JP2017013155A

JP2017013155A - 切削加工機と検出ピンの判別方法

Info

Publication number: JP2017013155A
Application number: JP2015130397A
Authority: JP
Inventors: 晃裕須山; Akihiro Suyama
Original assignee: Roland DG Corp
Current assignee: Roland DG Corp
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-01-19
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: JP6510912B2

Abstract

【課題】所定のツール収容位置に検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、その加工ツールを検出ピンと誤って判断することのない切削加工機を提供する。【解決手段】切削加工機１００は、マガジン２０と、スピンドル３０と、制御装置５０と、記憶装置６０と、第１センサー７０と、第２センサー７２と、を備えている。制御装置５０は、棒状物１０の長さＬ１を取得する長さ取得部５１と、長さＬ１と検出ピン１４の長さＬ０とが同一であるか否かを判定する長さ判定部５２と、棒状物の直径Ｄ１を取得する直径取得部５３と、直径Ｄ１と検出ピン１４の直径Ｄ０とが同一であるか否かを判定する直径判定部５４と、長さ判定部５２が長さＬ１と長さＬ０とが同一であると判定し、かつ、直径判定部５３が直径Ｄ１と直径Ｄ０とが同一であると判定したときに、棒状物１０は検出ピン１４であると判別する判別部５５と、を備えている。【選択図】図８

Description

本発明は、切削加工機のマガジンに検出ピンが収容されているかを判別することができる切削加工機に関する。

従来より、回転する加工ツールでワーク（被加工物）を切削加工する切削加工機が知られている。この切削加工機では、ワークと加工ツールとの相対的な位置関係を３次元で変化させながら、ワークに対して加工ツールを所定の角度で接触させることで、ワークを所望の形状に切削するようにしている。

この切削加工機において、棒状の加工ツールはスピンドルに着脱可能に把持され、ワークは保持手段に固定される。スピンドルは、例えば、加工空間のＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向とＺ軸方向とに自在に移動できるとともに、加工ツールをＺ軸周りに回転可能に構成されている。また、保持手段は、加工空間のＸ軸方向で自在に移動できるとともに、ワークをＸ軸周りおよびＹ軸周りに搖動可能に構成されている。

そして特許文献１には、例えば、一回の作業で多様な切削加工を自動かつ連続的に実施するために、切削部形状の異なる複数の加工ツールを自動で交換できる自動刃物交換機能（オートツールチェンジャー，Auto Tool Changer：ＡＴＣ）を備えた切削加工機が開示されている。ＡＴＣを備えた切削加工機では、加工空間内であってスピンドルおよび保持手段の移動に干渉しない位置に、複数の加工ツールを収容するためのマガジンが配設される。

そしてこの種の切削加工機では、長時間の加工を行ったり周囲の環境が変化したりすると、加工精度が変化する場合がある。そこで、高精度な切削加工を維持する目的で、切削加工機に、ワークと加工ツールとの相対的な位置関係を適切に補正する自動補正機能が備えられることがある。この自動補正においては、スピンドルに検出ピンを把持させ、検出ピンと保持手段に設けられた所定の検出部位との相対的な位置関係を検出することで、例えばスピンドルとマガジンと保持手段との位置関係や、スピンドルおよび保持手段における回転軸等を補正することができる。

特開２０１５−６２８７４号公報

この自動補正に際しては、作業者が補正用の検出ピンをマガジンの所定のツール収容位置に予めセットしておく必要がある。しかしながら、この所定の収容位置に検出ピンをセットせず、加工ツールが収容された状態で自動補正を開始してしまうと、検出ピンではなく加工ツールを用いて補正が行われる。その結果、正常な補正を行えないという問題があった。

そのため、自動補正の際に、スピンドルで把持したものが加工ツールであるか検出ピンであるかを、把持したものの長さを検出することで判断することが行われている。例えば、検出ピンの長さをスピンドルで把持可能な加工ツールの最大長さに一致させておくことで、多くの加工ツールは検出ピンより長さが短くなり、スピンドルで把持したものが加工ツールか検出ピンかを判別することが可能となる。しかしながら、この手法によると、加工ツールの長さがスピンドルの把持可能な最大長さと一致する場合に、その加工ツールを検出ピンと誤って認識してしまうという問題があった。

本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、所定のツール収容位置に検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、その加工ツールを検出ピンと誤って判断することのない判別作業を行うことが可能な切削加工機を提供することを目的とする。

本発明に係る切削加工機は、加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機であって、棒状物としての棒状の加工ツールおよび棒状の検出ピンのいずれをも収容可能な第１ストッカーを含む複数のストッカーを有するマガジンと、加工ツールまたは検出ピンの上端部を把持するとともに、３次元移動が可能なスピンドルと、スピンドルの移動を制御する制御装置と、加工ツールまたは検出ピンが接触したことを検知するツールセンサーであって、上面を有する第１センサーと、側面を有する第２センサーと、検出ピンの長さＬ_０と直径Ｄ_０とを記憶した記憶装置と、を備えている。そして制御装置は、第１ストッカーに収容された棒状物の上端部をスピンドルで把持する把持制御部と、棒状物の下端部が第１センサーの上面に接近するようにスピンドルを移動させ、棒状物の下端部が第１センサーの上面に接触したことが第１センサーによって検出されたときのスピンドルの位置に基づいて、棒状物の長さＬ_１を取得する長さ取得部と、取得した長さＬ_１と長さＬ_０とを比較して、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であるか否かを判定する長さ判定部と、棒状物の下端部が第２センサーの側面に接近するようにスピンドルを移動させ、棒状物の下端部が第２センサーの側面に接触したことが第２センサーによって検出されたときのスピンドルの位置に基づいて、棒状物の直径Ｄ_１を取得する直径取得部と、取得した直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とを比較して、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であるか否かを判定する直径判定部と、長さ判定部が長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であると判定し、かつ、直径判定部が直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であると判定したときに、棒状物は検出ピンであると判別する判別部と、を備えている。

本発明に係る切削加工機においては、第１ストッカーに収容されている棒状物が検出ピンと加工ツールとのいずれであるかを、棒状物の長さだけではなく、当該棒状物の直径も測定することで判別するようにしている。これにより、第１ストッカーに検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、直径の違いに基づき両者を区別することができる。このように長さと直径との二重の判定により判別を行うと、検出ピンと加工ツールとを誤って認識することを確実に防止することができる。その結果、例えば、かかる判定に引き続いて、検出ピンを用いた自動補正を正常に実施することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、スピンドルは、ＸＹＺ直交座標系にて移動可能に構成され、第２センサーは、Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形である。そしてＸＹ平面において、Ｘ軸方向における第１の方向をＸ１方向とし、第２の方向をＸ２方向とし、Ｙ軸方向における第１の方向をＹ１方向とし、第２の方向をＹ２方向としたとき、直径取得部は、棒状物の下端部を第２センサーのＸ１方向の側方に位置させたのち、棒状物をＸ２方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第１Ｘ座標値Ｘ_１を取得する第１Ｘ座標値取得部と、棒状物の下端部を、Ｙ座標を変えることなく第２センサーのＸ２方向の側方に位置させたのち、棒状物をＸ１方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第２Ｘ座標値Ｘ_２を取得する第２Ｘ座標値取得部と、第１Ｘ座標値Ｘ_１と第２Ｘ座標値Ｘ_２とから、第１Ｘ座標と第２Ｘ座標との中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出する中点算出部と、棒状物の下端部を、Ｘ座標がＸ座標値Ｘ_Ｍであって、第２センサーのＹ１方向の側方に位置させたのち、棒状物をＹ２方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第１Ｙ座標値Ｙ_１を取得する第１Ｙ座標値取得部と、棒状物の下端部を、Ｘ座標を変えることなく第２センサーのＹ２方向の側方に位置させたのち、棒状物をＹ１方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第２Ｙ座標値Ｙ_２を取得する第２Ｙ座標値取得部と、第１Ｙ座標値Ｙ_１と第２Ｙ座標値Ｙ_２との差の絶対値から、第２センサーの直径Ｄ_Ｔを差し引いた値を直径Ｄ_１とする特定部と、を有する。

