(57)【要約】【課題】ＣＡＤデータがない場合でも、迅速にかつ容易に加工用データを生成できる加工用データ生成装置、及び工作機械を提供する。【解決手段】工作機械１は、プローブ１０と、プローブ１０を３軸方向に移動させる移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚと、サンプルＳに対して測定領域を設定する測定領域設定手段２３と、測定領域内に対して所定の測定ピッチ間隔で測定点を設定する測定点設定手段２４と、プローブ１０を、サンプルＳの測定領域内に設定された測定点に接触させ、接触点の座標値を取得する測定制御手段２５と、接触点の座標値に基づいて、加工用データを生成するデータ生成手段２６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブと、
前記プローブを３軸方向に移動させる駆動機構と、
ワーク加工形状に応じた形状を有する測定対象に対し、測定領域を設定する測定領域設定手段と、
前記測定領域内に、所定の測定ピッチ間隔で測定点を設定する測定点設定手段と、
前記プローブを、前記測定点に対応した位置で前記測定対象に接触させ、接触点の座標値を取得する測定制御手段と、
前記接触点の座標値に基づいて、加工用データを生成するデータ生成手段と、
を備えていることを特徴とする加工用データ生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加工用データ生成装置において、
前記駆動機構は、前記プローブの軸方向をＺ軸として、前記プローブをＺ軸、Ｚ軸に直交するＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸に直交するＹ軸に沿って移動させ、
前記測定領域は、Ｘ軸及びＹ軸に平行なｘｙ平面内に設定される領域であり、
前記測定制御手段は、前記プローブを前記測定点に対応するｘｙ座標値まで移動させた後、Ｚ軸に沿って移動させることで、前記測定対象に接触させる
ことを特徴とする加工用データ生成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の加工用データ生成装置において、
前記測定対象を撮像して撮像画像を取得する撮像手段を備え、
前記測定領域設定手段は、前記撮像画像に基づいて測定領域を設定する
ことを特徴とする加工用データ生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の加工用データ生成装置において、
前記測定領域設定手段は、
前記撮像画像に対して測定範囲を設定する範囲設定手段と、
前記測定範囲における前記測定対象に対応する領域を特定する領域特定手段と、
を備えることを特徴とする加工用データ生成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の加工用データ生成装置において、
前記データ生成手段は、前記接触点間を曲線状に補間した前記加工用データを生成する
ことを特徴とする加工用データ生成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の加工用データ生成装置と、
前記加工用データに基づいてワークを加工する加工装置と、を備えた工作機械であって、
前記加工装置は、前記ワークを加工する工具を着脱可能に保持する工具保持部を備え、
前記プローブは、前記工具保持部に対して着脱可能である
ことを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを加工するための加工用データを生成する加工用データ生成装置、及び工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＡＤデータを用いてワークを加工するＣＡＤ／ＣＡＭシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のシステムは、ユーザがＣＡＤ装置を用いてＣＡＤデータを生成し、そのＣＡＤデータをＣＡＭ装置に入力し、ＣＡＭ装置において、入力されたＣＡＤデータからワークを加工するための加工用データ（ＮＣデータ）を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１のようなＣＡＤ／ＣＡＭシステムでは、ユーザがＣＡＤデータを用いて加工用データを生成している。