JP2017020808A - 位置検出装置及び位置検出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の位置合わせは、時間が掛かってしまうのに加え作業者の負担も大きく、正確な位置合わせが難しく、鋼板の意図する位置に正確に合わせることが容易ではなく、検出装置のコスト増大をもたらし、十分な検出精度を確保するのが困難であった。【解決手段】平置き状態にある鋼板W(矩形状の検出対象物)に対向しつつ移動可能に配置され、移動時、鋼板Wの一辺Wsを範囲内とする、鋼板Wの一辺Wsと交差方向に延びる線状の検出エリア11aを持つヘッド部13、及びヘッド部13から入力した検出情報に基づき鋼板Wの位置情報を出力するコントローラ14を備えたレーザ変位計11と、ヘッド部13を、鋼板Wの一辺Wsの一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させる移動機構12とを有する。レーザ変位計11を用い、ヘッド部13を、鋼板Wの一辺Wsの一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させ、鋼板Wの置き位置を検出する。【選択図】図1
Description
この発明は、矩形状の検出対象物における位置を検出するための位置検出装置及び位置検出方法であり、特に、レーザ変位計を用いて、自動的に矩形状の検出対象物である鋼板におけるマーキング位置や切断位置等を検出するための、位置検出装置及び位置検出方法に関する。
従来、矩形状の鋼板の切断加工を行う場合、加工対象となる鋼板に、部材名や加工後の鋼板に接合する部材の取付位置等をマーキングする必要があることから、マーキングと切断とを別々の数値制御(numerical control:NC)装置であるマーキング機や切断機で行う場合には、それぞれのNCプログラム開始位置が同じになるように、位置合わせをする必要があった。
位置合わせは、NC装置であるマーキング機や切断機の鋼板載置面に置かれた鋼板に対して、鋼板載置面における鋼板の角位置と置かれた角度を検出して行われる。具体的には、例えば、鋼板の一辺の両角部に、マーキング機や切断機に搭載した、レーザ投光器等のスポットやITV(industrial television)カメラのモニター画面上の十字マークを、目視で合わせることで、角部の座標位置を検出して鋼板の形状と置かれ方を判定し、鋼板に合わせたプログラム開始点と座標回転によるプログラム座標系を設定する。
この位置合わせのための鋼板における位置検出としては、一例として、レーザ変位計を用いて鋼板の表面にビームをスキャンし、鋼板の凹凸の変化を検出する方法(特許文献1参照)、或いは鋼板の位置をCCD(charge coupled device)カメラで撮像して位置を検出する方法(特許文献2参照)が知られている。
しかしながら、従来のスポットや十字マークの位置合わせは、作業者が目視により操作盤の手動スイッチを操作し機械(マーキング機や切断機)を移動させて行うため、位置合わせの精度を高めようとすれば、スイッチ操作による遅れによって生じる停止位置のずれを小さくするように、機械の移動速度を遅くして慎重に行う必要があり、時間が掛かってしまうのに加え作業者の負担も大きかった。
また、作業者が目視により行うため、鋼板の角部が溶け等により欠けていたりダレていると、角を特定することができず正確な位置合わせが難しかった。
また、作業者が目視により行うため、鋼板の角部が溶け等により欠けていたりダレていると、角を特定することができず正確な位置合わせが難しかった。
更に、スポットによる位置合わせの場合、スポット径が3〜5mm程度あるため、スポットの中心を、鋼板の意図する位置に正確に合わせることが容易ではなかった。
なお、スポットや十字マークの位置合わせを検出センサを用いて自動的に行う、従来の自動位置検出方法でも、鋼板の一辺側の角Aと角Bの位置を特定するため、角Aと角Bそれぞれの近辺にて検出センサを前後及び左右に動かし、四箇所のエッジの位置を検出して、鋼板の角度と傾きを計測しており、検出に時間が掛かるのは避けられなかった。
なお、スポットや十字マークの位置合わせを検出センサを用いて自動的に行う、従来の自動位置検出方法でも、鋼板の一辺側の角Aと角Bの位置を特定するため、角Aと角Bそれぞれの近辺にて検出センサを前後及び左右に動かし、四箇所のエッジの位置を検出して、鋼板の角度と傾きを計測しており、検出に時間が掛かるのは避けられなかった。
