JP2011177813A - Controller and control method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller and a control method capable of correctly obtaining a length from a reference point to a cutting edge of a tool. <P>SOLUTION: The controller includes: a detection part having a detection plane orthogonal to a center axis of the tool for detecting that the cutting edge of the tool comes into contact with the detection plane; a setting part for setting position information of the detection plane in a coordinate system by specifying at least a center coordinate of a reference plane extending along one axis of the coordinate system, a rotation center axis of the reference plane and a rotation angle of the reference plane within the coordinate system respectively; and a computing part for calculating the length from the reference point to the cutting edge of the tool from the coordinate of the reference point of the tool when the contact of the cutting edge of the tool with the detection plane is detected by the detection part and the position information set by the setting part. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、制御装置及び制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method.

ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置は、工作機械を制御することに加え、工作機械に取り付けられた工具の長さ（工具長）を測定するための測定機能を有する。この測定機能では、指令値を与えて工具を基準位置から（測定センサにおける）測定面まで移動させ、工具が測定面に到着すると同時に機械を停止させ、その時の工具の座標値と指令値により指令された測定位置の座標値との差分を自動的に計算し工具長とする。測定面は、互いに直交する３つの軸を有する座標系における測定軸及び測定座標を指定することにより、測定座標を含みかつ測定軸に垂直な面で定義される。   An NC (Numerical Control) device has a measurement function for measuring the length (tool length) of a tool attached to the machine tool, in addition to controlling the machine tool. In this measurement function, a command value is given and the tool is moved from the reference position to the measurement surface (in the measurement sensor), and when the tool arrives at the measurement surface, the machine is stopped at the same time. The difference from the coordinate value of the measured position is automatically calculated and used as the tool length. The measurement plane is defined by a plane that includes the measurement coordinates and is perpendicular to the measurement axis by designating the measurement axis and the measurement coordinates in a coordinate system having three axes orthogonal to each other.

また、工具を直接的に座標系の軸方向に対して傾斜させて取り付けることができない工作機械でも、軸方向に対して斜め方向へ切削加工することを目的とし、軸方向に対して特定の角度を持つアングルホルダを介して工具を工作機械に取り付ける場合がある。   In addition, even for machine tools that cannot be mounted with the tool tilted directly with respect to the axial direction of the coordinate system, the tool is intended to cut in an oblique direction with respect to the axial direction, with a specific angle with respect to the axial direction. The tool may be attached to the machine tool through an angle holder having

それに対して、特許文献１には、Ｘ軸又はＺ軸に直交する第１当接面とＸ軸及びＺ軸に対して４５°傾斜した第２当接面とを持つタッチセンサが記載されている。すなわち、タッチセンサは、第１当接面により工具の取り付けや磨耗等による刃先位置誤差量の検出を行う。続いて、タッチセンサは、Ｚ軸マイナス方向の動きで第２当接面に刃先が接触したときのそれぞれＸ軸プラス方向及びＸ軸マイナス方向で位置決めされた２つのＺ軸座標値を検出する。その検出結果を受けたメインプロセッサは、２つのＺ軸座標値の差によりＸ軸ロストモーション量を求め、Ｘ軸ロストモーション量と予め求めたＸ軸方向の刃先位置誤差量とを足しあわせてＸ軸方向の工具補正量を求める。同様にして、Ｚ軸ロストモーション量とＺ軸方向の刃先位置誤差量とを足しあわせてＺ軸方向の工具補正量を求める。これにより、特許文献１によれば、試し切削を行って加工寸法誤差を測定して工具補正をする必要がないので、短時間に高精度加工ができる工具補正が可能になるとされている。   On the other hand, Patent Document 1 describes a touch sensor having a first contact surface orthogonal to the X axis or the Z axis and a second contact surface inclined by 45 ° with respect to the X axis and the Z axis. Yes. That is, the touch sensor detects the edge position error amount due to tool attachment, wear, or the like using the first contact surface. Subsequently, the touch sensor detects two Z-axis coordinate values positioned in the X-axis plus direction and the X-axis minus direction, respectively, when the blade edge comes into contact with the second contact surface by movement in the Z-axis minus direction. The main processor that has received the detection result obtains the X-axis lost motion amount based on the difference between the two Z-axis coordinate values, and adds the X-axis lost motion amount and the previously determined X-axis direction blade edge position error amount to X Obtain the tool compensation amount in the axial direction. Similarly, the tool correction amount in the Z-axis direction is obtained by adding the Z-axis lost motion amount and the cutting edge position error amount in the Z-axis direction. Thus, according to Patent Document 1, it is not necessary to perform tool cutting by performing trial cutting to measure a machining dimension error, and thus tool correction that enables high-precision machining in a short time is made possible.

特開平８−１４０５号公報JP-A-8-1405

特許文献１に記載された技術では、第１の当接面がＺ軸方向に延びた面なので、工具における刃先からずれた位置が第１当接面に接触した状態で刃先位置誤差量を検出している可能性がある。これにより、刃先位置誤差量は工具の刃先の位置を正確に表していない可能性がある。また、特許文献１には、ロストモーション量が位置決めを行う際の送り速度により異なる値を示すものと記載されており、ロストモーション量が刃先の位置とどのような関係にあるのかが開示されていない。すなわち、特許文献１に記載された技術によると、工具における基準点から刃先までの長さ（工具長）を正確に求めることが困難である。すなわち、特許文献１に記載された技術では、工具における基準点から刃先までの長さを正確に求めずに、工具補正を行っているので、工具補正の精度が低い。   In the technique described in Patent Document 1, since the first contact surface is a surface extending in the Z-axis direction, the edge position error amount is detected in a state in which the position of the tool shifted from the blade edge is in contact with the first contact surface. There is a possibility. Thus, the cutting edge position error amount may not accurately represent the position of the cutting edge of the tool. Patent Document 1 describes that the amount of lost motion indicates a different value depending on the feed speed when positioning is performed, and discloses how the lost motion amount is related to the position of the blade edge. Absent. That is, according to the technique described in Patent Document 1, it is difficult to accurately obtain the length from the reference point to the blade edge (tool length) in the tool. That is, in the technique described in Patent Document 1, since the tool correction is performed without accurately obtaining the length from the reference point to the cutting edge in the tool, the accuracy of the tool correction is low.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、工具における基準点から刃先までの長さを正確に求めることができる制御装置及び制御方法を得ることを目的とする。   This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at obtaining the control apparatus and control method which can obtain | require correctly the length from the reference point in a tool to a blade edge | tip.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる制御装置は、互いに直交する３つの軸を有する座標系で工作機械を制御するとともに、工具の中心軸が前記座標系の１つの軸に対して傾斜した角度で延びるように前記工作機械に取り付けられた前記工具を制御する制御装置であって、前記工具の中心軸に対して直交した検出面を有し、前記工具の刃先が前記検出面に接触したことを検出する検出部と、少なくとも、前記座標系の１つの軸に沿って延びた基準平面の中心座標、前記基準平面の回転中心軸、及び前記基準平面の回転角度をそれぞれ前記座標系内で指定することにより、前記座標系における前記検出面の位置情報を設定する設定部と、前記工具の刃先が前記検出面に接触したことが前記検出部により検出された際における前記工具における基準点の座標と、前記設定部により設定された前記検出面の位置情報とから、前記工具における基準点から刃先までの長さを求める算出部とを備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device according to one aspect of the present invention controls a machine tool in a coordinate system having three axes orthogonal to each other, and the central axis of a tool is A control device for controlling the tool attached to the machine tool so as to extend at an inclined angle with respect to one axis of a coordinate system, comprising a detection surface orthogonal to the central axis of the tool; A detection unit for detecting that the cutting edge of the tool is in contact with the detection surface; at least central coordinates of a reference plane extending along one axis of the coordinate system; a rotation center axis of the reference plane; and the reference By specifying the rotation angle of the plane in the coordinate system, the setting unit that sets the position information of the detection surface in the coordinate system, and the detection unit that the cutting edge of the tool is in contact with the detection surface Inspection A calculation unit that obtains a length from the reference point to the blade edge in the tool from the coordinates of the reference point in the tool at the time when the tool is done and the position information of the detection surface set by the setting unit. Features.

本発明によれば、座標系における検出面の位置情報を設定して工具における基準点から刃先までの長さを求めるので、工具における基準点から刃先までの長さを正確に求めることができる制御装置及び制御方法を得ることができるという効果を奏する。   According to the present invention, the position information of the detection surface in the coordinate system is set and the length from the reference point to the blade edge in the tool is obtained, so that the length from the reference point to the blade edge in the tool can be obtained accurately. There exists an effect that an apparatus and a control method can be obtained.

図１は、傾斜面センサと角度付き工具の設置例の図である。FIG. 1 is a diagram of an installation example of an inclined surface sensor and an angled tool. 図２は、実施の形態１を示すＮＣ装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the NC apparatus showing the first embodiment. 図３は、図２における工具長測定処理部のフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of the tool length measurement processing unit in FIG. 図４は、図２における駆動制御処理部のフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart of the drive control processing unit in FIG. 図５は、工具中心点から工具の刃先点までの補正量の算出方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a method for calculating a correction amount from the tool center point to the tool edge point. 図６は、回転前及び回転後の測定センサの測定位置及び定義方法の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the measurement position and definition method of the measurement sensor before and after rotation. 図７は、比較例における測定センサを用いた工具長測定の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of tool length measurement using the measurement sensor in the comparative example.

本明細書では、ベクトルＡを↑Ａと表し、ベクトルＡＢを↑（ＡＢ）と表すことにする。   In this specification, the vector A is represented as ↑ A, and the vector AB is represented as ↑ (AB).

