WO2017086484A1

WO2017086484A1 - 表面検査方法、表面検査装置

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Publication number: WO2017086484A1
Application number: PCT/JP2016/084426
Authority: WO
Inventors: 小西　孝明; 定岡　紀行; 博文松江; 高橋　寿一
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2017-05-26
Also published as: JP2017096697A; JP6543174B2

Abstract

表面検査方法は、被検査物を第１の走査方向に沿って移動させ、被検査物が第１の走査方向に沿って移動する際に、被検査物の第１の表面の形状を測定機により測定し、第１の表面の形状測定後、被検査物を第１の回転軸で回転させ、第１の回転軸で回転させた後、被検査物を第２の走査方向に沿って移動させ、被検査物が第２の走査方向に沿って移動する際に、第１の表面とは異なる被検査物の第２の表面の形状を測定機により測定し、第２の表面の形状測定後、被検査物を第３の走査方向に沿って移動させ、被検査物が第３の走査方向に沿って移動する際に、被検査物の第３の表面の形状を測定機により測定し、第３の表面の形状測定後、被検査物を第１の回転軸とは異なる第２の回転軸で回転させ、第２の回転軸で回転させた後、被検査物を第４の走査方向に沿って移動させ、被検査物が第４の走査方向に沿って移動する際に、第３の表面とは異なる被検査物の第４の表面の形状を測定機により測定し、第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、被検査物を検査する。

Description

表面検査方法、表面検査装置

　本発明は、表面検査方法および表面検査装置に関する。

　鋳造部品の量産現場においては、鋳造プロセス終了後に各部品について欠陥の有無を検査し、欠陥なしと判定された部品を次の機械加工プロセスへ提供する必要がある。鋳造プロセスでは、種々の要因により、部品の表面や内部に様々な形状の欠陥が発生しうる。特に、部品表面に発生する湯境欠陥については、外部荷重がかかる環境下において疲労亀裂の起点となる可能性があるため、鋳造プロセス終了後の検査工程において確実に検出することが重要である。

　鋳造部品の検査工程において、従来は人手による目視検査が主に行われていた。しかし、大量にある量産品の全数を検査する場合、目視検査は非効率であり、また欠陥の見落としが発生するリスクも高い。そのため、鋳造部品のように三次元形状を有する立体構造物の表面検査に対して、従来の目視検査に代わる自動検査技術のニーズが高まっている。近年では、こうした立体構造物の表面に対する自動検査技術に関して種々の提案がなされている。たとえば特許文献１には、複数の測定条件で実行される形状測定において生じる測定対象物の測定困難領域をそれぞれ推定して認識可能に表示し、形状測定時には使用者に選択された測定条件で立体形状データを生成する装置が開示されている。

日本国特開２０１４－５５８１５号公報

　特許文献１に記載の装置では、測定条件ごとに測定対象物の測定困難領域を使用者に認識させることはできるが、複雑な三次元形状を有する測定対象物の表面形状を高精度で洩れなく測定するものではない。本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、本発明の主な目的は、複雑な三次元形状を有する被検査物の表面形状を高精度で洩れなく測定し、信頼性の高い検査を実現することにある。

　本発明による表面検査方法は、被検査物を第１の走査方向に沿って移動させ、前記被検査物が前記第１の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第１の表面の形状を測定機により測定し、前記第１の表面の形状測定後、前記被検査物を第１の回転軸で回転させ、前記第１の回転軸で回転させた後、前記被検査物を第２の走査方向に沿って移動させ、前記被検査物が前記第２の走査方向に沿って移動する際に、前記第１の表面とは異なる前記被検査物の第２の表面の形状を測定機により測定し、前記第２の表面の形状測定後、前記被検査物を第３の走査方向に沿って移動させ、前記被検査物が前記第３の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第３の表面の形状を測定機により測定し、前記第３の表面の形状測定後、前記被検査物を前記第１の回転軸とは異なる第２の回転軸で回転させ、前記第２の回転軸で回転させた後、前記被検査物を第４の走査方向に沿って移動させ、前記被検査物が前記第４の走査方向に沿って移動する際に、前記第３の表面とは異なる前記被検査物の第４の表面の形状を測定機により測定し、前記第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、前記被検査物を検査する。
　本発明による表面検査装置は、被検査物を第１および第２の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる第１走査部と、前記被検査物が前記第１の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第１の表面の形状を測定し、前記被検査物が前記第２の走査方向に沿って移動する際に、前記第１の表面とは異なる前記被検査物の第２の表面の形状を測定する第１測定機と、前記第１の表面の形状測定後かつ前記第２の表面の形状測定前に、前記被検査物を保持した状態で第１の回転軸を中心に回転して前記被検査物の姿勢変換を行う第１保持部と、前記被検査物を第３および第４の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる第２走査部と、前記被検査物が前記第３の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第３の表面の形状を測定し、前記被検査物が前記第４の走査方向に沿って移動する際に、前記第３の表面とは異なる前記被検査物の第４の表面の形状を測定する第２測定機と、前記第３の表面の形状測定後かつ前記第４の表面の形状測定前に、前記被検査物を保持した状態で前記第１の回転軸とは異なる第２の回転軸を中心に回転して前記被検査物の姿勢変換を行う第２保持部と、を備え、前記第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、前記被検査物を検査する。

　本発明によれば、複雑な三次元形状を有する被検査物の表面形状を高精度で洩れなく測定し、信頼性の高い検査を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る表面検査方法を実施するための検査装置の概要を示す図である。本発明の一実施形態に係る表面検査方法を用いた検査プロセスを示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る制御データの算出プロセスを示すブロック図である。測定条件の設定および測定可能領域の算出の詳細について説明する図である。第１の走査方向に沿って構造物が移動する際の構造物の姿勢と第１測定機の測定範囲を示す図である。第１保持部による構造物の姿勢変換の様子を示す図である。第２の走査方向に沿って構造物が移動する際の構造物の姿勢と第１測定機の測定範囲を示す図である。第３の走査方向に沿って構造物が移動する際の構造物の姿勢と第２測定機の測定範囲を示す図である。第２保持部による構造物の姿勢変換の様子を示す図である。第４の走査方向に沿って構造物が移動する際の構造物の姿勢と第２測定機の測定範囲を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係る表面検査方法を実施するための検査装置の概要を示す図である。この検査装置は、複雑な三次元形状を有する被検査物である構造物１の表面検査を行う装置であり、搬送路２、第１測定機３、第１保持部４、第１走査部５、第２測定機６、第２保持部７、第２走査部８、第１記憶部９、処理部１０、第２記憶部１１、測定結果処理部１３、表示部１４および第３記憶部１５を備えている。なお、構造物１は、たとえば鋳造により製造されるものである。

