CN115890338A - 机床中的接触式刀具传感器的校正方法、存储介质及机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供机床中的接触式刀具传感器的校正方法、存储介质及机床。对于接触式刀具传感器，不需要特别的装置就能够检测异物。执行如下步骤：刀具传感器测定步骤(S1)，将基准刀具安装于主轴，作为刀具传感器测定值，分别取得接触式刀具传感器的上表面的多个不同的测定区域中的基准刀具的末端的测定位置坐标；差分值输出步骤(S2)，基于各刀具传感器测定值，输出规定的差分值；异常检测步骤(S3)，将差分值与预先设定的容许值进行比较，在至少1个差分值偏离容许值的情况下判定为异常；刀具传感器校正步骤(S4)，在异常检测步骤中未判定为异常的情况下，基于各刀具传感器测定值，对主轴与接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正。

Description

机床中的接触式刀具传感器的校正方法、存储介质及机床

技术领域

本公开涉及用于校正在机床中使用的接触式刀具传感器的方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、机床。

背景技术

在由数控装置控制的机床中，在进行加工时，通过刀具传感器进行安装于主轴的刀具尺寸以及刀尖位置等的测定。

刀具、刀具传感器由于因室温变化等引起的机床的热位移、因主轴的发热等引起的热位移、经时变化等而形状、位置关系发生变化，因此在长时间的加工中维持高精度的加工的情况下，需要进行刀具传感器的校正。

通常，触摸传感器等接触式刀具传感器的校正通过如下方式进行：使工件坐标系的原点设定中所使用的刀具或长度已知的基准刀具与固定于工作台等的接触式刀具传感器抵接，记录在抵接时检测到从接触式刀具传感器发出的信号时的主轴位置。

但是，在实际的机床的切削加工中，切屑或切削液(以下称为异物)有时会落到接触式刀具传感器上。该异物成为接触式刀具传感器的校正中的误差的主要原因，由于该误差而在测定出的刀具长度中产生误差。作为其对策，有在测定前通过吹风来清扫接触式刀具传感器的方法，但难以完全除去异物。

因此，以往在异物的检测时，在加工的间歇，操作人员通过目视进行异物的确认。

另一方面，例如如专利文献1所示，还已知有使用了通过照相机拍摄的拍摄图像的检测方法。在此，示出了从工件设置区域的拍摄图像检测异物的存在位置并重点清扫检测出的位置的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6400817号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在如以往那样操作人员在加工的间歇通过目视确认异物的方法中，存在因加工的中断而生产率降低这样的课题。

另外，在专利文献1的方法中，除了在机床内需要对加工区域内进行拍摄的照相机之外，还需要在照相机的镜头上不附着异物的对策，存在花费成本的课题。

因此，本公开的目的在于提供对于接触式刀具传感器不需要特别的装置就能够检测异物的机床中的接触式刀具传感器的校正方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、机床。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本公开的第一结构的特征在于，是在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具的主轴、工作台、以及控制所述平移轴和所述主轴的数控装置的机床中，对所述主轴与安装于所述工作台的接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正的方法，其特征在于，在该方法中执行如下步骤：

刀具传感器测定步骤，将基准刀具安装于所述主轴，作为刀具传感器测定值，分别取得所述接触式刀具传感器的上表面的至少2处不同的测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标；

差分值输出步骤，基于各所述刀具传感器测定值，输出规定的差分值；

异常检测步骤，将所述差分值与预先设定的容许值进行比较，在至少1个所述差分值偏离所述容许值的情况下判定为异常；以及

刀具传感器校正步骤，在所述异常检测步骤中未判定为异常的情况下，基于各所述刀具传感器测定值，对所述主轴与所述接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，当在所述异常检测步骤中判定为异常时，执行对所述接触式刀具传感器的上表面进行清扫的清扫步骤。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，在所述清扫步骤中，至少对取得了与偏离所述容许值的所述差分值相关的所述刀具传感器测定值的所述测定区域进行清扫。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，在执行所述清扫步骤之后，再次执行所述刀具传感器测定步骤、所述差分值输出步骤以及所述异常检测步骤，当在再次的所述异常检测步骤中判定为异常时，反复进行再次执行所述清扫步骤的处理，

