JP3093192B2 - Work processing apparatus and computer-readable recording medium - Google Patents
Work processing apparatus and computer-readable recording mediumInfo
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Landscapes
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はワーク加工装置及び
コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に係り、特
に、ワーク形状を測定するための構成部分を有する装置
並びにワーク形状を測定するための機能を有する実行プ
ログラムを格納した記録媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a workpiece processing apparatus and a computer-readable recording medium, and more particularly to an apparatus having a component for measuring a workpiece shape and an execution device having a function for measuring a workpiece shape. The present invention relates to a recording medium storing a program.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、種々のワークを加工するためのN
C加工装置が様々な製造分野において用いられている
が、新製品を開発する頻度の増大や開発期間の短縮が要
求されている昨今では、複雑な3次元形状を高精度かつ
迅速に加工する技術が必要とされている。現時点では、
ワークの3次元形状を設計するための3次元CAD(コ
ンピュータ支援デザインソフトウェア)や、3次元CA
M(コンピュータ支援設計ソフトウェア)などが盛んに
使用されてきており、これらのソフトウェアによって設
計の期間短縮、設計作業の効率化などが図られている。2. Description of the Related Art At present, N is used for machining various workpieces.
C processing equipment is used in various manufacturing fields, but nowadays it is required to increase the frequency of developing new products and shorten the development period. Is needed. At the moment,
3D CAD (Computer Aided Design Software) for designing 3D shapes of workpieces, 3D CA
M (computer-aided design software) and the like have been actively used, and these software are used to shorten the design period and increase the efficiency of the design work.
【0003】しかしながら、上記の設計によって確定さ
れた形状データに基づいて加工データを導出するには、
加工装置の機械構造、加工工具などの加工特性を考慮す
る必要があり、加工現場のノウハウによって加工装置の
設定を手動で行いながら製品を作り出しているのが現状
である。However, to derive machining data based on the shape data determined by the above design,
It is necessary to consider the machining characteristics of the machining apparatus, such as the machine structure and machining tools, and the current situation is that products are produced while manually setting the machining apparatus using the know-how of the machining site.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の精密
かつ複雑なNC加工装置においても、上述の形状データ
に合致した高精度の形状加工を行うことは非常に困難で
ある。たとえば、上述のように加工装置の機械構造や加
工工具などの加工特性によって同じ形状データに基づい
て加工を行っても細部形状が微妙に異なり、形状データ
通りの高精度な加工を実現することは難しい。また、加
工装置の機械構造に関して、たとえば駆動軸のわずかな
軸ずれによって加工形状が大きく変化してしまうなど、
構造的な精度不足が加工精度に影響することがあるが、
構造的な軸ずれなどの影響を機械的に修正することは非
常に困難である。By the way, it is very difficult to perform a high-precision shape processing in accordance with the above-mentioned shape data even with a recent accurate and complicated NC processing apparatus. For example, as described above, even if machining is performed based on the same shape data depending on the machining structure of the machining device or machining characteristics of the machining tool, the detailed shape is slightly different, and it is not possible to realize highly accurate machining according to the shape data. difficult. In addition, regarding the mechanical structure of the processing device, for example, the processing shape greatly changes due to slight axis deviation of the drive shaft.
Lack of structural accuracy may affect machining accuracy,
It is very difficult to mechanically correct the effects such as structural misalignment.
【0005】また、上記のワーク加工に際しては、ワー
ク形状の正確な把握が必要であり、このために近年種々
の3次元形状測定装置が提供されている。この3次元形
状測定装置においては、高精度な形状測定を迅速、か
つ、汎用性を持って測定する機能が要求されるが、高精
度な形状測定は測定情報の増大を招いて測定時間を増大
させるとともに種々の複雑な形状測定の可能な複雑な機
構を嫌うため、これらの機能を並立させることがきわめ
て困難であるという問題点がある。[0005] In the above-described processing of a workpiece, it is necessary to accurately grasp the shape of the workpiece. For this reason, various three-dimensional shape measuring devices have recently been provided. In this three-dimensional shape measuring apparatus, a function of quickly and highly versatilely measuring high-accuracy shape is required, but high-accuracy shape measurement increases measurement information and increases measurement time. In addition, there is a problem that it is extremely difficult to provide these functions in parallel because the user dislikes a complicated mechanism capable of measuring various complicated shapes.
【0006】そこで本発明には上記問題点を解決するも
のであり、その課題は、加工装置の機械構造や加工工具
の加工特性に起因する加工誤差を補完することができる
加工技術を提供することにあり、また、ワークの形状測
定に際しては高精度で、しかも、迅速かつ汎用性の高い
形状測定技術を提供することにあり、さらに、これらの
技術によって種々ののワークを高精度に、かつ、迅速に
製造することのできるシステムを構築することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a processing technique capable of complementing a processing error caused by a mechanical structure of a processing apparatus or a processing characteristic of a processing tool. In addition, in measuring the shape of the work, it is to provide a high-precision, yet quick and versatile shape measurement technology, and furthermore, with these technologies, various works can be accurately measured, and It is to build a system that can be manufactured quickly.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のワーク加工装置が講じた手段は、ワーク形状
に対応した基準形状を示す形状データに基づいて加工デ
ータを生成する加工データ生成手段と、ワークを加工す
る加工手段と、該加工手段を前記加工データに基づいて
制御する加工制御手段と、加工後のワークの形状を測定
する形状測定手段と、該形状測定手段をワークに対して
相対的に動作させる相対的駆動手段と、前記形状データ
に基づいて前記相対的駆動手段を制御する測定動作制御
手段とを有するワーク加工装置において、前記形状デー
タと、前記形状測定手段により測定されたワーク測定形
状との間の形状誤差データを導出し、該形状誤差データ
に 基づいて前記加工データ生成手段により修正加工デー
タを生成し、該修正加工データに基づいて前記加工手段
によりワークを修正加工するように構成され、前記加工
手段は、処理ヘッドと、該処理ヘッドをX軸、Y軸及び
Z軸方向にそれぞれ移動可能に構成されたヘッド駆動機
構と、ワーク台と、該ワーク台をH軸及びV軸方向に回
動させる台駆動機構とを有する5軸構成を備え、前記台
駆動機構におけるH軸の軸線方向に離れた複数の被検出
部と、前記被検出部を検出可能で、前記処理ヘッドに装
着して用いられる検出装置とを設け、前記台駆動機構に
より前記ワーク台をH軸周りに回動させながら、前記処
理ヘッドに装着された前記検出装置により複数の前記被
検出部の位置測定をそれぞれ繰り返し行い、H軸の軸ず
れを算出し、この算出値によって前記軸ずれを内部処理
により補償して、前記加工手段による加工及び前記形状
測定手段による測定を行うように構成されていることを
特徴とする。 Means taken by the work processing apparatus of the present invention to solve the above-mentioned problems include a work shape
Machining data based on the shape data indicating the reference shape corresponding to
Processing data generation means for generating data
Processing means based on the processing data
Processing control means for controlling and measuring the shape of the workpiece after processing
Measuring means, and applying the shape measuring means to a workpiece.
