JPH0398745A - 数値制御式孔明け加工機のワーク位置自動検出方法及びその装置 - Google Patents

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〕 本発明は数値制御式孔明け加工機のワーク位置自動検出
方法及びその装置に関し、特に孔明け加工機でワークに
孔明け加工を施す際に、ワークの配設位置及びその加工
基準原点を自動的に検出するようにしたものに関する。

〔従来技術〕

従来、鋼板などのワークに孔明け加工を施す数値制御式
孔明け加工機が種々開発され、孔明け加工の作業能率の
向上が図られている。

例えば特開昭５９−１９６１１５号公報には、罫書加工
や切断加工及び孔明け加工を自動的に行う孔明け加工機
が記載されている。

一般に、数値制御式孔明け加工機により孔明け加工を施
す場合には、先ず孔明け加工制御プログラムで自動的に
孔明け加工し得るように、ワークを所定位置に正確に位
置決めして配置するか、或いは予めワークに印された罫
書マークをＩＴＶカメラで検出してその座標値をオペレ
ータが加工制御プログラムに基準位置データとして入力
することにより、孔明け加工機に対するワーク位置を設
定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、ワークを所定の位置に正確に位置決め
する場合、ワークが小型・軽量のときには比較的容易に
位置決めできるが、ワークが大型・大重量のときには位
置決めに多大の時間及び労力を要すること、孔明け加工
機の稼働率が著しく低下するという問題がある。

一方、罫書マークの位置に基いてワーク位置を設定する
場合にはオペレータの介在が必要となり、孔明け加工の
完全自動化を図り得ないこと及び複数ワークに対して夜
間の完全自動運転を実現できないこと及び加エコストの
低減を図ることが出来ないことなどの問題がある。

また、ワークの形状が異形の場合には、ワーク位置を所
定位置に設定するのが一層複雑となり、孔明け加工の完
全自動化が到底実現出来ないという問題がある。

本発明の目的は、ワークのセッティング位置を自動的に
検出し得るような数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出方法及びその装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

第ｌ請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出方法は、平面座標系のＸ軸方向及びこれに直交
するＹ軸方向に数値制御で位置制御されるサドルと、サ
ドルに上下動可能に装着された主軸ヘッドと、主軸へフ
ドの主軸に着脱自在に装着される孔明け加工工具とを備
えた数値制御式孔明け加工機によって孔明け加工するワ
ークの位置を自動的に検出する方法において、サドル又
は主軸ヘッドにワークの縁部を検出可能な検出手段を設
け、ワークの外周縁の直線状第１縁線に平面視で交差す
るようにサドルを移動させることを繰返すことによって
、検出手段を介して第、１縁線上の相離れた任意の２点
のＸ軸及びＹ軸方向の位置を求め、第１縁線と交差する
直線状第２経線に平面視で交差するようにサドルを移動
させることを繰返すことによって、検出手段を介して第
２縁線上の相離れた任意の２点のＸ軸及びＹ軸方向の位
置を求め、第１縁線上の上記２点の座標値から第１縁線
を求めるとともに第２縁線上の上記２点の座標値から第
２縁線を求めるものである。

第２請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出装置は、平面座標系のＸ軸及びこれに直交する
Ｙ軸方向に移動可能なサドルと、サドルを上記２方向に
夫々駆動する駆動手段と、この駆動手段を数値制御によ
り制御する制御手段と、サドルに上下動可能に装着され
た主軸ヘッドと、主軸ヘッドの主軸に着脱自在に装着さ
れた孔明け加工工具とを備えた数値制御式孔明け加工機
において、サドル又は主軸ヘッドに、孔明け加工に供す
るワークの縁部を検出可能な検出手段と、ワークの外周
縁の直線状第１縁線と第２縁線との交差部近傍に印され
た加工基準原点としての原点マークを撮像する為のテレ
ビカメラとを設け、上記制御手段を介してサドルの移動
を制御することにより、ワークの第１縁線及び第２緑線
に夫々平面視で複数回交差するようにサドルを移動させ
、検出手段の検出信号と制御手段からの信号に基いて第
１縁線上の異なる２点のＸ−Ｙ座標値と第２縁線上の異
なる２点のＸ−Ｙ座標値を求める検出制御手段と、検出
制御手段から上記４点の座標値を受けて、第１縁線と第
２縁線の交点を求め、制御手段を介してサドルの移動を
制御することにより上記交点へテレビカメラを移動させ
る移動制御手段とを備えたものである。