当在所述异常检测步骤中判定为异常的次数达到规定的阈值时，停止处理并执行通知该情况的通知步骤。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，在所述差分值输出步骤中，将各所述刀具传感器测定值之间的差作为所述差分值输出。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，执行如下步骤：

基准值记录步骤，在执行所述差分值输出步骤之前，在异物未附着于所述接触式刀具传感器的上表面以及所述基准刀具的状态下，记录多个所述测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器基准值；以及

位移值输出步骤，将各所述刀具传感器基准值和与各所述刀具传感器基准值相同的测定区域中的各所述刀具传感器测定值之间的差分作为各个刀具传感器位移值而输出，

在所述差分值输出步骤中，将各所述刀具传感器位移值之间的差作为所述差分值输出。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，在所述差分值输出步骤中，将所述主轴接近所述接触式刀具传感器的方向设为负方向，将各所述刀具传感器测定值中的最小值设为刀具传感器测定值最小值，将所述最小值所涉及的所述刀具传感器测定值以外的所述刀具传感器测定值与所述刀具传感器测定值最小值之间的差分作为所述差分值输出。

本公开的第一结构的另一方式的特征在于，在上述结构中，执行如下步骤：

基准值记录步骤，在执行所述差分值输出步骤之前，在异物未附着于所述接触式刀具传感器的上表面以及所述基准刀具的状态下，记录多个所述测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器基准值；以及

位移值输出步骤，将各所述刀具传感器基准值和与各所述刀具传感器基准值相同的测定区域中的各所述刀具传感器测定值之间的差分作为各个刀具传感器位移值而输出，

在所述差分值输出步骤中，将所述主轴接近所述接触式刀具传感器的方向设为负方向，将各所述刀具传感器位移值中的最小值设为刀具传感器位移值最小值，将所述最小值所涉及的所述刀具传感器位移值以外的所述刀具传感器位移值与所述刀具传感器位移值最小值之间的差分作为所述差分值输出。

本公开的第二结构是计算机可读存储介质，其存储机床中的接触式刀具传感器的校正程序，该校正程序用于在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具的主轴、工作台、以及控制所述平移轴和所述主轴的数控装置的机床中，在所述主轴上安装了基准刀具、并在所述工作台上设置了接触式刀具传感器的状态下，使所述数控装置执行本公开的第一结构至第八结构中任意一个所述的接触式刀具传感器的校正方法。

本公开的第三结构是一种机床，其具有：3轴以上的平移轴；能够安装刀具的主轴；工作台；以及对所述平移轴和所述主轴进行控制的数控装置，其特征在于，包括：

刀具传感器测定单元，其在所述主轴上安装了基准刀具、并在所述工作台上设置了接触式刀具传感器的状态下，取得所述接触式刀具传感器的上表面的至少2处不同的测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器测定值；

差分值输出单元，其输出各所述刀具传感器测定值之间的规定的差分值；

异常检测单元，其将所述差分值与预先设定的容许值进行比较，在至少1个所述差分值偏离所述容许值的情况下判定为异常；以及

刀具传感器校正单元，其在所述异常检测单元未判定为异常的情况下，基于各所述刀具传感器测定值，对所述主轴与所述接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正。

发明效果

根据本公开，在加工中不需要操作人员的目视确认作业、特别的装置就能够检测接触式刀具传感器上的异物的附着。由此，能够减少操作人员的负担，减少因加工的中断引起的空载时间，并且能够确认是否准确地进行了接触式刀具传感器的校正。另外，由于不需要基于照相机的测定系统等，因此能够比较廉价地实现。

