(57)【要約】【課題】設置機械をそれが設置されている場所（現地）で加工する設置機械加工装置の位置調整を、迅速かつ適切に行うことができる技術の提供。【解決手段】位置調整システム１００は、設置機械加工装置の例えばサイドフレーム８１とこれが設置されている床との間であって、互いに異なる位置に配設された、複数の位置調整部材１と、複数の位置調整部材１に接続された制御装置３と、制御装置３に接続され、設置機械の位置と設置機械加工装置の例えばサイドフレーム８１の位置とをそれぞれ測定する位置測定装置２と、を備える。制御装置３が、位置測定装置２から取得した位置測定情報に基づいて、複数の位置調整部材１の各々の変更量を特定し、複数の位置調整部材１の各々が、制御装置３からの指示に応じて、設置機械加工装置の例えばサイドフレーム８１の位置を当該変更量だけ変更する。【選択図】図２
2017094414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置機械と共通の床に設置されて前記設置機械を加工する設置機械加工装置の位置調整システムであって、
前記設置機械加工装置と前記床との間であって、互いに異なる位置に配設された、複数の位置調整部材と、
前記複数の位置調整部材に接続された制御装置と、
前記制御装置に接続され、前記設置機械の位置と前記設置機械加工装置の位置とをそれぞれ測定する位置測定装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記位置測定装置から取得した位置測定情報に基づいて、前記複数の位置調整部材の各々の変更量を特定し、
前記複数の位置調整部材の各々が、
前記制御装置からの指示に応じて、前記設置機械加工装置の位置を前記変更量だけ変更する、
位置調整システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置調整システムであって、
前記設置機械加工装置が、
前記設置機械の両側に敷設される一対のサイドフレームと、
前記一対のサイドフレーム上に、前記設置機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に設置された台車と、
前記台車を前記一対のサイドフレームに沿って移動させる台車駆動機構と、
前記台車に搭載された刃物と、
前記刃物と前記設置機械との位置関係を変化させる刃物位置変更機構と、
を備え、
前記一対のサイドフレームの各々とこれが設置されている前記床との間に、前記複数の位置調整部材が配列される、
位置調整システム。
【請求項３】
請求項２に記載の位置調整システムであって、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置されており、
前記複数の位置調整部材が２個ずつペアにされて、当該ペアにされた２個の位置調整部材が、前記一対のサイドフレームの各々における、その延在方向に沿う同じ位置に、前記サイドフレームを挟んで対向配置される、
位置調整システム。
【請求項４】
請求項２に記載の位置調整システムであって、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置される、
位置調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設置場所に固定されている機械（以下、これを「設置機械」という。）を加工するための装置（以下、これを「設置機械加工装置」という。）の位置（設置位置）を調整する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤等の設置機械に対して、そのベッドの表面を研削する等の加工を行う場合、その設置機械の設置場所の側又は周辺に設置機械加工装置を設置し、それで設置機械を加工するのが便利である。このような設置機械加工装置を、設置機械の設置場所（現場）に据え付けるにあたっては、加工対象となる設置機械との関係において、設置機械加工装置を適正な水平及び垂直位置(xyz方向の位置)に配置するための位置調整と、その位置において設置機械加工装置を適正な姿勢（3軸回りの傾斜）にするための姿勢調整とが必要となる。以下において、これら位置調整と姿勢調整とをまとめて単に「位置調整」という。
【０００３】
高さ方向の位置調整（所謂、レベル調整）は、装置を適正に動作させるために特に重要である場合が多い。このレベル調整は、一般に、当該装置とそれが設置される床との間に設けられたレベリングブロックを、作業者が適宜調整することによって行われる。このとき、１個のレベリングブロックのレベル値を変更すると、これに応じて他のレベリングブロックのレベル値も再調整する必要が生じてくるため、各レベリングブロックを繰り返し微調整しなければならない。したがって、作業者が各レベリングブロックのレベル値を手動で変更して装置のレベル調整を行う場合、それが熟練の作業者であっても、時間と手間がかかってしまう。特に、大型の装置のレベル調整を行う場合には、多数のレベリングブロックが用いられるため、レベル調整には大変な時間と手間がかかってしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１には、各レベリングブロックにそのレベル値を変更するためのモータ（小型高減速機内蔵型モータ）を設け、このモータにこれを制御するコントローラを接続し、当該コントローラにパソコンから指示を与えてモータを回転させることによって、各レベリングブロックのレベル値の変更を自動で行う技術が、提案されている。この技術を適用すれば、作業者が各レベリングブロックのレベル値を手動で変更する場合に比べて、短時間で正確に、各レベリングブロックのレベル値の変更を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３６０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、位置調整を適切に行うためには、各レベリングブロックの目標レベル値が適切に設定されている必要がある。特に、加工対象となる設置機械を、それが設置されている場所で加工する設置機械加工装置の場合、それ自身と設置機械との相対位置関係が規定値からずれているとそのずれ量が加工誤差に直結してしまう。したがって、設置機械加工装置においては、これを据え付ける際に、加工対象となる設置機械の位置までを加味した精密な位置調整を行う必要があり、各レベリングブロックの目標レベル値を特に慎重に設定しなければならない。
