JP2011167797A - Cutting machine and method of machining processing for the same - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting machine and a method of machining processing for the same capable of smoothly and efficiently performing machining processing by recognizing the kind of a foreign matter deposited on a cutting tool. <P>SOLUTION: Since the machining processing is performed (step 126) and image processing II is performed again (step 128) after the foreign matter is detected at a step 114 (step 122), when comparison is performed at a comparison value of a projection amount MM in the image processing I (step 100) and the image processing II (step 130), the foreign matter of a narrow meaning removed at the machining processing or the melted article not removed at the machining processing can be clearly distinguished (step 130). Namely, even if the foreign matter of a wide meaning is deposited on a cutting edge, labor for stopping the operation of a lathe and cleaning the cutting edge by manual work in each deposition is saved and a brushing device for removing the foreign matter or the like cannot be required. Accordingly, since the foreign matter of the narrow meaning or the melted article can be distinguished, the operation of the lathe can be smoothly and efficiently continued. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体たとえば切削工具を画像認識しその変形（溶着し膨張するなどを含む概念）に基づく加工処理を制御する切削機械およびその加工処理方法に関するものである。   The present invention relates to a cutting machine that recognizes an image of a subject, for example, a cutting tool and controls processing based on deformation (concept including welding and expansion) and a processing method thereof.

例えば、特許文献１には、加工熱や環境の温度変化によっても計測誤差が生じなく、しかも工具の刃先形状や磨耗量、加工物の寸法などをも計測することができる刃先位置計測装置が開示されている。具体的には、数値制御の基準となる加工基準点に対して位置決めされた計測基準面が基準ピースに形成され、計測基準面と工具の刃先との輪郭がカメラによって捕らえられる。捕らえられた輪郭は電気的な画像情報として画像メモリに記憶され、相対位置演算回路は画像情報に基づいて加工基準点および刃先間の相対距離を演算する。即ち、特許文献１では、熱などによる部位の変位の影響を受けずに相対位置を計測できる。   For example, Patent Document 1 discloses a cutting edge position measuring device that does not cause measurement errors due to machining heat or environmental temperature changes, and that can also measure the cutting edge shape, the amount of wear, the dimensions of a workpiece, and the like. Has been. Specifically, a measurement reference surface positioned with respect to a machining reference point serving as a reference for numerical control is formed on the reference piece, and the contour of the measurement reference surface and the cutting edge of the tool is captured by the camera. The captured contour is stored in the image memory as electrical image information, and the relative position calculation circuit calculates the relative distance between the machining reference point and the cutting edge based on the image information. That is, in Patent Document 1, the relative position can be measured without being affected by the displacement of the part due to heat or the like.

そして、特許文献１の一実施例において、数値制御装置には加工基準点と工具の刃先との間でそれらの相対距離を計測する刃先位置計測装置が設けられている。この刃先位置計測装置は、加工基準点に対する相対位置が予め決められている計測基準面を持つ基準ピースと、計測基準面および刃先の輪郭を画像として捕らえるカメラと、メインプロセッサとを備える。基準ピースは、主軸のチャックに保持される（段落番号「００１５」および図１参照）。   And in one Example of patent document 1, the numerical control apparatus is provided with the blade edge | tip position measuring apparatus which measures those relative distance between a process reference point and the blade edge of a tool. This cutting edge position measuring device includes a reference piece having a measurement reference plane whose relative position with respect to the machining reference point is determined in advance, a camera that captures the measurement reference plane and the outline of the cutting edge as an image, and a main processor. The reference piece is held by the chuck of the main shaft (see paragraph number “0015” and FIG. 1).

また、特許文献２には、受光手段により受光された工具に係る平行光線の幅を測定し、工具の回転角と測定値との関係から工具の外形形状を求めるものである（要約参照）。そして、特許文献２では、工具に係る平行光線の幅を測定し、工具の回転角と測定値との関係から工具の外形形状を求めるので、変形箇所の特定や変形の程度の検出が可能である。なお、特許文献２では、工具の外形形状を容易に求めることができるので、作業時間も短時間ですみ、自動化も可能となる。   In Patent Document 2, the width of a parallel light beam related to the tool received by the light receiving means is measured, and the outer shape of the tool is obtained from the relationship between the rotation angle of the tool and the measured value (see summary). And in patent document 2, since the external shape of a tool is calculated | required from the relationship between the rotation angle of a tool and a measured value by measuring the width | variety of the parallel beam which concerns on a tool, a deformation | transformation location and the detection of a deformation | transformation level are possible. is there. In Patent Document 2, since the outer shape of the tool can be easily obtained, the work time is short, and automation is possible.

特開平９−２５３９７９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-253979 特開平４−２３２４０７号公報JP-A-4-232407

切削機械では、切粉等の異物が、切削工具に付着することがある。この異物の中には、切削時（加工処理時と同義）に例えばクーラント液の流動または切削時の摩擦力などによって取除かれる異物（以下、「狭義の異物」ともいう）と，溶着し膨張する場合（この膨張する異物を「溶着物」ともいう）がある。即ち、この溶着物は、切削工具のすくい面に溶着するので、切削時にも取除かれない。   In a cutting machine, foreign matter such as chips may adhere to the cutting tool. Among these foreign substances, foreign substances that are removed during cutting (synonymous with processing), for example, due to the flow of coolant liquid or frictional forces during cutting (hereinafter also referred to as “narrow foreign objects”), welding and expansion. In some cases (this expanding foreign matter is also referred to as “welded material”). That is, the welded material is welded to the rake face of the cutting tool and is not removed even during cutting.

狭義の異物として、図１６に示すような例えば２μｍ程度（図１６では「△Ｄ１」と記する）の異物が、切削工具に溶着すること無く、クーラント液などによって取除かれる。この場合、異物の先端の位置を切削線と誤認し（図１６では「誤認される切削線」と記する）、切削工具の本来あるべき切削線（図１６では「本来の切削線」と記する）を無視する。即ち、切削時に取除かれる狭義の異物では、その異物を含む切削工具の形状に基づく画像処理で「誤認される切削線」を認識するので、被加工物であるワークを△Ｄ１×２の差分をもって加工する。例えば、切削機械における内径加工では、その内径が差分２×△Ｄ１径小に加工される。   As a foreign matter in a narrow sense, for example, a foreign matter of about 2 μm (shown as “ΔD1” in FIG. 16) as shown in FIG. 16 is removed by a coolant or the like without welding to the cutting tool. In this case, the position of the tip of the foreign object is mistaken as a cutting line (referred to as “miscutting cutting line” in FIG. 16), and the cutting line that should be the original cutting tool (referred to as “original cutting line” in FIG. 16). Ignore). That is, in a narrowly defined foreign object that is removed during cutting, a “misidentified cutting line” is recognized by image processing based on the shape of the cutting tool that includes the foreign object, so that the workpiece that is the workpiece is represented by a difference of ΔD1 × 2. To process. For example, in the inner diameter machining in a cutting machine, the inner diameter is machined to a difference 2 × ΔD1 smaller.

一方、切削時に例えばクーラント液などによっても取除かれない溶着物たとえば△Ｄ１と同様な溶着物の場合、ワークの切削面が粗くなったり又は寸法が変わるので、このような溶着物を出来る限り早期に検出し除去する必要がある。即ち、上述した溶着物では、切削加工に支障が生じるので、切削機械を直ちに停止させる必要がある。ここで、図１５に示す切削線はＸ方向の切削線を示す他に、Ｚ方向（Ｘ方向切削線に対する９０度方向の）切削線も、図示する。   On the other hand, in the case of a welded material that is not removed by, for example, coolant liquid during cutting, for example, a welded material similar to ΔD1, the cutting surface of the workpiece becomes rough or the dimensions change. Need to be detected and removed. That is, with the above-described welded material, there is a problem in the cutting process, so it is necessary to immediately stop the cutting machine. Here, in addition to the cutting line in the X direction, the cutting line shown in FIG. 15 also illustrates a cutting line in the Z direction (90-degree direction with respect to the X direction cutting line).

特許文献１または特許文献２において、変形箇所の特定や変形の程度の検出をし得るが、狭義の異物または溶着物の有無を画像認識する方法が開示されていないので、切削に支障があるか否かを検出し得ない。特に、特許文献２では、光センサ又はカメラ等で認識する際、その方向によっては溶着物か否かを認識できない場合がある。   In Patent Document 1 or Patent Document 2, although the location of deformation and the degree of deformation can be detected, there is no disclosure of a method for recognizing the presence or absence of a foreign object or weld in a narrow sense. It cannot be detected. In particular, in Patent Document 2, when it is recognized by an optical sensor, a camera, or the like, it may not be possible to recognize whether or not it is a welded object depending on the direction.

本発明は、切削工具に付着する異物の種類を認識して円滑且つ効率良く加工処理し得る切削機械およびその加工処理方法を提供するものである。   The present invention provides a cutting machine and a processing method thereof that can recognize the type of foreign matter adhering to a cutting tool and can perform processing smoothly and efficiently.

本発明に係る切削機械は、被写体を撮像する撮像手段と、上記撮像手段は被写体として切削工具を撮像し、上記切削工具における任意の基準位置から切削線交点位置までの突出量について、上記撮像手段の画像データに基づく現在データ及びその直前データを照合する照合手段と、上記照合手段の照合結果に基づき上記切削工具への異物の有無を判断すると共に、上記異物あり判断直後の加工処理における現在データ及びその直前データの照合結果に基づき上記異物が上記加工処理時に取除かれる狭義の異物または上記加工処理時に取除かれない溶着物かを判断する判断手段と、上記判断手段の判断結果に基づき加工処理の続行または停止を制御する制御手段と、を備える。   The cutting machine according to the present invention includes an imaging unit that images a subject, and the imaging unit images a cutting tool as a subject, and the imaging unit determines a protrusion amount from an arbitrary reference position to a cutting line intersection position in the cutting tool. Current data based on the image data and the data immediately before that, and the current data in the processing immediately after the determination of the presence of foreign matter, while determining the presence or absence of foreign matter on the cutting tool based on the verification result of the verification means And a judgment means for judging whether the foreign matter is a narrow foreign matter to be removed at the time of the processing or a welded material not to be removed at the time of the processing based on the collation result of the immediately preceding data, and processing based on the judgment result of the judgment means Control means for controlling continuation or stop of the process.

