JP5549010B2 - Processing apparatus and method for driving the apparatus - Google Patents

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本発明は、加工工具の位置補正機構を備える加工装置、及びその駆動方法に関する。   The present invention relates to a machining apparatus having a machining tool position correction mechanism and a driving method thereof.

切削装置は、バイトを用いて加工対象物の接触加工を行う装置である。切削装置を用いた加工工程において、バイトに欠け等の損傷が生じた場合、バイトの交換が必要となる。   The cutting device is a device that performs contact processing of a workpiece using a cutting tool. In a machining process using a cutting device, when damage such as chipping occurs in the cutting tool, it is necessary to replace the cutting tool.

バイトを交換した場合には、バイト先端と加工対象物との位置あわせが必要となる。この位置あわせは、例えば、バイト先端と加工対象物との位置関係を肉眼で観察して追い込む方法(方法1と称する)で行われる。或いは、接触式のセンサを用いてバイト先端の位置を計測する方法(方法2と称する)、又は非接触式のセンサを用いてバイト先端の位置を計測する方法(方法3:特許文献1等参照)等により得られた、バイト先端と加工対象物との位置関係から、バイトを交換した後の切削加工再開位置の算出を行う。   When the tool is exchanged, it is necessary to align the tool tip with the workpiece. This alignment is performed, for example, by a method (referred to as method 1) in which the positional relationship between the tip of the cutting tool and the workpiece is observed with the naked eye. Alternatively, a method of measuring the position of the tool tip using a contact sensor (referred to as method 2), or a method of measuring the position of the tool tip using a non-contact sensor (method 3: see Patent Document 1). From the positional relationship between the tip of the cutting tool and the object to be processed obtained by the above method, the cutting processing restart position after replacing the cutting tool is calculated.

日本国公開特許公報:特開2004−34278(2004年2月5日出願公開)Japanese published patent publication: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-34278 (filed on February 5, 2004)

しかし、上記方法1では、バイト先端と加工対象物との位置関係を微細に調整することは困難であるため、交換後のバイト先端は、加工対象物の被加工面から充分な距離をもったところに留める必要がある。また、切削加工再開後の切り込みも、バイトの破損を防ぐために微細な精度で行う必要があることから、バイト先端が加工対象物に到達するまでに、必然的に数百断面分以上にも相当する加工動作を繰り返す事が必要となるという課題を有する。特に、ダイヤモンド製等の非常に脆い材料からなるバイトを用いる場合、非常に鋭い形状からなるバイトを用いる場合、或いはミクロン単位の精度での加工が求められている場合には、上記の課題が顕著となる。   However, in the above method 1, since it is difficult to finely adjust the positional relationship between the tip of the cutting tool and the workpiece, the tip of the cutting tool after replacement has a sufficient distance from the processing surface of the processing target. I need to keep it. In addition, since cutting after resuming cutting needs to be performed with fine precision to prevent breakage of the cutting tool, it is inevitably equivalent to several hundred cross-sections before the cutting tool tip reaches the workpiece. There is a problem that it is necessary to repeat the machining operation. In particular, when using a bit made of a very brittle material such as diamond, when using a bit with a very sharp shape, or when machining with a precision of a micron is required, the above problem is remarkable. It becomes.

一方、上記方法2では、計測に際してバイト先端をセンサに押し当てる必要があるため、非常に脆い材料からなるバイトを用いる場合や、非常に鋭い形状からなるバイトを用いる場合には、バイトの先端を損傷する虞があるという課題を有する。特に、精密加工に用いるバイトではこの課題が顕著となるため、採用することができない。   On the other hand, in the above method 2, since it is necessary to press the tip of the cutting tool against the sensor at the time of measurement, when using a cutting tool made of a very fragile material, or when using a cutting tool having a very sharp shape, the tip of the cutting tool is used. There is a problem that there is a risk of damage. In particular, this problem becomes significant in a tool used for precision machining, and cannot be employed.

また、上記方法3では、上記方法2で示すバイトの先端が損傷するという虞は回避される。しかし、非接触計測という性質から、計測の正確性に劣るという課題を有する。特に、バイトが、ダイヤモンド等の透明材料で作成されている場合にはこの課題が顕著となる。さらに、非接触式のセンサは高価であるというコスト面での課題も有する。   In the method 3, the possibility that the tip of the cutting tool shown in the method 2 is damaged is avoided. However, there is a problem that measurement accuracy is inferior due to the property of non-contact measurement. In particular, this problem becomes significant when the cutting tool is made of a transparent material such as diamond. Further, the non-contact type sensor has a problem in cost that it is expensive.

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で、かつ正確に加工工具の位置補正を行うことが出来る加工装置、及びその駆動方法を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a machining apparatus capable of accurately correcting the position of a machining tool with a simple configuration, and a driving method thereof.

上記の課題を解決するために、本発明に係る加工装置は、加工対象物を取付け可能に構成された試料支持部と、上記加工対象物を接触加工する加工工具を取付け可能に構成された工具支持軸部と、上記加工対象物の被加工面を観察する観察部と、を備えた加工装置において、上記加工工具により接触加工されかつ上記加工対象物とは異なる位置決め試料を取付け可能に構成された位置決め試料支持部と、上記位置決め試料の被加工面と上記加工工具との距離情報を取得し、当該距離情報に基づき上記加工対象物の被加工面と上記加工工具との距離を補正する位置補正部と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, a processing apparatus according to the present invention includes a sample support unit configured to be capable of attaching a processing object, and a tool configured to be capable of mounting a processing tool for contact processing of the processing object. In a processing apparatus comprising a support shaft portion and an observation portion for observing a surface to be processed of the workpiece, it is configured to be able to attach a positioning sample that is contact processed by the processing tool and is different from the workpiece. A position for acquiring distance information between the positioning sample support portion, the processing surface of the positioning sample and the processing tool, and correcting the distance between the processing surface of the processing object and the processing tool based on the distance information And a correction unit.

なお、上記の距離情報とは、位置決め試料の被加工面と加工工具との距離自体であってもよく、或いは、当該被加工面と加工工具との距離を間接的に示す距離情報(後述するような、合焦するまでの観察部の移動量等)であってもよい。   The distance information may be the distance between the processing surface of the positioning sample and the processing tool, or distance information (to be described later) that indirectly indicates the distance between the processing surface and the processing tool. Such as the amount of movement of the observation section until focusing is achieved.

本発明に係る加工装置では、上記観察部は、上記加工対象物及び上記位置決め試料に対して、上記工具支持軸部の軸方向に沿った相対移動が可能に構成され、上記位置補正部は上記観察部を含んで構成され、上記位置決め試料を上記加工工具により接触加工した後に、上記位置補正部は、上記位置決め試料の被加工面と上記観察部との間隔を変更しながら、当該観察部により当該被加工面を観察し、合焦するまでの当該観察部の相対的な移動量を、上記距離情報とするものであってもよい。   In the processing apparatus according to the present invention, the observation unit is configured to be capable of relative movement along the axial direction of the tool support shaft with respect to the processing object and the positioning sample. The position correction unit is configured to include an observation unit, and after the contact processing of the positioning sample with the processing tool, the position correction unit changes the interval between the processing surface of the positioning sample and the observation unit, The distance information may be a relative movement amount of the observation unit until the surface to be processed is observed and focused.

本発明に係る加工装置では、上記観察部と上記工具支持軸部とは、当該工具支持軸部の軸方向に沿った一体的な移動が可能に構成され、上記位置補正部は上記観察部を含んで構成され、上記位置決め試料を上記加工工具により接触加工した後に、上記位置補正部は、上記位置決め試料の被加工面と上記観察部との間隔を変更しながら、当該観察部により当該被加工面を観察し、合焦するまでの当該観察部の移動量を、上記距離情報とするものであることが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the observation unit and the tool support shaft unit are configured to be capable of integral movement along the axial direction of the tool support shaft unit, and the position correction unit includes the observation unit. After the positioning sample is contact-processed by the processing tool, the position correction unit changes the distance between the processing surface of the positioning sample and the observation unit, and the observation unit performs the processing. It is preferred that the distance information is the amount of movement of the observation unit until the surface is observed and focused.

なお、上記観察部の相対的な移動量、又は上記観察部の移動量の一例には、上記位置決め試料を加工工具により接触加工した際における観察部の高さを基準位置とし、観察部が上記被加工面に合焦する高さを合焦位置とした場合に、合焦位置と基準位置との高さ方向における距離が挙げられる。   In addition, as an example of the relative movement amount of the observation unit or the movement amount of the observation unit, the height of the observation unit when the positioning sample is contact processed with a processing tool is set as a reference position, and the observation unit is When the height at which the surface to be processed is focused is set as the focus position, the distance in the height direction between the focus position and the reference position can be given.

本発明に係る加工装置では、上記位置補正部は、得られた上記距離情報に基づき、上記工具支持軸部をその軸方向に沿って移動することで、加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正することが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the position correction unit moves the tool support shaft portion along the axial direction based on the obtained distance information, so that the surface to be processed and the processing tool of the processing object are obtained. It is preferable to correct the above distance.

本発明に係る加工装置では、上記位置補正部は、上記加工工具の交換において加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正するものであり、上記加工工具の交換前に取得した上記距離情報と、上記加工工具の交換後に取得した上記距離情報との差分を、上記距離に対する補正量とするものであってもよい。   In the processing apparatus according to the present invention, the position correction unit corrects the distance between the workpiece surface of the processing object and the processing tool in the replacement of the processing tool, and is acquired before the replacement of the processing tool. A difference between the distance information and the distance information acquired after replacement of the machining tool may be used as a correction amount for the distance.

なお、上記補正量をより正確なものとするためには、接触加工時における観察部と工具支持軸部との相対的な位置関係が、加工工具の交換前後において一定であることが好ましい。或いは、加工工具の交換前の接触加工時における観察部と工具支持軸部との相対的な位置関係を基準として、加工工具の交換後における上記距離情報を取得することが好ましい。   In order to make the correction amount more accurate, it is preferable that the relative positional relationship between the observation portion and the tool support shaft portion during contact machining is constant before and after the machining tool is replaced. Or it is preferable to acquire the said distance information after replacement | exchange of a processing tool on the basis of the relative positional relationship of the observation part at the time of contact processing before replacement | exchange of a processing tool, and a tool support shaft part.

本発明に係る加工装置では、上記位置補正部は、上記加工工具の取付け直しにおいて加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正するものであり、上記加工工具の取付け直し前に取得した上記距離情報と、上記加工工具の取付け直し後に取得した上記距離情報との差分を、上記距離に対する補正量とするものであってもよい。   In the processing apparatus according to the present invention, the position correction unit corrects the distance between the processing surface of the workpiece and the processing tool when the processing tool is reattached, and before the processing tool is reattached. A difference between the acquired distance information and the distance information acquired after reattaching the machining tool may be used as a correction amount for the distance.

なお、上記補正量をより正確なものとするためには、接触加工時における観察部と工具支持軸部との相対的な位置関係が、加工工具の取付け直しの前後において一定であることが好ましい。或いは、加工工具の取付け直し前の接触加工時における観察部と工具支持軸部との相対的な位置関係を基準として、加工工具の取付け直し後における上記距離情報を取得することが好ましい。   In order to make the correction amount more accurate, it is preferable that the relative positional relationship between the observation portion and the tool support shaft portion at the time of contact machining is constant before and after the machining tool is remounted. . Or it is preferable to acquire the said distance information after reattaching a processing tool on the basis of the relative positional relationship of the observation part and tool support shaft part at the time of contact processing before reattaching a processing tool.

本発明に係る加工装置では、上記観察部は撮像ユニットを備え、上記撮像ユニットが撮像した上記加工対象物の被加工面の連続画像から、当該加工対象物の三次元構造を構成する三次元構造構成部を備えるものであることが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the observation unit includes an imaging unit, and a three-dimensional structure constituting the three-dimensional structure of the processing object from a continuous image of the processing surface of the processing object captured by the imaging unit. It is preferable to have a component.

本発明に係る加工装置では、上記観察部は撮像ユニットを備え、上記撮像ユニットが撮像した上記加工対象物の被加工面の画像から、上記加工工具の交換又は取付け直しの要否を判定する判定部を備えるものであることが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the observation unit includes an imaging unit, and determination on whether or not the processing tool needs to be replaced or reattached from an image of the processing surface of the processing object captured by the imaging unit. It is preferable that a part is provided.

