JPS59152051A - 加工工具制御用光学装置 - Google Patents
加工工具制御用光学装置Info
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- JPS59152051A JPS59152051A JP59022705A JP2270584A JPS59152051A JP S59152051 A JPS59152051 A JP S59152051A JP 59022705 A JP59022705 A JP 59022705A JP 2270584 A JP2270584 A JP 2270584A JP S59152051 A JPS59152051 A JP S59152051A
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- light
- optical device
- reference line
- receiver
- optical axis
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/028—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring lateral position of a boundary of the object
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
- B23Q35/08—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
- B23Q35/12—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means
- B23Q35/127—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means using non-mechanical sensing
- B23Q35/128—Sensing by using optical means
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
加工工具例えＦｉ溶接トーチ、醒累切断ヘッド、熱切断
ヘッド、たがね、フライス工具又はニプリングエ其が溶
接開先の輪郭ａ（この輪郭線はどんな形状であってもよ
い）に自動的に追従するようにした機械加工、切断、溶
接などの加工装置は、従来から知られている。開先位置
を明らかにして直接に〃・又は増幅リレーを介し作用す
る位置制御信号を作成するために用いられる種々の方法
も知られている。実際に、機械的、光学式、空圧式その
他の探触子がそのために使用されている。しかしこれら
の装置は複雑で操作も困難である。これらの装置は、主
として浴接アークの付近又Ｆｉ加工装置の取付は場所の
作業条件が高温、光、雰囲気又は騒音のために非常に苛
酷なことにょシ、作動が不確実な上に、その保守も面倒
である。
ヘッド、たがね、フライス工具又はニプリングエ其が溶
接開先の輪郭ａ（この輪郭線はどんな形状であってもよ
い）に自動的に追従するようにした機械加工、切断、溶
接などの加工装置は、従来から知られている。開先位置
を明らかにして直接に〃・又は増幅リレーを介し作用す
る位置制御信号を作成するために用いられる種々の方法
も知られている。実際に、機械的、光学式、空圧式その
他の探触子がそのために使用されている。しかしこれら
の装置は複雑で操作も困難である。これらの装置は、主
として浴接アークの付近又Ｆｉ加工装置の取付は場所の
作業条件が高温、光、雰囲気又は騒音のために非常に苛
酷なことにょシ、作動が不確実な上に、その保守も面倒
である。
不発明は、前記の型式の加工装を全改良することを目的
とし、この目的のために、板例えば金属板、倣うべきテ
ングレート、又は支持体上に作成した元号な太さの描線
のそれぞれの先端におる稜縁によって形成された基準線
の位置全検出する光学装置であって、光学装置が支持ア
ームによシ支持され、発光器を有し、該発光器の発光の
改良は可視光線の帯域又は赤外線の帯域内において遠足
可能とし、該発光器からの光線は第１光軸即ち入射光軸
を通シ、光点の形で基準線の７点に落ち、種々の方向特
に前記光点と受光器とを結ぶ第２光町即ち発散光軸の方
向に発散されて進み、受光器の表面は多数のセルによっ