Relative driving means for relatively operating, and the shape data
Measurement operation control for controlling the relative driving means based on
A workpiece processing apparatus having
And the workpiece measurement type measured by the shape measuring means.
Deriving shape error data between the shape and the shape error data
Correction processing data by the processing data generating means on the basis of
Processing means based on the corrected processing data.
The workpiece is modified by the
The means includes a processing head, and an X axis, a Y axis,
Head drive device configured to be movable in each of the Z-axis direction
Structure, a work table, and turning the work table in the H-axis and V-axis directions.
A five-axis configuration having a table drive mechanism for moving the table.
Multiple detected objects separated in the axial direction of the H axis in the drive mechanism
Part and the detected part can be detected and mounted on the processing head.
And a detection device to be used with
While rotating the work table around the H axis,
A plurality of the target devices by the detection device mounted on the processing head.
Repeat the position measurement of the detecting part,
Is calculated, and the axis deviation is internally processed based on the calculated value.
Processing by the processing means and the shape
That it is configured to perform measurements by measuring means
Features.
【0008】本発明において、前記測定動作制御手段
は、測定すべきワーク表面が前記測定手段に対して所定
の角度範囲内に保持されるように前記相対的駆動手段を
制御するように構成されていることが好ましい。 In the present invention, the measuring operation control means
Means that the surface of the workpiece to be measured is
The relative driving means so as to be maintained within the angle range of
Preferably, it is configured to control.
【0009】本発明において、修正加工の不要なワーク
部分が存在するときに前記形状誤差データに基づいて修
正加工範囲を限定するための修正加工限定手段を備えて
いることが好ましい。 In the present invention, a work that does not require correction processing
When there is a part, repair based on the shape error data
Equipped with a means for limiting correction processing to limit the range of normal processing
Is preferred.
【0010】次に、本発明のコンピュータ読み取り可能
な記録媒体は、上記ワーク加工装置の動作手順をコンピ
ュータにより実行可能にするための実行プログラムを格
納したものである。 Next, the computer readable of the present invention
For a simple recording medium, the operation procedure of the work processing device is compiled.
The executable program to make it executable by the
It is what was paid.
【0011】ワーク形状測定装置は、ワーク形状を測定
するための測定手段と、該測定手段をワークに対して相
対的に動作させる相対的駆動手段と、前記測定手段によ
るワーク形状の測定中に前記相対的駆動手段を制御する
測定動作制御手段とを有し、前記測定動作制御手段は、
ワーク形状に対応した基準形状を表す形状データに基づ
いて前記相対的駆動手段を制御して前記測定手段を相対
的に動作させるように構成されている。この手段によれ
ば、形状データに基づいて測定手段を動作させることに
より、測定手段の不要な、かつ、精度悪化に繋がる動作
を低減することができるため、測定時間の短縮や測定精
度の向上を図ることができる。なお、形状データとして
はワークの設計形状又は目標形状を表すもの、ワークの
概略形状を表すものなどがあり、後述する実施形態にお
ける形状データPPや汎用形状データPDがこれに相当
する。また、CADデータなどが予め存在する場合には
そのデータそのもの若しくはそのデータを変換したデー
タを形状データとして用いることができるが、後述のよ
うにより簡易な手段にてワーク形状を計測した結果を示
すデータでもよい。The work shape measuring device includes a measuring means for measuring the work shape, a relative driving means for operating the measuring means relatively to the work, and a measuring means for measuring the work shape by the measuring means. Measuring operation control means for controlling the relative driving means, wherein the measuring operation control means,
The relative driving means is controlled based on shape data representing a reference shape corresponding to the workpiece shape, and the measuring means is relatively operated . According to this means, by operating the measuring means based on the shape data, it is possible to reduce the unnecessary operation of the measuring means and the operation leading to the deterioration of accuracy, thereby shortening the measuring time and improving the measuring accuracy. Can be planned. The shape data includes data representing a design shape or a target shape of the work, data representing a schematic shape of the work, and the like. The shape data PP and general-purpose shape data PD in the embodiments described later correspond to these. When CAD data or the like exists in advance, the data itself or data obtained by converting the data can be used as shape data. However, data indicating the result of measuring the work shape by simpler means as described later is used. May be.
【0012】上記ワーク形状測定装置において、前記相
対的駆動手段は、前記測定動作制御手段によって制御さ
れる、前記測定手段を動作させる測定側駆動手段及びワ
ーク姿勢を変更するワーク姿勢変更手段を含み、前記測
定動作制御手段は、前記形状データに基づいて、測定す
べきワーク表面が前記測定手段に対して所定の位置関係
及び/又は姿勢範囲内に保持されるように制御してワー
ク姿勢を変化させることが好ましい。形状データに基づ
いて測定手段を動作させながらワーク姿勢を変化させる
ことにより、ワーク表面が測定手段に対して所定の位置
関係及び/又は姿勢関係に保持されるようにより容易に
制御することができる。In the above-described work shape measuring apparatus , the relative driving means includes a measuring-side driving means for operating the measuring means and a work posture changing means for changing a work posture, which are controlled by the measuring operation control means. The measurement operation control means controls the work surface to be measured based on the shape data so that the work surface is maintained within a predetermined positional relationship and / or a posture range with respect to the measurement means to change the work posture. Is preferred. By changing the posture of the work while operating the measuring means based on the shape data, it is possible to more easily control the surface of the work so as to maintain a predetermined positional relationship and / or posture relationship with the measuring means.
【0013】この場合において、前記測定動作制御手段
によって制御され、保持される位置関係及び/又は姿勢
関係の範囲は、前記測定手段の測定方向に対するワーク
表面の角度範囲であることが好ましい。測定手段の測定
方向に対するワーク表面の角度を所定範囲内に保持する
ことによって測定手段の測定精度を向上させることがで
きるとともに測定手段によるワーク形状に対する対応性
を高めることができる。例えば、測定手段としてはレー
ザ光のワーク表面からの反射光をとらえてワーク表面ま
での距離を測定するレーザプローブを用いる方法、接触
プローブによりワーク表面の高さを測る方法、ワーク表
面を撮像して干渉縞や投影縞などを参照して表面形状を
測る方法などがあるが、いずれの方法においても、測定
方向はワーク表面に直交する方向に近い方向とすること
が好ましく、ワーク表面に直交する方法とすることが最
も望ましい。In this case , it is preferable that the range of the positional relationship and / or the attitude relationship controlled and held by the measurement operation control means is an angle range of the work surface with respect to the measurement direction of the measurement means. By maintaining the angle of the work surface with respect to the measurement direction of the measurement means within a predetermined range, the measurement accuracy of the measurement means can be improved and the responsiveness of the measurement means to the work shape can be enhanced. For example, as a measuring means, a method using a laser probe for measuring the distance to the work surface by capturing the reflected light of the laser light from the work surface, a method for measuring the height of the work surface with the contact probe, and imaging the work surface Although there is a method of measuring the surface shape with reference to interference fringes and projection fringes, etc., in any method, the measurement direction is preferably a direction close to a direction orthogonal to the work surface, and a method orthogonal to the work surface Is most desirable.
