特開 2020-71703 加工装置及び加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-71703(P2020-71703A)

(43)【公開日】2020年5月7日

(54)【発明の名称】加工装置及び加工方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4093 20060101AFI20200410BHJP

   B23Q 15/00 20060101ALI20200410BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/4093 A

   B23Q15/00 305Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2018-205741(P2018-205741)

(22)【出願日】2018年10月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000144038

【氏名又は名称】株式会社三井ハイテック

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100145012

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 泰紀

(74)【代理人】

【識別番号】100153969

【弁理士】

【氏名又は名称】松澤 寿昭

(72)【発明者】

【氏名】松井 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】植田 達也

【テーマコード（参考）】

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C269AB01

3C269BB08

3C269BB14

3C269EF10

3C269EF39

3C269EF91

3C269JJ09

3C269JJ20

3C269MN16

(57)【要約】

【課題】本開示は、熟練技術者でなくても、ワークの加工を効率的に行うことが可能な加工装置及び加工方法を説明する。
【解決手段】加工装置は、ワークを載置可能に構成されたステージと、ステージに対して相対移動可能に構成された工具と、ステージ上に載置されているワークを撮像可能に構成された撮像装置と、制御部とを備える。制御部は、ステージに載置されているワークを撮像装置によって撮像し、撮像画像を取得する処理と、加工データを取得する処理と、加工データに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させる実行コードを自動的に生成する処理と、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させる処理とを実行する。加工データを取得する処理は、撮像画像に基づいて、ステージに対するワークの位置を加工データとして取得することを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを載置可能に構成されたステージと、
前記ステージに対して相対移動可能に構成された工具と、
前記ステージ上に載置されている前記ワークを撮像可能に構成された撮像装置と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記ステージに載置されている前記ワークを前記撮像装置によって撮像し、撮像画像を取得する処理と、
加工データを取得する処理と、
前記加工データに基づいて、前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方を動作させる実行コードを自動的に生成する処理と、
前記実行コードに基づいて、前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方を動作させる処理とを実行し、
前記加工データを取得する処理は、前記撮像画像に基づいて、前記ステージに対する前記ワークの位置を前記加工データとして取得することを含む、加工装置。

【請求項2】

前記ステージ上に載置されている前記ワーク及び非加工対象物の高さを測定するように構成された測定機をさらに備え、
前記撮像画像を取得する処理は、前記ステージに載置されている前記ワーク及び前記非加工対象物を前記撮像装置によって撮像し、撮像画像を取得することを含み、
前記加工データは、前記ステージに対する前記ワーク及び前記非加工対象物の位置と、前記ワーク及び前記非加工対象物の高さとを含み、
前記制御部は、前記実行コードに基づいて前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方が動作した場合に、前記ステージ上の非加工対象物に対して前記工具が干渉するか否かを前記加工データに基づいて判断する処理をさらに実行する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記ワークの表面には、当該ワークの加工のために用いられる加工指示表示が設けられており、
前記加工データを取得する処理は、前記撮像画像に含まれる前記加工指示表示に基づいて、前記ワークに対する加工条件を前記加工データとして取得することを含む、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記撮像画像に基づいて前記ワークの姿勢を取得し、当該姿勢が前記ステージに対して傾いているか否かを判断する処理をさらに実行する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

サンプルワークの外形データが予め記憶された記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像画像に基づいて前記ワークの外形を取得し、当該外形が前記外形データに適合しているか否かを判断する処理をさらに実行する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記撮像画像を表示するように構成された表示装置と、
前記表示装置に表示された前記撮像画像のうちの所定の範囲を指定する範囲指定操作を作業者から入力可能に構成された入力装置とをさらに備え、
前記加工データを取得する処理は、前記範囲指定操作により指定された範囲を、前記ステージに対する前記ワークの位置として取得することを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記ステージはマグネットチャックである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項8】

ステージに載置されているワークを撮像して撮像画像を取得することと、
前記ステージと、前記ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、前記加工データは、前記撮像画像に基づいて、前記ステージに対する前記ワークの位置を含むことと、
前記実行コードに基づいて、前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方を動作させることとを含む、加工方法。

