(57)【要約】【課題】工具回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着用の工具を装着する場合に、回転軸に直交する方向と、平行な方向の２方向の誤差を測定して装着位置を調整する従来の手法によると、測定時における移動機構位置のばらつきが２方向へ影響を与えてしまい、装着位置を目標位置近傍へ収束させる作業が難しかった。【解決手段】回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定方法は、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、当該基準座標を通り、加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する工程と、実座標と基準線との距離を装着誤差として出力する工程とを含む。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定方法であって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、
前記基準座標を通り、前記加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する工程と、
前記実座標と前記基準線との距離を装着誤差として出力する工程と
を含む測定方法。
【請求項２】
前記基準線に対して平行かつ対称に、予め定められた公差に基づいて第１公差直線と第２公差直線を設定する工程と、
前記実座標と前記第１公差直線および前記第２公差直線の少なくともいずれかとの関係を出力する工程と
を含む請求項１に記載の測定方法。
【請求項３】
前記基準座標を通り前記回転軸に平行な軸方向線に対して平行かつ対称に、予め定められた公差に基づいて第３公差直線と第４公差直線を設定する工程と、
前記実座標が、前記第１公差直線、前記第２公差直線、前記第３公差直線および前記第４公差直線で囲まれる公差領域に位置するか否かを出力する工程と
を含む請求項２に記載の測定方法。
【請求項４】
前記実座標を通り、前記基準線と直交する直交線を算出する工程と、
少なくとも前記実座標、前記基準線および前記直交線を出力する工程と
を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の測定方法。
【請求項５】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定方法であって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、
前記基準座標を通り、前記加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する工程と、
前記実座標から、前記実座標を通り前記工具の装着調整方向に平行な調整線と前記基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する工程と
を含む測定方法。
【請求項６】
前記基準線に対して平行に、予め定められた公差に基づいて第１公差直線と第２公差直線を設定する工程と、
前記実座標と前記第１公差直線および前記第２公差直線の少なくともいずれかとの関係を出力する工程と
を含む請求項５に記載の測定方法。
【請求項７】
前記実座標が、前記調整線上において前記第１公差直線と前記第２公差直線の間に位置するか否かを出力する工程を含む請求項６に記載の測定方法。
【請求項８】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定装置であって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する座標設定部と、
前記加工面の加工目標とする角度を取得する角度取得部と、
前記基準座標を通り前記角度を有する基準線を設定する基準線設定部と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する実座標取得部と、
前記実座標と前記基準線との距離を装着誤差として出力する出力部と
を備える測定装置。
【請求項９】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定装置であって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する座標設定部と、
前記加工面の加工目標とする角度を取得する角度取得部と、
前記基準座標を通り前記角度を有する基準線を設定する基準線設定部と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する実座標取得部と、
前記実座標から、前記実座標を通り前記工具の装着調整方向に平行な調整線と前記基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する出力部と
を備える測定装置。
