JP7536673B2 - Cutting Equipment - Google Patents

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Description

本発明は、被加工物を切削加工する切削装置に関する。 The present invention relates to a cutting device that cuts a workpiece.

従来、鋼材等の被加工物を切削加工する切削装置として、刃を備えたスクレイパー等の切削部を駆動部により駆動して、被加工物の表面を切削部により切削加工する構成のものが知られている。 Conventionally, a cutting device for cutting a workpiece such as steel has been known that has a cutting part, such as a scraper equipped with a blade, driven by a drive unit to cut the surface of the workpiece with the cutting part.

上記構成の切削装置では、同じ加工条件で切削加工を行っても、切削部の刃の劣化に伴って加工痕の幅が狭くなるなどして加工精度が低下するので、切削部の刃の状態に応じて加工条件を変更したり切削部を交換したりする必要がある。 With a cutting device configured as described above, even if cutting is performed under the same processing conditions, the width of the cutting marks will narrow as the cutting blade deteriorates, resulting in a decrease in processing accuracy. Therefore, it is necessary to change the processing conditions or replace the cutting part depending on the condition of the cutting blade.

例えば特許文献1には、カメラから得た撮影画像に基づいて、被加工物の表面に形成された加工痕の形状が基準外であるか否かを判断し、基準外であると判断した場合に、切削部であるスクレイパーの切込み角度を増加させ、加工痕に筋が入ったと判断した場合にはスクレイパーを交換するようにした切削装置が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a cutting device that uses images captured by a camera to determine whether the shape of the machining marks formed on the surface of the workpiece is outside the standard, and if it is determined that it is outside the standard, increases the cutting angle of the scraper, which is the cutting part, and replaces the scraper if it is determined that streaks have appeared in the machining marks.

特開2010-240809号公報JP 2010-240809 A

しかし、上記特許文献1に記載された切削装置では、被加工物の本加工において加工痕の形状を判断し、スクレイパーの切込み角度を増加させるようにしているので、変更後の切込み角度が大き過ぎた場合に、スクレイパーによって被加工物の表面が不意に深堀りされて被加工物に不良な加工痕が形成され、加工精度が低下してしまう虞があるという問題点があった。被加工物の表面の一部が深堀りされると、被加工物の表面全体の加工をやり直す必要が生じることになる。 However, the cutting device described in Patent Document 1 determines the shape of the machining marks during the actual machining of the workpiece and increases the cutting angle of the scraper. If the changed cutting angle is too large, the scraper may inadvertently dig into the surface of the workpiece, leaving poor machining marks on the workpiece and reducing machining accuracy. If part of the workpiece surface is dug too deeply, it becomes necessary to redo the machining of the entire surface of the workpiece.

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、切削部の刃の状態に係わらず、被加工物の表面を精度よく切削加工することが可能な切削装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a cutting device that can cut the surface of a workpiece with high precision regardless of the condition of the cutting blade.

本発明の切削装置は、被加工物を切削加工する切削装置であって、刃を備えた切削部と、前記切削部を駆動する駆動部と、テスト加工と本加工とを行うように前記駆動部の作動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記テスト加工において、予め想定した前記本加工での加工力より小さいテスト加工力で前記切削部により前記被加工物を切削加工するように前記駆動部の作動を制御し、前記本加工において、前記テスト加工で前記被加工物に形成された加工痕の形状に基づいて決定した本加工力で前記切削部により前記被加工物の複数個所を切削加工するように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されていることを特徴とする。 The cutting device of the present invention is a cutting device for cutting a workpiece, and includes a cutting unit equipped with a blade, a drive unit for driving the cutting unit, and a control unit for controlling the operation of the drive unit to perform test processing and main processing, and the control unit is configured to control the operation of the drive unit so that, in the test processing, the cutting unit cuts the workpiece with a test processing force that is smaller than the processing force in the main processing that is assumed in advance, and to control the operation of the drive unit so that, in the main processing, the cutting unit cuts multiple locations of the workpiece with a main processing force that is determined based on the shape of the processing marks formed on the workpiece in the test processing.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記本加工において、前記テスト加工で前記被加工物に形成された前記加工痕の場所を前記切削部により切削加工するように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, it is preferable that the control unit is configured to control the operation of the drive unit so that, in the main processing, the cutting unit cuts the location of the processing mark formed in the workpiece in the test processing.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記被加工物の表面の、仮想的に分割した複数の領域のそれぞれにおいて、前記テスト加工と前記本加工とを行うように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, it is preferable that the control unit is configured to control the operation of the drive unit so as to perform the test machining and the main machining in each of a plurality of virtually divided regions on the surface of the workpiece.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記テスト加工で形成された前記加工痕の幅と予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, it is preferable that the control unit is configured to determine the main processing force based on a comparison between the width of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記テスト加工で形成された前記加工痕の深さと予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, it is preferable that the control unit is configured to determine the main processing force based on a comparison between the depth of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記テスト加工で形成された前記加工痕の幅と予め定められた閾値との比較及び前記テスト加工で形成された前記加工痕の深さと予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, it is preferable that the control unit is configured to determine the main processing force based on a comparison between the width of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value, and a comparison between the depth of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.

本発明の切削装置は、上記構成において、前記制御部は、前記テスト加工において、前記テスト加工力で前記切削部による切削加工を行った後、加工力を増加させながら前記切削部による切削加工を複数回行うように前記駆動部の作動を制御し、加工痕が予め設定された条件を最初に満たした場合に、当該加工痕を形成したときの加工力を前記本加工力として決定するように構成されているのが好ましい。 In the cutting device of the present invention, in the above configuration, the control unit is preferably configured to control the operation of the drive unit so that, in the test processing, after the cutting unit performs cutting processing with the test processing force, the cutting unit performs cutting processing multiple times while increasing the processing force, and when the processing mark first satisfies a preset condition, the processing force at which the processing mark was formed is determined to be the main processing force.

本発明によれば、切削部の刃の状態に係わらず、被加工物の表面を精度よく切削加工することが可能な切削装置を提供することができる。 The present invention provides a cutting device that can accurately cut the surface of a workpiece regardless of the condition of the cutting blade.

本発明の一実施の形態の切削装置の構成を概略で示す説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating an outline of a configuration of a cutting device according to an embodiment of the present invention; 閾値を用いて加工力を決定する方法を説明するための説明図である。11 is an explanatory diagram for explaining a method of determining a processing force using a threshold value. FIG. 図1に示す制御部が行う制御のフローチャート図である。2 is a flowchart of the control performed by the control unit shown in FIG. 1 . 変形例の切削装置の構成を概略で示す説明図である。13 is an explanatory diagram illustrating the outline of a configuration of a cutting device according to a modified example. FIG. 変形例の切削装置における閾値を用いて加工力を決定する方法を説明するための説明図である。13 is an explanatory diagram for explaining a method for determining a processing force using a threshold value in the cutting device of the modified example. FIG. 他の変形例の切削装置の構成を概略で示す説明図である。13 is an explanatory diagram illustrating the outline of a configuration of a cutting device according to another modified example. FIG. 他の変形例の切削装置における閾値を用いて加工力を決定する方法を説明するための説明図である。13 is an explanatory diagram for explaining a method for determining a processing force using a threshold value in a cutting device of another modified example. FIG.

図1に示す本発明の一実施の形態の切削装置1は、被加工物としてのワーク2を切削加工するものである。切削装置1は、切削部(切削工具)としてスクレイパー10を備えており、スクレイパー10により、ワーク2の表面である被加工面2aを切削加工することができる。 The cutting device 1 according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 1 cuts a workpiece 2 as a workpiece. The cutting device 1 is equipped with a scraper 10 as a cutting part (cutting tool), and the scraper 10 can cut the workpiece surface 2a, which is the surface of the workpiece 2.

本実施の形態では、切削装置1は、スクレイパー10により、ワーク2の被加工面2aにある微小な凹凸の凸部を、適度に凹部を残すように切削加工するとともに、当該切削加工を被加工面2aの全体の凸部に対して行って、被加工面2aをキサゲ加工するように構成されている。すなわち、本実施の形態では、切削装置1はキサゲ加工装置である。 In this embodiment, the cutting device 1 is configured to use the scraper 10 to cut the convex parts of the minute irregularities on the work surface 2a of the workpiece 2 so as to leave appropriate concave parts, and to perform this cutting process on the entire convex parts of the work surface 2a, thereby scraping the work surface 2a. That is, in this embodiment, the cutting device 1 is a scraping device.

