WO2022080062A1 - 加工機及び被加工物の製造方法 - Google Patents

加工機及び被加工物の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2022080062A1
WO2022080062A1 PCT/JP2021/033661 JP2021033661W WO2022080062A1 WO 2022080062 A1 WO2022080062 A1 WO 2022080062A1 JP 2021033661 W JP2021033661 W JP 2021033661W WO 2022080062 A1 WO2022080062 A1 WO 2022080062A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work
tool
sensor
holding portion
touch sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/033661
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴信 秋山
Original Assignee
芝浦機械株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 芝浦機械株式会社 filed Critical 芝浦機械株式会社
Priority to US18/248,282 priority Critical patent/US20230405752A1/en
Priority to KR1020237012124A priority patent/KR20230066076A/ko
Publication of WO2022080062A1 publication Critical patent/WO2022080062A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/20—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work before or after the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/22—Control or regulation of position of tool or workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/20—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring workpiece characteristics, e.g. contour, dimension, hardness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B23Q17/2233—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Definitions

  • This disclosure relates to a processing machine and a method for manufacturing a workpiece.
  • a processing machine that processes workpieces with tools has, for example, a position sensor that detects a relative position in a three-dimensional coordinate system between a tool holding portion (for example, a spindle) that holds a tool and a work holding portion (for example, a table) that holds a work. There is. Then, the processing machine positions the tool and the work based on the detected value of the position sensor and performs processing.
  • a position sensor that detects a relative position in a three-dimensional coordinate system between a tool holding portion (for example, a spindle) that holds a tool and a work holding portion (for example, a table) that holds a work.
  • the touch sensor is generally used for measuring the position of the work (the shape of the work from another viewpoint).
  • the touch sensor is attached to the spindle instead of the tool, or fixed to the spindle head holding the spindle.
  • the touch sensor moves relative to the work in the same manner as the tool, and this relative movement is detected by the position sensor.
  • the touch sensor detects that the touch sensor has come into contact with the work. Therefore, the position of the work can be measured by acquiring the detection value of the position sensor when the touch sensor detects the contact with the work.
  • the processing machine controls the position of the tool based on the detection value of the position sensor on the premise that there is a certain correspondence between the position of the tool and the detection value of the position sensor, for example.
  • the correspondence between the position of the tool and the detected value of the position sensor may deviate from the above-mentioned constant correspondence due to the temperature change of the processing machine or the like. As a result, the processing accuracy of the processing machine is lowered.
  • the processing machine is a first drive for relatively moving a work holding portion for holding a work, a tool holding portion for holding a tool, and the work holding portion and the tool holding portion in a first direction.
  • the source, the first sensor for detecting the relative position of the work holding portion and the tool holding portion in the first direction, and the first sensor are arranged at positions having a certain positional relationship with the tool holding portion, whereby the first sensor is arranged.
  • the touch sensor that moves relative to the work holding portion and the tool holding portion in the first direction as the work holding portion and the tool holding portion move relative to each other in the first direction by one drive source, and the detection value of the first sensor.
  • a control device for controlling the first drive source and a reference work for measuring the displacement of the position of the tool are held based on the control device, and the work holding portion and the tool holding portion by the first drive source are held.
  • the tool holding portion and the reference work holding portion that move relative to each other in the first direction are included, and the control device is based on the detection value of the first sensor.
  • It has a machining control unit that controls the first drive source and thereby processes the work by the tool, and a correction unit that corrects the control of the machining control unit.
  • the correction unit includes a correction unit.
  • the reference work processing unit that controls the first drive source based on the detection value of the first sensor so that the reference work is machined from the first direction by the tool to have a predetermined target shape, and the touch.
  • the stored touch sensor position information indicating the correspondence between the position of the sensor and the detected value of the first sensor and the contact of the touch sensor with the reference work after processing in the first direction by the touch sensor.
  • the reference work measuring unit that measures the shape of the reference work, and the amount of deviation between the target shape and the measured shape in the first direction.
  • a tool deviation amount specifying unit that specifies the first deviation amount of the position of the tool in the first direction, a correction processing unit that corrects the control of the machining control unit based on the specified first deviation amount, and a correction processing unit. have.
  • the method for manufacturing a workpiece includes a step of bringing the work into contact with the tool using the processing machine to process the workpiece into a workpiece.
  • the amount of deviation of the tool position can be measured.
  • FIG. 2 (a) is a perspective view showing an example of a configuration in which the table of the processing machine of FIG. 1 is linearly moved
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2 (a).
  • the perspective view which shows the part of FIG. 1 enlarged.
  • the block diagram which shows the structure of the control system in the processing machine of FIG. The figure which shows the detail of the machining control part in the control system shown in FIG.
  • the figure which shows the detail of the correction part in the control system shown in FIG. 7 (a), 7 (b), 7 (c) and 7 (d) are views showing an example of a processing procedure by the processing machine of FIG.
  • FIG. 8 (a), 8 (b), 8 (c) and 8 (d) are diagrams showing the continuation of FIG. 7 (d).
  • 9 (a) and 9 (b) are diagrams showing the continuation of FIG. 8 (d).
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a bearing for the spindle of the processing machine of FIG.
  • the term tool position may refer to the position relative to the workpiece for convenience, and may also refer to the position in the absolute coordinate system. Unless otherwise specified, and as long as there is no contradiction, the position of the tool may be regarded as either a relative position or an absolute position. The same applies to other components such as touch sensors. Further, for convenience, the image and the image data may not be strictly distinguished. The words of the image and the words of the image data may be replaced with each other unless otherwise specified and unless a contradiction or the like occurs.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the processing machine 1 according to the embodiment.
  • the figure is provided with a Cartesian coordinate system XYZ for convenience.
  • the + Z direction is, for example, vertically above.
  • the processing machine 1 processes the work 103 with the tool 101.
  • the processing machine 1 measures the amount of deviation of the position of the tool 101 by using the touch sensor 33 or the like.
  • the processing machine 1 also measures the amount of displacement of the position of the touch sensor 33. Then, the processing machine 1 corrects the control of processing the work 103 by the tool 101 based on the measured deviation amount.
  • the structure of the processing machine 1 includes, for example, components (for example, a reference work 105, a reference gauge 35, and an image pickup unit 37) for measuring the amount of displacement of the position of the tool 101 and / or the amount of displacement of the position of the touch sensor 33. Except for this, a known structure or a known structure may be applied. Further, the control of the processing machine 1 may be an application of known control or known control, except for processing related to information on the amount of deviation, for example.
  • the entire configuration of the processing machine 1 will be illustrated except for the touch sensor 33 and other components related to the measurement of the deviation amount.
  • the touch sensor 33 and other components related to the measurement of deviation will be illustrated.
  • the configuration related to the control system of the processing machine 1 will be illustrated.
  • a procedure for correcting the machining control based on the measured deviation amount is illustrated.
  • the processing machine 1 processes the work 103 with the tool 101.
  • the type of machining (from another point of view, the type of tool) may be appropriate.
  • the type of processing is cutting, grinding or polishing.
  • the tool 101 is configured by a milling tool such as an end mill and is rotated about an axis parallel to the Z axis. Further, the tool 101 and the work 103 are relatively movable on each of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis. Then, the rotating tool 101 is brought into contact with the work 103, so that the work 103 is cut, ground, or polished.
  • the processing machine 1 has, for example, a machine main body 3 for holding a tool 101 and a work 103, and a control unit 5 for controlling the machine main body 3.
  • the machine body 3 rotates the tool 101 as described above, and at the same time, the tool 101 and the work 103 are relatively moved in three axial directions.
  • the configuration for realizing such rotation and relative movement may be, for example, the same as various known configurations, or may be an application of known configurations. In the illustrated example, it is as follows.
  • the machine body 3 includes a base 7, two columns 9 supported by the base 7, a cross rail 11 hung on the column 9, a saddle 13 supported by the cross rail 11, and a saddle 13. It has a fixed Y-axis bed 15, a spindle head 17 supported by the Y-axis bed 15, and a spindle 19 supported by the spindle head 17.
  • the tool 101 is held by the spindle 19.
  • the spindle 19 is rotatably supported by the spindle head 17 around an axis parallel to the Z axis, and is rotationally driven by the spindle motor 18 in the spindle head 17.
  • the spindle head 17 can move linearly in the Z direction with respect to the Y-axis bed 15 (saddle 13), whereby the tool 101 is driven in the Z direction.
  • the saddle 13 can move linearly in the Y direction with respect to the cross rail 11, whereby the tool 101 is driven in the Y direction.
  • the machine main body 3 has an X-axis bed 21X supported by the base 7 and a table 23 supported by the X-axis bed 21X.
  • the work 103 is held in the table 23.
  • the table 23 can move linearly in the X direction with respect to the X-axis bed 21X, whereby the work 103 is driven in the X direction.
  • the configuration of the mechanism for realizing the movement of the saddle 13, the movement of the spindle head 17, the movement of the table 23, and the rotation of the spindle 19 may be a known configuration or an application of a known configuration.
  • the drive source may be a motor, hydraulic equipment or pneumatic equipment.
  • the electric motor may be a rotary electric motor or a linear motor.
  • the linear guide that guides the saddle 13, the spindle head 17 or the table 23 (which restricts movement in a direction other than the driving direction from another viewpoint) may be a sliding guide in which the movable portion and the fixed portion slide.
  • the rolling guide may be a rolling guide in which the rolling element rolls between the movable portion and the fixed portion, or may be a static pressure guide in which air or oil is interposed between the movable portion and the fixed portion. It may be a combination of two or more.
  • the bearing of the spindle 19 may be a slide bearing, a rolling bearing, a static pressure bearing, or a combination of two or more thereof.
  • the control unit 5 is configured to include, for example, a computer and a driver (for example, a servo driver), although not particularly shown.
  • the computer may configure an NC (numerical control) device.
  • the computer is configured to include, for example, a CPU (central processing unit), a ROM (read only memory), a RAM (random access memory), and an external storage device, although not particularly shown. By executing the program stored in the ROM and / or the external storage device by the CPU, various functional units that perform control and the like are constructed.
  • the control unit 5 may include a logic circuit that performs only a constant operation.
  • the control unit 5 controls, for example, the rotation speed of the spindle 19, and also controls the positions and speeds of the saddle 13, the spindle head 17, and the table 23.
  • the position control may be a so-called fully closed loop control. That is, the detection positions of the saddle 13, the spindle head 17, and the table 23 may be fed back.
  • the position control may be a semi-closed loop control in which the rotational position of the motor is fed back, or an open loop control in which no feedback is given.
  • the speed control may be a fully closed loop control, a semi-closed loop control, or an open loop control.
  • the configuration of the sensor that detects the position and / or the speed of the member (13, 17 and 23) to be finally controlled is a known configuration or a known configuration. May be applied.
  • the sensor may be a linear encoder or a laser length measuring instrument.
  • the sensor for detecting the rotation position and / or the rotation speed of the motor may be a known configuration or a known configuration applied.
  • the sensor may be an encoder or resolver.
  • the processing accuracy of the processing machine 1 may be set as appropriate.
  • the processing machine 1 may be capable of processing with an accuracy on the order of submicron meters (error less than 1 ⁇ m) or an accuracy on the order of nanometers (error less than 10 nm).
  • Such machine tools have already been put into practical use by the applicant of the present application (eg UVM series, ULG series and ULC series).
  • the positioning accuracy of the saddle 13 in the Y direction, the positioning accuracy of the spindle head 17 in the Z direction, and / or the positioning accuracy of the table 23 in the X direction are 1 ⁇ m or less, 0.1 ⁇ m or less, 10 nm or less, or It may be 1 nm or less.
  • the processing accuracy of the processing machine 1 may be lower than the above.
  • the configuration for moving the saddle 13, the spindle head 17, and the table 23 in a straight line may be an appropriate configuration.
  • An example is shown below.
  • FIG. 2A is a perspective view showing an example of a configuration in which the table 23 is linearly moved.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2A.
  • the guide 25 that guides the table 23 is configured by a VV rolling guide.
  • the guide 25 has two grooves 21a having a V-shaped cross section formed on the upper surface of the X-axis bed 21X supporting the table 23 and two protrusions having a triangular cross section formed on the lower surface of the table 23. It has a 23a and a plurality of rollers 27 (rolling bodies) interposed between the groove 21a and the ridge 23a.
  • the groove 21a and the ridge 23a extend linearly in the X direction, and the ridge 23a is fitted into the groove 21a via a roller 27.
  • the table 23 is restricted from moving in the Y direction.
  • the roller 27 rolls with respect to the inner surface of the groove 21a and the outer surface of the ridge 23a, and allows relative movement of both in the X direction.
  • the table 23 moves in the X direction with a relatively small resistance.
  • the movement of the table 23 to the + Z side is regulated by, for example, its own weight.
  • the movement of the table 23 to the ⁇ Z side is regulated by, for example, the reaction force from the X-axis bed 21X.
  • the X-axis drive source 29X that drives the table 23 is configured by a linear motor.
  • the X-axis drive source 29X is fixed to a magnet row 29a composed of a plurality of magnets 29c arranged in the X direction on the upper surface of the X-axis bed 21X and to the lower surface of the table 23, and faces the magnet row 29a. It has a coil 29b to be magnetized. Then, by supplying AC power to the coil 29b, the magnet train 29a and the coil 29b generate a driving force in the X direction. As a result, the table 23 moves in the X direction.
  • the configuration in which the table 23 is linearly moved in the X direction (in other words, the configuration in which the tool 101 and the work 103 are relatively moved in the X direction) has been described.
  • the above description describes a configuration in which the saddle 13 is linearly moved in the Y direction (in other words, a configuration in which the tool 101 and the work 103 are relatively moved in the Y direction) and a configuration in which the spindle head 17 is linearly moved in the Z direction.
  • the guide that guides the saddle 13 and the spindle head 17 may be a VV rolling guide.
  • the separation of the ridge (23a) from the groove (21a) may be appropriately regulated by providing an engaging member or the like.
  • the Y-axis drive source 29Y (FIG. 4) for driving the saddle 13 and the Z-axis drive source 29Z (FIG. 4) for driving the spindle head 17 may be configured by a linear motor.
  • the X-axis drive source 29X, the Y-axis drive source 29Y, and the Z-axis drive source 29Z may be referred to as a drive source 29 without distinction.
  • FIG. 2A is also a diagram showing a linear encoder as an example thereof. Specifically, it is as follows.
  • the processing machine 1 has an X-axis sensor 31X that detects the position of the table 23 in the X direction.
  • the X-axis sensor 31X has, for example, a scale unit 31a extending in the X direction and a detection unit 31b facing the scale unit 31a.
  • a scale portion 31a for example, a plurality of optically or magnetically formed patterns are arranged at a constant pitch in the X direction.
  • the detection unit 31b generates a signal corresponding to the relative position with each pattern. Therefore, the displacement (position) can be detected by counting the signals (that is, counting the patterns) generated by the relative movement of the scale unit 31a and the detection unit 31b.
  • One of the scale unit 31a and the detection unit 31b (scale unit 31a in the illustrated example) is fixed to the table 23.
  • the other of the scale unit 31a and the detection unit 31b (detection unit 31b in the illustrated example) is directly or indirectly fixed to the X-axis bed 21X. Therefore, when the table 23 moves, the scale unit 31a and the detection unit 31b move relative to each other. As a result, the displacement (position) of the table 23 is detected.
  • the X-axis sensor 31X may be of an absolute type capable of specifying the position (absolute position) of the detection unit 31b with respect to the scale unit 31a based on the pattern of the scale unit 31a, and such specification cannot be performed. It may be of the incremental type. As is known, even in an incremental scale, the absolute position can be specified by moving the detection unit 31b to a predetermined position (for example, a movement limit) with respect to the scale unit 31a and performing calibration.
  • the X-axis sensor 31X that detects the position of the table 23 in the X direction has been described.
  • the above description may be applied to the Y-axis sensor 31Y (FIG. 4) that detects the position of the saddle 13 in the Y direction, and the Z-axis sensor 31Z (FIG. 4) that detects the position of the spindle head 17 in the Z direction.
  • the X-axis sensor 31X, the Y-axis sensor 31Y, and the Z-axis sensor 31Z may be referred to as a sensor 31 without distinguishing them.
  • the X-axis sensor 31X detects the position (absolute position) of the table 23 in the X direction.
  • the X-axis sensor 31X may be regarded as detecting the relative position of the work 103 (or the table 23) and the tool 101 (or the spindle 19 or the spindle head 17) in the X direction.
  • the Y-axis sensor 31Y may be regarded as detecting the relative position of the tool 101 and the work 103 in the Y direction.
  • the Z-axis sensor 31Z may be regarded as detecting the relative position of the tool 101 and the work 103 in the Z direction.
  • FIG. 3 is an enlarged view showing a part of FIG. 1.
  • the touch sensor 33 detects, for example, contact of the touch sensor 33 with a predetermined object (for example, a work 103 or a reference work 105 described later).
  • a predetermined object for example, a work 103 or a reference work 105 described later.
  • the configuration of the touch sensor 33 may be a known one or an application of a known one. An example of the configuration of the touch sensor 33 will be described below. In the following description, for convenience, contact with the work 103 may be taken as an example.
  • the touch sensor 33 has, for example, a stylus 39 that contacts the work 103 and a sensor body 41 that holds the stylus 39.
  • the stylus 39 has, for example, a substantially rod-like shape. The tip thereof may have a larger diameter than other portions by being made spherical or the like. For example, when the stylus 39 comes into contact with the work 103, the sensor body 41 outputs a touch signal to the control unit 5.
  • the contact detection principle by the touch sensor 33 may be appropriate.
  • a detection principle for example, the stylus 39 moves with respect to the sensor main body 41 by the force received from the work 103, and as a result, the movable contact and the fixed contact come into contact with each other.
  • an optical sensor detects the movement of the stylus 39 as described above.
  • a pressure sensor may be used to detect the force received by the stylus 39 from the work 103.
  • a closed circuit including the work 103 and the stylus 39 may be formed by contacting the stylus 39 with the conductive work 103.
  • the touch sensor 33 is fixed to a member (the spindle head 17 in the present embodiment) that movably holds the spindle 19 at a position away from the spindle 19.
  • the touch sensor holding portion 43 holding the touch sensor 33 may hold the touch sensor 33 immovably with respect to the spindle head 17, for example.
  • the touch sensor holding portion 43 can be moved between the position when the touch sensor 33 is not used and the position when the touch sensor 33 is used (for example, the position on the ⁇ Z side of the former position).
  • the touch sensor 33 may be held.
  • the touch sensor 33 can move together with the spindle 19. Therefore, the touch sensor 33 can move relative to the table 23 (work 103 from another viewpoint) like the tool 101. Further, this relative movement is detected by the sensor 31.
  • the touch sensor 33 may be held by the spindle 19 instead of the tool 101.
  • the touch sensor 33 is arranged at a position having a certain positional relationship with the position where the tool 101 is arranged, as in the illustrated example.
  • the constant positional relationship is a relationship in which the two positions are separated by a predetermined distance in a predetermined direction.
  • the constant positional relationship is such that the two positions are the same position.
  • the processing machine 1 controls a three-axis drive source 29 so as to move the touch sensor 33 and the work 103 relative to each other in at least one of three directions (X, Y, and Z directions), for example. Then, when the touch sensor 33 detects the contact with the work 103, the processing machine 1 stops the relative movement and acquires the detected value of the sensor 31 in at least one direction at that time.
  • the processing machine 1 has, for example, information on the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detection value of the sensor 31 (coordinates of the machine coordinate system to which the detection value of the sensor 31 is associated from another viewpoint) (FIG. 6).
  • Touch sensor position information D4) is stored in advance. Therefore, based on the touch sensor position information D4 and the detection value of the sensor 31 acquired by the above operation, the correspondence between the position of the work 103 in the at least one direction and the detection value of the sensor 31 in the at least one direction. (From another point of view, the position of the work 103 in the machine coordinate system) is specified. Further, for example, by performing the above operation in other directions as well, the position of the work 103 is specified in all directions. Further, for example, by performing the above operation in various directions and positions, the detailed shape of the work 103 is specified.
  • the touch sensor 33 may be used only for specifying the amount of displacement of the tool 101 using the reference work 105 described later. In other words, it may be used only for measuring the shape of the reference work 105 (in another viewpoint, the position of a predetermined portion of the reference work 105). Further, the touch sensor 33 may be used for measuring the shape (position) of the work 103 in addition to measuring the shape of the reference work 105.
  • the touch sensor 33 is used not only for measuring the shape of the reference work 105 but also for measuring the shape of the work 103. Further, in the following description, the description may be based on the above aspect.
  • the operation of the processing machine 1 when measuring the position of the work 103 by the touch sensor 33 may be a known operation or an application of a known operation. For example:
  • the processing machine 1 (control unit 5) holds (stores) information on the machine coordinate system that is fixedly defined for the immovable portion (for example, the base 7) of the processing machine 1. From another point of view, the machine coordinate system is an absolute coordinate system and is associated with the detection value of the sensor 31.
  • the NC program 107 specifies, for example, the position (coordinates) and the amount of movement of the tool 101 by numerical values according to this machine coordinate system.
  • the processing machine 1 performs feedback control based on the detection value of the sensor 31 so as to realize the position and the movement amount specified by the NC program.
  • the NC program for example, it is assumed that the work 103 is located at a predetermined coordinate in the machine coordinate system. Therefore, if the position of the work 103 deviates from the assumed position, the machining accuracy is lowered.
  • the processing machine 1 measures the position of the work 103 using the touch sensor 33. As described above, this position is obtained as a detected value of the sensor 31 (coordinates of the machine coordinate system from another viewpoint). Then, the processing machine 1 corrects the control of the drive source 29 based on the NC program based on the position of the work 103 measured by using the touch sensor 33. For example, the machine coordinate system held by the machine 1 is shifted so that the measured actual position of the work 103 and the coordinates of the work 103 assumed in the NC program match. On the contrary, various coordinates specified by the NC program may be shifted. This improves the processing accuracy.
  • the operation using the touch sensor 33 is explained by the concept of correction based on the measured position of the work 103.
  • the above operation may be regarded as an operation in which the origin of the coordinate system of the coordinates specified by the NC program or the machine coordinate system of the processing machine 1 is defined by the position of the detected work 103. Therefore, in the following description, the correction word and the origin setting word may be mixed.
  • the processing machine 1 holds, for example, information on the machine coordinate system to which the detection value of the sensor 31 is associated. Then, the processing machine 1 moves the tool 101 to the coordinates designated by the NC program based on the detected value of the sensor 31. As a result, the work 103 is machined into a desired shape by the tool 101.
  • the processing machine 1 detects this deviation amount, and corrects the control of processing the work 103 by the tool 101 based on the detected deviation amount.
  • the amount of deviation of the tool 101 has been described, the same can be said for the touch sensor 33.
  • the amount of deviation of the correspondence between the position of the tool 101 and the detected value of the sensor 31 from the above-mentioned constant correspondence is synonymous with the amount of deviation of the position of the tool 101 from the first reference position.
  • the measured deviation amount of the corresponding relationship and / or the deviation amount of the position of the tool 101 may include other deviation amounts.
  • the position of the touch sensor 33 when the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detected value of the sensor 31 has a certain correspondence relationship assumed in the NC program and / or the processing machine 1 is the second reference.
  • Sometimes called a position the amount of deviation of the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detected value of the sensor 31 from the above-mentioned constant correspondence is synonymous with the amount of deviation of the position of the touch sensor 33 from the second reference position.
  • the measured deviation amount of the corresponding relationship and / or the deviation amount of the position of the touch sensor 33 may include other deviation amounts.
  • the first and second reference positions may be set arbitrarily.
  • the first and second reference positions may be positions when the processing machine 1 is not deformed due to a temperature change or the like.
  • the first and second reference positions can also be the positions when the processing machine 1 is deformed due to a temperature change or the like.
  • the constant positional relationship assumed in the NC program and / or the processing machine 1 may or may not be a relationship when the processing machine 1 is not deformed due to a temperature change or the like. It may be a relationship when there is, and it may be set arbitrarily.
  • the processing machine 1 has, for example, a reference work 105, a reference gauge 35, and an image pickup unit 37 for measuring the amount of deviation.
  • the reference work 105 is a consumable item. Therefore, the reference work 105 may be regarded as not a component of the processing machine 1 itself, like the work 103.
  • the reference work 105 is for measuring the amount of deviation of the position of the tool 101 from the above-mentioned first reference position.
  • the reference gauge 35 is for measuring the amount of deviation of the position of the touch sensor 33 from the above-mentioned second reference position.
  • the image pickup unit 37 is for measuring the amount of deviation of the position of the tool 101 from the first reference position and / or the amount of deviation of the position of the touch sensor 33 from the second reference position. Further, the image pickup unit 37 measures, for example, a deviation amount in a direction different from the direction of the deviation amount of the tool 101 specified by using the reference work 105, and / or a touch specified by using the reference gauge 35. It contributes to the measurement of the deviation amount in the direction different from the deviation amount direction of the sensor 33.
  • the method of using the reference work 105 is as follows, for example.
  • the reference work 105 is held in the table 23 so as not to be movable with respect to the work 103, for example. Therefore, the reference work 105 can be machined by the tool 101 in the same manner as the work 103.
  • the processing machine 1 processes the reference work 105 so that the shape of the reference work 105 becomes a predetermined target shape by the tool 101 based on the detection value of the sensor 31. From another viewpoint, the processing machine 1 processes the reference work 105 so that a predetermined portion of the reference work 105 (for example, a part of the outer edge of the reference work 105) is located at a predetermined target position.
  • This target position is specified by the coordinates of the machine coordinate system (from another viewpoint, the detection value of the sensor 31) in a program similar to the NC program for machining the work 103, for example.
  • the processing machine 1 measures the actual shape of the reference work 105 by the touch sensor 33. From another point of view, the processing machine 1 measures the actual position of a predetermined portion of the reference work 105.
  • This measuring method is basically the same as the above-mentioned measuring method of the position (shape from another viewpoint) of the work 103. That is, the processing machine 1 acquires the detection value (coordinates in the machine coordinate system from another viewpoint) of the sensor 31 when the contact with the reference work 105 is detected by the touch sensor 33.
  • the processing machine 1 specifies the amount of deviation of the position of the tool 101 based on the difference between the target shape (target position of the predetermined portion) and the measured shape (measurement position of the predetermined portion).
  • the difference itself may be the amount of deviation, or the difference may be corrected in some way as the amount of deviation.
  • the difference in processing conditions between the processing of the work 103 and the processing of the reference work 105 may be taken into consideration.
  • the processing machine 1 corrects the control of the drive source 29 when processing the work 103 by the tool 101 based on the measured displacement of the position of the tool 101. For example, the coordinate system of the NC program is shifted or the machine coordinate system of the processing machine 1 is shifted (from another viewpoint, the origin of the coordinate system is set) by the measured deviation amount. In this way, the deviation amount of the tool 101 is measured and used.
  • the measurement of the shape of the reference work 105 (or the work 103) is the same as the measurement of the position of the predetermined portion of the reference work 105. Can be regarded. Further, the position of the reference work 105 when calculating the deviation amount is not the position of the portion where the touch sensor 33 abuts, but the position (for example, the center point) which represents the position of a plurality of portions where the touch sensor 33 abuts. You may. Therefore, in the description of the present disclosure, the word of the shape of the reference work 105 and the word of the position of the reference work 105 may be regarded as synonymous with respect to the measurement of the deviation amount as long as there is no contradiction or the like.
  • the amount of deviation using the reference work 105 may be measured in any direction of the Cartesian coordinate system XYZ.
  • the measurement may be performed in only one of the three axial directions of XYZ, only in two directions, or in all three directions.
  • the measurement may be performed in a direction inclined to the three axes of XYZ.
  • the measurement of the deviation amount in the X direction (the X-direction component of the deviation amount) and the deviation amount in the Y direction (Y of the deviation amount) are performed. It may be considered that the measurement of the directional component) is performed.
  • an example is taken in which the amount of displacement of the position of the tool 101 is measured by using the reference work 105 mainly in the two directions of the X direction and the Y direction. That is, the tool 101 performs machining from the X direction and machining from the Y direction, and the touch sensor 33 determines the position of the machined portion from the X direction in the X direction and the portion machined from the Y direction. The position in the Y direction is measured. In the following description, the description may be based on the premise that the measurement is performed in such two directions.
  • the machining of the reference work 105 may be performed only from one side in the one direction, or may be performed from both one side and the other side in the one direction. It may be (see FIGS. 7 (a) and 8 (b) described later). In the latter case, for example, the positions of the portion processed from one side and the portion processed from the other side are measured by the touch sensor 33. Then, the position (representative position) of the reference work 105 may be specified based on the two positions. For example, the middle (center, midpoint) of the two positions in the one direction may be the position of the reference work 105. Of course, the position of one portion in contact with the touch sensor 33 may be the position of the reference work 105.
  • One reference work 105 may be used only for processing one work 103, or may be used for processing a plurality of works 103. From another point of view, the reference work 105 may or may not be replaced with the replacement of the work 103. In the latter case, the machining and measurement of one reference work 105 are repeated over the machining of the plurality of workpieces 103.
  • one reference work 105 may be used only for machining with one tool 101, or may be used for machining with a plurality of tools 101. From another point of view, the reference work 105 may or may not be replaced with the replacement of the tool 101. In the latter case, one reference work 105 is repeatedly machined by a plurality of tools 101, and measurement is performed each time.
