DE102009029064A1

DE102009029064A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung

Info

Publication number: DE102009029064A1
Application number: DE102009029064A
Authority: DE
Inventors: Masahiko Yamatokoriyama-shi Mori; Xiaodong Davis Tian; Bingyan Davis Zhao; Makoto Davis Fujishima; Zhe Davis Jin
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2010-04-01
Also published as: US8355813B2; US8180477B2; DE102009029062A1; US20100063615A1; JP5337636B2; JP2010061661A; JP2010061662A; JP5399824B2; US20100063616A1

Abstract

Eine Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung ist an einer Werkzeugmaschine bereitgestellt und weist Folgendes auf: eine tatsächliche CCD-Kamera zum Abbilden des Werkzeugs und des Werkstücks und zum Erzeugen von tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten davon; einen Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder mit einer virtuellen CCD-Kamera, die der tatsächlichen CCD-Kamera entspricht, in welchem das Werkzeug und das Werkstück eines dreidimensionalen Modells von der virtuellen CCD-Kamera abgebildet werden und virtuelle zweidimensionale Bilddaten davon erzeugt werden; und einen Anzeigesteuerabschnitt zum Empfangen von Informationen zum Kühlmittelzustand von einer Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine, zum Prüfen, ob Kühlmittel an den Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück zugeführt wird, und zum Anzeigen tatsächlicher zweidimensionaler Bilddaten auf einer Anzeigevorrichtung, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, bzw. zum Anzeigen virtueller zweidimensionaler Bilddaten auf der Anzeigevorrichtung, wenn Kühlmittel zugeführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung, wobei Überwachungsbilder des Bearbeitungszustands eines Werkstücks in einer Werkzeugmaschine auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
Stand der Technik
Viele Werkzeugmaschinen sind derart konfiguriert, dass Werkstücke in einem internen Bereich bearbeitet werden, der durch eine Abdeckung verschlossen ist, um die Sicherheit zu gewährleisten. Die Abdeckung weist zwar ein Fenster auf, doch ein Bediener kann durch dieses Fenster nur einen eingeschränkten Teil sehen. Es liegt daher eine Einschränkung bei der Überwachung des Bearbeitungszustands eines Werkstücks vor.
Daher wird, wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-190102 beschrieben, in einem solchen internen Bereich in der Werkzeugmaschine eine Kamera angeordnet, und die von dieser Kamera gelieferten Bilder werden auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt, wodurch der Bediener den Bearbeitungszustand eines Werkstücks anhand der angezeigten Bilder prüfen kann.
Kurzdarstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Selbst wenn eine Kamera wie obenstehend beschrieben angeordnet wird, ist es möglich, dass der Bearbeitungszustand eines Werkstücks nicht hinreichend überwacht werden kann. Denn während der Bearbeitung eines Werkstücks wird je nach Inhalt der Bearbeitung einem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt. Wenn jedoch Kühlmittel zugeführt wird, kann der Bediener das Werkzeug wegen des zugeführten Kühlmittels weder über von der Kamera gelieferte Bilder noch durch das Fenster der Abdeckung prüfen. Somit wird während der Zufuhr von Kühlmittel bei der Bearbeitung der Bearbeitungszustand eines Werkstücks unzureichend überwacht.
Angesichts der vorstehend erläuternden Sachverhalte wurde die vorliegende Erfindung getätigt, und eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung bereitzustellen, mit denen der Bearbeitungszustand eines Werkstücks sogar während der Zufuhr von Kühlmittel hinreichend überwacht werden kann.
Lösung der Aufgabe
Die vorliegende Erfindung löst die vorstehend erläuterte Aufgabe mit einem Verfahren zur Bearbeitungszustandsüberwachung in einer Werkzeugmaschine, die Folgendes aufweist: Werkzeughaltemittel zum Halten eines Werkzeugs, Werkstückhaltemittel zum Halten eines Werkstücks, Antriebsmittel zur Betätigung eines der Haltemittel oder beider Haltemittel, Zufuhrmittel zum Zuführen von Kühlmittel an einen Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück, Steuermittel zum Steuern des Betriebs der Zufuhrmittel und zum Steuern des Betriebs der Antriebsmittel auf Basis eines Bedienkommandos, das sich auf ein Haltemittel oder auf beide Haltemittel bezieht, und Anzeigemittel zum Anzeigen von Bilddaten, wobei das Verfahren zur Bearbeitungszustandsüberwachung Folgendes umfasst:
einen Schritt zum Erzeugen tatsächlicher Bilder, bei welchem Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall vermittels mindestens eines Abbildungsmittels aus einem vorbestimmten Betrachterstandpunkt abgebildet und anschließend tatsächliche zweidimensionale Bilddaten davon erzeugt werden;
einen Schritt zum Aktualisieren eines Modells, bei welchem basierend auf dem Bedienkommando und auf Daten über dreidimensionale Modelle der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks, wenn ein Haltemittel oder beide Haltemittel entsprechend dem Bedienkommando betätigt werden, erzeugt werden, und die Modelldaten davon aktualisiert werden;
einen Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder, um basierend auf den im Schritt zum Aktualisieren des Modells aktualisierten Modelldaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten von Werkzeug und Werkstück zu erzeugen, wobei bei dem Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder ein dreidimensionaler Raum virtuell eingestellt wird, in diesem virtuellen dreidimensionalen Raum die dreidimensionalen Modelle von Werkzeug und Werkstück angeordnet und Abbildungsmittel mit derselben Bedingung wie der Bedingung der Mittel zum tatsächlichen Abbilden virtuell eingestellt und angeordnet werden und daraufhin virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von welchen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus demselben Betrachterstandpunkt abgebildet werden wie dem Betrachterstandpunkt der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, und
einen Bildanzeigeschritt, bei dem basierend auf Informationen zum Kühlmittelzufuhrzustand geprüft wird, ob dem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln tatsächliche zweidimensionale Bilddaten angezeigt werden, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt werden, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln virtuelle zweidimensionale Bilddaten angezeigt werden, die bei dem Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, wenn Kühlmittel zugeführt wird.
Zur korrekten Ausführung dieses Verfahrens zur Bearbeitungszustandsüberwachung eignet sich die nachfolgend beschriebene Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung.
Die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung weist Folgendes auf:
mindestens ein Mittel zum tatsächlichen Abbilden, welches dafür vorgesehen ist, das Werkzeug und das Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall aus einem vorbestimmten Betrachterstandpunkt abzubilden und anschließend tatsächliche zweidimensionale Bilddaten davon zu erzeugen;
Mittel zum Aktualisieren von Modelldaten, welche dafür vorgesehen sind, nach Empfang des Bedienkommandos von den Steuermitteln basierend auf dem empfangenen Bedienkommando und den Daten über dreidimensionale Modelle der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks in einem Zustand, in dem ein Haltemittel oder beide Haltemittel entsprechend dem Bedienkommando betätigt werden, zu erzeugen und die Modelldaten davon zu aktualisieren;
Mittel zum Erzeugen virtueller Bilder, welche dafür vorgesehen sind, basierend auf den von den Mitteln zum Aktualisieren der Modelldaten aktualisierten Modelldaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten von Werkzeug und Werkstück zu erzeugen, wobei in den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder ein dreidimensionaler Raum virtuell eingestellt wird, in diesem virtuellen dreidimensionalen Raum die dreidimensionalen Modelle von Werkzeug und Werkstück angeordnet und Abbildungsmittel mit derselben Bedingung wie der Bedingung der Mittel zum tatsächlichen Abbilden virtuell eingestellt und angeordnet werden und daraufhin virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von welchen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus demselben Betrachterstandpunkt abgebildet werden wie dem Betrachterstandpunkt der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, und
Anzeigesteuermittel, welche dafür vorgesehen sind, nach Empfang der Informationen bezüglich des Zustands der Kühlmittelzufuhr durch die Zufuhrmittel von den Steuermitteln basierend auf den empfangenen Informationen zu prüfen, ob dem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln tatsächliche zweidimensionale Bilddaten anzuzeigen, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt werden, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln virtuelle zweidimensionale Bilddaten anzuzeigen, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, wenn Kühlmittel zugeführt wird.