この場合、演算手段が上記異物あり判断直後の加工処理における上記切削線交点位置を、上記突出量における直前データと上記基準位置における現在データに基づいて演算するようにしても良い。ここで、Ｘ方向切削線またはＺ方向切削線（単に、切削線ともいう）は，バイトの輪郭曲線（チップ先端曲線）の接線となる重要な位置を求めるものである。また、切削線交点位置は、Ｘ方向切削線およびＺ方向切削線が交差する切削線の交点位置である。更に、異物（広義の異物と同義）は、加工処理時に取除かれる狭義の異物または加工処理時に取除かれない溶着物の両者を含む。   In this case, the calculation means may calculate the cutting line intersection position in the processing immediately after determining the presence of the foreign object based on immediately preceding data in the protrusion amount and current data in the reference position. Here, the X-direction cutting line or the Z-direction cutting line (also simply referred to as the cutting line) is used to obtain an important position that is a tangent to the cutting tool's contour curve (tip tip curve). The cutting line intersection position is an intersection position of cutting lines where the X direction cutting line and the Z direction cutting line intersect. Further, the foreign matter (synonymous with the foreign matter in a broad sense) includes both a foreign matter in a narrow sense that is removed during processing and a welded material that is not removed during processing.

そして、上記切削工具を撮像する際には、上記撮像手段の位置誤差を測定するためワーク保持用のチャックに配置される基準ゲージと、上記基準ゲージの熱変位量の基準となり且つ上記チャックに一端が固定され自由端が上記基準ゲージに対応するように配置される基準体とを対応させ、対応する上記基準ゲージ及び上記基準体の上記自由端を上記撮像手段の被写体として上記撮像手段における同一の撮像領域内に撮像させても良い。また、照合手段は、記録手段に予め記録されている上記突出量についての直前データを、上記突出量についての現在データと照合させるようにしても良い。   When imaging the cutting tool, a reference gauge disposed on a workpiece holding chuck for measuring a position error of the imaging means, a reference for the thermal displacement amount of the reference gauge, and one end of the chuck And a reference body arranged such that a free end corresponds to the reference gauge, and the corresponding reference gauge and the free end of the reference body are the same as the subject of the imaging means. You may make it image within an imaging region. The collating unit may collate immediately preceding data about the protrusion amount recorded in advance in the recording unit with the current data about the protrusion amount.

また、本発明に係る切削機械の加工処理方法は、被写体として切削工具を撮像することにより、上記切削工具における任意の基準位置から切削線交点位置までの突出量について撮像した画像データに基づく現在データ及びその直前データを照合し、この照合結果に基づき上記切削工具への異物の有無を判断すると共に、上記異物あり判断直後の加工処理における現在データ及びその直前データの照合結果に基づき上記異物が上記加工処理時に取除かれる狭義の異物または上記加工処理時に取除かれない溶着物かを判断し、この判断結果に基づき加工処理の続行または停止を制御する。   Further, the processing method of the cutting machine according to the present invention captures a cutting tool as a subject, and thereby present data based on image data obtained by capturing an amount of protrusion from an arbitrary reference position to the cutting line intersection position in the cutting tool. And the immediately preceding data are collated, the presence or absence of foreign matter on the cutting tool is determined based on the collation result, and the foreign matter is determined based on the collation result of the current data and the immediately preceding data in the processing immediately after the foreign matter determination. It is determined whether it is a foreign object in a narrow sense that is removed during the processing or a welded material that is not removed during the processing, and the continuation or stop of the processing is controlled based on the determination result.

本発明に係る切削機械およびその加工処理方法では、上述した照合結果に基づき切削工具へ付着した異物の有無を判断すると共に、異物あり判断直後の加工処理における現在データ及びその直前データの照合結果に基づき異物が狭義の異物または溶着物かを判断するので、この判断結果に基づき制御手段が加工処理の続行または停止を制御する。即ち、狭義の異物の場合、加工処理時に取除かれるので、制御手段は加工処理を続行する。一方、溶着物の場合、加工処理時に取除かれないので、制御手段は加工処理を停止させる。   In the cutting machine and its processing method according to the present invention, the presence / absence of foreign matter adhering to the cutting tool is determined based on the above-described verification result, and the current data in the processing immediately after the determination of the presence of foreign matter and the verification result of the immediately preceding data are used. Based on this determination result, the control means controls the continuation or stop of the processing because the foreign object is determined based on the determination result. That is, in the case of a foreign object in a narrow sense, it is removed at the time of processing, so the control means continues the processing. On the other hand, in the case of a welded material, since it is not removed during the processing, the control means stops the processing.

本発明に係る切削機械およびその加工処理方法において、異物を検出した後に、加工処理し再度の画像処理をするので、上述した突出量の比較値で比較すれば狭義の異物または溶着物を明確に区別し得る。即ち、本発明に係る切削機械およびその加工処理方法によれば、切削工具に広義の異物が付着しても、その付着毎に切削機械の運転を停止させ手作業で切削工具を清掃する手間を省けると共に、例えば異物除去用のブラッシング装置などを不要できる。従って、本発明に係る切削機械およびその加工処理方法によれば、狭義の異物または溶着物を識別し得るので、円滑かつ効率良く切削機械の運転を続行できる。   In the cutting machine and the processing method thereof according to the present invention, after detecting the foreign matter, the processing is performed and the image processing is performed again. Therefore, if the comparison is made with the comparison value of the protrusion amount described above, the foreign matter or welded material in the narrow sense is clearly defined. A distinction can be made. That is, according to the cutting machine and the processing method thereof according to the present invention, even when a foreign object in a broad sense adheres to the cutting tool, the operation of stopping the cutting machine and cleaning the cutting tool manually every time the attachment is made. For example, a brushing device for removing foreign matters can be eliminated. Therefore, according to the cutting machine and its processing method according to the present invention, it is possible to identify a foreign object or a welded object in a narrow sense, so that the operation of the cutting machine can be continued smoothly and efficiently.

本発明に係る切削機械において、演算手段が異物あり判断直後の加工処理における切削線交点位置を、突出量における直前データと基準位置における現在データに基づいて演算する場合、磨耗あるいは熱変位とは別に、判断手段は狭義の異物が付着していないものとして所謂みなし加工処理する。そのため、本発明に係る切削機械によれば、狭義の異物がみなし加工処理時に取除かれるので、許容範囲内の加工品を製造し得る。   In the cutting machine according to the present invention, when calculating the cutting line intersection position in the processing immediately after the calculation means determines that there is a foreign object based on the immediately preceding data in the protrusion amount and the current data in the reference position, separately from wear or thermal displacement. The determination means performs so-called disposition processing assuming that no foreign matter in the narrow sense is attached. Therefore, according to the cutting machine according to the present invention, a foreign object in a narrow sense is removed at the time of deemed processing, and thus a processed product within an allowable range can be manufactured.

本発明に係る実施例１の単軸タイプのターレット旋盤を示す正面図である。It is a front view which shows the single axis | shaft type turret lathe of Example 1 which concerns on this invention. 図１に示すターレット旋盤の主要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the turret lathe shown in FIG. 図２に示す撮像装置に関する図であり、（Ａ）はその撮像装置の端面図、（Ｂ）はそのシャッターの平面図である。FIG. 3 is a diagram related to the imaging device shown in FIG. 2, (A) is an end view of the imaging device, and (B) is a plan view of the shutter. 図３（Ａ）に示す撮像装置が隔壁に配置されている状態を示す端面図である。FIG. 4 is an end view showing a state in which the imaging device shown in FIG. 図３に示すカメラでバイトまたは基準ゲージとインバー体とをカメラ視野に収めて撮像する時の位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship when a bite or a reference gauge and an Invar body are stored in a camera field of view with the camera shown in FIG. 図１に示すターレット旋盤のブロック図である。It is a block diagram of the turret lathe shown in FIG. 図５に示すターレット旋盤におけるＮＣテーブルの循環ベクトルを求める際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of calculating | requiring the circulation vector of NC table in the turret lathe shown in FIG. 他のターレット旋盤におけるＮＣテーブルの循環ベクトルを求める際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of calculating | requiring the circulation vector of NC table in another turret lathe. 図１に示すターレット旋盤に係るバイト画像処理モードに関するフローチャート図である。It is a flowchart figure regarding the byte image processing mode which concerns on the turret lathe shown in FIG. 切削工具における任意の基準位置で切削線交点位置を求める際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of calculating | requiring a cutting line intersection position in the arbitrary reference positions in a cutting tool. 刃先全体の全体テンプレートを示す図である。It is a figure which shows the whole template of the whole blade edge | tip. 刃先の先端部分を除いた部分テンプレートを示す図である。It is a figure which shows the partial template except the front-end | tip part of the blade edge | tip. 孔マーク付き切削工具を示す図である。It is a figure which shows the cutting tool with a hole mark. 孔マーク付き切削工具における切削線交点位置を求める際の説明図である。It is explanatory drawing at the time of calculating | requiring the cutting line intersection position in a cutting tool with a hole mark. 切削工具に異物が付着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the foreign material adhered to the cutting tool.

以下、本発明を実施するための形態について、具体化した一実施例およびその変形例を併せて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a specific embodiment and its modification will be described together with embodiments for carrying out the present invention.

以下、図１乃至図１４に基づいて、本発明の一実施形態である切削機械およびその加工処理方法について説明する。なお、実施例１の切削機械であるＮＣ旋盤は、単軸タイプのターレット旋盤（以下、単に旋盤という）Ｓとして説明する。   Hereinafter, based on FIG. 1 thru | or FIG. 14, the cutting machine which is one Embodiment of this invention, and its processing method are demonstrated. The NC lathe which is the cutting machine of the first embodiment will be described as a single-axis type turret lathe (hereinafter simply referred to as a lathe) S.

（旋盤Ｓの概略構成）
図１に示すように、旋盤Ｓ内には、軸線がＺ軸方向（水平方向）と平行になるように固定された主軸台１０と、Ｚ軸方向に平行な方向及びＺ軸方向と直交し垂直方向に対し６０度後方に傾斜したＸ軸方向に平行な方向に移動可能なターレット装置２０とが対向するように配置されている。主軸台１０には、主軸１１がＺ軸方向と平行な軸線の回りに回転可能に支持されている。主軸１１は、図示しない主軸駆動モータによって回転駆動されるようになっている。主軸１１のターレット装置２０側の先端部には、被加工物であるワークＷを把持するチャック１２が取り付けられている。このような構成の主軸台１０及び主軸駆動モータは、ベッド１３上に配置されている。 (Schematic configuration of lathe S)
As shown in FIG. 1, in the lathe S, a headstock 10 fixed so that its axis line is parallel to the Z-axis direction (horizontal direction), a direction parallel to the Z-axis direction, and a direction orthogonal to the Z-axis direction. A turret device 20 that is movable in a direction parallel to the X-axis direction inclined backward by 60 degrees with respect to the vertical direction is arranged so as to face. A spindle 11 is supported on the spindle stock 10 so as to be rotatable about an axis parallel to the Z-axis direction. The main shaft 11 is rotationally driven by a main shaft drive motor (not shown). A chuck 12 that holds a workpiece W, which is a workpiece, is attached to the tip of the spindle 11 on the turret device 20 side. The headstock 10 and the spindle drive motor having such a configuration are disposed on the bed 13.

