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【発明の名称】 工作機械精度計測装置
【発明者】 【氏名】牛尾 雅樹

【氏名】神谷 昌秀

【氏名】松田 弘道

【氏名】山口 由彦
【要約】 【課題】簡単な構造で重量が小さく携帯性を有する工作機械精度計測装置を提供する。

【解決手段】それぞれ第１、第２のスライド軸１１、１２、第１、第２のスライド軸１１、１２が摺動可能に装着された第１、第２のスライドブッシュ１３、１４、及び第１、第２のスライドブッシュ１３、１４に対する第１、第２のスライド軸１１、１２の相対移動距離を測定する第１、第２の距離センサ１５、１６を備えた第１、第２の直線移動距離測定手段１７、１８を、その距離測定方向を交叉させて連結し、第１の直線移動距離測定手段１７に測定しようとする工作機械の動力軸を固定し、第２の直線移動距離測定手段１８は基台２２に固定配置して、動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 それぞれ第１、第２のスライド軸、該第１、第２のスライド軸が摺動可能に装着された第１、第２のスライドブッシュ、及び前記第１、第２のスライドブッシュに対する前記第１、第２のスライド軸の相対移動距離を測定する第１、第２の距離センサを備えた第１、第２の直線移動距離測定手段を、その距離測定方向を交叉させて連結し、前記第１の直線移動距離測定手段に測定しようとする工作機械の動力軸を固定し、前記第２の直線移動距離測定手段は基台に固定配置して、前記動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定することを特徴とする工作機械精度計測装置。
【請求項２】 請求項１記載の工作機械精度計測装置において、前記動力軸が前記第１の直線移動距離測定手段に対して、前記第１の直線移動距離測定手段が前記第２の直線移動距離測定手段に対して、又は前記第２の直線移動距離測定手段が前記基台に対して、相対的に上下方向に摺動可能に取付けられていることを特徴とする工作機械精度計測装置。
【請求項３】 請求項１記載の工作機械精度計測装置において、前記第１の直線移動距離測定手段が前記第２の直線移動距離測定手段に対して相対的に上下方向に摺動可能に取付けられ、しかもその上下方向の移動距離を測定する第３の距離センサが設けられ、前記動力軸のＺ方向の移動軌跡も合わせて測定可能なことを特徴とする工作機械精度計測装置。
【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械精度計測装置において、前記第１、第２の直線移動距離測定手段の第１、第２のスライド軸及びこれと対となる第１、第２のスライドブッシュは、それぞれ摺動部分に圧縮気体が流れる気体軸受からなることを特徴とする工作機械精度計測装置。
【請求項５】 請求項３記載の工作機械精度計測装置において、前記第３の距離センサは、第３のスライド軸、該第３のスライド軸が摺動可能に装着された第３のスライドブッシュを有する第３の直線移動距離測定手段に、前記第３のスライドブッシュに対する前記第３のスライド軸の相対移動距離を測定可能に備えられ、前記第３の直線移動距離測定手段は、前記第１、第２の直線移動距離測定手段にその距離測定方向を交叉させて連結され、前記第１〜第３の直線移動距離測定手段の第１〜第３のスライド軸及びこれと対となる第１〜第３のスライドブッシュは、それぞれ摺動部分に圧縮気体が流れる気体軸受からなることを特徴とする工作機械精度計測装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の加工精度を測定、評価するための工作機械精度計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の精密加工技術には、ＮＣ工作機械の高い加工精度が必要とされている。ＮＣ工作機械には、誤差を補間する動作補間機能が備えられているが、これの評価方法として、例えば、実切削加工法と円弧軌跡測定法がある。