〔作用〕

第１請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出方法においては、平面座標系のＸ軸方向及びこ
れに直交するＹ軸方向に数値制御で位置制御されるサド
ル又はこのサドルに上下動可能に装着された主軸ヘッド
にワークの縁部を検出可能な検出手段を設け、ワークの
外周縁の相互に交差する直線状の第１経線と第２縁線の
夫々について、その縁線に平面視で交差するようにサド
ルを繰返し移動させ、検出手段でワークの縁部を検出し
たときのサドルの位置から各縁線上の任意の相離れた２
点のＸ−Ｙ座標値を夫々求め、第１縁線上の相離れた２
点の座標値から第１縁線を求め且つ第２縁線上の相離れ
た２点の座標値から第２縁線を求める。

次に、これら第１縁線と第２縁線からその交点即ちワー
クのコーナのＸ−Ｙ座標値を求めることが出来る。

このように、ワークの位置を規定する第１縁線と第２縁
線及び加工基準原点（コーナのＸ−Ｙ座標値）を自動的
に検出出来るので、孔明け加工の加工開始前の準備作業
の自動化を図り、作業能率の大幅な向上を図ることが出
来る。

加えて、長方形状のワークだけでなく、例えば平行四辺
形や台形状などの異形のワークのワーク位置も自動的に
検出も出来るので、孔明け加工の完全自動化を図ること
が出来、特に複数ワークに対して夜間の完全自動運転が
可能となり、加エコストの低減を図ることが出来る。

第２請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出装置においては、検出制御手段は、サドルがワ
ークの第ｌ縁線及び第２縁線に夫々平面視で複数回交差
するように、制御手段を介してサドルの移動を制御し、
このサドルの移動中における検出手段からの検出信号と
制御手段からの信号に基いて第１縁線上の異なる２点の
Ｘ−Ｙ座標値と第２縁線上の異なる２点のＸ−Ｙ座標値
を夫々求める。

移動制御手段は、検出制御手段から４点の座標値を受け
て第１縁線と第２縁線との交点を求めるとともに、制御
手段を介してサドルを移動制御してテレビカメラをその
交点に移動させる。

その結果、テレビカメラによりその交点近傍のワークに
印された加工基準原点としての原点マークが撮像され、
この原点マークの画像を画像処理しサドル位置を微調整
することにより、加工基準原点のＸ−Ｙ座標値が自動的
に検出さ．れる。

これにより、第１縁線と第２縁線及び加工基準原点で規
定されるワーク位置が自動的に検出出来るので、孔明け
加工を完全自動化することが出来る。

加えて、長方形状のワークだけでなく、例えば平行四辺
形や台形などの異形のワークのワーク位置も自動的に検
出も出来るので、孔明け加工の完全自動化を図ることが
出来、特に複数ワークに対して夜間の完全自動運転が可
能となり、加工コストの低減を図ることが出来る。

〔発明の効果〕

第１請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出方法によれば、〔作用〕の項で詳述したように
、数値制御式孔明け加工機のサドル又は主軸ヘッドにワ
ークの縁部を検出可能な検出手段を用いて、ワークの位
置を正確に自動的に検出出来るので、比較的大型・大重
量のワークをセントするときに正確に位置決めする必要
がないのでワーク配置作業の能率向上を図り得る゜こと
、複数のワークに対して昼間は勿論夜間の完全自動運転
を実現できること、などの効果が得られる。

加えて、異形のワークについてもそのワーク位置を自動
的に検出出来るので、孔明け加工の完全自動化を図るこ
とが出来、加エコストの低減を図ることが出来る。

第２請求項に係る数値制御式孔明け加工機のワーク位置
自動検出装置によれば、〔作用〕の項で詳述したように
、第１請求項と同様の効果が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

本実施例は、数値制御式孔明け加工機（以下、孔明け加
工機という）１０のワーク位置自動検出装置に本発明を
適用したものである。

先ず、孔明け加工機械１０について簡単に説明する。

上記孔明け加工機械１０は、第１図に２点鎖線で示した
板状のワークＷに多数の孔Ｈ（第４図参照）を孔明け加
工するためのもので、前後方向に延びる平行な左右１対
の基台１上に夫々取付けられたレール２に亙って左右方
向向きに配設され且つ左右１対のレール２に沿って前後
方向（Ｘ軸方向）に移動自在に配設されたクロスレール
２０と、クロスレール２０に沿って左右方向（Ｙ軸方向
）に移動自在に配設されたサドル３０と、サドル３０に
鉛直方向に設けられた左右１対のガイドレール３３に沿
って上下方向に移動自在に配設された主軸ヘッド４０と
、制御部５０などで構威されている。

