(57)【要約】【課題】回転テーブルを有する工作機械において、回転テーブルの回転軸中心位置や基準位相を確実に設定することができる工作機械の加工基準位置の設定方法を提供する。【解決手段】マスタ部材１００を回転テーブル５０に設置しておく。そして、回転テーブル５０の位相を任意の位相と、当該任意の位相から１８０°回転させた位相のそれぞれにおいて、砥石台２０に取り付けられた砥石車３０を、所定方向から移動させて接触した位置に基づいて、回転テーブル５０の回転軸中心位置を設定する。【選択図】図２
2011183511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を支持可能な工具支持体と、ワークを設置可能で所定の軸周りに回転可能な回転テーブルと、前記工具と前記回転テーブルとを相対的に直動させる直動手段と、を備える工作機械の加工基準位置の設定方法であって、
前記回転テーブルの所定位置にマスタ部材を設置するマスタ部材設置工程と、
前記工具支持体に接触部材を取り付ける接触部材取付工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第一位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交する第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第一座標を取得する第一方向第一座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第一位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第二座標を取得する第一方向第二座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第二位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交しかつ前記第一方向とは異なる第二方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第二方向の第三座標を取得する第二方向第三座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第二位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第二方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第二方向の第四座標を取得する第二方向第四座標取得工程と、
前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、前記第二方向の前記第三座標および前記第二方向の前記第四座標に基づいて、前記工具支持体に対する前記回転テーブルの回転軸中心の座標を算出し、算出された当該回転軸中心の座標を前記工作機械における前記回転テーブルの回転軸中心位置として設定する基準位置設定工程と、
を備えることを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項２】
工具を支持可能な工具支持体と、ワークを設置可能で所定の軸周りに回転可能な回転テーブルと、前記工具と前記回転テーブルとを相対的に直動させる直動手段と、を備える工作機械の加工基準位置の設定方法であって、
前記回転テーブルの所定位置にマスタ部材を設置するマスタ部材設置工程と、
前記工具支持体に接触部材を取り付ける接触部材取付工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第一位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交する第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第一座標を取得する第一方向第一座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第一位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第二座標を取得する第一方向第二座標取得工程と、
前記第一方向の前記第一座標、および、前記第一方向の前記第二座標に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定する基準位置設定工程と、
を備えることを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項３】
請求項１において、
前記基準位置設定工程は、前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、および、前記回転テーブルが回転する際において前記マスタ部材の回転円の直径に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相をさらに設定することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項において、
前記接触部材は、前記第一方向に中心軸を有する円盤形状に形成され、
前記第一方向第一座標取得工程および前記第一方向第二座標取得工程は、前記円盤形状の端面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、
前記第二方向第三座標取得工程は、前記第一方向に直交する前記第二方向における両方向のそれぞれについて前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて前記円盤形状の外周面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、当該両方向における前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の第五，第六座標に基づいて前記第三座標を取得し、
