特開2023-115508形状取得装置、形状取得プログラム、および形状取得方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023115508
(43)【公開日】2023-08-21
(54)【発明の名称】形状取得装置、形状取得プログラム、および形状取得方法
(51)【国際特許分類】
G01B 5/20 20060101AFI20230814BHJP
G01B 5/00 20060101ALI20230814BHJP
G01B 5/02 20060101ALI20230814BHJP
B23Q 17/20 20060101ALI20230814BHJP
【ＦＩ】
G01B5/20 C
G01B5/00 A
G01B5/02
B23Q17/20 A
【審査請求】有
【請求項の数】37
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022017754
(22)【出願日】2022-02-08
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2022-07-22
(71)【出願人】
【識別番号】597022425
【氏名又は名称】株式会社ジーベックテクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】100142619
【弁理士】
【氏名又は名称】河合 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100153316
【弁理士】
【氏名又は名称】河口 伸子
(74)【代理人】
【識別番号】100196140
【弁理士】
【氏名又は名称】岩垂 裕司
(72)【発明者】
【氏名】福島 啓輔
【テーマコード（参考）】
2F062
3C029
【Ｆターム（参考）】
2F062AA01
2F062AA21
2F062AA51
2F062EE01
2F062EE62
2F062HH01
2F062MM02
3C029BB01
(57)【要約】
【課題】バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得装置を提供すること。
【解決手段】形状取得装置１は、マシニングセンタ２と、スタイラス１０と、マシニングセンタ２の主軸５０に取り付けられてスタイラスを保持する当接センサ４を有する。マシニングセンタ２は、角部６を構成する第１面７および第２面８にスタイラス１０を当接せて第１基準座標Ｃ（０）および第２基準座標Ｄ（０）を取得し、次に、第１軸方向Ｘおよび第２軸方向Ｙからスタイラス１０を角部６に当接させて第１角部座標Ｆ１と第２角部座標Ｆ２とを取得し、角部６の論理座標Ｅと、第１角部座標Ｆ１および第２角部座標Ｆ２を比較して、ワーク５の角部６の形状を判定する。
【選択図】図１
【解決手段】形状取得装置１は、マシニングセンタ２と、スタイラス１０と、マシニングセンタ２の主軸５０に取り付けられてスタイラスを保持する当接センサ４を有する。マシニングセンタ２は、角部６を構成する第１面７および第２面８にスタイラス１０を当接せて第１基準座標Ｃ（０）および第２基準座標Ｄ（０）を取得し、次に、第１軸方向Ｘおよび第２軸方向Ｙからスタイラス１０を角部６に当接させて第１角部座標Ｆ１と第２角部座標Ｆ２とを取得し、角部６の論理座標Ｅと、第１角部座標Ｆ１および第２角部座標Ｆ２を比較して、ワーク５の角部６の形状を判定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有し、前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得装置において、
前記制御部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスの移動を制御するスタイラス移動制御部、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが前記ワークに当接した当接位置の座標を取得して前記座標を前記記憶部に記憶保持する座標取得部、および前記座標に基づいて前記ワークの角部の形状を判定する形状判定部、を備え、
前記スタイラス移動制御部は、前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、次に、前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、その後、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、
前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、
前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする形状取得装置。
前記制御部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスの移動を制御するスタイラス移動制御部、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが前記ワークに当接した当接位置の座標を取得して前記座標を前記記憶部に記憶保持する座標取得部、および前記座標に基づいて前記ワークの角部の形状を判定する形状判定部、を備え、
前記スタイラス移動制御部は、前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、次に、前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、その後、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、
前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、
前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする形状取得装置。
【請求項2】
前記形状判定部は、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項3】
前記形状判定部は、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記形状判定部は、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項4】
前記論理座標は、前記記憶部に記憶保持されており、
前記スタイラス移動制御部は、前記記憶部を参照して前記論理座標を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記スタイラス移動制御部は、前記記憶部を参照して前記論理座標を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備えることを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備え、
前記論理座標取得部は、前記第１基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制
御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させて当該第１離間位置の座標を第１離間座標として取得し、前記第２基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させて当該第２離間位置の座標を第２離間座標として取得し、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記論理座標取得部は、前記第１基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制
御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させて当該第１離間位置の座標を第１離間座標として取得し、前記第２基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させて当該第２離間位置の座標を第２離間座標として取得し、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記第１バリの形状を取得する第１バリ形状取得部を備え、
前記第１バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記第１バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項8】
前記第１バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項７に記載の形状取得装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記第２バリの形状を取得する第２バリ形状取得部を備え、
前記第２バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記第２バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項10】
前記第２バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分
に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項９に記載の形状取得装置。
に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項９に記載の形状取得装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると前記ダレの形状を取得するダレ形状取得部を備え、
前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得することを特徴とする請求項２に記載の形状取得装置。
前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得することを特徴とする請求項２に記載の形状取得装置。
【請求項12】
前記ダレ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項１１に記載の形状取得装置。
【請求項13】
前記スタイラスは、前記第１軸方向の延びる軸線を備える軸部と、前記軸部の先端側に位置する接触部と、を備え、
前記接触部は、前記第１軸方向の先端に位置する第１当接部と、前記第１軸方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記第１軸方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、
前記第１面には、前記第１当接部が当接し、
前記第２面には、前記第２当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記接触部は、前記第１軸方向の先端に位置する第１当接部と、前記第１軸方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記第１軸方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、
前記第１面には、前記第１当接部が当接し、
前記第２面には、前記第２当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項14】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置の前記制御部で動作して前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得プログラムにおいて、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方
向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を、この順で備えることを特徴とする形状取得プログラム。
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方
向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を、この順で備えることを特徴とする形状取得プログラム。
【請求項15】
前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項16】
前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定することを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項17】
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項18】
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記角部の論理座標を算出する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項19】
前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記
第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記
第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項20】
前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項21】
前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項２０に記載の形状取得プログラム。
【請求項22】
前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項23】
前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項２２に記載の形状取得プログラム。
【請求項24】
前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機
構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１５に記載の形状取得プログラム。
構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１５に記載の形状取得プログラム。
【請求項25】
前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項２４に記載の形状取得プログラム。
【請求項26】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置によって前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得方法において、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を備えることを特徴とする形状取得方法。
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を備えることを特徴とする形状取得方法。
【請求項27】
前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項28】
前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定することを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項29】
予め、前記記憶部に前記論理座標を保持し、
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項30】
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記角部の論理座標を算出する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項31】
前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項32】
前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項33】
前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直
