工作系统

摘要

本发明提供一种工作系统(10)，其具备设置有照相机(50)的机床以及三维形状生成装置(14)。三维形状生成装置(14)具有：图像获取部(60)，在位于第一相对位置时从照相机(50)获取第一图像，在位于第二相对位置时从照相机(50)获取第二图像；以及形状生成部(62)，根据第一图像、第二图像以及第一相对位置与第二相对位置之间的相对距离，生成至少一个被拍摄体的三维形状。

权利要求

1.一种工作系统，其具备机床以及生成上述机床的一部分的三维形状的三维形状生成装置，其特征在于，上述机床具有：

主轴，其用于安装刀具；

工作台，其支承加工对象物；

电动机，其驱动用于使上述主轴和上述工作台移动的移动机构；以及照相机，其被设置成为了拍摄上述主轴侧而与上述工作台一起相对于上述主轴相对移动，上述三维形状生成装置具有：

图像获取部，其在上述工作台相对于上述主轴的位置即相对位置为第一相对位置时从上述照相机获取第一图像，在上述相对位置为与上述第一相对位置不同的第二相对位置时从上述照相机获取第二图像；以及形状生成部，其根据上述第一图像、上述第二图像、以及上述第一相对位置与上述第二相对位置之间的第一相对距离，至少生成上述刀具的三维形状，上述机床使用从上述形状生成部生成的上述刀具的三维形状获取的上述刀具的刀具长度和刀具直径，对上述加工对象物进行加工。

2.根据权利要求1所述的工作系统，其特征在于，上述三维形状生成装置具备：

形状比较部，其将在对上述加工对象物进行加工之前由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工前形状与在对上述加工对象物进行加工后由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工后形状进行比较；

状态推定部，其根据上述形状比较部的比较结果，推定加工后的上述刀具的状态；以及通知部，其通知由上述状态推定部推定出的状态。

3.一种工作系统，其具备机床以及生成上述机床的一部分的三维形状的三维形状生成装置，其特征在于，上述机床具有：

主轴，其用于安装刀具；

工作台，其支承加工对象物；

电动机，其驱动用于使上述主轴和上述工作台移动的移动机构；以及照相机，其被设置成为了拍摄上述主轴侧而与上述工作台一起相对于上述主轴相对移动，上述三维形状生成装置具有：

图像获取部，其在上述工作台相对于上述主轴的位置即相对位置为第一相对位置时从上述照相机获取第一图像，在上述相对位置为与上述第一相对位置不同的第二相对位置时从上述照相机获取第二图像；

形状生成部，其根据上述第一图像、上述第二图像、以及上述第一相对位置与上述第二相对位置之间的第一相对距离，至少生成上述刀具的三维形状；

形状比较部，其将在对上述加工对象物进行加工之前由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工前形状与在对上述加工对象物进行加工后由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工后形状进行比较；

状态推定部，其根据上述形状比较部的比较结果，推定加工后的上述刀具的状态；以及通知部，其通知由上述状态推定部推定出的状态，上述状态推定部当在上述刀具的上述加工后形状中出现了在上述刀具的上述加工前形状中并不存在的部位的情况下，推定为上述刀具附着了切屑，当上述刀具的上述加工前形状中存在的部位在上述刀具的上述加工后形状中消失的情况下，推定为上述刀具被削掉。

4.一种工作系统，其具备机床以及生成上述机床的一部分的三维形状的三维形状生成装置，其特征在于，上述机床具有：

主轴，其用于安装刀具；

工作台，其支承加工对象物；

电动机，其驱动用于使上述主轴和上述工作台移动的移动机构；以及照相机，其被设置成为了拍摄上述工作台侧而与上述主轴一起相对于上述工作台相对移动，上述三维形状生成装置具有：

图像获取部，其在上述工作台相对于上述主轴的位置即相对位置为第一相对位置时从上述照相机获取第一图像，在上述相对位置为与上述第一相对位置不同的第二相对位置时从上述照相机获取第二图像；

形状生成部，其根据上述第一图像、上述第二图像、以及上述第一相对位置与上述第二相对位置之间的第一相对距离，至少生成上述加工对象物的三维形状；

形状比较部，其将在对上述加工对象物进行加工之前由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工前形状与在对上述加工对象物进行加工后由上述形状生成部生成的上述三维形状即加工后形状进行比较；

状态推定部，其根据上述形状比较部的比较结果，推定加工后的上述加工对象物的状态；以及通知部，其通知由上述状态推定部推定出的状态，上述状态推定部当在上述加工对象物的上述加工后形状中出现了在上述加工对象物的上述加工前形状中并不存在的部位的情况下，推定为上述加工对象物附着了切屑，当上述加工对象物的上述加工前形状中存在的部位在上述加工对象物的上述加工后形状中消失的情况下，推定为消失的该部位为切削部位。