実切削加工法は、工作物をＮＣ工作機械の動力軸に取付けたエンドミルによって実際に切削加工し、その後、工作物を取外し、精密測定器で工作物の加工形状を計測、評価する方法である。一方、円弧軌跡測定法は、まず、ＮＣ工作機械のテーブル上に球面受を、その上に磁着物である球体を設置し、動力軸には球面座を取付け、作動トランス等の測長器を内蔵する半径方向伸延棒を磁石によって球体及び球面座に支承させておく。そして、テーブル上の球面受の中心を回転中心としてＮＣ工作機械の動力軸を円運動させ、その軌跡を測定し、評価するものである。しかしながら、前記実切削加工法は、エンドミル等の切削工具に起因する切削加工の誤差等が計測結果に混在するため、動力軸の位置を正確に計測することができなかった。
【０００３】また、円弧軌跡測定法では、円弧形状以外の形状には対応できず、例えば、直線補間や、自由曲線等を表現する関数式を用いたＮＵＲＢＵＳ補間で指定される軌跡には対応することができなかった。これらの問題点を解決するための計測装置として、特開平１１−５８１８２号公報に開示されているものがある。図１０に示すように、計測装置１００のベースプレート１１０上には、上下方向に段違い状態で、かつ、直交状態に、Ｘ方向可動リニアガイドレール１１１とＹ方向可動リニアガイドレール１１２とが配設されている。Ｘ方向可動リニアガイドレール１１１の両端は、それぞれ、ベースプレート１１０の左右縁に沿って配設された左、右固定リニアガイドレール１１３、１１４上をＹ方向に移動自在なサポート用リニアガイドブロック１１５、１１６上に載置されている。一方、Ｙ方向可動リニアガイドレール１１２の両端は、それぞれ、ベースプレート１１０の前後縁部に沿って配設された前、後固定リニアガイドレール１１７、１１８上をＸ方向に移動自在なサポート用リニアガイドブロック１１９、１２０上に載置されている。従って、Ｘ、Ｙ方向可動リニアガイドレール１１１、１１２はＹ、Ｘ方向にそれぞれ平行移動することができる。
【０００４】Ｘ方向可動リニアガイドレール１１１と、Ｙ方向可動リニアガイドレール１１２の直交部には矩形箱体からなる主ブロック１２１がＸ、Ｙのそれぞれの方向に移動可能に配設されている。そして、主ブロック１２１は、連結軸１２４を介して工作機械の動力軸１２５に連結されている。動力軸１２５を移動すると主ブロック１２１も移動し、これに連動してＸ方向可動リニアガイドレール１１１とＹ方向可動リニアガイドレール１１２もそれぞれＹ、Ｘ方向に平行移動する。また、Ｘ方向可動リニアガイドレール１１１の上面とＹ方向可動リニアガイドレール１１２の下面には、それぞれ、略全長にわたってリニアスケール１２６、１２７が取付けられており、図示しない位置検出ヘッドによって位置データを検出することができる。このように構成することによって、動力軸１２５の円弧軌跡以外の移動軌跡を測定することができた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の計測装置１００は、動力軸１２５を移動するときに摺動する部分がＸ、Ｙ方向にそれぞれ３箇所ずつ、計６箇所あり、これを支持するレール部材を６本必要としていた。このため、計測装置１００の構造が複雑になり、また、重量が大きくなっていた。また、ＮＣ工作機械を測定しようとする場合には、計測装置１００の構造が複雑であるため分解、組立てに時間がかかり、重量が大きいため移動が困難で、さらに部材の数が多いため組み立て後の調整に時間がかかっていた。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な構造で重量が小さく携帯性を有する工作機械精度計測装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う本発明に係る工作機械精度計測装置は、それぞれ第１、第２のスライド軸、該第１、第２のスライド軸が摺動可能に装着された第１、第２のスライドブッシュ、及び前記第１、第２のスライドブッシュに対する前記第１、第２のスライド軸の相対移動距離を測定する第１、第２の距離センサを備えた第１、第２の直線移動距離測定手段を、その距離測定方向を交叉させて連結し、前記第１の直線移動距離測定手段に測定しようとする工作機械の動力軸を固定し、前記第２の直線移動距離測定手段は基台に固定配置して、前記動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定する。