JP2010240809A - 自動キサゲ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な切削精度を維持しながらキサゲ処理を行うことが可能な自動キサゲ装置の提供を課題とする。
【解決手段】自動キサゲ装置１に、取付部３４に取り付けられたキサゲ工具Ｔ１を動作させて被加工位置Ｌ１にある被加工物Ｗ１の加工面Ｗ２をキサゲ加工するキサゲ加工手段１と、キサゲ工具Ｔ１の動作により加工面Ｗ２に形成される目付け部Ｐ１を撮像する撮像手段５とを設ける。キサゲ加工手段１に、撮像手段５から得られる撮像画像９４に基づいて目付け部Ｐ１に筋Ｐ１１，Ｐ１２が入っているか否かを判断して筋Ｐ１１，Ｐ１２が入っていると判断した場合にキサゲ工具Ｔ１を更新する処理を行う工具更新手段２を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、被加工物を自動的にキサゲ加工する装置に関する。

工作機械の部品等の被加工物に対してオイルポケットとして作用する目付けを行うため、手作業によりキサゲ作業が行われている。このキサゲ作業は、以下の手順で行われている。
まず、キサゲ工具を手で持って切削部位に当てて切削部位を切削していく。キサゲ工具を切削部位に当てる毎に、図９（ａ）に示すような形状の目付け部Ｐ１が加工面Ｗ２に形成される。この作業を繰り返すことになる。

なお、キサゲ工具を繰り返し使用するうちに、所望の切削が行われなくなることがある。そこで、キサゲ作業の作業者は、目付け部の状態と切削抵抗の感触とからキサゲ工具の状態を判断し、必要と判断したときにキサゲ工具を研磨する等している。

また、特許文献１には、キサゲ工具を切り込み方向に駆動して被加工物の仕上面を自動的にキサゲ加工する装置が記載されている。この装置は、塗料の付着した仕上面を撮像してその色彩又は階調を識別し、キサゲ工具の加工抵抗を測定し、塗料による仕上面の色彩又は階調に応じて加工抵抗が予め定められた数値となるようにキサゲ工具の駆動を制御している。

特開平１０−５８２８５号公報

特許文献１には、塗料の付着した仕上面の色彩又は階調に基づいて仕上面の切削量を調整することが記載されているものの、所望の切削が行われなくなった場合の判断方法および具体的な処理が開示されていない。

以上を鑑み、本発明は、良好な切削精度を維持しながらキサゲ処理を行うことが可能な自動キサゲ装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するため、本発明は、キサゲ工具の取付部を有し、この取付部に取り付けられたキサゲ工具を動作させて被加工位置にある被加工物の加工面をキサゲ加工するキサゲ加工手段と、前記キサゲ工具の動作により前記加工面に形成される目付け部を撮像する撮像手段とを備え、前記キサゲ加工手段は、前記撮像手段から得られる撮像画像に基づいて前記目付け部に筋が入っているか否かを判断して筋が入っていると判断した場合に前記キサゲ工具を更新する処理を行う工具更新手段を有することを特徴とする。

すなわち、キサゲ加工手段によりキサゲ工具が動作して被加工物の加工面がキサゲ加工され、キサゲ工具の動作により加工面に形成される目付け部が撮像手段により撮像される。ここで、目付け部に筋が入っているか否かが撮像画像に基づいて判断され、筋が入っていると判断された場合にキサゲ工具が更新される。これにより、次回のキサゲ加工で目付け部に筋が入ることが抑止される。従って、キサゲ加工の際に良好な切削精度が維持される。

ところで、上記目付け部は、キサゲ工具を当てて加工面を切削することにより生じる模様の部分をいう。目付け部に入る筋には、キサゲ工具の動作方向に沿った縦筋、キサゲ工具の動作方向と直交する方向に沿った横筋、縦横交差した筋、が含まれる。
キサゲ工具を更新する処理には、キサゲ工具を交換する処理、キサゲ工具を研磨する処理、等が含まれる。

上記キサゲ加工手段は、撮像手段から得られる撮像画像に基づいて目付け部の形状が基準外であるか否かを判断し、基準外であると判断した場合に加工面に対するキサゲ工具の切り込み角を増加させてもよい。これにより、切削量の低下が次回のキサゲ加工で抑止され、キサゲ工具を継続して使用することができる。

請求項１に係る発明によれば、良好な切削精度を維持しながらキサゲ加工を行うことが可能な自動キサゲ装置を提供することができる。
請求項２に係る発明では、キサゲ工具の寿命を延長させることができる。
請求項３に係る発明では、良好な切削量を維持しながらキサゲ加工を行うことができる。

