JP5981029B2 - 工作機械の回転するスピンドルに装着された工具の回転速度を評価するための方法及びそのような工作機械 - Google Patents
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Description
{−n、・・・、−2、−1、0、1、2、・・・、n}
を想定する指数と共に、提供される。ここで、指数i=0は、第1評価速度値VS1に等しい中央の速度値を特定し、当該中央の値(i=0)から解析が開始する。その後、予め選択される速度値の第1のグループが、指数[−1、0、1]によって特定される。ノルムNは、指数i=[−1、0、1]によって規定される画像の3つの代表組に対して、算出される:指数i=0に関するノルムNの値が、他の2つの指数(グループの両端の値に対応する)についてのノルムNの値よりも小さい場合には、指数i=0についてのノルムNの値が最小であり、中央の速度値が所望される第2評価速度値である。そうでない場合には、指数i=[−2、−1、0]によって特定される予め選択される速度値の第2のグループに対して、解析が行われる。予め選択される速度値の第2のグループについてもなお、ノルムNの最小値が中央の値(指数i=−1)に一致しない場合には、指数i=[0、1、2]等によって特定される予め選択される速度値の第3のグループに対して、解析が行われ、最悪の場合、第2インターバルICSの全ての値の解析まで、行われる。
Claims (13)
- 工具(3)が回転している間に当該工具(3)の複数の画像を取得する視覚システム(7)を用いることによって、工作機械の回転するスピンドルに装着された当該工具の回転速度を評価するための方法であって、
−前記スピンドル(2)の回転速度の名目上の速度値(VN)に実質的に中心合わせされた、回転速度の複数の予め選択される速度値(VC)の第1インターバル(ICN)を規定する工程と、
−前記複数の予め選択される速度値の各々に対して、当該予め選択される速度値(VC)について算出される時に、前記スピンドル(2)の1回転の周期(TR)の倍数に等しいように、及び、前記視覚システムと調和する(compatible)ように、それぞれの画像取得周期(TA)を決定する工程と、
−前記名目上の速度値(VN)で前記スピンドル(2)を回転させ、前記視覚システム(7)の視野内において前記工具(3)を位置決めする工程と、
−前記視覚システム(7)によって、前記工具(3)の画像の複数の代表組(representative couple)であって、代表組の各々の中では前記複数の予め選択される速度値(VC)の1つに対応する前記画像取得周期(TA)で画像が相互に時間的にあけられている、という画像の複数の代表組を取得する工程と、
−全ての前記複数の予め選択される速度値の中から選択されるように、前記名目上の速度値(VN)に関連付けられるべき評価速度値(VS)を、類似則に基づいて互いに最も類似する画像の代表組が対応するような予め選択される速度値として、決定する工程と、
を備えた方法。 - 前記類似則は、
−画像の各代表組の各画像に対して、実数のマトリクス(A、B)であって、当該実数の各々が前記画像のそれぞれの画素の輝度の代表である、というマトリクス(A、B)を規定する工程と、
−画像の各代表組に対して、当該画像の代表組の2つの画像に関する前記2つのマトリクス(A、B)の差分(difference)として、差分マトリクス(C)を得る工程と、
−前記差分マトリクス(C)のノルム(N)のそれぞれの値を算出する工程と、
−前記ノルム(N)の最小値が対応する予め選択される速度値(VC)を、評価速度値(VS)として選択する工程と、
を有している
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記視覚システム(7)によって、前記工具(3)の画像の複数の代表組を取得する工程は、
−前記視覚システム(7)によって、前記工具(3)の画像の複数の試験的な組のセットを取得する工程であって、当該セットのそれぞれにおいて、
・前記複数の試験的な組の各々の画像は、前記関連する予め選択される速度値(VC)の1つに対応する前記画像取得周期(TA)で、相互に時間的にあけられており、
・前記複数の試験的な組同士は、同一の画像取得周期(TA)の分数相当(fraction)で、相互に時間的にあけられている
という工程と、
−前記複数の試験的な組のセットのうちの1つから、前記工具(3)の画像の複数の代表組の各々を得る工程と、
を有している
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 各試験的な組に、信頼指数(reliability index)が割り当てられており、
前記信頼指数は、前記試験的な組の各画像において実際に視認可能な前記工具(3)の割合(percentage)に依存している
