CN108698185B - 工件的测定装置及机床 - Google Patents

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Abstract

一种工件的测定装置及机床，操作者通过点动进给组件(200)使主轴(112)和工作台(106)相对移动，在测定探头(114)与被固定在工作台上的工件接触时，存储各进给轴的坐标值，基于为了使该测定探头移动而使用的进给轴、进给轴的移动方向、测定探头的向工件的接触是第几次接触以及由当前的操作者进行的点动进给操作是第几号工序，判定操作者进行的测定的类型，基于被存储的各进给轴的坐标值测定工件。

Description

工件的测定装置及机床
技术领域
本发明涉及工件的测定装置及机床，该工件的测定装置及机床可通过简单的操作测定固定在机床的工作台上的工件。
背景技术
在机床中，在执行加工程序来加工工件之际，需要将工件的基准位置设定在机床上。因此，使用测定探头对工件的基准点进行测定。在专利文件1中记载了这样的由测定用NC程序自动地执行工件的测定作业的方法。
另外，在专利文件2中，记载了半自动测定方法，该半自动测定方法在由手动操作将测定探头配置在测定位置之后，进行向工件的接近动作来读取测定探头与工件接触时的坐标值，依次反复进行上述动作来进行所希望的工件测定。
在先技术文件
专利文件
专利文件1：日本特开平01－301042号公报
专利文件2：日本特开2008－111770号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文件1的方法中，为了进行自动测定，需要预先作成具有将测定开始位置、工件的大概尺寸等作为自变量的NC程序。在大量生产的情况下，如果作成测定用NC程序，则能效率良好地进行工件的测定，然而，在作成试制品的情况下、在多品种少量生产的情况下，作成测定用NC程序，从费用相对效果的观点看存在问题。
在专利文件2的方法中，每当测定工件时操作者例如必须从测定菜单中找出对工件进行怎样的测定(测定类型)来设定在测定装置上，但从多数的测定类型找出所希望的测定类型是需要时间和劳力的作业。另外，为了测定探头在测定中可靠地接近工件，需要将工件的大概尺寸预先设定在机械(NC装置)上，由此，在测定作业中需要的时间更增加。
本发明，将解决这样的现有技术的问题作为技术课题，其目的在于提供一种使得操作者能迅速且容易地进行工件的测定的测定装置及机床。
为了解决课题的手段
为了达到上述的目的，根据本发明，提供一种工件测定装置，该工件测定装置测定被固定在具有使主轴和工作台相对地移动的多个进给轴的机床的上述工作台上的工件，其特征在于，具备被安装在上述机床的主轴的前端的测定探头；和通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动的进给轴，通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，存储为了使该测定探头移动而使用的进给轴和进给轴的移动方向，基于为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历，预测操作者进行的测定的类型，显示上述预测的测定类型。
另外，根据本发明，提供一种机床，该机床具有使载置在工作台上的工件和主轴相对地移动的进给轴，加工该工件，其特征在于，具备被安装在上述机床的主轴的前端的测定探头；和通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动的进给轴，通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，存储为了使该测定探头移动而使用的进给轴和进给轴的移动方向，基于为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历，预测操作者进行的测定的类型，显示上述预测的测定类型。
[发明的效果]
由于操作者对测定探头进行点动进给操作来对测定装置直接指示测定点，所以操作者在测定时需要选择测定项目或者输入工件的大概尺寸。
附图说明
图1是表示适用本发明的机床的一例的侧视图。
图2是控制盘的立体图。
图3是点动控制台的俯视图。
图4是本发明的优选的实施方式的测定装置的框图。
图5是被显示在显示部上的画面的略图。
图6是被显示在显示部上的画面的略图。
图7是被显示在显示部上的画面的略图。
图8是被显示在显示部上的画面的略图。
图9是被显示在显示部上的画面的略图。
图10是被显示在显示部上的画面的略图。
图11是被显示在显示部上的画面的略图。
图12是被显示在显示部上的画面的略图。
