JP2014151423A - 工作機械のレベル調整方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者の経験と熟練とを必要とせず、工作機械のレベル調整を簡単かつ高精度に行えるようにすること。
【解決手段】工作機械のベッドのレベル調整方法において、Ｘ軸方向の中心軸線（Ｏ_M）沿いに第１グループの測定位置（Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉）と、第２グループの測定位置（Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈）とを定義し、第１グループの測定位置で中心軸線（Ｏ_M）に垂直な方向に傾きを測定し、測定結果に基づいてＹ軸方向へのレベル調整を行い、第２グループの測定位置で中心軸線方向（Ｏ_M）に傾きを測定し、Ｘ軸方向へのレベル調整を行うようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械のベッドを工場の床面に対して支持するジャッキのレベル調整方法及び装置に関する。

工作機械の工場の床面に据え付けられる基台となるベッドは、レベル調整可能な支持体またはジャッキによって工場の床面に支持されている。長期間に亘って工作機械の精度を高レベルに維持するためには、工作機械を支持するジャッキのレベル調整を定期的に行う必要がある。従来、こうしたレベル調整は、直線送り軸機構によって移動可能にベッド上に取り付けられたコラムのような移動体に、作業者が水準器を取り付けて、移動体を直線送り軸機構によって移動させながら、任意の位置において傾きを測定することによって、ジャッキのリフト量を決定して行わている。こうした作業は、レベル調整を行った作業者の経験と熟練度によって、夫々の工作機械によって精度がまちまちとなるばかりか、非常に時間を要するものとなっている。

そのため、レベル調整を自動化する技術が開発されている。例えば、特許文献１には、工場の床面のような設置面上に所定間隔で配設され、上下方向に昇降する昇降機構部によってベッド等の被支持体の底面を支持する支持装置が記載されている。この支持装置は、リフト時の駆動モータの負荷を検出することによって、レベル調整を行うようになっている。

また、特許文献２には、水準器の信号によりベース（ベッド）の静的精度を計算し、その静的精度の誤差を補償するために、支持体（ジャッキ）の調節量を計算し、計算した調節量に従い支持点のレベルを調節するアクチュエータを備えたレベル調整装置が開示されている。

特開２００４−２３９３４２号公報 特開平０６−２６２４８７号公報

特許文献１の支持装置では、ベッド上をコラムのような移動体が移動した時に、ベッドに印加される荷重分布が変化するため、レベル調整しても精度を維持することができない場合も生じうる。他方、特許文献２のレベル調整装置では、Ｘ軸方向に配置された４つの支持点によってレベル調整を行うので、ベース（ベッド）のうねりは調節できても、ねじれを調節することはできない。

本発明は上述した従来技術の問題を解決することを技術課題としており、作業者の経験と熟練とを必要とせず、工作機械のレベル調整を簡単かつ高精度に行えるようにすることを目的としている。

上述の課題を解決するために、本発明によれば、第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキとを備えた工作機械のレベル調整方法において、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを測定し、第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるように前記測定位置近傍のジャッキの高さを調整し、その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを測定し、測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように各ジャッキの高さを調整する工作機械のレベル調整方法が提供される。

また、本発明によれば、第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記移動体に載置され該移動体の傾きを測定する水準器とを備えた工作機械のレベル調整装置において、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、モータにより床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキと、前記ジャッキの近傍に設けられ、各ジャッキのリフト量を検出するセンサと、前記水準器の測定値とセンサの検出値とを取り込み、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを測定し、第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるように前記測定位置近傍のジャッキの高さを調整し、その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを測定し、測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように各ジャッキの高さを調整するべく前記ジャッキのモータを制御するレベリング制御装置とを具備する工作機械のレベル調整装置が提供される。

本発明によれば、第２水平送り軸方向（Ｙ軸方向）へのレベル調整と、第１水平送り軸方向（Ｘ軸方向）へのレベル調整とを簡単かつ高精度に行えるようになる。また、Ｙ軸方向へのレベル調整と、Ｘ軸方向へのレベル調整とを行うことによって、ベッドの捩れ及びうねりを矯正可能となる。

