特許 7474939 ワーク加工システム及びワーク加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-18

(45)【発行日】2024-04-26

(54)【発明の名称】ワーク加工システム及びワーク加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/22 20060101AFI20240419BHJP

   G01B 21/00 20060101ALI20240419BHJP

   B23Q 7/04 20060101ALI20240419BHJP

   B23Q 17/20 20060101ALI20240419BHJP

   B25J 9/22 20060101ALI20240419BHJP

   G05B 19/404 20060101ALI20240419BHJP

   B23Q 15/24 20060101ALI20240419BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/22 A

G01B21/00 A

B23Q7/04 A

B23Q7/04 B

B23Q17/20 A

B25J9/22 Z

G05B19/404 H

B23Q15/24

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020057923

(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公開番号】P2021154447

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-03-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000151494

【氏名又は名称】株式会社東京精密

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(72)【発明者】

【氏名】栗原 健人

(72)【発明者】

【氏名】田村 仁

(72)【発明者】

【氏名】山形 智生

(72)【発明者】

【氏名】外川 陽一

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－３４０６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ１９／１８－１９／４１６

Ｇ０５Ｂ１９／４２－１９／４６

Ｂ２３Ｑ１５／００－１５／２８

Ｂ２３Ｑ１７／００－２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを測定する測定機と、前記ワークを加工する加工機と、前記測定機と前記加工機との間で前記ワークを搬送する搬送装置と、制御部と、を備えたワーク加工システムであって、
前記搬送装置は、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられて前記ワークを保持するハンドと、を備えるロボットであり、
前記ハンドは、ハンド基準点を有し、
前記測定機は、前記ハンドを位置決めする第１位置決め部材と、前記第１位置決め部材で位置決めされた前記ハンドの前記ハンド基準点を測定用基準点として、前記ハンドに保持された前記ワークのワーク基準点を測定する測定部と、を有し、
前記制御部は、前記ハンド基準点と前記ワーク基準点との相対位置を算出する演算部を有し、
前記加工機は、前記ハンドを位置決めする第２位置決め部材と、前記第２位置決め部材で位置決めされた前記ハンドの前記ハンド基準点を加工用基準点として、前記ハンドに保持された前記ワークを前記相対位置に基づき加工する加工部とを有する、
ワーク加工システム。

【請求項2】

前記ハンドは、前記ロボットアームの軸線を中心に回転自在である、
請求項１に記載のワーク加工システム。

【請求項3】

前記ハンドは、一対の把持部を有する、
請求項１又は２に記載のワーク加工システム。

【請求項4】

前記ハンドは、前記ロボットアームに着脱自在に取り付けられ、前記ロボットアームから取り外された状態で前記測定機及び前記加工機に位置決めされる、
請求項１から３のいずれか１項に記載のワーク加工システム。

【請求項5】

ワークを測定する測定機と、前記ワークを加工する加工機と、前記測定機と前記加工機との間で前記ワークを搬送する搬送装置と、制御部と、を備え、
前記搬送装置は、ロボットアームと、前記ロボットアームの先端に取り付けられて前記ワークを保持するハンドと、を備えるロボットであり、
前記ハンドは、ハンド基準点を有し、
前記測定機は、前記ハンドを位置決めする第１位置決め部材と測定部とを有し、
前記加工機は、前記ハンドを位置決めする第２位置決め部材と加工部とを有し、
制御部は、演算部を有する、
ワーク加工システムによるワーク加工方法であって、
前記第１位置決め部材で位置決めされた前記ハンドの前記ハンド基準点を測定基準点として、前記ハンドに保持された前記ワークのワーク基準点を前記測定部によって測定するワーク基準点測定工程と、
前記ハンド基準点と前記ワーク基準点との相対位置を前記演算部によって算出する相対位置算出工程と、
前記第２位置決め部材で位置決めされた前記ハンドの前記ハンド基準点を加工基準点として、前記ハンドに保持された前記ワークを前記相対位置に基づき前記加工部によって加工するワーク加工工程と、
を備える、ワーク加工方法。

【請求項6】

前記ハンドは、前記ロボットアームの軸線を中心に回転自在である、
請求項５に記載のワーク加工方法。

【請求項7】

前記ハンドは、一対の把持部を有する、
請求項５又は６に記載のワーク加工方法。

【請求項8】

前記ワーク加工工程の終了後、前記ハンドを前記第１位置決め部材で位置決めし、前記ハンド基準点を測定基準点として前記ハンドに保持された前記ワークを前記測定部によって測定するワーク測定工程を備える、
請求項５から７のいずれか１項に記載のワーク加工方法。

