JPH03213244A - 平板ワーク加工機械の位置決め装置 - Google Patents

平板ワーク加工機械の位置決め装置

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JPH03213244A
JPH03213244A JP2010007A JP1000790A JPH03213244A JP H03213244 A JPH03213244 A JP H03213244A JP 2010007 A JP2010007 A JP 2010007A JP 1000790 A JP1000790 A JP 1000790A JP H03213244 A JPH03213244 A JP H03213244A
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JP
Japan
Prior art keywords
coordinate system
workpiece
visual sensor
axis
flat plate
Prior art date
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Pending
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JP2010007A
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English (en)
Inventor
Teruo Edo
江戸 照夫
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■産業上の利用分野J この発明はNC加工におけるワーク位置決め装置に関し
、特にレーザ加工機、プラズマ加工機、ガス切断機、タ
レットパンチプレスなど、平板を加工するNC制御の機
械に適用する平板ワーク加工機械の位置決め装置に関す
る。
[従来の技術] 従来この種の機械において、ワークの位置決めは、オペ
レータがストッパにワークを押し当て、ストッパがワー
クに正常に当たっていることをオペレータが確認した後
、ワークを適宜のクランプ手段でクランプする手動方式
が一般的であった。
また従来、この種の機械においては、ワークをテーブル
上で支持するワークリフタと言う機構が有るにはあるが
、このワークリフタは比較的小さなワークを対象として
おり、このため大きくて重いワークを移動して位置決め
するには、オペレータに大変な重労働を強いる事になる
[発明が解決しようとする課題] かかる従来技術では、全て人手による場合あるいは機械
による補助がある場合のいずれの場合でも、ワークを実
際に動かして位置決めを行うワーク位置決め作業という
作業手順を実際に踏まないことには、その後の加に作業
をなし得ないと言う問題がある。
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ワ
ークを実際に動かす位置決め作業を不要にすることで、
効率良い加工作業をなし得る平板ワーク加工機械の位置
決め装置を提供しようとするものである。
[課題を解決するための手段] この発明では、NC1119j装置によって長方形状の
111.板ワークに所定の加工を加える平板ワークの加
工機械において、載置された平板ワークを撮像するXY
h向に移動自在の視覚センサと、前記平板ワークの直交
する所定の2端辺が前記11覚センサの視野内にそれぞ
れ入ったときの視覚センサの各画像データに基ずき予め
設定された前記加工機械の基準座標系の座標軸に対する
前記平板ワークのずれ角度および前記2端辺の交点の前
記基準座標系におけるXY座標を求める演算手段と、該
求めた2端辺の交点のXY座標およびずれ角度に基ずき
、前記交点座標を座標原点とし、前記平板ワークの直交
する所定の2端辺に一致する軸をX軸およびY軸とする
新座標系を求め、前記N C@II装置に設定された前
記基準座標系を該求めた新座標系に変換する座標変換手
段とを具えるようにする。
[作用] 前記視覚センサを適宜XY力方向移動することによって
、前記視覚センサの視野内に前記平板ワークの4端辺の
うちの直交する所定の2端辺を1端辺ずつ順次大れる。
そして、その時の各画像データを画像解析して予め設定
された前記加]二機械の基準座標系の座標軸に対する前
記平板ワークのずれ角度および前記2端辺の交点の前記
基準座標系におけるXY座標を求める。さらに、該求め
た2端辺の交点のXY座標およびずれ角度に基ずき、前
記交点座標を座標原点とし、前記平板ワークの直交する
所定の2端辺に一致する軸をX軸およびY軸とする新座
