JP2809948B2 - 計算機数値制御機械用の整合装置 - Google Patents
計算機数値制御機械用の整合装置Info
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Description
【０００１】本出願は、１９９１年１２月２日に出願さ
れた係属中の米国特許出願番号第０７／８００９４８号
の部分継続出願に関連する。
れた係属中の米国特許出願番号第０７／８００９４８号
の部分継続出願に関連する。
【０００２】
【０００３】
【発明の利用分野】本発明は、計算機数値制御機械に関
し、特に、こういう機械の整合及び保守に用いる機械部
品の自動化した評価に関する。
し、特に、こういう機械の整合及び保守に用いる機械部
品の自動化した評価に関する。
【０００４】
【従来技術の説明】計算機数値制御（ＣＮＣ）機械は、
効率的に且つ反復的に部品を正確に加工して製造するた
めに用いられる。典型的にはＣＮＣ機械は、直線的な位
置誤差及び工具の長さの誤差を考慮するための補償方式
を用いている。運動の種々の自由度に関するＣＮＣ機械
の幾何学的な状態を手作業で評価し、整合又は機械の復
元が必要であるかどうかを判定する方法及び装置は、従
来からも利用し得る。機械の回転工具の長さ、及びＣＮ
Ｃ機械が用いるための補償の長さを評価するために、自
動工具長補償も利用し得る。これらの技術は加工の精度
を保証するために用いられる。
効率的に且つ反復的に部品を正確に加工して製造するた
めに用いられる。典型的にはＣＮＣ機械は、直線的な位
置誤差及び工具の長さの誤差を考慮するための補償方式
を用いている。運動の種々の自由度に関するＣＮＣ機械
の幾何学的な状態を手作業で評価し、整合又は機械の復
元が必要であるかどうかを判定する方法及び装置は、従
来からも利用し得る。機械の回転工具の長さ、及びＣＮ
Ｃ機械が用いるための補償の長さを評価するために、自
動工具長補償も利用し得る。これらの技術は加工の精度
を保証するために用いられる。
【０００５】工具の長さの誤差及び工作物の寸法を正確
に且つ自動的に測定するための種々の装置、プローブ及
びシステムが開発されている。こういうシステムの例と
して、接触トリガプローブと通常呼ばれるセンサ装置を
用いた例が、１９８３年５月３日に付与された発明者ア
ランＲ．バーロウ及びウィリアムＡ．ハンタによる発明
の名称「精密加工の装置及び方法」という米国特許第４
３８２２１５号、１９８４年１月２４日に付与された発
明者ジョンＲ．ツブリック及びジョンＲ．ケリーによる
発明の名称「工具接触プローブ装置及び精密加工方法」
という同第４４２８０５５号、並びに１９９０年２月６
日に付与された発明者デイヴィッドＩ．ピルボロによる
発明の名称「自動工作機械を較正する方法」という同第
４８９９０９４号（これは英国でレニショーに譲渡され
ている）に示されている。これらの特許は背景を示す資
料であると共に、若干の従来技術を示している。
に且つ自動的に測定するための種々の装置、プローブ及
びシステムが開発されている。こういうシステムの例と
して、接触トリガプローブと通常呼ばれるセンサ装置を
用いた例が、１９８３年５月３日に付与された発明者ア
ランＲ．バーロウ及びウィリアムＡ．ハンタによる発明
の名称「精密加工の装置及び方法」という米国特許第４
３８２２１５号、１９８４年１月２４日に付与された発
明者ジョンＲ．ツブリック及びジョンＲ．ケリーによる
発明の名称「工具接触プローブ装置及び精密加工方法」
という同第４４２８０５５号、並びに１９９０年２月６
日に付与された発明者デイヴィッドＩ．ピルボロによる
発明の名称「自動工作機械を較正する方法」という同第
４８９９０９４号（これは英国でレニショーに譲渡され
ている）に示されている。これらの特許は背景を示す資
料であると共に、若干の従来技術を示している。
【０００６】正確で精密な加工のためには、機械の評価
及び復元を含む良好な機械の保守が重要である。従来の
機械を保守するための評価は、労働集中型であり労働依
存型である。人間の介入を必要とする程度のために、機
械の評価及び復元には違いが生ずる。技工が違えば、保
守手順のやり方が少しずつ違うことがある。温度のよう
な環境の違いも機械部品の整合に影響することがある。
及び復元を含む良好な機械の保守が重要である。従来の
機械を保守するための評価は、労働集中型であり労働依
存型である。人間の介入を必要とする程度のために、機
械の評価及び復元には違いが生ずる。技工が違えば、保
守手順のやり方が少しずつ違うことがある。温度のよう
な環境の違いも機械部品の整合に影響することがある。
【０００７】従来の復元手順に伴う他の問題は、品質改
善のために統計的な解析を用いる加工作業にとって特に
問題になる反復性である。従って、機械における仕事の
流れをあまり中断することなく、加工過程の間の機械の
幾何学的な状態を正確に評価する必要がある。更に、こ
れまでできたよりも一層敏速に且つ反復性のある方法
で、機械を評価して復元する必要もある。
善のために統計的な解析を用いる加工作業にとって特に
問題になる反復性である。従って、機械における仕事の
流れをあまり中断することなく、加工過程の間の機械の
幾何学的な状態を正確に評価する必要がある。更に、こ
れまでできたよりも一層敏速に且つ反復性のある方法
で、機械を評価して復元する必要もある。
【０００８】
【発明の要約】本発明は、その運動の自由度に関する計
算機数値制御（ＣＮＣ）機械の部品の幾何学的な状態を
自動的に、正確に且つ反復性をもって評価し、機械のオ
ペレータに対して整合命令を出す装置及び方法を提供す
る。本発明は、可動の機械部品の相対位置を測定するス
ピンドルに装着されたプローブと、可動の機械部品の少
なくとも２つの異なる位置を測定するようスピンドルに
装着されたプローブに指示する計算機化制御手段と、測
定された位置を用いて、その部品の運動の自由度に関連
する機械部品の幾何学的状態を計算する計算手段とを備
えたＣＮＣ機械を提供する。
算機数値制御（ＣＮＣ）機械の部品の幾何学的な状態を
自動的に、正確に且つ反復性をもって評価し、機械のオ
ペレータに対して整合命令を出す装置及び方法を提供す
る。本発明は、可動の機械部品の相対位置を測定するス
