JPWO2014167923A1 - 工作機械及び工作機械の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータが容易にワークを確認することができ、ワークの種類を誤って判断することを防止する。【解決手段】検出部（チャックセンサ）２０がワーク１００の寸法を検出する。制御部４０が検出部２０により検出された寸法に対応するワーク１００を判定し、判定したワーク１００に関するワーク情報を表示部３０に表示する。また、制御部４０が表示部３０に表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベース５０から取り込む。【選択図】図１

Description

本発明は、加工データに基づいてワークを加工する工作機械、及びその工作機械の制御方法に関する。

工作機械、例えば旋盤は、旋盤本体と、その旋盤本体を制御する制御部とを有する。また、その旋盤において複数種類のワークの加工が可能である。一般に、旋盤を操作するオペレータは、ワークの種類を切り替える場合、これから加工するワークの寸法を目視で確認する。または、オペレータは、これから加工するワークに付されたタグ等の表示を確認する。そして、オペレータは、確認したワークを旋盤本体にセットする。その後、オペレータは、制御部を操作することにより、ワークの加工を行うための加工プログラムの切り替えや、制御部の各種設定を行う。

特許文献１には、ワークの種類を自動的に識別する装置が記載されている。この装置は、カメラでワークを撮像し、撮像した画像データを処理することによりワークを識別する。そして、この装置は、ワークの種類に対応する加工プログラムを起動する。その後、ワークの加工が行われる。

特許第３３５７０８３号公報

上記したように、特許文献１に記載された装置では、カメラが撮像した画像データを処理することによりワークの種類を識別し、ワークの種類に対応する加工プログラムを自動的に起動している。従って、オペレータの作業負担は軽減される。しかし、これらの処理を自動的に行う場合、いずれかの処理で間違いが発生しても処理が進行し、ワークの加工が行われてしまう。従って、オペレータを介在させずに自動的に識別したワークの種類に従ってワークの加工を行うことは危険である。

一方、オペレータが目視やタグ等の表示によってワークの種類を確認する場合は、オペレータがワークの種類を誤って判断してしまう場合がある。特に、オペレータの知識や経験が乏しい場合（例えばオペレータが変更された場合）、その判断の誤りが生じる可能性が高くなる。そして、オペレータが誤ったワークを旋盤本体にセットしてしまうと、例えば旋盤本体においてワークを保持するチャックとワークを削るツールとが衝突し、機械の破損につながるおそれがある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、ワークの寸法に対応する情報を表示部に表示することにより、オペレータが容易にワークを確認することができ、ワークの種類を誤って判断するのを防止することができる工作機械、及びその工作機械の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、加工データに基づいてワークを加工する工作機械であって、ワークの寸法を検出する検出部と、検出部が検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示するとともに、表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む制御部と、を備えることを特徴とする。

また、ワークを保持するチャックを備え、検出部は、チャックのストローク量によってワークの寸法を検出するようにしてもよい。また、制御部は、寸法に対応するワークが複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を表示部に表示するようにしてもよい。

また、表示部で表示された複数のワーク情報のいずれかを指定するための選択手段を有する構成でもよい。また、ワーク情報は、少なくともワークの名称を含むことが好ましい。また、制御部は、外部のデータベースからネットワークを介して加工データを取り込むためのデータ入出力部を有する構成でもよい。また、制御部は、加工データに対して誤差のデータを設定する誤差データ設定部を有する構成でもよい。さらに、加工データは、ツールの軌跡、ツールの送り速度、送りの加減速、ツールの種類のうち、少なくとも１つを含むことが好ましい。

また、本発明では、加工データに基づいてワークを加工する工作機械の制御方法であって、ワークの寸法を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示する表示ステップと、表示ステップで表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む加工データ取り込みステップと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、検出部がワークの寸法を検出し、制御部が寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関する情報を表示部に表示するので、オペレータが容易にワークの種類が誤っているか否かを確認することができ、ワークの種類を誤って判断することが防止される。また、制御部が表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込むので、オペレータの作業負担が軽減されるとともに、ワークの取り替え作業の時間が短縮される。

また、ワークを保持するチャックを備え、検出部は、チャックのストローク量によってワークの寸法を検出するので、精度よくワークの寸法を検出することができる。また、制御部は、寸法に対応するワークが複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を表示部に表示するので、１種類のワークから複数種類の部品を加工することが可能な場合において、オペレータは表示部に表示される複数のワーク情報から確実に所望のワーク情報を確認することができる。

また、表示部で表示された複数のワーク情報のいずれかを指定するための選択手段を有しているので、選択手段でワーク情報を指定するだけでワーク情報に対応する加工データを取り込むことができ、オペレータの作業負担が一層軽減される。また、ワーク情報は、少なくともワークの名称を含むので、オペレータがワークの名称から確実に加工対象のワークが誤っていないか否かを確認することができる。また、制御部は、外部のデータベースからネットワークを介して加工データを取り込むためのデータ入出力部を有しているので、加工データを一元管理するとともに、複数の工作機械において加工データを共用することができる。また、制御部は、加工データに対して誤差のデータを設定する誤差データ設定部を有しているので、工作機械毎の機械差に基づく部品の加工精度の低下を防止することができる。さらに、加工データは、ツールの軌跡、ツールの送り速度、送りの加減速、ツールの種類のうち、少なくとも１つを含むので、加工データに基づくワークの加工精度が高くなる。

