CN103189712A

CN103189712A - 刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床

Info

Publication number: CN103189712A
Application number: CN2011800517898A
Authority: CN
Inventors: 仓桥康浩
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: WO2012057280A1; US20130208286A1; CN103189712B; JP5725796B2; EP2634526B1; JP2012093262A; EP2634526A4; US9329029B2; EP2634526A1

Abstract

根据本发明所涉及的机床（10），拍摄装置（33）对沿进给方向移动过程中的刀具（20）进行拍摄。通过基于拍摄生成的多个图像数据的各个来确定轮廓线（51）。基于该轮廓线（51）来确定刀具（20）的移动轨迹（52）以及中心轴线（53）。在移动轨迹（52）与中心轴线（53）之间具有错位的情况下，这样的错位能够在机床（10）中用于刀具（20）的定位的校正。其结果，工件的加工精度提高。另外，例如如果测定倾斜姿势的刀具（20）的尺寸，则能够确定倾斜姿势下的实际的刀尖位置和/或刀具直径。这样的刀尖位置和/或刀具直径能够用于机床（10）的定位的校正。工件的加工精度进一步提高。

Description

刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床

技术领域

本发明涉及对在例如CNC（计算机数控）的机床中使用的刀具的刀尖位置、刀具长度、刀具直径、刀尖形状、刀具振动等的刀具尺寸进行测定的方法、装置以及机床。

背景技术

在例如NC机床（数控机床）中，在工件的加工时，安装于主轴的例如所谓钻头和/或立铣刀之类的刀具一边旋转一边与工件接触。刀具沿NC机床中的预定的进给方向进给。为了提高工件的加工精度，需要确定刀具的旋转中心和/或决定刀具姿势的刀具的中心轴，并将刀具设为所希望的姿势。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-324300号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在例如专利文献1中公开了对安装于主轴的刀具的形状进行拍摄以测定刀具的形状的方法。通过该方法测定定位于预定位置的刀具的形状。因此，无法测定刀具的中心轴线与进给方向的错位。在发生这样的错位的情况下工件的加工精度会下降。

本发明是鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于提供能够通过在加工中使用的刀具姿势以及移动轨迹来测定刀具的尺寸、另外能够预先确认机床的坐标系与测定装置的坐标系的错位、能够进一步提高工件的加工精度的刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，根据本发明，能够提供一种刀具尺寸的测定方法，用与刀具相对移动的拍摄装置对所述刀具进行拍摄，通过得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，该测定方法包括：通过所述拍摄装置在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄，读取在所述移动的每个位置所生成的多个图像数据的步骤；和在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定了的多个轮廓来确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线的步骤。

在该刀具尺寸的测定方法中，所述刀具的移动轨迹，通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准点在多个所述图像数据上的位置的推移来确定即可。所述刀具的中心轴线，通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准线在多个所述图像数据上的平均来确定即可。

这样的刀具尺寸的测定方法还包括：基于所确定的所述刀具的移动轨迹以及中心轴线，利用所述刀具的轮廓来确定所述刀具的刀尖位置以及刀具直径中的至少任意一个的步骤。

根据本发明，能够提供一种刀具尺寸的测定装置，通过对刀具进行拍摄而得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，其中，包括：拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线。

根据本发明，能够提供一种机床，通过对安装于主轴的刀具进行拍摄而得到的图像数据而在机上测定所述刀具的尺寸，其特征在于，包括：拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向相对地移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线，基于确定的所述刀具的移动轨迹，确定在机床中设定的正交2轴的平面坐标系与在所述拍摄装置的视野内设定而与机床的平面坐标系相关联的正交2轴的平面坐标系的错位；进行控制以对所述错位进行校正。

根据本发明，能够提供能够进一步提高工件的加工精度的刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床。对刀具的移动轨迹与中心轴线所成的角度即相对的角度进行测定，所以能够与拍摄装置相对于机床的安装误差无关地对该角度进行测定。在使刀具的中心轴线与该刀具的移动轨迹的方向一致的加工的情况下，只要进行NC装置的校正以使该角度变为零即可。如果用球头立铣刀的中心轴线上的顶点附近对工件进行加工，则切削刃的转速减小而加工面品质下降，为了解决该问题，使球头立铣刀的中心轴线相对于工件倾斜，用离开顶点的切削刃的转速较大的部分对工件进行加工。此时，只要对刀具的移动轨迹与中心轴线所成的角度是否变为所希望的角度进行测定，在没有变为时进行NC装置的校正即可。特别是，具有正交3轴的直线进给轴与2轴的旋转进给轴的5轴工作机械，能够改变刀具相对于工件的姿势，所以容易进行校正。