特别是，若采用在判定为异常时清扫接触式刀具传感器的结构，则能够在排除异物的附着带来的影响的基础上准确地校正接触式刀具传感器。由此，能够准确地测定用于加工的刀具长度，在加工中能够维持加工精度。

附图说明

图1是加工中心的示意图。

图2是方式1中的进行测定的装置的一例的示意图。

图3是从与方式1中的接触式刀具传感器的反应面垂直的方向观察到的测定区域的一例。

图4是方式1中的数控装置的功能框图。

图5是方式1中的接触式刀具传感器的校正方法的流程图。

图6是方式2中的数控装置的功能框图。

图7是方式2中的接触式刀具传感器的校正方法的流程图。

图8是进行方式3中的测定的装置的一例的示意图。

图9是从与方式3中的接触式刀具传感器的反应面垂直的方向观察到的测定区域的另一例。

图10是方式3中的数控装置的功能框图。

图11是方式4中的数控装置的功能框图。

图12是将从与接触式刀具传感器的反应面垂直的方向观察而判断为存在异物的区域涂满的一例。

图13是将从与接触式刀具传感器的反应面垂直的方向观察而判断为存在异物的区域涂满的另一例。

图14是接触式刀具传感器的校正方法的变更例的流程图。

符号说明

1··床身、2··主轴头、3··工作台、6，20··基准刀具、7··接触式刀具传感器、8··反应面、9～12，21～24··刀具传感器测量部、13··位移值输出部、14··差分值输出部、15··异常检测部、16··刀具传感器校正部、17··测量记录部、18··异物位置检测部、19··清洗部、30··数控装置、M··加工中心。

具体实施方式

以下，基于附图对本公开的实施方式进行说明。

[方式1]

图1是机床的一个方式，是具有3个相互正交的平移轴的加工中心M的示意图。主轴头2(主轴)能够通过作为平移轴且相互正交的X轴、Z轴而相对于床身1进行平移2自由度的运动。工作台3能够通过作为平移轴且与X轴以及Z轴正交的Y轴相对于床身1进行平移1自由度的运动。因此，主轴头2能够相对于工作台3进行平移3自由度的运动。XYZ轴的动作通过由后述的数控装置30控制的伺服电动机驱动来执行。将工件固定于工作台3，将刀具安装于主轴头2并使其旋转，控制工件与刀具的相对位置以及相对姿势，由此进行工件的加工。

此外，作为本公开所涉及的机床，轴数不限于3轴，也可以是4轴、5轴。另外，也可以是通过旋转轴使工作台3、主轴头2具有旋转1自由度以上的机构。

图2是使用设置于工作台3的接触式刀具传感器(以下，简称为“刀具传感器”)7进行测定的装置的示意图。数控装置30通过控制主轴头2与工作台3的XYZ轴的相对位置，能够使安装于主轴头2的基准刀具6与刀具传感器7的相对位置关系变化。通过使基准刀具6的末端抵接至刀具传感器7的反应面8而从刀具传感器7发出信号，根据发出该信号的时刻的主轴头2与工作台3的XYZ轴的相对位置坐标和基准刀具6的长度，能够检测与反应面8垂直的轴向上的反应面8与工作台3的相对位置坐标。该反应面8成为刀具长度的测定中的基准面。刀具传感器7、基准刀具6以及数控装置30作为本公开的刀具传感器测定单元发挥功能。以下，将主轴头2接近刀具传感器7的方向设为负方向。

若安装于主轴头2的基准刀具6没有变形，则即使在发生机械的变形而主轴头2与刀具传感器7的反应面8的位置关系发生变化的情况下，也能够通过使基准刀具6的末端抵接至反应面8，并再次测定与反应面8垂直的轴向上的反应面8的相对位置，从而进行刀具长度的测定中的基准面的校正。