本発明によれば、作業者の経験や熟練度によることなく、傾きの測定結果に基づいてリフト量を演算によって決定可能であるために、常に安定した一定の高精度でレベル調整が可能となる。本発明のレベル調整方法は、容易にプログラム可能であり、工作機械のＮＣ装置と連携するコンピュータのような制御装置や、ＮＣ装置のプログラムの一部として組み込んだ制御手段によって実施することができる。

本発明によるレベル調整方法を適用する工作機械の一例の平面図である。 図１の工作機械の側面図である。 図１の工作機械の正面図である。 レベル調整装置のブロック図である。 レベル調整の画面表示の一例を示す図である。 レベル調整方法を説明するための略図である。 レベル調整方法の他の例を説明するための略図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態を説明する。
先ず、図１〜図３を参照すると、本発明によるレベル調整方法を適用する工作機械１０が図示されている。工作機械１０は、工場の床面に固定される基台となるベッド１２、該ベッド１２の上面の両側部に平行に水平に延設されたＸ軸案内面１２ａ沿いに前後方向（Ｘ軸方向、図１、２では紙面に沿って左右方向）に移動可能に取り付けられた移動体としての門形のブリッジ１４、該ブリッジ１４の前面にＸ軸に対して垂直な水平方向に延設されたＹ軸案内面１４ａを介して左右方向（Ｙ軸方向）に移動可能に取り付けられた主軸台１６、主軸台１６の前面に鉛直方向に延設されたＺ軸案内面１６ａを介して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に取り付けられた主軸頭１８を具備している。本実施の形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が工作機械１０の直交３軸の直線送り軸を形成しており、Ｘ軸が最大ストローク長を有した第１水平送り軸、Ｙ軸が第２水平送り軸となっている。

工作機械１０は、主軸頭１８の下端面に対面するようにベッド１２の上面に水平に取り付けられワーク（図示せず）を固定するためのテーブル２４を更に具備している。

ベッド１２は、最大ストローク長を有した直線送り軸としてのＸ軸方向に延びる長手方向の中心軸線Ｏ_Mを有しており、該中心軸線Ｏ_Mに平行な両側縁部に沿って配設された複数のジャッキＪ₁〜Ｊ₁₀によって工場の床面上に支持されている。本実施の形態では、ベッド１２の側縁部に沿ってジャッキＪ₁、Ｊ₃、Ｊ₅、Ｊ₇、Ｊ₉と、ジャッキＪ₂、Ｊ₄、Ｊ₆、Ｊ₈、Ｊ₁₀とが夫々中心軸線Ｏ_Mの方向に等間隔に配置され、かつ、ジャッキＪ₁、Ｊ₂、ジャッキＪ₃、Ｊ₄、ジャッキＪ₅、Ｊ₆、ジャッキＪ₇、Ｊ₈、ジャッキＪ₉、Ｊ₁₀は、中心軸線Ｏ_Mに関して対称に配置されている。こうして、ジャッキＪ₁、Ｊ₂、ジャッキＪ₃、Ｊ₄、ジャッキＪ₅、Ｊ₆、ジャッキＪ₇、Ｊ₈、ジャッキＪ₉、Ｊ₁₀が、ジャッキ組Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを構成する。

ジャッキＪ₁〜Ｊ₁₀は、レベル調整ブロックと、該レベル調整ブロックを駆動するモータＭ₁〜Ｍ₁₀とを含むことができる。モータＭ₁〜Ｍ₁₀は、図４に示すように、工作機械１０のＮＣ装置６０と連動するコンピュータのようなレベリング制御装置５０によって制御することができる。レベリング制御装置５０は、ＮＣ装置６０や工作機械１０の機械制御装置（図示せず）の一部として組み込んでもよい。また、レベリング制御装置５０には、ジャッキＪ₁〜Ｊ₁₀のリフト量を測定するためのセンサＳ₁〜Ｓ₁₀が接続される。センサＳ₁〜Ｓ₁₀は、例えば、ジャッキＪ₁〜Ｊ₁₀の近傍に配設されている渦電流式の非接触式センサとすることができる。

