(57)【要約】【課題】加工不良の原因把握、加工条件の設定等を適切に行うことが可能な主軸振動測定システム、主軸振動測定方法、およびプログラムを提供する。【解決手段】この主軸振動測定システムは、ワークＷに切削又は研磨加工を施す加工機１００における主軸１２０の振動を測定するものであり、加工機１００は、ワークＷを保持するワーク保持部１５０と、ツール１２０ｃを保持する主軸１２０と、ワーク保持部１５０と主軸１２０とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、主軸１２０が回転する際の移動機構の位置変動データ又は振動データを取得し、位置変動データ又は振動データに基づいて主軸１２０の振動に関する結果を出力又は蓄積する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定システムであって、
前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、
前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得するデータ取得手段と、
前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果を出力又は蓄積する処理手段と、を備える主軸振動測定システム。
【請求項２】
前記データ取得手段が、前記主軸に保持された前記ツールが前記ワークに接触していない状態において、前記位置変動データ又は前記振動データを取得する、請求項１に記載の主軸振動測定システム。
【請求項３】
前記データ取得手段が、前記主軸を回転数が所定の範囲で順次変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の判断を行う、請求項１又は２に記載の主軸振動測定システム。
【請求項４】
前記データ取得手段が、前記主軸を複数の所定の回転数で順次回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の判断を行う、請求項１又は２に記載の主軸振動測定システム。
【請求項５】
前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを、メモリに蓄積されている位置変動データ又は振動データと比較し、比較結果を前記主軸の振動に関する結果として出力する、請求項１又は２に記載の主軸振動測定システム。
【請求項６】
前記データ取得手段が、前記主軸を回転数が変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを周波数又は前記主軸の回転数の関数としてあらわす解析を行い、解析結果を前記主軸の振動に関する結果として出力又は蓄積する、請求項１又は２に記載の主軸振動測定システム。
【請求項７】
前記処理手段が、前記解析結果をメモリに蓄積されている解析結果と比較し、比較結果を前記主軸の振動に関する結果として出力する、請求項６に記載の主軸振動測定システム。
【請求項８】
前記主軸が、複数種類のツールを択一的に保持可能であり、
前記データ取得手段が、前記各ツールが前記主軸に保持された際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得するものであり、
前記処理手段が、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲又は回転数を前記複数種類のツールごとにメモリに蓄積する、請求項１又は２に記載の主軸振動測定システム。
【請求項９】
前記処理手段が、前記判断によって得られた前記回転数の範囲、又は、前記解析結果に基づき、前記ワークに切削又は研磨加工を施すために前記加工機を作動させる加工プログラムの更新を行い、更新された加工プログラムを蓄積する、請求項３、４、６、および７の何れかに記載の主軸振動測定システム。
【請求項１０】
ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定方法であって、
前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、
前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得する振動データ取得ステップと、
前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果の導出を行う結果導出ステップと、を有する主軸振動測定方法。
【請求項１１】
前記振動データ取得ステップでは、前記主軸に保持された前記ツールが前記ワークに接触していない状態において、前記位置変動データ又は前記振動データを取得する、請求項１０に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１２】
前記振動データ取得ステップでは、前記主軸を回転数が所定の範囲で順次変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記結果導出ステップでは、前記振動データ取得ステップによって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の導出を行う、請求項１０又は１１に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１３】
前記振動データ取得ステップでは、前記主軸を複数の所定の回転数で順次回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記結果導出ステップでは、前記振動データ取得ステップによって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の導出を行う、請求項１０又は１１に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１４】
前記結果導出ステップでは、前記振動データ取得ステップにおいて取得された前記位置変動データ又は前記振動データを、メモリに蓄積されている位置変動データ又は振動データと比較し、比較結果に基づき前記主軸の振動に関する結果の導出として前記主軸の振動に関する判断を行う、請求項１０又は１１に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１５】
前記振動データ取得ステップでは、前記主軸を回転数が変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記結果導出ステップでは、前記振動データ取得ステップによって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを周波数又は前記主軸の回転数の関数としてあらわすための解析を行う、請求項１０又は１１に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１６】
前記結果導出ステップでは、前記解析の結果をメモリに蓄積されている解析結果と比較する、請求項１５に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１７】
前記主軸が、複数種類のツールを択一的に保持可能であり、
