JPH0787951B2

JPH0787951B2 - 光フアイバによるパンチプレスの金型識別装置

Info

Publication number: JPH0787951B2
Application number: JP29778986A
Authority: JP
Inventors: 武司橋村
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS63154229A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、光ファイバによるパンチプレスの金型識別
装置に関する。

（従来の技術）例えばタレットパンチプレスにおいては、NCプログラム
上での金型の指定はその金型の形状そのものではなく金
型の取り付けられたタレットのステーション番号を指定
することにより行われる。このため、加工開始に際して
は、所定のステーションに所定の金型が装着されている
ことを確認する必要がある。従来この確認作業は専ら人
手により行われていた。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記の如き金型確認作業は、タレットの
直上にフレームの天井が近接していることも起因して、
かなり無理な姿勢をとらざるを得ず、労多く、タレット
は多数のステーションを有しているため多大の作業時間
を要していた。

これら事情はタレットパンチプレスに限られず、直線上
にステーションを備えたパンチプレスについても同様で
ある。

そこで、この発明は、上記問題点を改善し、ステーショ
ンに装着した金型を自動的に認識することができるパン
チプレスの金型識別装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するためこの発明では、金型装着部に装
着された金型の端面から所定距離離れて前記端面と平行
な一方向に移動するファイバ支持体を設け、該ファイバ
支持体の幅方向に沿って前記金型の端面に対し法線方向
から投受光を行う投受光用のファイバ列を相互に近接し
て設け、所定の同期信号に基づいて前記ファイバ支持体
を前記金型の端面に対し一方向に走査する走査手段を設
け、前記同期信号に基いて前記受光用ファイバに入力さ
れる光量から前記金型の端面形状を検出する形状検出手
段を設けて光ファイバによるパンチプレスの金型識別装
置を構成した。

（作用）この発明では、金型端面から所定距離離して配設された
受光用のファイバ列を前記端面に対し一方向に走査する
ことで金型形状を認識する。

（実施例）第１図はこの発明の一実施例に係る金型識別装置を備え
たタレットパンチプレスの全体図である。

図示のように、タレットパンチプレス１は、上タレット
３と下タレット５とを有している。上タレット３は円周
上にある複数の上金型（パンチ）を装着可能の複数のパ
ンチ装着部を備えて成る。又、下タレット５は、前記上
タレットに対し、前記パンチと対を為して使用される下
金型（ダイ）を装着可能の複数のダイ装着部を備えて成
る。

上タレット３及び下タレット５は加工用のパンチ及びダ
イを図右方向に位置する加工部（パンチセンター）に提
供すべく加工中は同期して回転されるようになってい
る。

前記加工部の上方位置にはストライカ７が設けられてい
る。ストライカ７は、所定のタイミングで迅速に降下さ
れ、前記パンチの頭部を押圧することにより、前記パン
チと前記ダイとの間で、図示しないワークピースの所定
位置に所定の穴明け加工を施すものである。

前記タレット3,5の右方に位置するクランプ装置９は、
図示しない板状のワークピースの一端を把持し、該ワー
クピースの所定位置を前記加工部に位置せしめるもので
ある。このために、該クランプ装置９はXY平面内を移動
するキャリッジ11に固定され、該キャリッジ11は、タレ
ットパンチプレス１に接続されたNC装置13で駆動さるよ
うになっている。

NC装置13は、図示しないＸ軸及びＹ軸駆動用のサーボモ
ータを介して前記キャリッジ11を駆動制御すると共に、
前記加工部に所定の金型が来るよう、タレット3,5の回
転を制御する。

NC装置13の操作面には、各種指令やデータを入力するた
めの複数のキー装置15が備えられていると共に、CRT17
が設けられている。

一方、本例に示したタレッチパンチプレスは、前記加工
部に検出部19を望ませることが可能な金型識別装置21が
設けられている。

第２図はパンチ及びダイを備えたタレット3,5と共に金
型識別装置21を拡大して示す金型識別装置の詳細図であ
る。

金型識別装置21は、前記タレットパンチプレス１の上側
フレームに吊架され前記タレット3,5の外周に沿って加
工部から金型装着部（第１図の正面）まで配設されたガ
イドレール23に支持されている。