【請求項9】

前記ワーク基準点測定工程、前記ワーク加工工程及び前記ワーク測定工程は、それぞれ前記ハンドを前記ロボットアームから取り外した状態で行われる、
請求項８に記載のワーク加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク加工システム及びワーク加工方法に係り、特に測定機と加工機との間でワークを搬送する搬送装置を備えたワーク加工システム及びワーク加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークを測定する測定機と、ワークを加工する加工機と、測定機と加工機との間でワークを搬送する搬送装置と、を備えたワーク加工システムが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１に開示されたワーク加工システムは、ワークの寸法を測定する寸法測定機構と、ワークに機械加工を施す工作機械と、寸法測定機構と工作機械との間でワークを搬送するロボットと、備えている。

【0004】

上記のワーク加工システムによれば、ワークは、ロボットによって寸法測定機構に搬送され、寸法測定機構によって加工前の寸法が測定された後、ロボットによって加工機に移載され、加工機によって機械加工される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１７－１３１９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

例えば、特許文献１に開示されたワーク加工システムのように、ロボットによってワークを測定機と加工機との間で搬送し、測定と加工とを行うシステムでは、以下の問題がある。

【0007】

すなわち、測定機と加工機とにワークをセットする度に、ワークをそれぞれ適切な位置にアライメントしなければならないので、ワークの測定から加工に至るワーク処理時間が長くなるとともに、次のような問題がある。

【0008】

すなわち、上記のようなワーク加工システムでは、ワークは、測定機において測定機が有する測定用基準点を基準に測定され、加工機においても加工機が有する加工用基準点を基準に加工が行われる。このため、加工機では、測定用基準点を加工用基準点に一致させて加工を行う必要があるが、測定用基準点を加工用基準点に一致させることは難しいため、加工機による加工精度が悪くなるという問題がある。

【0009】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ワークの測定から加工に至るワーク処理時間を短縮することができるとともに加工精度を向上させることができるワーク加工システム及びワーク加工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】

【0010】

本発明の目的を達成するために、本発明のワーク加工システムは、ワークを測定する測定機と、ワークを加工する加工機と、測定機と加工機との間でワークを搬送する搬送装置と、制御部と、を備えたワーク加工システムであって、搬送装置は、ワークを保持するハンドを有し、ハンドは、ハンド基準点を有し、測定機は、ハンドを位置決めする第１位置決め部材と、第１位置決め部材で位置決めされたハンドのハンド基準点を測定用基準点として、ハンドに保持されたワークのワーク基準点を測定する測定部と、を有し、制御部は、ハンド基準点とワーク基準点との相対位置を算出する演算部を有し、加工機は、ハンドを位置決めする第２位置決め部材と、第２位置決め部材で位置決めされたハンドのハンド基準点を加工用基準点として、ハンドに保持されたワークを相対位置に基づき加工する加工部とを有する。

【0011】

本発明のワーク加工システムの一形態は、搬送装置は、ロボットアームを有するロボットであり、ロボットアームにハンドが取り付けられることが好ましい。

【0012】

本発明のワーク加工システムの一形態は、ハンドは、ロボットアームに着脱自在に取り付けられ、ロボットアームから取り外された状態で測定機及び加工機に位置決めされることが好ましい。

【0013】

本発明の目的を達成するために、本発明のワーク加工方法は、ワークを測定する測定機と、ワークを加工する加工機と、測定機と加工機との間でワークを搬送する搬送装置と、制御部と、を備え、搬送装置は、ワークを保持するハンドを有し、ハンドは、ハンド基準点を有し、測定機は、ハンドを位置決めする第１位置決め部材と測定部とを有し、加工機は、ハンドを位置決めする第２位置決め部材と加工部とを有し、制御部は、演算部を有する、ワーク加工システムによるワーク加工方法であって、第１位置決め部材で位置決めされたハンドのハンド基準点を測定基準点として、ハンドに保持されたワークのワーク基準点を測定部によって測定するワーク基準点測定工程と、ハンド基準点とワーク基準点との相対位置を演算部によって算出する相対位置算出工程と、第２位置決め部材で位置決めされたハンドのハンド基準点を加工基準点として、ハンドに保持されたワークを相対位置に基づき加工部によって加工するワーク加工工程と、を備える。

