JP4991504B2 - 干渉確認装置 - Google Patents
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Description
予め設定された方向に移動可能となった移動体と、前記移動体の移動領域内に配置された構造体と、前記移動体を移動させる駆動機構部と、前記駆動機構部の作動を制御する制御装置とを備えた工作機械に設けられ、前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認する装置において、
前記移動体の移動領域内を互いに異なる視点から撮像可能に前記工作機械に配置された複数の撮像部を備える画像生成手段であって、少なくとも一部の前記撮像部により前記移動体及び構造体を撮像して2次元画像データを生成する第1画像生成部と、前記各撮像部により前記移動体の移動領域内を一定時間間隔で撮像して2次元画像データを生成する第2画像生成部とを有する画像生成手段と、
前記第1画像生成部によって生成された2次元画像データから前記移動体及び構造体の輪郭形状を抽出して前記移動体及び構造体の輪郭形状データを設定する輪郭形状データ設定手段と、
前記輪郭形状データ設定手段によって設定された前記移動体及び構造体の輪郭形状データを記憶する輪郭形状データ記憶手段と、
前記第2画像生成部によって生成された2次元画像データを前記一定時間毎に合成して1つの2次元合成画像データにする画像合成手段と、
前記画像合成手段によって合成された2次元合成画像データを記憶する合成画像データ記憶手段と、
前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認する干渉確認手段とを備えてなり、
前記干渉確認手段は、
前記合成画像データ記憶手段に格納された2次元合成画像データであって最新のもの及びこの一定時間前のものを読み出し、読み出したそれぞれの2次元合成画像データにおける移動体及び構造体の輪郭形状を、前記輪郭形状データ記憶手段に格納された移動体及び構造体の輪郭形状データを参照して特定するとともに、これら2つの2次元合成画像データを比較して、前記構造体の位置、並びに前記移動体の現在及び一定時間前の位置を認識する第1処理部と、
前記第1処理部により認識された移動体の現在及び一定時間前の位置と、前記各撮像部の撮像間隔とを基に前記移動体の移動方向及び移動速度を算出する第2処理部と、
前記第1処理部により認識された移動体の現在位置、並びに前記第2処理部により算出された移動体の移動方向及び移動速度を基に、前記制御装置が直ちに前記移動体の停止処理を行った場合に前記現在位置にある移動体が停止すると想定される位置よりも前記移動方向において前記現在位置から離れた位置を前記移動体が停止するまでに到達する位置として推定する第3処理部と、
前記第3処理部により推定された移動体の到達位置と、前記第1処理部により認識された移動体の現在位置及び構造体の位置と、前記輪郭形状データ記憶手段に格納された移動体及び構造体の輪郭形状データとを基に、前記移動体の輪郭形状を前記現在位置から推定到達位置に移動させて前記移動体及び構造体が干渉するか否かを確認し、干渉すると判断した場合にアラーム信号を前記制御装置に送信する第4処理部とから構成されてなることを特徴とする干渉確認装置に係る。
11 画像生成装置
11a…11o CCDカメラ
12 第1画像データ記憶部
13 第2画像データ記憶部
14 工具データ記憶部
15 輪郭形状データ設定処理部
16 輪郭形状データ記憶部
17 画像合成処理部
18 合成画像データ記憶部
19 干渉確認処理部
20 表示制御部
30 NC旋盤
31 ベッド
32 主軸
33 チャック
34 サドル
35 刃物台
36 第1送り機構部
37 第2送り機構部
38 主軸モータ
39 制御装置
42 駆動制御部
W ワーク
T 工具
Claims (4)
- 予め設定された方向に移動可能となった移動体と、前記移動体の移動領域内に配置された構造体と、前記移動体を移動させる駆動機構部と、前記駆動機構部の作動を制御する制御装置とを備えた工作機械に設けられ、前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認する装置において、
前記移動体の移動領域内を互いに異なる視点から撮像可能に前記工作機械に配置された複数の撮像部を備える画像生成手段であって、少なくとも一部の前記撮像部により前記移動体及び構造体を撮像して2次元画像データを生成する第1画像生成部と、前記各撮像部により前記移動体の移動領域内を一定時間間隔で撮像して2次元画像データを生成する第2画像生成部とを有する画像生成手段と、
前記第1画像生成部によって生成された2次元画像データから前記移動体及び構造体の輪郭形状を抽出して前記移動体及び構造体の輪郭形状データを設定する輪郭形状データ設定手段と、
前記輪郭形状データ設定手段によって設定された前記移動体及び構造体の輪郭形状データを記憶する輪郭形状データ記憶手段と、