前記第二方向第四座標取得工程は、前記第二方向における両方向のそれぞれについて前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて前記円盤形状の外周面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、当該両方向における前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の第七，第八座標に基づいて前記第四座標を取得することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項５】
請求項１または３において、
前記第一方向第一座標取得工程において取得される前記第一座標と、前記第一方向第二座標取得工程において取得される前記第二座標との差が設定許容値以内になるまで、前記第一方向第一座標取得工程と前記第一方向第二座標取得工程とを複数回繰り返して行い、
前記基準位置設定工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が前記設定許容値以内に達した場合における前記第一座標に基づいて、前記回転テーブルの回転軸中心の前記第一方向における座標を算出することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項６】
請求項２または３において、
前記第一方向第一座標取得工程において取得される前記第一座標と、前記第一方向第二座標取得工程において取得される前記第二座標との差が設定許容値以内になるまで、前記第一方向第一座標取得工程と前記第一方向第二座標取得工程とを複数回繰り返して行い、
前記位相算出工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が前記設定許容値以内に達した場合における前記回転テーブルの位相に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項７】
請求項５において、
前記第二方向第三座標取得工程と前記第二方向第四座標取得工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が設定許容値以内に入る場合における前記回転テーブルの位相に位置決めした状態にて、前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とを接触させ、
前記第二方向は、前記第一方向に直交する方向であることを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項８】
請求項３において、
前記第二方向第三座標取得工程は、前記回転テーブルの位相を設定された前記基準位相に位置決めした状態にて、前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とを接触させ、
前記第二方向は、前記第一方向に直交する方向であることを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項９】
請求項１または３において、
前記基準位置設定工程は、前記第一座標と前記第二座標との差の半分値を用いて、前記回転テーブルの回転軸中心の前記第一方向における座標を算出することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項１０】
請求項２または３において、
前記基準位置設定工程は、前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、および、前記回転テーブルが回転する際において前記マスタ部材の回転円の直径に基づいて、三角関数の関係により前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定することを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項において、
前記マスタ部材は、円柱状または円筒状に形成され、当該中心軸が前記回転テーブルの回転軸方向に一致するように前記回転テーブルに設置されていることを特徴とする工作機械の加工基準位置の設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転テーブルを有する工作機械において、回転テーブルの回転軸中心位置や回転テーブルの基準位相などの加工基準位置の設定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械において、ワークを設置するテーブルと工具を支持する工具支持体との相対的な加工基準位置を設定する必要がある。例えば、それぞれ直交する直動３軸と、ワークを設置する回転テーブルと、回転する砥石車とを備えた工作機械が、特許文献１に記載されている。このような回転テーブルを有する工作機械においては、砥石車に対する回転テーブルの回転軸中心位置や、砥石車に対する回転テーブルの基準位相などの加工基準位置についても設定する必要がある。
【０００３】
製品出荷時に加工基準位置を設定したとしても、その後、ユーザが工作機械を使用する際に、例えば、工作機械のシステムが停止した場合や、モータやエンコーダなどを修理交換する場合に、設定されている加工基準位置が消去されることがある。また、ワークが変更されることに伴ってチャックを交換すると、場合によっては、その回転軸中心がずれるおそれがある。つまり、加工基準位置は、ユーザによって設定できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−３０６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来、タッチセンサなどを工具軸に取り付けて、回転テーブルに基準球を設置した状態で、タッチセンサを基準球に接触させることで、回転テーブルの回転軸中心位置や基準位相を設定することは行われている。しかし、タッチセンサを工具支持体に取り付けることができない場合には、上記のような設定方法は適用できない。例えば、特許文献１に記載の工作機械においては、タッチセンサを工具支持体に取り付けることができない。  このような場合には、回転テーブルの回転軸中心や基準位相を設定することができない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、回転テーブルを有する工作機械において、回転テーブルの回転軸中心位置や基準位相を確実に設定することができる工作機械の加工基準位置の設定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、