以下に、本発明にかかる制御装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of a control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
実施の形態１にかかる制御装置１の構成を、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態１にかかる制御装置１の概略構成を示す図である。制御装置１は、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸（３つの軸）を有する座標系（機械座標系）で工作機械（図示せず）を制御する。それとともに、制御装置１は、工作機械にアングルホルダＨを介して取り付けられた角度付き工具３０１を制御する。 Embodiment 1 FIG.
The configuration of the control device 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a control device 1 according to the first embodiment. The control device 1 controls a machine tool (not shown) in a coordinate system (machine coordinate system) having an X axis, a Y axis, and a Z axis (three axes) orthogonal to each other. At the same time, the control device 1 controls the angled tool 301 attached to the machine tool via the angle holder H.

角度付き工具３０１は、工作機械に、アングルホルダＨを介して−Ｘ軸（１つの軸）方向に対して傾斜した角度αで取り付けられている。すなわち、角度付き工具３０１の工具軸（中心軸）３０４は、−Ｘ軸方向に対して角度αをなす方向に（傾斜した角度αで）延びている。   The angled tool 301 is attached to the machine tool through an angle holder H at an angle α inclined with respect to the −X axis (one axis) direction. That is, the tool axis (center axis) 304 of the angled tool 301 extends in a direction (at an inclined angle α) that forms an angle α with respect to the −X axis direction.

制御装置１は、測定センサ（検出部）２０３及びＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置１００を備える。   The control device 1 includes a measurement sensor (detection unit) 203 and an NC (Numerical Control) device 100.

測定センサ２０３は、傾斜スタイラス面（検出面）２０２を持つ。傾斜スタイラス面２０２は、角度付き工具３０１の工具軸３０４に対して直交した面である。測定センサ２０３は、角度付き工具３０１の工具長（Ｌ３０６、Ｌ３０７）を測定することを目的として、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３が傾斜スタイラス面２０２に接触したことを検出する。測定センサ２０３は、検出した結果を示す信号をＮＣ装置１００へ供給する。   The measurement sensor 203 has an inclined stylus surface (detection surface) 202. The inclined stylus surface 202 is a surface orthogonal to the tool axis 304 of the angled tool 301. The measurement sensor 203 detects that the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in contact with the inclined stylus surface 202 for the purpose of measuring the tool length (L306, L307) of the angled tool 301. The measurement sensor 203 supplies a signal indicating the detected result to the NC device 100.

ＮＣ装置１００は、後述のように、傾斜スタイラス面２０２の測定位置情報を設定している。ＮＣ装置１００は、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３が傾斜スタイラス面２０２に接触した時、傾斜スタイラス面２０２（工具刃先点３１３）から角度付き工具３０１の工具中心点（基準点）３０５までの補正量（長さ、工具長）Ｌ３０６及びＬ３０７を算出する。ＮＣ装置１００は、測定実施前に登録した工具補正基準点３１２から工具中心点３０５までの補正量（長さ）Ｌ３０８及びＬ３０９と、補正量Ｌ３０６及びＬ３０７とをそれぞれ加え合わせる演算を行い、工具補正量Ｌ３１０及びＬ３１１を求めて設定する。工具補正基準点３１２とは、機械座標系の原点に位置決めされたとき、機械座標系における（Ｘ，Ｚ）＝（０，０）となる点である。ＮＣ装置１００は、工具補正量Ｌ３１０及びＬ３１１を工具補正基準点３１２の座標値に加算することによって、機械座標系における工具刃先点３１３の座標位置を決定することができる。工具中心点３０５とは、角度付き工具３０１における基準点であり、工具軸３０４上における角度付き工具３０１内に位置する任意の点を指定することができる。   The NC device 100 sets measurement position information of the inclined stylus surface 202 as will be described later. When the tool edge point 313 of the angled tool 301 comes into contact with the inclined stylus surface 202, the NC device 100 moves from the inclined stylus surface 202 (tool edge point 313) to the tool center point (reference point) 305 of the angled tool 301. Correction amounts (length, tool length) L306 and L307 are calculated. The NC apparatus 100 performs an operation of adding the correction amounts (lengths) L308 and L309 from the tool correction reference point 312 to the tool center point 305 registered before the measurement, and the correction amounts L306 and L307, respectively. The quantities L310 and L311 are obtained and set. The tool correction reference point 312 is a point where (X, Z) = (0, 0) in the machine coordinate system when positioned at the origin of the machine coordinate system. The NC apparatus 100 can determine the coordinate position of the tool cutting edge point 313 in the machine coordinate system by adding the tool correction amounts L310 and L311 to the coordinate value of the tool correction reference point 312. The tool center point 305 is a reference point in the angled tool 301, and an arbitrary point located in the angled tool 301 on the tool axis 304 can be designated.

次に、ＮＣ装置１００の構成を、図２を用いて説明する。図２は、実施の形態１におけるＮＣ装置の構成を示す図である。図２では、ＮＣ装置における、角度付き工具３０１の工具長測定を行うための構成を中心に示している。   Next, the configuration of the NC device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the NC apparatus according to the first embodiment. In FIG. 2, the configuration for measuring the tool length of the angled tool 301 in the NC apparatus is mainly shown.

ＮＣ装置１００は、設定表示部１１９、設定表示Ｉ／Ｆ１０１、外部信号Ｉ／Ｆ１１４、制御演算装置部１０２、記憶部１０３、及び駆動部１０４を備える。   The NC device 100 includes a setting display unit 119, a setting display I / F 101, an external signal I / F 114, a control arithmetic unit 102, a storage unit 103, and a driving unit 104.

設定表示部１１９は、ディスプレイ（図示せず）に、所定の画面に加えてＧＵＩ画面を表示する。設定表示部１１９は、キーボード・マウスなどから、又はタッチパネルセンサーなどから、ＧＵＩ画面を介したユーザからの指示を受け付ける。例えば、設定表示部１１９は、機械座標系の１つの軸（例えば、Ｘ軸）に沿って延びた基準平面（例えば、図６（ａ）に示す回転前測定面８１）の中心座標（測定位置８１ａの座標）、基準平面の回転中心座標（例えば、回転中心座標８２）、基準平面の回転中心軸（例えば、回転中心軸８３）、及び基準平面の回転角度（例えば、回転角度θ）を指定するための設定指示を受け付ける。設定表示部１１９は、設定指示を示す情報を設定表示Ｉ／Ｆ１０１へ供給する。設定表示Ｉ／Ｆ１０１は、供給された設定指示を示す情報を制御演算装置部１０２へ供給する。   The setting display unit 119 displays a GUI screen in addition to a predetermined screen on a display (not shown). The setting display unit 119 receives an instruction from the user via the GUI screen from a keyboard / mouse or the like, or from a touch panel sensor or the like. For example, the setting display unit 119 displays the center coordinates (measurement position) of a reference plane (for example, the pre-rotation measurement surface 81 shown in FIG. 6A) extending along one axis (for example, the X axis) of the machine coordinate system. 81a), the rotation center coordinate of the reference plane (for example, rotation center coordinate 82), the rotation center axis of the reference plane (for example, rotation center axis 83), and the rotation angle of the reference plane (for example, rotation angle θ). A setting instruction for accepting is received. The setting display unit 119 supplies information indicating a setting instruction to the setting display I / F 101. The setting display I / F 101 supplies information indicating the supplied setting instruction to the control arithmetic unit 102.

外部信号Ｉ／Ｆ１１４は、測定位置到達信号１２０を測定センサ２０３から受ける。外部信号Ｉ／Ｆ１１４は、受けた測定位置到達信号１２０を制御演算装置部１０２へ供給する。   The external signal I / F 114 receives the measurement position arrival signal 120 from the measurement sensor 203. The external signal I / F 114 supplies the received measurement position arrival signal 120 to the control arithmetic unit 102.

制御演算装置部１０２は、測定位置算出処理部（設定部）１０６、工具長測定処理部（算出部）１０５、及び駆動制御処理部１０７を有する。   The control arithmetic unit 102 includes a measurement position calculation processing unit (setting unit) 106, a tool length measurement processing unit (calculation unit) 105, and a drive control processing unit 107.

測定位置算出処理部１０６は、設定指示を示す情報を設定表示Ｉ／Ｆ１０１から受ける。測定位置算出処理部１０６は、設定指示に応じて、機械座標系における傾斜スタイラス面２０２の位置情報を設定する。すなわち、測定位置算出処理部１０６は、機械座標系の1つの軸（例えば、Ｘ軸）に沿って延びた基準平面（例えば、図６（ａ）に示す回転前測定面８１）の中心座標（測定位置８１ａの座標）、基準平面の回転中心座標（例えば、回転中心座標８２）、基準平面の回転中心軸（例えば、回転中心軸８３）、及び基準平面の回転角度（例えば、回転角度θ）をそれぞれ機械座標系内で指定することにより、機械座標系における傾斜スタイラス面２０２の位置情報を設定する。測定位置算出処理部１０６は、設定した傾斜スタイラス面２０２の位置情報（すなわち、測定位置情報１１０）を記憶部１０３に記憶させる。   The measurement position calculation processing unit 106 receives information indicating a setting instruction from the setting display I / F 101. The measurement position calculation processing unit 106 sets position information of the inclined stylus surface 202 in the machine coordinate system in accordance with the setting instruction. In other words, the measurement position calculation processing unit 106 determines the center coordinates (for example, the pre-rotation measurement surface 81 shown in FIG. 6A) extending along one axis (for example, the X axis) of the machine coordinate system. Coordinates of the measurement position 81a), rotation center coordinates of the reference plane (for example, rotation center coordinates 82), rotation center axis of the reference plane (for example, rotation center axis 83), and rotation angle of the reference plane (for example, rotation angle θ). Are set in the machine coordinate system, thereby setting the position information of the inclined stylus surface 202 in the machine coordinate system. The measurement position calculation processing unit 106 causes the storage unit 103 to store the set position information of the inclined stylus surface 202 (that is, the measurement position information 110).

