JP3818406B2 - パンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置 - Google Patents
パンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンチング加工機にて加工された長尺材として、例えば２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの加工製品の寸法、すなわち、図１７に示したごとき長尺材のａ〜ｈの寸法を測定するには、作業者が２人がかりでノギス，コンベック等により測定していた。
【０００３】
また、特開平３−１２８１３３号公報、特開平４−３１８６０２号公報にて知られているごとき測定方式は、ＮＣタレットパンチプレスのフレームにＣＣＤカメラ等のワーク撮像手段を設け、加工後にワークテーブル上のワークを撮像し、画像処理の後に加工の良否を判定している。
【０００４】
更に、特開昭６３−４７６０４号公報、実開平３−６５０５号公報、特公平７−１１７３９４号公報にて知られているごとき測定方式は、別設置の装置であり、パンチング加工機で加工されたワークをカメラ等で撮像して加工の良否を判定する加工良否判定装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の加工製品の寸法測定手段において、作業者による測定では、計測のために２人の作業者で２０分以上の計測時間をかけていて、その計測精度も良くなく、計測スペースも広く必要としていた。また、成形部とか中央部の計測に難があった。
【０００６】
特開平３−１２８１３３号公報、特開平４−３１８６０２号公報にて知られている測定手段では、加工後、ワークの撮像のためワークを引き続きワークテーブル上に置いておかねばならない。このため、ワークテーブルがふさがり次のワークの加工開始時刻が遅れタクトタイムの減少が図れないという問題がある。
【０００７】
特開昭６３−４７６０４号公報、実開平３−６５０５号公報、特公平７−１１７３９４号公報で知られている測定手段では、パンチング加工機とは全く別装置である。そのため、設置場所も別に必要であり、加工後その装置へのワーク移動に人手を要するか、又は更にワーク搬送装置の設置が必要となる問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、生産性の向上と特別な装置の省略による省スペース，コストダウンを図ったパンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する手段として、請求項１によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測方法は、パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング加工方法にして、前記リアテーブルの上方に設けたワーク撮像手段により、前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像するものである。
【００１０】
また、請求項２によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング装置において、前記リアテーブルの上方に前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像するワーク撮像手段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、パンチング加工機の他方のテーブル側の上方にワーク撮像手段を設けたから、インライン計測が可能で、別の計測装置は必要としないため、省スペース，コストダウンを図ることができる。また、ワーク加工中に撮像ができ、第１ワーク移動位置決め装置にてクランプしたワークを第２ワーク移動位置決め装置へクランプ換えしたら、すぐに次のワークをフロントテーブル上へ載置して加工準備ができるので、タクトタイムを減少し生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項３によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、複数台の撮像装置を備えたフレームをＸ軸方向へ移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワークの受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１４】
請求項４によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームをＸ軸方向に移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワーク受け渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１６】
請求項５によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、複数台の撮像装置を備えたフレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１８】
請求項６によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００２０】
請求項７によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２〜６記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段にて撮像した結果を画像処理する画像処理装置と、プログラムデータと比較し撮像した製品寸法の良否を判定する比較判定部と、を備えた制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、撮像装置にて撮像した結果を画像処理しプログラムデータと比較して、撮像した製品寸法の良否を判定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図２および図３を参照するに、パンチング加工機１は立設された門型形状の本体フレーム３を備えており、この本体フレーム３は下部フレーム５と上部フレーム７とがサイドフレームでもって一体化されている。前記下部フレーム５と上部フレーム７内にＣ型フレーム８が設けられ、このＣ型フレーム８の上下にはそれぞれ碁盤目状に複数のダイＤ、パンチＰを装着した金型ホルダとしてのダイブロック９、パンチブロック１１が相対向して設けられている。
【００２４】
また、パンチブロック１１にはナット部材１３が一体化されており、このナット部材１３にはＹ軸方向へ延伸したボールねじ１５が螺合されている。このボールねじ１５の図２において上，下部は軸受１７，１９で回転自在に支承されていると共に、前記ボールねじ１５の図２において上端はＹ軸用駆動モータ２１に連結されている。
【００２５】
