(57)【要約】  調整量推定装置（１００）は、通信部（７０）を介して機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定するデータ取得部（４１）と、測定した座標に基づいて面の形状、姿勢又は位置の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部（４３）と、を備える。幾何学的誤差演算部（４３）は、機械の組立前に、構成部品の組立前の幾何学的誤差に基づいて、機械の組立後の面の基準位置からの変位を予測計算し、予測計算された変位から、面の前記幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算し、推定する。
2020250779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定する座標測定部と、
前記座標測定部により測定された座標に基づいて前記面の形状、姿勢又は位置の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部と、を備え、
前記幾何学的誤差演算部は、前記機械の組立前に、前記構成部品の組立前の幾何学的誤差に基づいて、前記機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算し、
前記幾何学的誤差演算部は、前記予測計算された前記変位から、前記機械の備える調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算する、
調整量推定装置。
【請求項２】
前記座標測定部により測定された座標を記憶する座標記憶部と、
前記座標記憶部に記憶された座標を取得する座標取得部と、
前記機械の設計上の座標と、前記構成部品の識別情報と、測定点の座標、次元又は精度に関する情報を含む測定点の識別情報と、を含む測定位置情報を記憶する測定位置マスタ記憶部と、
前記測定位置マスタ記憶部を参照して、前記座標取得部から取得した座標を前記測定位置情報と対応付ける座標データ変換部と、を備える、
請求項１に記載の調整量推定装置。
【請求項３】
演算された前記調整量を出力する調整量出力部を備える、
請求項１又は２に記載の調整量推定装置。
【請求項４】
前記機械の調整前の前記構成部品の座標を取得する調整前測定結果取得部と、
前記機械の調整後の前記構成部品の座標を取得する調整後測定結果取得部と、
前記調整前の前記構成部品の座標、前記調整後の前記構成部品の座標及び前記調整量を入力、前記調整量の予測値を出力として学習を行った機械学習部と、を備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の調整量推定装置。
【請求項５】
機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定する座標測定ステップと、
前記座標測定ステップで測定された座標に基づいて前記面の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算ステップと、
前記機械の組立前に、前記幾何学的誤差演算ステップで演算された幾何学的誤差に基づいて前記機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算する変位計算ステップと、
前記変位計算ステップで予測計算された前記変位から、前記機械の備える調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算する調整量演算ステップと、を含む、
調整量推定方法。
【請求項６】
前記座標を取得する座標取得ステップと、
前記座標取得ステップで取得された前記座標を、前記機械の設計上の座標、前記構成部品の識別情報、及び測定点の座標、次元又は精度に関する情報を含む測定点の識別情報を含む情報である測定位置情報と対応付ける座標データ変換ステップと、を含む、
請求項５に記載の調整量推定方法。
【請求項７】
演算された前記調整量を出力する調整量出力ステップを含む、
請求項５又は６に記載の調整量推定方法。
【請求項８】
前記機械の調整前の前記構成部品の座標を取得する調整前測定結果取得ステップと、
前記機械の調整後の前記構成部品の座標を取得する調整後測定結果取得ステップと、
前記調整前の前記構成部品の座標、前記調整後の前記構成部品の座標及び前記調整量を入力、前記調整量の予測値を出力として学習を行った機械学習部に、前記機械の調整前の前記構成部品の座標を入力する推定ステップと、を含む、
請求項５から７のいずれか１項に記載の調整量推定方法。
【請求項９】
コンピュータに請求項５から８のいずれか１項に記載の方法のステップを実行させる調整量推定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、調整量推定装置、調整量推定方法及び調整量推定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の加工精度を規定の範囲内に維持するため、被加工物を搭載するテーブルの上面の傾きを幾何公差以下に抑える必要があり、場合によっては、工作機械の調整が必要になる。【０００３】
しかし、工作機械のどの構成部品のどの箇所をどの程度調整すれば、傾斜を幾何公差以下に抑えることができるのかを判断することは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２６８９２号公報
【特許文献２】特開２０１６−３８６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この課題に対応して、自動的に基準値に対する補正値、すなわち、調整量を算出する技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、案内面の傾きの補正値を算出する工作機械調整システムが記載されている。この工作機械調整システムは、案内面上を移動する移動体の変位を測定し、測定した変位に基づいて傾きの調整量を算出する。【０００６】
また、特許文献２には、工具の基準座標と幾何学的誤差とに基づいて、調整量を算出する方法が開示されている。【０００７】
一方、工作機械の製造段階において、それぞれの誤差が幾何公差以下である構成部品を設計通りに組み合わせて工作機械を組み立てたとしても、組立方法、誤差の累積等により、幾何公差以上の傾きが生じてしまうことがある。このような場合に、工作機械の組立後の各構成部品の傾きを予想し、所望の傾きが得られるように設計値を補正して、補正した設計値に基づいて構成部品を組み立てることができれば、組立後の煩雑な調整が必要なくなり、作業効率の向上が期待できる。【０００８】
しかし、特許文献１、２に記載の技術は、工作機械の面の傾斜を実測して補正値を求める技術であるため、組み立てられた工作機械が存在しない工作機械の製造段階では利用できない。
同様の問題は、案内面以外の任意の面について存在する。また、製造段階に限らず、メンテナンスなどのために、工作機械を分解し、再度組み上げる場合等にも同様の問題が存在する。このような問題は、工作機械に限らず、複数の部品を組み立てて機械を製造する場合に一般的に発生する。
さらには、面の傾斜に限らず、任意の幾何学的誤差についても同様の問題が発生する。【０００９】
