JPH10239042A - 三次元測定機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動部材と他の部材とが高速で衝突するのを
未然に回避して、意図しない損傷事故の発生を防止す
る。 【解決手段】 操作盤３のジョイスティック３１と座標
値入力スイッチ３２とを使用してプローブ１７の移動可
能範囲内に存在するワーク等の物体の周囲の領域を制限
領域として設定し、制限領域レジスタ２６に記憶する。
移動速度制限部２７は、現在位置レジスタ２４に記憶さ
れたプローブ１７の現在位置と、制限領域レジスタ２６
に記憶された制限領域の情報と、移動方向・速度決定部
２５で決定されたプローブ１７の移動方向及び速度に基
づいて、プローブ１７が制限領域に近づいたときにプロ
ーブ１７の移動速度を制限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プローブ等の可
動要素と固定要素の高速での衝突による装置の破損を防
止するようにした三次元測定機に関する。

【０００２】

【従来の技術】三次元測定機を使用して測定を行う方法
として、ＣＮＣによる方法と、マニュアル操作による方
法の２通りがある。ＣＮＣによる方法は、ホストコンピ
ュータからの指令により、プローブを予め設定されたプ
ログラムによって自動的に駆動する方法である。また、
マニュアルによる方法には、駆動機構を有するＣＮＣ三
次元測定機でジョイスティック等が取り付けられた操作
盤を使用してプローブを手動操作により移動させる方法
と、プローブを直接手で移動させる方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
三次元測定機は、いずれの方法においても、プローブを
移動させたときの操作ミスや意図しない障害物の存在等
によってプローブがワークや他の障害物に高速で衝突し
てプローブやワークが破損するという可能性があった。

【０００４】最も典型的な例は、ジョイスティックによ
る操作ミスが挙げられる。即ち、ジョイスティックによ
る測定は、通常、ジョイスティックボックスと呼ばれる
操作盤上に設けられたジョイスティックレバーをプロー
ブの移動方向に対応させて傾け、その傾きに応じたプロ
ーブ移動速度を実現するように駆動機構が制御される。
ジョイスティックによる操作では、操作する場所と測定
機本体の位置とが離れているため、作業者が十分操作に
習熟していないと、誤ってプローブをワークに高速で衝
突させてしまうことがある。また、操作盤をスタンドか
ら外してワークのそばまで移動させて操作することもあ
るが、この場合にはジョイスティックの傾斜方向とプロ
ーブの移動方向とが一致しないことがあり、誤操作の原
因になる。また、ワークをテーブルに対して傾けて設置
した場合も、やはりジョイスティックの傾斜方向とワー
クの座標系とが一致しないため、誤操作を引き起こし易
い。

【０００５】プローブが意図した速度よりも高速で移動
してしまう原因としては、ジョイスティックの傾斜角度
に対する不感帯の存在が挙げられる。即ち、この種の操
作盤では、ジョイスティックの傾斜をポテンショメータ
で検出して傾斜角に対応した電圧を発生させるように構
成されているが、ジョイスティックの自重による僅かな
傾きやポテンショメータの調整誤差及び温度ドリフト等
の影響により誤った移動指令が発生しないように、ジョ
イスティックの中立位置を中心としてある範囲を不感帯
としている。このため、作業者が作業に熟練していない
と、必要以上にジョイスティックを傾斜させて意図しな
い速度でプローブが移動しまうのである。

【０００６】また、このような問題は、通常のマニュア
ル操作でも各軸方向の慣性が大きいため、操作に習熟し
ていないと十分に起こりうることである。更に、ＣＮＣ
三次元測定機による自動送り中にも発生し得る。自動送
りの場合、予めティーチング操作やＣＡＤデータによっ
て生成されたパートプログラムによってプローブがワー
クに対して自動送りされるが、ワークの加工ミス、取り
付けミス、ワークや測定テーブル上に置かれた他の部材
の存在等によって、本来は存在しないはずのプローブ移
動経路上に意図しない障害物が存在することがある。こ
の場合、プローブが障害物に高速で衝突して部材が破損
するという可能性がある。

