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技術 NC制御プログラム、NC制御装置、NC加工システム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品

出願人 株式会社KMC
発明者 高瀬篤彦安部新一佐藤声喜
出願日 2015年4月14日 (5年2ヶ月経過) 出願番号 2015-082789
公開日 2016年12月1日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2016-201075
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の自動制御 数値制御 フライス加工
主要キーワード 非切削領域 接触対象物 各加工エリア 切削対象物 標準部品 設置手順 切削経路 二次元コード情報
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

生産性に優れた切削加工による二次元コードの作成が可能なNC制御プログラムNC制御装置NC加工ステム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品を提供すること。

解決手段

本発明の一形態に係るNC制御プログラムは、境界抽出部と、NCデータ生成部とを具備する。第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、第1の方向における第1の領域と第2の領域の境界を抽出する。NCデータ生成部は、切削対象領域領域外から第1の方向に進行し、切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、第1の経路部分に連続し、切削対象領域の領域外において第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、第1の経路部分における切削部分と非切削部分の接続点は境界上である切削具移動経路を有するNCデータを生成する。

概要

背景

QRコード登録商標)等の二次元コードは、二値化された情報が二次元的に配置されたコードであり、バーコード等の一次元コードに比較して多くの情報量を記録することができ、製品個体識別等に広く普及している。従来、二次元コードを金属部品に付するには、打刻やレーザー加工が多く用いられてきた(例えば、特許文献1)。

しかしながら、打刻では金属部品に衝撃が加えられるため、刻印可能な部品や位置が制限される。また、二次元コードの読み取り精度は打刻密度によって異なり、低密度では読み取り不良が発生しやすく、高密度では打刻に時間を要するという問題がある。

また、レーザー加工についても、レーザー照射装置が極めて高価であり、メンテナンスも必要となる。例えば、レーザー光源寿命は5年程度と短い。さらに、レーザー加工により形成された二次元コードは加工量が小さく、摩擦等によって不鮮明となり、読み取り精度が低下するおそれがある。

概要

生産性に優れた切削加工による二次元コードの作成が可能なNC制御プログラムNC制御装置NC加工ステム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品を提供すること。本発明の一形態に係るNC制御プログラムは、境界抽出部と、NCデータ生成部とを具備する。第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、第1の方向における第1の領域と第2の領域の境界を抽出する。NCデータ生成部は、切削対象領域領域外から第1の方向に進行し、切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、第1の経路部分に連続し、切削対象領域の領域外において第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、第1の経路部分における切削部分と非切削部分の接続点は境界上である切削具移動経路を有するNCデータを生成する。

目的

本発明の目的は、生産性に優れた切削加工による二次元コードの作成が可能なNC制御プログラム、NC制御装置、NC加工システム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、前記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、前記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、前記第1の方向における前記第1の領域と前記第2の領域の境界を抽出する境界抽出部と、前記二次元コードを切削対象物切削対象領域切削具によって切削するためのNC(numerical control)データであって、前記切削具の前記接触対象物に対する移動経路は、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、前記第1の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外において前記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、前記第1の経路部分は、前記切削具が前記切削対象物に当接する切削部分と、前記切削具が前記切削対象物から離間する非切削部分からなり、前記第1の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNCデータを生成するNCデータ生成部ととして情報処理装置を機能させるNC制御プログラム

請求項2

請求項1に記載のNC制御プログラムであって、前記移動経路は、前記第2の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向とは反対方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第3の経路部分をさらに含み、前記第3の経路部分は、前記切削部分と前記非切削部分からなり、前記第3の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNC制御プログラム。

請求項3

請求項1に記載のNC制御プログラムであって、入力された情報から前記二次元コードを生成する二次元コード生成部をさらに具備するNC制御プログラム。

請求項4

請求項1に記載のNC制御プログラムであって、前記NCデータ生成部は、前記境界と、入力された加工条件に基づいて前記NCデータを生成するNC制御プログラム。

請求項5

請求項1に記載のNC制御プログラムであって、前記二次元コードは、QRコード登録商標)であるNC制御プログラム。

請求項6

第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、前記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、前記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、前記第1の方向における前記第1の領域と前記第2の領域の境界を抽出する境界抽出部と、前記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、前記切削具の前記接触対象物に対する移動経路は、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、前記第1の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外において前記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、前記第1の経路部分は、前記切削具が前記切削対象物に当接する切削部分と、前記切削具が前記切削対象物から離間する非切削部分からなり、前記第1の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNCデータを生成するNCデータ生成部とを具備するNC制御装置

