特開 2023-151125 自動キサゲ加工装置及び自動キサゲ加工方法

(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】P2023151125

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】自動キサゲ加工装置及び自動キサゲ加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23D 79/02 20060101AFI20231005BHJP

   B25J 13/08 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

B23D79/02

B25J13/08 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060569

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雅浩

(72)【発明者】

【氏名】町田 港

(72)【発明者】

【氏名】三ツ橋 正

【テーマコード（参考）】

3C050

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C050FC09

3C707AS12

3C707BS12

3C707KS07

3C707KS33

3C707KS36

3C707KT03

3C707KX06

3C707LU08

(57)【要約】

【課題】被加工物の加工対象面に対して自動でキサゲ加工を行う自動キサゲ加工に関し、切削痕を滑らかに仕上げる技術を提供する。
【解決手段】自動キサゲ加工装置は、切削刃を有するスクレーパを保持して動作させるキサゲ加工用ロボットと、加工指示データに従い、加工対象面に切削刃の刃先を押し付けた状態で加工パスに沿って切削刃がストロークするようにキサゲ加工用ロボットを制御するキサゲ加工制御を実行する制御装置と、を備え、制御装置は、キサゲ加工制御時に、刃先を加工パス方向に対して傾斜させた状態で切削刃をストロークさせる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物の加工対象面に対して自動でキサゲ加工を行う自動キサゲ加工装置であって、
切削刃を有するスクレーパを保持して動作させるキサゲ加工用ロボットと、
加工指示データに従い、前記加工対象面に前記切削刃の刃先を押し付けた状態で加工パスに沿って前記切削刃がストロークするように前記キサゲ加工用ロボットを制御するキサゲ加工制御を実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、キサゲ加工制御時に、前記刃先を加工パス方向に対して傾斜させた状態で前記切削刃をストロークさせる、
自動キサゲ加工装置。

【請求項2】

前記制御装置は、刃先傾斜ストローク制御時に、前記刃先における所定の基準点が前記加工パス上を通過するように、且つ、前記刃先における前記基準点での法線方向と前記加工パス方向がなす刃先傾斜角度が鋭角となるように、前記切削刃をストロークさせる、
請求項１に記載の自動キサゲ加工装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記加工対象面の凸部を複数の加工領域層に区分して段階的に切削する平面出し加工処理を行う際、任意の一の加工領域層と他の少なくとも何れかの加工領域層とにおいて、切削時における前記刃先傾斜角度を異なる角度に設定する、
請求項２に記載の自動キサゲ加工装置。

【請求項4】

前記制御装置は、一の加工領域層と、当該一の加工領域層の直下に位置する加工領域層同士で、切削時における前記刃先傾斜角度を異なる角度に設定する、請求項３に記載の自動キサゲ加工装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記加工パス方向を始線として、少なくとも一の加工領域層の切削時における前記刃先傾斜角度を正の角度に設定し、且つ、他の少なくとも何れかの加工領域層の切削時における前記刃先傾斜角度を負の角度に設定する、
請求項３又は４に記載の自動キサゲ加工装置。

【請求項6】

前記制御装置は、一の加工領域層と当該一の加工領域層の直下に位置する加工領域層の一方の切削時における前記刃先傾斜角度を正の角度に設定し、他方の切削時における前記刃先傾斜角度を負の角度に設定する、
請求項５に記載の自動キサゲ加工装置。

【請求項7】

自動キサゲ加工装置の制御装置が、切削刃を有するスクレーパを保持して動作させるキサゲ加工用ロボットを制御する際に実行する自動キサゲ加工方法であって、
前記制御装置は、加工指示データに従い、被加工物の加工対象面に前記切削刃の刃先を押し付けた状態で加工パスに沿って前記切削刃がストロークするように前記キサゲ加工用ロボットを制御するキサゲ加工制御を実行する際、前記刃先を加工パス方向に対して傾斜させた状態で前記切削刃をストロークさせる、
自動キサゲ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、キサゲ加工を自動で行うための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

移動部を有した工作機械等の摺動面には、その平面度を高めて摺動摩擦係数を低減するために、キサゲ加工（「スクレーピング加工」ともいう）が行われる。キサゲ加工は、金属加工の一種であり、従来、被加工物（ワーク）の加工対象面（被加工面）に光明丹（鉛丹）や顔料を塗り、先端が幅広でノミ状（ヘラ状）のキサゲ工具（スクレーパ）を作業者が使って、色の違いを見ながら手作業で凸部を削り除去する作業を行っていた。

【0003】

キサゲ加工の本来の目的は、摺動面を高精度な平面に仕上げることにあるが、このキサゲ加工によって摺動面に形成されたミクロン単位の微小な凹みは、摺動時に潤滑油の油溜まりの作用をするため、摺動面の潤滑性が向上し、摺動時のリンギングを防止する効果がある。しかしながら、作業者の手作業によるキサゲ加工は、熟練が要求される作業であり、また、大変な重労働でもあった。

【0004】

これに関連して、切削刃を有するスクレーパを保持する加工用ロボットを自動制御することによって被加工物の加工対象面に対してキサゲ加工を行う自動キサゲ加工装置が提案されている（例えば、特許文献１～４等を参照）。この種の自動キサゲ加工装置は、通常、被加工物の加工対象面に切削刃を押し付けた状態で加工パスに沿ってスクレーパ（切削刃）をストロークさせることによって加工対象面のキサゲ加工を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－２４０８０９号公報

【特許文献2】特許第６２９４２４８号公報

【特許文献3】特開平０５－１２３９２１号公報

【特許文献4】特開平１０－５８２８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来の自動キサゲ加工装置において、切削刃の刃先を加工パスの方向に対して直交させた状態で切削刃をストロークさせた場合、ストローク時に刃先が加工対象面から受ける抵抗が大きくなり、これに起因してストローク過程で刃先が加工対象面に引っ掛かる場合がある。その結果、円滑なストロークが阻害され、これに起因して切削痕（キサゲ加工痕）の表面が粗くなる虞があった。

【0007】

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであって、被加工物の加工対象面に対して自動でキサゲ加工を行う自動キサゲ加工に関し、切削痕を滑らかに仕上げる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（態様１）
上記課題を解決するため、本発明の態様１に係る自動キサゲ加工装置は、被加工物の加工対象面に対して自動でキサゲ加工を行う自動キサゲ加工装置であって、切削刃を有するスクレーパを保持して動作させるキサゲ加工用ロボットと、加工指示データに従い、前記加工対象面に前記切削刃の刃先を押し付けた状態で加工パスに沿って前記切削刃がストロ
ークするように前記キサゲ加工用ロボットを制御するキサゲ加工制御を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置は、キサゲ加工制御時に、前記刃先を加工パス方向に対して傾斜させた状態で前記切削刃をストロークさせる。

【0009】

（態様２）
上記態様１において、前記制御装置は、刃先傾斜ストローク制御時に、前記刃先における所定の基準点が前記加工パス上を通過するように、且つ、前記刃先における前記基準点での法線方向と前記加工パス方向がなす刃先傾斜角度が鋭角となるように、前記切削刃をストロークさせてもよい。

