工件测量装置(20)和测量机床上的工件的方法，该装置具有设置在NC设备(13)外部的外部模块(29)，以取得连接有测量头(8)的可移动单元的一个或一个以上可移动坐标轴的位置数据(C1)。所述测量头的位置数据(C1)与所述测量头的距离测量在相同的时间间隔内取得。对取得的所述距离测量数据(B1)和所述测量头的所述位置数据(C1)进行计算，从而获得所述工件(9)的位置。在移动所述测量头的同时进行连续的测量，从而测得所述工件(9)的连续的形状。因此，无需修改或改变，例如无需为NC设备添加新功能。此外，本发明专利技术可应用于配备有任何配置的NC设备的任何机床，而不受限于NC设备的限制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，其中利用连接于可移动单元的有线或无线测量头对所述工件进行测量，所述可移动单元在所述机床的加工区域中相对于所述工件移动。
技术介绍
对于诸如加工中心的机床，已经提出了测量连接于机床的工件的表面形状的技术，而不用在加工后将工件从机床取下。例如，日本公开的专利申请JP2007-518579(对应于WO 2005/065884)中描述了一种用于机床的工件检测系统。该工件检测系统具有安装在机床主轴上的探头(对应于本专利技术的测量头)。当探头的探针接触工件时，将所测得的数据输出，并且NC(数控)设备也获得探头的位置数据。 测量数据和位置数据组合在一起以检测工件。JP2007-518579中描述的检测系统受到配置，使得可编程控制器从用于计算的NC 设备接收探头的位置数据。因此，为了检测工件，已需要修改或改变NC设备或可编程控制器(例如，为其添加新的功能)。此外，受到NC设备和可编程控制器的限制的检测系统未必能应用到所有机床。在操控机床的过程中，从NC设备取得探头的位置数据的操作是间歇地进行的，这是NC设备的主要作用。因此，难以按照精确的定时的方式取得探头的位置数据。此外，已经不可能为了从探头高速地取得大量的测量数据再进一步地缩短用于取得位置数据的时间间隔了。因此，难以在短时间内对工件进行大范围的测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是想解决上述问题，因此提供了。本专利技术可应用于配备有任何配置的NC设备和可编程控制器的任何机床，而不必进行修改或改变，例如不必为NC设备和可编程控制器添加新的功能，并且也不会受限于NC设备和可编程控制器的限制。另外，本专利技术的另一个目的是，在从NC设备取得测量头的位置数据时，通过所述测量头进行高速扫描，而没有任何时间限制，并且在短时间内测量工件的二维或三维形状， 从而可以在测量之后迅速地继续加工操作。为了实现上述这些目的，根据本专利技术提出了一种工件测量装置，其通过测量头来检测工件的位置和形状，该测量头连接于机床的可移动单元，该可移动单元在NC设备控制的所述机床的加工区域之内相对于所述工件移动，其中所述测量头是位移传感器，能够测量其与工件的距离并且输出距离数据，在所述NC设备的外部设置有外部模块，以取得连接有所述测量头的所述可移动单元的一个或一个以上可移动坐标轴的位置数据，对所述外部模块进行配置，使得连接于所述可移动单元的所述测量头的位置数据与所述测量头的距离测量在相同的时间间隔内取得，对取得的所述距离测量数据和所述测量头的所述位置数据进行计算，从而获得所述工件的位置，并且在移动所述测量头的同时进行连续的测量，从而测得所述工件的连续的形状。优选地，所述工件测量装置包括存储器，该存储器在相同时间点上组合并存储所述可移动坐标轴的所述位置数据以及所述距离数据，所述位置数据由沿着所述可移动单元的每一个坐标轴方向的位置检测设备输出，所述距离数据由所述测量头测得。优选地，连接有所述测量头的所述可移动坐标轴的所述位置数据是从所述NC设备使用的电机编码器信号分出的数据，或者是从单独添加的专用位置检测设备输出的数据。为了实现上述这些目的，根据本专利技术提出了一种测量机床上的工件的方法，所述方法通过测量头来检测工件的位置和形状，该测量头连接于机床的可移动单元，该可移动单元在NC设备控制的所述机床的加工区域之内相对于所述工件移动，其中在所述方法中使用了工件测量装置，所述测量头是位移传感器，能够测量其与工件的距离并且输出距离数据，在所述NC设备的外部设置有外部模块，以取得连接有所述测量头的所述可移动单元的一个或一个以上可移动坐标轴的位置数据，对所述外部模块进行配置，使得连接于所述可移动单元的所述测量头的位置数据与所述测量头的距离测量在相同的时间间隔内取得， 对取得的所述距离测量数据和所述测量头的所述位置数据进行计算，从而获得所述工件的位置，并且在移动所述测量头的同时进行连续的测量，从而测得所述工件的连续的形状。