图13是被显示在显示部上的画面的略图。
图14是被显示在显示部上的画面的略图。
图15是被显示在显示部上的画面的略图。
图16是被显示在显示部上的画面的略图。
图17是表示测定类型的一例(角测定)的略图。
图18是表示测定类型的一例(中心测定)的略图。
图19是表示测定类型的一例(凹处中心测定)的略图。
图20是表示测定类型的一例(圆筒孔中心测定)的略图。
图21是表示测定类型的一例(圆筒中心测定)的略图。
图22是表示测定类型的一例(倾斜测定)的略图。
图23是表示测定类型的一例(1轴测定)的略图。
图24是表示测定类型的一例(圆孔间倾斜测定)的略图。
图25是表示测定类型的一例(圆孔间中点测定)的略图。
图26是表示测定类型的一例(3孔中心测定)的略图。
图27是表示测定类型的一例(4孔中心测定)的略图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
下面，参照附图对本发明的优选的实施方式进行说明。
图1表示适用本发明的机床的一例。在图1中，本发明的优选的实施方式的机床100，构成了立式多工序自动数字控制机床，具备固定在工厂的地板面上的作为基台的底座102；在底座102的前方部分(在图1中是左侧)的上面中被设置成可在前后方向或者Y轴方向(在图1中是左右方向)移动，固定工件W的工作台106；在底座102的后端侧(在图1中是右侧)直立设置并固定在该底座102的上面上的立柱104；在该立柱104的前面中被设置成可在左右方向或者X轴方向(在图1中是与纸面垂直的方向)移动的X轴滑块108；在X轴滑块108的前面中被安装成可在上下方向或者在Z轴方向移动并可旋转地支承主轴112的主轴头110。机床100，另外具备为了操作者对机床100进行操作的操作盘200。
在主轴112的前端，安装了加工被固定在工作台106上的工件W的刀具(未图示)。在图1中，在主轴112的前端，代替刀具，安装了为了测定工件W的测定探头114。测定探头114，可以由机床100的操作者通过手动操作进行安装，或者由机床100的NC装置150自动地安装。
工作台106，被设置成在底座102的上面中可沿在水平的Y轴方向(图1的左右方向)延伸设置的一对Y轴导向轨道(未图示)往复运动，在底座102上，作为沿Y轴导向轨道往复驱动工作台106的Y轴进给装置，设置了在Y轴方向延伸设置的滚珠丝杠(未图示)和与该滚珠丝杠的一端连结的Y轴伺服马达(未图示)，在工作台106上，安装了与上述滚珠丝杠卡合的螺母(未图示)。另外，在工作台106上，安装了测定工作台106的Y轴方向的坐标位置的Y轴刻度尺120。
X轴滑块108，被设置成在立柱104的上方部分的前面中可沿在X轴方向延伸设置的一对X轴导向轨道(未图示)往复运动。在立柱104上，作为沿X轴导向轨道往复驱动X轴滑块108的X轴进给装置，设置了在X轴方向延伸设置的滚珠丝杠(未图示)和与该滚珠丝杠的一端连结的X轴伺服马达(未图示)，在X轴滑块108上，安装了与上述滚珠丝杠卡合的螺母(未图示)。另外，在立柱104上，安装了测定X轴滑块108的X轴方向的坐标位置的X轴刻度尺116。
主轴头110，被设置成在X轴滑块108的前面中可沿在Z轴方向(在图1中是上下方向)延伸设置的一对Z轴导向轨道往复运动。在X轴滑块108上，作为沿Z轴导向轨道往复驱动主轴头110的Z轴进给装置，设置了在Z轴方向延伸设置的滚珠丝杠(未图示)和与该滚珠丝杠的一端连结的Z轴伺服马达(未图示)，在主轴头110上，安装了与上述滚珠丝杠卡合的螺母(未图示)。另外，在X轴滑块108上，安装了测定主轴头110的Z轴方向的坐标位置的Z轴刻度尺118。
X轴伺服马达、Y轴伺服马达、Z轴伺服马达及X轴刻度尺116、Y轴刻度尺118、Z轴刻度尺120，与控制机床100的NC装置150(图4)连接。另外，测定探头114也与NC装置150连接。由NC装置150控制向X轴伺服马达、Y轴伺服马达、Z轴伺服马达供给的电力(电流值)。
参照图2、3，对操作盘200进行说明。操作盘200，包含形成后述的测定装置的显示部28(图4)的显示面板202。本实施方式的显示面板202，能由通过接触画面可进行所希望的部分的选择的触摸面板形成。操作盘200，包含键输入部204。在键输入部204，配置了多个按键开关。通过按下键输入部204的按键开关，能输入规定的数字、文字。另外，操作盘200，包含进行规定的操作的选择的操作开关部206、进行过载(over ride)值的设定的过载设定部208～212及非常停止按钮214。过载设定部208～212，例如，能设定主轴的旋转速度的过载值、加工的进给速度的过载值等。