ピンドルに装着されたプローブと、可動の機械部品の少
なくとも２つの異なる位置を測定するようスピンドルに
装着されたプローブに指示する計算機化制御手段と、測
定された位置を用いて、その部品の運動の自由度に関連
する機械部品の幾何学的状態を計算する計算手段とを備
えたＣＮＣ機械を提供する。
【０００９】好ましい実施例では、そのスピンドルの動
きを含めたＣＮＣ機械の動作の制御と、本発明に関連す
る計算の実行との両方のための計算機が用いられてい
る。機械の可動部品の整合外れを計算する計算手段が設
けられている。部品に対する整合命令を決定して発する
整合手段が設けられている。好ましい実施例では、計算
された整合外れの量を表示すると共に整合命令を発する
ＣＮＣ制御表示装置が用いられている。
きを含めたＣＮＣ機械の動作の制御と、本発明に関連す
る計算の実行との両方のための計算機が用いられてい
る。機械の可動部品の整合外れを計算する計算手段が設
けられている。部品に対する整合命令を決定して発する
整合手段が設けられている。好ましい実施例では、計算
された整合外れの量を表示すると共に整合命令を発する
ＣＮＣ制御表示装置が用いられている。
【００１０】本発明の上述のいろいろな面及びその他の
特徴は、以下図面に関連して説明する。
特徴は、以下図面に関連して説明する。
【００１１】
【発明の詳しい説明】図１には、シンシナチミラクロン
（Cincinnati Milacron ）社製のＴ−３０等のような５
軸多目的フライス削り、穴あけ、中ぐり工作機械型のコ
ンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械６が示されている。
ＣＮＣ機械６は一般に、Ｘ軸に平行な水平Ｘ方向案内路
１６上に摺動自在に載っている直線状に移動可能な機械
ベース１２に取り付けられている柱（カラム）８の周り
に構成されている。ＣＮＣ機械６は、位置決め可能な作
業台（ワークテーブル）１１に対して、回転中心線Ｃの
周りに回転自在のスピンドル機構１０を位置決めし、こ
れに動力を供給し、これを制御する機能を果たす。機械
のモータ（図示せず）によって動力供給されるスピンド
ル機構１０は、切削加工プロセスに用いられる種々の切
削工具、測定装置及びプローブを受け入れると共に保持
するよう構成されているツールホルダ１４を含んでい
る。
（Cincinnati Milacron ）社製のＴ−３０等のような５
軸多目的フライス削り、穴あけ、中ぐり工作機械型のコ
ンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械６が示されている。
ＣＮＣ機械６は一般に、Ｘ軸に平行な水平Ｘ方向案内路
１６上に摺動自在に載っている直線状に移動可能な機械
ベース１２に取り付けられている柱（カラム）８の周り
に構成されている。ＣＮＣ機械６は、位置決め可能な作
業台（ワークテーブル）１１に対して、回転中心線Ｃの
周りに回転自在のスピンドル機構１０を位置決めし、こ
れに動力を供給し、これを制御する機能を果たす。機械
のモータ（図示せず）によって動力供給されるスピンド
ル機構１０は、切削加工プロセスに用いられる種々の切
削工具、測定装置及びプローブを受け入れると共に保持
するよう構成されているツールホルダ１４を含んでい
る。
【００１２】ＣＮＣ機械６は、そのツールホルダ１４に
装着されている工具をスピンさせながら、ワークテーブ
ル１１上の特定の位置に装着されている工作物（図に示
してない）に対してスピンドル機構１０を移動する手段
を備えている。工作物と回転スピンドル機構１０との間
の相対位置決めは、図１の対応する基準軸で示すよう
に、３つの直線移動軸Ｘ、Ｙ及びＺに沿って、且つ２つ
の回転軸、即ちトラニオン軸Ａ及びテーブル角Ｂの周り
に行われる。
装着されている工具をスピンさせながら、ワークテーブ
ル１１上の特定の位置に装着されている工作物（図に示
してない）に対してスピンドル機構１０を移動する手段
を備えている。工作物と回転スピンドル機構１０との間
の相対位置決めは、図１の対応する基準軸で示すよう
に、３つの直線移動軸Ｘ、Ｙ及びＺに沿って、且つ２つ
の回転軸、即ちトラニオン軸Ａ及びテーブル角Ｂの周り
に行われる。
【００１３】ＣＮＣ機械６はスピンドルキャリヤ２２を
有しており、スピンドル機構１０はキャリヤ２２にトラ
ニオン装着されており、従って、Ｘ軸に平行なスピンド
ル機構１０は、トラニオン軸Ａの周りに枢軸回転でき
る。スピンドル機構１０の回転中心線Ｃは、トラニオン
角がａ＝０°であるときにＺ軸と平行である。スピンド
ルキャリヤ２２は、柱８に装着されている鉛直又はＹ案
内路３０に摺動自在に装着されており、スピンドル機構
１０がＹ軸に沿って移動できるようにしている。
有しており、スピンドル機構１０はキャリヤ２２にトラ
ニオン装着されており、従って、Ｘ軸に平行なスピンド
ル機構１０は、トラニオン軸Ａの周りに枢軸回転でき
る。スピンドル機構１０の回転中心線Ｃは、トラニオン
角がａ＝０°であるときにＺ軸と平行である。スピンド
ルキャリヤ２２は、柱８に装着されている鉛直又はＹ案
内路３０に摺動自在に装着されており、スピンドル機構
１０がＹ軸に沿って移動できるようにしている。
【００１４】水平なＺ方向案内路３６は、ワークテーブ
ル１１を摺動自在に支持しており、ワークテーブル１１
は適正に位置合わせされたときには、Ｙ軸に平行になる
鉛直テーブル軸Ｂの周りに回転可能なテーブルトップ４
４を有している。本発明の好ましい実施例は、テーブル
トップ４４（これは、可動パレットを固定するように構
成されているときはクランプ板とも呼ばれる）に着脱自
在に取り付け可能な可動パレット（図面に示してない）
に工作物を取り付けずに用いられるように設計されてい
る。本発明の評価手順は、機械６にパレット及び工作物
を取り付けずに実施することが好ましく、機械６が運転
されていない時間の長さをなくすため、又は著しく短縮
するために、自動化案内ビークル（これも図に示してな
い）の上にあるときのように、パレットの移動中に行う
ことが好ましい。クランプ板４４の上部が、テーブル軸
線Ｂの周りに回転自在である基準上面５６となる。
ル１１を摺動自在に支持しており、ワークテーブル１１