【0014】

本発明のワーク加工方法の一形態は、搬送装置は、ロボットアームを有するロボットであり、ロボットアームにハンドが着脱自在に取り付けられ、ワーク基準点測定工程、ワーク加工工程及びワーク測定工程は、それぞれハンドをロボットアームから取り外した状態で行われることが好ましい。

【0015】

本発明のワーク加工方法の一形態は、ワーク加工工程の終了後、ハンドを第１位置決め部材で位置決めし、ハンド基準点を測定基準点としてハンドに保持されたワークを測定部によって測定するワーク測定工程を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ワークの測定から加工に至るワーク処理時間を短縮することができるとともに加工精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態に係るワーク加工システムの構成を示した概略平面図

【図2】図１のワーク加工システムの制御系を示した機能ブロック図

【図3】ワークの測定から加工に至る工程を説明したフローチャート

【図4】ワークとハンドの相対位置の補正方法を示した説明図

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面に従って本発明に係るワーク加工システム及びワーク加工方法の実施形態について説明する。なお、図面において基本的に同じ構成要素には同じ参照符号を付す。

【0019】

図１は、実施形態に係るワーク加工システム１０の構成を示した概略平面図である。

【0020】

図１に示すように、ワーク加工システム１０は、ワークＷを測定する測定機１２と、ワークＷを加工する加工機１４と、測定機１２と加工機１４との間でワークＷを搬送するロボット１６と、制御装置２８（図２）と、を備えている。

【0021】

測定機１２は、例えば、ワークＷの座標（形状、寸法）を測定する三次元座標測定機である。測定機１２は、ワークＷがセットされるテーブル３０と、測定部を構成するプローブ３２と、プローブ３２をＸＹＺの３軸方向に移動させる移動装置３４と、を備えている。

【0022】

上記の測定機１２によれば、テーブル３０にセットされたワークＷに向けてプローブ３２を移動装置３４によって移動させ、プローブ３２をワークＷに向かって移動させる。そして、プローブ３２をワークＷの各測定位置に移動させながら、プローブ３２によって各測定位置の三次元座標（ＸＹＺ座標）を測定する。

【0023】

更に、テーブル３０上には、ロボット１６のハンド３６を位置決めするための第１の位置決め部材３８が設けられる（後述）。また、測定機１２によってワークＷを測定する際に、第１の位置決め部材３８を、ワークＷを保持した状態のハンド３６を固定する治具（ハンド固定治具）としても用いることができる。

【0024】

なお、三次元座標測定機については、例えば、特開２０１８－８４４８８号公報等により公知であるので、その詳細な説明は省略する。

【0025】

加工機１４は、測定機１２の近傍、例えば、測定機１２に隣接して配置される。加工機１４は、例えば、フライス又はエンドミル等の工具によってワークＷを切削加工する切削装置である。加工機１４は、ワークＷがセットされるテーブル４０と、加工部を構成する工具４２と、工具４２をＸＹＺの３軸方向に移動させる移動装置４４と、を備えている。

【0026】

更に、テーブル４０上には、ロボット１６のハンド３６を位置決めするための第２の位置決め部材４６が設けられる（後述）。また、加工機１４によってワークＷを加工する際に、第２の位置決め部材４６を、ワークＷを保持した状態のハンド３６を固定する治具（ハンド固定治具）としても用いることができる。

【0027】

上記の加工機１４によれば、テーブル４０にセットされたワークＷに向けて工具４２を移動装置４４によって移動させ、工具４２をワークＷに接触させる。そして、工具４２を移動装置４４によって所定の方向に移動させることにより、ワークＷを工具４２によって加工する。

【0028】

ロボット１６は、ロボットアーム５０と、ハンド３６と、を備える。

【0029】

図１では、ロボット１６の一例として、複数の回転関節部（不図示）と、複数の回転関節部をそれぞれ回転駆動する複数のモータ（不図示）と、を備えた多関節型のロボットを示す。しかし、図１のロボット１６は例示にすぎず、ロボット１６を多関節ロボットアームに限定する趣旨ではない。