  • the deviation amount may be measured only once using one reference work 105 (for example, immediately before the first machining process). , May be performed multiple times (before each of any two or more processing steps). In the latter case, one reference work 105 is used, for example, for measuring the amount of deviation a plurality of times. From another point of view, one reference work 105 is not replaced for each machining process. However, it is not impossible to replace the reference work 105 for each processing process.
  • FIG. 3 shows the shape of the reference work 105 before processing (and / or after processing for the first measurement).
  • the shape of the reference work 105 may be a plate shape (example shown in the figure) or a shape that cannot be conceived as a plate shape.
  • the shape of the reference work 105 may be substantially polygonal (for example, rectangular), circular or circular when viewed in a predetermined direction (for example, Z direction; a direction orthogonal to the direction in which the deviation amount is measured). It may be oval.
  • all or more than half of the outer edge of the reference work 105 may be composed of a straight line or a curved line.
  • the shape of the reference work 105 may or may not be similar before and after machining.
  • the curvature of the portion to be machined (0 in the case of a straight line) may or may not be maintained before and after machining.
  • the shape of the reference work 105 is roughly a plate shape.
  • the length in one direction Z direction in the illustrated example, the direction orthogonal to the measurement direction
  • the shape of the reference work 105 is a recess 105a (before processing and / or after the first processing) on each of the four sides of the rectangle. It has a shape with a notch).
  • the shape and size of the recess 105a may be appropriately set.
  • the size of the reference work 105 may be smaller, equal to, or larger than the size of the work 103 (example shown in FIG. 1).
  • the magnitude relationship between the reference work 105 and / or the work 103 may change with the processing of the work 103.
  • the thickness (length in the Z direction) of the reference work 105 is relative to the length of the tool 101 or the length in the Z direction that can be machined by the tool 101 when the tool 101 is not moved in the Z direction. It may be short (example in the figure), equivalent, or long.
  • the material of the reference work 105 may be the same as or different from the material of the work 103.
  • the material of the reference work 105 may be a material having a smaller processing load (for example, a material having a lower hardness) than the material of the work 103, or a material having a larger processing load. May be good.
  • the coefficient of thermal expansion (for example, the coefficient of linear expansion) of the material of the reference work 105 may be smaller, equal to, or larger than the coefficient of thermal expansion of the material of the work 103.
  • the material of the reference work 105 may be, for example, metal, wood, resin, glass or ceramic.
  • the method of using the reference gauge 35 is as follows, for example.
  • the reference gauge 35 is held in the table 23 so as not to be movable with respect to the work 103, for example. Therefore, the reference gauge 35 can move relative to the touch sensor 33 like the work 103.
  • the processing machine 1 measures the position of the reference gauge 35 by the touch sensor 33.
  • This measurement method is basically the same as the above-mentioned method for measuring the position of the work 103. That is, the processing machine 1 acquires the detection value (coordinates in the machine coordinate system from another viewpoint) of the sensor 31 when the contact with the reference gauge 35 is detected by the touch sensor 33.
  • Information (reference gauge information D3 in FIG. 6) is retained.
  • the reference gauge information D3 may be acquired, for example, by measuring the position of the reference gauge 35 by the touch sensor 33 at a predetermined reference time.
  • the reference time is a time when the touch sensor 33 can be regarded as being in the second reference position.
  • the reference time may be a time when the amount of deformation of the processing machine 1 due to a temperature change or the like is relatively small, and more specifically, it may be before the start of processing by the processing machine 1, for example.
  • the processing machine 1 specifies the deviation amount of the touch sensor 33 based on the difference between the position indicated by the reference gauge information D3 and the position of the reference gauge 35 measured by the touch sensor 33.
  • the difference itself may be the amount of deviation, or the difference may be corrected in some way as the amount of deviation.
  • the processing machine 1 corrects the control of the drive source 29 when processing the work 103 with the tool 101 based on the measured displacement of the position of the touch sensor 33.
  • the above-mentioned touch sensor position information D4 (information on the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detected value of the sensor 31) is corrected by the measured deviation amount.
  • this correction is a correction of various measurements based on the touch sensor position information D4 (for example, measurement of the position of the work 103 by the touch sensor 33 and measurement of the deviation amount of the position of the tool 101 by the reference work 105). Yes, and it is a correction of machining control based on the measurement result.
  • the deviation amount using the reference gauge 35 may be measured in any direction of the Cartesian coordinate system XYZ.
  • the measurement may be performed in only one of the three axial directions of XYZ, only in two directions, or in all three directions. Further, the measurement may be performed in a direction inclined to the three axes of XYZ. Further, for example, the measurement using the reference gauge 35 may be performed only in the direction in which the measurement using the reference work 105 is performed (in the present embodiment, the X direction and the Y direction), and in addition to the direction, the measurement may be performed. It may be done in another direction (Z direction).
  • the amount of displacement of the position of the touch sensor 33 mainly in the two directions of the X direction and the Y direction is performed by using the reference gauge 35.
  • the mode in which is measured is measured.
  • the description may be based on the present aspect.
  • composition of reference gauge The shape, dimensions, and material of the reference gauge 35 used as described above may be appropriate.
  • the shape of the reference gauge 35 is a ring shape that opens in the Z direction.
  • the shape of the inner peripheral surface (inner edge) of the reference gauge 35 when viewed in the Z direction is circular.
  • the touch sensor 33 detects the position of the reference gauge 35 by abutting on the inner peripheral surface of the reference gauge 35.
  • a plurality of positions on the inner peripheral surface of the reference gauge 35 may be measured by abutting the touch sensors 33 on both sides of each of the two or more directions.
  • the position of the center of the reference gauge 35 is obtained based on the plurality of positions, and the position of the center may be the measurement position of the reference gauge 35.
  • the information on the position of the reference gauge 35 (reference gauge information D3) acquired in advance is also information indicating the position of the center of the reference gauge 35 so as to be comparable to the measurement position.
  • the reference gauge 35 may have a shape in which the touch sensor 33 abuts on the outer peripheral surface (outer edge). Further, the reference gauge 35 may have a concave surface, a convex surface, or a curved surface (illustrated example) in contact with the touch sensor 33 when viewed in the Z direction. It may be linear or linear.
  • the shape of the reference gauge 35 in a plan view is not limited to a circle, and may be a polygon such as a rectangle, a shape other than a circle having a curve, or a convex portion on the outer circumference such as a cross. It may have a shape having.
  • the size of the reference gauge 35 may be smaller, equal to, or larger than the size of the work 103 and / or the reference work 105.
  • the material of the reference work 105 may be the same as or different from the material of the work 103 and / or the material of the reference work 105.
  • the coefficient of thermal expansion of the material of the reference gauge 35 (for example, the coefficient of linear expansion) may be smaller or equivalent to the coefficient of thermal expansion of the material of the work 103 and / or the coefficient of linear expansion of the material of the reference work 105. It may be large or large.
  • the material of the reference gauge 35 may be, for example, ceramic, glass, metal, wood or resin.
  • the method of using the image pickup unit 37 is as follows, for example.
  • the image pickup unit 37 is held on the table 23 so as not to be movable with respect to the work 103, for example. Therefore, the image pickup unit 37 can move relative to the tool 101 in the same manner as the work 103.
  • the processing machine 1 positions the tool 101 and the image pickup unit 37 in a predetermined positional relationship based on the detected value of the sensor 31, and the image pickup unit 37 takes an image of the tool 101. Imaging is performed, for example, at a reference time and one or more measurement times thereafter.
  • the reference time is the time when the tool 101 can be regarded as being in the above-mentioned first reference position.
  • the measurement time is the time to measure the amount of deviation of the tool 101.
  • the image pickup direction (in other words, the light of the image pickup unit 37) is compared.
  • the amount of deviation of the position of the tool 101 in the direction orthogonal to the direction along the axis) is specified.
  • the position of the tool 101 in the image pickup direction can also be specified based on the size of the tool 101 in the image and the like. That is, the measurement direction of the position of the tool 101 can be any direction with respect to the imaging direction. However, in the description of this embodiment, an embodiment in which the measurement direction is orthogonal to the imaging direction is taken as an example.
  • the processing machine 1 corrects the control of the drive source 29 when processing the work 103 by the tool 101 based on the measured deviation amount of the tool 101. For example, the coordinate system of the NC program is shifted or the machine coordinate system of the processing machine 1 is shifted (from another viewpoint, the origin of the coordinate system is set) by the measured deviation amount.
  • the tool 101 may be stopped or rotated. Further, in the embodiment in which the rotation of the tool 101 is stopped and the image pickup is performed, the spindle 19 may or may not be positioned in the rotation direction. These conditions may be appropriately set according to the runout and shape of the tool 101.
  • Various known image processings may be performed to specify the amount of deviation.
  • known edge detection may be performed.
  • the accuracy of detecting the amount of deviation may be set as appropriate.
  • the position of the tool 101 may be specified in units of 1 pixel in the image. That is, the detection accuracy of the deviation amount may be a length corresponding to one pixel.
  • the detection accuracy of the length shorter than the length corresponding to one pixel is realized. May be good.
  • the deviation amount detection accuracy may be set to a length corresponding to 1/1000 pixel, 1/100 pixel, or 1/10 pixel.
  • the information on the correspondence between one pixel and the actual length corresponding to one pixel may be input by the manufacturer of the processing machine 1, may be input by the operator, and the processing machine 1 may perform a predetermined operation. You may get it by doing.
  • the processing machine 1 acquires, for example, the processing machine 1 relatively moves the tool 101 and the image pickup unit 37 in a direction orthogonal to the image pickup direction by the drive source 29, and acquires an image at at least two image pickup positions. By comparing the distance between the two imaging positions detected by the sensor 31 at this time and the difference in the position of the tool 101 (the number of pixels) between the two images, the correspondence between 1 pixel and the actual length is obtained. The relationship is identified.
  • the specification of the displacement amount of the position of the tool 101 has been described.
  • the amount of deviation of the position of the touch sensor 33 can be specified in the same manner as the amount of deviation of the position of the tool 101.
  • the above description may be incorporated into the touch sensor 33 by substituting the word of the tool 101 with the word of the touch sensor 33 as long as there is no contradiction or the like.
  • the deviation amount of the touch sensor 33 is used, for example, for correcting the touch sensor position information D4.
  • the measurement of the deviation amount using the image pickup unit 37 may be performed in any direction of the orthogonal coordinate system XYZ.
  • the measurement may be performed in only one of the three axial directions of XYZ, only in two directions, or in all three directions. Further, the measurement may be performed in a direction inclined to the three axes of XYZ.
  • the measurement of the deviation amount of the tool 101 using the image pickup unit 37 may be performed, for example, in a direction in which the deviation amount of the tool 101 using the reference work 105 is not measured (Z direction in this embodiment).
  • the measurement of the displacement amount of the touch sensor 33 using the image pickup unit 37 is performed in the direction in which the displacement amount of the touch sensor 33 using the reference gauge 35 is not measured (Z direction in the present embodiment). good.
  • the description may be based on such an aspect.
  • the measurement of the deviation amount of the tool 101 using the image pickup unit 37 and the measurement of the deviation amount of the tool 101 using the reference work 105 may be in the same direction (one direction may be used). It may be performed in two or more directions.). Then, the deviation amount in the same direction may be specified based on the above two types of deviation amounts. The same applies to the measurement of the displacement amount of the touch sensor 33 using the image pickup unit 37 and the measurement of the displacement amount of the touch sensor 33 using the reference gauge 35.
  • the tool 101 and the touch sensor 33 may be different in whether or not the image pickup unit 37 is used.
  • the amount of deviation of the tool 101 in the Z direction may be measured only by the method using the image pickup unit 37
  • the amount of deviation of the touch sensor 33 in the Z direction may be measured only by the method using the reference gauge 35.
  • the configuration of the image pickup unit 37 may be a known configuration or an application of a known configuration. An example thereof will be described below.
  • the image pickup unit 37 has, for example, a support member 45, a camera 47 fixed on the support member 45, and a lighting device 49 fixed on the support member 45 and facing the camera 47. Then, the image pickup target positioned between the lighting device 49 and the camera 47 is imaged by the camera 47.
  • the image pickup target is the tool 101 or the touch sensor 33. However, in the following description, for convenience, only the tool 101 may be referred to as an image pickup target.
  • the direction (imaging direction) in which the tool 101 is imaged by the imaging unit 37 (camera 47) may be any direction.
  • the imaging direction is the Y direction
  • the Y direction is a direction orthogonal to the axial direction of the tool 101 (spindle 19 from another viewpoint), a direction in which the tool 101 and the work 103 can move relative to each other, and the tool 101 (work 103 may be used). ) Is the guided direction.
  • the imaging direction may be the X direction to which the above description of the Y direction can be similarly applied. Further, the imaging direction may be the Z direction. However, when the imaging direction is the Z direction, it is difficult to arrange the lighting device 49 on the opposite side of the camera 47 with respect to the tool 101 in the present embodiment. Further, the imaging direction may be a direction inclined in the X direction, the Y direction and / or the Z direction. However, in this case, various controls and operations for measuring the position of the tool are complicated.
  • the imaging direction may be any direction.
  • the description may be based on the premise that the imaging direction is the Y direction.
  • the support member 45 contributes to fixing the camera 47 and the lighting device 49 to the table 23, and also contributes to defining the relative position between the camera 47 and the lighting device 49.
  • the shape, dimensions and material of the support member 45 may be appropriately set. Further, the support member 45 may be omitted. That is, the camera 47 and the lighting device 49 may be directly fixed to the table 23.
  • the camera 47 has, for example, a lens, an image sensor, and a housing accommodating them, although not particularly shown.
  • the camera 47 may have a driver for driving the image pickup device and / or an image processing unit for processing the data of the captured image.
  • Such a functional unit may be realized by, for example, an IC (Integrated Circuit).
  • the camera 47 acquires, for example, a grayscale image. However, the camera 47 may acquire a color image. In other words, the camera 47 may have a color filter.
  • the lens of the camera 47 may be a single lens or a composite lens.
  • Examples of the lens material include glass and resin.
  • the image pickup device is, for example, a solid-state image pickup device.
  • Examples of the solid-state image sensor include a CCD (Charge Coupled Device) image sensor and a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) image sensor.
  • the image pickup device is, for example, highly sensitive to visible light. However, the image pickup device may have high sensitivity to infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, and the like.
  • the lighting device 49 contributes to clarifying the contour of the tool 101 in, for example, an image captured by the camera 47. Specifically, a part of the light from the lighting device 49 is blocked by the tool 101, and the rest passes around the tool 101 and enters the camera 47. As a result, in the image captured by the camera 47, the brightness of the region outside the tool 101 is higher than the brightness of the region of the tool 101. As a result, the outline of the tool 101 becomes clear.
  • the lighting device 49 has a light source that generates light.
  • the light is, for example, visible light.
  • the light may be infrared rays, ultraviolet rays, X-rays, or the like.
  • the light may have high directivity (for example, laser light) or may not have high directivity.
  • the light source may be, for example, an LED (Light Emitting Diode), a laser, a fluorescent lamp, or an incandescent lamp.
  • the illuminating device 49 may include a lens that focuses the light from the light source.
  • the lighting device 49 may be omitted.
  • an image of the tool 101 generated by light from a normal lighting device in a factory may be connected to an image sensor of the camera 47.
  • the reference work 105, the reference gauge 35, and the imaging unit 37 are fixed directly or indirectly to the table 23, for example, as described above.
  • the specific placement positions of these components (105, 35 and 37) with respect to the table 23 are arbitrary.
  • the reference work 105 may be placed at any position that can be machined by the tool 101.
  • the reference gauge 35 may be arranged at an arbitrary position where the touch sensor 33 can abut.
  • the image pickup unit 37 may be arranged at an arbitrary position where the tool 101 and / or the touch sensor 33 can be imaged.
  • each component may be located on the outer peripheral portion of the table 23, or may be located on an additional table (not shown) fixed to the table 23.
  • the additional table may be regarded as a part of the table 23.
  • each component may be located on any of the four sides of the substantially rectangular table 23 on the + X side, the ⁇ X side, the + Y side, and the + Y side.
  • one component may be located on the end side (corner side of the table) of the one side on one side where the one component is located, or may be located in the center of one side. May be good.
  • the two or more components may be similar to each other or different from each other in terms of whether or not they are located on the table 23, which side of the table 23 they are located on, and the like.
  • the timing for measuring the deviation amount of the tool 101 and the timing for measuring the deviation amount of the touch sensor 33 may be appropriately set.
  • the measurement time may be after the warm-up operation of the processing machine 1 and before the processing of the work 103 by the tool 101.
  • the measurement time may be one or more times from the start of machining by the tool 101 to the end of machining in addition to or instead of the above-mentioned timing.
  • the measurement time during processing may be appropriately set for various processes for processing the work 103.
  • the tool 101 may repeatedly move in a state of being in contact with the work 103 and then move away from the work 103.
  • the measurement time may be set for any one or more of the plurality of steps in which the tool 101 is separated from the work 103.
  • a process of separating the tool 101 from the work 103 is inserted at the timing when the moving direction of the tool 101 is changed.
  • the measurement time may be set for the process.
  • the measurement time may be specified by an NC program including a command related to machining of the work 103, or by a program different from the NC program so that measurement is automatically performed when a predetermined measurement condition is satisfied. May be done. Further, the measurement time does not have to be set in advance as such. For example, the measurement may be performed with the operator performing a predetermined operation on an operation unit (not shown) of the processing machine 1. That is, the time when the above-mentioned predetermined operation is performed may be set as the measurement time.
  • the above measurement conditions may be appropriately set in a mode in which the measurement is automatically performed when the predetermined measurement conditions are satisfied as described above.
  • the measurement condition may include a condition that the machining specified by the NC program has progressed and the tool 101 is temporarily separated from the work 103.
  • the measurement condition may include a condition that the temperature detected by the temperature sensor (not shown) exceeds a predetermined threshold value.
  • it may be a measurement condition that any one or more of the plurality of processes specified in the NC program is designated and the progress stage of the machining reaches the specified process.
  • the measurement time may be set by the operator or may be set by the manufacturer of the processing machine 1.
  • the mode in which the measurement time is defined by the NC program and the mode in which the time when a predetermined operation is performed is the measurement time are examples of the mode in which the measurement time is set by the operator.
  • the measurement condition may be set by the operator or may be set by the manufacturer of the processing machine 1.
  • the measurement timing of the displacement amount of the tool 101 and the measurement timing of the displacement amount of the touch sensor 33 may be the same or different. As is clear from the fact that the touch sensor 33 is used for all the measurements, the same measurement timing here does not mean simultaneous. For example, the same measurement timing includes a mode in which the measurement of the displacement amount of the tool 101 and the measurement of the displacement amount of the touch sensor 33 are sequentially performed without interposing the machining of the work 103.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an outline of the configuration of the control system in the processing machine 1. In this figure, for convenience of illustration, some signal paths are omitted.
  • FIG. 4 shows a block diagram showing various functional units constructed in the control unit 5.
  • the control unit 5 has, for example, a control device 51 that controls the machine main body 3 of the processing machine 1, and an image processing device 53 that performs processing based on an image captured by the camera 47.
  • the control device 51 stores, for example, information D1.
  • the information D1 is a comprehensive concept of various information stored in the control device 51.
  • the information included in the information D1 is, for example, information related to the correspondence between the sensor 31 and the machine coordinate system, information D2 (FIG. 6) of the target shape of the reference work 105, and when the positions of the touch sensor 33 are not displaced.
  • Reference gauge information D3 (FIG. 6) indicating the position of the reference gauge 35, and touch sensor position information D4 (FIG. 6) indicating the correspondence between the machine coordinate system and the position of the touch sensor 33.
  • the information included in the information D1 may be input by the manufacturer of the processing machine 1, may be input by the operator, or may be acquired by the processing machine 1. Further, the information included in the information D1 may be appropriately corrected (updated) by the processing machine 1 based on the measurement result of the deviation amount.
  • control device 51 has a correction unit 55, a position specifying unit 57, and a processing control unit 59 that perform processing based on the above information D1.
  • the machining control unit 59 controls various drive sources (29 and 18) for machining the work 103 by the tool 101.
  • the correction unit 55 and the position specifying unit 57 correct the control thereof. Specifically, it is as follows.
  • the correction unit 55 measures the amount of deviation of the position of the tool 101 and the amount of deviation of the position of the touch sensor 33, and performs a process of correcting the control by the machining control unit 59 based on the measured amount of deviation.
  • the processing of the correction unit 55 includes, for example, acquisition of information from various sensors (31, 33 and 47) and output of control commands to the drive source 29 and the camera 47.
  • the position specifying unit 57 measures the position of the work 103 by the touch sensor 33, and based on the measured position, performs a process of specifying the correspondence between the relative position between the work 103 and the tool 101 and the detected value of the sensor 31. conduct. From another viewpoint, the position specifying unit 57 corrects the control by the machining control unit 59 based on the measured displacement amount of the position of the work 103 (from another viewpoint, the origin of the machine coordinate system is set).
  • the processing of the position specifying unit 57 includes, for example, acquisition of information from various sensors (31 and 33) and output of a control command to the drive source 29.
  • the correction unit 55 measures the displacement amount of the position of the touch sensor 33, and the touch sensor position information D4 based on the measured displacement amount. Correction (from another point of view, setting the origin of the machine coordinate system) is performed. Therefore, the position of the work 103 measured by the position specifying unit 57 is after being corrected by the amount of deviation of the measured position of the touch sensor 33. In other words, the correction unit 55 indirectly corrects the control of the machining control unit 59 via the position specifying unit 57. The measurement of the work 103 by the position specifying unit 57 may be performed without correcting the touch sensor position information D4. Then, the correction based on the measured displacement of the position of the touch sensor 33 may be performed directly on the machining control unit 59.
  • the machining control unit 59 controls various drive sources (29 and 18) according to an NC program including a command relating to the drive of the tool 101, for example.
  • the machining control unit 59 controls the drive source 29 based on the detection value of the sensor 31 so that the tool 101 moves to the coordinates designated by the NC program.
  • the coordinates of the NC program or the machine coordinate system of the processing machine 1 are shifted by the correction unit 55 by the deviation amount of the tool 101.
  • the control is corrected based on the deviation amount.
  • the machining control unit 59 is based on the rotation speed of the spindle motor 18 detected by the rotation sensor 20 (for example, an encoder or a resolver) so that the tool 101 rotates at the rotation speed specified by the NC program, for example. It controls the motor 18.
  • the rotation sensor 20 for example, an encoder or a resolver
  • the image processing device 53 controls the camera 47 to acquire an image (strictly speaking, image data) of the tool 101, and calculates the amount of deviation of the position of the tool 101 based on the acquired image. This deviation amount is used by the correction unit 55 to correct the control of the machining control unit 59. Further, the image processing device 53, for example, controls the camera 47 to acquire an image (strictly speaking, image data) of the touch sensor 33, and calculates the amount of displacement of the position of the touch sensor 33 based on the acquired image. This deviation amount is used by the correction unit 55 for correction of the control of the processing control unit 59 (for example, correction of the touch sensor position information D4).
  • control unit 5 Various functional units (51, 53, 55, 57 and 59) included in the control unit 5 are constructed, for example, by executing a program by a computer as described above.
  • the various functional parts may be built on different hardware or may be built on the same hardware.
  • the control device 51 and the image processing device 53 may be built on separate computers to perform wired communication or wireless communication, or may be built on the same computer. Further, for example, a part of the functional unit of the image processing device 53 may be built in the camera 47.
  • the various functional units illustrated in FIG. 4 are convenient and conceptual for explaining the operation of the control unit 5. Therefore, for example, various functional parts may not be distinguished in the program. Further, for example, one operation may be an operation of two or more functional units.
  • FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the control system in each axis. From another viewpoint, it is a figure which shows the details of a part of the machining control unit 59. In the figure, the part excluding the NC program 107, the drive source 29 and the sensor 31 corresponds to a part of the machining control unit 59.
  • NC program 107 contains information on commands related to the drive of each axis.
  • NC program 107 contains command information regarding the movement of the table 23, saddle 13 and spindle head 17.
  • the information of the command regarding the movement includes, for example, information on a plurality of positions on the movement locus and information on the velocity between the plurality of positions.
  • the interpretation unit 61 reads and interprets the NC program 107. As a result, for example, for each of the table 23, the saddle 13, and the spindle head 17, information on a plurality of positions passing in sequence and speed information between the plurality of positions is acquired.
  • the interpolation unit 63 calculates the target position for each predetermined control cycle based on the information acquired by the interpretation unit 61. For example, a plurality of target positions to be reached sequentially are set between the two positions in each control cycle based on the two positions passing sequentially and the speed between the two positions.
  • the interpolation unit 63 calculates a target position for each control cycle for each axis and outputs the target position to the addition unit 65.
  • the configuration after the addition unit 65 is provided for each axis. That is, the machining control unit 59 has a total of three configurations shown on the right side of the paper surface from the addition unit 65. Further, the configuration after the addition unit 65 is the same as the known configuration related to feedback control, for example. Then, the input of the target position for each control cycle from the interpolation unit 63 described above to the addition unit 65 and the operation described below are repeatedly performed in the control cycle.
  • the addition unit 65 calculates the deviation between the target position for each control cycle and the position detected by the sensor 31.
  • the calculated deviation (target movement amount for each control cycle) is input to the position control unit 67.
  • the position control unit 67 multiplies the input deviation by a predetermined gain to calculate the target speed for each control cycle, and outputs the target speed to the addition unit 69.
  • the addition unit 69 calculates the deviation between the input target speed for each control cycle and the detection speed obtained by differentiating the detection position of the sensor 31 by the differentiation unit 77, and outputs the deviation to the speed control unit 71.
  • the speed control unit 71 multiplies the input deviation by a predetermined gain to calculate a target current (target torque) for each control cycle, and outputs the target current (target torque) to the addition unit 73.
  • the addition unit 73 calculates the deviation between the input target current for each control cycle and the detected current from the current detection unit (not shown), and outputs the deviation to the current control unit 75.
  • the current control unit 75 supplies electric
  • feedforward control may be added.
  • An acceleration loop may be inserted in place of the current loop.
  • the drive source is a rotary motor and a rotation sensor (for example, an encoder or a resolver) for detecting the rotation thereof is provided, the speed may be controlled based on the detection value of the rotation sensor.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the correction unit 55 shown in FIG.
  • the correction unit 55 is, for example, a functional unit configured by executing a program by a computer, and also includes various functional units (55a to 55e).
  • the functional part related to the measurement and correction using the reference work 105 and the measurement and correction using the reference gauge 35 is mainly shown, and the illustration of the functional part related to the measurement and correction using the image pickup unit 37 is shown. Is omitted.
  • the outline of each functional part is as follows.
  • the reference work processing unit 55a controls the drive source 29 and the spindle motor 18 so that the reference work 105 has a predetermined shape based on the information D2 of the target shape of the reference work 105. This operation may be substantially the same as the operation of the machining control unit 59 based on the NC program 107, for example.
  • the touch sensor calibration unit 55b performs a process of measuring the position of the reference gauge 35 based on the detection value of the sensor 31 when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with the reference gauge 35. Further, the touch sensor calibration unit 55b has the measured position of the reference gauge 35 and the position of the reference gauge information D3 stored in advance (the reference gauge 35 when the touch sensor 33 is located at the second reference position described above). The amount of deviation of the touch sensor 33 is specified based on the difference from the position of the touch sensor 33. The touch sensor calibration unit 55b corrects the touch sensor position information D4 indicating the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detected value of the sensor 31 based on the specified deviation amount. For example, the touch sensor calibration unit 55b sets the origin of the machine coordinate system so that the machine coordinate system of the processing machine 1 is shifted by the specified deviation amount.
  • the reference work measuring unit 55c has the shape (position) of the processed reference work 105 based on the detection value of the sensor 31 when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with the processed reference work 105. ) Is measured. At this time, the reference work measuring unit 55c performs measurement using, for example, the touch sensor position information D4 (for example, information of the machine coordinate system after shifting) corrected by the touch sensor calibration unit 55b. Therefore, from the measured shape of the reference work, the error caused by the deviation amount of the touch sensor 33 is reduced.
  • the touch sensor position information D4 for example, information of the machine coordinate system after shifting
  • the tool deviation amount specifying unit 55d is based on the information D2 of the target shape of the reference work 105 and the information of the shape of the reference work 105 measured by the reference work measuring unit 55c (difference between the target shape and the measured shape). Based on), the amount of deviation of the position of the tool 101 is specified.
