(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光の送光部と干渉光の受光部とを内蔵したレーザヘッドと、
前記送光部及び受光部の光軸上に配置され、かつ入射したレーザ光を分光させて、ＮＣ工作機の直交するｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射させるとともに、その切替え機構を内蔵した多軸干渉計と、
前記ＮＣ工作機の測定位置に固定されて、前記ｘ，ｙ，ｚ軸方向に出射したレーザ光を受けて前記多軸干渉計側に反射する複数の反射ターゲットと、
前記切替え機構を制御するコントローラと、
前記ｘ，ｙ，ｚ軸方向毎に前記ＮＣ工作機を所定の手順により動作させつつ、前記レーザーヘッドの受光部で得られる測長データと、予め設定される基準データとを比較し、前記ＮＣ工作機にその校正値を与えるとともに、前記ｘ，ｙ，ｚ軸の測定終了毎に前記コントローラに切替え動作を指令する制御部とを備えたことを特徴とするＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項２】
前記多軸干渉計は、前記レーザヘッドに対向する入出射窓部を開口したケーシングと、
前記ケーシング内にあって、前記入出射窓部に対向するように直線移動または回転移動可能に設置されたステージと、
入射したレーザ光をｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射する分光機構部を有する干渉計本体と、
前記ステージを直線移動または回転移動させて前記各分光機構部を前記入出射窓部に対面させる移動機構と、
前記ステージの停止位置を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項３】
前記干渉計本体は、前記移動機構の移動方向に沿って設けられ、前記ステージ上に固定設置された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタの後方に設置された分光機構部とを備え、
前記分光機構部は、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を直進させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を上または下方向に反射させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を横方向に反射させる部位とを有することを特徴とする請求項２記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項４】
前記分光機構部から送出される測定光は、測定対象物側に設置された反射ターゲットを介して同一光路上に反射されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項５】
前記干渉計本体は、前記入出射窓部の背面側に固定配置された偏光ビームスプリッタと、前記ステージ側に配置された分光機構部とを備え、前記分光機構部は、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を直進させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を上または下方向に反射させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を横方向に反射させる部位とを有することを特徴とする請求項２記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項６】
前記分光機構部から送出される測定光は、測定対象物側に設置された反射ターゲットを介して異なった平行光路上に反射されることを特徴とする請求項５記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【請求項７】
前記多軸干渉計は、前記レーザヘッドに対向する入出射窓部を開口したケーシングと、
前記ケーシング内にあって、前記入出射窓部に対向するように直線移動可能に設置されたステージと、
前記ステージ上に支持され、入射したレーザ光をｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射する干渉計本体と、
前記ステージを直線移動させて前記干渉計本体を前記入出射窓部に対面させる移動機構と、
前記ステージの停止位置を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載のＮＣ工作機用多軸測長機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＮＣ工作機用多軸測長機に関し、特に、ＮＣ工作機の複数の軸に対する移動距離の測長が自動的に行える多軸測長機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＣ工作機の各軸毎の移動距離を高精度に測定する装置として、レーザ測長機が知られている。この種のレーザ測長機は、レーザ光の送光部と干渉光の受光部を備えたレーザヘッドと、送光部から出射したレーザ光を反射するターゲットプリズム（コーナキューブ）と、これらの間に設置される干渉計とを基本構成として備えている。
【０００３】
ＮＣ工作機の移動距離を測定する際には、ターゲットプリズムが移動するテーブルや主軸などに固設される。ところで、ＮＣ工作機の動作方向は、通常、ｘ，ｙ，ｚの３軸方向であり、例えば、図３０に示すように、ひざ型縦フライス盤Ａの移動テーブルの測長及び校正作業を行う場合には、作業者により先ず、ｘ軸方向に向けて三脚上にレーザヘッド１を固定し、レーザヘッドの光軸に一致させてフライス盤Ａの主軸位置に干渉計２を固定配置するとともに、これの延長上において移動テーブル上にターゲットプリズム３を固定配置する。
【０００４】
通常、この準備作業をアライメントと称しており、それぞれの光軸あわせ、ホームポジション設定などのために１５分程度の作業時間となる。
このｘ軸アライメント作業の後、ホームポジションを基準として実際にテーブルをｘ軸方向に移動させつつ測長機による測定及び校正を行うことができる。
この作業は、ＮＣコントローラに接続されたコンピュータなど制御部のプログラムに従って順次自動的に実行され、ｘ軸移動ピッチの確認及び補正、その他、例えば、ＩＳＯ試験の内容に従った各種精度試験が自動的に行われ、ＮＣコントローラにその測定結果及び校正内容を順次取込む。このような測定及び校正を完了するまでには、約５０分程度の時間がかかる。
【０００５】
ｘ軸方向の測定の終了後は、前記と同様な手順によって作業者により、レーザヘッド１、干渉計２、ターゲットプリズム３をｙ軸方向に向けて配置し、このｙ軸方向アライメント作業の後、同様にして自動的に精度試験を行い、次いで、ｚ軸方向アライメント作業を行い、自動的に精度試験を行えば、３軸方向の測定が完了する。
【０００６】
