JP2008225738A - Ｎｃ工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】段取り替え作業を容易にし、各治具ベースでの加工を迅速に開始することができるＮＣ工作機械を提供する。
【解決手段】工作機械本体１０Ａが複数の治具ベース３１〜３３を備え、該治具ベース３１〜３３に、ワークを固定した治具６０を位置決め可能とし、加工プログラムに従って治具６０上のワークの加工を実行可能としたＮＣ工作機械において、工作機械本体１０Ａの座標系で特定される、各治具ベース３１〜３３に固有の複数の第１基準座標データと、複数の治具６０に対応し、各治具６０に固有の加工基準を特定する第２基準座標データとを備え、いずれかの治具ベース３１〜３３に治具６０がセットされた場合、第１基準座標データ及び第２基準座標データに基づいて、加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置１４を備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の治具ベースを備え、該治具ベースに、ワークを固定した治具を位置決め可能とし、加工プログラムに従って治具上のワークの加工を実行可能としたＮＣ工作機械に関する。

ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ：数値制御）工作機械は、各種の工業製品の外形加工に広く用いられている。ＮＣ工作機械で加工を行うには、まず、使用する工具、加工手順、夫々の手順における作業内容を定める工程設計を行い、次いで、この工程設計の結果に従って工具の送り経路を、経路上の各部での送り速度を含めて設定する加工プログラムを作成し、この加工プログラムに従ってＮＣ工作機械に加工動作を行わせる手順により実行される。
この種のＮＣ工作機械には、例えば、工具の自動交換機能（ＡＴＣ）を備えたマシニングセンタがあり、マシニングセンタは、フライス削り、穴あけ、中ぐり、ねじ立て等の一連の作業を、一度の工作物取り付けで、完全にあるいはほぼ完全に行うことが可能である。

ところで、この種のＮＣ工作機械では、多品種少量生産或いは稼働効率向上の観点から、一又は複数種類のワーク固定用の治具を固定できるように設計された複数の治具ベースをテーブルに取り付ける場合がある（例えば、特許文献１）。この場合、いずれかの治具ベースに新たに治具をセットする毎に、作業者が加工プログラムで使用する加工基準座標を設定又は精度調整及び確認をする必要がある。
特開２００６−４３７９９号公報

しかし、従来の構成では、異なるマシニングセンタや新規導入したマシニングセンタに治具を新たにセットする毎に、作業者が加工基準座標を設定や精度調整及び確認をする必要があるため、その作業に時間がかかってしまう。また、段取り替えにより治具ベースに別の治具を取り付けた場合や、治具を別の治具ベースに取り付けた場合にも、加工基準座標を再設定する必要が生じ、段取り替え作業に時間と手間がかかり、加工開始までに時間がかかってしまう。

そこで、本発明の目的は、段取り替え作業を容易にし、各治具ベースでの加工を迅速に開始することができるＮＣ工作機械を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、工作機械本体が複数の治具ベースを備え、該治具ベースに、ワークを固定した治具を位置決め可能とし、加工プログラムに従って前記治具上のワークの加工を実行可能としたＮＣ工作機械において、前記工作機械本体の座標系で特定される、各治具ベースに固有の複数の第１基準座標データと、前記複数の治具に対応し、各治具に固有の加工基準を特定する第２基準座標データとを備え、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合、第１基準座標データ及び第２基準座標データに基づいて、加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、工作機械本体の座標系で特定される、各治具ベースに固有の複数の第１基準座標データと、複数の治具に対応し、各治具に固有の加工基準を特定する第２基準座標データとを備え、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合、第１基準座標データ及び第２基準座標データに基づいて、加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えたので、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合でも、治具ベースの加工基準座標を演算して加工を開始でき、段取り替え作業を容易にし、かつ、各治具ベースでの加工を迅速に開始することができる。

上記構成において、前記第２基準座標データは、前記第１基準座標データに対応する前記工作機械本体の座標系上の座標を加工基準座標に補正する補正データであることが好ましい。この構成によれば、この第１基準座標データ及び第２基準座標データに基づいて工作機械本体の座標系上の加工基準座標を容易に取得することができる。
また、上記構成において、前記加工プログラムが記録媒体に記録され、前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えることが好ましい。この構成によれば、工作機械本体側が受け入れスロットに装填された記録媒体を介して加工プログラムを容易に取得することができる。

また、上記構成において、前記第２基準座標データが記録媒体に記録され、前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えることが好ましい。この構成によれば、工作機械本体側が受け入れスロットに装填された記録媒体を介して第２基準座標データを容易に取得することができる。
また、上記構成において、前記演算処理装置の演算処理プログラムが記録媒体に記録され、前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えることが好ましい。この構成によれば、工作機械本体側が受け入れスロットに装填された記録媒体を介して演算処理プログラムを容易に取得することができる。

