DE102019215749B4

DE102019215749B4 - Bildaufnahmeeinrichtung und werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102019215749B4
Application number: DE102019215749.1A
Authority: DE
Inventors: Junichi Tezuka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-11-12
Filing date: 2019-10-14
Publication date: 2022-12-29
Anticipated expiration: 2039-10-15
Also published as: US20200149868A1; JP2020078833A; DE102019215749A1; US11466974B2; CN111182178B; JP6856607B2; CN111182178A

Abstract

Bildaufnahmeeinrichtung (30), umfassend:eine Koordinatenwert-Erfassungseinheit (32), die erste Koordinatenwerte erfasst, die als Positionsinformation eines sich bewegenden Ziels (16) dienen;eine Bildaufnahmeeinheit (31), die ein Bild des Ziels aufnimmt;eine Richtungs- und Distanz-Recheneinheit (33), die eine Richtung einer optischen Achse, welche das Ziel und die Bildaufnahmeeinheit verbindet, und eine Distanz zwischen dem Ziel und der Bildaufnahmeeinheit (31) auf der optischen Achse auf Basis der ersten Koordinatenwerte und der zweiten Koordinatenwerte, die als Positionsinformation der Bildaufnahmeeinrichtung dienen, berechnet;eine Stellungssteuereinheit (34), welche eine Stellung der Bildaufnahmeeinheit (31) auf Basis der berechneten Richtung der optischen Achse steuert; undeine Bildvergrößerungs-Einstelleinheit (35), die eine Bildgebungsvergrößerung des Ziels in der Bildaufnahmeeinheit (31) auf Basis der berechneten Distanz einstellt, wobeidas Bild des sich bewegenden Ziels aufgenommen wird, während die Bildgebungsvergrößerung des Ziels und die Stellung der Bildaufnahmeeinheit verändert werden,die Bildaufnahmeeinrichtung (30) weiter eine Zoom-Verhältnis-Erfassungseinheit (32), die ein Zoom-Verhältnis des Ziels in Korrelation mit der Identifikationsnummer des Ziels erfasst, umfasst, unddie Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit (35) die Bildgebungsvergrößerung auf Basis des Zoom-Verhältnisses korrigiert.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmeeinrichtung und eine Werkzeugmaschine, welche dieselbe aufweist.
Als Schneidverarbeitung, die eine Werkzeugmaschine verwendet, wird eine Verarbeitung des Schneidens eines Werkstücks unter Verwendung eines an der Spitze einer Spindel angebrachten Werkzeugs durchgeführt, während der Spindelkopf bewegt wird. In solch einem Schneidverarbeiten ist ein Verfahren der Bildgebung eines Zustands, in welchem ein Werkzeug ein Werkstück schneidet, mit einer Kamera, um die Ursache von defekten Produkten oder Defekten in einer Maschine zu analysieren, vorgeschlagen worden (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
Patentdokument 3 beschreibt, dass eine Vielzahl von Kameras in einem Bearbeitungsraum installiert ist. Die Kameras sind so konfiguriert, dass sie automatisch ein Teil eines Werkstücks verfolgen, das von einem Werkzeug bearbeitet werden soll. Die automatische Verfolgung des zu bearbeitenden Teils erfolgt durch Synchronisierung von Richtung, Brennweite und Zoom-Vergrößerung der Kamera 1 mit der Bewegung der Werkzeugschneide einer Werkzeugmaschine. Siehe auch Patentdokumente 4-8.

Patentdokument 1: JP H4 - 310 106 A
Patentdokument 2: JP H4 - 17 003 A
Patentdokument 3: JP 2013 - 176 822 A
Patentdokument 4: DE 10 2016 005 559 A1
Patentdokument 5: DE 693 31 789 T2
Patentdokument 6: US 7 988 390 B2
Patentdokument 7: US 2005 / 0 154 489 A1
Patentdokument 8: US 4 961 155 A

Bei der konventionellen Technologie, da eine Bildgebungsrichtung und eine Bildgebungsvergrößerung einer Kamera fixiert sind, abhängig von einer Position, zu welcher der Spindelkopf bewegt wird, kann das Bild des als das Ziel der Bildgebung dienenden Werkzeugs an einer Ecke eine Bildgebungs-Bildschirms fotografiert werden oder vom Bildgebungs-Bildschirm abweichen. Darüber hinaus, wenn ein Spindelkopf bewegt wird, ändert sich die Distanz zwischen dem Werkzeug und der Kamera und kann die Größe des Bilds des Werkzeugs auf dem Bildschirm zu groß oder zu klein werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildaufnahmeeinrichtung und eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die zum Aufnehmen eines Bildes eines sich bewegenden Ziels in einer optimalen Größe in einem Zustand, bei dem es an einer Zentralposition eines Bildschirms positioniert ist, in der Lage ist.
Diese Aufgabe wird durch die Bildaufnahmeeinrichtung gemäß Patentanspruch 1 und die Werkzeugmaschine gemäß Patentanspruch 3 gelöst. Der Unteranspruch 2 beschreibt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Bildaufnahmeeinrichtung und eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die in der Lage sind, ein Bild eines sich bewegenden Ziels in einer optimalen Größe in einem Zustand, in dem es an einer Zentralposition eines Bildschirms positioniert ist, aufzunehmen.

1 ist ein Konzeptdiagramm, welches eine Konfiguration einer Werkzeugmaschine 1 gemäß einer Ausführungsform illustriert.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration eines Werkzeugmaschinenaufbaus 10 und eine Numerik-Steuervorrichtung 20 illustriert.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Bildaufnahmeeinrichtung 30 illustriert.
4A ist eine Aufsicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen einem Werkzeug 16 und einer Kamera 31 illustriert.
4B ist eine Seitenansicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem Werkzeug 16 und der Kamera 31 illustriert.
5 ist eine Perspektivansicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem Werkzeug 16 und der Kamera 31 illustriert.
6A ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Werkzeugform und einer Bildgebungsvergrößerung.
6B ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Werkzeugform und eine Bildgebungsvergrößerung.
6C ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Beziehung zwischen einer Werkzeugform und einer Bildgebungsvergrößerung.
