(57)【要約】【課題】工具ホルダの長さと径、そして工具ユニットの長さを測定して、使用すべき正しい工具ユニットであるか否かをより確実に判定することができる加工装置を提供する。【解決手段】加工プログラムに基づいて回転駆動する主軸と、主軸の先端に交換可能に構成された工具ホルダに加工工具を取り付けた工具ユニットと、工具ユニットの任意の個所の寸法を測定可能な測定手段とを備え、加工プログラムまたはホルダ情報４０Ｂには、工具ホルダ８０を特定可能な特定個所の寸法を示すホルダ寸法情報が記憶されている。加工装置は、加工を開始する前にホルダ寸法情報を読み出し、主軸に取り付けられている工具ユニットを構成している工具ホルダの特定個所の寸法を測定手段を用いて測定し、読み出したホルダ寸法情報と、測定した工具ホルダの寸法との差が所定範囲内である場合に加工を開始し、差が所定範囲内でない場合には加工を停止する。【選択図】図４
2008305237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶手段に記憶された加工プログラムに基づいて回転駆動する主軸と、
前記主軸の先端に前記主軸の回転軸と同軸上に取り付けられるとともに交換可能に構成された複数の工具ホルダの各々に加工工具が取り付けられた複数の工具ユニットと、
前記主軸に取り付けられた前記工具ユニットの任意の個所の寸法を測定可能な測定手段と、を備えた加工装置において、
前記工具ホルダを特定可能な前記工具ホルダの特定個所の寸法を示すホルダ寸法情報が、予め前記加工プログラムに記憶、または前記記憶手段に記憶されたホルダ情報に記憶されており、
前記加工装置は、
加工を開始する前に前記ホルダ寸法情報を読み出し、前記主軸に取り付けられている工具ユニットを構成している工具ホルダの特定個所の寸法を前記測定手段を用いて測定し、
読み出した前記ホルダ寸法情報と、測定した工具ホルダの寸法との差が所定範囲内である場合に加工を開始し、前記差が所定範囲内でない場合には加工を停止する、
加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加工装置であって、
前記加工プログラムには、使用すべき工具ホルダに対応するホルダ識別情報が記憶されており、
前記加工プログラムまたは前記ホルダ情報には、前記ホルダ識別情報に対応させて、前記ホルダ寸法情報が記憶されており、
前記加工装置は、
加工を開始する前に前記加工プログラムに記憶されているホルダ識別情報に対応する前記ホルダ寸法情報を読み出す、
加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の加工装置であって、
前記ホルダ寸法情報として、
前記工具ユニットが前記主軸に取り付けられた状態における前記工具ホルダの基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記工具ホルダの先端までの距離であるホルダ長さと、
前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記工具ホルダの径と、が記憶されている、
加工装置。
【請求項４】
請求項１に記載の加工装置であって、
更に、前記加工工具を特定可能な前記加工工具の特定個所の寸法を示す加工工具寸法情報が、予め前記加工プログラムに記憶、または前記記憶手段に記憶された加工工具情報に記憶されており、
前記加工装置は、
加工を開始する前に前記加工工具寸法情報、及び前記ホルダ寸法情報を読み出し、前記主軸に取り付けられている工具ユニットを構成している加工工具及び工具ホルダの特定個所の寸法を前記測定手段を用いて測定し、
読み出した前記加工工具寸法情報と、測定した加工工具の寸法との差が所定範囲内であり、且つ読み出した前記ホルダ寸法情報と、測定した工具ホルダの寸法との差が所定範囲内である場合に加工を開始し、少なくとも一方の前記差が所定範囲内でない場合には加工を停止する、
加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の加工装置であって、
前記加工プログラムには、使用すべき加工工具に対応する加工工具識別情報と、使用すべき工具ホルダに対応するホルダ識別情報と、が記憶されており、
前記加工プログラムまたは前記加工工具情報には、前記加工工具識別情報に対応させて、前記加工工具寸法情報が記憶されており、
前記加工プログラムまたは前記ホルダ情報には、前記ホルダ識別情報に対応させて、前記ホルダ寸法情報が記憶されており、
前記加工装置は、
加工を開始する前に前記加工プログラムに記憶されている加工工具識別情報に対応する前記加工工具寸法情報を読み出し、前記加工プログラムに記憶されているホルダ識別情報に対応する前記ホルダ寸法情報を読み出す、
加工装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の加工装置であって、
前記ホルダ寸法情報として、
