(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機と組み合わせられると共に前記加工機の加工過程中にワークに対して撮影測定を行う生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置であって、
既設の画像測定システムを運用し、表示部及び通信部を含む測定機器と、
前記加工機の工具マガジン中に任意で収容され、クランプユニットと、撮影部と、接続部と、を有する撮影装置と、
前記加工機に設置される接続装置と、を備え、
前記撮影装置は、
前記工具マガジン及び前記加工機の加工機主軸を挟持するための前記クランプユニットと、
前記クランプユニットの下向きの端面に同心で設置される前記撮影部と、
前記撮影部の一側の端面に水平に設置され、上向きの端面には接続凹部が設けられ、前記接続凹部には複数の接続用端子が設けられ、且つ各前記接続用端子は前記撮影部に電気的に接続される前記接続部と、を更に含み、
前記接続装置は、
前記測定機器と組み合わせられて伝送を行う送受信ユニットと、
前記接続部と組み合わせられるように前記加工機主軸に設置され、ジョイント凸部及び前記ジョイント凸部に設けられる複数のジョイント端子を有し、各前記ジョイント端子は前記送受信ユニットに電気的に接続されるジョイントユニットと、を具備することを特徴とする生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項２】
前記測定機器はパソコンまたはモバイル装置等の設備から選択されていることを特徴とする請求項１に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項３】
前記通信部はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ−Ｆｉ、無線ＬＡＮ、ＡＭ放送、ＦＭ放送等の通信プロトコルの規格に準拠する無線設備から選択されていることを特徴とする請求項１に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項４】
前記クランプユニットの輪郭はＮＴ（従来型）、ＤＩＮ（ドイツ規格協会）、ＩＳＯ（国際標準化機構）、ＭＡＳ  ＢＴ（日本工作機械工業会）、或いはＡＮＳＩ（米国国家規格協会）／ＡＳＭＥ（アメリカ機械学会）等の規格のうちの１つに準拠するものから選択されていることを特徴とする請求項１に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項５】
前記接続部は接続凹部に対応する位置に、磁石または磁化器のうちの１つが更に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項６】
前記ジョイントユニットは前記ジョイント凸部に対応する位置に、前記接続部と組み合わせられる磁石または磁化器が更に設置されていることを特徴とする請求項５に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【請求項７】
前記接続部は前記接続凹部に設けられる複数の接続位置限定部を更に含み、前記ジョイントユニットは各前記接続位置限定部と組み合わせられる複数のジョイント位置限定部を有することを特徴とする請求項５に記載の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置関連技術の分野に関し、より詳しくは、生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先行技術による加工機は、初期はツールを交換する場合、まず、ツール収容室（車）中から、生産工程に合わせたツールを取得し、加工機を停止した後、加工機に設置されているツールを人力で逐一取り外してから新しいツールに交換する。続いて、加工機を起動して加工を継続し、取り外したツールを収容室（車）中に戻す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上は先行技術において人力でツールを交換する際によく見受けられる状況であり、この欠点を解決するために、ＣＮＣ制御の時代になってからは加工機に自動ツール交換装置が付け加えられることとなった。加工工程に必要なツールは全て加工機の工具マガジン中に収容され、制御器が工程を編成することで加工機が工具マガジン中のツールを自動的に出し入れして加工を行う。
【０００４】
上述のようにツールを人力ではなく自動で工具マガジンに出し入れするように進化した以外、ワークの測定も単純な人力での測定から撮影による測定に進化している。しかしながら、撮影測定設備はケーブル類が邪魔となるため人の手でツールを取り付ける必要があり、撮影測定設備を加工機の主軸に固定せねばならず、その過程は不便で面倒であった。
