(57)【要約】【課題】  簡便かつ安価な構成であって迅速に駆動装置の駆動精度を測定するための駆動装置の精度測定装置を提供する。【解決手段】  駆動装置２の精度測定装置３００は、精度測定用治具３Ａと、駆動誤差検出手段４と、駆動精度演算部５Ａと、を備える。精度測定用治具３Ａは、テーブル面２２３に載置され、測定用平面３２１Ａを有する。駆動誤差検出手段４は、精度測定用治具３Ａの測定用平面３２１Ａ、３２１Ｂ上を倣い走査して駆動装置２の駆動誤差を検出する。【選択図】  図２
2005081444.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、
前記載置面に載置され、測定用平面を有する精度測定用治具と、
前記目標経路が前記測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出する検出センサと、
前記検出センサによる検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、
前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、を備える
ことを特徴とする駆動装置の精度測定装置。
【請求項２】
互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、
前記目標経路に垂直方向の加速度を検出可能な状態で前記駆動体および前記載置台の少なくとも一方に取り付けられる加速度センサと、
前記加速度センサによる検出結果に基づいて、前記加速度センサが取り付けられた前記駆動体および前記載置面の移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、
前記駆動体および前記載置面の移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、を備える
ことを特徴とする駆動装置の精度測定装置。
【請求項３】
互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、
前記駆動体および前記載置面の少なくとも一方の前記駆動方向に垂直方向の加速度を検出可能な状態で前記駆動体および前記載置面の少なくとも一方に取り付けられる加速度センサと、
前記加速度センサによる検出結果に基づいて、前記駆動体および前記載置台の少なくとも一方の移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、
前記駆動体および前記載置台の少なくとも一方の移動軌跡を前記駆動方向に対して比較する比較手段と、を備える
ことを特徴とする駆動装置の精度測定装置。
【請求項４】
互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定方法であって、
前記載置面に載置され、測定用平面を有する精度測定用治具を用い、
前記目標経路が前記測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出する検出工程と、
前記検出工程による検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出工程と、
前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較工程と、を備える
ことを特徴とする駆動装置の精度測定方法。
【請求項５】
互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータを、
前記目標経路が前記載置面上に設けられた測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出した検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、
前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、して機能させる
ことを特徴としたコンピュータ読取可能な駆動装置の精度測定プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の駆動装置の精度測定装置を用いて駆動装置の駆動精度を測定する精度測定工程と、
前記精度測定工程での測定結果に基づいて、前記各駆動機構の駆動特性を設定変更して前記駆動装置の駆動特性を予め設定された許容範囲内に調整する調整工程と、を備える
ことを特徴とした駆動装置の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置の精度測定装置、駆動装置の精度測定方法、駆動装置の精度測定プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、および、駆動装置の校正方法に関する。例えば、工作機械を構成する駆動装置の駆動精度を測定するのに好適な駆動装置の精度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
互いに異なる駆動方向を有する駆動機構を２以上組み合わせて、駆動体を二次元的あるいは三次元的に移動させる駆動装置が知られている。そして、この駆動装置により被加工物に対して工具を相対移動させ、設計された形状に被加工物を加工（切削や研磨等）する工作機械が知られている。
当然のことながら、被加工物を精密に加工するためには、工具と被加工物との相対移動の軌跡が、指令される目標経路に精密に一致していなければならない。そこで、被加工物と工具との相対移動軌跡が目標経路に沿っているかどうかを測定する必要があり、被加工物と工具との相対移動軌跡を測定する方法として交差格子スケールを用いた測定方法が提案されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
交差格子スケールを用いた測定では、直角に交差した二つの光学格子をガラス基板上に有するスケールと、スケールの光学格子のそれぞれに対応して互いに直角に交差して配設された二つの受光部を有する検出ヘッドと、を用いる。交差格子スケールは、互いに直交する方向に光学格子と受光部の組を備えているので、二次元的な測定が可能である。そこで、例えば、被加工物に代えてスケールを設置するとともに、工具に代えて検出ヘッドをセットする。すると、交差格子スケールに対する検出ヘッドの相対移動量が検出される。この検出結果から、目標経路と実際の経路との差が算出され、駆動装置の駆動精度が測定される。
【０００４】
【非特許文献１】「交差格子スケールを用いた超精密ＮＣ工作機械の運動精度の測定と加工精度の改善」、精密光学会誌、６２、１１（１９９６）、第１６１２−１６１６頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、交差格子スケールを用いた精度測定にあっては、交差格子スケールに対して垂直性を精密に保つ状態に検出ヘッドをセットしなければならない。交差格子スケールと検出ヘッドとの垂直性がずれていては検出ヘッドで光学格子スケールからの干渉光を良好に受光することができないからである。従って、交差格子スケールと検出ヘッドとを設置するのに非常な時間と手間とがかかり、測定効率が非常に悪いという問題が生じる。