尚、ワークＷは、第４図に示すように孔明け加工機ｌＯ
に予め入力設定された複数のワークセッテイングポイン
トＷｐのうち、少なくとも１つのワークセッティングポ
イントＷｐを含む位置に配設され、しかもＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に対して平面視にて時計方向或いは反時計方向
に許容角度範囲で回動した状態に配設されている。

上記クロスレール２０は、肉厚の高剛性のビーム部材で
、その左端部と右端部には夫々脚部２１が設けられ、各
脚部２１には前後方向に延びる走行部２２が夫々設けら
れ、各走行部２２は夫々対応するレール２上をレール２
に沿って前後方向に走行可能に配設されている。

左右の走行部２２にはロークリエンコーダ２３を備えた
走行用サーポモータ２４（第３図参照）が設けられ、走
行用サーボモータ２４（第３図参照）の駆動によりクロ
スレール２０はレール２に沿って前後方向に移動可能に
なっている。尚、右側の走行部２２には自動工具交換装
置（ＡＴＣ）２５が設けられている。

上記サドル３０はクロスレール２０に左右方向移動可能
に支持され、そのボールネジブロックはクロスレール２
０に沿って左右方向向きに配設されたボールネジ軸（図
示略）に螺合されている。

このボールネジ軸の左端部はクロスレール２ｏの左端部
に取付けられたサドル移動用サーボモータ３２（第３図
参照）に連結されている。従って、サーポモータ３２の
駆動によりボールネジ軸を介してサドル３０がクロスレ
ール２ｏに沿って左右方向に移動可能になっている。ま
た、サドル３ｏの前端面の左端部と右端部には左右ｌ対
のガイドレール３３が上下方向向きに設けられている。

上記主軸ヘッド４０は両ガイドレール３３に上下動可能
に案内され、そのボールネジブロック３０はサドル３０
に設けたボールネジ軸（図示略）に螺合され、サーボモ
ータ４１でボールネジ軸を駆動することにより主軸ヘッ
ド４ｏを上下方向に駆動可能である。

また、主軸ヘッド４０にはその下端部に突出する主軸４
３が設けられ、主軸４３にはドリル４２が装着され、主
軸４３は主軸ヘッド４ｏ内に設けられ主軸４３に連結さ
れた主軸モータ４４（図示略）により回転駆動される。

右側の走行部２２に設けられた操作部５０には、オペレ
ータが種々のデータや指令を入力するための操作盤５ｌ
と、孔明け加工機１０とワーク位置自動検出装置とを制
御するとともに入力されたデータを処理するコントロー
ルユニット５２が設けられている。

上記ワーク位置自動原点検出装置の機器類６０は、第４
図に示すように複数のワークＷの夫々のコーナ部に設け
られた加工原点マーク板３に印された加工原点マークＭ
を検出するためのものであり、次にこの検出装置の機器
類６０について第２図を参照しながら説明する。

サドル３０の左端部には支持板６１が設けられ支持板６
１の左部にはカメラケース６２が固着され、カメラケー
ス６２内には上下方向に移動可能にスライド板６３が配
設され、カメラケース６２の上方にはエアシリンダから
なる昇降用シリンダ６４が倒立状に設けられ、スライド
板６３の上端部は昇降用シリンダ６４のロンド６４ａに
プロック部材６５を介して連結されている。

上記スライド板６３の中段部には、加工原点マーク板３
を撮像するためのＣＯＤ素子などの固体撮像素子を有す
るＩＴＶカメラ６６が固定金具６７により下方向向きに
取付けられ、ＩＴＶカメラ６６の直ぐ下方にはリング状
の蛍光灯６８がスライド板６３に固着のブラケット６９
を介して設けられ、スライド板６３の下端部にはガラス
板７０が取付けられている。

また、スライドｖｉ６３の右下端部には支持部材７ｌが
右方に突設して固着され、支持部材７１にはワークＷの
縁線Ｗｘ　−　Ｗｙを検出するための近接スイッチ７２
が下方向きに設けられている。

