JP2007107927A - Length measuring device, length measuring method, and computer program for length measurement - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To dispense with strict positioning and arrangement of an imaging device for imaging each end of a measuring object, and to measure accurately the length of the measuring object regardless of the direction of the end face of the measuring object to the imaging device. <P>SOLUTION: The distance along the axial direction of a work WK between each coordinate origin in three-dimensional shape measuring devices 20A, 20B is stored as a reference distance L<SB>0</SB>, and reference planes Pka, Pkb orthogonal to the axis of the work WK are defined. Then, each end including end faces Sa, Sb of the work WK are measured by the three-dimensional shape measuring devices 20A, 20B, and planes Pwa, Pwb showing the end faces Sa, Sb are defined, and measuring planes Pma, Pmb parallel to the reference planes Pka, Pkb are defined by using the planes Pka, Pkb. Thereafter, the length L of the work WK is calculated by subtracting the distance between the measuring planes Pma, Pmb and each coordinate origin from the reference distance L<SB>0</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、測定対象物の長さを画像処理によって測定する長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラムに関する。   The present invention relates to a length measurement device, a length measurement method, and a length measurement computer program that measure the length of a measurement object by image processing.

一般に、圧延加工などにより柱状または管状に成形された長尺材は、切断加工により所定の長さに切断されて製品となる。この場合、切断された長尺状の製品の長さを測定して同製品の長さが所定の長さ、すなわち製品仕様の規格内であるか否かが検査される。このような製品の長さの検査における長さ測定装置として、例えば下記特許文献１に示されているようなＣＣＤ(charge-coupled-device)を用いた装置が知られている。
特開平６−１８２２８号公報 Generally, a long material formed into a columnar shape or a tubular shape by rolling or the like is cut into a predetermined length by a cutting process to become a product. In this case, the length of the cut long product is measured to inspect whether the length of the product is within a predetermined length, that is, within the product specification standard. As a length measuring device in such a product length inspection, for example, a device using a charge-coupled device (CCD) as disclosed in Patent Document 1 is known.
JP-A-6-18228

特許文献１に記載の長さ測定装置においては、圧延機により圧延された後、所定の長さに切断された長尺状の製品の先端部を材料揃えストッパーに当接させて位置決めし、位置決めされた製品の先端部および後端部の上方にそれぞれ配置されたＣＣＤカメラによって同製品の先端部および後端部を撮像している。この場合、各ＣＣＤカメラには、それぞれ製品の先端部および後端部を照らす照明が併設されており、各ＣＣＤカメラは、製品の先端部および後端部からの各反射光を受光して、光量に応じた電気信号を各画素ごとに画像処理装置に出力する。画像処理装置は、各ＣＣＤカメラから各画素ごとに出力された電気信号に基づいて製品の先端部および後端部の形状を表す２次元形状データを生成し同製品の先端部および後端部の各端部を検出して製品の長さを測定している。   In the length measuring device described in Patent Document 1, positioning is performed by bringing the leading end of a long product, which has been rolled by a rolling mill and then cut into a predetermined length, into contact with a material alignment stopper. The front end and rear end of the product are imaged by a CCD camera disposed above the front end and rear end of the product. In this case, each CCD camera is provided with illumination that illuminates the front end and the rear end of the product, and each CCD camera receives each reflected light from the front end and the rear end of the product, An electrical signal corresponding to the amount of light is output to the image processing apparatus for each pixel. The image processing apparatus generates two-dimensional shape data representing the shape of the front end portion and the rear end portion of the product based on the electrical signal output for each pixel from each CCD camera, and the front end portion and the rear end portion of the product. Each end is detected to measure the length of the product.

しかしながら、このようなＣＣＤカメラを用いた長さ測定装置においては、測定対象物（製品）の先端部および後端部における各端部を正確に検出するために、ＣＣＤカメラの受光面が測定対象物の各端部における各端面に対して直交するようにＣＣＤカメラを配置しなければならない。このため、ＣＣＤカメラの配置位置が狭い範囲に限定される。このＣＣＤカメラの配置作業は煩雑な作業であるとともに、定期的にＣＣＤカメラの配置位置を校正する作業も必要であるという問題がある。また、画像処理装置によって生成される測定対象物の各端部の形状を表す画像データは測定対象物の外周を表す２次元画像データであるため、測定対象物の各端部の形状が曲がっている、または同各端部における端面が測定対象物の軸方向に対して傾いている場合には、ＣＣＤカメラの受光面に対する測定対象物の向きによって異なる端面形状の画像データが検出され、精度よく測定対象物の長さを測定することができないという問題があった。   However, in such a length measuring apparatus using a CCD camera, the light receiving surface of the CCD camera is the object to be measured in order to accurately detect each end of the front end and rear end of the measurement object (product). The CCD camera must be arranged so as to be orthogonal to each end face at each end of the object. For this reason, the arrangement position of the CCD camera is limited to a narrow range. This CCD camera placement work is a troublesome work, and there is a problem that it is necessary to periodically calibrate the CCD camera placement position. Further, since the image data representing the shape of each end of the measurement object generated by the image processing apparatus is two-dimensional image data representing the outer periphery of the measurement object, the shape of each end of the measurement object is bent. If the end face of each end is inclined with respect to the axial direction of the measurement object, image data with different end face shapes is detected depending on the orientation of the measurement object with respect to the light receiving surface of the CCD camera, and the accuracy is high. There was a problem that the length of the measurement object could not be measured.

本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、測定対象物における各端部を撮像する撮像装置を厳格に位置決めして配置する必要がないとともに、測定対象物における各端部の形状が曲がっている、または同各端部における端面が測定対象物の軸方向に対して傾いている場合であっても撮像装置に対する同端面の向きに関わらず測定対象物の長さを精度よく測定することができる長さ測定装置、長さ測定方法および長さ測定用コンピュータプログラムを提供することにある。   The present invention has been made to cope with the above problem, and the object thereof is not to strictly position and arrange an imaging device for imaging each end of the measurement object, and each end of the measurement object. The length of the object to be measured is accurate regardless of the orientation of the end face with respect to the imaging device, even when the shape is bent or the end face at each end is inclined with respect to the axial direction of the object to be measured. An object of the present invention is to provide a length measuring device, a length measuring method, and a computer program for length measurement that can be measured well.

上記目的を達成するため、本発明の特徴は、測定対象物の長さを測定する長さ測定装置において、測定対象物を支持する支持手段と、測定対象物に向けて光を照射して同測定対象物からの反射光を用いて、同測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置と、支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義する基準面定義手段と、３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶する記憶手段と、３次元形状測定装置によって測定された前記測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成する３次元形状データ群生成手段と、前記生成された３次元形状データ群を用いて、測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義する端面定義手段と、端面定義手段により定義された端面内の一点を含み、かつ基準面に平行な測定用平面を定義する測定用平面定義手段と、測定用平面定義手段により定義された測定用平面と記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算する長さ計算手段とを備えたことにある。   In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that, in a length measurement device for measuring the length of a measurement object, a support means for supporting the measurement object and light irradiated toward the measurement object are the same. A three-dimensional shape measuring apparatus for measuring the three-dimensional shape of the surface of the measuring object including at least an end including the end face to be subjected to length measurement in the measuring object, using reflected light from the measuring object; Reference plane defining means for defining a plane perpendicular to the axis between the end faces of the measurement object supported by the support means as a reference plane, and a predetermined second in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus. Of the measurement object with one measurement reference position and a predetermined second measurement reference position for specifying the position of the end surface at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus The distance along the axis is the reference distance Storage means for storing as, three-dimensional shape data group generating means for generating a three-dimensional shape data group representing a three-dimensional surface shape of the measurement object measured by a three-dimensional shape measuring apparatus, and the generated three-dimensional An end face defining means for defining an end face to be subjected to length measurement in the measurement object using the shape data group, and a measuring plane including one point in the end face defined by the end face defining means and parallel to the reference plane A measuring plane defining means for defining the length, a length calculating means for calculating the length of the measurement object using the measuring plane defined by the measuring plane defining means and the reference distance stored in the storage device; It is in having.

この場合、前記第１測定基準位置は、３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、第２測定基準位置は、３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部とは反対側の端部を特定の位置に位置決めする位置にするとよい。ここで、前記特定の位置とは、例えば、ワークの一端に当接して同ワークを特定の位置に位置決めした場合における同一端の位置である。また、前記第１測定基準位置および第２測定基準位置に代えて、３次元形状測定装置を測定対象物の測定対象となる端面ごとに用意、すなわち、２つの３次元形状測定装置を用意し、第１測定基準位置を一方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点とし、第２測定基準位置を他方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点としてもよい。   In this case, the first measurement reference position is the coordinate origin in the coordinate system of the three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus. The end on the side may be positioned at a specific position. Here, the specific position is, for example, the position of the same end when the workpiece is positioned at a specific position by contacting one end of the workpiece. Further, in place of the first measurement reference position and the second measurement reference position, a three-dimensional shape measurement device is prepared for each end surface to be measured of the measurement object, that is, two three-dimensional shape measurement devices are prepared, The first measurement reference position may be the coordinate origin in the coordinate system of one three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position may be the coordinate origin in the coordinate system of the other three-dimensional shape measurement apparatus.

この場合、長さ測定装置における２つの３次元形状測定装置は、測定対象物に向けてそれぞれ光を照射して同測定対象物からの各反射光を用いて同測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部をそれぞれ少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状をそれぞれ測定し、前記基準面定義手段は、支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義し、前記記憶手段は、２つの３次元形状測定装置のうち、一方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、他方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶し、前記３次元形状データ群生成手段は、前記２つの３次元形状測定装置によってそれぞれ測定された測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群をそれぞれ生成し、前記端面定義手段は、それぞれ生成された各３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ定義し、前記測定用平面定義手段は、端面定義手段により定義された各端面内の一点を含み、かつ基準面に平行な測定用平面をそれぞれ定義し、前記長さ計算手段は、前記一方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と第１測定基準位置との距離を第１距離として計算するとともに、前記他方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と第２測定基準位置との距離を第２距離として計算して、記憶装置に記憶された基準距離から前記第１距離および第２距離を減算することにより測定対象物の長さを計算するようにするとよい。   In this case, the two three-dimensional shape measurement apparatuses in the length measurement apparatus irradiate light toward the measurement object, and use the reflected light from the measurement object to measure the length of the measurement object. The three-dimensional shape of the surface of the measurement object including at least each end including each of the two target end surfaces is measured, and the reference surface definition means measures the length of the measurement object supported by the support means. A plane perpendicular to the axis between the end surfaces to be subjected to the measurement is defined as a reference plane, and the storage means is a predetermined first in the coordinate system of one of the three three-dimensional shape measuring devices. The distance along the axis of the measurement object between the measurement reference position and a predetermined second measurement reference position in the coordinate system of the other three-dimensional shape measuring apparatus is stored as a reference distance, and the three-dimensional shape data group generation hand Respectively generate three-dimensional shape data groups representing the three-dimensional surface shape of the measurement object respectively measured by the two three-dimensional shape measurement devices, and the end surface defining means generates each of the generated three-dimensional shape data. Two end surfaces to be length measurement targets in the measurement object are defined using a group, and the measurement plane definition means includes one point in each end face defined by the end face definition means, and a reference The measurement plane parallel to the surface is defined, and the length calculation means calculates the distance between the measurement plane corresponding to the one three-dimensional shape measuring apparatus and the first measurement reference position as the first distance. The distance between the measurement plane corresponding to the other three-dimensional shape measuring apparatus and the second measurement reference position is calculated as a second distance, and the first distance and the first distance and the reference distance stored in the storage device are calculated. The second distance may be such that calculates the length of the measurement object by subtracting.

また、第１測定基準位置および第２測定基準位置が前記のいずれの場合も端面定義手段により定義された各端面において前記測定用平面に含まれる一点を、同端面における中心点、同端面における重心点、同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も近い点および同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も遠い点のうちのいずれか１つにすればよい。   Further, in each of the cases where the first measurement reference position and the second measurement reference position are the above, one point included in the measurement plane at each end face defined by the end face defining means is a center point on the end face, and a center of gravity on the end face. Any one of a point, a point closest to the three-dimensional shape measuring apparatus facing the same end surface, and a point farthest from the three-dimensional shape measuring apparatus facing the same end surface may be used.

このように構成した本発明の特徴によれば、記憶装置に予め測定対象物における測定対象となる端面間の軸線に沿って第１測定基準位置と第２測定基準位置との距離を基準距離として記憶している。ここで、第１測定基準位置は３次元形状測定装置の座標系内に存在し、同第１測定基準位置と同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端面の位置とが特定される。また、第２測定基準位置は、測定対象物における測定対象となるもう一方の端面の位置を特定する位置である。そして、前記軸線に直交する基準面と平行な測定用平面を測定対象となる端面に定義し、同測定用平面と基準距離とを用いて測定対象物の長さを計算している。これによれば、測定対象となる端面に対して測定用平面が定義できれば、すなわち、測定対象となる端面を含む測定対象物の端部の表面形状を表す３次元形状データが取得できれば、常に測定対象物の軸線に沿って同測定対象物の長さが測定することができ、３次元形状測定装置の配置位置は限定されない。また、測定用平面は３次元データによって定義されるため、測定対象となる端面の形状および３次元形状測定装置に対する同端面の向きに寄らず一定の平面を定義することができる。これにより、精度の高い測定対象物の長さ測定が可能となる。   According to the feature of the present invention configured as described above, the distance between the first measurement reference position and the second measurement reference position along the axis between the end faces to be measured in the measurement object in the storage device is set as the reference distance. I remember it. Here, the first measurement reference position exists in the coordinate system of the three-dimensional shape measurement apparatus, and the first measurement reference position and the position of the end face of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus are specified. The In addition, the second measurement reference position is a position that specifies the position of the other end face that is the measurement target in the measurement target. Then, a measurement plane parallel to the reference plane orthogonal to the axis is defined as an end surface to be measured, and the length of the measurement target is calculated using the measurement plane and the reference distance. According to this, if a measurement plane can be defined for the end surface to be measured, that is, if 3D shape data representing the surface shape of the end of the measurement object including the end surface to be measured can be acquired, measurement is always performed. The length of the measurement object can be measured along the axis of the object, and the arrangement position of the three-dimensional shape measurement apparatus is not limited. Further, since the measurement plane is defined by three-dimensional data, a constant plane can be defined regardless of the shape of the end face to be measured and the direction of the end face with respect to the three-dimensional shape measuring apparatus. Thereby, it is possible to measure the length of the measurement object with high accuracy.

また、上記長さ測定装置において、さらに、前記測定用平面定義手段は、３次元形状データ群のうち測定対象物の端部における外周面の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における中心軸を計算する中心軸計算手段と、端面定義手段により定義された端面と中心軸計算手段により計算された中心軸との交点を前記測定対象物の端面における中心点として計算する端面中心計算手段とを備え、端面中心計算手段にて計算された端面の中心点を含むとともに前記基準面に平行な平面を測定用平面として定義するようにしたことにある。これによれば、測定対象である端面が中心軸に対して完全に垂直でない場合や端面が若干曲がっている場合であっても、同端面と測定対象物の中心軸との交点に基づいて測定用平面が定義されるため、同端面における正確な中心点に基づいて測定用平面を定義することができる。   Further, in the length measuring apparatus, the measurement plane defining means further uses the three-dimensional data representing the surface shape of the outer peripheral surface at the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group, A center axis calculating means for calculating the center axis of the object, and an end face center for calculating an intersection of the end surface defined by the end face defining means and the center axis calculated by the center axis calculating means as the center point of the end face of the measurement object And calculating means for defining a plane including the center point of the end face calculated by the end face center calculating means and parallel to the reference plane as a measuring plane. According to this, even when the end surface to be measured is not completely perpendicular to the central axis or when the end surface is slightly bent, the measurement is based on the intersection of the end surface and the central axis of the measuring object. Since the work plane is defined, the measurement plane can be defined based on the accurate center point on the end face.

また、本発明の他の特徴は、上記長さ測定装置において、さらに、前記端面定義手段により定義された端面の前記基準面に対する角度が所定の範囲内であるとき、測定対象物の長さ測定が可能であると判定する長さ測定可否判定手段を有し、長さ計算手段は、長さ測定可否判定手段により測定対象物の長さ測定が可能と判定されたとき、同測定対象物の長さを計算するようにしたことにある。これによれば、測定対象である端面が測定対象物の軸線に対して垂直から所定の範囲内の角度でずれている場合のみ、同測定対象物の長さ測定を行うことができ、測定した測定対象物間の長さ比較をより正確に行うことができる。   According to another aspect of the present invention, in the length measuring apparatus, when the angle of the end surface defined by the end surface defining means with respect to the reference surface is within a predetermined range, the length of the measurement object is measured. A length measurement availability determination unit that determines that the measurement object is capable of being measured when the length measurement availability determination unit determines that the length measurement of the measurement object is possible. The length is calculated. According to this, the length measurement of the measurement object can be performed and measured only when the end face as the measurement object is deviated from the perpendicular to the axis of the measurement object by an angle within a predetermined range. The length comparison between measurement objects can be performed more accurately.

また、本発明の他の特徴は、上記長さ測定装置において、さらに、３次元形状データ群のうち測定対象物における端部の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における端部の曲がりの有無を判定する曲がり判定手段と、曲がり判定手段により測定対象物における端部の曲がりが有りと判定されたとき、前記測定用平面定義手段にて定義された測定用平面を、前記測定対象物における端部が直線状である場合における測定用平面に補正する測定用平面補正手段とを備え、前記長さ計算手段は、測定用平面定義手段により定義された測定用平面または前記測定用平面補正手段により補正した測定用平面と前記記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算するようにしたことにある。これによれば、測定対象物における端部が曲がっている場合であっても、同端部の曲がりがなく直線状に形成されている場合における測定対象物の長さを測定することができる。すなわち、同端部が曲がり変形した場合であっても測定対象物本来の長さを測定することができる。   Another feature of the present invention is that the length measurement apparatus further includes an end of the measurement object using three-dimensional data representing a surface shape of the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group. Bending determination means for determining the presence or absence of bending of the part, and when the bending determination means determines that there is bending at the end of the measurement object, the measurement plane defined by the measurement plane definition means is A measurement plane correcting means for correcting the measurement object to a measurement plane when the end of the measurement object is linear, and the length calculation means is the measurement plane defined by the measurement plane definition means or the measurement The length of the measurement object is calculated using the measurement plane corrected by the plane correction means and the reference distance stored in the storage device. According to this, even when the end portion of the measurement object is bent, the length of the measurement object in the case where the end portion is not bent and is formed in a straight line can be measured. That is, the original length of the measurement object can be measured even when the same end is bent and deformed.

また、本発明の他の特徴は、上記長さ測定装置において、さらに、前記支持手段に支持された複数の測定対象物に対応して生成される３次元形状データ群を、同複数の測定対象ごとに分類する３次元形状データ分類手段を有し、端面定義手段は、前記複数の測定対象物ごとに長さ測定の対象となる端面を定義し、測定用平面定義手段は、前記複数の測定対象物ごとに測定用平面を定義し、長さ計算手段は、前記複数の測定対象物ごとに測定対象物の長さを測定するようにしたことにある。これによれば、複数の測定対象物を支持手段に支持させて、同時に複数の測定対象物の長さ測定を行うことができる。これにより、測定対象物の長さ測定を効率的に行うことができる。   Another feature of the present invention is that, in the length measurement apparatus, a three-dimensional shape data group generated corresponding to a plurality of measurement objects supported by the support means is further measured. 3D shape data classification means for classifying each of the plurality of measurement objects, the end face definition means defines an end face to be subjected to length measurement for each of the plurality of measurement objects, and the measurement plane definition means includes the plurality of measurement objects. The measurement plane is defined for each object, and the length calculation means is configured to measure the length of the measurement object for each of the plurality of measurement objects. According to this, a plurality of measurement objects can be supported by the support means, and the lengths of the plurality of measurement objects can be measured simultaneously. Thereby, the length measurement of a measuring object can be performed efficiently.

また、本発明は装置の発明として実施できるばかりでなく、方法の発明およびコンピュータプログラムの発明としても実施できるものである。   The present invention can be implemented not only as an apparatus invention but also as a method invention and a computer program invention.

以下、本発明に係る長さ測定装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る長さ測定装置の基本構成を示す概略図である。   Hereinafter, an embodiment of a length measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a length measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

この長さ測定装置は、丸棒状の測定対象物（以下、「ワーク」という）ＷＫの両端部側をそれぞれ支持する四角柱状の２つの支持台１０を備えている。この支持台１０は、本発明に係る支持手段に対応する。２つの支持台１０は、互いに同一の形状に形成されており、詳しくは図２に示すように、四角柱状に形成された本体部１０ａの上面に、同本体部１０ａの長手方向に沿って等間隔に３つの支持部１０ｂが形成されている。これら３つの支持部１０ｂは、それぞれ本体部１０ａの長手方向に直交する方向にＶ溝状に形成されており、支持台１０上に載置されるワークＷＫを安定的に支持する。これら２つの支持台１０は、後述する３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの測定対象空間内に互いに平行に配置され、１つのワークＷＫを２つの支持台１０にて水平状態に支持する。なお、本実施形態においては、同時に３つのワークＷＫの長さ測定を行うことができるように、３つの支持部１０ｂを支持台１０上に設けるようにしたが、この支持部１０ｂの数は、同時に測定するワークＷＫの数に応じて適宜変更するようにすればよい。   This length measuring apparatus includes two square columnar support bases 10 that respectively support both ends of a round bar-shaped measurement object (hereinafter referred to as “workpiece”) WK. This support base 10 corresponds to the support means according to the present invention. The two support bases 10 are formed in the same shape as each other. Specifically, as shown in FIG. 2, the upper surface of the main body 10 a formed in a quadrangular column shape is formed along the longitudinal direction of the main body 10 a. Three support portions 10b are formed at intervals. These three support portions 10b are each formed in a V-groove shape in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body portion 10a, and stably support the workpiece WK placed on the support base 10. These two support bases 10 are arranged in parallel to each other in a measurement target space of three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B described later, and support one work WK in a horizontal state by the two support bases 10. In the present embodiment, the three support portions 10b are provided on the support base 10 so that the lengths of the three workpieces WK can be measured simultaneously. However, the number of the support portions 10b is as follows. What is necessary is just to change suitably according to the number of the workpiece | work WK measured simultaneously.

これらの支持台１０の各斜め上方には、支持台１０に向けて異なる位置、具体的には、支持台１０上に載置されるワークＷＫの２つの各端面Ｓａ，Ｓｂに向けてそれぞれ配置された３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂが設けられている。これらの３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂは、光を用いて支持台１０上に載置されるワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂを含む各端部の３次元形状を測定するもので、同測定結果を表す３次元表面形状測定情報を出力するとともに、同ワークＷＫ表面からの反射光の光量を測定して同測定結果を表す反射光量測定情報を出力する。これらの３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂとしては、光を用いて物体の３次元表面形状を測定して同測定した３次元表面形状を表す信号を出力するとともに、同物体表面からの反射光量を表す信号を出力するものであれば、いかなる３次元形状測定装置をも利用できる。なお、反射光量に代えて物体の反射率または色を識別するものでもよい。本実施形態においては、レーザ光を用いて３角測量法に従って物体の３次元表面形状を測定するとともに、同物体表面からの反射光量を測定するものを簡単に紹介しておく。   Disposed above each of the support bases 10 at different positions toward the support base 10, specifically, toward the two end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK placed on the support base 10, respectively. The three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B are provided. These three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B measure the three-dimensional shape of each end portion including the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK placed on the support base 10 using light. Is output, and the amount of reflected light from the surface of the workpiece WK is measured, and the amount of reflected light measurement information representing the measurement result is output. These three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B measure the three-dimensional surface shape of an object using light and output a signal representing the measured three-dimensional surface shape, and the amount of light reflected from the surface of the object. Any three-dimensional shape measuring apparatus can be used as long as it outputs a signal to represent. Note that the reflectance or color of an object may be identified instead of the amount of reflected light. In the present embodiment, a method for measuring the three-dimensional surface shape of an object according to a triangulation method using laser light and measuring the amount of reflected light from the object surface will be briefly introduced.