しかしながら、このような従来のＮＣ工作機の測長方法には、以下に説明する技術的な課題が指摘されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上述した従来の測長方法では、各軸（ｘ，ｙ，ｚ）毎に、光軸あわせ，ホームポジション設定などのために１５分程度の作業時間がかかり，しかも、これに各軸（ｘ，ｙ，ｚ）毎の測定，校正のための時間（約５０分）が加わるため、合計で約１９５分の時間がかかっていた。
【０００８】
この場合、各軸（ｘ，ｙ，ｚ）について自動測定を行っている間は、作業者は、別の作業を行うことができる。しかし、実際には、作業者にとって一測定毎の５０分の空き時間は、長いようで短かく、他の仕事に集中できなかったり、逆に他の仕事に時間をとられて、一測定毎のアライメント作業がずれ込む場合もあり、作業者にとっては、このような時間の管理が非常に煩わしいものとなっていた。
【０００９】
本発明は、以上の問題を解決するために案出されたものであって、その目的とするところは、一回のアライメント作業によってｘ，ｙ，ｚ軸の全ての測定が自動的に行えるＮＣ工作機用多軸測長機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、レーザ光の送光部と干渉光の受光部とを内蔵したレーザヘッドと、前記送光部及び受光部の光軸上に配置され、かつ入射したレーザ光を分光させて、ＮＣ工作機の直交するｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射させる分光機構部とその切替え機構とを内蔵した多軸干渉計と、前記ＮＣ工作機の測定位置に固定されて、前記ｘ，ｙ，ｚ軸方向に出射したレーザ光を受けて前記多軸干渉計側に反射する複数の反射ターゲットと、前記切替え機構を制御するコントローラと、前記ｘ，ｙ，ｚ軸方向毎に前記ＮＣ工作機を所定の手順により動作させつつ、前記レーザーヘッドの受光部で得られる測長データと、予め設定される基準データとを比較し、前記ＮＣ工作機にその校正値を与えるとともに、前記ｘ，ｙ，ｚ軸の測定終了毎に前記コントローラに切替え動作を指令する制御部とで構成した。
この構成を有する多軸測長機によれば、多軸干渉計と、これのｘ，ｙ，ｚ軸方向に配置される反射ターゲットの光軸合わせを１回だけ行えば、各軸の測長毎に自動的に多軸干渉計の出射方向を切替えて測長が継続される。
また、請求項２では、前記多軸干渉計は、前記レーザヘッドに対向する入出射窓部を開口したケーシングと、前記ケーシング内にあって、前記入出射窓部に対向するように直線移動または回転移動可能に設置されたステージと、入射したレーザ光をｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射する前記分光機構部を有する干渉計本体と、前記ステージを直線移動または回転移動させて前記各分光機構部を前記入出射窓部に対面させる移動機構と、前記ステージの停止位置を検出する検出手段とを備えている。
前記干渉計本体は、前記移動機構の移動方向に沿って設けられ、前記ステージに固定された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタの後方に設置された分光機構部とを備え、前記分光機構部は、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を直進させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を上または下方向に反射させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を横方向に反射させる部位とで構成することができる。
この場合、前記分光機構部から送出される測定光は、測定対象物側に設置された反射ターゲットを介して同一光路上に反射させることができる。
また、前記干渉計本体は、前記入出射窓部の背面側に固定配置された偏光ビームスプリッタと、前記ステージ側に配置された分光機構部とを備え、前記分光機構部を、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を直進させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を上または下方向に反射させる部位と、前記偏光ビームスプリッタからの入射光を横方向に反射させる部位とで構成することができる。
この場合、前記分光機構部から送出される測定光は、測定対象物側に設置された反射ターゲットを介して異なった平行光路上に反射させることができる。
さらに、請求項７では、多軸干渉計は、前記レーザヘッドに対向する入出射窓部を開口したケーシングと、前記ケーシング内にあって、前記入出射窓部に対向するように直線移動可能に設置されたステージと、前記ステージ上に支持され、入射したレーザ光をｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けて出射する干渉計本体と、前記ステージを直線移動させて前記干渉計本体を前記入出射窓部に対面させる移動機構と、前記ステージの停止位置を検出する検出手段とで構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図８は、本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第１実施例を示している。同図に示す測長機は、図１にそのシステム構成を示すように、送、受光部内蔵型のレーザヘッド１２と、多軸干渉計１４と、３個の反射ターゲット１６と、レーザヘッド１２に接続されたディスプレイ１８と、コンピュータ（制御部）２０と、ＮＣ工作機を制御するＮＣコントローラ２２と、多軸干渉計１４のコントローラ２４とから構成されている。
【００１２】
レーザヘッド１２には、所定波長のレーザ光線を発射する送光部と、干渉計１４で干渉させられた干渉光を受光する受光部とが内蔵されていて、受光部で受けた干渉光の干渉縞を計数することにより、干渉計１４から反射ターゲット１６までの距離が演算され、その演算結果がディスプレイ１８に表示されるとともに、コンピュータ２０に入力される。
【００１３】
コンピュータ２０は、これに搭載されるフロッピーディスク２０ａなどのソフトウエアの計測プログラム内容に従って、ＮＣコントローラ２２に順次駆動指令を与え、ＮＣ工作機を所定の手順により動作させる。
多軸干渉計１４の詳細構造を、図２〜図６に示している。図２は多軸干渉計１４の全体構造の分解斜視図であり、図３はその一部断面構造を示している。
【００１４】
本実施例の多軸干渉計１４は、ボックス型に形成されており、角箱状のハウジング３０と、ハウジング３０内に収装されたＬ字型の取付け基板３２と、取付け基板３２の水平部３２ａの上面に平行に配置された一対のリニアガイド３４にスライダ３６を介して平行移動可能に設置されるステージ３８と、ステージ３８上に取付け台４０を介して設置された干渉計本体４２とから概略構成されている。
【００１５】
ステージ３８の下面には、リニアガイド３４と平行するようにしてラック４１が設けられている。このラック４１は、水平部３２ａの下面に設けた超音波モータ４４の出力軸に取付けたピニオン４６に歯合し、モータ４４の正逆転に応じてステージ３８が、リニアガイド３４に沿って移動可能になっている。また、ステージ３８の端部と取付け基板３２との間には、引張りコイルバネ４８が懸架され、この引張りコイルバネ４８の付勢力によりラック４１，ピニオン４６機構のバックラッシを防止している。
