(57)【要約】【課題】部品点数の増加を抑え、画像データの処理が不要な距離測定用ホルダ、および、前記距離測定用ホルダを備えた干渉検知機能を有する工作機械を提供する。【解決手段】レーザ出射装置２から出射されるレーザ光３の出射角度θを主軸回転角度φの関数として関係付ける反射鏡部４を有する距離測定用ホルダ５を、主軸１に把持させる。制御装置６にて主軸回転角度φを制御し、φを徐々に変化させ、計測対象７に反射し、受光部９へ返ってくる輝度が最も大きくなった時の主軸回転角度φを工作機械の制御装置６から参照し、出射角度θの値を求める。この出射角度θの値から、幾何学的な条件を用いて、主軸１と計測対象７間のＬに沿った方向における距離を測り、ＮＣプログラムで指示される早送り動作範囲において、治具、ワーク、主軸、刃物が相互に干渉すると判断される場合、ＮＣプログラム中の干渉箇所の修正を使用者に促し、これらの衝突を防止する。【選択図】図１
2014241010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸に装着する、主軸から測定対象物までの距離を計測するための距離測定用ホルダであって、
ホルダ本体と、
前記ホルダ本体に固定され、レーザ光を出射するレーザ出射装置と、
前記ホルダ本体に対し回転可能に支持され、前記主軸に嵌合するテーパスリーブと、前記テーパスリーブと結合され、前記レーザ出射装置から出射されたレーザ光を反射する反射鏡部と、
前記ホルダ本体に固定され、前記測定対象物に反射されたレーザ光を検知する受光部と、
前記ホルダ本体に設けられ前記工作機械に挿入される位置決めピンと、
を備え、
前記反射鏡部の側面の角度は、主軸の回転角度に応じて変化する形状であることを特徴とする距離測定用ホルダ。
【請求項２】
工作機械で加工を行う際に干渉物検知する機能を有する工作機械であって、主軸に装着され、レーザ光を出射するレーザ出射装置と、ホルダ本体に対し回転可能に支持され、前記主軸に嵌合するテーパスリーブと、前記テーパスリーブと結合され、前記レーザ出射装置から出射されたレーザ光を反射する反射鏡部と、前記ホルダ本体に固定され、測定対象物に反射されたレーザ光を検知する受光部と、前記ホルダ本体に設けられ前記工作機械に挿入される位置決めピンとを備え、前記反射鏡部の側面の角度は、主軸の回転角度に応じて変化する形状の距離測定用ホルダと、
前記主軸を垂直軸方向の所定の位置における回転角度に対応した前記レーザ光の出射角の正接の値を記憶した記憶手段と、
加工プログラムのブロックを解析し、前記主軸の垂直軸方向の移動指令があるブロックがあるかどうかを判断する加工プログラム解析手段と、
前記解析手段により主軸の垂直軸方向の移動指令があったとき、該移動指令による主軸の位置に対応した前記レーザ光を前記測定対象物に照射するために、前記記憶手段に記憶した値と前記主軸の指令位置から主軸の回転角度を算出する主軸回転角度算出手段と、
前記算出された主軸回転角度を含む所定の回転角度においてレーザ光を照射して、前記受光部で前記レーザ光の反射の受光があったかどうかを判定する受光判定手段と、
前記受光部で受光したと判断した際の、主軸回転角度と前記記憶手段に記憶した値から機械原点から前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
前記算出された距離から前記測定対象物と工作機械が干渉するかどうかを判定する干渉判定手段と、
を有することを特徴とする干渉検知機能を有する工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の干渉物検知機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工プログラムのデバッグ作業時における、作業者の操作ミス、判断ミスに起因する主軸、刃物、ワーク、治具らの相互干渉を防ぐために、ワーク、治具の位置や形状を何らかの方法で計測し、その位置や形状の情報と、主軸・刃物の移動経路とを比較する事により干渉の有無を判断し、干渉が発生すると判断された場合には、加工動作を停止する事により、干渉を未然に防ぐという手法が考えられている。