また、上記構成において、前記スロットは前記治具ベースの個数に対応して備えることが好ましい。この構成によれば、各スロットと各治具ベースとを関連づけることによって、各治具ベースに固定された治具に対応する加工プログラム、第２基準座標データ、及び又は演算処理プログラムを、各スロットに装填された記録媒体から取得することができる。
また、上記構成において、前記加工プログラム、前記第２基準座標データ、及び前記演算処理装置の演算処理プログラムのいずれかを通信回線を介して外部から取得する取得手段を備えるようにしてもよい。この構成によれば、通信回線に接続された外部機器に加工プログラム、第２基準座標データ及び演算処理プログラムを格納して、この外部機器から必要なデータを取得する構成を適用することができる。

また、本発明は、ＮＣ工作機械において、上述した工作機械本体を親機とし、該親機と同じ座標系を有し、かつ該座標系上の任意の座標を固有の第１基準座標データとして持つ、複数の治具ベースを有した子機となる工作機械本体を備え、親機で、治具ベース上に治具を固定し、該治具に固定されたワークに実際に加工を加えて、精度確認した加工プログラム、及び、治具の加工基準を特定する第２基準座標データを、子機で使用される治具に付加すると共に、子機の治具ベースに該治具がセットされた場合、前記第１基準座標データ及び前記第２基準座標データに基づいて、精度確認した加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、親機と同じ座標系を有し、かつ該座標系上の任意の座標を固有の第１基準座標データとして持つ治具ベースを有した子機となる工作機械本体を備え、親機で、治具ベース上に治具を固定し、該治具に固定されたワークに実際に加工を加えて、精度確認した加工プログラム、及び、治具の加工基準を特定する第２基準座標データを、子機で使用される治具に付加すると共に、子機の治具ベースに該治具がセットされた場合、前記第１基準座標データ及び前記第２基準座標データに基づいて、精度確認した加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えたので、親機と同様に、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合でも、治具ベースの加工基準座標を演算して加工を開始でき、段取り替え作業を容易にし、かつ、各治具ベースでの加工を迅速に開始することができ、かつ、子機での精度確認作業を省略或いは簡略化することができる。

上記構成において、子機の治具ベースの個数が親機の治具ベースの個数以下であることが好ましい。この構成によれば、子機の治具ベースの個数を親機の治具ベースより少なくしてもよいので、子機を廉価に構成することができる。

本発明では、工作機械本体の座標系で特定される、各治具ベースに固有の複数の第１基準座標データと、複数の治具に対応し、各治具に固有の加工基準を特定する第２基準座標データとを備え、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合、第１基準座標データ及び第２基準座標データに基づいて、加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えたので、段取り替え作業を容易にし、各治具ベースでの加工を迅速に開始することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係るＮＣ工作機械システム（ラインシステム）を示す図である。
このＮＣ工作機械システム１は、親機のマシニングセンタ（Ｍ／Ｃ１）１０と、一台又は複数台の子機（増設）のマシニングセンタ（Ｍ／Ｃ２）２０とを備えている。マシニングセンタ１０、２０は、工具の自動交換機能を備えたＮＣ工作機械であり、工作機械本体１０Ａ、２０Ａが備える主軸の先端に取り付ける工具を自動交換することによって、テーブル１１、２１上のワーク（被削物）に対し、一台で複合的な加工が可能である。

本実施形態のマシニングセンタ１０、２０は、親機と子機とが同じ仕様であり、工作機械本体１０Ａ、２０Ａが備えるテーブル１１、２１には、同数（本例では３個）の治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ１〜ＪＩＧＢａｓｅ６）３１、３２、３３、３１Ａ、３２Ａ、３３Ａが間隔を空けて固定されると共に、各マシニングセンタ１０、２０のＮＣ制御装置１２、１２Ａには、同じ台数（本例では３台）の外部メディア読取装置４１、４２、４３、４１Ａ、４２Ａ、４３Ａが接続されている。これら親機と子機とは同じ仕様であるため、同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略し、以下、親機のマシニングセンタ１０について詳述する。

親機が備える外部メディア読取装置４１〜４３は、ＰＣカード等の複数の記録メディア（Ｃａｒｄ１〜６・・・：記録媒体）５１、５２、５３、５４、５５、５６・・・を装填可能なスロット（ＣａｒｄＳｌｏｔ１〜３）ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ３を各々備えている。これら外部メディア読取装置４１〜４３は、ＮＣ制御装置１２の制御の下、各スロットＣＳ１〜ＣＳ３に装填された記録メディア５１〜５６・・・に記録されたサブプログラム等のデータを読み取ってＮＣ制御装置１２に出力する。
ＮＣ制御装置１２は、作業者が操作する操作装置１３と、各種演算処理を行う演算処理装置１４と、メインプログラム等の各種データを記憶する記憶装置１５とを備え、演算処理装置１４がメインプログラムを実行して、操作装置１３を介して入力された各種指示に応じてマシニングセンタ１０の各部を制御する。

