JP7152925B2 - machine tool with projector - Google Patents
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Description
本発明は、被加工物(ワーク)を拡大して投影することが可能な投影機を有する投影機付き工作機械、特に、光学式倣い研削盤に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projector-equipped machine tool having a projector capable of magnifying and projecting an object to be processed (work), and particularly to an optical profiling grinder.
従来、被加工物(ワーク)を拡大して投影することが可能な投影機を有する投影機付き工作機械として、光学式倣い研削盤が知られている。従来の光学式倣い研削盤は、ワークの研削すべき形状(所望形状)が描かれたチャート紙を投影スクリーン上に配置すると共に、該投影スクリーンにワーク及び/又は砥石の投影像を投影することが可能に構成されており、これにより、投影スクリーン上の投影像とチャート紙の所望形状とを同時に見ながら、これらの形状が一致するようワークの研削加工を行うことが可能に構成されている(特許文献1等)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical copying grinder is known as a machine tool with a projector capable of projecting an enlarged image of a workpiece (work). A conventional optical profiling grinder places a chart paper on which the shape of the workpiece to be ground (desired shape) is drawn on a projection screen, and projects a projected image of the workpiece and/or the grinding wheel onto the projection screen. This makes it possible to simultaneously view the projected image on the projection screen and the desired shape of the chart paper while grinding the workpiece so that these shapes match. (Patent Document 1, etc.).
また、従来の光学式倣い研削盤では、ワークの所望形状に合わせた加工プログラムに基づいて砥石車及び/又はワークを動作させることにより、自動制御によって研削加工を行うことも可能である(特許文献2等)。このような加工プログラムの作成方法としては、例えば、砥石の投影像とチャート紙の所望形状とを投影スクリーン上に同時に写し、チャート紙の所望形状の輪郭に沿って砥石位置を教示(測定及び登録)することで加工プログラムを作成する、所謂ティーチングプレイバック方式等が知られている。
Further, in a conventional optical profiling grinder, grinding can be performed by automatic control by operating the grinding wheel and/or the workpiece based on a machining program that matches the desired shape of the workpiece (
このような従来の光学式倣い研削盤では、研削加工を行う際及び加工プログラムを作成する際のいずれにおいても、投影スクリーン上の投影像を目視で観察することが基本であるため、誤差が大きく、高精度な測定が困難であるという問題がある。そこで、特許文献1の光学式倣い研削盤では、ワークの研削加工部分を撮影して拡大表示する画像処理装置を投影スクリーンとは別に設け、これにより、投影スクリーンによる広い視野と、画像処理装置による精度の高い測定とを両立させるよう構成されている。 In such a conventional optical profiling grinder, it is fundamental to visually observe the projected image on the projection screen both when performing the grinding process and when creating the machining program, so errors are large. , there is a problem that highly accurate measurement is difficult. Therefore, in the optical profiling grinder of Patent Document 1, an image processing device is provided separately from the projection screen for photographing and magnifying the ground portion of the workpiece. It is configured to be compatible with highly accurate measurement.
近年、金型パーツや工具等の加工製品はますます微細化かつ高精度化しており、これに伴い、光学式倣い研削盤には、ミクロン単位での研削加工やワーク形状測定が要求されている。特許文献1の光学式倣い研削盤によれば、画像処理装置の倍率を高く設定することにより、ミクロン単位でワークの形状を観察することが一応可能である。しかしながら、特許文献1の光学式倣い研削盤において、ミクロン単位で観察できる程度に画像処理装置の倍率を高めると、視野が極端に狭くなり、たとえ投影スクリーン上に全体の投影像が投影されていたとしても、画像処理装置に表示された拡大画像がワーク中のどの部位を観察するものであるのかが分かり難いという問題がある。また、ワークの観察部位を変更するためにワークを微小移動させただけで画像処理装置に表示された拡大画像が大きく変化するため、観察部位を見失いやすく、画像処理装置による観察部位の位置合わせが困難であるという問題がある。 In recent years, processed products such as mold parts and tools have become increasingly finer and more precise, and along with this, optical profiling grinders are required to perform grinding processing and work shape measurement in micron units. . According to the optical copying grinder disclosed in Patent Document 1, by setting the magnification of the image processing device high, it is possible to observe the shape of the workpiece in units of microns. However, in the optical copying grinder of Patent Document 1, if the magnification of the image processing device is increased to the extent that observation can be made in units of microns, the field of view becomes extremely narrow, and even if the entire projected image is projected onto the projection screen. However, there is a problem that it is difficult to understand which part of the work is to be observed in the enlarged image displayed on the image processing apparatus. In addition, since the magnified image displayed on the image processing device changes greatly even when the workpiece is slightly moved to change the observation region of the work, it is easy to lose sight of the observation region, and the image processing device cannot align the observation region. The problem is that it is difficult.
そこで、本発明は、広い視野を確保しつつ高精度な測定を行うことが可能な投影機付き工作機械を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a machine tool with a projector capable of performing highly accurate measurement while ensuring a wide field of view.
