JP7493331B2 - Machine Tools - Google Patents

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Description

本明細書は、工作機械に関する。 This specification relates to machine tools.

工作機械の一形式として、特許文献1には、仕様情報に基づく光学部品の加工において、計測部にて、加工された光学部品の特性を計測し、加工情報生成部にて、その計測情報と仕様情報に基づいて加工情報を補正し、この補正された加工情報に従って加工装置が光学部品(ワーク)の加工を行う光学部品加工システムが開示されている。この光学部品加工システムは、計測情報部に蓄積された加工後の眼鏡レンズの計測情報(加工後計測情報)に基づき設計情報を補正するための補正情報を生成する機能を持っている補正情報生成部を備えている。 As one type of machine tool, Patent Document 1 discloses an optical component processing system in which, in processing optical components based on specification information, a measurement unit measures the characteristics of the processed optical components, a processing information generation unit corrects the processing information based on the measurement information and specification information, and a processing device processes the optical components (workpieces) according to this corrected processing information. This optical component processing system is equipped with a correction information generation unit that has the function of generating correction information for correcting design information based on measurement information of the processed eyeglass lenses (post-processing measurement information) stored in the measurement information unit.

特開2005-324316号公報JP 2005-324316 A

上述した特許文献1に記載されている工作機械において、加工装置による加工工程の後に計測部による計測工程が配置され、加工工程での加工と計測工程での計測とが連続して行われる場合には、計測工程での加工後の計測情報(加工後計測情報)を使用して生成した補正情報が加工工程で行われている加工に間に合わず加工精度に影響を及ぼすおそれがあった。また、このような問題に対して、加工後計測情報を使用して生成した補正情報が届くのを待って加工工程での加工を行うことにより加工精度を維持するようにしてもよいが、この場合には補正情報が届くまで加工工程での加工を止めるためサイクルタイムが増大するおそれがある。 In the machine tool described in Patent Document 1 mentioned above, when a measurement process by a measurement unit is arranged after a machining process by a machining device and machining in the machining process and measurement in the measurement process are performed consecutively, there is a risk that the correction information generated using the measurement information after machining in the measurement process (post-machining measurement information) will not arrive in time for the machining being performed in the machining process, which could affect the machining accuracy. To address this problem, machining accuracy may be maintained by waiting for the arrival of correction information generated using the post-machining measurement information before performing machining in the machining process, but in this case, machining in the machining process is stopped until the correction information arrives, which could increase the cycle time.

このような事情に鑑みて、本明細書は、サイクルタイムの増大を招くことなく、加工精度を高く維持することができる工作機械を開示する。 In light of these circumstances, this specification discloses a machine tool that can maintain high machining accuracy without increasing cycle time.

本明細書は、ワークの切削をする切削工具が着脱可能に装着されたスライダと、切削指示値にしたがって前記スライダを移動させて前記切削を行う駆動機構と、前記切削工具の累積切削回数及び前記スライダに係る温度から予測補正値を算出し、前記予測補正値に基づいて前記駆動機構を移動させることにより前記切削を制御する制御装置と、を備え、前記予測補正値は、記憶装置に予め記憶されている第1補正ツールと前記累積切削回数とから算出される第1補正値と、前記記憶装置に予め記憶されている第2補正ツールと前記スライダに係る温度とから算出される第2補正値とから算出される工作機械を開示する。 This specification discloses a machine tool comprising: a slider to which a cutting tool for cutting a workpiece is removably attached; a drive mechanism that moves the slider in accordance with a cutting instruction value to perform the cutting; and a control device that calculates a predicted correction value from a cumulative number of cuts of the cutting tool and a temperature associated with the slider, and controls the cutting by moving the drive mechanism based on the predicted correction value , wherein the predicted correction value is calculated from a first correction value calculated from a first correction tool pre-stored in a storage device and the cumulative number of cuts, and a second correction value calculated from a second correction tool pre-stored in the storage device and the temperature associated with the slider .

本開示によれば、切削工具の累積切削回数及びスライダに係る温度から予測される補正値を使用してワークの加工(切削)を行うことにより、工作機械は加工精度を高く維持することが可能となる。また、切削工具の累積切削回数及びスライダに係る温度から予測される補正値を使用することにより、加工(切削)後に計測した計測値を使用することなく、すなわち加工後計測情報を使用した補正情報が届くのを待たずして、加工工程での加工を行うことが可能となり、サイクルタイムの増大を防止することが可能となる。従って、工作機械は、サイクルタイムの増大を招くことなく、加工精度を高く維持することができる。 According to the present disclosure, by performing machining (cutting) of a workpiece using a correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tool and the temperature of the slider, the machine tool is able to maintain high machining accuracy. In addition, by using a correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tool and the temperature of the slider, machining can be performed in the machining process without using measurement values measured after machining (cutting), i.e., without waiting for correction information using post-machining measurement information to arrive, making it possible to prevent an increase in cycle time. Therefore, the machine tool can maintain high machining accuracy without increasing the cycle time.

工作機械が適用された加工システム10を示す正面図である。1 is a front view showing a machining system 10 to which a machine tool is applied. 図1に示す旋盤モジュール30Aを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the lathe module 30A shown in FIG. 1 . 旋盤モジュール30Aを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a lathe module 30A. 図1に示すドリミルモジュール30Bを示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the drill mill module 30B shown in FIG. 1. ドリミルモジュール30Bを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a drill mill module 30B. 図1に示す検測モジュール30Eを示す側面図である。2 is a side view showing the measurement module 30E shown in FIG. 1. 検測モジュール30Eを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a measurement module 30E. 図3に示す制御装置47にて実施されるプログラムを表すフローチャートである。4 is a flowchart showing a program executed by a control device 47 shown in FIG. 3 . 図3に示す制御装置47にて実施されるプログラム(予測補正値の検証サブルーチン)を表すフローチャートである。4 is a flowchart showing a program (subroutine for verifying predicted correction values) executed by a control device 47 shown in FIG. 3 . 図3に示す制御装置47にて実施されるプログラム(補正手段の学習サブルーチン)を表すフローチャートである。4 is a flowchart showing a program (a learning subroutine of a correction means) executed by a control device 47 shown in FIG. 3 . 切削工具43aの累積切削回数と補正量との相関関係を示すマップ(第1補正マップ)である。11 is a map (first correction map) showing the correlation between the cumulative number of cutting operations of a cutting tool 43a and a correction amount. スライダに係る温度と補正量との相関関係を示すマップ(第2補正マップ)である。13 is a map (second correction map) showing the correlation between the temperature and the correction amount related to the slider.

(加工システム)
以下、工作機械が適用された加工システムの一例である一実施形態について説明する。加工システム(ライン生産設備)10は、図1に示すように、複数のベースモジュール20と、そのベースモジュール20に設けられた複数(本実施形態では10個)の作業機モジュール30と、多関節ロボット(以下、ロボットと称する場合もある。)70(例えば、図2参照)と、を備えている。加工システム10は、複数のモジュール(ベースモジュール20や作業機モジュール30)をライン化して構成され、ワークWを機械加工する。以下の説明では、加工システム10に関する「前後」,「左右」,「上下」を、加工システム10の正面側から見た場合における前後,左右,上下として扱うこととする。
(Processing system)
Hereinafter, an embodiment of a machining system to which a machine tool is applied will be described. As shown in FIG. 1, the machining system (line production facility) 10 includes a plurality of base modules 20, a plurality of (ten in this embodiment) work machine modules 30 provided on the base modules 20, and an articulated robot (hereinafter, also referred to as a robot) 70 (see, for example, FIG. 2). The machining system 10 is configured by arranging a plurality of modules (base modules 20 and work machine modules 30) in a line, and machines a workpiece W. In the following description, the terms "front and back", "left and right", and "up and down" regarding the machining system 10 are treated as front and back, left and right, and up and down when viewed from the front side of the machining system 10.

ベースモジュール20は、ワーク搬送装置であるロボット70及びロボット70を制御するロボット制御装置(不図示)を備えている。ロボット70は、マニュピレーション機能を有しておりワークWを解放可能に把持して搬送可能であると共に、移動(自走)機能を有しておりワークWを把持したまま移動可能である。 The base module 20 is equipped with a robot 70, which is a workpiece transport device, and a robot control device (not shown) that controls the robot 70. The robot 70 has a manipulation function and can releasably grasp and transport the workpiece W, and also has a movement (self-propelled) function and can move while grasping the workpiece W.

作業機モジュール30は、複数種類あり、旋盤モジュール30A、ドリミルモジュール30B、加工前ストックモジュール30C、加工後ストックモジュール30D、検測モジュール30E、仮置モジュール30Fなどである。本実施形態においては、作業機モジュール30は、ワークWの搬送方向の上流から下流に向けて、加工前ストックモジュール30C、3台の旋盤モジュール30A、検測モジュール30E、仮置モジュール30F、2台のドリミルモジュール30B、検測モジュール30E及び加工後ストックモジュール30Dが順番に配設されている。すなわち、加工前ストックモジュール30Cにて投入されたワークWは、作業機モジュール30にて順番に加工されて加工後ストックモジュール30Dに搬送される。 There are several types of work machine modules 30, including a lathe module 30A, a drill mill module 30B, a pre-machining stock module 30C, a post-machining stock module 30D, an inspection module 30E, and a temporary placement module 30F. In this embodiment, the work machine modules 30 are arranged in the following order from upstream to downstream in the transport direction of the workpiece W: a pre-machining stock module 30C, three lathe modules 30A, an inspection module 30E, a temporary placement module 30F, two drill mill modules 30B, an inspection module 30E, and a post-machining stock module 30D. In other words, the workpiece W input in the pre-machining stock module 30C is processed in order in the work machine module 30 and transported to the post-machining stock module 30D.