Wenn das Antriebsmittel basierend auf einem Bedienkommando, das sich auf das Werkzeughaltemittel oder das Werkstückhaltemittel oder beide Haltemittel bezieht, von dem Steuermittel gesteuert wird und dadurch ein Haltemittel oder beide Haltemittel betätigt werden, werden gemäß dieser Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung die Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks gleichzeitig mit den tatsächlichen Operationen der Haltemittel aktualisiert.
Speziell erzeugt das Mittel zum Aktualisieren der Modelldaten basierend auf einem Bedienkommando von dem Steuermittel und auf den Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks in einem Zustand, wenn ein Haltemittel oder beide Haltemittel entsprechend dem Bedienkommando betätigt werden, und aktualisiert die Modelldaten davon.
Während die Haltemittel betätigt werden, werden das Werkzeug und das Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall von mindestens einem Mittel zum tatsächlichen Abbilden aus einem vorbestimmten Betrachterstandpunkt abgebildet, und anschließend werden tatsächliche zweidimensionale Bilddaten davon erzeugt. Andererseits erzeugt das Mittel zum Erzeugen virtueller Bilder basierend auf den von den Mitteln zum Aktualisieren der Modelldaten aktualisierten Modelldaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten des Werkzeugs und des Werkstücks. Bei diesen zweidimensionalen Bilddaten handelt es sich um Bilddaten, von denen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn das Werkzeug und das Werkstück, die von einem dreidimensionalen Modell dargestellt werden und in einem virtuell eingestellten dreidimensionalen Raum angeordnet sind, in einem bestimmten Zeitintervall von Abbildungsmitteln mit derselben Bedingung wie der Bedingung der Mittel zum tatsächlichen Abbilden (beispielsweise mit denselben intrinsischen Parameter), welche in dem dreidimensionalen Raum virtuell eingestellt und angeordnet sind, aus demselben Betrachterstandpunkt wie dem Betrachterstandpunkt der Mittel zum tatsächlichen Abbilden abgebildet werden.
Es ist ausreichend, dass die tatsächlichen zweidimensionalen Bilder und die virtuellen zweidimensionalen Bilder jeweils mindestens das Werkzeug und das Werkstück zeigen. Neben Werkzeug und Werkstück können auch die Werkzeughaltemittel, die Werkstückhaltemittel und weitere Komponenten der Werkzeugmaschine in die Bilder aufgenommen werden.
Anschließend zeigt das Anzeigesteuermittel entweder ein Bild aus den tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt wurden, oder ein Bild aus den virtuellen zweidimensionalen Bilddaten, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt wurden, auf den Anzeigemitteln an.
Während der Bearbeitung eines Werkstücks kann es vorkommen, dass je nach Inhalt der Bearbeitung einem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird. In diesem Fall kann der Bediener den Bearbeitungszustand selbst dann nicht prüfen, wenn auf einem Anzeigemittel tatsächliche zweidimensionale Bilddaten angezeigt werden.
Daher prüft das Anzeigesteuermittel in der vorliegenden Erfindung basierend auf Informationen zum Zustand der Kühlmittelzufuhr durch die Zufuhrmittel, der von den Steuermitteln empfangen wird, ob dem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird, und zeigt auf den Anzeigemitteln die tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten an, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, bzw. zeigt auf den Anzeigemitteln die virtuellen zweidimensionalen Bilddaten an, wenn Kühlmittel zugeführt wird.
Der Bediener kann daher die Bearbeitungszustände eines Werkstücks über virtuelle Bilder, wenn Kühlmittel zugeführt wird, und über tatsächliche Bilder, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, visuell erkennen und somit den Bearbeitungszustand eines Werkstücks ungeachtet dessen, ob Kühlmittel zugeführt wird, immer überwachen.
Die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung kann derart konfiguriert sein, dass sie ein Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern aufweist, welches dafür vorgesehen ist, basierend auf den von den Mitteln zum Aktualisieren der Modelldaten aktualisierten Modelldaten Schnittbilddaten zu erzeugen, die das Werkzeug und eine Schnittform umfassen, welche entsteht, wenn mindestens das Werkstück entlang einer durch das distale Ende des Werkzeugs verlaufenden Ebene geschnitten wird. In diesem Fall ist das Mittel zum Erzeugen virtueller Bilder derart konfiguriert, dass so viele Mittel zum virtuellen Abbilden mit denselben Bedingungen wie den Bedingungen einer Vielzahl der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, die das Werkzeug und das Werkstück aus verschiedenen Betrachterstandpunkten abbilden, eingestellt werden, wie Mittel zum tatsächlichen Abbilden vorhanden sind, und anschließend virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von denen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück, die durch dreidimensionale Modelle dargestellt werden, in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus denselben Betrachterstandpunkten wie den Betrachterstandpunkten der Mittel zum tatsächlichen Abbilden abgebildet werden. Und in diesem Fall ist das Anzeigesteuermittel derart konfiguriert, dass es basierend auf virtuellen zweidimensionalen Bilddaten, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, prüft, ob das distale Ende des Werkzeugs in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern von dem Werkstück verdeckt wird, und auf den Anzeigemitteln Schnittbilddaten anzeigt, die von dem Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern erzeugt werden, wenn festgestellt wird, dass das distale Ende des Werkzeugs in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern verdeckt wird.
Im Falle von Lochbearbeitung oder Nutbearbeitung wird das distale Ende des Werkzeugs vom Werkstück verdeckt. Daher kann der Bediener den Bearbeitungsstatus des Werkstücks über die angezeigten Bilder selbst dann nicht überwachen, wenn tatsächliche zweidimensionale Bilddaten, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt werden, oder virtuelle zweidimensionale Bilddaten, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, angezeigt werden.
Wenn daher für den Fall, dass das distale Ende des Werkzeugs in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern verdeckt wird, wie vorstehend beschrieben die Anzeige von Schnittbilddaten auf den Anzeigemitteln konfiguriert ist, kann der Bediener den Bearbeitungszustand des Werkstücks prüfen. Ob das distale Ende des Werkzeugs von dem Werkstück verdeckt wird, kann beispielsweise festgestellt werden, indem Tiefeninformationen aus dem Z-Puffer des virtuellen dreidimensionalen Raums hinzugezogen werden.
Das Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern kann derart konfiguriert sein, dass es eine Ebene als Schnittebene zum Erzeugen der Schnittbilddaten festlegt, die durch das distale Ende des Werkzeugs verläuft und senkrecht auf der optischen Achse eines der Mittel zum tatsächlichen Abbilden steht.
Da ein Schnittbild angezeigt werden kann, bei welchem Werkzeug und Werkstück aus derselben Richtung wie der Richtung eines der Mittel zum tatsächlichen Abbilden betrachtet werden, kann bei einer derartigen Konfiguration vermieden werden, dass der Bediener Schwierigkeiten hat, die Richtung zu erkennen, aus welcher Werkzeug und Werkstück betrachtet werden, weil sich die Richtung bei Anzeige eines Schnittbilds ändert. In diesem Sinne verläuft die Schnittebene bevorzugt senkrecht zur optischen Achse desjenigen Mittels zum tatsächlichen Abbilden, welches die tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten erzeugt hat, die angezeigt wurden, unmittelbar bevor die Schnittbilddaten angezeigt werden (beim Umschalten von tatsächlichen Bilddaten auf Schnittbilddaten).