尚、上記カメラケース６２の開口した下端部には開閉自
在の蓋板７３が設けられている。

一方、支持板６１の左半部の上端部近傍と下端部近傍と
には、ブラケット７４が夫々固着され、両プラケント７
４に亙ってエアシリンダからなる昇降用シリンダ７５が
倒立状に付設され、昇降用シリンダ７５のロンド７５ａ
には連結部材７６を介して加工原点マーク板３をワーク
Ｗから回収するための電磁石７７が取付けられている。

この加工原点マーク板３は、第６図・第７図に示すよう
に５０ａ＋ｓ角・厚さ１間の調製のシ一ト４と磁性粉を
含有したゴム製のシ一ト５とを接着により貼り合わせた
もので、シ一ト４の表面に墨を塗った塗布領域６上には
罫書針で罫書くことによりワークＷの金属地肌を露出さ
せたメタリックの十字状の加工原点マークＭが印されて
いる。このマークＭの中心点が加工原点０である。

上記加工原点マーク板３は、第４図に示すように各ワー
クＷの所定のコーナ部にマグネントの吸着により予め設
けられている。

次に、上記数値制御式孔明け加工機１０及びこれに付随
するワーク位置自動検出装置の制御系について、第３図
のブロック図に基いて説明する。

上記コントロールユニット５２は、マイクロコンピュー
タないしそれよりも大型のコンピュータ５２Ａと、サー
ボモータ２４・３２・４１を数値制御するＮＧ制御装置
５２Ｂと、主軸モータ４４を制御する主軸制御装置５２
Ｃとを備えている。

操作盤５１及びフロッピーディスクドライブ装置５３が
コンピュータ５２Ａに接続されている。

孔明け加工に供する複数のワークＷの夫々について孔明
け加工の多数の孔明け位置情報を含む孔明け加工数値制
御データを格納したフロッピーディスクがフロッピーデ
ィスクドライブ装置５３にセットされ、このフロッピー
ディスクドライブ装置５３はコンピュータ５２Ａにより
制御される。

コンヒュータ５２Ａに接続されたＮｃｉ＃Ｉ御装置５２
Ｂには、サーボアンプ２６・３４・４６を介してサーボ
モータ２４・３２・４１が夫々接続され、サーボモータ
２４・３２・４１のロータリエンコーダ２３・３１・４
５からの回転量検出信号がＮＣ制御夫々５２Ｂへフィー
ドバックされている。

コンピュータ５２Ａに接続された主軸制御装置５２Ｃは
ドライバ４７を介して主軸モータ４４に接続されている
。

上記昇降用シリンダ６４を駆動する電磁切換弁７９はド
ライバ７８を介してコンピュータ５２Ａに接続され、コ
ンピュータ５２Ａから出力される切換制御信号により電
磁切換弁７９が切換えられ、図示外のエア供給源からの
エアによりシリンダ６４が駆動されてスライド板６３が
昇降駆動される．即ち、第２図に示すようにスライド板
６３はカメラ６６と近接スイッチ７２を作動させない非
検出位置（実線で図示）とカメラ６６とスイフチ７２を
作動させる検出位置（２点鎖線で図示）とに切換えられ
る。

上記ＩＴＶカメラ６６は、コンピュータ５２Ａに図示の
ように接続され、コンピュータ５２ＡからのＯＮ・ＯＦ
Ｆ信号によりＩＴＶカメラ６６は作動または停止に切換
られ、ＩＴＶカメラ６６の作動時には、その画像信号は
画像信号処理ユニフト８０に入力され、画像信号処理ユ
ニット８０で画像処理された画像信号は画像データとし
てコンピュータ５２Ａに入力されるとともにＣＲＴコン
トローラ８１を介してモニターＴＶ８２に出力されるよ
うになっている。

尚、上記画像信号処理ユニソト８０には、画像信号処理
プロセッサとＡ／Ｄ変換器及びフレームメモリなどが設
けられ、画像信号処理ユニット８０においてＩＴＶカメ
ラ６６からの画像信号を画像処理し、コントロールユニ
ット５２で処理可能な画像データに変換しコンピュータ
５２Ａへ出力する。

上記蛍光灯６８は、ドライバ８３を介してコンピュータ
５２Ａに図示のように接続されコンピュータ５２Ａから
のＯＮ−ＯＦＦ信号により点灯或いは消灯に切換えられ
るようになっている。