上記の目的を達成するため、本発明に係る投影機付き工作機械は、被加工物を拡大して投影することが可能な投影機を有する投影機付き工作機械であって、前記投影機の投影スクリーン上に投影された投影像の一部を拡大する第1拡大手段と、前記第1拡大手段の拡大領域内における前記投影像の一部を、該第1拡大手段よりも高い倍率で表示する第2拡大手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a machine tool with a projector according to the present invention is a machine tool with a projector, which has a projector capable of projecting an enlarged image of a workpiece. a first enlarging means for enlarging a part of the projected image projected on the screen; and displaying a part of the projected image within the enlarged area of the first enlarging means at a higher magnification than the first enlarging means. and a second enlarging means.
本発明に係る投影機付き工作機械において、前記第1拡大手段は、前記投影スクリーンと対向するよう離間して設けられた光学ルーペを備えるとしても良い。 In the machine tool with a projector according to the present invention, the first magnifying means may include an optical magnifier spaced apart so as to face the projection screen.
本発明に係る投影機付き工作機械において、前記第2拡大手段は、前記投影像の一部を撮影するカメラを備えるとしても良い。 In the machine tool with a projector according to the present invention, the second enlarging means may include a camera that captures part of the projected image.
本発明に係る投影機付き工作機械において、前記第1拡大手段は、前記投影スクリーンと対向するよう離間して設けられた光学ルーペを備え、前記第2拡大手段は、前記投影像の一部を撮影するカメラを備え、前記光学ルーペは、前記投影スクリーン上を移動可能に構成されており、前記カメラは、前記光学ルーペと一体として前記投影スクリーン上を移動可能に構成されることが好ましい。 In the machine tool with a projector according to the present invention, the first magnifying means includes an optical loupe spaced apart so as to face the projection screen, and the second magnifying means magnifies a portion of the projected image. It is preferable that a camera for photographing is provided, the optical magnifier is configured to be movable on the projection screen, and the camera is configured to be movable on the projection screen integrally with the optical magnifier.
本発明に係る投影機付き工作機械は、前記投影スクリーンと前記光学ルーペとの間に設けられたビームスプリッタを更に備え、前記第2拡大手段は、前記ビームスプリッタを介して前記投影像の一部を撮影可能に構成されても良い。 The machine tool with a projector according to the present invention further includes a beam splitter provided between the projection screen and the optical magnifier, and the second enlargement means enlarges a part of the projected image via the beam splitter. may be configured to be able to shoot.
本発明に係る投影機付き工作機械において、前記第1拡大手段は、前記投影スクリーン上に投影された前記投影像の一部を撮影可能なカメラ機能及び該カメラ機能によって撮影された撮影画像を表示する表示機能を有するタブレット端末であり、前記第2拡大手段は、前記第1拡大手段から前記撮影画像を取得し、該第1拡大手段において表示された撮影画像よりも高い倍率で該撮影画像の一部を表示可能に構成されても良い。 In the machine tool with a projector according to the present invention, the first enlarging means has a camera function capable of photographing a portion of the projected image projected onto the projection screen, and displays the photographed image photographed by the camera function. wherein the second enlarging means acquires the photographed image from the first enlarging means and enlarges the photographed image at a higher magnification than the photographed image displayed by the first enlarging means. It may be configured such that a part thereof can be displayed.
また、本発明に係る投影機付き工作機械において、前記第2拡大手段は、前記第1拡大手段の拡大領域内における前記投影像の一部を該第1拡大手段よりも高い倍率で表示するディスプレイを備え、前記被加工物の所望形状と該ディスプレイ上の前記投影像とが同時に視認可能となるよう、該所望形状の画像データを該ディスプレイ上に表示可能に構成されても良い。 Further, in the machine tool with a projector according to the present invention, the second enlargement means is a display that displays a part of the projected image within the enlargement area of the first enlargement means at a higher magnification than the first enlargement means. and capable of displaying image data of the desired shape on the display so that the desired shape of the workpiece and the projected image on the display can be viewed at the same time.
この場合において、前記第2拡大手段は、前記ディスプレイ上の前記投影像を移動させることが可能に構成されており、かつ、該投影像の移動に合わせて、前記所望形状の画像データを該ディスプレイ上において移動させることが可能に構成されることが好ましい。 In this case, the second enlarging means is configured to be able to move the projected image on the display, and to move the image data of the desired shape to the display in accordance with the movement of the projected image. It is preferably configured so that it can be moved on top.
また、本発明に係る投影機付き工作機械は、前記被加工物の所望形状と前記投影スクリーン上の前記投影像とが同時に視認可能となるよう、前記所望形状が描かれたチャート紙を配置可能に構成されても良い。 Further, in the machine tool with a projector according to the present invention, the chart paper on which the desired shape is drawn can be arranged so that the desired shape of the workpiece and the projected image on the projection screen can be visually recognized at the same time. may be configured to
本発明に係る投影機付き工作機械は、被加工物を研削可能な砥石を有する光学式倣い研削盤であっても良い。 The machine tool with a projector according to the present invention may be an optical copying grinder having a grindstone capable of grinding a workpiece.