工作機械の動力軸は、第１の直線移動距離測定手段の第１のスライド軸、又は第１のスライドブッシュのいずれか一方に固定する。そして、第１のスライド軸、又は第１のスライドブッシュのうち動力軸に固定しない他方の部材は、第２の直線移動距離測定手段の第２のスライド軸、又は第２のスライドブッシュのいずれか一方に交叉させて連結する。そして、第２のスライド軸、又は第２のスライドブッシュのうち、第１の直線移動距離測定手段に連結されない他方の部材は基台に固定配置される。このように構成することによって、２本のスライド軸だけで、平面移動する動力軸の移動軌跡を測定することができる。
【０００７】ここで、前記動力軸を前記第１の直線移動距離測定手段に対して、前記第１の直線移動距離測定手段を前記第２の直線移動距離測定手段に対して、又は前記第２の直線移動距離測定手段を前記基台に対して、相対的に上下方向に摺動可能に取付けることも可能である。このように構成することによって、動力軸の基台に対する上下動を摺動部分で吸収して、測定誤差を小さくすることができる。また、前記第１の直線移動距離測定手段を前記第２の直線移動距離測定手段に対して相対的に上下方向に摺動可能に取付け、しかもその上下方向の移動距離を測定する第３の距離センサを設け、前記動力軸のＺ方向の移動軌跡も合わせて測定可能にしてもよい。第３の距離センサを設けて上下方向の移動距離も合わせて測定しているので、空間移動する動力軸の移動軌跡を測定することができる。さらに、前記第１、第２の直線移動距離測定手段の第１、第２のスライド軸及びこれと対となる第１、第２のスライドブッシュを、それぞれ摺動部分に圧縮気体が流れる気体軸受にすることも可能である。気体軸受を使用することによって非接触で摺動するので、摩擦による発熱がなくなり、また、振動の影響も小さくすることができて、高い位置精度を得ることができる。また、前記第３の距離センサを、第３のスライド軸、該第３のスライド軸が摺動可能に装着された第３のスライドブッシュを有する第３の直線移動距離測定手段に、前記第３のスライドブッシュに対する前記第３のスライド軸の相対移動距離を測定可能に備え、前記第３の直線移動距離測定手段を、前記第１、第２の直線移動距離測定手段にその距離測定方向を交叉させて連結し、前記第１〜第３の直線移動距離測定手段の第１〜第３のスライド軸及びこれと対となる第１〜第３のスライドブッシュを、それぞれ摺動部分に圧縮気体が流れる気体軸受からなる構成とすることも可能である。３軸をそれぞれ気体軸受とするので、二次元測定、又は三次元測定のときの測定誤差を小さくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る工作機械精度計測装置１０は、それぞれスライド軸１１、１２（第１、第２のスライド軸）と、スライド軸１１、１２がＹ、Ｘ方向に摺動可能に装着されたスライドブッシュ１３、１４（第１、第２のスライドブッシュ）と、スライドブッシュ１３、１４に対するスライド軸１１、１２の相対移動距離を測定する距離センサ１５、１６（第１、第２の距離センサ）を備えた直線移動距離測定手段１７、１８（第１、第２の直線移動距離測定手段）を有している。以下、詳しく説明する。
【０００９】図２に示すように、スライド軸１１、１２、及びこれと対となるスライドブッシュ１３、１４は、アルミナ等のセラミックスからなってそれぞれ摺動部分に圧縮気体の一例である空気が流れる気体軸受によって構成されている。可撓性管１９からスライドブッシュ１３、１４に供給された空気は、図示しない絞りを介して約４ｋｇｆ／ｃｍ2 程度の加圧空気をスライド軸１１、１２に噴出し、発生した静圧によってスライドブッシュ１３、１４を浮上させている。材質がセラミックスであるので、部材変形が小さく高精度の加工ができ、比重が小さいので重量を軽くすることができる。また、部材の経年変化が少なく、耐摩耗性に優れ、接触した場合にも傷がつきにくくなっている。さらに、熱膨張係数が小さいので温度変化による誤差が生じにくく、さびにくく、水を吸収しないので膨潤変形がないという利点がある。