【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、三次元測定機において、可動部材と他の部材とが
高速で衝突するのを未然に回避して、意図しない部材の
破損事故が発生するのを防止することができる三次元測
定機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る三次元測定
機は、被測定物に対して相対的に可動要素が移動するこ
とによって前記被測定物の測定を行う三次元測定機にお
いて、前記可動要素の移動可能範囲内に存在する物体の
周囲の領域を制限領域として設定するための制限領域設
定手段と、この制限領域設定手段で設定された制限領域
の情報を記憶する制限領域情報記憶手段と、前記可動要
素の現在位置と前記制限領域記憶手段に記憶された制限
領域の情報とを比較して前記可動要素が前記制限領域に
近づいたときに前記可動要素の移動速度を制限する移動
速度制限手段とを備えたことを特徴とする。なお、ここ
で可動要素は、それ自身が移動する場合の他、被測定物
を支持する支持台側が可動要素に対して移動する場合が
あり、この場合、可動要素は実際には固定状態となる
が、支持台から見れば可動要素が相対的に移動している
ことになるので、以後、説明の都合上、このような場合
にも可動要素と表現することにする。

【０００９】本発明に係る三次元測定機のより具体的な
態様は、被測定物に接触して接触信号を出力するプロー
ブと、このプローブの位置を移動操作するための手動操
作手段と、この手動操作手段の操作情報に基づいて前記
プローブを駆動するプローブ駆動手段と、このプローブ
駆動手段によって駆動されたプローブの位置を検出する
位置検出手段とを備え、前記プローブから出力される接
触信号と前記位置検出手段で検出されたプローブの位置
とに基づいて前記被測定物に対する測定結果を求める三
次元測定機において、前記プローブの移動可能範囲内に
存在する物体の周囲の領域を制限領域として設定するた
めの制限領域設定手段と、この制限領域設定手段で設定
された制限領域の情報を記憶する制限領域情報記憶手段
と、前記プローブの現在位置と前記制限領域記憶手段に
記憶された制限領域の情報とを比較して前記プローブが
前記制限領域に近づいたときに前記プローブの移動速度
を制限する移動速度制限手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１０】なお、移動速度制限手段は、例えば、前記
プローブが前記制限領域に近づいている場合、前記手動
操作手段により与えられる移動速度指令に拘わらず、プ
ローブが、その位置から減速して前記制限領域に到達し
たときに丁度停止可能な位置に達したら減速を開始し、
前記制限領域に達したら前記プローブを停止させるよう
に前記プローブの移動速度を制限するものである。

【００１１】本発明によれば、制限領域設定手段によっ
て可動要素の移動可能範囲内に存在する物体の周囲の領
域を制限領域として設定し、この設定された制限領域の
情報を制限領域情報記憶手段に記憶しておくと、移動速
度制限手段が、可動要素の現在位置と前記制限領域記憶
手段に記憶された制限領域の情報とを比較して可動要素
が制限領域に近づいたときに可動要素の移動速度を制限
するので、速度指令により可動要素が高速で固定要素や
他の部材に近づいている場合でも、制限領域では低速と
なるように可動要素の速度が制限され、可動要素が他の
部材に高速で衝突するのを回避することができる。

【００１２】特に、手動操作手段によって可動要素とし
てのプローブを操作する場合において、手動操作手段を
誤って操作した場合でも、移動速度制限手段が制限領域
に近づいたことを検出してプローブの移動速度を制限す
るので、プローブがワークなどに高速で衝突するのを避
けることができる。

【００１３】この場合、移動速度制限手段は、プローブ
が制限領域に近づいている場合には、そのプローブ位置
から減速して制限領域に到達したときに丁度停止可能な
位置に達したら減速を開始するようにすると、無理なく
プローブを制限領域で停止させることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
好ましい実施の形態について説明する。図１は、この発
明の一実施例に係るＣＮＣ三次元測定機の構成を示す斜
視図である。この三次元測定機は、三次元測定機本体１
と、この三次元測定機本体１を駆動制御すると共に三次
元測定機本体１から必要な測定値を取り込むためのコン
トローラ２と、このコントローラ２を介して三次元測定
機１を手動操作するための操作盤３と、コントローラ２
を介して取り込まれた測定値を処理するためのホストシ
ステム４とから構成されている。