7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Steuern einer Stellung und einer Bildgebungsvergrößerung der Kamera 31 illustriert, der durch die Bildaufnahmeeinrichtung 30 ausgeführt wird.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Bildaufnahmeeinrichtung und einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Alle an die vorliegende Spezifikation angehängten Zeichnungen sind konzeptionelle Diagramme oder schematische Diagramme und Formen, Maßstäbe, Vertikal-zu-Horizontal-Abmessungsverhältnisse und dergleichen entsprechender Bereiche werden von tatsächlichen zum Zwecke des Verständnisses verändert oder übertrieben.
1 ist ein Konzeptdiagramm, das eine Konfiguration einer Werkzeugmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform illustriert. In der vorliegenden Spezifikation und den Zeichnungen werden X-, Y-, Z-Koordinatenachsen orthogonal zueinander so eingestellt, dass die Positionen, die Bewegungsrichtungen und dergleichen von Elementen klar verstanden werden. In diesen Koordinatenachsen, wenn die Werkzeugmaschine 1 von einer Frontoberfläche (der Seite nahe an einer später zu beschreibenden Spindel 11) in einem Zustand gesehen wird, in welchem die Werkzeugmaschine 1 auf einem horizontalen Boden (nicht illustrierten) platziert wird, ist eine Links/Rechts-Richtung als eine X-Achsenrichtung definiert, ist eine Front/Rück-Richtung als eine Y-Achsenrichtung definiert, ist eine Auf/Ab- (vertikale) Richtung als eine Z-Achsenrichtung definiert. In der X-Achsenrichtung ist eine Rechtsseitenrichtung als eine X1-Richtung definiert und ist eine Linksseitenrichtung als eine X2-Richtung definiert. In der Y-Achsenrichtung ist eine Frontseitenrichtung als eine Y1-Richtung definiert, ist eine Rückseitenrichtung als eine Y2-Richtung definiert. In der Z-Achsenrichtung ist eine Oberseitenrichtung als eine Z1-Richtung definiert und ist eine Unterseitenrichtung als eine Z2-Richtung definiert. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Spezifikation eine „Richtung“ angemessen auch als eine „Seite“ bezeichnet.
Wie in 1 illustriert, beinhaltet die Werkzeugmaschine 1 der vorliegenden Ausführungsform einen Werkzeugmaschinenaufbau 10, eine Numerik-Steuervorrichtung 20 und eine Bildaufnahmeeinrichtung 30. Der Werkzeugmaschinenaufbau 10 beinhaltet eine Spindel 11, einen Spindelkopf 12, eine Säule 13, einen Basisbereich 14 und einen Werkstücktisch 15. Der Betrieb der Werkzeugmaschinenaufbau 10 wird durch die Numerik-Steuervorrichtung 20 (siehe 2), die später zu beschreiben ist, gesteuert.
<Werkzeugmaschinenaufbau 10>
Die Spindel 11 ist ein Bereich, der das an einem (nicht illustrierten) Werkzeughalter angebrachte Werkzeug 16 rotiert und den Werkzeughalter, an welchem das Werkzeug 16 angebracht ist, in einem fixierten Zustand hält. Eine Vielzahl von Typen von Werkzeugen 16 werden entsprechend dem Zweck der Bearbeitung vorbereitet. Die jeweiligen Werkzeuge 16 werden in einem Zustand ersetzt, indem sie an den jeweiligen dedizierten Werkzeughaltern angebracht sind. Eine eindeutige Werkzeugnummer (Identifikationsnummer) ist jedem Werkzeug 16 zugewiesen.
Der Spindelkopf 12 ist ein Abtastmechanismus zum Rotieren der Spindel 11. Der Spindelkopf 12 beinhaltet einen Spindelmotor 22 und dergleichen (siehe 2), der eine Drehkraft der Spindel 11 bereitstellt. Der Spindelmotor 220 fungiert als ein Spindelmotor, der kontinuierlich bei hoher Geschwindigkeit rotiert, beispielsweise wenn eine Schneidverarbeitung unter Verwendung eines an der Spindel 11 angebrachten rotierenden Werkzeugs durchgeführt wird. Obwohl in den Zeichnungen nicht illustriert, ist eine Werkzeug-Austauschvorrichtung zum automatischen Austauschen des an der Spindel 11 angebrachten Werkzeughalters im Spindelkopf 12 vorgesehen. Das Austauschen von Werkzeughaltern wird automatisch auf Basis eines Sequenzprogramms durchgeführt.
Die Säule 13 ist ein Bereich, der den Spindelkopf 12 so unterstützt, dass er in einer Auf- und Abrichtung (Z-Achsenrichtung) beweglich ist. Die Säule 13 beinhaltet einen Hebemechanismus (nicht illustriert), der den Spindelkopf 12 in der Auf- und Abrichtung bewegt. In dem Hebemechanismus sind ein Z-Achsenmotor 226 zum Bewegen des Spindelkopfs 12 in der Auf- und Abrichtung in Relation zur Säule 13, ein Geber 227 (siehe 2) und dergleichen vorgesehen. Der Betrieb des Hebemechanismus wird durch eine Z-Achsenmotor-Steuereinheit 217 (später zu beschreiben) gesteuert. Der Spindelkopf 12 bewegt sich in der Auf- und Abrichtung (Z-Achsenrichtung), bewegt sich aber nicht in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) und der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) in Relation zum Werkstück W.
Der Basisbereich 14 ist ein Bereich, der die Säule 13 und den Hebemechanismus (nicht illustriert) unterstützt. Darüber hinaus unterstützt der Basisbereich 14 die Werkstücktabelle 15. Der Werkstücktisch 15 ist ein Mechanismus, der das Werkstück W unterstützt, um so in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) und der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) beweglich zu sein. Ein X-Achsenmotor 222, ein Y-Achsenmotor 224, Geber 223 und 225 (siehe 2) und dergleichen sind in dem Werkstücktisch 15 vorgesehen. Der Werkzeugmaschinenaufbau 10 der vorliegenden Ausführungsform bearbeitet das Werkstück W durch Bewegen des Werkzeugs 16 in der Z-Achsenrichtung, während das Werkstück W in der X-Y-Achsenrichtung bewegt wird.