本発明に係る加工装置では、上記加工工具は、バイト、砥石、又はナイフであってもよい。   In the processing apparatus according to the present invention, the processing tool may be a cutting tool, a grindstone, or a knife.

本発明に係る加工装置では、上記位置決め試料は、上記加工対象物より硬度の低い材料であることが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the positioning sample is preferably a material having a hardness lower than that of the processing object.

本発明に係る加工装置では、上記位置決め試料は樹脂製又は粘土製であり、上記加工対象物は金属製であることが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the positioning sample is preferably made of resin or clay, and the processing object is preferably made of metal.

本発明に係る加工装置では、上記位置決め試料は、二種以上の色で着色された上記被加工面を有する、又は焦点合わせのための所定のパターンが形成された上記被加工面を有することが好ましい。   In the processing apparatus according to the present invention, the positioning sample may have the processing surface colored with two or more colors, or the processing surface on which a predetermined pattern for focusing is formed. preferable.

本発明は、また、工具支持軸部に加工工具を、位置決め試料支持部に位置決め試料を、試料支持部に加工対象物を取付けた状態で上記加工装置を駆動する方法であって、上記位置決め試料を上記加工工具で接触加工した後に、上記位置決め試料の被加工面と上記加工工具との距離情報を、上記観察部を用いて取得する工程(1)と、上記加工対象物を上記加工工具で接触加工する工程(2)とを行い、次いで、上記加工工具を交換又は取付け直し後に、上記位置決め試料を上記加工工具で接触加工して、当該位置決め試料の被加工面と加工工具との距離情報を、上記観察部を用いて取得する工程(3)を行い、次いで、上記位置補正部により、上記工程(1)で取得した上記距離情報と上記工程(3)で取得した上記距離情報との差分に基づき、上記加工対象物の被加工面と上記加工工具との距離を補正する工程(4)を行う方法を提供する。さらに、工程(4)に次いで、交換又は取付け直し後の加工工具を用いて上記加工対象物を加工工具で接触加工する工程(5)を含むこともできる。   The present invention is also a method of driving the processing apparatus in a state where a processing tool is attached to a tool support shaft, a positioning sample is attached to a positioning sample support, and an object to be processed is attached to the sample support. After the contact processing is performed with the processing tool, the step (1) of acquiring distance information between the processing surface of the positioning sample and the processing tool using the observation unit, and the processing object with the processing tool Step (2) of contact processing is performed, and then, after replacing or reattaching the processing tool, the positioning sample is contact processed with the processing tool, and distance information between the processing surface of the positioning sample and the processing tool Is obtained using the observation unit, and then the position correction unit obtains the distance information obtained in the step (1) and the distance information obtained in the step (3). Based on difference Provides a method of performing step (4) for correcting the distance between the workpiece surface and the machining tool of the workpiece. Furthermore, following the step (4), a step (5) of contacting the workpiece with the machining tool using the machining tool after replacement or reattachment may be included.

本発明によれば、簡素な構成で、かつ正確に加工工具の位置補正を行うことが出来る加工装置、及びその駆動方法が提供されるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to provide a machining apparatus capable of accurately correcting the position of a machining tool and a driving method thereof with a simple configuration.

本発明の一実施形態に係る三次元構造構成装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a three-dimensional structure constituent device concerning one embodiment of the present invention. 図1に示す三次元構造構成装置に適用される、スピンドル及び観察部の主要な動作制御機構を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the main operation control mechanisms of a spindle and an observation part applied to the three-dimensional structure constituent apparatus shown in FIG. 図1に示す三次元構造構成装置における、バイトの位置補正動作の一例を説明するフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an example of a byte position correcting operation in the three-dimensional structure forming apparatus shown in FIG. 1. 本発明の一実施形態に係るバイト高さ検出用ワーク(位置決め試料)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the workpiece | work for bite height detection (positioning sample) which concerns on one Embodiment of this invention. (a)、(b)及び(c)は、バイトとして平バイトを用いてプレーナ加工を行った場合に得られる、被加工面の一例を示す図である。(A), (b), and (c) are figures which show an example of the to-be-processed surface obtained when a planar process is performed using a flat bite as a bit. (a)及び(b)は、バイトとしてRバイトを用いて回転切削加工を行った場合に得られる、被加工面の一例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows an example of the to-be-processed surface obtained when rotating cutting is performed using R bit as a bit. (a)〜(e)は、図1に示す三次元構造構成装置において、バイトの磨耗等により生じる不所望な加工痕を除去する画像処理を行った様子を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows a mode that the image processing which removes the undesired processing trace which arises by the abrasion etc. of a bite in the three-dimensional structure component apparatus shown in FIG. (a)及び(b)は、観察ワークに対するバイト位置の補正量を算出する方法の一例を模式的に説明する図である。(A) And (b) is a figure which illustrates typically an example of the method of calculating the correction amount of the byte position with respect to an observation workpiece | work.

〔実施の形態1〕
<加工装置の概略構成>
図1は、本発明に係る加工装置としての三次元構造構成装置100の概略構成を示す斜視図である。三次元構造構成装置100は、観察ワーク用台座(試料支持部)11と、バイト(加工工具)22取り付け用のスピンドル(工具支持軸部)21と、観察ワーク(加工対象物)12の被加工面を観察する観察部31とを備える。
[Embodiment 1]
<Schematic configuration of processing equipment>
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a three-dimensional structure constituting apparatus 100 as a processing apparatus according to the present invention. The three-dimensional structure constructing apparatus 100 includes an observation work pedestal (sample support portion) 11, a tool (shaft support shaft portion) 21 for attaching a cutting tool (processing tool) 22, and an observation work (processing object) 12 to be processed. And an observation unit 31 for observing the surface.

三次元構造構成装置100は、さらに、観察ワーク12とは異なる、バイト高さ検出用ワーク(位置決め試料)14を取付け可能に構成された位置決めワーク用台座(位置決め試料支持部)15を備える。バイト高さ検出用ワーク14は、観察ワーク12と共通のバイト22により接触加工がなされ、かつその被加工面は上記観察部31により観察可能である。   The three-dimensional structure forming apparatus 100 further includes a positioning work base (positioning sample support portion) 15, which is different from the observation work 12, and can be attached with a tool height detection work (positioning sample) 14. The tool height detection workpiece 14 is contact processed by a tool 22 common to the observation workpiece 12, and the processed surface can be observed by the observation unit 31.

三次元構造構成装置100では、バイト高さ検出用ワーク14をバイト22により切削加工し、次いで観察部31を用いてその被加工面を観察することで、当該被加工面とバイトとの距離(距離情報)を計測する。そして、バイトの交換又は取付け直しを行った際に、三次元構造構成装置100は、取得した距離情報に基づき、観察ワーク12の被加工面とバイト22との距離を補正する。なお、当該距離の補正動作の詳細については後述する。   In the three-dimensional structure forming apparatus 100, the workpiece height detection work 14 is cut by the cutting tool 22, and then the processing surface is observed using the observation unit 31, whereby the distance between the processing surface and the cutting tool ( Distance information). When the tool is exchanged or reattached, the three-dimensional structure forming apparatus 100 corrects the distance between the work surface of the observation work 12 and the tool 22 based on the acquired distance information. The details of the distance correction operation will be described later.

以下、三次元構造構成装置100の構造をより詳細に説明する。スピンドル21は、鉛直方向に伸びる回転軸であり、その下端側にバイト22を取り付けるバイト用台座21aを有する。バイト用台座21aに取り付けられたバイト22は、スピンドル21の回転により回転し、バイト22の先端に接触する対象物(観察ワーク12等)を切削加工する。   Hereinafter, the structure of the three-dimensional structure forming apparatus 100 will be described in more detail. The spindle 21 is a rotating shaft extending in the vertical direction, and has a cutting tool base 21a to which a cutting tool 22 is attached. The cutting tool 22 attached to the cutting tool base 21 a is rotated by the rotation of the spindle 21, and cuts an object (such as the observation workpiece 12) that contacts the tip of the cutting tool 22.

観察部31は、顕微鏡部33と、当該顕微鏡部33に接続されたCCDカメラ(撮像部)32とを備える。顕微鏡部33は、顕微鏡用の光学部品を内蔵し鉛直方向に伸びる鏡筒33aと、鏡筒33aの下端側に接続された対物レンズ33bとを備える。顕微鏡部33は、対物レンズ33bの下方に対向して配置された対象物(観察ワーク12等)を観察する。CCDカメラ32は、顕微鏡部33が観察する対象物(観察ワーク12の被加工面等)の撮像を行う。   The observation unit 31 includes a microscope unit 33 and a CCD camera (imaging unit) 32 connected to the microscope unit 33. The microscope unit 33 includes a lens barrel 33a that contains optical components for a microscope and extends in the vertical direction, and an objective lens 33b connected to the lower end side of the lens barrel 33a. The microscope unit 33 observes an object (such as the observation work 12) arranged to face the lower side of the objective lens 33b. The CCD camera 32 captures an image of an object (such as a processing surface of the observation work 12) that is observed by the microscope unit 33.

スピンドル21及び観察部31は、共通のZステージ41に支持固定されている。スピンドル21及び観察部31は、Zステージ41が内蔵するアクチュエータ(移動機構:図示せず)を用いた鉛直方向(Z方向:上下方向)に沿う一体的な移動が可能に構成されている。ここで、「一体的な移動」とは、スピンドル21と観察部31との相対的な位置関係が変化しない移動を指す。なお、スピンドル21及び観察部31は、異なるアクチュエータにより互いに独立に、鉛直方向に沿う移動も可能に構成されている。また、観察部31には、観察部用手動ステージ42が設けられている。観察部用手動ステージ42を用いれば、鉛直方向に沿って、観察部31のみを手動で移動させることができる。   The spindle 21 and the observation unit 31 are supported and fixed to a common Z stage 41. The spindle 21 and the observation unit 31 are configured to be capable of integral movement along a vertical direction (Z direction: up and down direction) using an actuator (movement mechanism: not shown) built in the Z stage 41. Here, “integral movement” refers to movement in which the relative positional relationship between the spindle 21 and the observation unit 31 does not change. The spindle 21 and the observation unit 31 are configured to be movable along the vertical direction independently of each other by different actuators. The observation unit 31 is provided with an observation unit manual stage 42. If the observation part manual stage 42 is used, only the observation part 31 can be manually moved along the vertical direction.

また、Zステージ41は、Xステージ51に支持固定されている。Zステージ41は、Xステージ51が内蔵するアクチュエータ(移動機構:図示せず)を用いた水平一方向(X方向:装置の左右方向)に沿う移動が可能に構成されている。すなわち、Zステージ41に支持固定されたスピンドル21及び観察部31は、Z方向のみならず、X方向にも一体的な移動が可能に構成されている。   The Z stage 41 is supported and fixed to the X stage 51. The Z stage 41 is configured to be movable along one horizontal direction (X direction: left and right direction of the apparatus) using an actuator (movement mechanism: not shown) built in the X stage 51. That is, the spindle 21 and the observation unit 31 supported and fixed to the Z stage 41 are configured to be able to move integrally in the X direction as well as in the Z direction.

観察ワーク用台座11は、観察ワーク12の表面の一つがスピンドル21の下端側(バイト22の先端)と対向可能に、観察ワーク12を支持固定する。位置決めワーク用台座15は、バイト高さ検出用ワーク14の表面の一つがスピンドル21の下端側(バイト22の先端)と対向可能に、バイト高さ検出用ワーク14を支持固定する。観察ワーク用台座11及び位置決めワーク用台座15は、共通のベースプレート16上に固定される。ベースプレート16は、基台(Yステージ)17上に支持固定されている。ベースプレート16は、図示しないアクチュエータにより、基台17と一体的に水平一方向(Y方向:装置の前後方向)に沿う移動が可能に構成されている。すなわち、ベースプレート16に支持固定された観察ワーク用台座11及び位置決めワーク用台座15は、Y方向に沿った一体的な移動が可能に構成されている。なお、観察ワーク用台座11、位置決めワーク用台座15、ベースプレート16、及び基台17はいずれも、その上面が水平となるように設計されている。   The observation work base 11 supports and fixes the observation work 12 so that one of the surfaces of the observation work 12 can face the lower end side of the spindle 21 (the tip of the cutting tool 22). The positioning work base 15 supports and fixes the tool height detection work 14 so that one of the surfaces of the tool height detection work 14 can face the lower end side of the spindle 21 (the tip of the tool 22). The observation work base 11 and the positioning work base 15 are fixed on a common base plate 16. The base plate 16 is supported and fixed on a base (Y stage) 17. The base plate 16 is configured to be movable along one horizontal direction (Y direction: front-rear direction of the apparatus) integrally with the base 17 by an actuator (not shown). That is, the observation work pedestal 11 and the positioning work pedestal 15 supported and fixed to the base plate 16 are configured to be integrally movable along the Y direction. Note that the observation work base 11, the positioning work base 15, the base plate 16, and the base 17 are all designed so that their upper surfaces are horizontal.