ターレット装置２０には、取付台であるターレット刃物台（以下、単に刃物台という）２１がＺ軸方向と平行な軸線の回りに回転割出し可能に設けられている。刃物台２１上には、複数の切削工具２５，２６（図５参照）が円周上等角度間隔に取り付けられている。また、刃物台２１の所定位置（切削工具の装着位置の一つ）には、図示しないターレットゲージ（具体的な構成は、特願２００９−３８１８５号の明細書を参照）が配置されている。このような構成のターレット装置２０は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向へスライド可能に配置されている。なお、ターレット装置２０は、図６に示すＮＣテーブル５０のＮＣモータ５２によってボールねじ機構（図示省略）を介して移動する。即ち、ターレット装置２０は、固定配置された主軸台１０に対して移動する。一方、刃物台２１は、図６に示すターレットモータ５４によって回転駆動する。   The turret device 20 is provided with a turret tool post (hereinafter simply referred to as a tool post) 21 that is a mounting base so as to be able to rotate and index around an axis parallel to the Z-axis direction. On the tool post 21, a plurality of cutting tools 25, 26 (see FIG. 5) are attached at equal angular intervals on the circumference. Further, a turret gauge (not shown) (see the specification of Japanese Patent Application No. 2009-38185) is arranged at a predetermined position (one of the cutting tool mounting positions) of the tool post 21. The turret device 20 having such a configuration is arranged to be slidable in the X-axis direction and the Z-axis direction. The turret device 20 is moved via a ball screw mechanism (not shown) by the NC motor 52 of the NC table 50 shown in FIG. That is, the turret device 20 moves with respect to the headstock 10 that is fixedly arranged. On the other hand, the tool post 21 is rotationally driven by a turret motor 54 shown in FIG.

図１に示すように、旋盤Ｓ内には、主軸台１０とターレット装置２０を覆うカバー１４が設けられ、カバー１４内には、主軸台１０側とターレット装置２０側と仕切る隔壁１５が設けられている。この隔壁１５は、刃物台２１上の図５に示す切削工具２５，２６によってチャック１２に把持されたワークＷの外周または端面などを切削加工する際に、飛散する切削粉や切削液などが主軸台１０などに付着しないようにするために設けられている。即ち、この隔壁１５で仕切られた主軸台１０側が隔離ゾーンＳ１となっており、ターレット装置２０側が加工ゾーンＳ２となっている。   As shown in FIG. 1, a cover 14 that covers the headstock 10 and the turret device 20 is provided in the lathe S, and a partition wall 15 that partitions the headstock 10 side and the turret device 20 side is provided in the cover 14. ing. The partition wall 15 is mainly made of cutting powder or cutting fluid that scatters when the outer periphery or end surface of the workpiece W held by the chuck 12 by the cutting tools 25 and 26 shown in FIG. It is provided so as not to adhere to the table 10 or the like. That is, the headstock 10 side partitioned by the partition wall 15 is an isolation zone S1, and the turret device 20 side is a processing zone S2.

主軸１１は隔壁１５に設けられた孔から加工ゾーンＳ２側に突き出され、その主軸１１の先端にチャック１２が取り付けられている。図２及び図５に示すように、チャック１２の外周から若干突出するように配置される基準ゲージ１８は、後述する撮像装置２７の位置誤差を測定するものであり、内径加工バイト２５と外径加工バイト２６の両方に共通して使用する。この基準ゲージ１８は、切粉などによる磨耗を防止するため、熱処理済みの鋼で成形される。なお、基準ゲージ１８はチャック１２の外周面からの突出量が小さいので、チャック１２が回転する際の基準ゲージ１８の回転範囲が少ない。また、基準ゲージ１８をチャック１２に固定しているので、撮像する際の位置合わせが容易となる。   The main shaft 11 protrudes from the hole provided in the partition wall 15 toward the machining zone S <b> 2, and a chuck 12 is attached to the tip of the main shaft 11. As shown in FIGS. 2 and 5, the reference gauge 18 arranged so as to slightly protrude from the outer periphery of the chuck 12 measures a position error of the imaging device 27 described later. It is commonly used for both of the machining tools 26. The reference gauge 18 is formed of heat-treated steel in order to prevent wear due to chips or the like. Since the reference gauge 18 has a small amount of protrusion from the outer peripheral surface of the chuck 12, the rotation range of the reference gauge 18 when the chuck 12 rotates is small. Further, since the reference gauge 18 is fixed to the chuck 12, it is easy to align the position when taking an image.

（撮像装置２７に関する構成）
図１及び図２に示すように、旋盤Ｓ内には、撮像装置２７が隔離ゾーンＳ１と加工ゾーンＳ２との間をスライド可能に配置されている（図４参照）。この撮像装置２７は、被写体となる切削工具（以下、バイトともいう）２５，２６の例えば図５に示すチップ２５Ａ，２６Ａ（バイト等のチップでない切削工具のときは刃先）などを撮像する。即ち、撮像装置２７は、チップ２５Ａ，２６Ａなどを撮像する際には加工ゾーンＳ２側へスライドし、撮像が終了すると隔離ゾーンＳ１側へスライドする。なお、撮像装置２７で撮像した画像データは、図６に示すＣＰＵ６０へ出力するように構成されている。そして、ＣＰＵ６０は、チップ２５Ａ，２６Ａの変位などを照合・演算し、それらの結果に基づいて切削工具の加工位置を補正したり、加工処理を制御する。 (Configuration related to imaging device 27)
As shown in FIGS. 1 and 2, an imaging device 27 is slidably disposed in the lathe S between the isolation zone S1 and the machining zone S2 (see FIG. 4). The imaging device 27 images, for example, the chips 25A and 26A shown in FIG. 5 (the cutting edge when the cutting tool is not a chip such as a cutting tool) of the cutting tools (hereinafter also referred to as cutting tools) 25 and 26 as subjects. That is, the imaging device 27 slides toward the processing zone S2 when imaging the chips 25A, 26A, and the like, and slides toward the isolation zone S1 when imaging is completed. The image data picked up by the image pickup device 27 is configured to be output to the CPU 60 shown in FIG. Then, the CPU 60 collates and calculates the displacements of the chips 25A and 26A, corrects the machining position of the cutting tool based on the results, and controls the machining process.

図３（Ａ）に示すように、撮像装置２７の筐体２７Ａは撮像スペース（レンズ室ともいう）２８Ａ及び防塵スペース（シャッタ室ともいう）２８Ｂに区画されている。具体的には、角筒状の筐体２７Ａのレンズ室２８Ａには、例えば５００万画素のカメラ（撮像素子であるＣＣＤ３０Ａを含む）３０と，撮像レンズ体２９と，フルミラー３１Ａと，ハーフミラー３１Ｂとが収納されている。
このハーフミラー３１Ｂは、撮像レンズ体２９及びフルミラー３１Ａの間に配置されており、入射する被写体光を一部反射し一部投下するミラーである。 As shown in FIG. 3A, the housing 27A of the imaging device 27 is partitioned into an imaging space (also referred to as a lens chamber) 28A and a dust-proof space (also referred to as a shutter chamber) 28B. Specifically, the lens chamber 28A of the rectangular tubular casing 27A includes, for example, a 5 million pixel camera (including a CCD 30A as an image sensor) 30, an imaging lens body 29, a full mirror 31A, and a half mirror 31B. And are stored.
The half mirror 31B is disposed between the imaging lens body 29 and the full mirror 31A, and is a mirror that partially reflects and drops a part of incident subject light.

上述したフルミラー３１Ａとハーフミラー３１Ｂは、それぞれの撮像光学系のカメラ視野が同一サイズとなるように配設している。即ち、それぞれの被写体を交互に撮像できるように、フルミラー３１Ａ及びハーフミラー３１Ｂは配設されている。例えばフルミラー３１Ａで図３（Ａ）の２点鎖線に示す被写体（チップ）２３Ａを撮像する際にはハーフミラー３１Ｂの光路を遮断し、ハーフミラー３１Ｂで被写体（チップ）２４Ａを撮像する際にはフルミラー３１Ａの光路を遮断するように構成している。   The full mirror 31A and the half mirror 31B described above are arranged so that the camera fields of the respective imaging optical systems have the same size. That is, the full mirror 31A and the half mirror 31B are provided so that each subject can be alternately imaged. For example, when the subject (chip) 23A indicated by the two-dot chain line in FIG. 3A is imaged with the full mirror 31A, the optical path of the half mirror 31B is blocked, and when the subject (chip) 24A is imaged with the half mirror 31B. The optical path of the full mirror 31A is configured to be blocked.

従って、カメラ３０の撮像レンズ体２９と２つの被写体（例えばバイト２３，２４など）との間の光路を一対のミラー３１Ａ及び３１Ｂでそれぞれ直角に屈曲させ、１つの視野領域（撮像領域と同義）の範囲で被写体を撮像する。そして、図３に示すように、１つの視野領域で例えばバイト２３のチップ２３Ａを先ず撮像し、且つ上記撮像後に１つの視野領域でバイト２４のチップ２４Ａを引続き撮像する。なお、視野領域は、５００万画素のカメラを用いた場合において、短辺は１７ｍｍ（２０００画素）、長辺は２１．５ｍｍ（２５００画素）となっている。   Accordingly, the optical path between the imaging lens body 29 of the camera 30 and two subjects (for example, bytes 23, 24, etc.) is bent at a right angle by the pair of mirrors 31A and 31B, respectively, so that one visual field region (synonymous with imaging region). The subject is imaged within the range of. Then, as shown in FIG. 3, for example, the chip 23A of the bite 23 is first imaged in one visual field area, and the chip 24A of the bite 24 is continuously imaged in one visual field area after the above imaging. The field of view has a short side of 17 mm (2000 pixels) and a long side of 21.5 mm (2500 pixels) when a 5 million pixel camera is used.

レンズ室２８Ａ及びシャッター室２８Ｂの間には、焦点合わせレンズ３３がフルミラー３１Ａに対応する光路上に、透明の防護ガラス３４がハーフミラー３１Ｂに対応する光路上にそれぞれ配置されている。ここで、焦点合わせレンズ３３は、２系列の焦点距離ＬＡ（例えば１００ｍｍ）を合わせるものである。なお、撮像スペースは、常時所定気圧たとえば＋０．０５ＭＰａに保持されている。   Between the lens chamber 28A and the shutter chamber 28B, the focusing lens 33 is disposed on the optical path corresponding to the full mirror 31A, and the transparent protective glass 34 is disposed on the optical path corresponding to the half mirror 31B. Here, the focusing lens 33 adjusts two series of focal lengths LA (for example, 100 mm). Note that the imaging space is always maintained at a predetermined atmospheric pressure, for example, +0.05 MPa.

