JP6811574B2 - Cutting machine - Google Patents
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Description
本発明は、切削加工機に関する。 The present invention relates to a cutting machine.
従来より、回転する加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機が知られている。この種の切削加工機として、例えば、特許文献1には、被加工物を切削する切削部と、被加工物を保持する保持部とを備えた切削加工機が開示されている。 Conventionally, a cutting machine that cuts a work piece with a rotating processing tool has been known. As a cutting machine of this type, for example, Patent Document 1 discloses a cutting machine provided with a cutting portion for cutting a workpiece and a holding portion for holding the workpiece.
また、この種の切削加工機には、切削部を、保持部に対して相対的に3次元方向に移動させる移動機構が備えられている。この移動機構によって、保持部が保持している被加工物と、切削部との相対的な位置関係を3次元で変化させて、切削部によって切削される被加工物の部位を適宜変更させることで、被加工物を所望の形状に切削することができる。 Further, this type of cutting machine is provided with a moving mechanism for moving the cutting portion in a three-dimensional direction relative to the holding portion. By this moving mechanism, the relative positional relationship between the workpiece held by the holding portion and the cutting portion is changed in three dimensions, and the part of the workpiece to be cut by the cutting portion is appropriately changed. Therefore, the workpiece can be cut into a desired shape.
ところで、この種の切削加工機の切削部は、加工ツールを把持する把持部を有している。また、この種の切削加工機は、複数の加工ツールがそれぞれ収容されるストッカーを有するマガジンを備えている。ストッカーに収容された加工ツールを切削部の把持部が把持し、把持部に把持された加工ツールを使用して、被加工物を切削加工する。 By the way, the cutting portion of this type of cutting machine has a grip portion for gripping a machining tool. In addition, this type of cutting machine is equipped with a magazine having a stocker in which a plurality of processing tools are housed. The grip portion of the cutting portion grips the machining tool housed in the stocker, and the machining tool gripped by the grip portion is used to cut the workpiece.
しかしながら、仮に、マガジンが切削加工機の本体に対して適切な位置から多少ズレた位置に配置されており、切削加工機の本体に対するマガジンの組み付け誤差が生じている場合、ストッカーに収容された加工ツールを把持部が適切に把持できないことがあった。把持部が加工ツールを適切に把持できていない状態で、被加工物の切削加工が行われることで、被加工物を所望の形状に切削加工することができないおそれがあった。 However, if the magazine is placed at a position slightly deviated from the appropriate position with respect to the main body of the cutting machine and there is an error in assembling the magazine to the main body of the cutting machine, the processing housed in the stocker is processed. Sometimes the gripping part could not grip the tool properly. If the work piece is cut in a state where the gripping portion cannot properly hold the work tool, there is a possibility that the work piece cannot be cut into a desired shape.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マガジンの組み付け誤差に起因して、被加工物を所望の形状に切削加工することができないことを抑制することが可能な切削加工機を提供することである。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is cutting capable of suppressing the inability to cut a workpiece into a desired shape due to an assembly error of a magazine. It is to provide a processing machine.
本発明に係る切削加工機は、本体と、切削ヘッドと、マガジンと、移動機構と、制御装置とを備えている。前記切削ヘッドは、加工ツールおよび検出ツールのうち何れか一方のツールを把持可能な把持部を有する。前記マガジンは、前記本体に設けられている。前記マガジンは、マガジン本体と、ストッカーと、ツールセンサと、第1突起と、第2突起とを有している。前記ストッカーには、前記加工ツールおよび前記検出ツールのうち何れか一方のツールが収容される。前記ツールセンサは、前記マガジン本体に設けられ、前記把持部に把持された前記加工ツールまたは前記検出ツールを検出する。前記第1突起および前記第2突起は、前記マガジン本体の上面にそれぞれ設けられている。前記移動機構は、前記把持部を前記マガジンに対して相対的に3次元方向に移動させる。前記制御装置は、前記移動機構を制御する。前記制御装置は、第1基準点検出部と、第2基準点検出部と、センサオフセット算出部と、ストッカーオフセット算出部と、移動制御部とを備えている。前記第1基準点算出部は、前記把持部に把持された前記検出ツールを前記第1突起に接触させるように前記移動機構を制御することで、前記第1突起の上面の中心の点である第1基準点の実際の位置を検出する。前記第2基準点検出部は、前記把持部に把持された前記検出ツールを前記第2突起に接触させるように前記移動機構を制御することで、前記第2突起の上面の中心の点である第2基準点の実際の位置を検出する。前記センサオフセット算出部は、前記第1基準点および前記第2基準点に基づいて、前記ツールセンサの設計上の位置に対する前記ツールセンサの実際の位置の補正値であるセンサオフセットを算出する。前記ストッカーオフセット算出部は、前記第1基準点および前記第2基準点に基づいて、前記ストッカーの設計上の位置に対する前記ストッカーの実際の位置の補正値であるストッカーオフセットを算出する。前記移動制御部は、前記センサオフセットおよび前記ストッカーオフセットに基づいて、前記移動機構を制御する。 The cutting machine according to the present invention includes a main body, a cutting head, a magazine, a moving mechanism, and a control device. The cutting head has a grip portion capable of gripping one of a machining tool and a detection tool. The magazine is provided in the main body. The magazine has a magazine body, a stocker, a tool sensor, a first protrusion, and a second protrusion. The stocker houses one of the processing tool and the detection tool. The tool sensor is provided in the magazine body and detects the processing tool or the detection tool gripped by the grip portion. The first protrusion and the second protrusion are provided on the upper surface of the magazine body, respectively. The moving mechanism moves the grip portion in a three-dimensional direction relative to the magazine. The control device controls the moving mechanism. The control device includes a first reference point detection unit, a second reference point detection unit, a sensor offset calculation unit, a stocker offset calculation unit, and a movement control unit. The first reference point calculation unit is a point at the center of the upper surface of the first protrusion by controlling the moving mechanism so that the detection tool gripped by the grip portion is brought into contact with the first protrusion. Detect the actual position of the first reference point. The second reference point detection unit is a point at the center of the upper surface of the second protrusion by controlling the movement mechanism so that the detection tool gripped by the grip portion comes into contact with the second protrusion. Detect the actual position of the second reference point. The sensor offset calculation unit calculates a sensor offset, which is a correction value of the actual position of the tool sensor with respect to the design position of the tool sensor, based on the first reference point and the second reference point. The stocker offset calculation unit calculates a stocker offset, which is a correction value of the actual position of the stocker with respect to the design position of the stocker, based on the first reference point and the second reference point. The movement control unit controls the movement mechanism based on the sensor offset and the stocker offset.
上記切削加工機によれば、マガジンのマガジン本体に設けられた第1突起の上面の第1基準点の実際の位置と、マガジン本体に設けられた第2突起の上面の第2基準点の実際の位置とを検出する。第1基準点と第2基準点の2点から、マガジン本体の傾きが得られる。よって、第1基準点と第2基準点とから、マガジン本体の組み付け誤差を算出することができ、かつ、センサオフセットおよびストッカーオフセットを算出することができる。したがって、切削加工する際、センサオフセットを考慮して、移動機構を制御することで、把持部に把持された加工ツールをツールセンサが適切に検出することができる。また、切削加工する際、ストッカーオフセットを考慮して、移動機構を制御することで、把持部がストッカーに収容された加工ツールを適切に把持することができるとともに、把持部に把持された加工ツールをストッカーに適切に収容することができる。その結果、把持部は加工ツールを適切な位置で把持しているため、マガジンの組み付け誤差が生じた場合であっても、被加工物を所望の形状に切削加工することができる。 According to the cutting machine, the actual position of the first reference point on the upper surface of the first protrusion provided on the magazine body of the magazine and the actual position of the second reference point on the upper surface of the second protrusion provided on the magazine body. And the position of. The inclination of the magazine body can be obtained from the two points, the first reference point and the second reference point. Therefore, the assembly error of the magazine body can be calculated from the first reference point and the second reference point, and the sensor offset and the stocker offset can be calculated. Therefore, when cutting, the tool sensor can appropriately detect the machining tool gripped by the grip portion by controlling the moving mechanism in consideration of the sensor offset. Further, when cutting, by controlling the moving mechanism in consideration of the stocker offset, the gripping portion can appropriately grip the machining tool housed in the stocker, and the machining tool gripped by the gripping portion. Can be properly housed in the stocker. As a result, since the gripping portion grips the machining tool at an appropriate position, the workpiece can be cut into a desired shape even when an assembly error of the magazine occurs.
本発明によれば、マガジンの組み付け誤差に起因して、被加工物を所望の形状に切削加工することができないことを抑制することが可能な切削加工機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cutting machine capable of suppressing the inability to cut a workpiece into a desired shape due to a magazine assembly error.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る切削加工機について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。 Hereinafter, the cutting machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described here are, of course, not intended to specifically limit the present invention. In addition, members and parts that perform the same action are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted or simplified as appropriate.