【００１０】また、非接触の気体軸受を使用するので、スティックスリップ（すべり面の運動が間欠的になる現象）を起こさずに再現性に優れている。また、摺動抵抗が極めて小さいので、高い位置精度での測定が可能となり、さらに、摩擦による発熱が無いため、高速移動が可能となっている。セラミックス製のスライド軸１１、１２とスライドブッシュ１３、１４に気体軸受を使用してこのように高精度の測定を行うことができるが、安価にするためにＳＵＳ製のスライド軸とスライドブッシュに転がり軸受を組み合わせて使用することも可能である。
【００１１】図１に示すように、スライドブッシュ１４に側方から挿入したスライド軸１２は、台座２０、２１によって両端部２４、２５の下側を固定支持され、台座２０、２１は基台２２に固定配置されている。このとき、スライドブッシュ１４は、基台２２との間に隙間を有して、スライド軸１２に沿って摺動移動可能となっている。また、図１、図３に示すように、スライド軸１２の両端部２４、２５の上側には、平面視してコ字状のブラケット２３の両端部がそれぞれボルト２６によって取付けられ、このとき、ブラケット２３の中央部は、スライドブッシュ１４の側部との間に隙間を有し、且つ、スライド軸１２と平行に設けられている。ブラケット２３の内側（スライドブッシュ１４側）には、スケール２７がスライド軸１２と平行に取付けられている。また、スライドブッシュ１４の側部には、スケール２７に対向し少しの隙間を有してスケールの目盛を読み取り可能な読み取りヘッド２８が取付けられている。そして、スケール２７、及び読み取りヘッド２８によって距離センサ１６を構成している。この距離センサ１６には、磁気、光、電波等を利用したものを使用することができる。
【００１２】図１、図４に示すように、スライドブッシュ１４の上部には固定板２９が取付けられ、固定板２９には軸芯を上下方向に向けた直動軸受３０が３箇所に均等配置されている。一方、スライド軸１１の両端部３１ａ、３２ａの上側には、ブラケット２３と同形状のブラケット３３の両端部がそれぞれ取付けられている。さらに、ブラケット３３の内側（スライドブッシュ１３側）には、スケール３４がスライド軸１１と平行に取付けられ、また、スライドブッシュ１３の側部には、スケール３４に対向し少しの隙間を有して読み取りヘッド３５が取付けられている。そして、スケール３４、及び読み取りヘッド３５によって距離センサ１５を構成している。スライド軸１１を側方から挿入したスライドブッシュ１３の下部には、昇降板３１が取付けられ、昇降板３１には下方に伸延して直動軸受３０に挿入される昇降軸３２が３本設けられている。昇降軸３２を直動軸受３０に挿入することによって、直線移動距離測定手段１７は直線移動距離測定手段１８に対して、その距離測定方向が交叉するように平面視したとき実質的に直交するように連結され、また、相対的に上下方向に摺動可能に取付けられている。このように構成することによって、工作機械の動力軸の上下動を昇降軸３２及び直動軸受３０で吸収して精度良く測定を行うことができる。
【００１３】直線移動距離測定手段１７のブラケット３３の両端部３１ａ、３２ａの上側には、中央に取付け長孔３６が形成された取付け部材３７の両端部がブラケット３３を介してそれぞれボルト２６によって取付けられている。そして、取付け長孔３６には、工作機械の図示しない動力軸を固定する取付け軸３８が、その取付け位置を取付け長孔３６の長手方向に沿って変更可能に取付けられている。取付け長孔３６が形成されているので、スライド軸１１の一側がスライドブッシュ１３から突出して下方に傾くときには取付け軸３８の取付け位置をスライド軸１１が突出した方に移動して、動力軸でスライド軸１１を上方から支持してその傾きを抑えることができる。このように、直線移動距離測定手段１７に測定しようとする工作機械の動力軸を取付け軸３８及び取付け部材３７を介して固定することによって、動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定することができる。
