特開 2024-77457 工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法

(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】P2024077457

(43)【公開日】2024-06-07

(54)【発明の名称】工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/404 20060101AFI20240531BHJP

   B23B 13/00 20060101ALI20240531BHJP

   B23Q 1/76 20060101ALI20240531BHJP

【ＦＩ】

G05B19/404 K

B23B13/00 Z

B23Q1/76 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022189570

(22)【出願日】2022-11-28

(71)【出願人】

【識別番号】000107642

【氏名又は名称】スター精密株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107102

【弁理士】

【氏名又は名称】吉延 彰広

(74)【代理人】

【識別番号】100172498

【弁理士】

【氏名又は名称】八木 秀幸

(74)【代理人】

【識別番号】100164242

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 直人

(72)【発明者】

【氏名】厚原 昌太

(72)【発明者】

【氏名】篠宮 克宏

【テーマコード（参考）】

3C045

3C048

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C045FC14

3C045FC36

3C048BB15

3C269AB02

3C269BB03

3C269CC01

3C269EF10

3C269MN16

3C269QA09

(57)【要約】

【課題】加工精度の低下を防止した工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法を提供する。
【解決手段】旋盤システム１は、棒材Ｗを把持する主軸２５と、主軸２５に把持された棒材Ｗを加工する第１工具Ｔ１の刃先位置と棒材Ｗとの相対位置の補正量を決定する補正量決定部２０ｂと、補正量決定部２０ｂが決定した補正量を用いて相対位置を補正して棒材Ｗを加工させる機械制御部２０ａとを備え、補正量決定部２０ｂは、加工の進行とともに変化する要素の変化量に応じて補正量を減少させた量に決定するものである。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒材を把持する主軸と、
前記主軸に把持された前記棒材を加工する加工工具の刃先位置と該棒材との相対位置の補正量を決定する補正量決定部と、
前記補正量決定部が決定した前記補正量を用いて前記相対位置を補正して前記棒材を加工させる機械制御部とを備え、
前記補正量決定部は、加工の進行とともに変化する要素の変化量に応じて前記補正量を減少させた量に決定するものであることを特徴とする工作機械システム。

【請求項2】

前記補正量決定部は、所定処理の後に行われる前記棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該所定処理の後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の工作機械システム。

【請求項3】

前記補正量決定部は、前記棒材の交換の後に行われる該棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該交換の後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の工作機械システム。

【請求項4】

前記棒材に接して振れ止めを行う振止位置と該棒材から離間した退避位置とに移動自在な振止部材を有する振止装置を備え、
前記補正量決定部は、前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させた後に行われる前記棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該振止部材を該退避位置に移動させた後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであることを特徴とする請求項１記載の工作機械システム。

【請求項5】

前記振止装置の動作を制御する給材制御部を備え、
前記補正量決定部は、前記給材制御部から受信した信号に基づいて前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させたか否かを判定するものであることを特徴とする請求項４記載の工作機械システム。

【請求項6】

棒材を把持する主軸と、該主軸に把持された該棒材の先端部分を加工する加工工具の刃先位置と該棒材との相対位置の補正量を決定する補正決定部とを備えた工作機械の制御方法であって、
第１補正量によって前記相対位置を補正して前記棒材を加工する第１加工工程と、
前記第１加工工程よりも後に実行され、前記第１補正量よりも少ない第２補正量によって前記相対位置を補正して前記棒材を加工する第２加工工程とを有することを特徴とする工作機械システムの制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、棒材を把持する主軸を備えた工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、工作機械システムには、主軸や刃物台が設けられた加工装置と、加工装置に長尺状の棒材を供給する給材機とを備えたものがある（例えば特許文献１参照）。加工装置の主軸は、把持解除可能に棒材を把持して回転する。加工装置には第１制御装置が組み込まれている。第１制御装置は、工作機械システムのオペレータなどが作成した加工プログラム（ＮＣプログラム）や加工装置に設けられた操作パネルを用いた入力操作に従って、加工工具が取り付けられた刃物台や主軸などの動作を制御する。第１制御装置が加工プログラムに従って刃物台や主軸の動作を制御することで、棒材の先端部分が所望の形状に加工され、加工された加工済み部分が切り離される。

【0003】

給材機は、加工装置と並んで加工装置よりも棒材の後端側に設置される。給材機は、送り矢と、送り矢を棒材の軸心方向に移動させる送り矢駆動機構と、給材機の動作を制御する第２制御装置とを備えている。送り矢は、先端にフィンガーチャックを備えている。そのフィンガーチャックが棒材の後端部分を掴むことで、送り矢は棒材と連結される。そして、送り矢駆動機構によって送り矢が棒材の先端側に向かって送り出されることで給材機に投入された棒材が加工装置に供給される。また、給材機は、加工によって短くなった棒材である残材を加工装置から引き抜いて排出する。給材機は、残材を排出した後にあらたな棒材を加工装置に送り出す。

【0004】

主軸よりも後端側には、振止装置が取り付けられていることがある。振止装置は、棒材の周面に接することで棒材が回転によって振れてしまうことを防止する振止部材を有している。送り矢のフィンガーチャックは棒材よりも外径が大きく、またフィンガーチャックには切り欠きが形成されていることもある。このため、振止部材がフィンガーチャックに接してしまうと振止部材が破損してしまう虞がある。そこで、振止部材がフィンガーチャックと接することがないように、送り矢が所定の範囲に位置する場合、振止部材は棒材から径方向に離間した退避位置に退避するように制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５－３１３２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

給材機が残材を引き抜いてあらたな棒材を加工装置に送り出す間は、加工装置が動作を休止している。このため、あらたな棒材を加工装置に送り出した後に実行する加工においては、加工を継続していたときとは加工装置の構成部材などの熱変位量が変わってしまい加工工具の刃先位置と棒材との相対位置が一時的にズレて加工精度が低下することがある。また、振止装置の振止部材が退避位置に退避した後に実行される加工においては、棒材の振れが一時的に微増して加工精度が低下してしまうことがある。

【0007】

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、加工精度の低下を防止した工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法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】

上記課題を解決する本発明の工作機械システムは、
棒材を把持する主軸と、
前記主軸に把持された前記棒材を加工する加工工具の刃先位置と該棒材との相対位置の補正量を決定する補正量決定部と、
前記補正量決定部が決定した前記補正量を用いて前記相対位置を補正して前記棒材を加工させる機械制御部とを備え、
前記補正量決定部は、加工の進行とともに変化する要素の変化量に応じて前記補正量を減少させた量に決定するものであることを特徴とする。

【0009】

この工作機械システムによれば、前記相対位置のズレや前記棒材の振れの微増などの一時的な変動の発生からその後の該変動の減少に合わせて、減少させた量に補正量を決定することができるので加工精度の低下が防止される。なお、加工の進行とともに変化する要素の変化量とは、加工時間であってもよく、サイクル数であってもよく、前記加工工具の選択回数であってよく、前記送り矢の前進量であってもよい。

【0010】

ここで、前記加工工具が取り付けられて前記棒材の軸心方向とは直交する直交方向に移動可能な刃物台を備え、前記補正量決定部は、前記刃物台の前記直交方向への移動位置の補正量を決定するものであってもよい。また、前記補正量決定部は、前記主軸の移動位置の補正量を決定するものであってもよい。