【0014】この場合において、前記形状データと前記
測定手段により測定されたワークの測定形状との間の形
状誤差データを導出するように構成されていることが好
ましい。形状データとワークの測定形状との間の形状誤
差データを導出することにより、ワークの形状誤差を把
握して修正加工の目安として用いることができる。In this case , it is preferable that the apparatus is configured to derive shape error data between the shape data and the measured shape of the workpiece measured by the measuring means. By deriving the shape error data between the shape data and the measured shape of the work, the shape error of the work can be grasped and used as a standard for correction processing.
【0015】この場合において、前記形状データを、ワ
ーク画像を取得することによって得られた概略のワーク
形状を示すものとして求める概略形状取得手段を備えて
いることが好ましい。ワーク形状測定装置として未知の
形状を備えたワークを測定する場合には測定時に用いる
形状データを取得するための何らかの手段が必要となる
が、本項によれば、ワーク画像を取得することによって
概略のワーク形状を示す形状データが得られる。ワーク
画像に基づいて形状データを求めるため、形状データの
取得のための時間を短縮することができる。ワーク画像
に基づいて形状データを求める方法としては、複数の方
向や距離からワークを計測した結果を方向や距離を参照
して合成処理する方法、ワーク表面に干渉縞を形成した
り、縞模様、格子模様などを投影したりして、これらの
模様に基づいてワーク表面の形状を算出する方法などが
ある。In this case , it is preferable that the apparatus further comprises a rough shape obtaining means for obtaining the shape data as indicating a rough work shape obtained by obtaining a work image. When a workpiece having an unknown shape is measured as a workpiece shape measuring device, some means for acquiring shape data used at the time of measurement is required. Is obtained. Since the shape data is obtained based on the work image, the time for acquiring the shape data can be reduced. As a method of obtaining shape data based on a work image, a method of synthesizing a result of measuring a work from a plurality of directions and distances with reference to directions and distances, forming interference fringes on a work surface, a stripe pattern, For example, there is a method of projecting a lattice pattern or the like and calculating the shape of the work surface based on these patterns.
【0016】ワーク加工装置は、ワーク形状に対応した
基準形状を示す形状データに基づいて加工データを生成
する加工データ生成手段と、ワークを加工する加工手段
と、該加工手段を前記加工データに基づいて制御する加
工制御手段と、前記加工されたワーク形状を測定する測
定手段と、該測定手段をワークに対して相対的に動作さ
せる相対的駆動手段と、前記形状データに基づいて前記
相対的駆動手段を制御する測定動作制御手段とを有する
ことを特徴とする。この手段によれば、形状データに基
づいてワークを加工することができるとともに、形状デ
ータを用いて迅速かつ正確に加工後のワークの形状を測
定することができる。[0016] The workpiece processing apparatus includes a processing data generating means for generating processing data based on shape data indicating a reference shape corresponding to the workpiece shape, a processing means for processing the workpiece, and a processing means for processing the workpiece based on the processing data. Control means for controlling the workpiece, measuring means for measuring the shape of the processed workpiece, relative driving means for operating the measuring means relative to the workpiece, and the relative driving based on the shape data. Measuring operation control means for controlling the means . According to this means, the workpiece can be processed based on the shape data, and the shape of the processed workpiece can be quickly and accurately measured using the shape data.
【0017】この場合において、前記測定動作制御手段
は、測定すべきワーク表面が前記測定手段に対して所定
の位置関係及び/又は姿勢範囲内に保持されるように前
記相対的駆動手段を制御して前記測定手段の相対的位置
及び/又は姿勢を変更させることが好ましい。In this case , the measuring operation control means controls the relative driving means so that the surface of the work to be measured is kept within a predetermined positional relationship and / or a posture range with respect to the measuring means. It is preferable to change the relative position and / or posture of the measuring means.
【0018】この場合において、前記形状データと、前
記測定手段により測定されたワーク測定形状との間の形
状誤差データを導出し、該形状誤差データに基づいて前
記加工データ生成手段により再度前記加工データを生成
するように構成されていることが好ましい。In this case , shape error data between the shape data and the workpiece measured shape measured by the measuring means is derived, and the working data generating means re-executes the working data based on the shape error data. Is preferably generated.
【0019】この場合において、前記形状誤差データに
基づいて修正加工の必要なワーク部分を限定した部分加
工データを生成する修正加工限定手段を備え、該部分加
工データに基づいて前記加工制御手段が前記加工手段を
制御するように構成されていることが望ましい。このよ
うにすれば、形状誤差データに基づく修正加工を必要部
位のみに限定して行うことができるので、迅速に修正加
工を実施することができる。In this case , there is provided correction processing limiting means for generating partial processing data in which a work portion requiring correction processing is limited based on the shape error data, and the processing control means controls the processing control means based on the partial processing data. It is desirable to be configured to control the processing means. With this configuration, the correction processing based on the shape error data can be performed only on a necessary portion, so that the correction processing can be quickly performed.
【0020】コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
上記のいずれかに記載された前記測定動作制御手段又は
装置全体の動作手順をコンピュータで実行可能にするた
めの実行プログラムを格納したものである。測定動作制
御手段は、ワーク形状測定装置としての動作の主要部を
実行可能にするための実行プログラムにより実現可能に
構成することが可能であり、また、装置全体の動作手順
は、それぞれ、ワーク形状測定装置或いはワーク加工装
置としての作業手順を順次自動的に実行していくように
実行プログラムにより実現可能に構成することが可能で
ある。なお、測定動作制御手段は、後述する実施形態に
おいて、測定用制御データ生成プログラム12、測定デ
ータ処理プログラム13及びNC制御プログラム112
によって実現される機能実現手段に相当するものであ
り、一体的に構成されていても、或いはまた、複数のユ
ニットプログラム部に分割されて構成されていても構わ
ない。The computer-readable recording medium includes:
An execution program for enabling a computer to execute the operation procedure of the measurement operation control means or the entire apparatus described in any of the above is stored . The measurement operation control means can be realized by an execution program for enabling the main part of the operation as the workpiece shape measuring device to be executable. It is possible to realize a work procedure as a measuring apparatus or a work processing apparatus by sequentially and automatically executing an operation program. Note that the measurement operation control means includes a measurement control data generation program 12, a measurement data processing program 13, and an NC control program 112 in an embodiment described later.