另外，根据本发明，能够确定刀具的移动轨迹，所以能够求出与NC装置的移动轨迹的误差、即测定装置的视野的坐标轴与机床的坐标轴的错位，通过对该错位进行校正，能够使刀具尺寸的测定结果与工作机械的坐标系一致。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的一个实施方式所涉及的机床的结构的图。

图2是表示一个具体例所涉及的图像数据的图。

图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的刀具尺寸的测定方法的处理的流程的流程图。

图4是表示其他的具体例所涉及的图像数据的图。

图5是概略性地表示确定刀具的移动轨迹以及中心轴线的处理的图。

图6是概略性地表示确定刀具的刀具直径和/或刀尖位置的处理的图。

图7是概略性地表示确定坐标系的错位的处理的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的一个实施方式进行说明。

图1是概略性地表示本发明的一个实施方式所涉及的机床10的结构的图。该机床10除了对工件（未图示）执行加工处理的机械部分外，还包括：对机床10的工作进行控制的NC装置12；和连接于机床10以及NC装置12而对机床10的刀具的尺寸进行测定的尺寸测定装置13。机床10使用例如5轴立式的加工中心。在本实施方式中，尺寸测定装置13与NC装置12分别进行图示，但尺寸测定装置13也可以组装入例如NC装置12内。

首先，对机床10的机械结构进行说明。在机床10中设定XYZ正交3轴基准坐标系。机床10包括：沿着水平面即XY平面扩展的床身15；配置于床身15上的工作台底座16；和在工作台底座16的后方从床身15与Z轴平行地沿垂直方向立起的立柱17。在工作台底座16上固定工件（未图示）。在立柱17上支撑有主轴头18。在主轴头18的下端经由主轴19朝下拆装自如地安装有刀具20。刀具20由组装入主轴19内的主轴电动机（未图示）旋转驱动。在这里，刀具20能够使用例如球头立铣刀。

加之，主轴头18能够经由A轴旋转进给机构围绕与X轴平行的轴线回转地安装于主轴台（未图示）。同时，主轴头18能够经由C轴旋转进给机构围绕与Z轴平行的轴线回转地安装于主轴台。旋转进给机构包括例如直接驱动电动机和/或伺服电动机构成。在主轴头18上组装入有分别检测A轴以及C轴回转方向的旋转角的旋转角检测器（未图示）。用这些旋转角检测器读取出的旋转角向NC装置12输出即反馈。

工作台底座16能够经由直线进给机构沿水平方向（X轴方向）移动地被支撑在床身15上。另一方面，主轴头18能够经由直线进给机构沿铅垂方向（Z轴方向）以及水平方向（Y轴方向）移动地被支撑于立柱17。直线进给机构具备例如滚珠丝杠和对该滚珠丝杠进行旋转驱动的伺服电动机。另外，工作台底座16也可以沿Y轴方向移动，以代替主轴头18的Y轴方向的移动。另外，也可以设为工作台底座16具有A轴以及C轴的结构，以代替主轴头18具有A轴以及C轴的结构。

在床身15中组装入有对该床身15与工作台底座16之间的沿X轴的相对位置进行读取的X轴位置检测器21。在立柱17中组装入有分别对该立柱17与主轴头18之间的沿Y轴以及Z轴的相对位置进行读取的Y轴位置检测器（未图示）以及Z轴位置检测器22。这些位置检测器使用例如数字标尺即可。用这些位置检测器读取出的相对位置按基准坐标系的坐标值来确定。读取出的坐标值向NC装置12输出即反馈。

通过上述旋转进给机构以及直线进给机构实现工作台底座16与刀具20的相对移动。相对移动基于从NC装置12供给的后述的驱动信号来实现。在相对移动过程中，旋转的刀具20在预定的加工点与工件接触。这样工件被加工成所希望的形状。

接下来，对NC装置12的结构进行说明。NC装置12包括：存储NC程序的存储部24；对存储于存储部24的NC程序进行解析的程序解析部25；根据由程序解析部25解析出的NC程序生成移动指令的移动指令部26；和根据从移动指令部26输出的移动指令向机床10的伺服电动机输出驱动信号的伺服控制部27。在移动指令中，包含例如工件的加工点的分度数据以及表示与分度后的加工点相对应的主轴19的位置的坐标值数据。