上記近接スイッチ７２の検出信号はコンピュータ５２Ａ
へ入力されている。

上記昇降用シリンダ７５を駆動する電磁切換弁８５はド
ライバ８４を介してコンピュータ５２Ａに接続され、コ
ンピュータ５２Ａからの切換制御信号で電磁切換弁８５
が切換えられ、図示外のエア供給源からのエアによりシ
リンダ７５が駆動されて電磁石７７が昇降駆動される．
即ち、電磁石７７は第２図に実線で示す非回収位置と２
点鎖線で示す回収位置とに切換えられる。

上記電磁石７７は、ドライバ８６を介してコンピュータ
５２Ａに接続され、コンピュータ５２Ａからの駆動信号
により励磁状態と非励磁状態とに切換えられる。尚、Ａ
ＴＣ２５はコントロールユニソト５２のＮＣ装置５２Ｂ
によって制御される。

上記フロッピーディスクに格納された孔明け加工数値制
御データには、ワークＷの板厚、孔径、ドリル番号など
のデータ以外に、ワークＷの加工原点Ｏ及び基準縁線Ｗ
　ｘ　−　Ｗ　ｙを基準とする多数の孔Ｈの孔位置デー
タ、主軸ヘッド４０の昇降及び主軸モータ４４の起動／
停止に関するシーケンスデータなどが含まれている（第
４図参照）。

ところで、ワークＷは精密に位置決めしてセントされる
訳ではなくワークセッティングポイントｗｐをカバーす
る概略の位置にセントされることから、複数のワークＷ
について完全無人運転にて順次孔明け加工を施す為には
、ワークＷの正確な位置（加工原点Ｏ、基準縁線Ｗｘ−
Ｗｙ）（第４図参照）を検出し、孔明け加工数値制御デ
ータのうちの孔位置データに対してワークＷの座標系を
基準とする座標変換処理を施すことが必要である。

上記コントロールユニット５２のコンピュータ５２Ａは
、入出力インターフェイスとＣＰＵ　（中央演算装置）
とＲＯＭ　（リード・オンリ・メモ）とＲＡＭ　（．ラ
ンダム・アクセス・メモリ）とを備えており、上記ＲＯ
Ｍには上記ワークＷの位置を検出するワーク位置検出制
御の制御プログラムと、このワーク位置検出制御により
検出されたワーク位置つまりワーク座標系でフロッピー
ディスクから供給される孔位置データを座標変換する座
標変換処理の制御プログラムとが予め入力格納されてい
る。

一方、上記コンピュータ５２ＡのＲＡＭには、操作盤５
１から入力されるワークＷの数、各ワークＷに対応する
ワークセッティングポイントＷｐの座標値、各ワークＷ
の孔明け加工順序などを記憶する各種メモリ、ワーク位
置自動横出制御において必要な各種メモリ、上記座標変
換処理制御に必要な各種メモリ、ワークＷの孔明け加工
制御に必要な各種メモリなどが設けられている。

次に、上記コントロールユニット５２で行われているワ
ーク位置検出制御について第５図に示すフローチャート
に基いて説明する。

尚、図中Ｓｉ　　（ｉ＝１，２、３・・・）は各ステッ
プを示し、各ステソブ中の＋Ｘ方向と＋Ｙ方向は夫々第
４図に示す方向である。

この制御が開始されると、先ずＳ１において、コンピュ
ータ５２ＡのＲＡＭのメモリーと画像信号処理ユニット
８０のフレームメモリーをクリアするなどの初期化が実
行される。

次に、第１番目に孔明け加工されるワークＷのワークセ
ッティングポイントＷｐの座標値がＲＡＭから読み出さ
れ、コンピュータ５２ＡからＮＣ制御装置５２Ｂを介し
て出力される駆動信号によりサーボモータ２４・３２が
夫々駆動され、第４図に２点鎖線で示すようにサドル３
０を介して近接スイッチ７２が指示されたワークセッテ
ィングポイントＷｐに移動する（Ｓ２）。

近接スイッチ７２がワークセッティグポイントＷｐまで
移動すると、切換制御信号により電磁切換弁７９が切換
えられてスライド板６３が下降駆動され、近接スイッチ
７２がワークＷの上面に近接した検出位置に切換えられ
、近接スイッチ７２からコンピュータ５２Ａに検出信号
が出力される。

次に、サーボアンプ２６に駆動信号が出力され、走行部
２２がレール２上を−Ｘ軸方向に走行駆動され、近接ス
イッチ７２は検出位置の状態で−Ｘ軸方向に移動する（
Ｓ３〉。