【００１５】三次元測定機本体１は、次のように構成さ
れている。即ち、除振台１０の上には、定盤１１がその
上面をベース面として水平面と一致するように載置さ
れ、この定盤１１の両側端から立設されたアーム支持体
１２ａ，１２ｂの上端でＸ軸ガイド１３を支持してい
る。アーム支持体１２ａは、その下端がＹ軸駆動機構１
４によってＹ軸方向に駆動され、アーム支持体１２ｂ
は、その下端がエアーベアリングによって定盤１１上に
Ｙ軸方向に移動可能に支持されている。Ｘ軸ガイド１３
は、垂直方向に延びるＺ軸ガイド１５をＸ軸方向に駆動
する。Ｚ軸ガイド１５には、Ｚ軸アーム１６がＺ軸ガイ
ド１５に沿って駆動されるように設けられ、Ｚ軸アーム
１６の下端に接触式のプローブ１７が装着されている。
このプローブ１７が定盤１１上に載置されたワーク５に
接触したときに、プローブ１７からコントローラ２にタ
ッチ信号が出力され、そのときのＸＹＺ座標値をコント
ローラ２が取り込むようになっている。

【００１６】図２は、この三次元測定機のブロック図で
ある。三次元測定機本体１には、プローブ１７をＸＹＺ
軸方向に駆動するためのＸＹＺ軸モータ１８と、ＸＹＺ
軸の移動に伴って各軸方向の移動パルスを出力するＸＹ
Ｚ軸エンコーダ１９とが内蔵されている。操作盤３に
は、三次元測定機本体１のプローブ１７をＸＹＺ軸方向
に手動操作により駆動するための手動操作手段としての
ジョイスティック３１と、現在のプローブ１７の位置の
ＸＹＺ座標値をコントローラ２に入力するための座標値
入力スイッチ３２とが設けられている。

【００１７】コントローラ２には、ＣＰＵ２１が設けら
れ、このＣＰＵ２１によってプローブ１７の駆動制御や
計測値の取り込み制御などを行う。即ち、ＣＰＵ２１の
指令によってＸＹＺ軸駆動制御部２２が三次元測定機本
体１のＸＹＺ軸モータ１８を駆動し、ＸＹＺ軸エンコー
ダ１９からの各軸に対応したパルス信号をＸＹＺ軸カウ
ンタ２３がカウントして現在位置を求めてＣＰＵ２１に
フィードバックする。この現在位置は、現在位置レジス
タ２４に順次格納される。ＣＰＵ２１は、このフィード
バック情報に基づいてプローブ１７の駆動制御を行う。
また、ＣＰＵ２１は、プローブ１７からのタッチ信号に
応動してＸＹＺ軸モータ１８を停止させる。

【００１８】操作盤３からは、ジョイスティック３１の
傾斜方向及び傾斜角に応じた各軸に対応するポテンショ
メータの電圧値が出力され、これら各軸の電圧値に応じ
てコントローラ２の移動方向・速度決定部２５がプロー
ブ１７の移動方向と移動速度とを決定する。制御領域レ
ジスタ２６には、予め設定されたワーク５の位置及び大
きさに応じた制限領域の情報が記憶される。移動速度制
御部２７は、現在位置レジスタ２４に記憶された現在位
置、制限領域レジスタ２６に記憶された制限領域及び移
動方向・速度決定部２５で決定された移動方向及び速度
の情報に基づいて、プローブ１７の移動速度を指定され
た速度よりも制限するかどうかを判断し、移動速度を制
限すべきであると判断した場合には、制限した速度情報
をＣＰＵ２１に出力する。

【００１９】また、ホストシステム４は、ホストコンピ
ュータ４１、モニタ４２、プリンタ４３及びキーボード
４４等によって構成されている。

【００２０】次に、このように構成されたＣＮＣ三次元
測定機の動作について説明する。この三次元測定機で
は、ジョイスティック３１の操作によりプローブ１７を
移動させて、プローブ１７の先端球をワーク５の各部に
接触させることにより、ワーク５の各部を測定するもの
であるが、プローブ１７が高速で固定部分に衝突するの
を避けるため、予め速度制限領域を設定する。この例で
は、最も典型的な例としてワーク５の周囲の領域（ワー
ク範囲）を制限領域として設定する。図３は、制限領域
の設定操作の手順を示すフローチャートである。まず、
プローブ１７を移動させて（Ｓ１）、ワーク５の各部の
位置のＸＹＺ座標を座標入力スイッチ３２の操作により
ＣＰＵ２１に入力し（Ｓ２）、指定個数が入力されるま
でＸＹＺ座標を記憶する（Ｓ３，Ｓ４）。