【0010】

（態様３）
上記態様２において、前記制御装置は、前記加工対象面の凸部を複数の加工領域層に区分して段階的に切削する平面出し加工処理を行う際、任意の一の加工領域層と他の少なくとも何れかの加工領域層とにおいて、切削時における前記刃先傾斜角度を異なる角度に設定してもよい。

【0011】

（態様４）
上記態様３において、前記制御装置は、一の加工領域層と、当該一の加工領域層の直下に位置する加工領域層同士で、切削時における前記刃先傾斜角度を異なる角度に設定してもよい。

【0012】

（態様５）
上記態様３又は４において、前記制御装置は、前記加工パス方向を始線として、少なくとも一の加工領域層の切削時における前記刃先傾斜角度を正の角度に設定し、且つ、他の少なくとも何れかの加工領域層の切削時における前記刃先傾斜角度を負の角度に設定してもよい。

【0013】

（態様６）
上記態様５において、前記制御装置は、一の加工領域層と当該一の加工領域層の直下に位置する加工領域層の一方の切削時における前記刃先傾斜角度を正の角度に設定し、他方の切削時における前記刃先傾斜角度を負の角度に設定してもよい。

【0014】

（態様７）
また、本発明の態様７に係る自動キサゲ加工方法は、自動キサゲ加工装置の制御装置が、切削刃を有するスクレーパを保持して動作させるキサゲ加工用ロボットを制御する際に実行する自動キサゲ加工方法であって、前記制御装置は、加工指示データに従い、被加工物の加工対象面に前記切削刃の刃先を押し付けた状態で加工パスに沿って前記切削刃がストロークするように前記キサゲ加工用ロボットを制御するキサゲ加工制御を実行する際、前記刃先を加工パス方向に対して傾斜させた状態で前記切削刃をストロークさせる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、被加工物の加工対象面に対して自動でキサゲ加工を行う自動キサゲ加工に関し、切削痕を滑らかに仕上げる技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、実施形態１に係る自動キサゲ加工装置の概略構成を示す図である。

【図2】図２は、ロボットハンドに保持されたスクレーパユニットを示す図である。

【図3】図３は、スクレーパの切削刃によってワークの加工対象面を切削している状況を側方から眺めた図である。

【図4】図４は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、制御装置の機能構成の一例を概略的に示すブロック図である。

【図6】図６は、刃先傾斜ストロークを説明する図である。

【図7】図７は、刃先傾斜ストロークを説明する図である。

【図8】図８は、刃先傾斜ストローク時における刃先の軌跡を説明する図である。

【図9】図９は、加工対象面の表面高さ情報を説明する図である。

【図10】図１０は、加工対象面における凸部における複数の加工領域層を説明する図である。

【図11】図１１は、加工領域層分布情報を説明する図である。

【図12】図１２は、切削条件情報テーブルを説明する図である。

【図13】図１３は、制御パラメータ情報を説明する図である。

【図14】図１４は、各加工領域層における対応する刃先傾斜角度の第１の設定例を示す図である。

【図15】図１５は、各加工領域層における対応する刃先傾斜角度の第２の設定例を示す図である。

【図16】図１６は、制御装置のプロセッサによって実行されるフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は、実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0018】

＜実施形態１＞
（加工装置の概略構成）
図１は、実施形態１に係る自動キサゲ加工装置１の概略構成を示す図である。図１に示すように、自動キサゲ加工装置１は、制御装置１００、ロボットアーム２００、三次元形状計測器３００等を備えている。

【0019】

自動キサゲ加工装置１は、被対象物であるワーク１０の加工対象面（被加工面）１１に対してキサゲ加工（スクレーピング加工）を自動で行う装置である。ワーク１０は、例えば、工作機械等を構成する金属製の摺動部材であり、その摺動面を加工対象面１１とすることができる。キサゲ加工は金属加工の一種であり、キサゲ工具（切削工具）であるスクレーパを用いて加工対象面１１の凸部を削り取り、加工対象面１１の平面度を高めることによって摺動摩擦係数を低減させる。また、キサゲ加工の本来の目的は、摺動面を高精度な平面に仕上げることにあるが、摺動面の摺動時にリンギング（Wringing）現象が発生することを防止すべく、キサゲの仕上加工においては摺動面にミクロン単位の微小な多数の窪みを潤滑油の油溜まりとして形成し、摺動面の潤滑性を向上させるようにしている。

【0020】

ロボットアーム２００は、例えば、６軸の多関節ロボットアームであり、制御装置１００によって制御される。ロボットアーム２００は、その先端側にロボットハンド２１０を有し、このロボットハンド２１０にスクレーパユニット２０やハンドチャック３０を着脱自在に保持（把持）することが可能である。すなわち、ロボットアーム２００は、ロボットハンド２１０にスクレーパユニット２０及びハンドチャック３０を選択的に付け替えることができる。そして、ロボットアーム２００は、各関節（例えば、第１軸～第６軸）をサーボモータ等によって駆動することで、ロボットハンド２１０をＸＹＺ三次元直交座標系の任意の位置へと移動させることができる。

【0021】

図２は、ロボットハンド２１０に保持されたスクレーパユニット２０を示す図である。スクレーパユニット２０は、ロボットハンド２１０に着脱自在なホルダ部２１と、当該ホ
ルダ部２１と一体に設けられたキサゲ工具（切削工具）であるスクレーパ２２等を備えるアタッチメントである。スクレーパ２２は、可撓性を有する金属材料により形成された略帯板形状のスクレーパ本体２３と、スクレーパ本体２３の先端側に取り付けられた切削刃２４等を含んで構成されている。切削刃２４は、例えば超硬合金によって形成されており、例えば鋳物で形成されたワーク１０の加工対象面１１を切削することが可能である。図中の符号Ｗは切削刃２４の幅寸法を表す。符号２５は、切削刃２４の刃先である。刃先２５は、切削刃２４の先端面として形成される刃先面２６のうち、加工対象面１１の切削時に当該加工対象面１１に押し当てられる角部である。図２に示す刃先２５は円弧（ラウンド）形状を有しているが、刃先２５の形状については特に限定されない。例えば、刃先２５は直線形状を有していてもよい。勿論、円弧形状を有する刃先２５を用いる場合、その曲率半径（刃先端半径）についても特に限定されない。例えば、ロボットハンド２１０には、切削刃２４（刃先２５）の幅寸法Ｗ、曲率半径（刃先端半径）等のサイズが異なるスクレーパユニット２０を付け替えることができる。

【0022】

ワーク１０の加工対象面１１に対するキサゲ加工は、例えば図１に示す加工用架台Ｃ１にワーク１０を固定し、ロボットハンド２１０にスクレーパユニット２０を保持した状態でロボットアーム２００を制御することによって行われる。加工用架台Ｃ１の表面は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面状に形成されている。そのため、加工用架台Ｃ１上のワーク１０は、Ｘ－Ｙ平面に沿って設置されることとなる。

