本發(fā)明涉及按照加工程序來(lái)控制NC機(jī)床的機(jī)床控制系統(tǒng)，以及在該NC機(jī)床中設(shè)定加工工件時(shí)的工件原點(diǎn)的工件原點(diǎn)設(shè)定方法。

背景技術(shù)：

在NC銑床和加工中心等NC機(jī)床中，將工件設(shè)置于機(jī)床的加工工作臺(tái)，在加工之前，需要取得所設(shè)置的工件上的預(yù)定的位置作為工件原點(diǎn)，以工件原點(diǎn)為基準(zhǔn)制作出加工程序。此外，作為工件原點(diǎn)需要使用機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的工件上的預(yù)定的位置坐標(biāo)。

關(guān)于取得所述那樣的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)，一般采用使用接觸探針和對(duì)刀儀的方法。在以下對(duì)該方法進(jìn)行具體說(shuō)明。

例如在將通過(guò)立式加工中心對(duì)大致長(zhǎng)方體形狀的工件進(jìn)行加工時(shí)的工件原點(diǎn)設(shè)于工件的上表面中央時(shí)，首先，機(jī)械操作員將工件設(shè)置于立式加工中心的加工工作臺(tái)上，代替加工工具將接觸探針裝配于主軸。然后機(jī)械操作員使用手動(dòng)脈沖發(fā)生器使加工工作臺(tái)從機(jī)械原點(diǎn)在X軸方向以及Y軸方向移動(dòng)，使接觸探針的測(cè)頭與工件的各端面接觸。然后，機(jī)械操作員從接觸探針接觸時(shí)的X軸方向以及Y軸方向上的加工工作臺(tái)移動(dòng)量決定機(jī)械坐標(biāo)系中的工件的各端面的位置坐標(biāo)。并且，機(jī)械操作員根據(jù)機(jī)械坐標(biāo)系中的各端面的位置坐標(biāo)，計(jì)算出對(duì)應(yīng)于工件的上表面中央的位置坐標(biāo)。然后，機(jī)械操作員將該計(jì)算出的位置坐標(biāo)作為X軸方向以及Y軸方向的工件原點(diǎn)設(shè)定到加工程序中。另外，這里所謂的“X軸方向”指立式加工中心的橫方向，所謂的“Y軸方向”指立式加工中心的前后方向。

接著，機(jī)械操作員進(jìn)行如下作業(yè)：設(shè)定Z軸方向，即立式加工中心的上下方向上的工件原點(diǎn)。因此，機(jī)械操作員將對(duì)刀儀設(shè)置于加工工作臺(tái)上的工件的上表面，將應(yīng)該用于加工工件的加工工具裝配于主軸，將該加工工具的種類(lèi)設(shè)定到加工程序中。然后，機(jī)械操作員使用手動(dòng)脈沖發(fā)生器使主軸從原點(diǎn)高度向-Z軸方向(下方向)移動(dòng)，使加工工具的末端與對(duì)刀儀接觸。并且，機(jī)械操作員通過(guò)從對(duì)刀儀接觸時(shí)刻的-Z軸方向上的主軸移動(dòng)量減去對(duì)刀儀的高度，從而計(jì)算出機(jī)械坐標(biāo)系中的工件的上表面的位置坐標(biāo)。然后，機(jī)械操作員將該計(jì)算出的位置坐標(biāo)作為Z軸方向的工件原點(diǎn)設(shè)定到加工程序中。

以往，通過(guò)上述那樣的方法設(shè)定了工件原點(diǎn)，但是為了進(jìn)一步提高工件原點(diǎn)的位置精度，也提出了日本特公平08-00350號(hào)公報(bào)所記載的方法。即，在日本特公平08-00350號(hào)公報(bào)中在通過(guò)將接觸傳感器裝配于主軸并使其與工件的端面接觸而設(shè)定工件原點(diǎn)時(shí)，記載了以下方法。即，首先使接觸傳感器以很快的速度從始點(diǎn)移動(dòng)到工件的端面。然后，在接觸傳感器接通之后，使接觸傳感器以很慢的速度后退，測(cè)定出接觸傳感器斷開(kāi)的位置，以高速返回到始點(diǎn)，接下來(lái)使接觸傳感器繞主軸旋轉(zhuǎn)180°，重復(fù)與上述相同的動(dòng)作。通過(guò)這樣的方法，避免了主軸的徑向跳動(dòng)造成的測(cè)定誤差。

另一方面，在日本實(shí)開(kāi)昭62-085343號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下方法：不使用上述那樣的接觸傳感器、對(duì)刀儀、或者接觸傳感器等這樣的接觸傳感器，而使用照相機(jī)來(lái)設(shè)定工件原點(diǎn)。即，在日本實(shí)開(kāi)昭62-085343號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了如下內(nèi)容：當(dāng)操作員一邊觀察安裝于機(jī)床的主軸箱的照相機(jī)的圖像，一邊移動(dòng)附帶于照相機(jī)的光標(biāo)來(lái)進(jìn)行工件的調(diào)心時(shí)，計(jì)算裝置從機(jī)床中的照相機(jī)的安裝位置和照相機(jī)的光標(biāo)位置計(jì)算出工件的心位置。

但是，在日本特公平08-00350號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的方法中存在如下問(wèn)題：由于機(jī)械操作員需要進(jìn)行將稱(chēng)為接觸傳感器的接觸檢測(cè)器裝配于主軸，使接觸檢測(cè)器與工件相互接觸的操作，因此需要較多的工夫和時(shí)間。

此外，在日本實(shí)開(kāi)昭62-085343號(hào)公報(bào)所公開(kāi)的方法中也存在如下問(wèn)題：由于操作員需要一邊觀察照相機(jī)的圖像一邊操作照相機(jī)的光標(biāo)，因此在取得工件原點(diǎn)方面花費(fèi)時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠不經(jīng)人手來(lái)設(shè)定工件原點(diǎn)的機(jī)床控制系統(tǒng)以及工件原點(diǎn)設(shè)定方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方式，提供一種機(jī)床控制系統(tǒng)，其中，該機(jī)床控制系統(tǒng)具有：