この３次元形状測定装置においては、レーザ光源から物体に向けて出射されるレーザ光の進行方向にほぼ垂直な仮想平面を想定するとともに、同仮想平面上にて互いに直交するＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って分割した多数の微小エリアを想定する。そして、３次元形状測定装置は、前記多数の微小エリアにレーザ光を順次照射し、物体からの反射光によって前記微小エリアが規定する物体表面までの距離をＺ軸方向距離として順次検出して、物体の表面を微小エリアずつに分割した各分割エリア位置を表すＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報を得て、同３次元形状測定装置に面した物体表面の形状を測定するものである。また、この３次元形状測定装置は、前記物体表面の形状を測定すると同時に、物体からの反射光を前記微小エリアごとに検出して、前記微小エリアごとの反射光の光量を測定するものである。   In this three-dimensional shape measuring apparatus, a virtual plane that is substantially perpendicular to the traveling direction of laser light emitted from a laser light source toward an object is assumed, and an X-axis direction and a Y-axis that are orthogonal to each other on the virtual plane. Assume a large number of minute areas divided along the direction. Then, the three-dimensional shape measuring apparatus sequentially irradiates the plurality of minute areas with laser light, sequentially detects the distance to the object surface defined by the minute areas by reflected light from the object as a Z-axis direction distance, Information on X, Y, and Z coordinates representing each divided area position obtained by dividing the surface of the object into minute areas is obtained, and the shape of the object surface facing the three-dimensional shape measuring apparatus is measured. In addition, this three-dimensional shape measuring apparatus measures the shape of the object surface and simultaneously detects the reflected light from the object for each minute area and measures the amount of reflected light for each minute area. .

したがって、この３次元形状測定装置は、出射レーザ光の向きをＸ軸方向に変化させるＸ軸方向走査器と、出射レーザ光の向きをＹ軸方向に変化させるＹ軸方向走査器と、物体表面にて反射された反射レーザ光を受光して物体表面までの距離および同物体表面からの反射光量を検出する光検出器とを備えている。Ｘ軸方向走査器およびＹ軸方向走査器としては、レーザ光源からの出射レーザ光の光路をＸ軸方向およびＹ軸方向に独立に変化させ得る機構であればよく、例えば、レーザ光源自体をＸ軸方向およびＹ軸方向の軸線回りに電動モータによって回転させたり、出射レーザ光の光路に設けられてその方向を変更するガルバノミラーをＸ軸方向およびＹ軸方向の軸線回りに電動モータによって回転させる機構を利用できる。光検出器としては、前記出射レーザ光の光路に追従して回転し、物体表面にて反射された反射レーザ光を集光する結像レンズおよび同集光したレーザ光を受光するＣＣＤなどの複数の受光素子を一列に配置させたラインセンサからなり、ラインセンサによる反射レーザ光の受光位置によって物体表面までの距離を検出するとともに、同反射レーザ光の受光幅によって、同物体表面からの反射光の光量を検出する。   Therefore, this three-dimensional shape measuring apparatus includes an X-axis direction scanner that changes the direction of the emitted laser light in the X-axis direction, a Y-axis direction scanner that changes the direction of the emitted laser light in the Y-axis direction, and an object surface. And a photodetector that detects the distance to the object surface and the amount of reflected light from the object surface by receiving the reflected laser beam reflected by the. The X-axis direction scanner and the Y-axis direction scanner may be any mechanism that can independently change the optical path of the laser beam emitted from the laser light source in the X-axis direction and the Y-axis direction. It is rotated by an electric motor around the axial lines in the axial direction and the Y-axis direction, or a galvanometer mirror provided in the optical path of the emitted laser light and changing its direction is rotated by an electric motor around the axes in the X-axis direction and the Y-axis direction. The mechanism is available. As the photodetector, a plurality of imaging lenses such as an imaging lens that collects the reflected laser beam that rotates following the optical path of the emitted laser beam and is reflected on the object surface, and a CCD that receives the collected laser beam, etc. The line sensor is arranged in a line, and the distance to the object surface is detected by the position of the reflected laser beam received by the line sensor, and the reflected light from the object surface is detected by the light receiving width of the reflected laser beam. The amount of light is detected.

したがって、このような３次元形状測定装置は、物体の表面を微小エリアずつに分割した各分割エリア位置を表すＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報として、Ｘ軸方向走査器による出射レーザ光の基準方向に対するＸ軸方向への傾きθｘ、Ｙ軸方向走査器による出射レーザ光の基準方向に対するＹ軸方向への傾きθｙ、光検出器による物体表面までの距離Ｌｚ、および同光検出器による物体表面からの反射光量Ｌｚｓとが、前記仮想したＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って分割した多数の微小エリアごとに出力される。より具体的には、Ｘ軸およびＹ軸方向への傾きθｘ，θｙは、電動モータの基準位置からの回転角である。また、物体表面までの距離Ｌｚは、ラインセンサにおける反射レーザ光の受光位置であり、物体表面からの反射光量Ｌｚｓは、ラインセンサにおける反射レーザ光の受光幅である。なお、３次元形状測定装置は、後述するコントローラ３１からの指令により、前記Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って分割した多数のエリアごとの出力以外に、物体表面からの反射光量Ｌｚｓが急激に変化したとき、前記Ｘ軸方向への傾きθｘ、Ｙ軸方向への傾きθｙ、物体表面までの距離Ｌｚおよび物体表面からの反射光量Ｌｚｓが出力されるようになっている。   Therefore, such a three-dimensional shape measuring apparatus uses the reference direction of the laser beam emitted by the X-axis direction scanner as information on the X, Y, and Z coordinates representing the divided area positions obtained by dividing the surface of the object into minute areas. The tilt θx in the X-axis direction with respect to the angle, the tilt θy in the Y-axis direction with respect to the reference direction of the laser beam emitted by the Y-axis direction scanner, the distance Lz to the object surface by the photodetector, and the object surface by the photodetector Is output for each of a large number of minute areas divided along the virtual X-axis direction and Y-axis direction. More specifically, the inclinations θx and θy in the X-axis and Y-axis directions are rotation angles from the reference position of the electric motor. The distance Lz to the object surface is the light receiving position of the reflected laser light at the line sensor, and the reflected light amount Lzs from the object surface is the light receiving width of the reflected laser light at the line sensor. Note that the three-dimensional shape measuring apparatus has an abrupt amount of reflected light Lzs from the object surface in addition to the output for each of a large number of areas divided along the X-axis direction and the Y-axis direction according to a command from the controller 31 described later. When changed, the inclination θx in the X-axis direction, the inclination θy in the Y-axis direction, the distance Lz to the object surface, and the amount of reflected light Lzs from the object surface are output.

これらの３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂには、コントローラ３１および３次元画像データ処理装置３２がそれぞれ接続されている。コントローラ３１は、キーボードからなる入力装置３３からの指示に従って、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの作動を制御する。また、コントローラ３１は、入力装置３３からの指示に従って３次元画像データ処理装置３２の作動を制御するとともに、同入力装置３３にて入力されたデータを３次元画像データ処理装置３２に供給する。   A controller 31 and a three-dimensional image data processing device 32 are connected to the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B, respectively. The controller 31 controls the operation of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B in accordance with an instruction from the input device 33 including a keyboard. The controller 31 controls the operation of the three-dimensional image data processing device 32 in accordance with an instruction from the input device 33 and supplies the data input by the input device 33 to the three-dimensional image data processing device 32.

３次元画像データ処理装置３２は、コンピュータ装置によって構成されて図３、図５、図６、図８、図１２、図１３、図１６および図１８の各プログラムの実行により、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂからの３次元画像に関する情報、具体的には、Ｘ軸方向への傾きθｘ、Ｙ軸方向への傾きθｙ、物体表面までの距離Ｌｚを入力して、測定対象空間内に位置する物体の３次元画像データを生成し、同生成した３次元画像データを用いてワークＷＫの長さを計算する。また、３次元画像データ処理装置３２は、物体表面からの反射光量Ｌｚｓを入力して、測定対象空間内に位置する物体表面の前記微小エリアごとの反射光量を算出する。   The three-dimensional image data processing device 32 is constituted by a computer device, and the three-dimensional shape measuring device is executed by executing the programs shown in FIGS. 3, 5, 6, 8, 12, 13, 16, and 18. Information on the three-dimensional images from 20A and 20B, specifically, an inclination θx in the X-axis direction, an inclination θy in the Y-axis direction, and a distance Lz to the object surface are input and located in the measurement target space. Three-dimensional image data of the object is generated, and the length of the work WK is calculated using the generated three-dimensional image data. In addition, the three-dimensional image data processing device 32 receives the amount of reflected light Lzs from the object surface, and calculates the amount of reflected light for each minute area of the object surface located in the measurement target space.

この３次元画像データ処理装置３２には、表示装置３４が接続されている。表示装置３４は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイまたはＣＲＴディスプレイなどからなり、３次元画像データ処理装置３２によって実行される各プログラムの実行過程および同各プログラムの実行により計算されるワークＷＫの長さを表示する。   A display device 34 is connected to the three-dimensional image data processing device 32. The display device 34 includes a liquid crystal display, a plasma display, a CRT display, or the like, and displays the execution process of each program executed by the three-dimensional image data processing device 32 and the length of the work WK calculated by the execution of each program. To do.

次に、上記のように構成した長さ測定装置の作動について説明する。作業者は、入力装置３３を操作してワークＷＫの長さ測定を指示する。このワークＷＫの長さ測定の指示は、コントローラ３１を介して３次元画像データ処理装置３２に伝達され、３次元画像データ処理装置３２は、図３に示すワーク長測定プログラムの実行をステップＳ１００にて開始して、ステップＳ１０２にて、基準距離Ｌ０を計算する。基準距離Ｌ０は、図４に示すように、ワークＷＫの長さを計算するための基準となる長さであり、支持台１０上にセットされる基準物体４０を測定することにより計算される。基準物体４０は、断面形状が真円状に形成された丸棒体であり、基準物体４０の両端の各端面４０ａ，４０ｂが同基準物体４０の軸線に対して直交した形状となっている。この基準物体４０の長さＬ４０は、事前に作業者により認識されており、３次元画像データ処理装置３２の記憶装置に予め記憶されている。また、基準物体４０の２つの端面４０ａ，４０ｂにレーザ光を照射した際における同端面４０ａ，４０ｂからそれぞれ反射される反射光の光量も事前に作業者により認識されており、３次元画像データ処理装置３２の記憶装置に反射光量データとして予め記憶されている。 Next, the operation of the length measuring apparatus configured as described above will be described. The operator operates the input device 33 to instruct measurement of the length of the work WK. The instruction to measure the length of the work WK is transmitted to the three-dimensional image data processing device 32 via the controller 31, and the three-dimensional image data processing device 32 executes the work length measurement program shown in FIG. 3 in step S100. starting Te at step S102, calculates a reference distance L 0. As shown in FIG. 4, the reference distance L 0 is a reference length for calculating the length of the workpiece WK, and is calculated by measuring the reference object 40 set on the support base 10. . The reference object 40 is a round bar whose cross-sectional shape is formed in a perfect circle shape, and each end surface 40 a, 40 b at both ends of the reference object 40 has a shape orthogonal to the axis of the reference object 40. The length L 40 of the reference object 40 in advance has been recognized by the worker, it is previously stored in the storage device of the three-dimensional image data processing apparatus 32. Further, the amount of reflected light reflected from the end surfaces 40a and 40b when the two end surfaces 40a and 40b of the reference object 40 are irradiated with laser light is recognized in advance by the operator, and three-dimensional image data processing is performed. The amount of reflected light is stored in advance in the storage device of the device 32.

作業者は、基準物体４０を支持台１０の各支持部１０ｂ上に載置、具体的には、基準物体４０の各端部を２つの各支持台１０における各支持部１０ｂ上に載置して３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各測定対象空間内に基準物体４０を配置する。この場合、基準物体４０の端面４０ａは３次元形状測定装置２０Ａに面するとともに、同基準物体４０の端面４０ｂは３次元形状測定装置２０Ｂに面した状態で配置される。なお、基準物体４０は、支持台１０における３つの支持部１０ｂのうち、いずれの支持部１０ｂ上に載置してもよいが、２つの支持台１０の間において互いに対応する支持部１０ｂに載置する。すなわち、基準物体４０は、支持台１０の長手方向に直交した状態で載置される。   The operator places the reference object 40 on each support portion 10 b of the support base 10, specifically, places each end of the reference object 40 on each support portion 10 b of the two support bases 10. Then, the reference object 40 is arranged in each measurement target space of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B. In this case, the end surface 40a of the reference object 40 faces the three-dimensional shape measuring apparatus 20A, and the end surface 40b of the reference object 40 is arranged in a state facing the three-dimensional shape measuring apparatus 20B. The reference object 40 may be placed on any of the three support portions 10b of the support base 10 but may be placed on the support portions 10b corresponding to each other between the two support bases 10. Put. That is, the reference object 40 is placed in a state orthogonal to the longitudinal direction of the support base 10.

一方、３次元画像データ処理装置３２は、図５に示す基準距離計算サブプログラムの実行をステップ２００にて開始して、ステップＳ２０２にて、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂによる測定情報の入力を待つ。３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂは、コントローラ３１によって制御され、測定対象空間内に配置された基準物体４０（基準物体４０の周辺に存在する物体、例えば支持台１０などを含む）の３次元表面形状の測定を開始するとともに、基準物体４０の表面形状を表す情報および基準物体４０の表面からの反射光の光量を表す情報を３次元画像データ処理装置３２にそれぞれ出力する。すなわち、基準物体４０の表面を微小エリアずつに分割した各分割エリア位置を表すＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報（具体的には、傾きθｘ，θｙおよび距離Ｌｚ）および基準物体４０の物体表面からの反射光の光量に関する情報（具体的には、反射光量Ｌｚｓ）をそれぞれ出力する。したがって、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ２０２にて、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂから出力された前記Ｘ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報および基準物体４０の物体表面からの反射光の光量に関する情報を入力する。   On the other hand, the three-dimensional image data processing device 32 starts execution of the reference distance calculation subprogram shown in FIG. 5 in step 200, and inputs measurement information by the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B in step S202. wait. The three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are controlled by the controller 31, and the three-dimensional surface of the reference object 40 (including an object existing around the reference object 40 such as the support table 10) disposed in the measurement target space. While measuring the shape, information representing the surface shape of the reference object 40 and information representing the amount of reflected light from the surface of the reference object 40 are output to the three-dimensional image data processing device 32, respectively. That is, from the information (specifically, inclinations θx, θy and distance Lz) regarding the X, Y, and Z coordinates representing the divided area positions obtained by dividing the surface of the reference object 40 into minute areas, and the object surface of the reference object 40 Information on the amount of reflected light (specifically, the amount of reflected light Lzs) is output. Therefore, in step S202, the three-dimensional image data processing device 32 receives information on the X, Y, and Z coordinates output from the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B and the amount of reflected light from the object surface of the reference object 40. Enter information about.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ２０４にて、前記入力した３次元形状測定装置２０Ａ，２０ＢからのＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報および基準物体４０の物体表面からの反射光の光量に関する情報に基づいて、測定対象空間内に存在する基準物体４０の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂごとにそれぞれ計算する。すなわち、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂによって規定される２種類の各座標系Ａ，Ｂでの基準物体４０の表面を微小エリアずつに分割した各分割エリア位置をそれぞれ３次元で表現する３次元座標データと、この３次元座標データに前記微小エリアずつに分割した各分割エリア位置ごとの反射光の光量を表す反射光量データを対応させた多数のデータセットの集合を計算し、２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを得る。この２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂは各座標系Ａ，Ｂにおける各座標値Ｘ，Ｙ，Ｚおよび各反射光量Ｑで表される。具体的には、３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを構成する各データセットは、（ｘａ，ｙａ，ｚａ，ｑａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ，ｑｂ）でそれぞれ表される。   Next, in step S204, the three-dimensional image data processing device 32 receives the input information regarding the X, Y, and Z coordinates from the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B and the reflected light from the object surface of the reference object 40. Based on the information relating to the amount of light, a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the reference object 40 existing in the measurement target space is calculated for each of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B. That is, a three-dimensional representation of each divided area position obtained by dividing the surface of the reference object 40 into two microscopic areas in two types of coordinate systems A and B defined by the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B. A set of a large number of data sets is calculated by associating the coordinate data and the reflected light amount data representing the light amount of the reflected light at each divided area position divided into the three-dimensional coordinate data into the three-dimensional coordinate data. Dimensional shape data groups Da and Db are obtained. The two sets of three-dimensional shape data groups Da and Db are represented by coordinate values X, Y, and Z and reflected light quantities Q in the coordinate systems A and B, respectively. Specifically, each data set constituting the three-dimensional shape data groups Da and Db is represented by (xa, ya, za, qa) and (xb, yb, zb, qb), respectively.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ２０６にて、各座標系Ａ，Ｂに対応した３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂのそれぞれに対して、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面した基準物体４０の端面４０ａ，４０ｂをそれぞれ表す２つのサブ３次元形状データ群を抽出する。具体的には、３次元画像データ処理装置３２に予め記憶されている基準物体４０の端面４０ａ，４０ｂに関する反射光量データと一致するまたは所定の判別値内にある前記３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを構成するデータセット中の反射光量Ｑ（ｑａ，ｑｂ）ごとに、各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）を分類する。この場合、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面した基準物体４０の端面４０ａまたは４０ｂに対応して、２組のサブ３次元形状データ群Ｄａｋ，Ｄｂｋがそれぞれ生成される。   Next, in step S206, the three-dimensional image data processing device 32 applies the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B to the three-dimensional shape data groups Da and Db corresponding to the coordinate systems A and B, respectively. Two sub three-dimensional shape data groups respectively representing the end faces 40a and 40b of the facing reference object 40 are extracted. Specifically, the three-dimensional shape data groups Da and Db that match the reflected light amount data relating to the end faces 40a and 40b of the reference object 40 stored in advance in the three-dimensional image data processing device 32 or are within a predetermined discrimination value. Each coordinate value (xa, ya, za), (xb, yb, zb) is classified for each reflected light quantity Q (qa, qb) in the data set that constitutes. In this case, two sets of sub three-dimensional shape data groups Dak and Dbk are generated corresponding to the end faces 40a or 40b of the reference object 40 facing the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B, respectively.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ２０８にて、基準物体４０の各端面４０ａ，４０ｂをそれぞれ含む平面Ｐｓａ，Ｐｓｂを定義する。具体的には、前記２組のサブ３次元形状データ群Ｄａｋ，Ｄｂｋにおける各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）を下記式１に示す平面の式に代入する。なお、各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）は、下記式１におけるｘ，ｙ，ｚにそれぞれ対応する。
ａ・ｘ＋ｂ・ｙ＋ｃ・ｚ＋１＝０ …式１ Next, in step S208, the three-dimensional image data processing device 32 defines planes Psa and Psb including the end surfaces 40a and 40b of the reference object 40, respectively. Specifically, the coordinate values (xa, ya, za), (xb, yb, zb) in the two sets of sub three-dimensional shape data groups Dak, Dbk are substituted into the plane equation shown in the following equation 1. Each coordinate value (xa, ya, za), (xb, yb, zb) corresponds to x, y, z in the following formula 1, respectively.
a * x + b * y + c * z + 1 = 0 Formula 1

すなわち、各サブ３次元形状データ群ごとに同サブ３次元形状データ群を構成する点群（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を上記式１の左辺に代入して、その値の２乗和が最小となるａ，ｂ，ｃを最小２乗法を用いて計算し、同サブ３次元形状データ群が表す基準物体４０の２つの端面４０ａ，４０ｂをそれぞれ含む平面Ｐｓａ，Ｐｓｂの式をそれぞれ求める。そして、３次元画像データ処理装置３２は、計算した平面Ｐｓａ，Ｐｓｂに対してそれぞれ所定の範囲内に属する３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂ、すなわち、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂによって測定されたすべての３次元座標データを構成する各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）を計算した平面Ｐｓａ，Ｐｓｂの式の左辺に代入し、値が「０」から所定の範囲にあるデータを上記式１に代入して、前記と同様に最小２乗法を用いて平面を再度計算し、同計算した平面を新たな平面Ｐｓａ，Ｐｓｂとする。これにより、前記ステップＳ２０８における端面４０ａ，４０ｂを表すサブ３次元形状データ群Ｄａｋ，Ｄｂｋの抽出処理から漏れた端面４０ａ，４０ｂを表す３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂをも用いて、より精度よく端面４０ａ，４０ｂを含む平面Ｐｓａ，Ｐｓｂを定義することができる。   That is, for each sub three-dimensional shape data group, the point group (xi, yi, zi) (i = 1 to n) constituting the sub three-dimensional shape data group is substituted into the left side of the above equation 1, and the value Of the planes Psa and Psb respectively including two end faces 40a and 40b of the reference object 40 represented by the sub-three-dimensional shape data group. Find each formula. The three-dimensional image data processing device 32 is measured by the three-dimensional shape data groups Da and Db belonging to predetermined ranges with respect to the calculated planes Psa and Psb, that is, the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B. Each coordinate value (xa, ya, za), (xb, yb, zb) constituting all three-dimensional coordinate data is substituted into the left side of the calculated plane Psa, Psb, and the value is determined from “0” to a predetermined value. Substituting the data in the range into Equation 1 above, recalculating the plane using the least square method in the same manner as described above, and let the calculated planes be new planes Psa and Psb. Accordingly, the three-dimensional shape data groups Da and Db representing the end surfaces 40a and 40b that have leaked from the extraction processing of the sub three-dimensional shape data groups Dak and Dbk representing the end surfaces 40a and 40b in the step S208 are also used with higher accuracy. Planes Psa and Psb including the end faces 40a and 40b can be defined.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ２１０にて、基準距離Ｌ０を計算する。具体的には、前記ステップＳ２０８にてそれぞれ定義された平面Ｐｓａ，Ｐｓｂから、同平面Ｐｓａ，Ｐｓｂにそれぞれ面する３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各座標系Ａ，Ｂの原点Ｏａ，Ｏｂまでの距離Ｌａ，Ｌｂを計算し、記憶装置に予め記憶されている基準物体４０の長さＬ４０に同計算した距離Ｌａ，Ｌｂを加算して基準距離Ｌ０を計算する。この場合、距離Ｌａは、３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａにおける原点Ｏａを通り平面Ｐｓａに直交する直線の長さである。また、距離Ｌｂは、３次元形状測定装置２０Ｂに関する座標系Ｂにおける原点Ｏｂを通り平面Ｐｓｂに直交する直線の長さである。この基準距離Ｌ０は、平面Ｐｓａ，Ｐｓｂに直交する直線、すなわち支持台１０上に配置されるワークＷＫの軸線と垂直な平面において３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各座標系Ａ，Ｂの原点Ｏａ，Ｏｂを含む平面間の距離である。なお、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各座標系Ａ，Ｂの原点Ｏａ，Ｏｂは、本発明に係る第１測定基準位置および第２測定基準位置にそれぞれ対応する。次に、３次元画像データ処理装置３２は、同計算した基準距離Ｌ０を記憶装置に記憶した後、ステップＳ２１２にて、基準距離計算サブプログラムの実行を終了して、ワーク長測定プログラムにおけるステップＳ１０４に戻る。なお、以前に計算された基準距離Ｌ０が変更されない場合には、このステップＳ１０２による基準距離の計算処理をスキップしてもよい。 Next, the three-dimensional image data processor 32, at step S210, calculates a reference distance L 0. Specifically, from the planes Psa and Psb defined in step S208 to the origins Oa and Ob of the coordinate systems A and B of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B respectively facing the planes Psa and Psb. The distances La and Lb are calculated, and the calculated distances La and Lb are added to the length L 40 of the reference object 40 stored in advance in the storage device to calculate the reference distance L 0 . In this case, the distance La is the length of a straight line passing through the origin Oa in the coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A and orthogonal to the plane Psa. The distance Lb is the length of a straight line passing through the origin Ob in the coordinate system B related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20B and orthogonal to the plane Psb. This reference distance L 0 is a straight line perpendicular to the planes Psa and Psb, that is, a plane perpendicular to the axis of the workpiece WK arranged on the support base 10, and the coordinate systems A and B of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B. The distance between the planes including the origins Oa and Ob. The origins Oa and Ob of the coordinate systems A and B of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B correspond to the first measurement reference position and the second measurement reference position according to the present invention, respectively. Next, the three-dimensional image data processing device 32, after storing the reference distance L 0 which is the calculated storage device, at step S212, the finished executing reference distance calculating subprogram, step in the work length measuring program Return to S104. Incidentally, if the reference distance L 0 calculated previously not been changed, it may be skipped calculation process of the reference distance by the step S102.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、図３に示すステップＳ１０４にて、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義する。具体的には、３次元画像データ処理装置３２は、図６に示す基準面定義サブプログラムの実行をステップＳ３００にて開始して、ステップＳ３０２にて、基準面設定治具５０に関する情報の入力を待つ。この基準面設定治具５０に関する情報の入力に際して作業者は、図７に示すように、支持台１０上に載置された基準物体４０における一方の端部上（図４において右側）および支持台１０上に基準面設定治具５０をセットする。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 defines the reference planes Pka and Pkb in step S104 shown in FIG. Specifically, the three-dimensional image data processing device 32 starts execution of the reference plane definition subprogram shown in FIG. 6 in step S300, and inputs information regarding the reference plane setting jig 50 in step S302. wait. As shown in FIG. 7, the operator inputs information on the reference plane setting jig 50 on one end (right side in FIG. 4) of the reference object 40 placed on the support base 10 and the support base. A reference plane setting jig 50 is set on 10.

