JPH09192865A - レーザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置 - Google Patents
レーザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置Info
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- JPH09192865A JPH09192865A JP8005942A JP594296A JPH09192865A JP H09192865 A JPH09192865 A JP H09192865A JP 8005942 A JP8005942 A JP 8005942A JP 594296 A JP594296 A JP 594296A JP H09192865 A JPH09192865 A JP H09192865A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 捨穴を設けることなく且つ基準穴とする穴の
大きさの制限がないようなレーザ加工機におけるワーク
位置検出方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ装置３５の制御によりレーザ加工ヘ
ッド２１をワークＷに対して相対的に二軸方向へ移動位
置決めしてレーザ加工を行う際に、まず一軸方向へ加工
ヘッド２１と一体で移動する撮像手段２３を移動させて
撮像し、この像を画像処理装置３７により処理してワー
クＷに加工された穴３９の周縁３９ＡやワークＷの端縁
４３を撮像する位置を求め、次いで他軸方向へ移動させ
て同様に加工穴３９の周縁３９ＡやワークＷの端縁４３
を撮像する位置を求める。この作業を必要なだけ繰り返
して少なくとも三点を求め、この三点の位置からワーク
Ｗの位置を検出するために、加工穴３９の大きさにかか
わらずまたワークＷの全体についても位置を検出するこ
とができる。
大きさの制限がないようなレーザ加工機におけるワーク
位置検出方法及び装置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ装置３５の制御によりレーザ加工ヘ
ッド２１をワークＷに対して相対的に二軸方向へ移動位
置決めしてレーザ加工を行う際に、まず一軸方向へ加工
ヘッド２１と一体で移動する撮像手段２３を移動させて
撮像し、この像を画像処理装置３７により処理してワー
クＷに加工された穴３９の周縁３９ＡやワークＷの端縁
４３を撮像する位置を求め、次いで他軸方向へ移動させ
て同様に加工穴３９の周縁３９ＡやワークＷの端縁４３
を撮像する位置を求める。この作業を必要なだけ繰り返
して少なくとも三点を求め、この三点の位置からワーク
Ｗの位置を検出するために、加工穴３９の大きさにかか
わらずまたワークＷの全体についても位置を検出するこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、位置検出の基準
となる捨穴を用いないレーザ加工機におけるワーク位置
検出方法及び装置に関するものである。
となる捨穴を用いないレーザ加工機におけるワーク位置
検出方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、レーザ加工機による穴明け等
の加工中におけるワークの位置検出方法としては、特開
平１−９５８８９号公報に示されるように、加工された
穴の中心に加工ヘッドに設けられた撮像手段であるカメ
ラの中心がくるようにワーク又は加工ヘッドを移動させ
るとともに、カメラと加工ヘッドのオフセット量を考慮
することによりワークの位置検出を行うのが一般的であ
る。そして、この位置を基準にして次の穴明け加工を行
う位置にワーク又は加工ヘッドを移動させるようにＮＣ
制御する。
の加工中におけるワークの位置検出方法としては、特開
平１−９５８８９号公報に示されるように、加工された
穴の中心に加工ヘッドに設けられた撮像手段であるカメ
ラの中心がくるようにワーク又は加工ヘッドを移動させ
るとともに、カメラと加工ヘッドのオフセット量を考慮
することによりワークの位置検出を行うのが一般的であ
る。そして、この位置を基準にして次の穴明け加工を行
う位置にワーク又は加工ヘッドを移動させるようにＮＣ
制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術にあっては、カメラの撮像範囲を広げる
と位置検出精度が低下するため比較的狭い撮像範囲のカ
メラを用いて基準穴の中心に位置するようにしていた。
うな従来の技術にあっては、カメラの撮像範囲を広げる
と位置検出精度が低下するため比較的狭い撮像範囲のカ
メラを用いて基準穴の中心に位置するようにしていた。
【０００４】このため、撮像範囲に入る穴のみが基準穴
として使用でき、このような基準となりうるような撮像
範囲に入る小さな穴がない場合には捨穴を明け、これを
基準穴として用いるようにしなければならず面倒であ
る。また、余分な穴を明けることから、材料の無駄、加
工機の無駄な使用等の問題がある。
として使用でき、このような基準となりうるような撮像
範囲に入る小さな穴がない場合には捨穴を明け、これを
基準穴として用いるようにしなければならず面倒であ
る。また、余分な穴を明けることから、材料の無駄、加
工機の無駄な使用等の問題がある。
【０００５】この発明の目的は、以上のような従来の技
術に着目してなされたものであり、捨穴を設けることな
く且つ基準穴とする穴の大きさの制限がないようなレー
ザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置を提供す