レベル調整を開始する前に、主軸頭１８の下端面にブラケットを介して公知のデジタル水準器２２が、オペレータの手操作によってＸ軸方向及びＹ軸方向に夫々装着される。デジタル水準器２２は通信手段５２を介してレベリング制御装置５０に接続される。通信手段５２は、有線通信手段とすることもできるが、ブルートゥースや無線ＬＡＮのような無線通信手段が好ましい。なお、デジタル水準器２２は、ブリッジ１４の邪魔にならない場所に、常時取り付けておいてもよい。

図５にレベリング制御装置５０をコンピュータによって構成した場合の表示画面の一例を示す。レベリング制御装置５０の表示画面７０には、ジャッキに関連した情報を示す領域７２、測定位置に関連した情報を示す領域７４、駆動中のジャッキや、測定位置を工作機械１０のベッド１２と関連付けてグラフィック表示する領域７６、測定時刻を示す領域７８、最後にレベル調整を行った時刻を表示する領域８０、レベル調整方法の実行中の段階を示す領域８２及び測定またはレベル調整工程に異常を検知した場合のアラームを表示する領域８４等を含むことができる。

以下、本実施の形態によるレベル調整方法を説明する。
ここで、図１において、ジャッキ組Ａを構成するジャッキＪ₁、Ｊ₂を結ぶ直線と中心軸線Ｏ_Mとの交点をＰ₁、ジャッキ組Ｂを構成するジャッキＪ₃、Ｊ₄を結ぶ直線と中心軸線Ｏ_Mとの交点をＰ₃、ジャッキ組Ｃを構成するジャッキＪ₅、Ｊ₆を結ぶ直線と中心軸線Ｏ_Mとの交点をＰ₅、ジャッキ組Ｄを構成するジャッキＪ₇、Ｊ₈を結ぶ直線と中心軸線Ｏ_Mとの交点をＰ₇、ジャッキ組Ｅを構成するジャッキＪ₉、Ｊ₁₀を結ぶ直線と中心軸線Ｏ_Mとの交点をＰ₉とし、交点Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉を第１グループの測定位置とする。更に、図１において、中心軸線Ｏ_Mに沿って互いに隣接する交点Ｐ₁、Ｐ₃の間の中点をＰ₂、交点Ｐ₃、Ｐ₅の間の中点をＰ₄、交点Ｐ₅、Ｐ₇の間の中点をＰ₆、交点Ｐ₇、Ｐ₉の間の中点をＰ₈とし、これら中点Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈を第２グループの測定位置とする。ここで、測定位置となる「交点」、「中点」は、厳密な意味での「交点」、「中点」ではなく、望ましいレベリング精度を考慮して、「交点」、「中点」を含む一定の領域としてもよい。

本発明によるレベル調整方法では、以下に説明するように、先ず、Ｙ軸方向にレベル調整を行い、次いで、Ｘ軸方向にレベル調整を行うようになっている。
Ｙ軸方向のレベル調整は、ベッド１２の一方の端部にある最初の測定位置として第１グループに属する測定位置Ｐ₁におけるＹ軸方向の傾きの測定から開始される。先ず、主軸頭１８の中心軸線Ｏをベッド１２の中心軸線Ｏ_Mと交差するように主軸台１６をＹ軸方向に移動させた状態で、工作機械１０のＸ座標（例えば、工作機械１０が持っているＸ軸方向のデジタルスケールの読み）が測定位置Ｐ₁となるように、ブリッジ１４がＸ軸方向に移動する。Ｚ軸は、例えばストロークの中点のような予め決めた位置に主軸台１６に対して主軸頭１８を位置決めしておく。

