CN109531262B - 数控机床接触反馈式自动测量方法、系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种数控机床接触反馈式自动测量方法、系统和存储介质，所述数控机床接触反馈式自动测量方法包括以下步骤：获取测量机构的进给路径；根据所述进给路径，控制所述测量机构的测量触头分别与工件的多个采集点触接，以分别多次导通接触反馈电路；接收所述接触反馈电路产生的多个电信号，并记录所述测量触头对应的多个位置坐标信息；根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息。本发明提供的技术方案中，通过测量触头与工件的接触即可导通接触反馈电路，从而自动获取对应的电信号以及位置坐标信息，根据多个所述位置坐标信息可自动计算出用于刀具找正的测量信息，无需人工进行繁琐计算，具有操作方便、成本低廉的优点。

Description

数控机床接触反馈式自动测量方法、系统和存储介质

技术领域

本发明涉及机械加工、数控机床和测量仪器的技术领域，特别涉及一种数控机床接触反馈式自动测量方法、系统和存储介质。

背景技术

一般地，数控机床在进行机械加工前均需要进行对刀及寻边等测量过程以确定工件坐标系，实际加工生产采用的测量方法很多，例如试切对刀和寻边器寻边，方法简单方便，但需要人工进行，且容易在工件表面留下接触痕迹，对刀精度较低；或者机外对刀，需要专门借助例如对刀仪等产品进行机外测量，在加工过程中重新测量需要停机装夹，自动化程度较低；现有技术中还有在数控机床上集成精密传感设备进行自动对刀，结构复杂且成本较高，不适合在一般数控机床上推广应用。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种数控机床接触反馈式自动测量方法、系统和存储介质，旨在解决使用通用测量方法自动化程度不足以及自动测量方法所依赖的设备成本高、不适合在一般机械加工中推广的问题。

为实现上述目的，本发明提出的数控机床接触反馈式自动测量方法，包括以下步骤：

获取测量机构的进给路径；

根据所述进给路径，控制所述测量机构的测量触头分别与工件的多个采集点触接，以分别多次导通接触反馈电路；

接收所述接触反馈电路产生的多个电信号，并记录所述测量触头对应的多个位置坐标信息；

根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息。

优选地，所述获取测量机构的进给路径的步骤包括：

接收上位机采集的工件信息，以确定测量机构的模拟路径；

控制上位机显示所述模拟路径并验证，若无误，则确定所述模拟路径为进给路径。

优选地，所述获取测量机构的进给路径的步骤之前，还包括：

根据工件的形状，确定工件被测量面上用于与所述测量触头接触的多个采集点。

优选地，所述根据工件的形状，确定工件被测量面上用于与所述测量触头接触的多个采集点的步骤中：

所述多个采集点包括：

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+Z轴方向上的第一采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+X轴方向上的第二采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的-X轴方向上的第三采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+Y轴方向上的第四采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的-Y轴方向上的第五采集点。

优选地，所述接收所述接触反馈电路产生的多个电信号，并记录所述测量触头对应的多个位置坐标信息的步骤之后，还包括：

分别多次控制所述测量机构退至安全位置。

优选地，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤中，所述测量信息包括XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标。

优选地，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤包括：

根据所述测量触头接触所述第二采集点、第三采集点、第四采集点和/或第五采集点时对应获得的位置坐标信息，计算所述XY平面上工件的加工中心点坐标；

根据所述测量触头接触所述第一采集点时获得的位置坐标信息，确定所述Z轴方向上工件的相对距离坐标；

根据所述Z轴方向上工件的相对距离坐标，确定所述刀具起始点坐标。

优选地，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤之后，还包括：

将多个所述电信号、多个所述位置坐标信息以及所述测量信息发送至上位机显示，并进行存储。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种数控机床接触反馈式自动测量系统，包括：

数控机床主体，包括测量机构和伺服驱动系统，其中，所述测量机构具有测量触头，所述伺服驱动系统与所述测量机构驱动连接；以及，

控制系统，包括接触反馈电路、上位机以及控制装置，所述接触反馈电路的第一输入端与所述测量触头连接，所述接触反馈电路的第二输入端用以与所述工件连接，所述控制装置分别与所述接触反馈电路的输出端、所述伺服驱动系统以及所述上位机电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数控机床接触反馈式自动测量程序，所述数控机床接触反馈式自动测量程序配置为实现如上所述的数控机床接触反馈式自动测量方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有数控机床接触反馈式自动测量程序，所述数控机床接触反馈式自动测量程序被处理器执行时实现如上所述的数控机床接触反馈式自动测量方法的步骤。

