特開 2023-26358 加工装置、制御方法、及び、プログラム

(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】P2023026358

(43)【公開日】2023-02-24

(54)【発明の名称】加工装置、制御方法、及び、プログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/19 20060101AFI20230216BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20230216BHJP

   G05B 19/4067 20060101ALI20230216BHJP

【ＦＩ】

G05B19/19 W

B23Q17/24 B

G05B19/4067

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022125254

(22)【出願日】2022-08-05

(31)【優先権主張番号】P 2021132007

(32)【優先日】2021-08-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】田中 千紘

(72)【発明者】

【氏名】藤生 卓

【テーマコード（参考）】

3C029

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C029AA31

3C029AA40

3C269AB01

3C269BB12

3C269CC02

3C269EF15

3C269JJ19

3C269MN16

3C269MN32

3C269PP02

3C269PP03

3C269PP05

(57)【要約】      （修正有）

【課題】リミットセンサが誤検知した状態となっても、加工までの時間が長くなりにくい加工装置を提供する。
【解決手段】工具を保持して回転する主軸１１と、工具により加工する加工対象物を保持する保持部と、主軸１１と保持部とを所定方向に相対移動させる移動手段と、発光部からの光が受光部へ到達するのが遮られることで移動手段の位置の異常を検知するリミットセンサ４０２、４０３と、工具交換が行われた後から、リミットセンサ４０２、４０３による異常が検知されるまでの間の状態の情報を記憶する記憶手段と、主軸１１による加工を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、リミットセンサ４０２、４０３による異常が検知された場合に、一時的に加工を停止し、記憶手段に記憶された情報に応じて、加工を再開することを特徴とする。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

工具を保持して回転する主軸と、
前記工具により加工する加工対象物を保持する保持部と、
前記主軸と前記保持部とを所定方向に相対移動させる移動手段と、
発光部からの光が受光部へ到達するのが遮られることで前記移動手段の位置の異常を検知するリミットセンサと、
工具交換が行われた後から、前記リミットセンサによる前記異常が検知されるまでの間の状態の情報を記憶する記憶手段と、
前記工具による加工を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記リミットセンサによる前記異常が検知された場合に、一時的に加工を停止し、前記記憶手段に記憶された情報に応じて、加工を再開することを特徴とする加工装置。

【請求項2】

前記移動手段は、前記主軸をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構であり、
前記リミットセンサは、前記Ｚ軸移動機構の前記異常を検知することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。

【請求項3】

前記保持部が内部に収容され、前記工具により加工対象物に加工が行われる加工空間を形成する収容部を有し、
前記収容部の上面側には、開口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の加工装置。

【請求項4】

前記リミットセンサの前記異常が検知された場合に、加工を再開した回数をカウントし、
予め定められた回数のみ加工を再開することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。

【請求項5】

前記記憶手段に記憶された情報により、前記工具交換が行われた直後の状態から加工を再開することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載の加工装置の前記制御手段としてコンピュータを機能させるプログラム。

【請求項7】

工具を保持して回転する主軸と、
前記工具により加工する加工対象物を保持する保持部と、
前記主軸と前記保持部とを所定方向に相対移動させる移動手段と、
発光部からの光が受光部へ到達するのが遮られることで前記移動手段の位置の異常を検知するリミットセンサと、
工具交換が行われた後から、前記リミットセンサによる前記異常が検知されるまでの間の状態の情報を記憶する記憶手段と、
前記主軸による加工を制御する制御手段と、を備えた加工装置の制御方法であって、
前記リミットセンサによる前記異常を検知して一時的に加工を停止する工程と、
前記記憶手段に記憶された情報に応じて、加工を再開する工程と、を有することを特徴とする加工装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工具を用いて加工対象物の工作を行う加工装置、制御方法、及び、プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

直動案内機構は、加工装置や組みたて装置などの各軸の駆動機構に用いられる。各駆動軸には、リミットセンサと呼ばれる、限界位置に達した場合に停止させるセンサが取り付けられることが多い。

【0003】

特許文献１には、Ｚ軸テーブルが限界位置に到達したことを検出するリミットセンサが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許公報 特開２０００－３１１０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