前記工具ユニットが前記主軸に取り付けられた状態における前記工具ホルダの基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記工具ホルダの先端までの距離であるホルダ長さと、
前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記工具ホルダの径と、が記憶されており、
前記加工工具寸法情報として、
前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記加工工具の先端までの距離である工具長さと、
前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記加工工具の径と、が記憶されている、
加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工工具が取り付けられた工具ホルダを、主軸に対して交換可能な加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、いわゆるマシニングセンタと呼ばれる加工装置では、種々の形状の加工工具と種々の形状の工具ホルダを組み合わせた種々の形状の工具ユニット（ワーク形状や加工個所の形状に応じた形状、あるいは加工工具の剛性をかせぐための工具ホルダ形状等）が用意されており、適切な工具ユニットを選択して主軸に取り付けて加工を行っている。
また、ＣＡＭで作成された加工プログラム（ＮＣプログラム）では、加工個所の形状等と工具ユニットとが干渉しないように、使用すべき工具ユニットが決められている。
従って、ＣＡＭで加工プログラムを作成したときに用いた工具ユニットと、実際の加工装置で主軸に取り付けられた工具ユニットとが異なる形状の工具ユニットである場合、工具ユニットとワークとが干渉する場合がある。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載された従来技術では、工具ホルダにエッチング等の方法によってバーコード等の自動読み取り可能なマークを印字し、バーコードリーダ等の自動読み取り手段で工具ユニットを識別する工具識別装置が提案されている。
また、特許文献２に記載された従来技術では、全体の長さが極端に短く、径を実測しにくいアンダーカットタイプの加工工具（ドリル）であっても、使用すべき正しい加工工具が取り出されたかどうかを正しく判断することができる工具判断方法が提案されている。
【特許文献１】特開平１−２１０２４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３４３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、工具ホルダへのバーコードの印字や、読み取り手段の設置が必要となり、コストがかかる。また、工具ホルダにバーコードを印字しているが、汚れやキズ等により、バーコードの情報を読み取れなくなる可能性がある。
また、特許文献２に記載された従来技術では、加工工具の径を測定して正しい加工工具であるかどうかを判断しているが、加工工具の径が同じであっても、加工工具の長さが違う場合や、形状（サイズ）の異なる工具ホルダに取り付けられた工具ユニットの場合、工具ユニットとワークが干渉する可能性がある。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、加工工具の径だけでなく、工具ホルダの長さと径、そして工具ユニットの長さを測定して、使用すべき正しい工具ユニットであるか否かをより確実に判定することができる加工装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの加工装置である。
請求項１に記載の加工装置は、記憶手段に記憶された加工プログラムに基づいて回転駆動する主軸と、前記主軸の先端に前記主軸の回転軸と同軸上に取り付けられるとともに交換可能に構成された複数の工具ホルダの各々に加工工具が取り付けられた複数の工具ユニットと、前記主軸に取り付けられた前記工具ユニットの任意の個所の寸法を測定可能な測定手段と、を備えた加工装置である。
前記工具ホルダを特定可能な前記工具ホルダの特定個所の寸法を示すホルダ寸法情報が、予め前記加工プログラムに記憶、または前記記憶手段に記憶されたホルダ情報に記憶されている。
そして、前記加工装置は、加工を開始する前に前記ホルダ寸法情報を読み出し、前記主軸に取り付けられている工具ユニットを構成している工具ホルダの特定個所の寸法を前記測定手段を用いて測定し、読み出した前記ホルダ寸法情報と、測定した工具ホルダの寸法との差が所定範囲内である場合に加工を開始し、前記差が所定範囲内でない場合には加工を停止する。
【０００６】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの加工装置である。