本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、機械の組立前に、機械の任意の箇所の幾何学的誤差を幾何公差以下に抑えるための調整量を推定することができる調整量推定装置、調整量推定方法及び調整量推定プログラム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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本開示の調整量推定装置は、機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定する座標測定部と、測定された座標に基づいてその面の形状、姿勢又は位置の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部と、を備える。また、本開示の調整量推定装置の幾何学的誤差演算部は、機械の組立前に、構成部品の組立前の幾何学的誤差に基づいて、機械の組立後の前記構成部品に含まれる面の基準位置からの変位を予測計算し、この変位から、面の幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算して、調整量を推定する。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、機械の構成部品の幾何学的誤差に基づいて調整量が演算されることで調整量が推定されるので、機械の組立前に、機械の任意の箇所の幾何学的誤差を幾何公差以下に抑えるための調整量を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る調整量推定装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の調整量推定装置を具体的に実現するハードウェア構成の一例を示す図
【図３】図１の調整量推定装置を用いて調整する対象である工作機械の外観の説明図
【図４】図３の工作機械のベッドとテーブル、ベッドとコラムの、案内面との接続点の概略を表す図
【図５Ａ】図４の接続点の高さの変更に用いるスペーサであって、最小単位の厚さを有するスペーサの例を示す説明図
【図５Ｂ】図４の接続点の高さの変更に用いるスペーサであって、最小単位の４倍の厚さを有する１つのスペーサの例を示す説明図
【図５Ｃ】図４の接続点の高さの変更に用いるスペーサであって、最小単位の厚さを有するスペーサを４枚重ねることで全体として最小単位の４倍の厚さを有するスペーサとしたものの例を示す説明図
【図６】図１の調整量推定装置を用いた調整量の推定の処理と作業のフローチャート
【図７】図６の三次元測定結果の収集の詳細なフローチャート
【図８】図６の組立後の幾何学的誤差の演算のフローチャート
【図９】図８のステップを細分化した、より詳細なフローチャート
【図１０】図３の工作機械の組立作業後のテーブル上の平行度を推定するための測定点の例を示す図
【図１１】図３の工作機械の案内面との接続点の高さを調整する場合の座標の変換方法を示す図
【図１２】図７の調整量の指示及び測定結果の収集のフローチャート
【図１３】本開示の第２の実施の形態に係る調整量推定装置の構成を示すブロック図
【図１４】図１３の調整量推定装置を用いた調整量の推定の処理と作業のフローチャート
【図１５】図１３の調整量推定装置を用いた幾何学的誤差補正項の演算のフローチャート
【図１６】測定位置マスタ記憶部に記憶されるデータの構成を示す図
【図１７】三次元測定結果記憶部に記憶されるデータの構成を示す図
【図１８】調整量記憶部に記憶されるデータの構成を示す図
【図１９】調整後測定結果記憶部に記憶されるデータの構成を示す図
【図２０】補正項記憶部に記憶されるデータの構成を示す図
【図２１】本開示の第３の実施の形態に係る調整量推定装置を用いた調整量の推定の処理と作業のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、本開示の第１の実施の形態に係る調整量推定装置１００について、図面を参照して説明する。
【００１４】
調整量推定装置１００は、工作機械Ｐを構成する構成部品の幾何学的誤差に基づいて、工作機械Ｐの支持材の高さの調整量を推定する装置である。なお、工作機械Ｐの支持材とは、構成部品を組み立てた後の工作機械Ｐの案内面及び被加工物を搭載するテーブルの上面を含む各面の傾きを目標値に近づけるため、面を支持する複数の点に位置する部材である。工作機械Ｐは、例えば、旋盤、フライス盤、放電加工機、レーザ加工機等を含むが、これらに限られない。
この調整量推定装置１００は、図１に示すように、後述する各種データを記憶するデータ記憶部２０と、各種演算を行う演算部４０と、外部機器と情報をやり取りする通信部７０と、を備える。また、データ記憶部２０、データ取得部４１及び演算部４０は、通信部７０を介して作業者端末６０を含む外部機器と相互に通信することができる。
また、図１に示すように、調整量推定装置１００には、工作機械Ｐを含む測定対象物の３次元形状を測定する三次元測定器Ｍが接続されている。調整量推定装置１００は通信部７０を介して三次元測定器Ｍと通信する。
【００１５】
データ記憶部２０は、図１６に例示した、測定位置マスタ情報を記憶する測定位置マスタ記憶部２１と、図１７に例示した、三次元測定結果情報を記憶する三次元測定結果記憶部２２と、図１８に例示した、高さの調整量情報を記憶する調整量記憶部２３と、図１９に例示した、調整後測定結果情報を記憶する調整後測定結果記憶部２４と、図２０に例示した、補正項情報を記憶する補正項記憶部２５と、を備える。
【００１６】
測定位置マスタ記憶部２１は、工作機械Ｐを構成する部品の種類、換言すると部品の名称、部品番号、仕様等の部品の識別情報、測定点の次元又は精度に関する情報を含む測定点の種類、換言すると測定点の識別情報、予め設定された測定点の位置であるデータ上の測定点の位置又は座標のとり得る範囲、工作機械Ｐの測定点の設計上の座標値等を含む測定位置マスタ情報を記憶する。測定点の次元とは、例えば、二次元の場合には「２」、三次元の場合には「３」であるが、これに限られない。なお、測定位置マスタ情報は、事前に調整量推定装置１００の利用者によって、測定位置マスタ記憶部２１に記憶されている。また、測定位置マスタ情報は、請求項における測定位置情報の一例である。
【００１７】
三次元測定結果記憶部２２は、三次元測定器Ｍによる座標の測定順序、測定時刻等を識別する測定ＩＤ（identification、識別符号）、三次元測定によって測定された点の三次元座標を含む三次元測定結果情報を記憶する。なお、三次元測定結果記憶部２２は、請求項における座標記憶部の一例である。
【００１８】
調整量記憶部２３は、工作機械の案内面の傾きを調整する高さの調整量情報を記憶する。
調整後測定結果記憶部２４は、調整後に三次元測定によって測定された点の三次元座標を含む調整後測定結果情報を記憶する。
補正項記憶部２５は、過去に算出された案内面の高さの推定値と実際の値との差である補正項情報を記憶する。
【００１９】
演算部４０は、調整量を推定するための様々な演算を行う。演算部４０は、各種データを取得するデータ取得部４１と、座標を含む情報同士を紐付けてデータの変換を行うデータ変換部４２と、幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部４３と、部品の調整量を演算する調整量演算部４４と、調整量を指示する調整量指示部４５と、三次元測定結果情報を収集する測定結果収集部４６と、を備える。
