JP2672953B2 - Boundary line automatic sensing method - Google Patents

Boundary line automatic sensing method

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JP2672953B2
JP2672953B2 JP62281845A JP28184587A JP2672953B2 JP 2672953 B2 JP2672953 B2 JP 2672953B2 JP 62281845 A JP62281845 A JP 62281845A JP 28184587 A JP28184587 A JP 28184587A JP 2672953 B2 JP2672953 B2 JP 2672953B2
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Japan
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sensing
point
interval
boundary line
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茂雄 堀田
修 松田
肇 深見
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ワーク上の二区画の境界線を加工機の加工
ラインとし、その境界線を境界線センサによりセンシン
グする境界線自動センシング方法に関するものである。 「従来の技術」 境界線のセンシング方法としては、ティーチングボッ
クスにより手動でロボットやレーザ加工機のツール部に
取付けた境界線センサを動かし境界線をセンシングする
方法や、境界線に沿ってセンサをウィービングさせなが
らセンシングする方法の他に、境界線を等間隔のセンシ
ング間隔で自動センシングする方法等が既に開発され提
案されている。 「発明が解決しようとする課題点」 しかしながら、手動によるセンシング作業には、多大
な労力を必要とし作業者に過度の負担となる。またウィ
ービング方式では、センシング点の量が膨大となってセ
ンシング時間がかかりずぎ、センシング間隔を等間隔と
する自動センシング方法は、境界線即ち加工ラインの形
状変化に柔軟に追従できない場合もあって、センシング
点での実作業を行う際には、加工精度に影響を与える
等、それぞれ解決すべき問題点がある。 「問題点を解決するための手段」 本発明は、前記問題点を解決することを目的とするも
ので、その具体的手段は、ワーク上の二区画の境界線を
加工ラインとし、この加工ライン上のセンシングの中心
となるセンシング中心点とセンシングを開始するセンシ
ング開始点の各初期値と予め設定した最初のセンシング
間隔(di-1)に基づいて、前記二区画を判別する境界線
センサを前記センシング中心点を中心とする前記センシ
ング開始点から円弧移動させ、前記境界線上のセンシン
グ点(Pi-1)をセンシングし、前記センシング中心点を
中心とする前記センシング開始点から前記センシング点
(Pi-1)までの移動円弧角度(θi-1)と前記センシン
グ間隔(di-1)に基づき移動円弧角度(θi-1)が大き
くなるにつれて値が小さくなるような関数F(θi-1,d
i-1)により新たなセンシング間隔(di)を算出し、次
位のセンシング点(Pi)以降は、線分(▲
▼)の延長上で前記センシング間隔(di)のセンシ
ング開始点から、前記センシング点(Pi-1)をセンシン
グ中心として前記境界線センサを円弧移動させる基本セ
ンシング動作によりセンシングし、該動作により求めら
れたセンシング点(Pi)までの移動円弧角度(θ
と、その基本センシング動作のセンシング間隔(di)に
基づき移動円弧角度(θ)が大きくなるにつれて値が
小さくなるような関数F(θi,di)により新たなセンシ
ング間隔(di+1)を算出して、センシング中心を(Pi
点に移動して前記基本センシング動作を行って求められ
る新たなセンシング点までの移動円弧角度(γ)とそ
のセンシング間隔(di+1)に基づき移動円弧角度
(γ)が大きくなるにつれて小さくなるような関数F
(γi,di+1)により算出される値が、センシング間隔
(di+1)より大きいか或は等しいときは、そのセンシン
グ点を次位のセンシング点(Pi+1)とし、小さいときは
前記センシング点(Pi)に戻り、関数F(γi,di+1)に
より算出された値をセンシング間隔(di+1)として、前
記基本センシング動作を繰り返して次位のセンシング点
(Pi+1)を求めることを特徴とするものである。 「作用」 本発明は、前記具体的手段の説明により明らかにした
ように、加工ライン上のセンシング中心となるセンシン
グ中心点を中心として予め設定した最初のセンシング間
隔となるようなセンシング開始点から境界線センサSを
円弧移動させて最初のセンシング点をセンシングした
後、次のセンシング点以降については、関数F(θi,
di)によって算出された値をセンシング間隔(di+1)と
して基本センシング動作を行って求められる新たなセン
シング点までの移動円弧角度(γ)とそのセンシング
間隔(di+1)との関係F(γi,di+1)により算出される
値が、そのセンシング間隔(di+1)より大きいか等しい
ときはそのセンシング点を次位のセンシング点(Pi+1
とし、小さいときは前記センシング点(Pi)に戻り、関
数F(γi,di+1)により算出された値をセンシング間隔
(di+1)として、前記基本センシング動作を繰り返して
次位のセンシング点(Pi+1)を求める。 「実施例」 以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。 第1図は、本発明方法の具体的一実施例に係るレーザ
加工機の構成を示した構成図である。 レール12は、レール10,11に案内されて、図略のサー
ボモータにより駆動されて1軸方向に移動する。キャリ
ア13は、レール12上に摺動自在に配設されており、サー
ボモータM2の回転により回転する送り螺子14により、2
軸方向に移動する。キャリア13の先端部には、それぞれ
4軸,5軸,6軸の回りに旋回するリスト15が配設されてい
る。そのリスト15には、レーザ光を照射するレーザトー
チ等の加工工具T及び境界線センサSが設けられてい
る。1は、レーザ発振装置であり、それにより発振され
たレーザ光は、ミラー2,3,4、導光路5,6によってキャリ
ア13に導かれ、加工工具Tから加工物Wに対して放射さ
れる。 第2図は前記境界線センサSの構成を示したもので、
光照射部16と該照射部から照射され、ワークWで反射す
る反射光を受光する受光部17が設けられている。境界線
センサSは、第3図(a),(b)に示すようにワーク
W上の加工ラインを境界線Kとして、一側の黒色スプレ
ーで着色した着色部のダークゾーンLと他側のブライト
ゾーンMとの明度差により、受光部17で受光する反射光
量の多寡によりON/OFF信号を主して境界線Kを感知でき
るようにしたものである。また第3図(c),(d)に
示すように前記1乃至6軸上の合成運動により境界線セ
ンサSにあおり角θのあおり動作を生じさせて、ワーク
Wからの反射光量による検出出力のピークを求めて画直