由于根据本专利技术的进行了上述配置，所以本专利技术可应用于配备有任何配置的NC设备和可编程控制器的任何机床，而不必进行修改或改变，例如不必为NC设备和可编程控制器添加新的功能，并且也不会受限于NC设备和可编程控制器的限制。另外，在从NC设备取得测量头的位置数据时，本专利技术的装置和方法通过所述测量头进行高速扫描，而没有任何时间限制，并且在短时间内测量工件的二维或三维形状，从而可以在测量之后迅速地继续加工操作。附图说明图1至4显示了本专利技术的第一实施方案，其中图1为配备有工件测量装置的机床的立体图，该工件测量装置具有有线测量头；图2为图1中所示工件测量装置的配置的略图；图3为显示测量工件的情形的解释性示图；图4列出了输入到控制设备中的数据及其计算结果；图5为根据第二实施方案的具有无线测量头的工件测量装置的配置的略图；图6为根据示例性变型的工件测量装置的配置的略图，其中设置有延迟电路；并且图7为根据示例性变型的工件测量装置的配置的略图，其中设置有前置系统。 具体实施例方式根据本专利技术的工件测量装置具有外部模块，该外部模块设置在NC (数控)设备外部。外部模块从位置检测设备取得测量头的位置数据，并且有线或无线测量头同时测量工件和测量头之间的距离。由外部模块取得的测量头的位置数据被输出到控制设备，并且存储于其中。由测量头测得的到达工件的距离数据也被输出到控制设备，并且存储于其中。控制设备通过在位置数据和距离数据的基础上进行计算，从而获得工件的二维或三维形状数据。从而根据本专利技术实现了下文所述的第一至第三目的。第一目的是免除修改或改变 (例如，为NC设备和可编程控制器增加新的功能)的必要性。第二目的是，通过独特地设计并制造工件测量装置，而不受限于NC设备和可编程控制器的限制，从而使得本专利技术可以应用于配备有任何配置的NC设备和可编程控制器的任何机床。第三目的是，在从NC设备取得测量头的位置数据时，通过测量头进行高速扫描，而没有任何时间限制，并且在短时间内测量工件的二维或三维形状，从而可以在测量之后迅速地继续加工操作。在如下实施方案中，所显示的情形中的机床是立式加工中心。机床可以是卧式加工中心、多轴车削中心、车床、车削机床、磨床、激光束机床或者具有可回转刀具轴的多轴车削中心。(第一实施例)下面将参考图1至4描述本专利技术的第一实施例。在所有视图中，同样的或对应的部件由同样的或对应的附图标记所表示。图1为配备有工件测量装置的机床的立体图，该工件测量装置具有有线测量头， 图2为图1中所示工件测量装置的配置的略图，图3为显示测量工件的情形的解释性示图， 并且图4列出了输入到控制设备中的数据及其计算结果。如图1和2所示，在本实施例中，立式加工中心显示为机床1。机床1具有安装在地板表面上的床身2、安装在床身2上的立柱3、具有主轴4的轴头5以及具有工作台6的座鞍7。机床1受到NC设备(数控设备)13的控制。轴头5由立柱3的前部面支撑，从而沿着竖直方向(沿着Z轴)可移动。刀具18 可拆卸地连接于主轴4的尖端。主轴4由轴头5支撑，从而使得主轴4的中心轴线平行于 Z轴，并且围绕中心轴线可旋转。座鞍7设置在床身2上，并且可以前后水平(沿着Y轴)移动。座鞍7具有设置于其上的工作台6。工作台6可以左右水平(沿着X轴)移动。工件9设置在工作台6上。 三个垂直坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种工件测量装置（２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ），其通过测量头（８、８ａ）来检测工件（９）的位置和形状，该测量头（８、８ａ）连接于机床（１、１０１）的可移动单元（５），该可移动单元（５）在ＮＣ设备（１３）控制的所述机床（１、１０１）的加工区域之内相对于所述工件（９）移动，其中所述测量头（８、８ａ）是位移传感器，能够测量其与工件（９）的距离（Ｄ）并且输出距离数据（Ｂ１），在所述ＮＣ设备（１３）的外部设置有外部模块（２９），以取得连接有所述测量头（８、８ａ）的所述可移动单元（５）的一个或一个以上可移动坐标轴的位置数据（Ｃ１），对所述外部模块（２９）进行配置，使得连接于所述可移动单元（５）的所述测量头（８、８ａ）的位置数据（Ｃ１）与所述测量头（８、８ａ）的距离测量在相同的时间间隔（ΔＴ）内取得，对取得的所述距离测量数据（Ｂ１）和所述测量头（８、８ａ）的所述位置数据（Ｃ１）进行计算，从而获得所述工件（９）的位置，并且在移动所述测量头（８、８ａ）的同时进行连续的测量，从而测得所述工件（９）的连续的形状。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西川静雄，上野谦一郎，森田尚义，大野胜彦，
申请(专利权)人：株式会社森精机制作所，
类型：发明
国别省市：JP
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