次いで、測定位置Ｐ₁において、デジタル水準器２２によってＹ軸方向の傾き（μm/m）が測定される。このとき、デジタル水準器２２が内蔵する温度センサ（図示せず）またはデジタル水準器２２に取り付けた別設の温度センサ（図示せず）によって、デジタル水準器２２の温度を測定し、レベリング制御装置５０に記憶する。レベル調整作業を開始したときの温度と現在の温度との差が許容温度範囲内にないときには、その旨のアラームを音や図５の画面に表示し、レベル調整を中止するようにできる。水準器は、温度によって測定値が変化する特性があるため、この影響を最小限にするための措置である。

次いで、測定位置Ｐ₁における測定結果に基づいて、ジャッキＪ₁、Ｊ₂の間の傾きが所定値を超えレベル調整が必要と判断される場合には、低い側のジャッキを駆動して、傾きが所定値以下となるようにベッド１２を持ち上げる。測定位置Ｐ₁に対応するジャッキＪ₁、Ｊ₂の間の距離は既知であるので、該距離とデジタル水準器２２による測定結果から、ジャッキＪ₁またはＪ₂のリフト量が演算によって求められる。このとき、一般的に、ジャッキは、その使用範囲としてトータルのリフト量が決まっているので、演算によって得られたリフト量を以ってジャッキＪ₁またはＪ₂を駆動したときに、過去に行われたリフト量の累計が使用範囲を越えてしまう場合には、その旨のアラームを音や図５の画面に表示し、レベル調整を中止するようにできる。本実施形態のレベル調整は、ジャッキを持ち上げる方向でのみ行うようにしているため、累積リフト量に上限値がある。

ジャッキＪ₁またはＪ₂を駆動する間、ジャッキＪ₁またはＪ₂の近傍に設けられたセンサＳ₁またはＳ₂によって、ジャッキＪ₁またはＪ₂若しくはベッド１２の底面の変位を測定するようにできる。或いは、デジタル水準器２２によってリアルタイムに傾きを測定しながらジャッキＪ₁またはＪ₂を駆動し、測定値が所定値以下となった時点でジャッキの駆動を停止するようにしてもよい。

測定位置Ｐ₁における測定の結果、ジャッキＪ₁、Ｊ₂の間の傾きが所定値以下の場合には、レベル調整不要と判断して、次の測定位置Ｐ₃へ移動して上記の工程に従い、ジャッキＪ₃、Ｊ₄間のＹ軸方向のレベル調整が実行される。測定位置Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉の全てについて、ベッド１２の一方の端部から他方の端部へ、つまり測定位置Ｐ₁から測定位置Ｐ₉まで上記工程を繰り返して、Ｙ軸方向のレベル調整が完了する。このように、ベッド１２の長手方向の中心軸線Ｏ_Mに垂直な水平方向であるＹ軸方向のレベル調整を行うことによって、主としてベッド１２の中心軸線Ｏ_M周りの捩れが矯正される。ここで、測定位置Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉の傾き測定後まとめて各測定位置のＹ軸方向のレベル調整を行い、再度各測定位置の傾きを確認するステップをとってもよい。

上記Ｙ軸方向のレベル調整が完了すると、次いで、Ｘ軸方向にレベル調整が行われる。既述したように、Ｙ軸方向のレベル調整は、ジャッキ組Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにおいて対をなすジャッキＪ₁、Ｊ₂；Ｊ₃、Ｊ₄；Ｊ₅、Ｊ₆；Ｊ₇、Ｊ₈；Ｊ₉、Ｊ₁₀の各々のＹ軸方向の中心である第１グループの測定位置Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉において傾きの測定が行われる。これに対して、Ｘ軸方向のレベル調整は、第２グループの測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈において、先ずＸ軸方向の傾きの測定が行われる。

以下、Ｘ軸方向のレベル調整方法の実施の形態を説明する。
Ｘ軸方向へのレベル調整が開始されると、先ず、移動体としてのブリッジ１４が、第２グループに属する複数の測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈のうち最初の測定位置Ｐ₂へ移動する。これは、Ｙ軸方向のレベル調整の場合と同様に、主軸頭１８の中心軸線Ｏをベッド１２の中心軸線Ｏ_Mと交差するように主軸台１６をＹ軸方向に移動させた状態で、工作機械１０のＸ座標が測定位置Ｐ₂となるように、ブリッジ１４をＸ軸方向に移動させることによって行われる。

