JP2664424B2 - レーザ加工機械 - Google Patents
レーザ加工機械Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、画像処理装置を備えたレーザ加工機械の
改良に関する。
改良に関する。
（従来の技術） 従来、画像処理装置を備え、複合加工精度を向上させ
るレーザ加工機械において、ワークの下に光源を設置
し、ワークの上方に設けられたカメラでマークを透過し
た光を撮像する透過光源方式を用いる場合、ワークの形
状等の影響を受けずコントラストの高いマーク画像を撮
像できる。
るレーザ加工機械において、ワークの下に光源を設置
し、ワークの上方に設けられたカメラでマークを透過し
た光を撮像する透過光源方式を用いる場合、ワークの形
状等の影響を受けずコントラストの高いマーク画像を撮
像できる。
しかし、レーザ加工機械の構造上、ワークの下部に光
源を設置できない場合、ワークの上方に光源を設置し、
ワーク表面に光を当て、この反射光をカメラで捕える反
射光方式が用いられている。
源を設置できない場合、ワークの上方に光源を設置し、
ワーク表面に光を当て、この反射光をカメラで捕える反
射光方式が用いられている。
（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した反射光源方式では、ワークの表面
反射光と、マークの表面反射光（穴の場合、穴を通過し
背景面の反射光）とのコントラストによりマークを撮像
する。この場合、ワークの材質の違いや錆，油等による
ワーク表面状態の変動によって反射率が異なり、カメラ
への入射光量が大きく変わる。このため、ワーク表面状
態の変動条件に従って、レンズ絞り等の調整をいちいち
行なわなければならないという問題があった。
反射光と、マークの表面反射光（穴の場合、穴を通過し
背景面の反射光）とのコントラストによりマークを撮像
する。この場合、ワークの材質の違いや錆，油等による
ワーク表面状態の変動によって反射率が異なり、カメラ
への入射光量が大きく変わる。このため、ワーク表面状
態の変動条件に従って、レンズ絞り等の調整をいちいち
行なわなければならないという問題があった。
この発明の目的は、前記問題点を改善するため、ワー
クの材質の違いや錆，油等によるワーク表面状態の変動
条件が変っても、基準マークを安定して撮像するために
撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベルが一
定となるように画像処理装置を備えたレーザ加工機械を
提供することにある。
クの材質の違いや錆，油等によるワーク表面状態の変動
条件が変っても、基準マークを安定して撮像するために
撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベルが一
定となるように画像処理装置を備えたレーザ加工機械を
提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、板状ワーク
を載置し平面内に案内するワークテーブルと、このワー
クテーブルの上方に設けられた撮像装置と、前記ワーク
に設けた基準マークを前記撮像装置の真下に位置させる
基準マーク位置決め手段と、前記撮像装置で撮像された
前記基準マークの平面位置ないし平面姿勢に基づいて前
記基準マークに対して前記ワークの適正位置を加工する
加工手段と、前記基準マークを安定して撮像するために
前記撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベル
が一定となるようシャッタスピードを自動調整する可変
電子シャッタスピード手段と、を備えて加工機械を構成
した。
を載置し平面内に案内するワークテーブルと、このワー
クテーブルの上方に設けられた撮像装置と、前記ワーク
に設けた基準マークを前記撮像装置の真下に位置させる
基準マーク位置決め手段と、前記撮像装置で撮像された
前記基準マークの平面位置ないし平面姿勢に基づいて前
記基準マークに対して前記ワークの適正位置を加工する
加工手段と、前記基準マークを安定して撮像するために
前記撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベル
が一定となるようシャッタスピードを自動調整する可変
電子シャッタスピード手段と、を備えて加工機械を構成
した。
（作用） この発明のレーザ加工機械を採用することにより、可
変電子シャッタスピード手段により撮像装置内への入射
光量に応じてビデオ信号レベルが一定となるようにシャ
ッタスピードが自動適に調整される。而して、ワークの
状態によらず、安定したビデオ信号が得られてワークに
設けた基準ワークを安定して撮像される。
変電子シャッタスピード手段により撮像装置内への入射
光量に応じてビデオ信号レベルが一定となるようにシャ
ッタスピードが自動適に調整される。而して、ワークの