本実施の形態の切削装置1によりキサゲ加工されたワーク2の被加工面2aには、多数の加工痕(キサゲ痕)を有するキサゲ面が形成される。切削装置1によりキサゲ加工されるワーク2は、例えば、工作機械に用いられるガイドレール、スライダなどの、摺動面を有する金属(鋼材)製の部材であるが、他の部材等であってもよい。 The workpiece 2 is scraped by the cutting device 1 of this embodiment, and a scraped surface having numerous processing marks (scrape marks) is formed on the workpiece surface 2a. The workpiece 2 scraped by the cutting device 1 is, for example, a metal (steel) member having a sliding surface, such as a guide rail or slider used in a machine tool, but may also be other members.

本実施の形態においては、スクレイパー10がワーク2の被加工面2aの凸部を切削加工する際の、ワーク2に対するスクレイパー10の送り方向をY軸方向とし、ワーク2の被加工面2aに垂直な方向(上下方向)をZ軸方向とし、Y軸方向及びZ軸方向に垂直な方向をX軸方向とする。 In this embodiment, when the scraper 10 cuts the convex portion of the workpiece surface 2a of the workpiece 2, the feed direction of the scraper 10 relative to the workpiece 2 is the Y-axis direction, the direction perpendicular to the workpiece surface 2a of the workpiece 2 (up and down direction) is the Z-axis direction, and the direction perpendicular to the Y-axis direction and the Z-axis direction is the X-axis direction.

スクレイパー10は、例えば炭素鋼等の鋼材製であり、棒状の本体部11の先端に刃12を一体に有している。本体部11は、厚みよりも幅が大きい断面矩形の板状となっており、本体部11の先端面と下面との間の角部が刃12を構成している。 The scraper 10 is made of steel, such as carbon steel, and has a blade 12 integral with the tip of the rod-shaped main body 11. The main body 11 is a plate with a rectangular cross section whose width is greater than its thickness, and the corner between the tip surface and the bottom surface of the main body 11 forms the blade 12.

スクレイパー10は、本体部11の先端に、例えば超硬材等で形成された刃先部が固定され、この刃先部に刃12が設けられた構成とすることもできる。この場合、刃先部は、本体部11にロー付け等で固定された構成としてもよく、締結部材等を用いて本体部11に着脱可能に固定されることで、容易に交換が可能な構成としてもよい。 The scraper 10 may be configured such that a cutting edge portion made of, for example, a superhard material is fixed to the tip of the main body portion 11, and the blade 12 is provided on the cutting edge portion. In this case, the cutting edge portion may be configured to be fixed to the main body portion 11 by brazing or the like, or may be configured to be easily replaceable by being detachably fixed to the main body portion 11 using a fastening member or the like.

図1に示すように、切削装置1は、スクレイパー10を駆動する駆動部として、基台3に搭載されたロボットアーム20を備えている。 As shown in FIG. 1, the cutting device 1 is equipped with a robot arm 20 mounted on a base 3 as a drive unit for driving the scraper 10.

スクレイパー10は、ロボットアーム20の先端に固定されたホルダー30に刃12を露出させた状態で保持される。ロボットアーム20は、ホルダー30に保持されたスクレイパー10を、Y軸方向、Z軸方向、Y軸方向に移動させることで、被加工面2aの任意の位置においてスクレイパー10を切削動作させることができる。 The scraper 10 is held with the blade 12 exposed in a holder 30 fixed to the tip of the robot arm 20. The robot arm 20 can move the scraper 10 held in the holder 30 in the Y-axis direction, Z-axis direction, and Y-axis direction to perform a cutting operation on the scraper 10 at any position on the workpiece surface 2a.

本実施の形態では、ロボットアーム20は、基台3に固定された本体部21と、本体部21に第1回動部22により回動可能に連結された第1アーム部23と、第1アーム部23に第2回動部24により回動可能に連結された第2アーム部25と、第2アーム部25の先端に設けられた第3回動部26と、を有する多関節ロボットである。ホルダー30は第3回動部26に固定され、第2アーム部25の先端に対して第3回動部26を中心として回動自在となっている。 In this embodiment, the robot arm 20 is a multi-joint robot having a main body 21 fixed to the base 3, a first arm 23 rotatably connected to the main body 21 by a first rotation part 22, a second arm 25 rotatably connected to the first arm 23 by a second rotation part 24, and a third rotation part 26 provided at the tip of the second arm 25. The holder 30 is fixed to the third rotation part 26 and is rotatable around the third rotation part 26 relative to the tip of the second arm 25.

ロボットアーム20は、第1回動部22、第2回動部24及び第3回動部26をサーボモータ等の駆動源によって回動させるとともに、本体部21を基台3に対して垂直軸を中心として回動させることで、スクレイパー10をY軸方向、Z軸方向及びX軸方向に移動させることができる。 The robot arm 20 can move the scraper 10 in the Y-axis, Z-axis, and X-axis directions by rotating the first rotating part 22, the second rotating part 24, and the third rotating part 26 using a drive source such as a servo motor, and by rotating the main body part 21 around a vertical axis relative to the base 3.

切削装置1は、力覚センサー40を備えた構成とすることができる。力覚センサー40は、ワーク2に対してスクレイパー10が加える加工力(Z軸方向の荷重)を検出することができる。 The cutting device 1 can be configured to include a force sensor 40. The force sensor 40 can detect the processing force (load in the Z-axis direction) applied by the scraper 10 to the workpiece 2.

切削装置1は、カメラ50を備えた構成とすることができる。カメラ50は、ワーク2の被加工面2aの全面を撮影し、撮影した画像の画像データを取得することができる。 The cutting device 1 can be configured to include a camera 50. The camera 50 can capture an image of the entire surface 2a of the workpiece 2 to be machined, and obtain image data of the captured image.

切削装置1は制御部60を備えている。制御部60は、中央演算処理装置(CPU)60aとメモリ等の記憶手段60bとを備えたマイクロコンピュータとしての機能を有しており、ロボットアーム20、力覚センサー40及びカメラ50に接続されている。記憶手段60bは、力覚センサー40、カメラ50などから入力されるデータ、スクレイパー10を切削動作させるようにロボットアーム20の作動を制御するためのプログラム、入力部等から入力された加工条件などを記憶することができる。 The cutting device 1 is equipped with a control unit 60. The control unit 60 functions as a microcomputer equipped with a central processing unit (CPU) 60a and a storage means 60b such as a memory, and is connected to the robot arm 20, the force sensor 40, and the camera 50. The storage means 60b can store data input from the force sensor 40, the camera 50, etc., a program for controlling the operation of the robot arm 20 so that the scraper 10 performs a cutting operation, processing conditions input from the input unit, etc.

制御部60は、ロボットアーム20の作動を制御して、スクレイパー10によるワーク2の切削加工を実行することができる。 The control unit 60 can control the operation of the robot arm 20 to perform cutting processing of the workpiece 2 using the scraper 10.

また、制御部60は、力覚センサー40から入力されるデータに基づいて、ワーク2に対するスクレイパー10の実際の加工力の情報を取得し、当該情報に基づいて、切削加工におけるスクレイパー10の加工力を制御目標に調整するようにロボットアーム20の作動を制御することができる。 The control unit 60 also acquires information about the actual processing force of the scraper 10 on the workpiece 2 based on the data input from the force sensor 40, and based on that information, it can control the operation of the robot arm 20 so as to adjust the processing force of the scraper 10 during cutting to a control target.

さらに、制御部60は、画像処理部60cを有しており、カメラ50から入力される画像データを画像処理部60cにおいて画像解析処理して、スクレイパー10による切削加工によってワーク2の被加工面2aに形成された加工痕の形状ないし幅を認識することができる。なお、画像処理部60cは、その機能が、中央演算処理装置60aが記憶手段60bに記憶されたプログラムを実行することで実現されるように構成されていてもよい。 The control unit 60 further includes an image processing unit 60c, which performs image analysis processing on the image data input from the camera 50, and can recognize the shape or width of the machining marks formed on the workpiece surface 2a of the workpiece 2 by the cutting process using the scraper 10. The image processing unit 60c may be configured so that its functions are realized by the central processing unit 60a executing a program stored in the storage means 60b.