本发明提供的技术方案中，通过测量触头与工件的接触即可导通接触反馈电路，从而自动获得电信号以及对应的位置坐标信息，根据多个所述位置坐标信息可自动计算出用于刀具找正的测量信息，无需人工进行繁琐计算，且相较于现有数控机床的试切对刀方法，具有操作方便的优点，同时也可确保所述工件的完整性；相较于现有数控机床中利用精密传感设备辅助进行对刀测量的方法，具有结构简单、成本低廉的优点，更适合在一般数控机床推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的数控机床接触反馈式自动测量系统中部分结构的流程示意图；

图2为图1中接触反馈电路的结构示意图；

图3为图1中实施例方案涉及的硬件运行环境的控制装置的结构示意图；

图4为图1中测量机构测量平板类工件时的部分结构示意图；

图5为图1中测量机构测量圆盘类工件时的部分结构示意图；

图6为本发明提供的数控机床接触反馈式自动测量方法的第一实施例的流程示意图；

图7为本发明提供的数控机床接触反馈式自动测量方法的第二实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	控制系统	3	进给路径
10	控制装置	41	第一采集点
				11	接触反馈电路	42	第二采集点
12	上位机	43	第三采集点
				2	数控机床主体	44	第四采集点
21	伺服驱动系统	45	第五采集点
				22	测量机构	200	工件
221	测量触头

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

下述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本文中，单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到下述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1至图3，所示为所述数控机床接触反馈式自动测量系统的一实施例。

请参阅图1，所述数控机床接触反馈式自动测量系统包括控制系统1以及数控机床主体2，其中，所述数控机床主体2包括伺服驱动系统21和测量机构22，所述测量机构22至少具有测量触头221，所述测量触头221优选由可导电材料制成，所述伺服驱动系统21包括伺服驱动器、伺服电机以及伺服执行机构，其中，所述伺服驱动器与所述控制系统1电性连接，所述伺服驱动器和所述伺服电机均可以采用安川系列产品，所述伺服执行机构为由丝杠以及导轨组合而成的线性伺服机构，至少包括X、Y、Z三个方向的伺服运动轴，具体可参照现有技术，此处不作赘述。所述伺服执行机构驱动连接机床主轴，所述测量机构22装夹于所述机床主轴。所述控制系统1包括控制装置10、接触反馈电路11、以及上位机12，其中，所述接触反馈电路11用于在所述测量触头221与所述工件200接触时导通并产生电信号，所述电信号例如可为电压变化信号、电容变化信号、电流变化信号或者电阻变化信号，具体可根据实际情况进行选取，而根据所述电信号的不同，所述接触反馈电路11具体的表现形式可有多种，但在本实施例中，请参阅图2，所述接触反馈电路11可以包括电阻、电容等基本电子元器件，以及光电隔离器，所述光电隔离器可以实现“电-光-电”转换，具有输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点。所述接触反馈电路11具有相互断开的第一输入端A端和第二输入端B端、以及输出端C端，其中，所述A端依次通过所述机床主轴和所述测量机构22以与所述测量触头221连接，所述B端通过机床工作台与所述工件200连接，所述C端可作为外设通讯连接于所述控制装置10，以使得当所述A端与所述B端导通连接时，所述接触反馈电路11即产生电信号变化，例如电压变化，所述C端将所述电压变化传输至所述控制装置10。所述控制装置10电性连接所述伺服驱动系统21；所述上位机12与所述控制装置10电性连接，用于在所述控制装置10的控制下产生显示界面、控制界面，以进行数据显示、功能选取等功能。

请参阅图3，在本实施例中，所述控制装置10可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1至图3中示出的结构并不构成对所述数控机床的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及电子节目指南的展示程序。

在图3所示的控制装置10中，网络接口1004主要用于连接终端设备，与终端设备进行数据通信；用户接口1003主要用于接收管理员的输入指令；所述服务器通过处理器1001调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，并执行以下操作：

