JP2004345005A - 工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 - Google Patents
工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004345005A JP2004345005A JP2003142383A JP2003142383A JP2004345005A JP 2004345005 A JP2004345005 A JP 2004345005A JP 2003142383 A JP2003142383 A JP 2003142383A JP 2003142383 A JP2003142383 A JP 2003142383A JP 2004345005 A JP2004345005 A JP 2004345005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machine tool
- level
- leveling
- adjustment amount
- leveling bolt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
【課題】工作機械のレベル出しを行うレベリングボルトの調整量を算出する。
【解決手段】作業者は、入力部１０に、対象となる工作機械の機種、水準計で測定された水平度、設置面の現状情報を入力する。調整量算出部２４は、工作機械の機種に基づいて、工作機械に対応する関数を選択し、選択された関数と水準計により測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する。出力部１４は、算出された各レベリングボルトの調整量を表示装置に表示する。これにより、作業者は、算出されたレベリングボルトの調整量に基づいて、工作機械の水平度を調整することができる。また、この工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を用いた工作機械及び工作機械群のレベル監視方法を提供する。
【選択図】 図２
【解決手段】作業者は、入力部１０に、対象となる工作機械の機種、水準計で測定された水平度、設置面の現状情報を入力する。調整量算出部２４は、工作機械の機種に基づいて、工作機械に対応する関数を選択し、選択された関数と水準計により測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する。出力部１４は、算出された各レベリングボルトの調整量を表示装置に表示する。これにより、作業者は、算出されたレベリングボルトの調整量に基づいて、工作機械の水平度を調整することができる。また、この工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を用いた工作機械及び工作機械群のレベル監視方法を提供する。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法、特に工作機械のレベル出し、工作機械のレベル維持の監視に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械は、高精度の性能を発揮させるために水平に据え付けられていることが必要である。この工作機械を据え付ける場合のレベル出しについて説明する。
【０００３】
図１３は、工作機械１００の据え付けを説明する図である。図１３（Ａ）に示すように、工作機械１００が載置されたベッド１０２の定められた位置に、工作機械１００の水平調整が可能なレベリングボルト１０４が備えられている。このレベリングボルト１０４は、工作機械１００の四隅の４箇所、又は自重の撓みをなくすために８箇所設けられる。図１３（Ｂ）は、レベリングボルト１０４の拡大図であり、レベリングボルト１０４は、設置面に設けられた基礎穴１０６に挿入固定され、レベリングボルト１０４にベッド１０２が螺合固定される。このレベリングボルト１０４に螺合されている高さ調整ナット１０４ａを回すことにより、ベッド１０２が微小に上下移動し、工作機械１００の水平調整が可能になっている。
【０００４】
このような工作機械１００のレベル出しを行う場合には、図１３（Ｃ）の平面図に示すように、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定可能な水準計１０８をベッド１０２又は水平状態が要求される工作機械１００の所定位置に置く。作業者は、この水準計１０８を見ながら高さ調整ナット１０４ａを回して、工作機械１００の水平度を調整し、レベル出しを行う。
【０００５】
なお、下記特許文献１は、レベル調整作業を簡単且つ容易に行うことができる機器の据付工法及び据付用レベリングブロックを開示する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１０８２９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、工作機械１００に配置された水準計１０８と調整すべきレベリングボルト１０４は互いに離れており、各レベリングボルト１０４との距離は一定ではない。従って、レベリングボルト１０４の調整量は、それぞれのレベリングボルト１０４と水準計１０８の距離に応じて推測しなければならない。
【０００８】
また、工作機械１００を支持するベッド１０２は、完全な剛体でないので、レベリングボルト１０４の調整量に対する水平度の変化には、ベッド１０２の微小な変形を考慮に入れなければならない。
【０００９】
従って、レベル出しの作業において、作業者は、このような要因を考えながら、水準計１０８の水平度からレベリングボルト１０４の調整量を推定するためには、高度の熟練が要求される。従って、作業者が不慣れな場合には、何回も試行錯誤しながら、数カ所のレベリングボルト１０４を調整しなければならず、時間のかかる作業性の悪い作業になっている。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、水準計で測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、工作機械１００のレベル出しは、現在、工作機械１００の据え付け時に行われ、その後、工作機械１００の水平度の変化はチェックされていない。しかしながら、工作機械１００の稼働後、工作機械１００の水平度は、工作機械１００の振動や熱によるベッド１０２の変形や工作機械１００の設置面の地盤変化によって経時変化する。従って、工作機械１００の水平度の経時変化をチェックし、水平度を再調整すれば、工作機械１００の精度を長期に亘り維持することができる。
【００１２】
また、本発明は本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置は、工作機械毎に定められた位置に設けられた水準計により、少なくとも２軸方向の水平度を測定し、定められた位置に設けられたレベリングボルトを調整して、設備設置区域内でのレベル出しを行う設備据え付けのために用いられる工作機械のレベリングボルト調整量算出装置であって、工作機械毎に、所定位置の水準計で測定される少なくとも２軸方向の水平度とこの水平度から当該工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数を記憶する手段と、工作機械に対応する関数に基づいて、工作機械に設けられた水準計により測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の工作機械のレベル監視方法は、工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、測定された水平度が所定以上になった場合に、工作機械のレベリングを警告するステップと、を備え、上記発明のレべリングボルト調整量算出装置を用いることを特徴とする。
【００１５】
本発明の工作機械群のレベル監視方法は、監視領域内に複数の工作機械が備えられ、監視領域内の所定の工作機械の水平度に基づいて、他の工作機械にレベリングを警告する複数の工作機械群のレベル監視方法であって、監視領域内の工作機械群から予めサンプリングされた所定の工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報に基づいて、測定された水平度から地盤変化を検出するステップと、地盤変化が検出された場合に、監視領域内の複数の工作機械の設置場所に基づいて、所定の工作機械の周辺の他の工作機械にレベリングを警告するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の工作機械群のレベル監視方法において、工作機械は、工作機械のベッドを螺合固定するレベリングボルトによりレベル出しがされており、警告するステップによる警告後、本発明の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を用いて、レベリングボルトの調整量を算出するステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明する。なお、従来と同一又は相当する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００１８】
実施形態１
図１は、本実施形態の対象となる工作機械の外観を示す図である。
【００１９】