工具長測定処理部１０５は、測定位置到達信号１２０を外部信号Ｉ／Ｆ１１４から受ける。工具長測定処理部１０５は、測定位置到達信号１２０に応じて、機械座標系における工具中心点（基準点）３０５の座標を示す情報（すなわち、現在位置情報１１５）と傾斜スタイラス面２０２の位置情報（すなわち、測定位置情報１１０）とをそれぞれ記憶部１０３から取得する。工具長測定処理部１０５は、現在位置情報１１５と測定位置情報１１０とから、角度付き工具３０１における工具中心点（基準点）３０５から工具刃先点３１３までの長さ（工具長）を求める。   The tool length measurement processing unit 105 receives the measurement position arrival signal 120 from the external signal I / F 114. In response to the measurement position arrival signal 120, the tool length measurement processing unit 105 includes information indicating the coordinates of the tool center point (reference point) 305 in the machine coordinate system (that is, current position information 115) and position information of the inclined stylus surface 202. (That is, measurement position information 110) is acquired from the storage unit 103. The tool length measurement processing unit 105 obtains the length (tool length) from the tool center point (reference point) 305 to the tool edge point 313 in the angled tool 301 from the current position information 115 and the measured position information 110.

記憶部１０３は、回転後測定位置情報１０８、軸停止要求１１３、現在位置情報１１５、軸停止完了フラグ１０９、及び工具補正情報１１６を記憶している。回転後測定位置情報１０８は、測定位置情報１１０、モード情報１１１、及び工具中心点位置情報１１２を含む。現在位置情報１１５は、少なくとも、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３が傾斜スタイラス面２０２に接触したことが測定センサ２０３により検出された際に、駆動制御処理部１０７により更新される。   The storage unit 103 stores post-rotation measurement position information 108, an axis stop request 113, current position information 115, an axis stop completion flag 109, and tool correction information 116. The post-rotation measurement position information 108 includes measurement position information 110, mode information 111, and tool center point position information 112. The current position information 115 is updated by the drive control processing unit 107 at least when the measurement sensor 203 detects that the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in contact with the inclined stylus surface 202.

駆動部１０４は、Ｘ軸サーボ駆動部１１７及びＺ軸サーボ駆動部１１８を有する。Ｘ軸サーボ駆動部１１７は、モータ（図示せず）や機械装置（図示せず）を介して、例えば角度付き工具３０１をＸ軸に沿った方向へ駆動する。Ｚ軸サーボ駆動部１１８は、モータ（図示せず）や機械装置（図示せず）を介して、例えば角度付き工具３０１をＺ軸に沿った方向へ駆動する。駆動部１０４は、さらにＹ軸サーボ駆動部を有していてもよい。この場合、駆動部１０４は、モータ（図示せず）や機械装置（図示せず）を介して、例えば角度付き工具３０１をＹ軸に沿った方向へ駆動するができる。   The drive unit 104 includes an X-axis servo drive unit 117 and a Z-axis servo drive unit 118. The X-axis servo drive unit 117 drives, for example, the angled tool 301 in the direction along the X-axis via a motor (not shown) or a mechanical device (not shown). The Z-axis servo drive unit 118 drives, for example, the angled tool 301 in the direction along the Z-axis via a motor (not shown) or a mechanical device (not shown). The drive unit 104 may further include a Y-axis servo drive unit. In this case, the drive unit 104 can drive, for example, the angled tool 301 in the direction along the Y axis via a motor (not shown) or a mechanical device (not shown).

次に、制御装置１の動作を、図１〜図６を用いて説明する。図３は、工具長測定処理部１０５により行われる処理の流れを示すフローチャートである。図４は、駆動制御処理部１０７により行われる処理の流れを示すフローチャートである。図５は工具における中心点から刃先点までの長さ（すなわち補正量）の算出方法を示したものである。図６は、回転前（図６（ａ））及び回転後（図６（ｂ））の測定センサの測定位置及びその定義方法を示すものである。なお、以下では、説明を簡略化するために、Ｙ軸方向を回転中心軸として回転させた傾斜スタイラス面を持つ測定センサが設けられ、Ｚ−Ｘ平面上に角度付き工具が設けられている旋盤系工作機械における、角度付き工具の工具長測定を行う場合について例示的に説明する。   Next, operation | movement of the control apparatus 1 is demonstrated using FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of processing performed by the tool length measurement processing unit 105. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing performed by the drive control processing unit 107. FIG. 5 shows a method for calculating the length (that is, the correction amount) from the center point to the cutting edge point in the tool. FIG. 6 shows the measurement position of the measurement sensor before the rotation (FIG. 6A) and after the rotation (FIG. 6B) and the definition method thereof. In the following, for the sake of simplicity, a lathe is provided with a measurement sensor having an inclined stylus surface rotated about the Y-axis direction as a rotation center axis, and an angled tool provided on the Z-X plane. An example of performing tool length measurement of an angled tool in a system machine tool will be described.

まず、図２に示す設定表示部１１９は、モード情報１１１に記録されている工具長測定モードがオフしていることを条件に、設定指示を受け付ける。設定指示は、例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すような、回転前測定軸８０、回転前測定面（基準平面）８１の測定位置（中心座標）８１ａ、回転中心座標８２、回転中心軸８３、及び回転角度θを指定するための指示である。設定表示部１１９は、具体的に次のような設定指示を受け付ける。   First, the setting display unit 119 shown in FIG. 2 accepts a setting instruction on the condition that the tool length measurement mode recorded in the mode information 111 is off. The setting instruction is, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the measurement axis 80 before rotation, the measurement position (center coordinate) 81a of the measurement surface (reference plane) 81 before rotation, the rotation center coordinate 82, the rotation. This is an instruction for designating the central axis 83 and the rotation angle θ. Specifically, the setting display unit 119 receives the following setting instruction.

図６（ａ）の↑（ＯＰ）を、回転前測定軸８０の向きを持ち、回転中心座標８２から回転前測定面８１の測定位置８１ａまでの大きさＲを持つベクトルである回転前測定位置ベクトルとする。回転前測定軸８０は、回転させたいスタイラス面（基準平面）と垂直に交わる軸を、直交軸のいずれかの単位ベクトルとして設定する。実施の形態１では、回転前測定軸８０をＺ軸と仮定し、Ｚ軸の単位ベクトル↑ｚ＝（０，０，１）のように設定する。   In FIG. 6A, ↑ (OP) is a measurement position before rotation which is a vector having the direction of the measurement axis 80 before rotation and a size R from the rotation center coordinate 82 to the measurement position 81a of the measurement surface 81 before rotation. Let it be a vector. For the measurement axis 80 before rotation, an axis perpendicular to the stylus surface (reference plane) to be rotated is set as any unit vector of orthogonal axes. In the first embodiment, the measurement axis 80 before rotation is assumed to be the Z axis, and the unit vector ↑ z = (0, 0, 1) of the Z axis is set.

回転前測定面（基準平面）８１の測定位置８１ａは、回転させたいスタイラス面（基準平面）と直交軸（Ｘ軸、Ｚ軸）とが交差する点の座標のうち、回転前測定軸８０で選択した軸（Ｚ軸）成分の座標を設定する。回転中心座標８２は、機械座標系における位置座標を設定する。   The measurement position 81a of the measurement surface (reference plane) 81 before rotation is the measurement axis 80 before rotation among the coordinates of the point where the stylus surface (reference plane) to be rotated and the orthogonal axis (X axis, Z axis) intersect. Set the coordinates of the selected axis (Z-axis) component. As the rotation center coordinates 82, position coordinates in the machine coordinate system are set.

また、図６（ｂ）の↑（ＯＰ’）を、回転中心座標８２を中心として、回転前測定軸８０を回転中心軸８３の周りに回転角度θの回転量で回転させた向きを持ち、回転中心座標８２から回転後測定面８５の測定位置８５ａまでの大きさＲを持つベクトルである回転後測定位置ベクトルとする。回転中心軸８３は、回転前測定面８１をどの軸を中心に回転させるかを決める軸であり、直交軸のいずれかの単位ベクトルとして設定する。実施の形態１では、回転中心軸８３をＹ軸と仮定し、Ｙ軸の単位ベクトル↑ｙ＝（０，１，０）のように設定する。   Further, ↑ (OP ′) in FIG. 6B has a direction in which the measurement axis 80 before rotation is rotated around the rotation center axis 83 by the rotation amount of the rotation angle θ with the rotation center coordinate 82 as the center, A post-rotation measurement position vector, which is a vector having a magnitude R from the rotation center coordinate 82 to the measurement position 85a of the post-rotation measurement surface 85, is used. The rotation center axis 83 is an axis that determines which axis the measurement surface 81 before rotation is rotated about, and is set as any unit vector of orthogonal axes. In the first embodiment, the rotation center axis 83 is assumed to be the Y axis, and the Y axis unit vector ↑ y = (0, 1, 0) is set.