は適正に位置合わせされたときには、Ｙ軸に平行になる
鉛直テーブル軸Ｂの周りに回転可能なテーブルトップ４
４を有している。本発明の好ましい実施例は、テーブル
トップ４４（これは、可動パレットを固定するように構
成されているときはクランプ板とも呼ばれる）に着脱自
在に取り付け可能な可動パレット（図面に示してない）
に工作物を取り付けずに用いられるように設計されてい
る。本発明の評価手順は、機械６にパレット及び工作物
を取り付けずに実施することが好ましく、機械６が運転
されていない時間の長さをなくすため、又は著しく短縮
するために、自動化案内ビークル（これも図に示してな
い）の上にあるときのように、パレットの移動中に行う
ことが好ましい。クランプ板４４の上部が、テーブル軸
線Ｂの周りに回転自在である基準上面５６となる。
【００１５】ワークテーブル１１はＺ支持体１３を含ん
でおり、Ｚ支持体１３は、ワークテーブル１１を載せた
４組のＺ支持体スペーサ６０（その３つの位置のみが示
されている）を調節することにより、テーブル軸線Ｂを
調節し又は整合させる手段を備えている。スピンドル支
持体２２を垂直案内路３０に取り付けるときに用いる他
の４組のＹ支持体スペーサ６２（その３つの位置のみが
示されている）を用いて、スピンドル機構１０のトラニ
オン軸線Ａを整合させる。
でおり、Ｚ支持体１３は、ワークテーブル１１を載せた
４組のＺ支持体スペーサ６０（その３つの位置のみが示
されている）を調節することにより、テーブル軸線Ｂを
調節し又は整合させる手段を備えている。スピンドル支
持体２２を垂直案内路３０に取り付けるときに用いる他
の４組のＹ支持体スペーサ６２（その３つの位置のみが
示されている）を用いて、スピンドル機構１０のトラニ
オン軸線Ａを整合させる。
【００１６】図２(A) には従来のＺ支持体支持スペーサ
６０が示されており、Ｚ支持体支持スペーサ６０はＺ支
持体１３をＺ案内路３６上に支持していると共に、ロー
ラ軸受５９を有しているＺローラ軸受パック５８に取り
付けられている。２つのＺ側面スペーサ６１（１つのみ
を示す）がＺ支持体１３上の同じＺ座標にほぼ沿ってあ
り、やはり部品の整合のために用いられる。支持体支持
スペーサ６０は図２(B) に更に詳しく示されており、支
持体を調節するための研削用の高さＤを有する研削台６
３を含んでいる。側面スペーサにも同様に研削台が設け
られている。図３に示すＹ支持体スペーサ装置も、図２
(A) に示すＺ支持体スペーサ装置と同様に構成されてお
り、Ｙ支持体２２は、ローラ軸受５９を有しているＹロ
ーラ軸受パック５８′に装着されている通常のＹ支持体
支持スペーサ６０′によって、案内路３０に支持されて
いる。２つのＺ側面スペーサ６１′（１つのみを示す）
がＹ支持体２２上の同じＹ座標にほぼ沿ってあり、やは
り部品の整合のために用いられる。
６０が示されており、Ｚ支持体支持スペーサ６０はＺ支
持体１３をＺ案内路３６上に支持していると共に、ロー
ラ軸受５９を有しているＺローラ軸受パック５８に取り
付けられている。２つのＺ側面スペーサ６１（１つのみ
を示す）がＺ支持体１３上の同じＺ座標にほぼ沿ってあ
り、やはり部品の整合のために用いられる。支持体支持
スペーサ６０は図２(B) に更に詳しく示されており、支
持体を調節するための研削用の高さＤを有する研削台６
３を含んでいる。側面スペーサにも同様に研削台が設け
られている。図３に示すＹ支持体スペーサ装置も、図２
(A) に示すＺ支持体スペーサ装置と同様に構成されてお
り、Ｙ支持体２２は、ローラ軸受５９を有しているＹロ
ーラ軸受パック５８′に装着されている通常のＹ支持体
支持スペーサ６０′によって、案内路３０に支持されて
いる。２つのＺ側面スペーサ６１′（１つのみを示す）
がＹ支持体２２上の同じＹ座標にほぼ沿ってあり、やは
り部品の整合のために用いられる。
【００１７】図１に戻って簡単に説明すると、自動工具
交換機構７０がＣＮＣ機械６に設けられているが、業界
で通常用いられる形式のものであり、ＴＶＧ試験バー
（工具検証ゲージ試験バー）７４及びトリガプローブ８
０を図４(A) 及び図４(B) にそれぞれ示すように保管す
るよう構成されている。図４(A) にはＴＶＧ試験バー７
４が示されているが、ＴＶＧ試験バー７４は既知の直径
を有していると共に、スピンドルゲージ線ＳＰＧＬまで
の一定の長さＬを有している標準化された基準であり、
ゲージ線ＳＰＧＬの所で、ＴＶＧ試験バー７４は軸線Ａ
からゲージ線ＳＰＧＬまで測定された既知のトラニオン
長Ｌ２の所でスピンドル機構１０と合わさる。図４(B)
はレニショー社の接触トリガプローブのような従来のト
リガ型プローブ８０を示しており、プローブ８０も整合
用の測定を行うのに用いるため、自動工具交換機構７０
の中に保管されている。プローブ８０も共通のスピンド
ルゲージ線ＳＰＧＬの所で、スピンドル機構１０と合わ
さるように構成されている。
交換機構７０がＣＮＣ機械６に設けられているが、業界
で通常用いられる形式のものであり、ＴＶＧ試験バー
（工具検証ゲージ試験バー）７４及びトリガプローブ８
０を図４(A) 及び図４(B) にそれぞれ示すように保管す
るよう構成されている。図４(A) にはＴＶＧ試験バー７
４が示されているが、ＴＶＧ試験バー７４は既知の直径
を有していると共に、スピンドルゲージ線ＳＰＧＬまで
の一定の長さＬを有している標準化された基準であり、
ゲージ線ＳＰＧＬの所で、ＴＶＧ試験バー７４は軸線Ａ
からゲージ線ＳＰＧＬまで測定された既知のトラニオン
長Ｌ２の所でスピンドル機構１０と合わさる。図４(B)
はレニショー社の接触トリガプローブのような従来のト
リガ型プローブ８０を示しており、プローブ８０も整合
用の測定を行うのに用いるため、自動工具交換機構７０
の中に保管されている。プローブ８０も共通のスピンド
ルゲージ線ＳＰＧＬの所で、スピンドル機構１０と合わ
さるように構成されている。
【００１８】図１に戻って説明すると、ビーム作動測定
装置８４が、工具の長さを正確に測定するために従来用
いられてきたプラットフォーム１１ａに取り付けられて
いる。プラットフォーム１１ａはＺ支持体１３から伸び
ている。このようなビーム型装置は、ＴＶＧビーム（工
具検証ゲージビーム）と呼ばれる場合が多いが、１９８