【請求項１０】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定プログラムであって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、
前記基準座標を通り、前記加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する工程と、
前記実座標と前記基準線との距離を装着誤差として出力する工程と
をコンピュータに実行させる測定プログラム。
【請求項１１】
回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定プログラムであって、
前記工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、
前記基準座標を通り、前記加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、
前記基準線に平行で前記工具の刃先と接する接線と前記刃先との接点を前記工具の基準点とし、前記基準点の現在の実座標を取得する工程と、
前記実座標から、前記実座標を通り前記工具の装着調整方向に平行な調整線と前記基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する工程と
をコンピュータに実行させる測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具の装着誤差を測定する測定方法、測定装置および測定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象物である工具を設置して平行光を当てることにより、外形形状や刃先座標を高速に精度良く測定する測定装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３１５５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バルブシート面加工用工具のように、工具回転軸に対して斜交する方向に移動するスライダにバイトのような装着用工具を装着する加工用工具が実用化されている。このような装着用工具を加工用工具に装着する場合に、回転軸に直交する方向と、平行な方向の２方向の誤差を測定して装着位置を調整する従来の手法によると、測定時におけるスライダ位置のばらつきが２方向へ影響を与えてしまい、装着位置を目標位置近傍へ収束させる作業が難しかった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、回転軸に対して斜交する方向に移動される移動機構に工具を装着する場合において、作業者がより簡便に工具を装着できるように、装着誤差を測定して作業者に呈示する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様における測定方法は、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定方法であって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、当該基準座標を通り、加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する工程と、実座標と基準線との距離を装着誤差として出力する工程とを含む。このような測定方法によれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、実座標と基準線との距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【０００７】
このとき、上記の測定方法は、基準線に対して平行かつ対称に、予め定められた公差に基づいて第１公差直線と第２公差直線を設定する工程と、実座標と第１公差直線および第２公差直線の少なくともいずれかとの関係を出力する工程とを含んでも良い。作業者は、例えば表示部に出力された実座標と公差の関係を確認しながら作業を行うことができるので、作業効率が向上する。
【０００８】
また、上記の測定方法は、基準座標を通り回転軸に平行な軸方向線に対して平行かつ対称に、予め定められた公差に基づいて第３公差直線と第４公差直線を設定する工程と、実座標が、第１公差直線、第２公差直線、第３公差直線および第４公差直線で囲まれる公差領域に位置するか否かを出力する工程とを含んでも良い。作業者は、例えば表示部に表示された判定結果を見れば、工具の装着位置が予定された領域に収まっているか否かを容易に確認できる。
【０００９】
また、上記の測定方法は、実座標を通り、基準線と直交する直交線を算出する工程と、少なくとも実座標、基準線および直交線を出力する工程とを含んでも良い。作業者は、例えば表示部に表示されたこれらの情報を確認すれば、調整すべき方向を容易に判断できる。
【００１０】