工具を支持可能な工具支持体と、ワークを設置可能で所定の軸周りに回転可能な回転テーブルと、前記工具と前記回転テーブルとを相対的に直動させる直動手段と、を備える工作機械の加工基準位置の設定方法であって、
前記回転テーブルの所定位置にマスタ部材を設置するマスタ部材設置工程と、
前記工具支持体に接触部材を取り付ける接触部材取付工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第一位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交する第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第一座標を取得する第一方向第一座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第一位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第二座標を取得する第一方向第二座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第二位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交しかつ前記第一方向とは異なる第二方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第二方向の第三座標を取得する第二方向第三座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第二位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第二方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第二方向の第四座標を取得する第二方向第四座標取得工程と、
前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、前記第二方向の前記第三座標および前記第二方向の前記第四座標に基づいて、前記工具支持体に対する前記回転テーブルの回転軸中心の座標を算出し、算出された当該回転軸中心の座標を前記工作機械における前記回転テーブルの回転軸中心位置として設定する基準位置設定工程と、
を備えることである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、
工具を支持可能な工具支持体と、ワークを設置可能で所定の軸周りに回転可能な回転テーブルと、前記工具と前記回転テーブルとを相対的に直動させる直動手段と、を備える工作機械の加工基準位置の設定方法であって、
前記回転テーブルの所定位置にマスタ部材を設置するマスタ部材設置工程と、
前記工具支持体に接触部材を取り付ける接触部材取付工程と、
前記回転テーブルの位相を任意の第一位相に位置決めした状態において、前記回転テーブルの回転軸方向に対して直交する第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第一座標を取得する第一方向第一座標取得工程と、
前記回転テーブルの位相を前記第一位相に対して１８０°回転した位相に位置決めした状態において、前記第一方向に前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の前記工具支持体の前記第一方向の第二座標を取得する第一方向第二座標取得工程と、
前記第一方向の前記第一座標、および、前記第一方向の前記第二座標に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定する基準位置設定工程と、
を備えることである。
【０００９】
請求項３に係る発明の特徴は、請求項１において、
前記基準位置設定工程は、前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、および、前記回転テーブルが回転する際において前記マスタ部材の回転円の直径に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相をさらに設定することである。
【００１０】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項１〜３の何れか一項において、
前記接触部材は、前記第一方向に中心軸を有する円盤形状に形成され、
前記第一方向第一座標取得工程および前記第一方向第二座標取得工程は、前記円盤形状の端面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、
前記第二方向第三座標取得工程は、前記第一方向に直交する前記第二方向における両方向のそれぞれについて前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて前記円盤形状の外周面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、当該両方向における前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の第五，第六座標に基づいて前記第三座標を取得し、
前記第二方向第四座標取得工程は、前記第二方向における両方向のそれぞれについて前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて前記円盤形状の外周面を前記マスタ部材に接触させることにより行い、当該両方向における前記接触部材と前記マスタ部材とが接触した際の第七，第八座標に基づいて前記第四座標を取得することである。