治具ベース３１〜３３は、ワークの受け具として機能する複数種類の治具（ＪＩＧ１〜ＪＩＧ６・・・）６１、６２、６３、６４、６５、６６・・・を位置決め固定可能に構成されている。以下、治具６１〜６６・・・を特に区別する必要がない場合は治具６０と表記する。
これら治具ベース３１〜３３には、治具固定用のボルト締結用の挿入孔等の締結具（図示せず）と、治具位置決め用の位置合わせピンＰとを備えており、各治具ベース３１〜３３の位置合わせピンＰの径と、これらピンＰの取り付けピッチとが同一に形成される。なお、これら治具ベース３１〜３３は、同一のものを使用してもよいし、上記条件を満たす範囲で異なる形状のものを使用してもよい。また、図１において、値Ｇ５４、Ｇ５５及びＧ５６は、マシニングセンタ１０が治具ベース３１〜３３を特定する情報であると共に、マシニングセンタ２０が治具ベース３１Ａ〜３３Ａを特定する情報である。

治具（ＪＩＧ１〜ＪＩＧ６・・・）６０は、ワーク毎に異なり、各ワークを治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａに固定するためのワーク固定用治具である。各治具６０には、位置合わせピンＰが係合する同一径及び同一ピッチの係合穴が形成されており、いずれの治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａに対しても位置合わせピンＰにより予め定めた位置に固定することができる。
このマシニングセンタ１０、２０では、ワーク固定用の複数の治具６０を位置決め可能な複数の治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａを備えるため、複数種類の部品を製造する場合に、例えば、治具ベース３１〜３３に治具６１〜６３を固定して３種類の部品を生産した次の日に、治具ベース３１〜３３に治具６４〜６６を固定して異なる３種類の部品を生産する、といったように、その日の生産目標に合わせて臨機応変に治具６０の配置レイアウト（ワークの配置レイアウト）を変更することが可能である。

また、ワークの加工プログラムを含むサブプログラムは記録メディア（Ｃａｒｄ１〜６・・・）５１〜５６・・・に各々記録されている。本実施形態では、図１を参照し、治具（ＪＩＧ１）６１のワーク用のサブプログラムは、記録メディア（Ｃａｒｄ１）５１に記録されており、治具（ＪＩＧ２）６２のワーク用のサブプログラムは記録メディア（Ｃａｒｄ２）５２に記録されている。また、治具（ＪＩＧ３）６３のワーク用のサブプログラムは記録メディア（Ｃａｒｄ３）５３に記録され、・・・、治具（ＪＩＧ６）６６のワーク用のサブプログラムは記録メディア（Ｃａｒｄ６）５６に記録されている。すなわち、治具６１〜６６・・・と記録メディア５１〜５６・・・とは一対一で関連づけられている。以下、記録メディア５１〜５６・・・を特に区別する必要がない場合は、記録メディア５０と表記する。

各記録メディア５０は、図２に示すように、マシニングセンタ１０が備える外部メディア読取装置４１〜４３のいずれのスロットＣＳ１〜ＣＳ３にも装填可能であり、各記録メディア５０の装填位置は以下のように規定されている。
治具（ＪＩＧ１）６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ１）３１に固定された場合には、この治具６０に関連づけられた記録メディア５０は、外部メディア読取装置４１に装填される。一方、治具６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ２）３２に固定された場合には、この治具６０に関連づけられた記録メディア５０は外部メディア読取装置４２に装填される。また、治具６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ３）３３に固定された場合には、この治具６０に関連づけられた記録メディア５０が外部メディア読取装置４３に装填される。

すなわち、記録メディア５０の装填位置は、この記録メディア５０に関連づけられた治具６０がどの治具ベース３１〜３３に固定されるかによって決まり、作業者は、治具６０を治具ベース３１〜３３に固定する際などに、記録メディア５０を上記条件に従っていずれかの外部メディア読取装置４１〜４３に装填するようにしている。なお、本構成では、治具６０と記録メディア５０とを関連づけているため、これらを一体で保管・管理することが好ましい。

外部メディア読取装置４１〜４３に装填された各記録メディア５０は、マシニングセンタ１０のＮＣ制御装置１２の制御の下、読み出される。この場合にＮＣ制御装置１２が実行するメインプログラムを図２に示している。
図２に示すように、メインプログラムには、各治具ベース３１〜３３に固有の治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）Ａ〜Ｊを示すパラメータと、サブプログラムを外部メディア読取装置４１〜４３から順に呼び出すプログラムとが記述されている。
ここで、治具ベース基準座標データＡ〜Ｊは、このマシニングセンタ１０で加工時に使用する座標系（工作機械本体１０Ａの座標系）で特定される座標データである。

