その計測
誤差を補正する特別な補正技術は採用されていない。

【０００７】図３５に示すように、光波測距方式計測装
置においては、計測ステーションにワークＷを配置し且
つ光波測距機（ＮＣ駆動式）１０９を４台固定的に配置
し、ワークＷの複数の計測対象点に反射ターゲットをそ
れぞれ取付け、４台の光波測距機１０９によりそれぞれ
割当てられた計測対象点の反射ターゲット順々に自動視
準し、各計測対象点の３次元位置を測定する。

【０００８】この光波測距方式計測装置では、計測時間
が長い場合温度変化により内蔵の傾斜計に狂いが生じ計
測精度が低下すること、多数の計測対象点にそれぞれ反
射ターゲットを取付ける必要があるためワークによって
は足場が必要となりターゲットの取付けに多大の労力を
要すること、計測の完全自動化を図ることができないこ
と、またワークの両側から計測する関係上、複数のワー
クを並列配置できずワークの搬出入の頻度が高く段取り
替えが多くなること等の問題がある。この光波測距方式
計測装置による計測誤差は、約±１ｍｍ程度であるが、
その計測誤差を補正する特別な補正技術は採用されてい
ない。

【０００９】そこで、本願出願人は、門型の自走式の可
動加構にキャリッジを横行可能に設け、そのキャリッジ
に多関節ロボットを昇降可能に装備し、可動加構を介し
て多関節ロボットを直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向へ数値制御
方式で移動駆動するように構成し、多関節ロボットのハ
ンドに計測ツール（例えば、プローブの先端に装着した
計測スタイラス）を持たせた３次元自動計測装置を開発
中であり、この３次元自動計測装置の計測要求精度は±
１ｍｍである。この種の３次元自動計測装置において
は、多関節ロボットをＸ，Ｙ，Ｚ方向へ移動駆動する機
構のギヤのバックラッシュによる誤差や計測ツールのバ
ネ部材の撓みによる誤差等を含む再現性のある誤差と、
走行レールや可動加構のビーム部材や昇降機構の真直性
の誤差や可動加構の部材同士間の直交度の誤差や多関節
ロボットのアームの弾性変形等に起因する誤差を含む系
統的な誤差とが生じる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記本願出願人が開発
中の３次元自動計測装置の場合、前記再現性のある誤差
は±０．３ｍｍ程度に抑えることができる。しかし、可
動架構の自走距離も大きく、ワークのサイズや重量も大
きいために、前記系統的な誤差は±０．５〜２．０ｍｍ
もの大きさになり、所期の計測要求精度の範囲内に収め
ることが困難である。この系統的な誤差を小さくする為
には、計測ステーションの基礎構造の精度向上、走行レ
ールの真直精度向上、可動架構の部品加工、製作、据え
付け精度の向上、多関節ロボットの精度向上等の対策を
講ずる必要があるが、多大のコストと開発期間を要する
ため到底実現不可能である。

【００１１】そこで、３次元自動計測装置でワークの複
数の計測対象点の３次元位置を計測する際に、特定の少
数の計測対象点については別途基準計測機で高精度に計
測して、その基準計測機による計測値を用いて３次元自
動計測装置による計測値を補正することも考えられる
が、その場合、計測と計測誤差補正の能率が低下し、計
測と計測誤差補正の完全自動化を図ることができなくな
る。またワークの周囲に広いスペースを確保しなければ
ならないためスペース的に不利になる。

【００１２】本発明の目的は、所期の計測要求精度を確
保でき、計測装置の機械的精度をあまり高める必要がな
く設備コスト的に有利で、計測とその計測誤差補正を自
動化できるような３次元自動計測装置用計測誤差補正方
法を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 請求項１の３次元自動
計測装置用計測誤差補正方法は、ワークの複数の計測対
象点の３次元位置を３次元自動計測装置で計測した際の
計測誤差を補正する方法において、前記３次元自動計測
装置で計測可能な計測動作空間に３次元的に多数の格子
点を想定し、各格子点に３次元自動計測装置の特定点が
位置するように駆動制御した状態で特定点の３次元位置
を基準計測機で計測して、基準計測機による計測値と駆
動制御の指令値との差である３次元誤差をテーブル化し
た誤差テーブルを予め作成する第１工程と、前記ワーク
の複数の計測対象点を３次元自動計測装置で計測して各
計測対象点の３次元計測値を求める第２工程と、各計測
対象点の３次元計測値を誤差テーブルにおけるその計測
対象点に対応する３次元誤差を用いて補正する第３工程
とを備えたことを特徴とするものである。

【００１４】前記３次元自動計測装置は、ワークの複数
の計測対象点の３次元位置（直交座標系におけるＸ，
Ｙ，Ｚ座標値）を計測可能なものであり、多関節ロボッ
トを含む計測装置でもよく、多関節ロボットとそのロボ
ットを数値制御方式で３次元的に移動駆動するロボット
移動駆動手段とを備えた計測装置であってもよい。前記
多数の格子点はＸ，Ｙ，Ｚ方向へ夫々所定間隔おきの格
子点であることが望ましい。前記３次元自動計測装置の
特定点は、３次元自動計測装置に装備する計測ツールの
先端であってもよく、多関節ロボットとロボット移動駆
動手段とを備えた計測装置である場合には、多関節ロボ
ットのロボット原点であってもよく、ロボット原点とロ
ボットのハンドに装備する計測ツールの先端でもよい。
前記基準計測機としては、例えば光波測距機と複数の反
射ターゲットを適用することができる。

【００１５】第１工程は、３次元自動計測装置を計測ス
テーションに据え付け後、その稼働開始前に実行される
準備的な工程であり、この第１工程では、３次元自動計
測装置で計測可能な計測動作空間に３次元的に多数の格
子点を想定し、各格子点に３次元自動計測装置の特定点
が位置するように駆動制御した状態で特定点の３次元位
置を基準計測機で計測して、基準計測機による計測値と
駆動制御の指令値との差である３次元誤差をテーブル化
した誤差テーブルを予め作成する。前記３次元位置とは
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向位置を意味し、前記３次元誤差とは、
Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の３つの誤差を意味する。前記格子点の
間隔は、例えばＸ，Ｙ，Ｚ方向に夫々数１００ｍｍ程度
の大きさに設定される。

【００１６】第２工程と第３工程は、３次元自動計測装
置の稼働開始後に、計測対象のワークの複数の計測対象
点を計測する際に実行される工程である。第２工程で
は、ワークの複数の計測対象点を３次元自動計測装置で
計測して各計測対象点の３次元計測値を求める。この３
次元計測値とは３次元位置の計測値を意味する。第３工
程では、各計測対象点の３次元計測値を誤差テーブルに
おけるその計測対象点に対応する３次元誤差を用いて補
正する。前記計測対象点に対応する３次元誤差とは、そ
の計測対象点を計測する際における前記特定点の周りの
８つの格子点の３次元誤差のことであり、８つの格子点
の３次元誤差から３次元補間により計測対象点を計測す
るときの特定点の３次元誤差を求め、計測対象点の３次
元計測値を補正することができる。

【００１７】請求項２の３次元自動計測装置用計測誤差
補正方法は、ワークの複数の計測対象点に対して計測ツ
ールを介して計測を行う多関節ロボットと、この多関節
ロボットを支持して直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向へ夫々独立
に移動駆動するロボット移動駆動手段と、多関節ロボッ
トを数値制御方式で駆動制御するロボット制御手段と、
ロボット移動駆動手段を数値制御方式で駆動制御する外
部３軸制御手段とを備えた３次元自動計測装置で計測し
た際の計測誤差を補正する方法であって、前記３次元自
動計測装置で計測可能な計測動作空間に３次元的に多数
の格子点を想定し、各格子点に多関節ロボットの原点の
付近の特定点が位置するようにロボット移動駆動手段を
駆動制御した状態で特定点の３次元位置を基準計測機で
計測して、基準計測機による計測値と駆動制御の指令値
との差である３次元誤差をテーブル化した第１誤差テー
ブルを予め作成する第１工程と、前記ワークの複数の計
測対象点を３次元自動計測装置で計測して各計測対象点
の３次元計測値を求める第２工程と、各計測対象点の３
次元計測値を第１誤差テーブルにおけるその計測対象点
に対応する３次元誤差を用いて補正する第３工程と、を
備えたことを特徴とするものである。尚、前記計測ツー
ルとしては、プローブとその先端に装着した計測スタイ
ラスを適用することが望ましいが、ＣＣＤイメージセン
サを適用してもよい。

