(57)【要約】【課題】工作機械の精度調整の際に、適切な調整位置及び調整量を出力できる精度調整装置、精度調整方法及び精度調整プログラムを提案する。【解決手段】精度調整装置１は、工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、精度を許容範囲に収めるために、部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式と共に、当該連立方程式の変数であるシムの挿入量を限定するための条件を記憶する記憶部２０と、測定値の入力に対して、連立方程式を解き、条件を満たす解をシムの挿入量として出力する演算部１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、前記精度を許容範囲に収めるために、前記部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式と共に、当該連立方程式の変数である前記シムの挿入量を限定するための条件を記憶する記憶部と、
前記測定値の入力に対して、前記連立方程式を解き、前記条件を満たす解を前記シムの挿入量として出力する演算部と、を備える精度調整装置。
【請求項２】
前記記憶部は、前記測定値の範囲に応じて、複数の前記条件を記憶する請求項１に記載の精度調整装置。
【請求項３】
前記シムの挿入量、及び前記シムを挿入する前後の前記測定値を入力として、前記連立方程式の係数を算出する係数決定部を備える請求項１又は請求項２に記載の精度調整装置。
【請求項４】
前記精度は、前記工作機械におけるテーブル上面基準での主軸の直角度を含み、
前記直角度を調整するための前記シムは、前記工作機械を構成するコラムとベッドとの間に挿入される請求項１から請求項３のいずれかに記載の精度調整装置。
【請求項５】
前記精度は、前記工作機械における主軸の振り回しの誤差量を含み、
前記振り回しの誤差量を調整するための前記シムは、前記工作機械を構成するコラムと主軸頭との間に挿入される請求項１から請求項４のいずれかに記載の精度調整装置。
【請求項６】
コンピュータが、
工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、前記精度を許容範囲に収めるために、前記部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式と共に、当該連立方程式の変数である前記シムの挿入量を限定するための条件を記憶し、
前記測定値の入力に対して、前記連立方程式を解き、前記条件を満たす解を前記シムの挿入量として出力する精度調整方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の精度調整装置としてコンピュータを機能させるための精度調整プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の精度を調整するための装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＴ部品及び装飾品等、長時間の加工を要する外観部品の需要が増加傾向であり、これらを加工するための切削加工機が増産されている。
工作機械を製造し出荷する工程では、通常、各部品を加工し組み立てた後、精度調整及び検査が行われる。精度調整は、公差内で仕上がった部品を組み立てる際に発生する誤差を、インジケータ又は円筒スコヤ等を用いて既定の精度まで調整する作業である。この誤差は、機械毎に異なることが多く、特に、切削加工機において重要なテーブル上面基準での精度は、コラム、ベッド及び主軸頭の部品精度と組み付け精度とが大きく影響し、ばらつきが大きい。このように機械毎に異なる誤差に対して、安定して精度調整する作業には熟練を要する。
【０００３】
例えば、テーブル上面基準での精度について、テーブル上面の振り回しの誤差量又は直角度等の調整は、従来、次のような手法で行われてきた。