ガイドレール23の一側面には長手方向にラック25が設け
られ、該ラック25には、ガイドレール23に沿って移動可
能の弧状移動体27のピニオン29が噛合されている。該ピ
ニオン29は図示しないモータによって駆動され、該ピニ
オン29の回転により、移動体27を前記加工部から金型装
着部にかけて移動させることができるようになってい
る。このため、ガイドレール23と弧上移動体27との間に
は適宜複数のローラ31が設けられている。

前記弧上移動体27には、モータM₁の駆動によって上下動
可能の昇降部材33が設けられている。昇降部材33の下面
にはラック37を有するスライドガイド35が設けられてい
る。

前記スライドガイド35には、長手方向に沿って移動可能
な態様で水平移動体39が設けられている。

水平移動体39にはモータM₂が設けられている。M₂には、
前記ラック37と噛合するピニオン41と結合されており、
該ピニオン41を回転駆動することにより、水平移動体39
を前記タレット3,5の半径方向に移動させることが可能
である。

水平移動体39の基板39aにはボールねじ43を貫通させた
パルスモータM₃が設けられ、該パルスモータM₃を回転駆
動することにより、該ボールねじを前記タレット3,5の
半径方向に向けて移動させることができるようになって
いる。

前記ボールねじ43のタレット側には、前記検出部19が取
付けられている。検出部19の詳細は第３図及び第５図で
詳述する。

検出部19は前記両タレット3,5の間の間隙ｄ間に挿入可
能のよう、その厚みは1.5〜2cm程度に構成されている。

なお、第２図には、上タレット３にパンチ47を装着し、
下タレット５にダイ49を装着した状態が示されている。

第３図は水平移動体39と検出部19の拡大正面断面図、第
４図は水平移動体39及び検出部19の平面図である。

検出部19には、側板51が固定され該側板51の上下にはタ
レット側に向けてレール53が取付けられている。レール
間の平面には通孔55が形成されるようになっている。

前記通孔55内には、前記レール53に案内されるファイバ
支持体57が、前記ボールねじ43の先端に固着されてい
る。

ファイバ支持体57のタレット側の面には、端面をパンチ
47及びダイ49の端面に向けて振り分けたファイバ群59の
先端部61が固定されている。

ファイバ群59は、第５図に示すように、補強布63を中心
として上下各３列のファイバ列59a,59b,59c及び59d,59
e,59fで構成されている。各ファイバ列は、50μ〜0.1mm
程度の光ファイバを整然と配列して構成されている。本
例では、相隣り合う列の各光ファイバは千鳥配列となる
よう配列されている。中心列に位置する光ファイバ59b,
59dはパンチ側及びダイ側の受光用ファイバ列で、他の
ものはパンチ及びダイ側の投光用のファイバ列である。

ファイバ群のうち、投光用のファイバ列の他端にはレー
ザ光源65が配設されている。受光用の各ファイバ列59b,
59eの他端には第６図で後述するカメラが配設されてい
る。

上記構成において、検出部19は、基板39aに対し、パル
スモータM₃への指令信号を適切にすることにより第２図
において左右に進退自在であり、0.1mm以下の単位で細
かく制御可能である。

又、検出部19をタレット3,5の外部に引き出した状態で
昇降部材33を上昇させ、かつ、弧上移動体27をタレット
3,5の回りに移動することにより、検出部19を加工部又
は金型装着部のいずれかに移動可能である。

そこで、今、検出部19を、例えば加工部に位置せしめ、
ファイバ群59の先端部61を第２図に示した各金型47,49
の外周位置に位置せしめた状態から、次の〜の要領
で動作させることにより、金型認識をすることが可能で
ある。

第５図において、光源65をオンとする。

第３図及び第４図において、ファイバ群59の先端61
をパルスモータM₃の駆動によってタレット側に押し進め
る。

すると、第５図に示した投光用ファイバ列59a,59c,
及び59e,59fよりレーザ光が直上及び直下に発射され、
これらレーザ光の反射光が受光用ファイバ59b及び59eに
返される。

