JP2010061661A - 加工状況監視方法及び加工状況監視装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】加工状況監視装置1は、工作機械に設けられており、工具及びワークを互いに異なる視点から撮像して2次元実画像データを生成する複数の実CCDカメラ11,12,13,14と、各実CCDカメラに対応した複数の仮想CCDカメラ19,20,21,22を有し、これらの仮想CCDカメラにより3次元モデルに係る工具及びワークを前記各視点から撮像して2次元仮想画像データを生成する仮想画像生成処理部18と、生成された2次元仮想画像データの内、ワークによって工具の先端が隠れていない2次元仮想画像データに対応した仮想CCDカメラを1つ選択し、選択した仮想CCDカメラに対応する実CCDカメラによって生成された2次元実画像データを画面表示装置65に表示させる表示制御処理部23とを備える。
【選択図】図1
Description
動作指令を基に、工具を保持する工具保持手段及びワークを保持するワーク保持手段の一方又は両方を動作させる工作機械に、前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を互いに異なる視点から一定時間間隔で撮像してその2次元実画像データを順次生成する複数の実撮像手段を配設し、これらの各実撮像手段の内、少なくとも1つの実撮像手段により生成された2次元実画像データを画面表示手段に表示させて加工状況を監視する方法であって、
前記動作指令と、前記各保持手段,工具及びワークの3次元モデルに関するデータとを基に、前記各保持手段の一方又は両方を前記動作指令に従って動作させたときの前記各保持手段,工具及びワークのモデルデータを生成してこれらのモデルデータを更新するとともに、
前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の2次元仮想画像データであって、3次元空間を仮想的に設定して、この仮想3次元空間内に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の3次元モデルを配置するとともに前記各実撮像手段と同条件且つ同数の撮像手段を仮想的に設定,配置し、これらの各仮想撮像手段により前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を前記各実撮像手段とそれぞれ同視点から一定時間間隔で撮像したときに得られると想定される2次元仮想画像データを、前記更新したモデルデータを基に順次生成し、
前記生成した各2次元仮想画像データを基に、これら複数の2次元仮想画像の内、前記ワーク又はワーク保持手段によって前記工具の先端が隠れていない2次元仮想画像に対応した仮想撮像手段を少なくとも1つ選択し、選択した仮想撮像手段に対応する実撮像手段によって生成された2次元実画像データを前記画面表示手段に表示させるようにしたことを特徴とする加工状況監視方法に係る。
即ち、この加工状況監視装置は、
工具を保持する工具保持手段と、ワークを保持するワーク保持手段と、前記各保持手段の一方又は両方を動作させる駆動手段と、前記各保持手段の一方又は両方の動作指令を基に前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる加工状況監視装置であって、
前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を互いに異なる視点から一定時間間隔で撮像してその2次元実画像データを順次生成する複数の実撮像手段と、
前記制御手段から前記動作指令を受信して、受信した動作指令と、前記各保持手段,工具及びワークの3次元モデルに関するデータとを基に、前記各保持手段の一方又は両方を前記動作指令に従って動作させたときの前記各保持手段,工具及びワークのモデルデータを生成してこれらのモデルデータを更新するモデルデータ更新手段と、
前記モデルデータ更新手段によって更新されたモデルデータを基に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の2次元仮想画像データを生成する手段であって、3次元空間を仮想的に設定して、この仮想3次元空間内に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の3次元モデルを配置するとともに前記各実撮像手段と同条件且つ同数の撮像手段を仮想的に設定,配置し、これらの各仮想撮像手段により前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を前記各実撮像手段とそれぞれ同視点から一定時間間隔で撮像したときに得られると想定される2次元仮想画像データを順次生成する仮想画像生成手段と、
前記仮想画像生成手段によってそれぞれ生成された2次元仮想画像データを基に、これら複数の2次元仮想画像の内、前記ワーク又はワーク保持手段によって前記工具の先端が隠れていない2次元仮想画像に対応した仮想撮像手段を少なくとも1つ選択し、選択した仮想撮像手段に対応する実撮像手段によって生成された2次元実画像データを前記画面表示手段に表示させる表示制御手段とを備えて構成される。
11,12,13,14 実CCDカメラ
15 カメラパラメータ記憶部
16 モデルデータ記憶部
17 モデルデータ更新処理部
18 仮想画像生成処理部
19,20,21,22 仮想CCDカメラ
23 表示制御処理部
24 カメラ選択処理部
25 表示画像切替処理部
26 断面画像生成処理部
50 工作機械
55 主軸
56 テーブル