【０００３】
この位置や形状の計測作業時において、治具、ワーク、主軸、刃物、計測装置、計測装置制御部らが相互に干渉しない様、計測作業時に、これら要素の運動が発生しない計測手法、あるいは、干渉し得ない範囲に、これらの運動を限定する様な手法が考えられており、加工領域中をレーザ光でラインスキャンしたり、カメラで撮影したテーブル上の画像を画像処理して得た情報を用いる手法など、非接触による手法が考えられている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６５０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術で説明した従来の技術では、レーザ光の出射方向を制御する装置や、画像データの処理部が別途必要となるため、これら装置を設置するための空間の確保や、部品点数が増える事による故障率の増加の問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、主軸にレーザ光を照射するホルダを装着し、主軸を回転させてレーザ光の出射方向を制御する事で部品点数の増加を抑え、画像データの処理が不要な距離測定用ホルダ、および、前記距離測定用ホルダを備えた干渉検知機能を有する工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明は、工作機械の主軸に装着する、主軸から測定対象物までの距離を計測するための距離測定用ホルダであって、ホルダ本体と、前記ホルダ本体に固定され、レーザ光を出射するレーザ出射装置と、前記ホルダ本体に対し回転可能に支持され、前記主軸に嵌合するテーパスリーブと、前記テーパスリーブと結合され、前記レーザ出射装置から出射されたレーザ光を反射する反射鏡部と、前記ホルダ本体に固定され、前記測定対象物に反射されたレーザ光を検知する受光部と、前記ホルダ本体に設けられ前記工作機械に挿入される位置決めピンと、を備え、前記反射鏡部の側面の角度は、主軸の回転角度に応じて変化する形状であることを特徴とする距離測定用ホルダである。
【０００８】
これによって、計測器がシンプルな構造であり、部品数を少なくする事ができるため、計測機器の故障率を低く抑える事ができる。また、干渉物の検知に用いるデータについて、受光器へ反射光が入るか入らないかを距離算出のトリガーとでき、画像処理によらず処理が高速なシステムを構築できる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、工作機械で加工を行う際に干渉物検知する機能を有する工作機械であって、主軸に装着され、レーザ光を出射するレーザ出射装置と、ホルダ本体に対し回転可能に支持され、前記主軸に嵌合するテーパスリーブと、前記テーパスリーブと結合され、前記レーザ出射装置から出射されたレーザ光を反射する反射鏡部と、前記ホルダ本体に固定され、測定対象物に反射されたレーザ光を検知する受光部と、前記ホルダ本体に設けられ前記工作機械に挿入される位置決めピンとを備え、前記反射鏡部の側面の角度は、主軸の回転角度に応じて変化する形状の距離測定用ホルダと、前記主軸を垂直軸方向の所定の位置における回転角度に対応した前記レーザ光の出射角の正接の値を記憶した記憶手段と、加工プログラムのブロックを解析し、前記主軸の垂直軸方向の移動指令があるブロックがあるかどうかを判断する加工プログラム解析手段と、前記解析手段により主軸の垂直軸方向の移動指令があったとき、該移動指令による主軸の位置に対応した前記レーザ光を前記測定対象物に照射するために、前記記憶手段に記憶した値と前記主軸の指令位置から主軸の回転角度を算出する主軸回転角度算出手段と、前記算出された主軸回転角度を含む所定の回転角度においてレーザ光を照射して、前記受光部で前記レーザ光の反射の受光があったかどうかを判定する受光判定手段と、前記受光部で受光したと判断した際の、主軸回転角度と前記記憶手段に記憶した値から機械原点から前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、前記算出された距離から前記測定対象物と工作機械が干渉するかどうかを判定する干渉判定手段と、を有することを特徴とする干渉検知機能を有する工作機械である。