操作盘200，还具备具有从下端部分向前方呈棚状地延伸的操纵台222的点动控制台220。在点动控制台220的操纵台222上，配置了分别对X轴、Y轴、Z轴的各进给轴进行点动进给操作的点动按钮224、设定点动进给的速度的过载开关226、自动测定开始按钮228及测定停止按钮230。
接着，如果参照作为本发明的优选的实施方式的测定装置的框图的图4，则测定装置10，作为主要的结构要素具备测定轴判定部12、测定方向判定部14、测定点计数部16、测定工序存储部18、自动测定指令部20、测定类型判定部22、运算部24、测定点坐标存储部26及显示部28。
测定轴判定部12，基于被输入给NC装置150的X轴、Y轴、Z轴的各刻度尺116、118、120的值，根据机械坐标系中的测定探头114的位置坐标的变化，判定由X轴、Y轴、Z轴的哪个进给轴对工件W进行测定。测定方向判定部14，仍然根据机械坐标系中的测定探头114的位置坐标的变化，判定测定方向。
测定点计数部16，在测定探头114与工件W接触后，对X轴、Y轴、Z轴的进给停止的次数进行计数，作为测定点的个数进行存储。点动进给存储部18，与由测定轴判定部12及测定方向判定部14判定的当前测定中的轴和方向相关连地存储当前的点动进给是第几号工序。自动测定指令部20，在由操作者按下操作盘200的点动控制台220的自动测定开始按钮228时，以再现通过由操作者通过点动控制台220执行的点动进给操作进行的测定动作的方式对NC装置150发出指令。
测定类型判定部22，将可由测定装置10执行的测定的种类与测定轴、测定方法、测定点的个数及测定顺序相关连地存储。在图17～图27中表示可由测定装置10执行的测定的种类。图17表示通过从X轴、Y轴方向使测定探头114与工件W接近并与工件W的侧面接触来测定两侧面交叉的角部的坐标的角测定。
图18表示测定长方体形状的工件W的中心坐标的中心测定，表示通过如下过程来测定工件W的中心坐标的情况：使测定探头114沿X轴或者Y轴与工件W接近并与工件W的侧面接触，接着，沿X轴或者Y轴在相反方向与工件W接近并与工件W的相反侧面接触，接着，沿Y轴或者X轴与工件W接近并与工件W的侧面接触，接着，沿Y轴或者X轴在相反方向与工件W接近并与工件W的相反侧面接触。如果将在X轴方向测定的两个测定点的坐标作为(x1，y1)、(x2，y2)，将在Y轴方向测定的两个测定点的坐标作为(x3，y3)、(x4，y4)，则中心的坐标由((x1+x2)/2，(y3+y4)/2)表示。
图19表示测定在工件W上形成的矩形的凹处或者凹部的中心的凹处中心测定，表示通过如下过程测定工件W的凹处或者凹部的中心坐标的情况：将测定探头114配置在工件W的凹处内，使测定探头114沿X轴或者Y轴与凹处的一方的内侧面接近而与该内侧面接触，接着，沿X轴或者Y轴向相反方向进给并与凹处的相反的内侧面接触，接着，沿Y轴或者X轴与工件W接近而与凹处的一方的内侧面接触，接着，沿Y轴或者X轴向相反方向进给并与工件W的相反侧的内侧面接触。如果将在X轴方向测定的两个测定点的坐标作为(x1，y1)、(x2，y2)，将在Y轴方向测定的两个测定点的坐标作为(x3，y3)、(x4，y4)，则中心的坐标由((x1+x2)/2，(y3+y4)/2)表示。
图20表示测定在工件W上形成的圆筒形状的凹部的中心的圆筒孔中心测定。在圆筒孔中心测定中，与凹处中心测定的情况同样，将测定探头114配置在工件W的圆筒形状的凹部内，但与凹处中心测定的情况不同，通过点动进给操作使测定探头114向圆筒孔的中心轴线附近移动。此时，如果在轻敲或者点击圆筒测定按钮256之后按下自动测定开始按钮228，则被预测为求出圆筒孔的中心轴线的位置的圆筒中心测定。如果被预测为内圆测定，则通过自动运转进行测定探头114沿X轴与圆筒形状的凹部的内侧面接触的动作，接着，向X轴的相反方向进给，进行与圆筒形状的凹部的内侧面接触的动作，接着，进行从当初的中心轴线附近的位置沿Y轴方向与圆筒形状的凹部的内侧面接触的动作，接着，向Y轴的相反方向进给，进行与圆筒形状的内侧面接触的动作。根据由接触得到的坐标值算出圆筒孔的中心轴的位置。
图21表示测定圆筒形状的工件W的中心坐标的圆筒中心测定。
与圆筒孔中心测定的情况不同，先通过点动进给操作使侧面探头114与圆筒侧面的任意的部位接触，在对圆筒侧面的任意的部位进行测定之后，通过点动进给操作使测定探头114向圆筒形状的圆筒的中心轴线上的附近且圆筒形状的上方移动。此时，如果在轻敲或者点击圆筒测定按钮256之后按下自动测定按钮228，则被预测为求出圆筒的中心轴线的位置的圆筒中心测定。如果被预测为圆筒中心测定，则通过自动运转在X轴方向、X轴的相反方向、Y轴方向、Y轴的相反方向的各自的方向进行使测定探头114从圆筒的外侧朝向内侧地接触的动作。通过由接触得到的坐标值能算出圆筒的中心轴的位置。