【０００６】
検出ヘッドで交差格子スケールからの干渉光を良好に受光するためには、交差格子スケールと検出ヘッドとの間隔を約０．５ｍｍ程度に保った状態で検出ヘッドを交差格子スケールに沿って走査させる必要がある。すると、このように両者の間隔が非常に狭いため、交差格子スケールと検出ヘッドとが衝突しやすく、検出ヘッドがすぐに破損してしまう。その結果、破損した検出ヘッドを交換して改めてセットし直すための手間がかかるという問題が生じる。
【０００７】
また、交差格子スケールおよび検出ヘッドは非常に高価であり、交差格子スケールや検出ヘッドを交換することは、非常なコスト高に繋がるという問題が生じる。
【０００８】
このような問題は、工作機械の駆動装置に限らず、異なる２以上の方向に駆動軸を有し、駆動性能を高精度に測定することが必要であるとともに高精度な校正を必要とする駆動装置に共通して生じる。
【０００９】
本発明の目的は、従来の問題を解消して、簡便かつ安価な構成であって迅速に駆動装置の駆動精度を測定するための駆動装置の精度測定装置、駆動装置の精度測定方法、駆動装置の精度測定プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、および、駆動装置の校正方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の駆動装置の精度測定装置は、互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、前記載置面に載置され、測定用平面を有する精度測定用治具と、前記目標経路が前記測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出する検出センサと、前記検出センサによる検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このような構成において、精度測定用治具を載置面にセットする。測定用平面に平行に移動させる目標経路に沿って駆動体を相対移動させるとき、各駆動機構には目標経路に応じた指令（例えば速度指令）がそれぞれ与えられる。ここで、各駆動機構が、指令に精密に従って駆動する場合には、駆動体と測定用平面との間隔が変化しない。すると、検出センサでの検出値は変化しない。
一方、指令からずれた方向に駆動体が駆動される場合、駆動体と測定用平面との間隔が変化する。すると、検出センサにて、駆動体と測定用平面との間隔の変化が検出される。
【００１２】
移動軌跡算出手段において、検出センサでの検出値に基づいて測定用平面に垂直方向での相対変位量が求められる。そして、駆動体および載置面の空間座標位置が検出センサでの検出値に基づいて補正されると、駆動体と測定用平面との相対移動軌跡が高精度に求められる。
比較手段において、駆動体と測定用平面との相対移動軌跡が目標経路に対比されて、目標経路に垂直な方向において目標経路と相対移動軌跡とのずれ量が算出される。そして、目標経路と相対移動軌跡との対比から駆動装置の駆動精度が測定される。
【００１３】
駆動体と測定用平面とを測定用平面に平行に相対移動させるだけなので、簡便に駆動装置の駆動精度を測定することができる。例えば、交差格子スケールを利用する場合のような設置の手間はほとんど必要ない。さらに、手間が少なくなるので、作業時間を短くすることができ、結果として測定効率を向上させることができる。
精度測定用治具は、測定用平面を有するだけの簡便な構成であるので、安価に構成することができ、結果として駆動装置の精度測定を低廉に行うことができる。
【００１４】
ここで、「前記載置面に載置された状態で」とは、載置面に固定台を載置してこの固定台に精度測定用治具を載置する場合、固定台に精度測定用治具を取り付ける場合、あるいは、載置面に載置されているワーク上に精度測定用治具を取り付ける場合を含む。重量があるワークの場合には、制御特性も変化する。このワークの重量を考慮して駆動特性を調整するために載置面にワークを載置し、このワークに精度測定用治具を取り付けて測定を行う。このようにして測定を行えば測定結果にワークの重量が反映されるので、実際に加工する条件に近い状態で、より精度よく制御パラメータを調整することができる。
【００１５】
また、二つの前記駆動機構についての駆動精度測定を行う場合、前記測定用平面は、二つの駆動機構の駆動方向を一次結合して生成される方向に沿った法線を有することが好ましい。
二つの駆動機構から構成される駆動装置であれば、駆動体と載置面との相対移動の範囲は、二つの駆動機構の駆動方向を含む平面内に限定される。従って、検出センサで駆動体と測定用平面との間隔が検出されるには、測定用平面は、二つの駆動機構の駆動方向で構成される平面内に法線を有する必要があるからである。
【００１６】
例えば、精度測定用治具は、互いに直交する第１軸方向、第２軸方向および第３軸方向のうちの前記第１軸方向と前記第２軸方向とを一次結合して生成される方向に沿った法線を有する第１測定用平面と、前記第２軸方向と第３軸方向とを一次結合して生成される方向に沿った法線を有する第２測定用平面と、第３軸と第１軸とを一次結合して生成される方向に沿った法線を有する第３測定用平面と、を備えているとすると、各軸駆動機構の駆動特性の差を測定することができる。複数軸を同時に移動させる場合に各駆動機構の駆動特性に差があると目標経路と移動軌跡とのずれが大きくなる。このずれが大きい場合には駆動特性を調整し、各駆動特性の差を少なくすれば、ずれを小さくすることができる。
【００１７】
また、精度測定用治具は、前記測定用平面が前記載置面に対してなす角を任意に調整可能であることが好ましい。例えば、載置面に載置された固定台に対して揺動可能かつ任意の姿勢で固定可能であることが好ましい。
このような構成としては、円形孔を中心として所定長さの円弧状に貫通形成された円弧孔を有する構成が例として挙げられる。このような構成によれば、円形孔と円弧孔を仮止めしておいて、円形孔を中心にして円弧孔の長さの分だけ精度測定治具を揺動させることにより、測定用平面の角度を調整することができる。
【００１８】
ここで、前記検出センサは、前記駆動体に取り付けられるとともに、前記測定用平面に対して接触あるいは非接触で前記測定用平面を検出する構成とすることが例として挙げられる。例えば、駆動体と一体的に移動するとともに、接触部を測定用平面に当接させて倣い走査する電気マイクロメータを利用することができる。
【００１９】
なお、駆動装置は、駆動体が動かずに載置面だけが移動する構成でもよく、その逆に、載置面は固定されていて駆動体だけが移動する構成でもよい。
【００２０】
本発明の駆動装置の精度測定装置は、互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、前記目標経路に垂直方向の加速度を検出可能な状態で前記駆動体および前記載置面の少なくとも一方に取り付けられる加速度センサと、前記加速度センサによる検出結果に基づいて、前記加速度センサが取り付けられた前記駆動体および前記載置面の移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、前記駆動体および前記載置面の移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