ることにある。
術に着目してなされたものであり、捨穴を設けることな
く且つ基準穴とする穴の大きさの制限がないようなレー
ザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１による発明のレーザ加工機におけるワー
ク位置検出方法は、レーザ加工用の加工ヘッドをワーク
に対して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加工を行
うレーザ加工機であって、前記加工ヘッドと相対的に決
まった位置に取り付けられた撮像手段をワークに対して
相対的に一軸方向へ移動させてこのレーザ加工機で加工
されたまたは予めレーザ加工機以外で加工された径の大
きな加工穴やワークの前記一軸方向の端縁を検出する点
を求め、前記撮像手段をワークに対して相対的に他軸方
向へ移動させて前記径の大きな加工穴やワークの前記他
軸方向の端縁を検出する点を求め、前記得られた点を少
なくとも３点用いてワークの位置を検出することを特徴
とするものである。
めに、請求項１による発明のレーザ加工機におけるワー
ク位置検出方法は、レーザ加工用の加工ヘッドをワーク
に対して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加工を行
うレーザ加工機であって、前記加工ヘッドと相対的に決
まった位置に取り付けられた撮像手段をワークに対して
相対的に一軸方向へ移動させてこのレーザ加工機で加工
されたまたは予めレーザ加工機以外で加工された径の大
きな加工穴やワークの前記一軸方向の端縁を検出する点
を求め、前記撮像手段をワークに対して相対的に他軸方
向へ移動させて前記径の大きな加工穴やワークの前記他
軸方向の端縁を検出する点を求め、前記得られた点を少
なくとも３点用いてワークの位置を検出することを特徴
とするものである。
【０００７】従って、レーザ加工ヘッドをワークに対し
て相対的に二軸方向へ移動位置決めして所望のレーザ加
工を行う際に、まず一軸方向へ加工ヘッドと相対的に決
まった位置に取り付けられた撮像手段を相対的にてワー
クに予めレーザ加工機以外でまたはこのレーザ加工機で
加工された穴の周縁やワークの端縁を撮像する位置を求
め、次いで他軸方向へ移動させて同様に加工穴の周縁や
ワークの端縁を撮像する位置を求める。この作業を必要
なだけ繰り返して少なくとも三点を求め、この三点の位
置からワークの位置を検出する。
て相対的に二軸方向へ移動位置決めして所望のレーザ加
工を行う際に、まず一軸方向へ加工ヘッドと相対的に決
まった位置に取り付けられた撮像手段を相対的にてワー
クに予めレーザ加工機以外でまたはこのレーザ加工機で
加工された穴の周縁やワークの端縁を撮像する位置を求
め、次いで他軸方向へ移動させて同様に加工穴の周縁や
ワークの端縁を撮像する位置を求める。この作業を必要
なだけ繰り返して少なくとも三点を求め、この三点の位
置からワークの位置を検出する。
【０００８】請求項２による発明のレーザ加工機におけ
るワーク位置検出方法は、請求項１記載の加工穴が前記
撮像手段の撮像範囲よりも大きな場合に、得られた加工
穴の外周上の三点位置から中心及び半径を求めることを
特徴とするものである。
るワーク位置検出方法は、請求項１記載の加工穴が前記
撮像手段の撮像範囲よりも大きな場合に、得られた加工
穴の外周上の三点位置から中心及び半径を求めることを
特徴とするものである。
【０００９】従って、撮像手段が加工穴を横切る一軸方
向に相対的に移動して加工穴の周縁における二点を検出
し、次いで他軸方向に相対的に移動して加工穴を横切る
ことにより加工穴の周縁における第三の点を検出し、こ
れら三点の位置から円の中心位置や半径を求める。
向に相対的に移動して加工穴の周縁における二点を検出
し、次いで他軸方向に相対的に移動して加工穴を横切る
ことにより加工穴の周縁における第三の点を検出し、こ
れら三点の位置から円の中心位置や半径を求める。
【００１０】請求項３による発明のレーザ加工機におけ
るワーク位置検出方法は、請求項１記載のワークの隅角
部位置を検出する場合に、得られた二点により一辺を決
定し、得られた他の一点から前記一辺に直交する他の一
辺を決定するとともに、角点の位置を求めることを特徴
とするものである。
るワーク位置検出方法は、請求項１記載のワークの隅角
部位置を検出する場合に、得られた二点により一辺を決
定し、得られた他の一点から前記一辺に直交する他の一
辺を決定するとともに、角点の位置を求めることを特徴
とするものである。
【００１１】従って、撮像手段を一軸方向へ相対的に移
動させてワークの一軸方向の端縁における二点を異なる
位置において検出して前記一軸方向の端縁の直線を求
め、他軸方向へ相対的に移動させてワークの他軸方向の
端縁における一点を求めて前記一軸方向の端縁に直交す
る他軸方向の端縁の直線を求める。また、前記二直線の
式からワークの隅点の位置を検出する。
動させてワークの一軸方向の端縁における二点を異なる
位置において検出して前記一軸方向の端縁の直線を求
め、他軸方向へ相対的に移動させてワークの他軸方向の
端縁における一点を求めて前記一軸方向の端縁に直交す
る他軸方向の端縁の直線を求める。また、前記二直線の
式からワークの隅点の位置を検出する。
【００１２】請求項４による発明のレーザ加工機におけ
るワーク位置検出装置は、レーザ加工用の加工ヘッドを
ワークに対して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加
工を行うレーザ加工機であって、前記加工ヘッドと一体
で移動すべく設けられてワークを撮像する撮像手段と、
この撮像手段からの撮像信号によりワークの形状やワー