图3是从与反应面8垂直的方向观察时的测定区域的一例。在该方式中，基准刀具6仅与反应面8的一部分抵接，以测定区域不重叠的方式在2处以上的区域测定反应面8的相对位置。在此，列举4处不同的测定区域中的测定作为一例，如虚线圆圈所示，将各测定区域中的测定部设为刀具传感器测定部9、刀具传感器测定部10、刀具传感器测定部11、刀具传感器测定部12。

图4是数控装置30中的刀具传感器7的校正所涉及的部分的功能框图。数控装置30具备差分值输出部14、异常检测部15、刀具传感器校正部16、测定记录部17、异物位置检测部18、清洗部19作为校正功能部。

差分值输出部14作为本公开的差分值输出单元，基于从各刀具传感器测定部9～12输出的刀具传感器测定值A～D输出规定的差分值。

异常检测部15作为本公开的异常检测单元，基于输出的差分值来判定有无异常。

刀具传感器校正部16作为本公开的刀具传感器校正单元，在由异常检测部15判定为没有异常的情况下进行基准面的校正。

测定记录部17记录刀具传感器测定值A～D等。

异物位置检测部18在由异常检测部15判定为有异常的情况下检测测定区域中的异物的位置。

清洗部19对由异物位置检测部18检测出的存在异物的测定区域进行清洗。

数控装置30按照对存储部中存储的接触式刀具传感器的校正程序进行存储的计算机可读存储介质，执行图5的流程图所示的刀具传感器7的校正方法。

首先，在S1中，使基准刀具6的末端与刀具传感器7的反应面8的4处测定区域抵接，分别测定与反应面8垂直的轴向上的反应面8的相对位置(刀具传感器测定步骤)。将刀具传感器测定部9～12中的反应面8的相对位置的测定结果分别设为刀具传感器测定值A、刀具传感器测定值B、刀具传感器测定值C、刀具传感器测定值D。各刀具传感器测定值A～D被输入到差分值输出部14。

在S2中，差分值输出部14将刀具传感器测定值A与刀具传感器测定值B之间的差分值AB、刀具传感器测定值B与刀具传感器测定值C之间的差分值BC、刀具传感器测定值C与刀具传感器测定值D之间的差分值CD、刀具传感器测定值D与刀具传感器测定值A之间的差分值DA分别作为绝对值进行计算(差分值输出步骤)。从差分值输出部14输出的各差分值被输入到异常检测部15。

在S3中，异常检测部15判定各个差分值是否为预先设定的容许值以下(异常检测步骤)。

在此，在各差分值均为容许值以下的情况下，判定为没有异常，将刀具传感器测定值A～D输出至刀具传感器校正部16，并且记录于测定记录部17。在S4中，刀具传感器校正部16根据刀具传感器测定值A～D，更新刀具长度的测定中的基准面的校正值(刀具传感器校正步骤)。

另一方面，在S3的判别中，在任意一个差分值超过容许值的情况下，判定为有异常，向异物位置检测部18输出判定结果。

在S5中，在异物位置检测部18中，判定为在判定为差分值异常(超过容许值)的刀具传感器测定部所涉及的测定区域中存在异物，并将判定结果向清洗部19输出。

在S6中，清洗部19对由异物位置检测部18判定为存在异物的测定区域，通过流体喷射等进行清扫(清扫步骤)。

这样，根据上述方式1的刀具传感器7的校正方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、加工中心M，基于刀具传感器测定值A～D输出规定的差分值并将差分值与容许值进行比较，在至少1个差分值偏离容许值的情况下判定为异常，另一方面，在未判定为异常的情况下，基于各刀具传感器测定值来校正主轴头2与刀具传感器7之间的位置关系，因此，在加工中不需要操作员的目视确认作业、特别的装置就能够检测刀具传感器7上的异物的附着。由此，能够减少操作人员的负担，减少因加工的中断引起的空载时间，并且能够确认是否准确地进行了刀具传感器7的校正。