【0011】

この工作機械システムにおいて、
前記補正量決定部は、所定処理の後に行われる前記棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該所定処理の後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであってもよい。

【0012】

前記所定処理によって一時的な変動が生じた後に行われる加工において前記補正量決定部が前記補正量を決定してその後の前記変化量に応じて該補正量減少させていくことができるので加工精度の低下が防止される。

【0013】

ここで、前記補正量決定部は、前記所定処理の後の最初の前記棒材の加工において用いる前記補正量を初期補正量に決定し、前記変化量に応じて該補正量を減少させた量に決定するものであってもよい。前記所定処理は、加工精度を一時的に悪化させる処理であってもよい。加えて前記補正量決定部は、前記変化量が所定量を超えた後は実質的に補正量をゼロにするものであってもよい。

【0014】

この工作機械システムにおいて、
前記補正量決定部は、前記棒材の交換の後に行われる該棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該交換の後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであってもよい。

【0015】

前記交換の後の加工における前記相対位置の一時的なズレとその後のズレ量の減少に対応して前記補正量を減少させることができるので、該相対位置の一時的なズレによる加工精度の低下が防止される。

【0016】

この工作機械システムにおいて、
前記棒材に接して振れ止めを行う振止位置と該棒材から離間した退避位置とに移動自在な振止部材を有する振止装置を備え、
前記補正量決定部は、前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させた後に行われる前記棒材の加工における前記補正量を決定するものであり、該振止部材を該退避位置に移動させた後の前記変化量に応じて減少させた量に前記補正量を決定するものであってもよい。

【0017】

前記振止部材を前記退避位置に移動させた後の加工における前記棒材の振れの一時的な増加とその後の振れの減少に対応して前記補正量を減少させることができるので、該棒材の一時的な増加による加工精度の低下が防止される。

【0018】

また、この工作機械システムにおいて、
前記振止装置の動作を制御する給材制御部を備え、
前記補正量決定部は、前記給材制御部から受信した信号に基づいて前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させたか否かを判定するものであってもよい。

【0019】

前記補正量決定部が前記信号に基づいて判定することで、前記振止部材を前記退避位置に移動させたことを正確に判定することができる。

【0020】

ここで、前記棒材を前記主軸に供給する給材機を備え、前記給材制御部は、前記給材機が有するものであってもよく、該給材機の動作を制御するものであってもよい。また、前記給材機は、前記棒材を前記主軸に向かって送り出すものであってもよい。さらに、前記給材制御部は、前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させた際に前記補正量決定部に前記信号を送信するものであってもよい。またさらに、前記信号は、前記振止部材を前記振止位置から前記退避位置に移動させたことを示す情報を含んでいてもよい。

【0021】

上記課題を解決する本発明の工作機械システムの制御方法は、
棒材を把持する主軸と、該主軸に把持された該棒材の先端部分を加工する加工工具の刃先位置と該棒材との相対位置の補正量を決定する補正決定部とを備えた工作機械の制御方法であって、
第１補正量によって前記相対位置を補正して前記棒材を加工する第１加工工程と、
前記第１加工工程よりも後に実行され、前記第１補正量よりも少ない第２補正量によって前記相対位置を補正して前記棒材を加工する第２加工工程とを有することを特徴とする。

【0022】

この工作機械システムの制御方法によれば、前記相対位置のズレや振れ微増などの一時的な変動が発生した後に第１加工工程が実行され、該変動が減少したときに第２加工工程が実行されることで、該変動の減少に応じた補正が行われるので加工精度の低下が防止される。

【0023】

ここで、前記第２加工工程は、前記第１加工工程に続いて実行される工程であってもよい。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、加工精度の低下を防止した工作機械システムおよび工作機械システムの制御方法を提供するこができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態にかかる旋盤システムの正面図である。

【図2】図１に示した旋盤システムの内部構成を簡易的に示す平面図である。

【図3】（ａ）は、振止部材が振止位置にある様子を示す振止装置の左側面図であり、（ｂ）は、振止部材が退避位置にある様子を示す振止装置の左側面図である。

【図4】（ａ）は、図１に示した旋盤システムの主軸に内装管を取り付けた様子を示す断面図であり、（ｂ）は、主軸から内装管を半分引き抜いた様子を示す断面図であり、（ｃ）は、主軸から内装管を全て引き抜いた様子を示す断面図である。

【図5】図１に示した旋盤システムのハードウェア構成を示すブロック図である。

【図6】図１に示した旋盤システムの機能構成を示す機能ブロック図である。

【図7】図１に示した旋盤システムの動作を示すフローチャートである。

【図8】第２実施形態の旋盤システムの動作を示すフローチャートである。

【図9】第３実施形態の旋盤システムの動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本実施形態では、本発明をＮＣ旋盤と給材機とを備えた旋盤システムに適用した例を用いて説明する。

【0027】

図１は、本実施形態にかかる旋盤システムの正面図である。

【0028】

図１に示すように、本実施形態の旋盤システム１は、加工装置であるＮＣ旋盤２と、材料供給装置である給材機４とを備えている。この旋盤システム１が、工作機械システムの一例に相当する。本実施形態のＮＣ旋盤２は、いわゆるスイス型旋盤である。ＮＣ旋盤２は、切削室２２と、主軸室２３と、旋盤操作パネル２４とを備えている。切削室２２は、棒材Ｗ（図２参照）の先端部分を加工する空間が形成された部屋であり、正面側から見てＮＣ旋盤２の右側に配置されている。主軸室２３は、主軸２５（図２参照）が配置された部屋であり、正面側から見てＮＣ旋盤２の左側に配置されている。主軸室２３には、取り外し可能な主軸室カバー２３１が設けられており、この主軸室カバー２３１を取り外すことで主軸２５（図２参照）の後端部分と主軸２５よりも後端側に設けられた空間が露出する。

【0029】

旋盤操作パネル２４は、旋盤操作部２４１と旋盤表示画面２４２とを有している。旋盤操作部２４１は、旋盤システム１のオペレータによる入力操作を受け付ける複数のボタンやキー等からなる。なお、旋盤操作部２４１は、旋盤表示画面２４２と一体化されたタッチパネルであってもよい。旋盤システム１のオペレータは、旋盤操作部２４１や外部コンピューターを用いて作成した加工プログラムを、後述する記憶部２０３（図５参照）に記憶させることができる。また、旋盤システム１のオペレータは、旋盤操作部２４１を用いて加工プログラムの修正を行い、修正した加工プログラムを記憶部２０３に記憶させることもできる。さらに、旋盤システム１のオペレータは、旋盤操作部２４１を用いて旋盤システム１の各構成要素を個別または連携して動作させることもできる。旋盤表示画面２４２は、記憶部２０３に記憶された加工プログラム、旋盤システム１の各種設定値およびエラー内容などの旋盤システム１に関する各種情報を表示するディスプレイである。