  • the correction processing unit 55e corrects the control by the machining control unit 59 based on the displacement amount of the position of the tool 101 specified by the tool displacement amount specifying unit 55d.
  • the amount of deviation of the position of the tool 101 is measured with the touch sensor position information D4 corrected based on the amount of deviation of the position of the touch sensor 33, and control is performed based on the measured amount of deviation of the position of the tool 101. Since the correction is made, it can be said that the correction processing unit 55e corrects the control by the processing control unit 59 based on the amount of displacement of the position of the touch sensor 33.
  • the correction method based on the deviation amount of the tool 101 may be a known method or an application of a known method. Further, in the control loop described with reference to FIG. 5, the correction may be made at any stage. Below are some examples of correction methods. In the processing machine 1, the correction described below is selectively adopted.
  • the processing machine 1 holds information on the machine coordinate system, and the NC program 107 specifies, for example, the operation of the processing machine 1 using the coordinates of this machine coordinate system. Therefore, as already mentioned, the correction processing unit 55e of the processing machine 1 may correct the machine coordinate system so as to shift the machine coordinate system in the same direction as the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. Alternatively, the correction processing unit 51e may correct the NC program 107 so as to shift the coordinates of the NC program 107 in the direction opposite to the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. In other words, the correction processing unit 51e may create a corrected NC program.
  • the interpretation unit 61 inputs the coordinates obtained by interpreting the NC program 107 into the interpolation unit 63.
  • the correction processing unit 51e intervenes between the two and coordinates from the interpretation unit 61 so as to shift the coordinates from the interpretation unit 61 in the direction opposite to the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. May be corrected and input to the interpolation unit 63.
  • the interpolation unit 63 calculates the target position for each control cycle based on the input coordinates, and inputs the target position to the addition unit 65.
  • the correction processing unit 51e intervenes between the two so as to shift the target position (coordinates) from the interpolation unit 63 in the direction opposite to the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. May be corrected and input to the addition unit 65.
  • the detection position of the sensor 31 is fed back to the addition unit 65.
  • the correction processing unit 51e intervenes between the two and corrects the detection position so as to shift the detection position (coordinates) from the sensor 31 in the same direction as the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. And input to the addition unit 65.
  • the addition unit 65 inputs the deviation between the target position from the interpolation unit 63 and the detection position from the sensor 31 into the position control unit 67. At this time, the correction processing unit 51e intervenes between the addition unit 65 and the position control unit 67 to correct the deviation so as to shift the deviation in the direction opposite to the deviation amount by the same amount as the absolute value of the deviation amount. May be input to the addition unit 65.
  • the correction based on the amount of deviation in the X direction, the correction based on the amount of deviation in the Y direction, and the correction based on the amount of deviation in the Z direction are realized by, for example, the same correction method among the various correction methods described above. However, different correction methods may be used in different directions.
  • a shift (correction) of the machine coordinate system or a shift of the coordinates of the NC program is already performed according to the amount of deviation between the measured position of the work 103 and the assumed position of the work 103.
  • a mode of performing (correction) in another viewpoint, correction of control by the machining control unit 59) was mentioned.
  • the misalignment amount of the position of the work 103 may be used not only in the correction of the machine coordinate system or the correction of the NC program 107 but also in various aspects as in the correction by the misalignment amount of the position of the tool 101 described above.
  • the correction based on the deviation amount of the position of the work 103 is the correction of the coordinates from the interpretation unit 61, the correction of the target position from the interpolation unit 63, the correction of the detection position from the sensor 31, or the deviation from the addition unit 65. It may be a correction.
  • the above description of the correction method based on the deviation amount of the tool 101 may be referred to the correction based on the deviation amount of the position of the work 103 as long as there is no contradiction or the like. However, at the time of use, "the same direction as the amount of deviation" and “the direction opposite to the amount of deviation" are mutually replaced.
  • the correction based on the deviation amount of the touch sensor 33 may be used not only in the shift (correction) of the machine coordinate system or the shift (correction) of the NC program 107, but also in various modes.
  • the correction based on the deviation amount of the touch sensor 33 is the correction of the coordinates from the interpretation unit 61, the correction of the target position from the interpolation unit 63, the correction of the detection position from the sensor 31, or the correction of the deviation from the addition unit 65. May be.
  • the above description of the correction method based on the deviation amount of the tool 101 may be referred to the correction based on the deviation amount of the position of the touch sensor 33 as long as there is no contradiction or the like.
  • Example of processing procedure 7 (a) to 9 (b) are schematic views showing an example of a machining procedure.
  • the processing steps shown in each figure proceed from FIG. 7 (a) to FIG. 9 (b) in the order of the numbers in the drawings.
  • FIG. 9B in the work 103A as an example of the work 103, concentric first recesses 103a and second recesses 103b are formed.
  • the concentricity of the first recess 103a and the second recess 103b can be increased.
  • the concentricity can be 1 ⁇ m or less. Specifically, it is as follows.
  • the processing machine 1 cuts the reference work 105 with the tool 101. As described above, the cutting is performed so that the shape of the reference work 105 becomes the target shape shown in the information D2.
  • the target shape is a rectangular shape having two sides parallel to the X direction and two sides parallel to the Y direction (however, the recess 105a is formed), and four sides are machined by the tool 101. Will be done.
  • the recess 105a may be formed from the beginning, or may be formed by the tool 101 in the process shown in the figure.
  • the processing machine 1 (touch sensor calibration unit 55b) calibrates the touch sensor 33. Specifically, as described above, the processing machine 1 has the position of the reference gauge 35 based on the detection value of the sensor 31 when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with the reference gauge 35. To measure. Then, the processing machine 1 corrects, for example, the machine coordinate system based on the amount of deviation between the measured position and the position of the reference gauge information D3.
  • the processing machine 1 abuts the touch sensor 33 on the inner peripheral surface of the ring-shaped reference gauge 35 in three or more directions in the XY plane. Thereby, for example, the processing machine 1 can specify the position of the center of the reference gauge 35 (coordinates in the XY coordinate system).
  • the processing machine 1 measures the shape (position from another viewpoint) of the reference work 105. Specifically, as described above, the processing machine 1 has the position of the reference work 105 based on the detection value of the sensor 31 when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with the reference work 105. To measure. Then, the processing machine 1 (tool deviation amount specifying unit 55d) calculates the difference between the measured position of the reference work 105 and the target position indicated by the information D2 as the deviation amount of the tool 101.
  • the processing machine 1 sequentially measures four positions in total, that is, the positions of the two sides facing each other in the X direction in the X direction and the positions of the two sides facing each other in the Y direction in the Y direction. There is. Thereby, for example, the processing machine 1 can specify the position of the center of the reference work 105 (coordinates in the XY coordinate system).
  • the processing machine 1 measures the position of the work 103A. Specifically, as described above, the processing machine 1 measures the position of the work 103A based on the detection value of the sensor 31 when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with the work 103A. do. Then, the processing machine 1 corrects, for example, the machine coordinate system (origin setting) based on the measured position of the work 103A.
  • the processing machine 1 measures the position of the outer peripheral surface of the work 103A. Since FIG. 7D is a cross-sectional view, only the position in the Y direction is measured, but it goes without saying that the position in the X direction (or the position in another direction) may be measured. Then, the processing machine 1 specifies a position (coordinates in the XY coordinate system) of an appropriate portion (for example, the center) of the work 103A.
  • a recess (reference numeral omitted) is formed which becomes the first recess 103a by being expanded in the radial direction.
  • the recess may not be formed at the time of FIG. 7D.
  • the processing machine 1 (machining control unit 59) cuts the work 103A according to the NC program 107 to form the first recess 103a.
  • the processing machine 1 (correction processing unit 55e) corrects the control by the processing control unit 59.
  • the correction method may be various.
  • the first recess 103a is accurately formed with respect to the original shape of the work 103A (for example, the shape of the outer peripheral surface).
  • 8 (b) to 9 (b) following FIG. 8 (a) show a procedure for forming the second recess 103b, and basically show a procedure for forming the first recess 103a (FIG. 7). It is the same as a) to FIG. 8 (a). However, for example, there may be the following differences.
  • the processing machine 1 cuts only a part of each side of the reference work 105 (one side with respect to the recess 105a). From another point of view, only a part of the cut portion in FIG. 7A is cut. From yet another point of view, at least a part of the cut portion in FIG. 7A remains uncut. Then, in FIG. 8 (d), the position of the cut portion in FIG. 8 (b) is measured.
  • the cutting amount can be reduced.
  • the time for measuring the deviation amount of the tool 101 can be shortened.
  • the position of this portion can be measured again.
  • the amount of deformation caused by the temperature change of the reference work 105 can be measured.
  • This deformation amount may be used for predicting the deformation amount of the work 103A, for example, when the reference work 105 and the work 103A are made of the same material.
  • FIG. 8 (b) the entire side may be cut in the same manner as in FIG. 7 (a).
  • FIG. 7A only a part of each side may be cut as in FIG. 8B.
  • the portion to be cut in FIG. 7A and the portion to be cut in FIG. 8B may or may not partially overlap.
  • the processing machine 1 measures the position of the inner peripheral surface of the first recess 103a, not the position of the outer peripheral surface of the work 103A.
  • the first recess 103a and the second recess 103b are concentric with each other. The degree improves.
  • the processing machine 1 does not expand the diameter of the recess as shown in FIG. 8A, but instead has a new first recess 103a having a diameter smaller than that of the first recess 103a on the bottom surface of the first recess 103a.
  • Two recesses 103b are formed.
  • the cutting shown in FIG. 8A may also be a process of forming a new first recess 103a on the bottom surface of the recess.
  • the processing machine 1 may automatically perform a series of operations from FIGS. 7 (a) to 9 (b) (operator operation may not be required from the start to the end of the series of operations). .). However, some operations may be triggered by an operation by the operator.
  • the processing machine 1 includes a work holding portion (table 23), a tool holding portion (spindle 19), a first drive source (X-axis drive source 29X), and a first sensor (X).
  • Axis sensor 31X), touch sensor 33, control device 51, and reference work holding unit in this embodiment, the table 23 as the work holding unit is also used as the reference work holding unit).
  • the table 23 holds the work 103.
  • the spindle 19 holds the tool 101.
  • the X-axis drive source 29X relatively moves the table 23 and the main shaft 19 in the first direction (X direction).
  • the X-axis sensor 31X detects the relative position of the table 23 and the spindle 19 in the X direction.
  • the touch sensor 33 is arranged at a position having a certain positional relationship with the spindle 19, whereby the table 23 and the spindle 19 are relative to each other in the X direction as the table 23 and the spindle 19 move relative to each other in the X direction by the X-axis drive source 29X.
  • the control device 51 controls the X-axis drive source 29X based on the detected value of the X-axis sensor 31X.
  • the reference work holding unit (table 23) holds the reference work 105 for measuring the displacement of the position of the tool 101.
  • the reference work holding portion (table 23) moves relative to the spindle 19 in the X direction as the work holding portion (table 23) and the spindle 19 move relative to each other in the X direction by the X-axis drive source 29X.
  • the control device 51 has a machining control unit 59 and a correction unit 55.
  • the machining control unit 59 controls the X-axis drive source 29X based on the detected value of the X-axis sensor 31X, whereby the work 103 is machined by the tool 101.
  • the correction unit 55 corrects the control of the machining control unit 59.
  • the correction unit 55 includes a reference work processing unit 55a, a reference work measurement unit 55c, a tool deviation amount specifying unit 55d, and a correction processing unit 55e.
  • the reference work processing unit 55a controls the X-axis drive source 29X based on the detected value of the X-axis sensor 31X so that the reference work 105 is processed from the X direction by the tool 101 to have a predetermined target shape.
  • the reference work measuring unit 55c measures the shape of the reference work 105.
  • the stored touch sensor position information D4 showing the correspondence between the position of the touch sensor 33 and the detected value of the X-axis sensor 31X is used.
  • the detection value of the X-axis sensor 31X when the contact of the touch sensor 33 with respect to the processed reference work 105 in the X direction is detected by the touch sensor 33 is used.
  • the tool deviation amount specifying unit 55d specifies the first deviation amount of the position of the tool 101 in the X direction based on the deviation amount between the target shape and the measured shape in the X direction.
  • the correction processing unit 55e corrects the control of the machining control unit 59 based on the specified first deviation amount.
  • the method for manufacturing a workpiece includes a step of contacting the work 103 and the tool 101 to process the workpiece 103 into a workpiece by using the above-mentioned processing machine 1. ing.
  • the amount of deviation of the tool 101 is measured by the reference work 105, the touch sensor 33, and the sensor 31.
  • the sensor 31 is usually essential for machining control.
  • the touch sensor 33 is generally likely to be provided for detecting the position of the work 103. Therefore, the measurement of the displacement amount of the position of the tool 101 of the present embodiment can be realized only by attaching the reference work 105 to a general processing machine. Since the reference work 105 is machined by the tool 101, its shape does not need to be adjusted and it can be manufactured at low cost. Therefore, for example, the method for measuring the amount of deviation of the position of the tool 101 according to the present embodiment is realized at a lower cost than the method of measuring the amount of deviation of the position of the tool 101 by the imaging unit 37.
  • the measurement of the deviation amount of the position of the tool 101 by the image pickup unit 37 is generally performed by the position of the tool 101 in the direction orthogonal to the image pickup direction (Y direction in the present embodiment) (Z direction and / or X direction in the present embodiment). Only the amount of deviation can be measured. Therefore, for example, when measuring the amount of deviation of the position of the tool 101 in the triaxial direction, two or more image pickup units 37 are required. However, the number of image pickup units 37 can be reduced by measuring the amount of displacement of the position of the tool 101 by a measurement method using the reference work 105 in at least one axial direction. For example, the number of image pickup units 37 can be reduced to one, or the number of image pickup units 37 can be eliminated. As a result, the cost of the processing machine 1 is reduced.
  • the work holding unit (table 23) may also serve as a reference work holding unit, and may hold the work 103 and the reference work 105 so that the work 103 and the reference work 105 cannot move relative to each other.
  • the accuracy of measuring the deviation amount of the correspondence between the relative position between the work 103 and the tool 101 and the detected value of the sensor 31 is improved.
  • the reference work 105 can be attached to the bed 21 instead of the table 23 (this aspect also relates to the technique according to the present disclosure). May be included.).
  • the amount of deformation of the guide 25 and the table 23 is not reflected in the amount of displacement of the position of the tool 101.
  • the reference work 105 is held by the table 23 in the same manner as the work 103, the amount of deformation of the guide 25 and the table 23 is also reflected in the amount of displacement of the position of the tool 101.
  • the accuracy of measuring the deviation amount of the correspondence between the relative position between the work 103 and the tool 101 and the detected value of the sensor 31 is improved.
  • the accuracy of machining the work 103 by the tool 101 is improved.
  • the reference work 105 is processed from one side (for example, + X side) in the first direction (X direction) and then from the other side (for example, -X side) in the X direction.
  • the X-axis drive source 29X may be controlled.
  • the tool deviation amount specifying portion 55d is the position of the portion machined from the one side in the X direction (one side parallel to the Y direction of the reference work 105) and the portion machined from the other side in the X direction (1 above).
  • the amount of deviation between the target shape and the measured shape with respect to the position of the opposite side of the side and the representative position calculated based on the position (for example, the intermediate position between the two sides) is specified as the first deviation amount. ..
  • the X direction of the reference work 105 can be specified in consideration of the influence of the thermal deformation in. As a result, the accuracy of measuring the deviation amount of the tool 101 is improved.
  • the processing machine 1 has a reference gauge holding portion for holding a reference gauge 35 for measuring the positional deviation of the touch sensor 33 (in the present embodiment, the table 23 as the work holding portion is also used as the reference gauge holding portion. ) May have.
  • the reference gauge holding portion (table 23) moves relative to the work holding portion (table 23) and the tool holding portion (spindle 19) by the first axis drive source (X-axis drive source 29X) in the first direction (X direction). It may move relative to the spindle 19 in the X direction.
  • the correction unit 55 sets the position of the reference gauge 35 based on the detection value of the first sensor (X-axis sensor 31X) when the contact of the touch sensor 33 with respect to the reference gauge 35 in the X direction is detected by the touch sensor 33, and the position of the reference gauge 35 in advance. It may further have a touch sensor calibration unit 55b that calibrates the touch sensor position information D4 based on the amount of deviation from the stored reference gauge 35 position (position indicated by the reference gauge information D3).
  • the reference work measuring unit 55c may measure the shape of the reference work 105 based on the calibrated touch sensor position information D4.
  • the influence of the displacement amount of the position of the touch sensor 33 on the displacement amount of the position of the tool 101 measured by using the touch sensor 33 and the reference work 105 is reduced. That is, the accuracy of measuring the deviation amount of the tool 101 is improved.
  • the work holding portion (table 23) may also serve as a reference gauge holding portion, and may hold the work 103 and the reference work 105 so that the work 103 and the reference gauge 35 cannot move relative to each other.
  • the accuracy of measuring the deviation amount of the correspondence between the relative position between the work 103 and the touch sensor 33 and the detection value of the sensor 31 is improved.
  • the reference gauge 35 can be attached to the bed 21 instead of the table 23 (this aspect is also the technique according to the present disclosure). May be included in.).
  • the amount of deformation of the guide 25 and the table 23 is not reflected in the amount of displacement of the position of the touch sensor 33.
  • the reference gauge 35 is held by the table 23 as in the work 103, the amount of deformation of the guide 25 and the table 23 is also reflected in the amount of displacement of the position of the touch sensor 33. As a result, the accuracy of measuring the deviation amount of the correspondence between the relative position between the work 103 and the touch sensor 33 and the detected value of the sensor 31 (the deviation amount of the position of the touch sensor 33 from another viewpoint) is improved.
  • the control device 51 determines the relative position between the work 103 and the tool 101 based on the detection value of the first sensor (X-axis sensor 31X) when the contact of the touch sensor 33 with respect to the work 103 is detected by the touch sensor 33.
  • the position specifying unit 57 that specifies the correspondence with the detected value of the X-axis sensor may be further provided.
  • the machining control unit 59 may control the first drive source (X-axis drive source 29X) based on the specified correspondence relationship and the detected value of the X-axis sensor 31X.
  • the position of the tool 101 is controlled based on the measured position of the work 103, so that the machining accuracy is improved. Further, since it can be said that the touch sensor 33 for detecting the position of the work 103 is used for measuring the position of the reference work 105 (that is, measuring the amount of deviation of the position of the tool 101), as described above. , The cost increase of the processing machine 1 is reduced.
  • the processing machine 1 may have the same configuration as described above in the second direction (Y direction) in addition to the first direction (X direction). That is, the processing machine 1 has a second drive source (2nd drive source) that relatively moves the work holding portion (table 23) and the tool holding portion (spindle 19) in the second direction (Y direction) orthogonal to the first direction (X direction). It may further have a Y-axis drive source 29Y) and a second sensor (Y-axis sensor 31Y) that detects the relative position of the table 23 and the spindle 19 in the Y direction.
  • 2nd drive source that relatively moves the work holding portion (table 23) and the tool holding portion (spindle 19) in the second direction (Y direction) orthogonal to the first direction (X direction). It may further have a Y-axis drive source 29Y) and a second sensor (Y-axis sensor 31Y) that detects the relative position of the table 23 and the spindle 19 in the Y direction.
  • the reference work holding portion (in this embodiment, the table 23 as the work holding portion is also used as the reference work holding portion) is the Y direction between the work holding portion (table 23) by the Y-axis drive source 29Y and the main shaft 19. It may move relative to the main axis 19 in the Y direction with the relative movement in.
  • the machining control unit 59 may control the Y-axis drive source 29Y based on the detected value of the Y-axis sensor 31Y, whereby the work 103 may be machined by the tool 101.
  • the reference work processing unit 55a may control the Y-axis drive source 29Y based on the detected value of the Y-axis sensor 31Y so that the reference work 105 is processed from the Y direction by the tool 101 to have a target shape.
  • the reference work measuring unit 55c determines the detection value of the Y-axis sensor 31Y when the touch sensor 33 detects the contact of the touch sensor 33 with respect to the processed reference work 105 in the Y direction, and the position and Y-axis of the touch sensor 33.
  • the shape of the reference work 105 may be measured based on the touch sensor position information D4 indicating the correspondence with the detected value of the sensor 31Y.
  • the tool deviation amount specifying unit 55d may specify the second deviation amount of the position of the tool 101 in the Y direction based on the deviation amount in the Y direction between the target shape and the measured shape.
  • the correction processing unit 55e may correct the control of the machining control unit 59 based on the specified second deviation amount.
  • the deviation amount of the tool 101 in the Y direction in addition to the X direction is measured, and the measured deviation amount is used to correct the processing control, so that the processing accuracy is improved.
  • the amount of deviation of the position of the tool 101 in two directions is measured by the touch sensor 33 and the reference work 105, if the amount of deviation of the position of the tool 101 in one direction is further measured, the tool 101 in three directions is further measured. The amount of displacement of the position can be measured. As a result, the degree of freedom in designing the configuration for measuring the amount of deviation in the three directions is improved.
  • the configuration for measuring the displacement amount of the position of the tool 101 by imaging includes a configuration in which the displacement amount can be measured in two directions orthogonal to the imaging direction and a configuration in which the displacement amount can be measured in only one direction orthogonal to the imaging direction. There is. In this embodiment, any of them can be adopted.
  • the processing machine 1 may further include a third drive source (Z-axis drive source 29Z), a third sensor (Z-axis sensor 31Z), and a camera 47.
  • the Z-axis drive source 29Z may relatively move the work holding portion (table 23) and the tool holding portion (spindle 19) in a third direction (Z direction) orthogonal to the first direction (X direction).
  • the Z-axis sensor 31Z may detect the relative position of the table 23 and the spindle 19 in the Z direction.
  • the camera 47 may take an image from a direction (for example, the Y direction) in which the tool 101 intersects (for example, orthogonally) in the Z direction.
  • the reference work holding portion (in this embodiment, the table 23 as the work holding portion is also used as the reference work holding portion) is the Z direction between the work holding portion (table 23) by the Z-axis drive source 29Z and the main shaft 19. It may move relative to the main axis 19 in the Z direction with the relative movement in.
  • the machining control unit 59 may control the Z-axis drive source 29Z based on the detection value of the Z-axis sensor 31Z, whereby the work 103 may be machined by the tool 101.
  • the tool deviation amount specifying unit 55d may specify the third deviation amount of the position of the tool 101 in the Z direction based on the image captured by the camera 47.
  • the correction processing unit 55e may correct the control of the machining control unit 59 based on the specified third deviation amount.
  • the deviation amount of the tool 101 in the Z direction in addition to the X direction (and the Y direction) is measured, and the measured deviation amount is used to correct the processing control, so that the processing accuracy is improved. ..
  • the deviation amount of the tool 101 in at least one direction is measured by the camera 47
  • the deviation amount in all directions is measured by the touch sensor 33 and the reference work 105 (this aspect is also the present invention). Included in the disclosed technology), the versatility is improved. For example, depending on the type of tool 101, it may be difficult to machine the reference work 105 in two or more directions. As a result, it may be difficult to apply the method of measuring the amount of deviation using the reference work 105 in all directions. Even in such a case, the amount of deviation of the tool 101 in a plurality of directions can be measured.
  • the control device 51 is machined by the reference work machining unit 55a during the period when the tool 101, the work 103 and the reference work 105 are not replaced, as in the machining procedure exemplified in FIGS. 7 (a) to 9 (b) (FIG. 7).
  • FIGS. 7 (a) to 9 (b) FIGS. 7 (a) to 9 (b) (FIG. 7).
  • A) and FIG. 8 (b) measurement by the reference work measuring unit 55c (FIGS. 7 (c) and 8 (d)), and correction by the correction processing unit 55e (from another viewpoint, by the machining control unit 59). Processing.
  • FIGS. 8 (a) and 9 (b) may be repeated.
  • the reference work 105 and the reference gauge 35 are separate members from each other. However, both may be composed of the same members. In other words, the reference gauge may be composed of a portion of the reference work that is not machined under the control of the reference work machining portion 55a (machining for measuring the amount of deviation of the position of the tool 101).
  • FIG. 10 is a plan view showing a reference work 105A as an example of such a reference work.
  • the reference work 105A has a structure in which a through hole is formed in the center of the reference work 105 of the embodiment. This through hole can be used in the same manner as the through hole of the ring-shaped reference gauge 35 of the embodiment. That is, the peripheral portion of the through hole of the reference work 105A is a reference gauge 35A.
  • the reference work 105A and the reference gauge 35A are made of the same member in this way, for example, it is easy to reduce the space for arranging the member. As a result, for example, it is possible to reduce the probability that the processing machine 1 will become large while securing a space for arranging the work 103. Further, for example, design changes to known processing machines are reduced, and it is easy to apply the technique according to the present disclosure to existing processing machines.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example different from the configuration example described with reference to FIG. 2B with respect to the guide for guiding the table 23, the saddle 13, or the spindle head 17.
  • This figure is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 (b).
  • the table 23 is taken as an example as a member guided by the guide.
  • the guide 25A shown in FIG. 11 is configured by a so-called static pressure guide. Specifically, a gap is formed between the guided surface of the table 23 and the guided surface of the bed 21. A fluid is supplied to the gap at a predetermined pressure by a pump 79 or the like.
  • the fluid may be a gas (eg, air) or a liquid (eg, oil).
  • the guide 25A is configured by the static pressure guide in this way, for example, since the frictional resistance when moving the table 23 in the moving direction according to the NC program 107 is small, positioning in the moving direction can be performed with high accuracy. can. With such a configuration, high processing accuracy can be realized. As a result, the usefulness of the correction based on the amount of displacement of the position of the tool 101 is increased.
  • FIG. 11 above is also a diagram showing a configuration example other than the linear motor as the configuration of the drive mechanism.
  • the screw shaft 81 and the nut 83 screwed with the screw shaft 81 are shown. That is, a screw mechanism (for example, a ball screw mechanism or a sliding screw mechanism) is illustrated.
  • the rotation of one of the screw shaft 81 and the nut 83 (the nut 83 in the illustrated example) is restricted, and the other of the screw shaft 81 and the nut 83 (the screw shaft 81 in the illustrated example) is rotated. Both move relative to each other in the axial direction.
  • screw shaft 81 and the nut 83 are supported by the bed 21, and the other of the screw shaft 81 and the nut 83 (the nut 83 in the illustrated example) is supported by the table 23. ..
  • the driving force for rotating the screw shaft 81 (or nut 83) is generated by, for example, a rotary motor (not shown).
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the bearing of the spindle 19.
  • the bearing of the spindle 19 may be, for example, a rolling bearing, a hydrostatic bearing, a slide bearing, or a combination of two or more thereof.
  • FIG. 12 illustrates a hydrostatic bearing. Specifically, a gap is formed between the outer peripheral surface of the spindle 19 and the inner peripheral surface of the spindle head 17. A fluid is supplied to the gap at a predetermined pressure by a pump 79 or the like.
  • the fluid may be a gas (eg, air) or a liquid (eg, oil).
  • the rotation speed of the spindle 19 should be controlled with high accuracy. As a result, high processing accuracy can be achieved. As a result, the usefulness of the correction based on the amount of displacement of the position of the tool 101 is increased.
  • the table 23 is an example of each of the work holding portion, the reference work holding portion, and the reference gauge holding portion.
  • the spindle 19 is an example of a tool holding portion.
  • the X direction is an example of the first direction.
  • the Y direction is an example of the second direction.
  • the Z direction is an example of the third direction.
  • the X-axis drive source 29X is an example of a first drive source.
  • the Y-axis drive source 29Y is an example of a second drive source.
  • the Z-axis drive source 29Z is an example of a third drive source.
  • the X-axis sensor 31X is an example of the first sensor.
  • the Y-axis sensor 31Y is an example of the second sensor.
  • the Z-axis sensor 31Z is an example of the third sensor.
  • the processing machine is not limited to the configuration illustrated in FIG.
  • the processing machine is not limited to a general machine tool, and may be a special machine such as an ultra-precision aspherical processing machine.
  • the processing machine is not limited to the machine tool, and may be, for example, a robot.
  • the program containing the information of the instruction regarding the movement is not limited to the NC program, and may be generated by teaching.
  • the processing machine may be a semiconductor manufacturing apparatus.
  • the processing machine is not limited to one that performs cutting, grinding and / or polishing, and may be, for example, one that performs electric discharge machining.
  • the machining may be such that a rotating tool is brought into contact with a non-rotating work (and a reference work; the same applies hereinafter) as in the embodiment (for example, milling), and is different from the embodiment.
  • the rotating work may be brought into contact with a non-rotating tool (eg turning), or both the work and the tool may be rotating (eg grinding and / or polishing). Alternatively, neither the work nor the tool may be rotated.
  • the reference work may be composed of a part of the work.
  • the work may have a portion that is unnecessary in the final product and is not removed by the processing machine 1 (machining control unit 59). Such a part may be used as a reference work.
  • the processing machine has at least one axis parallel to the first direction as an axis for translating the work and / or the tool. In other words, the machine does not have to have three axes for translation. For example, the processing machine may have only one axis or two axes, or conversely, may have four or more axes. Further, the processing machine may include a configuration capable of positioning the work and the tool in the rotation direction.
  • Processing machine 19 ... Spindle (tool holding part), 23 ... Table (work holding part, reference work holding part), 29X ... X-axis drive source (first drive source), 31X ... X-axis sensor (first sensor) ), 33 ... Touch sensor, 51 ... Control device, 55 ... Correction unit, 55a ... Reference work processing unit, 55c ... Reference work measurement unit, 55d ... Tool misalignment amount specifying unit, 55e ... Correction processing unit, 59 ... Machining control unit , 101 ... Tool, 103 ... Work.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Adornments (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