5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的工作系统，其特征在于，上述形状生成部在无法生成上述三维形状的情况下，根据与上述第一相对距离不同的第二相对距离以及在成为上述第二相对距离的上述第一相对位置和上述第二相对位置时由上述图像获取部获取的上述第一图像和上述第二图像，对上述三维形状的生成进行重试。

6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的工作系统，其特征在于，上述工作系统具有多个上述机床，

上述三维形状生成装置生成各个上述机床的一部分的三维形状。

7.根据权利要求1～4中的任意一项所述的工作系统，其特征在于，上述三维形状生成装置为上述机床的控制装置。

说明书

工作系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种工作系统。

背景技术

[0002] 在日本特开2016-091142号公报中公开了一种工作系统，该工作系统具备机床、周边设备以及使机床与周边设备联动地动作的数控装置。该工作系统的数控装置根据加工程序、机床中使用的刀具、工件、卡盘等项目的形状数据，输出机床内的项目的配置数据。周边设备根据该项目配置数据，在周边设备的动作不会与在机床内进行驱动的项目产生干扰的定时开始进行周边设备的动作。

[0003] 但是在日本特开2016-091142号公报的情况下，预先将刀具等项目的形状数据存储在存储器中，因此例如假设刀具由于加工对象物的加工而磨损的情况等实际的刀具成为与存储器中存储的形状数据不同的形状的情况。

发明内容

[0004] 因此，本发明的目的在于，提供一种能够高精度且简单地生成三维形状的工作系统。

[0005] 本发明的方式是一种工作系统，具备机床以及生成上述机床的局部的三维形状的三维形状生成装置，上述机床具有：主轴，其安装刀具；工作台，其支承加工对象物；电动机，其驱动用于使上述主轴和上述工作台进行移动的移动机构；以及照相机，其被设置成为了拍摄上述主轴侧与上述工作台一起相对于上述主轴相对移动，或者为了拍摄上述工作台侧与上述主轴一起相对于上述工作台相对移动，上述三维形状生成装置具有：图像获取部，其在上述工作台相对于上述主轴的位置即相对位置为第一相对位置时从上述照相机获取第一图像，在上述相对位置为与上述第一相对位置不同的第二相对位置时从上述照相机获取第二图像；以及形状生成部，其根据上述第一图像、上述第二图像、以及上述第一相对位置与上述第二相对位置之间的第一相对距离，生成至少一个被拍摄体的三维形状。

[0006] 根据本发明，使用相对于主轴与工作台一起相对移动的照相机或者被设置为相对于工作台与主轴一起相对移动的照相机，因此与使用不进行该相对移动的照相机的情况相比能够高精度地生成被拍摄体的三维形状。另外，与使用两个照相机生成被拍摄体的三维形状的情况相比能够简单地生成三维形状。

[0007] 通过参照附图说明以下的实施方式，本发明的上述目的、特征以及优点更加明确。

附图说明

[0008] 图1是表示本实施方式的工作系统的概要图。

[0009] 图2是表示本实施方式的三维形状生成装置的结构的框图。

[0010] 图3是表示图像获取的状况的概念图。

[0011] 图4是例示三维形状的比较结果的概念图。

[0012] 图5是表示本实施方式的工作系统的三维形状生成处理过程的流程图。

[0013] 图6是表示加工前形状生成处理的处理过程的流程图。

[0014] 图7是表示推定处理的处理过程的流程图。

[0015] 图8是表示第一变形例的工作系统的概要图。

[0016] 图9是表示第一变形例的三维形状生成装置的结构的框图。

[0017] 图10是例示三维形状的比较结果的概念图。

[0018] 图11是表示照相机镜头附着了加工液的状况的图。

[0019] 图12是表示第八变形例的工作系统的图。

具体实施方式

[0020] 以下，举出优选实施方式，参照附图详细说明本发明的工作系统。

[0021] 图1是表示工作系统10的概要图。工作系统10具备机床12以及三维形状生成装置14。机床12具有机床主体16以及控制机床主体16的控制装置18，控制装置18和三维形状生成装置14相互通过无线或有线方式进行通信，由此收发各种信息。

[0022] 机床主体16通过安装在主轴20的刀具22对未图示的加工对象物(工件、被加工物)进行加工。机床主体16具备：主轴20；主轴头24，其支承主轴20；立柱26，其使主轴头24在Z方向和－Z方向(上下方向)上移动；工作台28，其配置在主轴20的下方(－Z方向)侧，支承加工对象物；以及工作台驱动部30，其使工作台28在X方向和Y方向上移动。X方向、Y方向以及Z方向理想上相互正交。此外，将－Z方向设为重力作用的方向。

[0023] 刀具22经由在主轴20上可装卸的刀架32而安装在主轴20上。刀架32可以具有液压卡盘(Hydro chuck)等防振机构。经由刀架32安装在主轴20上的刀具22的长边方向沿主轴20，主轴20与刀具22一起旋转。作为刀具22，例如可举出鹅颈刀、钻头、端铣刀、铣刀等。