Falls es sich bei der Werkzeugmaschine um eine Drehbank und bei dem Werkstückhaltemittel um eine Spindel handelt, kann das Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern derart konfiguriert sein, dass es als Schnittebene zum Erzeugen der Schnittbilddaten eine Ebene festlegt, die durch das distale Ende des Werkzeugs und die Achse der Spindel verläuft.
Effekt der Erfindung
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung der vorliegenden Erfindung werden somit virtuelle Bilddaten angezeigt, wenn einem Kontaktabschnitt eines Werkzeugs und eines Werkstücks Kühlmittel zugeführt wird. Der Bediener kann daher den Bearbeitungszustand eines Werkstücks selbst dann hinreichend überwachen, wenn Kühlmittel zugeführt wird. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung und weiterer Komponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt, die mit der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung der Ausführungsform versehen ist.
3 ist eine Draufsicht, die eine relative Anordnung mehrerer tatsächlicher CCD-Kameras zueinander und auf der Werkzeugmaschine zeigt.
4 zeigt Beispiele für tatsächliche Bilder der Ausführungsform.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Prozessen in einem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten der Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Prozessen in einem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder der Ausführungsform zeigt.
7 zeigt Beispiele für virtuelle Bilder der Ausführungsform.
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Prozessen in einem Abschnitt zur Kameraauswahl der Ausführungsform zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Reihe von Prozessen in einem Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes der Ausführungsform zeigt.
10 ist eine perspektivische Ansicht, die das Werkzeug und das Werkstück während einer Nutbearbeitung zeigt.
11 zeigt Beispiele für Schnittbilder der Ausführungsform.
12 zeigt ein Beispiel für ein Schnittbild einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsformen
Nachstehend wird anhand der beigefügten Zeichnungen eine spezifische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Konfiguration einer Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung und weiterer Komponenten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Werkzeugmaschine zeigt, die mit der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung der Ausführungsform versehen ist. Und 3 ist eine Draufsicht, die eine relative Anordnung mehrerer tatsächlicher CCD-Kameras zueinander und auf der Werkzeugmaschine zeigt.
Wie in 1 gezeigt ist, weist eine Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 der vorliegenden Ausführungsform mehrere tatsächliche CCD-Kameras (4 Kameras in der vorliegenden Ausführungsform) 11, 12, 13 und 14, einen Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15, einen Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16, einen Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17, einen Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18, einen Anzeigesteuerabschnitt 23 und einen Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 auf und ist beispielsweise auf einer Werkzeugmaschine 50, die Bearbeitungszentrum genannt wird, wie in 2 gezeigt, bereitgestellt.
Zunächst wird nun die Werkzeugmaschine 50 erläutert. Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Werkzeugmaschine 50 Folgendes auf: ein Bett 51; einen ersten Schlitten 52, der auf dem Bett 51 angeordnet ist und sich in einer horizontalen Vorwärts-rückwärts-Richtung (y-Achsen-Richtung) frei bewegen kann; einen zweiten Schlitten 53, der auf dem ersten Schlitten 52 angeordnet ist und sich in einer horizontalen Seitwärts-Richtung (x-Achsen-Richtung) frei bewegen kann; einen Spindelkopf 54, der von dem zweiten Schlitten 53 unterstützt wird und sich in vertikaler Richtung (z-Achsen-Richtung) frei bewegen kann; eine Spindel 55, die von dem Spindelkopf 54 dergestalt unterstützt wird, dass ihre Achse parallel zur z-Achse verläuft und sie um ihre Achse drehbar ist, und an deren unterem Endabschnitt ein Werkzeug T befestigt ist; eine Planscheibe 56, die an dem Bett 51 angeordnet ist und auf welcher ein Werkstück W platziert wird; einen y-Achsen-Vorschubmechanismus 57, einen x-Achsen- Vorschubmechanismus 58 und einen z-Achsen-Vorschubmechanismus 59, die dafür vorgesehen sind, den ersten Schlitten 52, den zweiten Schlitten 53 bzw. den Spindelkopf 54 in ihrer jeweiligen Bewegungsrichtung zu bewegen; einen Spindelmotor 60 zum Drehen der Spindel 55 um ihre Achse; eine Kühlmittelzufuhrvorrichtung 61 zum Zuführen von Kühlmittel an den Kontaktabschnitt von Werkzeug T und Werkstück W; eine Steuervorrichtung 62 zum Steuern der Operationen der Vorschubmechanismen 57, 58 und 59, des Spindelmotors 60 und der Kühlmittelzufuhrvorrichtung 61; und eine Bedienplatte 63, die mit der Steuervorrichtung 62 verbunden ist.
Das Bett 51 weist eine Konfiguration auf, bei welcher das Bett auf seiner rechten, linken und rückwärtigen Seite mit Seitenwänden 51a, 51b und 51c versehen ist. Der erste Schlitten 52 ist auf den oberen Abschnitten der rechten und der linken Seitenwand 51a und 51b angeordnet, und die Planscheibe 56 ist auf der rückwärtigen Seitenwand 51c angeordnet. Die Bedienplatte 63 ist konfiguriert mit: einer Eingabevorrichtung 64 zum Eingeben verschiedener Signale an die Steuervorrichtung 62 und einer Anzeigevorrichtung 65 zum Anzeigen des Steuerzustands der Steuervorrichtung 62 und zum Anzeigen von Bildern, die von den tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14, von dem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 und von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 geliefert werden.
Die Steuervorrichtung 62 weist einen Abschnitt zum Speichern eines Programms 62a auf, in welchem ein zuvor erzeugtes NC-Programm gespeichert ist, und steuert auf Basis des in dem Abschnitt zum Speichern eines Programms 62a gespeicherten NC-Programms die Vorschubmechanismen 57, 58, 69, den Spindelmotor 60 und die Kühlmittelzufuhrvorrichtung 61. Speziell analysiert die Steuervorrichtung 62 das NS-Programm Block für Block und extrahiert anschließend Bedienkommandos, die sich auf die Bewegungspositionen und Vorschubgeschwindigkeiten des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54, auf die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 55 und auf die Kühlmittelzufuhr beziehen. Basierend auf den extrahierten Bedienkommandos, die sich auf die Bewegungspositionen und Vorschubgeschwindigkeiten des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54 und auf die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 55 beziehen, sowie basierend auf Rückkopplungssignalen von den Vorschubmechanismen 57, 58 und 59 und von dem Spindelmotor 60 steuert die Steuervorrichtung 62 die Vorschubmechanismen 57, 58 und 59 und den Spindelmotor 60. Gleichzeitig steuert die Steuervorrichtung 62 basierend auf den extrahierten Bedienkommandos, die sich auf die Kühlmittelzufuhr beziehen, die Kühlmittelzufuhrvorrichtung 61.
Ferner steuert die Steuervorrichtung 62 basierend auf Eingabesignalen, die von einem Bediener über die Eingabevorrichtung 64 eingegeben werden, die Kühlmittelzufuhrvorrichtung 61 (die Zufuhr und Unterbrechung der Zufuhr von Kühlmittel). Außerdem wird angemerkt, dass die Steuervorrichtung 62 die extrahierten Bedienkommandos an den Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 übertragt und die Signale, die sich auf den Kühlmittelzufuhrzustand beziehen (Signal, das anzeigt, das Kühlmittel zugeführt wird, und Signal, das anzeigt, dass kein Kühlmittel zugeführt wird), an den Anzeigesteuerabschnitt 23 überträgt.