（１）仮組立時の精度測定結果に応じて、コラムとベッドとの接触面を研磨又はキサゲ加工によって微調整する。
（２）コラムとベッドとの間、及びコラムと主軸頭との間に数十μｍ〜数百μｍ程度のシム（スペーサ）を挿入し、微調整を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０６２０３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの従来手法では、次のような課題があった。
前述の手法（１）では、一旦コラムとベッドとを組み上げた状態で精度測定を行い、測定結果に応じてベッド若しくはコラム、又は両方を研磨する必要がある。この場合、研磨及び組み立ての作業工数が増えるため、大量生産が必要な工作機械の製造には適さなかった。
前述の手法（２）では、機械の組み立て後の精度測定結果に応じてシムを挿入することで精度調整を行うが、シムの挿入量及び挿入位置は、熟練者のノウハウ及び勘に頼った判断が必要になり、自動化及び大量生産に対応できなかった。
【０００６】
本発明は、工作機械の精度調整の際に、適切な調整位置及び調整量を出力できる精度調整装置、精度調整方法及び精度調整プログラムを提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  本発明に係る精度調整装置（例えば、後述の精度調整装置１）は、工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、前記精度を許容範囲に収めるために、前記部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式と共に、当該連立方程式の変数である前記シムの挿入量を限定するための条件を記憶する記憶部（例えば、後述の記憶部２０）と、前記測定値の入力に対して、前記連立方程式を解き、前記条件を満たす解を前記シムの挿入量として出力する演算部（例えば、後述の演算部１１）と、を備える。
【０００８】
（２）  （１）に記載の精度調整装置において、前記記憶部は、前記測定値の範囲に応じて、複数の前記条件を記憶してもよい。
【０００９】
（３）  （１）又は（２）に記載の精度調整装置は、前記シムの挿入量、及び前記シムを挿入する前後の前記測定値を入力として、前記連立方程式の係数を算出する係数決定部（例えば、後述の係数決定部１２）を備えてもよい。
【００１０】
（４）  （１）から（３）のいずれかに記載の精度調整装置において、前記精度は、前記工作機械におけるテーブル（例えば、後述のテーブルＴ）上面基準での主軸の直角度を含み、前記直角度を調整するための前記シムは、前記工作機械を構成するコラム（例えば、後述のコラムＣ）とベッド（例えば、後述のベッドＢ）との間に挿入されてもよい。
【００１１】
（５）  （１）から（４）のいずれかに記載の精度調整装置において、前記精度は、前記工作機械における主軸の振り回しの誤差量を含み、前記振り回しの誤差量を調整するための前記シムは、前記工作機械を構成するコラム（例えば、後述のコラムＣ）と主軸頭（例えば、後述の主軸頭Ｈ）との間に挿入されてもよい。
【００１２】
（６）  本発明に係る精度調整方法は、コンピュータ（例えば、後述の精度調整装置１）が、工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、前記精度を許容範囲に収めるために、前記部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式と共に、当該連立方程式の変数である前記シムの挿入量を限定するための条件を記憶し、前記測定値の入力に対して、前記連立方程式を解き、前記条件を満たす解を前記シムの挿入量として出力する。
【００１３】