請求項２に記載の加工装置は、請求項１に記載の加工装置であって、前記加工プログラムには、使用すべき工具ホルダに対応するホルダ識別情報が記憶されており、前記加工プログラムまたは前記ホルダ情報には、前記ホルダ識別情報に対応させて、前記ホルダ寸法情報が記憶されている。
そして、前記加工装置は、加工を開始する前に前記加工プログラムに記憶されているホルダ識別情報に対応する前記ホルダ寸法情報を読み出す。
【０００７】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの加工装置である。
請求項３に記載の加工装置は、請求項１または２に記載の加工装置であって、前記ホルダ寸法情報として、前記工具ユニットが前記主軸に取り付けられた状態における前記工具ホルダの基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記工具ホルダの先端までの距離であるホルダ長さと、前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記工具ホルダの径と、が記憶されている。
【０００８】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの加工装置である。
請求項４に記載の加工装置は、請求項１に記載の加工装置であって、更に、前記加工工具を特定可能な前記加工工具の特定個所の寸法を示す加工工具寸法情報が、予め前記加工プログラムに記憶、または前記記憶手段に記憶された加工工具情報に記憶されている。
そして、前記加工装置は、加工を開始する前に前記加工工具寸法情報、及び前記ホルダ寸法情報を読み出し、前記主軸に取り付けられている工具ユニットを構成している加工工具及び工具ホルダの特定個所の寸法を前記測定手段を用いて測定し、読み出した前記加工工具寸法情報と、測定した加工工具の寸法との差が所定範囲内であり、且つ読み出した前記ホルダ寸法情報と、測定した工具ホルダの寸法との差が所定範囲内である場合に加工を開始し、少なくとも一方の前記差が所定範囲内でない場合には加工を停止する。
【０００９】
また、本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの加工装置である。
請求項５に記載の加工装置は、請求項４に記載の加工装置であって、前記加工プログラムには、使用すべき加工工具に対応する加工工具識別情報と、使用すべき工具ホルダに対応するホルダ識別情報と、が記憶されており、前記加工プログラムまたは前記加工工具情報には、前記加工工具識別情報に対応させて、前記加工工具寸法情報が記憶されており、前記加工プログラムまたは前記ホルダ情報には、前記ホルダ識別情報に対応させて、前記ホルダ寸法情報が記憶されている。
そして、前記加工装置は、加工を開始する前に前記加工プログラムに記憶されている加工工具識別情報に対応する前記加工工具寸法情報を読み出し、前記加工プログラムに記憶されているホルダ識別情報に対応する前記ホルダ寸法情報を読み出す。
【００１０】
また、本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの加工装置である。
請求項６に記載の加工装置は、請求項４または５に記載の加工装置であって、前記ホルダ寸法情報として、前記工具ユニットが前記主軸に取り付けられた状態における前記工具ホルダの基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記工具ホルダの先端までの距離であるホルダ長さと、前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記工具ホルダの径と、が記憶されている。
また、前記加工工具寸法情報として、前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った前記加工工具の先端までの距離である工具長さと、前記基準面から前記主軸の回転軸方向に沿った任意の距離、及び当該任意の距離の位置における前記加工工具の径と、が記憶されている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の加工装置を用いれば、加工プログラムまたはホルダ情報から読み出したホルダ寸法情報と、実際の工具ホルダを測定した寸法とを比較することで、使用すべき正しい工具ホルダであるか否かをより確実に判定することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の加工装置によれば、複数の工具ホルダのホルダ寸法情報を加工プログラムまたはホルダ情報に記憶させておくことができるので便利である。
【００１３】