請求項7

第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、前記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、前記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、前記第1の方向における前記第1の領域と前記第2の領域の境界を抽出する境界抽出部と、前記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、前記切削具の前記接触対象物に対する移動経路は、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、前記第1の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外において前記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、前記第1の経路部分は、前記切削具が前記切削対象物に当接する切削部分と、前記切削具が前記切削対象物から離間する非切削部分からなり、前記第1の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNCデータを生成するNCデータ生成部とを備えるNC制御装置と、前記NCデータに基づいて前記切削対象物に切削加工を行う切削装置とを具備するNC加工ステム

請求項8

第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、前記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、前記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、前記第1の方向における前記第1の領域と前記第2の領域の境界を抽出し、前記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、前記切削具の前記接触対象物に対する移動経路は、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、前記第1の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外において前記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、前記第1の経路部分は、前記切削具が前記切削対象物に当接する切削部分と、前記切削具が前記切削対象物から離間する非切削部分からなり、前記第1の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNCデータを生成するNC制御方法

請求項9

第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、前記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、前記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、前記第1の方向における前記第1の領域と前記第2の領域の境界を抽出し、前記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、前記切削具の前記接触対象物に対する移動経路は、前記切削対象領域の領域外から前記第1の方向に進行し、前記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、前記第1の経路部分に連続し、前記切削対象領域の領域外において前記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、前記第1の経路部分は、前記切削具が前記切削対象物に当接する切削部分と、前記切削具が前記切削対象物から離間する非切削部分からなり、前記第1の経路部分における前記切削部分と前記非切削部分の接続点は前記境界上であるNCデータを生成し、前記NCデータを切削装置に供給して、前記切削対象物に切削加工を施す二次元コードの製造方法。

請求項10

請求項9に記載の二次元コードの製造方法によって製造された二次元コード。

請求項11

請求項10に記載の二次元コードであって、前記第1の領域に対応して金属表面が切削され、入射光乱反射する切削領域と、前記第2の領域に対応する非切削領域とを有する二次元コード。

請求項12

請求項9に記載の二次元コードの製造方法によって製造された二次元コードを備える金属部品

技術分野

0001

本発明は、NC切削加工による二次元コードの作成に係るNC制御プログラムNC制御装置NC加工ステム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品に関する。

背景技術

0002

QRコード登録商標)等の二次元コードは、二値化された情報が二次元的に配置されたコードであり、バーコード等の一次元コードに比較して多くの情報量を記録することができ、製品個体識別等に広く普及している。従来、二次元コードを金属部品に付するには、打刻やレーザー加工が多く用いられてきた(例えば、特許文献1)。

0003

しかしながら、打刻では金属部品に衝撃が加えられるため、刻印可能な部品や位置が制限される。また、二次元コードの読み取り精度は打刻密度によって異なり、低密度では読み取り不良が発生しやすく、高密度では打刻に時間を要するという問題がある。

0004

また、レーザー加工についても、レーザー照射装置が極めて高価であり、メンテナンスも必要となる。例えば、レーザー光源寿命は5年程度と短い。さらに、レーザー加工により形成された二次元コードは加工量が小さく、摩擦等によって不鮮明となり、読み取り精度が低下するおそれがある。

先行技術

0005

特開2014−75380号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ここで、切削により二次元コードを形成することが可能となれば、部品の製造に用いられるNC(numerical control)加工機を利用することができ利便性が高い。しかしながら二次元コードは、コード化される情報によってそのパターンが変わるため、その都度NCデータを変更する必要があり、さらにそのパターンの複雑さのため、NCデータの作成には多大な労力を有する。