[0024] 机床主体16构成为能够使用自动换刀装置34对安装在主轴20的刀具22进行更换的加工中心。自动换刀装置34具有刀库36，该刀库36能够收纳(保持)分别保持在刀架32中的多个刀具22。

[0025] 在主轴头24上至少设置有相对于立柱26使主轴头24在与Z方向平行的Z轴方向上移动的未图示的Z轴用移动机构以及对Z轴用移动机构进行驱动的Z轴用电动机。Z轴用移动机构具有动力转换机构(滚珠丝杠和螺母等)，该动力转换机构将Z轴用电动机的旋转运动转换为直线运动来传递给主轴头24。主轴头24沿Z方向进行移动，由此由该主轴头24支承的主轴20也沿Z方向进行移动，安装在主轴20的刀具22也沿Z方向进行移动。

[0026] 另外，在主轴头24上设置有冷却液喷嘴37，该冷却液喷嘴37在进行加工时向刀具22排出切削液。在主轴头24的内部设置有未图示的主轴电动机，通过该主轴电动机的驱动，主轴20围绕与Z方向平行的Z轴进行旋转。通过主轴20围绕Z轴进行旋转，安装在该主轴20的刀具22也围绕Z轴旋转。

[0027] 在工作台28的上表面沿Y方向隔开预定间隔地形成多个在X方向上直线状地延伸的锁槽38。加工对象物经由未图示的固定夹具固定在工作台28上。固定夹具构成为使用锁槽38能够在工作台28的上表面固定加工对象物。

[0028] 工作台驱动部30用于使工作台28在X方向和Y方向移动，由底座40支承。工作台驱动部30具有Y轴滑动部42、鞍座44以及X轴滑动部46。以经由Y轴滑动部42相对于底座40能够在Y方向上进行移动的方式支承鞍座44。以经由X轴滑动部46相对于鞍座44能够在X方向上进行移动的方式支承工作台28。

[0029] 在鞍座44上至少设置有相对于底座40使鞍座44在与Y方向平行的Y轴方向上进行移动的未图示的Y轴用移动机构以及对Y轴用移动机构进行驱动的Y轴用电动机。Y轴用移动机构具有动力转换机构(滚珠丝杠和螺母等)，该动力转换机构将Y轴用电动机的旋转运动转换为直线运动而传递至鞍座44。

[0030] 在工作台28上也同样地至少设置有相对于鞍座44使工作台28在与X方向平行的X轴方向上进行移动的未图示的X轴用移动机构以及对X轴用移动机构进行驱动的X轴用电动机。X轴用移动机构具有动力转换机构(滚珠丝杠和螺母等)，该动力转换机将X轴用电动机的旋转运动转换为直线运动而传递至工作台28。

[0031] 在机床主体16上设置有照相机50。照相机50用于拍摄主轴20侧，设置成相对于主轴20与工作台28一起相对移动。在本实施方式中，照相机50被设置在工作台28的上表面侧，将刀具22、刀架32、主轴20、冷却液喷嘴37以及主轴头24作为被拍摄体进行拍摄。

[0032] 控制装置18至少具有处理器、存储器以及键盘等输入部。当从输入部接受了应该对加工对象物进行加工的加工指令时，控制装置18根据保持在存储器中的程序，依次执行加工前模式、加工模式以及加工后模式。

[0033] 即，控制装置18在加工前模式下单个地控制X轴用电动机、Y轴用电动机以及Z轴用电动机，由此以从预定的开始位置移动至预定的结束位置为止的方式使主轴20与工作台28相对移动。另外，控制装置18将表示与该相对移动对应的工作台28相对于主轴20的位置(相对位置)的位置信息输出到三维形状生成装置14。

[0034] 当直到预定的结束位置为止相对移动结束时，控制装置18进行等待直到从三维形状生成装置14收到表示是否成功生成加工前的三维形状的信号。在此，控制装置18在从三维形状生成装置14接收到失败信号的情况下，再次使主轴20和工作台28从预定的开始位置相对移动至预定的结束位置，并且将位置信息输出到三维形状生成装置14。

[0035] 另一方面，控制装置18在从三维形状生成装置14接收到成功信号的情况下，转移到加工模式。控制装置18在加工模式下单个地控制X轴用电动机、Y轴用电动机以及Z轴用电动机，由此以通过安装在主轴20的刀具22将由工作台28支承的加工对象物加工成指定形状的方式，使主轴20和工作台28相对移动。

[0036] 当加工对象物的加工结束时，控制装置18转移到加工后模式。控制装置18在加工后模式下单个地控制X轴用电动机、Y轴用电动机以及Z轴用电动机，由此使主轴20和工作台28从与加工前模式相同的开始位置相对移动至结束位置。另外，控制装置18将与该相对移动对应的位置信息输出到三维形状生成装置14。

[0037] 当直到预定的结束位置为止相对移动结束时，控制装置18进行等待直到从三维形状生成装置14接收到表示是否成功生成加工后的三维形状的信号。在此，控制装置18在从三维形状生成装置14接收到失败信号的情况下，再次使主轴20和工作台28从预定的开始位置相对移动至预定的结束位置，并且将位置信息输出到三维形状生成装置14。