本実施の形態の切削装置1では、制御部60は、ロボットアーム20の作動を制御して、スクレイパー10により、ワーク2に対してテスト加工と本加工とを行うように構成されている。 In the cutting device 1 of this embodiment, the control unit 60 is configured to control the operation of the robot arm 20 and perform test processing and main processing on the workpiece 2 using the scraper 10.

ここで、テスト加工は、本加工における加工力を決定するために、本加工を行う前にワーク2に対して行う切削加工であり、本加工は、テスト加工の後、テスト加工で決定した本加工力でワーク2に対して複数回行う切削加工である。本加工が行われることで、ワーク2の被加工面2aには、多数の加工痕(キサゲ痕)からなるキサゲ面が形成される。 The test machining is a cutting process performed on the workpiece 2 before the actual machining in order to determine the machining force in the actual machining, and the actual machining is a cutting process performed on the workpiece 2 multiple times after the test machining with the actual machining force determined in the test machining. By performing the actual machining, a scraped surface consisting of numerous machining marks (scrape marks) is formed on the machined surface 2a of the workpiece 2.

より具体的には、制御部60は、テスト加工において、ロボットアーム20の作動を制御して、予め想定した本加工での加工力より小さいテスト加工力で、スクレイパー10によりワーク2を切削加工するとともに、上記テスト加工を行った後、本加工において、ロボットアーム20の作動を制御して、テスト加工でワーク2に形成された加工痕の形状に基づいて決定した本加工力で、スクレイパー10によりワーク2の複数個所を切削加工するように構成されている。 More specifically, the control unit 60 is configured to control the operation of the robot arm 20 in the test processing to cut the workpiece 2 with the scraper 10 at a test processing force smaller than the processing force in the actual processing that is assumed in advance, and to control the operation of the robot arm 20 in the actual processing after the above test processing is performed to cut multiple locations of the workpiece 2 with the scraper 10 at an actual processing force determined based on the shape of the processing marks formed on the workpiece 2 in the test processing.

テスト加工におけるテスト加工力は、例えば、以下の手順で行う準備工程において、予め設定することができる。 The test processing force for test processing can be set in advance, for example, in the preparation process performed by the following procedure.

すなわち、準備工程において、本加工を行うワーク2と同じ材質の準備用被加工物(準備用ワーク)を用意し、新品のスクレイパー10を用いて、加工力を種々変更しながら準備用被加工物の表面を切削加工し、所望の形状(正常な形状)の加工痕が形成される加工力を本加工での加工力と想定する。そして、テスト加工力を、上記準備工程において予め想定した本加工での加工力より小さい加工力に設定する。設定されたテスト加工力は、記憶手段60bに記憶させる。 In other words, in the preparation process, a preparatory workpiece (preparatory work) made of the same material as the workpiece 2 to be processed is prepared, and a new scraper 10 is used to cut the surface of the preparatory workpiece while varying the processing force in various ways, and the processing force that forms a processing mark of the desired shape (normal shape) is assumed to be the processing force in the actual processing. The test processing force is then set to a processing force smaller than the processing force in the actual processing assumed in advance in the above preparation process. The set test processing force is stored in the memory means 60b.

なお、切削装置1の加工対象として、材質が異なる複数種類のワーク2が用いられることが想定される場合には、上記準備工程において、材質が互いに異なる複数種類のワーク2に対応した複数種類の準備用被加工物(準備用ワーク)を用意し、それぞれのワーク2に対して上記と同様の手順で本加工での加工力を想定し、テスト加工力を、これら想定される本加工での加工力のうち最も小さい加工力より小さい加工力に設定すればよい。 When it is assumed that multiple types of workpieces 2 made of different materials will be used as the processing targets of the cutting device 1, in the above preparation process, multiple types of preparatory workpieces (preparatory workpieces) corresponding to the multiple types of workpieces 2 made of different materials are prepared, and the processing force in the actual processing is estimated for each workpiece 2 using the same procedure as described above, and the test processing force is set to a processing force smaller than the smallest processing force among the estimated processing forces in the actual processing.

制御部60は、例えば、テスト加工で形成された加工痕の幅と、予め定められた閾値との比較に基づいて、本加工力を決定する構成とすることができる。 The control unit 60 can be configured to determine the actual processing force, for example, based on a comparison between the width of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.

この場合、テスト加工で形成された加工痕の幅は、当該加工痕をカメラ50で撮影し、その画像データを画像処理部60cにおいて解析し、加工痕の形状を認識するとともに認識した形状から加工痕の幅を計測することで得ることができる。なお、加工痕の幅とは、切削加工を行う際のスクレイパー10の移動方向(送り方向)に垂直な方向の加工痕の最大の幅である。 In this case, the width of the machining mark formed in the test machining can be obtained by photographing the machining mark with the camera 50, analyzing the image data in the image processing unit 60c, recognizing the shape of the machining mark, and measuring the width of the machining mark from the recognized shape. The width of the machining mark is the maximum width of the machining mark in the direction perpendicular to the movement direction (feed direction) of the scraper 10 when performing the cutting process.

図2に示すように、本加工力を決定するための閾値は、例えば、複数の閾値A、B、Cとして設定することができる。これらの閾値A、B、Cの情報は、数値テーブル(データテーブル)として記憶手段60bに記憶される。 As shown in FIG. 2, the threshold value for determining the processing force can be set, for example, as multiple threshold values A, B, and C. Information on these threshold values A, B, and C is stored in the storage means 60b as a numerical value table (data table).

図示する場合では、閾値Aは、準備工程において、新品のスクレイパー10により形成された所望の形状(正常な形状)の加工痕すなわち想定される本加工での加工痕の幅Wよりも小さい値に設定され、閾値Bは閾値Aよりも小さい値に設定され、閾値Cは閾値Bよりも小さい値に設定されている。閾値Cは、スクレイパー10の刃12が、交換が必要な程度に劣化している場合の加工痕の幅に対応している。 In the illustrated case, threshold A is set to a value smaller than the width W of the machining mark of the desired shape (normal shape) formed by a new scraper 10 in the preparation process, i.e., the width W of the machining mark expected in the actual machining, threshold B is set to a value smaller than threshold A, and threshold C is set to a value smaller than threshold B. Threshold C corresponds to the width of the machining mark when the blade 12 of the scraper 10 has deteriorated to the extent that replacement is necessary.

閾値A以上は範囲R、閾値B以上かつ閾値A未満は範囲R、閾値C以上かつ閾値B未満は範囲R、閾値C未満は範囲Rとなっており、それぞれの範囲R~Rには、それぞれ対応する加工力F~Fが設定されている。 The range R A is equal to or greater than threshold A , the range R B is equal to or greater than threshold B but less than threshold A, the range R C is equal to or greater than threshold C but less than threshold B, and the range R D is less than threshold C. Corresponding processing forces F A to F C are set for each of the ranges R A to R C.