前記第2画像生成部によって生成された2次元画像データを前記一定時間毎に合成して1つの2次元合成画像データにする画像合成手段と、
前記画像合成手段によって合成された2次元合成画像データを記憶する合成画像データ記憶手段と、
前記移動体と構造体とが相互に干渉するか否かを確認する干渉確認手段とを備えてなり、
前記干渉確認手段は、
前記合成画像データ記憶手段に格納された2次元合成画像データであって最新のもの及びこの一定時間前のものを読み出し、読み出したそれぞれの2次元合成画像データにおける移動体及び構造体の輪郭形状を、前記輪郭形状データ記憶手段に格納された移動体及び構造体の輪郭形状データを参照して特定するとともに、これら2つの2次元合成画像データを比較して、前記構造体の位置、並びに前記移動体の現在及び一定時間前の位置を認識する第1処理部と、
前記第1処理部により認識された移動体の現在及び一定時間前の位置と、前記各撮像部の撮像間隔とを基に前記移動体の移動方向及び移動速度を算出する第2処理部と、
前記第1処理部により認識された移動体の現在位置、並びに前記第2処理部により算出された移動体の移動方向及び移動速度を基に、前記制御装置が直ちに前記移動体の停止処理を行った場合に前記現在位置にある移動体が停止すると想定される位置よりも前記移動方向において前記現在位置から離れた位置を前記移動体が停止するまでに到達する位置として推定する第3処理部と、
前記第3処理部により推定された移動体の到達位置と、前記第1処理部により認識された移動体の現在位置及び構造体の位置と、前記輪郭形状データ記憶手段に格納された移動体及び構造体の輪郭形状データとを基に、前記移動体の輪郭形状を前記現在位置から推定到達位置に移動させて前記移動体及び構造体が干渉するか否かを確認し、干渉すると判断した場合にアラーム信号を前記制御装置に送信する第4処理部とから構成されてなることを特徴とする干渉確認装置。 - 前記干渉確認手段の第3処理部は、
前記到達位置を推定するに当たり、前記制御装置が前記駆動機構部を制御して前記移動体を前記現在位置及び移動速度から前記移動方向に最大加速度で加速させつつ移動させたときに前記各撮像部の撮像間隔だけ時間が経過した後の移動速度及び移動位置を算出した後、前記制御装置が前記駆動機構部を制御して前記移動体を前記算出した移動速度及び移動位置から前記移動方向に最大加速度で減速させつつ移動させたときに前記移動体が停止する位置を算出し、前記到達位置を推定するように構成されてなることを特徴とする請求項1記載の干渉確認装置。 - 工具の輪郭形状と、この輪郭形状の内、どこが刃部に対応している部分であるかを示す刃部データとを関連付けて記憶する工具データ記憶部を更に備え、
前記第1画像生成部は、前記移動体及び構造体の内の一方がワークを含むもので、前記移動体及び構造体の他方が工具を含むものである場合、前記ワーク装着状態の前記移動体又は構造体と、前記ワーク未装着状態の前記移動体又は構造体を撮像して2次元画像データを生成するとともに、前記工具装着状態の前記移動体又は構造体と、前記工具未装着状態の前記移動体又は構造体を撮像して2次元画像データを生成するように構成され、
前記輪郭形状データ設定手段は、
前記移動体及び構造体の輪郭形状データを設定するに当たり、前記第1画像生成部によって生成された2次元画像データから、前記ワーク装着状態及び未装着状態における前記移動体又は構造体の輪郭形状を抽出し、抽出した2つの輪郭形状を比較して前記ワークに相当する輪郭形状を認識するとともに、
認識したワーク輪郭形状と、前記ワーク装着状態における前記移動体又は構造体の輪郭形状とを基に、前記移動体又は構造体の輪郭形状と、この輪郭形状の内、どの部分が前記ワークの輪郭形状に対応しているかを示すデータとを含む輪郭形状データを設定し、
更に、前記第1画像生成部によって生成された2次元画像データから、前記工具装着状態及び未装着状態における前記移動体又は構造体の輪郭形状を抽出し、抽出した2つの輪郭形状を比較して前記工具に相当する輪郭形状を認識するとともに、
認識した工具輪郭形状を基に、前記工具データ記憶部に格納されたデータを参照してこの工具輪郭形状に対応する刃部データを認識し、認識した刃部データと、前記工具装着状態における前記移動体又は構造体の輪郭形状とを基に、前記移動体又は構造体の輪郭形状と、この輪郭形状の内、どの部分が前記刃部の輪郭形状に対応しているかを示すデータとを含む輪郭形状データを設定するように構成され、
前記干渉確認手段の第4処理部は、前記移動体及び構造体が干渉するか否かを確認するに当たり、前記工具の刃部とワーク以外の部分で干渉が生じるか否かを確認し、前記工具の刃部とワーク以外の部分で干渉が生じる場合に前記移動体及び構造体が干渉すると判断するように構成されてなることを特徴とする請求項1又は2記載の干渉確認装置。 - 前記画像生成手段の各撮像部は、これらの光軸が互いに平行且つ前記移動体の移動方向と直交するように前記移動体の移動方向に沿って列設されてなることを特徴とする請求項1乃至3記載のいずれかの干渉確認装置。
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