【0030】

給材機４は、長尺な棒材Ｗ（図２参照）をＮＣ旋盤２に供給する。給材機４は、ＮＣ旋盤２と並んで設置される。給材機４には、複数の棒材Ｗが格納されている。給材機４は、格納された棒材Ｗのうちの１本をＮＣ旋盤２に向かって送り出す。また、給材機４は、加工によって短くなった棒材Ｗである残材をＮＣ旋盤２から引き抜いて排出する。残材を排出した後、給材機４は、格納された棒材Ｗからあらたに１本をＮＣ旋盤２に向かって送り出す。以下、この残材をＮＣ旋盤２から引き抜いて排出してあらたな棒材ＷをＮＣ旋盤２に送り出す動作を棒材交換と称することがある。給材機４には、給材機４を操作するための入力装置である給材機操作パネル４２が設けられている。

【0031】

図２は、図１に示した旋盤システムの内部構成を簡易的に示す平面図である。

【0032】

図２に示すように、ＮＣ旋盤２は、主軸２５と、ガイドブッシュ２６と、第１刃物台２７と、背面主軸２８と、第２刃物台２９とを備えている。主軸２５、ガイドブッシュ２６、第１刃物台２７、背面主軸２８および第２刃物台２９は、土台である脚の上に配置されている。主軸２５、第１刃物台２７、背面主軸２８および第２刃物台２９は、加工動作が記述された加工プログラムや旋盤操作パネル２４（図１参照）からの入力操作に従って動作する。

【0033】

主軸２５は、Ｚ１軸方向に移動可能である。主軸２５は、主軸台２５Ａ（図４参照）によって主軸台２５ＡとともにＺ１軸方向に移動する。Ｚ１軸方向は、水平方向であり、図２においては左右方向である。このＺ１軸方向は、棒材Ｗの軸心方向と一致している。主軸２５は、その内部を貫通している棒材Ｗを把持解除可能に把持するためのコレットチャック２５１を先端部分に有している。主軸２５は、棒材Ｗを把持して主軸中心線ＣＬを中心として回転可能である。主軸中心線ＣＬの方向はＺ１軸方向と一致している。以下、主軸２５が棒材Ｗの先端側に移動することを前進と称し、主軸２５が棒材Ｗの後端側に移動することを後退と称することがある。図２においては、右方向が前進方向であり、左方向が後退方向である。

【0034】

ガイドブッシュ２６は、土台である脚に固定されている。ガイドブッシュ２６の、主軸２５が配置された側とは反対側の端面は、切削室２２（図１参照）内に露出している。ガイドブッシュ２６は、主軸２５の内部を貫通した棒材Ｗの先端側部分をＺ１軸方向へ摺動自在に支持する。このガイドブッシュ２６の、棒材Ｗを支持している部分は、主軸２５と同期して主軸中心線ＣＬを中心にして回転可能である。ガイドブッシュ２６から切削室２２内に突出した棒材Ｗの先端部分が第１刃物台２７に取り付けられた第１工具Ｔ１によって加工される。この第１工具Ｔ１が、加工工具の一例に相当する。ガイドブッシュ２６により、加工時の棒材Ｗの撓みが抑制されるので、特に細長い棒材ＷをＮＣ旋盤２によって高精度に加工できる。

【0035】

第１刃物台２７は、Ｚ１軸方向と直交しかつ水平方向を向いたＸ１軸方向と、垂直方向を向いたＹ１軸方向に移動可能である。この第１刃物台２７が、刃物台の一例に相当する。図２では、上下方向がＸ１軸方向であり、紙面に直交する方向がＹ１軸方向である。また、図２における上方向がＸ１軸のプラス方向であり、図２における下方向がＸ１軸のマイナス方向である。第１刃物台２７には、切削工具、突切工具などを含む複数種類の第１工具Ｔ１がＹ１軸方向に並んで櫛歯状に取り付けられている。また、第１工具Ｔ１として、エンドミルやドリルなどの回転工具を第１刃物台２７に取り付けることもできる。第１刃物台２７がＹ１軸方向に移動することで、それらの複数種類の第１工具Ｔ１から任意の第１工具Ｔ１が選択される。そして、第１刃物台２７がＸ１軸方向に移動することで、選択されている第１工具Ｔ１が、主軸２５に把持されガイドブッシュ２６に支持された棒材Ｗの先端部分に切り込んで加工したり、棒材Ｗの加工済み部分を切り離したりする。なお、加工済み部分を切り離すための工具が突切工具である。

【0036】

背面主軸２８は、Ｘ２軸方向およびＺ２軸方向に移動可能である。背面主軸２８は、背面主軸台によって背面主軸台とともにＸ２軸方向およびＺ２軸方向に移動するが、背面主軸台は図示省略し説明も省略する。Ｘ２軸方向は上述したＸ１軸方向と同一の方向であり、Ｚ２軸方向は上述したＺ１軸方向と同一の方向である。また、Ｚ２軸方向は、背面主軸２８の軸線方向に相当する。図２には、背面主軸２８が、ガイドブッシュ２６を挟んで主軸２５に対向した位置にある様子が示されている。この位置では背面主軸２８の回転中心である背面主軸中心線は、主軸中心線ＣＬと同一線上に配置されている。背面主軸中心線の方向はＺ２軸方向と一致している。背面主軸２８には、主軸２５を用いた加工が完了した棒材Ｗの加工済み部分が、突切工具によって切り離されて受け渡される。以下、切り離された加工済み部分を切断済み部分と称する。背面主軸２８は、主軸２５から受け渡された切断済み部分を把持解除可能に把持する。また、背面主軸２８は、Ｘ２軸方向およびＺ２軸方向に移動することで把持した切断済み部分を移送する。

【0037】

第２刃物台２９は、Ｙ２軸方向へ移動可能である。なお、第２刃物台２９は、Ｘ２軸方向に移動可能に構成されていてもよい。Ｙ２軸方向は上述したＹ１軸方向と同一の方向である。第２刃物台２９には、切断済み部分を加工するドリルやエンドミル等の第２工具Ｔ２が取り付けられている。なお、第２工具Ｔ２は、Ｙ２軸方向に並んで第２刃物台２９に複数取り付けられている。第２刃物台２９のＹ２軸方向への移動によって、それらの複数の第２工具Ｔ２から任意の第２工具Ｔ２が選択される。そして、背面主軸２８がＸ２軸方向やＺ２軸方向に移動することで、背面主軸２８に把持された切断済み部分の切断端側が加工される。この切断端側の加工が完了した切断済み部分が旋盤システム１によって製造された製品になる。ただし、背面主軸２８を用いた加工を行わない場合もある。その場合、切断済み部分がそのまま製品になる。第２刃物台２９には、製品を受け入れる製品受入口２９１と不図示のシューターとが設けられている。シューターは、第２刃物台２９内に設けられている。背面主軸２８は、製品を製品受入口２９１に挿入した後、把持を解除して背面主軸２８に設けられたシリンダーによって押し出すことでシューターに製品を投下する。投下された製品は、不図示のコンベアによって所定位置まで移送されて旋盤システム１の外部に設けられた製品貯留部に排出される。