加工機の制御装置は、ワークとは別の基準ワークが工具によって第１方向から加工されて所定の目標形状になるように、第１センサの検出値に基づいて第１駆動源を制御する。制御装置は、加工後の基準ワークに対するタッチセンサの第１方向における当接がタッチセンサによって検出されたときの第１センサの検出値に基づいて基準ワークの形状を計測する。制御装置は、上記の目標形状と上記の計測された形状との第１方向におけるずれ量に基づいて工具のＸ方向における位置の第１ずれ量を特定し、特定した第１ずれ量に基づいてワークを加工するための制御を補正する。

Description

加工機及び被加工物の製造方法
　本開示は、加工機及び被加工物の製造方法に関する。
　工具によってワークを加工する加工機が知られている。このような加工機は、例えば、工具を保持する工具保持部（例えば主軸）とワークを保持するワーク保持部（例えばテーブル）との３次元座標系における相対位置を検出する位置センサを有している。そして、加工機は、位置センサの検出値に基づいて工具とワークとを位置決めして加工を行う。
　上記のような加工機において、タッチセンサを有するものが知られている（例えば下記特許文献１及び２）。タッチセンサは、一般に、ワークの位置（別の観点ではワークの形状）の計測に利用されている。例えば、タッチセンサは、工具に代えて主軸に取り付けられ、又は主軸を保持している主軸頭に固定される。これにより、タッチセンサは、工具と同様に、ワークに対して相対移動し、この相対移動は、位置センサによって検出される。タッチセンサは、当該タッチセンサがワークに当接したことを検出する。従って、タッチセンサによってワークに対する当接が検出されたときに位置センサの検出値を取得することによって、ワークの位置を計測することができる。
特開２０１７－１１７２８２号公報 特開２０１８－３０１９５号公報
　加工機は、例えば、工具の位置と位置センサの検出値との間に一定の対応関係があることを前提として、位置センサの検出値に基づいて工具の位置を制御している。しかし、加工機の温度変化等に起因して、工具の位置と位置センサの検出値との対応関係が上記の一定の対応関係からずれることがある。その結果、加工機の加工精度が低下する。
　従って、工具の位置のずれ量（上記の一定の対応関係からのずれ量）を計測できる加工機及び被加工物の製造方法が待たれる。
　本開示の一態様に係る加工機は、ワークを保持するワーク保持部と、工具を保持する工具保持部と、前記ワーク保持部と前記工具保持部とを第１方向に相対移動させる第１駆動源と、前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対位置を検出する第１センサと、前記工具保持部と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記ワーク保持部と前記第１方向において相対移動するタッチセンサと、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する制御装置と、前記工具の位置のずれを計測するための基準ワークを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ワーク保持部と、を有しており、前記制御装置は、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工する加工制御部と、前記加工制御部の制御を補正する補正部と、を有しており、前記補正部は、前記基準ワークが前記工具によって前記第１方向から加工されて所定の目標形状になるように、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する基準ワーク加工部と、前記タッチセンサの位置と前記第１センサの検出値との対応関係を示す記憶されているタッチセンサ位置情報と、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測する基準ワーク計測部と、前記目標形状と計測された形状との前記第１方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第１方向における位置の第１ずれ量を特定する工具ずれ量特定部と、特定された前記第１ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する補正処理部と、を有している。
　本開示の一態様に係る被加工物の製造方法は、上記加工機を用いて、前記ワークと前記工具とを接触させて前記ワークを被加工物に加工するステップを有する。
　上記の構成又は手順によれば、工具の位置のずれ量を計測できる。
実施形態に係る加工機の構成を示す模式的な斜視図。 図２（ａ）は図１の加工機のテーブルを直線移動させる構成の一例を示す斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のII－II線における断面図。 図１の一部を拡大して示す斜視図。 図１の加工機における制御系の構成を示すブロック図。 図４に示す制御系のうちの加工制御部の詳細を示す図。 図４に示す制御系のうちの補正部の詳細を示す図。 図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は図１の加工機による加工手順の一例を示す図。 図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）及び図８（ｄ）は図７（ｄ）の続きを示す図。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は図８（ｄ）の続きを示す図。 変形例に係る基準ワークを示す平面図。 ガイドに関して図２（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図。 図１の加工機の主軸の軸受の構成の一例を示す断面図。
　以下の説明では、工具の位置の語は、便宜上、ワークとの相対的な位置を指すことがあり、また、絶対座標系における位置を指すことがある。特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、工具の位置は、相対的な位置及び絶対的な位置のいずれに捉えられてもよい。タッチセンサ等の他の構成要素についても同様である。また、便宜上、画像と画像データとの厳密な区別をしないことがある。画像の語及び画像データの語は、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、相互に置換されてよい。
　図１は、実施形態に係る加工機１の構成を示す模式的な斜視図である。図には、便宜上、直交座標系ＸＹＺを付している。＋Ｚ方向は、例えば、鉛直上方である。
　加工機１は、工具１０１によってワーク１０３の加工を行う。加工機１は、タッチセンサ３３等を利用して、工具１０１の位置のずれ量を計測する。また、加工機１は、タッチセンサ３３の位置のずれ量も計測する。そして、加工機１は、計測されたずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工する制御を補正する。
　加工機１の構造は、例えば、工具１０１の位置のずれ量及び／又はタッチセンサ３３の位置のずれ量を計測するための構成要素（例えば、基準ワーク１０５、基準ゲージ３５及び撮像部３７）を除いては、公知の構造又は公知の構造を応用したものとされてよい。また、加工機１の制御は、例えば、ずれ量の情報に係る処理を除いては、公知の制御又は公知の制御を応用したものとされてよい。
　以下では、まず、加工機１のうち、タッチセンサ３３及びその他のずれ量の計測に係る構成要素を除いて、加工機１の全体構成を例示する。次に、タッチセンサ３３及びその他のずれの計測に係る構成要素を例示する。次に、加工機１の制御系に係る構成について例示する。その後、計測されたずれ量に基づいて、加工の制御を補正する手順を例示する。
（加工機の全体構成）
　本開示に係る技術は、種々の加工機に適用可能であり、図示されている加工機１は、その一例に過ぎない。ただし、以下の説明では、便宜上、加工機１の構成を前提とした説明をすることがある。
　加工機１は、既述のように、工具１０１によってワーク１０３の加工を行う。加工の種類（別の観点では工具の種類）は、適宜なものとされてよい。例えば、加工の種類は、切削、研削又は研磨である。図示の例では、工具１０１は、エンドミル等の転削工具によって構成されており、Ｚ軸に平行な軸回りに回転される。また、工具１０１とワーク１０３とは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれにおいて相対移動可能である。そして、回転している工具１０１がワーク１０３に当接されることによって、ワーク１０３の切削、研削又は研磨が行われる。
　加工機１は、例えば、工具１０１及びワーク１０３を保持する機械本体３と、機械本体３を制御する制御ユニット５とを有している。
　機械本体３は、例えば、上述のように工具１０１を回転させるとともに、工具１０１とワーク１０３とを３つの軸方向において相対移動させる。このような回転及び相対移動を実現する構成は、例えば、公知の種々の構成と同様とされたり、公知の構成を応用したものとされたりしてよい。図示の例では、以下のとおりである。
　機械本体３は、ベース７と、ベース７に支持されている２つのコラム９と、コラム９に掛け渡されているクロスレール１１と、クロスレール１１に支持されているサドル１３と、サドル１３に固定されているＹ軸ベッド１５と、Ｙ軸ベッド１５に支持されている主軸頭１７と、主軸頭１７に支持されている主軸１９とを有している。
　工具１０１は、主軸１９に保持される。主軸１９は、主軸頭１７によってＺ軸に平行な軸回りに回転可能に支持されており、主軸頭１７内の主軸モータ１８によって回転駆動される。これにより、工具１０１が回転する。主軸頭１７は、Ｙ軸ベッド１５（サドル１３）に対してＺ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＺ方向に駆動される。サドル１３は、クロスレール１１に対してＹ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＹ方向に駆動される。
　また、機械本体３は、ベース７に支持されているＸ軸ベッド２１Ｘと、Ｘ軸ベッド２１Ｘに支持されているテーブル２３とを有している。
　ワーク１０３は、テーブル２３に保持される。テーブル２３は、Ｘ軸ベッド２１Ｘに対してＸ方向に直線移動可能であり、これにより、ワーク１０３がＸ方向に駆動される。
　サドル１３の移動、主軸頭１７の移動、テーブル２３の移動、及び主軸１９の回転を実現するための機構の構成は、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、駆動源は、電動機、油圧機器又は空圧機器とされてよい。また、電動機は、回転式電動機又はリニアモータとされてよい。サドル１３、主軸頭１７又はテーブル２３を案内する（別の観点では駆動方向以外の方向における移動を規制する）リニアガイドは、可動部と固定部とが摺動するすべり案内であってもよいし、可動部と固定部との間で転動体が転がる転がり案内であってもよいし、可動部と固定部との間に空気又は油を介在させる静圧案内であってもよいし、これらの２以上の組み合わせであってもよい。同様に、主軸１９の軸受は、すべり軸受、転がり軸受、静圧軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。
　制御ユニット５は、例えば、特に図示しないが、コンピュータ及びドライバ（例えばサーボドライバ）を含んで構成されている。コンピュータは、ＮＣ（numerical control）装置を構成してよい。コンピュータは、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）及び外部記憶装置を含んで構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、制御等を行う各種の機能部が構築される。制御ユニット５は、一定の動作のみを行う論理回路を含んでいてもよい。
　制御ユニット５は、例えば、主軸１９の回転数を制御するとともに、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の位置及び速度を制御する。位置制御は、いわゆるフルクローズドループ制御とされてよい。すなわち、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の検出位置がフィードバックされてよい。ただし、位置制御は、電動機の回転位置がフィードバックされるセミクローズドループ制御とされたり、フィードバックがなされないオープンループ制御とされたりしてもよい。速度制御についても同様に、フルクローズドループ制御、セミクローズドループ制御、又はオープンループ制御とされてよい。
　上記のようにフルクローズドフィードバック制御がなされる場合において、最終的な制御対象となる部材（１３、１７及び２３）の位置及び／又は速度を検出するセンサの構成は、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、センサは、リニアエンコーダ又はレーザ測長器とされてよい。また、セミクローズドループ制御が行われる場合において、電動機の回転位置及び／又は回転速度を検出するセンサは、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、センサは、エンコーダ又はレゾルバとされてよい。
　加工機１の加工精度は適宜に設定されてよい。例えば、加工機１は、サブミクロンメータオーダーの精度（１μｍ未満の誤差）、又はナノメータオーダーの精度（１０ｎｍ未満の誤差）で加工を実現可能なものであってよい。そのような工作機械は、本願出願人によって既に実用化されている（例えばＵＶＭシリーズ、ＵＬＧシリーズ及びＵＬＣシリーズ。）。より詳細には、例えば、サドル１３のＹ方向における位置決め精度、主軸頭１７のＺ方向における位置決め精度、及び／又はテーブル２３のＸ方向における位置決め精度は、１μｍ以下、０．１μｍ以下、１０ｎｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよい。もちろん、加工機１の加工精度は、上記よりも低くてもよい。
（移動機構）
　既述のように、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３を直線上で移動させるための構成は、適宜な構成とされてよい。以下に一例を示す。
　図２（ａ）は、テーブル２３を直線移動させる構成の一例を示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のII－II線における断面図である。
　図示の例では、テーブル２３をガイドするガイド２５は、Ｖ－Ｖ転がり案内によって構成されている。例えば、ガイド２５は、テーブル２３を支持するＸ軸ベッド２１Ｘの上面に形成された断面Ｖ字状の２本の溝２１ａと、テーブル２３の下面に形成された断面三角形状の２本の突条２３ａと、溝２１ａと突条２３ａとの間に介在している複数のコロ２７（転動体）とを有している。溝２１ａ及び突条２３ａは、Ｘ方向に直線状に延びており、突条２３ａはコロ２７を介して溝２１ａに嵌合している。これにより、テーブル２３は、Ｙ方向における移動が規制される。また、コロ２７は、溝２１ａの内面及び突条２３ａの外面に対して転がり、両者のＸ方向における相対移動を許容する。これにより、テーブル２３は、比較的小さい抵抗でＸ方向に移動する。テーブル２３の＋Ｚ側への移動は、例えば、自重によって規制される。テーブル２３の－Ｚ側への移動は、例えば、Ｘ軸ベッド２１Ｘからの反力によって規制される。
　また、図示の例では、テーブル２３を駆動するＸ軸駆動源２９Ｘは、リニアモータによって構成されている。例えば、Ｘ軸駆動源２９Ｘは、Ｘ軸ベッド２１Ｘの上面にてＸ方向に配列されている複数の磁石２９ｃからなる磁石列２９ａと、テーブル２３の下面に固定されており、磁石列２９ａと対向するコイル２９ｂとを有している。そして、コイル２９ｂに交流電力が供給されることによって、磁石列２９ａとコイル２９ｂとがＸ方向に駆動力を生じる。ひいては、テーブル２３がＸ方向に移動する。
　テーブル２３をＸ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＸ方向に相対移動させる構成）について述べた。上記の説明は、サドル１３をＹ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＹ方向に相対移動させる構成）、及び主軸頭１７をＺ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＺ方向に相対移動させる構成）に援用されてよい。例えば、サドル１３及び主軸頭１７を案内するガイドは、Ｖ－Ｖ転がり案内とされてよい。突条（２３ａ）の溝（２１ａ）からの離反は、係合部材を設けることなどによって適宜に規制されてよい。また、サドル１３を駆動するＹ軸駆動源２９Ｙ（図４）、及び主軸頭１７を駆動するＺ軸駆動源２９Ｚ（図４）は、リニアモータによって構成されてよい。なお、以下の説明では、Ｘ軸駆動源２９Ｘ、Ｙ軸駆動源２９Ｙ及びＺ軸駆動源２９Ｚを区別せずに、駆動源２９ということがある。
（センサ）
　既述のように、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の位置を検出するセンサは、適宜な構成とされてよい。図２（ａ）は、その一例としてのリニアエンコーダを示す図ともなっている。具体的には、以下のとおりである。
　加工機１は、テーブル２３のＸ方向における位置を検出するＸ軸センサ３１Ｘを有している。Ｘ軸センサ３１Ｘは、例えば、Ｘ方向に延びているスケール部３１ａと、スケール部３１ａに対向している検出部３１ｂとを有している。スケール部３１ａにおいては、例えば、光学的又は磁気的に形成された複数のパターンがＸ方向に一定のピッチで配列されている。検出部３１ｂは、各パターンとの相対位置に応じた信号を生成する。従って、スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの相対移動に伴って生成される信号の計数（すなわちパターンの計数）によって、変位（位置）を検出することができる。
　スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの一方（図示の例ではスケール部３１ａ）は、テーブル２３に固定されている。スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの他方（図示の例では検出部３１ｂ）は、Ｘ軸ベッド２１Ｘに対して直接的に又は間接的に固定されている。従って、テーブル２３が移動すると、スケール部３１ａ及び検出部３１ｂは相対移動する。これにより、テーブル２３の変位（位置）が検出される。
　スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの具体的な取付位置は適宜に設定されてよい。また、Ｘ軸センサ３１Ｘは、スケール部３１ａのパターンに基づいてスケール部３１ａに対する検出部３１ｂの位置（絶対位置）を特定可能なアブソリュート式のものであってもよいし、そのような特定ができないインクリメンタル式のものであってもよい。公知のように、インクリメンタル式のスケールであっても、検出部３１ｂをスケール部３１ａに対して所定位置（例えば移動限）に移動させてキャリブレーションを行うことによって絶対位置を特定することができる。
　テーブル２３のＸ方向における位置を検出するＸ軸センサ３１Ｘについて述べた。上記の説明は、サドル１３のＹ方向における位置を検出するＹ軸センサ３１Ｙ（図４）、主軸頭１７のＺ方向における位置を検出するＺ軸センサ３１Ｚ（図４）に援用されてよい。なお、以下の説明では、Ｘ軸センサ３１Ｘ、Ｙ軸センサ３１Ｙ及びＺ軸センサ３１Ｚを区別せずに、これらをセンサ３１ということがある。
　Ｘ軸センサ３１Ｘは、テーブル２３のＸ方向における位置（絶対位置）を検出する。ただし、Ｘ軸センサ３１Ｘは、ワーク１０３（又はテーブル２３）と工具１０１（又は主軸１９若しくは主軸頭１７）とのＸ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。同様に、Ｙ軸センサ３１Ｙは、工具１０１とワーク１０３とのＹ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。Ｚ軸センサ３１Ｚは、工具１０１とワーク１０３とのＺ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。
（タッチセンサの構成）
　図３は、図１の一部を拡大して示す図である。
　タッチセンサ３３は、例えば、当該タッチセンサ３３の所定の対象物（例えば、ワーク１０３又は後述する基準ワーク１０５）に対する当接を検出する。タッチセンサ３３の構成は、公知のものとされたり、公知のものを応用したものとされたりしてよい。以下に、タッチセンサ３３の構成例について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、ワーク１０３に対する当接を例に取ることがある。
　タッチセンサ３３は、例えば、ワーク１０３に接触するスタイラス３９と、スタイラス３９を保持しているセンサ本体４１とを有している。スタイラス３９は、例えば、概略棒状の形状を有している。その先端は、球状にされることなどによって、他の部分よりも径が大きくなっていてよい。センサ本体４１は、例えば、スタイラス３９がワーク１０３に接触すると、タッチ信号を制御ユニット５へ出力する。
　タッチセンサ３３による接触の検出原理は、適宜なものとされてよい。検出原理としては、例えば、ワーク１０３から受ける力によってスタイラス３９がセンサ本体４１に対して移動し、その結果、可動接点と固定接点とが接触するものが挙げられる。また、例えば、スタイラス３９の上記のような移動を光学センサで検出するものが挙げられる。また、例えば、ワーク１０３からスタイラス３９が受ける力を圧力センサによって検出するものが挙げられる。また、例えば、導電性を有するワーク１０３にスタイラス３９が接触することによってワーク１０３及びスタイラス３９を含む閉回路が構成されるものが挙げられる。
　図示の取付態様においては、タッチセンサ３３は、主軸１９から離れた位置にて、主軸１９を移動可能に保持している部材（本実施形態では主軸頭１７）に対して固定されている。タッチセンサ３３を保持しているタッチセンサ保持部４３は、例えば、主軸頭１７に対して移動不可能にタッチセンサ３３を保持してよい。ただし、タッチセンサ保持部４３は、タッチセンサ３３が使用されないときの位置と、タッチセンサ３３が使用されるときの位置（例えば前者の位置よりも－Ｚ側の位置）との間で移動可能にタッチセンサ３３を保持していてもよい。
　タッチセンサ３３は、主軸１９と共に移動可能である。従って、タッチセンサ３３は、工具１０１と同様に、テーブル２３（別の観点ではワーク１０３）と相対移動可能である。また、この相対移動はセンサ３１によって検出される。
　なお、特に図示しないが、タッチセンサ３３は、工具１０１に代えて、主軸１９に保持されてもよい。この場合も、図示の例と同様に、タッチセンサ３３は、工具１０１が配置される位置と一定の位置関係を有する位置に配置されているといえる。なお、図示の例では、上記一定の位置関係は、２つの位置が所定方向において所定距離で離れている関係である。工具１０１に代えてタッチセンサ３３が主軸１９に保持される態様では、上記一定の位置関係は、２つの位置が同一の位置となる関係である。
　加工機１（制御ユニット５）は、例えば、３方向（Ｘ、Ｙ及びＺ方向）の少なくとも１方向においてタッチセンサ３３とワーク１０３とを相対移動させるように３軸の駆動源２９を制御する。そして、加工機１は、タッチセンサ３３によってワーク１０３への接触が検出されると、相対移動を停止するとともに、そのときの上記少なくとも１方向におけるセンサ３１の検出値を取得する。
　加工機１は、例えば、タッチセンサ３３の位置と、センサ３１の検出値（別の観点ではセンサ３１の検出値が対応付けられている機械座標系の座標）との対応関係の情報（図６のタッチセンサ位置情報Ｄ４）を予め記憶している。従って、このタッチセンサ位置情報Ｄ４と、上記動作によって取得されたセンサ３１の検出値とによって、上記少なくとも１方向において、ワーク１０３の位置と、上記少なくとも１方向におけるセンサ３１の検出値との対応関係（別の観点では機械座標系におけるワーク１０３の位置）が特定される。また、例えば、上記動作を他の方向においても行うことにより、全ての方向において、ワーク１０３の位置が特定される。また、例えば、上記の動作を種々の方向及び位置において行うことにより、ワーク１０３の詳細形状が特定される。
（タッチセンサの利用態様）
　タッチセンサ３３は、後述する基準ワーク１０５を用いた工具１０１のずれ量の特定にのみ用いられてよい。換言すれば、基準ワーク１０５の形状（別の観点では基準ワーク１０５の所定部位の位置）の計測にのみ用いられてよい。また、タッチセンサ３３は、基準ワーク１０５の形状の計測に加えて、ワーク１０３の形状（位置）の計測に用いられてもよい。
　本実施形態の説明では、タッチセンサ３３が、基準ワーク１０５の形状の計測に加えて、ワーク１０３の形状の計測にも用いられる態様を例に取る。また、以下の説明では、当該態様を前提とした説明をすることがある。
　タッチセンサ３３によってワーク１０３の位置を計測するときの加工機１の動作は、公知の動作又は公知の動作を応用したものとされてよい。例えば、以下のとおりである。
　加工機１（制御ユニット５）は、加工機１の不動部分（例えばベース７）に対して固定的に定義された機械座標系の情報を保持（記憶）している。機械座標系は、別の観点では、絶対座標系であり、また、センサ３１の検出値と対応付けられている。ＮＣプログラム１０７は、例えば、この機械座標系に従った数値によって工具１０１の位置（座標）及び移動量を指定する。加工機１は、ＮＣプログラムによって指定された位置及び移動量を実現するように、センサ３１の検出値に基づくフィードバック制御を行う。このとき、ＮＣプログラムにおいては、例えば、ワーク１０３が機械座標系の所定の座標に位置することが想定されている。従って、ワーク１０３の位置が、想定されている位置からずれていると、加工精度が低下する。
　そこで、加工機１は、タッチセンサ３３を用いてワーク１０３の位置を計測する。既述のように、この位置は、センサ３１の検出値（別の観点では機械座標系の座標）として得られる。そして、加工機１は、タッチセンサ３３を用いて計測したワーク１０３の位置に基づいて、ＮＣプログラムに基づく駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測された実際のワーク１０３の位置と、ＮＣプログラムにおいて想定されているワーク１０３の座標とが一致するように、加工機１が保持している機械座標系をシフトさせる。逆に、ＮＣプログラムが指定する種々の座標をシフトさせてもよい。これにより、加工精度が向上する。