しかしながら、例えば、製品を大量生産する必要がないワンメイク製品等を加工する場合では、ＣＡＤデータが生成されていない場合がある。この場合、上記特許文献のＣＡＤ／ＣＡＭシステムで加工用データを生成することができない。また、このようなワンメイク製品に対するＣＡＤデータを、別途ＣＡＤ装置を用いて生成することも考えられるが、ＣＡＤ装置がない環境等では、ＣＡＤデータを生成することができず、仮にＣＡＤ装置がある場合でも、ＣＡＤデータの生成に多くの時間を費やしてしまうことが考えられる。
【０００５】
本発明は、ＣＡＤデータがない場合でも、迅速にかつ容易に加工用データを生成できる加工用データ生成装置、及び工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の加工用データ生成装置は、プローブと、前記プローブを３軸方向に移動させる駆動機構と、ワーク加工形状に応じた形状を有する測定対象に対し、測定領域を設定する測定領域設定手段と、前記測定領域内に、所定の測定ピッチ間隔で測定点を設定する測定点設定手段と、前記プローブを、前記測定点に対応した位置で前記測定対象に接触させ、接触点の座標値を取得する測定制御手段と、前記接触点の座標値に基づいて、加工用データを生成するデータ生成手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、測定対象の表面に対して測定領域を設定し、その測定領域内に測定ピッチ間隔で測定点を設定する。そして、その測定点に対応する位置で、プローブを測定対象に接触させて接触点の座標値を取得し、この座標値に基づいてワークを加工するための加工用データを生成する。
このような本発明では、加工用データに基づいてワークを加工すると、測定対象の表面形状と同一形状にワークを加工することができる。そして、ＣＡＤデータを用いたり、ＣＡＤデータをユーザが生成したりする必要がなく、迅速かつ容易に加工用データを生成することができる。
【０００８】
本発明の加工用データ生成装置において、前記駆動機構は、前記プローブの軸方向をＺ軸として、前記プローブをＺ軸、Ｚ軸に直交するＸ軸、Ｚ軸及びＸ軸に直交するＹ軸に沿って移動させ、前記測定領域は、Ｘ軸及びＹ軸に平行なｘｙ平面内に設定される領域であり、前記測定制御手段は、前記プローブを前記測定点に対応するｘｙ座標値まで移動させた後、Ｚ軸に沿って移動させることで、前記測定対象に接触させることが好ましい。
【０００９】
本発明では、測定領域は、プローブの軸方向をＺ軸として、Ｘ軸及びＹ軸と平行なｘｙ平面上に設定される。したがって、測定領域内の測定点は、（ｘ、ｙ、ｚ０）で表すことができ、ｚ０が一定値となる。そして、測定制御手段は、プローブをこの測定点の座標位置まで移動させた後、Ｚ軸に沿ってプローブを移動させる。この場合、接触点の座標値のｘ座標、ｙ座標は、測定点と同一の座標値となり、ｚ座標のみが異なる値となる。したがって、測定制御手段は、ｚ座標を検出することで、容易に接触点の座標値を特定することができる。
【００１０】
本発明の加工用データ生成装置において、前記測定対象を撮像して撮像画像を取得する撮像手段を備え、前記測定領域設定手段は、前記撮像画像に基づいて測定領域を設定することが好ましい。
本発明では、撮像画像に基づいて測定領域を設定することができる。したがって、加工用データとして取得したい領域を確認しながら、測定を実施でき、測定対象のうちの所望部位に対する加工用データを取得することができる。
【００１１】
本発明の加工用データ生成装置において、前記測定領域設定手段は、前記撮像画像に対して測定範囲を設定する範囲設定手段と、前記測定範囲における前記測定対象に対応する領域を特定する領域特定手段と、を備えることが好ましい。
本発明では、範囲設定手段により撮影画像内における測定範囲を設定し、領域特定手段により、この測定範囲のうち測定対象と重なる領域を測定領域として特定する。