0007

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、生産性に優れた切削加工による二次元コードの作成が可能なNC制御プログラム、NC制御装置、NC加工システム、NC制御方法、二次元コードの製造方法、二次元コード及び金属部品を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るNC制御プログラムは、境界抽出部と、NCデータ生成部とを具備する。
上記境界抽出部は、第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、上記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、上記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、上記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、上記第1の方向における上記第1の領域と上記第2の領域の境界を抽出する。
上記NCデータ生成部は、上記二次元コードを切削対象物切削対象領域切削具によって切削するためのNC(numerical control)データであって、上記切削具の上記接触対象物に対する移動経路は、上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、上記第1の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外において上記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、上記第1の経路部分は、上記切削具が上記切削対象物に当接する切削部分と、上記切削具が上記切削対象物から離間する非切削部分からなり、上記第1の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上であるNCデータを生成する。

0009

この構成によれば、切削対象領域においては、切削具は第1の方向に進行する第1の経路部分において切削対象物を切削する。切削具の第2の方向への移動は、切削対象領域の外部において第2の経路部分によってなされ、切削対象領域の内部では第2の方向における切削はなされない。したがって、切削対象領域内の切削具の移動経路は、第1の方向と第2の方向への経路の折れ曲がりがなく、本発明は、このような折れ曲がりが生じる従来方式に比較して加工時間の短縮や振動の低減が可能である。

0010

上記移動経路は、上記第2の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向とは反対方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第3の経路部分をさらに含み、上記第3の経路部分は、上記切削部分と上記非切削部分からなり、上記第3の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上であってもよい。

0011

この構成によれば、第3の経路の終点は第1の経路の開始点の近傍となるため、更なる加工時間の短縮が可能となる。

0012

上記NC制御プログラムは、入力された情報から上記二次元コードを生成する二次元コード生成部をさらに具備してもよい。

0013

この構成によれば、NC制御プログラムに二次元コード化を所望する情報を入力することにより、二次元コード作成のためのNCデータを生成させることが可能となる。即ち、別の情報処理装置あるいは別のプログラムによって、別途二次元コードを生成する必要がない。

0014

上記NCデータ生成部は、上記境界と、入力された加工条件に基づいて上記NCデータを生成してもよい。

0015

この構成によれば、NCデータ生成部は、切削具の径や二次元コードのサイズ等の加工条件に応じたNCデータを生成することが可能である。

0016

上記二次元コードは、QRコード(登録商標)であってもよい。

0017

QRコード(登録商標)は二次元コードの中でも広く普及しており、本発明を好適に適用することが可能である。

0018

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るNC制御装置は、境界抽出部と、NCデータ生成部とを具備する。
上記境界抽出部は、第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、上記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、上記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、上記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、上記第1の方向における上記第1の領域と上記第2の領域の境界を抽出する。
上記NCデータ生成部は、上記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、上記切削具の上記接触対象物に対する移動経路は、上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、上記第1の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外において上記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、上記第1の経路部分は、上記切削具が上記切削対象物に当接する切削部分と、上記切削具が上記切削対象物から離間する非切削部分からなり、上記第1の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上である。

0019

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るNC加工システムは、NC制御装置と、切削装置とを具備する。
上記NC制御装置は、境界抽出部と、NCデータ生成部とを具備する。
上記境界抽出部は、第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、上記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、上記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、上記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、上記第1の方向における上記第1の領域と上記第2の領域の境界を抽出する。
上記NCデータ生成部は、上記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、上記切削具の上記接触対象物に対する移動経路は、上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、上記第1の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外において上記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、上記第1の経路部分は、上記切削具が上記切削対象物に当接する切削部分と、上記切削具が上記切削対象物から離間する非切削部分からなり、上記第1の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上であるNCデータを生成する。
上記切削装置は、上記NCデータに基づいて上記切削対象物に切削加工を行う。

0020

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るNC制御方法は、第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、上記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、上記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、上記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、上記第1の方向における上記第1の領域と上記第2の領域の境界を抽出する。
上記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、上記切削具の上記接触対象物に対する移動経路は、上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、上記第1の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外において上記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、上記第1の経路部分は、上記切削具が上記切削対象物に当接する切削部分と、上記切削具が上記切削対象物から離間する非切削部分からなり、上記第1の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上であるNCデータを生成する。