前記振動データ取得ステップでは、前記各ツールが前記主軸に保持された際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、
前記結果導出ステップでは、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲又は回転数を前記複数種類のツールごとにメモリに蓄積する、請求項１０又は１１に記載の主軸振動測定方法。
【請求項１８】
前記導出によって得られた前記回転数の範囲、又は、前記解析の結果に基づき、前記ワークに切削又は研磨加工を施すために前記加工機を作動させる加工プログラムを更新させ、更新された加工プログラムを蓄積させる、請求項１２、１３、１５、および１６の何れかに記載の主軸振動測定方法。
【請求項１９】
ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定に用いられるプログラムであって、
前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、
前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得させる振動データ取得ステップと、
前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果の導出を行う結果導出ステップと、をコンピュータに実行させるように構成されている、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主軸振動測定システム、主軸振動測定方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マシニングセンタ等の切削加工機によってＩＴ部品、装飾品等の外観部品の高品位加工を行うことが多くなっている。当該加工には、単結晶ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）等が使用され、主軸振れの極小化および高精度の位置決めが求められる。
高品位加工ではなく一般的な加工を行う加工機において、主軸ヘッドにＸ軸方向およびＹ軸方向の加速度計を取付け、また、インパクトハンマによって加速度計の近傍部位を加振し、これにより主軸ヘッドの振動特性を得る技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２００９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高品位加工は主軸への意図しない負荷、主軸又はワーク保持部の経年劣化等によって、主軸とワークとの間の好ましくない振動が増大することで、加工面に影響が出る。高品位加工の加工面は例えば鏡面であることが求められるため、僅かな加工不良が大きな影響となって加工面にあらわれる。
【０００５】
このような加工不良の発生は、加工品の品質検査工程等で発見されることもある。経年劣化等によって主軸とワークとの間の振動が加工不良の原因である場合、品質検査工程において加工不良が明らかになった時には、多くのワークが加工不良となってしまう。また、加工不良の原因調査として、主軸等に加速度計を取付けると共に主軸の振動測定を行う場合、振動測定結果から特定の原因周波数を抽出するなどの作業が必要になり、加工不良の原因調査に長時間を要する。前記振動測定を行っても加工不良の原因が見つからない場合もあり、その場合は振動測定の時間が無駄となる。また、このような振動測定は高度な知識を持った者だけが適切に行うことができるので、その分だけ加工工程の再稼働に長時間を要することになる。
【０００６】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされている。本発明の目的の一つは、振動測定する上で加速度計や集音装置などの高価で故障しやすい追加設備を必要とせず、加工不良の原因把握、加工条件の設定等を適切に行うことが可能な主軸振動測定システム、主軸振動測定方法、およびプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１態様は、ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定システムであって、前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得するデータ取得手段と、前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果を出力又は蓄積する処理手段と、を備える。
【０００８】
ワークの加工不良の一因は、ツールとワークとの相対的な位置変動であると考えられる。第１態様では、ツールとワークとの相対的な位置変動がツールを保持する主軸とワークを保持するワーク保持部との相対移動に関連する移動機構の位置変動データ又は振動データとして取得され、得られた位置変動データ又は振動データに基づいて主軸の振動に関する結果が出力又は蓄積される。このため、例えば出力結果がオペレータ、コンピュータ等によって判断されることによって、加工不良の原因把握、加工条件の設定等が適切に行われ得る。
【０００９】
上記態様において、好ましくは、前記データ取得手段が、前記主軸に保持された前記ツールが前記ワークに接触していない状態において、前記位置変動データ又は前記振動データを取得する。
当該構成を採用することによって、ツールとワークとの接触による影響が無い状態で、主軸の回転に起因するツールとワークとの相対的な位置変動に関連するデータを取得することができる。
【００１０】
上記態様において、好ましくは、前記データ取得手段が、前記主軸を回転数が所定の範囲で順次変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の判断を行う。
【００１１】
上記態様において、好ましくは、前記データ取得手段が、前記主軸を複数の所定の回転数で順次回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の判断を行う。
【００１２】
これらの構成を採用すると、主軸の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数をオペレータ、コンピュータ等が正確に把握することが可能となり、これは加工不良の原因把握、加工条件の適切な設定等に貢献する。
【００１３】
上記態様において、好ましくは、前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを、メモリに蓄積されている位置変動データ又は振動データと比較し、比較結果を前記主軸の振動に関する結果として出力する。
当該構成を採用すると、例えば、メモリに蓄積されている位置変動データ又は振動データとの比較によって、データ取得手段によって取得された位置変動データ又は振動データが、過去の状態に対し大きく変化しているか否か、他の類似のツールの位置データ又は振動データに対して大きく異なるか否か等を正確に把握することが可能となる。
【００１４】
上記態様において、好ましくは、前記データ取得手段が、前記主軸を回転数が変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得し、前記処理手段が、前記データ取得手段によって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを周波数又は前記主軸の回転数の関数としてあらわす解析を行い、解析結果を前記主軸の振動に関する結果として出力又は蓄積する。