　なお、上記の説明では、タッチセンサ３３を利用する動作は、計測されたワーク１０３の位置に基づく補正の概念によって説明された。ただし、上記の動作は、検出されたワーク１０３の位置によって、ＮＣプログラムで指定されている座標の座標系又は加工機１の機械座標系の原点が定義される動作として捉えられてもよい。従って、以下の説明では、補正の語と原点設定の語とが混在することがある。
（基準ワーク、基準ゲージ及び撮像部の概要）
　上記のタッチセンサ３３の利用態様の説明で述べたように、加工機１は、例えば、センサ３１の検出値が対応付けられている機械座標系の情報を保持している。そして、加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて、ＮＣプログラムによって指定された座標へ工具１０１を移動させる。これにより、工具１０１によってワーク１０３が所望の形状に加工される。
　上記動作においては、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値とが一定の対応関係を有していることが前提となっている。従って、加工機の温度変化等に起因して、工具の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が上記の一定の対応関係からずれると、加工機１の加工精度が低下する。そこで、加工機１は、このずれ量を検出し、検出したずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工する制御を補正する。工具１０１のずれ量について述べたが、タッチセンサ３３についても同様のことが言える。
　なお、以下の説明では、便宜上、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の対応関係であるときの工具１０１の位置を第１基準位置ということがある。このとき、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の、上記一定の対応関係からのずれ量は、工具１０１の位置の第１基準位置からのずれ量と同義である。ただし、ずれ量の計測方法によっては、計測された前記一定の対応関係のずれ量及び／又は工具１０１の位置のずれ量は、他のずれ量を含むことがある。
　同様に、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の対応関係にあるときのタッチセンサ３３の位置を第２基準位置ということがある。このとき、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の、上記一定の対応関係からのずれ量は、タッチセンサ３３の位置の第２基準位置からのずれ量と同義である。ただし、ずれ量の計測方法によっては、計測された前記一定の対応関係のずれ量及び／又はタッチセンサ３３の位置のずれ量は、他のずれ量を含むことがある。
　第１及び第２基準位置は、任意に設定されてよい。例えば、第１及び第２基準位置は、温度変化等に起因する変形が加工機１に生じていないときの位置とされてよい。ただし、第１及び第２基準位置は、温度変化等に起因する変形が加工機１に生じているときの位置とすることも可能である。換言すれば、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の位置関係は、温度変化等に起因する加工機１の変形が生じていないときの関係であってもよいし、生じているときの関係であってもよく、任意に設定されてよい。
　加工機１は、ずれ量の計測のために、例えば、基準ワーク１０５と、基準ゲージ３５と、撮像部３７とを有している。なお、後述する説明から理解されるように、基準ワーク１０５は消耗品である。従って、基準ワーク１０５は、ワーク１０３と同様に、加工機１自体の構成要素ではないものとして捉えられてもよい。
　基準ワーク１０５は、工具１０１の位置の、上記の第１基準位置からのずれ量を計測するためのものである。基準ゲージ３５は、タッチセンサ３３の位置の、上記の第２基準位置からのずれ量を計測するためのものである。撮像部３７は、工具１０１の位置の上記第１基準位置からのずれ量、及び／又はタッチセンサ３３の位置の上記第２基準位置からのずれ量を計測するためのものである。また、撮像部３７は、例えば、基準ワーク１０５を利用して特定される工具１０１のずれ量の方向とは異なる方向におけるずれ量の計測、及び／又は基準ゲージ３５を利用して特定されるタッチセンサ３３のずれ量の方向とは異なる方向におけるずれ量の計測に寄与する。
（基準ワークの利用方法）
　基準ワーク１０５の利用方法は、例えば、以下のとおりである。
　基準ワーク１０５は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、基準ワーク１０５は、ワーク１０３と同様に、工具１０１によって加工されることが可能である。
　加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて、工具１０１によって基準ワーク１０５の形状が所定の目標形状となるように加工する。別の観点では、加工機１は、基準ワーク１０５の所定部位（例えば基準ワーク１０５の外縁の一部）が所定の目標位置に位置するように基準ワーク１０５を加工する。この目標位置（目標形状）は、例えば、ワーク１０３を加工するためのＮＣプログラムと同様のプログラムにおいて機械座標系の座標（別の観点ではセンサ３１の検出値）によって指定されている。
　次に、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ワーク１０５の実際の形状を計測する。別の観点では、加工機１は、基準ワーク１０５の所定部位の実際の位置を計測する。この計測方法は、基本的には、上述した、ワーク１０３の位置（別の観点では形状）の計測方法と同様である。すなわち、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値（別の観点では機械座標系における座標）を取得する。
　次に、加工機１は、目標形状（所定部位の目標位置）と、計測された形状（所定部位の計測位置）との差に基づいて、工具１０１の位置のずれ量を特定する。なお、差自体がずれ量とされてもよいし、差に対して何らかの補正を施したものがずれ量とされてもよい。差に対する補正に際しては、例えば、ワーク１０３の加工と、基準ワーク１０５の加工との間の加工条件の相違が考慮されてよい。
　その後、加工機１は、計測した工具１０１の位置のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、ＮＣプログラムの座標系のシフト又は加工機１の機械座標系のシフト（別の観点では座標系の原点設定）を行う。このようにして、工具１０１のずれ量の計測及びその利用が行われる。
　なお、上記から理解されるように、タッチセンサ３３及びセンサ３１を用いた計測において、基準ワーク１０５（又はワーク１０３）の形状の計測と、基準ワーク１０５の所定部位の位置の計測とは同じとみなすことができる。また、ずれ量を算出するときの基準ワーク１０５の位置は、タッチセンサ３３が当接する部位の位置ではなく、タッチセンサ３３が当接する複数の部位の位置を代表する位置（例えば中心点）とされてもよい。従って、本開示の説明において、ずれ量の計測に関して、基準ワーク１０５の形状の語と、基準ワーク１０５の位置の語とは、矛盾等が生じない限り、同義と捉えられてよい。
　基準ワーク１０５を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうちの１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。ただし、例えば、ＸＹ平面に沿い、かつＸ軸及びＹ軸に傾斜する方向における計測は、Ｘ方向におけるずれ量（ずれ量のＸ方向成分）の計測と、Ｙ方向におけるずれ量（ずれ量のＹ方向成分）の計測とが行われていると捉えられてもよい。
　本実施形態では、主として、Ｘ方向及びＹ方向の２方向について、基準ワーク１０５を利用して工具１０１の位置のずれ量が計測される態様を例に取る。すなわち、工具１０１によって、Ｘ方向からの加工と、Ｙ方向からの加工とが行われ、タッチセンサ３３によって、Ｘ方向から加工された部位のＸ方向の位置と、Ｙ方向から加工された部位のＹ方向の位置とが計測される。以下の説明では、このような２方向において計測が行われる態様を前提とした説明をすることがある。
　一の方向における工具１０１のずれ量を計測するとき、基準ワーク１０５の加工は、上記一方向の一方側からのみ行われてもよいし、上記一方向の一方側及び他方側の双方から行われてもよい（後述する図７（ａ）及び図８（ｂ）参照）。後者の場合、例えば、一方側から加工された部位と、他方側から加工された部位とのそれぞれの位置がタッチセンサ３３によって計測される。そして、２つの位置に基づいて基準ワーク１０５の位置（代表位置）が特定されてよい。例えば、前記一方向において、２つの位置の中間（中心、中点）が基準ワーク１０５の位置とされてよい。もちろん、タッチセンサ３３が接する１つの部位の位置が基準ワーク１０５の位置とされてもよい。
　１つの基準ワーク１０５は、１つのワーク１０３の加工のみに利用されてもよいし、複数のワーク１０３の加工に利用されてもよい。別の観点では、基準ワーク１０５は、ワーク１０３の交換に伴って、交換されてもよいし、交換されなくてもよい。後者の場合、複数のワーク１０３の加工に亘って、１つの基準ワーク１０５の加工と計測とが繰り返される。
　また、１つの基準ワーク１０５は、１つの工具１０１による加工のみに利用されてもよいし、複数の工具１０１による加工に利用されてもよい。別の観点では、基準ワーク１０５は、工具１０１の交換に伴って、交換されてもよいし、交換されなくてもよい。後者の場合、複数の工具１０１によって１つの基準ワーク１０５が繰り返し加工され、その都度、計測が行われる。
　１つの工具１０１によって、複数の加工工程が順次行われる場合において、１つの基準ワーク１０５を利用したずれ量の計測は、１回のみ（例えば最初の加工工程の直前に）行われてもよいし、複数回（いずれか２以上の加工工程それぞれの前に）行われてもよい。後者の場合においては、１つの基準ワーク１０５は、例えば、上記複数回のずれ量の計測に利用される。別の観点では、１つの基準ワーク１０５は、加工工程毎に交換されない。ただし、加工工程毎に基準ワーク１０５を交換することも不可能ではない。
（基準ワークの構成）
　以上のように利用される基準ワーク１０５の形状、寸法及び材料は、適宜なものとされてよい。なお、図３では、加工前（及び／又は最初の計測のための加工がなされた後）の基準ワーク１０５の形状が示されている。
　例えば、基準ワーク１０５の形状は、板状（図示の例）であってもよいし、板状とは概念できない形状であってもよい。また、基準ワーク１０５の形状は、所定方向（例えばＺ方向。ずれ量が計測される方向に直交する方向。）に見て、概略、多角形（例えば矩形）であってもよいし、円形又は楕円形であってもよい。換言すれば、所定方向に見て、基準ワーク１０５の外縁の全部又は半分以上は、直線によって構成されていてもよいし、曲線によって構成されていてもよい。また、基準ワーク１０５の形状は、加工前と加工後とで相似形であってもよいし、相似形でなくてもよい。また、所定方向（上述）に見たときに、加工される部位の曲率（直線の場合は０）は、加工前後において、維持されてもよいし、維持されなくてもよい。
　図示の例では、基準ワーク１０５の形状は、概略板状となっている。板状は、例えば、一の方向（図示の例ではＺ方向。計測方向に直交する方向。）の長さが、上記一の方向に直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）における長さよりも短い形状である。また、図示の例では、上記一の方向に見たとき（板の平面視において）、基準ワーク１０５の形状（加工前及び／又は最初の加工後）は、矩形の４辺それぞれに凹部１０５ａ（切欠き）が形成された形状となっている。凹部１０５ａの形状及び大きさは適宜に設定されてよい。
　また、例えば、基準ワーク１０５の大きさは、ワーク１０３の大きさに対して、小さくてもよいし（図１に示す例）、同等でもよいし、大きくてもよい。基準ワーク１０５及び／又はワーク１０３の加工に伴って、両者の大小関係は変化してもよい。また、例えば、基準ワーク１０５の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、工具１０１の長さ、又は工具１０１をＺ方向に動かしていないときに工具１０１によって加工可能なＺ方向の長さに対して、短くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、長くてもよい。
　基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料に対して、同じであってもよいし、異なっていてもよい。後者の場合において、基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料に比較して、加工の負荷が小さいもの（例えば硬度が低い材料）であってもよいし、加工の負荷が大きいものであってもよい。また、基準ワーク１０５の材料の熱膨張係数（例えば線膨張係数）は、ワーク１０３の材料の熱膨張係数に比較して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。また、基準ワーク１０５の材料は、例えば、金属、木材、樹脂、ガラス又はセラミックとされてよい。
（基準ゲージの利用方法）
　基準ゲージ３５の利用方法は、例えば、以下のとおりである。
　基準ゲージ３５は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、基準ゲージ３５は、ワーク１０３と同様に、タッチセンサ３３に対して相対移動可能である。
　加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ゲージ３５の位置を計測する。この計測方法は、基本的には、上述した、ワーク１０３の位置の計測方法と同様である。すなわち、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値（別の観点では機械座標系における座標）を取得する。
　一方、加工機１は、タッチセンサ３３の位置が上述の第２基準位置にある場合（タッチセンサ３３の位置のずれが生じていない場合）にタッチセンサ３３によって計測されるべき基準ゲージ３５の位置の情報（図６の基準ゲージ情報Ｄ３）を保持している。この基準ゲージ情報Ｄ３は、例えば、所定の基準時期においてタッチセンサ３３によって基準ゲージ３５の位置が計測されることによって取得されてよい。基準時期は、タッチセンサ３３が第２基準位置にあると見做せる時期である。例えば、基準時期は、温度変化等に起因する加工機１の変形量が比較的小さい時期とされてよく、より詳細には、例えば、加工機１による加工を開始する前とされてよい。
　そして、加工機１は、基準ゲージ情報Ｄ３が示す位置と、タッチセンサ３３によって計測された基準ゲージ３５の位置との差に基づいて、タッチセンサ３３のずれ量を特定する。なお、差自体がずれ量とされてもよいし、差に対して何らかの補正を施したものがずれ量とされてもよい。
　その後、加工機１は、計測したタッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、上述したタッチセンサ位置情報Ｄ４（タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の情報）を補正する。この補正は、別の観点では、タッチセンサ位置情報Ｄ４に基づく種々の計測（例えばタッチセンサ３３によるワーク１０３の位置の計測、及び基準ワーク１０５による工具１０１の位置のずれ量の計測）の補正であり、また、その計測結果に基づく加工の制御の補正である。
　基準ゲージ３５を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうち１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。また、例えば、基準ゲージ３５を利用した計測は、基準ワーク１０５を利用した計測が行われる方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）においてのみ行われてもよいし、当該方向に加えて、他の方向（Ｚ方向）において行われてもよい。
　本実施形態では、主として、Ｘ方向及びＹ方向の２方向（別の観点では基準ワーク１０５を利用した計測が行われる２方向）について、基準ゲージ３５を利用してタッチセンサ３３の位置のずれ量が計測される態様を例に取る。以下の説明では、当該態様を前提とした説明をすることがある。
（基準ゲージの構成）
　以上のように利用される基準ゲージ３５の形状、寸法及び材料は、適宜なものとされてよい。
　図示の例では、基準ゲージ３５の形状は、Ｚ方向に開口するリング状である。Ｚ方向に見たときの基準ゲージ３５の内周面（内縁）の形状は、円形である。そして、タッチセンサ３３は、基準ゲージ３５の内周面に当接することによって基準ゲージ３５の位置を検出する。このとき、例えば、２以上の方向それぞれの両側にタッチセンサ３３を当接させて基準ゲージ３５の内周面の複数の位置が計測されてよい。そして、この複数の位置に基づいて基準ゲージ３５の中心の位置が求められ、この中心の位置が基準ゲージ３５の計測位置とされてよい。この場合、当然ながら、予め取得されている基準ゲージ３５の位置の情報（基準ゲージ情報Ｄ３）も、計測位置と比較可能に、基準ゲージ３５の中心の位置を示す情報である。
　図示の例とは異なり、基準ゲージ３５は、外周面（外縁）にタッチセンサ３３が当接する形状であっても構わない。また、基準ゲージ３５は、Ｚ方向に見て、タッチセンサ３３が接する面が、凹状であってもよいし（図示の例）、凸状であってもよいし、曲線状（図示の例）であってもよいし、直線状であってもよい。基準ゲージ３５の平面視における形状は、円形に限定されず、矩形等の多角形であってもよいし、曲線を有する円形以外の形状であってもよいし、十字のような外周に凸部を有する形状であってもよい。
　また、基準ゲージ３５の大きさは、ワーク１０３及び／又は基準ワーク１０５の大きさに対して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料及び／又は基準ワーク１０５の材料に対して、同じであってもよいし、異なっていてもよい。基準ゲージ３５の材料の熱膨張係数（例えば線膨張係数）は、ワーク１０３の材料の熱膨張係数及び／又は基準ワーク１０５の材料の線膨張係数に比較して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。また、基準ゲージ３５の材料は、例えば、セラミック、ガラス、金属、木材又は樹脂とされてよい。
（撮像部の利用方法）
　撮像部３７の利用方法は、例えば、以下のとおりである。
　撮像部３７は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、撮像部３７は、ワーク１０３と同様に、工具１０１に対して相対移動可能である。
　加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて工具１０１と撮像部３７とを所定の位置関係に位置決めし、撮像部３７によって工具１０１を撮像する。撮像は、例えば、基準時期と、その後の１以上の計測時期とにおいて行われる。基準時期は、既述のように、工具１０１が既述の第１基準位置にあると見做せる時期である。計測時期は、工具１０１のずれ量を計測する時期である。
　そして、例えば、基準時期に撮像された画像内における工具１０１の位置と、計測時期に撮像された画像内における工具１０１の位置とを比較することにより、撮像方向（換言すれば撮像部３７の光軸に沿う方向）に直交する方向における工具１０１の位置のずれ量が特定される。なお、工具１０１の撮像方向における位置についても、工具１０１の画像内における大きさ等に基づいて特定することが可能である。すなわち、工具１０１の位置の計測方向は、撮像方向に対して任意の方向とすることが可能である。ただし、本実施形態の説明では、計測方向が撮像方向に直交する方向である態様を例に取る。
　その後、加工機１は、計測した工具１０１のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、ＮＣプログラムの座標系のシフト又は加工機１の機械座標系のシフト（別の観点では座標系の原点設定）を行う。
　撮像時において、工具１０１は、回転が停止されていてもよいし、回転されていてもよい。また、工具１０１の回転が停止された状態で撮像を行う態様において、主軸１９は、回転方向の位置決めがなされてもよいし、なされなくてもよい。これらの条件は、工具１０１の振れ及び形状等に応じて適宜に設定されてよい。
　ずれ量の特定に際しては、公知の種々の画像処理が行われてよい。例えば、工具１０１の輪郭の特定に際しては、公知のエッジ検出が行われてよい。ずれ量の検出精度は適宜に設定されてよい。例えば、画像内において、１ピクセル単位で工具１０１の位置が特定されてよい。すなわち、ずれ量の検出精度は、１ピクセルに相当する長さとされてよい。また、例えば、画像内の工具１０１の周辺情報から工具１０１のエッジ位置を推定する処理（サブピクセル処理）を行うことによって、１ピクセルに相当する長さよりも短い長さの検出精度を実現してもよい。例えば、ずれ量の検出精度は、１／１０００ピクセル、１／１００ピクセル又は１／１０ピクセルに相当する長さとされてもよい。
　１ピクセルと、１ピクセルに相当する実際の長さとの対応関係の情報は、加工機１の製造者によって入力されてもよいし、オペレータによって入力されてもよいし、加工機１が所定の動作を行って取得してもよい。加工機１が取得する場合は、例えば、加工機１は、駆動源２９によって工具１０１と撮像部３７とを撮像方向に直交する方向に相対移動させ、少なくとも２つの撮像位置で画像を取得する。このときのセンサ３１によって検出される２つの撮像位置間の距離と、２つの画像間における工具１０１の位置の差（ピクセル数）とを比較することにより、１ピクセルと、実際の長さとの対応関係が特定される。
　以上の説明では、工具１０１の位置のずれ量の特定について説明した。ただし、工具１０１と同様に、タッチセンサ３３の位置のずれ量も、工具１０１の位置のずれ量と同様に特定可能である。上記の説明は、矛盾等が生じない限り、工具１０１の語をタッチセンサ３３の語に置換して、タッチセンサ３３に援用されてよい。タッチセンサ３３のずれ量は、例えば、タッチセンサ位置情報Ｄ４の補正に利用される。
　撮像部３７を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうち１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。
　撮像部３７を利用した工具１０１のずれ量の計測は、例えば、基準ワーク１０５を利用した工具１０１のずれ量の計測が行われない方向（本実施形態ではＺ方向）において行われてよい。同様に、撮像部３７を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測は、基準ゲージ３５を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測が行われない方向（本実施形態ではＺ方向）において行われてよい。以下の説明では、このような態様を前提とした説明を行うことがある。
　なお、上記とは異なり、撮像部３７を利用した工具１０１のずれ量の計測と、基準ワーク１０５を利用した工具１０１のずれ量の計測とが同一の方向（１方向であってもよいし、２方向以上であってもよい。）において行われてもよい。そして、上記の２種のずれ量に基づいて、上記同一の方向におけるずれ量が特定されてもよい。撮像部３７を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測と、基準ゲージ３５を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測とについても同様である。
　また、同一の方向のずれ量に関して、工具１０１とタッチセンサ３３とで、撮像部３７の利用の有無が異なっていてもよい。例えば、工具１０１のＺ方向のずれ量は撮像部３７を利用した方法のみによって計測され、タッチセンサ３３のＺ方向のずれ量は基準ゲージ３５を利用した方法のみによって計測されてよい。
（撮像部の構成）
　撮像部３７の構成は、公知の構成、又は公知の構成を応用したものとされてよい。以下では、その一例について説明する。
　撮像部３７は、例えば、支持部材４５と、支持部材４５上に固定されているカメラ４７と、支持部材４５上に固定され、カメラ４７と対向している照明装置４９とを有している。そして、照明装置４９とカメラ４７との間に位置決めされた撮像対象がカメラ４７によって撮像される。撮像対象は、工具１０１又はタッチセンサ３３である。ただし、以下の説明では、便宜上、撮像対象として、工具１０１についてのみ言及することがある。
　撮像部３７（カメラ４７）によって工具１０１を撮像する方向（撮像方向）は、任意の方向とされてよい。図示の例では、撮像方向がＹ方向である態様が例示されている。Ｙ方向は、本実施形態では、工具１０１（別の観点では主軸１９）の軸方向に対して直交する方向、工具１０１とワーク１０３とが相対移動可能な方向、及び工具１０１（ワーク１０３でもよい）がガイドされる方向である。
　撮像方向は、上記のＹ方向の説明を同様に適用できるＸ方向であってもよい。また、撮像方向は、Ｚ方向であっても構わない。ただし、撮像方向がＺ方向である場合、本実施形態では、工具１０１に対してカメラ４７の反対側に照明装置４９を配置することが難しい。また、撮像方向は、Ｘ方向、Ｙ方向及び／又はＺ方向に傾斜する方向であっても構わない。ただし、この場合、工具の位置を計測するための種々の制御及び演算が複雑化する。
　上記のように、撮像方向は、任意の方向とされてよい。ただし、本実施形態の説明では、便宜上、撮像方向がＹ方向であることを前提とした説明をすることがある。
　支持部材４５は、カメラ４７及び照明装置４９のテーブル２３に対する固定に寄与し、また、カメラ４７と照明装置４９との相対位置を規定することに寄与している。支持部材４５の形状、寸法及び材料は適宜に設定されてよい。また、支持部材４５は、省略されても構わない。すなわち、カメラ４７及び照明装置４９は、直接にテーブル２３に固定されても構わない。
　カメラ４７は、例えば、特に図示しないが、レンズと、撮像素子と、これらを収容している筐体とを有している。カメラ４７は、撮像素子を駆動するドライバ、及び／又は撮像した画像のデータを処理する画像処理部を有していてもよい。このような機能部は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）によって実現されてよい。カメラ４７は、例えば、グレースケール画像を取得する。ただし、カメラ４７は、カラー画像を取得してもよい。換言すれば、カメラ４７は、カラーフィルタを有していてもよい。
　カメラ４７のレンズは、単レンズであってもよいし、複合レンズであってもよい。レンズの材料としては、ガラス及び樹脂を挙げることができる。撮像素子は、例えば、固体撮像素子である。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサを挙げることができる。撮像素子は、例えば、可視光に対する感度が高いものである。ただし、撮像素子は、赤外線、紫外線又はＸ線等に対する感度が高いものであってもよい。