基準面設定治具５０は、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義するための治具であり、直方体状に形成された本体部５０ａの下面中央部に、支持台１０の支持部１０ｂと同様のＶ溝状の溝部５０ｂを有するとともに、同本体部５０ａの両端部における上面から下面に貫通する基準孔５０ｃ，５０ｄをそれぞれ有して形成されている。溝部５０ｂは、本体部５０ａの長手方向に直交する方向に形成されており、丸棒状の基準物体４０上において支持台１０の長手方向に基準面設定治具５０を位置決めする。また、基準孔５０ｃ，５０ｄは、真円状に形成されており互いの孔中心を結ぶ直線が溝部５０ｂと直交、すなわち基準物体４０の軸線と直交するように設けられているとともに、基準孔５０ｃと基準孔５０ｄとが互いに異なる孔径、具体的には、基準孔５０ｃが基準孔５０ｄより大きな孔径に形成されている。このように基準孔５０ｃと基準孔５０ｄとを異なる孔径としたのは、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義した際、同各基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂ内における方向を設定し易くするためである。したがって、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂ内における方向を設定する必要のない場合には、基準孔５０ｃおよび基準孔５０ｄの各孔径を同一としてもよい。   The reference plane setting jig 50 is a jig for defining the reference planes Pka and Pkb, and has a V-groove similar to the support portion 10b of the support base 10 at the center of the lower surface of the main body portion 50a formed in a rectangular parallelepiped shape. And a reference hole 50c, 50d penetrating from the upper surface to the lower surface at both ends of the main body 50a. The groove part 50b is formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the main body part 50a, and positions the reference plane setting jig 50 in the longitudinal direction of the support base 10 on the round bar-like reference object 40. Further, the reference holes 50c and 50d are formed in a perfect circle shape, and are provided so that a straight line connecting the center of each other is perpendicular to the groove 50b, that is, perpendicular to the axis of the reference object 40, and the reference hole 50c. And the reference hole 50d are different in diameter, specifically, the reference hole 50c is formed to have a larger diameter than the reference hole 50d. The reason why the reference hole 50c and the reference hole 50d have different hole diameters is to make it easier to set the directions in the reference surfaces Pka and Pkb when the reference surfaces Pka and Pkb are defined. Therefore, when it is not necessary to set the directions in the reference planes Pka and Pkb, the diameters of the reference hole 50c and the reference hole 50d may be the same.

そして、作業者は、入力装置３３を操作して基準面設定治具５０に関する情報を入力する。基準面設定治具５０に関する情報とは、本実施形態においては、基準面設定治具５０における基準孔５０ｃ，５０ｄの各孔径、基準面設定治具５０にレーザ光を照射した際における本体部５０ａの上面から反射される反射光の光量および基準面設定治具５０をセットした基準物体４０における一方の端部（図４において右側）を指定するデータである。この基準面設定治具５０に関する入力情報は、コントローラ３１を介して３次元画像データ処理装置３２に供給される。なお、以前に入力された基準孔５０ｃ，５０ｄの各孔径および本体部５０ａの上面からの反射光の光量が変更されない場合には、同孔径および反射光量の入力を省略してもよい。   Then, the operator operates the input device 33 to input information regarding the reference plane setting jig 50. In the present embodiment, the information regarding the reference plane setting jig 50 includes the diameters of the reference holes 50c and 50d in the reference plane setting jig 50, and the main body 50a when the reference plane setting jig 50 is irradiated with laser light. 4 is data for designating the amount of reflected light reflected from the upper surface of the light source and one end (right side in FIG. 4) of the reference object 40 on which the reference surface setting jig 50 is set. Input information regarding the reference plane setting jig 50 is supplied to the three-dimensional image data processing device 32 via the controller 31. If the previously input diameters of the reference holes 50c and 50d and the amount of reflected light from the upper surface of the main body 50a are not changed, the input of the same diameter and reflected light amount may be omitted.

このステップＳ３０２の処理後、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３０４にて、３次元形状測定装置２０Ａまたは２０Ｂによる測定情報の入力を待つ。この場合、３次元画像データ処理装置３２は、前記ステップＳ３０２にて入力された基準面設定治具５０をセットした基準物体４０における一方の端部（図４において右側）に対応する３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂ、すなわち、３次元形状測定装置２０Ａによる測定をコントローラ３１に指示し、さらに、３次元形状測定装置２０Ａが物体表面からの反射光量が急激に変化したときにもデータの出力を行う測定をコントローラ３１に指示する。これにより、コントローラ３１は、同指示された３次元形状測定装置２０Ａの作動を制御して基準面設定治具５０（基準物体４０および支持台１０を含む）の３次元立体形状の測定を開始し、基準面設定治具５０の表面形状を表す情報および基準面設定治具５０の表面からの反射光の光量を表す情報が３次元画像データ処理装置３２に入力される。すなわち、基準面設定治具５０の表面を微小エリアずつに分割した各分割エリア位置を表すＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報、物体表面からの反射光量が急激に変化したときの位置を表すＸ，Ｙ，Ｚ座標に関する情報および基準面設定治具５０の物体表面からの反射光の光量に関する情報からなる３次元形状データ群Ｄａが入力される。この３次元形状データ群Ｄａを構成するデータセットは、（ｘａ，ｙａ，ｚａ，ｑａ）で表される。また、物体表面からの反射光量が急激に変化したときの３次元形状データ群Ｄａは、それ以外の３次元形状データ群Ｄａから識別されている。   After the processing in step S302, the three-dimensional image data processing device 32 waits for input of measurement information by the three-dimensional shape measuring device 20A or 20B in step S304. In this case, the three-dimensional image data processing device 32 measures the three-dimensional shape corresponding to one end (right side in FIG. 4) of the reference object 40 on which the reference plane setting jig 50 input in step S302 is set. The controller 20 is instructed to perform measurement by the devices 20A and 20B, that is, the three-dimensional shape measuring device 20A, and the three-dimensional shape measuring device 20A also outputs data when the amount of reflected light from the object surface changes abruptly. The controller 31 is instructed to measure. As a result, the controller 31 controls the operation of the instructed three-dimensional shape measuring apparatus 20A to start measuring the three-dimensional solid shape of the reference surface setting jig 50 (including the reference object 40 and the support base 10). Information representing the surface shape of the reference surface setting jig 50 and information representing the amount of reflected light from the surface of the reference surface setting jig 50 are input to the three-dimensional image data processing device 32. That is, information about X, Y, Z coordinates representing the divided area positions obtained by dividing the surface of the reference plane setting jig 50 into minute areas, and X, representing the position when the amount of reflected light from the object surface changes abruptly. A three-dimensional shape data group Da composed of information related to the Y and Z coordinates and information related to the amount of reflected light from the object surface of the reference plane setting jig 50 is input. A data set constituting the three-dimensional shape data group Da is represented by (xa, ya, za, qa). Further, the three-dimensional shape data group Da when the amount of reflected light from the object surface changes abruptly is identified from the other three-dimensional shape data group Da.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３０６にて、前記入力した３次元形状データ群Ｄａから、基準面設定治具５０の上面を表すサブ３次元形状データ群を抽出する。具体的には、ステップＳ３０２にて３次元画像データ処理装置３２に入力された基準面設定治具５０の上面に関する反射光量データと一致するまたは所定の判別値内にある前記３次元形状データ群Ｄａを構成するデータセット中の反射光量Ｑ（ｑａ）ごとに、各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を分類する。これにより、基準面設定治具５０の上面を表すサブ３次元形状データ群Ｄａｓが抽出される。   Next, in step S306, the 3D image data processing device 32 extracts a sub 3D shape data group representing the upper surface of the reference surface setting jig 50 from the input 3D shape data group Da. Specifically, the three-dimensional shape data group Da that matches the reflected light amount data relating to the upper surface of the reference surface setting jig 50 input to the three-dimensional image data processing device 32 in step S302 or is within a predetermined discriminant value. Each coordinate value (xa, ya, za) is classified for each amount of reflected light Q (qa) in the data set that constitutes. Thereby, the sub three-dimensional shape data group Das representing the upper surface of the reference surface setting jig 50 is extracted.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３０８にて、基準面設定治具５０の上面を含む平面Ｐｓを定義する。具体的には、サブ３次元形状データ群Ｄａｓにおける各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を前記式１に代入する。すなわち、サブ３次元形状データ群を構成する点群（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を前記式１の左辺に代入して、その値の２乗和が最小となるａ，ｂ，ｃを最小２乗法を用いて計算し、同サブ３次元形状データ群が表す基準面設定治具５０の上面を含む平面Ｐｓの式を求める。そして、３次元画像データ処理装置３２は、計算した平面Ｐｓに対して所定の範囲内に属する３次元形状データ群Ｄａを構成する各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を計算した平面Ｐｓの式の左辺に代入し、値が「０」から所定の範囲内にあるデータを前記式１に代入して、前記と同様に最小２乗法を用いて平面を再度計算し、同計算した平面を新たな平面Ｐｓとする。これにより、前記ステップＳ３０６における基準面設定治具５０の上面を表すサブ３次元形状データ群の抽出処理から漏れた同基準面設定治具５０の上面を表す３次元形状データ群Ｄａを用いて、より精度よく基準面設定治具５０の上面を含む平面Ｐｓを定義することができる。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 defines a plane Ps including the upper surface of the reference plane setting jig 50 in step S308. Specifically, each coordinate value (xa, ya, za) in the sub three-dimensional shape data group Das is substituted into the equation 1. That is, by substituting the point group (xi, yi, zi) (i = 1 to n) constituting the sub three-dimensional shape data group into the left side of the equation 1, a, the sum of squares of the values a, b and c are calculated using the least square method, and an expression of the plane Ps including the upper surface of the reference plane setting jig 50 represented by the sub three-dimensional shape data group is obtained. Then, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the coordinate value (xa, ya, za) constituting the three-dimensional shape data group Da belonging to a predetermined range with respect to the calculated plane Ps. Substituting into the left-hand side, substituting the data whose value is within a predetermined range from “0” into Equation 1, and recalculating the plane using the least-squares method in the same way as above, A flat plane Ps. Thereby, using the three-dimensional shape data group Da representing the upper surface of the reference surface setting jig 50 leaked from the extraction process of the sub three-dimensional shape data group representing the upper surface of the reference surface setting jig 50 in step S306, The plane Ps including the upper surface of the reference plane setting jig 50 can be defined with higher accuracy.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３１０にて、基準孔５０ｃ，５０ｄの中心座標を計算する。具体的には、図８に示す基準孔中心計算サブプログラムの実行をステップＳ４００にて開始する。３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４０２にて、前記ステップ３０２にて入力された基準孔５０ｃ，５０ｄの孔径を用いて、単位ブロックおよび探索ブロックのサイズ設定処理を実行する。単位ブロックは、基準孔５０ｃ，５０ｄの存在位置を特定するために探索ブロックを移動させる最小のブロックであり、本実施形態では正方形に形成されているが、長方形などの他の形状でもよい。また、単位ブロックのサイズは、基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部の一部が存在することを確認可能である程度に小さく設定される。本実施形態においては、大径の基準孔５０ｃを縦横８個ずつの単位ブロック内において包含するためのサイズに設定される。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the center coordinates of the reference holes 50c and 50d in step S310. Specifically, the execution of the reference hole center calculation subprogram shown in FIG. 8 is started in step S400. In step S402, the three-dimensional image data processing device 32 executes unit block and search block size setting processing using the hole diameters of the reference holes 50c and 50d input in step 302. The unit block is a minimum block for moving the search block in order to specify the positions where the reference holes 50c and 50d are present. In the present embodiment, the unit block is formed in a square, but may be in other shapes such as a rectangle. Further, the size of the unit block is set to be small to some extent so that it can be confirmed that a part of the openings of the reference holes 50c and 50d exists. In the present embodiment, the size is set so as to include the large-diameter reference hole 50c in the unit block of 8 vertical and horizontal.

探索ブロックは、基準孔５０ｃ，５０ｄをその内部に包含する位置を特定するために利用されるもので、本実施形態では正方形に形成されるが、長方形などの他の形状でもよい。また、この探索ブロックのサイズは、基準孔５０ｃ，５０ｄのすべてを包含できるとともに、なるべく小さく設定される。すなわち、基準孔５０ｃは、基準孔５０ｄよりも大きいため、探索ブロックのサイズは基準孔５０ｃのすべてを包含できるサイズに設定される。具体的には、単位ブロックの縦横８個ずつの大きさを探索ブロックのサイズとする。ただし、この基準孔５０ｃ，５０ｄを包含できるとは、基準孔５０ｃ，５０ｄの一部でも含む単位ブロックのすべてを含むことを意味する。なお、本実施形態においては、ステップＳ３０２において、単位ブロックおよび探索ブロックのサイズを設定するようにしたが、基準孔５０ｃ，５０ｄの変更がなければ予め設定されている単位ブロックおよび探索ブロックのサイズをそのまま利用すればよいので、このステップＳ４０２の処理は不要である。   The search block is used for specifying a position including the reference holes 50c and 50d in the inside thereof. In the present embodiment, the search block is formed in a square, but may be in other shapes such as a rectangle. The size of this search block can be set to be as small as possible while including all of the reference holes 50c and 50d. That is, since the reference hole 50c is larger than the reference hole 50d, the size of the search block is set to a size that can include all of the reference holes 50c. Specifically, the size of each unit block in the vertical and horizontal directions is set as the search block size. However, the fact that the reference holes 50c and 50d can be included means that all of the unit blocks including part of the reference holes 50c and 50d are included. In this embodiment, the unit block and the search block size are set in step S302. However, if the reference holes 50c and 50d are not changed, the unit block and search block sizes set in advance are set. Since it may be used as it is, the process of step S402 is unnecessary.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４０４にて探索領域のブロック化処理を実行する。この探索領域のブロック化処理は、ステップＳ３０８にて定義した平面Ｐｓ内で基準孔５０ｃ，５０ｄの含まれる可能性のある領域を単位ブロックで分割する処理である。具体的には、３次元形状データ群Ｄａの中から物体表面からの反射光量が急激に変化したときの３次元形状データ群Ｄａを抽出し、平面Ｐｓ内において同抽出された３次元形状データ群Ｄａが存在する領域を単位ブロックで平面的に分割する。すなわち、基準面設定治具５０の上面における周縁部および基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部をそれぞれ表す３次元形状データ群Ｄａのみを抽出し、同抽出された３次元形状データ群Ｄａが存在する範囲で平面Ｐｓを単位ブロックで分割する。分割は、平面Ｐｓと平行に単位ブロックを並べていく方法で行う。図９は、抽出された３次元形状データ群Ｄａが存在する平面Ｐｓ内の領域に対して本処理を実行した結果を示す概念図である。図９は、基準面設定治具５０を上方から見た状態を示しており同図における破線は基準面設定治具５０の上面における周縁部および基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部を示し、二点鎖線は平面Ｐｓを示している。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 executes search area blocking processing in step S404. The search area blocking process is a process of dividing an area that may include the reference holes 50c and 50d into unit blocks in the plane Ps defined in step S308. Specifically, the three-dimensional shape data group Da when the amount of reflected light from the object surface suddenly changes is extracted from the three-dimensional shape data group Da, and the three-dimensional shape data group extracted in the plane Ps. An area where Da is present is divided in a plane by unit blocks. That is, only the three-dimensional shape data group Da representing the peripheral portion on the upper surface of the reference surface setting jig 50 and the openings of the reference holes 50c and 50d is extracted, and the extracted three-dimensional shape data group Da exists. Then, the plane Ps is divided into unit blocks. The division is performed by arranging unit blocks in parallel with the plane Ps. FIG. 9 is a conceptual diagram showing a result of executing this processing on an area in the plane Ps where the extracted three-dimensional shape data group Da exists. FIG. 9 shows a state in which the reference surface setting jig 50 is viewed from above, and the broken lines in FIG. 9 indicate the peripheral portion on the upper surface of the reference surface setting jig 50 and the openings of the reference holes 50c and 50d. A chain line indicates the plane Ps.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４０６にて、前記ステップＳ４０４の処理によって分割した各単位ブロックごとに３次元形状データ群Ｄａが存在するか否かを調べる。そして、３次元形状データ群Ｄａが存在する単位ブロックを抽出する。図１０は、図９に示す探索領域に対して本処理を実行した結果を示す概念図である。図１０中、ハッチングを施した単位ブロックが抽出された単位ブロックを示している。   Next, in step S406, the three-dimensional image data processing device 32 checks whether or not a three-dimensional shape data group Da exists for each unit block divided by the processing in step S404. Then, a unit block in which the three-dimensional shape data group Da exists is extracted. FIG. 10 is a conceptual diagram showing a result of executing this process on the search area shown in FIG. FIG. 10 shows unit blocks from which hatched unit blocks are extracted.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４０８にて、基準孔５０ｃ，５０ｂを含む探索ブロック位置の検出を行う。この探索ブロック位置の検出処理においては、前記ステップＳ４０４の処理により単位ブロックに分割した領域（探索領域）にて、前記ステップＳ４０２の処理により設定した探索ブロックを単位ブロックを単位としてＸ軸およびＹ軸に順次移動させる。そして、各移動ごとに移動後の探索ブロック内に含まれるとともに前記ステップＳ４０６の処理によって抽出された単位ブロックの個数および配置の仕方を計算する。前記単位ブロックの数が所定の範囲内であり配置の仕方が円状であれば、該当する探索ブロック位置であるとして同位置が検出される。図１１の（Ａ）〜（Ｄ）は、この探索ブロックの移動の状態を示す概念図である。この場合、基準孔５０ｃ，５０ｄの孔径はそれぞれ特定されているため、探索ブロック内に含まれる３次元形状データ群Ｄａが存在する単位ブロックの数は特定される。この探索ブロック位置の検出処理は探索領域の全域に亘って実行され、基準孔５０ｃ，５０ｂを含む探索ブロックの位置がそれぞれ検出される。   Next, in step S408, the three-dimensional image data processing device 32 detects a search block position including the reference holes 50c and 50b. In this search block position detection process, in the area (search area) divided into unit blocks by the process of step S404, the search block set by the process of step S402 is used as a unit block for the X axis and the Y axis. To move sequentially. Then, for each movement, the number of unit blocks included in the moved search block and extracted by the process of step S406 and the manner of arrangement are calculated. If the number of unit blocks is within a predetermined range and the arrangement is circular, the same position is detected as the corresponding search block position. (A) to (D) of FIG. 11 are conceptual diagrams showing the state of movement of this search block. In this case, since the hole diameters of the reference holes 50c and 50d are respectively specified, the number of unit blocks in which the three-dimensional shape data group Da included in the search block exists is specified. This search block position detection process is performed over the entire search area, and the positions of the search blocks including the reference holes 50c and 50b are detected.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４１０にて、基準孔５０ｃ，５０ｄの孔中心を計算するための仮の座標系を設定する。具体的には、前記ステップＳ４０８の処理によって検出した位置の探索ブロック内に含まれる３次元形状データ群Ｄａにおける各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）を前記式１に代入する。すなわち、３次元形状データ群を構成する点群（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を前記式１の左辺に代入して、最小２乗法を用いてａ，ｂ，ｃを計算し、同３次元形状データ群によって表される平面Ｐを計算する。この場合、前記ステップＳ４０８の処理によって検出した位置の探索ブロック内に含まれる３次元形状データ群Ｄａにおける各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）は基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部を表しており、同計算された平面Ｐは基準面設定治具の上面に開口した基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部に平行な平面である。そして、３次元画像データ処理装置３２は、同計算された平面Ｐの法線ベクトルγと同法線ベクトルγに垂直で互いに直交するベクトルα，βを座標軸の方向とする座標系を仮の座標系として設定する。   Next, in step S410, the three-dimensional image data processing device 32 sets a temporary coordinate system for calculating the hole centers of the reference holes 50c and 50d. Specifically, each coordinate value (xa, ya, za) in the three-dimensional shape data group Da included in the search block at the position detected by the process of step S408 is substituted into the equation 1. That is, a point group (xi, yi, zi) (i = 1 to n) constituting the three-dimensional shape data group is substituted into the left side of the equation 1, and a, b, and c are calculated using the least square method. Then, the plane P represented by the same three-dimensional shape data group is calculated. In this case, each coordinate value (xa, ya, za) in the three-dimensional shape data group Da included in the position search block detected by the process of step S408 represents the opening of the reference holes 50c, 50d. The calculated plane P is a plane parallel to the openings of the reference holes 50c and 50d opened on the upper surface of the reference plane setting jig. Then, the three-dimensional image data processing device 32 uses a temporary coordinate system with a coordinate system having the normal vector γ of the calculated plane P and the vectors α and β perpendicular to the normal vector γ and orthogonal to each other as directions of the coordinate axes. Set as system.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４１２にて、前記ステップＳ４０８の処理によって検出した位置の探索ブロック内に含まれる３次元形状データ群Ｄａにおける各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）、すなわち基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部を表す各座標値を前記ステップＳ４１０にて設定された仮の座標系による座標値に座標変換する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａによって表された基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部を表す各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ）が、基準孔５０ｃ，５０ｄの開口部と平行な平面Ｐ上に２つの座標軸がある座標系の座標値に座標変換され、各座標値の中で平面Ｐに垂直な座標軸における座標値が１つの値に統一される。次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４１４にて、基準孔５０ｃ，５０ｄの中心座標を計算する。具体的には、前記ステップＳ４１２にて座標変換された各座標値の中で１つの値に統一された座標値以外の２つの座標値（ｘａ，ｙａ）を、基準孔５０ｃ，５０ｄごとに下記式２に示す２次元における円の式に代入し、その値の２乗和が最小となるａ，ｂを最小２乗法を用いて計算する。この場合、ａ，ｂは円の中心座標（ａ，ｂ）を示す。これにより、基準孔５０ｃ，５０ｄの各中心座標Ｃｃ，Ｃｄがそれぞれ計算される。なお、下記式２においてｒは円の半径である。
（ｘ−ａ）２＋（ｙ−ｂ）２＝ｒ２ …式２ Next, in step S412, the three-dimensional image data processing device 32 determines each coordinate value (xa, ya, za) in the three-dimensional shape data group Da included in the search block at the position detected by the processing in step S408. That is, the coordinate values representing the openings of the reference holes 50c and 50d are coordinate-converted into coordinate values based on the temporary coordinate system set in step S410. Thereby, the respective coordinate values (xa, ya, za) representing the openings of the reference holes 50c, 50d represented by the coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A are parallel to the openings of the reference holes 50c, 50d. Coordinates are converted into coordinate values of a coordinate system having two coordinate axes on the plane P, and the coordinate values on the coordinate axis perpendicular to the plane P are unified into one value among the coordinate values. Next, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the center coordinates of the reference holes 50c and 50d in step S414. Specifically, two coordinate values (xa, ya) other than the coordinate values unified into one value among the coordinate values transformed in step S412 are set as follows for each of the reference holes 50c and 50d. Substituting into the two-dimensional circle equation shown in Equation 2, a and b that minimize the sum of squares of the values are calculated using the method of least squares. In this case, a and b indicate the center coordinates (a and b) of the circle. Thereby, the center coordinates Cc and Cd of the reference holes 50c and 50d are calculated, respectively. In the following formula 2, r is the radius of the circle.
(Xa) 2 + (y−b) 2 = r 2 Formula 2