以下，对本公开的其他方式进行说明。但是，对加工中心的结构等与方式1相同的结构部标注相同的附图标记并省略重复的说明。

[方式2]

图6是表示数控装置30中的刀具传感器7的校正所涉及的部分的另一例的功能框图。在此，与方式1的不同点在于，具备计算各刀具传感器测定值与各刀具传感器基准值之间的差分作为位移值的位移值输出部13。

在该方式2中，如图7的流程图所示，首先，在S11中，在刀具传感器测定部9～12以及基准刀具6未附着异物的状态下，测量各测定区域中的基准刀具6的末端的测定位置坐标，并作为刀具传感器基准值A、刀具传感器基准值B、刀具传感器基准值C、刀具传感器基准值D记录于测定记录部17(基准值记录步骤)。

接着，在S12中，对刀具传感器7的各测定区域进行测定而得到刀具传感器测定值A～D。

接着，在S13中，位移值输出部13计算分别为相同测定区域的刀具传感器测定值A与刀具传感器基准值A之间的差分、刀具传感器测定值B与刀具传感器基准值B之间的差分、刀具传感器测定值C与刀具传感器基准值C之间的差分、刀具传感器测定值D与刀具传感器基准值D之间的差分(位移值输出步骤)。将它们的差分分别设为位移值A、位移值B、位移值C、位移值D。

接着，在S14中，差分值输出部14计算位移值A与位移值B之间的差分值AB、位移值B与位移值C之间的差分值BC、位移值C与位移值D之间的差分值CD、位移值D与位移值A之间的差分值DA。

接着，在S15中，异常检测部15判别各个差分值是否为容许值以下，如果没有超过容许值的差分值，则更新校正值(S16)，如果有超过容许值的差分值，则判定为异常，检测异物位置(S17)，清扫测定区域(S18)。

这样，在上述方式2的刀具传感器7的校正方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、加工中心中，也是在加工中不需要操作员的目视确认作业、特别的装置就能够检测刀具传感器7上的异物的附着。由此，能够减少操作人员的负担，减少因加工的中断引起的空载时间，并且能够确认是否准确地进行了刀具传感器7的校正。

特别是在此，根据同一测定部位的位移值来计算基于刀具传感器测定值的差分值，因此能够排除刀具传感器7与基准刀具6末端的平面度、平行度的影响。因此，与方式1中的方法相比，能够高精度地检测异物的附着。

[方式3]

图8是本公开中的进行测定的装置的另一例的示意图。在主轴头2安装有在多个位置处与刀具传感器7的上表面抵接时能够形成测定区域重叠的区域那样粗的基准刀具20。

图9是从与刀具传感器7的反应面8垂直的方向观察的测定区域的另一例。图10是表示数控装置30中的刀具传感器7的校正所涉及的部分的另一例的功能框图。在此，未设置位移值输出部，成为与方式1相同的结构。

在该方式3中，基准刀具20仅与刀具传感器7的反应面8的一部分抵接，包括测定区域重叠的情况在内，在2处以上的区域测定刀具传感器7的反应面8的相对位置。在此，列举4处不同的测定区域中的测定作为一例，如图9的(A)～(D)中圆弧状的虚线所示，将各测定区域中的测定部设为刀具传感器测定部21、刀具传感器测定部22、刀具传感器测定部23、刀具传感器测定部24。

该方式3中的校正方法的流程与图5相同。首先，在S1中，测定刀具传感器测定部21～24中的刀具传感器7的反应面8的相对位置。将测定结果分别设为刀具传感器测定值A’、刀具传感器测定值B’、刀具传感器测定值C’、刀具传感器测定值D’。然后，将在刀具传感器测定值A’～D’中成为最小值的值(刀具传感器7反应时的主轴头2的位置最接近刀具传感器7的值)设为刀具传感器测定值最小值。在图10中，示出了刀具传感器测定值C’成为刀具传感器测定值最小值的情况。