[0038] 另一方面，控制装置18在从三维形状生成装置14接收到成功信号的情况下，使主轴20和工作台28相对移动而使该主轴20和工作台28返回至初始位置。此外，控制装置18在结束加工后模式之前从三维形状生成装置14接收到异常信号的情况下，结束接收到该异常信号时正在执行的模式，使主轴20和工作台28返回至初始位置。

[0039] 三维形状生成装置14具有三维形状生成模式和推定模式。三维形状生成装置14在三维形状生成模式下，根据在对加工对象物进行加工之前从控制装置18提供的位置信息以及照相机50的摄像结果来生成三维形状(以下，称为加工前形状)，将所生成的加工前形状进行存储保持。

[0040] 另外，三维形状生成装置14在三维形状生成模式下，根据在对加工对象物进行加工后从控制装置18提供的位置信息以及照相机50的摄像结果来生成三维形状(以下，称为加工后形状)，对所生成的加工后形状进行存储保持。

[0041] 三维形状生成装置14在推定模式下，根据加工前形状和加工后形状，对由照相机50拍摄到的被拍摄体的状态进行推定，并通知推定出的状态。

[0042] 图2是表示三维形状生成装置14的结构的框图。三维形状生成装置14具有图像获取部60、形状生成部62、存储部64、形状比较部66、状态推定部68以及通知部70。

[0043] 在该三维形状生成装置14中，在三维形状生成模式时图像获取部60和形状生成部62进行动作，在推定模式时形状比较部66、状态推定部68以及通知部70进行动作。

[0044] 图像获取部60根据加工前或加工后从控制装置18提供的位置信息，从照相机50获取图像。图3是表示图像获取的状况的概念图。此外，为了简单起见，图3示出相对于主轴20使工作台28沿X－Y方向(水平方向)相对移动的情况。

[0045] 图像获取部60在从控制装置18接收到位置信息的情况下，根据该位置信息，在工作台28相对于主轴20的位置(相对位置)位于第一相对位置时从照相机50获取第一图像(参照图3的虚线)。

[0046] 另外，图像获取部60根据位置信息，在工作台28相对于主轴20的位置(相对位置)位于与第一相对位置不同的第二相对位置时从照相机50获取第二图像(参照图3的实线)。当获取了第一图像和第二图像时，图像获取部60将获取到的第一图像和第二图像以及第一相对位置和第二相对位置输出到形状生成部62。此外，第一相对位置和第二相对位置在加工前和加工后为相同的相对位置。

[0047] 形状生成部62生成主轴20侧的至少一个被拍摄体的三维形状。该被拍摄体至少包含刀具22，除了该刀具22以外，例如还包括刀架32、主轴20、冷却液喷嘴37以及主轴头24。

[0048] 具体地说，形状生成部62在从图像获取部60接收到第一图像和第二图像以及第一相对位置和第二相对位置的情况下，生成被拍摄体的三维形状。

[0049] 即，形状生成部62求出第一相对位置和第二相对位置之间的第一相对距离D(参照图3)。该第一相对距离D并非是从第一相对位置至第二相对位置为止使工作台28相对于主轴20相对移动的移动距离(移动量)，而是该第一相对位置与第二相对位置之间的最短距离。

[0050] 另外，形状生成部62将第一图像和第二图像中的一方包含的被拍摄体的至少轮廓上的多个点决定为特征点，从第一图像和第二图像中的另一方检测与决定的特征点对应的对应特征点。

[0051] 形状生成部62当获取了第一相对距离D、多个特征点以及对应特征点时，根据这些第一相对距离D、多个特征点以及对应特征点，生成三维形状(加工前形状或加工后形状)。此外，关于具体的生成方法，能够使用公知的方法。

[0052] 在此，形状生成部62在成功生成了三维形状(加工前形状或加工后形状)的情况下生成成功信号，将所生成的成功信号输出到控制装置18。另外，形状生成部62在成功生成了三维形状(加工前形状或加工后形状)的情况下，将成功的该三维形状(加工前形状或加工后形状)存储到存储部64。

[0053] 对于此，形状生成部62在三维形状(加工前形状或加工后形状)的生成失败的情况下生成失败信号，将所生成的失败信号输出到控制装置18。另外，形状生成部62在三维形状(加工前形状或加工后形状)的生成失败的情况下，将三维形状(加工前形状或加工后形状)的生成进行重试。

[0054] 即，形状生成部62变更为与第一相对距离D不同的相对距离即第二相对距离D’，使图像获取部60再次获取成为变更后的第二相对距离D’的第一图像和第二图像。具体地说，使三维形状(加工前形状或加工后形状)的生成失败时的第一相对距离D增减，将增减后的该第二相对距离D’通知给图像获取部60。在图像获取部60中，以从照相机50获取第一图像时的第一相对位置与从照相机50获取第二图像时的第二相对位置之间的相对距离成为增减后的第二相对距离D’的方式，再次获取该第一图像和第二图像并输出到形状生成部62。