図1は、本実施形態に係る切削加工機100の斜視図である。図2は、フロントカバー20が省略された状態を示す切削加工機100の斜視図である。以下の説明では、切削加工機100を正面から見たときに、切削加工機100から遠ざかる方を前方、切削加工機100に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機100を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号F、Rr、L、R、U、Dは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工機100の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。また、図面中の符号Xは左右方向を示している。符号Yは前後方向を示している。符号Zは上下方向を示している。本実施形態では、切削加工機100を構成する部位などの位置は、XYZ直交座標系の座標で表されるものとする。ここでは、左右方向Xは、X軸方向であり、左側がX軸のマイナス側であり、右側がX軸のプラス側である。前後方向Yは、Y軸方向であり、前側がY軸のマイナス側であり、後側がY軸のプラス側である。上下方向Zは、Z軸方向であり、下側がZ軸のマイナス側であり、上側がZ軸のプラス側である。なお、X軸方向、Y軸方向、および、Z軸方向は特に限定されず、切削加工機100の形態に応じて適宜に設定可能である。
FIG. 1 is a perspective view of the
図2に示すように、切削加工機100は、加工ツール6を回転させて、切削対象である被加工物5を切削加工するものである。本実施形態では、切削加工機100は、箱状に形成されている。図1に示すように、切削加工機100は、本体10と、フロントカバー20と、操作パネル25とを備えている。図2に示すように、本体10は、内部に空間を有しており、本体10の前部は開口している。本実施形態では、本体10は、ベース部11と、前壁部12と、後壁部13と、左壁部14と、右壁部15とを備えている。ベース部11は、板状の部材である。前壁部12は、ベース部11の前端から上方に向かって延びている。後壁部13は、ベース部11の後端から上方に向かって延びている。左壁部14は、ベース部11の左端から上方に向かって延びている。左壁部14の前端の下部は、前壁部12の左端に接続され、左壁部14の後端は、後壁部13の左端に接続されている。右壁部15は、ベース部11の右端から上方に向かって延びている。右壁部15の前端の下部は、前壁部12の右端に接続され、右壁部15の後端は、後壁部13の右端に接続されている。
As shown in FIG. 2, the cutting
図1に示すように、フロントカバー20は、本体10の前部の開口を開閉自在に設けられている。例えば、フロントカバー20は、後端を軸に回転可能なように、本体10に支持されている。フロントカバー20には、本体10の内部の空間を目視するための窓部21が設けられていてもよい。窓部21は、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。
As shown in FIG. 1, the
操作パネル25は、ユーザが切削加工に関する操作などを行うものであり、前壁部12の中央部分に設けられている。操作パネル25には、例えば、切削に要する時間、切削状況などの切削に関する情報が表示される表示部25a、および、切削に関する情報をユーザが入力するための入力部25bなどが備えられている。
The
次に、切削加工機100の内部構成について説明する。図2に示すように、切削加工機100は、一対の第1ガイドレール30と、キャリッジ32と、切削ヘッド40と、テーブル50と、回転機構60と、マガジン70と、制御装置80(図7参照)とを備えている。
Next, the internal configuration of the cutting
一対の第1ガイドレール30は、切削ヘッド40を左右方向Xにガイドするものである。本実施形態では、第1ガイドレール30は、本体10内に2つ配置されている。一対の第1ガイドレール30は、上下方向Zに並んで配置されており、それぞれ左右方向Xに延びた部材である。一対の第1ガイドレール30の右端は、それぞれ左壁部14に接続されている。一対の第1ガイドレール30の左端は、それぞれ右壁部15に接続されている。なお、第1ガイドレール30の数は特に限定されない。例えば、第1ガイドレール30の数は、1つであってもよい。
The pair of
キャリッジ32は、一対の第1ガイドレール30に対して摺動自在に設けられている。キャリッジ32は、一対の第1ガイドレール30に係合している。キャリッジ32は、2つの第1ガイドレール30に沿って左右方向Xに移動可能である。本実施形態では、キャリッジ32には、第1モータ32A(図7参照)が接続されている。第1モータ32Aの駆動力を受けて、キャリッジ32は、左右方向Xに移動する。
The
本実施形態では、キャリッジ32は、キャリッジ用ケース34と、一対の第2ガイドレール35と、摺動部材36(図7参照)とを備えている。キャリッジ用ケース34は、一対の第1ガイドレール30に係合している。キャリッジ用ケース34は、内部に空間を有している。一対の第2ガイドレール35は、上下方向Zに延びた部材であり、キャリッジ用ケース34の内部の空間に設けられている。図7の摺動部材36は、図示は省略するが、一対の第2ガイドレール35に係合している。摺動部材36は、一対の第2ガイドレール35に沿って上下方向Zに移動することが可能である。本実施形態では、図7に示すように、摺動部材36には、第2モータ36Aが接続されている。第2モータ36Aの駆動力を受けて、摺動部材36は上下方向Zに移動する。図示は省略するが、摺動部材36には、切削ヘッド40が設けられている。
In the present embodiment, the
図2に示すように、切削ヘッド40は、加工ツール6を使用して、被加工物5を切削するものである。また、切削ヘッド40は、検出ツール7を使用して、マガジン70の実際の位置を検出するものでもある。本実施形態では、加工ツール6は、被加工物5を切削加工する際に使用されるものであり、下部に刃物部を有している。検出ツール7は、マガジン70などの切削加工機100を構成する部位の位置を検出するものであり、下部には刃物部が設けられておらず、滑らかな面となっている。
As shown in FIG. 2, the cutting
切削ヘッド40は、キャリッジ32の左右方向Xへの移動に伴い、一対の第1ガイドレール30に沿って、左右方向Xへ移動する。また、切削ヘッド40は、摺動部材36(図7参照)の上下方向Zへの移動に伴い、一対の第2ガイドレール35に沿って上下方向Zへ移動する。本実施形態では、切削ヘッド40は、把持部42と、スピンドル44とを備えている。
The cutting
把持部42は、加工ツール6および検出ツール7のうち何れか一方のツールを把持可能なものである。ここでは、図示は省略するが、把持部42は水平方向に並んだ複数の部材によって構成されており、これら複数の部材で加工ツール6の上端部を挟むことで、把持部42は、加工ツール6および検出ツール7のうちの何れかを把持することが可能となる。本実施形態では、把持部42の上端には、スピンドル44が設けられている。
The
スピンドル44は、把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7を回転させるものである。詳しくは、スピンドル44は、把持部42を回転させることで、把持部42によって把持された加工ツール6および検出ツール7の何れかを回転軸を中心にして回転させる。ここでは、回転軸は上下方向Z、すなわち、Z軸方向である。本実施形態では、スピンドル44には、スピンドル44を回転させる第3モータ44A(図7参照)が接続されている。第3モータ44Aの駆動力を受けて、スピンドル44が回転する。そして、スピンドル44の回転に伴って、把持部42に把持された加工ツール6および検出ツール7の何れかが回転する。図示は省略するが、スピンドル44は、一対の第2ガイドレール35に摺動可能に設けられた摺動部材36(図7参照)に設けられている。スピンドル44は、摺動部材36に対して回転可能に設けられている。ここでは、摺動部材36による上下方向Zへの移動に伴って、切削ヘッド40の把持部42、把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7、および、スピンドル44は、上下方向Zへ移動する。
The
テーブル50は、回転機構60が取り付けられるものである。また、テーブル50には、マガジン70が設けられている。テーブル50は、本体10内に配置されている。テーブル50は、切削ヘッド40よりも下方に配置されている。
The table 50 is to which the
本実施形態では、テーブル50は、前後方向Yに移動可能に構成されている。ここでは、図示は省略するが、ベース部11には、前後方向Yに延びた一対のレールが設けられている。テーブル50は、上記一対のレールに対して摺動可能に設けられている。本実施形態では、図4に示すように、テーブル50には、第4モータ50Aが接続されている。第4モータ50Aの駆動力を受けて、前後方向Yに移動する。
In the present embodiment, the table 50 is configured to be movable in the front-rear direction Y. Although not shown here, the
次に、回転機構60について説明する。切削加工の際、回転機構60は、被加工物5を支持しながら回転させる機構である。回転機構60は、取り外し自在にテーブル50に設けられている。図3は、回転機構60の平面図である。図4は、回転機構60の正面図である。本実施形態では、図3に示すように、回転機構60は、回転機構本体61と、一対の第3ガイドレール63と、第1クランプ65と、第2クランプ67とを備えている。
Next, the
図4に示すように、回転機構本体61は、底板61aと、左支持部材61bと、右支持部材61cとを有している。底板61aは、矩形状の板である。底板61aは、テーブル50上に配置されている。左支持部材61bは、底板61aから上方に向かって延びている。右支持部材61cは、底板61aの右端に固定されており、底板61aの右端から上方に向かって延びている。
As shown in FIG. 4, the rotation mechanism
図3に示すように、一対の第3ガイドレール63は、左右方向Xに延びた部材であり、前後方向Yに並んで配置されている。一対の第3ガイドレール63の左端は、左支持部材61bにそれぞれ接続されている。一対の第3ガイドレール63の右端は、右支持部材61cにそれぞれ接続されている。本実施形態では、一対の第3ガイドレール63には、スライダ68が摺動自在に設けられている。
As shown in FIG. 3, the pair of
第1クランプ65および第2クランプ67は、被加工物5を保持するものである。第1クランプ65と第2クランプ67によって被加工物5が挟まれることで、被加工物5は保持される。本実施形態では、第1クランプ65は、回転機構本体61の左支持部材61bに回転可能に設けられている。第2クランプ67は、一対の第3ガイドレール63に摺動自在に設けられたスライダ68に回転可能に設けられている。ここでは、第2クランプ67が一対の第3ガイドレール63に沿って移動することで、第1クランプ65と第2クランプ67との間隔を変更することができる。よって、被加工物5の左右方向Xの長さに応じて、第1クランプ65と第2クランプ67との間隔を変更することで、様々な大きさの被加工物5を第1クランプ65および第2クランプ67によって保持することができる。
The
本実施形態では、第1クランプ65は、左右方向X、すなわち、X軸方向に延びた回転軸を中心に自らが回転する。ここでは、第1クランプ65には、第1クランプ65を回転させる第5モータ65Aが接続されている。ただし、第5モータ65Aは、第2クランプ67に接続され、第2クランプ67を回転させるものであってもよい。ここでは、第5モータ65Aが駆動することによって、第1クランプ65が回転する。そして、第1クランプ65が回転することで、第1クランプ65と第2クランプ67によって保持された被加工物5がX軸方向に延びた回転軸を中心に回転する。なお、第2クランプ67は、第1クランプ65の回転に伴い、被加工物5とともに回転する。
In the present embodiment, the