本発明によれば、広い視野を確保しつつ高精度な測定を行うことが可能な投影機付き工作機械を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the machine tool with a projector which can perform a highly accurate measurement while ensuring a wide visual field can be provided.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Preferred embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the following embodiments do not limit the invention according to each claim, and not all combinations of features described in the embodiments are essential for the solution of the invention. .
[第1実施形態]
まず、第1実施形態に係る投影機付き工作機械の全体構成について、図1を用いて説明する。なお、以下の説明では、本実施形態に係る投影機付き工作機械が光学式倣い研削盤であるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、投影機付きの工作機械であれば他の工作機械であっても良い。また、以下の説明において、「X軸方向」は、図1の紙面に対する垂直方向を意味し、「Z軸方向」は、図1における上下方向を意味し、「Y軸方向」は、図1における左右方向を意味する。
[First embodiment]
First, the overall configuration of a machine tool with a projector according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, it is assumed that the machine tool with a projector according to the present embodiment is an optical profiling grinder, but it is not limited to this, and other machine tools with a projector can be machine tool. Further, in the following description, "X-axis direction" means a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1, "Z-axis direction" means a vertical direction in FIG. means the left-right direction in
本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、図1に示すように、被加工物となるワークWを保持するワーク保持機構10と、該ワーク保持機構10上のワークWを研削するための砥石22を保持する砥石保持機構20と、ワークWを拡大して投影することが可能な投影機30と、投影機30の投影スクリーン31上に投影された投影像の一部を拡大する光学ルーペ40(第1拡大手段)と、光学ルーペ40の拡大領域内における投影像の一部を、該光学ルーペ40よりも高い倍率で表示する撮影表示手段50(第2拡大手段)と、研削加工に関する各種情報を入力及び登録可能かつ所定の加工プログラムに基づいて光学式倣い研削盤1を自動制御な操作制御盤60とを備えている。なお、本実施形態に係る操作制御盤60は、種々の公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 1, an optical profiling grinder 1 according to this embodiment includes a work holding mechanism 10 for holding a work W to be processed, and a work holding mechanism 10 for grinding the work W on the work holding mechanism 10. A
ワーク保持機構10は、図1に示すように、ワークWが載置されるワークテーブル12と、作業者の操作又は加工プログラムに基づく自動制御によって該ワークテーブル12をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向にそれぞれに移動させるX軸方向移動機構14、Y軸方向移動機構16及びZ軸方向移動機構18とを備えている。これらX軸方向移動機構14、Y軸方向移動機構16及びZ軸方向移動機構18は、それぞれ作業者によって操作される操作ハンドル(図示せず)を備えており、該操作ハンドルを介した作業者の操作によって、ワークWをX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に沿って移動させるよう構成されている。なお、本実施形態に係るワーク保持機構10は、例えば特許文献1等に開示された公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 1, the work holding mechanism 10 includes a work table 12 on which a work W is placed, and the work table 12 is moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Y-axis direction by an operator's operation or automatic control based on a machining program. An X-axis
砥石保持機構20は、図1に示すように、砥石22が回転可能に支持される砥石ヘッド24と、作業者の操作又は加工プログラムに基づく自動制御によって該砥石ヘッド24をX軸方向及びY軸方向にそれぞれに移動させるX軸方向移動機構25及びY軸方向移動機構26とを備えている。砥石ヘッド24は、砥石22をZ軸方向に沿って移動可能に支持しており、砥石22のZ軸方向移動機構としても機能するよう構成されている。X軸方向移動機構25は、作業者によって操作されるX軸ハンドル27を備えており、該X軸ハンドル27を介した作業者の操作によって、砥石22をX軸方向に沿って移動させるよう構成されている。また、Y軸方向移動機構26は、作業者によって操作されるY軸ハンドル28を備えており、該Y軸ハンドル28を介した作業者の操作によって、砥石22をY軸方向に沿って移動させるよう構成されている。なお、本実施形態に係る砥石保持機構20は、例えば特許文献1等に開示された公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、以上の構成により、手動又は加工プログラムに基づく自動制御によって、ワークテーブル12に載置されたワークWのX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向の位置決めを行うことが可能に構成されている。また、光学式倣い研削盤1は、手動又は加工プログラムに基づく自動制御によって、所定の回転数で回転させた砥石22をX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に移動させながらワークWに当接させることで、ワークWに対する研削加工を行うことが可能に構成されている。