【0023】

図３は、スクレーパ２２の切削刃２４によってワーク１０の加工対象面１１を切削している状況を側方から眺めた図である。キサゲ加工では、加工対象面１１に切削刃２４の刃先２５を斜めに当てがい、ロボットハンド２１０を－Ｚ方向に駆動して加工対象面１１に対して切削刃２４を押し込み、加工対象面１１に切削刃２４を押し付けた状態からロボットハンド２１０及びこれに取り付けられたスクレーパ２２の先端に設けられた切削刃２４をＸ－Ｙ平面と平行にストローク（以下、その方向（図２中、白抜き矢印）を「ストローク方向」と呼ぶ）させることによって、加工対象面１１をミクロンオーダー或いはサブミクロンオーダーの厚さずつ切削する。また、ロボットアーム２００は、後述するように制御装置１００によって制御される。制御装置１００がロボットアーム２００を制御する際の加工指示データには、切削刃２４の刃先２５をＸ－Ｙ平面に沿ってストロークさせる際の経路を指す加工パスが指定されており、キサゲ加工時において刃先２５の幅方向における基準点が当該加工パス上を通過するように制御される。本実施形態においては、刃先２５における幅方向の中央位置（以下、「幅中央位置」という）２５Ａが上記基準点として設定されており、キサゲ加工時において刃先２５における幅方向中央部が加工パス上を通過するように制御される。

【0024】

なお、図３に示す符号θ１は、加工対象面１１を切削刃２４によって切削する際に当該切削刃２４とＸ－Ｙ平面とがなす角度である（以下、「工具角度」という）。ロボットアーム２００は、例えば、キサゲ加工時における工具角度θ１とロボットハンド２１０の垂直押し込み量（－Ｚ方向への変位量）δｚを制御パラメータとすることで、スクレーパ２２の１ストローク当たりに加工対象面１１を切削する切削深さΔＤＳ、及び切削幅ＷＣを調整することができる。ここで、ロボットハンド２１０の垂直押し込み量δｚは、例えば、三次元形状計測器３００によって計測される加工対象面１１の基準点における高さを基準高さ（ゼロ点）として設定される。加工対象面１１における基準点の位置（ＸＹ座標）は特に限定されない。例えば、加工対象面１１の隅部を基準点に設定し、その表面高さを基準高さとしてもよい。なお、スクレーパ２２のスクレーパ本体２３は上記の通り可撓性を有するため、スクレーパ本体２３が撓った状態で加工対象面１１の切削が行われる。そのため、加工対象面１１の切削深さがミクロンオーダー或いはサブミクロンオーダーの寸法であるのに対して、切削時におけるロボットハンド２１０の垂直押し込み量δｚはミリオーダーの変位量として設定することができる。

【0025】

また、ロボットアーム２００は、スクレーパ２２（スクレーパユニット２０）を保持するロボットハンド２１０をＺ軸周りに回動可能な関節を有しており、スクレーパ２２のＺ軸周りのヨーイング角を自在に変更することができる。

【0026】

次に、ハンドチャック３０について説明する。ハンドチャック３０は、架台間でワーク１０を移動させる際に、当該ワーク１０を把持するためのアタッチメントであり、ロボットハンド２１０に着脱自在となっている。図１に示すレイアウトでは、例えば、加工用架台Ｃ１及び計測用架台Ｃ２間でワーク１０を移動させる際に用いられる。すなわち、ロボットアーム２００は、ロボットハンド２１０に装着したハンドチャック３０によってワーク１０を把持することで、加工用架台Ｃ１及び計測用架台Ｃ２間でワーク１０を自由に移動させることができる。

【0027】

計測用架台Ｃ２は、三次元形状計測器３００を用いてワーク１０における加工対象面１１の三次元形状を計測する際に、ワーク１０を載置するための架台である。計測用架台Ｃ２の表面も、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面状に形成されている。

【0028】

三次元形状計測器３００は、例えば、白色光干渉方式の計測器であり、加工対象面１１の三次元形状データ（凹凸形状データ）を高精度に取得することができる。但し、三次元形状計測器３００は、加工対象面１１の凹凸形状データ（高さデータ）を計測できれば特に限定されず、例えば三次元レーザスキャナ等を用いてもよい。また、三次元形状計測器３００は、加工対象面１１の凹凸形状データを非接触で取得する「非接触式」の計測器であってもよいし、加工対象面１１にプローブ等を接触させることで当該加工対象面１１の凹凸形状データを取得する「接触式」の計測器であってもよい。その他、自動キサゲ加工装置１は、スクレーパユニット２０を載置するための工具載置用架台Ｃ３や、ハンドチャック３０を載置するためのハンドチャック用架台Ｃ４等を備えていてもよい。

【0029】

また、ロボットアーム２００は、更に、力覚センサ２２０を備えている。力覚センサ２２０は、キサゲ加工時に、スクレーパ２２に作用する負荷（抵抗）を検出するセンサである。自動キサゲ加工装置１の制御装置１００は、力覚センサ２２０が出力するキサゲ加工中における負荷の状態を監視（モニタリング）し、必要に応じて、負荷の強弱に基づいたフィードバック制御を行うことができる。

【0030】

上述したロボットアーム２００は本発明に係るキサゲ加工用ロボットの一例であり、キサゲ加工用ロボットはロボットアーム２００に限定されない。本発明に係るキサゲ加工用ロボットは、保持したスクレーパを動作させることによってワーク１０の加工対象面１１に対して自動でキサゲ加工を行うことができる構成であれば特に限定されない。

【0031】

次に、自動キサゲ加工装置１の制御装置１００について説明する。制御装置１００は、加工指示データに従ってロボットアーム２００を制御し、その結果、ワーク１０の加工対象面１１に対して加工指示データに応じたキサゲ加工が行われる。また、制御装置１００は、ロボットアーム２００を制御するするための加工指示データを生成する。すなわち、制御装置１００は、ロボットアーム２００を制御する装置として機能すると共に、ロボットアーム２００を制御する際に用いる加工指示データを生成するための情報処理装置（加工指示データ生成装置）として機能する。但し、ロボットアーム２００を制御するための加工指示データは、制御装置１００とは別の情報処理装置（加工指示データ生成装置）によって生成されてもよい。この場合、当該情報処理装置（加工指示データ生成装置）が生成した加工指示データを制御装置１００が取得し、取得した加工指示データに従って制御装置１００がロボットアーム２００を制御する。なお、情報処理装置（加工指示データ生成装置）から制御装置１００への加工指示データの送信は有線通信または無線通信のいず
れによって行われてもよい。

【0032】

図４は、制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。制御装置１００は、例えば、一般的なコンピュータである。制御装置１００を構成するコンピュータは、通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）１０１、記憶装置１０２、入出力装置１０３、及びプロセッサ１０４を備え、これらが通信バス１０５を介して接続されている。