また、レンズ室２８Ａ及びシャッター室２８Ｂの間には孔２７Ｂが形成されており、この孔２７Ｂからシャッター室２８Ｂへ圧縮空気（以下、エアーともいう）が送られる。即ち、常時シャッター室２８Ｂは、レンズ室２８Ａよりも低い加圧状態たとえば＋０．１１ＭＰａに加圧されている。従って、シャッター室２８Ｂが加圧されているので、クーラント液または切粉などが、シャッター室２８Ｂへ流入するのを防止する。なお、レンズ室２８Ａには図示しないエアー接続口が配置されており、このエアー接続口およびコンプレッサ（図示省略）の間はコンプレッサで生成されるエアーを供給するエアー通路となっている。そして、エアーをレンズ室２８Ａへ常に噴出し続ける。   A hole 27B is formed between the lens chamber 28A and the shutter chamber 28B, and compressed air (hereinafter also referred to as air) is sent from the hole 27B to the shutter chamber 28B. That is, the shutter chamber 28B is always pressurized to a pressure state lower than that of the lens chamber 28A, for example, +0.11 MPa. Therefore, since the shutter chamber 28B is pressurized, it prevents the coolant liquid or chips from flowing into the shutter chamber 28B. In addition, an air connection port (not shown) is arranged in the lens chamber 28A, and an air passage for supplying air generated by the compressor is provided between the air connection port and the compressor (not shown). Then, the air is continuously ejected to the lens chamber 28A.

シャッター室２８Ｂの焦点合わせレンズ３３及び防護ガラス３４に対向する部位には、開口２７Ｃ及び２７Ｄがそれぞれ形成されている。切換手段であるシャッター３８及び３９は、筐体２７Ａとその支持片２７Ｅ間にスライド可能に配置されており、開口２７Ｃまたは２７Ｄを開閉する。即ち、上述した光路を遮断するシャッター３８または３９は、上述したエアー通路のエアーを用いて、スライドするように構成されている。また、支持片２７Ｅには、開口２７Ｆ及び２７Ｇが、開口２７Ｃ及び２７Ｄに対向するように形成されている。   Openings 27C and 27D are formed in portions of the shutter chamber 28B facing the focusing lens 33 and the protective glass 34, respectively. Shutters 38 and 39 as switching means are slidably disposed between the casing 27A and the support piece 27E, and open or close the opening 27C or 27D. That is, the shutter 38 or 39 that blocks the optical path described above is configured to slide using the air in the air passage described above. Further, openings 27F and 27G are formed in the support piece 27E so as to face the openings 27C and 27D.

図３（Ｂ）に示すように、シャッター３８はその平面形状が帯状となっており、シャッター３９はその平面形状が略Ｌ字状となっている。そして、シャッター３８及び３９は、開口２７Ｇ及び２７Ｆに対向するように移動し、開口２７Ｃ及び２７Ｄを開閉する。即ち、シャッター３８及び３９は、それぞれの光路を開放し、図３に示す被写体となる切削工具２４のチップ２４Ａ（図面では２点鎖線で示す）をカメラ３０で撮像する。   As shown in FIG. 3B, the planar shape of the shutter 38 is a strip shape, and the planar shape of the shutter 39 is a substantially L-shape. The shutters 38 and 39 move so as to face the openings 27G and 27F, and open and close the openings 27C and 27D. That is, the shutters 38 and 39 open the respective optical paths, and the camera 30 captures an image of the tip 24A (indicated by a two-dot chain line in the drawing) of the cutting tool 24 that is the subject shown in FIG.

シャッター３８及び３９は、クーラント液または切粉などがシャッター室２８Ｂへ流入するのを防止するために、閉止している。また、シャッター３８及び３９は、常には閉止しており、且つ同時に光路を開放しない。図１及び図２に示すように、撮像装置２７の各ミラー３１Ａ及び３１Ｂ（図３参照）に対向する光路上の位置には、照明用の光源４３及び４４がそれぞれ配置されている。これらの光源４３及び４４は、例えば発光ＬＥＤなどで構成されている。   The shutters 38 and 39 are closed in order to prevent coolant liquid or chips from flowing into the shutter chamber 28B. The shutters 38 and 39 are always closed and do not open the optical path at the same time. As shown in FIGS. 1 and 2, illumination light sources 43 and 44 are arranged at positions on the optical path opposite to the mirrors 31 </ b> A and 31 </ b> B (see FIG. 3) of the imaging device 27, respectively. These light sources 43 and 44 are comprised by light emitting LED etc., for example.

（撮像装置２７のスライド機構に関する概略構成）
図１及び図４に示すように、撮像装置２７は、隔壁１５の所定箇所に配置されており、図示しないスライド機構（例えばエアー通路のエアーで作動するシリンダ等）が連結されている。そのため、上述したように撮像装置２７は、隔離ゾーンＳ１と加工ゾーンＳ２との間をスライドし、切削加工直前には加工ゾーンＳ２から隔離ゾーンＳ１へ後退する。撮像装置２７を後退させる理由は、切削加工のターレット装置２０に搭載するバイト等との干渉を防止すると共に、撮像装置２７が切削作業中における作業者の視覚障害を回避し作業性を向上させるためである。 (Schematic configuration regarding the slide mechanism of the imaging device 27)
As shown in FIGS. 1 and 4, the imaging device 27 is disposed at a predetermined location of the partition wall 15 and is connected to a slide mechanism (not shown) (for example, a cylinder that is operated by air in an air passage). Therefore, as described above, the imaging device 27 slides between the isolation zone S1 and the processing zone S2, and retracts from the processing zone S2 to the isolation zone S1 immediately before the cutting process. The reason for retracting the imaging device 27 is to prevent interference with a cutting tool or the like mounted on the cutting turret device 20 and to improve the workability of the imaging device 27 by avoiding the visual disturbance of the operator during the cutting operation. It is.

また、図４に示すように、撮像装置２７と隔壁１５との間には、合成樹脂製（例えばウレタンゴム製）のシールカバー４０が配置されている。即ち、撮像装置２７は、シールカバー４０に嵌め込まれる状態で保持されている。このシールカバー４０には、スライド時の撮像装置２７が加工ゾーン内の切粉を挟んだりするのを防止すると共に、クーラント液が隔離ゾーンＳ１内へ滲み込むのを防止するものである。更に、撮像装置２７の回りを囲うような導口４０Ａが開口されている。そして、エアーは図示しないエアー通路から導口４０Ａへ送出し（図４の矢印参照）、撮像装置２７とシールカバー４０との隙間からエアーが吹き出るようになっている（図４の太線矢印参照）。   As shown in FIG. 4, a synthetic resin (for example, urethane rubber) seal cover 40 is disposed between the imaging device 27 and the partition wall 15. That is, the imaging device 27 is held in a state of being fitted into the seal cover 40. The seal cover 40 prevents the image pickup device 27 during the slide from pinching chips in the processing zone and prevents the coolant from seeping into the isolation zone S1. Furthermore, a guide port 40 </ b> A that surrounds the imaging device 27 is opened. Then, air is sent out from an air passage (not shown) to the guide port 40A (see the arrow in FIG. 4), and the air is blown out from the gap between the imaging device 27 and the seal cover 40 (see the thick arrow in FIG. 4). .

（チャックに関する概略構成）
図５に示すように、チャック１２の外周側には、基準体であるインバー体４７が、上述した基準ゲージ１８に対向するように配置されている。即ち、インバー体４７の先端４７Ａと基準ゲージ１８とバイト２６のチップ２６Ａとが、撮像装置２７の視野領域に収めて撮像（一望視と同義）できるように、インバー体４７及び基準ゲージ１８並びにバイト２６が配置される。なお、バイト２６は、チップ検出時に撮像装置２７の一望視Ａエリア（図中では「Ａ枠」という）または一望視Ｂエリア（図中では「Ｂ枠」という）内の所定位置に移動するように予め設定されている。 (Schematic configuration regarding chuck)
As shown in FIG. 5, an invar body 47, which is a reference body, is disposed on the outer peripheral side of the chuck 12 so as to face the reference gauge 18 described above. In other words, the tip 47A of the invar body 47, the reference gauge 18 and the tip 26A of the bit 26 are housed in the field of view of the image pickup device 27 and can be imaged (synonymous with a single view). 26 is arranged. It should be noted that the byte 26 moves to a predetermined position in the one-view A area (referred to as “A frame” in the figure) or the one-view B area (referred to as “B frame” in the figure) of the image pickup device 27 when detecting the chip. Is set in advance.

インバー体４７は、旋盤Ｓ（図１参照）を構成する熱処理済み鋼と比較して熱膨張率が小さい材料（例えば不変鋼であるインバー又は熱膨張率が鉄の２倍であるアルミニウム等）を用いて、例えば角柱状に形成している。そして、インバー体４７は、その一端を図示しない締結部材（ボルトなど）で固定している。そのため、飛び出し防止用のストッパ（図示省略）は、インバー体４７の自由端４７Ａ側にインバー体４７と若干離間した状態で配置されている。なお、振動防止用のカウンタウエイト７２は、インバー体４７の配置場所の反対側に配置している。   The invar body 47 is made of a material having a smaller thermal expansion coefficient than the heat-treated steel constituting the lathe S (see FIG. 1) (for example, invar which is an invariant steel or aluminum whose thermal expansion coefficient is twice that of iron). For example, it is formed in a prismatic shape. The invar body 47 has one end fixed by a fastening member (such as a bolt) not shown. Therefore, a stopper (not shown) for preventing popping out is arranged on the free end 47 </ b> A side of the invar body 47 in a state slightly separated from the invar body 47. The counterweight 72 for preventing vibration is arranged on the opposite side of the place where the invar body 47 is arranged.

（旋盤Ｓの制御系に関する構成）
旋盤Ｓ（図１参照）は、図６に示すように、ＣＰＵ６０と、不揮発性メモリであるＲＯＭ６２，ＲＡＭ６４と、ＮＣテーブル５０に配置されるモータドライバ５１，ＮＣモータ５２と、ターレット装置２０に配置されるモータドライバ５３，ターレットモータ５４と、操作部５６と、表示部５７と、ブザー５８と、を備える。照合手段，判断手段，制御手段および補正手段であるＣＰＵ６０は、旋盤Ｓの全体的な動作を司り、たとえば操作部５６に配置される操作キーが操作された場合に、その操作に基づく処理を行う。また、ＣＰＵ６０には位置検出手段および撮像手段の一部を構成する一対のカメラ３０がそれぞれ接続されており、カメラ３０で撮像された画像データがＣＰＵ６０へそれぞれ入力される。 (Configuration for control system of lathe S)
As shown in FIG. 6, the lathe S (see FIG. 1) is arranged in the CPU 60, ROM 62 and RAM 64 that are nonvolatile memories, the motor driver 51 and NC motor 52 arranged in the NC table 50, and the turret device 20. A motor driver 53, a turret motor 54, an operation unit 56, a display unit 57, and a buzzer 58. The CPU 60 that is the collating means, the judging means, the control means, and the correcting means controls the overall operation of the lathe S. For example, when an operation key arranged on the operation unit 56 is operated, a process based on the operation is performed. . The CPU 60 is connected to a pair of cameras 30 that constitute part of the position detection means and the imaging means, and image data captured by the camera 30 is input to the CPU 60, respectively.