工作機械の実施形態を示すブロック図である。 旋盤本体の構造を示す断面図である。 工作機械の制御方法の一例を示すシーケンス図である。 工作機械の制御方法の一例を示すシーケンス図である。 表示画面に表示されるワーク名称の一覧を示す図である。 工作機械のデータ管理システムを示すブロック図である。 加工データのデータ管理方法の一例を示すシーケンス図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、工作機械の実施形態を示すブロック図である。図１に示す工作機械（旋盤）１は、加工データに基づいてワークを加工する機械である。ここで、「加工データ」としては、ワークの加工を行うための加工プログラム及び各種パラメータを含む。また、「ワーク」とは、加工される対象物、すなわち被加工物のことをいう。なお、図１において、工作機械１のほかに、工作機械１とＬＡＮ（Local Area Network）などの通信ネットワークで接続された工場内ＰＣ（工場内Personal Computer）６も示されている。この工場内ＰＣ６は加工データを管理するデータ管理システムを構成する。または、後述するように、工場内ＰＣ６及び工場外ＰＣ７がデータ管理システムを構成する場合は、工場内ＰＣ６はデータ管理システムの一部を構成する。

本実施形態において、工作機械１及び工場内ＰＣ６は、例えば１つの工場内に設置されている。なお、工作機械１のほかにも工作機械が工場内に設置されている。工場内の工作機械１以外の工作機械は、工作機械１と同一の構成であっても異なる構成であってもよい。ただし、工場内の工作機械１以外の工作機械は、旋盤本体１０以外の構成は同一であるものとする。すなわち、旋盤本体１０の態様又は種類は異なってもよいが、旋盤本体１０以外の構成については同じであるものとする。

工作機械（旋盤）１は、図１に示すように、旋盤本体１０、チャックセンサ（検出部）２０、表示部３０、タッチパネル（選択部）３０Ａ、制御部４０、及び内部データベース（データベース）５０を備えている。旋盤本体１０は、ワークを回転させ、バイトと呼ばれるツール（工具）でワークを削る機械である。

旋盤本体１０の構造について簡単に説明する。図２は、旋盤本体の構造を示す断面図である。図２に示すように、旋盤本体１０は、モータ（図示せず）の回転力を伝達する主軸１１と、ワーク１００を保持（把持）するチャック１２と、ワーク１００を削る工具であるツール１３とを有している。

主軸１１は、モータ（図示せず）の回転に伴って軸心Ａを中心に回転する。チャック１２は、軸心Ａと同軸上に主軸１１に固定されている。このチャック１２は、図示しないチャック移動機構の動作に応じて、三方爪１２ａが径方向（図２に示す方向Ｓ）に移動することによりワーク１００を保持する。すなわち、円筒形状のワーク１００がチャック１２の三方爪１２ａの間に挿入され、三方爪１２ａが径方向内側に移動することによりチャック１２が閉まる。これにより、円筒形状のワーク１００がチャック１２に保持（把握）される。この把握力は主軸１１が回転した際にワーク１００をしっかり保持できる程度の大きな力とされる。この状態で主軸１１が回転すると、チャック１２も回転し、チャック１２に保持されたワーク１００も回転する。なお、チャック１２における三方爪１２ａが径方向Ｓに移動する量をストローク量という。

ツール１３は、回転しているワーク１００の周面を削るための刃物１３ａが取り付けられている。ツール１３は、図示しないツール移動機構の動作に応じて、図２に示すようなワーク１００に向かう方向Ｔや、軸心Ａと平行な方向Ｕに移動する。なお、ツール１３の方向Ｔを切り込み方向という。また、ツール１３の切り込み方向Ｔの移動量を切り込み量という。また、ツール１３の方向Ｕを送り方向という。また、ツール１３の送り方向Ｕの移動量を送り量という。このツール１３が切り込み方向Ｔに移動することにより、刃物１３ａがワーク１００の周面と接触する。これにより、円筒形状のワーク１００の周面が削られる。また、このツール１３が送り方向Ｕに移動することにより、ワーク１００の周面が送り方向Ｕに向かって順に削られていく。

本実施形態では、複数種類のツール１３が用意されている。例えば、図２に示すような刃物１３ａが右片刃バイトのツール、刃物が突切りバイトのツール、中ぐりバイトのツールなどが用意されている。そして、ツール移動機構が、加工データに基づいて自動的に所定の種類のツールに切り替える。