標系を求め、前記加工機械を駆動制御するNC制御装置
に設定された前記基準座標系を求めた新座標系に変換す
る。したがって、NC$118装置は変換された新座標
に従って加工機械を駆動制御することになり、これによ
り、実際にワークを移動してのワーク位置決め作業は省
略される。
すなわちこの発明によれば、NC制御装置の座標系をワ
ークが載置された位置、姿勢に応じて座標変換すること
で、ワーク位置決め作業を不要とする。
[実施例] 以丁、この発明を添付図面に示す実施例にしたがって詳
述する。
第1図はこの発明の一実施例を示すもので、この場合は
本発明をレーザ加工機に適用するようにしている。
このレーザ加工機においては、長方形状の平板ワーク1
は図示しないワーク移動機構または人手によってレーザ
加工機の加工テーブル10上まで移動された後、該加工
テーブル10上で適当に位置合わせされ、その後該加工
テーブル10上に載置される。すなわちこの場合、ワー
ク1はチープール10の加工範囲内であれば、任意の位
置に置いてもよい。
加工テーブル10の上には、CCDカメラ等で構成され
る視覚センサ20が設けられている。この視覚センサ2
0はCCD移動機lll30によって加工テーブル10
上をXY力方向水平方向)に自在に移動できるようにな
っており、これにより加工テーブル10上のワーク1を
任意の位置で撮像できるようになっている。ただし、こ
の視覚センサ20の視野(ウィンドウ)SYは、第2図
に示すように、長方形状になっており、さらにこの長方
形状の視野の枠線c 1 s c 8が基準座標系のY
軸に対して平行、別言すれば枠線c2、c4が基準座標
系のX軸に対して平行であるように視覚センサ20の姿
勢角が予め固定設定されている。なお、XY軸から成る
基準座標系とは、ワーク1の[1標位置および目標姿勢
用として機械自体に設定されるものであり、従って本レ
ーザ加工機を駆動制御するNC制御装置70のNCプロ
グラムもこの基準座標系に基ずく各種データで構成され
ている。すなわちこの基準座標系によれば、ワーク1の
短辺Laと長辺Lbとの交点Pが基準座標系の座標原点
0に一致し、かっ短辺Laおよび長辺Lbが夫々Y軸お
よびX軸に一致するときワーク1の正確な位置および姿
勢合わせが行えたことになる。 視覚センサ20の撮像
データはコントローラ40に人力されており、コントロ
ーラ4oは各時点の撮像データをモニタ装置50に表示
する。
操作パネル60には、コントローラ40およびCCD移
動機構30を操作する各種キーが設けられている。
数値制御装置(N C1t111装置)70にはレーザ
加工機80を駆動制御するNCプログラムが人力されて
おり、N C$IJ御装置70はNCプログラムに従っ
てレーザ加工機80を駆動制御する。
かかる構成において、加工テーブル10上にワーク1が
載置されたとすると、オペレータはモニタ装置50を見
ながら操作パネル60を操作することによりCCD移動
機構30を駆動して視覚センサ20をXY力方向移動す
る。そして、オペレータはワーク1の4つの4端辺のう
ちの所定の1端辺Laが第2図に示すようにウィンドウ
SYの相対する枠線を横切る適宜の位置まで視覚センサ
20を移動し、この位置で視覚センサ20を停止させ、
さらにオペレータは操作パネル60を介してエツジ傾き
測定指令信号をコントローラ40に人力する。このエツ
ジ傾き測定指令信号が人力されると、コントローラ40
はこの時点における撮像データを画像解析することによ
り、基本座標系のX軸に対する辺(エツジ)Laの傾き
角θaを求める。すなわち、撮像データにおいて、ワー
ク1の部分とバックグラウンド(加工テーブル)の部分
とは画像濃度が大きく異なるようにしており、これらの
境界を識別することで、辺LaのX軸に対する傾き角θ
aを求めることができる。なお、傾き角θaは辺Laが
左上りの場合を正(0〜90″)とし、右上りの場合を
負(0〜−90@)とする。また、コントローラ40は
この時の視覚センサ20の基準座標系における座標面1
f(Xl。
Yl)を求め、これを記憶しておく。
傾き角θaが求められると、オペレータは今度は先の端
辺Laに直交する端辺Lbが前記同様ウィンドウSYの
相対する枠線を横切るよう視覚センサ20を移動し、こ
の位置で視覚センサ20を停止させ、さらにオペレータ
は操作パネル60を介してエツジ傾き測定指令信号をコ
ントローラ40に人力する。このエツジ傾き測定指令信
号が入力されると、コントローラ40は前期同様にして
この時点における撮像データを画像解析することにより
、基本座標系のX軸に対する辺(エツジ)Lbの傾き角
θbを求める。また、コントローラ40はこの時の視覚
センサ20の基準座標系における座標面if (X2.