度を出すとともに、オートフォーカス機構(図示せず)
によりワークWからの高さZを検出することができる。
前記各検出動作はセンサコントローラSCの制御信号によ
り行う。境界線センサは前記の他に、二区画を判別可能
なものであれば、その種類も問うものではない。 第4図は、実施例に係るレーザ加工機の電気的装置の
構成を示したものである。第3図において、20はマイク
ロコンピュータ等から成る中央処理装置である。この中
央処理装置20には、メモリ25、サーボモータを駆動する
ためのサーボCPU22a〜22f、ジョグ運転の指令、教示点
の教示等を行う操作盤26が接続されている。レーザ加工
機の各軸1〜6軸を駆動するためのサーボモータM1〜M6
は、それぞれサーボCPU22a〜22fによって駆動される。 前記サーボCPU22a〜22fのそれぞれは、中央処理装置2
0から出力される回転角指令データθ1〜θ6に基づい
て2次補間して得られる目標回転角と、サーボモータM1
〜M6に連結されたエンコーダE1〜E6の出力α1〜α6と
の間の偏差を演算し、この演算された偏差の大きさに応
じた速度で各サーボモータM1〜M6を回転させるように作
動する。 前記メモリ25には、加工工具Tの位置決め点と該ヘッ
ドの向きを表すデータと定常移動速度を記憶する記憶エ
リアPDAが設けられており、教示モードにおいて、複数
の位置決め点における位置データと向きデータと移動速
度が記憶される。又、本装置の動作を規定したプログラ
ムを記憶する記憶エリアPAが設けられている。境界線セ
ンサSは、センサコントローラSCを介して中央処理装置
20に接続される。 次に中央処理装置20の処理に従って行われる境界線K
をセンシングする基本手順を、第5図と第6図のフロー
チャートを参照して説明する。 ステップ200ではセンシング点指定用の変数nを1と
する。ステップ201では、境界線センサ(以下センサと
いう)Sのセンシング原点P0を教示する。ステップ202
ではセンサSをセンシング開始点Anへ位置決めするが、
ここではn=1であるので実際はA1に位置決めされる
(第5図参照)。このように最初のセンシング点をセン
シングするために、センシング原点P0が教示により初期
値として与えられ、センシング開始点A1は予め設定され
た位置が初期値として与えられる。ステップ203ではPn
点のセンシング動作がなされる。その詳細は後に説明す
る。 続いてステップ204で面直度の判定がなされ、その詳
細は第7図に示す。ステップ205ではセンサSとワーク
Wとの高さZnを求めるとともにその方向を指定して位置
決めを行う。ステップ206では各位置データXn,Yn,Zn
読み込まれ、ステップ207でセンシング点Pn=(Xn,Yn,Z
n)として記憶装置に記憶されるが、n=1であるからP
1=(X1,Y1,Z1)が記憶される。ステップ208では、Pn
P0を超えたかどうかが判断される。即ち加工ライン全周
に亘ってセンシングされたかどうかが判断される。越え
ない場合にはステップ209でセンシング点指定用の変数
nに1を加えて、ステップ202に戻り、指定される方向
のセンシング開始点An+1へセンサSを位置決めする。指
定される方向は、具体的にはセンシング点Pn-1とPnを結
ぶ直線方向とする。またセンシング間隔は後記に説明す
る手順により決定されるが、最初のセンシング間隔は下
限値dminとする。従って、第5図のセンシング原点P0
とセンシング開始点A1の間隔はdminとなる。 以後PnがP0を越えるまで、順次ステップ202〜209を繰
り返す。以上をセンサSの基本センシング動作とする。 第7図は面直度の判定動作を示すフローチャートであ
る。 即ちステップ300では、X軸,Y軸の位置データが読み
込まれ、ステップ301でP(S)=(Xn+x,Yn+y)へ
センサSを位置決めする。ステップ302では第3図
(c),(d)で説明したあおり角θのあおり動作によ
り、面直度を求める。前記ステップ301での位置P
(S)は、現実には境界線を感知した位置(Xn,Yn)か
らブライトゾーン側に一定距離(例えば1mm)円弧移動
した位置とする。 次に境界線センサSの境界線センシング動作の詳細を
第8図のフローチャートと第9図を参照して説明する。 ステップ400でPRE−CHECK処理のサブルーチンをコー
ルする。このサブルーチンは後に詳細に説明する。ステ
ップ401ではステップ400によりセンシング間隔di+1とし
線分▲▼方向にdi+1だけセンサSを直線移
動させてセンシング開始点Ai+1に位置させる。なお、こ
のステップ401において、第5図に示す最初のセンシン
グ点P0をセンシングする場合には、境界線センサSをセ
ンシング間隔がdminとなるセンシング開始点A1に位置
決めする。ステップ402ではセンシング開始点Ai+1が、
境界の内側か外側かを判別する。この場合内側をダーク
ゾーンLとし、外側をブライトゾーンMとする。内側に
在る場合はステップ403で外側に向かって、また外側に
在る場合はステップ404で内側に向かっていずれも境界
線Kを横切る方向にセンシング方向を決める。ステップ
405ではPi点をセンシング中心とし半径di+1の円弧上
を、前記ステップ403又は404で決定された移動方向にセ
ンシング開始点Ai+1からセンシング動作を開始し、セン
サSは境界線を感知した地点で停止する。続いてステッ
プ406ではPOST−CHECK処理のサブルーチンをコールす
る。このサブルーチンは後に詳細に説明する。ステップ
407では新たなセンシング点Pi+1が確認できるかどうか
を判定し、確認できない場合はステップ408でセンシン
グ動作をやり直すためPi点にセンサSを戻すとともに、
ステップ401に戻る。確認できる場合はステップ409でP
i+1点を新たなセンシング点として登録する。 第10図はPRE−CHECK処理のサブルーチンの詳細を示す
フローチャートである。このサブルーチンはセンシング
動作を行うためのセンシング間隔を決定するものであ
る。なお、最初のセンシング間隔の決定については、前
述したように予め設定したセンシング間隔の下限値dmi
nを用いるため、この第10図に示すフローチャートの処
理は行わずセンシング間隔をdminと決定し、第8図に
示すステップ402に戻る。 ステップ500でセンシング点Pi-2とPi-1,Pi-1とPiを結
ぶ線分▲▼の延長線と線分▲
▼のなす角度θを算出する。この角度θはセン
シング開始点AiからセンサSが境界線を感知したセンシ
ング点Piまでの移動円弧角度となる。なお、第5図に示
す2つ目のセンシング点P2をセンシングする場合には、
センシング原点P0とセンシング開始点A1を結ぶ線分とセ
ンシング原点P0とセンシング点P1を結ぶ線分のなす角度
θを算出する。ステップ501では直前のセンシング動
作のセンシング間隔diと角度θとの関数F(θi,di
によりセンシング間隔di+1を求める。従って、第5図に
示すセンシング点P2をセンシングする際には、最初のセ
ンシング間隔dminと角度θとの関数F(θ1,dmin)
によりセンシング間隔d2を求める。ステップ502では予
め設定したセンシング間隔の下限値dminとdi+1を比較
し、di+1<dminであればステップ503でdi+1=dminと
してセンシング間隔を決定する。di+1<dminでなけれ