图22表示测定工件W的相对于X轴的倾斜角的倾斜测定。这是通过使测定探头114相对于工件W的一个侧面呈直线状地接近而与该侧面接触，接着，在第一次使测定探头114相对于与工件W接近的直线路线向垂直方向移动，接着，使测定探头114相对于上述直线路线平行地相对于工件W的上述一个侧面呈直线状地接近而与该侧面接触，测定工件W的相对于X轴的倾斜角θ。如果将两个测定点的坐标作为(x1，y1)、(x2，y2)，则倾斜角θ能由θ＝ATAN(y2－y1)/(x2－x1)的计算式通过运算求出。
图23表示测定工件W的垂直于X轴、Y轴、Z轴的侧面的一个X坐标、Y坐标或者Z坐标的1轴测定。这是通过使测定探头114在工件W的X轴、Y轴或者Z轴方向与工件W接近而与工件W的垂直于X轴、Y轴、Z轴的侧面之一接触，来测定该侧面的X坐标、Y坐标或者Z坐标。
图24表示测定两个圆孔的中心间的直线的相对于X轴倾斜角的圆孔间倾斜测定。这是由图20的圆筒孔中心测定分别求出两个圆孔的各自的中心，通过与图22的倾斜测定同样的方法测定该两个圆孔的中心间的直线的相对于X轴的倾斜角。
图25表示测定两个圆孔的中心间的中点的坐标的圆孔间中点测定。这是由图20的圆筒孔中心测定求出两个圆孔的各自的中心，算出该两个中心的中点。如果将两个中心的坐标作为(x1，y1)，(x2，y2)，则中点的坐标由((x1+x2)/2，(y1+y2)/2)表示。
图26表示测定通过3个圆孔的中心的圆的中心的坐标的3孔中心测定。这是由图20的圆筒孔中心测定求出3个圆孔的各自的中心，算出通过该3个中心的圆的中心。
图27表示测定通过4个圆孔的中心的圆的中心的坐标的4孔中心测定。这是由图20的圆筒孔中心测定求出4个圆孔的各自的中心，算出通过该4个中心的圆的中心。
接着，参照图5～图16，说明本发明的工件测定方法的一例。
图5～图16表示被显示在显示部28(202)上的画面，在该画面上，包含了进给轴的坐标显示区域250、表示测定类型的图标252、将测定探头114的移动方向(箭头A)与工件W一起表示的测定探头移动方向显示区域254、为了使圆筒孔中心测定以自动方式执行的圆筒测定按钮256、表示作为测定结果的坐标值的坐标显示区域258、表示作为测定结果的尺寸值的尺寸显示区域260、表示工件W的相对于X轴的倾斜角的倾斜角显示区域262及设定测定探头114的Z轴方向的危险区域的按钮264。另外，具备为了将测定的坐标设定在机床的工件坐标系上的坐标设定按钮266。
图5、6表示工件W的高度即工件W的Z轴方向的尺寸测定。如果通过操作者对点动控制台220的点动按钮224进行操作，使测定探头114沿Z轴从工件W的上方向下移动，则测定轴判定部12根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令，判定为Z轴的测定是在执行中。同时，测定方向判定部14根据移动指令对测定探头114沿Z轴向下移动进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由箭头A表示测定探头114在Z轴方向从工件W的上方向下移动的状态。
如果测定探头114与工件W的上面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出。另外，NC装置150，如果接收到空白指令信号则将Z轴的进给反转，使测定探头114背离工件W并在移动了规定距离时停止测定探头114的反转动作。测定工序存储部18，作为第一号的工序存储上述的由操作者进行的点动进给操作。
此时，测定类型判定部22，从测定轴判定部12接受在这次的测定中使用的仅是Z轴这样的信息，从测定方向判定部14接受测定探头114沿Z轴向与工件W接近的方向移动这样的信息，从测定点计数部16及从测定工序存储部18接受测定点仅是1个这样的信息，这次的测定接受仅包含了使测定探头114沿Z轴移动的工序这样的信息，基于此，作为操作者通过点动进给指示的测定，提取图23所示的1轴测定，作为表示测定类型的图标252，动态地显示图23的图标。
如果操作者按下点动控制台220的自动测定开始按钮228，则被执行储存在NC装置150中的自动测定程序，测定探头114朝向存储在测定点坐标存储部26的测定点的坐标(测定探头114与工件W接触时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标)沿Z轴向下移动。如果测定探头114的前端与工件W的上面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出。另外，NC装置150，如果接收到空白指令信号则将Z轴的进给反转，使测定探头114背离工件W并在移动了规定距离时停止测定探头114的反转动作。如果自动测定结束，则运算部24基于测定值作为工件W的高度运算Z轴方向的尺寸。测定结果，在坐标显示区域258中作为工件W的高度表示Z轴方向的尺寸。