【0038】

給材機４は、上述した給材機操作パネル４２（図１参照）の他に、送り矢４４と、送り矢駆動機構４５と、送り矢モータ４６と、先端センサ４７と、原点センサ４８と、振止装置３１とを有している。送り矢４４は、不図示のガイドによってＺ１軸方向に移動自在に案内されている。送り矢４４の先端には、棒材Ｗの後端を把持するフィンガーチャック４４１が設けられている。このフィンガーチャック４４１は、送り矢４４の他の部分に対して回転自在に取り付けられることで、主軸中心線ＣＬを回転中心軸として回転自在になっている。フィンガーチャック４４１が棒材Ｗの後端を把持することで、送り矢４４は棒材Ｗに連結される。すなわち、フィンガーチャック４４１が棒材Ｗを把持している間、送り矢４４は棒材ととともにＺ１軸方向に移動する。

【0039】

送り矢駆動機構４５は、給材機４の先端側と後端側それぞれに設けられた不図示のプーリと、そのプーリに掛け渡された駆動ベルトによって構成されている。駆動ベルトには、連結部４５１が固定されている。この連結部４５１によって駆動ベルトと送り矢４４の後端部分とが連結されている。給材機４の後端側に設けられたプーリは、送り矢モータ４６の出力軸に固定されている。

【0040】

送り矢モータ４６の出力軸が一方向に回転すると、送り矢駆動機構４５と連結部４５１によって送り矢４４はＺ１軸に沿ってＮＣ旋盤２に向かって移動する。反対に、送り矢モータ４６の出力軸が他方向に回転すると、送り矢駆動機構４５と連結部４５１によって送り矢４４はＺ１軸に沿ってＮＣ旋盤２から離間する方向に移動する。給材機４内に格納された複数の棒材Ｗのうち軸心が主軸中心線ＣＬと一致した位置にある棒材Ｗがフィンガーチャック４４１によって把持される。そして、送り矢４４が移動することで、フィンガーチャック４４１に把持された棒材Ｗは、棒材Ｗの軸心方向に移動する。すなわち、送り矢モータ４６の出力軸が一方向に回転すると、棒材Ｗはその先端側に移動し、送り矢モータ４６の出力軸が他方向に回転すると、棒材Ｗはその後端側に移動する。送り矢モータ４６は、送り矢エンコーダ４６１を有している。なお、送り矢エンコーダ４６１は、送り矢モータ４６とは別に設置されていてもよい。送り矢エンコーダ４６１によって、送り矢モータ４６の回転数や回転量が検出される。送り矢エンコーダ４６１の検出結果は、第２制御装置４０（図５参照）に送信される。

【0041】

先端センサ４７は、棒材Ｗの先端を検出する。また、原点センサ４８は、送り矢４４が原点に位置しているか否かを検出する。送り矢４４の原点は、送り矢４４の移動範囲のうち最も後端側に位置している。原点センサ４８は、送り矢４４の後端を検出するセンサである。これらの先端センサ４７と原点センサ４８の検出結果は、それぞれ第２制御装置４０（図５参照）に送信される。第２制御装置４０は、先端センサ４７の検出結果と送り矢エンコーダ４６１の検出結果によって、電源投入後最初に棒材ＷをＮＣ旋盤２に供給する際やあらたに棒材ＷをＮＣ旋盤２に供給する際の棒材Ｗの先端位置がどの位置にあるかを把握する。また、第２制御装置４０は、原点センサ４８の検出結果と送り矢エンコーダ４６１の検出結果によって、送り矢４４の位置を把握する。

【0042】

振止装置３１は、主軸台２５Ａ（図４参照）に取り付けられている。なお、振止装置３１は、ＮＣ旋盤２内に配置されているものの給材機４に属する構成である。振止装置３１は、主軸２５とともにＺ１軸方向に移動する。振止装置３１は、棒材Ｗの周面に接して棒材Ｗの振れ止めを行う振止部材３１１を有している。振止装置３１の構造については後に詳述する。

【0043】

図３（ａ）は、振止部材が振止位置にある様子を示す振止装置の左側面図であり、図３（ｂ）は、振止部材が退避位置にある様子を示す振止装置の左側面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）には棒材Ｗも示されている。

【0044】

図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、振止装置３１は、中心部近傍に棒材Ｗを貫通させるための振止貫通孔３１０ａが形成された振止筐体３１０と、３つの振止部材３１１とを有している。なお、振止部材３１１の数は、２つでもよく、４つ以上であってもよい。振止部材３１１は、主軸中心線ＣＬを中心として１２０度づつ回転した位置に配置されている。振止部材３１１は、棒材Ｗに接して振れ止めを行う図３（ａ）に示す振止位置と、棒材Ｗから離間した図３（ｂ）に示す退避位置とに移動自在に構成されている。振止位置と退避位置の切換えは、振止アクチュエータ３１３（図５参照）によって行われる。振止アクチュエータ３１３は、第２制御装置４０（図５参照）によって制御されている。振止位置では、基本的には図３（ａ）に示すように３つの振止部材３１１が棒材Ｗの周面に接している。ただし、棒材Ｗの振れ状況などによって３つの振止部材３１１うちの１つまたは２つのみが棒材Ｗに接して他の振止部材３１１との間に微小な隙間が生じることもある。退避位置では、３つの振止部材３１１は、それぞれ棒材Ｗの径方向に退避することで棒材Ｗから離間している。

【0045】

図４（ａ）は、図１に示した旋盤システムの主軸に内装管を取り付けた様子を示す断面図であり、図４（ｂ）は、主軸から内装管を半分引き抜いた様子を示す断面図であり、図４（ｃ）は、主軸から内装管を全て引き抜いた様子を示す断面図である。なお、この図４では、断面を示すハッチングは省略している。

【0046】

図４（ａ）に示すように、主軸２５の内部に内装管２５０が取り付けられることがある。内装管２５０は、特に細い径の棒材Ｗ（図２参照）を加工する際に用いられるものである。内装管２５０を取り付けることで、細い径の棒材Ｗを回転させたときの棒材Ｗのバタつきを抑制することができる。主軸２５内に差し込まれた内装管２５０は、先端がコレットチャック２５１の後端から少しだけ離間した位置にあり、後端部分が主軸台２５Ａの後端部分に形成された内装管支持部２５Ａ１によって支持されている。この実施形態の内装管２５０は、前側内装管２５０１と後側内装管２５０２の２つが長手方向に連結されたものである。前側内装管２５０１と後側内装管２５０２は、長手方向の長さがほぼ同一である。前側内装管２５０１の後端部分には雌ネジが形成されている。また、後側内装管２５０２の前端部分には雄ネジが形成されている。前側内装管２５０１と後側内装管２５０２は、それらのネジによって連結されている。

【0047】

内装管２５０を主軸２５から取り外す際には、図１に示した主軸室カバー２３１を外して主軸２５の後端部分と主軸２５よりも後端側に設けられた空間を露出させる。そして、図４（ｂ）に示すように前側内装管２５０１と後側内装管２５０２との連結部分が主軸２５の外に出てくるまで内装管２５０を引き出す。次いで、前側内装管２５０１に対して後側内装管２５０２を回転させることでネジによる連結を解除する。これにより、前側内装管２５０１と後側内装管２５０２とが分離され、後側内装管２５０２を主軸室２３（図１参照）から取り出すことができる。後側内装管２５０２を取り出したら、図４（ｃ）に示すように前側内装管２５０１を主軸２５から引き抜く。その後、前側内装管２５０１を主軸室２３から取り出す。以上で内装管２５０を主軸２５から取り外すことができる。また、取り外すときとは逆の手順で内装管２５０を主軸２５に取り付けることができる。以下、内装管２５０の取り付けと取り外しを併せて着脱と称する。

