(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、
同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、
同演算処理手段により前記算出された被加工部材の形状の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、
同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、
同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項２】
演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、
同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、
同演算処理手段により前記算出された被加工部材の形状の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、
同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、
同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項３】
演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、
同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、
同演算処理手段により被加工部材の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、
同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、
同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項４】
演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測する手順と、
前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、
算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、
前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、
前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順
とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項５】
演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測する手順と、
前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、
前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、
前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順
とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項６】
演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、
前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、
前記被加工部材の寸法を計測する手順と、
前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、
算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、
前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、
前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順
とを含んでいることを特徴とする曲面部材の加工方法。
【請求項７】
算出された位置関係にある両者を画像表示する手順が付加されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の曲面部材の加工方法。
【請求項８】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、
前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、
前記両者の主成分が一致させられ、
前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否が判定され、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、所望形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項９】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、
前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、
前記両者の主成分が一致させられ、
前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否が判定され、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、算出された被加工部材の形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項１０】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、
前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、
前記両者の主成分が一致させられ、
前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否
が判定され、
前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、所望形状および算出された被加工部材の形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項１１】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、
所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項１２】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、
算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項１３】
入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、
前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、
前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、
前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、
前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、
所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、
前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、
前記減肉量が減肉手段に入力され、
入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉される
ことを特徴とする曲面部材の加工装置。
【請求項１４】
画像表示手段が付加されてなり、該画像表示手段により算出された位置関係にある両者が表示されることを特徴とする請求項８、９または１０記載の曲面部材の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は曲面部材の加工方法および装置に関する。さらに詳しくは、大面積を有する曲面部材の加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型船舶の推進に用いられているプロペラは、推進効率の向上を図るために大型化されるとともに特殊な曲面形状に加工されている。かかる大型のプロペラ加工において、いきなり仕上げ寸法まで切削等の加工を行うと、切削ミスが生じた場合には、素材が大きいことおよび特殊な形状を有している関係上、代替素材の入手が難しく納期確保が不可能となる恐れがある。そのため、数ミリ程度切削等を行い、しかるのち寸法計測して所要寸法からのずれを算出して、そのずれに応じて素材の位置および／または姿勢の調整がなされ、ついで、再び切削等の加工がなされる。そして、この一連の作業が繰り返されて仕上げ寸法まで加工され、所望形状のプロペラが得られる。なお、このプロペラ（被加工部材）の加工に適した位置からのずれを求め、プロペラの位置・姿勢を調整する作業をベストフィットという。
【０００３】
しかるに、現状では、この一連の作業が手作業によりなされているので、生産性が悪く製作工程が長期化するという問題がある。また、手作業によりなされてるいので、人為的なミスにより誤作が生じる可能性がないわけでもない。
【０００４】
かかる従来技術の問題に対処すべく、例えば精密工学会誌５５／１２／１９８９（１０３〜１０８頁）には、コンピュータにより形状データから法線最小二乗平面および中心を求め、そして求められた中心を一致させた状態で法線最小二乗平面を最小二乗法により一致させる方法が提案されている（図９（ｂ）参照）。なるほど、かかる方法によれば、素材が均一に切削等の加工がなされている場合には所望形状に仕上げられる。しかしながら、図９（ｃ）に示すように、局部的に削り過ぎの箇所が存在する場合には、前記加工方法ではその箇所の削り過ぎが回復されず、その結果、所望形状のものが得られないという問題が生ずる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、製作途中において局部的に削り過ぎ等の箇所が生じても所望形状に仕上げることができる曲面部材の加工方法および装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の曲面部材の加工方法の第１態様の第１形態は、演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、同演算処理手段により前記算出された被加工部材の形状の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工方法の第１態様の第２形態は、演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、同演算処理手段により前記算出された被加工部材の形状の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工方法の第１態様の第３形態は、演算処理手段を用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、同演算処理手段により前記データから所望形状の主成分および中心を算出する手順と、前記被加工部材の寸法を計測して前記演算処理手段に入力する手順と、同演算処理手段により前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心を算出する手順と、同演算処理手段により被加工部材の主成分を前記所望形状の主成分と一致させる手順と、同演算処理手段により前記両者の主成分を一致させた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する