以上のように、三次元構造構成装置100では、スピンドル21及び観察部31は、観察ワーク用台座11及び位置決めワーク用台座15に対して、X方向、Y方向及びZ方向のいずれの方向に対しても相対移動が可能に構成されている。よって、三次元構造構成装置100では、観察ワーク12とバイト22とを対向させて切削加工をすることや、観察ワーク12と観察部(対物レンズ33b)31とを対向させて、観察ワーク12の被加工面を顕微鏡部33を用いて観察することができる。同様に、三次元構造構成装置100では、バイト高さ検出用ワーク14とバイト22とを対向させて切削加工をすることや、バイト高さ検出用ワーク14と観察部(対物レンズ33b)31とを対向させて、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面を顕微鏡部33を用いて観察することができる。なお、観察ワーク12又はバイト高さ検出用ワーク14の切削加工時には、所定の加工ピッチに応じてZステージ41をX方向に連続的に移動させる。これにより、観察ワーク12又はバイト高さ検出用ワーク14の被加工面全体を、所定の加工ピッチで加工する。   As described above, in the three-dimensional structure forming apparatus 100, the spindle 21 and the observation unit 31 are in any of the X direction, the Y direction, and the Z direction with respect to the observation work base 11 and the positioning work base 15. Even relative movement is possible. Therefore, in the three-dimensional structure constituting apparatus 100, the observation work 12 and the cutting tool 22 are made to face each other and cutting is performed, or the observation work 12 and the observation part (objective lens 33b) 31 are made to face each other. The surface to be processed can be observed using the microscope unit 33. Similarly, in the three-dimensional structure forming apparatus 100, cutting is performed with the tool height detection workpiece 14 and the tool 22 facing each other, or the tool height detection workpiece 14 and the observation unit (objective lens 33 b) 31 are used. The processing surface of the tool height detection workpiece 14 can be observed using the microscope unit 33. At the time of cutting the observation workpiece 12 or the tool height detection workpiece 14, the Z stage 41 is continuously moved in the X direction according to a predetermined machining pitch. As a result, the entire processing surface of the observation workpiece 12 or the tool height detection workpiece 14 is processed at a predetermined processing pitch.

なお、スピンドル21は、一体的に取り付けられたエアブローノズル61を備える。エアブローノズル61は、観察ワーク12の被加工面、及びバイト高さ検出用ワーク14の被加工面に気体を吹付けて、切削加工で生じた屑等を除去する。   The spindle 21 includes an air blow nozzle 61 attached integrally. The air blow nozzle 61 blows gas to the processing surface of the observation workpiece 12 and the processing surface of the tool height detection workpiece 14 to remove debris and the like generated by the cutting processing.

<スピンドル及び観察部の主要な動作制御機構>
図2は、図1に示す三次元構造構成装置100に適用される、スピンドル21及び観察部31の主要な動作制御機構を示す概略ブロック図である。
<Main motion control mechanism of spindle and observation unit>
FIG. 2 is a schematic block diagram showing main operation control mechanisms of the spindle 21 and the observation unit 31, which are applied to the three-dimensional structure forming apparatus 100 shown in FIG.

図2に示すように、上記の動作制御機構は、三次元構造構成装置100の動作全体を制御する主制御部82と、Z方向位置制御部81とを制御機構として備える。Z方向位置制御部81は、主制御部82の制御下で、Zステージ41に設けられた観察部31及びスピンドル21のZ方向への移動を制御する。また、観察部31及びスピンドル21がZ方向へ移動した場合、その移動量情報は、Zステージ41を介して主制御部82及びZ方向位置制御部81に送信され、記憶される。   As shown in FIG. 2, the operation control mechanism includes a main control unit 82 that controls the entire operation of the three-dimensional structure forming apparatus 100 and a Z-direction position control unit 81 as control mechanisms. The Z-direction position control unit 81 controls the movement of the observation unit 31 and the spindle 21 provided in the Z stage 41 in the Z direction under the control of the main control unit 82. When the observation unit 31 and the spindle 21 move in the Z direction, the movement amount information is transmitted to the main control unit 82 and the Z direction position control unit 81 via the Z stage 41 and stored therein.

Z方向への移動以外の動作に関して、観察部31及びスピンドル21は、主制御部82により制御される。また、観察部31に内蔵されたCCDカメラ32の撮像データは、常時、主制御部82に入力され、当該撮像データが合焦状態で得られたものか否かが主制御部82で判定される。すなわち、主制御部82は、観察部31が観察対象物に対して合焦しているか否かの情報と、観察部31のZ方向への移動量情報とを関連付けて保持する。後述するように、バイト22の位置補正に際して、これら情報を利用する。詳細は、<バイトの位置補正>の欄で後述する。   Regarding the operation other than the movement in the Z direction, the observation unit 31 and the spindle 21 are controlled by the main control unit 82. The imaging data of the CCD camera 32 built in the observation unit 31 is always input to the main control unit 82, and the main control unit 82 determines whether or not the imaging data is obtained in a focused state. The That is, the main control unit 82 holds information indicating whether or not the observation unit 31 is focused on the observation target and the movement amount information of the observation unit 31 in the Z direction in association with each other. As will be described later, these pieces of information are used when the position of the byte 22 is corrected. Details will be described later in the <Byte position correction> column.

上記CCDカメラ32の撮像データは、画像記憶部(メモリ)71に記録された後に、画像記憶部71から画像判定・処理部72に送信される。画像判定・処理部72は、切削加工が正常に行われているか否かを撮像データから判定し、切削加工が正常に行われていないと判定した場合には、主制御部82に警告信号を送信してスピンドル21の動作を停止する。   The imaging data of the CCD camera 32 is recorded in an image storage unit (memory) 71 and then transmitted from the image storage unit 71 to the image determination / processing unit 72. The image determination / processing unit 72 determines whether or not the cutting process is normally performed from the imaging data, and if it is determined that the cutting process is not normally performed, a warning signal is sent to the main control unit 82. The operation of the spindle 21 is stopped by transmitting.

また、画像判定・処理部72は、撮像データの良否判定を行う。そして、撮像データが良品と判定された場合は、当該撮像データが三次元構造構成部73に送信されて、切削加工対象物(観察ワーク12等)の三次元構造が、連続した複数枚の撮像データより再構成される。また、撮像データが不良品と判定された場合であっても、撮像データに所定の画像処理を施すことで、当該撮像データを三次元構造の再構成に利用する場合がある。画像判定・処理部72の動作詳細は、後述する<バイト交換、又は付け直しタイミングの判定>、及び<画像補正を用いた三次元構造構成>の欄において説明する。   Further, the image determination / processing unit 72 determines the quality of the imaging data. If the imaging data is determined to be a non-defective product, the imaging data is transmitted to the three-dimensional structure forming unit 73, and the three-dimensional structure of the cutting object (observation work 12 or the like) is a plurality of continuous images. Reconstructed from data. Even when the imaging data is determined to be defective, the imaging data may be used for reconstruction of the three-dimensional structure by performing predetermined image processing on the imaging data. Details of the operation of the image determination / processing unit 72 will be described in the sections <determination of byte exchange or reattachment timing> and <three-dimensional structure configuration using image correction> described later.

上記画像記憶部71、画像判定・処理部72、及び三次元構造構成部73の動作制御は、主制御部82により行われる。なお、画像判定・処理部72、三次元構造構成部73、Z方向位置制御部81、及び主制御部82は、ハードウェアロジックによって構成すればよい。または、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。   Operation control of the image storage unit 71, the image determination / processing unit 72, and the three-dimensional structure forming unit 73 is performed by the main control unit 82. In addition, what is necessary is just to comprise the image determination / process part 72, the three-dimensional structure structure part 73, the Z direction position control part 81, and the main control part 82 by hardware logic. Alternatively, it may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit).

<バイトの位置補正の一例>
以下、図3に示すフローチャートを用いて、三次元構造構成装置100における、バイトの位置補正動作を説明する。なお、バイトの位置補正は、例えば、バイト22を新しいものに交換する、又はバイト22を取付け直す場合に行われる。以下、バイト22を新しいものに交換する場合を例にとり説明する。
<Example of byte position correction>
Hereinafter, the byte position correcting operation in the three-dimensional structure forming apparatus 100 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The byte position correction is performed, for example, when the byte 22 is replaced with a new one or when the byte 22 is reattached. Hereinafter, a case where the byte 22 is replaced with a new one will be described as an example.

(ステップS1〜S3)
図3に示すように三次元構造構成装置100を使用する際には、ステップS1〜S3に示すように、スピンドル21のバイト用台座21aにバイト22を取り付ける。さらに、観察ワーク用台座11に観察ワーク12を取り付け、位置決めワーク用台座15にバイト高さ検出用ワーク14を取り付ける。なお、ステップS1〜S3を行う順序は、適宜入れ替えてもよい。
(Steps S1 to S3)
As shown in FIG. 3, when using the three-dimensional structure forming apparatus 100, the cutting tool 22 is attached to the cutting tool base 21 a of the spindle 21 as shown in steps S <b> 1 to S <b> 3. Further, the observation work 12 is attached to the observation work base 11, and the tool height detection work 14 is attached to the positioning work base 15. In addition, you may replace suitably the order which performs step S1-S3.

(ステップS4)
次いで、ステップS4に進み、主制御部82及びZ方向位置制御部81からの指令により、バイト22とバイト高さ検出用ワーク14とを対向した状態で近接させて、バイト22を用いたバイト高さ検出用ワーク14の切削加工を行う。切削加工に際しては、バイト22とバイト高さ検出用ワーク14とを所定のピッチでX方向に相対移動させて、バイト高さ検出用ワーク14表面の切削を行う。次いで、バイト高さ検出用ワーク14の表面切削が一巡すれば、Z方向における、バイト22とバイト高さ検出用ワーク14との距離を微細に近づけて、バイト高さ検出用ワーク14表面の切削を継続する。以降、バイト22とバイト高さ検出用ワーク14とをX方向に相対移動させた表面切削、及びZ方向に沿ったバイト送りを、必要な回数反復して行う。なお、切削加工中のバイト22のZ方向の位置(正確にはスピンドル21及び観察部31の位置)は、Z方向位置制御部81に入力され、記憶されている。
(Step S4)
Next, the process proceeds to step S4, and the bite height using the bite 22 is brought close to the bite 22 and the bite height detection work 14 in accordance with commands from the main control unit 82 and the Z-direction position control unit 81. The workpiece 14 for length detection is cut. At the time of cutting, the tool 22 and the tool height detecting work 14 are relatively moved in the X direction at a predetermined pitch to cut the surface of the tool height detecting work 14. Next, if the surface cutting of the tool height detection work 14 is completed, the distance between the tool 22 and the tool height detection work 14 in the Z direction is made closer to the surface, and the surface of the tool height detection work 14 is cut. Continue. Thereafter, the surface cutting in which the cutting tool 22 and the cutting tool height detecting work 14 are relatively moved in the X direction and the cutting tool feeding in the Z direction are repeated as many times as necessary. Note that the position in the Z direction of the cutting tool 22 during cutting (more precisely, the position of the spindle 21 and the observation unit 31) is input and stored in the Z direction position control unit 81.

