(57)【要約】【課題】段取りの間違えや加工データ割付の間違え等によるワークの誤切削を未然に防止すること、ワーク破損、工具破損、機械破損を回避すること、ワーク不良による想定外の加工を防止すること、安定的な無人連続加工が行えること、等が可能なワーク加工装置及び方法を提供する。【解決手段】ワーク加工装置１０に、加工前にワークの加工面の形状確認のための測定が実行処理されるワーク判別機能を具備させる。このワーク判別機能によって、段取り対象となるワークＷが本当に加工すべきワークＷなのか、加工前にワークＷの加工面の指定箇所の測定を行い、その測定結果に基づいてワークＷが、加工対象のものか、加工すべき通りに段取りされているか、が判断される。そして、加工対象とは異なるワークＷ、或いは加工すべき通りに段取りされていないワークＷに対しては、警報及び工作機械１３の停止が行われる。【選択図】        図２
2004338065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械上に段取りされたワークの加工面に加工を行うワーク加工装置において、
加工前のワークの加工面の予め設定された指定箇所の座標値が記憶された測定データを記憶格納する記憶演算部と、
前記記憶演算部に記憶格納された測定データに基づいて前記加工前のワークの加工面の指定箇所を測定し、この測定結果と前記記憶演算部に記憶格納された測定データとに基づいて前記ワークに加工を行うか否かを判断し、前記ワークへの加工が行えないと判断すると、前記ワーク加工装置の動作を停止する数値制御部とを備えたことを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の座標値をＸ軸回りに１８０°回転させたときの座標値への変換と、Ｙ軸回りに１８０°回転させたときの座標値への変換との２通りの処理のうち、どちらか１つを選択したのち実行処理する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の単位ベクトル値をＸ軸、或いはＹ軸回りに１８０°回転させることによって、回転後の単位法線ベクトルの方向を反転させる機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項４】
前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の座標値を法線方向に所定量だけオフセットさせたときの座標値へ変換する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項５】
前記数値制御部は、前記工作機械に装着された測定手段によって前記加工前のワークの加工面を測定することを特徴とする請求項１に記載のワーク加工装置。
【請求項６】
工作機械上に段取りされたワークの加工面に加工を行うワーク加工方法において、
加工前のワークの加工面の予め設定された指定箇所の座標値が記憶された測定データを記憶格納する第１の工程と、
前記第１の工程で記憶格納した測定データに基づいて前記加工前のワークの加工面の指定箇所を測定し、この測定結果と前記第１の工程で記憶格納した測定データとに基づいて前記ワークに加工を行うか否かを判断し、前記ワークへの加工が行えないと判断すると、前記ワークへの加工動作を停止する第２の工程とを備えたことを特徴とするワークの加工方法。
【請求項７】
請求項６に記載のワークの加工方法において、前記ワークの加工面を測定する手段と、この測定結果と前記測定データとに基づいて前記ワークの加工判断をする手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ワーク加工装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば、自動車用プレス金型の素材となる鋳物素材のようなワークを工作機械で加工する場合、加工に使用する加工データ、工具、ワーク段取方法が記載されている加工指示書に基づいて、作業者が、加工対象となるワークを指示された通りの手順で工作機械上に段取りし、加工データを工作機械の数値制御装置に割り付けてから加工を開始していた。そして、加工指示書に記載された通りにワークが段取りされ、指示された加工データが使用されることにより、ワークの加工面に対して適切な加工が行われていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２８９５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したワークの加工装置にあっては、ワークの段取りや加工データの割付を行うのは作業者である。そのため、例えそれらの作業に習熟していても、段取りの間違えや加工データ割付の間違え等のミスが偶発的に発生する虞がある。