接下来，对尺寸测定装置13的结构进行说明。尺寸测定装置13包括配置于工作台底座16上的尺寸测定单元31。尺寸测定单元31包括光源32和朝向光源32的拍摄装置33。光源32使用向拍摄装置33输出平行光的例如高亮度LED。拍摄装置33包括透镜单元34以及CCD（电荷耦合元件）图像传感器35。CCD图像传感器35构成例如二维图像传感器。

尺寸测定装置13包括：从拍摄装置33接受拍摄到的图像的图像数据的图像调整装置36；和对光源32以及拍摄装置33的工作进行控制的控制装置37。上述CCD图像传感器35以例如每秒30～60帧的帧频（frame rate）输出与成像于其受光面的图像相对应的模拟图像信号。模拟图像信号由组装入拍摄装置33内的A/D转换器转换为数字图像数据，向图像调整装置36输出。

图像调整装置36进行黑点校正、降噪、白平衡调整、轮廓校正以及对比度调整等图像调整处理，将数字图像数据二值化。图像调整装置36将图像调整后的图像数据存储于后述的帧存储器。另一方面，控制装置37向拍摄装置33输出对拍摄装置33的移动和/或变焦进行控制的驱动信号。另外，关于拍摄装置33的视野，与上述的基准坐标系的YZ平面相对应地设定xy正交2轴的视野坐标系。该视野坐标系的各坐标值按在YZ平面内的拍摄装置33移动后的各位置的每个视野而与基准坐标系的各坐标值相关联。

尺寸测定装置13包括：存储尺寸测定程序以及刀具数据的存储装置41；基于尺寸测定程序执行各种各样的演算处理的演算装置42；和存储每一帧的图像数据的帧存储器43。在演算处理时尺寸测定程序只要暂时读出到存储器（未图示）即可。存储尺寸测定程序以及刀具数据的详细情况后述。另外，尺寸测定程序可以从例如FD（软盘）和/或CD-ROM等可移动性记录介质获取到存储装置41，也可以从所谓LAN和/或互联网之类的计算机网络获取到存储装置41。

尺寸测定装置13包括：显示装置44，其具有显示画面，该显示画面显示构成例如表示刀具的像（影像）的图像数据的每个像素的明暗二值的信息和/或该像素的坐标值；和输入装置45，其通过例如在显示画面上指定预定的位置而向演算装置42输入指示。显示装置44只要为例如LCD（液晶显示）面板等平面显示面板即可，输入装置45可以为例如触摸面板和/或键盘、鼠标等。使用者能够使用例如触摸面板和/或鼠标，在显示于显示装置44的显示画面上的图像上指定刀具20的轮廓线的方向，或者指定刀具20的轮廓线上的测定位置。

接下来，对本发明所涉及的机床10中测定刀具20的尺寸的方法进行说明。在这里，对例如刀具20的移动轨迹与刀具20的中心轴线进行测定。刀具20的移动轨迹是由直线进给机构沿预定的进给方向进给的刀具20的移动的轨迹。刀具20的中心轴线是与主轴19的旋转中心一致的刀具20的中心轴线。在刀具20的尺寸的测定处理的执行时，尺寸测定装置13的演算装置42从存储装置41向例如存储器暂时读取尺寸测定程序。这样演算装置42基于尺寸测定程序执行各种各样的演算处理。

首先，演算装置42向NC装置12输出开始信号。与开始信号的接收相应地，NC装置12向机床10输出驱动指令。其结果，在机床10中，在XY平面上将主轴19定位于光源32与拍摄装置33之间的预定位置。同时，主轴19被定位于例如A轴方向的任意的旋转角的位置。这样一来，刀具20的中心轴线在直角坐标系的YZ正交2轴的平面坐标系上与Y轴以及Z轴相交叉。这样一来刀具20确立倾斜姿势。在这里，旋转角设定为例如刀具20的中心轴线从与Z轴平行的状态向水平面向A轴方向旋转45度后的角度。此时，刀具20围绕其旋转中心旋转驱动。

同时，演算装置42为了使光源32以及拍摄装置33的工作开始而向控制装置37输出开始信号。与开始信号的接收相应地，控制装置37输出使拍摄装置33驱动的驱动信号。这样一来拍摄装置33开始拍摄。拍摄装置33在拍摄的每一帧生成模拟的图像信号。从该图像信号生成的图像数据经由图像调整装置36按每一帧存储于帧存储器43。图像数据的详细情况后述。