次に、マガジン70について説明する。図5は、マガジン70の平面図である。図6は、マガジン70の正面図である。マガジン70は、図6に示すように、検出ツール7、および、複数の加工ツール6を収容することが可能なものである。図2に示すように、マガジン70は、本体10内に配置されており、テーブル50に設けられている。図5に示すように、マガジン70は、マガジン本体72と、複数のストッカー74と、ツールセンサ76と、第1突起78aと、第2突起78bとを有している。マガジン本体72は、箱状に形成されている。
Next, the
複数のストッカー74には、加工ツール6および検出ツール7のうちの何れかが収容される。本実施形態では、マガジン本体72の上面に穴が形成されており、その穴がストッカー74である。複数のストッカー74は、左右方向Xに並んで配置されているが、複数のストッカー74の位置は特に限定されない。本実施形態では、ストッカー74の数は6つであり、本実施形態に係るマガジン70には、加工ツール6および検出ツール7を併せて6つ収容することが可能である。しかしながら、ストッカー74の数は特に限定されず、例えば、7つ以上であってもよい。
One of the
ツールセンサ76は、切削ヘッド40の把持部42に加工ツール6または検出ツール7が把持されているか否かを検出するものである。ツールセンサ76は、加工ツール6または検出ツール7が接触したことを検出することで、把持部42に加工ツール6または検出ツール7が把持されているか否かを確認する。ツールセンサ76が加工ツール6または検出ツール7の接触を検知する手法は特に限定されない。例えば、本実施形態では、ツールセンサ76は円柱形状である。ツールセンサ76の上面には凸部が設けられている。この凸部は、マガジン本体72の上面よりも上方に突出するように形成されている。ツールセンサ76の凸部には、オンおよびオフを機械的に切り替え可能なスイッチ76aを有する接触センサ(図示せず)が設けられている。この接触センサは、例えば、スイッチ76aの上面が微小荷重によって微小に変位することで、スイッチ76aにおけるオンおよびオフを機械的に切り替える。スイッチ76aがオンまたはオフに切り替わることによって、加工ツール6または検出ツール7の接触を検出する。本実施形態では、ツールセンサ76は、マガジン本体72におけるストッカー74が形成された部位よりも左方の部位に設けられている。しかしながら、ツールセンサ76の位置は特に限定されない。例えば、ツールセンサ76は、ストッカー74が形成されたマガジン本体72の部位よりも右方のマガジン本体72の部位に設けられていてもよい。
The
第1突起78aおよび第2突起78bは、マガジン70の実際の位置を検出する際に使用される突起である。なお、マガジン70の実際の位置を検出する際の第1突起78aおよび第2突起78bの具体的な使用方法は後述する。本実施形態では、図6に示すように、第1突起78aおよび第2突起78bは、マガジン本体72の上面に設けられており、マガジン本体72の上面よりも上方に向かって突出している。第1突起78aおよび第2突起78bのそれぞれの位置は特に限定されない。本実施形態では、図5に示すように、第1突起78aは、第2突起78bよりも左方に位置している。具体的には、第1突起78aは、平面視において、複数のストッカー74よりも左方に位置している。また、第1突起78aは、平面視において、ツールセンサ76よりも右方に位置している。すなわち、第1突起78aは、平面視において、ツールセンサ76と、複数のストッカー74のうち最も左に位置するストッカー74との間に配置されている。第2突起78bは、平面視において、複数のストッカー74よりも右方に位置している。第1突起78aと第2突起78bとの間には、複数のストッカー74が配置されている。本実施形態では、複数のストッカー74、ツールセンサ76、第1突起78aおよび第2突起78bは、平面視において、左右方向Xに並んでそれぞれ配置されている。図6に示すように、第1突起78aの上面の高さと、第2突起78bの上面の高さとは同じである。第1突起78aおよび第2突起78bは、それぞれ円筒形状である。平面視において、第1突起78aおよび第2突起78bのそれぞれの形状は、円形状である。
The
図7は、切削加工機100のブロック図である。図2および図7に示すように、本実施形態では、キャリッジ32に接続された第1モータ32Aが駆動して、キャリッジ32、および、キャリッジ32に設けられた切削ヘッド40が左右方向Xに移動することで、切削ヘッド40の把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7は、マガジン70に対して相対的に左右方向Xに移動する。摺動部材36に接続された第2モータ36Aが駆動して、摺動部材36、および、摺動部材36に設けられた切削ヘッド40が上下方向Zに移動することで、把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7は、マガジン70に対して相対的に上下方向Zに移動する。また、テーブル50に接続された第4モータ50Aが駆動して、テーブル50、および、テーブル50に取り付けられた回転機構60が前後方向Yに移動することで、把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7は、マガジン70に対して相対的に前後方向Xに移動する。本実施形態では、第1モータ32A、第2モータ36A、および、第4モータ50Aを総称して、移動機構90という。言い換えると、移動機構90は、第1モータ32Aと、第2モータ36Aと、第4モータ50Aを有しており、切削ヘッド40の把持部42を、マガジン70に対して相対的に3次元方向に移動させる機構である。
FIG. 7 is a block diagram of the cutting
次に、本実施形態に係る制御装置80について説明する。制御装置80は、切削加工に関する制御、および、マガジン70の実際の位置の検出を行う装置である。制御装置80は、切削加工機100の本体10に設けられている。ただし、制御装置80の位置は特に限定されない。また、制御装置80の構成は特に限定されない。例えば、制御装置80は、マイクロコンピュータからなっており、中央処理装置(以下、CPUという。)と、CPUが実行するプログラムなどを格納したROMと、RAMなどを備えている。ここでは、マイクロコンピュータ内に保存されたプログラムを使用して、切削加工に関する制御、および、各部材の位置を調整する制御を行う。
Next, the
本実施形態では、図7に示すように、制御装置80は、操作パネル25に接続されている。操作パネル25をユーザが操作することで、操作パネル25から制御装置80に信号が送信される。制御装置80は、操作パネル25から受信した信号に基づいて切削加工に関する制御を行う。制御装置80は、キャリッジ32に接続された第1モータ32Aに接続されている。制御装置80は、第1モータ32Aの駆動を制御することで、キャリッジ32および切削ヘッド40の左右方向Yへの移動を制御する。制御装置80は、切削ヘッド40が設けられた摺動部材36に接続された第2モータ36Aに接続されている。制御装置80は、第2モータ36Aの駆動を制御することで、切削ヘッド40の上下方向Zへの移動を制御する。制御装置80は、スピンドル44に接続された第3モータ44Aに接続されている。制御装置80は、第3モータ44Aの駆動を制御することで、スピンドル44および把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7の回転を制御する。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the
制御装置80は、テーブル50に接続された第4モータ50Aに接続されている。制御装置80は、第4モータ50Aの駆動を制御することで、テーブル50およびテーブル50に取り付けられた回転機構60の前後方向Yへの移動を制御する。制御装置80は、回転機構60の第1クランプ65に接続された第5モータ65Aに接続されている。制御装置80は、第5モータ65Aの駆動を制御することで、第1クランプ65、および、第1クランプ65と第2クランプ67によって把持された被加工物5の回転を制御する。制御装置80は、ツールセンサ76に接続されている。ここでは、制御装置80は、ツールセンサ76のスイッチ76a(図5参照)がオンまたはオフに切り替わることを検出することで、把持部42によって把持された加工ツール6または検出ツール7がツールセンサ76(詳しくは、スイッチ76a)に接触したか否かを検出する。また、制御装置80は、把持部42に把持された加工ツール6または検出ツール7の位置を記憶しており、例えば、把持部42に把持された検出ツール7が他の部位と接触した際の位置を検出することが可能である。
The
図8および図9は、それぞれ制御装置80のブロック図である。本実施形態では、制御装置80は、記憶部81と、偏心オフセット算出部82と、第1基準点検出部83と、第2基準点検出部84と、センサオフセット算出部85と、ストッカーオフセット算出部86と、移動制御部87とを備えている。なお、上述した各部は、ソフトウェアによって構成されていてもよいし、ハードウェアによって構成されていてもよい。例えば、上述した各部は、プロセッサによって行われるものであってもよい。
8 and 9 are block diagrams of the
以上、本実施形態に係る切削加工機100の構成について説明した。ところで、制御装置80の記憶部81には、マガジン70の設計上の位置が予め記憶されている。すなわち、記憶部81には、マガジン70の複数のストッカー74の設計上の位置、および、ツールセンサ76の設計上の位置が予め記憶されている。これらの位置は、例えば、XYZ直交座標系のXYZ座標によって特定されるものである。このときのXYZ座標の原点位置は特に限定されない。切削加工機100は、マガジン70の設計上の位置に基づいて、ストッカー74に収容されている加工ツール6を把持部42によって把持させたり、把持部42に把持された加工ツール6をストッカー74に収容したりしている。また、マガジン70の設計上の位置に基づいて、把持部42が把持している加工ツール6をツールセンサ76によって検出させたりしている。なお、本実施形態において、「設計上の位置」とは、切削加工機100の理論上の位置であって、例えば、パーソナルコンピュータ上での設計段階で特定されるような位置のことをいう。
The configuration of the cutting
しかしながら、マガジン70を切削加工機100の本体10に取り付ける際、本体10に対するマガジン70の組み付け誤差が生じるおそれがあり得る。この組み付け誤差が生じている場合、マガジン70の実際の位置がマガジン70の設計上の位置とは異なることがあり得る。マガジン70の実際の位置がマガジン70の設計上の位置と異なる場合、マガジン70のストッカー74に収容された加工ツール6を把持部42が適切に把持することができないおそれがあり得る。また、把持部42が把持している加工ツール6をストッカー74に適切に収容することができないことがあり得る。さらに、マガジン70の実際の位置がマガジン70の設計上の位置と異なる場合、把持部42が把持している加工ツール6をツールセンサ76が適切に検出することができないことがあり得る。
However, when the
そこで、本実施形態では、マガジン70を本体10に取り付けた際、マガジン70のツールセンサ76の設計上の位置に対するツールセンサ76の実際の位置の補正値であるセンサオフセットと、ストッカー74の設計上の位置に対するストッカー74の実際の位置の補正値であるストッカーオフセットを算出する。そして、センサオフセットおよびストッカーオフセットに基づいて、移動機構90を制御する。なお、以下の説明において、センサオフセットと、ストッカーオフセットとを総称して、マガジンオフセットと称することとする。
Therefore, in the present embodiment, when the
図10は、マガジンオフセットを算出する手順を示したフローチャートである。以下、ツールセンサオフセット、および、複数のストッカー74のそれぞれに対するストッカーオフセットを算出する手順について図10のフローチャートを用いて説明する。 FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for calculating the magazine offset. Hereinafter, the procedure for calculating the tool sensor offset and the stocker offset for each of the plurality of stockers 74 will be described with reference to the flowchart of FIG.