このような構成において、駆動体と載置面とを目標経路に沿って相対移動させる。このとき、各駆動機構の駆動特性に応じて目標経路からずれた方向に駆動体と載置面とが相対変位すると、この変位に伴う加速度が加速度センサで検出される。加速度センサで検出された加速度に基づいて駆動体と載置面との相対移動軌跡が移動軌跡算出手段によって求められる。比較手段において、駆動体と載置面との相対移動軌跡が目標経路に対比されて、駆動装置の駆動精度が求められる。
【００２２】
このような構成によれば、加速度センサを用いるので、治具を用いる必要がなく、加速度センサを対象物に当接させる必要もない。そして、加速度センサであれば、加速度を検出する方向を所定方向に向けた状態で加速度センサを駆動体および載置面の少なくとも一方にセットすれば、加速度センサをセットした駆動体または載置面を移動させたときの駆動装置の駆動特性を求めることができる。
【００２３】
なお、加速度センサは、外部から指令される前記目標経路に垂直方向の加速度を検出可能な状態で取り付けられるが、二つの前記駆動機構についての駆動精度測定を行う場合、加速度センサは、二つの前記駆動機構の駆動方向で構成される面内の加速度を検出可能に設けられることが好ましい。
【００２４】
本発明の駆動装置の精度測定装置は、互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置であって、前記駆動体および前記載置面の少なくとも一方の前記駆動方向に垂直方向の加速度を検出可能な状態で前記駆動体および前記載置面の少なくとも一方に取り付けられる加速度センサと、前記加速度センサによる検出結果に基づいて、前記駆動体および前記載置台の少なくとも一方の移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、前記駆動体および前記載置台の少なくとも一方の移動軌跡を前記駆動方向に対して比較する比較手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
このような構成において、駆動体と載置面とを相対移動させると、駆動機構の駆動方向に垂直方向の変位に伴う加速度が加速度センサで検出される。この検出結果に基づいて、駆動機構について駆動方向に垂直な方向へ変位する誤差量（振動量）が測定される。
【００２６】
各駆動機構は、一定の駆動方向が決められているところ、この駆動方向に対して垂直方向にずれた変位（振動変位）を生じる場合がある。そこで、加速度センサを駆動機構の駆動方向に対して垂直方向の加速度が検出できる方向に加速度センサを向けた状態で駆動体および載置面の少なくとも一方にセットする。そして、これら加速度センサによる検出結果に基づいて各駆動機構の振動変位が算出され、各駆動機構の駆動精度が測定される。
【００２７】
本発明の駆動装置の精度測定方法は、互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定方法であって、前記載置面に載置され、測定用平面を有する精度測定用治具を用い、前記目標経路が前記測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出する検出工程と、前記検出工程による検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出工程と、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較工程と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
本発明の駆動装置の精度測定プログラムは、互いに異なる駆動方向を有する２以上の駆動機構と、対象物が載置される載置面と、この載置面に対して相対移動される駆動体とを備え、制御装置から指令される目標経路に沿って前記載置面と前記駆動体とを相対移動させる駆動装置の精度測定装置にコンピュータを組み込んで、このコンピュータを、前記前記目標経路が前記載置面上に設けられた測定用平面に平行方向である状態で、前記測定用平面と前記駆動体との距離を検出した検出結果に基づいて、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を求める移動軌跡算出手段と、前記駆動体と前記測定用平面との相対移動軌跡を前記目標経路に対して比較する比較手段と、して機能させることを特徴とする。
【００２９】
本発明の記録媒体は、上記プログラムを記録したことを特徴とする。
【００３０】
このような構成によれば、上記発明に同様の作用効果を奏することができる。さらに、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ（記憶装置）を有するコンピュータを組み込んでこのコンピュータに各機能を実現させるようにプログラムを構成すれば、各機能におけるパラメータを容易に変更することができる。そして、このプログラムを記録した記録媒体をコンピュータに直接差し込んでプログラムをコンピュータにインストールしてもよく、記録媒体の情報を読み取る読取装置をコンピュータに外付けし、この読取装置からコンピュータにプログラムをインストールしてもよい。なお、プログラムは、インターネット、ＬＡＮケーブル、電話回線等の通信回線や無線によってコンピュータに供給されてインストールされてもよい。
【００３１】
本発明の駆動装置の校正方法は、駆動装置の精度測定装置を用いて前記駆動装置の駆動精度を測定する精度測定工程と、前記精度測定工程での測定結果に基づいて、前記各駆動機構の駆動特性を設定変更して前記駆動装置の駆動特性を予め設定された許容範囲内に調整する調整工程と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
調整工程においては、例えば、各駆動機構を含む各駆動軸方向のフィードバック制御システムの速度ループゲインを適宜設定することが例として挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
［工作機械の構成］
本発明の駆動装置の精度測定装置を用いて精度測定される工作機械の構成について説明する。
この工作機械１００は、図１に示されるように、被加工物（対象物）Ｗを加工（切削あるいは研磨等）する工具１と、この工具１と被加工物Ｗとを目標経路に沿って相対的に移動させる駆動装置２と、を備えている。
駆動装置２は、工具１と被加工物Ｗとを相対移動させる駆動部２１と、目標指令部（制御装置）２００からの指令に従って駆動部２１の動作を制御するモーションコントローラ２５と、を備えている。
【００３４】
駆動部２１は、駆動機構２２、２３、２４と、駆動機構２２、２３、２４の駆動量を検出する駆動変位検出手段（不図示）と、を備えている。
駆動機構としては、例えば図１に示されるように、水平面内の一方向であるｘ方向に沿ったｘ駆動軸を有するｘ駆動機構２２と、水平面内でｘ方向に直交する方向であるｙ方向に沿ったｙ駆動軸を有するｙ駆動機構２３と、ｘ方向およびｙ方向に直交するｚ方向に沿ったｚ駆動軸を有するｚ駆動機構２４とが設けられる。