【0033】

通信Ｉ／Ｆ１０１は、例えばネットワークカードや通信モジュールであってもよく、所定のプロトコルに基づき、他のコンピュータ、機器等と通信を行う。例えば、制御装置１００は、通信Ｉ／Ｆ１０１を介してワーク１０における加工対象面１１の三次元形状情報を三次元形状計測器３００から受信する。

【0034】

記憶装置１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置、及びＨＤＤ（Hard-Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリ等の補助記憶装置（二次記憶装置）を含んでいる。主記憶装置は、プロセッサ１０４が読み出すプログラムや他のコンピュータとの間で送受信する情報を一時的に記憶したり、プロセッサ１０４の作業領域を確保したりする。補助記憶装置は、プロセッサ１０４が実行するプログラムや他のコンピュータとの間で送受信する情報等を記憶する。また、補助記憶装置は、リムーバブルメディア（可搬記録媒体）を含んでいてもよい。リムーバブルメディアは、例えば、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、または、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、若しくはブルーレイディスクのようなディスク記録媒体である。記憶装置１０２（例えば、補助記憶装置）には、オペレーティングシステム（ＯＳ）、各種プログラム、および各種情報テーブル等が格納されている。

【0035】

入出力装置１０３は、例えば、キーボード、マウス等の入力装置、モニタ等の出力装置、タッチパネルのような入出力装置等のユーザインターフェースである。

【0036】

プロセッサ１０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の演算処理装置であり、プログラムを実行することにより本実施形態に係
る各処理を行う。例えば、プロセッサ１０４が、記憶装置１０２の補助記憶装置に記憶されたプログラムを主記憶装置にロードして実行することによって、後述するような加工指示データを生成するための各種の処理が実現される。

【0037】

なお、制御装置１００は、必ずしも単一の物理的構成によって実現される必要はなく、互いに連携する複数台のコンピュータによって構成されてもよい。

【0038】

次に、制御装置１００の機能構成について図５に基づいて説明する。図５は、制御装置１００の機能構成の一例を概略的に示すブロック図である。制御装置１００は、加工指示データ生成部１１０、制御部１１１を機能部として有している。制御装置１００のプロセッサ１０４は、記憶装置１０２の補助記憶装置に記憶されたプログラムを主記憶装置にロードして実行することにより、上述した各機能部を実現する。加工指示データ生成部１１０は、加工指示データを生成する加工指示データ生成処理を実行する。制御部１１１は、加工指示データ生成部１１０が生成した加工指示データを取得し、当該加工指示データに従ってロボットアーム２００を制御することによってワーク１０の加工対象面１１に対して自動でキサゲ加工を行うキサゲ加工制御を実行する。

【0039】

次に、自動キサゲ加工装置１のキサゲ加工制御について説明する。制御装置１００は、キサゲ加工制御時に、切削刃２４における刃先２５を加工パスの方向に対して傾斜させた状態で切削刃２４をストロークさせる刃先傾斜ストロークを行うことを特徴とする。以下、このようなストロークを「刃先傾斜ストローク」という。

【0040】

図６及び図７は、刃先傾斜ストロークを説明する図である。図６には、刃先２５の形状が直線形状を有する切削刃２４を用いる場合の刃先傾斜ストローク状況を示し、図７には、刃先２５の形状が円弧形状を有する切削刃２４を用いる場合の刃先傾斜ストローク状況を示している。

【0041】

符号ＰＴは、ワーク１０の加工対象面１１をキサゲ加工する際の加工パスである。加工パスＰＴは、図３で説明したように加工対象面１１に押し付けた切削刃２４をストロークさせる際に、切削刃２４の基準点（ここでは、上述した幅中央位置２５Ａを基準点として説明する）が辿る経路である。加工パスＰＴにおいて、矢印の始点（図中、丸印）は、加工開始点Ｐｓであり、終点（図中、矢の先端）が加工終了点Ｐｅである。加工パスＰＴにおける加工開始点Ｐｓから加工終了点Ｐｅに向かう矢印の方向が、加工パスＰＴの方向（以下、「加工パス方向Ｄｐ」という）に相当する。なお、図６及び図７は、加工対象面１１（Ｘ－Ｙ平面）を上面から眺めた状態を示している。また、図３で説明したストローク方向は、加工パス方向Ｄｐに一致する。

【0042】

本実施形態では、切削刃２４のストローク時に刃先２５の幅中央位置２５Ａが加工パスＰＴ上を通るように制御される。そして、本実施形態で採用する刃先傾斜ストロークでは、切削刃２４における刃先２５を加工パス方向Ｄｐに対して傾斜させた状態で切削刃２４をストロークさせる。

【0043】

本明細書において、切削刃２４の刃先２５が加工パス方向Ｄｐに対して傾斜した状態とは、Ｘ－Ｙ平面において、刃先２５の幅方向（以下、「刃先幅方向」という）Ｄｗが加工パス方向Ｄｐに対して直交していない状態を指す。また、刃先幅方向Ｄｗは、Ｘ－Ｙ平面において、刃先２５における幅中央位置２５Ａを通る接線（以下、「幅中央位置接線」という）Ｌｃと平行な方向と定義できる。従って、Ｘ－Ｙ平面において、刃先２５における幅中央位置接線Ｌｃの方向が加工パス方向Ｄｐと直交していない状態が、刃先２５が加工パス方向Ｄｐに対して傾斜した状態と言える。

【0044】

また、図中の符号Ｌｎは、刃先２５における幅中央位置２５Ａを通る、幅中央位置接線Ｌｃの法線（以下、「幅中央位置法線」という）である。本実施形態では、刃先２５における幅中央位置法線Ｌｎと加工パス方向Ｄｐとがなす角度（以下、「刃先傾斜角度」という）θ２が鋭角に設定されることで、加工パス方向Ｄｐに対して刃先幅方向Ｄｗを傾斜させた状態での刃先傾斜ストロークが実現される。なお、本明細書において、加工パスＰＴ（加工パス方向Ｄｐ）を基準（始線）として半時計周りを正の角度とし、時計周りを負の角度として刃先傾斜角度θ２を説明する（図６及び図７において正負の方向を図示する）。従って、図６及び図７に示す例では、刃先傾斜角度θ２は正の角度として図示されている。また、刃先傾斜角度θ２の正負を考慮すると、刃先傾斜角度θ２が鋭角とは、０°＜θ２＜９０°又は－９０°＜θ２＜０°であることを意味する。