[0055] 形状生成部62当接收到由图像获取部60再次获取的第一图像和第二图像时，根据该第一图像和第二图像以及变更后的第二相对距离D’，对加工前形状的生成进行重试。形状生成部62在即使对三维形状(加工前形状或加工后形状)的生成重试了预定次数也未成功生成该三维形状的情况下，生成异常信号，将所生成的异常信号输出到控制装置18和通知部70。

[0056] 形状比较部66读出存储在存储部64中的加工前形状和加工后形状来进行比较，将比较结果输出到状态推定部68。状态推定部68根据形状比较部66的比较结果，对加工后形状的状态进行推定。

[0057] 图4是例示三维形状的比较结果的概念图。关于刀具22的形状在加工前形状与加工后形状不同的情况下，提取该不同的部位22a来作为加工前形状与加工后形状的比较结果(差异)。

[0058] 即，状态推定部68在刀具22的加工后形状中出现了在刀具22的加工前形状中并不存在的部位22a的情况下，推定为刀具22附着了切屑。另外，状态推定部68在刀具22的加工前形状中存在的部位22a在刀具22的加工后形状中消失的情况下，推定为刀具22被削掉。状态推定部68当对加工后形状的状态进行推定时，生成表示应该通知推定出的状态的通知信号，并将生成的通知信号输出到通知部70。

[0059] 通知部70通知状态推定部68的推定结果。具体地说，通知部70例如使显示器显示加工前形状和加工后形状两者以及该加工前形状与加工后形状的比较结果(差异)，并且显示状态推定部68的推定结果。

[0060] 另外，通知部70在从形状生成部62接收到异常信号的情况下，通知无法生成三维形状的意思。具体地说，通知部70例如使显示器显示无法生成三维形状的意思。

[0061] 此外，通知部70可以具有显示器，也可以控制设置在外部的显示器。另外，通知部70也可以与在显示器中进行显示的通知方法一起还使用其它的通知方法进行通知。

[0062] 接着，说明工作系统10的三维形状生成处理过程。图5是表示工作系统10的三维形状生成处理过程的流程图。控制装置18当接收到加工指令时，进入到步骤S1。在步骤S1中，控制装置18执行加工前模式使主轴20和工作台28相对移动，将与该相对移动对应的位置信息输出到三维形状生成装置14。当结束了加工前模式时，控制装置18进入到步骤S2，进行等待直到接收到从三维形状生成装置14提供的信号。

[0063] 三维形状生成装置14当从控制装置18接收到位置信息时，进入到步骤S11。在步骤S11中，三维形状生成装置14执行加工前形状生成处理。

[0064] 在此，三维形状生成装置14在加工前形状的生成失败的情况下，生成失败信号而输出到控制装置18。控制装置18当接收到失败信号时，返回至步骤S1，再次执行加工前模式而将位置信息输出到三维形状生成装置14。三维形状生成装置14当接收到位置信息时，返回至步骤S11再次执行加工前形状生成处理，由此对三维形状的生成进行重试。

[0065] 另一方面，三维形状生成装置14在将加工前形状的生成重试预定次数也无法成功生成加工前形状的情况下，生成异常信号并输出到控制装置18，并且通知无法生成三维形状的意思，结束加工前形状生成处理。控制装置18当接收到异常信号时，将主轴20和工作台28返回至初始位置，结束机床主体16的控制。

[0066] 另外，三维形状生成装置14在成功生成了加工前形状的情况下，将成功后的加工前形状存储到存储部64，并且生成成功信号而输出到控制装置18，并进入到步骤S12。控制装置18当接收到成功信号时，进入到步骤S3。

[0067] 在步骤S3中，控制装置18执行加工模式使主轴20和工作台28相对移动，由此将加工对象物加工成指定形状，当加工结束时，进入到步骤S4。在步骤S4中，控制装置18执行加工后模式使主轴20和工作台28相对移动，将与该相对移动对应的位置信息输出到三维形状生成装置14。当结束了加工后模式时，控制装置18进入到步骤S5，进行等待直到接收到从三维形状生成装置14提供的信号。

[0068] 三维形状生成装置14当从控制装置18接收到位置信息时，执行加工后形状生成处理。

[0069] 在此，三维形状生成装置14在加工后形状的生成失败的情况下，生成失败信号而输出到控制装置18。控制装置18当接收到失败信号时，返回至步骤S4，再次执行加工后模式而将位置信息输出到三维形状生成装置14。三维形状生成装置14当接收到位置信息时，返回至步骤S12，根据位置信息再次执行加工后形状生成处理，由此对加工后形状的生成进行重试。

[0070] 另一方面，三维形状生成装置14在即使将加工后形状的生成重试预定次数也无法成功生成加工后形状的情况下，生成异常信号而输出到控制装置18，并且通知无法生成三维形状的意思，结束加工后形状生成处理。控制装置18当接收到异常信号时，将主轴20和工作台28返回至初始位置，结束机床主体16的控制。