【０００７】
特許文献１では、複数のレベル測定点の測定値と設計データとの差分から各レベリングブロックの目標レベル値を定めている。しかしながら、この方法は、設計データが既知の機器をレベル調整する場合にしか使えない。また、この方法は、設置機械加工装置のように、それ自身と加工対象となる設置機械との相対位置関係まで加味した精密かつ柔軟な位置調整が求められる場合には、使えない。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、設置機械をそれが設置されている場所（現地）で加工する設置機械加工装置の位置調整を、迅速かつ適切に行うことができる技術の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明は、
設置機械と共通の床に設置されて前記設置機械を加工する設置機械加工装置の位置調整システムであって、
前記設置機械加工装置と前記床との間であって、互いに異なる位置に配設された、複数の位置調整部材と、
前記複数の位置調整部材に接続された制御装置と、
前記制御装置に接続され、前記設置機械の位置と前記設置機械加工装置の位置とをそれぞれ測定する位置測定装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記位置測定装置から取得した位置測定情報に基づいて、前記複数の位置調整部材の各々の変更量を特定し、
前記複数の位置調整部材の各々が、
前記制御装置からの指示に応じて、前記設置機械加工装置の位置を前記変更量だけ変更する。
【００１０】
この態様によると、制御装置が、設置機械の位置測定情報と設置機械加工装置の位置測定情報とに基づいて各位置調整部材の変更量を特定し、各位置調整部材が、設置機械加工装置の位置を当該変更量だけ変更する。この構成によると、設置機械加工装置の位置だけでなくこれが加工対象とする設置機械の位置をも加味して各位置調整部材の変更量が特定されるので、設置機械加工装置が、設置機械との相対位置関係が適正なものとなるように、適切に位置調整される。また、各位置調整部材が、制御装置からの指示に応じて自動で位置の変更を行うので、位置調整に要する時間を短縮できる。
【００１１】
前記位置調整システムにおいて、好ましくは、
前記設置機械加工装置が、
前記設置機械の両側に敷設される一対のサイドフレームと、
前記一対のサイドフレーム上に、前記設置機械を跨ぐように、前記一対のサイドフレームに沿って移動可能に設置された台車と、
前記台車を前記一対のサイドフレームに沿って移動させる台車駆動機構と、
前記台車に搭載された刃物と、
前記刃物と前記設置機械との位置関係を変化させる刃物位置変更機構と、
を備え、
前記一対のサイドフレームの各々とこれが設置されている前記床との間に、前記複数の位置調整部材が配列される。
【００１２】
この態様によると、設置機械加工装置が備える各サイドフレームの位置調整を迅速かつ適切に行うことができる。各サイドフレームが、設置機械との相対位置関係が適正なものとなるように適切に位置調整されるため、当該サイドフレームに沿って移動する台車に搭載された刃物で設置機械を加工することにより、設置機械を十分な精度で加工することができる。
【００１３】
前記位置調整システムは、好ましくは、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置されており、
前記複数の位置調整部材が２個ずつペアにされて、当該ペアにされた２個の位置調整部材が、前記一対のサイドフレームの各々における、その延在方向に沿う同じ位置に、前記サイドフレームを挟んで対向配置される。
【００１４】
この態様によると、ペアとなっている２個の位置調整部材の各駆動部が傾斜ブロックを同じ方向に進退させることで、サイドフレーム（具体的には、サイドフレームにおける位置調整部材が配置されている部分）の位置（サイドフレームと直交する方向に沿う位置）を、正確に変更することができる。また、この態様によると、ペアとなっている２個の位置調整部材の各駆動部が傾斜ブロックを逆方向に進退させることで、サイドフレーム（具体的には、サイドフレームにおける位置調整部材が配置されている部分）の高さを正確に変更することができる。したがって、例えば、サイドフレームの設置機械に対する水平位置、高さ、姿勢、水平度、平行度、等を、迅速かつ適切に調整できる。
【００１５】
前記位置調整システムは、好ましくは、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置される。
【００１６】
この態様によると、駆動機構が位置調整部材を傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向（すなわち、サイドフレームの延在方向と直交する方向）に移動させることで、サイドフレーム（具体的には、サイドフレームにおける位置調整部材が配置されている部分）の位置（サイドフレームと直交する方向に沿う位置）を、正確に変更することができる。また、この態様によると、位置調整部材の各駆動部が傾斜ブロックを進退させることで、サイドフレーム（具体的には、サイドフレームにおける位置調整部材が配置されている部分）の高さを正確に変更することができる。したがって、例えば、サイドフレームの設置機械に対する水平位置、高さ、姿勢、水平度、平行度、等を、迅速かつ適切に調整できる。
【発明の効果】
