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。