　照明装置４９は、例えば、カメラ４７によって撮像される画像内において、工具１０１の輪郭を明確にすることに寄与する。具体的には、照明装置４９からの光は、一部が工具１０１によって遮られ、残りが工具１０１の周囲を通過してカメラ４７に入射する。その結果、カメラ４７によって撮像された画像内において、工具１０１の領域の明度に対して、工具１０１の外側の領域の明度が高くなる。ひいては、工具１０１の輪郭が明確になる。
　照明装置４９は、特に図示しないが、光を生成する光源を有している。光は、例えば、可視光である。ただし、光は、赤外線、紫外線又はＸ線等であってもよい。また、光は、指向性が高いもの（例えばレーザ光）であってもよいし、指向性が高くないものであってもよい。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザ、蛍光灯又は白熱電球とされてよい。照明装置４９は、光源からの光を集束させるレンズを含んでいてもよい。照明装置４９は、省略されても構わない。例えば、工場内の通常の照明装置からの光による工具１０１の像がカメラ４７の撮像素子に結ばれてもよい。
（基準ワーク、基準ゲージ及び撮像部の配置位置）
　基準ワーク１０５、基準ゲージ３５及び撮像部３７は、例えば、これまでに述べたように、テーブル２３に対して直接又は間接に固定される。これらの構成要素（１０５、３５及び３７）のテーブル２３に対する具体的な配置位置は任意である。換言すれば、基準ワーク１０５は、工具１０１によって加工されることが可能な任意の位置に配置されてよい。基準ゲージ３５は、タッチセンサ３３が当接可能な任意の位置に配置されてよい。撮像部３７は、工具１０１及び／又はタッチセンサ３３を撮像可能な任意の位置に配置されてよい。
　例えば、各構成要素（１０５、３５又は３７）は、テーブル２３の外周部に位置していてもよいし、テーブル２３に固定された不図示の追加テーブルに位置していてもよい。ただし、追加テーブルは、テーブル２３の一部と捉えられてよい。また、各構成要素は、概略矩形状のテーブル２３の４辺のうち、＋Ｘ側、－Ｘ側、＋Ｙ側及び＋Ｙ側の任意の辺に位置してよい。また、１つの構成要素は、当該１つの構成要素が位置する１辺において、当該１辺の端部側（テーブルの角部側）に位置してもよいし、１辺の中央に位置してもよい。２以上の構成要素は、テーブル２３に位置するか否か、テーブル２３のいずれの辺に位置するか等に関して、互いに同様であってもよいし、互いに異なっていてもよい。
（ずれ量の計測時期）
　工具１０１のずれ量の計測時期及びタッチセンサ３３のずれ量の計測時期（別の観点では計測結果に基づいて制御を補正する時期。以下、同様。）は、適宜に設定されてよい。例えば、計測時期は、加工機１の暖機運転後であって、工具１０１によるワーク１０３の加工前とされてよい。また、例えば、計測時期は、前記の時期に加えて、又は代えて、工具１０１による加工開始から加工終了までの１以上の時期とされてよい。
　加工中における計測時期は、ワーク１０３を加工する種々の工程に対して、適宜に設定されてよい。例えば、工具１０１は、ワーク１０３に対して当接した状態での移動と、その後にワーク１０３から離れる移動とを繰り返す場合がある。このような場合において、工具１０１がワーク１０３から離れる複数の工程のいずれか１つ以上に対して、計測時期が設定されてよい。また、例えば、本来は工具１０１がワーク１０３に当接した状態が維持される工程であっても、工具１０１の移動方向が変更されるタイミングに工具１０１をワーク１０３から離す工程を挿入し、この工程に計測時期を設定してもよい。
　計測時期は、ワーク１０３の加工に係る指令を含むＮＣプログラムによって規定されてもよいし、所定の計測条件が満たされたときに自動で計測が行われるようにＮＣプログラムとは別のプログラムによって規定されてもよい。また、計測時期は、そのように予め設定されなくてもよい。例えば、オペレータが加工機１の不図示の操作部に対して所定の操作を行ったことをトリガとして、計測が行われてもよい。すなわち、上記所定の操作を行った時期が計測時期とされてもよい。
　上記のように所定の計測条件が満たされたときに自動で計測が行われる態様において、上記計測条件は適宜に設定されてよい。例えば、計測条件は、ＮＣプログラムによって規定されている加工が進行して、工具１０１がワーク１０３から一時的に離れる工程になったという条件を含んでよい。及び／又は、計測条件は、不図示の温度センサの検出する温度が所定の閾値を超えたという条件を含んでよい。また、例えば、ＮＣプログラムで規定されている複数の工程のうちのいずれか１つ以上が指定され、加工の進行段階が上記指定された工程に至ったことが計測条件とされてもよい。
　計測時期は、オペレータによって設定されてもよいし、加工機１の製造者によって設定されてもよい。例えば、上述のように、ＮＣプログラムによって計測時期が規定される態様、及び所定の操作が行われた時期が計測時期とされる態様は、オペレータによって計測時期が設定される態様の例である。また、例えば、所定の計測条件が満たされたときに計測が行われる場合において、上記計測条件は、オペレータによって設定されてもよいし、加工機１の製造者によって設定されてもよい。
　工具１０１のずれ量の計測時期と、タッチセンサ３３のずれ量の計測時期とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、いずれの計測もタッチセンサ３３が利用されることから明らかなように、ここでいう計測時期が同じは、同時を意味しない。例えば、計測時期が同じは、工具１０１のずれ量の計測と、タッチセンサ３３のずれ量の計測とが、ワーク１０３の加工を挟まずに、順次行われる態様を含む。
（加工機における制御系の構成）
　図４は、加工機１における制御系の構成の概要を示すブロック図である。なお、この図では、図示の都合上、一部の信号経路については省略されている。
　図４では、紙面左側において、これまでに述べた、カメラ４７、タッチセンサ３３、駆動源２９、センサ３１、及び主軸モータ１８が模式的に示されている。また、図４では、制御ユニット５に構築される種々の機能部を示すブロック図が示されている。
　制御ユニット５は、例えば、加工機１の機械本体３の制御を行う制御装置５１と、カメラ４７が撮像した画像に基づく処理を行う画像処理装置５３とを有している。
　制御装置５１は、例えば、情報Ｄ１を記憶している。情報Ｄ１は、制御装置５１が記憶している種々の情報を包括的に概念したものである。情報Ｄ１が含む情報は、例えば、センサ３１と機械座標系との対応関係に係る情報、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２（図６）、タッチセンサ３３の位置にずれが生じていないときの基準ゲージ３５の位置を示す基準ゲージ情報Ｄ３（図６）、及び機械座標系とタッチセンサ３３の位置との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４（図６）である。情報Ｄ１に含まれる情報は、加工機１の製造者によって入力されてもよいし、オペレータによって入力されてもよいし、加工機１によって取得されてもよい。また、情報Ｄ１に含まれる情報は、ずれ量の計測結果に基づいて加工機１によって適宜に補正（更新）されてよい。
　また、制御装置５１は、上記の情報Ｄ１に基づく処理を行う、補正部５５、位置特定部５７、及び加工制御部５９を有している。加工制御部５９は、工具１０１によってワーク１０３の加工するために各種の駆動源（２９及び１８）の制御を行う。補正部５５及び位置特定部５７は、その制御の補正を行う。具体的には、以下のとおりである。
　補正部５５は、上述したように工具１０１の位置のずれ量及びタッチセンサ３３の位置のずれ量を計測し、計測したずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する処理を行う。補正部５５の処理は、例えば、各種のセンサ（３１、３３及び４７）からの情報の取得、及び駆動源２９及びカメラ４７への制御指令の出力を含む。
　位置特定部５７は、タッチセンサ３３によってワーク１０３の位置を計測し、計測した位置に基づいて、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係を特定する処理を行う。別の観点では、位置特定部５７は、計測したワーク１０３の位置のずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する（別の観点では機械座標系の原点設定を行う。）。位置特定部５７の処理は、例えば、各種のセンサ（３１及び３３）からの情報の取得、及び駆動源２９への制御指令の出力を含む。
　図示の例では、位置特定部５７によるワーク１０３の位置の計測の前に、補正部５５によって、タッチセンサ３３の位置のずれ量が計測され、計測されたずれ量に基づくタッチセンサ位置情報Ｄ４の補正（別の観点では機械座標系の原点設定）が行われる。従って、位置特定部５７によって計測されたワーク１０３の位置は、計測されたタッチセンサ３３の位置のずれ量によって補正された後のものである。換言すれば、補正部５５は、位置特定部５７を介して間接的に加工制御部５９の制御を補正する。なお、位置特定部５７によるワーク１０３の計測は、タッチセンサ位置情報Ｄ４の補正を行わずに行われてもよい。そして、計測されたタッチセンサ３３の位置のずれ量に基づく補正は、加工制御部５９に対して直接に行われてもよい。
　加工制御部５９は、例えば、工具１０１の駆動に係る指令を含むＮＣプログラムに従って各種の駆動源（２９及び１８）を制御する。例えば、加工制御部５９は、ＮＣプログラムによって指定された座標へ工具１０１が移動するように、センサ３１の検出値に基づいて駆動源２９を制御する。このとき、例えば、ＮＣプログラムの座標又は加工機１の機械座標系は、補正部５５によって、工具１０１のずれ量でシフトされている。これにより、ずれ量に基づく制御の補正がなされる。また、加工制御部５９は、例えば、ＮＣプログラムによって指定された回転数で工具１０１が回転するように、回転センサ２０（例えばエンコーダ又はレゾルバ）によって検出される主軸モータ１８の回転数に基づいて主軸モータ１８を制御する。
　画像処理装置５３は、例えば、カメラ４７を制御して工具１０１の画像（厳密には画像データ）を取得し、取得した画像に基づいて工具１０１の位置のずれ量を算出する。このずれ量は、補正部５５によって、加工制御部５９の制御の補正に利用される。また、画像処理装置５３は、例えば、カメラ４７を制御してタッチセンサ３３の画像（厳密には画像データ）を取得し、取得した画像に基づいてタッチセンサ３３の位置のずれ量を算出する。このずれ量は、補正部５５によって、加工制御部５９の制御の補正（例えばタッチセンサ位置情報Ｄ４の補正）に利用される。
　制御ユニット５が含む種々の機能部（５１、５３、５５、５７及び５９）は、例えば、既述のように、コンピュータがプログラムを実行することによって構築される。種々の機能部は、互いに異なるハードウェアに構築されていてもよいし、互いに同一のハードウェアに構築されていてもよい。例えば、制御装置５１と、画像処理装置５３とは、別個のコンピュータに構築されて、有線通信又は無線通信を行ってもよいし、同一のコンピュータに構築されてもよい。また、例えば、画像処理装置５３の一部の機能部は、カメラ４７に内蔵されていてもよい。
　図４に例示した種々の機能部は、制御ユニット５の動作を説明するための便宜的かつ概念的なものである。従って、例えば、プログラム上は、各種の機能部が区別されていなくてもよい。また、例えば、１つの動作が２以上の機能部の動作であってもよい。
（各軸における制御系の構成の一例）
　図５は、各軸における制御系の構成の一例を示すブロック図である。別の観点では、加工制御部５９の一部の詳細を示す図である。図中、ＮＣプログラム１０７、駆動源２９及びセンサ３１を除いた部分が加工制御部５９の一部に相当する。
　ＮＣプログラム１０７は、各軸の駆動に関する指令の情報を含んでいる。例えば、ＮＣプログラム１０７は、テーブル２３、サドル１３及び主軸頭１７の移動に関する指令の情報を含んでいる。移動に関する指令の情報は、例えば、移動軌跡上の複数の位置、及び複数の位置間の速度の情報を含んでいる。
　解釈部６１は、ＮＣプログラム１０７を読み出して解釈する。これにより、例えば、テーブル２３、サドル１３及び主軸頭１７のそれぞれについて、順次に通過する複数の位置と、複数の位置間の速度の情報が取得される。
　補間部６３は、解釈部６１が取得した情報に基づいて、所定の制御周期毎の目標位置を算出する。例えば、順次に通過する２つの位置と、その２つの位置の間の速度とに基づいて、制御周期毎に順次に到達すべき複数の目標位置を２つの位置の間に設定する。補間部６３は、軸毎に制御周期毎の目標位置を算出し、加算部６５に出力する。
　加算部６５以降の構成は、軸毎に設けられている。すなわち、加工制御部５９は、加算部６５から紙面右側に示す構成を合計で３つ有している。また、加算部６５以降の構成は、例えば、フィードバック制御に係る公知の構成と同様である。そして、上述した補間部６３から加算部６５への制御周期毎の目標位置の入力、及び下記に説明する動作は、制御周期で繰り返し行われる。
　加算部６５では、制御周期毎の目標位置と、センサ３１によって検出された位置との偏差が算出される。算出された偏差（制御周期毎の目標移動量）は、位置制御部６７に入力される。位置制御部６７は、入力された偏差に所定のゲインを乗じて制御周期毎の目標速度を算出し、加算部６９に出力する。加算部６９は、入力された制御周期毎の目標速度と、センサ３１の検出位置が微分部７７によって微分されて得られた検出速度との偏差を算出し、速度制御部７１に出力する。速度制御部７１は、入力された偏差に所定のゲインを乗じて制御周期毎の目標電流（目標トルク）を算出し、加算部７３に出力する。加算部７３は、入力された制御周期毎の目標電流と、不図示の電流検出部からの検出電流との偏差を算出し、電流制御部７５に出力する。電流制御部７５は、入力された偏差に応じた電力を駆動源２９に供給する。
　上記はあくまで一例であり、適宜に変形されてよい。例えば、特に図示しないが、フィードフォワード制御が付加されてもよい。電流ループに代えて加速度ループが挿入されてもよい。駆動源が回転式の電動機であり、その回転を検出する回転センサ（例えばエンコーダ又はレゾルバ）が設けられている場合においては、その回転センサの検出値に基づいて速度制御がなされてもよい。
（補正部の構成の一例）
　図６は、図４に示した補正部５５の構成の一例を示すブロック図である。
　補正部５５は、既述のように、例えば、コンピュータがプログラムを実行することによって構成される機能部であり、また、種々の機能部（５５ａ～５５ｅ）を含んでいる。ここでは、主として、基準ワーク１０５を利用した計測及び補正、及び基準ゲージ３５を利用した計測及び補正に係る機能部が示されており、撮像部３７を利用した計測及び補正に係る機能部の図示は省略されている。各機能部の概要は、以下のとおりである。
　基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２に基づいて、基準ワーク１０５が所定の形状になるように駆動源２９及び主軸モータ１８を制御する。この動作は、例えば、概略、ＮＣプログラム１０７に基づく加工制御部５９の動作と同様とされてよい。
　タッチセンサ校正部５５ｂは、タッチセンサ３３によって当該タッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ゲージ３５の位置を計測する処理を行う。また、タッチセンサ校正部５５ｂは、計測された基準ゲージ３５の位置と、予め記憶されている基準ゲージ情報Ｄ３の位置（タッチセンサ３３が既述の第２基準位置に位置するときの基準ゲージ３５の位置）との差に基づいて、タッチセンサ３３のずれ量を特定する。タッチセンサ校正部５５ｂは、特定されたずれ量に基づいて、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４を補正する。例えば、タッチセンサ校正部５５ｂは、特定されたずれ量で加工機１の機械座標系がシフトされるように機械座標系の原点を設定する。
　基準ワーク計測部５５ｃは、タッチセンサ３３によって当該タッチセンサ３３の加工後の基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、加工後の基準ワーク１０５の形状（位置）を計測する。このとき、基準ワーク計測部５５ｃは、例えば、タッチセンサ校正部５５ｂによって補正されたタッチセンサ位置情報Ｄ４（例えばシフト後の機械座標系の情報）を用いて計測を行う。従って、計測された基準ワークの形状からは、タッチセンサ３３のずれ量に起因する誤差は低減されている。
　工具ずれ量特定部５５ｄは、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２と、基準ワーク計測部５５ｃが計測した基準ワーク１０５の形状の情報とに基づいて（目標形状と計測された形状との差に基づいて）、工具１０１の位置のずれ量を特定する。
　補正処理部５５ｅは、工具ずれ量特定部５５ｄによって特定された工具１０１の位置のずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する。なお、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいてタッチセンサ位置情報Ｄ４が補正された状態で工具１０１の位置のずれ量が計測され、計測された工具１０１の位置のずれ量に基づいて制御の補正がなされることから、補正処理部５５ｅは、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいて加工制御部５９による制御を補正しているともいえる。
（制御の補正方法）
　工具１０１のずれ量に基づく補正方法は、公知の方法又は公知の方法を応用したものとされてよい。また、図５を参照して説明した制御ループにおいて、いずれの段階において補正がなされてもよい。以下に、いくつかの補正方法の例を示す。加工機１では、以下に述べる補正が選択的に採用される。
　加工機１は、機械座標系の情報を保持しており、ＮＣプログラム１０７は、例えば、この機械座標系の座標を用いて加工機１の動作を指定する。従って、既に言及したように、加工機１の補正処理部５５ｅは、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と同一方向に機械座標系をシフトさせるように機械座標系を補正してよい。又は、補正処理部５１ｅは、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向にＮＣプログラム１０７の座標をシフトさせるようにＮＣプログラム１０７を補正してよい。換言すれば、補正処理部５１ｅは、補正されたＮＣプログラムを作成してよい。
　解釈部６１は、ＮＣプログラム１０７を解釈して得られた座標を補間部６３に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向に解釈部６１からの座標をシフトさせるように解釈部６１からの座標を補正して補間部６３に入力してよい。
　補間部６３は、入力された座標に基づいて制御周期毎の目標位置を算出し、加算部６５に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向に補間部６３からの目標位置（座標）をシフトさせるように目標位置を補正して加算部６５に入力してよい。
　加算部６５にはセンサ３１の検出位置がフィードバックされる。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と同一方向にセンサ３１からの検出位置（座標）をシフトさせるように検出位置を補正して加算部６５に入力してよい。
　加算部６５は、補間部６３からの目標位置とセンサ３１からの検出位置との偏差を位置制御部６７に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、加算部６５と位置制御部６７との間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と反対方向に偏差をシフトさせるように偏差を補正して加算部６５に入力してよい。
　Ｘ方向のずれ量に基づく補正、Ｙ方向のずれ量に基づく補正及びＺ方向のずれ量に基づく補正は、例えば、上述した種々の補正方法のうちの同一の補正方法によって実現される。ただし、互いに異なる方向において互いに異なる補正方法が利用されても構わない。
（タッチセンサの校正及び利用の変形例）
　タッチセンサ３３の利用態様として、既に、ワーク１０３の計測された位置と、想定されているワーク１０３の位置とのずれ量に応じて、機械座標系のシフト（補正）又はＮＣプログラムの座標のシフト（補正）を行う（別の観点では、加工制御部５９による制御の補正を行う）態様について言及した。このワーク１０３の位置のずれ量は、上記の工具１０１の位置のずれ量による補正と同様に、機械座標系の補正又はＮＣプログラム１０７の補正だけでなく、種々の態様で利用されてよい。例えば、ワーク１０３の位置のずれ量に基づく補正は、解釈部６１からの座標の補正、補間部６３からの目標位置の補正、センサ３１からの検出位置の補正、又は加算部６５からの偏差の補正とされてもよい。上述の工具１０１のずれ量に基づく補正方法の説明は、矛盾等が生じない限り、ワーク１０３の位置のずれ量に基づく補正に援用されてよい。ただし、援用の際、「ずれ量と同一方向」と「ずれ量と反対方向」とは相互に置換される。
　同様に、タッチセンサ３３のずれ量に基づく補正は、機械座標系のシフト（補正）又はＮＣプログラム１０７のシフト（補正）だけでなく、種々の態様で利用されてよい。例えば、タッチセンサ３３のずれ量に基づく補正は、解釈部６１からの座標の補正、補間部６３からの目標位置の補正、センサ３１からの検出位置の補正、又は加算部６５からの偏差の補正とされてもよい。上述の工具１０１のずれ量に基づく補正方法の説明は、矛盾等が生じない限り、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づく補正に援用されてよい。
（加工手順の例）
　図７（ａ）～図９（ｂ）は、加工手順の一例を示す模式図である。各図に示された加工工程は、図７（ａ）から図９（ｂ）まで、図面の番号順に進行する。そして、図９（ｂ）に示されているように、ワーク１０３の一例としてのワーク１０３Ａにおいては、同心状の第１凹部１０３ａ及び第２凹部１０３ｂが形成される。本実施形態では、第１凹部１０３ａ及び第２凹部１０３ｂの同心度を高くすることができる。例えば、同心度を１μｍ以下にすることができる。具体的には、以下のとおりである。
　図７（ａ）において、加工機１（基準ワーク加工部５５ａ）は、工具１０１によって基準ワーク１０５を切削している。切削は、既述のように、基準ワーク１０５の形状が情報Ｄ２に示される目標形状となるように行われる。図示の例では、目標形状は、Ｘ方向に平行な２辺及びＹ方向に平行な２辺を有する矩形状（ただし、凹部１０５ａが形成されている。）であり、４辺が工具１０１によって加工される。なお、凹部１０５ａは、当初から形成されていてもよいし、図示の工程において工具１０１によって形成されてもよい。
　図７（ｂ）において、加工機１（タッチセンサ校正部５５ｂ）は、タッチセンサ３３の校正を行う。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ゲージ３５の位置を計測する。そして、加工機１は、計測した位置と、基準ゲージ情報Ｄ３の位置とのずれ量に基づいて、例えば、機械座標系の補正を行う。
　図示の例では、加工機１は、リング状の基準ゲージ３５の内周面に対して、ＸＹ平面内の３方向以上の方向において、タッチセンサ３３を当接させている。これにより、例えば、加工機１は、基準ゲージ３５の中心の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定できる。
　図７（ｃ）において、加工機１（基準ワーク計測部５５ｃ）は、基準ワーク１０５の形状（別の観点では位置）を計測する。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３の基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ワーク１０５の位置を計測する。そして、加工機１（工具ずれ量特定部５５ｄ）は、計測した基準ワーク１０５の位置と、情報Ｄ２によって示される目標位置との差を工具１０１のずれ量として算出する。
　図示の例では、加工機１は、Ｘ方向において互いに対向する２辺のＸ方向の位置と、Ｙ方向において互いに対向する２辺のＹ方向の位置との合計で４つの位置を順に計測している。これにより、例えば、加工機１は、基準ワーク１０５の中心の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定できる。
　図７（ｄ）において、加工機１（位置特定部５７）は、ワーク１０３Ａの位置を計測する。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３のワーク１０３Ａに対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、ワーク１０３Ａの位置を計測する。そして、加工機１は、計測したワーク１０３Ａの位置に基づいて、例えば、機械座標系の補正（原点設定）を行う。
　図示の例では、加工機１は、ワーク１０３Ａの外周面の位置を計測している。図７（ｄ）は断面図であることから、Ｙ方向の位置のみが計測されているが、Ｘ方向の位置（又は他の方向の位置）が計測されてよいことはもちろんである。そして、加工機１は、ワーク１０３Ａの適宜な部位（例えば中心）の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定する。
　図示の例では、径方向に拡張されることによって第１凹部１０３ａとなる凹部（符号省略）が形成されている。ただし、工具１０１の種類等によっては、図７（ｄ）の時点では、凹部が形成されていなくてもよい。
　図８（ａ）において、加工機１（加工制御部５９）は、ＮＣプログラム１０７に従ってワーク１０３Ａを切削し、第１凹部１０３ａを形成する。このとき、加工機１（補正処理部５５ｅ）は、加工制御部５９による制御を補正する。補正方法は、既に述べたように、種々のものとされてよい。
　以上のようにして、ワーク１０３Ａの元々の形状（例えば外周面の形状）に対して第１凹部１０３ａが精度よく形成される。図８（ａ）に続く図８（ｂ）～図９（ｂ）は、第２凹部１０３ｂを形成する手順を示しており、基本的に、第１凹部１０３ａを形成する手順を示す図７（ａ）～図８（ａ）と同様である。ただし、例えば、以下のような相違点があってよい。
　図８（ｂ）において、加工機１は、図７（ａ）とは異なり、基準ワーク１０５の各辺の一部のみ（凹部１０５ａに対して一方側）のみを切削している。別の観点では、図７（ａ）において切削した部位の一部のみが切削されている。さらに別の観点では、図７（ａ）において切削した部位の一部の少なくとも一部は切削されずに残っている。そして、図８（ｄ）では、図８（ｂ）において切削された部位の位置が計測されている。
