JP6280805B2 - ワーク形状測定システム及び制御方法 - Google Patents
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Description
図1、図2及び図3を参照して保持装置10を説明する。保持装置10は、ワーク2を水平姿勢で保持する。保持装置10は、複数の保持ユニット11a〜11jと、保持ユニット11a〜11j毎に設けられた移動機構12とを備える。以下、保持ユニット11a〜11jを総称する場合、或いは、特定の保持ユニットを意味しない場合は、単に保持ユニット11という。
検出装置20は、保持装置10に保持されたワーク2の形状を検出する。検出装置20は、支持部材21と、支持部材21に支持された撮像装置22と、支持部材21に支持された照明装置23とを備える。支持部材21が、後述する移動装置30の梁部材323に取り付けられることで、検出装置20は、移動装置30によってX方向及びY方向に移動することができる。一方、検出装置20は、Z方向において固定されており、Z方向には移動できないことから、検出装置20(撮像装置22)とワーク2との離間距離は常に一定とされる。この離間距離に合わせて、撮像装置22の被写界深度(後述)が調整される。
移動装置30は、保持装置10に保持されたワーク2の検出範囲に検出装置20を移動させる。本実施形態の場合、移動装置30はワーク2の上方で検出装置20を2次元的(X方向及びY方向)に移動させる。ただし、上記した撮像装置22としてラインカメラを採用した際に、移動装置30が検出装置20をX方向に移動させる必要がない場合については、移動装置30は検出装置20をY方向にのみ水平移動させてもよい。
加工ユニット40は、保持装置10に保持されたワーク2の加工対象部位に対して加工を行うユニットであり、工具41を有する。なお、ワーク2に加工を行わず、ワーク2の形状測定のみを行う場合には、加工ユニット40を設けない構成も採用可能である。本実施形態の場合、工具41はワーク2の端縁の切削加工を行うミリングカッター(例えば、エンドミル)であり、加工ユニット40は工具41の回転駆動を行う。
また、交換用の工具が配置された図示しない工具ラックを備えており、移動装置30による加工ユニット40の移動によって、自動的に工具を交換することも可能である。つまり、移動体32には、共通の支持部材となる梁部材323を介して、検出装置20に加えて加工ユニット40も搭載されている。そして、移動装置30を検出装置20に加えて加工ユニット40の移動機構として兼用することができ、システムの簡素化を図れる。さらに、検出装置20と加工ユニット40とを別々の移動装置30により移動させる場合と比べ、それぞれの移動量の誤差を考慮する必要がなく、検出装置20で測定したワーク2の形状データに基づき、移動量誤差の修正を行うことなく、すぐに加工ユニット40によるワーク2の加工を行うことができる。
図4は形状測定システム1の制御を行う制御装置50のブロック図である。制御装置50は、処理部51と、記憶部52と、インターフェース部53とを備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部51は記憶部52に記憶されたプログラムを実行する。処理部51は例えばCPUである。記憶部52は、例えば、RAM、ROM、ハードディスク等である。インターフェース部53は、処理部51と、外部デバイス(ホストコンピュータ56、センサ54、アクチュエータ55)との間に設けられ、例えば、通信インターフェースや、I/Oインターフェース等である。
<形状の検出>
図5及び図6を参照して、保持装置10上に載置されたワーク2の形状の検出例について説明する。図5及び図6は、検出装置20による形状検出過程の各状態(ST11〜ST13)を、平面視した場合(図5)と側面視した場合(図6)とを示す。
また、照明装置23は、ワーク2の表面に対して斜めから光を照射するように、ワーク2の表面に対して傾けて設置されることがよい。このとき照明装置23のZ方向の配置は、撮像装置22と比較して相対的に低い位置に配置される。こうすることで、ワーク2に形成された縁部分の陰影を際立たせることができ、この陰影を撮像装置22が検出してワーク2の形状を検出することができる。