　搬送路２は、構造物１を製造ラインから第１走査部５および第２走査部８へ搬送すると共に、検査実施後には構造物１の払い出しを行う。図１において、構造物１は、搬送路２上を図の左側から右側に向かって搬送される。

　第１走査部５は、搬送路２から構造物１を抜き出して第１の走査方向に沿って移動させ、その後、構造物１を第２の走査方向に沿って移動させて搬送路２に戻すように、第１保持部４を駆動する。なお、図１では、第１走査部５における上向きの矢印が第１の走査方向を表し、下向きの矢印が第２の走査方向を表している。すなわち、第１走査部５は、構造物１が保持された状態で第１保持部４を図の上下方向に往復駆動することで、構造物１を第１および第２の走査方向に沿って移動させることができる。ただし、第１、第２の走査方向は図１の向きに限定されない。

　第１測定機３は、構造物１が第１の走査方向に沿って移動する際に、構造物１の表面形状を測定する。また、構造物１が第２の走査方向に沿って移動する際に、第１の走査方向で測定したのとは異なる構造物１の表面形状を測定する。なお、図１では同時に三つの表面を測定できるように三個の第１測定機３が図示されているが、第１測定機３の個数はこれに限定されない。

　第１保持部４は、構造物１を保持（把持）した状態で第１走査部５上を図の上下方向に往復駆動される。第１保持部４において、構造物１を保持する部分は、所定の回転軸を中心に回転可能な回転機構を有している。第１測定機３が第１の走査方向で構造物１の表面形状を測定した後、第２の走査方向で構造物１の表面形状を測定する前に、第１保持部４は、構造物１を保持した状態で、上記の回転機構を所定の回転角度だけ回転させる。これにより構造物１が回転され、構造物１の姿勢変換が行われる。

　第２走査部８は、搬送路２から構造物１を抜き出して第３の走査方向に沿って移動させ、その後、構造物１を第４の走査方向に沿って移動させて搬送路２に戻すように、第２保持部７を駆動する。なお、図１では、第２走査部８における上向きの矢印が第３の走査方向を表し、下向きの矢印が第４の走査方向を表している。すなわち、第２走査部８は、構造物１が保持された状態で第２保持部７を図の上下方向に往復駆動することで、構造物１を第３および第４の走査方向に沿って移動させることができる。ただし、第３、第４の走査方向は図１の向きに限定されない。

　第２測定機６は、構造物１が第３の走査方向に沿って移動する際に、第１測定機３とは異なる測定条件で構造物１の表面形状を測定する。また、構造物１が第４の走査方向に沿って移動する際に、第３の走査方向で測定したのとは異なる構造物１の表面形状を測定する。なお、図１では同時に二つの表面を測定できるように二個の第２測定機６が図示されているが、第２測定機６の個数はこれに限定されない。

　第２保持部７は、構造物１を保持（把持）した状態で第２走査部８上を図の上下方向に往復駆動される。第２保持部７において、構造物１を保持する部分は、第１保持部４の回転軸とは異なる所定の回転軸を中心に回転可能な回転機構を有している。第２測定機６が第３の走査方向で構造物１の表面形状を測定した後、第４の走査方向で構造物１の表面形状を測定する前に、第２保持部７は、構造物１を保持した状態で、上記の回転機構を所定の回転角度だけ回転させる。これにより構造物１が回転され、第１保持部４とは異なる向きで構造物１の姿勢変換が行われる。

　第１記憶部９には、構造物１の表面形状に関する設計データを含む各種情報が格納されている。処理部１０は、第１記憶部９に格納されている情報に基づいて、構造物１の表面形状を測定する際の測定条件として、各第１測定機３および各第２測定機６の測定範囲や構造物１の姿勢などを設定し、測定条件に応じた制御データを生成する。第２記憶部１１には、第１測定機３、第１保持部４、第１走査部５、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８の動作設定に関する制御データが、構造物１の種類ごとに格納されている。制御部１２は、第２記憶部１１に格納されている制御データに基づいて、第１測定機３、第１保持部４、第１走査部５、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８を制御し、構造物１の表面形状の測定を行う。

　測定結果処理部１３は、各第１測定機３および各第２測定機６からそれぞれ送信される構造物１の各表面の形状測定結果を受信し、これらの測定結果に基づいて構造物１の表面検査を行う。表示部１４は、測定結果処理部１３により行われた構造物１の表面検査結果を表示する。第３記憶部１５は、測定結果処理部１３による構造物１の表面検査結果を記憶する。

　図２は、本発明の一実施形態に係る表面検査方法を用いた検査プロセスを示すブロック図である。図２では、一個の構造物１を被検査物とした場合の検査プロセスの一例を示している。

　ステップＳ１００において、被検査物である構造物１が製造ラインから払い出され、搬送路２により検査装置へと搬送される。ステップＳ１０１において、検査装置は、構造物１の検査を開始する。ステップＳ１０２において、検査装置は、制御部１２により、被検査物である構造物１の種類を判別し、第２記憶部１１に予め格納されている様々な種類の物体に関する制御データの中から、判別した構造物１の種類に対応する制御データ１０４を選択する。なお、構造物１の種類の判別は、オペレータ等からの入力情報に基づいて行ってもよいし、画像認識等により自動的に行ってもよい。また、ステップＳ１０２の処理は、図２のようにステップＳ１００、Ｓ１０１の処理と並行して行ってもよいし、あるいは、ステップＳ１００またはＳ１０１の処理を実行した後に行ってもよい。