加工力Fは、準備工程において予め想定した本加工での加工力より小さいテスト加工力で準備用被加工物を切削加工したときに加工痕の幅が範囲Rに含まれる幅aとなった場合に、当該幅aと想定される本加工での加工痕の幅Wとの相対関係を考慮して、本加工における加工痕が、準備工程において所望の形状(正常な形状)とした加工痕と同程度の幅を有するものとなるように、テスト加工力以上の加工力に設定される。同様に、加工力Fは、テスト加工力で準備用被加工物を切削加工したときに加工痕の幅が範囲Rに含まれる幅bとなった場合に、当該幅bと想定される本加工での加工痕の幅Wとの相対関係を考慮して、本加工における加工痕が、準備工程において所望の形状(正常な形状)とした加工痕と同程度の幅を有するものとなるように、テスト加工力及び加工力Fよりも大きい加工力に設定されている。また同様に、加工力Fは、テスト加工力で準備用被加工物を切削加工したときに加工痕の幅が範囲Rに含まれる幅cとなった場合に、当該幅cと想定される本加工での加工痕の幅Wとの相対関係を考慮して、本加工における加工痕が、準備工程において所望の形状(正常な形状)とした加工痕と同程度の幅を有するものとなるように、テスト加工力、加工力F及び加工力Fよりも大きい加工力に設定されている。 The processing force F A is set to a processing force equal to or greater than the test processing force so that when the width of the processing mark in the main processing becomes a width a included in the range R A when the preparation workpiece is cut with a test processing force smaller than the processing force in the main processing assumed in advance in the preparation step, the processing mark in the main processing will have a width similar to that of the processing mark made into the desired shape (normal shape) in the preparation step, taking into consideration the relative relationship between the width a and the assumed width W of the processing mark in the main processing. Similarly, the processing force F B is set to a processing force greater than the test processing force and the processing force F A so that when the width of the processing mark in the main processing becomes a width b included in the range R B when the preparation workpiece is cut with the test processing force, the processing mark in the main processing will have a width similar to that of the processing mark made into the desired shape (normal shape) in the preparation step, taking into consideration the relative relationship between the width b and the assumed width W of the processing mark in the main processing. Similarly, the processing force F C is set to a value greater than the test processing force, the processing force F A, and the processing force F B so that when the width of the processing mark when the preparation workpiece is cut with the test processing force becomes width c included in range R C , taking into consideration the relative relationship between said width c and the expected width W of the processing mark in the main processing, the processing mark in the main processing will have a width similar to that of the processing mark given the desired shape (normal shape) in the preparation process.

加工力F~Fは、例えば、準備工程において、新品のスクレイパー10を用いて、加工力を種々変更しながら準備用被加工物の表面を切削加工し、それぞれの加工における加工痕の幅のデータを取得するととともに、刃12の劣化状態が相違する複数種類のスクレイパー10を用いて、加工力を種々変更しながら準備用被加工物の表面を切削加工し、それぞれの加工における加工痕の幅のデータを取得し、これら取得したデータの相関関係から得ることができる。 The processing forces F A to F C can be obtained, for example, by using a new scraper 10 in a preparation process to cut the surface of the preparation workpiece while changing the processing force in various ways, obtaining data on the width of the processing marks in each process, and also by using a plurality of types of scrapers 10 with different deterioration states of the blades 12 to cut the surface of the preparation workpiece while changing the processing force in various ways, obtaining data on the width of the processing marks in each process, and then examining the correlation between these obtained data.

制御部60は、上記手順で計測したテスト加工での加工痕の幅Wを閾値A~Cと比較し、何れの範囲R~Rに属するかを判断する。そして、制御部60は、テスト加工での加工痕の幅Wが範囲R~Rの何れかに属した場合には、当該属した範囲R~Rに対応する加工力F~Fを本加工力として設定し、当該本加工力で、スクレイパー10によりワーク2の複数個所を切削加工するように、ロボットアーム20の作動を制御し、ワーク2に対する本加工を実行する。 The control unit 60 compares the width W T of the machining mark in the test machining measured by the above procedure with the threshold values A to C, and judges which of the ranges R A to R D it belongs to. Then, when the width W T of the machining mark in the test machining belongs to any of the ranges R A to R C , the control unit 60 sets the machining force F A to F C corresponding to the range R A to R C to which it belongs as the main machining force, controls the operation of the robot arm 20 so that the scraper 10 cuts multiple locations of the workpiece 2 with the main machining force, and performs the main machining of the workpiece 2.

一方、制御部60は、テスト加工での加工痕の幅Wが範囲Rに属する幅dである場合には、スクレイパー10の刃12が寿命であると判断し、ワーク2に対して本加工を行うことなく、スクレイパー10の交換を実行した後、ワーク2に対して次のテスト加工を行うように、ロボットアーム20の作動を制御する。スクレイパー10の交換は、ロボットアーム20の先端のホルダー30としてスクレイパー10を自動着脱可能なものを用い、交換用のスクレイパー10を保持したマガジンとの間で、自動的に行う構成とすることができる。 On the other hand, when the width W T of the machining mark in the test machining is a width d belonging to the range R D , the control unit 60 determines that the blade 12 of the scraper 10 has reached the end of its life, and controls the operation of the robot arm 20 to replace the scraper 10 without performing actual machining on the workpiece 2, and then perform the next test machining on the workpiece 2. The scraper 10 can be replaced automatically by using a holder 30 at the tip of the robot arm 20 that can automatically attach and detach the scraper 10 between the holder 30 and a magazine holding a replacement scraper 10.

次に、図3に示すフローチャート図を参照しつつ、上記構成を有する切削装置1の、ワーク2を切削加工(キサゲ加工)する際の動作について説明する。 Next, referring to the flow chart shown in FIG. 3, the operation of the cutting device 1 having the above configuration when cutting (scraping) the workpiece 2 will be described.

切削装置1が作動を開始すると、まず、ステップS1において、制御部60は、ワーク2に対してテスト加工を行うように、ロボットアーム20の作動を制御する。すなわち、制御部60は、予め想定した本加工での加工力より小さいテスト加工力でスクレイパー10によりワーク2を切削加工するように、ロボットアーム20の作動を制御する。なお、テスト加工において、スクレイパー10によりワーク2に対して行われる切削加工はキサゲ加工であり、当該キサゲ加工は、ワーク2の被加工面2aの一か所のみに対して行われる。 When the cutting device 1 starts operating, first, in step S1, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 so as to perform test processing on the workpiece 2. That is, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 so as to cut the workpiece 2 with the scraper 10 at a test processing force that is smaller than the processing force in the actual processing that is assumed in advance. Note that in the test processing, the cutting processing performed on the workpiece 2 by the scraper 10 is scraping processing, and the scraping processing is performed only on one place on the processing surface 2a of the workpiece 2.

次に、ステップS2において、テスト加工により被加工面2aに形成された加工痕がカメラ50により撮影され、ステップS3において、制御部60の画像処理部60cは、カメラ50により撮影された加工痕の画像データを解析し、テスト加工での加工痕の幅Wを測定する。 Next, in step S2, the machining marks formed on the workpiece surface 2a by the test machining are photographed by the camera 50, and in step S3, the image processing unit 60c of the control unit 60 analyzes the image data of the machining marks photographed by the camera 50 and measures the width W T of the machining marks in the test machining.

次に、ステップS4において、制御部60は、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅が閾値A以上であるか否かを判定する。 Next, in step S4, the control unit 60 determines whether the width of the processing mark in the test processing captured by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value A.

ステップS4において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値A以上であると判定した場合、制御部60は、閾値A以上の範囲Rに対応した加工力Fを本加工力に設定する。そして、ステップS5において、制御部60は、ロボットアーム20の作動を制御して、当該加工力Fでワーク2の本加工を実行する。 In step S4, when the control unit 60 determines that the width W T of the machining mark in the test machining captured by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value A, the control unit 60 sets the main machining force to a machining force F A corresponding to a range R A equal to or greater than the threshold value A. Then, in step S5, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 to perform the main machining of the workpiece 2 with the machining force F A.

一方、ステップS4において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値A以上ではないと判定した場合、ステップS6において、制御部60は、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値B以上であるか否かを判定する。 On the other hand, if in step S4 the control unit 60 determines that the width W.sub.T of the processing mark in the test processing photographed by the camera 50 is not equal to or greater than the threshold value A, in step S6 the control unit 60 determines whether the width W.sub.T of the processing mark in the test processing photographed by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value B.

ステップS6において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値B以上であると判定した場合、制御部60は、閾値B以上の範囲Rに対応した加工力Fを本加工力に設定する。そして、ステップS7において、制御部60は、ロボットアーム20の作動を制御して、当該加工力Fでワーク2の本加工を実行する。 In step S6, when the control unit 60 determines that the width W T of the machining mark in the test machining captured by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value B, the control unit 60 sets the machining force F B corresponding to the range R B equal to or greater than the threshold value B as the main machining force. Then, in step S7, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 to perform the main machining of the workpiece 2 with the machining force F B.

一方、ステップS6において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値B以上ではないと判定した場合、ステップS8において、制御部60は、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値C以上であるか否かを判定する。 On the other hand, if in step S6 the control unit 60 determines that the width W.sub.T of the processing mark in the test processing photographed by the camera 50 is not equal to or greater than the threshold value B, then in step S8 the control unit 60 determines whether the width W.sub.T of the processing mark in the test processing photographed by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value C.