0021

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る二次元コードの製造方法は
第1の値と第2の値に二値化された情報について生成され、第1の方向と、上記第1の方向に直交する第2の方向に配列した複数のセルのうち、上記第1の値に対応するセルによって構成された第1の領域と、上記第2の値に対応するセルによって構成された第2の領域からなる二次元コードから、上記第1の方向における上記第1の領域と上記第2の領域の境界を抽出する。
上記二次元コードを切削対象物の切削対象領域に切削具によって切削するためのNCデータであって、上記切削具の上記接触対象物に対する移動経路は、
上記切削対象領域の領域外から上記第1の方向に進行し、上記切削対象領域の領域外に到る第1の経路部分と、上記第1の経路部分に連続し、上記切削対象領域の領域外において上記第2の方向に進行する第2の経路部分とを含み、上記第1の経路部分は、上記切削具が上記切削対象物に当接する切削部分と、上記切削具が上記切削対象物から離間する非切削部分からなり、上記第1の経路部分における上記切削部分と上記非切削部分の接続点は上記境界上であるNCデータを生成する。
上記NCデータを切削装置に供給して、上記切削対象物に切削加工を施す。

0022

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る二次元コードは、上記二次元コードの製造方法によって製造されたものである。

0023

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る金属部品は、上記二次元コードの製造方法によって製造された二次元コードを備える。

発明の効果

0024

本発明によれば、生産性に優れた切削加工による二次元コードの作成が可能なNC制御プログラム、NC制御装置、NC加工システム、NC制御方法、二次元コードの製造方、二次元コード及び金属部品を提供することができる。

図面の簡単な説明

0025

本発明の実施形態に係るNC加工システムの模式図である。
同NC加工システムが備えるNC制御装置の模式図である。
同NC加工システムによって形成される二次元コードの例である。
同二次元コードを構成するセルの模式図である。
本発明の実施形態に係るNC加工システムが備えるNC制御装置による第1領域と第2領域の境界の抽出を示す模式図である。
同NC制御装置が取得する加工条件を示す模式図である。
同NC制御装置が設定する、セルの各行に対する切削具の移動経路の本数を示す模式図である。
同NC制御装置が設定する切削具の制御点を示す模式図である。
同NC制御装置が設定する切削具のX−Y方向における移動経路を示す模式図である。
同NC制御装置が設定する切削具のZ方向における移動経路を示す模式図である。
同NC制御装置が設定する切削具の移動経路を示す模式図である。
同NC制御装置が生成する切削具の移動経路の例である。
同NC制御装置が設定する切削具の移動経路の例である。
同NC制御装置が生成するNCデータに基づく、切削装置による切削加工の態様を示す模式図である。
同NC制御装置が生成するNCデータに基づく切削加工により製造される金属銘板の模式図である。
従来方式のNCデータにおける二次元コード生成のための切削具の移動経路の例である。

実施例

0026

本発明の実施形態に係るNC加工システムについて説明する。

0027

[NC加工システムの構成]
図1は、本実施形態に係るNC加工システム100の模式図である。同図に示すように、NC加工システム100は、制御装置110と切削装置150を備える。

0028

制御装置110は、二次元コード情報を取得してNCデータを生成し、切削装置150に供給する。制御装置110の機能的構成については後述するが、情報処理装置であるものとすることができる。制御装置110は切削装置150とは独立した装置であってもよく、切削装置150に搭載されていてもよい。

0029

切削装置150は、制御装置110から供給されたNCデータに基づいて切削加工を行う。切削装置150は、切削具151、ステージ152及び制御部153を備え、ステージ152には加工対象物Sが載置されている。

0030

以下、切削対象物Sの切削対象面上の一方向をX方向とし、同面上のX方向に直交する方向をY方向とする。また、X方向及びY方向に直交する方向をZ方向とする。

0031

切削具151は、例えばエンドミルであり、回転駆動機構によって回転駆動されながら加工対象物Sに当接し、加工対象物Sを切削する。切削具151は、駆動源サーボモータ等)によってX方向、Y方向及びZ方向に移動可能に構成されている。