て形成され、各々の該セルは、受光した光線を感知して
その明るさに対応し７た強さの電気信号を送出し、受光
器の受けた信号の全体が、電気装置に入力される情報を
形成し、該電気装ｆｔは、直線状でも曲線状でもよい前
記基準線上に落ちる光点が加工の進行中に前記基準線に
追従するように、光学装置の支持要素に作用し、前記基
準線と光学装置との配向が、加工の性質に適合させるこ
とのできる目標値に等しい値に保たれ、光学装置の変位
が、加工工具を基準森と同種の軌道に従わせるように、
加工工具の追随する変位をひき起こすようにしたものに
おいて、前記基準線上に落ちる前記光点にょシ受光器上
に発散された光斑の受光器に対する位置が、光学装置と
基準線との間の距離をその目標値に保つための制動に用
いられる調節信号を形成することと、受光器上に落ちる
前記光斑の幅が、前記基準線に対する光学装置の横向き
変位の制御に用いる調節信号を形成することとを特徴と
する光学装置を提供する。
とし、この目的のために、板例えば金属板、倣うべきテ
ングレート、又は支持体上に作成した元号な太さの描線
のそれぞれの先端におる稜縁によって形成された基準線
の位置全検出する光学装置であって、光学装置が支持ア
ームによシ支持され、発光器を有し、該発光器の発光の
改良は可視光線の帯域又は赤外線の帯域内において遠足
可能とし、該発光器からの光線は第１光軸即ち入射光軸
を通シ、光点の形で基準線の７点に落ち、種々の方向特
に前記光点と受光器とを結ぶ第２光町即ち発散光軸の方
向に発散されて進み、受光器の表面は多数のセルによっ
て形成され、各々の該セルは、受光した光線を感知して
その明るさに対応し７た強さの電気信号を送出し、受光
器の受けた信号の全体が、電気装置に入力される情報を
形成し、該電気装ｆｔは、直線状でも曲線状でもよい前
記基準線上に落ちる光点が加工の進行中に前記基準線に
追従するように、光学装置の支持要素に作用し、前記基
準線と光学装置との配向が、加工の性質に適合させるこ
とのできる目標値に等しい値に保たれ、光学装置の変位
が、加工工具を基準森と同種の軌道に従わせるように、
加工工具の追随する変位をひき起こすようにしたものに
おいて、前記基準線上に落ちる前記光点にょシ受光器上
に発散された光斑の受光器に対する位置が、光学装置と
基準線との間の距離をその目標値に保つための制動に用
いられる調節信号を形成することと、受光器上に落ちる
前記光斑の幅が、前記基準線に対する光学装置の横向き
変位の制御に用いる調節信号を形成することとを特徴と
する光学装置を提供する。
次に本発明による光学装置を、添付図面について一層詳
細に説明する、各図中受光器及びその上に落ちる光斑は
、位置をずらせ、かつ説明的に図示されている。
細に説明する、各図中受光器及びその上に落ちる光斑は
、位置をずらせ、かつ説明的に図示されている。
図示した検出装置は、次の主要部から成っている。
１・・・光学装置。
２・・・基準線。
３・・・板。
４・・・発光器。
５・・・光線、
６・・・入射光ａ。
７・・・光点。
８・・・発散光軸。
９・・・受光器。
１０・・・感知セル。
１１・・・板、支持体ないしはテングレートに対する入
射光軸６と発散光軸８とのそれぞれの角度のうち／ｈさ
い方の角度＠）。
射光軸６と発散光軸８とのそれぞれの角度のうち／ｈさ
い方の角度＠）。
１２・・・板３の表面と溶接開先の表面との間の最小の
角度ｌ八 １３・・・受光器９上の光斑。
角度ｌ八 １３・・・受光器９上の光斑。
１４・・・光斑１３の幅。
１５・・・入射光の収れんレンズ、
１６・・・発散光の収れんレンズ。
１７・・・平面ミラー。
１８・・・受光器９の回転軸。
１９・・・受光器９上の元板１３の位ｔｈｉ：笈位。
２０・・・描線の端縁。
２１・・・支持体。
２２・パ倣うべきテングレート。
２３°・・板３の先端の＃縁。
２４・・・描線。
第３．１１図には、互に溶接される２枚の板のうち一方
の板３のみが図示されているが、この第７の板３に溶接
するべき図示しない第２の板に対して溶接開先が閉ざさ
れることは言うまでもない、第１図は機能的に簡略化さ
れた説明図でめシ、発光器４は、複数の方向％に支持体
２１上に作成した描線２４（ストローク）の基準！２’
に形成する先端２０に落ちる入射光軸６に従って指向さ
れた光線を送出する、この光線は支持体２１の表面上に
落ち、その場所に光点７を形成する。支持体２１は受光
した光を反射し、角度の関数として変化する強さでもっ