機(jī)床，其按照加工程序?qū)ぜM(jìn)行加工；

拍攝裝置，其配置于所述機(jī)床的預(yù)定位置，拍攝所述工件；

三維坐標(biāo)運(yùn)算部，其根據(jù)由所述拍攝裝置從多個(gè)不同的方向拍攝到的所述工件的多個(gè)圖像計(jì)算出所述工件的三維坐標(biāo)，并且從該三維坐標(biāo)計(jì)算出所述工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)；以及

坐標(biāo)變換部，其將包括由所述三維坐標(biāo)運(yùn)算部計(jì)算出的所述工件的所述加工始點(diǎn)在內(nèi)的三維坐標(biāo)變換為所述機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，將變換后的所述工件上的所述加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)設(shè)定到所述機(jī)床的所述加工程序中。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，提供一種機(jī)床控制系統(tǒng)，在第一方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中，

所述機(jī)床控制系統(tǒng)還具有：機(jī)器人，其與所述機(jī)床的相對(duì)位置關(guān)系被預(yù)先決定，

在所述機(jī)器人的末端部安裝有把持所述工件的機(jī)器人手并且安裝有所述拍攝裝置，

所述機(jī)器人將所述拍攝裝置配置于所述機(jī)床的所述預(yù)定位置。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，提供一種機(jī)床控制系統(tǒng)，在第一方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中，

所述機(jī)床具有：轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)工具轉(zhuǎn)換器，其能夠安裝多個(gè)加工工具，

在所述轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)工具轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)塔安裝有所述拍攝裝置，

所述轉(zhuǎn)塔將所述拍攝裝置配置于所述機(jī)床的所述預(yù)定位置。

根據(jù)本發(fā)明的第四方式，提供一種機(jī)床控制系統(tǒng)，在第一方式或者第二方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中，

所述機(jī)床控制系統(tǒng)還具有：

接觸探針動(dòng)作路徑生成部，其根據(jù)由所述坐標(biāo)變換部獲得的所述工件的三維坐標(biāo)，生成與所述工件的各端面以及上表面接觸的接觸探針的動(dòng)作路徑；以及

機(jī)床控制部，其對(duì)所述機(jī)床進(jìn)行控制，按照由所述接觸探針動(dòng)作路徑生成部生成的所述接觸探針的動(dòng)作路徑，使所述機(jī)床實(shí)施所述接觸探針的接觸動(dòng)作。

根據(jù)本發(fā)明的第五方式，提供一種機(jī)床控制系統(tǒng)，在第四方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中，

所述機(jī)床控制系統(tǒng)還具有：工件原點(diǎn)更新部，其對(duì)應(yīng)于所述接觸探針的接觸動(dòng)作，取得所述機(jī)械坐標(biāo)系中的所述工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)，從該取得的位置坐標(biāo)計(jì)算出所述工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將該三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)再次設(shè)定到所述機(jī)床的所述加工程序中。

根據(jù)本發(fā)明的第六方式，提供一種工件原點(diǎn)設(shè)定方法，用于在按照加工程序?qū)ぜM(jìn)行加工的機(jī)床中設(shè)定工件原點(diǎn)，

將拍攝裝置配置于所述機(jī)床的預(yù)定位置，從多個(gè)不同的方向拍攝所述工件，

根據(jù)拍攝到的所述工件的多個(gè)圖像計(jì)算出所述工件的三維坐標(biāo)，并且從該三維坐標(biāo)計(jì)算出所述工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，

將包括計(jì)算出的所述工件的所述加工始點(diǎn)在內(nèi)的三維坐標(biāo)變換為所述機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，

將變換而得的所述工件上的所述加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)設(shè)定到所述機(jī)床的所述加工程序中。

根據(jù)本發(fā)明的第七方式，提供一種工件原點(diǎn)設(shè)定方法，在第六方式的工件原點(diǎn)設(shè)定方法中，

設(shè)定所述工件原點(diǎn)后，根據(jù)所述機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的所述工件的三維坐標(biāo)，生成與所述工件的各端面以及上表面接觸的接觸探針的動(dòng)作路徑，

按照生成的所述接觸探針的動(dòng)作路徑，使所述機(jī)床實(shí)施所述接觸探針的接觸動(dòng)作。

根據(jù)本發(fā)明的第八方式，提供一種工件原點(diǎn)設(shè)定方法，在第七方式的工件原點(diǎn)設(shè)定方法中，

通過(guò)使所述機(jī)床實(shí)施所述接觸探針的接觸動(dòng)作，取得所述機(jī)械坐標(biāo)系中所述工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)，從該取得的位置坐標(biāo)計(jì)算出所述工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將該三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)再次設(shè)定到所述機(jī)床的所述加工程序中。

根據(jù)本發(fā)明的第九方式，提供一種工件原點(diǎn)設(shè)定方法，在第六方式的工件原點(diǎn)設(shè)定方法中，

以預(yù)定的轉(zhuǎn)速使所述機(jī)床的應(yīng)該裝配加工工具的主軸旋轉(zhuǎn)，

設(shè)定所述工件原點(diǎn)后，根據(jù)所述機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的所述工件的三維坐標(biāo)，使正旋轉(zhuǎn)的所述主軸在所述工件的各端面以及上表面移動(dòng)，

在通過(guò)與所述工件的接觸使得所述正旋轉(zhuǎn)的主軸的干擾轉(zhuǎn)矩上升時(shí)，取得所述機(jī)械坐標(biāo)系中所述工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)，從該取得的位置坐標(biāo)計(jì)算出所述工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將該三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)再次設(shè)定到所述機(jī)床的所述加工程序中。

通過(guò)附圖所示的本發(fā)明的典型的實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明，能夠進(jìn)一步明確本發(fā)明的這些目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)、和其他的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是表示一實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2A是示意性地表示由接觸探針動(dòng)作路徑生成部生成的接觸探針的動(dòng)作路徑的一例的機(jī)床的俯視圖。