本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置は、工作機械毎に定められた位置に設けられた水準計により、少なくとも２軸方向の水平度を測定し、定められた位置に設けられたレベリングボルトを調整して、設備設置区域内でのレベル出しを行う設備据え付けのために用いられる。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の対象となる工作機械１００のベッド１０２の定められた位置に、レベリングボルト１０４が設けられている。レベリングボルト１０４は、図１３（Ｂ）で示すように従来技術と同様の構成をしており、レベリングボルト１０４は、例えば、４箇所〜８箇所設けられる。また、工作機械１００の定められた位置に、工作機械１００の少なくとも２軸、例えばＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する水準計１０８が配置されている。この水準計１０８は、ベッド１０２上や工作機械１００の水平度が要求される定められた位置に１つ以上設けられる。
【００２１】
本実施形態においては、後述するような工作機械毎に水平度とこの水平度から工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数により、水準計１０８で測定された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。従って、工作機械１００毎にレベリングボルト１０４及び水準計１０８の設置位置は、統一されていることが好適である。
【００２２】
次に、本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置について説明する。図２は、本実施形態の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１の構成ブロック図である。図２に示すように、レベリングボルト調整量算出装置１は、大別して入力部１０と、処理部１２と、出力部１４と、で構成されている。
【００２３】
入力部１０は、工作機械１００の機種を入力する機種入力部１６と、水準計１０８で測定された水平度を入力する水平度入力部１８と、設備設置区域の情報を入力する補助入力部２０と、から構成されている。
【００２４】
入力部１０は、キーボード、マウス等で構成することができ、作業者は、図示しない表示装置に表示されたメニュー表示により、入力部１０を操作して所定の項目を入力する。機種入力部１６は、対象となる工作機械１００の機種を特定して入力するものであり、研削、切削等の工作機械の種類、工作機械のグレードが特定される。なお、この工作機械１００の機種の特定により、所定位置にレベリングボルト１０４及び水準計１０８が配置された工作機械の関数を選択することができる。水平度入力部１８は、水準計１０８で測定されたＸ方向、Ｙ方向の水平度を入力する。補助入力部２０は、設備設置区域の地面の傾きや硬度等の据付地面の情報を入力する。これら状態情報は、補助情報として、算出されたレベリングボルト調整量を補正するために用いることができる。
【００２５】
処理部１２は、工作機械１００毎に水平度とこの水平度から工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数を記憶する関数記憶部２２と、前記関数に基づいてレベリングボルト調整量を算出する調整量算出部２４と、から構成されている。処理部１２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００２６】
関数記憶部２２は、工作機械１００毎に、所定位置の水準計１０８で測定される２軸方向の水平度とこの水平度から当該工作機械１００を水平にするためのレベリングボルト１０４の調整量との相関関係を示す関数を記憶している。
【００２７】
図３は、関数の例を示す図である。関数記憶部２２は、図３に示すように、工作機械１００毎に関数Ｆを記憶している。なお、図３において、ｘ１〜ｘ６・・・は、水準計１０８で測定される（入力される）水平度、ｙ１〜ｙ４・・・は、各レベリングボルト１０４の調整量、ａ〜ｆは、係数である。この関数Ｆにより、入力された水平度ｘ１〜ｘ６・・・からレベリングボルト１０４の調整量ｙ１〜ｙ４・・・を求めることができる。例えば、レベリングボルト１０４の調整量ｙ１は、ｙ１＝ａ・ｘ１＋ｃ・ｘ３−ｆ・ｘ６によって求めるられる。調整量ｙ２・・・についても同様に、図示された関数Ｆを使用して求めることができる。
【００２８】
この関数は、基礎データや当該工作機械１００の過去の据付事例に基づいて求められる。基礎データは、ベッド１０２単体又はベッド１０２上に主要な機械要素を載置した状態でレベリングボルト１０４の移動量に対する定められた位置の水準計１０８の水平度の変化を示すデータである。この基礎データに基づいて、工作機械１００毎に関数を求め、この工作機械１００ついて過去の据付事例があれば、据付事例での実際のレベリングボルト１０４の調整量でこの関数を補正しておく。これにより、信頼性の高い関数を得ることができる。関数記憶部２２は、このように工作機械１００毎に予め求められた関数を記憶している。
【００２９】
調整量算出部２４は、工作機械１００に対応する関数に基づいて、工作機械１００に設けられた水準計１０８により測定された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。まず、調整量算出部２４は、機種入力部１６の入力に基づいて、工作機械１００に対応する関数を関数記憶部２２から選択する。次に、調整量算出部２４は、選択された関数と水準計１０８のＸ方向、Ｙ方向の水平度（測定値）からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。なお、このレベリングボルト１０４の調整量は、レベリングボルト１０４の設置面に対する垂直方向の移動量（移動長さ）やレベリングボルト１０４の回転量（回転角度）として算出することができる。また、調整量算出部２４は、補助入力部２０に入力された設備設置区域の据付地面の傾きや硬度に基づいて、算出されたレベリングボルト１０４の調整量を補正し、この補正値をレベリングボルト１０４の調整量としても好適である。
【００３０】
出力部１４は、処理部１２からのレベリングボルト１０４の調整量を出力する。図２に示すように、例えば、レベリングボルト１０４の調整量は、ボルトａ：○○ｍｍ、ボルトｂ：−△△ｍｍ、ボルトｃ：□□ｍｍというようにレベリングボルト１０４の移動量で出力される。なお、レベリングボルト１０４の回転角度で出力しても良い。出力部１４は、表示装置あるいはプリンタで構成することができ、前述した入力部１０の入力を促すための表示装置と兼用することもできる。
【００３１】
作業者は、出力されたレベリングボルト１０４の調整量に従ってレベリングボルト１０４を調整する。仮に、工作機械１００のレベル出しが完全でない場合は、水準計１０８の水平度を工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１に入力し、レベリングボルト１０４の調整量を算出すると良い。
【００３２】
次に、本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置１を用いた据え付け作業について説明する。図４は、本実施形態の据え付け作業のフローチャートである。
【００３３】
まず、作業者は、機種入力部１６に、対象となる工作機械１００の機種を入力する（Ｓ１０）。次に、作業者は、水平度入力部１８に、水準計１０８で測定された水平度を入力し、補助入力部２０に、設置面の硬度や傾き等の据付地面の現状値を入力する（Ｓ１２）。調整量算出部２４は、Ｓ１０で入力された工作機械１００の機種に基づいて、工作機械１００に対応する関数を選択する（Ｓ１４）。調整量算出部２４は、選択された関数と入力された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する（Ｓ１６）。出力部１４は、各レベリングボルトの調整量を表示装置に表示する（Ｓ１８）。作業者は、算出されたレベリングボルト１０４の調整量に基づいて、各レベリングボルト１０４を調整し、工作機械１００のレベル出しを行う（Ｓ２０）。作業者は、水準計１０８を確認し、レベル出しができているか確認する（Ｓ２４）。まだ、レベル出しが完全でなかった場合は（Ｓ２４でＮＯ）、水準計１０８で測定されている水平度を入力し、Ｓ１６〜Ｓ２４の工程を繰り返し、レベリングボルト１０４の調整量を算出する。レベル出しができた場合には（Ｓ２４でＹＥＳ）、工作機械１００の据え付けを完了する（Ｓ２６）。
【００３４】
これにより、据え付け作業において、工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１により、レベリングボルト調整量を算出することができるので、レベル出しの作業を短時間で容易に行うことができる。
【００３５】
なお、上述したレベリングボルト調整量算出装置１に、学習処理手段を設け、学習処理により繰り返し行った結果の実際のレベリングボルト１０４の調整量で前記関数を補正しても好適である。例えば、レベリングボルト１０４の実際の調整量をフィードバックし、図３に示した関数Ｆの係数ａ〜ｆが補正することができる。これにより、信頼性の高い関数にすることができる。
【００３６】
また、処理部１２を、例えば公知のニューラルネットワーク等の学習機能を有する回路構成で構成しても好適である。
【００３７】
ニューラルネットワークは、入力層、中間層、出力層から構成され、各層は複数のニューロンを含む。ニューロンは、多数入力／１出力の非線形な信号処理素子であり、人間の神経細胞に相当するものである。各層のニューロン間は重みと呼ばれる結合度で結合しており、所定の入力値を入力層に与えた場合に所望の結果が出力層から得られるように重みを適応的に調整することでネットワークを「学習」させることができる。
【００３８】
