CN112775720B - 机床的对象物的位置测量方法及位置测量系统、计算机可读记录介质 - Google Patents

机床的对象物的位置测量方法及位置测量系统、计算机可读记录介质 Download PDF

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Abstract

提供机床的对象物的位置测量方法及位置测量系统、计算机可读记录介质,能够自动地实施包含校正在内的全部的测量工序。机床的数值控制装置能够执行如下步骤:步骤(S1),使用接触式传感器取得接触位置(Z1’)(基准刀具位置);步骤(S2),使用接触探头测量基准块的接触位置(Z2’)(基准块的位置);步骤(S3),根据接触位置(Z1’)、接触位置(Z2’)、距离(dZb)以及基准刀具的长度(Td),计算接触探头的长度方向校正值(Tp’);以及步骤(S4),通过接触探头来测量对象物,并且使用接触探头的长度方向校正值(Tp’)来校正对象物的测量位置。

Description

机床的对象物的位置测量方法及位置测量系统、计算机可读 记录介质
技术领域
本发明涉及用于在机床的机体内测量刀具或工件之类的对象物的位置的位置测量方法以及位置测量系统、计算机可读记录介质。
背景技术
在通过安装于主轴并旋转的刀具对安装于工作台的工件进行加工的机床中,为了进行高精度的加工,使用了自动测量刀具长度或工件的位置来进行校正的方法。
作为工件位置的自动测量方法,例如使用如下方法:利用图2所示的接触探头30来取得探头的触头与工件31接触的时刻或考虑了延迟的时刻下的坐标。在该情况下,要想取得Z轴方向的工件31的坐标,需要接触时的接触探头30的长度。
作为接触时的接触探头30的长度的测量方法,通常为如下方法:在主轴2a上安装基准刀具,以使基准刀具经由块规而与工作台3等基准面接触的方式手动操作Z轴,并且找到块规与基准刀具的间隙大致为0的位置并记录此时的Z轴坐标。然后,测量使接触探头30与基准面接触时的Z轴位置的坐标,将从接触探头30测量出的坐标中减去用基准刀具记录的坐标和块规的厚度而得的值设为接触时的接触探头30的长度。但是,需要进行手动作业,存在无法自动地测量接触时的接触探头30的长度的课题。
因此,作为自动地测量接触探头的长度的方法,本案申请人在专利文献1中公开了如下方法:在接触式传感器或激光传感器等刀具传感器上安装基准块,事先记录基准刀具与基准块接触的Z轴位置的坐标,并且取得基准刀具与刀具传感器接触的Z轴位置的坐标,根据两者的坐标,通过使刀具传感器的接触位置与基准块的相对位置已知而利用基准刀具取得刀具传感器的接触位置,利用位置测量传感器测量基准块的位置,从而对位置测量传感器的长度进行校正而进行测量。
专利文献1:日本特开2017-193043号公报
在专利文献1的方法中,在第1次取得基准块的坐标的情况下,需要进行手动作业,存在无法自动地进行全部的测量工序的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于,提供能够自动地实施包含校正在内的全部的测量工序的机床的对象物的位置测量方法以及位置测量系统、位置测量程序。
为了达成上述目的,技术方案1的发明是机床的对象物的位置测量方法,使用具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴以及工作台的机床,通过能够安装于所述主轴的位置测量传感器来测量固定于所述工作台上的对象物的位置,其特征在于,
所述机床的对象物的位置测量方法执行如下阶段:
刀具传感器位置取得阶段,将作为所述刀具的长度基准的基准刀具安装于所述主轴,使用刀具传感器取得所述基准刀具的末端的检测位置;
刀具长度校正值取得阶段,在所述主轴上安装所述刀具,利用所述刀具传感器求出所述刀具的长度方向校正值;
加工面位置取得阶段,使所述刀具旋转并向设置于所述工作台侧的加工块切入而对面进行加工,使用所述位置测量传感器测量而取得加工面的位置;