回転角度θは、回転前測定面８１を、回転中心軸８３を中心に回転させる回転量で、回転中心軸８３と垂直に交わる平面を基準としたとき、反時計回りを正とする角度とする。その設定範囲を、０°＜回転角度θ＜９０°とする。実施の形態１では、回転中心軸８３すなわちＹ軸の周りに、回転前測定位置ベクトル↑（ＯＰ）を回転角度θで回転させたとき、回転後測定面（検出面）８５及び回転後測定位置ベクトル↑（ＯＰ’）が得られる。なお、角度θは、図１に示すαと、θ＝１８０°−αの関係にある。   The rotation angle θ is a rotation amount by which the measurement surface 81 before rotation is rotated about the rotation center axis 83, and is an angle with a counterclockwise direction being positive when a plane perpendicular to the rotation center axis 83 is used as a reference. . The setting range is 0 ° <rotation angle θ <90 °. In the first embodiment, when the pre-rotation measurement position vector ↑ (OP) is rotated around the rotation center axis 83, that is, the Y-axis by the rotation angle θ, the post-rotation measurement surface (detection surface) 85 and the post-rotation measurement position A vector ↑ (OP ′) is obtained. The angle θ is in the relationship of α shown in FIG. 1 and θ = 180 ° −α.

そして、設定表示部１１９は、設定指示すなわち設定されたパラメータを、設定表示Ｉ／Ｆ１０１に格納させる。   Then, the setting display unit 119 stores the setting instruction, that is, the set parameter in the setting display I / F 101.

設定表示Ｉ／Ｆ１０１に値が格納されると、制御演算装置部１０２は、測定位置算出処理部１０６を呼び出す。そして（設定ステップ）、測定位置算出処理部１０６は、図６の測定位置回転半径Ｒを、回転中心座標８２から回転前測定面８１の測定位置８１ａまでの回転前測定軸８０で設定した軸の成分の距離を計算することによって算出する。続けて、測定位置算出処理部１０６は、回転前測定軸８０、及び算出された測定位置回転半径Ｒより、回転前測定位置ベクトル↑（ＯＰ）を生成する。回転中心点を点Ｏ、回転前測定面８１と回転中心座標８２から回転前測定軸８０方向に延長した直線の交点をＰ、回転前測定軸８０の単位ベクトルを↑ｚとすると、回転前測定位置ベクトル↑（ＯＰ）は次の式で求められる。   When the value is stored in the setting display I / F 101, the control arithmetic unit 102 calls the measurement position calculation processing unit 106. Then (setting step), the measurement position calculation processing unit 106 sets the measurement position rotation radius R of FIG. 6 to the axis set by the measurement axis 80 before rotation from the rotation center coordinate 82 to the measurement position 81a of the measurement surface 81 before rotation. Calculate by calculating the component distance. Subsequently, the measurement position calculation processing unit 106 generates a measurement position vector before rotation ↑ (OP) from the measurement axis 80 before rotation and the calculated measurement position rotation radius R. If the rotation center point is point O, the intersection of the measurement surface 81 before rotation and the straight line extending from the rotation center coordinate 82 in the direction of the measurement axis 80 before rotation is P, and the unit vector of the measurement axis 80 before rotation is ↑ z, measurement before rotation is performed. The position vector ↑ (OP) is obtained by the following equation.

↑（ＯＰ）＝Ｒ↑ｚ・・・数式１       ↑ (OP) = R ↑ z ・ ・ ・ Formula 1

次に、測定位置算出処理部１０６は、上記で設定された回転中心軸８３を中心に、回転前測定位置ベクトル↑（ＯＰ）を回転角度θで回転させ、回転後測定位置ベクトル↑（ＯＰ’）を生成する。角度θは、Ｚ−Ｘ平面を基準とし反時計回りを正とする角度とし、Ｚ−Ｘ平面のＹ軸回りの回転角を示す。図６（ｃ）に示すように、回転後測定面８５と回転後測定軸との交点をＰ’とし、点Ｐ’から回転前測定軸８０へ垂線を引き、その交点をＶとすると、回転後測定位置ベクトル↑（ＯＰ’）は次式で求められる。   Next, the measurement position calculation processing unit 106 rotates the pre-rotation measurement position vector ↑ (OP) by the rotation angle θ around the rotation center axis 83 set as described above, and the post-rotation measurement position vector ↑ (OP ′ ) Is generated. The angle θ is an angle with the counterclockwise rotation being positive with respect to the ZX plane, and indicates a rotation angle around the Y axis of the ZX plane. As shown in FIG. 6C, the intersection of the post-rotation measurement surface 85 and the post-rotation measurement axis is P ′, a perpendicular line is drawn from the point P ′ to the pre-rotation measurement axis 80, and the intersection is V. The post-measurement position vector ↑ (OP ′) is obtained by the following equation.

↑（ＯＰ’）＝↑（ＯＶ）＋↑（ＶＰ’）
＝↑（ＯＰ）ｃｏｓθ＋（−（↑（ＯＰ）×↑ｙ）ｓｉｎθ）
＝（０，０，Ｒ）ｃｏｓθ＋（−（−Ｒ，０，０）ｓｉｎθ）
＝（Ｒｓｉｎθ，０，Ｒｃｏｓθ）・・・数式２
数式２において、‘×’は外積の演算子である。 ↑ (OP ') = ↑ (OV) + ↑ (VP')
= ↑ (OP) cos θ + (− (↑ (OP) × ↑ y) sin θ)
= (0,0, R) cos θ + (− (− R, 0,0) sin θ)
= (Rsinθ, 0, Rcosθ) ... Formula 2
In Equation 2, '×' is an outer product operator.

このようにして、測定位置算出処理部（設定部）１０６は、機械座標系のＸ軸に沿った回転前測定面８１の測定位置８１ａの座標、回転前測定面８１の回転中心座標８２、回転前測定面８１の回転中心軸８３、及び回転前測定面８１の回転角度θをそれぞれ機械座標系内で指定することにより、機械座標系における、角度付き工具３０１の工具軸３０４に対して直交した傾斜スタイラス面２０２の測定位置情報（↑（ＯＰ’）の情報）を設定する。測定位置算出処理部１０６は、算出された回転後測定位置ベクトル↑（ＯＰ’）の情報を測定位置情報１１０として記憶部１０３に格納する。   In this way, the measurement position calculation processing unit (setting unit) 106 has the coordinates of the measurement position 81a of the measurement surface 81a before rotation, the rotation center coordinates 82 of the measurement surface 81 before rotation, and the rotation along the X axis of the machine coordinate system. By specifying the rotation center axis 83 of the pre-measurement surface 81 and the rotation angle θ of the pre-rotation measurement surface 81 in the machine coordinate system, they are orthogonal to the tool axis 304 of the angled tool 301 in the machine coordinate system. Measurement position information (↑ (OP ′) information) of the inclined stylus surface 202 is set. The measurement position calculation processing unit 106 stores the calculated post-rotation measurement position vector ↑ (OP ′) information as measurement position information 110 in the storage unit 103.

なお、回転中心座標８２の情報は、測定位置８１ａの座標や回転中心軸８３から求めてもよい。   Note that the information of the rotation center coordinate 82 may be obtained from the coordinate of the measurement position 81 a or the rotation center axis 83.

続けて、図２に示す設定表示部１１９には、モード情報１１１に記録されている工具長測定モードがオフしていることを条件に、図１の工具補正基準点３１２から工具中心点３０５までのＺ軸方向の距離（補正量Ｌ３０８）及びＸ軸方向の距離（補正量Ｌ３０９）が（例えば、予め測定された値が自動で）入力される。設定表示部１１９に入力された設定値は、設定表示Ｉ／Ｆ１０１を経由し、測定位置算出処理部１０６へ供給される。測定位置算出処理部１０６は、供給された設定値の情報を、工具中心点位置情報１１２として記憶部１０３に格納する。   Subsequently, the setting display unit 119 shown in FIG. 2 displays the tool correction reference point 312 to the tool center point 305 in FIG. 1 on condition that the tool length measurement mode recorded in the mode information 111 is off. The distance in the Z-axis direction (correction amount L308) and the distance in the X-axis direction (correction amount L309) are input (for example, a value measured in advance automatically). The set value input to the setting display unit 119 is supplied to the measurement position calculation processing unit 106 via the setting display I / F 101. The measurement position calculation processing unit 106 stores the supplied set value information in the storage unit 103 as the tool center point position information 112.

そして、角度付き工具３０１の工具長測定に必要な測定位置情報１１０及び工具中心点位置情報１１２が設定されたことを認識すると、図２に示す制御演算装置部１０２は、測定位置算出処理部１０６により、角度付き工具装着中であることを示す角度付き工具装着中モードをオンし、モード情報１１１が角度付き工具装着中モードのオンを示すようにモード情報１１１を更新して記憶部１０３に（例えば、上書きで）記憶させる。   When recognizing that the measurement position information 110 and the tool center point position information 112 necessary for measuring the tool length of the angled tool 301 are set, the control arithmetic unit 102 shown in FIG. To turn on the angled tool mounting mode indicating that the angled tool is being mounted, update the mode information 111 so that the mode information 111 indicates that the angled tool mounting mode is on, and store ( (For example, by overwriting).

さらに、加工プログラム、パラメータもしくは外部信号により工具測定モードがＮＣ装置１００に入力されたことを認識すると、制御演算装置部１０２は、工具長測定中であることを示す工具長測定中モードをオンし、モード情報１１１が工具長測定中モードのオンを示すようにモード情報１１１を更新して記憶部１０３に（例えば、上書きで）記憶させる。制御演算装置部１０２は、工具長測定処理部１０５を呼び出す。   Further, when recognizing that the tool measurement mode is input to the NC device 100 by the machining program, parameter or external signal, the control arithmetic unit 102 turns on the tool length measuring mode indicating that the tool length is being measured. The mode information 111 is updated and stored in the storage unit 103 (for example, by overwriting) so that the mode information 111 indicates that the tool length measuring mode is on. The control arithmetic unit 102 calls the tool length measurement processing unit 105.