<Numerik-Steuervorrichtung 20>
Als Nächstes wird eine Konfiguration der Numerik-Steuervorrichtung 20, welche den Betrieb des Werkzeugmaschinenaufbaus 10 steuert, beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration des Werkzeugmaschinenaufbaus 10 und der Numerik-Steuervorrichtung 20 illustriert. Die Numerik-Steuervorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, die den Werkzeugmaschinenaufbau 10 veranlasst, eine vorbestimmte Schneidverarbeitung auszuführen und steuert den Betrieb des Hebemechanismus (nicht illustriert). Die Numerik-Steuervorrichtung 20 erzeugt einen Betriebsbefehl einschließlich Bewegungsbefehlen für jeweilige Achsen und Rotationsbefehle an Motoren, die die entsprechenden Einheiten antreiben, beispielsweise auf Basis des Sequenzprogramms und sendet den Betriebsbefehl an den Werkzeugmaschinenaufbau 10.
Unter Verwendung des Betriebsbefehls steuert die Numerik-Steuervorrichtung 20 die in jeweiligen Vorrichtungen bereitgestellten Motoren, um die Schneidverarbeitung des Werkzeugmaschinenaufbaus 10 auszuführen.
Wie in 2 illustriert, beinhaltet die Numerik-Steuervorrichtung 20 einen Prozessor 201, ein ROM 202, ein RAM 203, ein SRAM 204, einen PMC 205, eine E/A-Einheit 206, eine Anzeigeeinheit 207, eine Anzeigesteuereinheit 208, eine Bedieneingabe-Einheit 209 und eine Eingabe-Steuereinheit 210. Darüber hinaus beinhaltet die Numerik-Steuervorrichtung 20 eine Spindelsteuereinheit 211, einen Spindelverstärker 212, eine X-Achsenmotor-Steuereinheit 213, einen Servoverstärker 214, eine Y-Achsenmotor-Steuereinheit 215, einen Servoverstärker 216, eine Z-Achsenmotor-Steuereinheit 217 und einen Servoverstärker 218. In der Numerik-Steuervorrichtung 20 sind die entsprechenden Einheiten elektrisch direkt oder indirekt durch einen Bus 219 verbunden. Darüber hinaus sind in den Numerik-Steuervorrichtungen 20 der Spindelmotor 220, ein Positionscodierer 221, der X-Achsenmotor 222, ein Geber 223, der Y-Achsenmotor 224, ein Geber 225, der Z-Achsenmotor 226 und ein Geber 227 elektrisch verbunden.
Der Prozessor (CPU) 201 liest ein in dem ROM 202 gespeichertes Systemprogramm ein und steuert die gesamte Numerik-Steuervorrichtung 20 entsprechend dem Systemprogramm. Rechendaten, welche durch den Prozessor 201 verwendet werden, Anzeigedaten und verschiedene Teile von Daten, die durch einen Bediener eingegeben werden, werden zeitweilig im RAM 203 gespeichert. Darüber hinaus werden beispielsweise Information (eine Länge L und ein Zoom-Verhältnis R0), die mit einer Werkzeugnummer korreliert ist, Koordinatenwerte (ein X-Achsen-Koordinatenwert Xt, ein Y-Achsen-Koordinatenwert Yt und ein Z-Achsen-Koordinatenwert Zt) des Werkzeugs 16, Koordinatenwerte (ein X-Achsen-Koordinatenwert Xc, ein Y-Koordinatenwert Yc und ein Z-Achsen-Koordinatenwert Zc) der Kamera 31 und durch die Kamera 31 erhaltene Bilddaten im RAM 203 gespeichert. Zumindest ein Teil von verschiedenen Teilen von Daten, die im RAM 203 gespeichert sind, können in der Bildaufnahmeeinrichtung 30 (später zu beschreiben) gespeichert werden. Das SRAM 204 ist mit einem nichtflüchtigen Speicher konfiguriert, in welchem die gespeicherten Daten gehalten werden, selbst falls die Numerik-Steuervorrichtung 20 ausgeschaltet wird.
Die PMC (programmierbare Maschinensteuerung) 205 steuert den Werkzeugmaschinenaufbau 10 anhand einer Prozedur, einer Bearbeitungsbedingung und dergleichen, welche durch das in der Numerik-Steuervorrichtung 20 gespeicherte Sequenzprogramm bestimmt werden. Die PMC 205 gibt verschiedene Signale, welche durch das Sequenzprogramm umgewandelt sind, an die Bildaufnahmeeinrichtung 30 und eine externe Vorrichtung (nicht illustriert) über die E/A-Einheit 206 aus. Darüber hinaus erfasst die PMC 205 durch einen Bediener an der Bedieneingabe-Einheit 209 eingegebene Signale, führt vorbestimmte Signalverarbeitung daran durch und liefert die verarbeiteten Signale an den Prozessor 201.
Die Anzeigeeinheit 207 ist eine Anzeigevorrichtung, die zum Anzeigen verschiedener Teile von Daten, Details von Einstellungen, eines Betriebszustands und dergleichen in der Lage ist. Die Anzeigesteuereinheit 208 steuert den auf der Anzeigeeinheit 207 anzuzeigenden Inhalt. Die Bedieneingabe-Einheit 209 ist eine Vorrichtung, mit der ein Bediener verschiedene Einstelldaten, Numerikdaten, Betriebsanweisungen und dergleichen eingeben kann. Die Bedieneingabe-Einheit 209 beinhaltet beispielsweise eine Tastatur, eine Maus, ein Touch-Panel und dergleichen (nicht illustriert). Die Eingabe-Steuereinheit 210 erfasst Daten, Anweisungen und dergleichen, die aus der Bedieneingabe-Einheit 209 eingegeben werden, und speichert dieselben im RAM 203 und dergleichen.