【００２１】指定個数は、この例では縦型測定機である
ため、図４のように〜の５点、横型測定機の場合６
点とするが、作業効率や認識精度等に応じて任意の数に
設定可能である。各点により、ＣＰＵ２１は、ワーク５
の位置を次のように認識する。 Ｘ軸−側入力 Ｙ軸＋側入力 Ｘ軸＋側入力 Ｙ軸−側入力 Ｚ軸＋側入力 なお、縦型測定機の場合、Ｚ軸−側入力＝０とする。

【００２２】指定個数の入力が終了したら、制限領域
（ＸＹＺ座標）を計算する（Ｓ５）。制限領域は、例え
ば図５に示すように、入力されたワーク５の位置を示す
範囲に図中ハッチングで示したマージンを加えた領域と
する。

【００２３】以上のような設定操作で制限領域が設定さ
れたのちの制限領域外でのプローブ１７の移動操作につ
いてはジョイスティック３１で設定された速度（例えば
最高速度９０ｍｍ／ｓ）で、また制限領域内でのプロー
ブ１７の移動操作についてはジョイスティック３１によ
る指示に拘わらず、低速（例えば２０ｍｍ／ｓ）での移
動とする。制限領域内から制限領域外に移動した場合に
は、高速移動に戻すことも考えられるが、この実施例で
は、操作に不慣れな作業者が操作中に急に高速移動に変
化することの危険性を回避するため、制限領域外へ移動
した場合でも低速移動を保つようにしている。また、図
５に示すように、Ａ点から制限領域にプローブ１７が高
速で近づいているときには、その速度から減速して制限
領域に達したときに丁度停止できる位置Ｂを減速開始位
置とし、この位置Ｂから制限領域に達した位置Ｃとの間
を減速範囲とする。この場合、プローブ１７が制限領域
に達するＣ点でプローブ１７が一旦停止するようにし、
以後、ジョイスティック３１を一旦中立位置に戻さない
とプローブ１７が移動しないようにする。

【００２４】図６は、このような移動制御を実現するた
めのコントローラ２の処理手順を示すフローチャートで
ある。ジョイスティック３１が操作されると、図６の処
理が起動される。まず、ジョイスティック３１のレバー
の傾きから移動方向及び移動速度が移動方向・速度決定
部２５で決定される（Ｓ１１）。移動速度制限部２７
は、現在位置レジスタ２４からプローブ１７の現在位置
を読み取り（Ｓ１２）、プローブ１７が制限領域内に存
在するかどうかを判定する（Ｓ１３）。制限領域内であ
る場合には、低速駆動指示をＣＰＵ２１に出力し（Ｓ１
４）、以後、ジョイスティック３１のレバーが中立位置
に戻るまで低速出力を続行する（Ｓ１５）。ジョイステ
ィック３１のレバーが中立位置に戻ったら、プローブ１
７を停止させるため、停止処理を実行する（Ｓ１６）。

【００２５】一方、ステップＳ１３でプローブ１７が制
限領域外であると判定されたときには、プローブ１７が
制限領域の方向に向かって移動しているかどうかを判定
する（Ｓ１７）。これは、現在位置レジスタ２４に記憶
された現在位置と移動方向・速度決定部２５で決定され
た移動方向との関係によって判断することができる。も
し、プローブ１７が制限領域の方向に向かっていない場
合には、ジョイスティック３１で指示された速度指令を
ＣＰＵ２１に出力し、指示された速度での移動制御を行
う（Ｓ１８）。この過程で、ジョイスティック３１のレ
バーが中立位置に戻ったら（Ｓ１９）、停止処理を実行
する（Ｓ１６）。また、プローブ１７が制限領域の方向
に移動している場合には、後述する接近処理を実行する
（Ｓ２０）。