上述のように、撮像画像に基づいて測定範囲を設定した場合、例えば測定対象の端部等では、測定範囲内であっても測定対象と重ならない位置が存在する場合がある。このような場合、測定対象と重ならない領域にまで測定点を設定すると、測定時に無駄な動作をさせることになり、測定時間が長くなる。これに対して、本発明では、測定対象と重ならない部分は測定領域外とされ、測定点が設定されないので、測定時間の短縮化を図れる。
【００１２】
本発明の加工用データ生成装置において、前記データ生成手段は、前記接触点間を曲線状に補間した前記加工用データを生成することが好ましい。
本発明では、接触点間を曲線で補間した加工用データを生成するため、この生成された加工用データを用いてワークを加工した際に、加工品の表面が多面体状にならず（角部ができず）、滑らかな表面加工を行うことができる。このような補間には、例えばスプライン曲線補間等が挙げられる。
【００１３】
本発明の工作機械は、上述したような加工用データ生成装置と、前記加工用データに基づいてワークを加工する加工装置と、を備えた工作機械であって、前記加工装置は、前記ワークを加工する工具を着脱可能に保持する工具保持部を備え、前記プローブは、前記工具保持部に対して着脱可能であることを特徴とする。
本発明では、工作機械に工具の代わりにプローブを装着することで、測定対象の形状測定を実施できる。したがって、工作機械とは別に加工用データ生成装置を設ける必要がない。また、測定により得られた接触点の座標値から加工用データを生成した後、プローブを工具に交換し、測定対象をワークに交換することで、即座にワークの加工を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の工作機械の概略構成を示す模式図。
【図２】本実施形態における加工用データ生成方法を示すフローチャート。
【図３】本実施形態において、サンプルの撮像画像に対して、測定対象範囲を設定した状態を示す図。
【図４】本実施形態において測定領域を特定した状態を示す図。
【図５】本実施形態において測定点を設定した状態を示す図。
【図６】本実施形態において測定点に従って測定が実施された際の接触点を示す図。
【図７】補間処理を行わない加工用データによりワークを加工した際のワーク表面の一部を示す図。
【図８】補間処理を行った加工用データによりワークを加工した際のワーク表面の一部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［工作機械の構成］
図１は、本実施形態の工作機械の概略構成を示すブロック図である。
図１において、工作機械１は、ＮＣ装置などの制御装置２（制御手段）により制御される加工装置であるとともに、本発明の加工用データ生成装置としても機能する。
この工作機械１は、ベース１１と、このベース１１の上面に設けられてワークが固定されるテーブル１２と、ベース１１の両側に立設された一対のコラム１３と、この両コラム１３の上部間に掛け渡されたクロスレール１４と、このクロスレール１４に沿って左右方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられたサドル１５と、このサドル１５に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたラム１６と、このラム１６の下端に設けられ主軸１７（工具保持部）と、を備える。
【００１６】
ベース１１には、テーブル１２をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構１８Ｙが設けられ、クロスレール１４には、サドル１５をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構１８Ｘが設けられ、サドル１５には、ラム１６をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構１８Ｚが設けられている。これらの移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚは、本発明の駆動機構を構成する。
【００１７】
このような工作機械１では、主軸１７に工具を装着することで、工具によりワークを加工することが可能となる。