前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項３２に記載の形状取得方法。
前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項３２に記載の形状取得方法。
【請求項34】
前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項35】
前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項３４に記載の形状取得方法。
【請求項36】
前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２７に記載の形状取得方法。
【請求項37】
前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項３６に記載の形状取得方法。
【請求項38】
軸部と、前記軸部の先端側に位置する接触部と、を備え、
前記接触部は、前記軸部の軸線に沿った軸線方向の先端に位置する第１当接部と、前記軸線方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記軸線方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第２凹曲面により接続されることを特徴とするスタイラス。
前記接触部は、前記軸部の軸線に沿った軸線方向の先端に位置する第１当接部と、前記軸線方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記軸線方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第２凹曲面により接続されることを特徴とするスタイラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ワークの角部の形状を取得する形状取得装置に関する。また、形状取得装置で動作してワークの角部の形状を取得する形状取得プログラムに関する。さらに、ワークの角部の形状を取得する形状取得方法に関する。また、ワークの角部の形状を取得する際に用いることができるスタイラスに関する。
【背景技術】
【0002】
スタイラスを用いてワークの形状を測定する形状取得方法は、特許文献１に記載されている。同文献のスタイラスは、軸部と、軸部の先端側に位置する接触部と、を有する。接触部は、軸部の軸線を底辺とする三角形を軸線回りに回転させた複円錐形状を備える。接触部の外周端は、ワークに当接する当接部である。
【0003】
同文献では、かかる形状のスタイラスを用いることにより、測定対象物に設けられた穴の内壁面の形状を測定する。穴の内壁面を測定する際には、まず、スタイラスを穴に挿入する。次に、スタイラスを軸線と直交する方向に移動させて当接部を穴の内壁面に当接させて当接位置の座標を取得する座標取得動作を行う。その後、スタイラスを軸線方向に移動させる移動動作と、座標取得動作とを繰り返す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１４－８５１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
切削加工が行われた後のワークの角部には、バリが発生していることがある。このような角部について、バリを含めた角部の形状を、スタイラスを用いて取得する形状取得方法は提案されていないのが現状である。
【0006】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得装置を提供することにある。また、マシニングセンタに読み込まれて動作して、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得プログラムと提供することにある。さらに、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得方法を提案することにある。また、角部に発生したバリの形状を取得するのに適したスタイラスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明は、ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有し、前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得装置において、前記制御部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスの移動を制御するスタイラス移動制御部、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが前記ワークに当接した当接位置の座標を取得して前記座標を前記記憶部に記憶保持する座標取得部、および前記座標に基づいて前記ワークの角部の形状を判定する形状判定部、を備え、前記スタイラス移動制御部は、前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、次に、前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、その後、前記角部の論理座標に基づいて前記スタ
イラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする。
イラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする。
【0008】
また、本発明において、ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置によって前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得方法は、前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する際に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、を備える。
【0009】
本発明の形状取得装置および形状取得方法によれば、バリを含むワークの角部の形状を取得できる。
【0010】
本発明の形状取得装置において、前記形状判定部は、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると
判定するものとすることができる。ダレとは、角部のエッジが削られている状態である。すなわち、第１面の第２面側の端が第１軸第２方向に削られ、かつ、第１面の第１面側の端が第２軸第２方向に削られている状態である。従って、形状判定部は、第１角部座標が角部座標よりも第１軸第２方向に位置し、かつ、第２角部座標が角部座標よりも第２軸第２方向に位置する場合には、ダレが発生していると判断できる。
判定するものとすることができる。ダレとは、角部のエッジが削られている状態である。すなわち、第１面の第２面側の端が第１軸第２方向に削られ、かつ、第１面の第１面側の端が第２軸第２方向に削られている状態である。従って、形状判定部は、第１角部座標が角部座標よりも第１軸第２方向に位置し、かつ、第２角部座標が角部座標よりも第２軸第２方向に位置する場合には、ダレが発生していると判断できる。
【0011】
また、本発明の形状取得方法は、前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定するものとすることができる。
【0012】
本発明の形状取得装置において、前記形状判定部は、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記形状判定部は、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定するものとすることができる。
【0013】
また、本発明の形状取得方法は、前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定するものとすることができる。
【0014】
本発明の形状取得装置において、前記論理座標は、前記記憶部に記憶保持されており、前記スタイラス移動制御部は、前記記憶部を参照して前記論理座標を取得するものとすることができる。
【0015】
また、本発明の形状取得方法は、予め、前記記憶部に前記論理座標を保持し、前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えるものとすることができる。
【0016】
本発明の形状取得装置において、前記制御部は、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備えるものとすることができる。
【0017】
また、本発明の形状取得方法は、前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えるものとすることができる。
【0018】
本発明の形状取得装置において、前記制御部は、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備え、前記論理座標取得部は、前記第１基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させて当該第１離間位置の座標を第１離間座標として取得し、前記第２基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させて当該第２離間位置の座標を第２離間座標として取得し、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出するものとすることができる。
【0019】
また、本発明の形状取得方法は、前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前
記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えるものとすることができる。
記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えるものとすることができる。
【0020】
本発明の形状取得装置において、前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記第１バリの形状を取得する第１バリ形状取得部を備え、前記第１バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得するものとすることができる。ここで、主軸駆動機構がスタイラスを移動させる分解能は、マシニングセンタにおいて任意に設定される。
【0021】
この場合、本発明の形状取得装置は、前記第１バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することが望ましい。
【0022】
また、本発明の形状取得方法は、前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0023】
この場合、本発明の形状取得方法は、前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置
の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することが望ましい。
の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することが望ましい。
【0024】
本発明の形状取得装置において、前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記第２バリの形状を取得する第２バリ形状取得部を備え、前記第２バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得するものとすることができる。
【0025】
この場合、本発明の形状取得装置は、形状取得装置は、前記第２バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することが望ましい。
【0026】
また、本発明の形状取得方法は、前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0027】
この場合、本発明の形状取得方法は、前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することが望ましい。
【0028】
本発明の形状取得装置は、前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形
状であると判定されると前記ダレの形状を取得するダレ形状取得部を備え、前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するものとすることができる。
状であると判定されると前記ダレの形状を取得するダレ形状取得部を備え、前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するものとすることができる。
【0029】
この場合、本発明の形状取得装置は、前記ダレ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することが望ましい。
【0030】
また、本発明の形状取得方法は、前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0031】
この場合、本発明の形状取得方法は、前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することが望ましい。
【0032】
本発明の形状取得装置において、前記スタイラスは、前記第１軸方向の延びる軸線を備える軸部と、前記軸部の先端側に位置する接触部と、を備え、前記接触部は、前記第１軸方向の先端に位置する第１当接部と、前記第１軸方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、前記第２当接部は、前記第１軸方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む
環状の第１凹曲面により接続され、前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、前記第１面には、前記第１当接部が当接し、前記第２面には、前記第２当接部が当接するものとすることができる。このようにすれば、スタイラスは、第１軸方向からワークに接触可能な第１当接部と、第２軸方向からワークに接触可能な第２当接部を備える。また、軸線方向における第１当接部と第２当接部との間は、第２当接部から第１当接部に向かって軸線の側に窪む環状の第１凹曲面によって接続される。従って、第１面から第１バリが立ち上がっているときに、スタイラスの接触部と第１バリとを干渉させることなく、第１当接部を第１面における第１バリの近傍に当接させることが可能となる。また、第２軸方向における第２当接部と第１当接部との間は第１凹曲面によって接続されているとともに、第２当接部と軸部との間は、第２当接部から軸部に向かって軸線の側に窪む第２凹曲面によって接続されている。従って、第２面から第２バリが立ち上がっているときに、スタイラスの接触部と第２バリとを干渉させることなく、第２当接部を第２面における第２バリの近傍に当接させることが可能となる。
環状の第１凹曲面により接続され、前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、前記第１面には、前記第１当接部が当接し、前記第２面には、前記第２当接部が当接するものとすることができる。このようにすれば、スタイラスは、第１軸方向からワークに接触可能な第１当接部と、第２軸方向からワークに接触可能な第２当接部を備える。また、軸線方向における第１当接部と第２当接部との間は、第２当接部から第１当接部に向かって軸線の側に窪む環状の第１凹曲面によって接続される。従って、第１面から第１バリが立ち上がっているときに、スタイラスの接触部と第１バリとを干渉させることなく、第１当接部を第１面における第１バリの近傍に当接させることが可能となる。また、第２軸方向における第２当接部と第１当接部との間は第１凹曲面によって接続されているとともに、第２当接部と軸部との間は、第２当接部から軸部に向かって軸線の側に窪む第２凹曲面によって接続されている。従って、第２面から第２バリが立ち上がっているときに、スタイラスの接触部と第２バリとを干渉させることなく、第２当接部を第２面における第２バリの近傍に当接させることが可能となる。
【0033】