次に、近接スイッチ７２の信号がＯＮか否か判定され、
ＯＮである間Ｓ３・Ｓ４が繰返され、近接スイッチ７２
がワークＷのＹ軸方向の縁ｍＷｙ上の点Ｐ１を通過して
ＯＦＦの検出信号がコンピュータ５２Ａに入力されると
、−Ｘ軸方向への移動距離つまりエンコーダ２３からの
フィードバック信号に基いてＰ１の座標値が演算され、
その結果がＲＡＭに記憶される（Ｓ４）。

次に、近接スイッチ７２を更にーＸ軸方向に所定距離Δ
Ｘ移動させるようにサーボアンプ２６に駆動信号が出力
され、近接スイッチ７２が所定距離ΔＸだけ移動する（
Ｓ５）。

次に、サーボアンブ３４に駆動信号が出力され、サドル
３０が＋Ｙ軸方向に駆動されて近接スイッチ７２は所定
距離Δｙだけ＋Ｙ軸方向に移動する（Ｓ６〉。

次に、サーボアンプ２６に駆動信号が出力され、走行部
２２が＋Ｘ軸方向に駆動され、近接スイッチ７２は＋Ｘ
軸方向に移動する（Ｓ７〉。

次に、近接スイッチ７２の信号がＯＮか否か判定され、
ＯＦＦの間はＳ７・Ｓ８を繰返し、近接スイソチ７２が
ワークＷＯＹ軸方向の縁ＩＷｙ上の点Ｐ２に移動してＯ
Ｎの検出信号がコンピュータ５２Ａに出力されると、＋
Ｘ軸方向の移動距離に基いてＰ２点の座標値が演算され
、その結果がＲＡＭに記憶される（Ｓ８）。

次に、サーボアンプ２６・３４に夫々駆動信号が出力さ
れ、近接スイッチ７２はワークセッティングポイントＷ
ｐに移動する（Ｓ９）。

以下ＳｌＯ〜５１５はＳ３〜Ｓ８と同様に、ワークＷの
Ｘ軸方向の縁線Ｗｘ上の２点の座標値を求めるステップ
であり、サーボアンプ３４に駆動信号が出力され、近接
スイッチ７２は−Ｙ軸方向に移動する（Ｓ　１　０）。

次に、近接スイッチ７２がワークＷＯＸ軸方向の縁線Ｗ
ｘ上の点Ｐ３を通過して近接スイッチ７２からのＯＦＦ
検出信号がコンピュータ５２Ａに出力されると、一Ｙ軸
方向の移動距離に基いて点Ｐ３の座標値が演算され、そ
の結果がＲＡＭに記憶される（Ｓｌｌ）。

次に、近接スイッチ７２を更に−Ｙ軸方向へ所定距離Δ
ｙ移動させる（Ｓ１２）。

次に、近接スイッチ７２は−Ｘ軸方向に所定距離ΔＸ移
動される（Ｓ１３）。

次に、近接スイッチ７２は＋Ｙ軸方向に移動され（Ｓ１
４）、近接スイッチ７２がワークＷの縁線Ｗｘ上の点Ｐ
４まで移動してＯＮの検出信号がコンピュータ５２Ａに
出力されると、＋Ｙ軸方向への移動距離に基いて点Ｐ４
の座標値を演算し、その結果がＲＡＭに記憶される（Ｓ
１５）。

次に３１６において、点ＰＩと点Ｐ２の座標値から経線
ｗｙの直線Ｌｙが演算され、点Ｐ３と点Ｐ４の夫々の座
標値から縁線Ｗｘの直線Ｌｘが演算され、直線Ｌｙと直
線Ｌｘの式から加工原点マーク板３が配設されているワ
ークＷのコーナＯｉの座標値が仮原点位置として演算さ
れ、上記直線Ｌｘの式と直線１，ｙの式と仮原点Ｏｉの
座標値とがＲＡＭに記憶される。

次に３１７において、サーボアンプ２６・３４に駆動信
号が出力され、サドル３０はワークＷの仮原点Ｏｉの位
置に移動する。即ち、より厳密に説明すれば、サドル３
０上又はその近傍に想定された特定ポイントであって、
その特定ポイントが仮原点Ｏｉに位置したときにテレビ
カメラ６６が加工原点マークＭの加工原点Ｏに略対応す
るように予め制御プログラムに設定された特定ポイント
が仮原点Ｏｉに合致するようにサドル３０が移動される
。