【００３５】
なお、このように各駆動機構２２、２３、２４の駆動軸方向によって規定される座標系をマシン座標系とする。以後の説明では、このマシン座標系に従って方向を説明する。
【００３６】
ｘ駆動機構２２は、ｘ方向に沿ったｘ駆動ガイド軸２２１と、このｘ駆動ガイド軸２２１によってｘ方向へスライド移動可能にガイドされるとともに被加工物Ｗが載置されるテーブル面（載置面）２２３を上面に有するｘスライダ２２２とを備える。
ｙ駆動機構２３は、ｘ駆動機構２２を間にしてｙ方向に沿った両側から立設された二本のコラム２３１Ａ，２３１Ｂと、ｘスライダ２２２から所定の高さをもつとともにｙ方向に沿ってコラム２３１Ａ、２３１Ｂに架設されたｙ駆動ガイド軸２３２と、ｙ駆動ガイド軸２３２に沿ってスライド移動可能にガイドされたｙスライダ２３３とを備える。
ｚ駆動機構２４は、筒軸をｚ方向に有する筒状に形成されたｙスライダ２３３の内周においてｚ方向に沿って設けられたｚ駆動ガイド軸２４１と、ｙスライダ２３３からｘスライダ２２２に載置された被加工物Ｗに向けてｚ駆動ガイド軸２４１に沿ってスライド可能にガイドされたｚスライダ（駆動体）２４２とを備えている。
【００３７】
各駆動機構（ｘ駆動機構２２、ｙ駆動機構２３、ｚ駆動機構２４）はそれぞれ独立して動力源（不図示）および動力源の動力をスライダに伝達する動力伝達機構（不図示）を備えている。モーションコントローラ２５から動力源に印加される電流あるいは電圧等の指令に応じて駆動源から動力が生じ、動力伝達機構によってこの動力が各スライダ２２２、２３３、２４２に向けて伝達されて各スライダ２２２、２３３、２４２が移動される。なお、動力源としてはリニアモータや回転子を有するモータ等の種々のモータを利用することができる。また、動力伝達手段としては、リニアモータの摺動子をスライダ２２２、２３３、２４２に取り付けた構成や、回転子に接続されたボールねじにスライダ２２、２３３、２４２を螺合させた構成が例として挙げられる。
【００３８】
駆動変位検出手段は、特に図示しないが、ｘスライダ２２２のスライド量を検出するｘ変位検出手段と、ｙスライダ２３３のスライド量を検出するｙ変位検出手段と、ｚスライダ２４２のスライド量を検出するｚ変位検出手段と、を備えている。駆動変位検出手段としては、光電式、磁気式あるいは静電容量式の変位検出手段を用いることができる。例えば、駆動変位検出手段のスケールを駆動ガイド軸２２１、２３２、２４１に取り付けるとともに、スケールに対する移動量を検出する検出ヘッドをスライダ２２２、２３３、２４２に取り付ける構成が例として挙げられる。駆動変位検出手段は、各スライダ２２２、２３３、２４２の変位量を検出して検出信号をモーションコントローラ２５に出力する。
【００３９】
モーションコントローラ２５は、別体として設けられた目標指令部（制御装置）２００から時々刻々入力される目標値に応じて各駆動機構２２、２３、２４に電流値等の指令を与える駆動制御手段２６と、駆動変位検出手段（不図示）からの検出信号をカウントして各スライダ２２２、２３３、２４２の移動量を算出するとともに算出された各スライダ２２２、２３３、２４２の移動量を駆動制御手段２６に出力する駆動変位カウンタ２７と、を備えている。
【００４０】
駆動制御手段２６は、ｘ駆動機構２２の駆動量を制御するｘ駆動制御部２６１と、ｙ駆動機構２３の駆動量を制御するｙ駆動制御部２６２と、ｚ駆動機構２４の駆動量を制御するｚ駆動制御部２６３と、を備えている。各駆動制御部２６１、２６２、２６３は、印加電流を各駆動機構２２、２３、２４に印加して、各駆動機構２２、２３、２４の駆動量を制御する。各駆動制御部２６１、２６２、２６３は、特に図示しないが、駆動変位カウンタ２７から入力される各スライダ２２２、２３３、２４２の移動量と目標指令部２００から入力される目標指令（位置指令）とを比較して偏差を出力する比較器と、比較器から出力される偏差信号を特性補償した速度指令として各駆動機構に出力する補償器と、を備えて構成される。
【００４１】
駆動変位カウンタ２７は、ｘ変位検出手段（不図示）からの検出信号をカウントするｘ変位カウンタ２７１と、ｙ変位検出手段（不図示）からの検出信号をカウントするｙ変位カウンタ２７２と、ｚ変位検出手段（不図示）からの検出信号をカウントするｚ変位カウンタ２７３と、を備えている。
【００４２】
ここで、変位検出手段、駆動変位カウンタ２７、駆動制御手段２６および駆動機構２２、２３、２４によりフィードバック制御システム（サーボ機構）が構成されている。たとえば、ｘ変位検出手段、ｘ変位カウンタ２７１、ｘ駆動制御部２６１およびｘ駆動機構２２により、ｘ軸方向のフィードバック制御システムが構成されている。他の方向（ｙ方向、ｚ方向）についても同様である。
【００４３】
各駆動軸方向についてのフィードバック制御システムにおいて、それぞれ速度ループゲイン等の特性が設定され、ｘ軸方向制御系についての速度ループゲインはＫx、ｙ軸方向制御系についての速度ループゲインはＫy、ｚ軸方向制御系についての速度ループゲインはＫzなど、各駆動軸方向の特性に応じて設定される。このようなゲインの調整は、駆動制御手段２６の補償器等でゲイン調整することが例として挙げられる。
【００４４】
工具１は、ｚスライダ２４２の先端から垂下した状態に設けられ、テーブル面２２３に載置された被加工物Ｗに臨んでいる。工具１は、ｚ軸を中心として回転可能に設けられる。
【００４５】
このような構成を備える工作機械１００において、テーブル面２２３に被加工物Ｗを載置してｘ駆動機構２２によってｘスライダ２２２を駆動させると、被加工物Ｗがｘ方向へ移動される。さらに、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４によって工具１をｙｚ面内で移動させることにより、被加工物Ｗと工具１とを三次元的に相対移動させることができる。
例えば、設計された被加工物Ｗ形状を切り出す動作を指令する加工プロミングを予め用意しておいて目標指令部２００に設定しておく。そして、この加工プロミングに従って駆動制御手段２６により各駆動機構２２、２３、２４を駆動させる。すると、被加工物Ｗは設計された形状に加工される。
【００４６】
（第１実施形態）
［駆動装置の精度測定装置］
本発明の駆動装置の精度測定装置に係る第１実施形態について説明する。
駆動装置２の精度測定装置３００は、図２に示されるように、精度測定用治具３Ａと、駆動誤差検出手段４と、駆動精度演算部５Ａと、を備えて構成されている。
【００４７】
精度測定用治具３Ａは、図３に示されるように、底板部３１と、２枚の側板部３２Ａ、３２Ｂと、を備えて構成されている。底板部３１および２枚の側板部３２Ａ、３２Ｂは、総て同じ形状の直角二等辺三角形である。側板部３２Ａ、３２Ｂは、底板部３１の直角を挟む二つの隣辺から立設され、底板部３１を載置面（テーブル面２２３）に載置した状態では側板部３２Ａ、３２Ｂの直角に対向する斜面（測定用平面）３２１Ａ、３２１Ｂが底板部３１に対して４５度の角度をなす。ここで、底板部３１を含む面をｘｙ平面とし、底板部３１に垂直な方向をｚ方向とする。さらに、底板部３１の直角を挟む辺の一方をｙ方向にすると、この辺に立設された側板部３２Ａの斜面３２１Ａの法線は、ｙｚ面内で傾きが“１”となる。
