工具形状测定方法以及工具形状测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工具形状测定方法以及工具形状测定装置。尤其，涉及一种适用于在机床中使用的加工工具的工具形状测定方法以及工具形状测定装置。
【背景技术】
[0002]为了防止机床的干扰检查或误加工(因工具的错误安装、工具长度/工具直径等工具数据的错误设定而引起的误加工、工具破损、机械冲击)，需要测量加工原料(加工工件)的3维形状，并且需要测定实际加工中使用的加工工具的形状。
[0003]作为其对策，由各公司提出以下专利(专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4) ο
[0004]然而，所有方法中，加工工具与测定设备(摄像机等)的相对位置关系均恒定，并利用数学计算公式来实现形状测定，因此比较麻烦。
[0005]并且，关于在机床上进行的测定(在机床的主轴上安装加工工具的状态、以及类似该状态下的测定)，其具体的方法并未明确记载。
[0006]例如，如图11所示，相对于经由保持器02安装于滑枕01的加工工具03，C⑶或者CMOS传感器等摄像机04被定位，用摄像机04来拍摄加工工具03或者保持器02，所拍摄的数据通过图像处理装置05而被图像处理，通过图像处理而获得的数据(工具的3维形状)被保存于存储装置06，根据存储在存储装置06中的工具的3维形状，NC装置07控制机床。
[0007]以往技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公开平8-52638号公报
[0010]专利文献2:日本专利第3958815号
[0011]专利文献3:日本专利第5001521号
[0012]专利文献4:日本专利公开2012 - 168186号
[0013]发明的概要
[0014]发明要解决的技术课题
[0015]本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供一种工具形状测定方法，具体为在机床上对使用于机床的加工工具进行测定的方法。
[0016]用于解决技术课题的手段
[0017]解决上述课题的本发明的权利要求1所涉及的工具形状测定方法如下，通过使加工工具或工具保持机构相对于测量单元相对地进行扫描移动，测定所述加工工具或所述工具保持机构的切断面的2维形状，所述测量单元由线激光器和摄像机构成，所述线激光器将狭缝状激光照射于所述加工工具或保持所述加工工具的所述工具保持机构，所述摄像机拍摄由所述线激光器照射的所述激光而形成的所述切断面，所述工具形状测定方法的特征在于，所述测量单元固定于机床或其周边设备，另一方面，所述加工工具或所述工具保持机构通过所述机床的移动构件或其周边设备的移动构件而进行扫描移动。
[0018]解决上述课题的本发明的权利要求2所涉及的工具形状测定方法，在权利要求1中，具有如下特征，所述测量单元安装于所述机床的支柱，另一方面，所述加工工具通过所述机床的Z轴方向移动构件或Y轴方向移动构件而进行扫描移动。
[0019]解决上述课题的本发明的权利要求3所涉及的工具形状测定方法，其特征在于，所述测量单元固定于所述周边设备即自动工具更换装置，另一方面，所述加工工具通过所述自动工具更换装置的工具更换动作而进行扫描移动。
[0020]解决上述课题的本发明的权利要求4所涉及的工具形状测定方法，其特征在于，所述工具保持机构为安装于所述加工工具与所述机床的主轴之间的配件。
[0021]解决上述课题的本发明的权利要求5所涉及的工具形状测定装置，通过使加工工具或工具保持机构相对于测量单元相对地进行扫描移动，测定所述加工工具或所述工具保持机构的切断面的2维形状，所述测量单元由线激光器和摄像机构成，所述线激光器将狭缝状激光照射于所述加工工具或保持所述加工工具的所述工具保持机构，所述摄像机拍摄由所述线激光器照射的所述激光而形成的所述切断面，所述工具形状测定装置的特征在于，所述测量单元固定于机床或其周边设备，另一方面，所述加工工具或所述工具保持机构通过所述机床的移动构件或其周边设备的移动构件而进行扫描移动。
[0022]解决上述课题的本发明的权利要求6所涉及的工具形状测定装置，在权利要求5中，具有如下特征，所述测量单元安装于所述机床的支柱，另一方面，所述加工工具通过所述机床的Z轴方向移动构件或Y轴方向移动构件而进行扫描移动。
