JP6980147B1 - 撮像ユニットおよび工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る工作機械の概略構成を表す斜視図である。なおここでは、工作機械1を正面からみて左右方向,前後方向,上下方向を、それぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とする。
図2は、撮像ユニット30の外観を表す図である。図2(A)は斜視図であり、図2(B)は平面図である。
カメラ32は、光学機構を収容する本体50と、本体50の前端部を閉止するように組み付けられたレンズユニット52を有する。レンズユニット52は、レンズ54を保持する。レンズユニット52および本体50の前端部を覆うようにカバー56が取り付けられている。本実施形態において、カバー56はアルミニウム合金からなる。カバー56は段付円筒形状をなし、その前端部にシール構造58を有する(詳細後述)。
図6は、図5のA部拡大図である。図6(A)〜(C)は、カメラ32と照明部34との結合過程を示す。
工作機械1は、操作制御装置120、加工制御装置122、加工装置2、工具交換部126および工具格納部130を含む。工作機械1には、工具検査を実行するための画像処理装置110が通信可能に接続される。なお、画像処理装置110を工作機械1の一部としてもよい。
画像処理装置110の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)および各種補助プロセッサなどの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
ユーザインタフェース処理部140は、ユーザからの操作を受け付けるほか、画像表示や音声出力など、ユーザインタフェースに関する処理を担当する。通信部146は、操作制御装置120との通信を担当する。データ処理部142は、ユーザインタフェース処理部140により取得されたデータおよびデータ格納部144に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部142は、ユーザインタフェース処理部140、データ格納部144および通信部146のインタフェースとしても機能する。データ格納部144は、各種プログラムと設定データを格納する。
入力部150は、タッチパネルあるいはハンドル等のハードデバイスを介してユーザからの入力を受け付ける。出力部152は、画像表示あるいは音声出力を介して、ユーザに各種情報を提供する。出力部152は、報知部154を含む。報知部154は、交換対象となる工具の異常(不良工具が検出されたこと)など、所定の異常条件が成立したときにユーザに各種事象の発生を報知する。
移動制御部160は、ガイド機構74を駆動制御して照明部34の移動を制御する。撮像処理部162は、カメラ32を制御して工具Tを撮像させる。形状再現部164は、撮像画像に基づいて工具Tの形状を示すデータである「工具形状データ」を生成する。工具管理部166は、工具Tごとに工具IDと工具形状データとを対応づけてデータ格納部144に登録する。
工具検査処理においては、まず、加工制御装置122が主軸頭14およびテーブル16を移動させることで、工具Tを待機位置に移動させる(S10)。本実施形態において、「待機位置」は検査領域Sの直上位置とされている。工具検査開始当初は、カメラ32と照明部34とが結合状態にあり、クーラントによる汚染が防止されている。
本実施形態では、撮像ユニット30において照明部34が可動とされ、カメラ32と照明部34との結合状態および離間状態を実現可能とした。結合状態においては、照明部34がカメラ32の保護カバーとして機能する。離間状態においては、カメラ32と照明部34との間に検査領域S(撮像領域)が開放される。
Claims (5)
- 工作機械に設置される撮像ユニットであって、
所定の撮像領域にある工具を撮像するためのカメラと、
前記カメラと対向配置される照明部と、
前記カメラと前記照明部とが結合した結合状態と前記カメラと前記照明部とが離れた離間状態との間で、前記照明部および前記カメラの少なくとも一方を移動させる案内をするガイド機構と、
を備え、
前記離間状態において、前記カメラと前記照明部との間に前記撮像領域があり、
前記結合状態において、前記照明部の外側カバーが前記カメラのカバーの前端部にオーバラップする態様で結合する、撮像ユニット。 - 工作機械に設置される撮像ユニットであって、
所定の撮像領域にある工具を撮像するためのカメラと、
前記カメラと対向配置される照明部と、
前記カメラと前記照明部とが結合した結合状態と前記カメラと前記照明部とが離れた離間状態との間で、前記照明部および前記カメラの少なくとも一方を移動させる案内をするガイド機構と、
を備え、
前記離間状態において、前記カメラと前記照明部との間に前記撮像領域があり、
前記カメラおよび前記照明部が、結合の際に嵌合する嵌合構造を有し、
前記嵌合構造は、
前記カメラのレンズの前方において前記カメラのカバーにおける前記照明部との対向面に形成され、前記カメラの光軸を中心に同心状に形成された第1環状凹凸部と、
前記照明部のカバーにおける前記カメラとの対向面に形成され、前記照明部の光軸を中心に同心状に形成された第2環状凹凸部と、
を含み、
前記第1環状凹凸部と前記第2環状凹凸部とが互いに相補形状を有し、入れ子状態で嵌合する、撮像ユニット。 - 前記カメラおよび前記照明部を支持するベース部材を備え、
前記照明部および前記カメラの少なくとも一方が、前記ベース部材にスライド可能に支持される、請求項1又2に記載の撮像ユニット。 - 工具の形状を撮像する撮像ユニットを備える工作機械であって、
前記撮像ユニットは、
所定の撮像領域にある工具を撮像するためのカメラと、
前記カメラと対向配置される照明部と、
前記カメラと前記照明部とが結合した結合状態と前記カメラと前記照明部とが離れた離間状態との間で、前記照明部および前記カメラの少なくとも一方を移動させる案内をするガイド機構と、
を備え、
前記離間状態において、前記カメラと前記照明部との間に前記撮像領域があり、
前記結合状態において、前記照明部の外側カバーが前記カメラのカバーの前端部にオーバラップする態様で結合する、工作機械。 - 上面にワークが固定されるテーブルを備え、
前記撮像ユニットが、前記テーブルの上面に固定される、請求項4に記載の工作機械。
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