ステップS8において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値C以上であると判定した場合、制御部60は、閾値C以上の範囲Rに対応した加工力Fを本加工力に設定する。そして、ステップS9において、制御部60は、ロボットアーム20の作動が制御して、当該加工力Fでワーク2の本加工を実行する。 In step S8, when the control unit 60 determines that the width W T of the machining mark in the test machining captured by the camera 50 is equal to or greater than the threshold value C, the control unit 60 sets the machining force F C corresponding to the range R C equal to or greater than the threshold value C as the main machining force. Then, in step S9, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 to perform the main machining of the workpiece 2 with the machining force F C.

一方、ステップS8において、制御部60が、カメラ50で撮影したテスト加工における加工痕の幅Wが閾値C以上ではないと判定した場合、ステップS10において、制御部60はスクレイパー10の交換を実行するように、ロボットアーム20及びマガジン等の作動を制御する。スクレイパー10が交換されると、制御部60は、再度、ステップS1におけるテスト加工から、上記と同様の手順を実行する。 On the other hand, in step S8, if the control unit 60 determines that the width W T of the machining mark in the test machining photographed by the camera 50 is not equal to or greater than the threshold C, in step S10, the control unit 60 controls the operation of the robot arm 20 and the magazine, etc., so as to replace the scraper 10. When the scraper 10 is replaced, the control unit 60 executes the same procedure as described above again, starting from the test machining in step S1.

このように、本実施の形態の切削装置1では、加工対象となるワーク2に対し、本加工を行う前に、同一のワーク2に対してテスト加工を行い、このテスト加工でワーク2の被加工面2aに形成された加工痕の形状に基づいて本加工で用いる本加工力を決定し、本加工を行うようにしたので、本加工を行う際の本加工力として、スクレイパー10の刃12の状態に応じた適切な加工力を設定することができる。すなわち、同一のテスト加工力でワーク2の被加工面2aを切削加工しても、スクレイパー10の刃12の劣化の状態により加工痕の幅は相違することになるので、テスト加工でワーク2に形成される加工痕の幅が狭いほど、スクレイパー10の刃12の劣化が進行していると判断し、その分、スクレイパー10が新品の場合に所望の加工痕が得られる加工力よりも大きな加工力を本加工力として設定することで、本加工において、所望の形状の加工痕が得られるようにしている。したがって、本実施の形態の切削装置1によれば、スクレイパー10の刃12の状態に係わらず、ワーク2の被加工面2aを、スクレイパー10により精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 In this way, in the cutting device 1 of this embodiment, before performing the actual processing on the workpiece 2 to be processed, a test processing is performed on the same workpiece 2, and the actual processing force to be used in the actual processing is determined based on the shape of the processing mark formed on the workpiece surface 2a of the workpiece 2 in this test processing, and the actual processing is performed. Therefore, an appropriate processing force according to the state of the blade 12 of the scraper 10 can be set as the actual processing force when performing the actual processing. In other words, even if the workpiece surface 2a of the workpiece 2 is cut with the same test processing force, the width of the processing mark will differ depending on the deterioration state of the blade 12 of the scraper 10. Therefore, it is determined that the narrower the width of the processing mark formed on the workpiece 2 in the test processing, the more the deterioration of the blade 12 of the scraper 10 has progressed, and a processing force greater than the processing force that would obtain the desired processing mark when the scraper 10 is new is set as the actual processing force, so that a processing mark of the desired shape can be obtained in the actual processing. Therefore, with the cutting device 1 of this embodiment, the work surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped with high precision by the scraper 10, regardless of the state of the blade 12 of the scraper 10.

また、本実施の形態の切削装置1では、テスト加工によりワーク2の被加工面2aに形成される加工痕の幅Wに基づいて本加工力を決定するようにしているので、本加工を行う際の本加工力として、スクレイパー10の刃12の状態だけでなく、ワーク2の材質ないし硬さにも応じた適切な加工力を設定することができる。したがって、本実施の形態の切削装置1によれば、スクレイパー10の刃12の状態やワーク2の硬さに係わらず、ワーク2の被加工面2aを精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 In addition, in the cutting device 1 of this embodiment, the main processing force is determined based on the width W T of the processing mark formed on the processed surface 2a of the workpiece 2 by the test processing, so that an appropriate processing force can be set as the main processing force when performing the main processing, depending not only on the condition of the blade 12 of the scraper 10 but also on the material or hardness of the workpiece 2. Therefore, according to the cutting device 1 of this embodiment, regardless of the condition of the blade 12 of the scraper 10 or the hardness of the workpiece 2, the processed surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped with high accuracy.

さらに、本実施の形態の切削装置1では、テスト加工におけるテスト加工力を、予め想定した本加工での加工力より小さい加工力に設定するようにしているので、テスト加工において、ワーク2の被加工面2aがスクレイパー10により不意に深堀りされることを防止することができる。これにより、ワーク2が不意に深堀りされて、加工精度が低下し、あるいは再度被加工面2aの全体を切削加工し直す必要が生じることを防止することができる。 Furthermore, in the cutting device 1 of this embodiment, the test processing force in the test processing is set to a processing force smaller than the processing force in the actual processing that is assumed in advance, so that the work surface 2a of the workpiece 2 is prevented from being unexpectedly dug deep by the scraper 10 in the test processing. This makes it possible to prevent the workpiece 2 from being unexpectedly dug deep, resulting in a decrease in processing accuracy or the need to cut the entire work surface 2a again.

さらに、本実施の形態の切削装置1では、一度テスト加工を行って本加工力を設定すれば、本加工において、設定した本加工力でワーク2の複数(多数)の箇所を切削加工することができるので、テスト加工に掛かる時間の増加を抑制して、ワーク2の被加工面2aの全体を効率よく切削加工することができる。 Furthermore, with the cutting device 1 of this embodiment, once a test machining is performed to set the actual machining force, multiple (many) locations on the workpiece 2 can be cut with the set actual machining force in the actual machining, which prevents an increase in the time required for test machining and allows the entire workpiece surface 2a of the workpiece 2 to be cut efficiently.

さらに、本実施の形態の切削装置1では、スクレイパー10の刃12が、交換が必要な程度に劣化した場合には、これを判別して、スクレイパー10を交換することができる。これにより、刃12が過度に劣化したスクレイパー10によってワーク2の被加工面2aが切削加工されることで加工精度が低下してしまうことを防止して、ワーク2を精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 Furthermore, in the cutting device 1 of this embodiment, if the blade 12 of the scraper 10 has deteriorated to the extent that replacement is necessary, this can be determined and the scraper 10 can be replaced. This prevents a decrease in processing accuracy caused by cutting the workpiece surface 2a of the workpiece 2 with a scraper 10 whose blade 12 has deteriorated excessively, and allows the workpiece 2 to be cut or scraped with high accuracy.

さらに、本実施の形態の切削装置1では、制御部60を、テスト加工で形成された加工痕の幅Wと予め定められた閾値A、B、Cとの比較に基づいて、本加工力を決定する構成としたので、簡単な構成で容易に所望の本加工力を決定することができる。 Furthermore, in the cutting device 1 of this embodiment, the control unit 60 is configured to determine the main processing force based on a comparison between the width W T of the processing mark formed in the test processing and the predetermined threshold values A, B, and C, so that the desired main processing force can be easily determined with a simple configuration.

本実施の形態において、制御部60は、本加工において、テスト加工でワーク2に形成された加工痕の場所をスクレイパー10により切削加工するように、ロボットアーム20の作動を制御する構成とすることができる。 In this embodiment, the control unit 60 can be configured to control the operation of the robot arm 20 so that, in the actual processing, the scraper 10 cuts the location of the processing marks formed on the workpiece 2 during the test processing.

すなわち、テスト加工力は、予め想定した本加工での加工力より小さい値に設定されるので、テスト加工においてワーク2に形成される加工痕は、本加工によりワーク2に形成される加工痕よりも幅が小さいものとなるので、テスト加工でワーク2に形成された加工痕の場所を、本加工において、テスト加工力よりも大きい本加工力で、再度スクレイパー10により切削加工を行う構成とすることで、ワーク2のテスト加工が行われた部分に所望の形状の加工痕を形成することができる。 In other words, the test processing force is set to a value smaller than the processing force in the actual processing assumed in advance, so the processing marks formed on the workpiece 2 in the test processing will be narrower in width than the processing marks formed on the workpiece 2 by the actual processing. Therefore, by configuring the scraper 10 to perform cutting processing again at the location of the processing marks formed on the workpiece 2 in the test processing with an actual processing force larger than the test processing force in the actual processing, it is possible to form processing marks of the desired shape in the part of the workpiece 2 where the test processing was performed.