次に、本発明の形状取得プログラムは、ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置の前記制御部で動作して、形状取得装置に、形状処理方法の各ステップを行わせる。
【0034】
すなわち、本発明は、ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置の前記制御部で動作して前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得プログラムにおいて、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、を、この順で備えることを特徴とする。
【0035】
本発明では、前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも
前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定するものとすることができる。
前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定するものとすることができる。
【0036】
また、本発明では、前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定するものとすることができる。
【0037】
本発明において、前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えるものとすることができる。
【0038】
本発明において、前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記角部の論理座標を算出する論理座標取得ステップを備えるものとすることができる。
【0039】
本発明において、前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えるものとすることができる。
【0040】
本発明において、前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0041】
この場合において、前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定するものとすることができる。
【0042】
本発明において、前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位
置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0043】
この場合において、前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定するものとすることができる。
【0044】
本発明において、前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えるものとすることができる。
【0045】
この場合において、前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項１１に記載の形状取得プログラム。
【0046】
次に、本発明のスタイラスは、軸部と、前記軸部の先端側に位置する接触部と、を備え、前記接触部は、前記軸部の軸線に沿った軸線方向の先端に位置する第１当接部と、前記軸線方向における前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、前記第２当接部は、前記軸線方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第２凹曲面により接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0047】
本発明の形状取得装置および形状取得方法によれば、ワークの角部の形状を、角部に存在するバリを含めて取得できる。また、本発明の形状取得プログラムを形状取得装置の制御部で動作させれば、ワークの角部の形状を、角部に存在するバリを含めて取得できる。さらに、本発明のスタイラスによれば、スタイラスの第１当接部または第２当接部をワークに接触させる際に、スタイラスの接触部がワークと干渉することを防止或いは抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】形状取得方法の説明図である。
【図2】スタイラスの斜視図である。
【図3】角部の形状を取得する形状取得方法のフローチャートである。
【図4】角部の形状を取得する形状取得方法の説明図である。
【図5】第１バリ形状取得モードのフローチャートである。
【図6】第１バリ形状取得モードの説明図である。
【図7】第２バリ形状取得モードのフローチャートである。
【図8】第２バリ形状取得モードの説明図である。
【図9】ダレ形状取得ステップのフローチャートである。
【図10】ダレ形状取得ステップの説明図である。
【図11】第１面および第２面が傾斜する場合の角部の論理座標の算出方法のフローチャートである。
【図12】第１面および第２面が傾斜する場合の角部の論理座標の算出方法の説明図である。
【図13】第２バリ高さの値を補正する補正方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0049】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である形状取得方法、形状取得プログラム、形状取得方法、およびスタイラスを説明する。
【0050】
図１は、本例の形状取得装置の説明図である。図２は、形状測定装置に取り付けるスタイラスの斜視図である。図１に示すように、本例の形状取得装置１は、マシニングセンタ２と、スタイラス１０と、マシニングセンタ２の主軸５０に取り付けられてスタイラス１０を保持する当接センサ４と、を有する。マシニングセンタ２は、ワーク５を保持するテーブル５１（保持部）、主軸５０、主軸５０を移動させる主軸駆動機構５２を備える。マシニングセンタ２の制御系は、マシニングセンタ２の動作を司る制御部５３と、記憶部５４と、を備える。当接センサ４は、スタイラス１０がワーク５に接触したときに当接信号Ｖを制御部５３に入力する。
【0051】
形状取得装置１は、テーブル５１上に保持されたワーク５の角部６の形状を取得する。本例では、マシニングセンタ２が形状取得装置１として機能する。従って、マシニングセンタ２の主軸５０に切削工具を取り付けてワーク５に切削加工を施した後に、マシニングセンタ２からワーク５を取り外すことなく、ワーク５の角部６の形状を取得する形状測定動作を行うことができる。
【0052】
以下の説明では、互いに直交する３軸を第１軸Ｌ１、第２軸Ｌ２、および第３軸Ｌ３とする。また、第１軸Ｌ１に沿った方向を第１軸方向Ｘ、第２軸Ｌ２に沿った方向を第２軸方向Ｙ、第３軸Ｌ３に沿った方向を第３軸方向Ｚとする。マシニングセンタ２の主軸駆動機構５２は、主軸５０を、第１軸方向Ｘ、第２軸方向Ｙ、および第３軸方向Ｚに移動させる。本例では、第１軸方向Ｘは、主軸５０に沿った方向であり、上下方向である。第２軸
方向Ｙは水平方向である。また、第１軸方向の一方側を第１軸第１方向、その反対側を第１軸第２方向とする。第２軸方向の一方側を第２軸第１方向、その反対側を第２軸第２方向とする。以下では、第１軸Ｌ１および第２軸Ｌ２を含む平面上に位置するＸＹ座標について説明する。
方向Ｙは水平方向である。また、第１軸方向の一方側を第１軸第１方向、その反対側を第１軸第２方向とする。第２軸方向の一方側を第２軸第１方向、その反対側を第２軸第２方向とする。以下では、第１軸Ｌ１および第２軸Ｌ２を含む平面上に位置するＸＹ座標について説明する。
【0053】
制御部５３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備える。記憶部５４には、マシニングセンタ２を駆動制御するアプリケーションプログラムである形状取得プログラム５５が記憶保持されている。また、記憶部５４には、形状取得のための各種のデータが記憶保持される。
【0054】
マシニングセンタ２、当接センサ４、およびスタイラス１０を形状取得装置１として機能させる際には、制御部５３に、形状取得プログラム５５を読み込ませる。形状取得プログラム５５は、制御部５３を、スタイラス移動制御部１１、座標取得部１２、論理座標取得部１３、形状判定部１４として機能させる。また、形状取得プログラム５５は、制御部５３を、第１バリ形状取得部１５、第２バリ形状取得部１６、ダレ形状取得部１７、として機能させる。制御部５３の詳細は、後述する。
【0055】
図２に示すように、スタイラス１０は、軸部２１と、軸部２１の先端側に位置する接触部２２と、を備える。スタイラス１０は、軸部２１の基端部分、すなわち、軸部２１の接触部２２とは反対側の部分をマシニングセンタ２の主軸５０に接続して使用される。接触部２２は、軸部２１の軸線Ｌ０に沿った軸線方向の先端に位置する第１当接部２３と、軸線方向における軸部２１と第１当接部２３との間で軸線Ｌ０を囲む円環状の第２当接部２４と、を備える。第２当接部２４は、軸線方向から見た場合に、第１当接部２３および軸部２１の外周側に位置する。第２当接部２４は、軸部２１と同軸である。
【0056】
第１当接部２３と第２当接部２４とは、第２当接部２４から第１当接部２３に向かって軸線Ｌ０の側に窪む環状の第１凹曲面２５により接続されている。第２当接部２４と軸部２１とは、第２当接部２４から軸部２１に向かって軸線Ｌ０の側に窪む環状の第２凹曲面２６により接続されている。
【0057】
図１に示すように、スタイラス１０が当接センサ４を介してマシニングセンタ２の主軸５０に接続された状態では、主軸５０、当接センサ４、およびスタイラス１０は、同軸である。従って、スタイラス１０の軸線Ｌ０は、第１軸方向Ｘに延びる。よって、スタイラス１０は、第１軸方向Ｘからワーク５に接触可能な第１当接部２３と、第１軸方向Ｘと直交する第２軸方向Ｙからワーク５に接触可能な第２当接部２４と、を備える。
【0058】
本例において、ワーク５は、図１に示すように、上面である第１面７と、側面である第２面８と、第１面７と第２面８とが交わる角部６と、をする。また、本例では、ワーク５がマシニングセンタ２のテーブル５１に保持された状態で、第１面７は、第１軸Ｌに対して垂直である。第２面８は、第２軸Ｌ２に対して垂直である。従って、第１面７は第２軸方向Ｙに延び、第２面８は第１軸方向Ｘに延びる。
【0059】
（制御部）
形状取得プログラム５５は、制御部５３を、スタイラス移動制御部１１、座標取得部１２、論理座標取得部１３、および形状判定部１４として機能させる。
形状取得プログラム５５は、制御部５３を、スタイラス移動制御部１１、座標取得部１２、論理座標取得部１３、および形状判定部１４として機能させる。
【0060】
スタイラス移動制御部１１は、主軸駆動機構５２を駆動制御して主軸５０に接続されたスタイラス１０の移動を制御する。具体的には、スタイラス移動制御部１１は、スタイラス１０を第１面７と対向する第１軸方向Ｘから第１面７に当接させ、次に、スタイラス１０を第２面８と対向し第１軸方向Ｘと直交する第２軸方向Ｙから第２面８に当接させる。
その後、スタイラス移動制御部１１は、角部６の論理座標Ｅに基づいてスタイラス１０を第１軸方向Ｘから角部６に当接させる。しかる後に、スタイラス移動制御部１１は、論理座標Ｅに基づいてスタイラス１０を第２軸方向Ｙから角部６に当接させる。
その後、スタイラス移動制御部１１は、角部６の論理座標Ｅに基づいてスタイラス１０を第１軸方向Ｘから角部６に当接させる。しかる後に、スタイラス移動制御部１１は、論理座標Ｅに基づいてスタイラス１０を第２軸方向Ｙから角部６に当接させる。
【0061】
座標取得部１２は、当接センサ４からの当接信号Ｖに基づいてスタイラス１０がワーク５に当接した当接位置の座標を取得し、その座標を記憶部５４に記憶保持する。具体的には、座標取得部１２は、スタイラス１０が第１面７に最初に当接した第１基準位置Ｐ１（後述する図４参照）の座標を第１基準座標として取得し、記憶部５４に記憶保持する。また、座標取得部１２は、スタイラス１０が第２面８に最初に接した第２基準位置Ｐ２（後述する図４参照）の座標を第２基準座標として取得し、記憶部５４に記憶保持する。さらに、座標取得部１２は、スタイラス１０が第１軸方向Ｘから角部６に当接した座標を第１角部座標として取得し、記憶部５４に記憶保持する。また、座標取得部１２は、スタイラス１０が第２軸方向Ｙから角部６に当接した座標を第２角部座標として取得し、記憶部５４に記憶保持する。
【0062】
論理座標取得部１３は、第１基準位置Ｐ１の第１基準座標および第２基準位置Ｐ２の第２基準座標に基づいて、角部６の論理座標Ｅを算出する。本例では、ワーク５の第１面７が第２軸Ｌ２に沿っており、第２面８が第１軸Ｌ１に沿っている。従って、角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分は、第１基準位置Ｐ１の第１軸方向Ｘの成分となり、角部６の論理座標Ｅの第２軸方向Ｙの成分は、第２基準位置Ｐ２の第２軸方向Ｙの成分となる。
【0063】
ここで、第１軸第１方向Ｘ１は、第１軸方向Ｘにおいて第２基準位置Ｐ２から角部６に向かう方向であり、第１軸第２方向Ｘ２は、その反対方向である。第１軸第１方向Ｘ１は、上方であり、第１軸第２方向Ｘ２は、下方である。また、第２軸第１方向Ｙ１は、第２軸方向Ｙにおいて第１基準位置Ｐ１から角部６に向かう方向であり、第２軸第２方向Ｙ２は、反対方向である。第２軸第１方向Ｙ１は、水平方向の一方側であり、第２軸第２方向Ｙ２は、水平方向の他方側である。
【0064】
形状判定部１４は、ワーク５の角部６の形状が、第１軸方向Ｘに延びる第１バリ３１（後述する図６参照）を備える形状であるか、第２軸方向Ｙに延びる第２バリ３２（後述する図８参照）を備える形状であるか、ダレ３３（後述する図１０）を備える形状であるか、或いは、バリ３１、３２やダレ３３を備えていない論理どおりの形状であるか、を判定する。ダレ３３とは、角部６のエッジが削られている状態である。
【0065】
具体的には、形状判定部１４は、座標取得部１２が取得した座標に基づいてワーク５の角部６の形状を算出する。すなわち、形状判定部１４は、第１角部座標および第２角部座標のぞれぞれと、論理座標Ｅと、を比較する。そして、形状判定部１４は、第１角部座標が論理座標Ｅよりも第１軸第１方向に位置し、第２角部座標が論理座標Ｅと一致する場合には、ワーク５は角部６に第１軸第１方向に延びる第１バリ３１を備える形状であると判断する。また、形状判定部１４は、第１角部座標が論理座標Ｅに一致し、第２角部座標が論理座標Ｅよりも第２軸第１方向に位置する場合には、ワーク５は角部６に第２軸第１方向に延びる第２バリ３２を備える形状であると判定する。さらに、形状判定部１４は、第１角部座標が論理座標Ｅよりも第１軸第２方向に位置し、かつ、第２角部座標が論理座標Ｅよりも第２軸第２方向に位置する場合には、ワーク５が角部６にダレ３３を備える形状であると判定する。また、形状判定部１４は、第１角部座標が論理座標Ｅと一致し、かつ、第２角部座標が論理座標Ｅと一致する場合には、形状判定部１４は、ワーク５が角部６に理論通りの形状を備えると判定する。
【0066】
また、形状取得プログラム５５は、制御部５３を、第１バリ形状取得部１５、第２バリ形状取得部１６、およびダレ形状取得部１７として機能させる。
【0067】
第１バリ形状取得部１５は、ワーク５の角部６の形状が第１バリ３１を備える形状であると判定された場合に、第１バリ３１の形状を取得する。すなわち、第１バリ形状取得部１５は、第１角部座標と論理座標Ｅとに基づいて第１バリ３１の第１軸方向Ｘの高さを算出する。具体的には、第１角部座標の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、第１バリ高さＨ１として取得する。
【0068】
また、第１バリ形状取得部１５は、ワーク５が角部６に第１バリ３１を備える形状であると判定されると、主軸駆動機構５２を駆動制御して第１基準位置Ｐ１と角部６との間の第１当接位置に第１軸方向Ｘからスタイラス１０を当接させ、当接信号Ｖに基づいて第１当接位置の第１当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する。しかる後に、第１バリ形状取得部１５は、第１当接座標として、第１基準座標と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、主軸駆動機構５２がスタイラス１０を移動させる分解能において最も論理座標Ｅに近い第１バリ根本座標を取得するまで、主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第２軸方向Ｙに移動させて第１当接位置を変更しながら第１当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返す。その後に、第１バリ形状取得部１５は、論理座標Ｅ、および第１バリ根本座標に基づいて第１バリ３１の根本部分の第１幅寸法を取得する。ここで、主軸駆動機構５２がスタイラス１０を移動させる分解能は、主軸駆動機構５２の本来の分解能の場合がある。また、主軸駆動機構５２がスタイラス１０を移動させる分解能は、主軸駆動機構５２に任意に設定された分解能である。すなわち、形状取得プログラム５５は、主軸駆動機構５２の分解能を任意の値に設定する。