（７）  本発明に係る精度調整プログラムは、（１）から（５）のいずれかに記載の精度調整装置としてコンピュータを機能させるためのものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、工作機械の精度調整の際に、適切な調整位置及び調整量を出力できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る精度調整装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る精度調整方法が対象とする切削加工機の構成を示す概要図である。
【図３】実施形態に係る切削加工機における直角度の測定結果を例示する図である。
【図４】実施形態に係る切削加工機における振り回し誤差量の測定結果を例示する図である。
【図５Ａ】実施形態に係る切削加工機におけるコラムとベッドとの固定構造、及びシムの挿入位置を示す図である。
【図５Ｂ】実施形態に係る切削加工機におけるベッドの上面から見たシムの挿入位置を示す図である。
【図６】実施形態に係るシムの挿入により直角度が調整された例を示す図である。
【図７】実施形態に係る切削加工機における主軸頭の正面断面図に対して、シムの挿入位置を示した図である。
【図８】実施形態に係るシムの挿入により振り回しの誤差量が調整された例を示す図である。
【図９】実施形態に係る直角度を調整する際にシムの挿入量を限定するための条件を示す図である。
【図１０】実施形態に係る振り回しの誤差量を調整する際にシムの挿入量を限定するための条件を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態の一例について説明する。
図１は、本実施形態に係る精度調整装置１の機能構成を示すブロック図である。
精度調整装置１は、サーバ装置又はパーソナルコンピュータ等の情報処理装置（コンピュータ）であり、制御部１０と、記憶部２０とを備え、さらに、各種の入出力及び通信デバイスを備えていてよい。
【００１７】
制御部１０は、精度調整装置１の全体を制御する部分であり、記憶部２０に記憶されたソフトウェア（精度調整プログラム）を読み出して実行することにより、本実施形態における各種機能を実現している。制御部１０は、ＣＰＵであってよい。
【００１８】
記憶部２０は、ハードウェア群を精度調整装置１として機能させるための各種プログラム、及び各種データ等の記憶領域であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ又はハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等であってよい。
【００１９】
本実施形態において、記憶部２０は、工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、この精度を許容範囲に収めるために、部品間の予め定められた複数の位置それぞれへのシムの挿入量の関係を定めた連立方程式を記憶する。
さらに、記憶部２０は、この連立方程式の変数であるシムの挿入量を限定するための条件を記憶する。この条件は、測定値の範囲に応じて異なり、複数の条件が記憶されてよい。
【００２０】
ここで、測定される精度は、工作機械におけるテーブル上面基準での主軸の直角度を含む。直角度を調整するためのシムは、工作機械を構成するコラムとベッドとの間に挿入される。
また、測定される精度は、工作機械における主軸の振り回しの誤差量を含む。振り回しの誤差量を調整するためのシムは、工作機械を構成するコラムと主軸頭との間に挿入される。
【００２１】
演算部１１は、測定値の入力に対して、連立方程式を解き、条件を満たす解を、各位置へ挿入すべきシムの量として出力する。
【００２２】
係数決定部１２は、挿入するシムの量、及びシムを挿入する前後の測定値を入力として、連立方程式の係数を算出する。
連立方程式の係数は、コラム重量及びハイコラム仕様等の違いにより、工作機械の種類毎に異なるため、種類毎に予め算出される。なお、係数は、機械学習によって決定されてもよい。
【００２３】