【００１１】
請求項５に係る発明の特徴は、請求項１または３において、前記第一方向第一座標取得工程において取得される前記第一座標と、前記第一方向第二座標取得工程において取得される前記第二座標との差が設定許容値以内になるまで、前記第一方向第一座標取得工程と前記第一方向第二座標取得工程とを複数回繰り返して行い、前記基準位置設定工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が前記設定許容値以内に達した場合における前記第一座標に基づいて、前記回転テーブルの回転軸中心の前記第一方向における座標を算出することである。
【００１２】
請求項６に係る発明の特徴は、請求項２または３において、前記第一方向第一座標取得工程において取得される前記第一座標と、前記第一方向第二座標取得工程において取得される前記第二座標との差が設定許容値以内になるまで、前記第一方向第一座標取得工程と前記第一方向第二座標取得工程とを複数回繰り返して行い、前記位相算出工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が前記設定許容値以内に達した場合における前記回転テーブルの位相に基づいて、前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定することである。
【００１３】
請求項７に係る発明の特徴は、請求項５において、前記第二方向第三座標取得工程と前記第二方向第四座標取得工程は、前記第一座標と前記第二座標との差が設定許容値以内に入る場合における前記回転テーブルの位相に位置決めした状態にて、前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とを接触させ、前記第二方向は、前記第一方向に直交する方向であることである。
【００１４】
請求項８に係る発明の特徴は、請求項３において、前記第二方向第三座標取得工程は、前記回転テーブルの位相を設定された前記基準位相に位置決めした状態にて、前記工具支持体と前記回転テーブルとを相対移動させて、前記接触部材と前記マスタ部材とを接触させ、前記第二方向は、前記第一方向に直交する方向であることである。
【００１５】
請求項９に係る発明の特徴は、請求項１または３において、前記基準位置設定工程は、前記第一座標と前記第二座標との差の半分値を用いて、前記回転テーブルの回転軸中心の前記第一方向における座標を算出することである。
請求項１０に係る発明の特徴は、請求項２または３において、前記基準位置設定工程は、前記第一方向の前記第一座標、前記第一方向の前記第二座標、および、前記回転テーブルが回転する際において前記マスタ部材の回転円の直径に基づいて、三角関数の関係により前記工作機械における前記回転テーブルの基準位相を設定することである。
【００１６】
請求項１１に係る発明の特徴は、請求項１〜１０の何れか一項において、前記マスタ部材は、円柱状または円筒状に形成され、当該中心軸が前記回転テーブルの回転軸方向に一致するように前記回転テーブルに設置されていることである。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、タッチセンサを用いることなく、確実に、回転テーブルの回転軸中心位置の設定を行うことができる。
請求項２，３に係る発明によれば、タッチセンサを用いることなく、確実に、回転テーブルの基準位相の設定を行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、円盤形状の接触部材を用いた場合であっても、確実に第三座標および第四座標を取得することができる。円盤形状の接触部材として、例えば、砥石車自身を適用する場合に有効である。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、第一座標と第二座標との差が設定許容値以内に達するまで、第一方向第一座標取得工程と第一方向第二座標取得工程を繰り返している。そして、第一座標と第二座標との差が設定許容値以内に達した場合の第一座標に基づいて、回転軸中心位置の設定を行っている。これにより、高精度に、回転テーブルの回転軸中心位置の設定を行うことができる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、第一座標と第二座標との差が設定許容値以内に達するまで、第一方向第一座標取得工程と第一方向第二座標取得工程を繰り返している。そして、第一座標と第二座標との差が設定許容値以内に達した場合の回転テーブルの位相に基づいて、基準位相の設定を行っている。これにより、高精度に、回転テーブルの位相の設定を行うことができる。
【００２１】
請求項７に係る発明によれば、第一座標と第二座標との差が設定許容値以内に入る場合におけるマスタ部材の両位置は、第二方向に実質的に一致している状態となる。つまり、工具支持体を回転テーブルに対して第二方向に移動させる場合において、接触部材のうちマスタ部材に接触する位置は、ほぼ同一位置となる。これにより、回転テーブルの回転軸中心位置のうち第二方向の位置を高精度に設定することができる。
なお、請求項５〜７における「設定許容値」とは非常に小さい値を意味しており、「第一座標と第二座標との差が設定許容値以内の状態」とは、第一座標と第二座標とがほぼ一致する状態である。
【００２２】
請求項８に係る発明によれば、基準位相０°と１８０°におけるマスタ部材の両位置は、第二方向に一致している状態となる。つまり、請求項７と同様に、工具支持体を回転テーブルに対して第二方向に移動させる場合において、接触部材のうちマスタ部材に接触する位置は、ほぼ同一位置となる。これにより、回転テーブルの回転軸中心位置のうち第二方向の位置を高精度に設定することができる。
【００２３】
請求項９に係る発明によれば、第一方向第一座標取得工程と第一方向第二座標取得工程とを、それぞれ少なくとも１回ずつ行うことで、回転テーブルの回転軸中心の第一方向における座標を算出することができる。つまり、非常に簡易にかつ容易に、回転テーブルの回転軸中心位置の設定を行うことができる。
