特開 2019-202352 工作機械監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2019-202352(P2019-202352A)

(43)【公開日】2019年11月28日

(54)【発明の名称】工作機械監視装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 15/00 20060101AFI20191101BHJP

   G05B 19/418 20060101ALI20191101BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20191101BHJP

【ＦＩ】

   B23Q15/00 D

   G05B19/418 Z

   B23Q17/00 A

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-96875(P2018-96875)

(22)【出願日】2018年5月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】山田 智明

(72)【発明者】

【氏名】神藤 建太

【テーマコード（参考）】

3C029

3C100

【Ｆターム（参考）】

3C029EE01

3C100AA22

3C100BB01

3C100BB13

3C100BB33

(57)【要約】

【課題】 稼働前の時間を有効に使って工作機械の効率的な稼働が実現できる工作機械監視装置を提供する。
【解決手段】 工作機械２０ａ〜２０ｄの状態に関する工作機械情報を取得する工作機械監視部１２と、工作機械情報に基づいて、事前動作を定め、工作機械２０ａ〜２０ｄに対して事前動作の指示を送る事前動作指示部１４と、を備える工作機械監視装置１０を提供する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械の状態に関する工作機械情報を取得する工作機械監視部と、
前記工作機械情報に基づいて、事前動作を定め、
前記工作機械に対して前記事前動作の指示を送る事前動作指示部と、
を備えることを特徴とする工作機械監視装置。

【請求項2】

前記事前動作に、前記工作機械の暖気運転が含まれることを特徴とする請求項１に記載の工作機械監視装置。

【請求項3】

前記事前動作に、少なくとも１つのセンサによる前記工作機械の測定が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械監視装置。

【請求項4】

前記事前動作に、前記工作機械の測定を実行するための準備作業が含まれることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の工作機械監視装置。

【請求項5】

前記事前動作指示部が、前記工作機械の測定を実行するための前記準備作業に関する情報を報知する制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の工作機械監視装置。

【請求項6】

前記工作機械情報に、工作機械の稼働／休止判定、休止と判定された工作機械の休止時間が含まれることを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の工作機械監視装置。

【請求項7】

前記工作機械情報に、工作機械に備えられているセンサの測定結果が含まれることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の工作機械監視装置。

【請求項8】

前記工作機械により加工予定のワークに関するワーク情報を取得するワーク監視部をさらに備え、
前記ワーク情報に、ワークの加工に関する情報、ワークの前工程に関する情報、及び前記工作機械への到着推定時刻の少なくとも１つが含まれることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の工作機械監視装置。

【請求項9】

前記事前動作に、少なくとも１つのセンサによる工作機械の測定が含まれ、更に前記工作機械情報、前記ワーク情報、前記工作機械の測定結果が関連付けられて記憶されることを特徴とする請求項８に記載の工作機械監視装置。

【請求項10】

前記事前動作に、少なくとも１つのセンサによる工作機械の測定が含まれ、更に前記工作機械の測定に、前記工作機械の回転軸の回転中心の位置の測定が含まれることを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の工作機械監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械に関する監視を行う工作機械監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械に関する監視を行う工作機械の監視装置や監視装置システムが提案されている。その中には、複数の工作機械を異なるグループ属性に従ってグループ分けして、グループ分けされた複数の工作機械の稼働状況を、それぞれのグループ単位で表示可能な工作機械の稼働状況管理システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特願２００５−１１５７３６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の稼働状況管理システムでは、複数の工作機械の稼働状況を広い視点で多角的に分析することができる。しかし、個々の工作機械の管理については、加工開始前に、暖気運転やキャリブレーションのための時間を要するため、このシステムでは、工作機械を速やかに稼働させて、工作機械を効率的に稼働させることはできない。

【0005】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、稼働前の時間を有効に使って工作機械の効率的な稼働が実現できる工作機械監視装置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】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の１つの実施態様に係る工作機械監視装置は、
工作機械の状態に関する工作機械情報を取得する工作機械監視部と、
前記工作機械情報に基づいて、事前動作を定め、
前記工作機械に対して前記事前動作の指示を送る事前動作指示部と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