リミットセンサに用いられるセンサはコストやサイズを考慮し透過型センサがよく用いられている。
モータによる駆動に伴い移動する部材がセンサに近づきセンサの発光部と受光部の間を遮ることでセンサの状態がアクティブになり、この遮光部材がセンサから離れセンサの発光部と受光部の間を遮らなくなることでセンサの状態が非アクティブになる。

【0006】

このような構成では、モータの駆動位置が移動範囲の端部へ達していない場合でも、透過型センサは光センサのため発光部側あるいは受光部側の検知面に切粉が付着するとセンサの状態が短い時間アクティブになり、モータの駆動位置が移動範囲の端部へ到達したと誤検知し、異常だと判断することがあった。異常終了した場合は、ユーザは同じ加工プログラムを再度登録し、加工プログラムの先頭から再度加工を実施するなど、何らかの処理が必要となり加工完了までの時間が長くなってしまう。

【0007】

本発明は、リミットセンサが誤検知した状態となっても、加工までの時間が長くなりにくい加工装置を提供することができる。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の加工装置は、工具を保持して回転する主軸と、前記工具により加工する加工対象物を保持する保持部と、前記主軸と前記保持部とを所定方向に相対移動させる移動手段と、発光部からの光が受光部へ到達するのが遮られることで前記移動手段の位置の異常を検知するためのリミットセンサと、工具交換が行われた後から、前記リミットセンサによる前記異常が検知されるまでの間の状態の情報を記憶する記憶手段と、前記工具による加工を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記リミットセンサによる前記異常が検知された場合に、一時的に加工を停止し、前記記憶手段に記憶された情報に応じて、加工を再開することを特徴とする。

【0009】

また、上記課題を解決するために、本発明の加工装置の制御方法は、工具を保持して回転する主軸と、前記工具により加工する加工対象物を保持する保持部と、前記主軸と前記保持部とを所定方向に相対移動させる移動手段と、発光部からの光が受光部へ到達するのが遮られることで前記移動手段の位置の異常を検知するためのリミットセンサと、工具交換が行われた後から、前記リミットセンサによる前記異常が検知されるまでの間の状態の情報を記憶する記憶手段と、前記主軸による加工を制御する制御手段と、を備えた加工装置の制御方法であって、前記リミットセンサによる前記異常を検知して一時的に加工を停止する工程と、前記記憶手段に記憶された情報に応じて、加工を再開する工程と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、加工がリミットセンサの誤検知で異常停止した場合でも、より短時間で加工を完了させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る加工装置の外観斜視図。

【図2】実施形態に係る加工装置における内部構成の斜視図。

【図3】実施形態に係る電装ユニットの概略断面図。

【図4】実施形態に係る加工装置における制御ブロック図。

【図5】実施形態に係るＺ軸の斜視図。

【図6】Ｚ軸の駆動機構を機体内に収容した状態の斜視図

【図7】実施形態に係るＺ軸の上昇端リミットに入った場合の、リトライをするか否かについてのフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。

【0013】

＜実施形態＞
本発明の実施形態に係る加工装置ついて、図１～図５を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る加工装置の外観斜視図であり、エアを発生させるエアコンプレッサ２００に、増圧弁９０が取り付けられて、増圧弁９０によって、圧力が上昇したエアによって、チャックをアンクランプ状態にする。増圧弁９０の後段にエア圧検知センサ９１が設けられている。工具のチャックにどの程度の圧力がかかっているか測定するために、エア圧検知センサ９１は、加工装置の内部に設けられてもよい。

【0014】

加工装置１００は、図１に示すように、外装カバー１０１内に加工装置本体を収容している。外装カバー１０１は、開閉ドア１０２を有しており、開閉ドア１０２を開けることで、ワークの交換が可能となっている。

【0015】

加工装置１００は、移動機構支持部材としてのフレーム１と、それぞれフレーム１に支持された第１移動機構１０、第２移動機構２０及び第３移動機構３０と、加工対象物としてのワークＷを支持する支持機構４０と、支持機構４０を回転可能な第１回転機構（回転機構）５０及び第２回転機構（別の回転機構）６０と、工具マガジン７０と、電装ユニット８０とを備える。