位置测量传感器长度计算阶段,根据在所述刀具长度校正值取得阶段中取得的所述刀具的长度方向校正值和在所述加工面位置取得阶段中取得的所述加工面的位置,计算所述位置测量传感器的长度;
相对位置计算阶段,使用所述位置测量传感器来测量设置于所述刀具传感器侧的基准块的位置,根据在所述刀具传感器位置取得阶段中取得的所述检测位置、所述基准块的位置、在所述位置测量传感器长度计算阶段中计算出的所述位置测量传感器的长度、以及所述基准刀具的长度,计算所述基准块相对于所述检测位置的相对位置;
基准刀具位置取得阶段,将所述基准刀具安装于所述主轴,使用所述刀具传感器取得作为所述基准刀具的末端位置的基准刀具位置;
基准块位置测量阶段,在所述主轴上安装所述位置测量传感器,使用所述位置测量传感器测量所述基准块的位置;
长度校正值计算阶段,根据在所述基准刀具位置取得阶段中取得的所述基准刀具位置、在所述基准块位置测量阶段中测量出的所述基准块的位置、在所述相对位置计算阶段中计算出的所述相对位置、以及所述基准刀具的长度,计算所述位置测量传感器的长度方向校正值;以及
位置测量阶段,通过安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量所述对象物,并且使用在所述长度校正值计算阶段中计算出的所述位置测量传感器的所述长度方向校正值,对所述对象物的测量位置进行校正。
这里,“工作台侧”当然包括在工作台上直接设置加工块的情况,但也包括隔着工作台上的刀具传感器等设置加工块的情况。
并且,“刀具传感器侧”当然包括在刀具传感器上直接设置基准块的情况,但也包括在刀具传感器的附近另外设置基准块的情况。
技术方案2的发明的特征在于,在上述结构中,从所述刀具传感器位置取得阶段到所述相对位置计算阶段执行1次,
从所述基准刀具位置取得阶段到所述位置测量阶段执行多次。
技术方案3的发明的特征在于,在上述结构中,在所述基准块位置测量阶段和所述位置测量阶段中由所述位置测量传感器测量的位置是所述位置测量传感器检测到与所述对象物接触时的所述平移轴的位置。
技术方案4的发明的特征在于,在上述结构中,将所述基准块设为球径的基准球,将所述位置测量传感器设为针对所述对象物的接触式传感器,
在执行所述位置测量阶段之前,还执行使用所述基准球来取得所述位置测量传感器的径向校正值的径向校正值取得阶段,
在所述位置测量阶段中,还使用在所述径向校正值取得阶段中取得的所述径向校正值对所述对象物的测量位置进行校正。
为了达成上述目的,技术方案5的发明是机床的对象物的位置测量系统,在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴、工作台、能够安装于所述主轴的位置测量传感器以及对所述平移轴和所述主轴进行控制的控制装置的机床中,通过所述位置测量传感器来测量固定于所述工作台上的对象物的位置,其特征在于,
所述机床的对象物的位置测量系统具有:
基准刀具,其成为所述刀具的长度基准;
刀具传感器,其检测安装于所述主轴的所述基准刀具的末端位置;
基准块,其设置于所述刀具传感器侧;
加工块,其设置于所述工作台侧;
刀具传感器位置取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述基准刀具移动,使用所述刀具传感器取得并存储所述基准刀具的末端的检测位置;
刀具长度校正值取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述刀具移动,利用所述刀具传感器取得所述刀具的长度方向校正值;
加工面位置取得单元,其使所述刀具在所述加工块的任意的位置旋转而向所述加工块切入,从而对面进行加工,通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述位置测量传感器移动而与加工面接触,测量并取得所述加工面的位置;