获取测量机构22的进给路径3；

根据所述进给路径3，控制所述测量机构22的测量触头221分别与工件200的多个采集点触接，以分别多次导通接触反馈电路11；

接收所述接触反馈电路11产生的多个电信号，并记录所述测量触头221对应的多个位置坐标信息；

根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述获取测量机构22的进给路径3的步骤包括：

接收上位机12采集的工件信息，以确定测量机构22的模拟路径；

控制上位机12显示所述模拟路径并验证，若无误，则确定所述模拟路径为进给路径3。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述获取测量机构22的进给路径3的步骤之前，还包括：

根据工件200的形状，确定工件200被测量面上用于与所述测量触头221接触的多个采集点。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述根据工件200的形状，确定工件200被测量面上用于与所述测量触头221接触的多个采集点的步骤中：

所述多个采集点包括：

所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+Z轴方向上的第一采集点41；和/或，

所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+X轴方向上的第二采集点42；和/或，

所述工件200的被测量面位于机床坐标系的-X轴方向上的第三采集点43；和/或，

所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+Y轴方向上的第四采集点44；和/或，

所述工件200的被测量面位于机床坐标系的-Y轴方向上的第五采集点45。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述接收所述接触反馈电路11产生的多个电信号，并记录所述测量触头221对应的多个位置坐标信息的步骤之后，还包括：

分别多次控制所述测量机构退至安全位置。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤中，所述测量信息包括XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤包括：

根据所述测量触头221接触所述第二采集点42、第三采集点43、第四采集点44和/或第五采集点45时对应获得的位置坐标信息，计算所述XY平面上工件的加工中心点坐标；

根据所述测量触头221接触所述第一采集点41时获得的位置坐标信息，确定所述Z轴方向上工件的相对距离坐标；

根据所述Z轴方向上工件的相对距离坐标，确定所述刀具起始点坐标。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的数控机床接触反馈式自动测量程序，还执行以下操作：

所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤之后，还包括：

将多个所述电信号、多个所述位置坐标信息以及所述测量信息发送至上位机12显示，并进行存储。

基于上述硬件结构，本发明提出了一种数控机床接触反馈式自动测量方法，所述数控机床接触反馈式自动测量方法通过测量触头221与工件200的接触即可导通接触反馈电路11，从而自动获得电信号以及对应的位置坐标信息，根据多个所述位置坐标信息可自动计算出用于刀具找正的测量信息，无需人工进行繁琐计算，且相较于现有数控机床的试切对刀方法，具有操作方便的优点，同时也可确保所述工件200的完整性；相较于现有数控机床中利用精密传感设备辅助进行对刀测量的方法，具有结构简单、成本低廉的优点，更适合在一般数控机床推广应用。

请参照图4至图7，为本发明一种数控机床接触反馈式自动测量方法的具体实施例的流程示意图。

请参阅图4、图6和图7，本实施例中，所述数控机床接触反馈式自动测量方法包括以下步骤：

步骤S10，获取测量机构22的进给路径3；

在本实施例中，首先需要将所述测量机构22装夹到所述数控机床的机床工作台上，所述测量机构22的装夹方法同刀具，例如可以手动或者启用所述数控机床的自动换刀功能将所述测量机构22装夹至所述机床主轴上，然后可以通过目视所述工件200与所述测量机构22之间的相对位置，依照经验或者所述数控机床上已有的计算规则确定进给路径3。当确定好所述进给路径3后，所述控制装置10通过发送常规的驱动指令控制所述伺服驱动系统21以带动所述测量机构22至所述进给路径3的起始点，等待所述控制装置10发出的开始对刀测量的指令。

步骤S20，根据所述进给路径3，控制所述测量机构22的测量触头221分别与工件200的多个采集点触接，以分别多次导通接触反馈电路11；

步骤S30，接收所述接触反馈电路11产生的多个电信号，并记录所述测量触头221对应的多个位置坐标信息；

在本实施例中，可以预先选取所述工件200被测量面上所需位置的接触点作为采集点，当所述测量触头221分别与每一所述采集点接触，即相当于原先呈断路状态的所述接触反馈电路11连接并呈通路状态，即可产生电信号，所述控制装置10通过所述C端获取所述电信号后，按照预设程序可立即获取所述测量触头221此时对应的位置坐标信息，需要说明的是，所述测量触头221的位置坐标信息的获取可参考现有技术，此处不作详述。如此设置，可通过设置结构简单的所述接触反馈电路11，即时获得每一次所述测量触头221与工件200接触时的位置坐标信息，无需对工件200进行试切，也无需借助精密传感设备进行测量，具有结构简单，操作方便的优点。