With the above configuration, the optical profiling grinder 1 according to the present embodiment can manually or automatically control based on a machining program to grind the workpiece W placed on the work table 12 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. can be positioned. In addition, the optical copying grinder 1 contacts the workpiece W while moving the
投影機30は、図2に示すように、LED等の光源32から発光された光線BMが、レンズ群33、防塵ガラス34aを通過してワークW及び砥石22を照射し、その陰影を防塵ガラス34b、ハーフミラー35、反射鏡36a、拡大レンズ37及び反射鏡36bを介して、投影スクリーン31に投影するよう構成されている。拡大レンズ37は、投影像の倍率を任意に変更可能に構成されており、例えば、倍率の異なる複数の拡大レンズの中から任意の拡大レンズを選択可能に構成されている。本実施形態に係る投影機30は、例えば、ワークW及び砥石22を20倍~50倍程度の倍率で拡大して投影スクリーン31上に投影可能に構成されている。また、投影機30は、反射像用光源ランプ38からの光線BM´をハーフミラー35によって反射させてワークW及び砥石22を上方から照らし、ワークW及び砥石22の上方からの映像も併せて投影スクリーン31に写し出すことが可能に構成されている。なお、本実施形態に係る投影機30は、図2に示す構成に限定されず、種々の公知の投影機を採用可能であるため、その詳細な説明を省略する。
In the
投影機30は、反射鏡36bによって反射された陰影を投影可能な投影スクリーン31を有している。本実施形態において、投影機30は、投影スクリーン31を着脱可能な態様で配置可能に構成されており、該投影スクリーン31は、ワークWの研削すべき形状(以下、「所望形状」という)が描かれたチャート紙である。これにより、本実施形態に係る投影機30は、図5(a)に示すように、ワークWの所望形状2と該投影スクリーン31上の投影像とが同時に視認可能となるよう構成されている。
本実施形態に係る投影機30は、以上の構成により、図5(a)に示すように、投影スクリーン31上の投影像4とチャート紙の所望形状2とを同時に見ながら、これらの形状が一致するようワークWの研削加工を行うことが可能に構成されている。また、本実施形態に係る投影機30は、ティーチングプレイバック方式による加工プログラムの作成においても、砥石22の投影像とチャート紙の所望形状2とを投影スクリーン31上に同時に写し、チャート紙の所望形状の輪郭に沿って砥石位置を教示(測定及び登録)することが可能に構成されている。なお、当該ティーチングプレイバック方式による加工プログラムの作成は、ワークWを除去した状態で行われる。
With the above configuration, the
光学ルーペ40は、図3に示すように、投影スクリーン31と対向するよう離間して設けられ、該投影スクリーン31上に投影された投影像の一部を拡大することが可能なルーペ本体41と、ルーペ本体41を投影スクリーン31の平面上において移動可能に支持するルーペ移動機構43とを備えている。
The
ルーペ移動機構43は、図3に示すように、投影スクリーン31の上端縁に沿って設けられた上部ガイドレール44aと、該上部ガイドレール44aに沿って摺動可能に構成された上部スライダ45aと、投影スクリーン31の下端縁に沿って設けられた下部ガイドレール44bと、該下部ガイドレール44bに沿って摺動可能に構成された下部スライダ45bと、上部スライダ45a及び下部スライダ45b間に架け渡された一対のガイドバー46a,46bとを備えている。ルーペ移動機構43は、上部ガイドレール44a及び下部ガイドレール44bに対する上部スライダ45a及び下部スライダ45bの移動をロックすることでルーペ本体41のY軸方向(左右方向)の移動を規制することが可能なロック機構(図示せず)を更に備えても良い。
As shown in FIG. 3, the
ルーペ本体41は、図3に示すように、一対のガイドバー46a,46b間に支持されており、該一対のガイドバー46a,46bに沿って上下方向に摺動可能に構成されている。ルーペ本体41の一方の側部には、一方のガイドバー46aに対するクランプ状態と非クランプ状態とを切り替え可能なクランプ機構42が設けられている。クランプ機構42は、非クランプ状態においてルーペ本体41のZ軸方向の移動(すなわち、一対のガイドバー46a,46bに沿った摺動)を許容し、クランプ状態においてルーペ本体41のZ軸方向の移動を規制して位置決めするよう構成されている。なお、ルーペ本体41としては、特に限定されるものではないが、例えば2倍~4倍程度の倍率(ワークW及び砥石22の実物に対して40倍~200倍程度)を有するルーペを採用することが可能である。
As shown in FIG. 3, the loupe
光学ルーペ40は、以上の構成により、ルーペ本体41のクランプ機構42を非クランプ状態とすることでルーペ本体41をZ軸方向(上下方向)に移動させることが可能であると共に、上部スライダ45a及び下部スライダ45bを上部ガイドレール44a及び下部ガイドレール44bに沿って摺動させることでルーペ本体41をY軸方向(左右方向)に移動させることが可能である。また、任意の位置においてルーペ本体41のクランプ機構42をクランプ状態とすることにより、投影スクリーン31上におけるルーペ本体41の位置を固定(位置決め)することが可能である。
With the above configuration, the
撮影表示手段50は、図1及び図2に示すように、後述するビームスプリッタ59を介して投影像の一部を撮影するカメラ52と、該カメラ52によって撮影された撮影画像を表示するディスプレイ54とを備えている。また、撮影表示手段50は、図4に示すように、カメラ52によって撮影された撮影画像をディスプレイ54に表示可能となるよう画像処理する画像処理部56と、撮影表示手段50を動作させるための各種情報及びプログラムが格納された記憶部58とを備えている。画像処理部56は、例えば、ビームスプリッタ59における反射によって反転した投影像を元の向きに直すために反転させる処理や、作業者の操作によってディスプレイ54上の画像を拡大又は縮小する処理等を実行可能に構成されている。このような撮影表示手段50としては、カメラ52が接続されたパーソナルコンピュータ等を用いることが可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the photographing display means 50 includes a