【0048】

内装管２５０が１本の長尺な管で構成されている場合、着脱に際してコレットチャック２５１を取り外して主軸２５の前方から内装管２５０を抜出および挿入するか、給材機４（図１参照）をＮＣ旋盤２（図１参照）から離間させて主軸２５の後方から内装管２５０を抜出および挿入する必要があり作業性が悪い。これに対し本実施形態の構成によれば、内装管２５０を分離可能に２体化することで、コレットチャック２５１の取り外しや給材機４をＮＣ旋盤２から離間させることなく、主軸２５の後方から内装管２５０を着脱することができるができるので作業性がよい。なお、内装管２５０は３つ以上に分離可能に構成してもよい。

【0049】

図５は、図１に示した旋盤システムのハードウェア構成を示すブロック図である。なお、この図５では、旋盤システム１のハードウェア構成のうち本発明との関連性の低いものは、これまで説明した構成要素を動作させるものであっても図示省略している。

【0050】

図５に示すように、ＮＣ旋盤２は、第１制御装置２０と、上述した旋盤操作パネル２４と、Ｚ１軸モータ２５２と、主軸モータ２５３と、主軸アクチュエータ２５４と、Ｘ１軸モータ２７１とを有している。第１制御装置２０は、いわゆるＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置であり、ＣＰＵ２０１と、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２０２と、記憶部２０３と、タイマー２０４とを有している。第１制御装置２０は、ＣＰＵ２０１による演算機能を有するコンピュータである。第１制御装置２０は、記憶部２０３に記憶されている加工プログラムや旋盤操作パネル２４からの入力操作に従って図２に示した主軸２５、第１刃物台２７、背面主軸２８および第２刃物台２９等の各構成要素の動作を制御する。図５には、各構成要素を駆動するモータやアクチュエータのうちの一部が示されている。第１制御装置２０は、主にＮＣ旋盤２に設けられたサーボモータに対して数値制御を行う。また、第１制御装置２０が有しているＰＬＣ２０２は、主にＮＣ旋盤２に設けられたシリンダーやバルブ等のサーボモータ以外の機器の動作をシーケンス制御する。

【0051】

記憶部２０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤおよびＳＳＤ等の不揮発性メモリとＲＡＭ等の揮発性メモリとから構成されている。記憶部２０３には、ラダープログラムやマクロプログラムなどの各種プログラムがあらかじめ記憶されている。さらに、記憶部２０３には、加工プログラムの他に、工具に関するデータ、棒材Ｗの径データおよび製品長データなどの諸情報がオペレータによって記憶される。また、記憶部２０３には、オペレータによって設定された交換初期補正量およびその補正方向並びに交換後補正量の減少度合いを決定するための第１関数が記憶されている。この第１関数は、棒材交換後のサイクル数などの加工の進行とともに変化する要素の変化量を変数として交換後補正量を求めるものであり、変化量が増加すると交換後補正量が減少するような関数である。なお、第１関数として、Ｎ次関数や指数関数などの各種関数をあらかじめ記憶部２０３に記憶しておき、それらの中からオペレータが所望の関数を選択できるように構成してもよい。その場合、選択した関数に用いる係数などを書き換え可能に構成してもよい。また、交換初期補正量およびその補正方向並びに第１関数は、ＮＣ旋盤２の工場出荷時に製造メーカによって設定されたものであってもよい。その場合、交換初期補正量およびその補正方向並びに第１関数は、旋盤操作パネル２４の操作または加工プログラムによって書き換え可能に構成されていることが好ましい。

【0052】

タイマー２０４は、ＣＰＵ２０１からの要求に応じて時間の計測を開始し、ＣＰＵから送信要求があった場合や必要なタイミングに到達したときにＣＰＵ２０１に計測開始からの経過時間を送信する。

【0053】

Ｚ１軸モータ２５２は、第１制御装置２０からの指令を受けて回転するサーボモータである。Ｚ１軸モータ２５２が回転することで主軸２５（図２参照）はＺ１軸方向に移動する。なお、第１制御装置２０とＺ１軸モータ２５２の間には不図示のアンプが設けられており、第１制御装置２０がアンプに指令を送信することでＺ１軸モータ２５２が制御されている。以下、アンプについては説明を省略する。Ｚ１軸モータ２５２は、Ｚ１軸エンコーダ２５２１を有している。Ｚ１軸エンコーダ２５２１の出力が第１制御装置２０にフィードバックされることで、第１制御装置２０は、主軸２５（図２参照）のＺ１軸方向における位置を常時把握している。

【0054】

主軸２５（図２参照）には、ビルトインモーター等の主軸モータ２５３が設けられている。主軸モータ２５３は、第１制御装置２０から指令を受けて回転する。主軸モータ２５３が回転することで、主軸２５および主軸２５に把持された棒材Ｗ（図２参照）は、主軸中心線ＣＬ（図２参照）を中心にして回転する。なお、主軸２５と同様に、背面主軸２８にも背面主軸モータが設けられているが説明は省略する。主軸アクチュエータ２５４は、コレットチャック２５１（図２参照）を動作させるための油圧シリンダー等のアクチュエータである。主軸アクチュエータ２５４によって不図示のチャックスリーブが前進方向に移動することで、コレットチャック２５１が閉じて棒材Ｗが主軸２５によって把持される。また、チャックスリーブが後退方向に移動することで、コレットチャック２５１が開いて主軸２５による棒材Ｗの把持が解除される。

【0055】

Ｘ１軸モータ２７１は、第１制御装置２０からの指令を受けて回転するサーボモータである。Ｘ１軸モータ２７１が回転することで第１刃物台２７（図２参照）はＸ１軸方向に移動する。Ｘ１軸モータ２７１には、Ｘ１軸エンコーダ２７１１が設けられている。Ｘ１軸エンコーダ２７１１の出力が第１制御装置２０にフィードバックされることで、第１制御装置２０は、第１刃物台２７のＸ１軸方向における位置を常時把握している。

【0056】

給材機４は、上述した給材機操作パネル４２、送り矢モータ４６、先端センサ４７および原点センサ４８の他に第２制御装置４０と振止アクチュエータ３１３とを有している。第２制御装置４０は、給材機４の各構成要素についてシーケンス制御を行う制御装置である。振止アクチュエータ３１３は、振止部材３１１を図３（ａ）に示した振止位置と図３（ｂ）に示した退避位置とに移動させるための油圧シリンダー等のアクチュエータである。第２制御装置４０は、各センサや送り矢エンコーダ４６１等から受信した情報に基づいて送り矢モータ４６や給材機４に設けられた不図示のアクチュエータの動作を制御する。また、第２制御装置４０は、第１制御装置２０からの動作要求に応じて給材機４の動作を制御する。さらに、第２制御装置４０は、振止アクチュエータ３１３を制御することでＮＣ旋盤２内に配置されている振止装置３１の動作も制御する。