また、請求項３に記載の加工装置によれば、工具ホルダの長さ、及び工具ホルダの各位置の径を測定することで、工具ホルダの形状を適切に判定することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の加工装置を用いれば、加工プログラムまたはホルダ情報から読み出したホルダ寸法情報と、実際の工具ホルダを測定した寸法とを比較し、更に、加工プログラムまたは加工工具情報から読み出した加工工具寸法情報と、実際の加工工具を測定した寸法とを比較することで、使用すべき正しい工具ホルダ、及び正しい加工工具であるか否かをより確実に判定することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の加工装置によれば、複数の加工工具の加工工具寸法情報、及び複数の工具ホルダのホルダ寸法情報を、加工プログラムまたはホルダ情報に記憶させておくことができるので便利である。
【００１６】
また、請求項６に記載の加工装置によれば、工具ホルダの長さ、及び工具ホルダの各位置の径、そして加工工具の長さ、及び加工工具の各位置の径を測定することで、工具ホルダの形状、及び加工工具の形状を適切に判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の加工装置１の一実施の形態における概略外観図（斜視図）を示している。なお、全ての図において、Ｚ軸は加工工具７０がワークＷに切込む方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向（上向き）を示し、Ｘ軸は、Ｚ軸とＹ軸の双方に直交する方向を示している。
【００１８】
●［加工装置１の外観と接続（図１）］
図１の例に示す加工装置１は、基台２上でＸ軸方向（水平方向）に移動可能なワークテーブル２０、及びＺ軸方向（Ｘ軸に直交する水平方向）に移動可能なコラム５０を備えている。
ワークテーブル２０には、ワークＷ（図１中に点線で示している）が載置（固定）され、ワークテーブル２０上のワークＷと干渉しない所定位置には、加工工具７０や工具ホルダ８０（図２参照）の特定個所の寸法を測定可能な測定手段３０が設けられている。
また、コラム５０はＹ軸方向（鉛直方向）に移動可能なサドル６０を備えており、サドル６０には、加工工具７０を把持して回転させる主軸１０を収容している主軸ハウジング１２が固定されている。
制御手段４０（数値制御装置等）は、処理手段（ＣＰＵ）、記憶手段、入出力手段（キーボードやモニタ）等を備えており、記憶手段に記憶された加工プログラムに基づいて、主軸１０、ワークテーブル２０、コラム５０、サドル６０を制御して、加工工具７０を用いてワークＷを加工する。なお、主軸１０の先端には、主軸１０の回転軸（Ｚ軸方向に平行）と同軸上に、先端部でワークＷを加工する加工工具７０が取り付けられている。
なお、加工工具７０は工具ホルダ８０に取り付けられており、工具ホルダ８０が主軸１０の先端に取り付けられている。
【００１９】
ワークテーブル２０は、Ｘ軸移動手段ＭＸ（モータ等）によって回転するボールネジに嵌合されたナット（図示省略）を備えており、案内部材２０Ａに沿ってＸ軸方向に移動可能である。なお、制御手段４０は、検出手段ＥＸ（エンコーダ等）からの検出信号に基づいてワークテーブル２０の移動距離や位置等を把握可能であり、目標位置に位置決めするようにＸ軸移動手段ＭＸに駆動信号を出力する。
同様に、コラム５０は、Ｚ軸移動手段ＭＺ（モータ等）にて、案内部材５０Ａに沿ってＺ軸方向に移動可能であり、制御手段４０は、検出手段ＥＺ（エンコーダ等）からの検出信号に基づいて、目標位置に位置決めするようにＺ軸移動手段ＭＺに駆動信号を出力する。なお、サドル６０、Ｙ軸移動手段ＭＹ（モータ等）、案内部材６０Ａ、検出手段ＥＹも同様であるので説明を省略する。
【００２０】
工具マガジン９０には、種々の形状の加工工具７０と種々の形状の工具ホルダ８０を組み合わせた種々の工具ユニットが用意されている。各工具ユニットは、主軸１０に対して交換可能に構成されており、例えば制御手段４０は、加工プログラムにて指示された工具ユニットを、工具マガジン９０の回転式収容体９２の各収容部９４から自動的に選択して主軸１０に取り付けて加工を行う。なお、作業者が工具ユニットを選択して取り付けてもよい。
本実施の形態にて説明する加工装置１は、主軸１０に取り付けられた工具ユニットが、加工プログラムで指示されている正しい工具ユニットであるか否かを適切に判定するものである。
【００２１】
●［測定手段３０を用いた測定方法（図２）］
次に、図２（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、主軸１０に取り付けられた工具ユニット（加工工具７０及び工具ホルダ８０）が正しい工具ユニットであるか否かを判定するために、測定手段３０を用いて、基準位置から工具ユニットの先端までの長さ、加工工具７０の径、基準位置から工具ホルダ８０の先端までの長さ、工具ホルダ８０の径を測定する方法について説明する。