本実施形態において、工作機械及び調整される精度の種類は限定されないが、以下、一例として、切削加工機の直角度及び振り回しの誤差量を調整する手法を例示する。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る精度調整方法が対象とする切削加工機の構成を示す概要図である。
切削加工機のテーブルＴは、ベッドＢに設けられたＬＭ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｏｔｉｏｎ）ガイドを摺動するＬＭブロックに固定される。
ベッドＢには、コラムＣがボルトによって垂直に固定される。また、コラムＣに設けられたＬＭガイドを摺動するＬＭブロックに主軸頭Ｈが固定される。
【００２５】
ここで、ベッドＢとコラムＣとの固定部分Ａ１に挿入するシムの位置及び量を調整することで、テーブルＴの上面に対するコラムＣの傾きと、主軸頭Ｈの傾きとが変化する。これにより、テーブルＴの上面に対する垂直軸（Ｚ軸）の直角度が調整される。
また、コラムＣ上のＬＭガイドを摺動するＬＭブロックと主軸頭Ｈとの固定部分Ａ２に挿入するシムの位置及び量を調整することで、テーブルＴの上面に対する主軸頭Ｈの傾きが変化する。これにより、直角度を保ったまま、テーブルＴの上面に対する主軸の振り回しの誤差量が調整される。
【００２６】
なお、この切削加工機におけるＸ軸は正面から見て右方向、Ｙ軸は奥方向、Ｚ軸は上方向と定義する。
【００２７】
図３は、本実施形態に係る切削加工機における直角度の測定結果を例示する図である。
この例は、Ｚ軸の位置０ｍｍ、すなわちテーブルＴの上面から３００ｍｍまで主軸を上昇させたときの、Ｘ軸方向及びＹ軸方向それぞれのずれ量を測定したものである。
なお、Ｘ軸方向の測定値Ｐｘ０はＸ軸のプラス方向からの、Ｘ軸方向の測定値Ｐｙ０はＹ軸のプラス方向からの、それぞれ円筒スコヤに対するダイヤルゲージの当たり量を測定した値である。
【００２８】
この例は、Ｚ軸が３００ｍｍ移動すると、Ｘ軸のマイナス方向へ１２μｍ、Ｙ軸のマイナス方向へ１２μｍ移動したことを示しており、テーブルＴの上面に対してコラムＣが左手前方向に傾いていることが分かる。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る切削加工機における振り回し誤差量の測定結果を例示する図である。
この例は、直径３００ｍｍでの主軸の振り回しによる、テーブルＴの上面に対する高さの変化を測定したものである。
なお、測定値Ｘｌ０、Ｘｒ０、Ｙｆ０、Ｙｒ０は、Ｚ軸プラス方向からの、テーブルＴの上面に設置されたブロックゲージに対するダイヤルゲージの当たり量を測定した値である。
【００３０】
この例では、手前の−Ｙの位置で高さが０であったのに対して、＋Ｙ、＋Ｘ及び−Ｘの位置でそれぞれＺ軸のプラス方向へ１８μｍ、１２μｍ及び６μｍ移動したことを示しており、テーブルＴの上面に対して、主軸の先端が垂直下向きから右奥方向へ傾いていることが分かる。
【００３１】
図５Ａは、本実施形態に係る切削加工機におけるコラムＣとベッドＢとの固定構造、及びシムの挿入位置を示す図である。
この例では、コラムＣは、ベッドＢに対して、左右４本ずつのボルトにより固定される。また、シムの挿入位置は、各ボルト穴を挟んで２箇所ずつ、合計１６箇所設けられる。
【００３２】
図５Ｂは、本実施形態に係る切削加工機におけるベッドＢの上面から見たシムの挿入位置を示す図である。
正面から見て左右４本ずつのボルト穴それぞれに対して、シムの挿入位置が２箇所ずつ設けられている。
【００３３】
ここで、手前から見て右側の奥からｉ番目のボルト穴に対応する、手前側及び奥側の挿入位置へのシムの挿入量をそれぞれＲｆｉ、Ｒｒｉとし、左側の奥からｉ番目のボルト穴に対応する、手前側及び奥側の挿入位置へのシムの挿入量をそれぞれＬｆｉ、Ｌｒｉとする。
また、２枚のシムの平均挿入量Ｒｉ＝（Ｒｆｉ＋Ｒｒｉ）／２、及びＬｉ＝（Ｌｆｉ＋Ｌｒｉ）／２を定義する。なお、Ｒｆｉ＝Ｒｒｉ、Ｌｆｉ＝Ｌｒｉであってよい。
【００３４】
図６は、本実施形態に係るシムの挿入により直角度が調整された例を示す図である。