自動キサゲ装置１０の構成を模式的に例示する斜視図である。 キサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１を説明するための図である。 自動キサゲ装置１０の電気回路構成の概略を例示するブロック図である。 自動キサゲ装置１０が行う自動キサゲ加工処理を例示するフローチャートである。 図４のステップＳ１０２で行われるキサゲ加工処理を例示するフローチャートである。 図４のステップＳ１０８で行われる工具更新処理を例示するフローチャートである。 （ａ）は縦筋検出用のパターン画像９２ａ〜９２ｃを例示する図、（ｂ）は横筋検出用のパターン画像９２ｄ〜９２ｆを例示する図、（ｃ）は目付け部の形状判断用のパターン画像９３を例示する図、（ｄ）は目付け部の形状判断用のパターン画像９３と撮像画像９４ａ，９４ｂとを対比している様子を例示する図である。 変形例に係る自動キサゲ装置１１の構成を模式的に示す斜視図である。 被加工物Ｗ１の加工面Ｗ２に形成される目付け部を例示する図である。

（１）自動キサゲ装置の説明：
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る自動キサゲ装置１０は、制御盤２０、ロボット本体３０、カメラ４０、を備えている。キサゲ工具Ｔ１は、工具ハンドとされ、ロボット本体３０のハンド着脱部（取付部）３４に対して着脱可能に取り付けられる。ロボット本体３０は、加工ロボットの本体部分を構成し、ハンド着脱部３４を上下左右前後の略任意の方向へ移動させるための複数の関節構造を有するアーム３２を備えている。このハンド着脱部３４に取り付けられたキサゲ工具Ｔ１が届く範囲に被加工物載置台５０が設置されている。被加工物載置台５０の上面は、被加工物Ｗ１が載置される被加工位置Ｌ１とされている。また、ハンド着脱部３４が届く範囲に工具マガジンＭ１が設置され、この工具マガジンＭ１に交換用のキサゲ工具Ｔ１が複数収容されている。カメラ４０は、デジタルカメラとされ、アーム３２に取り付けられている。カメラ４０は、アーム３２により移動し、制御盤２０から入力される指令に従って被加工物Ｗ１の加工面Ｗ２を撮像し、該加工面Ｗ２のデジタルの撮像画像を制御盤２０へ送信する。

本実施形態において、制御盤２０とロボット本体３０は、取付部３４に取り付けられたキサゲ工具Ｔ１を動作させて被加工位置Ｌ１にある被加工物Ｗ１の加工面Ｗ２をキサゲ加工するキサゲ加工手段１を構成している。このキサゲ加工手段１は、工具更新手段２、切り込み角変更手段３、及び、切り込み角増加手段４を有している。また、制御盤２０とロボット本体３０とカメラ４０とが撮像手段５を構成している。

図２に示すように、キサゲ加工は、設定された切り込み角θ１でキサゲ工具Ｔ１を刃Ｔ１ａの先端方向（長手方向先端側の方向）Ｄ１へ進めることにより行われる。ここで、切り込み角θ１は、加工面Ｗ２と刃Ｔ１ａの長手方向とのなす角度をいうものとする。切り込み角θ１は、刃Ｔ１ａの進行とともに変わってもよい。キサゲ工具の刃Ｔ１ａは、加工面Ｗ２に当たると、通常、しなりながら加工面Ｗ２に沿って進み、加工面Ｗ２の表面を切削する。このとき、図９（ａ）に示すように、加工面Ｗ２に目付け部Ｐ１が形成される。

キサゲ加工を開始して初期段階となる目付け部は図９（ａ）に示すような状態であるものの、キサゲ加工を繰り返すうちに目付け部が図９（ｂ）〜（ｅ）に示す状態になることがある。図９（ｂ）の目付け部Ｐ２は、刃Ｔ１ａに切り粉が付着する等して縦筋Ｐ１１が生じた例である。図９（ｃ）の目付け部Ｐ３は、刃Ｔ１ａが加工面Ｗ２に引っ掛かるように進んで横筋Ｐ１２が生じた例である。ここで、縦筋は刃Ｔ１ａの進行方向Ｄ２に沿った筋のことをいうものとし、横筋とは刃Ｔ１ａの進行方向Ｄ２と直交する方向に沿った筋のことをいうものとする。図９（ｄ）の目付け部Ｐ４は、縦筋Ｐ１１と横筋Ｐ１２の両方が形成されると仮定したときの例である。図９（ｅ）の目付け部Ｐ５は、刃Ｔ１ａが摩耗して先が細くなった目付け部の例である。自動キサゲ装置１０は、キサゲ工具Ｔ１の動作により加工面Ｗ２に形成される目付け部をカメラ４０で撮像し、目付け部が図９（ｂ）〜（ｅ）に示す状態になった場合に図９（ａ）に示す状態に戻す処理を行う。

