【手続補正書】
【提出日】平成23年12月6日(2011.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。
【請求項２】
工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。
【請求項３】
工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにしたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。
【請求項４】
工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、
この工作物測定装置は、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにしたことを特徴とする工作機械における工作物測定装置。
【請求項５】
前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを一時的に記憶するためのバッファメモリを有し、
前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを取得すると、この位置データを、前記バッファメモリに一旦記憶させたのち前記バッファメモリから前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの項に記載の工作機械における工作物測定装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記測定データを格納する測定データ記憶部と、
前記プログラマブルコントローラで取得され前記バッファメモリに記憶されている前記位置データを、この制御装置に設けられている開始番地メモリの指令と前記バッファメモリに設けられているメモリ番地カウンタの指令とに従って、順次読み出すとともにこうして読み出された前記位置データを格納する位置データ記憶部と、
前記測定データおよび前記位置データに基づいて演算を行う演算処理部とを有することを特徴とする請求項５に記載の工作機械における工作物測定装置。
【請求項７】
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受けると、この測定ヘッドから前記工作物までの前記距離を測定することにより、この工作物を非接触で測定することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの項に記載の工作機械における工作物測定装置。
【請求項８】
前記測定ヘッドは自動工具交換装置により前記主軸に対して自動的に交換され、
前記主軸に装着された工具で前記工作物を加工する工程の途中または加工工程後に、前記主軸に装着された前記測定ヘッドで前記工作物を測定する工程を設けて、
加工動作と測定動作とが順番にまたはこれとは逆の順に連続するようにしたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの項に記載の工作機械における工作物測定装置。
【請求項９】
工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定方法。
【請求項１０】
工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させたことを特徴とする工作機械における工作物測定方法。
【請求項１１】
工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得ることを特徴とする工作機械における工作物測定方法。
【請求項１２】
工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、
この方法に使用される工作物測定装置は、
前記工作機械を制御するＮＣ装置と、
前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、
この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、
前記工作物測定装置を制御する制御装置と、
前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、
前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、
前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、
前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、
前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、
前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、
その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、
前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、
前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、
この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得ることを特徴とする工作機械における工作物測定方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにした。
他の本発明にかかる工作機械における工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の主軸に着脱可能に装着されて工作物を測定する測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、工作物測定装置を制御する制御装置とを有して、前記工作物を測定する装置であって、この工作物測定装置は、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得るようにした
前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを一時的に記憶するためのバッファメモリを有し、前記プログラマブルコントローラは、前記測定ヘッドの前記位置データを取得すると、この位置データを、前記バッファメモリに一旦記憶させたのち前記バッファメモリから前記制御装置に出力するのが好ましい。
前記制御装置は、前記測定データを格納する測定データ記憶部と、前記プログラマブルコントローラで取得され前記バッファメモリに記憶されている前記位置データを、この制御装置に設けられている開始番地メモリの指令と前記バッファメモリに設けられているメモリ番地カウンタの指令とに従って、順次読み出すとともにこうして読み出された前記位置データを格納する位置データ記憶部と、前記測定データおよび前記位置データに基づいて演算を行う演算処理部とを有するのが好ましい。
前記測定ヘッドは、前記測定指令を受けると、この測定ヘッドから前記工作物までの前記距離を測定することにより、この工作物を非接触で測定するのが好ましい。
一実施態様にかかる前記工作機械は、前記測定ヘッドと前記工作物とを相対的に直交３軸方向に直線移動させる３軸制御と、前記測定ヘッドと前記工作物とを相対的に旋回させて割り出す少なくとも１軸制御と、を行う加工機である。