【００２０】
データ取得部４１は、データ記憶部２０から演算に必要な各種データを取得する。データ取得部４１は、請求項における座標測定部、座標取得部、調整前測定結果取得部又は調整後測定結果取得部の一例である。
【００２１】
データ変換部４２は、測定位置マスタ記憶部２１に記憶されている測定点の情報と取得された座標とを紐付ける。データ変換部４２は、請求項における座標データ変換部の一例である。
【００２２】
幾何学的誤差演算部４３は、個々の部品の幾何学的誤差に基づいて組立後の工作機械Ｐ全体の幾何学的誤差を演算する。調整量演算部４４は、組立後の工作機械Ｐ全体の幾何学的誤差から個々の部品の調整量を演算する。調整量指示部４５は、演算された調整量を表示部６１に出力することで調整量を指示する。測定結果収集部４６は、組立後の部品の三次元測定結果情報を収集する。
【００２３】
作業者端末６０は、各種情報を表示する液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の表示部６１と、作業者の操作により情報を入力するマウス、キーボード、タッチパネル等の入力部６２と、を備える。
表示部６１は、請求項における調整量出力部の一例である。
【００２４】
三次元測定器Ｍは、測定対象の各部の座標を取得することで、その測定対象物の幾何特性を測定する装置である。この幾何特性は、平行度、真直度、直角度などに関するデータを含む。
【００２５】
通信部７０は、作業者端末６０、三次元測定器Ｍ等の調整量推定装置１００に接続された外部の装置との間で情報をやり取りする。
【００２６】
図２は、図１に示した調整量推定装置１００を具体的に実現するハードウェア構成の一例を示す図である。
具体的には、情報演算装置１０は、例えば汎用のコンピュータである。情報演算装置１０は、図２に示すように、プロセッサ１０１と、通信部１０２と、情報を一時的に記憶する主記憶部１０３と、情報を永続的に記憶する補助記憶部１０４と、情報演算装置１０の内部でデータをやり取りする内部バス１０５と、を備える。
プロセッサ１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、様々な論理演算処理を行う。
通信部１０２は、他装置と通信するインタフェースである。
主記憶部１０３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を含み、補助記憶部１０４は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）を含む。
例えば、調整量推定装置１００のデータ記憶部２０は情報演算装置１０の主記憶部１０３又は補助記憶部１０４によって実現される。演算部４０は、主記憶部１０３又は補助記憶部１０４に記憶されたプログラムをプロセッサ１０１が実行することによって実現される。通信部７０は、通信部１０２によって実現される。データ記憶部２０、データ取得部４１、演算部４０の相互の通信は、これらを接続する内部バス１０５によって実現される。
【００２７】
以下、図３を参照しながら、工作機械Ｐを用いて、テーブルＰ１２、コラムＰ１３等を支持する複数の支持材Ｃの長さ、高さ、厚さ等の調整量を推定する処理の流れを説明する。
なお、工作機械ＰのテーブルＰ１２、コラムＰ１３等を支持する複数の支持材Ｃは、理解を容易にするため図３には図示されていない。しかし、支持材Ｃは、ベッドＰ１１の上面とテーブルＰ１２との間、ベッドＰ１１とコラムＰ１３との間に配置されているスライダ機構に設けられており、テーブルＰ１２及びコラムＰ１３を複数の接続点Ｐ２１〜Ｐ２８において支持する。これらの支持材Ｃは、例えば、微小な単位で長さ、高さ、厚さ等の調節可能なスペーサ、座金等である。
支持材Ｃは、請求項における調整部材の一例である。
調整部材は精密ネジ式の調整機構であってもよい。
【００２８】
工作機械Ｐは、ｘ方向の案内面Ｓｘとｙ方向の案内面Ｓｙを備えるベッドＰ１１と、ベッドＰ１１の上を移動可能なテーブルＰ１２、ｚ方向の案内面Ｓｚを備えるコラムＰ１３と、ｚ方向に移動可能であるｚ軸ベースＰ１４と、ｚ軸ベースＰ１４の先端に固定されたヘッドＰ１５と、を備える。
テーブルＰ１２は、ベッドＰ１１の案内面Ｓｘに設けられ、ベッドＰ１１の上をｘ方向に移動可能なテーブルである。コラムＰ１３は、ベッドＰ１１の案内面Ｓｙに設けられ、ベッドＰ１１の上をｙ方向に移動可能であり、側面にｚ方向の案内面Ｓｚを備える。ｚ軸ベースＰ１４は、コラムＰ１３上の案内面Ｓｚに接している。ヘッドＰ１５は、被加工物を加工するものである。
【００２９】
このように、工作機械Ｐを用いた加工の位置は、ｘ方向についてはテーブルＰ１２で、ｙ方向についてはコラムＰ１３で、ｚ方向についてはｚ軸ベースＰ１４で定められる。このため、被加工物の加工精度は、ベッドＰ１１の案内面Ｓｘ、Ｓｙ及びコラムＰ１３の案内面Ｓｚの幾何学的誤差に影響される。
【００３０】
工作機械Ｐによる被加工物の加工精度を規定の範囲内に維持するため、作業者は、ベッドＰ１１の案内面Ｓｘ、Ｓｙ及びコラムＰ１３の案内面Ｓｚの傾きを調整する。
以下、図３及び図４を参照して、調整量推定装置１００を用いてベッドＰ１１の上面である案内面Ｓｘを水平に調整する方法を説明する。
【００３１】
図４は、図３に示した工作機械ＰのベッドＰ１１の案内面Ｓｘ上の接続点Ｐ２１〜Ｐ２４、及び、ベッドＰ１１の案内面Ｓｙ上の接続点Ｐ２５〜Ｐ２８の例を示したものである。接続点Ｐ２５〜２８のｚ方向の高さは、これらの接続点Ｐ２５〜２８において、ベッドＰ１１とテーブルＰ１２との間、又はベッドＰ１１とコラムＰ１３との間に挟まれて配置される支持材Ｃの寸法によって調整可能である。以下、支持材Ｃの例として平板状のスペーサＲを用いる場合について、テーブルＰ１２又はコラムＰ１３のｚ方向の寸法の変更可能な最小単位をＬとして説明する。
図５Ａは、最小単位であるＬの厚さを有するスペーサＲを例示した説明図である。図５Ｂは、最小単位Ｌの４倍である４Ｌの厚さを有する１つのスペーサＲ１を例示した説明図である。図５Ｃは、最小単位Ｌの厚さを有するスペーサＲを４枚重ねることで全体として４Ｌの厚さを有するスペーサＲ２としたものを例示した説明図である。図５Ａ〜図５Ｃに例示したスペーサＲ、Ｒ１、Ｒ２をベッドＰ１１とテーブルＰ１２との間、又はベッドＰ１１とコラムＰ１３との間に配置することで、ベッドＰ１１とコラムＰ１３のｚ方向の寸法、接続点Ｐ２１〜Ｐ２８におけるｚ方向の高さを変更することができる。なお、ｚ方向の高さを変更する手段については、例示した平板状のスペーサＲ、Ｒ１、Ｒ２等に限定されない。
【００３２】
このように、接続点Ｐ２１〜Ｐ２８のｚ方向の高さは、Ｌの整数倍の厚さを有する支持材Ｃを用いるか、又はＬの厚さを有する支持材Ｃを複数用いることで、Ｌずつ変更することができる。そして、テーブルＰ１２の上面の傾きは、接続点Ｐ２１〜Ｐ２４の４点における支持材Ｃの厚さを個別に変更することで調整できる。また、コラムＰ１３の案内面Ｓｚの傾きは、接続点Ｐ２５〜Ｐ２８の４点における支持材Ｃの厚さを個別に変更することで調整できる。
【００３３】
以下、調整量推定装置１００を用いて工作機械ＰのテーブルＰ１２を支持する支持材Ｃの調整量を推定する全体の流れを説明する。