【００１８】この発明における第１，第２，第３工程
は、請求項１の発明の第１，第２，第３工程とほぼ同様
であるが、３次元自動計測装置の構成において請求項１
と相違している。この３次元自動計測装置は、公知のも
のではなく本出願人が開発中のものである。この３次元
自動計測装置は、ワークの複数の計測対象点に対して計
測ツールを介して計測を行う多関節ロボットと、この多
関節ロボットを支持して直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向へ夫々
独立に移動駆動するロボット移動駆動手段と、多関節ロ
ボットを数値制御方式で駆動制御するロボット制御手段
と、ロボット移動駆動手段を数値制御方式で駆動制御す
る外部３軸制御手段とを備えている。

【００１９】第１工程は、３次元自動計測装置を計測ス
テーションに据え付け後、その稼働開始前に実行される
準備的な工程であり、この第１工程では、３次元自動計
測装置で計測可能な計測動作空間に３次元的に多数の格
子点を想定し、各格子点に多関節ロボットのロボット原
点付近の特定点が位置するように駆動制御した状態で特
定点の３次元位置を基準計測機で計測して、基準計測機
による計測値と駆動制御の指令値との差である３次元誤
差をテーブル化した第１誤差テーブルを予め作成する。
前記３次元位置とはＸ，Ｙ，Ｚ方向位置を意味し、前記
３次元誤差とは、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の３つの誤差を意味す
る。前記格子点の間隔は、例えばＸ，Ｙ，Ｚ方向に夫々
数１００ｍｍ程度の大きさに設定される。

【００２０】この３次元自動計測装置による計測の計測
誤差には、ロボット移動駆動手段で多関節ロボットを移
動する時に生じる誤差と、多関節ロボットにおいてその
ハンドを移動させる時に生じる誤差と、ロボット移動駆
動手段における多関節ロボットを取付け用ベースの傾斜
による誤差等を含む。それ故、第１工程において３次元
自動計測装置の前記特定点を多関節ロボットのロボット
原点の付近に設定して第１誤差テーブルを作成すれば、
ロボット移動駆動手段で生じる誤差を補正する為の誤差
テーブルとなる。

【００２１】第２工程と第３工程は、３次元自動計測装
置の稼働開始後に、計測対象のワークの複数の計測対象
点を計測する際に実行される工程である。第２工程で
は、ワークの複数の計測対象点を３次元自動計測装置で
計測して各計測対象点の３次元計測値を求める。この３
次元計測値とは３次元位置の計測値を意味する。第３工
程では、各計測対象点の３次元計測値を第１誤差テーブ
ルにおけるその計測対象点に対応する３次元誤差を用い
て補正する。前記各計測対象点に対応する３次元誤差と
は、その計測対象点を計測する際における前記特定点の
周りの８つの格子点の３次元誤差のことであり、８つの
格子点の３次元誤差から３次元補間により計測対象点を
計測するときの特定点の３次元誤差を求め、計測対象点
の３次元計測値を補正することができる。

【００２２】請求項３の３次元自動計測装置用計測誤差
補正方法は、請求項２の発明において、前記第１工程に
おいて、更に、多関節ロボットのロボット原点を所定位
置に保持した状態において、多関節ロボットのハンドに
装備した計測ツールが動作する計測動作空間に３次元的
に多数の格子点を想定するとともに、各格子点に計測ツ
ールが位置するように多関節ロボットを駆動制御した状
態で、計測ツールの３次元位置を基準計測機で計測し
て、基準計測機による計測値と駆動制御の指令値との差
である３次元誤差をテーブル化した第２誤差テーブルを
予め作成し、前記第３工程において、更に、各計測対象
点の３次元計測値を第２誤差テーブルにおけるその計測
対象点に対応する３次元誤差を用いて補正することを特
徴とするものである。

【００２３】この請求項における格子点の間隔は請求項
１、２の格子点の間隔よりも十分に小さく設定され、格
子点間隔はＸ，Ｙ，Ｚ方向に夫々数１０〜１００ｍｍ程
度の大きさに設定される。多関節ロボットにおいてその
ハンドを移動駆動する際に生じる誤差を求める為には、
多関節ロボットのロボット原点を所定位置に停止させた
状態で多関節ロボットを動作させて誤差を計測すればよ
い。それ故、第１工程では、更に、多関節ロボットのロ
ボット原点を所定位置に保持した状態において、多関節
ロボットのハンドに装備した計測ツールが動作する計測
動作空間に３次元的に多数の格子点を想定するととも
に、各格子点に計測ツールが位置するように多関節ロボ
ットを駆動制御した状態で、計測ツールの３次元位置を
基準計測機で計測して、基準計測機による計測値と駆動
制御の指令値との差である３次元誤差をテーブル化した
第２誤差テーブルを予め作成する。

【００２４】ここで、多関節ロボットにおいて生じる誤
差には、多関節ロボットの姿勢（アームの姿勢や方向
等）の影響が現れることに鑑み、ワークの複数の計測対
象点を計測する際に取る可能性のあるロボット姿勢を網
羅するような計測動作空間を設定するものとする。尚、
この計測動作空間は連続した空間である必要はなく、不
連続的な複数の空間であってもよい。第３工程において
は、更に、各計測対象点の３次元計測値を第２誤差テー
ブルにおけるその計測対象点に対応する３次元誤差を用
いて補正する。その結果、多関節ロボットで発生する誤
差を加味して各計測対象点の３次元計測値を補正するこ
とができる。

【００２５】前記計測対象点に対応する３次元誤差と
は、その計測対象点を計測する際における計測ツールの
周りの８つの格子点の３次元誤差のことであり、８つの
格子点の３次元誤差から３次元補間により計測対象点を
計測するときの３次元誤差を求め、計測対象点の３次元
計測値を補正することができる。

【００２６】請求項４の３次元自動計測装置用計測誤差
補正方法は、請求項３の発明において、前記第１工程に
おいて、更に、各格子点に対応する前記特定点の３次元
位置を計測する際にロボット移動駆動手段における多関
節ロボット取付け用ベースの基準姿勢からの傾斜角を求
める計測データを収集し、その計測データから各格子点
に対応するベースの傾斜角を求めてテーブル化した傾斜
角テーブルを予め作成し、前記第３工程において、更
に、各計測対象点の３次元計測値を傾斜角テーブルにお
けるその計測対象点に対応する傾斜角を用いて補正する
ことを特徴とするものである。

【００２７】多関節ロボットはロボット移動駆動手段の
多関節ロボット取付け用ベースに固定的に支持されてい
るが、このベースが基準姿勢（例え、水平姿勢）から僅
かに傾斜していても、その傾斜に起因する大きな計測誤
差が発生する。そこで、第１工程において、更に、各格
子点に対応する前記特定点の３次元位置を計測する際に
ロボット移動駆動手段における多関節ロボット取付け用
ベースの基準姿勢からの傾斜角を求める計測データを収
集し、その計測データから各格子点に対応するベースの
傾斜角を求めてテーブル化した傾斜角テーブルを予め作
成し、第３工程において、更に、各計測対象点の３次元
計測値を傾斜角テーブルにおけるその計測対象点に対応
する傾斜角を用いて補正する。

【００２８】前記計測対象点に対応する傾斜角とは、そ
の計測対象点を計測する際における特定点の周りの８つ
の格子点の傾斜角のことであり、８つの格子点の傾斜角
から３次元補間により計測対象点を計測するときの傾斜
角を求め、計測対象点の３次元計測値を補正することが
できる。こうして、多関節ロボットを取付けるベースの
傾斜に起因する誤差を高精度に補正することができる。

【００２９】請求項５の３次元自動計測装置用計測誤差
補正方法は、請求項１または２の発明において、前記第
３工程において、各計測対象点を計測するときの前記特
定点の周りの８つの格子点の３次元誤差を用いて特定点
から格子点までの距離を反映させた３次元補間により特
定点における３次元誤差を求め、その３次元誤差を用い
て各計測対象点の３次元計測値を補正することを特徴と
するものである。

【００３０】各計測対象点を計測するときに前記特定点
は通常格子点から外れた位置になるので、第３工程にお
いては、各計測対象点を計測するときの特定点の周りの
８つの格子点の３次元誤差を用いて特定点から格子点ま
での距離を反映させた３次元補間により特定点における
３次元誤差を求め、その３次元誤差を用いて計測対象点
の３次元計測値を補正する。それ故、特定点の周りの８
つの格子点の３次元誤差を正確に反映させた３次元誤差
を求めることができ、各計測対象点の３次元計測値を高
精度に補正することができる。