[0071] 另外，三维形状生成装置14在成功生成了加工后形状的情况下，将成功后的加工后形状存储到存储部64，并且生成成功信号而输出到控制装置18，结束加工后形状生成处理。控制装置18当接收到成功信号时，将主轴20和工作台28返回至初始位置，结束机床主体16的控制。

[0072] 接着，说明上述加工前形状生成处理。此外，上述加工后形状生成处理为与从此说明的加工前形状生成处理相同的处理内容，因此省略说明。图6是表示加工前形状生成处理的处理过程的流程图。

[0073] 图像获取部60当从控制装置18接收到位置信息时，进入到步骤S21。在步骤S21中，图像获取部60根据位置信息，获取工作台28相对于主轴20的相对位置位于第一相对位置时的第一图像以及该相对位置位于第二相对位置时的第二图像，进入到步骤S22。

[0074] 在步骤S22中，形状生成部62根据在步骤S21中获取的第一图像和第二图像以及获取第一图像时的第一相对位置与获取第二图像时的第二相对位置之间的第一相对距离D，生成加工前形状。

[0075] 在此，形状生成部62在成功生成加工前形状的情况下，生成成功信号而输出到控制装置18，进入到步骤S12(图5)。与此相对，形状生成部62在加工前形状的生成失败的情况下，进入到步骤S23，判断重试数是否超出预定次数。

[0076] 在此，形状生成部62在重试数并未超出预定次数的情况下，生成失败信号而输出到控制装置18，进入到步骤S24。在步骤S24中，形状生成部62将在步骤S21中获取第一图像时的第一相对位置与在步骤S21中获取第二图像时的第二相对位置之间的第一相对距离D变更为第二相对距离D’，返回至步骤S21。

[0077] 另一方面，形状生成部62在重试数超出预定次数的情况下，进入到步骤S25。在步骤S25中，形状生成部62生成异常信号而输出到通知部70，由此在通知无法生成加工前形状的意思之后，结束加工前形状生成处理。

[0078] 接着，说明三维形状生成装置14的推定处理的过程。图7是表示推定处理的处理过程的流程图。三维形状生成装置14例如在从输入部接收到推定开始指令时或者已将加工前形状和加工后形状存储到存储部64时进入到步骤S31。

[0079] 在步骤S31中，三维形状生成装置14读出存储在存储部64的加工前形状和加工后形状，将读出的加工前形状与加工后形状进行比较，进入到步骤S32。在步骤S32中，三维形状生成装置14根据步骤S32中的比较结果，推定加工后形状的状态，进入到步骤S33，在通知推定出的状态之后，结束推定处理。

[0080] [变形例]

[0081] 以上，作为本发明的一例说明了上述实施方式，但是本发明的技术范围并不限于上述实施方式所述的范围。当然能够对上述实施方式施加各种变更或改进。根据权利要求的记载，可知施加了这种变更或改进的方式也可包含在本发明的技术范围内。

[0082] 此外，以下，作为变形例说明施加了变更或改进的方式的一部分。其中，对与上述实施方式所说明的结构相等的结构附加相同的附图标记，省略重复的说明。

[0083] <第一变形例>

[0084] 图8是表示第一变形例的工作系统10A的概要图。在第一变形例的工作系统10A中，代替上述实施方式的照相机50而设置有照相机50A。该照相机50A用于拍摄工作台28侧，被设置成相对于工作台28与主轴20一起相对移动。在本实施方式中，照相机50A被设置在主轴头24的侧面侧，将加工对象物、将加工对象物固定到工作台28的固定夹具、锁槽38以及工作台28等作为被拍摄体来进行拍摄。

[0085] 另外，在第一变形例的工作系统10A的情况下，代替上述实施方式的三维形状生成装置14而设置有三维形状生成装置14A。图9是表示三维形状生成装置14A的结构的框图。在三维形状生成装置14A中，代替上述实施方式的形状生成部62而设置有形状生成部62A，代替上述实施方式的状态推定部68而设置有状态推定部68A。

[0086] 形状生成部62A生成工作台28侧的至少一个被拍摄体的三维形状。该被拍摄体至少包含加工对象物，除了该加工对象物以外，例如还包含固定夹具、锁槽38以及工作台28。

[0087] 在该形状生成部62A中，如上所述三维形状的生成对象有所不同，但是该三维形状的生成方法与上述实施方式相同，因此省略其说明。

[0088] 状态推定部68A根据形状比较部66的比较结果，对加工后形状的状态进行推定。图10是例示三维形状的比较结果的概念图。关于加工对象物W的形状在加工前形状与加工后形状不同的情况下，提取该不同的部位Wa来作为加工前形状与加工后形状的比较结果(差异)。