　ステップＳ１０３において、検査装置は、第１走査部５と第１保持部４を駆動することにより、構造物１を搬送ラインから抜き出す。具体的には、搬送路２を搬送中の構造物１を第１保持部４により保持（把持）し、その後に第１走査部５により第１保持部４と共に構造物１を第１の走査方向に沿って移動させることで、構造物１を搬送路２から抜き出す。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、第１走査部５と第１保持部４の動作を制御する。なお、制御データ１０４は、後述のように第１保持部４による構造物１の保持位置に関する情報を含む。そのため、制御データ１０４に基づいて第１保持部４の動作を制御することで、構造物１を抜き出す際に第１保持部４が適切な位置で構造物１を保持することができる。

　ステップＳ１０５において、検査装置は、第１走査部５により第１の走査方向に沿って移動中の構造物１の表面形状を、第１測定機３により測定する。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、各第１測定機３の動作を制御する。測定した結果は、形状測定データ１０６として、後述するステップＳ１１５の処理に送られる。

　ステップＳ１０７において、検査装置は、ステップＳ１０５で表面形状の測定を終えた構造物１の姿勢変換を行う。具体的には、前述の回転機構を用いて、構造物１を保持した状態の第１保持部４を所定の回転軸および回転角度で回転させることにより、構造物１の姿勢をそれまでの姿勢から変化させる。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、第１保持部４の動作を制御する。姿勢変換後の構造物１は、第１走査部５により第２の走査方向に沿って移動される。

　ステップＳ１０８において、検査装置は、第１走査部５により第２の走査方向に沿って移動中の構造物１の表面形状を、第１測定機３により測定する。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、各第１測定機３の動作を制御する。測定した結果は、形状測定データ１０６として、後述するステップＳ１１５の処理に送られる。

　ステップＳ１０９において、検査装置は、第１走査部５と第１保持部４を駆動して、構造物１を搬送路２上に置くことにより、構造物１を搬送ラインへと戻す。これにより、第１測定機３、第１保持部４および第１走査部５を用いた構造物１の表面形状の測定が終了する。

　ステップＳ１１０において、検査装置は、第２走査部８と第２保持部７を駆動することにより、構造物１を搬送ラインから抜き出す。具体的には、搬送路２を搬送中の構造物１を第２保持部７により保持（把持）し、その後に第２走査部８により第２保持部７と共に構造物１を第３の走査方向に沿って移動させることで、構造物１を搬送路２から抜き出す。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、第２走査部８と第２保持部７の動作を制御する。なお、制御データ１０４は、後述のように第２保持部７による構造物１の保持位置に関する情報を含む。そのため、制御データ１０４に基づいて第２保持部７の動作を制御することで、ステップＳ１０３と同様に、構造物１を抜き出す際に第２保持部７が適切な位置で構造物１を保持することができる。

　ステップＳ１１１において、検査装置は、第２走査部８により第３の走査方向に沿って移動中の構造物１の表面形状を、第２測定機６により測定する。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、各第２測定機６の動作を制御する。測定した結果は、形状測定データ１０６として、後述するステップＳ１１５の処理に送られる。

　ステップＳ１１２において、検査装置は、ステップＳ１１１で表面形状の測定を終えた構造物１の姿勢変換を行う。具体的には、前述の回転機構を用いて、構造物１を保持した状態の第２保持部７を所定の回転軸および回転角度で回転させることにより、構造物１の姿勢をそれまでの姿勢から変化させる。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、第２保持部７の動作を制御する。姿勢変換後の構造物１は、第２走査部８により第４の走査方向に沿って移動される。

　ステップＳ１１３において、検査装置は、第２走査部８により第４の走査方向に沿って移動中の構造物１の表面形状を、第２測定機６により測定する。このとき制御部１２は、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、各第２測定機６の動作を制御する。測定した結果は、形状測定データ１０６として、後述するステップＳ１１５の処理に送られる。

　ステップＳ１１４において、検査装置は、第２走査部８と第２保持部７を駆動して、構造物１を搬送路２上に置くことにより、構造物１を搬送ラインへと戻す。これにより、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８を用いた構造物１の表面形状の測定が終了する。

　ステップＳ１１５において、検査装置は、ステップＳ１０５、Ｓ１０８、Ｓ１１１およびＳ１１３の各形状測定処理で得られた形状測定データ１０６に基づいて、構造物１の表面形状の測定結果を算出する。次のステップＳ１１６において、検査装置は、測定結果処理部１３により、第１記憶部９に記憶されている構造物１の形状データ１１９と、ステップＳ１１５で算出した表面形状の測定結果とを比較し、その比較結果に基づいて構造物１に対する表面形状の合否判定を行うことにより、構造物１の検査を行う。その結果、合格と判定した場合はステップＳ１１７に進み、不合格と判定した場合はステップＳ１１８に進む。

　ステップＳ１１７において、検査装置は、構造物１の表面検査を終了し、合格品である構造物１の払い出しを行う。ステップＳ１１８において、検査装置は、不良品である構造物１を搬出して後工程から排除する。ステップＳ１１７またはＳ１１８の処理を終えることで、図２に示した構造物１の検査プロセスが完了する。

　次に、図２のブロック図で説明した検査プロセスにおいて用いられる制御データ１０４を算出する方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る制御データの算出プロセスを示すブロック図である。

　ステップＳ１２０において、処理部１０は、第１記憶部９に格納されている設計データのうち、制御データ１０４の算出対象とする構造物１に関する設計データを取り出す。ここで、第１記憶部９には、互いに異なる三次元形状を有する複数種類の物体についての設計データが予め格納されており、この物体の中には構造物１も含まれる。ステップＳ１２０で取り出された構造物１の設計データは、設計データ１２１として、続くステップＳ１２３の処理に送られる。なお、設計データ１２１は、たとえば製品設計情報に記載されたＣＡＤ情報および型番情報などのように、検査対象である構造物１を特定するための形状データと固体番号を含むものとすることが好ましい。

　ステップＳ１２３において、処理部１０は、設計データ１２１の読み込みを行う。ステップＳ１２４において、処理部１０は、ステップＳ１２３で読み込んだ設計データ１２１と、予め設定された各第１測定機３と第１保持部４の位置関係および各第２測定機６と第２保持部７の位置関係とに基づいて、構造物１に対する測定条件の設定を行う。ここでは、後で詳述するような方法により、測定時における各第１測定機３および各第２測定機６の測定範囲と、第１保持部４、第１走査部５、第２保持部７および第２走査部８によって制御される構造物１の姿勢とを、仮想的に設定する。なお、構造物１の姿勢には、第１保持部４や第２保持部７による構造物１の保持位置も含まれる。