It is equivalent to a function realizing means realized by the above, and may be configured integrally, or may be configured by being divided into a plurality of unit program units.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係るワーク加工装置及びコンピュータにより読み取り
可能な記録媒体の実施形態について説明する。図1は本
発明に係る第1実施形態を用いたワーク加工の手順を示
す概略フローチャートである。3次元CAD/CAM1
1によって設計された形状データPPは、たとえば3次
元の点群データなどとして出力され、この形状データP
Pに基づいてコンピュータ処理により形状面生成などの
処理が行われ、汎用性のある形状面データなどとして汎
用形状データPDが形成される。次に、汎用形状データ
PDに基づいて形状測定に用いられる、測定プローブの
駆動制御用データやワーク台の駆動制御用データなどを
導出するための基礎となる測定制御用データQDが生成
される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of a work processing apparatus and a computer-readable recording medium according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic flowchart showing a procedure of a work processing using the first embodiment according to the present invention. 3D CAD / CAM1
1 is output as, for example, three-dimensional point cloud data.
Processing such as generation of a shape surface is performed by computer processing based on P, and general-purpose shape data PD is formed as general-purpose shape surface data or the like. Next, measurement control data QD, which is a basis for deriving drive control data of a measurement probe, drive control data of a work table, and the like, used for shape measurement based on the general-purpose shape data PD is generated.
【0022】一方、上記の形状データPPはNC加工装
置100のNC制御部110に出力され、通常の加工方
法と同様に、NC加工制御用データNDに変換される。
ここで、NC加工を行う場合にはNC加工機構120の
処理ヘッドに加工工具を装着してNC加工機構120に
より加工を行い、その後、必要に応じて処理ヘッドに測
定プローブを装着してワークの形状測定を行う。また、
加工を行わずに直接測定を行うことも可能である。この
形状測定においては、上記の形状データPPや汎用形状
データPDに基づいて生成された上記の測定制御用デー
タQDが用いられる。On the other hand, the shape data PP is output to the NC control unit 110 of the NC processing device 100, and is converted into NC processing control data ND in the same manner as in a normal processing method.
Here, when performing the NC processing, a processing tool is mounted on the processing head of the NC processing mechanism 120 to perform processing by the NC processing mechanism 120, and then, if necessary, a measurement probe is mounted on the processing head to perform processing of the workpiece. Perform shape measurement. Also,
It is also possible to measure directly without performing any processing. In the shape measurement, the measurement control data QD generated based on the shape data PP and the general-purpose shape data PD is used.
【0023】NC加工機構120は種々の機構を用いる
ことができるが、その一例としては、図3に示すように
処理ヘッド121とワーク台122とを備えたものがあ
る。この場合、処理ヘッド121は測定側駆動手段であ
るヘッド駆動機構123によりX軸,Y軸,Z軸の3軸
方向にそれぞれ直線的に移動可能に構成され、ワーク台
122はワーク姿勢変更手段である台駆動機構124に
よりH軸及びV軸の周りにそれぞれ回動可能に構成さ
れ、全体として5軸の動作機構を構成している。処理ヘ
ッド121には、図示の複数の加工工具125又は測定
プローブ126の中のいずれか一つを装着することが可
能である。ヘッド駆動機構123及び台駆動機構124
は共にNC制御部110によって制御される。As the NC processing mechanism 120, various mechanisms can be used. One example is an NC processing mechanism having a processing head 121 and a work table 122 as shown in FIG. In this case, the processing head 121 is configured to be linearly movable in each of three X-axis, Y-axis, and Z-axis directions by a head driving mechanism 123 serving as a measurement-side driving unit. A certain table drive mechanism 124 is configured to be rotatable around the H axis and the V axis, respectively, and constitutes a five-axis operation mechanism as a whole. The processing head 121 can be mounted with one of a plurality of processing tools 125 or a measurement probe 126 shown in the drawing. Head drive mechanism 123 and table drive mechanism 124
Are both controlled by the NC control unit 110.
【0024】ワーク形状の測定は、たとえば、まずレー
ザ光を照射してその反射光を検知することによりワーク
表面位置を検出するレーザプローブなどの非接触プロー
ブを用いた非接触測定を実施し、その後、非接触測定で
は測定不可能な部分をタッチプローブなどの接触式プロ
ーブにより接触測定を行う。このとき、上述の形状デー
タPP若しくは汎用形状データPDに対応する形状がワ
ーク20に既に存在する場合には、処理ヘッド121及
びワーク台122を形状データPP又は汎用形状データ
PDに基づいて相対的に駆動することによって測定を最
適化することができる。たとえば、いずれの測定方法に
おいても測定プローブ121はワーク台122上に固定
されたワーク20に対して直線的に作用するので、測定
プローブ121と、この測定プローブ121が作用する
ワーク20の表面との姿勢関係を所定角度範囲内に保持
する、好ましくは一定角度にすることによって、確実に
測定を行うことができるとともに高精度に測定すること
ができる。すなわち、レーザプローブではワーク表面か
らの反射光を検出するためにレーザ照射方向に対してワ
ーク表面の面方位が一致するか若しくはその近傍に向い
ている必要があり、また、接触プローブでもプローブの
検出精度を保持するには接触方向に対してワーク表面の
面方位が一致するか若しくはその近傍に向いている必要
がある。さらに、いずれの測定プローブ126において
も、たとえば、プローブの走査軌道を、上記の形状デー
タPP又は汎用形状データPDに沿って、或いは、これ
らのデータを前提として、処理ヘッド121とワーク台
122との相対的動作により決定し、動作させることに
より、測定に要する時間の短縮及び測定精度の向上を図
ることが可能になる。なお、プローブの走査軌道を上記
の形状データPP又は汎用形状データPDに沿って動作
させることにより、後述するように、測定データそのも
のにより形状データと測定結果との差を直接に得ること
ができ、形状データと測定結果との比較処理が不要にな
るという利点もある。The work shape is measured, for example, by first performing non-contact measurement using a non-contact probe such as a laser probe for irradiating laser light and detecting the reflected light to detect the work surface position. In addition, contact measurement is performed on a portion that cannot be measured by non-contact measurement using a contact probe such as a touch probe. At this time, if a shape corresponding to the shape data PP or the general-purpose shape data PD already exists in the workpiece 20, the processing head 121 and the work table 122 are relatively moved based on the shape data PP or the general-purpose shape data PD. By driving, the measurement can be optimized. For example, in any of the measurement methods, the measurement probe 121 linearly acts on the work 20 fixed on the work table 122, so that the measurement probe 121 and the surface of the work 20 on which the measurement probe 121 acts are measured. By maintaining the posture relationship within a predetermined angle range, preferably at a fixed angle, it is possible to perform the measurement reliably and to perform the measurement with high accuracy. That is, in order to detect the reflected light from the work surface, the laser probe needs to have the surface orientation of the work surface coincident with or close to the laser irradiation direction. In order to maintain accuracy, it is necessary that the surface orientation of the work surface coincides with the contact direction or is oriented in the vicinity thereof. Further, in any of the measurement probes 126, for example, the scanning trajectory of the probe is set along the shape data PP or the general-purpose shape data PD, or based on these data, between the processing head 121 and the work table 122. By determining and operating based on the relative operation, it is possible to reduce the time required for the measurement and improve the measurement accuracy. By operating the scanning trajectory of the probe along the shape data PP or the general-purpose shape data PD, a difference between the shape data and the measurement result can be directly obtained by the measurement data itself, as described later. There is also an advantage that comparison processing between the shape data and the measurement result becomes unnecessary.