[0089] 即，状态推定部68A在加工对象物W的加工前形状中存在的部位在加工对象物W的加工后形状中消失的情况下，推定为该消失的部位Wa为切削部位。另外，状态推定部68A在加工对象物W的加工后形状中出现加工对象物W的加工前形状中并不存在的部位的情况下，推定为加工对象物W附着了切屑。状态推定部68A当对加工后形状的状态进行了推定时，生成表示应该通知推定出的状态的通知信号，将生成的通知信号输出到通知部70。

[0090] 这样，根据第一变形例的工作系统10A，与上述实施方式的工作系统10同样地，能够高精度且简单地生成三维形状。

[0091] <第二变形例>

[0092] 在上述实施方式中，用于拍摄主轴20侧的照相机50被设置在工作台28，但是只要相对于该主轴20与工作台28一起相对移动，则也可以设置在工作台以外的地方。

[0093] 同样地，在第一变形例中，用于拍摄工作台28侧的照相机50A被设置在主轴头24，但是，只要相对于该工作台28与主轴20一起相对移动，则也可以是主轴头24以外的地方。

[0094] <第三变形例>

[0095] 上述实施方式的机床12的控制装置18并未使用从形状生成部62生成的加工前形状或加工后形状获取到的刀具22的刀具长度和刀具直径对加工对象物进行加工，但是也可以进行加工。

[0096] 具体地说，控制装置18例如根据从形状生成部62生成的刀具22的加工前形状或加工后形状获取的刀具22的刀具长度和刀具直径，校正用于使主轴20和工作台28相对移动的参数。

[0097] 这样，机床12使用从形状生成部62生成的加工前形状或加工后形状获取的刀具22的刀具长度和刀具直径对加工对象物进行加工，由此能够提高加工对象物的加工精度。

[0098] 此外，根据三维形状能够计算并获取刀具的刀具长度和刀具直径。刀具的刀具长度和刀具直径的计算可以在三维形状生成装置14中进行，也可以在机床12(控制装置18)中进行。

[0099] <第四变形例>

[0100] 图11是表示照相机镜头附着有加工液的状况的图。在照相机50的照相机镜头附着有加工液的情况下，位于第一相对位置时的第一图像IM1中包含的加工液的被拍摄体ST1与位于第二相对位置时的第二图像IM2中包含的加工液的被拍摄体ST2的位置大致相同。

[0101] 因而，三维形状生成装置14在存在位于第一相对位置时的第一图像IM1与位于第二相对位置时的第二图像IM2之间没有发生变化的被拍摄体ST1、ST2的情况下，可以识别为照相机50的照相机镜头被污染，并通知该意思。

[0102] 此外，第一变形例的三维形状生成装置14A也与三维形状生成装置14同样地，在存在第一图像与第二图像之间未发生变化的被拍摄体的情况下，可以识别为照相机50A的照相机镜头被污染，并通知该意思。

[0103] <第五变形例>

[0104] 上述实施方式的状态推定部68在存在作为加工前形状与加工后形状的比较结果(差异)而被提取出的部位22a的情况下，推定为刀具22附着了切屑或刀具22被削掉。

[0105] 但是，状态推定部68在作为加工前形状与加工后形状的比较结果而被提取出的部位22a的大小为预定的阈值以上的情况下，可以推定为刀具22附着了切屑或刀具22被削掉。如此，能够防止如下的情况：在附着在刀具22的切屑、刀具22被削掉的部位为并不会对加工带来影响的程度的大小的情况下通知该意思。

[0106] <第六变形例>

[0107] 上述第一变形例的三维形状生成装置14A在加工对象物W的加工前形状中存在的部位在加工对象物W的加工后形状中消失的情况下，推定为该消失的部位为切削部位并进行通知。

[0108] 但是，三维形状生成装置14A也可以通知推定出的切削部位的形状、预先指定为切削部位的指定形状以及类似度。如此，能够向操作员提供机床12的维护、刀具22的更换机会。

[0109] <第七变形例>

[0110] 在上述实施方式中，在通过控制装置18使主轴20和工作台28从预定的开始位置相对移动至预定的结束位置的期间，图像获取部60任意地获取第一图像和第二图像。但是，图像获取部60也可以获取位于预定的开始位置时的第一图像以及位于预定的结束位置时的第二图像。在这种情况下，在形状生成部62对三维形状(加工前形状或加工后形状)进行重试时，控制装置18变更预定的开始位置和预定的结束位置中的至少一个，使得成为与第一相对距离D不同的第二相对距离D’即可。

[0111] <第八变形例>

[0112] 图12是表示第八变形例的工作系统10B的图。第八变形例的工作系统10B具备多个机床12，这一点与上述实施方式的工作系统10不同。另外，第八变形例的工作系统10B代替三维形状生成装置14而具备用于生成各机床12的一部分的三维形状的三维形状生成装置14B，这一点与上述实施方式的工作系统10不同。

[0113] 这样，三维形状生成装置14B生成各机床12的一部分的三维形状，由此能够管理各机床12的状态、趋势等。

[0114] <第九变形例>

[0115] 在上述实施方式中，三维形状生成装置14为与控制装置18不同的装置，但是也可以是控制装置18。也就是说，控制装置18可以具有三维形状生成装置14的图像获取部60、形状生成部62、形状比较部66、状态推定部68以及通知部70。如此，与去除掉三维形状生成装置14的壳体等相应地能够小型化。