この構成によれば、テスト加工を行った部分を含めて、ワーク2の被加工面2aの全体を精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 This configuration allows the entire work surface 2a of the workpiece 2, including the area where the test machining was performed, to be cut or scraped with high precision.

また、本実施の形態において、制御部60は、ワーク2の被加工面2aの、仮想的に分割した複数の領域のそれぞれにおいて、テスト加工と本加工とを行うように、ロボットアーム20の作動を制御する構成とすることができる。 In addition, in this embodiment, the control unit 60 can be configured to control the operation of the robot arm 20 so that test machining and main machining are performed in each of a plurality of virtually divided regions of the machining surface 2a of the workpiece 2.

すなわち、制御部60は、例えばカメラ50により撮影されたワーク2の被加工面2aの画像に基づいて被加工面2aを複数の領域に仮想的に分割し、それぞれの領域において、テスト加工を行った後、本加工を行うように、ロボットアーム20の作動を制御する構成とすることができる。 In other words, the control unit 60 can be configured to virtually divide the workpiece surface 2a into multiple regions based on an image of the workpiece surface 2a of the workpiece 2 captured by the camera 50, for example, and control the operation of the robot arm 20 so that test machining is performed in each region before the actual machining is performed.

この構成によれば、ワーク2の被加工面2aの全体を切削加工ないしキサゲ加工する際、それぞれの領域の切削加工を開始する毎に、スクレイパー10の刃12の状態をテスト加工によって確認し、当該状態に応じた本加工力を設定することができる。よって、スクレイパー10の刃12の状態に応じたより適切な本加工力で、ワーク2の被加工面2aの全体をより精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 According to this configuration, when cutting or scraping the entire work surface 2a of the workpiece 2, the condition of the blade 12 of the scraper 10 can be checked by test processing each time cutting of each area is started, and the actual processing force can be set according to that condition. Therefore, the entire work surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped with greater precision using a more appropriate actual processing force according to the condition of the blade 12 of the scraper 10.

さらに、本実施の形態において、制御部60は、テスト加工で形成された加工痕の幅Wと予め定められた閾値A、B、Cとの比較に基づいて、本加工力を決定する構成に限らず、テスト加工において、テスト加工力でスクレイパー10による切削加工を行った後、加工力を増加させながらスクレイパー10による切削加工を複数回行うようにロボットアーム20の作動を制御し、加工痕が予め設定された条件を最初に満たした場合に、当該加工痕を形成したときの加工力を本加工力として決定する構成とすることもできる。 Furthermore, in this embodiment, the control unit 60 is not limited to a configuration in which the actual processing force is determined based on a comparison between the width W T of the processing mark formed in the test processing and the predetermined threshold values A, B, and C. In the test processing, after performing cutting processing with the scraper 10 at the test processing force, the operation of the robot arm 20 is controlled so that cutting processing with the scraper 10 is performed multiple times while increasing the processing force, and when the processing mark first satisfies the preset conditions, the processing force at which the processing mark was formed is determined to be the actual processing force.

すなわち、予め想定した本加工での加工力よりも小さいテスト加工力で切削加工が行われるテスト加工においては、ワーク2の被加工面2aがスクレイパー10により深堀りされることがないので、テスト加工の後、テスト加工力よりも大きい加工力となるように徐々に加工力を増加させながら繰り返し切削加工を行い、当該切削加工による加工痕が、予め設定された条件を最初に満たした場合に、当該加工痕を形成したときの加工力を本加工力として設定することで、ワーク2の被加工面2aがスクレイパー10により深堀りされることなく、所望の加工痕を得られる本加工力を設定することができる。この場合においても、制御部60は、加工痕が予め設定された条件を最初に満たすか否かを、加工痕の幅が予め設定された幅に達したか否かに基づいて判断することができる。 That is, in the test cutting process in which the cutting process is performed with a test processing force smaller than the processing force in the actual processing assumed in advance, the workpiece surface 2a of the workpiece 2 is not dug deeply by the scraper 10. Therefore, after the test cutting process, the cutting process is repeatedly performed while gradually increasing the processing force so that the processing force is greater than the test processing force. When the processing mark by the cutting process first satisfies the preset conditions, the processing force at which the processing mark is formed is set as the actual processing force, so that the workpiece surface 2a of the workpiece 2 is not dug deeply by the scraper 10, and the actual processing force that can obtain the desired processing mark can be set. Even in this case, the control unit 60 can determine whether the processing mark first satisfies the preset conditions based on whether the width of the processing mark has reached the preset width.

この構成によれば、実際に所望の加工痕を得られることが確認された加工力を本加工力として設定することができるので、スクレイパー10の刃12の状態やワーク2の硬さに係わらず、ワーク2の被加工面2aをより精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 With this configuration, the machining force that has been confirmed to actually produce the desired machining marks can be set as the actual machining force, so that the machined surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped more accurately regardless of the condition of the blade 12 of the scraper 10 or the hardness of the workpiece 2.

上記のように、本実施の形態の切削装置1は、カメラ50を備え、制御部60が、テスト加工において、カメラ50で撮影した加工痕の画像を画像処理することで加工痕の幅Wを取得し、この加工痕の幅Wと予め定められた閾値A、B、Cとの比較に基づいて、本加工力を決定するように構成されているが、これに限らず、図4に変形例として示すように、カメラ50に替えて形状計測器70を備え、制御部60が、テスト加工において、形状計測器70により加工痕の形状を計測することで加工痕の深さDを取得し、図5に示すように、加工痕の深さDと予め定められた閾値A、B、Cとの比較に基づいて、本加工力を決定するように構成されたものとすることもできる。 As described above, the cutting device 1 of this embodiment is equipped with the camera 50, and the control unit 60 is configured to obtain the width W T of the machining mark by image processing of the image of the machining mark taken by the camera 50 during test machining, and to determine the main machining force based on a comparison of the width W T of the machining mark with the predetermined threshold values A, B, and C. However, without being limited to this, as shown as a modified example in FIG. 4, the cutting device 1 may be equipped with a shape measuring device 70 instead of the camera 50, and the control unit 60 may be configured to obtain the depth D T of the machining mark by measuring the shape of the machining mark with the shape measuring device 70 during test machining, and to determine the main machining force based on a comparison of the depth D T of the machining mark with the predetermined threshold values A, B, and C as shown in FIG. 5.

この場合、形状計測器70としては、例えば白色光干渉計など、加工痕の三次元形状を計測することが可能な種々の計測器を用いることができる。 In this case, the shape measuring instrument 70 can be any of a variety of measuring instruments capable of measuring the three-dimensional shape of the processing marks, such as a white light interferometer.

また、閾値Aは、準備工程において、新品のスクレイパー10により形成された所望の形状(正常な形状)の加工痕すなわち想定される本加工での加工痕の深さDよりも小さい値に設定され、閾値Bは閾値Aよりも小さい値に設定され、閾値Cは閾値Bよりも小さい値に設定される。閾値Cは、スクレイパー10の刃12が、交換が必要な程度に劣化している場合の加工痕の深さに対応したものとされる。さらに、閾値A以上は範囲R、閾値B以上かつ閾値A未満は範囲R、閾値C以上かつ閾値B未満は範囲R、閾値C未満は範囲Rに設定され、それぞれの範囲R~Rには、それぞれ対応する加工力F~Fが設定される。 Moreover, the threshold value A is set to a value smaller than the depth D of the processing mark of the desired shape (normal shape) formed by the new scraper 10 in the preparation process, i.e., the depth D of the processing mark in the expected main processing, the threshold value B is set to a value smaller than the threshold value A, and the threshold value C is set to a value smaller than the threshold value B. The threshold value C corresponds to the depth of the processing mark when the blade 12 of the scraper 10 has deteriorated to the extent that replacement is necessary. Furthermore, the range R A is set to be equal to or greater than the threshold value A, the range R B is set to be equal to or greater than the threshold value B and less than the threshold value A, the range R C is set to be equal to or greater than the threshold value C and less than the threshold value B, and the range R D is set to be less than the threshold value C, and the corresponding processing forces F A to F C are set for each of the ranges R A to R C.