ＲＯＭ６２は旋盤Ｓに各種の処理を制御するプログラムを記録し、そのプログラムによって旋盤Ｓが制御される。記録手段であるＲＡＭ６４は各種データの読み書き用の記録域たとえば画像データ領域６５を有し、この画像データ領域６５に画像データ等が記録される。モータ５２または５４は、ＣＰＵ６０の駆動信号に基づき、モータドライバ５１または５３を介して回転する。表示手段である表示部５７は、カメラ３０で撮像される画像データなどを表示する。警告手段であるブザーは、警告音を出力する。   The ROM 62 records a program for controlling various processes in the lathe S, and the lathe S is controlled by the program. The RAM 64 as recording means has a recording area for reading and writing various data, for example, an image data area 65, and image data and the like are recorded in the image data area 65. The motor 52 or 54 rotates via the motor driver 51 or 53 based on the drive signal of the CPU 60. The display unit 57 as display means displays image data captured by the camera 30. A buzzer as a warning means outputs a warning sound.

（本実施例の作用）
先ず、チップ検出時において、図５に示すように、基準ゲージ１８及びインバー体４７並びにバイト２６のチップ２６Ａを、撮像装置２７のカメラ３０（図３Ａ参照）の一望視Ａエリアに収めて撮像する場合は、基準ゲージ１８とバイト２６の刃先２６Ａの上面の高さを同一高さとして行なう。また、チップ検出時には、図４に示すように、撮像装置２７を隔離ゾーンＳ１から加工ゾーンＳ２へスライドさせると共に、図１に示す光源４３を発光させる。 (Operation of this embodiment)
First, at the time of chip detection, as shown in FIG. 5, the reference gauge 18, the invar body 47, and the chip 26 </ b> A of the bite 26 are housed in the one viewing A area of the camera 30 (see FIG. 3A) of the imaging device 27. In this case, the heights of the upper surfaces of the reference gauge 18 and the cutting edge 26A of the cutting tool 26 are set to the same height. At the time of chip detection, as shown in FIG. 4, the imaging device 27 is slid from the isolation zone S1 to the processing zone S2, and the light source 43 shown in FIG.

そして、図５に示すバイト２６のチップ２６Ａを検出する場合、撮像位置（図４の破線で示す状態）の撮像装置２７は、図３に示すように、シャッター３８をスライドさせハーフミラー３１Ｂ側の光路を開放する。なお、シャッター３９側の光路を遮断しているので、ハーフミラー３１Ｂは一望視Ａエリアの被写体光をカメラ３０へ反射させる。カメラ３０は、図５に示すように一望視Ａエリア内に位置する被写体であるインバー体４７の自由端４７Ａと基準ゲージ１８とバイト２６のチップ２６Ａを撮像する。   When detecting the chip 26A of the cutting tool 26 shown in FIG. 5, the image pickup device 27 at the image pickup position (state shown by the broken line in FIG. 4) slides the shutter 38 as shown in FIG. Open the light path. Since the optical path on the side of the shutter 39 is blocked, the half mirror 31B reflects the subject light in the single vision A area to the camera 30. As shown in FIG. 5, the camera 30 images the free end 47 </ b> A of the invar body 47, the reference gauge 18, and the tip 26 </ b> A of the bite 26, which is a subject located in the one-view vision A area.

（バイトに係る画像取込位置の初期データを取得する手順）
図７に基づき、バイト２６がテスト材９０を所定位置で切削する際のベクトルＷＬにおける、ＮＣテーブル５０（図６参照）のベクトルＭ（「循環ベクトル」と同義）を演算する手順について説明する。この初期ベクトルデータ設定モードは、図１に示す旋盤Ｓにおける機械製造時の調整工程（初期化時）または切削工具２５（２６を含む）を新規に取付け或いは交換する毎に行う処理である。 (Procedure for obtaining initial data of image capture position related to byte)
Based on FIG. 7, the procedure for calculating the vector M (synonymous with “circulation vector”) of the NC table 50 (see FIG. 6) in the vector WL when the cutting tool 26 cuts the test material 90 at a predetermined position will be described. This initial vector data setting mode is a process that is performed every time an adjustment process (at initialization) or a cutting tool 25 (including 26) in the lathe S shown in FIG.

そして、キャリブレーションサイクル時において、図６に示すＣＰＵ６０は、変動するベクトルＭ（図７参照）などを演算する。ここで、キャリブレーションサイクルは、切削の精度を所定水準に維持する補償値を得るため、図１に示す旋盤Ｓの稼動時に切削毎に或いは強制的に所定間隔（所定ワーク数の切削後又は所定時間）を設けて検査を行うことである。即ち、キャリブレーションサイクルは、旋盤Ｓの運転が開始した後に行う検査である。なお、図７または図８中のベクトルを表す記号Ｍなどは、ＮＣテーブル５０のスライド方向（Ｘ方向またはＺ方向）における二次元ベクトルである。   Then, during the calibration cycle, the CPU 60 shown in FIG. 6 calculates a fluctuating vector M (see FIG. 7) and the like. Here, in the calibration cycle, in order to obtain a compensation value for maintaining the cutting accuracy at a predetermined level, the lathe S shown in FIG. (Time) to perform the inspection. That is, the calibration cycle is an inspection performed after the operation of the lathe S is started. 7 or 8 is a two-dimensional vector in the NC table 50 sliding direction (X direction or Z direction).

まず、初期ベクトルデータ設定モードでは、図７に示すテスト材９０を用いて、バイト２６を手動でカメラ３０（図３Ａ参照）の一望視Ａエリア内に移動させる。バイト２６が一望視Ａエリア内へ移動していない場合には、画像処理を行い、図７に示す一望視Ａエリア中心との差すなわちオフセット値をＣＰＵ６０（図６参照）は演算する。ＣＰＵ６０は、オフセット値が許容範囲内（例えば１００μｍ以内）か否かを判断し、許容範囲外であればバイト２６を許容範囲内になるよう移動させる。この処理は、バイト２６が許容範囲内に収まるまで続けられる。   First, in the initial vector data setting mode, the cutting tool 26 is manually moved into the one viewing A area of the camera 30 (see FIG. 3A) using the test material 90 shown in FIG. When the byte 26 has not moved into the single vision A area, image processing is performed, and the CPU 60 (see FIG. 6) calculates a difference from the center of the single vision A area shown in FIG. The CPU 60 determines whether or not the offset value is within an allowable range (for example, within 100 μm), and moves the byte 26 within the allowable range if it is outside the allowable range. This process continues until byte 26 is within the acceptable range.

そして、図７に示すように、許容範囲内（その時の一望視Ａエリア中心におけるチップ２６Ａのベクトル値をＣとする）であれば、ＣＰＵ６０は、画像認識に基づきチップ２６Ａの先端に対する基準ゲージ１８のベクトル値Ｅを演算する。引続き、ＣＰＵ６０は、基準ゲージ１８に対するテスト材９０の原点のベクトル値Ｆを演算する。なお、ベクトル値Ｆは、初期化時に求める固定値である。   Then, as shown in FIG. 7, if it is within the allowable range (the vector value of the chip 26A at the center of the one-view vision A area at that time is C), the CPU 60 determines the reference gauge 18 for the tip of the chip 26A based on the image recognition. The vector value E is calculated. Subsequently, the CPU 60 calculates the vector value F of the origin of the test material 90 with respect to the reference gauge 18. The vector value F is a fixed value obtained at the time of initialization.

また、ＮＣテーブル５０（図６参照）の原点に対する加工時のチップ２６Ａ先端のベクトル値Ｍは、手動でワークＷ（図１参照）におけるテスト材９０を仕上げ切削（切り込み量を少なくして切削）して、初期化時のＮＣテーブル５０の位置データに基づいて得る。更に、初期化時には、ワーク原点に対するワークＷ（図１参照）のベクトル値ＷＬ即ちテスト材９０の切削時に得られる測定値を、例えばマイクロメータなどでテスト材９０の寸法ＷＬ（具体的には図７に示すＷｘ，Ｗｚの値）として得る。   Further, the vector value M at the tip of the tip 26A at the time of machining with respect to the origin of the NC table 50 (see FIG. 6) manually finish-cuts the test material 90 on the workpiece W (see FIG. 1) (cuts with a reduced cutting amount). And based on the position data of the NC table 50 at the time of initialization. Further, at the time of initialization, the vector value WL of the workpiece W (see FIG. 1) with respect to the workpiece origin, that is, the measured value obtained when the test material 90 is cut, is measured with the dimension WL of the test material 90 using a micrometer or the like (specifically, 7) (Wx, Wz values shown in FIG. 7).

そして、初期化時には、ベクトル値Ｃ，Ｅ，Ｆ，ＷＬをベクトル式（Ｍ＝Ｃ＋Ｅ＋Ｆ＋ＷＬ）へ代入し、ベクトル値Ｍを演算する。ここで、Ｃ値は、初期化時などに移動するＮＣテーブル５０（図６参照）の原点に対する画像認識点でのチップ２６Ａ先端のＮＣ移動量を表す。   At initialization, the vector values C, E, F, and WL are substituted into the vector expression (M = C + E + F + WL), and the vector value M is calculated. Here, the C value represents the NC movement amount of the tip of the chip 26A at the image recognition point with respect to the origin of the NC table 50 (see FIG. 6) that moves at the time of initialization or the like.

即ち、Ｃ値は、チップ２６Ａの切削線交点位置における機械原点からカメラ視野内へのベクトルである。Ｅ値は上記カメラ視野から基準ゲージ１８へのベクトルであり、Ｆ値は基準ゲージ１８からテスト材９０の原点へのベクトルである。Ｗ値はテスト材９０における原点から仕上がり寸法ＷＬへのベクトルであり、Ｍ値はテスト材９０即ちワークの仕上がり寸法ＷＬを加工している時のＮＣテーブル５０のベクトルである。   In other words, the C value is a vector from the machine origin to the camera field of view at the cutting line intersection position of the chip 26A. The E value is a vector from the camera field of view to the reference gauge 18, and the F value is a vector from the reference gauge 18 to the origin of the test material 90. The W value is a vector from the origin of the test material 90 to the finished dimension WL, and the M value is a vector of the NC table 50 when machining the test material 90, that is, the finished dimension WL of the workpiece.