(ステップS5)
次いで、ステップS5に進む。バイト高さ検出用ワーク14の切削加工が終了すると、主制御部82からの指令により、観察部31(正確には対物レンズ33a)とバイト高さ検出用ワーク14の被加工面(被切削面)とが対向するように、観察部31及びスピンドル21をX方向に一体的に移動する。次いで、観察部31及びスピンドル21をZ方向に一体的に移動させながら、観察部31が、上記被加工面の撮像を連続的に行う。観察部31に内蔵されたCCDカメラ32の撮像データは、常時、主制御部82に入力され、当該撮像データが合焦状態で得られたものか否かが主制御部82で判定される。合焦した撮像データが得られると、観察部31及びスピンドル21のZ方向への移動を停止する。
(Step S5)
Next, the process proceeds to step S5. When the cutting of the tool height detection workpiece 14 is completed, the surface to be processed (the surface to be cut) of the observation unit 31 (exactly the objective lens 33a) and the workpiece 14 for tool height detection are specified by a command from the main control unit 82. ) And the observation unit 31 and the spindle 21 are moved integrally in the X direction. Next, the observation unit 31 continuously performs imaging of the processing surface while moving the observation unit 31 and the spindle 21 integrally in the Z direction. Imaging data of the CCD camera 32 incorporated in the observation unit 31 is always input to the main control unit 82, and the main control unit 82 determines whether the imaging data is obtained in a focused state. When focused imaging data is obtained, the movement of the observation unit 31 and the spindle 21 in the Z direction is stopped.

なお、三次元構造構成装置100において、合焦状態であるか否かを機械的に(画像分析により)行うことで、作業者が目視でピント合わせを行う場合のようなピント位置のバラつきを防止することができる。   In the three-dimensional structure forming apparatus 100, by performing mechanically (by image analysis) whether or not it is in focus, it is possible to prevent variations in the focus position as in the case where an operator visually focuses. can do.

(ステップS6)
次いで、ステップS6に進む。主制御部82は、ステップS4(切削加工)の終了時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報と、ステップS5の終了時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報との差分を算出し、算出結果を、スピンドル21及び観察部31のZ方向への移動量(距離A(1):距離情報)として記憶する。
(Step S6)
Next, the process proceeds to step S6. The main control unit 82 has positional information in the Z direction of the spindle 21 and the observation unit 31 at the end of step S4 (cutting), and positional information in the Z direction of the spindle 21 and the observation unit 31 at the end of step S5. And the calculation result is stored as the amount of movement of the spindle 21 and the observation unit 31 in the Z direction (distance A (1): distance information).

(ステップS7)
次いで、ステップS7に進み、主制御部82及びZ方向位置制御部81からの指令により、バイト22と観察ワーク12とを対向した状態で近接させて、バイト22を用いた観察ワーク12の切削加工を行う。また、観察ワーク12の被加工面(被切削面)の観察、撮像、並びに三次元構造構成部73による観察ワーク12の三次元構造の再構成が行われる。
(Step S7)
Next, the process proceeds to step S7, and the cutting of the observation workpiece 12 using the cutting tool 22 is performed by causing the cutting tool 22 and the observation work 12 to approach each other according to instructions from the main control unit 82 and the Z-direction position control unit 81. I do. In addition, the observation surface of the observation workpiece 12 (the surface to be cut) is observed, imaged, and the three-dimensional structure of the observation workpiece 12 is reconfigured by the three-dimensional structure configuration unit 73.

観察ワーク12の切削加工は上記ステップS4と同様に行われ、観察ワーク12の被加工面の観察及び撮像は上記ステップS5と同様に行うことができる。具体的には、バイト22と観察ワーク12とを所定のピッチでX方向に相対移動させて、観察ワーク12表面の切削を行う。次いで、観察ワーク12の表面切削が一巡すれば、観察部31を用いて観察ワークの被加工面(被切削面)を観察し、撮像をする。次いで、Z方向における、バイト22と観察ワーク12との距離を微細に近づけて、観察ワーク12表面の切削を継続する。以降、バイト22とバイト高さ検出用ワーク14とをX方向に相対移動させた表面切削、観察部31を用いた被加工面の観察、及びZ方向に沿ったバイト送りを、必要な回数反復して行う。   Cutting of the observation workpiece 12 is performed in the same manner as in step S4, and observation and imaging of the processing surface of the observation workpiece 12 can be performed in the same manner as in step S5. More specifically, the surface of the observation workpiece 12 is cut by relatively moving the cutting tool 22 and the observation workpiece 12 in the X direction at a predetermined pitch. Next, when the surface cutting of the observation work 12 is completed, the surface to be processed (the surface to be cut) of the observation work is observed and imaged using the observation unit 31. Next, the distance between the cutting tool 22 and the observation work 12 in the Z direction is made minute and the cutting of the surface of the observation work 12 is continued. Thereafter, surface cutting in which the cutting tool 22 and the cutting tool 14 for detecting the tool height are relatively moved in the X direction, observation of the processing surface using the observation unit 31, and feeding of the cutting tool along the Z direction are repeated as many times as necessary. And do it.

なお、切削の終了後、ステップS6で得た上記移動量(距離A(1))分、スピンドル21及び観察部31をZ方向に沿って一体的に移動させれば、観察ワーク12の被加工面に対する観察部31のピント合わせを比較的容易に行いうる。   If the spindle 21 and the observation unit 31 are integrally moved along the Z direction by the amount of movement (distance A (1)) obtained in step S6 after the end of cutting, the work piece of the observation workpiece 12 is processed. Focusing of the observation unit 31 with respect to the surface can be performed relatively easily.

(ステップS8)
次いで、ステップS8に進み、画像判定・処理部72は、切削加工が正常に行われているか否かを観察部31(CCDカメラ32)が取得した撮像データから判定する。後述するように、バイト22の磨耗又は欠けが発生した場合には特有のパターンが撮像データ内に出現するため、バイト22の磨耗等を画像判定可能である。
(Step S8)
Next, the process proceeds to step S8, and the image determination / processing unit 72 determines whether or not the cutting process is normally performed from the imaging data acquired by the observation unit 31 (CCD camera 32). As will be described later, when wear or chipping of the cutting tool 22 occurs, a unique pattern appears in the image data, so that it is possible to determine the image of the wear or the like of the cutting tool 22.

(ステップS9)
次いで、ステップS9に進み、画像判定・処理部72が、バイト22の磨耗又は欠けが原因となり切削加工が正常に行われていないと判定した場合には、主制御部82に警告信号を送信してスピンドル21の動作(すなわち切削動作)を停止する。そして、切削動作停止時のバイト22のZ方向の位置(正確にはスピンドル21及び観察部31の位置)は、Z方向位置制御部81に入力され、記憶される。
(Step S9)
Next, the process proceeds to step S9, and when the image determination / processing unit 72 determines that cutting is not performed normally due to wear or chipping of the cutting tool 22, a warning signal is transmitted to the main control unit 82. Then, the operation of the spindle 21 (that is, the cutting operation) is stopped. Then, the position in the Z direction of the cutting tool 22 when the cutting operation is stopped (more precisely, the position of the spindle 21 and the observation unit 31) is input to the Z direction position control unit 81 and stored therein.

(ステップS10)
次いで、ステップS10に進み、スピンドル21のバイト用台座21aから磨耗等が生じたバイト22を取り外し、新品のバイト22に交換する。
(Step S10)
Next, the process proceeds to step S <b> 10, where the tool 22 with wear or the like is removed from the tool base 21 a of the spindle 21 and replaced with a new tool 22.

(ステップS11〜S12)
次いで、ステップS11及びステップS12に進む。ステップS11は、上記ステップS4と同様に行うことができる。ステップS12は、上記ステップS5と同様に行うことができる。
(Steps S11 to S12)
Then, it progresses to step S11 and step S12. Step S11 can be performed in the same manner as step S4. Step S12 can be performed in the same manner as step S5.

(ステップS13)
次いで、ステップS13に進む。主制御部82は、ステップS5の合焦時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報と、ステップS12の終了時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報とが異なるか否かを判定する。これら位置情報が同じ場合(図3中でNO)には、交換後のバイト22がバイト高さ検出用ワーク14に到達しておらず、切削が行われていないため、ステップS11に戻り切削動作を継続する。一方、これら位置情報が異なる場合(図中でYES)は、バイト高さ検出用ワーク14が切削されているため、ステップS14に進む。
(Step S13)
Next, the process proceeds to step S13. The main control unit 82 differs in the position information in the Z direction of the spindle 21 and the observation unit 31 at the time of focusing in step S5 and the position information in the Z direction of the spindle 21 and the observation unit 31 at the end of step S12. It is determined whether or not. If these pieces of positional information are the same (NO in FIG. 3), the cutting tool 22 after replacement has not reached the cutting tool 14 for detecting the tool height, and the cutting operation has not been performed. Continue. On the other hand, if these pieces of position information are different (YES in the figure), the tool height detection work 14 is cut, and the process proceeds to step S14.

(ステップS14)
次いで、ステップS14に進む。主制御部82は、ステップS11(切削加工)の終了時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報と、ステップS12の終了時におけるスピンドル21及び観察部31のZ方向での位置情報との差分を算出し、算出結果を、スピンドル21及び観察部31のZ方向への移動量(距離A(2):距離情報)として記憶する。
(Step S14)
Next, the process proceeds to step S14. The main control unit 82 positions information of the spindle 21 and the observation unit 31 in the Z direction at the end of step S11 (cutting), and position information of the spindle 21 and the observation unit 31 in the Z direction at the end of step S12. And the calculation result is stored as the amount of movement of the spindle 21 and the observation unit 31 in the Z direction (distance A (2): distance information).

(ステップS15)
次いで、ステップS15に進み、主制御部82は、ステップS6で得た距離A(1)と、ステップS14で得た距離A(2)との差分を算出する。ステップS5及びステップS12で、観察部31が合焦する位置(すなわちZ方向における観察部31と、バイト高さ検出用ワーク14との距離:対物レンズ33bの作動距離)は等しいので、距離A(1)と距離A(2)との差分は、交換前後のバイト先端の位置ずれ量(バイトサイズの相違、及び/又は取付け誤差)を表す。この点は、後に図8を用いて詳述する。
(Step S15)
Next, the process proceeds to step S15, and the main control unit 82 calculates the difference between the distance A (1) obtained in step S6 and the distance A (2) obtained in step S14. In step S5 and step S12, the position where the observation unit 31 is in focus (that is, the distance between the observation unit 31 in the Z direction and the tool height detection work 14: the working distance of the objective lens 33b) is equal, so the distance A ( The difference between 1) and the distance A (2) represents the amount of misalignment of the tip of the tool before and after replacement (difference in tool size and / or attachment error). This point will be described in detail later with reference to FIG.

(ステップS16)
次いで、ステップS16に進み、Z方向位置制御部81及び主制御部82は、ステップS9における切削動作停止時のバイト22(交換前のバイト)の位置を基準として、交換後のバイト22のZ方向への位置補正を行う。より具体的には、ステップS15で得た距離A(1)と距離A(2)との差分の絶対値を補正量とし、ステップS9におけるバイト22(交換前のバイト)の高さを補正して、切削再開時のバイト22(交換後のバイト)の高さを決定する。例えば、距離A(1)と距離A(2)との差分が負の値である場合は、バイト22の位置をZ方向に沿って補正量分上昇させる。距離A(1)と距離A(2)との差分が正の値である場合は、バイト22の位置をZ方向に沿って補正量分下降させる。
(Step S16)
Next, the process proceeds to step S16, where the Z-direction position control unit 81 and the main control unit 82 use the position of the cutting tool 22 (the cutting tool before the replacement) at the cutting operation stop in step S9 as a reference in the Z direction of the cutting tool 22 after the replacement. Correct the position to. More specifically, using the absolute value of the difference between the distance A (1) and the distance A (2) obtained in step S15 as a correction amount, the height of the byte 22 (byte before replacement) in step S9 is corrected. Thus, the height of the cutting tool 22 (the tool after the replacement) is determined when cutting is resumed. For example, when the difference between the distance A (1) and the distance A (2) is a negative value, the position of the bite 22 is increased by the correction amount along the Z direction. When the difference between the distance A (1) and the distance A (2) is a positive value, the position of the cutting tool 22 is lowered by the correction amount along the Z direction.

(ステップS17)
次いで、ステップS17に進み、ステップS7と同様にして、観察ワーク12の切削、及び被加工面の観察・撮像を再開する。そして、以降、バイト22の交換が生じる度に、ステップS4からステップS17の工程を繰り返し、バイト22の高さ方向の位置補正を行いながら観察ワーク12の切削等を行う。
(Step S17)
Next, the process proceeds to step S17, and similarly to step S7, the cutting of the observation work 12 and the observation / imaging of the work surface are resumed. Thereafter, every time the cutting tool 22 is exchanged, the steps from Step S4 to Step S17 are repeated, and the observation work 12 is cut while correcting the position of the cutting tool 22 in the height direction.