　ステップＳ１２５において、処理部１０は、ステップＳ１２４で設定した測定条件に基づいて、構造物１の各表面における測定可能領域を算出する。ステップＳ１２６において、処理部１０は、ステップＳ１２５で算出した測定可能領域に基づいて、構造物１の各表面において第１測定機３および第２測定機６では測定できない死角領域の有無を判定する。その結果、死角領域ありと判定した場合はステップＳ１２７に進み、死角領域なしと判定した場合はステップＳ１２９に進む。具体的には、構造物１の表面のいずれか少なくとも一つにおいて測定可能領域に含まれない部分がある場合には、死角領域ありと判定してステップＳ１２７に進む。一方、構造物１の全ての表面が測定可能領域に含まれる場合には、死角領域なしと判定してステップＳ１２９に進む。なお、ステップＳ１２６では、第１保持部４や第２保持部７による構造物１の保持位置も考慮して、死角領域の有無を判定することが好ましい。

　ステップＳ１２７において、処理部１０は、死角領域が最小であるか否かを判定する。その結果、死角領域が最小であると判定した場合はステップＳ１２９に進み、最小でないと判定した場合はステップＳ１２８に進む。ステップＳ１２８では、ステップＳ１２４で設定した測定条件を変更し、ステップＳ１２５に戻る。以上説明したステップＳ１２５～Ｓ１２８の処理を繰り返すことにより、死角領域が最小となる測定条件が求められる。なお、ステップＳ１２７では、死角領域が最小か否かを判定する代わりに、死角領域が所定の範囲内か否かを判定してもよい。このようにすれば、ステップＳ１２５～Ｓ１２８の処理を繰り返す回数を減らしつつ、所望の条件を満たす測定条件を求めることができる。

　ステップＳ１２９において、処理部１０は、ステップＳ１２４またはステップＳ１２８で最後に設定した測定条件を、実測時における構造物１の測定条件として決定する。これにより、死角領域が最小または所定の範囲内となるように、構造物１に対する測定条件が決定される。

　ステップＳ１３０において、処理部１０は、ステップＳ１２９で決定した測定条件に基づいて、構造物１に対応する制御データ１０４を生成する。こうして生成される制御データ１０４は、構造物１の測定条件に関する情報として、各第１測定機３および各第２測定機６の測定範囲に関する情報や、第１保持部４、第１走査部５、第２保持部７および第２走査部８によって制御される構造物１の姿勢に関する情報や、第１保持部４および第２保持部７による構造物１の保持位置に関する情報などを含む。ステップＳ１３０で生成した制御データ１０４は、第２記憶部１１に格納される。

　処理部１０は、様々な種類の物体について、以上説明した制御データの算出プロセスを事前に実行する。これにより、表面形状を測定する際の測定条件に関する制御データが、各物体の種類ごとに対応して第２記憶部１１に予め記憶される。こうして第２記憶部１１に格納された様々な物体の制御データの中から、検査対象とされた構造物１に対応する制御データ１０４が、図２のステップＳ１０２において制御部１２により選択される。選択された制御データ１０４は、前述のようにステップＳ１０３～Ｓ１１３の各処理において、第１測定機３、第１保持部４、第１走査部５、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８の動作制御に利用される。

　次に、上記の検査プロセスおよび制御データの算出プロセスにおける処理の詳細について説明する。まず、図４を参照して、図３のステップＳ１２４、Ｓ１２５における測定条件の設定および測定可能領域の算出の詳細について説明する。

　ステップＳ１２４において、処理部１０は、図１の検査装置における第１測定機３と第１保持部４の位置関係および第１保持部４の回転軸と、第２測定機６と第２保持部７の位置関係および第２保持部７の回転軸とに基づいて、第１測定機３、第２測定機６および構造物１の配置を設定する。そして、設定した配置に従って、各第１測定機３、各第２測定機６および構造物１を仮想空間上に配置することにより、測定条件の設定を行う。第１測定機３および第２測定機６には、たとえば、構造物１の表面を直交走査して計測を行うラインレーザ距離計などが用いられる。第１測定機３および第２測定機６の測定幅と走査範囲に基づいて、たとえば図４（ａ）に示すような測定範囲２１が決定される。なお、同様の測定結果が得られるのであれば、ラインレーザ距離計以外のものを第１測定機３および第２測定機６として用いてもよい。

　ステップＳ１２５において、処理部１０は、ステップＳ１２４で設定された測定条件での配置に従って、構造物１に対する各第１測定機３および各第２測定機６の測定可能領域を仮想空間上で求める。たとえば図４（ａ）に示すように、第１測定機３または第２測定機６からｙ軸の負方向に向かって構造物１の測定が実施されるものとする。この場合、第１測定機３または第２測定機６は、構造物１の上側表面、すなわち中心点から見てｙ軸の正方向に位置する表面の形状を測定する。このときの上側表面における測定可能領域は、仮想空間上で測定範囲２１を当該表面に投影することによって求められる。

　ステップＳ１２５では、以上説明したような処理を仮想空間上で各第１測定機３および各第２測定機６について行うことで、構造物１の各表面に対する測定可能領域を求める。その結果、たとえば図４（ｂ）のように、各第１測定機３について破線枠で示すような測定範囲２１ａが仮想空間上で設定され、これらの測定範囲２１ａに対して構造物１の各表面の測定可能領域が求められる。なお、図４（ｂ）では、図２のステップＳ１０５、Ｓ１０８において三個の第１測定機３をそれぞれ用いることで、図中の矢印に示す各方向から構造物１の表面形状を測定した場合の例を示している。また同様に、たとえば図４（ｃ）のように、各第２測定機６について破線枠で示すような測定範囲２１ｂが仮想空間上で設定され、これらの測定範囲２１ｂに対して構造物１の各表面の測定可能領域が求められる。なお、図４（ｃ）では、図２のステップＳ１１１、Ｓ１１３において二個の第２測定機６をそれぞれ用いることで、図中の矢印に示す各方向から構造物１の表面形状を測定した場合の例を示している。