上記構成により、Ｙ軸用駆動モータ２１を駆動せしめると、ボールねじ１５が回転されるので、ナット部材１３を介して、パンチブロック１１がＹ軸方向へ移動されることになる。前記ダイブロック９は前記Ｃ型フレーム８に取り付けられ前記下部フレーム５に摺動自在となっているから、パンチブロック１１のＹ軸方向の移動と共にＣ型フレーム８を介してダイブロック９もＹ軸方向へ移動されることになる。
【００２６】
前記上部フレーム７には図３に示されているように、前記パンチブロック１１に碁盤目状に複数装着された各パンチＰの上方位置に位置決めされる前記Ｘ軸，Ｙ軸方向と同方向のＵ軸，Ｖ軸方向へ移動自在なストライカ２３を備えたストライカ駆動装置２５が設けられている。また、ストライカ２３はストライカ駆動装置２５のＵ軸用駆動モータ２７，伝達機構２９によってＵ軸方向へ移動されると共にＶ軸用駆動モータ３１，ボールねじ３２によってＶ軸方向へ移動されるようになっている。
【００２７】
上記構成により、所望のパンチＰが位置決めされた上方位置にストライカ駆動装置２５のＵ軸用駆動モータ２７，Ｖ軸用駆動モータ３１によってストライカ装置２３がＵ軸，Ｖ軸方向へ移動されて位置決めされると共に、ストライカ装置２３を作動せしめることによって、所望のパンチＰが打撃されることにより、パンチＰとダイＤとの協働でワークＷにパンチング加工が行われることになる。
【００２８】
尚、上記図２，図３の実施の形態ではパンチブロック１１、ダイブロック９に碁盤状にパンチＰ，ダイＤを配置したため、ストライカ２３はＵ，Ｖ軸２方向に移動可能なるようにしているが、パンチＰ，ダイＤを一列のみに配置した場合はストライカ２３の移動はその配置した方向の一方向のみでよい。
【００２９】
前記本体フレーム３の両側にはフロント、リアテーブル３３，３５が設けられている。このフロントテーブル３３上に加工すべきワークＷが載置されて、フロントテーブル３３からリアテーブル３５へ向けてワークＷがＸ軸方向（図２において左右方向）へ移動されるようになっている。
【００３０】
前記フロントテーブル３３，リアテーブル３５にはそれぞれ第１，第２ワーク移動位置決め装置３７，３９が設けられている。前記フロントテーブル３３の一側（図２において下側）には第１ワーク移動位置決め装置３７のうちのクランプベース４１が設けられており、このクランプベース４１上にはＸ1 軸方向へ延伸したＸ1 軸用ボールねじ４３が設けられている。このＸ1 軸用ボールねじ４３の右部は前記クランプベース４１上に設けられた軸受４５に回転自在に支承されていると共に、Ｘ1 軸用ボールねじ４３の左部は前記下部フレーム５に設けられた軸受４７に回転自在に支承されている。
【００３１】
前記Ｘ1 軸用ボールねじ４３の右端にはアブソエンコーダＥ１を備えたサーボモータなどのＸ1 軸用駆動モータ４９が連結されている。また、前記Ｘ1 軸用ボールねじ４３にはＸ1 軸用ナット部材５１が螺合されており、このＸ1 軸用ナット部材５１には複数の第１ワーククランプ装置５３としてのワーククランプ５３Ａ，５３Ｂを備えたＸ1 軸用キャレッジ５５が一体化されている。
【００３２】
上記構成により、Ｘ1 軸用駆動モータ４９を駆動せしめると、ボールねじ４３が回転されるから、Ｘ1 軸用ナット部材５１、Ｘ1 軸用キャレッジ５５を介して第１ワーククランプ装置のワーククランプ５３Ａ，５３ＢがＸ1 軸方向へ移動されることになる。
【００３３】
前記リアテーブル３５の一側（図２において下側）には第２ワーク移動位置決め装置３９のうちのクランプベース５７が設けられており、このクランプベース５７上にはＸ2 軸方向へ延伸したＸ2 軸用ボールねじ５９が設けられている。このＸ2 軸用ボールねじ５９の左部は前記クランプベース５７に設けられた軸受６１に回転自在に支承されていると共に、Ｘ2 軸用ボールねじ５９の右部は前記下部フレーム５に設けられた軸受６３に回転自在に支承されている。
【００３４】
前記Ｘ2 軸用ボールねじ５９の左端にはアブソエンコーダＥ２を備えたサーボモータなどのＸ2 軸用駆動モータ６５に連結されている。また、前記Ｘ2 軸用ボールねじ５９にはＸ2 軸用ナット部材６７が螺合されており、このＸ2 軸用ナット部材６７には複数の第２ワーククランプ装置６９としてのワーククランプ６９Ａ，６９Ｂを備えたＸ2 軸用キャレッジ７１が一体化されている。
【００３５】
上記構成により、Ｘ2 軸用駆動モータ６５を駆動せしめると、ボールねじ５９が回転させるから、Ｘ2 軸用ナット部材６７、Ｘ2 軸用キャレッジ７１を介して第２ワーククランプ装置６９のワーククランプ６９Ａ，６９ＢがＸ2 軸方向へ移動されることになる。
【００３６】
次に、この発明の主要部であるワーク計測装置の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
図１および図２を参照するに、パンチング加工機１の後面側（図１において手前側、図２において左側）にワーク撮像手段である計測装置７３が設けられている。
【００３８】
この計測装置７３は、リアテーブル３５を跨いだ態様の門型形状をしたフレーム７５の上梁７５Ａに複数台の撮像装置である例えばＣＣＤカメラ７７が設けられ、前記フレーム７５の両側の脚部７５Ｂ，７５Ｃの下面にはリニアガイド７９が複数個設けられている。
【００３９】
一方、前記クランプベース５７の上面にはＸ軸方向（図１において上下方向）へ延伸してリニアガイドレール８１が敷設され、また、ベース８３の上面にもリニアガイドレール８５がＸ軸方向へ延伸して敷設されている。このリニアガイドレール８１，８５上に前記フレーム７５の脚部７５Ｂ，７５Ｃに設けたリニアガイド７９が乗り、フレーム７５はＸ軸方向へ移動自在となっている。
【００４０】
前記フレーム７５を動かす駆動系としては、脚部７５Ｂに設けたナット部材８７にＸ軸方向へ延伸したボールねじ８９が螺合し、このボールねじ８９の両側は軸受９１，９３に支承され、ボールねじ８９の片端はカップリング９５を介してアブソエンコーダＥ３を備えたサーボモータなどの駆動モータ９７に連結されている。
【００４１】
上記構成により、駆動モータ９７を駆動せしめるとカップリング９５を介してボールねじ８９は回転し、このボールねじ８９に螺合したナット部材８７を介してフレーム７５はＸ軸方向へ移動自在となり、フレーム７５の上梁７５Ａに設けたＣＣＤカメラ７７にてワークＷに加工された製品の形状を撮像することができる。
【００４２】
上述したごとき構成により、その作用としては、図４および図５を参照するに、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３ＢにてワークＷをクランプし、ワークＷをＸ軸方向へ移動せしめ、パンチング加工機１にてワークＷのＸ軸方向後側半分の加工を行なう。そして、ワークＷのＸ軸方向後側半分の加工が終了したら、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ、６９ＢにてワークＷをつかみ換えてワークＷのＸ軸方向前側半分を加工する。この時、第１ワーククランプ装置５３のワーククランプ５３Ａ、５３ＢはワークＷをクランプしていないので、次のワークＷのセットが可能である。