状態によらず、安定したビデオ信号が得られてワークに
設けた基準ワークを安定して撮像される。
（実施例） 以下、この発明の実施例を補正方式に関する実施例
（第６図〜第15図）と、光量補正機構を備えたカメラの
実施例（第１図〜第５図）と、レーザ加工機械への応用
例（第16図）とに分けて説明する。
（第６図〜第15図）と、光量補正機構を備えたカメラの
実施例（第１図〜第５図）と、レーザ加工機械への応用
例（第16図）とに分けて説明する。
第６図および第７図はこの発明の一実施例を示すもの
であり、レーザ加工機械１に対してワーク形状認識装置
３が設置されている。
であり、レーザ加工機械１に対してワーク形状認識装置
３が設置されている。
レーザー加工機械１は例えばNCターレットパンチプレ
スと共に設置され、鈑金複合ラインを構成するものであ
る。
スと共に設置され、鈑金複合ラインを構成するものであ
る。
ワーク形状認識装置３は、レーザー加工機械１に設置
された撮像装置としてのカメラ５′、画像処理装置７、
画像再生ターミナル９を備えており、また画像処理装置
７はレーザ加工機械１のコントローラ11と繋れている。
された撮像装置としてのカメラ５′、画像処理装置７、
画像再生ターミナル９を備えており、また画像処理装置
７はレーザ加工機械１のコントローラ11と繋れている。
前記カメラ５には、さらにレンズ13、およびランプ15
が付属されている。またレーザ加工機械１のワークテー
ブル17には基準マークとしての画像取込穴19が設けられ
たワークＷがクランプされる。ランプ15からの光がこの
画像取込穴19周辺のワークＷを照射し、この反射光がカ
メラ５に達するように設定されている。
が付属されている。またレーザ加工機械１のワークテー
ブル17には基準マークとしての画像取込穴19が設けられ
たワークＷがクランプされる。ランプ15からの光がこの
画像取込穴19周辺のワークＷを照射し、この反射光がカ
メラ５に達するように設定されている。
上記構成のワーク形状認識装置の動作を次に説明す
る。
る。
第８図に示すように、レーザ加工機械１のワークテー
ブル17に対してワークＷが同図（ａ）に示すように正規
の位置に対してずれた状態で設置された場合、回転角度
θについては同図（ｂ）に示す修正が必要であり、Ｘ
軸,Y軸方向の修正については同図（ｃ），（ｄ）に示す
修正が必要となる。
ブル17に対してワークＷが同図（ａ）に示すように正規
の位置に対してずれた状態で設置された場合、回転角度
θについては同図（ｂ）に示す修正が必要であり、Ｘ
軸,Y軸方向の修正については同図（ｃ），（ｄ）に示す
修正が必要となる。
このθ,X,Yに関する修正値の算出は第９図乃至第11図
に示す手順による。レーザ加工機械１のワークテーブル
17上に設置されたワークＷには予めテーブル設置用基準
加工穴A1,A2の２個が設けられており、その一方の基準
加工穴A1がカメラ５の真下に位置するようにワークテー
ブル17が移動し、位置決めされる。（ステップ21,22）
この後コントローラ11はテーブル設置用基準穴A1の画像
取込み指令を発する。（ステップ23） この画像取込み指令を通して、画像処理装置７はラン
プ15をオンとし、レンズ13を介して、基準穴A1の画像を
カメラ５によって取込む。画像取込みが終ると、ランプ
15をオフとし、続いて重心座標（x1′,y1′）の算出が
なされ、その計算後に基準穴A1の画像取込み完了信号が
コントローラ11に対して発せられる。（ステップ24−2
6） 続いてワークテーブル17はテーブル設置用基準加工穴
A2がカメラ５の真下にくるように移動し、その位置決め
完了後に基準穴A2の画像取込み指令が画像処理装置７に
対して発せられる。（ステップ27−29） 画像処理装置７の側では、上記の画像取込み指令に応
答してランプ15をオンとし、レンズ13を介して、基準穴
A2の画像取込みが開始される。この画像取込みが完了し
た後、ランプ15はオフとされ、続いて加工基準穴A2の重
心座標（x2′,y2′）の算出が行なわれる。そしてこの
加工基準穴A2の重心座標の計算が完了した後、基準穴A2
画像取込み完了信号がコントローラ11に対して発せられ
る。（ステップ30−32） 続いて画像処理装置７においては、上記処理によって
得られた実際のワークＷの加工基準穴A1,A2の重心座標
（x1′,y2′）、（x2′,y2′）を、予め学習モードの際
に記憶装置に格納されている正規の重心座標（x1,
y1）、（x2,y2）と比較し、修正値Δθ，ΔX,ΔＹを算
出する。（ステップ33） この修正値の計算は次による。
に示す手順による。レーザ加工機械１のワークテーブル
17上に設置されたワークＷには予めテーブル設置用基準
加工穴A1,A2の２個が設けられており、その一方の基準
加工穴A1がカメラ５の真下に位置するようにワークテー
ブル17が移動し、位置決めされる。（ステップ21,22）
この後コントローラ11はテーブル設置用基準穴A1の画像
