JPS6327139B2 - - Google Patents

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JPS6327139B2
JPS6327139B2 JP57088617A JP8861782A JPS6327139B2 JP S6327139 B2 JPS6327139 B2 JP S6327139B2 JP 57088617 A JP57088617 A JP 57088617A JP 8861782 A JP8861782 A JP 8861782A JP S6327139 B2 JPS6327139 B2 JP S6327139B2
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JP
Japan
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blade
cutter
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cross
data
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JP57088617A
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English (en)
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JPS58206369A (ja
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Jiro Imoto
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Iida Kogyo KK
Original Assignee
Iida Kogyo KK
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • G05B19/4069Simulating machining process on screen
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35325Display of locus with possible correction of machining
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35349Display part, programmed locus and tool path, traject, dynamic locus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工作機械等の刃物位置制御方法に
関するものであつて、一層詳細には、例えば被加
工物の原型モデルから測定した形状パターンと刃
物の現在位置とを、デイスプレイ面に映像として
映し出し、この映像を視覚により直接確認しつつ
映像としての刃物を形状パターンに向けて移動さ
せると共に、これと同期して実際の刃物の位置を
移動させるよう制御する方法に関するものであ
る。
切削用の刃物を複数基備えて、被加工物の同時
加工を行う工作機械、例えば多面かんな盤のよう
な木工機械では、被加工物に最終的に要求される
種々の三次元外形輪郭に応じて多方向からの切削
を行うために、被加工物の加工パターン変更の都
度、前記複数の刃物の位置合わせを夫々行う必要
がある。そしてこの場合、本格稼動に先立ち、被
加工物の試し削りを反復して刃物の各最適位置を
割出さねばならず、従来はこの稼動準備に繁雑な
手間と時間が掛かると共に、操作者の永年の熟練
と勘とを要していた。殊に木工機械の分野では、
かんな軸が1乃至6以上に及ぶ多軸式モルダ等が
実用化されており、このような機械では特に刃物
の最適位置合わせに多大の手間を要している。ま
た、1軸モルダー等においても成形刃物の位置合
せは手間が掛つているのが現状である。
そこで、このような労力を軽減させるべく、数
値(NC)制御手段により刃物の位置設定を行つ
たり、その他コンピユータモルダが実用化された
りして、刃物位置の設定時間は有効に短縮される
傾向にある。しかしながら、これらの手段による
場合でも、被加工物に対する刃物の現在位置を目
で確認する訳ではないので、刃物が対象物に対し
最適位置に設定されているか否かは実際に切削を
行つてみなければ判明せず、従つて本格稼動に先
立ち被加工物の試し削りは必要であつた。
本発明は、従来技術に係る数値制御やコンピユ
ータモルダ等に内在する前記欠点に鑑み案出され
たものであつて、被加工物の最終加工輪郭と刃物
の現在位置とを、視覚により直接確認して刃物位
置を調節することにより、被加工物の試し削りを
要することなく迅速に稼動状態に入ることのでき
る、刃物位置制御方法を提供することを目的とす
る。
この目的を達成するため、本発明に係る刃物位
置制御方法は、複数の刃物群を備える加工装置を
使用し、該装置のテーブル上に載置されて一方向
への送りが与えられる被加工物に、前記複数の刃
物群から被加工形状に応じ適宜選択した刃物によ
る所要の加工を行なうに際し、 被加工物に対応する原型モデルの断面パターン
から測定した所要寸法値または原形図面に付した
所要寸法値に関するデータを、コンピユータに入
力記憶させると共に、 被加工物を切削する複数の刃物群における個々
の刃物の所要個所における最大および最小寸法値
に関するデータを、前記コンピユータに入力記憶
させ、 更に前記個々の刃物における現在位置および刃
物の基準となる位置のデータを、前記コンピユー
タに入力し、 前記一連のデータに基づき、原型モデルの断面