マシニングセンタ１０のＮＣ制御装置１２（実際には演算処理装置１４）は、上記メインプログラムを実行することによって、図３に示すように、まず、外部メディア読取装置４１のスロット（ＣａｒｄＳｌｏｔ１）ＣＳ１内の記録メディア５０からサブプログラムを読み出して実行する。続いて、ＮＣ制御装置１２は、外部メディア読取装置４２のスロット（ＣａｒｄＳｌｏｔ２）ＣＳ２内の記録メディア５０からサブプログラムを読み出して実行し、その後、外部メディア読取装置４３のスロット（ＣａｒｄＳｌｏｔ３）ＣＳ３内の記録メディア５０からサブプログラムを読み出して実行する。なお、外部メディア読取装置４１〜４３のいずれかに記録メディア５０が装填されていなかった場合、ＮＣ制御装置１２は、メインプログラムに従って次の処理へ移行し、装填された全ての記録メディア５０のサブプログラムを実行すると処理を終了する。

図４は、記録メディア５０に記録されるサブプログラムを示す図である。図４に示すように、サブプログラムには、この記録メディア５０に関係づけられた治具６０に固有の加工基準を特定する治具基準座標データ（第２基準座標データ）ａ〜ｃを示すパラメータが記述されている。
ここで、治具６０に固有の加工基準の位置を、マシニングセンタ１０で加工時に使用する座標（工作機械本体１０Ａの座標系）で特定した場合、その治具６０がセットされる治具ベース３１〜３３に応じて異なる座標となる。このため、本構成では、この加工基準位置を特定する治具基準座標データａ〜ｃを、このマシニングセンタ１０で加工時に使用する座標データとするのではなく、上記治具ベース基準座標データＡ〜Ｊに対応する工作機械本体１０Ａの座標系上の座標を加工基準座標に補正する補正データとしている。
より具体的には、図３に示す値ａが、Ｘ座標の相対変位量であり、値ｂがＹ座標の相対変位量であり、値ｃがＺ座標の相対変位量であり、すなわち、これら相対変位量によって治具ベース基準座標データＡ〜Ｊに対応する座標を加工基準座標に補正する補正量を示すことができる。

また、サブプログラムには、この記録メディア５０が外部メディア読取装置４１のスロットＣＳ１（図４中、Ｃ／Ｓ１）に装填された場合に加工基準座標を演算させる演算式（１）を含む加工座標演算処理プログラムＰ１と、この記録メディア５０が外部メディア読取装置４２のスロットＣＳ２（図４中、Ｃ／Ｓ２）に装填された場合に加工基準座標を演算させる演算式（２）を含む加工座標演算処理プログラムＰ２と、この記録メディア５０が外部メディア読取装置４３のスロットＣＳ３（図４中、Ｃ／Ｓ３）に装填された場合に加工基準座標を演算させる演算式（３）を含む加工座標演算処理プログラムＰ３と、ワークの加工工程を記述した加工プログラムＰ４とが記述されている。
なお、各記録メディア５０に記録される各サブプログラムにおいて、図４に示すように、加工座標演算処理プログラムＰ１〜Ｐ３は共通であり、それ以外の情報、つまり、治具基準座標データａ〜ｃ及び加工プログラムＰ４が異なる。

上記演算式（１）は、記録メディア５０に関係づけられた治具６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ１）３１に固定されている場合にこの治具６０に固定されたワークの加工基準座標を求める演算式であり、サブプログラム中の治具６０の治具基準座標データａ〜ｃと、マシニングセンタ１０の治具ベース基準座標データＡ〜Ｃとに基づいて加工基準座標を求める数式である。この演算式（１）によれば、加工基準位置をＸ、Ｙ、Ｚとした場合、Ｘ＝Ａ＋ａ、Ｙ＝Ｂ＋ｂ、Ｚ＝Ｃ＋ｃにより求められる。
また、加工座標演算処理プログラムＰ１は、上記演算式（１）を、図４に示すように、スロットＣＳ１（Ｃ／Ｓ１）に記録メディア（＝カード）５０が装填されている場合に実行させる処理を含んでいる。

また、上記演算式（２）は、記録メディア５０に関係づけられた治具６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ２）３２に固定されている場合にこの治具６０に固定されたワークの加工基準座標を求める演算式であり、サブプログラム中の治具６０の治具基準座標データａ〜ｃと、マシニングセンタ１０の治具ベース基準座標データＤ〜Ｆとに基づいて加工基準座標を求める数式である。この演算式（２）によれば、加工基準位置をＸ、Ｙ、Ｚとした場合、Ｘ＝Ｄ＋ａ、Ｙ＝Ｅ＋ｂ、Ｚ＝Ｆ＋ｃにより求められる。
また、加工座標演算処理プログラムＰ２は、上記演算式（２）を、スロットＣＳ２（Ｃ／Ｓ２）に記録メディア（＝カード）５０が装填されている場合に実行させる処理を含んでいる。