取込み指令を発する。（ステップ23） この画像取込み指令を通して、画像処理装置７はラン
プ15をオンとし、レンズ13を介して、基準穴A1の画像を
カメラ５によって取込む。画像取込みが終ると、ランプ
15をオフとし、続いて重心座標（x1′,y1′）の算出が
なされ、その計算後に基準穴A1の画像取込み完了信号が
コントローラ11に対して発せられる。（ステップ24−2
6） 続いてワークテーブル17はテーブル設置用基準加工穴
A2がカメラ５の真下にくるように移動し、その位置決め
完了後に基準穴A2の画像取込み指令が画像処理装置７に
対して発せられる。（ステップ27−29） 画像処理装置７の側では、上記の画像取込み指令に応
答してランプ15をオンとし、レンズ13を介して、基準穴
A2の画像取込みが開始される。この画像取込みが完了し
た後、ランプ15はオフとされ、続いて加工基準穴A2の重
心座標（x2′,y2′）の算出が行なわれる。そしてこの
加工基準穴A2の重心座標の計算が完了した後、基準穴A2
画像取込み完了信号がコントローラ11に対して発せられ
る。（ステップ30−32） 続いて画像処理装置７においては、上記処理によって
得られた実際のワークＷの加工基準穴A1,A2の重心座標
（x1′,y2′）、（x2′,y2′）を、予め学習モードの際
に記憶装置に格納されている正規の重心座標（x1,
y1）、（x2,y2）と比較し、修正値Δθ，ΔX,ΔＹを算
出する。（ステップ33） この修正値の計算は次による。
Δθ＝cos-1（A/B） Ａ＝（x2−x1）（x2′−x1′） ＋（y2−y1）（y2′−y1′） ΔＸ＝x1′−x1 ΔＹ＝y1′−y1 こうして得られた修正値Δθ，ΔX,ΔＹについては、
レーザ加工機械１のコントローラ11にフイードバックが
なされる。コントローラ11はこの修正値データを受け
て、レーザ加工機械１のワークテーブル17の位置決めに
際し補正を与えることができる。
レーザ加工機械１のコントローラ11にフイードバックが
なされる。コントローラ11はこの修正値データを受け
て、レーザ加工機械１のワークテーブル17の位置決めに
際し補正を与えることができる。
なお、上記実施例ではこのコントローラ11に対し修正
値をオンラインで送信するようにしたが、画像再生ター
ミナル９に対して画像処理装置７から修正値Δθ，ΔX,
ΔＹを出力表示させ、オペレータがその表示データを見
てコントローラ11に修正値をインプットすることも可能
である。
値をオンラインで送信するようにしたが、画像再生ター
ミナル９に対して画像処理装置７から修正値Δθ，ΔX,
ΔＹを出力表示させ、オペレータがその表示データを見
てコントローラ11に修正値をインプットすることも可能
である。
このようにして、鈑金複合ラインにおいて、レーザ加
工機械１に自動的に送られてくるワークＷの設置位置が
正規の状態からずれた場合、ワーク形状認識装置３によ
りその実際のワークＷの設置位置の位置ずれを検出し、
補正値としてレーザ加工機械１のコントローラ11に与え
ることができ、レーザ加工に際してはその修正値に基づ
いてワークＷの加工位置を補正し、正確なレーザ加工を
実施する。
工機械１に自動的に送られてくるワークＷの設置位置が
正規の状態からずれた場合、ワーク形状認識装置３によ
りその実際のワークＷの設置位置の位置ずれを検出し、
補正値としてレーザ加工機械１のコントローラ11に与え
ることができ、レーザ加工に際してはその修正値に基づ
いてワークＷの加工位置を補正し、正確なレーザ加工を
実施する。
なおワークＷの上記加工基準穴A1,A2を利用し、或は
加工判定用基準穴を別途にワークＷに形成しておき、そ
の加工基準穴の形状をカメラ５によって取込み、学習モ
ード時記憶手段に記憶されている正規の加工判定用基準
穴の面積と比較し、製品の加工良／加工不良を判定する
ことも行なわれる。この加工形状の判定手順を第12図及
び第13図に基づいて説明する。
加工判定用基準穴を別途にワークＷに形成しておき、そ
の加工基準穴の形状をカメラ５によって取込み、学習モ
ード時記憶手段に記憶されている正規の加工判定用基準
穴の面積と比較し、製品の加工良／加工不良を判定する
ことも行なわれる。この加工形状の判定手順を第12図及
び第13図に基づいて説明する。
学習モード時に加工判定用基準穴の正規の面積Ｓが予
め記憶されている。
め記憶されている。
ワークＷのレーザ加工が完了した時点で、ワークＷの
上に形成された加工判定用基準穴Ｓ′をカメラ５の真下
に位置決めし、加工判定用基準穴の画像取込み指令をワ
ーク形状認識装置３に対して発する。（ステップ41,4
2） 画像処理装置７においては、ランプ15をオンとし、レ
ンズ13を介して、カメラ５によって加工判定用基準穴
Ｓ′の画像取込みを行なう。この画像取込みが完了した
後、ランプ15をオフとする。（ステップ43） この後、加工判定用基準穴Ｓ′の面積が算出され、学
習モード時に記憶された正規の加工判定用基準穴の面積