【０００５】
また、上述の人力測定方式では、ワークの幾何学的寸法を測定可能であるが、従来の測定方法では誤差が出やすいのみならず、加工精度にも直接影響が及び、生産ラインでワークに対して即時測定を行うことができず、測定に必要な人力及びコストが増加した。このため、改善の必要がある。
【０００６】
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置を提供することにある。すなわち、構造設計により、工具マガジン中にツールが収容され、加工機が工具マガジン中から取り出して生産ラインで測定を行うように撮影測定設備を設計する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置は、加工機と組み合わせられて実施され、加工機の加工過程中にワークに対する撮影測定を行う。また、測定機器と、加工機の所定の位置に設置され、測定機器に接続される接続装置と、加工機の工具マガジン中に収容される撮影装置と、を備えている。上述の部材構成により、加工機が加工工程中に、加工機の工具マガジン中から撮影装置を自動的に取り出してワークに対する撮影を行い、映像を測定機器に伝送して演算測定を行い、加工機が生産ラインで加工測定を行う目的を達成させる。
【０００９】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態を説明する概略図である。
【図２】本発明に係る撮影装置の一実施形態を説明する概略図である。
【図３】本発明に係る撮影装置の一実施形態を説明する概略図である。
【図４】本発明に係る接続装置の一部の部材を説明する概略図である。
【図５】本発明の工具マガジンの一実施形態を説明する概略図である。
【図６】本発明の作動の一実施形態を説明する概略図（一）である。
【図７】本発明の作動の一実施形態を説明する概略図（二）である。
【図８】本発明の作動の一実施形態を説明する概略図（三）である。
【図９】本発明の作動の一実施形態を説明する概略図（四）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。同一の要素には同一の符号を付して説明する。
【００１２】
まず、実施例を図１〜５に基づいて説明する。本発明に係る生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置は、加工機１０に組み合わせられて実施されると共に加工機１０の加工過程中にワークＷＰに対して撮影測定を行い、測定機器２０と、接続装置３０と、撮影装置４０と、を備えている。
【００１３】
上述の加工機１０（従来技術）は、主軸１２と、ワークＷＰを挟持すると共に主軸１２に対して移動させるための作業台１４と、ツールＴを収容するための工具マガジン１６と、を有する。実施に際しては、前述の工具マガジン１６は円盤型工具マガジン、チェーン型工具マガジン、或いはバケツ型工具マガジンのうちの１つである。  
【００１４】
上述の測定機器２０は、既設の画像測定システム（図示せず）を運用し、表示部２２及び通信部（図示せず）を含む。実施に際しては、前述の測定機器２０はパソコンまたはモバイル装置（タブレット端末、携帯電話）等の設備を含む（但しこれらに限られない）。前述の通信部は有線設備またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１規格、２ＧＨｚ〜５ＧＨｚの周波数帯を採用）、ＡＭ放送、ＦＭ放送等の通信プロトコル規格に準拠する無線設備を含む（但しこれらに限られない）。  
【００１５】
また、前記測定機器２０は加工機１０に任意で電気的に接続され、画像測定システムが演算したデータをフィードバックする。
【００１６】
上述の撮影装置４０は、クランプユニット４２（４２'）と、撮影部４４と、接続部４６と、を有する（図２及び図３参照）。
【００１７】
前記クランプユニット４２、４２'（従来技術）は、加工機主軸１２を挟持するために用いられ、前記クランプユニット４２、４２'の輪郭はＮＴ（従来型）、ＤＩＮ（ドイツ規格協会）、ＩＳＯ（国際標準化機構）、ＭＡＳ  ＢＴ（日本工作機械工業会）、或いはＡＮＳＩ（米国国家規格協会）／ＡＳＭＥ（アメリカ機械学会）等の規格のうちの１つに準拠するものを含むが（但しこれらに限られない）、他の同等の輪郭構造でもよい（図３参照）。  
【００１８】
前記撮影部４４は、クランプユニット４２の下向きの端面に同心で設置され、カメラ（及びその整合回路）を有し、トリガーされるとワークＷＰに対する撮影を行うと共に接続部４６に撮影信号を出力する。
【００１９】