図２（Ａ）に示すように、測定手段３０は、例えばレーザ光ＬＡを出力する発光手段３１と、発光手段３１と対向する位置に設けられてレーザ光ＬＡを受光する受光手段３２とを備えた略凹字形状の支持部３３を有している。この発光手段３１と受光手段３２との間に加工工具７０や工具ホルダ８０が挿入されてレーザ光ＬＡが遮光されると、遮光されたときの主軸１０のＺ軸方向の位置、及びＹ軸方向の位置を制御手段４０にて検出することができる。
【００２２】
例えば、図２（Ｂ）は主軸１０の回転軸ＲＺに平行な方向における、基準位置から工具ユニットの先端部までのＺ軸方向の長さを測定する例を示しており、図２（Ａ）における「Ｂ」方向から見た様子を示している。
測定手段３０におけるレーザ光ＬＡのＺ軸方向の位置とＹ軸方向の位置は予め所定位置に設定されており、制御手段４０は、この所定位置を認識している。
また、主軸１０には、予め基準位置が設定されており、例えば基準位置Ｐｓｔｄは、図２（Ｂ）に示すように、主軸１０の先端部と主軸１０の回転軸ＲＺとの交点に設定されている。
制御手段４０は、レーザ光ＬＡのＸ軸方向の位置と基準位置ＰｓｔｄのＸ軸方向の位置を合わせた後、レーザ光ＬＡのＹ軸方向の位置と基準位置ＰｓｔｄのＹ軸方向の位置を合わせる。そして、制御手段４０は、工具ユニット（加工工具７０及び工具ホルダ８０）にレーザ光ＬＡが遮光されない状態から、Ｚ軸方向に沿って主軸１０を徐々にレーザ光ＬＡに近づく方向に移動して、レーザ光ＬＡが遮光されない状態から遮光された状態へと変化した際の、基準位置ＰｓｔｄのＺ軸方向の位置より、基準位置Ｐｓｔｄから加工工具７０の先端までの距離７０Ｌ（すなわち、基準位置Ｐｓｔｄからレーザ光ＬＡまでのＺ軸方向の距離）を求めることができる。なお、主軸１０の基準位置Ｐｓｔｄと同一のＸＹ平面上に位置する工具ホルダ８０の面を工具ホルダ８０の基準面Ｍｓｔｄに設定することで、基準位置Ｐｓｔｄから工具ユニットの先端までの距離７０Ｌは、基準面Ｍｓｔｄから工具ユニットの先端までの距離７０Ｌと言い換えることができる。
【００２３】
また、例えば、図２（Ｃ）は主軸１０の回転軸に直交する鉛直方向における加工工具７０の径７０Ｒを測定する例を示しており、図２（Ａ）において「Ｃ」方向から見た様子（ただし、加工工具７０とレーザ光ＬＡとの相対位置は図２（Ａ）と図２（Ｃ）では異なる）を示している。
制御手段４０は、上記に説明したように加工工具７０の先端までの距離７０Ｌを求めた後、主軸１０をＺ軸方向に沿って、更に微小距離ΔＬだけ（図２（Ｂ）参照）レーザ光ＬＡに近づけ、確実にレーザ光ＬＡを遮光する。そして、制御手段４０は、主軸１０をＹ軸方向に沿って移動させ、一旦、加工工具７０がレーザ光ＬＡを遮光していない状態にした後に、主軸１０をＹ軸方向に沿って逆向きに移動させて、加工工具７０がレーザ光ＬＡを遮光していない状態からレーザ光ＬＡを遮光した状態へと変化した際の、基準位置ＰｓｔｄのＹ軸方向の位置とレーザ光ＬＡのＹ軸方向の位置から、基準位置Ｐｓｔｄから加工工具７０の径７０Ｒ（この場合、半径）を求めることができる。
基準位置Ｐｓｔｄ（または基準面Ｍｓｔｄ）から加工工具７０の先端までの距離７０Ｌと加工工具７０の径７０Ｒを求めた後は、レーザ光ＬＡが加工工具７０に遮光されないようにして、基準位置Ｐｓｔｄ（または基準面Ｍｓｔｄ）から工具ホルダ８０の先端までの距離８０Ｌ１等を求めることができる（詳細は後述する）。
【００２４】
なお、工具ホルダ８０は、ワーク形状や加工個所の形状に応じて、且つ加工工具７０の剛性をかせぐことができるように、種々の形状及びサイズのものが用意されている。例えば図２（Ｂ）に示す工具ホルダ８０は、領域８０Ａ１では径が８０Ｒ１で一定であるが、領域８０Ａ２では径がテーパ状に徐々に大きくなり、領域８０Ａ３では径が８０Ｒ３で一定である。このような種々の形状（輪郭）を判定するために、基準面Ｍｓｔｄから複数の任意の距離におけるそれぞれの位置での径を測定することで、正しい形状であるか否かを判定する。
【００２５】
●［加工工具７０と工具ホルダ８０の判定方法（図３、図４）］
例えば、次に、図３に示すフローチャートと図４に示す加工工具情報４０Ａとホルダ情報４０Ｂを用いて、制御手段４０により、主軸１０に装着されている加工工具７０及び工具ホルダ８０（工具ユニット）が、加工に使用すべき正しい加工工具７０及び工具ホルダ８０であるか否かを判定する手順について説明する。
例えば、制御手段４０は、記憶手段に記憶された加工プログラムに基づいて主軸１０を回転駆動して加工を開始する前に、工具マガジン９０に用意されている工具ユニット（加工工具７０及び工具ホルダ８０）の中から、加工プログラムに指示されている工具ユニットを選択して主軸１０に装着する（交換する）。
そして、制御手段４０は、加工を開始する前に、装着（交換）された工具ユニットが、加工プログラムにて指示されている正しい工具ユニットであるか否か、以下の手順で判定し、正しい工具ユニットであると判定した場合は加工を開始し、正しい工具ユニットでないと判定した場合は加工を停止して警報等を出力する。
以下、図３に示すフローチャートを用いて判定の手順を説明する。