ばステップ504で予め設定した上限値dmaxと比較し、d
i+1≦dmaxであればdi+1をセンシング間隔とし、di+1
dmaxの場合はステップ505でdi+1=dmaxとしてセンシ
ング間隔を決定する。即ちセンシング間隔di+1は前記下
限値と上限値の間の値とする。 前記センシング間隔di+1を算出する関数F(θi,di
の具体的内容は以下の通りである。 ここで、a,b:定数 但し、aの値は、 第11図はPOST−CHECK処理のサブルーチンの詳細を示
すフローチャートである。このサブルーチンは、新たに
求められるセンシング点Pi+1の確認のためのセンシング
間隔di+1の補正手順を示すものである。第11図及び第12
図を参照して説明する。 ステップ600でセンシング点Pi+1とPi,PiとPi+1を結ぶ
線分▲▼と▲▼のなす角度γ
を算出する。P′i+1点はdi+1をセンシング間隔とす
るセンシング動作よりセンシングした境界線上の点であ
る(第12図参照)。続いてステップ601で前記関数F
(γi,di+1)により新たなセンシング間隔d′i+1を算
出する。ステップ602ではd′i+1とdi+1とを比較し、
d′i+1<di+1の場合はステップ603でdi+1=d′i+1
し、ステップ604でPi+1点確認不良フラグをセットす
る。d′i+1<di+1でない場合はステップ605でPi+1点確
認良フラグをセットしてメインルーチン(第8図)にリ
ターンし前記P′i+1点を次位のセンシング点Pi+1とし
て確認して登録する。ステップ604でPi+1点確認不良フ
ラグがセットされると、第8図のフローチャートのステ
ップ407で、Pi+1点確認不良と判断されステップ408でセ
ンサSをPi点に戻し、補正されたセンシング間隔di+1
d′i+1で基本センシング動作を行い、POST−CHECK処理
ルーチンによりd′i+1≦di+1となったセンサSの境界
線感知地点を次位のセンシング点Pi+1と確認して登録を
行う。 「発明の効果」 本発明は、前記した具体的手段及び作用の説明で明ら
かにしたように、最初のセンシング点をセンシングした
後、次のセンシング点以降については、関数F(θi,
di)によって算出された値をセンシング間隔(di+1)と
して基本センシング動作を行った後、関数F(γi,
di+1)により算出される値が、そのセンシング間隔より
大きいか等しいときはそのセンシング点を次位のセンシ
ング点(Pi+1)とし、小さいときは前記センシング点
(Pi)に戻り、関数F(γi,di+1)により算出された値
をセンシング間隔として、前記基本センシング動作を繰
り返して次位のセンシング点を求めるようにしたから、
曲率が大きくなる部分が連続する複雑な境界線の場合に
も、センシング間隔を自動的に狭める補正を行うセンシ
ング動作により、複雑な形状の境界線によく追従するこ
とができ、センシング点での実作業の加工精度を高精度
に維持することができる効果がある。 また、算出されるセンシング間隔が予め設定した下限
値よりも小の場合は、そのセンシング間隔を下限値とし
たから、必要以上に狭いセンシング間隔で多数のセンシ
ング点を求めることがないから、センシング時間が大幅
に短縮できる等の効果がある。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a boundary line automatic sensing method in which a boundary line between two sections on a work is used as a processing line of a processing machine and the boundary line is sensed by a boundary line sensor. It is a thing. “Prior art” Boundary line sensing methods include manually moving a boundary line sensor attached to the tool part of the robot or laser processing machine using a teaching box to sense the boundary line, or weaving the sensor along the boundary line. In addition to the method of sensing while performing the sensing, a method of automatically sensing the boundary line at equal intervals of sensing has already been developed and proposed. [Problems to be Solved by the Invention] However, a large amount of labor is required for the manual sensing work, which is an excessive burden on the worker. Also, in the weaving method, the amount of sensing points becomes enormous and it does not take much sensing time, and the automatic sensing method with equal sensing intervals may not be able to flexibly follow the shape change of the boundary line, that is, the machining line. When performing actual work at the sensing point, there are problems to be solved such as affecting the processing accuracy. "Means for Solving Problems" The present invention is intended to solve the above problems, and its specific means is to use a boundary line between two sections on a work as a processing line, and this processing line Based on the initial values of the sensing center point that is the center of sensing and the sensing start point that starts sensing, and the preset first sensing interval (d i-1 ) Circularly moves from the sensing start point around the sensing center point, senses a sensing point (P i-1 ) on the boundary line, and moves from the sensing start point around the sensing center point to the sensing point ( P i-1) to move the arc angle (θ i-1) and the sensing distance (d i-1 based on) the mobile arc angle (θ i-1) value is smaller as increases as a function F of θ i-1, d