【請求項9】

ステージに載置されているワーク及び非加工対象物を撮像して撮像画像を取得することと、
前記ステージ上に載置されている前記ワーク及び前記非加工対象物の高さを測定することと、
前記ステージと、前記ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、前記加工データは、前記撮像画像に基づいて、前記ステージに対する前記ワーク及び前記非加工対象物の位置と、前記ワーク及び前記非加工対象物の高さとを含むことと、
前記実行コードに基づいて前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方が動作した場合に、前記ステージ上の前記非加工対象物に対して前記工具が干渉するか否かを前記加工データに基づいて判断すること、
前記工具が前記非加工対象物に干渉しないと判断された場合に、前記実行コードに基づいて、前記ステージ及び前記工具の少なくとも一方を動作させることとを含む、加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、加工装置及び加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、制御プログラムに基づいて、ワークが載置されたステージと工具とを相対移動させることにより、ワークの加工を行うＮＣ加工装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−１６６８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の加工装置を用いてワークを加工する前に、作業者による準備作業が行われる。当該準備作業は、例えば、ワークのサイズ、ステージに対するワークの位置、ワークの加工条件などの加工データを作業者が予め取得することと、作業者が当該データに基づいて実行コード（プログラム）を作成することとを含む。このような準備作業には、熟練技術者による経験や勘（ノウハウ）に頼るところが大きかった。特に、異なる種類のワークを加工する場合には、作業者が加工データを種類ごとに取得しなければならず、準備作業に時間を要していた。

【0005】

そこで、本開示は、熟練技術者でなくても、ワークの加工を効率的に行うことが可能な加工装置及び加工方法を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一つの観点に係る加工装置は、ワークを載置可能に構成されたステージと、ステージに対して相対移動可能に構成された工具と、ステージ上に載置されているワークを撮像可能に構成された撮像装置と、制御部とを備える。制御部は、ステージに載置されているワークを撮像装置によって撮像し、撮像画像を取得する処理と、加工データを取得する処理と、加工データに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させる実行コードを自動的に生成する処理と、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させる処理とを実行する。加工データを取得する処理は、撮像画像に基づいて、ステージに対するワークの位置を加工データとして取得することを含む。

【0007】

本開示の他の観点に係る加工方法は、ステージに載置されているワークを撮像して撮像画像を取得することと、ステージと、ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、加工データは、撮像画像に基づいて、ステージに対するワークの位置を含むことと、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させることとを含む。

【0008】

本開示の他の観点に係る加工方法は、ステージに載置されているワーク及び非加工対象物を撮像して撮像画像を取得することと、ステージ上に載置されているワーク及び非加工対象物の高さを測定することと、ステージと、ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、加工データは、撮像画像に基づいて、ステージに対するワーク及び非加工対象物の位置と、ワーク及び非加工対象物の高さとを含むことと、実行コードに基づいてステージ及び工具の少なくとも一方が動作した場合に、ステージ上の非加工対象物に対して工具が干渉するか否かを加工データに基づいて判断すること、工具が非加工対象物に干渉しないと判断された場合に、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させることとを含む。

【発明の効果】

【0009】

本開示に係る加工装置及び加工方法によれば、熟練技術者でなくても、ワークの加工を効率的に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、加工装置の一例を示す斜視図である。

【図2】図２は、カメラによって撮像された撮像画像の一例がディスプレイに表示されている様子を示す図である。

【図3】図３は、加工装置の主要部を示すブロック図である。

【図4】図４は、Ｇコードの一例を示す図である。

【図5】図５は、コントローラのハードウェア構成を示す概略図である。

【図6】図６は、ワークの加工手順を説明するためのフローチャートである。

【図7】図７は、ディスプレイに表示されているワークの位置を作業者が指定する様子を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。図１には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸により規定される直交座標系が例示されている。当該直交座標系において、Ｙ軸は鉛直上向きに延びており、Ｘ軸はＹ軸に直交するように水平方向に延びており、Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸の双方に直交するように水平方向に延びている。

【0012】

［加工装置の構成］
図１〜図５を参照して、加工装置１について説明する。加工装置１は、図１に示されるように、加工対象であるワークＷを加工する機能を有する。ワークＷは、例えば、シート状の母材（金属板など）を打ち抜く打抜装置を構成する金型部品であってもよい。ワークＷの形状は、例えば、直方体形状、円柱形状、多角柱形状、その他の異形状であってもよい。図２に示されるように、ワークＷの表面に加工指示表示Ｃが設けられていてもよい。

【0013】

加工指示表示Ｃは、ワークＷに関する情報（ワーク情報）を表示するものであってもよいし、加工指示表示Ｃが付されたワークＷに対する加工条件を表示するものであってもよいし、これらの両者を表示するものであってもよい。ワーク情報は、例えば、ワークＷの材質、サイズ、形状などを含んでいてもよい。加工条件は、例えば、Ｙ方向の切込量（以下、単に「切込量」という。）、後述するステージ１３の移動速度（単位時間あたりの往復回数）、後述する工具２１の回転数を含んでいてもよい。

【0014】

加工指示表示Ｃは、例えば、数字であってもよいし、記号であってもよいし、所定の規則によって生成される模様状符号であってもよい。当該模様状符号としては、明模様と暗模様との組み合わせにより情報を保持することが可能なものであってもよく、例えば、バーコードであってもよいし、二次元コードであってもよい。二次元コードとしては、例えば、ＱＲコード（登録商標）、ＤａｔａＭａｔｒｉｘ、Ｖｅｒｉｃｏｄｅ等であってもよい。

