JPH10162141A - 板状材の形状認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状材の有無を検知する端面検出器の最適な
スキャニングにより、短時間に板状材の２次元実績形状
を認識する。 【解決手段】 形状認識の対象となる板状材は通常、形
状が所定のばらつき範囲であり、ティーチング点Ｔを基
準とする相対位置関係で示される測定開始点Ｒ１〜Ｒ７
で予め予測することができる。従って形状認識に際して
はまずティーチング点Ｔを指定する。その後、ティーチ
ング点Ｔ、及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ７近傍の範囲のみ、
端面検出器のスキャニングによる形状認識を行う。従っ
て、スキャニングする範囲が限定され、形状認識の時間
を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板状材の有無を検
知する端面検出器の検出点をスキャニングすることで、
所定の２次元規格形状を目標として製造される該板状材
の、実際の２次元実績形状を認識するようにした板状材
の形状認識方法に係り、特に、板状材の有無を検知する
端面検出器の最適なスキャニングにより、短時間に板状
材の２次元実績形状を認識することができる板状材の形
状認識方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板等、圧延された金属帯板は、所定の
製品サイズに調整するために、又端部の形状不良部分を
除去するために、一般に、周囲の余り部の切断除去、即
ち耳屑処理がなされて、矩形の製品材が切り出される。
このような金属帯板の耳屑処理等、板状材に対する自動
切断やマーキングその他の処理に当たって、板状材の形
状認識を行う必要がある。一般には、たとえ所定の２次
元規格形状を目標として板状材が製造される場合でも、
製造上でのバラつきがあり、実際の２次元実績形状を認
識することが必要となる。

【０００３】ここで、従来行われている板状材の形状認
識方法は、１個のカメラ又は端面検出器を用いて、個々
の板状材の端面を検出しながら行っている。具体的には
従来行う板状材の形状認識方法では、例えば板状材の有
無を検知する端面検出器を用いる場合は、形状認識しよ
うとする板状材の表面で、板幅方向の該端面検出器の検
出点のスキャニングを板状材の長手方向の一方の端から
他方の端へと順次行うものであり、形状認識対象となる
板状材表面一面に対してスキャニングを行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに板状材の形状認識の際に表面全体を一面にスキャニ
ングするのでは、最終的に形状認識されるまでに長い時
間を要してしまうという問題がある。スキャニング速度
は、現状では（２ｍ／分）程度が上限となっている。

【０００５】又板状材の形状認識を行うためにカメラを
用いる場合でも、カメラの解像度の限界により、形状認
識しようとする板状材の一部撮影を、上述した端面検出
器の場合と同様に板状材表面一面で順次スキャニングさ
せる必要があった。このためこのようなカメラを用いる
場合でもスキャニング時間が長くなってしまうという問
題がある。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたものであり、板状材の有無を検知する端面検
出器の最適なスキャニングにより、短時間に板状材の２
次元実績形状を認識することができる板状材の形状認識
方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、板状材の有無
を検知する端面検出器の検出点をスキャニングすること
で、所定の多角形の２次元規格形状を目標として製造さ
れる該板状材の、実際の２次元実績形状を認識するよう
にした板状材の形状認識方法において、実際の形状認識
以前に予め、前記２次元実績形状の認識の基準座標とな
るティーチング点を設定しておくと共に、前記２次元実
績形状の多角形形状の輪郭形状を把握するための、前記
端面検出器を用いて座標が測定される１つ以上の輪郭形
状端面特徴点の、それぞれの近傍にある該測定の開始点
を前記ティーチング点を基準とした相対位置関係として
設定しておき、実際の形状認識に際しては、大まかな前
記２次元実績形状を把握して、まず今回の測定対象の板
状材での前記ティーチング点を指定し、今回の該ティー
チング点を基準とした前記相対位置関係に基づいて、形
状認識対象の板状材での前記測定開始点を求め、該測定
開始点から前記端面検出器をスキャニングして前記輪郭
形状端面特徴点の座標を測定することで、前記２次元実
績形状を認識するようにして、前記課題を解決したもの
である。