【００１６】
取付け基板３２の垂直部３２ｂの内側には、複数の位置検出用フォトインタラプタ５０が、同一直線上に固定されており、ステージ３８の側面に配置された検出子３８ａが、インタラプタ５０の発光部と受光部との間を遮断すると、その位置が検出される。
また、水平部３２ａの長手方向両端（図では片側のみに示されている）には、ステージ３８に接触することにより、ステージ３８の移動始端及び終端の各位置を検出するリミットスイッチ５２が固定されている。
【００１７】
これらモータ４４、フォトインタラプタ５０及びリミットスイッチ５２のリード線は、ハウジング３０の一側部に配置されたコネクタ５４を介して前述のコントローラ２４に接続される。
取付け基板３２の垂直部３２ｂの一側部隅部は、球状支点５６を介してハウジング３０の前面内側に連結されているとともに、複数の引張りコイルバネ５７によりハウジング３０の前面内側に支持されている。
【００１８】
そして、ハウジング３０の前面上部には、前記球状支点５６の垂直方向の延長上にあって、垂直部３２ｂの前面に接する垂直方向調整つまみ５８が設けられ、調整つまみ５８のねじ込み操作によって垂直部３２ｂの上部を押圧すると、バネ５７のバネ圧に抗して取付け基板３２の鉛直方向の角度の微調整が行える。
また、ハウジング３０の前面下部には、球状支点５６の水平方向の延長上にあって、垂直部３２ｂの前面に接する平行度調整つまみ６０が配置され、この調整つまみ６０を操作することにより、取付け基板３２の平行度の微調整が行える。
【００１９】
さらに、ハウジング３０の前面中央の上部には、レーザヘッド１２から出射されるレーザ光の入射窓部６２と、この入射窓部６２の上方に位置し、干渉計１４からの干渉光を透過するための出射窓部６４が開口形成されている。
また、ハウジング３０の上下面中央，背面及び一側面（コネクタ５４の取付け面とは反対側側面）には、それぞれｘ，ｙ，ｚ軸方向に向けたレーザ入出射窓部６６が開口されており、干渉計本体４２は、これら窓部に一致すべく移動されることになる。なお、ステージ３０および取付け基板３２には、ハウジング３０の下面に設けられた入射窓部６６に位置対応して、貫通孔（図示省略）が設けられている。
【００２０】
図４〜図６は、干渉計本体４２の詳細構造を示している。干渉計本体４２は、ステージ３８の長手方向に沿って配置され、入射窓部６２に下部側面を対向させ、レーザ出射窓部６４に上部側面を対向させた偏光ビームスプリッタ６８と、この偏光ビームスプリッタ６８の後面側に設置された分光機構部６９とを備えている。
【００２１】
分光機構部６９は、偏光ビームスプリッタ６８を共用光学部品とし、その測定光出射面に長手方向に沿って１／４波長板７０のみを配置した部位［１］と、光学屈折機構を構成するペンタプリズム７２の出射方向が下向きとなるように配置し、その出射面に１／４波長板７０を設けた部位［２］と、ペンタプリズム７２の出射方向が上向きになるように配置し、その出射面に１／４波長板７０を設けた部位［３］と、ペンタプリズム７２の出射方向が横向きとなるように配置し、その出射面に１／４波長板７０を設けた部位［４］とに区分されている。
【００２２】
また、これらの各部位の中心下部には、偏光ビームスプリッタ６８によって分光された参照光および測定光を、再び偏光ビームスプリッタ６８の上部側に反射する４つの固定コーナキューブ７４が、それぞれ１／４波長板７０を介して配置されている。
図６は、以上の干渉計本体４２の測定原理を示すものである。なお、この例では部位［１］における光路の詳細を示しているが、他の部位でもペンタプリズム７２によって光路を曲げられるほかは、同一の測定原理である。
【００２３】
同図において、レーザヘッドから出射された４５°直線偏光の入射光Ｌは、偏光ビームスプリッタ６８により、固定コーナキューブ７４に向う参照光Ｒと、測定位置に配置された反射ターゲット１６に向う測定光Ｍに分けられ、参照光および測定光Ｒ，Ｍは、その後、それぞれ１／４波長板７０を通過することによって円偏光となる。
【００２４】
反射ターゲットおよびコーナキューブ１６，７４で反射された参照および測定光Ｒ，Ｍは、逆回転の円偏光となり、再び、１／４波長板７０を通過することによって最初に通過した時とは、９０°の偏光角をもった直線偏光となる。
従って、最初に偏光ビームスプリッタ６８内を透過した測定光Ｍは、今度は、ビームスプリッタ６８で反射し、反射した参照光Ｒは、今度は、ビームスプリッタ６８を透過し、このときに、測定光Ｍと参照光Ｒとが相互に干渉する。干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、入射光Ｌの上方を通過して、レーザ出射窓部６４を介して、レーザヘッド１２の受光部に受光される。
【００２５】
このとき、反射ターゲット１６の位置が前後に移動すると、干渉光（Ｍ＋Ｒ）の干渉縞の状態が変化するので、この変化の量を電気的に計数することより、ビームスプリッタ６８から反射ターゲット１６までの距離が測定され、その測定結果がディスプレイ１８に表示される。
図５には、上述した干渉計本体４２の４つの部位〔１〕〜〔４〕の各光路の詳細が示されている。同図（ａ）に示した部位〔１〕では、入射光Ｌが偏光ビームスプリッタ６８を直進透過する測定光Ｍと、この測定光Ｍと直交するように下方に向かう参照光Ｒとに分けられ、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が入射光Ｌの上方を逆方向に通過する。
【００２６】
部位〔２〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２により参照光Ｒと同じ方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かう。
部位〔３〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２により参照光Ｒと逆方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かう。
【００２７】
部位〔４〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２により入射光Ｌの光軸上で直交する方向に反射され、反射ターゲット１６側に向かう。
次に、このように構成された多軸測長機を用いてＮＣ工作機の測定，校正を行う場合について説明する。図７には、本発明の多軸測長機を使用してＮＣ工作機（フライス盤Ａ）の３軸の移動精度を測定し、かつ、その精度を校正する際の状態が示されている。
【００２８】
同図に示すように、被測定物であるフライス盤Ａの正面には、三脚１０上に支持された送受光部内蔵型のレーザヘッド１２が対向配置され、フライス盤Ａの固定部位である主軸位置に、例えば、スピンドル部に取り付けたり、マグネットを用いて、多軸干渉計１４が固設されている。
この干渉計１４に対向してフライス盤Ａの可動部分であるテーブルのｘ軸方向、ｙ軸方向及び多軸干渉計１４の真下であるｚ軸方向には、それぞれ反射ターゲット１６が固定配置される。
【００２９】