这样，通过根据储存在NC装置150中的测定程序进行测定，能使测定探头114向工件W的接近速度最佳化，能减小由测定探头114产生的测定误差。
如果参照图7，则通过操作者对点动控制台220的点动按钮224进行操作，使测定探头114沿X轴向工件W接近，测定轴判定部12根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令判定为X轴的测定是在执行中。同时，测定方向判定部14，根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令，对将测定探头114向X坐标值增加的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由箭头B表示测定探头114沿X轴向正的方向移动的状态。
如果测定探头114与工件W的侧面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出。另外，NC装置150，如果接收到空白指令信号则将X轴的进给反转，使测定探头114背离工件W并在移动了规定距离时停止测定探头114的反转动作。测定工序存储部18，作为第一号的测定工序，存储由上述的操作者进行的点动进给操作。
此时，测定类型判定部22，从测定轴判定部12接受在这次的测定中使用的仅是X轴这样的信息，从测定方向判定部14接受测定探头114沿X轴在正的方向移动这样的信息，从测定点计数部16接受测定点仅是1个这样的信息，以及从测定工序存储部18接受这次的测定仅包含了使测定探头114沿X轴移动的工序这样的信息，基于此，作为操作者通过点动进给指示的测定，提取图23所示的1轴测定，作为表示测定类型的图标252，动态地显示图23的图标。
如果操作者继续通过点动进给操作使测定探头114沿X轴在与箭头B相反方向向工件W接近，则测定轴判定部12根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令判定为X轴的测定是在执行中。同时，测定方向判定部14，根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令，对测定探头114沿X轴向负的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由图8的箭头C表示测定探头114沿X轴向负的方向移动的状态。
如果测定探头114与工件W的侧面接触，则由来自测定探头114的空白指令信号，使当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出，将X轴的进给反转，将测定探头114向背离工件W的方向进给。如果测定探头114移动规定距离，则测定探头114的反转动作停止。测定工序存储部18，作为第二号的测定工序，存储由操作者进行的点动进给操作。
此时，测定类型判定部22，从测定轴判定部12接受X轴在测定中使用这样的信息，从测定方向判定部14接受测定探头114沿X轴在正负的双方向移动这样的信息，从测定点计数部16接受测定点是2个这样的信息，以及从测定工序存储部18接受这次的测定包含了测定探头114沿X轴在相反方向移动的两个工序这样的信息，进而，判别从两个测定点坐标和测定的方向对向内的面进行测定还是对向外的面进行测定，当对向内的面进行测定时，作为操作者通过点动进给指示的测定，定提取图19所示的凹处中心测，作为表示存在可能性的测定类型的图标252，显示图19的图标(图8)。
进而，如果操作者通过点动进给操作，使测定探头114沿Y轴向工件W接近，则测定轴判定部12根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令判定为Y轴的测定是在执行中。同时，测定方向判定部14，根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令，对将测定探头114在Y坐标值减少的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由箭头D表示测定探头114沿Y轴在负的方向移动的状态(图9)。
如果测定探头114与工件W的侧面接触，则由来自测定探头114的空白指令信号，将当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出，将Y轴的进给反转而将测定探头114向背离工件W的方向进给。如果测定探头114移动规定距离，则测定探头114的反转动作停止。测定工序存储部18，作为第三号的测定工序，存储由上述的操作者进行的点动进给操作。