位置测量传感器长度计算单元,其根据由所述刀具长度校正值取得单元取得的所述刀具的长度方向校正值和由所述加工面位置取得单元取得的所述加工面的位置,计算所述位置测量传感器的长度;
相对位置计算单元,其使用安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量并存储所述基准块的位置,根据由所述刀具传感器位置取得单元取得的所述检测位置、所述基准块的位置、由所述位置测量传感器长度计算单元取得的所述位置测量传感器的长度、以及所述基准刀具的长度,计算并存储所述基准块相对于所述检测位置的相对位置;
基准刀具位置取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述基准刀具移动,使用所述刀具传感器取得并存储作为所述基准刀具的末端位置的基准刀具位置;
基准块位置测量单元,其利用安装于所述主轴的所述位置测量传感器测量并存储所述基准块的位置;
长度校正值计算单元,其根据由所述基准刀具位置取得单元取得的所述基准刀具位置、由所述基准块位置测量单元取得的所述基准块的位置、由所述相对位置计算单元计算出的所述相对位置、以及所述基准刀具的长度,计算并存储所述位置测量传感器的长度方向校正值;以及
位置测量单元,其通过安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量所述对象物,并且使用由所述长度校正值计算单元计算出的所述位置测量传感器的所述长度方向校正值对所述对象物的测量位置进行校正。
技术方案6的发明的特征在于,在上述结构中,所述加工块设置于固定在所述工作台上的所述刀具传感器。
技术方案7的发明的特征在于,在上述结构中,所述位置测量传感器对所述位置测量传感器检测出所述对象物时的所述平移轴的位置或考虑了信号延迟的位置进行测量。
技术方案8的发明的特征在于,在上述结构中,所述机床的对象物的位置测量系统还具有径向校正值取得单元,该径向校正值取得单元将所述基准块设为球径的基准球,将所述位置测量传感器设为针对所述对象物的接触式传感器,取得并存储所述位置测量传感器的径向校正值,
在所述位置测量单元中,使用由所述长度校正值计算单元取得的所述长度校正值和由所述径向校正值取得单元取得的所述径向校正值对所述测量位置进行校正。
为了达成上述目的,技术方案9的发明是机床的对象物的位置测量程序,其特征在于,使具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴以及工作台的机床的控制装置执行技术方案1至4中的任意一项所述的机床的对象物的位置测量方法。
根据本发明,事先通过利用位置测量传感器测量由通过刀具传感器已知长度的刀具对加工块加工后的加工面的位置,从而能够自动地测量需要已知的位置测量传感器的长度。
因此,根据位置测量传感器的长度和由位置测量传感器测量出的基准块的位置,预先已知刀具传感器的检测位置与基准块的位置关系,由此,之后通过利用刀具传感器自动测量基准刀具,利用位置测量传感器自动测量基准块,能够自动测量位置测量传感器的长度即长度方向校正值。
并且,在位置测量传感器为接触式的情况下,如果也一并取得该径向的校正值,便能够更高精度地进行对象物的位置测量。
由此,即使位置测量传感器长度由于热位移等而发生变化,也能够自动地进行包含校正在内的全部的测量工序。
附图说明
图1是加工中心的示意图。
图2是接触探头的示意图。
图3是作为本发明的刀具传感器的一例的激光传感器的示意图。
图4是作为本发明的刀具传感器的一例的激光传感器的示意图。
图5是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器的示意图。
图6是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器的示意图。
图7的(a)和(b)是测量位置测量传感器的长度的过程的示意图。
图8是本发明的测量准备作业的流程图。
图9是本发明的接触探头测量方法的流程图。
