JP7301285B2 - Tool measuring device - Google Patents

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本発明は、工具測定装置に関する。 The present invention relates to tool measuring devices.

工具交換装置を備えた工作機械が知られている。このような工作機械は、切削加工前の工具と切削加工後の工具との光学画像同士を比較して工具の損傷と抜けとを検出する。さらに、工作機械は、工具マガジン内の工具の格納異常と撮像装置自身の異常とを判定する。
工作機械に関して、切り屑やクーラント等の異物の影響を低減する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術は、予め定められた撮像位置に配置された工具を撮像するカメラと、工具に対してカメラの反対側に配置されたシャッターと、シャッターに向けて光を照射する照明装置と、工具の画像から工具の形状を算出する制御装置とを備える。照明装置は、シャッターの反射面にて反射される光により工具の背景よりも工具が暗くなる画像が撮像されるように配置される。
Machine tools with tool changers are known. Such a machine tool compares optical images of a tool before cutting and a tool after cutting to detect damage and missing of the tool. Furthermore, the machine tool determines whether the tool is stored abnormally in the tool magazine and whether the imaging device itself is abnormal.
Techniques for reducing the effects of foreign matter such as chips and coolant are known for machine tools (see, for example, Patent Document 1). This technology includes a camera that captures an image of a tool arranged at a predetermined image pickup position, a shutter that is arranged on the opposite side of the camera from the tool, an illumination device that irradiates light toward the shutter, and an image of the tool. and a control device for calculating the shape of the tool from the image. The lighting device is arranged such that an image is captured in which the tool is darker than the background of the tool due to the light reflected by the reflective surface of the shutter.

国際公開第2016/129103号WO2016/129103

従来の工具形状検出において、工具が加工室にある場合は工具先端を検出装置へ移動するための時間を要した。
仮に、工具が、工具マガジン側の工具待機位置にある場合は、切削液や切屑の影響を受け易く、長期間の安定検出に課題がある。また、背景をATC(Automatic Tool Changer)シャッターに設定した例では、シャッターが閉じて撮像が終わるまでは旧工具をマガジンに戻すことができないため、工具準備時間が延びてしまう。
新旧工具の2回の撮像で折損を比較する場合は、撮像装置内の基準位置から工具長や径を測定すると、工具ポットの入れ替わりや、チャンジャによる工具差込みのバラツキ等により、検出精度が低下する。
工具マガジンに格納された工具をマスターデータと照合することで、工具の装着ミスを検出するものは、工具折損にも適用できるが、工具ポットのガタツキやマガジンチェーン等のバラツキが折損判定に含まれて精度が安定しない。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、工作機械において、工具の折損を検出することを目的とする。
In conventional tool shape detection, when the tool is in the machining chamber, it takes time to move the tip of the tool to the detection device.
If the tool is at the tool standby position on the tool magazine side, it is likely to be affected by cutting fluid and chips, and there is a problem in long-term stable detection. Further, in an example in which the background is set to an ATC (Automatic Tool Changer) shutter, the old tool cannot be returned to the magazine until the shutter is closed and the imaging is completed, thus prolonging the tool preparation time.
When comparing the breakage of new and old tools by taking two shots, if the length and diameter of the tool are measured from the reference position in the imaging device, the detection accuracy will drop due to changes in the tool pot and variations in tool insertion due to the changer. .
By comparing the tools stored in the tool magazine with the master data, it can be applied to tool breakage by detecting tool attachment errors. accuracy is not stable.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and to detect tool breakage in a machine tool.

(1)本発明の一態様は、自動工具交換装置を備える工作機械において、工具マガジン内に格納された工具を撮像する工具測定装置であって、前記工具測定装置は、工具収納室に固定され、工具マガジンに固定された合マークと工具ホルダ先端と工具先端とが同時に映った撮影画像を、加工前の工具と加工後の前記工具とについて取得し、取得した加工前の前記工具と加工後の前記工具とについての前記撮影画像の前記合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを測定する測定部と、前記測定部が測定した前記工具ホルダ先端位置長と前記工具先端位置長とに基づいて、前記工具ホルダ先端位置から前記工具先端位置までの距離である工具突出長を導出する導出部と、前記導出部が導出した加工前の前記工具の工具突出長である加工前突出長と、加工後の前記工具の工具突出長である加工後突出長とに基づいて、前記加工前突出長と前記加工後突出長との差が突出長閾値よりも大きい場合には前記工具が折損していると判定し、前記加工前突出長と前記加工後突出長との差が前記突出長閾値未満である場合には前記工具の工具ホルダからの抜けと判定する判定部と、前記判定部によって判定された結果に基づいて、次加工の停止又は予備工具への交換を指示する情報を表示する表示部とを備え、前記突出長閾値は、0mmから4mmである、工具測定装置である。
(2)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、前記撮影画像を生成する撮像部と、前記工具と、前記撮像部と前記工具とを結んだ直線上で、且つ前記工具に対して前記撮像部の反対側に背景が位置し、前記工具測定装置は、前記背景に、反射光方式と直接光方式とのいずれかで照明する第1照明部と、前記撮像部と前記工具とを結んだ直線から90度以内の角度で、前記工具と前記背景とを結んだ線の方向に向かって照明する第2照明部とを備える、工具測定装置である。
(3)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、前記測定部は、長さと径とが正確に測定された工具である第1基準工具が撮像された第1撮影画像に基づいて、長さの測定精度と径の測定精度との補正を行い、前記判定部は、前記第1基準工具よりも、工具の突出する部分が折損判断設定値の分だけ長く、且つ先端が尖っている第2基準工具が撮像された第2撮影画像と、前記第1撮影画像とに基づいて、欠損を検知できることを確認する、工具測定装置である。
(4)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、工具の折損を検出する指令である工具折損検出指令を生成する指令部を備え、前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長が、前記工具折損検出指令に含まれる工具ホルダ先端位置長よりも、ホルダ長さ閾値以上長い場合に、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定し、前記表示部は、前記判定部が前記工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定した場合に、異常が発生したことを示す情報を表示する、工具測定装置ある。
(5)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、前記測定部は、前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである合マーク工具長を測定し、前記判定部は、前記合マーク工具長と、合マーク工具長の基準の長さとの差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンが備える駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生し
たことを表示する、工具測定装置である。
(6)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、前記測定部は、前記工具マガジンが備えるチェーンを第1の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第1合マーク工具長と、前記チェーンを第2の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第2合マーク工具長とを測定し、前記判定部は、前記第1合マーク工具長と第2合マーク工具長との差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンが備える駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生したことを表示する、工具測定装置である。
(7)本発明の一態様は、上記(1)に記載の工具測定装置において、前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長と、工具ホルダ先端位置長の指定値との差が先端位置長基準値よりも長い場合には、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定する、工具測定装置である。
(1) One aspect of the present invention is a tool measuring device for capturing an image of a tool stored in a tool magazine in a machine tool equipped with an automatic tool changer, wherein the tool measuring device is fixed in a tool storage chamber. , photographed images in which the match mark fixed to the tool magazine, the tip of the tool holder, and the tip of the tool are captured at the same time are acquired for the tool before machining and the tool after machining, and the acquired tool before machining and after machining a measuring unit that measures the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the matching mark in the captured image of the tool, and the tool holder tip position length measured by the measuring unit a derivation unit for deriving a tool protrusion length, which is a distance from the tool holder tip position to the tool tip position, based on the tool tip position length; and a tool protrusion length of the tool before machining derived by the derivation unit. If the difference between the pre-machining protruding length and the post-machining protruding length is greater than the protruding length threshold value is determined that the tool is broken, and if the difference between the protruding length before machining and the protruding length after machining is less than the protruding length threshold value, it is determined that the tool has come off the tool holder and a display unit for displaying information instructing to stop the next machining or replace with a spare tool based on the result determined by the determination unit , and the projection length threshold is 0 mm to 4 mm. , is a tool measuring device.
(2) In one aspect of the present invention, in the tool measuring device according to (1) above, on a straight line connecting an imaging unit that generates the captured image, the tool, and the imaging unit and the tool, A background is located on the opposite side of the imaging unit with respect to the tool, and the tool measuring device includes a first lighting unit that illuminates the background by either a reflected light method or a direct light method, and the imaging unit. a second lighting unit that illuminates in a direction of a line connecting the tool and the background at an angle within 90 degrees from a straight line connecting the tool and the tool.
(3) In one aspect of the present invention, in the tool measuring device described in (1) above, the measuring unit is a first reference tool whose length and diameter are accurately measured. Based on the photographed image, the length measurement accuracy and the diameter measurement accuracy are corrected, and the determination unit determines that the protruding portion of the tool is longer than the first reference tool by the breakage determination set value, Further, it is a tool measuring device that confirms that a chipping can be detected based on a second captured image of a second reference tool having a sharp tip and the first captured image.
(4) An aspect of the present invention is the tool measuring device according to (1) above, further comprising a command section that generates a tool breakage detection command that is a command for detecting breakage of a tool, wherein the determination section comprises: When the holder tip position length is longer than the tool holder tip position length included in the tool breakage detection command by a holder length threshold value or more, it is determined that the tool is improperly attached to the tool pot, and the display unit is a tool measuring device that displays information indicating that an abnormality has occurred when the determining unit determines that the attachment of the tool to the tool pot is defective.
(5) In one aspect of the present invention, in the tool measuring device according to (1) above, when the longitudinal direction of the tool is the X axis and the direction orthogonal to the X axis is the Z axis, the match mark is formed parallel to the Z-axis, and the measuring unit measures the length of a perpendicular line drawn from the tip of the matching mark to a line extending the center line of the short side of the tool, The determination unit determines that the backlash of the drive system of the tool magazine has increased when the absolute value of the difference between the matching mark tool length and the reference length of the matching mark tool length is equal to or greater than a length threshold value. The display unit displays that an abnormality has occurred when the determination unit determines that the backlash of the drive system has increased.
(6) In one aspect of the present invention, in the tool measuring device according to (1) above, when the longitudinal direction of the tool is the X axis and the direction orthogonal to the X axis is the Z axis, the match mark is formed in parallel with the Z-axis, and the measuring portion is measured from the tip of the matching mark obtained when the tool is positioned by rotating the chain provided in the tool magazine in the first direction to the short side of the tool. a first match mark tool length, which is the length of a perpendicular to a line extending from the direction centerline; A second match mark tool length, which is the length of a perpendicular line drawn from the tip to a line extending the center line of the short side of the tool, is measured, and the determination unit determines the length of the first match mark tool length and the second match mark tool length. When the absolute value of the difference from the marked tool length is equal to or greater than a length threshold value, it is determined that the backlash of the drive system provided in the tool magazine has increased, and the display unit determines that the backlash of the drive system has increased. This is a tool measuring device that displays that an abnormality has occurred when it is determined that the has increased.
(7) In one aspect of the present invention, in the tool measuring device described in (1) above, the determination unit determines that the difference between the tool holder tip position length and a specified value of the tool holder tip position length is the tip position length. The tool measuring device determines that the attachment of the tool to the tool pot is defective when the length is longer than a reference value .

本発明の実施形態によれば、工作機械において、工具の折損を検出できる。 According to an embodiment of the present invention, tool breakage can be detected in a machine tool.

本実施形態に係る工作機械の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the machine tool which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る工作機械が備える工具測定装置の概略図の例1である。1 is an example 1 of a schematic diagram of a tool measuring device provided in a machine tool according to the present embodiment; FIG. 本実施形態に係る工作機械が備える工具測定装置の概略図の例2である。Fig. 2 is an example 2 of a schematic diagram of a tool measuring device provided in the machine tool according to the present embodiment; 本実施形態に係る工作機械が備える制御装置のブロック図である。It is a block diagram of the control device with which the machine tool concerning this embodiment is provided. 本実施形態に係る工具測定装置における測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement in the tool measuring device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る工具測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of operation of a tool measuring device concerning this embodiment. 基準工具の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a reference tool. 実施形態の変形例2に係る工作機械が備える制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a control device with which a machine tool concerning modification 2 of an embodiment is provided. 差し込み検出用工具の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the tool for an insertion detection. 工具マガジン保守用工具の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a tool magazine maintenance tool;

次に、本実施形態の工具測定装置を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
また、本願でいう「XXに基づいて」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づいて」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
Next, the tool measuring device of this embodiment will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following embodiments.
In addition, "based on XX" in the present application means "based on at least XX", and includes cases based on other elements in addition to XX. Moreover, "based on XX" is not limited to the case of using XX directly, but also includes the case of being based on what has been calculated or processed with respect to XX. "XX" is an arbitrary element (for example, arbitrary information).

(実施形態)
(工作機械)
図1は、本実施形態に係る工作機械の一例を示す図である。本実施形態に係る工作機械1の一例は、図1の右図に示されるように、横形マシニングセンタ一であり、工具収納室100と、工作機械の加工室110とを備える。図1において、水平面に平行な二軸をX軸とZ軸とし、水平面に垂直な軸をY軸とする。図1に示される例では、紙面に平行な方向をX軸とし、紙面に垂直な方向をY軸とする。工作機械1は、XZ平面に設置されている。
工具収納室100には、工具が保管される。加工室110では、加工対象物(図示なし)が加工される。工具収納室100と加工室110とは、隔壁105によって隔離されている。隔壁105には、工具収納室100と加工室110との間で工具60を移動するための開口部が形成されている。また、隔壁105には、開口部を開閉するためのシャッター107が配置されている。シャッター107は、隔壁105に支持されている。シャッター107の一例は、Z軸方向に移動可能に形成されている。シャッター107が移動して開口が形成されることにより、開口部を通して工具60の移動を行うことができる。
(embodiment)
(Machine Tools)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a machine tool according to this embodiment. An example of the machine tool 1 according to this embodiment is a horizontal machining center, as shown in the right diagram of FIG. In FIG. 1, the two axes parallel to the horizontal plane are the X axis and the Z axis, and the axis perpendicular to the horizontal plane is the Y axis. In the example shown in FIG. 1, the direction parallel to the paper is the X-axis, and the direction perpendicular to the paper is the Y-axis. The machine tool 1 is installed on the XZ plane.
Tools are stored in the tool storage room 100 . A workpiece (not shown) is processed in the processing chamber 110 . The tool storage chamber 100 and the processing chamber 110 are separated by a partition wall 105 . The partition wall 105 is formed with an opening for moving the tool 60 between the tool storage chamber 100 and the processing chamber 110 . A shutter 107 for opening and closing the opening is arranged on the partition wall 105 . The shutter 107 is supported by the partition wall 105 . An example of the shutter 107 is formed to be movable in the Z-axis direction. By moving the shutter 107 to form an opening, the tool 60 can be moved through the opening.