【００１７】
制御装置が、設置機械の位置測定情報と設置機械加工装置の位置測定情報とに基づいて各位置調整部材の変更量を特定し、各位置調整部材が、設置機械加工装置の位置を当該変更量だけ自動で変更するので、設置機械加工装置の位置調整を迅速かつ適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】位置調整システムが位置調整する設置機械加工装置の構成を示す図である。
【図２】位置調整システムの構成を示す図である。
【図３】位置調整部材対を用いてサイドフレームのＺ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【図４】位置調整部材対を用いてサイドフレームのＹ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【図５】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】位置調整システムが行う処理の流れを示す図である。
【図７】１個の位置調整部材を用いてサイドフレームのＺ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【図８】位置調整ユニットを用いてサイドフレームのＺ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【図９】位置調整ユニットを用いてサイドフレームのＹ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
＜１．設置機械加工装置８＞
実施形態に係る位置調整システム１００は、設置機械加工装置８の位置調整に供されるシステムである。位置調整システム１００について説明する前に、設置機械加工装置８について、図１を参照しながら説明する。図１は、設置機械加工装置８の斜視図である。なお、図においては、説明の便宜上、後述するレール９１の延在方向をＸ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系が記されている。
【００２１】
設置機械加工装置８は、設置機械を、それが設置されている場所（現地）で加工する装置である。ここでは、一例として、設置機械加工装置８が加工対象とする設置機械が旋盤９であるとする。
【００２２】
旋盤９は、長尺なベッド９０を備える。さらに、旋盤９は、ベッド９０の一方の端部に配置された主軸台（主軸を支持する台）、主軸台と対向するようにベッド上に配置された心押し台を備え（いずれも図示省略）、加工対象物は、主軸と心押し台の間に、主軸のまわりに回転できるように支持される。ベッド９０の上面にはレール９１が敷設されており、レール９１上には、切削（あるいは、研削）用の刃物を保持する刃物台と、刃物台をレール上で移動させる駆動機構と、がさらに設けられる（いずれも図示省略）。刃物が、主軸と心押し台との間に回転されながら支持される加工対象物に当接しつつ、レールに沿って主軸台と心押し台の間を移動することによって、加工対象物が切削（あるいは、研削）されることになる。ここで想定されている旋盤９は、例えば、鉄鋼製品の加工に用いられる圧延ロールのように長さが10メートルを超える巨大なものの表面加工に用いられる大型旋盤である。したがって、ベッド９０およびレール９１の長さも、10メートルを超える。
【００２３】
旋盤９は、長期間使用されると、滑り面に形成されたレール９１が偏摩耗して、加工精度が落ちてくる。このため、レール９１を適切な状態に保つための定期的なメンテナンスが必要となる。設置機械加工装置８は、このメンテナンスを、旋盤９が設置されている場所（現地）で行うための装置である。すなわち、設置機械加工装置８は、経年使用等によって偏摩耗している旋盤９のレール９１を、水平かつ真直にするための研削・切削加工を行う。このように、旋盤９を現地でメンテナンスする態様によると、所謂オーバーホールによって旋盤９のメンテナンスを行う態様に比べて、メンテナンスに要する手間と時間とコストを大幅に削減できる。
【００２４】
設置機械加工装置８は、旋盤９のベッド９０が設置されている床７に敷設される一対のサイドフレーム８１，８１を備える。一対のサイドフレーム８１，８１は、旋盤９のベッド９０が設置されている床７におけるベッド９０の両側に、各サイドフレーム８１がレール９１の延在方向（Ｘ軸方向）に沿うように、敷設される。ただし、各サイドフレーム８１は、ベッド９０とは別に（つまり、ベッド９０とは非接触に）設けられる。各サイドフレーム８１とこれが敷設される床７との間には、位置調整部材１が複数配置されている。後に明らかになるように、各サイドフレーム８１は、位置調整部材１を用いて、レール９１に対する平行度、水平度、等が、それぞれ所定の許容範囲内となるように精密に位置調整される。
【００２５】
各サイドフレーム８１の上面には、フレームレール８１１が形成される。一対のフレームレール８１１上には、これに跨るようにして、台車８２が乗せられる。台車８２とフレームレール８１１との間にはベアリングが配置されており、台車８２がフレームレール８１１に沿って滑らかに移動できるようになっている。
【００２６】
台車８２には、これをフレームレール８１１に沿って移動させる台車駆動機構８３が接続されている。台車駆動機構８３は、例えば、駆動源であるモータと、その回転運動をフレームレール８１１に沿う直線運動に変換する送り機構（例えば、ラック・アンド・ピニオン機構）と、を含んで構成される。台車駆動機構８３は設置機械加工装置８の制御部（図示省略）と電気的に接続されており、制御部は、台車駆動機構８３に指示を与えることによって、台車８２の移動態様（移動開始タイミング、移動終了タイミング、移動速度、等）を制御する。
【００２７】
台車８２には、刃物８４と、これを先端面（切削面・研削面）と直交する軸の周りに回転させる刃物回転駆動機構（図示省略）とが搭載されている。刃物回転駆動機構は、制御部と電気的に接続されており、制御部は、刃物回転駆動機構に指示を与えることによって、刃物８４の回転態様（回転開始タイミング、回転終了タイミング、回転数、等）を制御する。