Als Nächstes wird die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 erläutert. Wie vorstehend beschrieben wurde, weist die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 die tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 (erste tatsächliche CCD-Kamera 11, zweite tatsächliche CCD-Kamera 12, dritte tatsächliche CCD-Kamera 13, vierte tatsächliche CCD-Kamera 14), den Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15, den Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16, den Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17, den Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18, den Anzeigesteuerabschnitt 23 und den Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 auf. Als Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15, Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16, Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17, Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18, Anzeigesteuerabschnitt 23 und Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 dient ein Computer.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, sind die tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 derart angeordnet, dass sie das Werkstück W auf der Planscheibe 56 umgeben, und sind derart konfiguriert, dass sie das Werkstück W aus vier Richtungen abbilden können. Speziell sind die erste tatsächliche CCD-Kamera 11 und die zweite tatsächliche CCD-Kamera 12 mit Konsolen 11a bzw. 12a am vorderseitigen oberen Abschnitt und am rückseitigen oberen Abschnitt der linken Seitenwand 51a des Betts 51 befestigt. Die dritte tatsächliche CCD-Kamera 13 und die vierte tatsächliche CCD-Kamera 14 sind mit Konsolen 13a bzw. 14a am vorderseitigen oberen Abschnitt und am rückseitigen oberen Abschnitt der rechten Seitenwand 51b des Betts 51 befestigt. Die tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 bilden jeweils das an der Spindel 55 befestigte Werkzeug T und das Werkstück W auf der Planscheibe 56 in einem bestimmten Zeitintervall ab, erzeugen anschließend zweidimensionale Bilddaten (tatsächliche Bilddaten) davon und geben die erzeugten zweidimensionalen Bilddaten an den Anzeigesteuerabschnitt 23 aus.
In 4 sind Beispiele für das zu diesem Zeitpunkt erzeugte tatsächliche Bild gezeigt. 4 a), 4 b), 4 c) und 4 d) zeigen jeweils die tatsächlichen Bilddaten, die von der ersten tatsächlichen CCD-Kamera 11, von der zweiten tatsächlichen CCD-Kamera 12, von der dritten tatsächlichen CCD-Kamera 13 bzw. der vierten tatsächlichen CCD-Kamera 14 erzeugt werden. Diese tatsächlichen Bilder enthalten neben dem Werkzeug T und dem Werkstück W auch einen Teil des Betts 51, einen Teil des Spindelkopfes 54, einen Teil der Spindel 55 und einen Teil der Planscheibe 56.
In dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 werden intrinsische und extrinsische Parameter der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 gespeichert. Die intrinsischen Parameter sind charakteristische Parameter der einzelnen tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14; zu ihnen gehören beispielsweise eine Hauptpunktkoordinate, ein Skalenfaktor, die Schiefe der beiden Bildachsen und dergleichen. Die extrinsischen Parameter stehen für die Positionen und Ausrichtungen der einzelnen tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 im Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 50. Diese Parameter werden zuvor in einem Kalibriervorgang berechnet.
Im Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 sind beispielsweise zuvor erzeugte Daten über ein dreidimensionales Modell (Modelldaten) der gesamten Werkzeugmaschine 50 gespeichert. Die Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50 umfassen Modelldaten der Hauptkomponenten der Werkzeugmaschine 50 – wie Bett 51, erster Schlitten 52, zweiter Schlitten 53, Spindelkopf 54, Spindel 55 und Planscheibe 56 –, Modelldaten des an der Spindel 55 befestigten Werkzeugs T und Modelldaten des an der Planscheibe 56 befestigten Werkstücks W. Außerdem stehen die Modelldaten der Komponenten, des Werkzeugs T und des Werkstücks W miteinander in Beziehung.
Der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisiert die im Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 gespeicherten Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50, indem er eine Reihe von Prozessen wie in 5 gezeigt ausführt. Dieser Aktualisierungsprozess erfolgt synchron zu den tatsächlichen Operationen des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54.
Wie in 5 gezeigt, liest der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 zuerst die im Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 gespeicherten Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50 aus (Schritt S1), setzt einen Zähler n auf 1 (Schritt S2) und empfängt von der Steuervorrichtung 62 ein Bedienkommando im ersten Block eines Bearbeitungsprogramms (Schritt S3).
Als Nächstes erkennt der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 das Bedienkommando, das in Schritt S3 empfangen wurde, und berechnet Interpolationspunkte (Schritt S4). Wenn zum Beispiel das erkannte Bedienkommando ein Kommando zum Bewegen des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfs 54 ist, setzt der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 mehrere Interpolationspunkte auf den jeweiligen Bewegungsbahnen zwischen den jeweiligen Bewegungsstartpunkten und den jeweiligen Bewegungsendpunkten und berechnet die Positionen der einzelnen Interpolationspunkte. Durch eine solche Interpolation werden, wie später beschrieben wird, Modelldaten des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54 erzeugt, die sich allmählich von ihren jeweiligen Bewegungsstartpunkten auf ihre jeweiligen Bewegungsendpunkte zu bewegen.
Anschließend setzt der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 einen Zähler m auf 1 (Schritt S5) und erzeugt Modelldaten des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54, die an den ersten Punkt auf ihren jeweiligen Bewegungsbahnen bewegt werden (Schritt S6). Wenn zu diesem Zeitpunkt die Modelldaten des Werkzeugs T und die Modelldaten des Werkstücks W einander teilweise überlappen, berechnet der Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 den Überlappungsbereich (Schnittbereich) und berechnet die Modelldaten des Werkstücks W dergestalt, dass dieser Schnittbereich daraus entfernt wird. Anschließend werden in Schritt S7 die erzeugten Modelldaten in dem Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 gespeichert, und die Modelldaten darin werden aktualisiert.
Die Prozesse der Schritte S6 und S7 werden unter Aktualisierung des Zählers m wiederholt, bis die Modelldaten des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54, die jeweils an den letzten Punkt ihrer jeweiligen Bewegungsbahnen (d. h., die jeweilige Bewegungsposition gemäß Bewegungskommando) bewegt wurden, erzeugt und die Modelldaten in dem Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 aktualisiert worden sind (Schritte S8 und S9).
Ferner werden auch unter Aktualisierung des Zählers n die Prozesse der Schritte S3 bis S9 an allen Blöcken im Bearbeitungsprogramm ausgeführt (Schritte S10 und S11). Anschließend wird die Prozessreihe beendet.
Der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 erzeugt mit Hilfe eines Computerprozesses auf Basis der in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeicherten Parameter und der von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisierten Modelldaten zweidimensionale Bilddaten (virtuelle Bilddaten) von beispielsweise dem Werkzeug T, dem Werkstück W und einem Teil der Planscheibe 56.
Im Speziellen ist der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 dazu konfiguriert, eine Reihe von Prozessen auszuführen, wie in 6 gezeigt. Als Erstes liest der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 die in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeicherten Parameter aus (Schritt S21) und empfängt anschließend die von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisierten Modelldaten (Schritt S22).