て全方向に光を発散させる。支持体２１は特に受光器の
上に落ちる発散光として発散光軸８に沿って光を送出す
る。受光器９の表面は、受光した光に感知する感知セル
１ｏの格子体によって形成され、各々の感知セル１ｏは
その明るさの関数としての電気信号を送出する。光学装
置１の作用は次の通シである。光学装置ｉｔｌが図示位
置にあると、光＃＠６が先端２０と合致しているため、
支持体２１上に落ちる光点７は、光を吸収する描線２４
の存在によシ、支持体２１上に半月形の点を形成する。
の板３のみが図示されているが、この第７の板３に溶接
するべき図示しない第２の板に対して溶接開先が閉ざさ
れることは言うまでもない、第１図は機能的に簡略化さ
れた説明図でめシ、発光器４は、複数の方向％に支持体
２１上に作成した描線２４（ストローク）の基準！２’
に形成する先端２０に落ちる入射光軸６に従って指向さ
れた光線を送出する、この光線は支持体２１の表面上に
落ち、その場所に光点７を形成する。支持体２１は受光
した光を反射し、角度の関数として変化する強さでもっ
て全方向に光を発散させる。支持体２１は特に受光器の
上に落ちる発散光として発散光軸８に沿って光を送出す
る。受光器９の表面は、受光した光に感知する感知セル
１ｏの格子体によって形成され、各々の感知セル１ｏは
その明るさの関数としての電気信号を送出する。光学装
置１の作用は次の通シである。光学装置ｉｔｌが図示位
置にあると、光＃＠６が先端２０と合致しているため、
支持体２１上に落ちる光点７は、光を吸収する描線２４
の存在によシ、支持体２１上に半月形の点を形成する。
この半月形の像は発散され、受光器９上に同じ形状ｔ−
保って光斑１３ｉ形成する。光点７を２つに截る基準線
２に対応する光点の直径は、発散光軸８上に正確に位置
される、入射光の光点の軸が先端２０と合致しなければ
、支持体２１０表面上の光点は半月形にはならずに、第
９図に示すようによシ大きく、又は小さくなる。
保って光斑１３ｉ形成する。光点７を２つに截る基準線
２に対応する光点の直径は、発散光軸８上に正確に位置
される、入射光の光点の軸が先端２０と合致しなければ
、支持体２１０表面上の光点は半月形にはならずに、第
９図に示すようによシ大きく、又は小さくなる。
この光点の幅は、基準線２に対する光学装置ｉ！！、１
の、支持体２１の表面と平行に測った位置決めの関数で
ある。従って、支持体２１の表面と平行な光学装置１の
位置の関数としての調節信号を形成するには、受光器９
上の光斑１３の幅を測定するだけでよい、板３の表面と
直角に測った距離が目標値に対応していない場合には光
点７は第３図に示すように受光器９に対して一方向又は
反対方向に変位される。
の、支持体２１の表面と平行に測った位置決めの関数で
ある。従って、支持体２１の表面と平行な光学装置１の
位置の関数としての調節信号を形成するには、受光器９
上の光斑１３の幅を測定するだけでよい、板３の表面と
直角に測った距離が目標値に対応していない場合には光
点７は第３図に示すように受光器９に対して一方向又は
反対方向に変位される。
第３、ｌ１図には光学装置１ｌｉｌと浴′＃開先との間
の相対移動の効果が示され、図中の破線は目標位置を表
わしている。
の相対移動の効果が示され、図中の破線は目標位置を表
わしている。
入射光＠６の方向に平行移動させると、受光器９に落ち
る半月形の像は、半月形状を保っているが、像の位置は
、受光器９に沿って移動する（第３図参照）。支持体２
１又は板３の表面と平行な移動（第９図）は、受光器９
上に落ちる光斑１３の形状ｋＫ化させ、光斑１３の幅１
４の変化が起こる。
る半月形の像は、半月形状を保っているが、像の位置は
、受光器９に沿って移動する（第３図参照）。支持体２
１又は板３の表面と平行な移動（第９図）は、受光器９
上に落ちる光斑１３の形状ｋＫ化させ、光斑１３の幅１
４の変化が起こる。
感知セル１０上の光斑１３の変位ｆ１９ｒｒ！、光学装
置１と板３との間の距離の調節を可能にする調節信号全
形成する、これら２つの効果即ち受光器９上の光点の幅
及び変位量の組合せによって、２種の異なる信号が得ら
れ、これらの信号によって、酸素切断、溶接、機械切削
、ニブリングなどの加工操作の間入射光軸６が正確に基
準線２上に落ちる第１図に示した配列に光学装置ｌｌが
常時保たれるように、光学装置１を制御することが可能
になる。この光線の配向け、溶接の場合に、溶接トーチ
の数回のｌ９図を必要とする厚い板の溶接に当り、ユ枚