【０００５】
そして、段取りの間違えや加工データ割付の間違え等のミスが発生すると、以下のような問題が発生してしまう。
すなわち、本来加工すべきワークと異なったワークが工作機械上に段取りされた場合、工作機械上のワークがそのまま誤切削されてしまう。また、本来使用すべき加工データと異なった加工データが割り付けられた場合であっても、ワークが誤切削されてしまう。そして、これらにより、ワーク破損、工具破損、機械破損の可能性が生じることがある。
【０００６】
また、加工すべきワークと使用する加工データとが正常な場合であっても、ワークの切削代やワークの初期形状が部分的に異なれば、予想以上の切削抵抗となるために、正常な加工を行うことはできないという問題もある。
【０００７】
また、複数のテーブルを持つ工作機械の場合、自動でテーブルを入れ替える機能（以下、ＡＷＣ：オートワークチェンジャーという）を具備しているものがある。これによれば、事前に複数のワークを段取りし、複数のワークを連続加工できるように加工データを割り付けることによって連続無人加工を可能としている。しかしながら、段取りしたワークが間違っていたり、割り付けた加工データが間違っていれば、ワークの誤切削やワーク破損、工具破損、機械破損等が発生する虞があるため、安定的に無人加工を行うことはできず、ＡＷＣ付工作機械の機能も充分に発揮することができないという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、上述したように従来のワーク加工装置が有している問題点を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、段取りの間違えや加工データ割付の間違え等によるワークの誤切削を未然に防止すること、ワーク破損、工具破損、機械破損を回避すること、ワーク不良による想定外の加工を防止すること、無人、有人を問わず安定的な連続加工が行えること、等が可能なワーク加工装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記目的を達成するために、工作機械上に段取りされたワークの加工面に加工を行うワーク加工装置において、
加工前のワークの加工面の予め設定された指定箇所の座標値が記憶された測定データを記憶格納する記憶演算部と、前記記憶演算部に記憶格納された測定データに基づいて前記加工前のワークの加工面の指定箇所を測定し、この測定結果と前記記憶演算部に記憶格納された測定データとに基づいて前記ワークに加工を行うか否かを判断し、前記ワークへの加工が行えないと判断すると、前記ワーク加工装置の動作を停止する数値制御部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の座標値をＸ軸回りに１８０°回転させたときの座標値への変換と、Ｙ軸回りに１８０°回転させたときの座標値への変換との２通りの処理のうち、どちらか１つを選択したのち実行処理する機能を備えていることを特徴とする。
【００１１】
また、第３の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の単位ベクトル値をＸ軸、或いはＹ軸回りに１８０°回転させることによって、回転後の単位法線ベクトルの方向を反転させる機能を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、第４の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記記憶演算部は、前記測定データの測定位置の座標値を法線方向に所定量だけオフセットさせたときの座標値へ変換する機能を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、第５の発明は、上記第１の発明の構成に加えて、前記数値制御部は、前記工作機械に装着された測定手段によって前記加工前のワークの加工面を測定することを特徴とする。
【００１４】
また、第６の発明は、工作機械上に段取りされたワークの加工面に加工を行うワーク加工方法において、
加工前のワークの加工面の予め設定された指定箇所の座標値が記憶された測定データを記憶格納する第１の工程と、前記第１の工程で記憶格納した測定データに基づいて前記加工前のワークの加工面の指定箇所を測定し、この測定結果と前記第１の工程で記憶格納した測定データとに基づいて前記ワークに加工を行うか否かを判断し、前記ワークへの加工が行えないと判断すると、前記ワークへの加工動作を停止する第２の工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、第７の発明は、上記第６の発明の構成に加えて、前記ワークの加工面を測定する手段と、この測定結果と前記測定データとに基づいて前記ワークの加工判断をする手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１６】