【００１５】
当該構成を採用すると、主軸の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数、当該振動の傾向等を、オペレータ、コンピュータ等が正確に把握することが可能となり、これは加工不良の原因把握、加工条件の適切な設定等に貢献する。
【００１６】
上記態様において、好ましくは、前記処理手段が、前記解析結果をメモリに蓄積されている解析結果と比較し、比較結果を前記主軸の振動に関する結果として出力する。
当該構成を採用すると、例えば、メモリに蓄積されている解析結果との比較によって、処理手段によって得られた解析結果が、過去の状態に対し大きく変化しているか否か、他の類似のツールの解析結果に対して大きく異なるか否か等を正確に把握することが可能となる。
【００１７】
上記態様において、好ましくは、前記主軸が、複数種類のツールを択一的に保持可能であり、前記データ取得手段が、前記各ツールが前記主軸に保持された際の前記位置変動データ又は前記振動データを取得するものであり、前記処理手段が、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲又は回転数を前記複数種類のツールごとにメモリに蓄積する。
【００１８】
当該構成を採用すると、複数種類のツールの各々について、主軸の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数を、オペレータ、コンピュータ等が容易且つ確実に把握することが可能となり、これは加工条件の適切な設定に貢献する。
【００１９】
上記態様において、好ましくは、前記処理手段が、前記判断によって得られた前記回転数の範囲、又は、前記解析結果に基づき、ワークに切削又は研磨加工を施すために前記加工機を作動させる加工プログラムの更新を行い、更新された加工プログラムを蓄積する。
当該構成を採用すると、加工プログラムが自動的に改善され、これにより加工品質の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明の第２態様は、ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定方法であって、前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得する振動データ取得ステップと、前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果の導出を行う結果導出ステップと、を有する。
【００２１】
第２態様において、好ましくは、前記振動データ取得ステップにおいて、前記主軸に保持された前記ツールが前記ワークに接触していない状態において、前記位置変動データ又は前記振動データが取得される。
【００２２】
第２態様において、好ましくは、前記振動データ取得ステップにおいて、前記主軸を複数の所定の回転数で順次回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データが取得され、前記結果導出ステップにおいて、前記振動データ取得ステップによって取得された前記位置変動データ又は前記振動データに基づき、前記主軸の振動が閾値よりも大きい又は前記振動が前記閾値以下である回転数の範囲の導出が行われる。
【００２３】
第２態様において、好ましくは、前記結果導出ステップにおいて、前記振動データ取得ステップにおいて取得された前記位置変動データ又は前記振動データが、メモリに蓄積されている位置変動データ又は振動データと比較され、比較結果に基づき前記主軸の振動に関する結果の導出として前記主軸の振動に関する判断が行われる。
【００２４】
第２態様において、好ましくは、前記振動データ取得ステップにおいて、前記主軸を回転数が変化するように回転させた際の前記位置変動データ又は前記振動データが取得され、前記結果導出ステップにおいて、前記振動データ取得ステップによって取得された前記位置変動データ又は前記振動データを周波数又は前記主軸の回転数の関数としてあらわすための解析が行われる。
また、第２態様において、好ましくは、前記結果導出ステップにおいて、前記解析の結果がメモリに蓄積されている解析結果と比較される。
【００２５】
第２態様において、好ましくは、前記導出によって得られた前記回転数の範囲、又は、前記解析の結果に基づき、前記ワークに切削又は研磨加工を施すために前記加工機を作動させる加工プログラムが更新され、更新された加工プログラムが蓄積される。
【００２６】
本発明の第３態様は、ワークに切削又は研磨加工を施す加工機における主軸の振動を測定する主軸振動測定に用いられるプログラムであって、前記加工機は、前記ワークを保持するワーク保持部と、ツールを保持する前記主軸と、前記ワーク保持部と前記主軸とを相対移動させる移動機構と、を有するものであり、前記主軸が回転する際の前記移動機構の位置変動データ又は振動データを取得させる振動データ取得ステップと、前記位置変動データ又は前記振動データに基づいて前記主軸の振動に関する結果の導出を行う結果導出ステップと、をコンピュータに実行させるように構成されている。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、加工不良の原因把握、加工条件の設定等を適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態の主軸振動測定システムの測定対象の加工機の斜視図である。
【図２】第１実施形態の主軸振動測定システムの制御装置のブロック図である。
【図３】第１実施形態の主軸振動測定システムの制御装置による制御をしめすフローチャートである。
【図４】第１実施形態の主軸振動測定システムによって得られる位置変動データの例を示すチャートである。
【図５】第１実施形態の主軸振動測定システムによって得られる解析結果の例を示すチャートである。
【図６】第１実施形態の主軸振動測定システムによって蓄積される回転数範囲のデータのテーブルである。
【図７】第１実施形態の主軸振動測定システムによって蓄積される回転数範囲のデータのテーブルである。
【図８】第２実施形態の主軸振動測定システムの制御装置による制御をしめすフローチャートである。
【図９】第２実施形態の主軸振動測定システムによって得られる位置変動データの例を示すチャートである。
【図１０】第３実施形態の主軸振動測定システムの制御装置による制御をしめすフローチャートである。
【図１１】第１〜第３実施形態の主軸振動測定システムの変形例を示すための加工機の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の第１実施形態に係る主軸振動測定システムが、図面を用いながら以下説明されている。本実施形態の主軸測定システムは、ワークＷに切削又は研磨を施すことによってワークＷに鏡面加工を行う加工機１００における主軸１２０の振動を測定するためのものである。
加工機１００は、フライス盤、旋盤、ＮＣフライス盤、ＮＣ旋盤、穴あけ加工機、主軸１２０に保持されるツール１２０ｃによってワークＷに研磨加工を行う研磨機等であり得る。本実施形態の加工機１００は、ワークＷの表面を切削刃によって鏡面加工するための公知のＮＣフライス盤である。