【００２８】
また、台車８２には、刃物８４とレール９１との位置関係を変化させる刃物位置変更機構８５が搭載されている。刃物位置変更機構８５は、例えば、刃物８４のＹ位置を変更する機構、刃物８４のＺ位置を変更する機構、刃物８４の姿勢（例えば、刃物８４の軸部上にある回転軸を中心とした回転位置）を変更する機構、等を含んで構成される。刃物位置変更機構８５は、制御部と電気的に接続されており、制御部は、刃物位置変更機構８５に指示を与えることによって、刃物８４の位置を制御する。
【００２９】
上述したとおり、設置機械加工装置８は、経年使用等によって偏摩耗している旋盤９のレール９１を、水平かつ真直にするための研削・切削加工を行う。設置機械加工装置８が当該加工を行う処理の流れは例えば次の通りである。
【００３０】
すなわち、まず、設置機械加工装置８の制御部は、刃物位置変更機構８５に指示を与えることによって、レール９１に対する刃物８４の位置を調整する。具体的には、刃物８４を、その先端がレール９１の表面に当接するような状態に配置する。すなわち、刃物８４を、その先端がレール９１の表面と平行になり、かつ、そのＹ位置がレール９１のＹ位置に一致し、かつ、その先端がレール９１の表面に当接するような高さに、配置する。
【００３１】
その後、オペレータからの加工開始指示の入力が受け付けられると、制御部は、台車駆動機構８３を制御して、台車８２の移動（フレームレール８１１に沿う往復移動）を開始させるとともに、刃物回転駆動機構を制御して、刃物８４の回転を開始させる。これによって、刃物８４によるレール９１の表面の加工処理が進行する。後に明らかになるように、フレームレール８１１は、レール９１に対して平行かつ真直に延在するように厳密に位置調整されている。したがって、フレームレール８１１に案内されつつ往復移動する刃物８４で、レール９１の表面を加工することで、レール９１の表面が平坦となるように、また、レール９１の延在方向が水平かつ真直になるように、精度良く加工することができる。制御部は、予め設定された加工時間が経過すると、台車８２を所定の位置に停止させる。以上で、加工処理が終了する。
【００３２】
＜２．位置調整システム１００の構成＞
位置調整システム１００の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、位置調整システム１００の構成を示す図である。
【００３３】
位置調整システム１００は、複数の位置調整部材１と、位置測定装置２と、制御装置３と、を備える。
【００３４】
＜位置調整部材１＞
位置調整部材１は、設置機械加工装置８（具体的には、設置機械加工装置８に含まれる部材であるサイドフレーム８１）の位置（具体的には、Ｙ位置およびＺ位置）を調整する部材であり、サイドフレーム８１とこれが設置されている床７との間に、複数個配設される。ただし、複数の位置調整部材１の各々は、互いに異なる場所に配置される。
【００３５】
上述したとおり、サイドフレーム８１は長尺の部材であり、その延在方向が図中Ｘ軸で示されている。複数の位置調整部材１は、サイドフレーム８１の延在方向（Ｘ方向）に沿って、間隔をあけて配列される。ただし、ここでは、位置調整部材１が２個ずつペアにされており、ペアにされた２個の位置調整部材１（以下「位置調整部材対１０」とも呼ぶ）が、同じＸ位置に配置される。また、位置調整部材対１０においては、一対の位置調整部材１が、各々の傾斜ブロック１２の傾斜面１２０（後述する）がサイドフレーム８１を挟んで向かい合うように、対向配置される。
【００３６】
ここで、位置調整部材１の構成および位置調整部材対１０を用いてサイドフレーム８１の位置調整を行う態様について、図３、図４を参照しながら具体的に説明する。図３は、位置調整部材対１０を用いてサイドフレーム８１のＺ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。図４は、位置調整部材対１０を用いてサイドフレーム８１のＹ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。
【００３７】
位置調整部材１は、床７に配置された基台１１の上に配置された傾斜ブロック１２とその上に配置された固定ブロック１３と、を備える。固定ブロック１３は、支持板１４を介してサイドフレーム８１に固定されている。傾斜ブロック１２の上面は傾斜した面（傾斜面）１２０となっている。また、固定ブロック１３の下面は、傾斜面１２０と同じ角度で傾斜した面１３０となっている。そして、これらの面１２０，１３０が傾斜方向に沿って摺動可能に当接している。
【００３８】
傾斜ブロック１２には、これを傾斜面１２０の傾斜方向に沿った軸（傾斜軸）と同じ鉛直面内に位置する水平軸に沿って移動させる駆動部１５が連結されている。駆動部１５は、例えば、モータと、モータの回転力を当該水平軸に沿う直線運動に変換するためのボールねじ機構とを含んで構成される。
【００３９】
各位置調整部材１は、傾斜面１２０の傾斜軸と同じ鉛直面内に位置する水平軸（以下「可動軸」とも呼ぶ。）がＹ軸（すなわち、サイドフレーム８１の延在方向と直交する方向）に沿うように配置される。図３に示すように、あるＸ位置に配置されている位置調整部材対１０において、各駆動部１５によって、対向配置された一対の傾斜ブロック１２が、互いに逆方向に（つまり、他方の傾斜ブロック１２に近づく方向あるいは離れる方向）に移動されると、その移動量に応じた変更量ΔＺだけ、サイドフレーム８１における当該Ｘ位置の部分のＺ位置ｈが変更（移動）される（Ｚ方向調整）。すなわち、図示されるように一対の傾斜ブロック１２が互いに近づく方向に移動した場合（すなわち、各傾斜ブロック１２が、傾斜面１２０の高い辺の側から低い辺の側に向かう方向に移動した場合）は、当該Ｚ位置は高くなる。逆に、一対の傾斜ブロック１２が互いに離れる方向に移動した場合（すなわち、各傾斜ブロック１２が、傾斜面１２０の低い辺の側から高い辺の側に向かう方向に移動した場合）は、当該Ｚ位置は低くなる。