図６の左側の破線で示した作業の流れは、工作機械Ｐを用いた加工作業のフローチャートであり、右側の破線で示した処理の流れは、調整量推定装置１００を用いた調整量推定処理のフローチャートである。加工作業と調整量推定処理とで共通して用いられる情報のうち、対応するものの流れを左向き又は右向きの矢印で示す。
【００３４】
作業者は、テーブルＰ１２のベッドＰ１１に対する移動及びコラムＰ１３のベッドＰ１１に対する移動を滑らかにするため、ベッドＰ１１の案内面及びコラムＰ１３の案内面の機械加工を実施する。また、作業者は、平坦な面上で被加工物を加工するため、テーブルＰ１２の上面の機械加工も行う（ステップＳ１１）。これらの機械加工とは、例えば研削加工である。
【００３５】
その後、作業者は、機械加工の結果を確認するため、三次元測定器Ｍを用いて、機械加工を施したベッドＰ１１、テーブルＰ１２及びコラムＰ１３の面の上にある複数の点の座標を測定する三次元測定を実施する（ステップＳ１２）。
このステップでは、ベッドＰ１１、テーブルＰ１２及びコラムＰ１３という工作機械Ｐの構成部品は、個別に三次元測定される。このように個別の測定が行われるのは、まだ工作機械Ｐの構成部品を組み合わせていないためである。
ステップＳ１２は、請求項における座標測定ステップ、座標取得ステップ又は調整前測定結果取得ステップの一例である。
【００３６】
次に、測定結果収集部４６は、後続の処理のため、作業者によって行われたステップＳ１２の測定の結果である三次元測定結果データを、通信部７０を介して、三次元測定器Ｍから収集する（ステップＳ２１）。また、測定結果収集部４６は、収集したデータを三次元測定結果記憶部２２に記憶して蓄積する。
【００３７】
測定結果収集部４６がベッドＰ１１、テーブルＰ１２及びコラムＰ１３のすべてについて三次元測定の結果の収集を完了した後、幾何学的誤差演算部４３は、テーブルＰ１２、ベッドＰ１１及びコラムＰ１３を組み立てた後の幾何学的誤差を予測する演算を実施する（ステップＳ２２）。
ここで演算される幾何学的誤差とは、例えば、ベッドＰ１１の案内面、コラムＰ１３の案内面及びテーブルＰ１２の上面の姿勢のずれ、すなわち、角度として演算される傾きである。三次元測定器Ｍによって測定された三次元測定結果データには、これらの面の傾きは含まれない。このため、幾何学的誤差演算部４３は、例えば、三次元測定結果データに含まれる複数の点の同士のｘ座標及びｙ座標の差に対するｚ座標の差の比を計算することで、角度を算出する。そして、ここで演算された幾何学的誤差に基づいて、組立後の構成部品の各基準位置からの変位が予測計算される。
ステップＳ２２は、請求項における変位計算ステップ又は幾何学的誤差演算ステップの一例である。
【００３８】
ステップＳ２２の組立後の幾何学的誤差の予測演算により予測計算された各基準位置からの変位に基づき、調整量指示部４５は、作業者に接続点Ｐ２１からＰ２８の高さの調整量を指示する（ステップＳ２３）。調整量の指示は、例えば、調整量推定装置１００が、作業者端末６０に命令を発行し、表示部６１に調整量のデータを表示させることにより行われる。この指示は、接続点ごとに、高さの現在値からの差を数値で示すことにより行われる。
例えば、テーブルＰ１２に関する調整量の指示であれば、調整量推定装置１００は、表示部６１に「Ｐ２１：０．０ｍｍ、Ｐ２２：＋０．１ｍｍ、Ｐ２３：＋０．１ｍｍ、Ｐ２４：＋０．２ｍｍ」と表示させる。これにより、作業者は、基準となる高さに対して、接続点Ｐ２１の支持材Ｃの厚さを基準値Ｌと同一にし、接続点Ｐ２２及びＰ２３の支持材Ｃの厚さをＬ＋０．１ｍｍとし、接続点Ｐ２４の支持材Ｃの厚さをＬ＋０．２ｍｍとすると、テーブルＰ１２の傾きを目標値に近づけることができると理解する。
ステップＳ２３は、請求項における調整量出力ステップの一例である。
【００３９】
図６の左の破線内の加工作業に戻り、作業者は、ステップＳ２３の指示に従い、すなわち、作業者端末６０の表示部６１に表示された調整量のデータに基づいて調整作業を実施する（ステップＳ１３）。例えば、作業者は、前述の表示部６１の表示を読んで、接続点Ｐ２１の高さを基準値Ｌのままとし、Ｐ２２及びＰ２３をＬ＋０．１ｍｍ、Ｐ２４をＬ＋０．２ｍｍとして後述するステップＳ１４での組立てを行う。
【００４０】
作業者は、組立前の三次元測定（ステップＳ１２）が完了した後の各部品の組立作業を実施し（ステップＳ１４）、続いて、組立後の工作機械Ｐについて、接続点Ｐ２１〜２８の幾何学的誤差の測定を実施する（ステップＳ１５）。
測定結果収集部４６は、ステップＳ１５の測定の結果取得された幾何学的誤差測定結果データを収集する（ステップＳ２４）。具体的には、測定結果収集部４６は、接続点Ｐ２１〜Ｐ２８の支持材Ｃの厚さをＬから変更した後のベッドＰ１１の案内面、コラムＰ１３の案内面及びテーブルＰ１２の上面の３次元座標を収集する。これにより、調整量推定装置１００の処理は終了する。
なお、測定結果収集部４６は、収集した幾何学的誤差測定結果データを調整後測定結果記憶部２４に記憶して蓄積する。後述するように、調整後測定結果記憶部２４に蓄積された幾何学的誤差測定結果データにより補正項記憶部２５に記憶された補正項は修正され得る。
【００４１】
演算部４０は、測定された幾何学的誤差が規定の範囲内かどうかを判別する（ステップＳ１６）。
測定された幾何学的誤差が規定の範囲内であれば（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、作業者はすべての作業を終了し、調整完了とする（ステップＳ１７）。規定の範囲内になければ（ステップＳ１６：ＮＯ）、調整量指示部４５に指示された調整量どおりの調整ができていないことになるので、調整作業（ステップＳ１３）に戻り、作業者は調整量指示部４５に指示された調整量での調整作業を再度実施する。なお、指示された調整量どおりの調整をしても測定された幾何学的誤差が規定の範囲内にならない場合を考慮して、ステップＳ１６からステップＳ１３に戻る回数を制限してもよい。このような場合でも、調整後測定結果記憶部２４に記憶された幾何学的誤差測定結果データに基づき、次回以降は修正された補正項が用いられることにより、指示された調整量どおりに調整すれば幾何学的誤差が規定の範囲内に収まるようになる。
【００４２】
以上説明したように、調整量推定装置１００によれば、ステップＳ１１からＳ１２までを順に実行することで、組立作業（ステップＳ１４）より前に、作業者は調整量を求めることができる（ステップＳ１３、Ｓ２３）。
これに対し、従来の方法では必要な調整量は事前にわからないため、一度組み立てた後、工作機械ＰのテーブルＰ１２上のヘッドＰ１５の位置を固定し、テーブルＰ１２のみ案内面上を平行移動させて、直角方向の変化量を測定し、接続点Ｐ２１〜Ｐ２４の高さ調整を実施しなければならない。
【００４３】
以下、図６で述べた各ステップの詳細を、数式も適宜参照して説明する。
【００４４】
図７は、図６の三次元測定結果の収集ステップ（ステップＳ２１）の詳細なフローチャートである。
データ取得部４１は、三次元測定（ステップＳ１２）によって取得された、測定結果情報である座標の集合、工作機械の座標データ測定機能によって測定された測定点の座標、作業者によって入力された測定結果の座標等を取得する（ステップＳ３１）。
【００４５】
次に、データ変換部４２は、データ取得部４１を介して測定点の座標を取得するとともに、測定位置マスタ記憶部２１を参照して、測定位置マスタ記憶部２１に記憶される測定点の情報と取得された座標とを紐付ける。
