加工装置、加工装置の制御方法及び加工処理システム
【課題】寸法と質量を測定し加工対象物の特徴を推定して、特徴に適した加工制御を行う。
【解決手段】加工対象物Ｗが取り付けられる加工台１１と、加工対象物を加工する工具を支持するための支持部１８に接触子Ｔｃを備え、支持部１８と加工台１１とを相対移動させ接触子Ｔｃの接触位置をエンコーダ４５で検知することにより加工対象物Ｗの寸法を測定する。また、重量検知センサーＭｗにより加工対象物の質量を測定する。得られた情報とデータ記憶部３５ｃに記憶している情報から加工対象物Ｗの特徴を推定し加工制御を行う加工装置を用いる。またその制御方法、加工処理システムを提供する。
【解決手段】加工対象物Ｗが取り付けられる加工台１１と、加工対象物を加工する工具を支持するための支持部１８に接触子Ｔｃを備え、支持部１８と加工台１１とを相対移動させ接触子Ｔｃの接触位置をエンコーダ４５で検知することにより加工対象物Ｗの寸法を測定する。また、重量検知センサーＭｗにより加工対象物の質量を測定する。得られた情報とデータ記憶部３５ｃに記憶している情報から加工対象物Ｗの特徴を推定し加工制御を行う加工装置を用いる。またその制御方法、加工処理システムを提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工台に固定したワーク等の加工対象物に対して切削などの加工を行う加工装置、加工装置の制御方法及び加工処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工装置は、主軸に工具を取り付け、この主軸と加工台とを例えば３軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）方向に相対移動させることにより、加工台に固定した加工対象物に所定の加工を施す。このような加工装置として、加工台を固定のままとし、主軸を３軸方向に移動させる構造の他、加工台をｘ軸方向（或いはｙ軸方向）に移動させ、主軸をｚ軸方向及びｙ軸方向（或いはｘ軸方向）に移動させる構造もある。何れの場合も、加工指示を行うプログラムに従って加工対象物を加工する。
【０００３】
各種切削加工において精度の高い形状の完成物を得るためには、ワーク（加工対象物）の寸法を確認する必要がある。そのため、使用者が加工対象物を加工台に固定する前に、ノギスや工具顕微鏡などの測定器を用いて寸法を確認してから、プログラムを設定していた。また加工対象物には、樹脂、金属、木材などの種類がありそれぞれ適した工具、加工条件などがあり、加工の前に加工装置のプログラムに設定を行う必要があった。
【０００４】
また、特許文献１のように、加工対象物の加工プログラムと重量が対応関係にある場合に、測定した重量に応じて、加工プログラムを設定する加工装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加工装置等の工作機械において、精度の高い形状の完成物を得るためには、加工対象物の材質に適した工具の選択や、工具の回転速度、送り量の決定など、適切な加工の条件を設定する必要がある。加工の条件を設定するためには、加工対象物の寸法だけでなく、加工対象物の特徴についても考慮する必要がある。特許文献１に記載の加工装置は、加工対象物の重量に応じて加工プログラムを変更する。しかしながら、加工対象物の重量が一致していても寸法が異なっている場合は、加工対象物に不適な加工条件が実行されてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、加工対象物の寸法と質量とを測定し、加工対象物の特徴の推定を行うことで適切な加工制御を実現しつつ、使用者の負担を軽減することができる加工装置、加工装置の制御方法及び加工処理システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の加工装置は、加工対象物が取り付けられる加工台と、前記加工台に対向して配置されて前記加工対象物を加工するための工具を支持する支持部と、前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、前記支持部に設けられて前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の加工装置の制御方法は、加工台に取り付けられる加工対象物を加工する加工装置の制御方法であって、前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定ステップと、前記加工対象物の質量を測定する質量測定ステップと、各測定ステップで測定された前記加工対象物の寸法及び質量に基づいて、前記加工対象物の特徴を推定する推定ステップと、前記推定ステップの推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の加工処理システムは、加工対象物が取り付けられる加工台に対向して配置された前記加工対象物を加工する工具を支持するための支持部と、前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、測定した寸法、質量から加工対象物の特徴を推定し、加工対象物の特徴に適した加工制御を行うことができる。また、加工装置の機能で測定を行うことで使用者の測定の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態における加工装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態の加工台周辺及び主軸部分の概略斜視図。
【図３】堆積物が散乱している加工台をｙ軸方向の寸法測定動作開始位置に移動させた概略構成断面図。
【図４】堆積物が散乱している加工台をｙ軸方向の寸法測定動作終了位置に移動させた概略構成断面図。
【図５】加工対象物が直方体形状のときの測定点の模式図。
【図６】カバー付加工台を移動させて、堆積物をカバー部材中央に集める工程を順番に示す模式図。
【図７】第１の実施形態に係る加工装置がエアーを放出している状態を示す横断面図。
【図８】第１の実施形態に係る加工装置の制御ブロック図。
【図９】第１の実施形態に係る加工対象物の材質判定処理の流れ図。
【図１０】第２の実施形態に係る加工対象物の材質判定処理の流れ図。
【図１１】第２の実施形態に係る比較処理結果の表示例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。まず、本実施形態の加工装置Ａの全体構成について、図１及び図２により説明する。図１は、加工装置Ａの概略構成断面図であり、図２は加工台周辺及び主軸部分の概略斜視図である。
【００１４】
加工装置Ａは、加工対象物Ｗ（ワーク）を固定する加工台１１と、カバー部材１２、サイドワイパー１３ａ、１３ｂ、回収ボックス１４、主軸１５、前側ワイパー１６、後側ワイパー１７、支持部１８、収納部１９を備える。また加工台１１と支持部１８を対向して配置され相対移動させる各軸方向への送り移動手段として、各軸方向に駆動部２０を備える。それぞれの駆動部の構成であることを示す添え字を省略すると駆動部２０は、モータ２１と、送りねじ２２と、移動部材２３（ｘ軸駆動部に関しては不図示）と、トルクセンサー２４を備える。
【００１５】
以下の説明では、図１に示すｘ軸送りねじ２２ｘに平行な方向をｘ軸とし、加工装置Ａの載置面に対して略水平方向でｘ軸に直角な（直交または交差する）方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸に対して垂直な方向（鉛直方向）をｚ軸と呼ぶ。
【００１６】
主軸１５の先端には、工具などを支持する支持部１８が設けられている。また、主軸１５内には、工具の冷却や、切粉を吹き飛ばすために用いることができるエアーブロー部Ｒを備える。加工台１１上の加工対象物Ｗの質量を測定するための接触式の重量検知センサーＭｗを加工台１１の下方に備え、加工台１１上に加工対象物Ｗが載置された際における質量の変化を測定する質量測定手段として機能する。
【００１７】
本実施形態においては、加工対象物Ｗの寸法を測定するために支持部１８に接触子Ｔｃを支持している。接触子Ｔｃが接触した位置を記憶することによって寸法を測定する寸法測定手段として機能する。また、接触子Ｔｃは、加工台１１上の加工対象物Ｗを傷つけることのないように、先端が丸みを帯びた形状となっている。送り量や加工対象物の材質等によっては、工具を用いることもできる。接触子Ｔｃは図示しない工具自動交換装置（ＡＴＣ）によって支持部１８の下端に挿入され交換可能に装着される。
【００１８】
本実施形態では、加工台１１をｙ軸方向（所定方向）に、接触子Ｔｃを支持部１８により把持した主軸１５をｘ軸方向とｚ軸方向とに、それぞれ移動させる。このために、加工台１１をｙ軸方向（所定方向）に移動させる加工台移動手段としてｙ軸駆動部２０ｙと、主軸１５をｘ軸方向とｚ軸方向とにそれぞれ移動させる接触子Ｔｃの支持部移動手段としてｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚとを備える。各軸駆動部により、加工台１１と支持部１８とをｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各方向に相対移動可能に構成されている。
【００１９】
ｙ軸駆動部２０ｙを設置した空間を有する収納部１９の上方には、収納部１９を覆うように、シート状のカバー部材１２が設置されている。カバー部材１２は加工領域Ｓｗを区画し底面の一部を構成している。即ち、収納部１９は、ｙ軸駆動部２０ｙを設置した空間の周囲を囲むようにそれぞれ配置された、前側フレーム１９ａ、後側フレーム１９ｂ、側方フレーム１９ｃ（不図示）から構成されている。そして、これら各フレーム１９ａ、１９ｂらの上面にカバー部材１２を配置している。
【００２０】
カバー部材１２は、加工台１１に固定され、ｙ軸駆動部２０ｙの駆動により加工台１１と共に移動する。言い換えれば、カバー部材１２は、加工台１１を介してｙ軸駆動部２０ｙによりｙ軸方向に駆動され加工台１１とカバー部材１２はともに移動しカバー付加工台として機能する。加工台１１の上面は、カバー部材１２の表面に露出するように固定されている。このために、カバー部材１２の一部に開口部を設け、この開口部内に加工台１１の上半部を挿入した状態で、加工台１１とカバー部材１２とを例えば接着などにより固定している。
【００２１】
このようなカバー部材１２は、例えば、ゴムベルトやスチールベルトなどのある程度のコシがあり弾性変形可能な部材で、ベルト状の形状を有し、表面（上面）が段差や凹凸がない単一の面により構成される。なお、単一の面とは、加工装置Ａによる加工時に生じる切粉などの堆積物が入り込んだり引っ掛かったりするような、段差や凹凸がない面を指す。スチールベルトであれば、より滑らかで堆積物の分離及び回収が行い易い。
【００２２】
また、カバー部材１２は、所定方向一端部である前側（図１の左側）の端部１２ａが収納部１９の下方に回り込むように案内されている。一方、カバー部材１２の後側（図１の右側）の端部１２ｂは、躯体Ｂの後側に配置された第２のカバー収納部Ｓ２に収納される。第２のカバー収納部Ｓ２は、後側フレーム１９ｂと一体に形成され、カバー部材１２の厚さよりも僅かに大きな隙間を有する空間が、後側フレーム１９ｂから上方に延出されるように構成されている。
【００２３】
カバー部材１２の後側の端部１２ｂは、カバー部材１２が後側に移動すると、第２のカバー収納部Ｓ２の入り口に構成されたフレームによる立ち上がり部との間に案内されて、上述のように構成される第２のカバー収納部Ｓ２に収納される。カバー部材１２は第１のカバー収納部Ｓ１と第２のカバー収納部Ｓ２との間を移動しても加工領域Ｓｗに完全に露出しない構造となっており、弾性変形の撓みにより前側ワイパー１６、後側ワイパー１７と摺接する押圧力を得て堆積物が除去されやすくなっている。またカバー部材１２の加工領域Ｓｗに露出しない部分には、目印となる段差等を設けることも可能である。
【００２４】
本実施形態の場合、このように、カバー部材１２の前側の端部１２ａが収納部１９の下方に配置された第１のカバー収納部Ｓ１に、カバー部材１２の後側の端部１２ｂが躯体Ｂの後側にｚ軸方向に配置された第２のカバー収納部Ｓ２にそれぞれ収納される。このため、加工装置Ａの前後方向の寸法を小さくでき、小型化を図れる。