この原理を応用し、水準計１０８の水平度、地面の硬度等の入力パラメータを入力層に与え、この入力パラメータに対する出力層としてレベリングボルト１０４の調整量が得られるようにニューロン間の重みを調整する。これにより、任意の入力パラメータに対して好適なレベリングボルト１０４の調整量を得ることができる。この場合、教師信号として、レベリングボルト１０４の調整量に対する水平度の変化、履歴データを用いてニューロン間の重みを調整、すなわち学習させることができる。
【００３９】
また、処理部１２に、ファジー推論、統計的手法、実験計画法等による水準計で測定される水平度からレベリングボルトの調整量を算出する予測式を用いてもよい。
【００４０】
実施形態２
次に、実施形態１の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いた工作機械のレベル監視方法について説明する。
【００４１】
実施形態１で説明したように、工作機械１００は、レベル出しが行われ据え付けられる。その後、工作機械１００の水平度は、工作機械１００の振動や熱によるベッド１０２の変形や工作機械１００が設置された据付地面の隆起や沈下の地盤変化によって変化する可能性がある。本実施形態では、工作機械１００の水平度の経時変化を監視し、レベリングを警告する監視方法について説明する。
【００４２】
図５は、本実施形態の工作機械のレベル監視方法に用いられる工作機械のレベル監視装置２の構成ブロック図である。本実施形態の工作機械のレベル監視装置２は、実施形態１で説明したレベリングボルト調整量算出装置１の主要な構成を含んでいる。実施形態１の同一又は相当する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
本実施形態においては、工作機械１００の据付後においても、工作機械１００毎に定められた位置に水準計１０８を固定しておく。水準計１０８は、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する。
【００４４】
工作機械のレベル監視装置２は、大別して入力部１０と、処理部３２と、出力部１４と、から構成されている。処理部３２は、工作機械１００毎に警告すべき水平度の閾値を記憶する水平度閾値メモリ３４と、水準計１０８で測定された水平度と閾値を比較する比較部３６と、を備えている。処理部３２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００４５】
工作機械のレベル監視装置２は、複数の工作機械１００からの水準計１０８で測定された水平度を取得する。水準計１０８で測定された水平度は、入力部１０から入力することができる。また、この水準計１０８で測定される水平度を、Ａ／Ｄ変換器３０においてデジタル信号に変換し、入力しても良い。水平度の入力タイミングは、別途工作機械１００の品質チェック信号等を入力し、これをきっかけとして水準計１０８から測定値を取得しても良い。
【００４６】
水平度閾値メモリ３４は、工作機械１００毎に警告すべき水平度の閾値を記憶している。この水平度の閾値は、ユーザが任意に設定でき、例えば水平度の変化が加工ワークの品質に影響を与えるような限界値に設定することができる。また、工作機械１００毎又は工作機械１００の所定位置に設置された水準計１０８毎に要求される水平度は異なると考えられるので、工作機械１００毎、水準計１０８毎に閾値を変えても好適である。
【００４７】
比較部３６は、水準計１０８で測定された水平度と水平度閾値メモリ３４に記憶されている閾値とを比較する。比較部３６は、水準計１０８で測定された水平度が閾値を超えている場合には、出力部１４により、レベリングの警告を行う。これにより、水平度の経時変化を検出することができ、レベリングの警告を行うことができる。
【００４８】
警告された工作機械１００に対しては、入力部１０に、工作機械の種別、水準計１０８で測定された水平度等を入力し、調整量算出部２４により、レベリングボルト１０４の調整量を算出し、出力部１４に調整量を出力する。これにより、水平度の経時変化に対してレベリングボルト１０４の調整量を容易に算出することができる。
【００４９】
次に、本実施形態の工作機械のレベル監視方法の流れについて説明する。図６は、本実施形態の工作機械のレベル監視方法のフローチャートである。
【００５０】
図６に示すように、工作機械１００の水準計１０８は、工作機械１００の水平度を継続的に測定する（Ｓ３０）。水準計１０８で測定された水平度が工作機械のレベル監視装置２（比較部３６）に入力される（Ｓ３２）。比較部３６は、水準計１０８の水平度と水平度閾値メモリ３４に記憶された閾値を比較する（Ｓ３４）。比較部３６は、水平度が閾値を超えている場合に（Ｓ３４でＹＥＳ）、出力部１４からレベリングを警告する（Ｓ３６）。警告された工作機械１００に対しては、入力部１０に、工作機械の種別、水準計１０８で測定されている水平度を入力し、レベリングボルト１０４の調整量を算出し、レベル出しを行う（Ｓ３８）。
【００５１】
これにより、工作機械１００の水平度の経時変化を継続的に監視することができ、水平度が変化した場合には、水平にするためのレベリングボルト１０４の調整量を容易に得ることができる。
【００５２】
実施形態３
次に、工作機械群のレベル監視方法について説明する。本実施形態では、複数の工作機械が設置された、工場等の所定の監視領域内における工作機械群の効率的なレベル監視方法を提供する。これら総ての工作機械１００について水準計１０８を設置し、例えば、実施形態２のレベル監視方法により水平度の経時変化を継続的に監視するのはコストがかかる。ここで、工作機械１００の水平度の変化に影響を及ぼす要因として、工作機械１００の振動や熱等による工作機械単体の単体水平度変化と、工作機械１００が設置された地盤の隆起や沈下による地盤水平度変化と、が考えられる。これら要因の内、単体水平度変化は、工作機械の疲労試験などによって予測することができる。従って、本実施形態では、所定の工作機械について水平度を測定し、その水平度から単体水平度変化に基づいて地盤変化を検出し、地盤変化領域に設置された周辺の他の工作機械のレベリングを警告する。
【００５３】
図７は、本実施形態の対象となる監視領域内の工作機械群を示す図である。図７に示すように、例えば、監視領域となる１つの工場内には、多数の工作機械１００が備えられる。本実施形態においては、その中から予めサンプリングされた所定の工作機械１１０に水準計１０８が設けられる。サンプリングされなかった工作機械１１２には、水準計１０８は設けられない。このサンプリングされた所定の工作機械１１０の水準計１０８が、工作機械１１０の水平度を継続的に測定する。水準計１０８は、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する。図７において、サンプリングされた所定の工作機械１１０は、ハッチングが施され、符号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・は、工作機械１００の機種を示している。
【００５４】
図８は、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法に用いられる工作機械群のレベル監視装置３の構成ブロック図である。図８に示すように、工作機械群のレベル監視装置３は、大別して入力部４０と、処理部４２と、出力部４４と、で構成されている。処理部４２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００５５】
入力部４０は、所定の工作機械１１０の水準計１０８で測定された水平度を入力する。なお、所定の工作機械１１０の水準計１０８で測定された水平度をＡ／Ｄ変換器３０を介してデジタル信号に変換し、自動的に入力する様にしても良い。
【００５６】
処理部４２は、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶する単体水平度変化情報メモリ４６と、監視領域内の複数の工作機械の設置場所を示す設置マップを記憶する設置マップメモリ４８と、単体水平度変化情報に基づいて、測定された水平度から地盤変化を検出する検出部５０と、設置マップに基づいて、地盤変化マップを作成するマップ作成部５２と、を備えている。
【００５７】
単体水平度変化情報メモリ４６は、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶している。図９は、単体水平度変化情報の例を示す図である。図９に示すように、メモリ４６は、工作機械１００毎（若しくは工作機械の機種毎）、水準計１０８毎に、時間と水準計のＸ方向、Ｙ方向の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶している。この単体水平度変化情報は、疲労試験等によって求めることができ、工作機械１００が設置された地盤変化の影響を受けない工作機械１００単体の振動や熱による水平度の変化を表している。設置マップメモリ４８は、監視領域内の工作機械１００の設置場所を示す情報を記憶している。設置マップメモリ４８は、例えば、図７に示すような設置マップを記憶している。
【００５８】
検出部５０は、水準計１０８で測定された水平度が入力されると、単体水平度変化情報メモリ４６に記憶した単体水平度変化情報を呼び出し、単体水平度情報と入力された水平度から地盤変化による水平度の変化を検出する。図１０は、地盤変化による水平度の検出の概念を示す図である。例えば、工作機械１１０の種類（機械）Ａの水準計１０８の水平度が５０μｍであり、図９に示すように、測定時期の単体水平度変化情報が２０μｍである場合、地盤変化による水平度の変化は３０μｍとなる。このようにして、検出部５０は、単体水平度変化情報と水準計１０８の水平度に基づいて、地盤変化による水平度の変化を検出する。このようにして、図１０に示す地盤変化による水平度が検出される。検出部５０は、この地盤変化による水平度の変化が所定以上になった場合に、地盤変化を検出したとして、レベリングを警告する。