測定位置マスタ記憶部２１に記憶される情報は、前述した例、すなわち、部品の種類、測定点の種類、データ上の測定点の位置、設計上の座標値等に限られない。測定位置マスタ情報測定した座標データを、測定したいどの点の座標データか区別でき、取得した座標情報と紐付けることができるものであれば、どのような形式でもよい。
【００４６】
データ変換部４２がデータ取得部４１を介して取得した座標を測定位置マスタ記憶部２１に記憶された測定点の情報と紐付けることで、三次元測定器Ｍによって測定された座標と設計上の三次元の座標とが一対一に対応したデータの形式に変換される（ステップＳ３２）。
データ変換部４２はさらに、測定位置マスタ記憶部２１に記憶された情報と部品の製造番号とを紐付け、変換した座標情報を三次元測定結果記憶部２２に蓄積する。
ステップＳ３２は、請求項における座標データ変換ステップの一例である。
【００４７】
一般的な三次元測定器Ｍのみを用いる場合、部品ごとに出力されるデータ形式、測定の基準点又は面が違うと、作業者による手作業での測定しかできず、一方向のみの座標値、すなわち、部品、データ形式、測定の基準点、基準位置又は基準面についてのデータが不明な情報しか測定できないことがある。しかし、このような場合であっても、調整量推定装置１００によれば、データ変換の処理（ステップＳ３２）を行うことによって、データ形式、測定の基準点及び基準面のデータを備えた情報を蓄積しておくことができる。
【００４８】
図８は、組立後の幾何学的誤差の演算ステップ（ステップＳ２２）の詳細なフローチャートである。
幾何学的誤差演算部４３は、補正項記憶部２５に予め記憶されたパラメータである補正項を取得し、三次元測定結果記憶部２２から、三次元測定結果の収集（ステップＳ２１）によって蓄積された工作機械Ｐの個々の部品の三次元測定情報を取得する。なお、幾何学的誤差演算部４３は、補正項記憶部２５から補正項を取得する際に、調整後測定結果記憶部２４に蓄積された幾何学的誤差測定結果データを用いて当該補正項を修正してもよい。そして、幾何学的誤差演算部４３は、個々の部品の幾何学的誤差から、これらの部品を組み立てて工作機械Ｐとした場合の全体の幾何学的誤差を演算する（ステップＳ７１）。
例えば、幾何学的誤差としてｘ方向の角度を、部品としてベッドＰ１１及びテーブルＰ１２を取り上げると、ベッドＰ１１の許容値が±１°、テーブルＰ１２の許容値が±２°であるときに、幾何学的誤差演算部４３は、下限値と上限値を単純にそれぞれ加算して、ベッドＰ１１とテーブルＰ１２を組み立てたものの幾何学的誤差を±３°とする。もっとも、これは幾何学的誤差演算部４３による幾何学的誤差の演算の一例にすぎない。実際には、部品の種類、組合せ方、算出する幾何学的誤差の種類、方向等を考慮して、部品すべてを組み合わせたものの幾何学的誤差が演算される。
幾何学的誤差の演算が完了した後、調整量演算部４４は、調整量を演算する（ステップＳ７２）。具体的には、ステップＳ７１で算出された幾何学的誤差には上限値と下限値とが含まれるため、調整量演算部４４は、例えば、上限値と下限値との平均値を計算する。そして、調整量演算部４４は、この平均値が設計上の値の上限値と下限値との間に収まっている場合は、この平均値と、設計上の値の上限値と下限値との平均値と、の差を演算して調整量とする。この平均値が設計上の値の上限値と下限値との間に収まっていない場合はこの平均値と、設計上の値の上限値又は下限値のいずれか平均値に近い方と、の差を演算して調整量とする。これは調整量をできるだけ小さい値に収めるためである。ただし、これは調整量の算出方法の一例である。例えば調整量演算部４４は、全ての場合に、幾何学的誤差の上限値と下限値との平均値と、設計上の値の上限値と下限値との平均値と、の差を演算して調整量としてもよい。また、調整量演算部４４は、算出された調整量情報を調整量記憶部２３に記憶する。
ステップＳ７２は、請求項における調整量演算ステップの一例である。
【００４９】
図９は、図８のステップを細分化した、より詳細なフローチャートである。
ステップＳ８１からＳ８４はステップＳ７１に、ステップＳ８５からＳ８７はステップＳ７２に含まれる。
まず、幾何学的誤差演算部４３は、組立後の幾何学的誤差の演算に必要な各部品の三次元情報を取得する（ステップＳ８１）。
続いて、幾何学的誤差演算部４３は、各部品の三次元情報のｘｙｚ方向、基準データム面を統一し、部品の三次元情報、すなわち、座標の変換を実施する（ステップＳ８２）。
その後、幾何学的誤差演算部４３は、三次元座標の変換のステップ（ステップＳ８２）で変換された各部品の三次元座標を用いて、組立前後の各測定点間の座標の変化量を計算する（ステップＳ８３）。
幾何学的誤差演算部４３は、各測定点の座標の変化量の計算（ステップＳ８３）によって得られた変化量に、補正項記憶部２５に記憶されている補正値を適用して、ステップＳ８３で計算された各測定点の座標の補正を実施する（ステップＳ８４）。
次に、ステップＳ８３及びＳ８４で推定した変化量を規定値以下に抑えるため、ベッドＰ１１、コラムＰ１３等の案内面の調整量を、可能な限り多数の測定点において多点探索をすることで、変化量が最小となる値を見つけ、これを調整量の推定値とする調整量の算出を行う（ステップＳ８５）。
ステップＳ８５で得られた調整量の推定値及びその時の組立後測定点の測定値の推測値を、調整量記憶部２３に蓄積する（ステップＳ８６）。
ｘ、ｙ及びｚを含む、予測したいすべての方向の測定点間の変化量及び必要な調整量の計算が完了しているか否かを判別し（ステップＳ８７）、完了している場合（ステップＳ８７：ＹＥＳ）には、処理を終了し、完了していない場合（ステップＳ８７：ＮＯ）には、三次元情報の変換（ステップＳ８２）に戻り、別の方向の計算を実施する。
【００５０】
以下、これまで説明した方法を適用する手順について、図１０を参照して説明する。
図１０は、組立作業後のテーブルＰ１２上の三次元測定器Ｍによる測定点ａ０〜ａｎ、ｂ０〜ｂｎ、ｃ０〜ｃｎ、ｄ０〜ｄｎの配置の一例を示した図である。以下では、特に、組立前後のｚの変化量を事前に推定し、テーブルＰ１２、コラムＰ１３の案内面との接続点の高さの調整量について事前に推定を行う場合の計算手順の例を説明する。
【００５１】
図１０に示すように、測定点ａ０〜ａｎ、ｂ０〜ｂｎ、ｃ０〜ｃｎ、ｄ０〜ｄｎは、ａとｂ、ｃとｄのそれぞれのグループごとに、一直線上にある。
したがって、ｘ方向に沿って配置されている測定点ａ０〜ａｎ、ｂ０〜ｂｎのｘ座標は、図４における接続点Ｐ２１〜Ｐ２４の固有の４点によって求められる。また、ｙ方向に沿って配置されている測定点ｃ０〜ｃｎ、ｄ０〜ｄｎのｙ座標は、ベッドＰ１１のｙ方向の案内面とコラムＰ１３との接続点Ｐ２５〜Ｐ２８によって求められる。
【００５２】
次に、ステップＳ１１で機械加工されたテーブルＰ１２上の点ａ０におけるｚ方向のずれを０とすると、点ａ０から離れた点ａｎのｚ方向のずれは、以下のように計算される。
【００５３】
（点ａｎにおけるｚ方向のずれ）＝｛（テーブル底面をｘｙ平面の基準データムとした、テーブルの三次元測定結果での点ａｎのｚ座標）＋（ベッドのｘ方向案内面を基準データムとした、ベッドのｘ軸方向の案内面の三次元測定結果でのａｎでの接続点４点のｚ座標の平均）｝−｛（テーブル底面をｘｙ平面の基準データムとした、テーブルの三次元測定結果の点ａ０のｚ座標）−（ベッドのｘ方向案内面を基準データムとした、ベッドのｘ軸方向の案内面の三次元測定結果でのａ０での接続点４点のｚ座標の平均）｝