次いで、測定位置Ｐ₂において、デジタル水準器２２によってＸ軸方向の傾きが測定される。測定位置Ｐ₂における傾き測定が完了すると、ブリッジ１４が次の測定位置Ｐ₄へ移動して同様にデジタル水準器２２による傾き測定が行われる。この工程を繰り返して、Ｘ軸方向のレベル調整のための全ての測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈でベッド１２のＸ軸方向の傾きが測定され、レベリング制御装置５０に記憶される。なお、傾きの測定に際して、デジタル水準器２２の温度を測定し、レベル調整作業開始時の温度との差が許容温度範囲内にないときには、その旨のアラームを音や図５の画面に表示し、レベル調整を中止するようにできることは、Ｙ軸方向のレベル調整の場合と同様である。

Ｘ軸方向のレベル調整のための全ての測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈において傾きが測定されると、その測定結果（傾き）と測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈の間隔から、各測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈における相対的な高さが演算される。図６に演算結果の一例を示す。図６に示す例では、ジャッキ組Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ間のＸ軸方向の距離（つまり、第１グループに属する測定位置Ｐ₁、Ｐ₃、Ｐ₅、Ｐ₇、Ｐ₉間の距離）は1100mmであり、各測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈における測定結果は、5.97μm/m、5.68μm/m、-3.88μm/m、-2.84μm/mである。なお、図６の例では、傾きが正（＋）の場合は図１、２において右側が高くなっていることを示しており、反対に傾きが負（−）の場合は図１、２において左側が高くなっていることを示している。

測定結果から、図６の例では、ジャッキ組Ａの位置が最も高くなっていることが分かる。今、これを基準高さＨ_S＝０とすると、基準高さＨ_Sに対して、ジャッキ組Ｂの位置における高さは-6.57μm、ジャッキ組Ｃの位置では-6.57-6.25＝-12.82μm、ジャッキ組Ｄの位置では-12.82+4.27＝-8.55μm、ジャッキ組Ｅの位置では-8.55+3.12＝-5.43μmとなる。こうして、図６の例では、ジャッキ組Ｃの位置でベッド１２は最も低くなっていることが分かる。

こうして得られたデータから、表１に従って、ジャッキ組Ａを除く他のジャッキ組Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのリフト量が決定される。

表１において、一例として予め定められる目標傾きを０μm/m（水平）とすると、最大となる目標傾きとの差は、測定位置Ｐ₂における測定値である5.97μm/mである。これは、表１のCASE２に該当し、本実施の形態では、目標傾きから離れている全てのジャッキ組が目標高さまで、つまり基準高さＨ_Sまでリフトされる。但し、１回の最大リフト量は１０μmに制限される。なお、図６の例とは別に、傾き測定の結果、CASE１に該当する場合、つまり目標傾きとの差の最大値が１〜３μm/mの場合には、目標傾きから最も離れている１つのジャッキ組を構成する一対のジャッキが、目標高さまでリフトされる。

こうして、傾き測定の結果から得られたリフト量を以って、ジャッキ組Ａを除く他の全てのジャッキ組Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを構成するジャッキが駆動される。具体的には、ジャッキＪ₃、Ｊ₄の双方がリフト量6.57μmを以って駆動され、ジャッキＪ₅、Ｊ₆の双方が最大リフト量10μmを以って駆動され、ジャッキＪ₇、Ｊ₈の双方がリフト量8.55μmを以って駆動され、ジャッキＪ₉、Ｊ₁₀の双方がリフト量5.43μmを以って駆動される。但し、こうして得られたリフト量を以ってジャッキＪ₁またはＪ₂を駆動したときに、過去に行われたリフト量の累計が使用範囲を越えてしまう場合には、その旨のアラームを音や図５の画面に表示し、レベル調整を中止するようにできることは、Ｙ軸方向へのレベル調整に関連して上述したとおりである。なお、本実施形態では、ジャッキを下げる方向に駆動することはない。また、ジャッキ組は複数組ではなく、１つのジャッキ組のみのリフトでもよく、そのときは、リフト量の最も大きいものがリフトされる。