【００２５】
また、図２に示すように、カバー部材１２はｙ軸方向と直交する幅方向から落下することを防止する摺接部材としてサイドワイパー１３ａ、１３ｂを備える。サイドワイパー１３ａ、１３ｂは堆積物落下防止手段として機能し、駆動部２０ｙに堆積物ｄが落下しないようになっている。サイドワイパー１３ａ、１３ｂは、後側ワイパー１７に向かって幅方向に狭くなるように傾斜を持って設置されている。加工台１１の移動方向両側にそれぞれ配置され、対向する一対のサイドワイパー１３ａ、１３ｂの間隔は他方側に沿って除々に小さくなっている。
【００２６】
また、摺接部材である前側ワイパー１６、後側ワイパー１７を、それぞれ固定しカバー部材１２の表面に摺接させている。これにより、カバー部材１２が前側に移動した場合には、カバー部材１２上の堆積物ｄが、前側ワイパー１６によりカバー部材１２から分離され、カバー部材１２が後側に移動した場合には、カバー部材１２上の堆積物ｄが、後側ワイパー１７により堰き止められる。そして、カバー部材１２上の堆積物ｄが各収納部Ｓ１、Ｓ２に入り込むことを防止している。後側ワイパー１７は、立ち上がって収納されているカバー部材１２に対して、堆積物ｄの除去を行っているため、カバー部材１２の弾性変形による復元力と後側ワイパー１７による分離作用で堆積物ｄを除去しやすい。また、前側ワイパー１６は、カバー部材１２の構成する曲面に接しているため堆積物ｄの自重と前側ワイパー１６の分離作用により除去が行い易い。
【００２７】
（加工装置の駆動構成）
三次元加工のための送り移動手段について説明する。まず、各駆動部２０ｘ、２０ｙ、２０ｚの共通する構造について説明する。なお、共通する構造については、それぞれの駆動部の構成であることを示す添え字を省略して、総括的に説明する。
【００２８】
モータ２１は、加工装置Ａの躯体Ｂに固定され、例えば、装置内もしくは接続された外部端末などの指令に基づいて駆動制御される。送りねじ２２は、外周面に雄ねじ部を有し、各軸方向とそれぞれ平行に配置され、モータ２１の駆動により回転する。移動部材２３は、送りねじ２２の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有し、送りねじ２２の回転に伴い、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合に基づいて送りねじ２２に沿って移動する。トルクセンサー２４は、トルク変化の検出を行い、接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに触れた際のトルク変化を検出する。
【００２９】
次に、各駆動部のそれぞれの構成について説明する。ｙ軸駆動部２０ｙの移動部材２３ｙには、加工台１１が固定されており、移動部材２３ｙと共に加工台１１が、送りねじ２２ｙの配設方向であるｙ軸方向に移動する。このようなｙ軸駆動部２０ｙは、加工台１１の下方に配置される。
【００３０】
ｘ軸駆動部２０ｘの移動部材２３ｘには、主軸１５をｚ軸方向の移動自在に支持しており、移動部材２３ｘと共に主軸１５が、送りねじ２２ｘの配設方向であるｘ軸方向に移動する。なお、ｚ軸駆動部２０ｚは、移動部材２３ｘに支持されており、ｘ軸駆動部２０ｘの駆動により主軸１５と共にｘ軸方向に移動する。
【００３１】
ｚ軸駆動部２０ｚの移動部材２３ｚには、主軸１５が固定されており、移動部材２３ｚと共に主軸１５が、送りねじ２２ｚの配設方向であるｚ軸方向に移動する。
【００３２】
したがって、本実施形態の加工装置Ａは、主軸１５を備えた移動機構（ｘ軸駆動モータ２１ｘ及びｚ軸駆動モータ２１ｚ）を含む接触子Ｔｃや工具等の加工手段側でのｘｚ方向への移動と、加工台１１側でのｙ軸方向への移動とを相対的に制御できる三次元加工装置となる。つまり、ｘ軸駆動モータ２１ｘやｚ軸駆動モータ２１ｚは、加工台１１に対して主軸１５を移動させる主軸移動手段として機能する。一方、ｙ軸駆動モータ２１ｙは、主軸１５に対して加工台１１を移動させる加工台移動手段として機能する。なお、加工手段側と加工台１１とでｘｙｚ軸の移動方向の組み合わせは、上述したものに特に限定されず、例えば、加工台１１をｚ軸方向、あるいはｘ軸方向に移動させ、これに対応させて接触子Ｔｃや加工手段側を所定の方向に移動させるようにしてもよい。
【００３３】
ｘ軸駆動部２０ｘとｚ軸駆動部２０ｚは、躯体Ｂと一体又は躯体Ｂに固定の覆い部材Ｃに覆われている。覆い部材Ｃは、工具による加工領域Ｓｗを確保できるように、段付き形状を有し、ｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚと加工領域Ｓｗとの間に配置される。これにより、加工時に生じる切粉などの堆積物が、ｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚに侵入しにくくしている。即ち、加工領域Ｓｗは、不図示の前面の開閉材、上面の覆い部材Ｃ、と不図示の左右側板または覆い部材と、底面となるカバー部材１２と加工台１１などで区画された加工対象物Ｗを加工した際の堆積物ｄが飛散してしまう領域である。
【００３４】
なお、ｙ軸駆動部２０ｙのモータ２１ｙを収納部１９の外に配置しても良い。したがって、収納部１９内に配置される駆動部は、少なくとも加工台１１を移動させる機構の一部であれば良い。また、駆動部の構成は、上述したような送りねじ機構に限らず、例えばラックアンドピニオンのような他の機構であっても良い。
【００３５】
図３、図４は、本発明の実施形態に係る寸法測定動作を行う際の横断面図である。図５に直方体形状の加工対象物Ｗの接触子Ｔｃによる測定点を示す。接触子Ｔｃにより、加工対象物Ｗの図５（ａ）に示すＭｘ１とＭｘ２の接触点の位置を検出してｘ軸方向の長さＸを求め、Ｍｙ１とＭｙ２の接触点の位置を検出しｙ軸方向の長さＹを求める。ｚ軸方向については、図５（ｂ）に示すＭｚ１とＭｚ２の接触点の位置を検出して長さＺを求める。また、図３は、接触子Ｔｃが加工台１１を移動させ、加工対象物Ｗのｙ軸方向の長さ測定を開始した図である。図４がｙ軸方向の長さの他端部を測定している図である。このように、加工台１１と主軸１５とを相対的に移動させることによって、寸法測定を行う。この間、加工対象物Ｗは、図６に示すように、堆積物ｄの回収動作も行うことができる。
【００３６】
また、カバー部材１２の前側の下方には、回収部である回収ボックス１４が、躯体Ｂと着脱自在に配置されている。そして、図４に示すように、カバー部材１２が前側（所定方向一端部側）に移動して収納部１９の下方に回り込む際に、前側ワイパー１６により分離された堆積物ｄが回収ボックス１４内に落下するようにしている。また図３から図４までに移動させている間に、エアーブロー部Ｒからエアーを噴出し、加工装置Ａ内部等からこぼれ落ちた堆積物ｄを吹き飛ばすことができる。これにより、重量検知センサーＭｗが加工対象物Ｗの質量を測定する前に、清掃することで、重量検知センサーＭｗが加工対象物Ｗの質量の測定する精度を向上させることができる。
【００３７】
図７は、図３から図４に示すような測定動作で加工対象物Ｗの上方を主軸１５が移動する際に加工対象物Ｗに切粉ｄをエアーブロー部Ｒが吹き飛ばしを行っている図である。また、この吹き飛ばし動作は、主軸１５がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸各軸方向加工台１１に対して相対的に移動する場合において各々行うことができる。エアーＲａが主軸１５内のエアーであり、支持部１８から加工領域Ｓｗに放出されたエアーがエアーＲｂ、エアーＲｂが加工対象物Ａに衝突して、加工対象物Ｗ上の堆積物ｄを吹き飛ばす旋回流に変化したエアーがエアーＲｃである。加工対象物Ｗ上の堆積物ｄの吹き飛ばしを行うため、質量測定において、加工対象物Ｗ以外の質量を極力減らすことができる。また、堆積物の回収部は、カバー付加工台の移動方向一方側に設けられていれば、その形状等は各種変形可能である。エアーブロー部Ｒも主軸１５内に設けた例を示したが、主軸１５とともに移動する形態であれば、その設置場所は問わない。なお、本実施形態では、主軸１５にエアーブロー部Ｒを設けたが、本発明はこれに限定されず、エアーブロー部を設けない構成をとることも可能である。
【００３８】
加工対象物Ｗを加工する際に生じた切粉などの堆積物ｄは、図６（ａ）に示すように、カバー部材１２上に溜まる。加工対象物Ｗの寸法測定を開始する場合には、まず、カバー部材１２を、図６（ｂ）に示すように、ｙ軸方向一方（図６の上方、矢印イ方向）に移動させる。この際、カバー部材１２の幅方向両端側に存在する異物ｄは、サイドワイパー１３ａ、１３ｂと摺接して、カバー部材１２から落下することを防止されると共に、サイドワイパー１３ａ、１３ｂの傾斜に基づいて、カバー部材１２の幅方向中央寄りにかき集められる。なお、カバー部材１２のｙ軸方向一方に存在する堆積物ｄは、前述したように、後側ワイパー１７により堰き止められ、かき集められる。
【００３９】
そして、この状態から、図６（ｃ）に示すように、カバー部材１２をｙ軸方向他方（図６の下方、矢印ロ方向）に移動させる際に主軸１５をｚ軸方向に下げると、接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに接触する（図４参照）。このときのトルク変化をトルクセンサー２４ｙで読み取り、接触位置を後述のエンコーダ４５ｙによりトルク変化検出位置としてＣＰＵ３１が処理しデータ記憶部３５ｃに記憶する。その後、主軸５をｚ軸方向上方に移動させた後に、加工台１１をｙ軸方向へ移動させ加工対象物Ｗをｙ軸方向に送る。堆積物ｄがカバー部材１２の幅方向中央側に集まったまま、装置の前側に運ばれる。
【００４０】
この際、カバー部材１２のｙ軸方向他方に存在する堆積物ｄは、前述したように、前側ワイパー１６によりカバー部材１２の表面に前側ワイパー１６によりかき集められ、堆積量が前側ワイパー１６の高さを超えるとカバー部材１２上から分離され、回収ボックス４により回収される。前側ワイパー１６は、カバー部材１２の屈曲面に接しているため、サイドワイパー１３ａ、１３ｂと同様にカバー部材１２との摺接位置を通る接線に直角な方向から傾斜して接している。そのため、カバー部材１２からの堆積物ｄの分離性が良い。
【００４１】
その後、主軸１５をｚ軸方向に下げ、再度ｙ軸方向一方（図６の上方、矢印イ方向）に移動させる。このとき、接触子Ｔｃは加工対象物Ｗに接触（図４参照）し、そのときのトルク変化をトルクセンサー２４ｙで検知し接触位置を後述のエンコーダ４５ｙによりトルク変化検出位置としてＣＰＵ３１が処理しデータ記憶部３５ｃに記憶する。接触子Ｔｃを支持している支持部１８移動させて、トルク変化を検知した座標または基準位置からの距離から計算することで長さを測定することができる。寸法測定手段は、寸法測定の基となる各軸の座標がわかれば、支持部１８に設けられ、支持部１８とともに移動する手段であれば、接触子Ｔｃに限ったものではない。また、エンコーダに限らず、支持部１８の位置を各種センサーでセンシングして、加工対象物Ｗとの接触点を決定しても良い。
【００４２】
＜加工装置の制御構成＞
図８は、本発明の第１の実施形態に係る切削加工装置の構成を示すブロック図である。上述の加工装置Ａの制御手段である制御部３０について、図８を用いて説明する。図８に示すように、加工装置Ａは、制御部３０と加工装置本体４０とを備える。このうちの制御部３０は、演算手段であるＣＰＵ３１、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚ、主軸コントローラ３４、データ入力部３５などを備える。ＣＰＵ３１は、入力されたデータや信号に基づいて各種の演算を行う。
【００４３】
Ｉ／Ｏ３２は、加工装置本体４０の重量検知センサーＭｗ、エアーブロー部Ｒ、操作部４１、表示部４２、警告ライト４３、主軸（スピンドル）４４に接続される。主軸コントローラ３４は、主軸１５を回転させる不図示のスピンドルモータである主軸（スピンドル）４４を制御して、主軸（スピンドル）４４の回転速度を制御するためのプログラムを実行する。また、データ入力部３５は、加工対象である被加工物の形状データ入力部３５ａと、加工データ読み込み部３５ｂと、データ記憶部３５ｃとを有する。
【００４４】