工具収納室100には、工具マガジン10と、ATCチェンジャ120と、工具測定装置65と、工具スイング装置75とが設置される。
工具マガジン10は、図1の左図に示されるように、駆動モータ20と、ホイール30aと、ホイール30bと、チェーン40と、工具ポット50と、工具60とを備える。
工具マガジン10は、楕円状に形成されたチェーン40の周りに複数の工具ポット50の各々のテーパ部に工具ホルダに把持された工具60を保持するように形成されている。駆動モータ20は、工具マガジン10を回転させる。
図1に示される例では、工具マガジン10に設置されているチェーン40は、40個の工具ポット50を把持できる。チェーン40は、二個のホイール30aとホイール30bとの間に回転可能に設置されている。駆動モータ20が駆動することによって、ホイール30aとホイール30bとが回転する。ホイール30aとホイール30bとが回転することによって、チェーン40と工具ポット50と工具60とが旋回する。
ATCチェンジャ120は、棒状に形成されている。ATCチェンジャ120は、両側の端部に工具60を保持する。ATCチェンジャ120は、Z軸方向に延びる回転軸の周りに回転可能に形成されている。
工具測定装置65は、撮像部62aと、撮像部62bと、撮像部170とを備え、工具60を撮像することにより工具の形状と、位置とを測定する。撮像部62aと、撮像部62bと、撮像部170とは、工具マガジン10内に設置される。このように構成することによって、撮像部62aと、撮像部62bと、撮像部170とをクーラントや切粉の悪影響から離すことができる。また、撮像部62aと、撮像部62bと、撮像部170とによって撮像された画像を使用して、工具マガジン10の保守を行うことができる。
A tool magazine 10 , an ATC changer 120 , a tool measuring device 65 and a tool swing device 75 are installed in the tool storage room 100 .
The tool magazine 10 includes a drive motor 20, a wheel 30a, a wheel 30b, a chain 40, a tool pot 50, and a tool 60, as shown in the left diagram of FIG.
The tool magazine 10 is formed so as to hold tools 60 gripped by tool holders in tapered portions of each of a plurality of tool pots 50 around an elliptical chain 40 . A drive motor 20 rotates the tool magazine 10 .
In the example shown in FIG. 1 , the chain 40 installed in the tool magazine 10 can grip 40 tool pots 50 . Chain 40 is rotatably installed between two wheels 30a and 30b. When the drive motor 20 is driven, the wheels 30a and 30b are rotated. The rotation of the wheels 30a and 30b causes the chain 40, the tool pot 50 and the tool 60 to turn.
ATC changer 120 is formed in a bar shape. The ATC changer 120 holds tools 60 at both ends. ATC changer 120 is rotatable around a rotation axis extending in the Z-axis direction.
The tool measuring device 65 includes an imaging section 62a, an imaging section 62b, and an imaging section 170, and measures the shape and position of the tool 60 by imaging the tool 60. As shown in FIG. The imaging unit 62 a , the imaging unit 62 b , and the imaging unit 170 are installed inside the tool magazine 10 . By configuring in this way, the imaging section 62a, the imaging section 62b, and the imaging section 170 can be separated from the adverse effects of coolant and chips. In addition, maintenance of the tool magazine 10 can be performed using the images captured by the imaging section 62a, the imaging section 62b, and the imaging section 170. FIG.

加工室110には、ベース70と、テーブル80と、パレット88と、コラム130と、主軸ヘッド134とが設置される。
ベース70の上面には、X軸ガイドレール72が固定されている。X軸ガイドレール72の上面には、コラム130が配置されている。コラム130は、X軸ガイドレール72に沿ってX軸方向に移動可能に形成されている。コラム130の前面(+Z方向の面)には、Y軸ガイドレール132が固定されている。主軸ヘッド134は、Y軸ガイドレール132に支持されている。主軸ヘッド134は、Y軸ガイドレール132に沿ってY軸方向に移動可能に形成されている。
また、ベース70の上面(+Y方向の面)には、Z軸ガイドレール74が固定されている。Z軸ガイドレール74の上面には、テーブル80が配置されている。ワーク(加工対象物)は、パレット88を介してテーブル80に固定される。テーブル80は、Z軸ガイドレール74に沿ってZ軸方向に移動可能に形成されている。
主軸ヘッド134は、主軸Sを含む。主軸Sには、ワークを加工する工具60が固定される。主軸ヘッド134には、工具60を回転させるためのモータが内蔵されている。このモータが駆動することにより、工具60は主軸Sの軸線を回転軸にして回転する。
工作機械1では、工具60がX軸方向およびY軸方向に移動し、加工対象物がZ軸方向に移動する。
工作機械1は、制御装置115を備える。制御装置115は、工具マガジン10と、工具スイング装置75と、工具測定装置65とを制御する。
A base 70 , a table 80 , a pallet 88 , a column 130 and a spindle head 134 are installed in the processing chamber 110 .
An X-axis guide rail 72 is fixed to the upper surface of the base 70 . A column 130 is arranged on the upper surface of the X-axis guide rail 72 . The column 130 is formed to be movable in the X-axis direction along the X-axis guide rail 72 . A Y-axis guide rail 132 is fixed to the front surface of the column 130 (the surface in the +Z direction). The spindle head 134 is supported by the Y-axis guide rail 132 . The spindle head 134 is formed to be movable in the Y-axis direction along the Y-axis guide rail 132 .
A Z-axis guide rail 74 is fixed to the upper surface of the base 70 (surface in the +Y direction). A table 80 is arranged on the upper surface of the Z-axis guide rail 74 . A work (object to be processed) is fixed to the table 80 via a pallet 88 . The table 80 is formed to be movable in the Z-axis direction along the Z-axis guide rails 74 .
The spindle head 134 includes a spindle S. A tool 60 for machining a workpiece is fixed to the spindle S. The spindle head 134 incorporates a motor for rotating the tool 60 . By driving this motor, the tool 60 rotates around the axis of the main shaft S as the rotation axis.
In the machine tool 1, the tool 60 moves in the X-axis direction and the Y-axis direction, and the workpiece moves in the Z-axis direction.
The machine tool 1 has a control device 115 . Controller 115 controls tool magazine 10 , tool swing device 75 and tool measuring device 65 .

工具60を交換する場合について説明する。
工作機械1の加工室110では、主軸ヘッド134が工具60を交換するための所定の位置まで移動する。つまり、ATCチェンジャ120が回転したときにその端部が、主軸Sに取り付けられた工具60を保持できる位置(ATC位置ATCP)まで主軸ヘッド134が移動する。主軸Sには加工に使用した工具60(以下「加工に使用した後の工具60」という)が取り付けられている。
工具収納室100では、工具マガジン10は、次に加工に使用する工具60(以下「加工に使用する前の工具60」という)が、マガジン割出位置MPに保持される位置まで回転する。ここで、マガジン割出位置MPとは、工具マガジン10から工具スイング装置75へ、工具60を移動させる場合に、移動させる工具60を設置する位置である。マガジン割出位置MPの所定の位置には、合マークが形成されている。合マークについては、後述する。ここで、加工に使用する前の工具60が、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとによって撮像される。
次に、加工に使用する前の工具60は、工具ポット50と一緒に、工具スイング装置75に把持される。工具スイング装置75は、把持している加工に使用する前の工具60を工具ポット50と一緒に旋回させることによって、工具待機位置TPに移動させる。
A case of exchanging the tool 60 will be described.
In the machining chamber 110 of the machine tool 1 , the spindle head 134 moves to a predetermined position for replacing the tool 60 . That is, when the ATC changer 120 rotates, the spindle head 134 moves to a position (ATC position ATCP) where the end portion thereof can hold the tool 60 attached to the spindle S. A tool 60 used for machining (hereinafter referred to as "the tool 60 after being used for machining") is attached to the spindle S.
In the tool storage chamber 100, the tool magazine 10 rotates to a position where the next tool 60 to be used for machining (hereinafter referred to as "the tool 60 before being used for machining") is held at the magazine index position MP. Here, the magazine indexing position MP is a position where the tool 60 to be moved is installed when moving the tool 60 from the tool magazine 10 to the tool swing device 75 . A matching mark is formed at a predetermined position of the magazine indexing position MP. The matching mark will be described later. Here, the image of the tool 60 before being used for processing is imaged by the imaging section 170, the imaging section 62a, and the imaging section 62b.
Next, the tool 60 before being used for machining is gripped by the tool swing device 75 together with the tool pot 50 . The tool swing device 75 swings the gripped tool 60 before being used for machining together with the tool pot 50 to move it to the tool standby position TP.

次に、シャッター107が開いてATCチェンジャ120が回転する。ATCチェンジャ120は、工具待機位置TPに保持されていた加工に使用する前の工具60および主軸Sに取り付けられ、ATC位置ATCPに位置決めされていた加工に使用した後の工具60を保持する。更に、ATCチェンジャ120が回転することにより、加工に使用する前の工具60を主軸Sに取り付けて、加工に使用した後の工具60を工具スイング装置75に取り付ける。つまり、ATCチェンジャ120は、主軸Sに取り付けられていた加工に使用した後の工具60と、工具待機位置TPの加工に使用する前の工具60とを入れ換える(ATC交換)。
工具スイング装置75は、加工に使用した後の工具60を工具ポット50と一緒に旋回させることによって、マガジン割出位置MPに位置決めする。つまり、工具スイング装置75は、加工に使用した後の工具60を、マガジン割出位置MPまで移動させる。ここで、加工に使用した後の工具60が、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとによって撮像される。
Next, the shutter 107 opens and the ATC changer 120 rotates. The ATC changer 120 is attached to the tool 60 before use for machining held at the tool standby position TP and the spindle S, and holds the tool 60 after use for machining positioned at the ATC position ATCP. Furthermore, by rotating the ATC changer 120 , the tool 60 before being used for machining is attached to the spindle S, and the tool 60 after being used for machining is attached to the tool swing device 75 . That is, the ATC changer 120 replaces the tool 60 attached to the spindle S after being used for machining with the tool 60 before being used for machining at the tool standby position TP (ATC exchange).
The tool swing device 75 positions the tool 60 used for processing at the magazine index position MP by rotating the tool 60 together with the tool pot 50 . That is, the tool swing device 75 moves the tool 60 after being used for processing to the magazine indexing position MP. Here, the image of the tool 60 after being used for processing is imaged by the imaging section 170, the imaging section 62a, and the imaging section 62b.

具体的には、工具スイング装置75は、加工に使用した後の工具60を工具マガジン10に戻す。加工に使用した後の工具60を格納するために、工具マガジン10のチェーン40が旋回して、その加工に使用した後の工具60の番号に対応する空の工具ポット50が、マガジン割出位置MPに位置決めされる。工具60の番号と、チェーン40における工具ポット50が格納される番号とは同一であるが、工具ポット50は入れ替わる場合がある。
このように工具収納室100では、主軸Sに取り付けられている加工に使用した後の工具60を工具マガジン10に移動することができる。また、工具収納室100では、工具マガジン10に保管されている加工に使用する前の工具60を主軸Sに移動することができる。加工に使用した後の工具60と加工に使用する前の工具60との交換が終了した後に、ATCチェンジャ120は初期の状態まで回転する。ATCチェンジャ120が初期の状態まで回転した後に、シャッター107が閉じる。シャッター107が閉じた後に、加工室110では次の加工が開始される。
Specifically, the tool swing device 75 returns the tool 60 after being used for machining to the tool magazine 10 . In order to store the tool 60 used for machining, the chain 40 of the tool magazine 10 rotates and the empty tool pot 50 corresponding to the number of the tool 60 used for machining is moved to the magazine index position. Positioned at MP. Although the numbers of the tools 60 and the numbers in which the tool pots 50 in the chain 40 are stored are the same, the tool pots 50 may be interchanged.
As described above, in the tool storage chamber 100 , the tool 60 attached to the spindle S and used for machining can be moved to the tool magazine 10 . In the tool storage room 100, the tool 60 stored in the tool magazine 10 before being used for machining can be moved to the spindle S. After the tool 60 used for machining and the tool 60 before used for machining are exchanged, the ATC changer 120 rotates to the initial state. After the ATC changer 120 rotates to the initial state, the shutter 107 is closed. After the shutter 107 is closed, the next processing is started in the processing chamber 110 .

(工具測定装置)
工具測定装置について説明する。
図2は、本実施形態に係る工作機械が備える工具測定装置の概略図の例1である。本実施形態に係る工作機械1が備える工具測定装置65aは、マガジン割出位置MPに位置決めされている工具60を撮像することにより工具の形状や位置を測定する。
工具測定装置65aは、照明装置90Aと、照明装置90Bと、反射体140と、保護カバー150と、保護カバー160と、撮像部170とを備える。
撮像部170と、照明装置90Aと、照明装置90Bとは、制御装置115によって制御される。保護カバー150は反射体140を保護し、保護カバー160は撮像部170を保護する。
(tool measuring device)
A tool measuring device will be described.
FIG. 2 is an example 1 of a schematic diagram of a tool measuring device provided in the machine tool according to the present embodiment. The tool measuring device 65a provided in the machine tool 1 according to this embodiment measures the shape and position of the tool by imaging the tool 60 positioned at the magazine index position MP.
The tool measuring device 65a includes an illumination device 90A, an illumination device 90B, a reflector 140, a protective cover 150, a protective cover 160, and an imaging section 170.
The imaging unit 170 , the illumination device 90A, and the illumination device 90B are controlled by the control device 115 . The protective cover 150 protects the reflector 140 and the protective cover 160 protects the imaging section 170 .

工具測定装置65aでは、撮像部170と、工具60と、合マークMと、反射体140とが一直線上に並ぶように配置される。
照明装置90Aは、反射体140に光を照射する。照明装置90Aは、反射体140に照射した光の反射光の光軸が撮像部170へ入る様に調整される。
照明装置90Bは、工具60の先端から光軸方向に光が照射されるように、その設置角度が調整される。つまり、照明装置90Bは、工具60の先端から、撮像部170と反射体140とを結んだ直線上に光が照射されるように、その設置角度が調整される。照明装置90Aが反射体140に照射した光と、照明装置90Bが工具60に照射した光とによって、反射体140の色合いが均一化される。
制御装置115は、撮像部170に撮像させ、撮像部170が撮像することによって得られる画像で工具60の先端の形状と、その位置とを検出する。制御装置115は、照明装置90Aが照射する光の色と照明装置90Bが照射する光の色とを異ならせる。これによって、制御装置115は、撮像部170が撮像することによって得られるカラー画像で工具60の先端の形状と、その位置とを検出できるため、照明装置90Aが照射する光の色と照明装置90Bが照射する光の色とを異ならせない場合よりも、工具60の先端の形状とその位置とを、検出しやすくできる。
In the tool measuring device 65a, the imaging unit 170, the tool 60, the matching mark M, and the reflector 140 are arranged in a straight line.
The illumination device 90A irradiates the reflector 140 with light. The lighting device 90A is adjusted so that the optical axis of the reflected light of the light irradiated to the reflector 140 enters the imaging section 170 .
The installation angle of the illumination device 90B is adjusted so that light is emitted from the tip of the tool 60 in the optical axis direction. In other words, the installation angle of the illumination device 90B is adjusted so that light is emitted from the tip of the tool 60 onto a straight line connecting the imaging section 170 and the reflector 140 . The light applied to the reflector 140 by the illumination device 90A and the light applied to the tool 60 by the illumination device 90B make the color of the reflector 140 uniform.
The control device 115 causes the imaging unit 170 to capture an image, and detects the shape and position of the tip of the tool 60 from the image obtained by the imaging unit 170 capturing the image. Control device 115 makes the color of light emitted by illumination device 90A different from the color of light emitted by illumination device 90B. As a result, the control device 115 can detect the shape and position of the tip of the tool 60 from the color image captured by the imaging unit 170, so that the color of the light emitted by the illumination device 90A and the color of the light emitted by the illumination device 90B can be detected. The shape and position of the tip of the tool 60 can be detected more easily than in the case where the color of the light emitted by is not different.