手順と、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、同演算処理手段により所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の曲面部材の加工方法の第２態様の第１形態は、演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、前記被加工部材の寸法を計測する手順と、前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工方法の第２態様の第２形態は、演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、前記被加工部材の寸法を計測する手順と、前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工方法の第２態様の第３形態は、演算処理手段と画像表示手段とを用いた曲面部材の加工方法であって、被加工部材を所定位置にセットする手順と、前記演算処理手段に曲面部材の所望形状についてのデータを入力する手順と、前記被加工部材の寸法を計測する手順と、前記演算処理手段により前記計測結果から被加工部材の形状を算出する手順と、同演算処理手段により所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係を算出する手順と、算出された位置関係にある両者を画像表示手段に表示する手順と、前記表示された両者の位置関係が妥当であるか否か判定する手順と、前記判定において両者の位置関係が妥当と判定されると、同演算処理手段により前記位置関係における被加工部材の減肉量を算出する手順とを含んでいることを特徴とする。
【０００８】
本発明の曲面部材の加工方法の第１態様においては、算出された位置関係にある両者を画像表示する手順が付加されているのが好ましい。
【０００９】
一方、本発明の曲面部材の加工装置の第１態様の第１形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、前記両者の主成分が一致させられ、前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否が判定され、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、所望形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工装置の第１態様の第２形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、前記両者の主成分が一致させられ、前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否が判定され、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、算出された被加工部材の形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工装置の第１態様の第３形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記データから所望形状の主成分および中心が算出され、前記計測結果から算出された被加工部材の形状の主成分および中心が算出され、前記両者の主成分が一致させられ、前記主成分が一致させられた状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否が判定され、前記判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、所望形状および算出された被加工部材の形状が移動されて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の曲面部材の加工装置の第２態様の第１形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、所望形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されること特徴とする。本発明の曲面部材の加工装置の第２態様の第２形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されることを特徴とする。本発明の曲面部材の加工装置の第２態様の第３形態は、入力手段と、被加工部材の減肉手段と、被加工部材の寸法計測手段と、演算処理手段と、画像表示手段とを備え、前記減肉手段が、被加工部材を減肉する減肉機構と、被加工部材の位置および姿勢を調整する保持機構と、入力された減肉量にしたがって前記減肉機構および保持機構への指令値を出力する制御部とを有し、前記入力手段から前記演算処理手段に、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、前記寸法計測手段から前記演算処理手段に、被加工部材の計測結果が入力され、前記演算処理手段により、前記計測結果から被加工部材の形状が算出され、所望形状および算出された被加工部材の形状を移動させて、一定の削り代を確保しながら所望形状を得ることができる両者の位置関係が算出されて前記画像表示手段に送出され、同画像表示手段により前記位置関係にある両者が画像表示され、前記位置関係における被加工部材の減肉量が算出され、前記減肉量が減肉手段に入力され、入力された減肉量にしたがって前記減肉手段により被加工部材が減肉されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の曲面部材の加工装置の第１態様においては、画像表示手段が付加され、該画像表示手段により算出された両者の位置関係が表示されるのが好ましい。
【００１２】
【作用】