上記形状測定システム1によって得られたワーク2の形状データ2dに基づき、移動装置に取り付けられた加工ユニット40を用いて、ワーク2の被加工部を加工することができる。本実施形態の場合、これらの処理は移動体32の一回の往復移動によって行う。具体的には、ワーク2の形状検出は、移動体32の往路移動中に行い、ワーク2の加工は移動体32の復路移動中に行う。
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図8には、本発明の他の実施形態である形状測定システム3が示されている。図8に示す形状測定システム3は、図1から図3に示す形状測定システム1が計測の対象とするワーク2よりもより大きなワーク2を対象とするシステムである。
Claims (10)
- 板状のワークを保持する保持装置と、
前記保持装置に保持された前記ワークに対して所定距離離間させて設けられ、該ワークの形状を検出する検出装置と、
前記検出装置による前記ワークの検出範囲を、前記保持装置のワーク保持面に沿って移動させるべく、前記検出装置及び前記保持装置の少なくとも一方を移動させる移動装置と、
を備えたワークの形状測定システムであって、
前記保持装置は、
複数の保持ユニットと、
各々の前記保持ユニットを、前記ワークを保持する保持位置と、前記ワークから離間した退避位置との間で移動させる移動機構と、
を含み、
前記移動装置による前記検出装置及び前記保持装置の少なくとも一方の移動に連動させて、前記移動機構は前記ワークの検出範囲に位置する前記保持ユニットを前記退避位置に移動させるワークの形状測定システム。 - 前記移動機構による前記保持ユニットの前記退避位置への移動に伴い、前記ワークの検出範囲に位置する前記保持ユニットを除く他の保持ユニットを前記保持位置に移動させる保持ユニット切り替え装置をさらに備えた請求項1に記載のワーク形状測定システム。
- 前記検出装置は、光源とラインセンサカメラとを備えた請求項1または2に記載のワーク形状測定システム。
- 前記ラインセンサカメラの移動方向に対して直交する方向で少なくとも前記ワークの幅分の撮像範囲を有するように、前記ラインセンサカメラを前記ワークから離間して配置する請求項3に記載のワーク形状測定システム。
- 形状を検出された前記ワークの被加工部に対して加工を行う加工ユニットをさらに備え、
前記加工ユニットは、前記移動装置により移動される請求項1から3のいずれか一項に記載のワーク形状測定システム。 - 前記加工ユニットと前記検出装置とは、共通の支持部材に取り付けられて前記移動装置により移動される請求項5に記載のワーク形状測定システム。
- 複数の前記保持ユニットが前記検出装置の移動方向に沿って離間して配置され、
各々の前記保持ユニットが前記検出装置の移動方向に対して直角方向に延設される請求項1から6のいずれか一項に記載のワーク形状測定システム。 - 板状のワークを、複数の保持ユニットを備える保持装置により保持する保持工程と、
前記保持装置に保持された前記ワークに対して所定距離離間させて設けられ、該ワークの形状を検出する検出装置及び前記保持装置の少なくとも一方を移動させる移動工程と、
前記移動工程に伴い、複数の前記保持ユニットを前記ワークを保持する保持位置とワークから離間した退避位置との間で移動させる保持ユニット切り替え工程と、
前記移動工程に伴い、前記検出装置による前記ワークの検出範囲を走査させ、ワークの形状を検出する検出工程と、を含み、
前記保持ユニット切り替え工程は、
前記移動工程による前記検出装置及び前記保持装置の少なくとも一方の移動に連動させて、
前記検出工程による前記ワークの検出範囲に位置する前記保持ユニットを前記退避位置に移動させる工程、
を含むワークの形状測定システムの制御方法。 - 前記保持ユニット切り替え工程は、前記ワークの検出範囲に位置する前記保持ユニットを除く他の保持ユニットを前記保持位置に移動させる工程、
をさらに含む請求項8記載の制御方法。 - 前記検出工程において検出した前記ワークの形状に基づいて、前記ワークの加工対象部位を加工する加工工程、
をさらに含む請求項8または9記載の制御方法。
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