従って、その結果ＩＴＶカメラ６６は加工原点マークＭ
の略上方に移動することになる。

次に３１８において、コンピュータ５２ＡからＩＴＶカ
メラ６６に作動信号が出力されＩＴＶカメラ６６が起動
するとともに、ドライバ８３にＯＮ信号が出力され蛍光
灯６８が点灯する。　第６図はＩＴＶカメラ６６による
加工原点マークＭの撮像状態を示したものである。

加工原点マークＭが蛍光灯６８で照明されると、加工原
点マークＭからの反射光量は他の部分より多いので、Ｉ
ＴＶカメラ６６で加工原点マーク板３を撮像した場合、
第７図に示すように明るい線として加工原点マークが得
られ、この画像は画像信号処理ユニット８０に出力され
る。

画像信号処理ユニット８０では、入力された画像が縦方
向及び横方向に適当な数の画素に分解され、各画素はそ
の明度に対応したディジタル値に変換され、そのディジ
クル値と予め設定されたしきい値とに基いて第８図に示
す加工原点マークＭの画像が作威される。

この画像は適当な数の画素に分解され、Ｘ軸方向とＹ軸
方向について第９図（ａ）　　・第９図（ｂ）に示すよ
うな明度に関するヒストグラムが夫々作威され、これら
のヒストグラムのデータがコンピュータ５２Ａに入力さ
れる。

次に３１９において、コンピュータ５２ＡではＸ軸方向
のヒストグラムから明度の高い領域を選択しその領域内
の明度の高い点群から加工原点マークＭＯＸ軸方向の直
線式を演算するとともに、Ｙ軸方向のヒストグラムから
明度の高い領域を選択しその領域内の明度の高い点群か
ら加工原点マークＭＯＹ軸方向の直線式を演算し、次に
２つの直線式から交点つまり加工原点ＯのＸ−Ｙ座標値
を求め、その結果をＲＡＭに記憶する。

次に３２０において、ドライバ７８に切換制御信号が出
力され、昇降用シリンダ６４が上昇し、ＩＴＶカメラ６
６と近接スイッチ７２が非検出位置に切換られ、またド
ライバ８４に切換制御信号が出力され、昇降用シリンダ
７５が所定ストローク下降し、電磁石７７が回収位置に
切換えるとともに、ドライバ８６に駆動信号が出力され
、電磁石７７は作動状態に切換られ、原点マーク板３は
電磁石７７により吸引されて電磁石７７に付着する。

次にサーボアンブ２６・３４に駆動信号が出力され、サ
ドル３０はＡＴＣ２５の近くのマーク板回収パケット（
図示略）まで移動し、ドライバ８６への駆動信号が供給
停止され、加工原点マーク板３は原点マーク回収パケッ
トに回収されるとともに、ドライバ８４に切換制御信号
が出力され、昇降用シリンダ７５が上昇し、電磁石７７
が非回収位置に切換えられる。

そして、ワーク位置自動検出制御による加工原点０の検
出が完了すると、上記ワーク位置自動検出制御で得られ
ＲＡＭのメモリに格納されているワークＷの加工原点Ｏ
と直線Ｌｘの式及び直線Ｌｙの式とを用いて、フロッピ
ーディスクから読出した該当するワークＷの孔明け加工
数値制御データの孔位置データについて座標変換処理の
制御プログラムを実行しつつ、その変換された孔位置デ
ータを含む孔明け加工数値制御データがＮＣ制御装置５
２Ｂへ供給され、また孔明け加工数値制御データの一部
が主軸制御装置５２Ｃへ供給され、該当ワークＷについ
て一連の孔明け加工が実行される。尚、上記座標変換処
理は既存周知の技術なので説明を省略する。

尚、上記説明したワーク位置自動検出制御及び孔明け加
工が第１番目のワークＷ、第２番目のワークＷ１　・・
・について順々に実行される。

以上説明したように、ワークＷの縁線Ｗｘ−Ｗｙ及び加
工原点Ｏを求めることによりワーク位置が自動的に検出
されるので、孔明け加工の完全自動化を図ることが出来
、特に、昼間は勿論のこと夜間に複数のワークＷについ
て完全自動運転を実現することが出来るだけでなく、多
数のワークＷをセソトするときに精密に位置決めする必
要がなく、かなり大雑把にワークＷをセントすればよい
ので、孔明け加工機１０の稼働率の大幅な向上を図るこ
とが出来る。