工具長測定処理部１０５は、図３に示すフローチャートの処理を工具長測定中モードがキャンセルされるまで、周期的に行う。工具長測定処理部１０５は、具体的に次のような処理を行う。   The tool length measurement processing unit 105 periodically performs the processing of the flowchart shown in FIG. 3 until the tool length measurement mode is canceled. The tool length measurement processing unit 105 specifically performs the following processing.

ステップＳ５１では、工具長測定処理部１０５が、記憶部１０３からモード情報１１１を読み出して参照し、工具長測定中モードがオンであるか否かを判断する。工具長測定処理部１０５は、工具長測定中モードがオンであれば（Ｓ５１でＹｅｓ）、処理をＳ５２へ進め、工具長測定中モードがオフであれば（Ｓ５１でＮｏ）、処理を終了する。   In step S51, the tool length measurement processing unit 105 reads out and refers to the mode information 111 from the storage unit 103, and determines whether or not the tool length measuring mode is on. If the tool length measurement mode is on (Yes in S51), the tool length measurement processing unit 105 proceeds to S52. If the tool length measurement mode is off (No in S51), the tool length measurement processing unit 105 ends the process. .

ステップＳ５２（検出ステップ）では、工具長測定処理部１０５が、外部信号Ｉ／Ｆ１１４から測定位置到達信号１２０を読み出し、測定位置到達信号１２０がオンであるか否かを判断する。すなわち、測定センサ２０３は、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３が傾斜スタイラス面２０２に接触したことを検出していなければ、測定位置到達信号１２０をオフにして外部信号Ｉ／Ｆ１１４経由で工具長測定処理部１０５へ供給する。測定センサ２０３は、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３が傾斜スタイラス面２０２に接触したことを検出すれば、測定位置到達信号１２０をオンにして外部信号Ｉ／Ｆ１１４経由で工具長測定処理部１０５へ供給する。工具長測定処理部１０５は、測定位置到達信号１２０がオンであれば（Ｓ５２でＹｅｓ）、処理をＳ５３へ進め、測定位置到達信号１２０がオフであれば（Ｓ５２でＮｏ）、処理を終了する。   In step S52 (detection step), the tool length measurement processing unit 105 reads the measurement position arrival signal 120 from the external signal I / F 114, and determines whether or not the measurement position arrival signal 120 is on. That is, if the measurement sensor 203 has not detected that the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in contact with the inclined stylus surface 202, the measurement position arrival signal 120 is turned off and the tool length via the external signal I / F 114 is set. Supply to the measurement processing unit 105. If the measurement sensor 203 detects that the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in contact with the inclined stylus surface 202, the measurement position arrival signal 120 is turned on and the tool length measurement processing unit 105 via the external signal I / F 114. To supply. If the measurement position arrival signal 120 is on (Yes in S52), the tool length measurement processing unit 105 advances the process to S53. If the measurement position arrival signal 120 is off (No in S52), the tool length measurement processing unit 105 ends the process. .

ステップＳ５３では、工具長測定処理部１０５が、記憶部１０３から軸停止完了フラグ１０９を読み出して参照し、軸停止完了フラグがオンであるか否かを判断する。工具長測定処理部１０５は、軸停止完了フラグがオンであれば（Ｓ５３でＹｅｓ）、処理をＳ５４へ進め、軸停止完了フラグがオフであれば（Ｓ５３でＮｏ）、処理をＳ５５へ進める。   In step S53, the tool length measurement processing unit 105 reads and refers to the axis stop completion flag 109 from the storage unit 103, and determines whether or not the axis stop completion flag is on. If the axis stop completion flag is on (Yes in S53), the tool length measurement processing unit 105 advances the process to S54. If the axis stop completion flag is off (No in S53), the tool length measurement processing unit 105 advances the process to S55.

ステップＳ５４（算出ステップ）では、工具長測定処理部１０５が、駆動制御処理部１０７による軸停止が完了した後、駆動制御処理部１０７で設定される停止時の現在位置情報１１５と、回転後測定位置情報１０８とを用いて、工具補正量（図１に示すＬ３０７、Ｌ３０６）を直交軸（Ｘ軸、Ｚ軸）毎に分配して求める。すなわち、工具長測定処理部１０５は、現在位置情報１１５と測定位置情報１１０とから、角度付き工具３０１における工具中心点（基準点）３０５から工具刃先点３１３までの長さ（図１に示すＸ軸方向の補正量Ｌ３０７、Ｚ軸方向の補正量Ｌ３０６）を直交軸（Ｘ軸、Ｚ軸）毎に分配して求める。   In step S54 (calculation step), after the axis stop by the drive control processing unit 107 is completed by the tool length measurement processing unit 105, the current position information 115 at the time of stop set by the drive control processing unit 107 and the measurement after rotation are performed. Using the position information 108, tool correction amounts (L307 and L306 shown in FIG. 1) are distributed and obtained for each orthogonal axis (X axis and Z axis). That is, the tool length measurement processing unit 105 determines the length from the tool center point (reference point) 305 to the tool edge point 313 (X shown in FIG. 1) in the angled tool 301 from the current position information 115 and the measured position information 110. A correction amount L307 in the axial direction and a correction amount L306 in the Z-axis direction) are obtained by distributing them for each orthogonal axis (X-axis, Z-axis).

ここで、ステップＳ５４において工具長測定処理部１０５により行われる工具補正量の算出方法を、図５を用いてさらに詳細に説明する。   Here, the tool correction amount calculation method performed by the tool length measurement processing unit 105 in step S54 will be described in more detail with reference to FIG.

図５は、角度付き工具３０１が測定センサ２０３の傾斜スタイラス面２０２に接触し、停止したときのＺ−Ｘ平面上の位置関係図である。図５の回転前測定面７１を、回転中心座標Ｏを中心として、工具位置回転半径Ｒ、回転角度θで回転させた場合、回転後の測定面を回転後測定面７２（すなわち傾斜スタイラス面２０２）とする。回転中心座標Ｏから回転後測定面７２へ引いた垂線との交点をＰ’とし、ベクトル↑（ＯＰ’）は上記の設定ステップで算出した回転後測定位置ベクトルとなる。工具中心点３０５の位置を点Ａとし、工具中心点３０５の位置Ａから回転後測定面７２と直交する工具軸７３（すなわち図１に示す工具軸３０４）との交点をＭとし、回転中心座標Ｏを通りＺ軸に平行な直線７４と工具軸７３との交点をＢとし、工具中心点３０５である点Ａから直線７４に垂線を引き、その交点をＣとし、回転後測定面７２と直線７４の交点をＱとする。   FIG. 5 is a positional relationship diagram on the ZX plane when the angled tool 301 comes into contact with the inclined stylus surface 202 of the measurement sensor 203 and stops. When the pre-rotation measurement surface 71 in FIG. 5 is rotated around the rotation center coordinate O with the tool position rotation radius R and the rotation angle θ, the measurement surface after rotation is the measurement surface 72 after rotation (that is, the inclined stylus surface 202). ). An intersection with a perpendicular drawn from the rotation center coordinate O to the post-rotation measurement surface 72 is P ′, and the vector ↑ (OP ′) is the post-rotation measurement position vector calculated in the above setting step. The position of the tool center point 305 is defined as a point A, the intersection point between the position A of the tool center point 305 and the tool axis 73 orthogonal to the post-rotation measurement surface 72 (that is, the tool axis 304 shown in FIG. 1) is defined as M, and the rotation center coordinates. The intersection point of the straight line 74 passing through O and parallel to the Z axis and the tool axis 73 is B, a perpendicular line is drawn from the point A, which is the tool center point 305, to the straight line 74, and the intersection point is C. Let 74 be the intersection of 74.

角度付き工具３０１と傾斜スタイラス面２０２とが接触した際に、工具刃先点３１３の位置が点Ｍになるので、工具中心点３０５である点Ａから工具刃先点３１３である点Ｍまでの工具長ベクトル↑（ＡＭ）は次式で求められる。   When the angled tool 301 and the inclined stylus surface 202 come into contact with each other, the position of the tool edge point 313 becomes the point M, so the tool length from the point A that is the tool center point 305 to the point M that is the tool edge point 313. The vector ↑ (AM) is obtained by the following equation.

↑（ＡＭ）＝↑（ＯＭ）−↑（ＯＡ）・・・数式３
工具中心点３０５である点Ａの座標を（ｘＡ，ｚＡ）、回転中心座標Ｏの座標を（ｘＯ，ｚＯ）とすると、↑（ＯＡ）は工具中心点３０５である点Ａの座標と回転中心座標Ｏの座標との差から次式で求められる。 ↑ (AM) = ↑ (OM)-↑ (OA) ... Formula 3
If the coordinates of the point A that is the tool center point 305 are (x A , z A ) and the coordinates of the rotation center coordinate O are (x O , z O ), ↑ (OA) is the point of the point A that is the tool center point 305. From the difference between the coordinate and the coordinate of the rotation center coordinate O, the following equation is obtained.

↑（ＯＡ）＝（ｘＡ−ｘＯ，ｚＡ−ｚＯ）・・・数式４ ↑ (OA) = (x A −x O , z A −z O ) Equation 4

また、↑（ＯＭ）は次式で求められる。   Further, ↑ (OM) is obtained by the following equation.