なお、斜面３２１Ａは、極めて平坦に加工されていることが好ましいが、少なくとも、精度測定装置３００の分解能に対して１００分の１から１０の１の表面粗さに加工されていることが望ましい。
【００４８】
駆動誤差検出手段４は、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａ、３２１Ｂ上を倣い走査して駆動装置２の駆動誤差を検出する。駆動誤差検出手段４は、誤差量検出センサ（検出センサ）４１と、保持手段４２と、を備える。
誤差量検出センサ４１は、駆動装置２のｚスライダ２４２に支持された状態で精度測定治具３Ａの斜面３２１Ａ、３２１Ｂを倣い走査する。このとき、駆動装置２による移動軌跡が斜面３２１Ａ、３２１Ｂからずれた誤差量を検出する。誤差量検出センサ４１は、軸の先端に接触部４１３を有するプローブ４１２と、プローブ４１２を軸方向進退可能に保持する主体筒部４１４と、プローブ４１２の軸方向変位を検出する検出部（不図示）と、を備えている。誤差量検出センサ４１としては、電気マイクロメータを用いることが例として挙げられる。誤差量検出センサ４１による検出値は検出信号として駆動精度演算部５Ａに出力される。
【００４９】
保持手段４２は、精度測定治具３Ａの斜面３２１Ａ、３２１Ｂの法線方向で誤差検出が可能な状態に誤差量検出センサ４１を保持する。
保持手段４２は、ｚスライダ２４２に取り付け固定される固定部４２１と、誤差量検出センサ４１を把持する把持部４２２と、固定部４２１と把持部４２２とを繋ぐ軸体４２３と、を備えている。
固定部４２１は、例えば、マグネットスタンドで構成され、ｚスライダ２４２においてテーブル面２２３側の先端に取り付け固定される。
【００５０】
保持手段４２は、軸体４２３が垂下する状態にｚスライダ２４２に取り付けられる。このとき、把持部４２２は、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに対して誤差量検出センサ４１の検出可能方向を垂直に向けて誤差量検出センサ４１を把持する構成である。例えば、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａが底板部３１に対して仰角４５度の角度を有する場合には誤差量検出センサ４１のプローブ軸方向を斜面３２１Ａに垂直方向である斜め４５度に保つ必要があるところ、把持部４２２は、誤差量検出センサ４１の主体筒部４１４を斜め４５度の角度で把持する。把持部４２２が、誤差量検出センサ４１の主体筒部４１４を両側から挟持する挟持片を有する場合、この挟持片が軸体４２３に対して４５度の角度で設けられている構成が例示される。
【００５１】
駆動精度演算部５Ａは、駆動誤差検出手段４での検出結果に基づいて目標指令値に対する駆動装置２の駆動精度を求める。駆動精度演算部５Ａは、図２に示されるように、誤差量検出センサ４１からの検出信号をカウントして精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに垂直方向でのｚスライダ２４２の変位量を算出する誤差変位カウンタ５１と、駆動変位カウンタ２７にて算出される各スライダ２２２、２３３、２４２の変位量と誤差変位カウンタ５１にて算出される誤差変位量とを合成してｚスライダの変位（相対移動軌跡）を求める変位合成手段（移動軌跡算出手段）５２と、変位合成手段５２で算出されたｚスライダ２４２の変位を目標指令値に比較する比較演算手段（比較手段）５３と、を備えて構成されている。
【００５２】
比較演算手段５３による演算結果は、出力部６に出力される。出力部６としては、モニタやプリンタ等、演算結果を表示できる外部出力機器が例として挙げられる。
【００５３】
このような構成を備える駆動装置２の精度測定装置３００の動作について説明する。
まず、精度測定治具３Ａをセットする。このとき、底板部３１をテーブル面２２３に載置すると斜面３２１Ａが仰角４５になる。プローブ４１２が精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに垂直になる状態で誤差量検出センサ４１を把持部４２２で把持して固定部４２１をｚスライダ２４２に取り付け固定する。ここで、接触部４１３を精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに当接させたところで誤差変位カウンタ５１のカウント値をゼロセットしておく。
【００５４】
ｚスライダ２４２を精度測定用治具３Ａの斜面に平行に移動させる指令プログラムを目標指令部２００に記憶させる。つまり指令プログラムは、ｙｚ面において仰角４５°にｚスライダ２４２を駆動させる。この指令プログラムに従って目標指令部２００から駆動制御手段２６に目標指令値が与えられる。すると、駆動制御手段２６から目標指令値に応じた速度指令が各駆動機構（ｙ駆動機構２３、ｚ駆動機構２４）に与えられる。この速度指令によってｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４が駆動されてｚスライダ２４２が精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに平行に移動される。すると、ｚスライダ２４２に連動して接触部４１３が精度測定治具３Ａの斜面３２１Ａに沿って倣い移動される。
【００５５】
指令された目標指令値に精密に従ってｚスライダ２４２が移動する場合には、ｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａとの間隔が変化しない。すると、プローブ４１２に対して主体筒部４１４が相対移動しないので、誤差量検出センサ４１での検出値は常にゼロである。
【００５６】
一方、指令された目標指令値からずれた方向にｚスライダ２４２が移動する場合、ｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａとの間隔が変化される。例えば、ｚスライダ２４２に精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに平行方向への移動を指令しても、ｚスライダ２４２が斜面３２１Ａに垂直な方向への変位を伴ってしまうことがある。すると、ｚスライダ２４２の移動は把持部４２２に反映され、把持部４２２と精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａとの間隔が変化する。このとき、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに垂直方向に主体筒部４１４が移動され、この移動量が接触部４１３と主体筒部４１４との相対移動量として誤差量検出センサ４１にて検出される（検出工程）。
【００５７】
誤差量検出センサ４１での検出値は、検出信号として誤差変位カウンタ５１でカウントされて、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに垂直方向でのｚスライダ２４２の変位量が求められる。誤差変位カウンタ５１のカウント値は変位合成手段５２に出力される。
【００５８】