【0069】
本例では、第１バリ形状取得部１５がスタイラス１０を最初に当接させる第１当接位置は、第１基準位置Ｐ１と角部６との中央である。また、第１バリ形状取得部１５が第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置の第１当接座標の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分に基づいて第１基準座標、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第１当接位置の第１当接座標から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置の第１当接座標と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置を決定する。
【0070】
第２バリ形状取得部１６は、ワーク５の角部６の形状が第２バリ３２を備える形状であると判定された場合に、第２バリ３２の形状を取得する。すなわち、第２バリ形状取得部１６は、第２角部座標と論理座標Ｅ第とに基づいて、第２バリ３２の第２軸方向Ｙの高さを算出する。具体的には、第２角部座標Ｆ２の第２軸方向Ｙの成分と角部６の論理座標Ｅの第２軸方向Ｙの成分との差分を算出し、第２バリ高さＨ２として取得する。
【0071】
また、第２バリ形状取得部１６は、主軸駆動機構５２を駆動制御して第２基準位置Ｐ２と角部６との間の第２当接位置に第２軸方向Ｙからスタイラス１０を当接させ、当接信号Ｖに基づいて第２当接位置の第２当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する。しかる後に、第２バリ形状取得部１６は、第２当接座標として、第２基準座標と論理座標Ｅとを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、主軸駆動機構５２がスタイラス１０を移動させる分解能において最も論理座標Ｅに近い第２バリ根本座標を取得するまで、主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第１軸方向Ｘに移動させて第２当接位置を変更しながら第２当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返す。その後に、第２バリ形状取得部１６は、論理座標Ｅ、および第２バリ根本座標に基づいて第２バリ３２の根本部分の第２幅寸法を取得する。
【0072】
本例では、第２バリ形状取得部１６がスタイラス１０を最初に当接させる第２当接位置
は、第２基準位置Ｐ２と角部６との中央である。また、第２バリ形状取得部１６が第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置の第２当接座標の第２軸方向Ｙの成分と第２仮想線分座標の第２軸方向Ｙの成分との差分に基づいて第２基準座標、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第２当接位置の第２当接座標から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置の第２当接座標と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第２当接位置を決定する。
は、第２基準位置Ｐ２と角部６との中央である。また、第２バリ形状取得部１６が第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置の第２当接座標の第２軸方向Ｙの成分と第２仮想線分座標の第２軸方向Ｙの成分との差分に基づいて第２基準座標、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第２当接位置の第２当接座標から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置の第２当接座標と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第２当接位置を決定する。
【0073】
ダレ形状取得部１７は、ワーク５の角部６の形状がダレ３３を備える形状であると判定された場合に、ダレ３３の形状を取得する。すなわち、ダレ形状取得部１７は、第１角部座標と論理座標Ｅとに基づいてダレ深さＨ３を算出する。具体的には、第１角部座標Ｆ１の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、ダレ深さＨ３として取得する。
【0074】
また、ダレ形状取得部１７は、主軸駆動機構５２を駆動制御して第１基準位置Ｐ１と角部６との間の第１当接位置に第１軸方向Ｘからスタイラス１０を当接させ、当接信号Ｖに基づいて第１当接位置の第１当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する。しかる後に、ダレ形状取得部１７は、第１当接座標として、第１基準座標と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、主軸駆動機構５２がスタイラス１０を移動させる分解能において最も論理座標Ｅに近いダレ開始座標を取得するまで、主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第２軸方向Ｙに移動させて第１当接位置を変更しながら第１当接座標を取得して記憶部５４に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返す。その後に、ダレ形状取得部１７は、ダレ開始座標に基づいて、ダレ３３の第１面７上の第３幅寸法を取得する。
【0075】
本例では、ダレ形状取得部１７がスタイラス１０を最初に当接させる第１当接位置は、第１基準位置Ｐ１と角部６との中央である。ダレ形状取得部１７が第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置の第１当接座標の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分に基づいて第１基準座標、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第１当接位置の第１当接座標から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置の第１当接座標と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置を決定する。
【0076】
（形状取得方法：形状取得プログラムが制御部を動作させるステップ）
図３は、ワーク５の角部６の形状を取得する形状取得方法のフローチャートである。図４は、角部６の形状を取得する形状取得方法の説明図である。図４は、ワーク５が、角部６に第１バリ３１を備える例である。なお、以下に説明する形状取得装置１の形状取得方法の各ステップは、マシニングセンタ２の制御部５３で動作する形状取得プログラム５５が形状取得装置１を駆動制御する各ステップである。
図３は、ワーク５の角部６の形状を取得する形状取得方法のフローチャートである。図４は、角部６の形状を取得する形状取得方法の説明図である。図４は、ワーク５が、角部６に第１バリ３１を備える例である。なお、以下に説明する形状取得装置１の形状取得方法の各ステップは、マシニングセンタ２の制御部５３で動作する形状取得プログラム５５が形状取得装置１を駆動制御する各ステップである。
【0077】
図３、図４に示すように、本例の形状取得方法では、マシニングセンタ２は、まず、スタイラス１０を第１面７と対向する第１軸方向Ｘから第１面７に当接させて当該スタイラス１０が当接した第１基準位置Ｐ１の座標を第１基準座標Ｃ（０）として取得する（第１基準座標取得ステップＳＴ１）。具体的には、スタイラス移動制御部１１は、主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから第１面７の第１基準位置Ｐ１に当接させる。座標取得部１２は、スタイラス１０が当接した第１基準位置Ｐ１の第１基準座標Ｃ（０）を取得する。また、座標取得部１２は、取得した第１基準座標Ｃ（０）を記憶部５４に記憶保持する。ここで、第１基準位置Ｐ１は、角部６にバリ３１、３２やダレ３３が発生している場合でも、これらバリ３１、３２やダレ３３に接触しない程度に角部６
から第２軸方向Ｙに離間する位置である。このような第１基準位置Ｐ１は、予め、設定できる。
から第２軸方向Ｙに離間する位置である。このような第１基準位置Ｐ１は、予め、設定できる。
【0078】
また、マシニングセンタ２は、スタイラス１０を、第２面８と対向し第１軸方向Ｘと直交する第２軸方向Ｙから第２面８に当接させ、スタイラス１０が当接した第２基準位置Ｐ２の座標を第２基準座標Ｄ（０）として取得する（第２基準座標取得ステップＳＴ２）。すなわち、スタイラス移動制御部１１は主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第２軸方向Ｙから第２面８の第２基準位置Ｐ２に当接させる。座標取得部１２は、スタイラス１０が当接した第２基準位置Ｐ２の第２基準座標Ｄ（０）を取得する。また、座標取得部１２は、取得した第２基準座標Ｄ（０）を記憶部５４に記憶保持する。ここで、第２基準位置Ｐ２は、角部６にバリ３１、３２やダレ３３が発生している場合でも、これらバリ３１、３２やダレ３３に接触しない程度に角部６から第１軸方向Ｘに離間する位置である。このような第２基準位置Ｐ２は、予め、設定できる。
【0079】
ここで、論理座標取得部１３は、第１基準位置Ｐ１の第１基準座標Ｃ（０）および第２基準位置Ｐ２の第２基準座標Ｄ（０）に基づいて、角部６の論理座標Ｅを算出する（図３：論理座標取得ステップＳＴ３）。また、論理座標取得部１３は、算出した論理座標Ｅを記憶部５４に記憶保持する。論理座標Ｅは、ワーク５の角部６の設計上の座標であり、第１軸Ｌ１および第２軸Ｌ２を含む平面上において第１面７と第２面８とが交差する交点の座標である。本例では、第１面７は第２軸方向Ｙに延び、第２面８は第１軸方向Ｘに延びる。従って、角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分は、第１基準位置Ｐ１の第１軸方向Ｘの成分となり、角部６の論理座標Ｅの第２軸方向Ｙの成分は、第２基準位置Ｐ２の第２軸方向Ｙの成分となる。
【0080】
なお、形状取得方法では、予め、マシニングセンタ２の記憶部５４に角部６の論理座標Ｅを記憶保持しておく場合がある。この場合には、論理座標取得ステップＳＴ３において、論理座標取得部１３は、記憶部５４に記憶保持された論理座標Ｅを取得する。
【0081】
次に、マシニングセンタ２は、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから角部６に当接させて第１角部座標Ｆ１を取得する（第１角部座標取得ステップＳＴ４）。すなわち、スタイラス移動制御部１１は、記憶部５４に記憶保持された角部６の論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから角部６に当接させる。座標取得部１２は、スタイラス１０が第１軸方向Ｘから当接した角部６の第１角部座標Ｆ１を取得する。また、座標取得部１２は、取得した第１角部座標Ｆ１を記憶部５４に記憶保持する。
【0082】
さらに、マシニングセンタ２は、スタイラス１０を第２軸方向Ｙから角部６に当接させて第２角部座標Ｆ２を取得する（第２角部座標取得ステップＳＴ５）。すなわち、スタイラス移動制御部１１は、論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第２軸方向Ｙから角部６に当接させる。座標取得部１２により、スタイラス１０が第２軸方向Ｙから当接した角部６の第２角部座標Ｆ２を取得する。また、座標取得部１２は、取得した第２角部座標Ｆ２を記憶部５４に記憶保持する。
【0083】
ここで、形状判定部１４は、第１角部座標Ｆ１および第２角部座標Ｆ２のぞれぞれと、論理座標Ｅと、を比較し、角部６の形状を取得する（形状判定ステップＳＴ６～ＳＴ１４）。
【0084】
すなわち、形状判定部１４は、第１角部座標Ｆ１が論理座標Ｅよりも第１軸第１方向Ｘ１に位置し、第２角部座標Ｆ２が論理座標Ｅと一致する場合には（形状判定ステップＳＴ６）、形状判定部１４は、ワーク５が、角部６に第１軸第１方向Ｘ１に延びる第１バリ３
１を備える形状であることを取得する（形状判定ステップＳＴ７）。
１を備える形状であることを取得する（形状判定ステップＳＴ７）。
【0085】
また、第１角部座標Ｆ１が論理座標Ｅに一致し、第２角部座標Ｆ２が論理座標Ｅよりも第２軸第１方向Ｙ１に位置する場合には（形状判定ステップＳＴ８）、形状判定部１４は、ワーク５が、角部６に第２軸第１方向Ｙ１に延びる第２バリ３２を備える形状であることを取得する（形状判定ステップＳＴ９）。
【0086】
さらに、第１角部座標Ｆ１が論理座標Ｅよりも第１軸第２方向Ｘ２に位置し、かつ、第２角部座標Ｆ２が論理座標Ｅよりも第２軸第２方向Ｙ２に位置する場合には（形状判定ステップＳＴ１０）、形状判定部１４は、ワーク５が角部６にダレ３３を備える形状であることを取得する（形状判定ステップＳＴ１１）。ダレ３３とは、角部６の稜線が削られている状態である。すなわち、第１面７の第２面８側の端が第１軸第２方向Ｘ２に削られ、かつ、第１面７の第１面７側の端が第２軸第２方向Ｙ２に削られている状態である。
【0087】
また、第１角部座標Ｆ１が論理座標Ｅと一致し、かつ、第２角部座標Ｆ２が論理座標Ｅと一致する場合には（形状判定ステップＳＴ１２）、形状判定部１４は、ワーク５の角部６が理論通りの形状を備えることを取得する（形状判定ステップＳＴ１３）。なお、上記のいずれにも当てはまらない場合には、エラーとする（形状判定ステップＳＴ１４）。
【0088】
（第１バリ形状取得ステップ）
ステップＳＴ７において、ワーク５が角部６に第１バリ３１を備える形状である、と判断された場合には、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０に移行する。図５は、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０のフローチャートである。図６は、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０の説明図である。図５に示すように、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０では、第１バリ形状取得部１５は、まず、第１バリ３１の第１軸方向Ｘの高さを算出する。すなわち、第１角部座標Ｆ１の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、第１バリ高さＨ１として取得する（第１バリ高さ取得ステップＳＴ２１）。
ステップＳＴ７において、ワーク５が角部６に第１バリ３１を備える形状である、と判断された場合には、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０に移行する。図５は、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０のフローチャートである。図６は、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０の説明図である。図５に示すように、第１バリ形状取得ステップＳＴ２０では、第１バリ形状取得部１５は、まず、第１バリ３１の第１軸方向Ｘの高さを算出する。すなわち、第１角部座標Ｆ１の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、第１バリ高さＨ１として取得する（第１バリ高さ取得ステップＳＴ２１）。
【0089】
次に、第１バリ形状取得部１５は、第１基準位置Ｐ１と角部６との間の第１当接位置Ｑ（１）に第１軸方向Ｘからスタイラス１０を当接させて第１当接位置Ｑ（１）の第１当接座標Ｃ（１）を取得する（ステップＳＴ２２）。すなわち、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）と、論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから第１当接位置Ｑ（１）に当接させる。座標取得部１２は、第１当接位置Ｑ（１）の第１当接座標Ｃ（１）を取得する。
【0090】