【００４０】
また、図４に示すように、あるＸ位置に配置されている位置調整部材対１０において、各駆動部１５によって、対向配置された一対の傾斜ブロック１２が、同じ方向に移動されると、その移動量と同じ変更量ΔＹだけ、サイドフレーム８１における当該Ｘ位置の部分のＹ位置が変更（移動）される（Ｙ方向調整）。すなわち、図示されるように一対の傾斜ブロック１２が−Ｙ方向に移動した場合は、サイドフレーム８１のＹ位置は−Ｙ方向にシフトする。逆に、一対の傾斜ブロック１２が＋Ｙ方向に移動した場合は、サイドフレーム８１のＹ位置は＋Ｙ方向にシフトする。
【００４１】
このように、サイドフレーム８１は、位置調整部材対１０が配置されているＸ位置において、Ｚ位置およびＹ位置を変更できるようになっている。サイドフレーム８１における位置調整部材対１０が配置されているＸ位置を、以下「変更ポイント」ともいう。変更ポイントの間隔が小さいほど（すなわち、位置調整部材対１０の個数が多いほど）、サイドフレーム８１の位置調整の精度が高まる。例えば、サイドフレーム８１の全体の長さが１４ｍ程度である場合、変更ポイントの間隔は１ｍ程度であることが好ましい。
【００４２】
＜位置測定装置２＞
再び図２を参照する。位置測定装置２は、測定対象物の位置を測定して当該測定対象物内の複数のポイント各々の位置情報（１次元、２次元、あるいは、３次元の座標情報）を取得する装置である。好ましくは、位置測定装置２は、各ポイントの３次元の位置情報を取得する３次元測定装置（特に好ましくは、レーザ方式の３次元測定装置）により構成される。位置測定装置２は、制御装置３と接続されており、制御装置３からの指示に応じて測定対象物を３次元測定し、得られた位置測定情報を制御装置３に送信する。
【００４３】
＜制御装置３＞
制御装置３は、上述したとおり、位置測定装置２と接続されており、位置測定装置２が測定対象物を位置測定（例えば３次元測定）することにより取得した位置測定情報を、位置測定装置２から取得する。また、制御装置３は、各位置調整部材１の駆動部１５とＰＬＣ３０（プログラマブルロジックコントローラ: programmable logic controller、シーケンサとも呼ばれる）を介して接続されており、各駆動部１５を制御する。
【００４４】
制御装置３の実態は例えばコンピュータである。具体的には、制御装置３は、図５に示すように、中央演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、メモリ３２、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から成るモニタ３３、キーボードやマウス等から成る入力部３４、記憶部３５、外部装置等とのLAN（Local Area Network）などのネットワークを介した接続を司るためのインターフェース（I/F）３６等が、互いに接続された構成を備えている。メモリ３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性記憶装置によって構成される。また、記憶部３５は、例えば、ＲＯＭ（Read only Memory）・フラッシュメモリ・ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）・ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically EPROM）・ＨＤＤ（Hard Disc Drive）・ＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって構成される。記憶部３５には、制御装置３の全体の動作を制御するＯＳ（Operating System）の他、制御装置３を位置調整システム１００の制御装置として機能させるためのプログラム３００等が格納されている。
【００４５】
プログラム３００には、予備調整部３０１、測定指示部３０２、判定部３０３、変更量算出部３０４、および、調整指示部３０５が含まれている。これらはいずれも、ＣＰＵ３１が、プログラム３００をメモリ３２に読み出して実行することによりソフトウェア的に実現される機能部である。これらの機能部３０１〜３０５は、専用のハードウェアを用いて実現されてもよいが、汎用のコンピュータをハードウェア資源とし、当該コンピュータにインストールされた専用の処理ソフトウェアを実行することにより実現するのが一般的である。
【００４６】
＜３．位置調整システム１００の動作＞
位置調整システム１００が、設置機械加工装置８の位置調整を行う態様について、図１〜図５に加え、図６を参照しながら説明する。図６は、位置調整システム１００が行う処理の流れを示す図である。
【００４７】
ステップＳ１：まず、旋盤９（具体的には、旋盤９のベッド９０）が設置されている床７であって、ベッド９０の両脇に、一対のサイドフレーム８１，８１を仮置きする。このとき、床７と各サイドフレーム８１との間に、複数の位置調整部材１を間隔をあけて配列する。ただし、上述したとおり、位置調整部材１を２個ずつペアにして、ペアにした２個の位置調整部材１（位置調整部材対１０）を、同じＸ位置にサイドフレーム８１を挟んで対向配置する。
【００４８】
ステップＳ２：次に、旋盤９の予備調整を行う。具体的には、例えば、予備調整部３０１が、ベッド９０の上に配置されている主軸（図示省略）の中心（水平方向から見た中心）と、心押し台（図示省略）の中心（水平方向から見た中心）とを位置測定装置２に測定させて、各中心を結ぶ仮想線（軸心線）の位置を特定する。そして、この軸心線が、鉛直軸と直交するように（すなわち、水平面内に延在するように）、ベッド９０の高さを調整する。この調整は、例えば、ベッド９０の脚部に間隔をあけて複数設けられたレベリングブロック（図示省略）をそれぞれ調整することによって行うことができる。なお、場合によっては、ステップＳ２の工程は省略されてもよい。