【００５４】
点ｂ０〜ｂｎもｘ軸方向に沿って配置されているため、点ｂｎについても、点ａｎにおける計算と同様の方法により、そのｚ方向のずれを計算することができる。
【００５５】
また、点ｃｎにおけるｚ方向のずれは以下のように計算される。
（点ｃｎにおけるｚ方向のずれ）＝｛（テーブル底面をｘｙ平面の基準データムとした、テーブルの三次元測定結果での点ｃｎのｚ座標）＋（ベッドのｘ方向案内面を基準データムとした、ベッドのｙ軸方向の案内面の三次元測定結果でのｃｎでの接続点４点のｚ座標の平均)}−｛（テーブル底面をｘｙ平面の基準データムとした、テーブルの三次元測定結果の点ｃ０のｚ座標）−（ベッドのｘ方向案内面を基準データムとした、ベッドのｙ軸方向の案内面の三次元測定結果でのａ０での接続点４点のｚ座標の平均）｝
【００５６】
点ｄ０〜ｄｎもｙ軸方向に沿って配置されているため、点ｄｎについても、点ｂｎにおける計算と同様の方法により、そのｚ方向のずれを計算することができる。
【００５７】
以上のｚ方向のずれの計算が完了した後、調整量演算部４４は、各測定点の座標の計算（ステップＳ８３）について、補正を行う（ステップＳ８４）。補正は、前述したように、各測定点における計算されたｚ方向のずれに、補正量を足し合わせることによって行われる。
【００５８】
その後、各測定値の変化量を規定値以下にするために必要な補正量の計算を実施する（ステップＳ８５）。そこで、この補正量の計算の具体的な方法について、図１１を参照して説明する。
図１１は、案内面との接続点の高さを調整した場合の各点の座標の変化を示した図である。破線の矩形は、傾ける前におけるベッドＰ１１及びその上面の接続点をｙ軸方向に見た図であり、実線の矩形は角度θだけ傾けた後におけるベッドＰ１１及びその上面の接続点をｙ軸方向に見た図である。
図１１のように、接続点ｓ１を中心に、ベッドＰ１１のｘ方向の一辺をｚ方向上向きに持ち上げた場合を考える。このとき、接続点ｓ１の座標は、ベッドＰ１１を傾ける前後で変化せず、接続点ｓ２をｔだけ移動してｓ’２に位置するものとする。これらの接続点ｓ１、ｓ２及びｓ’２の３点を頂点とする三角形は二等辺三角形であるから、接続点ｓ１のｘ座標をｘ＿ｓ１、ｓ２のｘ座標をｘ＿ｓ２、ａｎのｘ座標をｘ＿ａｎとすると、傾きの角度θについて、余弦定理より以下の関係が成り立つ。
ｔ２＝｜ｘ＿ｓ２−ｘ＿ｓ１｜２＋｜ｘ＿ｓ２−ｘ＿ｓ１｜２−２｜ｘ＿ｓ２−ｘ＿ｓ１｜２×ｃｏｓθ
上式をθについて変形すると、以下のようになる。
ｃｏｓθ＝（２｜ｘ＿ｓ２−ｘ＿ｓ１｜２−ｔ２）／２｜ｘ＿ｓ２−ｘ＿ｓ１｜２
次に、傾きθを用いて、テーブルＰ１２の上面にある点の高さａｎの変化量、すなわち、テーブルＰ１２を傾ける前後におけるｚ座標の変化量Δｚを求めると、以下のようになる。
Δｚ＝｜ｘ＿ａｎ−ｘ＿ｓ１｜×ｓｉｎθ
となる。
【００５９】
調整量の算出（ステップＳ８５）では、調整量の推定値を規定値以下にするために、以下の目的関数および制約条件の下、接続点Ｐ２１〜Ｐ２４の調整量を網羅的に変化させて最適値を見つける多点探索を実施する。
ここで、Δｚｍａｘ＿ａ、Δｚｍａｘ＿ｂ、Δｚｍａｘ＿ｃ、Δｚｍａｘ＿ｄは、それぞれ、ａｎ、ｂｎ、ｃｎ、ｄｎにおけるｚ方向のずれの絶対値の最大値であり、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４はテーブルとベッドのx軸方向の案内面との接続点の調整量である。
目的関数：  Ｍｉｎｉｍｉｚｅ（Δｚｍａｘ＿ａ＋Δｚｍａｘ＿ｂ＋Δｚｍａｘ＿ｃ＋Δｚｍａｘ＿ｄ）
変数：      ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４
制約条件：  ｔ１≧０、ｔ２≧０、ｔ３≧０、ｔ４≧０、ここで、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は、ｔの整数倍（ｔは単位調整量）
Ｍｉｎｉｍｉｚｅは、最小化関数である。
【００６０】
以上の処理で得られたｔ１〜ｔ４を調整量の推測値とし、これらの値を調整量記憶部２３に保存する（ステップＳ８６）。
【００６１】
すべての処理が完了していると判断される場合（ステップＳ８７：ＹＥＳ）には、計算を終了し、そうでなければ（ステップＳ８７：ＮＯ）、三次元情報の変換（ステップＳ８２）に戻る。
【００６２】
図１２は、図６に示された調整量の指示（ステップＳ２３）及び測定結果の収集（ステップＳ２４）の詳細なフローチャートである。
データ取得部４１は、組立後の幾何学的誤差の演算（ステップＳ２２）で計算され、調整量記憶部２３に保持されている、組立作業（ステップＳ１４）の実施対象の製品の組立作業後の各接続点の座標データを取得する（ステップＳ９１）。
【００６３】
調整量指示部４５は、データ取得部４１を介して、組立作業後の各接続点の調整量の推定値の情報を取得し、指示情報を作業者端末６０に送信し、表示部６１に表示することで、作業者に調整量の指示を行う（ステップＳ９２）。作業者は、表示部６１に表示されている各接続点の調整量の推定値でテーブルＰ１２の調整作業を実施する。
図６に示した調整作業（ステップＳ１３）および組立作業（ステップＳ１４）、幾何学的誤差の測定（ステップＳ１５）を実施した後、作業者は、作業者端末６０の入力部６２を操作して、組立後の調整量及び測定結果を入力する。
測定結果収集部４６は、調整後測定結果情報を収集する（ステップＳ９３）。また、測定結果収集部４６は、収集した情報を調整後測定結果記憶部２４に蓄積する。
【００６４】
なお、以上説明してきたテーブルＰ１２の傾きの調整対象となる工作機械は、工作機械Ｐに限られず、２軸以上の互いに直交する並進軸を持ち、工具の位置決めを行う他の種類の工作機械であってもよい。また、面の傾きを精密に調整する必要のある他の種類の機械、装置、器具、デバイス等であってもよい。
また、測定対象物の３次元形状を測定する機器は、三次元測定器Ｍに限られない。例えば、工作機械に付属する機上測定ユニットであってもよい。さらに、作業者がダイヤルゲージを操作して得られた情報から測定対象物の３次元形状を算出してもよい。
【００６５】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態に係る調整量推定装置１００においては、推定された調整量を用いて調整を行った結果、各部品の熱変形、自重等による弾性変形、三次元測定されていない部品の幾何学的誤差等の影響によって誤差が生じても、調整が完了すれば処理を終了する。そして、調整後の測定結果は調整後測定結果記憶部２４に蓄積され、次回以降の調整時の補正項取得時に利用され得る。
これに対して、第２の実施の形態に係る調整量推定装置７００は、後述するように、処理を終了するまでに調整後の幾何学的誤差を取得し、これを機械学習によって分析して補正項を算出し、次回以降の調整に利用する。第１の実施の形態に係る調整量推定装置１００のみを用いて調整を行う場合、三次元測定されていない部品及び三次元測定することができない面の誤差を計算することができないため、このような部品及び面の影響が大きい場合、例えば、外注部品の加工方法の変更、構成部品の変更などによって、推定された調整量と実際の調整量とに大きな差異が発生することがある。この差異が次回調整以降一定であっても、発生した差異が、三次元測定のミス又は熱変形である可能性も考慮する必要があるため、ある程度の回数を継続しなければ、補正量を決定することができない。調整量推定装置７００により、機械学習を用いて補正項を算出することで、次回調整時の推定された調整量と実際の調整量との差異を小さくすることができることに加え、各部品の熱変形、自重等による弾性変形、三次元測定されていない部品の幾何学的誤差等の影響によって発生する誤差により早く対応して調整量を推定することができる。
以下、調整量推定装置１００と異なる部分についてのみ説明する。
【００６６】
図１３は、調整量推定装置７００の構成を示すブロック図である。
調整量推定装置７００は、調整量を出力とするニューラルネットワークを含む機械学習部５０を備える。
【００６７】
調整量推定装置７００は、図１４に示すように、作業者の作業が終了しても、調整作業（ステップＳ１３）及び組立作業（ステップＳ１４）を経た後の幾何学的誤差の測定（ステップＳ１５）で測定された幾何学的誤差測定結果データを収集し（ステップＳ１２４）、このデータに基づいて、幾何学的誤差補正項の演算を行う（ステップＳ１２５）。
【００６８】
図１５は、調整量推定装置７００を用いた幾何学的誤差補正項の演算（ステップＳ１２５）の詳細を示したフローチャートである。
【００６９】
データ取得部４１は、三次元測定結果記憶部２２、調整量記憶部２３、調整後測定結果記憶部２４から、構成部品の三次元測定結果Ａと、三次元測定結果Ａから調整量推定装置７００で予測演算した幾何学的誤差Ｂと、推定した調整量Ｃ、実際に組立作業を実施した後の幾何学的誤差の測定結果Ｄと調整量Ｅの各情報を取得する（ステップＳ１３０１）。なお、幾何学的誤差Ｂは三次元測定結果Ａに基づいて算出されるため、図１５では明示されていない。また、調整量Ｅは幾何学的誤差の測定結果Ｄから算出してもよいので図１５では明示されていないが、測定結果収集部４６が幾何学的誤差の測定結果Ｄとともに調整量Ｅも調整後測定結果記憶部２４に蓄積するようにして、調整後測定結果記憶部２４から測定結果Ｄと調整量Ｅを取得できるようにしてもよい。
ステップＳ１３０１は、請求項における調整後測定結果取得ステップの一例である。
機械学習部５０は、三次元測定結果Ａ、予測演算した幾何学的誤差Ｂ及び推定した調整量Ｃを機械学習の入力情報とし、実際に組立作業を実施した後の幾何学的誤差の測定結果Ｄ及び実際に組立作業を実施した後の調整量Ｅを出力として、教師あり学習を行う（ステップＳ１３０２）。なお、上述したように幾何学的誤差Ｂと調整量Ｃは三次元測定結果Ａから算出されるので、機械学習部５０は三次元測定結果Ａのみを機械学習の入力情報としてもよい。また、後述するように機械学習部５０で取得する値は調整量Ｅのみでよく、幾何学的誤差の測定結果Ｄは取得できなくても問題ないので、機械学習部５０は調整量Ｅのみを機械学習の出力情報として、教師あり学習を行ってもよい。
【００７０】
なお、機械学習部５０は、データ取得部４１を介して各情報を受け取り、事前に実行された調整の結果である、三次元測定結果Ａ’、予測演算した幾何学的誤差Ｂ’、推定した調整量Ｃ’、実際に組立作業を実施した後の幾何学的誤差の測定結果Ｄ’、実際に組立作業を実施した後の調整量Ｅ’の各情報をそれぞれ製品単位でまとめ、データ記憶部２０に記憶している。
【００７１】
調整量推定装置７００の調整量演算部４４は、機械学習部５０に三次元測定結果Ａを入力し、機械学習部５０から取得した調整量Ｅの情報をもとに、調整量の指示を行う。
学習後の機械学習部５０を用いた調整量Ｅの取得は、請求項における推定ステップの一例である。
【００７２】
調整量推定装置７００によれば、現実に生じた誤差をフィードバックし、推定の結果を補正することができるので、調整量推定装置７００を繰り返し使用することで調整量の推定の精度を高めることができる。
【００７３】
（第３の実施の形態）
調整量推定装置１００、７００は、工作機械を対象とする調整量の推定装置であるが、本開示の対象は工作機械に限られない。
第３の実施の形態に係る調整量推定装置の構成は、図１に示した調整量推定装置１００又は図１３に示した調整量推定装置７００と同一であるが、幾何学的な誤差を小さくすることが求められる面を有する測定装置を対象とする装置である。
本実施の形態に係る調整量推定装置の実行する処理は、調整量推定装置１００又は調整量推定装置７００の実行する処理と同一であるが、図２１の左側の破線内に例示したように、作業者の実行する作業が加工作業ではなく測定装置の組立である点において異なる。また、この測定装置の組立は一度限りで、後々別の測定装置の組立は行われないことを想定している。このため、図２１に示すように、ステップＳ１５での測定結果は調整量推定装置で収集されない。
【００７４】
なお、上記実施の形態において記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどの記憶媒体に書き込んで各種装置に適用することが可能である。本開示を実現するコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行するものである。また、インターネット上のストレージにプログラムを格納しておき、これをダウンロードすることにより上記実施の形態において記載した手法を適用することもできる。
【００７５】
なお、本開示は、本開示の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この開示を説明するためのものであり、本開示の範囲を限定するものではない。即ち、本開示の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の開示の意義の範囲内で施される様々な変形が、この開示の範囲内とみなされる。
【００７６】
本出願は、２０１９年６月１２日に出願された、日本国特許出願特願２０１９−１０９８８３号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１９−１０９８８３号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００７７】
１０…情報演算装置、２０…データ記憶部、２１…測定位置マスタ記憶部、２２…三次元測定結果記憶部、２３…調整量記憶部、２４…調整後測定結果記憶部、２５…補正項記憶部、３０…データ取得部、４０…演算部、４１…データ取得部、４２…データ変換部、４３…幾何学的誤差演算部、４４…調整量演算部、４５…調整量指示部、４６…測定結果収集部、５０…機械学習部、６０…作業者端末、６１…表示部、６２…入力部、７０…通信部、１００…調整量推定装置、１０１…プロセッサ、１０２…通信部、１０３…主記憶部、１０４…補助記憶部、１０５…内部バス、７００…調整量推定装置、Ｃ…支持材、Ｍ…三次元測定器、Ｐ…工作機械、Ｐ１１…ベッド、Ｐ１２…テーブル、Ｐ１３…コラム、Ｐ１４…ベース、Ｐ１５…ヘッド、Ｐ２１〜Ｐ２８…接続点、Ｒ、Ｒ１、Ｒ２…スペーサ、Ｓｘ、Ｓｙ、Ｓｚ…案内面。
【図１】
2020250779.tif 000003
【図２】
2020250779.tif 000004
【図３】
2020250779.tif 000005
【図４】
2020250779.tif 000006
【図５Ａ】
2020250779.tif 000007
【図５Ｂ】
2020250779.tif 000008
【図５Ｃ】
2020250779.tif 000009
【図６】
2020250779.tif 000010