この例では、図３及び図４の測定結果に応じて、Ｌｒ４＝Ｌｆ４＝３０μｍのシムが挿入されている。
これにより、コラムＣの傾きが改善され、シム挿入後の直角度の測定値は、Ｚ軸位置によらず０となっている。
【００３５】
また、この調整により振り回しの誤差量も変化し、この例では、＋Ｙの位置でＹｒ０＝−１８μｍからＹｒｐ＝−６μｍに、＋Ｘの位置でＸｒ０＝−１２μｍからＸｒｐ＝−６μｍに、−Ｘの位置でＸｌ０＝−６μｍからＸｌｐ＝０μｍに変化している。
【００３６】
図７は、本実施形態に係る切削加工機における主軸頭Ｈの正面断面図に対して、シムの挿入位置を示した図である。
主軸頭Ｈは、左右２本のＬＭガイドそれぞれに設けられた２個ずつのＬＭブロックＤ、つまり合計４個のＬＭブロックＤに固定される。
【００３７】
主軸頭ＨのＹ方向の傾きを調整するためのシムは、主軸頭ＨのＬＭブロックＤへの設置面に挿入される。ここでは、ＬＭブロックＤ毎に１箇所の挿入位置が設けられ、上部左側、上部右側、下部左側、下部右側へのシムの挿入量を、それぞれＴｌ、Ｔｒ、Ｂｌ、Ｂｒとする。
また、２枚のシムの平均挿入量Ｂ＝（Ｂｌ＋Ｂｒ）／２、及びＴ＝（Ｔｌ＋Ｔｒ）／２を定義する。なお、Ｂｌ＝Ｂｒ、Ｔｌ＝Ｔｒであってよい。
【００３８】
主軸頭ＨのＸ方向の傾きを調整するためのシムは、主軸頭Ｈを左右方向（Ｘ軸方向）に位置決めするために設けられた突起部Ｅと、ＬＭブロックＤとの突き当て面に挿入される。ここでは、左側のＬＭブロックＤそれぞれに１箇所の挿入位置が設けられ、上部及び下部への挿入量を、それぞれＳｔ及びＳｂとする。
【００３９】
図８は、本実施形態に係るシムの挿入により振り回しの誤差量が調整された例を示す図である。
この例では、直角度が調整された後の図６の測定結果に応じて、Ｂｌ＝Ｂｒ＝Ｓｔ＝１０μｍのシムが挿入されている。
これにより、主軸の傾きが改善され、シム挿入後の振り回しの誤差量の測定値は、全ての位置で０となっている。
【００４０】
次に、直角度に関する変位量と、シムの挿入位置及び挿入量との関係を定義した連立方程式を説明する。
シムの挿入後のＸ軸方向の直角度Ｐｘは、シムの挿入前の測定値Ｐｘ０に対して、次のように定義できる。
Ｐｘ＝Ｐｘ０＋Ｋｘ１（Ｒ１−Ｌ１）＋Ｋｘ２（Ｒ２−Ｌ２）＋Ｋｘ３（Ｒ３−Ｌ３）＋Ｋｘ４（Ｒ４−Ｌ４）
また、シムの挿入後のＹ軸方向の直角度Ｐｙは、シムの挿入前の測定値Ｐｙ０に対して、次のように定義できる。
Ｐｙ＝Ｐｙ０＋Ｋｙ１（Ｒ１＋Ｌ１）＋Ｋｙ２（Ｒ２＋Ｌ２）−Ｋｙ３（Ｒ３＋Ｌ３）−Ｋｙ４（Ｒ４＋Ｌ４）
【００４１】
Ｋｘｉ及びＫｙｉは、係数決定部１２により予め決定される係数である。例えば、複数のシムの挿入位置のうち、Ｒ１のみにシムを挿入してＲ２〜Ｒ４及びＬ１〜Ｌ４を０とし、挿入前後の直角度の測定値を方程式に代入することで係数Ｋｘ１及びＫｙ１が定まる。同様に、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のシムを順に単独で挿入し、挿入前後の直角度の測定値を方程式に代入することで、全ての係数が順に定まる。
【００４２】
なお、係数の決定方法はこれに限られない。係数決定部１２は、Ｒ１〜Ｒ４及びＬ１〜Ｌ４の少なくともいずれかの値、並びにシムの挿入前後の測定値を代入した方程式を、複数連立して解くことにより、係数を算出する。
係数決定部１２は、係数の算出に必要な予め設定されたシムの挿入位置をユーザに提示して、入力値を受け付けてもよい。また、係数決定部１２は、方程式の数が不足し係数を算出できない場合に、別パターンの挿入量及び測定値の入力を促す出力を行い、入力値を受け付けてもよい。
【００４３】
係数が決定し、シムの挿入後の直角度がＰｘ＝０、Ｐｙ＝０となるときのＲｉ及びＬｉを求める場合、変数８個に対して方程式２つでは解が求まらない。そこで、シムの挿入量を限定する条件を追加することで、変数を２個以下に減少させる。
【００４４】
図９は、本実施形態に係る直角度を調整する際にシムの挿入量を限定するための条件を示す図である。