Als Nächstes wird ein dreidimensionaler Raum mit demselben Koordinatensystem wie dem Koordinatensystem der Werkzeugmaschine 50 virtuell eingestellt (Schritt S23). Und auf Basis der gelesenen Parameter und der empfangenen Modelldaten (der Modelldaten des Werkzeugs T, des Werkstücks W und eines Teils der Planscheibe 56 aus den Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50) werden in dem eingestellten virtuellen dreidimensionalen Raum dreidimensionale Modelle des Werkzeugs T. des Werkstücks W und eines Teils der Planscheibe 56 angeordnet und so viele virtuelle CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 (erste virtuelle CCD-Kamera 19, zweite virtuelle CCD-Kamera 20, dritte virtuelle CCD-Kamera 21 und vierte virtuelle CCD-Kamera 22) eingestellt und angeordnet, wie tatsächliche CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 vorhanden sind (Schritt S24).
Die erste virtuelle CCD-Kamera 19 entspricht der ersten tatsächlichen CCD-Kamera 11, die zweite virtuelle CCD-Kamera 20 entspricht der zweiten tatsächlichen CCD-Kamera 12, die dritte virtuelle CCD-Kamera 21 entspricht der dritten tatsächlichen CCD-Kamera 13, und die vierte virtuelle CCD-Kamera 22 entspricht der vierten tatsächlichen CCD-Kamera 14. Da die virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 auf Basis der gelesenen extrinsischen Parameter jeweils an derselben Position und in derselben Ausrichtung wie die jeweilige tatsächliche CCD-Kamera 11, 12, 13 und 14 angeordnet werden, stimmen die Betrachterstandpunkte der virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 mit den Betrachterstandpunkten der jeweiligen tatsächlichen CCD-Kamera 11, 12, 13 und 14 überein. Da die intrinsischen Parameter der virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 auf Basis der gelesenen intrinsischen Parameter genauso eingestellt werden wie die intrinsischen Parameter der jeweiligen tatsächlichen CCD-Kamera 11, 12, 13 und 14, stimmen die Bedingungen der virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 mit den Bedingungen der jeweiligen tatsächlichen CCD-Kamera 11, 12, 13 und 14 überein.
Anschließend erzeugt der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 seinerseits zweidimensionale Bilddaten, von denen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn das Werkzeug T, das Werkstück W und ein Teil der Planscheibe 56, die durch dreidimensionale Modelle dargestellt werden, in einem bestimmten Zeitintervall von den virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 abgebildet werden, und überträgt die erzeugten zweidimensionalen Bilddaten an den Anzeigesteuerabschnitt 23 (Schritt S25).
In 7 sind Beispiele für das zu diesem Zeitpunkt erzeugte virtuelle Bild gezeigt. 7 a), 7 b), 7 c) und 7 d) zeigen jeweils die virtuellen Bilddaten, die von der ersten virtuellen CCD-Kamera 19, von der zweiten virtuellen CCD-Kamera 20, von der dritten virtuellen CCD-Kamera 21 bzw. der vierten virtuellen CCD-Kamera 22 erzeugt werden.
Der Anzeigesteuerabschnitt 23 ist mit einem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 und einem Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 konfiguriert. Der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 wählt basierend auf den virtuellen Bilddaten, die von dem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 übertragen werden, aus den tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 und den virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 jeweils eine tatsächliche CCD- Kamera und eine virtuelle CCD-Kamera aus, die jeweils dazu in der Lage sind, ein Bild aufzunehmen, in welchem das distale Ende des Werkzeugs T nicht von dem Werkstück W verdeckt wird.
Im Speziellen ist der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 dazu konfiguriert, eine Reihe von Prozessen auszuführen, wie in 8 gezeigt. Als Erstes empfängt der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 die von dem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 übertragenen virtuellen Bilddaten (Schritt S31) und prüft dann auf Basis der empfangenen virtuellen Bilddaten, ob das distale Ende des Werkzeugs T in allen virtuellen Bildern von dem Werkstück W verdeckt wird (Schritt S32). Es sei angemerkt, dass festgestellt werden kann, ob das distale Ende des Werkzeugs T von dem Werkstück W verdeckt wird, indem beispielsweise Tiefeninformationen aus dem Z-Puffer des virtuellen dreidimensionalen Raums hinzugezogen werden.
Wenn festgestellt wird, dass das distale Ende des Werkzeugs T nicht verdeckt wird, zeichnet der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 dasjenige virtuelle Bild aus, bei welchem das distale Ende des Werkzeugs T nicht verdeckt wird (Schritt S33). Wenn es mehrere virtuelle Bilder gibt, bei denen das distale Ende des Werkzeugs T nicht verdeckt wird, wird ein beliebiges dieser virtuellen Bilder beispielsweise zufällig ausgewählt und ausgezeichnet. Im Falle der in 7 gezeigten virtuellen Bilder zum Beispiel wird das in 7 b) oder das in 7 d) gezeigte Bild ausgezeichnet.
Anschließend identifiziert der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 die virtuelle CCD-Kamera, die dem ausgezeichneten virtuellen Bild entspricht (Schritt S34) und identifiziert die tatsächliche CCD-Kamera, die der identifizierten virtuellen CCD-Kamera entspricht (Schritt S35). Als Nächstes überträgt der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 ein Kameraidentifikationssignal zum Auszeichnen der identifizierten tatsächlichen CCD-Kamera und der in Schritt S33 ausgezeichneten virtuellen Bilddaten an den Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 (Schritt S36).
Wenn andererseits in Schritt S32 festgestellt wird, dass das distale Ende des Werkzeugs T in allen virtuellen Bildern verdeckt wird, überträgt der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 ein Signal zum Erzeugen von Schnittbildern an den Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 und überträgt gleichzeitig ein Signal zum Anzeigen von Schnittbildern an den Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 (Schritt S37). Als Beispiel für einen Fall, indem dies zur Anwendung kommt, wird der Fall angeführt, in dem, wie in 10 gezeigt, eine Nut Wa in das Werkzeug W eingearbeitet wird.
Der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 zeigt auf der Anzeigevorrichtung 65 die von einer der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 ausgegebenen tatsächlichen Bilddaten, die von dem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 übertragenen virtuellen Bilddaten oder die von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 übertragenen Schnittbilddaten an und schaltet das auf der Anzeigevorrichtung 65 anzuzeigende Bild zwischen den tatsächlichen Bilddaten, den virtuellen Bilddaten und den Schnittbilddaten um.
Im Speziellen ist der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 dazu konfiguriert, eine Reihe von Prozessen auszuführen, wie in 9 gezeigt. Als Erstes empfängt der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 das Kameraidentifikationssignal und virtuelle Bilddaten, die von dem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 übertragen werden, oder das Signal zum Anzeigen von Schnittbildern (Schritt S41), und er empfängt von der Steuervorrichtung 62 ein Signal, das sich auf den Kühlmittelzufuhrzustand bezieht (Schritt S42).
Als Nächstes prüft der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25, ob das Signal zum Anzeigen von Schnittbildern empfangen wird (Schritt S43). Wenn festgestellt wird, dass das Signal empfangen wird, empfängt der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 die von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 übertragenen Schnittbilddaten und zeigt die empfangenen Schnittbilddaten auf der Anzeigevorrichtung 65 an (Schritt S44). In 11 sind Beispiele für das zu diesem Zeitpunkt angezeigte Schnittbild gezeigt.
Wenn andererseits in Schritt S43 ermittelt wird, dass das Signal zum Anzeigen von Schnittbildern nicht empfangen wird, prüft der Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 basierend auf dem in Schritt S42 empfangenen Signal, das sich auf den Kühlmittelzufuhrzustand bezieht, ob Kühlmittel an den Kontaktabschnitt des Werkzeugs T und des Werkstücks W zugeführt wird (Schritt S45). Wenn festgestellt wird, dass kein Kühlmittel zugeführt wird, werden auf der Anzeigevorrichtung 65 die tatsächlichen Bilddaten angezeigt, die von derjenigen tatsächlichen CCD-Kamera ausgegeben werden, die von dem in Schritt S41 empfangenen Kameraidentifikationssignal identifiziert wird (Schritt S46). Wenn festgestellt wird, dass Kühlmittel zugeführt wird, werden die in Schritt S41 empfangenen virtuellen Bilddaten auf der Anzeigevorrichtung 65 angezeigt (Schritt S47). In 4 b) und 4 d) sind Beispiele für das zu diesem Zeitpunkt angezeigte tatsächliche Bild gezeigt. In 7 b) und 7 d) sind Beispiele für das virtuelle Bild gezeigt.