の溶接板のうち一方の溶接板の、冨に同一の形状を保っ
稜縁（基準線２）のみに溶接操作の終了まで注目してい
るたけでよいというオリ点を提供する。角度α、βの和
が／ざ００よシも小ならば、発光器４にょシ送出され、
浴接開先に落ちる光は、その溶接開先によって全方向に
、％に他の＠接開先の表面に向って反射されるが、この
光が受光器９の方に送出されて受光器９が受ける情報を
じよう乱させることはない。
置１と板３との間の距離の調節を可能にする調節信号全
形成する、これら２つの効果即ち受光器９上の光点の幅
及び変位量の組合せによって、２種の異なる信号が得ら
れ、これらの信号によって、酸素切断、溶接、機械切削
、ニブリングなどの加工操作の間入射光軸６が正確に基
準線２上に落ちる第１図に示した配列に光学装置ｌｌが
常時保たれるように、光学装置１を制御することが可能
になる。この光線の配向け、溶接の場合に、溶接トーチ
の数回のｌ９図を必要とする厚い板の溶接に当り、ユ枚
の溶接板のうち一方の溶接板の、冨に同一の形状を保っ
稜縁（基準線２）のみに溶接操作の終了まで注目してい
るたけでよいというオリ点を提供する。角度α、βの和
が／ざ００よシも小ならば、発光器４にょシ送出され、
浴接開先に落ちる光は、その溶接開先によって全方向に
、％に他の＠接開先の表面に向って反射されるが、この
光が受光器９の方に送出されて受光器９が受ける情報を
じよう乱させることはない。
第２図に示した光学装置は、作用については第７図に示
した装置と同様であるが、構造的には、実際の装置に近
くなっている。この光学装置１においては、発光器４と
して、赤外線に対応する波長の光を発生する発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）が用いられる。発光ダイオードの光は、
第１収れんレンズ１５に通される。第１収れんレンズ１
５Ｆｉ、それが受ける全部の光を、倣うべきテンプレー
ト２２の基準線２上に集光させ１．Ｓ準線２がらは、前
述した例と同様に、発散光軸８に従って光＃ｉｉ５が送
出される。この光線は、第２収れんレンズ１６を通り、
平面ミラー１７に入射し、そｎから受光器９に転送され
る。レンズ１５．１ａ１に存在させたことによって、光
点７、従って受光器９上の光斑１３の明るさがかな９改
善される、平面ミラー１７は、元＃′ｔ−偏向させ、受
光器９を発光器４Ｉ／こよシ近い位置に配し得るように
して、光学装置１をより小形化す／る上、に効果を発揮
する。平面ミラーを発光ダイオードと収扛んレンズ１５
との間に配し°Ｃもよく、その場合には発光ダイオード
の位１ｔｔ−変更して光学装置１を更に小形化すること
が可能になる、 この例による光学装置の作用は、前述した例と同様でり
る。光点７からの光線は、光斑１３を形成し、この光斑
から、基準線２に対する位置決め制御に必要な、２棟の
調整イぎ号を作成することができる。レンズｉ５．１６
を用いたこの形成の構造の場合には、受光器９が受ける
像がその全周に亘って１つきり出るように受光器９を方
向決めすることが望ましい。そのためＫは、光軸６．８
の平面ど直角の回転軸１８０回りに受光器９會回転させ
ることが必要になる、 受光器９はフォトダイオードにより形成し、これらのフ
ォトダイオードは、光点の直？Ｎを長さ方向に受は得る
ように、各々細長い形状とし、また軸線が入射光軸６及
び発散光軸８と同じ平面内にある範囲については並べて
配置することができる。
した装置と同様であるが、構造的には、実際の装置に近
くなっている。この光学装置１においては、発光器４と
して、赤外線に対応する波長の光を発生する発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）が用いられる。発光ダイオードの光は、
第１収れんレンズ１５に通される。第１収れんレンズ１
５Ｆｉ、それが受ける全部の光を、倣うべきテンプレー
ト２２の基準線２上に集光させ１．Ｓ準線２がらは、前
述した例と同様に、発散光軸８に従って光＃ｉｉ５が送
出される。この光線は、第２収れんレンズ１６を通り、
平面ミラー１７に入射し、そｎから受光器９に転送され
る。レンズ１５．１ａ１に存在させたことによって、光
点７、従って受光器９上の光斑１３の明るさがかな９改
善される、平面ミラー１７は、元＃′ｔ−偏向させ、受
光器９を発光器４Ｉ／こよシ近い位置に配し得るように
して、光学装置１をより小形化す／る上、に効果を発揮
する。平面ミラーを発光ダイオードと収扛んレンズ１５