【0045】

以上のように、本実施形態においては、キサゲ加工時に刃先傾斜ストロークがなされるように制御装置１００がロボットアーム２００を制御する。図８は、刃先傾斜ストローク時における刃先２５の軌跡を説明する図である。具体的には、加工開始点Ｐｓから加工終了点Ｐｅまで加工パスＰＴに沿って切削刃２４を刃先傾斜ストロークさせたときの刃先２５の軌跡を示す。上記のように、刃先傾斜ストロークにおいては、刃先２５における幅中央位置法線Ｌｎの方向を加工パス方向Ｄｐに対して傾斜させた状態で、幅中央位置２５Ａが加工パスＰＴ上を通過するように切削刃２４を加工開始点Ｐｓから加工終了点Ｐｅまでストロークさせる。このように、刃先２５を加工パス方向Ｄｐに対して傾斜させた状態で切削刃２４をストロークさせることにより、切削刃２４の刃先幅方向Ｄｗ（幅中央位置接線Ｌｃの方向）を加工パス方向Ｄｐに対して直交させた状態でのストローク（以下、「刃
先直交ストローク」という）に比べて、ストローク時に刃先２５が加工対象面１１から受ける抵抗を低減することができる。これにより、加工パスＰＴに沿ったストローク過程で刃先２５が加工対象面１１に引っ掛かり難くなり、円滑なストロークが実現される。よって、刃先傾斜ストロークによれば、切削刃２４が加工対象面１１を切削することによって得られる切削痕（キサゲ加工痕）の表面が粗くなることを抑制できる。つまり、加工対象面１１の切削痕（キサゲ加工痕）を滑らかに仕上げることができる。

【0046】

なお、刃先直交ストロークでは、ストローク過程で刃先２５が加工対象面１１に引っ掛かることに起因して、加工パス方向Ｄｐと直交する方向に延びる横スジが切削痕（キサゲ加工痕）に形成され易くなる。これに対して、本実施形態における刃先傾斜ストロークによれば、ストローク方向への抵抗を低減することで、切削痕（キサゲ加工痕）に横スジが形成されることを抑制し、安定した良質なキサゲ面を得ることができる。また、加工対象面１１の切削時に刃先２５が受ける抵抗を低減することで、刃先２５の摩耗を刃先直交ストロークに比べて低減することができる。よって、切削刃２４を長持ちさせることが可能となり、切削刃２４（スクレーパ２２）の交換頻度を少なくすることができる。

【0047】

なお、キサゲ加工制御を実行する際に使用する加工指示データは、制御装置１００のプロセッサ１０４が、記憶装置１０２に記憶されたプログラムを実行し、加工指示データ生成部１１０として機能することによって生成される。

【0048】

加工指示データを生成する加工指示データ生成処理において、加工指示データ生成部１１０は、例えば、三次元形状計測器３００の計測データに基づき、加工対象面１１の表面高さ情報を取得することで、加工対象面１１の凸部を取得する。そして、加工指示データ生成部１１０は、取得した加工対象面１１の凸部に基づいて、当該凸部を切削するための加工指示データを生成する。加工指示データには、加工パスＰＴ、工具角度θ１、刃先傾斜角度θ２、ロボットハンド２１０の垂直押し込み量δｚ等を示すデータが格納されていてもよい。加工指示データに含まれる加工パスＰＴを示すデータとしては、加工パスＰＴの加工開始点座標（ＸＹ座標）及び加工終了点座標（ＸＹ座標）を示すデータであってもよいし、これに代えて、加工開始点座標（ＸＹ座標）、加工パス方向、加工パス長さを示すデータであってもよい。

【0049】

上記のように生成された加工指示データは、記憶装置１０２に記憶される。そして、制御装置１００の制御部１１１は、記憶装置１０２から取得した加工指示データに従ってキサゲ加工制御を実行する。キサゲ加工制御では、上記のように刃先傾斜ストロークによって加工対象面１１が切削される。制御部１１１は、加工指示データに含まれる刃先傾斜角度θ２の指示値に応じて、スクレーパ２２のＺ軸周りのヨーイング角を制御する。これにより、キサゲ加工制御時における刃先傾斜角度θ２を容易に所望の角度へと調整できる。

【0050】

なお、典型的な実施形態として、加工対象面１１の凸部の分布に応じて複数の加工点が設定され、加工指示データには加工点毎の加工パスＰＴが含まれている。本実施形態では、全ての加工点について切削刃２４の刃先傾斜ストロークを実施する必要はなく、少なくとも一部の加工点について切削刃２４の刃先傾斜ストロークを実施する態様も本発明の範疇に属するものである。

【0051】

また、自動キサゲ加工装置１は、三次元形状計測器３００の代わりに、加工対象面１１を撮像するカメラを備え、当該カメラの撮像データに基づいて加工対象面１１の凸部を検出するようにしてもよい。この場合、加工指示データ生成部１１０は、カメラから取得した撮像データに適宜の画像処理を実行し、加工対象面１１の凸部の平面位置や高さを取得し、加工指示データを生成することができる。

【0052】

＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。実施形態２における自動キサゲ加工装置の概略構成は、上述した実施形態１と同様である。

【0053】

本実施形態においては、ワーク１０に対するキサゲ加工制御の一例として、加工対象面１１の平面度が所定の目標平面度を満たすように加工対象面１１の凸部を切削する平面出し加工処理を実行し、当該平面出し加工処理の後に、加工対象面１１に油溜まり用の窪みを形成する仕上げ加工処理を実行する例について説明する。このように、ワーク１０の加工対象面１１に対するキサゲ加工を行うに際し、平面出し加工処理と仕上げ加工処理とに分離して行うことによって加工効率を向上させることができる。

【0054】

ここで、制御装置１００が平面出し加工処理を実行する際に使用する加工指示データ（以下、「平面出し用加工指示データ」という）を生成する処理（平面出し用加工指示データ生成処理）について説明する。

【0055】

平面出し加工用指示データの生成に際し、加工指示データ生成部１１０は、三次元形状計測器３００の計測データに基づき、加工対象面１１の表面高さ情報を取得する。図９は、加工対象面１１の表面高さ情報を説明する図である。表面高さ情報は、加工対象面１１の平面方向（Ｘ－Ｙ平面方向）における各座標（各測定点）に対応する高さ（Ｚ座標）を示す情報である。

【0056】

加工指示データ生成部１１０は、加工対象面１１の表面高さ情報に基づいて、加工対象面１１の凸部を取得する。加工対象面１１の凸部は、例えば、加工対象面１１の高さ（Ｚ座標）が最も低い位置を基準として、相対的に隆起した部位である。加工指示データ生成部１１０は、例えば、加工対象面１１の表面高さ情報に基づいて、加工対象面１１の平面出し加工処理前の加工対象面１１の形状をモデル化し、初期形状Ｓ１として取得する。そして、この初期形状Ｓ１と、平面出し加工処理後に形成されるべき加工対象面１１の目標平面（目標形状）Ｓ２との差分形状を、加工対象面１１の凸部Ｓ３（平面出し加工処理で切削すべき対象となる部位）として取得してもよい。加工対象面１１の目標平面Ｓ２は、加工対象面１１の高さ（Ｚ座標）が最も低い位置を通り、且つＸ－Ｙ平面に平行な平面形状として設定してもよい。