圖2B是示意性地表示由接觸探針動(dòng)作路徑生成部生成的接觸探針的動(dòng)作路徑的一例的機(jī)床的正視圖。

圖3是表示基于圖1所示的機(jī)床控制系統(tǒng)的工件原點(diǎn)取得的動(dòng)作流程的一例的流程圖。

圖4是表示其他實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中的拍攝裝置的安裝位置的圖。

具體實(shí)施方式

接下來(lái)，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的附圖中，對(duì)相同的部件標(biāo)注相同的參照符號(hào)。為了易于理解，這些附圖適當(dāng)變更了比例尺。另外，附圖所示的方式是用于實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)示例，本發(fā)明并非限定于圖示的方式。

圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的框圖。

參照?qǐng)D1，本實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)1具有：NC銑床或者加工中心等機(jī)床11；控制機(jī)床11的機(jī)床控制部12；生成加工程序30并輸出至機(jī)床控制部12的加工程序生成部13；與機(jī)床11相鄰設(shè)置的機(jī)器人14；安裝于機(jī)器人14的末端部、對(duì)工件W進(jìn)行拍攝的拍攝裝置15；以及控制機(jī)器人14的機(jī)器人控制部16。并且，加工程序生成部13具有如下功能：取得對(duì)設(shè)置于機(jī)床11的工件W進(jìn)行加工時(shí)的工件原點(diǎn)并設(shè)定到加工程序30中。

另外，圖1所示的機(jī)器人14與拍攝裝置15的相對(duì)位置預(yù)先通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)決定。此外同樣地，機(jī)器人14與機(jī)床11的相對(duì)位置也是預(yù)先決定的。并且，機(jī)器人14與機(jī)床11共享相同的坐標(biāo)，或者，通過(guò)相互坐標(biāo)變換，能夠唯一地求出其他坐標(biāo)系中的位置。

進(jìn)一步地對(duì)上述的機(jī)床控制系統(tǒng)1的格結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行逐一詳述。

機(jī)床11在框體19內(nèi)具有進(jìn)行鉆孔、切削等加工的加工工具17、以及使工件W移動(dòng)的加工工作臺(tái)18。在框體19的一側(cè)部設(shè)置有門(mén)20。門(mén)20在加工過(guò)程中被鎖閉，在使機(jī)器人14的末端部侵入到框體19內(nèi)時(shí)被打開(kāi)。并且，如圖1所示，在加工工作臺(tái)18上設(shè)置有裝載工件W的臺(tái)座21、對(duì)裝載于臺(tái)座21上的工件W進(jìn)行定位以及固定的固定治具22。固定治具22具有將工件W夾緊于臺(tái)座21上的夾緊機(jī)構(gòu)。另外，在圖1中，為了易于理解框體19內(nèi)的結(jié)構(gòu)，框體19的壁是透明的壁，通過(guò)實(shí)線來(lái)描繪加工工具17和加工工作臺(tái)18等這樣的、配置于框體19內(nèi)的裝置。此外，加工前的工件W是由金屬材料或者樹(shù)脂材料或者木材構(gòu)成的被加工物，在以后，作為大致長(zhǎng)方體形狀的坯料來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

機(jī)器人14例如是垂直多關(guān)節(jié)機(jī)器人。在機(jī)器人14的末端部不僅安裝有拍攝裝置15，還安裝有能夠把持工件W的機(jī)器人手(未圖示)。機(jī)器人14在機(jī)床11的門(mén)20打開(kāi)時(shí)，通過(guò)機(jī)器人手來(lái)把持準(zhǔn)備在框體19外的工件W并設(shè)置于框體19內(nèi)的臺(tái)座21，或者通過(guò)機(jī)器人手把持框體19內(nèi)的加工完的工件W并輸送至框體19外。并且，本申請(qǐng)發(fā)明中的機(jī)器人14的動(dòng)作還包含如下動(dòng)作：將機(jī)器人末端部的拍攝裝置15配置于在臺(tái)座21設(shè)置的工件W的上方的預(yù)定位置。另外，在圖1中，示出了將機(jī)器人14設(shè)置于框體19外的方式，但是機(jī)器人14也可以設(shè)置于框體19內(nèi)。但是，在將機(jī)器人14設(shè)置于框體19外時(shí)，能夠在冷卻液和切粉等的影響小的環(huán)境下使機(jī)器人14的末端部的拍攝裝置15進(jìn)行動(dòng)作。并且，由于在通過(guò)機(jī)床11對(duì)工件W進(jìn)行加工的期間實(shí)施拍攝裝置15的鏡頭清掃作業(yè)，因此還具有提升機(jī)床11的運(yùn)轉(zhuǎn)率的優(yōu)點(diǎn)。

拍攝裝置15具有如下功能：對(duì)應(yīng)該通過(guò)加工工具17開(kāi)始加工的工件W進(jìn)行拍攝。該拍攝裝置15優(yōu)選是采用了雙眼立體鏡方式的三維照相機(jī)。也就是說(shuō)，三維照相機(jī)具有正確地決定了彼此的相對(duì)位置的兩臺(tái)照相機(jī)，通過(guò)兩臺(tái)照相機(jī)從不同的兩個(gè)方向拍攝工件W。并且，從拍攝到的兩張圖像數(shù)據(jù)以圖像數(shù)據(jù)間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為基礎(chǔ)求出工件W的表面的高度位置，由此，能夠取得工件W的三維坐標(biāo)。當(dāng)然，作為應(yīng)用于本發(fā)明的工件表面的三維坐標(biāo)的取得方法，不限定于上述的雙眼立體鏡方式，也可以使用其他各種方式的三維計(jì)量法，例如光切斷法等。此外，也可以在雙眼立體鏡方式中并用光切斷法來(lái)取得工件表面的三維坐標(biāo)。另外，在取得三維坐標(biāo)時(shí)所需要的照相機(jī)位置以及其他各種參數(shù)被預(yù)先記錄于機(jī)器人控制部16中。