との間に配し°Ｃもよく、その場合には発光ダイオード
の位１ｔｔ−変更して光学装置１を更に小形化すること
が可能になる、 この例による光学装置の作用は、前述した例と同様でり
る。光点７からの光線は、光斑１３を形成し、この光斑
から、基準線２に対する位置決め制御に必要な、２棟の
調整イぎ号を作成することができる。レンズｉ５．１６
を用いたこの形成の構造の場合には、受光器９が受ける
像がその全周に亘って１つきり出るように受光器９を方
向決めすることが望ましい。そのためＫは、光軸６．８
の平面ど直角の回転軸１８０回りに受光器９會回転させ
ることが必要になる、 受光器９はフォトダイオードにより形成し、これらのフ
ォトダイオードは、光点の直？Ｎを長さ方向に受は得る
ように、各々細長い形状とし、また軸線が入射光軸６及
び発散光軸８と同じ平面内にある範囲については並べて
配置することができる。
第１〜ｑ図には光学装置１しか示さ扛てないが、この光
学装置はもちろん外囲い内に配装され、浴接開先の上方
にアームを介して保持され、このアームに、光学装置１
７に＃動さぜるための移動愼構によって連結さｎｌこの
移ｍＶＣよって板３、支持体２１又はテングレート２２
に対する光学装置１の距離が目標値に等しい値に保狩さ
れると共に、加工中は基準線２の輪郭全光学装置１が自
動的にたどってゆくことができるようになっている。
学装置はもちろん外囲い内に配装され、浴接開先の上方
にアームを介して保持され、このアームに、光学装置１
７に＃動さぜるための移動愼構によって連結さｎｌこの
移ｍＶＣよって板３、支持体２１又はテングレート２２
に対する光学装置１の距離が目標値に等しい値に保狩さ
れると共に、加工中は基準線２の輪郭全光学装置１が自
動的にたどってゆくことができるようになっている。
溶接加工の場合には光学装置１金浴接トーチ自身に固層
し、前述のように溶接開先に追懐するよ″）に６接トー
チの機械的位置決め要素を制卸−Ｉることができる。
し、前述のように溶接開先に追懐するよ″）に６接トー
チの機械的位置決め要素を制卸−Ｉることができる。
光学装置は、その作動が浴接アークによってしよう乱さ
れることを避けるために、済起電極の前方の、それによ
シ惹起される温度、雰囲気、光１放出粒子などの環境〃
・らの保獲に光分な距離に配置する。
れることを避けるために、済起電極の前方の、それによ
シ惹起される温度、雰囲気、光１放出粒子などの環境〃
・らの保獲に光分な距離に配置する。
制御装置は、電子装置を有していてもよく、それにより
光学装置１の運＠を記録し、更にメモリに記憶し、光字
装置と溶接装置とを隔たてる距離及び溶接装置の送シ速
度に対応した成る遅れをもって溶接装置の運動を制御し
、溶接開先が湾曲していてもそｎＫ浴接装置が追従でき
るようにする。
光学装置１の運＠を記録し、更にメモリに記憶し、光字
装置と溶接装置とを隔たてる距離及び溶接装置の送シ速
度に対応した成る遅れをもって溶接装置の運動を制御し
、溶接開先が湾曲していてもそｎＫ浴接装置が追従でき
るようにする。
符号１１によって示す角度を入射光（第３．９図）又は
発散光（第１．２図）に対応させ、発光器４の位置と受
光器９の位置とを図示のようにいれ替えることができる
。
発散光（第１．２図）に対応させ、発光器４の位置と受
光器９の位置とを図示のようにいれ替えることができる
。
酸素切断及び機械切削を反復して行う場合、制御用の１
ングレートの寸法と異なった寸法、即ちそれよシも大き
いか父は４＼さい寸法の被加工物について加工がなδれ
るように、工作機械又は酸素切断機を制御することがで
きる。その場合被加工物に対する工具の軌跡とテングレ
ートに対する光学装置の軌跡とが互に相似になるように
するととに配慮すべきである。
ングレートの寸法と異なった寸法、即ちそれよシも大き
いか父は４＼さい寸法の被加工物について加工がなδれ
るように、工作機械又は酸素切断機を制御することがで
きる。その場合被加工物に対する工具の軌跡とテングレ
ートに対する光学装置の軌跡とが互に相似になるように
するととに配慮すべきである。
第１図は支持体上に作成した描線先端ないしは端縁に追
従する簡単な光学装置の作動原灯説明図、第２図は倣う
べきテンプレートに追従する光学装置の作動原理説明図
、第３図は溶接トーチを制御する場合に被加工物である
板に幻する光等装置の距離の変化がもつ効果を示すため
の歇明図、第ｑ図は浴接トーチを制（財）する場合に被