(旋盤モジュール)
旋盤モジュール30Aは、旋盤がモジュール化されたものである。旋盤は、加工対象物であるワークWを回転させて、固定した切削工具43aで加工する「工作機械」である。旋盤モジュール30Aは、図2に示すように、可動ベッド41、主軸台42、工具台43、工具台移動装置44、加工室45、走行室46及びモジュール制御装置47(以下、制御装置47と称する場合もある。)を有している。
(Lathe module)
The lathe module 30A is a modularized lathe. A lathe is a "machine tool" that rotates a workpiece W, which is an object to be machined, and processes the workpiece W with a fixed cutting tool 43a. As shown in FIG. 2, the lathe module 30A has a movable bed 41, a headstock 42, a tool table 43, a tool table moving device 44, a processing chamber 45, a traveling chamber 46, and a module control device 47 (hereinafter, sometimes referred to as the control device 47).

可動ベッド41は、複数の車輪41aを介してベースモジュール20に設けられたレール(不図示)上を前後方向に沿って移動する。主軸台42は、ワークWを回転可能に保持するものである。主軸台42は、前後方向に沿って水平に配置された主軸42aを回転可能に支持する。主軸42aの先端部にはワークWを把持するチャック42bが設けられる。主軸42aは、回転伝達機構42cを介してサーボモータ42dによって回転駆動される。 The movable bed 41 moves in the front-rear direction on rails (not shown) provided on the base module 20 via multiple wheels 41a. The headstock 42 rotatably holds the workpiece W. The headstock 42 rotatably supports the spindle 42a, which is arranged horizontally in the front-rear direction. A chuck 42b that grips the workpiece W is provided at the tip of the spindle 42a. The spindle 42a is rotated by a servo motor 42d via a rotation transmission mechanism 42c.

工具台43は、切削工具43aに送り運動を与える装置である。工具台43は、いわゆるタレット型の工具台であり、ワークWの切削をする複数の切削工具43aが装着される工具保持部43bと、工具保持部43bを回転可能に支持するとともに所定の切削位置に位置決め可能である回転駆動部43cと、を有している。 The tool table 43 is a device that provides a feed motion to the cutting tools 43a. The tool table 43 is a so-called turret-type tool table, and has a tool holding section 43b on which multiple cutting tools 43a for cutting the workpiece W are attached, and a rotation drive section 43c that rotatably supports the tool holding section 43b and can be positioned at a predetermined cutting position.

工具台移動装置44は、工具台43ひいては切削工具43aを上下方向(X軸方向)及び前後方向(Z軸方向)に沿って移動させる装置である。工具台移動装置44は、工具台43をX軸方向に沿って移動させるX軸駆動装置44aと、工具台43をZ軸方向に沿って移動させるZ軸駆動装置44bとを有している。 The tool table moving device 44 is a device that moves the tool table 43 and therefore the cutting tool 43a in the up-down direction (X-axis direction) and the front-back direction (Z-axis direction). The tool table moving device 44 has an X-axis drive device 44a that moves the tool table 43 in the X-axis direction, and a Z-axis drive device 44b that moves the tool table 43 in the Z-axis direction.

X軸駆動装置44aは、可動ベッド41に設けられたコラム48に対して上下方向に沿って摺動可能に取り付けられたX軸スライダ44a1と、X軸スライダ44a1を移動させるためのサーボモータ44a2とを有している。Z軸駆動装置44bは、X軸スライダ44a1に対して前後方向に沿って摺動可能に取り付けられたZ軸スライダ44b1と、Z軸スライダ44b1を移動させるためのサーボモータ44b2とを有している。Z軸スライダ44b1には、工具台43が取り付けられている。工具台43(工具保持部43b)は、切削工具43aが着脱可能に装着される「スライダ」である。尚、「スライダ」は、工具台43とZ軸スライダ44b1とにより構成してもよく、これらにX軸スライダ44a1を加えたもので構成するようにしてもよい。また、工具台移動装置44は、切削指示値にしたがって前記「スライダ」を移動させて切削を行う「駆動機構」である。切削指示値は、切削工具43aによりワークWを切削目標値だけ切削するべく駆動機構を制御するための制御指示値である。 The X-axis drive unit 44a has an X-axis slider 44a1 slidably attached to a column 48 provided on the movable bed 41 along the vertical direction, and a servo motor 44a2 for moving the X-axis slider 44a1. The Z-axis drive unit 44b has a Z-axis slider 44b1 slidably attached to the X-axis slider 44a1 along the front-rear direction, and a servo motor 44b2 for moving the Z-axis slider 44b1. The tool table 43 is attached to the Z-axis slider 44b1. The tool table 43 (tool holding portion 43b) is a "slider" to which the cutting tool 43a is detachably attached. The "slider" may be composed of the tool table 43 and the Z-axis slider 44b1, or may be composed of these plus the X-axis slider 44a1. The tool table moving device 44 is a "drive mechanism" that moves the "slider" according to a cutting instruction value to perform cutting. The cutting instruction value is a control instruction value for controlling the drive mechanism so that the cutting tool 43a cuts the workpiece W by the cutting target value.

加工室45は、ワークWを加工するための部屋(空間)であり、加工室45内には、チャック42b、工具台43(切削工具43a、工具保持部43b及び回転駆動部43c)が収容されている。加工室45は、前壁45a、天井壁45b、左右壁及び後壁(何れも不図示)によって区画されている。前壁45aには、ワークWが入出される入出口45a1が形成されている。入出口45a1は、図示しないモータによって駆動するシャッタ45cによって開閉される。尚、シャッタ45cの開状態(開位置)を実線にて、閉状態(閉位置)を二点鎖線にて示す。 The machining chamber 45 is a room (space) for machining the workpiece W, and houses the chuck 42b and the tool stand 43 (cutting tool 43a, tool holder 43b, and rotary drive unit 43c) in the machining chamber 45. The machining chamber 45 is partitioned by a front wall 45a, a ceiling wall 45b, left and right walls, and a rear wall (none of which are shown). The front wall 45a is formed with an entrance/exit 45a1 through which the workpiece W enters and exits. The entrance/exit 45a1 is opened and closed by a shutter 45c driven by a motor (not shown). The open state (open position) of the shutter 45c is indicated by a solid line, and the closed state (closed position) is indicated by a two-dot chain line.

走行室46は、加工室45の入出口45a1に臨んで設けられた部屋(空間)である。走行室46は、前壁45a及び前面パネル31によって区画されている。走行室46内は、ロボット70が走行可能である。前面パネル31は、開閉可能な扉である。 The travel chamber 46 is a room (space) facing the entrance/exit 45a1 of the processing chamber 45. The travel chamber 46 is partitioned by a front wall 45a and a front panel 31. The robot 70 can travel inside the travel chamber 46. The front panel 31 is a door that can be opened and closed.

(モジュール制御装置、入出力装置など)
制御装置(モジュール制御装置)47は、回転駆動部43c、工具台移動装置44などを駆動制御する制御装置である。制御装置47は、図3に示すように、入出力装置47a、記憶装置47b、通信装置47c、主軸42a、回転駆動部43c、工具台移動装置44及び温度センサ49に接続されている。制御装置47は、マイクロコンピュータ(不図示)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも不図示)を備えている。CPUは、各種プログラムを実施して、入出力装置47a、記憶装置47b及び通信装置47cからデータを取得したり、入出力装置47a、主軸42a、回転駆動部43c及び工具台移動装置44を制御したりする。RAMは同プログラムの実施に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ROMは前記プログラムを記憶するものである。
(Module control devices, input/output devices, etc.)
The control device (module control device) 47 is a control device that drives and controls the rotary drive unit 43c, the tool table moving device 44, and the like. As shown in FIG. 3, the control device 47 is connected to an input/output device 47a, a storage device 47b, a communication device 47c, the spindle 42a, the rotary drive unit 43c, the tool table moving device 44, and a temperature sensor 49. The control device 47 has a microcomputer (not shown), and the microcomputer has an input/output interface, a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown) that are connected via a bus. The CPU executes various programs to obtain data from the input/output device 47a, the storage device 47b, and the communication device 47c, and to control the input/output device 47a, the spindle 42a, the rotary drive unit 43c, and the tool table moving device 44. The RAM temporarily stores variables necessary for executing the programs, and the ROM stores the programs.

入出力装置47aは、図1に示すように、作業機モジュール30の前面に設けられており、作業者が各種設定、各種指示などを制御装置47に入力したり、作業者に対して運転状況やメンテナンス状況などの情報を表示したりするためのものである。入出力装置47aは、HMI(ヒューマンマシンインターフェース)、マンマシンインターフェースなどの人間と機械とが情報をやり取りする装置である。 As shown in FIG. 1, the input/output device 47a is provided on the front of the work machine module 30 and allows the worker to input various settings and instructions to the control device 47 and displays information such as the operating status and maintenance status to the worker. The input/output device 47a is a device that exchanges information between humans and machines, such as an HMI (human machine interface).

記憶装置47bは、旋盤モジュール30Aの制御に係るデータ、例えば、制御プログラム、制御プログラムで使用するパラメータ、各種設定や各種指示に関するデータ、ワークWの設計値(寸法)、予測補正値の検証結果などを記憶している。通信装置47cは、インターネットを介して、同一加工システム内における他のモジュールとの間の相互通信、異なる加工システムとの間の相互通信、又は複数の加工システムを統括管理する統括コンピュータとの間の相互通信を行うための装置である。温度センサ49は、スライダに係る温度を検出する温度センサ(後述する)であり、検出結果を制御装置47に出力する。 The storage device 47b stores data related to the control of the lathe module 30A, such as the control program, parameters used in the control program, data related to various settings and instructions, design values (dimensions) of the workpiece W, and verification results of predicted correction values. The communication device 47c is a device for performing intercommunication with other modules in the same machining system, intercommunication with different machining systems, or intercommunication with a general computer that manages multiple machining systems, via the Internet. The temperature sensor 49 is a temperature sensor (described later) that detects the temperature of the slider and outputs the detection result to the control device 47.

