機械加工ツールを測定し、そこから生成されたデータを使用するシステムおよび方法
【課題】機械加工ツールの関係する特性（たとえばゲージ長）を測定し、機械加工作業に適切または適正かどうか、稼動使用がどのように制御されるべきか、等を行うことが可能なシステムの提供。
【解決手段】機械加工ツール２６を有するＮＣ機械１８と、機械加工ツール２６の特性を測定して４４測定された機械加工ツール２６から取得データ４６を生成するスマート画像取得装置３４と、オプションで、取得データ４６を用いて測定された機械加工ツール２６のＮＣ機械１８による稼動使用５０を制御すること、または、測定された機械加工ツール２６若しくはＮＣ機械１８の稼動状態５０を確認することを行う機械加工ツールプログラム３６とを備えるシステム１０である。
【解決手段】機械加工ツール２６を有するＮＣ機械１８と、機械加工ツール２６の特性を測定して４４測定された機械加工ツール２６から取得データ４６を生成するスマート画像取得装置３４と、オプションで、取得データ４６を用いて測定された機械加工ツール２６のＮＣ機械１８による稼動使用５０を制御すること、または、測定された機械加工ツール２６若しくはＮＣ機械１８の稼動状態５０を確認することを行う機械加工ツールプログラム３６とを備えるシステム１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おおまかには、数値制御（ＮＣ）機械または機械加工作業における機械加工ツールの少なくとも１つの特性を、スマート画像取得装置を用いて測定するシステムおよび方法に関する。本発明は、さらにおおまかには、スマート画像取得装置によって生成された取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライス削り、中ぐり、穴あけ、リーマ仕上げ、ホーニング仕上げ、ねじ切りなど、様々な機械加工作業を実施するために、自動数値制御工作機械が使用される。そのような作業のそれぞれにおいては、正確な位置、除去されるべき材料の量、仕上がり寸法、機械加工されるべき穴の直径および深さなどが、あらかじめ決定され、数値プログラムまたはコードに翻訳されて、磁気テープ、せん孔テープ、カード、他のデータ記憶装置（たとえば、コンピュータのハードディスク）などに格納される。したがって、この機械は、作業者が常時そばに付くことを必要とせずに、様々な機械加工作業を自動的に実施するよう、「数値制御（ＮＣ）」される。ＮＣ機械およびシステムのいくつかの実例については、たとえば、米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年、５月１日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４３８２２１５号（Ｂａｒｌｏｗら、１９８３年５月３日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４８１６７２９号（Ｃａｒｌｓｏｎ、１９８９年３月２８日発行）、および本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５１８９６２４号（Ｂａｒｌｏｗら、１９９３年２月２３日発行）を参照されたい。
【０００３】
ＮＣ機械加工システムでは、切削またはその他の材料除去は自動的に行われるが、主として、加工寸法を測定する場合や、通常の数値制御カッタオフセットを用いてカッタを調整する場合など、依然として多くの手動作業を必要とする場合がある。たとえば、多数の変量（切削ツールの摩耗、切削ツールの再位置決めおよび／または交換、ならびに（加熱、荷重によるゆがみ、その他の要因による）切削ツール、加工物、または機械自体の寸法変化など）を考慮するには、切削ツールの測定および調整を手動で行うことが必要な場合がある。
【０００４】
切削ツールのようなＮＣ機械加工ツールにより実施される典型的な作業では、特定の加工物または部品の製造のために機械がセットアップされた後に、作業者が、特定の調整（たとえば、ツールオフセット）を手動で実施することが必要な場合がある。作業者は、機械加工作業の開始前に、切削ツールをツール設置面まで進め、ツールと基準面との間隔を手動で測定してツール位置を決定することが、必要になる場合がある。これは、シム材料片などを用いて行われることが可能であり、そのような測定によって、ツールオフセットを手動で行うためのベースが形成されることが可能である。この作業は、複合ツールタレットのようなツール機構が機械加工ツールに含まれる場合には、各ツール、ならびに機械の各（運動）軸に対して個別に実施されることが必要な場合がある。加工物の特定の面の最終（または仕上げ）切削を行う前に、その加工物の半仕上がり面の様々な寸法を、手持ち式ゲージで測定することが必要な場合がある。これにより、作業者は、仕上げ切削に用いる切削ツールの必要なオフセットを決定することが可能になる。仕上がり面の実寸法が所望の寸法と一致するかどうかを判定するために、仕上げ切削を行った後に、手持ち式ゲージを用いて、その加工物を再度チェックすることが必要な場合がある。
【０００５】
多くのＮＣ機械加工作業は、さらに、機械加工ツールに関する寸法情報（たとえば、切削ツールの特定のゲージ長）がＮＣ機械加工制御部に入力されることを必要とする場合がある。このゲージ長は、機械加工ツールのロード前に手動で測定され、ＮＣ機械加工制御部に手動で入力されることが可能である。手動の測定操作は、一つ一つに非常に時間がかかり、特定の加工物を所望の寸法に機械加工するために必要な総時間が膨大な量になるため、その機械加工ツールの製造能力を制限する。機械加工ツールの能力が少しでも低下することは、ＮＣ機械加工システムに関連するコストの関係から、重大な経済的問題になる。
【０００６】
さらに、そのような手動作業はすべて、製造工程に誤りをもたらしがちである。機械加工ツールの、関係する特性（たとえば、切削ツールのゲージ長）を、手動で測定する代わりに、ＮＣ機械上でツールプローブを用いて測定することが可能である。機械加工ツールの寸法を測定するツールプローブアセンブリを開示した米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年５月１日発行）を参照されたい。適正なツールがＮＣ機械によってロードされていることを確認するために、ゲージ長に加えて、切削ツールの他の寸法特性（たとえば、直径、コーナ半径など）も、ツールプローブで測定することが可能である。ツールプロービングは、ＮＣ機械制御部の制御下で実施可能であり、したがって、ＮＣ機械システムの一部を含むことが可能である。ＮＣ機械のプロービングツールは、適正なゲージ長を識別することに関して、手動による方法に比べ、より正確であり、より誤りが発生しにくい傾向がある。そうではあっても、ツールプロービングも、機械加工ツール（切削ツールなど）の長さおよび他の特性を測定することに関して、なお比較的低速なプロセスである。切削ツール用の事前測定装置については、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４５７１８４１号（Ｃａｍｐｂｅｌｌ、１９８６年２月２５日発行）、および米国特許第４５９２１４６号（Ｃａｍｐｂｅｌｌ、１９８６年６月３日発行）も参照されたい。
【特許文献１】米国特許第３，５１８，７６９号公報
【特許文献２】米国特許第４，０３１，６２８号公報
【特許文献３】米国特許第４，１５１，６４２号公報
【特許文献４】米国特許第４，３８２，２１５号公報
【特許文献５】米国特許第４，４２８，０５５号公報
【特許文献６】米国特許第４，５６２，３９２号公報
【特許文献７】米国特許第４，５７１，８４１号公報
【特許文献８】米国特許第４，５９２，１４６号公報
【特許文献９】米国特許第４，６２０，２８１号公報
【特許文献１０】米国特許第４，７５０，２７２号公報
【特許文献１１】米国特許第５，１８９，６２４号公報
【特許文献１２】米国特許第６，７８４，９０３ Ｂ２ 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、（１）機械加工ツールの、関係する特性（たとえば、ゲージ長など）を、手動による方法や従来のツールプローブより素早く測定することと、（２）従来のツールプローブの精度と少なくとも同等の精度で測定することと、（３）そのような測定から、（ａ）その機械加工ツールが、実施されるべき機械加工作業に適切または適正かどうか、（ｂ）その機械加工ツールの他の稼動使用の適切性、（ｃ）その機械加工ツールの稼動使用がどのように制御されるべきか、または（ｄ）その機械加工ツールおよび／またはＮＣ機械の稼動状態はどのようなものか、を決定（たとえば、検証）することと、を行うことが可能な、ＮＣ機械の機械加工ツール（切削ツールなど）のためのシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、おおまかには、
少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、
機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、を備えるシステムを対象とする。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、
機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、
その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行う機械加工ツールプログラムと、を備えるシステムを対象とする。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供するステップと、
（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールからの取得データを提供するステップと、を含む方法を対象とする。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供するステップと、
（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供するステップと、
（ｃ）その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械加工作業による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うステップと、を含む方法を対象とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
用語「数値制御機械」または「ＮＣ機械」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工ツールを用いて機械加工作業を実施する機械を意味し、この場合、実施されるべき機械加工作業は、あらかじめ決定され、数値コード、コンピュータ命令などに翻訳されて、磁気テープ、せん孔テープ、コンピュータカード、コンピュータソフトウェア、コンピュータハードウェアなどに格納されることが可能である。ＮＣ機械の実例は、たとえば、米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年、５月１日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４３８２２１５号（Ｂａｒｌｏｗら、１９８３年５月３日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４８１６７２９号（Ｃａｒｌｓｏｎ、１９８９年３月２８日発行）、および本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５１８９６２４号（Ｂａｒｌｏｗら、１９９３年２月２３日発行）に開示されており、これらのうちの関係する開示は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００１３】
用語「ＮＣ機械制御部」は、本明細書においては、ＮＣ機械の動作を制御する、ＮＣ機械の構成要素または部分を意味する。
【００１４】
用語「機械加工ツール」は、本明細書においては、機械加工作業を実施するために、ＮＣ機械によって使用されるすべてのツールを意味する。機械加工ツールの例として、ミル（たとえば、切削ミル、エンドミルなど）、リーマ、ドリル、ボア、ホーニング装置、ねじ切り装置、旋盤などがあり、これらに限定されない。
【００１５】
用語「測定された機械加工ツール」は、本明細書においては、スマート画像取得装置によって測定された機械加工ツールを意味する。
【００１６】
用語「トランザクション」は、本明細書においては、機械加工ツールのどの特性および測定値が取得されるべきかについて、スマート画像取得装置に伝送された要求を意味する。トランザクションはさらに、識別番号（ＩＤ）、ツールの既知の特性、特性の測定に関してツールがどのように位置決めおよび／または方向づけされるべきか、その他を含むことが可能である。
【００１７】
用語「特性」は、本明細書においては、スマート画像取得装置によって測定されることが可能な、機械加工ツールの、任意のパラメータ、品質、形状、構成、デザイン、サイズ、長さ、幅、厚さ、高さ、組成、性質、構造、形体、属性、配置、順序、方向など、またはこれらの任意の組み合わせを意味する。
【００１８】
用語「関係する特性」は、本明細書においては、機械加工ツールの稼動使用を制御するために用いられることが可能であるか、機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認するために用いられることが可能である、スマート画像取得装置によって測定される、任意の特性を意味する。
【００１９】
用語「スマート画像取得装置」は、本明細書においては、測定される機械加工ツールの画像を、取得、捕捉、生成することが可能な装置を意味し、さらにオプションで、取得、捕捉、生成した測定データが、たとえば、機械加工ツールプログラムによって評価されることが可能であるように、画像を何らかのフォーマット（たとえば、デジタルフォーマット）に変換することも可能な装置を意味する。好適なスマート画像取得装置として、スマートカメラなどがあり、これに限定されない。
【００２０】
用語「データ」は、本明細書においては、スマート画像取得装置を用いて機械加工ツールの１つまたは複数の特性を測定することによって取得、捕捉、生成された、任意の情報、画像、その他を意味する。
【００２１】
用語「取得データ」は、本明細書においては、測定された機械加工ツールの、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）の視野内にある部分から、スマート画像取得装置によって取得、捕捉、生成され、機械加工ツールプログラムに伝送されることが可能な、任意の関係する特性を意味する。
【００２２】
用語「取得データを使用する」は、本明細書においては、機械加工ツールプログラムに伝送された、取得されたデータを、評価、査定、操作、変形、変換、使用することなどを意味する。
【００２３】
用語「機械加工ツールプログラム」は、本明細書においては、機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することに用いられるコンピュータソフトウェアを意味する。