また、上記演算式（３）は、この記録メディア５０に関係づけられた治具６０が治具ベース（ＪＩＧＢａｓｅ３）３３に固定されている場合にこの治具６０に固定されたワークの加工座標を求める演算式であり、サブプログラム中の治具６０の治具基準座標データａ〜ｃと、マシニングセンタ１０の治具ベース基準座標データＧ〜Ｊとに基づいて加工基準座標を規定する数式である。この演算式（３）によれば、加工座標系の加工基準位置をＸ、Ｙ、Ｚとした場合、Ｘ＝Ｇ＋ａ、Ｙ＝Ｈ＋ｂ、Ｚ＝Ｊ＋ｃにより求められる。
また、加工座標演算処理プログラムＰ３は、この演算式（３）を、スロットＣＳ３（Ｃ／Ｓ３）に記録メディア（＝カード）５０が装填されている場合に実行させる処理を含んでいる。

加工プログラムＰ４は、上記の加工座標演算処理プログラムＰ１〜Ｐ３のいずれかの演算式（１）〜（３）によって得られた加工基準座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を用いて所定の加工工程を実行させるプログラムである。このように、上記の演算式（１）ないし（３）によって得られた加工基準座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）で加工工程を実行させる加工プログラムを記述するので、治具６０を治具ベース３１〜３３のいずれに固定した場合でも各治具ベース３１〜３３に固定されたワークを適切に加工することができる。なお、加工座標演算処理プログラムＰ１〜Ｐ３中の「座標補正」は、上記演算式（１）〜（３）以外の座標補正を行う場合に記述される部分であり、例えば、座標回転補正等の座標変換の情報が記述される。

次に、マシニングセンタ１０の動作を説明する。図５及び図６は、この動作を示すフローチャートである。このマシニングセンタ１０において、ＮＣ制御装置１２は、まず、予め設定されたメインパラメータ（初期設定）の読み込み処理（ステップＳ１）と、メインプログラム起動処理（ステップＳ２）とを実行した後、スロットＣＳ１（Ｃ／Ｓ１）のサブプログラムの呼び出しを行う（ステップＳ３）。なお、上記読み込み、起動、呼び出し等の処理及び以下に述べる各種処理は、実際にはＮＣ制御装置１２内の演算処理装置１４が行うようになっている。
このサブプログラムの呼び出しにおいて、ＮＣ制御装置１２は、スロットＣＳ１に記録メディア（＝カード）５０が差し込んであるか否かを判断する（ステップＳ４）。

スロットＣＳ１に記録メディア５０が差し込んであれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＮＣ制御装置１２は、図３に示すように、記録メディア５０のサブプログラム中の領域Ｒ１で示す部分を実行し、治具ベース３１に治具６０を介して固定されたワークの加工基準座標（Ｇ５４座標）を設定する（ステップＳ５）。続いて、ＮＣ制御装置１２は、領域Ｒ２で示す加工プログラムにより加工処理を行う（ステップＳ６）。これにより、治具ベース（Ｇ５４）３１に治具６０を介して固定されたワークの加工が実施される。

上記加工処理が終了すると、スロットＣＳ１に記録メディア５０が差し込んでない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ＮＣ制御装置１２は、スロットＣＳ２（Ｃ／Ｓ２）のサブプログラムの呼び出しを行う（ステップＳ７）。
このサブプログラムの呼び出しにおいて、ＮＣ制御装置１２は、スロットＣＳ２に記録メディア（＝カード）５０が差し込んであるか否かを判断する（ステップＳ８）。

スロットＣＳ２に記録メディア５０が差し込んであれば（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ＮＣ制御装置１２は、図３に示すように、記録メディア５０のサブプログラム中の領域Ｒ３で示す部分を実行し、治具ベース３２に治具６０を介して固定されたワークの加工基準座標（Ｇ５５座標）を設定する（ステップＳ９）。続いて、ＮＣ制御装置１２は、領域Ｒ４で示す加工プログラムにより加工処理を行う（ステップＳ１０）。これにより、治具ベース（Ｇ５５）３２に治具６０を介して固定されたワークの加工が実施される。

上記加工処理が終了すると、スロットＣＳ２に記録メディア５０が差し込んでない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ＮＣ制御装置１２は、スロットＣＳ３（Ｃ／Ｓ３）のサブプログラムの呼び出しを行う（ステップＳ１１）。このサブプログラムの呼び出しにおいて、ＮＣ制御装置１２は、スロットＣＳ３に記録メディア（＝カード）５０が差し込んであるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

スロットＣＳ３に記録メディア５０が差し込んであれば（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＮＣ制御装置１２は、図３に示すように、記録メディア５０のサブプログラム中の領域Ｒ５で示す部分を実行し、治具ベース３３に治具６０を介して固定されたワークの加工基準座標（Ｇ５６座標）を設定する（ステップＳ１３）。続いて、ＮＣ制御装置１２は、領域Ｒ６で示す加工プログラムにより加工処理を行う（ステップＳ１４）。これにより、治具ベース（Ｇ５６）３３に治具６０を介して固定されたワークの加工が実施される。そして、全てのスロットＣＳ１（Ｃ／Ｓ１）〜ＣＳ３（Ｃ／Ｓ３）の順にサブプログラムを実行すると、ＮＣ制御装置１２は、メインプログラムの処理を終了する。