図３に示すように、本実施形態の制御盤２０は、中央制御部２１に、情報出力部２２ａ、警報出力部２２ｂ、操作部２２ｃ、不揮発性メモリ２２ｄ、入出力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２２ｅ、サーボ制御部２２ｆ、ハンド着脱制御部２２ｇ、が接続されている。ロボット本体３０のアーム３２には、各関節構造に曲げ伸ばしの動作をさせるための各サーボモータ３３、及び、先端のハンド着脱部３４にキサゲ工具Ｔ１を保持させたり解放させたりするための駆動を行うハンド着脱駆動部３５が内蔵されている。アーム曲げ伸ばし用のサーボモータ３３は、加工面Ｗ２に対するキサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１を変更するための切り込み角変更手段３を構成する。

中央制御部２１は、内部のバスに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１ａ、半導体メモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）２１ｂおよびＲＡＭ（Random Access Memory）２１ｃ、タイマ回路２１ｄ、等が接続された回路とされている。ＲＯＭ２１ｂには、不揮発性メモリ２２ｄに記録された加工プログラム９１を実行するためのプログラムが書き込まれている。ＲＡＭ２１ｃは、プログラム実行時のワークエリアとして利用され、各種データが一時的に格納される。ＣＰＵ２１ａは、ＲＯＭ２１ｂや不揮発性メモリ２２ｄに記録されたプログラムに基づいて自動キサゲ装置１０の各部を制御する。

情報出力部２２ａは、例えば、自動キサゲ装置の利用者から操作入力を受け付けた各種設定の内容や自動キサゲ装置に関する各種情報を表示するディスプレイで構成される。むろん、音声出力器、プリンタ、等で情報出力部を構成してもよい。
警報出力部２２ｂは、例えば、電球等の照明を点灯しながらブザー音等の警報音を出力する回路で構成される。
操作部２２ｃは、例えば、利用者から操作入力を受け付けるためのボタンやタッチパネルから構成される。

不揮発性メモリ２２ｄは、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）といった不揮発性半導体メモリ、ハードディスクといった磁気記録媒体、等の記録媒体が用いられる。不揮発性メモリ２２ｄには、加工プログラム９１、筋検出用のパターン画像９２、目付け部の形状判断用のパターン画像９３、が記録されている。加工プログラム９１は、キサゲ加工手段１及び撮像手段５にそれぞれ対応するキサゲ加工機能及び撮像機能を制御盤２０に実現させる。加工プログラム９１は、制御盤２０に設けられたドライブに対して着脱されるコンピュータで読み取り可能な媒体から制御盤２０に読み込まれて実行されてもよい。筋検出用のパターン画像９２は、図７（ａ）に示すような縦筋検出用のパターン画像９２ａ〜９２ｃの少なくとも一つと、図７（ｂ）に示すような横筋検出用のパターン画像９２ｄ〜９２ｆの少なくとも一つとから構成される。目付け部の形状判断用のパターン画像９３は、図７（ｃ）に示すように、目付け部の形状が基準内として許容される限度を表すパターン画像で構成される。

入出力Ｉ／Ｆ２２ｅには、カメラ４０が接続されている。これにより、制御盤２０は、カメラ４０からデジタルの撮像画像９４を取り込む。
サーボ制御部２２ｆには、アーム３２の曲げ伸ばし用の各サーボモータ３３が接続されている。サーボ制御部２２ｆは、中央制御部２１から入力される指令量となるように各サーボモータ３３を駆動する。
ハンド着脱制御部２２ｇは、キサゲ工具保持用のハンド着脱駆動部３５に接続されている。ハンド着脱制御部２２ｇは、中央制御部２１から入力される指令量となるようにハンド着脱駆動部３５を駆動する。

