JP2003211346A - 工作機械の精度解析装置 - Google Patents
工作機械の精度解析装置Info
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- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】主軸軸線の直角性や主軸の熱変位といった工作
機械の精度を、高精度に効率良く、しかも低コストで解
析し得る精度解析装置を提供する。 【解決手段】主軸２６に装着され、光軸が主軸軸線と直
交するレーザ光を照射するレーザ発振器２と、少なくと
も受光部５がレーザ発振器２の近傍に配置され、レーザ
発振器２から照射されるレーザ光を受光部５により受光
して２次元画像データを生成する撮像装置５，８と、得
られた画像データを基に、工作機械２０の精度を解析す
る解析装置１５とを備える。
機械の精度を、高精度に効率良く、しかも低コストで解
析し得る精度解析装置を提供する。 【解決手段】主軸２６に装着され、光軸が主軸軸線と直
交するレーザ光を照射するレーザ発振器２と、少なくと
も受光部５がレーザ発振器２の近傍に配置され、レーザ
発振器２から照射されるレーザ光を受光部５により受光
して２次元画像データを生成する撮像装置５，８と、得
られた画像データを基に、工作機械２０の精度を解析す
る解析装置１５とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テーブル及び主
軸、並びにテーブルと主軸とを主軸軸線に沿った第１軸
と、相互に直交し且つ前記第１軸と直交する第２軸及び
第３軸の直交３軸方向に相対移動させる送り機構部を備
えた工作機械の、前記第２軸及び／又は第３軸に対する
主軸軸線の直角性や、主軸に生じた熱変位を解析するた
めの精度解析装置に関する。
軸、並びにテーブルと主軸とを主軸軸線に沿った第１軸
と、相互に直交し且つ前記第１軸と直交する第２軸及び
第３軸の直交３軸方向に相対移動させる送り機構部を備
えた工作機械の、前記第２軸及び／又は第３軸に対する
主軸軸線の直角性や、主軸に生じた熱変位を解析するた
めの精度解析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】前記主
軸軸線の直角性は、加工精度に直接影響を与えるため、
通常、工作機械メーカからユーザに向けて出荷される前
に検査され、所定の基準値を満たすように調整されてい
る。
軸軸線の直角性は、加工精度に直接影響を与えるため、
通常、工作機械メーカからユーザに向けて出荷される前
に検査され、所定の基準値を満たすように調整されてい
る。
【０００３】そして、かかる直角性を確認する方法とし
ては、従来、送り機構部によって送られる被送り台に直
定規を取り付けるとともに、主軸にダイヤルインジケー
タを取り付け、直定規の一方の測定面を前記第２軸又は
第３軸に沿わせた状態で、主軸を前記第１軸方向に移動
させながら、直定規の他方の測定面をダイヤルインジケ
ータによって測定するといった方法が採られている。
ては、従来、送り機構部によって送られる被送り台に直
定規を取り付けるとともに、主軸にダイヤルインジケー
タを取り付け、直定規の一方の測定面を前記第２軸又は
第３軸に沿わせた状態で、主軸を前記第１軸方向に移動
させながら、直定規の他方の測定面をダイヤルインジケ
ータによって測定するといった方法が採られている。
【０００４】また、主軸を回転させると、主軸を回転自
在に保持するベアリングが転動体の転動によって発熱
し、生じた熱によって主軸が軸線方向に変位（伸張）し
て、加工誤差を生じる。そこで、従来、主軸近傍の温度
を測定し、測定された温度から主軸の軸線方向における
熱変位量（伸長量）を推定して、当該熱変位を補正する
ようにしている。
在に保持するベアリングが転動体の転動によって発熱
し、生じた熱によって主軸が軸線方向に変位（伸張）し
て、加工誤差を生じる。そこで、従来、主軸近傍の温度
を測定し、測定された温度から主軸の軸線方向における
熱変位量（伸長量）を推定して、当該熱変位を補正する
ようにしている。
【０００５】ところが、前記主軸軸線の直角性の解析や
主軸の熱変位量の推定は、上記の説明から分かるよう
に、同一の装置を用いてこれらを行うことができず、各
々に応じた個別の装置をそれぞれ用意して、解析や推定
を行う必要がある。このため、効率が悪く、コストがか
かっていた。
主軸の熱変位量の推定は、上記の説明から分かるよう
に、同一の装置を用いてこれらを行うことができず、各
々に応じた個別の装置をそれぞれ用意して、解析や推定
を行う必要がある。このため、効率が悪く、コストがか
かっていた。
【０００６】また、主軸の熱変位については、主軸自体
ではなく、その近傍の温度を測定して、熱変位量を推定
するようにしているため、必ずしも正確な熱変位量を推
定できないという問題もある。
ではなく、その近傍の温度を測定して、熱変位量を推定
するようにしているため、必ずしも正確な熱変位量を推
定できないという問題もある。
【０００７】本発明は以上の実情に鑑みなされたもので
あって、主軸軸線の直角性や主軸の熱変位といった工作
機械の精度を、高精度に効率良く、しかも低コストで解
析し得る精度解析装置の提供をその目的とする。
あって、主軸軸線の直角性や主軸の熱変位といった工作
機械の精度を、高精度に効率良く、しかも低コストで解
析し得る精度解析装置の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記課題を
解決するための本発明は、テーブル及び主軸、並びにテ
ーブルと主軸とを主軸軸線に沿った第１軸と、相互に直
交し且つ前記第１軸と直交する第２軸及び第３軸の直交
３軸方向に相対移動させる送り機構部を備えた工作機械
の精度を解析する装置であって、前記主軸に装着され、
光軸が主軸軸線と直交する光を照射する投光手段と、少
なくとも受光部が前記投光手段の近傍に配置され、前記
投光手段から照射される光を前記受光部により受光して
２次元画像データを生成する撮像手段と、得られた画像
データを基に、前記工作機械の精度を解析する解析手段
とを設けて構成したことを特徴とする工作機械の精度解
析装置に係る。
解決するための本発明は、テーブル及び主軸、並びにテ
ーブルと主軸とを主軸軸線に沿った第１軸と、相互に直
交し且つ前記第１軸と直交する第２軸及び第３軸の直交
３軸方向に相対移動させる送り機構部を備えた工作機械