【０００８】なお上記の大まかな前記２次元実績形状の
把握は、例えば後述する実施形態では目視で行い、人が
判断している。

【０００９】又、本発明の上記板状材の形状認識方法に
おいて、前記板状材の矩形の４つの頂点の内側近傍それ
ぞれに１つずつ、前記測定開始点を設定すると共に、４
つの該測定開始点それぞれについて、接近する２辺の最
近点を前記輪郭形状端面特徴点として、合計８つの該輪
郭形状端面特徴点を設定し、実際の形状認識に際して
は、該測定開始点それぞれについて、前記端面検出器の
検出点を前記板状材の外側方向へ、又端面未検出時には
他方向へも、該測定開始点から所定検出移動距離の範囲
内で順次スキャニングさせながら、該測定開始点に対応
する輪郭形状端面特徴点の座標を順次測定することで、
前記２次元実績形状を認識するようにして、一般に矩形
あるいはこれに近い形状の板状材を形状認識する際に、
前記端面検出器の最適なスキャニングを行えるように
し、形状認識に要する時間を更に短縮するようにしたも
のである。

【００１０】又本発明の上記の板状材の形状認識方法に
おいて、複数の前記端面検出器を用いて、複数の前記輪
郭形状端面特徴点の座標を同時に測定し、前記２次元実
績形状を認識することで、本発明における上記の輪郭形
状端面特徴点の座標測定は複数の端面検出器を用いれば
同時に測定できる点に着目し、板状材の形状認識に要す
る時間の短縮を更に図ったものである。

【００１１】以下、本発明の作用について簡単に説明す
る。

【００１２】耳屑処理の自動切断やマーキング等の前述
したような金属帯板の種々の処理を行うに当たっては、
板状材の製造上のばらつきや、板状材の搭載時の位置ず
れ等があるため、予め板状材の形状認識を行う必要があ
る。しかしながらこのようにばらつきがあるものの、板
状材は通常、所定の多角形の２次元規格形状を目標とし
て製造され、形状のばらつきは所定範囲内であるはずで
ある。又自動切断やマーキング等にあたっての板状材搭
載時の位置ずれについても、所定範囲内であるのが一般
的である。なお上記２次元規格形状は矩形に限定される
ものではない。

【００１３】本発明はこのような点に着目し、形状認識
対象となる板状材の所定の多角形の２次元規格形状を予
め把握しておき、実際の形状認識に際しては板状材の幾
つかの要所の端面の座標を測定することで、全体的な実
際の２次元実績形状を認識するようにしている。即ち本
発明では、板状材の有無を検知する端面検出器の検出点
のスキャニングを、形状認識しようとする板状材表面全
体に行うというようなことはしない。本発明ではスキャ
ニングは、板状材の形状認識に必要な輪郭部分の要所の
み行っている。この形状認識の際の輪郭部分の要所は、
ティーチング点と称する１点を基準とした幾つかの測定
開始点の近傍周辺であり、該近傍周辺のスキャニングに
よって板状材の形状特徴把握を行う。

【００１４】実際の形状認識に際しては、板状材の輪郭
形状を大まかに把握すれば、このようなティーチング点
は容易に指定できる。例えば板状材の搭載位置がほぼ定
められていれば、ティーチング点は定点としてもよい。
あるいは形状認識しようとする板状材の搭載位置や搭載
方向を目視で確認して、このようなティーチング点を指
定してもよい。この場合、大まかな２次元実績形状の把
握は、目視確認によるものである。

【００１５】このように一旦ティーチング点が指定され
れば本発明によれば、板状材の形状特徴点となる複数の
測定開始点周辺でそれぞれ、限られた範囲内で輪郭部分
の特徴点を速やかに認識でき、これらを総合すれば板状
材の全体の２次元実績形状の輪郭形状を認識することが
できる。なお、測定開始点周辺では、輪郭部分の座標を
測定する。本発明では、このように座標が測定される輪
郭部分の特徴点を輪郭形状端面特徴点と称しており、複
数の輪郭形状端面特徴点によって、板状材の形状を多角
形形状として把握することができる。

【００１６】以上説明したとおり本発明によれば、板状
材の輪郭形状の要所の端面検出器によるスキャニングを
行うようにしているので、板状材の有無を検知する端面
検出器の最適なスキャニングにより、短時間に板状材の
２次元実績形状を認識することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図を用いて本発明の実施の
形態を詳細に説明する。