进而，如果操作者通过点动进给操作使测定探头114沿Y轴在与箭头D相反方向向工件W接近，则测定轴判定部12根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令判定为Y轴的测定是在执行中。同时，测定方向判定部14，根据X轴、Y轴、Z轴的各自的进给轴的动作指令，对将测定探头114沿Y轴在正的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由图8的箭头E表示测定探头114沿X轴在正的方向移动的状态(图10)。
如果测定探头114与工件W的侧面接触，则由来自测定探头114的空白指令信号，将当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出，将Y轴的进给反转而将测定探头114向背离工件W的方向进给。如果测定探头114移动规定距离，则测定探头114的反转动作停止。测定工序存储部18，作为第四号的测定工序，存储由上述的操作者进行的点动进给操作。
此时，测定类型判定部22，从测定轴判定部12接受在测定中使用了X轴及Y轴这样的信息，从测定方向判定部14接受测定探头114沿X轴及Y轴在正负的双方向移动这样的信息，从测定点计数部16接受测定点是4个这样的信息，以及从测定工序存储部18接受这次的测定包含了使测定探头114在沿X轴在正负双方向进给之后沿Y轴在双方向进给的4个工序这样的信息，基于此，作为操作者通过点动进给指示的测定，提取图19所示的凹处中心测定，作为表示测定类型的图标252，动态地显示图19的图标(图10)。
另外，在想进行更高级的测定的情况下，最好是以一定的速度使测定探头114和工件W接触，以便空白指令信号上升时的测定探头114的挠曲量成为一样。在进行接触的速度一定的条件的测定的情况下，如果在操作者通过点动进给操作使测定探头114与工件W接触之后按下点动控制台220的自动测定开始按钮228，则使用以一定的速度自动地进行刚在此前进行的测定探头114和工件W的接触动作的方式的工件测定装置。在使用此方式的工件测定装置的情况下，每当操作者通过点动进给操作指示使测定探头114与工件W接触时，操作者都按下自动测定开始按钮，以自动方式反复进行一定速度的测定。
如果测定探头114的前端与工件W的凹处的内侧面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标从NC装置150向测定点坐标存储部26输出。
NC装置150，对4个全部的测定点执行同样的输出。运算部24，从4个测定点的坐标值通过运算求出工件W的凹处的中心坐标。测定结果，与图19的图标一起被显示在坐标显示区域258中。
在图11中，如果操作者进一步通过点动进给操作使测定探头114沿Y轴向工件W接近，则测定轴判定部12判定为Y轴的测定是在执行中，同时，测定方向判定部14判定为测定探头114沿Y轴在正的方向进给。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由箭头F表示测定探头114沿Y轴在正的方向移动的状态。
进而，如果操作者通过点动进给操作使测定探头114沿X轴向工件W接近，则测定轴判定部12判定为X轴的测定是在执行中，同时，测定方向判定部14对测定探头114沿X轴在正的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由图12的箭头G表示测定探头114沿X轴在正的方向移动的状态。
此时，测定类型判定部22，基于来自测定轴判定部12的在测定中使用了X轴及Y轴这样的信息、来自测定方向判定部14的测定探头114沿X轴及Y轴的双方在正的方向进给这样的信息、来自测定点计数部16的测定点是2个这样的信息、以及来自测定工序存储部18的这次的测定包含了使测定探头114沿Y轴及X轴在正的方向移动的两个工序这样的信息，作为操作者通过点动进给指示的测定，提取图17所示的角测定。这样，作为表示测定类型的图标252，动态地显示图17的图标(图12)。
如果测定探头114的前端与工件W的侧面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则从NC装置150向测定点坐标存储部26输出当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标。
另外，NC装置150，如果接收到空白指令信号则将Y轴的进给反转，使测定探头114背离工件W的侧面并在移动了规定距离时停止测定探头114的反转动作。NC装置150也对X轴方向的测定点执行同样的测定。运算部24，根据两个测定点的坐标值，通过运算求出测定探头114接触的两个侧面之间的角部的坐标。测定结果，与图17的图标一起被显示在坐标显示区域258中(图12)。