步骤S40，根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息；

在本实施例中，当获取多个所述位置坐标信息后，通过预先编译且存储的所述数控机床接触反馈式自动测量程序，可以计算出用于刀具找正的测量信息，所述测量信息可以为但不限于XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标等，通过所述XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标，即可确定出唯一且准确的工件坐标系以及对刀起始点。需要说明的是，多个所述位置坐标信息、电信号以测量信息均可在所述上位机12中予以显示，以利于操作人员实时监测所述数控机床接触反馈式自动测量方法的各个步骤，有助于及时发现异常并解决异常。

本发明提供的技术方案中，通过测量触头221与工件200的接触即可导通接触反馈电路11，从而自动获得电信号以及对应的位置坐标信息，根据多个所述位置坐标信息可自动计算出用于刀具找正的测量信息，无需人工进行繁琐计算，且相较于现有数控机床的试切对刀方法，具有操作方便的优点，同时也可确保所述工件200的完整性；相较于现有数控机床中利用精密传感设备辅助进行对刀测量的方法，具有结构简单、成本低廉的优点，更适合在一般数控机床推广应用。

具体地，请参阅图4、图5和图7，在本实施例中，所述步骤S10可具体包括以下步骤：

步骤S11，接收上位机12采集的工件信息，以确定测量机构22的模拟路径；

在本实施例中，所述上位机12可以借助一检测装置自动获取所述工件200的工件信息；或者，可以设置操作人员读取所述工件200上已有的所述工件信息或者通过测量所述工件200获得基本的所述工件信息后，再手动将所述工件信息输入至所述上位机12的人机交互界面中，其中，所述工件信息因所述工件200的形状不同而不同，例如，平板类工件的所述工件信息包括名义长度、名义宽度以及名义厚度等；圆盘工件类或者圆柱类工件的所述工件信息包括名义直径以及名义厚度等。所述上位机12内设置有路径规划程序，可根据所述工件信息自动建成所述工件200的基本模型以及计算出所述测量机构22的模拟路径。所述路径规划程序可采用已有产品，也可以根据所述数控机床的具体情况进行编写，此处不作详述。

步骤S12，控制上位机12显示所述模拟路径并验证，若无误，则确定所述模拟路径为进给路径3。

在本实施例中，所述上位机12实时显示所述工件200的基本模型以及所述模拟路径，并实时进行数据存储，操作人员可以通过经验确认或者通过所述上位机12内的预设规则对所述模拟路径进行验证，当所述模拟路径确认无误后，则确定所述模拟路径即为所述测量机构22本次的进给路径3。由于所述进给路径3包括快速进给路径以及慢速进给路径，其中，所述预设规则例如可优选为，设置所述慢速进给路径距所述工件200的距离为10～20mm，以确保实际进给时对所述工件200以及所述测量机构22均无损害。

进一步地，在本实施例中，所述步骤S10之前，还包括：

步骤S00，根据工件200的形状，确定工件200被测量面上用于与所述测量触头221接触的多个采集点。

为了使所述测量触头221与所述工件200的每一次接触均为有效接触，也即使所述测量触头221与所述工件200每一次接触获得的所述电信号以及位置坐标信息均有用于后续的所述测量信息的计算，并且，考虑不同形状的所述工件200一般具有例如不同的中心位置或者不同的刀具起始点位置，因此在本实施例中，优选提前根据所述工件200的形状，对所述测量触头221与所述工件200的每一个接触点，也即所述采集点进行预先规划和确定，有助于后续的所述进给路径3的确定，旨在通过规划最短的路径以完成所有有效的所述采集点对应的位置坐标信息的采集，有利于提高所述数控机床接触反馈式自动测量过程的效率。需要说明的是，根据实际机械加工精度要求的不同，可以调整所述采集点的数量，当所述数控机床的机械加工精度要求较高时，所述采集点的数量越多，经统计计算确定的对刀测量结果越准确；反之，当所述数控机床的机械加工精度要求较低时，只需选取基本的所述采集点即可计算出需要的对刀测量结果。另外，所述被测量面的选取根据实际加工的所述工件200的不同而不同，例如针对平板类工件，所述被测量面主要为所述平板类工件的外表面；针对带孔的所述工件200，所述被测量面还包括孔的内侧面等，此处不作限制。