【００１８】本発明が適用された板状材の形状認識方法
の実施形態は、図１を用いて詳しく後述する如くに、テ
ィーチング点を基準とした相対位置関係にある複数の測
定開始点近傍にて、端面検出器の検出点のスキャニング
を行う。このようにスキャニングしながら、板状材１の
２次元実績形状を多角形形状の輪郭形状として把握する
ための、輪郭形状の要所となる複数の輪郭形状端面特徴
点の座標を測定する。該測定に際し、２つの端面検出器
を必要に応じ同時に用い、形状認識を効果的に行う。又
本実施形態の板状材の形状認識では、図２に示されるよ
うな板状材切断装置を利用し、加熱溶断トーチの近傍に
設けられた端面検出器１７Ａ及び１７Ｂを形状認識に用
いるようにしている。これら端面検出器１７Ａ及び１７
Ｂには、レーザセンサが用いられている。

【００１９】又本実施形態の板状材の形状認識方法で
は、形状認識を行う以前に予め、図３に示される上位ホ
ストコンピュータ２２にて形状認識対象となる板状材の
寸法に関する情報が設定され、記憶されている。このよ
うな情報は実際の形状認識に際しては、ライン操業用パ
ーソナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃへと転送される。
なお、後述するティーチング点Ｔは作業者が目視判断し
て決定し、測定開始点Ｒ０〜Ｒ７はＮＣ装置２８Ａ〜２
８Ｃ内で演算し決定する。設定の基準となるデータはラ
イン操業用パーソナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃに持
っているが、演算はＮＣ装置２８Ａ〜２８Ｃ側で行う。

【００２０】本実施形態について具体的に説明すると、
まず図１は、本実施形態が対象とする板状材の一例の平
面図である。

【００２１】この図１に示される板状材１は、所定の板
幅及び長手方向寸法で規定される、所定の矩形形状の２
次元規格形状を目標として製造される。又これら板幅及
び長手方向寸法は、図３に示す上位ホストコンピュータ
２２に記憶されており、板状材１の形状認識の際には中
継パーソナルコンピュータ２４へと転送され、更に形状
認識しようとする設備に対応するライン操業用パーソナ
ルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃのいずれかに転送され
る。

【００２２】図１において符号Ｔはティーチング点であ
る。又符号Ｒ１〜Ｒ７は、上記のティーチング点Ｔを基
準とした相対位置関係として設定される測定開始点であ
る。なお本実施形態では、作業者によるティーチング点
の変更がない場合、測定開始点のオフセット量がゼロと
なり、ティーチング点Ｔは測定開始点Ｒ０と一致する。
通常の操業では測定開始点Ｒ０はティーチング点Ｔより
内側に設定している。本実施形態では、上記のように転
送される板状材の板幅及び長手方向寸法に基づいて、形
状認識しようとする設備に対応するＮＣ装置２８Ａ〜２
８Ｃにおいて、これらティーチング点Ｔ及び測定開始点
Ｒ１〜Ｒ７の個々の座標が設定される。

【００２３】形状認識を行うための端面検出器の検出点
のスキャニングは、これらティーチング点Ｔ及び測定開
始点Ｒ１〜Ｒ７を開始点とする所定検出移動距離の範囲
内で行われる。本実施形態でも本発明を適用し、測定開
始点Ｒ１〜Ｒ７を始点とした範囲にスキャニング範囲が
限定されており、スキャニング距離や時間が短縮されて
いる。上記の所定検出移動距離は、図１では模式的にテ
ィーチング点Ｔや測定開始点Ｒ１〜Ｒ７を開始点とす
る、実線や破線の矢印の長さで示される。

【００２４】ここで、これらティーチング点Ｔ及び測定
開始点Ｒ１〜Ｒ７について説明する。

【００２５】まず、ティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ
１〜Ｒ３は、板状材１の矩形形状の４つの頂点の、該板
状材１の内側の近傍それぞれに１つずつ設定されてい
る。これらの座標設定は、中継パーソナルコンピュータ
２４を経由して上位ホストコンピュータ２２から転送さ
れる板状材１の２次元規格形状の板幅及び長手方向寸法
に加えて、前述の所定検出移動距離をライン操業用パー
ソナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃにて加味し、ＮＣ装
置２８Ａ〜２８Ｃにおいて決定される。これらティーチ
ング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ３は、矩形の２次元規
格形状の４つの頂点から内側に、本実施形態では所定検
出移動距離の半分程度の距離に自動的に座標が決定され
る。