本実施形態では、スピンドル44には、把持部42を回転させる際の基準の位置である回転基準位置が予め設定されている。制御装置80の記憶部81には、この回転基準位置が予め記憶されている。以下の説明において、スピンドル44が回転基準位置に位置しているときのスピンドル44の回転角度を0°とする。本実施形態では、マガジンオフセットを算出する際には、切削ヘッド40の把持部42には、検出ツール7が把持されている。この検出ツール7を使用して、マガジンオフセット、すなわち、センサオフセットおよびストッカーオフセットを算出する。
In the present embodiment, the
まず、図10のステップS101では、偏心オフセット算出部82は、偏心オフセットを算出する。例えば、図2に示すように、切削ヘッド40の把持部42が検出ツール7(または、加工ツール6)を把持している場合、検出ツール7の軸の方向がスピンドル44の軸の方向と同じになるように把持することが好ましい。しかしながら、検出ツール7の軸の方向がスピンドル44の軸の方向と若干ズレるような向きで、把持部42が検出ツール7を把持することがあり得る。この場合、スピンドル44の回転角度によって、検出ツール7が他の部材と接触する位置(詳しくは、座標)が異なることがあり得る。本実施形態では、スピンドル44が回転した際の検出ツール7の位置の誤差を補正する値を偏心オフセットという。本実施形態では、偏心オフセットとは、スピンドル44の回転角度が0°のときにおける把持部42に把持された検出ツール7と、スピンドル44の回転角度が180°のときにおける把持部42に把持された検出ツール7との振れ幅のことをいう。ここでは、偏心オフセットは、X軸方向の偏心オフセットである偏心Xオフセットと、Y軸方向の偏心オフセットである偏心Yオフセットを有している。
First, in step S101 of FIG. 10, the eccentric offset
図11は、偏心オフセットを算出する手順を示したフローチャートである。本実施形態では、偏心オフセットは、図11のフローチャートに沿って、偏心オフセット算出部82によって算出される。ここでは、図8に示すように、偏心オフセット算出部82は、第1スピンドル回転部101と、第1角度X検出部102と、第1角度Y検出部103と、第2スピンドル回転部104と、第2角度X検出部105と、第2角度Y検出部106と、偏心Xオフセット算出部107と、偏心Yオフセット算出部108とを備えている。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for calculating the eccentric offset. In the present embodiment, the eccentric offset is calculated by the eccentric offset
まず、図11に示すように、ステップS201では、第1スピンドル回転部101は、回転基準位置を基準にして、スピンドル44の回転角度が0°となるように、スピンドル44を回転させる。
First, as shown in FIG. 11, in step S201, the first
次に、ステップS202では、第1角度X検出部102は、スピンドル44の回転角度が0°のとき、図5に示すように、第1測定点M1_X1のX座標を検出する。ここで、第1測定点M1_X1とは、第1突起78aの外周面上の点であって、左右方向X、すなわち、X軸方向における端(ここでは、左端)に位置する点である。本実施形態では、第1角度X検出部102は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに接触させるように移動機構90を制御することで、第1測定点M1_X1のX座標を検出する。ここでは、ステップS202において、検出した第1測定点M1_X1のX座標のことを第1偏心X座標という。本実施形態では、第1測定点M1_X1は、本発明の「第9測定点」に対応している。
Next, in step S202, when the rotation angle of the
次に、図11のステップS203では、第1角度Y検出部103は、スピンドル44の回転角度が0°のとき、図5に示すように、第3測定点M1_Y1のY座標を検出する。ここで、第3測定点M1_Y1とは、第1突起78aの外周面上の点であって、前後方向Y、すなわち、Y軸方向における端(ここでは、前端)に位置する点である。本実施形態では、第1角度Y検出部103は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに接触させるように移動機構90を制御することで、第3測定点M1_Y1のY座標を検出する。ここでは、ステップS203において、検出した第3測定点M1_Y1のY座標のことを第1偏心Y座標という。本実施形態では、第3測定点M1_Y1は、本発明の「第10測定点」に対応している。
Next, in step S203 of FIG. 11, when the rotation angle of the
次に、図11のステップS204では、第2スピンドル回転部104は、回転基準位置を基準にして、スピンドル44を180°回転させる。このとき、検出ツール7の左側に位置していた面は、右側に位置する。また、検出ツール7の前側に位置していた面は、後側に位置する。
Next, in step S204 of FIG. 11, the second
次に、ステップS205では、第2角度X検出部105は、スピンドル44の回転角度が180°のとき、第1測定点M1_X1のX座標を検出する。このときの検出手順は、上記ステップS202と同様である。ここでは、ステップS205において、検出した第1測定点M1_X1のX座標のことを第2偏心X座標という。
Next, in step S205, the second angle
次に、ステップS206では、第2角度Y検出部106は、スピンドル44の回転角度が180°のとき、第3測定点M1_Y1のY座標を検出する。このときの検出手順は、上記ステップS203と同様である。ここでは、ステップS206において、検出した第3測定点M1_Y1のY座標のことを第2偏心Y座標という。
Next, in step S206, the second angle
次に、ステップS207では、偏心Xオフセット算出部107は、第1角度X検出部102によって検出された第1偏心X座標と、第2角度X検出部105によって検出された第2偏心X座標とから、X軸方向の偏心オフセットである偏心Xオフセットを算出する。本実施形態では、偏心Xオフセット算出部107は、第1偏心X座標と、第2偏心X座標との差を偏心Xオフセットとする。
Next, in step S207, the eccentric X offset
その後、ステップS208では、偏心Yオフセット算出部108は、第1角度Y検出部103によって検出された第1偏心Y座標と、第2角度Y検出部106によって検出された第2偏心Y座標とから、Y軸方向の偏心オフセットである偏心Yオフセットを算出する。本実施形態では、偏心Yオフセット算出部108は、第1偏心Y座標と、第2偏心Y座標との差を偏心Yオフセットとする。以上のようにして、偏心オフセット算出部82は、偏心Xオフセット、および、偏心Yオフセットを算出することで、偏心オフセットを算出する。
After that, in step S208, the eccentricity Y offset
図10のステップS101において、偏心オフセットを算出した後、次にステップS102では、第1基準点検出部83は、図5に示すように、第1突起78aの上面の中心の点である第1基準点M_P1を検出する。第1基準点検出部83は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに接触させるように移動機構90を制御することで、第1基準点M_P1の実際の位置を検出する。この第1基準点M_P1を検出する手順は特に限定されないが、本実施形態では、図12のフローチャートに沿った手順を実行することで、第1基準点検出部83は、第1基準点M_P1を算出することができる。ここでは、第1基準点検出部83は、図9に示すように、第1測定点検出部111と、第2測定点検出部112と、第3測定点検出部113と、第4測定点検出部114と、第1基準点X算出部115と、第1基準点Y算出部116と、第1基準点Z検出部117とを備えている。
After calculating the eccentric offset in step S101 of FIG. 10, in step S102, the first reference
図12のステップS301では、第1測定点検出部111は、図5の第1測定点M1_X1を検出する。第1測定点検出部111は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに左方から接触させるように移動機構90を制御することで、第1測定点M1_X1のXY座標を検出する。次に、図12のステップS302では、第2測定点検出部112は、図5の第2測定点M1_X2を検出する。図5に示すように、第2測定点M1_X2は、第1突起78aの外周面上の点であって、X座標が第1測定点M1_X1のX座標とは異なる点である。第2測定点M1_X2のY座標と、第1測定点M1_X1のY座標は同じである。本実施形態では、第1測定点M1_X1と、第2測定点M1_X2は、左右方向Xに並んだ点である。平面視において、第1測定点M1_X1は、第1突起78aの外周面上の点のうち、最も左方に位置する点であり、第2測定点M1_X2は、第1突起78aの外周面上の点のうち、最も右方に位置する点である。ここでは、第2測定点検出部112は、切削ヘッド40の把持部42に把持された検出ツール7を、第2測定点M1_X2において、第1突起78aの外周面と接触させるように、移動機構90を制御する。そして、第2測定点検出部112は、検出ツール7と第1突起78aの外周面とが接触した点を第2測定点M1_X2として、第2測定点M1_X2のXY座標を検出する。
In step S301 of FIG. 12, the first measurement
次に、図12のステップS303では、第3測定点検出部113は、図5の第3測定点M1_Y1を検出する。第3測定点M1_Y1は、第1突起78aの外周面上の点のうち、最も前方に位置する点である。第3測定点M1_Y1は、X座標が第1測定点M1_X1のX座標と、第2測定点M1_X2のX座標との中点のX座標である。第3測定点検出部113は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに前方から接触させるように移動機構90を制御することで、第3測定点M1_Y1のXY座標を検出する。
Next, in step S303 of FIG. 12, the third measurement
次に、図12のステップS304では、第4測定点検出部114は、図5の第4測定点M1_Y2を検出する。図5に示すように、第4測定点M1_Y2は、第1突起78aの外周面上の点であって、X座標が第3測定点M1_Y1のX座標と同じである。第4測定点M1_Y2のY座標は、第3測定点M1_Y1のY座標とは異なる。第4測定点M1_Y2は、第1突起78aの外周面上の点のうち、最も後方に位置する点であり、第3測定点M1_Y1と対向する点である。第4測定点検出部114は、把持部42に把持された検出ツール7を第1突起78aに後方から接触させるように移動機構90を制御することで、第4測定点M1_Y2のXY座標を検出する。
Next, in step S304 of FIG. 12, the fourth measurement
以上のようにして、第1測定点M1_X1、第2測定点M1_X2、第3測定点M1_Y1、および、第4測定点M1_Y2をそれぞれ検出した後、図12のステップS305では、第1基準点X算出部115は、第1基準点M_P1のX座標を算出する。本実施形態では、第1基準点X算出部115は、第1測定点M1_X1のX座標と、第2測定点M1_X2のX座標との中点を第1基準点M_P1のX座標とする。ここでは、第1基準点M_P1のX座標をM_P1x、第1測定点M1_X1のX座標をM1_X1x、第2測定点M1_X2のX座標をM1_X2xとすると、第1基準点M_P1のX座標は、以下の式(1)のように表すことができる。
M_P1x=(M1_X1x+M1_X2x)/2・・・(1)
After detecting the first measurement point M1_X1, the second measurement point M1_X2, the third measurement point M1_Y1, and the fourth measurement point M1_Y2 as described above, in step S305 of FIG. 12, the first reference point X is calculated. Part 115 calculates the X coordinate of the first reference point M_P1. In the present embodiment, the first reference point X calculation unit 115 sets the midpoint between the X coordinate of the first measurement point M1_X1 and the X coordinate of the second measurement point M1_X2 as the X coordinate of the first reference point M_P1. Here, assuming that the X coordinate of the first reference point M_P1 is M_P1x, the X coordinate of the first measurement point M1_X1 is M1_X1x, and the X coordinate of the second measurement point M1_X2 is M1_X2x, the X coordinate of the first reference point M_P1 is as follows. It can be expressed as in equation (1).
M_P1x = (M1_X1x + M1_X2x) / 2 ... (1)
次に、ステップS306では、第1基準点Y算出部116は、第1基準点M_P1のY座標を算出する。本実施形態では、第1基準点Y算出部116は、第3測定点M1_Y1のY座標と、第4測定点M1_Y2のY座標との中点を第1基準点M_P1のY座標とする。ここでは、第1基準点M_P1のY座標をM_P1y、第3測定点M1_Y1のY座標をM1_Y1y、第4測定点M1_Y2のY座標をM1_Y2yとすると、第1基準点M_P1のY座標は、以下の式(2)のように表すことができる。
M_P1y=(M1_Y1y+M1_Y2y)/2・・・(2)
Next, in step S306, the first reference point Y calculation unit 116 calculates the Y coordinate of the first reference point M_P1. In the present embodiment, the first reference point Y calculation unit 116 sets the midpoint between the Y coordinate of the third measurement point M1_Y1 and the Y coordinate of the fourth measurement point M1_Y2 as the Y coordinate of the first reference point M_P1. Here, assuming that the Y coordinate of the first reference point M_P1 is M_P1y, the Y coordinate of the third measurement point M1_Y1 is M1_Y1y, and the Y coordinate of the fourth measurement point M1_Y2 is M1_Y2y, the Y coordinate of the first reference point M_P1 is as follows. It can be expressed as in equation (2).