【0016】

フレーム１は、内部に空洞を有する架台２上に載置されており、図２に示すように、第１フレーム部３と、第１フレーム部３の端部から直角に折り曲げられた第２フレーム部４とから構成される。本実施形態では、第１フレーム部３は、鉛直方向に沿って配置されており、第２フレーム部４は、水平方向に沿って配置されている。第２フレーム４は、Ｙ軸方向に沿った部分とＺ軸方向に沿った部分を別体として、ネジ等により接続し、梁を設けて構成してもよい。

【0017】

第１移動機構１０は、第２移動機構２０を介してフレーム１の第１フレーム部３の第１の面３ａに支持されており、Ｚ軸方向（鉛直方向、第１方向）に主軸１１を移動可能である。主軸１１には、加工具１２が工具ホルダ（クランプ）を介して着脱自在に取り付けられている。主軸１１は、モータ１３により回転駆動される。第１移動機構１０は、図２に示すように、モータ１４と、Ｚ軸方向に配置された不図示の案内軸とを有し、モータ１４の駆動により主軸１１を案内軸に沿ってＺ軸方向に往復移動（昇降）させる。主軸１１は、Ｚ軸支持部材１６を介して案内軸に沿って移動可能に支持されている。例えば、案内軸はボールねじであり、Ｚ軸支持部材１６はモータ１４の駆動により回転する案内軸（ボールねじ）に沿って移動する部材である。案内軸やＺ軸支持部材１６は、カバー１７により覆われている。

【0018】

第２移動機構２０は、フレーム１の第１フレーム部３の第１の面３ａに支持されており、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（水平方向、第２方向）に第１移動機構１０と共に主軸１１を移動可能である。第２移動機構２０は、モータ２１と、Ｘ軸方向に配置された案内軸（不図示）とを有し、モータ２１の駆動により第１移動機構１０を案内軸に沿ってＸ軸方向に往復移動させる。第２移動機構２０についても、第１移動機構１０と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。

【0019】

第３移動機構３０は、フレーム１の第２フレーム部４の第２の面４ａに支持されており、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向（水平方向、第３方向）に支持機構４０を移動可能である。第３移動機構３０は、モータ（不図示）と、Ｙ軸方向に配置された案内軸（不図示）とを有し、モータの駆動により支持機構４０を案内軸に沿ってＹ軸方向に往復移動させる。第３移動機構３０についても、第１移動機構１０と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。

【0020】

また、第３移動機構３０は、第２回転機構６０を支持する支持板部３１を備えており、支持板部３１が案内軸に沿ってＹ軸方向に往復移動する。図２に示すように、架台２のＹ軸方向の支持機構４０側は開口しており、支持板部３１及び支持板部３１に支持された第２回転機構がＹ軸方向に移動しても架台２と干渉することを防いでいる。そして、第３移動機構３０は、詳しくは後述するように、第２回転機構６０及び第１回転機構５０と共に支持機構４０をＹ軸方向に移動可能である。

【0021】

支持機構４０は、例えば、歯科用補綴物など加工具１２により切削加工される加工対象物としてのワークＷを支持する。このような支持機構４０は、ワークＷを保持する保持部４１と、両端部が第１回転機構５０の回転部５１にそれぞれ連結され、保持部４１を介してワークＷを支持する支持部４２とを有する。保持部４１と支持部４２は別体であり、詳しくは後述するが、保持部４１が支持部４２に対して固定されている。但し、保持部４１と支持部４２とを一体としても良い。

【0022】

第１回転機構５０は、支持機構４０をＺ軸方向に直交する回転軸としてのａ軸を中心として回転可能である。本実施形態では、ａ軸は、Ｘ軸方向と平行としている。このような第１回転機構５０は、回転部５１を回転自在に支持する支持フレーム５３と、回転部５１を回転駆動するモータとを有する。支持フレーム５３は、支持機構４０の周囲を囲むように略コの字型に形成され、モータ及び回転部５１を支持する第１支持部５３ａと、回転部５１に対向して設けられる不図示の回転部を支持する第２支持部５３ｂと、第１支持部５３ａと第２支持部５３ｂとを連結する連結部５３ｃとから構成される。