しかる後に、第１バリ形状取得部１５は、第１当接座標Ｃ（ｎ）として、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、主軸駆動機構５２の分解能において最も論理座標Ｅに近い第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）を取得するまで、スタイラス１０を第２軸方向Ｙに移動させて第１当接位置Ｑ１を変更しながら第１当接座標Ｃ（ｎ）を取得する第１当接座標取得動作を繰り返す（ＳＴ２３）。
【0091】
本例では、第１面７は、第２軸方向Ｙに延びる。従って、第１仮想線分Ｒ１は、第１面７に沿って第２軸方向Ｙに延びる線分である。よって、第１当接座標取得動作を制御する第１バリ形状取得部１５は、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分から第１基準座標Ｃ（０）の第１軸方向Ｘの成分を差し引いた値が０であれば、第１当接座標Ｃ（ｎ）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であると判断する。一方、第１バリ形状取得部１５は、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分から第１基準座標Ｃ（０）の第１軸方向Ｘの成分を差し引いた値が０よりも大きければ、第１当接座標Ｃ（ｎ）は、第１仮
想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１ではないと判断する。
想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１ではないと判断する。
【0092】
また、本例では、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、最も論理座標Ｅに近い第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）を取得するために、二分探索法を用いる。すなわち、第１面７において第１バリ３１が存在しない領域では、第１当接座標Ｃの値は、第１仮想線分座標Ｇ１となる。また、第１面７において第１バリ３１が存在する領域は、必ず、第１バリ３１が存在しない領域の第２軸第１方向Ｙ１に位置する。さらに、第１面７において第１バリ３１が存在する領域では、第１バリ３１が存在する分だけ第１軸第１方向Ｘ１に高くなるので、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分は、第１バリ３１が存在する分だけ第１仮想線分座標Ｇ１よりも大きくなる。従って、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、最も論理座標Ｅに近い第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）を取得するために、二分探索法を用いることができる。
【0093】
二分探索法では、図５に示すように、ステップＳＴ２２においてスタイラス１０を最初に当接させるステップＳＴ２２の第１当接位置Ｑ（１）は、第１基準位置Ｐ１と角部６との中央とする。ステップＳＴ２３において第１当接座標取得動作をｎ回繰り返す際には、第１バリ形状取得部１５は、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－１）の第１当接座標Ｃ（ｎ－１）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分に基づいて第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－２）の第１当接座標Ｃ（ｎ－２）から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－１）の第１当接座標Ｃ（ｎ－１）と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（ｎ）を決定する（ステップＳＴ２３１）。
【0094】
ここで、第１当接座標Ｃ（ｎ－１）から第１当接位置Ｑ（ｎ）までのスタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも大きい場合には（ステップＳＴ２３２：Ｎｏ）、第１バリ形状取得部１５は、第１当接位置Ｑ（ｎ）にスタイラス１０と当接させる。座標取得部１２は、第１当接位置Ｑ（ｎ）の第１当接座標Ｃ（ｎ）を取得し、記憶部５４に記憶保持する（ステップＳＴ２３３）
【0095】
一方、第１当接座標Ｃ（ｎ－１）から第１当接位置Ｑ（ｎ）までのスタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも小さい場合には（ステップＳＴ２３２：Ｙｅｓ）、第１バリ形状取得部１５は、取得している第１当接位置Ｑ（ｎ）の第１当接座標Ｃ（ｎ）を、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）とする（ステップＳＴ２３４）。
【0096】
例えば、第１当接位置Ｑ（１）の第１当接位置Ｑ（１）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１である場合に、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（２）を、第１当接位置Ｑ（１）と角部６との中央とする。一方、第１当接位置Ｑ（１）の第１当接位置Ｑ（１）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１よりも第１軸第１方向Ｘ１に位置する場合に、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（２）を、第１当接位置Ｑ（１）と第１基準位置Ｐ１との中央とする。
【0097】
ここで、第１当接位置Ｑ（２）の第１当接位置Ｑ（２）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１である場合には、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（３）を、第１当接位置Ｑ（２）よりも角部６の側とする。すなわち、この場合には、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（２）の第１当接座標Ｃ（２）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分が０である。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとか
ら論理座標Ｅを選択し、第１当接位置Ｑ（３）を、第１当接位置Ｑ（２）と論理座標Ｅとの中央とする。その後、第１当接位置Ｑ（３）の第１当接位置Ｑ（３）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１である場合には、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）よりも論理座標Ｅの側とする。すなわち、この場合には、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（２）の第１当接座標Ｃ（２）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分が０である。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅおよび第１当接位置Ｑ（２）から論理座標Ｅを選択し、第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）と論理座標Ｅとの中央とする。一方、第１当接位置Ｑ（３）の第１当接位置Ｑ（３）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１よりも第１軸第１方向Ｘ１にある場合には、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）よりも第１当接位置Ｑ（２）の側とする。すなわち、この場合には、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（２）の第１当接座標Ｃ（２）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分が０よりも大きい。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅおよび第１当接位置Ｑ（２）から第１当接位置Ｑ（２）を選択し、第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）と第１当接位置Ｑ（２）との中央とする。
ら論理座標Ｅを選択し、第１当接位置Ｑ（３）を、第１当接位置Ｑ（２）と論理座標Ｅとの中央とする。その後、第１当接位置Ｑ（３）の第１当接位置Ｑ（３）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１である場合には、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）よりも論理座標Ｅの側とする。すなわち、この場合には、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（２）の第１当接座標Ｃ（２）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分が０である。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅおよび第１当接位置Ｑ（２）から論理座標Ｅを選択し、第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）と論理座標Ｅとの中央とする。一方、第１当接位置Ｑ（３）の第１当接位置Ｑ（３）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１よりも第１軸第１方向Ｘ１にある場合には、第１バリ形状取得部１５は、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）よりも第１当接位置Ｑ（２）の側とする。すなわち、この場合には、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（２）の第１当接座標Ｃ（２）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分が０よりも大きい。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅおよび第１当接位置Ｑ（２）から第１当接位置Ｑ（２）を選択し、第１当接位置Ｑ（４）を、第１当接位置Ｑ（３）と第１当接位置Ｑ（２）との中央とする。
【0098】
以降は、第１当接位置Ｑ（ｎ）が第１仮想線分座標Ｇ１である場合には、スタイラス１０を第２軸第１方向Ｙ１に移動させて探索領域を限定し、第１当接位置Ｑ（ｎ）が第１仮想線分座標Ｇ１の第１軸第１方向にある場合には、スタイラス１０を第２軸第２方向Ｙ２に移動させて探索領域を限定しながら、探索を継続する。そして、スタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも小さくなった時点で、第１バリ形状取得部１５は、取得している第１当接位置Ｑ（ｎ）の第１当接座標Ｃ（ｎ）を、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）とする。
【0099】
その後、第１バリ形状取得部１５は、論理座標Ｅおよび第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）に基づいて第１バリ３１の根本部分の厚みを取得する（ステップＳＴ２４）。すなわち、ステップＳＴ２２、ステップＳＴ２３により、座標取得部１２は、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）として、第１面７において第１バリ３１が立ち上がる第１バリ３１立ち上がり位置の第１仮想線分Ｒ１上の座標を取得する。従って、第１バリ形状取得部１５は、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）と論理座標Ｅとの間の差分を、第１バリ３１の根本部分の第１幅寸法Ｉ１として取得する。よって、第１バリ形状取得部１５は、角部６に存在する第１バリ３１の形状を取得できる。
【0100】
なお、第１バリ高さＨ１を取得するステップＳＴ２１は、第１バリ３１の根本部分の第１幅寸法Ｉ１を取得するステップＳＴ２４の後でもよい。
【0101】
（第２バリ形状取得ステップ）
ステップＳＴ９において、ワーク５が角部６に第２バリ３２を備える形状である、と判断された場合には、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０に移行する。図７は、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０のフローチャートである。図８は、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０の説明図である。図７に示すように、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０では、第２バリ形状取得部１６は、まず、第２バリ３２の第２軸方向Ｙの高さを算出する。すなわち、第２角部座標Ｆ２の第２軸方向Ｙの成分と角部６の論理座標Ｅの第２軸方向Ｙの成分との差分を算出し、第２バリ高さＨ２として取得する（ステップＳＴ３１）。
ステップＳＴ９において、ワーク５が角部６に第２バリ３２を備える形状である、と判断された場合には、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０に移行する。図７は、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０のフローチャートである。図８は、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０の説明図である。図７に示すように、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０では、第２バリ形状取得部１６は、まず、第２バリ３２の第２軸方向Ｙの高さを算出する。すなわち、第２角部座標Ｆ２の第２軸方向Ｙの成分と角部６の論理座標Ｅの第２軸方向Ｙの成分との差分を算出し、第２バリ高さＨ２として取得する（ステップＳＴ３１）。
【0102】
次に、第２バリ形状取得部１６は、第２基準位置Ｐ２と角部６との間の第２当接位置Ｓ（１）に第２軸方向Ｙからスタイラス１０を当接させて当該第２当接位置Ｓ（１）の第２当接座標Ｄ（１）を取得する（ステップＳＴ３２）。すなわち、第２バリ形状取得部１６
は、第２基準座標Ｄ（０）と、論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第２軸方向Ｙから第２当接位置Ｓ（１）に当接させる。座標取得部１２は、第２当接位置Ｓ（１）の第２当接座標Ｄ（１）を取得し、記憶部５４に記憶保持する。
は、第２基準座標Ｄ（０）と、論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第２軸方向Ｙから第２当接位置Ｓ（１）に当接させる。座標取得部１２は、第２当接位置Ｓ（１）の第２当接座標Ｄ（１）を取得し、記憶部５４に記憶保持する。
【0103】
しかる後に、第２バリ形状取得部１６は、第２当接座標Ｄ（ｎ）として、第２基準座標Ｄ（０）と論理座標Ｅとを通過する第２仮想線分Ｒ２上の第２仮想線分座標Ｇ２であって、かつ、主軸駆動機構５２の分解能において最も論理座標Ｅに近い第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）を取得するまで、スタイラス１０を第１軸方向Ｘに移動させて第２当接位置Ｓを変更しながら第２当接座標Ｄ（ｎ）を取得する第２当接座標取得動作を繰り返す（ステップＳＴ３３）。
【0104】
ここで、本例では、第２面８は、第１軸方向Ｘに延びる。従って、第２仮想線分Ｒ２は、第２面８に沿って第１軸方向Ｘに延びる線分である。よって、第２当接座標取得動作を制御する第２バリ形状取得部１６は、第２当接座標Ｄ（ｎ）の第２軸方向Ｙの成分から第２基準座標Ｄ（０）の第２軸方向Ｙの成分を差し引いた値が０であれば、第２当接座標Ｄ（ｎ）が第２仮想線分Ｒ２上の第２仮想線分座標Ｇ２であると判断する。一方、第２バリ形状取得部１６は、第２当接座標Ｄ（ｎ）の第２軸方向Ｙの成分から第２基準座標Ｄ（０）の第２軸方向Ｙの成分を差し引いた値が０よりも大きければ、第２当接座標Ｄ（ｎ）が第２仮想線分Ｒ２上の第２仮想線分座標Ｇ２ではないと判断する。