Ｓとの比較がなされる。（ステップ44,45） ここで（Ｓ−Ｓ′）が許容誤差範囲を越えているなら
ば、加工製品に不良が出ているものとし、アラームを発
し、オペレータに知らせる。
上に形成された加工判定用基準穴Ｓ′をカメラ５の真下
に位置決めし、加工判定用基準穴の画像取込み指令をワ
ーク形状認識装置３に対して発する。（ステップ41,4
2） 画像処理装置７においては、ランプ15をオンとし、レ
ンズ13を介して、カメラ５によって加工判定用基準穴
Ｓ′の画像取込みを行なう。この画像取込みが完了した
後、ランプ15をオフとする。（ステップ43） この後、加工判定用基準穴Ｓ′の面積が算出され、学
習モード時に記憶された正規の加工判定用基準穴の面積
Ｓとの比較がなされる。（ステップ44,45） ここで（Ｓ−Ｓ′）が許容誤差範囲を越えているなら
ば、加工製品に不良が出ているものとし、アラームを発
し、オペレータに知らせる。
このようにしてワークＷ上に形成した加工判定用基準
穴の画像を採取し、その面積を計算することにより、正
規の面積に対し実際の加工基準穴の面積がある許容範囲
内にあるかどうかによって、製品の良／不良を判定する
ことができるのである。
穴の画像を採取し、その面積を計算することにより、正
規の面積に対し実際の加工基準穴の面積がある許容範囲
内にあるかどうかによって、製品の良／不良を判定する
ことができるのである。
なお、上記実施例ではレーザ加工機械１に対してカメ
ラ５を固定し、ワークテーブル17が移動する場合につい
て述べたが、ワークＷに対してカメラ５が所望の位置に
移動できるように構成することも可能であり、さらに
は、両者が同時に移動し、位置決めするものについても
適用できるこれらの応用例については第16図で詳述す
る。
ラ５を固定し、ワークテーブル17が移動する場合につい
て述べたが、ワークＷに対してカメラ５が所望の位置に
移動できるように構成することも可能であり、さらに
は、両者が同時に移動し、位置決めするものについても
適用できるこれらの応用例については第16図で詳述す
る。
以上の実施例ではワークＷの加工基準面の正規の形状
データと実際の形状データとを比較して修正値を演算す
るものであるため、その修正値を用いてワークＷを加工
基準面の位置ずれを補正しながらワークＷへの加工が行
えるものであり、ワークＷの設置に位置ずれが生じた場
合でも正確な加工を実現するために活用できる利点があ
る。
データと実際の形状データとを比較して修正値を演算す
るものであるため、その修正値を用いてワークＷを加工
基準面の位置ずれを補正しながらワークＷへの加工が行
えるものであり、ワークＷの設置に位置ずれが生じた場
合でも正確な加工を実現するために活用できる利点があ
る。
次に、カメラ５に備えられた光量補正機構の可変電子
シャッタスピード手段について説明する。
シャッタスピード手段について説明する。
まず、可変電子シャッタスピード手段を備えたカメラ
５における例えばCCDカメラの基本構造は、第４図に示
されているように、マトリックス状に並んだフォートダ
イオード47と、これによって光電変換され、発生した電
荷を一定サイクルでビデオ信号発生アンプへ転送するCC
Dシフトレジスタ49と、この電荷をビデオ信号に変換す
るビデオ信号発生アンプ51とからなっている。
５における例えばCCDカメラの基本構造は、第４図に示
されているように、マトリックス状に並んだフォートダ
イオード47と、これによって光電変換され、発生した電
荷を一定サイクルでビデオ信号発生アンプへ転送するCC
Dシフトレジスタ49と、この電荷をビデオ信号に変換す
るビデオ信号発生アンプ51とからなっている。
ここで、フォートダイオード47の電荷蓄積の状態を第
５図（ａ）および（ｂ）を基に説明すれば、通常のTVカ
メラ５は規格より１画面の走査期間は、第５図の（ａ）
に示すごとく、1/60secである。したがって、シャッタ
スピードは1/60secであり、電荷は1/60sec蓄積される毎
にCCDシフトレジスタ49へ掃き出される。
５図（ａ）および（ｂ）を基に説明すれば、通常のTVカ
メラ５は規格より１画面の走査期間は、第５図の（ａ）
に示すごとく、1/60secである。したがって、シャッタ
スピードは1/60secであり、電荷は1/60sec蓄積される毎
にCCDシフトレジスタ49へ掃き出される。
第５図（ｂ）では、1/60secの期間中の任意の期間Tr
までの蓄積電荷（第５図の（ｂ）における斜線部）をダ
ミーで掃き出し、これを無視することにより、シヤッタ
スピード（1/60−Tr）secのビデオ信号が得られる。こ
の第５図の（ｂ）からも分るように、一定光量が入光時
にシャッタスピードが速くなるほど、蓄積電荷が少なく
なり、ビデオ信号レベルが落ちる。この関係は下記式で
表わされる。
までの蓄積電荷（第５図の（ｂ）における斜線部）をダ
ミーで掃き出し、これを無視することにより、シヤッタ
スピード（1/60−Tr）secのビデオ信号が得られる。こ