【0057】

加工指示データ生成部１１０は、加工対象面１１における凸部Ｓ３を、その高さ方向にＸ－Ｙ平面と平行な加工平面によって区分し、複数の加工領域層ＣＲを設定する。

【0058】

図１０は、加工対象面１１における凸部Ｓ３における複数の加工領域層ＣＲを説明する図である。図１０には、Ｘ＝Ｘ１上（Ｘ１は、Ｘ軸上における座標）における加工対象面１１の凸部Ｓ３の形状を模式的に示している。図１０に示す符号Ｓ０は、加工対象面１１における凸部Ｓ３のうち、当該凸部Ｓ３において高さ（Ｚ座標）が最も高い位置を通り且つＸ－Ｙ平面に平行な仮想平面である。図１０に示す符号ＶＰは、凸部Ｓ３を高さ方向に区分する仮想的な加工平面である。加工平面ＶＰは、仮想平面Ｓ０及び目標平面Ｓ２と平行（すなわち、Ｘ－Ｙ平面に平行）、且つこれら平面Ｓ０，Ｓ２間に間隔をおいて設定される。図１０には、４つの加工平面ＶＰによって凸部Ｓ３を５つの加工領域層ＣＲ１～ＣＲ５に区分した態様を例示している。

【0059】

次に、加工指示データ生成部１１０は、加工対象面１１における各加工領域層ＣＲの平面的な分布を等高線状に示す加工領域層分布情報を生成する。図１１は、加工領域層分布情報を説明する図である。図１０においては、作図上、加工対象面１１の一部のみについて各加工領域層ＣＲの分布を等高線状に示している（拡大図Ａを参照）。図１０の拡大図Ａにおいて実線で示される等高線は、各加工領域層ＣＲ１～ＣＲ５同士の境界位置、及び
、最下層に位置する加工領域層ＣＲ５と目標平面Ｓ２との境界位置を示している。すなわち、拡大図Ａに示される等高線は、各加工平面ＶＰ及び目標平面Ｓ２によって加工対象面１１の凸部Ｓ３を仮想的に切断したときの切り口と一致している。

【0060】

本実施形態に係る平面出し加工処理は、加工対象面１１の凸部Ｓ３を、最上層に位置する加工領域層ＣＲ（図１０に示す例では加工領域層ＣＲ１）から、最下層に位置する加工領域層ＣＲ（図１０に示す例では、加工領域層ＣＲ５）まで、これらの順に加工領域層ＣＲ毎に順次切削する。そのため、加工指示データ生成部１１０は、加工対象面１１の凸部Ｓ３を切削する際に用いる平面出し加工用指示データを、加工領域層ＣＲ毎に生成する。

【0061】

なお、図１０に示す符号ΔＨは、加工対象面１１の凸部Ｓ３を複数の加工領域層ＣＲに区分する際の割り付け高さである。例えば、各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨは、スクレーパ２２の１ストローク当たりの切削深さΔＤＳに対応する寸法に設定される。これにより、平面出し加工処理で凸部Ｓ３を切削する際、スクレーパ２２の１ストローク毎に、加工領域層ＣＲ１つ分に相当する厚さを切削することができる。

【0062】

例えば、加工指示データ生成部１１０は、各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨを、予め定められた固定値（例えば、１μｍ程度）に設定してよい。或いは、凸部Ｓ３の最大高低差（加工対象面１１の高さ（Ｚ座標）が最も低い地点と最も高い地点におけるＺ軸方向の高低差）に応じて、各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨを均等に設定してもよい。但し、各加工領域層ＣＲにおける割り付け高さΔＨを同じ値として設定する必要はなく、各層の割り付け高さΔＨとして異なる値を設定してもよい。例えば、各加工領域層ＣＲにおける割り付け高さΔＨが、凸部Ｓ３の上側（＋Ｚ方向側）から下側（－Ｚ方向側）に向かって段階的に小さくなるように設定してもよい。

【0063】

また、加工指示データ生成部１１０は、ユーザから指定された値を用いて凸部Ｓ３を高さ方向に区分する際の割り付け高さΔＨを設定してもよい。この場合、例えば、キサゲ加工処理の開始前に出力装置１０３を介したユーザによる入力操作を受け付けておき、割り付け高さΔＨを含む入力情報（設定情報）を記憶装置１０２に記憶しておいてもよい。勿論、加工指示データ生成部１１０が、各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨを自動で設定してもよい。

【0064】

また、上記の通り、スクレーパ２２の１ストローク当たりの切削深さΔＤＳは、上述した工具角度θ１と垂直押し込み量δｚとの関係と相関する。そのため、加工指示データ生成部１１０は、図１２に示すような切削条件情報テーブルに基づいて各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨを自動設定してもよい。切削条件情報テーブルは、工具角度θ１、垂直押し込み量δｚ、切削幅ＷＣ、切削深さΔＤＳの関係を示すデータである。切削幅ＷＣ及び切削深さΔＤＳのフィールドには、工具角度θ１と垂直押し込み量δｚの組み合わせに対応する切削幅ＷＣ及び切削深さΔＤＳの値が登録されている。切削条件情報テーブルは、いわゆるデータベースのテーブルであってもよいし、ＣＳＶ（Comma Separated Values）のような所定の形式のファイルであってもよい。このような切削条件情報テーブルは、予め記憶装置１０２に記憶されている。加工指示データ生成部１１０は、切削条件情報テーブルを読み出し、当該切削条件情報テーブルの切削深さΔＤＳのフィールドに登録されている値を抽出し、その値を各加工領域層ＣＲの割り付け高さΔＨとして設定してもよい。

【0065】

次に、加工指示データ生成部１１０は、上述した加工領域層分布情報に基づいて、加工対象面１１を加工領域層ＣＲ毎に切削するための加工指示データを生成する。例えば、加工指示データ生成部１１０は、各加工領域層ＣＲに含まれる加工点毎の加工パスＰＴ、工具角度θ１、刃先傾斜角度θ２、垂直押し込み量δｚ等を示すデータを格納する制御パラ
メータ情報を加工領域層ＣＲ毎に生成する。

【0066】

図１３は、制御パラメータ情報を説明する図である。図１３に示す制御パラメータ情報は、加工点番号、加工パスＰＴ、工具角度θ１、刃先傾斜角度θ２、垂直押し込み量δｚ等といった各制御パラメータに関するデータを含む。加工点番号は、対象となる加工領域層ＣＲに含まれる加工パスの通し番号であり、当該加工領域層ＣＲを切削する際における切削刃２４の総ストローク回数に一致する。加工パスＰＴに関するデータは、加工パスＰＴの加工開始点Ｐｓ及び加工終了点Ｐｅを規定するデータであり、例えば、各加工点における加工開始点座標（ＸＹ座標）、加工パス方向、加工パス長さが規定されていてもよい。勿論、加工パスＰＴに関するデータとして、加工パスＰＴの加工開始点座標（ＸＹ座標）及び加工終了点座標（ＸＹ座標）が規定されていてもよい。加工指示データ生成部１１０は、各加工領域層ＣＲの制御パラメータ情報を含む平面出し用加工指示データを生成し、記憶装置１０２に記憶する。