0032

ステージ152は、加工対象物Sを支持する。ステージ152は、駆動源によってX方向及びY方向に移動し、加工対象物Sを移動させるものとすることができる。

0033

制御部153は、制御装置110から取得したNCデータに基づいて、切削装置150の各部を制御する。具体的には、制御部153は、切削具151やステージ152の駆動源を制御し、加工対象物Sと切削具151のX方向、Y方向及びZ方向の相対位置を制御する。

0034

切削装置150の構成は上記のものに限定されず、少なくともNCデータの供給を受けて、加工対象物Sと切削具151のX方向、Y方向及びZ方向の相対位置を制御できるものであればよい。

0035

[制御装置の構成及び動作]
制御装置110の構成及び動作について説明する。図2は、制御装置110の機能的構成を示す模式図である。同図に示すように、制御装置110は、二次元コード情報取得部111、二次元コード生成部112、境界抽出部113、加工条件取得部114、NCデータ生成部115及びNCデータ出力部116を備える。

0036

二次元コード情報取得部111は、二次元コード情報を取得する。二次元コード情報は、二次元コードにコード化される情報であり、例えば、製品の型番名称部品名称、工程、製造年月日修復履歴、他の金型との関係、寿命、製品情報(材料、品質生産ロット等)、生産機、工程、設置方法設置手順治具との関連等が挙げられる。

0037

二次元コード情報取得部111は、ユーザによる入力によって二次元コード情報を取得してもよく、二次元コード情報を生成してもよい(日付等)。二次元コード情報取得部111は、取得した二次元コード情報を二次元コード生成部112に供給する。

0038

二次元コード生成部112は、二次元コード情報から二次元コードを生成する。図3は二次元コードの例であるQRコード(登録商標)を示す。二次元コードは、情報を二値化して平面的に配置したコードであり、QRコード(登録商標)やその他の規格に基づく二次元コードが含まれる。

0039

二次元コード生成部112は、所定の二次元コード生成アルゴリズムにしたがって、二次元コードを生成するものとすることができる。二次元コードには、上記二次元コード情報に基づいて生成されたコードの他、読み取り方向を示すシンボルフォーマット情報誤り訂正符号等が含まれていてもよい。

0040

図3に示すように、二次元コードのうち、二値化された情報の一方の値に対応する領域(図中黒色領域)を第1領域A1とし、他方の値に対応する領域(図中白色領域)を第2領域A2とする。第1領域A1及び第2領域A2は白色又は黒色に限られず、読み取り装置で両領域を判別可能な色であればよい。

0041

図4は、二次元コードの一部の拡大図である。同図に示すように二次元コードは、複数のセルCがX方向とY方向に配列されて構成されている。各セルCがどちらかの色に塗り分けられ、第1領域A1と第2領域A2が形成されている。二次元コード生成部112は、生成した二次元コードを境界抽出部113に供給する。

0042

境界抽出部113は、二次元コードから、X方向における第1領域A1と第2領域A2の境界を抽出する。図5は、境界抽出部113による境界の抽出を示す模式図である。同図に示すように、境界抽出部113は、セルCの行毎に、X方向に沿って隣接するセルCの間で色が同一のセルCを一つの範囲として、各範囲の境界を抽出する。図5において、境界抽出部113が抽出する境界を境界Bとして示す。境界抽出部113は、セルCの各行に対して境界の抽出処理を実行する。境界抽出部113は、抽出した境界をNCデータ生成部115に供給する。

0043

加工条件取得部114は、切削加工の条件(以下、加工条件)を取得する。図6は、加工条件を示す模式図である。同図に示す移動経路Lは、加工対象物Sに対する切削具151の移動経路である。同図に示すように、加工条件は、切削具151の径R及びスキャンピッチP(移動経路Lの間隔)を含む。また、加工条件は、二次元コードのセル数やサイズ(切削対象物における加工サイズ)を含む。これらの加工条件は、ユーザが入力してもよく、加工条件取得部114が算出してもよい。加工条件取得部114は、加工条件をNCデータ生成部115に供給する。