【００３１】請求項６の３次元自動計測装置用計測誤差
補正方法は、請求項３の発明において、前記第３工程に
おいて、各計測対象点を計測するときの前記計測ツール
の周りの８つの格子点の３次元誤差を用いて計測ツール
から格子点までの距離を反映させた３次元補間により計
測ツールにおける３次元誤差を求め、その３次元誤差を
用いて各計測対象点の３次元計測値を補正することを特
徴とするものである。各計測対象点を計測するときに計
測ツールは通常格子点から外れた位置になるので、請求
項５と同様に、各計測対象点を計測するときの計測ツー
ルの周りの８つの格子点の３次元誤差を正確に反映させ
た３次元誤差を求めることができ、各計測対象点の３次
元計測値を高精度に補正することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本実施形態は、橋梁の橋梁
分割体（橋梁ブロック）等の立体的な大型のワークを工
場において組立後に、ワークの形状を表す複数の計測対
象点の３次元位置を計測する３次元自動計測装置とこの
３次元自動計測装置により計測した複数の計測対象点の
３次元位置を高精度で補正する補正技術に関するもので
あり、本実施形態におけるワークは種々の形状の橋梁分
割体である。

【００３３】図１は本実施形態に係る３次元自動計測装
置１の概略斜視図であり、図２は本実施形態に係る３次
元自動計測装置１の斜視図、図３は図２の３次元自動計
測装置１の背面図である。図１〜図３に示すように、３
次元自動計測装置１は、ワークＷの長手方向である水平
なＸ方向に延びる左右１対のレール２上をＸ方向に自走
可能な可動架構３と、この可動架構３に装備された６軸
多関節ロボット４と、この多関節ロボット４のハンド４
ａに装備された計測ツール５と、制御系（図６参照）と
を備えている。

【００３４】前記左右１対のレール２は、最大幅のワー
クＷの幅よりも十分大きな間隔を空けて平行に配設さ
れ、可動架構３は、それらレール２上を自走可能な１対
の脚部１１と、それら脚部１１上に立設された１対の柱
部材１２と、これら柱部材１２の上端に架着されＸ方向
と直交する水平なＹ方向へ延びるビーム部材１３とを有
する門型架構であり、ビーム部材１３にはそれに沿って
Ｙ方向へ移動可能なキャリッジ１４が設けられ、このキ
ャリッジ１４に昇降可能にロボット支持体１５および支
持筒部材１６が設けられ、多関節ロボット４はロボット
支持体１５の下端部の取付け用ベース１５ａに倒立状に
取付けられている。尚、左右１対のレール２の間には左
右１対のレール６に沿って移動可能な２つのベース台７
が設けられ、ワークＷはこれらベース台７上に水平姿勢
に載置される。

【００３５】各レール２にはその全長に亙ってラック部
材が固着され、各脚部１１にはレール２上を転動する１
対の従動輪と１対の走行用サーボモータ４６（図６参
照）が設けられ、走行用サーボモータ４６の出力軸に固
着されたピニオンがラック部材に噛合され、可動架構３
は左右１対の走行用サーボモータ４６により１対のラッ
ク・ピニオン機構を介してＸ方向へ移動駆動される。左
側の脚部材１１にはコントロール室８が設けられ、その
コントロール室８に電源用機器や制御系の機器が設けら
れている。

【００３６】前記ビーム部材１３の前面には上下１対の
ガイドレール１３ａが設けられ、これらガイドレール１
３ａの間にはラック部材１３ｂが設けられ、キャリッジ
１４に設けた複数のガイドローラが、１対のガイドレー
ル１３ａに係合してキャリッジ１４がＹ方向へ移動自在
に支持され、キャリッジ１４に装備された横行用サーボ
モータ４７（図６参照）の出力軸にはピニオンが固着さ
れ、そのピニオンがラック部材１３ｂに噛合され、キャ
リッジ１４は横行用サーボモータ４７によりラック・ピ
ニオン機構を介してＹ方向へ移動駆動される。尚、可撓
式のケーブルラック１３ｃも設けられている。

【００３７】前記キャリッジ１４の前面には支持筒部材
１６が可動的に設けられ、ロボット持体１５は、この支
持筒部材１６に挿通されて昇降可能に案内され、ロボッ
ト支持体１５の下端部に多関節ロボット４が倒立状に取
付けられている。支持筒部材１６には鉛直のボールネジ
部材および昇降用サーボモータ４７（図６参照）が装着
され、その昇降用サーボモータ４７の出力軸に固着され
たボールネジシャフトとキャリッジ１４に固着されたボ
ールネジナット機構を介して昇降駆動される。尚、可撓
式のケーブルラック１７も設けられている。

【００３８】６軸多関節ロボット４について説明する。
図４に示すように、多関節ロボット４は、ロボット支持
体１５の下端部の取付け用ベース１５ａにボルト結合さ
れるベース２０と、このベース２０に鉛直な第１軸軸心
２１ａ回りに旋回可能に連結された旋回台２１と、この
旋回台２１に一端部において水平な第２軸軸心２２ａ回
りに回転可能に連結された第１アーム２２と、この第１
アーム２２の他端部に水平な第３軸軸心２３ａ回りに回
転可能に連結されたアーム支持部２３と、このアーム支
持部２３に第４軸軸心２４ａ回りに回転可能に連結され
た第２アーム２４と、この第２アーム２４の先端部に第
５軸軸心２５ａ回りに回転可能に連結されたハンド支持
部２５と、このハンド支持部２５に第６軸軸心２６ａ回
りに回転可能に連結されたハンド４ａとを有する。

【００３９】図示省略したが、多関節ロボット４は、旋
回台２１を旋回駆動する第１サーボモータと、第１アー
ム２２を回転駆動する第２サーボモータと、アーム支持
部２３を回転駆動する第３サーボモータと、第２アーム
２４を回転駆動する第４サーボモータと、ハンド支持部
２５を回転駆動する第５サーボモータと、ハンド２６を
回転駆動する第６サーボモータとを有する。

【００４０】多関節ロボット４のハンド４ａに装備され
た計測ツール５について説明する。図５に示すように、
計測ツール５は、数値制御式工作機械に設けられるタッ
チセンサーと同様のもので、計測ツール５は多関節ロボ
ット４のハンド４ａに固定される本体部３０と、筒状部
３１と、筒状部３１の内部にネジ込み式に組み込まれた
プローブ３２（センサー部）と、先端部のスタイラス３
３（接触子）とを備え、スタイラス３３が計測部材に接
触するとプローブ３２内のセンサーが働き、タッチ信号
がハーネス３４を介して後述の外部信号入出力制御ユニ
ット４１ｃ（図６参照）へ供給される。但し、タッチ信
号を赤外線の無線信号やその他の無線信号にて同制御ユ
ニット４１ｃへ供給する構成のものを適用してもよい。

【００４１】次に、この３次元自動計測装置１の制御系
について説明する。図６に示すように、パーソナルコン
ピュータからなるホスト制御ユニット４０と、ロボット
制御ユニット４１ａ、外部３軸制御ユニット４１ｂ、外
部信号入出力制御ユニット４１ｃとが一体に収められた
ロボット・装置制御ユニット４１とが図示のように設け
られている。ホスト制御ユニット４０には、操作盤４２
とＦＤドライブ装置とＣＲＴディスプレイ４４とが接続
されており、ワークＷのサイズと形状・構造と複数の計
測対象点の３次元座標情報等を含むワーク情報がＦＤ４
３（フロッピーディスク）によりホスト制御ユニット４
０に入力され、ワーク情報と後述の初期計測により得ら
れたワーク位置情報と予め入力格納された制御プログラ
ムに基づいて、外部３軸のサーボモータ（走行用サーボ
モータ４６、横行用サーボモータ４７、昇降用サーボモ
ータ４８）を数値制御方式で夫々駆動制御する制御情報
と、多関節ロボット４を数値制御方式で駆動制御する制
御情報とを作成する。

【００４２】外部３軸制御ユニット４１ｂはホスト制御
ユニット４０から供給される制御情報に基づいて外部３
軸のサーボモータ４５〜４７を数値制御方式で夫々駆動
制御し、ロボット制御ユニット４１ａはホスト制御ユニ
ット４０から供給される制御情報に基づいて多関節ロボ
ット４を数値制御方式で駆動制御し、計測ツール５のス
タイラス３３を計測対象点に接触させる。尚、本サーボ
モータはアブソリュート型エンコーダー仕様により原点
決めは設備設置時に１回行うのみで通常は設定不要のも
のである。

【００４３】計測ツール５により計測する際、ボルト連
結個所については、図７に示すように基準となるボルト
穴４８にスタイラス３３を挿入して１２０度間隔の３点
ａ〜ｃの位置を計測してボルト穴４８の中心位置を求め
る。ワークＷの主要な板材の頂点については図８に示す
ように頂点を形成する３つの面４９ａ〜４９ｃの３点ｄ
〜ｆをスタイラス３３で計測して頂点の位置を求めるこ
ともある。