【００３０】
図１に示されるように、加工機１００は、フレーム１００ａの上端側に設けられた主軸支持部１１０と、主軸支持部１１０に鉛直軸周りに回転可能に取付けられた主軸１２０と、主軸１２０を回転させるための主軸モータ１２１と、フレーム１００ａに固定され、主軸１２０の下方に配置されたベース部１３０と、ベース部１３０の上面に固定された一対のレール１３１と、一対のレール１３１によって支持された可動部材１４０と、可動部材１４０の上面に固定された一対のレール１４１と、一対のレール１４１によって支持されたワーク保持部１５０と、を有する。ワーク保持部１５０はチャック１５１によってワークＷを固定する。
【００３１】
主軸１２０は、主軸支持部１１０にベアリング等によって鉛直軸周りに回転可能に支持されている主軸本体１２０ａと、主軸本体１２０ａの下部に設けられたツールホルダ１２０ｂとを備える。ツールホルダ１２０ｂにはエンドミル、ドリル等の切削刃を有するツール１２０ｃが保持される。本実施形態ではツール１２０ｃも主軸１２０の一部として見なすが、ツール１２０ｃを主軸１２０に取付けられるものと見なすこともできる。なお、ツール１２０ｃは研磨用先端を有する他のツールであってもよい。
【００３２】
図１に示されるように、一対のレール１３１はＹ軸に沿った方向に延びており、一対のレール１４１はＸ軸に沿った方向に延びている。なお、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に延びる軸であり、Ｘ軸とＹ軸とは直交している。また、Ｚ軸は鉛直方向に延びる軸である。このため、ワークＷおよびワーク保持部１５０は一対のレール１４１に沿ってＸ軸方向に移動可能であり、ワークＷ、ワーク保持部１５０、および可動部材１４０は一対のレール１３１に沿ってＹ軸方向に移動可能である。
【００３３】
可動部材１４０上にはサーボモータ等のＸ軸モータ１４２が固定され、可動部材１４０上にはＸ軸モータ１４２によって回転するボールネジ１４３が設けられている。ボールネジ１４３は一対のレール１４１と平行に配置されている。ワーク保持部１５０はその下面部に図示しないボールネジナットを有しており、ワーク保持部１５０の下面部がボールネジ１４３と螺合している。
一対のレール１４１、Ｘ軸モータ１４２、ボールネジ１４３、およびボールネジナットは、ワーク保持部１５０と主軸１２０とを相対移動させる移動機構として機能する。
【００３４】
ベース部１３０上にはサーボモータ等のＹ軸モータ１３２が固定され、ベース部１３０上にはＹ軸モータ１３２によって回転するボールネジ１３３が設けられている。ボールネジ１３３は一対のレール１３１と平行に配置されている。可動部材１４０はその下面部に図示しないボールネジナットを有しており、可動部材１４０の下面部がボールネジ１３３と螺合している。
一対のレール１３１、Ｙ軸モータ１３２、ボールネジ１３３、およびボールネジナットは、ワーク保持部１５０と主軸１２０とを相対移動させる移動機構として機能する。
このため、Ｘ軸モータ１４２およびＹ軸モータ１３２によってワークＷおよびワーク保持部１５０がＸ軸方向およびＹ軸方向に移動する。
【００３５】
フレーム１００ａの上端側には一対のレール１０１が固定され、一対のレール１０１は上下方向（Ｚ軸に沿った方向）に延びている。また、主軸支持部１１０は一対のレール１０１によって上下方向に移動可能に支持されている。
フレーム１００ａの上端側にはサーボモータ等のＺ軸モータ１０２が固定され、フレーム１００ａの上端側にはＺ軸モータ１０２によって回転するボールネジ１０３が設けられている。ボールネジ１０３は一対のレール１０１と平行に配置されている。主軸支持部１１０はその側面に図示しないボールネジナットを有しており、主軸支持部１１０の側面部がボールネジ１０３と螺合している。
【００３６】
このため、Ｚ軸モータ１０２によって主軸支持部１１０および主軸１２０が上下方向に移動する。
一対のレール１０１、Ｚ軸モータ１０２、ボールネジ１０３、およびボールネジナットは、ワーク保持部１５０と主軸１２０とを相対移動させる移動機構として機能する。
【００３７】
主軸モータ１２１、Ｘ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２は、加工機１００の制御装置２００によって制御される。
制御装置２００は、図２に示されるように、ＣＰＵ等のプロセッサ２１０と、表示装置２２０と、不揮発性ストレージ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する記憶部２３０と、キーボード、タッチパネル、操作盤、ティーチペンダント等を有する入力装置２４０と、信号の送受信を行うための送受信部２５０とを備えている。送受信部２５０は、タブレット端末等から情報を受信し、受信した情報を制御装置２００に入力するので、入力部としても機能する。
【００３８】
図２に示されるように、Ｘ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２はそれぞれエンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａを備えており、制御装置２００はエンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａに接続されている。エンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａはＸ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２の軸の回転位置をそれぞれ検出する。エンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａはＸ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２の内部ではなく外部に設けられていてもよい。なお、後述の構成において、エンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａの検出値の代わりに、Ｘ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２の電流検出値が用いられてもよい。
【００３９】
図２に示されるように、主軸モータ１２１はエンコーダ１２１ａを備えており、制御装置２００はエンコーダ１２１ａに接続されている。エンコーダ１２１ａは主軸１２０の回転数、回転位置等を検出する。エンコーダ１２１ａが主軸モータ１２１の内部ではなく外部に設けられていてもよい。また、エンコーダ１２１ａの代わりに回転計が用いられてもよい。
【００４０】
記憶部２３０には加工プログラム２３０ａが格納されており、制御装置２００は、加工プログラム２３０ａに基づき、ワークＷの加工のために主軸モータ１２１、Ｘ軸モータ１４２、Ｙ軸モータ１３２、およびＺ軸モータ１０２を制御する。この時、制御装置２００は、エンコーダ１２１ａ、１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａの検出値を用いてフィードバック制御、フィードフォワード制御等を行う。
【００４１】