【0023】

第１支持部５３ａに支持された回転部５１と、第２支持部５３ｂに支持された回転部は、ａ軸方向に互いに対向するように、且つ、ａ軸を回転軸として回転可能に配置されている。そして、支持機構４０のａ軸方向両端部が、それぞれ回転部に支持されている。これにより、第１回転機構５０は、支持機構４０を、ａ軸を中心として回転可能に支持する。

【0024】

第１回転機構５０は、少なくとも１８０°回転可能であり、支持機構４０に支持されたワークＷの表裏を反転可能である。本実施形態では、第１回転機構５０は、支持機構４０をａ軸を中心として３６０°回転させることができる。

【0025】

第２回転機構６０は、支持機構４０をＺ軸方向及びａ軸に直交する別の回転軸としてのｂ軸を中心として回転可能である。本実施形態では、ｂ軸は、Ｙ軸方向と平行としている。このような第２回転機構６０は、第１回転機構５０の支持フレーム５３が取り付けられる回転部と、回転部６１を回転駆動するモータとを有する。回転部６１は、支持フレーム５３の連結部５３ｃが取り付けられ、モータ６２に回転駆動されることにより支持フレーム５３を、ｂ軸を中心として回転可能である。したがって、第２回転機構６０は、第１回転機構５０と共に支持機構４０を、ｂ軸を中心として回転可能に支持する。

【0026】

工具保持部としての工具マガジン７０は、複数の加工具を保持可能であり、第１回転機構５０に隣接して配置され、第２回転機構６０とともに回転しないように支持されている。また、工具マガジン７０は、第３移動機構３０により支持機構４０などと共にＹ軸方向に移動可能である。

【0027】

工具マガジン７０には、それぞれ工具ホルダ１２ａと一体に形成された複数種類の加工具が保持された状態でＹ軸方向に沿って複数列並べて配置されている。そして、主軸１１に取り付ける加工具を交換可能としている。なお、工具ホルダ１２ａは、主軸１１に保持される部分であり、加工具と一体に形成されていても良いし、別体に形成されていても良い。なお、本実施形態では、加工具１２をチャック付の工具ホルダ１２ａに取り付けた上で、主軸１１の工具保持用のチャック部が工具ホルダ１２ａを介して保持する２重チャックの構成となっている。但し、主軸１１に直接、加工具を取り付けても良い。加工具の交換は、作業者が行っても良いし、加工装置１００により自動で行っても良い。

【0028】

加工具の交換を自動で行う場合には、第２移動機構２０及び第３移動機構３０により工具マガジン７０の加工具が入っていない空きスペースを主軸１１の下方に移動させる。そして、第１移動機構１０により主軸１１を下降させ、主軸１１に設けられたチャックなどの着脱装置を動作させることで、主軸１１に取り付けられている加工具１２を外して工具マガジン７０の空きスペースに配置する。次いで、第１移動機構１０により主軸１１を上昇させると共に、第２移動機構２０及び第３移動機構３０により工具マガジン７０の交換したい加工具１２が配置されている位置を主軸１１の下方に移動させる。そして、再度、第１移動機構１０により主軸１１を下降させ、着脱装置を動作させることで、主軸１１に交換したい加工具１２を装着する。なお、加工具１２は、例えば、ドリルやエンドミルである。

【0029】

電装ユニット８０は、フレーム１のＸＹＺ方向の最大辺を含んだ直方体で囲んだ空間の内側に取り付けられている。即ち、電装ユニット８０は、第１フレーム部３の第１の面３ａの反対側で、第２フレーム部４の第２の面４ａの反対側に配置されている。このようにＬ字型に形成されたフレーム１の、各移動機構や回転機構が配置されていない内側に電装ユニット８０を配置することで、スペースを有効に利用でき、装置の小型化を図れる。

【0030】

このような電装ユニット８０は、加工装置１００を制御するもので、図３に示すように、枠体８１に制御基板８３、各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚが支持されている。制御基板８３は、主軸や各軸のモータの駆動を制御する。各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚは、例えば、それぞれ対応するモータのロータリーエンコーダの信号からモータに出力するパルスを演算し、それぞれ対応するモータの回転を適切に制御するものである。制御基板８３の回路において実行されたＮＣコードに対して、サーボアンプである各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚが指示された位置や回転数となるように対応するモータを回転させる。