【００２４】
用語「稼動使用」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施されることが可能であって、機械加工ツールプログラムによって制御されることが可能である、任意の機械加工作業を意味する。
【００２５】
用語「稼動使用を制御する」ことは、本明細書においては、機械加工ツールによって実施される機械加工作業の程度、様式、タイプなどを調整、監視、制限、限定、増減、変更することなどを含み、これらに限定されず、さらに機械加工ツールを使用しないこと、または機械加工ツールの使用を停止することを含む。
【００２６】
用語「稼動状態」は、本明細書においては、機械加工作業を実施することについての、機械加工ツール、ＮＣ機械、またはその両方の状態、状況、準備態勢などを意味する。
【００２７】
用語「検証する」は、本明細書においては、測定された機械加工ツールが、稼動使用の準備ができているかどうか、または稼動使用にふさわしいかどうか（たとえば、適正なツールかどうか）、あるいは、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械が稼動状態にあるかどうかを、取得データから判定、確認、実証、立証、確証することなどを意味する。
【００２８】
用語「適正な機械加工ツール」は、本明細書においては、ＮＣ機械または機械加工システムによる稼動使用にふさわしい（かなっている、好適な）機械加工ツールであることを、取得データから検証された、測定された機械加工ツールを意味する。
【００２９】
用語「ゲージ長」は、本明細書においては、機械加工ツールの長さ寸法の測定値（たとえば、ツールアセンブリのメカニカルインタフェースからツールの制御点まで測定された長さなど）を意味する。
【００３０】
用語「振れ」は、本明細書においては、機械加工ツール（たとえば、ドリル、リーマ、エンドミルなど）が回転する際に起こるぶれやそりなどの量を意味する。
【００３１】
用語「機械加工作業」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施される動作、働きなどを意味する。機械加工ツールによって実施可能な機械加工作業として、穴あけ、中ぐり、フライス削り、研削、リーマ仕上げ、切削、旋盤加工、仕上げ、製作、組み立て、整形などがあり、これらのうちの１つまたは複数に限定されない。
【００３２】
用語「機械加工ステップ」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施されるすべての手順、工程、手法などを意味する。機械加工ステップとして、穴あけ、中ぐり、フライス削り、研削、リーマ仕上げ、切削、旋盤加工、仕上げ、製作、組み立て、整形などがあり、これらのうちの１つまたは複数に限定されない。
【００３３】
用語「機械加工システム」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工作業を含むシステムを意味する。
【００３４】
用語「機械加工方法」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工ステップを含む方法を意味する。
【００３５】
用語「機械加工ステーション」は、本明細書においては、機械加工システムにおいて、１つまたは複数の機械加工作業が実施されることが可能な、所与の点、場所、位置などを意味する。
【００３６】
用語「伝送（する）」は、本明細書においては、任意のタイプ、様式などで、データを、提供、供給、入力するなどして伝達することを意味する。本明細書におけるデータ伝送は、有線による電子的方法、無線による電子的方法、またはその組み合わせを用いることを含め、電子的に実施されることが可能である。電子的伝送は、様々な、ローカルまたはリモートの電子的伝送方法で実施可能であり、たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）ベース、インターネットベース、またはＷｅｂベースの伝送方法、ケーブルテレビまたは無線通信のネットワーク、または他の任意の好適なローカルまたはリモートの伝送方法を用いて実施可能である。
【００３７】
用語「コンピュータ」は、本明細書においては、パーソナルコンピュータ（ポータブルまたはデスクトップ）、サーバ、メインフレームコンピュータなどを意味する場合がある。
【００３８】
用語「ソフトウェア」は、本明細書においては、任意の形式のプログラムされた機械可読言語または命令（たとえば、オブジェクトコード）を意味し、これらは、ロードまたは他の方法でインストールされた場合に、作業命令を読み取ることが可能な機械（たとえば、コンピュータまたは他のコンピュータプログラム読み取り装置）に作業命令を供給する。
【００３９】
用語「含む（備える）」は、本明細書においては、様々な作業、ステップ、データ、ステーション、ツール、装置などが、本発明において、結合されて採用されることを意味する。したがって、用語「含む（備える）」は、より制限的な用語である「（本質的に）からなる」を包含する。
【００４０】
本発明のシステムの実施形態は、おおまかには、（ａ）少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、（ｂ）機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、（ｃ）オプションで、その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行う機械加工ツールプログラムと、を備える。
【００４１】
本発明の方法の実施形態は、おおまかには、（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供することと、（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供することと、（ｃ）オプションで、その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械加工作業による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うことと、を含む。
【００４２】
本発明のシステムおよび方法の実施形態は、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）が、（１）機械加工ツールの、少なくとも１つの関係するツール特性（たとえば、切削ツールのゲージ長）を、手動による方法やツールプローブより素早く測定することと、（２）それらの関係するツール特性を、少なくとも、従来のツールプローブと同等の精度で測定することと、（３）（ａ）測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること（たとえば、測定された機械加工ツールが、ＮＣ機械または機械加工作業での使用のために選択されるのに適正な機械加工ツールかどうか）、または、（ｂ）機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することに用いられることが可能な、測定された機械加工ツールについての取得データを提供することと、に用いられることが可能であるという発見に基づく。
【００４３】
機械加工ツール（たとえば、切削ツール）を有するＮＣ機械を含み、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）を用いて（たとえば、適正なツールの選択を検証するために）機械加工ツールの、関係する特性を測定して、切削ツールの稼動使用を制御するシステムの、特定の実施形態の概略図を図１に示し、これについて、以下、詳細に説明する。図１は、四角形１８で全体が表されたＮＣ機械を備える、全体が１０で示されたシステムを示す。機械１８は、機械加工ツール（たとえば、矩形２６で全体が示された切削ツール）を有するとして示されている。さらに図１に示すように、システム１０はさらに、スマート画像取得装置（たとえば、矩形３４で全体が示されたスマートカメラ）を備える。
【００４４】
図１に示すように、矩形３６で示された機械加工ツールプログラムが与えられることが可能である。ツールプログラム３６は、機械１８の一部として示されているが、機械１８から独立していてもよい。ツールプログラム３６は、矢印３８で示されるように、矩形４０で示されたトランザクションを開始する。トランザクション４０は、ツール２６から取得されるべき特性および測定値、ツール２６の既知の特性、その他を含むことが可能である。たとえば、トランザクション４０は、ツール２６の識別情報を、含んでも含まなくてもよい。ツールプログラム３６のプログラミングの量および複雑度を最小限にすることと、ツールプログラム３６を、様々なツール２６に対して、より汎用的に適用可能にすることとのためには、トランザクション４０は、ツール２６の識別情報を含まないことが望ましいであろう。
【００４５】
トランザクション４０は、矢印４２で示されるように、システム１０によって、スマートカメラ３４に伝送される。スマートカメラ３４は、トランザクション４０に応答して、両方向矢印４４で示されるように、ツール２６の１つまたは複数の関係する特性の１つまたは複数の画像を取得する。これらの伝送された画像４４は、多くの場合、スマートカメラ３４によって、デジタル測定値に変換される。スマートカメラ３４によって取得された画像／測定値４４は、伝送された取得データを、矢印４６で示されるように、機械加工ツールプログラム３６に提供する。その後、ツールプログラム３６は、矢印５０で示されるように、受け取った取得データ４６を用いて、ツール２６の、機械１８による稼動使用を制御して（たとえば、ＮＣ機械制御部に命令を与えて）、たとえば、ツール２６が機械１８による使用に適正なツールかどうか、ツール２６および／または機械１８が稼動状態にあるかどうか、などを判定する。
【００４６】
図２〜５は、取得データ４６を提供するためにスマートカメラ３４によって測定されることが可能な、様々なツール２６の各種の関係する特性を示す。図２〜４は、５２で示されたスマートカメラ３４の視野内に、ツール２６が完全に収まっている場合を示し、図５は、ツール２６の一部分だけがスマートカメラの視野内に入っている場合を示す。以下では、これらの実施形態について詳細に説明する。図２〜３は、簡単に言うと、たとえば、（視野５２内に示された）上面５４および（視野５２内に示された）底面５６を有するミル切削ツールの形であって、ツール軸ターゲット平面６２を与えられたツール２６と、（破線で示された）ツール回転中心またはツール軸６４と、長さターゲット平面６６と、水平線６８と、（両方向矢印で示された）制御点距離７０と、（曲線矢印のペアで示された）表示角度７２と、（矢印のペアで示された）直径距離７４と、有効半径平面７６と、（図３の矢印のペアで示された）ツール軸位置偏差７８と、制御点８０のペアと、（曲線両方向矢印で示された）コーナ半径８４と、（両方向矢印で示された）長さオフセット８６と、（図２または図３の両方向矢印で示された）ツール直径９０と、（図３の両方向矢印で示された）有効直径９２と、（図３の両方向矢印で示された）ツール振れ９４と、（矢印のペアで示された）ツール偏差角度９６とを示す。図４は、簡単に言うと、たとえば、エンドミル１００の形であって、歯先角面１０２を与えられたツール２６と、制御点１０３と、（破線で示された）ツール軸１０４と、（矢印のペアで示された）歯先角長さ１０６と、（曲線矢印のペアで示された）歯先角１０８と、ツール底面１１２と、ツール上面１１４と、歯先角面１０２の一端と上面１１４の一端とが交差する点１１６とを示す。図５は、簡単に言うと、図２〜３に示されたミル切削ツール２６であるが、１２０で示された視野には一部だけが入っており、（以下、１２６として示される）ツールの（視野１２０内に示された）上面１２２および（視野１２０内に示された）底面１２４を有し、（破線で示された）ツール軸１２８を与えられたツール２６と、制御点１３０のペアと、（曲線両方向矢印で示された）表示角度１３２と、水平線１３４と、（破線で示された）ツール半径ターゲット平面１５２と、長さターゲット平面１５４と、（矢印のペアで示された）半径偏差１５６と、（矢印のペアで示された）制御点距離１６０と、（矢印のペアで示された）半径距離１６２と、有効半径平面１６８と、（曲線両方向矢印で示された）コーナ半径１７４と、（矢印のペアで示された）長さオフセット１７６と、（両方向矢印で示された）実半径１９０と、コーナ半径チップ１９２とを示す。制御点（８０や１３０など）の位置決めは、ツール２６／１００／１２６のタイプに依存し、ツール２６／１００／１２６のゲージ長に応じて変わることがある。図示された様々なターゲット平面（図２のツール軸ターゲット平面６２および長さターゲット平面６６や、図５のツール半径ターゲット平面１５２および長さターゲット平面１５４など）は、一般に、ＮＣ機械１８のツール軸（図示せず）を基準とする。
【００４７】
図２に示すように、ツール２６は、スマートカメラ３４の（四角形で示された）視野５２に収まっている。図２にさらに示すように、ツール２６の全体幅は、視野５２内に収まっている。スマートカメラ３４によって取得された、関係する特性の測定値は、ツール２６および機械１８の作業におけるその後の使用（たとえば、評価、操作、査定、その他）のために、スマートカメラ３４によって機械加工ツールプログラム３６に伝送されることが可能な取得データ４６を提供する。たとえば、機械加工ツールプログラム３６は、取得データ４６を用いて、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけを変更すること、ツール２６が機械１８に適正に装着されているかどうかを判定すること、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけが適正かどうかを判定すること（そして、適正でない場合は、位置決めおよび／または方向づけを変更すること）、ツール２６が、実施されるべき機械加工作業に適正なツールかどうかを検証すること、ツール２６および機械１８の稼動状態（たとえば、機械１８によるツール２６の位置決めまたは方向づけが適正でないこと、ツール２６の過度の摩耗が見つかったこと、その他の理由により、メンテナンスまたは修理が必要かどうか）を確認すること、などを行うことが可能である。
【００４８】