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ４１６にて、前記ステップＳ４１４にて計算した基準孔５０ｃ，５０ｄの各中心座標Ｃｃ，Ｃｄの座標値を３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａの座標値に座標変換する。具体的には、前記ステップＳ４１２による座標変換の逆変換を行い仮の座標系によって表された各中心座標Ｃｃ，Ｃｄの座標値を３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａの座標値に座標変換する。そして、３次元形状測定装置３２は、ステップＳ４１８にて、基準孔中心計算サブプログラムの実行を終了して基準面定義サブプログラムにおけるステップＳ３１２に戻る。   Next, in step S416, the three-dimensional image data processing device 32 uses the coordinate values of the center coordinates Cc and Cd of the reference holes 50c and 50d calculated in step S414 as the coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring device 20A. Coordinates to the coordinate value of. Specifically, the coordinate transformation of step S412 is reversed and the coordinate values of the center coordinates Cc and Cd expressed by the temporary coordinate system are transformed into the coordinate values of the coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A. To do. Then, in step S418, the three-dimensional shape measuring apparatus 32 ends the execution of the reference hole center calculation subprogram and returns to step S312 in the reference plane definition subprogram.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３１２にて、基準面Ｐｋａを定義する。基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂは、基準孔５０ｃ，５０ｄの各中心座標Ｃｃ，Ｃｄを通り平面Ｐｓに垂直な平面である。具体的には、前記基準孔中心計算サブプログラムの実行により計算された基準孔５０ｃ，５０ｄの各中心座標Ｃｃ，Ｃｄをそれぞれ平面の式である前記式１に代入した２つの式と、平面Ｐｓの法線ベクトルと基準面Ｐｋａの法線ベクトルとの内積が「０」となる関係式との３つの式の連立方程式を解くことにより、平面の式におけるａ，ｂ，ｃを計算する。これにより、基準孔５０ｃ，５０ｄの各中心座標Ｃｃ，Ｃｄを通り平面Ｐｓに垂直な平面である基準面Ｐｋａが計算される。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 defines the reference plane Pka in step S312. The reference planes Pka and Pkb are planes that pass through the center coordinates Cc and Cd of the reference holes 50c and 50d and are perpendicular to the plane Ps. Specifically, two equations obtained by substituting the center coordinates Cc and Cd of the reference holes 50c and 50d calculated by the execution of the reference hole center calculation subprogram into the equation 1 which is a plane equation, and the plane Ps A, b, and c in the plane formula are calculated by solving three simultaneous equations of the relational expression in which the inner product of the normal vector and the normal vector of the reference plane Pka is “0”. As a result, a reference plane Pka that is a plane perpendicular to the plane Ps through the center coordinates Cc and Cd of the reference holes 50c and 50d is calculated.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ３１４にて、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂの定義処理を終了するか否かを判定する。この判定処理において、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂが共に定義されていれば「Ｙｅｓ」と判定されてステップＳ３１６に進み、同ステップ３１６にて基準面定義サブプログラムの実行を終了して、ワーク長測定プログラムにおけるステップＳ１０６に戻る。一方、同判定処理において基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂが共に定義されていなければ、すなわち基準面Ｐｋｂが定義されていなければ「Ｎｏ」と判定されてステップＳ３０２に戻る。この場合、３次元画像データ処理装置３２は、基準面Ｐｋａの定義と同様にして基準面Ｐｋｂを定義する。具体的には、作業者は、基準面設定治具５０を基準物体４０における他方の端部上（図４において左側）および支持台１０上にセットした後、入力装置３３を介して基準面設定治具５０に関する情報を入力する。以後の処理過程は、前記と同様であるので説明を省略する。これにより、図４に示すように基準面Ｐｋａに加えて基準面Ｐｋｂも定義される。なお、以前に定義された基準面が変更されない場合には、このステップＳ１０４による基準面の定義処理をスキップしてもよい。   Next, in step S314, the three-dimensional image data processing device 32 determines whether or not to end the definition process for the reference planes Pka and Pkb. In this determination process, if both of the reference planes Pka and Pkb are defined, it is determined as “Yes”, and the process proceeds to step S316. The process returns to step S106. On the other hand, if both the reference planes Pka and Pkb are not defined in the determination process, that is, if the reference plane Pkb is not defined, “No” is determined and the process returns to step S302. In this case, the three-dimensional image data processing device 32 defines the reference surface Pkb in the same manner as the definition of the reference surface Pka. Specifically, the operator sets the reference plane setting jig 50 on the other end of the reference object 40 (left side in FIG. 4) and on the support base 10, and then sets the reference plane via the input device 33. Information on the jig 50 is input. Subsequent processing steps are the same as described above, and a description thereof will be omitted. As a result, the reference plane Pkb is defined in addition to the reference plane Pka as shown in FIG. If the previously defined reference plane is not changed, the reference plane definition process in step S104 may be skipped.

また、本実施形態においては、基準物体４０における２つの端部上に基準面設定治具５０を載せ換えて基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義するようにしたが、これに代えて、基準面設定治具５０を２つ用意し、基準物体４０における２つの各端部上に同時に基準面設定治具５０をそれぞれセットする。そして、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂによりそれぞれ対応する基準面設定治具５０を同時に測定して、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義する各処理を平行して実行するようにしてもよい。   In the present embodiment, the reference plane setting jig 50 is mounted on the two ends of the reference object 40 to define the reference planes Pka and Pkb. Instead, the reference plane setting jig 50 is defined. Two tools 50 are prepared, and the reference plane setting jig 50 is set simultaneously on each of the two ends of the reference object 40. Then, the corresponding reference surface setting jigs 50 may be simultaneously measured by the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B, and the respective processes for defining the reference surfaces Pka and Pkb may be executed in parallel.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ１０６にて、測定対象空間情報を取得する。この測定対象空間情報を取得する処理に際して作業者は、３次元画像データ処理装置３２からの指示に基づいて、基準物体４０および基準面設定治具５０を支持台１０上から取り除く。そして、３次元画像データ処理装置３２は、図１２に示す測定対象空間情報取得サブプログラムの実行をステップＳ５００にて開始して、ステップＳ５０２にて、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの測定対象空間内に存在する物体の３次元表面形状を表す測定情報の入力を待つ。一方、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂは、コントローラ３１によって制御され、測定対象空間内に存在する物体、具体的には、支持台１０および支持台１０の周辺に存在する物体の３次元表面形状の測定を開始する。そして、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂが測定対象空間内に存在する物体の測定を終了すると、測定結果を表す情報を３次元画像データ処理装置３２に出力する。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 acquires measurement target space information in step S106. In the process of acquiring the measurement target space information, the operator removes the reference object 40 and the reference plane setting jig 50 from the support base 10 based on an instruction from the three-dimensional image data processing device 32. Then, the three-dimensional image data processing device 32 starts execution of the measurement target space information acquisition subprogram shown in FIG. 12 in step S500, and in step S502, the measurement target spaces of the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B. It waits for input of measurement information representing the three-dimensional surface shape of the object existing inside. On the other hand, the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are controlled by the controller 31, and are three-dimensional surface shapes of an object existing in the measurement target space, specifically, an object existing around the support base 10 and the support base 10. Start measuring. Then, when the three-dimensional shape measurement apparatuses 20A and 20B complete the measurement of the object existing in the measurement target space, the information indicating the measurement result is output to the three-dimensional image data processing apparatus 32.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ５０２にて、前述したステップＳ２０２の処理と同様にして３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂからの測定情報をそれぞれ入力する。なお、この場合、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂからは、測定対象空間内に存在する物体（支持台１０など）の表面からの反射光の光量を表す情報も出力されるが、同情報は測定対象空間情報の取得には不要であるので３次元画像データ処理装置３２は同情報の入力を無視する。そして、ステップＳ５０４にて、前述したステップＳ２０４の処理と同様にして、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂごとに、各測定情報に基づいて測定対象空間に存在する物体に関する２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを得る。この２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂもそれぞれ座標系Ａ，ＢによるＸ，Ｙ，Ｚ座標値で表されたもので、３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂ構成する各データセットは、（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）で表される。   Next, in step S502, the three-dimensional image data processing device 32 inputs measurement information from the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B, respectively, in the same manner as the processing in step S202 described above. In this case, the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B also output information indicating the amount of reflected light from the surface of an object (such as the support base 10) existing in the measurement target space. Since it is not necessary for acquiring the measurement target space information, the three-dimensional image data processing device 32 ignores the input of the information. In step S504, in the same manner as in step S204 described above, two sets of three-dimensional shape data relating to an object existing in the measurement target space for each of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B based on each measurement information. Groups Da and Db are obtained. These two sets of three-dimensional shape data groups Da and Db are also expressed by X, Y, and Z coordinate values in the coordinate systems A and B, respectively. Each data set constituting the three-dimensional shape data groups Da and Db is ( xa, ya, za), (xb, yb, zb).

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ５０６にて、前記ステップＳ５０４にて計算した２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを測定対象空間情報Ｍａ，Ｍｂとしてそれぞれ記憶する。そして、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ５０８にて、測定対象空間情報取得サブプログラムの実行を終了して、ワーク長測定プログラムにおけるステップＳ１０８に戻る。なお、以前に取得された測定対象空間情報Ｍａ，Ｍｂが変更されない場合には、このステップＳ１０６による測定対象空間情報の取得処理をスキップしてもよい。   Next, in step S506, the three-dimensional image data processing device 32 stores the two sets of three-dimensional shape data groups Da and Db calculated in step S504 as the measurement target space information Ma and Mb, respectively. In step S508, the three-dimensional image data processing device 32 ends the execution of the measurement target space information acquisition subprogram and returns to step S108 in the workpiece length measurement program. If the previously acquired measurement target space information Ma and Mb are not changed, the measurement target space information acquisition process in step S106 may be skipped.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ１０８にて、ワーク測定を実行する。このワークの測定処理に際して作業者は、３次元画像データ処理装置３２からの指示に基づいて、支持台１０上に３つのワークＷＫをそれぞれセットする。そして、３次元画像データ処理装置３２は、図１３に示すワーク測定サブプログラムの実行をステップＳ６００にて開始して、ステップＳ６０２にて、ワークＷＫの３次元表面形状を表す測定情報の入力を待つ。一方、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂは、コントローラ３１によって制御され、ワークＷＫの３次元表面形状の測定を開始する。そして、３次元形状測定装置２０Ａ，２０ＢがワークＷＫの測定を終了すると、測定結果を表す情報を３次元画像データ処理装置３２に出力する。この場合、測定結果を表す情報には、ワークＷＫのほかに支持台１０などワークＷＫの周辺に存在する他の物体の表面形状を表す測定情報も含まれている。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 performs workpiece measurement in step S108. In this workpiece measurement process, the operator sets three workpieces WK on the support base 10 based on instructions from the three-dimensional image data processing device 32. Then, the three-dimensional image data processing device 32 starts execution of the workpiece measurement subprogram shown in FIG. 13 in step S600, and waits for input of measurement information representing the three-dimensional surface shape of the workpiece WK in step S602. . On the other hand, the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are controlled by the controller 31 and start measuring the three-dimensional surface shape of the workpiece WK. Then, when the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B complete the measurement of the workpiece WK, information representing the measurement result is output to the three-dimensional image data processing apparatus 32. In this case, the information representing the measurement result includes measurement information representing the surface shape of another object existing around the work WK such as the support 10 in addition to the work WK.

３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６０２にて、前述したステップＳ２０２およびステップＳ５０２の処理と同様にして３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂからの測定情報を入力する。なお、この場合、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂからは、ワークＷＫの表面からの反射光の光量を表す情報も出力されるが、同情報はワークＷＫの長さ測定には不要であるので３次元画像データ処理装置３２は同情報の入力を無視する。そして、ステップＳ６０４にて、前述したステップＳ２０４およびステップＳ５０４の処理と同様にして、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂごとに、各測定情報に基づいてワークＷＫに関する２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを得る。この２組の３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂもそれぞれ座標系Ａ，ＢによるＸ，Ｙ，Ｚ座標値で表されたもので、３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを構成する各データセットは、（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）で表される。   In step S602, the three-dimensional image data processing device 32 inputs measurement information from the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B in the same manner as the processing in steps S202 and S502 described above. In this case, information representing the amount of reflected light from the surface of the workpiece WK is also output from the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B, but this information is not necessary for measuring the length of the workpiece WK. The three-dimensional image data processing device 32 ignores the input of the same information. In step S604, two sets of three-dimensional shape data groups Da relating to the workpiece WK are obtained for each of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B based on the respective measurement information in the same manner as the processing in steps S204 and S504 described above. , Db. These two sets of three-dimensional shape data groups Da and Db are also expressed by X, Y, and Z coordinate values by the coordinate systems A and B, respectively, and each data set constituting the three-dimensional shape data groups Da and Db is: (Xa, ya, za) and (xb, yb, zb).

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６０６にて、各座標系Ａ，Ｂに対応した３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂのそれぞれに対して、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面したワークＷＫの表面形状をそれぞれ表す２つのサブ３次元形状データ群を抽出する。具体的には、前記ステップＳ６０４にて取得した３次元形状データ群Ｄａ，Ｄｂを構成する各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）から前記測定対象空間情報取得プログラムの実行により３次元画像データ処理装置３２に記憶された測定対象空間情報Ｍａ，Ｍｂを構成する各座標値（ｘａ，ｙａ，ｚａ），（ｘｂ，ｙｂ，ｚｂ）に所定範囲内で近い座標値があるものを除く。これにより、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面したワークＷＫの表面形状を表す２組のサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗがそれぞれ抽出される。このサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗが、本発明に係る３次元形状データ群に相当する。   Next, in step S606, the three-dimensional image data processing device 32 applies the three-dimensional shape measurement devices 20A and 20B to the three-dimensional shape data groups Da and Db corresponding to the coordinate systems A and B, respectively. Two sub three-dimensional shape data groups each representing the surface shape of the facing workpiece WK are extracted. Specifically, from the coordinate values (xa, ya, za), (xb, yb, zb) constituting the three-dimensional shape data groups Da, Db acquired in step S604, the measurement target space information acquisition program Coordinate values that are close within a predetermined range to the respective coordinate values (xa, ya, za), (xb, yb, zb) constituting the measurement target space information Ma, Mb stored in the three-dimensional image data processing device 32 by execution. Exclude some. Thereby, two sets of sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw representing the surface shape of the workpiece WK respectively facing the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are extracted. The sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw correspond to the three-dimensional shape data group according to the present invention.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６０８にて、前記ステップＳ６０６にて抽出した２組のサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗを３つのワークＷＫに対応させてそれぞれ３つに分類する。具体的には、作業者は、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各座標系Ａ，Ｂ内においてそれぞれ３つの領域を設定し、同設定した各領域を３次元画像データ処理装置３２の記憶装置に予め記憶しておく。この３つの領域は、支持台１０上にセットされる３つのワークＷＫの位置にそれぞれ対応しており、各領域にはそれぞれ１つのワークＷＫのサブ３次元形状データ群が含まれる。そして、３次元画像データ処理装置３２は、この予め設定された各領域ごとにサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗを分類し６組のサブ３次元形状データ群Ｄａｗ１，Ｄｂｗ１，Ｄａｗ２，Ｄｂｗ２，Ｄａｗ３，Ｄｂｗ３として記憶する。この場合、サブ３次元形状データ群Ｄａｗ１とＤｂｗ１、Ｄａｗ２とＤｂｗ２およびＤａｗ３とＤｂｗ３とは、それぞれ同一のワークＷＫにおける各端部を表す３次元形状データである。   Next, in step S608, the three-dimensional image data processing device 32 classifies the two sets of sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw extracted in step S606 into three corresponding to the three workpieces WK. To do. Specifically, the operator sets three areas in each of the coordinate systems A and B of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B, and stores the set areas in the storage device of the three-dimensional image data processing apparatus 32. Is stored in advance. These three regions respectively correspond to the positions of the three workpieces WK set on the support base 10, and each region includes a sub three-dimensional shape data group of one workpiece WK. Then, the three-dimensional image data processing device 32 classifies the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw for each of the preset regions, and six sets of sub three-dimensional shape data groups Daw1, Dbw1, Daw2, Dbw2, and Daw3. , Dbw3. In this case, the sub three-dimensional shape data groups Daw1 and Dbw1, Daw2 and Dbw2, and Daw3 and Dbw3 are three-dimensional shape data representing the respective ends of the same workpiece WK.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６１０にて、３つのワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ表す２つの平面Ｐｗａ，ＰｗｂをワークＷＫごとに定義する。ここで３次元形状測定装置２０Ａによって測定された１つのワークＷＫの表面形状を表すサブ３次元形状データ群Ｄａｗを点群として図に表すと図１４に示すように表される。この場合、３次元形状測定装置２０Ａに最も近い３次元データは、矢印Ａで示した付近の３次元データ、すなわちワークＷＫの端面Ｓａにおける外周部上端を定義する３次元データである。したがって、３次元画像データ処理装置３２は、各サブ３次元形状データ群Ｄａｗ１，Ｄｂｗ１，Ｄａｗ２，Ｄｂｗ２，Ｄａｗ３，Ｄｂｗ３のうち最も３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに近い座標値（３次元形状測定装置２０Ａにおいては図１４中、矢印Ａで示した付近の座標値）および同座標値から図示下側に存在する座標値を所定数だけ抽出し、同抽出した各座標値を前記式１に示される平面の式に代入して最小２乗法により仮の平面を定義する。そして、３次元画像データ処理装置３２は、同定義された仮の平面に対して所定の範囲に属する各サブ３次元形状データ群Ｄａｗ１，Ｄｂｗ１，Ｄａｗ２，Ｄｂｗ２，Ｄａｗ３，Ｄｂｗ３の各座標値をそれぞれ抽出し、同抽出された各座標値を再度前記式１に代入して最小２乗法により平面をそれぞれ定義する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面する各ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ含む平面Ｐｗａ１，Ｐｗｂ１，Ｐｗａ２，Ｐｗｂ２，Ｐｗａ３，Ｐｗｂ３がそれぞれ定義される。図１５は、１つのワークＷＫにおける端面Ｓａ，Ｓｂに対して、それぞれ同端面Ｓａ，Ｓｂを表す平面Ｐｗａ，Ｐｗｂが定義された状態を示している。   Next, in step S610, the three-dimensional image data processing device 32 defines two planes Pwa and Pwb that respectively represent the end faces Sa and Sb of the three workpieces WK for each workpiece WK. Here, when the sub three-dimensional shape data group Daw representing the surface shape of one workpiece WK measured by the three-dimensional shape measuring apparatus 20A is represented as a point group in the figure, it is represented as shown in FIG. In this case, the three-dimensional data closest to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A is the three-dimensional data in the vicinity indicated by the arrow A, that is, the three-dimensional data that defines the upper end of the outer peripheral portion of the end surface Sa of the work WK. Therefore, the three-dimensional image data processing device 32 has coordinate values (three-dimensional shape measuring device) closest to the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B among the sub three-dimensional shape data groups Daw1, Dbw1, Daw2, Dbw2, Daw3, and Dbw3. In 20A, a predetermined number of coordinate values existing in the lower side of the figure are extracted from the coordinate values in the vicinity of the arrow A in FIG. 14 and the same coordinate values, and each of the extracted coordinate values is expressed by Equation 1 above. A temporary plane is defined by the least square method by substituting it into the plane equation. Then, the three-dimensional image data processing device 32 obtains the coordinate values of the sub three-dimensional shape data groups Daw1, Dbw1, Daw2, Dbw2, Daw3, Dbw3 belonging to a predetermined range with respect to the defined temporary plane, respectively. Then, the extracted coordinate values are substituted again into the equation 1 to define planes by the least square method. Thereby, planes Pwa1, Pwb1, Pwa2, Pwb2, Pwa3, and Pwb3 including the end surfaces Sa and Sb of the workpieces WK respectively facing the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are defined. FIG. 15 shows a state in which planes Pwa and Pwb representing the end surfaces Sa and Sb are defined for the end surfaces Sa and Sb in one workpiece WK, respectively.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６１２にて、ワークＷＫの長さ測定が可能か否かを判定する。具体的には、前記基準面定義サブプログラムにより定義された基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対する前記ステップＳ６１０にて定義された平面Ｐｗａ１，Ｐｗｂ１，Ｐｗａ２，Ｐｗｂ２，Ｐｗａ３，Ｐｗｂ３の傾きをそれぞれ計算し、同計算された各傾きが所定の範囲内であるか否かをワークＷＫごとに判定する。すなわち、３つの各ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂに対応する平面Ｐｗａ１とＰｗｂ１、Ｐｗａ２とＰｗｂ２およびＰｗａ３とＰｗｂ３の各平面のセットごとに基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対する傾きを計算してワークＷＫの長さ測定が可能か否かをワークＷＫごとに判定する。より具体的には、基準面Ｐｋａに対して平面Ｐｗａ１，Ｐｗａ２，Ｐｗａ３の各角度を計算するとともに、基準面Ｐｋｂに対して平面Ｐｗｂ１，Ｐｗｂ２，Ｐｗｂ３の各角度を計算する。この判定処理において、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対する各平面のセット、具体的にはＰｗａ１とＰｗｂ１、Ｐｗａ２とＰｗｂ２およびＰｗａ３とＰｗｂ３とがともに所定の範囲内の傾きである場合には、ワークＷＫの長さ測定が可能であるとして「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ６１４に進む。すなわち、ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂがともに基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対して略平行である場合にはワークＷＫの長さ測定が可能であると判定される。この場合、少なくとも１つのワークＷＫの長さ測定が可能であれば、同判定処理において「Ｙｅｓ」と判定される。   Next, in step S612, the three-dimensional image data processing device 32 determines whether the length of the workpiece WK can be measured. Specifically, the inclinations of the planes Pwa1, Pwb1, Pwa2, Pwb2, Pwa3, and Pwb3 defined in step S610 with respect to the reference planes Pka and Pkb defined by the reference plane definition subprogram are calculated, respectively. It is determined for each work WK whether or not each tilt is within a predetermined range. That is, the length of the workpiece WK is calculated by calculating the inclination with respect to the reference planes Pka and Pkb for each set of planes Pwa1 and Pwb1, Pwa2 and Pwb2, and Pwa3 and Pwb3 corresponding to the end surfaces Sa and Sb of the three workpieces WK. It is determined for each work WK whether or not the measurement is possible. More specifically, the angles of the planes Pwa1, Pwa2, and Pwa3 are calculated with respect to the reference plane Pka, and the angles of the planes Pwb1, Pwb2, and Pwb3 are calculated with respect to the reference plane Pkb. In this determination process, if the set of each plane with respect to the reference planes Pka and Pkb, specifically, Pwa1 and Pwb1, Pwa2 and Pwb2, and Pwa3 and Pwb3 are both in a predetermined range, the length of the workpiece WK It is determined that the measurement is possible and “Yes” is determined, and the process proceeds to step S614. That is, when both end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK are substantially parallel to the reference surfaces Pka and Pkb, it is determined that the length of the workpiece WK can be measured. In this case, if the length of at least one workpiece WK can be measured, “Yes” is determined in the determination process.

一方、各平面のセット（平面Ｐｗａ１とＰｗｂ１、Ｐｗａ２とＰｗｂ２およびＰｗａ３とＰｗｂ３）において、各セット内におけるどちらか一方の平面の基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対する傾きが所定の範囲外である場合、すなわち、ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂのうち少なくとも一方の端面が基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対して傾斜、具体的には同端面のうち少なくとも一方の端面がワークＷＫの側面に対して垂直でないことによりワークＷＫの長手方向に対して直交していない、またはワークＷＫの端部が曲がっていることにより同端部における端面がワークＷＫの長手方向に対して直交していない場合には、ワークＷＫの長さ測定が不可能である。したがって、この判定処理において、すべてのワークＷＫの長さ測定が不可能である場合には、「Ｎｏ」と判定してステップＳ６１６に進み、ステップＳ６１６にてワークＷＫの長さ測定が不可能である旨を表示装置３４に表示させる。   On the other hand, in each set of planes (planes Pwa1 and Pwb1, Pwa2 and Pwb2, and Pwa3 and Pwb3), if the inclination of one of the planes in each set with respect to the reference planes Pka and Pkb is outside a predetermined range, Since at least one of the end surfaces Sa and Sb of the work WK is inclined with respect to the reference surfaces Pka and Pkb, specifically, at least one of the end surfaces is not perpendicular to the side surface of the work WK. If the end of the workpiece WK is not orthogonal to the longitudinal direction of the workpiece WK because the end of the workpiece WK is bent, the end surface of the workpiece WK is not orthogonal to the longitudinal direction of the workpiece WK. Measurement is impossible. Therefore, in this determination process, when the length measurement of all the workpieces WK is impossible, it is determined as “No” and the process proceeds to step S616, and the length measurement of the workpieces WK is impossible in step S616. A message to that effect is displayed on the display device 34.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６１４にて、前記ステップＳ６１２にてワークＷＫの長さ測定が可能と判定されたワークＷＫに対して同ワークＷＫの中心軸を定義する。このワークＷＫの中心軸の定義は、図１６に示すワークの中心軸定義サブプログラムを実行することにより行われる。３次元画像データ処理装置３２は、ワークの中心軸定義サブプログラムをステップＳ７００にて開始して、ステップＳ７０２にて、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに平行な平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’をそれぞれ定義する。具体的には、図１５に示すように基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対して互いに他方の基準面Ｐｋｂ，Ｐｋａ側に所定の距離だけ離れた位置に、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂと平行な平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’をそれぞれ定義する。   Next, in step S614, the three-dimensional image data processing device 32 defines the central axis of the workpiece WK for the workpiece WK that is determined to be capable of measuring the length of the workpiece WK in step S612. The definition of the center axis of the workpiece WK is performed by executing the workpiece center axis definition subprogram shown in FIG. The three-dimensional image data processing apparatus 32 starts a center axis definition subprogram of the workpiece at step S700, and defines planes Pka 'and Pkb' parallel to the reference planes Pka and Pkb at step S702, respectively. Specifically, as shown in FIG. 15, a plane Pka ′, parallel to the reference planes Pka, Pkb, at a position away from the reference planes Pka, Pkb by a predetermined distance from the other reference planes Pkb, Pka. Pkb ′ is defined respectively.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ７０４にて、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂおよび平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’ごとに仮の座標系をそれぞれ設定する。具体的には、前記基準孔中心計算プログラムにおけるステップＳ４１０と同様に、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂおよび平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’に対して所定の範囲内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗを前記式１に示す平面の式に代入して最小２乗法により基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂおよび平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’にそれぞれ対応する４つの平面を計算する。この場合、計算される４つの平面は、ワークＷＫの長手方向に対して直交する。そして、計算された各平面の法線ベクトルγと同法線ベクトルγに垂直で互いに直交するベクトルα，βを座標軸の方向とする座標系を仮の座標系としてそれぞれ設定する。   Next, in step S704, the three-dimensional image data processing device 32 sets a temporary coordinate system for each of the reference planes Pka and Pkb and the planes Pka 'and Pkb'. Specifically, similarly to step S410 in the reference hole center calculation program, sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw existing within a predetermined range with respect to the reference surfaces Pka and Pkb and the planes Pka ′ and Pkb ′ are obtained. Substituting into the plane equation shown in Equation 1 above, four planes respectively corresponding to the reference planes Pka and Pkb and the planes Pka ′ and Pkb ′ are calculated by the least square method. In this case, the four calculated planes are orthogonal to the longitudinal direction of the workpiece WK. Then, a coordinate system in which the normal vector γ of each plane and the vectors α and β perpendicular to the normal vector γ and orthogonal to each other are set as the coordinate axes is set as a temporary coordinate system.