【0025】上記の方法によって実施された測定により
ワーク形状を示す測定データDTが点群データ、走査線
データ、面データなどとして導出され、この測定データ
DTは、上記の形状データPP若しくは汎用形状データ
PDと比較されて、両者の形状の差異を表す形状誤差デ
ータAMが出力される。なお、上述のように測定プロー
ブ126により検出された測定データが形状データPP
又は汎用形状データPDとワーク形状との差異を表す形
状誤差データAMそのものとなっている場合にはこのよ
うな処理は不要となるか、或いは、スムージング処理な
どのノイズ除去やデータ形式の変換などのような単なる
データの簡易処理のみで足りることとなる。なお、形状
データが目標形状を表す場合には、この処理において形
状データに対してワークの測定形状が削りすぎなど回復
不可能な状態に至っている場合には警報を鳴らすなど、
操作者に報知する手段が設けられており、それ以降の動
作は中止される。The measurement data DT indicating the workpiece shape is derived as point cloud data, scanning line data, surface data, etc. by the measurement performed by the above method, and the measurement data DT is the above-mentioned shape data PP or general-purpose shape data. Compared with the PD, shape error data AM indicating the difference between the two shapes is output. Note that the measurement data detected by the measurement probe 126 as described above is the shape data PP.
Alternatively, if the data is the shape error data AM itself representing the difference between the general-purpose shape data PD and the workpiece shape, such processing is unnecessary, or noise reduction such as smoothing processing or data format conversion is performed. Such simple processing of data alone is sufficient. In addition, when the shape data represents the target shape, in this processing, if the measured shape of the workpiece is in an unrecoverable state such as excessively shaving the shape data, an alarm is sounded,
Means for notifying the operator are provided, and subsequent operations are stopped.
【0026】上記のようにして導出された形状誤差デー
タAMは、NC加工装置100内にて上記の加工データ
NDに変換され、再び加工が実施される。ただし、この
加工後においては、再び上述のように測定を実施して再
度の形状誤差データを導出してもよく、或いは、測定を
実施してからその最終形状の測定データを導出するだけ
でもよく、さらには、加工後に作業をそのまま終了させ
てもよい。The shape error data AM derived as described above is converted into the above-mentioned processing data ND in the NC processing apparatus 100, and the processing is performed again. However, after this processing, the measurement may be performed again as described above to derive the shape error data again, or only the measurement may be performed and then the measurement data of the final shape may be derived. Further, the operation may be terminated as it is after the processing.
【0027】図8には、本実施形態のハード構成例の概
略を示す。この構成例では、パーソナルコンピュータな
どのデータ処理装置10に、3次元CAD/CAM1
1、測定用制御データ生成プログラム12及び測定デー
タ処理プログラム13をインストールしてある。3次元
CAD/CAM11は設計者の意図に基づいて3次元の
形状データPPや汎用形状データPDを生成するもので
ある。なお、この3次元CAD/CAM11がコンピュ
ータ10にインストールされていなくても、外部から形
状データPPや汎用形状データPDを取り込むようにす
ればよい。FIG. 8 schematically shows an example of a hardware configuration of the present embodiment. In this configuration example, the data processing device 10 such as a personal computer has a three-dimensional CAD / CAM 1
1. A measurement control data generation program 12 and a measurement data processing program 13 are installed. The three-dimensional CAD / CAM 11 generates three-dimensional shape data PP and general-purpose shape data PD based on a designer's intention. Even if the three-dimensional CAD / CAM 11 is not installed in the computer 10, the shape data PP and the general-purpose shape data PD may be imported from outside.
【0028】測定用制御データ生成プログラム12は、
形状データPPや汎用形状データPDから測定用制御デ
ータQDを導出するものである。形状データPPとして
は、点群データ、走査線データ、面データ、各種形式の
CADデータなどのいずれでもよいが、汎用形状データ
PDは、形状データPPに基づいて形成された情報を備
えた、本実施形態における他のデータ処理に共通する所
定形式の形状データである。形状データPPが供給され
た場合には一旦内部処理によって汎用形状データPDに
変換され、この汎用形状データPDから測定用制御デー
タQDが生成される。測定用制御データQDは、NC加
工装置100のNC制御部110において実行される後
述するNC制御プログラム112を動作させるためのデ
ータであり、測定プローブ126とワーク20との間の
相対的動作における動作速度や動作軌跡などを導出する
ための基礎データとなる。The measurement control data generation program 12
The control data for measurement QD is derived from the shape data PP and the general-purpose shape data PD. The shape data PP may be any of point cloud data, scan line data, surface data, various types of CAD data, and the like. The general-purpose shape data PD is a booklet having information formed based on the shape data PP. It is shape data of a predetermined format common to other data processing in the embodiment. When the shape data PP is supplied, it is once converted into general-purpose shape data PD by internal processing, and measurement control data QD is generated from the general-purpose shape data PD. The measurement control data QD is data for operating an NC control program 112, which will be described later, executed by the NC control unit 110 of the NC processing apparatus 100, and is an operation in a relative operation between the measurement probe 126 and the work 20. It becomes basic data for deriving speed, motion trajectory, etc.
【0029】測定データ処理プログラム13は、NC加
工装置100により測定されたワーク形状からワーク形
状の測定データDT及び/又は形状誤差データAMを導
出するものである。ワーク形状の測定データDTとして
は、点群データ、走査線データ、面データなど、ワーク
形状を表すものであればどのような形式であっても構わ
ない。また、測定データDTを導出することなく、直接
形状誤差データAMを求めるものであってもよい。この
測定データ処理プログラム13は、測定されたワーク形
状から測定データDTを導出する過程で、上記の測定用
制御データ生成プログラム12と同様のデータ変換など
のデータ処理を用いる場合があり、この場合には当該デ
ータ処理部分を測定用制御データ生成プログラム12と
機能実現部分を共有するなどの態様で、プログラムとし
て一部融合していたり、一体化していても構わない。The measurement data processing program 13 derives measurement data DT and / or shape error data AM of the workpiece shape from the workpiece shape measured by the NC processing apparatus 100. The work shape measurement data DT may be in any format, such as point cloud data, scan line data, and surface data, as long as it represents the work shape. Further, the shape error data AM may be directly obtained without deriving the measurement data DT. In the process of deriving the measurement data DT from the measured workpiece shape, the measurement data processing program 13 may use data processing such as data conversion similar to that of the measurement control data generation program 12, in this case. The data processing part may be partially integrated or integrated as a program, for example, by sharing the function realization part with the measurement control data generation program 12.