図3は、本実施形態に係る工作機械が備える工具測定装置の概略図の例2である。本実施形態に係る工作機械1が備える工具測定装置65bは、マガジン割出位置MPに位置決めされている工具60を撮像することにより工具の形状や位置を測定する。
工具測定装置65bは、照明装置90Aと、照明装置90Bと、透過体145と、保護カバー150と、保護カバー160と、撮像部170と、拡散板200とを備える。
撮像部170と、照明装置90Aと、照明装置90Bとは、制御装置115によって、制御される。保護カバー150は透過体145と拡散板200とを保護し、保護カバー160は撮像部170を保護する。
FIG. 3 is an example 2 of a schematic diagram of the tool measuring device provided in the machine tool according to the present embodiment. The tool measuring device 65b provided in the machine tool 1 according to this embodiment measures the shape and position of the tool by imaging the tool 60 positioned at the magazine index position MP.
The tool measuring device 65b includes an illumination device 90A, an illumination device 90B, a transmissive body 145, a protective cover 150, a protective cover 160, an imaging section 170, and a diffusion plate 200.
The imaging unit 170 , the illumination device 90A, and the illumination device 90B are controlled by the control device 115 . The protective cover 150 protects the transmissive body 145 and the diffusion plate 200 , and the protective cover 160 protects the imaging section 170 .

工具測定装置65bでは、撮像部170と、工具60と、合マークMと、拡散板200と、透過体145とが一直線上に並ぶように配置される。
照明装置90Aは、透過体145に光を照射する。照明装置90Aは、透過体145に照射した光の光軸が撮像部170へ入る様に調整される。
照明装置90Bは、工具60の先端から光軸方向に光が照射されるように、その設置角度が調整される。つまり、照明装置90Bは、工具60の先端から、撮像部170と反射体140とを結んだ直線上に光が照射されるように、その設置角度が調整される。照明装置90Aが照射した光は、透過体145を透過し、透過体145を透過した光は、拡散板200で拡散される。拡散板200で拡散された光と、照明装置90Bが工具60に照射した光とによって、拡散板200の色合いが均一化される。
制御装置115は、撮像部170に撮像させ、撮像部170が撮像することによって得られる画像で工具60の先端の形状と、その位置とを検出する。制御装置115は、照明装置90Aが照射する光の色と照明装置90Bが照射する光の色とを異ならせる。これによって、制御装置115は、撮像部170が撮像することによって得られるカラー画像で工具60の先端の形状と、その位置とを検出できるため、照明装置90Aが照射する光の色と照明装置90Bが照射する光の色とを異ならせない場合よりも、工具60の先端の形状とその位置とを、検出しやすくできる。
In the tool measuring device 65b, the imaging unit 170, the tool 60, the matching mark M, the diffuser plate 200, and the transmissive body 145 are arranged in a straight line.
The illumination device 90A irradiates the transmissive body 145 with light. The lighting device 90A is adjusted so that the optical axis of the light irradiated to the transmissive body 145 enters the imaging section 170. FIG.
The installation angle of the illumination device 90B is adjusted so that light is emitted from the tip of the tool 60 in the optical axis direction. In other words, the installation angle of the illumination device 90B is adjusted so that light is emitted from the tip of the tool 60 onto a straight line connecting the imaging section 170 and the reflector 140 . The light emitted by the illumination device 90A is transmitted through the transmitting body 145, and the light transmitted through the transmitting body 145 is diffused by the diffuser plate 200. FIG. The light diffused by the diffuser plate 200 and the light applied to the tool 60 by the illumination device 90B make the color of the diffuser plate 200 uniform.
The control device 115 causes the imaging unit 170 to capture an image, and detects the shape and position of the tip of the tool 60 from the image obtained by the imaging unit 170 capturing the image. Control device 115 makes the color of light emitted by illumination device 90A different from the color of light emitted by illumination device 90B. As a result, the control device 115 can detect the shape and position of the tip of the tool 60 from the color image captured by the imaging unit 170, so that the color of the light emitted by the illumination device 90A and the color of the light emitted by the illumination device 90B can be detected. The shape and position of the tip of the tool 60 can be detected more easily than in the case where the color of the light emitted by is not different.

図1に戻り説明を続ける。制御装置115は、工具スイング装置75を制御することによって、工具スイング装置75が把持している加工に使用する前の工具60をマガジン割出位置MPに位置決めさせる。制御装置115は、撮像部62aと、撮像部62bとを制御することによって、マガジン割出位置MPに位置決めさせた加工に使用する前の工具60を、撮像させる。制御装置115は、撮像部62aと、撮像部62bとが撮像することによって得られた画像(撮像画像)で、加工に使用する前の工具60の先端の形状と、その位置とを検出する。
また、制御装置115は、工具スイング装置75を制御することによって、工具スイング装置75が把持している加工に使用した後の工具60をマガジン割出位置MPに位置決めさせる。制御装置115は、撮像部62aと、撮像部62bとを制御することによって、マガジン割出位置MPに位置決めさせた加工に使用した後の工具60を、撮像させる。制御装置115は、撮像部62aと、撮像部62bとが撮像することによって得られた画像(撮像画像)で、加工に使用した後の工具60の先端の形状と、その位置とを検出する。
制御装置115は、加工に使用する前の工具60の先端の形状とその位置と、加工に使用した後の工具60の先端の形状とその位置とに基づいて、工具60の欠損と、工具60の装着不良とを検出する。
Returning to FIG. 1, the description continues. By controlling the tool swing device 75, the control device 115 positions the tool 60, which is gripped by the tool swing device 75 and is to be used for machining, at the magazine index position MP. The control device 115 controls the imaging unit 62a and the imaging unit 62b to image the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP and before being used for processing. The control device 115 detects the shape and position of the tip of the tool 60 before being used for processing, from images (captured images) obtained by imaging by the imaging units 62a and 62b.
Further, the control device 115 controls the tool swing device 75 to position the used tool 60 gripped by the tool swing device 75 at the magazine index position MP. The control device 115 controls the image pickup section 62a and the image pickup section 62b to image the tool 60 positioned at the magazine index position MP and used for machining. The control device 115 detects the shape and position of the tip of the tool 60 after being used for processing, from images (captured images) obtained by imaging by the imaging units 62a and 62b.
Based on the shape and position of the tip of the tool 60 before being used for machining and the shape and position of the tip of the tool 60 after being used for machining, the control device 115 controls the chipping of the tool 60 and the position of the tip of the tool 60 . to detect poor mounting.

(制御装置)
図4は、本実施形態に係る工作機械が備える制御装置のブロック図である。
制御装置115は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサが所定のプログラムを実行することにより実現される機能部(以下、ソフトウェア機能部と称する)である。なお、制御装置115の全部または一部は、LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、またはFPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
制御装置115は、例えば、工具スイング駆動部210と、工具マガジン駆動部220と、撮像処理部190と、照明制御部180と、測定部192と、導出部194と、判定部230と、記憶部240と、表示部250として機能する。制御装置115とは別に、撮像処理部190と、照明制御部180と、測定部192と、導出部194と、判定部230と、記憶部240とによって、工具測定装置65の制御装置が構成されてもよい。
工具スイング駆動部210は、工具スイング装置75を駆動する。
工具マガジン駆動部220は、工具マガジン10を駆動する。
撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具60を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
照明制御部180は、照明装置90Aと、照明装置90Bとの点灯と消灯とを制御する。
(Control device)
FIG. 4 is a block diagram of a control device provided in the machine tool according to this embodiment.
The control device 115 is, for example, a functional unit (hereinafter referred to as a software functional unit) implemented by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) executing a predetermined program. All or part of the control device 115 may be realized by hardware such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or FPGA (Field-Programmable Gate Array). and hardware.
The control device 115 includes, for example, a tool swing drive section 210, a tool magazine drive section 220, an imaging processing section 190, an illumination control section 180, a measurement section 192, a derivation section 194, a determination section 230, and a storage section. 240 and a display unit 250 . Apart from the control device 115, the control device of the tool measuring device 65 is configured by the imaging processing section 190, the illumination control section 180, the measurement section 192, the derivation section 194, the determination section 230, and the storage section 240. may
The tool swing drive section 210 drives the tool swing device 75 .
The tool magazine drive section 220 drives the tool magazine 10 .
The imaging processing unit 190 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP, and transmits the image information obtained by imaging to the measuring unit 192. output to
The lighting control unit 180 controls lighting and extinguishing of the lighting device 90A and the lighting device 90B.

測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を画像解析することによって、合マークの位置を基準として、合マークの位置から工具ホルダの先端位置までの長さ(以下「工具ホルダ先端位置長」という)と、合マークの位置から工具60の先端位置までの長さ(以下「工具先端位置長」という)とを測定する。ここで、合マークとは、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具60が撮像された画像に基づいて、工具ホルダの先端位置から工具60の先端位置までの長さなどを導出する場合に、長さを測定する場合に基準とする記号である。合マークは、工具60の長さが長く、その工具60を複数の撮像部で撮影した場合に、互いに隣リ合う撮像部(撮像部62a、撮像部62b)の撮影ラップ部に配置される。
測定部192は、加工に使用する前の工具60と、加工に使用した後の工具60とについて、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。測定部192は、測定することによって得られた工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを、導出部194に出力する。
導出部194は、測定部192が出力した工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを取得し、取得した工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とに基づいて、工具ホルダの先端位置から工具60の先端位置までの長さ(以下「工具突出長」という)を導出する。導出部194は、加工に使用する前の工具60と、加工に使用した後の工具60とについて、工具突出長を導出する。具体的には、導出部194は、取得した工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とに基づいて、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長との和を求めることによって、工具突出長を導出する。導出部194は、導出した工具突出長を示す情報を、判定部230に出力する。
The measurement unit 192 acquires the image information output by the imaging processing unit 190 and performs image analysis on the acquired image information to determine the length from the position of the alignment mark to the tip position of the tool holder with the position of the alignment mark as a reference. (hereinafter referred to as "tool holder tip position length") and the length from the match mark position to the tip position of the tool 60 (hereinafter referred to as "tool tip position length"). Here, the match mark is used when deriving the length from the tip position of the tool holder to the tip position of the tool 60 based on an image of the tool 60 positioned at the magazine index position MP. This symbol is used as a reference when measuring length. When the tool 60 is long and the tool 60 is photographed by a plurality of imaging units, the match mark is arranged in the photographing lap portions of the mutually adjacent imaging units (imaging units 62a and 62b).
The measuring unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length of the tool 60 before being used for machining and the tool 60 after being used for machining. The measurement unit 192 outputs information indicating the tool holder tip position length obtained by the measurement and information indicating the tool tip position length to the derivation unit 194 .
The deriving unit 194 acquires the information indicating the tool holder tip position length and the information indicating the tool tip position length output by the measuring unit 192, and extracts the acquired information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length. Based on the information shown, the length from the tip position of the tool holder to the tip position of the tool 60 (hereinafter referred to as "tool projection length") is derived. The lead-out part 194 derives the tool projection lengths of the tool 60 before being used for machining and the tool 60 after being used for machining. Specifically, the derivation unit 194 obtains the sum of the tool holder tip position length and the tool tip position length based on the acquired information indicating the tool holder tip position length and the information indicating the tool tip position length. to derive the tool projection length. The derivation unit 194 outputs information indicating the derived tool protrusion length to the determination unit 230 .

判定部230は、導出部194が出力した工具突出長を示す情報を取得する。判定部230は、取得した工具突出長を示す情報に基づいて、工具60の形状と、位置とを判定する。具体的には、判定部230は、取得した工具突出長を示す情報に基づいて、工具60の折損と、抜けとを判定する。判定部230は、加工に使用する前の工具60の工具突出長を示す情報と、加工に使用した後の工具60の工具突出長を示す情報とを取得する。判定部230は、取得した加工に使用する前の工具60の工具突出長を示す情報と、加工に使用した後の工具60の工具突出長を示す情報とに基づいて、加工に使用する前の工具60の工具突出長から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算し、加工に使用する前の工具60の工具突出長から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいか否かを判定する。
判定部230は、加工に使用する前の工具60の工具突出長から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいと判定した場合には、工具60は折損していると判定する。
判定部230は、加工に使用する前の工具60の工具突出長から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値未満と判定した場合には、工具60が抜けていると判定する。判定部230は、工具60を判定した結果を、表示部250に出力する。判定部230は、工具60を判定した結果を、工具60の番号と関連づけて、記憶部240に記憶してもよい。
表示部250は、判定部230が出力した工具60の判定結果を示す情報を表示する。表示部250は、工具60の判定結果を示す情報に代えて、又は工具60の判定結果とともに、次加工の停止又は予備工具への交換を指示する情報を表示してもよい。
記憶部240は、判定部230が出力した工具60を判定した結果と、工具60の番号とを関連づけた情報を記憶する。
The determination unit 230 acquires information indicating the tool protrusion length output by the derivation unit 194 . The determination unit 230 determines the shape and position of the tool 60 based on the acquired information indicating the tool protrusion length. Specifically, the determination unit 230 determines whether the tool 60 is broken or missing based on the acquired information indicating the tool protrusion length. The determination unit 230 acquires information indicating the tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining and information indicating the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining. Based on the acquired information indicating the tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining and the information indicating the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining, the determining unit 230 determines the length of the tool 60 before being used for machining. The tool projection length of the tool 60 after being used for machining is subtracted from the tool projection length of the tool 60, and the tool projection length of the tool 60 after being used for machining is subtracted from the tool projection length of the tool 60 before being used for machining. It is determined whether or not the result obtained is larger than the protrusion length threshold value.
If the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining from the tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining is greater than the protrusion length threshold value, the tool 60 is determined to be broken.
If the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining from the tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining is less than the protrusion length threshold value, the tool 60 is judged to be missing. The determination unit 230 outputs the result of determining the tool 60 to the display unit 250 . The determination unit 230 may store the result of determining the tool 60 in the storage unit 240 in association with the number of the tool 60 .
The display unit 250 displays information indicating the determination result of the tool 60 output by the determination unit 230 . The display unit 250 may display information instructing to stop the next machining or to replace the tool with a spare tool instead of the information indicating the determination result of the tool 60 or together with the determination result of the tool 60 .
The storage unit 240 stores information that associates the result of determining the tool 60 output by the determination unit 230 with the number of the tool 60 .