Die Spindelsteuereinheit 211 steuert die Rotation der Spindel 11. Die Spindelsteuereinheit 211 empfängt einen Spindel-Rotationsbefehl aus dem Prozessor 201 und gibt ein Spindelgeschwindigkeitssignal an den Spindelverstärker 212 aus. Der Spindelverstärker 212 treibt den Spindelmotor 220 bei einer Drehzahl an, welche durch das Spindelgeschwindigkeitssignal angegeben wird. Der Positionscodierer 221 gibt einen Rückführungsimpuls, der mit der Drehung des Spindelmotors 220 synchronisiert ist, an die Spindelsteuereinheit 211 aus. Die Spindelsteuereinheit 211 führt Rückkopplungssteuerung der Geschwindigkeit des Spindelmotors 220 auf Basis der Rückkehrimpulsausgabe aus dem Positionscodierer 221 durch.
Die X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 steuert die Bewegung in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) des Werkstücktischs 15. Die X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 empfängt einen Bewegungsbetrags-Befehlswert aus dem Prozessor 201 und gibt einen Drehmoment-Befehlswert an den Servoverstärker 214 aus. Der Servoverstärker 214 liefert einen Antriebsstrom an den X-Achsenmotor 222 entsprechend einem aus der X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 ausgegebenen Drehmomentbefehlswert. Der Geber 223 detektiert die Position und die Geschwindigkeit des X-Achsenmotors 222, um Position und Geschwindigkeits-Rückkopplungssignale an die X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 auszugeben. Die X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 führt eine Rückkopplungssteuerung der Position und der Geschwindigkeit des X-Achsenmotors 222 auf Basis der Position und Geschwindigkeits-Rückkopplungssignale, die aus dem Geber 223 ausgegeben werden, durch. Mit dieser Rückkopplungssteuerung wird die Position in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) des Werkstücktischs 15 justiert.
Die Y-Achsenmotor-Steuereinheit 215 steuert die Bewegung in der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) des Werkstücktischs 15. Da der Prozess der den Betrieb des Y-Achsenmotors 224 steuernden Y-Achsenmotor-Steuereinheit 215 ähnlich zu dem der X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 ist, wird dessen Beschreibung hier weggelassen. Die Y-Achsenmotor-Steuereinheit 215 führt Rückkopplungssteuerung der Position und der Geschwindigkeit des Y-Achsenmotors 224 durch. Mit dieser Rückkopplungssteuerung wird die Position in der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) des Werkstücktischs 15 justiert.
Die Z-Achsenmotor-Steuereinheit 217 steuert die Bewegung in der Auf- und Abrichtung (Z-Achsenrichtung) des Spindelkopfs 12 im Hebemechanismus (nicht illustriert) des Spindelkopfs 12. Da der Prozess der den Betrieb des Z-Achsenmotor 226 steuernden Z-Achsenmotor-Steuereinheit 227, bereitgestellt im Spindelkopf 12, demjenigen der X-Achsenmotor-Steuereinheit 213 ähnelt, wird die Beschreibung desselben weggelassen. Die Z-Achsenmotor-Steuereinheit 207 führt Rückkopplungssteuerung der Position und der Geschwindigkeit des Z-Achsenmotor 226 durch. Mit dieser Rückkopplungssteuerung wird die Position in der Auf-/Ab-Richtung (Z-Achsenrichtung) des Spindelkopfs 12 justiert.
<Bildaufnahmeeinrichtung 30>
Als Nächstes wird eine Konfiguration der Bildaufnahmeeinrichtung 30 beschrieben. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Bildaufnahmeeinrichtung 30 illustriert. 4A ist eine Aufsicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem Werkzeug 16 und der Kamera 31 illustriert. 4B ist eine Seitenansicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem Werkzeug 16 und der Kamera 31 illustriert. 5 ist eine Perspektivansicht, welche schematisch eine Positionsbeziehung zwischen dem Werkzeug 16 und der Kamera 31 illustriert. Wie in 3 illustriert, beinhaltet die Bildaufnahmeeinrichtung 30 die Karte (eine Bildaufnahmeeinheit) 31, eine Informationserfassungseinheit (eine Koordinatenwert-Erfassungseinheit, eine Längeninformations-Erfassungseinheit und eine Zoom-Verhältnis-Erfassungseinheit) 32, eine Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33, eine Stellungssteuereinheit 34 und eine Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35.
Die Kamera 31 ist eine Vorrichtung (eine Videokamera), die ein Bild eines Zustands aufnimmt, in welchem das Werkzeug 16 (ein Ziel), das an der Spindel 11 angebracht ist, das Werkstück W bearbeitet. Eine Bildgebungsvergrößerung der Kamera 31 (später zu beschreiben) kann durch Justieren eines Zoom-Verhältnisses verändert werden. Die Stellung der Kamera 31 wird durch die Stellungssteuereinheit 34 (später zu beschreiben) in einem Zustand gesteuert, in welchem eine Zentralposition (ein Referenzpunkt A3, der später zu beschreiben ist), in den X-, Y-, Z-Achsenrichtungen fixiert ist. Wenn die Stellung der Kamera 31 gesteuert wird, wird einer Richtung der optischen Achse der Kamera 31 justiert. Ein Bild (Video), welches durch die Kamera 31 aufgenommen wird, wird an die Numerik-Steuervorrichtung 20 über den Aufbau der Kamera 31 gesendet und wird im RAM 203 (siehe 2) gespeichert. Die Kamera 31 kann eine Vorrichtung (eine Standbildkamera) sein, die ein Standbild aufnimmt.
Die Informationserfassungseinheit 32 erfasst Koordinatenwerte, eine Werkzeugnummer (eine Identifikationsnummer) und verschiedene Teile von Information, die mit der Werkzeugnummer korreliert sind. Die Informationserfassungseinheit 32 ist eine Koordinatenwert-Erfassungseinheit und erfasst erste Koordinatenwerte, die als die Positionsinformation des Werkzeugs 16 dient, das sich in Auf/Ab-Richtung (Z-Achsenrichtung) bewegt. Wie in 4B illustriert, sind die ersten Koordinatenwerte des Werkzeugs 16 die Position der Spitze T des Werkzeugs 16. Die ersten Koordinatenwerte des Werkzeugs 16 werden durch einen X-Achsen-Koordinatenwert Xt, einen Y-Achsen-Koordinatenwert Yt und einen Z-Achsen-Koordinatenwert Zt um einen Referenzpunkt A1 des Werkstücktischs 15 repräsentiert. Der X-Achsen-Koordinatenwert und der Y-Achsen-Koordinatenwert Yt von den ersten Koordinatenwerten des Werkzeugs 16 sind identisch zum Referenzpunkt A1 des Werkstücktischs 15 bei Aufsicht, wie in 4A illustriert. Die Informationserfassungseinheit 32 erfasst die ersten Koordinatenwerte des Werkzeugs 16 aus dem RAM 203 (der Numerik-Steuervorrichtung 20).