パターンまたは原形図面および個々の刃物の現在
位置を、テレビ画面に映像として映し出し、この
テレビ画面で個々の刃物の現在位置と原型モデル
の断面パターンまたは原形図面との位置比較を行
ない、 テレビ画面に映し出された個々の刃物の映像
を、原型モデルの断面パターンまたは原形図面の
形状輪郭部にまで移動させると共に、これと同期
して対応する個々の刃物の位置を追従的に移動さ
せるよう制御することを特徴とする。
次に、本発明に係る工作機械等の刃物位置制御
方法の各工程につき、図面を参照して以下詳細に
説明する。この実施例では、工作機械の一例とし
て木工機械である多面かんな盤を挙げ、これによ
つて加工される種々の断面形状をした木材被加工
物の各種パターンを参考として第1図に示す。こ
れは、窓枠やドアー枠その他家具類の面縁部とし
て好適に使用されるパターンを摘示したものであ
る。
これらの面縁加工をすべき被加工物について、
夫々正確な外形論郭を有する原型モデルを先ず作
成し、この原型モデルの3次元形状の測定を行い
その測定結果をコンピユータに入力させる。例え
ば、第2図に示すような断面形状を有する原型モ
デルについては、その横幅W、各高さH1,H2
突出部分の円形輪郭の湾曲度Rを測長し、その測
定結果を予じめ第3図に示すコンピユータ10に
入力し、データとして記憶させておく。
なお、このような原型モデルの3次元自由曲面
を測定する手段としては、モアレ法や立体写真法
の如く対象物の写真を撮り、この写真を解析して
3次元形状を測定する面測定法があるが、これは
解析に時間と人手を要し、コンピユータ処理に馴
染まない欠点がある。また、対象物に薄い扇状の
光を照射し、対象物上の扇状光の分布を所定の断
面毎にテレビカメラで測定する線測定法では、高
輝度扇状光の開発や測定精度の限界等の問題点が
ある。従つて、前記の各測定法でも実用化は可能
であるが、より好適な測定手段としては、以下に
述べるレーザ光線と1次元イメージセンサを用い
た点測定方法が推奨される。これは、第4図に示
すようにレーザ装置12から細いレーザ光線を対
象物(原型モデル)に照射し、対象物体上に作出
される輝点の像を1次元イメージセンサ14上に
レンズ16を介して結像させるもので、レーザ光
線上の物体の位置が変化すると、センサ14上の
輝点の像の位置も変化するので、レーザ光線が伝
搬している方向における対象物までの距離を知る
ことができるというものである。対象物全体の3
次元形状を知るには、物体を回転又は移動させる
か、あるいはレーザ光線を走査させればよい。
次に、第5図に概略平面図a及び概略側面図b
として示す多面かんな盤18では、刃物としての
かんな胴20が図示のように配列されており、前
記の各かんな胴20は夫々テーブル22に対し左
右の横方向及び上下の縦方向に移動制御されて、
最適刃物位置に設定されることが要求される。例
えば、各刃物(かんな胴)20は、第2図に示す
原型モデルを基準として被加工物の切削加工を行
う場合、夫々の刃物20に与えられる基準線に向
けてあと何ミリ接近すればよいかは当該刃物20
の現在位置及び刃物径(最大寸法・最小寸法)等
をデータとして演算処理すれば算出可能である。
そこで、被加工物を切削するための刃物の所要個
所における最大および最小寸法値に関するデータ
を、前記コンピユータ10に入力記憶させると共
に、当該刃物の現在位置および刃物の基準となる
位置のデータを装置の稼動中常に入力するように
しておく。このとき刃物の基準位置と、これに対
する刃物の現在位置との偏差測定には、各種の測
定手段を使用可能であるが、例えば、レーザ装置
とそのレーザ光線を検出する光学的イメージセン
サとの組合せを使用し、前記レーザ光線により各
刃物の基準線を設定し得るよう位置調節可能にし
ておけば好適である。そしてこの基準線に対し当
該刃物20の先端が何ミリ偏位しているかを、前
記光学的センサにより読取り、そのデータをリア
ルタイムでコンピユータ10に入力させる。従つ
て、各基準線に対する刃物の偏差位置及び刃物径
のデータは、各刃物毎にアドレスコード番号を付
されてコンピユータ10に入力され、必要に応じ
て所望の刃物のデータが随時呼出し得るようにな
つている。
第3図に示すコンピユータ10は映像変換回路
24を備え、この映像変換回路24はブラウン管
(CRT)のようなテレビ画面26に接続されてい
る。このテレビ画面26に、前記原型モデルの断
面パターン又は原形図面及び指定された番号の刃
物20の現在位置を、映像として映し出す。この
場合、映し出された原型モデルの断面パターン又
は原形図面が切削基準位置に到来するよう、テレ
ビ画面26上でのX軸・Y軸の補正を行い、これ
によつて前記基準線に対する各刃物20の刃先の
隔たり状態が、デイスプレイ26上に映像として
映し出される。例えば、第6図に実線aで示す如
く、原型モデルの断面パターンが映し出されてい
る場合、この部分を切削する刃物の刃先が破線b
として映し出され、これはその映し出し時におけ
る刃物20の現在位置と、被加工物の最終的に切
削加工されるべき外形輪郭との位置関係を、明確
に示していることになる。
そこで操作者は、デイスプレイ上で映像的に刃
物が原型モデルの断面パターンと偏位しているこ
とを確認した後、例えばカーソルキーの如き入力
指示手段を手動操作して、デイスプレイ上に映し
出された刃物を、同じくデイスプレイ上の映像で
ある原型パターンの輪郭形状に向けて移動させ
る。このときデイスプレイ上における前記刃物映
像の移動と同期して、実際の刃物はサーボ機構に
より駆動され、コンピユータ10で演算された必
要な修正量だけ移動し、これにより最適位置に設
定される。刃物20が複数基ある場合は、各刃物
毎に呼出しを行つて同様の操作を反復し、順次最
適位置を設定してゆけばよい。
