JP6385338B2 - 視覚システムの視野内において工作機械の工具を位置決めするための方法、及び、関連する工作機械 - Google Patents
視覚システムの視野内において工作機械の工具を位置決めするための方法、及び、関連する工作機械 Download PDFInfo
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Description
制御ユニット10がIM1を検出するとすぐに(図4において矢印によって示されているように、スピンドルが軸Zに沿って進行する間)、それは、インプット5に制御信号を送信することによって、制御ユニット4にスピンドル2の移動を停止、特にはその進行、を停止するように命じるために、アウトプット11において停止制御を提供する(ブロック37)。ひとたび停止制御が受信されると、制御ユニット4は、スピンドル2の進行の停止プロセスを開始し(ブロック38)、当該スピンドル2の対応する即時位置Z1を取得及び記録する。特には、記録される即時位置Z1は、制御ユニット4が軸Zに沿ったスピンドル2の移動の停止を命じる瞬間、すなわち、前述のようにそれが停止プロセスを開始する瞬間における回転するスピンドル2の位置である。
Claims (8)
- 工具(3)を計測するための視覚システム(7)の視野(20)内において数値制御工作機械(1)のスピンドル(2)に装着された工具(3)を位置決めするための方法であって、
前記工作機械(1)は、第1電子制御ユニット(4)を有しており、
前記視覚システム(7)は、前記第1電子制御ユニット(4)と通信するように、それに接続された第2電子制御ユニット(10)を有しており、
前記視野(20)内で、前記工具(3)の所定の部分(13)についての目標位置(Zobj)を規定する工程と、
前記第1電子制御ユニット(4)によって、参照位置(Z0)から開始される少なくとも1つの移動軸(Z)に沿った前記スピンドル(2)の第1の移動を制御し(35)、前記工具(3)の前記所定の部分(13)を前記目標位置(Zobj)に向かって移動させる一方で、前記視覚システム(7)が前記視野(20)の画像を取得するという工程と、
前記視覚システム(7)が、取得された画像(IM1)に基づいて、前記工具(3)の前記所定の部分(13)が前記視野(20)に入ったということを検出する(36)と直ちに、前記第1電子制御ユニット(4)によって、前記移動軸(Z)に沿った前記スピンドル(2)の前記第1の移動の停止を制御する工程(37)と、
前記停止が制御される時、前記第1電子制御ユニット(4)によって、前記スピンドル(2)の即時位置(Z1)を取得する工程(38)と、
前記工具(3)の前記所定の部分(13)が視認可能であるという前記取得された画像に基づき、前記第2電子制御ユニット(10)によって、前記移動軸(Z)に沿って前記工具(3)の前記所定の部分(13)と前記目標位置(Zobj)との間の第1の距離(POS)を計測する工程(39)と、
前記第1電子制御ユニット(4)によって、前記スピンドル(2)の前記即時位置(Z1)と前記第1の距離(POS)との代数和として、当該スピンドル(2)についての第1の最終位置(Z2)を算出する工程(40)と、
前記第1電子制御ユニット(4)によって、前記スピンドル(2)を前記第1の最終位置(Z2)にもたらすために当該スピンドル(2)を前記移動軸(Z)に沿って移動させる工程(42)と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記スピンドルが前記第1の最終位置(Z2)で静止している時に、前記視覚システム(7)によって、前記視野(20)の第1の更なる画像(IM2)を取得する工程(44)と、
前記第1の更なる画像(IM2)に基づき、前記移動軸(Z)に沿って前記工具(3)の前記所定の部分(13)と前記目標位置(Zobj)との間の第2の距離(POS2)を計測する工程(45)と、
前記第1の最終位置と前記第2の距離(POS2)との代数和として、スピンドル(2)についての第2の最終位置を算出する工程(46)と、
前記スピンドル(2)を前記第2の最終位置にもたらすために当該スピンドル(2)を移動軸(Z)に沿って移動させる工程(42)と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記移動軸(Z)に沿って前記工具(3)の寸法を評価する工程と、
前記移動軸(Z)に沿って、前記視覚システム(7)に向かう前記スピンドル(2)の予備的な移動(31)を起動する工程であって、当該移動の大きさは前記工具(3)の前記評価された寸法に依存する、という工程と、
前記スピンドル(2)が前記予備的な移動の後で静止している時、前記視覚システム(7)によって、前記参照位置(Z0)における前記視野(20)の予備画像(IM0)を取得する工程(32)と、
前記予備画像(IM0)に基づき、前記工具(3)の前記所定の部分(13)が前記視野(20)の内部にあるか否かを点検する工程(33)と、
前述の点検工程が否定的な結果を有する場合にのみ、前記スピンドル(2)の第1の移動(35)を制御する工程を開始する工程と、
を有する準備段階を更に備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 前記予備画像(IM0)に基づいて行われる前記点検工程(33、34)が、前記工具(3)が完全に前記視野(20)の外部にあるということを示す場合、前記スピンドル(2)の前記第1の移動(35)を制御する工程は、第1の方向において実行される
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記予備画像(IM0)に基づいて行われる前記点検工程(33、34)が、前記所定の部分(13)とは異なる前記工具(3)の一部が前記視野(20)の内部にあるということを示す場合、前記スピンドル(2)の前記第1の移動(35)を制御する工程は、第2の方向において実行される(47)
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記視覚システム(7)は、
光源(8)と、
イメージセンサ(9)であって、工具(3)が前記光源(8)と当該イメージセンサ(9)との間に位置付けられている時に、前記工具(3)の影のプロファイル(shadow profile)の画像を取得するために当該光源(8)の前方に一定の距離を置いて位置付けられるイメージセンサ(9)と、
を有している
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。 - 前記スピンドル(2)は、それが回転軸(2a)周りに回転し続ける間に少なくとも1つの移動軸(Z)に沿って、移動される
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の方法。 - 工具(3)が装着されたスピンドル(2)と、
前記スピンドル(2)の回転速度と少なくとも1つの移動軸(Z)に沿った当該スピンドル(2)の移動とを制御し、且つ、前記移動軸(Z)に沿った当該スピンドル(2)の位置を記録するようになっている第1電子制御ユニット(4)と、
前記工具(3)を計測するための視覚システム(7)と、
を備え、
前記視覚システム(7)は、前記第1電子制御ユニット(4)と通信するようにそれに接続されている第2電子制御ユニット(10)を有しており、
前記2つの電子制御ユニット(4、10)は、請求項1乃至7のいずれかに記載の方法を実行するように設定されている
ことを特徴とする数値制御工作機械。
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