の精度を解析する装置であって、前記主軸に装着され、
光軸が主軸軸線と直交する光を照射する投光手段と、少
なくとも受光部が前記投光手段の近傍に配置され、前記
投光手段から照射される光を前記受光部により受光して
２次元画像データを生成する撮像手段と、得られた画像
データを基に、前記工作機械の精度を解析する解析手段
とを設けて構成したことを特徴とする工作機械の精度解
析装置に係る。
【０００９】この精度解析装置によれば、まず、投光手
段が工作機械の主軸に装着され、当該投光手段から、光
軸が主軸軸線と直交する光が照射される。照射光は受光
部により受光され、前記撮像手段によって、２次元配列
の濃淡データからなる画像データが生成される。
段が工作機械の主軸に装着され、当該投光手段から、光
軸が主軸軸線と直交する光が照射される。照射光は受光
部により受光され、前記撮像手段によって、２次元配列
の濃淡データからなる画像データが生成される。
【００１０】前記撮像手段の好適な具体例としては、受
光部として多行多列の２次元に配置された複数の光電変
換素子を備えたＣＣＤカメラを挙げることができる。こ
のＣＣＤカメラは、受光量に応じて各光電変換素子から
出力される電圧信号をデジタル化した後、これを濃淡レ
ベル値に変換して、前記光電変換素子の配列と同配列の
２次元濃淡画像データとして出力する。
光部として多行多列の２次元に配置された複数の光電変
換素子を備えたＣＣＤカメラを挙げることができる。こ
のＣＣＤカメラは、受光量に応じて各光電変換素子から
出力される電圧信号をデジタル化した後、これを濃淡レ
ベル値に変換して、前記光電変換素子の配列と同配列の
２次元濃淡画像データとして出力する。
【００１１】ところで、投光手段から照射される光の断
面は円形である。したがって、前記撮像手段によって得
られる２次元濃淡画像は、濃淡レベルの低い部分が円形
となった画像となる。前記解析手段は、このようにして
前記撮像手段により得られた２次元濃淡画像データを、
所定のしきい値で２値化することにより、前記照射光に
相当する画像を抽出し、得られた２値化画像を解析し
て、工作機械の精度を解析する。尚、この投光手段は、
照射光の直線性及び収束性が良好である点で、レーザ光
を照射するレーザ発振器からこれを構成するのが好まし
い。
面は円形である。したがって、前記撮像手段によって得
られる２次元濃淡画像は、濃淡レベルの低い部分が円形
となった画像となる。前記解析手段は、このようにして
前記撮像手段により得られた２次元濃淡画像データを、
所定のしきい値で２値化することにより、前記照射光に
相当する画像を抽出し、得られた２値化画像を解析し
て、工作機械の精度を解析する。尚、この投光手段は、
照射光の直線性及び収束性が良好である点で、レーザ光
を照射するレーザ発振器からこれを構成するのが好まし
い。
【００１２】例えば、工作機械を所定時間稼動させる
と、ベアリングの発熱によって、主軸がその軸線方向に
変位、即ち、伸張する。主軸が伸張すると、熱変位前に
得られる前記２値化画像の中心位置と、熱変位後に得ら
れる前記２値化画像の中心位置の、主軸軸線方向におけ
る位置が、前記熱変位に応じて変位することになる。し
たがって、前記解析手段は、工作機械の稼動前及び所定
時間稼動後に得られた各２値化画像の中心位置を算出し
た後、その主軸軸線方向における差分を算出することに
より、主軸の熱変位を解析することができる。
と、ベアリングの発熱によって、主軸がその軸線方向に
変位、即ち、伸張する。主軸が伸張すると、熱変位前に
得られる前記２値化画像の中心位置と、熱変位後に得ら
れる前記２値化画像の中心位置の、主軸軸線方向におけ
る位置が、前記熱変位に応じて変位することになる。し
たがって、前記解析手段は、工作機械の稼動前及び所定
時間稼動後に得られた各２値化画像の中心位置を算出し
た後、その主軸軸線方向における差分を算出することに
より、主軸の熱変位を解析することができる。
【００１３】斯くして、本発明に係る精度解析装置によ
れば、主軸の変位を直接測定するようにしているので、
主軸の（熱）変位を高精度に解析することができるとと
もに、これに応じた（熱）変位補正を高精度に行うこと
ができる。
れば、主軸の変位を直接測定するようにしているので、
主軸の（熱）変位を高精度に解析することができるとと
もに、これに応じた（熱）変位補正を高精度に行うこと
ができる。
【００１４】尚、前記撮像手段は、これを、前記投光手
段を挟み相互に対向して配置される２つの受光部を一組
として、その一組以上を備えたものとすることができ、
この場合には、前記解析手段を、これが、前記第２軸及
び／又は第３軸に対する主軸軸線の直角性を検出するよ
うに構成することができる。
段を挟み相互に対向して配置される２つの受光部を一組
として、その一組以上を備えたものとすることができ、
この場合には、前記解析手段を、これが、前記第２軸及
び／又は第３軸に対する主軸軸線の直角性を検出するよ
うに構成することができる。
【００１５】例えば、前記第１軸方向に対応する主軸軸
線が、前記第２軸に対して直角でない場合、前記投光手
段を挟み相互に対向して配置される２つの受光部を、そ
の受光面が前記第２軸に対して垂直となり且つ前記第３
軸に対して平行となるように配置し、まず、前記投光手
段から一方の撮像手段の受光部に対して光を照射してこ
れに受光せしめ、次に、主軸を１８０度回転させて投光
手段から照射される光を他方の撮像手段の受光部に受光
させると、前記一方の撮像手段によって得られる２値化
画像の中心位置と、他方の撮像手段によって得られる２
値化画像の中心位置とは、主軸軸線の傾きに応じて、前
記第３軸と直交する方向にずれた状態となる。
線が、前記第２軸に対して直角でない場合、前記投光手
段を挟み相互に対向して配置される２つの受光部を、そ
の受光面が前記第２軸に対して垂直となり且つ前記第３
軸に対して平行となるように配置し、まず、前記投光手
段から一方の撮像手段の受光部に対して光を照射してこ
れに受光せしめ、次に、主軸を１８０度回転させて投光
手段から照射される光を他方の撮像手段の受光部に受光
させると、前記一方の撮像手段によって得られる２値化
画像の中心位置と、他方の撮像手段によって得られる２
値化画像の中心位置とは、主軸軸線の傾きに応じて、前
記第３軸と直交する方向にずれた状態となる。
【００１６】したがって、前記解析手段は、前記ずれ量
を算出し、算出されたずれ量と、２つの受光部の離隔距