【0030】

ロボットアーム５０は、Ｘ、Ｙ及びＺ方向にテーブル３０及び４０に対して相対的に移動可能に構成されている。ロボットアーム５０の先端には、ワークＷを保持するハンド３６が取り付けられている。ロボットアーム５０を駆動することにより、ハンド３６により保持されるワークＷを測定機１２と加工機１４との間で搬送することができる。

【0031】

ハンド３６は、ロボットアーム５０の軸線を中心に回転自在である。例えば、ハンド３６は、Ｙ－Ｚ平面と平行に回転したり、Ｘ－Ｙ平面と平行に回転したりすることにより、ワークＷの姿勢を変更することができる。

【0032】

また、ハンド３６は、例えば、クランプ部材又は吸着部材等の着脱部材（ハンドチェンジャ）５２を介してロボットアーム５０の先端に着脱自在に取り付けられている。これにより、ワークＷの種類に応じた他の複数のハンドをロボットアーム５０に接続可能となる。なお、ロボット１６は、本発明の搬送装置の一例である。

【0033】

図２は、ワーク加工システム１０の制御系を示した機能ブロック図である。

【0034】

ワーク加工システム１０の制御装置２８は、例えば、フィールドネットワーク（不図示）を介して、測定機１２、加工機１４及びロボット１６と接続されており、これらとの間でデータ及び信号を通信することによりこれらを統括して制御する。

【0035】

図２に示すように、制御装置２８は、制御部１８、測定機コントローラ２０、データ処理装置２２、加工機コントローラ２４、ロボットアームコントローラ２６及び入出力インターフェースと（不図示）、を備える。

【0036】

制御部１８は、測定機コントローラ２０、データ処理装置２２、加工機コントローラ２４、ロボットアームコントローラ２６を介して、あるいは、不図示の入出力インターフェースから入力されたユーザの指示に基づいて直接に、システム全体を統括制御する。

【0037】

測定機コントローラ２０は、制御部１８からの信号に基づいて測定機１２の動作を制御する。また、測定機コントローラ２０のメモリには、プローブ３２を動かすための測定プログラムが記憶されており、この測定プログラムをプロセッサが読み出して実行することにより、測定機１２を自動で制御することができる。あるいは、測定機コントローラ２０は、不図示の入出力インターフェースを介して入力されたユーザの指示に従って測定機１２を制御することもできる。

【0038】

データ処理装置２２は、プローブ３２によって測定された測定値データを、演算処理して座標データ等に変換した後、制御部１８に出力する。

【0039】

加工機コントローラ２４は、制御部１８からの信号に基づいて加工機１４を制御する。また、加工機コントローラ２４のメモリには、工具４２を動かすための加工プログラムが記憶されており、この加工プログラムをプロセッサが読み出して実行することにより、ワークＷの加工を自動で行うことができる。あるいは、加工機コントローラ２４は、不図示の入出力インターフェースを介して入力されたユーザの指示に従って加工機１４を制御することもできる。

【0040】

ロボットアームコントローラ２６は、ロボットアーム５０に備えられているモータ等を制御することにより、ロボットアーム５０を作動させる。ロボットアームコントローラ２６のメモリには、ロボットアーム５０を動かすためのプログラムが記憶されており、このプログラムをプロセッサが読み出して実行することにより、ワークＷの搬送及び姿勢の変更を自動で行うこともできる。

【0041】

制御部１８、測定機コントローラ２０、データ処理装置２２、加工機コントローラ２４及びロボットアームコントローラ２６は、１以上のプロセッサを備える１以上のコンピュータを用いて実現することができる。プロセッサとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を挙げることができる。

【0042】

また、上記のコンピュータとしては、例えば、パソコン、マイクロコンピュータ又はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を挙げることができる。コンピュータは、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、ハードディスク等の外部記録装置、入力装置、出力装置、ネットワーク接続装置等を備えていてもよい。メモリには、各装置を制御するためのプログラムが記憶されており、このプログラムをプロセッサが読み出して実行することにより、各種の演算処理や制御処理が実行される。

【0043】

次に、本実施形態におけるワークの位置決めについて説明する。

【0044】

測定機１２によってワークＷを測定する場合には、測定機１２が有する測定用基準点を基準として行われる。本実施形態に係るワーク加工システム１０では、ロボット１６のハンド３６に設定されたハンド基準点Ｒ１を測定用基準点に設定するものである。そのため、測定機１２には、ハンド基準点Ｒ１を測定用基準点に設定する第１位置決め部材３８が設けられている。