【００４３】
而して、タクトタイムの短縮ができ生産性の向上を図ることができる。また、加工済となったワークＷのＸ軸方向後側半分を第２ワーククランプ装置６９のワーククランプ６９Ａ、６９Ｂにてクランプしたら、前記計測装置７３に設けたＣＣＤカメラ７７を備えたフレーム７５をワークＷのＸ軸方向長さ分移動させ、ＣＣＤカメラ７７でワークＷを撮像する。
【００４４】
ＣＣＤカメラ７７にて撮像した結果は図６に示した制御装置９９により画像処理し、プログラムデータと比較し、撮像したワークＷの寸法の良否を判定する。なお、制御装置９９は、図６において、ＣＣＤカメラ７７により受光された光は信号に換えられて画像処理装置１０１に伝達される。この画像処理装置１０１で処理される内容を更に詳細に説明すると、データ入力手段１０３から入力されたデータを用いてプログラム作成部１０５が加工プログラムの作成および修正を行ってプログラムをメモリ１０７に格納する。
【００４５】
プログラム修正の場合は、プログラム作成部１０５に接続された比較判定部１０９が画像処理装置１０１に備えられた演算処理部１１１からのワークＷの基準穴位置データをメモリ１０７に記憶されているプログラムデータへ取り込ませて加工プログラムの修正が行われる。
【００４６】
指令部１１３以降の制御装置（ＮＣ装置）は前記メモリ１０７に格納されている加工プログラムに従って加工全般を制御するものであり、既に公知の制御系であるため図示と説明を省略する。
【００４７】
前記ＣＣＤカメラ７７にて製品寸法を測定するには、図７乃至１図１３に示されている。
【００４８】
すなわち、図７に示されているごとくワークＷの平面に加工された穴径、穴ピッチ等を測定するには、図８に示されているごとく、透過式照明方法によって行なわれる。また、図９に示されているごときワークＷの成形加工物の立体測定例えば、バーリング内径等測定時には図１０に示されているごとく、透過式照明方法によって行なわれ、バーリング外径等垂直立上がり部測定時には図１１に示されているごとく、落射式照明方法によって行なわれる。
【００４９】
更に、図１２に示されているごとく、エンボス加工が行なわれた形状のワークＷについては、図１３に示されたごとく、エンボス等のテーパ部測定時には反射式照明方式が採用されている。
【００５０】
なお、板厚およびワーク反り等の測定時、あるいは成形高さ測定時には、上下方向へのカメラ移動距離にてそれぞれの高さが検出され、また、穴径、穴ピッチ測定用としては低倍率用カメラで、板厚および成形高さ測定用としては高倍率用カメラが用いられている。
【００５１】
上述したごとく、パンチング加工機１の後面側に隣接して計測装置７３を設け、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３ＢにてワークＷをクランプし、ワークＷのＸ軸方向後側半分をパンチング加工機１にて加工した後に、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ、６９ＢにワークＷをつかみ換えてから、ワークＷのＸ軸方向前側半分の加工をする。この時、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３Ｂは空いており、次のワークＷのセットが可能となる。
【００５２】
また、ワークＷのＸ軸方向後側半分の加工がなされたら、ワーク受渡し方向であるＸ軸方向と、このワーク受渡し方向と直交するＹ軸方向全範囲を撮像可能な計測装置７３にて製品寸法を撮像し、その撮像結果を制御装置９９にて処理したワークの寸法の良否を判定する。
【００５３】
したがって、タクトタイムの減少による生産性の向上とインライン計測により省スペース化とコストダウンを図ることができる。
【００５４】
図１４には、この発明の第２の実施の形態が示されている。この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態と異なる点はＣＣＤカメラ７７をＹ軸方向へ移動自在とした点で、その他の構成部材は第１の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
すなわち、門型形状のフレーム７５の上梁７５Ａの一側に複数本のリニアガイドレール１１５がＹ軸方向（図１４において左右側）へ延伸して設けられ、このリニアガイドレール１１５にリニアガイド（図示省略）を介してＣＣＤカメラ用基台１１７がＹ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００５６】
このＣＣＤカメラ用基台１１７を移動せしめる駆動系としては、前記ＣＣＤカメラ７７を備えたＣＣＤカメラ用基台１１７にナット部材１１９が設けられ、このナット部材１１９にＹ軸方向へ延伸したボールねじ１２１が螺合している。このボールねじ１２１は両側に設けた軸受１２３，１２５に回転自在に支承され、ボールねじ１２１の片端は駆動モータ１２７に連結されている。なお、前記ＣＣＤカメラ７７には低倍率と高倍率のものが１個ずつ計２個備えている。
【００５７】
上記構成により、駆動モータ１２７を駆動せしめると、ボールねじ１２１は回転し、このボールねじ１２１に螺合したナット部材１１９を介してＣＣＤカメラ７７を備えたＣＣＤカメラ用基台１１７はＹ軸方向へ移動自在となる。
【００５８】
したがって、フレーム７５のＸ軸方向への移動とＣＣＤカメラ７７のＹ軸方向への移動により、ワークＷに加工された製品の寸法をワーク受渡し方向と、このワーク受渡し方向と直交する直交方向の全範囲を撮像可能とすることができ、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００５９】
図１５には、この発明の第３の実施の形態が示されている。この第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と異なる点は門型形状のフレーム７５を固定式とした点で、その他の構成部材は第１の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
すなわち、門型形状のフレーム１２９の上梁１２９Ａに複数台のＣＣＤカメラ７７が設けられ、フレーム１２９の脚部１２９Ｂはクランプベース５７上に固定され、脚部１２９Ｃはベース８３上に固定されている。
【００６１】
上記構成により、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ，６９ＢにてワークＷをつかんだまま、Ｘ2 軸用キャレッジ７１をＸ2 軸用駆動モータ６５，Ｘ2 軸用ボールねじ５９によりＣＣＤカメラ７７の下を移動させて、ＣＣＤカメラ７７でワークに加工された製品の寸法を全範囲撮像可能とする。そのため、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００６２】
図１６には、この発明の第４の実施の形態が示されている。この第４の実施の形態は、前述した第２の実施の形態と異なる点は門型形状のフレーム７５を固定式とした点で、その他の構成部材は第２の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６３】