【0030】NC加工装置100は、上記の形状データ
PPや汎用形状データPDから加工用制御データNDを
形成する加工用制御データ生成プログラム111と、加
工用制御データNDや上記の測定用制御データQDを用
いてNC加工機構120を制御するためのNC制御プロ
グラム112とを格納し、NC加工装置100の全体を
制御するNC制御部110と、上記のように実際の駆動
動作部を構成するNC加工機構120とから構成され
る。なお、上記の測定用制御データ生成プログラム1
2、測定データ処理プログラム13及び加工用制御デー
タ生成プログラム111は、データ処理装置10と、N
C制御部110のいずれにおいて実行されるように構成
されていても構わない。なお、NC制御プログラム11
2は、加工制御を行う加工制御プログラムと、測定制御
を行う測定制御プログラムとに分かれていてもよい。The NC machining apparatus 100 includes a machining control data generation program 111 for forming machining control data ND from the shape data PP and general-purpose shape data PD, a machining control data ND and the measurement control data QD. And an NC control program 112 for controlling the NC machining mechanism 120 by using the NC control unit 110 for controlling the entire NC machining apparatus 100, and the NC machining which constitutes the actual driving operation unit as described above. And a mechanism 120. The measurement control data generation program 1
2. The measurement data processing program 13 and the processing control data generation program 111
It may be configured to be executed in any of the C control units 110. Note that the NC control program 11
2 may be divided into a machining control program for performing machining control and a measurement control program for performing measurement control.
【0031】上記の実施形態では、当初はワークの初期
形状と形状データPPとから所定の加工データND
(0)を形成し、この加工データND0に基づいてワー
クの第1次加工を行う。次に、上述の形状測定を実施
し、形状誤差データAM(0)から加工データND
(1)を形成し、第2次加工を実施する。その後、再
度、形状測定を実施した場合には、再び形状補正データ
AM(1)を導出する。このような繰り返し動作は、従
来の粗加工、中仕上げ、最終仕上げのような手順にて順
次実施してもよい。In the above embodiment, initially, the predetermined processing data ND is obtained from the initial shape of the workpiece and the shape data PP.
(0) is formed, and the primary processing of the workpiece is performed based on the processing data ND0. Next, the above-mentioned shape measurement is performed, and the processing data ND
(1) is formed, and the second processing is performed. Thereafter, when the shape measurement is performed again, the shape correction data AM (1) is derived again. Such a repetitive operation may be sequentially performed by a conventional procedure such as rough processing, medium finishing, and final finishing.
【0032】上記の実施形態において、形状が未知のワ
ーク(目標とする形状データがないものという意味であ
る。)の形状を測定する場合には、まず、図5に示すよ
うに撮像装置127を処理ヘッド121に装着してワー
ク21の表面部分を撮影する。撮像装置127には、C
CDカメラなどの撮影カメラ128と、補助光源129
が装備されている。このとき、補助光源128からは、
平行な多数の輝線若しくは暗線又は輝線からなる縞模様
若しくは暗線からなる格子模様がワーク21の表面に投
影される。撮影カメラ128は投影された縞模様又は格
子模様を取り込み、ワーク表面の立体形状を算出する。
この撮像装置127によってワーク表面を複数箇所にお
いて撮影し、これらの画像から算出された立体形状をつ
なぎ合わせて立体的な形状データを合成する。この場合
には、所定面積に設定された撮影カメラ128の撮像範
囲がワーク21の表面の全てをカバーするように適宜に
撮像装置127とワーク台122を動かす。NC制御部
110は、処理ヘッド121とワーク台122の位置及
び姿勢を検出し、これを用いて画像から立体形状の位置
や姿勢を決定する。ただし、撮像装置127にワーク2
1との距離や方向を検出するための検出センサを設けて
も良い。In the above embodiment, when measuring the shape of a workpiece whose shape is unknown (meaning that there is no target shape data), first, as shown in FIG. The work 21 is mounted on the processing head 121 to photograph a surface portion of the work 21. The imaging device 127 includes C
A photographing camera 128 such as a CD camera;
Is equipped. At this time, from the auxiliary light source 128,
A large number of parallel bright lines or dark lines, or stripe patterns composed of bright lines or lattice patterns composed of dark lines are projected on the surface of the work 21. The photographing camera 128 takes in the projected stripe pattern or lattice pattern and calculates the three-dimensional shape of the work surface.
The imaging device 127 photographs the surface of the work at a plurality of locations, and combines the three-dimensional shapes calculated from these images to synthesize three-dimensional shape data. In this case, the imaging device 127 and the work table 122 are appropriately moved so that the imaging range of the imaging camera 128 set to a predetermined area covers the entire surface of the work 21. The NC control unit 110 detects the positions and postures of the processing head 121 and the work table 122 and uses them to determine the position and posture of the three-dimensional shape from the image. However, the work 2 is
A detection sensor for detecting a distance or a direction from the device 1 may be provided.
【0033】上記のようにして検出されたワーク21の
形状データは、上記の形状データPPや汎用形状データ
PDと同様に用いられて上述のように測定や加工が実施
される。なお、撮像装置による画像データから形状デー
タを求める方法としては、上記のような縞模様や格子模
様などを用いることなく、カメラの方向や距離を撮影条
件データとして記録しながら複数の方面及び距離から撮
影した複数の画像データを撮影条件データによって合成
処理する方法でもよい。The shape data of the work 21 detected as described above is used in the same manner as the above-described shape data PP and general-purpose shape data PD, and is measured and processed as described above. In addition, as a method of obtaining shape data from image data by an imaging device, the direction and distance of the camera are recorded as shooting condition data from a plurality of directions and distances without using a stripe pattern or a lattice pattern as described above. A method of synthesizing a plurality of photographed image data with the photographing condition data may be used.