なお、三次元構造構成装置100では、ステップS1〜S3、及びステップS10以外の工程は、全自動化されている。   In the three-dimensional structure forming apparatus 100, processes other than steps S1 to S3 and step S10 are fully automated.

(各ステップでの変形的態様)
なお、上記のステップS15における上記補正量は、距離A(1)と距離A(2)との差分の絶対値に対してマージンを持たせて設定してもよい。当該マージンは、例えば、5ミクロン以下とし、当該マージンの分だけさらにバイト22と観察ワーク12とが離間するように、バイト22の位置補正を行う。これにより、観察ワーク12の切削再開後に、バイト22が観察ワーク12に深く切り込んで破損する等の虞をより確実に防止することが可能となる。また、マージンを上記の範囲内とすれば、観察ワーク12とバイト22とが接触するまでのバイト22の無駄な切削動作を最小限に抑えることが可能となる。
(Modified aspects at each step)
The correction amount in step S15 may be set with a margin with respect to the absolute value of the difference between the distance A (1) and the distance A (2). The margin is, for example, 5 microns or less, and the position correction of the cutting tool 22 is performed so that the cutting tool 22 and the observation work 12 are further separated by the margin. Thereby, after resuming cutting of the observation workpiece 12, it is possible to more reliably prevent the bite 22 from being deeply cut into the observation workpiece 12 and being damaged. Further, if the margin is within the above range, it is possible to minimize the wasteful cutting operation of the cutting tool 22 until the observation work 12 and the cutting tool 22 come into contact with each other.

また、バイト高さ検出用ワーク14として後述するような比較的硬度の低いものを用いる場合は、深く切り込んでもバイト22が損傷する虞が低い。そのため、上記ステップS4及びS11における、バイト高さ検出用ワーク14の切削は、初めから高速かつ狭ピッチで行うことも可能である。ここで高速かつ狭ピッチとは、例えば、観察ワーク12を高速切削する際に求められるものと同条件である。また、上記ステップS4〜S5、或いはステップS11〜S12では、まず、バイト高さ検出用ワーク14を深くかつ広ピッチ(粗い切削条件)で切削して観察部が合焦する位置を大まかに確定し、次いで、より浅くかつ狭ピッチ(より精密な切削条件)で切削して観察部が合焦する位置を正確に確定することもできる。これによれば、上記ステップS4〜S5、或いはステップS11〜S12に要する時間を短縮できる。   Further, when a workpiece having a relatively low hardness as will be described later is used as the workpiece height detection work 14, there is a low possibility that the cutting tool 22 is damaged even if the workpiece is cut deeply. Therefore, the cutting of the workpiece 14 for detecting the bite height in steps S4 and S11 can be performed at a high speed and a narrow pitch from the beginning. Here, the high speed and narrow pitch are the same conditions as those required when the observation workpiece 12 is cut at high speed, for example. In steps S4 to S5 or steps S11 to S12, first, the tool height detection work 14 is cut deeply and at a wide pitch (coarse cutting conditions) to roughly determine the position where the observation unit is in focus. Then, it is possible to accurately determine the position where the observation unit is in focus by cutting with a shallower and narrower pitch (more precise cutting conditions). According to this, the time required for the above steps S4 to S5 or steps S11 to S12 can be shortened.

<補正量算出の詳細例>
以下、図3中のステップS15において算出される差分(補正量:距離情報)を決定する方法について、図8を用いてより詳細に説明する。
<Detailed example of correction amount calculation>
Hereinafter, a method for determining the difference (correction amount: distance information) calculated in step S15 in FIG. 3 will be described in more detail with reference to FIG.

図8中の(a)は、切削動作時のスピンドル21と観察部31とのZ方向(高さ方向)における相対的な位置関係が、バイト22の交換前後を通じて同一な場合を説明する模式図である。なお、説明の便宜上、バイト22の交換前(図中の左側)と交換後(同右側)とで、スピンドル21の高さが同一となるように記載しているが、特にこの状態に限定されるものではない。   FIG. 8A is a schematic diagram illustrating a case where the relative positional relationship in the Z direction (height direction) between the spindle 21 and the observation unit 31 during the cutting operation is the same before and after replacement of the cutting tool 22. It is. For convenience of explanation, it is described that the height of the spindle 21 is the same before (on the left side in the drawing) and after replacement (on the right side) of the cutting tool 22, but this is particularly limited to this state. It is not something.

図8中の(a)において、実線で示すスピンドル21及び観察部31は、切削動作時の位置を示し、破線で示す観察部31は切削動作後の観察により合焦した状態での位置を示している。交換前(図中の左側)のバイト22の長さはX1で、交換後(図中の右側)のバイト22の長さはX2とする。また、観察部31は、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなる位置で、当該被加工面に合焦するものとする。   In FIG. 8A, the spindle 21 and the observation unit 31 indicated by solid lines indicate the positions at the time of the cutting operation, and the observation units 31 indicated by broken lines indicate the positions in the focused state by the observation after the cutting operation. ing. The length of the byte 22 before exchange (left side in the figure) is X1, and the length of the byte 22 after exchange (right side in the figure) is X2. The observation unit 31 is focused on the processing surface at a position where the distance from the processing surface of the workpiece 14 for detecting the tool height is Y.

バイト22の交換前の状態では、観察部31は、距離A(1)だけZ方向に移動することで、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなり合焦する(図3のステップS5〜S6に相当)。   In the state before exchanging the cutting tool 22, the observation unit 31 moves in the Z direction by a distance A (1), so that the distance from the work surface of the tool height detection workpiece 14 becomes Y and is in focus (FIG. 3 steps S5 to S6).

一方、バイト22の交換後の状態では、観察部31は、距離A(2)だけZ方向に移動することで、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなり合焦する(図3のステップS12〜S13に相当)。   On the other hand, in the state after replacement of the cutting tool 22, the observation unit 31 moves in the Z direction by the distance A (2), so that the distance from the processing surface of the tool height detection workpiece 14 becomes Y and is focused. (Corresponding to steps S12 to S13 in FIG. 3).

ここで、スピンドル21と観察部31とのZ方向(高さ方向)における相対的な位置関係が、バイト22の交換前後を通じて同一であるから、上記距離A(2)と上記距離A(1)との差分は、交換後のバイト22の長さX2と、交換前のバイト22の長さX1との差(図中のC)に相当する。   Here, since the relative positional relationship in the Z direction (height direction) between the spindle 21 and the observation unit 31 is the same before and after replacement of the cutting tool 22, the distance A (2) and the distance A (1) are the same. Is equivalent to the difference (C in the figure) between the length X2 of the byte 22 after replacement and the length X1 of the byte 22 before replacement.

従って、バイト交換前における、観察ワーク12に対する切削動作停止時のバイト22のZ方向の位置(図3に示すステップS9に相当)に対して、上記距離A(2)と上記距離A(1)との差分だけ上方に、交換後のバイト22の位置を補正すれば、円滑かつバイト22の破損を招来することなく、バイト交換後の切削動作を再開可能となる。   Therefore, the distance A (2) and the distance A (1) with respect to the position in the Z direction of the cutting tool 22 when the cutting operation is stopped with respect to the observation work 12 before the cutting tool is replaced (corresponding to step S9 shown in FIG. 3). If the position of the cutting tool 22 after replacement is corrected upward by the difference between the cutting tool 22 and the cutting tool 22 after the replacement, the cutting operation after the tool replacement can be resumed smoothly.

なお、図8中の(a)に示す位置補正の方法は、切削動作時の切削動作時のスピンドル21と観察部31とのZ方向における相対的な位置関係が、バイト22の交換前後を通じて同一な場合に広く適用可能である。よって、観察部31をZ方向に移動させて合焦する位置を確定する工程は、観察部31とスピンドル21とを一体にして移動させる場合(図3参照)のみならず、観察部31のみをZ方向に移動させることで行ってもよい。   In the position correction method shown in FIG. 8A, the relative positional relationship in the Z direction between the spindle 21 and the observation unit 31 during the cutting operation during the cutting operation is the same before and after replacement of the cutting tool 22. It is widely applicable to such cases. Therefore, the step of moving the observation unit 31 in the Z direction to determine the in-focus position is not only when the observation unit 31 and the spindle 21 are moved together (see FIG. 3), but only the observation unit 31 is moved. You may carry out by moving to a Z direction.

一方、図8中の(b)は、切削動作時のスピンドル21と観察部31とのZ方向(高さ方向)における相対的な位置関係が同一ではない場合、すなわち切削動作時における観察部31の待機位置が複数種類ある場合を説明する模式図である。なお、説明の便宜上、バイト22の交換前(図中の左側)と交換後(同右側)とで、スピンドル21の高さが同一となるように記載しているが、特にこの状態に限定されるものではない。   On the other hand, (b) in FIG. 8 shows the case where the relative positional relationship in the Z direction (height direction) between the spindle 21 and the observation unit 31 during the cutting operation is not the same, that is, the observation unit 31 during the cutting operation. It is a schematic diagram explaining the case where there are multiple types of standby positions. For convenience of explanation, it is described that the height of the spindle 21 is the same before (on the left side in the drawing) and after replacement (on the right side) of the cutting tool 22, but this is particularly limited to this state. It is not something.

図8中の(b)において、実線で示すスピンドル21及び観察部31は、切削動作時の位置を示し、破線で示す観察部31は切削動作後の観察により合焦した状態での位置を示している。交換前(図中の左側)のバイト22の長さはX1で、交換後(図中の右側)のバイト22の長さはX2とする。また、観察部31は、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなる位置で、当該被加工面に合焦するものとする。   In FIG. 8B, the spindle 21 and the observation unit 31 indicated by solid lines indicate positions at the time of the cutting operation, and the observation unit 31 indicated by broken lines indicate the position in a focused state by observation after the cutting operation. ing. The length of the byte 22 before exchange (left side in the figure) is X1, and the length of the byte 22 after exchange (right side in the figure) is X2. The observation unit 31 is focused on the processing surface at a position where the distance from the processing surface of the workpiece 14 for detecting the tool height is Y.

バイト22の交換前の状態では、観察部31は、距離A(1)だけZ方向に移動することで、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなり合焦する(図3のステップS5〜S6に相当)。   In the state before exchanging the cutting tool 22, the observation unit 31 moves in the Z direction by a distance A (1), so that the distance from the work surface of the tool height detection workpiece 14 becomes Y and is in focus (FIG. 3 steps S5 to S6).

一方、バイト22の交換後の状態では、観察部31とスピンドル21との相対的な位置関係がバイト交換前と同一となる位置を基準として、さらに距離A(2)だけ観察部31をZ方向に移動することで、バイト高さ検出用ワーク14の被加工面との距離がYとなり合焦する(図3のステップS12〜S13に相当)。   On the other hand, in the state after exchanging the cutting tool 22, the observation unit 31 is further moved in the Z direction by a distance A (2) with reference to the position where the relative positional relationship between the observation unit 31 and the spindle 21 is the same as that before the cutting tool replacement. , The distance from the work surface of the workpiece 14 for detecting the tool height becomes Y and in focus (corresponding to steps S12 to S13 in FIG. 3).

ここで、上記距離A(2)と上記距離A(1)との差分は、交換後のバイト22の長さX2と、交換前のバイト22の長さX1との差(図中のC)に相当する。   Here, the difference between the distance A (2) and the distance A (1) is the difference between the length X2 of the byte 22 after replacement and the length X1 of the byte 22 before replacement (C in the figure). It corresponds to.

従って、バイト交換前における、観察ワーク12に対する切削動作停止時のバイト22のZ方向の位置(図3に示すステップS9に相当)に対して、上記距離A(2)と上記距離A(1)との差分だけ上方に、交換後のバイト22の位置を補正すれば、円滑かつバイト22の破損を招来することなく、バイト交換後の切削動作を再開可能となる。   Therefore, the distance A (2) and the distance A (1) with respect to the position in the Z direction of the cutting tool 22 when the cutting operation is stopped with respect to the observation work 12 before the cutting tool is replaced (corresponding to step S9 shown in FIG. 3). If the position of the cutting tool 22 after replacement is corrected upward by the difference between the cutting tool 22 and the cutting tool 22 after the replacement, the cutting operation after the tool replacement can be resumed smoothly.