ク位置検出の基準となる加工穴等を検出する画像処理装
置と、この画像処理装置からの信号に基づいて前記撮像
手段をワークに対して相対的に移動させるべく制御する
ＮＣ装置と、を有し、前記ＮＣ装置が、前記撮像手段が
とらえたワークや前記加工穴等の一部又は全体画像から
ワークの位置を検出することを特徴とするものである。
るワーク位置検出装置は、レーザ加工用の加工ヘッドを
ワークに対して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加
工を行うレーザ加工機であって、前記加工ヘッドと一体
で移動すべく設けられてワークを撮像する撮像手段と、
この撮像手段からの撮像信号によりワークの形状やワー
ク位置検出の基準となる加工穴等を検出する画像処理装
置と、この画像処理装置からの信号に基づいて前記撮像
手段をワークに対して相対的に移動させるべく制御する
ＮＣ装置と、を有し、前記ＮＣ装置が、前記撮像手段が
とらえたワークや前記加工穴等の一部又は全体画像から
ワークの位置を検出することを特徴とするものである。
【００１３】従って、ＮＣ装置の制御により加工ヘッド
をワークに対して二軸方向へ相対的に移動させて加工を
行う。その際、加工ヘッドと一体で移動する撮像手段を
相対的に移動させて撮像し、画像処理装置により加工穴
の周縁やワークの端縁における点を検出する。このよう
にして少なくとも三点の位置を求め、得られた点の位置
からＮＣ装置が加工穴の中心及び半径やワークの隅角部
の位置等を求めることによりワークの位置検出を行う。
をワークに対して二軸方向へ相対的に移動させて加工を
行う。その際、加工ヘッドと一体で移動する撮像手段を
相対的に移動させて撮像し、画像処理装置により加工穴
の周縁やワークの端縁における点を検出する。このよう
にして少なくとも三点の位置を求め、得られた点の位置
からＮＣ装置が加工穴の中心及び半径やワークの隅角部
の位置等を求めることによりワークの位置検出を行う。
【００１４】請求項５による発明のレーザ加工機におけ
るワーク位置検出方法及び装置は、請求項４記載の撮像
手段がＣＣＤカメラであることを特徴とするものであ
る。
るワーク位置検出方法及び装置は、請求項４記載の撮像
手段がＣＣＤカメラであることを特徴とするものであ
る。
【００１５】従って、小型で高解像度の画像処理を行う
ことができ、ワークの位置検出が高精度で行なわれる。
ことができ、ワークの位置検出が高精度で行なわれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の例
を図面に基づいて説明する。
を図面に基づいて説明する。
【００１７】図１には、この発明にかかるワーク位置検
出装置１を適用したレーザ加工機３の全体が示されてい
る。図１において、レーザ加工機３における下部にはベ
ース５が設けられ、このベース５を跨いで門型のフレー
ム７が立設されている。
出装置１を適用したレーザ加工機３の全体が示されてい
る。図１において、レーザ加工機３における下部にはベ
ース５が設けられ、このベース５を跨いで門型のフレー
ム７が立設されている。
【００１８】前記フレーム７の上部前面（図１中紙面手
前側）には一対のＹ軸ガイドレール９、９がＹ軸方向に
水平に設けられている。このＹ軸ガイドレール９の間に
おけるフレーム７の一方の端部付近にはＹ軸モータ１１
が設けられており、他方の端部にはこのＹ軸モータ１１
に対応して軸受１３が設けられている。このＹ軸モータ
１１の回転軸にはＹ軸ボールネジ１５が取付けられてお
り、このＹ軸ボールネジ１５の他端部は前記軸受１３に
より回転自在に支持されている。
前側）には一対のＹ軸ガイドレール９、９がＹ軸方向に
水平に設けられている。このＹ軸ガイドレール９の間に
おけるフレーム７の一方の端部付近にはＹ軸モータ１１
が設けられており、他方の端部にはこのＹ軸モータ１１
に対応して軸受１３が設けられている。このＹ軸モータ
１１の回転軸にはＹ軸ボールネジ１５が取付けられてお
り、このＹ軸ボールネジ１５の他端部は前記軸受１３に
より回転自在に支持されている。
【００１９】前記Ｙ軸ガイドレール９には、このＹ軸ガ
イドレール９に沿ってＹ軸方向に移動自在のＹ軸キャレ
ッジ１７が設けられている。このＹ軸キャレッジ１７
は、前記Ｙ軸ボールネジ１５に螺合する図示しないボー
ルナットを備えていて前記Ｙ軸ガイドレール９に沿って
移動自在のＹ軸ベース１９と、このＹ軸ベース１９の前
面にレーザ加工用の加工ヘッド２１を有している。
イドレール９に沿ってＹ軸方向に移動自在のＹ軸キャレ
ッジ１７が設けられている。このＹ軸キャレッジ１７
は、前記Ｙ軸ボールネジ１５に螺合する図示しないボー
ルナットを備えていて前記Ｙ軸ガイドレール９に沿って
移動自在のＹ軸ベース１９と、このＹ軸ベース１９の前
面にレーザ加工用の加工ヘッド２１を有している。
【００２０】また、Ｙ軸ベース１９の前面における前記
加工ヘッド２１の近傍には、撮像手段であるＣＣＤカメ
ラ２３を下向き（図１中下向き）に備えており、このＣ
ＣＤカメラ２３の下側にはリング状の光を発する照明手
段であるリングライト２５を備えている。
加工ヘッド２１の近傍には、撮像手段であるＣＣＤカメ
ラ２３を下向き（図１中下向き）に備えており、このＣ
ＣＤカメラ２３の下側にはリング状の光を発する照明手
段であるリングライト２５を備えている。
【００２１】一方、前記ベース５上面には、Ｘ軸方向に
一対のＸ軸ガイドレール２７、２７が設けられている。
また、ベース５上面における前記Ｘ軸ガイドレール２
７、２７の間には、Ｘ軸モータ２９が設けられている。
このＸ軸モータ２９の回転軸にはＸ軸方向へ延びるＸ軸
ボールネジ３１が取付けられており、回転自在となって
いる。