图10是本发明的测量准备作业的步骤SR1的说明图。
图11是本发明的测量准备作业的步骤SR2的说明图。
图12是本发明的测量方法的步骤SR3的说明图。
图13是本发明的测量方法的步骤SR5的说明图。
图14是作为本发明的刀具传感器的一例的激光传感器的示意图。
图15是作为本发明的刀具传感器的一例的激光传感器的示意图。
图16是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器的示意图。
图17是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器的示意图。
图18是本发明的接触探头测量方法的流程图。
标号说明
1:床身;2:主轴箱;2a:主轴;3:工作台;8:基准刀具;9:切削刀具;11:激光发光部;12:激光受光部;30:接触探头;31:工件;40:激光传感器;42、52:基准块;45、55:加工块;50:接触式传感器;51:接触式传感器部;56:基准球。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是机床的一个方式,是具有3个彼此垂直的平移轴的加工中心的示意图。
主轴箱2能够经由立柱4和鞍座5而通过作为平移轴且彼此垂直的X轴、Z轴相对于床身1进行2个平移自由度的运动。工作台3能够通过作为平移轴且与X轴和Z轴垂直的Y轴而相对于床身1进行1个平移自由度的运动。因此,主轴箱2能够相对于工作台3进行3个平移自由度的运动。各进给轴被由未图示的数值控制装置控制的伺服电动机驱动,通过将工件固定于工作台3,将刀具安装于主轴箱2的主轴2a并使其旋转,并且对工件与刀具的相对位置和相对姿势进行控制,能够进行工件的加工。
作为本发明的控制装置,数值控制装置按照预先存储在存储部中的程序,作为刀具传感器位置取得单元、刀具长度校正值取得单元、加工面位置取得单元、位置测量传感器长度计算单元、相对位置计算单元、基准刀具位置取得单元、基准块位置测量单元、长度校正值计算单元、径向校正值取得单元、位置测量单元来发挥功能。伴随着对象物的测量的切削刀具相对于主轴2a的装卸及后述的基准刀具与接触探头的装卸由作业者手动进行,或者由数值控制装置经由刀具更换装置自动进行。
另外,作为本发明的机械,并不限于加工中心,也可以是车床、复合加工机、磨床等机床。并且,轴数并不限于3轴,也可以只有平移轴的3轴、4轴、6轴。并且,还可以是通过旋转轴使工作台3或主轴箱2具有1个旋转自由度以上的机构。
图3是作为本发明的刀具传感器的一例的激光传感器40的示意图。激光传感器40由发出激光14的激光发光部11、接收激光14的激光受光部12、基座部13、基准块42、加工块45构成。激光发光部11、激光受光部12、基准块42、加工块45被固定于基座部13。并且,激光传感器40安装在图1的加工中心的工作台3的上表面。另外,如图4所示,也可以是将基准块42和加工块45分别设置于基座部13附近的结构。
图5是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器50的示意图。接触式传感器50由接触式传感器部51、基准块52、加工块55以及基座部53构成。接触式传感器部51、基准块52、加工块55被固定于基座部53。并且,与激光传感器40同样地,接触式传感器50被安装于图1的加工中心的工作台3的上表面。另外,如图6所示,也可以是将基准块52和加工块55另外配置于基座部53附近的结构。
图7是测量本发明的位置测量传感器的长度的单元的一例的示意图。使用加工块55、切削刀具9(图7的(a))、作为位置测量传感器的接触探头30(图7的(b))。加工块55如图5那样安装于接触式传感器50的基座部53,或者如图6所示另外配置于基座部53附近。
之后,作为刀具传感器,对使用了接触式传感器50的情况进行说明。接触式传感器50和激光传感器40只是检测方法不同,本质上相同。