【００４４】以上の３次元自動計測装置１を用いてワー
クＷの複数の計測対象点の３次元位置の計測を行い、そ
の計測誤差を補正する補正技術について説明する。ま
ず、３次元自動計測装置１の計測の際に生じる主なる誤
差要因として、外部３軸で生じる誤差（外部３軸誤差）
と、ロボット支持体１５の下端部の取付け用ベース１５
ａの基準姿勢（水平面）から微小に傾斜していることに
起因する誤差（ベース傾斜誤差）と、多関節ロボット４
で生じる誤差（ロボット誤差）の３種類の誤差が発生す
る。

【００４５】外部３軸誤差は、多関節ロボット４をＸ，
Ｙ，Ｚ方向へ移動駆動する為の種々の部材の真直度や直
交度の誤差を含む製作誤差、それら諸部材の弾性変形に
よる誤差、ギヤ系のバックラッシュによる誤差等で生じ
る。ベース傾斜誤差は、支持筒部材１６とロボット支持
体１５と取付け用ベース１５ａの製作組付け誤差等で生
じる。ロボット誤差は、多関節ロボット４の内部の諸部
品の製作誤差と弾性変形による誤差、ギヤ系のバックラ
ッシュによる誤差等で生じる。

【００４６】本願の計測誤差補正技術では、３次元自動
計測装置１の据え付け調整完了後の稼働開始前に、外部
３軸誤差を補正する為の誤差テーブルＴxyz 、ベース傾
斜誤差を補正する為の誤差テーブルＴθ、ロボット誤差
を補正する為の誤差テーブルＴrbt の３種類の誤差テー
ブルを予め準備してホスト制御ユニット４０に格納して
おき、３次元自動計測装置１の稼働開始後に個々のワー
クＷについて計測したとき、前記誤差テーブルＴxyz ，
Ｔθ，Ｔrbt のデータを用いて計測誤差を補正する。

【００４７】次に、誤差テーブルＴxyz の作成方法つい
て説明する。最初に、その概要について説明すると、３
次元自動計測装置１で計測可能な計測動作空間に３次元
的に多数の格子点を想定し、各格子点に３次元自動計測
装置１の特定点としてのロボット原点（ロボット６軸原
点）が位置するように外部３軸（サーボモータ４５〜４
７）を駆動制御した状態においてロボット原点の３次元
位置を基準計測機で計測して、基準計測機による計測値
と駆動制御の指令値との差である３次元誤差を誤差テー
ブルＴxyz とし、この誤差テーブルＴxyz をホスト制御
ユニット４０に記憶保持する。

【００４８】次に、図９〜図１６を参照して具体的に説
明する。図９は、計測動作空間６０に３次元的に想定さ
れる多数の格子点、３次元自動計測装置１、そのＸＹＺ
座標系、ロボット原点Ｏｒを基準とするｘｙｚロボット
座標系、基準計測機６１、そのＸｋＹｋＺｋ基準座標
系、取付け用ベース１５ａに装備した３つのターゲット
（Ｅターゲット６２、Ｗターゲット６３、Ｓターゲット
６４）、基準座標系のＸｋ軸設定用の２つのターゲット
６５，６６等を示すものである。基準計測機６１は、水
平旋回角δと迎角εと計測対象ターゲットまでの距離Ｌ
とを高精度に計測でき、ターゲット６５を原点とした３
次元座標値（Ｘ_K ，Ｙ_K ，Ｚ_K ）に変換し、その成分値
が出力できる光波測距機である。尚ターゲット６２〜６
６は基準計測機６１で計測する計測対象としての小型プ
リズムを集合した特殊な反射板（反射ターゲット）であ
る。

【００４９】多数の格子点の間隔は、例えばＸ，Ｙ，Ｚ
方向に夫々９００ｍｍであり、例えば、これら格子点の
総数は２０点（Ｘ方向）×５点（Ｙ方向）×４点（Ｚ方
向）＝４００点である。尚、説明の便宜上、＋Ｘ方向を
Ｎとして東西南北（Ｅ，Ｗ，Ｓ，Ｎ）が図示のように設
定される。尚、この誤差テーブルＴxyz 作成の為の計測
の際には、多関節ロボット４を作動させる必要がなく、
外部３軸のみを駆動制御すればよいので、多関節ロボッ
ト４はアーム伸長量３００ｍｍでＳ向きの所定姿勢に保
持される。

【００５０】図１０に示すように、ロボット支持体１５
の下端部の取付け用ベース１５ａにそれと平行に位置す
る２つのロッド６７，６８をＥ，Ｗ向きに固定し、これ
らのロッド６７，６８の先端部にＥターゲット６２とＷ
ターゲット６３を夫々Ｓ向きに固定し、多関節ロボット
４の機械原点であるロボット原点Ｏｒに対して＋Ｚ方向
所定距離にあるベース原点ＯｂからＥ，Ｗターゲット６
２，６３までの距離を等しく設定する。ロボット原点Ｏ
ｒの位置を基準計測機６１で直接計測することができな
いためそれを間接的に計測する為に、Ｅターゲット６２
とＷターゲット６３の３次元位置を計測し、その計測デ
ータからロボット原点Ｏｒ（特定点）の３次元位置を求
める。

【００５１】更に、誤差テーブルＴxyz 作成の為の計測
には、Ｅ，Ｗターゲット６２，６３を設けるだけよい
が、その計測と、ベース傾斜誤差を補正するための誤差
テーブルＴθ作成の為の計測とを同時に実行して取付け
用ベース１５ａの水平面からの微小傾斜角を求めるデー
タを得る為にＳターゲット６４をも計測し、Ｅ，Ｗ，Ｓ
ターゲット６２〜６４の計測データから取付け用ベース
１５ａの傾斜角を求める。そこで、取付け用ベース１５
ａにそれと平行且つロッド６７，６８と同一面に位置す
るロッド６９をＳ方向向きに固定し、このロッド６９の
先端部にＳターゲット６４をＳ向きに固定し、ベース原
点ＯｂからＳターゲット６４までの距離を所定値に設定
する。

【００５２】ホスト制御ユニット４０内では、予め入力
される計測動作空間に関する位置情報と格子点間隔の情
報に基づいてＸＹＺ座標系において多数の格子点の３次
元座標が演算されて記憶され、ベース原点Ｏｂからロボ
ット原点Ｏｒまでの鉛直方向距離が一定であるので、ホ
スト制御ユニット４０によりロボット原点Ｏｒを多数の
格子点に順次移動駆動する制御情報を作成し、その制御
情報を外部３軸制御ユニット４１ｂに供給して、ロボッ
ト原点Ｏｒを多数の格子点に順次移動させることがで
き、外部３軸を駆動制御するときの指令値を記憶するこ
とができる。

【００５３】一方、２つのターゲット６５，６６はＸ軸
と平行なＸ_K 軸を設定するように設置され、基準計測機
６１はＸＹＺ座標系における所定の位置に設置されてい
るので、オペレータが基準計測機６１を操作し、２つの
ターゲット６５，６６を順次視準し基準計測機６１の原
点と座標系Ｘ_K Ｙ_K Ｚ_K の方向を決め、このとき３次元
計測データを記録後、ロボット原点Ｏｒが各格子点に移
動駆動されたときに、Ｅ，Ｗ，Ｓターゲット６２〜６４
を順次視準してそれら３次元計測データを記録していく
ことで、基準計測機６１により、Ｘ_K Ｙ_K Ｚ_K 基準座標
系におけるＥ，Ｗ，Ｓターゲット６２〜６４の３次元位
置を高精度に計測することができる。

【００５４】それ故、誤差テーブルＴxyz ，Ｔθ作成の
為の計測に際して、ホスト制御ユニット４０は、外部３
軸制御ユニット４１ｂとサーボモータ４５〜４７を介し
て、ロボット原点Ｏｒを０番目の格子点に移動させ、そ
のときの駆動制御の指令値（Ｘci，Ｙci，Ｚci）（但
し、０番目の格子点のときｉ＝０、ｉ＝０，１，・・・
３９９）を記憶する。

【００５５】オペレータは、基準計測機６１によりＥ，
Ｗ，Ｓターゲット６２〜６４を順次視準してそれら３次
元計測データ（Ｘi,Ｙi,Ｚi ）を記録していく。その
後、０番目の格子点〜３９９番目の格子点まで、前記と
同様に繰り返えす。その結果、ホスト制御ユニット４０
内には、図１１に示すような指令値データが作成され、
オペレータが記録した記録用紙には図１２に示す３次元
計測データが作成される。尚、本基準計測機は前記に示
す通り、視準結果としては基準計測機用のターゲット６
５を原点とした各ターゲットの３次元座標成分値（Ｘe
i, Ｙei, Ｚei）、（Ｘwi, Ｙwi, Ｚwi）、（Ｘsi, Ｙs
i, Ｚsi）、が得られる。