【００１０】
これによって、干渉チェック動作用のプログラムを作成するための計算時間を短くでき、干渉チェック動作全体にかかる時間が長くならない様にできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、主軸にレーザ光を照射するホルダを装着し、主軸を回転させてレーザ光の出射方向を制御する事で部品点数の増加を抑え、画像データの処理が不要な距離測定用ホルダ、および、前記距離測定用ホルダを備えた干渉検知機能を有する工作機械を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】距離測定用ホルダを主軸に取付けた状態を説明する図である。
【図２】距離測定用ホルダが主軸に把持される動作の様子を説明する図である。
【図３】距離測定用ホルダが主軸に把持された状態を説明する図である。
【図４】受光部が計測対象までの距離ｋの算出に用いる距離を説明する図である。
【図５】反射鏡部の詳細説明図である。
【図６】校正器を説明する図である。
【図７】干渉検知機能付きホルダを下から見た図である。
【図８−１】距離測定用ホルダを用いた衝突を防止するまでのフローを説明する図である（その１）。
【図８−２】距離測定用ホルダを用いた衝突を防止するまでのフローを説明する図である（その２）。
【図９】動作条件の設定項目を説明する図である。
【図１０−１】加工プログラムについての干渉チェック動作の実行（ステップＳＡ０５）においてなされる処理のフローを説明する図である（その１）。
【図１０−２】加工プログラムについての干渉チェック動作の実行（ステップＳＡ０５）においてなされる処理のフローを説明する図である（その２）。
【図１０−３】加工プログラムについての干渉チェック動作の実行（ステップＳＡ０５）においてなされる処理のフローを説明する図である（その３）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜距離測定用ホルダの構造＞
図１は距離測定用ホルダを主軸に取付けた状態を説明する図である。図１に示すように、主軸１の回転軸線Ｌ周りに対する主軸回転角度φを制御できる工作機械において、レーザ出射装置２から出射されるレーザ光３の出射角度θを主軸回転角度φの関数、すなわち、ｔａｎθ＝ｆ（φ）として関係付ける反射鏡部４を有する距離測定用ホルダ５を、主軸１に把持させる。距離測定用ホルダ５は、ホルダ不回転部８と反射鏡部４を備えている。レーザ出射装置２はホルダ不回転部８に取り付けられている。なお、特許請求の範囲の記載では、ホルダ不回転部８はホルダ本体に対応する。
【００１４】
工作機械の制御装置６にて主軸回転角度φを制御し、φを徐々に変化させ、ワークや治具等の干渉物となりうる計測対象７に反射し、ホルダ不回転部８の基部２２に取り付けられた受光部９へ返ってくる輝度が最も大きくなった時の主軸回転角度φを工作機械の制御装置６から参照し、工作機械の制御装置６により出射角度θの値を求める。なお、基部２２の構成は図７を用いて後述する。
【００１５】
この出射角度θの値からレーザポイント光出射位置１０と受光部９の回転軸線Ｌに関する位置関係を求め、幾何学的な条件を用いて、主軸１と計測対象７間のＬに沿った方向における距離を測り、ＮＣプログラムで指示される早送り動作範囲において、治具、ワーク、主軸、刃物が相互に干渉すると判断される場合、ＮＣプログラム中の干渉箇所の修正を使用者に促し、これらの衝突を防止する。なお、工作機械の制御装置６は、従来と同様に、加工プログラムを解析して実行する機能を備え、加工プログラムなどを格納する記憶装置、制御装置６に各種データを入力するための入力装置、および、各種表示を行う表示装置を備えている。