すなわち、門型形状のフレーム１２９の上梁１２９Ａに１台のＣＣＤカメラ７７がＹ軸方向へ移動自在に設けられ、フレーム１２９の脚部１２９Ｂはクランプベース５７上に固定され、脚部１２９Ｃはベース８３上に固定されている。
【００６４】
上記構成により、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ，６９ＢにてワークＷをつかんだまま、Ｘ2 軸用キャレッジ７１をＸ2 軸用駆動モータ６５，Ｘ2 軸用ボールねじ５９によりＣＣＤカメラ７７の下を移動させると共に、ＣＣＤカメラ７７をＹ軸方向へ移動させ、ＣＣＤカメラ７７でワークに加工された製品の寸法を全範囲撮像可能とする。そのため、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００６５】
なお、この発明は前述した各発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な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。
【００６６】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の説明より理解されるように、請求項１，２によるこの発明によれば、パンチング加工機の他方のテーブル側の上方にワーク撮像手段を設けたので、インライン計測が可能で、別の計測装置は必要としないため、省スペース、コストダウンを図ることができる。また、ワーク加工中に撮像ができ、第１ワーク移動位置決め装置にてクランプしたワークを第２ワーク移動位置決め装置へクランプ換えしたら、すぐに次のワークをフロントテーブル上へ載置して加工準備ができるので、タクトタイムを減少し生産性の向上を図ることができる。
【００６７】
請求項３によるこの発明によれば、複数台の撮像装置を備えたフレームをＸ軸方向へ移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワークの受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００６８】
請求項４によるこの発明によれば、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームをＸ軸方向に移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワーク受け渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００６９】
請求項５によるこの発明によれば、複数台の撮像装置を備えたフレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００７０】
請求項６によるこの発明によれば、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００７１】
請求項７によるこの発明によれば、撮像装置にて撮像した結果を画像処理しプログラムデータと比較して、撮像した製品寸法の良否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図２】この発明を実施する一実施の形態を示し、パンチング加工機と計測装置の平面説明図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】作用説明図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】この発明の制御ブロック図である。
【図７】平面の製品形状を示す説明図である。
【図８】図７における測定方法を示す説明図である。
【図９】立体の製品形状を示す説明図である。
【図１０】図９における測定方法を示す説明図である。
【図１１】図９における測定方法を示す説明図である。
【図１２】立体の製品形状を示す説明図である。
【図１３】図１２における測定方法を示す説明図である。
【図１４】この発明の第２の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１５】この発明の第３の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１６】この発明の第４の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１７】従来の製品寸法を計測するための説明図である。
【符号の説明】
１ パンチング加工機
３３ フロントテーブル
３５ リアテーブル
５３ 第１ワーククランプ装置
５３Ａ，５３Ｂ，６９Ａ，６９Ｂ ワーククランプ
６９ 第２ワーククランプ装置
７３ 計測装置（ワーク撮像手段）
７５ フレーム
７５Ａ，１２９Ａ 上梁
７７ ＣＣＤカメラ（撮像装置）
９９ 制御装置
１０１ 画像処理装置
１０５ プログラム作成部
１０９ 比較判定部
１２９ フレーム
Ｗ ワーク
【発明の属する技術分野】
この発明は、パンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンチング加工機にて加工された長尺材として、例えば２０００ｍｍ〜６０００ｍｍの加工製品の寸法、すなわち、図１７に示したごとき長尺材のａ〜ｈの寸法を測定するには、作業者が２人がかりでノギス，コンベック等により測定していた。
【０００３】
また、特開平３−１２８１３３号公報、特開平４−３１８６０２号公報にて知られているごとき測定方式は、ＮＣタレットパンチプレスのフレームにＣＣＤカメラ等のワーク撮像手段を設け、加工後にワークテーブル上のワークを撮像し、画像処理の後に加工の良否を判定している。
【０００４】
更に、特開昭６３−４７６０４号公報、実開平３−６５０５号公報、特公平７−１１７３９４号公報にて知られているごとき測定方式は、別設置の装置であり、パンチング加工機で加工されたワークをカメラ等で撮像して加工の良否を判定する加工良否判定装置である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の加工製品の寸法測定手段において、作業者による測定では、計測のために２人の作業者で２０分以上の計測時間をかけていて、その計測精度も良くなく、計測スペースも広く必要としていた。また、成形部とか中央部の計測に難があった。
【０００６】
特開平３−１２８１３３号公報、特開平４−３１８６０２号公報にて知られている測定手段では、加工後、ワークの撮像のためワークを引き続きワークテーブル上に置いておかねばならない。このため、ワークテーブルがふさがり次のワークの加工開始時刻が遅れタクトタイムの減少が図れないという問題がある。
【０００７】
特開昭６３−４７６０４号公報、実開平３−６５０５号公報、特公平７−１１７３９４号公報で知られている測定手段では、パンチング加工機とは全く別装置である。そのため、設置場所も別に必要であり、加工後その装置へのワーク移動に人手を要するか、又は更にワーク搬送装置の設置が必要となる問題がある。