５年５月２１日に付与された発明者チャールズ・ウェイ
ン・ドナルドソンによる発明の名称「光学式検査装置及
び方法」という米国特許番号第４５１８２５７号に更に
詳しく説明されている。他の通常の基準装置は基準体
（キューブ）９０であり、基準体９０は、ワークテーブ
ル１１から伸びている第２のプラットフォーム１１ｂに
固着されており、プローブと共にその運動の自由度に関
するスピンドル機構１０の幾何学的状態を評価するため
に用いられる。
装置８４が、工具の長さを正確に測定するために従来用
いられてきたプラットフォーム１１ａに取り付けられて
いる。プラットフォーム１１ａはＺ支持体１３から伸び
ている。このようなビーム型装置は、ＴＶＧビーム（工
具検証ゲージビーム）と呼ばれる場合が多いが、１９８
５年５月２１日に付与された発明者チャールズ・ウェイ
ン・ドナルドソンによる発明の名称「光学式検査装置及
び方法」という米国特許番号第４５１８２５７号に更に
詳しく説明されている。他の通常の基準装置は基準体
（キューブ）９０であり、基準体９０は、ワークテーブ
ル１１から伸びている第２のプラットフォーム１１ｂに
固着されており、プローブと共にその運動の自由度に関
するスピンドル機構１０の幾何学的状態を評価するため
に用いられる。
【００１９】ＣＮＣ機械の制御は計算機化制御装置６４
によって行われる。計算機化制御装置６４は、表示装置
６８を有していると共に、カラム８及びワークテーブル
１１の近くに一般的に取り付けられている。計算機化制
御装置６４は、工作物を加工するようにプログラムする
ことができると共に、整合用の測定を行い、整合外れの
量を計算し、整合外れの量を表示装置６８に表示するよ
うにプログラムすることができる。プログラムはＣＮＣ
テープを用いて、通常の方法でロードされる。
によって行われる。計算機化制御装置６４は、表示装置
６８を有していると共に、カラム８及びワークテーブル
１１の近くに一般的に取り付けられている。計算機化制
御装置６４は、工作物を加工するようにプログラムする
ことができると共に、整合用の測定を行い、整合外れの
量を計算し、整合外れの量を表示装置６８に表示するよ
うにプログラムすることができる。プログラムはＣＮＣ
テープを用いて、通常の方法でロードされる。
【００２０】機械の部品の幾何学的状態が予め計画され
た値、プログラムされた値又は復元値から変化するとき
に、機械部品の整合外れが起こる。若干の直線的な整合
外れは加工プログラムに周知の方式によるオフセットを
取り入れることによって、補償することができるが、例
えばテーブル軸線Ｂの角度の整合外れでは、それぞれの
部品を正しく整合状態に戻すために、人による測定及び
調節を必要とするのが通常である。
た値、プログラムされた値又は復元値から変化するとき
に、機械部品の整合外れが起こる。若干の直線的な整合
外れは加工プログラムに周知の方式によるオフセットを
取り入れることによって、補償することができるが、例
えばテーブル軸線Ｂの角度の整合外れでは、それぞれの
部品を正しく整合状態に戻すために、人による測定及び
調節を必要とするのが通常である。
【００２１】本発明の好ましい実施例の他の特徴は、そ
の希望がある場合には、テーブル軸線Ｂを基準軸線Ｙと
平行位置に復元するため、ワークテーブル１１のような
機械部品を整合させるためにオペレータが従わなければ
ならない整合命令の表又は一組の整合命令が制御装置６
４にプログラムされていることである。整合外れを評価
して、復元を希望するかどうかを決定するための論理
も、ＣＮＣテープによって制御装置６４にプログラムさ
れている。整合手順の計画表（スケジュール）が、機械
部品の整合外れの測定値の関数として記憶されており、
好ましい実施例では、この測定は、２つ又は更に多くの
異なる位置にある機械部品のある特徴の空間的な位置を
検出することにより行われる。
の希望がある場合には、テーブル軸線Ｂを基準軸線Ｙと
平行位置に復元するため、ワークテーブル１１のような
機械部品を整合させるためにオペレータが従わなければ
ならない整合命令の表又は一組の整合命令が制御装置６
４にプログラムされていることである。整合外れを評価
して、復元を希望するかどうかを決定するための論理
も、ＣＮＣテープによって制御装置６４にプログラムさ
れている。整合手順の計画表（スケジュール）が、機械
部品の整合外れの測定値の関数として記憶されており、
好ましい実施例では、この測定は、２つ又は更に多くの
異なる位置にある機械部品のある特徴の空間的な位置を
検出することにより行われる。
【００２２】本発明では何種類かの機械部品の評価が考
えられている。その幾つかをここで例示する。ここで示
す例は、シンシナチミラクロンＴ−３０型５軸機械の場
合であるが、本発明が同様な機械部品を有している任意
のＮＣ機械に適用し得ることは言うまでもない。図５に
はＴＶＧ試験バー７４を用いて、ＺＹ平面内でのスピン
ドル機構１０のスピンドル回転中心線Ｃの角度方向の運
動の自由度の幾何学的状態を評価する本発明の一実施例
が示されている。角度ａ＝０°の水平位置にあるスピン
ドル機構１０を下向きに移動させて、スピンドル機構１
０がビーム作動測定装置８４の赤外線ＴＶＧビーム８５
を遮ると、この点で、制御装置６４はＺ座標Ｚ１及びＹ
座標Ｙ１を有する第１の位置Ｐ１を記録する。その後、
スピンドル１０をＺ方向にΔｚの距離だけ伸ばし、この
手順を繰り返して、第２の位置Ｐ２でＴＶＧビームの中
にＴＶＧバーを通すことにより、第２組の座標Ｚ２及び
Ｙ２を決定する。その後、ＴＶＧビーム８５はＴＶＧバ
ー７４のプローブ作用を受け、Ｙ２座標でＴＶＧビーム
８４を遮るが、このＹ２座標はＹ１座標と等しいはずで
ある。そうでなければ、スピンドル機構１０のスピンド
ル回転中心線Ｃは正しく整合されておらず、整合を必要
とすることがある。
えられている。その幾つかをここで例示する。ここで示
す例は、シンシナチミラクロンＴ−３０型５軸機械の場
合であるが、本発明が同様な機械部品を有している任意
のＮＣ機械に適用し得ることは言うまでもない。図５に
はＴＶＧ試験バー７４を用いて、ＺＹ平面内でのスピン
ドル機構１０のスピンドル回転中心線Ｃの角度方向の運
動の自由度の幾何学的状態を評価する本発明の一実施例