カメラ52は、図3に示すように、光学ルーペ40のルーペ本体41に固定されており、該ルーペ本体41と一体として投影スクリーン31上を移動可能に構成されている。撮影表示手段50は、光学ルーペ40よりも高い倍率、例えばワークW及び砥石22の実物に対して300~700倍程度の倍率で撮影画像を表示するよう構成されている。このような構成としては、例えば、カメラ52によって撮影した撮影画像を画像処理部56における画像処理によって拡大して表示する構成が例示される。また、当該構成に代えて又は当該構成と併せて、ビームスプリッタ59とカメラ52との間に光学ルーペ40よりも高倍率の拡大レンズを設け、該拡大レンズにより拡大された投影像をカメラ52によって撮影する構成を採用することも可能である。
The
本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、図2に示すように、投影スクリーン31と光学ルーペ40及び撮影表示手段50のカメラ52との間に設けられたビームスプリッタ59を更に備えている。ビームスプリッタ59は、該ビームスプリッタ59を介して光学ルーペ40から投影スクリーン31上の投影像を透視することが可能で、かつ、投影スクリーン31上の投影像を撮影表示手段50のカメラ52に向けて反射させることが可能に構成されている。このようなビームスプリッタ59としては、例えばハーフミラーを採用することが可能である。なお、図示の例では、投影スクリーン31と対向するよう光学ルーペ40を配置し、該対向方向と直交する方向に向けてカメラ52を配置しているが、これに限定されず、種々の配置とすることが可能であり、また、当該配置に応じて反射手段等の適宜の構成要素を追加することも可能である。
The optical profiling grinder 1 according to this embodiment further comprises a
本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、このようなビームスプリッタ59を備えることにより、光学ルーペ40と撮影表示手段50とで同一の領域を異なる倍率で同時観察することが可能に構成されている。すなわち、本実施形態に係る撮影表示手段50は、光学ルーペ40の拡大領域内における投影像の一部を、該光学ルーペ40よりも高い倍率で表示するよう構成されている。
By providing such a
以上説明したとおり、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、投影機30の投影スクリーン31上に投影された投影像の一部を拡大する光学ルーペ40と、投影スクリーン31上に投影された投影像の一部を撮影して表示する撮影表示手段50とを備え、該撮影表示手段50が、光学ルーペ40の拡大領域内における投影像の一部を、光学ルーペ40よりも高い倍率で表示するよう構成されている。
As described above, the optical copying grinder 1 according to the present embodiment includes the
そして、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、このような構成を備えることにより、投影機30による低倍率の拡大と、光学ルーペ40による中倍率の拡大と、撮影表示手段50による高倍率の拡大とを組み合わせ、これら各拡大像を同時に視認した状態でワークWの研削加工やティーチングプレイバック方式による加工プログラムの作成を行うことが可能となる。このような光学式倣い研削盤1によれば、例えば、図5(a)に示すように、ワークW及び/又は砥石22を低倍率で拡大した投影像4の全体を投影スクリーン31によって把握しつつ、図5(b)に示すように、その投影像4の中で観察部位としたい領域を光学ルーペ40によって中倍率で拡大して選定し、図5(c)に示すように、該選定した領域を撮影表示手段50によって高倍率で更に拡大表示してワーク細部の形状寸法測定を行うことが可能となるため、従来の光学式倣い研削盤と比較して、広い視野を確保しつつ高精度な測定を行うことが可能となると共に、利便性が飛躍的に向上するという利点を有している。
The optical copying grinder 1 according to the present embodiment is configured as described above, so that the low-magnification enlargement by the
また、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、投影スクリーン31と光学ルーペ40及び撮影表示手段50との間にビームスプリッタ59が設けられることによって、より確実に、ワークW上の同一部位を光学ルーペ40及び撮影表示手段50によって同時観察することが可能となる。
In addition, the optical copying grinder 1 according to the present embodiment is provided with the
さらに、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、撮影表示手段50のディスプレイ54に高倍率で拡大した撮影画像を表示するよう構成されており、例えば光学ルーペ40のような覗き込む向きよって見え方が異なるといった不都合が生じないため、熟練者でなくても安定した測定が可能となる。
Further, the optical copying grinder 1 according to this embodiment is configured to display a photographed image enlarged at a high magnification on the
また、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、光学ルーペ40及びカメラ52が一体となって投影スクリーン31上を移動可能であるため、より確実に、投影スクリーン31上の投影像の同一部位を光学ルーペ40及び撮影表示手段50によって同時観察することが可能となる。
Further, in the optical copying grinder 1 according to the present embodiment, the
さらに、本実施形態に係る光学式倣い研削盤1は、チャート紙を投影スクリーン31上に配置可能に構成されているため、チャート紙に作画された所望形状2とワークWの投影像4とを同時に高倍率で観察することが可能となり、これにより、熟練者でなくても簡単にワーク形状寸法を判断することが可能となる。