特に、従来のレーザ変位計を用いる方法では、スポットでの検出のため、レーザ変位計で鋼板上面を広くスキャンしながら端面を検出する必要があるため、検出に時間が掛かることになり、加えて、鋼板の端部がダレたり曲がったりしている場合が多いことから、精度良く検出するためにはレーザ変位計の高さを一定にする必要があり、そのためのレーザ変位計を上下させる上下機構を備えなければならず、検出装置のコスト増大をもたらしていた。
また、従来のCCDカメラを用いる方法では、現場の照明が不十分な場合が多く、画像処理では、鋼板と鋼板載置面(切断定盤)とを判別するのが容易ではないのに加え、CCDカメラと鋼板との距離が変化すると、CCDカメラの画像の大きさが変わってしまうので、画像を介して端面位置を検出する際に十分な検出精度を確保するのが困難であった。
この発明の目的は、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる位置検出装置及び位置検出方法を提供することである。
この発明の目的は、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる位置検出装置及び位置検出方法を提供することである。
上記目的を達成するため、この発明に係る位置検出装置は、平置き状態にある矩形状の検出対象物に対向しつつ移動可能に配置され、移動時、前記検出対象物の一辺を範囲内とする、前記検出対象物の一辺と交差方向に延びる線状の検出エリアを持つヘッド部、及び前記ヘッド部から入力した検出情報に基づき前記検出対象物の位置情報を出力するコントローラを備えたレーザ変位計と、前記ヘッド部を、前記検出対象物の一辺の一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させる移動機構とを有することを特徴とする。この発明に係る位置検出装置によれば、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる。
この発明の位置検出装置では、前記レーザ変位計は、青色半導体レーザをレーザ光光源とすることが好ましい。この構成によれば、検出対象物が鋼板である場合に位置検出精度を上げることができる。
この発明の位置検出装置では、前記レーザ変位計は、前記検出対象物の端面形状を検出可能とする測定範囲を有することが好ましい。この構成によれば、検出対象物が鋼板である場合に、鋼板の端面(切断面)形状を直接検出することができる。
この発明の位置検出装置では、前記レーザ変位計は、前記検出対象物の端面形状を検出可能とする測定範囲を有することが好ましい。この構成によれば、検出対象物が鋼板である場合に、鋼板の端面(切断面)形状を直接検出することができる。
また、この発明に係る位置検出方法は、平置き状態にある矩形状の検出対象物に対向しつつ移動可能に配置され、移動時、前記検出対象物の一辺を範囲内とする、前記検出対象物の一辺と交差方向に延びる線状の検出エリアを持つヘッド部を備えた、レーザ変位計を用い、前記ヘッド部を、前記検出対象物の一辺の一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させ、前記検出対象物の置き位置を検出することを特徴とする。この発明に係る位置検出方法によれば、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる。
この発明の位置検出方法では、前記ヘッド部の検出移動を前記検出対象物の一辺の両端部近傍間で一回行い、前記検出対象物の一辺の両端部の座標値と一辺の傾き角度を検出することが好ましい。この構成によれば、時間が掛からず迅速に検出することができる。
この発明の位置検出方法では、前記ヘッド部の検出移動は、前記ヘッド部の検出移動の速度に比べ低速度で行う、前記検出対象物の一辺の両端部における端部確認移動を伴うことが好ましい。この構成によれば、検出精度を高めることができる。
この発明の位置検出方法では、前記ヘッド部の検出移動は、前記ヘッド部の検出移動の速度に比べ低速度で行う、前記検出対象物の一辺の両端部における端部確認移動を伴うことが好ましい。この構成によれば、検出精度を高めることができる。
この発明によれば、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる。