上記態様によれば、第２センサーの形状を利用して、棒状物の直径Ｄ_１を簡便にかつ精度良く測定することができる。これにより、棒状物が検出ピンであるか、加工ツールであるかの判別をより正確に実施することができる。延いては、例えば、かかる判別の後に、自動補正を引き続き安定して実施することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、判別部は、長さ判定部が長さＬ_１が長さＬ_０と同一でないと判定したときに、棒状物は前記加工ツールであると判別するように構成されていることを特徴とする。

上記態様によれば、第１ストッカーに収容されている棒状物が検出ピンと加工ツールとのいずれであるかを、棒状物の長さだけで判断できる場合に、棒状物の直径を測定することなく早期に判別を終了することができる。これにより、必要な場合にのみ棒状物の長さと直径とから検出ピンの判別を行い、必要でない場合はかかる判別を簡略化することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、加工ツールおよび検出ピンは導電性材料からなり、第２センサーは、第２センサーとスピンドルとの間が電気的に導通されることにより、加工ツールまたは検出ピンが接触したことを検知するように構成されていることを特徴とする。

上記態様によれば、第２センサーとスピンドルとの間が電気的に導通することにより、第２センサーと加工ツールまたは検出ピンとの接触を瞬時に検知することが可能となる。これにより、棒状物の直径Ｄ_１をより正確に取得することができ、棒状物が検出ピンであるか加工ツールであるかの判別をより高精度に実施することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、第２センサーは、マガジンの上面に突設されていることを特徴とする。

上記態様によれば、第１ストッカーに比較的近い位置において棒状物の長さＬ_１や直径Ｄ_１を取得することができる。これにより、加工ツールまたは検出ピンを移動させる距離を短縮することができ、棒状物が検出ピンであるか加工ツールであるかの判別をより短時間で実施することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、第１センサーと第２センサーとは、一体的に構成されていることを特徴とする。

上記態様によれば、第１センサーと第２センサーとを別々の位置に設けなくてもよい。そのため、限られた切削加工機の内部空間を有効に利用することができる。例えばマガジンの上面に第１センサーと第２センサーとを設ける場合、マガジンの上面にツールセンサー１つ分のスペースを確保すればよい。これにより、マガジンの大きさをより小さくすることができる。

本発明に係る検出ピンの判別方法は、棒状物としての棒状の加工ツールおよび棒状の検出ピンのいずれをも収容可能な第１ストッカーを含む複数のストッカーを有するマガジンと、加工ツールまたは検出ピンの上端部を把持するとともに３次元移動が可能なスピンドルと、加工ツールまたは検出ピンが接触したことを検知するツールセンサーであって、上面を有する第１センサーと、側面を有する第２センサーと、検出ピンの長さＬ_０と直径Ｄ_０とを記憶した記憶装置と、を備え、加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機において、第１ストッカーに収容されている棒状物が、検出ピンであることを判別する判別方法であって、１）第１ストッカーに収容された棒状物の上端部をスピンドルで把持し、２ａ）棒状物の下端部が第１センサーの上面に接近するようにスピンドルを移動させ、棒状物の下端部が第１センサーの上面に接触したことが第１センサーによって検出されたときのスピンドルの位置に基づいて、棒状物の長さＬ_１を取得し、２ｂ）取得した長さＬ_１と長さＬ_０とを比較して、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であるか否かを判定し、３ａ）棒状物の下端部が第２センサーの側面に接近するようにスピンドルを移動させ、棒状物の下端部が第２センサーの側面に接触したことが第２センサーによって検出されたときのスピンドルの位置に基づいて、棒状物の直径Ｄ_１を取得し、３ｂ）取得した前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とを比較して、前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とが同一であるか否かを判定し、４）長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であると判定し、かつ、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であると判定したときに、棒状物は検出ピンであると判別することを特徴とする。

本発明に係る検出ピンの判別方法においては、第１ストッカーに収容されている棒状物が検出ピンと加工ツールとのいずれであるかを、棒状物の長さだけではなく、当該棒状物の直径をも測定することで判別するようにしている。これにより、第１ストッカーに検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、直径の違いに基づき両者を区別することができる。このような長さと直径とによる二重の判定により判別を行うことで、検出ピンと加工ツールとを誤って認識することを確実に防止することができる。その結果、例えば、かかる判別作業に引き続いて、検出ピンを用いた自動補正を正常に実施することができる。

本発明の好ましい一態様によれば、スピンドルは、ＸＹＺ直交座標系にて移動可能に構成され、第２センサーは、Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形であり、ＸＹ平面において、Ｘ軸方向における第１の方向をＸ１方向とし、第２の方向をＸ２方向とし、Ｙ軸方向における第１の方向をＹ１方向とし、第２の方向をＹ２方向としたとき、工程３ａ）において、Ｓ１）棒状物の下端部を第２センサーのＸ１方向の側方に位置させたのち、棒状物をＸ２方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第１Ｘ座標値Ｘ_１を取得し、Ｓ２）棒状物の下端部を、Ｙ座標を変えることなく第２センサーのＸ２方向の側方に位置させたのち、棒状物をＸ１方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第２Ｘ座標値Ｘ_２を取得し、Ｓ３）第１Ｘ座標値Ｘ_１と第２Ｘ座標値Ｘ_２とから、第１Ｘ座標と第２Ｘ座標との中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出し、Ｓ４）棒状物の下端部を、Ｘ座標がＸ座標値Ｘ_Ｍであって、第２センサーのＹ１方向の側方に位置させたのち、棒状物をＹ２方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第１Ｙ座標値Ｙ_１を取得し、Ｓ５）棒状物の下端部を、Ｘ座標を変えることなく第２センサーのＹ２方向の側方に位置させたのち、棒状物をＹ１方向に移動させて棒状物が第２センサーの側面に接触したときのスピンドルの第２Ｙ座標値Ｙ_２を取得し、Ｓ６）第１Ｙ座標値Ｙ_１と第２Ｙ座標値Ｙ_２との差の絶対値から、第２センサーの直径Ｄ_Ｔを差し引いた値を直径Ｄ_１とすることを特徴とする。

本発明によれば、所定のツール収容位置に検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、その加工ツールを検出ピンと誤って判断することのない判別作業を行うことが可能な切削加工機が提供される。また、所定のツール収容位置に検出ピンと同じ長さの加工ツールが収容されている場合であっても、その加工ツールを検出ピンと誤って判断することのない検出ピンの判別方法が提供される。