【００２６】次に測定開始点Ｒ４〜Ｒ７について説明す
ると、ＮＣ装置２８Ａ〜２８Ｃでは、上位ホストコンピ
ュータ２２から転送された板状材１の２次元規格形状の
板幅及び長手方向寸法に応じて、矩形の２次元規格形状
の４辺に対して、測定開始点Ｒ４〜Ｒ７の数や座標を決
定する。板幅や長手方向寸法が長くなれば、これら測定
開始点Ｒ４〜Ｒ７の数は増加される。又これら測定開始
点Ｒ４〜Ｒ７は、矩形の２次元規格形状の最も近い辺か
ら、それぞれ前述の所定移動距離のほぼ半分の距離だけ
内側とされた位置に設定される。なお、測定開始点Ｒ４
〜Ｒ７間の移動中は端面の検出や座標の測定は行わな
い。なお矩形の２次元規格形状において、それぞれの辺
におけるティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ７の
配置間隔は、通常等間隔とされる。

【００２７】なお上記の所定検出移動距離については、
長くなる程スキャニング距離が延長される可能性が増大
し、板状材の形状認識に要する時間が延長される虞があ
る。しかしながら、このように所定検出移動距離を長く
すれば、２次元規格形状に対する２次元実績形状の偏差
の増大や、板状材の形状認識時の定位置からのずれが増
大しても、確実に形状認識を行うことができる。例えば
所定検出移動距離が長くなれば、前提となっていた位置
に対して板状材が傾いているような場合にも、２次元実
績形状の形状認識を行える確率が上昇する。従ってこの
ような所定検出移動距離は、形状認識対象となる板状材
の２次元実績形状のばらつき傾向や、形状認識時の配置
や傾きの偏差に応じて決定すればよい。

【００２８】なお、矩形の２次元規格形状の４つの頂点
のいずれかの内側に設定するティーチング点Ｔは、現場
において作業者に最も近く、又、板状材１の搬入方向の
先端側（トップ側）の、該板状材１の矩形の頂点の内側
へと設定する。これは作業者のティーチング点の設定な
どの作業上の便宜を図るためである。

【００２９】なお上記のようにティーチング点Ｔ及び測
定開始点Ｒ１〜Ｒ７はライン操業用パーソナルコンピュ
ータ２６Ａ〜２６Ｃにて、その数や配置間隔、更には個
々の座標については自動的に設定することができるが、
これらの設定をライン操業用パーソナルコンピュータ２
６Ａ〜２６Ｃにおいて作業者が自由に変更することも可
能となっている。このように設定はライン操業用パーソ
ナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃで行っているが、演算
はＮＣ装置２８Ａ〜２８Ｃ側で行う。

【００３０】次に、図２を用いて、形状認識に用いる金
属帯板切断装置の構造を説明する。

【００３１】図２に示す被切断材テーブル５に搭載した
板状材１に対して、図１を用いて説明したティーチング
点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ７の個々の座標が設定され
ると、図２に示すような金属帯板切断装置に取り付けら
れた２つの端面検出器１７Ａ及び１７Ｂを用いて、直下
の板状材１の有無を検知しながら、板状材１の形状認識
を実際に行う。

【００３２】この図２の金属帯板切断装置においては、
板状材１を搭載する被切断材テーブル５の両側に設けら
れた走行用レール１２Ａ及び１２Ｂ上を、板状材１の長
手方向に走行可能なブリッジ部１４を備えている。この
ブリッジ部１４は、被切断材テーブル５及び該被切断材
テーブル５上の板状材１を跨ぎながら、この図２では左
右方向に走行する。