一対のＸ軸ガイドレール２７、２７が設けられている。
また、ベース５上面における前記Ｘ軸ガイドレール２
７、２７の間には、Ｘ軸モータ２９が設けられている。
このＸ軸モータ２９の回転軸にはＸ軸方向へ延びるＸ軸
ボールネジ３１が取付けられており、回転自在となって
いる。
【００２２】前記ベース５の上方には、前記Ｘ軸ガイド
レール２７に沿ってＸ軸方向に移動自在のワークテーブ
ル３３が設けられており、このワークテーブル３３の下
面には、前記Ｘ軸ボールネジ３１に螺合する図示しない
ボールナットが取付けられている。
レール２７に沿ってＸ軸方向に移動自在のワークテーブ
ル３３が設けられており、このワークテーブル３３の下
面には、前記Ｘ軸ボールネジ３１に螺合する図示しない
ボールナットが取付けられている。
【００２３】また、前記フレーム７の近傍には、Ｘ軸モ
ータ２９及びＹ軸モータ１１並びに図示しないが前記加
工ヘッド２１にレーザビームを送るレーザ発振器等を制
御するＮＣ装置３５が設けられており、さらに前記ＣＣ
Ｄカメラ２３からの撮像を処理する画像処理装置３７が
ＮＣ装置３５に接続されて設けられている。
ータ２９及びＹ軸モータ１１並びに図示しないが前記加
工ヘッド２１にレーザビームを送るレーザ発振器等を制
御するＮＣ装置３５が設けられており、さらに前記ＣＣ
Ｄカメラ２３からの撮像を処理する画像処理装置３７が
ＮＣ装置３５に接続されて設けられている。
【００２４】以上のように構成されているので、ＮＣ装
置３５の制御によりＸ軸モータ２９を回転駆動してＸ軸
ボールネジ３１を回転させ、ワークＷが載置固定された
ワークテーブル３３をＸ軸方向に移動位置決めする。同
様に、Ｙ軸モータ１１を回転駆動してＹ軸ボールネジ１
５を回転させ、Ｙ軸キャレッジ１７をＹ軸方向へ移動さ
せて加工ヘッド２１の位置決めをしてレーザ加工を行
う。
置３５の制御によりＸ軸モータ２９を回転駆動してＸ軸
ボールネジ３１を回転させ、ワークＷが載置固定された
ワークテーブル３３をＸ軸方向に移動位置決めする。同
様に、Ｙ軸モータ１１を回転駆動してＹ軸ボールネジ１
５を回転させ、Ｙ軸キャレッジ１７をＹ軸方向へ移動さ
せて加工ヘッド２１の位置決めをしてレーザ加工を行
う。
【００２５】次に、前記ＣＣＤカメラ２３を用いたワー
クＷの位置検出の原理を説明する。
クＷの位置検出の原理を説明する。
【００２６】まず、ＮＣ装置３５の制御によりＸ軸モー
タ２９及びＹ軸モータ１１を回転駆動して、ＣＣＤカメ
ラ２３の撮像範囲ＲがワークＷに加工された加工穴３９
の中心Ｐ０へ位置するように移動する。ここで、加工穴
３９の直径が小さく、加工穴３９の全体がＣＣＤカメラ
２３の撮像範囲Ｒに入る場合については、既に前述した
例えば特開平１−９５８８９号公報等の記載により知ら
れているので、説明を省略する。
タ２９及びＹ軸モータ１１を回転駆動して、ＣＣＤカメ
ラ２３の撮像範囲ＲがワークＷに加工された加工穴３９
の中心Ｐ０へ位置するように移動する。ここで、加工穴
３９の直径が小さく、加工穴３９の全体がＣＣＤカメラ
２３の撮像範囲Ｒに入る場合については、既に前述した
例えば特開平１−９５８８９号公報等の記載により知ら
れているので、説明を省略する。
【００２７】一方、図２を参照するに、加工穴３９の全
体がＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒに入りきれない場合
には、ＣＣＤカメラ２３を一方向（例えばＹ軸方向）へ
移動させ（図２中Ｓ１）、加工穴３９の周縁３９ＡがＣ
ＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒの中心に位置するようにす
る（図２中Ｐ１点）。次に、逆方向へ移動させて（図２
中Ｓ２）、加工穴３９の反対側の周縁３９ＡがＣＣＤカ
メラ２３の撮像範囲Ｒの中心に位置するようにする（図
２中Ｐ２点）。
体がＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒに入りきれない場合
には、ＣＣＤカメラ２３を一方向（例えばＹ軸方向）へ
移動させ（図２中Ｓ１）、加工穴３９の周縁３９ＡがＣ
ＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒの中心に位置するようにす
る（図２中Ｐ１点）。次に、逆方向へ移動させて（図２
中Ｓ２）、加工穴３９の反対側の周縁３９ＡがＣＣＤカ
メラ２３の撮像範囲Ｒの中心に位置するようにする（図
２中Ｐ２点）。
【００２８】続いて、他方向（例えばＸ軸方向）につい
ても同様に往復動させることにより（図２中Ｓ３、Ｓ
４）加工穴３９の周縁３９Ａにおける３点以上の点（Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が求まるので、加工穴３９の円
の中心位置又は重心位置が求まる。
ても同様に往復動させることにより（図２中Ｓ３、Ｓ
４）加工穴３９の周縁３９Ａにおける３点以上の点（Ｐ
１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が求まるので、加工穴３９の円
の中心位置又は重心位置が求まる。
【００２９】図３を参照するに、ワークＷに明けられて
いる加工穴４１が四角の場合でも、前述の円の場合と同
様にして中心を求めることができる。すなわち、四角の
加工穴４１の周縁４１Ａを求めるには、各辺について周
縁４１ＡがＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒの中心を通る
四点Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９と、いずれかの辺の向きを
検出するための点を少なくとも一点求めることにより四