上記の実施態様によれば、事前動作指示部により定められた事前動作により、稼働前の時間を有効に使えるので、工作機械の効率的な稼働が実現できる工作機械監視装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る工作機械監視装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。

【図2A】工作機械の休止時間及び稼働部の温度の関係の一例を示すグラフである。

【図2B】工作機械の休止時間及び稼働部のオフセット量の関係の一例を示すグラフである。

【図3】工作機械監視装置が行う工作機械監視処理の制御フローの一例を示すフローチャートである。

【図4】接触型の測定プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。

【図5】画像プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。

【図6A】光学切断プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。

【図6B】光学切断プローブにより取得された球点群を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では前述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

【0010】

（１つの実施形態に係る測定装置）
始めに、図１を参照しながら、本発明の１つの実施形態に係る工作機械監視装置及びこの工作機械監視装置を含むシステムの説明を行う。図１は、本発明の１つの実施形態に係る工作機械監視装置を含むシステムの構成を示すブロック図である。

【0011】

工作機械監視システム２は、本発明の１つの実施形態に係る工作機械監視装置１０と、複数の工作機械２０ａ〜２０ｄと、工場管理装置３０とから主に構成される。工作機械監視装置１０は、工作機械２０ａ〜２０ｄの制御装置と電気的に接続され、工場管理装置３０とも電気的に接続されている。工場管理装置３０では、工作機械２０ａ〜２０ｄや前工程で用いる装置を含む工場全体の管理を行っている。

【0012】

工作機械監視装置１０は、工作機械２０ａ〜２０ｄの状態に関する工作機械情報を取得する工作機械監視部１２と、工作機械情報に基づいて、事前動作を定め、工作機械に対して事前動作の指示を送る事前動作指示部１４とを備える。更に詳細に述べれば、事前動作指示部１４は、複数の工作機械２０ａ〜２０ｄの中から、事前動作を実施させる工作機械を選択し、選択した工作機械の制御装置に事前動作の指示を送る。

【0013】

工作機械監視装置１０は、後述する工場管理装置３０と電気的に繋がったワーク監視部１６を備える。工作機械監視装置１０には、ディスプレイ１８が備えられ、工作機械２０ａ〜２０ｄにも、それぞれディスプレイ２２ａ〜２２ｄが備えられている。
本実施形態では、工作機械監視装置１０が、工作機械２０ａ〜２０ｄとは個別の装置として存在するが、これに限られるものではなく、工作機械監視装置１０が何れかの工作機械の制御装置の中に含まれる場合もあり得るし、工場管理装置３０の中に含まれる場合もあり得る。

【0014】

本実施形態では、一例として４つの工作機械２０ａ〜２０ｄを有する場合を示しているが、これに限られるものではなく、その他の任意の数の工作機械を有する場合もあり得る。工作機械２０ａ〜２０ｄは、全て同じ工作機械の場合もあり得るし、全てが異なる工作機械の場合もあり得るし、一部が同じ工作機械で一部が異なる工作機械の場合もあり得る。

【0015】

＜工作機械監視部／事前動作指示部＞
工作機械監視部１２が取得する工作機械情報については、工作機械２０ａ〜２０ｄが稼働しているかまたは休止しているかの情報が含まれ、休止と判定された工作機械については、その休止時間の情報が含まれる。稼働中の工作機械については、稼働終了予測時刻も含まれる。更に、工作機械情報には、工作機械２０ａ〜２０ｄに備えられている各センサの測定結果が含まれる。
一方、事前動作指示部１４が定める事前動作には、工作機械２０ａ〜２０ｄの暖気運転や、少なくとも１つのセンサによる工作機械の測定が含まれる。

【0016】

以上のように、本実施形態に係る工作機械監視装置１０では、工作機械情報に基づいて、それに応じた事前動作を工作機械に実施させることができるので、稼働前の時間を有効利用して、工作機械の効率的な稼働が実現できる。特に、工作機械情報に、工作機械の稼働／休止判定が含まれるので、休止中の工作機械において、ワークが到着する前に事前動作を行うことができる。よって、稼働前の時間を有効に使って工作機械の効率的な稼働が実現できる。更に、工作機械情報に、休止と判定された工作機械の休止時間が含まれるので、例えば、休止時間の長い工作機械を優先的に稼働させるようにして、各工作機械の稼働率の平準化を図ることができる。工作機械の休止期間において、スタンバイ状態や、完全に電源を落とした状態を含めた状態監視を行うことができる。