基于图8的流程图对测量准备作业的过程进行说明。测量准备作业是在进行后述的通过接触探头的测量之前事先进行的作业。
在步骤SR1中,在主轴2a上安装基准刀具8,利用接触式传感器50进行测量(刀具传感器位置取得阶段)。这里,如图10所示,使Z轴移动以使基准刀具8与接触式传感器部51接触,取得基准刀具8的末端按压接触式传感器部51的时刻或考虑了信号延迟的时刻下的Z轴向的接触位置Z1。将取得的接触位置Z1存储在数值控制装置内的存储部中。并且,基准刀具8的长度Td也被预先存储在存储部中。
在步骤SR2中,作为测量接触探头的长度的前准备,在主轴2a上安装切削刀具9,利用接触式传感器50进行测量,求出切削刀具9的长度Tc(刀具长度校正值取得阶段)。动作与步骤SR1同样,使Z轴移动以使切削刀具9与接触式传感器部51接触,取得切削刀具9的末端按压接触式传感器部51的时刻或考虑了信号延迟的时刻下的Z轴方向的接触位置ZZ。根据所取得的接触位置ZZ、在步骤SR1中取得的接触位置Z1以及基准刀具8的长度Td,将切削刀具9的长度计算为Tc=Td+(ZZ-Z1)并存储在存储部中。
然后,如图11所示,将切削刀具9沿加工块55的长度方向切入而将面加工到Zc’位置,取得此时的Z轴位置Zc。根据取得的Z轴位置Zc和切削刀具9的长度,计算为加工面Zc’=Zc-Tc并存储在存储部中。
在步骤SR3中,在主轴2a上安装接触探头30,测量与步骤SR2相同的加工块55的加工面Zc’(加工面位置取得阶段)。这里,如图12所示,使Z轴移动以使接触探头30接近与步骤SR2相同的加工块55的Zc’位置的测量位置,取得接触探头30的触针30a接触而发送触发信号的时刻或考虑了信号延迟的时刻下的Z轴方向的接触位置Zp。将取得的接触位置Zp存储在存储部中。
在步骤SR4中,计算接触探头30的长度方向校正值即接触时的接触探头30的长度(位置测量传感器长度计算阶段)。这里,根据在步骤SR2中存储的加工面的位置Zc’和在步骤SR3中存储的接触位置Zp,求出接触探头30的长度即长度方向校正值Tp(=Zp-Zc’)并存储在存储部中。
在步骤SR5中,在主轴2a上安装接触探头30,测量基准块52的Z轴方向的接触位置Z2(基准块的位置)。这里,如图13所示,使Z轴移动以使接触探头30接近基准块52,取得接触探头30的触针30a接触而发送触发信号的时刻或考虑了信号延迟的时刻下的Z轴方向的接触位置Z2。
在步骤SR6中,对接触式传感器50的检测位置与接触探头30对基准块52的检测位置之间的Z轴方向的距离(相对位置)dZb进行计算(步骤SR5、SR6:相对位置计算阶段)。这里,根据在步骤SR1中求出的基准刀具8与接触式传感器50的接触位置Z1、在步骤SR5中求出的接触探头30与基准块52的接触位置Z2、接触探头30的长度校正值Tp以及基准刀具长度Td,求出与接触式传感器50接触的接触位置Z1和与基准块52接触的接触位置Z2之间的Z轴方向的距离dZb(=Z2+Tp-(Z1+Td))并存储在存储部中。
接着,基于图9的流程图对本发明的接触探头30的测量的流程进行说明。
在步骤S1中,与步骤SR1同样,在主轴2a上安装基准刀具8,利用接触式传感器50进行测量,将接触位置Z1’存储在存储部中(基准刀具位置取得阶段)。
在步骤S2中,与步骤SR5同样,在主轴2a上安装接触探头30,利用接触探头30对基准块52进行测量,将接触位置Z2’(基准块的位置)存储在存储部中(基准块位置测量阶段)。
在步骤S3中,对接触探头30的长度方向校正值即接触时的接触探头30的长度进行计算(长度校正值计算阶段)。根据在步骤S1中存储的接触位置Z1’、在步骤S2中存储的接触位置Z2’、存储于存储部的接触式传感器50的接触位置与基准块52的接触位置之间的距离dZb、以及基准刀具长度Td,求出长度方向校正值Tp’(=Z1’-Z2’+dZb+Td)并存储在存储部中。
在步骤S4中,使用接触探头30来进行对象物的测量(位置测量阶段)。此时,使用在步骤S3中计算出的接触探头30的长度方向校正值Tp’来进行测量位置的校正。