【0034】次に、図6を参照して、上記実施形態にお
いて用いられるNC駆動機構120の機械的動作の誤差
を補償する方法について説明する。この方法は、処理ヘ
ッド121に光学センサなどからなる検出装置130を
装着するとともに台駆動機構124の表面部位にH軸の
軸線方向に離れた複数の被検出部131,132を形成
する。そして、検出装置130によって被検出部13
1,132の位置を測定する。このとき、H軸まわりに
台駆動機構124を回動させながら、若しくは、回動
後、測定時に停止するといった間欠的動作を行いなが
ら、検出装置130による被検出部131,132の位
置測定を繰り返し行い、その結果をNC制御部110の
内部に記録されている設定値(回動半径、回動角)と比
較し、H軸の軸ずれを算出する。この軸ずれの算出値に
よってNC制御部110の内部処理において軸ずれ量を
補償し、加工時には正確な加工が実施され、測定時には
正確な測定データが得られるようにする。なお、被検出
部を3点計測して当該3点が含まれる平面を形成し、こ
の平面データが軸回転によってどのように変化するかを
測定して軸ずれ補正値を導出してもよい。被検出部は常
に上方から正確に観測され得るように、例えば、透明容
器内に液体を入れ、液体上にマーキング材が浮いた構造
として当該マーキング材が検出装置によって検出される
ように構成することが好ましい。Next, a method for compensating for an error in the mechanical operation of the NC drive mechanism 120 used in the above embodiment will be described with reference to FIG. In this method, a detection device 130 including an optical sensor or the like is mounted on the processing head 121 and a plurality of detected portions 131 and 132 separated in the H-axis direction are formed on the surface of the table drive mechanism 124. Then, the detection unit 13 is detected by the detection device 130.
The positions of 1,132 are measured. At this time, the position measurement of the detected parts 131 and 132 by the detection device 130 is repeatedly performed while rotating the table driving mechanism 124 about the H axis or performing an intermittent operation such as stopping during measurement after the rotation. Then, the result is compared with the set values (rotation radius, rotation angle) recorded in the NC control unit 110, and the axis deviation of the H axis is calculated. The calculated value of the axis deviation compensates for the amount of axis deviation in the internal processing of the NC control unit 110, so that accurate processing is performed during processing and accurate measurement data is obtained during measurement. It should be noted that the detected portion may be measured at three points to form a plane including the three points, and how the plane data changes due to the rotation of the axis may be measured to derive the axis deviation correction value. In order that the detected portion can always be accurately observed from above, for example, a liquid is placed in a transparent container, and the marking material is configured to be detected by the detection device as a structure in which the marking material is floating on the liquid. Is preferred.
【0035】上記方法はH軸の軸ずれを検出する方法を
示したが、同様にV軸の軸ずれを検出することもでき
る。また、H軸、V軸のいずれの軸ずれの測定時におい
ても、処理ヘッド121のX軸、Y軸、Z軸の駆動軸の
軸ずれも測定値に含まれているため、ワーク台122の
動作ずれを測定すれば処理ヘッド121の動作ずれを別
途測定する必要はない。Although the above method shows a method for detecting the H axis misalignment, the V axis misalignment can be similarly detected. Also, when measuring any of the H-axis and V-axis misalignments, the measured values also include the X-axis, Y-axis, and Z-axis drive axes of the processing head 121. If the operation deviation is measured, it is not necessary to separately measure the operation deviation of the processing head 121.
【0036】図7には、上記実施形態における測定時の
測定データの処理に関する説明図を示す。ワーク20の
形状測定に際しては、ワーク表面20aを測定プローブ
126や撮像装置127によって走査して表面形状を測
定していくが、ワーク表面20aから穿孔された深穴2
0bなどの陥没部分など、正確に検出することができな
い部位が発生する場合がある。このような場合には、検
出可能な範囲のワーク表面に対応する形状データ20c
に対して、深穴20bなどの陥没部分の形状をワーク表
面20aと連続した平面若しくはワーク表面20aから
僅かに引き込まれた穴底面20dを有するものと仮定し
てワーク形状をデータ化する。FIG. 7 is an explanatory diagram relating to processing of measurement data at the time of measurement in the above embodiment. When measuring the shape of the work 20, the work surface 20a is scanned by the measurement probe 126 and the image pickup device 127 to measure the surface shape, but the deep hole 2 drilled from the work surface 20a is measured.
In some cases, a part that cannot be detected accurately, such as a depressed part such as 0b, may occur. In such a case, the shape data 20c corresponding to the work surface in the detectable range
On the other hand, the work shape is converted into data by assuming that the shape of the depressed portion such as the deep hole 20b has a plane continuous with the work surface 20a or a hole bottom surface 20d slightly drawn from the work surface 20a.
【0037】次に、図2を参照して上記実施形態の変形
例について説明する。この変形例においては、基本的な
処理過程は上記実施形態と同様であるが、形状誤差デー
タAMを導出した後に、形状誤差データAMが所定のし
きい値よりも小さい部分を修正加工範囲から除去し、修
正加工範囲を限定することによって、部分誤差データB
Mを形成する。NC加工装置100内の加工用制御デー
タ生成プログラム111は、この部分誤差データBMに
基づき、限定された修正加工範囲においてワークに対し
て修正加工を施すための加工データNDを導出し、NC
加工機構120はNC制御部110の制御に基づいてワ
ークを限定された修正加工範囲において修正加工する。Next, a modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. In this modification, the basic process is the same as that of the above embodiment, but after deriving the shape error data AM, a portion where the shape error data AM is smaller than a predetermined threshold is removed from the correction processing range. By limiting the correction processing range, the partial error data B
Form M. The processing control data generation program 111 in the NC processing apparatus 100 derives processing data ND for performing correction processing on a work in a limited correction processing range based on the partial error data BM,
The processing mechanism 120 corrects the work in a limited correction processing range based on the control of the NC control unit 110.
【0038】このように構成することによって、ワーク
表面に形状誤差がきわめて小さい領域が存在して、当該
領域においては、要求精度上問題とならない誤差である
場合や加工精度上修正が無意味になる場合などにおい
て、いたずらにワーク表面の全面に亘って修正加工を施
すことによる加工時間の増大を回避することができる。
また、図示点線で示すように、限定された修正加工範囲
を示す範囲データCMを上記の測定用制御データ生成プ
ログラム12に与えることによって、その後の形状測定
を当該修正加工範囲内に限定し、測定時間やデータ処理
時間を短縮化することができる。With this configuration, there is an area where the shape error is extremely small on the surface of the work, and in this area, an error that does not cause a problem in required accuracy or correction in processing accuracy becomes meaningless. In such a case, it is possible to avoid an increase in the processing time caused by performing the correction processing on the entire surface of the work surface unnecessarily.
Also, as shown by the dotted line in the drawing, by giving range data CM indicating the limited correction processing range to the control data generation program for measurement 12 described above, subsequent shape measurement is limited to within the correction processing range, and measurement is performed. Time and data processing time can be reduced.