【0017】

特に、事前動作に工作機械の暖気運転が含まれるので、工作機械が予め所定の温度に達した状態で加工を開始することができ、加工中の温度変化による加工精度低下を抑制して、高精度の機械加工が期待できる。

【0018】

通常、加工開始前に工作機械の測定を行ってキャリブレーションする必要があるため、工作機械を稼働することができない。一方、本実施形態では、事前動作に工作機械の測定が含まれるので、加工開始前の時間を工作機械の測定のために有効利用することができ、測定のための時間ロスを抑制して、高精度なワークの加工を効率的に実現できる。
以上のように、本実施形態では、工作機械が稼働していない“空き時間”に補正ができるようにしたもので、工作機の稼働状況をモニタすることにより、工作機械の休止時間が長く続く場合には、工作機械の計測を行ったり、暖機のために稼働部を動かすことができるので、補正計測や暖機運転が工作機械の稼働時間を圧迫することを防ぐことができる。なお、稼働部とは、主軸、テーブル等の並進移動または回転移動する部材を意味する。

【0019】

工作機械情報には、工作機械２０ａ〜２０ｄに備えられているセンサの測定結果が含まれる。このセンサの測定結果には、例えば、温度センサによる工作機械の温度測定結果が含まれる。温度測定結果は、工作機械が稼働中の温度測定データに基づく場合も、工作機械が休止した後の温度測定データに基づく場合もあり得る。例えば、工作機械休止後、測定温度が低下している場合には、早めに暖気運転を開始するように制御することができる。また、直前の加工で、所定の稼働部の測定温度が高い場合には、事前動作で該当する稼働部材の測定を優先して行うことが考えられる。

【0020】

センサの測定結果には、更に、加速度センサによる工作機械の振動測定結果が含まれる。例えば、直前の加工で加速度センサの値が大きい場合には、事前動作で該当する稼働部の測定を行うことが考えられる。
以上のように、工作機械情報にセンサの測定結果が含まれるので、稼働させる工作機械の状況に応じた適確な事前動作を実行できる。

【0021】

上記のように、事前動作に工作機械の測定が含まれるが、更に、事前動作に工作機械の測定を実行するための準備作業が含まれる場合もある。準備作業として、工作機械の測定に当たり、測定プローブを工作機械の主軸に取り付ける作業や、測定用の基準球を設置する作業を例示することができる。この準備作業により、工作機械の正確な測定が実現できる。

【0022】

特に、本実施形態では、事前動作指示部１４が、工作機械の測定を実行するための準備作業に関する情報を報知する制御を行う。例えば、準備作業に関する情報を、工作機械監視装置１０のディスプレイ１８に表示することもできるし、選択された工作機械のディスプレイに表示することもできる。更に、ディスプレイに表示するだけでなく、音声やランプ表示により報知することもできる。
以上のように、本実施形態では、準備作業に関する情報をオペレータに報知することができるので、速やかに、測定用のセンサ、基準球、治具等を設置して、速やかに計測を開始できる。

【0023】

＜ワーク監視部＞
工作機械監視装置１０は、工場管理装置３０から、加工予定のワークに関するワーク情報を取得するワーク監視部１６を備える。ワーク情報は、工作機械２０ａ〜２０ｄが加工を行う予定のワークの情報である。具体的には、ワークの情報には、ワークの加工に関する情報、ワークの前工程に関する情報、及び工作機械への到着推定時刻の少なくとも１つが含まれている。

【0024】

ワークの加工に関する情報には、到着するワークの寸法が含まれる。このワークの寸法情報により、受け入れ可能な工作機械を選択することができる。また、選択された工作機械に、事前にワークの寸法に合わせて、治具等を移動させておく指示を送ることもできる。
更に、ワークの加工に関する情報には、ワークの加工内容が含まれる。ワークの加工内容に合わせて、受け入れ可能な工作機械を選択することができる。更に、選択された工作機械において、測定すべき稼働部を定めて、速やかに事前準備を開始することができる。