（２）自動キサゲ装置の動作、作用、効果：
図４は、制御盤２０が主体となって行う自動キサゲ加工処理をフローチャートにより示している。ここで、ステップＳ１０２，Ｓ１０６〜Ｓ１１８（以下、「ステップ」の記載を省略）の処理を行う制御盤２０及びロボット本体３０は、キサゲ加工手段１を構成している。Ｓ１０４の処理を行う制御盤２０及びカメラ４０は、撮像手段５を構成している。Ｓ１０６〜Ｓ１０８の処理を行う制御盤２０及びロボット本体３０は、工具更新手段２を構成している。Ｓ１１０〜Ｓ１１６の処理を行う制御盤２０及びロボット本体３０は、切り込み角増加手段４を構成している。

自動キサゲ装置の利用者は、被加工物Ｗ１を被加工物載置台５０上の所定の被加工位置Ｌ１に載置し、自動キサゲ加工処理の位置又は領域を指定して加工を開始する所定の操作を操作部２２ｃに行うと、制御盤２０は、指定された切削箇所の位置情報又は領域情報をＲＡＭ２１ｃに記憶したうえ、自動キサゲ加工処理を開始する。

Ｓ１０２では、アーム３２を駆動してキサゲ工具Ｔ１を動作させ、加工面Ｗ２をキサゲ加工する。Ｓ１０２の処理は、例えば、図５に示す処理とすることができる。

図５（ａ）は、Ｓ１０２で加工面Ｗ２をキサゲ工具Ｔ１で一回切削する処理を示している。制御盤２０は、まず、使用者が操作部２２ｃで入力した今回切削の対象とする切削箇所の位置情報をＲＡＭ２１ｃに記憶している情報の中から取得する（Ｓ２０２）。次に、キサゲ工具Ｔ１を予め設定されている切り込み角θ１にさせ、かつ、各サーボモータ３３を予め設定されているトルクで駆動させて、キサゲ工具Ｔ１を刃の先端方向Ｄ１へ動作させる（Ｓ２０４）。切り込み角θ１及びトルクは、熟練工の動きを解析することにより設定することができる。むろん、切り込み角θ１は刃Ｔ１ａの進行とともに所定のパターンで変わってもよいし、トルクも刃Ｔ１ａの進行とともに所定のパターンで変わってもよい。キサゲ工具Ｔ１を動作させると、刃Ｔ１ａが加工面Ｗ２の切削箇所に当たり、通常、しなりながら加工面Ｗ２に沿って進む。すると、図９に示すように、加工面Ｗ２に目付け部が形成される。

また、図５（ｂ）は、Ｓ１０２で加工面Ｗ２をキサゲ工具Ｔ１でＮｃ回（Ｎｃは２以上の整数）切削する処理を示している。制御盤２０は、まず、ＲＡＭ２１ｃに設けたカウンタＣに０を代入する（Ｓ２２２）。Ｓ２２４では、Ｓ２０２と同様にして切削箇所の領域情報を取得する。Ｓ２２６では、カウンタが０であれば、取得した領域情報の端部にキサゲ工具Ｔ１を移動させ、カウンタが１以上であれば前回加工した位置から目付けの大きさに応じた量だけキサゲ工具Ｔ１の位置をずらした上で、Ｓ２０４と同様にしてキサゲ工具Ｔ１を動作させる。Ｓ２２８では、カウンタＣを１増加させる。そして、Ｓ２３０では、カウンタＣがＮｃに到達したか否かを判断する。キサゲ加工がＮｃ回に到達していなければ、Ｓ２２４〜Ｓ２２８の処理を繰り返す。キサゲ加工がＮｃ回に到達したら、本キサゲ加工処理を終了する。

図４のＳ１０４に戻って、制御盤２０は、アーム３２を駆動してＳ１０２で切削した箇所にカメラ４０を向け、Ｓ１０２で加工面Ｗ２に形成された目付け部をカメラ４０で撮像して、撮像画像をカメラ４０から取り込む。図５（ｂ）のキサゲ加工処理を行った場合、Ｎｃ箇所の目付け部を撮像すればよい。
Ｓ１０６とＳ１１０では、目付け部の状態に基づいてキサゲ工具Ｔ１を継続して使用可能か否かの判断を行う。制御盤２０は、キサゲ工具Ｔ１を継続使用可能と判断した場合、Ｓ１１８でキサゲ加工を終了するか否かを判断する。設定された切削箇所の全てがキサゲ加工された場合に自動キサゲ加工処理を終了し、設定された切削箇所のいずれかがキサゲ加工されていない場合にＳ１０２〜Ｓ１１８の処理を繰り返す。