変位合成手段５２には、駆動変位カウンタ２７（ｙ変位カウンタ２７２、ｚ変位カウンタ２７３）からｙスライダ２３３およびｚスライダ２４２の変位量が入力されており、変位合成手段５２は、これらｙスライダ２３３とｚスライダ２４２との変位量によりｚスライダ２４２の空間座標位置を算出する。そして、変位合成手段５２は、ｚスライダ２４２の空間座標位置に誤差変位カウンタ５１で算出されたｚスライダ２４２の変位量を加味する。例えば、精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａに垂直方向でのｚスライダ２４２の変位量Ｄは、ｙ座標およびｚ座標の組（ｙ、ｚ）で表すと、（Ｄｃｏｓ４５°、Ｄｓｉｎ４５°）として表現される。ｚスライダ２４２の空間座標位置を誤差量検出センサ４１での検出値に基づいて補正して座標上にプロットすると、例えば、図４に示されるように、ｚスライダ２４２の移動軌跡が高精度に求められる（移動軌跡算出工程）。
なお、変位合成手段５２には予め誤差量検出センサ４１の姿勢（設置角度等）を設定入力しておいて、所定の変換行列を用いて検出量をマシン座標系に変換する構成としてもよい。
ここで、図４では、図中に示したスケールのように誤差を拡大してプロットしている。
【００５９】
比較演算手段５３は、変位合成手段５２で求められたｚスライダ２４２の移動軌跡を目標指令部２００で指令された目標経路に対比する（比較工程）。例えば、図４に示されるように、ｚスライダ２４２の移動軌跡と目標経路とを同じグラフ上にプロットする。そして、目標経路に垂直な方向において目標経路とｚスライダ２４２の移動軌跡とのずれ量を算出する。比較演算手段５３で算出されたずれ量は、出力部６に出力される。
【００６０】
図４において、目標経路に対してｚスライダ２４２の移動軌跡は誤差を有している。これは、ｚ駆動機構２４とｙ駆動機構２３との駆動特性に差があるためであり、例えば、初動時では、目標経路に対して移動軌跡のｚ座標値が負にでていることがわかる。これは、ｙ駆動機構２３の動作タイミングがｚ駆動機構２４の動作タイミングよりも早いためだと考えられる。このように目標経路とｚスライダ２４２の移動軌跡とを対比することによって駆動装置２の駆動精度が測定される。
【００６１】
このような構成を備える第１実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａを倣い走査するだけであるので、簡便に駆動装置２の駆動精度を測定することができる。例えば、交差格子スケールを利用する場合のような設置の手間はほとんど必要ない。さらに、手間が少なくなるので、作業時間を短くすることができ、結果として測定効率を向上させることができる。
【００６２】
（２）精度測定用治具３Ａは二等辺三角形を組み合わせた簡便な構造であり、安価に製造することができる。また、誤差量検出センサ４１としては市販の電気マイクロメータを利用すればよいので、低廉に駆動装置２の駆動精度測定を行うことができる。
【００６３】
（３）精度測定用治具３Ａの斜面３２１Ａが底板部３１に対して４５°方向なので、この斜面３２１Ａに平行にｚスライダ２４２を移動させると、ｙ駆動機構２３とｚ駆動機構２４との駆動量（駆動速度）が同じになるので、ｙ駆動機構とｚ駆動機構との駆動特性の違いを測定しやすい。
【００６４】
（変形例１）
次に、第１実施形態の変形例１について説明する。変形例１の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、精度測定用治具の構成に特徴を有する。
この精度測定用治具３Ｂは、図５に示されるように、三角柱状であり、直角二等辺三角形に形成された両端面３３の間に、底面部と、立面部と、斜面部３４とを備える形状である。なお、図５中で、底面部と立面部とは斜面部３４および端面３３の影になって見えない。底面部および立面部は直角二等辺三角形の直角を挟む辺に隣接しており正方形に形成されている。斜面部３４は、二等辺三角形の直角に対向する辺に隣接していて、二等辺三角形の両端面３３を結ぶ方向において所定の長さ（立面部、底面部の辺の長さ）を有する。
【００６５】
このような精度測定用治具３Ｂによって駆動装置２の精度測定をする場合について説明する。
この精度測定用治具３Ｂをテーブル面２２３上に載置する際に、二等辺三角形の端面の一方をｙｚ面に平行にする。そして、二等辺三角形の両端面３３を結ぶ方向をｘ軸方向に平行にする。
誤差量検出センサ４１は、プローブ４１２が精度測定用治具３Ｂの斜面３４に垂直になる状態に保持手段４２で保持され、この状態で誤差量検出センサ４１の接触部４１３が斜面部３４に当接される。
【００６６】
目標指令部２００には、精度測定用治具３Ｂとｚスライダ２４２とを斜面部３４の対角線に平行に相対移動させる指令をセットする。すると、目標指令部２００から駆動装置２への指令によって、ｘ駆動機構２２、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４が駆動され、方向ベクトル（１、１、１）に沿ってｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ｂとが相対移動される。
このとき、ｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ｂとの距離の変化が誤差量検出センサ４１で検出される。以後、比較演算手段５３にてｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ｂとの相対移動軌跡が目標経路に対比されて、駆動装置２の駆動精度が測定される。
【００６７】
このような変形例２によれば、第１実施形態の効果に加えて、次の効果を奏する。
斜面部３４が二等辺三角形の両端面３３を結ぶ方向に所定の長さを有する。よって、斜面部３４の対角線に平行方向にｚスライダ２４２と精度測定用治具３Ｂとを相対移動させると、ｘ駆動機構２２、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４の３つの駆動機構について駆動精度を同時に測定することができる。
【００６８】
（変形例２）
次に、第１実施形態の変形例２について説明する。
変形例２の基本的構成は、第１実施形態に同様であるが、精度測定用治具の構成に特徴を有する。
この精度測定用治具３Ｃは、図６に示されるように扁平三角柱状であって、端面は略直角二等辺三角形から直角以外の角（４５°の角）を切り落とした形状である。この精度測定用治具３Ｃは、直角に対向する斜面部３５を有するととともに、円形孔３６と、円弧孔３７とを備えている。円形孔３６は、二等辺三角形の直角付近に貫通形成されている。円弧孔３７は、二等辺三角形の直角を挟む二辺の間で円形孔３６を中心とする円の一部として所定の長さ（中心角が約８０度程度）に貫通形成されている。
【００６９】
図７に、この精度測定用治具３Ｃを使用する一態様を示す。
図７において、精度測定用治具３Ｃは、テーブル面２２３に載置された固定台７の側面７１において斜面部３５をｚスライダ２４２側に向けて固定されている。精度測定用治具３Ｃは、円形孔３６に挿入された第１固定ねじ３６１でねじ止め固定されているとともに、円弧孔３７に挿入された第２固定ねじ３７１でねじ止めされている。