【００４９】
ステップＳ３：続いて、測定指示部３０２が、位置測定装置２に、旋盤９（具体的には、旋盤９のレール９１）の位置を測定させる。具体的には、例えば、レール９１上の複数のポイントの位置測定情報（ここでは、３次元の座標情報）を取得させる。取得された位置測定情報は、位置測定装置２から制御装置３に送信され、制御装置３の記憶部３５に格納されたファイルに書き込まれる。
【００５０】
ステップＳ４：続いて、測定指示部３０２が、位置測定装置２に、各サイドフレーム８１の位置を測定させる。具体的には、例えば、各サイドフレーム８１上の複数のポイントの位置測定情報（ここでは、３次元の座標情報）を取得させる。取得された位置測定情報は、位置測定装置２から制御装置３に送信され、制御装置３の記憶部３５に格納されたファイルに書き込まれる。
【００５１】
ステップＳ５：続いて、判定部３０３が、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報とステップＳ４で得られた各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、各サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整の要否を判断する。具体的には、判定部３０３は、例えば、レール９１の位置測定情報と各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、レール９１と各サイドフレーム８１とのＹ方向の平行度を算出し、算出された平行度が所定の許容範囲を超える場合は、Ｙ方向の位置調整が必要であると判断する（ステップＳ５でＹＥＳ）。
【００５２】
ステップＳ６：サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整が必要であると判断された場合、変更量算出部３０４が、各位置調整部材対１０に変更させるべきＹ方向の変更量を算出する。
具体的には例えば、変更量算出部３０４は、まず、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報に基づいて、これとＹ方向に沿って平行に真っ直ぐ延在するような理想的なサイドフレーム８１を規定する。ただし、レール９１が偏摩耗等している場合は、これを加味して、偏摩耗のない理想的なレール９１の位置をレール９１の位置測定情報に基づいて算出して、当該理想的なレール９１に対してＹ方向に沿って平行に真っ直ぐ延在するような理想的なサイドフレーム８１を規定する。理想的なサイドフレーム８１が規定されると、当該理想的なサイドフレーム８１における各変更ポイントのＹ位置（目標Ｙ位置）を特定する。そして、実際のサイドフレーム８１における各変更ポイントのＹ位置（すなわち、ステップＳ４で得られた位置測定情報から特定される各変更ポイントのＹ位置）の、目標Ｙ位置からのずれ量を算出し、当該ずれ量を当該変更ポイントのＹ方向の変更量とする。
【００５３】
ステップＳ７：続いて、調整指示部３０５が、ＰＬＣ３０を介して、各位置調整部材対１０（具体的には、各位置調整部材１の駆動部１５）に、各変更ポイントにおけるサイドフレーム８１のＹ位置を、ステップＳ６で算出された変更量だけ変更するように、指示を与える。当該指示を受けると、各位置調整部材対１０が一斉に（あるいは順番に）、指示された変更量だけＹ位置を変更する。これによって、サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整がなされる。
【００５４】
ステップＳ７の処理が完了すると、再びステップＳ３に戻る。すなわち、測定指示部３０２が、位置測定装置２に、レール９１の位置を測定させるとともに（ステップＳ３）、各サイドフレーム８１の位置を測定させる（ステップＳ４）。そして、判定部３０３が、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報とステップＳ４で得られた各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、各サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整の要否を判断する（ステップＳ５）。ステップＳ７の処理が適切に行われていれば、レール９１と各サイドフレーム８１とのＹ方向の平行度は所定の許容範囲内となっている。この場合、Ｙ方向の位置調整は不要であると判断されることになる（ステップＳ５でＮＯ）。
【００５５】
ステップＳ８：サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整が不要であると判断された場合、引き続いて、判定部３０３が、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報とステップＳ４で得られた各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、各サイドフレーム８１のＺ方向の位置調整の要否を判断する。具体的には、判定部３０３は、例えば、レール９１の位置測定情報と各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、レール９１と各サイドフレーム８１とのＺ方向の平行度を算出し、算出された平行度が所定の許容範囲を超える場合は、Ｚ方向の位置調整が必要であると判断する（ステップＳ８でＹＥＳ）。
【００５６】
ステップＳ９：サイドフレーム８１のＺ方向の位置調整が必要であると判断された場合、変更量算出部３０４が、各位置調整部材対１０に変更させるべきＺ方向の変更量を算出する。
