JP4920114B2 - 座標測定システムに実行可能プログラムを提供する方法、システム、および記憶媒体 - Google Patents

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Description

本願は、米国特許仮出願第６０／１７８，９２６号（２０００年２月１日出願、その全内容を本願に引用して援用する）、かつ米国特許仮出願第６０／２２９，４２３号（２０００年９月５日出願、その全内容を本願に引用して援用する）の特典を主張する。
本発明は、一般には座標測定器（ＣＭＭ）に関し、より特定的には、座標測定システムで使用される実行可能プログラムをコントローラに提供する方法およびシステムに関する。
１９８０年代にキャド（ＣＡＤ：コンピュータ支援による設計）およびキャム（ＣＡＭ：製造自動化システム）の登場によって、製造／産業市場は新たな側面をもつようになった。ＣＡＤは、エンジニアに設計工程のフロントエンドでの３−Ｄ画像製作を可能にし、これにより製造サイクルの短縮および生産性に大きく貢献した。一方、ＣＡＭソフトウェアおよび装置は、機械加工される単部品の効率および品質を向上させた。本質的に、これら新技術は、生産性の向上、品質改善、およびコスト削減によって、市場に革命を起こしたといえる。
このような設計および製造における技術の進歩にもかかわらず、製造サイクルにはある重要なもの、すなわち製造ライン上かつ製造ライン外両方の製品や部品が確実に本来のＣＡＤ仕様書に合致できるようにする、高精度、高効率、かつ便利な測定方法が欠けていた。設計工程はＣＡＤの支援によって、また機械加工工程もＣＡＭによって、技術革新が行われ洗練されてきた。だが、これらの部品からなる組立品をＣＡＤモデルに照合して測定する方法は、その大部分が非実際的で高価かつ実現不能なままとなっている。
これまで製造工程における測定および品質検査機能は、時間を要し、多くの理由でサイズ、範囲、および効率の点に制限があった。カリパスやスケール等の手動測定ツールは、速度が遅く、不正確で、常に一次元的である。アナログ方式のテスト装置は費用が高く、柔軟性がない。標準的な持ち運びできないタイプの座標測定器（ＣＭＭ）は、精度は高いが、通常は製造フロアから離れた品質管理ラボまたは検査部門に設置される。部品は、検査のために１度に１つずつ取り外してラボに移動しなければならない。このためかかるＣＭＭは、小さくかつすぐに移動できるサブアセンブリや部品しか測定できず、このことは製造ラインの大幅な「時間遅延」につながることが多い。本質的に、計測学として知られる従来の測定技術は、製造工程の技術的進歩に大きく遅れをとっている。
ＣＡＤ／ＣＡＭ市場および計測学市場によって、ならびに製造工程のあらゆる側面で品質を重視する世界的な動きによって、コンピュータ支援による製造測定と呼ばれるＣＡＤ／ＣＡＭ技術を延長した技術に対する必要性が生じている。コンピュータ支援による製造測定は、ＣＡＤベースの総合品質保証技術である。このＣＡＤ革命の最終局面は、困難な製造環境に適応可能な測定ハードウェアおよび使用可能なＣＡＤベースの測定ソフトウェアに対する重大な技術的要件のため、未完のままである。コンピュータ支援による製造測定は、従来の計測学を、品質管理ラボの中での単部品だけの高レベル精度の検査計測学から、工場のフロアのあらゆる場所における製造工程の全ステップの全製品の中等レベル精度の測定システムにする。部品の寸法および／または特性の測定を製造フロアで行い、仕様書への準拠度を判定し、品質を確保することができる。
図１は、手動操作型多関節式アーム１２および支持ベースまたはポスト１４と、シリアルボックス１６と、ホストコンピュータ１８とからなる従来型の持ち運び式ＣＭＭ１０の概略図である。図からわかるように、アーム１２はシリアルボックス１６と電子的に連通し、一方、シリアルボックス１６はホストコンピュータ１８と電子的に連通する。従来の３次元測定システムの詳細については、本願に引用して援用する米国特許第５，４０２，５８２号を参照されたい。
米国特許第５，９７８，７４８号
図１の３次元座標測定システムを改良したものが、本願に引用して援用する米国特許第５，９７８，７４８号に記載されている。この特許は、コントローラがアームに取り付けられ、検査手順等の工程をユーザに指示する実行可能プログラムを行うシステムを開示している。このようなシステムでは、実行可能プログラムの作成にホストコンピュータが使用されうる。アームに取り付けられたコントローラは、実行可能プログラムの実行には使用されるが、実行可能プログラムの作成または修正には使用できない。ビデオゲームシステムにたとえると、ホストコンピュータはビデオゲームの書き込みおよび修正を行うプラットフォームであり、アームに取り付けられたコントローラはビデオゲームをプレイするプラットフォームとして機能する。コントローラ（例えばプレーヤ）は、実行可能プログラムの修正はできない。米国特許第５，９７８，７４８号に記載されているように、これにより各連接アームごとのホストコンピュータの必要性を解消し、低コストの３次元座標測定システムが得られる。ただし座標測定システムのユーザに実行可能プログラムを届ける方法およびシステムが必要である。かかる方法およびシステムは、座標測定システムの用途を広げ、コンピュータ支援による製造測定への適応を容易にすることができる。
本発明の一実施形態は、３次元座標測定システムのコントローラ中で使用する実行可能プログラムを、実行可能プログラムのプロバイダから顧客に提供する方法である。この方法は、顧客から実行可能プログラムの作成要求を受信するステップと、実行可能プログラムに関する情報を入手するステップとを含む。作成される実行可能プログラムは、３次元座標測定システムで実行される多数の測定ステップをオペレータに案内する。実行可能プログラムは顧客に配達される。