角の加工穴４１について中心位置や重心位置を求めるこ
とができる。
いる加工穴４１が四角の場合でも、前述の円の場合と同
様にして中心を求めることができる。すなわち、四角の
加工穴４１の周縁４１Ａを求めるには、各辺について周
縁４１ＡがＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒの中心を通る
四点Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９と、いずれかの辺の向きを
検出するための点を少なくとも一点求めることにより四
角の加工穴４１について中心位置や重心位置を求めるこ
とができる。
【００３０】なお、ＣＣＤカメラ２３の移動順序を一例
として図３中Ｓ５からＳ８で示してある。また、前述の
円の加工穴３９に対するＰ０〜Ｐ４に相当する点をＰ５
〜Ｐ９で示してある。
として図３中Ｓ５からＳ８で示してある。また、前述の
円の加工穴３９に対するＰ０〜Ｐ４に相当する点をＰ５
〜Ｐ９で示してある。
【００３１】次に、図４を参照するに、ワークＷが矩形
の場合に、いずれかの端部付近におけるワークＷの位置
検出も前述の加工穴３９、４１に対する場合と同様にし
て考えることができる。
の場合に、いずれかの端部付近におけるワークＷの位置
検出も前述の加工穴３９、４１に対する場合と同様にし
て考えることができる。
【００３２】すなわち、ワークＷの外側からワークＷに
対して一方向（例えばＹ軸方向）から接近し（図４中Ｓ
９）、ワークＷの一端縁（例えばＹ軸方向端縁４３Ｙ）
がＣＣＤカメラ２３の中心に位置するように移動する。
これにより、Ｙ軸方向端縁４３Ｙにおける第一の点ＰＹ
１を求める。
対して一方向（例えばＹ軸方向）から接近し（図４中Ｓ
９）、ワークＷの一端縁（例えばＹ軸方向端縁４３Ｙ）
がＣＣＤカメラ２３の中心に位置するように移動する。
これにより、Ｙ軸方向端縁４３Ｙにおける第一の点ＰＹ
１を求める。
【００３３】続いて、ワークＷから一旦離れるとともに
他方向（例えばＸ軸方向）へ移動して（図４中Ｓ１
０）、前述同様に一方向から接近して（図４中Ｓ１
１）、ワークＷのＹ軸方向端縁４３Ｙにおける第二の点
ＰＹ２を求める。この二点ＰＹ１、ＰＹ２からワークＷ
のＹ軸方向端縁４３Ｙの位置や方向が求められる。
他方向（例えばＸ軸方向）へ移動して（図４中Ｓ１
０）、前述同様に一方向から接近して（図４中Ｓ１
１）、ワークＷのＹ軸方向端縁４３Ｙにおける第二の点
ＰＹ２を求める。この二点ＰＹ１、ＰＹ２からワークＷ
のＹ軸方向端縁４３Ｙの位置や方向が求められる。
【００３４】さらに、Ｙ軸方向下方及びＸ軸方向右方向
へ移動して、ワークＷに対してＹ軸方向の十分下側（図
４中下側）に移動する（図４中Ｓ１２）。この点からワ
ークＷに接近すべくＸ軸方向上方へ移動して（図４中Ｓ
１３）、ワークＷのＸ軸方向端縁４３ＸがＣＣＤカメラ
２３の中心に位置するようにして第三の点ＰＸ１を求め
る。
へ移動して、ワークＷに対してＹ軸方向の十分下側（図
４中下側）に移動する（図４中Ｓ１２）。この点からワ
ークＷに接近すべくＸ軸方向上方へ移動して（図４中Ｓ
１３）、ワークＷのＸ軸方向端縁４３ＸがＣＣＤカメラ
２３の中心に位置するようにして第三の点ＰＸ１を求め
る。
【００３５】以上の三点ＰＹ１、ＰＹ２、ＰＸ１から、
ワークＷのＹ軸端縁４３Ｙ及びＸ軸端縁４３Ｘの位置及
び角点ＰＸＹを求めることができる。
ワークＷのＹ軸端縁４３Ｙ及びＸ軸端縁４３Ｘの位置及
び角点ＰＸＹを求めることができる。
【００３６】なお、ワークＷの隅角部が直角でない場合
には、Ｘ軸端縁４３Ｘについてさらに一点ＰＸ２を求め
ることにより、ワークＷのＹ軸端縁４３Ｙ及びＸ軸端縁
４３Ｘの位置及び隅点ＰＸＹを求めることができる。
には、Ｘ軸端縁４３Ｘについてさらに一点ＰＸ２を求め
ることにより、ワークＷのＹ軸端縁４３Ｙ及びＸ軸端縁
４３Ｘの位置及び隅点ＰＸＹを求めることができる。
【００３７】図５を参照するに、前述のようにして求め
られた加工穴３９、４１又は角点ＰＸＹの位置を基準に
して、ＮＣ装置３５がＹ軸モータ１１及びＸ軸モータ２
９を制御して、次の加工点へ加工ヘッド２１を移動、位
置決めする。
られた加工穴３９、４１又は角点ＰＸＹの位置を基準に
して、ＮＣ装置３５がＹ軸モータ１１及びＸ軸モータ２
９を制御して、次の加工点へ加工ヘッド２１を移動、位
置決めする。
【００３８】以上の結果から、ワークＷの位置検出の際
に用いる加工穴３９、４１の大きさや形状等の制限が少
ないので、捨穴を加工する必要がなく、作業効率の改善
を図ることができる。
に用いる加工穴３９、４１の大きさや形状等の制限が少
ないので、捨穴を加工する必要がなく、作業効率の改善
を図ることができる。
【００３９】また、加工穴３９、４１が大きくて全体が
ＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒに収まらない場合でもＣ
ＣＤカメラ２３の解像度を下げて全体を撮像範囲Ｒに入
れる必要がないので、精度を落とさずに位置検出を行う
ことができ、次の加工のためのワークＷの位置決めを高
精度で行うことができる。
ＣＣＤカメラ２３の撮像範囲Ｒに収まらない場合でもＣ
ＣＤカメラ２３の解像度を下げて全体を撮像範囲Ｒに入
れる必要がないので、精度を落とさずに位置検出を行う
ことができ、次の加工のためのワークＷの位置決めを高
精度で行うことができる。
【００４０】同様に、ワークＷ全体が撮像範囲Ｒに入ら
なくてもワークＷの一隅角部について位置を検出できる
ので、検出された隅角部の位置を基準として次の加工位
置決めを高精度で行うことができる。
なくてもワークＷの一隅角部について位置を検出できる