Ｓ１０６では、Ｓ１０４で取り込んだ撮像画像に基づいて目付け部に筋Ｐ１１，Ｐ１２が入っているか否かを判断する。図５（ｂ）のキサゲ加工処理を行った場合、Ｎｃ箇所の目付け部についてそれぞれ筋の有無を判断すればよい。Ｓ１０６の判断処理は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すパターン画像を用いた公知のパターンマッチングの手法により行うことができる。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すパターン画像９２ａ〜９２ｆは、撮像画像に含まれる目付け部の画像の大きさにほぼ一致させた大きさとしてある。例えば、図７（ａ）に示す縦筋検出用のパターン画像９２ａが不揮発性メモリ２２ｄに記憶されているとする。この場合、縦筋９２ｖを横方向、すなわち、キサゲ工具の刃Ｔ１ａの幅方向へずらすことにより、パターンマッチングに必要な複数のパターン画像（例えばパターン画像９２ｂ，９２ｃ）を用意することができる。また、図７（ｂ）に示す横筋検出用のパターン画像９２ｄが不揮発性メモリ２２ｄに記憶されているとする。この場合、横筋９２ｈを縦方向、すなわち、キサゲ工具の刃Ｔ１ａの進行方向へずらすことにより、パターンマッチングに必要な複数のパターン画像（例えばパターン画像９２ｅ，９２ｆ）を用意することができる。むろん、必要な複数のパターン画像を全て不揮発性メモリ２２ｄに記憶させておいてもよい。

図９（ｂ）及び（ｄ）に示す目付け部Ｐ２，Ｐ４の縦筋Ｐ１１を検出する場合、まず、撮像画像に含まれる目付け部の画像と縦筋検出用の各パターン画像との一致度をそれぞれ求める。そして、求めた一致度の少なくとも一つが所定の一致度以上となれば目付け部に縦筋が入っていると判断することができ、求めた一致度の全てが所定の一致度未満となれば目付け部に縦筋が入っていないと判断することができる。
図９（ｃ）及び（ｄ）に示す目付け部Ｐ３，Ｐ４の横筋Ｐ１２を検出する場合も、まず、撮像画像に含まれる目付け部の画像と横筋検出用の各パターン画像との一致度をそれぞれ求める。そして、求めた一致度の少なくとも一つが所定の一致度以上となれば目付け部に横筋が入っていると判断することができ、求めた一致度の全てが所定の一致度未満となれば目付け部に横筋が入っていないと判断することができる。
上述したパターンマッチングでは、図９（ｄ）に示すように縦筋Ｐ１１と横筋Ｐ１２とが交差していても、目付け部に筋が入っていると判断することができる。

上述したＳ１０６の処理を行う制御盤２０は、撮像画像に基づいて目付け部に筋が入っているか否かを判断する筋判断手段を構成する。
目付け部に筋が入っている場合、0.001mm単位の良好な切削精度を維持するためにはキサゲ工具Ｔ１を更新するのが好ましい。そこで、制御盤２０は、Ｓ１０６で目付け部に筋が入っていると判断した場合、キサゲ工具Ｔ１を更新する処理を行う（Ｓ１０８）。Ｓ１０８の処理は、例えば、図６に示す処理とすることができる。

図６（ａ）は、キサゲ工具Ｔ１を交換する処理を示している。制御盤２０は、まず、アーム３２を駆動して、ハンド着脱部３４に取り付けられているキサゲ工具Ｔ１を工具マガジンＭ１の該当する収容位置へ移送する（Ｓ３０２）。Ｓ３０４では、ハンド着脱部３４を解放状態にする指令をハンド着脱駆動部３５へ出し、ハンド着脱部３４からキサゲ工具Ｔ１を解放させる。Ｓ３０６では、アーム３２を駆動して、工具マガジンＭ１のキサゲ工具Ｔ１の各収容位置のうち次に使用するキサゲ工具Ｔ１を収容した収容位置へハンド着脱部３４を移送する。Ｓ３０８では、ハンド着脱部３４を保持状態にする指令をハンド着脱駆動部３５へ出し、次のキサゲ工具Ｔ１をハンド着脱部３４に保持させる。そして、アーム３２を駆動して次のキサゲ工具Ｔ１を加工面Ｗ２の上方へ移送し（Ｓ３１０）、工具交換処理を終了する。