本発明の上記およびその他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および図面から当業者には理解されると考える。以下、図面を参照するが、同じ要素には同一番号を付す。
従来の座標測定システムの概略図である。 本発明の一実施形態の座標測定システムの概略図である。 図２の座標測定システムのブロック図である。 実行可能プログラムの作成および配達方法を示すフローチャートである。 実行可能プログラムの配達システムの概略図である。 実行可能プログラムのプロバイダウェブサイトの概略図である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 実行可能プログラムのプロバイダシステムと交信するユーザーインターフェース画面の一例である。 部品の特徴を測定するユーザーインターフェース画面の一例である。 ネットワークに接続された多数の座標測定システムの図である。
図２は、本発明の一実施形態において一般的に１０で示す座標測定システムの概略図である。座標測定システム１０は制御ステーションとも呼ばれ、人間のオペレータによって操作されて部品を検査する。システム１０は、ベースまたはポスト１４に取り付けられた連接アーム１２を含む。アーム１２は複数の回転可能な転送ハウジングを含み、各ハウジングは連接アーム１２に自由度を与えて、連接アーム１２が３次元空間の各点の測定ができるようにする。シリアルボックス１６は、その内容を本願に引用して援用する米国特許第５，９２６，７８２号に記載されているように、アーム１２に直接設置された様子を示す。シリアルボックス１６は、転送ハウジングからの信号を調整して、コントローラで処理できるようにする。シリアルボックス１６は、アーム１２に着脱可能に取り付けてもよいし、アームから完全に離して設置してもよい。ユーザーインターフェース２０は、機械的リンケージ２２によってアームのベース１４に接続される。ユーザーインターフェース２０は、図３を参照して詳細に説明するように、ユーザに指示を与え、かつユーザからの入力を受信する。コントローラ４０（図３）は、ユーザーインターフェースのハウジング内に収納してもよいし、ユーザーインターフェース２０と別個の独立型装置でもよい。ユーザーインターフェース２０は、ベース１４を含むアーム１２に（永久的または着脱可能に）取り付け可能である。コントローラ４０も、ベース１４を含むアーム１２に（永久的または着脱可能に）取り付け可能である。または、コントローラ４０とユーザーインターフェース２０の一方または両方を、アーム１２とは別個に設置してもよい。
図３は、座標測定システム１０のブロック図である。当該技術分野で公知のとおり、１つ以上の転送ハウジングは、アームの３次元空間中の位置を示す信号を発生するトランスデューサを含む。トランスデューサからのこれらの信号は、シリアルボックス１６に与えられて処理される。コントローラ４０は、シリアルボックス１６から処理済みの信号を受信する。他の実施形態では、シリアルボックス１６を省略して、コントローラ４０がアーム１２中のトランスデューサから直接信号を処理するようにプログラミングされる。コントローラ４０は、米国特許第５，９７８，７４８号に記載されるコントローラと同様のものでもよいし、独立型汎用コンピュータ等のより複雑な装置でもよい。
コントローラ４０は、プロセッサ２６、およびプロセッサ２６によって実行される命令を記憶する静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）２８を含む。メモリ２８には１つ以上の実行可能プログラムを記憶することができる。実行可能プログラムの一例は、オペレータに検査手順を指示する検査プロトコルである。他のタイプの実行可能プログラムは、オペレータにアーム１２およびその操作を紹介する説明書である。メモリ２８には、その他のタイプの実行可能プログラム（較正、診断等）を記憶可能なことを理解されたい。実行可能プログラムは、一般的には、人間のオペレータにアーム１２を操作させて、ある測定値を記録させる。ユーザは、本明細書で説明するように、ユーザーインターフェース２０上に提示されるメニューから、ある特定の実行可能プログラムを選択できる。コントローラ４０はまた、基準（ＣＡＤ等）データを記憶する。基準データは、測定する対象物全体に対応するＣＡＤファイル全体、またはＣＡＤデータの一部のみでもよい。さらに詳述するように、コントローラ４０はアーム１２からの測定値を基準データと比較して、レポートを作成する。
通信装置３０（汎用非同期式送受信機など）は、コントローラ４０と、実行可能プログラムを記憶してコントローラ４０にアップロードするコンピュータ等の外部装置との間の通信を可能にする。これにより、通信装置３０を介してコントローラ４０中へ実行可能プログラムをアップロードすることができる。また、実際の測定データと、実際のデータと基準データとの比較結果とをホストコンピュータにダウンロードして記憶することができる。フラッシュメモリ３２は、プログラム命令とアームのパラメータとを永久に記憶する。コントローラ４０には、格子複合プログラマブルロジック装置（ＣＰＬＤ）３６および関連の電気的消去可能プログラマブル読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３４も含まれる。ＣＰＬＤ３６は、コントローラ４０の各素子間の相互接続ロジックを含む。図３に示すメモリ装置は一例であり、様々なメモリ構成を使用できることを理解されたい。