此外，拍攝裝置15也可以是二維照相機(jī)。也就是說(shuō)，通過(guò)使安裝了二維照相機(jī)的機(jī)器人14的末端部的位置依次移動(dòng)到臺(tái)座21上方的預(yù)先設(shè)定的兩處位置，從而能夠從不同的兩個(gè)方向拍攝工件W。另外，在本實(shí)施方式中，利用拍攝裝置15從不同的兩個(gè)方向拍攝工件W而取得兩張圖像，但是必要的話，也可以從三個(gè)方向以上的不同方向拍攝工件W，從三張以上的圖像數(shù)據(jù)取得工件表面的三維坐標(biāo)。

并且，在本實(shí)施方式中，事先利用拍攝裝置15取得正常設(shè)置于臺(tái)座21的工件W的圖像數(shù)據(jù)，由此，還能夠確認(rèn)臺(tái)座21上的工件W的落位狀態(tài)有沒(méi)有異常。

機(jī)床控制部12具有CNC(computer numerical control：計(jì)算機(jī)數(shù)字控制)裝置，對(duì)記錄了用于工件W的加工的信息，例如加工路徑、加工種類(lèi)、加工工具等的加工程序(也稱(chēng)為NC程序。)30進(jìn)行存儲(chǔ)保持。加工程序30在加工程序生成部13中被生成。此外，機(jī)床控制部12還具有與機(jī)器人控制部16相互通信以便能夠隨著基于加工程序30的機(jī)床11的動(dòng)作使機(jī)器人14動(dòng)作的功能。并且，機(jī)床控制部12開(kāi)閉框體19的門(mén)20，并且將門(mén)20的開(kāi)啟通信給機(jī)器人控制部16。

機(jī)器人控制部16在框體19的門(mén)20開(kāi)啟時(shí)使機(jī)器人14動(dòng)作。特別是，機(jī)器人控制部16在取得工件W的三維坐標(biāo)時(shí)將機(jī)器人14的末端部的拍攝裝置15配置于臺(tái)座21上方的預(yù)先設(shè)定的位置，對(duì)工件W進(jìn)行拍攝。此外，機(jī)器人控制部16在加工工件W時(shí)，對(duì)機(jī)器人14進(jìn)行控制以便利用機(jī)器人手(未圖示)將工件W從框體19外向框體19內(nèi)輸送，或者從框體19內(nèi)向框體19外輸送。

并且，如圖1所示，加工程序生成部13具有：圖像數(shù)據(jù)保持部31、三維坐標(biāo)運(yùn)算部32、坐標(biāo)變換部33、接觸探針動(dòng)作路徑生成部34、以及工件原點(diǎn)更新部35。以下，對(duì)加工程序生成部13的各結(jié)構(gòu)要素依次進(jìn)行說(shuō)明。

圖像數(shù)據(jù)保持部31對(duì)拍攝裝置15拍攝到的工件W的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行保持。作為圖像數(shù)據(jù)保持部31能夠使用各種存儲(chǔ)介質(zhì)，例如RAM、硬盤(pán)、USB存儲(chǔ)器等。

三維坐標(biāo)運(yùn)算部32根據(jù)針對(duì)工件W從不同的兩個(gè)方向進(jìn)行拍攝而得的兩張圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算出工件W的三維坐標(biāo)。此時(shí)，計(jì)算出以安裝了拍攝裝置15的機(jī)器人14的用戶(hù)坐標(biāo)系中的預(yù)定位置為基準(zhǔn)的工件表面的三維坐標(biāo)。另外，所謂機(jī)器人14的用戶(hù)坐標(biāo)系是將用戶(hù)能夠任意設(shè)定的機(jī)器人14的動(dòng)作原點(diǎn)定義為基準(zhǔn)的坐標(biāo)系(以下稱(chēng)為機(jī)器人坐標(biāo)系。)。

并且，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32從機(jī)器人坐標(biāo)系中的工件W的三維坐標(biāo)計(jì)算出工件W上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)。例如，設(shè)定為從長(zhǎng)方體形狀的工件W的上表面中央開(kāi)始進(jìn)行加工這樣的信息被預(yù)先提供給三維坐標(biāo)運(yùn)算部32。像這樣在長(zhǎng)方體形狀的工件W的上表面中央是加工始點(diǎn)時(shí)，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32從工件W的三維坐標(biāo)中提取出構(gòu)成工件W上表面的長(zhǎng)方形的各邊的坐標(biāo)組，以長(zhǎng)方形的各邊的中間點(diǎn)的坐標(biāo)為基礎(chǔ)計(jì)算出長(zhǎng)方形的中心點(diǎn)的坐標(biāo)。此外，在加工始點(diǎn)是工件W上表面的一個(gè)角部(角)時(shí)，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32從工件W的三維坐標(biāo)提取出對(duì)應(yīng)于該一個(gè)角部的坐標(biāo)即可。

坐標(biāo)變換部33將計(jì)算出的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)變換為機(jī)床11的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。也就是說(shuō)，作為機(jī)器人坐標(biāo)系中的坐標(biāo)而計(jì)算出的工件W的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)被變換為機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。然后，坐標(biāo)變換部33將坐標(biāo)變換后的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)設(shè)定為機(jī)床控制部12的加工程序30的工件原點(diǎn)。例如在存儲(chǔ)保持于CNC裝置的NC程序(加工程序30)中，記述有工件坐標(biāo)系設(shè)定用的指令(例如在G代碼中是G54)。坐標(biāo)變換部33將那樣的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)作為工件加工時(shí)從加工程序30讀出的工件原點(diǎn)寫(xiě)入到G54。因此，坐標(biāo)變換部33也是工件原點(diǎn)設(shè)定部。

此外，接觸探針動(dòng)作路徑生成部34生成使接觸探針(未圖示)與工件W的各端面和上表面接觸的接觸探針的動(dòng)作路徑。在以后進(jìn)行詳細(xì)敘述，但是該動(dòng)作路徑基于使用三維坐標(biāo)運(yùn)算部32以及坐標(biāo)變換部33而得的工件W的三維坐標(biāo)而生成。另外，機(jī)床11是立式加工中心，在通過(guò)接觸探針取得工件原點(diǎn)時(shí)，機(jī)械操作員代替加工工具17而將接觸探針(未圖示)裝配于機(jī)床11的主軸。并且，在現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械操作員需要使用手動(dòng)脈沖發(fā)生器使機(jī)床11的主軸以及加工工作臺(tái)18從機(jī)械原點(diǎn)在X、Y以及Z軸方向適當(dāng)移動(dòng)，使接觸探針的測(cè)頭與工件W的各端面和上表面接觸。與此相對(duì)地，在本實(shí)施方式中，接觸探針動(dòng)作路徑生成部34自動(dòng)地生成所述那樣的接觸探針的動(dòng)作路徑。然后，機(jī)床控制部12根據(jù)生成的接觸探針的動(dòng)作路徑使機(jī)床11的主軸以及加工工作臺(tái)18移動(dòng)從而進(jìn)行接觸探針的接觸動(dòng)作。