【００１４】次に、使用方法について説明する。工作機械精度計測装置１０を基台２２に設置し、取付け軸３８を工作機械の動力軸に固定する。そして、工作機械にＮＣ制御装置から命令を与えて任意の軌跡動作を行わせると、動力軸は、取付け軸３８を任意軌跡で平面移動させる。取付け軸３８に取付け部材３７を介して取付けられたスライド軸１１は、スライドブッシュ１３に対してＹ方向に直線的に移動し、スライド軸１１にブラケット３３を介して取付けられたスケール３４もこれに追随して移動する。スライド軸１１のスライドブッシュ１３に対するＹ方向の相対位置は、読み取りヘッド３５で検出され、電気信号として出力される。なお、このときの動力軸のＺ方向の移動位置誤差は、昇降軸３２及び昇降軸受３０によって吸収される。
【００１５】スライドブッシュ１３の下方に昇降軸３２及び昇降軸受３０を介して取付けられたスライドブッシュ１４は、スライド軸１２に対してＸ方向に直線的に移動し、スライドブッシュ１４に取付けられた読み取りヘッド２８もこれに追随して移動する。スライドブッシュ１４のスライド軸１２に対するＸ方向の位置は、読み取りヘッド２８がスケール２７を検出することによって行われ、電気信号として出力される。それぞれ出力されたＸ方向、Ｙ方向の相対位置データは、図示しない計測制御装置内で合成されて位置座標データとなり、一定時間おきに測定した位置座標データを集計して、軌跡座標データとすることができる。この軌跡座標データは、ディスプレイに表示、又は印刷して比較評価することができ、また、電磁気的方法によって保存することも可能である。
【００１６】次に、第３の距離センサを追加した変形例を示す。図４に二点鎖線で示すように、スライドブッシュ１４の側部に読み取りヘッド３９を取付け、読み取りヘッド３９に対向させ、且つ、少しの隙間を有してスケール４０を垂直方向に設け、スケール４０を裏側から支持するブラケットの上端部を昇降板３１に取付けることができる。読み取りヘッド３９及びスケール４０を有する距離センサ４１（第３の距離センサ）によって直線移動距離測定手段１８に対する直線移動距離測定手段１７の上下方向の移動距離を測定して、動力軸のＺ方向の移動軌跡も合わせて測定することが可能となり、ロボットのアーム等の３次元動作を行う対象物も測定することができる。続いて、第３の距離センサを追加した他の変形例について説明する。図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、距離センサ６７（第３の距離センサ）は、スライド軸６８（第３のスライド軸）、スライド軸６８が摺動可能に装着されたスライドブッシュ６９（第３のスライドブッシュ）を有する直線移動距離測定手段７０（第３の直線移動距離測定手段）に、スライドブッシュ６９に対するスライド軸６８の相対移動距離を測定可能に備えられ、直線移動距離測定手段７０は、直線移動距離測定手段１７、１８にその距離測定方向を交叉させて連結され、直線移動距離測定手段１７、１８、７０のスライド軸１１、１２、６８及びこれと対となるスライドブッシュ１３、１４、６９は、それぞれ摺動部分に圧縮気体が流れる気体軸受から構成されている。スライドブッシュ１３、１４には、ボルト７１によって固定板７３、７４がそれぞれ固着され、スライドブッシュ６９は、固定板７４にボルト７２によって固定されている。一方、スライド軸６８は、固定板７３にボルト７２によって固定されている。また、二点鎖線で示すように、スライドブッシュ６９の側部に読み取りヘッド７５を取付け、読み取りヘッド７５に対向させ、且つ、少しの隙間を有してスケール７６を鉛直方向に設け、スケール７６を裏側から支持するブラケット７７の上端部を固定板７３に取付けている。３軸をそれぞれ気体軸受とするので、二次元測定、又は三次元測定のときの上下方向の誤差を小さくすることができる。