次に、３次元形状測定装置３２は、ステップＳ７０６にて、前記ステップＳ４１２と同様に、基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂおよび平面Ｐｋａ’，Ｐｋｂ’に対して所定の範囲内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗの各座標値をそれぞれ対応する前記各仮の座標系による座標値に座標変換する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに関する各座標系Ａ，Ｂによって表されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗの各座標値が、ワークＷＫの軸方向に直交する平面上に２つの座標軸がある座標系の座標値に座標変換され、同各座標値の中で同平面に垂直な座標軸（ワークＷＫの軸方向）における座標値が１つの値に統一される。次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ７０８にて、ワークＷＫの中心軸上の座標値を計算する。具体的には、前記ステップＳ４１４と同様に、各仮の座標系による座標値に座標変換された各座標値を前記式２に示す２次元における円の式に代入し、最小２乗法を用いて同円の中心座標Ｃａ，Ｃｂ，Ｃａ’，Ｃｂ’を計算する。これにより、各仮の座標系ごとにワークＷＫの中心軸上の座標値が計算される。   Next, in step S706, the three-dimensional shape measuring apparatus 32, in the same manner as in step S412 described above, sub-three-dimensional shape data existing within a predetermined range with respect to the reference planes Pka and Pkb and the planes Pka 'and Pkb'. The coordinate values of the groups Daw and Dbw are converted into coordinate values based on the corresponding temporary coordinate systems. As a result, the coordinate values of the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw represented by the coordinate systems A and B related to the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are two on the plane orthogonal to the axial direction of the workpiece WK. The coordinate axis is converted into a coordinate value of a certain coordinate system, and the coordinate value in the coordinate axis perpendicular to the same plane (the axial direction of the workpiece WK) is unified into one value. Next, in step S708, the three-dimensional image data processing device 32 calculates coordinate values on the central axis of the workpiece WK. Specifically, as in step S414, each coordinate value converted to a coordinate value in each temporary coordinate system is substituted into the two-dimensional circle equation shown in equation 2, and the least square method is used. The center coordinates Ca, Cb, Ca ′, Cb ′ of the circle are calculated. Thereby, the coordinate value on the central axis of the workpiece WK is calculated for each temporary coordinate system.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ７１０にて、前記ステップＳ７０８にて計算した中心座標Ｃａ，Ｃｂ，Ｃａ’，Ｃｂ’の座標値を３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに関する各座標系Ａ，Ｂの座標値に座標変換する。具体的には、前記ステップＳ７０６による座標変換の逆変換を行い、各仮の座標系によって表された各中心座標Ｃａ，Ｃｂ，Ｃａ’，Ｃｂ’の座標値を３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに関する各座標系Ａ，Ｂの座標値に座標変換する。次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ７１２にて、ワークＷＫの中心軸を定義する。具体的には、基準面Ｐｋａおよび平面Ｐｋａ’に対応してそれぞれ計算された中心座標Ｃａ，Ｃａ’を通る直線ＣＬａを計算するとともに、基準面Ｐｋｂおよび平面Ｐｋｂ’に対応してそれぞれ計算された中心座標Ｃｂ，Ｃｂ’を通る直線ＣＬｂを計算する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面する各ワークＷＫ（ワークＷＫの長さ測定可能なワークＷＫ）に対してそれぞれ中心軸ＣＬａ，ＣＬｂが定義される。そして、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ７１４にて、ワークの中心軸定義サブプログラムの実行を終了してワーク長測定プログラムにおけるステップＳ６１８に戻る。   Next, in step S710, the three-dimensional image data processing device 32 uses the coordinate values of the central coordinates Ca, Cb, Ca ′, Cb ′ calculated in step S708 as coordinates for the three-dimensional shape measuring devices 20A, 20B. Coordinates are converted to the coordinate values of the systems A and B. Specifically, the coordinate transformation is reversed in step S706, and the coordinate values of the central coordinates Ca, Cb, Ca ′, Cb ′ represented by the temporary coordinate systems are obtained as the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A, 20B. Is converted into coordinate values of each coordinate system A, B. Next, the three-dimensional image data processing device 32 defines the central axis of the workpiece WK in step S712. Specifically, straight lines CLa passing through the central coordinates Ca and Ca ′ calculated corresponding to the reference plane Pka and the plane Pka ′ are calculated, and calculated corresponding to the reference plane Pkb and the plane Pkb ′. A straight line CLb passing through the center coordinates Cb and Cb ′ is calculated. As a result, center axes CLa and CLb are defined for each workpiece WK facing each of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B (a workpiece WK capable of measuring the length of the workpiece WK). In step S714, the three-dimensional image data processing device 32 ends the execution of the workpiece center axis definition subprogram and returns to step S618 in the workpiece length measurement program.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６１８にて、ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂの各中心座標を計算する。具体的には、多数の座標値から重心座標を計算する場合のように、Ｘ座標，Ｙ座標，Ｚ座標ごとに各座標値を足し合わせ、それぞれの合計値を足し合わせた座標値の数で除算する。これにより、ワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂにおける各中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂがそれぞれ計算される。   Next, in step S618, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the center coordinates of the end faces Sa and Sb of the workpiece WK. Specifically, as when calculating the center-of-gravity coordinates from a large number of coordinate values, the coordinate values are added together for each of the X, Y, and Z coordinates, and the total value of each is added. Divide. Thereby, the respective center coordinates Cwa and Cwb on the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK are calculated.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６２０にて、ワークＷＫの２つの各端部の曲がりを検出する。具体的には、前記ステップＳ６１０にて定義された平面Ｐｗａと前記ステップＳ６１４におけるワークの中心軸定義サブプログラムの実行により定義された中心軸ＣＬａとの交点および平面Ｐｗｂと中心軸ＣＬｂとの交点をそれぞれ計算する。そして、同計算された各交点の各座標値と前記ステップＳ６１８にて計算された中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂの各座標値との差が所定の範囲内である場合には、ワークＷＫの端部が曲がっていないとして「Ｎｏ」と判定してステップＳ６２２に進む。一方、前記計算された各交点の各座標値と中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂの各座標値との差が所定の範囲外である場合には、ワークＷＫの端部が曲がっているとして「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ６２４に進む。   Next, in step S620, the three-dimensional image data processing device 32 detects the bending of each of the two ends of the work WK. Specifically, the intersection of the plane Pwa defined in step S610 and the center axis CLa defined by the execution of the workpiece center axis definition subprogram in step S614 and the intersection of the plane Pwb and the center axis CLb are defined. Calculate each. When the difference between the calculated coordinate values of the intersections and the coordinate values of the center coordinates Cwa and Cwb calculated in step S618 is within a predetermined range, the end of the workpiece WK is Since it is not bent, it determines with "No" and progresses to step S622. On the other hand, if the difference between the calculated coordinate values of the intersections and the coordinate values of the center coordinates Cwa and Cwb is outside the predetermined range, it is determined that the end portion of the work WK is bent, and “Yes”. Determination is made and the process proceeds to step S624.

この判定処理を具定例を挙げて説明すると、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、ワークＷＫの端部の形状が曲がっていない場合、すなわち図１７（Ａ）に示すようにワークＷＫの端部ＳａがワークＷＫの中心軸ＣＬａに対して直交している場合、および図１７（Ｂ）に示すようにワークＷＫの端部が曲がっていない状態で端部ＳａがワークＷＫの中心軸ＣＬａに対して直交していない場合には、ワークＷＫの端面Ｓａの中心座標Ｃｗａと、同ワークＷＫの中心軸ＣＬａと平面Ｐｗａとの交点とは略同一座標値となる。一方、図１７（Ｃ）に示すように、ワークＷＫの端部Ｓａの形状が下方に曲がっている場合には、ワークＷＫの端面Ｓａの中心位置がワークＷＫの中心軸ＣＬａからずれるため、ワークＷＫの端面Ｓａの中心座標Ｃｗａと、同ワークＷＫの中心軸ＣＬａと平面Ｐｗａとの交点とは同一座標値とはならず異なる値となる。したがって、ワークＷＫの端部Ｓａ，Ｓｂが曲がっている場合には、同判定処理において「Ｙｅｓ」と判定されてステップＳ６２４に進み、ワークＷＫの端部Ｓａ，Ｓｂが曲がっていない場合には、同判定処理において「Ｎｏ」と判定されてステップＳ６２２に進む。なお、図１７（Ｂ），（Ｃ）においては、端面Ｓａの傾斜している状態を誇張して示している。   This determination process will be described with a specific example. As shown in FIGS. 17A and 17B, when the shape of the end portion of the work WK is not bent, that is, as shown in FIG. When the end portion Sa of the WK is orthogonal to the center axis CLa of the workpiece WK and when the end portion of the workpiece WK is not bent as shown in FIG. 17B, the end portion Sa is the center of the workpiece WK. When not orthogonal to the axis CLa, the center coordinate Cwa of the end surface Sa of the workpiece WK and the intersection of the center axis CLa of the workpiece WK and the plane Pwa have substantially the same coordinate value. On the other hand, as shown in FIG. 17C, when the shape of the end portion Sa of the workpiece WK is bent downward, the center position of the end surface Sa of the workpiece WK is shifted from the center axis CLa of the workpiece WK. The center coordinate Cwa of the end surface Sa of the WK and the intersection of the center axis CLa of the workpiece WK and the plane Pwa do not have the same coordinate value but different values. Therefore, when the ends Sa and Sb of the work WK are bent, it is determined as “Yes” in the determination process, and the process proceeds to step S624. When the ends Sa and Sb of the work WK are not bent, In the determination process, it is determined as “No”, and the process proceeds to Step S622. In FIGS. 17B and 17C, the state in which the end surface Sa is inclined is exaggerated.

ステップＳ６２２においては、ワークＷＫの２つの各端部が曲がっていない場合におけるワークＷＫの長さ測定用の平面Ｐｍａ，Ｐｍｂをそれぞれ定義する。具体的には、前記ステップ６２０にて計算された平面Ｐｗａと中心軸ＣＬａとの交点を含み基準面Ｐｋａに平行な平面を測定用平面Ｐｍａとして定義するとともに、平面Ｐｗｂと中心軸ＣＬｂとの交点を含み基準面Ｐｋｂに平行な平面を測定用平面Ｐｍｂとして定義する。すなわち、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂは、ワークＷＫの２つの各端面Ｓａ，Ｓｂの各中心点を含み互いに平行な平面である。この測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂは、それぞれ平面Ｐｗａ，Ｐｗｂと略同一の平面であるが、平面Ｐｗａ，ＰｗｂがワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂに対して平行であるのに対し、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂは基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂに対して平行でありワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂの傾きに因らず定義することができる。したがって、ワークＷＫの端部Ｓａ，ＳｂがワークＷＫの中心軸に対して直交している場合（曲がっていない場合）には、平面Ｐｗａ，Ｐｗｂを測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂとしてもよい。   In step S622, planes Pma and Pmb for measuring the length of the workpiece WK when the two ends of the workpiece WK are not bent are defined. Specifically, a plane parallel to the reference plane Pka including the intersection between the plane Pwa and the central axis CLa calculated in the step 620 is defined as the measurement plane Pma, and the intersection between the plane Pwb and the central axis CLb. And a plane parallel to the reference plane Pkb is defined as a measurement plane Pmb. That is, the measurement planes Pma and Pmb are planes including the center points of the two end faces Sa and Sb of the workpiece WK and parallel to each other. The measurement planes Pma and Pmb are substantially the same planes as the planes Pwa and Pwb, respectively. However, the planes Pwa and Pwb are parallel to the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK, whereas the measurement plane Pma. , Pmb are parallel to the reference planes Pka, Pkb and can be defined regardless of the inclination of the end faces Sa, Sb of the workpiece WK. Therefore, when the end portions Sa and Sb of the workpiece WK are orthogonal to the center axis of the workpiece WK (when not bent), the planes Pwa and Pwb may be set as the measurement planes Pma and Pmb.

ステップＳ６２４においては、前記ステップＳ６１８にて計算されたワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂの各中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂの各座標値を補正する。この中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂの補正処理は、ワークＷＫの２つの各端部のうち前記ステップＳ６２０にて曲がりが検出された端部における中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂを、同端部の曲がりがない場合（同端部が直線状である場合）における同端部の端面Ｓａ，Ｓｂの中心座標に補正する処理である。このステップ６２４における補正処理において３次元画像データ処理装置３２は、図１８に示す中心座標補正サブプログラムをステップＳ８００にて開始して、ステップＳ８０２にて、曲がり測定用平面Ｐｍｃを定義する。なお、この中心座標補正サブプログラムの処理においては、図１９(Ａ)(Ｂ)に示すように、ワークＷＫの端面Ｓａにおける端部が曲がっている場合を例として説明する。また、同図中のワークＷＫの端部は、曲がった状態を誇張して示している。また、図１９（Ｂ）においては、図を分かりやすくするため、支持台１０を省略している。   In step S624, the coordinate values of the center coordinates Cwa and Cwb of the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK calculated in step S618 are corrected. The correction processing of the center coordinates Cwa and Cwb is performed when the center coordinates Cwa and Cwb at the end where the bending is detected in the step S620 out of the two ends of the workpiece WK are not bent at the same end ( This is a process of correcting to the center coordinates of the end surfaces Sa and Sb of the end portion in the case where the end portion is linear. In the correction processing in step 624, the three-dimensional image data processing device 32 starts the central coordinate correction subprogram shown in FIG. 18 in step S800, and defines a bending measurement plane Pmc in step S802. In the processing of the center coordinate correction subprogram, as shown in FIGS. 19A and 19B, an example in which the end portion of the end surface Sa of the workpiece WK is bent will be described. Further, the end portion of the work WK in the figure exaggeratedly shows a bent state. Further, in FIG. 19B, the support base 10 is omitted for easy understanding of the drawing.

まず、３次元画像データ処理装置３２は、前記ステップ６２０の判定処理にて曲がりが検出された端部における端面Ｓａに対応する基準面Ｐｋａから同端面Ｓａ側に所定の間隔で同基準面Ｐｋａに平行な平面Ｐｋａ’を定義する。次に、３次元画像データ処理装置３２は、図１９（Ｂ）に示すように、平面Ｐｋａ’内において直交する２つの軸を中心として各軸ごとに所定の角度範囲内において所定の角度ずつ同平面Ｐｋａ’を傾ける。そして、各所定の角度ごとに、傾けられた平面Ｐｋａ’に対して所定の範囲内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗを抽出し、同抽出されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値を前記式２に示す円の式に代入して、最小２乗法により円Ｃを定義する。そして、同円Ｃから前記抽出されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値との距離を計算し、同各座標値ごとの距離における標準偏差を計算する。   First, the three-dimensional image data processing device 32 changes the reference surface Pka from the reference surface Pka corresponding to the end surface Sa at the end where the bending is detected in the determination processing of the step 620 to the same reference surface Pka at the same end surface Sa side. A parallel plane Pka ′ is defined. Next, as shown in FIG. 19B, the three-dimensional image data processing device 32 has the same angle by a predetermined angle within a predetermined angle range for each axis centered on two axes orthogonal to each other in the plane Pka ′. The plane Pka ′ is tilted. Then, for each predetermined angle, a sub three-dimensional shape data group Daw existing within a predetermined range with respect to the inclined plane Pka ′ is extracted, and each coordinate of the extracted sub three-dimensional shape data group Daw is extracted. By substituting the value into the circle equation shown in Equation 2, the circle C is defined by the least square method. Then, a distance from each coordinate value of the extracted sub three-dimensional shape data group Daw from the circle C is calculated, and a standard deviation in the distance for each coordinate value is calculated.

具体的には、円Ｃの定義の仕方は、前記ステップＳ６１４におけるワークＷＫの中心軸を計算する処理と同様である。すなわち、前記基準孔中心計算プログラムにおけるステップＳ４１０と同様に、曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）において平面の法線ベクトルγと同法線ベクトルγに垂直で互いに直交するベクトルα，βを座標軸の方向とする座標系を仮の座標系としてそれぞれ設定する。次に、３次元画像データ処理装置３２は、前記ステップＳ４１２と同様に、曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）に対して所定の範囲内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値を前記各仮の座標系による座標値に座標変換する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａによって表されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値が、曲がり測定用平面Ｐｍｃ１上に２つの座標軸がある座標系の座標値に座標変換され、同各座標値の中で同曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）に垂直な座標軸（ワークＷＫの中心軸方向）における座標値が１つの値に統一される。そして、３次元画像データ処理装置３２は、前記ステップＳ４１４と同様に、仮の座標系の座標値に座標変換された各座標値を前記式２に示す２次元における円の式に代入し、最小２乗法を用いて同円の中心座標Ｃｃおよび半径ｒを計算した後、サブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値から中心座標Ｃｃまでの距離を計算し、同距離から半径ｒの値を減算する。この減算した値が円から各座標値までの距離に相当し、すべての座標値おける同距離の標準偏差を計算する。   Specifically, the way of defining the circle C is the same as the processing for calculating the central axis of the workpiece WK in the step S614. That is, as in step S410 in the reference hole center calculation program, the normal vector γ of the plane and the vectors α and β perpendicular to the normal vector γ and orthogonal to each other on the coordinate measurement axis Pmcn (n = 1) The coordinate system with the direction of is set as a temporary coordinate system. Next, the three-dimensional image data processing device 32, as in step S412, each coordinate value of the sub three-dimensional shape data group Daw existing within a predetermined range with respect to the bending measurement plane Pmcn (n = 1). Are converted into coordinate values based on the provisional coordinate systems. Thereby, each coordinate value of the sub three-dimensional shape data group Daw represented by the coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A is coordinate-converted into a coordinate value of a coordinate system having two coordinate axes on the bending measurement plane Pmc1. Among the coordinate values, the coordinate values on the coordinate axis (in the direction of the central axis of the workpiece WK) perpendicular to the same bending measurement plane Pmcn (n = 1) are unified into one value. Then, the three-dimensional image data processing device 32 substitutes each coordinate value coordinate-transformed into the coordinate value of the temporary coordinate system into the two-dimensional circle equation shown in Equation 2 in the same manner as in Step S414. After calculating the center coordinate Cc and the radius r of the same circle using the square method, the distance from each coordinate value of the sub three-dimensional shape data group Daw to the center coordinate Cc is calculated, and the value of the radius r is subtracted from the distance. To do. This subtracted value corresponds to the distance from the circle to each coordinate value, and the standard deviation of the same distance for all coordinate values is calculated.

この標準偏差を計算する処理を、前記所定の角度範囲内において所定の角度ずつ実行し、計算された標準偏差が最小となる角度における平面Ｐｋａ’を曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）とする。すなわち、平面Ｐｋａ’に対して所定の範囲内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗは、同平面Ｐｋａ’の傾けられる角度に応じて楕円状または円状に抽出される。そして、楕円状または円状に抽出されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗに基づいて円Ｃが計算され標準偏差が計算される。この場合、計算された円Ｃに対する抽出されたサブ３次元形状データ群Ｄａｗの各座標値の差が小さいほど計算される標準偏差は小さくなる。換言すれば、サブ３次元形状データ群Ｄａｗが円状に抽出されるほど円Ｃとの差、すなわち標準偏差が小さくなる。そして、標準偏差が最小となる平面Ｐｋａ’、すなわち曲がり測定用平面Ｐｍｃは、曲がりが検出された端部におけるワークＷＫの中心軸に直交する平面となる。なお、図１９（Ａ）（Ｂ）において曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）は、平面Ｐｋａ’と略同一平面となる。   The processing for calculating the standard deviation is executed for each predetermined angle within the predetermined angle range, and the plane Pka ′ at the angle at which the calculated standard deviation is the minimum is defined as a bending measurement plane Pmcn (n = 1). . That is, the sub three-dimensional shape data group Daw existing within a predetermined range with respect to the plane Pka 'is extracted in an elliptical shape or a circular shape according to the tilt angle of the plane Pka'. Then, a circle C is calculated based on the sub three-dimensional shape data group Daw extracted in an elliptical shape or a circular shape, and a standard deviation is calculated. In this case, the smaller the difference between the coordinate values of the extracted sub three-dimensional shape data group Daw with respect to the calculated circle C, the smaller the standard deviation calculated. In other words, the difference from the circle C, that is, the standard deviation becomes smaller as the sub three-dimensional shape data group Daw is extracted in a circular shape. The plane Pka 'having the smallest standard deviation, that is, the bending measurement plane Pmc is a plane orthogonal to the central axis of the workpiece WK at the end where the bending is detected. In FIGS. 19A and 19B, the bending measurement plane Pmcn (n = 1) is substantially the same plane as the plane Pka '.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ８０４にて、曲がり測定用平面Ｐｍｃ内におけるワークＷＫの中心座標Ｃｃを計算する。中心座標Ｃｃは、ステップＳ８０２にて仮の座標系の座標値として計算されているため、先の座標変換とは逆の座標変換により対応する３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａによる座標値に座標変換する。これにより、曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝１）内におけるワークＷＫの中心座標Ｃｃが計算される。   Next, in step S804, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the center coordinate Cc of the workpiece WK in the bending measurement plane Pmc. Since the center coordinate Cc is calculated as the coordinate value of the temporary coordinate system in step S802, the coordinate value by the coordinate system A related to the corresponding three-dimensional shape measuring apparatus 20A is obtained by the coordinate conversion opposite to the previous coordinate conversion. Convert coordinates. Thereby, the center coordinates Cc of the workpiece WK in the bending measurement plane Pmcn (n = 1) are calculated.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ８０６にて、ワークＷＫの中心座標Ｃｃの計算を終了するか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ８０４にて計算したワークＷＫの中心座標Ｃｃが曲がりが検出された端部における端面の中心座標Ｃｗａと一致または所定の判別値内であるか否かを判定し、中心座標Ｃｃが中心座標Ｃｗａと一致または所定の判別値内でなければ「Ｎｏ」と判定してステップＳ８０２に戻り、再度ワークＷＫの中心座標Ｃｃを計算する。この場合、ステップＳ８０２にて定義される平面Ｐｋａ’’は、前回定義された平面Ｐｋａ’
より端面Ｓａ側に所定の間隔で移動した位置で定義される。また、図１９（Ａ）に示すように、平面Ｐｋａ’’がワークＷＫの端部における曲がった部分に定義される場合には、曲がり測定用平面Ｐｍｃｎ（ｎ＝２）は、同端部におけるワークＷＫの中心軸に直交する平面となる。一方、同判定処理において、中心座標Ｃｃが中心座標Ｃｗａと一致または所定の判別値内であれば「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ８０８に進む。これにより、曲がりが検出された端部に対応する基準面Ｐｋａと端面Ｓａとの間のワークＷＫの中心軸上の座標値が中心座標Ｃｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）として計算される。なお、図１９（Ａ）において、平面Ｐｋａ’と平面Ｐｋａ’’との間隔は誇張して示している。 Next, in step S806, the three-dimensional image data processing device 32 determines whether or not to end the calculation of the center coordinate Cc of the workpiece WK. Specifically, it is determined whether or not the center coordinate Cc of the workpiece WK calculated in step S804 coincides with the center coordinate Cwa of the end face at which the bending is detected or is within a predetermined determination value. If the coordinate Cc does not coincide with the center coordinate Cwa or is not within the predetermined discriminant value, it is determined as “No”, the process returns to step S802, and the center coordinate Cc of the workpiece WK is calculated again. In this case, the plane Pka ″ defined in step S802 is the plane Pka ′ previously defined.
It is defined as a position moved to the end surface Sa side at a predetermined interval. Further, as shown in FIG. 19A, when the plane Pka '' is defined as a bent portion at the end of the work WK, the bend measurement plane Pmcn (n = 2) is at the same end. It becomes a plane orthogonal to the central axis of the workpiece WK. On the other hand, in the determination process, if the center coordinate Cc matches the center coordinate Cwa or is within a predetermined determination value, “Yes” is determined, and the process proceeds to step S808. Thereby, the coordinate value on the central axis of the workpiece WK between the reference surface Pka and the end surface Sa corresponding to the end where the bending is detected is calculated as the center coordinates Cci (i = 1 to n). In FIG. 19A, the interval between the plane Pka ′ and the plane Pka ″ is exaggerated.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ８０８にて、曲がりが検出された端部における中心軸に対応する円Ｃを定義する。具体的には、図２０に示すように、前記ステップＳ８０２〜Ｓ８０６の各処理により計算されたワークＷＫの中心軸の座標値である中心座標Ｃｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）を前記式１に示される平面の式にそれぞれ代入して、最小２乗法により曲がりが検出された端部における中心軸を含む平面Ｐを定義する。そして、前記ステップＳ８０４と同様に、平面Ｐの法線ベクトルγと同法線ベクトルに垂直で互いに直交するベクトルα，βを座標軸の方向とする座標系を仮の座標系としてそれぞれ設定する。次に、３次元画像データ処理装置３２は、前記ステップＳ３１２と同様に、中心座標Ｃｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）の各座標値を仮の座標系による座標値に座標変換する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａに関する各座標系Ａによって表された中心座標Ｃｃｉ（ｉ＝１〜ｎ）の各座標値が平面Ｐ上に２つの座標軸がある座標系の座標値に座標変換され、各座標値の中で平面Ｐに垂直な座標軸上の座標値が１つの値に統一される。   Next, in step S808, the three-dimensional image data processing device 32 defines a circle C corresponding to the central axis at the end where the bending is detected. Specifically, as shown in FIG. 20, the center coordinates Cci (i = 1 to n), which are the coordinate values of the center axis of the workpiece WK, calculated by the processes in steps S802 to S806 are shown in the above equation 1. The plane P including the central axis at the end where the bending is detected by the least square method is defined by substituting each into the equation of the plane to be determined. Similarly to step S804, a coordinate system in which the normal vector γ of the plane P and the vectors α and β perpendicular to the normal vector and orthogonal to each other are set as the coordinate axes are set as temporary coordinate systems. Next, the three-dimensional image data processing device 32 converts the coordinate values of the center coordinates Cci (i = 1 to n) into coordinate values based on a temporary coordinate system, as in step S312. Thereby, each coordinate value of the center coordinates Cci (i = 1 to n) represented by each coordinate system A related to the three-dimensional shape measuring apparatus 20A is coordinate-converted into a coordinate value of a coordinate system having two coordinate axes on the plane P. The coordinate values on the coordinate axis perpendicular to the plane P among the coordinate values are unified into one value.