請求項１０に係る発明によれば、第一方向第一座標取得工程と第一方向第二座標取得工程とを、それぞれ少なくとも１回ずつ行うことで、回転テーブルの基準位相の設定を行うことができる。
【００２４】
請求項１１に係る発明によれば、接触部材をマスタ部材に対してどの方向から接触させたとしても、マスタ部材の円柱状または円筒状の中心軸からの距離が等しくなる。従って、加工基準位置の算出が非常に容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は工作機械１の平面図を示す。（ｂ）は工作機械の正面図を示す。
【図２】第一実施形態：加工基準位置の設定方法を示すフローチャートである。
【図３】第一，第二実施形態：加工基準位置の設定方法を示すフローチャートである。
【図４】マスタ部材１００の先端位置を記憶する際（Ｓ２，Ｓ３）の動作図である。（ａ）（ｂ）の順に動作させる。
【図５】回転軸中心位置Ｚ０および基準位相０°を設定する際（Ｓ４〜Ｓ６）の動作図である。（ａ１，ａ２）（ｂ１，ｂ２）（ｃ１，ｃ２）（ｄ１，ｄ２）の順に動作させる。
【図６】回転軸中心位置Ｚ０および基準位相０°の算出（Ｓ７，Ｓ８）の説明図である。
【図７】回転軸中心位置Ｙ０を設定する際（Ｓ１１〜Ｓ１６）の動作図である。（ａ１，ａ２）（ｂ１，ｂ２）（ｃ１，ｃ２）（ｄ１，ｄ２）の順に動作させる。
【図８】回転軸中心位置Ｙ０の算出（Ｓ１７）の説明図である。
【図９】第二実施形態：加工基準位置の設定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の工作機械の加工基準位置の設定方法を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
＜第一実施形態＞
まず、図１および図２を参照して、本実施形態の加工基準位置の設定方法の対象となる工作機械について説明する。図１および図２に示すように、工作機械は、研削盤であって、それぞれ直交する直動３軸と回転１軸を有する構成である。
【００２７】
具体的には、工作機械１は、ベッド１０と、砥石台２０と、砥石車３０と、Ｙ軸移動体４０と、回転テーブル５０と、ＡＥセンサ６０と、駆動装置（図示せず）とを備える。ベッド１０は、床上に固定されている。砥石台２０（本発明の「工具支持体」に相当する）は、ベッド１０に対してＸ軸方向およびＺ軸方向に移動可能となるように、ベッド１０上に設けられている。砥石車３０は、円盤形状、すなわち、軸方向の両端面および外周面を有する形状に形成されている。この砥石車３０（本発明の「接触部材」に相当する）は、砥石台２０に、Ｚ軸を中心とする軸周りに回転可能に支持されている。ここで、砥石車３０の回転軸中心のうちＺ軸方向＋側の端面が、砥石車３０の基準位置Ｓａとしている。
【００２８】
Ｙ軸移動体４０は、ベッド１０に対してＹ軸方向に移動可能に設けられている。回転テーブル５０は、Ｙ軸移動体４０に対してＸ軸を中心とする軸周りに回転可能となるように、Ｙ軸移動体４０に設けられている。この回転テーブル５０は、ワーク（図示せず）を設置可能なテーブルである。ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＸ軸は、図示する方向を意味し、それぞれ直交する直動軸である。ＡＥセンサ６０は、砥石台２０の主軸内部に設けられ、砥石車３０が後述するマスタ部材１００に接触する際に発生する音を検知する。ここで、回転テーブル５０の回転軸中心のうちワーク取付面側の端面が、回転テーブル５０の基準位置Ｓｂとしている。
【００２９】
駆動装置は、直動装置と回転駆動装置とから構成される。直動装置は、例えば、モータおよびボールねじなどにより構成され、ベッド１０に対して砥石台２０をＸ軸方向およびＺ軸方向に直動駆動する装置と、ベッド１０に対してＹ軸移動体４０をＹ軸方向に直動駆動する装置とを備える。回転駆動装置は、モータにより構成されＹ軸移動体４０に対して回転テーブル５０を回転駆動する装置である。
【００３０】
このように構成される工作機械１において、砥石車３０に対する回転テーブル５０の回転軸中心位置（Ｙ０，Ｚ０）、および、砥石車３０に対する回転テーブル５０の位相θ０を把握する必要がある。ここで、本明細書において、回転軸中心位置（Ｙ０，Ｚ０）および基準位相θ０を総称して、加工基準位置を称する。
【００３１】
次に、加工基準位置（Ｙ０，Ｚ０，θ０）の設定方法について、図２〜図８を参照して説明する。図２に示すように、まず、マスタ部材１００を準備する。マスタ部材１００は、円柱形状（ピン形状）に形成されている。そして、このマスタ部材１００の円柱の中心軸がＸ軸方向に一致するように、且つ、マスタ部材１００の円柱の中心軸が回転テーブル５０におけるワーク取付面（図１の左端面）のうち回転軸中心からずれた位置に位置するように、マスタ部材１００を回転テーブル５０に設置する（Ｓ１：本発明の「マスタ部材設置工程」に相当する）。例えば、マスタ部材１００に雄螺子を形成しておき、回転テーブル５０のワーク取付面に雌螺子を形成し、両者を螺合するようにしてもよい。また、マスタ部材１００を有するマスターワーク（図示せず）を、回転テーブル５０におけるワーク取付面に設置してもよい。この場合、マスタ部材１００は、回転テーブル５０に対して上記のように設置する。ここで、砥石車３０は、既に工作機械１に取り付けられている（本発明の「接触部材取付工程」に相当する）。
【００３２】
続いて、回転テーブル５０の位相θを任意の位相θａ０に位置決めする（Ｓ２）。この位相θａ０は、例えば、工作機械１が機械座標として現在有している０°の位相などとする。ただし、この機械座標として現在有している０°の位相は、後に設定する基準位相０°と一致するとは限らない。
【００３３】