シムの挿入前の直角度の測定値Ｐｘ０、Ｐｙ０に応じて、例えば、それぞれの正負の組み合わせに応じて、挿入しない位置が決められ、さらに、挿入する位置については全て、挿入量が等しくなるよう限定される。
このとき、計算上、シムの挿入量がマイナスとならない条件が設定される。
【００４５】
また、直角度の測定値が非常に大きいと、特定箇所のシムの挿入量が大きくなる場合がある。すると、コラムＣとベッドＢとの隙間が広がるため、経年によって錆又は変形が生じ精度が悪化しやすい。そこで、例えば、測定値がＮを超える場合に、シムの挿入位置を分散させる条件が適用される。
値Ｎは、予め閾値として固定値が設定されていてもよいし、固定値を設定せず、方程式の解が所定値を超えた場合に条件を切り替える計算手順が採用されてもよい。
【００４６】
例えば、前述の連立方程式において、係数がＫｘ１＝１／１０、Ｋｘ２＝２／１０、Ｋｘ３＝３／１０、Ｋｘ４＝４／１０、Ｋｙ１＝４／１０、Ｋｙ２＝８／１０、Ｋｙ３＝８／１０、Ｋｙ４＝４／１０であり、Ｎ＝３０μｍの閾値が設定されている場合、シムの挿入量は、次のように計算される。
【００４７】
Ｐｘ０＝１２μｍ、Ｐｙ０＝１２μｍの場合、条件Ｒ１〜３＝Ｌ１〜３＝０を用いると、
０＝１２＋（４／１０）（Ｒ４−Ｌ４）
０＝１２−（４／１０）（Ｒ４＋Ｌ４）
が成り立つので、Ｒ４＝０μｍ、Ｌ４＝３０μｍとなる。
【００４８】
Ｐｘ０＝４０μｍ、Ｐｙ０＝６μｍの場合、条件Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３、Ｒｉ＝０を用いると、
０＝４０＋（６／１０）（０−Ｌ１）＋（４／１０）（０−Ｌ４）
０＝６＋（４／１０）（０＋Ｌ１）−（４／１０）（０＋Ｌ４）
が成り立つので、Ｌ１〜３＝３４μｍ、Ｌ４＝４９μｍとなる。
【００４９】
Ｐｘ０＝−４μｍ、Ｐｙ０＝２０μｍの場合、条件Ｒ１〜３＝Ｌ１〜３＝０を用いると、
０＝−４＋（４／１０）（Ｒ４−Ｌ４）
０＝２０−（４／１０）（Ｒ４＋Ｌ４）
が成り立つので、Ｒ４＝３０μｍ、Ｌ４＝２０μｍとなる。
【００５０】
なお、挿入できるシムの厚さが１０μｍ単位に限られる等、制限がある場合、方程式の解の近似値が選択されてもよい。
また、直角度の測定値Ｐｘ０、Ｐｙ０によっては、Ｐｘ＝０、Ｐｙ＝０の解が求まらない場合も考えられるが、この場合、Ｐｘ≒０、Ｐｙ≒０となる値が選択されてもよい。
【００５１】
次に、振り回しに関する変位量と、シムの挿入位置及び挿入量との関係を定義した連立方程式を説明する。
シムの挿入後のＸ軸方向の誤差量Ｘｌ及びＸｒとＹ軸方向の誤差量Ｙｆ及びＹｒとは、シムの挿入前の測定値Ｘｌｐ、Ｘｒｐ、Ｙｆｐ、Ｙｒｐに対して、次のように定義できる。
Ｙｆ＝Ｙｆｐ＝０
Ｘｌ＝Ｘｒ＝｛（Ｘｌｐ＋Ｘｒｐ）−（Ｙｆｐ＋Ｙｒｐ）｝／２
Ｘｌ＝Ｘｌｐ−Ｃｘ（Ｓｔ−Ｓｂ）＋Ｃｙ（Ｂ−Ｔ）／２
Ｘｒ＝Ｘｒｐ＋Ｃｘ（Ｓｔ−Ｓｂ）＋Ｃｙ（Ｂ−Ｔ）／２
Ｙｒ＝Ｙｒｐ＋Ｃｙ（Ｂ−Ｔ）
【００５２】
Ｃｘ及びＣｙは、係数決定部１２により予め決定される係数である。例えば、Ｂ又はＴのシムを挿入し、挿入前後の振り回しの測定値を方程式に代入することでＣｙが定まる。次に、Ｓｔ又はＳｂのシムを挿入し、挿入前後の振り回しの測定値を方程式に代入することでＣｘが定まる。
【００５３】
なお、係数の決定方法はこれに限られない。係数決定部１２は、Ｓｔ、Ｓｂ、Ｂ、Ｔの少なくともいずれかの値、並びにシムの挿入前後の測定値を代入した方程式を、複数連立して解くことにより、係数を算出する。
係数決定部１２は、係数の算出に必要な予め設定されたシムの挿入位置をユーザに提示して、入力値を受け付けてもよい。また、係数決定部１２は、方程式の数が不足し係数を算出できない場合に、別パターンの挿入量及び測定値の入力を促す出力を行い、入力値を受け付けてもよい。
【００５４】
係数が決定し、シムの挿入後の振り回しの測定値がＸｌ＝Ｘｒ＝Ｙｒ＝０となるときのＢ、Ｔ、Ｓｔ及びＳｂを求める場合、まず、連立方程式によりＢ−Ｔ及びＳｔ−Ｓｂが求まる。さらに、シムの挿入量を限定する条件が追加されることで、Ｂ、Ｔ、Ｓｔ及びＳｂが決定される。