の第５図の（ｂ）からも分るように、一定光量が入光時
にシャッタスピードが速くなるほど、蓄積電荷が少なく
なり、ビデオ信号レベルが落ちる。この関係は下記式で
表わされる。
ＶαＬ・Ｓ 但し、V:ビデオ信号レベル（Ｖ）,L:入射光量S:シャ
ッタスピード（sec） 第１図にはカメラ５に備えられた光量補正機構として
の可変電子シャッタスピード手段を説明する制御構成ブ
ロック図が示されている。
ッタスピード（sec） 第１図にはカメラ５に備えられた光量補正機構として
の可変電子シャッタスピード手段を説明する制御構成ブ
ロック図が示されている。
第１図において、カメラ５には可変電子シャッタスピ
ード手段53が備えられている。可変電子シャッタスピー
ド手段53は、積分回路55,レベル設定器57,比較器59,電
子シャッタスピード制御回路61およびタイミング回路63
とで構成されている。
ード手段53が備えられている。可変電子シャッタスピー
ド手段53は、積分回路55,レベル設定器57,比較器59,電
子シャッタスピード制御回路61およびタイミング回路63
とで構成されている。
すなわち、ビデオ信号を積分回路55で積分し、レベル
設定器57によって予め設定された基準レベルと比較器59
で比較する。比較器59で比較されたビデオ信号と基準レ
ベルとが一致するように電子シャッタスピード制御回路
61で制御され、タイミング回路63を介してカメラ５のフ
ォートダイオード47へ送られて光電変換される。
設定器57によって予め設定された基準レベルと比較器59
で比較する。比較器59で比較されたビデオ信号と基準レ
ベルとが一致するように電子シャッタスピード制御回路
61で制御され、タイミング回路63を介してカメラ５のフ
ォートダイオード47へ送られて光電変換される。
このように、カメラ５に可変電子シャッタスピード手
段53を備えたことにより、光量の変動に対してビデオ信
号レベルを一定に保つことができる。この可変電子をシ
ャッタスピード手段53には駆動部がないため、耐久性が
高いという効果を奏する。
段53を備えたことにより、光量の変動に対してビデオ信
号レベルを一定に保つことができる。この可変電子をシ
ャッタスピード手段53には駆動部がないため、耐久性が
高いという効果を奏する。
上記構成により、第２図を用いて動作を説明すれば、
ランプ15から照射された光はワークＷで反射し、レンズ
13を通り、カメラ５へ入射する。カメラ５内では、視覚
センサ65を経て予め適正に撮像できるように可変電子を
シャッタスピード手段53のうちのレベル設定器57で設定
した基準レベルとなるように、電子シャッタスピード制
御回路61で電子シャッタスピードが制御される。
ランプ15から照射された光はワークＷで反射し、レンズ
13を通り、カメラ５へ入射する。カメラ５内では、視覚
センサ65を経て予め適正に撮像できるように可変電子を
シャッタスピード手段53のうちのレベル設定器57で設定
した基準レベルとなるように、電子シャッタスピード制
御回路61で電子シャッタスピードが制御される。
つまり、入射光量が第３図（ｃ）に示したごとく低け
れば、電子シャッタスピードを遅くして基準レベルにな
るよう制御し、また、反射光量が高ければ、第３図
（Ｂ）に示したごとく、電子シャッタスピードを速くし
基準レベルになるよう制御される。
れば、電子シャッタスピードを遅くして基準レベルにな
るよう制御し、また、反射光量が高ければ、第３図
（Ｂ）に示したごとく、電子シャッタスピードを速くし
基準レベルになるよう制御される。
以上のことから、ワークＷの表面反射率の違いによる
カメラ５への入射光量の変動によらず、適正なビデオ信
号レベルが得られてワークＷに設けた基準マークを安定
して撮像することができる。
カメラ５への入射光量の変動によらず、適正なビデオ信
号レベルが得られてワークＷに設けた基準マークを安定
して撮像することができる。
以下、第14図〜第16図を参照して、各種応用例を説明
する。
する。
まず、第14図及び第15図は、補正の応用例を示すもの
である。
である。
第14図に示すように、ワークＷにタレットパンチプレ
ス等でパンチ孔PHが複数製品M1〜M6についてそれぞれ形
成された後、破線部分LHをレーザ加工する場合を考え
る。
ス等でパンチ孔PHが複数製品M1〜M6についてそれぞれ形
成された後、破線部分LHをレーザ加工する場合を考え
る。
この場合、予め作成されたNC加工データを用いて、パ
ンチ孔PHを形成し、次いで、レーザ孔LHを形成したな
ら、両者の孔PH,LHとの間に大きなずれが生ずる恐れが
ある。
ンチ孔PHを形成し、次いで、レーザ孔LHを形成したな
ら、両者の孔PH,LHとの間に大きなずれが生ずる恐れが
ある。
ここに、レーザ孔LHの形成に際し、予め、パンチ孔を
第６図に示したカメラ５で撮像し、第６図〜第13図に示
した方式でレーザ加工に際して所定の補正を行ったな
ら、各製品M1〜M6について、パンチ孔PHとレーザ孔LHと