本発明の第２の態様における測定方法は、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定方法であって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、当該基準座標を通り、加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する工程と、実座標から、実座標を通り工具の装着調整方向に平行な調整線と基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する工程とを含む。このような測定方法によれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、調整線に沿った方向における基準線までの距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【００１１】
このとき、上記の測定方法は、基準線に対して平行に、予め定められた公差に基づいて第１公差直線と第２公差直線を設定する工程と、実座標と第１公差直線および第２公差直線の少なくともいずれかとの関係を出力する工程とを含んでも良い。作業者は、例えば表示部に出力された実座標と公差の関係を確認しながら作業を行うことができるので、作業効率が向上する。
【００１２】
また、上記の測定方法は、実座標が、調整線上において第１公差直線と第２公差直線の間に位置するか否かを出力する工程を含んでも良い。作業者は、例えば表示部に表示された判定結果を見れば、工具の装着位置が予定された範囲に収まっているか否かを容易に確認できる。
【００１３】
本発明の第３の態様における測定装置は、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定装置であって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する座標設定部と、加工面の加工目標とする角度を取得する角度取得部と、基準座標を通り当該角度を有する基準線を設定する基準線設定部と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する実座標取得部と、実座標と基準線との距離を装着誤差として出力する出力部とを備える。このような測定装置によれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、実座標と基準線との距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【００１４】
本発明の第４の態様における測定装置は、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定装置であって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する座標設定部と、加工面の加工目標とする角度を取得する角度取得部と、基準座標を通り当該角度を有する基準線を設定する基準線設定部と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する実座標取得部と、実座標から、実座標を通り工具の装着調整方向に平行な調整線と基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する出力部とを備える。このような測定装置によれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、調整線に沿った方向における基準線までの距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【００１５】
本発明の第５の態様における測定プログラムは、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定プログラムであって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、当該基準座標を通り、加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する工程と、実座標と基準線との距離を装着誤差として出力する工程とをコンピュータに実行させる。このような測定プログラムによれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、実座標と基準線との距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【００１６】