【００５９】
マップ作成部５２は、検出部５０の検出結果、すなわち地盤変化の水平度の変化から地盤変化を表す地盤変化マップを作成する。この地盤変化マップは、地盤変化領域、警告すべき他の工作機械１１２が識別可能にマーキングされ、レベリングの警告に利用することができる。
【００６０】
地盤変化マップは、設置マップメモリ４８に記憶されている設置マップに検出部５０の結果を重畳させることにより作成することができ、検出部５０の検出毎に更新される。図１１は、地盤変化マップの概念図である。図１１に示すように、この地盤変化マップは、地盤変化による水平度の変化に基づいて、地盤変化が起こっている領域がマーキングされる。この地盤変化領域は、地盤変化による水平度の変化量等によって推定することができる。図１１では、領域１１４が地盤変化領域を示している。そして、検出部５０により、所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合には、地盤変化領域内の他の工作機械１１２にレベリング警告対象として識別可能なマークを付ける。図１１では、太線で示した他の工作機械１１２がレベリング警告の工作機械である。
【００６１】
出力部４４は、表示装置又はプリンタで構成することができる。出力部４４は、検出部５０が所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合に、他の工作機械１１２、すなわち地盤変化領域内の他の工作機械１１２にレベリングの警告を行う。この警告は、出力部４４が例えば表示装置で構成されている場合には、マップ作成部５２で作成された地盤変化マップを表示する。この地盤変化マップには、地盤変化領域、警告すべき工作機械１１２に対して識別可能なマークが付けられているので、他の工作機械１１２のレベリングの警告を行うことができる。これにより、１つの工場において、総ての工作機械１００の水平度の経時変化を監視しなくても、効率的に工作機械１００の水平度の監視を行うことができる。
【００６２】
なお、警告された他の工作機械１１２については、警告後、実施形態１で説明した工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いて、レベリングボルトの調整量を算出することが好適である。
【００６３】
次に、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法の流れについて説明する。図１２は、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法のフローチャートである。
【００６４】
図１２に示すように、所定の工作機械１１２について、水準計１０８により水平度が継続的に測定され（Ｓ４０）、測定された水平度は工作機械群のレベル監視装置３に入力される（Ｓ４２）。検出部５０は、単体水平度情報と水準計１０８の水平度から地盤変化による水平度の変化を検出する（Ｓ４４）。マップ作成部５２は、検出部５０の検出結果、すなわち地盤変化の水平度の変化から地盤変化を表す地盤変化マップを作成する（Ｓ４６）。この地盤変化マップは、検出部５０の検出毎に更新される。出力部４４は、検出部５０が所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合に（Ｓ４８でＹＥＳ）、地盤変化マップを表示し、他の工作機械１１２にレベリングの警告を行う（Ｓ５０）。警告された工作機械１１２については、実施形態１の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いて、レベル出しを行う（Ｓ５２）。
【００６５】
なお、実施形態１〜３においては、研削、切削等の工作機械、工作機械群を例に取り説明したが、本発明の範囲内で工作機械以外のレベル出しが必要な設備、設備群に適用しても好適である。例えば、設備には、塗装装置等が含まれる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、準計で測定された現状の水平度から対応するレベリングボルトの調整量を容易に算出することができる。
【００６７】
また、本発明によれば、工作機械の稼働後、工作機械の水平度を監視してレベリングの警告をすることができ、長期に亘り工作機械の精度を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の対象となる工作機械の外観を示す図である。
【図２】実施形態の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置の構成ブロック図である。
【図３】関数の例を示す図である。
【図４】実施形態の据え付け作業のフローチャートである。
【図５】実施形態のレベル監視方法に用いられる工作機械のレベル監視装置２の構成ブロック図である。
【図６】実施形態の工作機械のレベル監視方法のフローチャートである。
【図７】実施形態の対象となる監視領域内の工作機械群を示す図である。
【図８】実施形態の工作機械群のレベル監視方法に用いられる工作機械群のレベル監視装置３の構成ブロック図である。
【図９】単体水平度変化情報の例を示す図である。
【図１０】地盤変化検出の概念を示す図である。
【図１１】地盤変化マップの概念図である。
【図１２】実施形態の工作機械群のレベル監視方法のフローチャートである。
【図１３】工作機械の据え付けを説明する図である。
【符号の説明】
１ レベリングボルト調整量算出装置、２ 工作機械のレベル監視装置、３ 工作機械群のレベル監視装置、１０ 入力部、１２ 処理部、１４ 出力部、１６ 機種入力部、１８ 水平度入力部、２０ 補助入力部、２２ 関数記憶部、２４ 調整量算出部、３０ Ａ／Ｄ変換器、３２ 処理部、３４ 水平度閾値メモリ、３６ 比較部、４０ 入力部、４２ 処理部、４４ 出力部、４６ 単体水平度変化情報メモリ、４８ 設置マップメモリ、５０ 検出部、５２ マップ作成部、１００ 工作機械、１０２ ベッド、１０４ レベリングボルト、１０６ 基礎穴、１０８ 水準計。
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法、特に工作機械のレベル出し、工作機械のレベル維持の監視に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械は、高精度の性能を発揮させるために水平に据え付けられていることが必要である。この工作機械を据え付ける場合のレベル出しについて説明する。
【０００３】
図１３は、工作機械１００の据え付けを説明する図である。図１３（Ａ）に示すように、工作機械１００が載置されたベッド１０２の定められた位置に、工作機械１００の水平調整が可能なレベリングボルト１０４が備えられている。このレベリングボルト１０４は、工作機械１００の四隅の４箇所、又は自重の撓みをなくすために８箇所設けられる。図１３（Ｂ）は、レベリングボルト１０４の拡大図であり、レベリングボルト１０４は、設置面に設けられた基礎穴１０６に挿入固定され、レベリングボルト１０４にベッド１０２が螺合固定される。このレベリングボルト１０４に螺合されている高さ調整ナット１０４ａを回すことにより、ベッド１０２が微小に上下移動し、工作機械１００の水平調整が可能になっている。
【０００４】
このような工作機械１００のレベル出しを行う場合には、図１３（Ｃ）の平面図に示すように、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定可能な水準計１０８をベッド１０２又は水平状態が要求される工作機械１００の所定位置に置く。作業者は、この水準計１０８を見ながら高さ調整ナット１０４ａを回して、工作機械１００の水平度を調整し、レベル出しを行う。
【０００５】
なお、下記特許文献１は、レベル調整作業を簡単且つ容易に行うことができる機器の据付工法及び据付用レベリングブロックを開示する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−１０８２９１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、工作機械１００に配置された水準計１０８と調整すべきレベリングボルト１０４は互いに離れており、各レベリングボルト１０４との距離は一定ではない。従って、レベリングボルト１０４の調整量は、それぞれのレベリングボルト１０４と水準計１０８の距離に応じて推測しなければならない。
【０００８】
また、工作機械１００を支持するベッド１０２は、完全な剛体でないので、レベリングボルト１０４の調整量に対する水平度の変化には、ベッド１０２の微小な変形を考慮に入れなければならない。
【０００９】
従って、レベル出しの作業において、作業者は、このような要因を考えながら、水準計１０８の水平度からレベリングボルト１０４の調整量を推定するためには、高度の熟練が要求される。従って、作業者が不慣れな場合には、何回も試行錯誤しながら、数カ所のレベリングボルト１０４を調整しなければならず、時間のかかる作業性の悪い作業になっている。
【００１０】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、水準計で測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、工作機械１００のレベル出しは、現在、工作機械１００の据え付け時に行われ、その後、工作機械１００の水平度の変化はチェックされていない。しかしながら、工作機械１００の稼働後、工作機械１００の水平度は、工作機械１００の振動や熱によるベッド１０２の変形や工作機械１００の設置面の地盤変化によって経時変化する。従って、工作機械１００の水平度の経時変化をチェックし、水平度を再調整すれば、工作機械１００の精度を長期に亘り維持することができる。
【００１２】