また、Ｓ１０８では、利用者にキサゲ工具Ｔ１の研磨又は交換を促し、利用者によるキサゲ工具Ｔ１の研磨又は交換を確認する処理を行ってもよい。図６（ｂ）は、このような処理の一例を示している。
制御盤２０は、まず、アーム３２を駆動して、ハンド着脱部３４をキサゲ工具Ｔ１の所定の着脱位置へ移送する（Ｓ３２２）。Ｓ３２４では、情報出力部２２ａと警報出力部２２ｂの少なくとも一方からキサゲ工具Ｔ１の研磨又は交換を促す旨を出力する。その際、制御盤２０は、キサゲ工具Ｔ１の取り付けを確認する操作を受け付けるための出力も行っておく。この段階で、利用者は、ハンド着脱部３４からキサゲ工具Ｔ１を外し、このキサゲ工具Ｔ１を研磨してハンド着脱部３４に取り付けるか、又は、別のキサゲ工具Ｔ１をハンド着脱部３４に取り付けることになる。その後、利用者がキサゲ工具取り付けを確認する操作を操作部２２ｃに行うと、制御盤２０は、この操作を受け付ける（Ｓ３２６）。操作入力受け付け後、アーム３２を駆動してキサゲ工具Ｔ１を加工面Ｗ２の上方へ移送し（Ｓ３２８）、工具更新処理を終了する。

さらに、Ｓ１０８では、キサゲ工具Ｔ１の研磨を自動的に行うようにしてもよい。この場合、ハンド着脱部３４に取り付けられたキサゲ工具Ｔ１が届く範囲にダイヤモンドホイール等の研磨用砥石を用意すればよい。図６（ｃ）は、キサゲ工具Ｔ１を自動的に研磨する処理の一例を示している。
制御盤２０は、まず、アーム３２を駆動して、ハンド着脱部３４に取り付けられているキサゲ工具Ｔ１を研磨用砥石のある所定の研磨位置へ移送する（Ｓ３４２）。Ｓ３４４では、研磨用砥石を回転させ、キサゲ工具Ｔ１の刃Ｔ１ａを研磨用砥石に当てて研磨する。研磨が終了したかどうかは、例えば、刃Ｔ１ａに加わる圧力を検出するセンサを設け、所定の圧力が刃Ｔ１ａに所定時間加わったか否かにより判断することができる。研磨が終了すると、アーム３２を駆動してキサゲ工具Ｔ１を加工面Ｗ２の上方へ移送し（Ｓ３４６）、工具研磨処理を終了する。
むろん、研磨専用の加工ロボットを設け、キサゲ工具Ｔ１を研磨する際に当該加工ロボットに渡して研磨させるようにしてもよい。

Ｓ１０８の工具更新処理を終了すると、Ｓ１１８へ進む。
以上説明したように、目付け部に筋Ｐ１１，Ｐ１２が入っていると判断された場合にキサゲ工具Ｔ１が更新されるので、次回のキサゲ加工で目付け部に筋Ｐ１１，Ｐ１２が入ることが抑止される。従って、キサゲ加工の際に良好な切削精度が維持される。

図４のＳ１０６で目付け部に筋が入っていないと判断すると、制御盤２０は、Ｓ１０４で取り込んだ撮像画像に基づいて目付け部の形状が基準外であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。図５（ｂ）のキサゲ加工処理を行った場合、Ｎｃ箇所の目付け部について形状を判断すればよい。Ｓ１１０の判断処理は、図７（ｃ）に示す目付け部の形状判断用のパターン画像９３と撮像画像とを対比することにより行うことができる。このパターン画像９３は、目付け部の形状が基準内として許容される限度を表す目付け部パターン９３ａを有している。キサゲ工具の刃Ｔ１ａが摩耗して切削量が低下すると、目付け部の形状は、図９（ｅ）に示す目付け部Ｐ５のように、先が細くなる。そこで、どの程度まで先が細くなってもよいかの限度を決め、この限度を表す目付け部の形状を目付け部パターン９３ａで表している。

目付け部の形状の判断は、撮像画像に含まれる目付け部の画像の後端部Ｐｂ（図９（ａ）参照）と目付け部パターン９３ａの後端部９３ｂ（図７（ｃ）参照）とを合わせたときの目付け部の先端部の幅に基づいて行うことができる。例えば、図７（ｄ）に示す目付け部の画像９４ａのように当該画像９４ａの先端部の幅が目付け部パターン９３ａの先端部の幅以上である場合、基準内との判断とすることができる。一方、図７（ｄ）に示す目付け部の画像９４ｂのように当該画像９４ｂの先端部の幅が目付け部パターン９３ａの先端部の幅未満であれば基準外との判断とすることができる。