【００３３】又このブリッジ部１４においては、板状材
１の板幅方向、即ち走行用レール１２Ａや１２Ｂに直交
する方向に独立して走行可能なトーチブロック１５Ａ及
び１５Ｂが設けられている。これらトーチブロック１５
Ａ及び１５Ｂそれぞれには、トーチ前後装置１６Ａある
いは１６Ｂが設けられている。これらトーチ前後装置１
６Ａ及び１６Ｂは、板状材１の長手方向、即ち走行用レ
ール１２Ａ及び１２Ｂ上のブリッジ部１４の走行方向と
同一方向に、互いに独立して前後移動可能となってい
る。又これらトーチ前後装置１６Ａ及び１６Ｂにはそれ
ぞれ、前述した端面検出器１７Ａ及び１７Ｂの近傍の箇
所へ、加熱溶断ガストーチが取り付けられている。

【００３４】従ってこのような金属帯板切断装置では、
ブリッジ部１４が走行用レール１２Ａ及び１２Ｂ上を走
行することで、加熱溶断ガストーチ近傍にそれぞれ設け
られた端面検出器１７Ａ及び１７Ｂは相互に一定の相対
位置関係を保ちながら、共に板状材１の長手方向に移動
可能となっている。又これら端面検出器１７Ａ及び１７
Ｂは、トーチ前後装置１６Ａ及び１６Ｂの互いに独立し
た前後移動によって、板状材１の長手方向にそれぞれ独
立して移動可能となっており、ブリッジ部１４上でのト
ーチブロック１５Ａ及び１５Ｂの互いに独立した走行に
よって、板状材１の板幅方向にそれぞれ独立して移動可
能となっている。トーチ前後装置１６Ａ及び１６Ｂは３
５０ｍｍの範囲で前後動作が可能であり、該前後動作に
よって端面検出器１７Ａ及び１７Ｂが前後動作可能とな
っている。このような金属帯板切断装置では、端面検出
器１７Ａ及び１７Ｂは一部、相互の独立した移動も可能
となっている。このように相互独立移動が可能であれ
ば、複数の端面検出器を効果的に用いることができ、従
って板状材の輪郭形状の端面特徴点の座標測定を複数同
時に行い、２次元実績形状の認識を能率良く行うことが
できる。

【００３５】なお、被切断材テーブル５上に、２枚以上
の板状材１を搭載することも考えられる。このような場
合には、それぞれ別のトーチ前後装置１６Ａ、１６Ｂ・
・・に取り付けられた２つ以上の端面検出器１７Ａ、１
７Ｂ・・・を用いて、複数枚の板状材１の形状認識を並
行して行うこともできる。例えばトーチ前後装置を４つ
とし、これらにそれぞれ取り付けられた４つの端面検出
器を用いる。

【００３６】このように複数枚の板状材１の形状認識を
行う際には、トーチ前後装置それぞれの前後動作で端面
検出器間の相対位置関係を補正することができ、例えば
各板状材１の搭載時のずれによる相互位置関係に応じて
補正することができる。

【００３７】以上のように補正すれば、ブリッジ部１４
が特定の走行位置で、複数の板状材１の形状認識のスタ
ート点の位置にそれぞれ端面検出器１７Ａ、１７Ｂ・・
・を同時に位置決めでき、形状認識を同時にスタートす
ることができる。従って形状認識に要する時間を短縮す
ることができる。

【００３８】次に、図３を用いて本実施形態の制御構成
について説明する。

【００３９】本実施形態では図３に示されるようなコン
ピュータやＮＣ装置が用いられる。この図３において、
前述したように上位ホストコンピュータ２２には板状材
１の矩形の２次元規格形状の板幅及び長手方向寸法が予
め記憶されている。又このように記憶される板幅及び長
手方向寸法等の情報は、中継パーソナルコンピュータ２
４を経由して、用いている金属帯板切断装置を制御する
ライン操業用パーソナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃへ
と転送される。

【００４０】これらライン操業用パーソナルコンピュー
タ２６Ａ〜２６Ｃは、前述したようなティーチング点Ｔ
及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ７の自動設定や手動設定を行う
ことに加え、板状材１の切断を行う際の金属帯板切断装
置の機械的な動作に必要なＮＣ（numerical control ）
データの作成を行う。即ち、このような制御に際して、
走行用レール１２Ａ及び１２Ｂ上のブリッジ部１４の走
行、又ブリッジ部１４上のトーチブロック１５Ａ及び１
５Ｂの走行、更にはこれらトーチ前後装置１６Ａ及び１
６Ｂの前後動作は、該当するライン操業用パーソナルコ
ンピュータ２６Ａ〜２６Ｃによって作成されたＮＣデー
タに基づき、対応するＮＣ装置２８Ａ〜２８Ｃによって
数値制御（ＮＣ制御）される。