Wie oben beschrieben, bewegt sich der Spindelkopf 12 nicht in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) und der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) in Relation zum Werkstück W. Daher sind bei einer Aufsicht der Werkzeugmaschine 1 der X-Achsen-Koordinatenwert Xt und der Y-Achsen-Koordinatenwert Yt des Werkzeugs 16 feste Werte (0,0). Andererseits ändert sich der Z-Achsen-Koordinatenwert Zt, wenn sich der Spindelkopf 12 in der Auf/Ab-Richtung (Z-Achsenrichtung) bewegt und das Werkzeug 16 ausgetauscht wird. Beispielsweise wenn das Werkzeug 16 ausgetauscht wird, ändert sich die Position in der Z-Achsenrichtung des Werkzeugs 16 (der Spitze T) entsprechend der Länge L des Werkzeugs 16. Im Falle einer Werkzeugmaschine, in der sich der Spindelkopf 12 in der Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) und der Front/Rückrichtung (Y-Achsenrichtung) in Relation zum Werkstück W bewegt, sind der X-Achsen-Koordinatenwert Xt und der Y-Achsen-Koordinatenwert Yt der Wert einer Distanz ab dem Referenzpunkt A1 des Werkstücktischs 15.
Der Z-Achsen-Koordinatenwert Zt wird durch die Höhe ab dem Referenzpunkt A1 des Werkstücktischs 15 repräsentiert. Wie in 4B illustriert, wenn der Koordinatenwert in der Z-Achsenrichtung des Referenzpunkts A2 des Spindelkopfs 12 Z ist und die Länge des Werkzeugs 16 L ist, wird der Z-Achsen-Koordinatenwert Zt des Spitze T als Z-L erhalten. Der Koordinatenwert Z des Spindelkopfs 12 wird in Echtzeit als die Positionsinformation in der Z-Achsenrichtung des Spindelkopfs 12 durch die Informationserfassungseinheit 32 erfasst.
Die Informationserfassungseinheit 32 ist eine Längeninformations-Erfassungseinheit und erfasst die Länge L des Werkzeugs 16 korreliert mit der Werkzeugnummer (Identifikationsnummer) des Werkzeugs 16. Die (später zu beschreibende) Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 ändert den Z-Achsen-Koordinatenwert Zt der ersten Koordinatenwerte auf Basis der Länge L des Werkzeugs 16, erfasst durch die Informationserfassungseinheit (Längeninformations-Erfassungseinheit) 32.
Die Informationserfassungseinheit 32 ist eine Zoom-Verhältnis-Erfassungseinheit und erfasst ein Zoom-Verhältnis r0 des Werkzeugs 16 korreliert mit der Werkzeugnummer (Identifikationsnummer) des Werkzeugs 16. Die Informationserfassungseinheit 32 ruft in dem RAM 203 (der Numerik-Steuervorrichtung 20) gespeicherte Information ab, auf Basis der durch das Sequenzprogramm bezeichneten Werkzeugnummer und erfasst die Länge L und das Zoom-Verhältnis r0 als die Information über das Werkzeug 16, welche mit der Werkzeugnummer korreliert ist.
Die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 berechnet die Richtung einer optischen Achse OA, die mit der Kamera 31 verbunden ist, und die Spitze des Werkzeugs 16 und die Distanz d zwischen der Kamera 31 und der Spitze T des Werkzeugs 16 auf der optischen Achse OA auf Basis der ersten Koordinatenwerte (eines X-Achsen-Koordinatenwerts Xt, eines Y-Achsen-Koordinatenwerts Yt und eines Z-Achsen-Koordinatenwerts Zt) des Werkzeugs 16 und zweiten Koordinatenwerts (ein X-Achsen-Koordinatenwert Xx, ein Y-Achsen-Koordinatenwert Yc und ein Z-Achsen-Koordinatenwert Zc), welche als die Positionsinformation der Kamera 31 dienen.
Wie in 4A und 4B illustriert, werden die zweiten Koordinatenwerte (ein X-Achsen-Koordinatenwert Xc, ein Y-Achsen-Koordinatenwert Yc und ein Z-Achsen-Koordinatenwert Zc), die einen Referenzpunkt A3 der Kamera 31 repräsentieren, durch die Koordinatenwerte ab dem Referenzpunkt A1 des Werkstücktischs 15 repräsentiert. Die Kamera 31 ist am Referenzpunkt A3 fixiert, der als die Zentralposition in den X-, Y-, Z-Achsenrichtungen dient. Daher sind der X-Achsen-Koordinatenwert Xc, der Y-Achsen-Koordinatenwert Yc und der Z-Achsen-Koordinatenwert Zc feste Werte. Die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 berechnet die Richtung der optischen Achse OA, die mit der Kamera 31 verbunden ist, und der Spitze T des Werkzeugs 16 als einen Richtungsvektor m durch Gleichung (1) unten $M = (Xt - Xc, Yt - Yc, Zt - Zc)$
Wie in 5 illustriert, wenn die Spitze T des Werkzeugs 16 (siehe 4B) an einem Z-Achsen-Koordinatenwert Zt1 vorhanden ist, ist die optische Achse die Richtung (Richtungsvektor m1) einer optischen Achse OA1. Darüber hinaus, wenn die Spitze T des Werkzeugs 16 sich aufwärts bewegt (Z1-Seite), ab dem Z-Achsen-Koordinatenwert Zt1 und an einem Z-Achsen-Koordinatenwert Zt2 präsent ist, ist die optische Achse die Richtung (Richtungsvektor m2) einer optischen Achse OA2. Darüber hinaus berechnet die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 die Distanz d (die 5) zwischen der Kamera 31 und der Spitze T des Werkzeugs 16 durch Gleichung 2 unten. $d = \sqrt ({(Xt - Xc)}^{2} + {(Yt - Yc)}^{2} + {(Zt - Zc)}^{2})$
Die Distanz d wird verwendet, wenn die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 (später zu beschreiben) eine Bildgebungsvergrößerung des Werkzeugs 16 Ersatzteil.