(工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長との導出例)
図5は、本実施形態に係る工具測定装置における測定例を示す図である。
図5の(a)は、工具60の先端と工具ホルダの先端とが撮像部62aの撮像領域に入った場合を示す。この場合、測定部192は、撮像処理部190が出力した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像処理部190が出力した撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とを取得する。図5の(a)において、撮像部62aが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ1の領域で表され、撮像部62bが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ2の領域で表される。測定部192は、取得した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とのうち、撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、画像解析することによって、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを導出する。
測定部192は、撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。図5の(a)において、工具ホルダ先端位置長は「測定-1」で表され、工具先端位置長は「測定-2」で表される。
(Example of derivation of tool holder tip position length and tool tip position length)
FIG. 5 is a diagram showing an example of measurement by the tool measuring device according to this embodiment.
FIG. 5(a) shows a case where the tip of the tool 60 and the tip of the tool holder enter the imaging area of the imaging section 62a. In this case, the measurement unit 192 outputs the image information obtained by imaging by the imaging unit 62a output by the imaging processing unit 190, and the image information obtained by imaging by the imaging unit 62b output by the imaging processing unit 190. and get. In (a) of FIG. 5, the area of the image captured by the imaging unit 62a is represented by the area of the camera 1, and the area of the image captured by the imaging unit 62b is the area of the camera 2. is represented by The measurement unit 192 selects the acquired image information obtained by imaging by the imaging unit 62a and the image information obtained by imaging by the imaging unit 62b. Based on the image information, the tool holder tip position length and the tool tip position length are derived by image analysis.
The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the match mark based on the image information obtained by the imaging unit 62a. In FIG. 5(a), the tool holder tip position length is represented by "measurement-1", and the tool tip position length is represented by "measurement-2".

図5の(b)は、工具60の先端と工具ホルダの先端とが撮像部62bの撮像領域に入った場合を示す。この場合、測定部192は、撮像処理部190が出力した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像処理部190が出力した撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とを取得する。図5の(b)において、撮像部62aが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ1の領域で表され、撮像部62bが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ2の領域で表される。測定部192は、取得した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とのうち、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、画像解析することによって、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを導出する。
測定部192は、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。図5の(b)において、工具ホルダ先端位置長は「測定-1」で表され、工具先端位置長は「測定-2」で表される。
FIG. 5(b) shows a case where the tip of the tool 60 and the tip of the tool holder enter the imaging area of the imaging section 62b. In this case, the measurement unit 192 outputs the image information obtained by imaging by the imaging unit 62a output by the imaging processing unit 190, and the image information obtained by imaging by the imaging unit 62b output by the imaging processing unit 190. and get. In (b) of FIG. 5, the area of the image captured by the imaging unit 62a is represented by the area of the camera 1, and the area of the image captured by the imaging unit 62b is the area of the camera 2. is represented by The measurement unit 192 selects the acquired image information obtained by imaging by the imaging unit 62a and the image information obtained by imaging by the imaging unit 62b. Based on the image information, the tool holder tip position length and the tool tip position length are derived by image analysis.
The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the alignment mark based on the image information obtained by the image pickup unit 62b. In FIG. 5(b), the tool holder tip position length is indicated by "measurement-1", and the tool tip position length is indicated by "measurement-2".

図5の(c)は、工具60の先端が撮像部62aの撮像領域に入らず、撮像部62bの撮像領域に入った場合を示す。この場合、測定部192は、撮像処理部190が出力した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像処理部190が出力した撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とを取得する。図5の(c)において、撮像部62aが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ1の領域で表され、撮像部62bが撮像することによって得られた画像の領域はカメラ2の領域で表される。測定部192は、取得した撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報と、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報とに基づいて、画像解析することによって、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを導出する。
測定部192は、撮像部62aが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長を測定する。また、測定部192は、撮像部62bが撮像することによって得られた画像情報に基づいて、合マークの位置を基準として、工具先端位置長を測定する。図5の(c)において、工具ホルダ先端位置長は「測定-1」で表され、工具先端位置長は「測定-2」で表される。
FIG. 5(c) shows a case where the tip of the tool 60 does not enter the imaging area of the imaging section 62a but enters the imaging area of the imaging section 62b. In this case, the measurement unit 192 outputs the image information obtained by imaging by the imaging unit 62a output by the imaging processing unit 190, and the image information obtained by imaging by the imaging unit 62b output by the imaging processing unit 190. and get. In (c) of FIG. 5, the area of the image captured by the imaging unit 62a is represented by the area of the camera 1, and the area of the image captured by the imaging unit 62b is the area of the camera 2. is represented by The measurement unit 192 performs image analysis based on the acquired image information obtained by imaging by the imaging unit 62a and the acquired image information obtained by imaging by the imaging unit 62b, thereby determining the tip position of the tool holder. length and tool tip position length are derived.
The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length with reference to the position of the matching mark based on the image information obtained by the imaging unit 62a. In addition, the measurement unit 192 measures the tool tip position length based on the position of the matching mark based on the image information obtained by the imaging unit 62b. In FIG. 5(c), the tool holder tip position length is indicated by "measurement-1", and the tool tip position length is indicated by "measurement-2".

(工具測定装置65の動作)
図6は、本実施形態に係る工具測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
ここでは、一例として、工具60がマガジン割出位置MPに位置決めされた場合の処理について説明する。
(ステップS1)
制御装置115は、工具マガジン10を制御することによって、加工に使用する前の工具60をマガジン割出位置MPに位置決めさせる。
(ステップS2)
制御装置115の撮像処理部190は、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた加工に使用する前の工具60を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
(ステップS3)
制御装置115の測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、画像解析することによって、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。
(ステップS4)
導出部194は、工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とに基づいて、工具ホルダの先端位置から加工に使用する前の工具60の先端位置までの長さである工具突出長を導出する。
(ステップS5)
制御装置115は、工具スイング装置75を制御することによって、マガジン割出位置MPに位置決めされている工具60を工具待機位置TPへスイング(回転)させる。
ATC交換が行われることによって、加工に使用する前の工具60を、主軸Mへ移動させる。加工対象物に加工が行わる。再びATC交換が行われることによって、加工に使用した後の工具60が工具待機位置TPに戻る。この後、工具スイング装置75により90度スイングされることによって、加工に使用した後の工具60がマガジン割出位置MPに位置決めさせる。
(ステップS6)
制御装置115の撮像処理部190は、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた加工に使用した後の工具60を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
(ステップS7)
制御装置115の測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、画像解析することによって、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。
(ステップS8)
導出部194は、工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とに基づいて、工具ホルダの先端位置から工具60の先端位置までの長さである工具突出長を導出する。
(ステップS9)
判定部230は、加工に使用する前の工具60についての工具突出長を示す情報と、加工に使用した後の工具60についての工具突出長を示す情報とに基づいて、工具60の折損等の形状と、抜け等の位置とを判定する。
(ステップS10)
表示部250は、工具60の判定結果を示す情報を表示する。
(Operation of tool measuring device 65)
FIG. 6 is a flow chart showing an example of the operation of the tool measuring device according to this embodiment.
Here, as an example, processing when the tool 60 is positioned at the magazine index position MP will be described.
(Step S1)
The control device 115 controls the tool magazine 10 to position the tool 60 before being used for machining at the magazine index position MP.
(Step S2)
The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 62a and the imaging unit 62b to image the tool 60 before being used for processing positioned at the magazine indexing position MP, and obtains image information by imaging. is output to the measurement unit 192 .
(Step S3)
The measurement unit 192 of the control device 115 performs image analysis based on the image information output by the imaging processing unit 190 to measure the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the matching mark. do.
(Step S4)
The lead-out portion 194 is the length from the tip position of the tool holder to the tip position of the tool 60 before being used for machining, based on the information indicating the tip position length of the tool holder and the information indicating the tip position length of the tool. Derive the tool protrusion length.
(Step S5)
The controller 115 controls the tool swing device 75 to swing (rotate) the tool 60 positioned at the magazine index position MP to the tool standby position TP.
The tool 60 before being used for machining is moved to the spindle M by performing the ATC exchange. The object to be processed is processed. By performing ATC replacement again, the tool 60 after being used for machining returns to the tool standby position TP. Thereafter, the tool 60 used for machining is positioned at the magazine indexing position MP by being swung 90 degrees by the tool swing device 75 .
(Step S6)
The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 62a and the imaging unit 62b to image the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP and used for processing, and obtains image information by imaging. is output to the measurement unit 192 .
(Step S7)
The measurement unit 192 of the control device 115 performs image analysis based on the image information output by the imaging processing unit 190 to measure the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the matching mark. do.
(Step S8)
The derivation unit 194 derives the tool protrusion length, which is the length from the tip position of the tool holder to the tip position of the tool 60, based on the information indicating the tip position length of the tool holder and the information indicating the tip position length of the tool. .
(Step S9)
The determining unit 230 determines whether the tool 60 is broken or the like based on information indicating the tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining and information indicating the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining. The shape and the position of the omission or the like are determined.
(Step S10)
The display unit 250 displays information indicating the determination result of the tool 60. FIG.

前述した実施形態では、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具60を撮像する撮像部が、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとの三台である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具60を撮像する撮像部は、二台であってもよいし、四台以上であってもよい。
本実施形態に係る工具測定装置65によれば、工具測定装置65は、加工に使用する前の工具60の工具突出長と、加工に使用した後の工具60の工具突出長とを導出する。工具測定装置65は、導出した加工に使用する前の工具60の工具突出長と、加工に使用した後の工具60の工具突出長とに基づいて、加工に使用した後の工具60が折損しているか否か、工具60が工具ポット50から抜けておらず、きちんと取り付けられているか否かを判定できる。工具60が折損していると判定された場合には、折損していると判定された工具60を取り換えることができ、工具60が工具ポット50にきちんと取り付けられていないと判定された場合には、工具60を工具ポット50に取り付けることができるため、折損した工具60が使用され続けられること、工具ポット50にきちんと取り付けられていない工具60が使用され続けられることを排除できる。
また、画像により、工具先端の検出では無く、ホルダと工具先端間、固定部からホルダ間の距離を算出することで、切削前後の比較を確実に行うことができる。
また、工具測定装置65を、工具収納室100に備えることによって、加工を行う領域である加工室の外で工具の折損と抜けを短時間で検出できる。
In the above-described embodiment, a case has been described in which there are three image capturing units that capture images of the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP: the image capturing unit 170, the image capturing unit 62a, and the image capturing unit 62b. Examples are not limited. For example, the number of image capturing units that capture images of the tool 60 positioned at the magazine index position MP may be two, or may be four or more.
According to the tool measuring device 65 of this embodiment, the tool measuring device 65 derives the tool projection length of the tool 60 before being used for machining and the tool projection length of the tool 60 after being used for machining. The tool measuring device 65 determines whether the tool 60 is broken after being used for machining based on the derived tool protrusion length of the tool 60 before being used for machining and the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining. It can be determined whether the tool 60 has not come out of the tool pot 50 and is properly attached. If the tool 60 is determined to be broken, the tool 60 determined to be broken can be replaced, and if it is determined that the tool 60 is not properly seated in the tool pot 50. Since the tool 60 can be attached to the tool pot 50, continued use of the broken tool 60 and continued use of the tool 60 not properly attached to the tool pot 50 can be eliminated.
Moreover, by calculating the distance between the holder and the tool tip and the distance between the fixed part and the holder from the image instead of detecting the tip of the tool, it is possible to reliably compare before and after cutting.
In addition, by providing the tool measuring device 65 in the tool storage chamber 100, it is possible to detect tool breakage and removal in a short period of time outside the machining chamber where machining is performed.

(変形例1)
実施形態の変形例1に係る工作機械は、図1を参照して説明した実施形態に係る工作機械1を適用できる。
実施形態の変形例1に係る工具測定装置は、図1から図4を参照して説明した工具測定装置65を適用できる。
実施形態の変形例1に係る工具測定装置65では、二種類の工具60を使用する。ここで、二種類の工具60のうちの一方を基準工具1と呼び、他方を基準工具2と呼ぶ。
図7は、基準工具の一例を示す図である。図7には、基準工具1と、基準工具2とが示される。
基準工具1は、工具60の先端が平らである。このため、基準工具1は、工具突出長の検出が容易である。
基準工具2は、工具60の先端が尖っている。このため、基準工具2は、基準工具1と比較して、工具突出長の検出が難しい。
実施形態の変形例1では、基準工具1を使用して、工具測定装置65は、自己補正、つまり工具測定装置65の校正を行う。
図4と、図7とを参照して具体的に、説明する。
記憶部240は、基準工具1の工具突出長を示す情報と、工具径を示す情報をと記憶する。
新しい加工対象物を加工する前等の始業時に、工作機械1は、基準工具1を、マガジン割出位置MPに位置決めする。工具測定装置65は、マガジン割出位置MPに位置決めした基準工具1を、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとで撮像する。制御装置115の撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具60を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
(Modification 1)
The machine tool 1 according to the embodiment described with reference to FIG. 1 can be applied to the machine tool according to Modification 1 of the embodiment.
The tool measuring device 65 described with reference to FIGS. 1 to 4 can be applied to the tool measuring device according to Modification 1 of the embodiment.
Two types of tools 60 are used in the tool measuring device 65 according to Modification 1 of the embodiment. Here, one of the two types of tools 60 is called a reference tool 1 and the other is called a reference tool 2 .
FIG. 7 is a diagram showing an example of a reference tool. A reference tool 1 and a reference tool 2 are shown in FIG.
The reference tool 1 has a flat tip of the tool 60 . Therefore, the reference tool 1 can easily detect the tool projection length.
The reference tool 2 has a pointed tip of the tool 60 . For this reason, the reference tool 2 is more difficult to detect the tool protrusion length than the reference tool 1 .
In the modified example 1 of the embodiment, the tool measuring device 65 performs self-correction, that is, calibration of the tool measuring device 65 using the reference tool 1 .
A specific description will be given with reference to FIGS. 4 and 7. FIG.
The storage unit 240 stores information indicating the tool projection length of the reference tool 1 and information indicating the tool diameter.
At the start of work such as before machining a new workpiece, the machine tool 1 positions the reference tool 1 at the magazine index position MP. The tool measuring device 65 captures images of the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP by the imaging units 170, 62a, and 62b. The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP, and obtains image information obtained by imaging. , to the measuring unit 192 .