本発明の一実施形態に係る切削加工機を示す斜視図である。図１のフロントカバーを開けた状態の切削加工機を示す斜視図である。図１のIII−III矢視断面図である。本発明の一実施形態に係る保持部およびマガジンの構成を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る加工ツールと検出ピンとを示す斜視図である。本発明の一実施形態に係るスピンドルを示す正面図である。本発明の一実施形態に係る制御部のブロック図である。本発明の一実施形態に係る検出ピンの判別方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る直径Ｄ_１の取得方法のフローチャートである。本発明の一実施形態に係る棒状物の直径Ｄ_１の取得の様子を説明する図である。

以下、適宜図面を参照しつつ、本発明に係る切削加工機と検出ピンの判別方法について説明する。ここで説明される実施形態は、本発明を限定することを意図したものではない。また、図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は省略または簡略化する。

図１は、一実施形態に係る切削加工機１００の斜視図である。図１に示されるように、相互に直交する軸をＡ軸，Ｂ軸およびＣ軸としたとき、ここに開示される切削加工機１００は、Ａ軸とＢ軸とで構成される平面に置かれるものとする。以下、左方および右方とは、切削加工機１００を図１のフロントカバー９７に向かって見た場合の左方および右方である。また、切削加工機１００を図１のフロントカバー９７に向かって見た場合に、切削加工機１００に近付く方を後方、遠ざかる方を前方とする。同図中の左方をＬ、右方をＲとし、前方をＦ、後方をＲｅとし、上方をＵ、下方をＤとする。但し、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、切削加工機１００の設置態様を何ら限定するものではない。

まず、切削加工機１００の構成について説明する。図１に示すように、切削加工機１００は大略的には箱状に形成されている。すなわち、切削加工機１００は、第１ベース部９２ａ、第２ベース部９２ｂ（図２参照）、左側壁部９３、右側壁部９４、天面部９５および後面部９６を有するケース９０と、フロントカバー９７とを備えている。第２ベース部９２ｂは第１ベース部９２ａの右方に設けられている。ケース９０の前方は開口されている。図２に示すように、左外壁部９３（図１参照）の右方には左内壁部９３ａが設けられている。右外壁部９４の左方には右内壁部９４ａが設けられている。左内壁部９３ａは、第１ベース部９２ａの左端において上方に延びている。右内壁部９４ａは、第２ベース部９２ｂの右端において上方に延びている。後面部９６は、第１ベース部９２ａの後端および第２ベース部９２ｂの後端において上方に延びている。後面部９６は、左側壁部９３の後端および右側壁部９４の後端に接続されている。天面部９５は、左側壁部９３の上端、右側壁部９４の上端および後面部９６の上端に接続されている。天面部９５には前方に吸気部が設けられている。第１ベース部９２ａ、第２ベース部９２ｂ、左内壁部９３ａ、右内壁部９４ａ、天面部９５および後面部９６に取り囲まれることによって、内部空間９８が形成されている。また、図２に示すように、フロントカバー９７は、左側壁部９３の前端および右側壁部９４の前端に沿って上下方向にスライドすることができ、ケース９０の前方の開口を開閉することができる。フロントカバー９７を上方にスライドさせることにより、内部空間９８と外部空間とが連通される。フロントカバー９７には窓部９７ａが設けられている。作業者は、窓部９７ａから内部空間９８を視認することができる。

切削加工機１００の内部空間９８には、第１ベース部９２ａと第２ベース部９２ｂとの境界において上方に延びる仕切り壁９９が設けられている。仕切り壁９９により、内部空間９８は加工エリア９８ａと制御エリア９８ｂとに区分けされている。加工エリア９８ａは制御エリア９８ｂよりも広い空間となっている。加工エリア９８ａでは、例えば、人工歯の材料である被加工物１６（図４参照）に対して切削加工が行われる。制御エリア９８ｂには、後述する保持部４０の回転やマガジン２０の移動を制御する図示しない駆動部が収容されている。仕切り壁９９に着脱可能なカバー９９ａが取り付けられることにより、制御エリア９８ｂは閉じられた領域となる。

図３に示すように、第１ベース部９２ａは、前方から後方にかけて下降傾斜して形成されている。後面部９６およびフロントカバー９７は第１ベース部９２ａに対して垂直に配置されている。そこで、相互に直交する軸をＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸としたとき、加工エリア９８ａの底面となる第１ベース部９２ａは、Ｘ軸とＹ軸とで構成されるＸＹ平面に設定されるものとする。また、ＸＹ平面について、切削加工機１００をフロントカバー９７に向かって正面から見たときに、向かって前方がＸ軸方向における第１の向きであるＸ１方向であり、向かって後方が第２の向きであるＸ２方向である。また、切削加工機１００を正面から見たときに、向かって右側がＹ軸方向における第１の向きであるＹ１方向であり、向かって左側が第２の向きであるＹ２方向である。Ｙ軸と上記Ｂ軸とは一致している。さらに、Ｚ軸方向の上方がＺ１方向であり、Ｚ軸方向の下方がＺ２方向である。もちろん、これらは説明の便宜上の方向に過ぎず、加工エリア９８ａの形態を何ら限定するものではない。第１ベース部９２ａの下方には、水平に形成された下面部９０ａが設けられている。第１ベース部９２ａの前端と下面部９０ａの前端とは、フロントカバー９７とほぼ面一に設けられた連結部９０ｂにより連結されている。下面部９０ａの後部には、垂直に配置された後方壁部９０ｃが設けられている。後方壁部９０ｃの上端は天面部９５に接続されている。後面部９６の上端は後方壁部９０ｃに接続されている。また、下面部９０ａの後端には、垂直に配置された後方外壁部９０ｄが設けられている。後方外壁部９０ｄの上端は天面部９５の後端と接続されている。後方壁部９０ｃと後方外壁部９０ｄとの間に形成される背面エリア９８ｃに、後述する制御装置５０および記憶装置６０等が収容されている。

加工エリア９８ａには、図４に示すように、被加工物１６を保持する保持部４０と、棒状の加工ツール１２を収容するマガジン２０とが一体的に設けられている。図４に示す例では、被加工物１６は円板状に形成されて、半円弧状に構成された保持部４０により保持されている。保持部４０の前部には第１回転軸４２ａが接続されており、当該保持部４０の後部には第２回転軸４２ｂが接続されている。第１回転軸４２ａは、保持部４０のＸ１方向に設けられた駆動部４６に接続されている。駆動部４６は、例えばモータである。駆動部４６は、第１回転軸４２ａをＸ軸周りの方向Ｔ１に回転させることができる。このような構成において、駆動部４６により第１回転軸４２ａが方向Ｔ１に回転させられると、保持部４０は方向Ｔ１に回転される。これにより、被加工物１６を方向Ｔ１に回転させることができる。保持部４０および駆動部４６は、Ｌ字状に形成された支持部４４に連結されて支持されている。支持部４４は、Ｘ軸方向に延びて形成された第１部材４４ａと、Ｙ軸方向に延びて形成された第２部材４４ｂとを備えている。上記第２回転軸４２ｂは、支持部４４の第２部材４４ｂに支持されており、上記駆動部４６は第１部材４４ａの先端に支持されている。また、支持部４４の第１部材４４ａには、上記半円弧状の保持部４０のＸ軸方向の中心に対応する位置に、第３回転軸４２ｃが接続されている。この第３回転軸４２ｃは、図示しない駆動部に接続されており、第１部材４４ａをＹ軸周りの方向Ｔ２に回転させる。これにより、被加工物１６を、保持部４０および支持部４４を介して方向Ｔ２に回転させることができる。また、支持部４４は、図示しない他の駆動部により、Ｘ軸方向に移動可能とされている。これにより、被加工物１６を、保持部４０および支持部４４を介してＸ軸方向に移動させることができる。