前記測定ヘッドが、その中心軸線に対して相対的に傾斜した前記工作物を測定できるようにするのが好ましい。
また、好ましくは、前記測定ヘッドは自動工具交換装置により前記主軸に対して自動的に交換され、前記主軸に装着された工具で前記工作物を加工する工程の途中または加工工程後に、前記主軸に装着された前記測定ヘッドで前記工作物を測定する工程を設けて、加工動作と測定動作とが順番にまたはこれとは逆の順に連続するようにしている。
本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間と、を一致させた。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を前記測定ヘッドに出力し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記測定指令を受信すると、この測定ヘッドに設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ積極的に早めたタイミングで前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得る。
他の本発明にかかる測定方法は、工作機械の主軸に着脱可能に装着される測定ヘッドにより工作物を測定する方法であって、この方法に使用される工作物測定装置は、前記工作機械を制御するＮＣ装置と、前記工作機械の前記主軸に着脱可能に装着されて前記工作物を測定する前記測定ヘッドと、この測定ヘッドとの間で送受信を行う送信受信部と、前記工作物測定装置を制御する制御装置と、前記工作物上の被測定点に対する前記測定ヘッドの、この測定ヘッドが前記工作物までの距離の測定を行う第１の軸方向とこの測定ヘッドが走査する第２の軸方向とを含む少なくとも２軸方向の位置のデータを、前記ＮＣ装置から一定の時間間隔毎に取得するプログラマブルコントローラと、前記送信受信部に設けられ、前記一定の時間間隔に対応するパルス間隔を有するタイミングパルスを出力するパルス出力部とを備え、前記工作物測定装置による前記工作物測定方法は、前記送信受信部は、前記パルス出力部から前記タイミングパルスを前記プログラマブルコントローラに出力すると同時に、前記一定の時間間隔毎に測定指令を生成し、前記プログラマブルコントローラは、前記タイミングパルスを受信すると、前記一定の時間間隔毎に前記測定ヘッドの前記位置データを取得し、前記測定ヘッドは、前記送信受信部に設けられた予測システムで予め設定された時間差だけ、前記一定の時間間隔のタイミングより積極的に早め且つ前記タイミングパルスのタイミングに合わせて前記送信受信部から前記測定ヘッドに出力された測定指令により、前記一定の時間間隔毎に前記工作物を測定し、その結果、前記プログラマブルコントローラが前記測定ヘッドの前記位置データを取得する第１の時間と、前記測定ヘッドが前記測定指令により前記工作物を測定する第２の時間とを一致させて、前記プログラマブルコントローラによる前記位置データの取得の動作と、その時点における前記測定ヘッドによる前記工作物の測定の動作とを、常に同一のタイミングで前記一定の時間間隔毎に繰り返して行ない、前記プログラマブルコントローラにより取得された前記測定ヘッドの前記位置データを、前記工作物測定装置の制御装置に出力し、前記送信受信部は、前記測定ヘッドに前記測定指令を送信した後、この測定ヘッドから受信した測定データを前記制御装置に出力し、この制御装置は、前記位置データと前記測定データとに基づいて演算を行うことにより、前記工作物の２次元形状データまたは３次元形状データを得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
工作物測定装置２０は、工作機械１を制御するプログラマブルコントローラ２５（以下、コントローラ２５と記載）と、パルス出力部２４とを、さらに備えている。
コントローラ２５は、ＮＣ装置１３に含まれている。コントローラ２５は、たとえば、ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）やＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）などである。なお、コントローラ２５は、ＮＣ装置１３とは別個に設けられた場合であってもよい。
コントローラ２５は、測定ヘッド８の位置のデータを、ＮＣ装置１３から一定の時間間隔ΔＴ毎に読み取って取得する。この位置データは、工作物９上の被測定点Ｓに対する測定ヘッド８の、この測定ヘッド８が工作物９までの距離Ｄの測定を行う第１の軸方向（Ｚ軸方向）と測定ヘッド８が走査する第２の軸方向（Ｘ軸方向）とを含む少なくとも２軸方向（Ｚ軸方向、Ｘ軸方向）の位置のデータである。この「２軸方向の位置」は、互いに直交するＺ軸方向とＸ軸方向の位置の場合が多いが、２軸が直交していない場合でもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
次に、測定ヘッド８に予測システム２９が設けられた工作物測定装置２０について説明する。
図１，図２，図６に示すように、送信受信部２２は、パルス出力部２４からタイミングパルスＰをコントローラ２５に出力すると同時に、一定の時間間隔ΔＴ毎に測定指令ｆを測定ヘッド８に出力する。パルス出力部２４から出力されるタイミングパルスＰは、一定の時間間隔ΔＴのタイミングになっている。なお、図６に示す波形図の横軸は時間ｔである。
コントローラ２５は、タイミングパルスＰを受信すると、一定の時間間隔ΔＴ毎にＮＣ装置１３から測定ヘッド８の位置データを読み取って取得する。
他方、送信受信部２２が、測定指令ｆの信号Ｆを測定ヘッド８に送信する。測定ヘッド８は、測定指令ｆを受信すると、この測定ヘッド８に設けられた予測システム２９で予め設定された上述の時間差ｎだけ積極的に早めたタイミングで、一定の時間間隔ΔＴ毎に工作物９を測定する。この時間差ｎは、予測システム２９で予め設定され、且つ予測システム２９に記憶されている。
その結果、測定ヘッド８の位置データをコントローラ２５が取得する第１の時間Ｔ1と、測定ヘッド８が工作物９を測定する第２の時間Ｔ2と、を一致させている（図６中の符号Ｈ参照）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
工作機械１０１は、基体１０２と、基体１０２上に設置されたコラム１０３と、コラム１０３上に設置されたクロスレール１０７と、クロスレール１０７に取付けられ、主軸１０４を有する主軸頭１０５とを備えている。工作機械１０１は、ＮＣ装置１３（図２，図９）により制御されている。
コラム１０３は、基体１０２上に配置されて前後の水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能である。クロスレール１０７は、コラム１０３上に配置されて左右の水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能である。主軸頭１０５は、クロスレール１０７に支持されて、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能になっている。互いに直交するＸ軸，Ｙ軸およびＺ軸により直交３軸が構成されている。
主軸１０４の先端には、工具（図示せず）または測定ヘッド８，８ａが着脱可能に装着される。主軸１０４は、その中心軸線がＺ軸と平行で且つ中心軸線まわりに回転可能に、主軸頭１０５に支持されている。