このように、表１に従って、CASE１に該当する目標傾きから最も離れている１つのジャッキ組を駆動した後、或いは、CASE２〜４に該当する目標傾きから離れている全てのジャッキ組（つまり、最も高いジャッキ組を除く他の全てのジャッキ組）を駆動すると、ブリッジ１４は再び測定位置Ｐ₂へ戻り、上記のレベル調整方法の各工程が再び実行され、第２グループに属する測定位置Ｐ₂、Ｐ₄、Ｐ₆、Ｐ₈の全てにおける測定値が目標傾きの許容誤差範囲に入るまで上記の工程が繰り返される。このように、ベッド１２の長手方向の中心軸線Ｏ_Mに平行な水平方向であるＸ軸方向のレベル調整を行うことによって、主としてベッド１２の中心軸線Ｏ_M方向のうねりが矯正される。目標傾きは、Ｘ軸方向のストローク中央部が低い所謂中低傾向、中央部が高い所謂中高傾向等、任意に設定できる。例えば、測定位置Ｐ₂及びＰ₄で１μm/m、測定位置Ｐ₆及びＰ₈で−１μm/mに設定してもよい。

また、目標傾きは、測定位置Ｐ₁〜Ｐ₉の相対値で設定してもよい。水準器は温度によって測定値が変化する特性があることは、上述したとおりである。一例として、常に温度が一定の割合で上昇している環境を考える。本装置は、測定位置Ｐ₁〜Ｐ₉で傾き測定、ジャッキのリフト、測定位置Ｐ₁〜Ｐ₉で傾き測定、を繰り返す。目標傾きに絶対値を用いた場合、水準器は温度による測定誤差が常に累積する。それに対して、目標傾きに相対値を用いた場合、水準器の温度による測定誤差の累積が、測定位置Ｐ₁〜Ｐ₉における傾き測定の期間のみで起こるため、誤差の影響を小さくすることができる。なお、Ｙ軸方向のレベル調整も同様に、測定位置Ｐ₁〜Ｐ₉の相対値で目標傾きを設定してもよい。

ここで、上述の目標傾き０μm/mは絶対値による設定である。測定の結果、最大リフト量が１０μm/m以上必要となるような場合は、絶対値を目標とするのがよい。測定の結果、最大リフト量が１０μm/m未満で済みそうな場合は、目標傾きを相対値で設定してもよい。つまり、図７のようにジャッキ組Ａとジャッキ組Ｅにおける高さ同士を結んだ直線Ｈ_s′を目標傾きとすることである。すると、ジャッキ組Ｂは2.46μm、ジャッキ組Ｃは4.60μm、ジャッキ組Ｄは1.73μm夫々リフトし、ジャッキ組Ａ及びＥはリフトしないで済む。結局、Ｘ軸は水平から若干傾いた直線Ｈ_s′と平行となるが、Ｙ、Ｚ軸は、Ｘ軸と互いに直交するように直動すればよいのである。

本実施の形態によるレベル調整によれば、測定された傾きに基づいて目標リフト量を演算により求めているため、渦電流式の非接触変位計のようなセンサによって、ジャッキのリフト量を検知できる。これは水準器の分解能が低く、リフト量に対する傾き変化が顕著に測定できなくても、容易に制御ができるようにするための措置である。

１０ 工作機械
１２ ベッド
１４ ブリッジ
１６ 主軸台
１８ 主軸頭
２２ デジタル水準器
２４ テーブル
５０ レベリング制御装置
６０ ＮＣ装置
７０ 表示画面
Ｊ₁〜Ｊ₁₀ ジャッキ
Ｐ₁〜Ｐ₉ 測定位置