【0105】
本例では、第２基準座標Ｄ（０）と論理座標Ｅとを通過する第２仮想線分Ｒ２上の第２仮想線分座標Ｇ２であって、かつ、最も論理座標Ｅに近い第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）を取得するために、二分探索法を用いる。すなわち、第２面８において第２バリ３２が存在しない領域では、第２当接座標Ｄ（ｎ）の値は、第２仮想線分座標Ｇ２となる。また、第２面８において第２バリ３２が存在する領域は、必ず、第２バリ３２が存在しない領域の第１軸第１方向Ｘ１に位置する。さらに、第２面８において第２バリ３２が存在する領域では、第２バリ３２が存在する分だけ第２軸第１方向Ｙ１に高くなるので、第２当接座標Ｄ（ｎ）の第２軸方向Ｙの成分が、第２バリ３２の分だけ第２仮想線分座標Ｇ２よりも大きくなる。従って、第２基準座標Ｄ（０）と論理座標Ｅとを通過する第２仮想線分Ｒ２上の第２仮想線分座標Ｇ２であって、かつ、最も論理座標Ｅに近い第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）を取得するために、二分探索法を用いることができる。
【0106】
二分探索法では、図７に示すように、スタイラス１０を最初に当接させるステップＳＴ３２の第２当接位置Ｓ（１）は、第２基準位置Ｐ２と角部６との中央とする。ステップＳＴ３３において第２当接座標取得動作をｎ回繰り返す際には、第２バリ形状取得部１６は、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置Ｓ（ｎ－１）の第２当接座標Ｄ（ｎ－１）の第２軸方向Ｙの成分と第２仮想線分座標の第２軸方向Ｙの成分との差分に基づいて第２基準座標Ｄ（０）、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第２当接位置Ｓ（ｎ－２）の第２当接座標Ｄ（ｎ－２）から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第２当接位置Ｓ（ｎ－１）の第２当接座標Ｄ（ｎ－１）と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第２当接位置Ｓ（ｎ）を決定する（ステップＳＴ３３１）。
【0107】
ここで、第２当接座標Ｄ（ｎ－１）から第２当接位置Ｓ（ｎ）までのスタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも大きい場合には(ステップＳＴ３３２：Ｎｏ)、第２バリ形状取得部１６は、第２当接位置Ｓ（ｎ）にスタイラス１０と当接させる。座標取得部１２は、第２当接位置Ｓ（ｎ）の第２当接座標Ｄ（ｎ）を取得し、記憶部５４に記憶保持する（ステップＳＴ３３３）
【0108】
一方、第２当接座標Ｄ（ｎ－１）から第２当接位置Ｓ（ｎ）までのスタイラス１０の移
動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも小さい場合には(ステップＳＴ３３２：Ｙｅｓ)、第２バリ形状取得部１６は、取得している第２当接位置Ｓ（ｎ）の第２当接座標Ｄ（ｎ）を、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）とする（ステップＳＴ３３４）。
動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも小さい場合には(ステップＳＴ３３２：Ｙｅｓ)、第２バリ形状取得部１６は、取得している第２当接位置Ｓ（ｎ）の第２当接座標Ｄ（ｎ）を、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）とする（ステップＳＴ３３４）。
【0109】
その後、第２バリ形状取得部１６は、論理座標Ｅ、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）に基づいて第２バリ３２の根本部分の厚みを取得する（ステップＳＴ３４）。すなわち、ステップＳＴ３２、ステップＳＴ３３により、座標取得部１２は、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）として、第２面８において第２バリ３２が立ち上がる第２バリ３２立ち上がり位置の第２仮想線分Ｒ２上の座標を取得する。従って、第２バリ形状取得部１６は、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）と論理座標Ｅとの間の差分を、第２バリ３２の根本部分の第２幅寸法Ｉ２として取得する。よって、第２バリ形状取得部１６は、角部６に存在する第２バリ３２の形状を取得できる。
【0110】
なお、第２バリ高さＨ２を取得するステップＳＴ３１は、第２バリ３２の根本部分の第２幅寸法Ｉ２を取得するステップＳＴ３４の後でもよい。
【0111】
（ダレ形状取得ステップ）
ステップＳＴ１１において、ワーク５が、角部６にダレ３３を備える形状である、と判断された場合には、ダレ形状取得ステップ４０に移行する。図９は、ダレ形状取得ステップ４０のフローチャートである。図１０は、ダレ形状取得ステップ４０の説明図である。図９に示すように、ダレ形状取得ステップ４０では、ダレ形状取得部１７は、まず、ダレ３３の第１軸方向Ｘの深さを算出する。すなわち、第１角部座標Ｆ１の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、ダレ深さＨ３として取得する（ステップＳＴ４１）。
ステップＳＴ１１において、ワーク５が、角部６にダレ３３を備える形状である、と判断された場合には、ダレ形状取得ステップ４０に移行する。図９は、ダレ形状取得ステップ４０のフローチャートである。図１０は、ダレ形状取得ステップ４０の説明図である。図９に示すように、ダレ形状取得ステップ４０では、ダレ形状取得部１７は、まず、ダレ３３の第１軸方向Ｘの深さを算出する。すなわち、第１角部座標Ｆ１の第１軸方向Ｘの成分と角部６の論理座標Ｅの第１軸方向Ｘの成分との差分を算出し、ダレ深さＨ３として取得する（ステップＳＴ４１）。
【0112】
次に、ダレ形状取得部１７は、第１基準位置Ｐ１と角部６との間の第１当接位置Ｑ（１）に第１軸方向Ｘからスタイラス１０を当接させて第１当接位置Ｑ（１）の第１当接座標Ｃ（１）を取得する（ステップＳＴ４２）。すなわち、ダレ形状取得部１７は、第１基準座標Ｃ（０）と、論理座標Ｅに基づいて主軸駆動機構５２を動作させ、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから第１当接位置Ｑ（１）に当接させる。座標取得部１２は、第１当接位置Ｑ（１）の第１当接座標Ｃ（１）を取得し、記憶部５４に記憶保持する。
【0113】
しかる後に、ダレ形状取得部１７は、第１当接座標Ｃ（ｎ）として、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、主軸駆動機構５２の分解能において最も論理座標Ｅに近いダレ開始座標Ｃ（ｙ）を取得するまで、スタイラス１０を第２軸方向Ｙに移動させて第１当接位置Ｑ１を変更しながら第１当接座標Ｃ（ｎ）を取得する第３当接座標取得動作を繰り返す（ステップＳＴ４３）。
【0114】
本例では、第１面７は、第２軸方向Ｙに延びる。従って、第１仮想線分Ｒ１は、第１面７に沿って第２軸方向Ｙに延びる線分である。よって、第１当接座標取得動作を制御するダレ形状取得部１７は、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分から第１基準座標Ｃ（０）の第１軸方向Ｘの成分を差し引いた値が０であれば、第１当接座標Ｃ（ｎ）が第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であると判断する。一方、ダレ形状取得部１７は、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分から第１基準座標Ｃ（０）の第１軸方向Ｘの成分を差し引いた値が０よりも小さければ、第１当接座標Ｃ（ｎ）は、第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１ではないと判断する。
【0115】
また、本例では、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、最も論理座標Ｅに近いダレ開始座標Ｃ（ｙ）を
取得するために、二分探索法を用いる。すなわち、第１面７においてダレ３３が存在しない領域では、第１当接座標Ｃの値は、第１仮想線分座標Ｇ１となる。また、第１面７においてダレ３３が存在する領域は、必ず、ダレ３３が存在しない領域の第２軸第１方向Ｙ１に位置する。さらに、第１面７においてダレ３３が存在する領域では、ダレ３３が存在する分だけ第１軸第２方向Ｘ２に低くなるので、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分は、ダレ３３が存在する分だけ第１仮想線分座標Ｇ１よりも小さくなる。従って、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、最も論理座標Ｅに近いダレ開始座標Ｃ（ｙ）を取得するために、二分探索法を用いることができる。
取得するために、二分探索法を用いる。すなわち、第１面７においてダレ３３が存在しない領域では、第１当接座標Ｃの値は、第１仮想線分座標Ｇ１となる。また、第１面７においてダレ３３が存在する領域は、必ず、ダレ３３が存在しない領域の第２軸第１方向Ｙ１に位置する。さらに、第１面７においてダレ３３が存在する領域では、ダレ３３が存在する分だけ第１軸第２方向Ｘ２に低くなるので、第１当接座標Ｃ（ｎ）の第１軸方向Ｘの成分は、ダレ３３が存在する分だけ第１仮想線分座標Ｇ１よりも小さくなる。従って、第１基準座標Ｃ（０）と論理座標Ｅとを通過する第１仮想線分Ｒ１上の第１仮想線分座標Ｇ１であって、かつ、最も論理座標Ｅに近いダレ開始座標Ｃ（ｙ）を取得するために、二分探索法を用いることができる。
【0116】
二分探索法では、図９に示すように、スタイラス１０を最初に当接させるステップＳＴ４２の第１当接位置Ｑ（１）は、第１基準位置Ｐ１と角部６との中央とする。ステップＳＴ４３において第１当接座標取得動作をｎ回繰り返す際には、ダレ形状取得部１７は、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－１）の第１当接座標Ｃ（ｎ－１）の第１軸方向Ｘの成分と第１仮想線分座標の第１軸方向Ｘの成分との差分に基づいて第１基準座標Ｃ（０）、論理座標Ｅ、およびスタイラス１０を２回前に当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－２）の第１当接座標Ｃ（ｎ－２）から選択される一つの座標と、直前にスタイラス１０を当接させた第１当接位置Ｑ（ｎ－１）の第１当接座標Ｃ（ｎ－１）と、基づいて、次にスタイラス１０を当接させる第１当接位置Ｑ（ｎ）を決定する（ステップＳＴ４３１）。
【0117】
ここで、第１当接座標Ｃ（ｎ－１）から第１当接位置Ｑ（ｎ）までのスタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも大きい場合には、ダレ形状取得部１７は、第１当接位置Ｑ（ｎ）にスタイラス１０と当接させる。座標取得部１２は、第１当接位置Ｑ（ｎ）の第１当接座標Ｃ（ｎ）を取得し、記憶部５４に記憶保持する（ステップＳＴ４３２）
【0118】
一方、第１当接座標Ｃ（ｎ－１）から第１当接位置Ｑ（ｎ）までのスタイラス１０の移動量が、主軸駆動機構５２の分解能よりも小さい場合には、ダレ形状取得部１７は、直前に取得している第１当接位置Ｑ（ｎ）の第１当接座標Ｃ（ｎ）を、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）とする。
【0119】
その後、ダレ形状取得部１７は、論理座標Ｅおよびダレ開始座標Ｃ（ｙ）に基づいて第１面７におけるダレ３３の幅を取得する（ステップＳＴ４４）。すなわち、ステップＳＴ４２、ステップＳＴ４３により、座標取得部１２は、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）として、第１面７においてダレ３３が始まるダレ開始位置の第１仮想線分Ｒ１上の座標を取得する。従って、ダレ形状取得部１７は、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）と論理座標Ｅとの間の差分を、ダレ３３の第１面７の第３幅寸法Ｉ３として取得する。よって、ダレ形状取得部１７は、角部６に存在するダレ３３の形状を取得できる。
【0120】
なお、ダレ深さＨ３として取得するステップＳＴ４１は、ダレ３３の第１面７の第３幅寸法Ｉ３を取得するステップＳＴ４４の後でもよい。
【0121】
（作用効果）
本例の形状取得装置１、形状取得プログラム５５、および形状取得方法によれば、第１バリ３１または第２バリ３２を含むワーク５の角部６の形状を取得できる。また、本例の形状取得方法によれば、ダレ３３を備えるワーク５の角部６の形状を取得できる。さらに、本例の形状取得方法によれば、ワーク５の角部６が理論通りの形状を備えているか、否かを取得できる。
本例の形状取得装置１、形状取得プログラム５５、および形状取得方法によれば、第１バリ３１または第２バリ３２を含むワーク５の角部６の形状を取得できる。また、本例の形状取得方法によれば、ダレ３３を備えるワーク５の角部６の形状を取得できる。さらに、本例の形状取得方法によれば、ワーク５の角部６が理論通りの形状を備えているか、否かを取得できる。
【0122】
また、本例によれば、ワーク５が角部６に第１バリ３１を備える形状の場合には、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）として、第１面７において第１バリ３１が立ち上がる第１バリ３１立ち上がり位置の座標をする。従って、形状判定部１４は、第２軸方向Ｙにおける第１バリ３１立ち上がり位置の第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）と論理座標Ｅとの間の差分に基づいて、第１バリ３１の根本部分の第１幅寸法Ｉ１を取得できる。また、形状判定部１４は、第１軸方向Ｘにおける第１角部座標Ｆ１と論理座標Ｅとの差分に基づいて、第１バリ３１の高さＨ１を取得できる。よって、形状判定部１４は、角部６に存在する第１バリ３１の形状を取得できる。
【0123】
また、本例では、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）の取得に際して二分探索法を用いる。従って、スタイラス１０を第１基準位置Ｐ１から第２軸第１方向Ｙ１に向かって分解能分だけ移動させる動作と、スタイラス１０を第１軸方向Ｘに移動させて第１面７に接触させて第１当接座標Ｃを取得する動作とを繰り返して第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）を取得する場合と比較して、スタイラス１０を第１面７に接触させる回数を低減させることができる。これにより、第１バリ根本座標Ｃ（ｙ）を取得するための時間を短縮できる。
【0124】
さらに、本例では、ワーク５が角部６に第２バリ３２を備える形状の場合には、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）として、第２面８において第２バリ３２が立ち上がる第２バリ３２立ち上がり位置の座標を取得する。従って、形状判定部１４は、第１軸方向Ｘにおける第２バリ３２立ち上がり位置の第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）と論理座標Ｅとの間の差分に基づいて、第２バリ３２の根本部分の第２幅寸法Ｉ２を取得できる。また、形状判定部１４は、第２軸方向Ｙにおける第２角部座標Ｆ２と論理座標Ｅとの差分に基づいて、第２バリ３２の高さＨ２を取得できる。よって、形状判定部１４は、角部６に存在する第２バリ３２の形状を取得できる。
【0125】
また、本例では、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）の取得に際して二分探索法を用いる。従って、スタイラス１０を第２基準位置Ｐ２から第１軸第１方向Ｘ１に向かって分解能分だけ移動させる動作と、スタイラス１０を第１軸方向Ｘに移動させて第２面８に接触させて第２当接座標Ｄ（ｎ）を取得する動作とを繰り返して第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）を取得する場合と比較して、スタイラス１０を第２面８に接触させる回数を低減させることができる。これにより、第２バリ根本座標Ｄ（ｘ）を取得するための時間を短縮できる。
【0126】