0044

NCデータ生成部115は、二次元コード形成のためのNCデータを生成する。図7は、NCデータ生成部115によるNCデータの生成方法を示す模式図である。同図に示すように、NCデータ生成部115は、二次元コードにおけるセルCの各行に対する移動経路Lの本数を算出する。NCデータ生成部115は、加工条件取得部114から供給された加工条件、具体的には二次元コードのサイズやスキャンピッチP及び径Rから、各行に対する移動経路Lの本数を算出する。

0045

図7では、セルの各行に対する移動経路Lの本数は3本とするが、これに限られず、1本や2本又は4本以上であってもよい。続いて、NCデータ生成部115は、移動経路Lと境界Bの交点を抽出する。図8は、移動経路Lと境界Bの交点Dを示す模式図である。同図に示すように、NCデータ生成部115は、セルの各行において交点Dを抽出する。

0046

続いて、NCデータ生成部115は、交点Dを用いて移動経路Lを決定する。図9は、移動経路Lを示す模式図である。同図において、切削対象領域Eを示す。切削対象領域Eは、二次元コードの形成範囲(二次元コードの外周内)に相当する領域である。

0047

二次元コードの移動経路Lは、第1経路部分L1、第2経路部分L2及び第3経路部分L3を含む。第1経路部分L1は、切削対象領域Eの領域外から、X方向に進行して切削対象領域Eの領域外に到る。第2経路部分L2は第1経路部分L1から連続してY方向に進行する。第3経路部分L3は第2部分L2から連続してX方向と反対方向に進行し、切削対象領域Eの領域外に到る。なお、図9では簡略化されているが、実際には、二次元コードのセルの行に対して第1経路部分L1及び第3経路部分L3が1本以上含まれる(図7参照)。

0048

図10は、Z方向における移動経路Lの模式図である。同図に示すように、移動経路Lは、Z方向において、切削部分Laと非切削部分Lbを含む。切削部分Laは、移動経路Lのうち切削具151が切削対象物Sに当接する部分であり、非切削部分Lbは、切削具151が切削対象物Sから離間する部分である。切削部分Laと非切削部分Lbの接続点は、交点Dに一致する。なお、非切削部分Lbは、切削具151が切削対象物Sから離間すればよく、図10に示すような直線状に限られず、曲線状であってもよい。

0049

図11は、切削部分La及び非切削部分Lbを表した移動経路Lを示す模式図である。同図に示すように、第1部分L1及び第3部分L3は切削部分Laと非切削部分Lbからなる。一方、第2部分L2は非切削部分Lbからなる。なお、第1部分L1及び第3部分L3は、二次元コードのパターンによっては切削部分Laのみ、又は非切削部分Lbのみからなってもよい。

0050

NCデータ生成部115は以上のようにして移動経路Lを含むNCデータを生成する。図12及び図13は、実際に生成されるNCデータの例である。これらの図に示すように、切削部分La(図中白線)は第1領域A1に相当し、非切削部分Lb(図中破線)は第2領域A2に相当する。NCデータ生成部115は生成したNCデータをNCデータ出力部116に供給する。

0051

NCデータ出力部116は、NCデータ生成部115によって生成されたNCデータを切削装置150の制御部153に出力する。NCデータ出力部116は、NCデータを直接に制御部153に出力してもよく、ネットワークを介して制御部153に出力してもよい。

0052

制御装置110は以上のような機能的構成を有する。制御装置110のハードウェア構成は上記のような機能的構成を実現することが可能であればよく、CPU(central processing Unit)、GPU(graphics processing unit)、メモリ及び入出力インターフェース等からなるものとすることができる。

0053

なお、上記説明において、制御装置110は、二次元コード情報を取得し、二次元コードを生成するとしたがこれに限られない。例えば、制御装置110は、他の情報処理装置によって生成された二次元コードを取得してもよい。この場合、境界抽出部113によって、取得した二次元コードに対する境界の抽出処理がなされる。

0054

[切削装置の動作]
切削装置150は、制御装置110からNCデータの供給を受けると、そのNCデータに基づいて切削を行う。切削装置150は、ステージ152に載置された切削対象物Sの表面(以下、切削対象面)をNCデータにおけるX−Y平面とし、切削対象面に垂直な方向をZ方向として、移動経路Lに従って切削具151を移動させる。