刀具20基于Y轴方向的直线移动以及Z轴方向的直线移动沿45度的进给方向移动。Y轴方向的直线移动的速度与Z轴方向的直线移动的速度设定为相等。即，在机床10的设定上，A轴方向的刀具20的旋转角与刀具20的进给方向的角度设定为相同。因此，刀具20的移动轨迹设定为与机床10所设定的基准坐标系的Y轴以及Z轴相交叉的方向。当刀具20进入拍摄装置33的视野内时，按在沿所设定的进给方向移动过程中的各位置对刀具20进行拍摄的各帧输出图像数据。另外，刀具20的移动在刀具20在视野内移动了预定距离的时间点停止。距离任意设定即可。

在CCD图像传感器35的受光面上，通过从光源32照射的平行光成像对刀具20的影进行投影的图像。图像数据包括确定视野内的图像的多个像素。如上所述，在图像数据中按每个像素确定明暗二值，所以例如如图2所示，在由图像数据确定的视野V内，暗的像素被确定为刀具20的影的投影部分，另一方面明的像素被确定为平行光的受光部分。这样一来确定了刀具20的轮廓。

图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的刀具20的尺寸测定方法的处理的流程的流程图。在步骤S1中，演算装置42从帧存储器43读取1帧的图像数据。在这里，读取刀具20的轮廓的大部分进入了视野V内的图像数据。基于读取的图像数据，在步骤S2中，演算装置42检测刀具20的轮廓的边缘。如上所述各像素由明暗二值表示，所以边缘由图像的视野中与刀具20的图像的像素相对应的暗的像素中的、与明的像素相邻的暗的像素来确定。这样一来如从图2明了地那样，演算装置42在步骤S3中，基于与明的像素相邻的连续的多个暗的像素的提取来确定刀具20的轮廓线51。轮廓线51由例如回归曲线来确定。

接下来，演算装置42在步骤S3中识别轮廓线51的结构。刀具20为球头立铣刀，所以如图4所示，识别为例如在刀具20的顶端规定的圆51a和连接于圆51a的后端的长方形51b。在步骤S4中，在圆51a的识别时，只要根据轮廓线51的形状确定刀具20的顶端的半圆分量即可。在长方形51b的确定时，只要根据轮廓线51的形状确定平行分量（也可以包含柄）即可。在步骤S5中，演算装置42根据圆51a的半圆分量确定相对于圆51a具有预定位置关系的基准点。在这里，基准点为圆51a的中心点P。同时，演算装置42根据长方形51b的平行分量确定相对于长方形51b具有预定位置关系的基准线。在这里，基准线为沿长方形51b的长度方向延伸的长方形51b的轴线L。

如上所述，在拍摄装置33的视野V内规定了视野坐标系，所以确定了构成圆51a、中心点P、长方形51b以及轴线L的各像素的视野坐标系中的坐标值。在这里，基于确定长方形51b的坐标值将轴线L公式化。这样一来确定了坐标值的图像数据，在步骤S6中被存储于帧存储器43。表示圆51a、中心点P、长方形51b以及轴线L的视野坐标系的坐标值的坐标值数据，与图像数据相关联而存储于帧存储器43即可。这样一来步骤S1～S6的处理完成。

接下来，在步骤S7中，判断处理完成了的帧数是否达到尺寸测定所必需的帧数。测定所必需的帧数任意设定即可。在刀具20的尺寸即移动轨迹以及中心轴线的测定中需要多帧，所以演算装置42的处理返回到步骤S1。另外，在本实施方式中所必需的帧数例如设定为4。演算装置42按各帧的每帧反复进行步骤S1～S6的处理。刀具20沿进给方向移动，所以按各帧的每帧刀具20的轮廓线51的位置变化。这样一来，当处理完成了的帧数达到尺寸测定所必需的帧数时，演算装置42的处理移动到步骤S8。另外，在刀具20的移动轨迹为直线的情况下，所必需的帧数最低为2，在移动轨迹为圆弧的情况下，所必需的帧数最低为3，在移动轨迹任意的情况下，所必需的帧数最低为4。在任何情况下都是帧数越多测定精度越高，但根据加工条件而预先设定。