【００１６】
図２は距離測定用ホルダが主軸に把持される動作の様子を説明する図である。図３は距離測定用ホルダが主軸に把持された状態を説明する図である。図２と図３に示すように、距離測定用ホルダ５を主軸１に把持する時、主軸１の奥に取り付けられた、回り止めブロック１１に設けたピン穴あるいは溝（総称して穴１１ａという）へ、ホルダ不回転部８に取り付けられた回り止めピン１２が嵌る。これによって、工作機械の制御装置６により主軸回転角度φを変化させた時に、ホルダ不回転部８は回転軸線Ｌ周りに回転せず、反射鏡部４のみが回転軸線Ｌ周りに回転する。
【００１７】
＜距離測定用ホルダを用いた距離測定の原理＞
次に、距離測定用ホルダを用いた距離測定の原理を説明する。図４は受光部が計測対象までの距離ｋの算出に用いる距離を説明する図である。図５は反射鏡部の詳細説明図である。
【００１８】
図４に示す様に、回転軸線Ｌから受光部９までのＬに垂直な方向における距離をＤ、回転軸線Ｌからレーザポイント光出射位置１０までのＬに垂直な方向における距離とＤの差をＸ、受光部９とレーザ光出射位置１０とのＬに沿った方向における距離をＨ、上面がＬに対して直角である場合の計測対象７へ、レーザ光３を出射し、出射角度θを徐々に変化させていった時に、受光部９へ返るレーザ光３の輝度が最も強くなった時の受光部９と計測対象７間のＬに沿った方向における距離をｋとすると、ｋは数１式によって算出される。
【００１９】
【数１】
2014241010.tif 000003
【００２０】
ｋが数１式によって求められる時、工作機械の機械座標原点１３と工作機械の制御装置６が制御する主軸１の位置制御点１４間のＬに沿った方向における距離をｑ、主軸１の位置制御点１４と受光部９間のＬに沿った方向における距離をＣ、工作機械の機械座標原点１３と計測対象７間のＬに沿った方向における距離をＺとすると、Ｚは数２式によって算出される。
【００２１】
【数２】
2014241010.tif 000004
【００２２】
図５は反射鏡部の詳細説明図である。図５に示すように、反射鏡部４にはレーザ光３を反射可能な曲面である反射面１５があり、反射面１５は、Ｌに垂直な方向から反射鏡部４を見たとき、回転軸線Ｌに対する面の傾きαが周方向で変化する様になっている。主軸回転角度φを制御する事で、レーザ光の出射方向θを制御する事ができ、関数ｔａｎθ＝ｆ（φ）で表わされる。数３式より、数４式が得られる。
【００２３】
【数３】
2014241010.tif 000005
【００２４】
【数４】
2014241010.tif 000006
【００２５】
そうすると、数１〜数４式によって、工作機械の機械座標原点１３と計測対象７の間のＬに沿った方向における距離Ｚは数５式によって求められる。
【００２６】
【数５】
2014241010.tif 000007
【００２７】
前記Ｚの値を求める式の右辺において、ｑは工作機械の制御装置６により既知であり、干渉検知動作を行う前に、Ｄの値とＣの値とｆ（φ）とを校正する事で、Ｚの値を主軸回転角度φから求める事が可能となる。
【００２８】
＜校正器を用いたＤの値とＣの値とｆ（φ）の校正＞
図６に前記の校正を行うための校正器１６を示している。校正器１６は、Ｌに対し直角な面１７、Ｌに対し直角な面１７に対する傾斜角がβＡと分かっている傾斜面１（１８）とＬに対し直角な面（１７）に対する傾斜角がβＢと分かっている傾斜面２（１９）から構成されている。この校正器１６を工作機械の加工領域中に設置し、所定の校正動作を行う事により、前記のＤ、Ｃ、ｆ（φ）＝Ｈ／Ｘ、の校正を行う。
【００２９】