ので、検出された隅角部の位置を基準として次の加工位
置決めを高精度で行うことができる。
【００４１】なお、この発明は前述の実施の形態に限定
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、図４におい
てワークＷの位置検出をワークＷの外側からワークＷに
接近することにより開始しているが、逆にワークＷの上
から開始するようにしても全く同様である。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。例えば、図４におい
てワークＷの位置検出をワークＷの外側からワークＷに
接近することにより開始しているが、逆にワークＷの上
から開始するようにしても全く同様である。
【００４２】また、ＮＣ装置３５に入力されている加工
穴３９、４１の径等の加工データを用いて、最初から加
工穴３９、４１の周縁３９Ａ、４１Ａ部分にＣＣＤカメ
ラ２３を移動させるようにしても良い。
穴３９、４１の径等の加工データを用いて、最初から加
工穴３９、４１の周縁３９Ａ、４１Ａ部分にＣＣＤカメ
ラ２３を移動させるようにしても良い。
【００４３】さらに、図４に示される場合に、ワークＷ
の端縁４３Ｘ、４３ＹがＣＣＤカメラ２３の中心に位置
するように移動したが、端縁４３Ｘ、４３ＹがＣＣＤカ
メラ２３の撮像範囲Ｒに入ったら、その画像処理情報か
ら端縁４３Ｘ、４３Ｙの位置を算出するようにしても良
い。
の端縁４３Ｘ、４３ＹがＣＣＤカメラ２３の中心に位置
するように移動したが、端縁４３Ｘ、４３ＹがＣＣＤカ
メラ２３の撮像範囲Ｒに入ったら、その画像処理情報か
ら端縁４３Ｘ、４３Ｙの位置を算出するようにしても良
い。
【００４４】さらに、図４で示される場合に、機械ワー
ク位置決め方法によりある程度の精度で求められている
理想上の端縁４３Ｘと４３Ｙの上の測定点に撮像手段を
移動して撮像し、その画像処理情報から真の端縁４３
Ｘ，４３Ｙの位置を算出するようにしてもよい。
ク位置決め方法によりある程度の精度で求められている
理想上の端縁４３Ｘと４３Ｙの上の測定点に撮像手段を
移動して撮像し、その画像処理情報から真の端縁４３
Ｘ，４３Ｙの位置を算出するようにしてもよい。
【００４５】また、本実施の形態の例ではレーザ加工機
について説明したが、パンチングマシンと複合化したパ
ンチ、レーザ複合機にも対応可能である。
について説明したが、パンチングマシンと複合化したパ
ンチ、レーザ複合機にも対応可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よるレーザ加工機におけるワーク位置検出方法では、レ
ーザ加工ヘッドをワークに対して相対的に二軸方向へ移
動位置決めして所望のレーザ加工を行う際に、まず一軸
方向へ加工ヘッドと相対的に決まった位置に取り付けら
れた撮像手段を移動させてワークにレーザ加工機で加工
されたまたは予めレーザ加工機以外で加工された穴の周
縁やワークの端縁を撮像する位置を求め、次いで他軸方
向へ移動させて同様に加工穴の周縁やワークの端縁を撮
像する位置を求める。この作業を必要なだけ繰り返して
少なくとも三点を求め、この検出された三点の位置から
ワークの位置を検出するので、加工穴の大きさにかかわ
らずまたワークの全体についても位置を検出することが
でき、次の加工のためのワークの位置決め精度が向上す
る。これにより、位置検出のための捨穴を設ける必要が
ない。
よるレーザ加工機におけるワーク位置検出方法では、レ
ーザ加工ヘッドをワークに対して相対的に二軸方向へ移
動位置決めして所望のレーザ加工を行う際に、まず一軸
方向へ加工ヘッドと相対的に決まった位置に取り付けら
れた撮像手段を移動させてワークにレーザ加工機で加工
されたまたは予めレーザ加工機以外で加工された穴の周
縁やワークの端縁を撮像する位置を求め、次いで他軸方
向へ移動させて同様に加工穴の周縁やワークの端縁を撮
像する位置を求める。この作業を必要なだけ繰り返して
少なくとも三点を求め、この検出された三点の位置から
ワークの位置を検出するので、加工穴の大きさにかかわ
らずまたワークの全体についても位置を検出することが
でき、次の加工のためのワークの位置決め精度が向上す
る。これにより、位置検出のための捨穴を設ける必要が
ない。
【００４７】請求項２の発明によるレーザ加工機におけ
るワーク位置検出方法では、撮像手段を加工穴を横切る
一軸方向に移動して加工穴の周縁における二点を検出
し、次いで他軸方向に加工穴を横切ることにより加工穴
の周縁における第三の点を検出し、これら三点の位置か
ら円の中心位置や半径を求めるので、加工穴の大きさの
制限なくワークの位置を検出することができる。これに
より、次の加工位置決め精度を向上させることができ
る。
るワーク位置検出方法では、撮像手段を加工穴を横切る
一軸方向に移動して加工穴の周縁における二点を検出
し、次いで他軸方向に加工穴を横切ることにより加工穴
の周縁における第三の点を検出し、これら三点の位置か
ら円の中心位置や半径を求めるので、加工穴の大きさの
制限なくワークの位置を検出することができる。これに
より、次の加工位置決め精度を向上させることができ
る。
【００４８】請求項３の発明によるレーザ加工機におけ
るワーク位置検出方法では、撮像手段を一軸方向へ移動
させてワークの一軸方向の端縁について異なる位置にお
ける二点を検出し、この二点から前記一軸方向の端縁の
直線を求め、次いで他軸方向へ移動させてワークの他軸
方向の端縁における一点を求めて前記一軸方向の端縁に
直交する他軸方向の端縁の直線を求め、さらに前記二直
線の式からワークの角点の位置を検出するので、位置検
出のための捨穴を設けることなくワーク全体の位置を検
出することができる。これにより、次の加工位置決め精