<バイト高さ検出用ワークの詳細例>
本発明の特徴点の一つは、バイト高さ検出用ワーク14を用いて、観察ワーク12とバイト22との距離を調整する点にある。この構成による利点の一つは、観察ワーク12に対するバイト22の接触を行わずして、両者の正確な位置決めができるため、観察ワーク12の表面が損傷することがない点にある。
<Detailed example of workpiece height detection work>
One of the characteristic points of the present invention is that the distance between the observation workpiece 12 and the cutting tool 22 is adjusted using the cutting tool height detection work 14. One advantage of this configuration is that the surface of the observation work 12 is not damaged because the tool 22 can be accurately positioned without making contact with the observation work 12.

しかし、上記の特徴点を最大限に活かすためには、バイト高さ検出用ワーク14は、観察ワーク12より硬度の低い材料であることが好ましい。この構成によれば、観察ワーク12をバイト22で深く切り込む場合(直接的な位置決め)と比較して、バイト22が破損又は磨耗する虞が低減される。一例としては、バイト高さ検出用ワーク14が樹脂製又は粘土製であり、観察ワーク12がアルミ合金等の金属製であるような組合せが挙げられる。樹脂製のバイト高さ検出用ワーク14としては、例えば、ケミカルウッド等が挙げられる。粘土製のバイト高さ検出用ワーク14としては、例えば、クレイモデル等が挙げられる。金属製の観察ワーク12としては、例えば、航空機部品、船舶部品、自動車部品その他の金属部品又はその試験片が挙げられる。樹脂製又は粘土製のバイト高さ検出用ワーク14は切削加工が容易でかつ鏡面が形成し易いという利点もある。   However, in order to make the best use of the above feature points, the tool height detection work 14 is preferably a material having a lower hardness than the observation work 12. According to this structure, compared with the case where the observation workpiece 12 is cut deeply with the cutting tool 22 (direct positioning), the possibility that the cutting tool 22 is damaged or worn is reduced. As an example, there is a combination in which the tool height detection workpiece 14 is made of resin or clay, and the observation workpiece 12 is made of metal such as an aluminum alloy. Examples of the resin-made tool height detection workpiece 14 include chemical wood. An example of the clay workpiece height detection work 14 is a clay model. Examples of the metal observation work 12 include aircraft parts, ship parts, automobile parts, other metal parts, or test pieces thereof. The plastic or clay bit height detection workpiece 14 is advantageous in that it can be easily cut and a mirror surface can be easily formed.

また、バイト高さ検出用ワーク14は、焦点合わせのための所定のパターンが形成された被加工面(被切削面)を供するものが好ましい。このようなバイト高さ検出用ワーク14として、例えば、図4に示すように、所定の大きさに設定された円柱状構造14bが中央部に形成されたブロックであり、円柱状構造14bとその周辺構造14aとが画像処理により識別可能なものが挙げられる。また、円柱状構造14bとその周辺構造14aとの境界が明確で、かつ、異なる深さで切削した場合でも同一パターンの断面形状(被加工面)を供するものが好ましい。なお、図4に示すバイト高さ検出用ワーク14は、その上面が切削加工の対象面であり、どの深さで切削した場合でも四角形の中央に円形パターンを有する断面が得られる。   Further, it is preferable that the tool height detecting work 14 provides a work surface (work surface) on which a predetermined pattern for focusing is formed. As such a tool height detecting work 14, for example, as shown in FIG. 4, a cylindrical structure 14b set to a predetermined size is a block formed in the center, and the cylindrical structure 14b and its work The peripheral structure 14a can be identified by image processing. In addition, it is preferable that the boundary between the columnar structure 14b and the peripheral structure 14a is clear and that the cross-sectional shape (surface to be processed) of the same pattern is provided even when cutting at different depths. Note that the tool height detection workpiece 14 shown in FIG. 4 has an upper surface that is a cutting target surface, and a cross section having a circular pattern in the center of a quadrangle is obtained regardless of the depth of cutting.

図4に示すバイト高さ検出用ワーク14の一例として、円柱状構造14bと周辺構造14aとが異なる色で着色されているものが挙げられる。ここで、異なる色としては、例えば、黒と白等、互いに輝度値が大きく異なり、画像処理により容易に識別可能なものが好ましい。このようなバイト高さ検出用ワーク14を用いた場合、主制御部82で行われる合焦状態であるか否かの判断(図3中のステップS5)は、例えば、撮像データを輝度値による閾値を基準として2値化し(たとえは、所定の輝度値以上は白、所定の輝度値未満は黒とする)、2値化後の面積比又はエッジ間距離(円柱状構造14bに対応する領域の直径)に基づき行うことが出来る。   As an example of the tool height detection workpiece 14 shown in FIG. 4, the cylindrical structure 14b and the peripheral structure 14a are colored in different colors. Here, as the different colors, for example, black and white, which have mutually different luminance values and can be easily identified by image processing, are preferable. When such a tool height detection workpiece 14 is used, the determination as to whether or not the main control unit 82 is in focus (step S5 in FIG. 3) is performed by, for example, imaging data based on a luminance value. Binarization based on a threshold (for example, white is equal to or higher than a predetermined luminance value and black is lower than the predetermined luminance value). Area ratio after binarization or distance between edges (region corresponding to the cylindrical structure 14b) Can be performed based on the diameter).

或いは、図4に示すバイト高さ検出用ワーク14の他の例として、円柱状構造14bがワークの中央部に形成された中空部(孔部)であるものが挙げられる。このようなバイト高さ検出用ワーク14を用いた場合、主制御部82で行われる合焦状態であるか否かの判定(図3中のステップS5)は、例えば、撮像データを輝度値による閾値を基準として2値化し(たとえは、所定の輝度値以上は白、所定の輝度未満は黒とする)、2値化後の面積比又はエッジ間距離(黒領域の直径)に基づき行うことが出来る。なお、撮像データを輝度値により2値化した場合、中空部(孔部)は通常、黒となる。   Alternatively, another example of the tool height detection workpiece 14 shown in FIG. 4 is one in which the columnar structure 14b is a hollow portion (hole) formed in the center of the workpiece. When such a tool height detection workpiece 14 is used, the determination as to whether or not the focus state is performed by the main control unit 82 (step S5 in FIG. 3) is based on, for example, the imaging data based on the luminance value. Binarization based on the threshold value (for example, white above the predetermined luminance value is black and black below the predetermined luminance is black), based on the area ratio after binarization or the distance between edges (diameter of the black area) I can do it. Note that when the imaging data is binarized by the luminance value, the hollow portion (hole portion) is usually black.

なお、バイト高さ検出用ワーク14が、図4に示すような直方体ブロック形状である場合には、直方体の角を用いて合焦状態であるか否かの判定を行うこともできる。   In addition, when the workpiece | work 14 for a bite height detection is a rectangular parallelepiped block shape as shown in FIG. 4, it can also be determined whether it is an in-focus state using the corner | angular of a rectangular parallelepiped.

また、バイト高さ検出用ワークは、その被加工面にエッジ(加工痕、溝、穴等:溝、穴は予め設けておけばよい)があればより容易に合焦状態であるか否かの判定を行うことができる。   Whether the workpiece for detecting the tool height is in an in-focus state more easily if there is an edge (machining trace, groove, hole, etc .: grooves and holes may be provided in advance) on the work surface. Can be determined.

また、三次元構造構成装置100において、異なる対物レンズ33bに交換を行った場合でも、同一のバイト高さ検出用ワークを用いて合焦状態であるか否かの判定を行うこともできる。   In the three-dimensional structure forming apparatus 100, even when the different objective lens 33b is exchanged, it is possible to determine whether or not it is in an in-focus state using the same tool height detection work.

<バイト交換、又は付け直しタイミングの判定例>
図3に示すステップS8において、画像判定・処理部72が行う判定の一例を以下に説明する。この判定は、バイト22の磨耗又は欠けが発生した場合には特有のパターンが撮像データ内に出現することを利用して行う。
<Judgment example of byte exchange or reattachment timing>
An example of the determination performed by the image determination / processing unit 72 in step S8 illustrated in FIG. 3 will be described below. This determination is performed using the fact that a unique pattern appears in the imaging data when the bite 22 is worn or chipped.

(平バイトを用いる場合)
図5は、バイトとして平バイト(先端刃物形状が平らなバイト)を用いてプレーナ加工を行った場合に得られる、被加工面の撮像データである。平バイトを用いる場合には、必然的に加工段差(いわゆる鼻落ち)が生じるため、この加工段差と、平バイトの磨耗又は欠けによる傷とを識別する必要がある。
(When using flat bytes)
FIG. 5 shows imaging data of a surface to be processed, which is obtained when planar processing is performed using a flat bit (a bit having a flat tip cutter shape) as a bit. When a flat tool is used, a processing step (so-called nose drop) is inevitably generated. Therefore, it is necessary to distinguish this processing step from a scratch due to wear or chipping of the flat tool.

図5中の(a)は、刃の欠け等がほぼ無い平バイトを用いた場合に得られる被加工面の撮像データであり、平バイトのサイズ及び加工ピッチに応じた所定の間隔で、上記加工段差に相当するパターン(A)のみが出現する。図5中の(b)は、(a)中で加工段差を含まない領域をより高倍率で観察した場合に得られる撮像データである。   (A) in FIG. 5 is imaging data of the surface to be processed obtained when using a flat cutting tool with almost no chipping of the blade, etc., at a predetermined interval according to the size and processing pitch of the flat cutting tool. Only the pattern (A) corresponding to the processing step appears. (B) in FIG. 5 is imaging data obtained when a region not including the processing step in (a) is observed at a higher magnification.

一方、図5中の(c)は、刃の欠け等が生じた平バイトを用いた場合に得られる被加工面の撮像データである。この撮像データには、図5中の(a)で見られた加工段差に相当するパターン(A)の他に、複数の線状のパターンとして繰り返し出現するパターン(B)が観察される。   On the other hand, (c) in FIG. 5 is imaged data of the surface to be processed obtained when a flat cutting tool with a chipped blade or the like is used. In this imaging data, a pattern (B) repeatedly appearing as a plurality of linear patterns is observed in addition to the pattern (A) corresponding to the processing step seen in (a) of FIG.

画像判定・処理部72は、撮像データを経時的に連続観察し、上記パターン(A)に加えてパターン(B)が出現し始めたタイミングを、バイト交換、又は付け直しのタイミングとして判定するように構成されていればよい。なお、パターン(A)・(B)以外のパターンであって、平バイトによる加工で必然的に生じる微細パターンを除去するために、画像判定・処理部72は、撮像データを輝度値に応じて2値化する処理を行ってもよい。   The image determination / processing unit 72 continuously observes the imaging data over time, and determines the timing at which the pattern (B) begins to appear in addition to the pattern (A) as the timing for byte replacement or reattachment. It suffices to be configured. In addition, in order to remove fine patterns that are patterns other than the patterns (A) and (B) and are inevitably generated by processing with a flat bite, the image determination / processing unit 72 sets the imaging data according to the luminance value. A binarization process may be performed.

(Rバイトを用いる場合)
図6は、バイト22としてRバイト(先端刃物形状に所定のRを設けたバイト)を用いて回転切削加工を行った場合に得られる、被加工面の撮像データである。
(When using R byte)
FIG. 6 shows imaging data of the surface to be processed, which is obtained when rotating cutting is performed using an R cutting tool (a cutting tool provided with a predetermined R on the tip blade shape) as the cutting tool 22.

図6中の(a)は、刃の欠け等がほぼ無いRバイトを用いた場合に得られる被加工面の撮像データであり、RバイトのR及び加工ピッチに応じた微細凹凸パターン(C)が出現する。微細凹凸パターン(C)は、バイト22の回転方向に沿って連続的に伸び、その高さ(深さ)は、通常100nm以下の極微小なものである。なお、同図中に不規則に分布する黒色の針状構造は、切削サンプルに含まれる結晶である。   (A) in FIG. 6 is imaging data of the surface to be processed obtained when using an R tool having almost no chipping of the blade, and a fine uneven pattern (C) corresponding to R of the R tool and the processing pitch. Appears. The fine concavo-convex pattern (C) continuously extends along the rotation direction of the cutting tool 22, and the height (depth) thereof is usually a very small one of 100 nm or less. In addition, the black acicular structure distributed irregularly in the figure is a crystal contained in the cutting sample.