測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を画像解析することによって、基準工具1の工具突出長と、工具径とを測定する。測定部192は、測定することによって得られた基準工具1の工具突出長を示す情報と、工具径を示す情報とを判定部230に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した基準工具1の工具突出長を示す情報と、工具径を示す情報とを取得する。
判定部230は、記憶部240に記憶している工具突出長を示す情報と、工具径を示す情報とを取得する。判定部230は、記憶部240から取得した工具突出長を示す情報と工具径を示す情報と、測定部192が出力した基準工具1の工具突出長を示す情報と工具径を示す情報とを比較する。判定部230は、測定部192が出力した基準工具1の工具突出長と、記憶部240から取得した工具突出長との差である工具突出長差が突出長校正閾値よりも大きい場合には異常と判定する。判定部230は、測定部192が出力した基準工具1の工具径と、記憶部240から取得した工具径との差である工具径差が工具径校正閾値よりも大きい場合には異常と判定する。ここで、突出長校正閾値と工具径校正閾値との一例は、0mmから4mmであり、より好ましくは0.2mmから2mmである。判定部230は、比較結果を、表示部250に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した工具突出長差が突出長校正閾値未満の場合には正常と判定する。判定部230は、正常と判定した場合には、工具突出長差を示す情報を、測定部192に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した工具径差が工具径校正閾値未満の場合には正常と判定する。判定部230は、正常と判定した場合には、工具径差を示す情報を、測定部192に出力する。
測定部192は、判定部230が出力した工具突出長差を示す情報と工具径差を示す情報とを取得する。測定部192は、取得した工具突出長差を示す情報と工具径差を示す情報とに基づいて、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、画像を認識し、認識した画像から計測する長さの設定値を校正する。ここでは、測定部192が、工具突出長差を示す情報と工具径差を示す情報とに基づいて、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、画像を認識し、認識した画像から計測する長さの設定値を校正する場合について説明したが、測定部192は、工具突出長差を示す情報と工具径差を示す情報とのいずれかに基づいて、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、画像を認識し、認識した画像から計測する長さの設定値を校正してもよい。
測定部192が長さの設定値を校正した後に、工具測定装置65に、再度、基準工具1を測定させることによって、測定部192において、長さの設定値が校正されていることを確認してもよい。
このように構成することによって、工具測定装置65は、測定部192が測定する場合に長さの設定値を校正できるため、測定精度を向上できる。
The measurement unit 192 acquires the image information output by the imaging processing unit 190 and performs image analysis on the acquired image information to measure the tool projection length and the tool diameter of the reference tool 1 . The measurement unit 192 outputs information indicating the tool projection length of the reference tool 1 obtained by the measurement and information indicating the tool diameter to the determination unit 230 .
The determination unit 230 acquires the information indicating the tool projection length of the reference tool 1 and the information indicating the tool diameter output by the measurement unit 192 .
The determination unit 230 acquires information indicating the tool projection length and information indicating the tool diameter stored in the storage unit 240 . The determination unit 230 compares the information indicating the tool projection length and the information indicating the tool diameter acquired from the storage unit 240 with the information indicating the tool projection length of the reference tool 1 output by the measuring unit 192 and the information indicating the tool diameter. do. The determining unit 230 detects an abnormality when the tool protrusion length difference, which is the difference between the tool protrusion length of the reference tool 1 output by the measuring unit 192 and the tool protrusion length acquired from the storage unit 240, is greater than the protrusion length calibration threshold. I judge. The determination unit 230 determines that there is an abnormality when the tool diameter difference, which is the difference between the tool diameter of the reference tool 1 output by the measurement unit 192 and the tool diameter acquired from the storage unit 240, is greater than the tool diameter calibration threshold. . Here, an example of the protrusion length calibration threshold and the tool diameter calibration threshold is 0 mm to 4 mm, more preferably 0.2 mm to 2 mm. Determining section 230 outputs the comparison result to display section 250 .
The determination unit 230 determines that the tool is normal when the tool protrusion length difference output by the measurement unit 192 is less than the protrusion length calibration threshold. The determination unit 230 outputs information indicating the tool protrusion length difference to the measurement unit 192 when determining that the tool is normal.
The determination unit 230 determines normal when the tool diameter difference output by the measurement unit 192 is less than the tool diameter calibration threshold. The determination unit 230 outputs information indicating the tool diameter difference to the measurement unit 192 when determining that the tool is normal.
The measurement unit 192 acquires the information indicating the tool projection length difference and the information indicating the tool diameter difference output by the determination unit 230 . The measurement unit 192 recognizes an image based on the image information output by the imaging processing unit 190 based on the acquired information indicating the tool protrusion length difference and the information indicating the tool diameter difference, and measures from the recognized image. Calibrate the length setting. Here, the measurement unit 192 recognizes an image based on the image information output by the imaging processing unit 190 based on the information indicating the tool protrusion length difference and the information indicating the tool diameter difference, and measures from the recognized image. Although the case of calibrating the set value of the length to be measured has been described, the measurement unit 192 calculates the image output by the imaging processing unit 190 based on either the information indicating the tool protrusion length difference or the information indicating the tool diameter difference. Based on the information, the image may be recognized and the set value of the length measured from the recognized image may be calibrated.
After the measuring unit 192 has calibrated the set value of length, the tool measuring device 65 is caused to measure the reference tool 1 again, thereby confirming that the set value of length has been calibrated in the measuring unit 192. may
By configuring in this way, the tool measuring device 65 can calibrate the set value of the length when the measuring section 192 measures, so that the measurement accuracy can be improved.

また、実施形態の変形例1では、基準工具1と基準工具2とを使用して、工具測定装置65は、自己確認、つまり工具測定装置65のチェックを行う。
図4と、図7とを参照して具体的に、説明する。
撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた基準工具1を撮像させ、撮像させることによって得られる基準工具1の画像情報を、測定部192に出力する。また、撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた基準工具2を撮像させ、撮像させることによって得られる基準工具2の画像情報を、測定部192に出力する。
測定部192は、撮像処理部190が出力した基準工具1の画像情報と基準工具1の画像情報とに基づいて、合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長を測定する。測定部192は、基準工具1と、基準工具2とについて、工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。測定部192は、測定することによって得られた基準工具1の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報と、基準工具2の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報とを、導出部194に出力する。
導出部194は、測定部192が出力した基準工具1の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報と、基準工具2の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報とを取得し、取得した基準工具1の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報と、基準工具2の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報とに基づいて、基準工具1の工具突出長と、基準工具2の工具突出長とを導出する。具体的には、導出部194は、取得した基準工具1の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報とに基づいて、基準工具1の工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長との和を求めることによって、基準工具1の工具突出長を導出する。導出部194は、導出した基準工具1の工具突出長を示す情報を、判定部230に出力する。導出部194は、取得した基準工具2の工具ホルダ先端位置長を示す情報と工具先端位置長を示す情報とに基づいて、基準工具2の工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長との和を求めることによって、基準工具2の工具突出長を導出する。導出部194は、導出した基準工具1の工具突出長を示す情報と、基準工具2の工具突出長を示す情報とを判定部230に出力する。
Further, in the modified example 1 of the embodiment, the tool measuring device 65 performs self-confirmation, that is, checks the tool measuring device 65 using the reference tool 1 and the reference tool 2 .
A specific description will be given with reference to FIGS. 4 and 7. FIG.
The imaging processing unit 190 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP, and obtains image information of the reference tool 1 by imaging. is output to the measurement unit 192 . The imaging processing unit 190 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the reference tool 2 positioned at the magazine indexing position MP, and the image of the reference tool 2 obtained by imaging. Image information is output to the measurement unit 192 .
Based on the image information of the reference tool 1 and the image information of the reference tool 1 output by the imaging processing unit 190, the measurement unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the matching mark. Measure. The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length for the reference tool 1 and the reference tool 2 . The measurement unit 192 collects information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length of the reference tool 1 obtained by the measurement, and information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position of the reference tool 2. and information indicating the length are output to the derivation unit 194 .
The deriving unit 194 extracts the information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length of the reference tool 1 output by the measuring unit 192, and the information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length of the reference tool 2. and the information indicating the tool holder tip position length of the reference tool 1 and the information indicating the tool tip position length, and the information indicating the tool holder tip position length of the reference tool 2 and the tool tip position length Based on the information shown, the tool projection length of the reference tool 1 and the tool projection length of the reference tool 2 are derived. Specifically, the derivation unit 194 calculates the tool holder tip position length and the tool tip position of the reference tool 1 based on the acquired information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length of the reference tool 1 . The tool projection length of the reference tool 1 is derived by calculating the sum with the length. The derivation unit 194 outputs information indicating the derived tool protrusion length of the reference tool 1 to the determination unit 230 . The derivation unit 194 calculates the sum of the tool holder tip position length and the tool tip position length of the reference tool 2 based on the acquired information indicating the tool holder tip position length and the information indicating the tool tip position length of the reference tool 2. By obtaining, the tool projection length of the reference tool 2 is derived. The derivation unit 194 outputs information indicating the derived tool protrusion length of the reference tool 1 and information indicating the derived tool protrusion length of the reference tool 2 to the determination unit 230 .

判定部230は、導出部194が出力した基準工具1の工具突出長を示す情報と、基準工具2の工具突出長を示す情報とを取得する。判定部230は、取得した基準工具1の工具突出長を示す情報と、基準工具2の工具突出長を示す情報とに基づいて、工具60の折損と、抜けとを判定する。具体的には、判定部230は、基準工具1の工具60の工具突出長を示す情報と、基準工具2の工具60の工具突出長を示す情報とを取得する。判定部230は、取得した基準工具1の工具突出長を示す情報と、基準工具2の工具突出長を示す情報とに基づいて、基準工具2の工具突出長から基準工具1の工具突出長を減算し、基準工具2の工具突出長から基準工具1の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいか否かを判定する。
判定部230は、基準工具2の工具突出長から基準工具1の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいと判定した場合には、折損していると判定する。判定部230は、基準工具2の工具突出長から基準工具1の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値未満と判定した場合には、抜けであると判定する。ここでは、図7に示されるように、基準工具2の工具突出長は、基準工具1の工具突出長よりも短い。したがって、判定部230は、基準工具2の工具突出長から基準工具1の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいと判定し、折損であると判定する。仮に、判定部230は、抜けであると判定した場合には、異常であると判定する。判定部230は、工具60を判定した結果を、表示部250に出力する。表示部250は、判定部230が出力した工具60の判定結果を示す情報を表示する。
このように構成することによって、工具測定装置65は、工具60が折損しているか否か、抜けが生じているかいないかの確認ができるため、工具60が折損しているか否か、抜けが生じているかいないかの判定精度を向上できる。
また、工具測定装置65は、基準工具1と基準工具2とを使用して、自工具測定装置65のチェックを行うことができるため、性能の安定度を維持できる。
The determination unit 230 acquires the information indicating the tool protrusion length of the reference tool 1 and the information indicating the tool protrusion length of the reference tool 2 output by the deriving unit 194 . The determination unit 230 determines whether the tool 60 is broken or missing based on the acquired information indicating the tool protrusion length of the reference tool 1 and the acquired information indicating the tool protrusion length of the reference tool 2 . Specifically, the determination unit 230 acquires information indicating the tool protrusion length of the tool 60 of the reference tool 1 and information indicating the tool protrusion length of the tool 60 of the reference tool 2 . Based on the obtained information indicating the tool protrusion length of the reference tool 1 and the information indicating the tool protrusion length of the reference tool 2, the determination unit 230 determines the tool protrusion length of the reference tool 1 from the tool protrusion length of the reference tool 2. It is determined whether or not the result of subtracting the tool protrusion length of the reference tool 1 from the tool protrusion length of the reference tool 2 is greater than the protrusion length threshold value.
If the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the reference tool 1 from the tool protrusion length of the reference tool 2 is larger than the protrusion length threshold value, it determines that the tool is broken. When determining that the result of subtracting the tool projection length of the reference tool 1 from the tool projection length of the reference tool 2 is less than the projection length threshold value, the determination unit 230 determines that the tool is missing. Here, the tool projection length of the reference tool 2 is shorter than the tool projection length of the reference tool 1, as shown in FIG. Therefore, the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the reference tool 1 from the tool protrusion length of the reference tool 2 is larger than the protrusion length threshold, and determines that there is breakage. If the determining unit 230 determines that there is an omission, it determines that there is an abnormality. The determination unit 230 outputs the result of determining the tool 60 to the display unit 250 . The display unit 250 displays information indicating the determination result of the tool 60 output by the determination unit 230 .
With this configuration, the tool measuring device 65 can confirm whether or not the tool 60 is broken and whether or not the tool 60 has come off. It is possible to improve the accuracy of determining whether or not there is.
Moreover, since the tool measuring device 65 can check its own tool measuring device 65 using the reference tool 1 and the reference tool 2, the stability of performance can be maintained.

(変形例2)
実施形態の変形例2に係る工作機械は、図1を参照して説明した実施形態に係る工作機械1を適用できる。
実施形態の変形例2に係る工具測定装置は、図1から図3を参照して説明した工具測定装置65を適用できる。
図8は、実施形態の変形例2に係る工作機械が備える制御装置のブロック図である。実施形態の変形例2に係る工作機械1が備える制御装置115aは、図4を参照して説明した制御装置115に、指令部260を備えたものである。指令部260については、後述する。
実施形態の変形例2に係る工作機械1では、工具測定装置65は、工具60が、工具ポット50にきちんと差し込まれているか否かを判定する。
実施形態の変形例2に係る工具測定装置65では、工具差し込み検出用の工具60を使用する。ここで、工具差し込み検出用の工具を差し込み検出用工具と呼ぶ。
図9は、差し込み検出用工具の一例を示す図である。
差し込み検出用工具は、工具60の先端が尖ってある。
図8と、図9とを参照して具体的に、説明する。
指令部260には、差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長を示す情報を記憶している。指令部260は、差し込み検出用工具の折損を検出する指令である工具折損検出指令を、判定部230に出力する。この工具折損検出指令には、工具ホルダ先端位置長を示す情報が含まれる。
例えば、指令部260は、以下の工具折損検出指令を、判定部230に出力する。
(Modification 2)
The machine tool 1 according to the embodiment described with reference to FIG. 1 can be applied to the machine tool according to Modification 2 of the embodiment.
The tool measuring device 65 described with reference to FIGS. 1 to 3 can be applied to the tool measuring device according to Modification 2 of the embodiment.
FIG. 8 is a block diagram of a control device included in a machine tool according to Modification 2 of the embodiment. A control device 115a included in the machine tool 1 according to Modification 2 of the embodiment includes a command section 260 in addition to the control device 115 described with reference to FIG. Instruction unit 260 will be described later.
In the machine tool 1 according to Modification 2 of the embodiment, the tool measuring device 65 determines whether or not the tool 60 is properly inserted into the tool pot 50 .
A tool measuring device 65 according to Modification 2 of the embodiment uses a tool 60 for tool insertion detection. Here, the tool for tool insertion detection is called an insertion detection tool.
FIG. 9 is a diagram showing an example of an insertion detection tool.
The insertion detection tool has a sharp tip of the tool 60 .
A specific description will be given with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
The command unit 260 stores information indicating the tool holder tip position length of the insertion detection tool. The command unit 260 outputs a tool breakage detection command, which is a command for detecting breakage of the insertion detection tool, to the determination unit 230 . This tool breakage detection command includes information indicating the tip position length of the tool holder.
For example, command section 260 outputs the following tool breakage detection command to determination section 230 .