図３に示すように、コントローラはまた、ネットワークインターフェース３１（イーサネット（登録商標）カード等）を含み、コントローラ４０が構内ネットワーク、広域ネットワーク、イントラネット、インターネット等のネットワークを介して通信できるようにしてもよい。ネットワークは通信路として機能し、上述したような従来のホストコンピュータに関連した機能は行わない。従来のホストコンピュータは測定工程の制御を行うが、ネットワークは、実行可能プログラムおよび／または基準データのコントローラ４０へのアップロード、または実際の測定データおよび実際のデータと基準データとの比較結果のダウンロード等の動作用の通信路を与えるだけである。
記憶装置５０は、複数の機能のためにコントローラ４０に接続される。記憶装置５０は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、コンパクトディスクドライブ等の任意の記憶装置から構成されうる。記憶装置５０は、実行可能プログラムおよび／または基準データをコントローラ４０中のメモリ２８にアップロードするのに用いることができる。また、コントローラ４０は、実行可能プログラムを行う際に記憶装置５０にアクセスして、映像および／または音声をオペレータに与えるようにしてもよい。これにより映像用の多大なメモリ要件によるコントローラ４０中の必要メモリ量を減じる。
ユーザーインターフェース２０は、視覚ディスプレイ６２と、入力装置６４と、音声出力装置６６とを含む。視覚ディスプレイ６２は、ＣＲＴ（フラットＣＲＴを含む）やＬＣＤディスプレイ等のどのタイプのディスプレイ装置でもよい。入力装置６４は、キーボード、マウス、トラックボール等の公知のどのタイプの入力周辺装置でもよい。または、入力装置６４は、オペレータに視覚情報を与え、かつオペレータからの入力を受信するタッチスクリーンを利用して、視覚ディスプレイ６２とともに実現することもできる。音声出力装置６６は、スピーカ、およびサウンドカード等の関連構成要素を含みうる。
アームを検査工程に沿って操作するため、コントローラ４０はメモリ２８中に記憶された実行可能プログラムを実行する。コントローラ４０はユーザーインターフェース２０を介してオペレータに命令を与える。このような工程を行うには、実行可能プログラムがコントローラ４０に与えられなければならない。図４は、コントローラ４０に実行可能プログラムをインストールする方法を示すフローチャートである。この方法は、ステップ１００で顧客が実行可能プログラムを要求して開始される。このステップは、新規の実行可能プログラムの要求、または既存の実行可能プログラムの修正要求を含みうる。顧客は、電話、ｅメール、郵便等の公知の技術で実行可能プログラムの要求を開始できる。
実行可能プログラムのプロバイダが要求を受け取ると、ステップ１０２で実行可能プログラムが作成される。実行可能プログラムのプロバイダは、座標測定システム１０の供給業者、または実行可能プログラムの独占作成権をもつ第３者でもよい。実行可能プログラムの作成には各種情報が使用されうる。例えば、測定する部品の製作図面（青写真、ＣＡＤ図面等）などである。その他の情報には、測定する部品の特徴や基準特徴の説明があり、どちらも図面、スケッチ、デジタル画像、または特徴のリストとして与えられる。測定環境（アームの使用場所等）の説明も、図面、スケッチ、またはデジタル画像で与えることができる。実行可能プログラムはまた、測定結果を示すレポートも作成する。このため、レポートまたはレポートに含まれる特徴のリストの説明もまた、実行可能プログラムの作成に使用されうる。実行可能プログラムの作成に用いられる情報は、座標測定システム１０の適用方法によって異なることを理解されたい。
実行可能プログラムの作成には、担当者が顧客のところを訪ねてアームの使用方法を検討し、実行可能プログラムの作成を行う。これには、映像、静止画像（デジタルカメラによるもの等）、音声、製作図面、および実行可能プログラムで使用されるテキストの入手を含みうる。例えば、自動車のパネル検査に使用される座標測定システムの場合、オペレータにパネルの所定のポイントの測定を指示する一連の画像および音声を与えるように実行可能プログラムが作成されうる。実行可能プログラムは、アーム１２から与えられる実際のデータと、コントローラ４０に記憶された基準データとを比較させて、パネルが仕様書に合致しているかどうかを示すレポートを作成することができる。担当者は携帯型ホストコンピュータを用いて、顧客のところで実行可能プログラムを作成してもよい。
実行可能プログラムの作成はまた、顧客から離れた場所で遠隔操作で作成することもできる。この場合は、顧客は上述した情報を入手して実行可能プログラムのプロバイダに提供する。情報の転送は、図５に示すネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２に接続されるユーザシステム２００を利用して行うことができる。実行可能プログラムのプロバイダは、その後、この情報に基づいて実行可能プログラムを作成し、図５を参照して説明するユーザシステム２０２に実行可能プログラムを配達する。