M_P1y = (M1_Y1y + M1_Y2y) / 2 ... (2)
次に、ステップS307では、第1基準点Z検出部117は、第1基準点M_P1のZ座標を検出する。第1基準点Z検出部117は、切削ヘッド40の把持部42に把持された検出ツール7の先端が第1突起78aよりも上方であって、X座標が第1基準点M_P1のX座標であり、かつ、Y座標が第1基準点M_P1のY座標となるように、移動機構90を制御する。そして、第1基準点Z検出部117は、把持部42を下方に移動させ、把持部42に把持された検出ツール7と第1突起78aとを第1突起78aの上方から接触させる。このときの把持部42に把持された検出ツール7と第1突起78aとが接触したときの検出ツール7の先端のZ座標が第1基準点M_P1のZ座標となる。なお、このように、第1基準点M_P1のXYZ座標を算出する際、偏心オフセット算出部82によって算出された偏心オフセット(偏心Xオフセットおよび偏心Yオフセット)を利用して補正をすることで、第1基準点M_P1のXYZ座標を算出してもよい。以上のようにして、第1基準点M_P1のX座標、Y座標、および、Z座標をそれぞれ検出することができる。
Next, in step S307, the first reference point
以上のように、図10のステップS102において、第1基準点M_P1を検出した後、次にステップS103では、第2基準点検出部84は、図5に示すように、第2突起78bの上面の中心の点である第2基準点M_P2を検出する。第2基準点検出部84は、把持部42に把持された検出ツール7を第2突起78bに接触させるように移動機構90を制御することで、第2基準点M_P2の実際の位置を検出する。本実施形態では、図13のフローチャートに沿った手順を実行することで、第2基準点検出部84は、第2基準点M_P2を算出することができる。ここでは、第2基準点検出部84は、図9に示すように、第5測定点検出部121と、第6測定点検出部122と、第7測定点検出部123と、第8測定点検出部124と、第2基準点X算出部125と、第2基準点Y算出部126と、第2基準点Z検出部127とを備えている。
As described above, after the first reference point M_P1 is detected in step S102 of FIG. 10, then in step S103, the second reference
図13のステップS401では、第5測定点検出部121は、第5測定点M2_X1を検出し、ステップS402では、第6測定点検出部122は、第6測定点M2_X2を検出する。図5に示すように、第5測定点M2_X1および第6測定点M2_X2は、それぞれ第2突起78bの外周面上の点である。ここでは、第5測定点M2_X1と、第6測定点M2_X2は、左右方向Xに並んだ点である。第6測定点M2_X2は、X座標が第5測定点M2_X1のX座標とは異なる点であり、Y座標が第5測定点M2_X1のY座標は同じである。平面視において、第5測定点M2_X1は、第2突起78bの外周面上のうち、最も左方に位置する点であり、第6測定点M2_X2は、第2突起78bの外周面上の点のうち、最も右方に位置する点である。
In step S401 of FIG. 13, the fifth measurement
第5測定点検出部121は、把持部42に把持された検出ツール7を第2突起78bに接触させるように移動機構90を制御することで、第5測定点M2_X1のXY座標を検出する。また、第6測定点検出部122は、把持部42に把持された検出ツール7を第2突起78bに接触させるように移動機構90を制御することで、第6測定点M2_X2のXY座標を検出する。
The fifth measurement
次に、図13のステップS403では、第7測定点検出部123は、第7測定点M2_Y1を検出し、ステップS404では、第8測定点検出部124は、第8測定点M2_Y2を検出する。図5に示すように、第7測定点M2_Y1は、X座標が第5測定点M2_X1のX座標と、第6測定点M2_X2のX座標との中点のX座標である。第8測定点M2_Y2は、第2突起78bの外周面上の点であって、X座標が第7測定点M2_Y1のX座標と同じである。第8測定点M2_Y2のY座標は、第7測定点M2_Y1のY座標とは異なる。第7測定点M2_Y1は、第2突起78bの外周面上の点のうち、最も前方に位置する点である。第8測定点M2_Y2は、第2突起78bの外周面上の点のうち、最も後方に位置する点である。ここでは、第7測定点M2_Y1と、第8測定点M2_Y2は、前後方向Yに並んだ点である。
Next, in step S403 of FIG. 13, the seventh measurement
第7測定点検出部123は、把持部42に把持された検出ツール7を第2突起78bに接触させるように移動機構90を制御することで、第7測定点M2_Y1のXY座標を検出する。また、第8測定点検出部124は、把持部42に把持された検出ツール7を第2突起78bに接触させるように移動機構90を制御することで、第8測定点M2_Y2のXY座標を検出する。
The seventh measurement
以上のようにして、第5測定点M2_X1、第6測定点M2_X2、第7測定点M2_Y1、および、第8測定点M2_Y2をそれぞれ検出した後、図13のステップS405では、第2基準点X算出部125は、第2基準点M_P2のX座標を算出する。第2基準点X算出部125は、第5測定点M2_X1のX座標と、第6測定点M2_X2のX座標との中点を第2基準点M_P2のX座標とする。ここでは、第2基準点M_P2のX座標をM_P2x、第5測定点M2_X1のX座標をM2_X1x、第6測定点M2_X2のX座標をM2_X2xとすると、第2基準点M_P2のX座標は、以下の式(3)のように表すことができる。
M_P2x=(M2_X1x+M2_X2x)/2・・・(3)
After detecting the fifth measurement point M2_X1, the sixth measurement point M2_X2, the seventh measurement point M2_Y1, and the eighth measurement point M2_Y2 as described above, the second reference point X is calculated in step S405 of FIG. Part 125 calculates the X coordinate of the second reference point M_P2. The second reference point X calculation unit 125 sets the midpoint between the X coordinate of the fifth measurement point M2_X1 and the X coordinate of the sixth measurement point M2_X2 as the X coordinate of the second reference point M_P2. Here, assuming that the X coordinate of the second reference point M_P2 is M_P2x, the X coordinate of the fifth measurement point M2_X1 is M2_X1x, and the X coordinate of the sixth measurement point M2_X2 is M2_X2x, the X coordinate of the second reference point M_P2 is as follows. It can be expressed as in equation (3).
M_P2x = (M2_X1x + M2_X2x) / 2 ... (3)
次に、図13のステップS406では、第2基準点Y算出部126は、第2基準点M_P2のY座標を算出する。第2基準点Y算出部126は、第7測定点M2_Y1のY座標と、第8測定点M2_Y2のY座標との中点を第2基準点M_P2のY座標とする。ここでは、第2基準点M_P2のY座標をM_P2y、第7測定点M2_Y1のY座標をM2_Y1y、第8測定点M2_Y2のY座標をM2_Y2yとすると、第2基準点M_P2のY座標は、以下の式(4)のように表すことができる。
M_P2y=(M2_Y1y+M2_Y2y)/2・・・(4)
Next, in step S406 of FIG. 13, the second reference point
M_P2y = (M2_Y1y + M2_Y2y) / 2 ... (4)
次に、図13のステップS407では、第2基準点Z検出部127は、第2基準点M_P2のZ座標を検出する。第2基準点Z検出部127は、把持部42に把持された検出ツール7の先端が第2突起78bよりも上方であって、X座標が第2基準点M_P2のX座標であり、かつ、Y座標が第2基準点M_P2のY座標となるように、移動機構90を制御する。そして、第2基準点Z検出部127は、把持部42を下方に移動させ、把持部42に把持された検出ツール7と第2突起78bとを第2突起78bの上方から接触させる。このとき、把持部42に把持された検出ツール7と第2突起78bとが接触したときの検出ツール7の先端のZ座標が第2基準点M_P2のZ座標となる。なお、このように、第2基準点M_P2のXYZ座標を算出する際、偏心オフセット算出部82によって算出された偏心オフセット(偏心Xオフセットおよび偏心Yオフセット)を利用して補正をすることで、第2基準点M_P2のXYZ座標を算出してもよい。以上のようにして、第2基準点M_P2のX座標、Y座標、および、Z座標をそれぞれ検出することができる。
Next, in step S407 of FIG. 13, the second reference point
以上のように、第1基準点M_P1および第2基準点M_P2のそれぞれのXYZ座標を算出したあと、次に、図10のステップS104では、センサオフセット算出部85は、ツールセンサ76のオフセットであるセンサオフセットを算出する。本実施形態では、センサオフセットは、X軸方向のセンサオフセットであるセンサXオフセットと、Y軸方向のセンサオフセットであるセンサYオフセットと、Z軸方向のセンサオフセットであるセンサZオフセットとを有している。以下、センサXオフセット、センサYオフセット、および、センサZオフセットの算出手順についてそれぞれ詳述する。
As described above, after calculating the XYZ coordinates of the first reference point M_P1 and the second reference point M_P2, the sensor offset
本実施形態では、図8に示すように、センサオフセット算出部85は、センサXオフセット算出部131と、センサYオフセット算出部132と、センサZオフセット算出部133とを備えている。センサXオフセット算出部131によって、センサXオフセットが算出される。センサYオフセット算出部132によって、センサYオフセットが算出される。センサZオフセット算出部133によって、センサZオフセットが算出される。本実施形態では、記憶部81には、第1基準点M_P1の設計上のX座標、Y座標、Z座標、および、ツールセンサ76の上面の設計上のZ座標が予め記憶されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the sensor offset
まず、センサXオフセット算出部131は、以下の式(5)によって、センサXオフセットを算出する。下記式(5)では、E1xはセンサXオフセット、M_P1xは第1基準点M_P1のX座標、DM_P1xは第1基準点M_P1の設計上のX座標をそれぞれ示している。
E1x=M_P1x−DM_P1x・・・(5)
なお、第1基準点M_P1のX座標M_P1xは、上記式(1)を使用して算出することができる。
First, the sensor X offset calculation unit 131 calculates the sensor X offset by the following equation (5). In the following equation (5), E1x indicates the sensor X offset, M_P1x indicates the X coordinate of the first reference point M_P1, and DM_P1x indicates the design X coordinate of the first reference point M_P1.
E1x = M_P1x-DM_P1x ... (5)
The X coordinate M_P1x of the first reference point M_P1 can be calculated using the above equation (1).
センサYオフセット算出部132は、以下の式(6)によって、センサYオフセットを算出する。下記式(6)では、E1yはセンサYオフセット、M_P1yは第1基準点M_P1のY座標、DM_P1yは第1基準点M_P1の設計上のY座標をそれぞれ示している。
E1y=M_P1y−DM_P1y・・・(6)
なお、第1基準点M_P1のY座標M_P1yは、上記式(2)を使用して算出することができる。
The sensor Y offset calculation unit 132 calculates the sensor Y offset by the following equation (6). In the following formula (6), E1y indicates the sensor Y offset, M_P1y indicates the Y coordinate of the first reference point M_P1, and DM_P1y indicates the design Y coordinate of the first reference point M_P1.
E1y = M_P1y-DM_P1y ... (6)
The Y coordinate M_P1y of the first reference point M_P1 can be calculated using the above equation (2).