以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の一実施の形態に係る位置検出装置の構成を模式的に示すブロック図である。図1に示すように、位置検出装置10は、レーザ変位計11と移動機構12を有しており、レーザ変位計11により、矩形状の検出対象物に向けレーザ光aを照射することで、検出対象物の置き位置を検出する。矩形状の検出対象物は、例えば、基板や建材ボードの非金属製板体等、或いは、押し出し成型品や形鋼の金属製板体等であり、本実施の形態では鋼板Wである。
図1は、この発明の一実施の形態に係る位置検出装置の構成を模式的に示すブロック図である。図1に示すように、位置検出装置10は、レーザ変位計11と移動機構12を有しており、レーザ変位計11により、矩形状の検出対象物に向けレーザ光aを照射することで、検出対象物の置き位置を検出する。矩形状の検出対象物は、例えば、基板や建材ボードの非金属製板体等、或いは、押し出し成型品や形鋼の金属製板体等であり、本実施の形態では鋼板Wである。
この位置検出装置10は、例えば、鋼板Wへのマーキングを行うマーキング機(図示しない)、或いは鋼板Wに施されたマーキング形状に基づき鋼板Wを切断する切断機(図示しない)に備えられており、マーキング機や切断機の検出対象物載置面b(例えば、切断機においては切断定盤)に平置き状態に置かれた鋼板Wの、検出対象物載置面bにおける置き位置、即ち載置状態を検出する。なお、位置検出装置10は、マーキング機や切断機に個別に備えられる他、マーキング機能と切断機能を両方備えた一体型機に備えられていても良い。
レーザ変位計11は、ヘッド部13とコントローラ14を有しており、ヘッド部13は、レーザ光光源13aから鋼板Wに向けレーザ光aを照射すると共に鋼板Wからの反射光を受光して、鋼板Wの変位を検出し、コントローラ14は、ヘッド部13から入力した検出情報に基づき鋼板Wの位置情報を出力する。ヘッド部13は、例えば、マーキング機や切断機の検出対象物載置面bに平置き状態にある鋼板Wに対向しつつ移動可能に配置されており、この移動時、鋼板Wの一辺を範囲内とする、鋼板Wの一辺と交差方向に延びる線状の検出エリア11aを持っている。
つまり、ヘッド部13は、平置き状態にある鋼板Wの上方に位置して、レーザ光光源13aの照射方向を鋼板Wに向けた、鋼板Wと対向した状態のまま移動することができ、検出エリア11aは、ヘッド部13の移動時に、鋼板Wの一辺を検出範囲内に位置させることができる長さの、鋼板Wの一辺と交差方向に延びる線状に形成されている。
このような検出エリア11aを持つヘッド部13により、レーザ変位計11は、鋼板Wの端面形状を検出可能とする測定範囲を有しており、鋼板Wの端面(切断面)形状を直接検出することができる。
ヘッド部13は、本実施の形態において、鋼板Wに向けて照射する照射ビームの照射方向をZ軸、レーザ変位計11(即ち、ヘッド部13)の移動方向に直交する鋼板Wの幅方向をY軸として、例えば、Z軸方向距離が基準距離300mmに対し増減約145mm(300±145mm)、Y軸方向距離が基準距離180mmに対し近距離(ニア)側約110mm、遠距離(ファー)側約240mmとなる検出移動(スキャン)範囲を有している。
ヘッド部13は、本実施の形態において、鋼板Wに向けて照射する照射ビームの照射方向をZ軸、レーザ変位計11(即ち、ヘッド部13)の移動方向に直交する鋼板Wの幅方向をY軸として、例えば、Z軸方向距離が基準距離300mmに対し増減約145mm(300±145mm)、Y軸方向距離が基準距離180mmに対し近距離(ニア)側約110mm、遠距離(ファー)側約240mmとなる検出移動(スキャン)範囲を有している。
レーザ光光源には、本実施の形態において、青色半導体レーザが用いられている。青色半導体レーザは、波長が405nmと短い為、レーザスポット径を絞り込んで小さくすることができ、微細な形状変化の測定が可能である。また、反射率が低い材料でも、波長が短いため反射光が十分得られることから、黒皮、錆び、塗装膜等が付着した鋼板表面の影響を受けないで、形状測定ができるため、検出対象物が鋼板Wである場合に位置検出精度を上げることができ、レーザ変位計11のレーザ光光源として適している。
コントローラ14は、ヘッド部13からの検出情報に基づく鋼板Wの位置情報を出力信号cとして出力するのに加え、電源のオン・オフ等のレーザ変位計11における各種作動を制御する。
コントローラ14は、ヘッド部13からの検出情報に基づく鋼板Wの位置情報を出力信号cとして出力するのに加え、電源のオン・オフ等のレーザ変位計11における各種作動を制御する。