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記工具(3)の画像の前記複数の代表組の各々は、前記信頼指数に基づいて、1セットの複数の試験的な組から、1組を選択することによって、取得される
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記工具(3)の画像の前記複数の代表組の各々は、複数の累積画像の代表組を規定することによって取得され、
前記複数の累積画像は、1セットの複数の試験的な組の画像の関数として、前記複数の累積画像の各々についての各試験的な組からの1つの画像として、算出される
ことを特徴とする請求項3または4に記載の方法。 - 工作機械の回転するスピンドルに装着された工具の複数の画像を取得するための方法であって、
−名目上の速度値(VN)で前記スピンドル(2)を回転させる工程と、
−前記スピンドル(2)の回転速度の実際の速度値(VE)を決定する工程と、
−視覚システム(7)によって、前記実際の速度値(VE)の関数として算出される時間的リズムであって、取得される複数の画像が角度ステップ(β)で相互にあけられている異なる角度位置で当該工具(3)を表すような態様で、2つの連続的な取得の間で、工具(3)が1以上の完全な回転と回転の分数相当との和が所望の当該角度ステップ(β)であるように振る舞うというような時間的リズム(temporal cadence)(TM)で、前記工具(3)の複数の画像を取得する工程と、
を備え、
請求項1乃至6のいずれかに記載の方法を用いて、前記名目上の速度値(VN)に関連付けられるべき第1評価速度値(VS1)が取得される、という較正段階を有しており、
前記実際の速度値(VE)は、前記第1評価速度値(VS1)の関数として決定される
ことを特徴とする方法。 - 前記実際の速度値(VE)は、前記第1評価速度値(VS1)に一致している
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記実際の速度値(VE)は、請求項1または2に記載の方法によって得られる第2評価速度値(VS2)であって、前記名目上の速度値(VN)が前記第1評価速度値(VS1)に置換され、及び、複数の予め選択される速度値の前記第1インターバル(ICN)が前記第1評価速度値(VS1)に実質的に中心合わせされた予め選択される速度値の第2インターバル(ICS)に置換される、というように修正された第2評価速度値(VS2)に、一致している
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 複数の予め選択される速度値の前記第2インターバル(ICS)は、予め選択される速度値の前記第1インターバル(ICN)よりも、狭い
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記第2評価速度値(VS2)は、
前記画像取得周期(TA)の決定、前記画像の代表組の取得、及び、前記類似則の処理、を含む手順が、
−相互に隣接し、2つの末端の数値(end values)を含む、少なくとも3つの予め選択される速度値(VC)、の複数のグループで、実行され、
−前記複数のグループのうちのあるグループが、当該あるグループ内で相互に最も類似する画像の代表組が対応し、当該あるグループの前記2つの末端の数値とは異なる、ある予め選択される速度値を含んでいる、ということが見出された時に、停止される
というように修正された請求項1または2に記載の方法で取得され、
前記ある予め選択される速度値が、前記第2評価速度値(VS2)を規定する
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 工具(3)が装着されているスピンドル(2)と、
前記スピンドル(2)の回転速度を制御するようになっている第1電子制御ユニット(4)と、
前記工具(3)が回転している間に、当該工具(3)の複数の画像を取得するための視覚システム(7)と
を備え、
前記視覚システム(7)は、前記第1制御ユニット(4)と通信するように接続されている第2電子制御ユニット(10)を有しており、
前記第1制御ユニット(4)及び前記第2制御ユニット(10)は、請求項1乃至6のいずれかによる工具の回転速度を評価するための方法を実行するように、構成されている
ことを特徴とする工作機械(1)。 - 前記第1制御ユニット(4)及び前記第2制御ユニット(10)は、請求項7乃至11のいずれかによる工具の複数の画像を取得するための方法を実行するように、構成されている
ことを特徴とする請求項12に記載の工作機械。
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