圖2A以及圖2B表示通過(guò)上述的接觸探針動(dòng)作路徑生成部34生成的接觸探針的動(dòng)作路徑的一例。圖2A是示意性地表示了接觸探針的動(dòng)作路徑的機(jī)床11的俯視圖，圖2B是其正視圖。如這些圖所示，接觸探針37裝配于立式加工中心的主軸38，主軸38最初的位置處于立式加工中心的機(jī)械原點(diǎn)。作為生成的接觸探針的動(dòng)作路徑、例如使接觸探針37的測(cè)頭37a與工件W的一端面39接觸的路徑，首先，如圖2B箭頭40所示，主軸38向下方移動(dòng)，接觸探針37的測(cè)頭37a配置于能夠與工件W的一端面39接觸的高度，例如從工件上表面的一邊向-Z軸方向離開(kāi)10毫米的位置。然后，如圖2A箭頭41以及箭頭42所示，加工工作臺(tái)18在Y軸方向以及X軸方向依次移動(dòng)，工件W的一端面39與接觸探針37的測(cè)頭37a接觸。另外，這樣的接觸探針的動(dòng)作路徑是一例，本發(fā)明并非限定于此。

工件原點(diǎn)更新部35通過(guò)上述接觸探針的接觸動(dòng)作，取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件W的各端面和上表面的位置坐標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)從機(jī)械原點(diǎn)開(kāi)始接觸探針的接觸動(dòng)作，接觸探針與工件W相互接觸時(shí)，接觸探針輸出接觸信號(hào)。工件原點(diǎn)更新部35在接收到接觸信號(hào)時(shí)，取得自機(jī)械原點(diǎn)的加工工作臺(tái)移動(dòng)量或者主軸移動(dòng)量。然后，離機(jī)械原點(diǎn)這樣的移動(dòng)量的位置相當(dāng)于機(jī)械坐標(biāo)系中的工件W的各端面和上表面的位置坐標(biāo)。并且，在將工件W的上表面中央設(shè)為工件原點(diǎn)時(shí)，工件原點(diǎn)更新部35從工件W的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)計(jì)算出工件W的上表面中央的三維坐標(biāo)。例如，對(duì)于工件W的上表面中央的XY坐標(biāo)，從工件W的各端面的X軸方向以及Y軸方向的位置坐標(biāo)計(jì)算出各自方向的中間點(diǎn)即可。此時(shí)，當(dāng)在工件W的尺寸產(chǎn)生了偏差時(shí)，從X軸方向以及Y軸方向的正負(fù)兩方向進(jìn)行接觸探針的接觸動(dòng)作計(jì)算出中間點(diǎn)即可。此外，工件W的上表面中央的Z軸坐標(biāo)為工件W的上表面的位置坐標(biāo)。另外，這里所謂的“X軸方向”指的是立式加工中心的橫方向，所謂的“Y軸方向”指的是立式加工中心的前后方向，所謂的“Z軸方向”指的是立式加工中心的上下方向。

并且，工件原點(diǎn)更新部35將已經(jīng)設(shè)定于加工程序30的工件原點(diǎn)更新為像上述那樣計(jì)算出的工件W的上表面中央的三維坐標(biāo)。由此，以工件W的圖像信息為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)算以及坐標(biāo)變換而取得的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)被更新為從機(jī)械坐標(biāo)系中的工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)直接計(jì)算出的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)，因此，工件原點(diǎn)的位置精度得以提升。

這里，進(jìn)一步具體地表示對(duì)經(jīng)由三維坐標(biāo)運(yùn)算部32以及坐標(biāo)變換部33取得的工件原點(diǎn)進(jìn)行更新時(shí)的方法例。

例如，在工件W是大致長(zhǎng)方體形狀的坯料時(shí)，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32根據(jù)由拍攝裝置15拍攝到的工件W的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于能夠識(shí)別為坯料的上表面的三維點(diǎn)集合的外接長(zhǎng)方形的各邊或角部等的三維坐標(biāo)。然后，坐標(biāo)變換部33將這樣的長(zhǎng)方形的三維坐標(biāo)變換為機(jī)床11的機(jī)械坐標(biāo)系中的三維坐標(biāo)。

并且，接觸探針動(dòng)作路徑生成部34生成接觸探針的動(dòng)作路徑以便將接觸探針的測(cè)頭配置于從上述的長(zhǎng)方形的各邊的中心位置分別向-Z軸方向例如離開(kāi)10毫米的位置。接觸探針事先由機(jī)械操作員裝配于機(jī)床11的主軸，接觸探針的尺寸已經(jīng)輸入到了接觸探針動(dòng)作路徑生成部34。然后，機(jī)床控制部12按照生成的接觸探針的動(dòng)作路徑使機(jī)床11的主軸以及加工工作臺(tái)18移動(dòng)進(jìn)行接觸探針的接觸動(dòng)作(例如，參照?qǐng)D2A、圖2B)。此時(shí)，機(jī)床控制部12在接收到來(lái)自接觸探針的接觸信號(hào)之后，使接觸探針與工件W相互分離預(yù)定的距離，自這樣的分離狀態(tài)起以低速進(jìn)行接觸探針的接觸動(dòng)作，重復(fù)上述動(dòng)作預(yù)定次數(shù)。在該重復(fù)的動(dòng)作中，工件原點(diǎn)更新部35每次接收到接觸信號(hào)時(shí)，取得并更新接觸探針?biāo)佑|的工件端面的位置坐標(biāo)。由此，工件原點(diǎn)更新部35能夠正確地取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件端面的位置坐標(biāo)。此外，優(yōu)選的是，對(duì)于工件W的上表面也實(shí)施上述的重復(fù)動(dòng)作。由此，還能夠正確地取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件上表面的位置坐標(biāo)。