このように、本発明に係る刃物位置制御方法に
よれば、テレビ画面上に映し出された原型モデル
の断面パターン又は原形図面と刃物の現在位置と
を、操作者が視覚により確認しつつ(映像との対
話)刃物位置の修正及び微調整を行うことができ
るので、各刃物について被加工物の試し削り等を
要することなく最適位置に設定することが可能で
あり、作業能率を著しく向上させることができ
る。なお、本発明に係る制御方法が応用される実
施例として、木工機械である多面かんな盤を例示
したが、被加工物に対して刃物の位置合せを要す
る機械であれば、各種の工作機械、木工機械に応
用可能であり、また刃物は複数基ある場合に限ら
ず、単一の場合であつてもよいこと勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は各種の断面パターンを有する被加工物
の参考斜視図、第2図は1実施例としての被加工
物の原型モデルの断面図、第3図は本発明に係る
制御方法を実施するための回路例のブロツク結線
図、第4図は原型モデルの3次元形状を測定する
ための1実施例の概略説明図、第5図は多面かん
な盤の平面a及び側面bの概略図、第6図はテレ
ビ画面上に映し出された映像としての原型モデル
の断面パターン及び刃物位置を示す説明図であ
る。 10…コンピユータ、12…レーザ装置、14
…イメージセンサ、16…レンズ、18…多面か
んな盤、20…かんな胴(刃物)、22…テーブ
ル、24…映像変換回路、26…テレビ画面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の刃物群を備える加工装置を使用し、該
    装置のテーブル上に載置されて一方向への送りが
    与えられる被加工物に、前記複数の刃物群から被
    加工形状に応じ適宜選択した刃物による所要の加
    工を行なうに際し、 被加工物に対応する原型モデルの断面パターン
    から測定した所要寸法値または原形図面に付した
    所要寸法値に関するデータを、コンピユータに入
    力記憶させると共に、 被加工物を切削する複数の刃物群における個々
    の刃物の所要個所における最大および最小寸法値
    に関するデータを、前記コンピユータに入力記憶
    させ、 更に前記個々の刃物における現在位置および刃
    物の基準となる位置のデータを、前記コンピユー
    タに入力し、 前記一連のデータに基づき、原型モデルの断面
    パターンまたは原形図面および個々の刃物の現在
    位置を、テレビ画面に映像として映し出し、この
    テレビ画面で個々の刃物の現在位置と原型モデル
    の断面パターンまたは原形図面との位置比較を行
    ない、 テレビ画面に映し出された個々の刃物の映像
    を、原型モデルの断面パターンまたは原形図面の
    形状輪郭部にまで移動させると共に、これと同期
    して対応する個々の刃物の位置を追従的に移動さ
    せるよう制御する ことを特徴とする工作機械の刃物位置制御方法。
JP57088617A 1982-05-24 1982-05-24 工作機械等の刃物位置制御方法 Granted JPS58206369A (ja)

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JP57088617A JPS58206369A (ja) 1982-05-24 1982-05-24 工作機械等の刃物位置制御方法

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JP57088617A JPS58206369A (ja) 1982-05-24 1982-05-24 工作機械等の刃物位置制御方法

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JPS58206369A JPS58206369A (ja) 1983-12-01
JPS6327139B2 true JPS6327139B2 (ja) 1988-06-01

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ID=13947760

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JP57088617A Granted JPS58206369A (ja) 1982-05-24 1982-05-24 工作機械等の刃物位置制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112004634A (zh) * 2018-02-01 2020-11-27 瑞典焕贝自动化有限公司 用于控制激光工具位置的方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4881187A (ja) * 1971-12-31 1973-10-30
JPS5369996A (en) * 1976-12-01 1978-06-21 Kolb Alfred Automatic control projection type forming and grinding machine

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4881187A (ja) * 1971-12-31 1973-10-30
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JPS58206369A (ja) 1983-12-01

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