また、本発明は本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置は、工作機械毎に定められた位置に設けられた水準計により、少なくとも２軸方向の水平度を測定し、定められた位置に設けられたレベリングボルトを調整して、設備設置区域内でのレベル出しを行う設備据え付けのために用いられる工作機械のレベリングボルト調整量算出装置であって、工作機械毎に、所定位置の水準計で測定される少なくとも２軸方向の水平度とこの水平度から当該工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数を記憶する手段と、工作機械に対応する関数に基づいて、工作機械に設けられた水準計により測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の工作機械のレベル監視方法は、工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、測定された水平度が所定以上になった場合に、工作機械のレベリングを警告するステップと、を備え、上記発明のレべリングボルト調整量算出装置を用いることを特徴とする。
【００１５】
本発明の工作機械群のレベル監視方法は、監視領域内に複数の工作機械が備えられ、監視領域内の所定の工作機械の水平度に基づいて、他の工作機械にレベリングを警告する複数の工作機械群のレベル監視方法であって、監視領域内の工作機械群から予めサンプリングされた所定の工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報に基づいて、測定された水平度から地盤変化を検出するステップと、地盤変化が検出された場合に、監視領域内の複数の工作機械の設置場所に基づいて、所定の工作機械の周辺の他の工作機械にレベリングを警告するステップと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の工作機械群のレベル監視方法において、工作機械は、工作機械のベッドを螺合固定するレベリングボルトによりレベル出しがされており、警告するステップによる警告後、本発明の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を用いて、レベリングボルトの調整量を算出するステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明する。なお、従来と同一又は相当する構成要素については、同一の符号を付しその説明を省略する。
【００１８】
実施形態１
図１は、本実施形態の対象となる工作機械の外観を示す図である。
【００１９】
本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置は、工作機械毎に定められた位置に設けられた水準計により、少なくとも２軸方向の水平度を測定し、定められた位置に設けられたレベリングボルトを調整して、設備設置区域内でのレベル出しを行う設備据え付けのために用いられる。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態の対象となる工作機械１００のベッド１０２の定められた位置に、レベリングボルト１０４が設けられている。レベリングボルト１０４は、図１３（Ｂ）で示すように従来技術と同様の構成をしており、レベリングボルト１０４は、例えば、４箇所〜８箇所設けられる。また、工作機械１００の定められた位置に、工作機械１００の少なくとも２軸、例えばＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する水準計１０８が配置されている。この水準計１０８は、ベッド１０２上や工作機械１００の水平度が要求される定められた位置に１つ以上設けられる。
【００２１】
本実施形態においては、後述するような工作機械毎に水平度とこの水平度から工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数により、水準計１０８で測定された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。従って、工作機械１００毎にレベリングボルト１０４及び水準計１０８の設置位置は、統一されていることが好適である。
【００２２】
次に、本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置について説明する。図２は、本実施形態の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１の構成ブロック図である。図２に示すように、レベリングボルト調整量算出装置１は、大別して入力部１０と、処理部１２と、出力部１４と、で構成されている。
【００２３】
入力部１０は、工作機械１００の機種を入力する機種入力部１６と、水準計１０８で測定された水平度を入力する水平度入力部１８と、設備設置区域の情報を入力する補助入力部２０と、から構成されている。
【００２４】
入力部１０は、キーボード、マウス等で構成することができ、作業者は、図示しない表示装置に表示されたメニュー表示により、入力部１０を操作して所定の項目を入力する。機種入力部１６は、対象となる工作機械１００の機種を特定して入力するものであり、研削、切削等の工作機械の種類、工作機械のグレードが特定される。なお、この工作機械１００の機種の特定により、所定位置にレベリングボルト１０４及び水準計１０８が配置された工作機械の関数を選択することができる。水平度入力部１８は、水準計１０８で測定されたＸ方向、Ｙ方向の水平度を入力する。補助入力部２０は、設備設置区域の地面の傾きや硬度等の据付地面の情報を入力する。これら状態情報は、補助情報として、算出されたレベリングボルト調整量を補正するために用いることができる。
【００２５】
処理部１２は、工作機械１００毎に水平度とこの水平度から工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数を記憶する関数記憶部２２と、前記関数に基づいてレベリングボルト調整量を算出する調整量算出部２４と、から構成されている。処理部１２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００２６】
関数記憶部２２は、工作機械１００毎に、所定位置の水準計１０８で測定される２軸方向の水平度とこの水平度から当該工作機械１００を水平にするためのレベリングボルト１０４の調整量との相関関係を示す関数を記憶している。
【００２７】
図３は、関数の例を示す図である。関数記憶部２２は、図３に示すように、工作機械１００毎に関数Ｆを記憶している。なお、図３において、ｘ１〜ｘ６・・・は、水準計１０８で測定される（入力される）水平度、ｙ１〜ｙ４・・・は、各レベリングボルト１０４の調整量、ａ〜ｆは、係数である。この関数Ｆにより、入力された水平度ｘ１〜ｘ６・・・からレベリングボルト１０４の調整量ｙ１〜ｙ４・・・を求めることができる。例えば、レベリングボルト１０４の調整量ｙ１は、ｙ１＝ａ・ｘ１＋ｃ・ｘ３−ｆ・ｘ６によって求めるられる。調整量ｙ２・・・についても同様に、図示された関数Ｆを使用して求めることができる。
【００２８】
この関数は、基礎データや当該工作機械１００の過去の据付事例に基づいて求められる。基礎データは、ベッド１０２単体又はベッド１０２上に主要な機械要素を載置した状態でレベリングボルト１０４の移動量に対する定められた位置の水準計１０８の水平度の変化を示すデータである。この基礎データに基づいて、工作機械１００毎に関数を求め、この工作機械１００ついて過去の据付事例があれば、据付事例での実際のレベリングボルト１０４の調整量でこの関数を補正しておく。これにより、信頼性の高い関数を得ることができる。関数記憶部２２は、このように工作機械１００毎に予め求められた関数を記憶している。
【００２９】
調整量算出部２４は、工作機械１００に対応する関数に基づいて、工作機械１００に設けられた水準計１０８により測定された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。まず、調整量算出部２４は、機種入力部１６の入力に基づいて、工作機械１００に対応する関数を関数記憶部２２から選択する。次に、調整量算出部２４は、選択された関数と水準計１０８のＸ方向、Ｙ方向の水平度（測定値）からレベリングボルト１０４の調整量を算出する。なお、このレベリングボルト１０４の調整量は、レベリングボルト１０４の設置面に対する垂直方向の移動量（移動長さ）やレベリングボルト１０４の回転量（回転角度）として算出することができる。また、調整量算出部２４は、補助入力部２０に入力された設備設置区域の据付地面の傾きや硬度に基づいて、算出されたレベリングボルト１０４の調整量を補正し、この補正値をレベリングボルト１０４の調整量としても好適である。
【００３０】
出力部１４は、処理部１２からのレベリングボルト１０４の調整量を出力する。図２に示すように、例えば、レベリングボルト１０４の調整量は、ボルトａ：○○ｍｍ、ボルトｂ：−△△ｍｍ、ボルトｃ：□□ｍｍというようにレベリングボルト１０４の移動量で出力される。なお、レベリングボルト１０４の回転角度で出力しても良い。出力部１４は、表示装置あるいはプリンタで構成することができ、前述した入力部１０の入力を促すための表示装置と兼用することもできる。
【００３１】
作業者は、出力されたレベリングボルト１０４の調整量に従ってレベリングボルト１０４を調整する。仮に、工作機械１００のレベル出しが完全でない場合は、水準計１０８の水平度を工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１に入力し、レベリングボルト１０４の調整量を算出すると良い。
【００３２】