多軸干渉計１４は、この例では、上述した部位〔１〕がｙ軸方向に一致し、部位〔２〕がｚ軸方向に、また、部位〔４〕がｘ軸方向に一致するようにセットされる。レーザヘッド１２の光軸は、多軸干渉計１４の入射およひ出射窓部６２，６４上にセットされ、測定時におけるこのようなアライメント作業は、最初の一回で完了し、後は、レーザヘッド１２、干渉計１４及び各反射ターゲット１６を固定したまま全自動によりフライス盤Ａの計測が行われることになる。
【００３０】
なお、測定時における作業者による最初のアライメント作業は、３軸方向の光軸合わせ及び３軸方向のホームポジション設定作業となるが、この作業は、概ね２５分程度で終了する。
このときに行われるコンピュータ２０の制御手順の一例を図８に示している。同図に示した手順では、スタートすると、まず、ステップ１０１で、コントローラ２４に指令信号を送出して、モータ４４を駆動することにより、入射および出射窓部６２，６４に対向する位置に、干渉計本体４２の部位〔４〕が対応するようにセットされる。
【００３１】
続くステップ１０２では、ＮＣコントローラ２２に制御信号が送出され、この信号を受けたＮＣコントローラ２２は、フライス盤Ａを移動させて、ｘ軸のホームポジションに位置させる。ステップ１０３では、コンピュータ２０に搭載されているフロッピーディスク２０ａなどのソフトウエアの計測プログラム内容に沿ってフライス盤ＡのＮＣコントローラ２２に順次駆動指令を与え、フライス盤Ａを所定の手順により動作させる。
【００３２】
そして、これらの動作に応じて変化する測定結果のデータと、プログラム中に内蔵されている基準データとを比較し、この比較結果によりピッチ誤差などの補正データを算出し、その校正値をＮＣコントローラ２２に取込ませる。
この場合の精度試験内容は、繰返し位置決め精度試験、繰返し反転位置決め精度試験、ＩＳＯ−２３０−２などであり、試験項目に応じてその作業時間が異なるものの、従来と同様に５０分程度である。
【００３３】
ｘ軸についての全ての試験項目が完了したとステップ１０４で判断されると、コンピュータ２０は、ステップ１０５でコントローラ２４の起動を指令し、多軸干渉計１４の切替え機構を切替え動作させ、その測定光軸をｙ軸に切替える。より具体的には、モータ４４を駆動することにより、入射および出射窓部６２，６４に対向する位置に、干渉計本体４２の部位〔１〕が、選択されて対応するようにセットされる。
【００３４】
この切替え動作の確認後、前記と同様な手順によってｙ軸に関する各種精度試験が実行され（ステップ１０６〜１０８）、さらに、ｙ軸の測定がステップ１０８で終了したと判断されると、測定光軸をｚ軸に切替え、同様な手順を繰返し、ｚ軸の精度試験完了後システムを停止させる（ステップ１０９〜ステップ１１２）。
【００３５】
この全作業時間は１７５分程度であり、そのうち作業員による最初のアライメント時間を除けば、自動計測時間は１５０分であるため、作業員にとっては十分な空き時間を得られ、その間を他の作業に有効活用できることになるうえ、作業完了後放置しておいても、実質的に全ての作業が完了しているので、作業時間の管理に煩わされることがない。
【００３６】
図９〜図１２は、本発明の第２実施例を示しており、上記実施例と同一若しくは相当する部分に同符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。これらの図に示した第２実施例では、干渉計本体４２ａは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ａと、その後方側に配置される分光機構部６９ａとを有している。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ６８ａは、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、取付け基板３２の垂直部３２ｂに設けられた切欠部３２ｃに固定配置されている。そして、この偏光ビームスプリッタ６８ａの下面側と背面側には、それぞれ１／４波長板７０ａが固着され、一方の１／４波長板７０ａの下面側には、コーナーキューブ７４ａが一体的に固着されている。
【００３８】
一方、分光機構部６９ａは、上記実施例と同様に、ステージ３８上に固定されていて、偏光ビームスプリッタ６８ａからの入射光Ｌを直進させる部位〔１ａ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ａからの入射光を下方向に反射させる部位〔２ａ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ａからの入射光を上方向に反射させる部位〔３ａ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ａからの入射光を右横方向に反射させる部位〔４ａ〕とを有していて、これらが一列状に配置されている。
【００３９】
具体的には、部位〔１ａ〕には、何も配置されていない。部位〔２ａ〕には、入射光Ｌを下方に反射するミラー７２０ａが配置されている。部位〔３ａ〕には、入射光Ｌを上方に反射するミラー７２１ａが配置されている。部位〔４ａ〕には、入射光Ｌを右横方向に反射するミラー７２２ａが配置されている。
モータ４４を駆動して、ステージ３８を移動させることにより、部位〔１ａ〕〜部位〔４ａ〕のそれぞれ前面側に偏光ビームスプリッタ６８ａを位置させた際の、各部位の光路が図１２に示されている。なお、分光機構部６９ａの各部位と偏光ビームスプリッタ６８ａの相対的な位置関係は、分光機構部６９ａの位置を固定して、偏光ビームスプリッタ６８ａが移動するとした場合でも同じなので、図１１には、この関係が図示されている（以下の第３，第４実施例でも同じ）。
【００４０】
図１２（ａ）に示した部位〔１ａ〕では、入射光Ｌが偏光ビームスプリッタ６８ａを直進透過する測定光Ｍと、この測定光Ｍと直交するように下方に向かう参照光Ｒとに分けられ、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が入射光Ｌの上方を逆方向に通過する。部位〔２ａ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ａ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ミラー７２０ａにより参照光Ｒと同じ方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
【００４１】
部位〔３ａ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ａ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ミラー７２１ａにより参照光Ｒと逆方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
部位〔４ａ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ａ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ミラー７２２ａにより入射光Ｌの光軸上で直交する方向に反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