なお、Ｃ値はバイト毎に異なり、Ｆ値も一台のターレット装置に一つのみ存在する。また、テスト材９０は、直径と端面がそれぞれ一箇所あれば適用できる。更に、各バイトのＣ値およびＭ値を求め、記録媒体たとえば図６に示すＲＡＭ６４にそれぞれ記録する。   Note that the C value differs for each byte, and only one F value exists in one turret device. Further, the test material 90 can be applied if it has one diameter and one end surface. Further, the C value and M value of each byte are obtained and recorded in a recording medium such as the RAM 64 shown in FIG.

一方、キャリブレーションサイクル時には、ＣＰＵ６０がベクトル値ＣおよびＥを演算する。一方、ベクトル値ＦおよびＷＬは、初期化値のデータをそのまま用いる。そして、ベクトル値Ｃ，Ｅ，Ｆ，ＷＬを、Ｍ＝Ｃ＋Ｅ＋Ｆ＋ＷＬに代入してＣＰＵ６０は演算する。演算したＭ値に基づき、ＣＰＵ６０は、図６に示すＮＣテーブル５０を図７に示すＭの場所へ移動させて切削加工させる。   On the other hand, during the calibration cycle, the CPU 60 calculates the vector values C and E. On the other hand, the vector values F and WL use the initialization value data as they are. Then, the CPU 60 calculates by substituting the vector values C, E, F, WL into M = C + E + F + WL. Based on the calculated M value, the CPU 60 moves the NC table 50 shown in FIG. 6 to the location M shown in FIG.

ところで、図８に示すように、切削工具２６を特定位置のカメラ視野に位置させて画像認識処理するシステムの場合、ベクトル値Ｃ０，Ｆ０，ＷＬをベクトル式（Ｍ＝Ｃ０＋Ｆ０＋ＷＬ）へ代入し、ＣＰＵ６０はベクトル値Ｍを演算する。ここで、Ｃ０値は、チップ２６Ａの切削線交点位置における機械原点からカメラ視野内へのベクトルである。Ｆ０値は、上記カメラ視野の特定位置（例えば、一望視Ａエリアなど）からテスト材９０の原点へのベクトルである。なお、ＷＬ値およびＭ値は、上述した通りである。また、カメラ視野の特定位置すなわち一望視Ａエリアは、図８の実線のみならず、２点鎖線に示すような位置であっても良い。   Incidentally, as shown in FIG. 8, in the case of a system that performs image recognition processing with the cutting tool 26 positioned in the camera field of a specific position, vector values C0, F0, WL are substituted into a vector expression (M = C0 + F0 + WL), and the CPU 60 Computes the vector value M. Here, the C0 value is a vector from the machine origin to the camera visual field at the cutting line intersection position of the chip 26A. The F0 value is a vector from a specific position of the camera field of view (for example, a single view A area) to the origin of the test material 90. Note that the WL value and the M value are as described above. Further, the specific position of the camera field of view, that is, the one-viewing vision A area, may be a position shown by a two-dot chain line as well as the solid line in FIG.

（切削工具における刃具データを取得する手順）
図１０に基づき、切削工具２６における刃具データを取得する手順すなわち任意の刃具基準位置から切削線交点位置までの刃具突出量について、説明する。刃具突出量ＭＭ（突出量は絶対値とする）は、任意の刃具基準位置Ｂから切削線交点位置ＭＯまでの突出する量を表し、刃具突出量ＭＭの絶対値が小さくなった分チップ２６Ａが磨耗した量となる。 (Procedure for acquiring cutting tool data in a cutting tool)
Based on FIG. 10, the procedure for acquiring the cutting tool data in the cutting tool 26, that is, the cutting amount of the cutting tool from the arbitrary cutting tool reference position to the cutting line intersection position will be described. The blade protrusion amount MM (the protrusion amount is an absolute value) represents the amount of protrusion from an arbitrary blade reference position B to the cutting line intersection position MO, and the tip 26A has a smaller absolute value of the blade protrusion amount MM. The amount worn out.

ここで、Ｘ方向切削線またはＺ方向切削線（単に切削線ともいう）は，チップ２６Ａの輪郭曲線（チップ先端曲線）の接線となる重要な位置を求めるものである。また、切削線交点位置ＭＯは、Ｘ方向切削線およびＺ方向切削線が交差する切削線の交点位置である。そして、切削線交点位置ＭＯ，刃具基準位置Ｂ，刃具突出量ＭＭの関係式（２次元ベクトル）は、ＭＯ＝Ｂ＋ＭＭであり、ＭＭ＝ＭＯ＋Ｂとなる。なお、刃具基準位置Ｂは、ベクトル方向を簡素化するため、図１０に示すように切削工具２６の内側とする。   Here, the X-direction cutting line or the Z-direction cutting line (also simply referred to as a cutting line) is used to obtain an important position that is a tangent to the contour curve (tip tip curve) of the tip 26A. Further, the cutting line intersection position MO is an intersection position of a cutting line where the X direction cutting line and the Z direction cutting line intersect. A relational expression (two-dimensional vector) of the cutting line intersection position MO, the blade reference position B, and the blade protrusion amount MM is MO = B + MM, and MM = MO + B. The cutting tool reference position B is set inside the cutting tool 26 as shown in FIG. 10 in order to simplify the vector direction.

本実施形態においては、切削工具２６の磨耗または熱変位などによって起こる切削位置の変化に対応するだけであれば、切削線交点位置ＭＯのみを演算するだけで良い。しかし、本実施形態においては、切削線交点位置ＭＯのほか刃具基準位置Ｂに基づく刃具突出量ＭＭを用いることにより、加工処理時（切削時と同義）に例えばクーラント液の流動または切削時の摩擦力などによって取除かれる異物（以下、単に「狭義の異物」ともいう）または加工処理時に取除かれない異物（以下、単に「溶着物」ともいう）を識別する。   In the present embodiment, only the cutting line intersection position MO needs to be calculated as long as it only corresponds to a change in the cutting position caused by wear or thermal displacement of the cutting tool 26. However, in the present embodiment, by using the cutting tool protrusion amount MM based on the cutting tool reference position B in addition to the cutting line intersection position MO, for example, the flow of coolant liquid or the friction at the time of cutting during processing (synonymous with cutting). A foreign matter that is removed by force or the like (hereinafter, also simply referred to as “foreign matter in a narrow sense”) or a foreign matter that is not removed during processing (hereinafter, also simply referred to as “welded material”) is identified.

刃具基準位置を決める手段としては、図１０に示すように、刃具基準位置Ｂをチップ２６Ａにおけるノーズの中心付近に設定しても良い。所謂マルチステップ（以下、「ＭＳ」という）アルゴリズムでは、図１１に示すように、チップ２６Ａの輪郭に沿ったシークラインＣＬ群で構成するテンプレートを生成し、パターンマッチングによって刃具基準位置Ｂを求めることができる。この場合、チップ２６Ａ全体にテンプレートを生成するので、チップ２６Ａの位置を正確に求められる。   As a means for determining the cutting tool reference position, the cutting tool reference position B may be set near the center of the nose in the tip 26A as shown in FIG. In a so-called multi-step (hereinafter referred to as “MS”) algorithm, as shown in FIG. 11, a template composed of seek lines CL along the outline of the chip 26A is generated, and the cutting tool reference position B is obtained by pattern matching. Can do. In this case, since the template is generated for the entire chip 26A, the position of the chip 26A can be accurately obtained.

一方、図１２に示すように、ＭＳアルゴリズムでは、チップ２６Ａにおける刃先以外の部分のシークラインＣＬ群で構成するテンプレートを生成し、パターンマッチングによって刃具基準位置Ｂを求めることができる。この場合、刃先以外の部分にテンプレートを生成するので、刃先に異物が溶着し膨張する場合（この膨張する状態を「構成刃先」または「溶着物」ともいう）でも影響を受けることなく、チップ２６Ａの位置を正確に求められる。ここで、構成刃先とは、例えば１０μｍより大きい異物が切削工具のすくい面に溶着し膨張する状態をいう。   On the other hand, as shown in FIG. 12, in the MS algorithm, a template constituted by a seek line CL group of a portion other than the cutting edge in the chip 26A can be generated, and the cutting tool reference position B can be obtained by pattern matching. In this case, since the template is generated in a portion other than the blade edge, even when foreign matter is welded to the blade edge and expands (this expansion state is also referred to as “component blade edge” or “welded object”), the chip 26A is not affected. Is accurately determined. Here, the component cutting edge refers to a state in which foreign matters larger than 10 μm, for example, are welded to the rake face of the cutting tool and expand.

ＭＳパターンマッチングの技法は、被写体の位置認識に適用しているが、これ以外に正規化相関によるパターンマッチング等を用いるようにしても良い。また、この場合、各エッジ認識にＭＳパターンマッチングのテンプレートを構成するシークラインＣＬ（図１１または図１２）を用いているが、これ以外にエッジ検出用のキャリパスライン（シークラインＣＬを変形したもの）などを適用しても良い。   The MS pattern matching technique is applied to subject position recognition, but other than this, pattern matching based on normalized correlation may be used. In this case, the seek line CL (FIG. 11 or FIG. 12) constituting the MS pattern matching template is used for each edge recognition. However, the edge detection caliper line (the seek line CL is modified). ) Etc. may be applied.

また、刃具基準位置を決める手段としては、図１４に示すように、チップ２６Ａの中心にフィデューシャルマーク９２（図１３参照）を設けるようにしても良い。この場合には、孔マークすなわちフィデューシャルマーク９２用のテンプレートを生成する。そして、図１４に示すように、マーク９２の中心が、刃具基準位置Ｂとなる。その他の切削線交点位置ＭＯおよび刃具突出量ＭＭは、図１０の例と同様である。なお、刃具基準位置Ｂは、任意の箇所に配置されるフィデューシャルマーク９２の中心位置であれば良い。   Further, as means for determining the blade reference position, as shown in FIG. 14, a fiducial mark 92 (see FIG. 13) may be provided at the center of the chip 26A. In this case, a template for the hole mark or fiducial mark 92 is generated. Then, as shown in FIG. 14, the center of the mark 92 is the cutting tool reference position B. Other cutting line intersection position MO and cutting tool protrusion amount MM are the same as in the example of FIG. The blade reference position B may be the center position of the fiducial mark 92 arranged at an arbitrary location.