また、図１に示すように、主軸１７にプローブ１０（タッチプローブ）を装着することで、プローブ１０を用いてテーブル１２に載置された測定対象の表面形状を測定することができる。なお、プローブ１０は、軸方向がＺ軸と平行になるように、主軸１７に装着される。
また、工作機械１として、ＡＴＣ(Automatic Tool Changer)を備え、主軸１７に取り付ける工具の自動切り替え、工具及びプローブ１０の自動切り替えが可能な構成としてもよい。
また、工作機械１は、テーブル１２上に保持されたワークや測定対象を撮像する撮像カメラ１９（撮像手段）を備え、撮像カメラ１９により撮像された撮像画像（画像データ）は、制御装置２に出力される。
【００１８】
［制御装置の構成］
制御装置２は、数値制御手段２１と、画像取得手段２２と、測定領域設定手段２３と、測定点設定手段２４と、測定制御手段２５と、データ生成手段２６と、を備えている。
数値制御手段２１は、ＮＣデータに基づいて移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚを制御する。また、ワーク加工時において、数値制御手段２１は、主軸１７またはテーブル１２の少なくともいずれか一方を駆動させて、主軸１７に装着された工具を用いてワークを加工する。一方、テーブル１２上に保持された測定対象（サンプルＳ）の表面形状を測定する場合は、数値制御手段２１は、測定点設定手段２４により設定された測定点に基づいて、主軸１７に装着されたプローブ１０を移動させサンプルＳに接触させる。
画像取得手段２２は、撮像カメラ１９により撮像された撮像画像を取得する。
【００１９】
測定領域設定手段２３は、範囲設定手段２３１と、領域特定手段２３２と、を備える。
範囲設定手段２３１は、例えばユーザの入力等に基づいて、撮像画像内の測定対象範囲を設定する。
領域特定手段２３２は、設定された測定対象範囲内において、サンプルＳに対応した測定領域を特定する。
【００２０】
測定点設定手段２４は、測定領域設定手段２３により特定された測定領域に対して測定点を設定する。この際、測定点設定手段２４は、一定間隔となる測定ピッチで測定点を設定する。なお、この測定ピッチは、ユーザにより適宜変更可能な構成としてもよい。
【００２１】
測定制御手段２５は、各設定点に基づいて、プローブ１０を移動させてサンプルＳに接触させるためのＮＣデータを生成し、数値制御手段２１に出力する。これにより、数値制御手段２１は、移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚを駆動させて、プローブ１０を各設定点に対応する位置に移動させるとともに、当該プローブ１０をＺ方向に移動させてサンプルＳに接触させる。測定制御手段２５は、例えば、移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚの駆動量を検出することで、このプローブ１０がサンプルＳに接触した接触点の座標位置を取得する。なお、移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚの駆動量の検出としては、例えば、各移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚに対してスケールセンサーを設ける構成としてもよい。
【００２２】
データ生成手段２６は、接触点の座標値に基づいて、サンプルＳの表面形状の測定データを生成し、数値制御手段２１により使用可能なＮＣデータに変換する。この際、データ生成手段２６は、複数の接触点間の座標値に基づいて、例えばスプライン曲線補間等を行った上で、ＮＣデータを生成する。
なお、上記制御装置２の動作については以下に詳細に説明する。
【００２３】
［工作機械による加工用データの生成処理］
次の上述した工作機械１における加工用データの生成処理について、図面に基づいて説明する。図２は、本実施形態の工作機械における加工用データ生成方法を示すフローチャートである。
工作機械１により加工用データを生成する場合、テーブル１２にサンプルＳを保持し、主軸１７にプローブ１０を装着する。
この後、制御装置２の画像取得手段２２は、撮像カメラ１９により撮像されるサンプルＳの撮像画像を取得する（ステップＳ１）。
【００２４】