　図４（ｂ）の例において、各第１測定機３による測定可能領域は、測定範囲２１ａをｘ、ｙ、ｚ軸それぞれの正負方向から構造物１の各表面に投影した領域として設定される。一方、図４（ｃ）の例において、各第２測定機６による測定可能領域は、測定範囲２１ｂをｘ、ｙ、ｚ軸とは異なる方向から構造物１の各表面に投影した領域として設定される。なお、測定範囲２１ａ、２１ｂの設定角度や設定数はこれらの例に限定されず、任意に設定可能である。

　なお、ステップＳ１２４では第１測定機３の測定条件のみを設定してもよい。この場合、ステップＳ１２５において、処理部１０は、ステップＳ１２４で設定した測定条件に応じた第１測定機３の測定可能領域と設計データ１２１の形状情報を比較することで、測定可能領域以外の部分を死角領域として算出する。そして、死角領域の有無を判定し、死角領域がない場合には、設定した測定条件で第１測定機３により構造物１の各表面を死角なく測定可能であるため、ステップＳ１２９において、その測定条件を最終的な測定条件として設定する。その後、ステップＳ１３０において、この測定条件における測定範囲および構造物１の姿勢に基づいて、第１測定機３の測定範囲および第１保持部４の回転軸の条件を決定し、制御データ１０４を生成する。

　しかしながら、構造物１が複雑な形状、たとえばコの字型に入り組んだような形状を有している場合には、第１測定機３の測定範囲２１ａに対して構造物１自身が影となることで、いずれかの表面において死角領域となる部分が発生する。この場合、ステップＳ１２８において、処理部１０は、ステップＳ１２４で設定した第１測定機３の測定条件に加えて、第２測定機６の測定条件をさらに設定することで、測定条件の変更を行う。これにより、続くステップＳ１２５において、第１測定機３による測定範囲２１ａと第２測定機６による測定範囲２１ｂとを仮想空間上にそれぞれ設定し、これらの測定範囲に対する測定可能領域を算出する。そして、ステップＳ１２０において死角領域の有無を判定し、死角領域がない場合には、ステップＳ１２９において、その測定条件を最終的な測定条件として設定する。その後、ステップＳ１３０において、この測定条件における測定範囲および構造物１の姿勢に基づいて、第１測定機３の測定範囲および第１保持部４の回転軸の条件と、第２測定機６の測定範囲および第２保持部７の回転軸の条件とを決定し、制御データ１０４を生成する。

　さらに、上記の処理を行ってもまだ死角領域が残っている場合には、処理部１０は、再びステップＳ１２８の処理を実行することで測定条件を変更する。これにより、第１測定機３の測定範囲、第１保持部４の回転軸、第２測定機６の測定範囲、第２保持部７の回転軸のいずれか少なくとも一つが変更される。その後は、同様にしてステップＳ１２５において測定可能領域を算出した後、ステップＳ１２６において死角領域を算出し、死角領域の有無を判定する。その結果、死角領域が存在する場合には、ステップＳ１２７において測定条件の変更前後における死角領域を比較し、現在の測定条件による死角領域が最小であるかを判定する。このようにして、ステップＳ１２６で死角領域がなくなったと判定されるか、あるいはＳ１２７において死角領域が最小と判定されるまで、処理部１０はステップＳ１２８およびステップＳ１２５の処理を繰り返す。

　以上により、構造物１の各表面において第１測定機３および第２測定機６が測定できない死角領域がなくなるか、または最小となるように、検査装置の測定条件が決定される。この測定条件に応じて、第１測定機３の測定範囲、第１把持部４の回転軸、第２測定機６の測定範囲、第２把持部７の回転軸の条件が決定され、制御データ１０４として各装置の制御に反映される。

　次に、図５から図７を参照して、図２のステップＳ１０３からステップＳ１０９における構造物１の姿勢制御および表面形状測定の詳細について説明する。図５は、第１の走査方向に沿って構造物１が移動する際の構造物１の姿勢と第１測定機３の測定範囲を示す図である。図６は、第１保持部４による構造物１の姿勢変換の様子を示す図である。図７は、第２の走査方向に沿って構造物１が移動する際の構造物１の姿勢と第１測定機３の測定範囲を示す図である。なお、図５（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）では、構造物１、第１測定機３、第１保持部４および第１走査部５を上方からｚ軸負方向に沿って見た平面図により、これらの位置関係を示している。一方、図５（ｂ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）では、構造物１、第１測定機３、第１保持部４および第１走査部５を前方からｘ軸負方向に沿って見た正面図により、これらの位置関係を示している。

　ステップＳ１０３において、検査装置は、構造物１を保持（把持）した状態で第１保持部４を移動させることで、構造物１を搬送路２から抜き出す。このとき第１保持部４は、たとえば図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ｘ軸とｙ軸に対してそれぞれ４５°の方向で構造物１を把持し、この把持方向に直交する平面内で構造物１を回転可能な状態とする。こうして構造物１を第１保持部４により保持した状態で第１走査部５を駆動することで、第１保持部４と共に構造物１を第１の走査方向、すなわち図５（ａ）、（ｂ）のｘ軸正方向に沿って移動させる。

　ステップＳ１０５において、検査装置は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、構造物１に対してｚ軸上方に配置された第１測定機３と、ｙ軸方向に構造物１を挟んで配置された二つの第１測定機３とを用いて、第１の走査方向に沿って移動中の構造物１の各表面形状を測定する。構造物１に対してｚ軸上方に配置された第１測定機３は、構造物１に向けてｚ軸負方向に測定範囲を有しており、構造物１をｙ軸方向に挟んで配置された二つの第１測定機３は、構造物１に向けてｙ軸正負方向に測定範囲をそれぞれ有している。ここで前述のように、第１測定機３には、たとえば構造物１の表面を直交走査して計測を行うラインレーザ距離計などが用いられる。なお、第１測定機３の配置や測定方向は図５（ａ）、（ｂ）の例に限らず、任意の配置や測定方向とすることができる。また、第１測定機３の配置数も図５（ａ）、（ｂ）のように三台に限らず、たとえば二台または四台以上などの任意の台数としてよい。