前記接続部４６は、撮影部４４の一側の端面に水平に設置されている。上向きの端面には接続凹部４６１と、複数の接続用端子４６２と、接続位置限定部４６４と、を有する。接続凹部４６１は接続部４６に凹型に形成され、各接続用端子４６２は撮影部４４に電気的に接続されると共に接続凹部４６１に設けられている。各接続位置限定部４６４は凹型または凸型の輪郭のうちの１つまたはそれらの組み合わせから選択され、且つ接続凹部４６１に形成されている。実施に際しては、接続部４６は接続凹部４６１に対応する位置に磁石または磁化器（図示せず）が更に設置されている。
【００２０】
上述の接続装置３０は加工機１０の所定の位置に設置され、互いに電気的に接続される送受信ユニット３２及びジョイントユニット３４を有する。
【００２１】
前記送受信ユニット３２は測定機器２０の通信部の通信プロトコル規格に準拠する有線または無線設備である。
【００２２】
前記ジョイントユニット３４は、接続部４６に対応するように加工機主軸１２の所定の箇所に設置され、ジョイント凸部３４１と、複数のジョイント端子３４４と、ジョイント位置限定部３４２と、を有する。ジョイント凸部３４１は接続部４６の接続凹部４６１に対応するようにジョイントユニット３４の下向きの端面に形成されている。各ジョイント端子３４４は送受信ユニット３２に電気的に接続され、ジョイント凸部３４１に形成されている。各ジョイント位置限定部３４２は接続位置限定部４６４に対応する凹型または凸型の輪郭のうちの１つまたはそれらの組み合わせから選択され、且つジョイント凸部３４１に形成されている。実施に際しては、接続部４６はジョイント凸部３４１に対応する位置に、接続凹部４６１に組み合わせられる磁石または磁化器（図示せず）が更に設置されている。
【００２３】
上述は本発明の好ましい一実施形態に係る生産ラインでワーク加工、測定が可能な装置の各部材及び組立方式の説明であり、以下、本発明の実施形態の作動の特徴を図６〜９に基づいて説明する。
【００２４】
図６乃至図９に示されるように、撮影装置４０はクランプユニット４２により加工機１０の工具マガジン１６中に収容される。撮影装置４０の輪郭の構造設計により、工具マガジン１６及び加工機１０が正常と判定されたツールＴの収容及び挟持を行う。
【００２５】
加工機１０が測定工程まで来ると、工具マガジン１６を呼び出して加工機主軸１２と組み合わせられる位置まで移動させ、本来のツールＴを加工機主軸１２から取り外した後、工具マガジンの撮影装置４０を収容する位置を加工機主軸１２に組み合わせられる位置まで移動させ、加工機主軸１２に包接させる。
【００２６】
加工機主軸１２が撮影装置４０を包接する過程では、撮影装置４０の接続部４６が接続装置３０のジョイントユニット３４に当接され、組み合わせられる接続凹部４６１がジョイント凸部３４１に包接され、各接続用端子４６２が各ジョイント端子３４４に電気的に接続される。
【００２７】
測定を行う場合、使用者が測定機器２０（通信部）により関連する命令を接続装置３０に出力すると、接続装置３０が関連する命令を撮影部４４に伝送させ、撮影部４４が加工機１０のワークＷＰに対して撮影を行い、且つ接続装置３０により測定機器２０に画像が伝送されて測定が行われる。
【００２８】
測定完了後、加工機１０は工程の編成設計に基づいて、撮影装置４０を自動的に取り外すと共に次の工程に使用するツールと交換し、取り外した撮影装置４０は工具マガジン１６中に収容し、次回の使用に備える。
【００２９】
撮影装置４０がツール系列に加えられ、加工機１０の加工工程中に、工具マガジン１６中から撮影装置４０が自動的に取り出されてワークに対する撮影が行われる。測定機器２０に画像が伝送されて演算が行われ、その結果は測定機器２０により加工機１０にフィードバックされ、次の加工または補償に用いられる。
【００３０】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３１】
１０  加工機
１２  加工機主軸
１４  作業台
１６  工具マガジン
２０  測定機器
２２  表示部
３０  接続装置
３２  送受信ユニット
３４  ジョイントユニット
３４１  ジョイント凸部
３４２  ジョイント位置限定部
３４４  ジョイント端子
４０  撮影装置
４２  クランプユニット
４２'  クランプユニット
４４  撮影部
４６  接続部
４６１  接続凹部
４６２  接続用端子
４６４  接続位置限定部
ＷＰ  ワーク
Ｔ  ツール
【図１】
0006966600.tif 000002
【図２】
0006966600.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006966600.tif 000005
【図５】
0006966600.tif 000006
【図６】
0006966600.tif 000007
【図７】
0006966600.tif 000008
【図８】
0006966600.tif 000009
【図９】
0006966600.tif 000010