【0031】

即ち、制御部８４ａは、第１回転機構５０のモータ５４を制御して、支持機構４０をａ軸を中心に回転させる。制御部８４ｂは、第２回転機構６０のモータを制御して、支持機構４０をｂ軸を中心に傾斜させ、支持機構４０の姿勢を決定する。また、制御部８４ｘは、第２移動機構２０のモータ２１を制御して主軸１１をＸ軸方向に移動させ、主軸１１のＸ軸方向の位置を決定する。制御部８４ｙは、第３移動機構３０のモータを制御して支持機構４０をＹ軸方向に移動させ、支持機構４０のＹ軸方向の位置を決定する。制御部８４ｚは、第１移動機構１０のモータ１３を制御して主軸１１をＺ軸方向に移動させ、主軸１１のＺ軸方向の位置を決定する。これにより、主軸１１と支持機構４０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の相対位置が決定される。

【0032】

また、本実施形態の加工装置１００は、コンピュータ制御により自動加工を行うＮＣ加工装置である。具体的には、パーソナルコンピュータなどの外部端末を用いてＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより加工データを作成し、このデータに基づいて数値制御によりワークＷの加工を行う。このために、加工装置１００の制御基板８３には、加工装置１００に指令を行うパーソナルコンピュータなどの外部端末が通信可能に接続される。外部端末がＮＣコードを条件に従って作成し、制御基板８３に送信されるようにしてもよい。なお、加工装置１００自体に、数値制御が可能なＣＰＵやメモリを搭載したコンピュータが設けられていても良い。

【0033】

例えば、加工装置１００により歯科用補綴物の作成を行う場合、３次元計測器で計測した歯科用補綴物のデータをＣＡＤ／ＣＡＭシステムに転送し、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより加工データを作成する。そして、この加工データに基づいて、加工装置１００を制御してワークＷを加工具１２により切削加工することで、歯科用補綴物を作成する。

【0034】

図４に示すように、電装ユニット８０は、演算手段であるＣＰＵ８５、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８６ｉ、各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚ、主軸の制御部８４ｃ、ａ軸の制御部８４ａ、ｂ軸の制御部８４ｂなどを備える。制御基板８３に設けられたＣＰＵ８５は、入力されたデータや信号に基づいてメモリ８６ｍを用いて各種の演算を行い、接続されたサーボアンプとしての制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚ、８４ａ、８４ｂ、８４ｃに回転数や位置の指示を送信する。

【0035】

Ｉ／Ｏ８６ｉは、加工装置本体のエアブロー部８７、集塵装置８８、工具長センサ９６に接続される。エアブロー部８７は上述のように工具へエアを吹き付け、除去した切粉を集塵装置８８で集める。工具長センサ９６は、工具の長さを検知してＣＰＵ８５に信号を送る。

【0036】

各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚは、ＣＰＵ８５からの指令に基づいてＸ、Ｙ、Ｚの各モータを駆動する。各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚには、それぞれエンコーダを設けている。エンコーダは、例えば、各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚの回転軸の回転回数や回転角度、回転方向を検知する。そして、各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚの駆動により各ステージｘ、ｙ、ｚが移動した量（位置）を検知する。

【0037】

制御部８４ｃは、主軸１１を回転させる不図示のモータを制御して、主軸（スピンドル）の回転速度を制御する。また、ａ、ｂ軸の制御部８４ａ、８４ｂは、ＣＰＵ８５からの指令に基づいてａ軸、ｂ軸の各モータを駆動する。

【0038】

このようにＣＰＵ８５により加工装置１００の各部を制御することにより、上述のように保持されたワークＷに所定の加工を施す。

【0039】

後述する各手段や工程は、ＣＰＵ８５がメモリ８６ｍ等の記憶手段にプログラムを展開して実行する。

【0040】

一般的に、加工装置では加工の結果ごとに紐づけられた数値をテーブルとして持っており、この数値をエラーコードと呼ぶ。エラーコードの数値と状態が紐付けられており、エラーコードを取得することで、どのような状態で加工が終了したかわかる。