　このようにすることによって、例えば、図８（ｂ）においては切削量を低減できる。その結果、例えば、工具１０１のずれ量を計測するための時間を短縮できる。また、例えば、図７（ａ）において切削された部位が残っていることから、再度、この部位の位置を計測することができる。これにより、例えば、基準ワーク１０５の温度変化等に起因する変形量を計測することができる。この変形量は、例えば、基準ワーク１０５とワーク１０３Ａとが同一の材料からなる場合に、ワーク１０３Ａの変形量の予測に利用されてよい。
　なお、図８（ｂ）において、図７（ａ）と同様に、各辺の全体が切削されても構わない。逆に、図７（ａ）において、図８（ｂ）と同様に、各辺の一部のみが切削されても構わない。この場合、図７（ａ）において切削される部位と、図８（ｂ）において切削される部位とは、一部又は全部が重複していてもよいし、重複していなくてもよい。
　図９（ａ）において、加工機１は、図７（ｄ）とは異なり、ワーク１０３Ａの外周面の位置ではなく、第１凹部１０３ａの内周面の位置を計測している。これにより、例えば、図９（ａ）においてワーク１０３Ａの外周面の位置を計測した態様（当該態様も本開示に含まれる。）に比較して、第１凹部１０３ａと第２凹部１０３ｂとの同心度が向上する。
　図９（ｂ）において、加工機１は、図８（ａ）のように凹部の径を拡張するのではなく、第１凹部１０３ａの底面に、第１凹部１０３ａよりも径が小さい新たな第２凹部１０３ｂを形成している。ただし、図８（ａ）の切削も、凹部の底面に新たな第１凹部１０３ａを形成する加工であっても構わない。
　加工機１（制御装置５１）は、図７（ａ）～図９（ｂ）までの一連の動作を自動で行ってよい（一連の動作の開始から終了までオペレータの操作は不要とされてよい。）。ただし、一部の動作がオペレータによる操作をトリガとして行われても構わない。
　以上のとおり、本実施形態では、加工機１は、ワーク保持部（テーブル２３）と、工具保持部（主軸１９）と、第１駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）と、第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）と、タッチセンサ３３と、制御装置５１と、基準ワーク保持部（本実施形態では、ワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）とを有している。テーブル２３は、ワーク１０３を保持する。主軸１９は、工具１０１を保持する。Ｘ軸駆動源２９Ｘは、テーブル２３と主軸１９とを第１方向（Ｘ方向）に相対移動させる。Ｘ軸センサ３１Ｘは、テーブル２３と主軸１９とのＸ方向における相対位置を検出する。タッチセンサ３３は、主軸１９と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、Ｘ軸駆動源２９Ｘによるテーブル２３と主軸１９とのＸ方向における相対移動に伴ってテーブル２３とＸ方向において相対移動する。制御装置５１は、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘを制御する。基準ワーク保持部（テーブル２３）は、工具１０１の位置のずれを計測するための基準ワーク１０５を保持している。基準ワーク保持部（テーブル２３）は、Ｘ軸駆動源２９Ｘによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＸ方向における相対移動に伴って主軸１９とＸ方向において相対移動する。
　さらに、本実施形態では、制御装置５１は、加工制御部５９と、補正部５５とを有している。加工制御部５９は、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘの制御を行い、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工する。補正部５５は、加工制御部５９の制御を補正する。補正部５５は、基準ワーク加工部５５ａと、基準ワーク計測部５５ｃと、工具ずれ量特定部５５ｄと、補正処理部５５ｅとを有している。基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が工具１０１によってＸ方向から加工されて所定の目標形状になるように、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘを制御する。基準ワーク計測部５５ｃは、基準ワーク１０５の形状を計測する。このとき、タッチセンサ３３の位置とＸ軸センサ３１Ｘの検出値との対応関係を示す、記憶されているタッチセンサ位置情報Ｄ４が利用される。また、加工後の基準ワーク１０５に対するタッチセンサ３３のＸ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときのＸ軸センサ３１Ｘの検出値が利用される。工具ずれ量特定部５５ｄは、上記の目標形状と上記の計測された形状とのＸ方向におけるずれ量に基づいて工具１０１のＸ方向における位置の第１ずれ量を特定する。補正処理部５５ｅは、特定された第１ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正する。
　別の観点では、本実施形態では、被加工物の製造方法は、上記の加工機１を用いて、ワーク１０３と工具１０１とを接触させてワーク１０３を被加工物に加工するステップを有している。
　従って、工具１０１の位置のずれ量を計測することができる。そして、このずれ量に基づいて加工の制御を補正することによって、加工の精度を向上させることができる。
　工具１０１のずれ量の計測は、基準ワーク１０５、タッチセンサ３３及びセンサ３１によってなされる。センサ３１は、通常、加工の制御のために必須のものである。タッチセンサ３３は、一般に、ワーク１０３の位置を検出するために設けられる蓋然性が高い。従って、本実施形態の工具１０１の位置のずれ量の計測は、一般的な加工機に基準ワーク１０５を取り付けるだけで実現される。基準ワーク１０５は、工具１０１によって加工されるものであるから、その形状が整えられている必要は無く、安価に作製される。従って、例えば、本実施形態に係る工具１０１の位置のずれ量の計測方法は、撮像部３７によって工具１０１の位置のずれ量を計測する方法に比較して、安価に実現される。
　撮像部３７による工具１０１の位置のずれ量の計測は、一般には、撮像方向（本実施形態ではＹ方向）に直交する方向（本実施形態ではＺ方向及び／又はＸ方向）における工具１０１の位置のずれ量しか計測することができない。従って、例えば、３軸方向における工具１０１の位置のずれ量を計測する場合、２台以上の撮像部３７が必要である。しかし、少なくとも１軸方向において基準ワーク１０５を用いた計測方法によって工具１０１の位置のずれ量が計測されることによって、撮像部３７の台数を低減することができる。例えば、撮像部３７の台数を１台としたり、撮像部３７を無くしたりすることができる。その結果、加工機１のコストが低減される。
　ワーク保持部（テーブル２３）は、基準ワーク保持部を兼ねてよく、ワーク１０３と基準ワーク１０５とが互いに相対移動不可能になるようにワーク１０３及び基準ワーク１０５を保持してよい。
　この場合、例えば、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量の計測の精度が向上する。例えば、Ｙ方向における工具１０１の位置のずれ量を基準ワーク１０５によって計測する場合、基準ワーク１０５は、テーブル２３ではなく、ベッド２１に取り付けることも可能である（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）。ただし、この場合、ガイド２５及びテーブル２３の変形量は、工具１０１の位置のずれ量に反映されない。しかし、基準ワーク１０５がワーク１０３と同様にテーブル２３によって保持されることによって、ガイド２５及びテーブル２３の変形量も工具１０１の位置のずれ量に反映される。これにより、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量（別の観点では工具１０１の位置のずれ量）の計測の精度が向上する。ひいては、工具１０１によるワーク１０３の加工の精度が向上する。
　基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が、第１方向（Ｘ方向）の一方側（例えば＋Ｘ側）から加工され、その後、Ｘ方向の他方側（例えば－Ｘ側）から加工されるようにＸ軸駆動源２９Ｘを制御してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、Ｘ方向の前記一方側から加工される部位（基準ワーク１０５のＹ方向に平行な１辺）の位置と、Ｘ方向の前記他方側から加工される部位（上記１辺の対辺）の位置と、に基づいて算出される代表位置（例えば上記２辺の中間位置）についての、目標形状と計測された形状との間のずれ量を上記第１ずれ量として特定する。
　この場合、例えば、＋Ｘ側又は－Ｘ側からのみ基準ワーク１０５の形状（位置）を計測する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、基準ワーク１０５のＸ方向における熱変形の影響を加味して基準ワーク１０５の位置を特定することができる。その結果、工具１０１のずれ量の計測の精度が向上する。
　加工機１は、タッチセンサ３３の位置ずれを計測するための基準ゲージ３５を保持する基準ゲージ保持部（本実施形態では、ワーク保持部としてのテーブル２３が基準ゲージ保持部に兼用されている。）を有してよい。基準ゲージ保持部（テーブル２３）は、第１軸駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）によるワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）との第１方向（Ｘ方向）における相対移動に伴って主軸１９とＸ方向において相対移動してよい。補正部５５は、タッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対するＸ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときの第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）の検出値に基づく基準ゲージ３５の位置と、予め記憶されている基準ゲージ３５の位置（基準ゲージ情報Ｄ３によって示される位置）とのずれ量に基づいて、タッチセンサ位置情報Ｄ４を校正するタッチセンサ校正部５５ｂと、を更に有してよい。基準ワーク計測部５５ｃは、校正されたタッチセンサ位置情報Ｄ４に基づいて基準ワーク１０５の形状を計測してよい。
　この場合、例えば、タッチセンサ３３の位置のずれ量が、タッチセンサ３３及び基準ワーク１０５を利用して計測される工具１０１の位置のずれ量に及ぼす影響が低減される。すなわち、工具１０１のずれ量の計測の精度が向上する。
　ワーク保持部（テーブル２３）は、基準ゲージ保持部を兼ねてよく、ワーク１０３と基準ゲージ３５とが互いに相対移動不可能になるようにワーク１０３及び基準ワーク１０５を保持してよい。
　この場合、例えば、ワーク１０３とタッチセンサ３３との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量の計測の精度が向上する。例えば、Ｙ方向におけるタッチセンサ３３の位置のずれ量を基準ゲージ３５によって計測する場合、基準ゲージ３５は、テーブル２３ではなく、ベッド２１に取り付けることも可能である（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）。ただし、この場合、ガイド２５及びテーブル２３の変形量は、タッチセンサ３３の位置のずれ量に反映されない。しかし、基準ゲージ３５がワーク１０３と同様にテーブル２３によって保持されることによって、ガイド２５及びテーブル２３の変形量もタッチセンサ３３の位置のずれ量に反映される。これにより、ワーク１０３とタッチセンサ３３との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量（別の観点ではタッチセンサ３３の位置のずれ量）の計測の精度が向上する。
　制御装置５１は、タッチセンサ３３のワーク１０３に対する当接がタッチセンサ３３によって検出されたときの第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）の検出値に基づいて、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、Ｘ軸センサの検出値との対応関係を特定する位置特定部５７を更に有してよい。加工制御部５９は、特定された前記対応関係と、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値とに基づいて、第１駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）の制御を行ってよい。
　この場合、例えば、計測されたワーク１０３の位置に基づいて工具１０１の位置の制御が行われるから、加工の精度が向上する。また、タッチセンサ３３は、ワーク１０３の位置を検出するためのものが基準ワーク１０５の位置の計測（すなわち工具１０１の位置のずれ量の計測）に利用されているといえるから、上述したように、加工機１のコスト増加が低減される。
　加工機１は、第１方向（Ｘ方向）に加えて、第２方向（Ｙ方向）においても、上記と同様の構成を有してもよい。すなわち、加工機１は、ワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）とを第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）に相対移動させる第２駆動源（Ｙ軸駆動源２９Ｙ）と、テーブル２３と主軸１９とのＹ方向における相対位置を検出する第２センサ（Ｙ軸センサ３１Ｙ）と、を更に有してよい。基準ワーク保持部（本実施形態ではワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）は、Ｙ軸駆動源２９Ｙによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＹ方向における相対移動に伴って主軸１９とＹ方向において相対移動してよい。加工制御部５９は、Ｙ軸センサ３１Ｙの検出値に基づいてＹ軸駆動源２９Ｙの制御を行ってよく、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工してよい。基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が工具１０１によってＹ方向から加工されて目標形状になるように、Ｙ軸センサ３１Ｙの検出値に基づいてＹ軸駆動源２９Ｙを制御してよい。基準ワーク計測部５５ｃは、加工後の基準ワーク１０５に対するタッチセンサ３３のＹ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときのＹ軸センサ３１Ｙの検出値と、タッチセンサ３３の位置とＹ軸センサ３１Ｙの検出値との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４と、に基づいて基準ワーク１０５の形状を計測してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、上記目標形状と計測された形状とのＹ方向におけるずれ量に基づいて工具１０１のＹ方向における位置の第２ずれ量を特定してよい。補正処理部５５ｅは、特定された上記第２ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正してよい。
　この場合、例えば、Ｘ方向に加えてＹ方向における工具１０１のずれ量が計測され、その計測されたずれ量が加工の制御の補正に用いられるから、加工の精度が向上する。また、例えば、２方向の工具１０１の位置のずれ量がタッチセンサ３３及び基準ワーク１０５によって計測されることから、更に１方向において工具１０１の位置のずれ量を計測すれば、３方向における工具１０１の位置のずれ量を計測できる。その結果、３方向のずれ量を計測するための構成の設計の自由度が向上する。例えば、撮像によって工具１０１の位置のずれ量を計測する構成としては、撮像方向に直交する２方向においてずれ量を計測できる構成と、撮像方向に直交する１方向のみにおいてずれ量を計測できる構成とがある。本実施形態では、そのいずれも採用することができる。
　加工機１は、第３駆動源（Ｚ軸駆動源２９Ｚ）、第３センサ（Ｚ軸センサ３１Ｚ）及びカメラ４７を更に有してよい。Ｚ軸駆動源２９Ｚは、ワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）とを第１方向（Ｘ方向）に直交する第３方向（Ｚ方向）に相対移動させてよい。Ｚ軸センサ３１Ｚは、テーブル２３と主軸１９とのＺ方向における相対位置を検出してよい。カメラ４７は、工具１０１をＺ方向に交差（例えば直交）する方向（例えばＹ方向）から撮像してよい。基準ワーク保持部（本実施形態ではワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）は、Ｚ軸駆動源２９Ｚによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＺ方向における相対移動に伴って主軸１９とＺ方向において相対移動してよい。加工制御部５９は、Ｚ軸センサ３１Ｚの検出値に基づいてＺ軸駆動源２９Ｚの制御を行ってよく、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、カメラ４７によって撮像された画像に基づいて工具１０１のＺ方向における位置の第３ずれ量を特定してよい。補正処理部５５ｅは、特定された上記第３ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正してよい。
　この場合、例えば、Ｘ方向（及びＹ方向）に加えてＺ方向における工具１０１のずれ量が計測され、その計測されたずれ量が加工の制御の補正に用いられるから、加工の精度が向上する。また、例えば、少なくとも１方向における工具１０１のずれ量がカメラ４７によって計測されるから、全ての方向（例えば３方向）のずれ量をタッチセンサ３３及び基準ワーク１０５によって計測する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、汎用性が向上する。例えば、工具１０１の種類によっては、基準ワーク１０５を２方向以上において加工することが困難な場合がある。ひいては、全ての方向に対して基準ワーク１０５を用いたずれ量の計測方法を適用することが困難な場合がある。このような場合においても、複数の方向の工具１０１のずれ量を計測することができる。
　制御装置５１は、図７（ａ）～図９（ｂ）に例示した加工手順のように、工具１０１、ワーク１０３及び基準ワーク１０５が交換されない期間において、基準ワーク加工部５５ａによる加工（図７（ａ）及び図８（ｂ））と、基準ワーク計測部５５ｃによる計測（図７（ｃ）及び図８（ｄ））と、補正処理部５５ｅによる補正（別の観点では加工制御部５９による加工。図８（ａ）及び図９（ｂ））と、を繰り返してよい。
　この場合、加工中に生じるずれ量の検出感度が向上する。ひいては、加工精度が向上する。
（変形例）
　以下では、実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、基本的に、実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及が無い事項は、実施形態と同様とされたり、実施形態から類推されたりしてよい。以下の説明では、実施形態の構成に対応する構成に対して、便宜上、実施形態と差異があっても実施形態の符号を付すことがある。
（基準ワーク及び基準ゲージの変形例）
　実施形態では、基準ワーク１０５及び基準ゲージ３５は、互いに別個の部材とされた。ただし、両者は互いに同一の部材によって構成されてもよい。換言すれば、基準ゲージは、基準ワークのうちの、基準ワーク加工部５５ａの制御による加工（工具１０１の位置のずれ量の計測のための加工）がなされない部位によって構成されてよい。
　図１０は、そのような基準ワークの一例としての基準ワーク１０５Ａを示す平面図である。
　基準ワーク１０５Ａは、実施形態の基準ワーク１０５において、中央に貫通孔が形成された構成である。この貫通孔は、実施形態のリング状の基準ゲージ３５の貫通孔と同様に利用可能である。すなわち、基準ワーク１０５Ａの貫通孔の周囲部分は、基準ゲージ３５Ａとなっている。
　このように基準ワーク１０５Ａと基準ゲージ３５Ａとが同一の部材によって構成されている場合、例えば、当該部材を配置するスペースを小さくすることが容易化される。その結果、例えば、ワーク１０３を配置するスペースを確保しつつ、加工機１が大型化する蓋然性を低減できる。また、例えば、公知の加工機に対する設計変更が低減されたり、既設の加工機に対して本開示に係る技術を適用することが容易化されたりする。
（ガイドの構成の他の例）
　図１１は、テーブル２３、サドル１３又は主軸頭１７を案内するガイドに関して、図２（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図である。この図は、図２（ｂ）に相当する断面図となっている。説明の便宜上、ガイドに案内される部材としてテーブル２３を例に取る。
　図１１に示すガイド２５Ａは、いわゆる静圧案内によって構成されている。具体的には、テーブル２３の被案内面とベッド２１の案内面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ７９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。
　このようにガイド２５Ａが静圧案内によって構成されている場合、例えば、ＮＣプログラム１０７に従ってテーブル２３をその移動方向に移動させるときの摩擦抵抗が小さいから、移動方向の位置決めを高精度に行うことができる。このような構成により、高い加工精度を実現することができる。その結果、工具１０１の位置のずれ量に基づく補正の有用性が高くなる。
（駆動機構の他の例）
　上記の図１１は、駆動機構の構成としてリニアモータ以外の構成例を示す図ともなっている。具体的には、図１１では、ねじ軸８１と、ねじ軸８１と螺合しているナット８３とが図示されている。すなわち、ねじ機構（例えばボールねじ機構又はすべりねじ機構）が図示されている。ねじ軸８１及びナット８３の一方（図示の例ではナット８３）の回転が規制されている状態で、ねじ軸８１及びナット８３の他方（図示の例ではねじ軸８１）が回転されることによって、両者は軸方向に相対移動する。ねじ軸８１及びナット８３の一方（図示の例ではねじ軸８１）はベッド２１に支持されており、ねじ軸８１及びナット８３の他方（図示の例ではナット８３）はテーブル２３に支持されている。ねじ軸８１（又はナット８３）を回転させる駆動力は、例えば、回転式の電動機（不図示）によって生成される。
（主軸の軸受の構成例）
　図１２は、主軸１９の軸受の構成の一例を示す断面図である。
　実施形態の説明で述べたように、主軸１９の軸受は、例えば、転がり軸受、静圧軸受、すべり軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。図１２では、静圧軸受が例示されている。具体的には、主軸１９の外周面と、主軸頭１７の内周面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ７９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。
　このように主軸１９が静圧軸受によって支持されている場合、例えば、ＮＣプログラム１０７に従って主軸１９を軸回りに回転させるときの摩擦抵抗が小さいから、主軸１９の回転数を高精度に制御することができ、ひいては、高い加工精度を実現することができる。その結果、工具１０１の位置のずれ量に基づく補正の有用性が高くなる。
　なお、以上の実施形態及び変形例において、テーブル２３は、ワーク保持部、基準ワーク保持部及び基準ゲージ保持部それぞれの一例である。主軸１９は工具保持部の一例である。Ｘ方向は第１方向の一例である。Ｙ方向は第２方向の一例である。Ｚ方向は第３方向の一例である。Ｘ軸駆動源２９Ｘは第１駆動源の一例である。Ｙ軸駆動源２９Ｙは第２駆動源の一例である。Ｚ軸駆動源２９Ｚは第３駆動源の一例である。Ｘ軸センサ３１Ｘは第１センサの一例である。Ｙ軸センサ３１Ｙは第２センサの一例である。Ｚ軸センサ３１Ｚは第３センサの一例である。
　本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
　実施形態の説明でも述べたように、加工機は、図１に例示した構成のものに限定されない。例えば、加工機は、一般的な工作機械に限定されず、超精密非球面加工機のような特殊なものであってもよい。また、加工機は、工作機械に限定されず、例えば、ロボットであってもよい。別の観点では、移動に関する指令の情報を含むプログラムは、ＮＣプログラムに限定されず、ティーチングによって生成されたものであってもよい。また、例えば、加工機は、半導体製造装置であってもよい。
　また、加工機は、切削、研削及び／又は研磨を行うものに限定されず、例えば、放電加工を行うものであってもよい。加工は、実施形態のように回転していないワーク（及び基準ワーク。以下、同様。）に回転している工具を接触させるもの（例えば転削）であってもよいし、実施形態とは異なり、回転しているワークに回転していない工具を接触させるもの（例えば旋削）であってもよいし、ワーク及び工具のいずれも回転しているもの（例えば研削及び／又は研磨）であってもよいし、ワーク及び工具のいずれも回転していないものであってもよい。
　基準ワークは、ワークの一部によって構成されていてもよい。例えば、ワークは、最終的な製品において不要な部分であって、加工機１（加工制御部５９）によって除去されない部分を有していることがある。そのような部分が基準ワークとして利用されてもよい。
　加工機は、ワーク及び／又は工具を平行移動させる軸として、少なくとも第１方向に平行な１つの軸を有している。換言すれば、加工機は、平行移動に関して３つの軸を有していなくてもよい。例えば、加工機は、１つの軸又は２つの軸のみを有していてもよいし、逆に、４つ以上の軸を有していてもよい。また、加工機は、回転方向にワークと工具とを位置決め可能な構成を含んでいてもよい。
１…加工機、１９…主軸（工具保持部）、２３…テーブル（ワーク保持部、基準ワーク保持部）、２９Ｘ…Ｘ軸駆動源（第１駆動源）、３１Ｘ…Ｘ軸センサ（第１センサ）、３３…タッチセンサ、５１…制御装置、５５…補正部、５５ａ…基準ワーク加工部、５５ｃ…基準ワーク計測部、５５ｄ…工具ずれ量特定部、５５ｅ…補正処理部、５９…加工制御部、１０１…工具、１０３…ワーク。