移動機構12は、平置き状態にある鋼板Wの上方に位置するヘッド部13を、鋼板Wと対向した状態のまま、鋼板Wの一辺の一方の端部(角部)側から他方の端部(角部)側へと、レーザ光照射に伴う位置検出のための移動、即ち検出移動(スキャン)させるための機構である。この移動機構12は、例えば、鋼板Wを載置する検出対象物載置面bの両側に設けたガイドレールと、鋼板Wに照射方向を向けたヘッド部13を鋼板Wの上方に保持して、ガイドレールに沿って移動する門型状の支持部と、を有している。
同様の構成を有するものとしては、例えば、切断機における、切断定盤の被切断材設置面に沿って切断ヘッドを移動可能に支持するヘッド移動装置が挙げられる(特許文献1参照)。
本実施形態において、ヘッド部13は、例えば、マーキング機や切断機の移動機構12に設置され、コントローラ14は、例えば、マーキング機や切断機の制御盤内に収納されている。
本実施形態において、ヘッド部13は、例えば、マーキング機や切断機の移動機構12に設置され、コントローラ14は、例えば、マーキング機や切断機の制御盤内に収納されている。
続いて、この発明に係る位置検出方法を説明する。
この発明に係る位置検出方法は、この発明に係る位置検出装置10を用いて行われ、上述したレーザ変位計11のヘッド部13を、検出対象物載置面bに平置き状態にある、矩形状の検出対象物である鋼板Wの、一辺の一方の端部(角部)側から他方の端部(角部)側へと検出移動させることにより、鋼板Wの検出対象物載置面bにおける置き位置、即ち載置状態を検出する。レーザ変位計11のヘッド部13は、移動機構12を介し、手動で或いは駆動機構(図示しない)を用いて自動的に、検出移動させることができる。
駆動機構は、コントローラ14により、その作動が制御されており、例えば、マーキング機や切断機に備えられているものを、同様にマーキング機や切断機に備えられている移動機構12と共に、使用しても良い。
この発明に係る位置検出方法は、この発明に係る位置検出装置10を用いて行われ、上述したレーザ変位計11のヘッド部13を、検出対象物載置面bに平置き状態にある、矩形状の検出対象物である鋼板Wの、一辺の一方の端部(角部)側から他方の端部(角部)側へと検出移動させることにより、鋼板Wの検出対象物載置面bにおける置き位置、即ち載置状態を検出する。レーザ変位計11のヘッド部13は、移動機構12を介し、手動で或いは駆動機構(図示しない)を用いて自動的に、検出移動させることができる。
駆動機構は、コントローラ14により、その作動が制御されており、例えば、マーキング機や切断機に備えられているものを、同様にマーキング機や切断機に備えられている移動機構12と共に、使用しても良い。
図2は、この発明に係る位置検出方法による検出処理に対応する鋼板と検出エリアの関係を示す説明図である。図2に示すように、矩形状(本実施の形態においては長方形)の鋼板Wは、検出対象物載置面bに平置き状態(図1参照)で、位置検出のためにヘッド部13を移動させる方向である検出移動方向(図2中、矢印d1参照)に、長辺方向が位置するように配置されている。このヘッド部13の検出移動方向を縦方向(即ち、X方向)、ヘッド部13の検出移動方向と直交する方向を幅方向(即ち、Y方向)、ヘッド部13の検出移動方向側の端部をボトム側端部Wb、ヘッド部13の検出移動方向と逆向き方向側の端部をトップ側端部Wtとする。
図3は、この発明に係る位置検出方法の処理手順の一例の流れ示すフローチャートである。図3に示すように、先ず、鋼板Wの表面Wuに設定された検出開始点S(図2参照)から、ヘッド部13の検出移動方向(図2中、矢印d1参照)とは逆方向に、ヘッド部13を移動させて(図2中、矢印d2参照)、鋼板Wのボトム側端部Wbを検出する、端部確認移動を行う(ステップS101)。
端部確認移動を行うに際し、ヘッド部13は、レーザ光光源13aから鋼板Wに向けレーザ光aを照射すると共に鋼板Wからの反射光を受光して、鋼板Wの変位を検出する、検出動作を開始する。
端部確認移動を行うに際し、ヘッド部13は、レーザ光光源13aから鋼板Wに向けレーザ光aを照射すると共に鋼板Wからの反射光を受光して、鋼板Wの変位を検出する、検出動作を開始する。
このヘッド部13の端部確認移動による鋼板Wのボトム側端Wbの検出は、レーザ変位計11の検出エリア11aが、ヘッド部13の移動時、鋼板Wの一辺Ws(本実施の形態では、縦方向の側辺)を範囲内とする、一辺Wsと交差方向に延びる線状に形成されていることから、ヘッド部13の移動に伴って鋼板Wの表面Wuを移動する検出エリア11aに、一辺Wsの切れ目とボトム側端部Wbが交差する角部P0が位置することで、行われる(図2参照)。