図４に示すように、マガジン２０は箱状に形成されており、マガジン２０の上面には孔状のストッカー２２が複数形成されている。ストッカー２２には、後述の加工ツール１２や検出ピン１４といった棒状物１０が、その上端部（シャンク部）１０ａを露出した状態で挿入される。マガジン２０にストッカー２２が複数設けられていることで、様々な種類の加工ツール１２をマガジン２０に収容することができる。また、ストッカー２２が複数設けられていることで、加工ツール１２の他に検出ピン１４を収容することもできる。本実施形態において、マガジン２０には１０個のストッカー２２が設けられている。ストッカー２２は、マガジン２０に、Ｘ軸方向に５個ずつ、Ｙ軸方向に２列に亘って配列されており、左側の列のストッカー２２にはＸ２方向に向けて順に１〜５の番号が付番されている。右側の列のストッカー２２にはＸ２方向に向けて順に６〜１０の番号が付番されている。そして例えば１０番に付番されているストッカー２２が、検出ピン１４を挿入すべき第１ストッカー２２ａに設定されている。第１ストッカー２２ａは、棒状物１０として加工ツール１２および検出ピン１４のいずれをも収容することができる。マガジン２０は、Ｙ１方向に配設されている上記他の駆動部に固定され、保持部４０と一体的にＸ軸方向に移動可能に構成されている。

次いで、棒状物１０としての加工ツール１２および検出ピン１４について説明する。切削加工装置１００の切削加工には、図５（ａ）に示すように、棒状の加工ツール１２が用いられる。加工ツール１２にはフランジ１２ｃが設けられている。加工ツール１２がストッカー２２に挿入された状態において、フランジ１２ｃよりも上方の上端部１２ａがストッカー２２から突出される。そしてこの上端部１２ａが後述のスピンドル３０により把持される。フランジ１２ｃよりも下方の下端部１２ｂには刃物部が設けられている。スピンドル３０が加工ツール１２を把持してＺ軸周りに回転することで、加工ツール１２もＺ軸周りに回転する。回転状態にある加工ツール１２の下端部１２ｂが被加工物１６に当接することで、被加工物１６に対する切削加工が実施される。加工ツール１２は、一般に上端部１２ａよりも下端部１２ｂにおける直径Ｄ_ｔが細くなるよう形成されている。加工ツール１２は、被加工物１６の材質や、切削加工量に応じて徐々に摩耗する。加工ツール１２がスピンドル３０に把持されたときのフランジ１２ｃから下端までの長さＬ_ｔは、加工ツール１２ごとに所定の長さに設定されている。この長さＬ_ｔは、例えば、被加工物１４に対する加工深さ等に応じて決められている。また、加工ツール１２の少なくとも上端部１２ａから下端部１２ｂに亘る部分は、金属等の導電性材料により形成されている。

切削加工装置１００の自動補正には、図５（ｂ）に示すように、棒状の検出ピン１４が用いられる。検出ピン１４は、自動補正を行うときにのみ用いられる。作業者は、自動補正を行うときに、検出ピン１４をマガジン２０の所定のストッカー２２に収容する。本実施形態において、検出ピン１４は１０番に付番された第１ストッカー２２ａに収容される。検出ピン１４にはフランジ１４ｃが設けられている。検出ピン１４が第１ストッカー２２ａに挿入された状態において、フランジ１４ｃよりも上方の上端部１４ａがストッカー２２から突出される。この上端部１４ａが後述のスピンドル３０により把持される。検出ピン１４の上端部１４ａにはテーパが設けられている。上端部１４ａのテーパ形状により、作業者は、検出ピン１４が第１ストッカー２２ａに挿入されて下端部１４ｂが外部に露出されていない状態においても、検出ピン１４と加工ツール１２とを目視で容易に判別することができる。フランジ１４ｃよりも下方の下端部１４ｂは、直径Ｄ_０が一定となるよう形成されている。すなわち、検出ピン１４の下端部１４ｂの直径Ｄ_０は、加工ツール１２の下端部１２ｂの直径Ｄ_ｔと比較して大きい。検出ピン１４のフランジ１４ｃから下端までの長さＬ_０は所定の長さに定められている。本実施形態では、この長さＬ_０は、スピンドル３０による検出ピン１４の移動において、下端部１４ｂが他の構成部材等に干渉しない最大長さから安全値を差し引いた長さに一致している。したがって、検出ピン１４の長さＬ_０は一般に加工ツール１２の下端部１２ｂの長さＬ_ｔよりも長いことが殆どである。また、検出ピン１４の少なくとも上端部１４ａから下端部１４ｂに亘る部分は、金属等の導電性材料により形成されている。

また、図４に示すように、マガジン２０の上面２０ａには、棒状物１０としての加工ツール１２または検出ピン１４が接触したことを検知することができるツールセンサー７０が設けられている。本実施形態では、上面７１ａを有する第１センサー７１と、側面７２ｂを有する第２センサー７２との、二つのツールセンサー７０が設けられている。このツールセンサー７０において、棒状物１０の接触を検知する手法は特に制限されない。例えば、第１センサー７１は、上面７１ａに微小荷重が加えられることにより微小に変位し、機械的にスイッチをオンオフすることで、棒状物１０の接触を検出することができる。例えば、棒状物１０のうちでも加工ツール１２は、下端部１２ｂが細いために先端で導通をとり難いが、軸方向での強度は比較的高い。したがって、例えば、加工ツール１２の長さ方向の寸法を測定する場合には、加工ツール１２による軸方向での押圧により接触を検知できる第１センサー７１を用いることが好適である。また第２センサー７２は、平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形であって、円周面からなる側面７０ｂを有している。第２センサー７２は、マガジン２０の上面２０ａから突出するように形成されている。例えば第２センサー７２の側面７２ｂは、電気的導通により接触を検出することができる。本実施形態では、棒状物１０としての加工ツール１２および検出ピン１４が導電性材料により形成されていることから、第２センサー７２は、棒状物１０を把持したスピンドル３０と第２センサー７２の側面７２ｂとの間が電気的に導通されることにより、第２センサー７２と棒状物１０との接触を検知することができる。

次に、スピンドル３０について説明する。加工エリア９８ａには、図６に示すように、スピンドル３０がＺ軸方向に延びるように設けられている。スピンドル３０は、図示しない駆動部によって加工エリア９８ａをＹ軸方向およびＺ軸方向に移動することができる。スピンドル３０は、加工ツール１２および検出ピン１４等の棒状物１０の上端部１０ａを把持する把持部３２を備えている。把持する棒状物１０を交換する際には、スピンドル３０はそのとき把持している棒状物１０をマガジン２０の所定位置に戻す。その後、スピンドル３０は、新たに把持すべき棒状物１０の上端部１０ａの真上に把持部３２が位置するよう移動する。そして、スピンドル３０は、把持部３２を開いた状態で棒状物１０の上端部１０ａに向かってＺ２方向に下降し、当該把持部３２を閉じることにより棒状物１０の上端部１０ａを把持する。その後、スピンドル３０は、新たに把持した棒状物１０を所望の位置に移動させるため、Ｙ軸方向およびＺ軸方向での移動を行う。