センサZオフセット算出部133は、把持部42に検出ツール7が把持されていない状態で、把持部42をツールセンサ76に上方から接触させることで、ツールセンサ76の実際のZ座標を検出する。そして、センサZオフセット算出部133は、以下の式(7)によって、センサZオフセットを算出する。下記式(7)では、E1zはセンサZオフセット、TSzはツールセンサ76の実際のZ座標、DTSzはツールセンサ76の上面の設計上のZ座標をそれぞれ示している。
E1z=TSz−DTSz・・・(7)
The sensor Z offset
E1z = TSz-DTZz ... (7)
以上のようにして、センサXオフセット、センサYオフセット、および、センサZオフセットをそれぞれ算出することで、ツールセンサ76のオフセットであるセンサオフセットを算出することができる。移動制御部87(図7参照)は、切削加工する際、算出したセンサオフセットに基づいて、移動機構90を制御して、把持部42に把持された加工ツール6を移動させる。このことで、把持部42に把持された加工ツール6をツールセンサ76の適切な位置に接触させることができるため、加工ツール6の検出を適切に行うことができる。
By calculating the sensor X offset, the sensor Y offset, and the sensor Z offset as described above, the sensor offset, which is the offset of the
次に、図10のステップS105では、ストッカーオフセット算出部86は、各ストッカー74(図5参照)のオフセットであるストッカーオフセットを算出する。以下の説明において、複数のストッカー74に関連する符号において、第1基準点M_P1に近い方のストッカー74から順に、括弧内に1〜6の番号を付した符号を付すこととする。ここで、各ストッカー74(i)のそれぞれのストッカーオフセットをE2(i)とする。本実施形態において、iは、1以上6以下である。ここで、ストッカーオフセットE2(i)は、X軸方向のストッカーオフセットであるストッカーXオフセットと、Y軸方向のストッカーオフセットであるストッカーYオフセットと、Z軸方向のストッカーオフセットであるストッカーZオフセットを有している。以下、ストッカーXオフセット、ストッカーYオフセット、および、ストッカーZオフセットの算出手順についてそれぞれ詳述する。
Next, in step S105 of FIG. 10, the stocker offset
本実施形態では、図8に示すように、ストッカーオフセット算出部86は、ストッカーXオフセット算出部141と、ストッカーYオフセット算出部142と、ストッカーZオフセット算出部143とを備えている。ストッカーXオフセット算出部141によって、ストッカーXオフセットが算出される。ストッカーYオフセット算出部142によって、ストッカーYオフセットが算出される。ストッカーZオフセット算出部143によって、ストッカーZオフセットが算出される。本実施形態では、記憶部81には、第1基準点M_P1からストッカー74(i)の中心までの距離、および、第2基準点M_P2の設計上のX座標、Y座標、Z座標が予め記憶されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the stocker offset
まず、ストッカーXオフセット算出部141は、以下の式(8)によって、ストッカー74(i)のセンサXオフセットを算出する。下記式(8)では、E2x(i)はストッカー74(i)のストッカーXオフセット、M_P1xは第1基準点M_P1のX座標、M_P2xは第2基準点M_P2のX座標、DM_P1xは第1基準点M_P1の設計上のX座標、DM_P2xは第2基準点M_P2の設計上のX座標、D(i)は第1基準点M_P1からストッカー74(i)の中心までの距離をそれぞれ示している。
E2x(i)=(M_P1x+((M_P2x−M_P1x)/(DM_P2x−DM_P1x))×D(i))−(DM_P1x+D(i))・・・(8)
First, the stocker X offset calculation unit 141 calculates the sensor X offset of the stocker 74 (i) by the following equation (8). In the following equation (8), E2x (i) is the stocker X offset of the stocker 74 (i) , M_P1x is the X coordinate of the first reference point M_P1, M_P2x is the X coordinate of the second reference point M_P2, and DM_P1x is the first reference point. The design X coordinate of M_P1, DM_P2x is the design X coordinate of the second reference point M_P2, and D (i) is the distance from the first reference point M_P1 to the center of the stocker 74 (i) .
E2x (i) = (M_P1x + ((M_P2x-M_P1x) / (DM_P2x-DM_P1x)) x D (i) )-(DM_P1x + D (i) ) ... (8)
ストッカーYオフセット算出部142は、以下の式(9)によって、ストッカーYオフセットを算出する。下記式(9)では、E2y(i)はストッカー74(i)のストッカーYオフセット、M_P1yは第1基準点M_P1のY座標、M_P2yは第2基準点M_P2のY座標、M_P1xは第1基準点M_P1のX座標、M_P2xは第2基準点M_P2のX座標、DM_P1yは第1基準点M_P1の設計上のY座標、D(i)は第1基準点M_P1からストッカー74(i)の中心までの距離をそれぞれ示している。
E2y(i)=(M_P1y+((M_P2y−M_P1y)/(M_P2x−M_P1x))×D(i))−DM_P1y・・・(9)
The stocker Y offset
E2y (i) = (M_P1y + ((M_P2y-M_P1y) / (M_P2x-M_P1x)) x D (i) )-DM_P1y ... (9)
ストッカーZオフセット算出部143は、以下の式(10)によって、ストッカーZオフセットを算出する。下記式(10)では、E2z(i)はストッカー74(i)のストッカーZオフセット、M_P1zは第1基準点M_P1のZ座標、M_P2zは第2基準点M_P2のZ座標、M_P1xは第1基準点M_P1のX座標、M_P2xは第2基準点M_P2のX座標、DM_P1zは第1基準点M_P1の設計上のZ座標、D(i)は第1基準点M_P1からストッカー74(i)の中心までの距離をそれぞれ示している。
E2z(i)=(M_P1z+((M_P2z−M_P1z)/(M_P2x−M_P1x))×D(i))−DM_P1z・・・(10)
The stocker Z offset calculation unit 143 calculates the stocker Z offset by the following equation (10). In the following equation (10), E2z (i) is the stocker Z offset of the stocker 74 (i) , M_P1z is the Z coordinate of the first reference point M_P1, M_P2z is the Z coordinate of the second reference point M_P2, and M_P1x is the first reference point. The X coordinate of M_P1, M_P2x is the X coordinate of the second reference point M_P2, DM_P1z is the design Z coordinate of the first reference point M_P1, and D (i) is from the first reference point M_P1 to the center of the stocker 74 (i) . The distances are shown respectively.
E2z (i) = (M_P1z + ((M_P2z-M_P1z) / (M_P2x-M_P1x)) x D (i) )-DM_P1z ... (10)
以上のようにして、ストッカーXオフセット、ストッカーYオフセット、および、ストッカーZオフセットをそれぞれ算出することで、各ストッカー74(i)のオフセットであるストッカーオフセットを算出することができる。移動制御部87(図7参照)は、切削加工する際、このストッカーオフセットに基づいて、移動機構90を制御して、把持部42を移動させる。このことによって、把持部42が把持している加工ツール6をストッカー74の適切な位置に収容することができ、かつ、ストッカー74に収容された加工ツール6を把持部42が適切に把持することができる。
By calculating the stocker X offset, the stocker Y offset, and the stocker Z offset as described above, the stocker offset, which is the offset of each stocker 74 (i) , can be calculated. The movement control unit 87 (see FIG. 7) controls the
以上、本実施形態では、図5に示すように、マガジン70のマガジン本体72に設けられた第1突起78aの上面の第1基準点M_P1の実際の位置と、マガジン本体72に設けられた第2突起78bの上面の第2基準点M_P2の実際の位置とを検出する。第1基準点M_P1と第2基準点M_P2の2点から、マガジン本体72の傾きが得られる。よって、第1基準点M_P1と第2基準点M_P2とから、マガジン本体72の組み付け誤差を算出することができ、かつ、センサオフセットおよびストッカーオフセットを算出することができる。したがって、切削加工する際、センサオフセットを考慮して、移動制御部87が移動機構90を制御することで、把持部42に把持された加工ツール6をツールセンサ76が適切に検出することができる。また、切削加工する際、ストッカーオフセットを考慮して、移動制御部87が移動機構90を制御することで、把持部42がストッカー74に収容された加工ツール6を適切に把持することができるとともに、把持部42に把持された加工ツール6をストッカー74に適切に収容することができる。その結果、把持部42は加工ツール6を適切な位置で把持しているため、マガジン70の組み付け誤差が生じた場合であっても、被加工物5を所望の形状に切削加工することができる。
As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the actual position of the first reference point M_P1 on the upper surface of the
本実施形態では、図5に示すように、平面視において、第1突起78aの形状は円形状である。第1基準点検出部83は、Y座標が同じ第1測定点M1_X1および第2測定点M1_X2と、X座標が同じ第3測定点M1_Y1および第4測定点M1_Y2をそれぞれ検出することで、第1基準点M_P1のX座標、Y座標、および、Z座標を検出している。このことによって、第1突起78aの外周面上のより少ない点を使用して、第1基準点M_P1のX座標、Y座標をそれぞれ算出することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the shape of the
本実施形態では、第2突起78bの形状は円形状である。第2基準点検出部84は、Y座標が同じ第5測定点M2_X1および第6測定点M2_X2と、X座標が同じ第7測定点M2_Y1および第8測定点M1_Y2をそれぞれ検出することで、第2基準点M_P2のX座標、Y座標、および、Z座標を検出している。このことによって、第2突起78bの外周面上のより少ない点を使用して、第2基準点M_P2のX座標、Y座標をそれぞれ算出することができる。
In the present embodiment, the shape of the
本実施形態では、センサXオフセット算出部131は、上記式(5)を使用してツールセンサ76のX軸方向のオフセットであるセンサXオフセットを算出している。センサYオフセット算出部132は、上記式(6)を使用してツールセンサ76のY軸方向のオフセットであるセンサYオフセットを算出している。また、センサZオフセット算出部133は、上記式(7)を使用してツールセンサ76のZ軸方向のオフセットであるセンサZオフセットを算出している。このように、上記式(5)〜(7)を使用することで、センサXオフセット、センサYオフセット、および、センサZオフセットを算出することができる。また、センサXオフセット、センサYオフセット、センサZオフセットを算出することで、ツールセンサ76の位置を3次元で補正することができるため、マガジン70の組み付け誤差が生じている場合であっても、把持部42に把持された加工ツール6をツールセンサ76がより適切に検出することができる。
In the present embodiment, the sensor X offset calculation unit 131 calculates the sensor X offset, which is the offset in the X-axis direction of the
本実施形態では、ストッカーXオフセット算出部141は、上記式(8)を使用してX軸方向のストッカーオフセットであるストッカーXオフセットを算出している。ストッカーYオフセット算出部142は、上記式(9)を使用してY軸方向のストッカーオフセットであるストッカーYオフセットを算出している。また、ストッカーZオフセット算出部143は、上記式(10)を使用してZ軸方向のストッカーオフセットであるストッカーZオフセットを算出している。このように、上記式(8)〜(10)を使用することで、ストッカーXオフセット、ストッカーYオフセット、および、ストッカーZオフセットを算出することができる。また、ストッカーXオフセット、ストッカーYオフセット、ストッカーZオフセットを算出することで、ストッカー74の位置を3次元で補正することができるため、マガジン70の組み付け誤差が生じている場合であっても、把持部42がストッカー74に収容された加工ツール6を適切に把持することができるとともに、把持部42に把持された加工ツール6をストッカー74に適切に収容することができる。
In the present embodiment, the stocker X offset calculation unit 141 calculates the stocker X offset, which is the stocker offset in the X-axis direction, using the above equation (8). The stocker Y offset
本実施形態では、偏心オフセット算出部82は、偏心オフセットを算出している。センサオフセット算出部85は、偏心オフセットに基づいて検出された第1基準点M_P1および第2基準点M_P2から、センサオフセットを算出している。ストッカーオフセット算出部86は、偏心オフセットに基づいて検出された第1基準点M_P1および第2基準点M_P2から、ストッカーオフセットを算出している。このことによって、仮に、把持部42が検出ツール7を適切に把持していない場合であっても、偏心オフセットを算出して、把持部42に把持された検出ツール7の向きを補正することで、第1基準点M_P1および第2基準点M_P2を適切に算出することができる。よって、より適切なセンサオフセットおよびストッカーオフセットを得ることができる。
In the present embodiment, the eccentric offset
本実施形態では、図6に示すように、第1突起78aの上面の高さと、第2突起78bの上面の高さは、同じである。このことによって、第1突起78aの上面に位置する第1基準点M_P1のZ座標と、第2突起78bの上面に位置する第2基準点M_P2のZ座標は同じであるため、制御装置80の処理時間を短くすることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, the height of the upper surface of the
本実施形態では、図5に示すように、ストッカー74、ツールセンサ76、第1突起78a、および、第2突起78bは、X軸方向に並んで配置されている。このことによって、平面視において、第1突起78aの第1基準点M_P1と、第2突起78bの第2基準点M_P2とを結ぶ直線上に、ストッカー74およびツールセンサ76が位置している。よって、第1基準点M_P1と、第2基準点M_P2の実際の位置から、ストッカー74およびツールセンサ76のそれぞれの実際の位置を算出し易い。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the stocker 74, the
本実施形態では、平面視において、第1突起78aと第2突起78bとの間に、ストッカー74が配置されている。このことによって、例えば、ストッカー74が第1突起78aまたは第2突起78bから遠くに配置されているようなマガジンと比較して、第1突起78aの第1基準点M_P1と、第2突起78bの第2基準点M_P2のそれぞれの実際の位置から、ストッカー74の位置を精度よく算出することができる。