実行可能プログラムが作成されるとステップ１０４へ進み、ここで顧客は実行可能プログラムの実行状態を見て、実行可能プログラムを承認する。実行可能プログラムのプロバイダが顧客のところにいる場合は、顧客は、実行可能プログラムがメモリ２８にロードされた座標測定システム１０を用いて実行可能プログラムを検討することができる。または、実行可能プログラムを顧客のところの汎用コンピュータ上で動作させて、顧客による検討を行ってもよい。実行可能プログラムが顧客から離れた場所で作成される場合は、顧客はインターネット等のネットワークを介して実行可能プログラムを遠隔的に検討することもできる。図５は、実行可能プログラムの顧客要求、実行可能プログラムの顧客の承認、および実行可能プログラムの配達を可能にするシステムのブロック図である。顧客は、ユーザシステム２００を用いて、ネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にアクセスする。ユーザシステム２００は、ユーザーインターフェースアプリケーション（ウェブブラウザ等）を実行して、実行可能プログラムを含む実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にコンタクトする汎用コンピュータでもよい。ネットワーク２０４は構内ネットワーク、広域ネットワーク、イントラネット、インターネット等の任意のタイプのネットワークでよい。ユーザ名およびパスワード等の公知の技術による顧客ＩＤの認証後、顧客はネットワーク２０４を介して実行可能プログラムの検討および承認を行うことができる。
顧客が実行可能プログラムを承認するとステップ１０６へ進み、ここで顧客がすでに座標測定システム１０を顧客の設備に設置しているかどうかが判定される。もししていなければ、ステップ１０８へ進んで、実行可能プログラムが座標測定システム１０にインストールされ、ステップ１１０でシステム１０が顧客のところへ配達される。顧客が座標測定システム１０を顧客の設備に設置していれば、ステップ１０６からステップ１１２へ進んで、実行可能プログラムが顧客に配達される。配達は、ネットワークを介して電子的に行ってもよいし、物理的に記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等）を顧客に配達してもよい。顧客はその後、ステップ１１４で実行可能プログラムをコントローラ４０にインストールする。図５を参照すると、顧客は、ｅメールによって実行可能プログラムが利用可能であることを通知されてもよい。すると顧客は、ネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にコンタクトして、実行可能プログラムをユーザシステム２００にダウンロードする。または、実行可能プログラムはｅメールによって顧客のシステムに送ることもできる。実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にコンタクトするのにユーザシステム２００を必要とすることで、実行可能プログラムへのアクセスがパスワードによって管理され、安全性を高める。その後、実行可能プログラムは、ネットワークインターフェース３１、通信装置３０、または記憶装置５０を介して座標測定システム１０へ転送される。映像、静止画像、音声、および／またはテキストは記憶装置５０中に記憶し、実行可能プログラムの実行時にコントローラ４０によってアクセスするようにしてもよい。
実行可能プログラムがコントローラ４０中にインストールされると、オペレータは座標測定システム１０を使用して３次元空間中の各ポイントの測定を行う。座標測定システム１０が始動すると、オペレータは実行可能プログラムの実行を選択するように指示される。コントローラ４０は、オペレータにアーム１２の操作を習熟させる説明用の実行可能プログラムを含む場合もある。この説明用の実行可能プログラムは、オペレータがアーム１２を用いて測定を行う一連のステップをオペレータに案内する。オペレータがこの説明版を完了すると、オペレータは実行可能プログラムを選択して、実行可能プログラムが指示する各ステップを行う。これには、アームの測定部を対象物に接するように配置して、対象物上の３次元空間の各ポイントを測定するステップを含みうる。または、測定は特性の測定を含む場合もある。例えば、測定部はセンサ（光、酸素、熱等）を含んでもよく、オペレータはこの特性を１カ所以上の位置で測定するように指示される。本明細書では、特徴、とは、一般に座標、寸法、特性等の測定可能な任意の量をさす。特徴はまた、酸素の存在や熱といった検知されるパラメータを含む場合もある。特徴の測定に関しては、その全体を本願に引用して援用する米国特許第５，４１２，８８０号にさらに詳しく記載されている。
オペレータはまた、実行可能プログラムの経験レベルを選択することができる。例えば、オペレータは、オペレータが実行可能プログラムに従って遂行すべきタスクに関して初心者、中級者、または上級者のいずれかを指定するように命令されうる。オペレータの各経験レベルによって、別個の実行可能プログラムを作成することができる。または、実行可能プログラムの一部をオペレータの経験レベルに基づいて実行するようにしてもよい。例えば、初心者のオペレータには映像および音声を与えることができる（オペレータにボルトの位置の測定を音声で指示し、かつボルト位置の測定を示す映像を与える等）。中級のオペレータには、静止画像と音声を与えることができる（オペレータにボルト位置の測定を音声で指示し、かつボルトの静止画像を与える等）。上級のオペレータには音声のみを与えることができる（オペレータにボルト位置の測定を音声で指示する等）。
オペレータが実行可能プログラムを始動すると、オペレータはユーザーインターフェース２０上に提示される命令に従って測定を行う。上述したように、測定は各ポイントの３次元座標でもよいし、または特性（温度等）と３次元位置でもよい。米国特許第５，９７８，７４８号に記載されているように、アームおよび（使用する場合は）センサから得られる実際のデータは、コントローラ４０に記憶された基準データと比較される。その後、実際のデータが指定された規準に合致しているかどうかを示すレポ−トが作成され、測定に関する統計的な情報を与える。レポートはメモリ２８または記憶装置５０に記憶され、その後、ホストコンピュータに転送されてもよい。また、レポートはユーザーインターフェース２０で即座にオペレータに表示するようにしてもよい。