Furthermore, since the optical copying grinder 1 according to this embodiment is configured so that the chart paper can be placed on the
[第2実施形態]
上述した第1実施形態では、ワークWの所望形状2が描かれたチャート紙を投影スクリーン31として利用し、該チャート紙の所望形状2を投影像4と共に撮影表示手段50によって撮影して表示するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、以下で説明する第2実施形態に係る光学式倣い研削盤のように、チャート紙を用いずに、撮影表示手段50における画像処理によってディスプレイ54上にワークWの所望形状2を描画する構成を採用することも可能である。
[Second embodiment]
In the above-described first embodiment, the chart paper on which the desired
すなわち、本発明の第2実施形態に係る光学式倣い研削盤は、ワークWの所望形状2の画像データ(例えば、線画データ)を撮影表示手段50の記憶部58に予め格納しておき、画像処理部56によって、カメラ52により撮影された撮影画像と、記憶部58に格納されたワークWの所望形状2の画像データとを重ねてディスプレイ54上に表示することで、これら両データが同時に視認可能となるよう構成されている。以下、記憶部58に格納されたワークWの所望形状2の画像データが「線画データ」であるものとして説明する。
That is, in the optical copying grinder according to the second embodiment of the present invention, image data (for example, line drawing data) of the desired
具体的には、画像処理部56は、上述した第1実施形態に係る画像処理部56の処理に加え、さらに、作業者によって指定された基準点(例えば、ワークWの角)を基準として、カメラ52によって撮影された撮影画像とワークWの所望形状2の線画データとの位置を一致させた上で、これら両データを重ね合わせてディスプレイ54上に表示する処理を実行可能に構成されている。また、画像処理部56は、作業者の操作による撮影画像の拡大又は縮小と同時又はこれに追従して、同一倍率でワークWの所望形状2の線画データを拡大又は縮小する処理を実行可能に構成されている。
Specifically, in addition to the processing of the
また、画像処理部56は、撮影画像及び線画データを拡大した状態において、作業者の操作によってディスプレイ54上の撮影画像を移動させる処理を実行可能に構成されており、かつ、該撮影画像の移動と同時又はこれに追従して、線画データも同期して移動させる処理を実行可能に構成されている。なお、当該撮影画像及び線画データの同期移動処理は、ワーク保持機構10によってワークWが移動され、これによってディスプレイ54上の撮影画像が移動した場合も同様に実行されるよう構成されている。この場合においては、ワーク保持機構10からワークWの座標位置を取得してワークWの移動量を算出し、該移動量を所定の設定倍率に基づいてディスプレイ54上の移動量に変換し、該変換移動量に基づいて線画データを移動させることで、線画データを撮影画像と同期して移動させることが可能となる。
Further, the
以上説明した第2実施形態に係る光学式倣い研削盤においても、第1実施形態に係る光学式倣い研削盤1と同様に、従来の光学式倣い研削盤と比較して、広い視野を確保しつつ高精度な測定を行うことが可能となると共に、利便性が飛躍的に向上するという利点を有している。 As with the optical profiling grinder 1 according to the first embodiment, the optical profiling grinder according to the second embodiment described above also secures a wider field of view than the conventional optical profiling grinder. It has the advantage of being able to perform highly accurate measurement while maintaining a high degree of accuracy, and that the convenience is dramatically improved.
また、第2実施形態に係る光学式倣い研削盤は、ワークWの所望形状2の画像データをディスプレイ54上に表示可能に構成されているため、所望形状とワークWの投影像4とを同時に高倍率で観察することが可能となり、これにより、チャート紙を用いることなく、熟練者でなくても簡単にワーク形状寸法を判断することが可能となる。
Further, since the optical copying grinder according to the second embodiment is configured to be able to display the image data of the desired
特に、第2実施形態に係る光学式倣い研削盤は、ディスプレイ54上に表示させた画像データが投影像4の移動に合わせて移動可能に構成されているため、例えば撮影表示手段50のディスプレイ54の表示範囲に納まらないワークW全体を画像データと共に観察することが可能となる。
In particular, the optical copying grinder according to the second embodiment is configured such that the image data displayed on the
なお、第2実施形態に係る光学式倣い研削盤においては、投影スクリーン31としてチャート紙を用いる必要がないため、ワークWの所望形状2が描かれていないスクリーンを投影機30に一体的に設ける構成とすることも可能である。
In the optical copying grinder according to the second embodiment, since it is not necessary to use chart paper as the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に記載の範囲には限定されない。上記各実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-described embodiments. Various changes or improvements can be added to each of the above embodiments.