具体的には例えば、上述したステップＳ６の同様、変更量算出部３０４が、まず、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報に基づいて、これとＺ方向に沿って平行に真っ直ぐ延在するような理想的なサイドフレーム８１を規定し、当該理想的なサイドフレーム８１における各変更ポイントのＺ位置（目標Ｚ位置）を特定する。そして、実際のサイドフレーム８１における各変更ポイントのＺ位置（すなわち、ステップＳ４で得られた位置測定情報から特定される各変更ポイントのＺ位置）の、目標Ｚ位置からのずれ量を算出し、当該ずれ量を当該変更ポイントのＺ方向の変更量とする。
【００５７】
ステップＳ１０：続いて、調整指示部３０５が、ＰＬＣ３０を介して、各位置調整部材対１０に、各変更ポイントにおけるサイドフレーム８１のＺ位置を、ステップＳ９で算出された変更量だけ変更するように、指示を与える。当該指示を受けると、各位置調整部材対１０が一斉に（あるいは順番に）、指示された変更量だけＺ位置を変更する。これによって、サイドフレーム８１のＺ方向の位置調整がなされる。
【００５８】
ステップＳ１０の処理が完了すると、再びステップＳ３に戻る。すなわち、測定指示部３０２が、位置測定装置２に、レール９１の位置を測定させるとともに（ステップＳ３）、各サイドフレーム８１の位置を測定させる（ステップＳ４）。そして、判定部３０３が、ステップＳ３で得られたレール９１の位置測定情報とステップＳ４で得られた各サイドフレーム８１の位置測定情報とに基づいて、各サイドフレーム８１のＹ方向の位置調整の要否を判断し（ステップＳ５）、否定的な判断が得られればさらに各サイドフレーム８１のＺ方向の位置調整の要否を判断する（ステップＳ８）。ステップＳ９の処理が適切に行われていれば、レール９１と各サイドフレーム８１とのＺ方向の平行度は所定の許容範囲内となっている。この場合、Ｚ方向の位置調整は不要であると判断されることになる（ステップＳ８でＮＯ）。
【００５９】
ステップＳ１１：各サイドフレーム８１のＺ方向の位置調整が不要であると判断された場合（つまり、Ｙ方向およびＺ方向の各位置調整がいずれも不要であると判断された場合）、各サイドフレーム８１が、床７に対してボルト等で動かないように固定される（本固定）。以上で、設置機械加工装置８の位置調整に係る一連の処理が終了する。
【００６０】
＜４．第１の変形例＞
上記の実施形態においては、位置調整部材１が２個ずつペアにされており、ペアにされた２個の位置調整部材１（位置調整部材対１０）が、同じＸ位置（各変更ポイント）に配置されていたが、図７に示されるように、各変更ポイントに配置される位置調整部材１は、１個であってもよい。すなわち、複数の位置調整部材１は、各サイドフレーム８１の一方側（例えば、−Ｙ側のサイドフレーム８１の−Ｙ側、および、＋Ｙ側のサイドフレーム８１の＋Ｙ側）に間隔をあけて配列されてもよい。
【００６１】
この変形例においても、各位置調整部材１は、可動軸がＹ軸（すなわち、サイドフレーム８１の延在方向と直交する方向）に沿うように配置される。図７に示すように、あるＸ位置に配置されている位置調整部材１において、駆動部１５によって傾斜ブロック１２が移動されると、その移動量に応じた変更量ΔＺだけ、サイドフレーム８１における当該Ｘ位置の部分のＺ位置ｈが変更（移動）される（Ｚ方向調整）。すなわち、図示されるように傾斜ブロック１２が傾斜面１２０の高い辺の側から低い辺の側に向かう方向に移動した場合は、当該Ｚ位置は高くなる。逆に、傾斜ブロック１２が傾斜面１２０の低い辺の側から高い辺の側に向かう方向に移動した場合は、当該Ｚ位置は低くなる。
【００６２】
＜５．第２の変形例＞
上記の実施形態においては、各変更ポイントに位置調整部材対１０が配置されていたが、各変更ポイントに、位置調整ユニット１０ａを配置してもよい。すなわち、複数の位置調整ユニット１０ａを、各サイドフレーム８１の一方側（例えば、−Ｙ側のサイドフレーム８１の−Ｙ側、および、＋Ｙ側のサイドフレーム８１の＋Ｙ側）に、あるいは、各サイドフレーム８１の中心線に沿って、間隔をあけて配列してもよい。この変形例に係る位置調整ユニット１０ａの構成について、図８、図９を参照しながら説明する。図８は、位置調整ユニット１０ａを用いてサイドフレーム８１のＺ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。図９は、位置調整ユニット１０ａを用いてサイドフレーム８１のＹ方向の位置調整を行う態様を説明するための図である。なお、以下の説明において、上記の実施形態と同じ要素は、同じ符号を付すとともにその説明を省略する。
【００６３】
位置調整ユニット１０ａは、床７に配置された基台１１の上に配置された可動箱１６を備える。可動箱１６の中には、上述した位置調整部材１が配置される。ただし、可動箱１６は、位置調整部材１の傾斜ブロック１２の可動軸に沿う可動範囲よりも十分大きなサイズとされており、傾斜ブロック１２は、可動箱１６内で、可動範囲内の任意の位置に移動することができる。
【００６４】
可動箱１６には、これを、その上に配置されている傾斜ブロック１２の可動軸と直交する水平方向（すなわち、傾斜面１２０の傾斜方向と直交する水平方向）に進退移動させる可動箱駆動部１７が連結されている。可動箱駆動部１７は、例えば、モータと、モータの回転力を、可動軸と直交する水平方向に沿う直線運動に変換するためのボールねじ機構とを含んで構成される。つまり、ここでは、可動箱１６と可動箱駆動部１７が協働することにより、位置調整部材１を可動軸と直交する水平方向に進退させる機構を実現している。
【００６５】
この変形例においては、各位置調整ユニット１０ａは、これが備える位置調整部材１の可動軸がＸ軸（すなわち、サイドフレーム８１の延在方向）に沿うように配置される。換言すると、各位置調整ユニット１０ａは、これが備える可動箱１６の移動方向（すなわち、各位置調整部材１の傾斜面１２０の傾斜方向と直交する水平方向）がＹ軸（すなわち、サイドフレーム８１の延在方向と直交する方向）に沿うように配置される。
【００６６】