(ドリミルモジュール)
ドリミルモジュール30Bは、ドリルによる孔開けやミーリング加工等を行うマシニングセンタがモジュール化されたものである。マシニングセンタは、固定したワークWに対し、回転する工具(回転工具)を押し当てて加工する「工作機械」である。ドリミルモジュール30Bは、図4に示すように、可動ベッド51、主軸ヘッド52、主軸ヘッド移動装置53、ワークテーブル54、加工室55、走行室56及びモジュール制御装置57(本明細書にて制御装置57と称する場合もある。)を有している。
(Drimill module)
The Drimill module 30B is a modularized machining center that performs drilling, milling, etc. The machining center is a "machine tool" that processes a fixed workpiece W by pressing a rotating tool (rotating tool) against it. As shown in Fig. 4, the Drimill module 30B has a movable bed 51, a spindle head 52, a spindle head moving device 53, a work table 54, a processing chamber 55, a traveling chamber 56, and a module control device 57 (sometimes referred to as the control device 57 in this specification).

可動ベッド51は、複数の車輪51aを介してベースモジュール20に設けられたレール(不図示)上を前後方向に沿って移動する。主軸ヘッド52は、主軸52aを回転可能に支持する。主軸52aの先端(下端)部には、ワークWの切削をする切削工具52b(例えば、ドリルやエンドミル等)が主軸チャックを介して装着可能である。主軸52aは、サーボモータ52cによって回転駆動される。主軸チャックは、切削工具52bをクランプ/アンクランプする。 The movable bed 51 moves in the front-rear direction on rails (not shown) provided on the base module 20 via multiple wheels 51a. The spindle head 52 rotatably supports the spindle 52a. A cutting tool 52b (e.g., a drill or an end mill) for cutting the workpiece W can be attached to the tip (lower end) of the spindle 52a via a spindle chuck. The spindle 52a is rotated by a servo motor 52c. The spindle chuck clamps/unclamps the cutting tool 52b.

主軸ヘッド移動装置53は、主軸ヘッド52ひいては切削工具52bを上下方向(Z軸方向)、前後方向(Y軸方向)及び左右方向(X軸方向)に沿って移動させる装置である。主軸ヘッド移動装置53は、主軸ヘッド52をZ軸方向に沿って移動させるZ軸駆動装置53aと、主軸ヘッド52をX軸方向に沿って移動させるX軸駆動装置53bと、主軸ヘッド52をY軸方向に沿って移動させるY軸駆動装置53cと、を有している。Z軸駆動装置53aは、X軸スライダ53eに対して摺動可能に取り付けられたZ軸スライダ53dをZ軸方向に沿って移動させる。X軸駆動装置53bは、Y軸スライダ53fに対して摺動可能に取り付けられたX軸スライダ53eをX軸方向に沿って移動させる。Y軸駆動装置53cは、可動ベッド51に設けられた本体58に対して摺動可能に取り付けられたY軸スライダ53fをY軸方向に沿って移動させる。Z軸駆動装置53a、X軸駆動装置53b及びY軸駆動装置53cは、内蔵のサーボモータを駆動源として機能する。 The spindle head moving device 53 is a device that moves the spindle head 52 and thus the cutting tool 52b in the up-down direction (Z-axis direction), the front-back direction (Y-axis direction), and the left-right direction (X-axis direction). The spindle head moving device 53 has a Z-axis drive device 53a that moves the spindle head 52 along the Z-axis direction, an X-axis drive device 53b that moves the spindle head 52 along the X-axis direction, and a Y-axis drive device 53c that moves the spindle head 52 along the Y-axis direction. The Z-axis drive device 53a moves the Z-axis slider 53d slidably attached to the X-axis slider 53e along the Z-axis direction. The X-axis drive device 53b moves the X-axis slider 53e slidably attached to the Y-axis slider 53f along the X-axis direction. The Y-axis drive device 53c moves the Y-axis slider 53f slidably attached to the main body 58 provided on the movable bed 51 along the Y-axis direction. The Z-axis drive unit 53a, the X-axis drive unit 53b, and the Y-axis drive unit 53c use built-in servo motors as drive sources.

Z軸スライダ53dには、主軸ヘッド52が取り付けられている。主軸ヘッド52(主軸52a)は、切削工具52bが着脱可能に装着される「スライダ」である。尚、「スライダ」は、主軸ヘッド52とZ軸スライダ53dとにより構成してもよく、これらにX軸スライダ53eを加えたもので構成するようにしてもよく、さらにY軸スライダ53fを加えたもので構成するようにしてもよい。また、主軸ヘッド移動装置53は、切削指示値にしたがって前記「スライダ」を移動させて切削を行う「駆動機構」である。 The spindle head 52 is attached to the Z-axis slider 53d. The spindle head 52 (spindle 52a) is a "slider" to which the cutting tool 52b is removably attached. The "slider" may be composed of the spindle head 52 and the Z-axis slider 53d, or may be composed of these plus the X-axis slider 53e, or may be composed of the Y-axis slider 53f. The spindle head moving device 53 is a "drive mechanism" that moves the "slider" according to cutting command values to perform cutting.

ワークテーブル54は、ワークWを固定保持する。ワークテーブル54は、本体58の前面に設けられたワークテーブル回転装置54aに固定されている。ワークテーブル回転装置54aは、前後方向に沿って延びる軸線まわりに回転駆動される。これにより、ワークWを所望の角度に傾斜させた状態で切削工具52bにより加工することができる。尚、ワークテーブル54は、本体58の前面に直接固定してもよい。また、ワークテーブル54は、ワークWを把持するチャック54bが設けられている。 The work table 54 holds the workpiece W in a fixed position. The work table 54 is fixed to a work table rotation device 54a provided on the front surface of the main body 58. The work table rotation device 54a is driven to rotate about an axis extending along the front-rear direction. This allows the workpiece W to be machined by the cutting tool 52b while being tilted at a desired angle. The work table 54 may be fixed directly to the front surface of the main body 58. The work table 54 is also provided with a chuck 54b for gripping the workpiece W.

加工室55は、ワークWを加工するための部屋(空間)であり、加工室55内には、主軸52a、切削工具52b、ワークテーブル54、ワークテーブル回転装置54aが収容されている。加工室55は、前壁55a、天井壁55b、左右壁及び後壁(何れも不図示)によって区画されている。前壁55aには、ワークWが入出される入出口55a1が形成されている。入出口55a1は、図示しないモータによって駆動するシャッタ55cによって開閉される。尚、シャッタ55cの開状態(開位置)を破線にて、閉状態(閉位置)を二点鎖線にて示す。 The machining chamber 55 is a room (space) for machining the workpiece W, and houses the spindle 52a, cutting tool 52b, worktable 54, and worktable rotation device 54a. The machining chamber 55 is partitioned by a front wall 55a, a ceiling wall 55b, left and right walls, and a rear wall (none of which are shown). An entrance/exit 55a1 through which the workpiece W enters and exits is formed in the front wall 55a. The entrance/exit 55a1 is opened and closed by a shutter 55c driven by a motor (not shown). The open state (open position) of the shutter 55c is indicated by a dashed line, and the closed state (closed position) is indicated by a two-dot chain line.

走行室56は、加工室55の入出口55a1に臨んで設けられた部屋(空間)である。走行室56は、前壁55a及び前面パネル31によって区画されている。走行室56内は、ロボット70が走行可能である。尚、隣り合う走行室46(または56)は、加工システム10の並設方向全長に亘って連続する空間を形成する。 The travel room 56 is a room (space) facing the entrance/exit 55a1 of the processing room 55. The travel room 56 is partitioned by the front wall 55a and the front panel 31. The robot 70 can travel inside the travel room 56. Adjacent travel rooms 46 (or 56) form a continuous space over the entire length of the processing system 10 in the side-by-side arrangement direction.

(モジュール制御装置、入出力装置など)
制御装置(モジュール制御装置)57は、主軸52a(サーボモータ52c)、主軸ヘッド移動装置53などを駆動制御する制御装置である。制御装置57は、図5に示すように、入出力装置57a、記憶装置57b、通信装置57c、主軸52a、主軸ヘッド移動装置53、ワークテーブル54及び温度センサ59に接続されている。制御装置57は、マイクロコンピュータ(不図示)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも不図示)を備えている。
(Module control devices, input/output devices, etc.)
The control device (module control device) 57 is a control device that drives and controls the spindle 52a (servo motor 52c), spindle head moving device 53, etc. As shown in Fig. 5, the control device 57 is connected to an input/output device 57a, a storage device 57b, a communication device 57c, the spindle 52a, the spindle head moving device 53, the work table 54, and a temperature sensor 59. The control device 57 has a microcomputer (not shown), and the microcomputer is provided with an input/output interface, a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown) that are connected via a bus.

入出力装置57aは、図1に示すように、作業機モジュール30の前面に設けられており、入出力装置47aと同様に機能する。記憶装置57bは、ドリミルモジュール30Bの制御に係るデータ、例えば、制御プログラム、制御プログラムで使用するパラメータ、各種設定や各種指示に関するデータ、ワークWの設計値(寸法)、予測補正値の検証結果などを記憶している。通信装置57cは、通信装置47cと同様な装置である。温度センサ59は、温度センサ49と同様なセンサであり、検出結果を制御装置57に出力する。 As shown in FIG. 1, the input/output device 57a is provided on the front side of the work machine module 30 and functions in the same manner as the input/output device 47a. The storage device 57b stores data related to the control of the drill mill module 30B, such as the control program, parameters used in the control program, data related to various settings and instructions, the design values (dimensions) of the workpiece W, and the verification results of the predicted correction values. The communication device 57c is a device similar to the communication device 47c. The temperature sensor 59 is a sensor similar to the temperature sensor 49, and outputs the detection results to the control device 57.

(ストックモジュール、検測モジュール)
加工前ストックモジュール30Cは、加工システム10にワークWを投入するモジュール(ワーク投入モジュール。また、単に投入モジュールと称する場合もある。)である。加工後ストックモジュール30Dは、加工システム10によって実施されるワークWに対する一連の加工が完了した完成品を収納して排出するモジュール(ワーク排出モジュール。また単に排出モジュールと称する場合もある。)である。
(Stock module, Inspection module)
The pre-machining stock module 30C is a module (a work input module, which may also be simply referred to as an input module) that inputs the workpiece W into the machining system 10. The post-machining stock module 30D is a module (a work discharge module, which may also be simply referred to as a discharge module) that stores and discharges a finished product that has been subjected to a series of machining operations performed on the workpiece W by the machining system 10.