度を向上させることができる。
るワーク位置検出方法では、撮像手段を一軸方向へ移動
させてワークの一軸方向の端縁について異なる位置にお
ける二点を検出し、この二点から前記一軸方向の端縁の
直線を求め、次いで他軸方向へ移動させてワークの他軸
方向の端縁における一点を求めて前記一軸方向の端縁に
直交する他軸方向の端縁の直線を求め、さらに前記二直
線の式からワークの角点の位置を検出するので、位置検
出のための捨穴を設けることなくワーク全体の位置を検
出することができる。これにより、次の加工位置決め精
度を向上させることができる。
【００４９】請求項４の発明によるレーザ加工機におけ
るワーク位置検出装置では、ＮＣ装置の制御により加工
ヘッドをワークに対して二軸方向へ相対的に移動させて
加工を行う際に、加工ヘッドと一体で移動する撮像手段
を移動させて撮像し、画像処理装置により加工穴の周縁
やワークの端縁における点を検出する。このようにして
少なくとも三点の位置を求め、得られた点の位置からＮ
Ｃ装置が加工穴の中心位置及び半径やワークの角点の位
置等を求めることによりワークの位置検出を行うので、
加工穴の大きさやワークの大きさの制限を受けることな
く、また捨穴を設けることなくワークの位置検出を行う
ことができる。これにより、次の加工位置決め精度を向
上させることができる。
るワーク位置検出装置では、ＮＣ装置の制御により加工
ヘッドをワークに対して二軸方向へ相対的に移動させて
加工を行う際に、加工ヘッドと一体で移動する撮像手段
を移動させて撮像し、画像処理装置により加工穴の周縁
やワークの端縁における点を検出する。このようにして
少なくとも三点の位置を求め、得られた点の位置からＮ
Ｃ装置が加工穴の中心位置及び半径やワークの角点の位
置等を求めることによりワークの位置検出を行うので、
加工穴の大きさやワークの大きさの制限を受けることな
く、また捨穴を設けることなくワークの位置検出を行う
ことができる。これにより、次の加工位置決め精度を向
上させることができる。
【００５０】請求項５の発明によるレーザ加工機におけ
るワーク位置検出装置では、ＣＣＤカメラを撮像手段と
して用いているので、小型の機械により高解像度の画像
処理を行うことができ、ワークの位置検出を高精度で行
なうことができる。
るワーク位置検出装置では、ＣＣＤカメラを撮像手段と
して用いているので、小型の機械により高解像度の画像
処理を行うことができ、ワークの位置検出を高精度で行
なうことができる。
【図１】この発明にかかるワーク位置決め装置を適用し
たレーザ加工機の全体を示す斜視図である。
たレーザ加工機の全体を示す斜視図である。
【図２】丸穴の中心位置又は重心位置を検出するための
撮像手段の動きを示す説明図である。
撮像手段の動きを示す説明図である。
【図３】四角穴の中心位置又は重心位置を検出するため
の撮像手段の動きを示す説明図である。
の撮像手段の動きを示す説明図である。
【図４】ワークの角部の位置を検出するための撮像手段
の動きを示す説明図である。
の動きを示す説明図である。
【図５】加工穴やワークの角点の位置を基準にして次の
加工点への位置決めを行う状態を示す説明図である。
加工点への位置決めを行う状態を示す説明図である。
１ ワーク位置検出装置 ２ レーザ加工機 ２１ 加工ヘッド ２３ ＣＣＤカメラ（撮像手段） ３５ ＮＣ装置 ３７ 画像処理装置 ３９、４１ 加工穴 ３９Ａ 周縁 ４１Ａ、４３ 端縁 Ｗ ワーク
Claims (5)
- 【請求項１】 レーザ加工用の加工ヘッドをワークに対
して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加工を行うレ
ーザ加工機であって、前記加工ヘッドと相対的に決まっ
た位置に取り付けられた撮像手段をワークに対して相対
的に一軸方向へ移動させてこのレーザ加工機で加工され
たまたは予めレーザ加工機以外で加工された径の大きな
加工穴やワークの前記一軸方向の端縁を検出する点を求
め、前記撮像手段をワークに対して相対的に他軸方向へ
移動させて前記径の大きな加工穴やワークの前記他軸方
向の端縁を検出する点を求め、前記得られた点を少なく
とも３点用いてワークの位置を検出することを特徴とす
るレーザ加工機におけるワーク位置検出方法。 - 【請求項２】 前記加工穴が前記撮像手段の撮像範囲よ
りも大きな場合に、得られた加工穴の外周上の三点位置
から中心及び半径を求めることを特徴とする請求項１記
載のレーザ加工機におけるワーク位置検出方法。 - 【請求項３】 前記ワークの隅角部位置を検出する場合
に、得られた二点により一辺を決定し、得られた他の一
点から前記一辺に直交する他の一辺を決定するととも
に、角点の位置を求めることを特徴とする請求項１記載
のレーザ加工機におけるワーク位置検出方法。 - 【請求項４】 レーザ加工用の加工ヘッドをワークに対
して相対的に二軸方向へ移動位置決めして加工を行うレ
ーザ加工機であって、前記加工ヘッドと一体で移動すべ
く設けられてワークを撮像する撮像手段と、この撮像手
段からの撮像信号によりワークの形状やワーク位置検出
の基準となる加工穴等を検出する画像処理装置と、この
画像処理装置からの信号に基づいて前記撮像手段をワー
クに対して相対的に移動させるべく制御するＮＣ装置
と、を有し、前記ＮＣ装置が、前記撮像手段がとらえた
ワークや前記加工穴等の一部又は全体画像からワークの
位置を検出することを特徴とするレーザ加工機における
ワーク位置検出装置。 - 【請求項５】 前記撮像手段がＣＣＤカメラであること
を特徴とする請求項４記載のレーザ加工機におけるワー