Wenn der Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 das von dem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 übertragene Signal zum Erzeugen von Schnittbildern empfangt, erzeugt er mithilfe eines Computerprozesses auf Basis der in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeicherten Parameter und der von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisierten Modelldaten als Schnittbilddaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten, welche beispielsweise einen Teil der Planscheibe 56, das Werkzeug T, eine Schnittform, die bei Schnitt mindestens des Werkstücks W entlang einer vorbestimmten Schnittebene entsteht, und die hinter der vorbestimmten Schnittebene liegende Form des Werkstücks W umfassen. Und die erzeugten Schnittbilddaten werden an den Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 übertragen. Die Art und Weise, in der solche Schnittbilder erzeugt werden, ist nicht speziell eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Schnittbild auf dieselbe Weise wie die virtuellen Bilddaten in dem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 erzeugt werden.
Die vorbestimmte Schnittebene ist dergestalt eingestellt, dass sie mindestens durch das distale Ende des Werkzeugs verläuft (Schnittpunkt der distalen Endfläche des Werkzeugs T und der Achse des Werkzeugs T (Spindel 55)). 11 a) zeigt ein Beispiel für das Schnittbild, das erzeugt wird, wenn beispielsweise die Schnittebene durch das distale Ende des Werkzeugs T verläuft und parallel zur x-Achse und zur z-Achse ist. 11 b) zeigt ein Beispiel für das Schnittbild, das erzeugt wird, wenn beispielsweise die Schnittebene durch das distale Ende des Werkzeugs T verläuft und senkrecht auf der optischen Achse der ersten tatsächlichen CCD-Kamera 11 steht. Daneben kann es sich bei der Schnittebene um eine Ebene handeln, die durch das distale Ende des Werkzeugs T verläuft und senkrecht auf der optischen Achse der tatsächlichen CCD-Kamera 12, 13 oder 14 steht.
Wenn die Schnittebene so eingestellt ist, dass sie senkrecht auf der optischen Achse einer der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 oder 14 steht, so steht die Schnittebene bevorzugt senkrecht auf der optischen Achse derjenigen CCD-Kamera, die zu den Bilddaten gehört, die unmittelbar vor den Schnittbilddaten auf der Anzeigevorrichtung 65 angezeigt wurden (beim Umschalten von tatsächlichen Bilddaten oder virtuellen Bilddaten auf Schnittbilddaten). In einer Konfiguration, bei der der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 das Kameraidentifikationssignal an den Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 überträgt und der Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 auf Basis des Kameraidentifikationssignals die gewählte tatsächliche CCD-Kamera 11, 12, 13 oder 14 identifiziert, ist es möglich, die optische Achse derjenigen CCD-Kamera auszuzeichnen, die zu den Bilddaten gehört, die unmittelbar vor der Anzeige der Schnittbilddaten angezeigt wurden.
Gemäß der solchermaßen konfigurierten Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 der vorliegenden Ausführungsform werden zunächst die Kameraparameter der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeichert, und die Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50 werden in dem Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 gespeichert.
Wenn die Vorschubmechanismen 57, 58 und 59 von der Steuervorrichtung 62 betätigt werden, werden die Modelldaten der gesamten Werkzeugmaschine 50 in dem Abschnitt zum Speichern von Modelldaten 16 von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 synchron mit den tatsächlichen Operationen des ersten Schlittens 52, des zweiten Schlittens 53 und des Spindelkopfes 54 auf Basis des von der Steuervorrichtung 62 erhaltenen Bedienkommandos aktualisiert. Es sei angemerkt, dass in der Werkzeugmaschine 50 während des Bearbeitens des Werkstücks W dem Kontaktabschnitt des Werkzeugs T und des Werkstücks W Kühlmittel abhängig von dem Inhalt der Bearbeitung zugeführt wird.
Das Werkzeug T und das Werkstück W werden von den tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 abgebildet, und es werden tatsächliche Bilddaten davon erzeugt. Gleichzeitig werden von dem Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 auf Basis der in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeicherten Parameter und der von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisierten Modelldaten virtuelle Bilddaten des Werkzeugs T, des Werkstücks W und eines Teils der Planscheibe 56 entsprechend den einzelnen virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 erzeugt.
Wenn virtuelle Bilddaten erzeugt werden, wählt der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 basierend auf den erzeugten virtuellen Bilddaten jeweils eine tatsächliche CCD-Kamera und eine virtuelle CCD-Kamera aus, die jeweils dazu in der Lage sind, ein tatsächliches Bild bzw. ein virtuelles Bild aufzunehmen, bei welchem das distale Ende des Werkzeugs T nicht von dem Werkstück W verdeckt wird. Oder es wird festgestellt, dass das distale Ende des Werkzeugs T in allen virtuellen Bildern verdeckt wird; in diesem Falle wird ein Signal zum Erzeugen von Schnittbildern erzeugt.
Wenn ein Signal zum Erzeugen von Schnittbildern erzeugt wird, erzeugt der Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 basierend auf den in dem Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern 15 gespeicherten Parameter und den von dem Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten 17 aktualisierten Modelldaten Schnittbilddaten, die einen Teil der Planscheibe 56, des Werkzeugs T, eine Schnittform, die erscheint, wenn mindestens das Werkzeug W geschnitten wird, und die hinter der Schnittebene liegende Form des Werkstücks W umfassen.
Gesteuert von dem Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes 25 werden, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, die tatsächlichen Bilddaten angezeigt, die von der tatsächlichen CCD-Kamera erzeugt werden, die von dem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 ausgewählt wurde, und wenn Kühlmittel zugeführt wird, werden die virtuellen Bilddaten angezeigt, die von der virtuellen CCD-Kamera erzeugt werden, die von dem Abschnitt zur Kameraauswahl 24 ausgewählt wurde. Wenn von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 Schnittbilddaten erzeugt werden, dann werden diese Schnittbilddaten angezeigt.
Gemäß der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 der vorliegenden Ausführungsform kann der Bediener den Bearbeitungszustand des Werkstücks W über virtuelle Bilder visuell erkennen, wenn dem Kontaktabschnitt des Werkzeugs T und des Werkstücks W Kühlmittel zugeführt wird, und über tatsächliche Bilder, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird. Der Bediener kann daher den Bearbeitungszustand des Werkstücks W immer überwachen, egal ob Kühlmittel zugeführt wird oder nicht.
Ferner liegt eine Konfiguration derart vor, dass auf Basis der durch Abbilden des Werkstücks T und des Werkstücks W aus verschiedenen Betrachterstandpunkten mittels mehrerer der virtuellen CCD-Kameras 19, 20, 21 und 22 erzeugten virtuellen zweidimensionalen Bilddaten diejenige virtuelle CCD-Kamera identifiziert wird, die die virtuellen zweidimensionalen Bilddaten generiert hat, bei welchen das distale Ende des Werkzeugs T nicht von dem Werkstück W verdeckt wird, und auf der Anzeigevorrichtung 65 die tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten angezeigt werden, die von derjenigen tatsächlichen CCD-Kamera erzeugt wurden, die der identifizierten virtuellen CCD-Kamera entspricht. Daher kann, wenn tatsächliche Bilder angezeigt werden, stets ein tatsächliches Bild angezeigt werden, bei welchem das distale Ende des Werkzeugs T nicht von dem Werkstück W verdeckt wird.