（バイト画像処理モード）
以下、バイト画像処理モードについて、図９のフローチャートで説明する。ＣＰＵ６０（図６参照）は、ステップ１００において、カメラ３０（図３Ａ参照）が図７に示す一望視Ａエリア（図５も参照）内に位置する被写体である基準ゲージ１８及び基準ゲージ１８に近接するインバー体４７の自由端４７Ａ並びにチップ２６Ａを撮像して画像処理Ｉを行う。ステップ１０２において、ＣＰＵ６０は、画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭ（図１０または図１４参照）を、画像処理Ｉの直前に撮像した画像処理Ａで演算される刃具突出量LastＭＭ（即ち、現在データである刃具突出量ＭＭの直前データLastＭＭを意味し、画像処理Ａにおける最後に撮像が成功した刃具突出量ＭＭである）と比較し、これらの刃具突出量ＭＭの比較値が５μｍより小さいか否かを判断する。 (Byte image processing mode)
The byte image processing mode will be described below with reference to the flowchart of FIG. In step 100, the CPU 60 (see FIG. 6) approaches the reference gauge 18 and the reference gauge 18, which are subjects in which the camera 30 (see FIG. 3A) is located in the single vision A area (see also FIG. 5) shown in FIG. The free end 47A of the invar body 47 and the chip 26A are imaged and image processing I is performed. In step 102, the CPU 60 calculates the blade protrusion amount LastMM (that is, the blade protrusion amount MM calculated in the image processing A taken immediately before the image processing I) (ie, the blade protrusion amount MM calculated in the image processing I (see FIG. 10 or FIG. 14)). Compared with the last data LastMM immediately before the blade protrusion amount MM, which is the current data, and is the blade protrusion amount MM that was successfully imaged last in the image processing A), the comparison value of these blade protrusion amounts MM is smaller than 5 μm. Determine whether or not.

ステップ１０２が肯定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が５μｍより小さい場合、ステップ１０４において、ＣＰＵ６０は刃具突出量ＭＭの比較値が５μｍより小さくなっているので、チップ２６Ａ（刃先と同義）が折損（図１５の−△Ｄ２を示すＺ方向切削線を参照）していると判断する。その後は、ステップ１０６で旋盤Ｓの運転を強制的に停止（例えばバイトが交換されるまで切削加工運転禁止等のフェールセーフ処置の実施を含む）させ、ステップ１０８で警告する。具体的には、表示部（図６参照）に警告表示またはブザー５８を作動させて警告音または図示しないスピーカから警告音声を出力させる。作業者は、上記警告によりバイト交換が促される。なお、ステップ１０４において、ＣＰＵ６０が刃先折損と判断する場合は、この折損データをＲＡＭ６４（図６参照）に記録しても良い（即ち、メンテナンス等の際のデータとしても良い）。   If step 102 is positive, that is, if the comparison value of the blade protrusion amount MM is smaller than 5 μm, in step 104, the CPU 60 determines that the comparison value of the blade protrusion amount MM is smaller than 5 μm. It is determined that it is broken (see the Z-direction cutting line indicating -ΔD2 in FIG. 15). After that, the operation of the lathe S is forcibly stopped at step 106 (including the implementation of fail-safe measures such as cutting operation prohibition until the cutting tool is replaced), and a warning is issued at step 108. Specifically, a warning display or buzzer 58 is operated on the display unit (see FIG. 6) to output a warning sound or a warning sound from a speaker (not shown). The operator is prompted to replace the byte by the warning. In step 104, when the CPU 60 determines that the blade edge is broken, the breakage data may be recorded in the RAM 64 (see FIG. 6) (that is, it may be data during maintenance or the like).

ステップ１０２が否定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が５μｍより大きい場合、ステップ１１０において、ＣＰＵ６０は画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭを、画像処理Ａで演算される刃具突出量LastＭＭと比較し、これらの刃具突出量ＭＭの比較値が１０μｍより大きいか否かを判断する。ステップ１１０が肯定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１０μｍより大きい場合、ステップ１１２において、ＣＰＵ６０は刃具突出量ＭＭの比較値が１０μｍより大きくなっているので、構成刃先であると判断する。即ち、ステップ１１０において、一般的に構成刃先は１０μｍ以上の大きさであるので、後述するステップ１２２での異物と識別し得る。その後は、ステップ１０６で旋盤Ｓの運転を強制的に停止させ、ステップ１０８で警告する。   When step 102 is negative, that is, when the comparison value of the blade protrusion amount MM is larger than 5 μm, in step 110, the CPU 60 uses the blade protrusion amount MM calculated in the image processing I as the blade protrusion amount LastMM calculated in the image processing A. In comparison, it is determined whether or not the comparison value of the cutting amount MM of the cutting tool is larger than 10 μm. If step 110 is positive, that is, if the comparison value of the blade protrusion amount MM is greater than 10 μm, in step 112, the CPU 60 determines that the blade is a constituent cutting edge because the comparison value of the blade protrusion amount MM is greater than 10 μm. That is, in step 110, since the component cutting edge is generally 10 μm or larger, it can be identified as a foreign object in step 122 described later. Thereafter, the operation of the lathe S is forcibly stopped at step 106 and a warning is issued at step 108.

ステップ１１０が否定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１０μｍより小さい場合、ステップ１１４において、ＣＰＵ６０は画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭを、画像処理Ａで演算される刃具突出量LastＭＭと比較し、これらの刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより大きいか否かを判断する。ここで、これらの刃具突出量ＭＭの比較値すなわち閾値を１．５μｍとしたのは、１．５μｍより小さい異物であれば画像処理における誤差であり、また許容範囲内として無視し得るからである。   When step 110 is negative, that is, when the comparison value of the blade protrusion amount MM is smaller than 10 μm, in step 114, the CPU 60 uses the blade protrusion amount MM calculated in the image processing I as the blade protrusion amount LastMM calculated in the image processing A. In comparison, it is determined whether or not the comparison value of the cutting amount MM of the cutting tool is larger than 1.5 μm. Here, the comparison value of the cutting tool protrusion amount MM, that is, the threshold value is set to 1.5 μm because a foreign matter smaller than 1.5 μm is an error in image processing and can be ignored as being within an allowable range. .

ステップ１１４が否定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより小さい場合、ステップ１１６において、ＣＰＵ６０は画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭと，刃具基準位置Ｂに基づき切削線交点位置ＭＯ（循環ベクトルと同義）を演算する。ここで、次回の画像処理Ｂにおいて比較対象となる刃具突出量LastＭＭは、画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭ（即ち、画像処理Ｉにおける最後に撮像が成功した刃具突出量ＭＭ）となる。   If step 114 is negative, that is, if the comparison value of the cutting tool protrusion amount MM is smaller than 1.5 μm, in step 116, the CPU 60 determines the cutting line intersection point based on the cutting tool protrusion amount MM calculated in the image processing I and the cutting tool reference position B. The position MO (synonymous with the circulation vector) is calculated. Here, the blade protrusion amount LastMM to be compared in the next image processing B is the blade protrusion amount MM calculated in the image processing I (that is, the blade protrusion amount MM that has been successfully imaged last in the image processing I). .

ステップ１１８において、ＣＰＵ６０は、ステップ１１６で演算される切削線交点位置ＭＯに基づき、図１に示すワークＷを切削工具２６（図１０または図１４参照）で加工処理する。その後、ステップ１２０において、ＣＰＵ６０は、画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭ（即ち、次回の画像処理Ｂにおいて比較対象となる刃具突出量LastＭＭ）を、ＲＡＭ６４に記録する。   In step 118, the CPU 60 processes the workpiece W shown in FIG. 1 with the cutting tool 26 (see FIG. 10 or FIG. 14) based on the cutting line intersection position MO calculated in step 116. Thereafter, in step 120, the CPU 60 records the cutting tool protrusion amount MM calculated in the image processing I (that is, the cutting tool protrusion amount LastMM to be compared in the next image processing B) in the RAM 64.

ステップ１１４が肯定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより大きい場合、ステップ１２２において、ＣＰＵ６０は広義の異物（図１５参照）がチップ２６Ａに付着していると判断する。ここで、広義の異物には、加工処理時に取除かれる狭義の異物または加工処理時に取除かれない溶着物を含む。そして、この溶着物は、例えば１０μｍ〜１．５μｍの異物であり、切削工具のすくい面に溶着し膨張したものである。従って、本実施形態では、後述するステップ１３０における溶着物を、ステップ１１２における構成刃先と区別している。   If step 114 is positive, that is, if the comparison value of the blade protrusion amount MM is larger than 1.5 μm, in step 122, the CPU 60 determines that a foreign object in a broad sense (see FIG. 15) is attached to the chip 26A. Here, the foreign matter in a broad sense includes a foreign matter in a narrow sense that is removed during processing, or a welded material that is not removed during processing. And this welding thing is a foreign material of 10 micrometers-1.5 micrometers, for example, and is welded and expanded to the rake face of the cutting tool. Therefore, in this embodiment, the welded material in step 130 described later is distinguished from the constituent cutting edge in step 112.

ステップ１２４において、画像処理Ａで演算される刃具突出量LastＭＭと，画像処理Ｉで演算される刃具基準位置Ｂに基づき切削線交点位置ＭＯ（即ち、循環ベクトルであるＭＯ＝Ｂ＋LastＭＭ）を演算する。ステップ１２６において、ＣＰＵ６０は、ステップ１２４で演算される切削線交点位置ＭＯに基づき、図１に示すワークＷを切削工具２６（図１０または図１４参照）で加工処理する。   In step 124, the cutting line intersection position MO (that is, the circulation vector MO = B + LastMM) is calculated based on the cutting tool protrusion amount LastMM calculated in the image processing A and the cutting tool reference position B calculated in the image processing I. In step 126, the CPU 60 processes the workpiece W shown in FIG. 1 with the cutting tool 26 (see FIG. 10 or FIG. 14) based on the cutting line intersection position MO calculated in step 124.

ここで、切削線交点位置ＭＯにおいて画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭでは無く、画像処理Ａで演算される刃具突出量LastＭＭを用いるので、画像処理Ｉ後においても、ステップ１２２における異物がチップ２６Ａに付着していないと判断される刃具突出量ＭＭで加工処理する。即ち、本実施形態によれば、磨耗あるいは熱変位とは別に、ＣＰＵ６０は狭義の異物が付着していないものとして所謂みなし加工処理する。そのため、本実施形態によれば、狭義の異物がみなし加工処理時に取除かれるので、許容範囲内の加工品を製造し得る。   Here, the cutting tool protrusion amount MM calculated in the image processing A is used instead of the cutting tool protrusion amount MM calculated in the image processing I at the cutting line intersection position MO. Processing is performed with the blade protrusion amount MM that is determined not to adhere to the chip 26A. In other words, according to the present embodiment, apart from wear or thermal displacement, the CPU 60 performs what is called a disposition process assuming that a foreign object in a narrow sense is not attached. For this reason, according to the present embodiment, a foreign object in a narrow sense is removed at the time of deemed processing, so that a processed product within an allowable range can be manufactured.