ク位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00594296A JP3660041B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | レーザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00594296A JP3660041B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | レーザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09192865A true JPH09192865A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3660041B2 JP3660041B2 (ja) | 2005-06-15 |
Family
ID=11624964
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00594296A Expired - Fee Related JP3660041B2 (ja) | 1996-01-17 | 1996-01-17 | レーザ加工機におけるワーク位置検出方法及び装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3660041B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100343785B1 (ko) * | 1999-10-05 | 2002-07-19 | 주식회사 우진정공 | 패널 펀칭 프레스 |
| JP2002321080A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-05 | Tokyo Instruments Inc | レーザ微細加工用オートフォーカス装置 |
| JP2012066281A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Kataoka Seisakusho:Kk | レーザ加工機 |
| KR20180018476A (ko) * | 2015-06-18 | 2018-02-21 | 달란 에스.피.에이. | 리본 시트 상에서 정밀한 레이저 커팅을 수행하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치 |
| JP2019115923A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三菱重工工作機械株式会社 | 芯出し装置、レーザ加工機、レーザ加工機の芯出し方法、およびプログラム |
| JP2021070036A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 吉川工業株式会社 | 鋼板の自動ガス切断システム |
| JP2022501755A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-01-06 | ヘルティング トルステンHERTING, Torsten | 工作物位置付け方法およびその装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023047141A (ja) | 2021-09-24 | 2023-04-05 | 村田機械株式会社 | ワーク位置判定装置、レーザ加工装置、及びワーク位置判定方法 |
-
1996
- 1996-01-17 JP JP00594296A patent/JP3660041B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002321080A (ja) * | 2001-04-24 | 2002-11-05 | Tokyo Instruments Inc | レーザ微細加工用オートフォーカス装置 |
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| KR20180018476A (ko) * | 2015-06-18 | 2018-02-21 | 달란 에스.피.에이. | 리본 시트 상에서 정밀한 레이저 커팅을 수행하기 위한 방법 및 상기 방법을 수행하기 위한 장치 |
| JP2018520002A (ja) * | 2015-06-18 | 2018-07-26 | ダラン エス．ピー．エー． | 薄帯状シートに対して高精度なレーザ切断を実行するための方法及び該方法を実行するための装置 |
| JP2019115923A (ja) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | 三菱重工工作機械株式会社 | 芯出し装置、レーザ加工機、レーザ加工機の芯出し方法、およびプログラム |
| JP2022501755A (ja) * | 2018-09-20 | 2022-01-06 | ヘルティング トルステンHERTING, Torsten | 工作物位置付け方法およびその装置 |
| JP2021070036A (ja) * | 2019-10-29 | 2021-05-06 | 吉川工業株式会社 | 鋼板の自動ガス切断システム |
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| JP3660041B2 (ja) | 2005-06-15 |
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