【００４１】以下、本実施形態での形状認識の作用につ
いて説明する。

【００４２】実際の板状材１の形状認識に際して、本実
施形態ではまず、ティーチング点Ｔの設定を必要に応じ
て行う。このティーチング点Ｔの設定に際しては、板状
材１の大まかな２次元実績形状の把握もなされており、
該把握は必要に応じてなされる作業者の目視確認によ
る。通常、このティーチング点Ｔの設定は被切断材テー
ブル５上に板状材１が常時同一方向に搭載されるため、
板内のほぼ同一位置に設定されている。しかしながら、
何等かの要因で製品採取位置がずれる場合、作業者はこ
のような異常を目視で確認し、製品採取位置の座標の修
正を、使用中の金属帯板切断装置に対応するライン操業
用パーソナルコンピュータ２６Ａ〜２６Ｃの画面操作に
て行う。

【００４３】次に、板状材１の矩形形状の２次元規格形
状の４つの頂点に対応するティーチング点Ｔ及び測定開
始点Ｒ１〜Ｒ３についてはそれぞれ、実線の矢印のスキ
ャニング方向Ｍ０Ａ〜Ｍ３Ａ、Ｍ０Ｂ〜Ｍ３Ｂに示され
る如く、端面検出器１７Ａあるいは１７Ｂの検出点をま
ず板状材１の外側方向へスキャニングさせながら、板状
材１の有無を検知しながら端面の座標を求める。このよ
うなスキャニング及び端面の座標の検出は図１中の矢印
の長さ寸法で示される所定検出移動距離の範囲内で行わ
れる。又これらのティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１
〜Ｒ３それぞれで板状材１の無しが検知される場合に
は、この図１中で破線矢印で示される如く、逆方向の所
定検出移動距離の範囲内でのスキャニングを行って、板
状材１の端面の検出及びその座標測定を行う。

【００４４】次に図１の測定開始点Ｒ４〜Ｒ７について
も、実線の矢印のスキャニング方向Ｍ４〜Ｍ７で示され
るように、端面検出器１７Ａあるいは端面検出器１７Ｂ
を板状材１の外側へスキャニングさせながら、該板状材
１の端面の検出、及びその座標測定を行う。又、万一板
状材１の無しが検知される場合には、それぞれの測定開
始点Ｒ４〜Ｒ７において図１中破線矢印で示される逆方
向へ、端面検出器１７Ａあるいは１７Ｂのスキャニング
を行いながら、端面の検出及びその座標測定を行う。

【００４５】以上説明したようなスキャニング方向Ｍ０
Ａ〜Ｍ３Ａ、Ｍ０Ｂ〜Ｍ３Ｂ、Ｍ４〜Ｍ７の実線矢印で
示される方向のスキャニング、あるいは必要に応じて行
う破線矢印で示される逆方向のスキャニングによって得
られた、板状材１の端面の座標はいずれも、本発明では
輪郭形状端面特徴点と称している。例えば図１の板状材
１の場合、図４に示す符号Ｐ０Ａ〜Ｐ３Ａ、Ｐ０Ｂ〜Ｐ
３Ｂ、Ｐ４〜Ｐ７がいずれも輪郭形状端面特徴点とな
る。この輪郭形状端面特徴点によって、板状材１の２次
元実績形状を多角形形状の輪郭形状として把握すること
ができる。ここで、図４では太線の破線で板状材１の輪
郭が示され、輪郭形状端面特徴点Ｐ０Ａ〜Ｐ３Ａ、Ｐ０
Ｂ〜Ｐ３Ｂ、Ｐ４〜Ｐ７を結ぶ実線の直線で、実際に認
識された板状材１の多角形の２次元実績形状が示され
る。この図４では、太線の破線で板状材１の輪郭と、実
線直線の板状材１の多角形の２次元実績形状とがほぼ一
致しており、板状材の効果的な形状認識方法がなされた
ことがわかる。