検測モジュール30Eは、上流にて加工されたワークW(例えば加工中又は加工後のワークW)を検測(測定、計測)するもの(計測装置)である。検測モジュール30Eは、図6に示すように、可動ベッド61、ワークテーブル62、テーブル移動装置63、寸法計測器64、寸法計測器駆動装置65及びモジュール制御装置66(本明細書にて制御装置66と称する場合もある。)を有している。 The inspection module 30E is a measuring device that inspects (measures) the workpiece W that has been machined upstream (for example, the workpiece W during or after machining). As shown in FIG. 6, the inspection module 30E has a movable bed 61, a worktable 62, a table moving device 63, a dimension measuring device 64, a dimension measuring device driving device 65, and a module control device 66 (sometimes referred to as the control device 66 in this specification).

可動ベッド61は、複数の車輪61aを介してベースモジュール20に設けられたレール(不図示)上を前後方向に沿って移動する。ワークテーブル62は、チャック62aが設けられており、チャック62aによってワークWを保持する。テーブル移動装置63は、ワークテーブル62を前後方向及び左右方向に沿って移動させる。テーブル移動装置63は、ワークテーブル62を、ロボット70からのワークWを授受する授受位置とワークWの寸法を寸法計測器64により計測(検測)する計測位置との間で移動させる。寸法計測器64(計測装置)は、いわゆる接触式の計測器であり、測定対象(測定対象部位)を一対の測定子(タッチプローブ)64a,64aで挟むことにより、ワークWの各部の寸法ひいてはワークWの寸法を計測する。その計測結果は、制御装置66に出力される。寸法計測器駆動装置65は、寸法計測器64を駆動(移動)させる装置である。 The movable bed 61 moves in the front-rear direction on rails (not shown) provided on the base module 20 via a number of wheels 61a. The work table 62 is provided with a chuck 62a, which holds the work W. The table moving device 63 moves the work table 62 in the front-rear direction and the left-right direction. The table moving device 63 moves the work table 62 between a transfer position where the work W is transferred from the robot 70 and a measurement position where the dimensions of the work W are measured (inspected) by a dimension measuring device 64. The dimension measuring device 64 (measuring device) is a so-called contact type measuring device, and measures the dimensions of each part of the work W, and thus the dimensions of the work W, by clamping the measurement target (measurement target portion) between a pair of measuring probes (touch probes) 64a, 64a. The measurement results are output to the control device 66. The dimension measuring device driving device 65 is a device that drives (moves) the dimension measuring device 64.

尚、寸法計測器64は、測定子を一つだけ備え、その測定子を測定対象に接触させることで測定対象を計測するものでもよい。また、寸法計測器64は、レーザーや画像などを利用した非接触式の計測器でもよい。また、検測モジュール30Eは、寸法計測器64及び計測位置を複数設けるように構成してもよい。 The dimension measuring instrument 64 may be equipped with only one measuring probe and measure the object by contacting the measuring probe with the object. The dimension measuring instrument 64 may also be a non-contact measuring instrument that uses a laser or an image. The inspection module 30E may be configured to have multiple dimension measuring instruments 64 and measurement positions.

制御装置66は、テーブル移動装置63、寸法計測器64、寸法計測器駆動装置65などを駆動制御する制御装置である。制御装置66は、図7に示すように、入出力装置66a、記憶装置66b、通信装置66c、テーブル移動装置63、寸法計測器64及び寸法計測器駆動装置65に接続されている。制御装置66は、マイクロコンピュータ(不図示)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも不図示)を備えている。 The control device 66 is a control device that drives and controls the table moving device 63, the dimension measuring device 64, the dimension measuring device driving device 65, etc. As shown in FIG. 7, the control device 66 is connected to an input/output device 66a, a storage device 66b, a communication device 66c, the table moving device 63, the dimension measuring device 64, and the dimension measuring device driving device 65. The control device 66 has a microcomputer (not shown), and the microcomputer has an input/output interface, a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown) that are connected to each other via a bus.

入出力装置66aは、入出力装置47aと同様な装置である。記憶装置66bは、検測モジュール30Eの制御に係るデータ、例えば、制御プログラム、制御プログラムで使用するパラメータ、各種設定や各種指示に関するデータ、寸法計測器64による計測結果などを記憶している。通信装置66cは、通信装置47cと同様な装置である。 The input/output device 66a is a device similar to the input/output device 47a. The storage device 66b stores data related to the control of the inspection module 30E, such as the control program, parameters used in the control program, data related to various settings and various instructions, and measurement results by the dimension measuring device 64. The communication device 66c is a device similar to the communication device 47c.

仮置モジュール30Fは、加工システム10による一連の加工工程中において、ワークWを仮置きするためのものである。検測モジュール30E及び仮置モジュール30Fは、旋盤モジュール30A及びドリミルモジュール30Bと同様に、走行室(不図示)を有している。 The temporary placement module 30F is for temporarily placing the workpiece W during a series of machining processes performed by the machining system 10. The inspection module 30E and the temporary placement module 30F have a running room (not shown) like the lathe module 30A and the drill mill module 30B.

(ワークの加工)
さらに、上述した工作機械(旋盤モジュール30A)によるワークWの加工(切削)について図8-10に示すフローチャートに沿って説明する。制御装置47は、本フローチャートに沿った処理を所定の短時間毎に実施する。
(Workpiece processing)
Further, machining (cutting) of the workpiece W by the above-mentioned machine tool (lathe module 30A) will be described with reference to the flowchart shown in Figures 8 to 10. The control device 47 executes the process according to this flowchart at predetermined short intervals.

制御装置47は、ステップS102において、旋盤モジュール30Aにて新たなワークWの加工が実施されるか否かを判定する。制御装置47は、ワークWを加工するための加工プログラムが新たに開始されている場合には、ワークWの加工が実施されると判定し(ステップS102にて「YES」)、プログラムをステップS104に進める。制御装置47は、ワークWを加工するための加工プログラムが新たに開始されない場合には、ワークWの加工が実施されないと判定し(ステップS102にて「NO」)、本フローチャートを一旦終了する。 In step S102, the control device 47 determines whether or not a new workpiece W will be machined in the lathe module 30A. If a new machining program for machining the workpiece W has been started, the control device 47 determines that machining of the workpiece W will be performed ("YES" in step S102) and advances the program to step S104. If a new machining program for machining the workpiece W has not been started, the control device 47 determines that machining of the workpiece W will not be performed ("NO" in step S102) and temporarily ends this flowchart.

制御装置47は、ステップS104において、切削工具43aの使用回数を累積した累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度を取得する。
具体的には、制御装置47は、加工プログラムに含まれている今回の加工に使用する切削工具43aに係る累積切削回数を記憶装置47bから取得する。尚、制御装置47は、切削工具43aを使用する度に、切削工具43a毎にその使用回数を累積(積算)して累積使用回数を算出し、累積切削回数と切削工具43aとを関連付けて記憶装置47bに記憶している。すなわち、累積切削回数は、複数の切削工具43a毎に記憶装置47bに記憶されている。また、切削工具43aが新しいものに交換されると、累積切削回数はリセットされる。尚、累積切削回数に代えて、切削工具43aの摩耗量に相関する物理量を使用してもよい。例えば、切削工具43aの使用時間を累積した累積切削時間を使用するようにしてもよい。
In step S104, the control device 47 acquires the accumulated number of cutting operations, which is the accumulated number of times the cutting tool 43a has been used, and the temperature associated with the tool holder 43b (or the tool table 43).
Specifically, the control device 47 obtains the cumulative number of cuts for the cutting tool 43a used in the current machining, which is included in the machining program, from the storage device 47b. Each time the cutting tool 43a is used, the control device 47 accumulates (adds up) the number of uses for each cutting tool 43a to calculate the cumulative number of uses, and stores the cumulative number of cuts and the cutting tool 43a in association with each other in the storage device 47b. That is, the cumulative number of cuts is stored in the storage device 47b for each of the multiple cutting tools 43a. When the cutting tool 43a is replaced with a new one, the cumulative number of cuts is reset. Instead of the cumulative number of cuts, a physical quantity correlating with the amount of wear of the cutting tool 43a may be used. For example, the cumulative cutting time obtained by accumulating the usage time of the cutting tool 43a may be used.

工具保持部43b(または工具台43)に係る温度は、工具保持部43b(または工具台43)の温度と相関のある温度であり、直接的又は間接的に検出した工具保持部43b(または工具台43)の温度である。工具保持部43bや工具台43の温度は、工具保持部43bや工具台43に設けられた温度センサ49によって検出され、検出結果は制御装置47に出力される。すなわち、制御装置47は、温度センサ49から工具保持部43b(または工具台43)に係る温度を取得する。尚、温度センサ49は、工具保持部43b(または工具台43)に内蔵された接触型温度センサでもよく、赤外線温度センサなどの非接触温度センサでもよい。 The temperature of the tool holding unit 43b (or tool table 43) is a temperature that is correlated with the temperature of the tool holding unit 43b (or tool table 43), and is the temperature of the tool holding unit 43b (or tool table 43) detected directly or indirectly. The temperature of the tool holding unit 43b or the tool table 43 is detected by a temperature sensor 49 provided on the tool holding unit 43b or the tool table 43, and the detection result is output to the control device 47. That is, the control device 47 obtains the temperature of the tool holding unit 43b (or tool table 43) from the temperature sensor 49. The temperature sensor 49 may be a contact temperature sensor built into the tool holding unit 43b (or tool table 43), or a non-contact temperature sensor such as an infrared temperature sensor.