さらに、本例では、ワーク５が角部６にダレ３３を備える形状の場合には、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）として、第１面７においてダレ３３が発生するダレ３３発生位置の座標を取得する。従って、形状判定部１４は、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）と論理座標Ｅとの間の差分を、ダレ３３の第３幅寸法Ｉ３として取得できる。また、角部６にダレ３３が存在するときに、スタイラス１０を第１軸方向Ｘから角部６に接触させた第１角部座標Ｆ１は、第２面８におけるダレ開始位置のダレ開始座標であり、ダレ深さＨ３である。従って、形状判定部１４は、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）と、第１角部座標Ｆ１とに基づいて、角部６に発生しているダレ３３の形状を取得できる。
【0127】
また、本例では、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）の取得に際して二分探索法を用いる。従って、スタイラス１０を第１基準位置Ｐ１から第２軸第１方向Ｙ１に向かって分解能分だけ移動させる動作と、スタイラス１０を第１軸方向Ｘに移動させて第１面７に接触させて第１当接座標Ｃを取得する動作とを繰り返してダレ開始座標Ｃ（ｙ）を取得する場合と比較して、スタイラス１０を第１面７に接触させる回数を低減させることができる。これにより、ダレ開始座標Ｃ（ｙ）を取得するための時間を短縮できる。
【0128】
本例において、スタイラス１０は、第１軸方向Ｘからワーク５に接触可能な第１当接部２３と、第２軸方向Ｙからワーク５に接触可能な第２当接部２４を備える。また、第１軸
方向Ｘにおける第１当接部２３と第２当接部２４との間は、第２当接部２４から第１当接部２３に向かって軸線Ｌ０の側に窪む環状の第１凹曲面２５によって接続されている。従って、第１面７から第１バリ３１が立ち上がっているときに、スタイラス１０の接触部２２と第１バリ３１とを干渉させることなく、第１当接部２３を第１面７における第１バリ３１の近傍に当接させることが可能となる。また、第２軸方向Ｙにおける第２当接部２４と第１当接部２３との間は第１凹曲面２５によって接続されているとともに、第２当接部２４と軸部２１との間は、第２当接部２４から軸部２１に向かって軸線Ｌ０の側に窪む第２凹曲面２６によって接続されている。従って、第２面８から第２バリ３２が立ち上がっているときに、スタイラス１０の接触部２２と第２バリ３２とを干渉させることなく、第２当接部２４を第２面８における第２バリ３２の近傍に当接させることが可能となる。
方向Ｘにおける第１当接部２３と第２当接部２４との間は、第２当接部２４から第１当接部２３に向かって軸線Ｌ０の側に窪む環状の第１凹曲面２５によって接続されている。従って、第１面７から第１バリ３１が立ち上がっているときに、スタイラス１０の接触部２２と第１バリ３１とを干渉させることなく、第１当接部２３を第１面７における第１バリ３１の近傍に当接させることが可能となる。また、第２軸方向Ｙにおける第２当接部２４と第１当接部２３との間は第１凹曲面２５によって接続されているとともに、第２当接部２４と軸部２１との間は、第２当接部２４から軸部２１に向かって軸線Ｌ０の側に窪む第２凹曲面２６によって接続されている。従って、第２面８から第２バリ３２が立ち上がっているときに、スタイラス１０の接触部２２と第２バリ３２とを干渉させることなく、第２当接部２４を第２面８における第２バリ３２の近傍に当接させることが可能となる。
【0129】
ここで、ワーク５の角部６を構成する第１面７と第２面８とが９０°とは異なる角度で交差する場合でも、本例の形状取得方法により、バリを含むワーク５の角部６の形状、およびダレ３３を備えるワーク５の角部６の形状を取得できる。図１１は、第１面７および第２面８が傾斜する場合に角部６の論理座標Ｅを算出する算出方法のフローチャートである。図１２は、第１面７および第２面８が傾斜する場合の角部６の論理座標Ｅの算出方法の説明図である。
【0130】
第１面７および第２面８が傾斜する場合には、図１に示す第１基準座標取得ステップＳＴ１と第２基準座標取得ステップＳＴ２との間に、主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第１軸方向Ｘから第１基準位置Ｐ１とは異なる第１離間位置Ｔ１に当接させ、第１離間位置Ｔ１の座標を第１離間座標Ｕ（０）として取得する第１離間座標取得ステップＳＴ５１を行う。また、第２基準座標取得ステップＳＴ２と第１角部座標取得ステップＳＴ３との間に、主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第２軸方向Ｙから第２基準位置Ｐ２とは異なる第２離間位置Ｔ２に当接させ、第２離間位置Ｔ２の座標を第２離間座標Ｖ（０）として取得する第２離間座標取得ステップＳＴ５２と、第１基準座標Ｃ（０）、第１離間座標Ｕ（０）、第２基準座標Ｄ（０）、第２離間座標Ｖ（０）に基づいて論理座標Ｅを算出する論理座標取得ステップＳＴ５３と、をこの順で行う。
【0131】
すなわち、論理座標取得部１３は、第１基準座標Ｃ（０）が取得された後に主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第１軸方向Ｘから第１基準位置Ｐａとは異なる第１離間位置Ｔ１に当接させて当該第１離間位置Ｔ１の座標を第１離間座標Ｕ（０）として取得する。また、論理座標取得部１３は、第２基準座標が取得された後に主軸駆動機構５２を駆動制御してスタイラス１０を第２軸方向Ｙから第２基準位置Ｐ１とは異なる第２離間位置Ｔ１に当接させて当該第２離間位置Ｔ１の座標を第２離間座標Ｖ（０）として取得するその後、論理座標取得部１３は、第１基準座標Ｃ（０）、第１離間座標Ｕ（０）、第２基準座標Ｄ（０）、および第２離間座標Ｖ（０）に基づいて、角部６の論理座標Ｅを算出する。すなわち、論理座標取得部１３は、第１基準座標Ｃ（０）および第１離間座標Ｕ（０）を通過する第１仮想線分Ｒ１と、第２基準座標Ｄ（０）および第２離間座標Ｖ（０）を通過する第２仮想線分Ｒ２との交点を、角部６の論理座標Ｅとして算出する。
【0132】
また、第１面７および第２面８が傾斜する場合には、第１バリ３１の第１バリ高さＨ１を、第２面８が第１軸Ｌ１に対して傾斜する傾斜角度に基づいて補正してもよい。同様に、第２バリ３２の第２バリ高さＨ２を、第１面７が第１軸Ｌ１に対して傾斜する傾斜角度に基づいて補正してもよい。第１バリ３１は、第２面８に沿った方向に立ち上がり、第２バリ３２は、第１面７に沿った方向に立ち上がるからである。
【0133】
図１２は、第２バリ３２の第２バリ高さＨ２を補正する場合の説明図である。図１３に示すように、第２バリ形状取得ステップＳＴ３０において取得された第２バリ高さＨ２は、第２軸方向Ｙにおける高さである。ここで、第１面７が角部６から第１軸第２方向Ｘ２
に向かって第２軸方向Ｙに傾斜する傾斜角度をαとした場合には、第２バリ３２の第１バリ高さＨ１を、ＣＯＳαで除算し、この値を第２バリ高さＨ２の補正値Ｈ２´とする。補正値Ｈ２´は、第２バリ３２の第２高さＨ２を、第１仮想線分Ｒ１に沿った高さに補正した寸法である。また、第１バリ高さＨ１を補正する場合には、第１面７が角部６から第１軸第２方向Ｘ２に向かって第２軸方向Ｙに傾斜する傾斜角度をβとし、かかる角度βに基づいて、第１バリ高さＨ１を補正することができる。
に向かって第２軸方向Ｙに傾斜する傾斜角度をαとした場合には、第２バリ３２の第１バリ高さＨ１を、ＣＯＳαで除算し、この値を第２バリ高さＨ２の補正値Ｈ２´とする。補正値Ｈ２´は、第２バリ３２の第２高さＨ２を、第１仮想線分Ｒ１に沿った高さに補正した寸法である。また、第１バリ高さＨ１を補正する場合には、第１面７が角部６から第１軸第２方向Ｘ２に向かって第２軸方向Ｙに傾斜する傾斜角度をβとし、かかる角度βに基づいて、第１バリ高さＨ１を補正することができる。
【0134】
なお、スタイラス１０を第１軸方向Ｘおよび第２軸方向Ｙと直交する第３軸方向Ｚに移動させて、本例の形状取得方法を行うことにより、ワーク５の角部６の形状を３次元で取得できる。
【符号の説明】
【0135】
１…形状取得装置、２…マシニングセンタ、４…当接センサ、５…ワーク、６…角部、７…第１面、８…第２面、１０…スタイラス、１１…スタイラス移動制御部、１２…座標取得部、１３…論理座標取得部、１４…形状判定部、１５…第１バリ形状取得部、１６…第２バリ形状取得部、１７…ダレ形状取得部、２１…軸部、２２…接触部、２３…第１当接部、２４…第２当接部、２５…第１凹曲面、２６…第２凹曲面、３１…第１バリ、３２…第２バリ、３３…ダレ、５０…主軸、５１…テーブル、５２…主軸駆動機構、５３…制御部、５４…記憶部、５５…形状取得プログラム、Ｉ１…第１バリの根本部分の第１幅寸法、Ｉ２…第２バリの根本部分の第２幅寸法、Ｉ３…ダレの第１面の第３幅寸法、Ｌ１…第１軸、Ｌ２…第２軸、Ｌ３…第３軸、Ｐ１…第１基準位置、Ｐ２…第２基準位置、Ｑ１…第１当接位置、Ｒ１…第１仮想線分、Ｒ２…第２仮想線分、Ｔ１…第１離間位置、Ｔ２…第２離間位置、Ｘ…第１軸方向、Ｙ…第２軸方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【手続補正書】
【提出日】2022-05-10
【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】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有し、前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得装置において、
前記制御部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスの移動を制御するスタイラス移動制御部、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが前記ワークに当接した当接位置の座標を取得して前記座標を前記記憶部に記憶保持する座標取得部、および前記座標に基づいて前記ワークの角部の形状を判定する形状判定部、を備え、
前記スタイラス移動制御部は、前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、次に、前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、その後、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、
前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、
前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする形状取得装置。
前記制御部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスの移動を制御するスタイラス移動制御部、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが前記ワークに当接した当接位置の座標を取得して前記座標を前記記憶部に記憶保持する座標取得部、および前記座標に基づいて前記ワークの角部の形状を判定する形状判定部、を備え、
前記スタイラス移動制御部は、前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、次に、前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、その後、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、しかる後に、前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、
前記座標取得部は、前記スタイラスが前記第１面に最初に当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第２面に最初に接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得し、前記スタイラスが前記第１軸方向から前記角部に当接した座標を第１角部座標として取得し、前記スタイラスが前記第２軸方向から前記角部に当接した座標を第２角部座標として取得し、
前記形状判定部は、前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークは前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークは前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定することを特徴とする形状取得装置。
【請求項2】
前記形状判定部は、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項3】
前記形状判定部は、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記形状判定部は、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項4】
前記論理座標は、前記記憶部に記憶保持されており、
前記スタイラス移動制御部は、前記記憶部を参照して前記論理座標を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記スタイラス移動制御部は、前記記憶部を参照して前記論理座標を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備えることを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記論理座標を算出する論理座標取得部を備え、
前記論理座標取得部は、前記第１基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させて当該第１離間位置の座標を第１離間座標として取得し、前記第２基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させて当該第２離間位置の座標を第２離間座標として取得し、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記論理座標取得部は、前記第１基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させて当該第１離間位置の座標を第１離間座標として取得し、前記第２基準座標が取得された後に前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させて当該第２離間位置の座標を第２離間座標として取得し、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記第１バリの形状を取得する第１バリ形状取得部を備え、
前記第１バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記第１バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項8】
前記第１バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項７に記載の形状取得装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記第２バリの形状を取得する第２バリ形状取得部を備え、
前記第２バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記第２バリ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項10】
前記第２バリ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項９に記載の形状取得装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると前記ダレの形状を取得するダレ形状取得部を備え、
前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得することを特徴とする請求項２に記載の形状取得装置。
前記ダレ形状取得部は、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得することを特徴とする請求項２に記載の形状取得装置。
【請求項12】
前記ダレ形状取得部が前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項１１に記載の形状取得装置。
【請求項13】