一実施形態では、座標測定システム１０は顧客が賃借する。コントローラ４０は、賃借期間が満了する期限（１年リースの最終日等）を示す有効期限コードを、例えばメモリ２８中に含む。リース期間終了後は、座標測定システム１０は作動しない。コントローラ４０は、現在の日付と有効期限コード中に含まれる日付とを比較するようにしてもよい。有効期限コードは、顧客が未認証の有効期限コードを作成できないように暗号化してもよい。コントローラ４０は顧客に、リース期間が満了する所定の時間期間だけ前に、新たなコードを入手するように通知する。顧客は、図５に示すようにネットワークを介して、または電話で、更新された有効期限コードを購入できる。更新された有効期限コードはコントローラ４０に記憶され、座標測定システム１０の動作を可能化する。
図５に関して上記で説明したように、ユーザシステム２００はネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２と交信する。一実施形態では、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２は、ウェブブラウザを実行するユーザシステム２００と交信するサーバを含む。図６は、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２中のサーバによって実現されるウェブサイトの概略図である。ウェブサイトは、顧客が一定のタスクを実行できる多様な「エリア」を含む。これらのエリアはウェブページ（ＨＴＭＬで書かれ、ウェブブラウザによって翻訳されたもの等）の集合体であることを理解されたい。ウェブサイト中の各エリアへのアクセス、およびウェブサイトを通じて駆動される機能は、アクセスの割り当てレベルによって制御される。図６に各種アクセスレベルを示す。下位から上位へ順に、ビジターレベル（ログイン不要）、オペレータレベル（ログインパスワードをもつユーザ）、管理者レベル（サイトの各アスペクトの変更権をもつユーザ）、およびアプリケーションエンジニアレベル（ツールの作成／編集を行うユーザ）が含まれる。各レベルは、それより前のレベルの全エリアおよび全機能へのアクセス権をもつ。ユーザシステム２００の「ユーザ」は、ビジター、オペレータ、管理者、またはアプリケーションエンジニアでありうる。また、ユーザシステム２００は、異なるネットワークを介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２に接続されてもよい。例えば、オペレータはインターネットを介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にコンタクトでき、一方、アプリケーションエンジニアはイントラネットを介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にコンタクトできる。
図６は、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にアクセスすると、最初にユーザシステム２００に提示される画面であるメインページ３００を含む。実行可能プログラムは、図６および本明細書では「ツール」と称する。メイン画面３００から、ユーザは、ツール製品情報エリア３１０を通じてツール製品情報を閲覧できる。ツール製品情報エリア３１０において、ユーザは、ツールに関する一般情報の入手、ツールライブラリの閲覧（ただしライブラリ中のツールへのアクセスは不可）、ツール作成者へのコンタクト、ならびにツールおよびその関連の使用法に関する追加情報の入手ができる。
ユーザは、ログインエリア３２０を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２ログインし、かつ該システム２０２のより多くの機能にアクセスできる。当該技術分野で公知のように、ユーザシステム２００は、ネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にユーザ名およびパスワードを送信して、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２へのアクセス権を得る。ユーザ名およびパスワードは、本明細書で説明するようにアクセスのレベルを制御するものである。ユーザは、ユーザ情報エリア３３０を介して、ユーザの処理履歴を検討し、ユーザ情報および会社情報を検討／編集できる。
テクニカルインタビューエリア３４０は、作成する実行可能プログラムまたはツールに関する情報の収集に使用される。ユーザは、ユーザのアプリケーションに関する一連の質問を受ける。質問には、測定する特徴の説明、部品の寸法、部品のデータ、ＣＡＤデータ形式等が含まれうる。
ユーザが新しいツールの必要事項の定義を終了すると、ユーザはツールユーティリティエリア３５０を介して、ツールの説明を関連情報（ＣＡＤファイル、画像、図面等）とともに、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にアップロードする。ツールユーティリティエリア３５０に示すように、ユーザはツール構成材料を実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にアップロードできる。実行可能プログラムのプロバイダ（アプリケーションエンジニアすなわちＡ．Ｅ．等）は、実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２からツール構成材料をダウンロードして、本明細書で説明するようにツールを作成する。実行可能プログラムのプロバイダは、その後、完成したツールを実行可能プログラムのプロバイダシステム２０２にアップロードし、ユーザはそのツールをダウンロードする。ユーザはまた、本明細書で説明するように、ツールの機能性を可能化するツールの有効期限コードを入手できる。