尚、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度は、工具台43が取り付けられて工具台43(または工具保持部43b)の温度が伝達(伝熱)するZ軸スライダ44b1やX軸スライダ44a1の温度であってもよい。Z軸スライダ44b1やX軸スライダ44a1の温度は、Z軸スライダ44b1やX軸スライダ44a1に設けられた温度センサ49によって検出され、検出結果は制御装置47に出力される。また、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度は、ワークWを切削する際に循環されて潤滑油として又は切削工具43aの冷却液として使用されるクーラントの温度でもよい。この場合、温度センサ49は、クーラントの循環回路に設けられてクーラントの温度を検出する温度センサである。
上述したように、「スライダ」を構成可能である工具台43(工具保持部43b)、Z軸スライダ44b1やX軸スライダ44a1に係る温度等が「スライダに係る温度」である。
The temperature of the tool holding portion 43b (or the tool table 43) may be the temperature of the Z-axis slider 44b1 or the X-axis slider 44a1 to which the tool table 43 is attached and to which the temperature of the tool table 43 (or the tool holding portion 43b) is transmitted (heat transferred). The temperatures of the Z-axis slider 44b1 or the X-axis slider 44a1 are detected by a temperature sensor 49 provided on the Z-axis slider 44b1 or the X-axis slider 44a1, and the detection result is output to the control device 47. The temperature of the tool holding portion 43b (or the tool table 43) may be the temperature of a coolant that is circulated when cutting the workpiece W and used as a lubricating oil or a cooling liquid for the cutting tool 43a. In this case, the temperature sensor 49 is a temperature sensor provided in the coolant circulation circuit to detect the temperature of the coolant.
As described above, the temperatures related to the tool table 43 (tool holding portion 43b), Z-axis slider 44b1, and X-axis slider 44a1 that can constitute the "slider" are the "temperatures related to the slider".

制御装置47は、ステップS106において、補正手段(補正ツール、補正方法)である補正マップを記憶装置47bから取得する。補正手段は、切削工具43aの累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度から予測補正値を算出するための手段(ツール)である。補正手段としては、補正マップ(図11参照)や演算式などがある。演算式は、補正マップ(図11に示す)に相当する演算式や下記数1のように予測補正値を算出するための演算式が含まれている。予測補正値は、切削工具43aにより切削目標値だけ切削するための上述した駆動機構に対する切削指示値を補正するための補正値である。予測補正値は、実測値に基づいて算出した補正値でなく、切削工具43aの累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度から予測(算出)した補正値である。 In step S106, the control device 47 acquires a correction map, which is a correction means (correction tool, correction method), from the storage device 47b. The correction means is a means (tool) for calculating a predicted correction value from the cumulative number of cuts of the cutting tool 43a and the temperature related to the tool holder 43b (or the tool table 43). The correction means includes a correction map (see FIG. 11) and an arithmetic expression. The arithmetic expression includes an arithmetic expression equivalent to the correction map (shown in FIG. 11) and an arithmetic expression for calculating a predicted correction value such as the following equation 1. The predicted correction value is a correction value for correcting the cutting instruction value for the above-mentioned driving mechanism for cutting only the cutting target value by the cutting tool 43a. The predicted correction value is not a correction value calculated based on an actual measurement value, but a correction value predicted (calculated) from the cumulative number of cuts of the cutting tool 43a and the temperature related to the tool holder 43b (or the tool table 43).

補正マップは、累積切削回数に基づいて補正するための第1補正マップ(図11A)と、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度(スライダに係る温度)に基づいて補正するための第2補正マップ(図11B)とから構成されている。 The correction map is composed of a first correction map (FIG. 11A) for making corrections based on the cumulative number of cuts, and a second correction map (FIG. 11B) for making corrections based on the temperature associated with the tool holding portion 43b (or the tool table 43) (the temperature associated with the slider).

第1補正マップは、累積切削回数と補正量との相関関係を示している。補正量は、実際の切削量と切削指示値との差分量であり、ワークWが設計値となるように(切削工具43aによる切削量が切削目標値となるように)切削指示値を補正する量である。第1補正マップは、累積切削回数が多くなるほど補正量は大きくなる関係である(このとき、補正量は正の値である。)。累積切削回数が多いほど切削工具43aの摩耗量が多くなり、切削開始時点におけるワークWと切削工具43aとの相対距離が大きくなる(ワークWと切削工具43aとが離れる)。よって、同じ切削指示値にしたがって切削した場合には累積切削回数が多いほど切削工具43aによる切削量が切削目標値より小さくなる。そこで、切削工具43aの切削位置を、累積切削回数が多いほどワークWに接近する位置に設定するべく、累積切削回数が多いほど補正量を大きく設定する必要があるからである(すなわち、摩耗量だけ切削工具43aとワークWとの間の距離を近づける必要があり、摩耗量が補正量に相当する。)。 The first correction map shows the correlation between the cumulative number of cuts and the correction amount. The correction amount is the difference between the actual cutting amount and the cutting instruction value, and is the amount by which the cutting instruction value is corrected so that the workpiece W becomes the design value (so that the cutting amount by the cutting tool 43a becomes the cutting target value). The first correction map has a relationship in which the correction amount becomes larger as the cumulative number of cuts increases (at this time, the correction amount is a positive value.). The more the cumulative number of cuts increases, the more the amount of wear of the cutting tool 43a increases, and the relative distance between the workpiece W and the cutting tool 43a at the start of cutting becomes larger (the workpiece W and the cutting tool 43a become farther apart). Therefore, when cutting is performed according to the same cutting instruction value, the more the cumulative number of cuts increases, the smaller the cutting amount by the cutting tool 43a becomes than the cutting target value. Therefore, in order to set the cutting position of the cutting tool 43a to a position closer to the workpiece W as the cumulative number of cuts increases, it is necessary to set the correction amount larger as the cumulative number of cuts increases (i.e., it is necessary to reduce the distance between the cutting tool 43a and the workpiece W by the amount of wear, and the wear amount corresponds to the correction amount.).

第2補正マップは、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度と補正量との相関関係を示している。工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高くなるほど補正量は小さくなる関係である(このとき、補正量は負の値である。)。工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高いほどワークW及び/又は切削工具43a側機構の熱膨張量(熱変形量)が大きくなり、切削開始時点におけるワークWと切削工具43aとの相対距離が小さくなる(ワークWと切削工具43aとが接近する)。よって、同じ切削指示値にしたがって切削した場合には工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高いほど切削工具43aによる切削量が切削目標値より大きくなる。そこで、切削工具43aの切削位置を、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高いほどワークWから離れる位置に設定するべく、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高くなるほど補正量を小さく設定する必要があるからである(すなわち、熱膨張量だけ切削工具43aとワークWとの間の距離を遠ざける必要があり、熱膨張量が補正量に相当する。)。尚、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が高くなるほど補正量の絶対値は大きくなる関係である。また、切削工具43a側機構は、切削工具43aが設けられた側の機構であり、切削工具43a、工具台43及び工具台移動装置44を含んで構成されている機構である。また、この切削工具43a側機構は、主軸台42を含むようにしてもよい。 The second correction map shows the correlation between the temperature of the tool holding unit 43b (or the tool table 43) and the correction amount. The higher the temperature of the tool holding unit 43b (or the tool table 43), the smaller the correction amount (at this time, the correction amount is a negative value). The higher the temperature of the tool holding unit 43b (or the tool table 43), the greater the thermal expansion (thermal deformation) of the workpiece W and/or the cutting tool 43a side mechanism, and the smaller the relative distance between the workpiece W and the cutting tool 43a at the start of cutting (the workpiece W and the cutting tool 43a approach each other). Therefore, when cutting is performed according to the same cutting instruction value, the higher the temperature of the tool holding unit 43b (or the tool table 43), the greater the cutting amount by the cutting tool 43a than the cutting target value. Therefore, in order to set the cutting position of the cutting tool 43a at a position farther away from the workpiece W as the temperature of the tool holder 43b (or tool table 43) increases, it is necessary to set the correction amount smaller as the temperature of the tool holder 43b (or tool table 43) increases (i.e., the distance between the cutting tool 43a and the workpiece W needs to be increased by the amount of thermal expansion, and the amount of thermal expansion corresponds to the correction amount). In addition, the absolute value of the correction amount increases as the temperature of the tool holder 43b (or tool table 43) increases. The cutting tool 43a side mechanism is the mechanism on the side where the cutting tool 43a is provided, and is a mechanism that includes the cutting tool 43a, the tool table 43, and the tool table moving device 44. In addition, this cutting tool 43a side mechanism may include the headstock 42.

制御装置47は、ステップS108において、ステップS106にて取得した補正手段を使用し、ステップS104にて取得した累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度から予測補正値を算出する。例えば、予測補正値は、下記数1から算出することができる。
(数1)
予測補正値=k1×α1+k2×α2
k1,k2は定数であり、α1は累積切削回数に係る第1補正値であり、α2は工具保持部43b(または工具台43)に係る温度に係る第2補正値である。
In step S108, the control device 47 uses the correction means acquired in step S106 to calculate a predicted correction value from the cumulative number of cuts acquired in step S104 and the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43). For example, the predicted correction value can be calculated from the following equation 1.
(Number 1)
Predicted correction value=k1×α1+k2×α2
k1 and k2 are constants, α1 is a first correction value related to the cumulative number of cuts, and α2 is a second correction value related to the temperature of the tool holder 43b (or the tool table 43).

第1補正値は、ステップS106にて取得した第1マップとステップS104にて取得した累積切削回数とから算出される補正量である。第1補正値は、第1マップにおいて累積切削回数に対応した補正量として算出することができる。第2補正値は、ステップS106にて取得した第2マップとステップS104にて取得した工具保持部43b(または工具台43)に係る温度とから算出される補正量である。第2補正値は、第2マップにおいて工具保持部43b(または工具台43)に係る温度に対応した補正量として算出することができる。 The first correction value is a correction amount calculated from the first map acquired in step S106 and the cumulative number of cuts acquired in step S104. The first correction value can be calculated as a correction amount corresponding to the cumulative number of cuts in the first map. The second correction value is a correction amount calculated from the second map acquired in step S106 and the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43) acquired in step S104. The second correction value can be calculated as a correction amount corresponding to the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43) in the second map.