【００２６】
［正しい加工工具であるか否かの判定］
まず、制御手段４０は、記憶手段に記憶されている加工プログラムを読み込み、加工プログラムに記述されている加工工具ＩＤ（加工工具識別情報に相当）を認識する。
そして、制御手段４０は、ステップＳ１０にて、図４（Ｂ）に示す加工工具情報４０Ａの中から、認識した加工工具ＩＤに対応する寸法情報（先端までの距離ＬＴｍｎ、先端部近傍の径ＤＴｍｎ）を読み出し、ステップＳ１２に進む。なお、加工工具情報４０Ａは記憶手段に記憶されており、加工工具ＩＤに対応させて、加工工具７０を特定可能な寸法を示す加工工具寸法情報が記憶されている。また、図４（Ｂ）の例に示す加工工具情報４０Ａでは、基準面Ｍｓｔｄから加工工具の先端（図４（Ａ）における位置ＰＫＬ）までの距離ＬＴｍｎ、そして当該先端部からΔＬだけ移動した位置（図４（Ａ）における位置ＰＫＤ）における径ＤＴｍｎが、加工工具寸法情報として記憶されている。
【００２７】
ステップＳ１２にて、制御手段４０は、既に説明したように主軸１０をＺ軸方向に移動させて、測定手段３０を用いて基準面Ｍｓｔｄ（基準位置Ｐｓｔｄ）から加工工具７０の先端（図４（Ａ）中の位置ＰＫＬ）までの距離を測定し、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、基準面Ｍｓｔｄ（基準位置Ｐｓｔｄ）から加工工具７０の先端までの測定値と、加工工具情報４０Ａから読み出した加工工具寸法情報（ＬＴｍｎ）とを比較し、差が所定範囲内（この場合、差が−Ｅｒ〜＋Ｅｒの範囲内）である（Ｙｅｓ）場合、正しい加工工具の寸法であると判断してステップＳ１６に進み、差が所定範囲内でない（Ｎｏ）場合、間違った加工工具であると判断して加工を停止する。
ステップＳ１６では、主軸１０をＺ軸方向にΔＬだけ移動させ、ステップＳ１８では、主軸１０をＹ軸方向に移動させて、測定手段３０を用いて加工工具７０の径（図４（Ａ）中の位置ＰＫＤにおける半径）を測定し、ステップＳ２０に進む。
ステップＳ２０では、基準面Ｍｓｔｄ（基準位置Ｐｓｔｄ）から距離ＬＴｍｎ−ΔＬの位置における加工工具７０の径の測定値と、加工工具情報４０Ａから読み出した加工工具寸法情報（ＤＴｍｎ）とを比較し、差が所定範囲内（この場合、差が−Ｅｒ〜＋Ｅｒの範囲内）である（Ｙｅｓ）場合、正しい加工工具の寸法であると判断してステップＳ３０に進み、差が所定範囲内でない（Ｎｏ）場合、間違った加工工具であると判断して加工を停止する。
【００２８】
［正しい工具ホルダであるか否かの判定］
ステップＳ３０では、まずパラメータｋを初期化（「１」に設定する）して、ステップＳ３２に進む。工具ホルダは、複雑な形状の場合があり、複数個所の寸法の測定を必要とするので、このパラメータにて何番目の測定個所であるかを指定する。
ステップＳ３２では、制御手段４０は、加工プログラムに記述されているホルダＩＤ（ホルダ識別情報に相当）を認識し、図４（Ｃ）に示すホルダ情報４０Ｂの中から、認識したホルダＩＤに対応するホルダ寸法情報（この場合、ｋ＝１であるので、ＬＨｘｙ（１）、ＤＨｘｙ（１））を読み出し、ステップＳ３４に進む。なお、ホルダ情報４０Ｂは記憶手段に記憶されており、ホルダＩＤに対応させて、工具ホルダ８０を特定可能な寸法を示すホルダ寸法情報が記憶されている。また、図４（Ｃ）の例に示すホルダ情報４０Ｂでは、基準面Ｍｓｔｄから工具ホルダの先端（図４（Ａ）における位置ＰＨＬ）までの距離ＬＨｘｙ（１）、そして当該先端部からΔＬだけ移動した位置（図４（Ａ）における位置ＰＨＤ１）における径ＤＨｘｙ（１）等、（基準面Ｍｓｔｄから径を測定すべき位置までの距離、当該位置における径）、すなわち（ＬＨｘｙ（ｋ）、ＤＨｘｙ（ｋ））が、ホルダ寸法情報として記憶されている。
【００２９】
ステップＳ３４にて、ｋ＝１であるか否かを判定する。ｋ＝１である（Ｙｅｓ）場合、ステップＳ３６に進み、ｋ＝１でない（Ｎｏ）場合、ステップＳ３８Ｂに進む。
ステップＳ３８Ｂに進んだ場合、制御手段４０は、基準面Ｍｓｔｄから測定手段３０のレーザ光ＬＡまでの距離が、ホルダ情報４０Ｂから読み出したＬＨｘｙ（ｋ）となるように主軸１０をＺ軸方向に移動させ、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ３６に進んだ場合、制御手段４０は、主軸１０をＹ軸方向にΔＤだけ移動させて、既に測定した加工工具７０の側面からΔＤだけ離れた位置（図４（Ａ）中の位置ＰＨＬ）にレーザ光ＬＡが来るように移動し、更に主軸１０をＺ軸方向に移動させて、測定手段３０を用いて基準面Ｍｓｔｄ（基準位置Ｐｓｔｄ）から工具ホルダ８０の先端（図４（Ａ）中の位置ＰＨＬ）までの距離を測定し、ステップＳ３８に進む。
ステップＳ３８では、基準面Ｍｓｔｄ（基準位置Ｐｓｔｄ）から工具ホルダ８０の先端までの測定値と、ホルダ情報４０Ｂから読み出したホルダ寸法情報（ＬＨｘｙ（１））とを比較し、差が所定範囲内（この場合、差が−Ｅｒ〜＋Ｅｒの範囲内）である（Ｙｅｓ）場合、正しい工具ホルダの寸法であると判断してステップＳ３８Ａに進み、差が所定範囲内でない（Ｎｏ）場合、間違った工具ホルダであると判断して加工を停止する。