これら第１〜７の発明のよるワーク加工装置及び方法によれば、加工前にワークの加工面の指定された箇所の測定が行われ、この測定された測定結果と測定データとを比較することによって段取り対象とされたワークが本当に加工すべきワークなのか否かが判断される。そして、加工対象とは異なるワーク、或いは加工すべき通りに段取りされていないワークに対しては、ワークの加工面への加工が停止される。これにより、間違えて段取りされたワーク、段取り方向が間違えられたワーク、或いは、本来とは異なる加工データが使用されている場合等におけるワークの誤切削が未然に防止され、ワーク破損、工具破損、機械破損が回避されると共に、ワーク不良による想定外の加工が防止される。
【００１７】
また、ＡＷＣ付工作機械で複数のワークを連続加工するような場合であっても、加工前にワークの加工面の指定された箇所の測定が行われる。そして、この測定された測定結果と測定データとを比較することによって段取り対象とされたワークが本当に加工すべきワークなのか否かが判断される。これにより、連続加工におけるワークの誤切削が未然に防止され、ワーク破損、工具破損、機械破損が回避されると共に、ワーク不良による想定外の加工が防止されるので、安定的な無人作業が行われるようになり、夜間、休日など、作業者が不在する無人時間帯においてもＡＷＣ機能が有効に活用される。
【００１８】
また、本ワーク加工装置によれば、ワーク加工装置の記憶演算部には、オス型の測定データからメス型の測定データへの反転、或いはメス型の測定データからオス型の測定データへの反転を行う機能が備えられている。これにより、オス型、或いはメス型のワークの何れか１つの測定データが用意されていれば、オス型及びメス型何れのワークの加工面の測定が行えるようになるので、記憶演算部が扱うデータ量が減少して迅速なデータ処理が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施形態について図１〜１１を用いて詳細に説明を行う。
【００２０】
図１は、本発明が適用されたワーク加工装置を説明するためのブロック図、図２は、本ワーク加工装置における機能の概要的な処理の流れを示したフローチャート、図３は、本ワーク加工装置に使用される測定データフォーマットを示した模式図、図４は、本ワーク加工装置におけるＸ軸回りについての反転処理を説明するための概略図、図５は、本ワーク加工装置におけるＹ軸回りについての反転処理を説明するための概略図、図６は、本ワーク加工装置におけるオフセット処理を説明するための概略図、図７は、本ワーク加工装置の機能を説明する概略図、図８は、本ワーク加工装置による自動測定動作を説明するための概略図、図９は、本ワーク加工装置によるタッチプロープの動作例を説明するための概略図、図１０は、本ワーク加工装置によるタッチプロープの動作例を説明するための概略図である。
【００２１】
まず、本ワーク加工装置１０の構造を説明する。図１に示されるように、本ワーク加工装置１０は、例えば、自動車用プレス金型の素材となる鋳物素材（ワーク）Ｗを加工する工作機械等に適用されるものであり、ＤＮＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置１１、数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）１２、工作機械１３、及び工作機械１３の機械主軸１４に取り付けられたタッチプロープ１５を備えて構成されている。
【００２２】
ＤＮＣ装置１１は、図示しない加工データ作成部署とネットワーク通信回線１６を通じて接続された情報処理装置、すなわちコンピュータであり、加工データ作成部署から送信されたワークＷに関わる加工データＤ１及び測定データＤ２が受信されるよう構成されている。
【００２３】
加工データＤ１は、図７に示されるように、所定のＮＣ言語で記録されたデータであり、オス型のワークＷを加工指示するためものとメス型のワークＷを加工指示するものとがそれぞれ用意されている。
また、加工前のワークＷの加工面における固有の形状部を指定箇所として予め設定すると共に、この指定箇所の座標値を記憶したものが測定データＤ２とされている。この測定データＤ２は、図３，７に示されるように、指定された複数箇所の座標値とその位置での単位法線ベクトル値とがそれぞれ記録されている。この測定データＤ２には、後述するように、オス型のワークＷの加工面における測定データ、或いはメス型のワークＷの加工面における測定データのうち何れか１つが用意されている。
【００２４】
そして、加工データ作成部署から送信された加工データＤ１及び測定データＤ２は、ＤＮＣ装置１１の記憶装置１１Ａに記憶格納されると共に演算装置１１Ｂに供されるように構成されている。そして、演算装置１１Ｂは、加工データＤ１及び測定データＤ２に基づいて、測定データＤ２の編集、測定データＤ２から自動測定データＤ３の変換、自動測定データＤ３の加工データＤ１への付加、及び、自動測定データＤ３が付加された加工データＤ４を工作機械１３のＮＣ装置１２への送信、等がなされるように構成されている。
【００２５】
ここで、演算装置１１Ｂにおける測定データＤ２の編集機能について説明する。一般的に、金型は、凸形状を有するオス型と凹形状を有するメス型とで構成されているので、上述したように、加工データＤ１はオス型を加工するものとメス型を加工するものとがそれぞれ用意されている。これと同様にして、測定データＤ２も、加工前のワークＷの加工面の指定された箇所の座標値を示すデータであるから、本来ならば、オス型、或いはメス型に対応した測定データがそれぞれ用意されるものである。しかしながら、オス型に対応した測定データとメス型に対応した測定データとを両方とも記憶して演算処理を行うには、ＤＮＣ装置１１が扱うデータ量が増大し、迅速なデータ処理が行えないという不都合が生じる。
【００２６】
そこで、演算装置１１Ｂには、オス型の測定データからメス型の測定データへの反転、或いはメス型の測定データからオス型の測定データへの反転を行う機能が備えられている。すなわち、オス型、或いはメス型のワークＷの何れか１つの測定データＤ２が用意されていれば、後述するオス型及びメス型何れのワークＷの加工面の指定された箇所における測定が行えるようになる。
【００２７】
すなわち、演算装置１１Ｂには、図４に示されるように、測定位置の座標値Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＸ軸回りに１８０°回転させたときの座標値Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）への変換と、図５に示されるように、測定位置の座標値Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をＹ軸回りに１８０°回転させたときの座標値Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）への変換との２通りの処理のうち、どちらか１つが選択されたのち実行処理される機能が具備されている。
【００２８】
また、このとき、演算装置１１Ｂは、それぞれの測定位置の単位ベクトル値ｎ（ｉ，ｊ，ｋ）も同様にＸ軸、或いはＹ軸回りに１８０°回転させることによって、ｎ’（ｉ’，ｊ’，ｋ’）とし、回転後の単位法線ベクトルの方向を反転させる、すなわち、Ｘ，Ｙ，Ｘのそれぞれの成分にマイナス１を乗算するように構成されている。なお、この単位法線ベクトルは、測定位置へタッチプロープ１５をアプローチさせるための方向を決定するために使用されるものである。
【００２９】
さらに、金型は、成形する材料の厚みが考慮されているため、オス型、或いはメス型の測定データＤ２を反転した際には、成形材料の厚さ分だけ測定箇所の座標値を補正する必要がある。
【００３０】
そこで、演算装置１１Ｂには、上述したような測定データＤ２の反転を行う際に、図６に示されるように、測定位置の座標値Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を法線方向、つまり単位ベクトル値ｎ（ｉ，ｊ，ｋ）の方向にスカラー量Ｔをオフセットさせたときの座標値Ｐ’（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）へ変換する機能も備えられている。
以上、演算装置１１Ｂにおける測定データＤ２の編集機能について説明した。
【００３１】
そして、演算装置１１Ｂによって、編集された測定データＤ２の測定位置座標値Ｐと単位法線ベクトル値ｎとは、図７に示されるように、加工前のワークＷの加工面における指定された箇所を自動測定するように指示する自動測定データＤ３に変換される。さらに、この自動測定データＤ３は、金型加工を行うための加工データＤ１の先頭部に付加されるようになっている。そして、自動測定データＤ３が付加されることによって作成された新たな加工データＤ４は、シリアル通信回線１７を介してＮＣ装置１２に送信される。
【００３２】
ＮＣ装置１２は、一般的な制御仕様の範囲で構成されているものであって、ＤＮＣ装置１１から送信された加工データＤ４に基づいて工作機械１３の機械主軸１３Ａ，１３Ｂを上下左右方向に数値制御するように構成されている。さらに、このＮＣ装置１２には、加工データＤ４に基づいて工作機械１３のテーブル１３Ｃ上に段取りされた加工前のワークＷの諸形状を測定する測定実行及び測定結果を記憶格納し、測定結果を判定する記憶装置１２Ａが備えられている。
【００３３】
ここで、工作機械１３について説明する。工作機械１３は、ＮＣ装置１２によって数値制御される機械主軸１３Ａ，１３Ｂが備えられた一般的な金型加工用の門型マシニングセンタである。この工作機械１３には、図示しない自動工具交換装置（ＡＴＣ）によって工作機械１３の機械主軸１３Ｂへ自動脱着可能とされる測定手段としてのタッチプロープ１５が具備されている。そして、ＮＣ装置１２から送信された測定データＤ４に基づいて、このタッチプロープ１５が、工作機械１３のテーブル１３Ｃ上に段取りされた加工前のワークＷの加工面の指定された箇所を、三次元測定機と同様に、順番に測定動作することによって、ワークＷの加工面に接触した際の位置座標値Ｐが得られると共に、得られた位置座標値Ｐは、ＮＣ装置１２に送信されてＮＣ装置の記憶装置１２Ａに記憶される。
以上、工作機械１３について説明した。
【００３４】
そして、ＮＣ装置１２の記憶装置１２Ａには、タッチプロープ１５によって得られた測定結果と測定データＤ２とに基づいて、工作機械１３上に段取りされたワークＷが本当に加工すべきワークなのか否かの判定を行う判定処理のマクロプログラムが予め記憶格納されている。また、このマクロプログラムには、測定結果の判定処理が少なくとも２通り用意されている。
【００３５】
まず、１つ目は、指定された測定位置に到達する前にタッチプロープ１５がワークＷに接触するか、或いは、指定された位置に到達してもタッチプロープ１５がワークＷに接触しなかった場合である。このような場合、ワークＷが予め想定されていたものと異なるワークＷであると判断し、異常発生を報知するためのアラームを起動させると共に工作機械１３の動作を直ちに停止させる。
【００３６】
また、判定処理の２つ目は、それぞれの記憶格納されている測定結果を予め設定された許容値と比較し、許容値を超えた場合である。この場合は、切削代が想定したものと異なると判断する。つまり、正常な金型加工が行えないと判断するのである。この場合も、アラームを起動すると共に工作機械１３の動作を直ちに停止させる。
【００３７】
なお、タッチプロープ１５による測定動作は、測定位置へのアプローチ方向で測定位置を基準にして、正側、負側とも余裕を持たせてあるので、ある程度の誤差があっても測定が可能とされている。
【００３８】
このようにして、本ワーク加工装置１０には、ワーク加工前にワーク確認のための測定が実行処理されるワーク判別機能が具備される。そして、このワーク判別機能によって、段取り対象となるワークＷが本当に加工すべきワークＷなのか、加工前にワークＷの加工面の指定箇所の測定を行い、その測定結果に基づいてワークＷが、加工対象のものか、加工すべき通りに段取りされているか、が判断される。そして、加工対象とは異なるワークＷ、或いは加工すべき通りに段取りされていないワークＷ等に対しては、アラームの起動及び工作機械１３の停止が行われる。
【００３９】
次に、本ワーク加工装置１０のワーク判別機能について図２のフローチャートに沿って説明する。なお、工作機械１３のテーブル１３Ｃ上には加工前のワークＷが段取りされている。
【００４０】
図２に示されるように、本ワーク加工装置１０のワーク判別機能のステップ１〜ステップ１１のうち、ステップ１〜ステップ４まではＤＮＣ装置１１における実行処理、また、ステップ５〜ステップ１１は、ＮＣ装置１２における実行処理及び工作機械１３による動作処理が行われるように構成されている。
【００４１】
まず、ステップ１では、ネットワーク通信回線１６を通じて受信された加工データＤ１及び測定データＤ２のうち、測定データＤ２に対して編集が必要か否かが判断される。つまり、ここで、測定データＤ２のデータ型式（オス型、メス型）とワークＷの型式（オス型、メス型）とが一致されるか否かが図られる。
【００４２】
その結果、それぞれの型式が異なっており、測定データＤ２の編集の必要があると判断すると、ステップ２に移行して、測定データＤ２の編集処理が実行処理される。測定データＤ２の編集処理とは、測定データＤ２の転用、すなわちオス型からメス型、或いはメス型からオス型に反転する必要がある場合のことであり、上述した測定座標値Ｐ及び単位法線ベクトルｎの反転処理、オフセット処理が実行されることによって測定データＤ２が編集される。その後、ステップ３に移行する。
【００４３】
また、ステップ１において、測定データＤ２の型式とワークの型式とが一致して、測定データＤ２の編集の必要がないと判断されると、ステップ３に移行する。
【００４４】
ステップ３では、図７に示されるように、測定データＤ２の測定位置座標値Ｐと単位法線ベクトル値ｎとを実際に自動測定させるための命令データに変換する自動測定データＤ３が作成されると共に、この自動測定データＤ３を加工データＤ１の先頭へ付加する処理が行われる。これにより、自動測定データＤ３が先頭に付加された新たな加工データＤ４が作成される。
【００４５】
その後、ステップ４に移行して、加工データＤ４をＮＣ装置１２へ送信する処理が行われる。この加工データＤ４をＮＣ装置１２が受信すると工作機械１３が動作を開始し、まず始めに、自動測定データＤ３が実行処理され、ワークＷの加工面における指定された箇所の測定動作が開始される。
【００４６】
ステップ５では、自動測定データＤ３に書き込まれた各測定位置の測定命令に従って、図８に示されるような動作でタッチプロープ１５を順々に測定移動させることによって、ワークＷの加工面における自動測定が行われる。
【００４７】
すなわち、アプローチ位置ＡＰ上方のクリアープレーン位置ＣＰａｐにタッチプロープ１５をほぼ水平に移動させる。次に、クリアープレーン位置ＣＰａｐからアプローチ位置ＡＰに向かってタッチプロープ１５をほぼ垂直に下降させる。そして、アプローチ位置ＡＰにタッチプロープ１５を位置させたら、測定位置ＭＰまで斜めに下降させていきワークＷに接触させる。ワークＷにタッチプロープ１５が接触したらその測定位置ＭＰ上方のクリアープレーン位置ＣＰｓｐまでほぼ垂直に上昇させる。その後、次の測定位置に向かってタッチプロープ１５をほぼ水平に移動させる。
【００４８】
そして、タッチプロープ１５によって測定された測定結果は、ＮＣ装置１２の記憶装置１２Ａに記憶格納される。なお、クリアープレーン位置ＣＰは、ワークＷの上方をタッチプロープ１５が水平移動してもワークＷに干渉しない高さのことである。
【００４９】
ステップ６では、クリアプレーン位置ＣＰａｐから下降したタッチプロープ１５が、測定位置ＭＰに到達する前にワークＷの加工面に接触したか否かが判断される。図９に示されるように、タッチプロープ１５が測定位置ＭＰに到達する前に実際に段取りされているワークＷ（図中にあっては実線で示す）の加工面に接触した場合は、ワークＷが予め想定された形状（図中にあっては一点鎖線で示す）と大幅に異なっている、すなわち、本来加工すべきワークＷではないと判断し、ステップ１１に移行する。
【００５０】
そして、ステップ１１に移行すると、アラームが起動されると共に工作機械１３の主軸動作が停止される。このように、ステップ１１は、ワークＷの加工面に異常有りと判断された場合に実行処理されるステップであり、機械停止及びアラームが起動されるＮＣコードが実行される。
【００５１】
また、ステップ６では、図１０に示されたように、タッチプロープ１５が測定位置ＭＰに到達したにもかかわらずワークＷの加工面（図中にあっては、一点鎖線で示す）に接触しない場合、実際に段取りされているワークＷの加工面（図中にあっては、実線で示す）が予め想定された形状と大幅に異なっている、すなわち本来加工すべきワークＷではないと判断し、ステップ１１に移行して、機械停止用のアラームが起動されると共に工作機械１３の主軸動作が停止される。
【００５２】
次のステップ７では、次の測定位置の指令があるか否かが判断される。次の測定位置の指令がある場合には、ステップ５にリターンされる。そして、タッチプロープ１５による一連の測定動作が、自動測定データＤ３に記憶されている指定された箇所毎に繰り返され、その測定結果は逐次ＮＣ装置１２の記憶装置１２Ａに記憶格納されたのち本来加工すべきワークＷか否かが判断される。また、次の測定位置の指令が無い場合には、ステップ８に移行する。
【００５３】
ステップ８では、ステップ６で求められた測定結果Ｐｒ（タッチプロープ１５がワークＷに接触したときの座標値）と測定位置の正規の座標値Ｐとの間の距離Ｄが数式１によって算出される。
【００５４】
【数１】
2004338065.tif 000003
但し、ステップ６で求められた測定結果Ｐｒ＝（Ｘｒ，Ｙｒ，Ｚｒ）
測定位置の正規の座標値Ｐ＝（Ｘ，Ｙ，Ｚ）
【００５５】
ステップ９では、ステップ８で求められた距離Ｄが予め設定されている許容値以内であるか否かが判断される。ここで、許容値以内であると判断されると、ステップ１０に移行する。また、許容値を超えていると判断されると、ワークＷの切削代が極端に多い、又は極端に少ないの何れか１つであると判断し、正常にワークＷへの金型加工が行えないとして、ステップ１１に移行して、機械停止用のアラームが起動されると共に工作機械１３の主軸動作が停止される。
【００５６】