在S2中，差分值输出部14计算刀具传感器测定值最小值与刀具传感器测定值A’之间的差分值A’C’、刀具传感器测定值最小值与刀具传感器测定值B’之间的差分值B’C’、刀具传感器测定值最小值与刀具传感器测定值D’之间的差分值D’C’。

然后，在S3中，在异常检测部15中，判别各个差分值是否为容许值以下，如果没有超过容许值的差分值，则更新校正值(S4)，如果有超过容许值的差分值，则判定为异常，检测异物位置(S5)，清扫测定区域(S6)。

这样，在上述方式3的刀具传感器7的校正方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、加工中心中，也是在加工中不需要操作员的目视确认作业、特别的装置就能够检测刀具传感器7上的异物的附着。由此，能够减少操作人员的负担，减少因加工的中断引起的空载时间，并且能够确认是否准确地进行了刀具传感器7的校正。

[方式4]

图11是表示数控装置30中的刀具传感器7的校正所涉及的部分的另一例的功能框图。在此，与方式2同样地具备位移值输出部13。

该方式4中的校正方法的流程与图7相同。首先，在S11中，在刀具传感器测定部21～24以及基准刀具20未附着异物的状态下，测量各测定区域中的基准刀具20的末端的测定位置坐标，作为正常的刀具传感器基准值A’、刀具传感器基准值B’、刀具传感器基准值C’、刀具传感器基准值D’记录于测定记录部17。

接着，在S12中，对刀具传感器7的各测定区域进行测定而得到刀具传感器测定值A’～D’。

接着，在S13中，位移值输出部13计算分别为相同测定区域的刀具传感器测定值A’与刀具传感器基准值A’之间的差分、刀具传感器测定值B’与刀具传感器基准值B’之间的差分、刀具传感器测定值C’与刀具传感器基准值C’之间的差分、刀具传感器测定值D’与刀具传感器基准值D’之间的差分。将这些差分别设为位移值A’、位移值B’、位移值C’、位移值D’。将这些位移值中的最小值作为位移值最小值。在图11中，示出了位移值C’为最小值的情况。

接着，在S14中，差分值输出部14计算位移值最小值与位移值A’之间的差分值A’C’、位移值最小值与位移值B’之间的差分值B’C’、位移值最小值与位移值D’之间的差分值D’C’。

接着，在S15中，异常检测部15判别各个差分值是否为容许值以下，如果没有超过容许值的差分值，则更新校正值(S16)，如果有超过容许值的差分值，则判定为异常，检测异物位置(S17)，清扫测定区域(S18)。

这样，在上述方式4的刀具传感器7的校正方法以及存储接触式刀具传感器的校正程序的计算机可读存储介质、加工中心中，也是在加工中不需要操作员的目视确认作业、特别的装置就能够检测刀具传感器7上的异物的附着。由此，能够减少操作人员的负担，减少因加工的中断引起的空载时间，并且能够确认是否准确地进行了刀具传感器7的校正。

特别是在此，由于根据同一测定部位的位移值来计算差分值，因此能够排除刀具传感器7与基准刀具20末端的平面度、平行度的影响，因此与方式3的方法相比能够更高精度地检测异物的附着。

另外，在方式1以及2所示的方法中，在取得包含测定区域重叠的区域的测定区域中的刀具传感器测定值的差分时，若在测定区域重叠的区域附着有异物，则有时在异常检测部15中不能检测异常。但是，在该方式4中，能够避免这样的异常的不检测。

接着，对清洗部19的清扫进行详细说明。

图12是将从与刀具传感器7的反应面8垂直的方向观察而判断为存在异物的区域涂满的一例。在异物位置检测部18中，例如在图9所示的4个测定区域进行了测定的情况下，在由异常检测部15判定为仅刀具传感器测定部21的刀具传感器测定值A异常时，将检测为附着有异物的区域涂满。仅在包含刀具传感器测定值A的差分中有异常，其他差分未被判定为异常的情况下，判断为在从测定了刀具传感器测定值A的区域中除去测定了刀具传感器测定值B、刀具传感器测定值C、刀具传感器测定值D的区域后的部分附着有异物。在该情况下，清洗部19能够对在图12中被涂满的区域进行通过流体喷射等进行清扫的处置。