【0041】

表１にエラーコードと状態の紐付け一覧をしめす。

【表1】

【0042】

エラーコードが００００の場合は、加工が正常に完了した状態となる。

【0043】

エラーコードが１０００の場合は、ＮＣファイルに記述されたＮＣコードが誤記などにより文法不良となり、解読不可能だった状態となる。

【0044】

エラーコードが２０００の場合は、Ｘ軸のサーボアンプが異常信号を発したことを基板ファームウェアが検知した状態となる。サーボアンプが異常となる場合は複数ある。例えば、指示位置に対し実際の位置が追従せず位置ずれが起こる場合に、位置偏差として異常となる。また、重切削を行い加工負荷が大きい時に、モータへの指示トルクが大きくなり、オーバロード保護として異常となる。

【0045】

エラーコードが２００１の場合は、Ｘ軸の前進端リミットセンサエラーとなる。

【0046】

リミットセンサエラーについて説明する。一般的に、ステージの移動範囲の端に近づくと、オーバラン防止のために、サーボアンプが強制的に移動を停止させる仕組みがある。ステージ端にセンサを設け、センサの信号をサーボアンプへ入力させ、センサが反応した場合はサーボアンプがステージをその場で保持しそれ以上の移動を禁止するものである。このセンサはリミットセンサと呼ばれ、このセンサによるエラー停止はリミットセンサエラーと呼ばれる。

【0047】

エラーコード３０００、３００１、３００２については、Ｙ軸に関するエラーであり、上記Ｘ軸と同様となる。

【0048】

エラーコード４０００、４００１、４００２については、Ｚ軸に関するエラーであり、上記Ｘ軸と同様となる。ただし、Ｚ軸は上下に移動する軸のため、下降端と上昇端の２つの端点についてのリミット異常となる。

【0049】

エラーコード５０００、５００１、５００２についてはＡ軸に関するエラーである。Ａ軸は回転軸であり３６０度以上の回転が可能のため、リミットセンサを設けていない。

【0050】

エラーコード６０００、６００１、６００２についてはＢ軸に関するエラーである。Ｂ軸は±３０度までの回転が可能だが、スペースの都合上リミットセンサを設けていない。

【0051】

図５はＺ軸駆動機構の斜視図である。Ｚ軸駆動機構としての第１移動機構１０について、説明する。本実施形態の第１移動機構１０は、主軸１１と保持装置４１をＺ軸方向（所定方向）に相対移動させる機構であり、本実施形態では、主軸１１をＺ軸方向に往復移動させる。

【0052】

歯科用ミリングマシンのＺ方向の移動を受け持つ第１移動機構１０において、Ｚ軸の上昇側をＺ軸上昇端リミットセンサ４０３と呼び、Ｚ軸の下降側をＺ軸下降端リミットセンサ４０２と呼んでいる。図５に示すように、検知片４０１が通過可能なＺ軸方向両側の位置に、検知片４０１の通過を検知するリミットセンサ４０２、４０３が設けられている。リミットセンサ４０２、４０３は、フォトインタラプタなどの光学センサである。

【0053】

図６はＺ軸の駆動機構を機体内に収容した状態の斜視図である。収容部３００は、加工装置１００（図１参照）の外装カバー１０１内に設けられている。収容部３００には、主軸１１の先端側や保持部４１や工具マガジン７０などが内部に配置され、工具による加工空間を形成する。外装カバー１０１の開閉ドア１０２（図１参照）を開けた場合に、加工空間にアクセス可能な開口部３０１が形成されている。また第１移動機構１０がＸ軸方向に移動可能にするための開口部３０２が上面側に形成されている。主軸１１の移動に伴って移動するロールカーテン３０３が開口部３０２をふさぐように設けられている。開口部３０２から収容部への切粉の流入が起こりやすく、流入を防ぐためにロールカーテン３０３が設置されているが、ロールカーテン３０３と開口部３０２の間から切粉の漏れが発生する場合がある。その場合、機体内部に蔓延した切粉がＺ軸上昇端リミットセンサ４０３やＺ軸下降端リミットセンサ４０２に付着することでセンサの状態がアクティブになり、モータの駆動位置が移動範囲の端部へ到達したと誤検知し、異常だと判断することがある。