【００４２】
このように構成された干渉計本体４２ａを用いると、上記第１実施例と同様にＮＣ工作機の各軸の測定を自動的に行うことができるとともに、この実施例の場合には、以下の利点がある。すなわち、本実施例の場合には、第１実施例の干渉計本体４２に対して、コーナーキューブと１／４波長板の数を少なくすることができ、しかも、分光機構部６９ａは、ミラー７２０ａ〜７２２ａで構成することができるので、多軸干渉計を安価に製造することができる。
【００４３】
図１３〜図１６は、本発明の第３実施例を示しており、上記実施例と同一若しくは相当する部分に同符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。これらの図に示した第３実施例では、干渉計本体４２ｂは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ｂと、その後方側に配置される分光機構部６９ｂとを有している。
【００４４】
偏光ビームスプリッタ６８ｂは、上記第２実施例と同様に、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、取付け基板３２の垂直部３２ｂに設けられた切欠部３２ｃに固定配置されている。そして、この偏光ビームスプリッタ６８ｂの下面側と背面側には、それぞれ１／４波長板７０ｂが固着され、一方の１／４波長板７０ｂの下面側には、コーナーキューブ７４ｂが一体的に固着されている。
【００４５】
一方、分光機構部６９ｂは、上記実施例と同様に、ステージ３８上に固定されていて、偏光ビームスプリッタ６８ｂからの入射光Ｌを直進させる部位〔１ｂ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｂからの入射光を下方向に反射させる部位〔２ｂ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｂからの入射光を上方向に反射させる部位〔３ｂ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｂからの入射光を右横方向に反射させる部位〔４ｂ〕とを有していて、これらが一列状に配置されている。
【００４６】
具体的には、部位〔１ｂ〕には、何も配置されていない。部位〔２ｂ〕には、入射光Ｌを下方に反射するペンタプリズム７２０ｂが配置されている。部位〔３ｂ〕には、入射光Ｌを上方に反射するペンタプリズム７２１ｂが配置されている。部位〔４ｂ〕には、入射光Ｌを右横方向に反射するペンタプリズム７２２ｂが配置されている。
【００４７】
モータ４４を駆動して、ステージ３８を移動させることにより、部位〔１ｂ〕〜部位〔４ｂ〕のそれぞれ前面側に偏光ビームスプリッタ６８ｂを位置させた際の、各部位の光路が図１６に示されている。
図１６（ａ）に示した部位〔１ｂ〕では、入射光Ｌが偏光ビームスプリッタ６８ｂを直進透過する測定光Ｍと、この測定光Ｍと直交するように下方に向かう参照光Ｒとに分けられ、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が入射光Ｌの上方を逆方向に通過する。
【００４８】
部位〔２ｂ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｂ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２０ｂにより参照光Ｒと同じ方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
部位〔３ｂ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｂ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２１ｂにより参照光Ｒと逆方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
【００４９】
部位〔４ｂ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｂ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２２ｂにより入射光Ｌの光軸上で直交する方向に反射され、反射ターゲット１６側に向かい、同一光路上を戻ってくる。
このように構成された干渉計本体４２ｂを用いると、上記第１実施例と同様にＮＣ工作機の各軸の測定を自動的に行うことができるとともに、この実施例の場合には、以下の利点がある。すなわち、本実施例の場合には、第１実施例の干渉計本体４２に対して、コーナーキューブと１／４波長板の数を少なくすることができ、しかも、分光機構部６９ｂは、ペンタプリズム７２０ａ〜７２２ａで構成しており、この種のプリズムは、入射光に多少ブレがあったとしても、出射光は、必ず直角になるので、調整つまみ５８による調整が第２実施例の場合よりも簡単になる。
【００５０】
図１７〜図２１は、本発明の第４実施例を示しており、上記実施例と同一若しくは相当する部分に同符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。これらの図に示した第４実施例では、干渉計本体４２ｃは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ｃと、その後方側に配置される分光機構部６９ｃとを有している。
【００５１】
偏光ビームスプリッタ６８ｃは、上記第２実施例と同様に、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、取付け基板３２の垂直部３２ｂに設けられた切欠部３２ｃに固定配置されている。そして、この偏光ビームスプリッタ６８ｃの上面側には、コーナーキューブ７４ｃが一体的に固着されている。
【００５２】
一方、分光機構部６９ｃは、上記実施例と同様に、ステージ３８上に固定されていて、偏光ビームスプリッタ６８ｃからの入射光Ｌを直進させる部位〔１ｃ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｃからの入射光を下方向に反射させる部位〔２ｃ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｃからの入射光を上方向に反射させる部位〔３ｃ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｃからの入射光を右横方向に反射させる部位〔４ｃ〕とを有していて、これらが一列状に配置されている。
【００５３】
具体的には、部位〔１ｃ〕には、何も配置されていない。部位〔２ｃ〕には、入射光Ｌを下方に反射するミラー７２０ｃが配置されている。部位〔３ｃ〕には、入射光Ｌを上方に反射するミラー７２１ｃが配置されている。部位〔４ｃ〕には、入射光Ｌを右横方向に反射するミラー７２２ｃが配置されている。
モータ４４を駆動して、ステージ３８を移動させることにより、部位〔１ｃ〕〜部位〔４ｃ〕のそれぞれ前面側に偏光ビームスプリッタ６８ｃを位置させた際の、各部位の光路が図２０に示されている。