(加工プログラム例)
G65 P8004 W100. Q5. H12 T12 ←ATC保守のセルフチェック機能指令_←加工プログラム
M6 ← ATC交換指令
(Example of machining program)
G65 P8004 W100. Q5. H12 T12 ←ATC maintenance self-check function command_←machining program M6 ←ATC replacement command

(プログラムの説明)
G65: マクロプログラムの宣言
P8004: ATC保守のセルフチェックの動作プログラム登録番号
W100.:ホルダ先端の長さ[mm]
Q5.:ドリル工具の三角山の高さ
H:工具長補正番号・・・この番号のメモリに工具長のデータが格納されている。
T12:工具番号
(program description)
G65: Macro program declaration P8004: ATC maintenance self-check operation program registration number W100. : Length of holder tip [mm]
Q5. : Height of triangular crest of drill tool H: Tool length correction number... The tool length data is stored in the memory of this number.
T12: Tool number

撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた差し込み検出用工具を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長を測定する。測定部192は、測定することによって得られた差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長を示す情報を判定部230に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長を示す情報を取得する。
判定部230は、指令部260が出力した工具折損検出指令に含まれる工具ホルダ先端位置長を示す情報と、測定部192から取得した差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長を示す情報とに基づいて、工具ポット50に差し込み検出用工具がきちんと取り付けられているか否かを判定する。具体的には、判定部230は、測定部192が測定した差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長から、工具折損検出指令から取得した工具ホルダ先端位置長を減算した値である工具ホルダ先端位置長減算値が、先端位置長基準値P未満である場合、工具ポット50に、差し込み検出用工具がきちんと差し込まれていると判定する。判定部230は、工具ホルダ先端位置長減算値が、先端位置長基準値P以上である場合、工具ポット50に、差し込み検出用工具が差し込み不良であると判定する。
判定部230は、差し込み検出用工具を判定した結果を、表示部250に出力する。表示部250は、判定部230が出力した差し込み検出用工具の判定結果を示す情報を表示する。表示部250は、差し込み検出用工具の判定結果に代えて、又は差し込み検出用工具の判定結果とともに、次加工の停止を指示する情報を表示してもよい。
本実施形態の変形例2によれば、差し込み検出用工具の工具ホルダ先端位置長に基づいて、工具ポット50に、差し込み検出用工具がきちんと差し込まれているか否かを判定できる。このため、仮に、ATCチェンジャ120によって工具ホルダに差し込み検出用工具の差し込みの不良が生じた場合、工具スイング装置75によって工具ホルダから差し込み検出用工具が抜けた場合、手動で工具ホルダに差し込み検出用工具の差し込みの不良が生じた場合でも、検出できる。
The imaging processing unit 190 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the insertion detection tool positioned at the magazine indexing position MP, and measures the image information obtained by imaging. Output to unit 192 .
The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length of the insertion detection tool based on the image information output by the imaging processing unit 190 . The measurement unit 192 outputs information indicating the tool holder tip position length of the insertion detection tool obtained by the measurement to the determination unit 230 .
The determination unit 230 acquires information indicating the tool holder tip position length of the insertion detection tool output by the measurement unit 192 .
The determination unit 230 is based on information indicating the tool holder tip position length included in the tool breakage detection command output by the command unit 260 and information indicating the tool holder tip position length of the insertion detection tool acquired from the measurement unit 192. to determine whether or not the insertion detection tool is properly attached to the tool pot 50.例文帳に追加Specifically, the determination unit 230 determines the tool holder tip position, which is a value obtained by subtracting the tool holder tip position length obtained from the tool breakage detection command from the tool holder tip position length of the insertion detection tool measured by the measurement unit 192. If the length subtraction value is less than the tip position length reference value P, it is determined that the insertion detection tool is properly inserted into the tool pot 50 . If the tool holder tip position length subtraction value is equal to or greater than the tip position length reference value P, the determination unit 230 determines that the insertion detection tool is not properly inserted into the tool pot 50 .
The determination unit 230 outputs the result of determining the insertion detection tool to the display unit 250 . The display unit 250 displays information indicating the determination result of the insertion detection tool output by the determination unit 230 . The display unit 250 may display information for instructing the stop of the next machining instead of the determination result of the insertion detection tool or together with the determination result of the insertion detection tool.
According to Modified Example 2 of the present embodiment, it is possible to determine whether or not the insertion detection tool is properly inserted into the tool pot 50 based on the tool holder tip position length of the insertion detection tool. For this reason, if the ATC changer 120 causes an insertion failure of the insertion detection tool into the tool holder, and if the tool swing device 75 causes the insertion detection tool to come off from the tool holder, the insertion detection tool is manually inserted into the tool holder. Even if the tool is inserted incorrectly, it can be detected.

(変形例3)
実施形態の変形例3に係る工作機械は、図1を参照して説明した実施形態に係る工作機械1を適用できる。
実施形態の変形例3に係る工具測定装置は、図1から図4を参照して説明した工具測定装置65を適用できる。
本実施形態の変形例3では、工具測定装置65は、工具マガジン10の保守に近づいたことを通知する。
実施形態の変形例3に係る工具測定装置65では、工具マガジン10の保守に使用する工具60を使用する。ここで、工具マガジン10の保守に使用する工具を工具マガジン保守用工具と呼ぶ。
図10は、工具マガジン保守用工具の一例を示す図である。
工具マガジン保守用工具は、工具60の先端が平坦である。
工具マガジン10のチェーン40は両方向(Y軸のプラス方向とマイナス方向)に旋回する。仮に、チェーン40が伸びた場合には、マガジン割出位置MPは下がる。マガジン割出位置MPが下がったままで放置した場合には、マガジン割出位置MPがずれたままとなるため、工具マガジン10と工具スイング装置75との間で、工具60が受け渡されるのに支障が生じる。さらに、マガジン割出位置MPが下がったままで放置した場合には、撮像部170が撮像する工具60の位置がずれたままとなる。
チェーン40が伸びた場合には、ホイール30aと、ホイール30bとの間の距離を離して、チェーン40を張ることによって、チェーン40のたるみを解消する。さらに、チェーン40が伸びた場合には、マガジン割出位置MPを再設定する。
また、チェーン40が、駆動モータ20と減速機とで駆動されている場合、減速機のバックラッシが両方向の位置決めに現れる。サ一ボモ一タを使用していればバックラッシ補正の再入力で位置決め精度を戻すことができる。
図4と、図10とを参照して具体的に、説明する。
工具マガジン保守用工具をマガジン割出位置MPに位置決めした場合に、Z軸のプラス方向に延びる合マークMの先端Tから、工具マガジン保守用工具の短辺方向の中心線CLを延長した線に下した垂線の長さを、合マーク保守用工具長という。工具マガジン10の保守が完了した時点で、工具マガジン保守用工具が、マガジン割出位置MPに位置決めされ、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具マガジン保守用工具について、合マーク保守用工具長が測定される。この工具マガジン10の保守が完了した時点で測定された合マーク保守用工具長を、基準高さHと呼ぶ。
記憶部240は、基準高さHを記憶する。
(Modification 3)
The machine tool 1 according to the embodiment described with reference to FIG. 1 can be applied to the machine tool according to Modification 3 of the embodiment.
The tool measuring device 65 described with reference to FIGS. 1 to 4 can be applied to the tool measuring device according to Modification 3 of the embodiment.
In Modified Example 3 of the present embodiment, the tool measuring device 65 notifies that maintenance of the tool magazine 10 is approaching.
A tool measuring device 65 according to Modification 3 of the embodiment uses a tool 60 used for maintenance of the tool magazine 10 . Here, a tool used for maintenance of the tool magazine 10 is called a tool magazine maintenance tool.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a tool magazine maintenance tool.
The tip of the tool magazine maintenance tool 60 is flat.
The chain 40 of the tool magazine 10 turns in both directions (plus direction and minus direction of the Y-axis). If the chain 40 were stretched, the magazine index position MP would be lowered. If the magazine indexing position MP is left as it is lowered, the magazine indexing position MP remains displaced, which hinders the transfer of the tool 60 between the tool magazine 10 and the tool swing device 75. occurs. Furthermore, if the magazine indexing position MP is left lowered, the position of the tool 60 imaged by the imaging unit 170 remains shifted.
When the chain 40 is stretched, the slack of the chain 40 is eliminated by increasing the distance between the wheels 30a and 30b and tensioning the chain 40.例文帳に追加Further, when the chain 40 is stretched, the magazine index position MP is reset.
Also, when the chain 40 is driven by the drive motor 20 and a speed reducer, backlash of the speed reducer appears in positioning in both directions. If a servomotor is used, the positioning accuracy can be restored by re-inputting the backlash correction.
A specific description will be given with reference to FIGS. 4 and 10. FIG.
When the tool magazine maintenance tool is positioned at the magazine indexing position MP, the center line CL of the tool magazine maintenance tool in the short side direction is extended from the tip T of the matching mark M extending in the positive direction of the Z axis. The length of the vertical line that is lowered is called the match mark maintenance tool length. When the maintenance of the tool magazine 10 is completed, the tool magazine maintenance tool is positioned at the magazine index position MP, and the matching mark maintenance tool length of the tool magazine maintenance tool positioned at the magazine index position MP is measured. The match mark maintenance tool length measured when the maintenance of the tool magazine 10 is completed is called a reference height H. FIG.
The storage unit 240 stores the reference height H. FIG.

新しい加工対象物を加工する前等の始業時に、工作機械1は、工具マガジン保守用工具を、マガジン割出位置MPに位置決めする。工具測定装置65は、マガジン割出位置MPに位置決めした工具マガジン保守用工具を、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとで撮像する。制御装置115の撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた工具マガジン保守用工具を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、工具マガジン保守用工具の合マーク保守用工具長を測定する。測定部192は、測定することによって得られた工具マガジン保守用工具の合マーク保守用工具長を示す情報を判定部230に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した工具マガジン保守用工具の合マーク保守用工具長を示す情報を取得する。
判定部230は、記憶部240に記憶している基準高さHを示す情報を取得する。判定部230は、取得した基準高さHを示す情報と、測定部192が出力した合マーク保守用工具長を示す情報とを比較する。判定部230は、測定部192が出力した合マーク保守用工具長と、記憶部240から取得した基準高さHとの差である合マーク保守用工具長差の絶対値が合マーク保守用工具長差閾値よりも大きい場合には異常と判定する。判定部230は、合マーク保守用工具長差の絶対値が合マーク保守用工具長差閾値以下である場合には正常と判定する。判定部230は、判定結果を、表示部250に出力する。判定結果には、異常と判定した場合には駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、工具マガジン10のチェーン40が伸びていることを通知する情報が含まれる。
このように構成することによって、工具マガジン10が備える駆動系のバックラッシが大きくなったか否かを判定することによって、工具マガジン10のチェーン40が伸びているか否かを判定できる。
At the start of work such as before machining a new workpiece, the machine tool 1 positions the tool magazine maintenance tool at the magazine index position MP. The tool measuring device 65 captures images of the tool magazine maintenance tool positioned at the magazine indexing position MP by the image capturing section 170, the image capturing section 62a, and the image capturing section 62b. The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the tool magazine maintenance tool positioned at the magazine indexing position MP. Image information is output to the measurement unit 192 .
The measurement unit 192 measures the matching mark maintenance tool length of the tool magazine maintenance tool based on the image information output by the imaging processing unit 190 . The measurement unit 192 outputs information indicating the matching mark maintenance tool length of the tool magazine maintenance tool obtained by the measurement to the determination unit 230 .
The determination unit 230 acquires information indicating the match mark maintenance tool length of the tool magazine maintenance tool output by the measurement unit 192 .
The determination unit 230 acquires information indicating the reference height H stored in the storage unit 240 . The determination unit 230 compares the acquired information indicating the reference height H with the information indicating the match mark maintenance tool length output by the measurement unit 192 . The determination unit 230 determines that the absolute value of the match mark maintenance tool length difference, which is the difference between the match mark maintenance tool length output by the measurement unit 192 and the reference height H acquired from the storage unit 240, is determined as the match mark maintenance tool length difference. If it is greater than the length difference threshold, it is determined to be abnormal. If the absolute value of the tool length difference for match mark maintenance is equal to or less than the match mark maintenance tool length difference threshold, the determination unit 230 determines that the tool is normal. The determination section 230 outputs the determination result to the display section 250 . The determination result includes information for notifying that the chain 40 of the tool magazine 10 is stretched by determining that the backlash of the drive system has increased when it is determined to be abnormal.
With this configuration, it is possible to determine whether or not the chain 40 of the tool magazine 10 is stretched by determining whether or not the backlash of the drive system of the tool magazine 10 has increased.

また、工具マガジン保守用工具を使用することなく、基準工具1を使用して、工具マガジン10のチェーンが伸びているか否かを判定してもよい。
具体的には、以下に示すように処理を行う。
新しい加工対象物を加工する前等の始業時に、工作機械1は、チェーン40をY軸のプラスY方向に旋回させることによって、基準工具1を、マガジン割出位置MPに位置決めする。工具測定装置65は、マガジン割出位置MPに位置決めした基準工具1を、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとで撮像する。制御装置115の撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた基準工具1を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報(以下「プラスY画像情報」という)を、測定部192に出力する。さらに、工作機械1は、チェーン40をY軸のマイナスY方向に旋回させることによって、基準工具1を、マガジン割出位置MPに位置決めする。工具測定装置65は、マガジン割出位置MPに位置決めした基準工具1を、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとで撮像する。制御装置115の撮像処理部190は、撮像部170と、撮像部62aと、撮像部62bとに、マガジン割出位置MPに位置決めされた基準工具1を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報(以下「マイナスY画像情報」という)を、測定部192に出力する。
Alternatively, it may be determined whether or not the chain of the tool magazine 10 is stretched using the reference tool 1 without using the tool magazine maintenance tool.
Specifically, the processing is performed as shown below.
At the start of work such as before machining a new workpiece, the machine tool 1 rotates the chain 40 in the plus Y direction of the Y axis to position the reference tool 1 at the magazine index position MP. The tool measuring device 65 captures images of the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP by the imaging units 170, 62a, and 62b. The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP, and image information obtained by imaging. (hereinafter referred to as “plus Y image information”) is output to the measurement unit 192 . Furthermore, the machine tool 1 positions the reference tool 1 at the magazine index position MP by rotating the chain 40 in the negative Y direction of the Y axis. The tool measuring device 65 captures images of the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP by the imaging units 170, 62a, and 62b. The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 170, the imaging unit 62a, and the imaging unit 62b to image the reference tool 1 positioned at the magazine indexing position MP, and image information obtained by imaging. (hereinafter referred to as “minus Y image information”) is output to the measurement unit 192 .