i-1 ), a new sensing interval (d i ) is calculated, and after the next sensing point (P i ) the line segment (▲
From the sensing start point of the sensing interval (d i ) on the extension of ▼), sensing is performed by a basic sensing operation of moving the boundary line sensor in an arc with the sensing point (P i-1 ) as a sensing center, and the obtained sensing point movement arc angle of up to (P i) i)
And a new sensing interval (d i + ) by a function F (θ i , d i ) that decreases as the moving arc angle (θ i ) increases based on the sensing interval (d i ) of the basic sensing operation. 1 ) Calculate the sensing center as (P i )
As the moving arc angle (γ i ) increases based on the moving arc angle (γ i ) and the sensing interval (d i + 1 ) to a new sensing point obtained by moving to a point and performing the basic sensing operation. Function F which becomes small
When the value calculated by (γ i , d i + 1 ) is greater than or equal to the sensing interval (d i + 1 ), the sensing point is set as the next sensing point (P i + 1 ), When it is smaller, the sensing point (P i ) is returned to, and the value calculated by the function F (γ i , d i + 1 ) is set as the sensing interval (d i + 1 ), and the basic sensing operation is repeated to determine the next position. The feature is that the sensing point (P i + 1 ) is obtained. [Operation] As has been clarified by the description of the specific means, the present invention provides a boundary from the sensing start point such that the preset sensing interval is centered on the sensing center point that is the sensing center on the machining line. After moving the line sensor S in an arc to sense the first sensing point, the function F (θ i ,
The moving arc angle (γ i ) to the new sensing point obtained by performing the basic sensing operation with the value calculated by d i ) as the sensing interval (d i + 1 ) and the sensing interval (d i + 1 ) When the value calculated by the relationship F (γ i , d i + 1 ) of is larger than or equal to the sensing interval (d i + 1 ), the sensing point is the next sensing point (P i + 1 )
When it is smaller, the sensing point (P i ) is returned to, and the value calculated by the function F (γ i , d i + 1 ) is set as the sensing interval (d i + 1 ), and the basic sensing operation is repeated to The sensing point (P i + 1 ) of the position. [Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a laser processing machine according to a specific embodiment of the method of the present invention. The rail 12 is guided by the rails 10 and 11 and driven by a servo motor (not shown) to move in the uniaxial direction. The carrier 13 is slidably arranged on the rail 12, and the carrier screw 2 is rotated by the rotation of the servomotor M2 so that the carrier 2