なお、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２には、外部のコンピュータと接続するポートを設けることができ、加工指示データを外部のＰＣから無線または有線のＬＡＮ等を経由して受信することで加工指示を実行するように構成してもよい。また、データ入力部３５に外部コンピュータを接続するポートを設けてデータ入力部の各処理を外部コンピュータで実行することも可能である。外部コンピュータと接続した場合は、各種処理を外部のコンピュータで行い、処理結果のデータを加工装置Ａに送信または制御部３０と処理を分散して加工装置の制御動作を行う加工処理システムとして構成することもできる。
【００４５】
データ入力部３５ａで入力されたデータ及び読み込み部３５ｂで読み込んだデータをデータ記憶部３５ｃに記憶する。ＣＰＵ３１は、データ記憶部３５ｃに記憶されたデータに基づいて各種の演算を行い、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚなどに指令を送る。トルク変化位置を検出したデータや、主軸（スピンドル）４４の回転数、各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの送り量もデータ記憶部３５ｃに記憶され、ＣＰＵ３１に読み出され各種処理の実行や比較等に使用される。制御部３０のＣＰＵ３１が重量検知センサーＭｗの質量の測定結果とトルクセンサー２４が検出した位置を演算する。検出した位置から長さを求め、求めた長さを演算することで立体的な寸法を算出する。ＣＰＵ３１が、測定した質量を各方向の寸法から求めた体積で割る演算を行うことで加工対象物Ｗの密度を算出することができる。
【００４６】
各モータ２１ｘ、２１ｙ、２１ｚは、上述のように、データ入力部３５で入力されたデータに基づいてＣＰＵ３１が演算した指令により、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚにより駆動される。この時、ＣＰＵ３１は、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚに指令した各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの移動量（位置）をデータ記憶部３５ｃに記憶させる。これと同時に、各トルクセンサー２４ｘ、２４ｙ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｙ、４５ｚにより検知した検知結果も、データ記憶部３５ｃに記憶される。
トルクセンサー２４のトルク変化検知結果をエンコーダ４５によりトルク変化検知位置を検出することで、送り移動手段の作動に伴う支持部１８と加工台１１との相対位置に関する情報を検出する位置検出手段として機能する。
【００４７】
本実施形態では、上述した制御部３０により加工装置本体４０の各部を制御することにより、工具を回転させつつ主軸１５又は加工台１１を移動させながら、加工台１１上に固定した加工対象物Ｗに所定の加工を施す。また、加工は、連続して行う場合と、所定量加工する毎に主軸５及び加工台１を停止させる場合がある。何れにしても、各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚは、各モータ２１ｘ、２１ｙ、２１ｚが指令に基づいて駆動されることにより移動する。
【００４８】
ＣＰＵ３１が、エアーブロー部Ｒのエアー出力を制御するエアー放出制御手段及び、加工対象物Ｗの質量を測定する重量検知センサーＭｗの検知結果や寸法の測定結果から加工装置の制御を行い加工制御手段として機能する。加工制御には、所定形状に加工することと異常対応として、警告や停止処理を行うことも含まれる。
【００４９】
＜加工対象物Ｗの寸法測定＞
図３〜図５を用いて、各方向の長さを測定するための加工装置の動作を詳細に説明する。図５（ａ）は、加工台１１上の加工対象物Ｗを上面から見た図である。また図５（ｂ）は加工台１上の加工対象物Ｗをｘ軸方向の側方から見た図である。本実施形態において測定対象である加工対象物Ｗは直方体形状のものを用いた。加工対象物Ｗと接触子Ｔｃが接触した点を接触点Ｍｙ１とする。（図３（ａ）参照）加工対象物Ｗと接触子Ｔｃが接触した点を接触点Ｍｙ２とする。エンコーダ４５ｙによって、記録された座標からＣＰＵ３１は、ステージ２３ｙが最もモータ２１ｙに近づいている位置を基準位置として、基準位置からのＭｙ１、Ｍｙ２の距離を求める。（図４参照）Ｍｙ１とＭｙ２の差の絶対値を演算することでＣＰＵ３１は長さＹを算出することができる。
【００５０】
上述の方法が簡便であるが、加工対象物Ｗの形状次第で、各種変形が可能であり、直方体であれば、３軸に備えられたエンコーダ４５の検出位置が異なっていても、ｙ軸方向の二点のみを演算することで長さＹを求めることもできる。他の形状であれば、初期形状を記憶し演算する長さを複数設けることで算出できる。
【００５１】
また、ｘ軸、ｚ軸もステージ２３ｘ、２４ｚが最もモータ２１ｘ、２１ｚに近づいている位置を基準位置とする。基準位置は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸ともに接触点の相対位置を検知し長さを計算することができれば、各種変更可能である。ｙ軸方向と同様に各ステージ２３ｘ、２３ｚの移動量（位置）を、データ記憶部３５ｃに記憶させる。各トルクセンサー２４ｘ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｚにより検知した検知結果を各座標方向の長さを制御部３０のＣＰＵ３１で演算し求める。
【００５２】
ｘ軸方向の長さＸについては、加工対象物Ｗにおけるｘ軸方向の異なる２面の点、図５（ａ）記載の接触点Ｍｘ１、Ｍｘ２から長さＸを求める。ｚ軸方向の長さＺについては、加工対象物Ｗにおけるｚ軸方向の加工対象物Ｗの上面と加工台１１もしくは、加工台１１の高さが等しい点のカバー部材１２の異なる２点、図５（ｂ）に示す接触点Ｍｚ１、Ｍｚ２から長さＺを求める。
【００５３】
直方体形状の加工対象物Ｗが、各軸方向一方側に固定具等によって固定されている場合は、固定されている位置をデータ記憶部３５ｃ等に記憶し、基準位置からの加工対象物Ｗの接触点と固定部の距離の差を求めることで演算できる。そのため、当該方向については接触点１点のみで長さを演算することができる。また、測定対象の長さ方向について、両側からを固定具等で位置決めが行われ、固定している方向についての長さをデータ記憶部３５ｃに記憶している場合は、当該方向について測定を省略することもできる。
【００５４】
加工対象物Ｗの密度ｄは、ｄ＝(加工対象物Ｗの質量)／(長さＸ)＊(長さＹ)＊(長さＺ)
で求めることができる。上述のように加工対象Ｗの３方向の長さと質量から密度を演算することができる。各トルクセンサー２４ｘ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｚにより検知した検知結果を各座標方向の長さをＣＰＵ３１で演算し密度算出手段として機能する。
【００５５】
下記表１には、加工対象物Ｗの材質の候補として、Ｆ、Ｇ、Ｈがデータ記憶部３５ｃにデータテーブルとして記憶されている場合を示す。Ｆ、Ｇ、Ｈの材質はそれぞれ異なり、それぞれ異なった特徴を有している。Ｆが木材、Ｇがプラスチック、Ｈが軽金属であるとする。
【００５６】
（表１）
【００５７】
データ記憶部３５ｃには、各々の素材に合わせた加工条件である主軸（スピンドル）４４の回転数、所定の工具における適切な送り量が記憶されている。また、加工時に工具交換を行って加工を行う場合は、各種素材に合った工具を選択する等の他の要素や、工具ごとの最適な回転数、送り量等もデータ記憶部３５ｃに記憶して読み出しできるようにすることもできる。データ記憶部３５ｃが密度情報を記憶する密度記憶手段として機能し、演算した密度に対応した加工条件も記憶する加工条件記憶手段としても機能する。
【００５８】
データ記憶部３５ｃには、材質Ｆについては、回転数Ｆｒ、送り量Ｆｆ、質量Ｆｍ、寸法Ｆｖ、密度Ｆｄが記憶されている。材質Ｇについては、回転数Ｇｒ、送り量Ｇｆ、質量Ｇｍ、寸法Ｇｖ、密度Ｇｄが記憶されている。材質Ｈについては、回転数Ｈｒ、送り量Ｈｆ、質量Ｈｍ、寸法Ｈｖ、密度Ｈｄが記憶されており、加工対象物Ｗの測定結果と記憶されている複数の材質情報との比較処理を行い、一致した場合に、ＣＰＵ３１は、加工対象物Ｗの特徴に合った加工条件で加工制御を行う。
【００５９】
＜加工対象物Ｗの密度比較＞
以下に、密度がｄである場合についての特徴推定処理を示す。
材質Ｆの密度データ＝Ｆｄ
材質Ｇの密度データ＝Ｇｄ
材質Ｈの密度データ＝Ｈｄ
測定誤差の許容値をτとすると、算出された密度がｄである場合、
Ｆｄ−τ＜ｄ＜Ｆｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｆであると推定する。
Ｇｄ−τ＜ｄ＜Ｇｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｇであると推定する。
Ｈｄ−τ＜ｄ＜Ｈｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｈであると推定する。
【００６０】
上記のいずれかの推定結果にも当てはまらない場合は、ＣＰＵ３１は、材質エラー判定処理を行い、警告または停止処理を行う。また、許容値は材質ごとに変更してもよい。ＣＰＵ３１が推定結果から各種処理を行う加工対象物Ｗの異常に対応する異常対応手段として機能する。
【００６１】
＜加工装置の判定処理制御フローチャート＞
図９を参照し、具体的に加工装置Ａの特徴の一つである材質を検知するための方法を説明する。Ｓは制御工程のステップを表す。Ｓ１０１でＣＰＵ３１は、データ記憶部３５ｃから加工対象物Ｗの特徴の一つである材質を判定するために加工対象物Ｗの加工を行う形状の初期の概形情報を読み込む。読み込んだ概形情報により加工対象物Ｗのおおよその位置を特定し、加工対象物Ｗの概形に対応した寸法測定制御を行う。
【００６２】
Ｓ１０１で直方体であるとの情報であれば、上述のようにステージ２３を移動させる。接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに接触しトルクセンサー２４がトルクの変化を検知した位置でのステージ２３の位置をエンコーダ４５でＣＰＵ３１に伝達する。寸法情報を演算するのに必要な接触点について、ステージ２３の位置をエンコーダ４５で検出し、データ記憶部３５ｃに記憶する。複数の測定した接触点及び記憶されている情報から寸法を求めるのに必要な情報を揃えＣＰＵ３１は寸法を算出する。このときの測定動作中にエアーブロー部Ｒにより堆積物ｄの吹き飛ばしを行う。また、先にエアーによる清掃を行ってから、寸法測定処理や質量測定処理を行っても良い。
【００６３】
Ｓ１０２において、重量検知センサーＭｗを用いて、加工台１１上の加工対象物Ｗの質量を測定する。質量測定データは、ＣＰＵ３１がデータ記憶部３５ｃに記憶する。堆積物ｄの影響がない場合は、質量を先に求めても良いが、堆積物ｄの影響を軽減するためには、寸法測定動作から行うのが好ましい。Ｓ１０３で、ＣＰＵ３１は、Ｓ１０１及びＳ１０２で得た寸法情報と質量情報に基づいて密度情報を演算し、データ記憶部３５ｃに記憶している情報と上述の密度比較処理を行い特徴推定手段として機能する。なお、このような特徴推定手段は、本実施形態では加工装置ＡのＣＰＵ３１で機能させたが、本発明は勿論これに限定されず、加工装置本体とこの加工装置本体を制御する制御部とを備えた加工処理システムにおいては、制御部側、即ち、加工装置本体に接続されるコントローラ、ＰＣ等のＣＰＵ等において加工対象物Ｗの特徴推定の少なくとも一部又は全部を行うようにしてもよい。
【００６４】
Ｓ１０４において、Ｓ１０３で比較処理を行った結果、適合する密度情報を持った材質があるかを判定する。密度比較処理によって、データ記憶部３５ｃに記憶されている密度情報に適合するとＣＰＵ３１が判定した場合は、Ｓ１０５へ進み、記憶されている許容値にも適合する密度情報がないと判定した場合は、Ｓ１０７へ進む。Ｓ１０５では、加工対象物Ｗの特徴としての材質及び寸法情報をデータ記憶部３５ｃからＣＰＵ３１に出力する。
【００６５】
Ｓ１０６では、推定された特徴である材質に対する適切な、主軸（スピンドル）４４の回転速度や送り量等をデータ記憶部３５ｃから読み出して、指定された形状に加工するための加工指示データを作成する。