精度測定用治具３Ｃを固定台７に固定する際には、まず、第１固定ねじ３６１と第２固定ねじ３７１とで緩やかに仮止めしておく。すると、円弧孔３７の長さの分だけ精度測定用治具３Ｃが第１固定ねじ３６１を中心にして揺動可能となる。斜面部３５の傾斜を調整した後、第１固定ねじ３６１および第２固定ねじ３７１を強く締め付けて精度測定用治具３Ｃを本止めする。
【００７０】
このような構成によれば、精度測定用治具３Ｃの斜面部３５の傾斜角度を円弧孔３７の長さ分だけ調整することができる。よって、駆動装置２の駆動精度を測定する場合に、ｚスライダ２４２の移動方向を様々に変えた測定を行うことができる。すると、各駆動機構２２、２３、２４の駆動速度が種々異なる場合における駆動装置２の駆動特性を知ることができる。特に、ｙ駆動機構２３とｚ駆動機構２４との組合せで駆動特性を測定するのに好適である。
【００７１】
図８に、変形例２の精度測定用治具を使用する他の態様を示す。
図８において、精度測定用治具３Ｃは、二等辺三角形の一端面を底面にしてテーブル面２２３に載置されている。テーブル面２２３上には、第１位置決め手段８１Ａと第２位置決め手段８１Ｂとが設けられている。第１位置決め手段８１Ａおよび第２位置決め手段８１Ｂは、テーブル面２２３に位置固定された状態に突設された基台部８１１Ａ、８１１Ｂと、この基台部８１１Ａ、８１１Ｂに対する螺合回転によって進退する調整ねじ８１２Ａ，８１２Ｂとを備えて構成されている。第１位置決め手段８１Ａと第２位置決め手段８１Ｂとは、互いの調整ねじ８１２Ａ、８１２Ｂの進行方向が略直交する状態に配設されている。
【００７２】
このような構成にあって、精度測定用治具３Ｃをテーブル面２２３に載置したとき、二等辺三角形の直角を挟む二辺のうち一方辺は第１位置決め手段８１Ａの調整ねじ８１２Ａで押され、他方辺は第２位置決め手段８１Ｂの調整ねじ８１２Ｂで押される。すると、精度測定用治具３Ｃがテーブル面２２３上で位置固定される。この際、第１位置決め手段８１Ａと第２位置決め手段８１Ｂとの調整ねじ８１２Ａ、８１２Ｂを進退させることにより、斜面部３５が各駆動機構２２、２３、２４の駆動方向に対してなす角を調整できる。すると、各駆動機構２２、２３、２４の駆動速度が種々異なる場合における駆動装置２の駆動特性を知ることができる。特に、ｘ駆動機構２２とｙ駆動機構２３の組合せで駆動特性を測定するのに好適である。
【００７３】
（第２実施形態）
本発明の駆動装置の駆動精度測定装置に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態は、基本構成において第１実施形態に同様であるが、第１実施形態の誤差量検出センサ４１に代えて加速度センサ９１を用いる点に特徴を有する。
第２実施形態を図９に示す。図９において、ｚスライダ２４２の先端に加速度センサ９１が設けられ、加速度センサ９１は駆動精度演算部５Ｂに接続されている。
加速度センサ９１は、加速度を検出できる方向をｙｚ平面内においてｚ駆動機構２４の駆動方向ともｙ駆動機構２３の駆動方向とも異なる方向に向けてセットされている。例えば、加速度センサ９１は、ｙｚ面内で傾き４５°の移動方向に対して垂直方向の加速度を検出する向きにセットされる。
【００７４】
駆動精度演算部５Ｂは、変位量演算手段５４を有する。変位量演算手段５４は、加速度センサ９１で検出された加速度情報に基づいて加速度を検出できる方向におけるｚスライダ２４２の変位量を演算によって算出する。
変位量演算手段５４は、増幅器５４１と、積分手段５４２とを備えている。増幅器５４１は、加速度センサ９１で検出された検出信号を増幅して積分手段５４２に出力する。積分手段５４２は、加速度を二回積分することによってｚスライダ２４２の変位量を算出する。
【００７５】
このような構成において、ｙｚ平面内で４５°方向へｚスライダ２４２を移動させる指令が目標指令部２００から駆動装置２に指令されて、ｚスライダ２４２がこの４５°方向へ移動させる。このとき、ｙ駆動機構２３とｚ駆動機構２４との駆動特性に応じて、４５°移動方向からずれた方向にｚスライダ２４２が変位すると、この変位に伴う加速度が加速度センサ９１で検出される。加速度センサ９１で検出された加速度から変位量演算手段５４でｚスライダ２４２の４５°移動方向からのずれ量が算出される。
以後、変位合成手段５２で、ｚスライダ２４２の空間座標位置に変位量演算手段５４で算出されたずれ量が加味されて、例えば、図４に示されるｚスライダ２４２の移動軌跡が求められる。そして、比較演算手段５３において、ｚスライダ２４２の移動軌跡が目標経路に対比されて、駆動装置２の駆動精度が求められる。
【００７６】
このような第２実施形態によれば、加速度センサ９１を用いるので、精度測定用治具を用いる必要がなく、加速度センサ９１を対象物に当接させる必要もない。そして、加速度センサ９１であれば、加速度を検出する方向を所定方向に向けた状態で加速度センサ９１をｚスライダ２４２にセットすれば、任意の方向にｚスライダ２４２を駆動させたときの駆動装置２の駆動特性を求めることができる。
【００７７】
（変形例３）
第２実施形態の変形例３について図１０を参照して説明する。
図１０中、ｘスライダ２２２に加速度センサ９２、９３が二つセットされている。一つはｚ方向の加速度が検出できる向きにセットされ、他方は、ｙ方向の加速度が検出できる向きにセットされている。
このような構成において、ｘスライダ２２２を駆動させると、ｘスライダ２２２のｙ方向およびｚ方向の変位に伴う加速度が加速度センサ９２、９３でそれぞれ検出される。この検出結果に基づいて、ｘ駆動機構２２についてｘ軸方向に垂直な方向へ変位する誤差量（振動量）が測定される。
【００７８】
各駆動機構２２、２３、２４は、一定の駆動方向が決められているところ、この駆動方向に対して垂直方向にずれた変位（振動変位）を生じる場合がある。例えば、ｘ駆動機構２２にあってはｚ方向およびｙ方向に変位を生じる場合があり、駆動精度を低減することに繋がる。そこで、加速度センサ９２、９３を駆動機構２２、２３、２４の駆動方向に対して垂直方向の加速度が検出できる方向に加速度センサ９２、９３を向けた状態で各スライダ２２２、２３３、２４２にセットする。そして、これら加速度センサ９２、９３による検出結果に基づいて各駆動機構２２、２３、２４の振動変位を算出して、各駆動機構２２、２３、２４の駆動精度が測定される。
なお、加速度センサ９２、９３は、ｘ駆動機構２２のみならず、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４についても同様に設置すれば、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４の駆動精度を測定できることはもちろんである。
【００７９】
（第３実施形態）
［駆動装置の校正方法］
本発明の第３実施形態として駆動装置の校正方法について説明する。
第１実施形態で説明した誤差量検出センサ４１か、あるいは、第２実施形態で説明した加速度センサ９１を用いて駆動装置の駆動精度を測定した結果として、許容範囲を超えた駆動誤差があった場合、駆動装置２の駆動精度を校正する必要がある。
このような駆動装置の校正方法は、駆動制御手段（図１参照）を設定調整する調整工程と、駆動装置２の駆動精度を測定する駆動精度測定工程と、を備えている。
【００８０】