In the present embodiment, the stocker 74 is arranged between the
7 検出ツール
10 本体
40 切削ヘッド
42 把持部
70 マガジン
72 マガジン本体
74 ストッカー
76 ツールセンサ
78a 第1突起
78b 第2突起
80 制御装置
81 記憶部
82 偏心オフセット算出部
83 第1基準点検出部
84 第2基準点検出部
85 センサオフセット算出部
86 ストッカーオフセット算出部
87 移動制御部
90 移動機構
100 切削加工機
7
Claims (11)
加工ツールおよび検出ツールのうち何れか一方のツールを把持可能な把持部を有する切削ヘッドと、
マガジン本体と、前記加工ツールおよび前記検出ツールのうち何れか一方のツールが収容されるストッカーと、前記マガジン本体に設けられ、前記把持部に把持された前記加工ツールまたは前記検出ツールを検出するツールセンサと、前記マガジン本体の上面に設けられた第1突起および第2突起とを有し、前記本体内に設けられたマガジンと、
前記把持部を前記マガジンに対して相対的に3次元方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記把持部に把持された前記検出ツールを前記第1突起に接触させるように前記移動機構を制御することで、前記第1突起の上面の中心の点である第1基準点の実際の位置を検出する第1基準点検出部と、
前記把持部に把持された前記検出ツールを前記第2突起に接触させるように前記移動機構を制御することで、前記第2突起の上面の中心の点である第2基準点の実際の位置を検出する第2基準点検出部と、
前記第1基準点および前記第2基準点に基づいて、前記ツールセンサの設計上の位置に対する前記ツールセンサの実際の位置の補正値であるセンサオフセットを算出するセンサオフセット算出部と、
前記第1基準点および前記第2基準点に基づいて、前記ストッカーの設計上の位置に対する前記ストッカーの実際の位置の補正値であるストッカーオフセットを算出するストッカーオフセット算出部と、
前記センサオフセットおよび前記ストッカーオフセットに基づいて、前記移動機構を制御する移動制御部と、
を備えた、切削加工機。 With the main body
A cutting head having a grip portion capable of gripping either a machining tool or a detection tool,
A magazine body, a stocker in which one of the processing tool and the detection tool is housed, and a tool provided in the magazine body and gripped by the grip portion to detect the processing tool or the detection tool. A magazine having a sensor and a first protrusion and a second protrusion provided on the upper surface of the magazine body, and a magazine provided in the main body.
A moving mechanism that moves the grip portion in a three-dimensional direction relative to the magazine,
A control device that controls the movement mechanism and
With
The control device is
By controlling the moving mechanism so that the detection tool gripped by the grip portion comes into contact with the first protrusion, the actual position of the first reference point, which is the center point of the upper surface of the first protrusion, can be determined. The first reference point detector to detect and
By controlling the moving mechanism so that the detection tool gripped by the grip portion comes into contact with the second protrusion, the actual position of the second reference point, which is the center point of the upper surface of the second protrusion, can be determined. The second reference point detector to detect and
A sensor offset calculation unit that calculates a sensor offset that is a correction value of the actual position of the tool sensor with respect to the design position of the tool sensor based on the first reference point and the second reference point.
A stocker offset calculation unit that calculates a stocker offset that is a correction value of the actual position of the stocker with respect to the design position of the stocker based on the first reference point and the second reference point.
A movement control unit that controls the movement mechanism based on the sensor offset and the stocker offset.
A cutting machine equipped with.
前記第1基準点検出部は、
前記第1突起の外周面上の点である第1測定点を検出する第1測定点検出部と、
前記第1突起の外周面上の点であって、Y座標が前記第1測定点のY座標が同じであり、X座標が前記第1測定点のX座標とは異なる第2測定点を検出する第2測定点検出部と、
前記第1突起の外周面上の点であって、X座標が前記第1測定点のX座標と前記第2測定点のX座標の中点である第3測定点を検出する第3測定点検出部と、
前記第1突起の外周面上の点であって、X座標が前記第3測定点のX座標が同じであり、Y座標が前記第3測定点のY座標とは異なる第4測定点を検出する第4測定点検出部と、
前記第1測定点のX座標と、前記第2測定点のX座標との中点を前記第1基準点のX座標とする第1基準点X算出部と、
前記第3測定点のY座標と、前記第4測定点のY座標との中点を前記第1基準点のY座標とする第1基準点Y算出部と、
X座標が前記第1基準点のX座標であり、Y座標が前記第1基準点のY座標であるような前記第1突起の上面の位置に、前記把持部に把持された前記検出ツールが接触するように前記移動機構を制御することで、前記第1基準点のZ座標を検出する第1基準点Z検出部と、
を備えた、請求項1に記載された切削加工機。 The first reference point is represented by the coordinates of the XYZ Cartesian coordinate system.
The first reference point detection unit is
A first measurement point detection unit that detects a first measurement point, which is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion,
A second measurement point that is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion, has the same Y coordinate as the Y coordinate of the first measurement point, and has an X coordinate different from the X coordinate of the first measurement point is detected. 2nd measurement point detector and
A third measurement inspection that detects a third measurement point that is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion and whose X coordinate is the midpoint between the X coordinate of the first measurement point and the X coordinate of the second measurement point. With the coordinates
Detects a fourth measurement point that is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion, whose X coordinate is the same as the X coordinate of the third measurement point, and whose Y coordinate is different from the Y coordinate of the third measurement point. 4th measurement point detector and
A first reference point X calculation unit that sets the midpoint between the X coordinate of the first measurement point and the X coordinate of the second measurement point as the X coordinate of the first reference point.
A first reference point Y calculation unit that uses the midpoint between the Y coordinate of the third measurement point and the Y coordinate of the fourth measurement point as the Y coordinate of the first reference point.
The detection tool gripped by the grip portion is located at a position on the upper surface of the first protrusion such that the X coordinate is the X coordinate of the first reference point and the Y coordinate is the Y coordinate of the first reference point. A first reference point Z detection unit that detects the Z coordinate of the first reference point by controlling the movement mechanism so as to come into contact with each other.
The cutting machine according to claim 1.
前記第2基準点検出部は、
前記第2突起の外周面上の点である第5測定点を検出する第5測定点検出部と、
前記第2突起の外周面上の点であって、Y座標が前記第5測定点のY座標が同じであり、X座標が前記第5測定点のX座標とは異なる第6測定点を検出する第6測定点検出部と、
前記第2突起の外周面上の点であって、X座標が前記第5測定点のX座標と前記第6測定点のX座標の中点である第7測定点を検出する第7測定点検出部と、
前記第2突起の外周面上の点であって、X座標が前記第7測定点のX座標が同じであり、Y座標が前記第7測定点のY座標とは異なる第8測定点を検出する第8測定点検出部と、
前記第5測定点のX座標と、前記第6測定点のX座標との中点を前記第2基準点のX座標とする第2基準点X算出部と、
前記第7測定点のY座標と、前記第8測定点のY座標との中点を前記第2基準点のY座標とする第2基準点Y算出部と、
X座標が前記第2基準点のX座標であり、Y座標が前記第2基準点のY座標であるような前記第2突起の上面の位置に、前記把持部に把持された前記検出ツールが接触するように前記移動機構を制御することで、前記第2基準点のZ座標を検出する第2基準点Z検出部と、
を備えた、請求項1または2に記載された切削加工機。 The second reference point is represented by the coordinates of the XYZ Cartesian coordinate system.
The second reference point detection unit is
A fifth measurement point detection unit that detects a fifth measurement point, which is a point on the outer peripheral surface of the second protrusion,
A sixth measurement point is detected, which is a point on the outer peripheral surface of the second protrusion, whose Y coordinate is the same as the Y coordinate of the fifth measurement point, and whose X coordinate is different from the X coordinate of the fifth measurement point. 6th measurement point detector and
A seventh measurement inspection that detects a seventh measurement point that is a point on the outer peripheral surface of the second protrusion and whose X coordinate is the midpoint between the X coordinate of the fifth measurement point and the X coordinate of the sixth measurement point. With the coordinates
Detects an eighth measurement point that is a point on the outer peripheral surface of the second protrusion, whose X coordinate is the same as the X coordinate of the seventh measurement point, and whose Y coordinate is different from the Y coordinate of the seventh measurement point. Eighth measurement point detector and
A second reference point X calculation unit that sets the midpoint between the X coordinate of the fifth measurement point and the X coordinate of the sixth measurement point as the X coordinate of the second reference point.
A second reference point Y calculation unit that sets the midpoint between the Y coordinate of the seventh measurement point and the Y coordinate of the eighth measurement point as the Y coordinate of the second reference point.