ツール２６は、システム１０からの要求（たとえば、トランザクション４０）がある前に、視野５２内で位置決めおよび／または方向づけされて、その位置および／または方向が決定されることが可能である。各ツール２６は、取得データ４６を使用する（たとえば、評価する）ことを支援する基準点として用いられることが可能な、１つまたは複数の制御点８０（そのうちの２つを図２および３に示した）を有することが可能である。たとえば、図２に示すように、ツール制御点８０は、視野５２を二分する長さターゲット平面６６に接して、または近接して、位置決めまたは配置されることが可能である。また、ツール軸６４は、長さターゲット平面６６に垂直であるように示された（したがって、やはり、視野５２を二分する）ツール軸ターゲット平面６２の上方に位置決めされることが可能である。ツール２６が水平に表示される場合は、制御点８０は、機械１８からは制御点８０を長さターゲット平面６６上に配置するように見える（したがって、視野５２を二分する）垂直平面に対して位置決めされることが可能であり、ツール軸６４は、機械１８からはツール軸６４をツール軸ターゲット平面６２上に配置するように見える水平平面の中央に位置決めされることが可能である。ツール２６が視野５２内で位置決めおよび方向づけされた後、システム１０は、この後に詳細に説明するように、ツール２６またはエンドミル１００の、規準からの長さオフセット８６、有効直径９２、コーナ半径８４、歯先角１０８、実ツール直径９０、振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）などを含むことが可能であって、これらに限定されない取得データ４６を提供するために、（制御点８０、ツール軸ターゲット平面６２、長さターゲット平面６６などを基準点として用いる）ツール２６の測定をスマートカメラ３４に要求することが可能である。
【００４９】
ツール２６が位置決めされた後、ツール２６のどの特性および測定値がスマートカメラ３４によって取得されるべきかに関して、（トランザクションＩＤ番号、既知のツール特性、特性を測定するためにツール２６がどのように位置決めまたは方向づけされるべきか、ツール２６の識別情報などを含むことが可能な）トランザクション４０が、（矢印４２で示されるように）システム１０によって、スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。スマートカメラ３４によって取得された測定結果は、その後、取得データ４６として、機械加工ツールプログラム３６に伝送される。ツールプログラム３６は、取得データ４６を用いて、機械１８によるツール２６の作業を制御するか、ツール２６および／または機械１８の状態を確認する。たとえば、ツールプログラム３６は、スマートカメラ３４によって取得された測定値を評価し、その評価から、たとえば、ツール２６が、使用すべき適正なツールかどうか（たとえば、ツール２６の有効直径が許容範囲内にあるかどうか）、ツール２６が機械１８によって適正に装着されているかどうか、ツール２６が使用に対して適正に位置決めおよび／または方向づけされているか（および、そうでない場合は、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけをどのように更新または調整するか）、ツール２６の適正でない位置決めおよび／または方向づけは、機械１８がメンテナンスまたは修理を必要としていることを示しているかどうか、などを判定することが可能である。
【００５０】
（図２〜４で示されたような）ツール２６の、すべてまたはほとんどの関係する特性の測定の実施形態では、システム１０は、「完全ツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０１」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。ＩＤ ０１は、スマートカメラ３４の視野５２内に表示されているツール２６の角度をスマートカメラ３４が知ることができるように、表示角度７２（曲線矢印のペア）を含むことが可能である。ＩＤ ０１はさらに、（ａ）図３において７０で示された制御点距離（すなわち、長さターゲット平面６６の方向に測定される、ツール軸６４から制御点８０の位置までの垂直半径距離）（これは、ツール２６の半径の０〜１００％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で表されることが可能である）と、（ｂ）直径距離７４（すなわち、ツール軸６４に平行な、制御点８０から有効半径平面７６までの軸方向距離）（これは、視野５２の０〜５０％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で表されることが可能である）と、を含むことが可能である。
【００５１】
図３に示すように、コーナ半径８４は、実施されるべき他の測定の指定として用いられることが可能である。そのような実施されるべき測定のそれぞれに対応する値が、以下のように用いられることが可能である。
【００５２】
０．コーナ半径８４（図３を参照）または歯先角１０８（図４を参照）を測定しない。
【００５３】
１．コーナ半径８４を測定し、その測定値を返す。
【００５４】
２．適用可能であれば（図４のエンドミル１００を参照）、歯先角１０８および歯先角長さ１０６を測定する。
【００５５】
前述の測定から、スマートカメラ３４は、図３に示されるような、以下の取得データ４６を提供することが可能である。
【００５６】
１．長さオフセット８６（すなわち、制御点８０から長さターゲット平面６６までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５７】
２．有効直径９２（すなわち、実ツール直径９０および振れ９４を含む、回転ツールの測定された最大直径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５８】
３．コーナ半径８４（すなわち、ツール２６の末端または先端とツール２６の側面５６との間のコーナの半径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５９】
４．ツール軸位置偏差７８（すなわち、切削ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の距離）（ツール２６の制御点８０の平面上で測定されることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６０】
５．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６１】
６．（たとえば、図４に示されているような）歯先角１０８（すなわち、歯先角面１０２とツール軸１０４とによって形成された角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６２】
７．歯先角長さ１０６（すなわち、エンドミル１００の、制御点１０３から、歯先角面１０２とツール面１１４とが交差する交差点１１６までの軸方向長さ）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６３】
８．実ツール直径９０（すなわち、ツール２６の測定された直径であって、振れ９４を含まない）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６４】
９．測定されたツール振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６５】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００６６】
「長さのみ」のツール測定を示す実施形態では、長さが視野５２に完全に収まるツール２６を考えると、システム１０は、「長さのみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０２」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。ＩＤ ０２は、スマートカメラ３４に伝送される、ツール２６の以下の既知の特性を含むことが可能である。
【００６７】
１０．表示角度７２（すなわち、ツール軸６４と水平線６８との間に形成された角度）（−９０〜＋９０度の範囲で変化することが可能であり、たとえば、度単位の形式で与えられることが可能）。
【００６８】
１１．制御点距離７０（すなわち、ツール軸６４から制御点８０の位置までの垂直半径距離）（これは、ツール半径の０〜１００％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で与えられることが可能）。
【００６９】
トランザクションＩＤ ０２によって与えられるデータを用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【００７０】
１２．長さオフセット８６（すなわち、制御点８０を含む平面の方向に測定される、制御点８０から長さターゲット平面６６までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７１】
１３．ツール軸位置偏差７８（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の距離）（制御点８０、ツール軸６４、およびツール軸ターゲット平面６２を含む平面上で測定されることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、取得データ４６の形式がツールプログラム３６に伝送されることが可能）。
【００７２】
１４．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００７４】
幅のみのツール測定を示す実施形態では、幅が（図２のように）視野５２に完全に収まるツール２６を考えると、システム１０は、「幅のみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０３」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。トランザクションＩＤ ０３は、スマートカメラ３４に伝送される、ツール２６の以下のチェックまたは特性を含むことが可能である。
【００７５】
１５．ツール２６の実ツール直径９０は、チェックされる。
【００７６】
１６．表示角度７２（すなわち、これによって、スマートカメラ３４が、ツール軸ターゲット平面６２および長さターゲット平面６６の位置を特定または定義することが可能）。
【００７７】
トランザクションＩＤ ０３によって与えられる上述のチェックおよび特性を用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【００７８】
１７．有効直径９２（すなわち、実ツール直径９０および振れ９４を含む、回転ツール２６の測定された最大直径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７９】
１８．ツール軸位置偏差７８（すなわち、制御点８０を含む平面上で測定される、ツール軸６４からツール軸ターゲット平面６２までの距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８０】
１９．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８１】
２０．実ツール直径９０（すなわち、ツール２６の測定された直径であって、振れ９４を含まない）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８２】
２１．測定されたツール振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００８４】
図５に示したように、ツール２６が視野５２内に完全には収まらない場合は、ツール（以下、１２６と称する）の視野１２０内の部分からデータを外挿することによって全体ツール１２６についての取得データ４６を提供することが必要である場合がある。図５に示すように、ツール軸１２８に垂直な長さターゲット平面１５４の上に、ツール１２６の制御点１３０を配置することが可能である。長さターゲット平面１５４に垂直な（したがって、視野１２０を二分する）ツール半径ターゲット平面１５２の上またはこれと平行に、ツール１２６の底面１２４を配置することが可能である。図２〜３に示したツール２６の、既に説明した実施形態の場合と同様に、図５のツール１２６は、どのような特性および測定値がスマートカメラ３４によってツール１２６から取得されるべきかを要求するトランザクション４０（以下、「ＩＤ ０４」と称する）が伝送される前に、位置決めおよび／または方向づけされることが可能である。たとえば、切削ツール１２６に関してＩＤ ０４によって要求される測定は、規準からの長さオフセット１７６、実ツール半径１９０、コーナ半径１７４などを含むことが可能である。トランザクションＩＤ ０４によって取得されることが可能であって、ツールプログラム３６に伝送されることが可能な取得データ４６は、以下のとおりである。
【００８５】
２２．表示角度１３２（すなわち、ツール軸１２８が水平線１３４となす角度）（−９０〜＋９０度の範囲で変化することが可能）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８６】
２３．制御点距離１６０（すなわち、ツール半径ターゲット平面１５２から制御点１３０までの垂直半径距離）（視野１２０の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８７】
２４．半径距離１６２（すなわち、ツール軸１２８に平行な、制御点１３０から有効半径平面１６８までの軸方向距離）（視野の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８８】
図５に示したコーナ半径１７４についての、可能性のある測定方法は、次のように、値０または１で指定されることが可能である。
【００８９】
０ コーナ半径１７４または歯先角１０８を測定しない。
【００９０】
１ コーナ半径１７４を測定し、その測定値を返す。
【００９１】
視野１２０内に位置決めされた、ツール１２６の各ツール面（たとえば、上面１２２および底面１２４）の識別情報は、トランザクションＩＤ ０４とともに、スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。各ツール面に対しては、値を事前に割り当てることも可能である（たとえば、底面１２４に対して１、上面１２２に対して２、など）。トランザクションＩＤ ０４に含まれるデータについては、スマートカメラ３４は、図５に示されるような、以下の取得データ４６を提供することが可能である。
【００９２】
２５．長さオフセット１７６（すなわち、制御点１３０から長さターゲット平面１５４までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９３】
２６．半径偏差１５６（すなわち、ツール１２６の、振れが最大の場合の底面１２４から、ツール半径ターゲット平面１５２までの距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９４】
２７．コーナ半径１７４（すなわち、ツール１２６の先端１９２と上面１２２との間のコーナの半径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９５】
２８．（図４に示されたような）歯先角１０８（すなわち、歯先角面１０２とツール軸１０４とによって形成された角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９６】
２９．（図４に示されたような、歯先角面１０２の軸方向長さであって、たとえば、点１１６で上面１１４と交差するような）歯先角長さ１０６（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９７】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００９８】