次に、本実施形態のレベリングボルト調整量算出装置１を用いた据え付け作業について説明する。図４は、本実施形態の据え付け作業のフローチャートである。
【００３３】
まず、作業者は、機種入力部１６に、対象となる工作機械１００の機種を入力する（Ｓ１０）。次に、作業者は、水平度入力部１８に、水準計１０８で測定された水平度を入力し、補助入力部２０に、設置面の硬度や傾き等の据付地面の現状値を入力する（Ｓ１２）。調整量算出部２４は、Ｓ１０で入力された工作機械１００の機種に基づいて、工作機械１００に対応する関数を選択する（Ｓ１４）。調整量算出部２４は、選択された関数と入力された水平度からレベリングボルト１０４の調整量を算出する（Ｓ１６）。出力部１４は、各レベリングボルトの調整量を表示装置に表示する（Ｓ１８）。作業者は、算出されたレベリングボルト１０４の調整量に基づいて、各レベリングボルト１０４を調整し、工作機械１００のレベル出しを行う（Ｓ２０）。作業者は、水準計１０８を確認し、レベル出しができているか確認する（Ｓ２４）。まだ、レベル出しが完全でなかった場合は（Ｓ２４でＮＯ）、水準計１０８で測定されている水平度を入力し、Ｓ１６〜Ｓ２４の工程を繰り返し、レベリングボルト１０４の調整量を算出する。レベル出しができた場合には（Ｓ２４でＹＥＳ）、工作機械１００の据え付けを完了する（Ｓ２６）。
【００３４】
これにより、据え付け作業において、工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１により、レベリングボルト調整量を算出することができるので、レベル出しの作業を短時間で容易に行うことができる。
【００３５】
なお、上述したレベリングボルト調整量算出装置１に、学習処理手段を設け、学習処理により繰り返し行った結果の実際のレベリングボルト１０４の調整量で前記関数を補正しても好適である。例えば、レベリングボルト１０４の実際の調整量をフィードバックし、図３に示した関数Ｆの係数ａ〜ｆが補正することができる。これにより、信頼性の高い関数にすることができる。
【００３６】
また、処理部１２を、例えば公知のニューラルネットワーク等の学習機能を有する回路構成で構成しても好適である。
【００３７】
ニューラルネットワークは、入力層、中間層、出力層から構成され、各層は複数のニューロンを含む。ニューロンは、多数入力／１出力の非線形な信号処理素子であり、人間の神経細胞に相当するものである。各層のニューロン間は重みと呼ばれる結合度で結合しており、所定の入力値を入力層に与えた場合に所望の結果が出力層から得られるように重みを適応的に調整することでネットワークを「学習」させることができる。
【００３８】
この原理を応用し、水準計１０８の水平度、地面の硬度等の入力パラメータを入力層に与え、この入力パラメータに対する出力層としてレベリングボルト１０４の調整量が得られるようにニューロン間の重みを調整する。これにより、任意の入力パラメータに対して好適なレベリングボルト１０４の調整量を得ることができる。この場合、教師信号として、レベリングボルト１０４の調整量に対する水平度の変化、履歴データを用いてニューロン間の重みを調整、すなわち学習させることができる。
【００３９】
また、処理部１２に、ファジー推論、統計的手法、実験計画法等による水準計で測定される水平度からレベリングボルトの調整量を算出する予測式を用いてもよい。
【００４０】
実施形態２
次に、実施形態１の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いた工作機械のレベル監視方法について説明する。
【００４１】
実施形態１で説明したように、工作機械１００は、レベル出しが行われ据え付けられる。その後、工作機械１００の水平度は、工作機械１００の振動や熱によるベッド１０２の変形や工作機械１００が設置された据付地面の隆起や沈下の地盤変化によって変化する可能性がある。本実施形態では、工作機械１００の水平度の経時変化を監視し、レベリングを警告する監視方法について説明する。
【００４２】
図５は、本実施形態の工作機械のレベル監視方法に用いられる工作機械のレベル監視装置２の構成ブロック図である。本実施形態の工作機械のレベル監視装置２は、実施形態１で説明したレベリングボルト調整量算出装置１の主要な構成を含んでいる。実施形態１の同一又は相当する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４３】
本実施形態においては、工作機械１００の据付後においても、工作機械１００毎に定められた位置に水準計１０８を固定しておく。水準計１０８は、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する。
【００４４】
工作機械のレベル監視装置２は、大別して入力部１０と、処理部３２と、出力部１４と、から構成されている。処理部３２は、工作機械１００毎に警告すべき水平度の閾値を記憶する水平度閾値メモリ３４と、水準計１０８で測定された水平度と閾値を比較する比較部３６と、を備えている。処理部３２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００４５】
工作機械のレベル監視装置２は、複数の工作機械１００からの水準計１０８で測定された水平度を取得する。水準計１０８で測定された水平度は、入力部１０から入力することができる。また、この水準計１０８で測定される水平度を、Ａ／Ｄ変換器３０においてデジタル信号に変換し、入力しても良い。水平度の入力タイミングは、別途工作機械１００の品質チェック信号等を入力し、これをきっかけとして水準計１０８から測定値を取得しても良い。
【００４６】
水平度閾値メモリ３４は、工作機械１００毎に警告すべき水平度の閾値を記憶している。この水平度の閾値は、ユーザが任意に設定でき、例えば水平度の変化が加工ワークの品質に影響を与えるような限界値に設定することができる。また、工作機械１００毎又は工作機械１００の所定位置に設置された水準計１０８毎に要求される水平度は異なると考えられるので、工作機械１００毎、水準計１０８毎に閾値を変えても好適である。
【００４７】
比較部３６は、水準計１０８で測定された水平度と水平度閾値メモリ３４に記憶されている閾値とを比較する。比較部３６は、水準計１０８で測定された水平度が閾値を超えている場合には、出力部１４により、レベリングの警告を行う。これにより、水平度の経時変化を検出することができ、レベリングの警告を行うことができる。
【００４８】
警告された工作機械１００に対しては、入力部１０に、工作機械の種別、水準計１０８で測定された水平度等を入力し、調整量算出部２４により、レベリングボルト１０４の調整量を算出し、出力部１４に調整量を出力する。これにより、水平度の経時変化に対してレベリングボルト１０４の調整量を容易に算出することができる。
【００４９】
次に、本実施形態の工作機械のレベル監視方法の流れについて説明する。図６は、本実施形態の工作機械のレベル監視方法のフローチャートである。
【００５０】
図６に示すように、工作機械１００の水準計１０８は、工作機械１００の水平度を継続的に測定する（Ｓ３０）。水準計１０８で測定された水平度が工作機械のレベル監視装置２（比較部３６）に入力される（Ｓ３２）。比較部３６は、水準計１０８の水平度と水平度閾値メモリ３４に記憶された閾値を比較する（Ｓ３４）。比較部３６は、水平度が閾値を超えている場合に（Ｓ３４でＹＥＳ）、出力部１４からレベリングを警告する（Ｓ３６）。警告された工作機械１００に対しては、入力部１０に、工作機械の種別、水準計１０８で測定されている水平度を入力し、レベリングボルト１０４の調整量を算出し、レベル出しを行う（Ｓ３８）。
【００５１】
これにより、工作機械１００の水平度の経時変化を継続的に監視することができ、水平度が変化した場合には、水平にするためのレベリングボルト１０４の調整量を容易に得ることができる。
【００５２】
実施形態３
次に、工作機械群のレベル監視方法について説明する。本実施形態では、複数の工作機械が設置された、工場等の所定の監視領域内における工作機械群の効率的なレベル監視方法を提供する。これら総ての工作機械１００について水準計１０８を設置し、例えば、実施形態２のレベル監視方法により水平度の経時変化を継続的に監視するのはコストがかかる。ここで、工作機械１００の水平度の変化に影響を及ぼす要因として、工作機械１００の振動や熱等による工作機械単体の単体水平度変化と、工作機械１００が設置された地盤の隆起や沈下による地盤水平度変化と、が考えられる。これら要因の内、単体水平度変化は、工作機械の疲労試験などによって予測することができる。従って、本実施形態では、所定の工作機械について水平度を測定し、その水平度から単体水平度変化に基づいて地盤変化を検出し、地盤変化領域に設置された周辺の他の工作機械のレベリングを警告する。
【００５３】
図７は、本実施形態の対象となる監視領域内の工作機械群を示す図である。図７に示すように、例えば、監視領域となる１つの工場内には、多数の工作機械１００が備えられる。本実施形態においては、その中から予めサンプリングされた所定の工作機械１１０に水準計１０８が設けられる。サンプリングされなかった工作機械１１２には、水準計１０８は設けられない。このサンプリングされた所定の工作機械１１０の水準計１０８が、工作機械１１０の水平度を継続的に測定する。水準計１０８は、工作機械１００のＸ方向、Ｙ方向の水平度を測定する。図７において、サンプリングされた所定の工作機械１１０は、ハッチングが施され、符号Ａ，Ｂ，Ｃ・・・は、工作機械１００の機種を示している。
【００５４】
図８は、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法に用いられる工作機械群のレベル監視装置３の構成ブロック図である。図８に示すように、工作機械群のレベル監視装置３は、大別して入力部４０と、処理部４２と、出力部４４と、で構成されている。処理部４２は、コンピュータのＣＰＵ及びメモリで構成することができる。