Die Stellungssteuereinheit 34 steuert die Stellung der Kamera 31, so dass sie parallel zur optischen Achse OA-Richtung (dem Richtungsvektor m) ist, der durch die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 berechnet wird. Beispielsweise wie in 5 illustriert, wenn die Spitze T des Werkzeugs 16 an dem Z-Achsen-Koordinatenwert Zt1 vorhanden ist, wird die Richtung der mit der Kamera 31 und der Spitze T des Werkzeugs 16 verbundenen optischen Achse OA1 als der Richtungsvektor m1 berechnet, durch Einsetzen fester Werte an dem X-Achsen-Koordinatenwert Xc, dem Y-Achsen-Koordinatenwert Yc und dem Z-Achsen-Koordinatenwert Zc und Einsetzen von Zt1 in den Z-Achsen-Koordinatenwert Zt in Gleichung (1).
Wenn die Stellungssteuereinheit 34 die Stellung der Kamera 31 steuert, so dass sie parallel zur Richtung der optischen Achse OA1 ist, kann das Zentrum des Bildschirms identisch zur Position des Bildes der Spitze T des Werkzeugs 16 in dem durch die Kamera 31 aufgenommenen Bild gemacht werden. Die Steuerung der Stellung und der Bildvergrößerung (später zu beschreiben) der Kamera 31, welche durch die Stellungssteuereinheit 34 durchgeführt wird, wird beispielsweise in Intervallen von 100 ms durchgeführt. Mit der Steuerung kann die Kamera 31 kontinuierlich das Bild der Spitze T des sich bewegenden Werkzeugs 16 in einem Zustand aufnehmen, in welchem das Bild im Zentrum des Bildschirms positioniert ist.
Die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 berechnet die Bildvergrößerung r des Werkzeugs 16 durch die Kamera 31 durch Gleichung (3) unten. $r = d/d0$
Hier ist d die durch Gleichung (2) berechnete Distanz. d0 ist eine Referenzdistanz, wenn die Bildvergrößerung „1“ ist und unterscheidet sich von einem Werkzeug zum anderen. Der Wert der Referenzdistanz d0 wird so eingestellt, dass das Bild des Werkzeugs 16 eine optimale Größe auf dem Bildschirm hat, wenn das Werkzeug 16 bei der Referenzdistanz d0 erfasst wird. Wenn die Distanz d zwischen der Kamera 31 und dem Werkzeug 16 (der Spitze T) kleiner als die Referenzdistanz d0 ist, da die Bildvergrößerung r sinkt, ist es möglich, zu verhindern, dass das Bild des Werkzeugs 16 auf dem Bildschirm übermäßig groß wird. Darüber hinaus, wenn die Distanz d zwischen der Kamera 31 und dem Werkzeug 16 (der Spitze T) größer als die Referenzdistanz d0 ist, da die Bildvergrößerung r wächst, ist es möglich, zu verhindern, dass das Bild des Werkzeugs 16 auf dem Bildschirm übermäßig groß wird. Die Referenzdistanz d0 kann ein fester Wert für alle Werkzeuge 16 sein. Darüber hinaus kann die Referenzdistanz d0 durch einen Bediener über die Bedieneingabe-Einheit 209 verändert werden (siehe 2) .
Die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 korrigiert die Bildgebungsvergrößerung r auf Basis des Zoom-Verhältnisses r0 des Werkzeugs 16, welche durch die Informationserfassungseinheit 32 erfasst ist. Die Korrektur der Bildgebungsvergrößerung r wird anhand eines Werkzeugdurchmessers, einer Spitzenform und dergleichen des Werkzeugs 16 ausgeführt. Daher mag es sein, dass die Bildgebungsvergrößerung r nicht korrigiert wird, abhängig vom Typ des Werkzeugs 16. 6A bis 6C sind Diagramme zum Beschreiben der Beziehung zwischen der Bildgebungsvergrößerung und der Werkzeugform. In 6A bis 6C gibt ein Rahmen 100 die Größe des durch die Kamera 31 aufgenommenen Bildschirms an. In den entsprechenden Diagrammen wird angenommen, dass die Größe des Rahmens 100 dieselbe ist.
Ein in 6A illustriertes Werkzeug 161 und ein in 6B illustriertes Werkzeug 162 weisen dieselbe Länge L auf.
Jedoch hat das in 6B illustrierte Werkzeug 162 eine scheibenförmige Kante 162a an einer Spitze desselben. Wenn das Werkzeug 162 bei derselben Bildgebungsvergrößerung wie das Werkzeug 161 aufgenommen wird, erscheint das Bild des Werkzeugs 162 zu groß auf dem Bildschirm, wie in 6B illustriert. Daher korrigiert die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 die Bildgebungsvergrößerung r auf Basis der Zoom-Rate r0, die für das Werkzeug 162 ermittelt ist. Das Zoom-Verhältnis r0 eines Werkzeugs wird beispielsweise wie in Tabelle 1 unten eingestellt. (Tabelle 1)

WERKZEUGNUMMER ZOOM-VERHÄLTNIS (r0)

1 1. 0

2 0. 4
In Tabelle 1 entspricht Werkzeugnummer 1 dem Werkzeug 161 in 6A. Werkzeugnummer 2 entspricht dem Werkzeug 162 in 6B. Daten, die die Werkzeugnummer und die Zoom-Rate, die in Tabelle 1 illustriert ist, korrelieren, werden im RAM 203 gespeichert (siehe 2). Die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 erfasst „0,4“ als das Zoom-Verhältnis r0 von Werkzeug Nr. 2 durch Bezugnahme auf die in Tabelle 1 illustrierten Daten. Die Daten, welche die Werkzeugnummer und die Zoom-Rate, die in 1 illustriert ist, korrelieren, sind ein Beispiel, und Daten, welche die Werkzeugnummer und das Zoom-Verhältnis für mehrere Werkzeuge korrelieren, können gespeichert werden.