这样,在上述方式的对象物的位置测量方法及位置测量系统中,数值控制装置执行如下步骤:步骤SR1,使用接触式传感器50(刀具传感器)取得基准刀具8的末端的检测位置(接触位置Z1);以及步骤SR2,利用接触式传感器50求出切削刀具9(刀具)的长度Tc(刀具的长度方向校正值)。并且,执行如下步骤:步骤SR3,将切削刀具9向加工块55切入而对加工面Zc’进行加工,使用接触探头30(位置测量传感器)来测量并取得接触位置Zp(加工面的位置);以及步骤SR4,根据基于切削刀具9的长度Tc的接触位置Zc’和接触位置Zp,计算接触探头30的长度Tp(长度方向校正值)。并且执行如下步骤SR5、SR6:使用接触探头30来测量基准块52的接触位置Z2(基准块的位置),根据接触位置Z1、接触位置Z2、接触探头30的长度Tp以及基准刀具8的长度来计算基准块52相对于接触位置Z1的距离dZb(相对位置)。
然后,数值控制装置执行如下步骤:步骤S1,使用接触式传感器50取得接触位置Z1’(基准刀具位置);以及步骤S2,使用接触探头30来测量基准块52的接触位置Z2’(基准块的位置)。并且还执行如下步骤:步骤S3,根据接触位置Z1’、接触位置Z2’、距离dZb以及基准刀具8的长度Td来计算接触探头30的长度方向校正值Tp’;以及步骤S4,通过接触探头30来测量对象物,并且使用接触探头30的长度方向校正值Tp’来校正对象物的测量位置。
由此,通过事先利用接触探头30测量与加工面Zc’接触的接触位置Zp,能够自动地测量需要已知的接触探头30的长度,该加工面Zc’是由通过接触式传感器50已获知长度的切削刀具9对加工块55进行加工后的面。
因此,根据接触探头30的长度和由接触探头30测量出的基准块52的位置,预先使接触式传感器50的检测位置与基准块52的位置关系为已知,由此,通过之后利用接触式传感器50自动测量基准刀具8,利用接触式传感器50自动测量基准块52,能够自动测量接触探头30的长度即长度方向校正值。
由此,即使接触探头30的长度由于热位移等而发生变化,数值控制装置也能够自动地进行包含校正在内的全部的测量工序。
使用附图对本发明的其他实施方式进行说明。
图14是本发明的激光传感器40的其他方式的示意图。激光传感器40由激光发光部11、激光受光部12、基座部13、基准球56、加工块45构成,基准球56和加工块45被固定于基座部13。另外,如图15所示,也可以是将基准球56和加工块45另外配置于基座部13附近的结构。
并且,图16是作为本发明的刀具传感器的一例的接触式传感器50的其他方式的示意图。接触式传感器50由接触式传感器部51、基准球56、基座部53、加工块55构成,接触式传感器部51、基准球56、加工块55被固定于基座部53。另外,如图17所示,也可以是将基准球56和加工块55另外配置于基座部53附近的结构。
之后,基于图18的流程图,对使用了激光传感器40作为刀具传感器的接触探头30的测量的流程进行说明。与接触式传感器50仅检测方法不同,本质上是相同的。
关于从步骤S1到步骤S3,除了使用激光传感器40以外,其他部分与图9相同,因此省略说明。
在步骤S5中,取得接触探头30的径向校正值(径向校正值取得阶段)。这里,在基准球56的水平方向(接触探头30的径向)的同一平面上,利用接触探头30来测量X轴正·负方向、Y轴正·负方向的共计4个顶点。此时,以使接触探头30的接触点相同的方式对主轴2a进行计算。所得到的X轴位置的平均值和Y轴位置的平均值分别为基准球56中心的X、Y坐标值。对该中心位置X、Y再次进行4个顶点的测量。根据所得到的4个位置与中心位置的差来计算接触探头30的X轴正方向校正值Rxp、X轴负方向校正值Rxm、Y轴正方向校正值Ryp、Y轴负方向校正值Rym。
在步骤S6中,使用接触探头30来进行对象物的测量。此时,使用在步骤S3中计算出的接触探头30的长度方向校正值Tp、在步骤S5中计算出的接触探头30的径向校正值Rxp、Rxm、Ryp、Rym来进行测量位置的校正。