の整合が図れるというものである。
第６図に示したカメラ５で撮像し、第６図〜第13図に示
した方式でレーザ加工に際して所定の補正を行ったな
ら、各製品M1〜M6について、パンチ孔PHとレーザ孔LHと
の整合が図れるというものである。
特に、プレス加工及びレーザ加工を併せて行なうこと
ができるような複合加工機械にあっては、その効果は顕
著なものとなる。
ができるような複合加工機械にあっては、その効果は顕
著なものとなる。
即ち、第15図には、このような複合加工機械について
の処理方式が示してある。
の処理方式が示してある。
ステップ67では、プレスによって単位製品Miのパン孔
PHが作成され、ステップ68で、カメラ５によってパンチ
孔PHの撮像が行われる。
PHが作成され、ステップ68で、カメラ５によってパンチ
孔PHの撮像が行われる。
次いで、ステップ69では、レーザ加工形状（LH）につ
いてレーザ加工用NCデータの補正が行われるのである。
ここに、レーザ加工に際しては、予め作成されたデータ
を補正するのではなく、形成されたパンチ孔PH位置に基
いて、新たにNCデータが形成されても良いものである。
いてレーザ加工用NCデータの補正が行われるのである。
ここに、レーザ加工に際しては、予め作成されたデータ
を補正するのではなく、形成されたパンチ孔PH位置に基
いて、新たにNCデータが形成されても良いものである。
ステップ71では、単位製品Miのレーザ加工が実施さ
れ、次いで、ステップ67で次の製品についての加工が行
われる。
れ、次いで、ステップ67で次の製品についての加工が行
われる。
第14図及び第15図に示す例によれば、ワークＷのつか
み換え等による相対的誤差の発生を撲滅させることがで
きる。
み換え等による相対的誤差の発生を撲滅させることがで
きる。
なお、カメラ５により捉えられるパンチ孔PHの数は、
本例に示すように複数である必要は必ずしもなく、製品
形状としてのレーザ孔PHとパンチ孔PHとの間の相対的関
係を適正にすることができるものなら、１個の円，点，
角等他の形状であっても差し支えないものである。
本例に示すように複数である必要は必ずしもなく、製品
形状としてのレーザ孔PHとパンチ孔PHとの間の相対的関
係を適正にすることができるものなら、１個の円，点，
角等他の形状であっても差し支えないものである。
又、前加工としてのパンチ孔PHは必ずしもパンチ孔で
ある必要はなく、後のレーザ加工LHを行なうための基準
となるマークなら、カメラ５で撮像できることを条件と
して何でも良い。
ある必要はなく、後のレーザ加工LHを行なうための基準
となるマークなら、カメラ５で撮像できることを条件と
して何でも良い。
次に、画像処理装置を機械に応用するに際しては、１
つに、相対的移動方式の考慮が必要である。
つに、相対的移動方式の考慮が必要である。
即ち、レーザ加工機械はワークＷとレーザ加工ヘッド
との間の相対的運動により行われるものであり、この方
式如何によってはカメラ５の内部構造、カメラ５の取付
構造、補正方式等、それぞれ異なるというものである。
との間の相対的運動により行われるものであり、この方
式如何によってはカメラ５の内部構造、カメラ５の取付
構造、補正方式等、それぞれ異なるというものである。
そこで、相対的移動方式を分類すると、大きく分けて
次の３種となる。
次の３種となる。
（Ｉ）レーザ加工ヘッドは固定で、ワークＷがXY平面で
移動する方式。
移動する方式。
（II）（Ｉ）とは逆に、ワークＷが固定で、レーザ加工
ヘッドがXY平面上を移動する方式。
ヘッドがXY平面上を移動する方式。
（III）レーザ加工ヘッド及びワークＷがそれぞれ直交
方向に独立して移動する方式。
方向に独立して移動する方式。
第16図に示したレーザ加工機械73は、第７図で示した
レーザ加工機械と同様に加工ヘッド（図示せず）を固定
し、ワークＷを載置するテーブル75がXY片面内で移動す
るタイプのものである。ただし、本例に示したレーザ加
工機械73では、テーブル75は、その下方に位置する移動
床TX,TYによって支承されており、ワークＷの下面は、
全移動領域において、その下面に少なくとも１つの床面
TX又はTYを有する如き態様となる。
レーザ加工機械と同様に加工ヘッド（図示せず）を固定
し、ワークＷを載置するテーブル75がXY片面内で移動す
るタイプのものである。ただし、本例に示したレーザ加
工機械73では、テーブル75は、その下方に位置する移動
床TX,TYによって支承されており、ワークＷの下面は、
全移動領域において、その下面に少なくとも１つの床面
TX又はTYを有する如き態様となる。
このようなレーザ加工機械73においては、、ワークＷ
の下面に第２図に示したようなランプ15を備えるのは困
難である。
の下面に第２図に示したようなランプ15を備えるのは困
難である。
よって、本例では、加工ヘッドを支持することになる
門型フレーム77にカメラ79を備えることとし、このカメ