離と基に、主軸軸線の前記第２軸に対する直角性を解析
すること、即ち、主軸軸線の傾斜角を算出することが可
能である。いま、前記ずれ量をｄ、受光部の離隔距離を
Ｌとすると、主軸軸線の傾斜角θは、次式、 θ＝ｔａｎ−１（ｄ／Ｌ） となる。
を算出し、算出されたずれ量と、２つの受光部の離隔距
離と基に、主軸軸線の前記第２軸に対する直角性を解析
すること、即ち、主軸軸線の傾斜角を算出することが可
能である。いま、前記ずれ量をｄ、受光部の離隔距離を
Ｌとすると、主軸軸線の傾斜角θは、次式、 θ＝ｔａｎ−１（ｄ／Ｌ） となる。
【００１７】以上のことは、主軸軸線が前記第３軸に対
して直角になっていない場合についても同様であり、こ
の場合には、２つの前記受光部を、その受光面が前記第
３軸に対して垂直となり且つ前記第２軸に対して平行と
なるように配置して、各撮像手段から得られる２値化画
像を基に、前記解析手段により主軸軸線の前記第３軸に
対する傾斜角を算出するようにすると良い。更に、主軸
軸線の前記第２軸及び第３軸に対する直角性を算出する
には、２つの前記受光部を、その受光面が前記第２軸に
対して垂直となり且つ前記第３軸に対して平行となるよ
うに配置するとともに、他の２つの前記受光部を、その
受光面が前記第３軸に対して垂直となり且つ前記第２軸
に対して平行となるように配置して、それぞれから２値
化画像を得ることで、上記手法によって、第２軸及び第
３軸に対する主軸軸線の直角性を算出することができ
る。
して直角になっていない場合についても同様であり、こ
の場合には、２つの前記受光部を、その受光面が前記第
３軸に対して垂直となり且つ前記第２軸に対して平行と
なるように配置して、各撮像手段から得られる２値化画
像を基に、前記解析手段により主軸軸線の前記第３軸に
対する傾斜角を算出するようにすると良い。更に、主軸
軸線の前記第２軸及び第３軸に対する直角性を算出する
には、２つの前記受光部を、その受光面が前記第２軸に
対して垂直となり且つ前記第３軸に対して平行となるよ
うに配置するとともに、他の２つの前記受光部を、その
受光面が前記第３軸に対して垂直となり且つ前記第２軸
に対して平行となるように配置して、それぞれから２値
化画像を得ることで、上記手法によって、第２軸及び第
３軸に対する主軸軸線の直角性を算出することができ
る。
【００１８】尚、上記構成は、各撮像手段の受光部が、
主軸軸線（第１軸）に沿った状態にもなっている。した
がって、この構成で上述した主軸の熱変位も測定可能で
ある。このように、本発明によれば、一つの精度解析装
置により、主軸の熱変位及び主軸軸線の直角性といった
複数の精度を解析することができ、工作機械の精度を効
率良く、しかも低コストで解析することができる。
主軸軸線（第１軸）に沿った状態にもなっている。した
がって、この構成で上述した主軸の熱変位も測定可能で
ある。このように、本発明によれば、一つの精度解析装
置により、主軸の熱変位及び主軸軸線の直角性といった
複数の精度を解析することができ、工作機械の精度を効
率良く、しかも低コストで解析することができる。
【００１９】また、上記各構成において、更に、前記撮
像手段の少なくとも受光部を、前記投光手段から受光す
る受光位置（撮像位置）と、該受光位置から離れた待避
位置とに移動させる移送装置を設けた構成としても良
い。かかる構成によれば、工作機械の加工稼動時には、
前記受光部を適宜待避させておき、精度解析に当たり必
要なときに、これを解析位置に配置することができる。
このため、随時必要に応じて上記解析を行うことがで
き、結果、解析結果に応じた適宜適切な処置をとること
が可能となり、工作機械の状態を長期間に渡って良好に
維持することができる。
像手段の少なくとも受光部を、前記投光手段から受光す
る受光位置（撮像位置）と、該受光位置から離れた待避
位置とに移動させる移送装置を設けた構成としても良
い。かかる構成によれば、工作機械の加工稼動時には、
前記受光部を適宜待避させておき、精度解析に当たり必
要なときに、これを解析位置に配置することができる。
このため、随時必要に応じて上記解析を行うことがで
き、結果、解析結果に応じた適宜適切な処置をとること
が可能となり、工作機械の状態を長期間に渡って良好に
維持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係る精度解析装置の概略構成を示したブロ
ック図であり、図２は、図１に示した機構部分の平面図
である。
について添付図面に基づき説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係る精度解析装置の概略構成を示したブロ
ック図であり、図２は、図１に示した機構部分の平面図
である。
【００２１】同図１及び図２に示すように、本例の精度
解析装置１は、工作機械２０の主軸２６に装着されるレ
ーザ発振器２と、レーザ発振器２から照射されたレーザ
光を受光する受光装置５と、受光装置５から出力される
信号を基に２次元画像データを生成する画像データ生成
装置８と、前記受光装置５を前記主軸２６とテーブル２
４との間に設定された受光位置（図２において２点鎖線
で示した位置であり、主軸２６の直下に当たる位置）
と、この受光位置から離れた待避位置（図２において実
線で示した位置）とに移動させる移送装置１０と、前記
画像データ生成装置８によって生成された画像データを
基に工作機械２０の精度を解析する解析装置１５と、解
析装置１５によって解析された結果を表示或いはプリン
トする出力装置１９などから構成される。
解析装置１は、工作機械２０の主軸２６に装着されるレ
ーザ発振器２と、レーザ発振器２から照射されたレーザ
光を受光する受光装置５と、受光装置５から出力される
信号を基に２次元画像データを生成する画像データ生成
装置８と、前記受光装置５を前記主軸２６とテーブル２
４との間に設定された受光位置（図２において２点鎖線
で示した位置であり、主軸２６の直下に当たる位置）
と、この受光位置から離れた待避位置（図２において実
線で示した位置）とに移動させる移送装置１０と、前記
画像データ生成装置８によって生成された画像データを
基に工作機械２０の精度を解析する解析装置１５と、解
析装置１５によって解析された結果を表示或いはプリン
トする出力装置１９などから構成される。
【００２２】尚、本例の前記工作機械２０は、所謂、立
形のマシニングセンタと呼ばれるもので、その主たる構