Nachfolgend berechnet die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 die korrigierte Bildgebungsvergrößerung r durch Gleichung (4) unten. $r = r0 \times d/d0$
Das Bild des Werkzeugs 162, dessen Bildgebungsvergrößerung r korrigiert wird, weist eine optimale Größe auf dem Bildschirm auf, wie in 6C illustriert. Das Zoom-Verhältnis r0 kann so korrigiert werden, dass die Bildgebungsvergrößerung r wächst, und auch die Bildgebungsvergrößerung r sinkt. Beispielsweise wenn der Werkzeugdurchmesser kleiner ist, selbst falls die Werkzeuglänge L die gleiche ist, wird das Zoom-Verhältnis beispielsweise auf 1,5 eingestellt. In diesem Fall korrigiert die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 die Bildgebungsvergrößerung r, so dass sie ansteigt. Die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 steuert das Zoom-Verhältnis der Kamera 1 auf Basis der schließlich berechneten Bildgebungsvergrößerung r.
Als Nächstes wird die Steuerung der Stellung und der Bildgebungsvergrößerung der Kamera 31 in der Bildaufnahmeeinrichtung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess des Steuerns der Stellung und der Bildvergrößerung der Kamera 31, welcher durch die Bildaufnahmeeinrichtung 30 ausgeführt wird, illustriert. Die Bildgebung des Werkzeugs 16 durch die Kamera 31 wird durch ein allgemeines Bildgebungsprogramm der Bildaufnahmeeinrichtung 30 ausgeführt, außer hinsichtlich der Steuerung der Stellung und der Bildgebungsvergrößerung. Der Prozess des Steuerns der Stellung und der Bildgebungsvergrößerung des unten beschriebenen Anbringelements 31 wird beispielsweise alle 100 ms ausgeführt.
Im Schritt S101 von 7 erfasst die Informationserfassungseinheit 32 die ersten Koordinatenwerte (den X-Achsen-Koordinatenwert Xt, den Y-Achsen-Koordinatenwert Yt und den Z-Achsen-Koordinatenwert Zt), welche als die Positionsinformation des Werkzeugs 16 dienen. Es wird angenommen, dass die zweiten Koordinatenwerte (der X-Achsen-Koordinatenwert Xc, der Y-Achsen-Koordinatenwert Yc, und der Z-Achsen-Koordinatenwert Zc) der Kamera 31 in einem (nicht illustrierten) internen Speicher der Bildaufnahmeeinrichtung 30 als feste Werte gespeichert werden.
Im Schritt S102, wenn das Werkzeug 16 ausgetauscht wird, ändert die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 den Z-Achsen-Koordinatenwert Zt des ersten Koordinatenwerts auf Basis der mit der Werkzeugnummer des Werkzeugs 16 korrelierten Länge L. Die mit der Werkzeugnummer korrelierte Länge L wird durch die Informationserfassungseinheit 32 erfasst. Wenn das Werkzeug 16 nicht ausgetauscht wird, wird Schritt S102 übersprungen und der Ablauf schreitet zu Schritt S103 fort.
Im Schritt S103 berechnet die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33 die Richtung der optischen Achse OA, welche die Kamera 31 und die Spitze des Werkzeugs 16 verbindet, und die Distanz d zwischen der Kamera 31 und der Spitze T des Werkzeugs 16 auf der optischen Achse OA auf Basis der ersten Koordinatenwerte des Werkzeugs 16 und der zweiten Koordinatenwerte der Kamera 31. Im Schritt S104 steuert die Stellungssteuereinheit 34 die Stellung der Kamera 31, so dass sie parallel zur Richtung der optischen Achse OA (dem Richtungsvektor m) ist, die im Schritt S103 berechnet wird.
Im Schritt S105 berechnet die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 die Bildgebungsvergrößerung r des Werkzeugs 16 durch die Kamera 31. Darüber hinaus korreliert die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 die Bildgebungsvergrößerung r auf Basis des Zoom-Verhältnisses r0 des Werkzeugs 16. Das Zoom-Verhältnis r0 des Werkzeugs 16 wird durch die Informationserfassungseinheit 32 erfasst. Die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit 35 steuert das Zoom-Verhältnis der Kamera 31 auf Basis der schließlich berechneten Bildgebungsvergrößerung r. Nachdem der Prozess von Schritt S105 endet, endet der Prozess dieses Flussdiagramms.
Gemäß der Werkzeugmaschine 1 und der Bildaufnahmeeinrichtung 30 der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform werden beispielsweise die folgenden Vorteile erhalten. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Distanz d und die Richtung der optischen Achse OA, welche die Kamera 31 und die Spitze T des Werkzeugs 16 verbindet, auf Basis der Koordinatenwerte der Kamera 31 und des sich bewegenden Werkzeugs 16. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 steuert die Stellung der Kamera 31, so dass sie parallel zur Richtung (dem Richtungsvektor m) der optischen Achse OA ist und stellt die Bildgebungsvergrößerung r der Kamera 31 auf Basis der Distanz d ein. Daher kann in der Bildaufnahmeeinrichtung 30 das Bild der Spitze T des sich bewegenden Werkzeugs 16 in einer optimalen Größe auf dem Bildschirm aufgenommen werden, in einem Zustand, in dem es an einer Zentralposition des Bildschirms positioniert ist.