ヘッド部13による端部確認移動により鋼板Wのボトム側端Wbを検出したら、ヘッド部13の検出動作及び端部確認移動を停止し、ヘッド部13による端部確認移動により検出した角部P0の座標値を、鋼板WのP0点座標として設定する(ステップS102)。
ヘッド部13による端部確認移動により鋼板Wのボトム側端Wbを検出したら、ヘッド部13の検出動作及び端部確認移動を停止し、ヘッド部13による端部確認移動により検出した角部P0の座標値を、鋼板WのP0点座標として設定する(ステップS102)。
次に、ヘッド部13を自動的に移動させるか否かを判定し(ステップS103)、自動的に移動させる(Yes)場合、駆動機構により自動的にヘッド部13の移動を開始する。自動的に移動を開始することにより、ヘッド部13は、検出動作を開始したヘッド部13が鋼板Wの一辺Wsを検出している間、即ち、一辺Wsを検出エリア11aに位置させた状態で、鋼板Wのボトム側端部Wbからトップ側端部Wt方向へと向かって検出移動方向(図2中、矢印d1参照)に移動する、検出移動を行う(ステップS104)。
次に、ヘッド部13の検出移動中、鋼板Wの一辺Wsが検出エリア11aから外れているか否かを判定し(ステップS105)、検出エリア11aから外れていない(No)場合、ヘッド部13の検出移動を継続し(ステップS106)、一方、検出エリア11aから外れている(Yes)場合、一辺Wsが検出エリア11a内に位置するように、検出エリア11aの位置、即ち、ヘッド部13の位置を、検出移動方向(図2中、矢印d1参照)と直交する横方向へと移動させた(ステップS107)後、ヘッド部13の検出移動を継続する(ステップS106)。
なお、ヘッド部13の検出移動中、鋼板Wの一辺Wsが検出エリア11aから外れているのを検出したら、警告音や警告灯(例えば、赤色灯)等による警告を発するようにしても良い。
なお、ヘッド部13の検出移動中、鋼板Wの一辺Wsが検出エリア11aから外れているのを検出したら、警告音や警告灯(例えば、赤色灯)等による警告を発するようにしても良い。
次に、ヘッド部13の検出移動により鋼板Wの表面Wuを移動する検出エリア11aに、それまで位置していた鋼板Wの一辺Wsが位置しなくなったら、即ち、検出エリア11aが鋼板Wから外れたら、ヘッド部13の検出動作及び検出移動を停止する(ステップS108)。
検出エリア11aが鋼板Wから外れたことは、検出エリア11aの、横方向への移動、つまり、ヘッド部13の検出移動方向(図2中、矢印d1参照)に直交する方向への移動、を数回繰り返して行っても、検出エリア11aに鋼板Wの一辺Wsが入ってこなかった場合に判定する。これにより、検出エリア11aがトップ側端部Wtに到達したものと認識する。
検出エリア11aが鋼板Wから外れたことは、検出エリア11aの、横方向への移動、つまり、ヘッド部13の検出移動方向(図2中、矢印d1参照)に直交する方向への移動、を数回繰り返して行っても、検出エリア11aに鋼板Wの一辺Wsが入ってこなかった場合に判定する。これにより、検出エリア11aがトップ側端部Wtに到達したものと認識する。
ヘッド部13の検出動作及び検出移動を停止した後、ヘッド部13を、検出移動方向(図2中、矢印d1参照)とは逆の方向(図2中、矢印d3参照)に移動させて、鋼板Wのトップ側端部Wtを検出する、端部確認移動を行う(ステップS109)。
一方、ヘッド部13を自動的に移動させるか否かの判定(ステップS103)において、自動的に移動させない(No)場合、手動で、ヘッド部13を鋼板Wのトップ側端部Wt付近まで検出移動させ(ステップS110)、移動を停止した後、ヘッド部13を、検出移動方向(図2中、矢印d1参照)とは逆の方向(図2中、矢印d3参照)に移動させて、鋼板Wのトップ側端部Wtを検出する、端部確認移動を行う(ステップS109)。
一方、ヘッド部13を自動的に移動させるか否かの判定(ステップS103)において、自動的に移動させない(No)場合、手動で、ヘッド部13を鋼板Wのトップ側端部Wt付近まで検出移動させ(ステップS110)、移動を停止した後、ヘッド部13を、検出移動方向(図2中、矢印d1参照)とは逆の方向(図2中、矢印d3参照)に移動させて、鋼板Wのトップ側端部Wtを検出する、端部確認移動を行う(ステップS109)。
このヘッド部13の端部確認移動による鋼板Wのトップ側端部Wtの検出は、レーザ変位計11の検出エリア11aが、ヘッド部13の移動時、鋼板Wの一辺Ws(本実施の形態では、縦幅方向の側辺)を範囲内とする、一辺Wsと交差方向に延びる線状に形成されていることから、ヘッド部13の移動に伴って鋼板Wの表面Wuを移動する検出エリア11aに、一辺Wsの切れ目とトップ側端部Wtが交差する角部P1が位置することで、行われる(図2参照)。