基于此，多个所述采集点可以根据后续计算所述测量信息时采用的计算公式进行确定，也可以按照实际情况进行选取，请参阅图4和图5，在本实施例中，所述步骤S00中，所述多个采集点包括所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+Z轴方向上的第一采集点41；和/或，所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+X轴方向上的第二采集点42；和/或，所述工件200的被测量面位于机床坐标系的-X轴方向上的第三采集点43；和/或，所述工件200的被测量面位于机床坐标系的+Y轴方向上的第四采集点44；和/或，所述工件200的被测量面位于机床坐标系的-Y轴方向上的第五采集点45。也即，在已有的所述机床坐标系的基础上，为便于理解，定义所述机床坐标系的X轴为横向，Y轴为竖向，Z轴为纵向，在某一实施例中，可以选取所述工件200被测量面在横向上的两端点分别作为第二采集点42和第三采集点43，对应有X轴方向上的坐标值；选取所述工件200被测量面在竖向上的两端点分别作为第四采集点44和第五采集点45，对应有Y轴方向上的坐标值；由于所述机床主轴一般不会进给至所述工件200的-Z轴方向，因此可以选取所述工件200被测量面在纵向上的靠近所述测量触头221的端点作为第一采集点41，对应有Z轴方向上的坐标值。需要说明的是，所述和/或指的是上述方案可以择一设置，也可以按照实际需要进行任意组合设置，例如，针对平板类工件，需要确定所述第一采集点41、第二采集点42、第三采集点43、第四采集点44以及第五采集点45；但是针对所述工件200为圆孔类时，原则上只需确定三个所述采集点即可确定所述工件的中心；另外，所述第一采集点41、第二采集点42、第三采集点43、第四采集点44以及第五采集点45并不构成对所述采集点的数量的限定，例如所述第一采集点41可以指符合条件的一个所述采集点，也可以指符合条件的多个所述采集点的集合。如此设置，无论是针对平板类工件或者圆盘类工件，均可大致定位所述工件200的外廓形状，以利于后续所述测量信息的计算。需要说明的是，当所述工件200的形状为不规则立体图形时，可以采用原理与上述相似的所述采集点的选取方法进行选取，此处不一一列举。

当需要驱动所述测量触头221分别对多个所述采集点进行接触时，为了保护所述测量触头221与所述工件200之间具有足够的让位空间，不会互相干涉，在本实施例中，所述步骤S20具体可以包括根据所述进给路径3，控制所述测量触头221与每一所述采集点接触而导通接触反馈电路11，当接收所述接触反馈电路11产生的电信号，记录此时所述测量触头221对应的位置坐标信息后，控制所述测量机构22退至安全位置。也即，所述测量触头221对多个所述采集点的接触不设置为连续进行的，而是优选设置为，所述测量触头221对每一所述采集点接触后即退至安全位置，然后再进行下一所述采集点的位置坐标信息的测定。其中，所述安全位置可以是固定的、在X、Y、Z方向上均距离所述工件200较远的定点，也可以根据每一所述采集点的不同设置为不同的点。

在本实施例中，在所述步骤S30中，所述测量信息包括XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标。其中，根据所述XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标，即可构建需要的工件坐标系，以利于进行后续的机械加工。需要说明的是，所述XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标不构成对所述测量信息的限定，还可以设定以用于刀具找正为目的所需的其他参数值作为所述测量信息，此处不作详述。

基于此，在所述步骤S30中，优选可以根据所述测量触头221接触所述第二采集点42、第三采集点43、第四采集点44和/或第五采集点45时对应获得的位置坐标信息，按照简单的中点公式，例如，对所述第二采集点42和第三采集点43在X轴方向上的坐标值进行换算以确定所述XY平面上工件的加工中心点坐标的X轴坐标值，对所述第四采集点44和第五采集点45在Y轴方向上的坐标值进行换算以确定所述XY平面上工件的加工中心点坐标的Y轴坐标值，从而获得所述XY平面上工件的加工中心点坐标；根据所述测量触头221接触所述第一采集点41时获得的位置坐标信息，确定所述Z轴方向上工件的相对距离坐标；根据所述Z轴方向上工件的相对距离坐标，再考虑刀具的安全距离，可确定所述刀具起始点坐标，具体可参照现有技术。其中，所述刀具的安全距离可依照现有技术或者操作人员的经验数据确定。需要说明的是，上述计算方法并不构成对所述XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标的计算方法的限定，其他适用的、不同的计算方法同样也适用，此处不作详述。