【００３０】
ステップＳ３８Ａに進んだ場合、制御手段４０は、主軸１０をＺ軸方向にΔＬだけ移動させて、図４（Ａ）中の位置ＰＨＤ１の径の測定の準備をしてステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、主軸１０をＹ軸方向に移動させて、測定手段３０を用いて工具ホルダ８０の径を測定し、ステップＳ４２に進む。なお、ステップＳ４０では、ｋ＝１の場合、図４（Ａ）中の位置ＰＨＤ１の径を測定し、ｋ＝２の場合、図４（Ａ）中の位置ＰＨＤ２の径を測定することになる。図４（Ａ）の例に示す工具ホルダ８０では、位置ＰＨＤ１〜位置ＰＨＤ４にて径を測定するようにしているが、どの位置で径を測定するかは、作業者がホルダ情報４０Ｂ（図４（Ｃ）参照）に記憶するＬＨｘｙ（ｋ）の値を変更することで、自由に設定することができる。
ステップＳ４２では、対象とする位置における工具ホルダの径の測定値と、ホルダ情報４０Ｂから読み出したホルダ寸法情報（ＤＨｘｙ（ｋ））とを比較し、差が所定範囲内（この場合、差が−Ｅｒ〜＋Ｅｒの範囲内）である（Ｙｅｓ）場合、正しい工具ホルダの寸法であると判断してステップＳ４４に進み、差が所定範囲内でない（Ｎｏ）場合、間違った工具ホルダであると判断して加工を停止する。
ステップＳ４４では、ｋ＝ｋ＋１に更新してステップＳ４６に進む。
ステップＳ４６では、更新したｋに対応する値がホルダ情報４０Ｂに設定されていないか否かを判定する（記憶されている全てのホルダ寸法情報に対して、測定値との照合が終了したか否かを判定する）。次のホルダ寸法情報がない（Ｙｅｓ）場合、全ての測定値が所定範囲内であったため、正しい加工工具及び正しい工具ホルダであることが確認されたと判定し、加工を開始する。例えば、ｋが２から３に更新された場合、図４（Ｃ）に示すホルダ情報４０ＢにてホルダＩＤが「Ｈ１１」の工具ホルダでは、ｋ＝３に相当するＤａｔａ（３）の値が設定されていないことになる。次のホルダ寸法情報がある（Ｎｏ）場合、ステップＳ３２に戻る。
なお、加工を停止した場合は、停止の理由等（加工工具の寸法エラー、工具ホルダの寸法エラー等）を警報等の出力とともに表示手段に表示するようにしてもよい。
【００３１】
上記の実施の形態では、まず工具ユニットの長さ（ＬＴｍｎ）を求めた後、加工工具７０の径（ＤＴｍｎ）を求め、加工工具７０を避けて工具ホルダ８０の長さ及び径の測定を行ったが、工具ユニットの長さ及び加工工具７０の径を求めることなく、工具ホルダ８０の長さ及び径を求めることもできる。
この場合、まず工具ホルダ８０の長さ（ＬＨｘｙ（１））を読み出し、基準位置ＰｓｔｄのＹ軸方向の位置とレーザ光ＬＡのＹ軸方向の位置を一致させ、レーザ光ＬＡと基準位置ＰｓｔｄのＺ軸方向の距離が、距離ＬＨｘｙ（１）に微小距離ΔＬを加えた距離ＬＨｘｙ（０）となるように主軸１０をＺ軸方向に移動させる。
そして、この位置の径（図４（Ａ）中の位置ＰＨＬ１の径）を求め、求めた径に微小半径ΔＤを加えた距離だけ主軸１０をＹ軸方向に移動させた後、主軸１０をレーザ光ＬＡに向かう方向に徐々にＺ軸方向に移動させることで、図４中の位置ＰＨＬから基準面Ｍｓｔｄまでの距離を求めることができる。以降は、図３を用いて説明したステップＳ３０〜ステップＳ４６の処理と同様にして工具ユニットの各位置の径の測定と判定をすることができる。
【００３２】
●［加工プログラムにホルダ寸法情報、加工工具寸法情報を記憶する例（図５）］
以上の説明では、ホルダ寸法情報をホルダ情報４０Ｂに記憶し、加工工具寸法情報を加工工具情報４０Ａに記憶した例を説明したが、ホルダ寸法情報及び加工工具寸法情報を加工プログラム中に記憶することもできる。
図５（Ｂ）は、加工プログラム中にホルダ寸法情報を記憶した例を示している。この例では、「Ｈ１（ＬＨ１＝ＤＨ１、ＬＨ２＝ＤＨ２、・・・ＬＨｎ＝ＤＨｎ）がホルダ寸法情報（または加工工具寸法情報）を示している。
例えば、制御手段４０は、図５（Ｃ）に示すフローチャートのステップＳ１３０〜ステップＳ１４６の処理を行う。
ステップＳ１３０では、パラメータｋを初期化（「１」に設定）する。
ステップＳ１３２では、ｋの値に相当するＬＨ（ｋ）、ＤＨ（ｋ）（ｋ＝１の場合、ＬＨ１、ＤＨ１）を読み出す。
ステップＳ１３８では、基準面Ｍｓｔｄから測定手段３０のレーザ光ＬＡまでの距離がＬＨ（ｋ）となるように主軸１０をＺ軸方向に移動させる。
ステップＳ１４０では、主軸１０をＹ軸方向に移動させて径を測定する。ｋ＝１の場合は、図５（Ａ）における距離ＬＨ１の位置で径ＤＨ１を測定し、ｋ＝２の場合、距離ＬＨ２の位置で径ＤＨ２を測定し、ｋ＝３の場合、距離ＬＨ３の位置で径ＤＨ３を測定することになる。