が示されている。角度ａ＝０°の水平位置にあるスピン
ドル機構１０を下向きに移動させて、スピンドル機構１
０がビーム作動測定装置８４の赤外線ＴＶＧビーム８５
を遮ると、この点で、制御装置６４はＺ座標Ｚ１及びＹ
座標Ｙ１を有する第１の位置Ｐ１を記録する。その後、
スピンドル１０をＺ方向にΔｚの距離だけ伸ばし、この
手順を繰り返して、第２の位置Ｐ２でＴＶＧビームの中
にＴＶＧバーを通すことにより、第２組の座標Ｚ２及び
Ｙ２を決定する。その後、ＴＶＧビーム８５はＴＶＧバ
ー７４のプローブ作用を受け、Ｙ２座標でＴＶＧビーム
８４を遮るが、このＹ２座標はＹ１座標と等しいはずで
ある。そうでなければ、スピンドル機構１０のスピンド
ル回転中心線Ｃは正しく整合されておらず、整合を必要
とすることがある。
【００２３】図６は本発明の例として、トリガ型プロー
ブを用いたプローブ方式を全体的に示す。図１の機械６
に対する一連の計算機用機械命令が、ＣＮＣテープのよ
うなプログラム可能な計算機が読み取り得る媒質に符号
化されている。スピンドル機構１０に取り付けられたト
リガプローブ８０を用いて、その部品のそれぞれの幾何
学的状態及び運動の自由度に関係する接触点Ｐの位置Ｐ
１を評価する。プローブの第１の位置Ｐ１までのプロー
ブ経路が鎖線ｌ１で示されている。以下でも同様の表し
方をする。３次元空間におけるプローブ作用は、典型的
にはＸ方向というような座標方向に行われ、Ｐ０のよう
な位置のＸ０のような対応する座標を決定する。Ｙ０及
びＺ０のような他の２つの座標が機械の数値制御装置に
よって定められ、一方、プローブを衝突位置Ｐ０まで用
い、第３の座標Ｘ０を捕捉して記録する。
ブを用いたプローブ方式を全体的に示す。図１の機械６
に対する一連の計算機用機械命令が、ＣＮＣテープのよ
うなプログラム可能な計算機が読み取り得る媒質に符号
化されている。スピンドル機構１０に取り付けられたト
リガプローブ８０を用いて、その部品のそれぞれの幾何
学的状態及び運動の自由度に関係する接触点Ｐの位置Ｐ
１を評価する。プローブの第１の位置Ｐ１までのプロー
ブ経路が鎖線ｌ１で示されている。以下でも同様の表し
方をする。３次元空間におけるプローブ作用は、典型的
にはＸ方向というような座標方向に行われ、Ｐ０のよう
な位置のＸ０のような対応する座標を決定する。Ｙ０及
びＺ０のような他の２つの座標が機械の数値制御装置に
よって定められ、一方、プローブを衝突位置Ｐ０まで用
い、第３の座標Ｘ０を捕捉して記録する。
【００２４】本発明の好ましい実施例によるＸ及びＺ軸
定位置の評価が、図７(A) 及び図７(B) にそれぞれ示さ
れている。機械６のＸ及びＺ軸の定位置又は０位置の評
価は、機械の復元のために用いることができると共に、
加工の際に、スピンドル機構１０と、スピンドル機構１
０の中に装着される工具の回転工具の先端とを正確に位
置決めするために、機械で用いられるそれぞれのオフセ
ットを計算して制御装置６４に記憶するのにも役立つ。
トリガプローブ８０を用い、鎖線で示すプローブ経路を
用いてその第１の位置Ｐ１をプローブ作用で割出し、破
線で示すプローブ経路を用いてその第２の位置Ｐ２をプ
ローブ作用で割出す。
定位置の評価が、図７(A) 及び図７(B) にそれぞれ示さ
れている。機械６のＸ及びＺ軸の定位置又は０位置の評
価は、機械の復元のために用いることができると共に、
加工の際に、スピンドル機構１０と、スピンドル機構１
０の中に装着される工具の回転工具の先端とを正確に位
置決めするために、機械で用いられるそれぞれのオフセ
ットを計算して制御装置６４に記憶するのにも役立つ。
トリガプローブ８０を用い、鎖線で示すプローブ経路を
用いてその第１の位置Ｐ１をプローブ作用で割出し、破
線で示すプローブ経路を用いてその第２の位置Ｐ２をプ
ローブ作用で割出す。
【００２５】Ｘ軸定位置を評価する場合を図７(A) につ
いて説明すると、トラニオン角ａ＝−９０°で且つテー
ブル軸線Ｂと一直線上にスピンドル機構１０に装着され
たプローブ８０をテーブルトップ４４の縁の近くと接触
させて、その高さ又はＹ位置を決定する。テーブルトッ
プ４４の上面は、テーブルトップ４４の縁近くの位置Ｐ
０を有する点で、プローブ８０を用いて調べられる。そ
の後、プローブ８０をテーブルトップの高さより若干下
方、例えば０．２５インチ下方の位置に保ち、テーブル
トップ４４上の接触点Ｐを＋Ｘ方向に調べる。第１の位
置Ｐ１及びそのＸ座標Ｘ１（Ｘ１は−Ｘの値を有する）
が、制御装置６４によって記録される。次に、プローブ
８０を引っ込めて、＋Ｘ方向に、破線及び矢印で示すよ
うに、テーブルトップ４４の反対側に移動させ、テーブ
ルトップ４４をテーブル軸線Ｂの周りに１８０°回転さ
せる。プローブ８０もスピンドル機構１０の回転中心線
Ｃの周りに１８０°回転させて、プローブが曲がってい
る可能性による誤差があるとすれば、それを除き、テー
ブルトップ４４は新しいＸ座標Ｘ２（Ｘ２は＋Ｘの値を
有する）、並びにＰ１と同じＸ及びＹ座標を有する第２
の位置Ｐ２にある同じ接触点Ｐで、−Ｘ方向にプローブ
作用を受ける。Ｘ１及びＸ２の両方の絶対値が等しけれ
ば、制御装置１４にある定位置は正しい。差があれば、
Ｘ変位（オフセット）をＸ１及びＸ２の値の差の半分と
して計算する。
いて説明すると、トラニオン角ａ＝−９０°で且つテー
ブル軸線Ｂと一直線上にスピンドル機構１０に装着され
たプローブ８０をテーブルトップ４４の縁の近くと接触
させて、その高さ又はＹ位置を決定する。テーブルトッ
プ４４の上面は、テーブルトップ４４の縁近くの位置Ｐ
０を有する点で、プローブ８０を用いて調べられる。そ
の後、プローブ８０をテーブルトップの高さより若干下
方、例えば０．２５インチ下方の位置に保ち、テーブル
トップ４４上の接触点Ｐを＋Ｘ方向に調べる。第１の位
置Ｐ１及びそのＸ座標Ｘ１（Ｘ１は−Ｘの値を有する）
が、制御装置６４によって記録される。次に、プローブ
８０を引っ込めて、＋Ｘ方向に、破線及び矢印で示すよ
うに、テーブルトップ４４の反対側に移動させ、テーブ
ルトップ４４をテーブル軸線Ｂの周りに１８０°回転さ
せる。プローブ８０もスピンドル機構１０の回転中心線
Ｃの周りに１８０°回転させて、プローブが曲がってい
る可能性による誤差があるとすれば、それを除き、テー