↑（ＯＭ）＝↑（ＯＢ）＋↑（ＢＭ）
＝（↑（ＯＣ）＋↑（ＣＢ））＋↑（ＢＭ）・・・数式５
↑（ＯＭ）を算出するため、↑（ＯＣ）、↑（ＣＢ）及び↑（ＢＭ）を別々に計算する。 ↑ (OM) = ↑ (OB) + ↑ (BM)
= (↑ (OC) + ↑ (CB)) + ↑ (BM) Equation 5
In order to calculate ↑ (OM), ↑ (OC), ↑ (CB) and ↑ (BM) are calculated separately.

まず↑（ＯＣ）は図５より、次式で求められる。   First, ↑ (OC) is obtained by the following equation from FIG.

↑（ＯＣ）＝（０，ｚＡ−ｚＯ）・・・数式６
図５より↑（ＣＢ）は↑（ＡＢ）の回転前測定軸↑ｚへの正射影なので、 ↑ (OC) = (0, z A −z O ) Equation 6
From FIG. 5, ↑ (CB) is an orthogonal projection of ↑ (AB) onto the measurement axis ↑ z before rotation.

↑（ＡＢ）＝（ｘＯ−ｘＡ，｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））
となる。↑ｚ＝（０，１）、０°＜θ＜９０°とすると、↑（ＣＢ）は次式で求められる。 ↑ (AB) = (x O −x A , | x A −x O | / (tan θ))
It becomes. When ↑ z = (0,1) and 0 ° <θ <90 °, ↑ (CB) is obtained by the following equation.

↑（ＣＢ）＝（↑（ＡＢ）・↑ｚ）／｜↑ｚ｜２・↑ｚ
＝｜↑（ＡＢ）｜｜↑ｚ｜ｃｏｓ（１８０°−θ）／｜↑ｚ｜２・↑ｚ
＝（｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｓｉｎθ）＊１＊（−ｃｏｓθ））／１・↑ｚ
＝（０，−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））・・・数式７
数式７において、‘・’は内積の演算子であり、‘＊’はスカラー積の演算子である。 ↑ (CB) = (↑ (AB) ・ ↑ z) / | ↑ z | 2・ ↑ z
= | ↑ (AB) || ↑ z | cos (180 ° −θ) / | ↑ z | 2 · ↑ z
= (| X A −x O | / (sin θ) * 1 * (− cos θ)) / 1 · ↑ z
= (0, − | x A −x O | / (tan θ)) Equation 7
In Equation 7, '·' is an inner product operator and '*' is a scalar product operator.

次に↑（ＢＭ）を算出するために、図５の三角形Ｐ’ＯＱと三角形ＭＢＱとが相似であることを証明する。三角形Ｐ’ＯＱと三角形ＭＢＱとは∠Ｐ’ＱＯを共通の角とし、∠ＯＰ’Ｑ＝∠ＢＭＣ＝９０°であることより、対応する２角が等しいため三角形Ｐ’ＯＱと三角形ＭＢＱとは相似である。ここで↑（ＢＭ）は回転後測定位置ベクトル↑（ＯＰ’）と平行なので、次式が成り立つ。   Next, in order to calculate ↑ (BM), it is proved that the triangle P′OQ and the triangle MBQ in FIG. 5 are similar. Since the triangle P′OQ and the triangle MBQ have a common angle ∠P′QO and ∠OP′Q = ∠BMC = 90 °, the corresponding two angles are equal, so the triangle P′OQ and the triangle MBQ are It is similar. Here, since ↑ (BM) is parallel to the post-rotation measurement position vector ↑ (OP ′), the following equation is established.

↑（ＢＭ）＝｜↑（ＢＭ）｜／｜↑（ＯＰ’）｜＊↑（ＯＰ’）・・・数式８
三角形Ｐ’ＯＱと三角形ＭＢＱとが相似であることより、 ↑ (BM) = | ↑ (BM) | / | ↑ (OP ') | * ↑ (OP') ... Formula 8
Since the triangle P'OQ and the triangle MBQ are similar,

｜↑（ＯＰ’）｜：｜↑（ＯＱ）｜＝｜↑（ＢＭ）｜：｜↑（ＢＱ）｜
が成立するので、↑（ＢＭ）の大きさは次式で求められる。 | ↑ (OP ') |: | ↑ (OQ) | = | ↑ (BM) |: | ↑ (BQ) |
Therefore, the size of ↑ (BM) is obtained by the following equation.

｜↑（ＢＭ）｜／｜↑（ＯＰ’）｜＝｜↑（ＢＱ）｜／｜↑（ＯＱ）｜       | ↑ (BM) | / | ↑ (OP ') | = | ↑ (BQ) | / | ↑ (OQ) |

＝（｜↑（ＯＱ）−↑（ＯＢ）｜）／｜↑（ＯＱ）｜・・・数式９
ここで、数式６、数式７より、 = (| ↑ (OQ) − ↑ (OB) |) / | ↑ (OQ) |
Here, from Equation 6 and Equation 7,

↑（ＯＢ）＝↑（ＯＢ）＋↑（ＣＢ）       ↑ (OB) = ↑ (OB) + ↑ (CB)

＝（０，ｚＡ−ｚＯ）＋（０，−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）） = (0, z A −z O ) + (0, − | x A −x O | / (tan θ))

＝（０，（ｚＡ−ｚＯ）−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））・・・数式１０
である。図５より、 = (0, (z A −z O ) − | x A −x O | / (tan θ)) Equation 10
It is. From FIG.

↑（ＯＱ）＝（０，Ｒ／（ｃｏｓθ））
なので、 ↑ (OQ) = (0, R / (cos θ))
So,

｜↑（ＯＱ）｜＝Ｒ／（ｃｏｓθ）
であることを利用すると、数式９は、 | ↑ (OQ) | = R / (cosθ)
Is used, Equation 9 is

｜↑（ＢＭ）｜／｜↑（ＯＰ’）｜＝（｜Ｒ／（ｃｏｓθ）−（ｚＡ−ｚＯ）＋｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）｜）／（Ｒ／（ｃｏｓθ））
に変換することができる。 | ↑ (BM) | / | ↑ (OP ′) | = (| R / (cos θ) − (z A −z O ) + | x A −x O | / (tan θ) |) / (R / (cos θ ))
Can be converted to

従って、数式９、数式２を数式８に代入すると、   Therefore, substituting Equation 9 and Equation 2 into Equation 8,

↑（ＢＭ）＝（（｜Ｒ／（ｃｏｓθ）−（ｚＡ−ｚＯ）＋｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）｜）／（Ｒ／（ｃｏｓθ）））＊↑（ＯＰ’） ↑ (BM) = ((| R / (cos θ) − (z A −z O ) + | x A −x O | / (tan θ) |) / (R / (cos θ))) * ↑ (OP ′)

＝（｜Ｒ／（ｃｏｓθ）−（ｚＡ−ｚＯ）＋｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）｜）（ｃｏｓ２θ，ｃｏｓθｓｉｎθ）・・・数式１１
となる。数式１０を数式５に代入すると次式にて↑（ＯＭ）が求まる。 = (| R / (cos θ) − (z A −z O ) + | x A −x O | / (tan θ) |) (cos 2 θ, cos θ sin θ)
It becomes. When Expression 10 is substituted into Expression 5, ↑ (OM) is obtained by the following expression.

↑（ＯＭ）＝（０，（ｚＡ−ｚＯ）−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））＋↑（ＢＭ）・・・数式１２
数式１２及び数式４を数式３に代入すると、工具中心点３０５である点Ａから工具刃先点３１３である点Ｍまでの工具長ベクトル↑（ＡＭ）を次式で求めることができる。 ↑ (OM) = (0, (z A −z O ) − | x A −x O | / (tan θ)) + ↑ (BM) Equation 12
By substituting Equations 12 and 4 into Equation 3, the tool length vector ↑ (AM) from the point A as the tool center point 305 to the point M as the tool edge point 313 can be obtained by the following equation.

↑（ＡＭ）＝（（０，（ｚＡ−ｚＯ）−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））＋↑（ＢＭ））−（ｘＡ−ｘＯ，ｚＡ−ｚＯ） ↑ (AM) = ((0, (z A −z O ) − | x A −x O | / (tan θ)) + ↑ (BM)) − (x A −x O , z A −z O )

＝（−（ｘＡ−ｘＯ），−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ））＋↑（ＢＭ） = (− (X A −x O ), − | x A −x O | / (tan θ)) + ↑ (BM)

＝（−（ｘＡ−ｘＯ）＋｜Ｒ／（ｃｏｓθ）−（ｚＡ−ｚＯ）＋｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）｜ｃｏｓ２θ，−｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）＋｜Ｒ／（ｃｏｓθ）−（ｚＡ−ｚＯ）＋｜ｘＡ−ｘＯ｜／（ｔａｎθ）｜ｃｏｓθｓｉｎθ）・・・数式１３
数式１３で算出される工具中心点３０５（点Ａ）から工具刃先点３１３（点Ｍ）までのＺ軸方向の長さ（補正量）Ｚｃ及びＸ軸方向の長さ（補正量）Ｘｃは、図１における、Ｚ軸方向の補正量Ｌ３０６及びＸ軸方向の補正量Ｌ３０７に相当する。 = (− (X A −x O ) + | R / (cos θ) − (z A −z O ) + | x A −x O | / (tan θ) | cos 2 θ, − | x A −x O | / (Tan θ) + | R / (cos θ) − (z A −z O ) + | x A −x O | / (tan θ) | cos θsin θ)
The length (correction amount) Zc in the Z-axis direction and the length (correction amount) Xc in the X-axis direction from the tool center point 305 (point A) to the tool edge point 313 (point M) calculated by Expression 13 are: This corresponds to the correction amount L306 in the Z-axis direction and the correction amount L307 in the X-axis direction in FIG.