【００５６】次に、図１１に示す指令値（Ｘci，Ｙci，
Ｚci）については、図１３に示す０番目の格子点である
テーブル原点を基準とするデータに変換される。この場
合、図１３に示すようにテーブル原点の座標を（Ｘ０，
Ｙ０，Ｚ０）とすると、指令値Ｘci，Ｙci，Ｚciのデー
タが（Ｘci−Ｘ０），（Ｙci−Ｙ０），（Ｚci−Ｚ０）
に変換される。

【００５７】基準計測機からの計測データ（図１２のデ
ータ）はフロッピーディスクを介してホスト制御ユニッ
ト４０に格納され、Ｅ，Ｗターゲット６２，６３の３次
元データから両ターゲットの中間点としてベース原点Ｏ
ｂの３次元座標が求められ、そのベース原点Ｏｂの３次
元座標とベース原点Ｏｂからロボット原点Ｏｒまでの距
離を用いてロボット原点Ｏｒの３次元座標が演算され、
そのロボット原点Ｏｒの３次元計測データが図１４に示
すようにテーブル原点を基準とする３次元座標データ
（Ｘri, Ｙri, Ｚri）（但し、ｉ＝０〜３９９）に変換
される。

【００５８】次に、ｉ番目の格子点における計測の３次
元誤差を（ΔＸi,ΔＹi,ΔＺi ）とすると、ΔＸi ＝Ｘ
ri−（Ｘci−Ｘ０）、ΔＹi ＝Ｙri−（Ｙci−Ｙ０）、
ΔＺi ＝Ｚri−（Ｚci−Ｚ０）となるので、図１１のデ
ータをテーブル原点を基準として変換したデータと図１
４のデータを用いて全部の格子点（ｉ＝０〜３９９）に
ついての３次元誤差（ΔＸi,ΔＹi,ΔＺi ）が演算さ
れ、これらが図１５に示す誤差テーブルＴxyz としてテ
ーブル化され、ホスト制御ユニット４０に記憶保持され
る。

【００５９】ここで、前記の誤差テーブルＴxyz に加味
されていない外部３軸の誤差として次の２種の誤差があ
り、これらの誤差を誤差テーブルＴxyz に加味してもよ
い。第１の誤差として、支持筒部材１６とロボット支持
体１５の鉛直度に誤差があると、その鉛直度誤差に起因
する３次元誤差が発生し、ロボット原点Ｏｂの＋Ｚ方向
のレベルが低くなる程その誤差が大きくなる。そこで、
図１６、図１７に示すようにＺ方向の最大レベル２９０
０ｍｍを基準とし、そのレベル２９００ｍｍに対するレ
ベル２０００ｍｍにおける３次元誤差（Δｕ，Δｖ，Δ
ｗ）は、次式で求めることができる。

【００６０】ｅ／ｄ＝Δｕ／ｓｘ＝Δｖ／ｓｙ＝Δｗ／
ｓｚであるので、Δｕ＝（ｅ／ｄ）×ｓｘ、Δｖ＝（ｅ
／ｄ）×ｓｙ、Δｗ＝（ｅ／ｄ）×ｓｚとなる。ｄ，ｓ
ｘ，ｓｙ，ｓｚは、点Ｐ１，Ｐ２の３次元計測データか
ら既知であり、ｅはベース原点Ｏｂからロボット原点Ｏ
ｒまでの距離であるので、３次元誤差（Δｕ，Δｖ，Δ
ｗ）が判る。レベル２０００ｍｍに対するレベル１１０
０ｍｍにおける３次元誤差、レベル１１００ｍｍに対す
るレベル２００ｍｍにおける３次元誤差も前記同様にし
て求めることができるので、図１２の３次元計測データ
を用いて所定の演算処理を行うことで、前記鉛直度誤差
に起因する全部の格子点における３次元誤差（Δｕ，Δ
ｖ，Δｗ）を求め、その誤差を加味した誤差テーブルＴ
xyz を作成してもよい。

【００６１】第２の誤差として、多関節ロボット４は実
際の計測においてアームの旋回あるいは伸縮動作をして
計測することになるが、この時、多関節ロボット４の旋
回姿勢と、アームの伸長方向と、Ｚ方向レベルとに応じ
て変動する誤差が発生する。そこでこの誤差を加味する
ために昇降軸における振れ量を予め別途精密な計測を介
して、図１８に示すような４方向の補助誤差テーブルＴ
aux を作成しておくものとする。そして、前記誤差テー
ブルＴxyz ，Ｔθ作成の為の計測は図１８の太枠部の状
態で計測するものとし、図１８の太枠部の３次元誤差
（ΔＸｏ，ΔＹｏ，ΔＺｏ）を加味した誤差テーブルＴ
xyz を作成し、全旋回方向に対応できる誤差テーブルと
してもよい。

【００６２】次に、誤差テーブルＴθの作成方法につい
て説明する。ホスト制御ユニット４０において、前記の
計測の結果得られた３つのターゲット６２〜６４のＸＹ
Ｚ座標系における３次元計測データ（図１２のデータ）
を用いて、各格子点毎にターゲット６２〜６４の３次元
座標から決まるベース傾斜面を所定の演算処理により求
め、そのベース傾斜面のＸ，Ｙ，Ｚ軸の＋方向に向かっ
てＸ，Ｙ，Ｚ軸周りの回転角αｉ，βｉ，γｉ（但し、
ｉ＝０〜４００）を所定の演算処理により求めて、図１
９に示すような誤差テーブルＴθを作成し記憶保持す
る。

【００６３】次に、誤差テーブルＴrbt の作成方法につ
いて説明する。多関節ロボット４でワークの計測対象点
を計測するときのロボットの姿勢パターンとしては、ロ
ボットのアームを延ばす４種類の方向（ＳＥ方向、ＮＥ
方向、ＳＷ方向、ＮＷ方向）と、ワークの平面部を計測
する時の２種類の姿勢（上向き姿勢、下向き姿勢）と、
ワークの側面部を計測する時の２種類の姿勢（上向き姿
勢、下向き姿勢）とで決まる１６通りの姿勢パターンが
ある。尚、これは１例であって姿勢パターンはワークの
形状によって自由に決めることができる。

【００６４】例えば、図２０〜図２３は４種類の方向に
アームを延ばしてワークの平面部を下向き姿勢にて計測
する状態と計測ツール５で計測可能な計測動作空間７０
（例えば、６００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）を示
す。尚、各図の（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図であ
る。各姿勢パターンに１つの計測動作空間が設定される
ので、１６通りの姿勢パターンに対応する１６通りの計
測動作空間が設定される。そして、ホスト制御ユニット
４０において、各姿勢パターン別の誤差テーブルＴprbt
が以下のように作成され、１６通りの誤差テーブルＴpr
btの集合である誤差テーブルＴrbt が作成され、ホスト
制御ユニット４０に記憶して保持される。但し、各誤差
テーブルＴprbtは多関節ロボット４の姿勢パターンと対
応付けておくものとする。

【００６５】次に、１つの誤差テーブルＴprbtを作成す
る方法について説明する。図２４に示すように、ロボッ
ト原点Ｏｂを所定位置に保持した状態において、ある姿
勢パターンにおける多関節ロボット４の計測動作空間７
０に３次元的に多数の格子点（図示の場合、格子点の総
数は１１２）を想定し、各格子点に多関節ロボット４の
ハンド４ａに装備した計測ツール５のスタイラス３３が
位置するようにホスト制御ユニット４０によりロボット
制御ユニット４１を介して駆動制御した状態において計
測ツール５の先端のスタイラス３３の３次元位置を基準
計測機により高精度に計測して、その基準計測機による
計測値と駆動制御の指令値との差である３次元誤差をテ
ーブル化して誤差テーブルＴprbtを作成する。尚、格子
点間隔は、例えばＸ，Ｙ，Ｚ方向へ夫々１００ｍｍであ
る。

【００６６】図２４には図示してないが、この計測でも
図９に図示のものと同様の基準計測機、Ｘ_K 軸を決める
為の２つのターゲット、計測ツール５の先端部にスタイ
ラス３３の代りに装備した計測ターゲット７１を用いて
計測する。ホスト制御ユニット４０は、予め入力される
計測動作空間７０に関する位置情報と格子点間隔の情報
に基づいて格子点の３次元座標を演算し、ロボット制御
ユニット４１ａへ制御情報を供給することで、０番目の
格子点から順々に各格子点へ計測ターゲット７１を順次
移動させ、各格子点に駆動制御したときのロボット座標
系における指令値を記憶する。

【００６７】一方、オペレータは、基準計測機を操作
し、各格子点に駆動制御された状態における計測ターゲ
ット７１の基準座標系における３次元位置を順次計測
し、その計測データを図２６に示すように記録用紙に記
録する。その後の処理は前記と同様であり、前記各格子
点についての指令値の３次元データを、図２５に示すよ
うに０番目の格子点をテーブル原点とする３次元座標デ
ータ（ｘci，ｙci，ｚci）（ｉ＝０〜１１１）に変換し
て記憶保持する。