ヘッド部13による端部確認移動を行い、鋼板Wのトップ側端部Wtを検出した後、ヘッド部13の検出動作及び端部確認移動を停止し、ヘッド部13による端部確認移動により検出した角部P1の座標値を、鋼板WのP1点座標として設定する(ステップS111)。
ヘッド部13による端部確認移動を行い、鋼板Wのトップ側端部Wtを検出した後、ヘッド部13の検出動作及び端部確認移動を停止し、ヘッド部13による端部確認移動により検出した角部P1の座標値を、鋼板WのP1点座標として設定する(ステップS111)。
次に、鋼板Wのトップ側端部Wtの角部P1の座標を読み込み、鋼板WのP1点座標として登録し、鋼板Wが載置されている検出対象物載置面bにおける鋼板Wの傾きを求める(ステップS112)。
その後、ヘッド部13を、鋼板Wのボトム側端Wbの角部P0位置まで戻し、鋼板WのP0点座標値及びP1点座標値から、検出対象物載置面bにおける鋼板Wの傾き角度を算出し、算出した角度に基づいた座標の回転を設定し(ステップS113)、処理を終了する。
なお、鋼板Wに対する、ヘッド部13の検出移動に伴って行われる端部確認移動は、ヘッド部13の検出移動の速度に比べ低速度で行われるが、これは、検出移動の速度に比べ低速度とすることで、検出精度を高めるためである。
その後、ヘッド部13を、鋼板Wのボトム側端Wbの角部P0位置まで戻し、鋼板WのP0点座標値及びP1点座標値から、検出対象物載置面bにおける鋼板Wの傾き角度を算出し、算出した角度に基づいた座標の回転を設定し(ステップS113)、処理を終了する。
なお、鋼板Wに対する、ヘッド部13の検出移動に伴って行われる端部確認移動は、ヘッド部13の検出移動の速度に比べ低速度で行われるが、これは、検出移動の速度に比べ低速度とすることで、検出精度を高めるためである。
従って、上述した位置検出方法により、例えば、矩形状の鋼板Wに、部材名や加工後の鋼板Wに接合する部材の取付位置等をマーキングして、切断加工を行う場合、以下の手順で行う。
先ず、マーキング機及び切断機のそれぞれの制御装置は、上述した位置検出装置10を用いた位置検出方法により計測した鋼板Wの角部位置と傾き角に基づいて、マーキング及び切断のプログラム開始点の位置と座標系を、鋼板の置かれた状態に合わせて設定する。次に、マーキング機にて鋼板W上に所定のマーキングを行い、その後、鋼板Wを切断機の定盤に移動し、切断機に搭載したレーザ変位計11を用いて、鋼板Wの角位置と傾き角度を計測し、切断開始点の位置及び座標系の設定を行って、切断を行う。
先ず、マーキング機及び切断機のそれぞれの制御装置は、上述した位置検出装置10を用いた位置検出方法により計測した鋼板Wの角部位置と傾き角に基づいて、マーキング及び切断のプログラム開始点の位置と座標系を、鋼板の置かれた状態に合わせて設定する。次に、マーキング機にて鋼板W上に所定のマーキングを行い、その後、鋼板Wを切断機の定盤に移動し、切断機に搭載したレーザ変位計11を用いて、鋼板Wの角位置と傾き角度を計測し、切断開始点の位置及び座標系の設定を行って、切断を行う。
このように、本実施形態においては、上述した、レーザ変位計11を有する位置検出装置10を用いた位置検出方法により、レーザ変位計11を鋼板Wの一辺Wsの延びる方向に沿って、一方向、即ち、ヘッド部13の検出移動方向(図2中、矢印d1参照)に移動するだけで、容易、且つ、正確に鋼板Wの位置検出ができ、また、ヘッド部13の検出移動を鋼板Wの一辺Wsの両端部近傍間で一回行うことで、鋼板Wの一辺Wsの両端部の座標値と一辺Wsの傾き角度を、時間が掛からず迅速に検出することができる。
よって、鋼板W(矩形状の検出対象物)の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる。
よって、鋼板W(矩形状の検出対象物)の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができる。
この発明によれば、平置き状態にある矩形状の検出対象物の角位置と配置角度を、目視によらず、コスト増大を招くことなく、且つ、時間が掛からずに、十分な精度を確保して検出することができるので、平置き状態にある矩形状の検出対象物の置き位置を検出するための装置及び方法に最適である。
10 位置検出装置
11 レーザ変位計