上述したＳ１１０の処理を行う制御盤２０は、撮像画像に基づいて目付け部の形状が基準外であるか否かを判断する形状判断手段を構成する。
制御盤２０は、Ｓ１１０で目付け部の形状が基準外であると判断すると、前回のＳ１１０の判断結果によりＳ１１４でキサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１を増加させたか否かを判断する（Ｓ１１２）。前回切り込み角θ１を増加させなかった場合、制御盤２０は、アーム曲げ伸ばし用のサーボモータ３３を駆動してキサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１を所定の角度増加させ（Ｓ１１４）、Ｓ１１８へ進む。図２を参照して説明すると、キサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１が二点鎖線で示されるＴ２の位置の方へ増加することになる。切り込み角θ１が刃Ｔ１ａの進行とともに所定のパターンで変化する場合、加工面Ｗ２に刃Ｔ１ａが当たる時点の切り込み角を増加させておけば、変化のパターン全体で切り込み角が増加することとなる。
上述したＳ１１０〜Ｓ１１４の処理により、目付け部の形状が基準外であると判断された場合にキサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１が増加するので、加工面Ｗ２へのキサゲ工具Ｔ１の食い込み量が増加する。これにより切削量の低下が次回のキサゲ加工で抑止される。従って、キサゲ工具Ｔ１の継続使用が可能となる。

一方、前回も切り込み角θ１を増加させていた場合、切り込み角θ１を増加させても効果がない程にキサゲ工具の刃Ｔ１ａが摩耗していると考えられる。この場合、制御盤２０は、上述したＳ１０８と同様の工具更新処理を行い（Ｓ１１６）、Ｓ１１８へ進む。これにより、キサゲ工具Ｔ１の切り込み角θ１を増加させた直後における目付け部Ｐ１の形状の判断結果が基準外である場合、キサゲ工具Ｔ１を更新する処理が行われる。従って、キサゲ加工を行う際に良好な切削量が維持される。

上述したＳ１０２〜Ｓ１１６の処理は、設定された切削箇所の全てがキサゲ加工されるまで行われる（Ｓ１１８）。
以上説明したように、本実施形態の自動キサゲ装置１０は、キサゲ工具の更新が必要なとき自動的にキサゲ工具が自動的に更新されるので、良好な切削精度を維持しながらキサゲ加工を行うことができる。また、本自動キサゲ装置１０は、キサゲ工具の刃の摩耗状態に応じてキサゲ工具の切り込み角が自動的に増加するので、キサゲ工具の寿命を延長させることができる。

なお、上述した実施形態により、本発明の自動キサゲ装置は、
キサゲ工具の取付部を有し、この取付部に取り付けられたキサゲ工具を動作させて被加工位置にある被加工物の加工面をキサゲ加工するキサゲ加工手段と、
前記キサゲ工具の動作により前記加工面に形成される目付け部を撮像する撮像手段とを備え、
前記キサゲ加工手段は、
前記加工面に対する前記キサゲ工具の切り込み角を変更するための切り込み角変更手段と、
前記撮像手段から得られる撮像画像に基づいて前記目付け部の形状が基準外であるか否かを判断し、基準外であると判断した場合に前記切り込み角変更手段により前記キサゲ工具の切り込み角を増加させる切り込み角増加手段とを有する側面を有する。

すなわち、目付け部の形状が基準外である場合にキサゲ工具の切り込み角が増加し、切削量の低下が次回のキサゲ加工で抑止される。従って、本側面の自動キサゲ装置は、キサゲ工具の寿命を延長させることができる。これにより、工具更新処理の回数を減少させて加工時間を短縮させることができる。

（３）変形例：
本発明は、様々な変形例が考えられる。
例えば、加工ロボットのように下面や斜面などに対してもキサゲ加工が可能になるといったメリットはないが、加工ロボットにより被加工物をキサゲ加工する代わりに、マシニングセンタを用いてキサゲ工具を上下左右前後へ駆動して被加工物をキサゲ加工してもよい。
上述した各ステップの順番は、適宜、変更可能である。例えば、図４に示す自動キサゲ加工処理において、Ｓ１０６の判断処理とＳ１１０の判断処理とは順番が逆にされてもよい。
Ｓ１１２において、制御盤２０は、前回切り込み角を増加させたか否かを判断する代わりに、切り込み角が上限に達しているか否かを判断してもよい。そして、切り込み角が上限に達していなければキサゲ工具の切り込み角を増加させ、切り込み角が上限に達していれば工具更新処理を行えばよい。