【０００８】
この発明の目的は、生産性の向上と特別な装置の省略による省スペース，コストダウンを図ったパンチング加工機におけるワーク計測方法およびその装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する手段として、請求項１によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測方法は、パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング加工方法にして、前記リアテーブルの上方に設けたワーク撮像手段により、前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像するものである。
【００１０】
また、請求項２によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング装置において、前記リアテーブルの上方に前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像するワーク撮像手段を設けてなることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、パンチング加工機の他方のテーブル側の上方にワーク撮像手段を設けたから、インライン計測が可能で、別の計測装置は必要としないため、省スペース，コストダウンを図ることができる。また、ワーク加工中に撮像ができ、第１ワーク移動位置決め装置にてクランプしたワークを第２ワーク移動位置決め装置へクランプ換えしたら、すぐに次のワークをフロントテーブル上へ載置して加工準備ができるので、タクトタイムを減少し生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項３によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、複数台の撮像装置を備えたフレームをＸ軸方向へ移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワークの受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１４】
請求項４によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームをＸ軸方向に移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワーク受け渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１６】
請求項５によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とするものである。
【００１７】
したがって、複数台の撮像装置を備えたフレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００１８】
請求項６によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とするものである。
【００１９】
したがって、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００２０】
請求項７によるこの発明のパンチング加工機におけるワーク計測装置は、請求項２〜６記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置において、前記ワーク撮像手段にて撮像した結果を画像処理する画像処理装置と、プログラムデータと比較し撮像した製品寸法の良否を判定する比較判定部と、を備えた制御装置を設けてなることを特徴とするものである。
【００２１】
したがって、撮像装置にて撮像した結果を画像処理しプログラムデータと比較して、撮像した製品寸法の良否を判定することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図２および図３を参照するに、パンチング加工機１は立設された門型形状の本体フレーム３を備えており、この本体フレーム３は下部フレーム５と上部フレーム７とがサイドフレームでもって一体化されている。前記下部フレーム５と上部フレーム７内にＣ型フレーム８が設けられ、このＣ型フレーム８の上下にはそれぞれ碁盤目状に複数のダイＤ、パンチＰを装着した金型ホルダとしてのダイブロック９、パンチブロック１１が相対向して設けられている。
【００２４】
また、パンチブロック１１にはナット部材１３が一体化されており、このナット部材１３にはＹ軸方向へ延伸したボールねじ１５が螺合されている。このボールねじ１５の図２において上，下部は軸受１７，１９で回転自在に支承されていると共に、前記ボールねじ１５の図２において上端はＹ軸用駆動モータ２１に連結されている。
【００２５】
上記構成により、Ｙ軸用駆動モータ２１を駆動せしめると、ボールねじ１５が回転されるので、ナット部材１３を介して、パンチブロック１１がＹ軸方向へ移動されることになる。前記ダイブロック９は前記Ｃ型フレーム８に取り付けられ前記下部フレーム５に摺動自在となっているから、パンチブロック１１のＹ軸方向の移動と共にＣ型フレーム８を介してダイブロック９もＹ軸方向へ移動されることになる。
【００２６】
前記上部フレーム７には図３に示されているように、前記パンチブロック１１に碁盤目状に複数装着された各パンチＰの上方位置に位置決めされる前記Ｘ軸，Ｙ軸方向と同方向のＵ軸，Ｖ軸方向へ移動自在なストライカ２３を備えたストライカ駆動装置２５が設けられている。また、ストライカ２３はストライカ駆動装置２５のＵ軸用駆動モータ２７，伝達機構２９によってＵ軸方向へ移動されると共にＶ軸用駆動モータ３１，ボールねじ３２によってＶ軸方向へ移動されるようになっている。
【００２７】
上記構成により、所望のパンチＰが位置決めされた上方位置にストライカ駆動装置２５のＵ軸用駆動モータ２７，Ｖ軸用駆動モータ３１によってストライカ装置２３がＵ軸，Ｖ軸方向へ移動されて位置決めされると共に、ストライカ装置２３を作動せしめることによって、所望のパンチＰが打撃されることにより、パンチＰとダイＤとの協働でワークＷにパンチング加工が行われることになる。
【００２８】
尚、上記図２，図３の実施の形態ではパンチブロック１１、ダイブロック９に碁盤状にパンチＰ，ダイＤを配置したため、ストライカ２３はＵ，Ｖ軸２方向に移動可能なるようにしているが、パンチＰ，ダイＤを一列のみに配置した場合はストライカ２３の移動はその配置した方向の一方向のみでよい。
【００２９】
前記本体フレーム３の両側にはフロント、リアテーブル３３，３５が設けられている。このフロントテーブル３３上に加工すべきワークＷが載置されて、フロントテーブル３３からリアテーブル３５へ向けてワークＷがＸ軸方向（図２において左右方向）へ移動されるようになっている。
【００３０】