主軸回転角度φをある回転角度φ１にした状態で、傾斜面１（１８）にレーザ光３を入射する状態を維持しながら、ｑの値を徐々に変化させ、受光部９へ返るレーザ光３の輝度が最も強くなった時の受光部９から傾斜面１（１８）までのＬに沿った方向における距離をｋ´とし、主軸回転角度φを同じくφ１にした状態で、傾斜面２（１９）の面にレーザ光３を入射する状態を維持しながら、ｑの値を徐徐に変化させ、受光部９へ返るレーザ光３の輝度が最も強くなった時の受光部９から傾斜面２（１９）までのＬに沿った方向における距離をｋ´´とし、ｐ＝（ｋ´―ｋ）／（ｋ´´―ｋ）と置き換え、Ａ＝ｔａｎ（２・βＡ）と置き換え、Ｂ＝ｔａｎ（２・βＢ）と置き換えると、以下の式により、主軸回転角度φがφ１である時のＨ／Ｘ（φ１）が数６式により算出される。
【００３０】
【数６】
2014241010.tif 000008
【００３１】
数６式において、Ａ、Ｂの値は校正器１６の寸法形状より既知であり、ｐは工作機械の制御装置６のｑの値より求められるため、既知の値である。
【００３２】
ここで得たＨ／Ｘ（φ１）の値を使う事により、数７式からＤの値が算出される。
【００３３】
【数７】
2014241010.tif 000009
【００３４】
数７式において、βＡは校正器１６の寸法形状より既知であり、ｋ´―ｋは工作機械の制御装置６のｑの値より求められるため既知の値であり、正接の加法定理により、分母を分解した時、ｔａｎ｛θ（φ１）｝＝Ｈ／Ｘ（φ１）の値も既知である。ここで得たＤの値と、Ｈ／Ｘ（φ１）の値より、数８式からＣの値が算出される。
【００３５】
【数８】
2014241010.tif 000010
【００３６】
数８式において、Ｚの値は、校正器１６のＬに対し直角な面１７と工作機械の機械座標原点１３間のＬに沿った方向における距離を公知の方法によって計測する事により得られる。
【００３７】
校正器１６のＬに対し直角な面にレーザ光３を当てた状態を維持し、干渉物検知を行いたい範囲から決定したｑの値の範囲おいて、受光部９に返る光が最も強くなる時の主軸回転角度φを工作機械の制御装置６に記録する事により、関数Ｈ／Ｘ（φ）を校正できる。ある主軸回転角度φにおけるＨ／Ｘ（φ）の値は、数９式により算出される。
【００３８】
【数９】
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【００３９】
＜距離測定用ホルダ検出部とそれを用いた干渉物検知方法、干渉物の存在をオペレータへ伝える方法の概要＞
図７に示すように、距離測定用ホルダ５の基部２２を下から見ると、受光部９とレーザポイント光出射位置１０とを１つの計測素子のセットとすると、回転軸線Ｌを中心とした円環状の位置に異なる位相で複数セット配置されており、Ｌに関して受光部９とレーザ光３が通過する位置（レーザ光通過位置２０）は点対称となる。基部２２のレーザ光通過位置２０は、レーザ出射装置２から出射され、分岐されて反射鏡部４に入射し、反射鏡部４で反射されたレーザ光が計測対象７を照射するように貫通孔として設けられている。  
前記それぞれのセットにおいて、算出されるＺの値の誤差が規定範囲の場合、この時得られたＺの値と加工プログラムを比較し、干渉すると判断される場合には、プログラムを干渉しない様に修正する様、作業者に促す事により、干渉を未然に防ぐ。
【００４０】
ワークの表面である傾斜面に対する計測を行う場合、傾斜面の情報を計測動作前に専用画面で設定しておく。計測時には、前記複数の計測素子の内、最も傾斜の強い方向（つまり、傾斜面の法線方向）とレーザ光３を出射する方向が最も近い計測素子セットを用い、傾斜角を考慮した上で、計測を行い、これにより得た計測対象までの距離と加工プログラムを比較し、干渉すると判断される場合には、プログラムを干渉しない様に修正する様、作業者に促す事により、干渉を未然に防ぐ。
【００４１】
＜距離測定用ホルダを用いた干渉物検知動作実行前に設定が必要な項目＞
距離測定用ホルダによる衝突を防止するまでの処理の流れを図８−１，図８−２を用いて説明する。図８−１、図８−２の各処理について、以下に詳細を述べる。
【００４２】