成として、ベッド２１、ベッド２１上に固設されたコラ
ム２２、ベッド２１上に載置され、水平面内で矢示Ｘ軸
方向に移動自在となったサドル２３、このサドル２３上
に載置され、水平面内で矢示Ｙ軸方向に移動自在となっ
たテーブル２４、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在にコ
ラム２２に支持され、前記主軸２６を軸中心に回転自在
に支持する主軸頭２５、前記サドル２３を前記Ｘ軸方向
に移動させる第１送り機構部（図示せず）、前記テーブ
ル２４を前記Ｙ軸方向に移動させる第２送り機構部（図
示せず）、前記主軸頭２５を前記Ｚ軸方向に移動させる
第３送り機構部（図示せず）、前記第１送り機構部，第
２送り機構部及び第３送り機構部（図示せず）などの作
動を制御するＮＣ装置２７などを備えている。
形のマシニングセンタと呼ばれるもので、その主たる構
成として、ベッド２１、ベッド２１上に固設されたコラ
ム２２、ベッド２１上に載置され、水平面内で矢示Ｘ軸
方向に移動自在となったサドル２３、このサドル２３上
に載置され、水平面内で矢示Ｙ軸方向に移動自在となっ
たテーブル２４、上下方向（Ｚ軸方向）に移動自在にコ
ラム２２に支持され、前記主軸２６を軸中心に回転自在
に支持する主軸頭２５、前記サドル２３を前記Ｘ軸方向
に移動させる第１送り機構部（図示せず）、前記テーブ
ル２４を前記Ｙ軸方向に移動させる第２送り機構部（図
示せず）、前記主軸頭２５を前記Ｚ軸方向に移動させる
第３送り機構部（図示せず）、前記第１送り機構部，第
２送り機構部及び第３送り機構部（図示せず）などの作
動を制御するＮＣ装置２７などを備えている。
【００２３】前記レーザ発振器２はレーザ光を照射する
機器であり、上述したように前記主軸２６に装着され、
図３に示した如く、光軸が主軸２６の軸線Ｏと直交する
方向のレーザ光を照射する。尚、レーザ光は、光軸の直
線性及び光束の収束性が良い点で好ましい。
機器であり、上述したように前記主軸２６に装着され、
図３に示した如く、光軸が主軸２６の軸線Ｏと直交する
方向のレーザ光を照射する。尚、レーザ光は、光軸の直
線性及び光束の収束性が良い点で好ましい。
【００２４】前記受光装置５は、上下が開口した平面視
矩形の筐体６と、筐体６の各内面に貼着されたＣＣＤパ
ネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからなる。各ＣＣＤパネル
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは多行多列の２次元に配置され
た複数の光電変換素子を備え、各光電変換素子から受光
量に応じた電圧信号を前記画像データ生成装置８に出力
する。
矩形の筐体６と、筐体６の各内面に貼着されたＣＣＤパ
ネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄからなる。各ＣＣＤパネル
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは多行多列の２次元に配置され
た複数の光電変換素子を備え、各光電変換素子から受光
量に応じた電圧信号を前記画像データ生成装置８に出力
する。
【００２５】また、ＣＣＤパネル７ａ，７ｂは、その平
面が前記Ｘ軸方向に直交し、且つ前記Ｙ軸方向に平行と
なるように、相互に対向して配置され、ＣＣＤパネル７
ｃ，７ｄは、その平面が前記Ｙ軸方向に直交し、且つ前
記Ｘ軸方向に平行となるように、相互に対向して配置さ
れている。
面が前記Ｘ軸方向に直交し、且つ前記Ｙ軸方向に平行と
なるように、相互に対向して配置され、ＣＣＤパネル７
ｃ，７ｄは、その平面が前記Ｙ軸方向に直交し、且つ前
記Ｘ軸方向に平行となるように、相互に対向して配置さ
れている。
【００２６】更に、各ＣＣＤパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，
７ｄは、ＣＣＤパネル７ａ及び７ｂの基準となる光電変
換素子同士（例えば、最下端に位置し且つ最もコラム２
２寄りに位置する光電変換素子）が前記Ｙ軸及びＺ軸を
含む平面を中心として面対称位置にくるように、また、
ＣＣＤパネル７ｃ及び７ｄの基準となる光電変換素子同
士（例えば、最下端に位置し且つコラム２２を正面から
見た最も右寄りに位置する光電変換素子）が前記Ｘ軸及
びＺ軸を含む平面を中心として面対称位置にくるよう
に、それぞれ精密に配設されている。
７ｄは、ＣＣＤパネル７ａ及び７ｂの基準となる光電変
換素子同士（例えば、最下端に位置し且つ最もコラム２
２寄りに位置する光電変換素子）が前記Ｙ軸及びＺ軸を
含む平面を中心として面対称位置にくるように、また、
ＣＣＤパネル７ｃ及び７ｄの基準となる光電変換素子同
士（例えば、最下端に位置し且つコラム２２を正面から
見た最も右寄りに位置する光電変換素子）が前記Ｘ軸及
びＺ軸を含む平面を中心として面対称位置にくるよう
に、それぞれ精密に配設されている。
【００２７】前記移送装置１０は、支持台１１を介して
ベッド上２１上に配設された空圧もしくは油圧シリンダ
から構成され、そのピストンロッドに前記受光装置５が
装着されている。また、出力装置１９は、ＣＲＴやプリ
ンタなどから構成される。
ベッド上２１上に配設された空圧もしくは油圧シリンダ
から構成され、そのピストンロッドに前記受光装置５が
装着されている。また、出力装置１９は、ＣＲＴやプリ
ンタなどから構成される。
【００２８】前記画像データ生成装置８は、前記各ＣＣ
Ｄパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから受信した電圧信号
をデジタル化した後、これを濃淡レベル値に変換して、
各ＣＣＤパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの前記光電変換
素子の配列と同配列の２次元濃淡画像データを各ＣＣＤ
パネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ毎に生成し、生成した画
像データを前記解析装置１５に出力する。尚、一般的
に、この画像データ生成装置８と前記各ＣＣＤパネル７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとを併せてＣＣＤカメラと称して
おり、本発明ではこれを撮像手段と観念している。
Ｄパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄから受信した電圧信号
をデジタル化した後、これを濃淡レベル値に変換して、
各ＣＣＤパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの前記光電変換
素子の配列と同配列の２次元濃淡画像データを各ＣＣＤ
パネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ毎に生成し、生成した画
像データを前記解析装置１５に出力する。尚、一般的
に、この画像データ生成装置８と前記各ＣＣＤパネル７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄとを併せてＣＣＤカメラと称して
おり、本発明ではこれを撮像手段と観念している。
【００２９】前記レーザ発振器２から照射されるレーザ
光の断面は円形となっており、したがって、前記画像デ
ータ生成装置８によって生成される２次元濃淡画像は、
濃淡レベルの低い部分が円形となった画像となる。この
濃淡画像の一例を図５に示す。図５では、格子の一つの
升目が一つの光電変換素子に対応した一画素を表してお
り、太い実線で図示した円がレーザ光の外延に相当し、
斜線を付した画素部分の濃淡レベルが低く、この部分が
レーザ光の画像となる。但し、同図５では、説明の都合
上、濃淡レベルを反転させた状態を図示している。
光の断面は円形となっており、したがって、前記画像デ
ータ生成装置８によって生成される２次元濃淡画像は、
濃淡レベルの低い部分が円形となった画像となる。この
濃淡画像の一例を図５に示す。図５では、格子の一つの
升目が一つの光電変換素子に対応した一画素を表してお
り、太い実線で図示した円がレーザ光の外延に相当し、
斜線を付した画素部分の濃淡レベルが低く、この部分が
レーザ光の画像となる。但し、同図５では、説明の都合
上、濃淡レベルを反転させた状態を図示している。
【００３０】前記解析装置１５は、前記画像データ生成
装置８から出力される２次元濃淡画像データを記憶する
画像データ記憶部１６と、この画像データ記憶部１６に
格納された２次元濃淡画像データを基に、前記主軸２６
の軸線の直角性を解析する直角性解析部１７及び主軸２
６の熱変位を解析する熱変位解析部１８とからなる。
装置８から出力される２次元濃淡画像データを記憶する
画像データ記憶部１６と、この画像データ記憶部１６に
格納された２次元濃淡画像データを基に、前記主軸２６
の軸線の直角性を解析する直角性解析部１７及び主軸２
６の熱変位を解析する熱変位解析部１８とからなる。
【００３１】前記直角性解析部１７及び熱変位解析部１
８は、まず、画像データ記憶部１６に格納された２次元
濃淡画像データを読み出し、これを所定のしきい値で２
値化することによって、前記レーザ光に相当する画像を
抽出する。ここで、図５に示した濃淡画像を２値化処理
した画像を図６に示す。尚、図６においては、画素を示
す格子の図示を省略しており、斜線を付した画素部分が
黒色となる。また、２点鎖線で示す円がレーザ光の外延
に相当する。
８は、まず、画像データ記憶部１６に格納された２次元
濃淡画像データを読み出し、これを所定のしきい値で２
値化することによって、前記レーザ光に相当する画像を
抽出する。ここで、図５に示した濃淡画像を２値化処理
した画像を図６に示す。尚、図６においては、画素を示
す格子の図示を省略しており、斜線を付した画素部分が
黒色となる。また、２点鎖線で示す円がレーザ光の外延
に相当する。
【００３２】そして、前記直角性解析部１７及び熱変位
解析部１８は、上記のように２値化して得られた２値化
画像を解析して、工作機械２０の精度を解析する。以
下、直角性解析部１７及び熱変位解析部１８における具
体的な処理内容について説明する。
解析部１８は、上記のように２値化して得られた２値化
画像を解析して、工作機械２０の精度を解析する。以
下、直角性解析部１７及び熱変位解析部１８における具
体的な処理内容について説明する。
【００３３】まず、直角性解析部１７における、主軸２
６の軸線の直角性に関する解析処理について説明する。
６の軸線の直角性に関する解析処理について説明する。
【００３４】例えば、図３に示すように、主軸２６の軸
線Ｏが、前記Ｘ軸に対して直角になっていない場合、即
ち、前記Ｘ軸及びＹ軸に対して直角に設定された仮想軸
Ｋに対して、前記軸線Ｏが角度θ１だけ傾斜している場
合、前記レーザ光の照射方向が前記Ｘ軸を含む平面内に
在るように主軸２６の回転方向の位置を割り出して、前
記レーザ光を前記ＣＣＤパネル７ａに受光せしめて得ら
れる２値化画像の中心位置と、つぎに主軸２６の１８０
度回転させて前記レーザ光をＣＣＤパネル７ｂに受光せ
しめて得られる２値化画像の中心位置とは、軸線Ｏの傾
き分だけ、前記Ｘ軸と直交する方向（即ち、仮想軸Ｋ方
向）にｄ１だけずれた状態となる。
線Ｏが、前記Ｘ軸に対して直角になっていない場合、即
ち、前記Ｘ軸及びＹ軸に対して直角に設定された仮想軸
Ｋに対して、前記軸線Ｏが角度θ１だけ傾斜している場
合、前記レーザ光の照射方向が前記Ｘ軸を含む平面内に
在るように主軸２６の回転方向の位置を割り出して、前
記レーザ光を前記ＣＣＤパネル７ａに受光せしめて得ら
れる２値化画像の中心位置と、つぎに主軸２６の１８０
度回転させて前記レーザ光をＣＣＤパネル７ｂに受光せ
しめて得られる２値化画像の中心位置とは、軸線Ｏの傾
き分だけ、前記Ｘ軸と直交する方向（即ち、仮想軸Ｋ方
向）にｄ１だけずれた状態となる。
【００３５】したがって、このずれ量ｄ１と、予め測定
されるＣＣＤパネル７ａ，７ｂ間の距離Ｌ１とを基に、
軸線Ｏの前記仮想軸Ｋに対する傾斜角θ１を算出するこ
とが可能である。即ち、前記ずれ量をｄ１、受光部の離
隔距離をＬ１とすると、前記軸線Ｏの傾斜角θ１は、次
式、 θ１＝ｔａｎ−１（ｄ１／Ｌ１） となる。
されるＣＣＤパネル７ａ，７ｂ間の距離Ｌ１とを基に、
軸線Ｏの前記仮想軸Ｋに対する傾斜角θ１を算出するこ
とが可能である。即ち、前記ずれ量をｄ１、受光部の離
隔距離をＬ１とすると、前記軸線Ｏの傾斜角θ１は、次
式、 θ１＝ｔａｎ−１（ｄ１／Ｌ１） となる。
【００３６】直角性解析部１７は、前記ＣＣＤパネル７
ａ，７ｂによって撮像されたレーザ光の２次元濃淡画像
データを前記画像データ記憶部５からそれぞれ読み出し
て、これを２値化処理し、その後、得られた各２値化画