前記フロントテーブル３３，リアテーブル３５にはそれぞれ第１，第２ワーク移動位置決め装置３７，３９が設けられている。前記フロントテーブル３３の一側（図２において下側）には第１ワーク移動位置決め装置３７のうちのクランプベース４１が設けられており、このクランプベース４１上にはＸ1 軸方向へ延伸したＸ1 軸用ボールねじ４３が設けられている。このＸ1 軸用ボールねじ４３の右部は前記クランプベース４１上に設けられた軸受４５に回転自在に支承されていると共に、Ｘ1 軸用ボールねじ４３の左部は前記下部フレーム５に設けられた軸受４７に回転自在に支承されている。
【００３１】
前記Ｘ1 軸用ボールねじ４３の右端にはアブソエンコーダＥ１を備えたサーボモータなどのＸ1 軸用駆動モータ４９が連結されている。また、前記Ｘ1 軸用ボールねじ４３にはＸ1 軸用ナット部材５１が螺合されており、このＸ1 軸用ナット部材５１には複数の第１ワーククランプ装置５３としてのワーククランプ５３Ａ，５３Ｂを備えたＸ1 軸用キャレッジ５５が一体化されている。
【００３２】
上記構成により、Ｘ1 軸用駆動モータ４９を駆動せしめると、ボールねじ４３が回転されるから、Ｘ1 軸用ナット部材５１、Ｘ1 軸用キャレッジ５５を介して第１ワーククランプ装置のワーククランプ５３Ａ，５３ＢがＸ1 軸方向へ移動されることになる。
【００３３】
前記リアテーブル３５の一側（図２において下側）には第２ワーク移動位置決め装置３９のうちのクランプベース５７が設けられており、このクランプベース５７上にはＸ2 軸方向へ延伸したＸ2 軸用ボールねじ５９が設けられている。このＸ2 軸用ボールねじ５９の左部は前記クランプベース５７に設けられた軸受６１に回転自在に支承されていると共に、Ｘ2 軸用ボールねじ５９の右部は前記下部フレーム５に設けられた軸受６３に回転自在に支承されている。
【００３４】
前記Ｘ2 軸用ボールねじ５９の左端にはアブソエンコーダＥ２を備えたサーボモータなどのＸ2 軸用駆動モータ６５に連結されている。また、前記Ｘ2 軸用ボールねじ５９にはＸ2 軸用ナット部材６７が螺合されており、このＸ2 軸用ナット部材６７には複数の第２ワーククランプ装置６９としてのワーククランプ６９Ａ，６９Ｂを備えたＸ2 軸用キャレッジ７１が一体化されている。
【００３５】
上記構成により、Ｘ2 軸用駆動モータ６５を駆動せしめると、ボールねじ５９が回転させるから、Ｘ2 軸用ナット部材６７、Ｘ2 軸用キャレッジ７１を介して第２ワーククランプ装置６９のワーククランプ６９Ａ，６９ＢがＸ2 軸方向へ移動されることになる。
【００３６】
次に、この発明の主要部であるワーク計測装置の第１の実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
図１および図２を参照するに、パンチング加工機１の後面側（図１において手前側、図２において左側）にワーク撮像手段である計測装置７３が設けられている。
【００３８】
この計測装置７３は、リアテーブル３５を跨いだ態様の門型形状をしたフレーム７５の上梁７５Ａに複数台の撮像装置である例えばＣＣＤカメラ７７が設けられ、前記フレーム７５の両側の脚部７５Ｂ，７５Ｃの下面にはリニアガイド７９が複数個設けられている。
【００３９】
一方、前記クランプベース５７の上面にはＸ軸方向（図１において上下方向）へ延伸してリニアガイドレール８１が敷設され、また、ベース８３の上面にもリニアガイドレール８５がＸ軸方向へ延伸して敷設されている。このリニアガイドレール８１，８５上に前記フレーム７５の脚部７５Ｂ，７５Ｃに設けたリニアガイド７９が乗り、フレーム７５はＸ軸方向へ移動自在となっている。
【００４０】
前記フレーム７５を動かす駆動系としては、脚部７５Ｂに設けたナット部材８７にＸ軸方向へ延伸したボールねじ８９が螺合し、このボールねじ８９の両側は軸受９１，９３に支承され、ボールねじ８９の片端はカップリング９５を介してアブソエンコーダＥ３を備えたサーボモータなどの駆動モータ９７に連結されている。
【００４１】
上記構成により、駆動モータ９７を駆動せしめるとカップリング９５を介してボールねじ８９は回転し、このボールねじ８９に螺合したナット部材８７を介してフレーム７５はＸ軸方向へ移動自在となり、フレーム７５の上梁７５Ａに設けたＣＣＤカメラ７７にてワークＷに加工された製品の形状を撮像することができる。
【００４２】
上述したごとき構成により、その作用としては、図４および図５を参照するに、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３ＢにてワークＷをクランプし、ワークＷをＸ軸方向へ移動せしめ、パンチング加工機１にてワークＷのＸ軸方向後側半分の加工を行なう。そして、ワークＷのＸ軸方向後側半分の加工が終了したら、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ、６９ＢにてワークＷをつかみ換えてワークＷのＸ軸方向前側半分を加工する。この時、第１ワーククランプ装置５３のワーククランプ５３Ａ、５３ＢはワークＷをクランプしていないので、次のワークＷのセットが可能である。
【００４３】
而して、タクトタイムの短縮ができ生産性の向上を図ることができる。また、加工済となったワークＷのＸ軸方向後側半分を第２ワーククランプ装置６９のワーククランプ６９Ａ、６９Ｂにてクランプしたら、前記計測装置７３に設けたＣＣＤカメラ７７を備えたフレーム７５をワークＷのＸ軸方向長さ分移動させ、ＣＣＤカメラ７７でワークＷを撮像する。
【００４４】
ＣＣＤカメラ７７にて撮像した結果は図６に示した制御装置９９により画像処理し、プログラムデータと比較し、撮像したワークＷの寸法の良否を判定する。なお、制御装置９９は、図６において、ＣＣＤカメラ７７により受光された光は信号に換えられて画像処理装置１０１に伝達される。この画像処理装置１０１で処理される内容を更に詳細に説明すると、データ入力手段１０３から入力されたデータを用いてプログラム作成部１０５が加工プログラムの作成および修正を行ってプログラムをメモリ１０７に格納する。
【００４５】
プログラム修正の場合は、プログラム作成部１０５に接続された比較判定部１０９が画像処理装置１０１に備えられた演算処理部１１１からのワークＷの基準穴位置データをメモリ１０７に記憶されているプログラムデータへ取り込ませて加工プログラムの修正が行われる。
【００４６】
指令部１１３以降の制御装置（ＮＣ装置）は前記メモリ１０７に格納されている加工プログラムに従って加工全般を制御するものであり、既に公知の制御系であるため図示と説明を省略する。
【００４７】
前記ＣＣＤカメラ７７にて製品寸法を測定するには、図７乃至１図１３に示されている。
【００４８】
すなわち、図７に示されているごとくワークＷの平面に加工された穴径、穴ピッチ等を測定するには、図８に示されているごとく、透過式照明方法によって行なわれる。また、図９に示されているごときワークＷの成形加工物の立体測定例えば、バーリング内径等測定時には図１０に示されているごとく、透過式照明方法によって行なわれ、バーリング外径等垂直立上がり部測定時には図１１に示されているごとく、落射式照明方法によって行なわれる。