ツール１２６の「長さのみ」のツール測定を示す実施形態では、ツール１２６の制御点１３０は、長さターゲット平面１５４およびツール半径ターゲット平面１５２の上に配置されることが可能である。システム１０は、「長さのみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０５」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。必要な測定を識別するために、トランザクションＩＤ ０５を割り当てることが可能である。トランザクションＩＤ ０５は、以下のデータを収集することによって「規準からの長さ偏差」を実施することを含むことが可能である。
【００９９】
３０．表示角度１３２（すなわち、水平線１３４に対するツール１２６の角度または位置）。
【０１００】
３１．制御点距離１６０（すなわち、ツール半径ターゲット平面１５２から制御点１３０までの垂直半径距離）（視野１２０の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位の形式でスマートカメラ３４に提供されることが可能）。
【０１０１】
視野１２０内に位置決めされた、ツール１２６の各ツール面（たとえば、底面１２４または上面１２２）の識別情報（たとえば、底面１２４に対して１、上面１２２に対して２、などの値）は、トランザクションＩＤ ０５の一部として、（前述のように）スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。トランザクションＩＤ ０５によって与えられるデータを用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【０１０２】
３２．長さオフセット１７６（すなわち、制御点１３０から長さターゲット平面１５４までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【０１０３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【０１０４】
半径測定は、ツール（たとえば、ツール１２６）の幅が、視野（たとえば、視野１２０）の内側に収まらない場合のみ、適用可能である。ツール１２６の底面１２４は、ツール半径ターゲット平面１５２の上に、またはこれに近接して、配置されることが可能である。ツール１２６の半径偏差１５６は、長さターゲット平面１５４がツール１２６の任意の部分と交差する場合（ツール１２６が、視野１２０内でターゲット平面１５４とも交差するように位置決めされた場合）にチェックされることが可能である。システム１０は、トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０６」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することにより、半径偏差１５６の測定を実施して、ツール１２６の以下の特性を用い、半径偏差１５６の以下の測定値を提供することが可能である。
【０１０５】
３３．表示角度１３２（ＩＤ ０６に含まれる）。
【０１０６】
３４．視野１２０内に位置決めされた各ツール面（たとえば、底面１２４または上面１２２）の位置の識別情報（ＩＤ ０６に含まれる）。
【０１０７】
３５．半径偏差１５６（すなわち、ツール１２６の、振れが最大の場合の底面１２４から、ツール半径ターゲット平面１５２までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【０１０８】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用のパラメータがあれば、値０を付けて返される。
【０１０９】
システム１０を用いて機械加工ツールの適正な選択を検証する方法の特定の実施形態を、図６のフローチャートで示す。この図では、方法／システムの全体を３００で示している。機械１８に関連付けられた機械加工ツールプログラム３６は、最初に、ステップ３０２で示されるように、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけを行い、その後、ステップ３０４で示されるように、位置決め／方向づけの調整を終了することが可能である。取得されるべき、ツール２６の特性および測定値を含むトランザクション４０（トランザクションＩＤ、既知のツール特性、ツールの識別情報、その他を含むことが可能）を、ステップ３０６で示されるように、スマートカメラ３４に伝送することが可能である。スマートカメラ３４は、ステップ３０８で示されるように、伝送されたトランザクション４０を受け取り、ステップ３１０で示されるように、トランザクション４０に含まれた特性の測定を実施して、取得データ４６を取得する。
【０１１０】
さらに図６に示すように、ステップ３１２で示されるように、取得データ４６がツールプログラム３６に伝送され、ツールプログラム３６では、ステップ３１４で示されるように、エラーコードに関して取得データ４６がチェックされることが可能である。ステップ３１４でエラーコードが見つからなかった場合、取得データは、ステップ３１６で示されるように、ツールプログラム３６によって評価などが行われ、その後、ツールプログラム３６によって、（たとえば、ステップ３１８で示されるように、最初にツール２６の位置および／または方向に対して必要な調整を行うことによって）機械１８の作業を制御するために用いられることが可能である。ステップ３１８で調整が行われた後、機械１８は、ステップ３２０で示されるように、ツール２６に機械加工作業（たとえば、切削）を実施させることに進むことが可能である。
【０１１１】
ステップ３１４で、取得データ４６の一部としてエラーメッセージが見つかった場合、ツールプログラム３６は、ステップ３２２で示されるように、見つかったエラーが修正されるか、他の方法で適切な解決がなされるまで、ツール２６の使用と機械の作業とを一時停止または終了することが可能である。
【０１１２】
図６は、方法／システム３００の例示的実施形態を示しているが、ステップの順番／並びは、必要に応じて、削除、交換、変更、修正されることなどが可能であること、および追加ステップ（たとえば、再測定など）が方法／システム３００に含まれることも可能であることを理解されたい。
【０１１３】
本発明に用いることが可能なスマートカメラ３４および関連部品の実施形態を、図７〜９に示す。図７〜９に示すように、スマートカメラ３４は、スマートカメラ３４およびそのレンズ４０４を、スマートカメラ３４の部品を劣化させうる環境汚染物から保護するために、シールドケース４０２で密封されることが可能である。カメラ３４は、たとえば、スマートカメラ３４のマウントの角度および位置の調節を可能にするために、ケース４０２の底面の水平スロットおよび／または垂直スロット（図示せず）の内側を移動することが可能な３点マウントプレートにマウントされることが可能である。スマートカメラ３４用の照明を提供するために、窓４１４とレンズ４０４との間に、ライト４１０を配置することが可能である。ケース４０２によって密封された区域を冷却する空気流を提供するために、スマートカメラ３４のそばに空気吸い込み口４１６を配置することが可能である。ケース４０２内を所望の温度環境に保つことを支援するために、ライト４１０から発生した熱を、空気吐き出し口４１８から放出することも可能である。図８に見られるように、ケース４０２内のスマートカメラ３４および他の部品にアクセスできるよう、ケース４０２内に管４２２を設けることが可能である。ごみや他の異物を窓４１４に近づけないように、窓４１４の前に、エアカーテン４２４を配置することも可能である。
【０１１４】
本発明のシステムおよび方法の特定の実施形態について説明してきたが、それらに対する様々な修正が、添付の特許請求項で定義される、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく行われることが可能であることは、当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】（たとえば、切削ツールと、切削ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定するスマート画像取得装置とを有する）ＮＣ機械を備えるシステムの概略図である。
【図２】スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの様々な関係する特性を示す、図１の切削ツールの実施形態の（スマート画像取得装置の視野内に収まるミル切削ツールの形の）側面図である。
【図３】スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの、関係する特性をさらに示す、図２の切削ツールの別の側面図である。
【図４】スマート画像取得装置で測定可能な、面取りエンドミルの様々な関係する特性を示す、図１のＮＣ機械システムで使用可能な別の切削ツールの（面取りエンドミルの形の）側面図である。
【図５】ツールの一部分だけがスマート画像取得装置の視野内に収まる場合の、スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの、関係する特性を示す、図２〜３のミル切削ツールの別の側面図である。
【図６】図１に示された機械加工ツールが、ＮＣ機械で使用されるのに適正な機械加工ツールかどうかを検証する、本発明のシステム／方法の実施形態のフロー図である。
【図７】機械加工ツールの特性を測定するために使用可能なスマート画像取得装置の側面図である。
【図８】図７のスマート画像取得装置の斜視図である。
【図９】図７のスマート画像取得装置の上面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０ システム
１８ ＮＣ機械
２６ 切削ツール
３４ スマートカメラ
３６ 機械加工ツールプログラム
３８ トランザクション４０の開始を示す矢印
４０ トランザクション
４２ スマートカメラ３４へのトランザクション３６の伝送を示す矢印
４４ カメラ３４によって取得された画像を示す両方向矢印
４６ 取得データの伝送を示す矢印
５０ ツールプログラム４８による制御／確認を示す矢印
５２ 図２における視野
５４ ツール２６の上面
５６ ツール２６の底面
６２ ツール軸ターゲット平面
６４ ツール軸
６６ 長さターゲット平面
６８ 水平線
７０ 制御点距離
７２ 表示角度
７４ 直径距離
７６ 有効半径平面
７８ ツール軸位置偏差
８０ 制御点
８４ コーナ半径
８６ 長さオフセット
９０ ツール直径
９２ 有効直径
９６ ツール角度偏差
１００ 図４のエンドミル
１０２ 歯先角面
１０３ 制御点
１０４ ツール軸
１０６ 歯先角長さ
１０８ 歯先角
１１０ 交差点
１１２ ツールの底面
１１４ ツールの上面
１２０ 図５における視野
１２２ 上面
１２４ 底面
１２６ 図５のツール
１２８ ツール軸
１３０ 制御点
１３２ 表示角度
１３４ 水平線
１５２ ツール半径ターゲット平面
１５４ 長さターゲット平面
１５６ 半径偏差
１６０ 制御点距離
１６２ 半径距離
１６８ 有効半径平面
１７４ コーナ半径
１７６ 長さオフセット
１９０ 実ツール半径
１９２ コーナ半径チップ
３００ システム
３０２ ＮＣ機械
３０４ ツールプログラムの位置決め／方向づけ調整を終了
３０６ トランザクション
３０８ トランザクションを受信
３１０ 測定を実施
３１２ 測定値を送信
３１４ エラーをチェック
３１６ 測定値を評価
３１８ 調整を有効化
３２０ 切削に進む
３２２ 手順を一時停止
４０２ シールドケース
４０４ レンズ
４１０ ライト
４１４ 窓
４１６ 空気吸い込み口
４１８ 空気吐き出し口
４２２ 管
４２４ エアカーテン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、おおまかには、数値制御（ＮＣ）機械または機械加工作業における機械加工ツールの少なくとも１つの特性を、スマート画像取得装置を用いて測定するシステムおよび方法に関する。本発明は、さらにおおまかには、スマート画像取得装置によって生成された取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フライス削り、中ぐり、穴あけ、リーマ仕上げ、ホーニング仕上げ、ねじ切りなど、様々な機械加工作業を実施するために、自動数値制御工作機械が使用される。そのような作業のそれぞれにおいては、正確な位置、除去されるべき材料の量、仕上がり寸法、機械加工されるべき穴の直径および深さなどが、あらかじめ決定され、数値プログラムまたはコードに翻訳されて、磁気テープ、せん孔テープ、カード、他のデータ記憶装置（たとえば、コンピュータのハードディスク）などに格納される。したがって、この機械は、作業者が常時そばに付くことを必要とせずに、様々な機械加工作業を自動的に実施するよう、「数値制御（ＮＣ）」される。ＮＣ機械およびシステムのいくつかの実例については、たとえば、米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年、５月１日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４３８２２１５号（Ｂａｒｌｏｗら、１９８３年５月３日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４８１６７２９号（Ｃａｒｌｓｏｎ、１９８９年３月２８日発行）、および本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５１８９６２４号（Ｂａｒｌｏｗら、１９９３年２月２３日発行）を参照されたい。
【０００３】
ＮＣ機械加工システムでは、切削またはその他の材料除去は自動的に行われるが、主として、加工寸法を測定する場合や、通常の数値制御カッタオフセットを用いてカッタを調整する場合など、依然として多くの手動作業を必要とする場合がある。たとえば、多数の変量（切削ツールの摩耗、切削ツールの再位置決めおよび／または交換、ならびに（加熱、荷重によるゆがみ、その他の要因による）切削ツール、加工物、または機械自体の寸法変化など）を考慮するには、切削ツールの測定および調整を手動で行うことが必要な場合がある。
【０００４】
切削ツールのようなＮＣ機械加工ツールにより実施される典型的な作業では、特定の加工物または部品の製造のために機械がセットアップされた後に、作業者が、特定の調整（たとえば、ツールオフセット）を手動で実施することが必要な場合がある。作業者は、機械加工作業の開始前に、切削ツールをツール設置面まで進め、ツールと基準面との間隔を手動で測定してツール位置を決定することが、必要になる場合がある。これは、シム材料片などを用いて行われることが可能であり、そのような測定によって、ツールオフセットを手動で行うためのベースが形成されることが可能である。この作業は、複合ツールタレットのようなツール機構が機械加工ツールに含まれる場合には、各ツール、ならびに機械の各（運動）軸に対して個別に実施されることが必要な場合がある。加工物の特定の面の最終（または仕上げ）切削を行う前に、その加工物の半仕上がり面の様々な寸法を、手持ち式ゲージで測定することが必要な場合がある。これにより、作業者は、仕上げ切削に用いる切削ツールの必要なオフセットを決定することが可能になる。仕上がり面の実寸法が所望の寸法と一致するかどうかを判定するために、仕上げ切削を行った後に、手持ち式ゲージを用いて、その加工物を再度チェックすることが必要な場合がある。