61 切削液供給装置
W ワーク
T 工具
Claims (5)
- 動作指令を基に、工具を保持する工具保持手段及びワークを保持するワーク保持手段の一方又は両方を動作させる工作機械に、前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を互いに異なる視点から一定時間間隔で撮像してその2次元実画像データを順次生成する複数の実撮像手段を配設し、これらの各実撮像手段の内、少なくとも1つの実撮像手段により生成された2次元実画像データを画面表示手段に表示させて加工状況を監視する方法であって、
前記動作指令と、前記各保持手段,工具及びワークの3次元モデルに関するデータとを基に、前記各保持手段の一方又は両方を前記動作指令に従って動作させたときの前記各保持手段,工具及びワークのモデルデータを生成してこれらのモデルデータを更新するとともに、
前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の2次元仮想画像データであって、3次元空間を仮想的に設定して、この仮想3次元空間内に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の3次元モデルを配置するとともに前記各実撮像手段と同条件且つ同数の撮像手段を仮想的に設定,配置し、これらの各仮想撮像手段により前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を前記各実撮像手段とそれぞれ同視点から一定時間間隔で撮像したときに得られると想定される2次元仮想画像データを、前記更新したモデルデータを基に順次生成し、
前記生成した各2次元仮想画像データを基に、これら複数の2次元仮想画像の内、前記ワーク又はワーク保持手段によって前記工具の先端が隠れていない2次元仮想画像に対応した仮想撮像手段を少なくとも1つ選択し、選択した仮想撮像手段に対応する実撮像手段によって生成された2次元実画像データを前記画面表示手段に表示させるようにしたことを特徴とする加工状況監視方法。 - 工具を保持する工具保持手段と、ワークを保持するワーク保持手段と、前記各保持手段の一方又は両方を動作させる駆動手段と、前記各保持手段の一方又は両方の動作指令を基に前記駆動手段の作動を制御する制御手段と、画像データの表示を行うための画面表示手段とを備えた工作機械に設けられる加工状況監視装置であって、
前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を互いに異なる視点から一定時間間隔で撮像してその2次元実画像データを順次生成する複数の実撮像手段と、
前記制御手段から前記動作指令を受信して、受信した動作指令と、前記各保持手段,工具及びワークの3次元モデルに関するデータとを基に、前記各保持手段の一方又は両方を前記動作指令に従って動作させたときの前記各保持手段,工具及びワークのモデルデータを生成してこれらのモデルデータを更新するモデルデータ更新手段と、
前記モデルデータ更新手段によって更新されたモデルデータを基に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の2次元仮想画像データを生成する手段であって、3次元空間を仮想的に設定して、この仮想3次元空間内に前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段の3次元モデルを配置するとともに前記各実撮像手段と同条件且つ同数の撮像手段を仮想的に設定,配置し、これらの各仮想撮像手段により前記工具及びワーク、或いは前記工具,ワーク及びワーク保持手段を前記各実撮像手段とそれぞれ同視点から一定時間間隔で撮像したときに得られると想定される2次元仮想画像データを順次生成する仮想画像生成手段と、
前記仮想画像生成手段によってそれぞれ生成された2次元仮想画像データを基に、これら複数の2次元仮想画像の内、前記ワーク又はワーク保持手段によって前記工具の先端が隠れていない2次元仮想画像に対応した仮想撮像手段を少なくとも1つ選択し、選択した仮想撮像手段に対応する実撮像手段によって生成された2次元実画像データを前記画面表示手段に表示させる表示制御手段とを備えてなることを特徴とする加工状況監視装置。 - 前記モデルデータ更新手段によって更新されたモデルデータを基に、前記工具の先端を通る平面で少なくとも前記ワークが切断されたときに現れる断面形状と前記工具とを含む断面画像データを生成する断面画像生成手段を備え、
前記表示制御手段は、前記仮想画像生成手段によってそれぞれ生成された2次元仮想画像データを基に、これらの2次元仮想画像のすべてにおいて前記工具の先端が前記ワークによって隠れているか否かを確認し、すべての2次元仮想画像で前記工具の先端が隠れていると判断したときには、前記断面画像生成手段によって生成された断面画像データを前記画面表示手段に表示させるように構成されてなることを特徴とする請求項2記載の加工状況監視装置。 - 前記断面画像生成手段は、前記断面画像データを生成するに当たり、前記工具の先端を通り且つ前記各実撮像手段のいずれか1つの光軸と垂直な平面を切断面とするように構成されてなることを特徴とする請求項3記載の加工状況監視装置。
- 前記工作機械が旋盤であり、前記ワーク保持手段が主軸である場合において、
前記断面画像生成手段は、前記断面画像データを生成するに当たり、前記工具の先端及び前記主軸の軸線を通る平面を切断面とするように構成されてなることを特徴とする請求項3記載の加工状況監視装置。
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