そして、制御部60は、図3に示す場合と同様の手順で、テスト加工における加工痕の深さDに対応した加工力を設定し、当該加工力で本加工を実行するようにロボットアーム20の作動を制御するように構成される。 The control unit 60 is configured to set a processing force corresponding to the depth DT of the processing mark in the test processing in the same procedure as that shown in FIG. 3, and to control the operation of the robot arm 20 so as to perform the main processing with that processing force.

上記構成の変形例の切削装置1によっても、本加工を行う際の本加工力として、スクレイパー10の刃12の状態に応じた適切な加工力を設定することができる。すなわち、同一のテスト加工力でワーク2の被加工面2aを切削加工しても、スクレイパー10の刃12の劣化の状態が大きいほど加工痕の深さは浅くなるので、変形例の切削装置1では、テスト加工でワーク2に形成される加工痕の深さが浅いほど、スクレイパー10の刃12の劣化が進行していると判断し、その分、スクレイパー10が新品の場合に所望の加工痕が得られる加工力よりも大きな加工力を本加工力として設定することで、本加工において、所望の形状の加工痕が得られるようにしている。 The cutting device 1 of the modified configuration can also set an appropriate processing force according to the state of the blade 12 of the scraper 10 as the main processing force when performing the main processing. That is, even if the workpiece surface 2a of the workpiece 2 is cut with the same test processing force, the greater the deterioration state of the blade 12 of the scraper 10, the shallower the processing mark will be. Therefore, in the cutting device 1 of the modified configuration, the shallower the processing mark formed on the workpiece 2 in the test processing, the more the deterioration of the blade 12 of the scraper 10 is judged to be advanced, and a processing force greater than the processing force that would obtain the desired processing mark when the scraper 10 is new is set as the main processing force, so that a processing mark of the desired shape can be obtained in the main processing.

このように、図4、図5に示す変形例の切削装置1によっても、スクレイパー10の刃12の状態に係わらず、ワーク2の被加工面2aを、スクレイパー10により精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 In this way, even with the modified cutting device 1 shown in Figures 4 and 5, the work surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped with high precision by the scraper 10, regardless of the state of the blade 12 of the scraper 10.

本実施の形態の切削装置1は、他の変形例として、図6に示すように、カメラ50と形状計測器70の両方を備え、制御部60が、テスト加工において、カメラ50で撮影した加工痕の画像を画像処理することで加工痕の幅Wを取得するとともに、形状計測器70により加工痕の形状を計測することで加工痕の深さDを取得し、図7に示すように、加工痕の幅Wと予め定められた閾値A、B、Cとの比較及び加工痕の深さDと予め定められた閾値A、B、Cとの比較に基づいて、本加工力を決定する構成とすることもできる。 As another modified example, the cutting device 1 of this embodiment may be configured to include both a camera 50 and a shape measuring instrument 70 as shown in FIG. 6, and the control unit 60 may obtain the width W T of the machining mark by image processing the image of the machining mark taken by the camera 50 during test machining, and obtain the depth D T of the machining mark by measuring the shape of the machining mark with the shape measuring instrument 70, and determine the actual machining force based on a comparison of the width W T of the machining mark with predetermined threshold values A, B, and C and a comparison of the depth D T of the machining mark with predetermined threshold values A, B, and C as shown in FIG.

この場合、加工痕の幅Wとの比較に用いられる閾値A、B、Cの値と、加工痕の深さDとの比較に用いられる閾値A、B、Cの値は、それぞれ個別に設定される。また、範囲R~Rは、例えば、加工痕の幅Wが閾値Aより大きく且つ加工痕の深さDが閾値Aより小さい場合には範囲Rに設定するというように、加工痕の幅Wの閾値A、B、Cとの比較及び加工痕の深さDの閾値A、B、Cとの比較のうち、より小さい閾値Aに対応する範囲に合わせて設定される。そして、これら範囲R~Rに対応して加工力F~Fが設定される。 In this case, the values of the thresholds A, B, C used in the comparison with the width W T of the machining mark and the values of the thresholds A, B, C used in the comparison with the depth D T of the machining mark are set individually. Also, the range R A to R C is set to the range R B when the width W T of the machining mark is larger than the threshold A and the depth D T of the machining mark is smaller than the threshold A. In this way, the range R A to R C is set to the range R B, for example, when the width W T of the machining mark is larger than the threshold A and the depth D T of the machining mark is smaller than the threshold A. Then, the machining forces F A to F C are set corresponding to these ranges R A to R C.

このような他の変形例の切削装置1によれば、スクレイパー10の刃12の劣化の状態を、加工痕の幅Wと加工痕の深さDの両方に基づいて正確に判断することができるので、本加工における加工力をスクレイパー10の刃12の状態により適したものに設定することを可能として、スクレイパー10の刃12の状態に係わらず、ワーク2の被加工面2aを、スクレイパー10により精度よく切削加工ないしキサゲ加工することができる。 According to this other modified cutting device 1, the deterioration state of the blade 12 of the scraper 10 can be accurately determined based on both the width W T of the machining mark and the depth D T of the machining mark, so that the machining force in the main machining can be set to a value more suitable for the state of the blade 12 of the scraper 10. Therefore, regardless of the state of the blade 12 of the scraper 10, the workpiece surface 2a of the workpiece 2 can be cut or scraped with high precision by the scraper 10.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

例えば、前記実施の形態では、切削装置1を、キサゲ加工を行う構成のものとしたが、これ限らず、ワーク2の被加工面2aを切削加工するものであれば、キサゲ加工を行うものに限られない。この場合、切削部として、スクレイパー10に替えて、当該切削加工に適した種々の切削工具等を用いることができる。 For example, in the above embodiment, the cutting device 1 is configured to perform scraping, but this is not limited to this, and as long as it cuts the work surface 2a of the workpiece 2, it is not limited to a device that performs scraping. In this case, various cutting tools suitable for the cutting process can be used as the cutting part instead of the scraper 10.

また、前記実施の形態では、テスト加工で形成された加工痕の幅Wないし加工痕の深さDと比較するための閾値として、3つの閾値A、B、Cを用いるようにしているが、閾値の数は3つに限らず、任意の数だけ設定することができる。 In addition, in the above embodiment, three thresholds A, B, and C are used as thresholds for comparing with the width W T of the processing mark formed in the test processing and the depth D T of the processing mark, but the number of thresholds is not limited to three and any number can be set.

さらに、前記実施の形態では、制御部60は、テスト加工で形成された加工痕の幅Wないし加工痕の深さDから本加工力を決定するために、数値テーブル(データテーブル)に記載されて記憶手段60bに記憶された閾値A、B、Cを用いる構成とされているが、これに限らず、テスト加工で形成された加工痕の幅ないし加工痕の深さ、テスト加工力の値などを、記憶手段60bに格納された数式に代入することで、本加工力を算出する構成とすることもできる。 Furthermore, in the above embodiment, the control unit 60 is configured to use threshold values A, B, and C written in a numerical table (data table) and stored in the memory means 60b to determine the actual processing force from the width W T of the processing mark formed in the test processing or the depth D T of the processing mark, but this is not limited to this, and the actual processing force can also be calculated by substituting the width or depth of the processing mark formed in the test processing, the value of the test processing force, etc. into a formula stored in the memory means 60b.

さらに、切削装置1は、上記した準備工程を、当該装置で自動的に行う構成としてもよい。この場合、準備工程において、加工力ないしスクレイパー10を種々変更して行われる複数回の切削加工について、それぞれの加工力を力覚センサー40で検出するとともに加工痕の形状をカメラ50で撮影し、これらの情報を制御部60に蓄積してデータ化し、当該データに基づいて、テスト加工力、閾値A~C、加工力F~F等を設定する構成とすることができる。 Furthermore, the cutting device 1 may be configured to automatically perform the above-mentioned preparation process. In this case, in the preparation process, for multiple cutting processes performed by changing the processing force or the scraper 10 in various ways, each processing force is detected by the force sensor 40 and the shape of the processing mark is photographed by the camera 50, and this information is stored and converted into data in the control unit 60, and the test processing force, threshold values A to C, processing forces F A to F C , etc. can be set based on the data.