図７に示すように、切削加工機１００は、スピンドル３０の移動を制御する制御装置５０を備えている。制御装置５０は、切削加工機１００に備えられる記憶装置６０、図示しない入力部、出力部および演算部等のそれぞれの処理機能を統括的に管理し、制御する。例えば、所定のプログラムおよび処理条件等に基づき、上記スピンドル３０の動作すべきタイミングやその内容等を制御することができる。このとき、スピンドル３０の動作と共に、保持部４０および支持部４４の動作を全体として統括的に制御する。これにより、例えば、被加工物１６と加工ツール１２との相対的な位置関係を３次元で変化させて、５軸制御による高精度切削加工を実現することができる。この制御装置５０は、公知のパーソナルコンピュータや汎用コンピュータなどに設けられるＣＰＵ（中央演算処理装置）により実現することが可能である。制御装置５０は、スピンドル３０の移動に関する指示のほか、例えば、後述の自動補正において検出ピン１４の判別のための判断および指示を行うことができる。記憶装置６０は、検出ピン１４の長さＬ_０と直径Ｄ_０とを予め記憶している。

図７に示すように、制御装置５０は、詳細には、把持制御部５１と、長さ取得部５２と、長さ判定部５３と、直径取得部５４と、直径判定部５５と、判別部５６と、を備えている。長さ判定部５３と直径取得部５４とは、適時に記憶装置６０と通信することができる。また、直径取得部５４は、第１Ｘ座標値取得部５４ａと、第２Ｘ座標値取得部５４ｂと、中点算出部５４ｃと、第１Ｙ座標値取得部５４ｄと、第２Ｙ座標値取得部５４ｅと、特定部５４ｆとを備えている。上記各部はハードウェアで構成されていてもよく、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより機能的に実現されるようになっていてもよい。

切削加工機１００の使用前や、定期的なメンテナンス時などには、スピンドル３０とマガジン２０との相対位置や保持部４０の回転軸（第１回転軸４２ａおよび第３回転軸４２ｃ）を自動的に補正する自動補正が行われる。切削加工から自動補正に処理を移行させるときには、作業者により、マガジン２０の第１ストッカー２２ａに検出ピン１４が収容される。また、保持部４０には、被加工物１６に代えて、図示しない自動補正用治具が装着される。自動補正においては、スピンドル３０に検出ピン１４を把持させ、マガジン２０および保持部４０に設けられた検出ポイントを、スピンドル３０を介して検出ピン１４にて検出してゆく。これにより、スピンドル３０と、マガジン２０および保持部４０との相対的な位置関係を補正することができる。またこのとき、保持部４０を第１回転軸４２ａ周りに反転させて、反転後の検出ポイントも検出ピン１４にて検出する。これにより、スピンドル３０と保持部４０との相対的な位置関係に加えて、さらに、保持部４０の第１回転軸４２ａおよび第３回転軸４２ｃの補正をも行うことができる。

なお、切削加工機１００の自動補正に際しては、スピンドル３０に検出ピン１４を把持させることが必要となる。ここで、作業者が、マガジン２０の第１ストッカー２２ａに検出ピン１４を収容し忘れたり、他のストッカー２２に検出ピン１４を収容したりすることが考えられる。このとき、第１ストッカー２２ａに何も収容されていない場合には、自動補正を進めることができず、自動補正の作業は中止される。したがって、早いタイミングでアラームを出力する等して作業者に検出ピン１４の収容を促すことができる。一方で、第１ストッカー２２ａに検出ピン１４ではなく加工ツール１２が収容されている場合、切削加工機１００は加工ツール１２を用いて不適切な条件で自動補正を実施する虞がある。このような不都合を回避するために、ここに開示される切削加工機１００においては、自動補正が開始されたとき、最初にスピンドル３０が検出ピン１４を把持できたかどうかを、下記の判別方法により確認する。

続いて、切削加工機１００における検出ピンの判別方法について、フローチャートを参照しつつ説明する。図８に示すように、検出ピンの判別方法は、把持ステップＵ１、長さ取得ステップＵ２ａ、長さ判定ステップＵ２ｂ、直径取得ステップＵ３ａ、直径判定ステップＵ３ｂおよび判別ステップＵ４を含んでいる。

把持ステップＵ１では、第１ストッカー２２ａに収容された棒状物１０の上端部１０ａをスピンドル３０で把持する。スピンドル３０は、制御装置５０の把持制御部５１からの指示に基づき、第１ストッカー２２ａに対応するＹ座標位置までＹ軸方向で移動する。マガジン２０は、把持制御部５１の指示に基づき、第１ストッカー２２ａのＸ座標がスピンドル３０のＸ座標に一致するようにＸ軸方向で移動する。これによりスピンドル３０が第１ストッカー２２ａの直上に配置される。次いで、スピンドル３０は把持制御部５１の指示に基づき、把持部３２を開いた状態で棒状物１０の上端部１０ａに向かってＺ２方向に下降し、把持部３４を閉じることにより棒状物１０の上端部１０ａを把持する。これによりスピンドル３０が棒状物１０の上端部１０ａを把持することができる。

長さ取得ステップＵ２ａでは、ツールセンサー７０を利用して棒状物の長さＬ_１を取得する。本実施形態では、第１センサー７１を使用して棒状物の長さＬ_１を取得する。まず、棒状物１０を把持したスピンドル３０は、制御装置５０の長さ取得部５２からの指示に基づき、第１センサー７１の上面７１ａの中心に対応するＹ座標位置までＹ軸方向で移動する。マガジン２０は、長さ取得部５２の指示に基づき、第１センサー７１の上面７１ａの中心に対応するＸ座標がスピンドル３０のＸ座標に一致するようにＸ軸方向で移動する。これによりスピンドル３０が第１センサー７１の直上に配置される。次いで、スピンドル３０は長さ取得部５２の指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第１センサー７１の上面７１ａに接近するようにＺ２方向に下降する。スピンドル３０は、棒状物１０の下端部１０ｂが第１センサー７１の上面７１ａに接触したことが第１センサー７１によって検出されるまで下降する。そして棒状物１０の下端部１０ｂが第１センサー７１の上面７１ａに接触したことが第１センサー７１によって検出されたときのスピンドル３０のＺ座標位置に基づいて、棒状物の長さＬ_１を取得することができる。棒状物の長さＬ_１は、例えば、以下の手順で取得することができる。すなわち、予め、所定位置におけるスピンドル３０のＺ座標値と、該所定位置におけるスピンドル３０と第１センサー７１の上面７１ａとの距離Ｌ_Ｓとから、第１センサー７１の上面７１ａのＺ座標値であるＺ_Ｔを取得しておく。すると、上記のとおり取得した、棒状物１０の下端部１０ｂが第１センサー７１の上面７１ａに接触したときのスピンドル３０のＺ座標位置であるＺ_Ｓを、Ｚ_Ｔから差し引くことで、棒状物１０の長さＬ_１を取得することができる。