【００１７】次いで、測定精度を向上させた距離センサの取付け位置の変形例を示す。図６に示すように、スライド軸（第２のスライド軸）４２の長さ方向の半分より少し左側の上部には、読み取りヘッド４３が読み取り方向をスライド軸４２の中心軸（図中の一点鎖線）に向けて設けられている。また、読み取りヘッド４３に対向するスケール４４が、スライドブッシュ（第２のスライドブッシュ）４５の側部に固定された状態で、その表面をスライド軸４２の中心軸に一致させて設けられている。スライドブッシュ４５が左右に移動すると、スケール４４もこれに追従して移動し、このときの移動距離を読み取りヘッド４３で読みとることができる。ここで、アッベ（Ｅ．Ａｂｂｅ）の原理によると、図３に示すように、前記実施の形態においては、スライドブッシュ１４の中心からスケール２７までの距離がｈだけ離れているときに、スライドブッシュ１４が微小角度Δθ傾くと、読み取りヘッド２８の先端はスケール２７の長手方向に移動するので、このときの測定誤差δＬ１は、δＬ１＝ｈΔθとなる。
【００１８】一方、本変形例において、図６に示すようにスライドブッシュ４５の中心からスケール４４の被測定点までの距離がＨだけ離れているときに、スライドブッシュ４５が微小角度Δθ傾くと、スケール４４の読み取り点は、読み取りヘッド４３の向きと同じ方向に移動するので、測定誤差δＬ２は、δＬ２＝ＨΔθ2 ／２となる。同じΔθの傾きがあっても、変形例のように構成しておくと、測定誤差は、微小角度Δθの二次の微小量にすることができる。このように、アッベの原理を守ると、スライド軸４２とスケール４４を一直線上に配置することになるので、測定範囲はスライド軸４２の長さの半分になる。測定範囲を広くしたいときは、前記実施の形態に示すようにスケール２７を設置し、測定精度を重視する場合には、本変形例に示すようにスケール４４を設置するとよい。
【００１９】続いて、第１、第２の直線移動距離測定手段の連結手段についての変形例を示す。ここで、図７（Ａ）〜（Ｃ）においては、直線移動距離測定手段４６〜５１を、それぞれ昇降軸５２〜５４を介して上下に設けているが、各図中の直線移動距離手段４６〜５１のそれぞれの移動方向は、下段に設けている直線移動距離測定手段４７、４９、５１はＸ方向に、上段に設けている直線移動距離測定手段４６、４８、５０はＹ方向に移動可能に連結されている。図７（Ａ）に示すように、工作機械精度計測装置５５は、直線移動距離測定手段４６、４７（第１、第２の直線移動距離測定手段）を有している。なお、直線移動距離測定手段４７は、直線移動距離測定手段１８と実質的に同じ構成としているので、説明は省略する。直線移動距離測定手段４６は、ブラケット５６を下側に向け、ブラケット５６に取付けた昇降軸５２を介して直線移動距離測定手段４７に連結し、図示しない距離センサは、ブラケット５６とスライドブッシュ５７に設けられている。また、スライドブッシュ５７の上部には、取付け軸５８が取付けられている。取付け軸５８を介して直線移動距離測定手段４６に工作機械の動力軸を固定して、動力軸を移動させると直線移動距離測定手段４６、４７はこれに追従して移動し、動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定することができる。
【００２０】図７（Ｂ）に示すように、工作機械精度計測装置５９は、直線移動距離測定手段４８、４９（第１、第２の直線移動距離測定手段）を有している。直線移動距離測定手段４９は、スライドブッシュ６０を基台に固定配置している。直線移動距離測定手段４９は、ブラケット６１を上側に向け、これに昇降軸５３を介して直線移動距離測定手段４８を連結している。直線移動距離測定手段４８のブラケット６２も上側に向けて設けられ、ブラケット６２の上部には、取付け軸６４が設けられている。図示しない距離センサは、ブラケット６１、６２及びこれに対向して設けられたスライドブッシュ６０、６３に取付けられている。取付け軸６４を介して直線移動距離測定手段４８に工作機械の動力軸を固定して、動力軸を移動させると直線移動距離測定手段４８、４９はこれに追従して移動し、動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定することができる。