ブルトップ４４は新しいＸ座標Ｘ２（Ｘ２は＋Ｘの値を
有する）、並びにＰ１と同じＸ及びＹ座標を有する第２
の位置Ｐ２にある同じ接触点Ｐで、−Ｘ方向にプローブ
作用を受ける。Ｘ１及びＸ２の両方の絶対値が等しけれ
ば、制御装置１４にある定位置は正しい。差があれば、
Ｘ変位（オフセット）をＸ１及びＸ２の値の差の半分と
して計算する。
【００２６】図７(B) は本発明の装置及び方法を用い
て、Ｚ軸定位置を見つけることのできる方法を示す。先
ず、１８０°離れており、テーブル軸線Ｂの両側にある
と共にテーブル軸線Ｂと一直線上にある２つの位置で、
接触点Ｐを−Ｘ及び＋Ｘ方向からプローブ作用により、
図７(A) に示すのと同じやり方で調べる。こうして図７
(A) の場合のように、位置Ｐ１及びＰ２をプローブ作用
で調べてＸ定位置を定めたら、位置Ｐ１及びＰ２のＸ座
標の差を２で除すことにより、即ち（Ｘ１−Ｘ２）／２
を求めることにより、テーブル軸線Ｂから位置Ｐ１まで
のテーブルトップの半径Ｒを決定する。次に、テーブル
トップ４４及び接触点Ｐを位置Ｐ１から位置Ｐ３まで軸
線Ｂの周りに９０°回転させ、プローブ８０を９０°回
転させることにより、プローブが曲がっている影響を打
消す。その後、プローブ８０をトラニオン角ａ＝−９０
°でスピンドル機構１０に取り付けた状態で、テーブル
トップ４４の接触点Ｐを位置Ｐ３で−Ｚ方向にプローブ
作用で調べれば、接触点Ｐはテーブル軸線Ｂから距離Ｒ
の位置になるはずである。
て、Ｚ軸定位置を見つけることのできる方法を示す。先
ず、１８０°離れており、テーブル軸線Ｂの両側にある
と共にテーブル軸線Ｂと一直線上にある２つの位置で、
接触点Ｐを−Ｘ及び＋Ｘ方向からプローブ作用により、
図７(A) に示すのと同じやり方で調べる。こうして図７
(A) の場合のように、位置Ｐ１及びＰ２をプローブ作用
で調べてＸ定位置を定めたら、位置Ｐ１及びＰ２のＸ座
標の差を２で除すことにより、即ち（Ｘ１−Ｘ２）／２
を求めることにより、テーブル軸線Ｂから位置Ｐ１まで
のテーブルトップの半径Ｒを決定する。次に、テーブル
トップ４４及び接触点Ｐを位置Ｐ１から位置Ｐ３まで軸
線Ｂの周りに９０°回転させ、プローブ８０を９０°回
転させることにより、プローブが曲がっている影響を打
消す。その後、プローブ８０をトラニオン角ａ＝−９０
°でスピンドル機構１０に取り付けた状態で、テーブル
トップ４４の接触点Ｐを位置Ｐ３で−Ｚ方向にプローブ
作用で調べれば、接触点Ｐはテーブル軸線Ｂから距離Ｒ
の位置になるはずである。
【００２７】本発明の一実施例は、図８に示すように、
回転自在のテーブルトップ４４のテーブル軸線Ｂの傾き
を自動的に評価する方式である。テーブル軸線ＢはＸＹ
平面及びＺＹ平面内で傾きを有することがある。プロー
ブ８０を用いて、第１の平面内では１８０°離れた２つ
の位置で、及び第１の平面に対して直交しておりテーブ
ル軸線Ｂを通っている第２の平面では最初の２つの途中
まで９０°の第３の位置で、テーブルトップ４４の上面
５６にある接触点Ｐをプローブ作用で調べる。
回転自在のテーブルトップ４４のテーブル軸線Ｂの傾き
を自動的に評価する方式である。テーブル軸線ＢはＸＹ
平面及びＺＹ平面内で傾きを有することがある。プロー
ブ８０を用いて、第１の平面内では１８０°離れた２つ
の位置で、及び第１の平面に対して直交しておりテーブ
ル軸線Ｂを通っている第２の平面では最初の２つの途中
まで９０°の第３の位置で、テーブルトップ４４の上面
５６にある接触点Ｐをプローブ作用で調べる。
【００２８】先ず、テーブル軸線Ｂをｂ＝０°に定め、
トラニオン角ａ＝０°でスピンドル機構１０に取り付け
られているプローブ８０を用いて、テーブルトップ４４
の−Ｘの方を向いている縁にある点Ｐ０をプローブ作用
で調べ、そのＸ座標Ｘ０を記録する。次に、トラニオン
角度ａ＝０°の所にあると共に、Ｘ方向に約０．２５イ
ンチ入り込んだ（即ち、Ｘ１＝Ｘ０−０．２５インチ）
テーブルトップ４４の−Ｘの方を向いている側から若干
内向きのＸ座標の所にある第１の位置Ｐ１を有する面５
６上の接触点Ｐをプローブ８０によってプローブ作用で
調べる。プローブ８０のこの第１の経路が破線で示され
ており、この第１の経路を用いて、プローブがＰ１に当
たるときの位置Ｐ１の座標をＸ１、Ｙ１及びＺ１として
測定し且つ記録する。
トラニオン角ａ＝０°でスピンドル機構１０に取り付け
られているプローブ８０を用いて、テーブルトップ４４
の−Ｘの方を向いている縁にある点Ｐ０をプローブ作用
で調べ、そのＸ座標Ｘ０を記録する。次に、トラニオン
角度ａ＝０°の所にあると共に、Ｘ方向に約０．２５イ
ンチ入り込んだ（即ち、Ｘ１＝Ｘ０−０．２５インチ）
テーブルトップ４４の−Ｘの方を向いている側から若干
内向きのＸ座標の所にある第１の位置Ｐ１を有する面５
６上の接触点Ｐをプローブ８０によってプローブ作用で
調べる。プローブ８０のこの第１の経路が破線で示され
ており、この第１の経路を用いて、プローブがＰ１に当
たるときの位置Ｐ１の座標をＸ１、Ｙ１及びＺ１として
測定し且つ記録する。
【００２９】次に、プローブ８０を引っ込め、１８０°
回転させたテーブルトップ４４の反対側に移動させる。
テーブルトップ４４を−Ｘ方向にプローブ作用で調べ
て、Ｐ０′及びＸ方向の入り込みを設定する。その後、
破線で示すように、Ｐ１に対する場合と同じようにテー
ブルトップ４４の面５６上にある第２の位置Ｐ２で、−
Ｙ方向に接触点Ｐをプローブ作用で調べて、Ｘ２及びＺ
１におけるＹ２を決定する。Ｚ座標は変わらないことに
注意されたい。その後、テーブルトップを第１の位置か
ら９０°回転させ、接触点Ｐを第３の位置Ｐ３に移動さ
せる。その後、位置Ｐ１及びＰ２の場合と同様に、接触
点Ｐのプローブ作用を行って、Ｘ３及びＺ３におけるＹ
３を決定する。Ｘ３の軸線上の位置は（Ｘ２＋Ｘ１）／
２である。回転軸線Ｂからのプローブに当たった位置の
距離は（Ｘ２−Ｘ１）／２である。その後、プローブの
当たる位置を９０°回転させ、プローブの当たる位置が
位置Ｚ３で回転軸線Ｂから（Ｘ２−Ｘ１）／２隔たる距
離だけ、Ｚ１の軸位置を移動させる。この手順により、
ＺＹ及びＹＸ平面におけるテーブル軸線Ｂの傾きを計算