【0045】

第１位置決め部材３８は、一例として、テーブル３０にＺ方向に立設された３本のピン３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを有しており、ピン３８Ａ、３８Ｂにハンド３６のＹ辺部３６Ａを当接させ、且つピン３８Ｃにハンド３６のＸ辺部３６Ｂを当接させる。これにより、ハンド３６が第１位置決め部材３８によってテーブル３２に位置決めされ、このときのハンド基準点Ｒ１が測定用基準点に設定される。

【0046】

なお、ハンド３６の位置決めができれば、第１位置決め部材３８の構成は特に限定されない。例えば、第１位置決め部材３８は４本以上のピンを備えてもよい。また、例えば、第１位置決め部材３８は３つ以上の半球又は球形の部材を備えてもよい。また、例えば、第１位置決め部材３８はＺ方向に立設された２以上の板を備えてもよい。

【0047】

測定機１２では、ハンド３６がワークＷを保持した状態で、且つハンド３６が第１位置決め部材３８で位置決めされた状態でワークＷの形状を測定する。このため、既述した測定プログラムは、ハンド基準点Ｒ１に基づいて作成される。

【0048】

加工機１４によってワークＷを加工する場合には、加工機１４が有する加工用基準点を基準として行われる。本例の加工機１４では、ハンド３６に設定されたハンド基準点Ｒ１を加工用基準点に設定するものである。そのため、加工機１４には、ハンド基準点Ｒ１を加工用基準点に設定する第２位置決め部材４６が設けられている。

【0049】

第２位置決め部材４６は、一例としてテーブル４０にＺ方向に立設された３本のピン４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃを有しており、ピン４６Ａ、４６Ｂにハンド３６のＹ辺部３６Ａを当接させ、且つピン４６Ｃにハンド３６のＸ辺部３６Ｂを当接させる。これにより、ハンド３６が第２位置決め部材４６によってテーブル４０に位置決めされ、このときのハンド基準点Ｒ１が加工用基準点に設定される。

【0050】

なお、ハンド３６の位置決めができれば、第２位置決め部材４６の構成は特に限定されない。第１位置決め部材３８と同様に、第２位置決め部材４６として様々な構成の位置決め部材を用いることができる。

【0051】

このように実施形態のワーク加工システム１０では、測定機１２の測定用基準点と加工機１４の加工用基準点とがハンド基準点Ｒ１に設定されるため、ハンド３６を第２位置決め部材４６によって加工機１４に位置決めするだけで、測定用基準点を加工用基準点に一致させることができる。なお、本例の加工機１４では、ハンド３６がワークＷを保持した状態で、且つハンド３６が第２位置決め部材４６で位置決めされた状態でワークＷを加工する。このため、既述した加工プログラムは、ハンド基準点Ｒ１の位置に基づいて作成される。

【0052】

次に、上記の如く構成されたワーク加工システム１０によるワーク加工方法の一例について説明する。図３は、測定機１２によるワークＷの測定から、加工機１４によるワークＷの加工に至る工程を説明したフローチャートである。図３において、左側に加工機１４側で制御される工程を示し、右側に測定機１２側で制御される工程を示す。

【0053】

まず、測定機１２の測定空間の外にあるワークＷを、ロボット１６のハンド３６で保持し、この状態で測定機１２の測定空間内にワークＷをロボット１６によって搬入する（ステップＳ１０）。次に、ワークＷをハンド３６で保持した状態で、ハンド３６を位置決め部材３６に当接させてハンド基準点Ｒ１を測定用基準点に設定する。この後、ハンド３６をロボットアーム５０の先端から分離する。これにより、ワークＷがハンド３６に保持された状態で測定機１２に設置される（ステップＳ２０）。

【0054】

次に、測定機１２のプローブ３２によって、測定用基準点に設定されたハンド基準点Ｒ１のＸＹＺ座標値を求めることにより基準取りを行う（ステップＳ３０）。

【0055】

次に、プローブ３２によって、ハンド３６に保持されたワークＷのワーク基準点Ｒ２（図１参照）のＸＹＺ座標値を求める（ステップＳ４０：ワーク基準点測定工程）。本例のワーク基準点Ｒ２は、一例として、ワークＷの表面のうち未加工の粗材部分に設定されている。