一方、図6中の(b)は、刃の欠け等が生じたRバイトを用いた場合に得られる被加工面の撮像データである。この撮像データには、バイト22の回転方向に沿って連続的に伸びる線状パターン(D)が観察される。なお、図6中の(b)は(a)より低倍率で観察を行ったものであり、この倍率では微細凹凸パターン(C)は確認できない。図6に示すように、微細凹凸パターン(C)と線状パターン(D)とは、そのサイズ、及び出現の仕方に基づき容易に識別可能である。   On the other hand, (b) in FIG. 6 is imaged data of the surface to be processed that is obtained when an R tool with a chipped blade or the like is used. A linear pattern (D) extending continuously along the rotation direction of the cutting tool 22 is observed in the imaging data. Note that (b) in FIG. 6 is observed at a lower magnification than (a), and the fine uneven pattern (C) cannot be confirmed at this magnification. As shown in FIG. 6, the fine concavo-convex pattern (C) and the linear pattern (D) can be easily identified based on their sizes and appearance manners.

画像判定・処理部72は、撮像データを経時的に連続観察し、上記線状パターン(D)が出現し始めたタイミングを、バイト交換、又は付け直しのタイミングとして判定するように構成されていればよい。なお、線状パターン(D)以外のパターンであって、Rバイトによる加工で必然的に生じる微細パターン(上記微細凹凸パターン(C)等)を除去するために、画像判定・処理部72は、撮像データを輝度値に応じて2値化する処理を行ってもよい。   The image determination / processing unit 72 is configured to continuously observe the imaging data over time and determine the timing at which the linear pattern (D) begins to appear as the timing for byte replacement or reattachment. That's fine. In addition, in order to remove a fine pattern (such as the fine uneven pattern (C) described above) that is a pattern other than the linear pattern (D) and is inevitably generated by processing with an R bite, the image determination / processing unit 72 includes: You may perform the process which binarizes imaging data according to a luminance value.

<画像補正を用いた三次元構造構成>
三次元構造構成装置100は、バイト22の磨耗又は欠けが発生した後の撮像データを用いて、切削加工対象物(観察ワーク12等)の三次元構造を再構成することも可能に構成されている。
<Three-dimensional structure using image correction>
The three-dimensional structure forming apparatus 100 is configured to be able to reconstruct the three-dimensional structure of the cutting object (such as the observation workpiece 12) using the imaging data after the bite 22 is worn or chipped. Yes.

例えば、図2に示す画像判定・処理部72において、撮像データが不良品と判定された場合に、三次元構造構成部73は、バイト22の磨耗又は欠けにより生じる不所望な加工痕(加工パターン)を除去する画像処理(画像補正)を行い、処理後のデータから上記三次元構造を再構成する。以下、図7を用いて具体的に説明をする。   For example, when the image determination / processing unit 72 shown in FIG. 2 determines that the imaging data is a defective product, the three-dimensional structure forming unit 73 causes an undesired processing mark (processing pattern) caused by wear or chipping of the cutting tool 22. ) Is removed, and the three-dimensional structure is reconstructed from the processed data. Hereinafter, a specific description will be given with reference to FIG.

精密切削により切削加工対象物表面を平坦になるように削っていくと、介在物、亀裂、及び空隙等の介在組織が存在する場所では、撮像データ中にこれら介在組織の断面が観察される。通常、これら介在組織の境界はデジタル画像の色又は輝度値から周囲組織と区別できる。同様に、切削加工対象物表面の加工による傷、及び切粉の付着などがあると、色又は輝度値情報として反映される。   When the surface of an object to be machined is cut so as to be flat by precision cutting, a cross section of these intervening tissues is observed in the imaging data at a place where there are intervening tissues such as inclusions, cracks, and voids. Typically, these intervening tissue boundaries can be distinguished from surrounding tissue from the color or brightness values of the digital image. Similarly, if there is a flaw due to processing on the surface of the object to be cut and adhesion of chips, it is reflected as color or luminance value information.

図7中の(a)は、バイト22の刃先欠けによる加工痕の残る断面組織画像を示す。精密切削条件下では、上記加工痕はバイト22の進行方向に沿って生じる。図7中の(b)は、上記と同じ刃先欠けのあるバイト22で、介在組織の存在部を切削した際の組織画像を示す。この画像から、介在組織の形状を輝度値から抽出しても加工痕と区別できない。   (A) in FIG. 7 shows a cross-sectional structure image in which a machining mark remains due to chipping of the cutting edge of the cutting tool 22. Under the precision cutting condition, the above-mentioned machining mark is generated along the traveling direction of the cutting tool 22. (B) in FIG. 7 shows a tissue image when cutting the existing portion of the intervening tissue with the cutting tool 22 having the same cutting edge as described above. From this image, even if the shape of the intervening tissue is extracted from the luminance value, it cannot be distinguished from the processing mark.

そこで、図7中の(a)に示す、加工痕のみが示されている断面画像の各ピクセルの輝度値を、同図中の(b)に示す画像の輝度値と演算することで、加工痕の影響のみを低減する。   Therefore, by calculating the luminance value of each pixel of the cross-sectional image showing only the processing mark shown in (a) of FIG. 7 with the luminance value of the image shown in (b) of FIG. Only the effect of the scar is reduced.

図7中の(c)は、同図中の(b)に示す画像の各ピクセルの輝度値を、同図中の(a)に示す画像の対応するピクセルの輝度値で除算して得た画像である。図7中の(c)に示す画像では介在組織のみが強調されるので、介在組織が存在する領域の抽出が容易となる。   (C) in FIG. 7 is obtained by dividing the luminance value of each pixel of the image shown in (b) of FIG. 7 by the luminance value of the corresponding pixel of the image shown in (a) of FIG. It is an image. Since only the intervening tissue is emphasized in the image shown in (c) in FIG. 7, it is easy to extract a region where the intervening tissue exists.

なお、図7中の(d)は、同図中の(b)をピクセルの輝度値に応じて2値化処理した画像であり、同図中の(e)は、同図中の(c)をピクセルの輝度値に応じて2値化処理した画像である。ここで、2値化処理後の画像は、ピクセルの輝度値が所定の閾値以上のものを白、当該閾値未満のものを黒として表示している。これら図から明らかなように、2値化処理を施すことで、介在組織が存在する領域の抽出がより一層容易となる。   Note that (d) in FIG. 7 is an image obtained by binarizing (b) in FIG. 7 according to the luminance value of the pixel, and (e) in FIG. 7 is (c) in FIG. ) Is binarized according to the luminance value of the pixel. Here, in the image after the binarization processing, the pixel whose luminance value is equal to or higher than a predetermined threshold is displayed as white, and the pixel whose luminance value is less than the threshold is displayed as black. As is clear from these figures, the binarization process makes it easier to extract the region where the intervening tissue exists.

すなわち、三次元構造構成部73は、上記介在組織の境界を正確に認識するために、バイト22の磨耗又は欠けにより生じる不所望な加工痕(加工パターン)を撮像データから除去する画像処理(画像補正)を行う。この画像処理は、実質的に上記加工痕のみを有する基準データ(図7中の(a)等)を取得する工程、次いで、加工痕を有する基準データ以外の撮像データと基準データとを比較して、当該撮像データから加工痕に相当する画像データを除去する工程を含む。なお、基準データの取得は、実質的に上記加工痕のみを有する一枚の撮像データを取得することで行ってもよいが、上記加工痕を有する撮像データを複数枚用意して、これらデータに共通に含まれる領域を加工痕として抽出することで作成してもよい。加工痕に相当する画像データを除去する工程は、上記の通り、比較される基準データと撮像データとの間で、対応する各ピクセルの輝度値を比較し、除算することにより実現可能である。   That is, in order to accurately recognize the boundary of the intervening tissue, the three-dimensional structure constituting unit 73 removes an undesired processing mark (processing pattern) caused by wear or chipping of the cutting tool 22 from the image data (image processing). Correction). This image processing is a step of acquiring reference data having substantially only the processing trace (such as (a) in FIG. 7), and then comparing imaging data other than the reference data having processing trace with the reference data. A step of removing image data corresponding to the processing mark from the imaging data. The reference data may be acquired by acquiring a single piece of imaging data having substantially only the above-mentioned processing marks. You may produce by extracting the area | region contained in common as a process trace. As described above, the step of removing the image data corresponding to the processing mark can be realized by comparing and dividing the luminance value of each corresponding pixel between the reference data to be compared and the imaging data.

そして、上記のような画像補正を用いれば、バイト交換の頻度をより一層低減することが可能となるので、材料内部の介在物、空隙、及び亀裂等の介在組織の形状をより迅速かつ正確に観察することができる。すなわち、精密切削による高速化の効果がより顕著となり、かつ、工具摩耗の影響を低減できることからより長期間(多断面)にわたる自動観察が可能となる。   And by using the image correction as described above, it is possible to further reduce the frequency of tool replacement, so that the shape of intervening tissues such as inclusions, voids, and cracks inside the material can be made more quickly and accurately. Can be observed. That is, the effect of speeding up by precision cutting becomes more remarkable, and the influence of tool wear can be reduced, so that automatic observation over a longer period (multi-section) becomes possible.

特に自動車部品などに用いられる鋳造品には無数の鋳巣が存在している。そのため、鋳巣の発生数を低減し、発生箇所を制御する技術が求められている。製造工程における鋳巣低減の最適条件を探索する際に、高速かつ正確な鋳巣分布観察技術(本発明の技術)を利用することで、検討時間をより一層短縮することができる。   There are innumerable casting holes especially in castings used for automobile parts and the like. Therefore, there is a need for a technique for reducing the number of cast holes generated and controlling the occurrence location. When searching for the optimum conditions for reducing the voids in the manufacturing process, the examination time can be further shortened by using a high-speed and accurate void distribution observation technique (the technique of the present invention).

<加工装置の変形例>
以上の説明では、加工工具としてバイトを用いるものを例示したが、加工工具は、砥石、又はナイフであってもよい。
<Modification of processing equipment>
In the above description, an example using a cutting tool as a processing tool has been illustrated, but the processing tool may be a grindstone or a knife.

以上の説明では、加工装置として三次元構造構成装置を例示したが、本発明は例えば、切削装置又は研削装置等の、バイト、砥石、又はナイフ等の接触加工用の加工工具を備えた装置に広く適用可能である。   In the above description, the three-dimensional structure constituting apparatus is exemplified as the processing apparatus. However, the present invention is an apparatus provided with a processing tool for contact processing such as a cutting tool or a grinding apparatus, such as a cutting tool or a grinding machine. Widely applicable.

以上の説明では、加工装置として、鉛直方向に伸びる回転軸の下端に取付けられた加工工具を備えたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、水平一方向に伸びる回転軸の周囲に交換又は取付け直し可能な加工工具が設けられ、当該加工工具と対向配置された加工対象物の接触加工を行う装置にも適用可能である。   In the above description, the machining apparatus is illustrated as having the machining tool attached to the lower end of the rotary shaft extending in the vertical direction, but the present invention is not limited to this, for example, the rotary shaft extending in one horizontal direction. A machining tool that can be exchanged or reattached is provided around the machine tool, and the present invention can also be applied to an apparatus that performs contact machining of a machining object that is arranged to face the machining tool.

本発明によれば、簡素な構成で、かつ正確に加工工具の位置補正を行うことが出来る加工装置、及びその駆動方法が提供される。   According to the present invention, a machining apparatus capable of accurately correcting the position of a machining tool with a simple configuration and a driving method thereof are provided.