調整工程において、駆動制御手段２６のｘ駆動制御部２６１、ｙ駆動制御部２６２およびｚ駆動制御部２６３のゲイン（速度ループゲイン）がそれぞれ調整される。例えば、ｙ駆動制御部２６２（ｙ軸方向制御系）のゲイン（速度ループゲイン）をＫy、ｚ駆動制御部２６３（ｚ軸方向制御系）のゲイン（速度ループゲイン）をＫz、と表す。このとき、Ｋy＞Ｋz、Ｋy＝Ｋz、あるいは、Ｋy＜Ｋz等のように設定される。
【００８１】
駆動精度測定工程では、調整工程で各駆動制御部２６１、２６２、２６３が設定調整されたのち、第１実施形態あるいは第２実施形態で説明したように駆動装置２の駆動精度測定が行われる。
図１１に、駆動制御手段２６の設定調整をした状態で駆動精度の測定をした結果を示す。図１１中、ＡはＫy＞Ｋzに設定した場合、ＢはＫy＝Ｋzにした場合、ＣはＫy＜Ｋzにした場合におけるｚスライダ２４２の移動軌跡である。
図１１に示される駆動精度測定から、Ｋy＝Ｋz（Ｂ）の場合にｚスライダ２４２の移動軌跡が目標経路に近いことがわかる。そして、この結果から、Ｋy＝Ｋzに駆動制御手段の設定調整が行われる。なお、このような駆動制御手段２６の設定は一例にすぎず、駆動装置２の特性によって最適なゲインの設定が異なってくるのはもちろんである。
【００８２】
尚、本発明の駆動装置の精度測定装置、駆動装置の精度測定方法、駆動装置の精度測定プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、および、駆動装置の校正方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８３】
第１実施形態において、精度測定用治具３Ａの側板部３２Ａ、３２Ｂの斜面３２１Ａ、３２１Ｂを測定用平面として利用する場合について説明したが、さらに、底板部３１の二等辺三角形の直角に対向する面を測定用平面として利用してもよい。そしてこのとき、底板部３１の二等辺三角形の直角に対向する面は、ｘ軸方向（第１軸方向）とｙ軸方向（第２軸方向）とを一次結合して生成される方向に沿った法線、つまり、ｘｙ平面内に存する法線を有する。同じように、斜面３２１Ａは、ｙ軸方向（第２軸方向）とｚ軸方向（第３軸方向）とを一次結合して生成される方向に沿った法線、つまり、ｙｚ面内に存する法線を有する。斜面３２１Ｂは、ｚ軸方向（第３軸方向）とｘ軸方向（第１軸方向）とを一次結合して生成される方向に沿った法線、つまり、ｘｚ面内に存する法線を有する。
【００８４】
第２実施形態において、加速度センサ９１がｚスライダ２４２に取り付けられる場合について説明したが、ｚスライダ２４２とｘスライダ２２２との両方が駆動される場合には、これら両方に加速度センサ９１を取り付けてもよい。
【００８５】
上記実施形態において、被加工物Ｗが載置されるＸスライダ２２２も駆動されるところ、Ｘ駆動機構２２の駆動誤差は被加工物Ｗの重量によっても異なると考えられる。そこで、テーブル面２２３に異なる重量の重りを載置するなど種々の条件の下でＸ駆動機構２２の駆動精度を測定し、また駆動特性を校正することが望ましい。
【００８６】
駆動精度が測定される駆動装置２の構成は特に限定されず、本発明の駆動装置の駆動精度測定装置３００および方法は、種々の駆動装置２に適用できる。たとえば、ｘ駆動機構２２としては、被加工物Ｗが載置されるテーブル面２２３を工具１に対して移動させる構成を例にして説明したが、被加工物Ｗの位置を固定しておいてｚスライダ２４２をｘ方向に移動させてもよい。このような構成としては、ベースに対してコラム２３１Ａ、３２１Ｂを摺動可能とし、ｙ駆動機構２３およびｚ駆動機構２４を移動させてもよい。
あるいは、テーブル面２２３がｘ方向、ｙ方向およびｚ方向の３方向に駆動する構成として、通常は工具１が取り付けられる工具取付部は位置固定されていてもよい。
【００８７】
駆動精度演算部５Ａ、５Ｂを中央演算処理部（ＣＰＵ）と記憶装置（メモリ）とを有するコンピュータによって構成して、記憶手段に記憶させた精度測定用プログラムによってこのコンピュータを変位合成手段５２や比較演算手段５３として機能させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、例えば、工作機械を構成する駆動装置の精度測定に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】駆動装置を有する工作機械の構成を表す図である。
【図２】本発明の駆動装置の精度測定装置に係る第１実施形態の構成を表す図である。
【図３】前記第１実施形態において、精度測定用治具を示す図である。
【図４】前記第１実施形態において、目標経路とｚスライダの移動軌跡とを対比する図である。
【図５】本発明の駆動装置の精度測定装置に係る変形例１において、精度測定用治具を示す図である。
【図６】本発明の駆動装置の精度測定装置に係る変形例２において、精度測定用治具を示す図である。
【図７】前記変形例２において、精度測定用治具の一使用態様を示す図である。
【図８】前記変形例２において、精度測定用治具の他の使用態様を示す図である。
【図９】本発明の駆動装置の精度測定装置に係る第２実施形態の構成を示す図である。
【図１０】本発明の駆動装置の精度測定装置に係る変形例３の構成を示す図である。
【図１１】本発明の駆動装置の校正方法に係る第３実施形態において、駆動制御手段の設定に応じたｚスライダの移動軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
１００…工作機械、１…工具、２…駆動装置、２００…目標指令部（制御装置）、２１…駆動部、２２…Ｘ駆動機構、２２１…Ｘ駆動ガイド軸、２２２…Ｘスライダ、２２３…テーブル面（載置面）、２３…Ｙ駆動機構、２３１Ａ、２３１Ｂ…コラム、２３２…Ｙ駆動ガイド軸、２３３…Ｙスライダ、２４…Ｚ駆動機構、２４１…Ｚ駆動ガイド軸、２４２…Ｚスライダ（駆動体）、２５…モーションコントローラ、２６…駆動制御手段、２６１…Ｘ駆動制御部、２６２…Ｙ駆動制御部、２６３…Ｚ駆動制御部、２７…駆動変位カウンタ、２７１…Ｘ変位カウンタ、２７２…Ｙ変位カウンタ、２７３…Ｚ変位カウンタ、３００…精度測定装置、３Ａ…精度測定用治具、３Ｂ…精度測定用治具、３Ｃ…精度測定用治具、３１…底板部、３２Ａ、３２Ｂ…側板部、３２１Ａ…斜面（測定用平面）、３３Ａ、３３Ｂ…両端面、３４…斜面部（測定用平面）、３５…斜面部（測定用平面）、３６…円形孔、３７…円弧孔、４…駆動誤差検出手段、４１…誤差量検出センサ（検出センサ）、４１２…プローブ、４１３…接触部、４１４…主体筒部、４２…保持手段、４２１…固定部、４２２…把持部、４２３…軸体、５Ａ…駆動精度演算部、５Ｂ…駆動精度演算部、５１…誤差変位カウンタ、５２…変位合成手段、５３…比較演算手段（比較手段）、５４…変位量演算手段、５４１…増幅器、５４２…積分手段、６…出力部、７…固定台、７１…側面、８１Ａ…第１位置決め手段、８１Ｂ…第２位置決め手段、８１１Ａ、８１１Ｂ…基台部、８１２Ａ、８１２Ｂ…調整ねじ、９１…加速度センサ、９２…加速度センサ、Ｗ…被加工物
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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