ラ79は光反射型のものを採用した。なお、図において参
照符号LBはレーザビームを、参照符号81は基台を、参照
符号83、85は反射鏡及び集光レンズを示すものである。
門型フレーム77にカメラ79を備えることとし、このカメ
ラ79は光反射型のものを採用した。なお、図において参
照符号LBはレーザビームを、参照符号81は基台を、参照
符号83、85は反射鏡及び集光レンズを示すものである。
カメラ79の門型フレー77での取付位置は、加工ヘッド
側面又はこの加工ヘッドに近接した位置とするのが良
い。というのは、一般に、このようなタイプのレーザ加
工機械では、移動床TX,TYの移動により、ワークＷの各
位置を加工ヘッドと対応させることが可能となっている
関係上、加工ヘッドに近接した位置なら、ワークＷの全
上面の所定位置を撮像することが可能だからである。な
お、装置の都合上、カメラ79を加工ヘッドと近接した位
置に設けられない場合には、カメラ79を門型フレーム77
ないし、これと並設されるフレーム上で少なくともＹ方
向に移動可能に取付けることが望まれる。
側面又はこの加工ヘッドに近接した位置とするのが良
い。というのは、一般に、このようなタイプのレーザ加
工機械では、移動床TX,TYの移動により、ワークＷの各
位置を加工ヘッドと対応させることが可能となっている
関係上、加工ヘッドに近接した位置なら、ワークＷの全
上面の所定位置を撮像することが可能だからである。な
お、装置の都合上、カメラ79を加工ヘッドと近接した位
置に設けられない場合には、カメラ79を門型フレーム77
ないし、これと並設されるフレーム上で少なくともＹ方
向に移動可能に取付けることが望まれる。
カメラ79の撮像信号は、第６図に示したように画像処
理装置７に取込まれ、第８図に示したような姿勢、位置
に関する補正が行われると共に、又、第14図及び第15図
に示したような製品毎の補正が行われ得るものである。
理装置７に取込まれ、第８図に示したような姿勢、位置
に関する補正が行われると共に、又、第14図及び第15図
に示したような製品毎の補正が行われ得るものである。
なお、この発明は前述した実施例に限定されることな
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。
く、適宜の変更を行なうことにより、その他の態様で実
施し得るものである。
［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、こ
の発明によれば、ワークに設けた基準マークを安定して
撮像するために撮像装置内への入射光量に応じてビデオ
信号レベルが一定となるようシャッタスピードを自動調
整する可変電子シャッタスピード手段を備えているか
ら、撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベル
が一定となるようシャッタスピードを自動的に調整する
ことができる。而してワークの状態によらず、安定した
ビデオ信号が得られてワークの下方に光源を設置できな
いレーザ加工機械において、ワークの表面状態によらず
適正な位置補正を行なうことができる。
の発明によれば、ワークに設けた基準マークを安定して
撮像するために撮像装置内への入射光量に応じてビデオ
信号レベルが一定となるようシャッタスピードを自動調
整する可変電子シャッタスピード手段を備えているか
ら、撮像装置内への入射光量に応じてビデオ信号レベル
が一定となるようシャッタスピードを自動的に調整する
ことができる。而してワークの状態によらず、安定した
ビデオ信号が得られてワークの下方に光源を設置できな
いレーザ加工機械において、ワークの表面状態によらず
適正な位置補正を行なうことができる。
第１図はこの発明の主要部を示す可変電子シャッタスピ
ード手段の制御構成ブロック図、第２図はカメラの動作
を説明する説明図、第３図（Ａ）〜第３図（Ｃ）は可変
電子シャッタスピード手段で光量を補正する説明図、第
４図はカメラの基本構造を示す概要図、第５図の（ａ）
および（ｂ）はフォートダイオードの時間に対する電荷
蓄積状態図である。 第６図はこの発明の一実施例のシステム構成図、第７図
は上記実施例のカメラ設置状態を示す斜視図、第８図は
上記実施例の修正値算出方法を示す模式図、第９図は上
記実施例の動作説明図、第10図は上記実施例の動作説明
図、第11図は上記実施例の動作を示すフローチャート、
第12図は上記実施例の他の動作を示す動作説明図、第13
図は上記実施例の他の動作のフローチャートである。 第14図はワークの加工状況を示す平面図、第15図は加工
方式を示すフローチャート、第16図はワーク移動型のレ
ーザ加工機械を示す斜視図である。 １……レーザ加工機械、５……カメラ（撮像装置） ７……画像処理装置、15……ランプ 17……ワークテーブル 19……画像取込穴（基準マーク） 53……可変電子シャッタスピード手段 61……電子シャッタスピード制御回路