【0015】

加工装置１は、図１に示されるように、ベースユニット１０と、加工ユニット２０と、カメラ３０（撮像装置）と、レーザ距離計４０（測定機）と、ディスプレイ５０（表示装置）と、コントローラＣｔｒ（制御部）とを備える。加工装置１は、これらの一部又は全部を収容可能に構成された筐体（図示せず）をさらに備えていてもよい。

【0016】

ベースユニット１０は、ベース１１と、ガイド機構１２と、ステージ１３とを含む。ベース１１は、ガイド機構１２及びステージ１３を下側から支持するように構成されている。ガイド機構１２は、ベース１１上に取り付けられている。ガイド機構１２は、例えば、リニアアクチュエータであってもよい。ガイド機構１２は、例えば、レール１２ａと、ブロック（図示せず）とを含んでいてもよい。ブロックは、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて、レール１２ａ（Ｚ軸）に沿って往復移動可能に構成されていてもよい。

【0017】

ステージ１３は、上面（載置面）に載置されたワークＷを吸着保持するように構成されている。ステージ１３は、例えば、マグネットチャックであってもよいし、真空チャックであってもよい。図２は、ステージ１３がマグネットチャックの例を示している。この場合、ステージ１３の表面には、複数の磁性体１３ａが露出していてもよい。複数の磁性体１３ａは、Ｘ軸に沿って直線状に延びていてもよい。複数の磁性体１３ａは、ステージ１３の表面においてＮ極とＳ極とがＺ軸に沿って交互に並ぶように配置されていてもよい。複数の磁性体１３ａの間に非磁性体（セパレータ）が介在しており、隣り合う磁性体１３ａが非磁性体によって隔てられていてもよい。ステージ１３は、少なくとも一つのワークＷを保持してもよいし、複数のワークＷを保持してもよい。ステージ１３は、ガイド機構１２のブロックに接続されていてもよい。そのため、ブロックがレール１２ａを往復移動すると、ステージ１３に保持されているワークＷも共にレール１２ａ（Ｚ軸）に沿って往復移動する。

【0018】

加工ユニット２０は、ワークＷが所定形状となるようワークＷを加工する機能を有する。加工ユニット２０は、ベースユニット１０の上方に配置されていてもよい。加工ユニット２０は、工具２１と、シャフト２２と、駆動機構２３とを含む。

【0019】

工具２１は、ワークＷに接触した状態でワークＷを加工するように構成されている。例えば、加工装置１が研削装置である場合には、工具２１は、ワークＷを研削加工する砥石であってもよい。工具２１は、例えば、円柱状を呈していてもよい。この場合、工具２１の周面がワークＷと接触することによりワークＷの加工が行われてもよいし、工具２１の端面がワークＷと接触することによりワークＷの加工が行われてもよい。

【0020】

シャフト２２は、Ｘ軸に沿って延びている。シャフト２２の一端には、工具２１が取り付けられている。シャフト２２の中心軸と工具２１の中心軸とは略一致していてもよい。シャフト２２の他端には、駆動機構２３が取り付けられている。

【0021】

駆動機構２３は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて、シャフト２２を支持して回転させるように構成されている。シャフト２２の回転に伴い、シャフト２２の中心軸を回転軸として、工具２１も回転する。駆動機構２３は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて、シャフト２２をＹ軸に沿って上下動させるように構成されている。このとき、シャフト２２に取り付けられている工具２１も共に上下方向に往復移動する。駆動機構２３は、コントローラＣｔｒからの指示に基づいて、シャフト２２をＸ軸に沿って進退させるように構成されている。このとき、シャフト２２に取り付けられている工具２１も共に水平方向に往復移動する。

【0022】

ガイド機構１２によってステージ１３上のワークがＺ軸に沿って移動し、駆動機構２３によって工具２１がＸ軸及びＹ軸に沿って移動すると、工具２１とワークＷとの相対位置が変動する。工具２１によるワークＷの加工が行われる場合には、駆動機構２３によって、ワークＷと接触する高さまで工具２１をＹ軸に沿って移動させ、工具２１を所定の速度で回転させる。次に、ガイド機構１２によってワークＷをＺ軸に沿って所定の速度で移動させる。これにより、工具２１がワークＷに接触した領域（例えば、工具２１の幅に対応する領域）が加工される。次に、駆動機構２３によって、工具２１をＸ軸に沿って所定の大きさ（例えば、工具２１の幅以下の大きさ）だけ繰り出し又は引き込む。次に、ガイド機構１２によってワークＷをＺ軸に沿って所定の速度で移動させる。これにより、ワークＷのうち加工済領域の隣の領域が加工される。その後は、工具２１がワークＷの全域と接触して加工が完了するまで、ステージ１３及び工具２１が同様に動作する。すなわち、工具２１は、ワークＷに対して蛇行しながらワークＷを加工する。