Move in the axial direction. At the tip of the carrier 13, a wrist 15 that pivots around four axes, five axes, and six axes, respectively, is provided. The list 15 is provided with a processing tool T such as a laser torch that emits a laser beam and a boundary line sensor S. Reference numeral 1 denotes a laser oscillating device, and laser light oscillated by the laser oscillating device is guided to a carrier 13 by mirrors 2, 3, 4 and light guides 5, 6 and emitted from a working tool T to a workpiece W. . FIG. 2 shows the configuration of the boundary line sensor S,
A light irradiation unit 16 and a light receiving unit 17 that receives reflected light that is emitted from the irradiation unit and reflected by the work W are provided. As shown in FIGS. 3A and 3B, the boundary line sensor S uses the processing line on the work W as a boundary line K, and the dark zone L of the colored portion colored with the black spray on one side and the other side. Due to the difference in brightness from the bright zone M, the boundary line K can be detected mainly by the ON / OFF signal due to the amount of reflected light received by the light receiving section 17. Further, as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (d), the boundary line sensor S is caused to perform a tilting motion by the combined motion on the 1st to 6th axes, and the detection output by the amount of light reflected from the work W is generated. In addition to obtaining the image straightness by seeking the peak of, the auto focus mechanism (not shown)
Thus, the height Z from the work W can be detected.
Each of the detection operations is performed by the control signal of the sensor controller SC. In addition to the above, the boundary line sensor does not matter as long as it can discriminate between two sections. FIG. 4 shows a configuration of an electric device of the laser processing machine according to the embodiment. In FIG. 3, reference numeral 20 is a central processing unit including a microcomputer and the like. The central processing unit 20 is connected with a memory 25, servo CPUs 22a to 22f for driving servo motors, an operation panel 26 for instructing jog operation, teaching a teaching point, and the like. Servo motors M1 to M6 for driving each axis 1 to 6 of the laser processing machine
Are driven by servo CPUs 22a to 22f, respectively. Each of the servo CPUs 22a to 22f is a central processing unit 2
The target rotation angle obtained by quadratic interpolation based on the rotation angle command data θ1 to θ6 output from 0 and the servo motor M1.
Calculates deviations from outputs α1 to α6 of encoders E1 to E6 connected to M6, and operates to rotate each servomotor M1 to M6 at a speed according to the magnitude of the calculated deviations. . The memory 25 is provided with a storage area PDA for storing the positioning point of the machining tool T, the data representing the orientation of the head and the steady movement speed, and the position data and the orientation data at a plurality of positioning points in the teaching mode. And the moving speed are stored. Further, a storage area PA for storing a program defining the operation of the present apparatus is provided. The boundary line sensor S is a central processing unit via a sensor controller SC.