干渉検知機能付きホルダ（距離測定用ホルダ５）を用いて、加工プログラムの干渉チェックを行うために必要となる計測動作に関する、動作条件の設定を行う（ステップＳＡ１）。動作条件１００の設定は図９に示す通り、干渉チェック＋Ｚ側範囲（ＰｍＡ）の設定（符号１１０）、干渉チェック−Ｚ側範囲（ＰｍＢ）の設定（符号１２０）、干渉物が存在する範囲のおおまかな上限（ＰｍＣ）の設定（符号１３０）、輝度の閾値（ＰｍＤ）の設定（符号１４０）、傾斜面番号（ＰｍＥ）の設定（符号１５０）、傾斜面のＸ軸方向における傾斜量（ＰｍＦ）の設定（符号１６０）、傾斜面のＹ軸方向における傾斜量（ＰｍＧ）の設定（符号１７０）を行う。
【００４３】
前記、干渉チェック＋Ｚ側範囲（ＰｍＡ）の値は、ワーク素材形状のばらつきの程度、ワークや治具の設置誤差の範囲を元に、経験、計算などから求めた値を設定するものとする。
【００４４】
前記、干渉チェック−Ｚ側範囲（ＰｍＢ）の値は、ワーク素材形状のばらつきの程度、ワークや治具の設置誤差の範囲、Ｇ００で−Ｚ向きに主軸が移動する場合における、位置決め位置とワーク間のおおまかな距離を元に、経験、計算などから求めた値を設定するものとする。
【００４５】
前記、干渉物が存在する範囲のおおまかな上限（ＰｍＣ）の値は、計測対象７の存在する範囲でＬに沿った方向において、最も主軸に近いと思われる干渉物の位置を元に、値を設定するものとする。
【００４６】
前記、輝度の閾値（ＰｍＤ）の値は、材質や面質により計測対象７が、どの程度レーザ光を反射するかを元に、干渉機能付きホルダ（距離測定用ホルダ５）の本体部に設けたダイヤル等スイッチにて値を設定するものとする。
【００４７】
前記、傾斜面番号（ＰｍＥ）の値は、傾斜面に対する計測が発生する場合、複数の傾斜面を区別するために、設定するものとする。
【００４８】
前記、傾斜面のＸ軸方向における傾斜量（ＰｍＦ）の値は、前記で設定した傾斜面番号（ＰｍＥ）がＸ軸方向に対し、どれくらい傾斜しているかを、経験、計算、公知の方法による実測などから求めた値を設定するものとする。
【００４９】
前記、傾斜面のＹ軸方向における傾斜量（ＰｍＧ）の値は、前記で設定した傾斜面番号（ＰｍＥ）がＹ軸方向に対し、どれくらい傾斜しているかを、経験、計算、公知の方法による実測などから求めた値を設定するものとする。
【００５０】
制御装置６の画面において手動操作により干渉チェックモードのＯＮ、ＯＦＦを切り替える。
【００５１】
＜距離測定用ホルダを用いた干渉物検知動作における処理の流れ＞
干渉チェックモードＯＦＦの状態で、加工プログラムを実行した場合（ステップＳＡ４）、干渉チェックを行わず、加工プログラムで指示された通りに加工動作を実行する（ステップＳＡ６）。
【００５２】
干渉チェックモードがＯＮの状態で、加工プログラムを実行した場合（ステップＳＡ３）、実行した加工プログラムについて、干渉チェック動作を行う（ステップＳＡ５）。
【００５３】
干渉チェック動作が停止せず、Ｍ０２（エンド  オブ  プログラムの命令）、Ｍ３０（エンド  オブ  テープの命令）等のコード処理により、正常に終了している場合には（ステップＳＡ１４）、（ステップＳＡ５）で干渉が検出されたかどうかを制御装置６のメモリを参照・確認する（ステップＳＡ１５）。この時、参照するメモリ内の情報には、工具長の情報を含む。干渉があった場合には、干渉箇所のブロックを赤字表示する（ステップＳＡ１６）事によって、オペレータにプログラムの編集を促す。  
前記ステップＳＡ１５において、干渉の記録が無い場合、そのまま処理を終了する。
【００５４】
ステップＳＡ７において、干渉チェック動作が停止した場合、停止原因がアラームかどうかを判断する（ステップＳＡ８）。アラームで止まっていた場合、前記ステップＳＡ５で干渉が検出されたかどうかを制御装置６のメモリを参照・確認し（ステップＳＡ９）、干渉があった場合には、干渉箇所ブロックを赤字表示する（ステップＳＡ１１）。
【００５５】
前記ステップＳＡ８に於いて、アラームで機械が停止していない場合、停止ブロックまでに前記ステップＳＡ５の処理によって干渉が検出されていないかどうかを判断し、干渉箇所があった場合、干渉箇所のブロックを赤字表示し（ステップＳＡ１２）、軸移動停止状態にする。