被加工物をキサゲ加工する位置と被加工物を撮像する位置とは、別々の位置とされてもよい。例えば、図４のＳ１０２でキサゲ加工を終了した後、自動キサゲ装置又は作業者が被加工物を被加工位置から撮像する位置まで移動させることにより、Ｓ１０４で被加工物を撮像することができる。この場合、図５（ｂ）で示したようにＳ１０２で加工面Ｗ２をキサゲ工具Ｔ１でＮｃ回切削すると、効率よくキサゲ加工を行うことができる。
また、被加工物をキサゲ加工する位置が複数箇所設けられてもよい。この場合、第一の被加工位置にある被加工物と第二の被加工位置にある被加工物とをＮｃ回ずつ交互に切削することにし、一方の被加工物がキサゲ加工されている間に他方の被加工物を撮像してＳ１０６〜Ｓ１１６の処理を行ってもよい。これにより、効率よくキサゲ加工を行うことができる。

カメラは、キサゲ工具Ｔ１と交換可能にハンド着脱部３４に取り付けられてもよい。例えば、ハンド着脱部３４に着脱可能なカメラハンドを用意して工具マガジンＭ１に収容しておけば、制御盤２０は、Ｓ１０４でハンド着脱部３４のキサゲ工具Ｔ１をカメラハンドに交換して目付け部を撮像させることができる。この場合、ロボット本体の構造を簡素化させることができる。
また、上述したアーム３２とは別に、カメラを保持して上下左右前後の略任意の方向へ移動させる第二のアームをロボット本体に設けてもよい。この場合、キサゲ工具とカメラとを全く別々に動作させることができるので、自動キサゲ加工処理を高速化させることができる。

さらに、図８に示す自動キサゲ装置１１のように、カメラ４０をロボット本体３０から別体としてもよい。本変形例のカメラ４０は、位置調整装置４２により撮像する位置を変更可能とされている。従って、制御盤２０は、Ｓ１０４において、位置調整装置４２を駆動してＳ１０２で切削した箇所にカメラ４０を向け、目付け部をカメラ４０で撮像すればよい。本変形例によれば、キサゲ工具Ｔ１とカメラ４０とを全く別々に動作させることができるので、自動キサゲ加工処理を高速化させることができる。
むろん、カメラの位置を調整するための第二のロボット本体を自動キサゲ装置に設けてもよい。

なお、図４のＳ１１０〜Ｓ１１６の処理が行われなくても、必要最低限の切削精度を維持しながらキサゲ加工を行う効果が得られる。
また、図４のＳ１０６〜Ｓ１０８の処理が行われなくても、キサゲ工具の寿命を延長させる効果が得られる。
すなわち、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項（実施形態に記載した側面を含む）に係る構成要件のみからなる装置及び方法でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
むろん、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。

１…キサゲ加工手段、５…撮像手段、
１０，１１…自動キサゲ装置、
２０…制御盤、
３０…ロボット本体、
３２…アーム、３３…サーボモータ、
３４…ハンド着脱部（取付部）、３５…ハンド着脱駆動部、
４０…カメラ、４２…位置調整装置、
５０…被加工物載置台、
Ｌ１…被加工位置、Ｐ１〜Ｐ５…目付け部、
Ｔ１…キサゲ工具、Ｗ１…被加工物、Ｗ２…加工面。

Claims (3)

1. キサゲ工具の取付部を有し、この取付部に取り付けられたキサゲ工具を動作させて被加工位置にある被加工物の加工面をキサゲ加工するキサゲ加工手段と、
   前記キサゲ工具の動作により前記加工面に形成される目付け部を撮像する撮像手段とを備え、
   前記キサゲ加工手段は、
   前記撮像手段から得られる撮像画像に基づいて前記目付け部に筋が入っているか否かを判断し、筋が入っていると判断した場合に前記キサゲ工具を更新する処理を行う工具更新手段を有することを特徴とする自動キサゲ装置。
2. 前記キサゲ加工手段は、
   前記加工面に対する前記キサゲ工具の切り込み角を変更するための切り込み角変更手段と、
   前記撮像手段から得られる撮像画像に基づいて前記目付け部の形状が基準外であるか否かを判断し、基準外であると判断した場合に前記切り込み角変更手段により前記キサゲ工具の切り込み角を増加させる切り込み角増加手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の自動キサゲ装置。
3. 前記切り込み角増加手段は、前記キサゲ工具の切り込み角を増加させた直後における前記目付け部の形状の判断結果が基準外である場合、前記キサゲ工具を更新する処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の自動キサゲ装置。

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