【0023】

カメラ３０は、例えば、ガイド機構１２の一端側の上方に配置されている。この場合、ステージ１３上のワークＷに対する照明の自由度を高めることが可能となる。カメラ３０は、ワークＷが載置されているステージ１３が当該一端側に位置している状態で、ワークＷ及びステージ１３を撮像するように構成されている。なお、カメラ３０は、ステージ１３の中央上方に配置されていてもよい。カメラ３０による撮像画像のデータは、コントローラＣｔｒに送信される。

【0024】

レーザ距離計４０は、例えば、ガイド機構１２の一端側の上方に配置されている。レーザ距離計４０は、ワークＷが載置されているステージ１３が当該一端側を移動する際に、ステージ１３上のワークＷの高さを測定するように構成されている。レーザ距離計４０による測定データは、加工データとしてコントローラＣｔｒに送信される。

【0025】

ディスプレイ５０は、種々の情報を画面上に表示する機能を有する。ディスプレイ５０に表示される情報は、図２に示されるように、例えば、カメラ３０によって撮像された撮像画像、ワークＷのサイズ、ワークＷの位置（原点座標）、加工条件などを含んでいてもよい。

【0026】

コントローラＣｔｒは、図３に示されるように、機能モジュールとして、画像処理部Ｍ１と、実行コード生成部Ｍ２と、駆動指示部Ｍ３とを含む。これらの機能モジュールは、コントローラＣｔｒの機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラＣｔｒを構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：application specific integrated circuit）により実現されるものであってもよい。

【0027】

画像処理部Ｍ１は、カメラ３０による撮像画像のデータを画像処理してワークＷのエッジ検出を行い、ステージ１３上のワークＷの形状、サイズ（縦幅及び横幅）、位置などを取得する機能を有する。画像処理部Ｍ１は、取得したこれらの情報を加工データとして実行コード生成部Ｍ２に送信する。

【0028】

エッジ検出には、公知の種々のアルゴリズムを用いることができる。例えばステージ１３がマグネットチャックの場合には、画像処理部Ｍ１は、撮像画像から抽出した１ｍｍ以上の直線を磁性体１３ａのエッジとして認識すると共に、公知の動的閾値法（撮像画像の輝度ムラに応じて局所的に閾値を変動させながら撮像画像を二値化する手法）により撮像画像から全てのエッジを認識してもよい。さらに、画像処理部Ｍ１は、認識したこれらのエッジに基づいて、磁性体１３ａのエッジが途切れている箇所にワークＷが存在していると認識してもよい。ステージ１３の表面に複数の基準線（例えば、罫線、方眼状の縦横線）を設けておき、画像処理部Ｍ１は、磁性体１３ａのエッジを認識することに代えて基準線を認識し、基準線のエッジが途切れている箇所にワークが存在していると認識してもよい。複数の基準線の間隔は、１ｍｍ〜５ｍｍ程度であってもよい。複数の基準線の色は、ワークＷ及びステージ１３と異なる色に設定されていてもよい。画像処理部Ｍ１は、ワークＷが載置されていないステージ１３の撮像画像と、ワークＷが載置されているステージ１３の撮像画像とを比較して、両画像の相違箇所（例えば、輝度、濃淡、色などの相違箇所）にワークＷが存在していると認識してもよい。

【0029】

画像処理部Ｍ１は、カメラ３０による撮像画像のデータを画像処理してワークＷに付されている加工指示表示Ｃを読み取り、加工指示表示Ｃによって示されるワーク情報又は加工条件を取得する機能を有する。加工指示表示Ｃが文字、数字等である場合（図２参照）、画像処理部Ｍ１は、光学的文字認識（ＯＣＲ）により文字、数字等を認識し、ワーク情報又は加工条件を取得してもよい。例えば、ワークＷに加工指示表示Ｃとして「２０」が付されている場合には、画像処理部Ｍ１は、切込量が２０μｍであると判断してもよい。加工指示表示Ｃがバーコード、二次元コード等である場合（図２参照）、画像処理部Ｍ１は、規格にしたがってこれらのコードをデコードし、ワーク情報又は加工条件を取得してもよい。画像処理部Ｍ１は、取得したこれらの情報を加工データとして実行コード生成部Ｍ２に送信する。