このように、本実施形態では、記録メディア５０を、どの受け入れスロットＣＳ１〜ＣＳ３に差し込むかによって、治具６０の固定位置（治具ベース）が特定され、記録メディア５０内のサブプログラムによってその治具６０に固定されたワークの加工基準座標が演算により取得される。このため、治具６０をいずれの治具ベース３１〜３３に固定しても、その治具６０に関連づけられた記録メディア５０を所定の外部メディア読取装置４１〜４３に装填しておくことにより、ワークの加工基準座標を演算により得て、迅速に加工を実施することができる。
したがって、段取り替えにより所定の治具６０を別の治具ベース３１〜３３に固定した場合でも、作業者が手動で加工座標を再設定する必要がなく、段取り替え作業を短時間化かつ容易化することができる。

次に、子機のマシニングセンタ２０について説明する。子機のマシニングセンタ２０は、親機のマシニングセンタ１０と同じ座標系を有し、このマシニングセンタ２０の工作機械本体２０Ａは、治具ベース３１Ａ〜３３Ｂの個数及び配置レイアウトと、治具６０の位置決め手段（位置決めピンＰ及びピンＰの径及びピッチ等）とが親の工作機械本体１０Ａと共通に構成される。
また、各治具ベース３１Ａ〜３３Ｂに治具６０を固定した場合に、この工作機械本体２０Ａの座標系で、各治具ベース３１Ａ〜３３Ｂに固有の治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）Ａ〜Ｊと、治具６０に固有の加工基準位置（第２基準座標データ）ａ〜ｃとの相対変位量についても、親機で各治具ベース３１〜３３に治具６０を固定した場合と各々同一に構成され、つまり、親の工作機械本体１０Ａと共通に構成されている。
この工作機械本体２０Ａの記憶装置１５には、親の工作機械本体１０Ａと同様にメインプログラムが記憶されており、このメインプログラムには、上述の治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）Ａ〜Ｊを示すパラメータと、サブプログラムを外部メディア読取装置４１Ａ〜４３Ａから順に呼び出すプログラムとが記述されている。

このため、子機のマシニングセンタ２０においても、上記の記録メディア５０を、どの外部メディア読取装置４１Ａ〜４３Ａのスロットに差し込むかによって、演算処理装置１４により、治具６０の固定位置を特定することができ、かつ、記録メディア５０内のサブプログラムによってその治具６０に固定されたワークの加工基準座標を演算により取得することができる。
したがって、子機のマシニングセンタ２０においても、段取り替えにより所定の治具６０を別の治具ベース３１Ａ〜３３Ａに固定した場合、加工基準座標を手動入力する必要がなく、段取り替え作業を短時間化かつ容易化することができ、すぐに加工を実施することができる。

このような子機のマシニングセンタ２０を増設する場合、親機のマシニングセンタ１０の治具ベース３１〜３３上に治具６０を固定し、この治具６０に固定されたワークに実際に加工を加えて、各パラメータ、演算式（１）〜（３）及び加工プログラムを含むサブプログラム、及びセットされる刃具等の精度確認を行い、親機で精度確認されたサブプログラム、パラメータ（治具６０固有の加工基準位置（第２基準座標データ）ａ〜ｃ）及び治具６０などを、子機のマシニングセンタ２０で使用するようにしている。
これによれば、子機のマシニングセンタ２０では精度確認作業が不要になり、或いは、その作業を簡略化することができ、親機のマシニングセンタ１０と同等の精度確認されたものと同品質の製品を製造することができる。
このため、例えば、子機のマシニングセンタ２０を親機と離れた遠隔地に設置する場合でも、その設置時の精度確認作業等を省略或いは簡略化することができ、かつ、親機で精度保証された製品と同じ品質の製品を製造することができる。

以上説明したように、本構成では、マシニングセンタ１０、２０の工作機械本体１０Ａ、２０Ａ側のＮＣ制御装置１２、２２に、各治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａ固有の治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）Ａ〜Ｊをそれぞれ格納しておき、複数の治具６０に各々関連づけられた複数の記録メディア５０に、実行される加工プログラム及び治具６０固有の加工基準を特定する治具基準座標データ（第２基準座標データ）ａ〜ｃを格納し、上記治具ベース基準座標データＡ〜Ｊ、及び上記治具基準座標データａ〜ｃに基づいて、治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａ毎に前記加工プログラムで使用される加工基準座標を各々演算可能にしたので、いずれの治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａに治具６０がセットされた場合でも、加工基準座標を手動入力する必要がなく、段取り替え作業を短時間化かつ容易化し、各治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａでの加工を迅速に開始することができる。