【００５４】
図２０（ａ）に示した部位〔１ｃ〕では、入射光Ｌが偏光ビームスプリッタ６８ｃを直進透過する測定光Ｍと、この測定光Ｍと直交するように上方に向かう参照光Ｒとに分けられ、測定光Ｍは、反射ターゲット１６で反射して、異なった光路を辿って戻り、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が入射光Ｌの上方を逆方向に通過する。
部位〔２ｃ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｃ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ミラー７２０ｃにより参照光Ｒと逆方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
【００５５】
部位〔３ｃ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｃ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２１ｃにより参照光Ｒと同じ方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
部位〔４ｃ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｃ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２２ｃにより入射光Ｌの光軸上で直交する方向に反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
【００５６】
本実施例の干渉計本体４２では、反射ターゲット１６に向かう光路と、反射ターゲット１６から戻る光路とが全く異なっているので、偏光ビームスプリッタ６８ｃやミラー７２０ｃなどは、第２実施例のものよりも大型のものが採用される。図２１は、本実施例の干渉計本体４２ｃの測定原理を示している。なお、この例では部位［１ｃ］における光路の詳細を示しているが、他の部位でもミラー７２０ｃ〜７２２ｃによって光路を曲げられるほかは、同一の測定原理である。
【００５７】
同図において、レーザヘッドから出射された４５°直線偏光の入射光Ｌは、偏光ビームスプリッタ６８ｃにより、コーナキューブ７４ｃに向う参照光Ｒと、測定位置に配置された反射ターゲット１６に向う測定光Ｍに分けられる。
反射ターゲットおよびコーナキューブ１６，７４ｃで反射した参照および測定光Ｒ，Ｍは、偏光ビームスプリッタ６８ｃの入射点と別の位置で再び合成されて、相互に干渉させられ、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が、入射光Ｌの上方を通過して、レーザ出射窓部６４を介して、レーザヘッド１２の受光部に受光される。
【００５８】
このとき、反射ターゲット１６の位置が前後に移動すると、干渉光（Ｍ＋Ｒ）の干渉縞の状態が変化するので、この変化の量を電気的に計数することより、ビームスプリッタ６８ｃから反射ターゲット１６までの距離が測定され、その測定結果がディスプレイ１８に表示される。
このように構成された干渉計本体４２ｃを用いると、上記第１実施例と同様にＮＣ工作機の各軸の測定を自動的に行うことができるとともに、この実施例の場合には、以下の利点がある。すなわち、本実施例の場合には、反射ターゲット１６に向かう光路と、反射ターゲット１６から戻る光路とが全く異なっているので、偏光ビームスプリッタ６８ｃやミラー７２０ｃなどは、大型になるものの、この実施例では、１／４波長板を全く使用しないので、干渉計本体４２ｃが安価になる。
【００５９】
図２２，図２３は、本発明の第５実施例を示しており、上記実施例と同一若しくは相当する部分に同符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。これらの図に示した第５実施例では、干渉計本体４２ｄは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ｄと、その後方側に配置される分光機構部６９ｄとを有している。
【００６０】
偏光ビームスプリッタ６８ｄは、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、取付け基板３２の垂直部３２ｂの背面側に固定配置されている。そして、垂直部３２ｂには、入，出射窓部６２，６４に位置対応させて、一対の貫通孔３２ｄが設けられている。偏光ビームスプリッタ６８ｄの上面側には、コーナーキューブ７４ｄが一体的に固着されている。
【００６１】
一方、分光機構部６９ｄは、上記実施例と同様に、ステージ３８上に固定されていて、偏光ビームスプリッタ６８ｄからの入射光Ｌを直進させる部位〔１ｄ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｄからの入射光を下方向に反射させる部位〔２ｄ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｄからの入射光を上方向に反射させる部位〔３ｄ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｄからの入射光を右横方向に反射させる部位〔４ｄ〕とを有していて、これらが一列状に配置されている。
【００６２】
具体的には、部位〔１ｄ〕には、何も配置されていない。部位〔２ｄ〕には、入射光Ｌを下方に反射するペンタプリズム７２０ｄが配置されている。部位〔３ｄ〕には、入射光Ｌを上方に反射するペンタプリズム７２１ｄが配置されている。部位〔４ｄ〕には、入射光Ｌを右横方向に反射するペンタプリズム７２２ｄが配置されている。
【００６３】
モータ４４を駆動して、ステージ３８を移動させることにより、部位〔１ｄ〕〜部位〔４ｄ〕のそれぞれ前面側に偏光ビームスプリッタ６８ｄを位置させた際の、各部位の光路が図２３に示されている。
図２３（ａ）に示した部位〔１ｄ〕では、入射光Ｌが偏光ビームスプリッタ６８ｄを直進透過する測定光Ｍと、この測定光Ｍと直交するように下方に向かう参照光Ｒとに分けられ、測定光Ｍは、反射ターゲット１６で反射して、異なった光路を辿って戻り、干渉光（Ｍ＋Ｒ）が入射光Ｌの上方を逆方向に通過する。
【００６４】
部位〔２ｄ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｄ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２０ｄにより参照光Ｒと逆方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
部位〔３ｄ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｃ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２１ｄにより参照光Ｒと同じ方向で、かつ、平行になるように反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