【0030】

画像処理部Ｍ１は、ワークＷのエッジ検出に基づいて得られたワークＷの形状、サイズと、加工指示表示Ｃの読み取りにより得られたワークＷの形状、サイズが存在する場合、どちらか一方を加工データとして採用してもよい。画像処理部Ｍ１は、加工指示表示Ｃの読み取りにより得られたワークＷの形状、サイズを優先して加工データとして採用してもよい。画像処理部Ｍ１は、取得した加工データをディスプレイ５０に表示してもよい。

【0031】

実行コード生成部Ｍ２は、加工データに基づいて、ステージ１３及び工具を動作させるための実行コードを自動的に生成する機能を有する。当該加工データは、画像処理部Ｍ１から受信した加工データ（ワークＷの形状、サイズ（縦幅及び横幅）、位置、姿勢、及び加工条件）と、レーザ距離計４０から受信した加工データ（ワークＷの高さ）とを含む。

【0032】

実行コード生成部Ｍ２が以下の加工データを受信した場合には、実行コード生成部Ｍ２は、以下の加工手順１〜１７を加工装置１に実行させる実行コードを生成してもよい。例えば、以下の加工データによれば、ワークＷの長さ２４ｍｍに対して工具２１の移動量が３ｍｍである。そのため、実行コード生成部Ｍ２は、工具２１がＸ軸に沿って間欠的に−３ｍｍずつ移動しながら、工具２１がワークＷを４往復することで、ワークＷの表面全体の加工が行われると判断してもよい。なお、工具２１の移動量は、工具２１の種類に応じて予め設定されていてもよい。例えば、工具２１の進退量は、工具２１の幅と同程度であってもよい。

【0033】

＜加工データの例＞
ワークＷの原点 ：（Ｘ，Ｚ）＝（０，５０）
ワークＷのＸ軸に沿った長さ ：２４ｍｍ
ワークＷのＺ軸に沿った幅 ：１２０ｍｍ
ワークＷの高さ ：３０ｍｍ
切込量 ：５μｍ
ステージ１３の移動速度 ：１０ｍ／ｍｉｎ
工具２１のＸ軸に沿った１回の移動量 ：−３ｍｍ

【0034】

＜加工手順＞
１：工具２１がワークＷの原点（Ｘ，Ｚ）＝（０，５０）に位置するように、ステージ１３又は工具２１を移動させる
２：ワークＷの高さから切込量を減算した高さに工具２１が位置するように、工具２１を移動させる
３：ステージ１３をＺ軸に沿って１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
４：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
５：ステージ１３をＺ軸に沿って−１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
６：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
７：ステージ１３をＺ軸に沿って１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
８：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
９：ステージ１３をＺ軸に沿って−１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
１０：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
１１：ステージ１３をＺ軸に沿って１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
１２：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
１３：ステージ１３をＺ軸に沿って−１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
１４：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
１５：ステージ１３をＺ軸に沿って１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる
１６：工具２１をＸ軸に沿って−３ｍｍ移動させる
１７：ステージ１３をＺ軸に沿って−１２０ｍｍ（ワークＷの長さ）移動させる

【0035】

加工装置１がＧコードで動作する場合、上記の加工手順１〜１７を実行する実行コードの例を図４に示す。

【0036】

駆動指示部Ｍ３は、実行コード生成部Ｍ２によって生成された実行コードに基づいて、ガイド機構１２及び駆動機構２３を駆動させる機能を有する。

【0037】

コントローラＣｔｒのハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成されていてもよい。コントローラＣｔｒは、ハードウェア上の構成として、例えば図５に示される回路Ｃｔｒ１を含んでいてもよい。回路Ｃｔｒ１は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路Ｃｔｒ１は、具体的には、プロセッサＣｔｒ２（制御部）と、メモリＣｔｒ３（記憶部）と、ストレージＣｔｒ４（記憶部）と、入出力ポートＣｔｒ５とを含む。プロセッサＣｔｒ２は、メモリＣｔｒ３及びストレージＣｔｒ４の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポートＣｔｒ５を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポートＣｔｒ５は、プロセッサＣｔｒ２、メモリＣｔｒ３及びストレージＣｔｒ４と、加工装置１の各部（例えば、ガイド機構１２、駆動機構２３、カメラ３０、レーザ距離計４０、ディスプレイ５０）との間で、信号の入出力を行う。

【0038】

加工装置１は、例えば、一つのコントローラＣｔｒを備えていてもよいし、複数のコントローラＣｔｒで構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。加工装置１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つ又は複数のコントローラＣｔｒによって実現されていてもよい。コントローラＣｔｒが複数のコンピュータ（回路Ｃｔｒ１）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つ又は複数のコンピュータ（回路Ｃｔｒ１）によって実現されていてもよい。コントローラＣｔｒが複数のプロセッサＣｔｒ２を含んでいる場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つ又は複数のプロセッサＣｔｒ２によって実現されていてもよい。