そして、３次元画像データ処理装置３２は、仮の座標系の座標値に座標変換された各座標値を前記式２に示す２次元における円の式に代入し、最小２乗法を用いて同円の中心座標Ｃをおよび半径ｒを計算した後、前記ステップＳ４１６と同様に仮の座標系の座標値によって表された中心座標Ｃを対応する３次元形状測定装置２０Ａに関する座標系Ａによって表された座標値に座標変換する。これにより、曲がりが検出された端部における中心軸に対応する円Ｃが定義される。   Then, the three-dimensional image data processing device 32 substitutes each coordinate value coordinate-converted into the coordinate value of the provisional coordinate system into the two-dimensional circle equation shown in Equation 2, and uses the least square method to calculate the same circle value. After calculating the center coordinates C and the radius r, the center coordinates C represented by the coordinate values of the temporary coordinate system are represented by the coordinate system A related to the corresponding three-dimensional shape measuring apparatus 20A as in step S416. Convert coordinates to coordinate values. Thereby, a circle C corresponding to the central axis at the end where the bending is detected is defined.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ８１０にて、端面Ｓａの中心座標Ｃｗａを補正する。具体的には、曲がりが検出された端部に対応する中心軸ＣＬａと前記円Ｃとの交点Ｐ０（または接点）を特定する。この交点Ｐ０は、曲がりが検出された端部における中心軸の曲がり始めを表す。次に、特定された交点Ｐ０と曲がりが検出された端部における端面Ｓａの中心座標Ｃｗａ（換言すれば、円Ｃと端面Ｓａの交点Ｐ１）とを結ぶ直線の長さＬｓｔ（弦の長さ）を計算し、同長さＬｓｔと円Ｃの半径ｒとから交点Ｐ０と中心座標Ｃｗａ（換言すれば、円Ｃと端面Ｓａの交点Ｐ１）とを結ぶ円Ｃの円周上の長さ（弧の長さ）Ｌａｒｃする。そして、中心軸ＣＬａ上における交点Ｐ０の座標値に中心軸ＣＬａ方向に長さＬａｒｃ（弧の長さ）を加算した座標値を新たな中心座標Ｃｗａ’とする。なお、ワークＷＫの端面Ｓｂにおける端部が曲がっている場合においても同様に中心座標Ｃｗｂが中心座標Ｃｗｂ’に補正される。これにより、曲がりが検出された端部において、同端部の曲がりがない場合（同端部が直線状である場合）における同端部の端面Ｓａの中心座標Ｃｗａ’，Ｃｗｂ’が計算される。そして、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ８１２にて、中心座標補正サブプログラムの実行を終了して、ワーク測定サブプログラムにおけるステップＳ６２２に戻る。ステップＳ６２２においては、この中心座標補正サブプログラムの実行によって補正された中心座標Ｃｗａ’，Ｃｗｂ’に基づいて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂがそれぞれ定義される。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 corrects the center coordinate Cwa of the end surface Sa in step S810. Specifically, an intersection point P0 (or contact point) between the center axis CLa corresponding to the end where the bending is detected and the circle C is specified. This intersection point P0 represents the start of bending of the central axis at the end where the bending is detected. Next, the length Lst (string length) of the straight line connecting the specified intersection point P0 and the center coordinates Cwa of the end surface Sa at the end where the bending is detected (in other words, the intersection point P1 of the circle C and the end surface Sa). ) And the length on the circumference of the circle C connecting the intersection point P0 and the center coordinate Cwa (in other words, the intersection point P1 of the end face Sa) with the same length Lst and the radius r of the circle C ( Arc length). A coordinate value obtained by adding the length Larc (the arc length) in the direction of the central axis CLa to the coordinate value of the intersection point P0 on the central axis CLa is defined as a new central coordinate Cwa '. Even when the end portion of the end surface Sb of the workpiece WK is bent, the center coordinate Cwb is similarly corrected to the center coordinate Cwb ′. As a result, the center coordinates Cwa ′ and Cwb ′ of the end surface Sa of the end portion in the case where there is no bend of the end portion (when the end portion is linear) are calculated at the end portion where the bend is detected. . In step S812, the three-dimensional image data processing device 32 ends the execution of the center coordinate correction subprogram, and returns to step S622 in the workpiece measurement subprogram. In step S622, measurement planes Pma and Pmb are defined based on the center coordinates Cwa 'and Cwb' corrected by the execution of the center coordinate correction subprogram.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６２６にて、ワークＷＫの長さを計算する。具体的には、図２１に示すように、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂと同測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂに対応する３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに関する各座標系Ａ，Ｂにおける原点Ｏａ，Ｏｂとの距離Ｌａ，Ｌｂをそれぞれ計算する。この場合、距離Ｌａは、３次元形状測定装置２０Ａの座標系Ａにおける原点Ｏａを通り測定用平面Ｐｍａに直交する直線の長さである。また、距離Ｌｂは、３次元形状測定装置２０Ｂの座標系Ｂにおける原点Ｏｂを通り測定用平面Ｐｍｂに直交する直線の長さである。そして、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ１０２における基準距離計算サブプログラムにより計算された基準距離Ｌ０（３次元形状測定装置２０Ａと３次元形状測定装置２０Ｂとの距離）から同距離Ｌａ，Ｌｂを減算することによりワークＷＫの長さＬを計算する。 Next, in step S626, the three-dimensional image data processing device 32 calculates the length of the work WK. Specifically, as shown in FIG. 21, the origins Oa, Ob in the coordinate systems A, B relating to the measurement planes Pma, Pmb and the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A, 20B corresponding to the measurement planes Pma, Pmb Distances La and Lb are calculated. In this case, the distance La is the length of a straight line that passes through the origin Oa in the coordinate system A of the three-dimensional shape measuring apparatus 20A and is orthogonal to the measurement plane Pma. The distance Lb is the length of a straight line that passes through the origin Ob in the coordinate system B of the three-dimensional shape measurement apparatus 20B and is orthogonal to the measurement plane Pmb. The three-dimensional image data processing device 32 then calculates the same distance La, from the reference distance L 0 (the distance between the three-dimensional shape measuring device 20A and the three-dimensional shape measuring device 20B) calculated by the reference distance calculating subprogram in step S102. The length L of the workpiece WK is calculated by subtracting Lb.

そして、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６２８にて、前記計算したワークＷＫの長さＬを表示装置３４に表示させる。この場合、３つのワークＷＫのうち長さ測定が不可能であるワークＷＫについては、同ワークＷＫの長さ測定が不可能である旨を表示装置３４に表示させる。なお、ステップＳ６１４にて、ワークＷＫの長さ測定が不可能と判定された場合には、前記したように同ステップＳ６１６にてワークＷＫの長さ測定が不可能である旨を表示装置３４に表示させた後、ステップＳ６３０に進む。次に、３次元画像データ処理装置３２は、ステップＳ６３０にて、ワークＷＫの長さ測定を終了するか否かを判定する。具体的には、３次元画像データ処理装置３２は、ワークＷＫの長さ測定を終了するか否かを表示装置３４を介して作業者に問い合わせて作業者からの指示を待つ。この場合、作業者は、他に測定すべきワークＷＫが存在する場合には、支持台１０上にセットされているワークＷＫを取り除くとともに新たなワークＷＫを支持台１０上にセットした後、その旨を入力装置３３を介して指示する。一方、作業者は、他に測定すべきワークＷＫが存在しない場合には、支持台１０上にセットされているワークＷＫを取り除いた後、その旨を入力装置３３を介して指示する。   In step S628, the three-dimensional image data processing device 32 causes the display device 34 to display the calculated length L of the workpiece WK. In this case, among the three workpieces WK, for the workpiece WK whose length cannot be measured, the display device 34 is displayed that the length of the workpiece WK cannot be measured. If it is determined in step S614 that the length of the workpiece WK cannot be measured, the display device 34 is informed that the length of the workpiece WK cannot be measured in step S616 as described above. After the display, the process proceeds to step S630. Next, in step S630, the three-dimensional image data processing device 32 determines whether or not to finish measuring the length of the workpiece WK. Specifically, the three-dimensional image data processing device 32 inquires of the worker via the display device 34 whether or not the measurement of the length of the workpiece WK is finished, and waits for an instruction from the worker. In this case, when there is another workpiece WK to be measured, the operator removes the workpiece WK set on the support base 10 and sets a new workpiece WK on the support base 10, and then This is instructed via the input device 33. On the other hand, when there is no other workpiece WK to be measured, the operator removes the workpiece WK set on the support base 10 and then instructs the fact via the input device 33.

３次元形状測定装置３２は、作業者からワークＷＫの長さ測定を続行する旨の指示を受けた場合には、前記判定処理において「Ｎｏ」と判定してステップＳ６０２に戻り、改めてワークＷＫの測定処理を実行する。また、３次元形状測定装置３２は、作業者からワークＷＫの長さ測定を終了する旨の指示を受けた場合には、前記判定処理において「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ６３２にてワーク測定サブプログラムの実行を終了して、ワーク長測定プログラムにおけるステップＳ１１０に戻り、同ステップＳ１１０にてワーク長測定プログラムの実行を終了する。   When receiving an instruction from the operator to continue measuring the length of the workpiece WK, the three-dimensional shape measuring apparatus 32 determines “No” in the determination process, returns to step S602, and again determines the workpiece WK. Execute the measurement process. In addition, when receiving an instruction from the operator to end the length measurement of the workpiece WK, the three-dimensional shape measuring apparatus 32 determines “Yes” in the determination process and determines the workpiece measurement sub in step S632. The execution of the program is terminated, the process returns to step S110 in the workpiece length measurement program, and the execution of the workpiece length measurement program is terminated in step S110.

上記作動説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、３次元画像データ処理装置３２に予めワークＷＫにおける測定対象となる端面Ｓａ，Ｓｂ間の軸線に沿って３次元形状測定装置２０Ａの座標原点Ｏａと３次元形状測定装置２０Ｂの座標原点Ｏｂとの距離を基準距離Ｌ０として記憶している。そして、前記軸線に直交する基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂと平行な測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂを測定対象となる端面Ｓａ，Ｓｂに定義し、同測定用平面Ｐｍａ，ｐｍｂと基準距離Ｌ０とを用いて測定対象物の長さＬを計算している。これによれば、測定対象となる端面Ｓａ，Ｓｂに対して測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂが定義できれば、すなわち、測定対象となる端面Ｓａ，Ｓｂを含むワークＷＫの端部の表面形状を表す３次元形状データ群が取得できれば、常にワークＷＫの軸線に沿って同ワークＷＫの長さを測定することができ、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの配置位置は限定されない。また、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂは３次元データによって定義されるため、測定対象となる端面Ｓａ，Ｓｂの形状および３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに対する同端面Ｓａ，Ｓｂの向きに寄らず一定の平面を定義することができる。これにより、精度の高いワークＷＫの長さ測定が可能となる。 As can be understood from the above description of the operation, according to the above embodiment, the 3D image data processing device 32 has the 3D shape measuring device 20A in advance along the axis between the end surfaces Sa and Sb to be measured on the workpiece WK. stores the distance between the coordinate origin Ob of coordinate origin Oa and the three-dimensional shape measuring apparatus 20B as a reference distance L 0. Then, measurement planes Pma and Pmb parallel to the reference planes Pka and Pkb orthogonal to the axis are defined as end surfaces Sa and Sb to be measured, and the measurement planes Pma and pmb and the reference distance L 0 are used. The length L of the measurement object is calculated. According to this, if the measurement planes Pma and Pmb can be defined with respect to the end surfaces Sa and Sb to be measured, that is, the three-dimensional representing the surface shape of the end portion of the workpiece WK including the end surfaces Sa and Sb to be measured. If the shape data group can be acquired, the length of the workpiece WK can always be measured along the axis of the workpiece WK, and the arrangement positions of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B are not limited. Since the measurement planes Pma and Pmb are defined by three-dimensional data, the measurement planes Pma and Pmb are constant regardless of the shape of the end surfaces Sa and Sb to be measured and the direction of the end surfaces Sa and Sb with respect to the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B. A plane can be defined. Thereby, it is possible to measure the length of the work WK with high accuracy.

また、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂは、端面Ｓａ，Ｓｂを表す平面Ｐｋａ，ＰｋｂとワークＷＫの中心軸ＣＬａ，ＣＬｂとの交点に基づいて定義されるため、端面Ｓａ，Ｓｂが中心軸に対して完全に垂直でない場合や端部が若干曲がっている場合であっても、端面Ｓａ，Ｓｂにおける正確な中心点に基づいて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂを定義することができる。また、ワーク測定サブプログラムにおけるステップＳ６１２において、端面Ｓａ，Ｓｂの傾きに応じてワークＷＫの長さ測定を実行するか否かを判定し、同端面Ｓａ，ＳｂがワークＷＫの軸線に対して所定量以上傾いている場合には、ワークＷＫの長さ測定を実行しない。これにより、端面Ｓａ，ＳｂがワークＷＫの軸線に対して垂直から所定の範囲内の角度でずれている場合のみ、同ワークＷＫの長さ測定を行うことができ、測定したワークＷＫの長さ比較をより正確に行うことができる。   Further, since the measurement planes Pma and Pmb are defined based on the intersections of the planes Pka and Pkb representing the end surfaces Sa and Sb and the center axes CLa and CLb of the workpiece WK, the end surfaces Sa and Sb are in relation to the center axis. Even if it is not completely vertical or the end is slightly bent, the measurement planes Pma and Pmb can be defined on the basis of the exact center point on the end surfaces Sa and Sb. In step S612 in the workpiece measurement subprogram, it is determined whether or not to measure the length of the workpiece WK according to the inclination of the end surfaces Sa and Sb, and the end surfaces Sa and Sb are positioned with respect to the axis of the workpiece WK. If it is tilted more than the fixed amount, the length measurement of the workpiece WK is not executed. Thereby, the length measurement of the workpiece WK can be performed only when the end surfaces Sa and Sb are deviated from the perpendicular to the axis of the workpiece WK by an angle within a predetermined range. The comparison can be made more accurately.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

上記実施形態においては、ワークＷＫの各端部に対応させてそれぞれ基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義するようにしたが、ワークＷＫの長さが短い場合など、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの測定対象空間が重なる場合は、同ワークＷＫの両端部に対応する１つの基準面Ｐｋを定義するようにしてもよい。この場合、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの両測定対象空間内に基準面設定治具５０を配置（例えば、基準物体４０の中央部）する。これによれば、基準面Ｐｋを設定する作業が１回で済み、基準面Ｐｋの設定作業を効率的にできる。また、１つの基準面Ｐｋに基づいて基準距離Ｌ０の計算や各種平面の設定を行うことができるので、ワークＷＫの長さ測定をより精度良く行うことができる。 In the above embodiment, the reference planes Pka and Pkb are defined in correspondence with the respective end portions of the workpiece WK. However, when the length of the workpiece WK is short, the measurement by the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B is performed. When the target spaces overlap, one reference plane Pk corresponding to both ends of the work WK may be defined. In this case, the reference plane setting jig 50 is disposed in both the measurement target spaces of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B (for example, the central portion of the reference object 40). According to this, the work of setting the reference surface Pk is only required once, and the setting work of the reference surface Pk can be performed efficiently. Further, since it is possible to set the calculations and various planes of the reference distance L 0 based on a single reference plane Pk, it can be performed more accurately the length measurement of the workpiece WK.

また、上記実施形態においては、基準面設定治具５０を用いて基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義するように構成したが、これに限定されるものではない。例えば、基準物体４０における端面４０ａ，４０ｂは、同基準物体４０の軸線に対して直交しているため、同端面４０ａ，４０ｂを表す３次元形状データ群を用いて基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義することもできる。これによれば、基準面設定治具５０が不要になるため基準面設定作業を効率的に行うことができる。なお、この場合、端面４０ａ，４０ｂは面積が小さいため、比較的半径が小さなワークＷＫの長さ測定において有効である。   In the above embodiment, the reference planes Pka and Pkb are defined using the reference plane setting jig 50, but the present invention is not limited to this. For example, since the end surfaces 40a and 40b of the reference object 40 are orthogonal to the axis of the reference object 40, the reference surfaces Pka and Pkb are defined using a three-dimensional shape data group representing the end surfaces 40a and 40b. You can also According to this, since the reference plane setting jig 50 becomes unnecessary, the reference plane setting work can be performed efficiently. In this case, since the end surfaces 40a and 40b have a small area, they are effective in measuring the length of the workpiece WK having a relatively small radius.

また、上記実施形態においては、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂの各座標系Ａ，Ｂ内においてそれぞれ３つの領域を予め設定し、同設定した領域内に存在するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗを抽出して、３つのワークＷＫに対応するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗをそれぞれ分類したが、これに限定されるものではない。例えば、ステップＳ５０６にて抽出したワークＷＫの表面形状を表すサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗのうち、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに最も近い座標値（図１４中、矢印Ａで示した付近の３次元データ）および同座標値から図示下側に存在する座標値を所定数だけ抽出し、同抽出した各座標値を前記式１に示される平面の式にそれぞれ代入して最小２乗法により仮の平面を定義する。そして、同定義した各仮の平面に対して所定の範囲に属する各サブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗの各座標値をそれぞれ抽出し、同抽出された各座標値を再度前記式１に代入して最小２乗法により平面をそれぞれ定義する。これにより、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにそれぞれ面するワークＷＫのうち最も３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに近いワークＷＫの端面Ｓａを含む平面Ｐａ，Ｐｂがそれぞれ定義される。この平面Ｐａ，Ｐｂは、ワークＷＫの軸線方向に直交する平面である。   Further, in the above embodiment, three regions are preset in each of the coordinate systems A and B of the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B, and the sub three-dimensional shape data group Daw, Although Dbw is extracted and the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw corresponding to the three workpieces WK are classified, the present invention is not limited to this. For example, among the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw representing the surface shape of the workpiece WK extracted in step S506, the coordinate values closest to the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B (indicated by an arrow A in FIG. 14). A predetermined number of coordinate values existing on the lower side of the figure are extracted from the three-dimensional data in the vicinity) and the same coordinate values, and each of the extracted coordinate values is substituted into the plane equation shown in Equation 1 to obtain the least square method Defines a temporary plane. Then, each coordinate value of each of the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw belonging to a predetermined range with respect to each of the defined temporary planes is extracted, and each of the extracted coordinate values is substituted into the equation 1 again. Then, each plane is defined by the least square method. Thereby, planes Pa and Pb including the end surface Sa of the workpiece WK closest to the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B among the workpieces WK facing the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B, respectively, are defined. The planes Pa and Pb are planes orthogonal to the axial direction of the workpiece WK.

次に、３次元画像データ処理装置３２は、３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂにおける測定対象空間を前記基準孔中心計算サブプログラムにおける単位ブロックと同様の単位ブロックによって分割する。基本的には、ワークＷＫに関するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗに基づき、測定対象空間内のうちサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗが存在する空間を単位ブロックで立体的に分割する。分割は、前記平面Ｐａ，Ｐｂに沿って単位ブロックを並べていく方法で行う。この場合、単位ブロックの大きさは、ワークＷＫの一部が存在することを確認可能である程度に小さく設定され、例えば、ワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂを縦横８個ずつの単位ブロック内において包含するためのサイズに設定する。   Next, the three-dimensional image data processing device 32 divides the measurement target space in the three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B into unit blocks similar to the unit blocks in the reference hole center calculation subprogram. Basically, based on the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw related to the workpiece WK, the space where the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw exist in the measurement target space is three-dimensionally divided into unit blocks. The division is performed by a method of arranging unit blocks along the planes Pa and Pb. In this case, the size of the unit block is set so small that it can be confirmed that a part of the work WK is present. For example, the end faces Sa and Sb of the work WK are included in eight unit blocks in the vertical and horizontal directions. Set the size for.