Connected to 20. Next, the boundary line K which is performed according to the processing of the central processing unit 20
The basic procedure for sensing the will be described with reference to the flowcharts in FIGS. 5 and 6. In step 200, the variable n for designating the sensing point is set to 1. In step 201, the sensing origin P 0 of the boundary line sensor (hereinafter referred to as sensor) S is taught. Step 202
Then, the sensor S is positioned at the sensing start point A n ,
Since n = 1 here, it is actually positioned at A 1 (see FIG. 5). Thus, in order to sense the first sensing point, the sensing origin P 0 is given as an initial value by teaching, and the sensing start point A 1 is given a preset position as an initial value. In step 203 P n
A point sensing operation is performed. The details will be described later. Then, in step 204, the verticality is determined, and details thereof are shown in FIG. In step 205, the height Z n between the sensor S and the work W is obtained, and the direction is designated to perform positioning. In step 206, each position data X n , Y n , Z n is read, and in step 207, the sensing point P n = (X n , Y n , Z
n ) is stored in the storage device, but since n = 1, P
1 = (X 1 , Y 1 , Z 1 ) is stored. In step 208, P n is
It is determined whether P 0 is exceeded. That is, it is judged whether or not the sensing is performed over the entire circumference of the processing line. If it does not exceed the value, 1 is added to the variable n for specifying the sensing point in step 209, the process returns to step 202, and the sensor S is positioned at the sensing start point A n + 1 in the specified direction. Specifically, the designated direction is a straight line connecting the sensing points P n-1 and P n . The sensing interval is determined by the procedure described later, but the initial sensing interval is the lower limit value dmin. Therefore, the sensing origin P 0 in FIG.
And the sensing start point A 1 has an interval of dmin. Thereafter, steps 202 to 209 are sequentially repeated until P n exceeds P 0 . The above is the basic sensing operation of the sensor S. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of determining the perpendicularity. That is, in step 300, the X-axis and Y-axis position data is read, and in step 301, the sensor S is positioned at P (S) = (X n + x, Y n + y). In step 302, the in-plane straightness is obtained by the tilting motion of the tilting angle θ described with reference to FIGS. Position P in step 301
In reality, (S) is a position moved by a certain distance (for example, 1 mm) in an arc from the position (X n , Y n ) where the boundary line is sensed to the bright zone side. Next, details of the boundary line sensing operation of the boundary line sensor S will be described with reference to the flowchart of FIG. 8 and FIG. In step 400, the PRE-CHECK processing subroutine is called. This subroutine will be described later in detail. Sensing interval by step 401 step 400 d i + 1 and then line ▲ ▼ direction to linearly move the d i + 1 by the sensor S and is positioned to a sensing start point A i + 1. In step 401, when sensing the first sensing point P 0 shown in FIG. 5, the boundary line sensor S is positioned at the sensing start point A 1 where the sensing interval is dmin. In step 402, the sensing start point A i + 1 is
Determine if it is inside or outside the boundary. In this case, the inner side is the dark zone L and the outer side is the bright zone M. If it is inside, the sensing direction is determined in step 403 toward the outside, and if it is outside, in step 404, the sensing direction is determined so as to cross the boundary line K inward. Steps
In 405, the sensing operation is started from the sensing start point A i + 1 in the moving direction determined in step 403 or 404 on the arc with the point P i as the sensing center in the radius d i + 1 , and the sensor S is the boundary line. Stop at the point where is detected. Then, in step 406, the POST-CHECK processing subroutine is called. This subroutine will be described later in detail. Steps
At 407, it is determined whether or not a new sensing point P i + 1 can be confirmed, and if it cannot be confirmed, the sensor S is returned to the P i point in order to redo the sensing operation at step 408.
Return to step 401. If you can confirm, P in step 409
Register i + 1 points as new sensing points. FIG. 10 is a flowchart showing details of the PRE-CHECK processing subroutine. This subroutine determines the sensing interval for performing the sensing operation. Regarding the determination of the first sensing interval, the lower limit value dmi of the sensing interval set in advance as described above is used.
Since n is used, the processing of the flowchart shown in FIG. 10 is not performed and the sensing interval is determined as dmin, and the process returns to step 402 shown in FIG. In step 500, an extension line and a line segment ▲ ▼ connecting the sensing points P i-2 and P i-1 , P i-1 and P i
The angle θ i formed by ▼ is calculated. This angle θ i is a moving arc angle from the sensing start point A i to the sensing point P i where the sensor S senses the boundary line. When sensing the second sensing point P 2 shown in FIG. 5,
Calculating the angle theta 1 of a line connecting the segments and sensing the origin P 0 and the sensing point P 1 connecting the sensing origin P 0 and the sensing start point A 1. In step 501, the function F (θ i , d i ) of the sensing interval d i of the immediately preceding sensing operation and the angle θ i