　第１測定機３による構造物１の測定が完了し、構造物１が第１走査部５の所定位置まで移動されると、ステップＳ１０７の処理が開始される。ステップＳ１０７において、検査装置は、第１保持部４による構造物１の姿勢変換を行う。このとき第１保持部４は、上記のようにｘ軸とｙ軸に対してそれぞれ４５°の方向で構造物１を把持した状態で、この把持方向を回転軸として、図６（ａ）（ｂ）に示すような回転動作を行うことにより、構造物１の姿勢を変化させる。こうした回転動作を回転軸周りに１８０°行うことで、構造物１の姿勢が図７（ａ）、（ｂ）に示すような状態へと変化する。その結果、続いて行われるステップＳ１０８の形状測定時には、構造物１についてステップＳ１０５とは異なる面領域の形状測定が可能となる。なお、第１保持部４による構造物１の回転角および回転方向は、上記の例に限るものではない。すなわち、構造物１において姿勢変化の前後で異なる面の測定が可能であれば、任意の回転角や回転方向としてよい。また、第１保持部４の回転軸は一つに限らず、複数の回転軸を有する構成としてもよい。

　ステップＳ１０７で姿勢変換が完了した後、構造物１が第２の走査方向に沿って移動されると、ステップＳ１０８において、検査装置は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、前述した三つの第１測定機３を用いて、第２の走査方向に沿って移動中の構造物１の各表面形状を測定する。これにより、ステップＳ１０５で測定したのとは異なる表面について、構造物１の表面形状が測定される。

　以上説明したステップＳ１０５およびＳ１０８の測定処理により、構造物１の六面、すなわち上下、左右および前後の各表面についての形状測定が行われる。その後、ステップＳ１０９において、検査装置は、第１保持物４による構造物１の把持を解放し、構造物１を搬送路２へと戻す。

　次に、図８から図１０を参照して、図２のステップＳ１１０からステップＳ１１４における構造物１の姿勢制御および表面形状測定の詳細について説明する。図８は、第３の走査方向に沿って構造物１が移動する際の構造物１の姿勢と第２測定機６の測定範囲を示す図である。図９は、第２保持部７による構造物１の姿勢変換の様子を示す図である。図１０は、第４の走査方向に沿って構造物１が移動する際の構造物１の姿勢と第２測定機６の測定範囲を示す図である。なお、図８（ａ）、図９（ａ）および図１０（ａ）では、構造物１、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８を上方からｚ軸負方向に沿って見た平面図により、これらの位置関係を示している。一方、図８（ｂ）、図９（ｂ）および図１０（ｂ）では、構造物１、第２測定機６、第２保持部７および第２走査部８を前方からｘ軸負方向に沿って見た正面図により、これらの位置関係を示している。

　ステップＳ１１０において、検査装置は、構造物１を保持（支持）した状態で第２保持部７を移動させることで、構造物１を搬送路２から抜き出す。このとき第２保持部７は、たとえば図８（ａ）、（ｂ）に示すように、上面に載置された構造物１を下からｚ軸正方向に向かって支持し、この支持方向に直交する平面内で構造物１を回転可能な状態とする。こうして構造物１を第２保持部７により保持した状態で第２走査部８を駆動することで、第２保持部７と共に構造物１を第３の走査方向、すなわち図８（ａ）、（ｂ）のｘ軸正方向に沿って移動させる。

　ステップＳ１１１において、検査装置は、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、構造物１に対してｙ軸方向に構造物１を挟んで配置された二つの第２測定機６を用いて、第３の走査方向に沿って移動中の構造物１の各表面形状を測定する。二つの第２測定機６は、第１測定機３での死角領域を測定できるように、構造物１に向けてｙ軸正負方向に測定範囲をそれぞれ有している。ここで前述のように、第２測定機６には第１測定機３と同様に、たとえば構造物１の表面を直交走査して計測を行うラインレーザ距離計などが用いられる。なお、第１測定機３と同様に、第２測定機６の配置や測定方向は図８（ａ）、（ｂ）の例に限らず、任意の配置や測定方向とすることができる。また、第２測定機６の配置数も図８（ａ）、（ｂ）のように二台に限らず、たとえば一台または三台以上などの任意の台数としてよい。

　第２測定機６による構造物１の測定が完了し、構造物１が第２走査部８の所定位置まで移動されると、ステップＳ１１２の処理が開始される。ステップＳ１１２において、検査装置は、第２保持部７による構造物１の姿勢変換を行う。このとき第２保持部７は、上記のようにｚ軸正方向に向けて構造物１を支持した状態で、この支持方向を回転軸として、図９（ａ）（ｂ）に示すような回転動作を行うことにより、ステップＳ１０７とは異なる回転軸で構造物１の姿勢を変化させる。こうした回転動作を回転軸周りに９０°行うことで、構造物１の姿勢が図１０（ａ）、（ｂ）に示すような状態へと変化する。その結果、続いて行われるステップＳ１１３の形状測定時には、構造物１についてステップＳ１１１とは異なる面領域の形状測定が可能となる。なお、第２保持部７による構造物１の回転角および回転方向は、上記の例に限るものではない。すなわち、構造物１において姿勢変化の前後で異なる面の測定が可能であれば、任意の回転角や回転方向としてよい。また、第２保持部７の回転軸は一つに限らず、複数の回転軸を有する構成としてもよい。

　ステップＳ１１２で姿勢変換が完了した後、構造物１が第４の走査方向に沿って移動されると、ステップＳ１１３において、検査装置は、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、前述した二つの第２測定機６を用いて、第４の走査方向に沿って移動中の構造物１について、各表面の入り組んだ構造部分における形状を測定する。これにより、ステップＳ１１１で測定したのとは異なる表面について、第１測定機３での死角領域を測定できるように、構造物１の表面形状が測定される。

　以上説明したステップＳ１１１およびＳ１１３の測定処理により、ステップＳ１０５およびＳ１０８では測定できなかった構造物１の死角領域についての形状測定が行われる。その後、ステップＳ１１４において、検査装置は、第２保持物７による構造物１の支持を解放し、構造物１を搬送路２へと戻す。