ステップ１０では、次の測定結果があるか否かを判断する。ここで、次の測定結果があればステップ８にリターンされる。また、次の測定結果がなければ、測定動作は正常に終了し、測定結果の判定も全て許容値以内であるので、工作機械１３に段取りされているワークＷは加工すべきものであると判断し、自動測定データＤ３に続く加工データＤ１が実行され、ワークＷの加工面への加工が開始される。
【００５７】
このように本発明のワーク加工装置１０によれば、加工前にワークＷの加工面の指定された箇所の測定が行われ、この測定された測定結果と測定データとを比較することによって段取り対象とされたワークＷが本当に加工すべきワークＷなのか否かが判断される。そして、加工対象とは異なるワークＷ、或いは加工すべき通りに段取りされていないワークＷ等に対しては、ワークＷの加工面への加工が停止される。これにより、間違えて段取りされたワークＷ、段取り方向を間違えたワークＷ、或いは、本来とは異なる加工データＤ１が使用されている場合等におけるワークＷの誤切削を未然に防止することができ、ワーク破損、工具破損、機械破損が回避されると共に、ワーク不良による想定外の加工を防止することができる。
【００５８】
また、ＡＷＣ付工作機械で複数のワークＷを連続加工するような場合であっても、加工前にワークＷの加工面の指定された箇所の測定が行われる。そして、この測定された測定結果と測定データとを比較することによって段取り対象とされたワークＷが本当に加工すべきワークＷなのか否かが判断される。これにより、連続加工におけるワークＷの誤切削を未然に防止することができ、ワーク破損、工具破損、機械破損を回避することができると共に、ワーク不良による想定外の加工も防止することができるので、安定的な無人作業が行われるようになり、夜間、休日など、作業者が不在する無人時間帯においてもＡＷＣ機能を有効に活用することができる。
【００５９】
また、本ワーク加工装置１０によれば、ワーク加工装置１０の記憶演算部１１Ｂには、オス型の測定データＤ２からメス型の測定データへの反転、或いはメス型の測定データからオス型の測定データＤ２への反転を行う機能が備えられている。これにより、オス型、或いはメス型のワークＷの何れか１つの測定データＤ２が用意されていれば、オス型及びメス型何れのワークＷの加工面の測定を行うことができるので、記憶演算部１１Ｂが扱うデータ量が減少して迅速なデータ処理が可能となる。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のワーク加工装置及び方法によれば、段取りの間違えや加工データ割付の間違え等によるワークの誤切削を未然に防止すること、ワーク破損、工具破損、機械破損を回避すること、ワーク不良による想定外の加工を防止すること、無人、有人を問わず安定的な連続加工が行えること、等が可能なワーク加工装置及び方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたワーク加工装置を説明するためのブロック図である。
【図２】本ワーク加工装置における機能の概要的な処理の流れを示したフローチャートである。
【図３】本ワーク加工装置に使用される測定データフォーマットを示した模式図である。
【図４】本ワーク加工装置におけるＸ軸回りについての反転処理を説明するための概略図である。
【図５】本ワーク加工装置におけるＹ軸回りについての反転処理を説明するための概略図である。
【図６】本ワーク加工装置におけるオフセット処理を説明するための概略図である。
【図７】本ワーク加工装置の機能を説明する概略図である。
【図８】本ワーク加工装置による自動測定動作を説明するための概略図である。
【図９】本ワーク加工装置によるタッチプロープの動作例を説明するための概略図である。
【図１０】本ワーク加工装置によるタッチプロープの動作例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１０    ワーク加工装置
１１    ＤＮＣ装置
１１Ａ    記憶装置
１１Ｂ    演算装置
１２    ＮＣ装置
１２Ａ    記憶装置
１３    工作機械
１５    タッチプロープ
Ｗ        ワーク
Ｄ１    加工データ
Ｄ２    測定データ
Ｄ３    自動測定データ
Ｄ４    加工データ
【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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【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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