【００２６】図７は、接近処理（Ｓ２０）の詳細を示す
フローチャートである。まず、ジョイスティック３１の
レバーの傾きから移動方向及び移動速度が移動方向・速
度決定部２５で決定される（Ｓ２１）。移動速度制限部
２７は、現在位置レジスタ２４からプローブ１７の現在
位置を読み取る（Ｓ２２）。指示された移動速度が低速
である場合には（Ｓ２３）、そのままの速度指令をＣＰ
Ｕ２１に出力する（Ｓ２４）が、低速でない場合には、
減速範囲を計算する（Ｓ２５）。即ち、図８に示すよう
に、プローブ１７が制限領域に向かって移動している場
合、制限領域Ｃの手前で停止するための減速カーブが図
示のようなカーブであるとすると、Ａ点からＢ点の方向
に向かっている過程で、最高速度に達したプローブ１７
は、Ｂ点で減速を開始しなければ制限領域のＣ点で停止
することはできない。同様に、Ａ′点から移動を開始し
たプローブ１７は、その加速カーブと減速カーブとの交
点に相当するＢ′点で減速を開始する必要がある。この
ように、プローブ１７の現在位置とその移動速度とによ
って減速範囲の始まりの点Ｂ，Ｂ′が異なってくる。従
って、移動速度制限部２７は、現在の速度から減速して
停止するまでに必要な距離を計算し、制限領域の始まり
の点Ｃから上記算出した距離だけ広げた範囲をサンプリ
ングの度に計算する。

【００２７】プローブ１７が減速範囲内でない場合には
（Ｓ２６）、そのままの速度指令をＣＰＵ２１に出力す
る（Ｓ２４）。プローブ１７が減速範囲内である場合に
は（Ｓ２６）、制限領域内であるかどうかを判定し（Ｓ
２７）、制限領域に達していない場合には、減速処理を
実行し（Ｓ２８）、減速された速度指令をＣＰＵ２１に
出力する（Ｓ２４）。減速処理は、制限領域に入ったと
きに速度が０となるように、一定時間毎に一定速度ずつ
速度指令値を減らす処理を行えばよい。この過程で、も
しジョイスティック３１のレバーが中立位置に戻された
場合には（ＳＳ２９）、停止処理を実行する（Ｓ３
０）。また、プローブ１７が減速処理の過程で制限領域
に達した場合には（Ｓ２７）、停止処理を実行し（Ｓ３
１）、以後、ジョイスティック３１のレバーが中立位置
に戻されない限り、プローブ１７の移動操作ができない
ようにする（Ｓ３２）。

【００２８】以上の処理により、操作盤３を誤って操作
してもプローブ１７とワーク５とが高速で衝突するのを
防止することができる。なお、上記実施例では、手動操
作手段として操作盤３に設けられた遠隔制御用のジョイ
スティック３１を用いた例について説明したが、例えば
図９に示すように、Ｚ軸アーム１６に直に取り付けられ
た小型のジョイスティック３３を操作してプローブ１７
を移動操作する場合にも本発明を適用可能である。操作
ボックス３４の内部には、図示しない少なくとも２個の
二次元力覚センサが設けられており、作業者がジョイス
ティック３３に加えた力の大きさと方向とを二次元力覚
センサで検出して、検出された方向へ検出された力に応
じた速度でプローブ１７を駆動制御する。その際、前述
したように、ジョイスティック３３に加えた力の如何に
拘わらず、制限領域に近づいた場合には、減速制御→停
止処理を実行し、制限領域内での移動は低速移動とする
ように制御すれば良い。

【００２９】また、上記実施例では、予めティーチィン
グ動作によってワーク５の周囲の制限領域を設定した
が、制限領域は、ワークの設計情報としてのＣＡＤ情報
に基づいて設定するようにしても良い。更に、制限領域
を画像認識により設定する方法も考えられる。図１０
は、この例を示すＣＮＣ三次元測定機本体の斜視図であ
る。なお、図１０において、図１と対応する部分には同
一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００３０】この三次元測定機本体１は、除振台１０が
定盤１１よりもＹ軸方向前方に延びており、この延びた
除振台１０の上に、第１の照明装置５１が設置されてい
る。定盤１１の上方には測定領域が形成され、第１の照
明装置５１の上方には撮像領域が形成される。これら両
領域を連絡するように、ステージ駆動機構５２が設置さ
れている。ステージ駆動機構５２は、三次元測定機本体
１の定盤１１と第１の照明装置５１とを連絡する２本の
並行レール６１と、この並行レール６１に案内されて移
動するコ字状のスライドテーブル６２と、このスライド
テーブル６２を駆動するモータ６３及びネジ形の駆動軸
６４とにより構成されている。スライドテーブル６２上
には、パレット５３が装着される。このパレット５３
は、ワーク５を載置するステージを構成するもので、透
明なガラス板７１と、このガラス板７１の周縁部に装着
された枠体７２とで構成されている。枠体７２には、位
置決め孔７３が形成されており、この孔７３とスライド
テーブル６２に設けた位置決めボス７４とが嵌合されて
パレット５３がスライドテーブル６２に位置決めされ
る。