【0067】

本実施形態に係るキサゲ加工制御においても、加工対象面１１を切削する際に切削刃２４の刃先傾斜ストロークを実施する。例えば、平面出し加工処理に際して、制御装置１００は、任意の一の加工領域層ＣＲと他の少なくとも何れかの加工領域層ＣＲとにおいて、切削時における刃先傾斜角度θ２を異なる角度に設定することができる。その際、制御装置１００は、一の加工領域層ＣＲと、当該一の加工領域層ＣＲの直下に位置する加工領域層ＣＲ同士で、切削時における刃先傾斜角度θ２を異なる角度に設定してもよい。言い換えると、高さ方向に連続する任意の一組の加工領域層同士で、切削時における刃先傾斜角度θ２を異なる角度に設定してもよい。

【0068】

図１４は、各加工領域層ＣＲにおける対応する刃先傾斜角度θ２の第１の設定例を示す図である。図１４に示す刃先傾斜角度θ２の設定例では、加工領域層ＣＲ１、ＣＲ３、ＣＲ５の刃先傾斜角度θ２が＋５°に設定され、加工領域層ＣＲ２、ＣＲ４の刃先傾斜角度θ２が＋２０°に設定されている。これらの刃先傾斜角度θ２については例示であるが、少なくとも一つの加工領域層（例えば、加工領域層ＣＲ１）の刃先傾斜角度θ２が、他の少なくとも何れかの加工領域層（図１４の例では、加工領域層ＣＲ２、ＣＲ４）における刃先傾斜角度θ２と異なる角度に設定されている。

【0069】

このように各加工領域層ＣＲの刃先傾斜角度θ２を設定することで、各加工領域層ＣＲの切削時に刃先傾斜ストロークを行う際に、加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いを異ならしめることができる。これによれば、加工対象面１１の平面領域における同一箇所を複数回に亘って切削する際、全てのストロークにおいて加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いが揃ってしまうことを抑制できる。

【0070】

実施形態１で説明したように、本開示に係る刃先傾斜ストロークによれば、刃先直交ストロークに比べて、刃先２５が加工対象面１１から受ける抵抗を低減することで円滑なストロークが実現される。しかしながら、ロボットハンド２１０によって切削刃２４を加工対象面１１に押し付けるため、切削刃２４を加工対象面１１に押し付ける押付け力は、厳密には刃先幅方向Ｄｗにおいて均一とならない場合がある。つまり、厳密にいえば、刃先幅方向Ｄｗにおいて切削深さのばらつきが多少は生じ得ると考えられる。

【0071】

これに対して、加工対象面１１の平面領域における同一箇所を複数回に亘って切削する場合に、加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いを変更して刃先傾斜ストロークを行うことにより、刃先幅方向Ｄｗにおいて切削深さのばらつきを平準化することができる。これにより、平面出し加工処理において、加工対象面１１の平面度をより一層高める切削加工が可能となる。また、刃先傾斜ストロークにおける刃先２５の傾斜度合いを変更することによって、ストローク中に刃先２５が加工対象面１１から受ける抵抗が最大とな
る刃先幅方向Ｄｗにおける位置が変更されるため、刃先２５が摩耗しにくくなる。

【0072】

また、加工対象面１１の平面領域における同一箇所を複数回に亘って切削する際、全ての刃先傾斜ストロークにおいて加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いが揃ってしまうと、切削痕に刃先幅方向Ｄｗに沿った斜めスジが形成され易くなると考えられるが、加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いを変更することによって上記斜めスジの形成を抑制できるという利点もある。

【0073】

更に、図１４に示す刃先傾斜角度θ２の設定例によれば、一の加工領域層ＣＲと、当該一の加工領域層ＣＲの直下に位置する加工領域層ＣＲ同士で、切削時における刃先傾斜角度θ２を異なる角度に設定される。つまり、高さ方向に連続する任意の一組の加工領域層同士で、切削時における刃先傾斜角度θ２が異なる角度に設定されている。これによれば、加工対象面１１の平面領域における同一箇所を複数回に亘って切削する際、高さ方向に連続する加工領域層ＣＲ同士で、刃先傾斜ストローク時における加工パス方向Ｄｐに対する刃先２５の傾斜度合いを相違させることができる。その結果、平面出し加工処理における加工対象面１１の平面度向上、切削痕における斜めスジの形成抑制、刃先２５の摩耗抑制等の効技術的果をより顕著に得ることができる。

【0074】

勿論、図１４に示す刃先傾斜角度θ２の設定例は例示であり、特定の設定例に限定されない。また、例えば、全ての加工領域層ＣＲにおける刃先傾斜角度θ２を互いに異なる角度に設定してもよい。

【0075】

また、制御装置１００は、加工パス方向Ｄｐを始線（基準）として、少なくとも一の加工領域層の切削時における刃先傾斜角度θ２を正の角度（例えば、加工パス方向Ｄｐを始線として反時計回りの角度を正の角度とする）に設定し、且つ、他の少なくとも何れかの加工領域層の切削時における刃先傾斜角度θ２を負の角度（例えば、加工パス方向Ｄｐを始線として時計回りの角度を負の角度とする）に設定することができる。

【0076】

図１５は、各加工領域層ＣＲにおける対応する刃先傾斜角度θ２の第２の設定例を示す図である。図１５に示す刃先傾斜角度θ２の設定例では、加工領域層ＣＲ１、ＣＲ３、ＣＲ５の刃先傾斜角度θ２が正の角度に設定され、加工領域層ＣＲ２、ＣＲ４の刃先傾斜角度θ２が負の角度に設定されている。

【0077】

これによれば、刃先傾斜角度θ２を正の角度同士で変更する場合（例えば、＋α°と＋β°の組み合わせ）、或いは、負の角度同士で変更する場合（例えば、－α°と－β°の組み合わせ）に比べて、刃先傾斜ストローク中に刃先２５が加工対象面１１から受ける抵抗が最大となる刃先幅方向Ｄｗにおける位置を大きく変更することができる。また、刃先傾斜角度θ２を正の角度に設定する場合には加工パス方向Ｄｐに対して刃先幅方向Ｄｗを正の傾きとすることができ、刃先傾斜角度θ２を負の角度に設定する場合には加工パス方向Ｄｐに対して刃先幅方向Ｄｗを負の傾きとすることができる。そのため、第２の設定例のように刃先傾斜角度θ２を設定することで、平面出し加工処理における加工対象面１１の平面度向上、切削痕における斜めスジの形成抑制、刃先２５の摩耗抑制等の技術的効果をより顕著に得ることができる。