本発明の第６の態様における測定プログラムは、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に装着する工具の装着誤差を測定する測定プログラムであって、工具によって加工する加工面に対応する基準座標を設定する工程と、当該基準座標を通り、加工面の加工目標とする角度を有する直線を基準線として設定する工程と、基準線に平行で工具の刃先と接する接線と刃先との接点を工具の基準点とし、当該基準点の現在の実座標を取得する工程と、実座標から、実座標を通り工具の装着調整方向に平行な調整線と基準線との交点までの距離を装着誤差として出力する工程とをコンピュータに実行させる。このような測定プログラムによれば、基準座標と実座標との距離を装着誤差とせず、調整線に沿った方向における基準線までの距離を装着誤差とするので、移動機構の送り軸方向にばらつきがあっても、工具の装着位置を一次元的に調整すれば良く、作業者は容易に作業を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、回転軸に対して斜交する方向に移動される移動機構に工具を装着する場合において、作業者がより簡便に工具を装着できるように、装着誤差を測定して作業者に呈示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】バルブシート加工工具の工具先端部の断面を概略的に示す断面図である。
【図２】工具先端部を設置した測定装置の外観を概略的に示す外観図である。
【図３】測定装置の制御に関する機能ブロックを示す制御ブロック図である。
【図４】スライダに対するバイトの装着について説明する説明図である。
【図５】スライダの送り軸方向におけるばらつきの影響を説明する説明図である。
【図６】バイトの刃先位置の調整を説明する説明図である。
【図７】表示部への表示例を示すサンプル図である。
【図８】測定装置の処理フローを示すフロー図である。
【図９】他の実施例におけるバイトの装着について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。
【００２０】
本実施形態においては、バルブシート加工工具のうち工具先端部に装着するバイトの装着を例として測定方法、測定装置および測定プログラムを説明する。図１は、バルブシート加工工具の工具先端部１０の断面を概略的に示す断面図である。バルブシート加工工具は、エンジンのシリンダヘッドにおけるバルブシートおよびバルブガイド孔を加工するための工具である。バルブシートは、エンジンのバルブが着座するテーパ内周面を有する。バルブシートの前方にはバルブをガイドするバルブガイド孔が形成される。
【００２１】
バルブシート加工工具は、図示しない主軸に工具先端部１０を装着して利用する加工装置である。工具先端部１０は、主軸に対して着脱可能に構成されており、主軸が回転されると、工具先端部１０は、リーマ軸３００の中心を回転軸として矢印Ａの方向に全体が回転する。
【００２２】
工具先端部１０は、リーマ軸３００を中心軸として、略円錐形状を成す。リーマ軸３００の先端は、リーマが装着される構造となっており、リーマは、加工対象であるバルブガイド孔を加工する。リーマ軸３００は、本体部１００の中心を貫通するように設けられている。本体部１００には、外周面である円錐面の一部が溝状に抉られたスライダ溝１０２が設けられている。スライダ溝１０２は、回転軸に斜交する斜面１０２ａを含むように形成されており、斜面１０２ａは、スライダ１１０が移動するための受け面として機能する。スライダ１１０は、斜面１０２ａから脱離せず、斜面１０２ａに沿って移動するように、斜面１０２ａとの間に、不図示のガイド機構を備える。
【００２３】
スライダ１１０は、斜面１０２ａ方向に沿う傾斜部１１１と回転軸方向に沿う垂直部１１２から構成される。傾斜部１１１には、斜面１０２ａに直交する方向に貫通する嵌合孔１１４が設けられている。垂直部１１２は、バイト２００を装着するための装着孔１１６が設けられている。具体的には後述するが、バイト２００は、装着孔１１６に挿入され、固定ネジ２２０に締め付けられてスライダ１１０に固定される。
【００２４】
本体部１００の底面１０８は、工具先端部１０としてバルブシート加工工具の主軸に装着するための基準面である。底面１０８の中央部分には、内部方向へ向かってシリンダ部１０４が設けられている。直進部材１３０は、シリンダ部１０４に収容され、主軸側の駆動機構により駆動されて、シリンダ部１０４内を矢印Ｂ方向に進退する。直進部材１３０は、内部に固定孔１３２が設けられており、外側から挿通された係合ピン１２０を、ボルト１２２により固定し、支持する。
【００２５】
直進部材１３０に支持された係合ピン１２０は、本体部１００に設けられた挿通孔１０６を貫通して突出し、スライダ１１０の嵌合孔１１４に嵌合している。したがって、直進部材１３０が矢印Ｂ方向に進退すると、係合ピン１２０が嵌合孔１１４内で移動して嵌合孔１１４の内壁を押圧し、スライダ１１０は、斜面１０２ａに沿って矢印Ｃ方向へ移動する。したがって、バイト２００の先端も、矢印Ｃ方向に沿って進退する。すなわち、工具先端部１０の全体が回転軸方向に進退する送り動作、矢印Ａ方向に回転する動作、およびバイト２００が矢印Ｃ方向に移動する動作により、バルブシート加工工具は、いわゆるトラバース加工により、バルブシートのテーパ面を所望の角度で切削することができる。バルブシート面の加工には、部品全体におけるシート面の高さ寸法と、バルブと接触するシート面の幅寸法の管理が必要であり、その寸法管理は、バイト２００が正しい位置に装着されているかに大きく左右される。なお、以下の説明においては、本体部１００の基準面である底面１０８をｘｙ平面とし（図面右方向をｘ軸正方向）、回転軸中心をｚ軸（図面上方向をｚ軸正方向）とし、その交点を原点とする。