【００６６】
Ｓ１０７では、算出した密度ｄがデータ記憶部３５ｃに記憶している密度情報及び許容値の範囲内にも該当しない場合に、ＣＰＵ３１は加工対象物Ｗの材質が推定できないとしてエラー判定処理を行う。Ｓ１０８では、警告ライト４３の点灯または、加工装置Ａの作動停止処理を行う。また、加工装置Ａの作動停止処理を行っても、警告ライト４３を点灯させたままとしても良い。異常対応処理として使用者へ警告ライト４３を用いて赤色を点灯させ警告を行う。
【００６７】
警告の種類としては、使用者に警告を促すためのもので、液晶などの画面、ＬＥＤなどの表示、音、振動などにより警告を出すものでもよい。またＩ／Ｏ３２等や無線を介して外部機器によって警告が出力されるものでもよい。警告の出し方は上記に限定されるものではなく、使用者に分かるものであれば良い。また、ＣＰＵ３１による異常対応処理としてモータ２１の緊急停止を行っても良い。警告等の異常対応処理の出力は、寸法測定結果や材質判定結果に基づいて、ＣＰＵ３１によって行われ、ＣＰＵ３１が異常対応処理手段として機能する。
【００６８】
Ｓ１０６の加工指示データにおいては、上述の表１には、材質に対して、回転速度、送り量が一対のみ記載してあるが、加工する部位、工具等によって、最適値を加工部位や工具等に対応させ複数記憶しても良い。
【００６９】
本発明の実施形態では、寸法と質量の測定結果から密度を求め記録されている材質の密度情報と比較することによって、加工対象物の特徴の一つである材質を推定した。記憶されている密度情報には、材質と加工条件が対応させて記憶されている。加工指示データを作成する前段階で上述のように寸法と質量から特徴を推定して、加工制御を行うことによって、加工条件に対応する情報である寸法と質量から推定できる情報を使用者が測定し入力することなく加工指示データを作成することができる。加工装置の機能で測定を行うことで使用者の測定の負担を軽減することができ使用者の利便性を向上させることができる。
【００７０】
また、作成された加工指示データの中からワークの寸法および質量それらから求められる情報が、例えば加工用のコードが加工条件としての形式で記述されている場合には、測定した情報と記憶された情報を比較することができる。比較処理を行い一致しない場合には、加工動作を開始しないようにすることや、警告表示手段を持つことで、使用者に加工対象物の特徴を推定できないことを伝えることができる。その結果、加工装置が、加工対象物の特徴に不適な工具や送り量といった加工条件で加工してしまうといったことを防止することができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態には、第１の実施形態と同様な装置構成の加工装置Ａを用いる。
第１の実施形態とは、測定データから加工条件を新たに追加するか否かの判定をすることが異なる。Ｓ２０１〜Ｓ２０７は、第１の実施形態とＳ１０１〜Ｓ１０７と同様な処理を行う。第１の実施形態とは、Ｓ２０８以降の処理が異なる。
【００７２】
Ｓ２０８において、Ｓ２０４で記憶された複数のデータの許容値内にも適合する情報がない場合、Ｓ２０７で材質エラーであると判定した後にＳ２０８で登録を行うかの選択処理の指令がＣＰＵ３１から出される。警告ライト４３に選択用の黄色点灯を行い使用者に連絡する。使用者が、加工装置Ａの操作部４１、もしくは、制御部３０等に接続しているコンピュータから登録を行うことを選択するとＳ２０９へ進み、登録を行わないことを選択するとＳ２１２へ進み停止処理を行う。
【００７３】
Ｓ２０９では、記憶されている複数の密度情報を算出した密度情報で割った比率をパーセンテージ等の割合で診断し、表示部４２で使用者に提示する。使用者は、Ｓ２１０で登録されている複数の密度情報からの比率を見て、登録するか否かを選択する。図１１は、測定された加工対象物Ｗの密度情報が、比較処理の結果、データ記憶部３５ｃに記憶されている材質Ｆの１．２倍、材質Ｇの１．１倍、材質Ｈの０．６倍であった場合の表示である。それぞれの密度から大きく異なっていると判断し、操作部４１から登録しないと選択した場合は、Ｓ２１２で停止処理を行う。比較処理した密度情報が、登録されている許容値よりは大きいものの、およそ材質が推定できる場合は、登録されている複数の材質Ｆ、Ｇ、Ｈから加工条件として、どの材質がより適切かＳ２１０で選択する。
【００７４】
Ｓ２１０で材質Ｇが操作部４１から選択された場合は、登録されている材質の情報を基に加工条件を密度情報との比率から補正を行う。補正条件としては、密度が大きいと硬い可能性があるため、回転速度を比例させて大きくする。送り量は、硬い物では送り量を少なくする方が工具の痛みが少ないため、反比例させて小さくする。ＣＰＵ３１は選択された材質に密度情報からのずれの補正量を加え、新たな加工条件を材質Ｉとして回転数Ｉｒ、送り量Ｉｆ、質量Ｉｍ、寸法Ｉｖ、密度Ｉｄをデータ記憶部３５ｃに追加記憶処理を行う。使用者が材質Ｇを選択し、密度が１．１Ｇｄであれば、ＣＰＵ３１は、Ｉｒ＝１．１Ｇr、Ｉｆ＝０．９１Ｇｆとし質量、寸法、密度は測定した値をデータ記憶部３５ｃに追加記録する加工条件追加手段として機能する。
【００７５】
Ｓ２１０を経てＳ２０５に至った場合は、ＣＰＵ３１が、特徴は材質Ｉであることをデータ記憶部３５ｃから出力し、測定された寸法Ｉｖ及び追加記憶した加工条件である。回転数Ｉｒ、送り量ＩｆからＳ２０６で材質Ｉに適した加工指示データを作成する。
【００７６】
この追加記憶処理によって、測定結果が記憶されていない場合であっても、加工条件を簡便に追加記憶させることによって、加工指示を行うことができる。そのため、加工条件が記憶されていない場合でも、加工を続行できると判断できる場合には、簡便に加工条件を設定し加工を行うことができる。従って、上述の実施形態と比べて使用者の入力操作をさらに低減することができる。
【００７７】
新たなデータの登録処理は、安全のためオペレータが操作するようにしたが、加工する材質に大きな密度差の材質を使用することがなく、プラスチックで複数の種類があるなど種類が限定されている場合には、エラー判定のための許容値と登録処理のための許容値を別途設けることで、ＣＰＵ３１が登録処理のための許容値を基にＣＰＵ３１が判定してもよい。
【００７８】
（他の実施形態）
上記第１、第２の実施形態においては、質量情報と寸法情報から密度情報を演算し求めたが、表１のように、質量情報と寸法情報が記憶されている場合は、密度情報を演算せずに、測定した質量情報と、データ記憶部３５ｃに記憶されている質量情報と寸法情報を直接比較しても良い。質量情報と寸法情報を直接比較して加工対象物の材質等の特徴を求めて、特徴に適した加工を行うようにすることもできる。加工対象物の材質等の特徴を求めることで、質量のみに基づいて、加工対象物に所定の加工制御を行うよりも誤った加工条件が設定される可能性を低減できる。また、使用者が測定を行うこともなく利便性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 加工台
１２ カバー部材
１５ 主軸
１８ 支持部
２１ モータ
２２ 送りねじ
２３ 移動部材（ステージ）
２４ トルクセンサー
３０ 制御部
３１ ＣＰＵ
３２ Ｉ／Ｏ
３５ データ入力部
３５ｃ データ記憶部
４１ 操作部
４２ 表示部
４３ 警告ライト
４４ 主軸（スピンドル）
４５ エンコーダ
Ａ 加工装置
Ｂ 躯体
ｄ 堆積物（切粉）
Ｗ 加工対象物
Ｓｗ 加工領域
Ｔｃ 接触子
Ｒ エアーブロー部
Ｍｗ 重量検知センサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工台に固定したワーク等の加工対象物に対して切削などの加工を行う加工装置、加工装置の制御方法及び加工処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
加工装置は、主軸に工具を取り付け、この主軸と加工台とを例えば３軸（ｘ、ｙ、ｚ軸）方向に相対移動させることにより、加工台に固定した加工対象物に所定の加工を施す。このような加工装置として、加工台を固定のままとし、主軸を３軸方向に移動させる構造の他、加工台をｘ軸方向（或いはｙ軸方向）に移動させ、主軸をｚ軸方向及びｙ軸方向（或いはｘ軸方向）に移動させる構造もある。何れの場合も、加工指示を行うプログラムに従って加工対象物を加工する。
【０００３】
各種切削加工において精度の高い形状の完成物を得るためには、ワーク（加工対象物）の寸法を確認する必要がある。そのため、使用者が加工対象物を加工台に固定する前に、ノギスや工具顕微鏡などの測定器を用いて寸法を確認してから、プログラムを設定していた。また加工対象物には、樹脂、金属、木材などの種類がありそれぞれ適した工具、加工条件などがあり、加工の前に加工装置のプログラムに設定を行う必要があった。
【０００４】
また、特許文献１のように、加工対象物の加工プログラムと重量が対応関係にある場合に、測定した重量に応じて、加工プログラムを設定する加工装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−８３４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
加工装置等の工作機械において、精度の高い形状の完成物を得るためには、加工対象物の材質に適した工具の選択や、工具の回転速度、送り量の決定など、適切な加工の条件を設定する必要がある。加工の条件を設定するためには、加工対象物の寸法だけでなく、加工対象物の特徴についても考慮する必要がある。特許文献１に記載の加工装置は、加工対象物の重量に応じて加工プログラムを変更する。しかしながら、加工対象物の重量が一致していても寸法が異なっている場合は、加工対象物に不適な加工条件が実行されてしまう可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、加工対象物の寸法と質量とを測定し、加工対象物の特徴の推定を行うことで適切な加工制御を実現しつつ、使用者の負担を軽減することができる加工装置、加工装置の制御方法及び加工処理システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の加工装置は、加工対象物が取り付けられる加工台と、前記加工台に対向して配置されて前記加工対象物を加工するための工具を支持する支持部と、前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、前記支持部に設けられて前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の加工装置の制御方法は、加工台に取り付けられる加工対象物を加工する加工装置の制御方法であって、前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定ステップと、前記加工対象物の質量を測定する質量測定ステップと、各測定ステップで測定された前記加工対象物の寸法及び質量に基づいて、前記加工対象物の特徴を推定する推定ステップと、前記推定ステップの推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御ステップとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の加工処理システムは、加工対象物が取り付けられる加工台に対向して配置された前記加工対象物を加工する工具を支持するための支持部と、前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、測定した寸法、質量から加工対象物の特徴を推定し、加工対象物の特徴に適した加工制御を行うことができる。また、加工装置の機能で測定を行うことで使用者の測定の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態における加工装置の概略構成断面図。
【図２】第１の実施形態の加工台周辺及び主軸部分の概略斜視図。
【図３】堆積物が散乱している加工台をｙ軸方向の寸法測定動作開始位置に移動させた概略構成断面図。
【図４】堆積物が散乱している加工台をｙ軸方向の寸法測定動作終了位置に移動させた概略構成断面図。
【図５】加工対象物が直方体形状のときの測定点の模式図。