ステップＳ１の後、測定領域設定手段２３の範囲設定手段２３１は、測定対象範囲を設定する（ステップＳ２）。
図３は、サンプルＳの撮像画像に対して、測定対象範囲を設定した状態を示す図である。
このステップＳ２では、例えばユーザが入力手段（例えばマウスやジョイスティック等）を操作して、ディスプレイ（図示略）上に表示された撮像画像上で測定したい範囲Ａ１を指定する。これにより、範囲設定手段２３１は、図３に示すように、指定された範囲を測定対象範囲Ａ１として設定する。
ここで、この測定対象範囲Ａ１は、プローブ１０の軸方向（Ｚ軸）に対して直交するｘｙ平面内の範囲となる。
なお、本実施形態では、ユーザの操作に基づいて、測定対象範囲Ａ１が設定される例を示すが、例えば、プログラム等によって予め設定された範囲を測定対象範囲Ａ１として設定してもよい。
【００２５】
次に、領域特定手段２３２は、設定した測定対象範囲Ａ１のうち、実際のサンプルＳの形状に対応した測定領域を特定する（ステップＳ３）。
図４は、ステップＳ３において、測定領域を特定した状態を示す図である。
領域特定手段２３２は、ステップＳ２で設定された測定対象範囲Ａ１をＺ軸方向に下した際に、サンプルＳの表面と重なる測定領域Ａ２を特定する。つまり、測定領域Ａ２は、Ｚ軸方向からサンプルＳを見たい場合に、測定対象範囲Ａ１とサンプルＳとが重なる領域となる。
【００２６】
この後、測定点設定手段２４は、測定領域Ａ２に対して、グリッド線に沿った測定点を設定する（ステップＳ４）。図５は、ステップＳ４において、測定点を設定した状態を示す図である。
具体的には、測定点設定手段２４は、例えば、Ｘ軸移動機構１８Ｘによりサドル１５をクロスレール１４の両端部のうち、一方の端部（最端部）に移動させた状態をｘ＝０とし、Ｙ軸移動機構１８Ｙによりテーブル１２を一端部（最端部）に移動させた状態をｙ＝０として、ｘｙ平面（プローブ１０の軸に対して直交する面）上でのグリッド線（ｘ＝ｉ，ｙ＝ｊ：０≦ｉ≦ｎ，０≦ｊ≦ｍ）を設定する。そして、測定点設定手段２４は、測定領域Ａ２において、各グリッド線の交点を測定点Ｐｉ，ｊとして設定する。ここで、Ｘ軸に平行なグリッド線の間隔、及びＹ軸に平行なグリッド線の間隔はそれぞれ異なる値であってもよい。なお、図５における測定点Ｐｉ，ｊは、ｘ＝ｉのグリッド線と、ｙ＝ｊのグリッド線との交点であることを示している。
上記のように測定点を設定することで、当該測定点の座標値が（i，ｊ，ｚ０）が決定される。なお、ｚ座標値ｚ０は、例えば、Ｚ軸移動機構１８Ｚによりラム１６をテーブル１２から最も離れた一端部に移動させた状態に設定してもよく、サンプルＳに対してプローブ１０が接触しない程度の値に設定されていればよい。
【００２７】
図６は、測定点に従って測定が実施された際に、測定子１０Ａが接触した接触点を示す図である。
ステップＳ４の後、測定制御手段２５は、各測定点Ｐｉ，ｊのｘｙ座標から、プローブ１０の移動経路を設定したＮＣデータを生成し、数値制御手段２１に入力する。これにより、数値制御手段２１は、主軸１７及びテーブル１２を駆動させることで、プローブ１０を測定点Ｐｉ，ｊに対応したｘｙ座標位置に移動させ、その測定点Ｐｉ，ｊにおいて、プローブ１０をｚ軸方向に移動させて、プローブ１０の先端部に設けられた測定子１０ＡをサンプルＳに接触させる（ステップＳ５）。
測定子１０ＡがサンプルＳに接触すると、測定制御手段２５は、その接触点Ｑｉ，ｊのｚ座標値ｋを取得する（ステップＳ６）。接触点Ｑｉ，ｊのｘｙ座標は測定点Ｐｉ，ｊと同一になるので、接触点Ｑｉ，ｊの座標値は（ｉ，ｊ，ｋ）となる。接触点Ｑｉ，ｊの座標値の取得では、例えば、各移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚの移動量を検出することで座標値を取得し、これにプローブ１０の実寸を加えて、実際のサンプルＳと測定子１０Ａとの接触点Ｑｉ，ｊの座標値を取得する。
以上により、図６に示すように、測定点Ｐｉ，ｊに対応した接触点Ｑｉ，ｊの座標値が取得される。取得した座標値は、それぞれ制御装置２のメモリ等の記憶手段（図示略）に記憶される。
【００２８】
この後、測定制御手段２５は、ステップＳ４で設定された全ての測定点Ｐｉ，ｊに対して、接触点Ｑｉ，ｊの座標値を取得したか否かを判定する（ステップＳ７）。