【００６５】
部位〔４ｄ〕では、参照光Ｒと干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、部位〔１ｃ〕と同様な光路を辿るが、測定光Ｍは、ペンタプリズム７２２ｄにより入射光Ｌの光軸上で直交する方向に反射され、反射ターゲット１６側に向かい、反射ターゲット１６で反射された光は、異なった光路上を戻ってくる。
このように構成された干渉計本体４２ｄによっても上記第４実施例と同等の作用効果が得られる。図２４は、本発明の第６実施例を示しており、以下にその特徴点についてのみ説明する。この実施例では、干渉計本体４２ｅは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ｅと、その後方側に配置される分光機構部６９ｅとを有している。
【００６６】
偏光ビームスプリッタ６８ｅは、実施例１と同様に共通光学部品となっていて、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、ステージ３８上に固定されている。偏光ビームスプリッタ６８ｅの上面側には、４個のコーナーキューブ７４ｅが一体的に固着されている。
一方、分光機構部６９ｄは、第１実施例と同様に、ステージ３８上に固定されていて、偏光ビームスプリッタ６８ｅからの入射光Ｌを直進させる部位〔１ｅ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｅからの入射光を下方向に反射させる部位〔２ｅ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｅからの入射光を上方向に反射させる部位〔３ｅ〕と、偏光ビームスプリッタ６８ｅからの入射光を右横方向に反射させる部位〔４ｅ〕とを有していて、これらが一列状に配置されている。
【００６７】
具体的には、部位〔１ｅ〕には、何も配置されていない。部位〔２ｅ〕には、入射光Ｌを下方に反射するペンタプリズム７２０ｅが配置されている。部位〔３ｅ〕には、入射光Ｌを上方に反射するペンタプリズム７２１ｅが配置されている。部位〔４ｅ〕には、入射光Ｌを右横方向に反射するペンタプリズム７２２ｅが配置されている。
【００６８】
この第６実施例では、反射ターゲット１６に向かう光路と、反射ターゲット１６から戻る光路とが全く異なっており、第１実施例に対して、１／４波長板７０を全て省略した形になっていて、第５実施例と同等の作用効果が得られる。
図２５は、本発明の第７実施例を示しており、以下にその特徴点についてのみ説明する。同図に示した実施例では、干渉計本体４２ｆは、上記実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ６８ｆと、その後方側に配置される分光機構部６９ｆとを有している。
【００６９】
偏光ビームスプリッタ６８ｆは、第５実施例と同様に、その前面側がレーザ光の入，出射窓部６２，６４に対向するように、取付け基板３２の垂直部３２ｂの背面側に固定配置されている。偏光ビームスプリッタ６８ｆの上面側には、コーナーキューブ７４ｆが一体的に固着されている。一方分光機構部６９ｆは、３個の反射ミラー７２０ｆ，７２１ｆ，７２２ｆから構成されていて、各ミラー７２０ｆ，７２１ｆ，７２２ｆは、円板状の回転ステージ３８０上に載置固定されている。
【００７０】
回転ステージ３８０は、取付け板３２に回転可能に支持されていて、その中心下面側に回転軸が固設された超音波モータ４４により回転駆動される。このときの回転位置は、モータ４４に連結されたロータリエンコーダ８０により検出される。反射ミラー７２０ｆ，７２１ｆ，７２２ｆは、偏光ビームスプリッタ５８ｆに対向できるように回転ステージ３８０の外周縁側に設けられている。
【００７１】
回転ステージ３８０は、９０°の等間隔で４つの領域に分割されていて、これらの３つの領域に反射ミラー７２０ｆ，７２１ｆ，７２２ｆが配置されていて、残りの１つの領域には、なにも配置されていない。このように構成された干渉計本体４２ｆでは、回転ステージ３８０を回転させて、なにも配置されていない領域を偏光ビームスプリッタ６８ｆに対向させると、偏光ビームスプリッタ６８ｆからの入射光Ｌを、反射ターゲット１６側に直進させることができる。
【００７２】
また、回転ステージ３８０を回転させて、反射ミラー７２０ｆを偏光ビームスプリッタ６８ｆに対向させると、偏光ビームスプリッタ６８ｆからの入射光を下方向に反射させることができる。さらに、回転ステージ３８０を回転させて、反射ミラー７２１ｆを偏光ビームスプリッタ６８ｆに対向させると、偏光ビームスプリッタ６８ｆからの入射光を上方向に反射させることができる。
【００７３】
またさらに、回転ステージ３８０を回転させて、反射ミラー７２２ｆを偏光ビームスプリッタ６８ｆに対向させると、偏光ビームスプリッタ６８ｆからの入射光を右横方向に反射させることができる。
つまり、この第７実施例では、上記第６実施例までに示した分光機構部が、４つの部位を直線状に配列したのに対して、これを回転ステージ３８０の周方向に配列しており、このように構成された干渉計本体４２ｆにおいても上記各実施例と同等の作用効果が得られる。
【００７４】
図２６〜図２９は、本発明の第８実施例を示しており、上記実施例と同一若しくは相当する部分に同符号を付して、その説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。同図に示す実施例では、干渉計本体４２ｇは、上記実施例と異なり、上述した各実施例の分光機構部を兼ねている。
干渉計部本体４２ｇは、４個の偏光ビームスプリッタ４２０ｇ〜４２３ｇと、各偏光ビームスプリッタ４２０ｇ〜４２３ｇの一側面に固着された４個のコーナーキューブ７４０  〜７４３  とを備え、偏光ビームスプリッタ４２０ｇ〜４２３ｇが入，出射窓部６２，６４に対向するように、ステージ３８上に一列状に配置されていて、以下の４つの部位〔１ｇ〕〜〔４ｇ〕を有している。
【００７５】
部位〔１ｇ〕では、偏光ビームスプリッタ４２０ｇの内部に設けられた反射面が入射光に対して、４５°傾斜して、反射光が上方に向かうように配置され、その上面側にコーナーキューブ７４０  が配置されている。
部位〔２ｇ〕では、部位〔１ｇ〕と同様に、偏光ビームスプリッタ４２１ｇの内部に設けられた反射面が入射光に対して、４５°傾斜して、反射光が上方を向かうように配置され、その背面側にコーナーキューブ７４１  が配置されている。部位〔３ｇ〕では、偏光ビームスプリッタ４２２ｇの内部に設けられた反射面が入射光に対して、４５°傾斜して、反射光が下方に向かうように配置され、その背面側にコーナーキューブ７４２  が配置されている。
【００７６】
部位〔４ｇ〕では、偏光ビームスプリッタ４２３ｇの内部に設けられた反射面が入射光に対して、４５°傾斜して、反射光が右側に向かうように配置され、その背面側にコーナーキューブ７４３  が配置されている。