ユーザが自分のサイトにツールを入手すると、ツールは記憶装置に記憶され、コントローラ４０によって実行できる。図７〜図１５は、検査およびレポート作成時に提示されるディスプレイ２０の例示画面を示す。図７〜図１５に示すインターフェースはタッチスクリーンだが、キーボードやマウス等の他の入力周辺装置も使用できることを理解されたい。タッチスクリーンは配線および部品数が少なく、これはシステムを製造エリア等の厳しい環境で使用する場合に有利である。図７はログイン画面の一例であり、ここでオペレータはドロップダウンメニューからオペレータ識別名を選択し、パスワードを入力する。
オペレータがログインすると、オペレータは実行するツールまたは実行可能プログラムを選択しなければならない。ツールはオペレータに検査手順を案内してくれる。図８および図９は他のツール選択画面を示し、ここではツールは異なる方法で掲載されている。オペレータはツールのリストから実行するツールを選択する。オペレータに提示されるツールのリストは、本明細書で説明するようにオペレータ識別名に基づいて制御されうる。例えば、オペレータがフェンダーが設計仕様書に合致しているかどうか検査する場合は、ユーザはフェンダーツールを選択する。ツールが選択されると、オペレータは検査する部品のシリアルナンバーを入力するよう指示される。こうして、ある特定の部品に関連した測定が行われる。
部品のシリアルナンバーが入力されると、部品の検査が行われる。図１０は、オペレータに部品のどの特徴について測定を行うかの指示を与える部品測定画面の一例である。例えばユーザは、ある３点を測定して、３点が要求公差内の平面に位置するかどうかを判定するよう指示されうる。測定を容易にするために、ツールは、オペレータにアーム１２で測定するポイントを案内するホームイン（home-in）機能を含む。図１１はホームイン画面の一例である。部品測定工程の一部には、部品をアームの座標系に位置合わせがある。これは、部品をアームと位置合わせされた検査設備中に配置すること、または部品のデータを測定することを含みうる。ユーザには、部品のあるポイントにおける測定を容易にするために、複数の測定インジケータの助けが提示される。第１に、部品および測定ポイントの位置を示す視覚説明部４００が提示される。第２に、ポイント４１０までの距離が、合計距離および座標系の各軸（ｘ，ｙ，ｚ）ごとの距離として提示される。最後に、測定位置を示す同心リングを含むホームインガイド４２０が提示される。オペレータがアーム１２の測定端を測定位置へ向かって移動させると、ホームインガイド４２０の背景が図１１に示すように変化する。ホームインリングの外観が変わることに加えて、ホームインガイドの色が（例えば緑色に）変化し、測定位置に達すると音声トーンを発するようにしてもよい。これらのインジケータによって、オペレータに測定を指示する。測定された特徴は、コントローラ４０によってアクセス可能な記憶装置５０等中のデータベースに記憶される。
測定が行われると、多数のレポートが作成されうる。図１２は、オペレータがそのレポートを見るツールを選択できるレポート画面の一例である。ツールは図１２に示すように絵で表示してもよいし、または図９と同じく名称で表示することもできる。ユーザが図１２中のあるツールを選択すると、図１３に示すようなレポートプレビュー画面が与えられる。レポートプレビュー画面は、検査した部品の説明部５００と、統計工程管理（ＳＰＣ：statistic process control）レポートウィンドウ５１０と、表レポートウィンドウ５２０とを含む。ＳＰＣレポートウィンドウ５１０では、オペレータは、サンプル数（過去５日間の測定値等）と、測定値の表示方法と、どのオペレータの測定値およびどのシフトの測定値を入れるか、とを含むＳＰＣレポート用のパラメータを指定できる。表レポートウィンドウ５２０では、ユーザは部品番号を入力して、特定の部品の表形式のレポートデータを指定できる。
ＳＰＣレポートウィンドウ５１０中のＳＰＣレポートアイコンを選択すると、ユーザに図１４に示すようなＳＰＣレポートが提示される。複数の部品上で測定した各特徴ごとにＳＰＣレポート５３２が作成され、傾向をみつける。測定した特徴の測定位置５３０は、部品の画像５３１上に示される。ＳＰＣレポート５３２は部品の画像５３１に隣接して表示され、かつ測定位置の表示のすぐ近くに配置される。レポートのパラメータは、ドロップダウンメニュー５４０によって変更できる。ＳＰＣレポートは、各特徴の上限、下限、および以前の測定値のグラフを含みうる。特徴は、寸法（穴の直径等）でもよいし、特性（穴の環状性、表面の平面性等）でもよい。ＳＰＣレポートは、レポートを選択して全画面表示に拡大できる。ＳＰＣレポートによってユーザは、補正動作が必要かもしれない測定値の傾向を見ることができる。