这样,在使用接触式的接触探头30的情况下,如果一并取得其径向的校正值,则能够更高精度地进行对象物的位置测量。
另外,在上述方式中,作为测量准备作业的步骤SR1~SR5执行1次即可,但步骤S1~S4可以执行多次。
并且,作为位置测量传感器,并不限于接触探头,也可以采用激光位移传感器等非接触传感器。在该情况下,测量时的测量对象物与非接触传感器的外观上的距离成为对象,而不是接触时的长度成对象。
并且,在将接触探头长度设定为与基准刀具长度的相对长度的情况下,可以代替基准刀具8而使用切削刀具9来取得切削刀具与接触式传感器的接触位置Z1。

Claims (9)

1.一种机床的对象物的位置测量方法,使用具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴以及工作台的机床,通过能够安装于所述主轴的位置测量传感器来测量固定在所述工作台上的对象物的位置,其特征在于,
所述机床的对象物的位置测量方法执行如下阶段:
刀具传感器位置取得阶段,将作为所述刀具的长度基准的基准刀具安装于所述主轴,使用刀具传感器取得所述基准刀具的末端的检测位置;
刀具长度校正值取得阶段,在所述主轴上安装所述刀具,利用所述刀具传感器求出所述刀具的长度方向校正值;
加工面位置取得阶段,使所述刀具旋转而向设置于所述工作台侧的加工块切入,从而对面进行加工,使用所述位置测量传感器测量并取得加工面的位置;
位置测量传感器长度计算阶段,根据在所述刀具长度校正值取得阶段中取得的所述刀具的长度方向校正值和在所述加工面位置取得阶段中取得的所述加工面的位置,计算所述位置测量传感器的长度;
相对位置计算阶段,使用所述位置测量传感器来测量设置于所述刀具传感器侧的基准块的位置,根据在所述刀具传感器位置取得阶段中取得的所述检测位置、所述基准块的位置、在所述位置测量传感器长度计算阶段中计算出的所述位置测量传感器的长度、以及所述基准刀具的长度,计算所述基准块相对于所述检测位置的相对位置;
基准刀具位置取得阶段,将所述基准刀具安装于所述主轴,使用所述刀具传感器取得作为所述基准刀具的末端位置的基准刀具位置;
基准块位置测量阶段,在所述主轴上安装所述位置测量传感器,使用所述位置测量传感器来测量所述基准块的位置;
长度校正值计算阶段,根据在所述基准刀具位置取得阶段中取得的所述基准刀具位置、在所述基准块位置测量阶段中测量出的所述基准块的位置、在所述相对位置计算阶段中计算出的所述相对位置、以及所述基准刀具的长度,计算所述位置测量传感器的长度方向校正值;以及
位置测量阶段,通过安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量所述对象物,并且使用在所述长度校正值计算阶段中计算出的所述位置测量传感器的所述长度方向校正值,对所述对象物的测量位置进行校正。
2.根据权利要求1所述的机床的对象物的位置测量方法,其特征在于,
从所述刀具传感器位置取得阶段到所述相对位置计算阶段为止执行1次,
从所述基准刀具位置取得阶段到所述位置测量阶段为止执行多次。
3.根据权利要求1所述的机床的对象物的位置测量方法,其特征在于,
在所述基准块位置测量阶段以及所述位置测量阶段中由所述位置测量传感器测量的位置是所述位置测量传感器检测到与所述对象物接触时的所述平移轴的位置。
4.根据权利要求1或2所述的机床的对象物的位置测量方法,其特征在于,
将所述基准块设为球径的基准球,将所述位置测量传感器设为针对所述对象物的接触式传感器,
在执行所述位置测量阶段之前,还执行使用所述基准球取得所述位置测量传感器的径向校正值的径向校正值取得阶段,
在所述位置测量阶段中,还使用在所述径向校正值取得阶段中取得的所述径向校正值对所述对象物的测量位置进行校正。