図３に示すステップＳ５４では、工具長測定処理部１０５が、工具中心点位置情報１１２を読み出す。工具長測定処理部１０５は、工具補正基準点３１２から工具中心点３０５までのＺ軸方向の補正量Ｌ３０８（図１参照）と、数式１３で算出される工具中心点３０５（点Ａ）から工具刃先点３１３（点Ｍ）までのＺ軸方向の補正量Ｌ３０６（図１参照）とを加算する。これにより、工具長測定処理部１０５は、工具補正基準点３１２から工具刃先点３１３までのＺ軸方向の補正量Ｌ３１０（図１参照）を算出する。   In step S54 shown in FIG. 3, the tool length measurement processing unit 105 reads the tool center point position information 112. The tool length measurement processing unit 105 calculates the tool from the correction amount L308 (see FIG. 1) in the Z-axis direction from the tool correction reference point 312 to the tool center point 305, and the tool center point 305 (point A) calculated by Expression 13. The correction amount L306 (see FIG. 1) in the Z-axis direction up to the cutting edge point 313 (point M) is added. As a result, the tool length measurement processing unit 105 calculates a correction amount L310 (see FIG. 1) in the Z-axis direction from the tool correction reference point 312 to the tool cutting edge point 313.

同様に、工具長測定処理部１０５は、工具補正基準点３１２から工具中心点３０５までのＸ軸方向の補正量Ｌ３０９（図１参照）と、数式１３で算出される工具中心点３０５（点Ａ）から工具刃先点３１３（点Ｍ）までのＸ軸方向の補正量Ｌ３０７（図１参照）とを加算する。これにより、工具長測定処理部１０５は、工具補正基準点３１２から工具刃先点３１３までのＸ軸方向の補正量Ｌ３１１（図１参照）を算出する。   Similarly, the tool length measurement processing unit 105 includes a correction amount L309 (see FIG. 1) in the X-axis direction from the tool correction reference point 312 to the tool center point 305, and the tool center point 305 (point A) calculated by Expression 13. ) To the tool cutting edge point 313 (point M) and a correction amount L307 (see FIG. 1) in the X-axis direction. Thereby, the tool length measurement processing unit 105 calculates the correction amount L311 (see FIG. 1) in the X-axis direction from the tool correction reference point 312 to the tool cutting edge point 313.

工具長測定処理部１０５は、Ｚ軸方向の補正量Ｌ３１０とＸ軸方向の補正量Ｌ３１１との組みを工具補正情報１１６として記憶部１０３（図２参照）に格納する。   The tool length measurement processing unit 105 stores a set of the correction amount L310 in the Z-axis direction and the correction amount L311 in the X-axis direction as tool correction information 116 in the storage unit 103 (see FIG. 2).

図３に示すステップＳ５５では、工具長測定処理部１０５が、駆動制御処理部１０７による軸の移動を停止させるために、軸停止要求をオンし、軸停止要求１１３が軸停止要求のオンを示すように軸停止要求１１３を更新して記憶部１０３に（例えば、上書きで）記憶させる。そして、工具長測定処理部１０５は、工具長測定処理を終了する。   In step S55 shown in FIG. 3, the tool length measurement processing unit 105 turns on the axis stop request in order to stop the movement of the axis by the drive control processing unit 107, and the axis stop request 113 indicates that the axis stop request is on. Thus, the axis stop request 113 is updated and stored in the storage unit 103 (for example, by overwriting). Then, the tool length measurement processing unit 105 ends the tool length measurement process.

次に、軸停止要求がオンされたことを認識すると、図２に示す制御演算装置部１０２は、駆動制御処理部１０７を呼び出す。駆動制御処理部１０７は、図４に示すフローチャートの処理を周期的に行う。駆動制御処理部１０７は、具体的に次のような処理を行う。   Next, when recognizing that the axis stop request is turned on, the control arithmetic unit 102 shown in FIG. 2 calls the drive control processing unit 107. The drive control processing unit 107 periodically performs the processing of the flowchart shown in FIG. Specifically, the drive control processing unit 107 performs the following processing.

ステップＳ６１では、駆動制御処理部１０７が、記憶部１０３から軸停止要求１１３を読み出して参照し、軸停止要求がオンであるか否かを判断する。駆動制御処理部１０７は、軸停止要求がオンであれば（Ｓ６１でＹｅｓ）、処理をＳ６２へ進め、軸停止要求がオフであれば（Ｓ６１でＮｏ）、処理を終了する。   In step S61, the drive control processing unit 107 reads and refers to the axis stop request 113 from the storage unit 103, and determines whether or not the axis stop request is on. If the axis stop request is on (Yes in S61), the drive control processing unit 107 advances the process to S62. If the axis stop request is off (No in S61), the drive control processing unit 107 ends the process.

ステップＳ６２では、駆動制御処理部１０７が、Ｘ軸サーボ駆動部１１７及びＺ軸サーボ駆動部１１８へそれぞれ軸移動停止指令を出力する。これにより、Ｘ軸サーボ駆動部１１７及びＺ軸サーボ駆動部１１８は、それぞれ、軸の移動を停止する。このとき、Ｘ軸サーボ駆動部１１７及びＺ軸サーボ駆動部１１８は、それぞれ、停止位置のＦＢ（フィードバック）位置情報を保持している。   In step S62, the drive control processing unit 107 outputs an axis movement stop command to the X-axis servo drive unit 117 and the Z-axis servo drive unit 118, respectively. As a result, the X-axis servo drive unit 117 and the Z-axis servo drive unit 118 each stop moving the axis. At this time, the X-axis servo drive unit 117 and the Z-axis servo drive unit 118 each hold FB (feedback) position information of the stop position.

ステップＳ６３では、駆動制御処理部１０７が、停止位置のＦＢ（フィードバック）位置情報をＸ軸サーボ駆動部１１７及びＺ軸サーボ駆動部１１８から読み出す。駆動制御処理部１０７は、読み出した停止位置のＦＢ（フィードバック）位置情報を現在位置情報１１５として記憶部１０３に格納する。   In step S <b> 63, the drive control processing unit 107 reads out FB (feedback) position information of the stop position from the X-axis servo drive unit 117 and the Z-axis servo drive unit 118. The drive control processing unit 107 stores the read FB (feedback) position information of the stop position in the storage unit 103 as current position information 115.

ステップＳ６４では、駆動制御処理部１０７が、軸停止完了フラグをオンし、軸停止完了フラグ１０９が軸停止完了フラグのオンを示すように軸停止完了フラグ１０９を更新して記憶部１０３に（例えば、上書きで）記憶させる。そして、駆動制御処理部１０７は、駆動制御処理を終了させる。   In step S64, the drive control processing unit 107 turns on the axis stop completion flag, updates the axis stop completion flag 109 so that the axis stop completion flag 109 indicates ON of the axis stop completion flag, and stores it in the storage unit 103 (for example, Memorize). Then, the drive control processing unit 107 ends the drive control process.

ここで、仮に、図７に示すように、角度付き工具３０１の工具長を測定するため、測定センサ２０３のスタイラス面２０４に角度付き工具３０１を接触させる場合を考える。この場合、スタイラス面２０４がＺ軸方向に延びた面なので、角度付き工具３０１における工具刃先点３１３からずれた位置３１４がスタイラス面２０４に接触した状態を、角度付き工具３０１の工具刃先点３１３がスタイラス面２０４に接触したものと認識して検出することになる。この場合、角度付き工具３０１における工具中心点３０５から工具刃先点３１３までの長さ（工具長）を正確に求めることが困難になる。   Here, suppose that the angled tool 301 is brought into contact with the stylus surface 204 of the measurement sensor 203 in order to measure the tool length of the angled tool 301, as shown in FIG. In this case, since the stylus surface 204 is a surface extending in the Z-axis direction, the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in a state where the position 314 shifted from the tool edge point 313 of the angled tool 301 is in contact with the stylus surface 204. It will be detected by recognizing that it has touched the stylus surface 204. In this case, it becomes difficult to accurately obtain the length (tool length) from the tool center point 305 to the tool edge point 313 in the angled tool 301.

それに対して、実施の形態１では、傾斜スタイラス面を持つ測定センサの測定位置（検出面）の情報を機械座標系内で定義する。   On the other hand, in the first embodiment, information on the measurement position (detection surface) of a measurement sensor having an inclined stylus surface is defined in the machine coordinate system.

具体的には、測定軸及び測定座標を指定することにより回転前の測定面（基準平面）を設定した後、測定面の回転中心座標、測定面の回転中心軸、及び測定面の回転角度情報をＮＣ装置から設定することで、回転中心軸周りの回転角度情報分だけ測定面を回転させる。その際、角度付き工具の工具軸と、回転後の測定面（検出面）とが垂直に交わるように回転角度情報を設定する。さらにアングルホルダの工具取り付け中心点（工具補正基準点３１２）を基準とし、角度付き工具の工具中心点３０５までの補正量を設定することにより、角度付き工具の中心点情報を設定する。   Specifically, after setting the measurement surface (reference plane) before rotation by specifying the measurement axis and measurement coordinates, the rotation center coordinates of the measurement surface, the rotation center axis of the measurement surface, and the rotation angle information of the measurement surface Is set from the NC device, the measurement surface is rotated by the rotation angle information around the rotation center axis. At that time, the rotation angle information is set so that the tool axis of the angled tool and the measurement surface (detection surface) after rotation intersect perpendicularly. Further, the center point information of the angled tool is set by setting the correction amount up to the tool center point 305 of the angled tool with reference to the tool attachment center point (tool correction reference point 312) of the angle holder.