【００６８】また、計測ターゲット７１を計測した図２
６の３次元計測データ（Ｌpi, δpi, εpi）をフロッピ
ーディスクを介してホスト制御ユニット４０に入力し、
所定の演算処理プログラムにて演算処理することによ
り、図２６の３次元計測データ（Ｌpi, δpi, εpi）を
３つのターゲット値が水平且つ２軸が基準座標系に一致
する（ターゲットの取付誤差により３軸が必ずしも一致
せず）３次元計測データに変換し、更に図２７に示すよ
うに０番目の格子点をテーブル原点とする３次元計測デ
ータ（ｘri, ｙri, ｚri）に変換する。その後、図２５
と図２７のデータを用いて、各格子点毎の３次元計測デ
ータ（ｘri, ｙri, ｚri）と指令値の３次元データ（ｘ
ci，ｙci，ｚci）との差（Δｘｉ，Δｙｉ，Δｚｉ）
（但し、ｉ＝０〜１１１）を求めて図２８に示すような
誤差テーブルＴprbtとする。

【００６９】尚、これまでに示す外部３軸で生じる誤差
テーブルＴ_XYZ 、ロボット支持対１５の下端部の取付け
用ベース１５ａの基本姿勢から微少に傾斜していること
に起因する誤差テーブルＴθ、多関節ロボット４で生じ
る誤差テーブルＴrbt の、３種類の誤差テーブルにおけ
るそれぞれの原点位置および座標系は図２９に示す如く
基準座標系（Ｘ_K ，Ｙ_K ，Ｚ_K ）に合わせ、補間計算を
容易にしておく。

【００７０】以上のようにして、３次元自動計測装置１
の稼働開始前の準備（誤差テーブルのＴxyz,Ｔθ，Ｔrb
t の作成）が完了するので、その３次元自動計測装置１
を稼働させて個々のワークＷに対する計測が行われる。
次に、ある１つのワークＷの複数の計測対象点の３次元
位置を計測する計測方法について説明する。

【００７１】各ワークＷにおける多数の計測対象点の３
次元座標データは、ワーク情報に含まれているが、図２
に示すようにワークＷをベース台７上に配置した状態に
おいて、ワークＷ全体の位置を正確に把握しておく必要
があるので、後述のようにして初期計測が実行され、そ
の初期計測の結果に基づいて多数の計測対象点の３次元
座標データを、３次元自動計測装置１におけるＸＹＺ座
標系のデータに座標変換し、その座標変換後の多数の計
測対象点の３次元座標データに基づいて、ホスト制御ユ
ニット４０が制御情報を作成し、その制御情報に基づい
てロボット・装置制御ユニット４１に指令して外部３軸
のサーボモータ４５〜４７と多関節ロボット４とを駆動
制御しながら、多数の計測対象点の３次元位置をスタイ
ラス３３を介して精密に計測する。

【００７２】前記初期計測について説明すると、初期計
測は、ワークＷの一端側の２つの計測対象点と他端側の
１つの計測対象点とについて実行され、それら３点の３
次元位置情報からワークＷの前記ＸＹＺ座標系における
位置が確定される。例えば図３０に示すワークＷの場
合、３次元自動計測装置１によって、一端の計測対象点
Ａ〜Ｄのうちの所定の２点と、他端側の計測対象点Ｅ〜
Ｈ（但し、点Ｈは図示外）のうちの所定の１点の３次元
位置を計測し、これら３点の３次元計測データからワー
クＷのＸＹＺ座標系における位置を確定する。尚、前記
３点はボルト穴である場合もあるし、板材の頂点である
場合もある。

【００７３】以上の初期計測後、ワークＷの多数の計測
対象点の３次元座標データを、３次元自動計測装置１に
おけるＸＹＺ座標系のデータに座標変換してから、それ
ら多数の計測対象点を計測する為の制御情報を作成し、
サーボモータ４５〜４７及び多関節ロボット４を数値制
御にて駆動制御しつつ、計測ツール５のスタイラス３３
を計測対象点またはその近傍位置に順々に移動させて計
測を行ない、全部の計測対象点の３次元計測データ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ｘ，ｙ，ｚ）がロボット・装置制御ユニ
ット４１に蓄積され、通信回線を経由してホスト制御ユ
ニット４０に記憶保持される。前記（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ｘ，
ｙ，ｚ）のうち、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は計測時の外部３軸の
３次元計測データ（指令値）であり、（ｘ，ｙ，ｚ）は
多関節ロボット４の３次元計測データ（指令値）であ
る。

【００７４】図３０のワークＷの場合、図中黒点で示す
計測対象点のように、上下左右の主板５０の４隅の計測
対象点Ａ〜Ｈ、左右両側の各連結ブラケット５１ａ〜５
１ｃの上下のフランジ材とウェブ材の複数の計測対象点
等について計測が実行される。ワークＷが橋梁ブロック
である場合、通常ボルト穴４８の直径は２４ｍｍである
ので、ワークＷが高精度で組立てられ、初期計測が適切
に実行されていれば、計測ツール５のスタイラス３３を
各計測対象点の近傍位置やボルト穴内へ確実に移動させ
て計測を行うことができる。

【００７５】次に、ホスト制御ユニット４０において、
１つのワークにおける全部の計測対象点の３次元計測デ
ータ（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ｘ，ｙ，ｚ）を前記誤差テーブルＴ
xyz,Ｔθ，Ｔrbt （但し、誤差テーブルＴrbt は１６個
の誤差テーブルＴprbtからなる）のデータを用いて補正
処理する方法について図３１を参照して説明する。図３
１の補正処理は、１つの計測対象点の３次元計測データ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ；ｘ，ｙ，ｚ）を補正処理する概略フロー
チャートを示すものであり、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２，・
・・）は各ステップを示す。

【００７６】Ｓ１では、外部３軸の計測データ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）に基づいて、この計測対象点を計測するときの
ロボット原点ＯｒのＸＹＺ座標系における誤差テーブル
Ｔxyz原点からの３次元位置が演算され、Ｓ２ではこの
３次元座標値からロボット原点Ｏｒの周りの８つの格子
点が演算され、次にＳ３では誤差テーブルＴxyz から８
つの格子点の誤差（ΔＸj,ΔＹj,ΔＺj ）（但し、ｊ＝
ｍ１〜ｍ８；ｍ１〜ｍ８は前記８つの格子点の番号であ
る）が読み込まれる。次にＳ４では８つの格子点の誤差
（ΔＸj,ΔＹj,ΔＺj ）を用いて３次元補間により計測
対象点の外部３軸の誤差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）が演算さ
れ記憶保持される。この３次元補間においては、図３２
に示すように、格子点ｍ１〜ｍ８からロボット原点Ｏｒ
までの距離ｄ１〜ｄ８を演算し、距離の近い格子点の誤
差程大きい比率で反映するような３次元補間が実行され
る。Ｓ５では、外部３軸の計測データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が
誤差テーブルＴxyz 原点から基準座標系における座標値
（Ｘ＋ΔＸ，Ｙ＋ΔＹ，Ｚ＋ΔＺ）として補正され記憶
保持される。

【００７７】ロボットの計測データ（ｘ，ｙ，ｚ）は誤
差テーブルＴrbt により補正した後、計測した位置での
ベース傾きに戻す必要があるが、Ｓ６では、まず誤差テ
ーブルＴθからロボット原点Ｏｒの周りの８つの格子点
の傾斜角（αj,βj,γj ）（但し、ｊ＝ｍ１〜ｍ８）が
読み込まれ、Ｓ７で８つの格子点の傾斜角（αj,βj,γ
j ）を用いて前記同様の３次元補間により計測対象点を
計測するときの取付け用ベース１５ａの傾斜角（α，
β，γ）が演算されて記憶保持される。一方、Ｓ８で
は、その計測対象点を計測した時の多関節ロボット４の
姿勢パターンが読み込まれ、Ｓ９ではロボット計測デー
タ（ｘ，ｙ，ｚ）に基づいて、この計測対象点を計測す
るときの計測スタイラス３３のｘｙｚ座標系における誤
差テーブルＴprbt原点からの３次元位置が演算される。
次にＳ１０ではこの３次元座標値からその計測スタイラ
ス３３の周りの８つの格子点（図２４に示すような前記
姿勢パターンにおける計測動作空間の格子点）が演算さ
れる。次にＳ１１ではこの姿勢パターンに対応した誤差
テーブルＴprbtからこの８つの格子点の誤差（Δｘk,Δ
ｙk,Δｚk ）（但し、ｋ＝ｎ１〜ｎ８；ｎ１〜ｎ８は前
記８つの格子点の番号である）が読み込まれる。Ｓ１２
では８つの格子点の誤差（Δｘk,Δｙk,Δｚk ）を用い
て前記同様の３次元補間によりロボット誤差（Δｘ，Δ
ｙ，Δｚ）が演算され、Ｓ１３ではロボット計測データ
（ｘ，ｙ，ｚ）が誤差テーブルＴprbt（水平面）位置で
の誤差テーブル原点から基準座標系における座標値（ｘ
＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ＋Δｚ）として補正される。