続いて、図４（ａ）に示すように、手動で、砥石台２０をＺ軸方向へ移動すると共に、Ｙ軸移動体４０をＹ軸方向へ移動して、マスタ部材１００の先端と砥石車３０の先端とがほぼ一致するように位置決めする（Ｓ３）。続いて、図４（ｂ）に示すように、砥石車３０をＸ軸方向に自動で移動させて、接触検知を実行する（Ｓ４）。具体的には、砥石台２０を（＋Ｘ）軸方向に自動で移動させて、マスタ部材１００の先端と砥石車３０との接触により発生する音をＡＥセンサ６０が検知した時点におけるＸ軸座標（Ｘ１）を記憶しておく。つまり、マスタ部材１００の先端と砥石車３０との接触するＸ軸座標（Ｘ１）を把握する。なお、以下の説明において、特に断らない限り、砥石台２０およびＹ軸移動体４０の移動は自動（ＮＣ制御）により行われる。
【００３４】
続いて、図５（ａ）に示すように、砥石車３０とマスタ部材１００との接触状態を回避するために、砥石台２０を（−Ｚ）方向へ移動させる。さらに、さきほど記憶したＸ軸座標（Ｘ１）よりも僅かに大きなＸ軸位置まで、つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面が接触可能なＸ軸位置まで、砥石台２０を（＋Ｘ）方向へ移動させる。
【００３５】
そして、図５（ｂ）に示すように、砥石台２０を（＋Ｚ）方向に移動して、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面との接触検知を実行する（Ｓ５：本発明の「第一方向第一座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面とが接触した際のＺ軸座標Ｚ１を記憶する。この座標Ｚ１が、本発明の「第一方向の第一座標」に相当する。
【００３６】
続いて、図５（ｃ）に示すように、砥石車３０とマスタ部材１００との接触状態を回避するために、砥石台２０を（−Ｚ）方向へ移動させる。さらに続いて、回転テーブル５０を１８０°回転する（Ｓ６）。つまり、回転テーブル５０の位相は、機械座標における位相１８０°となる。さらに、砥石車３０の端面がマスタ部材１００の側面に接触し得るように、Ｙ軸移動体４０を（＋Ｙ）方向へ移動させる。
【００３７】
そして、図５（ｄ）に示すように、砥石台２０を（＋Ｚ）方向に移動して、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面との接触検知を実行する（Ｓ７：本発明の「第一方向第二座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面とが接触した際のＺ軸座標Ｚ２を記憶する。この座標Ｚ２が、本発明の「第一方向の第二座標」に相当する。
【００３８】
続いて、記憶された座標Ｚ１，Ｚ２に基づいて、回転軸中心位置Ｚ０の算出および設定を行う（Ｓ８：本発明の「基準位置設定工程」に相当する）。回転軸中心位置Ｚ０の算出方法について、図６（ａ）を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、回転テーブル５０の直径をＲとし、マスタ部材１００の直径をｒとする。そして、座標Ｚ１，Ｚ２は、図示するとおりである。図６（ａ）から明らかなように、回転軸中心位置Ｚ０は、座標Ｚ１と座標Ｚ２の中間点に、マスタ部材１００の半径（ｒ／２）を加算した位置となる。
【００３９】
続いて、記憶された座標Ｚ１，Ｚ２に基づいて、基準位相０°の算出および設定を行う（Ｓ９：本発明の「基準位置設定工程」に相当する）。基準位相０°の算出方法について、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２は、図６（ａ）に示すとおりである。ここで、基準位相０°は、図６（ａ）においてマスタ部材１００が上端に位置する状態と定義するものとする。また、回転テーブル５０が回転する際において、マスタ部材１００の回転円の直径は、（Ｒ−ｒ）となる。そうすると、図６（ｂ）に示すように、三角関数の関係により、基準位相０°に対する位相ずれ量Δθは、sin-1((Z1-Z2)/(R-r))により算出される。
【００４０】
続いて、回転テーブル５０の位相θを既に設定した基準位相０°に位置決めする（Ｓ１１）。続いて、図７（ａ１，ａ２）に示すように、記憶したＸ軸座標（Ｘ１）よりも僅かに大きなＸ軸位置まで、つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面が接触可能なＸ軸位置まで、砥石台２０を（＋Ｘ）方向へ移動させる。さらに、砥石車３０の幅方向中央が回転テーブル５０の回転軸中心位置Ｚ０に一致するように、砥石台２０をＺ方向に移動させ、かつ、マスタ部材１００が砥石車３０の（−Ｙ）方向に位置する状態にＹ軸移動体４０を移動させておく。この状態から、図７（ａ１，ａ２）に示すように、Ｙ軸移動体４０を（＋Ｙ）方向に移動して、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁との接触検知を実行する（Ｓ１２：本発明の「第二方向第三座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁とが接触した際のＹ軸座標（＋Ｙ１）を記憶する。この座標（＋Ｙ１）が、本発明の「第二方向の第五座標」に相当する。
【００４１】
続いて、図７（ｂ１，ｂ２）に示すように、図７（ａ１，ａ２）の状態に対して砥石車３０のＸ軸方向位置およびＺ軸方向位置を同位置とし、かつ、マスタ部材１００が砥石車３０の（＋Ｙ）方向に位置する状態にＹ軸移動体４０を移動させておく。このとき、回転テーブル５０の位相は基準位相０°である。そして、この状態から、図７（ｂ１，ｂ２）に示すように、Ｙ軸移動体４０を（−Ｙ）方向に移動して、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁との接触検知を実行する（Ｓ１３：本発明の「第二方向第三座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁とが接触した際のＹ軸座標（−Ｙ１）を記憶する。この座標（−Ｙ１）が、本発明の「第二方向の第六座標」に相当する。
【００４２】