さらに、準備工程において、切削加工を準備用被加工物に対して行うに限らず、製品となるワーク2の、仕上がりの際に除去される部分に対して切削加工を行うようにしてもよい。 Furthermore, in the preparation process, cutting is not limited to being performed on the preparation workpiece, but may also be performed on the portion of the workpiece 2 that will become the product and be removed when finished.

さらに、前記実施の形態では、駆動部として、ロボットアーム20を例示したが、これらに限らず、スクレイパー10を駆動して移動させることができるものであれば、ロボットアーム20以外の種々の構成のものを採用することができる。 In addition, in the above embodiment, a robot arm 20 is used as an example of a drive unit, but this is not limited to this, and various configurations other than the robot arm 20 can be used as long as they can drive and move the scraper 10.

さらに、テスト加工において、同一の加工力により複数回のテスト加工を行い、これら複数回のテスト加工で得た複数の加工痕の平均の幅ないし平均の深さを、閾値A、B、Cと比較する加工痕の幅Wないし加工痕の深さDとして用いるようにしてもよく、あるいは、複数回のテスト加工で得た複数の加工痕の最大の幅ないし最大の深さを、閾値A、B、Cと比較する加工痕の幅Wないし加工痕の深さDとして用いるようにしてもよい。 Furthermore, in the test processing, the test processing may be performed multiple times using the same processing force, and the average width or average depth of the multiple processing marks obtained in these multiple test processings may be used as the processing mark width W T or processing mark depth D T to be compared with the threshold values A, B, C, or the maximum width or maximum depth of the multiple processing marks obtained in the multiple test processings may be used as the processing mark width W T or processing mark depth D T to be compared with the threshold values A, B, C.

1 切削装置
2 ワーク(被加工物)
2a 被加工面(表面)
3 基台
10 スクレイパー(切削部)
11 本体部
12 刃
20 ロボットアーム(駆動部)
21 本体部
22 第1回動部
23 第1アーム部
24 第2回動部
25 第2アーム部
26 第3回動部
30 ホルダー
40 力覚センサー
50 カメラ
60 制御部
60a 中央演算処理装置
60b 記憶手段
60c 画像処理部
70 形状計測器
1 Cutting device 2 Work (worked object)
2a Processed surface (surface)
3 Base 10 Scraper (cutting part)
11 Main body portion 12 Blade 20 Robot arm (driving portion)
21 Main body 22 First rotation part 23 First arm 24 Second rotation part 25 Second arm 26 Third rotation part 30 Holder 40 Force sensor 50 Camera 60 Control part 60a Central processing unit 60b Storage means 60c Image processing unit 70 Shape measuring device

Claims (7)

被加工物を切削加工する切削装置であって、
刃を備えた切削部と、
前記切削部を駆動する駆動部と、
テスト加工と本加工とを行うように前記駆動部の作動を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記テスト加工において、予め想定した前記本加工での加工力より小さいテスト加工力で前記切削部により前記被加工物を切削加工するように前記駆動部の作動を制御し、
前記本加工において、前記テスト加工で前記被加工物に形成された加工痕の形状に基づいて決定した本加工力で前記切削部により前記被加工物の複数個所を切削加工するように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されていることを特徴とする切削装置。
A cutting device for cutting a workpiece, comprising:
A cutting part having a blade;
A drive unit that drives the cutting unit;
A control unit that controls the operation of the drive unit so as to perform test processing and main processing,
The control unit is
In the test machining, the operation of the drive unit is controlled so that the cutting unit cuts the workpiece with a test machining force smaller than a machining force in the main machining that is assumed in advance;
The cutting device is characterized in that, during the main processing, the operation of the drive unit is controlled so that the cutting unit cuts multiple locations of the workpiece with a main processing force determined based on the shape of the processing marks formed on the workpiece during the test processing.
前記制御部は、
前記本加工において、前記テスト加工で前記被加工物に形成された前記加工痕の場所を前記切削部により切削加工するように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されている、請求項1に記載の切削装置。
The control unit is
The cutting device according to claim 1 , wherein the operation of the drive unit is controlled so that, in the main machining, the cutting unit cuts the location of the machining mark formed in the workpiece in the test machining.
前記制御部は、
前記被加工物の表面の、仮想的に分割した複数の領域のそれぞれにおいて、前記テスト加工と前記本加工とを行うように前記駆動部の作動を制御する、ように構成されている、請求項1または2に記載の切削装置。
The control unit is
3. The cutting device according to claim 1 or 2, configured to control the operation of the drive unit so as to perform the test machining and the main machining in each of a plurality of virtually divided regions of the surface of the workpiece.
前記制御部は、
前記テスト加工で形成された前記加工痕の幅と予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されている、請求項1~3の何れか1項に記載の切削装置。
The control unit is
The cutting device according to any one of claims 1 to 3, which is configured to determine the main processing force based on a comparison between the width of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.
前記制御部は、
前記テスト加工で形成された前記加工痕の深さと予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されている、請求項1~3の何れか1項に記載の切削装置。
The control unit is
The cutting device according to any one of claims 1 to 3, which is configured to determine the main processing force based on a comparison between the depth of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.
前記制御部は、
前記テスト加工で形成された前記加工痕の幅と予め定められた閾値との比較及び前記テスト加工で形成された前記加工痕の深さと予め定められた閾値との比較に基づいて、前記本加工力を決定するように構成されている、請求項1~3の何れか1項に記載の切削装置。
The control unit is
The cutting device according to any one of claims 1 to 3, configured to determine the main processing force based on a comparison between the width of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value and a comparison between the depth of the processing mark formed in the test processing and a predetermined threshold value.
前記制御部は、
前記テスト加工において、前記テスト加工力で前記切削部による切削加工を行った後、加工力を増加させながら前記切削部による切削加工を複数回行うように前記駆動部の作動を制御し、
加工痕が予め設定された条件を最初に満たした場合に、当該加工痕を形成したときの加工力を前記本加工力として決定するように構成されている、請求項1~5の何れか1項に記載の切削装置。
The control unit is
In the test machining, after performing cutting by the cutting unit with the test machining force, the operation of the drive unit is controlled so that the cutting by the cutting unit is performed a plurality of times while increasing the machining force;
The cutting device according to any one of claims 1 to 5, which is configured to determine the processing force when the processing mark is formed as the main processing force when the processing mark first satisfies a preset condition.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3312154B2 (en) 1992-10-09 2002-08-05 オムロン株式会社 Processing information determination system and method, and processing step information determination system and method
KR100778535B1 (en) 2006-12-29 2007-11-22 한국기계연구원 Apparatus for formation of fine wave pattern and method for thereof
CN101590614A (en) 2009-07-03 2009-12-02 南京航空航天大学 Method for measuring wear of numerical control milling cutting tool based on shape copying
JP2011031388A (en) 2009-07-10 2011-02-17 Canon Inc Processing method for workpiece
JP2016137551A (en) 2015-01-28 2016-08-04 ファナック株式会社 Scraping apparatus and scraping method, using robot
JP2016215359A (en) 2015-05-14 2016-12-22 ファナック株式会社 Processing system for adjusting processing tool rotation number and work-piece feeding speed
JP2017030065A (en) 2015-07-29 2017-02-09 株式会社Ihi Cutting device and cutting method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3312154B2 (en) 1992-10-09 2002-08-05 オムロン株式会社 Processing information determination system and method, and processing step information determination system and method
KR100778535B1 (en) 2006-12-29 2007-11-22 한국기계연구원 Apparatus for formation of fine wave pattern and method for thereof
CN101590614A (en) 2009-07-03 2009-12-02 南京航空航天大学 Method for measuring wear of numerical control milling cutting tool based on shape copying
JP2011031388A (en) 2009-07-10 2011-02-17 Canon Inc Processing method for workpiece
JP2016137551A (en) 2015-01-28 2016-08-04 ファナック株式会社 Scraping apparatus and scraping method, using robot
JP2016215359A (en) 2015-05-14 2016-12-22 ファナック株式会社 Processing system for adjusting processing tool rotation number and work-piece feeding speed
JP2017030065A (en) 2015-07-29 2017-02-09 株式会社Ihi Cutting device and cutting method

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