像（白色画像）の中心位置を算出し、その差をとって前
記ずれ量ｄ１を算出する。
ａ，７ｂによって撮像されたレーザ光の２次元濃淡画像
データを前記画像データ記憶部５からそれぞれ読み出し
て、これを２値化処理し、その後、得られた各２値化画
像（白色画像）の中心位置を算出し、その差をとって前
記ずれ量ｄ１を算出する。
【００３７】各２値化画像の中心位置は、次のようにし
て、これを算出することができる。即ち、図６に示し
た、２値化画像をラスター方向に操作して、Ｘ方向（前
記Ｘ軸に沿った方向）及びＫ方向（前記仮想軸Ｋに沿っ
た方向）における白色画素（白色画像）の境界位置を検
出し、その値から白色画像の中心座標（位置）（Ｘａ，
Ｋａ）を算出する。いま、Ｘ方向の境界位置がＸ１，Ｘ
２、Ｋ方向の境界位置がＫ１，Ｋ２であるとすると、中
心座標（Ｘａ，Ｋａ）は、 Ｘａ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２、 Ｋａ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２、 となる。
て、これを算出することができる。即ち、図６に示し
た、２値化画像をラスター方向に操作して、Ｘ方向（前
記Ｘ軸に沿った方向）及びＫ方向（前記仮想軸Ｋに沿っ
た方向）における白色画素（白色画像）の境界位置を検
出し、その値から白色画像の中心座標（位置）（Ｘａ，
Ｋａ）を算出する。いま、Ｘ方向の境界位置がＸ１，Ｘ
２、Ｋ方向の境界位置がＫ１，Ｋ２であるとすると、中
心座標（Ｘａ，Ｋａ）は、 Ｘａ＝（Ｘ１＋Ｘ２）／２、 Ｋａ＝（Ｙ１＋Ｙ２）／２、 となる。
【００３８】因みに、ＣＣＤパネル７ａを介して得られ
るレーザ光の２値化画像と、ＣＣＤパネル７ｂを介して
得られるレーザ光の２値化画像とを重ね合わせて表す
と、図７に示すようになる。尚、図７では、ＣＣＤパネ
ル７ａを介して得られるレーザ光の２値化画像の外延を
実線で表し、ＣＣＤパネル７ｂを介して得られるレーザ
光の２値化画像の外延を破線で表している。
るレーザ光の２値化画像と、ＣＣＤパネル７ｂを介して
得られるレーザ光の２値化画像とを重ね合わせて表す
と、図７に示すようになる。尚、図７では、ＣＣＤパネ
ル７ａを介して得られるレーザ光の２値化画像の外延を
実線で表し、ＣＣＤパネル７ｂを介して得られるレーザ
光の２値化画像の外延を破線で表している。
【００３９】前記直角性解析部１７は、主軸２６の回転
前後において、ＣＣＤパネル７ａ及び７ｂを介して得ら
れた各２次元濃淡画像データを前記画像データ記憶部１
６から読み出し、これらを所定のしきい値で２値化する
ことによって、それぞれの２値化画像データを得、これ
を基に、各２値化画像の中心位置を算出し、算出した中
心位置を基に、仮想軸Ｋ方向の前記ずれ量ｄ１を算出
し、得られたずれ量ｄ１を基に、上式から前記軸線Ｏの
傾斜角θ１を算出する。
前後において、ＣＣＤパネル７ａ及び７ｂを介して得ら
れた各２次元濃淡画像データを前記画像データ記憶部１
６から読み出し、これらを所定のしきい値で２値化する
ことによって、それぞれの２値化画像データを得、これ
を基に、各２値化画像の中心位置を算出し、算出した中
心位置を基に、仮想軸Ｋ方向の前記ずれ量ｄ１を算出
し、得られたずれ量ｄ１を基に、上式から前記軸線Ｏの
傾斜角θ１を算出する。
【００４０】以上のことは、主軸２６の軸線Ｏが前記Ｙ
軸に対して直角になっていない場合についても同様であ
り、この場合には、前記レーザ光の照射方向が前記Ｙ軸
を含む平面内に在るように主軸２６の回転方向の位置を
割り出して、前記レーザ光を前記ＣＣＤパネル７ｃに受
光せしめて得られる２値化画像の中心位置と、この位置
から主軸２６を１８０度回転させて前記レーザ光をＣＣ
Ｄパネル７ｂに受光せしめて得られる２値化画像の中心
位置とから、その前記仮想軸Ｋ方向のずれ量ｄ ２を算出
し、これを基に上記と同様にして、仮想軸Ｋに対する軸
線Ｏの傾斜角θ ２を算出する（図３参照）。
軸に対して直角になっていない場合についても同様であ
り、この場合には、前記レーザ光の照射方向が前記Ｙ軸
を含む平面内に在るように主軸２６の回転方向の位置を
割り出して、前記レーザ光を前記ＣＣＤパネル７ｃに受
光せしめて得られる２値化画像の中心位置と、この位置
から主軸２６を１８０度回転させて前記レーザ光をＣＣ
Ｄパネル７ｂに受光せしめて得られる２値化画像の中心
位置とから、その前記仮想軸Ｋ方向のずれ量ｄ ２を算出
し、これを基に上記と同様にして、仮想軸Ｋに対する軸
線Ｏの傾斜角θ ２を算出する（図３参照）。
【００４１】次に、前記熱変位解析部１８における、主
軸２６の熱変位に関する解析処理について説明する。
軸２６の熱変位に関する解析処理について説明する。
【００４２】例えば、工作機械２０を所定時間稼動させ
ると、主軸２６を保持するベアリングの発熱によって、
主軸２６が熱膨張してその軸線方向に変位、即ち、伸張
する。このように主軸２６が熱変位した状態を図４に示
している。同図４に示すように、主軸２６が伸張する
と、前記主軸頭２５が前記第３送り機構部（図示せず）
によってＺ軸方向の同一位置に位置決めされた状態で、
例えば、ＣＣＤパネル７ａを介して、熱変位前に得られ
る２値化画像の中心位置と、熱変位後に得られる２値化
画像の中心位置とは、そのＺ軸方向（主軸２６の軸線Ｏ
方向と同方向）における位置が、熱変位分ｄ３だけ変位
することになる。
ると、主軸２６を保持するベアリングの発熱によって、
主軸２６が熱膨張してその軸線方向に変位、即ち、伸張
する。このように主軸２６が熱変位した状態を図４に示
している。同図４に示すように、主軸２６が伸張する
と、前記主軸頭２５が前記第３送り機構部（図示せず）
によってＺ軸方向の同一位置に位置決めされた状態で、
例えば、ＣＣＤパネル７ａを介して、熱変位前に得られ
る２値化画像の中心位置と、熱変位後に得られる２値化
画像の中心位置とは、そのＺ軸方向（主軸２６の軸線Ｏ
方向と同方向）における位置が、熱変位分ｄ３だけ変位
することになる。
【００４３】尚、工作機械２０の稼動前にＣＣＤパネル
７ａを介して得られたレーザ光の２値化画像と、工作機
械２０を所定時間稼動した後にＣＣＤパネル７ａを介し
て得られたレーザ光の２値化画像とを重ね合わせたもの
を、図８に示している。図８では、稼動前に得られたレ
ーザ光の２値化画像の外延を実線で表し、稼動後に得ら
れたレーザ光の２値化画像の外延を２点鎖線で表してい