長さ判定ステップＵ２ｂでは、制御装置５０の長さ判定部５３からの指示に基づき、長さ取得ステップで取得した長さＬ_１と、記憶装置６０に記憶されている検出ピン１４の長さＬ_０とを比較して、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であるか否かを判定する。なお、ここでいう同一とは、完全同一だけでなく実質同一の場合も含まれる。長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であるか否かの判断において、所定の誤差は許容される。例えば、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であるか否かの判断において、５％程度の誤差は許容される。すなわち、Ｌ_１は、次式：０．９５×Ｌ_０≦Ｌ_１≦Ｌ_０×１.０５；を満たしていれば、Ｌ_０と同一であると判定することができる。このとき、例えば、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一である場合を「１」、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一でない場合を「０」として、長さＬ_１と長さＬ_０とが同一である場合にフラグを立てることができる。

直径取得ステップＵ３ａでは、ツールセンサー７０を利用して棒状物の直径Ｄ_１を取得する。本実施形態では、第２センサー７２の平面形状を使用して棒状物の直径Ｄ_１を取得する。まず、棒状物１０を把持したスピンドル３０は、制御装置５０の直径取得部５４からの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに側方から接近するように移動する。そして、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したことが第２センサー７２によって検出されたときのスピンドル３０の位置に基づいて、棒状物１０の直径Ｄ_１を取得する。この直径Ｄ_１の取得は、詳細には、直径取得部５４の指示に基づき以下の直径取得方法により実施することができる。

図９に示すように、直径取得方法は、第１Ｘ座標値の取得ステップＳ１、第２Ｘ座標値の取得ステップＳ２、中点のＸ座標値の算出ステップＳ３、第１Ｙ座標値の取得ステップＳ４、第２Ｙ座標値の取得ステップＳ５および直径Ｄ_１の取得ステップＳ６を含んでいる。すなわち、第２センサー７２の上面７２ａの平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形であることを利用して、第２センサー７２の直径方向で第２センサー７２の側面７２ｂに棒状物１０を当接させることで、棒状物１０の直径Ｄ_１を取得するものである。

第１Ｘ座標値Ｘ_１の取得ステップＳ１では、棒状物１０が第２センサー７２の側面に接触したときのスピンドル３０の第１Ｘ座標値Ｘ_１を取得する。図１０に示したように、スピンドル３０は、直径取得部５４の第１Ｘ座標値取得部５４ａの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂを第２センサー７２のＸ１方向の側方Ｐ_１に位置させる。このとき、第２センサー７２のＸ１方向の側方であれば、下端部１０ｂのＹ座標は任意であってよい。次いで、スピンドル３０は、第１Ｘ座標値取得部５４ａの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したことが第２センサー７２によって検出される位置Ｐ_２までＸ２方向に移動する。このとき、スピンドル３０はＹ軸方向で移動しない（即ち、Ｙ座標は変わらない。以下、同じ。）。そして、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したときのスピンドル３０のＸ座標値を、第１Ｘ座標値Ｘ_１として取得する。第１Ｘ座標値Ｘ_１は、例えば第１Ｘ座標値取得部５４ａに記憶される。

第２Ｘ座標値の取得ステップＳ２では、棒状物１０が第２センサー７２の他の側面７２ｂに接触したときのスピンドルの第２Ｘ座標値Ｘ_２を取得する。スピンドル３０は、直径取得部５４の第２Ｘ座標値取得部５４ｂの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂを第２センサー７２のＸ２方向の側方Ｐ_３に位置させる。このとき、スピンドル３０はＹ軸方向で移動しない。次いで、スピンドル３０は、第２Ｘ座標値取得部５４ｂの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したことが第２センサー７２によって検出される位置Ｐ_４までＸ１方向に移動する。このとき、スピンドル３０はＹ軸方向で移動しない。そして、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したときのスピンドル３０のＸ座標値を、第２Ｘ座標値Ｘ_２として取得する。第２Ｘ座標値Ｘ_２は、例えば第２Ｘ座標値取得部５４ｂに記憶される。

中点のＸ座標値の算出ステップＳ３では、直径取得部５４の中点算出部５４ｃが、上記で取得したＰ_２とＰ_４との中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出する。中点算出部５４ｃは、具体的には、第１Ｘ座標値取得部５４ａに記憶されている第１Ｘ座標値Ｘ_１と、第２Ｘ座標値取得部５４ｂに記憶されている第２Ｘ座標値Ｘ_２とから、次式：Ｘ_Ｍ＝（Ｘ_１＋Ｘ_２）／２；に基づき、中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出する。スピンドル３０は、Ｘ座標を値Ｘ_Ｍに固定することで、平面視で第２センサー７２の直径方向に移動することができる。中点のＸ座標値Ｘ_Ｍは、例えば中点算出部５４ｃに記憶される。

第１Ｙ座標値取得ステップＳ４では、第２センサー７２の直径方向で棒状物１０が第２センサー７２の側面に接触したときのスピンドルの第１Ｙ座標値Ｙ_１を取得する。スピンドル３０は、直径取得部５４の第１Ｙ座標値取得部５４ｄの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂを、Ｘ座標がＸ座標値Ｘ_Ｍであって、第２センサー７２のＹ１方向の側方Ｐ_５に位置させる。このとき、Ｘ座標がＸ座標値Ｘ_Ｍであれば、スピンドル３０のＹ座標は任意であってよい。次いで、スピンドル３０は、第１Ｙ座標値取得部５４ｄの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したことが第２センサー７２によって検出される位置Ｐ_６までＹ２方向に移動する。このとき、スピンドル３０はＸ軸方向で移動しない（即ち、Ｘ座標は変わらない。以下、同じ。）。そして、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したときのスピンドル３０のＹ座標値を、第１Ｙ座標値Ｙ_１として取得する。第１Ｙ座標値Ｙ_１は、例えば第１Ｙ座標値取得部５４ｄに記憶される。

第２Ｙ座標値の取得ステップＳ５では、棒状物１０が第２センサー７２の他の側面に接触したときのスピンドルの第２Ｙ座標値Ｙ_２を取得する。スピンドル３０は、直径取得部５４の第２Ｙ座標値取得部５４ｅの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂを第２センサー７２のＹ２方向の側方Ｐ_７に位置させる。このとき、スピンドル３０はＸ軸方向で移動しない。次いで、スピンドル３０は、第２Ｙ座標値取得部５４ｅの指示に基づき、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したことが第２センサー７２によって検出される位置Ｐ_８までＹ１方向に移動する。このとき、スピンドル３０はＸ軸方向で移動しない。そして、棒状物１０の下端部１０ｂが第２センサー７２の側面７２ｂに接触したときのスピンドル３０のＹ座標値を、第２Ｙ座標値Ｙ_２として取得する。第２Ｙ座標値Ｙ_２は、例えば第２Ｙ座標値取得部５４ｅに記憶される。

直径Ｄ１の取得ステップＳ６では、直径取得部５４の特定部５４ｆが棒状物１０の下端部１０ｂの直径Ｄ_１を特定する。特定部５４ｆは、具体的には、第１Ｙ座標値取得部５４ｄに記憶されている第１Ｙ座標値Ｙ_１と、第２Ｙ座標値取得部５４ｅに記憶されている第２Ｙ座標値Ｙ_２とから、次式：Ｄ_１＝｜Ｙ_１−Ｙ_２｜−Ｄ_Ｔ；に基づき、直径Ｄ_１を算出する。これにより、棒状物１０の直径径Ｄ_１を取得することができる。直径Ｄ_１は、例えば特定部５４ｆに記憶される。