【0054】

図７は、Ｚ軸の上昇端リミット（リミットセンサ４０３）がリミット異常を検出した場合に、リトライをするか否かについてのフローチャートである。

【0055】

ステップＳ１では、ＣＰＵ８５は、リトライカウンタに０を代入する。

【0056】

ステップＳ２では、ＣＰＵ８５は、加工動作を実行する。加工動作とは、ＮＣファイルに記述された内容に従い、加工を実施することである。工具交換、工具長測定、主軸に装着された工具の回転、各軸の移動動作が含まれる。この加工動作により、所望の形状を得ることができる。

【0057】

ステップＳ３では、ＣＰＵ８５は、加工動作後に加工の結果を取得する。加工の結果とは、前述のエラーコードとなる。

【0058】

ステップＳ４では、ＣＰＵ８５は、加工の結果が正常かエラーかを判定している。判定方法は、エラーコードの数値がゼロ（正常）か否かというものとなる。正常の場合は、終了となる。エラーの場合はＳ５へ進む。

【0059】

ステップＳ５では、ＣＰＵ８５は、エラーコードがＺ軸上昇端リミット異常かを判定している。判定方法は、エラーコードの数値が４００２か否かというものとなる。Ｚ軸上昇端リミット異常の場合は、Ｓ６へ進む。そうでない場合は、Ｓ１０へ進む。

【0060】

ステップＳ１０では、ＣＰＵ８５は、エラー処理を実施する。例えば、エラーコードの表示や、インジケータなど表示灯への色設定となる。このときエラーが発生しているので加工動作は、一時的に停止している。

【0061】

ステップＳ６では、ＣＰＵ８５は、リトライカウンタが１未満か否かを判定している。１未満の場合はＳ７へ進み、１以上の場合はＳ１０へ進む。

【0062】

ステップＳ７では、ＣＰＵ８５は、リトライカウンタに１を加算してカウントする。リトライカウンタは加工開始時にＳ１で初期化されており、Ｚ軸上昇端リミット異常が発生するとＳ７にて加算される。

【0063】

ステップＳ８では、ＣＰＵ８５は、エラーをリセットする。エラーのリセットは、加工を再開するために必要となる。エラーのリセットとは、制御的状態をエラー状態から正常状態へ戻し、各軸が動作可能な状態にすることである。

【0064】

ステップＳ９では、ＣＰＵ８５は、メモリ８６ｍに記憶された後述する各種変数を基に、加工を再開するために、工具交換直後の状態を復元している。工具交換直後の状態を復元する理由は、その状態ならば実際には工具の刃先は被削材に切り込んでおらず、上空に退避しており、再開するポイントとして適切だからである。状態を復元するためには、工具交換を実施するたびに、加工動作に使っている各種変数の保存が必要となる。各種変数とは、例えば、ＮＣファイルの実行ポイント変数、それまでに実行したＮＣコードの状態を管理する変数、各軸の座標位置などがある。これらの情報を基に工具交換が行われてからリミットエラーがでる前の状態を復元する。

【0065】

上述した実施例では、リミットセンサ４０３による異常をエラーコードにより判定したが、センサの出力をそのまま利用しても、他の方法を用いてもよい。Ｚ軸上昇端リミットにおけるリトライ処理を説明したが、他の各軸についてエラーが発生した場合にもリトライ処理を行ってもよい。またリトライカウンタの予め定められた値として１としたが、複数回行ってもよく、予め定められた回数のみ加工のリトライ処理を行うことで、検知片がリミットセンサの受光部を遮光したことによるリミットエラーでリトライ処理が繰り返されないようにしている。

【符号の説明】

【0066】

１１ 主軸
１２ 加工具
４０ 支持機構
７０ 工具マガジン
８５ ＣＰＵ
８６ｍ メモリ
８７ エアブロー部
９６ 工具長センサ
１００ 加工装置
３００ 収容部
４０２ ４０３ リミットセンサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】