ステップ１２８において、ＣＰＵ６０は、カメラ３０が図７に示す一望視Ａエリア内に位置する基準ゲージ１８及び基準ゲージ１８に近接するチップ２６Ａを撮像して画像処理IIを行う。ステップ１３０において、ＣＰＵ６０は、画像処理IIで演算される刃具突出量ＭＭ（図１０または図１４参照）を、画像処理Ｉで演算される刃具突出量ＭＭ（この刃具突出量ＭＭがLastＭＭとなる）と比較し、これらの刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより大きいか否かを判断する。即ち、本実施形態では、ステップ１１４において異物を検出した後に、加工処理（ステップ１２６）し再度の画像処理II（ステップ１２８）するので、上記加工処理時に取除かれる狭義の異物または上記加工処理時に取除かれない溶着物をステップ１３０の比較値で比較すれば狭義の異物または溶着物を識別し得る。   In step 128, the CPU 60 performs image processing II by imaging the reference gauge 18 and the chip 26A adjacent to the reference gauge 18 in which the camera 30 is located in the single vision A area shown in FIG. In step 130, the CPU 60 uses the blade protrusion amount MM (see FIG. 10 or FIG. 14) calculated in the image processing II as the blade protrusion amount MM calculated in the image processing I (this blade protrusion amount MM becomes LastMM). In comparison, it is determined whether or not the comparison value of the cutting amount MM of the cutting tool is larger than 1.5 μm. That is, in this embodiment, after detecting the foreign matter in step 114, the processing process (step 126) and the image processing II (step 128) are performed again. Therefore, the narrow foreign matter removed during the processing process or the processing process is performed. If the welded material that is not removed is compared with the comparison value in step 130, a foreign object or welded material in a narrow sense can be identified.

ステップ１３０が肯定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより大きい場合、ＣＰＵ６０は上述した溶着物がチップ２６Ａに溶着していると判断する。そのため、ＣＰＵ６０は、ステップ１０６で旋盤Ｓの運転を強制的に停止させると共に、ステップ１０８で警告する。この場合には、ステップ１２６における加工処理すなわちワークＷ（図１参照）に対する１回分の切削（即ち、加工品）が無駄になる。   When step 130 is affirmative, that is, when the comparison value of the blade protrusion amount MM is larger than 1.5 μm, the CPU 60 determines that the above-described welded material is welded to the chip 26A. Therefore, the CPU 60 forcibly stops the operation of the lathe S at step 106 and warns at step 108. In this case, the processing in step 126, that is, one-time cutting (that is, a processed product) for the workpiece W (see FIG. 1) is wasted.

一方、ステップ１３０が否定の場合すなわち刃具突出量ＭＭの比較値が１．５μｍより小さい場合、ＣＰＵ６０は上述した狭義の異物がチップ２６Ａから取除かれたと判断する。そのため、ＣＰＵ６０は、ステップ１３２において、画像処理IIで演算される刃具突出量ＭＭ（即ち、次回の画像処理Ｂにおいて比較対象となる刃具突出量LastＭＭ）を、ＲＡＭ６４に記録する。ここで、ステップ１２２乃至ステップ１３２の処理が、複数回（例えば１０回）以上続く場合には、旋盤Ｓの運転を強制的に停止させて警告するようにしても良い。   On the other hand, when step 130 is negative, that is, when the comparative value of the blade protrusion amount MM is smaller than 1.5 μm, the CPU 60 determines that the above-described narrowly defined foreign matter has been removed from the chip 26A. Therefore, in step 132, the CPU 60 records the cutting tool protrusion amount MM calculated in the image processing II (that is, the cutting tool protrusion amount LastMM to be compared in the next image processing B) in the RAM 64. Here, when the processing of step 122 to step 132 continues multiple times (for example, 10 times) or more, the operation of the lathe S may be forcibly stopped to warn.

図９に示すルーチンは、加工処理毎すなわち切削時に毎回行う例である。本実施形態においては、強制的に所定間隔（所定ワーク数の切削後又は所定時間）をもって図９に示すルーチンを行うようにしても良い。なお、ステップ１０２，１１０，１１４及び１３０の閾値は、任意に変更しても良い。また、磨耗あるいは熱変位については、特願２００９−３８１８５号または特願２００９−１９８６０４号の明細書に記載するバイト画像処理モードを行うようにする。   The routine shown in FIG. 9 is an example that is performed every time processing is performed, that is, every time cutting is performed. In the present embodiment, the routine shown in FIG. 9 may be performed with a predetermined interval (after a predetermined number of workpieces are cut or for a predetermined time). Note that the threshold values of steps 102, 110, 114, and 130 may be arbitrarily changed. For wear or thermal displacement, the bite image processing mode described in the specification of Japanese Patent Application No. 2009-38185 or Japanese Patent Application No. 2009-198604 is performed.

本実施形態においては、ステップ１１４において異物を検出した後に、加工処理（ステップ１２６）し再度の画像処理II（ステップ１２８）をするので、ステップ１３０における比較値で比較すれば上述した狭義の異物または上述した溶着物を明確に区別し得る（ステップ１３０）。即ち、本実施形態によれば、チップ２６Ａに広義の異物が付着しても、その付着毎に旋盤Ｓの運転を停止させ手作業でチップ２６Ａを清掃する手間を省けると共に、異物除去用のブラッシング装置などを不要できる。従って、本実施形態によれば、加工処理時に取除かれる狭義の異物または加工処理時に取除かれない溶着物を識別し得るので、円滑かつ効率良く旋盤Ｓの運転を続行できる。   In the present embodiment, after the foreign matter is detected in step 114, the processing process (step 126) and the image processing II (step 128) are performed again. Therefore, if the comparison is made with the comparison value in step 130, The above weld deposits can be clearly distinguished (step 130). That is, according to the present embodiment, even if a foreign matter in a broad sense adheres to the tip 26A, the operation of the lathe S is stopped every time the tip 26A is attached, and the trouble of manually cleaning the tip 26A is saved, and the foreign matter removing brushing is performed. Equipment can be omitted. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to identify a narrowly defined foreign object that is removed during processing or a welded material that is not removed during processing, so that the operation of the lathe S can be continued smoothly and efficiently.

なお、本発明は実施例１で説明した短軸旋盤に限定されず、例えば２軸正面旋盤またはフライス盤など種々の切削機械（切削工具とワークを相対的に移動させて加工する機械）に適用できる。   The present invention is not limited to the short-axis lathe described in the first embodiment, and can be applied to various cutting machines (machines that move a cutting tool and a workpiece relative to each other) such as a 2-axis front lathe or a milling machine. .

１２…チャック、１８…基準ゲージ（被写体）、２１…ターレット刃物台（取付台）、２５…内径加工用のバイト（切削工具）、２５Ａ…刃先（被写体）、２６…外径加工用のバイト（切削工具）、２６Ａ…刃先（被写体）、２７…撮像装置（撮像手段）、３０…カメラ、４７…インバー体（基準体）、４７Ａ…インバー体の自由端（被写体）、６０…ＣＰＵ（照合手段，演算手段，制御手段，補正手段）、６２…ＲＯＭ（記憶手段）、６４…ＲＡＭ（記録手段）、９２…フィデューシャルマーク、Ｓ…旋盤（切削機械）、Ｗ…ワーク（被加工物）、Ｂ…任意の刃具基準位置、ＭＯ…切削線交点位置、ＭＭ…刃具突出量   DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Chuck, 18 ... Standard gauge (subject), 21 ... Turret tool post (mounting base), 25 ... Inner diameter machining tool (cutting tool), 25A ... Cutting edge (subject), 26 ... Outer diameter machining tool ( Cutting tool), 26A ... blade edge (subject), 27 ... imaging device (imaging means), 30 ... camera, 47 ... invar body (reference body), 47A ... free end of the invar body (subject), 60 ... CPU (collation means) , Arithmetic means, control means, correction means) 62 ... ROM (storage means), 64 ... RAM (recording means), 92 ... fiducial mark, S ... lathe (cutting machine), W ... work (workpiece) , B: Arbitrary cutting tool reference position, MO: Cutting line intersection position, MM: Cutting amount of cutting tool

Claims (3)

被写体を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段は被写体として切削工具を撮像し、上記切削工具における任意の基準位置から切削線交点位置までの突出量について、上記撮像手段の画像データに基づく現在データ及びその直前データを照合する照合手段と、
上記照合手段の照合結果に基づき上記切削工具への異物の有無を判断すると共に、上記異物あり判断直後の加工処理における現在データ及びその直前データの照合結果に基づき上記異物が上記加工処理時に取除かれる狭義の異物または上記加工処理時に取除かれない溶着物かを判断する判断手段と、
上記判断手段の判断結果に基づき加工処理の続行または停止を制御する制御手段と、
を備える切削機械。 Imaging means for imaging a subject;
The image pickup means picks up an image of a cutting tool as a subject, and collates means for checking current data based on image data of the image pickup means and data immediately before the protrusion amount from an arbitrary reference position to a cutting line intersection position in the cutting tool. When,
Based on the collation result of the collation means, the presence or absence of foreign matter on the cutting tool is determined, and the foreign matter is removed during the machining processing based on the current data in the processing immediately after the foreign matter determination and the collation result of the data immediately before that. A judging means for judging whether it is a foreign object in a narrow sense or a welded material that is not removed during the processing,
Control means for controlling the continuation or stop of the processing based on the determination result of the determination means;
A cutting machine comprising: 請求項１に記載の切削機械において、演算手段は、上記異物あり判断直後の加工処理における上記切削線交点位置を、上記突出量における直前データと上記基準位置における現在データに基づいて演算する切削機械。   2. The cutting machine according to claim 1, wherein the calculating means calculates the cutting line intersection position in the processing immediately after the foreign matter determination based on immediately preceding data in the protrusion amount and current data in the reference position. . 被写体として切削工具を撮像することにより、上記切削工具における任意の基準位置から切削線交点位置までの突出量について撮像した画像データに基づく現在データ及びその直前データを照合し、
この照合結果に基づき上記切削工具への異物の有無を判断すると共に、上記異物あり判断直後の加工処理における現在データ及びその直前データの照合結果に基づき上記異物が上記加工処理時に取除かれる狭義の異物または上記加工処理時に取除かれない溶着物かを判断し、この判断結果に基づき加工処理の続行または停止を制御する切削機械の加工処理方法。 By imaging the cutting tool as a subject, the current data based on the image data captured for the protrusion amount from the arbitrary reference position to the cutting line intersection position in the cutting tool and the data immediately before that are collated,
Based on this collation result, the presence or absence of foreign matter on the cutting tool is determined, and the foreign matter is removed at the time of machining processing based on the current data in the processing immediately after the foreign matter judgment and the collation result of the data immediately before that. A processing method for a cutting machine that determines whether a foreign object or a welded material that is not removed during the above-described processing, and controls the continuation or stop of the processing based on the determination result.

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