图13是将从与刀具传感器7的反应面8垂直的方向观察而判断为存在异物的区域涂满的另一例。

在方式3、4的异物位置检测部18中，例如在由异常检测部15判定为刀具传感器测定部21以及刀具传感器测定部22的刀具传感器测定值A以及B异常的情况下，将检测为附着有异物的区域涂满。在刀具传感器测定值C为最小值时，在刀具传感器测定值A与刀具传感器测定值最小值之间的差分以及刀具传感器测定值B与刀具传感器测定值最小值之间的差分中有异常，对于刀具传感器测定值D未判定为异常的情况下，判断为在从测定了刀具传感器测定值A以及刀具传感器测定值B的区域中除去测定了刀具传感器测定值C、刀具传感器测定值D的区域后的部分附着有异物。在该情况下，即使在测定出刀具传感器测定值A和刀具传感器测定值B的测定区域重叠的区域附着有异物的情况下，也能够判断异物的附着。因此，清洗部19能够对图13中被涂满的区域通过流体喷射等进行清扫。

但是，在各方式中，清洗部19对刀具传感器7的清扫不仅限于判断为附着有异物的测定区域，也可以对刀具传感器7的整个上表面进行。

另一方面，在各方式中，也可以反复进行如下处理：在作为有异常而进行了清扫之后，再次测定进行了清扫的测定区域，基于所取得的刀具传感器测定值，由差分值输出部14计算新的差分值，由异常检测部15再次判定有无异常。

图14是表示反复进行再次判定有无异常的处理的例的流程图。S21～S24是与图5相同的处理，当在S23中判定为异常时，对在S25中判定的次数n进行计数。

接着，在S26中，判别计数的次数n是否超过规定的阈值。在此，如果次数n未超过阈值，则在S27中检测异物位置，在S28中清扫测定区域后，在S21中再次测定刀具传感器，重复以后的处理。另一方面，如果在S26的判别中次数n超过阈值，则在S29中进行警报等的通知(通知步骤)，结束处理。

此外，在方式3、4中执行图14的流程图的情况下，加上在刀具传感器的测定之前记录刀具传感器基准值的处理、和在刀具传感器的测定之后计算位移值的处理。因此，在S22的差分值输出步骤中，取得与在测定记录部17中记录的刀具传感器测定值最小值或位移值最小值的差分。

此外，在各方式中，测定刀具传感器的部位不限于4处。如果为2处以上，则能够进行差分值的计算，因此能够适当增减。

刀具传感器的形状也不限定于上述方式。例如反应面也可以是俯视圆形以外的形状。

本公开也能够应用于加工中心以外的机床。

Claims (10)

1.一种机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其是在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具的主轴、工作台、以及控制所述平移轴和所述主轴的数控装置的机床中，对所述主轴与安装于所述工作台的接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正的方法，其特征在于，在该方法中执行如下步骤：

刀具传感器测定步骤，将基准刀具安装于所述主轴，作为刀具传感器测定值，分别取得所述接触式刀具传感器的上表面的至少2处不同的测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标；

差分值输出步骤，基于各所述刀具传感器测定值，输出规定的差分值；

异常检测步骤，将所述差分值与预先设定的容许值进行比较，在至少1个所述差分值偏离所述容许值的情况下判定为异常；以及

刀具传感器校正步骤，在所述异常检测步骤中未判定为异常的情况下，基于各所述刀具传感器测定值，对所述主轴与所述接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正。