続いて、回転テーブル５０を１８０°回転する（Ｓ１４）。つまり、回転テーブル５０の位相は、基準位相０°に対して位相１８０°となる。さらに、図７（ａ１，ａ２）（ｂ１，ｂ２）の状態に対して砥石車３０のＸ軸方向位置およびＺ軸方向位置を同位置とし、かつ、マスタ部材１００が砥石車３０の（−Ｙ）方向に位置する状態にＹ軸移動体４０を移動させておく。そして、この状態から、図７（ｃ１，ｃ２）に示すように、Ｙ軸移動体４０を（＋Ｙ）方向に移動して、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁との接触検知を実行する（Ｓ１５：本発明の「第二方向第四座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁とが接触した際のＹ軸座標（＋Ｙ２）を記憶する。この座標（＋Ｙ２）が、本発明の「第二方向の第七座標」に相当する。
【００４３】
続いて、図７（ｄ１，ｄ２）に示すように、図７（ｃ１，ｃ２）の状態に対して砥石車３０のＸ軸方向位置およびＺ軸方向位置を同位置とし、かつ、マスタ部材１００が砥石車３０の（−Ｙ）方向に位置する状態にＹ軸移動体４０を移動させておく。このとき、回転テーブル５０の位相は基準位相１８０°である。そして、この状態から、図７（ｄ１，ｄ２）に示すように、Ｙ軸移動体４０を（−Ｙ）方向に移動して、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁との接触検知を実行する（Ｓ１６：本発明の「第二方向第四座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の外周面とマスタ部材１００の先端縁とが接触した際のＹ軸座標（−Ｙ２）を記憶する。この座標（−Ｙ２）が、本発明の「第二方向の第八座標」に相当する。
【００４４】
続いて、記憶された座標＋Ｙ１，−Ｙ１に基づいて、回転テーブル５０の位相が基準位相０°の場合における、マスタ部材１００の中心軸のＹ軸方向座標Ｙ３（本発明の「第二方向の第三座標」に相当する）を算出する（Ｓ１７）。このＹ軸方向座標（Ｙ３）は、図８に示す式により表され、座標（＋Ｙ１）と座標（−Ｙ１）の中間点となる（本発明の「第二方向第三座標取得工程」に相当する）。
【００４５】
続いて、記憶された座標＋Ｙ２，−Ｙ２に基づいて、回転テーブル５０の位相が基準位相１８０°の場合における、マスタ部材１００の中心軸のＹ軸方向座標Ｙ４（本発明の「第二方向の第四座標」に相当する）を算出する（Ｓ１８）。このＹ軸方向座標（Ｙ４）は、図８に示す式により表され、座標（＋Ｙ２）と座標（−Ｙ２）の中間点となる（本発明の「第二方向第四座標取得工程」に相当する）。
続いて、回転軸中心位置Ｙ０の算出および設定を行う（Ｓ１９：本発明の「基準位置設定工程」に相当する）。回転軸中心位置Ｙ０は、図８に示す式により表され、座標Ｙ３とＹ４の中間点となる。
【００４６】
以上説明した加工基準位置の設定方法によれば、タッチセンサを用いることなく、確実に、回転テーブル５０の回転軸中心位置（Ｙ０，Ｚ０）および基準位相０°を設定することができる。
【００４７】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の工作機械の加工基準位置の設定方法について、主として、図３および図９を参照して説明する。図９に示すように、まず、マスタ部材１００を準備する。マスタ部材１００は、円柱形状（ピン形状）に形成されている。そして、このマスタ部材１００の円柱の中心軸がＸ軸方向に一致するように、マスタ部材１００を、回転テーブル５０におけるワーク取付面（図１の左端面）のうち回転軸中心からずれた位置に設置する（Ｓ２１：本発明の「マスタ部材設置工程」に相当する）。例えば、マスタ部材１００に雄螺子を形成しておき、回転テーブル５０のワーク取付面に雌螺子を形成し、両者を螺合するようにしてもよい。ここで、砥石車３０は、既に工作機械１に取り付けられている（本発明の「接触部材取付工程」に相当する）。
【００４８】
続いて、回転テーブル５０の位相θを任意の位相θａ０に位置決めする（Ｓ２２）。この位相θａ０は、例えば、工作機械１が機械座標として現在有している０°の位相などとする。ただし、この機械座標として現在有している０°の位相は、後に設定する基準位相０°と一致するとは限らない。
【００４９】
続いて、図４（ａ）に示すように、手動で、砥石台２０をＺ軸方向へ移動すると共に、Ｙ軸移動体４０をＹ軸方向へ移動して、マスタ部材１００の先端と砥石車３０の先端とがほぼ一致するように位置決めする（Ｓ２３）。続いて、図４（ｂ）に示すように、砥石台２０をＸ軸方向に自動で移動させて、接触検知を実行する（Ｓ２４）。具体的には、砥石台２０をＸ軸方向に自動で移動させて、マスタ部材１００の先端と砥石車３０との接触により発生する音をＡＥセンサ６０が検知した時点におけるＸ軸座標（Ｘ１）を記憶しておく。つまり、マスタ部材１００の先端と砥石車３０との接触するＸ軸座標（Ｘ１）を把握する。
【００５０】
続いて、図５（ａ）に示すように、砥石車３０とマスタ部材１００との接触状態を回避するために、砥石台２０を（−Ｚ）方向へ移動させる。さらに、さきほど記憶したＸ軸座標（Ｘ１）よりも僅かに大きなＸ軸位置まで、つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面が接触可能なＸ軸位置まで、砥石台２０を（＋Ｘ）方向へ移動させる。
【００５１】
そして、図５（ｂ）に示すように、砥石台２０を（＋Ｚ）方向に移動して、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面との接触検知を実行する（Ｓ２５：本発明の「第一方向第一座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面とが接触した際のＺ軸座標Ｚ１を記憶する。この座標Ｚ１が、本発明の「第一方向の第一座標」に相当する。
【００５２】
続いて、図５（ｃ）に示すように、砥石車３０とマスタ部材１００との接触状態を回避するために、砥石台２０を（−Ｚ）方向へ移動させる。さらに続いて、回転テーブル５０を１８０°回転する（Ｓ２６）。つまり、回転テーブル５０の位相は、機械座標における位相１８０°となる。さらに、砥石車３０の端面がマスタ部材１００の側面に接触し得るように、Ｙ軸移動体４０を（＋Ｙ）方向へ移動させる。
【００５３】