【0039】なお、上述の測定用制御データ生成プログ
ラム12及び測定データ処理プログラム13は、それぞ
れ、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気デ
ィスクなどの形態を取る、着脱式若しくは固定式の記録
媒体に格納される。また、測定用制御データ生成プログ
ラム12と測定データ処理プログラム13とは一体化さ
れたものであってもよく、さらに、3次元CAD/CA
M11と一体化されたものであってもよい。The above-described measurement control data generation program 12 and measurement data processing program 13 are respectively mounted on a removable or fixed recording medium in the form of a magnetic tape, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, or the like. Is stored. Further, the measurement control data generation program 12 and the measurement data processing program 13 may be integrated, and the three-dimensional CAD / CA
It may be integrated with M11.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、形
状データに基づいて測定手段を動作させることにより、
測定手段における不要な、かつ、精度悪化に繋がる動作
を低減することができるため、測定時間の短縮や測定精
度の向上を図ることができる。As described above, according to the present invention, by operating the measuring means based on the shape data,
Unnecessary in the measurement means, and it is possible to reduce the operation leading to accuracy deterioration, it is possible to improve the shortening measurement accuracy of the measurement time.
【図1】本発明に係るワーク形状測定装置、ワーク加工
装置及び記録媒体の実施形態を示す概略フローチャート
である。FIG. 1 is a schematic flowchart showing an embodiment of a work shape measuring device, a work processing device, and a recording medium according to the present invention.
【図2】上記実施形態の変形例を示す概略フローチャー
トである。FIG. 2 is a schematic flowchart showing a modification of the embodiment.
【図3】NC加工装置の概略構成を示す概略構成図であ
る。FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a schematic configuration of an NC processing apparatus.
【図4】ワーク形状の測定時の状況を示す概略図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram showing a situation at the time of measuring a workpiece shape.
【図5】撮像装置を用いたワーク形状の測定時の状況を
示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a situation when measuring a workpiece shape using an imaging device.
【図6】NC駆動機構の軸ずれの検出方法を示す概略説
明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a method of detecting an axis shift of the NC drive mechanism.
【図7】ワーク形状の測定時における測定データの構成
例を示す概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram showing a configuration example of measurement data when measuring a workpiece shape.
【図8】上記実施形態のハード構成を示す概略構成図で
ある。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a hardware configuration of the embodiment.
10 パーソナルコンピュータ 11 3次元CAD/CAM 12 測定用制御データ生成プログラム 13 測定データ処理プログラム 20,21 ワーク 20a ワーク表面 100 NC加工装置 110 NC制御部 111 加工用制御データ生成プログラム 112 NC制御プログラム DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Personal computer 11 3D CAD / CAM 12 Measurement control data generation program 13 Measurement data processing program 20, 21 Work 20a Work surface 100 NC processing device 110 NC control unit 111 Processing control data generation program 112 NC control program
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 5/00 - 5/30 B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 G01B 21/00 - 21/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 5/00-5/30 B23Q 15/00-15/28 B23Q 17/00-23/00 G01B 21 / 00-21/32
Claims (4)
状データに基づいて加工データを生成する加工データ生
成手段と、ワークを加工する加工手段と、該加工手段を
前記加工データに基づいて制御する加工制御手段と、加
工後のワークの形状を測定する形状測定手段と、該形状
測定手段をワークに対して相対的に動作させる相対的駆
動手段と、前記形状データに基づいて前記相対的駆動手
段を制御する測定動作制御手段とを有するワーク加工装
置において、 前記形状データと、前記形状測定手段により測定された
ワーク測定形状との間の形状誤差データを導出し、該形
状誤差データに基づいて前記加工データ生成手段により
修正加工データを生成し、該修正加工データに基づいて
前記加工手段によりワークを修正加工するように構成さ
れ、 前記加工手段は、処理ヘッドと、該処理ヘッドをX軸、
Y軸及びZ軸方向にそれぞれ移動可能に構成されたヘッ
ド駆動機構と、ワーク台と、該ワーク台をH軸及びV軸
方向に回動させる台駆動機構とを有する5軸構成を備
え、 前記台駆動機構におけるH軸の軸線方向に離れた複数の
被検出部と、前記被検出部を検出可能で、前記処理ヘッ
ドに装着して用いられる検出装置とを設け、 前記台駆動機構により前記ワーク台をH軸周りに回動さ
せながら、前記処理ヘッドに装着された前記検出装置に
より複数の前記被検出部の位置測定をそれぞれ繰り返し
行い、H軸の軸ずれを算出し、この算出値によって前記
軸ずれを内部処理により補償して、前記加工手段による
加工及び前記形状測定手段による測定を行うように構成
されていることを特徴とするワーク加工装置。1. A processing data generating means for generating processing data based on shape data indicating a reference shape corresponding to a workpiece shape, a processing means for processing a workpiece, and controlling the processing means based on the processing data. Processing control means, shape measuring means for measuring the shape of the work after processing, relative driving means for operating the shape measuring means relative to the work, and the relative driving means based on the shape data In the workpiece processing apparatus having a measuring operation control means for controlling the shape data, the shape error data between the workpiece measurement shape measured by the shape measuring means is derived, and based on the shape error data, The modified data is generated by the modified data generating means, and the workpiece is modified and modified by the modifying means based on the modified modified data. Serial processing means includes a treatment head, X-axis the processing head,
A 5-axis configuration including a head drive mechanism configured to be movable in the Y-axis and Z-axis directions, a work table, and a table drive mechanism for rotating the work table in the H-axis and V-axis directions, A plurality of detected parts separated in the direction of the axis of the H axis in the table drive mechanism, and a detection device capable of detecting the detected part and used by being mounted on the processing head are provided. While rotating the table around the H axis, the position of the plurality of detected parts is repeatedly measured by the detection device attached to the processing head, and the H axis misalignment is calculated. A workpiece processing apparatus configured to compensate for the axis deviation by an internal process and perform processing by the processing unit and measurement by the shape measuring unit.
段は、測定すべきワーク表面が前記測定手段に対して所
定の角度範囲内に保持されるように前記相対的駆動手段
を制御するように構成されていることを特徴とするワー
ク加工装置。2. The measuring operation control means according to claim 1, wherein said measuring operation control means controls said relative driving means such that a workpiece surface to be measured is kept within a predetermined angle range with respect to said measuring means. A work processing apparatus characterized by being configured.
工の不要なワーク部分が存在するときに前記形状誤差デ
ータに基づいて修正加工範囲を限定するための修正加工
限定手段を備えていることを特徴とするワーク加工装
置。3. The apparatus according to claim 1, further comprising a correction processing limiting unit configured to limit a correction processing range based on the shape error data when a work part that does not require the correction processing exists. A work processing apparatus characterized by the following.
記載された前記ワーク加工装置の動作手順をコンピュー
タにより実行可能にするための実行プログラムを格納し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体。4. A computer-readable recording medium storing an execution program for enabling a computer to execute the operation procedure of the work processing apparatus according to claim 1.
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1998
- 1998-12-21 JP JP10362267A patent/JP3093192B2/en not_active Expired - Fee Related
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