5.一种机床的对象物的位置测量系统,在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴、工作台、能够安装于所述主轴的位置测量传感器以及对所述平移轴和所述主轴进行控制的控制装置的机床中,通过所述位置测量传感器来测量固定在所述工作台上的对象物的位置,其特征在于,
所述机床的对象物的位置测量系统具有:
基准刀具,其成为所述刀具的长度基准;
刀具传感器,其检测安装于所述主轴的所述基准刀具的末端位置;
基准块,其设置于所述刀具传感器侧;
加工块,其设置于所述工作台侧;
刀具传感器位置取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述基准刀具移动,使用所述刀具传感器取得并存储所述基准刀具的末端的检测位置;
刀具长度校正值取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述刀具移动,利用所述刀具传感器取得所述刀具的长度方向校正值;
加工面位置取得单元,其使所述刀具在所述加工块的任意的位置旋转而向所述加工块切入,从而对面进行加工,通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述位置测量传感器移动而与加工面接触,测量并取得所述加工面的位置;
位置测量传感器长度计算单元,其根据由所述刀具长度校正值取得单元取得的所述刀具的长度方向校正值和由所述加工面位置取得单元取得的所述加工面的位置,计算所述位置测量传感器的长度;
相对位置计算单元,其使用安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量并存储所述基准块的位置,根据由所述刀具传感器位置取得单元取得的所述检测位置、所述基准块的位置、由所述位置测量传感器长度计算单元取得的所述位置测量传感器的长度、以及所述基准刀具的长度,计算并存储所述基准块相对于所述检测位置的相对位置;
基准刀具位置取得单元,其通过所述平移轴使安装于所述主轴的所述基准刀具移动,使用所述刀具传感器取得并存储作为所述基准刀具的末端位置的基准刀具位置;
基准块位置测量单元,其利用安装于所述主轴的所述位置测量传感器测量并存储所述基准块的位置;
长度校正值计算单元,其根据由所述基准刀具位置取得单元取得的所述基准刀具位置、由所述基准块位置测量单元取得的所述基准块的位置、由所述相对位置计算单元计算出的所述相对位置、以及所述基准刀具的长度,计算并存储所述位置测量传感器的长度方向校正值;以及
位置测量单元,其通过安装于所述主轴的所述位置测量传感器来测量所述对象物,并且使用由所述长度校正值计算单元计算出的所述位置测量传感器的所述长度方向校正值,对所述对象物的测量位置进行校正。
6.根据权利要求5所述的机床的对象物的位置测量系统,其特征在于,
所述加工块设置于固定在所述工作台上的所述刀具传感器的基座部或者所述刀具传感器附近。
7.根据权利要求5或6所述的机床的对象物的位置测量系统,其特征在于,
所述位置测量传感器对所述位置测量传感器检测出所述对象物时的所述平移轴的位置或考虑了信号延迟的位置进行测量。
8.根据权利要求5或6所述的机床的对象物的位置测量系统,其特征在于,
所述机床的对象物的位置测量系统还具有径向校正值取得单元,该径向校正值取得单元将所述基准块设为球径的基准球,将所述位置测量传感器设为针对所述对象物的接触式传感器,取得并存储所述位置测量传感器的径向校正值,
在所述位置测量单元中,使用由所述长度校正值计算单元取得的所述长度校正值和由所述径向校正值取得单元取得的所述径向校正值,对所述测量位置进行校正。
9.一种计算机可读记录介质,其为非临时性记录介质,其中,
所述计算机可读记录介质用于使具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具并能够旋转的主轴以及工作台的机床的控制装置执行权利要求1至4中的任意一项所述的机床的对象物的位置测量方法。
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