このステップＳ７において、「Ｎｏ」と判定された場合は、測定制御手段２５は、ステップＳ５に戻る。
一方、ステップＳ７において「Ｙｅｓ」と判定された場合、測定制御手段２５は、取得した接触点の座標値をデータ生成手段２６に出力し、データ生成手段２６は、各接触点Ｑｉ，ｊの座標値に基づいて、加工用データを生成する（ステップＳ８）。
【００２９】
ここで、データ生成手段２６は、測定結果（接触点Ｑｉ，ｊの座標値）に基づいて、各接触点間を補間した加工用データを生成する。
図７は、補間処理を行わない加工用データによりワークを加工した際のワーク表面の一部を示す図である。図８は、補間処理を行った加工用データによりワークを加工した際のワーク表面の一部を示す図である。
接触点Ｑｉ，ｊに対して補間処理を行わない場合、例えば、サンプルＳの表面が曲面である場合でも、多面体状の表面を示す加工用データが生成されてしまう。したがって、この加工用データに基づいてワークを加工すると、図７に示すように、表面が多面体状となる加工物が製造される。
これに対して、本実施形態では、データ生成手段２６は、複数の接触点Ｑｉ，ｊに基づいて、スプライン曲線補間を行う。これにより、接触点Ｑｉ，ｊ間が直線ではなく曲線状に繋がれることになる。したがって、このような加工用データに従ってワークを加工すると、図８に示すように、表面が滑らかな曲面状となる加工品を製造することができる。
【００３０】
以上のような加工用データが生成されると、その加工用データが数値制御手段２１に入力される。
そして、テーブル１２にワークを保持し、主軸１７に対して適切な工具を装着することで、数値制御手段２１は、入力された加工用データに基づいてワークを加工する。これにより、ワークをサンプルＳと同一形状に加工することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、ユーザの操作によりサンプルＳの一部を測定対象範囲Ａ１として設定するが、当該測定対象範囲Ａ１が複数設けられていてもよい。この場合、各測定対象範囲Ａ１に対して設定された測定領域Ａ２に対して測定点Ｐｉ，ｊを設定し、接触点Ｑｉ，ｊの座標値を取得する。そして、データ生成手段は、各測定領域Ａ２に対して取得された接触点Ｑｉ，ｊの座標値に基づいて、スプライン曲線補間を行い、これらの接触点Ｑｉ，ｊ同士を繋ぎあわせた加工用データを生成する。したがって、１つの測定領域Ａ２の接触点Ｑｉ，ｊと他の測定領域Ａ２´の接触点Ｑｉ，ｊとがスプライン曲線補間により繋がれた加工用データが生成される。
【００３２】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、測定領域設定手段２３は、サンプルＳに対して測定領域Ａ２を設定し、測定点設定手段２４は、その測定領域Ａ２に対して、所定ピッチ間隔の測定点Ｐｉ，ｊを設定する。また、測定制御手段２５は、設定した測定点Ｐｉ，ｊを通る測定用のＮＣデータを生成して、数値制御手段２１により移動機構１８Ｘ，１８Ｙ，１８Ｚを駆動させ、主軸１７に装着されたプローブ１０を測定点Ｐｉ，ｊでＺ方向に移動させてサンプルＳに接触させる。そして、測定制御手段２５により接触点Ｑｉ，ｊの座標値が取得されると、データ生成手段２６は、取得した複数の接触点Ｑｉ，ｊの座標値からサンプルＳの表面形状に即した加工用データを生成する。
このような構成では、サンプルＳとしては、例えばＣＡＤデータを有さないものを用いることができ、例えば船舶のスクリュー等、大量生産による製造を実施しないものを対象とすることができる。ワークを上記のようなサンプルＳと同形状に加工する場合、ＣＡＤデータがないため、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを用いることができない。また、別途ＣＡＤデータを生成する場合では、労力やＣＡＤ作成時間が大きく、効率的ではない。これに対して、上記のような本実施形態では、ＣＡＤデータがない場合でも、サンプルＳの形状から加工用データを生成して、その加工用データに基づいてワークを容易に加工することができる。
【００３３】