更に、ワークＷが長方形状以外の台形など異形形状であ
っても、この異形ワークＷのワーク位置も自動的に検出
することが出来るので、種々のワークＷに対して孔明け
加工の完全自動化を図ることが出来、加エコストの低減
を図ることが出来る。

尚、上記加工原点マーク板３を用いずに、直接ワークＷ
に加工原点マークＭを印すようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は数値制御
式孔明け加工機の斜視図、第２図はワーク位置自動検出
装置の機器類の正面図、第３図は数値制御式孔明け加工
機及びワーク位置自動検出装置の制御系のブロンク図、
第４図はワーク位置自動検出制御を説明する説明図、第
５図はワーク位置自動検出制御のフローチャート、第６
図は■ＴＶカメラによる加工原点マーク板の撮像状態を
示す斜視図、第７図はＩＴＶカメラの加工原点マーク板
の撮像画像を示す図、第８図は画像信号処理ユニットに
おける画像を示す図、第９図（ａ）・第９図（ｂ）は夫
々画像信号処理ユニソトにおける画像のヒストグラムで
ある。 ３・・加工原点マーク板、　１０・・孔明け加工機、　
２４・３２・・サーボモー夕、 ３０・・サドル、　４０・・主軸ヘッド、４２・・ドリ
ル、　５２・・コントロールユニント、　６０・・ワー
ク位置自動検出装置の機器類、６６・・ＩＴＶカメラ、
　　７２・・近接スイッチ、Ｏ・・加工原点、　Ｗｘ−
Ｗｙ・・縁線、Ｍ・・加工原点マーク、　Ｗ・・ワーク
。 第６図 特　許　出　願　人　　川崎重工業株式会社Ｏ 第９図（ａ） 第９図（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平面座標系のＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方
   向に数値制御で位置制御されるサドルと、サドルに上下
   動可能に装着された主軸ヘッドと、主軸ヘッドの主軸に
   着脱自在に装着される孔明け加工工具とを備えた数値制
   御式孔明け加工機によって孔明け加工するワークの位置
   を自動的に検出する方法において、 サドル又は主軸ヘッドにワークの縁部を検出可能な検出
   手段を設け、 ワークの外周縁の直線状第１縁線に平面視で交差するよ
   うにサドルを移動させることを繰返すことによって、検
   出手段を介して第１縁線上の相離れた任意の２点のＸ軸
   及びＹ軸方向の位置を求め、ワークの外周縁の第１縁線
   と交差する直線状第２縁線に平面視で交差するようにサ
   ドルを移動させることを繰返すことによって、検出手段
   を介して第２縁線上の相離れた任意の２点のＸ軸及びＹ
   軸方向の位置を求め、 第１縁線上の上記２点の座標値から第１縁線を求めると
   ともに第２縁線上の上記２点の座標値から第２縁線を求
   めることを特徴とする数値制御式孔明け加工機のワーク
   位置自動検出方法。
2. （２）平面座標系のＸ軸方向及びこれに直交するＹ軸方
   向に移動可能なサドルと、サドルを上記２方向に夫々駆
   動する駆動手段と、この駆動手段を数値制御により制御
   する制御手段と、サドルに上下動可能に装着された主軸
   ヘッドと、主軸ヘッドの主軸に着脱自在に装着された孔
   明け加工工具とを備えた数値制御式孔明け加工機におい
   て、 サドル又は主軸ヘッドに、孔明け加工に供するワークの
   縁部を検出可能な検出手段と、ワークの外周縁の直線状
   第１縁線と第２縁線との交差部近傍に印された加工基準
   原点としての原点マークを撮像する為のテレビカメラと
   を設け、 上記制御手段を介してサドルの移動を制御することによ
   り、ワークの第１縁線及び第２縁線に夫々平面視で複数
   回交差するようにサドルを移動させ、検出手段の検出信
   号と制御手段からの信号に基いて第１縁線上の異なる２
   点のＸ−Ｙ座標値と第２縁線上の異なる２点のＸ−Ｙ座
   標値を求める検出制御手段と、 検出制御手段から上記４点の座標値を受けて、第１縁線
   と第２縁線の交点を求め、制御手段を介してサドルの移
   動を制御することにより上記交点へテレビカメラを移動
   させる移動制御手段とを備えたことを特徴とする数値制
   御式孔明け加工機のワーク位置自動検出装置。