表レポートウィンドウ５２０の表レポートアイコンを選択すると、ユーザに図１５に示すような表形式のレポートが提示される。表形式レポート５３４は、１個の部品について測定された各特徴ごとに作成されうる。測定した特徴の測定位置５３０が、部品の画像５３１上に示される。表形式レポート５３４は、部品の画像に隣接して表示され、測定位置５３０のすぐ近くに配置される。ユーザは、部品番号フィールド５５０で部品番号を変更できる。各特徴ごとの表形式レポートは、特徴の仕様書の値、公差、特徴の測定値、および測定した特徴が仕様書からずれていないかどうかの表示を与える。特徴は、寸法（穴の直径等）でもよいし、特性（穴の環状性等）でもよい。表形式レポート５３４は、レポートを選択して全画面表示に拡大可能である。
レポート機能の実行は、アーム１２に関連づけられたコントローラ４０に限定されない。記憶装置５０中の測定データは、検査エリア（工場のフロア等）から離れた他システムからアクセス可能である。例えば、パソコンから会社のイントラネットを介して記憶装置５０にアクセスできる。パソコンは、測定データに基づくレポートの作成に使用されるレポート作成ソフトウェアアプリケーションを実行できる。例えば、工場のフロアから離れた場所にいる製造エンジニアが、記憶装置５０中の測定データに基づいてＳＰＣレポートを作成し、それに従って製造工程の評価および調整を行うことができる。
図１６は、オペレータに部品の測定を指示する他の測定ユーザーインターフェースを示す。図１６に示すように、部品６０２は、デジタルビットマップ等のデジタル画像を用いてオペレータに提示される。ビットマップは、シェーディング等によって部品の表面を正確に描写する。これは、部品をＣＡＤのワイヤーフレームとして表示する従来の測定システムより好ましい。ＣＡＤのワイヤーフレームは読みとりが困難で、ワイヤーフレームが透明なため、どの表面上に測定ポイントがあるのかをオペレータが判定しにくい場合が多い。
この測定インターフェースはまた、他の測定インジケータ６０４を含む。測定インジケータ６０４は、物理的な部品上の正しい測定位置をオペレータに指示する。測定インジケータ６０４はまた、色つき（緑色など）ボール等の３次元オブジェクトであり、部品６０２に対してどの位置にでも配置可能である。部品６０２は外表面と１つ以上の内表面とをもちうる。こうして、測定インジケータ６０４は部品６０２の内表面に隣接して、または内表面上に配置されうる。例えば、穴６０６の内部の環状性を測定するには、測定インジケータ６０４は、穴６０６の内側に穴６０６の内表面上の複数の位置に沿って表示される。これにより、オペレータに物理部品上の測定位置を正確に指示する。指示ウィンドウ６０８もまた、オペレータに測定指示を与える。
図１７は、ネットワーク６５０に接続された多数の座標測定システム１０または制御ステーションを示す。図３に関して先に説明したように、座標測定システム１０は、座標測定システム１０にネットワークを介して通信を行わせるネットワークインターフェース３１を含む。一実施形態では、ネットワーク６５０は構内ネットワークである。座標測定システム１０は、無線方式でネットワーク６５０に接続してもよい。
ネットワーク６５０にはサーバ６５２も接続され、実行可能プログラムの記憶装置となる。サーバ６５２は、設備全体の実行可能プログラムを記憶することができる。オペレータは座標測定システム１０にログオンして、オペレータに認証された実行可能プログラムのリストを提示される。サーバ６５２は、オペレータの識別名（ユーザＩＤおよびパスワード等）によって、実行可能プログラムへのアクセスを制御する。例えば、サーバ６５２によってアクセスされるデータベースが、オペレータの識別名と実行可能プログラムとを相関させる。オペレータの識別名に関連づけられた実行可能プログラムだけが、リクエスト中の座標測定システム１０に転送されうる。このメカニズムによって、オペレータの実行可能プログラムへのアクセスが制御される。
各座標測定システム１０はまた、サーバ６５２がアクセス可能な独自の座標測定システム識別名（シリアルナンバー等）によっても識別できる。オペレータが座標測定システム１０を介してログインし、サーバ６５２から実行可能プログラムを要求すると、サーバ６５２は座標測定システムの識別名を、座標測定システムの識別名と実行可能プログラムとを相関させるデータベースと比較する。座標測定システムの識別名に関連づけられた実行可能プログラムのみが、座標測定システム１０に転送されうる。
その後、実行可能プログラムは座標測定システム１０中のコントローラ４０へ転送されて実行することができる。このアーキテクチャは、実行可能プログラムの管理に有用である。図５に関して先に説明したように、サーバ６５２は、ネットワーク２０４を介して実行可能プログラムのプロバイダ２０２から実行可能プログラムを検索できる。実行可能プログラムがサーバ６５２等の中央位置に格納されることで、実行可能プログラムの改訂管理を確実に行うことができる。こうして、サーバ６５２中に実行可能プログラムの更新が記憶され、サーバ６５２はその後、座標測定システム１０によって検索されうる。
本発明の他の実施形態では、座標測定システム１０のユーザは、実行可能プログラムのプロバイダによって提供される実行可能プログラムツールキットを用いて実行可能プログラムを作成できる。実行可能プログラムツールキットは、ユーザが実行可能プログラムのプロバイダにコンタクトせずに実行可能プログラムを作成できるソフトウェアアプリケーションである。