【００７８】次にＳ１４では、前記ロボット計測データ
補正値（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ＋Δｚ）を、Ｓ７で求
めた取付け用ベース１５ａの傾斜角（α，β，γ）の計
測対象点を計測した位置に回転変換（基準座標系値）し
て、計測データ補正値（ｘ＋Δｘ，ｙ＋Δｙ，ｚ＋Δ
ｚ）が（ｘ_R,ｙ_R,ｚ_R ）に補正される。以上の補正処理
を経て、Ｓ１５に示すように外部軸補正値とロボット軸
補正値が加算され、基準座標系における外部軸の誤差テ
ーブル原点を基点とした計測対象点における補正後の計
測データとして（Ｘ＋ΔＸ＋ｘ_R, Ｙ＋ΔＹ＋ｙ_R, Ｚ
＋ΔＺ＋ｚ_R ）が求められる。Ｓ１６では、この座標値
に図１３に示す基準計測機原点から外部軸誤差テーブル
原点までのオフセット値（Ｘ_k0，Ｙ_k0，Ｚ_k0）を加算す
ることにより基準計測機原点からの計測データを求める
ことも可能で、基準計測機で計測した結果と同じ計測値
が得られる。

【００７９】以上説明した計測対象点を計測した計測デ
ータの補正方法によれば、次のような種々の効果が得ら
れる。３次元自動計測装置１で計測可能な計測動作空間
の多数の格子点にロボット原点Ｏｒ（特定点）を移動さ
せた時の３次元誤差を求め、それらを誤差テーブルＴxy
z として予め作成しておき、その後ワークの複数の計測
対象点を計測したときに、各計測対象点の３次元計測デ
ータを、誤差テーブルＴxyz における各計測対象点に対
応する３次元誤差を用いて補正するので、外部３軸で発
生する計測誤差を高精度に補正することができる。

【００８０】多関節ロボット４で発生する誤差を補正す
る為に、多関節ロボット４の種々姿勢パターンごとの計
測動作空間の多数の格子点に計測スタイラス３３を移動
させた時の計測誤差を求めて誤差テーブルＴrbt として
予め作成しておき、その後ワークの複数の計測対象点を
計測したときに、各計測対象点の３次元計測データを、
誤差テーブルＴrbt のうちの姿勢パターンに対応する誤
差テーブルＴprbtにおける各計測対象点に対応する３次
元誤差を用いて補正するので、多関節ロボット４で生じ
る３次元計測誤差を高精度に補正することができる。

【００８１】ロボット支持体１５に多関節ロボット４を
取付ける取付け用ベース１５ａの基準姿勢からの傾斜角
による誤差を補正する為に、３次元自動計測装置１で計
測可能な計測動作空間の多数の格子点にロボット原点
（特定点）を移動させた時の傾斜角をテーブル化した誤
差テーブルＴθを予め作成しておき、その後ワークの複
数の計測対象点を計測したときに、各計測対象点の３次
元計測データを、誤差テーブルＴθにおける各計測対象
点に対応する傾斜角（α，β，γ）を用いて補正するの
で、取付け用ベース１５ａの傾斜に起因する３次元位置
の計測誤差を高精度に補正することができる。

【００８２】しかも、誤差テーブルＴxyz ，Ｔθ，Ｔrb
t の誤差を用いて各計測対象点の計測データを補正する
際に、各計測対象点に対応する８つの格子点の誤差を用
いて３次元補間により計測対象点に対応する誤差を求
め、その誤差を用いて補正するので、各計測対象点の３
次元計測値を高精度に補正することができる。

【００８３】３次元自動計測装置１の据え付け調整後稼
働開始前に誤差テーブルＴxyz ，Ｔθ，Ｔrbt を一旦作
成するだけで、その後の種々のワークを計測したときの
計測誤差を演算処理により補正できるので、計測と計測
誤差補正の自動化を実現することができる。一旦誤差テ
ーブルＴxyz ，Ｔθ，Ｔrbt を作成すれば、ワークの計
測時にはソフト的に計測誤差を補正でき、３次元自動計
測装置１の機械的精度を高める為のコストを省くことが
できるので設備コスト的に格段に有利である。

【００８４】尚、誤差テーブルＴxyz ，Ｔθ，Ｔrbt 作
成の為の計測の方法自体は一例を示すものに過ぎず、種
々の形式の基準計測機を用いて計測することが可能であ
り、また、前記３次元自動計測装置１は一例を示すもの
に過ぎず、種々の型式の３次元自動計測装置で計測する
３次元計測データを補正するのにも本発明を同様に適用
することができる。

【００８５】前記実施形態は、橋梁ブロックである立体
的な大型のワークＷの複数の計測対象点の３次元位置を
計測する場合を例として説明したが、計測対象のワーク
Ｗは橋梁ブロックに限定される訳ではなく、大型のワー
クＷや立体的なワークＷに限定される訳でもない。計測
対象としてのワークＷは、前記橋梁ブロック以外に、ビ
ル等の建築物の分割体である建築物ブロック、船体の分
割体である船体ブロック、航空機の機体分割体である機
体ブロック、種々のタンク類の分割体であるタンクブロ
ック、各種の機械装置の本体フレーム又はその分割体で
ある本体フレームブロック、その他種々の物品や種々の
分割ブロック等が挙げられる。

【００８６】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、計測動作空
間の多数の格子点に３次元自動計測装置の特定点を移動
させた時の３次元誤差を求め、それらを誤差テーブルと
して予め作成しておき、その後ワークの複数の計測対象
点を計測したときに、各計測対象点の３次元計測値を、
誤差テーブルにおける各計測対象点に対応する３次元誤
差を用いて補正するので、３次元位置の計測誤差を高精
度に補正することができる。３次元自動計測装置の据え
付け後稼働開始前に誤差テーブルを作成するだけで、そ
の後の種々のワークを計測したときの計測誤差を演算処
理により補正できるので、計測と計測誤差補正の自動化
を実現することができる。一旦誤差テーブルを作成すれ
ば、ワークの計測時にはソフト的に計測誤差を補正で
き、３次元自動計測装置の機械的精度を高める為のコス
トを省くことができるので、設備コスト的に格段に有利
である。

【００８７】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
に、計測動作空間の多数の格子点に多関節ロボットのロ
ボット原点の付近の特定点を移動させた時の３次元誤差
を求め、それらを第１誤差テーブルとして予め作成して
おき、その後ワークの複数の計測対象点を計測したとき
に、各計測対象点の３次元計測値を、第１誤差テーブル
における各計測対象点に対応する３次元誤差を用いて補
正するので、ロボット移動駆動手段において生じる３次
元位置の計測誤差を高精度に補正することができる。３
次元自動計測装置の据え付け後稼働開始前に第１誤差テ
ーブルを作成するだけで、その後の種々のワークを計測
したときの計測誤差を演算処理により補正できるので、
計測と計測誤差補正の自動化を実現することができる。
一旦誤差テーブルを作成すれば、ワークの計測時にはソ
フト的に計測誤差を補正でき、３次元自動計測装置の機
械的精度を高める為のコストを省くことができるので、
設備コスト的に格段に有利である。

【００８８】請求項３の発明によれば、多関節ロボット
で発生する誤差を第２誤差テーブルとして予め作成して
おき、その後ワークの複数の計測対象点を計測したとき
に、各計測対象点の３次元計測値を、第２誤差テーブル
における各計測対象点に対応する３次元誤差を用いて補
正するので、多関節ロボットにおいて生じる３次元位置
の計測誤差を高精度に補正することができる。その他、
請求項２と同様の効果を奏する。

【００８９】請求項４の発明によれば、ロボット移動駆
動手段に多関節ロボットを取付けるベースの基準姿勢か
らの傾斜角の傾斜角テーブルを予め作成しておき、その
後ワークの複数の計測対象点を計測したときに、各計測
対象点の３次元計測値を、傾斜角差テーブルにおける各
計測対象点に対応する傾斜角を用いて補正するので、ベ
ースの傾斜に起因する３次元位置の計測誤差を高精度に
補正することができる。その他、請求項３と同様の効果
を奏する。