在图13中，如果操作者进一步通过点动进给操作使测定探头114沿X轴向工件W接近，则测定轴判定部12判定为X轴的测定是在执行中，同时，测定方向判定部14判定为测定探头114沿X轴在正的方向进给。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，由箭头H表示测定探头114沿X轴在正的方向移动的状态。
进而，操作者通过点动进给操作，使测定探头114相对于在第一次使测定探头114与工件W接近的直线路线(X轴)在垂直方向(Y轴方向)移动，接着，使测定探头114相对于上述直线路线平行(X轴方向)地与工件W的上述相同的侧面呈直线状地接近而与该侧面接触。此时，测定轴判定部12判定为X轴的测定是在执行中，同时，测定方向判定部14对测定探头114沿X轴在正的方向进给的情况进行判定。由此，在测定探头移动方向显示区域254中，增加了表示测定探头114沿X轴在正的方向移动的状态的箭头I。
此时，测定类型判定部22，基于来自测定轴判定部12的在测定中使用了X轴这样的信息、来自测定方向判定部14的测定探头114沿X轴在正的方向进给这样的信息、来自测定点计数部16的测定点是2个这样的信息、以及来自测定工序存储部18的这次的测定包含了使测定探头114沿X轴在正的方向移动的两个工序这样的信息，作为操作者通过点动进给指示的测定，提取图22所示的倾斜测定。这样，作为表示测定类型的图标252，动态地显示图22的图标(图14)。
如果测定探头114的前端与工件W的侧面接触，则从测定探头114向NC装置150输出空白指令信号。如果接收到空白指令信号，则从NC装置150向测定点坐标存储部26输出当时的X轴、Y轴、Z轴的各进给轴的坐标。
另外，NC装置150，如果接收到空白指令信号则将X轴的进给反转，使测定探头114背离工件W的侧面并在移动了规定距离时停止测定探头114的反转动作。NC装置150对剩余的测定点也执行同样的测定。运算部24，根据两个测定点的坐标值，通过运算求出测定探头114接触的工件W的相对于X轴的倾斜角θ。测定结果，与图17的图标一起被显示在坐标显示区域258中(图14)。
另外，在想进行更高级的测定的情况下，最好是在使测定探头114与工件W接触时，从工件W的表面的法线方向接触。如果不从法线方向接触，则测定探头114的挠曲方向不一样，在接触时测定探头114的挠曲量变化，在测定结果中包含了误差。为了在从法线方向接触的条件下进行测定，如果在轻敲或者点击算出分度按钮268后，按下自动测定开始按钮228并以自动方式反复进行测定探头114和工件W的接触，则相对于操作者通过点动进给操作而接触指示的动作，修正在坐标显示区域258中显示的角度量的接触的角度，使测定探头114与工件W的表面从法线方向接触。
接着，参照图15、16，对圆筒孔中心测定的自动执行进行说明。
如果操作者在通过点动进给操作将测定探头114配置在形成于作为测定对象的工件W上的圆筒孔的中心附近之后，在画面上轻敲或者点击圆筒测定按钮256，则在画面内显示向操作者指示按下点动控制台上的自动测定开始按钮228的对话框。
如果按照对话框的指示操作者按下自动测定开始按钮228，则作为测定探头114的移动方向显示沿X轴、Y轴在正负两方向的4个箭头J～M，测定探头114按照4个箭头J～M沿X轴在正负双方向进给，接着沿Y轴在正负双方向依次进给，测定探头114与工件W的圆筒孔的侧面接触，将接触点的坐标存储在测定点坐标存储部26。运算部24，根据测定点坐标存储部26接受4个测定点的坐标值，运算圆筒孔的中心坐标。将运算结果与图20的图标一起显示在坐标显示区域258中。
由于操作者手动操作(由点动进给操作、手动脉冲发生器进行的进给操作)测定探头114对测定装置直接指示测定点，所以操作者需要在测定时或者选择测定项目或者输入工件的大概尺寸。另外，由于在操作盘200的显示部202(28)由相对于工件的箭头依次显示指示结果，所以能防止操作者弄错测定类型。
测定结果，通过图5～图16所示的测定画面中的操作，能向NC装置150输出。由此，能将工件W的角位置(图17)、工件W的中心位置(图18，21)、工件W的上面位置(图23)向NC操作盘150的工件坐标系设定。在现有技术中，需要个别地进行工件W的测定和工件坐标系的设定，但在本发明中能在相同的测定画面内作为一系列的操作执行测定和设定。
在工件的测定中，在测定探头与工件接触时，必须使进给轴停止，但在接触后直到NC装置在测定探头完全停止为止的期间，测定探头相对于工件还继续行进。因此，如果将测定探头以高速进给，则存在测定探头损伤的情况。在上述的实施方式中，通过由操作者设定危险区域的按钮264输入工件的高度，在进入了工件存在的区域时，能使测定探头的移动速度减速到安全的速度。