上述の課題を解決するために、本発明によれば、第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキとを備えた工作機械のレベル調整方法において、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを水準器によって測定し、該水準器の検出値から第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるようにレベリング制御装置によって前記測定位置近傍のジャッキを駆動して高さを調整し、その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを水準器によって測定し、該水準器の測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように前記レベリング制御装置によって各ジャッキを駆動して高さを調整する工作機械のレベル調整方法が提供される。

また、本発明によれば、第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記移動体に載置され該移動体の傾きを測定する水準器とを備えた工作機械のレベル調整装置において、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、モータにより床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキと、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを前記水準器で測定し、第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるように前記測定位置近傍のジャッキの高さを調整し、その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを前記水準器で測定し、測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように各ジャッキの高さを調整するべく前記ジャッキのモータを制御するレベリング制御装置とを具備する工作機械のレベル調整装置が提供される。

Claims (4)

1. 第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキとを備えた工作機械のレベル調整方法において、
   第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを測定し、第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるように前記測定位置近傍のジャッキの高さを調整し、
   その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを測定し、測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように各ジャッキの高さを調整することを特徴とした工作機械のレベル調整方法。
2. 第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキとを備えた工作機械のレベル調整方法において、
   （１）第１水平送り軸方向の同一位置に配置された前記ベッドの両側部の２つのジャッキを１つのジャッキ組とし、複数のジャッキ組の各々を構成する２つのジャッキを結ぶ第２水平送り軸方向の直線と、前記案内部の前記第１水平送り軸方向の中心軸線との交点近傍を第１グループの測定位置と定義し、
   （２）前記第１グループに属する複数の交点近傍のうち隣接する交点近傍間の中間点を第２グループの測定位置と定義し、
   （３）前記第１グループに属する測定位置の１つに前記移動体を移動させ、
   （４）該移動体に載置された水準器によって、第２水平送り軸方向に傾きを測定し、
   （５）測定結果に基づいて低い側のジャッキをリフトして予め定められた目標傾きより小さな傾きにし、
   （６）操作（３）〜（５）を前記第１グループに属する測定位置の全てに関して第１送り軸方向の全域で行い、
   （７）その後、前記第２グループに属する測定位置に前記移動体を移動させ、
   （８）該移動体に載置された水準器によって、第１水平送り軸方向に傾きを測定し、
   （９）操作（７）、（８）を全ての前記第２グループに属する測定位置において行い、
   （１０）測定結果に基づいて、前記第２グループの測定位置における傾きが予め定められた目標傾きよりも小さくなるように、前記ジャッキ組の各々を構成する２つのジャッキを同一のリフト量を以ってリフトすることを特徴とした工作機械のレベル調整方法。
3. 前記操作（１０）は、
   （１１）前記第２グループの測定位置における傾きの測定結果に基づき、前記ジャッキ組の各々の相対的な高さを求め、
   （１２）最も高いジャッキ組を除く他のジャッキ組の各々の高さを、該最も高いジャッキ組の高さに合わせるようにジャッキをリフトすることを含む請求項２に記載の工作機械のレベル調整方法。
4. 第１水平送り軸の案内部を有するベッドと、前記案内部に案内されて前記ベッド上を第１水平送り軸に移動可能に取り付けられた移動体と、前記移動体に載置され該移動体の傾きを測定する水準器とを備えた工作機械のレベル調整装置において、
   前記案内部に沿って前記ベッドの両側部に配置され、モータにより床面に対して鉛直方向に移動可能に前記ベッドを支持する複数のジャッキと、
   前記ジャッキの近傍に設けられ、各ジャッキのリフト量を検出するセンサと、
   前記水準器の測定値とセンサの検出値とを取り込み、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向と垂直な第２水平送り軸方向の傾きを測定し、第２水平送り軸方向の傾きが予め定められた目標傾きより小さくなるように前記測定位置近傍のジャッキの高さを調整し、その後、第１水平送り軸方向の複数の測定位置で前記移動体の第１水平送り軸方向の傾きを測定し、測定結果が予め定められた目標傾きより小さくなるように各ジャッキの高さを調整するべく前記ジャッキのモータを制御するレベリング制御装置と、
   を具備することを特徴とした工作機械のレベル調整装置。

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