【００３１】パレット５３上に配置されたワーク５の上
方及び側方には、ワーク５を撮像するＣＣＤカメラ５
４，５５がそれぞれ配置されている。ワーク５に対して
ＣＣＤカメラ５５とは反対側には第２の照明装置５６が
配置されている。照明装置５１，５６は、それぞれ内部
に図示しない光源を収納したケース７５と、このケース
７５を密閉すると共に光源からの光を均一化させる半透
明板７６とにより構成される。なお、図中２０は、測定
領域に設けられたプローブ自動交換装置である。

【００３２】図１１は、このシステムの信号・情報処理
系統を示すブロック図である。ＣＣＤカメラ５４，５５
で撮像された画像情報は、画像処理装置８１に供給さ
れ、ここで画像認識処理によってワーク位置及びワーク
の大きさが求められる。三次元測定機データ処理装置８
２は、求められたワーク位置及びワークの大きさから制
限領域を計算してコントローラ２に供給する。コントロ
ーラ２は、ステージ駆動機構５２及び三次元測定機本体
１を駆動する。

【００３３】このように構成された三次元測定機によれ
ば、測定開始状態において、パレット５３がＣＣＤ５
５，５６による撮像が可能な撮像領域に配置される。こ
の状態で、人手又はロボット等の搬送手段によってワー
ク５がパレット５３上に搬入されると、ＣＣＤカメラ５
５，５６によってワーク５が撮像される。このとき、第
１の照明装置５１からの照明光は、並行レール６１の
間、スライドテーブル６２のくり貫き部分及びパレット
５３のガラス板７１を透過してワーク５を下側から照明
する。ＣＣＤカメラ５４は、照明装置５１とは反対側の
上方からワーク５を撮像するので、ワーク５の部分は逆
光となって図１２（ａ）に示すように、ワーク５の部分
と背景とのコントラストが強調された明確な画像情報が
得られる。同様に、第２の照明装置５６からの照明光を
受光するＣＣＤカメラ５５で得られるワーク５の側面の
画像情報も、図１２（ｂ）に示すように、ワークの部分
と背景とのコントラストが強調された明確な画像情報と
なる。この画像を画像処理装置８１で２値化して、その
エッジのＸＹＺ座標からワークの位置及び大きさを求め
ればよい。

【００３４】この実施例によれば、自動測定時に、ワー
ク５の加工ミスやその周囲に誤って置かれた他の部材に
起因する意図しない障害物の存在があっても、これらと
プローブ１７との高速での衝突を事前に回避することが
できるという利点がある。

【００３５】なお、以上の実施例では、ワーク５の周囲
に制限領域を設けたが、ワーク５を支持する治具や三次
元測定機本体１自体の一部にもプローブ移動経路との干
渉の可能性がある場合には、その部分に制限領域を設定
すればよい。更に、固定側の干渉箇所の他、可動側、例
えばプローブ、測定機本体のＺ軸アームなどにも制限領
域の設定を行うことが考えられる。例えば図１３に示す
ように、大きさの異なるプローブ１７，１７′は、それ
ぞれ干渉範囲が異なると考えられるため、使用するプロ
ーブによって可動側にも図中斜線のように制限領域を設
定し、ワーク５側の制限領域に可動側の制限領域を加え
るようにする。具体的には、ワーク５の外形領域の測定
の場合には、固定側の制限領域に可動側の制限領域を外
側にオフセットし、ワーク５の内形領域の測定の場合に
は、固定側の制限領域に可動側の制限領域を内側にオフ
セットして実際の制限領域を決定する。