するデータが得られる。ＸＹ平面における傾きは（Ｙ２
−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）であり、ＺＹ平面における傾
きは｛Ｙ３−（Ｙ２＋Ｙ１）／２｝／（Ｚ３−Ｚ１）で
ある。
回転させたテーブルトップ４４の反対側に移動させる。
テーブルトップ４４を−Ｘ方向にプローブ作用で調べ
て、Ｐ０′及びＸ方向の入り込みを設定する。その後、
破線で示すように、Ｐ１に対する場合と同じようにテー
ブルトップ４４の面５６上にある第２の位置Ｐ２で、−
Ｙ方向に接触点Ｐをプローブ作用で調べて、Ｘ２及びＺ
１におけるＹ２を決定する。Ｚ座標は変わらないことに
注意されたい。その後、テーブルトップを第１の位置か
ら９０°回転させ、接触点Ｐを第３の位置Ｐ３に移動さ
せる。その後、位置Ｐ１及びＰ２の場合と同様に、接触
点Ｐのプローブ作用を行って、Ｘ３及びＺ３におけるＹ
３を決定する。Ｘ３の軸線上の位置は（Ｘ２＋Ｘ１）／
２である。回転軸線Ｂからのプローブに当たった位置の
距離は（Ｘ２−Ｘ１）／２である。その後、プローブの
当たる位置を９０°回転させ、プローブの当たる位置が
位置Ｚ３で回転軸線Ｂから（Ｘ２−Ｘ１）／２隔たる距
離だけ、Ｚ１の軸位置を移動させる。この手順により、
ＺＹ及びＹＸ平面におけるテーブル軸線Ｂの傾きを計算
するデータが得られる。ＸＹ平面における傾きは（Ｙ２
−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１）であり、ＺＹ平面における傾
きは｛Ｙ３−（Ｙ２＋Ｙ１）／２｝／（Ｚ３−Ｚ１）で
ある。
【００３０】測定は典型的にはインチ単位で行い、傾き
の評価は１フィート当たりのテーパ、即ちインチ／フィ
ートで表示するのが普通である。従って、｛（Ｙ２−Ｙ
１）／（Ｘ２−Ｘ１）｝×１２がＸ方向の１フィート当
たりのテーパであり、［｛Ｙ３−（Ｙ２＋Ｙ１）／２｝
／（Ｚ３−Ｚ１）］×１２がＺ方向の１フィート当たり
のテーパであり、その両方が図１の表示装置６８に表示
される。本発明は制御装置６４に計算機プログラムを用
い、このため、ワークテーブル４４のテーブル軸線Ｂの
整合外れに基づいて、表示装置６８に一組の整合命令を
表示することができる。テーブル軸線Ｂの整合は前に述
べたように、Ｚ支持体スペーサ６０を調節することによ
り行うのが典型的である。例として言うと、軸Ｂが両方
の平面内でずれていれば、４つのＺ支持体スペーサのう
ちの３つを制御装置６４に記憶されている方程式に従っ
て研削しなければならない。スクリーンは次の例に示す
ような命令を表示する。
の評価は１フィート当たりのテーパ、即ちインチ／フィ
ートで表示するのが普通である。従って、｛（Ｙ２−Ｙ
１）／（Ｘ２−Ｘ１）｝×１２がＸ方向の１フィート当
たりのテーパであり、［｛Ｙ３−（Ｙ２＋Ｙ１）／２｝
／（Ｚ３−Ｚ１）］×１２がＺ方向の１フィート当たり
のテーパであり、その両方が図１の表示装置６８に表示
される。本発明は制御装置６４に計算機プログラムを用
い、このため、ワークテーブル４４のテーブル軸線Ｂの
整合外れに基づいて、表示装置６８に一組の整合命令を
表示することができる。テーブル軸線Ｂの整合は前に述
べたように、Ｚ支持体スペーサ６０を調節することによ
り行うのが典型的である。例として言うと、軸Ｂが両方
の平面内でずれていれば、４つのＺ支持体スペーサのう
ちの３つを制御装置６４に記憶されている方程式に従っ
て研削しなければならない。スクリーンは次の例に示す
ような命令を表示する。
【００３１】Ｚ軸支持体スペーサ＃１は０．００１４イ
ンチ削り。Ｚ軸支持体スペーサ＃３は０．０００８イン
チ削り。Ｚ軸支持体スペーサ＃４は０．００２２インチ
削り。更に本発明は、動作中にこの点で表示されるある
警告及びその他の命令を記憶しておくことも考えてい
る。このような警告の一例は、次の通りである。
ンチ削り。Ｚ軸支持体スペーサ＃３は０．０００８イン
チ削り。Ｚ軸支持体スペーサ＃４は０．００２２インチ
削り。更に本発明は、動作中にこの点で表示されるある
警告及びその他の命令を記憶しておくことも考えてい
る。このような警告の一例は、次の通りである。
【００３２】クランプ板に刻み目及び汚れがないことを
確かめよ。Ｚ支持体の予備加重を１２０インチポンドに
リセットせよ。必要な補正を再実行せよ。このような評
価及び整合は、１年間に数回行えばよい。補正又は整合
を実施したときには、確認用の評価試験を再び行うべき
である。これは、本発明によって得られる迅速さのた
め、ＮＣ機械の信頼性が高まるからである。
確かめよ。Ｚ支持体の予備加重を１２０インチポンドに
リセットせよ。必要な補正を再実行せよ。このような評
価及び整合は、１年間に数回行えばよい。補正又は整合
を実施したときには、確認用の評価試験を再び行うべき
である。これは、本発明によって得られる迅速さのた
め、ＮＣ機械の信頼性が高まるからである。
【００３３】ＮＣ機械を評価しても、必ずしも調節、補
正又は整合を必要としないことがあり、本発明は評価を
制御装置６４に記憶させ、統計的な判断による予測保守
方式のためにホストディジタル数値制御（ＤＮＣ）計算
機に送り、こうして図９のグラフに示すように、機械部
品の幾何学的状態を上限ＵＬと下限ＬＬとの間で追跡す
ることができるようにする。この上限と下限との間の傾
向を見て取ることにより、加工誤差が生ずる前に、保守
作業を実施することができる。
正又は整合を必要としないことがあり、本発明は評価を
制御装置６４に記憶させ、統計的な判断による予測保守
方式のためにホストディジタル数値制御（ＤＮＣ）計算
機に送り、こうして図９のグラフに示すように、機械部
品の幾何学的状態を上限ＵＬと下限ＬＬとの間で追跡す
ることができるようにする。この上限と下限との間の傾
向を見て取ることにより、加工誤差が生ずる前に、保守
作業を実施することができる。
【００３４】本明細書の末尾に示す付録−１は、この他
の例を示す。付録−１はＮＣコードリストであって、本
発明の種々の実施例を例示するものであり、著作権の保
護に値するものである。著作権者は、特許庁の特許包袋
又は記録に用いられる限りの特許書類又は特許開示がフ
ァクシミリによって誰により複製されることにも反論し