【図６】カバー付加工台を移動させて、堆積物をカバー部材中央に集める工程を順番に示す模式図。
【図７】第１の実施形態に係る加工装置がエアーを放出している状態を示す横断面図。
【図８】第１の実施形態に係る加工装置の制御ブロック図。
【図９】第１の実施形態に係る加工対象物の材質判定処理の流れ図。
【図１０】第２の実施形態に係る加工対象物の材質判定処理の流れ図。
【図１１】第２の実施形態に係る比較処理結果の表示例。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について、図１ないし図９を用いて説明する。まず、本実施形態の加工装置Ａの全体構成について、図１及び図２により説明する。図１は、加工装置Ａの概略構成断面図であり、図２は加工台周辺及び主軸部分の概略斜視図である。
【００１４】
加工装置Ａは、加工対象物Ｗ（ワーク）を固定する加工台１１と、カバー部材１２、サイドワイパー１３ａ、１３ｂ、回収ボックス１４、主軸１５、前側ワイパー１６、後側ワイパー１７、支持部１８、収納部１９を備える。また加工台１１と支持部１８を対向して配置され相対移動させる各軸方向への送り移動手段として、各軸方向に駆動部２０を備える。それぞれの駆動部の構成であることを示す添え字を省略すると駆動部２０は、モータ２１と、送りねじ２２と、移動部材２３（ｘ軸駆動部に関しては不図示）と、トルクセンサー２４を備える。
【００１５】
以下の説明では、図１に示すｘ軸送りねじ２２ｘに平行な方向をｘ軸とし、加工装置Ａの載置面に対して略水平方向でｘ軸に直角な（直交または交差する）方向をｙ軸、ｘ軸及びｙ軸に対して垂直な方向（鉛直方向）をｚ軸と呼ぶ。
【００１６】
主軸１５の先端には、工具などを支持する支持部１８が設けられている。また、主軸１５内には、工具の冷却や、切粉を吹き飛ばすために用いることができるエアーブロー部Ｒを備える。加工台１１上の加工対象物Ｗの質量を測定するための接触式の重量検知センサーＭｗを加工台１１の下方に備え、加工台１１上に加工対象物Ｗが載置された際における質量の変化を測定する質量測定手段として機能する。
【００１７】
本実施形態においては、加工対象物Ｗの寸法を測定するために支持部１８に接触子Ｔｃを支持している。接触子Ｔｃが接触した位置を記憶することによって寸法を測定する寸法測定手段として機能する。また、接触子Ｔｃは、加工台１１上の加工対象物Ｗを傷つけることのないように、先端が丸みを帯びた形状となっている。送り量や加工対象物の材質等によっては、工具を用いることもできる。接触子Ｔｃは図示しない工具自動交換装置（ＡＴＣ）によって支持部１８の下端に挿入され交換可能に装着される。
【００１８】
本実施形態では、加工台１１をｙ軸方向（所定方向）に、接触子Ｔｃを支持部１８により把持した主軸１５をｘ軸方向とｚ軸方向とに、それぞれ移動させる。このために、加工台１１をｙ軸方向（所定方向）に移動させる加工台移動手段としてｙ軸駆動部２０ｙと、主軸１５をｘ軸方向とｚ軸方向とにそれぞれ移動させる接触子Ｔｃの支持部移動手段としてｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚとを備える。各軸駆動部により、加工台１１と支持部１８とをｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の各方向に相対移動可能に構成されている。
【００１９】
ｙ軸駆動部２０ｙを設置した空間を有する収納部１９の上方には、収納部１９を覆うように、シート状のカバー部材１２が設置されている。カバー部材１２は加工領域Ｓｗを区画し底面の一部を構成している。即ち、収納部１９は、ｙ軸駆動部２０ｙを設置した空間の周囲を囲むようにそれぞれ配置された、前側フレーム１９ａ、後側フレーム１９ｂ、側方フレーム１９ｃ（不図示）から構成されている。そして、これら各フレーム１９ａ、１９ｂらの上面にカバー部材１２を配置している。
【００２０】
カバー部材１２は、加工台１１に固定され、ｙ軸駆動部２０ｙの駆動により加工台１１と共に移動する。言い換えれば、カバー部材１２は、加工台１１を介してｙ軸駆動部２０ｙによりｙ軸方向に駆動され加工台１１とカバー部材１２はともに移動しカバー付加工台として機能する。加工台１１の上面は、カバー部材１２の表面に露出するように固定されている。このために、カバー部材１２の一部に開口部を設け、この開口部内に加工台１１の上半部を挿入した状態で、加工台１１とカバー部材１２とを例えば接着などにより固定している。
【００２１】
このようなカバー部材１２は、例えば、ゴムベルトやスチールベルトなどのある程度のコシがあり弾性変形可能な部材で、ベルト状の形状を有し、表面（上面）が段差や凹凸がない単一の面により構成される。なお、単一の面とは、加工装置Ａによる加工時に生じる切粉などの堆積物が入り込んだり引っ掛かったりするような、段差や凹凸がない面を指す。スチールベルトであれば、より滑らかで堆積物の分離及び回収が行い易い。
【００２２】
また、カバー部材１２は、所定方向一端部である前側（図１の左側）の端部１２ａが収納部１９の下方に回り込むように案内されている。一方、カバー部材１２の後側（図１の右側）の端部１２ｂは、躯体Ｂの後側に配置された第２のカバー収納部Ｓ２に収納される。第２のカバー収納部Ｓ２は、後側フレーム１９ｂと一体に形成され、カバー部材１２の厚さよりも僅かに大きな隙間を有する空間が、後側フレーム１９ｂから上方に延出されるように構成されている。
【００２３】
カバー部材１２の後側の端部１２ｂは、カバー部材１２が後側に移動すると、第２のカバー収納部Ｓ２の入り口に構成されたフレームによる立ち上がり部との間に案内されて、上述のように構成される第２のカバー収納部Ｓ２に収納される。カバー部材１２は第１のカバー収納部Ｓ１と第２のカバー収納部Ｓ２との間を移動しても加工領域Ｓｗに完全に露出しない構造となっており、弾性変形の撓みにより前側ワイパー１６、後側ワイパー１７と摺接する押圧力を得て堆積物が除去されやすくなっている。またカバー部材１２の加工領域Ｓｗに露出しない部分には、目印となる段差等を設けることも可能である。
【００２４】
本実施形態の場合、このように、カバー部材１２の前側の端部１２ａが収納部１９の下方に配置された第１のカバー収納部Ｓ１に、カバー部材１２の後側の端部１２ｂが躯体Ｂの後側にｚ軸方向に配置された第２のカバー収納部Ｓ２にそれぞれ収納される。このため、加工装置Ａの前後方向の寸法を小さくでき、小型化を図れる。
【００２５】
また、図２に示すように、カバー部材１２はｙ軸方向と直交する幅方向から落下することを防止する摺接部材としてサイドワイパー１３ａ、１３ｂを備える。サイドワイパー１３ａ、１３ｂは堆積物落下防止手段として機能し、駆動部２０ｙに堆積物ｄが落下しないようになっている。サイドワイパー１３ａ、１３ｂは、後側ワイパー１７に向かって幅方向に狭くなるように傾斜を持って設置されている。加工台１１の移動方向両側にそれぞれ配置され、対向する一対のサイドワイパー１３ａ、１３ｂの間隔は他方側に沿って除々に小さくなっている。
【００２６】
また、摺接部材である前側ワイパー１６、後側ワイパー１７を、それぞれ固定しカバー部材１２の表面に摺接させている。これにより、カバー部材１２が前側に移動した場合には、カバー部材１２上の堆積物ｄが、前側ワイパー１６によりカバー部材１２から分離され、カバー部材１２が後側に移動した場合には、カバー部材１２上の堆積物ｄが、後側ワイパー１７により堰き止められる。そして、カバー部材１２上の堆積物ｄが各収納部Ｓ１、Ｓ２に入り込むことを防止している。後側ワイパー１７は、立ち上がって収納されているカバー部材１２に対して、堆積物ｄの除去を行っているため、カバー部材１２の弾性変形による復元力と後側ワイパー１７による分離作用で堆積物ｄを除去しやすい。また、前側ワイパー１６は、カバー部材１２の構成する曲面に接しているため堆積物ｄの自重と前側ワイパー１６の分離作用により除去が行い易い。
【００２７】
（加工装置の駆動構成）
三次元加工のための送り移動手段について説明する。まず、各駆動部２０ｘ、２０ｙ、２０ｚの共通する構造について説明する。なお、共通する構造については、それぞれの駆動部の構成であることを示す添え字を省略して、総括的に説明する。
【００２８】
モータ２１は、加工装置Ａの躯体Ｂに固定され、例えば、装置内もしくは接続された外部端末などの指令に基づいて駆動制御される。送りねじ２２は、外周面に雄ねじ部を有し、各軸方向とそれぞれ平行に配置され、モータ２１の駆動により回転する。移動部材２３は、送りねじ２２の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有し、送りねじ２２の回転に伴い、雄ねじ部と雌ねじ部との螺合に基づいて送りねじ２２に沿って移動する。トルクセンサー２４は、トルク変化の検出を行い、接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに触れた際のトルク変化を検出する。
【００２９】
次に、各駆動部のそれぞれの構成について説明する。ｙ軸駆動部２０ｙの移動部材２３ｙには、加工台１１が固定されており、移動部材２３ｙと共に加工台１１が、送りねじ２２ｙの配設方向であるｙ軸方向に移動する。このようなｙ軸駆動部２０ｙは、加工台１１の下方に配置される。
【００３０】
ｘ軸駆動部２０ｘの移動部材２３ｘには、主軸１５をｚ軸方向の移動自在に支持しており、移動部材２３ｘと共に主軸１５が、送りねじ２２ｘの配設方向であるｘ軸方向に移動する。なお、ｚ軸駆動部２０ｚは、移動部材２３ｘに支持されており、ｘ軸駆動部２０ｘの駆動により主軸１５と共にｘ軸方向に移動する。
【００３１】
ｚ軸駆動部２０ｚの移動部材２３ｚには、主軸１５が固定されており、移動部材２３ｚと共に主軸１５が、送りねじ２２ｚの配設方向であるｚ軸方向に移動する。
【００３２】
したがって、本実施形態の加工装置Ａは、主軸１５を備えた移動機構（ｘ軸駆動モータ２１ｘ及びｚ軸駆動モータ２１ｚ）を含む接触子Ｔｃや工具等の加工手段側でのｘｚ方向への移動と、加工台１１側でのｙ軸方向への移動とを相対的に制御できる三次元加工装置となる。つまり、ｘ軸駆動モータ２１ｘやｚ軸駆動モータ２１ｚは、加工台１１に対して主軸１５を移動させる主軸移動手段として機能する。一方、ｙ軸駆動モータ２１ｙは、主軸１５に対して加工台１１を移動させる加工台移動手段として機能する。なお、加工手段側と加工台１１とでｘｙｚ軸の移動方向の組み合わせは、上述したものに特に限定されず、例えば、加工台１１をｚ軸方向、あるいはｘ軸方向に移動させ、これに対応させて接触子Ｔｃや加工手段側を所定の方向に移動させるようにしてもよい。
【００３３】
ｘ軸駆動部２０ｘとｚ軸駆動部２０ｚは、躯体Ｂと一体又は躯体Ｂに固定の覆い部材Ｃに覆われている。覆い部材Ｃは、工具による加工領域Ｓｗを確保できるように、段付き形状を有し、ｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚと加工領域Ｓｗとの間に配置される。これにより、加工時に生じる切粉などの堆積物が、ｘ軸駆動部２０ｘ及びｚ軸駆動部２０ｚに侵入しにくくしている。即ち、加工領域Ｓｗは、不図示の前面の開閉材、上面の覆い部材Ｃ、と不図示の左右側板または覆い部材と、底面となるカバー部材１２と加工台１１などで区画された加工対象物Ｗを加工した際の堆積物ｄが飛散してしまう領域である。
【００３４】
なお、ｙ軸駆動部２０ｙのモータ２１ｙを収納部１９の外に配置しても良い。したがって、収納部１９内に配置される駆動部は、少なくとも加工台１１を移動させる機構の一部であれば良い。また、駆動部の構成は、上述したような送りねじ機構に限らず、例えばラックアンドピニオンのような他の機構であっても良い。
【００３５】
図３、図４は、本発明の実施形態に係る寸法測定動作を行う際の横断面図である。図５に直方体形状の加工対象物Ｗの接触子Ｔｃによる測定点を示す。接触子Ｔｃにより、加工対象物Ｗの図５（ａ）に示すＭｘ１とＭｘ２の接触点の位置を検出してｘ軸方向の長さＸを求め、Ｍｙ１とＭｙ２の接触点の位置を検出しｙ軸方向の長さＹを求める。ｚ軸方向については、図５（ｂ）に示すＭｚ１とＭｚ２の接触点の位置を検出して長さＺを求める。また、図３は、接触子Ｔｃが加工台１１を移動させ、加工対象物Ｗのｙ軸方向の長さ測定を開始した図である。図４がｙ軸方向の長さの他端部を測定している図である。このように、加工台１１と主軸１５とを相対的に移動させることによって、寸法測定を行う。この間、加工対象物Ｗは、図６に示すように、堆積物ｄの回収動作も行うことができる。