続いて、主軸振動測定システムを以下説明する。主軸振動測定システムは、一例では、制御装置２００の記憶部２３０に格納されているデータ取得プログラム（データ取得手段）２３０ｂおよび処理プログラム（処理手段）２３０ｃを有する。本実施形態では、これらプログラム２３０ｂ，２３０ｃが記憶部２３０に格納されており、プロセッサ２１０によって実行されるので、プロセッサ２１０又は制御装置２００は主軸振動測定システムの一部である。これらプログラム２３０ｂ，２３０ｃが制御装置２００とは別のコンピュータの記憶部に格納され、当該コンピュータのプロセッサによってプログラム２３０ｂ，２３０ｃが実行されてもよい。
【００４２】
また、本実施形態の主軸振動測定システムは、エンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａを用いる、又は、有する。
以下、データ取得プログラム２３０ｂおよび処理プログラム２３０ｃに基づくプロセッサ２１０による処理を図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４３】
先ず、主軸１２０のツール１２０ｃがワークＷに接触していない状態において、入力装置２４０への入力に基づく開始信号、又は、送受信部２５０が受信する開始信号をプロセッサ２１０が受付けると（ステップＳ１−１）、プロセッサ２１０はデータ取得プログラム２３０ｂに基づき主軸１２０の回転を開始する（ステップＳ１−２）。ステップＳ１−２では、主軸１２０の回転数を徐々に変化させる。具体的には、主軸１２０の回転数を所定の低回転数から所定の高回転数まで徐々に変化させる。所定の低回転数は例えば０ｒｐｍであり、所定の高回転数は例えば２４０００ｒｐｍである。主軸１２０の回転数を所定の高回転数から所定の低回転数まで徐々に変化させてもよい。
【００４４】
この時、プロセッサ２１０は、データ取得プログラム２３０ｂに基づき、エンコーダ１４２ａおよびエンコーダ１３２ａの検出値を主軸１２０の回転数に対応させて取得する（ステップＳ１−３）。これにより、Ｘ軸モータ１４２およびＹ軸モータ１３２の軸の回転位置変動データが取得される。Ｘ軸モータ１４２およびＹ軸モータ１３２はワークＷおよびワーク保持部１５０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるためのものである。このため、当該回転位置変動データは、ワークＷおよびワーク保持部１５０の主軸１２０に対する水平方向の位置変動データであるとも言える。なお、水平方向は主軸１２０の軸方向と直交する方向である。
また、主軸１２０とエンコーダ１４２ａおよびエンコーダ１３２ａのデータ取得は単位時間で取得することで、回転数と位置変動データの対応付けが可能である。たとえば単位時間１ｍｓｅｃとすることで、５００Ｈｚまでの周波数成分が正確に測定可能となる。
【００４５】
加えて、ステップＳ１−３において、プロセッサ２１０が、エンコーダ１０２ａの検出値を主軸１２０の回転数に対応させて取得してもよい。これにより、Ｚ軸モータ１０２の軸の回転位置変動データが取得される。Ｚ軸モータ１０２はワークＷに対して主軸１２０を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させるためのものである。このため、当該回転位置変動データはワークＷと主軸１２０との上下方向の位置変動データであるとも言える。なお、上下方向は主軸１２０の軸方向である。
また、主軸１２０とエンコーダ１０２ａのデータ取得は単位時間で取得することで、回転数と位置変動データの対応付けが可能である。
【００４６】
ステップＳ１−３によって取得されるデータの例が図４に示されている。図４では、横軸は時間であり、エンコーダ１４２ａの検出値であるＸ軸方向位置変動、エンコーダ１３２ａの検出値であるＹ軸方向位置変動、およびエンコーダ１０２ａの検出値であるＺ軸方向位置変動が示されている。また、図４には、時間とともに徐々に変化する主軸１２０の回転数が示されている。
【００４７】
図４に示されるように、主軸１２０のある回転数範囲、具体的には５０００ｒｐｍから１２０００ｒｐｍの範囲において、Ｘ軸方向位置変動が断続的に大きくなっている。また、主軸１２０の他の回転数範囲、具体的には１８０００ｒｐｍ以上の範囲において、Ｘ軸方向位置変動が若干大きくなっている。また、６０００ｒｐｍから１２０００ｒｐｍの範囲、１５０００ｒｐｍから１６０００ｒｐｍの範囲、および１８０００ｒｐｍ以上の範囲において、Ｚ軸方向位置変動が大きくなっている。また、９５００ｒｐｍから１２０００ｒｐｍの範囲および１８０００ｒｐｍ以上の範囲において、Ｙ軸方向位置変動が大きくなっている。図４に示されるように、各位置変動は所定の中心位置を中心にした変動であるから、振動と言うこともできる。
【００４８】
続いて、プロセッサ２１０は、処理プログラム２３０ｃに基づき、主軸１２０の振動に関する結果の出力を行う（ステップＳ１−４）。
例えばワークＷの鏡面加工にＸ軸方向位置変動が大きく影響する場合、前記出力の第１の例として、プロセッサ２１０は、図４に示されるＸ軸方向位置変動を表示するためのデータを表示装置２２０に出力し、Ｘ軸方向位置変動が表示装置２２０に表示される。なお、Ｘ軸方向位置変動が用いられる代わりに、Ｙ軸方向位置変動、主軸１２０の軸方向位置変動であるＺ軸方向位置変動、Ｘ軸方向位置変動とＹ軸方向位置変動の両方、Ｘ軸方向位置変動とＹ軸方向位置変動を総合して得られる主軸１２０の軸方向と直交する方向の位置変動、Ｘ軸方向位置変動とＹ軸方向位置変動とＺ軸方向位置変動とを総合して得られる位置変動等を用いることが可能であり、後述の説明でも同様である。以下の説明では、これらを単に位置変動と称する。なお、第１の例では、プロセッサ２１０が、ディスプレイ付きの他のコンピュータに位置変動を表示するためのデータを送信してもよい。
【００４９】
前記出力の第２の例として、プロセッサ２１０は、時間の関数としてあらわされていた図４の位置変動データをフーリエ変換等を用いて主軸１２０の回転数又は周波数の関数としてあらわす周波数解析等の解析を行い、これにより解析結果を得て（図５）、解析結果を表示するためのデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。図５に示されるチャートにおいて、横軸は主軸１２０の回転数であり、縦軸は位置変動の大きさ（振幅）である。
【００５０】
表示される解析結果は、図５に示されるチャート、当該チャート中で位置変動が所定の閾値以下である主軸１２０の回転数範囲、当該チャート中で位置変動が所定の閾値を超える主軸１２０の回転数範囲等であり得る。例えば、位置変動が所定の閾値以下である主軸１２０の回転数範囲として、５０００ｒｐｍ以下、１３０００ｒｐｍから１４０００ｒｐｍ、および１６５００ｒｐｍから１７５００ｒｐｍという回転数範囲のデータが表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力される。
【００５１】
前記出力の第３の例として、プロセッサ２１０は、位置変動の大きさが所定の閾値以下である主軸１２０の回転数範囲を判定し、判定によって得られた回転数範囲のデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。例えば、５０００ｒｐｍ以下、１３０００ｒｐｍから１４０００ｒｐｍ、および１６５００ｒｐｍから１７５００ｒｐｍという回転数範囲のデータが表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力される。