尚、定数k1,k2をそれぞれ1に設定した場合には、予測補正値は第1補正値と第2補正値との和で表すことができる。また、0<k1<1,0<k2<1,k1+k2=1に設定した場合には、第1補正値と第2補正値を重みづけして予測補正値を算出することが可能となる。 When the constants k1 and k2 are each set to 1, the predicted correction value can be expressed as the sum of the first and second correction values. When the constants are set to 0<k1<1, 0<k2<1, or k1+k2=1, the predicted correction value can be calculated by weighting the first and second correction values.

制御装置47は、ステップS110において、ステップS108にて算出した予測補正値を検証する(予測補正値が正しいことを確かめる。)。具体的には、制御装置47は、図9に示す予測補正値の検証サブルーチンを実施する。制御装置47は、ステップS202において、ワークWの加工後の計測結果を、検測モジュール30Eの制御装置66から取得する。制御装置47は、ステップS204において、記憶装置47bからワークWの設計値を取得する。 In step S110, the control device 47 verifies the predicted correction value calculated in step S108 (verifies that the predicted correction value is correct). Specifically, the control device 47 executes the predicted correction value verification subroutine shown in FIG. 9. In step S202, the control device 47 acquires the measurement results after machining of the workpiece W from the control device 66 of the inspection module 30E. In step S204, the control device 47 acquires the design value of the workpiece W from the storage device 47b.

制御装置47は、ステップS206において、ステップS202にて取得した計測結果とステップS204にて取得した設計値とを比較することにより、算出した予測補正値を検証する。例えば、制御装置47は、計測結果と設計値との差分が予め定めた判定差分以下である場合には、予測補正値は正しいと判定し、計測結果と設計値との差分が判定差分より大きい場合には、予測補正値は正しくないと判定することができる。尚、制御装置47は、比較結果として設計値に対する計測結果の比と予め定めた判定比を比較することにより、予測補正値を検証することも可能である。また、判定差分及び判定比は、実験やシミュレーションにより算出することができる。また、制御装置47は、検証結果を記憶装置47bに記憶する。 In step S206, the control device 47 verifies the calculated predicted correction value by comparing the measurement result acquired in step S202 with the design value acquired in step S204. For example, the control device 47 can determine that the predicted correction value is correct if the difference between the measurement result and the design value is equal to or smaller than a predetermined judgment difference, and can determine that the predicted correction value is incorrect if the difference between the measurement result and the design value is greater than the judgment difference. The control device 47 can also verify the predicted correction value by comparing the ratio of the measurement result to the design value with a predetermined judgment ratio as the comparison result. The judgment difference and judgment ratio can be calculated by experiments or simulations. The control device 47 also stores the verification result in the storage device 47b.

制御装置47は、ステップS112において、補正手段を学習する。具体的には、制御装置47は、図10に示す補正手段の学習サブルーチンを実施する。制御装置47は、ステップS302において、今回の制御サイクルにて検証した予測補正値の検証結果を記憶装置47bから取得する。 In step S112, the control device 47 learns the correction means. Specifically, the control device 47 executes the learning subroutine for the correction means shown in FIG. 10. In step S302, the control device 47 acquires the verification result of the predicted correction value verified in the current control cycle from the storage device 47b.

制御装置47は、ステップS304において、予測補正値の検証結果が「予測補正値は正しい」であるか否かを判定する。制御装置47は、予測補正値の検証結果が「予測補正値は正しい」である場合には、ステップS304にて「YES」と判定し、プログラムをステップS306以降に進めて、補正手段の学習を行う。 In step S304, the control device 47 determines whether the verification result of the predicted correction value is "the predicted correction value is correct." If the verification result of the predicted correction value is "the predicted correction value is correct," the control device 47 determines "YES" in step S304 and causes the program to proceed to step S306 and onward to learn the correction means.

制御装置47は、ステップS306において、記憶装置47bから補正手段(第1補正マップ、第2補正マップ及び上記数1)を取得する。制御装置47は、ステップS308において、補正手段の学習を行う。すなわち、制御装置47は、今回の制御サイクルにて取得した累積切削回数、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度及びワークWの測定値を使用して第1補正マップ、第2補正マップ及び上記数1の学習をそれぞれ行う。 In step S306, the control device 47 acquires the correction means (first correction map, second correction map, and the above formula 1) from the memory device 47b. In step S308, the control device 47 learns the correction means. That is, the control device 47 learns the first correction map, the second correction map, and the above formula 1 using the cumulative number of cuts acquired in the current control cycle, the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43), and the measured value of the workpiece W.

補正手段の学習について具体的に説明する。例えば、この学習は、いわゆる機械学習によって行われる。機械学習では、累積切削回数、計測結果(測定値)と設計値との差分(換言すると補正量)、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度などのサンプルデータを入力して解析を行い、これらデータから有用な補正手段を抽出する。具体的には、機械学習では、それらデータを生成した潜在的機構の特徴(確率分布)を捉え、データの関係を識別・定量化する。次に学習・識別したパターンを用いて新たなデータについて予測・決定を行う。 The learning of the correction means will be explained in detail. For example, this learning is performed by so-called machine learning. In machine learning, sample data such as the cumulative number of cuts, the difference between the measurement results (measured values) and the design values (in other words, the amount of correction), and the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43) are input and analyzed, and useful correction means are extracted from this data. Specifically, in machine learning, the characteristics (probability distribution) of the latent mechanism that generated the data are captured, and the relationships between the data are identified and quantified. Next, predictions and decisions are made about new data using the learned and identified patterns.

また、他の学習方法として、計測結果(測定値)と設計値との差分(換言すると補正量)、累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度の関係(下記数2参照)を使用して、第1補正マップ、第2補正マップ及び上記数1の学習を行うことも可能である。予測補正値は(測定値-設計値)で表すことができるとともに、第1補正値α1はa×累積切削回数Nで、第2補正値α2はb×工具保持部43b(または工具台43)に係る温度Thで表すことができるので、上記数1から累積切削回数、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度及び測定値の関係は、下記数2に示すことができる。
(数2)
測定値-設計値=k1×(a×N)+k2×(b×Th)
ここで、aは定数であり図11Aに示す累積切削回数と補正量との関係における傾きである。bは定数であり図11Bに示す工具保持部43b(または工具台43)に係る温度と補正量との関係における傾きである。
As another learning method, it is also possible to learn the first correction map, the second correction map, and the above-mentioned formula 1 by using the difference between the measurement result (measured value) and the design value (in other words, the correction amount), and the relationship between the cumulative number of cuts and the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43) (see formula 2 below). The predicted correction value can be expressed as (measured value-design value), and the first correction value α1 can be expressed as a×the cumulative number of cuts N, and the second correction value α2 can be expressed as b×the temperature Th related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43). Therefore, from the above formula 1, the relationship between the cumulative number of cuts, the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43), and the measured value can be shown in the following formula 2.
(Equation 2)
Measured value−Design value=k1×(a×N)+k2×(b×Th)
Here, a is a constant and is the slope of the relationship between the cumulative number of cuts and the compensation amount shown in Fig. 11A, and b is a constant and is the slope of the relationship between the temperature of the tool holder 43b (or the tool table 43) and the compensation amount shown in Fig. 11B.

例えば、累積切削回数、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度及び測定値の複数のサンプルデータのなかから、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度が同じサンプルデータを2つ抽出する。それらのデータは、(N,Th,測定値)と(N,Th,測定値)である。これら2つのデータを上記数2に代入し、展開すると、下記数3に示すように、定数aを算出することができる。その結果、第1補正マップを学習することができる。
(数3)
a=(測定値-測定値)/(N-N
For example, from a plurality of sample data of the cumulative number of cuts, the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43), and the measurement values, two sample data with the same temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43) are extracted. These data are ( Nk , Thk , measurement value k ) and ( Nm , Thm , measurement value m ). By substituting these two data into the above equation 2 and expanding it, the constant a can be calculated as shown in the following equation 3. As a result, the first correction map can be learned.
(Equation 3)
a = (measured value k - measured value m ) / ( Nk - Nm )

同様に、累積切削回数、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度及び測定値の複数のサンプルデータのなかから、累積切削回数が同じサンプルデータを2つ抽出すれば、下記数4に示すように、定数bを算出することができる。その結果、第2補正マップを学習することができる。
(数4)
b=(測定値-測定値)/(Th-Th
Similarly, if two pieces of sample data having the same cumulative number of cuts are extracted from a plurality of pieces of sample data of the cumulative number of cuts, the temperature related to the tool holding unit 43b (or the tool table 43), and the measured values, the constant b can be calculated as shown in the following formula 4. As a result, the second correction map can be learned.
(Equation 4)
b = (measured value k - measured value m ) / (Th k - Th m )

そして、制御装置47は、ステップS310において、学習後の補正手段を新たな補正手段として更新し記憶装置47bに記憶する。その後、制御装置47は、本サブルーチンを終了し、プログラムをステップS114に進める。ここで記憶された更新後の補正手段は、次回以降の加工処理プログラムにて使用される。 Then, in step S310, the control device 47 updates the learned correction means as a new correction means and stores it in the storage device 47b. After that, the control device 47 ends this subroutine and causes the program to proceed to step S114. The updated correction means stored here will be used in the processing program from the next time onwards.

また、制御装置47は、予測補正値の検証結果が「予測補正値は正しい」でない場合(「予測補正値が正しくない」である場合)には、ステップS304にて「NO」と判定し、本サブルーチンを終了し、プログラムをステップS114に進める。予測補正値が正しくない場合、すなわち加工後のワークWの計測結果が予測補正値から比較的大きく離れている場合には、切削工具43aの欠損などにより所望の加工が実施されなかったことが考えられ、このような計測結果をサンプルデータ(すなわち補正手段の学習)から除くためである。これにより、補正手段を精度よく学習することが可能となる。 Furthermore, if the verification result of the predicted correction value is not "the predicted correction value is correct" (if the predicted correction value is incorrect), the control device 47 judges "NO" in step S304, terminates this subroutine, and advances the program to step S114. If the predicted correction value is incorrect, that is, if the measurement result of the workpiece W after machining is relatively far from the predicted correction value, it is possible that the desired machining was not performed due to a defect in the cutting tool 43a, etc., and such measurement results are excluded from the sample data (i.e., learning of the correction means). This makes it possible to learn the correction means with high accuracy.