本発明の曲面部材の加工方法の第１態様においては、まず被加工部材が所定位置にセットされるとともに、曲面部材の所望形状についてのデータが入力され、このデータにより所望形状の主成分および中心が算出される。ついで被加工部材の寸法が、例えば座標検出器により計測される。この計測結果により被加工部材の主成分および中心が算出される。しかるのち、この主成分が前記所望形状の主成分と一致させられる。この状態で、所望形状が確保できない箇所があるか否か判定される。この判定において所望形状が確保できない箇所があると判定されると、所望形状および／または被加工部材が移動されて、減肉代を確保しながら所望形状を切り取ることができる両者の位置関係が算出される。ついで、この位置関係における被加工部材の減肉量が算出される。しかるのち、この減肉量は減肉手段に入力されて被加工部材の減肉がなされる。
【００１３】
以下、この寸法計測および減肉が所要回繰り返されて被加工部材が所望形状とされる。
【００１４】
また、本発明の曲面部材の加工方法の第２態様においては、まず被加工部材が所定位置にセットされるとともに、曲面部材の所望形状についてのデータが入力される。しかるのち、被加工部材の寸法が、例えば座標検出器により計測される。ついで、この計測結果により被加工部材の形状が算出される。しかるのち、所望形状および／または被加工部材が移動されて、減肉代を確保しながら所望形状を切り取ることができる両者の位置関係が算出される。ついで、この位置関係における被加工部材の減肉量が算出される。しかるのち、この減肉量は減肉手段に入力されて被加工部材の減肉がなされる。
【００１５】
以下、この寸法計測および減肉が所要回繰り返されて被加工部材が所望形状とされる。
【００１６】
一方、本発明の曲面部材の加工装置の第１態様においては、まず減肉手段の保持機構に被加工部材がセットされるとともに、入力手段から曲面部材の所望形状についてのデータが演算処理手段に入力される。演算処理手段は、このデータに基づいて所望形状の主成分および中心を求める。しかるのち、寸法計測手段は、被加工部材の寸法計測を行うとともにその結果を演算処理手段に入力する。演算処理手段は、入力された計測結果から被加工部材の主成分および中心を求め、その主成分を先に求めた所望形状の主成分に一致させる。ついで演算処理手段は、この状態で被加工部材に所望形状が確保できない箇所があるか否か判定する。演算処理手段は、この判定において所望形状が確保できない箇所があると判定すると、所望形状および／または被加工部材を移動させて、一定の減肉を確保しながら所望形状を切り取ることができる両者位置関係を求めるとともに、そのときの減肉量を求め、減肉手段にその減肉量を入力する。減肉手段は、入力された減肉量にしたがって制御部により所要操作量を求めて減肉機構および保持機構を動作させて被加工部材を所要量減肉する。
【００１７】
以下、この計測および減肉動作が繰り返されて被加工部材が所望形状に加工される。
【００１８】
一方、本発明の曲面部材の加工装置の第２態様においては、まず減肉手段の保持機構に被加工部材がセットされるとともに、入力手段から曲面部材の所望形状についてのデータが演算処理手段に入力される。しかるのち、寸法計測手段は、被加工部材の寸法計測を行うとともにその結果を演算処理手段に入力する。演算処理手段は、所望形状および／または被加工部材を移動させて、減肉代を確保しながら所望形状を切り取ることができる両者位置関係を求めるとともに、そのときの減肉量を求め、減肉手段にその減肉量を入力する。減肉手段は、入力された減肉量にしたがって制御部により所要操作量を求めて減肉機構および保持機構を動作させて被加工部材を所要量減肉する。
【００１９】
以下、この計測および減肉動作が繰り返されて被加工部材が所望形状に加工される。
【００２０】
【実施例】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００２１】
図１は本発明の曲面部材の加工方法の説明図、図２は同加工方法に用いる加工装置の一実施例の概略図、図３は同加工装置のブロック図、図４乃至図６は同加工方法における加工手順の一実施例のフローチャート、図７および図８は同加工方法における加工手順の他の実施例のフローチャートである。図において、１は入力手段、２は画像表示手段、３は減肉手段、４は寸法計測手段、５は演算処理手段、１０はワークステーション、２０は切削装置、Ｗは被加工部材（プロペラ素材）を示す。
【００２２】
本発明の加工方法に用いられる加工装置は、図２および図３に示すように、演算処理手段５と、入力手段１と、画像表示手段２と、減肉手段３と、寸法計測手段４とを主要構成要素としている。具体的には、演算処理手段５、入力手段１および画像表示手段２は、例えばワークステーション１０により構成され、減肉手段３および寸法計測手段４は、例えば座標検出器２１と切削工具２２との切替えが可能とされている数値制御の切削装置２０により構成されている。この切削装置２０は、ベッド２３に載置されている被加工部材Ｗの位置および姿勢を制御できるように構成され、また切削工具２２は所望の切削量を確保できるよう位置および切り込み深さが調整できるよう構成されている。かかる機能は、例えば直交１軸と回転１軸とが可動なパレットを有し、本体は直交３軸と回転２軸が可動なＮＣ工作機械により達成される。
【００２３】
そして、このワークステーション１０と切削装置２０とは、例えば有線または無線の通信回線により接続されている。
【００２４】
次に、このように構成された本発明の一実施例の加工装置による曲面部材の加工方法の一実施例について、図１の説明図ならびに図４乃至図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２５】
ステップ１：プロペラ素材Ｗが切削装置２０のベッド（保持機構）２３にセットされる。
【００２６】
ステップ２：ワークステーション１０のキーボード１１（入力手段１）から、曲面部材の所望形状Ｒに関するデータが入力される。
【００２７】
ステップ３：ワークステーション１０の演算処理部１２は、入力されたデータにより所望形状Ｒの主成分およびその中心を算出する。
【００２８】
ステップ４：切削装置２０に設けられている座標検出器２１により、プロペラ素材Ｗの寸法が計測され、その計測結果は通信回線を介してワークステーション１０の演算処理部１２に入力される。
【００２９】
ステップ５：演算処理部１２は入力された計測結果により、プロペラ素材Ａの主成分および中心を算出する。
【００３０】