在步骤S8中，基于按多帧的每一帧所确定的多个中心点P的位置的推移而计算刀具20的移动轨迹。如图5所示，按每个帧所确定的圆51a基于视野坐标系而配置，确定各中心点Pn的坐标值（xn、yx）。计算通过所确定的所有中心点P的回归曲线。这样计算出的回归曲线相当于刀具20的移动轨迹52。接下来，在步骤S8中，基于按多帧的各帧所确定的多个中心轴线L的平均来计算刀具20的轴线。具体地说，计算多个中心轴线L的平均的回归曲线。如图5所示，计算出的回归曲线相当于刀具20的中心轴线53。对计算出的移动轨迹52以及中心轴线53进行确定的刀具数据被存储于存储装置41。在刀具数据中，坐标值只要从视野坐标系转换为基准坐标系的坐标值而确定即可。

如从图5明了地那样，在本实施方式的例子中，刀具20的移动轨迹52与中心轴线53不一致。移动轨迹52与中心轴线53以例如交叉角α相交叉。在这里，如果以移动轨迹52的角度即进给方向的角度如设定那样为45度为前提，则可知主轴19的旋转角的位置从设定的45度错位。这样的错位会使工件的加工精度显著下降。因此，计算出的交叉角α只要能够用于机床10的A轴方向的旋转角的机械校正即可，或者只要能够在用于NC装置12的主轴19的位置控制的坐标值的校正中使用即可。这样一来在机床10，只要实施校正以使中心轴线53与移动轨迹52一致即可。另外，尺寸测定的结果表明在移动轨迹52与中心轴线53一致的情况下，主轴19的旋转角的位置如设定那样。

除了以上那样的测定外，在尺寸测定装置13中，也可以测定倾斜姿势的刀具20的刀具直径和/或刀尖位置。演算装置24与上述同样地，基于图像数据根据轮廓线51确定圆51a以及长方形51b的分量。此时，如图6所示，只要沿例如与中心轴线53正交的方向测定刀具20的刀具直径即可。另外，也可以与刀具20与工件的相对位置关系相应地，测定平行于基准坐标系的Y轴的假想直线YL与圆51a的切点Yi作为刀具20的刀尖位置。另一方面，也可以测定平行于基准坐标系的Z轴的假想直线ZL与圆51a的切点Zi作为刀具20的刀尖位置。只要从这些刀尖位置开始计算刀具20的刀具长度即可。在这样的刀具直径和/或刀尖位置的测定时，只要在尺寸测定软件上预先设定刀具20的轮廓线51上的测定位置即可。其结果，刀具20的尺寸测定能够自动实施。

如上所述，根据本实施方式所涉及的机床10，拍摄装置33对沿进给方向移动过程中的刀具20进行拍摄。通过基于拍摄而生成的多个图像数据来确定刀具20的轮廓线51。基于该轮廓线51来确定移动轨迹52以及中心轴线53。在移动轨迹52与中心轴线53之间具有错位的情况下，这样的错位能够在机床10中用于刀具20的定位的校正。其结果，工件的加工精度提高。另外，例如如果测定了倾斜姿势的刀具20的尺寸，则能够确定倾斜姿势下的实际的刀尖位置和/或刀具直径。这样的刀尖位置和/或刀具直径能够使用于机床10的定位的校正。其结果，工件的加工精度进一步提高。

在上述那样的机床10中，使用者也可以通过手动指定刀具20的刀具直径和/或刀尖位置的测定位置。基于图像数据在显示装置44的显示画面上显示轮廓线51。在显示画面上，例如可以将轮廓线51上的测定位置设为选项而显示，使用者也可以具体地指定轮廓线51上的任意的测定位置。测定位置的指定，例如可以在显示画面上通过鼠标来实施，也可以通过触摸面板上的接触位置来指定测定位置。这样一来与上述同样地，演算装置42能够与所指定的测定位置相应地测定包含刀具直径和/或刀尖位置、刀具长度等的刀具20的尺寸。

接下来，对确定机床10的基准坐标系与拍摄装置33的视野坐标系的错位的处理进行说明。例如如图7所示，在机床10中，刀具20沿平行于基准坐标系的Z轴的进给方向移动。在拍摄装置33中确定了平行于Z轴的移动轨迹52a。此时，如果拍摄装置33相对于工作台底座16被正确地定位，则移动轨迹52a被规定为平行于视野坐标系的y轴。其结果，演算装置42判断为在基准坐标系与视野坐标系之间没有产生错位。另外，在这里设为机床10中的直角度处于允许值的范围内。