【００５６】
前記ステップＳＡ１０に於いて、干渉が検出されていないならば、軸移動停止状態にする。  
前記ステップＳＡ１０、ステップＳＡ１２の処理後、軸移動停止状態の時、操作版の起動ボタンが押され、加工プログラムに基づく動作が再開されたかどうかを判断し（ステップＳＡ１３）、再開された場合、前記ステップＳＡ２の処理から再開する。
【００５７】
前記ステップＳＡ１３において、操作盤の起動ボタンが押されない場合、処理を終了する。
【００５８】
＜距離測定用ホルダを用いた干渉物検知動作における処理の流れおける干渉チェック動作の実行（前記ステップＳＡ５）内部処理の詳細説明＞  
図１０−１、図１０−２、図１０−３の各処理について、以下に詳細を述べる。
【００５９】
加工プログラムの次の１ブロック分のデータを工作機械の制御装置６のメモリに記憶する（ステップＳＢ１）。前記ステップＳＢ１で記憶したブロックで、図４に於けるＺの値が変化する動作をＧ００で行う場合には（ステップＳＢ２）、まず、前記ステップＳＢ１で記憶したブロック中にＺの値が変化する指令があるかどうかを確認する（ステップＳＢ３）。
【００６０】
Ｇ００で移動を行わない場合には（ステップＳＢ２，ステップＳＢ４）、ステップＳＢ１で記憶した１ブロックを実行・完了後（ステップＳＢ５）、ステップＳＢ１の処理へ移動し、次の１ブロック分のデータを工作機械の制御装置６に読み込む。前記ステップＳＢ３においてＺの値が変化する指令がある場合、現在の図４におけるＺの値を工作機械の制御装置６のメモリに記録した後（ステップＳＢ６）、前記ステップＳＢ１で記憶したブロックに於いて、Ｚ軸の動作以外を実行・完了する（ステップＳＢ７）。
【００６１】
制御装置６に記録された校正データを元に、主軸回転角度φを制御し、レーザ光出射方向θを制御し、実際にＺの値が変化する動作を実行した場合にＧ００で位置決めされる事になる位置のＺの値に対し、Ｌに沿った方向に於いて（ＰｍＡ）にて設定した分だけ主軸１に近くなる位置から、実際にＺの値が変化する動作を実行した場合にＧ００で位置決めされる事になる位置からＬに沿った方向に於いて（ＰｍＢ）で設定した分だけ主軸から離れる位置までレーザ光照射方向θを徐々に変化させ（ステップＳＢ８）、受光部９に返るレーザポイント光（レーザ光３）の輝度が（ＰｍＤ）で設定した輝度の閾値を一度越えた後、閾値より低くなった場合（ステップＳＢ９）、計測素子が正常動作しているとして、最も輝度が高かった時のφを制御装置６のメモリに記録する（ステップＳＢ１０）。
【００６２】
前記制御装置６に記録したφの値から求められるＺの値と、Ｇ００にて主軸（１）を位置決めする座標値を比較し、位置決めする位置が、前記計算される位置よりＬに沿った方向において主軸に近い位置にある場合、干渉なしと判断し（ステップＳＢ１１）、前記ステップＳＢ１１での比較の結果、Ｇ００にてＺ軸を位置決めする位置が、前記計算される位置よりＬに沿った方向において主軸より遠い位置にある場合、干渉ありと判断し、干渉が発生するブロックのプログラム中での位置を工作機械の制御装置６のメモリへ記録する（ステップＳＢ１２）。
【００６３】
前記の（ＰｍＡ）と（ＰｍＢ）の設定値に従いレーザ光照射方向θを徐々に変化させた時、計測素子にレーザ光３が返ってこない場合には、干渉物検知機能付きホルダ（距離測定用ホルダ５）が壊れているか、計測対象７の高さが走査範囲外にあると判断し、ステップＳＢ１で記憶したブロック中のＺの値による位置決めを実行した場合のＺの値＋ＰｍＢの値から、Ｌに沿った方向に於いて主軸１へ近くなる方向となる、ステップＳＢ１で記憶したブロック中のＺの値による位置決めを実行した場合のＺの値＋ＰｍＣまで、徐々にレーザポイント光出射方向θを変化させた時（ステップＳＢ１３）、受光部に入る光の強さが一度、（ＰｍＤ）で設定した輝度の閾値を越えた後、閾値より低くなった場合（ステップＳＢ１３）、干渉が発生すると判断し、前記ステップＳＢ１０と同じ様に干渉が発生するブロックのプログラム中での位置を記録する。