【０００５】
多くのＮＣ機械加工作業は、さらに、機械加工ツールに関する寸法情報（たとえば、切削ツールの特定のゲージ長）がＮＣ機械加工制御部に入力されることを必要とする場合がある。このゲージ長は、機械加工ツールのロード前に手動で測定され、ＮＣ機械加工制御部に手動で入力されることが可能である。手動の測定操作は、一つ一つに非常に時間がかかり、特定の加工物を所望の寸法に機械加工するために必要な総時間が膨大な量になるため、その機械加工ツールの製造能力を制限する。機械加工ツールの能力が少しでも低下することは、ＮＣ機械加工システムに関連するコストの関係から、重大な経済的問題になる。
【０００６】
さらに、そのような手動作業はすべて、製造工程に誤りをもたらしがちである。機械加工ツールの、関係する特性（たとえば、切削ツールのゲージ長）を、手動で測定する代わりに、ＮＣ機械上でツールプローブを用いて測定することが可能である。機械加工ツールの寸法を測定するツールプローブアセンブリを開示した米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年５月１日発行）を参照されたい。適正なツールがＮＣ機械によってロードされていることを確認するために、ゲージ長に加えて、切削ツールの他の寸法特性（たとえば、直径、コーナ半径など）も、ツールプローブで測定することが可能である。ツールプロービングは、ＮＣ機械制御部の制御下で実施可能であり、したがって、ＮＣ機械システムの一部を含むことが可能である。ＮＣ機械のプロービングツールは、適正なゲージ長を識別することに関して、手動による方法に比べ、より正確であり、より誤りが発生しにくい傾向がある。そうではあっても、ツールプロービングも、機械加工ツール（切削ツールなど）の長さおよび他の特性を測定することに関して、なお比較的低速なプロセスである。切削ツール用の事前測定装置については、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４５７１８４１号（Ｃａｍｐｂｅｌｌ、１９８６年２月２５日発行）、および米国特許第４５９２１４６号（Ｃａｍｐｂｅｌｌ、１９８６年６月３日発行）も参照されたい。
【特許文献１】米国特許第３，５１８，７６９号公報
【特許文献２】米国特許第４，０３１，６２８号公報
【特許文献３】米国特許第４，１５１，６４２号公報
【特許文献４】米国特許第４，３８２，２１５号公報
【特許文献５】米国特許第４，４２８，０５５号公報
【特許文献６】米国特許第４，５６２，３９２号公報
【特許文献７】米国特許第４，５７１，８４１号公報
【特許文献８】米国特許第４，５９２，１４６号公報
【特許文献９】米国特許第４，６２０，２８１号公報
【特許文献１０】米国特許第４，７５０，２７２号公報
【特許文献１１】米国特許第５，１８９，６２４号公報
【特許文献１２】米国特許第６，７８４，９０３ Ｂ２ 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、（１）機械加工ツールの、関係する特性（たとえば、ゲージ長など）を、手動による方法や従来のツールプローブより素早く測定することと、（２）従来のツールプローブの精度と少なくとも同等の精度で測定することと、（３）そのような測定から、（ａ）その機械加工ツールが、実施されるべき機械加工作業に適切または適正かどうか、（ｂ）その機械加工ツールの他の稼動使用の適切性、（ｃ）その機械加工ツールの稼動使用がどのように制御されるべきか、または（ｄ）その機械加工ツールおよび／またはＮＣ機械の稼動状態はどのようなものか、を決定（たとえば、検証）することと、を行うことが可能な、ＮＣ機械の機械加工ツール（切削ツールなど）のためのシステムおよび方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、おおまかには、
少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、
機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、を備えるシステムを対象とする。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、
機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、
その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行う機械加工ツールプログラムと、を備えるシステムを対象とする。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供するステップと、
（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールからの取得データを提供するステップと、を含む方法を対象とする。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、おおまかには、
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供するステップと、
（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供するステップと、
（ｃ）その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械加工作業による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うステップと、を含む方法を対象とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
用語「数値制御機械」または「ＮＣ機械」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工ツールを用いて機械加工作業を実施する機械を意味し、この場合、実施されるべき機械加工作業は、あらかじめ決定され、数値コード、コンピュータ命令などに翻訳されて、磁気テープ、せん孔テープ、コンピュータカード、コンピュータソフトウェア、コンピュータハードウェアなどに格納されることが可能である。ＮＣ機械の実例は、たとえば、米国特許第４１５１６４２号（Ｈｏｌｌａｎｄら、１９７９年、５月１日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４３８２２１５号（Ｂａｒｌｏｗら、１９８３年５月３日発行）、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第４８１６７２９号（Ｃａｒｌｓｏｎ、１９８９年３月２８日発行）、および本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５１８９６２４号（Ｂａｒｌｏｗら、１９９３年２月２３日発行）に開示されており、これらのうちの関係する開示は、参照によって本明細書に組み込まれている。
【００１３】
用語「ＮＣ機械制御部」は、本明細書においては、ＮＣ機械の動作を制御する、ＮＣ機械の構成要素または部分を意味する。
【００１４】
用語「機械加工ツール」は、本明細書においては、機械加工作業を実施するために、ＮＣ機械によって使用されるすべてのツールを意味する。機械加工ツールの例として、ミル（たとえば、切削ミル、エンドミルなど）、リーマ、ドリル、ボア、ホーニング装置、ねじ切り装置、旋盤などがあり、これらに限定されない。
【００１５】
用語「測定された機械加工ツール」は、本明細書においては、スマート画像取得装置によって測定された機械加工ツールを意味する。
【００１６】
用語「トランザクション」は、本明細書においては、機械加工ツールのどの特性および測定値が取得されるべきかについて、スマート画像取得装置に伝送された要求を意味する。トランザクションはさらに、識別番号（ＩＤ）、ツールの既知の特性、特性の測定に関してツールがどのように位置決めおよび／または方向づけされるべきか、その他を含むことが可能である。
【００１７】
用語「特性」は、本明細書においては、スマート画像取得装置によって測定されることが可能な、機械加工ツールの、任意のパラメータ、品質、形状、構成、デザイン、サイズ、長さ、幅、厚さ、高さ、組成、性質、構造、形体、属性、配置、順序、方向など、またはこれらの任意の組み合わせを意味する。
【００１８】
用語「関係する特性」は、本明細書においては、機械加工ツールの稼動使用を制御するために用いられることが可能であるか、機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認するために用いられることが可能である、スマート画像取得装置によって測定される、任意の特性を意味する。
【００１９】
用語「スマート画像取得装置」は、本明細書においては、測定される機械加工ツールの画像を、取得、捕捉、生成することが可能な装置を意味し、さらにオプションで、取得、捕捉、生成した測定データが、たとえば、機械加工ツールプログラムによって評価されることが可能であるように、画像を何らかのフォーマット（たとえば、デジタルフォーマット）に変換することも可能な装置を意味する。好適なスマート画像取得装置として、スマートカメラなどがあり、これに限定されない。
【００２０】
用語「データ」は、本明細書においては、スマート画像取得装置を用いて機械加工ツールの１つまたは複数の特性を測定することによって取得、捕捉、生成された、任意の情報、画像、その他を意味する。
【００２１】
用語「取得データ」は、本明細書においては、測定された機械加工ツールの、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）の視野内にある部分から、スマート画像取得装置によって取得、捕捉、生成され、機械加工ツールプログラムに伝送されることが可能な、任意の関係する特性を意味する。
【００２２】
用語「取得データを使用する」は、本明細書においては、機械加工ツールプログラムに伝送された、取得されたデータを、評価、査定、操作、変形、変換、使用することなどを意味する。
【００２３】
用語「機械加工ツールプログラム」は、本明細書においては、機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することに用いられるコンピュータソフトウェアを意味する。
【００２４】
用語「稼動使用」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施されることが可能であって、機械加工ツールプログラムによって制御されることが可能である、任意の機械加工作業を意味する。
【００２５】
用語「稼動使用を制御する」ことは、本明細書においては、機械加工ツールによって実施される機械加工作業の程度、様式、タイプなどを調整、監視、制限、限定、増減、変更することなどを含み、これらに限定されず、さらに機械加工ツールを使用しないこと、または機械加工ツールの使用を停止することを含む。
【００２６】
用語「稼動状態」は、本明細書においては、機械加工作業を実施することについての、機械加工ツール、ＮＣ機械、またはその両方の状態、状況、準備態勢などを意味する。
【００２７】
用語「検証する」は、本明細書においては、測定された機械加工ツールが、稼動使用の準備ができているかどうか、または稼動使用にふさわしいかどうか（たとえば、適正なツールかどうか）、あるいは、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械が稼動状態にあるかどうかを、取得データから判定、確認、実証、立証、確証することなどを意味する。
【００２８】
用語「適正な機械加工ツール」は、本明細書においては、ＮＣ機械または機械加工システムによる稼動使用にふさわしい（かなっている、好適な）機械加工ツールであることを、取得データから検証された、測定された機械加工ツールを意味する。
【００２９】
用語「ゲージ長」は、本明細書においては、機械加工ツールの長さ寸法の測定値（たとえば、ツールアセンブリのメカニカルインタフェースからツールの制御点まで測定された長さなど）を意味する。
【００３０】
用語「振れ」は、本明細書においては、機械加工ツール（たとえば、ドリル、リーマ、エンドミルなど）が回転する際に起こるぶれやそりなどの量を意味する。
【００３１】
用語「機械加工作業」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施される動作、働きなどを意味する。機械加工ツールによって実施可能な機械加工作業として、穴あけ、中ぐり、フライス削り、研削、リーマ仕上げ、切削、旋盤加工、仕上げ、製作、組み立て、整形などがあり、これらのうちの１つまたは複数に限定されない。
【００３２】
用語「機械加工ステップ」は、本明細書においては、機械加工ツールによって実施されるすべての手順、工程、手法などを意味する。機械加工ステップとして、穴あけ、中ぐり、フライス削り、研削、リーマ仕上げ、切削、旋盤加工、仕上げ、製作、組み立て、整形などがあり、これらのうちの１つまたは複数に限定されない。
【００３３】
用語「機械加工システム」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工作業を含むシステムを意味する。
【００３４】
用語「機械加工方法」は、本明細書においては、１つまたは複数の機械加工ステップを含む方法を意味する。
【００３５】
用語「機械加工ステーション」は、本明細書においては、機械加工システムにおいて、１つまたは複数の機械加工作業が実施されることが可能な、所与の点、場所、位置などを意味する。
【００３６】
用語「伝送（する）」は、本明細書においては、任意のタイプ、様式などで、データを、提供、供給、入力するなどして伝達することを意味する。本明細書におけるデータ伝送は、有線による電子的方法、無線による電子的方法、またはその組み合わせを用いることを含め、電子的に実施されることが可能である。電子的伝送は、様々な、ローカルまたはリモートの電子的伝送方法で実施可能であり、たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）またはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）ベース、インターネットベース、またはＷｅｂベースの伝送方法、ケーブルテレビまたは無線通信のネットワーク、または他の任意の好適なローカルまたはリモートの伝送方法を用いて実施可能である。
【００３７】
用語「コンピュータ」は、本明細書においては、パーソナルコンピュータ（ポータブルまたはデスクトップ）、サーバ、メインフレームコンピュータなどを意味する場合がある。
【００３８】
