"2軸以上の並進駆動軸と1軸以上の回転駆動軸とを具備した多軸工作機械において、主軸にタッチプローブを取り付けるとともに回転駆動軸にターゲット球を設置し、複数の条件にて回転駆動軸の割出動作を行い、各割出条件における前記ターゲット球の中心座標を前記タッチプローブにより計測し、それらの計測結果に基づいて、隣り合う軸間に存在する幾何誤差を同定、補正する幾何誤差補正システムであって、前記回転駆動軸の割出動作を行う際に、回転駆動軸を、オーバーシュート位置に最短距離で割り出した後に割出開始位置に割出すことを特徴とする幾何誤差補正システム。オーバーシュート位置を設定するための設定手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の幾何誤差補正システム。回転駆動軸への負荷がないと判断した場合に、多軸工作機械のロストモーションを補正するためのロストモーション補正手段から位置決め誤差量を取得し、その位置決め誤差量に基づいてオーバーシュート位置を設定することを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の幾何誤差補正システム。回転駆動軸への負荷があると判断した場合に、予め取得されている位置決め誤差と回転駆動軸への負荷量との関係に基づいて位置決め誤差を決定することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の幾何誤差補正システム。回転駆動軸への負荷の有無を判断しなかった場合であって、工作物の材質に関する材質情報が設定されている場合に、設定されている回転駆動軸の割出条件およびターゲット球の初期位置に関する初期位置情報に基づいて、工作物の大きさを見積るとともに、前記材質情報から工作物の重量を推定し、その推定された工作物の重量を回転駆動軸への負荷量と仮定し、その仮定された負荷量を用いて、予め取得されている位置決め誤差と回転駆動軸への負荷量との関係に基づいて位置決め誤差を決定することを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の幾何誤差補正システム。ロストモーション補正手段から位置決め誤差量を取得し、その位置決め誤差量と、すでに決定されている位置決め誤差とを比較し、その比較結果に基づいてオーバーシュート位置を設定することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の幾何誤差補正システム。回転駆動軸への負荷の有無が判断されなかった場合、または材質関連情報が設定されていない場合、あるいはロストモーション補正手段から取得された位置決め誤差量が以前に決定された位置決め誤差よりも小さいと判断された場合に、オーバーシュート位置を、予め定められた所定の位置に設定することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の幾何誤差補正システム。幾何誤差は多軸工作機械の状態によって変化するため、上記した幾何誤差の補正システムを搭載した多軸工作機械においては、幾何誤差の同定、補正動作を何度も繰り返す必要がある。したがって、幾何誤差の同定、補正に要する時間を可能な限り短くすることが、加工の効率性の面から望ましい。しかしながら、上記した幾何誤差の補正システムにおいては、旋回軸や回転軸を同一方向に回転させることによってそれらの軸が割り出されるため、割出条件によっては、割出開始位置への割り出し回転が逆方向への回転に比べて遠回りとなり、幾何誤差の補正が完了するまでに要する時間が長くなってしまう、という不具合がある。本発明の目的は、上記従来の幾何誤差の補正方法が有する問題点を解消し、短時間で多軸工作機械の幾何誤差を同定補正することができる上、補正により工作物の加工精度へ悪影響が及ぶ事態を生じさせない多軸工作機械の幾何誤差補正システムを提供することにある。請求項1に記載された発明は、2軸以上の並進駆動軸と1軸以上の回転駆動軸とを具備した多軸工作機械において、主軸にタッチプローブを取り付けるとともに回転駆動軸にターゲット球を設置し、複数の条件にて回転駆動軸の割出動作を行い、各割出条件における前記ターゲット球の中心座標を前記タッチプローブにより計測し、それらの計測結果に基づいて、隣り合う軸間に存在する幾何誤差を同定、補正する幾何誤差補正システムであって、前記回転駆動軸の割出動作を行う際に、回転駆動軸を、オーバーシュート位置に最短距離で割り出した後に割出開始位置に割出すことを特徴とするものである。