る。
７ａを介して得られたレーザ光の２値化画像と、工作機
械２０を所定時間稼動した後にＣＣＤパネル７ａを介し
て得られたレーザ光の２値化画像とを重ね合わせたもの
を、図８に示している。図８では、稼動前に得られたレ
ーザ光の２値化画像の外延を実線で表し、稼動後に得ら
れたレーザ光の２値化画像の外延を２点鎖線で表してい
る。
【００４４】前記熱変位解析部１８は、主軸頭２５がＺ
軸方向の同一位置に位置決めされた状態で、工作機械２
０の稼動前及び所定時間稼動後に、例えば、ＣＣＤパネ
ル７ａを介して得られた各２次元濃淡画像データを前記
画像データ記憶部１６から読み出し、これらを所定のし
きい値で２値化することによって、それぞれの２値化画
像データを得、これを基に、各２値化画像の中心位置を
算出して、そのＺ軸方向の差を算出することにより、主
軸２６の熱変位を算出する。
軸方向の同一位置に位置決めされた状態で、工作機械２
０の稼動前及び所定時間稼動後に、例えば、ＣＣＤパネ
ル７ａを介して得られた各２次元濃淡画像データを前記
画像データ記憶部１６から読み出し、これらを所定のし
きい値で２値化することによって、それぞれの２値化画
像データを得、これを基に、各２値化画像の中心位置を
算出して、そのＺ軸方向の差を算出することにより、主
軸２６の熱変位を算出する。
【００４５】次に、以上の構成を備えた本例の精度解析
装置１を用い、前記主軸軸線Ｏの直角性及び主軸２６の
熱変位を解析する一態様について説明する。尚、受光装
置５は通常位置する待避位置に在るものとし、主軸頭２
５は十分上方に位置しているものとする。
装置１を用い、前記主軸軸線Ｏの直角性及び主軸２６の
熱変位を解析する一態様について説明する。尚、受光装
置５は通常位置する待避位置に在るものとし、主軸頭２
５は十分上方に位置しているものとする。
【００４６】まず、移送装置１０により受光装置５を受
光位置に移動せしめた後、主軸２６にレーザ発振器２が
装着された状態の主軸頭２５を前記第３送り機構部（図
示せず）により駆動して、レーザ発振器２が受光装置５
の筐体６内に達するまで下方に移動せしめる。
光位置に移動せしめた後、主軸２６にレーザ発振器２が
装着された状態の主軸頭２５を前記第３送り機構部（図
示せず）により駆動して、レーザ発振器２が受光装置５
の筐体６内に達するまで下方に移動せしめる。
【００４７】次に、主軸２６を回転させ、レーザ発振器
２から照射されるレーザ光の照射方向が前記Ｘ軸を含む
平面内のものとなるように、その回転方向の位置を割り
出して、所定時間だけ前記レーザ発振器２からレーザ光
を照射する。レーザ光が照射されると、これがＣＣＤパ
ネル７ａによって撮像され、このＣＣＤパネル７ａから
の信号を基に画像データ生成装置８によってレーザ光の
２次元濃淡画像データが生成され、これが画像データ記
憶部１６に格納される。
２から照射されるレーザ光の照射方向が前記Ｘ軸を含む
平面内のものとなるように、その回転方向の位置を割り
出して、所定時間だけ前記レーザ発振器２からレーザ光
を照射する。レーザ光が照射されると、これがＣＣＤパ
ネル７ａによって撮像され、このＣＣＤパネル７ａから
の信号を基に画像データ生成装置８によってレーザ光の
２次元濃淡画像データが生成され、これが画像データ記
憶部１６に格納される。
【００４８】以後、主軸２６を９０度毎に回転させ、都
度所定時間だけレーザ光を照射して、各ＣＣＤパネル７
ｂ，７ｃ，７ｄによりレーザ光を撮像し、これを基に画
像データ生成装置８によって生成された各角度の２次元
濃淡画像データを画像データ記憶部１６に格納する。
度所定時間だけレーザ光を照射して、各ＣＣＤパネル７
ｂ，７ｃ，７ｄによりレーザ光を撮像し、これを基に画
像データ生成装置８によって生成された各角度の２次元
濃淡画像データを画像データ記憶部１６に格納する。
【００４９】そして、２次元濃淡画像データを取得した
後、主軸頭２５及び受光装置５をそれぞれ元の位置に戻
す。
後、主軸頭２５及び受光装置５をそれぞれ元の位置に戻
す。
【００５０】尚、上記２次元濃淡画像データは、主軸軸
線Ｏの直角性を組み立て調整時に解析する場合にはその
時に、これを継続的に解析する場合には、その都度、上
記手順によって取得する。また、主軸２６の熱変位を解
析するには、工作機械２０の稼動前と、稼動後所定時間
毎に上記手順によって取得し、これを継続的に解析する
場合には、その都度取得する。
線Ｏの直角性を組み立て調整時に解析する場合にはその
時に、これを継続的に解析する場合には、その都度、上
記手順によって取得する。また、主軸２６の熱変位を解
析するには、工作機械２０の稼動前と、稼動後所定時間
毎に上記手順によって取得し、これを継続的に解析する
場合には、その都度取得する。
【００５１】このようにして、２次元濃淡画像データが
取得されると、次に、前記解析装置１５によって、上述
した手順により、主軸軸線Ｏの直角性や主軸２６の熱変
位が解析される。尚、熱変位の解析に当たっては、各Ｃ
ＣＤパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを介して取得された
２次元濃淡画像データのいずれをも用いることができ
る。
取得されると、次に、前記解析装置１５によって、上述
した手順により、主軸軸線Ｏの直角性や主軸２６の熱変
位が解析される。尚、熱変位の解析に当たっては、各Ｃ
ＣＤパネル７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを介して取得された
２次元濃淡画像データのいずれをも用いることができ
る。
【００５２】以上詳述したように、本例の精度解析装置
１によれば、主軸軸線Ｏの直角性及び主軸２６の熱変位
といった工作機械２０の精度を一つの装置で解析するこ
とができるので、これを効率良く、しかも低コストで解
析することができる。
１によれば、主軸軸線Ｏの直角性及び主軸２６の熱変位
といった工作機械２０の精度を一つの装置で解析するこ
とができるので、これを効率良く、しかも低コストで解
析することができる。
【００５３】また、主軸２６の熱変位を直接測定するよ
うにしているので、かかる熱変位を高精度に解析するこ
とができるとともに、これに応じた熱変位補正を高精度
に行うことができる。
うにしているので、かかる熱変位を高精度に解析するこ
とができるとともに、これに応じた熱変位補正を高精度
に行うことができる。
【００５４】また、移送装置１０によって受光装置５を