ステップＳ１４２では、測定した径と、ステップＳ１３２で読み出したＤＨ（ｋ）とを比較し、差が所定範囲内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１４４に進み、差が所定範囲内でない場合（Ｎｏ）、加工を停止する。
そして、ステップＳ１４４ではｋの値を更新する。
ステップＳ１４６では更新したｋの値に対応するＬＨ（ｋ）、ＤＨ（ｋ）が設定されていないか否かを判定する（記憶されている全てのホルダ寸法情報に対して、測定値との照合が終了したか否かを判定する）。次のホルダ寸法情報（ＬＨ（ｋ）、ＤＨ（ｋ））がない（Ｙｅｓ）場合、全ての測定値が所定範囲内であったため、正しい工具ホルダ（または正しい加工工具）であると判定して加工を開始する。次のホルダ寸法情報（ＬＨ（ｋ）、ＤＨ（ｋ））がある（Ｎｏ）場合、ステップＳ１３２に戻る。
なお、端面からの距離ＬＨｎに工具ユニットの先端までの距離＋微小距離ΔＬを設定し、当該距離の位置における径ＤＨｎに０（ゼロ）を設定し、工具ユニットの長さを判定することもできる。
【００３３】
なお、加工プログラム中に、図４（Ｂ）及び（Ｃ）に示す加工工具情報４０Ａ、及びホルダ情報４０Ｂを記憶するようにしてもよい。この場合、加工プログラムには、使用する加工工具及び工具ホルダが、加工工具ＩＤ及びホルダＩＤにて指定される。
以上、本実施の形態にて説明した加工装置１は、記憶手段に記憶された工具情報（加工工具寸法情報、ホルダ寸法情報等、端面（基準面Ｍｓｔｄ）からの距離と、当該距離の位置における径）を読み取って、主軸に取り付けられている工具ホルダ（または加工工具と工具ホルダ）の特定個所の寸法を測定し（この場合、輪郭を測定することになる）、工具情報と測定値を照らし合わせて、主軸に取り付けられている工具ホルダの正誤を適切に判定するものである。
記憶手段も測定手段３０も既存のものを利用できるので、特にコストアップすることなく実現することができる。なお、加工工具寸法情報及びホルダ寸法情報は、加工プログラム中に記憶されていてもよいし、加工プログラムとは独立した加工工具情報４０Ａ、ホルダ情報４０Ｂに記憶されていてもよい。
【００３４】
以上の説明では、図１の例に示した加工装置１により、測定手段３０に対して主軸１０をＺ軸方向、及びＹ軸方向に移動させて長さと径を測定したが、主軸１０に対して測定手段３０をＺ軸方向、及びＹ軸方向に移動させる構成にすることもできる。従って、長さ及び径の測定では、測定手段３０に対して主軸１０を相対的にＺ軸方向、あるいはＹ軸方向に移動させることで測定することができる。
なお、測定手段３０の構成、及び長さと径の測定方法は、本実施の形態に説明したものに限定されるものではない。
【００３５】
本発明の加工装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理、表示例等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明では、加工工具７０は径が一定であり、工具ホルダ８０は複数個所で径が異なる例を説明したが、加工工具７０の径が複数個所で異なる場合、加工工具情報４０Ａ及び加工工具の処理手順を、ホルダ情報４０Ｂ及び工具ホルダの処理手順と同様とすることで容易に対応することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の加工装置１の一実施の形態の概略外観図を説明する図である。
【図２】測定手段３０を用いて工具ユニットの長さ及び径を測定する方法を説明する図である。
【図３】加工工具７０及び工具ホルダ８０が、加工に使用すべき正しい加工工具及び工具ホルダであるか否かを判定する処理手順の例を示すフローチャートである。
【図４】加工工具情報４０Ａ及びホルダ情報４０Ｂの例と、加工工具情報４０Ａ及びホルダ情報４０Ｂに記憶されている各寸法情報が、実際の加工工具７０及び工具ホルダにおける、どの部分の寸法であるかを説明する図である。
【図５】加工プログラムに、加工工具寸法情報及びホルダ寸法情報を記憶する例を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１        加工装置
２        基台
１０      主軸
１２      主軸ハウジング
ＲＺ      主軸回転軸
２０      ワークテーブル
３０      測定手段
３１      発光手段
３２      受光手段
ＬＡ      レーザ光
４０      制御手段
４０Ａ    加工工具情報
４０Ｂ    ホルダ情報
５０      コラム
６０      サドル
７０      加工工具
８０      工具ホルダ
９０      工具マガジン
Ｐｓｔｄ  基準位置
Ｍｓｔｄ  基準面
Ｗ        ワーク
【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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