【００３６】また、制限領域は、上述したようにＸＹＺ
座標系のみならず、図１４に示すように、ワーク５の形
状によっては、例えば中心座標と半径ｒのような関数表
示によって保持しておくようにしても良い。更に、図１
５（ａ）に示すように、ワーク５が測定機座標系Ｘ，Ｙ
に対して傾いて設置されるような場合や、同図（ｂ）の
ように、ワーク５そのものが測定座標系Ｘ，Ｙに対して
変形している場合には、ジョイスティック３１の駆動軸
を移動方向・速度決定部２５でワーク座標系ＷＸ，ＷＹ
に変換して測定作業が行われることがある。このような
場合には、制限領域もワーク座標系ＷＸ，ＷＹで設定し
ておく方が好ましい。同種のワークを繰り返し測定する
場合には、一度設定された制限領域を制限領域ライブラ
リとして保存しておくと、後の作業が楽になる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、制
限領域設定手段によって可動要素の移動可能範囲内に存
在する物体の周囲の領域を制限領域として設定し、この
設定された制限領域の情報を制限領域情報記憶手段に記
憶しておくと、移動速度制限手段が、可動要素の現在位
置と前記制限領域記憶手段に記憶された制限領域の情報
とを比較して可動要素が制限領域に近づいたときに可動
要素の移動速度を制限するので、速度指令により可動要
素が高速で固定要素に近づいている場合でも、制限領域
では低速となるように可動要素の速度が制限され、可動
要素が固定要素に高速で衝突するのを回避することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るＣＮＣ三次元測定機
の構成を示す斜視図である。

【図２】 同測定機の機能ブロック図である。

【図３】 同測定機における制限領域設定処理を示すフ
ローチャートである。

【図４】 同制限領域設定処理におけるデータ入力操作
を説明するための図である。

【図５】 同測定機における速度制限処理の概要を説明
するための図である。

【図６】 同測定機におけるジョイスティックの駆動処
理を示すフローチャートである。

【図７】 同駆動処理におけるプローブの接近処理のフ
ローチャートである。

【図８】 同駆動処理における減速範囲の決定方法を説
明するための図である。

【図９】 本発明の他の実施例に係る手動操作手段を示
す斜視図である。

【図１０】 本発明の更に他の実施例に係る三次元測定
機を示す斜視図である。

【図１１】 同実施例の測定機の機能ブロック図であ
る。

【図１２】 同実施例における処理対象のワーク画像を
示す図である。

【図１３】 本発明の更に他の実施例を説明するための
図である。

【図１４】 本発明の更に他の実施例を説明するための
図である。

【図１５】 本発明の更に他の実施例を説明するための
図である。

【符号の説明】

１…三次元測定機本体、２…コントローラ、３…操作
盤、４…ホストシステム、５…ワーク。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定物に対して相対的に可動要素が移
   動することによって前記被測定物の測定を行う三次元測
   定機において、 前記可動要素の移動可能範囲内に存在する物体の周囲の
   領域を制限領域として設定するための制限領域設定手段
   と、 この制限領域設定手段で設定された制限領域の情報を記
   憶する制限領域情報記憶手段と、 前記可動要素の現在位置と前記制限領域記憶手段に記憶
   された制限領域の情報とを比較して前記可動要素が前記
   制限領域に近づいたときに前記可動要素の移動速度を制
   限する移動速度制限手段と、 を備えたことを特徴とする三次元測定機。
2. 【請求項２】 被測定物に接触して接触信号を出力する
   プローブと、 このプローブの位置を移動操作するための手動操作手段
   と、 この手動操作手段の操作情報に基づいて前記プローブを
   駆動するプローブ駆動手段と、 このプローブ駆動手段によって駆動されたプローブの位
   置を検出する位置検出手段とを備え、 前記プローブから出力される接触信号と前記位置検出手
   段で検出されたプローブの位置とに基づいて前記被測定
   物に対する測定結果を求める三次元測定機において、 前記プローブの移動可能範囲内に存在する物体の周囲の
   領域を制限領域として設定するための制限領域設定手段
   と、 この制限領域設定手段で設定された制限領域の情報を記
   憶する制限領域情報記憶手段と、 前記プローブの現在位置と前記制限領域記憶手段に記憶
   された制限領域の情報とを比較して前記プローブが前記
   制限領域に近づいたときに前記プローブの移動速度を制
   限する移動速度制限手段と、 を備えたことを特徴とする三次元測定機。
3. 【請求項３】 前記移動速度制限手段は、前記プローブ
   が前記制限領域に近づいている場合、前記手動操作手段
   により与えられる移動速度指令に拘わらず、プローブ
   が、その位置から減速して前記制限領域に到達したとき
   に丁度停止可能な位置に達したら減速を開始し、前記制
   限領域に達したら前記プローブを停止させるように前記
   プローブの移動速度を制限するものであることを特徴と
   する請求項２記載の三次元測定機。