【0025】

ワークの前工程の情報には、ワークに何の工程が施されたかの情報が含まれる。更に詳細に述べれば、ワークの前工程の情報には、焼き入れ、焼鈍、侵炭、窒化、表面処理（サンドブラスト）の中の何れの工程が行われたかの情報が含まれる。例えば、ワークの前工程の情報により、前工程が焼き入れや焼鈍であれば、ワークが高温で到着することが予想できるので、ワーク温度を考慮した測定や暖気運転を実施することができる。

【0026】

ワーク情報にワークの到着推定時刻が含まれているので、ワークの到着時刻に合わせて、適確なタイミングで、工作機械の電源を起動したり、稼働部を動かして、ある程度暖機した状態でワークを受け入れることができる。更に、ワークの到着時刻に合わせて、適確なタイミングで、工作機械の測定を開始することもできる。
以上のように、ワーク情報に、ワークの加工に関する情報、ワークの前工程の情報、及びワークの到着推定時刻少なくとも１つが含まれるので、適切な事前動作を的確に効率的に行うことができる。

【0027】

上記のように、事前動作に少なくとも１つのセンサによる工作機械の測定が含まれるが、本実施形態では、工作機械情報、ワーク情報、工作機械の測定結果を関連付けて記憶するようになっている。例えば、工作機械の休止時間、温度、工作機械の測定結果等の履歴を時系列に示すことにより、休止時間及び温度降下の相関、休止時間及びオフセット量の相関等を把握することができる。

【0028】

次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、工作機械情報、ワーク情報、工作機械の測定結果を関連付けて記憶することにより得られたデータについて説明する。図２Ａは、工作機械の休止時間及び稼働部の温度の関係の一例を示すグラフである。図２Ｂは、工作機械の休止時間及び稼働部のオフセット量の関係の一例を示すグラフである。

【0029】

図２Ａに示すグラフは、工作機械が休止した後の経過時間と、工作機械の稼働部に取り付けられた温度センサの測定値とを関連させて記憶して履歴を時系列に示したグラフである。このグラフから、工作機械の休止時間及び稼働部の温度降下の相関が明らかなので、工作機械の休止時間から稼働部の温度が推定できる。よって、この相関データに基づいて、最適な暖気運転の開始時期を定めることができる。

【0030】

図２Ｂに示すグラフは、工作機械が休止した後、事前動作を開始するまでの経過時間と、事前動作において測定された稼働部のオフセット量とを関連させて記憶して履歴を時系列に示したグラフである。このグラフから、予め補正量を推測することができるので、必要な加工精度及び本グラフを参照して、キャリブレーションが必要であるか否か判断することができる。また、このグラフから、予め補正量を推測することができるので、測定項目を適確に定めたり、測定のための準備作業を適確に定めたりすることができる。

【0031】

以上のように、工作機械の休止時間、温度、工作機械の測定結果等の履歴を時系列に示すことにより、工作機械が稼働していないときの工作機械の変化を把握することができ、工作機械の休止時間に応じて、適切な事前動作を定めることができ、工作機械のパラメータを適確に予測、補正することができる。

【0032】

（工作機械監視処理の制御フロー）
次に、図３を参照しながら、上記の実施形態に係る工作機械監視装置１０で行われる工作機械監視処理の一例について説明する。図３は、工作機械監視装置が行う工作機械監視処理の制御フローの一例を示すフローチャートである。

【0033】

図３において、まず、ワーク監視部１６が工場管理装置３０からワーク情報を取得したか否か判断する（ステップＳ１０）。なお、工作機械監視部１２は、一定のインターバルで工作機械２０ａ〜２０ｄから工作機械情報を取得している。ステップＳ１０の判断で、もし、ワーク情報を取得していない（ＮＯ）と判別したときには、そのまま、ステップＳ１０の制御処理を繰り返す。つまり、待機状態になっている。ステップＳ１０の判断で、もし、ワーク情報を取得した（ＹＥＳ）と判別したときには、次に、ワーク情報に示されたワークに適合した休止中の工作機械があるか否か判断する（ステップＳ１２）。更に詳細に述べれば、休止中の工作機械、またはワーク情報に基づくワークの到着推定時刻において稼働が終了する予定の工作機械があるか否か判断し、ある場合には、その工作機械がワークに適したものであるか否か判断する。