进一步地，在所述步骤S30之后，还包括:

步骤S40，将多个所述电信号、多个所述位置坐标信息以及所述测量信息发送至上位机12显示，并进行存储。

在本实施例中，多个所述电信号以及多个所述位置坐标信息可以在所述测量触头221与工件200的每一次接触后进行实时显示，所述测量信息则根据所有的所述位置坐标信息计算完成后进行显示，如此，有助于操作人员进行实时监测以判断当前的对刀测量结果是否无异常，有利于及时发现异常并处理；多个所述电信号、多个所述位置坐标信息以及所述测量信息可进行一一存储，并一一对应时间戳以及必要的例如操作人员信息、所述工件信息等，有助于后续按照需要进行溯源复查。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取测量机构的进给路径；

根据所述进给路径，控制所述测量机构的测量触头分别与工件的多个采集点触接，以分别多次导通接触反馈电路；

接收所述接触反馈电路产生的多个电信号，并记录所述测量触头对应的多个位置坐标信息；

根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息；

其中，所述获取测量机构的进给路径的步骤包括：

接收上位机采集的工件信息，以确定测量机构的模拟路径；

控制上位机显示所述模拟路径并验证，若无误，则确定所述模拟路径为进给路径。

2.如权利要求1所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述获取测量机构的进给路径的步骤之前，还包括：

根据工件的形状，确定工件被测量面上用于与所述测量触头接触的多个采集点。

3.如权利要求2所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述根据工件的形状，确定工件被测量面上用于与所述测量触头接触的多个采集点的步骤中：

所述多个采集点包括：

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+Z轴方向上的第一采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+X轴方向上的第二采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的-X轴方向上的第三采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的+Y轴方向上的第四采集点；和/或，

所述工件的被测量面位于机床坐标系的-Y轴方向上的第五采集点。

4.如权利要求3所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述接收所述接触反馈电路产生的多个电信号，并记录所述测量触头对应的多个位置坐标信息的步骤之后，还包括：

分别多次控制所述测量机构退至安全位置。

5.如权利要求3所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤中，所述测量信息包括XY平面上工件的加工中心点坐标、Z轴方向上工件的相对距离坐标以及刀具起始点坐标。

6.如权利要求5所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤包括：

根据所述测量触头接触所述第二采集点、第三采集点、第四采集点和/或第五采集点时对应获得的位置坐标信息，计算所述XY平面上工件的加工中心点坐标；

根据所述测量触头接触所述第一采集点时获得的位置坐标信息，确定所述Z轴方向上工件的相对距离坐标；

根据所述Z轴方向上工件的相对距离坐标，确定所述刀具起始点坐标。

7.如权利要求6所述的数控机床接触反馈式自动测量方法，其特征在于，所述根据多个所述位置坐标信息，确定用于刀具找正的测量信息的步骤之后，还包括：

将多个所述电信号、多个所述位置坐标信息以及所述测量信息发送至上位机显示，并进行存储。

8.一种数控机床接触反馈式自动测量系统，其特征在于，包括：

数控机床主体，包括测量机构和伺服驱动系统，其中，所述测量机构具有测量触头，所述伺服驱动系统与所述测量机构驱动连接；以及，

控制系统，包括接触反馈电路、上位机以及控制装置，所述接触反馈电路的第一输入端与所述测量触头连接，所述接触反馈电路的第二输入端用以与工件连接，所述控制装置分别与所述接触反馈电路的输出端、所述伺服驱动系统以及所述上位机电性连接，所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的数控机床接触反馈式自动测量程序，所述数控机床接触反馈式自动测量程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的数控机床接触反馈式自动测量方法的步骤。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有数控机床接触反馈式自动测量程序，所述数控机床接触反馈式自动测量程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的数控机床接触反馈式自动测量方法的步骤。

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