【００２６】
図２は、工具先端部１０を設置した測定装置４０の外観を概略的に示す外観図である。測定装置４０は、切削工具としてのバイト２００を、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構としてのスライダ１１０に装着する場合の、装着目標位置に対する装着誤差を測定するための測定装置である。
【００２７】
測定装置４０は、測定対象物である工具先端部１０を載置する載置面を有する基台４００、工具先端部１０を固定するチャック４１０、バイト２００の装着部付近Ｔの画像を取得する撮像部５３０、取得した画像の解析等を行うコントロールパネル５００を備える。
【００２８】
工具先端部１０は、その原点が基台４００の原点と一致するように、かつｘｚ平面が撮像部５３０の撮像面と相対するように、基台４００の載置面に設置される。撮像部５３０は、基台４００から延出する支柱４２０に載置されており、支柱４２０は、撮像部５３０がバイト２００の装着部付近Ｔを捉えられるように、高さを調整する機能を有する。例えばＣＣＤを光電変換素子とする撮像部５３０で撮像された画像の画像データは、ケーブル５３１を介してコントロールパネル５００へ送られる。
【００２９】
コントロールパネル５００は、当該画像データを解析し、その結果を表示部５１０に表示させる。コントロールパネル５００は、表示部５１０と操作部５２０を備える。表示部５１０は、解析結果の他にも、撮像部５３０が撮像した画像や、各種情報、操作部５２０を介して作業者から入力された項目等を表示する。作業者は、表示部５１０を確認しながら、固定ネジ２２０を緩めたり締め付けたり、スライダ１１０を斜面１０２ａに沿って移動させたりして、スライド１１０の装着孔１１６に挿入されたバイト２００の位置を調整する。
【００３０】
図３は、測定装置４０の制御に関する機能ブロックを示す制御ブロック図である。コントロールパネル５００に内蔵される、例えばＣＰＵから成る制御部５５０は、後述する各種演算を行い、撮像部５３０から送られてくる画像データを処理し、作業者が操作する操作部からの入力を受け付け、表示部５１０に表示する表示画像を生成する。表示画像は、後述するように、処理した画像や演算した結果に基づいて生成される。制御部５５０は、表示画像を表示部５１０に出力して作業者に情報を呈示する、出力部としての機能を担う。表示部５１０は、例えばＬＣＤパネルにより構成され、操作部５２０は、押しボタン等の他に表示部５１０に重畳されたタッチパネルであっても良い。制御部５５０は、起動時にメモリ５４０から制御プログラムを読み込んで、各種制御を実行する。メモリ５４０は、不揮発性の記憶媒体であり、例えばソリッドステートドライブが用いられる。メモリ５４０は、制御プログラムの他にも、制御、演算に用いられる様々なパラメータ値、関数等を記憶している。
【００３１】
図４は、スライダ１１０に対するバイト２００の装着について説明する説明図である。装着孔１１６は、スライダ１１０の垂直部１１２にｚ軸に沿って設けられており、バイト２００は、装着孔１１６に挿通され、ｚ軸方向の位置が調整されて、固定ネジ２２０によって締め付けられて固定される。すなわち、作業者は、固定ネジ２２０を調整することにより、ｚ軸方向へバイト２００を移動させることができる。
【００３２】
図５は、スライダ１１０の送り軸方向におけるばらつきが与える影響を説明する説明図である。スライダ１１０が斜面１０２ａ方向にずれていると、図示するように、バイト２００の刃先のずれは、ｘ軸方向の成分を伴う。このとき、ずれた２つのそれぞれの状態において作業者がｚ軸方向の目標位置にバイト２００の位置を合わせ込んだとしても（バイト高さ寸法を同一にしても）、加工対象の加工面であるバルブシート面は回転軸に対して斜交する面であるので、加工後のバルブシート面高さにばらつきが発生してしまう。
【００３３】
一方で、バイト２００の刃先を目標とする一点に移動させる調整は、スライダ１１０が斜めに移動する構造上、作業に手間がかかる。そこで、本実施形態においては、加工対象であるバルブシート面が回転軸に対して斜交する面であることに着目して、バイト２００の刃先を移動させる目標位置を、一点ではなく、バルブシート面の傾きに沿う直線上の任意の点とする。以下に位置調整の概念を説明する。
【００３４】
図６は、バイト２００の刃先位置の調整を説明する説明図である。図は、撮像部５３０によって取得される画像と同じく、ｘｚ平面におけるバイト２００の先端部の様子を表している。
【００３５】
バイト２００の刃先Ｒのうち、一点が基準点６０１として設定される。基準点６０１は、加工対象であるバルブシート面の加工目標とする傾斜面の角度α、すなわち目標通りに加工された場合における傾斜面のｘｚ平面による断面に現れる直線の傾き角αを有する直線群のうち、刃先Ｒと接する接線６０４の接点である。基準点６０１の座標は、作業者が操作部５２０を操作して入力する角度αを受け付け、撮像部５３０が取得する画像から刃先Ｒの輪郭線を抽出し、当該輪郭線と角度αを有する接線６０４との接点として算出することができる。