【0034】

ステップＳ１２の判断で、もし、ワークに適合した休止中の工作機械がない（ＮＯ）と判別したときには、そのまま本制御フローを終了する。ステップＳ１２の判断で、もし、ワークに適合した休止中の工作機械がある（ＹＥＳ）と判別したときには、該当する工作機械が複数ある場合には、休止時間が最小の工作機械を選択する（ステップＳ１４）。
次に、上記の休止時間、温度、測定結果等の履歴データを読み出す（ステップＳ１６）。そして、ワーク情報及び読み出した履歴データを参照して、キャリブレーションが必要か否か判断する（ステップＳ１８）。この判断で、もし、キャリブレーションは不要である（ＮＯ）と判別したときには、キャリブレーションのための制御処理は行わずに、ステップＳ２４へ進む。

【0035】

ステップＳ１８の判断で、もし、キャリブレーションは必要である（ＹＥＳ）と判別したときには、次に、測定のための準備作業に関する情報をディスプレイ１８に表示し（ステップＳ２０）、工作機械の測定を含むキャリブレーション実施のための信号を、選択された工作機械に送信する（ステップＳ２２）。これにより、オペレータは、工作機械の測定に必要な準備を行い、計測を行う。実際の工作機械の計測のやり方については、追って詳細に述べる。
次に、ワーク情報と休止時間及び温度の履歴データとを参照して、暖気運転が必要か否か判断する（ステップＳ２４）。なお、休止時間及び温度の履歴データの代わりに、取得した最新の工作機械情報に含まれる工作機械の稼働部の温度測定値に基づいて判断することもできる。

【0036】

ステップＳ２４の判断で、もし、暖気運転が不要である（ＮＯ）と判別したときには、本制御処理を終了する。ステップＳ２４の判断で、もし、暖気運転が必要である（ＹＥＳ）と判別したときには、次に、ワーク情報に基づくワークの到着推定時刻、及び休止時間、温度の履歴データから、暖気運転の開始時刻を定める。なお、ここでも、休止時間及び温度の履歴データの代わりに、取得した最新の工作機械情報に含まれる温度測定値に基づいて、暖気運転の開始時刻を定めることもできる。

【0037】

そして、定められた暖気運転開始時刻に達したか否か判断する（ステップＳ２８）。暖気運転開始時刻に達するまでは待機状態になっており、暖気運転開始時刻に達した（ＹＥＳ）と判別したときに、暖気運転開始の指示信号を選択された工作機械に送信して（ステップＳ３０）、一連の制御処理を終了する。

【0038】

（回転軸の回転中心の位置の測定）
事前動作として行われる工作機械の測定について、図４から図６を参照しながら、テーブルの回転軸の回転中心の位置の測定を例にとって説明する。図４から図６Ａ、Ｂには、稼働部が移動する向き（６自由度）が図示されている。何れの場合も、Ｚ軸周りのＣ軸方向に回転するテーブル５０の上に測定のための基準球６０を設置して測定した場合を示す。

【0039】

＜測定例１＞
始めに、図４を参照しながら、接触型の測定プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する測定例１を説明する。図４は、接触型の測定プローブ７０を用いて、テーブル５０の回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。
測定例１では、接触型の測定プローブ７０を主軸４０に取り付けて測定する。基準球６０が固定されたテーブル５０をＣ軸方向に回転させて、平面における角度で、０度、１２０度、２４０度の角度でテーブル５０を止めて、測定プローブ７０を基準球６０の面に接触させて三次元の位置を検出する。これにより基準球６０の中心を求めることができ、これからテーブル５０の回転軸の真の回転中心からのオフセット量を求めることができる。このオフセット量を補正することにより、キャリブレーションを行うことができる。