Y2 )を求め、これを記憶しておく。
このようにして、2辺La%Lbの傾き角θa1θbの
測定が終了すると、コントローラ40はこれら傾き角θ
a1θbおよび前記記憶した視覚センサ20の2つの移
動位置(Xl、Yl)、(X2゜Y2)に基ずき2辺L
a%Lbの交点Pの座標位置(Xp、Yp)を求める。
そして、コントローラ40はこのようにして求めた2辺
La、Lbの傾き角θa1θbおよび2辺La%Lbの
交点Pの座標面W (Xp、Yp )をNC制御装置7
0に出力する。
NC制御装置70では、人力された傾き角θa1θbお
よびの交点Pの座標位置(Xp、Yp)に基ずき、前記
交点座標P (Xp、Yp )を座標原点とし、前記平
板ワーク1の端辺Laに一致する軸をY°軸とし、さら
にワーク1の端辺Lbに一致する軸をX°軸とするワー
ク座標系を求める(第2図参照)。NC制御装装置70
は座標シフト機能、および座標回転機能を有しており、
NC制御装置70に設定されている前記基準座標系X−
Yを該求めたワーク座標系X“−Yoに変換する。
このようにして座標変換が終了すると、NC制御装置7
0は該変換したワーク座標系X” −Y’に基ず<NC
プログラムに従ってレーザ加工機80を駆動制御し、実
際のレーザ切断加工を実施する。
このようにこの実施例によれば、視覚センサ20を用い
てワーク1の基準座標系(機械座標)に対する位置偏差
(Xp、Yp)および角度偏差θbを求め、これらを使
ってNC制御装置70に設定されている基準座標系X−
Yをワーク座標系X。
Yoに変換するよ、うにしたので、ワークを実際に動か
しての位置決め作業が不要となり、効率良い加工作業を
成し得るようになる。
なお、前記実施例では、視覚センサ20を専用のCCD
移動機横3Oによって移動するようにしたが、例えばレ
ーザ加工機の場合はレーザビームヘッドに、またプラズ
マ加工機の場合はプラズマトーチに視覚センサ20を取
付けるようにすれば、専用の移動機構を設ける必要がな
くなり、スペースおよびコスト的に有利になる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、視覚センサを用
いてワークの2端辺を撮像し、該撮像データを用いてワ
ークの基準座標に対する位置偏差および角度偏差を求め
、これらを使ってNCMIII装置に設定されている基
準座標系をワーク載置位置に対応するワーク座標系に変
換するようにしたので、ワークを実際に動かしての位置
決め作業が不要となり、効率良い加工作業を成し得るよ
うになる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は実施例の動作を説明する説明図である。 1・・・ワーク 視覚センサ コントローラ 作パネル ザ加工機 10・・・加工テーブル 30・・・CCD移動機構 50・・・モニタ装置 70・・・NC制御装置 20・・・ 40・・・ 60・・・操 80・・・レ−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 NC制御装置によって長方形状の平板ワークに所定の加
    工を加える平板ワークの加工機械において、 載置された平板ワークを撮像するXY方向に移動自在の
    視覚センサと、 前記平板ワークの直交する所定の2端辺が前記視覚セン
    サの視野内にそれぞれ入ったときの視覚センサの各画像
    データに基ずき予め設定された前記加工機械の基準座標
    系の座標軸に対する前記平板ワークのずれ角度および前
    記2端辺の交点の前記基準座標系におけるXY座標を求
    める演算手段と、 該求めた2端辺の交点のXY座標およびずれ角度に基ず
    き、前記交点座標を座標原点とし、前記平板ワークの直
    交する所定の2端辺に一致する軸をX軸およびY軸とす
    る新座標系を求め、前記NC制御装置に設定された前記
    基準座標系を求めた新座標系に変換する座標変換手段と
    、 を具える平板ワーク加工機械の位置決め装置。
JP2010007A 1990-01-19 1990-01-19 平板ワーク加工機械の位置決め装置 Pending JPH03213244A (ja)

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