【００３６】
基準点６０１が本来存在していて欲しい座標は、基準座標６０２である。基準座標６０２は、工具先端部１０の原点が基台４００の原点と一致するように工具先端部１０が基台４００の載置面に正確に設置されている場合の、ｘｚ平面における座標として定義される。基準座標６０２は、従来技術における基準点の目標座標である。基準座標６０２は、バイト２００によって加工する加工面に対応する座標であり、加工面の設計値や工具先端部１０の他の要素との関係から、予め作業者によって指定される座標である。図６では、説明をわかりやすくするため、基準座標６０２をｘｚ平面の原点として表している。
【００３７】
次に、基準座標６０２を通り、角度αを有する直線である基準線６０３を設定する。基準線６０３は、刃先Ｒと接する接線６０４と平行である。換言すると、基準点６０１は、基準線６０３に平行でバイト２００の刃先と接する接線６０４とバイト２００の刃先との接点と定義することもできる。そして、現在の実座標である基準点６０１の座標と基準線６０３との距離Ｄを演算し、これをバイト２００の装着誤差として出力する。すなわち、基準点６０１の実座標を通り基準線６０３に直交する直交線６０９と、基準線６０３の交点を現時点における仮想的な目標座標と定める。本実施形態においては、この仮想的な目標座標に基準点６０１を移動させる調整を行うのではなく、装着誤差である距離Ｄを０に近づけるように調整を行う。つまり、基準点６０１が、基準線６０３上に重なることを目標にバイト２００の調整を行う。
【００３８】
ただし、基準点６０１が基準線６０３上に正確に重ならなくても、基準点６０１の座標が予め定められた公差領域６１０に含まれた時点で、調整を完了しても良い。公差領域６１０は、上限公差線６０５（第１公差直線）、下限公差線６０６（第２公差直線）、左限公差線６０７（第３公差直線）および右限公差線６０８（第４公差直線）によって囲まれた領域として定義される。上限公差線６０５および下限公差線６０６は、基準線６０３に対して平行かつ対称に、予め定められた公差分だけ離れて定められた直線である。左限公差線６０７および右限公差線６０８は、基準座標６０２を通り回転軸に平行な軸方向線（図におけるｚ軸）に対して平行かつ対称に、予め定められた公差分だけ離れて定められた直線である。上限公差線６０５および下限公差線６０６を定める公差と、左限公差線６０７および右限公差線６０８を定める公差は、互いに異なる値でも良い。また、上限公差線６０５および下限公差線６０６を設定せず、左限公差線６０７および右限公差線６０８のみを設定しても良い。ずなわち、基準点６０１を基準線６０３に重ねるように調整することを前提としつつ、ｘ軸方向には一定の誤差を許容する。
【００３９】
このように、基準点６０１を基準線６０３に重ねる調整方法は、図５で説明したスライダ位置のばらつきがあっても、シート面高さのばらつきを生じさせることがなく、従来の調整方法に比べて作業効率が格段に向上する。また、装着される工具が１種類ではなく、例えば径や長さが異なる工具を装着する場合であっても、このような調整方法によれば、工具の差を気にすることなく、同様に装着位置を調整できる。測定装置４０は、このような調整手法をサポートするように、上述した手順で設定および演算を行い、装着誤差として距離Ｄを表示部５１０に表示して作業者に呈示する。
【００４０】
図７は、表示部５１０への表示例を示すサンプル図である。制御部５５０は、撮像部５３０から取得した画像を表示すると共に、これに重畳して、基準点６０１、基準座標６０２、基準線６０３、接線６０４、直交線６０９、公差領域６１０および角度α（図では４５°）等を表示する。また、装着誤差としての距離Ｄの値を表示し、これに関連する下限公差線までの距離、上限公差線までの距離、現時点における基準点６０１の座標である実座標等を表示する。これらの表示画面は、作業者の作業中において逐次更新され、作業者は、バイト２００の位置を調整しながら、その結果を確認することができる。すなわち、ほぼリアルタイムで調整結果を確認することができるので、作業を容易に行うことができる。
【００４１】
以上説明した処理手順を、測定装置４０の処理フローとして説明する。図８は、測定装置４０の処理フローを示すフロー図である。以下の処理を実行させるプログラムは、メモリ５４０に事前に記憶されており、コンピュータとして機能する制御部５５０は、メモリ５４０から当該プログラムを読み込んで実行する。図８のフローは、工具先端部１０が基台４００に設置されて、測定開始の指示が与えられた時点から開始する。
【００４２】
制御部５５０は、ステップＳ１０１で、撮像部５３０に撮像を開始させ、検査画像を取得する。そして、ステップＳ１０２で、作業者による入力を受け付けて基準座標２０２を設定する。このとき、制御部５５０は、基準座標を設定する座標設定部として機能する。同様に、ステップＳ１０３で、作業者による入力を受け付けて目標角度として角度αを設定する。このとき、制御部５５０は、角度αを取得する角度取得部として機能する。また、公差情報も作業者から受け付ける。制御部５５０は、基準座標２０２と角度αを受け付けたら、ステップＳ１０４へ進み、ステップＳ１０１で取得した検査画像から刃先Ｒの輪郭線を抽出して、基準点２０１と基準線２０４を設定する。このとき、制御部５５０は、基準線設定部として機能する。