另外，將工件原點(diǎn)的坐標(biāo)更新為更加正確的坐標(biāo)的方法除了上述那樣的重復(fù)動(dòng)作之外，也可以是如下的方法。首先，使機(jī)床11的主軸例如立式加工中心的主軸一邊以預(yù)定的轉(zhuǎn)度旋轉(zhuǎn)一邊以低速接近工件W。然后，例如在使工件原點(diǎn)的Z坐標(biāo)高精度化的情況下，機(jī)床控制部12將主軸的末端配置于經(jīng)由三維坐標(biāo)運(yùn)算部32以及坐標(biāo)變換部33而取得的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)，接著，使旋轉(zhuǎn)的主軸以低速向-Z軸方向移動(dòng)。由此，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的主軸的末端接觸到工件W，在主軸產(chǎn)生負(fù)載，主軸的干擾轉(zhuǎn)矩上升。工件原點(diǎn)更新部35取得干擾轉(zhuǎn)矩上升時(shí)的主軸末端的位置坐標(biāo)，并更新為工件原點(diǎn)的Z坐標(biāo)。當(dāng)然，像這樣通過(guò)使主軸與工件W相互接觸的接觸動(dòng)作來(lái)更新工件原點(diǎn)的坐標(biāo)的方法對(duì)于工件原點(diǎn)的X坐標(biāo)以及Y坐標(biāo)的高精度化也是有效的。

此外，在對(duì)主軸的干擾轉(zhuǎn)矩的上升進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，對(duì)使主軸旋轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)的電流值的變化進(jìn)行監(jiān)視即可。也就是說(shuō)，主軸的干擾轉(zhuǎn)矩能夠通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)的電流值進(jìn)行管理。并且，所謂監(jiān)視的干擾轉(zhuǎn)矩意味著對(duì)應(yīng)于動(dòng)作指令而輸入到伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩(即，指令電流值)、與實(shí)際伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作所使用的轉(zhuǎn)矩(即，消耗電流值)的差。例如，如果伺服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載是預(yù)定范圍內(nèi)，則消耗電流值與指令電流值相同，因此，不會(huì)產(chǎn)生干擾轉(zhuǎn)矩。與此相對(duì)地，在施加于伺服電動(dòng)機(jī)的負(fù)載超過(guò)預(yù)定的范圍時(shí)，實(shí)施了反饋控制的結(jié)果為消耗電流值變大，即干擾轉(zhuǎn)矩變大。

接下來(lái)，一邊參照?qǐng)D1～圖3，一邊對(duì)上述的機(jī)床控制系統(tǒng)1涉及的工件原點(diǎn)取得的動(dòng)作流程的一例進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示機(jī)床控制系統(tǒng)1涉及的工件原點(diǎn)取得的動(dòng)作流程的一例的流程圖。

首先，機(jī)器人控制部16使機(jī)器人14動(dòng)作，通過(guò)機(jī)器人14的末端部的機(jī)器人手(未圖示)來(lái)把持框體19外的工件W而將其設(shè)置于框體19內(nèi)的臺(tái)座21(圖3的步驟S11)。此時(shí)，框體19的門(mén)20開(kāi)啟。并且，機(jī)床控制部12使固定治具22的夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作，夾緊設(shè)置于臺(tái)座21的工件W(圖3的步驟S12)。

接著，機(jī)器人控制部16通過(guò)安裝于機(jī)器人14的末端部的拍攝裝置15拍攝臺(tái)座21上的工件W(圖3的步驟S13)。此時(shí)，拍攝裝置15從工件W的上方拍攝工件W，該拍攝時(shí)的拍攝裝置15的位置配置于以機(jī)器人14的動(dòng)作原點(diǎn)為基準(zhǔn)的預(yù)定位置。此外，只要拍攝裝置15能夠取得工件W的三維圖像，則也可以采用任何的三維計(jì)量方法。作為本實(shí)施方式的拍攝裝置15，如上所述使用了二維照相機(jī)或者三維照相機(jī)。在拍攝裝置15是二維照相機(jī)時(shí)，機(jī)器人控制部16將機(jī)器人14的末端部的拍攝裝置15依次移動(dòng)到臺(tái)座21上方的預(yù)先設(shè)定的兩處位置，在各位置進(jìn)行工件W的拍攝。另一方面，在拍攝裝置15是三維照相機(jī)時(shí)，機(jī)器人控制部16將機(jī)器人14的末端部的拍攝裝置15配置于臺(tái)座21上方的預(yù)先設(shè)定的一個(gè)位置，在該位置進(jìn)行工件W的拍攝。

然后，根據(jù)由拍攝裝置15拍攝到的工件W的圖像數(shù)據(jù)，確認(rèn)臺(tái)座21的工件W的落位有無(wú)異常(圖3的步驟S14)。另外，在圖像數(shù)據(jù)保持部31中，預(yù)先存儲(chǔ)保持有正常設(shè)置于臺(tái)座21的工件W的三維圖像。因此，在三維坐標(biāo)運(yùn)算部32中，將正常的工件圖像數(shù)據(jù)與本次拍攝到的工件圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)判定有無(wú)落位的異常。如果在有異常的情況下，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32通過(guò)例如聲音或光等輸出工件W的設(shè)置存在異常的意思的警報(bào)(圖3的步驟S22)。另一方面，在沒(méi)有異常的情況下，轉(zhuǎn)移到下一工序。

在沒(méi)有落位的異常時(shí)，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32根據(jù)由上述拍攝裝置15拍攝而得的工件W的圖像數(shù)據(jù)，計(jì)算出機(jī)器人坐標(biāo)系中的工件W的三維坐標(biāo)，特別是工件W的表面的三維坐標(biāo)。并且，三維坐標(biāo)運(yùn)算部32從該三維坐標(biāo)中取得工件W上的指定的加工始點(diǎn)，例如工件W的上表面中央的坐標(biāo)(圖3的步驟S15)。然后，加工程序生成部13的坐標(biāo)變換部33將作為機(jī)器人坐標(biāo)系的坐標(biāo)而計(jì)算出的工件W的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)變換為機(jī)床11的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)(圖3的步驟S16)。