0055

図14は、移動経路Lと切削により形成される切削面を示す模式図である。同図に示すように、切削部分Laにおいては切削具151が切削対象面Saに当接し、切削部分Laの周囲に切削面Sbが形成される。隣接する移動経路Lの間では切削面Sbが連続していてもよく、若干であれば離間していてもよい。非切削部分Lbの周囲では、切削具151が切削対象面Saに当接せず、切削対象面Saが残存する。

0056

切削対象面Saと切削面Sbの色の差によって、第1領域A1と第2領域A2が形成され、図3に示すような二次元コードが形成される。例えば、切削対象面Saが表面処理を施された金属である場合、切削面Sbは表面処理が除去され、切削対象面Saと切削面Sbの色の差が生じ、読み取りが可能となる。また、切削対象面Saが粗面である場合、平滑化された切削面Sbとの光反射率の差によって、二次元コードが形成されてもよい。さらに、切削対象面Saが平滑面である場合、粗面化された切削面Sbでの光の乱反射により切削対象面Saと切削面Sbでの光反射特性差異が生じ、二次元コードが形成されてもよい。特に、二次元コードの各セルが複数の線状の切削面Sbから形成されるものとすることができ、乱反射による二次元コードの認識率(読み取り成功率)の向上が可能である。なお、切削の深さは特に限定されず、二次元コードの読み取りが可能となる程度であればよい。

0057

切削対象物Sは、切削加工が可能な物体であれば特に限定されないが、金属からなる部品、例えば、金型や金型部品治工具標準部品等とすることができる。また、切削対象物Sは、金属銘板であってもよい。図15は、切削装置150を利用して製造することが可能な金属銘板の例を示す。同図に示すように、金属銘板には、二次元コードや文字列が切削加工により形成されている。二次元コードは上述のNCデータに基づいて形成され、文字列は一般的なNC加工によって形成されたものとすることができる。

0058

[NC加工システムによる効果]
本実施形態に係るNC加工システム100の効果について、従来方式との比較の上で説明する。図16は、従来方式のNC加工システムによって利用されるNCデータを示す模式図である。切削具の移動経路は、切削部分(図中白線)と非切削部分(図中点線)からなる。同図に示すように、従来方式においては、二次元コードを多数の加工エリア区分し、加工エリア毎に切削部分を設定したNCデータが利用される。

0059

各加工エリアでは、塗りつぶし加工がなされるため、移動経路はX方向及びY方向に交互に折れ曲がっている。このNCデータを利用して切削加工がなされると、移動経路が折れ曲がる度に切削具の加減速制御が必要となり、加工に多くの時間を要する。また、切削具のX方向とY方向への移動が頻繁であるため、加工装置における振動も大きく、加工精度が低下する。さらに、移動経路における制御点が多くなり、NCデータのデータ長ステップ数)も大きくなる。

0060

これに対し、本実施形態に係るNC加工システム100が利用するNCデータでは、移動経路は切削対象領域内ではX方向に伸長し、切削はX方向にのみ行われる。したがって、Y方向に対する切削具の加減速の必要がなく、従来方式比べて加工時間を短縮することが可能となる。また、切削具のY方向への移動は、X方向の移動の折り返し点でのみ生じるため、頻繁ではなく、加工装置の振動を防止することが可能である。さらに、移動経路における制御点も少なく、NCデータのデータ長の短縮も可能である。

0061

切削部分の長さを比較しても、本実施形態のNCデータの場合には切削部分の重複(交差)がなく、最低限の長さであるのに対し、従来方式では切削経路の重複がある。本実施形態のNCデータの場合には、切削対象領域の外部まで移動経路が伸びるものの、切削対象領域の外部では切削はなされず、切削具を高速に移動させることが可能である。例えば、切削時の移動速度は1000mm/min程度であるのに対し、非切削時(エアカット)の移動速度は15000mm/min程度である。したがって、非切削部分が長くなっても加工時間は大きく影響されない一方、切削部分を最低限とすることにより、加工時間の短縮が実現されている。

0062

100…NC加工システム
110…制御装置
111…二次元コード情報取得部
112…二次元コード生成部
113…境界抽出部
114…加工条件取得部
115…NCデータ生成部
116…NCデータ出力部
150…切削装置

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