The sensing interval d i + 1 is calculated by Therefore, when sensing the sensing point P 2 shown in FIG. 5, a function F (θ 1 , dmin) of the initial sensing interval dmin and the angle θ 1
The sensing interval d 2 is calculated by The lower limit value dmin and d i + 1 of step 502 preset sensing interval compared to determine the sensing distance as d i + 1 = dmin in step 503 if d i + 1 <dmin. If d i + 1 <dmin is not satisfied, the upper limit value dmax preset in step 504 is compared, and d
If i + 1 ≤ dmax, d i + 1 is the sensing interval, and d i + 1 >
In the case of dmax, in step 505, the sensing interval is determined as d i + 1 = dmax. That is, the sensing interval d i + 1 is a value between the lower limit value and the upper limit value. Function F (θ i , d i ) for calculating the sensing interval d i + 1
The specific contents of are as follows. Where a and b are constants, but the value of a is FIG. 11 is a flowchart showing details of the POST-CHECK processing subroutine. This subroutine shows a procedure of correcting the sensing interval d i + 1 for confirming the newly obtained sensing point P i + 1 . Figures 11 and 12
This will be described with reference to the drawings. At step 600, the angle γ formed by the line segments ▲ ▼ and ▲ ▼ connecting the sensing points P i + 1 and P i and P i and P i + 1
Calculate i . The point P ′ i + 1 is a point on the boundary line sensed by the sensing operation with the sensing interval of d i + 1 (see FIG. 12). Then, in step 601, the function F is
A new sensing interval d ′ i + 1 is calculated from (γ i , d i + 1 ). In step 602, d ′ i + 1 and d i + 1 are compared,
If d ′ i + 1 <d i + 1 , then in step 603 d i + 1 = d ′ i + 1 is set, and in step 604, the P i + 1 point confirmation defect flag is set. If d' i + 1 <d i + 1 is not established, the P i + 1 point confirmation good flag is set in step 605 and the process returns to the main routine (Fig. 8) to detect the P'i + 1 point as the next sensing point. Confirm and register as point P i + 1 . If P i + 1 point confirmation failure flag is set at step 604, at step 407 of the flowchart of FIG. 8, returned to the sensor S in step 408 it is determined that P i + 1 point confirmation defective P i points, corrected Sensing interval d i + 1 =
The basic sensing operation is performed at d ′ i + 1 , and the boundary line sensing point of the sensor S where d ′ i + 1 ≦ d i + 1 is determined by the POST-CHECK processing routine is confirmed as the next sensing point P i + 1. And register. "Effects of the Invention" As has been made clear by the description of the concrete means and actions described above, the present invention detects the function of the function F (θ i ,
After performing the basic sensing operation with the value calculated by d i ) as the sensing interval (d i + 1 ), the function F (γ i ,
When the value calculated by d i + 1 ) is greater than or equal to the sensing interval, the sensing point is set as the next sensing point (P i + 1 ), and when it is smaller, the sensing point (P i ) is returned to. , The value calculated by the function F (γ i , d i + 1 ) is set as the sensing interval, and the basic sensing operation is repeated to obtain the next sensing point.
Even in the case of a complicated boundary line where the part with a large curvature is continuous, it is possible to follow the boundary line of a complicated shape well by the sensing operation that corrects the sensing interval automatically. There is an effect that the working accuracy of work can be maintained with high accuracy. If the calculated sensing interval is less than the preset lower limit value, the sensing interval is set as the lower limit value. Has the effect of being significantly shortened.

【図面の簡単な説明】 添付図面は本発明の実施例を示し、第1図は本発明を実
施する加工機の一例を示すレーザ加工機の全体構成図、
第2図は境界線センサSの構成図、第3図(a),
(b)は境界線感知原理を示す説明図、第3図(c),
(d)はあおり動作による面直度を検出する原理を示す
説明図、第4図はレーザ加工機の電気的装置の構成図、
第5図は基本センシング動作を示す説明図、第6図は中
央処理装置20の処理動作を示すフローチャート、第7図
は面直度判定動作を示すフローチャート、第8図は境界
線センサSの境界線センシング動作の詳細を示すフロー
チャート、第9図は同説明図、第10図はPRE−CHECK処理
を示すフローチャート、第11図はPOST−CHECK処理を示
すフローチャート、第12図はセンシング点Pi+1の確認手
順を示す説明図である。 20……中央処理装置、K……境界線、L……ダークゾー
ン、M……ブライトゾーン、S……境界線センサ、SO…
…センサコントローラ、P0……センシング原点、An……
センシング開始点、Pn……センシング点。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The attached drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of a laser processing machine showing an example of a processing machine for carrying out the present invention.
2 is a block diagram of the boundary line sensor S, FIG. 3 (a),
FIG. 3B is an explanatory diagram showing the boundary line sensing principle, FIG. 3C,
(D) is an explanatory view showing the principle of detecting the surface straightness by the tilting operation, and FIG. 4 is a block diagram of an electric device of the laser processing machine,
5 is an explanatory view showing a basic sensing operation, FIG. 6 is a flowchart showing a processing operation of the central processing unit 20, FIG. 7 is a flowchart showing a surface straightness determination operation, and FIG. 8 is a boundary of the boundary line sensor S. A flow chart showing the details of the line sensing operation, FIG. 9 is the same explanatory view, FIG. 10 is a flow chart showing the PRE-CHECK processing, FIG. 11 is a flow chart showing the POST-CHECK processing, and FIG. 12 is the sensing point P i +. It is explanatory drawing which shows the confirmation procedure of 1 . 20 ... Central processing unit, K ... boundary line, L ... dark zone, M ... bright zone, S ... boundary line sensor, SO ...