The detection tool gripped by the grip portion is located at a position on the upper surface of the second protrusion such that the X coordinate is the X coordinate of the second reference point and the Y coordinate is the Y coordinate of the second reference point. A second reference point Z detection unit that detects the Z coordinate of the second reference point by controlling the movement mechanism so as to come into contact with each other.
The cutting machine according to claim 1 or 2.
前記センサオフセットは、X軸方向の前記センサオフセットであるセンサXオフセットと、Y軸方向の前記センサオフセットであるセンサYオフセットと、Z軸方向の前記センサオフセットであるセンサZオフセットとを有し、
前記制御装置は、前記第1基準点の設計上のX座標、Y座標、および、前記ツールセンサの上面の設計上のZ座標がそれぞれ記憶された記憶部を備え、
前記センサオフセット算出部は、
前記センサXオフセットをE1x、前記第1基準点のX座標をM_P1x、前記第1基準点の設計上のX座標をDM_P1xとしたとき、
E1x=M_P1x−DM_P1x
で表される式によって、前記センサXオフセットを算出するセンサXオフセット算出部と、
前記センサYオフセットをE1y、前記第1基準点のY座標をM_P1y、前記第1基準点の設計上のY座標をDM_P1yとしたとき、
E1y=M_P1y−DM_P1y
で表される式によって、前記センサYオフセットを算出するセンサYオフセット算出部と、
前記把持部を前記ツールセンサに上方から接触させることで、前記ツールセンサの実際のZ座標を検出し、前記センサZオフセットをE1z、前記ツールセンサの実際のZ座標をTSz、前記ツールセンサの上面の設計上のZ座標をDTSzとしたとき、
E1z=TSz−DTSz
で表される式によって、前記センサZオフセットを算出するセンサZオフセット算出部と、
を備えた、請求項1から3までの何れか一つに記載された切削加工機。 The first reference point and the second reference point are each represented by the coordinates of the XYZ Cartesian coordinate system.
The sensor offset includes a sensor X offset which is the sensor offset in the X-axis direction, a sensor Y offset which is the sensor offset in the Y-axis direction, and a sensor Z offset which is the sensor offset in the Z-axis direction.
The control device includes a storage unit in which the design X coordinate and Y coordinate of the first reference point and the design Z coordinate of the upper surface of the tool sensor are stored.
The sensor offset calculation unit
When the sensor X offset is E1x, the X coordinate of the first reference point is M_P1x, and the design X coordinate of the first reference point is DM_P1x.
E1x = M_P1x-DM_P1x
The sensor X offset calculation unit that calculates the sensor X offset by the formula represented by
When the sensor Y offset is E1y, the Y coordinate of the first reference point is M_P1y, and the design Y coordinate of the first reference point is DM_P1y.
E1y = M_P1y-DM_P1y
The sensor Y offset calculation unit that calculates the sensor Y offset by the formula represented by
By bringing the grip portion into contact with the tool sensor from above, the actual Z coordinate of the tool sensor is detected, the sensor Z offset is E1z, the actual Z coordinate of the tool sensor is TSz, and the upper surface of the tool sensor. When the design Z coordinate of is DTSz,
E1z = TSz-DTZz
The sensor Z offset calculation unit that calculates the sensor Z offset by the formula represented by
The cutting machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising.
前記記憶部には、前記第1基準点から前記ストッカーまでの距離と、前記第2基準点の設計上のX座標が記憶され、
前記ストッカーオフセット算出部は、
前記ストッカーXオフセットをE2x、前記第2基準点のX座標をM_P2x、前記第2基準点の設計上のX座標をDM_P2x、前記第1基準点から前記ストッカーまでの距離をDとしたとき、
E2x=(M_P1x+((M_P2x−M_P1x)/(DM_P2x−DM_P1x))×D)−(DM_P1x+D)
で表される式によって、前記ストッカーXオフセットを算出するストッカーXオフセット算出部と、
前記ストッカーYオフセットをE2y、前記第2基準点のY座標をM_P2yとしたとき、
E2y=(M_P1y+((M_P2y−M_P1y)/(M_P2x−M_P1x))×D)−DM_P1y
で表される式によって、前記ストッカーYオフセットを算出するストッカーYオフセット算出部と、
前記ストッカーZオフセットをE2z、前記第2基準点のZ座標をM_P2zとしたとき、
E2z=(M_P1z+((M_P2z−M_P1z)/(M_P2x−M_P1x))×D)−DM_P1z
で表される式によって、前記ストッカーZオフセットを算出するストッカーZオフセット算出部と、
を備えた、請求項4に記載された切削加工機。 The stocker offset includes a stocker X offset which is the stocker offset in the X-axis direction, a stocker Y offset which is the stocker offset in the Y-axis direction, and a stocker Z offset which is the stocker offset in the Z-axis direction.
In the storage unit, the distance from the first reference point to the stocker and the design X coordinate of the second reference point are stored.
The stocker offset calculation unit
When the stocker X offset is E2x, the X coordinate of the second reference point is M_P2x, the design X coordinate of the second reference point is DM_P2x, and the distance from the first reference point to the stocker is D.
E2x = (M_P1x + ((M_P2x-M_P1x) / (DM_P2x-DM_P1x)) x D)-(DM_P1x + D)
The stocker X offset calculation unit that calculates the stocker X offset by the formula represented by
When the stocker Y offset is E2y and the Y coordinate of the second reference point is M_P2y,
E2y = (M_P1y + ((M_P2y-M_P1y) / (M_P2x-M_P1x)) x D) -DM_P1y
The stocker Y offset calculation unit that calculates the stocker Y offset by the formula represented by
When the stocker Z offset is E2z and the Z coordinate of the second reference point is M_P2z,
E2z = (M_P1z + ((M_P2z-M_P1z) / (M_P2x-M_P1x)) x D) -DM_P1z
The stocker Z offset calculation unit that calculates the stocker Z offset by the formula represented by
4. The cutting machine according to claim 4.
前記スピンドルには、前記把持部を回転させる際の基準の位置である回転基準位置が設定されており、
前記制御装置は、前記回転基準位置を基準にして回転角度が0°となるように前記スピンドルを回転させたときにおける前記把持部に把持された前記検出ツールと、前記回転基準位置を基準にして回転角度が180°となるように前記スピンドルを回転させたときにおける前記把持部に把持された前記検出ツールと、の振れ幅である偏心オフセットを算出する偏心オフセット算出部を備え、
前記センサオフセット算出部は、前記偏心オフセットに基づいて、前記センサオフセットを算出し、
前記ストッカーオフセット算出部は、前記偏心オフセットに基づいて、前記ストッカーオフセットを算出する、請求項1から5までの何れか一つに記載された切削加工機。 The cutting head has a spindle that rotates the grip portion about a rotation axis.
A rotation reference position, which is a reference position when rotating the grip portion, is set on the spindle.
The control device refers to the detection tool gripped by the grip portion when the spindle is rotated so that the rotation angle becomes 0 ° with reference to the rotation reference position, and the rotation reference position as a reference. It is provided with the detection tool gripped by the grip portion when the spindle is rotated so that the rotation angle is 180 °, and an eccentric offset calculation unit for calculating the eccentric offset which is the swing width.
The sensor offset calculation unit calculates the sensor offset based on the eccentric offset.
The cutting machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the stocker offset calculation unit calculates the stocker offset based on the eccentric offset.
前記偏心オフセットは、X軸方向の前記偏心オフセットである偏心Xオフセットと、Y軸方向の前記偏心オフセットである偏心Yオフセットとを有し、
前記偏心オフセット算出部は、
前記回転基準位置を基準にして、前記スピンドルの回転角度が0°となるように前記スピンドルを回転させる第1スピンドル回転部と、
前記スピンドルの回転角度が0°のとき、前記第1突起の外周面上の点であって、X軸方向における端に位置する第9測定点のX座標である第1偏心X座標を検出する第1角度X検出部と、
前記スピンドルの回転角度が0°のとき、前記第1突起の外周面上の点であって、Y軸方向における端に位置する第10測定点のY座標である第1偏心Y座標を検出する第1角度Y検出部と、
前記回転基準位置を基準にして、前記スピンドルの回転角度が180°となるように前記スピンドルを回転させる第2スピンドル回転部と、
前記スピンドルの回転角度が180°のとき、前記第9測定点のX座標である第2偏心X座標を検出する第2角度X検出部と、
前記スピンドルの回転角度が180°のとき、前記第10測定点のY座標である第2偏心Y座標を検出する第2角度Y検出部と、
前記第1偏心X座標と、前記第2偏心X座標との差を前記偏心Xオフセットとする偏心Xオフセット算出部と、
前記第1偏心Y座標と、前記第2偏心Y座標との差を前記偏心Yオフセットとする偏心Yオフセット算出部と、
を備えた、請求項6に記載された切削加工機。 The eccentric offset is represented by the coordinates of the XYZ Cartesian coordinate system.
The eccentric offset has an eccentric X offset which is the eccentric offset in the X-axis direction and an eccentric Y offset which is the eccentric offset in the Y-axis direction.
The eccentric offset calculation unit
A first spindle rotating portion that rotates the spindle so that the rotation angle of the spindle becomes 0 ° with reference to the rotation reference position.
When the rotation angle of the spindle is 0 °, the first eccentric X coordinate, which is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion and is the X coordinate of the ninth measurement point located at the end in the X-axis direction, is detected. First angle X detector and
When the rotation angle of the spindle is 0 °, the first eccentric Y coordinate, which is the Y coordinate of the tenth measurement point located at the end in the Y axis direction, which is a point on the outer peripheral surface of the first protrusion, is detected. 1st angle Y detector and
A second spindle rotating portion that rotates the spindle so that the rotation angle of the spindle is 180 ° with reference to the rotation reference position.
When the rotation angle of the spindle is 180 °, the second angle X detection unit that detects the second eccentric X coordinate, which is the X coordinate of the ninth measurement point,
When the rotation angle of the spindle is 180 °, the second angle Y detection unit that detects the second eccentric Y coordinate, which is the Y coordinate of the tenth measurement point,
An eccentric X offset calculation unit that uses the difference between the first eccentric X coordinate and the second eccentric X coordinate as the eccentric X offset.
An eccentric Y offset calculation unit that uses the difference between the first eccentric Y coordinate and the second eccentric Y coordinate as the eccentric Y offset.
6. The cutting machine according to claim 6.
前記ストッカー、前記ツールセンサ、前記第1突起、および、前記第2突起は、それぞれX軸方向に並んで配置されている、請求項1から8までの何れか一つに記載された切削加工機。 The position of the magazine with respect to the main body is represented by the XYZ Cartesian coordinate system.
The cutting machine according to any one of claims 1 to 8, wherein the stocker, the tool sensor, the first protrusion, and the second protrusion are arranged side by side in the X-axis direction. ..
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