【００３６】
また、カバー部材１２の前側の下方には、回収部である回収ボックス１４が、躯体Ｂと着脱自在に配置されている。そして、図４に示すように、カバー部材１２が前側（所定方向一端部側）に移動して収納部１９の下方に回り込む際に、前側ワイパー１６により分離された堆積物ｄが回収ボックス１４内に落下するようにしている。また図３から図４までに移動させている間に、エアーブロー部Ｒからエアーを噴出し、加工装置Ａ内部等からこぼれ落ちた堆積物ｄを吹き飛ばすことができる。これにより、重量検知センサーＭｗが加工対象物Ｗの質量を測定する前に、清掃することで、重量検知センサーＭｗが加工対象物Ｗの質量の測定する精度を向上させることができる。
【００３７】
図７は、図３から図４に示すような測定動作で加工対象物Ｗの上方を主軸１５が移動する際に加工対象物Ｗに切粉ｄをエアーブロー部Ｒが吹き飛ばしを行っている図である。また、この吹き飛ばし動作は、主軸１５がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸各軸方向加工台１１に対して相対的に移動する場合において各々行うことができる。エアーＲａが主軸１５内のエアーであり、支持部１８から加工領域Ｓｗに放出されたエアーがエアーＲｂ、エアーＲｂが加工対象物Ａに衝突して、加工対象物Ｗ上の堆積物ｄを吹き飛ばす旋回流に変化したエアーがエアーＲｃである。加工対象物Ｗ上の堆積物ｄの吹き飛ばしを行うため、質量測定において、加工対象物Ｗ以外の質量を極力減らすことができる。また、堆積物の回収部は、カバー付加工台の移動方向一方側に設けられていれば、その形状等は各種変形可能である。エアーブロー部Ｒも主軸１５内に設けた例を示したが、主軸１５とともに移動する形態であれば、その設置場所は問わない。なお、本実施形態では、主軸１５にエアーブロー部Ｒを設けたが、本発明はこれに限定されず、エアーブロー部を設けない構成をとることも可能である。
【００３８】
加工対象物Ｗを加工する際に生じた切粉などの堆積物ｄは、図６（ａ）に示すように、カバー部材１２上に溜まる。加工対象物Ｗの寸法測定を開始する場合には、まず、カバー部材１２を、図６（ｂ）に示すように、ｙ軸方向一方（図６の上方、矢印イ方向）に移動させる。この際、カバー部材１２の幅方向両端側に存在する異物ｄは、サイドワイパー１３ａ、１３ｂと摺接して、カバー部材１２から落下することを防止されると共に、サイドワイパー１３ａ、１３ｂの傾斜に基づいて、カバー部材１２の幅方向中央寄りにかき集められる。なお、カバー部材１２のｙ軸方向一方に存在する堆積物ｄは、前述したように、後側ワイパー１７により堰き止められ、かき集められる。
【００３９】
そして、この状態から、図６（ｃ）に示すように、カバー部材１２をｙ軸方向他方（図６の下方、矢印ロ方向）に移動させる際に主軸１５をｚ軸方向に下げると、接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに接触する（図４参照）。このときのトルク変化をトルクセンサー２４ｙで読み取り、接触位置を後述のエンコーダ４５ｙによりトルク変化検出位置としてＣＰＵ３１が処理しデータ記憶部３５ｃに記憶する。その後、主軸５をｚ軸方向上方に移動させた後に、加工台１１をｙ軸方向へ移動させ加工対象物Ｗをｙ軸方向に送る。堆積物ｄがカバー部材１２の幅方向中央側に集まったまま、装置の前側に運ばれる。
【００４０】
この際、カバー部材１２のｙ軸方向他方に存在する堆積物ｄは、前述したように、前側ワイパー１６によりカバー部材１２の表面に前側ワイパー１６によりかき集められ、堆積量が前側ワイパー１６の高さを超えるとカバー部材１２上から分離され、回収ボックス４により回収される。前側ワイパー１６は、カバー部材１２の屈曲面に接しているため、サイドワイパー１３ａ、１３ｂと同様にカバー部材１２との摺接位置を通る接線に直角な方向から傾斜して接している。そのため、カバー部材１２からの堆積物ｄの分離性が良い。
【００４１】
その後、主軸１５をｚ軸方向に下げ、再度ｙ軸方向一方（図６の上方、矢印イ方向）に移動させる。このとき、接触子Ｔｃは加工対象物Ｗに接触（図４参照）し、そのときのトルク変化をトルクセンサー２４ｙで検知し接触位置を後述のエンコーダ４５ｙによりトルク変化検出位置としてＣＰＵ３１が処理しデータ記憶部３５ｃに記憶する。接触子Ｔｃを支持している支持部１８移動させて、トルク変化を検知した座標または基準位置からの距離から計算することで長さを測定することができる。寸法測定手段は、寸法測定の基となる各軸の座標がわかれば、支持部１８に設けられ、支持部１８とともに移動する手段であれば、接触子Ｔｃに限ったものではない。また、エンコーダに限らず、支持部１８の位置を各種センサーでセンシングして、加工対象物Ｗとの接触点を決定しても良い。
【００４２】
＜加工装置の制御構成＞
図８は、本発明の第１の実施形態に係る切削加工装置の構成を示すブロック図である。上述の加工装置Ａの制御手段である制御部３０について、図８を用いて説明する。図８に示すように、加工装置Ａは、制御部３０と加工装置本体４０とを備える。このうちの制御部３０は、演算手段であるＣＰＵ３１、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚ、主軸コントローラ３４、データ入力部３５などを備える。ＣＰＵ３１は、入力されたデータや信号に基づいて各種の演算を行う。
【００４３】
Ｉ／Ｏ３２は、加工装置本体４０の重量検知センサーＭｗ、エアーブロー部Ｒ、操作部４１、表示部４２、警告ライト４３、主軸（スピンドル）４４に接続される。主軸コントローラ３４は、主軸１５を回転させる不図示のスピンドルモータである主軸（スピンドル）４４を制御して、主軸（スピンドル）４４の回転速度を制御するためのプログラムを実行する。また、データ入力部３５は、加工対象である被加工物の形状データ入力部３５ａと、加工データ読み込み部３５ｂと、データ記憶部３５ｃとを有する。
【００４４】
なお、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３２には、外部のコンピュータと接続するポートを設けることができ、加工指示データを外部のＰＣから無線または有線のＬＡＮ等を経由して受信することで加工指示を実行するように構成してもよい。また、データ入力部３５に外部コンピュータを接続するポートを設けてデータ入力部の各処理を外部コンピュータで実行することも可能である。外部コンピュータと接続した場合は、各種処理を外部のコンピュータで行い、処理結果のデータを加工装置Ａに送信または制御部３０と処理を分散して加工装置の制御動作を行う加工処理システムとして構成することもできる。
【００４５】
データ入力部３５ａで入力されたデータ及び読み込み部３５ｂで読み込んだデータをデータ記憶部３５ｃに記憶する。ＣＰＵ３１は、データ記憶部３５ｃに記憶されたデータに基づいて各種の演算を行い、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚなどに指令を送る。トルク変化位置を検出したデータや、主軸（スピンドル）４４の回転数、各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの送り量もデータ記憶部３５ｃに記憶され、ＣＰＵ３１に読み出され各種処理の実行や比較等に使用される。制御部３０のＣＰＵ３１が重量検知センサーＭｗの質量の測定結果とトルクセンサー２４が検出した位置を演算する。検出した位置から長さを求め、求めた長さを演算することで立体的な寸法を算出する。ＣＰＵ３１が、測定した質量を各方向の寸法から求めた体積で割る演算を行うことで加工対象物Ｗの密度を算出することができる。
【００４６】
各モータ２１ｘ、２１ｙ、２１ｚは、上述のように、データ入力部３５で入力されたデータに基づいてＣＰＵ３１が演算した指令により、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚにより駆動される。この時、ＣＰＵ３１は、各モータドライバ３３ｘ、３３ｙ、３３ｚに指令した各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚの移動量（位置）をデータ記憶部３５ｃに記憶させる。これと同時に、各トルクセンサー２４ｘ、２４ｙ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｙ、４５ｚにより検知した検知結果も、データ記憶部３５ｃに記憶される。
トルクセンサー２４のトルク変化検知結果をエンコーダ４５によりトルク変化検知位置を検出することで、送り移動手段の作動に伴う支持部１８と加工台１１との相対位置に関する情報を検出する位置検出手段として機能する。
【００４７】
本実施形態では、上述した制御部３０により加工装置本体４０の各部を制御することにより、工具を回転させつつ主軸１５又は加工台１１を移動させながら、加工台１１上に固定した加工対象物Ｗに所定の加工を施す。また、加工は、連続して行う場合と、所定量加工する毎に主軸５及び加工台１を停止させる場合がある。何れにしても、各ステージ２３ｘ、２３ｙ、２３ｚは、各モータ２１ｘ、２１ｙ、２１ｚが指令に基づいて駆動されることにより移動する。
【００４８】
ＣＰＵ３１が、エアーブロー部Ｒのエアー出力を制御するエアー放出制御手段及び、加工対象物Ｗの質量を測定する重量検知センサーＭｗの検知結果や寸法の測定結果から加工装置の制御を行い加工制御手段として機能する。加工制御には、所定形状に加工することと異常対応として、警告や停止処理を行うことも含まれる。
【００４９】
＜加工対象物Ｗの寸法測定＞
図３〜図５を用いて、各方向の長さを測定するための加工装置の動作を詳細に説明する。図５（ａ）は、加工台１１上の加工対象物Ｗを上面から見た図である。また図５（ｂ）は加工台１上の加工対象物Ｗをｘ軸方向の側方から見た図である。本実施形態において測定対象である加工対象物Ｗは直方体形状のものを用いた。加工対象物Ｗと接触子Ｔｃが接触した点を接触点Ｍｙ１とする。（図３（ａ）参照）加工対象物Ｗと接触子Ｔｃが接触した点を接触点Ｍｙ２とする。エンコーダ４５ｙによって、記録された座標からＣＰＵ３１は、ステージ２３ｙが最もモータ２１ｙに近づいている位置を基準位置として、基準位置からのＭｙ１、Ｍｙ２の距離を求める。（図４参照）Ｍｙ１とＭｙ２の差の絶対値を演算することでＣＰＵ３１は長さＹを算出することができる。
【００５０】
上述の方法が簡便であるが、加工対象物Ｗの形状次第で、各種変形が可能であり、直方体であれば、３軸に備えられたエンコーダ４５の検出位置が異なっていても、ｙ軸方向の二点のみを演算することで長さＹを求めることもできる。他の形状であれば、初期形状を記憶し演算する長さを複数設けることで算出できる。
【００５１】
また、ｘ軸、ｚ軸もステージ２３ｘ、２４ｚが最もモータ２１ｘ、２１ｚに近づいている位置を基準位置とする。基準位置は、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸ともに接触点の相対位置を検知し長さを計算することができれば、各種変更可能である。ｙ軸方向と同様に各ステージ２３ｘ、２３ｚの移動量（位置）を、データ記憶部３５ｃに記憶させる。各トルクセンサー２４ｘ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｚにより検知した検知結果を各座標方向の長さを制御部３０のＣＰＵ３１で演算し求める。
【００５２】
ｘ軸方向の長さＸについては、加工対象物Ｗにおけるｘ軸方向の異なる２面の点、図５（ａ）記載の接触点Ｍｘ１、Ｍｘ２から長さＸを求める。ｚ軸方向の長さＺについては、加工対象物Ｗにおけるｚ軸方向の加工対象物Ｗの上面と加工台１１もしくは、加工台１１の高さが等しい点のカバー部材１２の異なる２点、図５（ｂ）に示す接触点Ｍｚ１、Ｍｚ２から長さＺを求める。
【００５３】
直方体形状の加工対象物Ｗが、各軸方向一方側に固定具等によって固定されている場合は、固定されている位置をデータ記憶部３５ｃ等に記憶し、基準位置からの加工対象物Ｗの接触点と固定部の距離の差を求めることで演算できる。そのため、当該方向については接触点１点のみで長さを演算することができる。また、測定対象の長さ方向について、両側からを固定具等で位置決めが行われ、固定している方向についての長さをデータ記憶部３５ｃに記憶している場合は、当該方向について測定を省略することもできる。