そして、この縦横８個ずつの単位ブロックの集合を探索ブロックとして単位ブロックを単位として平面Ｐａ，Ｐｂに沿って移動させ、ワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂを探索する。この場合、ワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂの探索は、サブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗが存在する単位ブロックを予め抽出しておき、探索ブロック内に存在する単位ブロック（サブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗが存在する単位ブロック）の数および配置の仕方によりワークＷＫの端面Ｓａ，Ｓｂを検出する。そして、ワークＷＫの端面Ｓａ、Ｓｂが検出された場合には、平面Ｐａ，Ｐｂに直交する方向（ワークＷＫの軸線方向）に存在する単位ブロックにおけるサブ３次元形状データをすべて抽出する。これにより、３つのワークＷＫに関するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗをそれぞれ分類することができる。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   Then, the set of 8 unit blocks in the vertical and horizontal directions is moved as a search block along the planes Pa and Pb with the unit block as a unit, and the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK are searched. In this case, for the search of the end faces Sa and Sb of the work WK, unit blocks in which the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw exist are extracted in advance, and unit blocks (sub three-dimensional shape data group in the search blocks) are extracted. The end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK are detected based on the number of unit units (Daw and Dbw) and how they are arranged. When the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK are detected, all the sub three-dimensional shape data in the unit block existing in the direction orthogonal to the planes Pa and Pb (the axial direction of the workpiece WK) are extracted. Thereby, the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw related to the three workpieces WK can be classified. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、上記実施形態においては、測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂを定義するためのワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂ上の点として、各平面Ｐｗａ，Ｐｗｂと各中心軸ＣＬａ，ＣＬｂとの各交点、すなわち、同各端面Ｓａ，Ｓｂの各中心点を用いてそれぞれ測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂを定義するようにしたが、これに限定されるものではない。例えば、各平面Ｐｗａ，Ｐｗｂと各中心軸ＣＬａ，ＣＬｂとの各交点に代えて、図１３に示すワーク測定サブプログラムにおけるステップＳ６１８による各端面Ｓａ，Ｓｂの各中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂを用いて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂをそれぞれ定義するようにしてもよい。この場合、各中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂは、各端面Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ定義するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗにより計算されており、同端面Ｓａ，Ｓｂにおける重心点とも言える点である。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   In the above embodiment, the points on the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK for defining the measurement planes Pma and Pmb are the intersections of the planes Pwa and Pwb and the central axes CLa and CLb, that is, The measurement planes Pma and Pmb are defined using the center points of the end surfaces Sa and Sb, respectively, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the intersections between the planes Pwa and Pwb and the central axes CLa and CLb, the measurement is performed using the center coordinates Cwa and Cwb of the end faces Sa and Sb in step S618 in the workpiece measurement subprogram shown in FIG. The planes for use Pma and Pmb may be defined respectively. In this case, the central coordinates Cwa and Cwb are calculated by the sub three-dimensional shape data groups Daw and Dbw that define the end faces Sa and Sb, respectively, and can be said to be the center of gravity points on the end faces Sa and Sb. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、ワークＷＫの長さ測定の対象となる軸線上において、最も長い長さを測定する場合には、各端面Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ定義するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗのうち３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに最も近い座標値を用いて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂをそれぞれ定義するようにしてもよい。これによれば、ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂのうち、それぞれ最も外側に存在する端面Ｓａ，Ｓｂ上の点に基づいてワークＷＫの長さ測定を行うことができる。また、これとは逆に、ワークＷＫの長さ測定の対象となる軸線上において、最も短い長さを測定する場合には、各端面Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ定義するサブ３次元形状データ群Ｄａｗ，Ｄｂｗのうち３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに最も遠い座標値を用いて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂをそれぞれ定義するようにしてもよい。これによれば、ワークＷＫの各端面Ｓａ，Ｓｂのうち、それぞれ最も内側に存在する端面Ｓａ，Ｓｂ上の点に基づいてワークＷＫの長さ測定を行うことができる。これらによれば、端面Ｓａ，Ｓｂが軸線に対して傾斜している場合（図１７（Ｂ），（Ｃ））、ワークＷＫの長さとして端面Ｓａ，Ｓｂにおけるどの位置に基づいて測定するかについて、必要に応じて測定用平面Ｐｍａ，Ｐｍｂを定義する位置を設定でき、多様な長さ測定が可能となる。   When measuring the longest length on the axis to be measured for the length of the workpiece WK, the three-dimensional shape of the sub-three-dimensional shape data groups Daw and Dbw defining the end surfaces Sa and Sb, respectively. The measurement planes Pma and Pmb may be defined using coordinate values closest to the measurement devices 20A and 20B, respectively. According to this, the length measurement of the workpiece WK can be performed based on the points on the outermost end surfaces Sa and Sb of the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK. On the contrary, when measuring the shortest length on the axis to be measured for the length of the workpiece WK, the sub three-dimensional shape data group Daw, which defines the end faces Sa, Sb, respectively. The measurement planes Pma and Pmb may be defined using coordinate values farthest from the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B in Dbw. According to this, the length of the workpiece WK can be measured based on the points on the end surfaces Sa and Sb that are present on the innermost side among the end surfaces Sa and Sb of the workpiece WK. According to these, when the end surfaces Sa and Sb are inclined with respect to the axis (FIGS. 17B and 17C), based on which position on the end surfaces Sa and Sb is measured as the length of the work WK. As described above, positions for defining the measurement planes Pma and Pmb can be set as necessary, and various length measurements can be performed.

また、上記実施形態においては、前記中心座標補正サブプログラムのステップＳ８１０による中心座標Ｃｗａ，Ｃｗｂの補正において、曲がりが検出された端部における中心軸の曲がり始めである交点Ｐ０と端面Ｓａの中心座標Ｃｗａとの円周上の長さＬａｒｃを計算し、同長さＬａｒｃを中心軸ＣＬａ上における交点Ｐ０の座標値に加算して中心座標Ｃｗａを補正したが、これに限定されるものではない。すなわち、曲がりが検出された端部において同端部の曲がりがない場合（同端部が直線状である場合）における同端部の端面Ｓａ，Ｓｂの中心座標Ｃｗａ’，Ｃｗｂ’が計算されればよい。例えば、ワークＷＫの端面Ｓａの中心座標Ｃｗａを通り中心軸ＣＬａに垂直な平面を定義し、同平面と中心軸ＣＬａとの交点を中心座標Ｃｗａ’としてもよい。これによれば、上記実施形態における中心座標Ｃｗａ’に対する近似値を簡単に計算することができる。   In the above embodiment, in the correction of the center coordinates Cwa and Cwb in step S810 of the center coordinate correction subprogram, the center coordinates of the intersection point P0 and the end surface Sa at which the center axis begins to bend at the end where the bend is detected. Although the length Larc on the circumference with Cwa is calculated and the same length Larc is added to the coordinate value of the intersection point P0 on the center axis CLa to correct the center coordinate Cwa, the present invention is not limited to this. That is, the center coordinates Cwa ′ and Cwb ′ of the end surfaces Sa and Sb of the same end when there is no bend at the end where the bend is detected (when the end is linear) are calculated. That's fine. For example, a plane that passes through the center coordinate Cwa of the end surface Sa of the workpiece WK and is perpendicular to the center axis CLa may be defined, and the intersection of the plane and the center axis CLa may be set as the center coordinate Cwa ′. According to this, it is possible to easily calculate the approximate value for the center coordinate Cwa 'in the above embodiment.

また、上記実施形態においては、前記ワーク長測定プログラムにおけるステップＳ６１２およびＳ６２０にてワークＷＫの端部における形状を判定するとともに、ステップＳ６１６およびＳ６２４にて同端部における端面が傾斜しているまたは同端部が曲がっている場合における各対応処理を実行しているが、測定対象であるワークＷＫの中に同端部における端面が傾斜しているまたは同端部が曲がっているワークＷＫが存在しない場合には、前記各処理は不要である。これにより、ワーク長測定プログラムの構成を簡単にすることができる。   In the above embodiment, the shape of the end of the work WK is determined in steps S612 and S620 in the work length measurement program, and the end face of the end is inclined or the same in steps S616 and S624. Each corresponding process is executed when the end is bent, but there is no work WK in which the end face at the end is inclined or the end is bent in the work WK to be measured. In some cases, the processes are not necessary. Thereby, the structure of the workpiece length measurement program can be simplified.

また、上記実施形態においては、２つの３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂを用いてワークＷＫの長さ測定を行うように構成したが、１つの３次元形状測定装置２０を用いてワークＷＫの長さ測定を行うようにしてもよい。例えば、ワークＷＫの一端を特定の位置に位置決めする（例えば、ワークＷＫの一端を位置決めするストッパーを用意する）とともに、同ワークＷＫの他端の端面が３次元形状測定装置２０に面するようにワークＷＫを配置する。この場合、ワークＷＫの一端が位置決めされる特定の位置と３次元形状測定装置２０の座標系の原点とのワークＷＫの軸線方向上の距離、または同特定の位置と基準面定義プログラムにより定義される基準面との距離を基準距離として３次元形状測定装置２０に予め記憶すればよい。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   In the above embodiment, the length of the workpiece WK is measured using the two three-dimensional shape measuring devices 20A and 20B. However, the length of the workpiece WK is measured using the one three-dimensional shape measuring device 20. Measurement may be performed. For example, one end of the workpiece WK is positioned at a specific position (for example, a stopper for positioning one end of the workpiece WK is prepared), and the other end face of the workpiece WK faces the three-dimensional shape measuring apparatus 20. Arrange the work WK. In this case, the distance in the axial direction of the workpiece WK between the specific position where one end of the workpiece WK is positioned and the origin of the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus 20 or the specific position and the reference plane definition program are defined. What is necessary is just to memorize | store beforehand in the three-dimensional shape measuring apparatus 20 by making distance with the reference plane which becomes a reference | standard distance into. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、上記実施形態においては、３つのワークＷＫの長さ測定を同時に行うように構成したが、同時に測定するワークＷＫの数は必要に応じて適宜設定されるものであり、これに限定されるものではない。したがって、１つのワークＷＫの長さ測定を行うようにしてもよいし、４つ以上のワークＷＫの長さ測定を同時に行うように構成してもよい。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   Moreover, in the said embodiment, although comprised so that the length measurement of three workpiece | work WK might be performed simultaneously, the number of the workpiece | work WK measured simultaneously is suitably set as needed, and is limited to this. It is not a thing. Therefore, the length measurement of one workpiece WK may be performed, or the length measurement of four or more workpieces WK may be performed simultaneously. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、上記実施形態においては、測定対象である長尺状のワークＷＫとして丸棒体を用いたが、これに限定されるものではなく、他の断面形状、例えば三角および四角などの多角形状の断面形状を有する長尺材を測定対象としてもよい。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   Moreover, in the said embodiment, although the round bar was used as the elongate workpiece | work WK which is a measuring object, it is not limited to this, For example, polygonal shapes, such as a triangle and a square, are not limited to this. A long material having a cross-sectional shape may be a measurement target. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、上記実施形態においては、直方体状に形成された本体部５０ａの下面中央部に、支持台１０の支持部１０ｂと同様のＶ溝状の溝部５０ｂを有するとともに、同本体部５０ａの両端部における上面から下面に貫通する基準孔５０ｃ，５０ｄをそれぞれ有して形成された基準面設定治具５０を用いて基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂを定義したが、基準面設定治具５０の形状は、ワークＷＫの軸線方向に直交する平面を基準面として定義できれば、これに限定されるものでない。例えば、本体部５０ａにおける３次元形状測定装置２０Ａ，２０Ｂに面する側面を大きく形成してもよい。この場合、同側面を含む平面を計算し、同平面を基準面Ｐｋａ，Ｐｋｂとして定義すればよい。これによっても、上記と同様の効果が期待できる。   Moreover, in the said embodiment, while having the V-groove-shaped groove part 50b similar to the support part 10b of the support stand 10 in the center part of the lower surface of the main-body part 50a formed in the rectangular parallelepiped shape, both ends of the main-body part 50a The reference planes Pka and Pkb are defined using the reference plane setting jig 50 formed so as to have reference holes 50c and 50d penetrating from the upper surface to the lower surface, respectively. If a plane perpendicular to the axial direction of WK can be defined as the reference plane, the present invention is not limited to this. For example, the side surfaces facing the three-dimensional shape measuring apparatuses 20A and 20B in the main body 50a may be formed larger. In this case, a plane including the same side surface is calculated, and the same plane may be defined as the reference planes Pka and Pkb. Also by this, the same effect as the above can be expected.

また、上記実施形態においては、支持台１０上の載置したワークＷＫに対してワークＷＫの長さ測定を行う長さ測定装置に本発明を適用した例について説明した。しかし、これに代えて、本発明を、生産ライン、検査ラインなどの各種ライン上を次々に移動するワークＷＫの長さを順次に測定するようにした長さ測定装置にも適用してもよい。この場合、ワークＷＫを支持する支持手段として例えば、ローラーの周面に螺旋状にＶ字溝を形成したローラーテーブルを用いるとよい。   Moreover, in the said embodiment, the example which applied this invention to the length measuring apparatus which measures the length of the workpiece | work WK with respect to the workpiece | work WK mounted on the support stand 10 was demonstrated. However, instead of this, the present invention may also be applied to a length measuring device that sequentially measures the length of the workpiece WK that moves successively on various lines such as a production line and an inspection line. . In this case, as a support means for supporting the workpiece WK, for example, a roller table in which a V-shaped groove is spirally formed on the peripheral surface of the roller may be used.

本発明の一実施形態に係る長さ測定装置の全体を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole length measuring apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の長さ測定装置に用いられる支持台の斜視図である。It is a perspective view of the support stand used for the length measuring apparatus of FIG. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行されるワーク長測定プログラムのフローチャートである。2 is a flowchart of a work length measurement program executed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. 図１の長さ測定装置における３次元形状測定装置、支持台、基準物体および基準面設定治具の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the three-dimensional shape measuring apparatus in the length measuring apparatus of FIG. 1, a support stand, a reference | standard object, and a reference plane setting jig | tool. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行される基準距離計算サブプログラムのフローチャートである。3 is a flowchart of a reference distance calculation subprogram executed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. 1. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行される基準面定義サブプログラムのフローチャートである。3 is a flowchart of a reference plane definition subprogram executed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. 1. 図１の長さ測定装置に用いられる基準面設定治具の配置状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the arrangement | positioning state of the reference plane setting jig | tool used for the length measuring apparatus of FIG. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行される基準孔中心計算サブプログラムのフローチャートである。3 is a flowchart of a reference hole center calculation subprogram executed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. 1. 探索領域を２次元的に示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows a search area two-dimensionally. 図９に示す探索領域と抽出された単位ブロックとの関係を２次元的に示す概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram two-dimensionally showing the relationship between the search area shown in FIG. 9 and extracted unit blocks. （Ａ）〜（Ｄ）は、探索領域内における探索ブロックの移動を２次元的に示す概念図である。(A)-(D) are the conceptual diagrams which show the movement of the search block within a search area two-dimensionally. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行される測定対象空間情報取得サブプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the measurement object space information acquisition subprogram executed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行されるワーク測定サブプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the workpiece | work measurement subprogram performed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. サブ３次元形状データ群の各座標値を点群としてワーク上に現した説明図である。It is explanatory drawing which expressed on the workpiece | work each coordinate value of a sub three-dimensional shape data group as a point group. 図１の長さ測定装置における支持台およびワークに対する基準面および端面を表す平面の位置関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the positional relationship of the plane showing the reference plane and end surface with respect to the support stand and a workpiece | work in the length measuring apparatus of FIG. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行されるワークの中心軸定義サブプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the central axis definition subprogram of the workpiece | work performed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. （Ａ）〜（Ｃ）はワークの端面に定義される各種平面の位置関係を端面の形状に応じて示した説明図である。(A)-(C) is explanatory drawing which showed the positional relationship of the various planes defined in the end surface of a workpiece | work according to the shape of an end surface. 図１の３次元画像データ処理装置によって実行される中心座標補正サブプログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the center coordinate correction | amendment subprogram performed by the three-dimensional image data processing apparatus of FIG. （Ａ），（Ｂ）は、曲がった形状のワーク端部に各種平面および座標値を計算する過程を説明するための説明図である。(A), (B) is explanatory drawing for demonstrating the process of calculating various planes and coordinate values to the workpiece | work edge part of the curved shape. 曲がった形状のワーク端部における中心座標の補正過程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the correction | amendment process of the center coordinate in the workpiece | work edge part of the curved shape. 図１の長尺状物体長さ測定装置における３次元形状測定装置およびワークに対する測定用平面の関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of the measurement plane with respect to the three-dimensional shape measuring apparatus and workpiece | work in the elongate object length measuring apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

ＷＫ…ワーク、１０…支持台、２０Ａ，２０Ｂ…３次元形状測定装置、３１…コントローラ、３２…３次元画像データ処理装置、３３…入力装置、３４…表示装置、４０…基準物体、５０…基準面設定治具。
WK: Work, 10: Support base, 20A, 20B ... 3D shape measuring device, 31 ... Controller, 32 ... 3D image data processing device, 33 ... Input device, 34 ... Display device, 40 ... Reference object, 50 ... Reference Surface setting jig.

Claims (27)