【図７】
2020250779.tif 000011
【図８】
2020250779.tif 000012
【図９】
2020250779.tif 000013
【図１０】
2020250779.tif 000014
【図１１】
2020250779.tif 000015
【図１２】
2020250779.tif 000016
【図１３】
2020250779.tif 000017
【図１４】
2020250779.tif 000018
【図１５】
2020250779.tif 000019
【図１６】
2020250779.tif 000020
【図１７】
2020250779.tif 000021
【図１８】
2020250779.tif 000022
【図１９】
2020250779.tif 000023
【図２０】
2020250779.tif 000024
【図２１】
2020250779.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月14日(2021.7.14)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本開示は、調整量推定装置、調整量推定方法、調整量推定プログラム及び工作機械組立方法に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の構成部品に含まれるベッド、テーブルおよびコラムの面の上の点の座標を測定する座標測定部と、
前記座標測定部により測定された座標に基づいて前記面の形状、姿勢又は位置の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部と、を備え、
前記幾何学的誤差演算部は、前記工作機械の組立前に、前記構成部品の組立前の幾何学的誤差に基づいて、前記工作機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算し、
前記幾何学的誤差演算部は、前記予測計算された前記変位から、前記ベッドと前記テーブルとの間または前記ベッドと前記コラムとの間に配置して高さの変更に用いる調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する前記調整部材の調整量を演算する、
調整量推定装置。
【請求項２】
前記座標測定部により測定された座標を記憶する座標記憶部と、
前記座標記憶部に記憶された座標を取得する座標取得部と、
前記工作機械の設計上の座標と、前記構成部品の識別情報と、測定点の座標、次元又は精度に関する情報を含む測定点の識別情報と、を含む測定位置情報を記憶する測定位置マスタ記憶部と、
前記測定位置マスタ記憶部を参照して、前記座標取得部から取得した座標を前記測定位置情報と対応付ける座標データ変換部と、を備える、
請求項１に記載の調整量推定装置。
【請求項３】
演算された前記調整量を出力する調整量出力部を備える、
請求項１又は２に記載の調整量推定装置。
【請求項４】
機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定する座標測定部と、
前記座標測定部により測定された座標に基づいて前記面の形状、姿勢又は位置の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算部と、を備え、
前記幾何学的誤差演算部は、前記機械の組立前に、前記構成部品の組立前の幾何学的誤差に基づいて、前記機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算し、
前記幾何学的誤差演算部は、前記予測計算された前記変位から、前記機械の備える調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算し、
さらに、
前記機械の調整前の前記構成部品の座標を取得する調整前測定結果取得部と、
前記機械の調整後の前記構成部品の座標を取得する調整後測定結果取得部と、
前記調整前の前記構成部品の座標、前記調整後の前記構成部品の座標及び前記調整量を入力、前記調整量の予測値を出力として学習を行った機械学習部と、を備える、
調整量推定装置。
【請求項５】
工作機械の構成部品に含まれるベッド、テーブルおよびコラムの面の上の点の座標を測定する座標測定ステップと、
前記座標測定ステップで測定された座標に基づいて前記面の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算ステップと、
前記工作機械の組立前に、前記幾何学的誤差演算ステップで演算された幾何学的誤差に基づいて前記工作機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算する変位計算ステップと、
前記変位計算ステップで予測計算された前記変位から、前記ベッドと前記テーブルとの間または前記ベッドと前記コラムとの間に配置して高さの変更に用いる調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する前記調整部材の調整量を演算する調整量演算ステップと、を含む、
調整量推定方法。
【請求項６】
前記座標を取得する座標取得ステップと、
前記座標取得ステップで取得された前記座標を、前記工作機械の設計上の座標、前記構成部品の識別情報、及び測定点の座標、次元又は精度に関する情報を含む測定点の識別情報を含む情報である測定位置情報と対応付ける座標データ変換ステップと、を含む、
請求項５に記載の調整量推定方法。
【請求項７】
演算された前記調整量を出力する調整量出力ステップを含む、
請求項５又は６に記載の調整量推定方法。
【請求項８】
機械の構成部品に含まれる面の上の点の座標を測定する座標測定ステップと、
前記座標測定ステップで測定された座標に基づいて前記面の幾何特性の基準値との誤差である幾何学的誤差を演算する幾何学的誤差演算ステップと、
前記機械の組立前に、前記幾何学的誤差演算ステップで演算された幾何学的誤差に基づいて前記機械の組立後の前記構成部品の前記面の基準位置からの変位を予測計算する変位計算ステップと、
前記変位計算ステップで予測計算された前記変位から、前記機械の備える調整部材であって前記面の前記幾何特性を変更する調整部材の調整量を演算する調整量演算ステップと、
前記機械の調整前の前記構成部品の座標を取得する調整前測定結果取得ステップと、
前記機械の調整後の前記構成部品の座標を取得する調整後測定結果取得ステップと、
前記調整前の前記構成部品の座標、前記調整後の前記構成部品の座標及び前記調整量を入力、前記調整量の予測値を出力として学習を行った機械学習部に、前記機械の調整前の前記構成部品の座標を入力する推定ステップと、を含む、
調整量推定方法。
【請求項９】
コンピュータに請求項５から８のいずれか１項に記載の方法のステップを実行させる調整量推定プログラム。
【請求項１０】
請求項５から８のいずれか１項に記載の調整量推定方法のステップと、
前記調整部材の調整量を前記調整量演算ステップで演算された調整量に調整した後に前記構成部品の組立作業を実施するステップと、を含む、
工作機械組立方法。
【国際調査報告】
2020250779.tif 000026
2020250779.tif 000027
2020250779.tif 000028
2020250779.tif 000029