図８に示すように、あるＸ位置に配置されている位置調整ユニット１０ａにおいて、位置調整部材１の傾斜ブロック１２が駆動部１５によって移動されると、その移動量に応じた変更量ΔＺだけ、サイドフレーム８１における当該Ｘ位置の部分のＺ位置ｈが変更（移動）される（Ｚ方向調整）。すなわち、図示されるように、傾斜ブロック１２が傾斜面１２０の高い辺の側から低い辺の側に向かう方向に移動した場合は、当該Ｚ位置は高くなる。逆に、傾斜ブロック１２が傾斜面１２０の低い辺の側から高い辺の側に向かう方向に移動した場合は、当該Ｚ位置は低くなる。
【００６７】
また、図９に示すように、あるＸ位置に配置されている位置調整ユニット１０ａにおいて、可動箱駆動部１７によって可動箱１６が移動されると、その移動量と同じ変更量だけ、位置調整部材１のＹ位置が変更され、これによって、当該位置調整部材１に支持されているサイドフレーム８１（すなわち、サイドフレーム８１における当該Ｘ位置の部分）のＹ位置が変更（移動）される（Ｙ方向調整）。すなわち、図示されるように、可動箱１６が−Ｙ方向に移動した場合は、サイドフレーム８１のＹ位置は−Ｙ方向にシフトする。逆に、可動箱１６が＋Ｙ方向に移動した場合は、サイドフレーム８１のＹ位置は＋Ｙ方向にシフトする。
【００６８】
このように、位置調整ユニット１０ａは、これが配置されているＸ位置において、サイドフレーム８１のＺ位置およびＹ位置を変更できる。
【００６９】
＜６．その他の変形例＞
上記の実施形態においては、サイドフレーム８１における複数の変更ポイントの各々に２個の位置調整部材１（位置調整部材対１０）が配置される構成であったが、サイドフレーム８１における複数の変更ポイントの一部に１個の位置調整部材１を配置し、残りの変更ポイントに位置調整部材対１０を配置してもよい。
【００７０】
上記の実施形態では、位置調整システム１００が、旋盤９の加工を行う設置機械加工装置８の位置調整を行う場合を例示したが、位置調整システム１００は、これ以外の各種の加工装置（例えば、各種の工作機械（ロール旋盤、ロール研削盤、プレーナー）、鍛圧機のプレスボルスター面、製鉄設備の圧延機スタンド、等）の位置調整に用いることができる。
【符号の説明】
【００７１】
１  位置調整部材
１０  位置調整部材対
１０ａ  位置調整ユニット
１１  基台
１２  傾斜ブロック
１３  固定ブロック
１４  支持板
１５  駆動部
１６  可動箱
１７  可動箱駆動部
２  位置測定装置
３  制御装置
３０  ＰＬＣ
３００  プログラム
３０１  予備調整部
３０２  測定指示部
３０３  判定部
３０４  変更量算出部
３０５  調整指示部
８  設置機械加工装置
８１  サイドフレーム
８１１  フレームレール
９  旋盤
９０  ベッド
９１  レール
１００  位置調整システム
【図１】
2017094414.tif 000003
【図２】
2017094414.tif 000004
【図３】
2017094414.tif 000005
【図４】
2017094414.tif 000006
【図５】
2017094414.tif 000007
【図６】
2017094414.tif 000008
【図７】
2017094414.tif 000009
【図８】
2017094414.tif 000010
【図９】
2017094414.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月19日(2016.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項２に記載の位置調整システムであって、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置され、
前記位置調整システムが、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備える位置調整システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記位置調整システムは、好ましくは、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置され、
前記位置調整システムが、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備える。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月27日(2016.10.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
請求項２に記載の位置調整システムであって、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記サイドフレームに固定されるとともに前記傾斜面に摺動可能に当接する固定ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置され、
前記位置調整システムが、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備える位置調整システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
前記位置調整システムは、好ましくは、
前記複数の位置調整部材の各々が、
傾斜面を有する傾斜ブロックと、
前記サイドフレームに固定されるとともに前記傾斜面に摺動可能に当接する固定ブロックと、
前記傾斜ブロックを移動させる駆動部と、
を備え、
前記複数の位置調整部材の各々が、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向が前記サイドフレームの延在方向と直交する方向に沿うように配置され、
前記位置調整システムが、
前記複数の位置調整部材の各々を、前記傾斜面の傾斜方向と直交する水平方向に進退させる駆動機構、
をさらに備える。