【0056】

次に、データ処理装置２２は、上記のハンド基準点Ｒ１のＸＹＺ座標値及びワーク基準点Ｒ２のＸＹＺ座標値に基づいて、ハンド基準点Ｒ１とワーク基準点Ｒ２との相対位置を算出する（ステップＳ５０：相対位置算出工程）。そして、制御部１８は、相対位置を示す情報（以下、「相対位置」と略称する。）を制御部１８のメモリ（不図示）に記憶する。

【0057】

上記の相対位置は、加工機１４による加工時にプロセッサによって読み出され、加工機コントローラ２４のメモリに記憶され、加工機１４の加工時に工具４２を動かすための情報として使用される。

【0058】

加工機コントローラ２４のメモリには、理想の相対位置（プログラム上の相対位置）が記憶されており、理想の相対位置とステップＳ５０において算出した相対位置とにズレがある場合には、そのズレ量を補正値として加工機コントローラ２４のメモリに記憶される。

【0059】

以下、上記した相対位置のズレについて、図４を参照して説明する。図４は、ワークＷとハンド３６の相対位置の補正方法を示した説明図である。

【0060】

ハンド３６によってワークＷを保持する場合、ハンド３６に対してワークＷが常に同じ位置で保持されるとは限らないため、ハンド３６のハンド基準点Ｒ１とワーク基準点Ｒ２の相対位置は、ハンド３６でワークＷを保持する度に変化することが想定される。

【0061】

本例のように、測定機１２として三次元座標測定機を採用した場合、ハンド３６に対するワークＷのズレ量が、大きくて数ミリ程度であれば測定可能である。しかし、加工機１４はハンド基準点Ｒ１を加工用基準点として加工するので、そのズレ量分だけ加工精度が悪化してしまう。そこで、加工機１４によるワークＷの加工前に、ステップＳ５０において測定機１２によってハンド基準点Ｒ１とワーク基準点Ｒ２との相対位置を算出する。そして、下記の（１）式に基づき、算出した実際の相対位置から理想の相対位置（プログラム上の相対位置）を減算してズレ量を求め、このズレ量を補正値として使用して加工機１４によるワークＷの加工を実施する。これにより、加工機１４においてより精度の高い加工が可能となる。

【0062】

(X_R, Y_R, Z_R) = (Xw´, Yw´, Zw´) - (Xw, Yw, Zw) …（１）
(X_R, Y_R, Z_R)：Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のズレ量
(Xw´, Yw´, Zw´)：実際のワークのＸＹＺ座標値
(Xw, Yw, Zw)：理想のワークのＸＹＺ座標値
次に、測定終了したワークＷを加工機１４に移送するために、ロボットアーム５０の先端をハンド３６に接続し、ハンド３６でワークＷを保持した状態で測定機１２から搬出する（ステップＳ６０）。そして、ワークＷをロボット１６によって加工機１４に搬入する（ステップＳ７０）。次に、ワークＷをハンド３６で保持した状態で、ハンド３６を位置決め部材４６に当接させてハンド基準点Ｒ１を加工用基準点に設定する。この後、ハンド３６をロボットアーム５０の先端から分離する。これにより、ワークＷがハンド３６に保持された状態で加工機１４に設置される（ステップＳ８０）。

【0063】

次に、上記のズレがある場合には、そのズレ量分だけ理想の相対位置を補正する（ステップＳ９０）。そして、補正した相対位置に基づき、ハンド基準点Ｒ１を加工用基準点として、ハンド３６に保持されたワークＷを工具５２によって加工する（ステップＳ１００：ワーク加工工程）。なお、上記のズレがない場合には、理想の相対位置に基づき、ハンド基準点Ｒ１を加工用基準点として、ハンド３６に保持されたワークＷを工具５２によって加工する。

【0064】

次に、加工終了したワークＷを測定機１２に移送するために、ロボットアーム５０の先端をハンド３６に接続し、ハンド３６でワークＷを保持した状態で加工機１４から搬出する（ステップＳ１１０）。そして、ワークＷをロボット１６によって測定機１２に搬入する。次に、ワークＷをハンド３６で保持した状態で、ハンド３６を位置決め部材３６に当接させてハンド基準点Ｒ１を測定用基準点に設定する。次に、ハンド３６をロボットアーム５０の先端から分離する。この後、プローブ３２を用いて加工機１４で加工されたワークＷの加工箇所の形状を測定する（ステップＳ１２０：ワーク測定工程）。