【００５４】
加工対象物Ｗの密度ｄは、ｄ＝(加工対象物Ｗの質量)／(長さＸ)＊(長さＹ)＊(長さＺ)
で求めることができる。上述のように加工対象Ｗの３方向の長さと質量から密度を演算することができる。各トルクセンサー２４ｘ、２４ｚや各エンコーダ４５ｘ、４５ｚにより検知した検知結果を各座標方向の長さをＣＰＵ３１で演算し密度算出手段として機能する。
【００５５】
下記表１には、加工対象物Ｗの材質の候補として、Ｆ、Ｇ、Ｈがデータ記憶部３５ｃにデータテーブルとして記憶されている場合を示す。Ｆ、Ｇ、Ｈの材質はそれぞれ異なり、それぞれ異なった特徴を有している。Ｆが木材、Ｇがプラスチック、Ｈが軽金属であるとする。
【００５６】
（表１）
【００５７】
データ記憶部３５ｃには、各々の素材に合わせた加工条件である主軸（スピンドル）４４の回転数、所定の工具における適切な送り量が記憶されている。また、加工時に工具交換を行って加工を行う場合は、各種素材に合った工具を選択する等の他の要素や、工具ごとの最適な回転数、送り量等もデータ記憶部３５ｃに記憶して読み出しできるようにすることもできる。データ記憶部３５ｃが密度情報を記憶する密度記憶手段として機能し、演算した密度に対応した加工条件も記憶する加工条件記憶手段としても機能する。
【００５８】
データ記憶部３５ｃには、材質Ｆについては、回転数Ｆｒ、送り量Ｆｆ、質量Ｆｍ、寸法Ｆｖ、密度Ｆｄが記憶されている。材質Ｇについては、回転数Ｇｒ、送り量Ｇｆ、質量Ｇｍ、寸法Ｇｖ、密度Ｇｄが記憶されている。材質Ｈについては、回転数Ｈｒ、送り量Ｈｆ、質量Ｈｍ、寸法Ｈｖ、密度Ｈｄが記憶されており、加工対象物Ｗの測定結果と記憶されている複数の材質情報との比較処理を行い、一致した場合に、ＣＰＵ３１は、加工対象物Ｗの特徴に合った加工条件で加工制御を行う。
【００５９】
＜加工対象物Ｗの密度比較＞
以下に、密度がｄである場合についての特徴推定処理を示す。
材質Ｆの密度データ＝Ｆｄ
材質Ｇの密度データ＝Ｇｄ
材質Ｈの密度データ＝Ｈｄ
測定誤差の許容値をτとすると、算出された密度がｄである場合、
Ｆｄ−τ＜ｄ＜Ｆｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｆであると推定する。
Ｇｄ−τ＜ｄ＜Ｇｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｇであると推定する。
Ｈｄ−τ＜ｄ＜Ｈｄ＋τ のとき、ワークの特徴は材質Ｈであると推定する。
【００６０】
上記のいずれかの推定結果にも当てはまらない場合は、ＣＰＵ３１は、材質エラー判定処理を行い、警告または停止処理を行う。また、許容値は材質ごとに変更してもよい。ＣＰＵ３１が推定結果から各種処理を行う加工対象物Ｗの異常に対応する異常対応手段として機能する。
【００６１】
＜加工装置の判定処理制御フローチャート＞
図９を参照し、具体的に加工装置Ａの特徴の一つである材質を検知するための方法を説明する。Ｓは制御工程のステップを表す。Ｓ１０１でＣＰＵ３１は、データ記憶部３５ｃから加工対象物Ｗの特徴の一つである材質を判定するために加工対象物Ｗの加工を行う形状の初期の概形情報を読み込む。読み込んだ概形情報により加工対象物Ｗのおおよその位置を特定し、加工対象物Ｗの概形に対応した寸法測定制御を行う。
【００６２】
Ｓ１０１で直方体であるとの情報であれば、上述のようにステージ２３を移動させる。接触子Ｔｃが加工対象物Ｗに接触しトルクセンサー２４がトルクの変化を検知した位置でのステージ２３の位置をエンコーダ４５でＣＰＵ３１に伝達する。寸法情報を演算するのに必要な接触点について、ステージ２３の位置をエンコーダ４５で検出し、データ記憶部３５ｃに記憶する。複数の測定した接触点及び記憶されている情報から寸法を求めるのに必要な情報を揃えＣＰＵ３１は寸法を算出する。このときの測定動作中にエアーブロー部Ｒにより堆積物ｄの吹き飛ばしを行う。また、先にエアーによる清掃を行ってから、寸法測定処理や質量測定処理を行っても良い。
【００６３】
Ｓ１０２において、重量検知センサーＭｗを用いて、加工台１１上の加工対象物Ｗの質量を測定する。質量測定データは、ＣＰＵ３１がデータ記憶部３５ｃに記憶する。堆積物ｄの影響がない場合は、質量を先に求めても良いが、堆積物ｄの影響を軽減するためには、寸法測定動作から行うのが好ましい。Ｓ１０３で、ＣＰＵ３１は、Ｓ１０１及びＳ１０２で得た寸法情報と質量情報に基づいて密度情報を演算し、データ記憶部３５ｃに記憶している情報と上述の密度比較処理を行い特徴推定手段として機能する。なお、このような特徴推定手段は、本実施形態では加工装置ＡのＣＰＵ３１で機能させたが、本発明は勿論これに限定されず、加工装置本体とこの加工装置本体を制御する制御部とを備えた加工処理システムにおいては、制御部側、即ち、加工装置本体に接続されるコントローラ、ＰＣ等のＣＰＵ等において加工対象物Ｗの特徴推定の少なくとも一部又は全部を行うようにしてもよい。
【００６４】
Ｓ１０４において、Ｓ１０３で比較処理を行った結果、適合する密度情報を持った材質があるかを判定する。密度比較処理によって、データ記憶部３５ｃに記憶されている密度情報に適合するとＣＰＵ３１が判定した場合は、Ｓ１０５へ進み、記憶されている許容値にも適合する密度情報がないと判定した場合は、Ｓ１０７へ進む。Ｓ１０５では、加工対象物Ｗの特徴としての材質及び寸法情報をデータ記憶部３５ｃからＣＰＵ３１に出力する。
【００６５】
Ｓ１０６では、推定された特徴である材質に対する適切な、主軸（スピンドル）４４の回転速度や送り量等をデータ記憶部３５ｃから読み出して、指定された形状に加工するための加工指示データを作成する。
【００６６】
Ｓ１０７では、算出した密度ｄがデータ記憶部３５ｃに記憶している密度情報及び許容値の範囲内にも該当しない場合に、ＣＰＵ３１は加工対象物Ｗの材質が推定できないとしてエラー判定処理を行う。Ｓ１０８では、警告ライト４３の点灯または、加工装置Ａの作動停止処理を行う。また、加工装置Ａの作動停止処理を行っても、警告ライト４３を点灯させたままとしても良い。異常対応処理として使用者へ警告ライト４３を用いて赤色を点灯させ警告を行う。
【００６７】
警告の種類としては、使用者に警告を促すためのもので、液晶などの画面、ＬＥＤなどの表示、音、振動などにより警告を出すものでもよい。またＩ／Ｏ３２等や無線を介して外部機器によって警告が出力されるものでもよい。警告の出し方は上記に限定されるものではなく、使用者に分かるものであれば良い。また、ＣＰＵ３１による異常対応処理としてモータ２１の緊急停止を行っても良い。警告等の異常対応処理の出力は、寸法測定結果や材質判定結果に基づいて、ＣＰＵ３１によって行われ、ＣＰＵ３１が異常対応処理手段として機能する。
【００６８】
Ｓ１０６の加工指示データにおいては、上述の表１には、材質に対して、回転速度、送り量が一対のみ記載してあるが、加工する部位、工具等によって、最適値を加工部位や工具等に対応させ複数記憶しても良い。
【００６９】
本発明の実施形態では、寸法と質量の測定結果から密度を求め記録されている材質の密度情報と比較することによって、加工対象物の特徴の一つである材質を推定した。記憶されている密度情報には、材質と加工条件が対応させて記憶されている。加工指示データを作成する前段階で上述のように寸法と質量から特徴を推定して、加工制御を行うことによって、加工条件に対応する情報である寸法と質量から推定できる情報を使用者が測定し入力することなく加工指示データを作成することができる。加工装置の機能で測定を行うことで使用者の測定の負担を軽減することができ使用者の利便性を向上させることができる。
【００７０】
また、作成された加工指示データの中からワークの寸法および質量それらから求められる情報が、例えば加工用のコードが加工条件としての形式で記述されている場合には、測定した情報と記憶された情報を比較することができる。比較処理を行い一致しない場合には、加工動作を開始しないようにすることや、警告表示手段を持つことで、使用者に加工対象物の特徴を推定できないことを伝えることができる。その結果、加工装置が、加工対象物の特徴に不適な工具や送り量といった加工条件で加工してしまうといったことを防止することができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態には、第１の実施形態と同様な装置構成の加工装置Ａを用いる。
第１の実施形態とは、測定データから加工条件を新たに追加するか否かの判定をすることが異なる。Ｓ２０１〜Ｓ２０７は、第１の実施形態とＳ１０１〜Ｓ１０７と同様な処理を行う。第１の実施形態とは、Ｓ２０８以降の処理が異なる。
【００７２】
Ｓ２０８において、Ｓ２０４で記憶された複数のデータの許容値内にも適合する情報がない場合、Ｓ２０７で材質エラーであると判定した後にＳ２０８で登録を行うかの選択処理の指令がＣＰＵ３１から出される。警告ライト４３に選択用の黄色点灯を行い使用者に連絡する。使用者が、加工装置Ａの操作部４１、もしくは、制御部３０等に接続しているコンピュータから登録を行うことを選択するとＳ２０９へ進み、登録を行わないことを選択するとＳ２１２へ進み停止処理を行う。
【００７３】
Ｓ２０９では、記憶されている複数の密度情報を算出した密度情報で割った比率をパーセンテージ等の割合で診断し、表示部４２で使用者に提示する。使用者は、Ｓ２１０で登録されている複数の密度情報からの比率を見て、登録するか否かを選択する。図１１は、測定された加工対象物Ｗの密度情報が、比較処理の結果、データ記憶部３５ｃに記憶されている材質Ｆの１．２倍、材質Ｇの１．１倍、材質Ｈの０．６倍であった場合の表示である。それぞれの密度から大きく異なっていると判断し、操作部４１から登録しないと選択した場合は、Ｓ２１２で停止処理を行う。比較処理した密度情報が、登録されている許容値よりは大きいものの、およそ材質が推定できる場合は、登録されている複数の材質Ｆ、Ｇ、Ｈから加工条件として、どの材質がより適切かＳ２１０で選択する。
【００７４】
Ｓ２１０で材質Ｇが操作部４１から選択された場合は、登録されている材質の情報を基に加工条件を密度情報との比率から補正を行う。補正条件としては、密度が大きいと硬い可能性があるため、回転速度を比例させて大きくする。送り量は、硬い物では送り量を少なくする方が工具の痛みが少ないため、反比例させて小さくする。ＣＰＵ３１は選択された材質に密度情報からのずれの補正量を加え、新たな加工条件を材質Ｉとして回転数Ｉｒ、送り量Ｉｆ、質量Ｉｍ、寸法Ｉｖ、密度Ｉｄをデータ記憶部３５ｃに追加記憶処理を行う。使用者が材質Ｇを選択し、密度が１．１Ｇｄであれば、ＣＰＵ３１は、Ｉｒ＝１．１Ｇr、Ｉｆ＝０．９１Ｇｆとし質量、寸法、密度は測定した値をデータ記憶部３５ｃに追加記録する加工条件追加手段として機能する。
【００７５】
Ｓ２１０を経てＳ２０５に至った場合は、ＣＰＵ３１が、特徴は材質Ｉであることをデータ記憶部３５ｃから出力し、測定された寸法Ｉｖ及び追加記憶した加工条件である。回転数Ｉｒ、送り量ＩｆからＳ２０６で材質Ｉに適した加工指示データを作成する。
【００７６】
この追加記憶処理によって、測定結果が記憶されていない場合であっても、加工条件を簡便に追加記憶させることによって、加工指示を行うことができる。そのため、加工条件が記憶されていない場合でも、加工を続行できると判断できる場合には、簡便に加工条件を設定し加工を行うことができる。従って、上述の実施形態と比べて使用者の入力操作をさらに低減することができる。
【００７７】
新たなデータの登録処理は、安全のためオペレータが操作するようにしたが、加工する材質に大きな密度差の材質を使用することがなく、プラスチックで複数の種類があるなど種類が限定されている場合には、エラー判定のための許容値と登録処理のための許容値を別途設けることで、ＣＰＵ３１が登録処理のための許容値を基にＣＰＵ３１が判定してもよい。
【００７８】
（他の実施形態）