測定対象物の長さを測定する長さ測定装置において、
測定対象物を支持する支持手段と、
測定対象物に向けて光を照射して同測定対象物からの反射光を用いて、同測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置と、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義する基準面定義手段と、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶する記憶手段と、
前記３次元形状測定装置によって測定された測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成する３次元形状データ群生成手段と、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義する端面定義手段と、
前記端面定義手段により定義された端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義する測定用平面定義手段と、
前記測定用平面定義手段により定義された測定用平面と前記記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算する長さ計算手段とを備えたことを特徴とする長さ測定装置。 In a length measuring device that measures the length of a measurement object,
A support means for supporting the measurement object;
3 of the surface of the measurement object including at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object by irradiating light toward the measurement object and using reflected light from the measurement object A three-dimensional shape measuring device for measuring a three-dimensional shape;
Reference plane defining means for defining a plane perpendicular to the axis between the end faces to be measured in the measurement object supported by the support means as a reference plane;
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. Storage means for storing a distance along the axis of the measurement object from the predetermined second measurement reference position as a reference distance;
Three-dimensional shape data group generation means for generating a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus;
Using the generated three-dimensional shape data group, an end surface defining means for defining an end surface to be a length measurement target in the measurement object;
A measuring plane defining means for defining a measuring plane that includes one point in the end face defined by the end face defining means and is parallel to the reference plane;
A length calculation means for calculating the length of the measurement object using the measurement plane defined by the measurement plane definition means and the reference distance stored in the storage device is provided. Length measuring device. 請求項１に記載の長さ測定装置において、
前記第１測定基準位置は、前記３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部とは反対側の端部を特定の位置に位置決めする位置である長さ測定装置。 The length measuring device according to claim 1,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is opposite to an end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus. A length measuring device which is a position for positioning a side end portion at a specific position. 測定対象物の長さを測定する長さ測定装置において、
測定対象物を支持する支持手段と、
測定対象物に向けてそれぞれ光を照射して同測定対象物からの各反射光を用いて、同測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部をそれぞれ少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状をそれぞれ測定する２つの３次元形状測定装置と、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義する基準面定義手段と、
前記２つの３次元形状測定装置のうち、一方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、他方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶する記憶手段と、
前記２つの３次元形状測定装置によってそれぞれ測定された測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群をそれぞれ生成する３次元形状データ群生成手段と、
前記それぞれ生成された各３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ定義する端面定義手段と、
前記端面定義手段により定義された各端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面をそれぞれ定義する測定用平面定義手段と、
前記一方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第１測定基準位置との距離を第１距離として計算するとともに、前記他方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第２測定基準位置との距離を第２距離として計算して、前記記憶装置に記憶された基準距離から前記第１距離および第２距離を減算することにより測定対象物の長さを計算する長さ計算手段とを備えたことを特徴とする長さ測定装置。 In a length measuring device that measures the length of a measurement object,
A support means for supporting the measurement object;
Irradiate light toward the measurement object and use each reflected light from the measurement object to include at least each end part including two end surfaces to be subjected to length measurement in the measurement object. Two three-dimensional shape measuring devices for measuring the three-dimensional shape of the surface of the measuring object,
A reference surface defining means for defining, as a reference surface, a plane perpendicular to an axis between two end faces to be measured in length in a measurement object supported by the support means;
Of the two three-dimensional shape measuring devices, a predetermined first measurement reference position in the coordinate system of one three-dimensional shape measuring device and a predetermined second measurement reference in the coordinate system of the other three-dimensional shape measuring device. Storage means for storing, as a reference distance, a distance along the axis of the measurement object with respect to the position;
Three-dimensional shape data group generating means for generating three-dimensional shape data groups each representing a three-dimensional surface shape of the measurement object measured by the two three-dimensional shape measurement devices;
Using each of the generated three-dimensional shape data groups, end face defining means for defining two end faces to be length measurement targets in the measurement object,
Measuring plane defining means for defining a measuring plane that includes one point in each end face defined by the end face defining means and is parallel to the reference plane;
The distance between the measurement plane corresponding to the one three-dimensional shape measurement apparatus and the first measurement reference position is calculated as a first distance, and the measurement plane corresponding to the other three-dimensional shape measurement apparatus and the first 2 A length for calculating the length of the measurement object by calculating the distance from the measurement reference position as the second distance and subtracting the first distance and the second distance from the reference distance stored in the storage device. A length measuring device comprising a calculating means. 請求項３に記載の長さ測定装置において、
前記第１測定基準位置は、前記一方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記他方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点である長さ測定装置。 In the length measuring device according to claim 3,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the one three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the other three-dimensional shape measurement apparatus. Measuring device. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の長さ測定装置において、
前記端面定義手段により定義された各端面において前記測定用平面に含まれる一点は、同端面における中心点、同端面における重心点、同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も近い点および同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も遠い点のうちのいずれか１つである長さ測定装置。 In the length measuring device according to any one of claims 1 to 4,
One point included in the measurement plane in each end face defined by the end face defining means is a center point on the end face, a center point on the end face, a point closest to the three-dimensional shape measuring apparatus facing the end face, and A length measuring device which is one of the farthest points from the three-dimensional shape measuring device facing the end face. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の長さ測定装置において、さらに、
前記測定用平面定義手段は、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物の端部における外周面の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における中心軸を計算する中心軸計算手段と、
前記端面定義手段により定義された端面と中心軸計算手段により計算された中心軸との交点を前記測定対象物の端面における中心点として計算する端面中心計算手段とを備え、
前記端面中心計算手段にて計算された端面の中心点を含むとともに前記基準面に平行な平面を測定用平面として定義する長さ測定装置。 The length measuring device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
The measurement plane defining means includes:
Center axis calculation means for calculating the center axis of the measurement object using the three-dimensional data representing the surface shape of the outer peripheral surface at the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group;
End surface center calculating means for calculating the intersection of the end surface defined by the end face defining means and the central axis calculated by the central axis calculating means as the center point of the end face of the measurement object;
A length measuring device that defines a plane that includes the center point of the end face calculated by the end face center calculating means and is parallel to the reference plane as a measuring plane. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の長さ測定装置において、さらに、
前記端面定義手段により定義された端面の前記基準面に対する角度が所定の範囲内であるとき、測定対象物の長さ測定が可能であると判定する長さ測定可否判定手段を有し、
前記長さ計算手段は、前記長さ測定可否判定手段により測定対象物の長さ測定が可能と判定されたとき、同測定対象物の長さを計算する長さ測定装置。 The length measuring device according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
When the angle of the end face defined by the end face defining means with respect to the reference plane is within a predetermined range, there is a length measurement availability determination means that determines that the length of the measurement object can be measured,
The length calculation unit is a length measurement device that calculates the length of the measurement target when the length measurement availability determination unit determines that the length of the measurement target can be measured. 測定対象物の長さを測定する長さ測定装置において、
測定対象物を支持する支持手段と、
測定対象物に向けて光を照射して同測定対象物からの反射光を用いて、同測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置と、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義する基準面定義手段と、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶する記憶手段と、
前記３次元形状測定装置によって測定された前記測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成する３次元形状データ群生成手段と、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義する端面定義手段と、
前記端面定義手段により定義された端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義する測定用平面定義手段と、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物における端部の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における端部の曲がりの有無を判定する曲がり判定手段と、
前記曲がり判定手段により測定対象物における端部の曲がりが有りと判定されたとき、前記測定用平面定義手段にて定義された測定用平面を、前記測定対象物における端部が直線状である場合における測定用平面に補正する測定用平面補正手段と、
前記測定用平面定義手段により定義された測定用平面または前記測定用平面補正手段により補正した測定用平面と前記記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算する長さ計算手段とを備えたことを特徴とする長さ測定装置。 In a length measuring device that measures the length of a measurement object,
A support means for supporting the measurement object;
3 of the surface of the measurement object including at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object by irradiating light toward the measurement object and using reflected light from the measurement object A three-dimensional shape measuring device for measuring a three-dimensional shape;
Reference plane defining means for defining a plane perpendicular to the axis between the end faces to be measured in the measurement object supported by the support means as a reference plane;
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. Storage means for storing a distance along the axis of the measurement object from the predetermined second measurement reference position as a reference distance;
Three-dimensional shape data group generation means for generating a three-dimensional shape data group representing a three-dimensional surface shape of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus;
Using the generated three-dimensional shape data group, an end surface defining means for defining an end surface to be a length measurement target in the measurement object;
A measuring plane defining means for defining a measuring plane that includes one point in the end face defined by the end face defining means and is parallel to the reference plane;
Bend determination means for determining the presence or absence of bending of the end of the measurement object using the three-dimensional data representing the surface shape of the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group;
When the measurement of the measurement plane defined by the measurement plane definition means is straight when the end of the measurement object is straight when it is determined by the bending determination means that the end of the measurement object is bent Measuring plane correction means for correcting to the measuring plane in
The length of the measurement object is calculated using the measurement plane defined by the measurement plane definition means or the measurement plane corrected by the measurement plane correction means and the reference distance stored in the storage device. A length measuring device comprising a length calculating means. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の長さ測定装置において、さらに、
前記支持手段に支持された複数の測定対象物に対応して生成される３次元形状データ群を、同複数の測定対象ごとに分類する３次元形状データ分類手段を有し、
前記端面定義手段は、前記複数の測定対象物ごとに長さ測定の対象となる端面を定義し、
前記測定用平面定義手段は、前記複数の測定対象物ごとに測定用平面を定義し、
前記長さ計算手段は、前記複数の測定対象物ごとに測定対象物の長さを計算する長さ測定装置。 The length measuring device according to any one of claims 1 to 8, further comprising:
3D shape data classification means for classifying a 3D shape data group generated corresponding to a plurality of measurement objects supported by the support means for each of the plurality of measurement objects;
The end face defining means defines an end face to be subjected to length measurement for each of the plurality of measurement objects,
The measurement plane defining means defines a measurement plane for each of the plurality of measurement objects,
The length calculation unit is a length measurement device that calculates the length of a measurement object for each of the plurality of measurement objects. 測定対象物の長さを測定する長さ測定方法において、
測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置とを用意し、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶手段に記憶しておくとともに、前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義しておき、
前記３次元形状測定装置の測定対象空間内に前記支持手段に支持された測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも配置した状態で、前記３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けて光を照射させて同測定対象物からの反射光を用いて前記長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定させ、同測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成する３次元形状データ群生成ステップと、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義する端面定義ステップと、
前記端面定義ステップにより定義された端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義する測定用平面定義ステップと、
前記測定用平面定義ステップにより定義された測定用平面と前記記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算する長さ計算ステップとを含むことを特徴とする長さ測定方法。 In the length measurement method for measuring the length of the measurement object,
A supporting means for supporting the measurement object and a three-dimensional shape measuring device for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object;
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. The distance along the axis of the measurement object with respect to the predetermined second measurement reference position is stored in the storage means as a reference distance, and the length measurement object is supported on the measurement object supported by the support means. Define a plane perpendicular to the axis between the end faces as the reference plane,
In the state where at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object supported by the support means is arranged in the measurement target space of the three-dimensional shape measurement apparatus, the three-dimensional shape measurement apparatus The surface of the measurement object including at least an end including the end face to be subjected to the length measurement by irradiating light toward the measurement object supported by the support means and using the reflected light from the measurement object. A three-dimensional shape data group generation step for measuring a three-dimensional shape and generating a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the measurement object;
Using the generated three-dimensional shape data group, an end face defining step for defining an end face to be a length measurement target in the measurement object;
A measuring plane defining step that defines a measuring plane that includes a point in the end face defined by the end face defining step and is parallel to the reference plane;
A length calculation step of calculating a length of the measurement object using the measurement plane defined by the measurement plane definition step and the reference distance stored in the storage device. Measuring method. 請求項１０に記載の長さ測定方法において、
前記第１測定基準位置は、前記３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部とは反対側の端部を特定の位置に位置決めする位置である長さ測定方法。 The length measuring method according to claim 10,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is opposite to an end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus. A length measurement method which is a position for positioning the end on the side at a specific position. 測定対象物の長さを測定する長さ測定方法において、
測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する２つの３次元形状測定装置とを用意し、
前記２つの３次元形状測定装置のうち、一方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、他方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶手段に記憶しておくとともに、前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義しておき、
前記２つの３次元形状測定装置の各測定対象空間内にそれぞれ前記支持手段に支持された測定対象物における長さの測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部を少なくとも配置した状態で、前記２つの３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けてそれぞれ光を照射させて同測定対象物からの各反射光を用いて前記長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状をそれぞれ測定させ、同測定対象物の各３次元表面形状を表す３次元形状データ群をそれぞれ生成する３次元形状データ群生成ステップと、
前記それぞれ生成された各３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ定義する端面定義ステップと、
前記端面定義ステップによりそれぞれ定義された各端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面をそれぞれ定義する測定用平面定義ステップと、
前記一方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第１測定基準位置との距離を第１距離として計算するとともに、前記他方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第２測定基準位置との距離を第２距離として計算して、前記記憶装置に記憶された基準距離から前記第１距離および第２距離を減算することにより測定対象物の長さを計算する長さ計算ステップとを含むことを特徴とする長さ測定方法。 In the length measurement method for measuring the length of the measurement object,
Preparing a supporting means for supporting the object to be measured and two three-dimensional shape measuring devices for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object;
Of the two three-dimensional shape measuring devices, a predetermined first measurement reference position in the coordinate system of one three-dimensional shape measuring device and a predetermined second measurement reference in the coordinate system of the other three-dimensional shape measuring device. The distance along the axis of the measurement object with respect to the position is stored in the storage means as a reference distance, and orthogonal to the axis between the end surfaces to be measured for the length of the measurement object supported by the support means Define the plane to be used as the reference plane,
In a state where at least each end portion including each of two end faces to be subjected to measurement of the length of the measurement object supported by the support means is disposed in each measurement object space of the two three-dimensional shape measuring apparatuses. The two three-dimensional shape measuring devices are irradiated with light toward the measurement object supported by the support means, and the reflected light from the measurement object is used for the length measurement 2. Three-dimensional shape data for generating a three-dimensional shape data group representing each three-dimensional surface shape of the measurement object by measuring the three-dimensional shape of the surface of the measurement object including at least each end including each of the two end surfaces A group generation step;
Using each of the generated three-dimensional shape data groups, an end face definition step for defining two end faces to be subjected to length measurement in the measurement object,
A measuring plane defining step that defines a measuring plane that includes one point in each end face defined by the end face defining step and is parallel to the reference plane;
The distance between the measurement plane corresponding to the one three-dimensional shape measurement apparatus and the first measurement reference position is calculated as a first distance, and the measurement plane corresponding to the other three-dimensional shape measurement apparatus and the first 2 A length for calculating the length of the measurement object by calculating the distance from the measurement reference position as the second distance and subtracting the first distance and the second distance from the reference distance stored in the storage device. And a calculation step. 請求項１２に記載の長さ測定方法において、
前記第１測定基準位置は、前記一方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記他方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点である長さ測定方法。 The length measuring method according to claim 12,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the one three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the other three-dimensional shape measurement apparatus. Measuring method. 請求項１０ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の長さ測定方法において、
前記端面定義ステップにより定義された各端面において前記測定用平面に含まれる一点は、同端面における中心点、同端面における重心点、同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も近い点および同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も遠い点のうちのいずれか１つである長さ測定方法。 The length measuring method according to any one of claims 10 to 14,
One point included in the measurement plane in each end face defined by the end face definition step is a center point on the end face, a center of gravity point on the end face, a point closest to the three-dimensional shape measuring apparatus facing the end face, and A length measurement method which is any one of the farthest points with respect to the three-dimensional shape measuring apparatus facing the end face. 請求項１０ないし請求項１４のうちのいずれか１つに記載の長さ測定方法において、さらに、
前記測定用平面定義ステップは、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物の端部における外周面の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における中心軸を計算する中心軸計算ステップと、
前記端面定義ステップにより定義された端面と中心軸計算ステップにより計算された中心軸との交点を前記測定対象物の端面における中心点として計算する端面中心計算ステップとを備え、
前記端面中心計算ステップにて計算された端面の中心点を含むとともに前記基準面に平行な平面を測定用平面として定義する長さ測定方法。 The length measurement method according to any one of claims 10 to 14, further comprising:
The measurement plane definition step includes:
A central axis calculation step of calculating a central axis in the measurement object using the three-dimensional data representing the surface shape of the outer peripheral surface at the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group;
An end surface center calculation step for calculating an intersection of the end surface defined by the end surface definition step and the center axis calculated by the center axis calculation step as a center point in the end surface of the measurement object,
A length measurement method that defines a plane that includes the center point of the end face calculated in the end face center calculation step and is parallel to the reference plane as a measurement plane. 請求項１０ないし請求項１５のうちのいずれか１つに記載の長さ測定方法において、さらに、
前記端面定義ステップにより定義された端面の前記基準面に対する角度が所定の範囲内であるとき、測定対象物の長さ測定が可能であると判定する長さ測定可否判定ステップを有し、
前記長さ計算ステップは、前記長さ測定可否判定ステップにより測定対象物の長さ測定が可能と判定されたとき、同測定対象物の長さを計算する長さ測定方法。 The length measurement method according to any one of claims 10 to 15, further comprising:
A length measurement availability determination step that determines that the length of the measurement object can be measured when the angle of the end surface defined by the end surface definition step is within a predetermined range;
The length calculation method is a length measurement method in which, when it is determined by the length measurement availability determination step that the measurement of the length of the measurement object is possible, the length of the measurement object is calculated. 測定対象物の長さを測定する長さ測定方法において、
測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置とを用意し、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として記憶手段に記憶しておくとともに、前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義しておき、
前記３次元形状測定装置の測定対象空間内に前記支持手段に支持された測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも配置した状態で、前記３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けて光を照射させて同測定対象物からの反射光を用いて前記長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定させ、同測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成する３次元形状データ群生成ステップと、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義する端面定義ステップと、
前記端面定義ステップにより定義された端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義する測定用平面定義ステップと、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物における端部の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における端部の曲がりの有無を判定する曲がり判定ステップと、
前記曲がり判定ステップにより測定対象物における端部の曲がりが有りと判定されたとき、前記測定用平面定義ステップにて定義された測定用平面を、前記測定対象物における端部が直線状である場合における測定用平面に補正する測定用平面補正ステップと、
前記測定用平面定義ステップにより定義された測定用平面または前記測定用平面補正ステップにより補正した測定用平面と前記記憶装置に記憶された基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算する長さ計算ステップとを含むことを特徴とする長さ測定方法。 In the length measurement method for measuring the length of the measurement object,
A supporting means for supporting the measurement object and a three-dimensional shape measuring device for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object;
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. The distance along the axis of the measurement object with respect to the predetermined second measurement reference position is stored in the storage means as a reference distance, and the length measurement object is supported on the measurement object supported by the support means. Define a plane perpendicular to the axis between the end faces as the reference plane,
In the state where at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object supported by the support means is arranged in the measurement target space of the three-dimensional shape measurement apparatus, the three-dimensional shape measurement apparatus The surface of the measurement object including at least an end including the end face to be subjected to the length measurement by irradiating light toward the measurement object supported by the support means and using the reflected light from the measurement object. A three-dimensional shape data group generation step for measuring a three-dimensional shape and generating a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the measurement object;
Using the generated three-dimensional shape data group, an end face defining step for defining an end face to be a length measurement target in the measurement object;
A measuring plane defining step that defines a measuring plane that includes a point in the end face defined by the end face defining step and is parallel to the reference plane;
A bending determination step for determining whether or not the end of the measurement object is bent, using the three-dimensional data representing the surface shape of the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group;
When it is determined in the bending determination step that the end of the measurement object is bent, the measurement plane defined in the measurement plane definition step is the end of the measurement object is linear. A measurement plane correction step for correcting to the measurement plane in
The length of the measurement object is calculated using the measurement plane defined by the measurement plane definition step or the measurement plane corrected by the measurement plane correction step and the reference distance stored in the storage device. And a length calculating step. 請求項１０ないし請求項１７のうちのいずれか１つに記載の長さ測定方法において、さらに、
前記支持手段に支持された複数の測定対象物に対応して生成される３次元形状データ群を、同複数の測定対象ごとに分類する３次元形状データ分類ステップを有し、
前記端面定義ステップは、前記複数の測定対象物ごとに長さ測定の対象となる端面を定義し、
前記測定用平面定義ステップは、前記複数の測定対象物ごとに測定用平面を定義し、
前記長さ計算ステップは、前記複数の測定対象物ごとに測定対象物の長さを計算する長さ測定方法。 The length measurement method according to any one of claims 10 to 17, further comprising:
A three-dimensional shape data classification step of classifying a three-dimensional shape data group generated corresponding to a plurality of measurement objects supported by the support means for each of the plurality of measurement objects;
The end surface definition step defines an end surface to be a length measurement target for each of the plurality of measurement objects,
The measurement plane definition step defines a measurement plane for each of the plurality of measurement objects,
The length calculation step is a length measurement method in which a length of the measurement object is calculated for each of the plurality of measurement objects. 測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置と、記憶装置を備えるとともにコンピュータプログラムを実行するコンピュータ部とを備えた測定対象物の長さを測定する長さ測定装置に適用されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ部に、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として前記記憶装置に記憶させ、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義させ、
前記３次元形状測定装置の測定対象空間内に前記支持手段に支持された測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも配置した状態で、前記３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けて光を照射させて同測定対象物からの反射光を用いて前記長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定させ、同測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成させ、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義させ、
前記定義させた端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義させ、
前記定義させた測定用平面と前記記憶装置に記憶させた基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算させるようにした長さ測定用コンピュータプログラム。 The length of the measurement object including a support means for supporting the measurement object, a three-dimensional shape measurement device for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object, and a computer unit that includes a storage device and executes a computer program. A computer program applied to a length measuring device for measuring, wherein the computer unit includes:
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. A distance along the axis of the measurement object with a predetermined second measurement reference position is stored as a reference distance in the storage device,
A plane perpendicular to the axis between the end faces to be measured in the measurement object supported by the support means is defined as a reference plane;
In the state where at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object supported by the support means is arranged in the measurement target space of the three-dimensional shape measurement apparatus, the three-dimensional shape measurement apparatus The surface of the measurement object including at least an end including the end face to be subjected to the length measurement by irradiating light toward the measurement object supported by the support means and using the reflected light from the measurement object. Measuring a three-dimensional shape, generating a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the measurement object,
Using the generated three-dimensional shape data group, an end face to be a length measurement target in the measurement object is defined,
A measurement plane including a point in the defined end face and parallel to the reference plane is defined;
A length-measuring computer program for calculating the length of a measurement object using the defined measurement plane and a reference distance stored in the storage device. 請求項１９に記載の長さ測定用コンピュータプログラムにおいて、
前記第１測定基準位置は、前記３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部とは反対側の端部を特定の位置に位置決めする位置である長さ測定用コンピュータプログラム。 The computer program for length measurement according to claim 19,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is opposite to an end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measurement apparatus. A computer program for length measurement which is a position for positioning a side end portion at a specific position. 測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する２つの３次元形状測定装置と、記憶装置を備えるとともにコンピュータプログラムを実行するコンピュータ部とを備えた測定対象物の長さを測定する長さ測定装置に適用されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ部に、
前記２つの３次元形状測定装置のうち、一方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、他方の３次元形状測定装置の座標系内における所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として前記記憶装置に記憶させ、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面定義させ、
前記２つの３次元形状測定装置の各測定対象空間内にそれぞれ前記支持手段に支持された測定対象物における長さの測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部を少なくとも配置した状態で、前記２つの３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けてそれぞれ光を照射させて同測定対象物からの各反射光を用いて前記長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ含む各端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状をそれぞれ測定させ、同測定対象物の各３次元表面形状を表す３次元形状データ群をそれぞれ生成させ、
前記それぞれ生成された各３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる２つの端面をそれぞれ定義させ、
前記それぞれ定義させた各端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面をそれぞれ定義させ、
前記一方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第１測定基準位置との距離を第１距離として計算させるとともに、前記他方の３次元形状測定装置に対応する測定用平面と前記第２測定基準位置との距離を第２距離として計算させて、前記記憶装置に記憶された基準距離から前記第１距離および第２距離を減算させることにより測定対象物の長さを計算させるようにした長さ測定用コンピュータプログラム。 The length of the measuring object including supporting means for supporting the measuring object, two three-dimensional shape measuring devices for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object, and a computer unit that includes a storage device and executes a computer program A computer program applied to a length measuring device for measuring thickness, wherein the computer unit includes:
Of the two three-dimensional shape measuring devices, a predetermined first measurement reference position in the coordinate system of one three-dimensional shape measuring device and a predetermined second measurement reference in the coordinate system of the other three-dimensional shape measuring device. The distance along the axis of the measurement object with respect to the position is stored in the storage device as a reference distance,
A plane perpendicular to the axis between the end faces to be measured in the measurement object supported by the support means is defined as a reference plane;
In a state where at least each end portion including each of two end faces to be subjected to measurement of the length of the measurement object supported by the support means is disposed in each measurement object space of the two three-dimensional shape measuring apparatuses. The two three-dimensional shape measuring devices are irradiated with light toward the measurement object supported by the support means, and the reflected light from the measurement object is used for the length measurement 2. Measuring the three-dimensional shape of the surface of the measurement object including at least each end including each of the two end surfaces, and generating each three-dimensional shape data group representing each three-dimensional surface shape of the measurement object,
Using each of the three-dimensional shape data groups generated respectively, two end faces to be length measurement targets in the measurement object are respectively defined,
A measuring plane that includes one point in each of the defined end faces and is parallel to the reference plane,
The distance between the measurement plane corresponding to the one three-dimensional shape measuring apparatus and the first measurement reference position is calculated as a first distance, and the measurement plane corresponding to the other three-dimensional shape measuring apparatus and the first 2 The distance from the measurement reference position is calculated as the second distance, and the length of the measurement object is calculated by subtracting the first distance and the second distance from the reference distance stored in the storage device. Computer program for length measurement. 請求項２１に記載の長さ測定用コンピュータプログラムにおいて、
前記第１測定基準位置は、前記一方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点であり、前記第２測定基準位置は、前記他方の３次元形状測定装置の座標系における座標原点である長さ測定用コンピュータプログラム。 The computer program for length measurement according to claim 21,
The first measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the one three-dimensional shape measurement apparatus, and the second measurement reference position is a coordinate origin in the coordinate system of the other three-dimensional shape measurement apparatus. Computer program for measurement. 請求項１９ないし請求項２２のうちのいずれか１つに記載の長さ測定用コンピュータプログラムにおいて、
前記測定用平面を定義するために用いた各端面内の一点は、同端面における中心点、同端面における重心点、同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も近い点および同端面に面する３次元形状測定装置に対して最も遠い点のうちのいずれか１つである長さ測定用コンピュータプログラム。 A computer program for length measurement according to any one of claims 19 to 22,
One point in each end face used to define the measurement plane is a center point on the end face, a centroid point on the end face, a point closest to the three-dimensional shape measuring apparatus facing the end face, and the end face. A computer program for length measurement which is one of the furthest points with respect to the facing three-dimensional shape measuring apparatus. 請求項１９ないし請求項２２のうちのいずれか１つに記載の長さ測定用コンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータ部に、さらに、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物の端部における外周面の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における中心軸を計算させ、
前記定義させた端面と前記計算させた中心軸との交点を前記測定対象物の端面における中心点として計算させ、
前記計算させた端面の中心点を含むとともに前記基準面に平行な平面を測定用平面として定義させるようにした長さ測定用コンピュータプログラム。 The computer program for length measurement according to any one of claims 19 to 22, wherein the computer unit further includes:
Using the three-dimensional data representing the surface shape of the outer peripheral surface at the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group, the central axis of the measurement object is calculated,
The intersection of the defined end surface and the calculated center axis is calculated as the center point on the end surface of the measurement object,
A computer program for length measurement, wherein a plane including the calculated center point of the end face and parallel to the reference plane is defined as a measurement plane. 請求項１９ないし請求項２４のうちのいずれか１つに記載の長さ測定用コンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータ部に、さらに、
前記定義させた端面の前記基準面に対する角度が所定の範囲内であるとき、測定対象物の長さ測定が可能であると判定させ、
測定対象物の長さ測定が可能と判定されたとき、同測定対象物の長さを計算するようにした長さ測定用コンピュータプログラム。 25. The computer program for length measurement according to any one of claims 19 to 24, further comprising:
When the angle of the defined end surface with respect to the reference surface is within a predetermined range, it is determined that the length measurement of the measurement object is possible,
A length-measuring computer program for calculating the length of a measurement object when it is determined that the length of the measurement object can be measured. 測定対象物を支持する支持手段と、物体の表面の３次元形状を測定する３次元形状測定装置と、記憶装置を備えるとともにコンピュータプログラムを実行するコンピュータ部とを備えた測定対象物の長さを測定する長さ測定装置に適用されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ部に、
前記３次元形状測定装置の座標系内における所定の第１測定基準位置と、同３次元形状測定装置により測定される測定対象物の端部の反対側の端部における端面の位置を特定するための所定の第２測定基準位置との測定対象物の前記軸線に沿った距離を基準距離として前記記憶装置に記憶させ、
前記支持手段に支持される測定対象物における長さ測定の対象となる端面間の軸線と直交する平面を基準面として定義させ、
前記３次元形状測定装置の測定対象空間内に前記支持手段に支持された測定対象物における長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも配置した状態で、前記３次元形状測定装置に前記支持手段に支持された測定対象物に向けて光を照射させて同測定対象物からの反射光を用いて前記長さ測定の対象となる端面を含む端部を少なくとも含む測定対象物の表面の３次元形状を測定させ、同測定対象物の３次元表面形状を表す３次元形状データ群を生成させ、
前記生成された３次元形状データ群を用いて、前記測定対象物における長さ測定の対象となる端面を定義させ、
前記定義させた端面内の一点を含み、かつ前記基準面に平行な測定用平面を定義させ、
前記３次元形状データ群のうち測定対象物における端部の表面形状を表す３次元データを用いて、同測定対象物における端部の曲がりの有無を判定させ、
測定対象物における端部の曲がりが有りと判定されたとき、前記定義させた測定用平面を、前記測定対象物における端部が直線状である場合における測定用平面に補正させ、
前記定義させた測定用平面または前記補正させた測定用平面と前記記憶装置に記憶させた基準距離とを用いて、測定対象物の長さを計算するようにした長さ測定用コンピュータプログラム。 The length of the measurement object including a support means for supporting the measurement object, a three-dimensional shape measurement device for measuring the three-dimensional shape of the surface of the object, and a computer unit that includes a storage device and executes a computer program. A computer program applied to a length measuring device for measuring, wherein the computer unit includes:
In order to specify the predetermined first measurement reference position in the coordinate system of the three-dimensional shape measuring apparatus and the position of the end face at the end opposite to the end of the measurement object measured by the three-dimensional shape measuring apparatus. A distance along the axis of the measurement object with a predetermined second measurement reference position is stored as a reference distance in the storage device,
A plane perpendicular to the axis between the end faces to be measured in the measurement object supported by the support means is defined as a reference plane;
In the state where at least an end portion including an end surface to be a length measurement target in the measurement object supported by the support means is arranged in the measurement target space of the three-dimensional shape measurement apparatus, the three-dimensional shape measurement apparatus The surface of the measurement object including at least an end including the end face to be subjected to the length measurement by irradiating light toward the measurement object supported by the support means and using the reflected light from the measurement object. Measuring a three-dimensional shape, generating a three-dimensional shape data group representing the three-dimensional surface shape of the measurement object,
Using the generated three-dimensional shape data group, an end face to be a length measurement target in the measurement object is defined,
A measurement plane including a point in the defined end face and parallel to the reference plane is defined;
Using the three-dimensional data representing the surface shape of the end of the measurement object in the three-dimensional shape data group, the presence or absence of bending of the end of the measurement object is determined,
When it is determined that the end of the measurement object is bent, the measurement plane defined above is corrected to the measurement plane when the end of the measurement object is linear,
A length-measuring computer program for calculating the length of a measurement object using the defined measurement plane or the corrected measurement plane and a reference distance stored in the storage device. 請求項１９ないし請求項２６のうちのいずれか１つに記載の長さ測定コンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータ部に、さらに、
前記支持手段に支持された複数の測定対象物に対応して生成される３次元形状データ群を、同複数の測定対象ごとに分類させ、
前記複数の測定対象物ごとに前記長さ測定の対象となる端面を定義させ、
前記複数の測定対象物ごとに前記測定用平面を定義させ、
前記複数の測定対象物ごとに測定対象物の長さを計算させるようにした長さ測定コンピュータプログラム。
The length measurement computer program according to any one of claims 19 to 26, wherein the computer unit further includes:
A three-dimensional shape data group generated corresponding to a plurality of measurement objects supported by the support means is classified for each of the plurality of measurement objects,
For each of the plurality of measurement objects, define an end face to be subjected to the length measurement,
The measurement plane is defined for each of the plurality of measurement objects,
A length measurement computer program that calculates the length of a measurement object for each of the plurality of measurement objects.
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