【0065】

この後、測定終了したワークＷを測定機１２から払い出しするために、ロボットアーム５０の先端をハンド３６に接続し、ハンド３６でワークＷを保持した状態で測定機１２から払い出しする（ステップＳ１３０）。以上がワーク加工システム１０によるワーク加工方法の一例である。

【0066】

＜効果＞
このように、本実施形態によれば、測定機１２の測定用基準点と加工機１４の加工用基準点とを共通のハンド基準点Ｒ１に設定することができるので、ハンド３６を第２位置決め部材４６によって加工機１４に位置決めするだけで、測定用基準点を加工用基準点に一致させることができる。これによって、ワークＷの測定から加工に至るワーク処理時間を短縮することができ、また、測定用基準点を加工用基準点に一致させた加工が可能となるので、加工精度を向上させることができる。

【0067】

なお、本実施形態によれば、ステップＳ１２０で示した加工箇所の形状の測定後に、ステップＳ１３０で示したようにワークＷを測定機１２から払い出すとしたが、例えば、加工箇所の形状に基づき、加工機１４にワークＷを再搬入してワークＷを再加工するようにしてもよい。加工箇所の形状が許容値よりも外れていた場合には、このようにワークＷの再加工を行うことが好ましい。

【0068】

また、本実施形態においては、測定機１２と加工機１４との間でワークＷを搬送する場合には、ハンド３６がロボットアーム５０に接続され、測定機１２でワークＷを測定する場合、及び加工機１４でワークＷを加工する場合には、ハンド３６がワークＷを保持した状態でロボットアーム５０からハンド３６が取り外される。このように、ロボットアーム５０からハンド３６を取り外した状態で上記の測定及び加工を行うことにより、ロボット１６からの振動の影響を受けることなく、精度の高い測定と加工とを行うことが可能となる。

【0069】

また、ハンド３６を第１位置決め部材３６及び第２位置決め部材４６に固定するクランプ部材又は吸着部材等の固定部を測定機１２と加工機１４のそれぞれに設けてもよい。これにより、位置決めされたハンド３６を第１位置決め部材３６及び第２位置決め部材４６に安定して固定できるので、ハンド３６に保持されているワークＷの測定精度及び加工精度を向上させることができる。

【0070】

なお、本実施形態ではハンド３６をロボットアーム５０から取り外した状態で測定と加工とを実施する場合について説明したが、ハンド３６をロボットアーム５０に取り付けた状態で上記の測定と加工とを実施してもよい。但し、振動の影響を抑えて測定と加工とを行う観点からみれば、ハンド３６をロボットアーム５０から取り外した状態で測定と加工とを行うことが好ましい。

【0071】

＜その他＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【0072】

例えば、本実施形態では測定機１２に適用されるプローブ３２として、接触式のものを例示したが、これに限定されず、非接触式のプローブを適用してもよい。また、本実施形態では測定機１２として三次元座標測定機を用いる場合について説明したが、測定機１２は三次元測定機に限定されず、表面形状測定機等の他の測定機を用いてもよい。

【0073】

また、例えば、本実施形態では、加工機１４として切削装置を用いる場合について説明したが、加工機１４は切削装置に限定されず、研削装置等の他の加工機を用いてもよい。

【0074】

また、本実施形態では、搬送装置として複数の回転関節部を有する多関節型のロボット１６を例示したが、これに限定されず、直動関節を有するロボットでもよく、２軸又は３軸によって直交方向に駆動される直交ロボットでもよい。また、搬送装置は、ロボットに限定されるものではなく、ワークを保持するハンドを有し、このハンドを測定機と加工機との間で搬送可能な搬送装置、例えば、直動式の搬送装置であっても適用できる。

【符号の説明】

【0075】

１０…ワーク加工システム、１２…測定機、１４…加工機、１６…ロボット、１８…制御部、２０…測定機コントローラ、２２…データ処理装置、２４…加工機コントローラ、２６…ロボットアームコントローラ、２８…制御装置、３０…テーブル、３２…プローブ、３４…移動装置、３６…ハンド、３８…第１位置決め部材、４０…テーブル、４２…工具、４４…移動装置、４６…第２位置決め部材、５０…ロボットアーム、５２…着脱部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】