【００４６】なお、上記の実線矢印方向あるいは逆方向
の破線矢印方向のいずれにも所定検出移動距離の範囲で
スキャニングして端面が検出できない場合、再座標測定
動作としてそれぞれの方向へのスキャニングを行って、
端面検出とその座標測定を行う。この再座標測定動作は
２回まで行う。

【００４７】以上説明した通り、本実施形態によれば本
発明を適用し、ティーチング点を基準とした相対位置関
係として予め設定された測定開始点からの端面検出器１
７Ａや１７Ｂのスキャニングによって前述の輪郭形状端
面特徴点の座標を測定することができ、これら輪郭形状
端面特徴点座標により２次元実績形状を多角形形状とし
て把握できる。即ち、ティーチング点Ｔや測定開始点Ｒ
１〜Ｒ７から、スキャニング方向Ｍ０Ａ〜Ｍ３Ａ、Ｍ０
Ｂ〜Ｍ３Ｂ、Ｍ４〜Ｍ７に対応する合計１２の測定開始
点の座標を測定することができ、これらの座標に基づい
て多角形形状として２次元実績形状を認識することがで
きる。又このような形状認識の際に、本実施形態では板
状材１の表面全面に対して端面検出器１７Ａや１７Ｂの
検出点のスキャニングは行わず、限られた範囲内でのス
キャニングのみとなっている。従って、板状材の有無を
検知する端面検出器の最適なスキャニングを行うことが
でき、短時間に板状材の２次元実績形状を認識すること
ができる。

【００４８】本実施形態ではティーチング点Ｔのティー
チングは１回だけであり、作業者の手間を省いている。
又、形状認識しようとする板材材１の搭載ずれが無けれ
ばティーチング作業は大幅に省略される。

【００４９】又本実施形態においては、板状材１の矩形
の２次元実績形状を効果的に形状認識するために、特に
矩形の４つの頂点の内側近傍それぞれに１つずつ、ティ
ーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ３を設けている。
更にこれらティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ３
それぞれについては、接近する２辺の次に述べるような
近傍点を輪郭形状端面特徴点として設定し、これら合計
８つの輪郭形状端面特徴点の座標を測定するためにスキ
ャニング方向Ｍ０Ａ〜Ｍ３Ａ及びＭ０Ｂ〜Ｍ３Ｂのスキ
ャニング動作を行うようにしている。例えばティーチン
グ点Ｔについては、１つの輪郭形状端面特徴点の座標を
測定するために、スキャニング方向Ｍ０Ａのスキャニン
グ動作を行い、もう１つの輪郭形状端面特徴点の座標を
測定するために、スキャニング方向Ｍ０Ｂのスキャニン
グ動作を行っている。従って、矩形形状であることに適
合した、２次元実績形状の形状認識を最適なスキャニン
グで行うことが可能となっている。又このようなスキャ
ニングは測定開始点から所定検出移動距離の範囲内で限
定されているため、不必要に長く端面検出器１７Ａや１
７Ｂのスキャニングが行われて、形状認識を行う時間が
延長されてしまうことがない。

【００５０】なお上記の接近近傍点は、ティーチング点
Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ３それぞれから、走行用レー
ル１２Ａ，１２Ｂに対して平行又は垂直方向に移動した
線と、板状材１端面との交点である。あるいはこれら接
近近傍点は、ティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ
３それぞれに最も近い辺上の最近の点、及び２番目に近
い辺上の最近の点としてもよく、本発明はこのような接
近近傍点や最近点を最近点と称して、具体的に限定する
ものではない。