用語「ソフトウェア」は、本明細書においては、任意の形式のプログラムされた機械可読言語または命令（たとえば、オブジェクトコード）を意味し、これらは、ロードまたは他の方法でインストールされた場合に、作業命令を読み取ることが可能な機械（たとえば、コンピュータまたは他のコンピュータプログラム読み取り装置）に作業命令を供給する。
【００３９】
用語「含む（備える）」は、本明細書においては、様々な作業、ステップ、データ、ステーション、ツール、装置などが、本発明において、結合されて採用されることを意味する。したがって、用語「含む（備える）」は、より制限的な用語である「（本質的に）からなる」を包含する。
【００４０】
本発明のシステムの実施形態は、おおまかには、（ａ）少なくとも１つの機械加工ツールを有するＮＣ機械と、（ｂ）機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供する、スマート画像取得装置と、（ｃ）オプションで、その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行う機械加工ツールプログラムと、を備える。
【００４１】
本発明の方法の実施形態は、おおまかには、（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツールを提供することと、（ｂ）スマート画像取得装置を用いて、機械加工ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定して、測定された機械加工ツールについての取得データを提供することと、（ｃ）オプションで、その取得データを用いて、測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械加工作業による稼動使用を制御すること、または、測定された機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することを行うことと、を含む。
【００４２】
本発明のシステムおよび方法の実施形態は、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）が、（１）機械加工ツールの、少なくとも１つの関係するツール特性（たとえば、切削ツールのゲージ長）を、手動による方法やツールプローブより素早く測定することと、（２）それらの関係するツール特性を、少なくとも、従来のツールプローブと同等の精度で測定することと、（３）（ａ）測定された機械加工ツールの、ＮＣ機械による稼動使用を制御すること（たとえば、測定された機械加工ツールが、ＮＣ機械または機械加工作業での使用のために選択されるのに適正な機械加工ツールかどうか）、または、（ｂ）機械加工ツールまたはＮＣ機械の稼動状態を確認することに用いられることが可能な、測定された機械加工ツールについての取得データを提供することと、に用いられることが可能であるという発見に基づく。
【００４３】
機械加工ツール（たとえば、切削ツール）を有するＮＣ機械を含み、スマート画像取得装置（たとえば、スマートカメラ）を用いて（たとえば、適正なツールの選択を検証するために）機械加工ツールの、関係する特性を測定して、切削ツールの稼動使用を制御するシステムの、特定の実施形態の概略図を図１に示し、これについて、以下、詳細に説明する。図１は、四角形１８で全体が表されたＮＣ機械を備える、全体が１０で示されたシステムを示す。機械１８は、機械加工ツール（たとえば、矩形２６で全体が示された切削ツール）を有するとして示されている。さらに図１に示すように、システム１０はさらに、スマート画像取得装置（たとえば、矩形３４で全体が示されたスマートカメラ）を備える。
【００４４】
図１に示すように、矩形３６で示された機械加工ツールプログラムが与えられることが可能である。ツールプログラム３６は、機械１８の一部として示されているが、機械１８から独立していてもよい。ツールプログラム３６は、矢印３８で示されるように、矩形４０で示されたトランザクションを開始する。トランザクション４０は、ツール２６から取得されるべき特性および測定値、ツール２６の既知の特性、その他を含むことが可能である。たとえば、トランザクション４０は、ツール２６の識別情報を、含んでも含まなくてもよい。ツールプログラム３６のプログラミングの量および複雑度を最小限にすることと、ツールプログラム３６を、様々なツール２６に対して、より汎用的に適用可能にすることとのためには、トランザクション４０は、ツール２６の識別情報を含まないことが望ましいであろう。
【００４５】
トランザクション４０は、矢印４２で示されるように、システム１０によって、スマートカメラ３４に伝送される。スマートカメラ３４は、トランザクション４０に応答して、両方向矢印４４で示されるように、ツール２６の１つまたは複数の関係する特性の１つまたは複数の画像を取得する。これらの伝送された画像４４は、多くの場合、スマートカメラ３４によって、デジタル測定値に変換される。スマートカメラ３４によって取得された画像／測定値４４は、伝送された取得データを、矢印４６で示されるように、機械加工ツールプログラム３６に提供する。その後、ツールプログラム３６は、矢印５０で示されるように、受け取った取得データ４６を用いて、ツール２６の、機械１８による稼動使用を制御して（たとえば、ＮＣ機械制御部に命令を与えて）、たとえば、ツール２６が機械１８による使用に適正なツールかどうか、ツール２６および／または機械１８が稼動状態にあるかどうか、などを判定する。
【００４６】
図２〜５は、取得データ４６を提供するためにスマートカメラ３４によって測定されることが可能な、様々なツール２６の各種の関係する特性を示す。図２〜４は、５２で示されたスマートカメラ３４の視野内に、ツール２６が完全に収まっている場合を示し、図５は、ツール２６の一部分だけがスマートカメラの視野内に入っている場合を示す。以下では、これらの実施形態について詳細に説明する。図２〜３は、簡単に言うと、たとえば、（視野５２内に示された）上面５４および（視野５２内に示された）底面５６を有するミル切削ツールの形であって、ツール軸ターゲット平面６２を与えられたツール２６と、（破線で示された）ツール回転中心またはツール軸６４と、長さターゲット平面６６と、水平線６８と、（両方向矢印で示された）制御点距離７０と、（曲線矢印のペアで示された）表示角度７２と、（矢印のペアで示された）直径距離７４と、有効半径平面７６と、（図３の矢印のペアで示された）ツール軸位置偏差７８と、制御点８０のペアと、（曲線両方向矢印で示された）コーナ半径８４と、（両方向矢印で示された）長さオフセット８６と、（図２または図３の両方向矢印で示された）ツール直径９０と、（図３の両方向矢印で示された）有効直径９２と、（図３の両方向矢印で示された）ツール振れ９４と、（矢印のペアで示された）ツール偏差角度９６とを示す。図４は、簡単に言うと、たとえば、エンドミル１００の形であって、歯先角面１０２を与えられたツール２６と、制御点１０３と、（破線で示された）ツール軸１０４と、（矢印のペアで示された）歯先角長さ１０６と、（曲線矢印のペアで示された）歯先角１０８と、ツール底面１１２と、ツール上面１１４と、歯先角面１０２の一端と上面１１４の一端とが交差する点１１６とを示す。図５は、簡単に言うと、図２〜３に示されたミル切削ツール２６であるが、１２０で示された視野には一部だけが入っており、（以下、１２６として示される）ツールの（視野１２０内に示された）上面１２２および（視野１２０内に示された）底面１２４を有し、（破線で示された）ツール軸１２８を与えられたツール２６と、制御点１３０のペアと、（曲線両方向矢印で示された）表示角度１３２と、水平線１３４と、（破線で示された）ツール半径ターゲット平面１５２と、長さターゲット平面１５４と、（矢印のペアで示された）半径偏差１５６と、（矢印のペアで示された）制御点距離１６０と、（矢印のペアで示された）半径距離１６２と、有効半径平面１６８と、（曲線両方向矢印で示された）コーナ半径１７４と、（矢印のペアで示された）長さオフセット１７６と、（両方向矢印で示された）実半径１９０と、コーナ半径チップ１９２とを示す。制御点（８０や１３０など）の位置決めは、ツール２６／１００／１２６のタイプに依存し、ツール２６／１００／１２６のゲージ長に応じて変わることがある。図示された様々なターゲット平面（図２のツール軸ターゲット平面６２および長さターゲット平面６６や、図５のツール半径ターゲット平面１５２および長さターゲット平面１５４など）は、一般に、ＮＣ機械１８のツール軸（図示せず）を基準とする。
【００４７】
図２に示すように、ツール２６は、スマートカメラ３４の（四角形で示された）視野５２に収まっている。図２にさらに示すように、ツール２６の全体幅は、視野５２内に収まっている。スマートカメラ３４によって取得された、関係する特性の測定値は、ツール２６および機械１８の作業におけるその後の使用（たとえば、評価、操作、査定、その他）のために、スマートカメラ３４によって機械加工ツールプログラム３６に伝送されることが可能な取得データ４６を提供する。たとえば、機械加工ツールプログラム３６は、取得データ４６を用いて、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけを変更すること、ツール２６が機械１８に適正に装着されているかどうかを判定すること、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけが適正かどうかを判定すること（そして、適正でない場合は、位置決めおよび／または方向づけを変更すること）、ツール２６が、実施されるべき機械加工作業に適正なツールかどうかを検証すること、ツール２６および機械１８の稼動状態（たとえば、機械１８によるツール２６の位置決めまたは方向づけが適正でないこと、ツール２６の過度の摩耗が見つかったこと、その他の理由により、メンテナンスまたは修理が必要かどうか）を確認すること、などを行うことが可能である。
【００４８】
ツール２６は、システム１０からの要求（たとえば、トランザクション４０）がある前に、視野５２内で位置決めおよび／または方向づけされて、その位置および／または方向が決定されることが可能である。各ツール２６は、取得データ４６を使用する（たとえば、評価する）ことを支援する基準点として用いられることが可能な、１つまたは複数の制御点８０（そのうちの２つを図２および３に示した）を有することが可能である。たとえば、図２に示すように、ツール制御点８０は、視野５２を二分する長さターゲット平面６６に接して、または近接して、位置決めまたは配置されることが可能である。また、ツール軸６４は、長さターゲット平面６６に垂直であるように示された（したがって、やはり、視野５２を二分する）ツール軸ターゲット平面６２の上方に位置決めされることが可能である。ツール２６が水平に表示される場合は、制御点８０は、機械１８からは制御点８０を長さターゲット平面６６上に配置するように見える（したがって、視野５２を二分する）垂直平面に対して位置決めされることが可能であり、ツール軸６４は、機械１８からはツール軸６４をツール軸ターゲット平面６２上に配置するように見える水平平面の中央に位置決めされることが可能である。ツール２６が視野５２内で位置決めおよび方向づけされた後、システム１０は、この後に詳細に説明するように、ツール２６またはエンドミル１００の、規準からの長さオフセット８６、有効直径９２、コーナ半径８４、歯先角１０８、実ツール直径９０、振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）などを含むことが可能であって、これらに限定されない取得データ４６を提供するために、（制御点８０、ツール軸ターゲット平面６２、長さターゲット平面６６などを基準点として用いる）ツール２６の測定をスマートカメラ３４に要求することが可能である。
【００４９】
ツール２６が位置決めされた後、ツール２６のどの特性および測定値がスマートカメラ３４によって取得されるべきかに関して、（トランザクションＩＤ番号、既知のツール特性、特性を測定するためにツール２６がどのように位置決めまたは方向づけされるべきか、ツール２６の識別情報などを含むことが可能な）トランザクション４０が、（矢印４２で示されるように）システム１０によって、スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。スマートカメラ３４によって取得された測定結果は、その後、取得データ４６として、機械加工ツールプログラム３６に伝送される。ツールプログラム３６は、取得データ４６を用いて、機械１８によるツール２６の作業を制御するか、ツール２６および／または機械１８の状態を確認する。たとえば、ツールプログラム３６は、スマートカメラ３４によって取得された測定値を評価し、その評価から、たとえば、ツール２６が、使用すべき適正なツールかどうか（たとえば、ツール２６の有効直径が許容範囲内にあるかどうか）、ツール２６が機械１８によって適正に装着されているかどうか、ツール２６が使用に対して適正に位置決めおよび／または方向づけされているか（および、そうでない場合は、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけをどのように更新または調整するか）、ツール２６の適正でない位置決めおよび／または方向づけは、機械１８がメンテナンスまたは修理を必要としていることを示しているかどうか、などを判定することが可能である。
【００５０】
（図２〜４で示されたような）ツール２６の、すべてまたはほとんどの関係する特性の測定の実施形態では、システム１０は、「完全ツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０１」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。ＩＤ ０１は、スマートカメラ３４の視野５２内に表示されているツール２６の角度をスマートカメラ３４が知ることができるように、表示角度７２（曲線矢印のペア）を含むことが可能である。ＩＤ ０１はさらに、（ａ）図３において７０で示された制御点距離（すなわち、長さターゲット平面６６の方向に測定される、ツール軸６４から制御点８０の位置までの垂直半径距離）（これは、ツール２６の半径の０〜１００％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で表されることが可能である）と、（ｂ）直径距離７４（すなわち、ツール軸６４に平行な、制御点８０から有効半径平面７６までの軸方向距離）（これは、視野５２の０〜５０％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で表されることが可能である）と、を含むことが可能である。
【００５１】
図３に示すように、コーナ半径８４は、実施されるべき他の測定の指定として用いられることが可能である。そのような実施されるべき測定のそれぞれに対応する値が、以下のように用いられることが可能である。
【００５２】
０．コーナ半径８４（図３を参照）または歯先角１０８（図４を参照）を測定しない。
【００５３】
１．コーナ半径８４を測定し、その測定値を返す。
【００５４】
２．適用可能であれば（図４のエンドミル１００を参照）、歯先角１０８および歯先角長さ１０６を測定する。
【００５５】
前述の測定から、スマートカメラ３４は、図３に示されるような、以下の取得データ４６を提供することが可能である。