Wenn eine Konfiguration vorliegt, in welcher alle von den tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 generierten tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten auf der Anzeigevorrichtung 65 angezeigt werden, entsteht eine hohe Last für den Computer, was sich negativ auf andere Prozesse auswirkt. Da jedoch in der vorliegen Ausführungsform eine Konfiguration vorliegt, in welcher nur die von einer der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 generierten tatsächlichen zweidimensionalen Bilddaten angezeigt werden, ist es möglich, die Last zu reduzieren.
Wenn das distale Ende des Werkzeugs T in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern von dem Werkstück W verdeckt wird, werden die von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26 erzeugten Schnittbilddaten auf der Anzeigevorrichtung 65 angezeigt. Daher kann der Bediener den Bearbeitungszustand des Werkstücks W über die angezeigten Bilder selbst dann überwachen, wenn ein Bearbeitungsschritt ausgeführt wird, bei welchem das distale Ende des Werkzeugs T von dem Werkstück W verdeckt wird, wie z. B. Lochbearbeitung oder Nutbearbeitung.
Wenn ferner als Schnittebene zum Erzeugen von Schnittbilddaten eine Ebene eingestellt wird, die durch das distale Ende des Werkstücks T verläuft und senkrecht auf der optischen Achse einer der tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13 und 14 steht, kann das Schnittbild angezeigt werden, das bei Betrachtung des Werkzeugs T und des Werkstücks W aus derselben Richtung wie eine der tatsächlichen und virtuellen CCD-Kameras 11, 12, 13, 14, 19, 20, 21 und 22 entsteht. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass der Bediener wegen des Wechsels der Blickrichtung Schwierigkeiten hat, die Richtung zu erkennen, aus welcher das Werkzeug T und das Werkstück W betrachtet werden.
Damit wurde eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Spezielle Arten, in denen die vorliegende Erfindung realisiert werden kann, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel ist die Schnittebene zum Schneiden des Werkstücks W nicht auf die zuvor beschriebene Schnittebene beschränkt, und es kann sich bei ihr zum Beispiel um eine Ebene handeln, die durch das distale Ende des Werkzeugs T verläuft und parallel zur y-Achse und zur z-Achse verläuft. Alternativ dazu kann es sich bei ihr, wenn sich das Werkzeug T linear bewegt, um eine Ebene handeln, die durch die Achse des Werkzeugs T verläuft und parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugs T ist. Alternativ dazu kann es sich bei ihr, wenn sich das Werkzeug T in einem Kreis bewegt, um eine Ebene handeln, die durch die Achse des Werkzeugs T und den Mittelpunkt des Kreises verläuft. Es sei angemerkt, dass die Bewegungsrichtung des Werkzeugs T von dem Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern 26, der das NC-Programm vorausliest, erkannt wird, oder sie wird zum Beispiel auf Basis der vorhergesagten Bewegungsposition des Werkzeugs T erkannt, die von der Steuervorrichtung 62 geliefert wird.
In der obigen Ausführungsform liegt eine Konfiguration vor, bei der der Abschnitt zur Kameraauswahl 24 in Schritt S33 ein virtuelles Bild auszeichnet, bei welchem das distale Ende des Werkzeugs T nicht verdeckt wird. Es kann jedoch eine Konfiguration eingerichtet werden, bei der alle virtuellen Bilder ausgezeichnet werden, in denen das Werkzeug T nicht verdeckt wird, oder bei der einige der virtuellen Bilder ausgezeichnet werden, in denen das Werkzeug T nicht verdeckt wird. In einer solchen Konfiguration können mehrere der tatsächlichen oder virtuellen Bilder, bei denen das distale Ende des Werkzeugs T nicht verdeckt wird, auf der Anzeigevorrichtung 65 angezeigt werden.
Ferner bilden in der vorstehenden Ausführungsform die tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13, und 14 das Werkzeug T und das Werkstück W ab, und der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 erzeugt virtuelle Bilddaten des Werkzeugs T, des Werkstücks W und eines Teils der Planscheibe 56. Da jedoch in der Regel eine Lehre verwendet wird, wenn das Werkstück W auf der Planscheibe 56 befestigt wird, kann eine Konfiguration eingerichtet werden, bei welcher die tatsächlichen CCD-Kameras 11, 12, 13, und 14 das Werkzeug T, das Werkstück W und die Lehre abbilden und der Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder 18 virtuelle Bilddaten des Werkzeugs T, des Werkstücks W, eines Teils der Planscheibe 56 und der Lehre erzeugt. In diesem Fall wird ein tatsächliches Bild oder ein virtuelles Bild angezeigt, in welchem das distale Ende des Werkzeugs T weder von dem Werkstück W noch von der Lehre verdeckt wird.
Ferner ist die mit der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 versehene Werkzeugmaschine 50 nicht eingeschränkt; jede Werkzeugmaschine 50 ist akzeptabel. Zum Beispiel kann anstelle des Bearbeitungszentrums der vorstehenden Ausführungsform auch eine Drehbank oder dergleichen mit der Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung 1 versehen werden. Im Falle einer Drehbank ist die Schnittebene zum Erzeugen der Schnittbilddaten vorzugsweise eine Ebene, die durch das distale Ende (Kantenabschnitt) des Werkzeugs T und die Achse einer Spindel 70 (Spannfutter 71) verläuft, wie in 12 gezeigt.
In 12 bezeichnet das Bezugszeichen 71 ein Spannfutter, das an dem distalen Ende der Spindel 70 befestigt ist, um ein Werkstück W zu halten; das Bezugszeichen 71a bezeichnet eine Spannbacke des Spannfutters 71, und das Bezugszeichen 72 bezeichnet eine Werkzeugauflage zum Halten des Werkzeugs T.