【0039】

［加工方法］
次に、図６を参照して、ワークＷの加工方法について説明する。まず、作業者又はロボットが少なくとも１つのワークＷをステージ１３に載置する（ステップＳ１）。次に、コントローラＣｔｒがガイド機構１２に指示して、ステージ１３をガイド機構１２の一端側に移動させる。この過程で、コントローラＣｔｒがカメラ３０及びレーザ距離計４０に指示して、ワークＷ及びステージ１３を撮像すると共に、ワークＷの高さを測定する（ステップＳ２）。

【0040】

次に、画像処理部Ｍ１は、撮像画像に基づいて加工データ（ワークＷの形状、サイズ（縦幅及び横幅）、位置、及び加工条件）を生成し、当該加工データを実行コード生成部Ｍ２に送信する（ステップＳ３）。また、レーザ距離計４０は、測定したワークＷの高さを加工データとして実行コード生成部Ｍ２に送信する（ステップＳ３）。

【0041】

次に、実行コード生成部Ｍ２は、加工データに基づいて実行コードを自動的に生成する（ステップＳ４）。次に、駆動指示部Ｍ３は、生成された実行コードに基づいてガイド機構１２及び駆動機構２３を駆動する。これにより、ステージ１３上のワークＷが工具２１によって加工される（ステップＳ５）。

【0042】

［作用］
以上の例によれば、撮像画像から得られた加工データに基づいて、ステージ１３及び工具２１の少なくとも一方を動作させる実行コードが自動的に生成される。また、異なる種類のワークを加工する場合でも、それぞれの種類に対応した実行コードが自動的に生成される。そのため、作業者の経験や勘に頼ることなく、自動生成された実行コードによりワークＷを素早く加工できる。したがって、熟練技術者でなくても、ワークＷの加工を効率的に行うことが可能となる。

【0043】

以上の例によれば、ワークＷの表面に設けられている加工指示表示Ｃをカメラ３０で読み取り、当該加工指示表示Ｃに基づいて加工データを取得している。そのため、作業者が加工条件を加工装置１に入力する必要がなくなる。したがって、ワークＷの加工をより効率的に行うことが可能となる。

【0044】

［変形例］
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、特許請求の範囲及びその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。

【0045】

（１）画像処理部Ｍ１は、カメラ３０による撮像画像のデータに基づいて、少なくともステージ１３上のワークＷの位置を検出してもよい。そのため、ワークＷの位置以外の加工データは作業者によって加工装置１に入力されてもよい。

【0046】

（２）加工装置１は、ワークＷの高さを識別するためのカメラをさらに備えていてもよい。

【0047】

（３）ステージ１３上に複数のワークＷが載置されている場合、コントローラＣｔｒは、加工対象ではないワークＷ（非加工対象物）に工具２１が干渉するか否かを判断してもよい。この場合、ステージ１３に加工対象のワークＷの他に加工対象でないワークＷが存在していても、工具２１が加工対象でないワークＷに接触することが避けられる。そのため、加工対象でないワークＷに対する予期しない加工を抑制することが可能となる。コントローラＣｔｒは、干渉を検知した場合に、例えばディスプレイ５０を通じて作業者に工具２１と加工対象でないワークＷとの間で干渉が生ずる可能性があることを報知してもよい。

【0048】

コントローラＣｔｒによる干渉の判断は、例えば次のように行われてもよい。まず、コントローラＣｔｒがカメラ３０及びレーザ距離計４０に指示して、全てのワークＷ及びステージ１３を撮像すると共に、全てのワークＷの高さを測定する。次に、コントローラＣｔｒは、全てのワークＷのサイズ及びステージ１３に対する位置を、コントローラＣｔｒによって作り出された仮想空間に再現する。次に、コントローラＣｔｒは、当該仮想空間において加工対象のワークＷに対して工具２１を仮想的に移動させて、工具２１が加工対象でないワークＷに衝突するか否かを判断する。例えば、コントローラＣｔｒは、工具２１のソリッドモデルが、加工対象でないワークＷのソリッドモデルに干渉するか否かを公知のアルゴリズムを用いて判断してもよい。

【0049】

（４）画像処理部Ｍ１は、カメラ３０による撮像画像のデータに基づいて、ステージ１３に対するワークＷの姿勢を取得してもよい。コントローラＣｔｒは、画像処理部Ｍ１が取得した姿勢に基づいて、ワークＷがステージ１３に対して傾いているか否かを判断してもよい。この場合、適切な姿勢のワークＷに対してより適切な加工を行うことが可能となる。コントローラＣｔｒは、姿勢の傾きを検知した場合に、例えばディスプレイ５０を通じてワークＷの姿勢が適切でない可能性があることを報知してもよい。