【００５６】
１．長さオフセット８６（すなわち、制御点８０から長さターゲット平面６６までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５７】
２．有効直径９２（すなわち、実ツール直径９０および振れ９４を含む、回転ツールの測定された最大直径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５８】
３．コーナ半径８４（すなわち、ツール２６の末端または先端とツール２６の側面５６との間のコーナの半径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００５９】
４．ツール軸位置偏差７８（すなわち、切削ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の距離）（ツール２６の制御点８０の平面上で測定されることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６０】
５．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６１】
６．（たとえば、図４に示されているような）歯先角１０８（すなわち、歯先角面１０２とツール軸１０４とによって形成された角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６２】
７．歯先角長さ１０６（すなわち、エンドミル１００の、制御点１０３から、歯先角面１０２とツール面１１４とが交差する交差点１１６までの軸方向長さ）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６３】
８．実ツール直径９０（すなわち、ツール２６の測定された直径であって、振れ９４を含まない）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６４】
９．測定されたツール振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００６５】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００６６】
「長さのみ」のツール測定を示す実施形態では、長さが視野５２に完全に収まるツール２６を考えると、システム１０は、「長さのみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０２」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。ＩＤ ０２は、スマートカメラ３４に伝送される、ツール２６の以下の既知の特性を含むことが可能である。
【００６７】
１０．表示角度７２（すなわち、ツール軸６４と水平線６８との間に形成された角度）（−９０〜＋９０度の範囲で変化することが可能であり、たとえば、度単位の形式で与えられることが可能）。
【００６８】
１１．制御点距離７０（すなわち、ツール軸６４から制御点８０の位置までの垂直半径距離）（これは、ツール半径の０〜１００％の範囲であることが可能であり、たとえば、インチ（ｍｍ）単位の形式で与えられることが可能）。
【００６９】
トランザクションＩＤ ０２によって与えられるデータを用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【００７０】
１２．長さオフセット８６（すなわち、制御点８０を含む平面の方向に測定される、制御点８０から長さターゲット平面６６までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７１】
１３．ツール軸位置偏差７８（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の距離）（制御点８０、ツール軸６４、およびツール軸ターゲット平面６２を含む平面上で測定されることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、取得データ４６の形式がツールプログラム３６に伝送されることが可能）。
【００７２】
１４．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００７４】
幅のみのツール測定を示す実施形態では、幅が（図２のように）視野５２に完全に収まるツール２６を考えると、システム１０は、「幅のみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０３」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。トランザクションＩＤ ０３は、スマートカメラ３４に伝送される、ツール２６の以下のチェックまたは特性を含むことが可能である。
【００７５】
１５．ツール２６の実ツール直径９０は、チェックされる。
【００７６】
１６．表示角度７２（すなわち、これによって、スマートカメラ３４が、ツール軸ターゲット平面６２および長さターゲット平面６６の位置を特定または定義することが可能）。
【００７７】
トランザクションＩＤ ０３によって与えられる上述のチェックおよび特性を用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【００７８】
１７．有効直径９２（すなわち、実ツール直径９０および振れ９４を含む、回転ツール２６の測定された最大直径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００７９】
１８．ツール軸位置偏差７８（すなわち、制御点８０を含む平面上で測定される、ツール軸６４からツール軸ターゲット平面６２までの距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８０】
１９．ツール軸偏差角度９６（すなわち、ツール軸６４とツール軸ターゲット平面６２との間の角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８１】
２０．実ツール直径９０（すなわち、ツール２６の測定された直径であって、振れ９４を含まない）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８２】
２１．測定されたツール振れ９４（すなわち、有効直径９２と実ツール直径９０との差）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００８４】
図５に示したように、ツール２６が視野５２内に完全には収まらない場合は、ツール（以下、１２６と称する）の視野１２０内の部分からデータを外挿することによって全体ツール１２６についての取得データ４６を提供することが必要である場合がある。図５に示すように、ツール軸１２８に垂直な長さターゲット平面１５４の上に、ツール１２６の制御点１３０を配置することが可能である。長さターゲット平面１５４に垂直な（したがって、視野１２０を二分する）ツール半径ターゲット平面１５２の上またはこれと平行に、ツール１２６の底面１２４を配置することが可能である。図２〜３に示したツール２６の、既に説明した実施形態の場合と同様に、図５のツール１２６は、どのような特性および測定値がスマートカメラ３４によってツール１２６から取得されるべきかを要求するトランザクション４０（以下、「ＩＤ ０４」と称する）が伝送される前に、位置決めおよび／または方向づけされることが可能である。たとえば、切削ツール１２６に関してＩＤ ０４によって要求される測定は、規準からの長さオフセット１７６、実ツール半径１９０、コーナ半径１７４などを含むことが可能である。トランザクションＩＤ ０４によって取得されることが可能であって、ツールプログラム３６に伝送されることが可能な取得データ４６は、以下のとおりである。
【００８５】
２２．表示角度１３２（すなわち、ツール軸１２８が水平線１３４となす角度）（−９０〜＋９０度の範囲で変化することが可能）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８６】
２３．制御点距離１６０（すなわち、ツール半径ターゲット平面１５２から制御点１３０までの垂直半径距離）（視野１２０の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８７】
２４．半径距離１６２（すなわち、ツール軸１２８に平行な、制御点１３０から有効半径平面１６８までの軸方向距離）（視野の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００８８】
図５に示したコーナ半径１７４についての、可能性のある測定方法は、次のように、値０または１で指定されることが可能である。
【００８９】
０ コーナ半径１７４または歯先角１０８を測定しない。
【００９０】
１ コーナ半径１７４を測定し、その測定値を返す。
【００９１】
視野１２０内に位置決めされた、ツール１２６の各ツール面（たとえば、上面１２２および底面１２４）の識別情報は、トランザクションＩＤ ０４とともに、スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。各ツール面に対しては、値を事前に割り当てることも可能である（たとえば、底面１２４に対して１、上面１２２に対して２、など）。トランザクションＩＤ ０４に含まれるデータについては、スマートカメラ３４は、図５に示されるような、以下の取得データ４６を提供することが可能である。
【００９２】
２５．長さオフセット１７６（すなわち、制御点１３０から長さターゲット平面１５４までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９３】
２６．半径偏差１５６（すなわち、ツール１２６の、振れが最大の場合の底面１２４から、ツール半径ターゲット平面１５２までの距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９４】
２７．コーナ半径１７４（すなわち、ツール１２６の先端１９２と上面１２２との間のコーナの半径）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９５】
２８．（図４に示されたような）歯先角１０８（すなわち、歯先角面１０２とツール軸１０４とによって形成された角度）（たとえば度単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９６】
２９．（図４に示されたような、歯先角面１０２の軸方向長さであって、たとえば、点１１６で上面１１４と交差するような）歯先角長さ１０６（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【００９７】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【００９８】
ツール１２６の「長さのみ」のツール測定を示す実施形態では、ツール１２６の制御点１３０は、長さターゲット平面１５４およびツール半径ターゲット平面１５２の上に配置されることが可能である。システム１０は、「長さのみのツール測定」トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０５」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することが可能である。必要な測定を識別するために、トランザクションＩＤ ０５を割り当てることが可能である。トランザクションＩＤ ０５は、以下のデータを収集することによって「規準からの長さ偏差」を実施することを含むことが可能である。
【００９９】
３０．表示角度１３２（すなわち、水平線１３４に対するツール１２６の角度または位置）。
【０１００】
３１．制御点距離１６０（すなわち、ツール半径ターゲット平面１５２から制御点１３０までの垂直半径距離）（視野１２０の０〜５０％の範囲であることが可能）（たとえばインチ（ｍｍ）単位の形式でスマートカメラ３４に提供されることが可能）。
【０１０１】
視野１２０内に位置決めされた、ツール１２６の各ツール面（たとえば、底面１２４または上面１２２）の識別情報（たとえば、底面１２４に対して１、上面１２２に対して２、などの値）は、トランザクションＩＤ ０５の一部として、（前述のように）スマートカメラ３４に伝送されることが可能である。トランザクションＩＤ ０５によって与えられるデータを用いて、以下の取得データ４６が、スマートカメラ３４によってツール２６から取得され、ツールプログラム３６に伝送されることが可能である。
【０１０２】
３２．長さオフセット１７６（すなわち、制御点１３０から長さターゲット平面１５４までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【０１０３】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用の特性があれば、それは値０を付けて返される。
【０１０４】
半径測定は、ツール（たとえば、ツール１２６）の幅が、視野（たとえば、視野１２０）の内側に収まらない場合のみ、適用可能である。ツール１２６の底面１２４は、ツール半径ターゲット平面１５２の上に、またはこれに近接して、配置されることが可能である。ツール１２６の半径偏差１５６は、長さターゲット平面１５４がツール１２６の任意の部分と交差する場合（ツール１２６が、視野１２０内でターゲット平面１５４とも交差するように位置決めされた場合）にチェックされることが可能である。システム１０は、トランザクション４０（以下、「ＩＤ ０６」と称する）をスマートカメラ３４に伝送することにより、半径偏差１５６の測定を実施して、ツール１２６の以下の特性を用い、半径偏差１５６の以下の測定値を提供することが可能である。
【０１０５】
３３．表示角度１３２（ＩＤ ０６に含まれる）。
【０１０６】
３４．視野１２０内に位置決めされた各ツール面（たとえば、底面１２４または上面１２２）の位置の識別情報（ＩＤ ０６に含まれる）。
【０１０７】
３５．半径偏差１５６（すなわち、ツール１２６の、振れが最大の場合の底面１２４から、ツール半径ターゲット平面１５２までの、測定された距離）（たとえばインチ（ｍｍ）単位で、ツールプログラム３６に伝送される取得データ４６の形式を有する）。
【０１０８】
エラーが検出されていない場合、システム１０は、エラーコード０を示すように設定されることが可能である。エラーがシステム１０によって見つかった場合、これらの見つかったエラーは、それらに関連付けられたコードとともにリストされることが可能であり、有効な値を有しない可能性がある未使用のパラメータがあれば、値０を付けて返される。
【０１０９】
システム１０を用いて機械加工ツールの適正な選択を検証する方法の特定の実施形態を、図６のフローチャートで示す。この図では、方法／システムの全体を３００で示している。機械１８に関連付けられた機械加工ツールプログラム３６は、最初に、ステップ３０２で示されるように、ツール２６の位置決めおよび／または方向づけを行い、その後、ステップ３０４で示されるように、位置決め／方向づけの調整を終了することが可能である。取得されるべき、ツール２６の特性および測定値を含むトランザクション４０（トランザクションＩＤ、既知のツール特性、ツールの識別情報、その他を含むことが可能）を、ステップ３０６で示されるように、スマートカメラ３４に伝送することが可能である。スマートカメラ３４は、ステップ３０８で示されるように、伝送されたトランザクション４０を受け取り、ステップ３１０で示されるように、トランザクション４０に含まれた特性の測定を実施して、取得データ４６を取得する。