2.根据权利要求1所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

当在所述异常检测步骤中判定为异常时，执行对所述接触式刀具传感器的上表面进行清扫的清扫步骤。

3.根据权利要求2所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

在所述清扫步骤中，至少对取得了与偏离所述容许值的所述差分值相关的所述刀具传感器测定值的所述测定区域进行清扫。

4.根据权利要求2所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

在执行所述清扫步骤之后，再次执行所述刀具传感器测定步骤、所述差分值输出步骤以及所述异常检测步骤，当在再次的所述异常检测步骤中判定为异常时，反复进行再次执行所述清扫步骤的处理，

当在所述异常检测步骤中判定为异常的次数达到规定的阈值时，停止处理并执行通知该情况的通知步骤。

5.根据权利要求1所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

在所述差分值输出步骤中，将各所述刀具传感器测定值之间的差作为所述差分值输出。

6.根据权利要求1所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

执行如下步骤：

基准值记录步骤，在执行所述差分值输出步骤之前，在异物未附着于所述接触式刀具传感器的上表面以及所述基准刀具的状态下，记录多个所述测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器基准值；以及

位移值输出步骤，将各所述刀具传感器基准值和与各所述刀具传感器基准值相同的测定区域中的各所述刀具传感器测定值之间的差分作为各个刀具传感器位移值而输出，

在所述差分值输出步骤中，将各所述刀具传感器位移值之间的差作为所述差分值输出。

7.根据权利要求1所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

在所述差分值输出步骤中，将所述主轴接近所述接触式刀具传感器的方向设为负方向，将各所述刀具传感器测定值中的最小值设为刀具传感器测定值最小值，将所述最小值所涉及的所述刀具传感器测定值以外的所述刀具传感器测定值与所述刀具传感器测定值最小值之间的差分作为所述差分值输出。

8.根据权利要求1所述的机床中的接触式刀具传感器的校正方法，其特征在于，

执行如下步骤：

基准值记录步骤，在执行所述差分值输出步骤之前，在异物未附着于所述接触式刀具传感器的上表面以及所述基准刀具的状态下，记录多个所述测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器基准值；以及

位移值输出步骤，将各所述刀具传感器基准值和与各所述刀具传感器基准值相同的测定区域中的各所述刀具传感器测定值之间的差分作为各个刀具传感器位移值而输出，

在所述差分值输出步骤中，将所述主轴接近所述接触式刀具传感器的方向设为负方向，将各所述刀具传感器位移值中的最小值设为刀具传感器位移值最小值，将所述最小值所涉及的所述刀具传感器位移值以外的所述刀具传感器位移值与所述刀具传感器位移值最小值之间的差分作为所述差分值输出。

9.一种计算机可读存储介质，其存储机床中的接触式刀具传感器的校正程序，该校正程序用于在具有3轴以上的平移轴、能够安装刀具的主轴、工作台、以及控制所述平移轴和所述主轴的数控装置的机床中，在所述主轴上安装了基准刀具、并在所述工作台上设置了接触式刀具传感器的状态下，使所述数控装置执行权利要求1至8中任意一项所述的接触式刀具传感器的校正方法。

10.一种机床，其具有：3轴以上的平移轴；能够安装刀具的主轴；工作台；以及对所述平移轴和所述主轴进行控制的数控装置，其特征在于，包括：

刀具传感器测定单元，其在所述主轴上安装了基准刀具、并在所述工作台上设置了接触式刀具传感器的状态下，取得所述接触式刀具传感器的上表面的至少2处不同的测定区域中的所述基准刀具的末端的测定位置坐标作为各个刀具传感器测定值；

差分值输出单元，其输出各所述刀具传感器测定值之间的规定的差分值；

异常检测单元，其将所述差分值与预先设定的容许值进行比较，在至少1个所述差分值偏离所述容许值的情况下判定为异常；以及

刀具传感器校正单元，其在所述异常检测单元未判定为异常的情况下，基于各所述刀具传感器测定值，对所述主轴与所述接触式刀具传感器之间的位置关系进行校正。

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