上記第１、第２の実施形態においては、質量情報と寸法情報から密度情報を演算し求めたが、表１のように、質量情報と寸法情報が記憶されている場合は、密度情報を演算せずに、測定した質量情報と、データ記憶部３５ｃに記憶されている質量情報と寸法情報を直接比較しても良い。質量情報と寸法情報を直接比較して加工対象物の材質等の特徴を求めて、特徴に適した加工を行うようにすることもできる。加工対象物の材質等の特徴を求めることで、質量のみに基づいて、加工対象物に所定の加工制御を行うよりも誤った加工条件が設定される可能性を低減できる。また、使用者が測定を行うこともなく利便性を高めることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 加工台
１２ カバー部材
１５ 主軸
１８ 支持部
２１ モータ
２２ 送りねじ
２３ 移動部材（ステージ）
２４ トルクセンサー
３０ 制御部
３１ ＣＰＵ
３２ Ｉ／Ｏ
３５ データ入力部
３５ｃ データ記憶部
４１ 操作部
４２ 表示部
４３ 警告ライト
４４ 主軸（スピンドル）
４５ エンコーダ
Ａ 加工装置
Ｂ 躯体
ｄ 堆積物（切粉）
Ｗ 加工対象物
Ｓｗ 加工領域
Ｔｃ 接触子
Ｒ エアーブロー部
Ｍｗ 重量検知センサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物が取り付けられる加工台と、
前記加工台に対向して配置されて前記加工対象物を加工するための工具を支持する支持部と、
前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、
前記支持部に設けられて前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、
前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段とを備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量に基づいて前記加工対象物の密度を算出する密度算出手段と、
前記加工対象物の特徴に対応した所定の密度情報を記憶する密度記憶手段とを更に備え、
前記特徴推定手段は、前記密度算出手段が算出する前記加工対象物の密度と前記所定の密度情報とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記特徴推定手段は、前記加工対象物の特徴として材質を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記加工対象物の特徴に対応する加工条件を記憶する加工条件記憶手段を更に備え、
前記加工制御手段は、前記特徴推定手段によって、前記加工対象物の特徴の推定結果と当該推定結果と対応する加工条件とに基づいて前記加工対象物の加工を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づく新しい特徴及び加工条件を前記加工条件記憶手段に追加記憶させる加工条件追加手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記加工条件追加手段は、前記加工条件記憶手段に記憶されている特徴に対応する複数の加工条件に基づいて、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量に基づいた特徴と対応づけた加工条件を前記加工条件記憶手段に追加記憶させることを特徴とした請求項５に記載の加工装置。
【請求項７】
前記寸法測定手段は、前記移動手段の作動に伴う前記支持部と前記加工台との相対位置に関する情報を検出する位置検出手段を用いて前記加工対象物の寸法を測定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項８】
前記特徴推定手段によって推定されない場合に、異常対応処理を行う異常対応処理手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項９】
前記支持部に設けられ前記加工対象物にエアーを吹き付けるエアーブロー部を更に備え、
前記質量測定手段が前記加工対象物の質量測定を行う前に、前記加工対象物にエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１０】
前記支持部に設けられ前記加工対象物にエアーを吹き付けるエアーブロー部を更に備え、
前記寸法測定手段が前記加工対象物の測定を行う前に、前記加工対象物にエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記支持部を前記加工台に対して略水平方向へ移動させる支持部移動手段と、
前記支持部移動手段の移動方向と交差する方向に前記加工台の周囲をカバーで覆ったカバーを当該加工台とともに移動させる加工台移動手段とを有し、
前記加工台の周囲には、前記加工台の移動に伴って当該カバーの表面に摺接する摺接部材が配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１２】
前記摺接部材は、前記加工台の移動方向両側にそれぞれ配置され、対向する一対の摺接部材の間隔は前記加工台の移動方向の一方側から他方側に沿って除々に小さくなっていることを特徴とする請求項１１に記載の加工装置。
【請求項１３】
加工台に取り付けられる加工対象物を加工する加工装置の制御方法であって、
前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定ステップと、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定ステップと、
各測定ステップで測定された前記加工対象物の寸法及び質量に基づいて前記加工対象物の特徴を推定する推定ステップと、
前記推定ステップの推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御ステップとを備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
加工対象物が取り付けられる加工台に対向して配置された前記加工対象物を加工する工具を支持するための支持部と、
前記支持部と前記加工台を相対移動させる移動手段と、
前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、
前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段を備えたことを特徴とする加工処理システム。
【請求項１】
加工対象物が取り付けられる加工台と、
前記加工台に対向して配置されて前記加工対象物を加工するための工具を支持する支持部と、
前記支持部と前記加工台とを相対移動させる移動手段と、
前記支持部に設けられて前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、
前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段とを備えたことを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量に基づいて前記加工対象物の密度を算出する密度算出手段と、
前記加工対象物の特徴に対応した所定の密度情報を記憶する密度記憶手段とを更に備え、
前記特徴推定手段は、前記密度算出手段が算出する前記加工対象物の密度と前記所定の密度情報とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記特徴推定手段は、前記加工対象物の特徴として材質を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記加工対象物の特徴に対応する加工条件を記憶する加工条件記憶手段を更に備え、
前記加工制御手段は、前記特徴推定手段によって、前記加工対象物の特徴の推定結果と当該推定結果と対応する加工条件とに基づいて前記加工対象物の加工を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づく新しい特徴及び加工条件を前記加工条件記憶手段に追加記憶させる加工条件追加手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項６】
前記加工条件追加手段は、前記加工条件記憶手段に記憶されている特徴に対応する複数の加工条件に基づいて、前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量に基づいた特徴と対応づけた加工条件を前記加工条件記憶手段に追加記憶させることを特徴とした請求項５に記載の加工装置。
【請求項７】
前記寸法測定手段は、前記移動手段の作動に伴う前記支持部と前記加工台との相対位置に関する情報を検出する位置検出手段を用いて前記加工対象物の寸法を測定することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項８】
前記特徴推定手段によって推定されない場合に、異常対応処理を行う異常対応処理手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項９】
前記支持部に設けられ前記加工対象物にエアーを吹き付けるエアーブロー部を更に備え、
前記質量測定手段が前記加工対象物の質量測定を行う前に、前記加工対象物にエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１０】
前記支持部に設けられ前記加工対象物にエアーを吹き付けるエアーブロー部を更に備え、
前記寸法測定手段が前記加工対象物の測定を行う前に、前記加工対象物にエアーを吹き付けることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１１】
前記移動手段は、前記支持部を前記加工台に対して略水平方向へ移動させる支持部移動手段と、
前記支持部移動手段の移動方向と交差する方向に前記加工台の周囲をカバーで覆ったカバーを当該加工台とともに移動させる加工台移動手段とを有し、
前記加工台の周囲には、前記加工台の移動に伴って当該カバーの表面に摺接する摺接部材が配置されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項１２】
前記摺接部材は、前記加工台の移動方向両側にそれぞれ配置され、対向する一対の摺接部材の間隔は前記加工台の移動方向の一方側から他方側に沿って除々に小さくなっていることを特徴とする請求項１１に記載の加工装置。
【請求項１３】
加工台に取り付けられる加工対象物を加工する加工装置の制御方法であって、
前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定ステップと、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定ステップと、
各測定ステップで測定された前記加工対象物の寸法及び質量に基づいて前記加工対象物の特徴を推定する推定ステップと、
前記推定ステップの推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御ステップとを備えたことを特徴とする制御方法。
【請求項１４】
加工対象物が取り付けられる加工台に対向して配置された前記加工対象物を加工する工具を支持するための支持部と、
前記支持部と前記加工台を相対移動させる移動手段と、
前記加工対象物の寸法を測定する寸法測定手段と、
前記加工対象物の質量を測定する質量測定手段と、
前記寸法測定手段によって測定された寸法と前記質量測定手段によって測定された質量とに基づいて前記加工対象物の特徴を推定する特徴推定手段と、
前記特徴推定手段の推定結果に基づいて前記加工対象物への加工制御を行う加工制御手段を備えたことを特徴とする加工処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−２２６７９（Ｐ２０１３−２２６７９Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５９４２８（Ｐ２０１１−１５９４２８）
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２０日（２０１１．７．２０）
【出願人】（０００１０４６５２）キヤノン電子株式会社 (876)
【Ｆターム（参考）】
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