【００５５】
入力部４０は、所定の工作機械１１０の水準計１０８で測定された水平度を入力する。なお、所定の工作機械１１０の水準計１０８で測定された水平度をＡ／Ｄ変換器３０を介してデジタル信号に変換し、自動的に入力する様にしても良い。
【００５６】
処理部４２は、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶する単体水平度変化情報メモリ４６と、監視領域内の複数の工作機械の設置場所を示す設置マップを記憶する設置マップメモリ４８と、単体水平度変化情報に基づいて、測定された水平度から地盤変化を検出する検出部５０と、設置マップに基づいて、地盤変化マップを作成するマップ作成部５２と、を備えている。
【００５７】
単体水平度変化情報メモリ４６は、時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶している。図９は、単体水平度変化情報の例を示す図である。図９に示すように、メモリ４６は、工作機械１００毎（若しくは工作機械の機種毎）、水準計１０８毎に、時間と水準計のＸ方向、Ｙ方向の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報を記憶している。この単体水平度変化情報は、疲労試験等によって求めることができ、工作機械１００が設置された地盤変化の影響を受けない工作機械１００単体の振動や熱による水平度の変化を表している。設置マップメモリ４８は、監視領域内の工作機械１００の設置場所を示す情報を記憶している。設置マップメモリ４８は、例えば、図７に示すような設置マップを記憶している。
【００５８】
検出部５０は、水準計１０８で測定された水平度が入力されると、単体水平度変化情報メモリ４６に記憶した単体水平度変化情報を呼び出し、単体水平度情報と入力された水平度から地盤変化による水平度の変化を検出する。図１０は、地盤変化による水平度の検出の概念を示す図である。例えば、工作機械１１０の種類（機械）Ａの水準計１０８の水平度が５０μｍであり、図９に示すように、測定時期の単体水平度変化情報が２０μｍである場合、地盤変化による水平度の変化は３０μｍとなる。このようにして、検出部５０は、単体水平度変化情報と水準計１０８の水平度に基づいて、地盤変化による水平度の変化を検出する。このようにして、図１０に示す地盤変化による水平度が検出される。検出部５０は、この地盤変化による水平度の変化が所定以上になった場合に、地盤変化を検出したとして、レベリングを警告する。
【００５９】
マップ作成部５２は、検出部５０の検出結果、すなわち地盤変化の水平度の変化から地盤変化を表す地盤変化マップを作成する。この地盤変化マップは、地盤変化領域、警告すべき他の工作機械１１２が識別可能にマーキングされ、レベリングの警告に利用することができる。
【００６０】
地盤変化マップは、設置マップメモリ４８に記憶されている設置マップに検出部５０の結果を重畳させることにより作成することができ、検出部５０の検出毎に更新される。図１１は、地盤変化マップの概念図である。図１１に示すように、この地盤変化マップは、地盤変化による水平度の変化に基づいて、地盤変化が起こっている領域がマーキングされる。この地盤変化領域は、地盤変化による水平度の変化量等によって推定することができる。図１１では、領域１１４が地盤変化領域を示している。そして、検出部５０により、所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合には、地盤変化領域内の他の工作機械１１２にレベリング警告対象として識別可能なマークを付ける。図１１では、太線で示した他の工作機械１１２がレベリング警告の工作機械である。
【００６１】
出力部４４は、表示装置又はプリンタで構成することができる。出力部４４は、検出部５０が所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合に、他の工作機械１１２、すなわち地盤変化領域内の他の工作機械１１２にレベリングの警告を行う。この警告は、出力部４４が例えば表示装置で構成されている場合には、マップ作成部５２で作成された地盤変化マップを表示する。この地盤変化マップには、地盤変化領域、警告すべき工作機械１１２に対して識別可能なマークが付けられているので、他の工作機械１１２のレベリングの警告を行うことができる。これにより、１つの工場において、総ての工作機械１００の水平度の経時変化を監視しなくても、効率的に工作機械１００の水平度の監視を行うことができる。
【００６２】
なお、警告された他の工作機械１１２については、警告後、実施形態１で説明した工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いて、レベリングボルトの調整量を算出することが好適である。
【００６３】
次に、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法の流れについて説明する。図１２は、本実施形態の工作機械群のレベル監視方法のフローチャートである。
【００６４】
図１２に示すように、所定の工作機械１１２について、水準計１０８により水平度が継続的に測定され（Ｓ４０）、測定された水平度は工作機械群のレベル監視装置３に入力される（Ｓ４２）。検出部５０は、単体水平度情報と水準計１０８の水平度から地盤変化による水平度の変化を検出する（Ｓ４４）。マップ作成部５２は、検出部５０の検出結果、すなわち地盤変化の水平度の変化から地盤変化を表す地盤変化マップを作成する（Ｓ４６）。この地盤変化マップは、検出部５０の検出毎に更新される。出力部４４は、検出部５０が所定以上の地盤変化による水平度の変化を検出した場合に（Ｓ４８でＹＥＳ）、地盤変化マップを表示し、他の工作機械１１２にレベリングの警告を行う（Ｓ５０）。警告された工作機械１１２については、実施形態１の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置１を用いて、レベル出しを行う（Ｓ５２）。
【００６５】
なお、実施形態１〜３においては、研削、切削等の工作機械、工作機械群を例に取り説明したが、本発明の範囲内で工作機械以外のレベル出しが必要な設備、設備群に適用しても好適である。例えば、設備には、塗装装置等が含まれる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、準計で測定された現状の水平度から対応するレベリングボルトの調整量を容易に算出することができる。
【００６７】
また、本発明によれば、工作機械の稼働後、工作機械の水平度を監視してレベリングの警告をすることができ、長期に亘り工作機械の精度を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の対象となる工作機械の外観を示す図である。
【図２】実施形態の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置の構成ブロック図である。
【図３】関数の例を示す図である。
【図４】実施形態の据え付け作業のフローチャートである。
【図５】実施形態のレベル監視方法に用いられる工作機械のレベル監視装置２の構成ブロック図である。
【図６】実施形態の工作機械のレベル監視方法のフローチャートである。
【図７】実施形態の対象となる監視領域内の工作機械群を示す図である。
【図８】実施形態の工作機械群のレベル監視方法に用いられる工作機械群のレベル監視装置３の構成ブロック図である。
【図９】単体水平度変化情報の例を示す図である。
【図１０】地盤変化検出の概念を示す図である。
【図１１】地盤変化マップの概念図である。
【図１２】実施形態の工作機械群のレベル監視方法のフローチャートである。
【図１３】工作機械の据え付けを説明する図である。
【符号の説明】
１ レベリングボルト調整量算出装置、２ 工作機械のレベル監視装置、３ 工作機械群のレベル監視装置、１０ 入力部、１２ 処理部、１４ 出力部、１６ 機種入力部、１８ 水平度入力部、２０ 補助入力部、２２ 関数記憶部、２４ 調整量算出部、３０ Ａ／Ｄ変換器、３２ 処理部、３４ 水平度閾値メモリ、３６ 比較部、４０ 入力部、４２ 処理部、４４ 出力部、４６ 単体水平度変化情報メモリ、４８ 設置マップメモリ、５０ 検出部、５２ マップ作成部、１００ 工作機械、１０２ ベッド、１０４ レベリングボルト、１０６ 基礎穴、１０８ 水準計。
Claims (4)
- 工作機械毎に定められた位置に設けられた水準計により、少なくとも２軸方向の水平度を測定し、定められた位置に設けられたレベリングボルトを調整して、設備設置区域内でのレベル出しを行う設備据え付けのために用いられる工作機械のレベリングボルト調整量算出装置であって、
工作機械毎に、所定位置の水準計で測定される少なくとも２軸方向の水平度とこの水平度から当該工作機械を水平にするためのレベリングボルトの調整量との相関関係を示す関数を記憶する手段と、
工作機械に対応する関数に基づいて、工作機械に設けられた水準計により測定された水平度からレベリングボルトの調整量を算出する手段と、
を備えることを特徴とする工作機械のレベリングボルト調整量算出装置。 - 工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、
測定された水平度が所定以上になった場合に、工作機械のレベリングを警告するステップと、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載のレべリングボルト調整量算出装置を用いた工作機械のレベル監視方法。 - 監視領域内に複数の工作機械が備えられ、監視領域内の所定の工作機械の水平度に基づいて、他の工作機械にレベリングを警告する複数の工作機械群のレベル監視方法であって、