【０１１０】
さらに図６に示すように、ステップ３１２で示されるように、取得データ４６がツールプログラム３６に伝送され、ツールプログラム３６では、ステップ３１４で示されるように、エラーコードに関して取得データ４６がチェックされることが可能である。ステップ３１４でエラーコードが見つからなかった場合、取得データは、ステップ３１６で示されるように、ツールプログラム３６によって評価などが行われ、その後、ツールプログラム３６によって、（たとえば、ステップ３１８で示されるように、最初にツール２６の位置および／または方向に対して必要な調整を行うことによって）機械１８の作業を制御するために用いられることが可能である。ステップ３１８で調整が行われた後、機械１８は、ステップ３２０で示されるように、ツール２６に機械加工作業（たとえば、切削）を実施させることに進むことが可能である。
【０１１１】
ステップ３１４で、取得データ４６の一部としてエラーメッセージが見つかった場合、ツールプログラム３６は、ステップ３２２で示されるように、見つかったエラーが修正されるか、他の方法で適切な解決がなされるまで、ツール２６の使用と機械の作業とを一時停止または終了することが可能である。
【０１１２】
図６は、方法／システム３００の例示的実施形態を示しているが、ステップの順番／並びは、必要に応じて、削除、交換、変更、修正されることなどが可能であること、および追加ステップ（たとえば、再測定など）が方法／システム３００に含まれることも可能であることを理解されたい。
【０１１３】
本発明に用いることが可能なスマートカメラ３４および関連部品の実施形態を、図７〜９に示す。図７〜９に示すように、スマートカメラ３４は、スマートカメラ３４およびそのレンズ４０４を、スマートカメラ３４の部品を劣化させうる環境汚染物から保護するために、シールドケース４０２で密封されることが可能である。カメラ３４は、たとえば、スマートカメラ３４のマウントの角度および位置の調節を可能にするために、ケース４０２の底面の水平スロットおよび／または垂直スロット（図示せず）の内側を移動することが可能な３点マウントプレートにマウントされることが可能である。スマートカメラ３４用の照明を提供するために、窓４１４とレンズ４０４との間に、ライト４１０を配置することが可能である。ケース４０２によって密封された区域を冷却する空気流を提供するために、スマートカメラ３４のそばに空気吸い込み口４１６を配置することが可能である。ケース４０２内を所望の温度環境に保つことを支援するために、ライト４１０から発生した熱を、空気吐き出し口４１８から放出することも可能である。図８に見られるように、ケース４０２内のスマートカメラ３４および他の部品にアクセスできるよう、ケース４０２内に管４２２を設けることが可能である。ごみや他の異物を窓４１４に近づけないように、窓４１４の前に、エアカーテン４２４を配置することも可能である。
【０１１４】
本発明のシステムおよび方法の特定の実施形態について説明してきたが、それらに対する様々な修正が、添付の特許請求項で定義される、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく行われることが可能であることは、当業者であれば明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】（たとえば、切削ツールと、切削ツールの少なくとも１つの関係する特性を測定するスマート画像取得装置とを有する）ＮＣ機械を備えるシステムの概略図である。
【図２】スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの様々な関係する特性を示す、図１の切削ツールの実施形態の（スマート画像取得装置の視野内に収まるミル切削ツールの形の）側面図である。
【図３】スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの、関係する特性をさらに示す、図２の切削ツールの別の側面図である。
【図４】スマート画像取得装置で測定可能な、面取りエンドミルの様々な関係する特性を示す、図１のＮＣ機械システムで使用可能な別の切削ツールの（面取りエンドミルの形の）側面図である。
【図５】ツールの一部分だけがスマート画像取得装置の視野内に収まる場合の、スマート画像取得装置で測定可能な、ツールの、関係する特性を示す、図２〜３のミル切削ツールの別の側面図である。
【図６】図１に示された機械加工ツールが、ＮＣ機械で使用されるのに適正な機械加工ツールかどうかを検証する、本発明のシステム／方法の実施形態のフロー図である。
【図７】機械加工ツールの特性を測定するために使用可能なスマート画像取得装置の側面図である。
【図８】図７のスマート画像取得装置の斜視図である。
【図９】図７のスマート画像取得装置の上面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０ システム
１８ ＮＣ機械
２６ 切削ツール
３４ スマートカメラ
３６ 機械加工ツールプログラム
３８ トランザクション４０の開始を示す矢印
４０ トランザクション
４２ スマートカメラ３４へのトランザクション３６の伝送を示す矢印
４４ カメラ３４によって取得された画像を示す両方向矢印
４６ 取得データの伝送を示す矢印
５０ ツールプログラム４８による制御／確認を示す矢印
５２ 図２における視野
５４ ツール２６の上面
５６ ツール２６の底面
６２ ツール軸ターゲット平面
６４ ツール軸
６６ 長さターゲット平面
６８ 水平線
７０ 制御点距離
７２ 表示角度
７４ 直径距離
７６ 有効半径平面
７８ ツール軸位置偏差
８０ 制御点
８４ コーナ半径
８６ 長さオフセット
９０ ツール直径
９２ 有効直径
９６ ツール角度偏差
１００ 図４のエンドミル
１０２ 歯先角面
１０３ 制御点
１０４ ツール軸
１０６ 歯先角長さ
１０８ 歯先角
１１０ 交差点
１１２ ツールの底面
１１４ ツールの上面
１２０ 図５における視野
１２２ 上面
１２４ 底面
１２６ 図５のツール
１２８ ツール軸
１３０ 制御点
１３２ 表示角度
１３４ 水平線
１５２ ツール半径ターゲット平面
１５４ 長さターゲット平面
１５６ 半径偏差
１６０ 制御点距離
１６２ 半径距離
１６８ 有効半径平面
１７４ コーナ半径
１７６ 長さオフセット
１９０ 実ツール半径
１９２ コーナ半径チップ
３００ システム
３０２ ＮＣ機械
３０４ ツールプログラムの位置決め／方向づけ調整を終了
３０６ トランザクション
３０８ トランザクションを受信
３１０ 測定を実施
３１２ 測定値を送信
３１４ エラーをチェック
３１６ 測定値を評価
３１８ 調整を有効化
３２０ 切削に進む
３２２ 手順を一時停止
４０２ シールドケース
４０４ レンズ
４１０ ライト
４１４ 窓
４１６ 空気吸い込み口
４１８ 空気吐き出し口
４２２ 管
４２４ エアカーテン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの機械加工ツール（２６）を有するＮＣ機械（１８）と、
前記機械加工ツール（２６）の少なくとも１つの関係する特性を測定して、前記測定された機械加工ツール（２６）についての取得データ（４６）を提供する、スマート画像取得装置（３４）と、を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツール（２６）の、前記ＮＣ機械（１８）による稼動使用（５０）を制御するか、前記測定された機械加工ツール（２６）または前記ＮＣ機械（１８）の稼動状態（５０）を確認する、機械加工ツールプログラム（３６）をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記スマート画像取得装置がスマートカメラ（３４）を備える、請求項１から２のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの機械加工ツール（２６）がミル（２６、１００、１２６）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツール（２６）を提供するステップ（３０２〜３０４）と、
（ｂ）スマート画像取得装置（３４）を用いて、前記機械加工ツール（２６）の少なくとも１つの関係する特性を測定して、前記測定された機械加工ツール（２６）についての取得データ（４６）を提供するステップ（３０８〜３１０）と、を含む方法（３００）。
【請求項６】
前記取得データ（４６）を用いて、前記測定された機械加工ツール（２６）の、前記ＮＣ機械加工作業による稼動使用（５０）を制御すること（３０２〜３０４）、または、測定された機械加工ツール（２６）若しくはＮＣ機械（１８）の稼動状態（５０）を確認すること（３１２〜３２０）を行う、さらなるステップ（ｃ）を含む、請求項５に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記スマート画像取得装置（３４）が視野（５２、１２０）を有し、前記機械加工ツール（２６）の前記少なくとも１つの関係する特性が測定される（３１０）ステップ（ｂ）の間に、前記機械加工ツール（２６、１２６）が、前記視野（５２、１２０）内に部分的または完全に位置決めされる、請求項５から６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項８】
前記スマート画像取得装置（３４）に伝送されたトランザクション（４０）に応答してステップ（ｂ）が実行される（３０６）、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項９】
前記機械加工ツールプログラム（３６）が、ステップ（ｃ）の間に、前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツール（２６）が、前記ＮＣ機械加工作業で使用されるのに適正な機械加工ツール（２６）かどうか、を検証する（３１４〜３１８）、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１０】
前記機械加工ツールプログラム（３６）が、ステップ（ｃ）の間に、前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツールまたは前記ＮＣ機械が修理またはメンテナンスを必要とするかどうかを判定する（３１４〜３１８）、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１】
少なくとも１つの機械加工ツール（２６）を有するＮＣ機械（１８）と、
前記機械加工ツール（２６）の少なくとも１つの関係する特性を測定して、前記測定された機械加工ツール（２６）についての取得データ（４６）を提供する、スマート画像取得装置（３４）と、を備えるシステム（１０）。
【請求項２】
前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツール（２６）の、前記ＮＣ機械（１８）による稼動使用（５０）を制御するか、前記測定された機械加工ツール（２６）または前記ＮＣ機械（１８）の稼動状態（５０）を確認する、機械加工ツールプログラム（３６）をさらに備える、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記スマート画像取得装置がスマートカメラ（３４）を備える、請求項１から２のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記少なくとも１つの機械加工ツール（２６）がミル（２６、１００、１２６）を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
（ａ）ＮＣ機械加工作業に機械加工ツール（２６）を提供するステップ（３０２〜３０４）と、
（ｂ）スマート画像取得装置（３４）を用いて、前記機械加工ツール（２６）の少なくとも１つの関係する特性を測定して、前記測定された機械加工ツール（２６）についての取得データ（４６）を提供するステップ（３０８〜３１０）と、を含む方法（３００）。
【請求項６】
前記取得データ（４６）を用いて、前記測定された機械加工ツール（２６）の、前記ＮＣ機械加工作業による稼動使用（５０）を制御すること（３０２〜３０４）、または、測定された機械加工ツール（２６）若しくはＮＣ機械（１８）の稼動状態（５０）を確認すること（３１２〜３２０）を行う、さらなるステップ（ｃ）を含む、請求項５に記載の方法（３００）。
【請求項７】
前記スマート画像取得装置（３４）が視野（５２、１２０）を有し、前記機械加工ツール（２６）の前記少なくとも１つの関係する特性が測定される（３１０）ステップ（ｂ）の間に、前記機械加工ツール（２６、１２６）が、前記視野（５２、１２０）内に部分的または完全に位置決めされる、請求項５から６のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項８】
前記スマート画像取得装置（３４）に伝送されたトランザクション（４０）に応答してステップ（ｂ）が実行される（３０６）、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項９】
前記機械加工ツールプログラム（３６）が、ステップ（ｃ）の間に、前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツール（２６）が、前記ＮＣ機械加工作業で使用されるのに適正な機械加工ツール（２６）かどうか、を検証する（３１４〜３１８）、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【請求項１０】
前記機械加工ツールプログラム（３６）が、ステップ（ｃ）の間に、前記取得データ（４６）を評価して、前記測定された機械加工ツールまたは前記ＮＣ機械が修理またはメンテナンスを必要とするかどうかを判定する（３１４〜３１８）、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法（３００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２９６３０１（Ｐ２００８−２９６３０１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００７−１４２８６９（Ｐ２００７−１４２８６９）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４２８６９（Ｐ２００７−１４２８６９）
【出願日】平成１９年５月３０日（２００７．５．３０）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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