また、測定対象範囲Ａ１は、ｘｙ平面上に設定される。したがって、測定点Ｐｉ，ｊもｘｙ平面上に設定されることになり、測定点Ｐｉ，ｊ及び接触点Ｑｉ，ｊのｘｙ座標値は同一座標となる。このような構成では、接触点Ｑｉ，ｊの座標値を測定する際に、プローブ１０の測定点Ｐｉ，ｊのｘｚ座標値まで移動した後、Ｚ軸移動機構１８ＺによりＺ軸方向に移動させるだけでよく、各接触点Ｑｉ，ｊの座標値の取得が容易に実施できる。
【００３４】
本実施形態では、撮像カメラ１９により撮像された撮像画像に基づいて、測定領域Ａ２を設定するので、ユーザが求める所望の領域に対する測定を実施することができる。
本実施形態では、範囲設定手段２３１により、撮像画像内で測定対象範囲Ａ１を設定し、領域特定手段は、その測定対象範囲Ａ１内でサンプルＳと重なる測定領域Ａ２を特定する。
このため、測定対象範囲Ａ１内でも、サンプルＳと重ならない領域には、測定点が設定されず、プローブ１０による無駄な測定動作を省くことができ、測定に係る時間を短縮できる。
【００３５】
本実施形態では、データ生成手段２６は、測定された複数の接触点Ｑｉ，ｊの座標値からスプライン曲線補間を実施して加工用データを生成する。このため、ワークを加工した際に、曲面状の面が多面体状に面に形成される不都合を回避でき、滑らかな曲面表面加工を実施できる。
【００３６】
本実施形態では、プローブ１０が工作機械１の主軸１７に着脱可能に装着される。したがって、工作機械１における工具の代わりにプローブ１０を装着することで、サンプルＳの形状測定を実施できる。したがって、工作機械１とは別に加工用データ生成装置を設ける必要がなく、構成の簡略化を図れる。また、測定により得られた加工用データが生成されると、プローブ１０を工具に交換して、サンプルＳをワークに交換することで、生成した加工用データに基づいて即座にワークの加工を実施することができる。
【００３７】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、ユーザにより測定対象範囲が指定されることで、サンプルＳの部分測定を実施したが、サンプルＳの全領域を測定対象としてもよい。この場合、測定領域設定手段２３は、サンプルＳの全領域を測定領域Ａ２として設定する。
【００３８】
工作機械１を加工用データ生成装置として機能させる例を示したが、工作機械１とは別に加工用データ生成装置を備える構成としてもよい。
また、主軸１７に装着可能なプローブ１０を用いることで、工具をプローブ１０の取り替えが自在に行える構成としたが、測定用のプローブを別途備える構成としてもよい。
また、工作機械の種類としては、上記実施形態に限定されない。例えば、ＸＹＺ３軸から６軸のマシニングセンタや、テーブル回転を用いたターニングセンタ等に対しても本発明を適用することができる。
【００３９】
撮像カメラ１９により撮像された撮像画像に基づいて測定対象範囲Ａ１を設定し、測定領域Ａ２を特定したが、例えば、テーブル１２上の全領域を測定領域Ａ２としてもよい。
測定対象範囲Ａ１から測定領域Ａ２を特定する例を示したが、測定対象範囲Ａ１全体を測定領域Ａ２として設定してもよい。
【００４０】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ワークを加工するための加工用データを生成する加工用データ生成装置、及び工作機械に利用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１…工作機械、２…制御装置、１０…プローブ、１２…テーブル、１７…主軸（工具保持部）、１８Ｘ…Ｘ軸移動機構（駆動機構）、１８Ｙ…Ｙ軸移動機構（駆動機構）、１８Ｚ…Ｚ軸移動機構（駆動機構）、１９…撮像カメラ（撮像手段）、２１…数値制御手段、２２…画像取得手段、２３…測定領域設定手段、２３１…範囲設定手段、２３２…領域特定手段、２４…測定点設定手段、２５…測定制御手段、２６…データ生成手段、Ｓ…サンプル（測定対象）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2014106900.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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