図２９に本実施例の干渉計本体４２ｇの光路の詳細を示している。同図において部位〔１ｇ〕では、レーザヘッド１２から出射された４５°直線偏光の入射光Ｌは、偏光ビームスプリッタ４２０ｇにより、固定コーナーキューブ７４０  に向かう参照光Ｒと、測定位置に配置された反射ターゲット１６に向かう測定光Ｍとに分けられ、反射ターゲット１６およびコーナーキューブ７４０  で反射された参照光Ｒと測定光Ｍは、偏光ビームスプリッタ４２０ｇで再び重なりあい干渉光（Ｍ＋Ｒ）となる。干渉光（Ｍ＋Ｒ）は、入射光Ｌの上方を通過して、レーザヘッド１２に受光される。部位〔２ｇ〕〜〔４ｇ〕においても偏光ビームスプリッタ４２１ｇ〜４２３ｇの向きが異なるだけで測定の原理は同じである。
【００７７】
このように構成した測長機によれば、反射ターゲット１６に向かう光路と、反射ターゲット１６から戻る光路とが全く異なっているので、偏光ビームスプリッタ４２０ｇ〜４２３ｇが若干大型になるものの、分光機構部の機能を干渉計本体４２ｇで兼用しているので、部品点数が少なくなり、より一層実用性が増す。
なお、以上の実施例では作業手順としてｘ，ｙ，ｚ軸の順に行っているが、その順番は、任意に変更可能である。
【００７８】
また、実施例における多軸干渉計１４は、ｚ軸方向の上部側の計測と、下部側の測長とを行えるようにしているが、いずれか一方の測長を行うようにしても良いし、双方の測長を行うようにしても良い。
【００７９】
【発明の効果】
以上実施例で詳細に説明したように、本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機によれば、一回のアライメント作業によって干渉計とこれのｘ，ｙ，ｚ軸方向に配置されるターゲットの光軸合わせを行えば、各軸の測長が自動的に行われるため、作業者にとっては次の作業の待ち時間に拘束されることがなく、他の作業に専念できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の一実施例を示す全体システム構成図である。
【図２】同多軸測長機の多軸干渉計の全体構造の分解斜視図である。
【図３】同干渉計の断面図である。
【図４】同干渉計の干渉計本体の三面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図４の平面図における各部位の光路説明図である。
【図６】干渉計本体の測定原理を示す模式図である。
【図７】本発明による多軸測長機をひざ型フライス盤の測定に適用した場合の配置を示す姿図である。
【図８】本発明の多軸測長機を用いた測定処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第２実施例を示す多軸干渉計の全体構造の分解斜視図である。
【図１０】図１０の多軸干渉計の組立状態の縦断面図である。
【図１１】同干渉計の干渉計本体の平面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は、図１２に示した干渉計本体の各部位の光路説明図である。
【図１３】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第３実施例を示す多軸干渉計の全体構造の分解斜視図である。
【図１４】図１３の多軸干渉計の組立状態の縦断面図である。
【図１５】同干渉計の干渉計本体の平面図である。
【図１６】（ａ）〜（ｄ）は、図１５に示した干渉計本体の各部位の光路説明図である。
【図１７】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第４実施例を示す多軸干渉計の全体構造の分解斜視図である。
【図１８】図１８の多軸干渉計の組立状態の縦断面図である。
【図１９】同干渉計の干渉計本体の平面図である。
【図２０】（ａ）〜（ｄ）は、図１９に示した干渉計本体の各部位の光路説明図である。
【図２１】第４実施例の干渉計本体の測定原理を示す模式図である。
【図２２】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第５実施例を示す多軸干渉計の断面図である。
【図２３】（ａ）〜（ｄ）は、図２２に示した干渉計本体の各部位の光路説明図である。
【図２４】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第６実施例を示す多軸干渉計の正面図、平面図および側面図である。
【図２５】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第７実施例を示す干渉計本体の要部斜視図である。
【図２６】本発明にかかるＮＣ工作機用多軸測長機の第８実施例を示す多軸干渉計の要部斜視図である。
【図２７】図２６の多軸干渉計の組立状態の断面図である。
【図２８】図２６に示した実施例の多軸干渉計本体の正面図、平面図および側面図である。
【図２９】（ａ）〜（ｄ）は、図２８に示した干渉計本体の各部位の光路説明図である。
【図３０】ひざ型縦フライス盤に対する従来の測長機の配置を示す姿図である。
【符号の説明】
１２    レーザヘッド
１４  多軸干渉計
１６  移動コーナキューブ（ターゲット）
２０  コンピュータ（制御部）
２４  コントローラ
３０  ハウジング
３４  リニアガイド
３６  スライダ
３８  ステージ
４２，４２ａ，４２ｂ，４２ｃ  干渉計本体
４１、４４、４６  移動機構
（４１  ラック、４４  超音波モータ、４６  ピニオン）
５０、５２  検出手段
（５０  フォトインストラブタ、５２  リミットスイッチ）
７２  ペンタプリズム（光学屈折機構）
【図１】
0003621774.tif 000002
【図２】
0003621774.tif 000003
【図３】
0003621774.tif 000004
【図４】
0003621774.tif 000005
【図５】
0003621774.tif 000006
【図６】
0003621774.tif 000007
【図７】
0003621774.tif 000008
【図８】
0003621774.tif 000009
【図９】
0003621774.tif 000010
【図１０】
0003621774.tif 000011
【図１１】
0003621774.tif 000012
【図１２】
0003621774.tif 000013
【図１３】
0003621774.tif 000014
【図１４】
0003621774.tif 000015
【図１５】
0003621774.tif 000016
【図１６】
0003621774.tif 000017
【図１７】
0003621774.tif 000018
【図１８】
0003621774.tif 000019
【図１９】
0003621774.tif 000020
【図２０】
0003621774.tif 000021
【図２１】
0003621774.tif 000022
【図２２】
0003621774.tif 000023
【図２３】
0003621774.tif 000024
【図２４】
0003621774.tif 000025
【図２５】
0003621774.tif 000026
【図２６】
0003621774.tif 000027
【図２７】
0003621774.tif 000028
【図２８】
0003621774.tif 000029
【図２９】
0003621774.tif 000030
【図３０】
0003621774.tif 000031