… Sensor controller, P 0 …… Sensing origin, A n ……
Sensing start point, P n ... Sensing point.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.ワーク上の二区画の境界線を加工ラインとし、この
加工ライン上のセンシングの中心となるセンシング中心
点とセンシングを開始するセンシング開始点の各初期値
と予め設定した最初のセンシング間隔(di-1)に基づい
て、前記二区画を判別する境界線センサを前記センシン
グ中心点を中心とする前記センシング開始点から円弧移
動させ、前記境界線上のセンシング点(Pi-1)をセンシ
ングし、前記センシング中心点を中心とする前記センシ
ング開始点から前記センシング点(Pi-1)までの移動円
弧角度(θi-1)と前記センシング間隔(di-1)に基づ
き移動円弧角度(θi-1)が大きくなるにつれて値が小
さくなるような関数F(θi-1,di-1)により新たなセン
シング間隔(di)を算出し、次位のセンシング点(Pi
以降は、線分(▲▼)の延長上で前記
センシング間隔(di)のセンシング開始点から、前記セ
ンシング点(Pi-1)をセンシング中心として前記境界線
センサを円弧移動させる基本センシング動作によりセン
シングし、該動作により求められたセンシング点(Pi
までの移動円弧角度(θ)と、その基本センシング動
作のセンシング間隔(di)に基づき移動円弧角度
(θ)が大きくなるにつれて値が小さくなるような関
数F(θi,di)により新たなセンシング間隔(di+1)を
算出し、センシング中心を(Pi)点に移動して前記基本
センシング動作を行って求められる新たなセンシング点
までの移動円弧角度(γ)とそのセンシング間隔(d
i+1)に基づき移動円弧角度(γ)が大きくなるにつ
れて小さくなるような関数F(γi,di+1)により算出さ
れる値が、センシング間隔(di+1)より大きいか或は等
しいときは、そのセンシング点を次位のセンシング点
(Pi+1)とし、小さいときは前記センシング点(Pi)に
戻り、関数F(γi,di+1)により算出された値をセンシ
ング間隔(di+1)として、前記基本センシング動作を繰
り返して次位のセンシング点(Pi+1)を求めることを特
徴とする境界線自動センシング方法。 2.算出されるセンシング間隔が予め設定した下限値よ
り小の場合は、そのセンシング間隔を下限値とすること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の境界線自動セ
ンシング方法。 3.前記最初のセンシング間隔(di-1)は下限値とする
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の境界線自
動センシング方法。
(57) [Claims] The boundary line between the two sections on the workpiece is the machining line, and the initial values of the sensing center point that is the center of sensing on this machining line and the sensing start point that starts sensing, and the preset first sensing interval (d i- Based on 1 ), the boundary line sensor for discriminating the two sections is circularly moved from the sensing start point centered on the sensing center point, and the sensing point (P i-1 ) on the boundary line is sensed. Based on the moving arc angle (θ i-1 ) from the sensing start point to the sensing point (P i-1 ) around the sensing center point and the sensing interval (d i-1 ), the moving arc angle (θ i -1 ) becomes smaller as the value becomes larger, a new sensing interval (d i ) is calculated by the function F (θ i-1 , d i-1 ) and the next sensing point (P i ) is calculated.
After that, the basic sensing operation of moving the boundary line sensor in an arc from the sensing start point of the sensing interval (d i ) on the extension of the line segment (▲ ▼) with the sensing point (P i-1 ) as the sensing center. Sensing point (P i ) obtained by the operation
Function F (θ i , d i ) that decreases as the moving arc angle (θ i ) increases based on the moving arc angle (θ i ) and the sensing interval (d i ) of the basic sensing operation. Then, a new sensing interval (d i + 1 ) is calculated, and the moving arc angle (γ i ) to the new sensing point obtained by moving the sensing center to the (P i ) point and performing the basic sensing operation is calculated. The sensing interval (d
i + 1 moving arc angle based on) (gamma i) is the value calculated by the smaller becomes such a function F as increases (γ i, d i + 1 ), the sensing distance (d i + 1) is greater than Alternatively, when they are equal, the sensing point is set as the next sensing point (P i + 1 ), and when it is smaller, the sensing point (P i ) is returned to and calculated by the function F (γ i , d i + 1 ). The above-mentioned basic sensing operation is repeated with the determined value as the sensing interval (d i + 1 ), and the next sensing point (P i + 1 ) is obtained. 2. When the calculated sensing interval is smaller than a preset lower limit value, the sensing interval is set as the lower limit value. The automatic boundary line sensing method according to claim 1. 3. The automatic boundary line sensing method according to claim 1, wherein the first sensing interval (d i-1 ) is a lower limit value.
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