Claims (11)

  1. 　ワークを保持するワーク保持部と、
    　工具を保持する工具保持部と、
    　前記ワーク保持部と前記工具保持部とを第１方向に相対移動させる第１駆動源と、
    　前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対位置を検出する第１センサと、
    　前記工具保持部と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記ワーク保持部と前記第１方向において相対移動するタッチセンサと、
    　前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する制御装置と、
    　前記工具の位置のずれを計測するための基準ワークを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ワーク保持部と、
    　を有しており、
    　前記制御装置は、
    　　前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工する加工制御部と、
    　　前記加工制御部の制御を補正する補正部と、を有しており、
    　前記補正部は、
    　　前記基準ワークが前記工具によって前記第１方向から加工されて所定の目標形状になるように、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する基準ワーク加工部と、
    　　前記タッチセンサの位置と前記第１センサの検出値との対応関係を示す、記憶されているタッチセンサ位置情報と、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測する基準ワーク計測部と、
    　　前記目標形状と計測された形状との前記第１方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第１方向における位置の第１ずれ量を特定する工具ずれ量特定部と、
    　　特定された前記第１ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する補正処理部と、を有している
    　加工機。
  2. 　前記ワーク保持部は、前記基準ワーク保持部を兼ねており、前記ワークと前記基準ワークとが互いに相対移動不可能になるように前記ワーク及び前記基準ワークを保持している
    　請求項１に記載の加工機。
  3. 　前記基準ワーク加工部は、前記基準ワークが、前記第１方向の一方側から加工され、その後、前記第１方向の他方側から加工されるように前記第１駆動源を制御し、
    　前記工具ずれ量特定部は、前記第１方向の前記一方側から加工される部位の位置と、前記第１方向の前記他方側から加工される部位の位置と、に基づいて算出される代表位置についての、前記目標形状と前記計測された形状との間のずれ量を前記第１ずれ量として特定する
    　請求項１に記載の加工機。
  4. 　前記タッチセンサの位置ずれを計測するための基準ゲージを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ゲージ保持部を更に有しており、
    　前記補正部は、前記タッチセンサの前記基準ゲージに対する前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの第１センサの検出値に基づく前記基準ゲージの位置と、予め記憶されている前記基準ゲージの位置とのずれ量に基づいて、前記タッチセンサ位置情報を校正するタッチセンサ校正部と、を更に有しており、
    　前記基準ワーク計測部は、校正された前記タッチセンサ位置情報に基づいて前記基準ワークの形状を計測する
    　請求項１に記載の加工機。
  5. 　前記ワーク保持部は、前記基準ゲージ保持部を兼ねており、前記ワークと前記基準ゲージとが互いに相対移動不可能になるように前記ワーク及び前記基準ワークを保持している
    　請求項４に記載の加工機。
  6. 　前記基準ゲージは、前記基準ワークのうちの、前記基準ワーク加工部の制御による加工がなされない部位によって構成されている
    　請求項４に記載の加工機。
  7. 　前記制御装置は、前記タッチセンサの前記ワークに対する当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値に基づいて、前記ワークと前記工具との相対位置と、前記第１センサの検出値との対応関係を特定する位置特定部を更に有し、
    　前記加工制御部は、特定された前記対応関係と、前記第１センサの検出値とに基づいて、前記第１駆動源の制御を行う
    　請求項１に記載の加工機。
  8. 　前記ワーク保持部と前記工具保持部とを前記第１方向に直交する第２方向に相対移動させる第２駆動源と、
    　前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第２方向における相対位置を検出する第２センサと、
    　を更に有しており、
    　前記基準ワーク保持部は、前記第２駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第２方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第２方向において相対移動し、
    　前記加工制御部は、前記第２センサの検出値に基づいて前記第２駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工し、
    　前記基準ワーク加工部は、前記基準ワークが前記工具によって前記第２方向から加工されて前記目標形状になるように、前記第２センサの検出値に基づいて前記第２駆動源を制御し、
    　前記基準ワーク計測部は、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第２方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第２センサの検出値と、前記タッチセンサの位置と前記第２センサの検出値との対応関係を示す前記タッチセンサ位置情報と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測し、
    　前記工具ずれ量特定部は、前記目標形状と計測された形状との前記第２方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第２方向における位置の第２ずれ量を特定し、
    　前記補正処理部は、特定された前記第２ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する
    　請求項１に記載の加工機。
  9. 　前記ワーク保持部と前記工具保持部とを前記第１方向に直交する第３方向に相対移動させる第３駆動源と、
    　前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第３方向における相対位置を検出する第３センサと、
    　前記工具を前記第３方向に交差する方向から撮像するカメラと、
    　を更に有しており、
    　前記基準ワーク保持部は、前記第３駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第３方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第３方向において相対移動し、
    　前記加工制御部は、前記第３センサの検出値に基づいて前記第３駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工し、
    　前記工具ずれ量特定部は、前記カメラによって撮像された画像に基づいて前記工具の前記第３方向における位置の第３ずれ量を特定し、
    　前記補正処理部は、特定された前記第３ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する
    　請求項１に記載の加工機。
  10. 　前記制御装置は、前記工具、前記ワーク及び前記基準ワークが交換されない期間において、前記基準ワーク加工部による加工と、前記基準ワーク計測部による計測と、前記補正処理部による補正とを繰り返す
    　請求項１に記載の加工機。
  11. 　請求項１に記載の加工機を用いて、前記ワークと前記工具とを接触させて前記ワークを被加工物に加工するステップを有する
    　被加工物の製造方法。
PCT/JP2021/033661 2020-10-13 2021-09-14 加工機及び被加工物の製造方法 WO2022080062A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18/248,282 US20230405752A1 (en) 2020-10-13 2021-09-14 Processing machine and production method for object subject to processing
KR1020237012124A KR20230066076A (ko) 2020-10-13 2021-09-14 가공기 및 피가공물의 제조 방법

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-172427 2020-10-13
JP2020172427A JP7261206B2 (ja) 2020-10-13 2020-10-13 加工機及び被加工物の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022080062A1 true WO2022080062A1 (ja) 2022-04-21

Family

ID=81208374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/033661 WO2022080062A1 (ja) 2020-10-13 2021-09-14 加工機及び被加工物の製造方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230405752A1 (ja)
JP (1) JP7261206B2 (ja)
KR (1) KR20230066076A (ja)
TW (1) TWI795848B (ja)
WO (1) WO2022080062A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023220193A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 Hurco Companies Inc. Method and system for determining a workpiece loading location in a cnc machine with a robotic arm

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0569276A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Murata Mach Ltd 旋盤の熱変位補正方法
JPH05104397A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Canon Inc 精密切削加工方法
JPH1142535A (ja) * 1997-05-26 1999-02-16 Citizen Watch Co Ltd 内径加工寸法の補正方法及びこの補正方法を実施可能なｎｃ旋盤
JP2008073813A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Denso Corp マシニングセンタによる加工方法
JP2009056557A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Daikin Ind Ltd スクリューロータ加工方法及び加工装置
WO2015072273A1 (ja) * 2013-11-12 2015-05-21 三菱重工業株式会社 工作機械の加工検査ワーク及びそれを用いた機上計測方法
US20190171176A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Industrial Technology Research Institute Thermal compensation method and thermal compensation control system for machine tools

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5104397B2 (ja) 2008-02-27 2012-12-19 富士通株式会社 画像処理装置、画像処理方法
EP2913729B1 (en) * 2014-02-27 2019-06-26 FIDIA S.p.A. Method and system for checking positioning accuracy of a CNC machine
JP6407812B2 (ja) * 2015-07-14 2018-10-17 ファナック株式会社 ワーク原点を取得可能な工作機械制御システムおよびワーク原点設定方法
US20170038760A1 (en) * 2015-08-08 2017-02-09 General Electric Company Machine toolpath compensation using vibration sensing
JP6623061B2 (ja) 2015-12-25 2019-12-18 東芝機械株式会社 工作機械及び工作機械の制御方法
JP6312725B2 (ja) * 2016-02-23 2018-04-18 ファナック株式会社 スカイビング加工におけるテーパ加工でのテーパ角補正機能を有する数値制御装置
US10357863B2 (en) * 2016-04-19 2019-07-23 Okuma Corporation Error identification method of machine tool and error identification system of the same
JP2018030195A (ja) 2016-08-24 2018-03-01 株式会社ニイガタマシンテクノ 工作機械の熱変位補正方法及び基準ゲージ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0569276A (ja) * 1991-09-11 1993-03-23 Murata Mach Ltd 旋盤の熱変位補正方法
JPH05104397A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Canon Inc 精密切削加工方法
JPH1142535A (ja) * 1997-05-26 1999-02-16 Citizen Watch Co Ltd 内径加工寸法の補正方法及びこの補正方法を実施可能なｎｃ旋盤
JP2008073813A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Denso Corp マシニングセンタによる加工方法
JP2009056557A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Daikin Ind Ltd スクリューロータ加工方法及び加工装置
WO2015072273A1 (ja) * 2013-11-12 2015-05-21 三菱重工業株式会社 工作機械の加工検査ワーク及びそれを用いた機上計測方法
US20190171176A1 (en) * 2017-12-05 2019-06-06 Industrial Technology Research Institute Thermal compensation method and thermal compensation control system for machine tools

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023220193A1 (en) * 2022-05-10 2023-11-16 Hurco Companies Inc. Method and system for determining a workpiece loading location in a cnc machine with a robotic arm

Also Published As

Publication number Publication date
JP7261206B2 (ja) 2023-04-19
KR20230066076A (ko) 2023-05-12
JP2022063976A (ja) 2022-04-25
US20230405752A1 (en) 2023-12-21
TWI795848B (zh) 2023-03-11
TW202218794A (zh) 2022-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6973738B2 (en) Measuring method and device, machine tool having such device, and work processing method
JP4276270B2 (ja) 接触検知によるワークの基準位置設定機能を有する工作機械
JP5235284B2 (ja) 測定方法及び工作機械
CN1141014A (zh) 刀具相对工件的参考位置的测量方法及实现所述方法的机床
CN103506915A (zh) 磨削加工装置
TWI770317B (zh) 主軸裝置及機床
JP2008110435A (ja) 工具とワークの接触検知機構を有する工作機械
TWI329246B (en) Measuring method and system for cnc machine
JP2023062709A (ja) 加工機、加工システム及び被加工物の製造方法
US6732009B2 (en) Machining error correction method adapted for numerically controlled machine tool and grinding machine using the same
WO2022080062A1 (ja) 加工機及び被加工物の製造方法
CN111412839A (zh) 一种立铣刀线激光在机磨损状态检测实验台及检测方法
JP2002144191A (ja) 工作機械
JP4799472B2 (ja) 工具の刃先位置の測定方法及び装置、ワークの加工方法並びに工作機械
WO2022065283A1 (ja) 加工機、計測装置及び被加工物の製造方法
JP2017133593A (ja) 流体圧アクチュエータ
JP4545501B2 (ja) 工具芯出し方法および工具測定方法
JP5151545B2 (ja) 同時多軸制御評価方法
JP2023030668A (ja) エアスピンドル装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21879804

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237012124

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21879804

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1