【００９０】請求項５の発明によれば、各計測対象点を
計測するときの特定点の周りの８つの格子点の３次元誤
差を正確に反映させた特定点の３次元誤差を求めること
ができ、各計測対象点の３次元計測値を高精度に補正す
ることができる。その他、請求項１または２と同様の効
果を奏する。

【００９１】請求項６の発明によれば、各計測対象点を
計測するときの計測ツールの周りの８つの格子点の３次
元誤差を正確に反映させた計測ツールの３次元誤差を求
めることができ、各計測対象点の３次元計測値を高精度
に補正することができる。その他、請求項３と同様の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る３次元自動計測装置の
概略斜視図である。

【図２】本発明の実施形態に係る３次元自動計測装置と
ワークの斜視図である。

【図３】図２の３次元自動計測装置とワークの背面図で
ある。

【図４】多関節ロボットの正面図である。

【図５】計測ツールの正面図である。

【図６】３次元自動計測装置の制御系のブロック図であ
る。

【図７】ワークのボルト穴の計測を説明する説明図であ
る。

【図８】ワークの板材の頂点の計測を説明する説明図で
ある。

【図９】計測動作空間と格子点と座標系等を示す斜視図
である。

【図１０】ロボット支持体に付設したターゲットとロボ
ットの斜視図である。

【図１１】指令値データテーブルの図表である。

【図１２】計測データテーブルの図表である。

【図１３】基準計測機座標系（Ｘ_K Ｙ_K Ｚ_K ）における
計測動作空間と格子点の斜視図である。

【図１４】ロボット原点の３次元座標データテーブルの
図表である。

【図１５】誤差テーブルＴxyz の図表である。

【図１６】レベルを変えて計測するときの状態を説明す
る説明図である。

【図１７】レベル2900から2000に変わるときの誤差を説
明する説明図である。

【図１８】補助誤差テーブルの一部を示す図表である。

【図１９】誤差テーブルＴθの図表である。

【図２０】（ａ）はロボットの姿勢パターンの１例の平
面図、（ｂ）は同姿勢パターンの正面図である。

【図２１】（ａ）はロボットの姿勢パターンの１例の平
面図、（ｂ）は同姿勢パターンの正面図である。

【図２２】（ａ）はロボットの姿勢パターンの１例の平
面図、（ｂ）は同姿勢パターンの正面図である。

【図２３】（ａ）はロボットの姿勢パターンの１例の平
面図、（ｂ）は同姿勢パターンの正面図である。

【図２４】多関節ロボットと計測動作空間と格子点と座
標系の説明図である。

【図２５】指令値データテーブルの図表である。

【図２６】計測データテーブルの図表である。

【図２７】計測データテーブルの図表である。

【図２８】誤差テーブルＴprbtの図表である。

【図２９】誤差テーブル原点と座標系の関係を説明する
説明図である。

【図３０】ワークの斜視図である。

【図３１】計測データを補正する補正処理の概略フロー
チャートである。

【図３２】３次元補間説明用の８つの格子点等の斜視図
である。

【図３３】従来技術に係るＣＣＤカメラ方式計測装置の
斜視図である。

【図３４】従来技術に係る自走台車方式計測装置の斜視
図である。

【図３５】従来技術に係る光波測距方式計測装置の斜視
図である。

【符号の説明】

Ｗ ワーク １ ３次元自動計測装置 ３ 可動架構 ４ 多関節ロボット ４ａ ハンド ５ 計測ツール １３ ビーム部材 １４ キャリッジ １５ ロボット支持体 １５ａ 取付け用ベース １６ 支持筒部材 ３２ プローブ ３３ スタイラス ４０ ホスト制御ユニット ４１ ロボット・装置制御ユニット ４１ａ ロボット制御ユニット ４１ｂ 外部３軸制御ユニット ４５ 走行用サーボモータ（Ｘ軸） ４６ 横行用サーボモータ（Ｙ軸） ４７ 昇降用サーボモータ（Ｚ軸） ６０ 計測動作空間 ６１ 基準計測機 ６２〜６４ ターゲット ７０ 計測動作空間 ７１ 計測ターゲット Ｏｂ ベース原点 Ｏｒ ロボット原点 Ｔxyz 誤差テーブル Ｔθ 誤差テーブル Ｔrbt ，Ｔprbt 誤差テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−142138（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−102305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−243903（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−9979（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 21/00 - 21/32 B25J 19/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの複数の計測対象点の３次元位置
   を３次元自動計測装置で計測した際の計測誤差を補正す
   る方法において、 前記３次元自動計測装置で計測可能な計測動作空間に３
   次元的に多数の格子点を想定し、各格子点に３次元自動
   計測装置の特定点が位置するように駆動制御した状態で
   特定点の３次元位置を基準計測機で計測して、基準計測
   機による計測値と駆動制御の指令値との差である３次元
   誤差をテーブル化した誤差テーブルを予め作成する第１
   工程と、 前記ワークの複数の計測対象点を３次元自動計測装置で
   計測して各計測対象点の３次元計測値を求める第２工程
   と、 各計測対象点の３次元計測値を誤差テーブルにおけるそ
   の計測対象点に対応する３次元誤差を用いて補正する第
   ３工程と、 を備えたことを特徴とする３次元自動計測装置用計測誤
   差補正方法。
2. 【請求項２】 ワークの複数の計測対象点に対して計測
   ツールを介して計測を行う多関節ロボットと、この多関
   節ロボットを支持して直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向へ夫々独
   立に移動駆動するロボット移動駆動手段と、多関節ロボ
   ットを数値制御方式で駆動制御するロボット制御手段
   と、ロボット移動駆動手段を数値制御方式で駆動制御す
   る外部３軸制御手段とを備えた３次元自動計測装置で計
   測した際の計測誤差を補正する方法であって、 前記３次元自動計測装置で計測可能な計測動作空間に３
   次元的に多数の格子点を想定し、各格子点に多関節ロボ
   ットの原点の付近の特定点が位置するようにロボット移
   動駆動手段を駆動制御した状態で特定点の３次元位置を
   基準計測機で計測して、基準計測機による計測値と駆動
   制御の指令値との差である３次元誤差をテーブル化した
   第１誤差テーブルを予め作成する第１工程と、 前記ワークの複数の計測対象点を３次元自動計測装置で
   計測して各計測対象点の３次元計測値を求める第２工程
   と、 各計測対象点の３次元計測値を第１誤差テーブルにおけ
   るその計測対象点に対応する３次元誤差を用いて補正す
   る第３工程と、 を備えたことを特徴とする３次元自動計測装置用計測誤
   差補正方法。
3. 【請求項３】 前記第１工程において、更に、多関節ロ
   ボットのロボット原点を所定位置に保持した状態におい
   て、多関節ロボットのハンドに装備した計測ツールが動
   作する計測動作空間に３次元的に多数の格子点を想定す
   るとともに、各格子点に計測ツールが位置するように多
   関節ロボットを駆動制御した状態で、計測ツールの３次
   元位置を基準計測機で計測して、基準計測機による計測
   値と駆動制御の指令値との差である３次元誤差をテーブ
   ル化した第２誤差テーブルを予め作成し、 前記第３工程において、更に、各計測対象点の３次元計
   測値を第２誤差テーブルにおけるその計測対象点に対応
   する３次元誤差を用いて補正することを特徴とする請求
   項２に記載の３次元自動計測装置用計測誤差補正方法。
4. 【請求項４】 前記第１工程において、更に、各格子点
   に対応する前記特定点の３次元位置を計測する際にロボ
   ット移動駆動手段における多関節ロボット取付け用ベー
   スの基準姿勢からの傾斜角を求める計測データを収集
   し、その計測データから各格子点に対応するベースの傾
   斜角を求めてテーブル化した傾斜角テーブルを予め作成
   し、 前記第３工程において、更に、各計測対象点の３次元計
   測値を傾斜角テーブルにおけるその計測対象点に対応す
   る傾斜角を用いて補正することを特徴とする請求項３に
   記載の３次元自動計測装置用計測誤差補正方法。
5. 【請求項５】 前記第３工程において、各計測対象点を
   計測するときの前記特定点の周りの８つの格子点の３次
   元誤差を用いて特定点から格子点までの距離を反映させ
   た３次元補間により特定点における３次元誤差を求め、
   その３次元誤差を用いて各計測対象点の３次元計測値を
   補正することを特徴とする請求項１または２に記載の３
   次元自動計測装置用計測誤差補正方法。
6. 【請求項６】 前記第３工程において、各計測対象点を
   計測するときの前記計測ツールの周りの８つの格子点の
   ３次元誤差を用いて計測ツールから格子点までの距離を
   反映させた３次元補間により計測ツールにおける３次元
   誤差を求め、その３次元誤差を用いて各計測対象点の３
   次元計測値を補正することを特徴とする請求項３に記載
   の３次元自動計測装置用計測誤差補正方法。