In der Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung der Stellung und der Bildgebungsvergrößerung r der Kamera 31 durch ein Programm ausgeführt, das ein anderes ist als das Bearbeitungsprogramm der Werkzeugmaschine 1. Gemäß dem Ausführungsverfahren, da ein Bediener nicht Anweisungen eingeben muss, die sich auf die Steuerung der Stellung und der Bildgebungsvergrößerung r der Kamera 31 beziehen, unter Verwendung von Befehlen des Bearbeitungsprogramms, ist es möglich, die Arbeitslast des Bedieners zu mindern. Darüber hinaus ist es in der Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendig, das Bearbeitungsprogramm der Werkzeugmaschine 1 zu verändern, um die Stellung und die Bildgebungsvergrößerung r der Kamera 31 zu steuern. Daher kann die Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform leicht auf existierende Werkzeugmaschinen angewendet werden.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform ändert die Koordinatenwerte (den Z-Achsen-Koordinatenwert Zt) des Werkzeugs 16 auf Basis der mit der Werkzeugnummer korrelierten Länge L. Daher kann die Bildaufnahmeeinrichtung 30 das Bild der Spitze T des sich bewegenden Werkzeugs 16 in einem Zustand aufnehmen, bei dem es an einer Zentralposition des Bildschirms positioniert ist, selbst wenn das Werkzeug 16 ausgetauscht wird und die Länge L des Werkzeugs 16 sich ändert. Die Bildaufnahmeeinrichtung 30 der vorliegenden Ausführungsform korrigiert die Bildgebungsvergrößerung r eines Bildes auf Basis des mit der Werkzeugnummer korrelierten Zoom-Verhältnisses r0. Daher kann die Bildaufnahmeeinrichtung 30 das Bild der Spitze T des Werkzeugs 16 in einer optimalen Größe auf dem Bildschirm aufnehmen, selbst wenn die Länge L des Werkzeugs 16 die gleiche ist und der Werkzeugdurchmesser, eine Spitzenform oder dergleichen sich unterscheiden.
(Modifizierte Ausführungsform)
In der Ausführungsform, obwohl die vertikale Werkzeugmaschine 1, in welcher das Werkzeug 16, das an dem Spindelkopf 12 angebracht ist, sich in der Auf- und Abrichtung (Z-Richtung) bewegt, beschrieben worden ist, ist der Typ der Werkzeugmaschine nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die Werkzeugmaschine kann eine horizontale Werkzeugmaschine sein, in der ein an dem Spindelkopf befestigtes Werkzeug sich in Links/Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) oder Front/Rückrichtung (Y-Richtung) bewegt. In einer Ausführungsform, obwohl ein Werkzeug für eine Werkzeugmaschine als ein Beispiel eines sich bewegenden Ziels beschrieben worden ist, ist das sich bewegende Ziel nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Das sich bewegende Ziel kann ein Arm eines Roboters beispielsweise sein und kann ein an dem Arm angebrachter Greifer, eine Schweißkanone oder dergleichen sein.
In der Ausführungsform, obwohl ein Beispiel, in welchem die Bildaufnahmeeinrichtung 30 eine Kamera aufweist, beschrieben worden ist, ist die Anzahl von Kameras nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Eine Vielzahl von Kameras kann um den Werkzeugmaschinenaufbau 10 angeordnet sein und die Kamera kann anhand einer Bildgebungsrichtung des Ziels umgeschaltet werden. In der Ausführungsform, obwohl ein Beispiel, in welchem die Stellungssteuereinheit 34 die Stellung der Kamera 31 steuert, so dass sie parallel zur Richtung der optischen Achse OA (dem Richtungsvektor m) sind, berechnet durch die Richtungs- und Distanz-Recheneinheit 33, beschrieben worden ist, ist die Steuerung der Kamera nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt. Die Stellungssteuereinheit 34 kann die Stellung der Kamera 31 so steuern, dass sie um einen vorbestimmten Winkel in Bezug auf die Richtung der optischen Achse OA verkippt ist.
Bezugszeichenliste

1: Werkzeugmaschine
10: Werkzeugmaschinenaufbau
20: Numerik-Steuervorrichtung
30: Bildaufnahmeeinrichtung
31: Kamera
32: Informationserfassungseinheit (Koordinatenwert-Erfassungseinheit, Längeninformations-Erfassungseinheit, Zoom-Verhältnis-Erfassungseinheit)
33: Richtungs- und Distanz-Recheneinheit
34: Stellungssteuereinheit
35: Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit

Claims

Bildaufnahmeeinrichtung (30), umfassend: eine Koordinatenwert-Erfassungseinheit (32), die erste Koordinatenwerte erfasst, die als Positionsinformation eines sich bewegenden Ziels (16) dienen; eine Bildaufnahmeeinheit (31), die ein Bild des Ziels aufnimmt; eine Richtungs- und Distanz-Recheneinheit (33), die eine Richtung einer optischen Achse, welche das Ziel und die Bildaufnahmeeinheit verbindet, und eine Distanz zwischen dem Ziel und der Bildaufnahmeeinheit (31) auf der optischen Achse auf Basis der ersten Koordinatenwerte und der zweiten Koordinatenwerte, die als Positionsinformation der Bildaufnahmeeinrichtung dienen, berechnet; eine Stellungssteuereinheit (34), welche eine Stellung der Bildaufnahmeeinheit (31) auf Basis der berechneten Richtung der optischen Achse steuert; und eine Bildvergrößerungs-Einstelleinheit (35), die eine Bildgebungsvergrößerung des Ziels in der Bildaufnahmeeinheit (31) auf Basis der berechneten Distanz einstellt, wobei das Bild des sich bewegenden Ziels aufgenommen wird, während die Bildgebungsvergrößerung des Ziels und die Stellung der Bildaufnahmeeinheit verändert werden, die Bildaufnahmeeinrichtung (30) weiter eine Zoom-Verhältnis-Erfassungseinheit (32), die ein Zoom-Verhältnis des Ziels in Korrelation mit der Identifikationsnummer des Ziels erfasst, umfasst, und die Bildgebungsvergrößerungs-Einstelleinheit (35) die Bildgebungsvergrößerung auf Basis des Zoom-Verhältnisses korrigiert.
Bildaufnahmeeinrichtung (30) gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: eine Längeninformations-Erfassungseinheit (32), die Längeninformation des mit einer Identifikationsnummer des Ziels korrelierten Ziels erfasst, wobei die Richtung und Distanz-Recheneinheit (33) die ersten Koordinatenwerte auf Basis der Längeninformation des Ziels verändern kann.
Werkzeugmaschine (1), welche die Bildaufnahmeeinrichtung (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2 umfasst.