【００４９】
更に、図１２に示されているごとく、エンボス加工が行なわれた形状のワークＷについては、図１３に示されたごとく、エンボス等のテーパ部測定時には反射式照明方式が採用されている。
【００５０】
なお、板厚およびワーク反り等の測定時、あるいは成形高さ測定時には、上下方向へのカメラ移動距離にてそれぞれの高さが検出され、また、穴径、穴ピッチ測定用としては低倍率用カメラで、板厚および成形高さ測定用としては高倍率用カメラが用いられている。
【００５１】
上述したごとく、パンチング加工機１の後面側に隣接して計測装置７３を設け、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３ＢにてワークＷをクランプし、ワークＷのＸ軸方向後側半分をパンチング加工機１にて加工した後に、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ、６９ＢにワークＷをつかみ換えてから、ワークＷのＸ軸方向前側半分の加工をする。この時、第１ワーククランプ装置５３に設けたワーククランプ５３Ａ、５３Ｂは空いており、次のワークＷのセットが可能となる。
【００５２】
また、ワークＷのＸ軸方向後側半分の加工がなされたら、ワーク受渡し方向であるＸ軸方向と、このワーク受渡し方向と直交するＹ軸方向全範囲を撮像可能な計測装置７３にて製品寸法を撮像し、その撮像結果を制御装置９９にて処理したワークの寸法の良否を判定する。
【００５３】
したがって、タクトタイムの減少による生産性の向上とインライン計測により省スペース化とコストダウンを図ることができる。
【００５４】
図１４には、この発明の第２の実施の形態が示されている。この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態と異なる点はＣＣＤカメラ７７をＹ軸方向へ移動自在とした点で、その他の構成部材は第１の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
すなわち、門型形状のフレーム７５の上梁７５Ａの一側に複数本のリニアガイドレール１１５がＹ軸方向（図１４において左右側）へ延伸して設けられ、このリニアガイドレール１１５にリニアガイド（図示省略）を介してＣＣＤカメラ用基台１１７がＹ軸方向へ移動自在に設けられている。
【００５６】
このＣＣＤカメラ用基台１１７を移動せしめる駆動系としては、前記ＣＣＤカメラ７７を備えたＣＣＤカメラ用基台１１７にナット部材１１９が設けられ、このナット部材１１９にＹ軸方向へ延伸したボールねじ１２１が螺合している。このボールねじ１２１は両側に設けた軸受１２３，１２５に回転自在に支承され、ボールねじ１２１の片端は駆動モータ１２７に連結されている。なお、前記ＣＣＤカメラ７７には低倍率と高倍率のものが１個ずつ計２個備えている。
【００５７】
上記構成により、駆動モータ１２７を駆動せしめると、ボールねじ１２１は回転し、このボールねじ１２１に螺合したナット部材１１９を介してＣＣＤカメラ７７を備えたＣＣＤカメラ用基台１１７はＹ軸方向へ移動自在となる。
【００５８】
したがって、フレーム７５のＸ軸方向への移動とＣＣＤカメラ７７のＹ軸方向への移動により、ワークＷに加工された製品の寸法をワーク受渡し方向と、このワーク受渡し方向と直交する直交方向の全範囲を撮像可能とすることができ、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００５９】
図１５には、この発明の第３の実施の形態が示されている。この第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態と異なる点は門型形状のフレーム７５を固定式とした点で、その他の構成部材は第１の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６０】
すなわち、門型形状のフレーム１２９の上梁１２９Ａに複数台のＣＣＤカメラ７７が設けられ、フレーム１２９の脚部１２９Ｂはクランプベース５７上に固定され、脚部１２９Ｃはベース８３上に固定されている。
【００６１】
上記構成により、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ，６９ＢにてワークＷをつかんだまま、Ｘ2 軸用キャレッジ７１をＸ2 軸用駆動モータ６５，Ｘ2 軸用ボールねじ５９によりＣＣＤカメラ７７の下を移動させて、ＣＣＤカメラ７７でワークに加工された製品の寸法を全範囲撮像可能とする。そのため、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００６２】
図１６には、この発明の第４の実施の形態が示されている。この第４の実施の形態は、前述した第２の実施の形態と異なる点は門型形状のフレーム７５を固定式とした点で、その他の構成部材は第２の実施の形態と全く同一であり、同一部材には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００６３】
すなわち、門型形状のフレーム１２９の上梁１２９Ａに１台のＣＣＤカメラ７７がＹ軸方向へ移動自在に設けられ、フレーム１２９の脚部１２９Ｂはクランプベース５７上に固定され、脚部１２９Ｃはベース８３上に固定されている。
【００６４】
上記構成により、第２ワーククランプ装置６９に設けたワーククランプ６９Ａ，６９ＢにてワークＷをつかんだまま、Ｘ2 軸用キャレッジ７１をＸ2 軸用駆動モータ６５，Ｘ2 軸用ボールねじ５９によりＣＣＤカメラ７７の下を移動させると共に、ＣＣＤカメラ７７をＹ軸方向へ移動させ、ＣＣＤカメラ７７でワークに加工された製品の寸法を全範囲撮像可能とする。そのため、その効果は第１の実施の形態と同一の効果を発揮することができる。
【００６５】
なお、この発明は前述した各発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な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。
【００６６】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の説明より理解されるように、請求項１，２によるこの発明によれば、パンチング加工機の他方のテーブル側の上方にワーク撮像手段を設けたので、インライン計測が可能で、別の計測装置は必要としないため、省スペース、コストダウンを図ることができる。また、ワーク加工中に撮像ができ、第１ワーク移動位置決め装置にてクランプしたワークを第２ワーク移動位置決め装置へクランプ換えしたら、すぐに次のワークをフロントテーブル上へ載置して加工準備ができるので、タクトタイムを減少し生産性の向上を図ることができる。
【００６７】
請求項３によるこの発明によれば、複数台の撮像装置を備えたフレームをＸ軸方向へ移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワークの受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００６８】