接下來(lái)，加工程序生成部13判定機(jī)械操作員是否要求了使用接觸探針來(lái)實(shí)現(xiàn)工件原點(diǎn)的高精度化(圖3的步驟S17)。該判定例如通過(guò)機(jī)械操作員從機(jī)床11的控制操作面板(未圖示)向加工程序生成部13輸入工件原點(diǎn)的高精度化的指令而被執(zhí)行。

在上述步驟S17中，在判定為沒(méi)有要求工件原點(diǎn)的高精度化時(shí)，坐標(biāo)變換部33將步驟S16中的坐標(biāo)變換后的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)反映給加工程序30的工件原點(diǎn)設(shè)定命令(圖3的步驟S20)。也就是說(shuō)，那樣的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)被寫(xiě)入到加工程序30中的工件坐標(biāo)系設(shè)定用G代碼(G54)中，或者，被置換為已經(jīng)寫(xiě)入的工件原點(diǎn)。

另一方面，在上述步驟S17中，在判定為具有工件原點(diǎn)的高精度化的要求時(shí)，接觸探針動(dòng)作路徑生成部34生產(chǎn)上述那樣的接觸探針的動(dòng)作路徑(圖3的步驟S18)。

然后，機(jī)床控制部12根據(jù)生成的接觸探針的動(dòng)作路徑，使機(jī)床11的主軸以及加工工作臺(tái)18移動(dòng)以進(jìn)行接觸探針的接觸動(dòng)作。由此，工件原點(diǎn)更新部35取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件W的各端面和上表面的位置坐標(biāo)。接著，工件原點(diǎn)更新部35從工件W的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)計(jì)算出作為加工始點(diǎn)的工件W的上表面中央的三維坐標(biāo)。也就是說(shuō)，通過(guò)接觸探針的接觸動(dòng)作，再次取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件W的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)(圖3的步驟S19)。

并且，工件原點(diǎn)更新部35將所取得的工件W的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)反映給加工程序30的工件原點(diǎn)設(shè)定命令(圖3的步驟S20)。也就是說(shuō)，工件原點(diǎn)更新部35將已經(jīng)寫(xiě)入到加工程序30的工件原點(diǎn)更新為所計(jì)算出的工件W的上表面中央的三維坐標(biāo)。另外，加工程序生成部13根據(jù)更新后的工件原點(diǎn)，再次生成加工程序30。然后，機(jī)床控制部12按照經(jīng)由上述的動(dòng)作流程決定了工件原點(diǎn)的加工程序30，開(kāi)始工件W的加工(圖3的步驟S21)。

如以上說(shuō)明那樣，在本實(shí)施方式的工件原點(diǎn)設(shè)定方法中，首先，將拍攝裝置15設(shè)置于機(jī)器人14的末端，通過(guò)三維計(jì)量法計(jì)算出固定于機(jī)床11的臺(tái)座21上的工件W的三維坐標(biāo)，特別是工件W上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，其中所述機(jī)器人放置于機(jī)床11的旁邊。然后，將計(jì)算出的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)變換為機(jī)床11的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。并且，將變換后的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)設(shè)定到機(jī)床控制部12的加工程序30中。因此，機(jī)械操作員使用接觸探針，取得工件W上的指定的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)，從而能夠使設(shè)定到加工程序30中這一作業(yè)大幅地省力化，其中所述加工程序30存儲(chǔ)保持于機(jī)床控制部12。

當(dāng)然，相對(duì)于使用接觸探針以外的設(shè)備(例如激光計(jì)量器)求出工件原點(diǎn)的現(xiàn)有的各種各樣的方法，通過(guò)應(yīng)用本申請(qǐng)發(fā)明的工件原點(diǎn)設(shè)定方法，也能夠?qū)崿F(xiàn)工件原點(diǎn)的設(shè)定作業(yè)的省力化。

(其他實(shí)施方式)

接下來(lái)，對(duì)其他實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

在圖1所示的實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)中，拍攝裝置15設(shè)置于機(jī)器人14的末端部。但是本發(fā)明只要構(gòu)成為從多個(gè)不同的方向拍攝固定于臺(tái)座21的工件W，就能夠獲得工件W的三維坐標(biāo)。也就是說(shuō)，在本發(fā)明中拍攝裝置15的位置不限定于機(jī)器人14的末端部。

圖4是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)1中的拍攝裝置15的安裝位置的圖。如圖4所示，在機(jī)床11是搭載了轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)工具轉(zhuǎn)換器36的加工中心時(shí)，拍攝裝置15也可以安裝于自動(dòng)工具轉(zhuǎn)換器36的轉(zhuǎn)塔36a。轉(zhuǎn)塔36a在轉(zhuǎn)塔36a的周向依次保持多種加工工具17，轉(zhuǎn)塔36a在更換加工工具17時(shí)被定位于預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)塔36a上的位置是保障了轉(zhuǎn)塔36a的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作中的位置精度的位置。因此，通過(guò)將二維照相機(jī)安裝于轉(zhuǎn)塔36a上作為拍攝裝置15，使轉(zhuǎn)塔36a旋轉(zhuǎn)而使二維照相機(jī)依次移動(dòng)到兩個(gè)部位，能夠從不同的兩個(gè)方向拍攝工件W。

即使在將拍攝裝置15安裝于轉(zhuǎn)塔36a的機(jī)床控制系統(tǒng)1中，也是通過(guò)校準(zhǔn)來(lái)預(yù)先決定了拍攝裝置15與機(jī)床11的轉(zhuǎn)塔36a的相對(duì)位置。然后，基于利用轉(zhuǎn)塔36a依次移動(dòng)拍攝裝置15的照相機(jī)位置而拍攝到的兩張圖像數(shù)據(jù)求出工件W的表面的高度位置，從而能夠取得工件W表面的三維坐標(biāo)。當(dāng)然，并非二維照相機(jī)而是將三維照相機(jī)安裝于轉(zhuǎn)塔36a的結(jié)構(gòu)，也能夠取得工件W的三維坐標(biāo)。