11 観察ワーク用台座(試料支持部)
12 観察ワーク(加工対象物)
14 バイト高さ検出用ワーク(位置決め試料)
15 位置決めワーク用台座(位置決め試料支持部)
16 ベースプレート
17 基台
21 スピンドル(工具支持軸部)
21a バイト用台座
22 バイト(加工工具)
31 観察部(位置補正部の一構成を兼ねる)
32 CCDカメラ(観察部の一構成:撮像ユニット)
33 顕微鏡部(観察部の一構成)
33a 鏡筒(観察部の一構成)
33b 対物レンズ(観察部の一構成)
41 Zステージ
42 観察部用手動ステージ
51 Xステージ
61 エアブローノズル
71 画像記憶部
72 画像判定・処理部(判定部)
73 三次元構造構成部
81 Z方向位置制御部(位置補正部の一構成)
82 主制御部(位置補正部の一構成)
100 三次元構造構成装置(加工装置)
A(1) 距離(距離情報)
A(2) 距離(距離情報)
11 Pedestal for observation work (sample support part)
12 Observation work (object to be processed)
14 Byte height detection workpiece (positioning sample)
15 Positioning work base (positioning sample support)
16 Base plate 17 Base 21 Spindle (tool support shaft)
21a Pedestal for bite 22 bite (machining tool)
31 Observation unit (also serves as a configuration of the position correction unit)
32 CCD camera (configuration of observation unit: imaging unit)
33 Microscope part (one structure of observation part)
33a Lens barrel (one configuration of observation unit)
33b Objective lens (one configuration of observation unit)
41 Z stage 42 Manual stage 51 for observation unit X stage 61 Air blow nozzle 71 Image storage unit 72 Image determination / processing unit (determination unit)
73 3D structure component 81 Z direction position control unit (one configuration of position correction unit)
82 Main control unit (one configuration of position correction unit)
100 Three-dimensional structural equipment (processing equipment)
A (1) Distance (distance information)
A (2) Distance (distance information)

Claims (12)

加工対象物を取付け可能に構成された試料支持部と、
上記加工対象物を接触加工する加工工具を取付け可能に構成された工具支持軸部と、
上記加工対象物の被加工面を観察する観察部と、を備えた加工装置において、
上記加工工具により接触加工されかつ上記加工対象物とは異なる位置決め試料を取付け可能に構成された位置決め試料支持部と、
上記位置決め試料の被加工面と上記加工工具との距離情報を取得し、当該距離情報に基づき上記加工対象物の被加工面と上記加工工具との距離を補正する位置補正部と、を備え、
上記位置補正部は、上記加工工具の交換において加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正するものであり、
上記加工工具の交換前に取得した上記距離情報と、上記加工工具の交換後に取得した上記距離情報との差分を、上記距離に対する補正量とすることを特徴とする加工装置。
A sample support portion configured to allow attachment of a workpiece;
A tool support shaft portion configured to be capable of attaching a processing tool for contact processing the workpiece,
In a processing apparatus provided with an observation unit that observes a processing surface of the processing object,
A positioning sample support portion configured to be able to attach a positioning sample which is contact processed by the processing tool and is different from the processing object;
Acquires distance information between the workpiece surface and the machining tool of the positioning samples, e Bei and a position correcting unit for correcting the distance between the workpiece surface and the machining tool of the workpiece on the basis of the distance information ,
The position correction unit corrects the distance between the processing surface of the processing object and the processing tool in the replacement of the processing tool,
A processing apparatus characterized in that a difference between the distance information acquired before replacement of the processing tool and the distance information acquired after replacement of the processing tool is used as a correction amount for the distance.
加工対象物を取付け可能に構成された試料支持部と、
上記加工対象物を接触加工する加工工具を取付け可能に構成された工具支持軸部と、
上記加工対象物の被加工面を観察する観察部と、を備えた加工装置において、
上記加工工具により接触加工されかつ上記加工対象物とは異なる位置決め試料を取付け可能に構成された位置決め試料支持部と、
上記位置決め試料の被加工面と上記加工工具との距離情報を取得し、当該距離情報に基づき上記加工対象物の被加工面と上記加工工具との距離を補正する位置補正部と、を備え、
上記位置補正部は、上記加工工具の取付け直しにおいて加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正するものであり、
上記加工工具の取付け直し前に取得した上記距離情報と、上記加工工具の取付け直し後に取得した上記距離情報との差分を、上記距離に対する補正量とすることを特徴とする加工装置。
A sample support portion configured to allow attachment of a workpiece;
A tool support shaft portion configured to be capable of attaching a processing tool for contact processing the workpiece,
In a processing apparatus provided with an observation unit that observes a processing surface of the processing object,
A positioning sample support portion configured to be able to attach a positioning sample which is contact processed by the processing tool and is different from the processing object;
Acquires distance information between the workpiece surface and the machining tool of the positioning samples, e Bei and a position correcting unit for correcting the distance between the workpiece surface and the machining tool of the workpiece on the basis of the distance information ,
The position correction unit corrects the distance between the processing surface of the processing object and the processing tool in the reattachment of the processing tool,
A processing apparatus characterized in that a difference between the distance information acquired before remounting the processing tool and the distance information acquired after remounting the processing tool is used as a correction amount for the distance.
上記観察部は、上記加工対象物及び上記位置決め試料に対して、上記工具支持軸部の軸方向に沿った相対移動が可能に構成され、
上記位置補正部は上記観察部を含んで構成され、
上記位置決め試料を上記加工工具により接触加工した後に、上記位置補正部は、上記位置決め試料の被加工面と上記観察部との間隔を変更しながら、当該観察部により当該被加工面を観察し、合焦するまでの当該観察部の相対的な移動量を、上記距離情報とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の加工装置。
The observation unit is configured to be capable of relative movement along the axial direction of the tool support shaft with respect to the workpiece and the positioning sample,
The position correction unit includes the observation unit,
After the positioning sample is contact processed by the processing tool, the position correction unit observes the processing surface by the observation unit while changing the interval between the processing surface of the positioning sample and the observation unit, The processing apparatus according to claim 1 , wherein a relative movement amount of the observation unit until focusing is used as the distance information.
上記観察部と上記工具支持軸部とは、当該工具支持軸部の軸方向に沿った一体的な移動が可能に構成され、
上記位置補正部は上記観察部を含んで構成され、
上記位置決め試料を上記加工工具により接触加工した後に、上記位置補正部は、上記位置決め試料の被加工面と上記観察部との間隔を変更しながら、当該観察部により当該被加工面を観察し、合焦するまでの当該観察部の移動量を、上記距離情報とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の加工装置。
The observation part and the tool support shaft part are configured to be capable of integral movement along the axial direction of the tool support shaft part,
The position correction unit includes the observation unit,
After the positioning sample is contact processed by the processing tool, the position correction unit observes the processing surface by the observation unit while changing the interval between the processing surface of the positioning sample and the observation unit, The processing apparatus according to claim 1 , wherein a distance of movement of the observation unit until focusing is used as the distance information.
上記位置補正部は、得られた上記距離情報に基づき、上記工具支持軸部をその軸方向に沿って移動することで、加工対象物の被加工面と加工工具との上記距離を補正することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の加工装置。 The position correction unit corrects the distance between the workpiece surface of the workpiece and the machining tool by moving the tool support shaft along the axial direction based on the obtained distance information. The processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein: 上記観察部は撮像ユニットを備え、
上記撮像ユニットが撮像した上記加工対象物の被加工面の連続画像から、当該加工対象物の三次元構造を構成する三次元構造構成部を備えることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の加工装置。
The observation unit includes an imaging unit,
6. The apparatus according to claim 1 , further comprising: a three-dimensional structure constituting unit that forms a three-dimensional structure of the processing target from a continuous image of the processing target surface of the processing target captured by the imaging unit. The processing apparatus according to one item.
上記観察部は撮像ユニットを備え、
上記撮像ユニットが撮像した上記加工対象物の被加工面の画像から、上記加工工具の交換又は取付け直しの要否を判定する判定部を備えることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の加工装置。
The observation unit includes an imaging unit,
6. The apparatus according to claim 1, further comprising: a determination unit that determines whether the processing tool needs to be replaced or reattached from an image of the processing surface of the processing object captured by the imaging unit. The processing apparatus as described in the item.
上記加工工具は、バイト、砥石、又はナイフであることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の加工装置。 The said processing tool is a cutting tool, a grindstone, or a knife, The processing apparatus as described in any one of Claim 1 to 7 characterized by the above-mentioned. 上記位置決め試料は、上記加工対象物より硬度の低い材料であることを特徴とする請求項1から8の何れか一項に記載の加工装置。 The processing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , wherein the positioning sample is a material having a hardness lower than that of the processing object. 上記位置決め試料は樹脂製又は粘土製であり、上記加工対象物は金属製であることを特徴とする請求項9に記載の加工装置。 The processing apparatus according to claim 9 , wherein the positioning sample is made of resin or clay, and the processing object is made of metal. 上記位置決め試料は、二種以上の色で着色された上記被加工面を有する、又は焦点合わせのための所定のパターンが形成された上記被加工面を有することを特徴とする請求項1から10の何れか一項に記載の加工装置。 The positioning samples, 10 from claim 1, characterized in that it comprises a having the workpiece surface that is colored with two or more colors, or the workpiece surface on which a predetermined pattern is formed for focusing The processing apparatus as described in any one of. 工具支持軸部に加工工具を、位置決め試料支持部に位置決め試料を、試料支持部に加工対象物を取付けた状態で、請求項1〜11の何れか一項に記載の加工装置を駆動する方法であって、
上記位置決め試料を上記加工工具で接触加工した後に、上記位置決め試料の被加工面と上記加工工具との距離情報を、上記観察部を用いて取得する工程(1)と、上記加工対象物を上記加工工具で接触加工する工程(2)とを行い、次いで、
上記加工工具を交換又は取付け直し後に、上記位置決め試料を上記加工工具で接触加工して、当該位置決め試料の被加工面と加工工具との距離情報を、上記観察部を用いて取得する工程(3)を行い、次いで、
上記位置補正部により、上記工程(1)で取得した上記距離情報と上記工程(3)で取得した上記距離情報との差分に基づき、上記加工対象物の被加工面と上記加工工具との距離を補正する工程(4)を行うことを特徴とする方法。
The method for driving the processing apparatus according to any one of claims 1 to 11, with a processing tool attached to the tool support shaft, a positioning sample attached to the positioning sample support, and a workpiece to be processed attached to the sample support. Because
After the positioning sample is contact-processed with the processing tool, the step (1) of acquiring distance information between the processing surface of the positioning sample and the processing tool using the observation unit; Step (2) of contact machining with a machining tool is performed, and then
After the replacement or reattachment of the processing tool, the positioning sample is contact processed with the processing tool, and distance information between the processing surface of the positioning sample and the processing tool is acquired using the observation unit (3) ), Then
Based on the difference between the distance information acquired in the step (1) and the distance information acquired in the step (3) by the position correction unit, the distance between the processing surface of the processing object and the processing tool (4) which correct | amends. The method characterized by the above-mentioned.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5980593B2 (en) * 2012-06-29 2016-08-31 東芝機械株式会社 Mirror surface processing method and groove processing method of film workpiece by fly cut
JP6527034B2 (en) * 2015-06-29 2019-06-05 株式会社ディスコ End face contact check device
JP6058839B1 (en) * 2016-02-17 2017-01-11 株式会社入曽精密 Cutting apparatus, imaging method, and program
JP6656707B2 (en) * 2016-10-27 2020-03-04 株式会社入曽精密 Cutting device, imaging method, and program

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6318408A (en) * 1986-07-09 1988-01-26 Honda Motor Co Ltd Device for checking working data of metallic mold
JPS6445549A (en) * 1987-08-12 1989-02-20 Sumitomo Metal Ind Method and apparatus for inspecting tool
JPH05169355A (en) * 1991-12-17 1993-07-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Tool malfunction detector
JP2630302B2 (en) * 1995-03-13 1997-07-16 株式会社ニコン Substrate position determination method and projection exposure method in projection optical system
JPH09229873A (en) * 1996-02-21 1997-09-05 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and apparatus for detecting abnormality of bite
JPH11188572A (en) * 1997-12-24 1999-07-13 Minoru Okada Blade tip positioning method in tool change of nc machine tool and nc machine tool executing this method
JP3839197B2 (en) * 1999-10-05 2006-11-01 株式会社ジェイテクト Cutting edge position alignment method for pre-use and post-use tools in machine tools
JP5121096B2 (en) * 2001-04-27 2013-01-16 キヤノン株式会社 Focus position detection method, focus position detection apparatus, and exposure apparatus
JP2002346886A (en) * 2001-05-21 2002-12-04 Sony Corp Machining method for workpiece and machining device
JP4388737B2 (en) * 2002-11-26 2009-12-24 Towa株式会社 Processing apparatus and processing method

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