ステップ６：演算処理部１２はプロペラ素材Ａの主成分を先に算出されている所望形状Ｒの主成分に一致させ、その状態を画像表示部１３に出力する。
【００３１】
ステップ７：演算処理部１２は、この状態でプロペラ素材Ａに所望形状Ｒを確保できない箇所があるか否か判定する。この判定は、例えばプロペラ素材Ａの外形線と所望形状Ｒの外形線との差を評価することによりなされる。
【００３２】
ステップ８：演算処理部１２は、前記判定においてプロペラ素材Ａに所望形状を確保できない箇所があると判定すると、所望形状Ｒを適当に移動させてその箇所においても一定の削り代を確保しながら所望形状Ｒが切り取れる両者Ａ，Ｒの位置関係を算出し、その状態を画像表示部１３に出力する。
【００３３】
ステップ９：オペレータによりその位置関係が妥当と判断されると、オペレータからの指示により演算処理部１２は演算処理を続行し、プロペラ素材Ａの削り代（減肉量）を算出するとともに、切削装置２０による切削量を算出する。
【００３４】
ステップ１０：演算処理部１２は、通信回線を介して前記切削量を切削装置２０に入力する。
【００３５】
ステップ１１：切削装置２０は前記切削量にしたがって、その制御部２４によりベッド２３の移動量（回転量）およびバイト（切削工具）２２の切り込み量等を算出する。
【００３６】
ステップ１２：切削装置２０の制御部２４は、前記移動（回転）量によりベッド２３を移動させるとともに、前記切り込み量でバイト２２に切り込みさせてプロペラ素材Ｗを所要量切削する。
【００３７】
以下、ステップ４〜ステップ１２が繰り返されて所望形状Ｒのプロペラが得られる。
【００３８】
なお、本実施例ではステップ８において所望形状Ｒを移動させたが、プロペラ素材Ａを移動させてもよく、あるいは両者Ａ，Ｒを適当に移動させてもよい。
【００３９】
次に本発明の曲面部材の加工方法の他の実施例について図７および図８に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４０】
ステップ１：プロペラ素材Ｗが切削装置２０のベッド２３（保持機構）にセットされる。
【００４１】
ステップ２：ワークステーション１０のキーボード１１（入力手段１）から、曲面部材の所望形状Ｒに関するデータが入力される。
【００４２】
ステップ３：切削装置２０に設けられている座標検出器２１により、プロペラ素材Ｗの寸法が計測され、その計測結果は通信回線を介して演算処理部１２に入力される。
【００４３】
ステップ４：演算処理部１２は入力された計測結果により、プロペラ素材Ａの形状を算出する。
【００４４】
ステップ５：演算処理部１２は、所望形状Ｒを適当に移動させて一定の削り代を確保しながら所望形状Ｒを切り取ることができる両者Ａ，Ｒの位置関係を算出し、その状態を画像表示部１３に出力する。
【００４５】
ステップ６：オペレータによりその位置関係が妥当と判断されると、オペレータからの指示により演算処理部１２は演算処理を続行し、プロペラ素材Ａの削り代（減肉量）を算出するとともに、切削装置２０による切削量を算出する。
【００４６】
ステップ７：演算処理部１２は、通信回線を介して前記切削量を切削装置２０に入力する。
【００４７】
ステップ８：切削装置２０は前記切削量にしたがって、その制御部２４によりベッド２３の移動量（回転量）およびバイト（切削工具）２２の切り込み量等を算出する。
【００４８】
ステップ９：切削装置２０の制御部２４は、前記移動量によりベッド２３を移動（回転）させるとともに、前記切り込み量でバイト２２に切り込みさせてプロペラ素材Ｗを所要量切削する。
【００４９】
以下、ステップ３〜ステップ９が繰り返されて所望形状Ｒのプロペラが得られる。
【００５０】
なお、本実施例ではステップ５において所望形状Ｒを移動させたが、先の実施例と同様にプロペラ素材Ａを移動させてもよく、あるいは両者Ａ，Ｒを適当に移動させてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、プロペラ等の３次元曲面を有する部材を全自動により加工することができるので、製作工程を著しく短縮することができる。また、製作途中でプロペラ素材に削り過ぎの箇所が生じても、次の加工工程において、その削り過ぎを解消するように、プロペラ素材の位置や姿勢が調整されるので、局部的に削り過ぎの箇所が製作途中に生じても、所定寸法および形状の完成品が得られるという優れた効果が奏される。そのため、局部的な削り過ぎによる納期遅延を回避できるという効果も得られる。また、全工程が自動化されているので、製品の品質も安定するという優れた効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の曲面部材の加工方法の説明図である。
【図２】同加工方法に用いる加工装置の一実施例の概略図である。
【図３】同加工装置のブロック図である。
【図４】同加工方法における加工手順の一実施例のフローチャートの一部である。
【図５】同実施例フローチャートの一部である。
【図６】同実施例フローチャートの一部である。
【図７】同加工方法における加工手順の他の実施例のフローチャートの一部である。
【図８】同実施例のフローチャートの一部である。
【図９】従来の曲面部材の加工方法の説明図である。
【符号の説明】
１        入力手段
２        画像表示手段
３        減肉手段
４        寸法計測手段
５        演算処理手段
１０        ワークステーション
１１        キーボード
１２        演算処理部
１３        画像表示部
２０        切削装置
２１        座標検出器
２２        切削工具（バイト）
２３        ベッド
２４        制御部
【図１】
0003559866.tif 000002
【図２】
0003559866.tif 000003
【図３】
0003559866.tif 000004
【図４】
0003559866.tif 000005
【図５】
0003559866.tif 000006
【図６】
0003559866.tif 000007
【図７】
0003559866.tif 000008
【図８】
0003559866.tif 000009
【図９】
0003559866.tif 000010