【００５２】
前記出力の第４の例として、第３の例とは逆に、プロセッサ２１０は、位置変動の大きさが所定の閾値を超える主軸１２０の回転数範囲を判定し、判定によって得られた回転数範囲のデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。なお、第１の例の表示を見てオペレータが第３の例および第４の例の回転数範囲を判定し、判定された回転数範囲を制御装置２００に入力し、判定によって得られた回転数範囲のデータをプロセッサ２１０が表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。
【００５３】
前記出力の第５の例として、図４に示されるような位置変動のデータ、第２の例の解析結果のデータ、第２の例の解析によって得られた回転数範囲のデータ、第３の例の判定によって得られた回転数範囲のデータ、第４の例の判定によって得られた回転数範囲のデータ等をサーバに出力してもよい。これらデータは、加工機１００の機種を示すデータ、ツール１２０ｃに関するデータと共に出力される。サーバでは、これらデータを、加工機１００の機種、ツール１２０ｃの種類等に対応させて保存し、解析、別の加工機における加工時の参考等にすることができる。
【００５４】
前記出力の第６の例として、図４に示されるような位置変動のデータ、第２の例の解析結果のデータ、第２の例の解析によって得られた回転数範囲のデータ、第３の例の判定によって得られた回転数範囲のデータ、第４の例の判定によって得られた回転数範囲のデータ等を、記憶部２３０に蓄積してもよい。例えば、図６に示されるように、ツール１２０ｃの種類に対応させて、第３の例の判定によって得られた回転数範囲のデータを蓄積する。
【００５５】
前記出力の第７の例として、第６の例の蓄積を行う際に、図７に示されるように、例えば、第３の例の判定によって得られた回転数範囲のデータに対応するワークＷの加工品質データをさらに蓄積してもよい。当該加工品質データは、判定によって得られた回転数範囲内である主軸１２０の回転数を用いて加工されたワークＷについて、オペレータの判断又は品質検査装置の判断に基づき得られるデータであり得る。図７では、一例として、オペレータの判断又は品質検査装置の判断に基づく光沢度の指数が、ワークＷの加工品質データが蓄積される。ステップＳ１−１〜Ｓ１−３およびステップＳ１−４の第３の例の判定が複数のワークＷを加工する前に行われ、第３の例で判定された主軸１２０の回転数範囲を用いて複数のワークＷの加工が行われ、加工されたワークＷについてのオペレータの判断又は品質検査装置の判断に基づく光沢度の指数が蓄積されてもよい。
【００５６】
前記出力の第８の例として、第２の例の解析結果のデータ、第２の例の解析によって得られた回転数範囲のデータ、第３の例により判定された回転数範囲のデータ、第４の例により判定された回転数範囲のデータ、第６の例により蓄積された回転数範囲のデータ、第７の例により蓄積された回転数範囲のデータおよび加工品質データ等を用いて、プロセッサ２１０が、加工プログラム２３０ａの更新を行い、更新された加工プログラム２３０ａを記憶部２３０に蓄積してもよい。なお、記憶部２３０内において更新された加工プログラム２３０ａをツール１２０ｃの種類に対応させてもよい。また、加工プログラム２３０ａの更新は、図４に示されるような位置変動のデータ、第２の例の解析結果のデータ、第２の例の解析によって得られた回転数範囲のデータ、第３の例又は第４の例により判定された回転数範囲のデータ、第６の例又は第７の例により蓄積されたデータ等を参照して、オペレータが行ってもよい。
【００５７】
前記出力の第９の例として、プロセッサ２１０が、第２〜第４の例によって得たデータをツール１２０ｃの種類ごとに記憶部２３０に蓄積してもよい。例えば、第３の例により判定された回転数範囲のデータをツール１２０ｃの種類に対応させて記憶部２３０に蓄積することが可能である。
【００５８】
前記出力の第１０の例として、プロセッサ２１０が、あるツール１２０ｃを主軸１２０のツールホルダ１２０ｂによって保持した状態で第１〜第４の例によって得たデータを、当該ツール１２０ｃについて記憶部２３０に記憶されている以前のデータと比較し、比較結果を表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。この場合、以前のデータは、当該ツール１２０ｃを前回又はそれより前にツールホルダ１２０ｂによって保持した際に得られた第１〜第４の例のデータである。
【００５９】
なお、プロセッサ２１０が、あるツール１２０ｃを主軸１２０のツールホルダ１２０ｂによって保持した状態で第１〜第４の例によって得たデータを、他のツール１２０ｃについて記憶部２３０に記憶されている以前のデータと比較し、比較結果を表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。この場合でも、ツール１２０ｃとツールホルダ１２０ｂとの間に小さな異物等が存在することによる取付異常の検出等が可能であり、また、前記ツール１２０ｃと前記他のツール１２０ｃとが類似している場合は主軸１２０の他の部分の異常の検出も可能である。
【００６０】
本発明の第２実施形態に係る主軸振動測定システムが、図面を用いながら以下説明されている。第２実施形態では、第１実施形態において主軸１２０の回転数を所定の低回転数から所定の高回転数まで徐々に変化させる代わりに、主軸１２０の回転数を所定の複数種類の回転数で回転させる。第２実施形態において説明されていない構成は第１実施形態と同様であり、同様の構成には同一の符号が付される。
【００６１】
第２実施形態におけるデータ取得プログラム２３０ｂおよび処理プログラム２３０ｃに基づくプロセッサ２１０による処理を図８のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、主軸１２０のツール１２０ｃがワークＷに接触していない状態において、入力装置２４０への入力に基づく開始信号、又は、送受信部２５０が受信する開始信号をプロセッサ２１０が受付けると（ステップＳ２−１）、プロセッサ２１０はデータ取得プログラム２３０ｂに基づき主軸１２０の回転を開始する（ステップＳ２−２）。ここで、プロセッサ２１０は、主軸１２０を複数種類の回転数で順次回転させる。例えば、プロセッサ２１０は、図９に示されるように、０ｒｐｍ、５０００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍ、２００００ｒｐｍ、および２４０００ｒｐｍの６種類の回転数で主軸１２０を順次回転させる。
【００６２】
この時、プロセッサ２１０は、データ取得プログラム２３０ｂに基づき、エンコーダ１４２ａ、エンコーダ１３２ａ、およびエンコーダ１０２ａの検出値を主軸１２０の回転数に対応させて取得する（ステップＳ２−３）。
【００６３】
ステップＳ２−３によって取得されるデータの例が図９に示されている。図９では、横軸は時間であり、エンコーダ１４２ａの検出値であるＸ軸方向位置変動、エンコーダ１３２ａの検出値であるＹ軸方向位置変動、およびエンコーダ１０２ａの検出値であるＺ軸方向位置変動が示されている。また、図９には、時間とともに段階的に変化する主軸１２０の回転数が示されている。
【００６４】