【0078】

特に、第２の設定例においては、一の加工領域層と当該一の加工領域層の直下に位置する加工領域層の一方の切削時における刃先傾斜角度θ２を正の角度に設定し、他方の切削時における刃先傾斜角度θ２を負の角度に設定している。つまり、最上層に位置する加工領域層ＣＲ１から最下層に位置する加工領域層ＣＲ５に至るまで、刃先傾斜角度θ２が正負交互に設定されることになる。このようにすることで、上記技術的効果をより一段と顕著なものとすることが可能となる。なお、図１５に示す例では、加工領域層ＣＲ１、ＣＲ
３、ＣＲ５の刃先傾斜角度θ２が同じ角度に設定されているが、いうまでも無くこれらを相互に異なる正の角度に設定してもよい。同様に、図１５に示す例では、加工領域層ＣＲ２、ＣＲ４の刃先傾斜角度θ２が同じ角度に設定されているが、これらを相互に異なる負の角度に設定してもよい。

【0079】

＜キサゲ加工処理フロー＞
次に、制御装置１００において実行されるキサゲ加工処理フローについて説明する。図１６は、制御装置１００のプロセッサ１０４によって実行されるフローチャートである。キサゲ加工処理フローは、例えば、入出力装置１０３の入力装置を介してユーザからのキサゲ加工開始要求を制御装置１００が受け付けることを契機に開始される。

【0080】

先ずステップＳ１０１において、加工指示データ生成部１１０は、上述した平面出し用加工指示データ生成処理を実行し、平面出し用加工指示データを生成する。加工指示データ生成部１１０が生成した平面出し用加工指示データは、記憶装置１０２に記憶される。

【0081】

次に、ステップＳ１０２において、制御部１１１は、記憶装置１０２から平面出し用加工指示データを取得する。そして、取得した平面出し用加工指示データに従ってロボットアーム２００を制御し、ワーク１０の加工対象面１１に対する平面出し加工処理を実行する。すなわち、加工対象面１１の凸部Ｓ３をスクレーパ２２の切削刃２４によって切削する制御を行う。

【0082】

ステップＳ１０２において、全ての加工領域層ＣＲへの切削が完了すると、平面出し加工処理を終了し、ステップＳ１０３に進む。制御部１１１は、ステップＳ１０３において、平面出し加工処理後における加工対象面１１の表面高さ情報を取得し、平面出し加工処理後における加工対象面１１の平面度が所定の目標平面度を満たしているか否かを判定する。なお、加工対象面１１の表面高さ情報は、三次元形状計測器３００の計測データに基づいて取得される。ここでいう「平面度」とは、例えばJIS B 0621「幾何偏差の定義及び表示」に規定されているように「平面形体の幾何学的に正しい平面（幾何学的平面）からの狂いの大きさ」として定義することができる。そして、平面出し加工処理後の加工対象面１１において、その高さ（Ｚ座標）が最も高い部位（最も突出した部位）と最も低い位置（最も凹んだ位置）のＺ軸方向の高低差が所定の閾値以下である場合に、加工対象面１１の平面度が所定の目標平面度を満たすと判断してもよい。

【0083】

ステップＳ１０３において加工対象面１１の平面度が目標平面度を満たすと判定された場合、ステップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ１０３において加工対象面１１の平面度が目標平面度を満たさないと判定された場合、ステップＳ１０１に戻り、平面出し用加工指示データ生成処理及び平面出し加工処理を再度実行する。つまり、加工対象面１１の平面度が目標平面度を満たすまで、平面出し加工処理が行われる。

【0084】

ステップＳ１０４では、加工指示データ生成部１１０が仕上げ用加工指示データを生成する仕上げ用加工指示データ生成処理を実行する。仕上げ用加工指示データは、制御装置１００が仕上げ加工処理を実行する際に使用する加工指示データである。仕上げ用加工指示データは、例えば、入出力装置１０３の入力装置を介して予めユーザから入力された入力情報に基づいて生成される。入力情報には、例えば、ユーザが指定した当たり面積率や当たり点数が含まれている。ここで、当たり面積率は、ワーク１０の加工対象面１１における、仕上げ加工処理によって形成される当たり面（凸部）の面積の割合として表されてもよい。また、当たり点数は、加工対象面１１における、仕上げ加工処理によって形成される当たり面（凸部）の数として表されてもよい。

【0085】

加工指示データ生成部１１０は、ユーザが入力した入力情報に含まれるパラメータの条
件に合致するように仕上げ用加工指示データを生成する。仕上げ用加工指示データは、スクレーパ２２によって加工対象面１１を切削するときの加工パスＰＴ、工具角度θ１、垂直押し込み量δｚ、刃先傾斜角度θ２等といった各制御パラメータを加工点番号毎に対応付けてリストにしたデータである。加工指示データ生成部１１０が生成した仕上げ用加工指示データは、記憶装置１０２に記憶される。

【0086】

次に、ステップＳ１０５において、制御部１１１は、記憶装置１０２から仕上げ用加工指示データを取得し、取得した仕上げ用加工指示データに従ってロボットアーム２００を制御し、ワーク１０の加工対象面１１に対する仕上げ加工処理を実行する。すなわち、平面出し加工処理後の加工対象面１１をスクレーパ２２によって切削し、油溜まり用の窪みを形成する。加工対象面１１に対する仕上げ加工処理が完了すると、キサゲ加工処理フローが終了する。

【0087】

なお、上述したキサゲ加工処理フローにおいては、平面出し用加工指示データ生成処理、平面出し加工処理、仕上げ用加工指示データ生成処理、及び仕上げ加工処理を一連のフローで実行する例を説明したが、これには限定されない。例えば、平面出し用加工指示データ生成処理や仕上げ用加工指示データ生成処理を、キサゲ加工処理フローに先だって実行しておき、予め記憶装置１０２に記憶させておいてもよい。また、本実施形態においては、上述した仕上げ加工処理においても切削刃２４の刃先傾斜ストロークを実施してもよい。

【0088】

＜その他の実施形態＞
上記の実施形態及び変形例はあくまでも一例であって、本開示はその要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。また、本開示において説明した処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。

【0089】

また、１つの装置が行うものとして説明した処理が、複数の装置によって分担して実行されてもよい。あるいは、異なる装置が行うものとして説明した処理が、１つの装置によって実行されても構わない。コンピュータシステムにおいて、各機能をどのようなハードウェア構成によって実現するかは柔軟に変更可能である。

【0090】

本開示は、上記の実施形態で説明した機能を実装したコンピュータプログラムをコンピュータに供給し、当該コンピュータが有する１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行することによっても実現可能である。このようなコンピュータプログラムは、コンピュータのシステムバスに接続可能な非一時的なコンピュータ可読記憶媒体によってコンピュータに提供されてもよいし、ネットワークを介してコンピュータに提供されてもよい。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤディスク、ブルーレイディスク等）など任意のタイプのディスク、読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気カード、フラッシュメモリ、または光学式カードのような、電子的命令を格納するために適した任意のタイプの媒体を含む。

【符号の説明】

【0091】

１・・・自動キサゲ加工装置
１０・・・ワーク
１１・・・加工対象面
１００・・・制御装置
１０４・・・プロセッサ
１１０・・・加工指示データ生成部
１１１・・・制御部
２００・・・ロボットアーム
３００・・・三次元形状計測器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】