加工物で′ａ）Ｚ）板と平行な方向の光点と鼎接開先と
の間の距離の変化がもつ効果を示すためのＰ、明図であ
る。 符号の説明 １・・・光学装置、２・・・基準線、４・・・発光器、
５・・・光線、６°・・入射光軸、７・・・光点、８・
・・発散光肛ｉ、９・・・受光器、１ｏ・・・セル、１
３・・・光斑、１４−°°幅、１９・・・変位ｉ（位置
）。
従する簡単な光学装置の作動原灯説明図、第２図は倣う
べきテンプレートに追従する光学装置の作動原理説明図
、第３図は溶接トーチを制御する場合に被加工物である
板に幻する光等装置の距離の変化がもつ効果を示すため
の歇明図、第ｑ図は浴接トーチを制（財）する場合に被
加工物で′ａ）Ｚ）板と平行な方向の光点と鼎接開先と
の間の距離の変化がもつ効果を示すためのＰ、明図であ
る。 符号の説明 １・・・光学装置、２・・・基準線、４・・・発光器、
５・・・光線、６°・・入射光軸、７・・・光点、８・
・・発散光肛ｉ、９・・・受光器、１ｏ・・・セル、１
３・・・光斑、１４−°°幅、１９・・・変位ｉ（位置
）。
Claims (9)
- （１） 板例えば金属板、倣うべきテンプレート、又
は支持体上に作成した充分な太さの描線のそれぞれの先
端にある稜縁によって形成された基準＃ｉ！２の位置を
検出する光学装置であって、光学装置が支持アームによ
シ支持され、発光器４を有し、発光器４の発光の波長は
可視光線の帯域内又は赤外線の帯域内において選定可能
とし、発光器４からの光線５は第１光＠即ち入射光軸６
を通り、光点７の形で基準線２の７点に落ち、種々の方
向性に光点７と受光器９とを結ぶ第２光＋ｔｉｔｕ即ち
発散光＠８の方向に発散されて進み、受光器９の表面は
多数のセルｌＯによって形成され、各々のセルは受光し
た光線音感知してその明るさに対応した強さの電気信号
を送出し、受光器の受けた信号の全体が、電気装置に入
力される情報を形成し、該電気装置は、直線状でも曲線
状でもよい基準線２上に洛ちる光点７が加工の進行中に
基準線２に追従するように、光学装置１の支持要素に作
用し、基準線２と光学装置との配向が、進行中の加工の
性質に適合させることのできる目標値に等しい値に保た
れ、光学装置１の変位が、加工工具を基準線２と同種の
軌道に従わせるように、加工工具の追随する変位をひき
起こすようにしたものにおいて、基準線２上に落ちる光
点７により受光器９上に発散された光斑１３の受光器９
に対する位置１９が、光学装置１と基準線２との間の距
離をその目標値に保つための制御に用いられる調節信号
を形成することと、受光器９上に落ちる光斑１３の幅１
４が、基準線２に対する光学装置１の横向き変位の制御
に用いる調節信号を形成することとに％徴とする光学装
置。 - （２） 発光器４を赤外線Ｌ Ｅ ＤＫより形成した
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の光学
装置。 - （３） 受光器９金、受光する光の強さの関数として
の電気信号を各々発生するフォトダイオード１０の格子
体として形成したこと全特徴とする特許請求の範囲第（
１）項又は第（２）項記載の光学装ｆ！。 - （４）光線５０入射光軸６と発散光軸８とを含む平面と
同じ平面に含まれる血縁に沿ってフォトダイオード１０
を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第（３）項
記載の光学装置。 - （５） 基準線２の支持体上に光源の像全形成する、
入射光軸６が通過する少くとも７つの収れんレンズ１５
と、受光器９上に基準ｌＲ２の像を形成する、発散光軸
８が通過する少くとも１つの収れんレンズ１６とのうち
、どちらか一方又は両方を備えたことを特徴とする特許
請求の範囲第（１１項記載の光学装置。 - （６） 少くとも７つの平面ミラー１７が入射光又は
発散光を偏向させ、入射光軸６及び発散光軸８を含む平
面内においての発光器４又は受光器９の位置を変えるこ
とにより光学装置の寸法を小さくすること全特徴とする
特許請求の範囲第（１１項記載の光学装置。 - （７） 入射光軸６及び発散光軸８を含む平面と直交
する回転軸１８の回υに受光器９を回転させ傾斜させる
手段を有し、受光器９の傾斜は、受光器９に回り発散光
の通過する収れんレンズ１６の存在による拡大の関数と
して選定し、この傾斜により受光器９上に投影される基
準線２の像の鮮明度を高くすることｆ、特徴とする特許
請求の範囲第（５）項記載の光学装置。 - （８） 支持アームに対する光学装置の位ｔｔｔｘ測