[0116] <第十变形例>

[0117] 也可以在不产生矛盾的范围内任意地组合上述第一～第九变形例。

[0118] [技术思想]

[0119] 以下，记载能够从上述实施方式和变形例掌握的技术思想。

[0120] 工作系统(10、10A、10B)具备机床(12)以及生成机床(12)的一部分的三维形状的三维形状生成装置(14、14A、14B)。

[0121] 机床(12)具有：主轴(20)，其安装刀具(22)；工作台(28)，其支承加工对象物；电动机，其驱动用于使主轴(20)和工作台(28)移动的移动机构；以及照相机(50、50A)，其被设置成为了拍摄主轴(20)侧与工作台(28)一起相对于主轴(20)相对移动或者为了拍摄工作台(28)侧与主轴一起相对于工作台(28)相对移动。

[0122] 三维形状生成装置(14、14A、14B)具有：图像获取部(60)，其在工作台(28)相对于主轴(20)的位置即相对位置位于第一相对位置时从照相机(50、50A)获取第一图像，在相对位置位于与第一相对位置不同的第二相对位置时从照相机(50、50A)获取第二图像；以及形状生成部(62、62A)，其根据第一图像、第二图像、以及第一相对位置与第二相对位置之间的第一相对距离(D)，生成至少一个被拍摄体的三维形状。

[0123] 使用被设置成与工作台(28)一起相对于主轴(20)相对移动的照相机(50)或与主轴(20)一起相对于工作台(28)相对移动的照相机(50A)，因此与使用并不相对移动的该照相机的情况相比能够高精度地生成被拍摄体的三维形状。另外，与使用两个照相机来生成被拍摄体的三维形状的情况相比能够简单地生成三维形状。

[0124] 三维形状生成装置(14、14A、14B)可以具备：形状比较部(66)，其将在对加工对象物进行加工之前由形状生成部(62、62A)生成的三维形状即加工前形状与在对加工对象物进行加工之后由形状生成部(62、62A)生成的三维形状即加工后形状进行比较；状态推定部(68、68A)，其根据形状比较部(66)的比较结果，对加工后的被拍摄体的状态进行推定；以及通知部(70)，其通知由状态推定部(68、68A)推定出的状态。如果设为这种结构，则能够借助加工后的被拍摄体的状态将机床(12)的状态等通知给操作员。

[0125] 可以将照相机(50)设置成与工作台(28)一起相对于主轴(20)相对移动以拍摄主轴(20)侧，形状生成部(62)至少生成刀具(22)的三维形状，状态推定部(68)在刀具(22)的加工后形状中出现刀具(22)的加工前形状中并不存在的部位(22a)的情况下，推定为刀具(22)附着了切屑，在刀具(22)的加工前形状中存在的部位(22a)在刀具(22)的加工后形状中消失的情况下，推定为刀具(22)被削掉。如果设为这种结构，则能够提供刀具(22)的更换机会，并且能够通知机床(12)的状态等。

[0126] 可以将照相机(50A)设置成与主轴(20)一起相对于工作台(28)相对移动以拍摄工作台(28)侧，形状生成部(62A)至少生成加工对象物的三维形状，状态推定部(68A)在加工对象物的加工后形状中出现加工对象物的加工前形状中并不存在的部位的情况下，推定为加工对象物附着了切屑，在加工对象物的加工前形状中存在的部位在加工对象物的加工后形状中消失的情况下，推定为该消失的部位为切削部位。如果设为这种结构，则能够借助加工对象物的状态来通知机床(12)的状态等。

[0127] 可以将照相机(50)设置成与工作台(28)一起相对于主轴(20)相对移动以拍摄主轴(20)侧，形状生成部(62)至少生成刀具(22)的三维形状，机床(12)使用从形状生成部(62)生成的刀具(22)的三维形状获取的刀具(22)的刀具长度和刀具直径，对加工对象物进行加工。如果设为这种结构，则能够提高加工对象物的加工精度。

[0128] 形状生成部(62、62A)在未能生成三维形状的情况下，可以根据与第一相对距离(D)不同的第二相对距离(D’)以及在成为第二相对距离(D’)的第一相对位置和第二相对位置时由图像获取部(60)获取的第一图像和第二图像，对三维形状的生成进行重试。如果设为这种结构，则即使由于临时错误等而无法生成三维形状，在消除该错误等之后也能够生成三维形状。

[0129] 可以使工作系统(10B)具有多个机床(12)，三维形状生成装置(14B)生成各机床(12)的一部分的三维形状。如果设为这种结构，则能够管理各机床(12)的状态、趋势等。

[0130] 三维形状生成装置(14、14A)也可以是机床(12)的控制装置(18)。如果设为这种结构，则与去除掉三维形状生成装置(14、14A)的壳体等相应地能够小型化。