図９に示されるように、主軸１２０がある回転数となった時、具体的には５０００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、２００００ｒｐｍ、および２４０００ｒｐｍにおいて、Ｘ軸方向位置変動が大きくなっている。また、２００００ｒｐｍおよび２４０００ｒｐｍにおいて、Ｚ軸方向位置変動が大きくなっており、１５０００ｒｐｍにおいてＺ軸方向位置変動が若干大きくなっている。また、１００００ｒｐｍ、２００００ｒｐｍ、および２４０００ｐｍにおいて、Ｙ軸方向位置変動が大きくなっており、１５０００ｒｐｍにおいてＹ軸方向位置変動が若干大きくなっている。
【００６５】
続いて、プロセッサ２１０は、処理プログラム２３０ｃに基づき、主軸１２０の振動に関する結果の出力を行う（ステップＳ２−４）。
前記出力として、第１実施形態の第１の例の出力を行うことができる。つまり、プロセッサ２１０は、図９に示される位置変動を表示するためのデータを表示装置２２０に出力することが可能であり、当該データをディスプレイ付きの他のコンピュータに出力することも可能である。
【００６６】
また、第１実施形態の第２の例の出力を行うこともできる。つまり、プロセッサ２１０は、図９の位置変動データを主軸１２０の回転数又は周波数の関数としてあらわす解析を行い、これにより解析結果を得て、解析結果を表示するためのデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力することができる。第１実施形態と同様に、表示される解析結果は、横軸が主軸１２０の回転数であり縦軸が位置変動の大きさであるチャート、当該チャート中で位置変動が所定の閾値以下である主軸１２０の回転数範囲、当該チャート中で位置変動が所定の閾値を超える主軸１２０の回転数範囲等であり得る。
【００６７】
また、第１実施形態の第３の例と同様の出力を行うこともできる。つまり、プロセッサ２１０は、位置変動の大きさが所定の閾値以下である主軸１２０の回転数を判定し、判定によって得られた回転数のデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。例えば、ワークＷの鏡面加工にＸ軸方向位置変動が大きく影響する場合、１５０００ｒｐｍの回転数のデータが表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力され、ワークＷの鏡面加工にＺ軸方向位置変動が大きく影響する場合、５０００ｒｐｍおよび１００００ｒｐｍの回転数のデータが表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力される。
【００６８】
また、第１実施形態の第４の例と同様の出力を行うこともできる。プロセッサ２１０は、位置変動の大きさが所定の閾値を超える主軸１２０の回転数を判定し、判定によって得られた回転数のデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。なお、第１の例の表示を見てオペレータが第３の例および第４の例の回転数を判定し、判定された回転数を制御装置２００に入力し、判定によって得られた回転数のデータをプロセッサ２１０が表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力してもよい。
【００６９】
また、第１実施形態の第５の例のサーバへの出力、第６の例および第７の例のデータの蓄積、および第８の例の加工プログラム２３０ａの更新を行うこともできる。第２実施形態の場合、第１実施形態の第５〜８の例の説明の中において、「回転数範囲」は「回転数」として理解されるべきである。
【００７０】
本発明の第３実施形態に係る主軸振動測定システムが、図面を用いながら以下説明されている。第３実施形態では、第１実施形態において主軸１２０の回転数を所定の低回転数から所定の高回転数まで徐々に変化させる代わりに、主軸１２０を所定の回転数で回転させる。所定の回転数がツール１２０ｃの種類に応じて予め設定されていてもよい。第３実施形態において説明されていない構成は第１実施形態と同様であり、同様の構成には同一の符号が付される。
【００７１】
第３実施形態におけるデータ取得プログラム２３０ｂおよび処理プログラム２３０ｃに基づくプロセッサ２１０による処理を図１０のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、主軸１２０のツール１２０ｃがワークＷに接触していない状態において、入力装置２４０への入力に基づく開始信号、又は、送受信部２５０が受信する開始信号をプロセッサ２１０が受付けると（ステップＳ３−１）、プロセッサ２１０はデータ取得プログラム２３０ｂに基づき主軸１２０の回転を開始する（ステップＳ３−２）。ここで、プロセッサ２１０は、主軸１２０を所定の回転数で回転させる。例えば、プロセッサ２１０は、ワークＷの材質、ワークＷの形状、ツール１２０ｃの種類等に応じて予め決定されている回転数で主軸１２０を回転させる。
【００７２】
この時、プロセッサ２１０は、データ取得プログラム２３０ｂに基づき、エンコーダ１４２ａ、エンコーダ１３２ａ、およびエンコーダ１０２ａの検出値を取得する（ステップＳ３−３）。
続いて、プロセッサ２１０は、処理プログラム２３０ｃに基づき、主軸１２０の振動に関する結果の出力を行う（ステップＳ３−４）。
【００７３】
前記出力として、第１実施形態の第１の例の出力を行うことができる。つまり、プロセッサ２１０は、ステップＳ３−３によって得られた位置変動を表示するためのデータを表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力することができる。
また、前記出力として、ステップＳ３−３によって得られた位置変動が閾値を超えている場合に、そのことの報知のための信号を表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力することができる。
【００７４】
また、前記出力として、第１実施形態の第５の例と同等の出力を行うことができる。つまり、ステップＳ３−３によって得られた位置変動のデータをサーバに出力することができる。このデータは、加工機１００の機種を示すデータ、ツール１２０ｃに関するデータと共に出力される。サーバでは、位置変動のデータを、加工機１００の機種、ツール１２０ｃの種類等に対応させて保存し、解析、別の加工機における加工時の参考等にすることができる。
【００７５】
また、前記出力として、第１実施形態の第６の例と同等の出力を行うことができる。つまり、ステップＳ３−３によって得られた位置変動のデータを記憶部２３０に蓄積することができる。例えば、ツール１２０ｃの種類に対応させて、位置変動のデータを蓄積する。
【００７６】
また、前記出力として、第１実施形態の第７の例と同等の出力を行うことができる。つまり、第６の例に沿って前記蓄積を行う際に、ステップＳ３−３によって得られた位置変動のデータに対応するワークＷの加工品質データをさらに蓄積してもよい。
【００７７】
なお、第１実施形態および第２実施形態でも、プロセッサ２１０が、ステップＳ１−３およびＳ２−３によって得られた位置変動が閾値を超えている場合に、そのことの報知のための信号を表示装置２２０又は前記他のコンピュータに出力することができる。
また、第１実施形態および第２実施形態でも、オペレータが、第１〜第４の例によって表示される結果に基づき、加工プログラム２３０ａの主軸１２０の回転数に対応する回転数における位置変動の良否判定を行うことも可能である。