請求項４によるこの発明によれば、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームをＸ軸方向に移動自在としたため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークを移動させずに、フレームをワークのＸ軸方向長さ分移動させることにより、加工製品のワーク受け渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００６９】
請求項５によるこの発明によれば、複数台の撮像装置を備えたフレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００７０】
請求項６によるこの発明によれば、フレームに設けた１台の撮像装置をＹ軸方向へ移動自在とし、前記フレームを固定して設けているため、第２ワーク移動位置決め装置にてワークをつかんだまま、ワークをＸ軸方向へ動かし撮像装置の下を移動させることにより、加工製品のワーク受渡し方向とＹ軸方向の全範囲を撮像可能とすることができる。
【００７１】
請求項７によるこの発明によれば、撮像装置にて撮像した結果を画像処理しプログラムデータと比較して、撮像した製品寸法の良否を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図２】この発明を実施する一実施の形態を示し、パンチング加工機と計測装置の平面説明図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】作用説明図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】この発明の制御ブロック図である。
【図７】平面の製品形状を示す説明図である。
【図８】図７における測定方法を示す説明図である。
【図９】立体の製品形状を示す説明図である。
【図１０】図９における測定方法を示す説明図である。
【図１１】図９における測定方法を示す説明図である。
【図１２】立体の製品形状を示す説明図である。
【図１３】図１２における測定方法を示す説明図である。
【図１４】この発明の第２の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１５】この発明の第３の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１６】この発明の第４の実施の形態を示す計測装置の斜視図である。
【図１７】従来の製品寸法を計測するための説明図である。
【符号の説明】
１ パンチング加工機
３３ フロントテーブル
３５ リアテーブル
５３ 第１ワーククランプ装置
５３Ａ，５３Ｂ，６９Ａ，６９Ｂ ワーククランプ
６９ 第２ワーククランプ装置
７３ 計測装置（ワーク撮像手段）
７５ フレーム
７５Ａ，１２９Ａ 上梁
７７ ＣＣＤカメラ（撮像装置）
９９ 制御装置
１０１ 画像処理装置
１０５ プログラム作成部
１０９ 比較判定部
１２９ フレーム
Ｗ ワーク
Claims (7)
- パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング加工方法にして、前記リアテーブルの上方に設けたワーク撮像手段により、前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像することを特徴とするパンチング加工機におけるワーク計測方法。
- パンチング加工機における本体フレームのＸ軸方向前側にフロントテーブルを設けると共に、前記本体フレームのＸ軸方向後側にリアテーブルを設け、前記フロントテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ１軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ１軸用駆動モータによりＸ１軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第１ワーク移動位置決め装置を設け、前記リアテーブルに複数のワーククランプを備えたキャリッジを前記Ｘ軸方向に平行するＸ２軸方向へ移動自在に設け、該キャリッジをＸ２軸用駆動モータによりＸ２軸の適宜な位置に移動位置決め自在の第２ワーク移動位置決め装置を設け、前記第１ワーク移動位置決め装置における複数のワーククランプでワークをクランプすると共に、該第１ワーク移動位置決め装置により、前記ワークを前記Ｘ１軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｘ１軸方向と直交するＹ軸方向へ移動位置決め自在な金型を使用して前記ワークのＸ軸方向後側半分にパンチング加工を行い、次いで前記第２ワーク移動位置決め装置に前記ワークを受け渡してクランプすると共に、該第２ワーク移動位置決め装置により前記ワークを前記Ｘ２軸方向の適宜な位置に移動位置決めした状態で、前記Ｙ軸方向へ移動位置決め自在な前記金型で前記ワークのＸ軸方向前側半分にパンチング加工を行うパンチング装置において、前記リアテーブルの上方に前記ワークの前記Ｘ軸方向および前記Ｙ軸方向の全範囲を撮像するワーク撮像手段を設けてなることを特徴とするパンチング加工機におけるワーク計測装置。
- 前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とする請求項２記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置。
- 前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記Ｘ軸方向へ移動自在に設けてなることを特徴とする請求項２記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置。
- 前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に複数台の撮像装置を固定して設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とする請求項２記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置。
- 前記ワーク撮像手段は、門型形状のフレームの上梁部分に１台の撮像装置を前記Ｙ軸方向へ移動自在に設けると共に、前記門型形状のフレームを前記リアテーブルに固定してなることを特徴とする請求項２記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置。
- 前記ワーク撮像手段にて撮像した結果を画像処理する画像処理装置と、プログラムデータと比較し撮像した製品寸法の良否を判定する比較判断部と、を備えた制御装置を設けてなることを特徴とする請求項２〜６記載のパンチング加工機におけるワーク計測装置。
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