請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、オーバーシュート位置を設定するための設定手段を設けたことを特徴とするものである。請求項3に記載された発明は、請求項1、または請求項2に記載された発明において、回転駆動軸への負荷がないと判断した場合に、多軸工作機械のロストモーションを補正するためのロストモーション補正手段から位置決め誤差量を取得し、その位置決め誤差量に基づいてオーバーシュート位置を設定することを特徴とするものである。請求項4に記載された発明は、請求項1~3のいずれかに記載された発明において、回転駆動軸への負荷があると判断した場合に、予め取得されている位置決め誤差と回転駆動軸への負荷量との関係に基づいて位置決め誤差を決定することを特徴とするものである。請求項5に記載された発明は、請求項1~4のいずれかに記載された発明において、回転駆動軸への負荷の有無を判断しなかった場合であって、工作物の材質に関する材質情報が設定されている場合に、設定されている回転駆動軸の割出条件およびターゲット球の初期位置に関する初期位置情報に基づいて、工作物の大きさを見積るとともに、前記材質情報から工作物の重量を推定し、その推定された工作物の重量を回転駆動軸への負荷量と仮定し、その仮定された負荷量を用いて、予め取得されている位置決め誤差と回転駆動軸への負荷量との関係に基づいて位置決め誤差を決定することを特徴とするものである。請求項6に記載された発明は、請求項1~5のいずれかに記載された発明において、ロストモーション補正手段から位置決め誤差量を取得し、その位置決め誤差量と、すでに決定されている位置決め誤差とを比較し、その比較結果に基づいてオーバーシュート位置を設定することを特徴とするものである。請求項7に記載された発明は、請求項1~6のいずれかに記載された発明において、回転駆動軸への負荷の有無が判断されなかった場合、または材質関連情報が設定されていない場合、あるいはロストモーション補正手段から取得された位置決め誤差量が以前に決定された位置決め誤差よりも小さいと判断された場合に、オーバーシュート位置を、予め定められた所定の位置に設定することを特徴とするものである。本発明に係る多軸工作機械の幾何誤差補正システムによれば、従来の幾何誤差補正システムに比べて、幾何誤差の同定補正に要する時間を短縮することができる上、補正により工作物の加工精度へ悪影響が及ぶ事態を効果的に防止することができる。また、本発明に係る多軸工作機械の幾何誤差補正システムは、汎用性があるため、どのようなタイプの多軸工作機械においても、共通の方法によって幾何誤差を補正することができる。以下、本発明に係る幾何誤差補正システムを多軸工作機械5軸制御マシニングセンタに適用した一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。<マシニングセンタの構成>図1は、3つの並進軸と2つの回転軸を有する5軸制御マシニングセンタテーブル旋回型マシングセンタMを示したものである以下、単にマシニングセンタMという。マシニングセンタMのベッド基台1には、主軸頭2、テーブル3、トラニオンユニット5が駆動制御可能に設置されている。主軸頭2は、並進軸であり互いに直交するX軸、Z軸によって並進2自由度の運動が可能になっている。また、テーブル3は、トラニオンユニット5に内蔵された互いに直交した回転軸であるA軸、C軸によって回転2自由度の運動が可能になっているとともに、並進軸でありXZ軸に直交するY軸により並進1自由度の運動が可能になっている。かかるマシニングセンタMは、NC制御装置図2参照により、サーボモータ図示せずでX,Y,Z,A,Cの各軸を駆動制御することによって、主軸頭2に装着される工具を用いて、テーブル3に固定される工作物ワークを任意の形状に加工することができるようになっている。すなわち、マシニングセンタMは、工作物から工具への軸構成が、C軸-A軸-Y軸-X軸-Z軸になっている。また、後述する方法でマシニングセンタMの幾何誤差を同定、補正する際には、マシニングセンタMの主軸頭2にタッチプローブ図示せずが取り付けられ、テーブル3にターゲット球が設置される。<マシニングセンタの制御機構>図2は、上記したマシニングセンタMの制御機構を示すブロック図であり、主軸頭2、テーブル3、トラニオンユニット5を並進させるための各サーボモータ、および、テーブル3を回転させるための各サーボモータは、NC制御装置21によって駆動制御されるようになっている。また、NC制御装置21には、割出位置割出条件等を設定するための入力手段31、同定された幾何誤差等を出力するためのモニタ等の出力手段32等が接続されている。さらに、NC制御装置21には、記憶手段22が設けられており、当該記憶手段22内には、幾何誤差の補正処理を実行するための各種のプログラムを記憶するためのプログラム記憶領域、各種の演算に用いる変数等を記憶するための変数記憶領域等が設けられている。かかる制御装置21、トラニオンユニット5、主軸頭2を並進させるための各サーボモータ、および、クレードル4、テーブル3を回転させるための各サーボモータ、主軸頭2に取り付けられたタッチプローブ、テーブル3に設置されたターゲット球等によって、マシニングセンタMの幾何誤差を補正するための幾何誤差補正システムSが構成されている。<マシニングセンタの幾何誤差>次に、隣り合う軸間の傾き誤差や位置誤差等の所謂、幾何誤差について説明する。上記したマシニングセンタMにおいて、各軸間の相対並進誤差および相対回転誤差の合計6成分δx,δy,δz,α,β,γから定義される幾何誤差は、全部で36個存在する。しかしながら、冗長の関係にあるものが存在し、それらを除くと、幾何誤差は合計13個となる。また、マシニングセンタMのような工作機械の位置決め誤差とは、一般的にスティックスリップやロストモーションと呼ばれる誤差であり、工作機械の動きに伴った誤差である。スティックスリップは、駆動軸を一定速で移動させているのにもかかわらず、動かない状態stickと運動する状態slipによって生じる誤差である。一方、ロストモーションとは、ある位置への正方向からの位置決めと負方向からの位置決めとにおいて、工作機械が弾性体であることや構造上の理由により駆動力が損失することによって生じる誤差である。<幾何誤差補正システムの作動内容の概略>本発明に係る幾何誤差補正システムSの作動内容の概略について、図3のフローチャートにしたがって簡単に説明する。幾何誤差補正システムSによって幾何誤差を同定計測、補正する場合には、上述の如く、主軸主軸頭2にタッチプローブが装着され、テーブル3にターゲット球が設置される。まず最初に、初期測定として、タッチプローブによってテーブル3に設置したターゲット球の位置を特定するS1-1。次に、幾何誤差の同定を行うための割出計測を、計測条件として設定されている回数だけ実行するS1-2。さらに、NC制御装置21の記憶手段22に記憶されている旋回軸A軸、回転軸C軸の割出条件を参酌しS1-3、当該割出条件に従って、A軸C軸の割出動作を実行するS1-4。そして、各割出条件においてターゲット球の座標を計測しS1-5、それらの計測結果に基づいて、幾何誤差を同定するS1-7。<A軸C軸の各割出条件におけるターゲット球の計測>次に、A軸C軸の割出動作を複数行い、各割出条件において、主軸に取り付けたタッチプローブによりテーブル3に設置したターゲット球を計測する際の幾何誤差補正システムSの作動内容について、図4のフローチャート、および、図5のターゲット球の計測条件回転駆動軸の割出条件にしたがって詳細に説明する。図5の計測条件は、NC制御装置21の記憶手段22内に予め記憶されており、ユーザ作業者は、入力手段23を利用して、当該計測条件を適宜変更することができるようになっている。ターゲット球を計測する場合には、まず、記憶手段22内から計測条件を取得する呼び出すS2-1。なお、取得された計測条件には、後述する方法により設定されるオーバーシュート位置に関する情報も含まれている。NC制御装置21においては、割出動作をする際の各回転駆動軸の割出方向を、基本回転方向として予め設定することができるようになっており、上記の如く計測条件が取得された後には、当該基本回転方向がどの方向回転方向であるのか判定するS2-2。そして、A軸、C軸を、現在位置から近回りとなる方向で、オーバーシュート位置に割り出すS2-3。しかる後、A軸、C軸を割出開始位置に割り出して、ターゲット球の中心座標を計測するS2-4,S2-5。さらに、A軸を割出開始位置0degで固定して、C軸のみを30degピッチで割り出し、各割出条件にて、ターゲット球の中心座標を計測するS2-6,S2-7,S2-8。そして、C軸を330degまで割り出し、ターゲット球の中心座標を計測することにより、図5の条件1の計測が完了となるS2-9。しかる後、同様の手順にて、図5に示す条件2~3の計測条件で、A軸C軸を割り出して、ターゲット球の中心座標を測定する。そして、それらの測定結果に基づいて、幾何誤差を同定する。<オーバーシュート位置の設定>次に、オーバーシュート位置を設定する際の幾何誤差補正システムSの作動内容について、図6のフローチャート、図5のターゲット球の計測条件にしたがって詳細に説明する。オーバーシュート位置を設定する際には、まず、図5に示された計測点数や割出開始位置、割出終了位置等の割出条件の取得を行うS3-1。次に、後述する方法によりオーバーシュート量を設定するS3-2。しかる後、所定の動作軸に関して、計測条件の割出開始位置、割出終了位置が当該動作軸の稼動範囲ストローク内にあるか否かの判定を行うS3-3。動作軸の割出開始位置、割出終了位置がストローク範囲内で設定されていると判断した場合には、まず、割出方向および割出間隔を設定するS3-4。その際に、割出方向は、割り出す動作軸において基本回転方向として設定されている回転方向に設定される。また、割出間隔は、割出開始位置、割出終了位置および計測点数から算出される。次に、オーバーシュート位置の設定を行うS3-5。NC制御装置21においては、上述の如く、割出動作をする際の各回転駆動軸の割出方向は、基本回転方向として予め設定されているが、ユーザーによって基本回転方向とは異なる割出方向を選択することができるようになっており、選択された割出方向によって、オーバーシュート位置が変化する。すなわち、選択された割出方向が基本回転方向である場合には、オーバーシュート量を正の値とし、選択された割出方向が基本回転方向とは逆方向である場合には、オーバーシュート量を負の値とし、割出開始位置から各場合のオーバーシュート量を減算することによってオーバーシュート位置を設定する。しかる後、設定されたオーバーシュート位置が、ストロークの範囲内となるか否か判定するS3-6。範囲外となる場合には、設定されている割出開始、割出終了位置や割出間隔等の割出条件を変更するS3-7。しかる後、オーバーシュート位置を設定する軸のストロークからオーバーシュート量を除いた範囲で、計測点数を考慮して、割出間隔を再設定する。また、割出開始、割出終了位置は、軸のストロークからオーバーシュート量を除いた位置となる。そして、再度、オーバーシュート位置の設定を行うS3-10。一方、動作軸の割出開始、割出終了位置が軸のストロークの範囲外に設定されている場合には、まず、軸の基本回転方向から割出方向を設定するS3-8。しかる後、軸のストロークからオーバーシュート量を除いた範囲で、割出開始、割出終了位置や割出間隔等を設定する割出条件の変更S3-9。しかる後、オーバーシュート位置の設定を行うS3-10。動作軸の割出開始、割出終了位置が軸のストロークの範囲外に設定されている場合も、ストロークの範囲内に設定されている場合と同様に、ユーザーによって選択された割出方向によってオーバーシュート量の正負を決めて、そのオーバーシュート量と計測開始位置との差を求めることにより、オーバーシュート位置を設定する。しかる後、固定軸のオーバーシュート位置の設定を行うS3-11。最後に、ターゲット球の現在位置からオーバーシュート位置まで近回りとなるように回転方向を決定するS3-12。<オーバーシュート量の設定>次に、オーバーシュート量を設定する際の幾何誤差補正システムSの作動内容について、図7のフローチャートにしたがって詳細に説明する。NC制御装置21においては、ユーザが入力手段31を利用してオーバーシュート量を変更することができるようになっている。また、ユーザが入力手段31を利用して、テーブル3に工作物等による負荷が存在する旨あるいは存在しない旨、工作物の重量すなわち、テーブル3への負荷量、工作物の材質、および当該材質の比重等の情報を入力することができるようになっている。そして、それらの入力された情報は、記憶手段22の一時記憶領域に記憶されるようになっている。加えて、記憶手段22には、図8の如きロストモーション量と負荷量との関係に関連した情報等が記憶されている。また、マシニングセンタMは、NC制御装置21と協働することにより、後述するロストモーション補正機能を発現することができ、マシニングセンタMのロストモーション量を予め設定して、記憶手段22に記憶させることができるようになっている。オーバーシュート量を設定する際には、まず、ユーザによってオーバーシュート量を変更する設定がなされているか否か判断するS4-1。さらに、設定がされている場合には、ユーザにより工作物等によるテーブル3への負荷の有無が入力されたか否か判断するS4-2。そして、ユーザにより工作物等によるテーブル3への負荷はない旨の入力があったと判断された場合は、記憶手段22からロストモーション量を取得しS4-3、オーバーシュート量を、記憶手段22から取得したロストモーション量とするS4-4。また、ユーザにより工作物等によるテーブル3への負荷がある旨の入力があったと判断された場合は、ユーザにより、テーブル3に設置した工作物の重量負荷量の入力がなされているか否か判断するS4-5。そして、工作物の重量の設定があると判断した場合には、記憶手段22から工作物の重量を取得しS4-6、記憶手段22に記憶されているロストモーション量-負荷量の関係図8から、その負荷量に対するロストモーション量を決定するS4-11。一方、テーブル3に設置した工作物の重量負荷量の入力がなされていないと判断された場合は、ユーザにより、テーブル3に設置した工作物の材質の入力がなされているか否か判断するS4-7。そして、工作物の材質の設定があると判断した場合には、次に、工作物の大きさの見積もり推定を実行するS4-9。幾何誤差補正システムSにおいては、工作物とターゲット球との干渉が生じないように、ターゲット球の設置位置や回転駆動軸の割出条件が設定される。そのため、それらのターゲット球の設置位置や回転駆動軸の割出条件に関する情報を記憶手段22から取得することによりS4-8、工作物の大きさを見積もる推定することができる。たとえば、ターゲット球の初期位置座標x,y,zから工作物のX,Y方向の寸法を見積もることができ、当該初期位置座標値に旋回軸回転軸の割出条件を加味することによって、Z方向の寸法を見積もることができる。次に、設定されている工作物の材質および見積もった工作物の大きさから、工作物の重量負荷量を推定するS4-10。そして、推定された工作物の重量負荷量、および、記憶手段22に記憶されているロストモーション量-負荷量の関係図8から、その負荷量に対するロストモーション量を決定するS4-11。しかる後、決定されたロストモーション量が妥当であるか否か判断する。ロストモーション量が妥当であるか否かの判断においては、まず、記憶手段22からロストモーション量を取得するS4-12。さらに、決定されたロストモーション量が、記憶手段22から取得したロストモーション量より大きいか否か判断するS4-13。そして、決定されたロストモーション量が、記憶手段22から取得したロストモーション量より大きいと判断した場合には、オーバーシュート量を、決定されたロストモーション量に設定する。一方、S4-1においてオーバーシュート量を変更する設定がないと判断した場合、S4-7において工作物の材質の設定がないと判断した場合、および、S4-13において決定されたロストモーション量が記憶手段22から取得したロストモーション量より小さいと判断した場合には、マシニングセンタMの位置決め誤差が存在する場合や、駆動軸に負荷がかかって位置決め誤差が変動する場合でも、幾何誤差の同定補正結果に悪影響を生じないようなオーバーシュート量に設定するS4-15。幾何誤差補正システムSは、上記の如く作動するため、当該幾何誤差補正システムSによれば、従来の幾何誤差補正システムに比べて、マシニングセンタMのような多軸工作機械の幾何誤差の同定補正に要する時間を短縮することができる上、補正により工作物の加工精度へ悪影響が及ぶ事態を効果的に防止することができる。また、幾何誤差補正システムSは、汎用性があるため、どのようなタイプの多軸工作機械においても、共通の方法によって幾何誤差を補正することができる。<幾何誤差補正システムの変更例>本発明に係る多軸工作機械の幾何誤差補正システムは、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更することができる。また、本発明に係る幾何誤差補正システムを利用可能な多軸工作機械は、上記実施形態の如き5軸制御工作機械に限定されず、4軸以下の制御軸を有する工作機械や6軸以上の制御軸を有する工作機械に変更することも可能である。"