[0023]解决上述课题的本发明的权利要求7所涉及的工具形状测定装置，在权利要求5中具有如下特征，所述测量单元固定于所述周边设备即自动工具更换装置，另一方面，所述加工工具通过所述自动工具更换装置的工具更换动作而进行扫描移动。
[0024]解决上述课题的本发明的权利要求8所涉及的工具形状测定装置，在权利要求5中具有如下特征，所述工具保持机构为安装于所述加工工具与所述机床的主轴之间的配件。
[0025]发明效果
[0026]根据本发明的权利要求1所涉及的工具形状测定方法，测量单元固定于机床或者其周边设备，因此发挥在机床上可进行测定的效果，即在加工工具安装于机床的主轴的状态下可进行测定的效果，并且，通过线激光器及摄像机进行测定，因此发挥可进行高精度的工具形状测定的效果。工具形状可代用工具长度测定。
[0027]根据本发明的权利要求2所涉及的工具形状测定方法，在机床的Z轴移动或Y轴移动中进行扫描动作，因此发挥可进行高速测定的效果。
[0028]根据本发明的权利要求3所涉及的工具形状测定方法，发挥在机床上可进行测定的效果，即在通过自动工具更换装置保持的状态下可进行测量的效果。
[0029]根据本发明的权利要求4所涉及的工具形状测定方法，发挥能够测量安装加工工具与机床的主轴之间的配件形状的效果。
[0030]根据本发明的权利要求5所涉及的工具形状测定装置，测量单元固定于机床或者其周边设备，因此发挥在机床上可进行测定的效果，即在加工工具安装于机床的主轴上的状态下可进行测定的效果，并且，通过线激光器以及摄像机进行测定，因此发挥可进行高精度的工具形状测定的效果。工具形状可代用工具长度测定。
[0031]根据本发明的权利要求6所涉及的工具形状测定装置，在机床的Z轴移动或者Y轴移动中进行扫描动作，因此发挥可进行高速测定的效果。
[0032]根据本发明的权利要求7所涉及的工具形状测定装置，发挥在机床上可进行测定的效果，即在通过自动工具更换装置而被保持的状态下可进行测量的效果。
[0033]根据本发明的权利要求8所涉及的工具形状测定装置，发挥能够测量安装加工工具与机床的主轴之间的配件的形状的效果。
【附图说明】
[0034]图1是表示作为本发明的前提的光切割法的示意图。
[0035]图2是表示本发明的基本结构的概略图。
[0036]图3是表示通常的门型机床的立体图。
[0037]图4是应用本发明的第I实施例所涉及的工具形状测定方法的机床的立体图。
[0038]图5是用于实现本发明的第I的实施例所涉及的工具形状测定方法的框图。
[0039]图6是用于实施本发明的第I实施例所涉及的工具形状测定方法的流程图。
[0040]图7是应用本发明的第2实施例所涉及的工具形状测定方法的机床的立体图。
[0041]图8是应用本发明的第3实施例所涉及的工具形状测定方法自动工具更换装置的立体图。
[0042]图9是应用本发明的第3实施例所涉及的工具形状测定方法的自动工具更换装置的主要部分立体图。
[0043]图10是应用本发明的第4实施例所涉及的工具形状测定方法的机床的立体图。
[0044]图11是现有技术所涉及的工具形状测定方法的说明图。
【具体实施方式】
[0045]以下，参考附图中表示的实施例，详细说明本发明。
[0046]图1为表示作为本发明的前提的光切割法的示意图。
[0047]如图1所示，在光切割法中，通过线激光器2对被测定対象物I照射狭缝状的激光，并从不同于线激光器2的角度，用摄像机3来拍摄通过线激光器2所照射的激光对被测定対象物I的切断面，并使被测定対象物I相对于线激光器2以及摄像机3相对地进行扫描移动，从而测量所述切断面的2维形状。另外，将所获得的2维形状向移动方向展开而测量3维形状。
[0048]本发明应用这种光切割法，例如，如图2所示，对于安装于机床的主轴10上的加工工具11，由线激光器12照射狭缝状激光，并从不同于线激光器12的角度，用CXD或者CMOS传感器等摄像机13来拍摄由线激光器12所照射的激光而形成的加工工具11的切断面，并且，通过机床的轴移动功能，使加工工具11相对于线激光器12及摄像机13 (本发明中，由线激光器12及摄像机13构成的测量单元固定于机床的支柱等)相对地进行扫描移动。
[0049]另外，用图像处理装置14对通过摄像机13而获得的加工工具11的二维形状进行图像处理，将经过图像处理而获得的加工工具11的2维形状数据以及将向该2维形状向加工工具11的扫描移动方向展开而获得的3维形状数据保存在存储装置15中，根据保存在存储装置15中的所述2维形状或者3维形状数据，NC装置16使机床进行动作。
[0050]图3中示出作为机床的