　以上説明したように、検査装置は、構造物１を異なる回転軸でそれぞれ回転させることにより姿勢変換を行い、それぞれの姿勢変化の前後で構造物１の各表面形状を測定する。これにより、構造物１の全表面に対して、死角領域を最小限とした形状測定が完了する。その後、ステップＳ１１６において、測定結果処理部１３は、得られた各表面の形状測定データ１０６に基づいて、構造物１の表面形状の合否判定を行う。ここでは、たとえば、構造物１の設計情報などから抽出した形状データ１１９と、形状測定データ１０６とを比較する。その結果、これらのデータ間における各部分形状の偏差が所定の値以内であれば合格と判定し、所定の値を超えれば不合格と判定する。なお、表面形状の合否判定方法はこれに限らない。たとえば、形状測定データ１０６から構造物１の局所変位や局所曲率などを求め、これらが所定の値を超えれば不合格と判定するなど、目的に沿った任意の判定方法を採用することができる。また、複数の形状測定データ１０６を所定の基準座標に基づいて合成し、全表面形状を算出してから合否判定を実施してもよい。あるいは、各形状測定データ１０６を個別に合否判定し、その判定結果を総合して全体形状の合否を判定してもよい。

　以上説明した本発明の一実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）検査装置は、第１走査部５と、第１測定機３と、第１保持部４と、第２走査部８と、第２測定機６と、第２保持部７とを備える。第１走査部５は、被検査物である構造物１を第１および第２の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる（ステップＳ１０３、Ｓ１０７）。第１測定機３は、構造物１が第１の走査方向に沿って移動する際に、構造物１の第１の表面の形状を測定し（ステップＳ１０５）、構造物１が第２の走査方向に沿って移動する際に、第１の表面とは異なる構造物１の第２の表面の形状を測定する（ステップＳ１０８）。第１保持部４は、第１の表面の形状測定後かつ第２の表面の形状測定前に、構造物１を保持した状態で第１の回転軸を中心に回転して構造物１の姿勢変換を行う（ステップＳ１０７）。第２走査部８は、構造物１を第３および第４の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる（ステップＳ１１０、Ｓ１１２）。第２測定機６は、構造物１が第３の走査方向に沿って移動する際に、構造物１の第３の表面の形状を測定し（ステップＳ１１１）、構造物１が第４の走査方向に沿って移動する際に、第３の表面とは異なる構造物１の第４の表面の形状を測定する（ステップＳ１１３）。第２保持部７は、第３の表面の形状測定後かつ第４の表面の形状測定前に、構造物１を保持した状態で第１の回転軸とは異なる第２の回転軸を中心に回転して構造物１の姿勢変換を行う（ステップＳ１１２）。そして、測定結果処理部１３により、第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、構造物１を検査する（ステップＳ１１６）。このようにしたので、複雑な三次元形状を有する被検査物の表面形状を高精度で洩れなく測定し、信頼性の高い検査を実現することができる。

（２）検査装置は、第２記憶部１１と、制御部１２とをさらに備える。第２記憶部１１は、構造物１の第１、第２、第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の測定条件に関する制御データ１０４を記憶する。制御部１２は、ステップＳ１０３～Ｓ１１３の各処理において、制御データ１０４に基づいて、第１測定機３、第１保持部４、第２測定機６および第２保持部７を制御する。このようにしたので、第１測定機３、第１保持部４、第２測定機６および第２保持部７の各機器を適切に制御して、構造部１の検査を行うことができる。

（３）構造物１は、互いに異なる三次元形状を有する複数種類の物体のいずれかである。検査装置は、図３に示した制御データの算出プロセスを処理部１０において事前に行うことで、第１、第２、第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の測定条件に関する制御データを、構造物１の種類ごとに対応して第２記憶部１１に予め記憶しておく。そして制御部１２により、構造物１の種類を判別し、第２記憶部１１に記憶された制御データの中から、判別した構造物１の種類に対応する制御データ１０４を選択する（ステップＳ１０２）。制御部１２は、ステップＳ１０３～Ｓ１１３の各処理において、ステップＳ１０２で選択した制御データ１０４に基づいて、第１測定機３および第２測定機６の動作と、第１保持部４および第２保持部７の動作に応じた構造物１の姿勢とを制御する。このようにしたので、互いに異なる形状を有する様々な種類の被検査物が存在する場合にも対応できる。

（４）検査装置は、ステップＳ１０５、Ｓ１０８において、第１の回転軸を中心に回転可能な第１保持部４で構造物１を保持した状態で、構造物１を第１および第２の走査方向に沿って移動させることにより、第１および第２の表面の形状をそれぞれ測定する際の構造物１の姿勢を制御する。また、ステップＳ１１１、Ｓ１１３において、第２の回転軸を中心に回転可能な第２保持部７で構造物１を保持した状態で、構造物１を第３および第４の走査方向に沿って移動させることにより、第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の構造物１の姿勢を制御する。これらの処理で用いられる制御データ１０４は、第１保持部４および第２保持部７による構造物１の保持位置に関する情報を含む。このようにしたので、第１保持部４および第２保持部７が適切な位置で構造物１をそれぞれ保持することができる。

（５）検査装置は、処理部１０により、第１測定機３と第２測定機６の測定範囲および構造物１の姿勢を仮想的に設定し（ステップＳ１２４）、設定した第１測定機３と第２測定機６の測定範囲および構造物１の姿勢と、構造物の設計データとに基づいて、第１、第２、第３および第４の表面における測定可能領域をそれぞれ算出する（ステップＳ１２５）。そして、算出した測定可能領域に基づいて測定条件を決定し、決定した測定条件に基づいて制御データ１０４を生成する（ステップＳ１３０）。具体的には、ステップＳ１２５で算出した測定可能領域に基づいて、第１、第２、第３および第４の表面について第１測定機３および第２測定機６が測定できない死角領域をそれぞれ判定し、この死角領域が最小または所定の範囲内となるように、測定条件を決定する（ステップＳ１２６～Ｓ１２９）。このようにしたので、複雑な三次元形状を有する構造物１に対して、測定時の死角領域が最小限となるような制御データを自動的に生成できる。