ード手段の制御構成ブロック図、第２図はカメラの動作
を説明する説明図、第３図（Ａ）〜第３図（Ｃ）は可変
電子シャッタスピード手段で光量を補正する説明図、第
４図はカメラの基本構造を示す概要図、第５図の（ａ）
および（ｂ）はフォートダイオードの時間に対する電荷
蓄積状態図である。 第６図はこの発明の一実施例のシステム構成図、第７図
は上記実施例のカメラ設置状態を示す斜視図、第８図は
上記実施例の修正値算出方法を示す模式図、第９図は上
記実施例の動作説明図、第10図は上記実施例の動作説明
図、第11図は上記実施例の動作を示すフローチャート、
第12図は上記実施例の他の動作を示す動作説明図、第13
図は上記実施例の他の動作のフローチャートである。 第14図はワークの加工状況を示す平面図、第15図は加工
方式を示すフローチャート、第16図はワーク移動型のレ
ーザ加工機械を示す斜視図である。 １……レーザ加工機械、５……カメラ（撮像装置） ７……画像処理装置、15……ランプ 17……ワークテーブル 19……画像取込穴（基準マーク） 53……可変電子シャッタスピード手段 61……電子シャッタスピード制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】板状ワークを載置し平面内に案内するワー
クテーブルと、このワークテーブルの上方に設けられた
撮像装置と、前記ワークに設けた基準マークを前記撮像
装置の真下に位置させる基準マーク位置決め手段と、前
記撮像装置で撮像された前記基準マークの平面位置ない
し平面姿勢に基づいて前記基準マークに対して前記ワー
クの適正位置を加工する加工手段と、前記基準マークを
安定して撮像するために前記撮像装置内への入射光量に
応じてビデオ信号レベルが一定となるようシャッタスピ
ードを自動調整する可変電子シャッタスピード手段と、
を備えてなることを特徴とするレーザ加工機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192088A JP2664424B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | レーザ加工機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63192088A JP2664424B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | レーザ加工機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0241790A JPH0241790A (ja) | 1990-02-09 |
| JP2664424B2 true JP2664424B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=16285449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63192088A Expired - Fee Related JP2664424B2 (ja) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | レーザ加工機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664424B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04309188A (ja) * | 1991-04-08 | 1992-10-30 | Toshiba Corp | コンピュータ図形処理システム |
| US5666520A (en) * | 1993-03-29 | 1997-09-09 | Hitachi, Ltd. | Graphics display system including graphics processor having a register storing a series of vertex data relating to a polygonal line |
| KR100495329B1 (ko) * | 2002-09-19 | 2005-06-13 | 주식회사 서울레이저발형시스템 | 슬릿 가공용 레이저 가공기 |
| JP6818509B2 (ja) * | 2016-10-27 | 2021-01-20 | 株式会社アマダ | レーザ加工位置の撮像方法及びレーザ加工装置 |
-
1988
- 1988-08-02 JP JP63192088A patent/JP2664424B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0241790A (ja) | 1990-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |