(57)【要約】【課題】被加工物を識別するために特別な物質や加工が不要となり、コストを低減させることができる個体識別装置を提供すること。【解決手段】個体識別装置は、工具を回転させて被加工物の加工面の切削加工を行うものである。個体識別装置は、その際、工具の加工方向と順方向及び／又は工具の加工方向と直交方向に、加工模様を被加工物毎に変化させることで、該各被加工物を識別するための個体識別情報を該各被加工物の加工面に付与することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を回転させて被加工物の加工面の切削加工を行を際、前記工具の加工方向と順方向及び／又は前記工具の加工方向と直交方向に、加工模様を前記被加工物毎に変化させることで、該各被加工物を識別するための個体識別情報を該各被加工物の加工面に付与する加工手段を備える、ことを特徴とする個体識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の加工面の切削加工を行い該被加工物の個体識別を行う個体識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被加工物上に被加工物と異なる光学反射特性を有する微細物質を配置し、スキャナ等の特別な光学読取装置を用いて該微細物質を読み取ることで、被加工物の個体識別を行う個体識別装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記個体識別装置においては、被加工物と異なる光学反射特性を有する微細物質を被加工物に特別に配置する必要がある。このため、コスト増加に繋がる虞がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、被加工物を識別するために特別な物質や加工が不要となりコストを低減させることができる個体識別装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、工具を回転させて被加工物の加工面の切削加工を行う際、前記工具の加工方向と順方向及び／又は前記工具の加工方向と直交方向に、加工模様を前記被加工物毎に変化させることで、該各被加工物を識別するための個体識別情報を該各被加工物の加工面に付与する加工手段を備える、ことを特徴とする個体識別装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被加工物を識別するために特別な物質や加工が不要となりコストを低減させることができる個体識別装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る個体識別装置の概略的システム構成を示すブロック図である。
【図２】加工装置の構成を示す概略図である。
【図３】被加工物の加工面における加工模様の例を示す図である。
【図４】加工模様の数値化方法の一例を説明するための図である。
【図５】加工模様の数値化方法の一例を説明するための図である。
【図６】加工模様の数値化方法の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る個体識別装置の概略的システム構成を示すブロック図である。本実施形態に係る個体識別装置１は、加工工具を回転させて被加工物の加工面の切削加工を行う加工装置２と、切削加工された加工面の加工模様に基づいて該被加工物の個体識別を行う識別装置３と、を備えている。
【００１０】
なお、加工装置２及び識別装置３は、例えば、演算処理等と行うＣＰＵ（Central Processing Unit）２ａ、３ａ、ＣＰＵ２ａ、３ａによって実行される演算プログラム、制御プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）からなるメモリ２ｂ、３ｂ、外部と信号の入出力を行うインターフェイス部（Ｉ／Ｆ）２ｃ、３ｃ、などからなるマイクロコンピュータを中心にして、それぞれ、ハードウェア構成されている。ＣＰＵ２ａ、３ａ、メモリ２ｂ、３ｂ、及びインターフェイス部２ｃ、３ｃは、データバスなどを介して相互に接続されている。
【００１１】
加工装置２は、加工手段の一具体例であり、例えば、加工機主軸２１の先端に取り付けられた加工工具（平フライスなど）２２を回転させつつ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動させることで、被加工物Ｓを切削する（図２）。
【００１２】
加工装置２は、例えば、数値制御（ＮumericalContorol）を行っており、加工工具２２の回転に同期して加工工具２２のＺ軸方向の位置を制御する。さらに、加工装置２は、加工工具２２の回転（一刃当たりの回転）に同期して、加工工具２２のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向へ送りを変化させる制御を行うことができる。
【００１３】
ところで、一般に、被加工物の切削加工を行った際に、取代や加工条件を変化させると、その切削加工を行った加工面の模様（加工模様）が変化する。
【００１４】
本実施形態に係る個体識別装置１は、上記切削加工を行った際に生じた加工面の加工模様を利用して、被加工物Ｓの個体識別を行う。すなわち、本実施形態に係る個体識別装置１は、加工工具２２を回転させて被加工物Ｓの加工面の切削加工を行う際、加工工具２２の加工方向と順方向、及び／又は、加工工具２２の加工方向と直交方向に、加工模様を被加工物毎に変化させることで、各被加工物Ｓを識別するための個体識別情報を各被加工物Ｓの加工面に付与する。
【００１５】
これにより、切削加工と同時に被加工物Ｓの加工面には、被加工物Ｓを識別するための個体識別情報としての加工模様が自ずと付与される。この個体識別情報としての加工模様を簡易に読み取ることで、被加工物Ｓを個体識別できる。したがって、被加工物Ｓを個体識別するために特別な物質や加工が不要となりコストを低減させることができる。
【００１６】
加工装置２は、例えば、加工工具２２の回転数Ｓ[ｍｉｎ−１]、切削送りＦ[ｍｍ／ｍｉｎ]、切削速度Ｖ[ｍｍ／ｍｉｎ]、加工深さ（取代）ｔ[ｍｍ]などの各設定値を加工条件とする。そして、加工装置２は、これら各設定値を許容範囲内（例えば、許容させる寸法公差内）で任意に変化させることで、被加工物Ｓの加工面の加工模様を変化させる。
【００１７】
例えば、加工装置２は、加工方向Ｘへ切削送りＦの一定で切削加工を行った場合、図３の（ａ）に示す如く、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１は一様となる。
【００１８】
一方、加工装置２は、加工方向Ｘと順方向Ｘに、切削送りＦ±α（αは任意変数）で切削送りを変化させて切削加工を行う。この場合、例えば、図３の（ｂ）に示す如く、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１は加工方向Ｘに不均一となる。このように、加工装置２は、加工工具２２の加工方向Ｘと順方向Ｘに切削送りＦを任意変数αで変化させることで、被加工物Ｓ１の加工面の加工模様を、加工方向Ｘと順方向Ｘに変化させることができる。
【００１９】
加工装置２は、加工方向Ｘと直交方向Ｙに切削送りＦ±β（βは任意変数）で切削送りを変化させて切削加工を行う。この場合、例えば、図３の（ｃ）に示す如く、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１は直交方向Ｙに不均一となる。このように、加工装置２は、加工工具２２の加工方向Ｘと直交方向Ｙに切削送りＦを任意変数βで変化させることで、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１を、加工方向Ｘと直交方向Ｙに変化させることができる。
【００２０】
加工装置２は、加工工具２２の加工方向Ｘと直交方向Ｚに加工深さｔ±γ（γは任意変数）で加工深さを変化させて切削加工を行う。この場合、例えば、図３の（ｂ）に示す如く、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１は直交方向Ｚに不均一となる。このように、加工装置２は、加工工具２２の加工方向Ｘと直交方向Ｚへ加工深さｔを任意変数γで変化させることで、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１を、加工方向Ｘと直交方向Ｚに変化させることができる。
【００２１】
なお、加工装置２は、加工工具２２の回転数Ｓ、及び／又は切削速度Ｖ[ｍｍ／ｍｉｎ]を変化させることで、上記同様に被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１を変化させてもよい。加工装置２は、上記各設定値を任意に組み合わせて変化させることで、被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１を変化させてもよい。加工装置２は、被加工物ＳをＸ軸、Ｙ軸、あるいはＺ軸方向に移動させることで、上記同様に被加工物Ｓの加工面の加工模様Ｓ１を変化させてもよい。
【００２２】
さらに、加工装置２は、加工機主軸２１を移動させることで、加工模様Ｓ１を変化させているが、これに限られない。加工機主軸２１の先端にＺ軸方向に加工工具２２を変位させる変位装置を取り付けてもよい。変位装置は、加工工具２２を移動させることで加工模様Ｓ１を変化させる。
【００２３】
加工装置２は、被加工物Ｓの加工面のうちの一部（予め設定された所定位置など）の加工模様Ｓ１を変化させているが、これに限らない。加工装置２は、被加工物Ｓの加工面のうちの複数部分、あるいは全体の面、の加工模様Ｓ１を変化させてもよい。
【００２４】
このように、各被加工物Ｓを切削加工する際に生じる加工模様Ｓ１を変化させるだけで、各被加工物Ｓに対して固有の個体識別情報を付与することができる。したがって、従来必要とされていた、専用装置による文字、バーコードの刻印や印字が不要となり、大幅なコスト低減に繋がる。
【００２５】
識別装置３は、被加工物Ｓの加工面の所定位置に生成された加工模様Ｓ１の変化を検出し、その加工模様Ｓ１の変化を読み取る。識別装置３は、例えば、レーザーなどを用いて、加工模様Ｓ１の変化を直接的に読み取っているが、これに限らず、周知のバーコード読取装置、画像識別装置などの任意の装置を用いることができる。例えば、識別装置３は、カメラで加工模様Ｓ１の変化を撮影してもよい。識別装置３は、その撮影画像に対して画像処理を施し、判別プログラムを用いて加工模様Ｓ１の変化を読み取ってもよい。また、識別装置３は、コントレーサなどを用いて、加工模様Ｓ１の表面形状を直接的になぞって加工模様Ｓ１の読み取りを行ってもよい。
【００２６】
加工模様Ｓ１は、例えば、直線状で、その模様間隔（線間隔）は各被加工物Ｓに対して固有のものとなる。この場合、識別装置３は、その加工模様Ｓ１を直線的に読み取ればよい。また、加工模様Ｓ１は、各被加工物Ｓに対して固有の形状を有していてもよい。この場合、識別装置３は、例えば、所定範囲の加工模様Ｓ１をカメラを用いて撮影する。識別装置３は、その撮影画像に対して、特徴抽出などの画像処理を施して、各被加工物固有の加工模様Ｓ１の形状を識別してもよい。
【００２７】
なお、被加工物Ｓ１の加工面が光沢を有している場合、識別装置３は、例えば、自然光、電光などを加工面に照射させて、その表面に反射した光の干渉模様や色の分布に基づいて、各被加工物固有の加工模様Ｓ１の形状を識別してもよい。識別装置３は、例えば、指紋認証や顔認証などの認証技術や相関識別技術を用いて、各被加工物固有の加工模様Ｓ１の形状を識別してもよい。
【００２８】
識別装置３は、読み取った加工模様Ｓ１の変化を数値化し、数値化した値をその被加工物Ｓの個体固有番号とする。
【００２９】
ここで、加工模様Ｓ１の数値化方法の一例について、詳細に説明する。
例えば、加工装置２が切削送りＦを−α、０、＋αの３段階で変化させた場合、加工面に生成される直線状の加工模様Ｓ１の各線は３ビットの情報となる（図４）。切削送りＦ＝０．２５ｍｍ／１刃とした場合、加工模様１０ｍｍ幅の中に線は、４０本存在する。さらに、α＝０．０５ｍｍとした場合、各線が３ビットの情報を有しているため、４０本×３ビットで１２０ビットの情報となる。加工装置２は、必要とされるビット数に応じて、加工模様Ｓ１の幅を延長して加工すればよい。例えば、切削送りＦ＝−α、０、＋αを−１、０、＋１として数値化した場合、図５に示す加工模様Ｓ１は、−α、０、−α、＋α、−αとなるため、−１、０、−１、＋１、−１という数値化された情報となる。
【００３０】
さらに、加工模様Ｓ１の３ビットの各線を何本かでグループ化してもよい。例えば、各線を２本でグループ化すると、３ビットと３ビットの組合せで９ビットとなり、１〜９の文字を割り付けることができる。例えば、図６に示す加工模様Ｓ１は、２、３、−１という数値化された情報となる。
【００３１】
また、各線を３本でグループ化することで、３３で２７ビットの情報となる。このうち１６ビットを使用することで、０〜Ｆの文字を割り当てることができる。この場合、加工模様１０ｍｍ幅の中で、１３個の０〜Ｆの文字を表現できる。なお、加工精度、識別装置３の読取分解能が許容されるなら、αの段階を上記１段から２段あるいは３段に増加させた識別情報を付加してもよい。
識別装置３は、上述のように、数値化した各被加工物Ｓの個体固有番号を各被加工物Ｓに対応させてデータベースに記憶させる。これにより、各被加工物を個体固有番号で容易に管理することができる。
【００３２】
以上、本実施形態に係る個体識別装置１は、加工工具２２を回転させて被加工物Ｓの加工面の切削加工を行を際、加工工具２２の加工方向と順方向、及び／又は、加工工具２２の加工方向と直交方向に、加工模様Ｓ１を被加工物毎に変化させることで、各被加工物Ｓを識別するための個体識別情報を各被加工物Ｓの加工面に付与する。これにより、個体識別情報を用いて被加工物Ｓを個体識別できるため、被加工物Ｓを個体識別するために特別な物質や加工が不要となりコストを低減させることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記実施形態において、個体識別装置１は、加工装置２及び識別装置３を備える構成であるが、これに限らない。個体識別装置１は、加工装置２のみを備える構成であってよい。
【符号の説明】
【００３４】
１  個体識別装置、２  加工装置、３  識別装置、２１  加工機主軸、２２  加工工具
【図１】
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【図２】
2016043419.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016043419.tif 000006
【図５】
2016043419.tif 000007
【図６】
2016043419.tif 000008