1: Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung
11, 12, 13, 14: tatsächliche CCD-Kamera
15: Abschnitt zum Speichern von Kameraparametern
16: Abschnitt zum Speichern von Modelldaten
17: Abschnitt zum Aktualisieren der Modelldaten
18: Abschnitt zum Erzeugen virtueller Bilder
19, 20, 21, 22: virtuelle CCD-Kamera
23: Anzeigesteuerabschnitt
24: Abschnitt zur Kameraauswahl
25: Abschnitt zum Umschalten des angezeigten Bildes
26: Abschnitt zum Erzeugen von Schnittbildern
50: Werkzeugmaschine
55: Spindel
56: Planscheibe
61: Kühlmittelzufuhrvorrichtung
W: Werkstück
T: Werkzeug

Liste der Entgegenhaltungen Patentliteratur

Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 2005-190102

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2005-190102 [0003]

Claims

Verfahren zur Bearbeitungszustandsüberwachung in einer Werkzeugmaschine (50), die Folgendes aufweist: Werkzeughaltemittel (55, 72) zum Halten eines Werkzeugs (T), Werkstückhaltemittel (56, 70) zum Halten eines Werkstücks (W), Antriebsmittel (57, 58, 59) zur Betätigung eines der Haltemittel oder beider Haltemittel, Zufuhrmittel (61) zum Zuführen von Kühlmittel an einen Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück, Steuermittel (62) zum Steuern des Betriebs der Zufuhrmittel und zum Steuern des Betriebs der Antriebsmittel auf Basis eines Bedienkommandos, das sich auf ein Haltemittel oder auf beide Haltemittel bezieht, und Anzeigemittel (65) zum Anzeigen von Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Bearbeitungszustandsüberwachung Folgendes umfasst: einen Schritt zum Erzeugen tatsächlicher Bilder, bei welchem Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall vermittels mindestens eines Abbildungsmittels (11) aus einem vorbestimmten Betrachterstandpunkt abgebildet und anschließend tatsächliche zweidimensionale Bilddaten davon erzeugt werden; einen Schritt zum Aktualisieren eines Modells, bei welchem basierend auf dem Bedienkommando und auf Daten über dreidimensionale Modelle der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks, wenn ein Haltemittel oder beide Haltemittel entsprechend dem Bedienkommando betätigt werden, erzeugt werden, und die Modelldaten davon aktualisiert werden; einen Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder, um basierend auf den im Schritt zum Aktualisieren des Modells aktualisierten Modelldaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten von Werkzeug und Werkstück zu erzeugen, wobei bei dem Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder ein dreidimensionaler Raum virtuell eingestellt wird, in diesem virtuellen dreidimensionalen Raum die dreidimensionalen Modelle von Werkzeug und Werkstück angeordnet und Abbildungsmittel (19) mit derselben Bedingung wie der Bedingung der Mittel zum tatsächlichen Abbilden virtuell eingestellt und angeordnet werden und daraufhin virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von welchen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus demselben Betrachterstandpunkt abgebildet werden wie dem Betrachterstandpunkt der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, und einen Bildanzeigeschritt, bei dem basierend auf Informationen zum Kühlmittelzufuhrzustand geprüft wird, ob dem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln tatsächliche zweidimensionale Bilddaten angezeigt werden, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt werden, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln virtuelle zweidimensionale Bilddaten angezeigt werden, die bei dem Schritt zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, wenn Kühlmittel zugeführt wird.
Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung (1), die an einer Werkzeugmaschine (50) bereitgestellt ist, die Folgendes aufweist: Werkzeughaltemittel (55, 72) zum Halten eines Werkzeugs (T), Werkstückhaltemittel (56, 70) zum Halten eines Werkstücks (W), Antriebsmittel (57, 58, 59) zur Betätigung eines der Haltemittel oder beider Haltemittel, Zufuhrmittel (61) zum Zuführen von Kühlmittel an einen Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück, Steuermittel (62) zum Steuern des Betriebs der Zufuhrmittel und zum Steuern des Betriebs der Antriebsmittel auf Basis eines Bedienkommandos, das sich auf ein Haltemittel oder auf beide Haltemittel bezieht, und Anzeigemittel (65) zum Anzeigen von Bilddaten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung Folgendes aufweist: mindestens ein Mittel zum tatsächlichen Abbilden (11), welches dafür vorgesehen ist, das Werkzeug und das Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall aus einem vorbestimmten Betrachterstandpunkt abzubilden und anschließend tatsächliche zweidimensionale Bilddaten davon zu erzeugen; Mittel zum Aktualisieren von Modelldaten (17), welche dafür vorgesehen sind, nach Empfang des Bedienkommandos von den Steuermitteln basierend auf dem empfangenen Bedienkommando und auf Daten über dreidimensionale Modelle der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks Modelldaten der Haltemittel, des Werkzeugs und des Werkstücks in einem Zustand, in dem ein Haltemittel oder beide Haltemittel entsprechend dem Bedienkommando betätigt werden, zu erzeugen und die Modelldaten davon zu aktualisieren; Mittel zum Erzeugen virtueller Bilder (18), welche dafür vorgesehen sind, basierend auf den von den Mitteln zum Aktualisieren der Modelldaten aktualisierten Modelldaten virtuelle zweidimensionale Bilddaten von Werkzeug und Werkstück zu erzeugen, wobei in den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder ein dreidimensionaler Raum virtuell eingestellt wird, in diesem virtuellen dreidimensionalen Raum die dreidimensionalen Modelle von Werkzeug und Werkstück angeordnet und Abbildungsmittel (19) mit derselben Bedingung wie der Bedingung der Mittel zum tatsächlichen Abbilden virtuell eingestellt und angeordnet werden und daraufhin virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von welchen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus demselben Betrachterstandpunkt abgebildet werden wie dem Betrachterstandpunkt der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, und Anzeigesteuermittel (23), welche dafür vorgesehen sind, nach Empfang von Informationen bezüglich des Zustands der Kühlmittelzufuhr durch die Zufuhrmittel von den Steuermitteln basierend auf den empfangenen Informationen zu prüfen, ob dem Kontaktabschnitt von Werkzeug und Werkstück Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln tatsächliche zweidimensionale Bilddaten anzuzeigen, die von den Mitteln zum tatsächlichen Abbilden erzeugt werden, wenn kein Kühlmittel zugeführt wird, und auf den Anzeigemitteln virtuelle zweidimensionale Bilddaten anzuzeigen, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, wenn Kühlmittel zugeführt wird.
Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung nach Anspruch 2, wobei die Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern (26) aufweist, welche dafür vorgesehen sind, basierend auf den von den Mitteln zum Aktualisieren der Modelldaten aktualisierten Modelldaten Schnittbilddaten zu erzeugen, die das Werkzeug und eine Schnittform umfassen, welche entsteht, wenn mindestens das Werkstück entlang einer durch das distale Ende des Werkzeugs verlaufenden Ebene geschnitten wird, das Mittel zum Erzeugen virtueller Bilder derart konfiguriert ist, dass so viele Mittel zum virtuellen Abbilden mit denselben Bedingungen wie den Bedingungen einer Vielzahl der Mittel zum tatsächlichen Abbilden, die das Werkzeug und das Werkstück aus verschiedenen Betrachterstandpunkten abbilden, eingestellt werden, wie Mittel zum tatsächlichen Abbilden vorhanden sind, und anschließend virtuelle zweidimensionale Bilddaten erzeugt werden, von denen angenommen wird, dass sie geliefert werden, wenn Werkzeug und Werkstück, die durch dreidimensionale Modelle dargestellt werden, in einem bestimmten Zeitintervall von den Mitteln zum virtuellen Abbilden aus denselben Betrachterstandpunkten wie den Betrachterstandpunkten der Mittel zum tatsächlichen Abbilden abgebildet werden, und das Anzeigesteuermittel derart konfiguriert ist, dass es basierend auf virtuellen zweidimensionalen Bilddaten, die von den Mitteln zum Erzeugen virtueller Bilder erzeugt werden, prüft, ob das distale Ende des Werkzeugs in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern von dem Werkstück verdeckt wird, und auf den Anzeigemitteln Schnittbilddaten anzeigt, die von dem Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern erzeugt werden, wenn festgestellt wird, dass das distale Ende des Werkzeugs in allen virtuellen zweidimensionalen Bildern verdeckt wird.
Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung nach Anspruch 3, wobei das Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern derart konfiguriert ist, dass es als Schnittebene zum Erzeugen der Schnittbilddaten eine Ebene festlegt, die durch das distale Ende des Werkzeugs verläuft und senkrecht auf der optischen Achse eines der Mittel zum tatsächlichen Abbilden steht.
Vorrichtung zur Bearbeitungszustandsüberwachung nach Anspruch 3, wobei, falls es sich bei der Werkzeugmaschine um eine Drehbank und bei dem Werkstückhaltemittel um eine Spindel handelt, das Mittel zum Erzeugen von Schnittbildern derart konfiguriert ist, dass es als Schnittebene zum Erzeugen der Schnittbilddaten eine Ebene festlegt, die durch das distale Ende des Werkzeugs und die Achse der Spindel verläuft.