前記スタイラスは、前記第１軸方向の延びる軸線を備える軸部と、前記軸部の先端側に位置する接触部と、を備え、
前記接触部は、前記第１軸方向の先端に位置する第１当接部と、前記第１軸方向におけ
る前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記第１軸方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、
前記第１面には、前記第１当接部が当接し、
前記第２面には、前記第２当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
前記接触部は、前記第１軸方向の先端に位置する第１当接部と、前記第１軸方向におけ
る前記軸部と前記第１当接部との間で前記軸線を囲む環状の第２当接部と、を備え、
前記第２当接部は、前記第１軸方向から見た場合に、前記第１当接部および前記軸部の外周側に位置し、
前記第１当接部と前記第２当接部とは、前記第２当接部から前記第１当接部に向かって前記軸線の側に窪む環状の第１凹曲面により接続され、
前記第２当接部と前記軸部とは、前記第２当接部から前記軸部に向かって前記軸線の側に窪む第２凹曲面により接続され、
前記第１面には、前記第１当接部が当接し、
前記第２面には、前記第２当接部が当接することを特徴とする請求項１に記載の形状取得装置。
【請求項14】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置の前記制御部で動作して前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得プログラムにおいて、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を、この順で備えることを特徴とする形状取得プログラム。
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を、この順で備えることを特徴とする形状取得プログラム。
【請求項15】
前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項16】
前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備え
ると判定することを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
ると判定することを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項17】
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項18】
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記角部の論理座標を算出する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項19】
前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項20】
前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項21】
前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項２０に記載の形状取得プログラム。
【請求項22】
前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に
近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１４に記載の形状取得プログラム。
【請求項23】
前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項２２に記載の形状取得プログラム。
【請求項24】
前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項１５に記載の形状取得プログラム。
【請求項25】
前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項２４に記載の形状取得プログラム。
【請求項26】
ワークを保持する保持部、主軸を互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に移動させる主軸駆動機構、制御部、および記憶部を備えるマシニングセンタと、スタイラスと、前記主軸に取り付けられて前記スタイラスを保持し当該スタイラスがワークに接触したときに当接信号を前記制御部に入力する当接センサと、を有する形状取得装置によって前記ワークの第１面と第２面とが交わる角部の形状を取得する形状取得方法において、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラ
スが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を備えることを特徴とする形状取得方法。
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１面と対向する前記第１軸方向から前記第１面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラスが当接した第１基準位置の座標を第１基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第１基準座標取得ステップと、
前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２面と対向し前記第１軸方向と直交する第２軸方向から前記第２面に当接させ、前記当接信号に基づいて前記スタイラ
スが当接した第２基準位置の座標を第２基準座標として取得して前記記憶部に記憶保持する第２基準座標取得ステップと、
前記第１軸方向において前記第２基準位置から前記角部に向かう方向を第１軸第１方向、その反対方向を第１軸第２方向、前記第２軸方向において前記第１基準位置から前記角部に向かう方向を第２軸第１方向、その反対方向を第２軸第２方向としたときに、前記角部の論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第１軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第１角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１角部座標取得ステップと、
前記論理座標に基づいて前記スタイラスを前記第２軸方向から前記角部に当接させ、前記当接信号に基づいて第２角部座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２角部座標取得ステップと、
前記第１角部座標および前記第２角部座標のぞれぞれと、前記論理座標と、を比較し、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第１方向に位置し、前記第２角部座標が前記論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に前記第１軸第１方向に延びる第１バリを備える形状であると判断し、前記第１角部座標が前記論理座標に一致し、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第１方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部に前記第２軸第１方向に延びる第２バリを備える形状であると判定する形状判定ステップと、
を備えることを特徴とする形状取得方法。
【請求項27】
前記形状判定ステップにおいて、前記第１角部座標が前記論理座標よりも前記第１軸第２方向に位置し、かつ、前記第２角部座標が前記論理座標よりも前記第２軸第２方向に位置する場合には、前記ワークが前記角部にダレを備える形状であると判定することを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項28】
前記形状判定ステップにおいて、前記１角部座標が論理座標と一致し、かつ、前記第２角部座標が論理座標と一致する場合には、前記ワークが前記角部に理論通りの形状を備えると判定することを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項29】
予め、前記記憶部に前記論理座標を保持し、
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
前記第１角部座標取得ステップの前に、前記記憶部に記憶保持された前記論理座標を取得する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項30】
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記第１基準座標および前記第２基準座標に基づいて、前記角部の論理座標を算出する論理座標取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項31】
前記第１基準座標取得ステップと前記第２基準座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向から前記第１基準位置とは異なる第１離間位置に当接させ、前記第１離間位置の座標を第１離間座標として取得する第１離間座標取得ステップを行い、
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
前記第２基準座標取得ステップと前記第１角部座標取得ステップとの間に、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向から前記第２基準位置とは異なる第２離間位置に当接させ、前記第２離間位置の座標を第２離間座標として取得する第２離間座標取得ステップと、前記第１基準座標、前記第１離間座標、前記第２基準座標、前記第２離間座標に基づいて前記論理座標を算出する論理座標取得ステップと、をこの順で備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項32】
前記ワークが前記角部に前記第１バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆
動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第１バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第１当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第１バリ根本座標に基づいて前記第１バリの根本部分の第１ 幅寸法を取得する第１バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項33】
前記第１バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第１当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項３２に記載の形状取得方法。
【請求項34】
前記ワークが前記角部に前記第２バリを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第２基準位置と前記角部との間の第２当接位置に前記第２軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第２当接位置の第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第２当接座標として、前記第２基準座標と前記論理座標とを通過する第２仮想線分上の第２仮想線分座標であって、かつ、前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近い第２バリ根本座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第１軸方向に移動させて前記第２当接位置を変更しながら前記第２当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第２当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記論理座標、および前記第２バリ根本座標に基づいて前記第２バリの根本部分の第２幅寸法を取得する第２バリ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２６に記載の形状取得方法。
【請求項35】
前記第２バリ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第２当接位置は、前記第２基準位置と前記角部との中央であり、前記第２当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標の前記第２軸方向の成分と前記第２仮想線分座標の前記第２軸方向の成分との差分に基づいて前記第２基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第２当接位置の前記第２当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第２当接位置を決定することを特徴とする請求項３４に記載の形状取得方法。
【請求項36】
前記ワークが前記角部に前記ダレを備える形状であると判定されると、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記第１基準位置と前記角部との間の第１当接位置に前記第１軸方向から前記スタイラスを当接させ、前記当接信号に基づいて前記第１当接位置の第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持し、しかる後に、前記第１当接座標として、前記第１基準座標と前記論理座標とを通過する第１仮想線分上の第１仮想線分座標であって、かつ、
前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２７に記載の形状取得方法。
前記主軸駆動機構が前記スタイラスを移動させる分解能において最も前記論理座標に近いダレ開始座標を取得するまで、前記主軸駆動機構を駆動制御して前記スタイラスを前記第２軸方向に移動させて前記第１当接位置を変更しながら前記第１当接座標を取得して前記記憶部に記憶保持する第３当接座標取得動作を繰り返し、その後に、前記ダレ開始座標に基づいて、前記ダレの前記第１面の第３幅寸法を取得するダレ形状取得ステップを備えることを特徴とする請求項２７に記載の形状取得方法。
【請求項37】
前記ダレ形状取得ステップにおいて、前記スタイラスを最初に当接させる前記第１当接位置は、前記第１基準位置と前記角部との中央であり、前記第３当接座標取得動作を繰り返す際には、二分探索法に則り、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標の前記第１軸方向の成分と前記第１仮想線分座標の前記第１軸方向の成分との差分に基づいて前記第１基準座標、前記論理座標、および前記スタイラスを２回前に当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標から選択される一つの座標と、直前に前記スタイラスを当接させた前記第１当接位置の前記第１当接座標と、基づいて、次に前記スタイラスを当接させる前記第１当接位置を決定することを特徴とする請求項３６に記載の形状取得方法。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0001】
本発明は、ワークの角部の形状を取得する形状取得装置に関する。また、形状取得装置で動作してワークの角部の形状を取得する形状取得プログラムに関する。さらに、ワークの角部の形状を取得する形状取得方法に関する。
【手続補正4】
【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】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得装置を提供することにある。また、マシニングセンタに読み込まれて動作して、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得プログラムと提供することにある。さらに、バリを含むワークの角部の形状を取得する形状取得方法を提案することにある。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】削除
【補正の内容】