そして、図５（ｄ）に示すように、砥石台２０を（＋Ｚ）方向に移動して、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面との接触検知を実行する（Ｓ２７：本発明の「第一方向第二座標取得工程」に相当する）。つまり、砥石車３０の端面とマスタ部材１００の側面とが接触した際のＺ軸座標Ｚ２を記憶する。この座標Ｚ２が、本発明の「第一方向の第二座標」に相当する。
【００５４】
続いて、Ｚ軸座標Ｚ１とＺ２との差ΔＺが、設定許容値Ｚｔｈ以内であるか否かを判定する（Ｓ２８）。ここで、設定許容値Ｚｔｈは、ゼロに近い値として設定されている。ゼロでは、非常に微小なずれが発生していた場合に、差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内に達しないため、設定許容値Ｚｔｈは、ゼロに近い値であるが、ある程度の許容される現実的な値を設定している。ただし、設定許容値Ｚｔｈは、ゼロと設定してもよい。
【００５５】
そして、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内でない場合には（Ｓ２８：Ｎ）、基準位相０°に対する位相ずれ量Δθを算出する（Ｓ２９）。この位相ずれ量Δθは、図６（ｂ）に示すように、三角関数の関係により、sin-1((Z1-Z2)/(R-r))により算出される。そして、回転テーブル５０を位相ずれ量Δθだけ回転させる（Ｓ３０）。つまり、回転テーブル５０の位相が基準位相０°となるように、回転テーブル５０を回転させる。
【００５６】
その後、図９のＳ２５〜Ｓ２７を繰り返す。そして、再び、Ｚ軸座標Ｚ１とＺ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内に達したか否かを判定する（Ｓ２８）。ここで、先に算出したＺ軸座標Ｚ１，Ｚ２に誤差が含まれておらず、回転テーブル５０の回転軸に誤差がなく、回転テーブル５０の角度制御が高精度であれば、厳密な意味では、再びＺ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺがゼロになることはない。しかし、何らかの原因により誤差を有することがある場合には、再びＺ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺがゼロでない値を示すことになる。そして、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内になるまで、図９のＳ２５〜Ｓ３０の処理を繰り返すことになる。
【００５７】
そして、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内に達した場合には、そのときの座標Ｚ１（≒Ｚ２）をＺ軸方向の回転軸中心位置Ｚ０に設定する（Ｓ３１）。もちろん、回転軸中心位置Ｚ０は、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２に基づいて、第一実施形態の図６（ａ）にて示した式により算出することもできる。続いて、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内に達した場合に、座標Ｚ１を取得した状態における回転テーブル５０の位相を、基準位相０°として設定する（Ｓ３２）。なお、この場合、基準位相０°は、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２に基づいて、第一実施形態の図６（ｂ）にて示した式により算出することもできる。
続いて、図３のＳ１１〜Ｓ１９の処理が行われる。この処理は、第一実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００５８】
以上説明した加工基準位置の設定方法によれば、タッチセンサを用いることなく、確実に、回転テーブル５０の回転軸中心位置（Ｙ０，Ｚ０）および基準位相０°を設定することができる。さらに、回転テーブル５０の回転軸中心位置Ｚ０および基準位相０°の設定に際して、Ｚ軸座標Ｚ１，Ｚ２の差ΔＺが設定許容値Ｚｔｈ以内に達するまで、繰り返し処理を行った。これにより、何らかの誤差を有する場合であっても、高精度に回転軸中心位置Ｚ０，Ｙ０および基準位相０°を設定することができる。
【００５９】
＜その他＞
第一実施形態において、図３のＳ１１にて回転テーブル５０の位相を基準位相０°に合わせて、後の処理を行った。この他に、図３のＳ１２〜Ｓ１６の処理を、回転テーブル５０の位相を任意の位相、例えば、機械座標の位相０°，１８０°にて行うこともできる。ただし、基準位相０°に合わせて行う方が、より高精度に回転軸中心位置Ｙ０を算出することができる。
【００６０】
また、上記実施形態において、マスタ部材１００は、円柱形状（ピン形状）のものを用いたが、これにかぎられるものではない。例えば、矩形状や球状などのマスタ部材１００を適用できる。ただし、マスタ部材１００を円柱形状とすることで、外周面から中心軸までの距離を一定とすることができるため、計算が容易となる。また、マスタ部材１００は、回転テーブル５０に常時設置されるようにしてもよいし、回転テーブル５０から離脱可能としてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１：工作機械、  １０：ベッド、  ２０：砥石台、  ３０：砥石車
４０：Ｙ軸移動体、  ５０：回転テーブル、  ６０：ＡＥセンサ
１００：マスタ部材
【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５】
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【図６】
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【図７】
2011183511.tif 000009
【図８】
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【図９】
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