上記した「加工データ」は、「ツールの軌跡」、「ツールの送り速度」、「送りの加減速」、及び「ツールの種類」のデータを含んでいる。これらのデータは、ツール１３の移動及び種類を制御するためのデータである。ここで、「ツールの軌跡」は、ツール１３の刃先（すなわち刃物１３ａにおけるワーク１００と接触する先端部）がどのような軌跡を描いて移動するかを示すデータである。つまり、「ツールの軌跡」は、ツール１３の刃先の切り込み量及び送り量がどのように変化するかを示すデータである。このデータは、例えば座標データ（ｘ，ｙ，ｚ）で表される。

「ツールの送り速度」は、ツール１３の送り方向Ｕの移動速度に関するデータである。「送りの加減速」は、ツール１３の送り方向Ｕの加速度・減速度に関するデータである。「ツールの種類」は、ツール１３の刃物１３ａがどのタイプであるか（右片刃バイト、突切りバイト、中ぐりバイトなど）を示すデータである。

これらツール１３の移動及び種類を制御するためのデータに基づいてツール１３（すなわちツール移動機構）が旋盤制御部４１により制御される。なお、「ツールの軌跡」、「ツールの送り速度」、「送りの加減速」、及び「ツールの種類」のデータは、加工データの加工プログラムとして設定されてもよく、また、これらのデータは、加工プログラムによって参照されるパラメータとして設定されてもよい。

また、「加工データ」には、旋盤本体１０の機械固有の機械差のデータ（誤差データ）が含まれている。例えば、加工データのうち、ツール移動機構が「ツールの軌跡」のデータに基づいて、ツール１３を送り方向Ｕに１０ｃｍ移動させる場合に、旋盤本体１０毎の機械差によって極僅かなズレが生じる。同様に、「ツールの送り速度」、「送りの加減速」などについても、旋盤本体１０毎の機械差によって極僅かなズレが生じる。そのような極僅かなズレが加工の精度を低下させる。具体的には、旋盤本体１０における機構部のギアの噛み合いなどによって僅かなズレが生じ、加工されたワークの所定部分の測定値に例えば５ミクロンといった僅かな誤差が生じてしまう。そこで、本実施形態では、後述するように、「加工データ」に誤差データを設定する誤差データ設定部４４が設けられている。

また、「加工データ」は、ツール１３の移動及び種類を制御するためのデータのほかに、モータの回転速度（回転数）に関するデータ、チャック１２の開閉動作を指示するデータなども含んでいる。これらのデータも、加工プログラムとして設定されてもよく、また、これらのデータは、加工プログラムによって参照されるパラメータとして設定されてもよい。

図１の説明に戻り、チャックセンサ（検出部）２０は、チャック１２がワーク１００を保持するときのストローク量を検出する変位センサである。このチャックセンサ２０は、例えば磁気リニアセンサなどの位置センサで構成されている。チャックセンサ２０が検出するストローク量によってワーク１００の径（外径）の寸法が判断される。

表示部３０は、例えば液晶画面（表示画面）に画像を表示する表示装置で構成される。この表示部３０の表示画面上にタッチパネル３０Ａが配置されている。このタッチパネル３０Ａは、オペレータの表示画面のタッチ操作の位置又は領域を検出し、その位置又は領域に応じた検出信号をワーク判定部４２に出力する。このタッチパネル３０Ａが、表示部３０で表示された複数のワーク名称のいずれかを指定するための選択手段を構成する。

制御部４０は、工作機械１の制御全般を司る処理部である。この制御部４０は、図１に示すように、旋盤制御部４１、ワーク判定部４２、表示制御部４３、誤差データ設定部４４、及びデータ入出力部４５を有している。なお、制御部４０の構成（制御部４０が備える各部の構成）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）などの演算装置が記憶装置に記憶されているプログラムに従って処理を実行することにより実現される。

旋盤制御部４１は、ワーク１００を所望の形状に加工するための加工データに基づいて旋盤本体１０を制御する処理部である。具体的には、旋盤制御部４１は、加工データに基づいて、旋盤本体１０のモータを所定の回転速度で回転させる。また、旋盤制御部４１は、オペレータのタッチパネル３０Ａの操作に応じて、または加工データに基づいて、チャック１２が開閉するようにチャック移動機構を制御する。また、旋盤制御部４１は、加工データのツール軌跡に基づいて、ツール１３が所定の軌跡を描いて移動するようにツール移動機構を制御する。また、旋盤制御部４１は、加工データの送り速度に基づいて、ツール１３が所定の送り速度で送り方向Ｕに移動するようにツール移動機構を制御する。また、旋盤制御部４１は、加工データの送り加減速に基づいて、ツール１３が所定の加速度で送り方向Ｕに移動し、所定の減速度で送り方向Ｕに移動するようにツール移動機構を制御する。また、旋盤制御部４１は、加工データのツールの種類に基づいて、ツール１３の種類を自動的に切り替える。

ワーク判定部４２は、チャックセンサ２０が検出するストローク量を入力する。そして、ワーク判定部４２は、ストローク量に対応する径の寸法のワーク１００を判定する。また、ワーク判定部４２は、判定したワーク１００のワーク名称を判定する。また、ワーク判定部４２は、そのワーク名称に対応する加工データを判定する。また、ワーク判定部４２は、オペレータのタッチ操作の位置又は領域に応じた信号をタッチパネル３０Ａから入力する。ここで、「ワーク名称」とは、ワークを加工して生成される部品を特定する情報（ワーク情報）のことをいう。具体的には、部品の製品番号、又は顧客が使用している管理番号などが「ワーク名称」とされる。

表示制御部４３は、表示部３０の表示画面に各種表示内容を表示する制御を実行する。例えば、表示制御部４３は、チャック閉動作完了の表示や、加工可能なワーク名称の表示（図５参照）、ワーク切替完了の表示などを表示部３０に表示する。

誤差データ設定部４４は、上述したように、「加工データ」に誤差データを設定する。データ入出力部４５は、ワーク判定部４２が判定したワーク名称に対応する加工データを内部データベース５０から読み出す。また、データ入出力部４５は、ワーク名称に対応する加工データが内部データベース５０に存在しない場合は、工場内ＰＣ６に対して加工データの転送を要求するＤＬ要求（ダウンロード要求）を行う。そして、データ入出力部４５は、加工データのＤＬ要求に応じて送信される加工データを受信する。内部データベース５０は、工作機械１内部に設けられたデータベースであって、ワーク名称に対応する加工データを記憶する。

工場内ＰＣ６は、工場内の加工データを管理するコンピュータである。この工場内ＰＣ６は、通信制御部６１及びデータベース６２を有している。通信制御部６１は、制御部４０のデータ入出力部４５とＬＡＮなどの通信ネットワークで接続されている。この通信制御部６１は、データ入出力部４５からの加工データのＤＬ要求に応じて、要求された加工データをデータベース６２から読み出す。そして、通信制御部６１は、読み出した加工データをデータ入出力部４５に送信する。データベース６２は、工場内ＰＣ６に設けられたデータベースであって、ワーク名称に対応する加工データを記憶する。

次に、上記の工作機械１の動作について説明する。

図３及び図４は、工作機械の制御方法の一例を示すシーケンス図である。まず、オペレータは、段取り替え用のワーク１００を準備する（ステップＳ１）。ここで、「段取り替え」とは、ワーク１００を取り替えることをいう。次に、オペレータは、準備したワーク１００を手動で主軸１１の前面に取り付ける（ステップＳ２）。すなわち、オペレータは、ワーク１００をチャック１２の三方爪１２ａの間に挿入する。そして、オペレータは、チャック１２を閉じるための操作スイッチを操作する。その操作スイッチが操作されると、チャック１２に対してチャック閉指令が出力される。チャック１２は、チャック閉指令に基づいて三方爪１２ａが径方向内側に閉じるチャック閉動作を行う（ステップＳ３）。チャックセンサ２０は、チャック閉動作に伴うチャック１２の径方向Ｓへのストローク量を検出する。そして、チャックセンサ２０は、ストローク量の信号をワーク判定部４２に出力する（ステップＳ４）。

ワーク判定部４２は、チャックセンサ２０からのストローク量の信号の変化が一定時間なくなった時点でチャック閉動作の完了と判断する。表示制御部４３は、ワーク判定部４２によりチャック閉動作の完了と判断されたことに応じて、表示部３０の表示画面に、チャック閉動作の完了をオペレータに知らせるための表示（チャック閉動作完了の表示）を表示させる（ステップＳ５）。このチャック閉動作完了の表示には、オペレータが段取り替えを要求するための段取替要求ボタンの画像（図５に示すボタン３３Ａ）が含まれる。

オペレータは、表示部３０の表示画面にチャック閉動作完了の表示が表示されると、段取替要求ボタンを押す（ステップＳ６）。段取替要求ボタンが押されると、タッチパネル３０Ａは、段取替要求ボタンの領域と重なる領域（図５に示す領域３３ａ）が押されたことを検出し、段取替要求ボタンが押されたことを示す段取替要求信号をワーク判定部４２に出力する。

ワーク判定部４２は、タッチパネル３０Ａから段取替要求信号を出力されたことに応じて、チャックセンサ２０が検出したストローク量に基づきワークの寸法に対応するワーク名称を判定する（ステップＳ７）。すなわち、ワーク判定部４２は、チャックセンサ２０が検出したストローク量に基づいて、ワークの径の寸法を判定する。そして、ワーク判定部４２は、ワーク１００の径の寸法に対応する加工可能なワーク名称を選出する。同じ径の寸法のワーク１００から複数種類の部品が加工され得る。従って、ワーク１００の径の寸法に対応する加工可能なワーク名称が１つ選出される場合や複数選出される場合がある。なお、ワーク１００の径の寸法に対応する加工可能なワーク名称が選出されない場合は、チャック１２がワーク１００を正常に保持していない状態であると考えられる。この場合、表示制御部４３は、異常（ワーク１００の径の寸法に対応するワーク名称が存在しない旨）を知らせる表示を表示画面に表示する。オペレータは、異常が表示された場合、再度、チャック１２にワーク１００を取り付ける作業を行う（ステップＳ２）。表示制御部４３は、ワーク判定部４２によりワーク名称が選出された場合、加工可能なワーク名称を表示部３０に表示させる（ステップＳ８）。

図５は、表示画面に表示されるワーク名称の一覧を示す図である。図５に示す表示画面の表示領域３１において、「ワーク名称 検出した素材で加工可能なワーク名称」と表示され、その下に「１．ＰＡ８００−０１」「２．ＰＡ８０４−０２」「３．Ｅ８０３ＡＡ」「４．７８ＥＥＥ」という４つのワーク名称が表示されている。図５に示す４つのワーク名称は、部品の製品番号、又は顧客が使用している管理番号などである。図５に示す表示画面の表示領域３１の下方に、各種ボタン画像３２，３３Ａ〜３３Ｄが表示されている。

本実施形態では、表示部３０の表示画面上にタッチパネル３０Ａが配置されている。表示領域３１のワーク名称を表示している４つの領域それぞれに、タッチパネル３０Ａの４つの領域３１ａ〜３１ｄが設定されている。また、ボタン画像３２の領域に、タッチパネル３０Ａの領域３２ａが設定されている。また、ボタン画像３３Ａ〜３３Ｄのそれぞれに、タッチパネル３０Ａの領域３３ａ〜３３ｄが設定されている。オペレータがタッチパネル３０Ａの領域３１ａ〜３１ｄ，３２ａ，３３ａ〜３３ｄのいずれかを押すことにより、押された領域に対応する信号がワーク判定部４２に出力される。なお、ボタン画像３３Ａが段取替要求ボタンの画像であり、ボタン画像３３Ｂがワーク決定ボタンの画像である。

オペレータは、表示部３０の表示画面に表示されたワーク名称を確認する（ステップＳ９）。なお、オペレータが加工しようとするワーク名称が表示されていない場合は、ワーク１００が間違えているか、チャック１２が正常にワーク１００を保持していないと考えられる。この場合、オペレータは、再度、チャック１２にワーク１００を取り付ける作業を行う（ステップＳ２）。加工しようとするワーク名称が表示部３０の表示画面に表示された場合、オペレータは、加工しようとするワーク名称が表示されている領域を押す。これにより、ワーク名称が選択され、選択されたワーク名称の色が変化するとともに、ワーク名称の下に下線が付される。タッチパネル３０Ａは、ワーク名称の領域と重なる領域３１ｃが押されたことを検出し、所定のワーク名称が選択されたことを示すワーク名称信号をワーク判定部４２に出力する。

また、オペレータは、ワーク名称を決定したことをワーク判定部４２に通知するためにワーク決定ボタンを押す（ステップＳ１０）。タッチパネル３０Ａは、ワーク決定ボタンの画像３３Ｂの領域と重なる領域３３ｂが押されたことを検出し、ワーク決定ボタンが押されたことを示すワーク決定信号をワーク判定部４２に出力する。ワーク判定部４２は、タッチパネル３０Ａからのワーク名称信号に基づいて、オペレータが選択したワーク名称を特定する。

次に、データ入出力部４５は、ワーク判定部４２が特定したワーク名称に対応する加工データが内部データベース５０内に存在するか否かを検索する。ワーク名称に対応する加工データが内部データベース５０内に存在する場合は、データ入出力部４５は、その加工データを内部データベース５０から読み出す。そして、ワーク判定部４２は、読み出した加工データに切り替えるとともに、加工データに応じて各種設定の切り替えなどを行う（ステップＳ１１）。また、ワーク名称に対応する加工データが内部データベース５０内に存在しない場合は、データ入出力部４５は、工場内ＰＣ６に対してワーク名称に対応する加工データのＤＬ要求を送信する（ステップＳ１１）。

工場内ＰＣ６の通信制御部６１は、データ入出力部４５からのＤＬ要求に応じて、データベース６２からＤＬ要求の加工データを読み出し、読み出した加工データをデータ入出力部４５に送信する（ステップＳ１２）。なお、通信制御部６１は、データベース６２内にＤＬ要求の加工データが存在しない場合は、他の装置に対してＤＬ要求を行い、他の装置からＤＬ要求の加工データを取得する。この処理の詳細については後述する（図６及び図７参照）。ワーク判定部４２は、工場内ＰＣ６から取得した加工データに切り替えるとともに、加工データに応じて各種設定の切り替えなどを行う（ステップＳ１１）。なお、内部データベース５０から読み出した加工データ、及び工場内ＰＣ６から送信された加工データは、旋盤本体１０固有の誤差データを含まないデータである。

その後、表示制御部４３は、表示部３０の表示画面に、ワーク１００の切り替えが完了したことをオペレータに知らせるための表示（ワーク切替完了の表示）を表示させる（ステップＳ１３）。なお、表示制御部４３は、上記したステップＳ１〜Ｓ１２の過程で何らかの異常が発生した場合は、その異常の具体的な内容を知らせる表示を行う。

オペレータは、表示画面にワーク切替完了の表示が表示された場合、旋盤本体１０を起動させる前に、選択したワーク名称が正しいか否かなどの確認（図４に示す起動前確認）を行う。そして、オペレータは、旋盤本体１０を起動させるための自動起動ボタンを押す（ステップＳ１４）。なお、自動起動ボタンは、旋盤本体１０の近くに設けられたボタンを想定している。しかし、このような構成に限らず、自動起動ボタンは、表示部３０の表示画面に表示され、タッチパネル３０Ａで検出される構成でもよい。自動起動ボタンが押されると、自動起動信号が旋盤本体１０（又はタッチパネル３０Ａ）から旋盤制御部４１に出力される。

旋盤制御部４１は、オペレータによって自動起動ボタンが押されたことに応じて、ステップＳ１１で取得した加工データに基づいてワーク１００の試し削りを実行する（ステップＳ１５）。オペレータは、試し削りを行ったワーク（部品）を確認する（ステップＳ１６）。具体的には、オペレータは、試し削りを行ったワークをチャック１２から取り外す。そして、オペレータは、そのワークを測定器を用いて測定し、ワーク（部品）の各部が予め決められている値に加工されているか否かを確認する。

上述したように、旋盤本体１０には機械固有の誤差データが存在するため、試し削りを行ったワークの各部が予め決められている値となっていない場合が多い。その場合は、オペレータは、旋盤本体１０の調製用パラメータの設定などの作業を行う（ステップＳ１６の「オフセット等の対応」）。誤差データ設定部４４は、オペレータによる調製用パラメータの設定などに応じて、機械固有の誤差データを加工データに設定する。

試し削りを行ったワークの各部が予め決められている値となった場合は、オペレータは、旋盤本体１０を連続的に起動させるための連続起動ボタンを押す（ステップＳ１７）。なお、連続起動ボタンは、旋盤本体１０の近くに設けられたボタンを想定している。しかし、このような構成に限らず、連続起動ボタンは、表示部３０の表示画面に表示され、タッチパネル３０Ａで検出される構成でもよい。連続起動ボタンが押されると、連続起動信号が旋盤本体１０（又はタッチパネル３０Ａ）から旋盤制御部４１に出力される。旋盤制御部４１は、オペレータによって自動起動ボタンが押されたことに応じて、ワーク１００の連続的な加工が開始する（ステップＳ１８）。

次に、図６を参照して、加工データのデータ管理システムの構成について説明する。図６は、工作機械のデータ管理システムを示すブロック図である。図６に示すように、データ管理システムは、工場内ＰＣ６と工場外ＰＣ７とを備えている。工場内ＰＣ６は、工作機械１と同じ工場内に設置されている。一方、工場外ＰＣ７は、工作機械１と同じ工場内に設置されていない。すなわち、工場外ＰＣ７は、工作機械１が設置されている工場外に設置されている。

工場内ＰＣ６は、通信制御部６１とデータベース６２とを有している。通信制御部６１は、図１で説明したように、制御部４０のデータ入出力部４５とＬＡＮなどの通信ネットワークで接続されている。また、通信制御部６１は、図６に示すように、工場外ＰＣ７の通信制御部７１とインターネットなどの通信ネットワーク９０で接続されている。この通信制御部６１は、データ入出力部４５からの加工データのＤＬ要求に応じて、要求された加工データをデータベース６２から読み出す。そして、通信制御部６１は、読み出した加工データをデータ入出力部４５に送信する。また、通信制御部６１は、データ入出力部４５からのＤＬ要求に対応する加工データがデータベース６２内に存在しない場合は、工場外ＰＣ７の通信制御部７１にＤＬ要求を行う。そして、通信制御部７１は、工場外ＰＣ７から送信される加工データを受信し、受信した加工データをデータ入出力部４５に送信する。

工場外ＰＣ７は、全ての工場の加工データを一元管理するコンピュータである。通信制御部７１とデータベース７２とを有している。通信制御部７１は、通信制御部６１からの加工データのＤＬ要求に応じて、要求された加工データをデータベース７２から読み出す。そして、通信制御部７１は、読み出した加工データを通信制御部６１に送信する。データベース７２は、工場外ＰＣ７に設けられたデータベースであって、ワーク名称に対応する加工データを記憶する。

工作機械８は、加工データに基づいてワークを加工する機械である。この工作機械８は、工作機械１が設置されている工場とは異なる場所（工場など）に設置されている。工作機械８は、工作機械１と同様に、旋盤、チャックセンサ、表示部、制御部、及び内部データベースを備えている。なお、工作機械８は、少なくとも、工作機械１と同種の旋盤本体、表示部、及び制御部を備えていればよく、チャックセンサや内部データベースを備えていなくてもよい。

次に、図７を参照して、加工データのデータ管理システムの動作について説明する。図７は、加工データのデータ管理方法の一例を示すシーケンス図である。図７に示すように、工作機械８は、加工データを生成するために旋盤本体を用いてワークのテストカットを実行する（ステップＳ２１）。具体的には、工作機械８は、旋盤本体を用いてテストカットとしてのワークの加工を実行する。そして、工作機械８は、ワークの加工を実行しているときに、「ツールの軌跡」、「ツールの送り速度」、「送りの加減速」、「ツールの種類」などのデータを工作機械８内の記憶部に記憶していく。そして、ワークの各部が予め決められている値に加工されたときのデータが加工データとされる。

テストカットにより生成された加工データは、工作機械８の旋盤本体固有の誤差データが含まれている。従って、オペレータは、テストカットにより生成した加工データから調製用パラメータを設定することにより、加工データに含まれる誤差データを除去する。そして、工作機械８は、オペレータの操作に応じて（又は自動的に）、誤差データが除去された加工データをワーク名称とともに工場外ＰＣ７に送信する。工場外ＰＣ７は、工作機械８から送信された加工データを受信し、受信した加工データをワーク名称とともにデータベース７２に格納する（ステップＳ２３）。

ワークから加工される部品毎に、上記のようなテストカットの実行（ステップＳ２４）、誤差データの除去後の加工データの送信（ステップＳ２５）、及び加工データの格納（ステップＳ２６）の処理が実行される。

工場内ＰＣ６の通信制御部６１は、データ入出力部４５からのＤＬ要求に対応する加工データがデータベース６２内に存在しない場合は、工場外ＰＣ７に対してＤＬ要求を送信する（ステップＳ２７）。工場外ＰＣ７の通信制御部７１は、通信制御部６１からの加工データのＤＬ要求に応じて、要求された加工データをデータベース７２から読み出す。そして、通信制御部７１は、読み出した加工データを通信制御部６１に送信する（ステップＳ２８）。通信制御部６１は、通信制御部７１から送信された加工データを受信すると、受信した加工データをデータ入出力部４５に送信する（ステップＳ１２）。

以上に説明したように、本実施形態では、検出部２０がワーク１００の寸法を検出し、制御部４０が検出部２０により検出された寸法に対応するワーク１００を判定し、判定したワーク１００に関するワーク情報を表示部３０に表示する。このような構成によれば、オペレータが表示部３０に表示されるワーク情報に基づいて容易にワーク１００の種類が誤っているか否かを確認することができ、ワーク１００の種類を誤って判断することが防止される。また、制御部４０が表示部３０に表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベース５０から取り込むので、オペレータの作業負担が軽減されるとともに、ワーク１００の取り換え作業の時間が短縮される。

また、全ての作業を自動で行わず、オペレータによるワーク情報の確認（ステップＳ９）や、ワークの決定（ステップＳ１０）、起動前確認（ステップＳ１４）といった確認作業をオペレータに実行させている。従って、いずれかの作業で異常が発生した状態で作業が進行してしまうことが防止されると同時に、オペレータの作業への介在を極力減らすことができる。また、初めてワーク１００を加工する場合は、オペレータが不慣れであるために作業の効率が悪くなり、作業時間がかかってしまうが、本実施形態では、そのような場合であっても、オペレータが単純な確認作業を行うだけでワーク１００の試し削りまでの作業（図３及び図４に示すステップＳ１〜Ｓ１５までの作業）を効率よく実行することができ、作業時間も短縮することができる。

また、本実施形態では、ワーク１００を保持するチャック１２を備え、検出部２０は、チャック１２のストローク量によってワーク１００の寸法を検出する。このような構成によれば、精度よくワークの寸法を検出することができる。その結果、制御部４０がワーク１００の寸法から誤ってワーク１００を判定してしまうことを防止することができる。また、制御部４０は、寸法に対応するワーク１００が複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を表示部３０に表示する。このような構成によれば、１種類のワーク１００から複数種類の部品を加工することが可能な場合において、オペレータは表示部３０に表示される複数のワーク情報から確実に所望のワーク情報を確認することができる。

また、本実施形態では、表示部３０で表示された複数のワーク情報のいずれかを指定するための選択手段３０Ａを有する。このような構成によれば、選択手段でワーク情報を指定するだけでワーク情報に対応する加工データを取り込むことができ、オペレータの作業負担が一層軽減される。また、ワーク情報は、少なくともワーク名称を含む。従って、オペレータがワーク名称から確実に加工対象のワーク１００が誤っていないか否かを確認することができる。

また、本実施形態では、制御部４０は、外部のデータベース６２からネットワークを介して加工データを取り込むためのデータ入出力部４５を有する。このような構成によれば、加工データを一元管理するとともに、複数の工作機械において加工データを共用することができる。また、制御部４０は、加工データに対して誤差のデータを設定する誤差データ設定部４４を有する。このような構成によれば、工作機械毎の機械差に基づく部品の加工精度の低下を防止することができる。また、加工データは、ツールの軌跡、ツールの送り速度、送りの加減速、ツールの種類のうち、少なくとも１つを含む。従って、加工データに基づくワークの加工精度が高くなる。

また、本実施形態では、データ管理システムにより加工データを一元管理するので、多数の工場における多数の工作機械において共通の加工データを共用することができる。従って、加工データを生成する作業負担が軽減される。

また、図６において、工作機械１及び工場内ＰＣ６が海外の工場に設けられ、工場外ＰＣ７及び工作機械８が日本国内の工場に設けられてもよい。この場合、日本国内で作成した加工データを用いて海外の工場で容易にワーク１００の加工を行うことができる。その場合、海外の不慣れなオペレータが誤差データ設定部４４を用いて誤差データの設定を行うだけで、日本国内で加工した物と同じ物を海外で加工することができる。

以上の実施形態について説明したが、本発明は図示の構成等に限定されるものではなく、各構成の機能や用途などを逸脱しない範囲で変更は可能である。

例えば、上記した実施形態では、チャックセンサ２０は、磁気リニアセンサで構成していたが、このような構成に限られず、レーザ距離計やリニアエンコーダなどで構成してもよい。また、カメラでワーク１００を撮像し、撮像した画像データを用いてワーク１００の種類を判定する構成でもよい。また、接触式の測定器（例えばプローブを用いた測定器）で測定し、その測定結果に基づいてワーク１００の種類を判定するようにしてもよい。

また、上記した実施形態は、図２に示した構成の旋盤本体１０に限らず、様々な構成の旋盤に適用することができる。また、旋盤本体１０以外のワーク１００の加工装置にも適用することができる。また、ワーク１００は金属材料、プラスチック材料、ガラス材料などのいずれの材料であってもよい。

また、上記した実施形態では、選択手段としてタッチパネル３０Ａを用いていたが、ワーク名称を選択できるものであれば、キーボードなどの情報入力装置、マウスなどのポインタ装置などであってもよい。

１，８ 工作機械
６ 工場内ＰＣ
７ 工場外ＰＣ
１０ 旋盤本体
１２ チャック
１３ ツール
２０ チャックセンサ（検出部）
３０ 表示部
３０Ａ タッチパネル（選択部）
４０ 制御部
４２ ワーク判定部
４３ 表示制御部
４４ 誤差データ設定部
４５ データ入出力部
５０ 内部データベース（データベース）
６１ 通信制御部
６２ データベース（外部のデータベース）

上記目的を達成するために、本発明では、加工データに基づいてワークを加工する工作機械であって、ワークの寸法を検出する検出部と、検出部が検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示するとともに、表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む制御部と、を備え、制御部は、寸法に対応するワークが複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を表示部に表示することを特徴とする。

また、本発明では、加工データに基づいてワークを加工する工作機械の制御方法であって、ワークの寸法を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示し、寸法に対応するワークが複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を表示部に表示する表示ステップと、表示ステップで表示されたワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む加工データ取り込みステップと、を備えることを特徴とする。

Claims (9)

1. 加工データに基づいてワークを加工する工作機械であって、
   前記ワークの寸法を検出する検出部と、
   前記検出部が検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示するとともに、表示された前記ワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む制御部と、を備えることを特徴とする工作機械。
2. 前記ワークを保持するチャックを備え、
   前記検出部は、前記チャックのストローク量によって前記ワークの寸法を検出することを特徴とする請求項１記載の工作機械。
3. 前記制御部は、前記寸法に対応するワークが複数あると判定した場合は、これら複数のワーク情報を前記表示部に表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載の工作機械。
4. 前記表示部で表示された複数のワーク情報のいずれかを指定するための選択手段を有することを特徴とする請求項３記載の工作機械。
5. 前記ワーク情報は、少なくとも前記ワークの名称を含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の工作機械。
6. 前記制御部は、外部のデータベースからネットワークを介して前記加工データを取り込むためのデータ入出力部を有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の工作機械。
7. 前記制御部は、前記加工データに対して誤差のデータを設定する誤差データ設定部を有することを特徴とする請求項６記載の工作機械。
8. 前記加工データは、ツールの軌跡、ツールの送り速度、送りの加減速、ツールの種類のうち、少なくとも１つを含む請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の加工機械。
9. 加工データに基づいてワークを加工する工作機械の制御方法であって、
   前記ワークの寸法を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップで検出した寸法に対応するワークを判定し、判定したワークに関するワーク情報を表示部に表示する表示ステップと、
   前記表示ステップで表示された前記ワーク情報のうち、指定されたワーク情報に対応する加工データをデータベースから取り込む加工データ取り込みステップと、を備えることを特徴とする工作機械の制御方法。

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