また、本構成では、マシニングセンタ１０、２０に、各マシニングセンタ１０、２０が備える治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａに各々関連づけた外部メディア読取装置４１〜４３、４１Ａ〜４３Ａ（受け入れスロット）を各々設けたので、治具６０が固定された各治具ベース３１〜３３の外部メディア読取装置４１〜４３、４１Ａ〜４３Ａに、その治具６０に対応する記録メディア５０を装填することによって、その治具６０の加工基準座標を演算させて加工処理を開始させることができる。これによって、複数の外部メディア読取装置４１〜４３、４１Ａ〜４３Ａ（受け入れスロット）からの、いわゆるマルチＤＮＣ（ダイレクトＮＣ）運転を実現することができる。

また、本構成では、子機のマシニングセンタ２０においては、親機のマシニングセンタ１０で精度確認されたサブプログラム、パラメータ（治具６０固有の加工基準位置（第２基準座標データ）ａ〜ｃ）及び治具６０などを使用するようにしたので、親機と同様に、段取り替え作業を容易にし、かつ、各治具ベース３１Ａ〜３３Ａでの加工を迅速に開始することができ、また、子機での精度確認作業を省略或いは簡略化することができる。このため、子機の増設を容易に行うことが可能になり、加工プログラムの一元管理も可能である。
これらにより、本構成では、どのマシニングセンタ１０、２０でも、また、どの治具ベース３１〜３３、３１Ａ〜３３Ａでも、治具６０と記録メディア５０とを持って行けば、即加工ができ、一発良品化が可能なＮＣ工作機械システムを実現することができる。

＜第２実施形態＞
図７は第２実施形態に係るＮＣ工作機械システム１を示す図である。なお、この図においては、親機のマシニングセンタ１０だけを示している。以下、第１実施形態と略同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略し、異なる部分を説明する。
このＮＣ工作機械システム１では、工作機械本体１０Ａに取り付けられる治具ベース３１〜３３に、各治具ベース識別用のバーコード（治具ベース識別情報）１３１、１３２、１３３が各々設けられると共に、治具６０にも、治具識別用のバーコード（治具識別情報）１６１、１６２、１６３、・・・が各々設けられ、工作機械本体１０Ａは、外部メディア読取装置１４１として複数のＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のスロットＣＳ０〜ＣＳ３を備えたＵＳＢ装置を備えている。以下、バーコード１６１〜１６３・・・を特に区別する必要がない場合はバーコード１６０と表記する。
この外部メディア読取装置１４１には、上記バーコードを読み取るバーコードリーダ１４５がＵＳＢ接続されると共に、治具６０に対応するサブプログラムを記憶した記録メディア（ＵＳＢ１）１５０がＵＳＢ接続される。

いずれかの治具ベース３１〜３３に治具６０が固定された場合、ＮＣ制御装置１２は、バーコードリーダ１４５により、治具６０のバーコード１６０と、治具６０が固定された治具ベース３１〜３３のバーコード１３１〜１３３とを読み取る。例えば、治具ベース３１に治具６０が固定された場合、バーコードリーダ１４５により、治具６０のバーコード１６０と、治具ベース３１のバーコード１３１とが読み取る。この読み取りにより、ＮＣ制御装置１２は、どの治具ベース３１〜３３にどの治具６０が固定されているかを認識し、治具６０が固定された治具ベース３１〜３３に対応するスロットＣＳ１〜ＣＳ３に接続された記録メディア１５０からサブプログラムを呼び出す。そして、ＮＣ制御装置１２は、読み出したサブプログラムによって治具６０に固定されたワークの加工基準座標を演算により取得し、この加工基準座標に基づく加工を実施する。

本実施形態では、どの治具ベース３１〜３３にどの治具６０が固定されているかを工作機械本体１０Ａ側（ＮＣ制御装置１２）で識別するための識別情報を治具ベース３１〜３３及び治具６０に設けたので、これによっても、第１実施形態と同様に、段取り替え作業を容易にし、かつ、各治具ベース３１〜３３での加工を迅速に開始することができるといった各種効果を奏することができる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲において任意に変形及び応用が可能である。例えば、上述の実施形態では、治具６０固有の加工基準となる治具基準座標データ（第２基準座標データ）ａ〜ｃを、治具ベース基準座標データＡ〜Ｊに対応する座標を加工基準座標に補正する各座標の相対変位量にする場合について述べたが、これに限らない。この治具基準座標データ（第２基準座標データ）ａ〜ｃには、治具ベース基準座標データＡ〜Ｊに対応する座標を加工基準座標に補正する補正情報を広く適用することができ、例えば、回転補正量の情報を含めても良い。