【００２１】図７（Ｃ）に示すように、工作機械精度計測装置６５は、直線移動距離測定手段５０、５１（第１、第２の直線移動距離測定手段）を有している。直線移動距離測定手段５０、５１は、それぞれ直線移動距離測定手段４６、４９と実質的に同じ構成としているので説明は省略する。直線移動距離測定手段５０に設けられた取付け軸６６を介して直線移動距離測定手段５０に工作機械の動力軸を固定して、動力軸を移動させると直線移動距離測定手段５０、５１はこれに追従して移動し、動力軸のＸＹ方向の移動軌跡を測定することができる。
【００２２】以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第１の直線移動距離測定手段を上側、第２の直線移動距離測定手段を下側に配置して連結するようにして説明してきたが逆でもよい。また、第１、第２の直線移動距離測定手段が移動するＸＹ方向は直交するものとして説明してきたが、方向が異なっていて、交叉していればよい。さらに、昇降軸及び直動軸受による昇降機構は、第１、第２の直線移動距離測定手段の間に設けた状態について説明したが、相対的に上下方向に摺動可能となるように動力軸と第１の直線移動距離測定手段の間に設けてもよく、また、第２の直線移動距離測定手段と基台の間に設けてもよい。
【００２３】
【実施例】図８に比較例を示し、図９に実施例を示す。使用した比較例は、従来例に係る計測装置（特開平１１−５８１８２号公報に開示されている６軸タイプ）の各摺動部分を空気の流れる気体軸受に置き換えて精度を高めたものである。また、実施例は、前記実施の形態で説明した２軸タイプのものである。図８、図９の縦軸及び横軸は、それぞれ原点からＸ方向、Ｙ方向の移動距離を示している。また、図中に２点鎖線で示す移動基準線からの誤差は１０００倍にして表示している。比較例では、図８に示すように、円弧補間の誤差を測定し、振幅約２μｍの振動を観測することができた。一方、実施例でも、図９に示すように、円弧補間の誤差を測定した。従来例と同様に振幅約２μｍの振動を観測することができた。このように、構成を簡単にしても６軸タイプと同様の高い精度を得ることができることが確認できた。
【００２４】
【発明の効果】請求項１〜５記載の工作機械精度計測装置においては、第１、第２の直線移動手段を交叉させて連結するので、２本のスライド軸だけで、平面移動する動力軸の移動軌跡を測定することができ、構造を簡単にし、重量を軽くして、簡単に携帯することができる。特に、請求項２記載の工作機械精度計測装置においては、動力軸を基台に対して、相対的に上下方向に摺動可能に取付けることもできるので、動力軸の基台に対する上下動を摺動部分で吸収して、測定誤差を小さくすることができる。請求項３記載の工作機械精度計測装置においては、第３の距離センサを設けて上下方向の移動距離も合わせて測定しているので、空間移動する動力軸の移動軌跡を測定することができる。請求項４記載の工作機械精度計測装置においては、気体軸受を使用するので、非接触で摺動し、摩擦による発熱がなくなり、また、振動の影響も小さくすることができ、高い位置精度を得ることができる。そして、請求項５記載の工作機械精度計測装置においては、３軸をそれぞれ気体軸受とするので、二次元測定、又は三次元測定のときの上下方向の誤差を小さくすることができ、また、摺動抵抗が小さくなるので、さらに正確な測定を行うことができる。
【出願人】 【識別番号】５９７１６８２２８
【氏名又は名称】折尾精密株式会社
【識別番号】５９１０６５５４９
【氏名又は名称】福岡県
【識別番号】３９６０２０８００
【氏名又は名称】科学技術振興事業団
【出願日】 平成１１年９月２０日（１９９９．９．２０）
【代理人】 【識別番号】１０００９０６９７
【弁理士】
【氏名又は名称】中前 富士男
【公開番号】 特開２００１−９１２０３（Ｐ２００１−９１２０３Ａ）
【公開日】 平成１３年４月６日（２００１．４．６）
【出願番号】 特願平１１−２６４９５６