【0050】

（５）加工装置１による加工の対象となり得るワークＷ（サンプルワーク）の外形データをメモリＣｔｒ３又はストレージＣｔｒ４が予め記憶していてもよい。コントローラＣｔｒは、画像処理部Ｍ１によって取得されたワークＷの形状が、メモリＣｔｒ３又はストレージＣｔｒ４に記憶されている外形データに適合するか否かを判断してもよい。この場合、サンプルワークと異なる外形のワークＷを識別することができる。そのため、加工対象のワークＷ以外の異物がステージ上に存在している場合、当該異物を除去することが可能となる。

【0051】

（６）例えば、ディスプレイ５０がタッチパネル式であり、作業者がディスプレイ５０をタッチすることで、ディスプレイ５０に表示されているワークＷの位置、形状等を指定するようにしてもよい。例えば、画像処理部Ｍ１においてワークＷの位置、形状等が取得できなかった場合に、図７において破線の四角形Ｒで示されるように、ワークＷに対応する範囲を作業者がタッチ操作により指定してもよい（範囲指定操作）。コントローラＣｔｒは、指定された範囲の外形がワークＷの外形であると見做すと共に、指定された範囲にワークＷが位置していると見做して、実行コード生成部Ｍ２による実行コードの生成を行ってもよい。この場合、作業者の範囲指定操作により、ワークＷのおおよその位置が得られる。そのため、撮像画像に基づく加工データの取得が困難な状況においても、ワークＷの加工を効率的に行うことが可能となる。

【0052】

（７）ステージ１３が往復移動する間に、ワークＷが工具２１に接触してワークＷの加工が行われてもよいし、ステージ１３が往復移動するうちの片道分のみワークＷが工具２１に接触してワークＷの加工が行われてもよい。

【0053】

（８）ワークＷの形状は、特に限定されない。すなわち、ワークＷの形状は、直方体形状、円柱状、多角柱状、環状、筒状、歯車状などであってもよい。加工装置１は、ワークＷの形状及び加工目的に応じて、工具２１（砥石）により、円筒研削、内面研削、心なし研削、ねじ研削、歯車研削、ならい研削、及び切断を行ってもよい。

【0054】

（９）加工装置１は、工具２１をワークＷに接触してワークＷを加工する加工装置であれば、どのような加工を行う装置であってもよい。例えば、加工装置１は、研削装置であってもよいし、切削装置であってもよいし、研磨装置であってもよい。加工装置１が切削装置である場合、工具２１は切削工具（例えば、バイト、フライス工具など）であってもよい。加工装置１が研磨装置である場合、工具２１はワークＷに対して定圧で押し付けられる遊離砥粒又は固定砥粒であってもよい。

【0055】

［他の例］
例１．本開示の一つの例に係る加工装置（１）は、ワーク（Ｗ）を載置可能に構成されたステージ（１３）と、ステージ（１３）に対して相対移動可能に構成された工具（２１）と、ステージ（１３）上に載置されているワーク（Ｗ）を撮像可能に構成された撮像装置（３０）と、制御部（Ｃｔｒ）とを備える。制御部（Ｃｔｒ）は、ステージ（１３）に載置されているワーク（Ｗ）を撮像装置（３０）によって撮像し、撮像画像を取得する処理と、加工データを取得する処理と、加工データに基づいて、ステージ（１３）及び工具（２１）の少なくとも一方を動作させる実行コードを自動的に生成する処理と、実行コードに基づいて、ステージ（１３）及び工具（２１）の少なくとも一方を動作させる処理とを実行する。加工データを取得する処理は、撮像画像に基づいて、ステージ（１３）に対するワーク（Ｗ）の位置を加工データとして取得することを含む。この場合、撮像画像から得られた加工データに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させる実行コードが自動的に生成される。また、異なる種類のワークを加工する場合でも、それぞれの種類に対応した実行コードが自動的に生成される。そのため、作業者の経験や勘に頼ることなく、自動生成された実行コードによりワークを素早く加工できる。したがって、熟練技術者でなくても、ワークの加工を効率的に行うことが可能となる。