測定部192は、撮像処理部190が出力したプラスY画像情報とマイナスY画像情報とに基づいて、基準工具1の合マーク保守用工具長を測定する。測定部192は、プラスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報と、マイナスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報とを判定部230に出力する。
判定部230は、測定部192が出力したプラスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報と、マイナスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報とを取得する。
判定部230は、取得したプラスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報と、マイナスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長を示す情報とを比較する。判定部230は、プラスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長と、マイナスY画像情報から得られた合マーク保守用工具長との差である合マーク保守用工具長差の絶対値が合マーク保守用工具長差閾値よりも大きい場合には異常と判定する。判定部230は、合マーク保守用工具長差の絶対値が合マーク保守用工具長差閾値以下である場合には正常と判定する。判定部230は、判定結果を、表示部250に出力する。判定結果には、異常と判定した場合に、工具マガジン10のチェーン40が伸びていることを通知する情報が含まれる。
このように構成することによって、工具マガジン保守用工具を使用することなく、基準工具1で、工具マガジン10が備える駆動系のバックラッシが大きくなったか否かを判定することによって、工具マガジン10のチェーン40が伸びているか否かを判定できる。
前述した実施形態の変形例3では、工具マガジン10がチェーンを備えている場合について説明したが、この限りでない。例えば、工具マガジン10が、マトリックス型であってもよい。ここで、マトリックス型とは、工具を把握した工具ホルダを棚状に並べて、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向に動くキャリアが工具ホルダを把握して、マガジン割出位置MPから、工具スイング装置が、スイングすることによって、工具待機位置へ工具を移動させる。この場合、マガジン割出位置に撮像部が設置される。
The measurement unit 192 measures the matching mark maintenance tool length of the reference tool 1 based on the plus Y image information and the minus Y image information output by the imaging processing unit 190 . The measurement unit 192 outputs information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the plus Y image information and information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the minus Y image information to the determination unit 230 .
The determination unit 230 acquires information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the plus Y image information output by the measurement unit 192 and information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the minus Y image information. do.
The determining unit 230 compares the information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the acquired plus Y image information with the information indicating the match mark maintenance tool length obtained from the minus Y image information. The determination unit 230 determines the absolute value of the tool length difference for match mark maintenance, which is the difference between the tool length for match mark maintenance obtained from the plus Y image information and the tool length for match mark maintenance obtained from the minus Y image information. is larger than the match mark maintenance tool length difference threshold value, it is judged to be abnormal. If the absolute value of the tool length difference for match mark maintenance is equal to or less than the match mark maintenance tool length difference threshold, the determination unit 230 determines that the tool is normal. The determination section 230 outputs the determination result to the display section 250 . The determination result includes information notifying that the chain 40 of the tool magazine 10 is stretched when it is determined to be abnormal.
With this configuration, the chain of the tool magazine 10 can be determined by determining whether or not the backlash of the drive system of the tool magazine 10 has increased with the reference tool 1 without using a tool magazine maintenance tool. 40 is extended or not.
Although the case where the tool magazine 10 has a chain has been described in the modification 3 of the above-described embodiment, this is not the only option. For example, the tool magazine 10 may be of matrix type. Here, the matrix type means that tool holders holding tools are arranged in a shelf, and carriers that move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions hold the tool holders, and from the magazine indexing position MP, the tools are A swing device moves the tool to the tool standby position by swinging. In this case, the imaging unit is installed at the magazine indexing position.

(変形例4)
実施形態の変形例4に係る工作機械は、図1を参照して説明した実施形態に係る工作機械1を適用できる。
実施形態の変形例4に係る工具測定装置は、図1から図3と、図8とを参照して説明した工具測定装置65を適用できる。
本実施形態の変形例4では、工具測定装置65は、工具ポット50に工具60が確実に取り付けられていることを確認する。
図8を参照して具体的に、説明する。
記憶部240は、工具60の工具ホルダ先端位置長の指定値を示す情報を記憶する。
工具マガジン10は、工具60を、マガジン割出位置MPに位置決めする。工具測定装置65は、マガジン割出位置MPに位置決めした工具60を、撮像部62aと撮像部62bとで撮像する。制御装置115の撮像処理部190は、撮像部62aと撮像部62bとに、工具待機位置TPに位置決めされた工具60を撮像させ、撮像させることによって得られる画像情報を、測定部192に出力する。
(Modification 4)
The machine tool 1 according to the embodiment described with reference to FIG. 1 can be applied to the machine tool according to Modification 4 of the embodiment.
The tool measuring device 65 described with reference to FIGS. 1 to 3 and 8 can be applied to the tool measuring device according to Modification 4 of the embodiment.
In Modified Example 4 of the present embodiment, the tool measuring device 65 confirms that the tool 60 is securely attached to the tool pot 50 .
A specific description will be given with reference to FIG.
The storage unit 240 stores information indicating the specified value of the tool holder tip position length of the tool 60 .
The tool magazine 10 positions the tools 60 at the magazine index position MP. The tool measuring device 65 captures an image of the tool 60 positioned at the magazine indexing position MP with the imaging units 62a and 62b. The imaging processing unit 190 of the control device 115 causes the imaging unit 62a and the imaging unit 62b to image the tool 60 positioned at the tool standby position TP, and outputs image information obtained by imaging to the measurement unit 192. .

測定部192は、撮像処理部190が出力した画像情報に基づいて、工具60の工具ホルダ先端位置長と、工具先端位置長とを測定する。測定部192は、測定することによって得られた工具60の工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを判定部230に出力する。
判定部230は、測定部192が出力した工具60の工具ホルダ先端長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを取得する。
判定部230は、記憶部240に記憶している工具ホルダ先端長の指定値を示す情報を取得する。
判定部230は、記憶部240に記憶している工具ホルダ先端長の指定値を示す情報と、測定部192から取得した工具ホルダ先端長を示す情報とに基づいて、工具ポット50に工具60がきちんと取り付けられているか否かを判定する。具体的には、判定部230は、測定部192が測定した工具ホルダ先端長から、取得した工具ホルダ先端長の指定値を減算した値である工具ホルダ先端位置長減算値が、先端位置長基準値P未満である場合、工具ポット50に、工具60がきちんと差し込まれていると判定する。判定部230は、工具ホルダ先端位置長減算値が、先端位置長基準値P以上である場合、工具ポット50に、工具60がきちんと差し込まれていないと判定する。
判定部230は、工具60を判定した結果を、表示部250に出力する。表示部250は、判定部230が出力した工具60の判定結果を示す情報を表示する。
判定部230によって、工具60がきちんと差し込まれていると判定された場合、以下の処理が引き続き行われる。
指令部260には、工具60の工具突出長の指定値を示す情報が記憶される。指令部260は、工具60の折損を検出する指令である工具折損検出指令を、判定部230に出力する。この工具折損検出指令には、工具突出長の指定値を示す情報が含まれる。
例えば、指令部260は、以下の工具折損検出指令を、判定部230に出力する。
The measurement unit 192 measures the tool holder tip position length and the tool tip position length of the tool 60 based on the image information output by the imaging processing unit 190 . The measurement unit 192 outputs information indicating the tool holder tip position length of the tool 60 obtained by the measurement and information indicating the tool tip position length to the determination unit 230 .
The determination unit 230 acquires the information indicating the tool holder tip length of the tool 60 and the information indicating the tool tip position length output by the measurement unit 192 .
The determination unit 230 acquires information indicating the specified value of the tip length of the tool holder stored in the storage unit 240 .
Based on the information indicating the designated value of the tip length of the tool holder stored in the storage unit 240 and the information indicating the tip length of the tool holder acquired from the measuring unit 192, the determination unit 230 determines whether the tool 60 is in the tool pot 50. Determine if it is properly attached. Specifically, the determination unit 230 determines that the tool holder tip position length subtraction value, which is a value obtained by subtracting the acquired specified value of the tool holder tip length from the tool holder tip length measured by the measurement unit 192, is the tip position length reference. If it is less than the value P, it is determined that the tool 60 is properly inserted into the tool pot 50 . If the tool holder tip position length subtraction value is equal to or larger than the tip position length reference value P, the determination unit 230 determines that the tool 60 is not properly inserted into the tool pot 50 .
The determination unit 230 outputs the result of determining the tool 60 to the display unit 250 . The display unit 250 displays information indicating the determination result of the tool 60 output by the determination unit 230 .
If the determination unit 230 determines that the tool 60 is properly inserted, the following processing continues.
The command unit 260 stores information indicating the designated value of the tool projection length of the tool 60 . Command unit 260 outputs a tool breakage detection command, which is a command for detecting breakage of tool 60 , to determination unit 230 . This tool breakage detection command includes information indicating the designated value of the tool protrusion length.
For example, command section 260 outputs the following tool breakage detection command to determination section 230 .

(加工プログラム例)
G65 P8006 W100. Q5. H12 T12 ← 1回雑像の工具折損検出指令
_____←加工プログラム
M6 ← ATC交換指令
(Example of machining program)
G65 P8006 W100. Q5. H12 T12 ← Once miscellaneous image tool breakage detection command ______← Machining program M6 ← ATC replacement command

(プログラムの説明)
G65:マクロプログラムの宣言
P8006:1回の撮像で判定する工具
W100.:ホルダ先端の長さ[mm]
Q5.:ドリル工具の三角山の高さ
H:工具長補正番号・・・この番号のメモリに工具長のデータが格納されている。
(program description)
G65: Declaration of macro program P8006: Tool for judging by one imaging W100. : Length of holder tip [mm]
Q5. : Height of triangular crest of drill tool H: Tool length correction number... The tool length data is stored in the memory of this number.

判定部230は、指令部260が出力した工具折損検出指令を取得し、取得した工具折損検出指令に基づいて、導出部194に、工具突出長を導出することを要求する工具突出長導出要求を出力する。導出部194は、判定部230が出力した工具突出長導出要求を取得し、取得した工具突出長導出要求に基づいて、測定部192から、工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを取得する。
導出部194は、測定部192から取得した工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とを取得し、取得した工具ホルダ先端位置長を示す情報と、工具先端位置長を示す情報とに基づいて、工具突出長を導出する。導出部194は、導出した工具突出長を示す情報を、判定部230に出力する。
The determination unit 230 acquires the tool breakage detection command output by the command unit 260, and based on the acquired tool breakage detection command, issues a tool protrusion length derivation request to the derivation unit 194 to derive the tool protrusion length. Output. The derivation unit 194 acquires the tool projection length derivation request output by the determination unit 230, and based on the acquired tool projection length derivation request, obtains information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length from the measurement unit 192. to obtain information indicating
The derivation unit 194 acquires the information indicating the tool holder tip position length and the information indicating the tool tip position length obtained from the measurement unit 192, and calculates the obtained information indicating the tool holder tip position length and the tool tip position length. Based on the information shown, the tool projection length is derived. The derivation unit 194 outputs information indicating the derived tool protrusion length to the determination unit 230 .

判定部230は、導出部194が出力した工具突出長を示す情報を取得する。判定部230は、取得した工具突出長を示す情報に基づいて、工具60の形状と、位置とを判定する。具体的には、判定部230は、取得した工具突出長を示す情報に基づいて、工具60の折損と、抜けとを判定する。判定部230は、工具折損検出指令に含まれる工具突出長の指定値を示す情報と、加工に使用した後の工具60の工具突出長を示す情報とを取得する。判定部230は、工具突出長の指定値を示す情報と、加工に使用した後の工具60の工具突出長を示す情報とに基づいて、工具突出長の指定値から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算し、工具突出長の指定値から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいか否かを判定する。
判定部230は、工具突出長の指定値から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値よりも大きいと判定した場合には、工具60は折損していると判定する。
判定部230は、工具突出長の指定値から加工に使用した後の工具60の工具突出長を減算した結果が、突出長閾値未満と判定した場合には、工具60が抜けていると判定する。判定部230は、工具60を判定した結果を、表示部250に出力する。
表示部250は、判定部230が出力した工具60の判定結果を示す情報を表示する。
The determination unit 230 acquires information indicating the tool protrusion length output by the derivation unit 194 . The determination unit 230 determines the shape and position of the tool 60 based on the acquired information indicating the tool protrusion length. Specifically, the determination unit 230 determines whether the tool 60 is broken or missing based on the acquired information indicating the tool protrusion length. The determination unit 230 acquires information indicating the specified value of the tool protrusion length included in the tool breakage detection command and information indicating the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining. Based on the information indicating the specified value of the tool protrusion length and the information indicating the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining, the determining unit 230 determines the tool after being used for machining from the specified value of the tool protrusion length. 60 is subtracted, and it is determined whether or not the result of subtracting the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining from the designated value of the tool protrusion length is greater than the protrusion length threshold value.
If the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the tool 60 after being used for machining from the designated value of the tool protrusion length is greater than the protrusion length threshold value, the tool 60 is broken. I judge.
If the determination unit 230 determines that the result of subtracting the tool protrusion length of the tool 60 after being used for processing from the specified value of the tool protrusion length is less than the protrusion length threshold value, it determines that the tool 60 is missing. . The determination unit 230 outputs the result of determining the tool 60 to the display unit 250 .
The display unit 250 displays information indicating the determination result of the tool 60 output by the determination unit 230 .

実施形態の変形例4によれば、加工に使用した後の工具60を撮像することによって得られる撮像画像に基づいて、その工具60が、工具ポット50にきちんと差し込まれているか否かを判定できる。このため、実施形態の変形例2で説明したように、差し込み検出用工具を使用することなく、加工対象物の加工を行うプロセスのなかで、工具60が、工具ポット50にきちんと取り付けられているか否かを判定できる。
実施形態の変形例4によれば、加工の使用する前の工具60を撮像することなく、加工に使用した後の工具60を撮像することによって得られる撮像画像に基づいて、折損が生じているか否か、抜けが生じているか否かを判定できる。このため、加工の使用する前の工具60を撮像する処理を省略できるため、処理時間を短縮できる。
According to the modification 4 of the embodiment, it is possible to determine whether the tool 60 is properly inserted into the tool pot 50 based on the captured image obtained by capturing the image of the tool 60 after being used for processing. . Therefore, as described in the modification 2 of the embodiment, it is necessary to check whether the tool 60 is properly attached to the tool pot 50 during the process of machining the workpiece without using the insertion detection tool. can determine whether or not
According to the modification 4 of the embodiment, whether or not breakage has occurred is determined based on the captured image obtained by capturing the image of the tool 60 after being used for processing without capturing the image of the tool 60 before being used for processing. It can be determined whether or not omission has occurred. Therefore, the process of capturing an image of the tool 60 before being used for machining can be omitted, thereby shortening the processing time.

<構成例>
一構成例として、自動工具交換装置を備える工作機械において、工具マガジン内に格納された工具を撮像する工具測定装置であって、工具測定装置は、工具収納室に固定され、工具マガジンに固定された合マークと工具ホルダ先端と工具先端とが同時に映った撮影画像を、加工前の工具と加工後の工具とについて取得し、取得した加工前の工具と加工後の工具とについての撮影画像の合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを測定する測定部と、測定部が測定した工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とに基づいて、工具ホルダ先端位置から前記工具先端位置までの距離である工具突出長を導出する導出部と、導出部が導出した加工前の工具の工具突出長である加工前突出長と、加工後の工具の工具突出長である加工後突出長とに基づいて、加工前突出長と加工後突出長との差が突出長閾値よりも大きい場合には工具が折損していると判定し、加工前突出長と加工後突出長との差が突出長閾値未満である場合には工具の抜けと判定する判定部と、判定部によって判定された結果に基づいて、次加工の停止又は予備工具への交換を指示する情報を表示する表示部とを備える、工具測定装置である。
<Configuration example>
As one configuration example, in a machine tool equipped with an automatic tool changer, there is provided a tool measuring device for capturing an image of a tool stored in a tool magazine, the tool measuring device being fixed in a tool storage chamber and fixed to the tool magazine. Captured images of the tool before machining and the tool after machining, in which the match mark, the tip of the tool holder, and the tip of the tool are captured at the same time, are acquired, and the captured images of the acquired tool before machining and the tool after machining are obtained. Using the position of the match mark as a reference, the measuring unit measures the tool holder tip position length and the tool tip position length. A derivation unit for deriving the tool projection length, which is the distance from to the tip position of the tool, a pre-machining projection length that is the tool projection length of the tool before processing derived by the derivation unit, and a tool projection length of the tool after processing. Based on a certain post-machining protrusion length, if the difference between the pre-machining protrusion length and the post-machining protrusion length is greater than a protrusion length threshold value, it is determined that the tool is broken, and the pre-machining protrusion length and the post-machining protrusion length are determined. A determination unit that determines that the tool has come off if the difference between the length and the length is less than the projection length threshold, and information that instructs to stop the next machining or replace with a spare tool based on the result determined by the determination unit. and a display for displaying.