監視領域内の工作機械群から予めサンプリングされた所定の工作機械に備えられた水準計により、工作機械の少なくとも２軸方向の水平度を測定するステップと、
時間と工作機械単体の水平度の変化の関係を示す単体水平度変化情報に基づいて、測定された水平度から地盤変化を検出するステップと、
地盤変化が検出された場合に、監視領域内の複数の工作機械の設置場所に基づいて、所定の工作機械の周辺の他の工作機械にレベリングを警告するステップと、
を備えることを特徴とする工作機械群のレベル監視方法。 - 請求項３に記載の工作機械群のレベル監視方法であって、
前記工作機械は、工作機械のベッドを螺合固定するレベリングボルトによりレベル出しがされており、
警告するステップによる警告後、請求項１に記載の工作機械のレベリングボルト調整量算出装置を用いて、レベリングボルトの調整量を算出するステップを備えることを特徴とする工作機械群のレベル監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003142383A JP2004345005A (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003142383A JP2004345005A (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004345005A true JP2004345005A (ja) | 2004-12-09 |
Family
ID=33530492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003142383A Pending JP2004345005A (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004345005A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014151423A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械のレベル調整方法及び装置 |
| DE102018209545A1 (de) | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Fanuc Corporation | Werkzeugmaschine |
| JP2020059085A (ja) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | ファナック株式会社 | 精度調整装置、精度調整方法及び精度調整プログラム |
| CN114055250A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-18 | 意特利（上海）科技有限公司 | 五轴联动机床水平度监控方法、装置、系统及存储介质 |
| TWI773466B (zh) * | 2021-07-30 | 2022-08-01 | 財團法人精密機械研究發展中心 | 精密機台水平精度調校引導方法 |
| EP3674033B1 (de) * | 2018-12-27 | 2023-07-12 | Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH | Verfahren zum bestimmen einer topographie einer werkzeugmaschine |
| JP7364431B2 (ja) | 2019-11-06 | 2023-10-18 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、予測装置、及び制御装置 |
-
2003
- 2003-05-20 JP JP2003142383A patent/JP2004345005A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014151423A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械のレベル調整方法及び装置 |
| DE102018209545A1 (de) | 2017-06-16 | 2018-12-20 | Fanuc Corporation | Werkzeugmaschine |
| US10780618B2 (en) | 2017-06-16 | 2020-09-22 | Fanuc Corporation | Machine tool |
| DE102018209545B4 (de) * | 2017-06-16 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Werkzeugmaschine |
| JP2020059085A (ja) * | 2018-10-10 | 2020-04-16 | ファナック株式会社 | 精度調整装置、精度調整方法及び精度調整プログラム |
| JP7160619B2 (ja) | 2018-10-10 | 2022-10-25 | ファナック株式会社 | 精度調整装置、精度調整方法及び精度調整プログラム |
| EP3674033B1 (de) * | 2018-12-27 | 2023-07-12 | Schwäbische Werkzeugmaschinen GmbH | Verfahren zum bestimmen einer topographie einer werkzeugmaschine |
| JP7364431B2 (ja) | 2019-11-06 | 2023-10-18 | ファナック株式会社 | 機械学習装置、予測装置、及び制御装置 |
| TWI773466B (zh) * | 2021-07-30 | 2022-08-01 | 財團法人精密機械研究發展中心 | 精密機台水平精度調校引導方法 |
| CN114055250A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-18 | 意特利（上海）科技有限公司 | 五轴联动机床水平度监控方法、装置、系统及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4707306B2 (ja) | 多関節型座標測定装置 | |
| EP1769890A2 (en) | Robot simulation device | |
| JP2004345005A (ja) | 工作機械のレベリングボルト調整量算出装置、工作機械及び工作機械群のレベル監視方法 | |
| US8666708B2 (en) | PID adjustment support device and method | |
| JP4148208B2 (ja) | 配電系統の状態推定装置，方法及びプログラム | |
| CN109238339B (zh) | 一种多参环境监测设备的智能定寿方法及装置 | |
| JP2012200807A (ja) | 螺子締めロボットのパラメータ自動調整装置 | |
| CN100415459C (zh) | 机器人程序生成装置以及解析装置 | |
| US6230079B1 (en) | Method for control of an industrial robot | |
| WO2020189585A1 (ja) | 監視装置、表示装置、監視方法及び監視プログラム | |
| JP2012200809A (ja) | 螺子締めロボットのパラメータ自動調整装置およびパラメータ自動調整方法 | |
| JP2016026892A (ja) | 工作機械調整システム、調整方法、プログラム、及び工作機械 | |
| JP3809527B2 (ja) | 固有変形算出装置、コンピュータプログラム、記録媒体及び溶接時の固有変形の算出方法 | |
| US20210263896A1 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and non-transitory computer readable medium | |
| JP2003344041A (ja) | ワーク形状評価装置およびその方法ならびにそのプログラム | |
| JP2020183956A (ja) | モニタリング装置および健全度モニタリングシステム | |
| US20030151781A1 (en) | Calibration device, caribration method of image output apparatus, program and recording medium | |
| JPH06264458A (ja) | 不同沈下修正システム及び不同沈下修正方法 | |
| JP5111844B2 (ja) | 多関節型座標測定装置 | |
| WO2013154816A1 (en) | System and method for determining statistical distribution of a rolling tire boundary | |
| US10768563B2 (en) | Image forming system with strain detection | |
| JP6865908B1 (ja) | 数値制御装置および機械学習装置 | |
| JP7491753B2 (ja) | ロボットコントローラ、ロボットシステム及び走行装置の管理方法 | |
| JP4740430B2 (ja) | ねじ締結トルクの測定方法およびトルクレンチ | |
| JP2005322090A (ja) | 河川監視システム |