【００７８】
なお、第１〜第３実施形態において、サーボモータへ影響しない振動を取得するために図１１に示されるように、エンコーダ１４２ａ、１３２ａ、および１０２ａの代わりに加速度センサ等のセンサ３００を用いることも可能である。この場合、センサ３００は、接着剤、ボルト等の締結部材等によって、ワークＷ、ワーク保持部１５０、又は可動部材１４０に取外し可能に取付けられる。センサ３００は公知の三軸加速度センサ、一軸加速度センサ等であり得る。センサ３００は制御装置２００に接続されている。
【００７９】
プロセッサ２１０は、データ取得プログラム２３０ｂに基づき、センサ３００からワークＷ、ワーク保持部１５０、又は可動部材１４０等のＸ軸方向、Ｙ軸方向等の振動データを取得する。つまり、プロセッサ２１０は、第１〜第３実施形態のステップＳ１−３，Ｓ２−３，Ｓ３−３において、位置変動データの代わりにセンサ３００から振動データを取得する。
この場合でも、位置変動データの代わりに振動データを用いて、第１〜第８の例と同等の出力又は蓄積を行うことが可能である。
【００８０】
ワークＷの加工不良の一因は、ツール１２０ｃとワークＷとの相対的な位置変動であると考えられる。上記各実施形態では、ツール１２０ｃとワークＷとの相対的な位置変動がツール１２０ｃを保持する主軸１２０とワークを保持するワーク保持部１５０との相対移動に関連する移動機構の位置変動データ又は振動データとして取得され、得られた位置変動データ又は振動データに基づいて主軸１２０の振動に関する結果が出力又は蓄積される。このため、例えば出力結果がオペレータ、コンピュータ等によって判断されることによって、加工不良の原因把握、加工条件の設定等が適切に行われる。
【００８１】
上記各実施形態では、主軸１２０に保持されたツール１２０ｃがワークＷに接触していない状態において、位置変動データ又は振動データが取得される。当該構成を採用することによって、ツール１２０ｃとワークＷとの接触による影響が無い状態で、主軸１２０の回転に起因するツール１２０ｃとワークＷとの相対的な位置変動に関連するデータを取得することができる。
【００８２】
第１実施形態では、主軸１２０を回転数が所定の範囲で順次変化するように回転させた際の位置変動データ又は振動データが取得され、取得された位置変動データ又は振動データに基づき、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数の範囲の判断が行われる。
【００８３】
また、第２実施形態では、主軸１２０を複数の所定の回転数で順次回転させた際の位置変動データ又は振動データが取得され、取得された位置変動データ又は振動データに基づき、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数の範囲の判断が行われる。
【００８４】
これらの構成を採用すると、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数をオペレータ、コンピュータ等が正確に把握することが可能となり、これは加工不良の原因把握、加工条件の適切な設定等に貢献する。
【００８５】
上記各実施形態では、取得された位置変動データ又は振動データが、記憶部２３０に蓄積されている位置変動データ又は振動データと比較され、比較結果が主軸１２０の振動に関する結果として出力される。
当該構成を採用すると、例えば、記憶部２３０に蓄積されている位置変動データ又は振動データとの比較によって、取得された位置変動データ又は振動データが、過去の状態に対し大きく変化しているか否か、他の類似のツール１２０ｃの位置データ又は振動データに対して大きく異なるか否か等を正確に把握することが可能となる。
【００８６】
上記各実施形態では、主軸１２０を回転数が変化するように回転させた際の位置変動データ又は振動データが取得され、取得された位置変動データ又は振動データを周波数又は主軸１２０の回転数の関数としてあらわす解析が行われ、解析結果が主軸１２０の振動に関する結果として出力又は蓄積される。
当該構成を採用すると、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数、当該振動の傾向等を、オペレータ、コンピュータ等が正確に把握することが可能となり、これは加工不良の原因把握、加工条件の適切な設定等に貢献する。
【００８７】
上記各実施形態では、得られた解析結果が記憶部２３０に蓄積されている解析結果と比較され、比較結果が主軸１２０の振動に関する結果として出力される。
当該構成を採用すると、例えば、記憶部２３０に蓄積されている解析結果との比較によって、新たに得られた解析結果が過去の状態に対し大きく変化しているか否か、新たに得られた解析結果が他の類似のツール１２０ｃの解析結果に対して大きく異なるか否か等を正確に把握することが可能となる。
【００８８】
上記各実施形態では、主軸１２０は複数種類のツール１２０ｃを択一的に保持可能であり、各ツール１２０ｃが主軸１２０に保持された際の位置変動データ又は振動データが取得され、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数の範囲又は回転数が複数種類のツール１２０ｃごとに記憶部２３０に蓄積される。
当該構成を採用すると、複数種類のツール１２０ｃの各々について、主軸１２０の振動が閾値よりも大きい又は当該振動が閾値以下である回転数を、オペレータ、コンピュータ等が容易且つ確実に把握することが可能となり、これは加工条件の適切な設定に貢献する。
【００８９】
上記各実施形態では、前記判断によって得られた前記回転数の範囲、又は、前記解析結果に基づき、加工プログラム２３０ａの更新が行われ、更新された加工プログラムが蓄積される。
当該構成を採用すると、加工プログラム２３０ａが自動的に改善され、これにより加工品質の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１００  加工機
１００ａ  フレーム
１０１  レール
１０２  Ｚ軸モータ
１０２ａ  エンコーダ
１０３  ボールネジ
１１０  主軸支持部
１２０  主軸
１２０ａ  主軸本体
１２０ｂ  ツールホルダ
１２０ｃ  ツール
１３０  ベース部
１３１  レール
１３２  Ｙ軸モータ
１３２ａ  エンコーダ
１３３  ボールネジ
１４０  可動部材
１４１  レール
１４２  Ｘ軸モータ
１４２ａ  エンコーダ
１４３  ボールネジ
１５０  ワーク保持部
１５１  チャック
２００  制御装置
２１０  プロセッサ
２２０  表示装置
２３０  記憶部
２３０ａ  加工プログラム
２３０ｂ  データ取得プログラム（データ取得手段）
２３０ｃ  処理プログラム（処理手段）
２４０  入力装置
２５０  送受信部
３００  加速度センサ
Ｗ  ワーク
【図１】
2020159752.tif 000003
【図２】
2020159752.tif 000004
【図３】
2020159752.tif 000005
【図４】
2020159752.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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