制御装置47は、ステップS114において、予測補正値を使用してワークWを加工(切削)する。加工プログラムには、主軸の回転制御に係るプログラムや、スライダの軸移動制御(切削工具43aの送り制御)に係るプログラムの他に、X軸補正及びZ軸補正をする補正プログラムが含まれている。 In step S114, the control device 47 uses the predicted correction value to machine (cut) the workpiece W. The machining program includes a program related to spindle rotation control and a program related to slider axial movement control (feed control of the cutting tool 43a), as well as a correction program for X-axis correction and Z-axis correction.

制御装置47は、補正プログラムのパラメータである補正値に予測補正値を代入する。これにより、X軸方向の補正(X軸補正)及びZ軸方向の補正(Z軸補正)が予測補正値に基づいて行われる。そして、制御装置47は、予測補正値を代入した補正プログラムを含んだ加工プログラムを実施する。これにより、ワークWは、予測補正値が反映された切削加工が行われる。尚、切削指示値を駆動機構に指示することによりワークWを加工する制御を行う場合には、制御装置47は、切削指示値を予測補正値によって補正し、その補正した補正後予測補正値を駆動機構に指示するようにしてもよい。 The control device 47 substitutes the predicted correction value for the correction value, which is a parameter of the correction program. As a result, correction in the X-axis direction (X-axis correction) and correction in the Z-axis direction (Z-axis correction) are performed based on the predicted correction value. Then, the control device 47 executes a machining program including a correction program into which the predicted correction value has been substituted. As a result, cutting processing is performed on the workpiece W with the predicted correction value reflected. Note that when controlling the machining of the workpiece W by instructing the driving mechanism with a cutting instruction value, the control device 47 may correct the cutting instruction value with the predicted correction value and instruct the driving mechanism with the corrected predicted correction value.

尚、上述した工作機械(ドリミルモジュール30B)によるワークWの加工(切削)についても、上述した旋盤モジュール30Aと同様に図8に示すフローチャートに沿った制御が行われるので、異なる点についてのみ説明する。この場合、制御は、制御装置47に代えて制御装置57によって行われる。また、本制御においては、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度に代えて主軸52a(または主軸ヘッド52)に係る温度(工具保持部43b(または工具台43)に係る温度と同様である。)が使用され、切削工具43aの累積切削回数に代えて切削工具52bの累積切削回数(切削工具43aの累積切削回数と同様である。)が使用される。 The machining (cutting) of the workpiece W by the above-mentioned machine tool (drill mill module 30B) is controlled according to the flowchart shown in FIG. 8 in the same manner as the above-mentioned lathe module 30A, so only the differences will be described. In this case, the control is performed by the control device 57 instead of the control device 47. In addition, in this control, the temperature related to the spindle 52a (or spindle head 52) (similar to the temperature related to the tool holder 43b (or tool table 43)) is used instead of the temperature related to the tool holder 43b (or tool table 43), and the cumulative number of cuts of the cutting tool 52b (similar to the cumulative number of cuts of the cutting tool 43a) is used instead of the cumulative number of cuts of the cutting tool 43a.

また、上述した制御は、制御装置47,57に代えて、検測モジュール30Eの制御装置66によって行うようにしてもよい。
さらに、上述した制御においては、予測補正値は切削工具の累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度から算出するようにしたが、両者に代えて切削にかかる時間(切削時間)、前回切削と今回切削との間隔(時間)、室温、ワークWの材質、クーラントの成分から算出するようにしてもよく、また、これらのパラメータの一部又は全部を前記両者に加えて算出するようにしてもよい。
Moreover, the above-mentioned control may be performed by the control device 66 of the inspection module 30E instead of the control devices 47 and 57.
Furthermore, in the above-described control, the predicted correction value is calculated from the cumulative number of cuts of the cutting tool and the temperature of the tool holding portion 43b (or the tool table 43). However, instead of these two, the predicted correction value may be calculated from the time required for cutting (cutting time), the interval (time) between the previous cut and the current cut, room temperature, the material of the workpiece W, and the components of the coolant. Also, the calculation may be performed by adding some or all of these parameters to both of the above.

上述した実施形態による工作機械(旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30B)は、ワークWの切削をする切削工具43a,52bが着脱可能に装着されたスライダ(Z軸スライダ44b1(工具台43),Z軸スライダ53d(主軸ヘッド52))と、切削指示値にしたがってZ軸スライダ44b1(工具台43),Z軸スライダ53d(主軸ヘッド52)を移動させて前記切削を行う駆動機構(工具台移動装置44,主軸ヘッド移動装置53)と、切削工具43a,52bの累積切削回数及び工具保持部43b(または工具台43)に係る温度から補正値を予測し、予測した補正値(予測補正値)に基づいて工具台移動装置44,主軸ヘッド移動装置53を移動させることにより前記切削を制御する制御装置47,57と、を備えている。 The machine tool (lathe module 30A, drill mill module 30B) according to the above-mentioned embodiment includes sliders (Z-axis slider 44b1 (tool table 43), Z-axis slider 53d (spindle head 52)) on which cutting tools 43a, 52b for cutting the workpiece W are detachably attached, a drive mechanism (tool table moving device 44, spindle head moving device 53) that moves the Z-axis slider 44b1 (tool table 43) and the Z-axis slider 53d (spindle head 52) according to a cutting instruction value to perform the cutting, and a control device 47, 57 that predicts a correction value from the cumulative number of cuttings of the cutting tools 43a, 52b and the temperature related to the tool holder 43b (or tool table 43) and controls the cutting by moving the tool table moving device 44 and the spindle head moving device 53 based on the predicted correction value (predicted correction value).

これによれば、切削工具43a,52bの累積切削回数及び工具保持部43b(または主軸52a)に係る温度から予測される予測補正値を使用してワークWの加工(切削)を行うことにより、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは加工精度を高く維持することが可能となる。また、切削工具43a,52bの累積切削回数及び工具保持部43b(または主軸52a)に係る温度から予測される予測補正値を使用することにより、加工(切削)後に計測した計測値を使用することなく、すなわち加工後計測情報を使用した補正情報が届くのを待たずして加工工程での加工を行うことが可能となり、サイクルタイムの増大を防止することが可能となる。従って、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは、サイクルタイムの増大を招くことなく、加工精度を高く維持することができる。 According to this, the lathe module 30A and the drimill module 30B can maintain high machining accuracy by machining (cutting) the workpiece W using a predicted correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature of the tool holder 43b (or the spindle 52a). In addition, by using a predicted correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature of the tool holder 43b (or the spindle 52a), it is possible to perform machining in the machining process without using the measurement value measured after machining (cutting), that is, without waiting for correction information using post-machining measurement information to arrive, and it is possible to prevent an increase in cycle time. Therefore, the lathe module 30A and the drimill module 30B can maintain high machining accuracy without increasing the cycle time.

また、例えば、本実施形態のように、互いに異なる加工処理がそれぞれ行われる複数の旋盤モジュール30Aが並設された下流に検測モジュール30Eが配置されている場合であっても、すなわち、加工プログラムにて補正を必要とする加工工程と計測工程との間にバッファがある場合であっても、加工後計測情報を使用した補正情報が届くのを待たずして各加工工程での加工をそれぞれ行うことが可能となる。
また、上述した制御によれば、刃具摩耗による連続的なワークWの寸法変化に対して適切な予測補正値を算出することが可能となる。
Furthermore, for example, even if, as in this embodiment, the inspection module 30E is arranged downstream of a plurality of lathe modules 30A arranged in parallel, each of which performs a different machining process, that is, even if there is a buffer between a machining process that requires correction in the machining program and a measurement process, it is possible to perform machining in each machining process without waiting for correction information using post-machining measurement information to arrive.
Furthermore, according to the above-described control, it becomes possible to calculate an appropriate predicted correction value for the continuous dimensional changes of the workpiece W due to wear of the cutting tool.

また、制御装置47,57は、切削工具43a,52bによって前記切削がされたワークWを計測する寸法計測器64から計測結果を受信し、受信した計測結果を使用して予測補正値の検証をする(ステップS110)。
これによれば、計測結果を使用して予測補正値を検証することができるので、その検証を的確に行うことができる。その結果、サイクルタイムの増大を招くことなく、加工精度をより高く維持することができる。
In addition, the control devices 47, 57 receive measurement results from a dimension measuring device 64 that measures the workpiece W that has been cut by the cutting tools 43a, 52b, and verify the predicted correction value using the received measurement results (step S110).
According to this, since the predicted correction value can be verified using the measurement result, the verification can be performed accurately, and as a result, the machining accuracy can be maintained at a higher level without increasing the cycle time.

また、制御装置47,57は、前記検証の結果である検証結果と予測した予測補正値とから予測補正値の補正方法を学習する(ステップS112)。
これによれば、予測補正値の補正方法をより精度よく学習することができる。
Furthermore, the control devices 47 and 57 learn a method of correcting the predicted correction value from the verification result, which is the result of the above-mentioned verification, and the predicted correction value (step S112).
This makes it possible to learn the correction method for the predicted correction value with higher accuracy.

尚、上述した実施形態においては、予測補正値を切削工具43a,52bの累積切削回数及び工具保持部43b(または主軸52a)に係る温度から予測(算出)するようにしたが、切削工具43a,52bの累積切削回数及び切削工具43a,52bに係る温度から予測(算出)するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the predicted correction value is predicted (calculated) from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature of the tool holder 43b (or the spindle 52a). However, it may be predicted (calculated) from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature of the cutting tools 43a, 52b.