そこで、受光用ファイバ列の他端（検出端）67側
で、第６図以下に示す処理を施すことにより、パンチ47
及びダイ49の画像が得られる。

及びの処理は、タレットの回転に伴い各ステー
ションについて行われる。

第６図は信号処理回路を示すブロック図である。

図示のように、処理回路は、撮像指令部69と、これに接
続される同期信号発生回路71及び光源65の電源回路73と
を有している。

撮像指令部69は、第１図に示したNC装置13のキー群15の
内の所定のキーで構成され、該キーを操作することによ
り、撮像開始の指令が出力される。

電源回路73は光源65を点灯し、投光ファイバー59a,59c
及び59d,59fに所定光量のレーザ光を出力し、先端部61
から上面及び下面に向けて連続して平行光線を反射させ
る。

同期信号発生回路71は、内部に時計を有し、1m sec〜10
m sec単位で所定周期の同期信号SSを出力する。

前記同期信号発生回路71には、スキャン回路73と、パル
スモータ駆動回路75および表示駆動回路91とが接続され
ている。

パルスモータ駆動回路75は、前記パルスモータM₃と接続
され、前記同期信号SSを受けて、前記ファイバ支持体57
を0.05〜0.1mm程度の所定ピッチでタレット内側に向け
て移動させる。

一方、前記スキャン回路73は、リニアCCD77を備えたカ
メラ79と接続されている。CCD77は前記受光ファイバ59b
（59e）の検出端67を撮像するよう、検出端67に対し所
定の間隔を開けて配設されている。

カメラ79は、一直線上に配設された検出端67の各光ファ
イバーから出力される光量を、前記同期信号SSに基いて
所定タイミングで撮像する。瞬間的な撮像信号ではリニ
アCCD77上に、受光用ファイバ59b,59eの現在位置に対応
する金型（パンチ及びダイ）端面及び金型ホルダ面の前
記ファイバ支持体57の進行方向と直交する方向（以下、
この線方向をα方向と称す）上の線状の像が得られ、第
７図（ａ）に示すように、カメラ79からこの像を現す信
号S₁が出力される。信号S₁は、金型（パンチ又はダイ）
と、金型ホルダとの間に低電位部分を有する電圧信号で
ある。該電位部分は、レーザ光の反射が少なかったこ
と、即ち、空洞部分や、金型の傾斜部分であることを意
味している。

前記カメラ79には、微分回路81が接続されている。微分
回路81は、前記信号S₁をα軸上で微分し、第７図（ｂ）
に示すように、低電位部の両端位置の傾斜部分を強調
し、微分信号S₂を出力する。

微分回路81には判別回路83が接続され該回路83には輪郭
強調処理回路85が接続されている。判別回路83は、第７
図（ｂ）に示すようにプラス（＋）及び（−）側に２レ
ベルの比較電位Vth1,Vth2を有し、両電位Vth1、Vth2で
前記微分電位S₂を比較し、交点α₁,α₂,α₃,α_４を検出
する。輪郭強調処理部85は、検出された位置α₁,α₂,α
₃,α_４を線分化処理等行って強調する。

前記輪郭処理部85には、演算回路87及びウィンドウ処理
回路89が接続されている。演算回路87には、前記CRT17
と接続される表示駆動回路91が接続されている。表示駆
動回路91は、前記ウィンドゥ処理回路89及び前記同期信
号発生回路71と接続されている。

演算回路87は前記位置α₁,α₂,α₃,α_４をα軸及びファ
イバ支持体57の移動方向に対応させて金型形状の表示の
ための信号を形成すべく、中心側の２値α₂,α_３を金型
断面位置として演算するものである。

ウィンドゥ処理部89は、ウィンドゥ処理を施すべく、座
標の拡大処理を施すものである。

表示駆動回路91は、前記同期信号SSに、前記演算回路87
の検出演算信号α₂,α_３を入力し、これに座標処理を施
して、CRT17に金型の端面形状を表示するものである。