また、上述の実施形態において、子機のマシニングセンタ２０の治具ベースの個数を親機より少なくしてもよいし、また、外部メディア読取装置の台数を増減してもよい。少なくとも、子機のマシニングセンタ２０の工作機械本体２０Ａは、親機と同じ座標系を有し、かつ、この座標系で、子機の各治具ベース３１Ａ〜３３Ｂに固有の治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）Ａ〜Ｊに対する治具６０の加工基準位置（第２基準座標データ）ａ〜ｃが、親機と共通であればよい。このため、子機の治具ベースや外部メディア読取装置の個数を親機より少なくすることによって子機を廉価に構成することができる。

また、上述の実施形態において、ワークの加工プログラム、各治具６０固有の治具基準座標データ（第２基準座標データ）ａ〜ｃ、及び加工座標演算処理プログラム（演算処理プログラム）のいずれかを、外部に設置したサーバーコンピュータ等の外部機器に格納し、各マシニングセンタ１０、２０の工作機械本体１０Ａ、２０Ａが、外部機器に通信回線を介して接続された通信手段（取得手段）を備え、この通信手段により外部機器から必要なデータを取得するように構成してもよい。
また、上述の実施形態では、マシニングセンタに本発明を適用する場合について説明したが、これに限らず、複数の治具ベースを取り付け可能なマシニングセンタ以外の他のＮＣ工作機械に適用してもよい。

本発明の第１実施形態に係るＮＣ工作機械システムを示す図である。 メインプログラムと外部メディア記録装置と記録メディアとの関係を示す図である。 ＮＣ工作機械システムのプログラム構成を示す図である。 記録メディアに記録されるサブプログラム（加工プログラム）を示す図である。 マシニングセンタの動作を示すフローチャートである。 図５の続きのフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るＮＣ工作機械システムを示す図である。

符号の説明

１ ＮＣ工作機械システム
１０、２０ マシニングセンタ（ＮＣ工作機械）
１０Ａ、２０Ａ 工作機械本体
１１、２１ テーブル
１２ ＮＣ制御装置
１３ 操作装置
１４ 演算処理装置
１５ 記憶装置
３１〜３３、３１Ａ〜３３Ｂ 治具ベース
４１〜４３、４１Ａ〜４３Ａ 外部メディア読取装置
５０〜５６ 記録メディア（記録媒体）
６０〜６６ 治具
Ａ〜Ｊ 治具ベース基準座標データ（第１基準座標データ）
ａ〜ｃ 治具基準座標データ（第２基準座標データ）
ＣＳ１〜ＣＳ３ スロット（受け入れスロット）
Ｐ１〜Ｐ３ 加工座標演算処理プログラム（演算処理プログラム）
Ｐ４ 加工プログラム

Claims (9)

1. 工作機械本体が複数の治具ベースを備え、該治具ベースに、ワークを固定した治具を位置決め可能とし、加工プログラムに従って前記治具上のワークの加工を実行可能としたＮＣ工作機械において、
   前記工作機械本体の座標系で特定される、各治具ベースに固有の複数の第１基準座標データと、前記複数の治具に対応し、各治具に固有の加工基準を特定する第２基準座標データとを備え、いずれかの治具ベースに治具がセットされた場合、前記第１基準座標データ及び前記第２基準座標データに基づいて、加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えた、
   ことを特徴とするＮＣ工作機械。
2. 前記第２基準座標データは、前記第１基準座標データに対応する前記工作機械本体の座標系上の座標を加工基準座標に補正する補正データであることを特徴とする請求項１に記載のＮＣ工作機械。
3. 前記加工プログラムが記録媒体に記録され、
   前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＮＣ工作機械。
4. 前記第２基準座標データが記録媒体に記録され、
   前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のＮＣ工作機械。
5. 前記演算処理装置の演算処理プログラムが記録媒体に記録され、前記工作機械本体側には記録媒体の受け入れスロットを備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のＮＣ工作機械。
6. 前記スロットは前記治具ベースの個数に対応して備えたことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか一項に記載のＮＣ工作機械。
7. 前記加工プログラム、前記第２基準座標データ、及び前記演算処理装置の演算処理プログラムのいずれかを通信回線を介して外部から取得する取得手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＮＣ工作機械。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の工作機械本体を親機とし、該親機と同じ座標系を有し、かつ該座標系上の任意の座標を固有の第１基準座標データとして持つ治具ベースを有した子機となる工作機械本体を備え、
   親機で、治具ベース上に治具を固定し、該治具に固定されたワークに実際に加工を加えて、精度確認した加工プログラム、及び、治具の加工基準を特定する第２基準座標データを、子機で使用される治具に付加すると共に、
   子機の治具ベースに該治具がセットされた場合、前記第１基準座標データ及び前記第２基準座標データに基づいて、精度確認した加工プログラムで使用される加工基準座標を演算する演算処理装置を備えた、
   ことを特徴とするＮＣ工作機械。
9. 子機の治具ベースの個数が親機の治具ベースの個数以下であることを特徴とする請求項８に記載のＮＣ工作機械。

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