なお、上記では、第１センサー７１と第２センサー７２とが異なる二つのツールセンサー７０として設けられている。しかしながら、第１センサー７１と第２センサー７２とを同一のツールセンサー７０として構成するようにしてもよい。例えば、上述のように、第２センサー７２は、円形の上面７２ａを有している。したがって、この第２センサー７２の円形の上面７２ａに接触を検知するセンサーを設けることで、第１センサー７１として機能するように構成してもよい。換言すると、第１センサー７１と第２センサー７２とを一体的に構成することもできる。

直径判定ステップＵ３ｂでは、制御装置５０の直径判定部５５が、直径取得ステップＳ６で取得した直径Ｄ_１と、記憶装置６０に記憶されている検出ピン１４の直径Ｄ_０とを比較して、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であるか否かを判定する。なお、ここでいう同一には完全同一だけでなく実質同一の場合も含まれ、所定の誤差は許容される。例えば、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であるか否かの判断において、５％程度の誤差は許容される。すなわち、Ｄ_１は、次式：０．９５×Ｄ_０≦Ｄ_１≦Ｄ_０×１.０５；を満たしていれば、Ｄ_０と同一であると判定することができる。このとき、例えば、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一である場合を「１」、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一でない場合を「０」として、直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一である場合にフラグを立てることができる。

判別ステップＵ４では、制御装置５０の判別部５６が、スピンドル３０が把持した棒状物１０が検出ピン１４であるかどうかを判別する。判別部５６は、長さ判定ステップＵ２ｂにおいて長さ判定部５３が長さＬ_１と長さＬ_０とが同一であると判定し、かつ、直径判定ステップＵ３ｂにおいて直径判定部５５が直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であると判定したときに、棒状物１０は検出ピン１４であるとの判別を行う。かかる判別は、例えば、長さ判定ステップＵ２ｂにおけるフラグの有無と、直径判定ステップＵ３ｂにおけるフラグの有無とから、論理的計算により実施することができる。その結果、例えば、棒状物１０が検出ピン１４である場合を「１」、棒状物１０が検出ピン１４でない場合を「０」として、棒状物１０が検出ピン１４である場合にフラグを立てることができる。これにより、検出ピン１４の判別を実施することができる。また、棒状物１０が検出ピン１４であると判断された場合は、引き続き、自動補正を実施することができる。

なお、上記長さ判定ステップＵ２ｂにおいて長さ判定部５３が長さＬ_１と長さＬ_０とが同一でないと判定したとき、判別ステップＵ４’において、判別部５６は、棒状物１０は加工ツール１２であると判別するよう構成されている。すなわち、例えば、長さ判定ステップＵ２ｂにおけるフラグが無しの場合には、直径判定ステップＵ３ｂに進むことなく、判別ステップＵ４’に進むことができる。そして直径Ｄ_１と直径Ｄ_０とが同一であるか否かの判定を行うことなく、棒状物１０は加工ツール１２であるとして、検出ピンの判別を終了することができる。このとき、判別ステップＵ４’では、例えば、棒状物１０が検出ピン１４であるとして、エラーのフラグを立てることができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１ストッカー２２ａに収容されている棒状物１０が検出ピン１４と加工ツール１２とのいずれであるかを、棒状物１０の長さＬ_１だけではなく、当該棒状物１０の直径Ｄ_１も測定することで判別するようにしている。これにより、例えば、第１ストッカー２２ａに検出ピン１４と同じ長さの加工ツール１２が収容されている場合であっても、直径の違いに基づき検出ピン１４と加工ツール１２とを区別することができる。このように長さと直径との二重の判定により判別を行うことで、検出ピン１４と加工ツール１２とを誤って認識することを確実に防止することができる。延いては、不適切な条件で自動補正が行われるのを防止することができる。また、この切削加工機１００においては、検出ピン１４と加工ツール１２とを確実に判別することができるため、マガジン２０に検出ピン１４専用のストッカー２２を設けなくてもよい。これにより、切削加工で使用しない検出ピン１４を収容するべくマガジン３０を大型化する必要がなくなり、加工空間を広く利用することができる。延いては、切削加工機１００をより小型化することが可能となる。

また、本実施形態によれば、第２センサー７２の円形形状を利用して、棒状物１０の直径Ｄ_１を簡便にかつ精度良く測定することができる。これにより、棒状物１０が検出ピン１４であるか加工ツール１２であるかの判別をより正確に実施することができる。

また、本実施形態によれば、判別部５６は、長さ判定部５３が長さＬ_１と長さＬ_０とが同一でないと判定したときに、棒状物１０の直径Ｄ_１を取得することなしに、棒状物１０は加工ツール１２であると判別するようにしている。これにより、第１ストッカー２２ａに収容されている棒状物１０が検出ピン１４と加工ツール１２とのいずれであるかを、棒状物１０の長さだけで判断できる場合に、早期に判別を終了することができる。延いては、早いタイミングでアラームを出力する等して、作業者に加工ツール１２を検出ピン１４に取り換える必要があることを知らせることができる。

また、本実施形態によれば、第２センサー７２は、第２センサー７２とスピンドル３０との間が電気的に導通されることにより、棒状物１０としての加工ツール１２または検出ピン１４が接触したことを検知するように構成されている。これにより、棒状物１０の直径Ｄ_１をより正確に取得することができるとともに、棒状物１０が検出ピン１４であるか加工ツール１２であるかの判別をより高精度に実施することができる。

また、本実施形態によれば、第２センサー７２は、マガジン２０の上面２０ａに突設されている。そのため、検出ピンの判別をより短時間で実施することができる。

また、本実施形態によれば、第１センサー７１と第２センサー７２とを一体的に構成することができる。これにより、余分なスペースを要することなく切削加工機１００の簡略化を実現することができる。例えば、第１センサー７１と第２センサー７２とをマガジン２０の上面２０ａに設ける場合には、マガジン２０のより一層の小型化を実現することができる。延いては、加工空間を広く確保することができ、切削加工機１００の小型化を実現することができる。

上記実施形態では、第２センサー７２の平面視形状を円形としたが、これに限定されるものでない。第２センサー７２の平面視形状は、例えば、正六角形や矩形などの形状であってもよい。このような第２センサー７２の所定の形状を利用して、棒状物１０の直径Ｄ_１を測定することができる。

また、上記実施形態では、第２センサー７２は、第２センサー７２とスピンドル３０との間が電気的に導通することにより、第２センサー７２と棒状物１０との接触を検知するよう構成されていたが、これに限定されるものでない。第２センサー７２は、例えば、側面７２ｂに感圧センサーを備えており、棒状物１０の接触を感圧センサーにより検知するよう構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、１０番に付番されたストッカー２２を第１ストッカー２２ａと設定していたが、これに限定されるものではない。例えば、第１ストッカー２２ａは、複数のストッカー２２の中から作業者が任意のストッカー２２に設定可能なように構成してもよい。