一構成例として、撮影画像を生成する撮像部と、工具と、撮像部と前記工具とを結んだ直線上で、且つ前記工具に対して前記撮像部の反対側に背景が位置し、前記工具測定装置は、前記背景に、反射光方式と直接光方式とのいずれかで照明する第1照明部と、前記撮像部と前記工具とを結んだ直線から90度以内の角度で、前記工具と前記背景とを結んだ線の方向に向かって照明する第2照明部とを備える。
一構成例として、前記測定部は、長さと径とが正確に測定された工具である第1基準工具が撮像された第1撮影画像に基づいて、長さの測定精度と径の測定精度との補正を行い、前記判定部は、前記第1基準工具よりも、工具の突出する部分が折損判断設定値の分だけ長く、且つ先端が尖っている第2基準工具が撮像された第2撮影画像と、前記第1撮影画像とに基づいて、欠損を検知できることを確認する。
一構成例として、工具の折損を検出する指令である工具折損検出指令を生成する指令部を備え、前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長が、前記工具折損検出指令に含まれる工具ホルダ先端位置長よりも、ホルダ長さ閾値以上長い場合に、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定し、前記表示部は、前記判定部が前記工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定した場合に、異常が発生したことを示す情報を表示する。
一構成例として、前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、前記測定部は、前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである合マーク工具長を測定し、前記判定部は、前記合マーク工具長と、合マーク工具長の基準の長さとの差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンが備える駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生したことを表示する。
一構成例として、前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、前記測定部は、前記工具マガジンが備えるチェーンを第1の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第1合マーク工具長と、前記チェーンを第2の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第2合マーク工具長とを測定し、前記判定部は、前記第1合マーク工具長と第2合マーク工具長との差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンの駆動系にバックラッシが生じていると判定し、前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生したことを表示する。
一構成例として、前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長と、工具ホルダ先端位置長の指定値との差が突出長閾値よりも長い場合には、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定する。
As one configuration example, an imaging unit that generates a photographed image, a tool, a background on a straight line connecting the imaging unit and the tool, and on the opposite side of the imaging unit with respect to the tool, the tool The measuring device illuminates the background by either a reflected light method or a direct light method, and the tool at an angle within 90 degrees from a straight line connecting the imaging unit and the tool. A second illumination unit that illuminates in a direction of a line connecting the background.
As one configuration example, the measurement unit measures the length measurement accuracy and the diameter measurement accuracy based on a first photographed image of a first reference tool, which is a tool whose length and diameter are accurately measured. and the judging unit performs a second photographing in which a second reference tool having a protruding portion longer than that of the first reference tool by the set value for breakage judgment and a sharp tip is captured It is confirmed that loss can be detected based on the image and the first captured image.
As one configuration example, a command unit for generating a tool breakage detection command that is a command for detecting breakage of a tool is provided, and the determination unit determines whether the tool holder tip position length is included in the tool breakage detection command. If the tool is longer than the position length by a holder length threshold value or more, it is determined that the tool is improperly attached to the tool pot, and the display unit determines that the tool is improperly attached to the tool pot. If it is determined that an abnormality has occurred, information indicating that an abnormality has occurred is displayed.
As one configuration example, when the longitudinal direction of the tool is the X-axis and the direction orthogonal to the X-axis is the Z-axis, the match mark is formed parallel to the Z-axis, and the measurement unit The match mark tool length, which is the length of a perpendicular drawn from the tip of the mark to a line extending from the center line in the short side direction of the tool, is measured. When the absolute value of the difference from the reference length is equal to or greater than the length threshold value, it is determined that the backlash of the drive system provided in the tool magazine has increased, and the display unit determines that the backlash of the drive system has increased. has increased, it is displayed that an abnormality has occurred.
As one configuration example, when the longitudinal direction of the tool is the X-axis and the direction perpendicular to the X-axis is the Z-axis, the matching mark is formed parallel to the Z-axis, and the measuring unit It is the length of a perpendicular line drawn from the tip of the match mark obtained when the tool is positioned by rotating the chain provided in the magazine in the first direction to a line extending the center line of the short side of the tool. The first match mark tool length and the center line in the short side direction of the tool, which is obtained when the tool is positioned by rotating the chain in the second direction, are set on a line extending from the tip of the match mark. The second match mark tool length, which is the length of the perpendicular line, is measured, and the determination unit determines that the absolute value of the difference between the first match mark tool length and the second match mark tool length is equal to or greater than the length threshold. In this case, it is determined that a backlash occurs in the drive system of the tool magazine, and the display unit displays that an abnormality has occurred when the determination unit determines that the backlash of the drive system has increased. .
As one configuration example, the determination unit determines that the tool is not properly attached to the tool pot when a difference between the tool holder tip position length and a specified value of the tool holder tip position length is longer than a projection length threshold value. It is determined that

以上、本発明の実施形態及びその変形例を説明したが、これらの実施形態及びその変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態及びその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、前述の制御装置115は内部にコンピュータを有している。そして、前述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Although the embodiments of the present invention and their modifications have been described above, these embodiments and their modifications are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments and their modifications can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
Note that the control device 115 described above has a computer therein. The process of each process of each apparatus described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by reading and executing this program by a computer. Here, the computer-readable recording medium refers to magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like. Alternatively, the computer program may be distributed to a computer via a communication line, and the computer receiving the distribution may execute the program.
Further, the program may be for realizing part of the functions described above. Further, it may be a so-called difference file (difference program) that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in the computer system.

1…工作機械、10…工具マガジン、20…駆動モータ、30a、30b…ホイール、40…チェーン、50…工具ポット、60…工具、62a、62b、170…撮像部、65…工具測定装置、70…ベース、75…工具スイング装置、72…X軸ガイドレール、74…Z軸ガイドレール、88…パレット、90A、90B…照明装置、パレット、105…隔壁、107…シャッター、100…工具収納室、110…加工室、115…制御装置、120…ATCチェンジャ、130…コラム、132…Y軸ガイドレール、134…主軸ヘッド、140…反射体、145…透過体、150、160…保護カバー、180…照明制御部、190…撮像処理部、192…測定部、194…導出部、220…工具マガジン駆動部、230…判定部、240…記憶部、250…表示部、260…指令部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Machine tool 10... Tool magazine 20... Drive motor 30a, 30b... Wheel 40... Chain 50... Tool pot 60... Tool 62a, 62b, 170... Imaging part 65... Tool measuring device 70 Base 75 Tool swing device 72 X-axis guide rail 74 Z-axis guide rail 88 Pallet 90A, 90B Lighting device Pallet 105 Partition wall 107 Shutter 100 Tool storage room DESCRIPTION OF SYMBOLS 110... Processing chamber 115... Control device 120... ATC changer 130... Column 132... Y-axis guide rail 134... Spindle head 140... Reflector 145... Transmissive body 150, 160... Protective cover 180... Illumination control unit 190 Imaging processing unit 192 Measurement unit 194 Derivation unit 220 Tool magazine drive unit 230 Determination unit 240 Storage unit 250 Display unit 260 Command unit

Claims (7)

自動工具交換装置を備える工作機械において、工具マガジン内に格納された工具を撮像する工具測定装置であって、
前記工具測定装置は、
工具収納室に固定され、
工具マガジンに固定された合マークと工具ホルダ先端と工具先端とが同時に映った撮影画像を、加工前の工具と加工後の前記工具とについて取得し、取得した加工前の前記工具と加工後の前記工具とについての前記撮影画像の前記合マークの位置を基準として、工具ホルダ先端位置長と工具先端位置長とを測定する測定部と、
前記測定部が測定した前記工具ホルダ先端位置長と前記工具先端位置長とに基づいて、前記工具ホルダ先端位置から前記工具先端位置までの距離である工具突出長を導出する導出部と、
前記導出部が導出した加工前の前記工具の工具突出長である加工前突出長と、加工後の前記工具の工具突出長である加工後突出長とに基づいて、前記加工前突出長と前記加工後突出長との差が突出長閾値よりも大きい場合には前記工具が折損していると判定し、前記加工前突出長と前記加工後突出長との差が前記突出長閾値未満である場合には前記工具の工具ホルダからの抜けと判定する判定部と、
前記判定部によって判定された結果に基づいて、次加工の停止又は予備工具への交換を指示する情報を表示する表示部と
を備え
前記突出長閾値は、0mmから4mmである、工具測定装置。
A tool measuring device for imaging a tool stored in a tool magazine in a machine tool equipped with an automatic tool changer,
The tool measuring device comprises:
Fixed in the tool storage room,
Captured images of the tool before machining and the tool after machining are obtained in which the matching mark fixed to the tool magazine, the tip of the tool holder, and the tip of the tool are captured at the same time, and the obtained tool before machining and the tool after machining are obtained. a measuring unit that measures the tool holder tip position length and the tool tip position length with reference to the position of the matching mark of the captured image of the tool;
a derivation unit for deriving a tool protrusion length, which is the distance from the tool holder tip position to the tool tip position, based on the tool holder tip position length and the tool tip position length measured by the measuring unit;
Based on the pre-machining protruding length, which is the tool protruding length of the tool before machining derived by the deriving part, and the post-machining protruding length, which is the tool protruding length of the tool after machining, the pre-machining protruding length and the If the difference from the post-machining protrusion length is greater than the protrusion length threshold value, it is determined that the tool is broken, and the difference between the pre-machining protrusion length and the post-machining protrusion length is less than the protrusion length threshold value. a determination unit that determines that the tool is removed from the tool holder when the
a display unit that displays information instructing to stop the next machining or replace with a spare tool based on the result determined by the determination unit ;
The tool measuring device , wherein the protrusion length threshold is between 0 mm and 4 mm .
前記撮影画像を生成する撮像部と、前記工具と、前記撮像部と前記工具とを結んだ直線上で、且つ前記工具に対して前記撮像部の反対側に背景が位置し、
前記工具測定装置は、
前記背景に、反射光方式と直接光方式とのいずれかで照明する第1照明部と、
前記撮像部と前記工具とを結んだ直線から90度以内の角度で、前記工具と前記背景とを結んだ線の方向に向かって照明する第2照明部と
を備える、請求項1に記載の工具測定装置。
A background is positioned on a straight line connecting an imaging unit that generates the photographed image, the tool, and the imaging unit and the tool, and on the opposite side of the tool from the imaging unit,
The tool measuring device comprises:
a first illumination unit that illuminates the background by either a reflected light method or a direct light method;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a second lighting unit that illuminates in a direction of a line connecting the tool and the background at an angle within 90 degrees from a straight line connecting the imaging unit and the tool. Tool measuring device.
前記測定部は、長さと径とが正確に測定された工具である第1基準工具が撮像された第1撮影画像に基づいて、長さの測定精度と径の測定精度との補正を行い、
前記判定部は、前記第1基準工具よりも、工具の突出する部分が折損判断設定値の分だけ長く、且つ先端が尖っている第2基準工具が撮像された第2撮影画像と、前記第1撮影画像とに基づいて、欠損を検知できることを確認する、請求項1に記載の工具測定装置。
The measuring unit corrects the length measurement accuracy and the diameter measurement accuracy based on a first photographed image of a first reference tool, which is a tool whose length and diameter are accurately measured,
The judging unit comprises a second photographed image of a second reference tool having a protruding portion longer than that of the first reference tool by a set value for breakage judgment and a sharp tip; 2. The tool measuring device according to claim 1, wherein it is confirmed that a chipping can be detected based on one photographed image.
工具の折損を検出する指令である工具折損検出指令を生成する指令部
を備え、
前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長が、前記工具折損検出指令に含まれる工具ホルダ先端位置長よりも、ホルダ長さ閾値以上長い場合に、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定し、
前記表示部は、前記判定部が前記工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定した場合に、異常が発生したことを示す情報を表示する、請求項1に記載の工具測定装置。
a command unit that generates a tool breakage detection command that is a command for detecting tool breakage,
The determination unit determines that the tool is improperly attached to the tool pot when the tool holder tip position length is longer than the tool holder tip position length included in the tool breakage detection command by a holder length threshold value or more. determined to be
2. The tool measuring device according to claim 1, wherein said display unit displays information indicating that an abnormality has occurred when said determination unit determines that said tool is improperly attached to said tool pot.
前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、
前記測定部は、前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである合マーク工具長を測定し、
前記判定部は、前記合マーク工具長と、合マーク工具長の基準の長さとの差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンが備える駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、
前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生したことを表示する、請求項1に記載の工具測定装置。
When the longitudinal direction of the tool is the X-axis and the direction orthogonal to the X-axis is the Z-axis, the match mark is formed parallel to the Z-axis,
The measurement unit measures a match mark tool length, which is the length of a perpendicular line drawn from the tip of the match mark to a line obtained by extending the center line of the short side of the tool,
The determination unit determines that the backlash of the drive system of the tool magazine has increased when the absolute value of the difference between the matching mark tool length and the reference length of the matching mark tool length is equal to or greater than a length threshold value. judge,
2. The tool measuring device according to claim 1, wherein said display unit displays that an abnormality has occurred when said determination unit determines that the backlash of said drive system has increased.
前記工具の長手方向をX軸とし、前記X軸に直交する方向をZ軸とした場合に、前記合マークは、Z軸に平行に形成され、
前記測定部は、前記工具マガジンが備えるチェーンを第1の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第1合マーク工具長と、前記チェーンを第2の方向に旋回させることによって前記工具を位置決めした場合に得られる前記合マークの先端から工具の短辺方向の中心線を延長した線に下した垂線の長さである第2合マーク工具長とを測定し、
前記判定部は、前記第1合マーク工具長と第2合マーク工具長との差の絶対値が、長さ閾値以上である場合に、前記工具マガジンが備える駆動系のバックラッシが大きくなったと判定し、
前記表示部は、前記判定部が前記駆動系のバックラッシが大きくなったと判定した場合に、異常が発生したことを表示する、請求項1に記載の工具測定装置。
When the longitudinal direction of the tool is the X-axis and the direction orthogonal to the X-axis is the Z-axis, the match mark is formed parallel to the Z-axis,
The measuring unit is positioned downward from the tip of the matching mark obtained when the tool is positioned by rotating the chain provided in the tool magazine in the first direction along a line extending from the center line of the tool in the short side direction. a first match mark tool length that is the length of the perpendicular line that extends from the first match mark tool length; Measure the second mating mark tool length, which is the length of the perpendicular to the line extended from
The determination unit determines that the backlash of the drive system provided in the tool magazine has increased when the absolute value of the difference between the first matching mark tool length and the second matching mark tool length is equal to or greater than a length threshold. death,
2. The tool measuring device according to claim 1, wherein said display unit displays that an abnormality has occurred when said determination unit determines that the backlash of said drive system has increased.
前記判定部は、前記工具ホルダ先端位置長と、工具ホルダ先端位置長の指定値との差が先端位置長基準値よりも長い場合には、工具ポットに、前記工具の取り付けが不良であると判定する、請求項1に記載の工具測定装置。 The determination unit determines that the tool is improperly attached to the tool pot when a difference between the tool holder tip position length and a specified value of the tool holder tip position length is longer than a tip position length reference value. 2. The tool measuring device of claim 1, wherein the tool measuring device determines.
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