【００５１】又本実施形態で形状認識に用いる金属帯板
切断装置では、２つの端面検出器１７Ａ及び１７Ｂが設
けられている。又トーチブロック１５Ａ及び１５Ｂを互
いに独立してブリッジ部１４上を走行させ、あるいはト
ーチ前後装置１６Ａ及び１６Ｂの互いに独立した前後移
動によって、端面検出器１７Ａ及び１７Ｂは互いに独立
して前後移動可能となっている。従って本実施形態では
このような２つの端面検出器１７Ａ及び１７Ｂを効果的
に用い、ティーチング点Ｔ及び測定開始点Ｒ１〜Ｒ７を
開始点とするスキャニングによる板状材１の端面の検
知、又その座標測定を複数同時に行うことも可能であ
る。このように複数同時に行えば、短時間に形状認識を
行うことができる。又被切断材テーブル５に複数の板状
材１が搭載される場合、これらを同時に形状認識するこ
ともできる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、板
状材の有無を検知する端面検出器の最適なスキャニング
により、短時間に板状材の２次元実績形状を認識するこ
とができる板状材の形状認識方法を提供することができ
るという優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板状材の形状認識方法が適用される実
施形態におけるティーチング点及び測定開始点を示す板
状材の平面図

【図２】上記実施形態で用いる端面検出器を有する金属
帯板切断装置の上面図

【図３】前記実施形態における制御装置の構成を示すブ
ロック図

【図４】前記実施形態によって認識された前記板状材の
２次元実績形状を示す平面図

【符号の説明】

１…板状材 ５…被切断材テーブル １２Ａ、１２Ｂ…走行用レール １４…ブリッジ部 １５Ａ、１５Ｂ…トーチブロック １６Ａ、１６Ｂ…トーチ前後装置 １７Ａ、１７Ｂ…端面検出器 ２２…上位ホストコンピュータ ２４…中継パーソナルコンピュータ ２６Ａ〜２６Ｃ…ライン操業用パーソナルコンピュータ ２８Ａ〜２８Ｃ…ＮＣ装置 Ｔ…ティーチング点 Ｒ１〜Ｒ７…測定開始点 Ｍ０Ａ〜Ｍ３Ａ、Ｍ０Ｂ〜Ｍ３Ｂ、Ｍ４〜Ｍ７…スキャ
ニング方向 Ｐ０Ａ〜Ｐ３Ａ、Ｐ０Ｂ〜Ｐ３Ｂ、Ｐ４〜Ｐ７…輪郭形
状端面特徴点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板状材の有無を検知する端面検出器の検出
   点をスキャニングすることで、所定の多角形の２次元規
   格形状を目標として製造される該板状材の、実際の２次
   元実績形状を認識するようにした板状材の形状認識方法
   において、 実際の形状認識以前に予め、前記２次元実績形状の認識
   の基準座標となるティーチング点を設定しておくと共
   に、 前記２次元実績形状の多角形形状の輪郭形状を把握する
   ための、前記端面検出器を用いて座標が測定される１つ
   以上の輪郭形状端面特徴点の、それぞれの近傍にある該
   測定の開始点を前記ティーチング点を基準とした相対位
   置関係として設定しておき、 実際の形状認識に際しては、大まかな前記２次元実績形
   状を把握して、まず今回の測定対象の板状材での前記テ
   ィーチング点を指定し、 今回の該ティーチング点を基準とした前記相対位置関係
   に基づいて、形状認識対象の板状材での前記測定開始点
   を求め、 該測定開始点から前記端面検出器をスキャニングして前
   記輪郭形状端面特徴点の座標を測定することで、前記２
   次元実績形状を認識するようにしたことを特徴とする板
   状材の形状認識方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記板状材の矩形の４つの頂点の内側近傍それぞれに１
   つずつ、前記測定開始点を設定すると共に、 ４つの該測定開始点それぞれについて、接近する２辺の
   最近点を前記輪郭形状端面特徴点として、合計８つの該
   輪郭形状端面特徴点を設定し、 実際の形状認識に際しては、該測定開始点それぞれにつ
   いて、前記端面検出器の検出点を前記板状材の外側方向
   へ、又端面未検出時には他方向へも、該測定開始点から
   所定検出移動距離の範囲内で順次スキャニングさせなが
   ら、該測定開始点に対応する輪郭形状端面特徴点の座標
   を順次測定することで、前記２次元実績形状を認識する
   ようにしたことを特徴とする板状材の形状認識方法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 複数の前記端面検出器を用いて、複数の前記輪郭形状端
   面特徴点の座標を同時に測定し、前記２次元実績形状を
   認識するようにしたことを特徴とする板状材の形状認識
   方法。