　以上説明したように、本実施形態による検査装置では、複雑な三次元形状をした構造物１に対して死角領域がなるべく発生しないように、測定時に用いられる各装置の制御を行うことができる。そのため、見落としが少なく信頼性の高い全表面検査が可能となる。あるいは、死角領域を明確にして各装置を制御することで、オペレータ等に死角領域を明示してもよい。

　なお、本実施形態では、図１に示したように、第１走査部５および第２走査部８が搬送路２に対してそれぞれ直交する方向に配置されており、第１、第２、第３および第４の走査方向として、構造物１がこの方向に沿って移動する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。上記で説明したのと同様の測定が可能であれば、第１走査部５や第２走査部８を任意の配置とし、第１、第２、第３および第４の走査方向をそれぞれ任意の方向に設定してよい。また、本実施形態では、二つの走査部として第１走査部５および第２走査部８を設け、これにより第１、第２、第３および第４の走査方向を実現した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、三つ以上の走査部を設けることでより多くの走査方向を設定してもよいし、一つの走査部で第１、第２、第３および第４の走査方向を全て実現してもよい。

　本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１５年第２２７４３３号（２０１５年１１月２０日出願）

　　１・・・構造物
　　２・・・搬送路
　　３・・・第１測定機
　　４・・・第１保持部
　　５・・・第１走査部
　　６・・・第２測定機
　　７・・・第２保持部
　　８・・・第２走査部
　　９・・・第１記憶部
　１０・・・処理部
　１１・・・第２記憶部
　１２・・・制御部
　１３・・・測定結果処理部
　１４・・・表示部
　１５・・・第３記憶部

Claims

　被検査物を第１の走査方向に沿って移動させ、
　前記被検査物が前記第１の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第１の表面の形状を測定機により測定し、
　前記第１の表面の形状測定後、前記被検査物を第１の回転軸で回転させ、
　前記第１の回転軸で回転させた後、前記被検査物を第２の走査方向に沿って移動させ、
　前記被検査物が前記第２の走査方向に沿って移動する際に、前記第１の表面とは異なる前記被検査物の第２の表面の形状を測定機により測定し、
　前記第２の表面の形状測定後、前記被検査物を第３の走査方向に沿って移動させ、
　前記被検査物が前記第３の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第３の表面の形状を測定機により測定し、
　前記第３の表面の形状測定後、前記被検査物を前記第１の回転軸とは異なる第２の回転軸で回転させ、
　前記第２の回転軸で回転させた後、前記被検査物を第４の走査方向に沿って移動させ、
　前記被検査物が前記第４の走査方向に沿って移動する際に、前記第３の表面とは異なる前記被検査物の第４の表面の形状を測定機により測定し、
　前記第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、前記被検査物を検査する表面検査方法。
　請求項１に記載の表面検査方法において、
　前記被検査物は、互いに異なる三次元形状を有する複数種類の物体のいずれかであり、
　前記第１、第２、第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の測定条件に関する制御データを、前記被検査物の種類ごとに対応して記憶部に予め記憶しておき、
　前記被検査物の種類を判別し、
　前記記憶部に記憶された前記制御データの中から、判別した前記被検査物の種類に対応する制御データを選択し、
　選択した前記制御データに基づいて、前記測定機の動作および前記被検査物の姿勢を制御する表面検査方法。
　請求項２に記載の表面検査方法において、
　前記第１の回転軸を中心に回転可能な第１保持部で前記被検査物を保持した状態で、前記被検査物を前記第１および第２の走査方向に沿って移動させることにより、前記第１および第２の表面の形状をそれぞれ測定する際の前記被検査物の姿勢を制御し、
　前記第２の回転軸を中心に回転可能な第２保持部で前記被検査物を保持した状態で、前記被検査物を前記第３および第４の走査方向に沿って移動させることにより、前記第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の前記被検査物の姿勢を制御し、
　前記制御データは、前記第１保持部および前記第２保持部による前記被検査物の保持位置に関する情報を含む表面検査方法。
　請求項２または３に記載の表面検査方法において、
　前記測定機の測定範囲および前記被検査物の姿勢を仮想的に設定し、
　設定した前記測定機の測定範囲および前記被検査物の姿勢と、前記被検査物の設計データとに基づいて、前記第１、第２、第３および第４の表面における測定可能領域をそれぞれ算出し、
　算出した前記測定可能領域に基づいて、前記測定条件を決定し、
　決定した前記測定条件に基づいて、前記制御データを生成する表面検査方法。
　請求項４に記載の表面検査方法において、
　算出した前記測定可能領域に基づいて、前記第１、第２、第３および第４の表面について前記測定機が測定できない死角領域をそれぞれ判定し、
　前記死角領域が最小または所定の範囲内となるように、前記測定条件を決定する表面検査方法。
　被検査物を第１および第２の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる第１走査部と、
　前記被検査物が前記第１の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第１の表面の形状を測定し、前記被検査物が前記第２の走査方向に沿って移動する際に、前記第１の表面とは異なる前記被検査物の第２の表面の形状を測定する第１測定機と、
　前記第１の表面の形状測定後かつ前記第２の表面の形状測定前に、前記被検査物を保持した状態で第１の回転軸を中心に回転して前記被検査物の姿勢変換を行う第１保持部と、
　前記被検査物を第３および第４の走査方向に沿ってそれぞれ移動させる第２走査部と、
　前記被検査物が前記第３の走査方向に沿って移動する際に、前記被検査物の第３の表面の形状を測定し、前記被検査物が前記第４の走査方向に沿って移動する際に、前記第３の表面とは異なる前記被検査物の第４の表面の形状を測定する第２測定機と、
　前記第３の表面の形状測定後かつ前記第４の表面の形状測定前に、前記被検査物を保持した状態で前記第１の回転軸とは異なる第２の回転軸を中心に回転して前記被検査物の姿勢変換を行う第２保持部と、を備え、
　前記第１、第２、第３および第４の表面の形状測定結果に基づいて、前記被検査物を検査する表面検査装置。
　請求項６に記載の表面検査装置において、
　前記第１、第２、第３および第４の表面の形状をそれぞれ測定する際の測定条件に関する制御データを記憶する記憶部と、
　前記制御データに基づいて、前記第１測定機、前記第１保持部、前記第２測定機および前記第２保持部を制御する制御部と、をさらに備える表面検査装置。