次に、角度付き工具を工具軸方向へ送り、測定センサの傾斜スタイラス面と角度付き工具の工具刃先点とが接触したときに、測定センサはＮＣ装置へ測定位置到達信号を出力する。ＮＣ装置へ測定位置到達信号が入力されたとき、角度付き工具の工具中心点から測定面（工具刃先点）までの距離を、回転角度情報に基づいて直交軸（Ｘ軸、Ｚ軸）毎に分配した補正量（図１に示すＬ３０７、Ｌ３０６）として算出する。   Next, the angled tool is fed in the tool axis direction, and when the inclined stylus surface of the measurement sensor comes into contact with the tool edge point of the angled tool, the measurement sensor outputs a measurement position arrival signal to the NC device. When the measurement position arrival signal is input to the NC unit, the distance from the tool center point of the angled tool to the measurement surface (tool edge point) is determined for each orthogonal axis (X axis, Z axis) based on the rotation angle information. Calculated as the distributed correction amounts (L307 and L306 shown in FIG. 1).

このように、傾斜スタイラス面を持つ測定センサの測定位置（検出面）の情報を機械座標系内で定義（設定）して角度付き工具における工具中心点から工具刃先点までの長さを求めるので、角度付き工具における工具中心点３０５から工具刃先点３１３までの長さを正確に求めることができる。そして、算出されたそれらの補正量と、アングルホルダの工具補正基準点３１２から工具中心点３０５までの補正量（図１に示すＬ３０９、Ｌ３０８）とをそれぞれ加算した補正量（Ｌ３１１、Ｌ３１０）を用いて工具刃先位置を補正する。これにより、角度付き工具における工具中心点３０５から工具刃先点３１３までの長さを正確に求めて、工具補正を行うので、工具補正の精度を向上できる。   In this way, the information from the measurement position (detection surface) of a measurement sensor having an inclined stylus surface is defined (set) in the machine coordinate system, and the length from the tool center point to the tool edge point in an angled tool is obtained. The length from the tool center point 305 to the tool edge point 313 in the angled tool can be accurately obtained. Then, correction amounts (L311 and L310) obtained by adding the calculated correction amounts and the correction amounts (L309 and L308 shown in FIG. 1) from the tool correction reference point 312 to the tool center point 305 of the angle holder are added. Use to correct the tool edge position. Thereby, since the length from the tool center point 305 to the tool edge point 313 in the angled tool is accurately obtained and the tool correction is performed, the accuracy of the tool correction can be improved.

また、実施の形態１によれば、特定の角度を持つアングルホルダに取り付けられた角度付き工具の工具長を測定・設定する手間がかからなくなり、段取り時間の短縮につながる。   Further, according to the first embodiment, it is not necessary to measure and set the tool length of an angled tool attached to an angle holder having a specific angle, leading to a reduction in setup time.

以上のように、本発明にかかる制御装置及び制御方法は、工具補正に有用であり、特に、座標系の軸方向に対して傾斜させた角度で工作機械に取り付けられた工具の補正に適している。   As described above, the control device and the control method according to the present invention are useful for tool correction, and are particularly suitable for correcting a tool attached to a machine tool at an angle inclined with respect to the axial direction of the coordinate system. Yes.

７１ 回転前測定面
７２ 回転後測定面
７３ 工具軸
７４ 回転中心座標を通りＺ軸に平行な直線
８０ 回転前測定軸
８１ 回転前測定面
８２ 回転中心座標
８３ 回転中心軸
８４ 回転角度
８５ 回転後測定面
１００ ＮＣ装置
１０１ 設定表示Ｉ／Ｆ
１０２ 制御演算装置部
１０３ 記憶部
１０４ 駆動部
１０５ 工具長測定処理部
１０６ 測定位置算出処理部
１０７ 駆動制御処理部
１０８ 回転後測定位置情報
１０９ 軸停止完了フラグ
１１０ 測定位置情報
１１１ モード情報
１１２ 工具中心点位置情報
１１３ 軸停止要求
１１４ 外部信号Ｉ／Ｆ
１１５ 現在位置情報
１１６ 工具補正情報
１１７ Ｘ軸サーボ駆動部
１１８ Ｚ軸サーボ駆動部
１１９ 設定表示部
１２０ 測定位置到達信号
２０２ 傾斜スタイラス面
２０３ 測定センサ
３０１ 角度付き工具
３０４ 工具軸
３０５ 工具中心点
３１２ 工具補正基準点
３１３ 工具刃先点
Ｌ３０６ 工具中心点から工具刃先点までのＺ軸補正量
Ｌ３０７ 工具中心点から工具刃先点までのＸ軸補正量
Ｌ３０８ 工具補正基準点から工具中心点までのＺ軸補正量
Ｌ３０９ 工具補正基準点から工具中心点までのＸ軸補正量
Ｌ３１０ 工具補正基準点から工具刃先点までのＺ軸補正量
Ｌ３１１ 工具補正基準点から工具刃先点までのＸ軸補正量 71 Measurement surface before rotation 72 Measurement surface after rotation 73 Tool axis 74 Straight line passing through rotation center coordinates and parallel to Z axis 80 Measurement axis before rotation 81 Measurement surface before rotation 82 Center of rotation coordinates 83 Center of rotation axis 84 Angle of rotation 85 Measurement after rotation Surface 100 NC device 101 Setting display I / F
102 Control processing unit 103 Storage unit 104 Drive unit 105 Tool length measurement processing unit 106 Measurement position calculation processing unit 107 Drive control processing unit 108 Measurement position information after rotation 109 Axis stop completion flag 110 Measurement position information 111 Mode information 112 Tool center point Position information 113 Axis stop request 114 External signal I / F
115 Current position information 116 Tool correction information 117 X-axis servo drive unit 118 Z-axis servo drive unit 119 Setting display unit 120 Measurement position arrival signal 202 Inclined stylus surface 203 Measurement sensor 301 Tool with angle 304 Tool axis 305 Tool center point 312 Tool correction Reference point 313 Tool edge point L306 Z-axis correction amount from tool center point to tool edge point L307 X-axis correction amount from tool center point to tool edge point L308 Z-axis correction amount from tool correction point to tool center point L309 X-axis correction amount from tool correction reference point to tool center point L310 Z-axis correction amount from tool correction reference point to tool edge point L311 X-axis correction amount from tool correction reference point to tool edge point

Claims (2)

互いに直交する３つの軸を有する座標系で工作機械を制御するとともに、工具の中心軸が前記座標系の１つの軸に対して傾斜した角度で延びるように前記工作機械に取り付けられた前記工具を制御する制御装置であって、
前記工具の中心軸に対して直交した検出面を有し、前記工具の刃先が前記検出面に接触したことを検出する検出部と、
少なくとも、前記座標系の１つの軸に沿って延びた基準平面の中心座標、前記基準平面の回転中心軸、及び前記基準平面の回転角度をそれぞれ前記座標系内で指定することにより、前記座標系における前記検出面の位置情報を設定する設定部と、
前記工具の刃先が前記検出面に接触したことが前記検出部により検出された際における前記工具における基準点の座標と、前記設定部により設定された前記検出面の位置情報とから、前記工具における基準点から刃先までの長さを求める算出部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。 Controlling the machine tool in a coordinate system having three axes orthogonal to each other, and the tool attached to the machine tool so that the central axis of the tool extends at an inclined angle with respect to one axis of the coordinate system. A control device for controlling,
A detection unit having a detection surface orthogonal to the central axis of the tool, and detecting that a cutting edge of the tool is in contact with the detection surface;
By designating at least the center coordinate of a reference plane extending along one axis of the coordinate system, the rotation center axis of the reference plane, and the rotation angle of the reference plane in the coordinate system, the coordinate system A setting unit for setting position information of the detection surface in
From the coordinates of the reference point in the tool when the detection unit detects that the cutting edge of the tool is in contact with the detection surface and the position information of the detection surface set by the setting unit, A calculation unit for obtaining the length from the reference point to the cutting edge;
A control device comprising: 互いに直交する３つの軸を有する座標系で工作機械を制御する制御装置における、工具の中心軸が前記座標系の１つの軸に対して傾斜した角度で延びるように前記工作機械に取り付けられた前記工具を制御する制御方法であって、
少なくとも、前記座標系の１つの軸に沿って延びた基準平面の中心座標、前記基準平面の回転中心軸、及び前記基準平面の回転角度をそれぞれ前記座標系内で指定することにより、前記座標系における、前記工具の中心軸に対して直交した検出面の位置情報を設定する設定ステップと、
前記工具の刃先が前記検出面に接触したことを検出する検出ステップと、
前記工具の刃先が前記検出面に接触したことが前記検出ステップで検出された際における前記工具における基準点の座標と、前記設定ステップで設定された前記検出面の位置情報とから、前記工具における基準点から刃先までの長さを求める算出ステップと、
を備えたことを特徴とする制御方法。 In a control device for controlling a machine tool in a coordinate system having three axes orthogonal to each other, the tool is attached to the machine tool so that a central axis of the tool extends at an inclined angle with respect to one axis of the coordinate system A control method for controlling a tool, comprising:
By designating at least the center coordinate of a reference plane extending along one axis of the coordinate system, the rotation center axis of the reference plane, and the rotation angle of the reference plane in the coordinate system, the coordinate system A setting step for setting position information of a detection surface orthogonal to the central axis of the tool;
A detection step of detecting that the cutting edge of the tool is in contact with the detection surface;
From the coordinates of the reference point in the tool when the detection step detects that the cutting edge of the tool is in contact with the detection surface, and the positional information of the detection surface set in the setting step, A calculation step for obtaining a length from the reference point to the cutting edge;
A control method comprising:
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