[他の実施形態]
例えば、上述した第1及び第2実施形態では、光学式倣い研削盤1であるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、投影機付きの工作機械であれば種々の工作機械に用いることが可能である。
[Other embodiments]
For example, in the first and second embodiments described above, the optical profile grinding machine 1 is described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various machine tools as long as they are machine tools with projectors. It is possible to use
上述した第1及び第2実施形態では、投影スクリーン31と光学ルーペ40及び撮影表示手段50との間にビームスプリッタ59が設けられるものとして説明したが、これに限定されず、光学ルーペ40により拡大された投影像の一部を撮影表示手段50によって更に拡大して表示可能な構成であれば、種々の構成を採用することが可能である。
In the above-described first and second embodiments, the
上述した第1及び第2実施形態では、光学ルーペ40及びカメラ52が一体となって投影スクリーン31上を移動可能であるものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、光学ルーペ40及びカメラ52の少なくとも一方が投影スクリーン31上に固定される構成としても良いし、光学ルーペ40及びカメラ52が各々独立して移動可能な構成としても良い。
In the above-described first and second embodiments, the
上述した第2実施形態では、ディスプレイ54上に表示させた画像データが投影像の移動に合わせて移動可能であるものとして説明したが、これに限定されず、画像データは移動不能であっても良いし、投影像の移動と同期せずに独立して移動する構成としても良い。
In the second embodiment described above, the image data displayed on the
上述した第1及び第2実施形態では、投影スクリーン31とは別に設けられたディスプレイ54上に撮影画像を表示するものとして説明したが、これに限定されず、ディスプレイ54が投影スクリーン31と一体的に設けられる構成としても良いし、投影スクリーン31の一部(例えば余白部分等)に撮影画像を表示する構成としても良い。
In the above-described first and second embodiments, the
上述した第1及び第2実施形態では、撮影表示手段50が、カメラ52とディスプレイ54とが別体として設けられる構成であるものとして説明したが、これに限定されず、例えば、これらカメラ及びディスプレイを一体として有するタブレット端末(例えば、スマートフォン等)であるとしても良い。
In the above-described first and second embodiments, the photographing display means 50 has been described as having a configuration in which the
撮影表示手段50としてタブレット端末を用いる場合には、一例として、タブレット端末のディスプレイがルーペ本体41の覗き孔と上下方向又は左右方向に並べて配置されるよう、タブレット端末とルーペ本体41とが一体的に設けられる構成とすることができる。この場合には、投影スクリーン31とルーペ本体41との間にビームスプリッタ59を設けると共に、該ビームスプリッタ59とタブレット端末のカメラとの間に適宜の反射鏡を設け、これらビームスプリッタ59及び反射鏡を介して、タブレット端末のカメラによって投影スクリーン31上の投影像を撮影する構成とすることができる。
When a tablet terminal is used as the photographing display means 50, for example, the tablet terminal and the magnifying glass
また、撮影表示手段50としてタブレット端末を用いる場合の他の例として、ルーペ本体41の覗き孔をタブレット端末のカメラによって直接撮影し、その撮影画像を拡大してタブレット端末のディスプレイ上に表示させる構成とすることができる。この場合において、タブレット端末は、ルーペ本体41と前後方向に重なる撮影位置と、該ルーペ本体41に対して前後方向に重ならないよう位置をずらし、ルーペ本体41の覗き孔を視認可能とする退避位置との間において移動可能に設けられることが好ましい。このような構成によれば、タブレット端末を撮影位置に位置させることで、タブレット端末のディスプレイ上に高倍率の投影像を表示させることが可能となり、また、タブレット端末を退避位置に位置させることで、ルーペ本体41を介して中倍率の投影像を視認することが可能となる。
As another example of using a tablet terminal as the photographing display means 50, a configuration is provided in which the viewing hole of the magnifying glass
上述した第1及び第2実施形態では、投影スクリーン31上の投影像を中倍率で表示する第1拡大手段として光学ルーペ40を採用し、投影スクリーン31上の投影像を高倍率で表示する第2拡大手段として撮影表示手段50を採用する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第1拡大手段としては、投影スクリーン31上に投影された投影像の一部を撮影可能なカメラ機能と、該カメラ機能によって撮影された撮影画像を表示する表示機能とを有するタブレット端末(例えば、スマートフォン等)を採用することも可能である。このようにタブレット端末を採用した場合においても、第1及び第2実施形態において説明したルーペ本体41と同様に、該タブレット端末を適宜の移動機構によって支持する構成とすることができる。このように第1拡大手段としてタブレット端末を用いる場合には、一例として、該タブレット端末から撮影画像を取得し、該タブレット端末よりも高い倍率で該撮影画像の一部を表示するパーソナルコンピュータ等を第2拡大手段として適宜採用することが可能である。
In the first and second embodiments described above, the
上記のような変形例が本発明の範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。 It is clear from the description of the scope of claims that modifications such as those described above are included in the scope of the present invention.