第８図に、CRT17の表示例を示した。

第８図左方縦２列に示す表示は、上方がパンチ47の端面
形状を示す図、下方がダイ49の端面形状を示す図であ
る。

第８図中央の図は、両金型の端面形状を同時に表示した
図である。これよりパンチング47とダイ49との片寄りが
目視できる。

第８図左方の図は中央の図に対し、ウィンドゥ処理を施
した図である。

第８図には、寸法が表示されていないが、寸法表示も適
宜行われる。又、タレット3,5のステーション番号（Sxx
x）も適宜表示できる。ただし、金型番号（Txxx）は、
金型の形状のみから判断することはできないので、表示
すべき形状と金型ファイルとを照合し、金型番号を検索
することにより行われる。

以上、第２図〜第５図に示した金型識別装置及び第６図
〜第８図示した処理により、CRT17に金型形状の表示が
行われ、タレット3,5の所定のステーション又は、全ス
テーションに取付けられている金型を識別することがで
きる。

光ファイバは、第３図に示すように、金型端面方向に自
由に折曲げることができるので、検出部19は小さな隙間
に挿入可能のよう極めてコンパクトに構成できるもので
ある。

検出精度は、光ファイバーの直径、光ファイバの端面と
金型までの距離、ファイバ支持体57の移動精度、リニア
CCD77のピッチ等の条件により定まるが、本例では、こ
れを±0.1mm程度とすることができ、ダイ49のクリアラ
ンス差まで検出することが可能である。又、金型ファイ
ルとの照合を行う場合には、より確実に所定の金型であ
ると識別することが可能である。

なお、全ステーションの金型を識別したい場合、CRT17
に各金型についての順次の表示を行なうことも可能であ
るが、より適宜を図らって、前記金型ファイルを適用
し、ステーション番号と、該ステーションに取付けられ
ている金型番号との対応表を表示するようにしても良
い。

識別は、これから加工を開始するNCテープからステーシ
ョン番号を読取って、読取ったステーション番号につい
てのみ実施しても良い。

なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、適宜の設計的変更を行うことにより、他の態様でも
実施し得るものである。

［発明の効果］以上の通り、この発明によれば、線上に配設した光ファ
イバ列を金型端面に合わせて操作することにより金型形
状を検出し、検出した金型形状からタレットの所定のス
テーションに取付けられている金型を識別するようにし
たので、容易、確実に金型識別をすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも実施例を示し、第１図はタレットパンチ
プレスの正面図、第２図は金型識別装置の詳細を示す正
面図、第３図は金型識別装置の検出部を拡大して示す正
面断面図、第４図は移動体及び検出部の平面図、第５図
はファイバ群のモデルを示す説明図、第６図は信号処理
回路のブロック図、第７図（ａ）（ｂ）は微分回路及び
判別回路の処理例を示す説明図、第８図は表示例の説明
図である。 17……CRT 19……検出部 21……金型識別装置 23……弧上移動体 33……昇降部材 39……水平移動体 43……ボールねじ 59……ファイバ群 59a〜59f……ファイバ列 61……光ファイバの先端部 67……光ファイバの検出端 M₃……パルスモータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型装着部に装着された金型の端面から所
定距離離れて前記端面と平行な一方向に移動するファイ
バ支持体を設け、該ファイバ支持体の幅方向に沿って前
記金型の端面に対し法線方向から投受光を行う投受光用
のファイバ列を相互に近接して設け、所定の同期信号に
基づいて前記ファイバ支持体を前記金型の端面に対し一
方向に走査する走査手段を設け、前記同期信号に基いて
前記受光用ファイバに入力される光量から前記金型の端
面形状を検出する形状検出手段を設けたことを特徴とす
る光ファイバによるパンチプレスの金型識別装置。
【請求項２】前記投受光用のファイバ列は、前記ファイ
バ支持体に一対設けられ、該ファイバ支持体を対向配設
された金型間に案内することにより、両金型の端面形状
を一回の走査で検出する特許請求の範囲第１項記載の光
ファイバによるパンチプレスの金型識別装置。