【0056】

例２．例１の装置（１）は、ステージ（１３）上に載置されているワーク（Ｗ）及び非加工対象物の高さを測定するように構成された測定機（４０）をさらに備え、撮像画像を取得する処理は、ステージ（１３）に載置されているワーク（Ｗ）及び非加工対象物を撮像装置（３０）によって撮像し、撮像画像を取得することを含み、加工データは、ステージ（１３）に対するワーク（Ｗ）及び非加工対象物の位置と、ワーク（Ｗ）及び非加工対象物の高さとを含み、制御部（Ｃｔｒ）は、実行コードに基づいてステージ（１３）及び工具（２１）の少なくとも一方が動作した場合に、ステージ（１３）上の非加工対象物に対して工具（２１）が干渉するか否かを加工データに基づいて判断する処理をさらに実行してもよい。この場合、ステージに加工対象のワークの他に非加工対象物（例えば、既に加工済みの他のワーク、加工予定の他のワークなど）が存在していても、工具が非加工対象物に接触することが避けられる。そのため、非加工対象物の予期しない加工を抑制することが可能となる。

【0057】

例３．例１又は例２の装置（１）において、ワーク（Ｗ）の表面には、当該ワーク（Ｗ）の加工のために用いられる加工指示表示（Ｃ）が設けられており、加工データを取得する処理は、撮像画像に含まれる加工指示表示（Ｃ）に基づいて、ワーク（Ｗ）に対する加工条件を加工データとして取得することを含んでいてもよい。この場合、ワークの表面に加工指示表示（例えば、文字、数字、記号、又はこれらの情報を保持する識別コードなど）を予め設けておくことで、作業者が加工条件を加工装置に入力する必要がなくなる。そのため、ワークの加工をより効率的に行うことが可能となる。

【0058】

例４．例１〜例３のいずれかの装置（１）において、制御部（Ｃｔｒ）は、撮像画像に基づいてワーク（Ｗ）の姿勢を取得し、当該姿勢がステージ（１３）に対して傾いているか否かを判断する処理をさらに実行してもよい。この場合、適切な姿勢のワークＷに対してより適切な加工を行うことが可能となる。

【0059】

例５．例１〜例４のいずれかの装置（１）は、サンプルワークの外形データが予め記憶された記憶部（Ｃｔｒ３，Ｃｔｒ４）をさらに備え、制御部（Ｃｔｒ）は、撮像画像に基づいてワーク（Ｗ）の外形を取得し、当該外形が外形データに適合しているか否かを判断する処理をさらに実行してもよい。この場合、サンプルワークと異なる外形のワークを識別することができる。そのため、加工対象のワーク以外の異物がステージ上に存在している場合、当該異物を除去することが可能となる。

【0060】

例６．例１〜例５のいずれかの装置（１）は、撮像画像を表示するように構成された表示装置（５０）と、表示装置（５０）に表示された撮像画像のうちの所定の範囲を指定する範囲指定操作を作業者から入力可能に構成された入力装置（５０）とをさらに備え、加工データを取得する処理は、範囲指定操作により指定された範囲を、ステージ（１３）に対するワーク（Ｗ）の位置として取得することを含んでいてもよい。この場合、作業者の範囲指定操作により、ワークのおおよその位置が得られる。そのため、撮像画像に基づく加工データの取得が困難な状況においても、ワークの加工を効率的に行うことが可能となる。

【0061】

例７．例１〜例６のいずれかの装置（１）において、ステージ（１３）はマグネットチャックであってもよい。

【0062】

例８．本開示の他の例に係る加工方法は、ステージに載置されているワークを撮像して撮像画像を取得することと、ステージと、ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、加工データは、撮像画像に基づいて、ステージに対するワークの位置を含むことと、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させることとを含む。この場合、例１と同様の効果が得られる。

【0063】

例９．本開示の他の例に係る加工方法は、ステージに載置されているワーク及び非加工対象物を撮像して撮像画像を取得することと、ステージ上に載置されているワーク及び非加工対象物の高さを測定することと、ステージと、ワークを加工するように構成された工具との少なくとも一方を動作させる実行コードを、加工データに基づいて自動的に生成することであって、加工データは、撮像画像に基づいて、ステージに対するワーク及び非加工対象物の位置と、ワーク及び非加工対象物の高さとを含むことと、実行コードに基づいてステージ及び工具の少なくとも一方が動作した場合に、ステージ上の非加工対象物に対して工具が干渉するか否かを加工データに基づいて判断すること、工具が非加工対象物に干渉しないと判断された場合に、実行コードに基づいて、ステージ及び工具の少なくとも一方を動作させることとを含む。この場合、例２と同様の効果が得られる。

【符号の説明】

【0064】

１…加工装置、１０…ベースユニット、１３…ステージ、２０…加工ユニット、２１…工具、３０…カメラ（撮像装置）、４０…レーザ距離計（測定機）、５０…ディスプレイ（表示装置；入力装置）、Ｃ…加工指示表示、Ｃｔｒ…コントローラ（制御部）、Ｃｔｒ２…プロセッサ（制御部）、Ｃｔｒ３…メモリ（記憶部）、Ｃｔｒ４…ストレージ（記憶部）、Ｗ…ワーク。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】