待避位置と受光位置に移動させるようにしているので、
工作機械２０の加工稼動時には、前記受光装置５を待避
位置に待避させておき、精度解析に当たり必要なとき
に、これを受光位置に配置することができる。したがっ
て、随時必要なときに上記解析を行うことができ、解析
結果に応じた処置を適宜適切なときにとることが可能と
なる。そして、かかる対応により、工作機械２０の状態
を長期間に渡って良好に維持することができる。
待避位置と受光位置に移動させるようにしているので、
工作機械２０の加工稼動時には、前記受光装置５を待避
位置に待避させておき、精度解析に当たり必要なとき
に、これを受光位置に配置することができる。したがっ
て、随時必要なときに上記解析を行うことができ、解析
結果に応じた処置を適宜適切なときにとることが可能と
なる。そして、かかる対応により、工作機械２０の状態
を長期間に渡って良好に維持することができる。
【００５５】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限
定されるものではない。例えば、上記の例では、立形の
マシニングセンタ１０の精度を解析するように構成され
ているが、横形のマシニングセンタやこれと同等の構成
を備えた他の工作機械についても同様に適用可能であ
る。
たが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限
定されるものではない。例えば、上記の例では、立形の
マシニングセンタ１０の精度を解析するように構成され
ているが、横形のマシニングセンタやこれと同等の構成
を備えた他の工作機械についても同様に適用可能であ
る。
【００５６】また、上記の例では、レーザ発振器２を手
動で主軸２６に装着するようにしたが、これをマシニン
グセンタが通常具備する工具マガジンに収納しておき、
自動工具交換装置によって、自動的に主軸２６に装着す
るようにしても良い。
動で主軸２６に装着するようにしたが、これをマシニン
グセンタが通常具備する工具マガジンに収納しておき、
自動工具交換装置によって、自動的に主軸２６に装着す
るようにしても良い。
【００５７】また、上記の例では、前記解析装置１５と
画像データ生成装置８とを別々に設けたが、これらを一
つの装置から構成しても良い。
画像データ生成装置８とを別々に設けたが、これらを一
つの装置から構成しても良い。
【図１】本発明の一実施形態に係る精度解析装置の概略
構成を示したブロック図である。
構成を示したブロック図である。
【図２】図１に図示した機構部分の平面図である。
【図３】本実施形態に係る直角性の解析を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図４】本実施形態に係る熱変位の解析を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
【図５】本実施形態に係る画像データ生成装置によって
生成される２次元濃淡画像を白黒反転して示す説明図で
ある。
生成される２次元濃淡画像を白黒反転して示す説明図で
ある。
【図６】本実施形態に係る解析装置によって生成される
２値化画像を示す説明図である。
２値化画像を示す説明図である。
【図７】本実施形態の直角性解析部における処理を説明
するための説明図である。
するための説明図である。
【図８】本実施形態の熱変位解析部における処理を説明
するための説明図である。
するための説明図である。
１ 精度解析装置
２ レーザ発振器
５ 受光装置
６ 筐体
７ａ ＣＣＤパネル
７ｂ ＣＣＤパネル
７ｃ ＣＣＤパネル
７ｄ ＣＣＤパネル
８ 画像データ生成装置
１０ 移送装置
１５ 解析装置
１６ 画像データ記憶部
１７ 直角性解析部
１８ 熱変位解析部
２０ 工作機械
─────────────────────────────────────────────────────
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(72)発明者 藤嶋 誠
奈良県大和郡山市北郡山町106番地 株式
会社森精機製作所内
Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA09 AA19 AA20 AA31
BB06 BB16 DD06 FF04 FF23
FF41 GG04 HH04 JJ03 JJ05
JJ26 QQ03 QQ04 QQ24 QQ25
QQ28 QQ31
3C029 EE02 EE20
Claims (7)
- 【請求項１】 テーブル及び主軸、並びにテーブルと主
軸とを主軸軸線に沿った第１軸と、相互に直交し且つ前
記第１軸と直交する第２軸及び第３軸の直交３軸方向に
相対移動させる送り機構部を備えた工作機械の精度を解
析する装置であって、 前記主軸に装着され、光軸が主軸軸線と直交する光を照
射する投光手段と、 少なくとも受光部が前記投光手段の近傍に配置され、前
記投光手段から照射される光を前記受光部により受光し
て２次元画像データを生成する撮像手段と、 得られた画像データを基に、前記工作機械の精度を解析
する解析手段とを設けて構成したことを特徴とする工作
機械の精度解析装置。 - 【請求項２】 前記解析手段が、主軸に生じた変位を解
析するように構成されて成る請求項１記載の工作機械の
精度解析装置。 - 【請求項３】 前記撮像手段が、前記投光手段を挟み相
互に対向して配置される２つの前記受光部を一組とし
て、その一組以上を備えて成る請求項１記載の工作機械
の精度解析装置。 - 【請求項４】 前記解析手段が、前記第２軸及び／又は
第３軸に対する主軸軸線の直角性を解析するように構成
されて成る請求項３記載の工作機械の精度解析装置。 - 【請求項５】 前記撮像手段の受光部が、２次元配置さ
れた複数の光電変換素子群を備えて構成される請求項１
乃至４記載のいずれかの工作機械の精度解析装置。 - 【請求項６】 前記投光手段が、レーザ光を照射するレ
ーザ発振器から成る請求項１乃至５記載のいずれかの工
作機械の精度解析装置。 - 【請求項７】 前記撮像手段の少なくとも受光部を、前
記投光手段から受光する受光位置と、該受光位置から離
れた待避位置とに移動させる移送装置を設けた請求項１
乃至６記載のいずれかの工作機械の精度解析装置。
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