此外，在如上所述地將拍攝裝置15安裝于轉(zhuǎn)塔36a時(shí)，即使不是將圖1所示那樣的機(jī)器人14設(shè)置于機(jī)床11的旁邊的機(jī)床控制系統(tǒng)1，也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明涉及的工件原點(diǎn)設(shè)定。

另外，在以上所說(shuō)明的各實(shí)施方式的機(jī)床控制系統(tǒng)1中，加工程序生成部13如圖1所示被設(shè)置為與機(jī)床控制部12和機(jī)器人控制部16分開(kāi)的結(jié)構(gòu)要素，通過(guò)通信電纜(未圖示)和通信電波等與機(jī)床控制部12和機(jī)器人控制部16相互通信。但是，加工程序生成部13也可以?xún)?nèi)置于機(jī)床控制部12或者機(jī)器人控制部16。也就是說(shuō)，在本申請(qǐng)發(fā)明中需要以拍攝對(duì)象物的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來(lái)運(yùn)算拍攝對(duì)象物的三維坐標(biāo)的運(yùn)算裝置，因此，作為該運(yùn)算裝置，也可以使用存在于機(jī)床控制部12或者機(jī)器人控制部16內(nèi)的運(yùn)算裝置。

以上，作為本發(fā)明的加工程序的機(jī)床以加工中心為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)用于本發(fā)明的機(jī)床不限定于加工中心，例如也可以是NC銑床?？傊?，本發(fā)明能夠應(yīng)用于所有需要將工件原點(diǎn)設(shè)定到加工程序中的NC機(jī)床。

此外，以上示出了典型的實(shí)施方式，但是本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)能夠?qū)⑸鲜鰧?shí)施方式變更為各種各樣的形狀、結(jié)構(gòu)和材料等。

基于本發(fā)明的各方式的效果

根據(jù)本發(fā)明的第一方式以及第六方式，拍攝裝置配置于機(jī)床的預(yù)定位置，在從多個(gè)不同的方向拍攝固定于機(jī)床的工件時(shí)，三維坐標(biāo)運(yùn)算部根據(jù)工件的多個(gè)圖像計(jì)算出工件的三維坐標(biāo)，特別是工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)。然后，坐標(biāo)變換部將計(jì)算出的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)變換為機(jī)床的機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，將變換后的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)設(shè)定到機(jī)床的加工程序中。因此，能夠使機(jī)械操作員的工件原點(diǎn)取得作業(yè)省力化。即，本申請(qǐng)發(fā)明例如使用接觸探針，取得工件上的指定的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)，從而能夠使設(shè)定到加工程序中的人的作業(yè)省力化，其中所述加工程序存儲(chǔ)保持于機(jī)床控制部。

根據(jù)本發(fā)明的第二方式，拍攝裝置安裝于機(jī)器人的末端部，通過(guò)機(jī)器人而配置于機(jī)床的預(yù)定位置。由此，即使是將二維照相機(jī)用于拍攝裝置的情況，也能夠取得計(jì)算出工件的三維坐標(biāo)所需的、從多個(gè)不同的方向拍攝到的工件的多個(gè)圖像信息。

根據(jù)本發(fā)明的第三方式，拍攝裝置安裝于機(jī)床的轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)工具轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)塔，通過(guò)轉(zhuǎn)塔而配置于機(jī)床的預(yù)定位置。由此，即使是將二維照相機(jī)用于拍攝裝置的情況，也能夠取得計(jì)算出工件的三維坐標(biāo)所需的、從多個(gè)不同的方向拍攝到的工件的多個(gè)圖像信息。

根據(jù)本發(fā)明的第四方式以及第七方式，接觸探針動(dòng)作路徑部根據(jù)由坐標(biāo)變換部獲得的工件的三維坐標(biāo)，生成與工件的各端面以及上表面接觸的接觸探針的動(dòng)作路徑，按照該動(dòng)作路徑，使機(jī)床實(shí)施接觸探針的接觸動(dòng)作。本申請(qǐng)發(fā)明通過(guò)具有所述那樣的接觸探針動(dòng)作路徑部，機(jī)械操作員使用接觸探針，能夠使取得工件上的指定的加工始點(diǎn)的坐標(biāo)這樣的作業(yè)省力化。

根據(jù)本發(fā)明的第五方式以及第八方式，工件原點(diǎn)更新部對(duì)應(yīng)于接觸探針的接觸動(dòng)作，取得機(jī)械坐標(biāo)系中的工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)，從該取得的位置坐標(biāo)計(jì)算出工件上的指定的加工始點(diǎn)的三維坐標(biāo)，將該三維坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)再次設(shè)定到機(jī)床的加工程序中。

本申請(qǐng)發(fā)明通過(guò)具有所述那樣的工件原點(diǎn)更新部，能夠?qū)⒁怨ぜ膱D像信息為基礎(chǔ)而獲得的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)更新為更加正確的坐標(biāo)。也就是說(shuō)，通過(guò)將以工件的圖像信息為基礎(chǔ)進(jìn)行運(yùn)算以及坐標(biāo)變換而取得的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)更新為從機(jī)械坐標(biāo)系中的工件的各端面以及上表面的位置坐標(biāo)直接計(jì)算出的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)，工件原點(diǎn)的位置精度得以提升。

根據(jù)本發(fā)明的第九方式，使旋轉(zhuǎn)的主軸與工件接觸，取得主軸的干擾轉(zhuǎn)矩上升時(shí)的主軸的位置，將所取得的位置坐標(biāo)作為工件原點(diǎn)再次設(shè)定到機(jī)床的加工程序中。由此，與使用上述那樣的接觸探針更新工件原點(diǎn)的坐標(biāo)的方法相同，能夠?qū)⒁怨ぜ膱D像信息為基礎(chǔ)而獲得的工件原點(diǎn)的坐標(biāo)更新為更加正確的坐標(biāo)。