另外，在已述的实施方式中，作为使测定探头114和工件W相对移动的手动操作的组件，通过点动进给操作进行了说明，但也可以是手动脉冲发生器的那样的手动操作组件。
符号的说明：
10：测定装置
12：测定轴判定部
14：测定方向判定部
16：测定点计数部
18：测定工序存储部
20：自动测定指令部
22：测定类型判定部
24：运算部
26：测定点坐标存储部
28：显示部
100：机床
106：工作台
112：主轴
114：测定探头
150：NC装置
202：显示面板
220：点动控制台
224：点动按钮
226：过载开关
228：自动测定开始按钮
250：进给轴的坐标显示区域
252：图标
254：测定探头移动方向显示区域
256：圆筒测定按钮
258：坐标显示区域
260：尺寸显示区域
262：倾斜角显示区域。

Claims (11)

1.一种工件测定装置，该工件测定装置测定被固定在具有使主轴和工作台相对地移动的多个进给轴的机床的上述工作台上的工件，其特征在于，
具备被安装在上述机床的主轴的前端的测定探头；和通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动的进给轴，
通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，存储为了使该测定探头移动而使用的进给轴和进给轴的移动方向，基于为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历，预测操作者进行的测定的类型，显示上述预测的测定类型。
2.如权利要求1记载的工件测定装置，其特征在于，
在显示了多个根据为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历进行预测的测定类型之后，进而通过上述操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，减少显示的测定类型。
3.如权利要求1记载的工件测定装置，其特征在于，
具备测定类型存储部，该测定类型存储部存储了为了使上述测定探头移动而使用的进给轴、进给轴的移动方向、上述测定探头向上述工件的接触次数及与当前的点动进给操作的序号相关连地测定的类型。
4.如权利要求1记载的工件测定装置，其特征在于，
具备显示部，该显示部依次显示由操作者执行的点动进给操作。
5.如权利要求1记载的工件测定装置，其特征在于，
将测定结果向机床的NC装置输出。
6.一种机床，该机床具有使载置在工作台上的工件和主轴相对地移动的进给轴，加工该工件，其特征在于，
具备被安装在上述机床的主轴的前端的测定探头；和通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动的进给轴，
通过操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，存储为了使该测定探头移动而使用的进给轴和进给轴的移动方向，基于为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历，预测操作者进行的测定的类型，显示上述预测的测定类型。
7.如权利要求6记载的机床，其特征在于，
在显示了多个根据为了使上述测定探头移动的进给轴和进给轴的移动方向的经历进行预测的测定类型之后，进而通过上述操作者的手动操作使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，减少显示的测定类型。
8.如权利要求6记载的机床，其特征在于，
操作者使上述主轴和上述工作台相对移动，在上述测定探头与被固定在上述工作台上的工件接触时，存储各进给轴的坐标值，基于为了使该测定探头移动而使用的进给轴、进给轴的移动方向、上述测定探头向上述工件的接触是第几次接触及由当前的操作者进行的点动进给操作是第几号工序，判定操作者进行的测定的类型，基于上述存储的各进给轴的坐标值测定工件。
9.如权利要求6记载的机床，其特征在于，
具备测定类型存储部，该测定类型存储部存储了为了使上述测定探头移动而使用的进给轴、进给轴的移动方向、上述测定探头向上述工件的接触次数及与当前的点动进给操作的序号相关连地测定的类型。
10.如权利要求8记载的机床，其特征在于，
具备显示部，该显示部依次显示由操作者执行的点动进给操作。
11.如权利要求6记载的机床，其特征在于，
将测定结果向机床的NC装置输出。
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