【００６４】
前記ステップＳＢ１３に於いて受光部９で検知されるレーザ光３の輝度が閾値を越えなかった場合、高さが分かっている計測対象７が存在する箇所を計測し（ステップＳＢ１４）、受光部９へ返ってくるレーザ光３の輝度が閾値を越えた場合、距離測定用ホルダ５は正常に動作していると判断し、（ＰｍＡ）、（ＰｍＢ）の設定を見直すように画面に表示し、（ＰｍＡ）、（ＰｍＢ）の修正をオペレータに促し（ステップＳＢ１６）、本処理を終了する。
【００６５】
受光部９へ返ってくるレーザ光３の輝度が（ＰｍＤ）で設定した輝度の閾値を越えなかった場合、干渉物検知機能付きホルダ（距離測定用ホルダ５）が正常に動作していないと判断し、アラーム表示を画面に表示し、距離測定用ホルダ５が正常かどうか確認するよう、オペレータに促し（ステップＳＢ１７）、本処理を処理する。
【００６６】
傾斜面に対し、計測を行う場合には、プログラム中に（ＰｍＥ）に対応した番号をプログラム中に明記し、この番号の記載がある場合には、（ＰｍＦ）、（ＰｍＧ）にて傾斜面の最大傾斜方向を計算し、Ｌ軸方向において見た時、その傾斜方向にレーザポインタ光（レーザ光３）の出射方向が最も近い計測素子のセットを用いて、傾斜量を考慮した上で計測を行う。計測動作のシーケンスについては、Ｌに対し直角な面を計測する場合と同じ、シーケンスによって行う。
【００６７】
加工プログラムが停止した時、干渉があるブロックの行番号とＧコードを画面に表示し、作業者にプログラムの修正を促す。
【００６８】
上述したように、本発明では、加工プログラム中の次に処理を行うブロック内のコードについてのみ注視し、Ｚの値が変化する部分が無いかどうかを判断し、そのＺの値による位置決めを実行した場合に主軸が位置決めされる位置へレーザ出射方向θを制御すれば良く、それは、計測前に、工作機械の制御装置のメモリへ記録しておいた校正器を用いて構成したデータを参照し、レーザ出射方向θを主軸角度φによって制御する事ができる。加工プログラム中のＺに関連する動作は全て、主軸角度φの制御に置き換えるだけで、干渉チェック用のプログラムとして使用できるため、干渉チェック動作用のプログラムを作成するための処理時間を短くでき、干渉チェック動作全体に必要とする時間を抑えられる。
【００６９】
また、計測器がシンプルな構造であり、部品数が少なくする事ができるため、従来の手法よりも、計測機器の故障率を低く抑える事ができる。本発明におけるシステムで用いるデータ量は、受光器への反射光が入るか入らないかの判断のみが干渉物の検知に必要なデータとなるため、工作機械の制御装置で干渉物の有無の判断を行うにあたり、送らなければならないデータ量が少なく、通信を直ぐ終える事が出来るため、処理を高速に行う事ができ、有線と無線どちらのシステムを構築した場合においても、処理が高速なシステムを構築する事ができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  主軸
２  レーザ出射装置
３  レーザ光
４  反射鏡部
５  距離測定用ホルダ
６  工作機械の制御装置
７  計測対象
８  ホルダ不回転部
９  受光部
１０  レーザポイント光出射位置
１１  回り止めブロック
１１ａ  穴
１２  回り止めピン
１３  工作機械の機械座標原点
１４  主軸の位置制御点
１５  反射面
１６  校正器
１７  Ｌに対し直角な面
１８  Ｌに対し直角な面（１７）に対する傾斜角がβＡである傾斜面１
１９  Ｌに対し直角な面（１７）に対する傾斜角がβＢである傾斜面２
２０  レーザ光通過位置
２１  テーパスリーブ
２２  基部
【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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