１０棒状物
２０マガジン
３０スピンドル
４０保持部
５０制御装置
６０記憶装置
７０ツールセンサー
７１第１センサー
７２第２センサー
１００切削加工機

Claims

加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機であって、
棒状物としての棒状の加工ツールおよび棒状の検出ピンのいずれをも収容可能な第１ストッカーを含む複数のストッカーを有するマガジンと、
前記加工ツールまたは前記検出ピンの上端部を把持するとともに、３次元移動が可能なスピンドルと、
前記スピンドルの移動を制御する制御装置と、
前記加工ツールまたは前記検出ピンが接触したことを検知するツールセンサーであって、上面を有する第１センサーと、側面を有する第２センサーと、
前記検出ピンの長さＬ_０と直径Ｄ_０とを記憶した記憶装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記第１ストッカーに収容された前記棒状物の前記上端部を前記スピンドルで把持する把持制御部と、
前記棒状物の下端部が前記第１センサーの前記上面に接近するように前記スピンドルを移動させ、前記棒状物の前記下端部が前記第１センサーの前記上面に接触したことが前記第１センサーによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記棒状物の前記長さＬ_１を取得する長さ取得部と、
取得した前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とを比較して、前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とが同一であるか否かを判定する長さ判定部と、
前記棒状物の前記下端部が前記第２センサーの前記側面に接近するように前記スピンドルを移動させ、前記棒状物の前記下端部が前記第２センサーの前記側面に接触したことが前記第２センサーによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記棒状物の直径Ｄ_１を取得する直径取得部と、
取得した前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とを比較して、前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とが同一であるか否かを判定する直径判定部と、
前記長さ判定部が前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とが同一であると判定し、かつ、前記直径判定部が前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とが同一であると判定したときに、前記棒状物は前記検出ピンであると判別する判別部と、を備えている、切削加工機。
前記スピンドルは、ＸＹＺ直交座標系にて移動可能に構成され、
前記第２センサーは、前記Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形であり、
前記ＸＹ平面において、Ｘ軸方向における第１の方向をＸ１方向とし、第２の方向をＸ２方向とし、Ｙ軸方向における第１の方向をＹ１方向とし、第２の方向をＹ２方向としたとき、
前記直径取得部は、
前記棒状物の前記下端部を前記第２センサーの前記Ｘ１方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｘ２方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第１Ｘ座標値Ｘ_１を取得する第１Ｘ座標値取得部と、
前記棒状物の前記下端部を、Ｙ座標を変えることなく前記第２センサーの前記Ｘ２方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｘ１方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの側面に接触したときの前記スピンドルの第２Ｘ座標値Ｘ_２を取得する第２Ｘ座標値取得部と、
前記第１Ｘ座標値Ｘ_１と前記第２Ｘ座標値Ｘ_２とから、前記第１Ｘ座標と前記第２Ｘ座標との中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出する中点算出部と、
前記棒状物の前記下端部を、Ｘ座標が前記Ｘ座標値Ｘ_Ｍであって、前記第２センサーの前記Ｙ１方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｙ２方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの側面に接触したときの前記スピンドルの第１Ｙ座標値Ｙ_１を取得する第１Ｙ座標値取得部と、
前記棒状物の前記下端部を、Ｘ座標を変えることなく前記第２センサーの前記Ｙ２方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｙ１方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第２Ｙ座標値Ｙ_２を取得する第２Ｙ座標値取得部と、
前記第１Ｙ座標値Ｙ_１と前記第２Ｙ座標値Ｙ_２との差の絶対値から、前記第２センサーの前記直径Ｄ_Ｔを差し引いた値を直径Ｄ_１とする特定部と、を有する請求項１に記載の切削加工機。
前記判別部は、前記長さ判定部が前記長さＬ_１が前記長さＬ_０と同一でないと判定したときに、前記棒状物は前記加工ツールであると判別するように構成されている、請求項１または２に記載の切削加工機。
前記加工ツールおよび前記検出ピンは導電性材料からなり、
前記第２センサーは、前記第２センサーと前記スピンドルとの間が電気的に導通されることにより、前記加工ツールまたは前記検出ピンが接触したことを検知するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の切削加工機。
前記第２センサーは、前記マガジンの上面に突設されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の切削加工機。
前記第１センサーと前記第２センサーとは、一体的に構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の切削加工機。
棒状物としての棒状の加工ツールおよび棒状の検出ピンのいずれをも収容可能な第１ストッカーを含む複数のストッカーを有するマガジンと、前記加工ツールまたは前記検出ピンの上端部を把持するとともに３次元移動が可能なスピンドルと、前記加工ツールまたは前記検出ピンが接触したことを検知するツールセンサーであって、上面を有する第１センサーと、側面を有する第２センサーと、前記検出ピンの長さＬ_０と直径Ｄ_０とを記憶した記憶装置と、を備え、前記加工ツールで被加工物を切削加工する切削加工機において、前記第１ストッカーに収容されている前記棒状物が、前記検出ピンであることを判別する判別方法であって、
１）前記第１ストッカーに収容された前記棒状物の前記上端部を前記スピンドルで把持し、
２ａ）前記棒状物の下端部が前記第１センサーの前記上面に接近するように前記スピンドルを移動させ、前記棒状物の前記下端部が前記第１センサーの前記上面に接触したことが前記第１センサーによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記棒状物の長さＬ_１を取得し、
２ｂ）取得した前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とを比較して、前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とが同一であるか否かを判定し、
３ａ）前記棒状物の前記下端部が前記第２センサーの前記側面に接近するように前記スピンドルを移動させ、前記棒状物の前記下端部が前記第２センサーの前記側面に接触したことが前記第２センサーによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記棒状物の直径Ｄ_１を取得し、
３ｂ）取得した前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とを比較して、前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とが同一であるか否かを判定し、
４）前記長さＬ_１と前記長さＬ_０とが同一であると判定し、かつ、前記直径Ｄ_１と前記直径Ｄ_０とが同一であると判定したときに、前記棒状物は前記検出ピンであると判別する、検出ピンの判別方法。
前記スピンドルは、ＸＹＺ直交座標系にて移動可能に構成され、
前記第２センサーは、前記Ｚ軸方向に直交するＸＹ平面における平面視形状が直径Ｄ_Ｔの円形であり、
前記ＸＹ平面において、Ｘ軸方向における第１の方向をＸ１方向とし、第２の方向をＸ２方向とし、Ｙ軸方向における第１の方向をＹ１方向とし、第２の方向をＹ２方向としたとき、
前記工程３ａ）において、
Ｓ１）前記棒状物の前記下端部を前記第２センサーの前記Ｘ１方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｘ２方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第１Ｘ座標値Ｘ_１を取得し、
Ｓ２）前記棒状物の前記下端部を、Ｙ座標を変えることなく前記第２センサーの前記Ｘ２方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｘ１方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第２Ｘ座標値Ｘ_２を取得し、
Ｓ３）前記第１Ｘ座標値Ｘ_１と前記第２Ｘ座標値Ｘ_２とから、前記第１Ｘ座標と前記第２Ｘ座標との中点のＸ座標値Ｘ_Ｍを算出し、
Ｓ４）前記棒状物の前記下端部を、Ｘ座標が前記Ｘ座標値Ｘ_Ｍであって、前記第２センサーの前記Ｙ１方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｙ２方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第１Ｙ座標値Ｙ_１を取得し、
Ｓ５）前記棒状物の前記下端部を、Ｘ座標を変えることなく前記第２センサーの前記Ｙ２方向の側方に位置させたのち、前記棒状物を前記Ｙ１方向に移動させて前記棒状物が前記第２センサーの前記側面に接触したときの前記スピンドルの第２Ｙ座標値Ｙ_２を取得し、
Ｓ６）前記第１Ｙ座標値Ｙ_１と前記第２Ｙ座標値Ｙ_２との差の絶対値から、前記第２センサーの前記直径Ｄ_Ｔを差し引いた値を直径Ｄ_１とする、請求項７に記載の検出ピンの判別方法。