定し制御信号を発生させる位置測定信号発生要素を有し
、該制御信号は加工中に少くとも１つの加工工具の位置
に作用してその移動を制御し好ましい位置に加工工具を
確実に保持することを特徴とする特許請求の範囲第（１
）項記載の光学装置。 - （９） 加工工具の移動制御装置がデータ処理部を含
み、該データ処理部は光学装置の運＃ｌを記録し、それ
らｆｔ＝Ｑ憶し、加工工具に作用して加工工具を前記基
準線と同種の軌道に追従させ、加工工具の運動は光学装
置の運動に関し遅砥されることを特徴とする特許請求の
範囲第（８）項記載の光学装置。 （１１加工工具が溶接トーチから成ることと、光学装置
１が追従する基準線２が板特に金属板の溶接開先の先端
の端縁によって形成されることと、入射光軸と発散光軸
と金含む断面において角度α、βの和がπよシも小さく
、ここに角度αは入射光軸及び発散光軸が前記板の表面
との間に含む角度／／のうちニジ小な角度を表わし、角
度βは前記板の表面と浴接開先の表面とが言む角度７．
２のうち最小の角度を表わすこと全特徴とする特許請求
の範囲第（１）〜（９）項のいずれか７項記載の光学装
置。 ａυ 加工工具が板の酸素切断ないしは熱切断ヘッドか
ら成ることと、光学装置の追従する基準線が倣い加工用
のテンプレート又は支持体上に作成された描線のそれぞ
れの端縁によ多形成されたことを特徴とする特許請求の
範囲第（１１〜（９）項記載の光学装置。 α２ 加工工具が、たがね、フライス工具又はニプリン
グ工具から成り、これらの加工工具が対応する工作機械
上に取付けられたことと、光学装置の追従する基準ｉｖ
倣い加工用テングレート又は支持体上に作成した描線の
それぞれの端縁によ多形成したこと全特徴とする特許請
求の範囲第（１）〜（９）項のいずれか７項記載の光学
装置。 α（至） 加工工具の軌跡と基準線の軌跡とを互に相似
形としたことを特徴とする特許請求の範囲第ａυ項又は
第０２項記載の光学装置。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH774/83A CH652333A5 (fr) | 1983-02-11 | 1983-02-11 | Appareil optique pour la detection de l'emplacement d'une ligne de reference. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59152051A true JPS59152051A (ja) | 1984-08-30 |
Family
ID=4194867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59022705A Pending JPS59152051A (ja) | 1983-02-11 | 1984-02-09 | 加工工具制御用光学装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4629878A (ja) |
| EP (1) | EP0117231A1 (ja) |
| JP (1) | JPS59152051A (ja) |
| CH (1) | CH652333A5 (ja) |
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1983
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-
1984
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- 1984-02-08 EP EP84810075A patent/EP0117231A1/fr not_active Ceased
- 1984-02-09 JP JP59022705A patent/JPS59152051A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0117231A1 (fr) | 1984-08-29 |
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| CH652333A5 (fr) | 1985-11-15 |
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