【００４３】
制御部５５０は、ステップＳ１０５へ進み、基準点２０１の座標を現時点における実座標として取得する。このとき、制御部５５０は、実座標取得部として機能する。そして、ステップＳ１０６で、距離Ｄを演算し、図７を用いて説明したように各種情報と共に距離Ｄを装着誤差として表示部５１０に表示する。
【００４４】
制御部５５０は、ステップＳ１０７に進み、実座標が公差領域６１０に含まれるか否かを判断する。含まれないと判断したら、例えば「調整ＮＧ」と表示して、ステップＳ１０８へ進む。制御部５５０は、ステップＳ１０８では、作業者による再調整作業を待つ。具体的には、予め定められたインタバル時間の経過を待っても良いし、作業者による再開指示の入力を待っても良い。そして、ステップＳ１０９へ進み、撮像部５３０から再度検査画像を取得する。その後、ステップＳ１０５へ戻り、ステップＳ１０７までの処理を繰り返す。なお、刃先Ｒの輪郭に対する基準点２０１の相対位置は変わらないので、ステップＳ１０９で新たに取得された検査画像から刃先Ｒの輪郭を抽出すれば、ステップＳ１０２で演算した結果を利用して、容易に実座標を取得することができる。
【００４５】
制御部５５０は、ステップＳ１０７で、実座標が公差領域６１０に含まれると判断したら、例えば「調整ＯＫ」と表示して、一連の処理を終了する。なお、実座標が公差領域６１０に含まれると判断しても、作業者から終了の指示を受け付けるまでは、調整作業を継続しても良い。
【００４６】
図９は、他の実施例におけるバイト２００の装着について説明する説明図である。図６を用いて説明した上述の例では、基準点６０１の現時点の座標と基準線６０３の距離Ｄを装着誤差として表示した。図９による本実施例では、現時点の基準点６０１と、基準点６０１を通りバイト２００の装着調整方向である回転軸方向（ｚ軸方向）に平行な調整線６１１が基準線２０３と交わる点との距離Ｄ’を装着誤差とする。このように装着誤差を定めると、バイト２００を装着孔１１６内で上下することだけで位置調整を行う場合に、作業者は、より直感的にバイト２００を移動すべき移動量を把握できる。
【００４７】
この場合において、制御部５５０は、上限公差線６０５および下限公差線６０６を表示し、基準点６０１の座標が、調整線６１１上において上限公差線６０５および下限公差線６０６の間に位置するか否かを判定して、その結果を表示するようにしても良い。このように判定結果が表示部５１０に表示されれば、作業者は調整結果を容易に把握することができる。
【００４８】
以上説明した実施形態においては、加工工具としてバルブシート面加工用工具を例に説明したが、測定対象はバルブシート面加工用工具に限らず、回転軸に対して斜交する方向に移動する移動機構に工具を装着するものであれば良い。このような構成を包含する工具であれば、上述の装着誤差の測定原理を適用することができ、同様の効果を得ることができる。また、上述したような測定装置４０に限らず、ツールプリセッタに上記の測定原理を適用して測定装置として機能させることもできる。
【００４９】
また、以上説明した実施形態においては、公差に基づいて定められる直線と実座標との関係として、当該直線までの距離、公差領域に含まれるか否かの判定結果として表示部に表示した。しかし、公差に基づいて定められる直線と実座標との関係であれば、さまざまな態様で表示部に表示することができる。例えば、実座標にもっとも近い直線のみを表示したり、距離に応じて表示色を変更したりすることもできる。
【００５０】
以上説明した実施形態において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現し得る。便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１０  工具先端部、４０  測定装置、１００  本体部、１０２  スライダ溝、１０４  シリンダ部、１０６  挿通孔、１０８  底面、１１０  スライダ、１１１  傾斜部、１１２  垂直部、１１４  嵌合孔、１１６  装着孔、１２０  係合ピン、１２２  ボルト、１３０  直進部材、１３２  固定孔、２００  バイト、２２０  固定ネジ、３００  リーマ軸、４００  基台、４１０  チャック、４２０  支柱、５００  コントロールパネル、５１０  表示部、５２０  操作部、５３０  撮像部、５３１  ケーブル、５４０  メモリ、５５０  制御部、６０１  基準点、６０２  基準座標、６０３  基準線、６０４  接線、６０５  上限公差線、６０６  下限公差線、６０７  左限公差線、６０８  右限公差線、６０９  直交線、６１０  公差領域、６１１  調整線
【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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