【0057】

送り矢モータ４６は、第２制御装置４０からの指令を受けて回転するサーボモータである。送り矢モータ４６が回転することで送り矢４４（図２参照）はＺ１軸方向に移動する。上述したように、第２制御装置４０は、送り矢４４の原点からの移動距離を原点センサ４８の検出結果と送り矢エンコーダ４６１の検出結果によって把握することで、送り矢４４のＺ１軸方向における位置を常時把握し、給材機４に関する情報として第１制御装置２０に送信している。また、第２制御装置４０は、あらたに供給する棒材Ｗの先端や電源投入後最初にＮＣ旋盤２に送り出した棒材Ｗの先端のＺ１軸方向における位置を第１制御装置２０に送信する。ＮＣ旋盤２が加工を開始した後、残材の引き抜き開始までは、第２制御装置４０によって送り矢モータ４６は基本的に一定のトルクで一方向に回転しようとするように制御される。これにより、棒材Ｗは、設定された荷重で棒材Ｗの先端側に向かって送り矢４４によって付勢される。この荷重は、主軸２５が棒材Ｗを把持しているときに棒材Ｗと主軸２５との間に滑りが生じる虞が無い比較的弱い荷重に設定される。

【0058】

給材機操作パネル４２は、操作部と表示画面とが一体になったタッチパネルである。なお、給材機４には、給材機操作パネル４２の他に非常停止ボタンや送り矢モータ４６のトルク設定スイッチ等が設けられている。旋盤システム１のオペレータは、給材機操作パネル４２を用いて、送り矢４４（図２参照）をＺ１軸方向に手動操作で移動させたり、給材機４の各種設定値を入力することができる。また、給材機操作パネル４２には、給材機４の各種設定値およびエラー内容などの給材機４に関する各種情報並びに給材機４の操作ボタンが表示される。

【0059】

第１制御装置２０と第２制御装置４０とは信号ケーブルで接続されている。第１制御装置２０は、信号ケーブルを介して第２制御装置４０に動作要求などを送信する。また、第２制御装置４０は、送り矢４４の位置情報を含む給材機４に関する各種情報を信号ケーブルを介して第１制御装置２０に随時送信する。さらに、第２制御装置４０は、電源投入時および棒材Ｗ（図２参照）の交換時にＮＣ旋盤２への棒材Ｗの供給が完了した際並びに振止部材３１１を振止位置または退避位置に移動させた際に、それぞれ第１制御装置２０にその旨を送信する。

【0060】

図６は、図１に示した旋盤システムの機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図６でも、本発明に特に関連性の高い機能構成のみを示し、旋盤システム１が有するその他の機能構成は図示省略し説明も省略する。

【0061】

図６に示すように、第１制御装置２０によって、機械制御部２０ａと補正量決定部２０ｂとが構成されている。機械制御部２０ａは、主に図３に示したＣＰＵ２０１とＰＬＣ２０２と記憶部２０３によって達成される機能構成である。また、補正量決定部２０ｂは、主にＣＰＵ２０１と記憶部２０３によって達成される機能構成である。また、第２制御装置４０によって、給材制御部４０ａが構成されている。

【0062】

機械制御部２０ａは、ＮＣ旋盤２の各構成要素の動作を制御するものである。機械制御部２０ａは、補正量決定部２０ｂが決定した補正量を用いて第１刃物台２７を移動させることで、第１工具Ｔ１の刃先位置と棒材Ｗとの相対位置を補正しながら棒材Ｗを加工させる。また、機械制御部２０ａは、第２制御装置４０に動作要求や情報送信要求を送信することもある。補正量決定部２０ｂは、加工における第１工具Ｔ１の刃先位置と主軸２５（図２参照）に把持された棒材Ｗとの相対位置を補正するための補正量を決定するものである。具体的には、補正量決定部２０ｂは、旋盤システム１が所定の動作を実行した直後の棒材Ｗの加工において用いる補正量を記憶部２０３に記憶された初期補正量に決定し、その後、加工の進行とともに変化する要素の変化量に応じて初期補正量に対して減少させた補正量に決定する。加工の進行とともに変化する要素の変化量として、本実施形態ではサイクル数を用いる例で説明する。

【0063】

給材制御部４０ａは、給材機４に設けられた各種センサからの出力、給材機操作パネル４２からの入力操作および第１制御装置２０からの動作要求に従って送り矢モータ４６や振止アクチュエータ３１３などの動作を制御する機能構成である。

【0064】

図７は、図１に示した旋盤システムの動作を示すフローチャートである。

【0065】

図７に示すフローチャートは、旋盤システム１のサイクル動作を示している。サイクル動作では、加工プログラムに従って、棒材Ｗの先端部分の加工と加工が行われた加工済み部分の切り離しと主軸２５による棒材Ｗの掴みかえとを含む加工サイクルが繰り返し実行される。加工サイクルが一巡することで製品が１つ製造され、複数回巡回することで同一形状の製品が複数製造される。

【0066】

図７に示すように、補正量決定部２０ｂは、棒材交換が実行されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。この棒材交換が、所定処理の一例に相当する。棒材交換が実行されたと判定したら（ステップＳ１１でＹＥＳ）、補正量決定部２０ｂは、記憶部２０３に保存されている交換後サイクル数Ｎ１をリセットして（ゼロにして）記憶部２０３に保存する（ステップＳ１２）。そして、補正量決定部２０ｂは、棒材交換直後の加工に用いる初期の補正量である交換初期補正量を記憶部２０３から取得して交換後補正量として決定する（ステップＳ１３）。この交換初期補正量が第１補正量の一例に相当し、交換後補正量が補正量の一例に相当する。その後、機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、記憶部２０３に記憶された交換初期補正量の補正方向に補正量決定部２０ｂが決定した交換後補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる（ステップＳ１４）。換言すれば、機械制御部２０ａは、補正量決定部２０ｂが決定した交換後補正量を用いて補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで棒材Ｗを加工させる。この交換初期補正量を交換後補正量として用いて行う加工が、第１加工工程の一例に相当する。なお、交換初期補正量の補正方向は、Ｘ１軸のプラス方向とＸ１軸のマイナス方向の何れか一方であり、上述したように記憶部２０３に記憶されている。また、ここでいう加工とは、切削などにより棒材Ｗの先端部分を所望の形状にすることと加工済み部分を切り離すことと主軸２５が棒材Ｗを掴みかえることとを含む。ただし、機械制御部２０ａは、それらのうち第１工具Ｔ１が棒材Ｗに接触する動作のみについて補正をして棒材Ｗを加工させてもよい。

【0067】

ステップＳ１４の加工が完了したら、補正量決定部２０ｂは、交換後サイクル数Ｎ１をカウントアップして記憶部２０３に保存されている交換後サイクル数Ｎ１を書き換える（ステップＳ１５）。カウントアップが完了したら、機械制御部２０ａは、サイクル動作を開始してから、加工プログラムで指定されたサイクル数の加工が完了したか判定する（ステップＳ１６）。指定されたサイクル数の加工が完了していたら（ステップＳ１６でＹＥＳ）、サイクル動作を終了する。指定されたサイクル数の加工が完了していない場合（ステップＳ１６でＮＯ）はＳ１１に戻る。

【0068】

一方、ステップＳ１１の判定において棒材交換が実行されていないと判定したら（ステップＳ１１でＮＯ）、補正量決定部２０ｂは、記憶部２０３から交換初期補正量と交換後サイクル数Ｎ１と第１関数とを取得し、それらを用いて交換後補正量を演算により決定する（ステップＳ１７）。ただし、前のサイクルにおける交換後補正量がゼロである場合には、ステップＳ１７の処理を省略して交換後補正量をゼロにしてもよく、ステップＳ１４で交換後補正量を用いた補正を行わないで加工を実行してもよい。このステップＳ１７において決定した補正量が、第２補正量の一例に相当する。ステップＳ１７で補正量を決定したらステップＳ１４に進む。このステップＳ１４で機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、ステップＳ１７において補正量決定部２０ｂが決定した交換後補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる。

【0069】

例えば、求める交換後補正量をＹ１（μｍ）として、第１関数がＹ１＝Ｘ１－Ｎ１（Ｙ１≧０）、交換初期補正量Ｘ１が３（μｍ）である場合、補正量決定部２０ｂは、棒材交換後最初の加工サイクルでは交換初期補正量Ｘ１である３（μｍ）を交換後補正量として決定し、次の加工サイクルでは２（μｍ）を交換後補正量として決定し、その次の加工サイクルでは１（μｍ）を交換後補正量として決定し、それ以降の加工サイクルでは交換後補正量を０（μｍ）に決定する。これらのうち次の加工サイクル以降に実行されるステップＳ１４の加工が、第２加工工程の一例に相当する。すなわち、ステップＳ１７において決定された交換後補正量を用いて実行されるステップＳ１４が、第２加工工程の一例に相当する。なお、第１関数は、求める交換後補正量がゼロ以上になるようにＹ１≧０に設定されている。ただし、第１関数を用いた演算自体は交換後補正量がマイナスになることを許容し、マイナスである場合には補正量決定部２０ｂが交換後補正量をゼロに決定してもよい。

【0070】

以上説明した旋盤システム１および旋盤システム１の制御方法によれば、第１工具Ｔ１の刃先位置と棒材Ｗとの接触位置の一時的な変化の発生からその後の変化の減少に合わせた量に補正量決定部２０ｂが補正量を決定していくので、旋盤システム１の加工精度の低下が防止される。具体的には、棒材Ｗを交換することで加工が中断されてＮＣ旋盤２が冷え、第１工具Ｔ１の刃先位置と棒材Ｗの相対位置が連続加工していたときとは一時的にズレてしまい、その後加工が再開されることで徐々にそのズレが解消されていくことに対応して補正量決定部２０ｂが補正量を減少させていくことになるので、棒材Ｗの交換によって旋盤システム１の加工精度が低下してしまうことを防止できる。

【0071】

続いて、第２実施形態の旋盤システム１について説明する。以下の説明では、これまで説明した構成要素の名称と同じ構成要素、制御および動作には、これまで用いた符号と同じ符号を付して重複する説明は省略することがある。

【0072】

第２実施形態の旋盤システム１の記憶部２０３には、オペレータによって設定された退避初期補正量およびその補正方向並びに退避後補正量の減少度合いを決定するための第２関数が記憶されている。この第２関数は、交換後のサイクル数などの加工の進行とともに変化する要素の変化量を変数として交換後補正量を求めるものであり、変化量が増加すると交換後補正量が減少するような関数である。なお、第２関数として、Ｎ次関数や指数関数などの各種関数をあらかじめ記憶部２０３に記憶しておき、それらの中からオペレータが所望の関数を選択できるように構成してもよい。その場合、選択した関数に用いる係数などを書き換え可能に構成してもよい。また、退避初期補正量およびその補正方向並びに第２関数は、ＮＣ旋盤２の工場出荷時に製造メーカによって設定されたものであってもよい。その場合、退避初期補正量およびその補正方向並びに第２関数は、旋盤操作パネル２４の操作および加工プログラムによって書き換え可能に構成されていることが好ましい。

【0073】

図８は、第２実施形態の旋盤システムの動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、旋盤システム１のサイクル動作を示している。

【0074】

図８に示すように、補正量決定部２０ｂは、第２制御装置４０から受信した信号に基づいて第２制御装置４０が振止部材３１１を退避位置に移動させたか否かを判定する（ステップＳ３１）。この振止部材３１１を退避位置に移動させる処理が、所定処理の一例に相当する。振止部材３１１を退避位置に移動させたと判定したら（ステップＳ３１でＹＥＳ）、補正量決定部２０ｂは、記憶部２０３に保存されている退避後サイクル数Ｎ２をリセットして（ゼロにして）記憶部２０３に保存する（ステップＳ３２）。そして、補正量決定部２０ｂは、退避直後の加工に用いる初期の補正量である退避初期補正量を記憶部２０３から取得して退避後補正量として決定する（ステップＳ３３）。この退避初期補正量が第１補正量の一例に相当し、退避後補正量が補正量の一例に相当する。その後、機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、記憶部２０３に記憶された退避初期補正量の補正方向に退避後補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７の移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる（ステップＳ３４）。換言すれば、機械制御部２０ａは、補正量決定部２０ｂが決定した退避初期補正量を用いて補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで棒材Ｗを加工させる。この退避初期補正量を退避後補正量として用いて行う加工が、第１加工工程の一例に相当する。なお、退避初期補正量の補正方向は、Ｘ１軸のプラス方向とＸ１軸のマイナス方向の何れか一方であり、上述したように記憶部２０３に記憶されている。

【0075】

ステップＳ３４の加工が完了したら、補正量決定部２０ｂは、退避後サイクル数Ｎ２をカウントアップして記憶部２０３に保存されている退避後サイクル数Ｎ２を書き換える（ステップＳ３５）。カウントアップが完了したら、機械制御部２０ａは、サイクル動作を開始してから、加工プログラムで指定されたサイクル数の加工が完了したか判定する（ステップＳ３６）。指定されたサイクル数の加工が完了していたら（ステップＳ３６でＹＥＳ）、サイクル動作を終了する。指定されたサイクル数の加工が完了していない場合（ステップＳ３６でＮＯ）はＳ３１に戻る。

【0076】

一方、ステップＳ３１の判定において振止部材３１１を退避位置に移動させていないと判定したら（ステップＳ３１でＮＯ）、補正量決定部２０ｂは、記憶部２０３から退避初期補正量と退避後サイクル数Ｎ２と第２関数とを取得し、それらを用いて退避後補正量を演算により決定する（ステップＳ３７）。ただし、前のサイクルにおける退避後補正量がゼロである場合には、ステップＳ３７の処理を省略して退避後補正量をゼロにしてもよく、ステップＳ３４で退避後補正量を用いた補正を行わないで加工を実行してもよい。このステップＳ３７において決定した補正量が、第２補正量の一例に相当する。ステップＳ３７で補正量を決定したらステップＳ３４に進む。このステップＳ３４で機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、ステップＳ３７において補正量決定部２０ｂが決定した退避後補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる。

【0077】

例えば、求める退避後補正量がＹ２（μｍ）として、第２関数がＹ２＝Ｘ２－Ｎ１（Ｙ２≧０）、退避初期補正量Ｘ２が３（μｍ）である場合、補正量決定部２０ｂは、棒材Ｗ退避後最初の加工サイクルでは退避初期補正量Ｘ２である３（μｍ）を退避後補正量として決定し、次の加工サイクルでは２（μｍ）を退避後補正量として決定し、その次の加工サイクルでは１（μｍ）を退避後補正量として決定し、それ以降の加工サイクルでは退避後補正量を０（μｍ）に決定する。これらのうち次の加工サイクル以降に実行されるステップＳ３４の加工が、第２加工工程の一例に相当する。すなわち、ステップＳ３７において決定された退避後補正量を用いて実行されるステップＳ３４が、第２加工工程の一例に相当する。なお、第２関数は、求める退避後補正量がゼロ以上になるようにＹ２≧０に設定されている。ただし、第２関数を用いた演算自体は退避後補正量がマイナスになることを許容し、マイナスである場合には補正量決定部２０ｂが退避後補正量をゼロに決定してもよい。

【0078】

以上説明した第２実施形態の旋盤システム１および旋盤システム１の制御方法によっても、旋盤システム１の加工精度の低下が防止される。具体的には、振止部材３１１を退避位置に移動させることで振止部材３１１が振止位置にあるときに対して一時的に棒材Ｗの振れが増加し、その後の加工において棒材Ｗの長さが短くなることで徐々に振れが低減されていくことに対応して補正量決定部２０ｂが補正量を減少させていくことになるので、振止部材３１１を退避位置に移動させたことによって旋盤システム１の加工精度が低下してしまうことを防止できる。

【0079】

続いて、第３実施形態の旋盤システム１について説明する。この第３実施形態の旋盤システム１は、上述した２つの実施形態の動作を同時に実行する例である。

【0080】

記憶部２０３には、交換初期補正量およびその補正方向並びに第１関数に加え、退避初期補正量およびその補正方向並びに第２関数が記憶されている。

【0081】

図９は、第３実施形態の旋盤システムの動作を示すフローチャートである。

【0082】

図９に示すように、第３実施形態の旋盤システム１の補正量決定部２０ｂは、ステップＳ１１～Ｓ１３またはステップＳ１１とＳ１７の次にステップＳ３１～Ｓ３３またはステップＳ３１とＳ３７を実行することで交換後補正量と退避後補正量の両方を決定する。

【0083】

そして、機械制御部２０ａは、交換後補正量と退避後補正量とから合計補正量を演算する。この合計補正量が、補正量の一例に相当する。ここで、機械制御部２０ａは、交換初期補正量の補正方向と退避初期補正量の補正方向が同一方向である場合は交換後補正量と退避後補正量を加算することで合計補正量を演算する。そして、機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、その補正方向に合計補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる。逆に交換初期補正量の補正方向と退避初期補正量の補正方向が逆方向である場合、機械制御部２０ａは、交換初期補正量と退避初期補正量のうち大きい方から小さい方を減算して合計補正量を演算する。そして、機械制御部２０ａは、加工プログラムに記述された移動位置に対して、交換初期補正量と退避初期補正量のうち大きい方の補正方向に合計補正量だけ補正した位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させる。（以上、ステップＳ５４）。

【0084】

ステップＳ５４の加工が完了したら、補正量決定部２０ｂは、交換後サイクル数Ｎ１をカウントアップして記憶部２０３に保存されている交換後サイクル数Ｎ１を書き換える（ステップＳ１５）。また、補正量決定部２０ｂは、退避後サイクル数Ｎ２をカウントアップして記憶部２０３に保存されている退避後サイクル数Ｎ２を書き換える（ステップＳ３５）。それぞれのカウントアップが完了したら、機械制御部２０ａは、サイクル動作を開始してから、加工プログラムで指定されたサイクル数の加工が完了したか判定する（ステップＳ１６）。指定されたサイクル数の加工が完了していたら（ステップＳ１６でＹＥＳ）、サイクル動作を終了する。指定されたサイクル数の加工が完了していない場合（ステップＳ１６でＮＯ）はＳ１１に戻る。

【0085】

以上説明した第３の実施形態の旋盤システム１および旋盤システム１の制御方法においても、上述した２つの実施形態と同様に旋盤システム１の加工精度の低下が防止される。また、棒材Ｗを交換したこと及び振止部材３１１を退避位置に移動させたことの両方に対して旋盤システム１の加工精度が低下してしまうことを防止できる。

【0086】

本発明は上述の実施形態に限られることなく特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形を行うことができる。例えば、本実施形態では、補正量決定部２０ｂは、第１刃物台２７のＸ１軸方向の移動位置を補正する補正量を決定するものであったが、第１刃物台２７のＹ１軸方向の移動位置を補正する補正量を決定するものであってもよい。また、補正量決定部２０ｂは、第２刃物台２９に取り付けられた第２工具Ｔ２の刃先位置と、背面主軸２８に把持された切断済み部分との相対位置の補正量を決定するものであってもよい。すなわち、補正量決定部２０ｂは、背面主軸２８のＸ２軸方向またはＺ２軸方向の移動位置若しくは第２刃物台２９のＹ２軸方向の移動位置を補正する補正量を決定するものであってもよい。その場合、背面主軸２８が主軸の一例に相当し、第２刃物台２９が刃物台の一例に相当し、第２工具Ｔ２が加工工具の一例に相当する。

【0087】

また、本実施形態では、加工サイクルごとに補正量を減少させる例を示したが、補正量決定部２０ｂは、加工時間（加工開始後の経過時間）を計測してその経過に応じて補正量を減少させるものであってもよい。または、補正量決定部２０ｂは、第１工具Ｔ１の選択ごとに補正量を減少させるものであってもよい。若しくは、補正量決定部２０ｂは、送り矢４４の前進量に応じて補正量を減少させものであってもよい。すなわち、加工の進行とともに変化する要素の変化量とは、サイクル数であってもよく、加工時間であってもよく、第１工具Ｔ１の選択回数であってよく、送り矢４４の前進量であってもよい。補正量決定部２０ｂは、加工の進行とともに変化する要素の変化量に対して、補正量を階段状に減少させるものであってもよく曲線状に変化させるものであってもよく直線状に変化に減少させるものであってよい。またさらに、機械制御部２０ａは、補正量決定部２０ｂが決定した補正量に工具摩耗補正などの他の補正を加味した補正位置に第１刃物台２７を移動させることで第１工具Ｔ１によって棒材Ｗを加工させるものであってもよい。

【0088】

加えて、本実施形態では、ガイドブッシュ２６を備え主軸２５がＺ１軸方向に移動するＮＣ旋盤２を備えた旋盤システム１に本発明を適用する例で説明したが、主軸２５がＺ１軸方向に移動するもののガイドブッシュ２６がないＮＣ旋盤２を備えた旋盤システム１に本発明を適用してもよい。また、主軸２５がＺ１軸方向に移動不能に固定されたＮＣ旋盤２を備えた旋盤システム１に本発明を適用してもよい。

【0089】

なお、以上説明した各実施形態や各変形例の記載それぞれにのみ含まれている構成要件であっても、その構成要件を他の実施形態や他の変形例に適用してもよい。

【符号の説明】

【0090】

１ 旋盤システム（工作機械システム）
２０ａ 機械制御部
２０ｂ 補正量決定部
２５ 主軸
Ｔ１ 第１工具Ｔ１（加工工具）
Ｗ 棒材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】