另一方面，如图7所示，当视野坐标系围绕基准坐标系的X轴错开预定的旋转角时，移动轨迹52a被确定为不与视野坐标系的y轴平行。即，移动轨迹52a相对于视野坐标系的y轴以预定的交叉角相交叉。该交叉角与规定为围绕基准坐标系的X轴的视野坐标系的旋转角β一致。演算装置42判断为在基准坐标系与视野坐标系之间仅产生旋转角β的错位。此时，在机床10中，只要基于所确定的旋转角β来调节处于工作台底座16上的拍摄装置33的机械安装位置即可。另外，也可以代替机械安装位置的调整，而基于所确定的旋转角β在例如NC装置12与尺寸测定装置13之间对坐标值进行校正。

另外，在基准坐标系与视野坐标系的错位的确定时，在机床10中，刀具20也可以沿与Y轴平行的进给方向移动。在拍摄装置33中确定了平行于基准坐标系的Y轴的移动轨迹52b。也可以基于该移动轨迹52b与x轴的交叉角与上述同样地确定旋转角β。同样地，在基准坐标系与视野坐标系的错位的确定时，刀具20也可以沿与Y轴以及Z轴相交叉的进给方向移动。在拍摄装置33中确定了与基准坐标系的Y轴以及Z轴相交叉的方向的移动轨迹52c。此时，只要对进给方向的角度与拍摄装置33的视野上的移动轨迹52c的角度进行比较即可。也可以基于该移动轨迹52c与上述同样地确定旋转角β。

如上所述，机床10的基准坐标系与拍摄装置33的视野坐标系的错位基于刀具20的移动轨迹52a～52c来确定。如果这样对基准坐标系与视野坐标系的错位进行确定，则拍摄装置33能够相对于机床10被配置于正确的位置。其结果，拍摄装置33能够正确地测定刀具20的尺寸。因此，基于尺寸的测定而计算出的错位能够正确地用于机床10的定位的校正。工件的加工精度提高。

在以上那样的实施方式中，作为机床10的例子使用立式的加工中心对本发明的刀具尺寸的测定方法以及测定装置进行了说明，但本发明的刀具尺寸的测定方法以及测定装置也能够通过例如卧式的加工中心和/或其他的机床来实现。另外，作为刀具20的例子使用球头立铣刀对本发明的刀具尺寸的测定方法以及测定装置进行了说明，但本发明的刀具尺寸的测定方法以及测定装置也能够通过例如平面立铣刀和/或钻头等其他的刀具来实现。

附图标记说明

10：机床； 13：尺寸测定装置； 20：刀具；

33：拍摄装置； 42：演算装置； 51：轮廓线；

52：移动轨迹； 52a：移动轨迹； 52b：移动轨迹；

52c：移动轨迹； 53：中心轴线； V：视野

Claims

1.一种刀具尺寸的测定方法，用与刀具相对移动的拍摄装置对所述刀具进行拍摄，通过得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，该测定方法的特征在于，包括：

通过所述拍摄装置在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄，读取在所述移动的每个位置所生成的多个图像数据的步骤；和

在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定了的多个轮廓来确定所述刀具的移动轨迹和所述刀具的中心轴线的步骤。

2.根据权利要求1所述的刀具尺寸的测定方法，其中：

所述刀具的移动轨迹是通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准点在多个所述图像数据上的位置的推移而确定的。

3.根据权利要求1所述的刀具尺寸的测定方法，其中：

所述刀具的中心轴线是通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准线在多个所述图像数据上的平均确定的。

4.根据权利要求1所述的刀具尺寸的测定方法，其中，还包括：

基于所确定的所述刀具的移动轨迹以及中心轴线，利用所述刀具的轮廓来确定所述刀具的刀尖位置以及刀具直径中的至少任意一个的步骤。

5.一种刀具尺寸的测定装置，通过对刀具进行拍摄而得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，其特征在于，具备：

拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和

演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓来确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线。

6.一种机床，通过对安装于主轴的刀具进行拍摄而得到的图像数据而在机上测定刀具的尺寸，其特征在于，包括：

拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向相对地移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和

演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线，基于确定的所述刀具的移动轨迹，确定在机床中设定的正交2轴的平面坐标系与在所述拍摄装置的视野内设定而与机床的平面坐标系相关联的正交2轴的平面坐标系的错位；

进行控制以对所述错位进行校正。