11a 検出エリア
12 移動機構
13 ヘッド部
13a レーザ光光源
14 コントローラ
P0,P1 角部
S 検出開始点
W 鋼板
Wb ボトム側端部
Wt トップ側端部
Wu 表面
Ws 一辺
a レーザ光
b 検出対象物載置面
c 出力信号
d1,d2,d3 矢印
11 レーザ変位計
11a 検出エリア
12 移動機構
13 ヘッド部
13a レーザ光光源
14 コントローラ
P0,P1 角部
S 検出開始点
W 鋼板
Wb ボトム側端部
Wt トップ側端部
Wu 表面
Ws 一辺
a レーザ光
b 検出対象物載置面
c 出力信号
d1,d2,d3 矢印
Claims (7)
- 平置き状態にある矩形状の検出対象物に対向しつつ移動可能に配置され、移動時、前記検出対象物の一辺を範囲内とする、前記検出対象物の一辺と交差方向に延びる線状の検出エリアを持つヘッド部、及び前記ヘッド部から入力した検出情報に基づき前記検出対象物の位置情報を出力するコントローラを備えたレーザ変位計と、
前記ヘッド部を、前記検出対象物の一辺の一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させる移動機構と
を有する位置検出装置。 - 前記レーザ変位計は、青色半導体レーザをレーザ光光源とする請求項1に記載の位置検出装置。
- 前記レーザ変位計は、前記検出対象物の端面形状を検出可能とする測定範囲を有する請求項1または2に記載の位置検出装置。
- 平置き状態にある矩形状の検出対象物に対向しつつ移動可能に配置され、移動時、前記検出対象物の一辺を範囲内とする、前記検出対象物の一辺と交差方向に延びる線状の検出エリアを持つヘッド部を備えた、レーザ変位計を用い、前記ヘッド部を、前記検出対象物の一辺の一方の端部側から他方の端部側へと検出移動させ、前記検出対象物の置き位置を検出する位置検出方法。
- 前記ヘッド部の検出移動を前記検出対象物の一辺の両端部近傍間で一回行い、前記検出対象物の一辺の両端部の座標値と一辺の傾き角度を検出する請求項4に記載の位置検出方法。
- 前記ヘッド部の検出移動は、前記ヘッド部の検出移動の速度に比べ低速度で行う、前記検出対象物の一辺の両端部における端部確認移動を伴う請求項4または5に記載の位置検出方法。
- 請求項1から3のいずれか一項に記載の位置検出装置を備えた、前記検出対象物へのマーキングを行うマーキング機、或いは前記検出対象物に施されたマーキング形状に基づき前記検出対象物を切断する切断機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015136322A JP2017020808A (ja) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | 位置検出装置及び位置検出方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2017020808A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020042614A1 (zh) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | 江苏金呢工程织物股份有限公司 | 造纸毛毯定型机 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09207050A (ja) * | 1996-02-05 | 1997-08-12 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 複数軸駆動の加工機 |
JPH1052778A (ja) * | 1996-06-06 | 1998-02-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼板の切断可能健全部認識方法及び装置並びに健全部の切断方法及び装置 |
JP2007248452A (ja) * | 2006-02-15 | 2007-09-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 基板の裏面の反り測定方法 |
-
2015
- 2015-07-07 JP JP2015136322A patent/JP2017020808A/ja active Pending
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