【００５５】
図１０は、本実施形態に係る振り回しの誤差量を調整する際にシムの挿入量を限定するための条件を示す図である。
シムの挿入量ＢとＴとの大小関係に応じて、例えば、Ｂ又はＴの少なくともいずれかが０に限定される。
同様に、シムの挿入量ＳｔとＳｂとの大小関係に応じて、例えば、Ｓｔ又はＳｂの少なくともいずれかが０に限定される。
【００５６】
例えば、前述の連立方程式において、係数がＣｘ＝３／１０、Ｃｙ＝６／１０の場合、シムの挿入量は、次のように計算される。
【００５７】
Ｘｒｐ＝−６μｍ、Ｘｌｐ＝０μｍ、Ｙｆｐ＝０μｍ、Ｙｒｐ＝−６μｍの場合、
０＝０−（３／１０）（Ｓｔ−Ｓｂ）＋（６／１０）（Ｂ−Ｔ）／２
０＝−６＋（３／１０）（Ｓｔ−Ｓｂ）＋（６／１０）（Ｂ−Ｔ）／２
０＝−６＋（６／１０）（Ｂ−Ｔ）
が成り立つので、Ｂ−Ｔ＝１０、Ｓｔ−Ｓｂ＝１０となる。ここに前述の条件を適用すると、Ｓｔ＝１０、Ｂ＝Ｂｌ＝Ｂｒ＝１０が求まる。
【００５８】
本実施形態によれば、精度調整装置１は、工作機械を構成する部品間の取り付け時の誤差に起因する所定の精度の測定値に対して、精度を許容範囲に収めるために、部品間の予め定められた複数の位置それぞれに挿入するシムの量の関係を定めた連立方程式と共に、この連立方程式の変数であるシムの量の少なくともいずれかを限定する条件を記憶し、測定値の入力に対して連立方程式を解き、条件を満たす解をシムの挿入量として出力する。
したがって、精度調整装置１は、工作機械の精度調整の際に、精度の測定値を入力として、適切な調整位置及び調整量を容易に出力できる。
【００５９】
具体的には、精度調整装置１は、例えば、工作機械におけるテーブル上面基準での主軸の直角度を調整する際に、コラムとベッドとの間に挿入するシムの位置及び量を適切に決定できる。また、例えば、工作機械における主軸の振り回しの誤差量を調整する際に、コラムと主軸頭との間に挿入するシムの位置及び量を適切に決定できる。
【００６０】
精度調整装置１は、測定値の範囲毎に異なる条件を記憶することにより、例えばシムの挿入量が偏り隙間ができる等の不都合を抑制でき、適切なシムの配置を出力できる。
【００６１】
精度調整装置１は、シムを挿入する前後の測定値を入力として、連立方程式の係数を算出するので、工作機械の種類毎に適切な式を生成でき、汎用性を高めることができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限るものではない。また、本実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００６３】
精度調整装置１は、シムの挿入位置及び挿入量の算出処理を、バッチ処理により行ってもよいし、工作機械が製造される度に精度の測定結果を受信し、都度、算出結果を出力してもよい。
【００６４】
精度調整装置１は、制御部１０に演算部１１と係数決定部１２とを共に備える構成としたが、これには限られず、係数決定部１２の機能が精度調整装置１とは別の装置に実装されてもよい。この場合、精度調整装置１は、決定された係数を別の装置から受信して記憶部２０に記憶する。
【００６５】
精度調整装置１による精度調整方法は、ソフトウェアにより実現される。ソフトウェアによって実現される場合には、このソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。また、これらのプログラムは、リムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されてもよいし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１  精度調整装置
１０  制御部
１１  演算部
１２  係数決定部
２０  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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