1 光学式倣い研削盤(投影機付き工作機械)、2 所望形状、4 投影像、30 投影機、31 投影スクリーン、40 光学ルーペ(第1拡大手段)、50 撮影表示手段(第2拡大手段)、52 カメラ、54 ディスプレイ、59 ビームスプリッタ、W ワーク 1 optical copying grinder (machine tool with projector), 2 desired shape, 4 projection image, 30 projector, 31 projection screen, 40 optical loupe (first enlargement means), 50 photographing display means (second enlargement means) , 52 camera, 54 display, 59 beam splitter, W work
Claims (10)
前記投影機の投影スクリーン上に投影された投影像の一部を拡大する第1拡大手段と、
前記第1拡大手段の拡大領域内における前記投影像の一部を、該第1拡大手段よりも高い倍率で表示する第2拡大手段と
を備え、
前記第1拡大手段は、前記投影スクリーン上を移動可能に構成されており、
前記第2拡大手段は、前記第1拡大手段と一体として前記投影スクリーン上を移動可能に構成されている
ことを特徴とする投影機付き工作機械。 A machine tool with a projector that can magnify and project a workpiece,
a first enlarging means for enlarging a part of the projection image projected on the projection screen of the projector;
a second enlarging means for displaying a part of the projected image within the enlarging area of the first enlarging means at a magnification higher than that of the first enlarging means ,
The first enlarging means is configured to be movable on the projection screen,
The second enlarging means is configured to be movable on the projection screen integrally with the first enlarging means.
A machine tool with a projector, characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の投影機付き工作機械。 2. The machine tool with a projector according to claim 1, wherein said first magnifying means comprises an optical loupe spaced apart to face said projection screen.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の投影機付き工作機械。 3. The machine tool with a projector according to claim 1, wherein said second enlarging means comprises a camera for capturing a part of said projected image.
前記投影機の投影スクリーン上に投影された投影像の一部を拡大する第1拡大手段と、 a first enlarging means for enlarging a part of the projection image projected on the projection screen of the projector;
前記第1拡大手段の拡大領域内における前記投影像の一部を、該第1拡大手段よりも高い倍率で表示する第2拡大手段と a second enlarging means for displaying a part of the projected image within the enlarging area of the first enlarging means at a magnification higher than that of the first enlarging means;
前記投影スクリーンと前記第1拡大手段との間に設けられたビームスプリッタと a beam splitter provided between the projection screen and the first magnifying means;
を備え、 with
前記第2拡大手段は、前記ビームスプリッタを介して前記投影像の一部を撮影可能に構成されている The second enlarging means is configured to be able to photograph a part of the projected image via the beam splitter.
ことを特徴とする投影機付き工作機械。 A machine tool with a projector, characterized by:
前記ビームスプリッタは、前記投影スクリーンと前記光学ルーペとの間に設けられている
ことを特徴とする請求項4に記載の投影機付き工作機械。 the first magnifying means comprises an optical loupe spaced apart to face the projection screen;
5. The machine tool with a projector according to claim 4 , wherein the beam splitter is provided between the projection screen and the optical loupe.
前記投影機の投影スクリーン上に投影された投影像の一部を拡大する第1拡大手段と、
前記第1拡大手段の拡大領域内における前記投影像の一部を、該第1拡大手段よりも高い倍率で表示する第2拡大手段と
を備え、
前記第1拡大手段は、前記投影スクリーン上に投影された前記投影像の一部を撮影可能なカメラ機能及び該カメラ機能によって撮影された撮影画像を表示する表示機能を有するタブレット端末であり、
前記第2拡大手段は、前記第1拡大手段から前記撮影画像を取得し、該第1拡大手段において表示された撮影画像よりも高い倍率で該撮影画像の一部を表示可能に構成されている
ことを特徴とする投影機付き工作機械。 A machine tool with a projector that can magnify and project a workpiece,
a first enlarging means for enlarging a part of the projection image projected on the projection screen of the projector;
a second enlarging means for displaying a part of the projected image within the enlarging area of the first enlarging means at a magnification higher than that of the first enlarging means;
with
The first enlarging means is a tablet terminal having a camera function capable of photographing a part of the projection image projected onto the projection screen and a display function of displaying the photographed image photographed by the camera function,
The second enlarging means is configured to acquire the photographed image from the first enlarging means and display a part of the photographed image at a higher magnification than the photographed image displayed by the first enlarging means. A machine tool with a projector , characterized by:
ことを特徴とする請求項1~6いずれか1項に記載の投影機付き工作機械。 The second enlarging means comprises a display for displaying a portion of the projected image within the enlarging region of the first enlarging means at a magnification higher than that of the first enlarging means, and the desired shape of the workpiece and the display The projection according to any one of claims 1 to 6, wherein the image data of the desired shape can be displayed on the display so that the projected image on the top and the above can be visually recognized at the same time. Machine tool with machine.
ことを特徴とする請求項7に記載の投影機付き工作機械。 The second enlarging means is configured to be able to move the projected image on the display, and moves the image data of the desired shape on the display in accordance with the movement of the projected image. 8. The machine tool with a projector according to claim 7, which is configured to be able to
ことを特徴とする請求項1~6いずれか1項に記載の投影機付き工作機械。 2. A chart paper on which the desired shape is drawn can be arranged so that the desired shape of the workpiece and the projected image on the projection screen can be visually recognized at the same time. 6. The machine tool with a projector according to any one of 6.
ことを特徴とする請求項1~9いずれか1項に記載の投影機付き工作機械。 The machine tool with a projector according to any one of claims 1 to 9, wherein the machine tool is an optical profiling grinder having a grindstone capable of grinding a workpiece.
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