ないが、その他の点についてはすべての著作権を留保す
る。
の例を示す。付録−１はＮＣコードリストであって、本
発明の種々の実施例を例示するものであり、著作権の保
護に値するものである。著作権者は、特許庁の特許包袋
又は記録に用いられる限りの特許書類又は特許開示がフ
ァクシミリによって誰により複製されることにも反論し
ないが、その他の点についてはすべての著作権を留保す
る。
【００３５】本発明の原理を説明するために、本発明の
実施例を詳しく説明したが、特許請求の範囲に記載した
本発明の範囲内で、ここで説明した実施例に種々の変更
を加えることができることを承知されたい。
実施例を詳しく説明したが、特許請求の範囲に記載した
本発明の範囲内で、ここで説明した実施例に種々の変更
を加えることができることを承知されたい。
【００３６】
【表１】
【００３７】
【表２】
【００３８】
【表３】
【００３９】
【表４】
【００４０】
【表５】
【００４１】
【表６】
【図１】本発明の好ましい実施例による基準座標系を含
んでいるＣＮＣ機械の斜視図である。
んでいるＣＮＣ機械の斜視図である。
【図２】図２(A) は図１のＣＮＣ機械のＺ支持体スペー
サ支持装置の断面図、及び図２(B) は図２(A) における
Ｚ支持体スペーサ支持装置に対する調節自在のスペーサ
の斜視図である。
サ支持装置の断面図、及び図２(B) は図２(A) における
Ｚ支持体スペーサ支持装置に対する調節自在のスペーサ
の斜視図である。
【図３】図１におけるＣＮＣ機械のＹ支持体スペーサ支
持装置の断面図である。
持装置の断面図である。
【図４】図４(A) は図１におけるＣＮＣ機械のスピンド
ル機構に装着されたＴＶＧ試験バーの簡略側面図、及び
図４(B) は図１におけるＣＮＣ機械のスピンドル機構に
装着されたトリガ型プローブの簡略側面図である。
ル機構に装着されたＴＶＧ試験バーの簡略側面図、及び
図４(B) は図１におけるＣＮＣ機械のスピンドル機構に
装着されたトリガ型プローブの簡略側面図である。
【図５】本発明の一実施例に従って、図４のＴＶＧ試験
バーを用いてスピンドルの回転中心の幾何学的な状態に
対する整合状態を判定する手順を示す斜視図である。
バーを用いてスピンドルの回転中心の幾何学的な状態に
対する整合状態を判定する手順を示す斜視図である。
【図６】本発明のプローブ検査手順を全体的に示す斜視
図である。
図である。
【図７】図７(A) は図１におけるＣＮＣ機械のＸ定位置
を評価する手順を示す簡略斜視図、及び図７(B) は図１
におけるＣＮＣ機械のＺ定位置を評価する手順を示す簡
略斜視図である。
を評価する手順を示す簡略斜視図、及び図７(B) は図１
におけるＣＮＣ機械のＺ定位置を評価する手順を示す簡
略斜視図である。
【図８】図１におけるＣＮＣ機械の回転自在のテーブル
トップのテーブル軸線Ｂの傾きを評価する手順を示す簡
略斜視図である。
トップのテーブル軸線Ｂの傾きを評価する手順を示す簡
略斜視図である。
【図９】図１における機械部品の幾何学的な状態の傾向
を示すグラフである。
を示すグラフである。
６ ＣＮＣ機械 １０ スピンドル機構 １４ 工具ホルダ ６４ 制御装置 ７０ 自動工具交換機構 ７４ 試験バー ８０ トリガプローブ ８４ ビーム作動測定装置
フロントページの続き (72)発明者 ジョン・ガイ・ヨセフ・フレッザ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ 州、レランド、オルデ・タウン・ワイン ド・サウス、34番 (56)参考文献 特開 昭60−177848（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−161401（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−145611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−76609（ＪＰ，Ａ) 特表 平１−500701（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】 可動な機械部品を有している計算機数値
制御機械用の整合装置であって、 スピンドルに装着された工具保持手段を有しているスピ
ンドルと、 前記工具保持手段に装着可能であり、前記機械部品の相
対位置を測定するプローブと、 可動な機械部品の少なくとも２つの異なる位置を順次調
べるために、前記スピンドルに装着されたプローブを移
動させる制御手段と、 前記少なくとも２つの異なる位置を用いて、前記機械部
品の運動の少なくとも１つの自由度に関する該機械部品
の幾何学的状態を評価する計算手段と、 前記機械部品の幾何学的状態に応答して該機械部品を整
合させるために、オペレータが従うべき整合命令を発生
する手段であって、前記幾何学的状態は、前記機械部品
を整合状態に正しく戻すために人による調節を必要とす
る該機械部品の角度の整合外れである、オペレータが従
うべき整合命令を発生する手段とを備えており、 前記整合命令は、前記機械部品に付設された一組のスペ
ーサを調節する命令を含んでいる計算機数値制御機械用
の整合装置。 - 【請求項２】 前記計算手段は更に、前記機械部品の運
動の前記少なくとも１つの自由度に関する該機械部品の
整合外れの量を計算する手段を含んでいる請求項１に記
載の整合装置。 - 【請求項３】 前記計算手段は更に、 機械部品の整合外れの測定値の関数として整合命令のス
ケジュールを記憶する手段と、 計算された前記整合外れの量に応答して整合命令を決定
すると共に発する手段とを含んでいる請求項２に記載の
整合装置。 - 【請求項４】 前記計算手段は更に、 前記機械部品を整合させるために前記機械部品の運動の
自由度に関連するパラメータの関数として整合命令のス
ケジュールを記憶する手段と、 評価された前記幾何学的状態を前記スケジュールと比較
する手段とを含んでいる請求項１に記載の整合装置。 - 【請求項５】 前記機械部品の幾何学的状態を一連の異
なる評価にわたって追跡する手段を更に含んでいる請求
項１に記載の整合装置。
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