切削工具43a,52bに係る温度は、切削工具43aの温度と相関のある温度であり、直接的又は間接的に検出した切削工具43aの温度である。例えば、切削工具43aに係る温度は、切削工具43aが取り付けられて切削工具43aの温度が伝達(伝熱)する工具保持部43bや工具台43の温度である。工具保持部43bや工具台43の温度は、工具保持部43bや工具台43に設けられた温度センサ49によって検出され、検出結果は制御装置47に出力される。すなわち、制御装置47は、温度センサ49から切削工具43aに係る温度を取得する。 The temperature of the cutting tools 43a, 52b is a temperature that is correlated with the temperature of the cutting tool 43a, and is the temperature of the cutting tool 43a detected directly or indirectly. For example, the temperature of the cutting tool 43a is the temperature of the tool holder 43b or the tool table 43 to which the cutting tool 43a is attached and to which the temperature of the cutting tool 43a is transmitted (heat transferred). The temperatures of the tool holder 43b and the tool table 43 are detected by a temperature sensor 49 provided on the tool holder 43b and the tool table 43, and the detection result is output to the control device 47. That is, the control device 47 obtains the temperature of the cutting tool 43a from the temperature sensor 49.

尚、切削工具43aに係る温度は、ワークWを切削する際に循環されて潤滑油として又は切削工具43aの冷却液として使用されるクーラントの温度でもよい。この場合、温度センサ49は、クーラントの循環回路に設けられてクーラントの温度を検出する温度センサである。また、切削工具43aに係る温度は、切削工具43aを直接検出した温度でもよい。この場合、温度センサ49は、切削工具43aに内蔵されたものでもよく、赤外線温度センサなどの非接触温度センサでもよい。 The temperature of the cutting tool 43a may be the temperature of a coolant that is circulated when cutting the workpiece W and used as a lubricant or a cooling liquid for the cutting tool 43a. In this case, the temperature sensor 49 is a temperature sensor that is provided in the coolant circulation circuit and detects the temperature of the coolant. The temperature of the cutting tool 43a may also be a temperature detected directly by the cutting tool 43a. In this case, the temperature sensor 49 may be one that is built into the cutting tool 43a, or may be a non-contact temperature sensor such as an infrared temperature sensor.

また、制御装置47,57は、上述した図8-10に示すフローチャートにおいて、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度に代えて、切削工具43a,52bに係る温度を使用する。また、制御装置47,57は、工具保持部43b(または工具台43)に係る温度に代えて、切削工具43a,52bに係る温度を使用する、第2補正マップを使用する。 In addition, in the flow charts shown in Figures 8-10 described above, the control devices 47 and 57 use the temperatures associated with the cutting tools 43a and 52b instead of the temperatures associated with the tool holder 43b (or the tool table 43). In addition, the control devices 47 and 57 use a second correction map that uses the temperatures associated with the cutting tools 43a and 52b instead of the temperatures associated with the tool holder 43b (or the tool table 43).

これによれば、切削工具43a,52bの累積切削回数及び切削工具43a,52bに係る温度から予測される予測補正値を使用してワークWの加工(切削)を行うことにより、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは加工精度を高く維持することが可能となる。また、切削工具43a,52bの累積切削回数及び切削工具43a,52bに係る温度から予測される予測補正値を使用することにより、加工(切削)後に計測した計測値を使用することなく、すなわち加工後計測情報を使用した補正情報が届くのを待たずして加工工程での加工を行うことが可能となり、サイクルタイムの増大を防止することが可能となる。従って、旋盤モジュール30A,ドリミルモジュール30Bは、サイクルタイムの増大を招くことなく、加工精度を高く維持することができる。 According to this, by performing machining (cutting) of the workpiece W using a predicted correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature related to the cutting tools 43a, 52b, the lathe module 30A and the drill mill module 30B can maintain high machining accuracy. In addition, by using a predicted correction value predicted from the cumulative number of cuts of the cutting tools 43a, 52b and the temperature related to the cutting tools 43a, 52b, it is possible to perform machining in the machining process without using the measurement value measured after machining (cutting), that is, without waiting for the arrival of correction information using the post-machining measurement information, and it is possible to prevent an increase in cycle time. Therefore, the lathe module 30A and the drill mill module 30B can maintain high machining accuracy without increasing the cycle time.

30A…旋盤モジュール(工作機械)、30B…ドリミルモジュール(工作機械)、43…工具台(スライダ)、43a,52b…切削工具、44…工具台移動装置(駆動機構)、44b1…Z軸スライダ(スライダ)、44a1…X軸スライダ(スライダ)、47,57…制御装置、52…主軸ヘッド(スライダ)、53…主軸ヘッド移動装置(駆動機構)、53d…Z軸スライダ(スライダ)、53e…X軸スライダ(スライダ)、53f…Y軸スライダ(スライダ)、W…ワーク。 30A...Lathe module (machine tool), 30B...Drimill module (machine tool), 43...Tool table (slider), 43a, 52b...Cutting tool, 44...Tool table moving device (drive mechanism), 44b1...Z-axis slider (slider), 44a1...X-axis slider (slider), 47, 57...Control device, 52...Spindle head (slider), 53...Spindle head moving device (drive mechanism), 53d...Z-axis slider (slider), 53e...X-axis slider (slider), 53f...Y-axis slider (slider), W...Work.

Claims (4)

ワークの切削をする切削工具が着脱可能に装着されたスライダと、
切削指示値にしたがって前記スライダを移動させて前記切削を行う駆動機構と、
前記切削工具の累積切削回数及び前記スライダに係る温度から予測補正値を算出し、
前記予測補正値に基づいて前記駆動機構を移動させることにより前記切削を制御する制御装置と、
を備え
前記予測補正値は、記憶装置に予め記憶されている第1補正ツールと前記累積切削回数とから算出される第1補正値と、前記記憶装置に予め記憶されている第2補正ツールと前記スライダに係る温度とから算出される第2補正値とから算出される工作機械。
A slider to which a cutting tool for cutting a workpiece is removably attached;
a drive mechanism for moving the slider in accordance with a cutting instruction value to perform the cutting;
calculating a predicted correction value from a cumulative number of cuttings of the cutting tool and a temperature related to the slider;
a control device that controls the cutting by moving the drive mechanism based on the predicted correction value ;
Equipped with
The predicted correction value is calculated from a first correction value calculated from a first correction tool pre-stored in a storage device and the cumulative number of cuttings, and a second correction value calculated from a second correction tool pre-stored in the storage device and a temperature related to the slider.
前記予測補正値は、予め記憶装置に記憶されるとともに「予測補正値=k1×α1+k2×α2」にて示される数式から算出することが可能である請求項1に記載の工作機械。2. The machine tool according to claim 1, wherein the predicted correction value is stored in advance in a storage device and can be calculated from a formula expressed as "predicted correction value = k1 x α1 + k2 x α2".
ここで、k1,k2は定数であり、α1は前記累積切削回数に係る第1補正値であるとともに定数a×前記累積切削回数Nで表され、α2は前記スライダに係る温度に係る第2補正値であるとともに定数b×前記スライダに係る温度Thで表される。Here, k1 and k2 are constants, α1 is a first correction value related to the cumulative number of cuttings and is expressed as a constant a x the cumulative number of cuttings N, and α2 is a second correction value related to the temperature related to the slider and is expressed as a constant b x the temperature related to the slider Th.
前記制御装置は、
前記切削工具によって前記切削がされた前記ワークを計測する計測装置から計測結果を受信し、受信した前記計測結果を使用して前記予測補正値の検証をする検証部と、
前記検証部の検証結果が前記予測補正値が正しい旨である場合に、算出された前記予測補正値を使用して前記第1補正ツール及び前記第2補正ツールを学習し学習後の前記第1補正ツール及び前記第2補正ツールを前記記憶装置に記憶し、一方、前記検証部の前記検証結果が前記予測補正値が正しくない旨である場合に、算出された前記予測補正値を使用した前記第1補正ツール及び前記第2補正ツールの学習・記憶を実施しない学習部と、
をさらに備えた請求項1に記載の工作機械。
The control device includes:
a verification unit that receives a measurement result from a measurement device that measures the workpiece that has been cut by the cutting tool, and verifies the predicted correction value using the received measurement result ;
a learning unit that, when a verification result from the verification unit indicates that the predicted correction value is correct, learns the first correction tool and the second correction tool using the calculated predicted correction value and stores the first correction tool and the second correction tool after learning in the storage device, and, when the verification result from the verification unit indicates that the predicted correction value is incorrect, does not learn and store the first correction tool and the second correction tool using the calculated predicted correction value;
The machine tool of claim 1 further comprising :
前記制御装置は、
前記切削工具によって前記切削がされた前記ワークを計測する計測装置から計測結果を受信し、受信した前記計測結果を使用して前記予測補正値の検証をする検証部と、
前記検証部の検証結果が前記予測補正値が正しい旨である場合に、算出された前記予測補正値を使用して前記第1補正ツール、前記第2補正ツール及び前記数式を学習し学習後の前記第1補正ツール及び前記第2補正ツールを前記記憶装置に記憶し、一方、前記検証部の前記検証結果が前記予測補正値が正しくない旨である場合に、算出された前記予測補正値を使用した前記第1補正ツール、前記第2補正ツール及び前記数式の学習・記憶を実施しない学習部と、
をさらに備えた請求項2に記載の工作機械。
The control device includes:
a verification unit that receives a measurement result from a measurement device that measures the workpiece that has been cut by the cutting tool, and verifies the predicted correction value using the received measurement result ;
a learning unit that, when a verification result from the verification unit indicates that the predicted correction value is correct, learns the first correction tool, the second correction tool, and the formula using the calculated predicted correction value and stores the learned first correction tool and the second correction tool in the storage device, and, when the verification result from the verification unit indicates that the predicted correction value is incorrect, does not learn and store the first correction tool, the second correction tool, and the formula using the calculated predicted correction value;
The machine tool according to claim 2 , further comprising :
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