【0040】

接触型の測定プローブ７０として、通常のタッチプローブだけでなく、例えば、２つの球を伸縮可能なバーで繋ぎ、その伸縮量を内蔵のエンコーダで測定するボールバー測定器を用いることもできる。この場合、２つの球のうちの一方の球が主軸４０に接触しており、他方の球が基準球６０に接する。
更に、テーブル５０の回転にともなって、主軸４０とテーブル５０との間で相対変位が生じないように、主軸４０も動かすＴＣＰ制御を行うことにより、所謂Ｒ−ｔｅｓｔを実施することもできる。

【0041】

＜測定例２＞
次に、図５を参照しながら、画像プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する測定例２を説明する。図５は、画像プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。
測定例２では、画像プローブ８０を主軸４０に取り付けて測定する。画像プローブ８０は、基準球６０が固定されたテーブル５０をＣ軸方向に回転させて、平面における角度で、０度、１２０度、２４０度の角度でテーブル５０を止めて、画像プローブ８０で二次元画像を取得する。取得した３枚の画像の解析により、テーブル５０の回転軸の真の回転中心からのオフセット量を求めることができる。このオフセット量を補正することにより、キャリブレーションを行うことができる。

【0042】

例えば、画像プローブ８０の視野を２０ｍｍとし、画素を１０００×１０００とすると、画像プローブ８０の補間分解能は１μｍを下回ることができるので、加工精度に対して十分な検出感度を有する。

【0043】

＜測定例３＞
次に、図６Ａ及び図６Ｂを参照しながら、光学切断プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する測定例３を説明する。図６Ａは、光学切断プローブを用いて、テーブルの回転軸の回転中心の位置を測定する一例を模式的に示す斜視図である。図６Ｂは、光学切断プローブにより取得された球状の点群を模式的に示す図である。

【0044】

測定例３では、光学切断プローブ９０を主軸４０に取り付けて測定する。上記の２つの測定例では、テーブル５０を所定の角度で止めて計測を行っていたが、測定例３では、基準球６０が固定されたテーブル５０をＣ軸方向に回転させたまま、停止させることなく測定を行うことができる。

【0045】

３角測量方式を用いる光学切断プローブでは、光源からライン光を物体に照射し、その反射光を受光部で受光する。測定に当たり、テーブル５０に基準球６０を固定する。光学切断プローブ９０を主軸４０に取り付け、主軸をＸＹ方向に移動させて、光学切断プローブ９０のＸＹ座標の位置決めを行う。そして、光学切断プローブ９０で基準球６０にライン光を照射しながら、テーブル５０をＣ軸方向に回転させ、受光部で受光する。これにより、テーブル５０の回転を止めることなく、図６Ｂに模式的に示すように、Ｃ軸上の３点での球状の点群Ｐを得ることができる。これにより、テーブル５０の回転軸の真の回転中心からのオフセット量を求めることができる。このオフセット量を補正することにより、キャリブレーションを行うことができる。

【0046】

３角測量方式を用いる光学切断プローブでは、被測定物による光の干渉を防ぐため、光学切断プローブを長くする必要がある（例えば４００ｍｍ）。測定例３では、光学切断プローブをＸＹ方向に移動させるのではなく、基準球６０側（被測定物側）をＣ軸方向に移動させて測定するので、光学切断プローブの長さにより生じる不安定性を排除することができる。

【0047】

以上のように、事前動作に、加工精度に大きな影響を与える工作機械の回転軸の回転中心の位置の測定が含まれるので、工作機械の回転軸の中心軸の位置を事前に測定し、計測されたオフセット量だけ補正することにより、少ない作業量で効果的に工作機械の加工精度を高めることができる。

【0048】

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

【符号の説明】

【0049】

２ 工作機械監視システム
１０ 工作機械監視装置
１２ 工作機械監視部
１４ 事前動作指示部
１６ ワーク監視部
１８ ディスプレイ
２０ａ〜２０ｄ 工作機械
２２ａ〜２２ｄ ディスプレイ
３０ 工場管理装置
４０ 主軸
５０ テーブル
６０ 基準球
７０ 接触型の測定プローブ
８０ 画像プローブ
９０ 光学切断プローブ
Ｐ１〜Ｐ３ 点群

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】