好適な実施形態では、実行可能プログラムツールキットはユーザに提供され、１つの設備用の実行可能プログラムの作成における使用許諾が与えられる。例えば、実行可能プログラムツールキットは、ある自動車製造業者に対して１つの工場用の実行可能プログラムの作成用に使用許諾されうる。このライセンスは、ユーザが複数の場所用に実行可能プログラムを作成することは許可しない。ライセンスの各条件に合致するため、各座標測定システム１０は、ユーザへの出荷前に変更不可なサイト識別名でプログラムすることができる。サイト識別名は、コントローラ４０中の読出し専用不揮発性メモリ中に記憶されうる。同様に、実行可能プログラムツールキットは、この実行可能プログラムツールキットを用いて作成される各実行可能プログラム中に実行可能プログラムのサイト識別名を挿入するソフトウェアルーチンを含む。座標測定システム１０が実行可能プログラムにアクセスして実行しようとすると、座標測定システム１０中の座標測定システムのサイト識別名が、実行可能プログラムのサイト識別名と比較される。識別名が一致しなければ、座標測定システム１０による実行可能プログラムの実行は阻止される。こうして、第１の場所で作成された実行可能プログラムは、第２の場所では座標測定システム１０によって実行できない。
上記のように、本発明は、コンピュータによって実現される方法、およびこれらの方法を実行する装置の形で実施することができる。本発明はまた、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、またはその他の任意のコンピュータ読取り可能な記憶媒体等の有形媒体中で実現される命令を含むコンピュータプログラムコードの形で実施することもでき、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされてコンピュータによって実行されると、コンピュータが本発明を実行する装置となる。本発明はまた、例えば記憶媒体中に記憶、コンピュータにロード、および／またはコンピュータによって実行、または電線、ケーブル、光ファイバー、もしくは電磁波等の何らかの送信媒体を介して送信されるコンピュータプログラムコードの形で実施することもでき、コンピュータプログラムコードがコンピュータにロードされてコンピュータによって実行されると、コンピュータが本発明を実行する装置となる。汎用マイクロプロセッサ上で実現される場合は、コンピュータプログラムコードのセグメント群が、特定の論理回路を作成するようにマイクロプロセッサを構成する。
以上のように、本発明の好適な実施形態を示し、かつ説明してきたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく各種の修正および変更が可能である。従って、本発明は例示によって説明しており、これに限定しないことを理解されたい。

Claims (9)

  1. 連接アームとディスプレイとを含む座標測定システムを用いて、部品上の測定位置で特徴を測定するステップを含む検査手順をオペレータに指示する方法であって、
    前記ディスプレイによって、
    前記部品についての測定インジケータをオペレータに提示するステップであって、前記測定インジケータが前記オペレータに前記連接アームの測定部を前記部品上の前記測定位置に隣接して位置決めさせるステップを含み、
    前記測定インジケータは、
    前記部品のデジタル画像および部品上の測定位置を示す視覚説明部と、
    前記連接アームの測定部が前記測定位置に近づくと外観が変化するディスプレイウィンドウを含むホームインガイドと、
    を含む方法。
  2. 請求項１に記載の方法において、前記測定インジケータの視覚説明部は色つきインジケータである方法。
  3. 請求項１に記載の方法において、前記ホームインガイドは、前記測定位置を示す同心リングを含む方法。
  4. 部品に関連したパラメータを測定する３次元座標測定システムであって、オペレータによって操作されて、前記部品に関連する特徴を測定する連接アームと、オペレータに手順を指示する実行可能プログラムを実行するコントローラと、前記コントローラに接続され、前記部品についての測定インジケータとを提示するディスプレイであって、前記測定インジケータは前記オペレータに前記連接アームの測定部を前記部品上の測定位置に隣接して位置決めさせるディスプレイとを含み、
    前記測定インジケータは、
    前記部品のデジタル画像および部品上の測定位置を示す視覚説明部と、
    前記連接アームの測定部が前記測定位置に近づくと外観が変化するディスプレイウィンドウを含むホームインガイドと、
    を含む３次元座標測定システム。
  5. 請求項４に記載の座標測定システムにおいて、前記測定インジケータの視覚説明部は色つきインジケータであるシステム。
  6. 請求項４に記載の座標測定システムにおいて、前記ホームインガイドは、前記測定位置を示す同心リングを含むシステム。
  7. 機械読取り可能なコンピュータプログラムでエンコードされ、連接アームとディスプレイとを含む座標測定システムを用いて部品上の測定位置において特徴を測定するステップを含む検査手順をオペレータに提供する記憶媒体であって、前記記憶媒体は、前記座標測定システムに、前記ディスプレイによって、前記部品についての測定インジケータとをオペレータに提示するステップであって、前記測定インジケータは前記オペレータに前記連接アームの測定部を前記測定位置に隣接して位置決めさせるステップを含む方法を実行させる命令を含み、
    前記測定インジケータは、
    前記部品のデジタル画像および部品上の測定位置を示す視覚説明部と、
    前記連接アームの測定部が前記測定位置に近づくと外観が変化するディスプレイウィンドウを含むホームインガイドと、
    を含む記憶媒体。
  8. 請求項７に記載の記憶媒体において、前記測定インジケータの視覚説明部は色つきインジケータである記憶媒体。
  9. 請求項７に記載の記憶媒体において、前記ホームインガイドは、前記測定位置を示す同心リングを含む記憶媒体。

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