JPH059222B2 - - Google Patents

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JPH059222B2
JPH059222B2 JP60060544A JP6054485A JPH059222B2 JP H059222 B2 JPH059222 B2 JP H059222B2 JP 60060544 A JP60060544 A JP 60060544A JP 6054485 A JP6054485 A JP 6054485A JP H059222 B2 JPH059222 B2 JP H059222B2
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JP
Japan
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reference hole
mark
clamper
center
deviation
Prior art date
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JP60060544A
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English (en)
Other versions
JPS61219554A (ja
Inventor
Takayuki Aoki
Shoichi Kimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Amada Co Ltd
Original Assignee
Amada Co Ltd
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Publication date
Application filed by Amada Co Ltd filed Critical Amada Co Ltd
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Publication of JPS61219554A publication Critical patent/JPS61219554A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、材料加工機のテーブルの上にクラ
ンプされる材料のクランプずれ量計測装置に関す
る。
[発明の技術的背景及びその問題点] 一般に加工機のテーブル上にクランプした材料
をNC装置の制御により自動的に加工するような
場合、材料自体が正規の位置にクランプされてい
る必要がある。そのため従来から視覚センサを用
いたクランプずれ量計測装置が用いられている。
この従来のクランプずれ量計測装置は、第9図a
に示すように材料Wに基準穴1を設けておき、こ
の基準穴の周辺の画像を視覚センサによつて取り
込んで基準穴1の中心座標X1,Y1を画像中の任
意の一点を基準点として計算する。そして、同図
bに示すようにあらかじめ教示しておいた正しく
クランプされたときの基準穴1の中心座標X0
Y0とを比較し、クランプずれ量ΔX,ΔYを第1
0図のように算出し、これをNC装置等に出力し
てクランプずれを検知するようにしていた。
ところがこのような従来のクランプずれ量計測
装置は、基準穴1の中心点Cの座標を計測する場
合に画像上の任意の一点を基準点RPとしてこれ
よりの距離を計算する。そのために材料は固定状
態にあつても視覚センサの計測軸が機械振動その
他の原因によつて移動中にずれるとき、基準点
RPに対する基準穴1の中心点Cとの距離も事実
上変動してしまうといつた問題があり、この視覚
センサのずれ量がクランプずれ量に加算されてし
まい、計測精度が落ち、特に微小なずれ量を計測
する場合にこのずれ量が大きくきいてくるといつ
た問題があつた。
[発明の目的] この発明は、このような従来の問題に鑑みてな
されたものであつて、材料の基準穴内にテーブル
上に設けたマークが現われるようにする。そして
視覚センサで基準穴の画像を撮像するときに同時
にその基準点としてのマークも撮像するようにす
ることにより、視覚センサにぶれが生じても基準
穴の中心点とマークとの間の相対的な位置関係が
常に一定に保たれるようにする。そのためそのマ
ークを基準点として基準穴の中心座標を計測し、
正規の位置関係との比較によつてクランプずれ量
を計測することにより、材料のクランプずれ量を
正確に計測することができるようにしたクランプ
ずれ量計測装置を提供することを目的とする。
[発明の構成] 上記目的を達成するために、本発明は、加工機
におけるテーブル上の材料Wを把持して移動する
クランパを設け、前記クランパによつて移動され
る前記材料に設けた基準穴を前記テーブルの所定
位置に設けたマークの位置に位置決めしたとき、
上記基準穴と上記マークとを同時に撮像する視覚
センサを前記加工機に設け、上記視覚センサによ
る映像信号に基いて前記基準穴の中心点及び前記
マークの中心点を演算し、上記マークの中心点を
基準点とした前記基準穴の中心座標を演算し、こ
の中心座標とメモリに予じめ記憶されている正規
の位置における前記基準穴の中心座標とを比較し
て前記クランパに対する材料のクランプずれ量を
演算してNC装置に与える画像処理装置を備えて
なるものである。
[発明の実施例] 第1図はNC装置11付き加工機13の全体を
示すものであり、視覚センサ15が設けられてお
り、またテーブル17の上にクランパ19によつ
て材料Wが固定されるように構成されている。そ
してクランプずれ量の計測に際しては、この材料
Wはテーブル17のXY2軸方向の移動によつて
その基準穴21が視覚センサ15の直下に位置さ
れ、その基準穴21の中心位置の座標が規定どう
りであるかどうかによつて材料Wが正規の位置に
クランプされているかどうかが判断される。
このような基準点に対する基準穴21の中心位
置の座標を視覚センサ15によつて割出すため、
第2図および第3図に示す構成がとられている。
テーブル17にはその上の材料Wの基準穴21と
対応する部分に窓23が形成されており、この窓
23に第4図に示す半透明材料板25が嵌め込ま
れている。その半透明板25にマーク27が付さ
れている。そしてこのテーブル17の窓23の下
方には照明用の光源29が設けられている。視覚
センサ15はITVカメラ、CCDのような固体撮
像装置であつて、画像処理装置31に映像信号3
3を伝えるように構成されている。
この画像処理装置31は第5図に示すように視
覚センサ15からの映像信号33をデジタル信号
に変換するA/D変換器35、このA/D変換器
35によるデジタル信号を記憶するフレームメモ
リ37、このフレームメモリ37の画像信号を処
理するためのCPU39、ROM41、RAM43、
更に外部機器との間で信号の入出力を行なう
Di/Do45を備えている。
上記構成のクランプずれ量計測装置の動作を次
に説明する。第1図に示すように材料Wはテーブ
ル17の上に載置しクランパ19によつて所定の
位置にクランプされる。この材料Wの所定の位置
には基準穴21が設けられている。
クランプずれ量の計測にあたつては、テーブル
17の上の材料Wをクランパ19によつて移動さ
せ、第3図に示すように材料Wの基準穴21がテ
ーブル17の窓23の真上に来、同時に視覚セン
サ15の真下に位置するように移動させる。光源
29は半透明板25を通して基準穴21の部分を
照明し、視覚センサ15は基準穴21及びその直
下の半透明板25のマーク27を同時に撮像し、
画像処理装置31にその映像信号33を送る。
画像処理装置31においては送られてくる映像
信号をA/D変換器35によつてデジタル信号と
してフレームメモリ37に格納し、基準穴21の
中心座標x1,y1およびマークの座標x2,y2を求め
る。
この処理の詳細を第6図乃至第8図に基づいて
詳説する。まずフレームメモリ37に格納された
デジタル画像データに2値化処理を行ない、2値
画像データを得る(ステツプ51,52)。続いてこ
の2値画像データより基準穴21の形状とマーク
27の形状を領域分割処理アルゴリズムを用いて
分割し、分割された画像を得る(ステツプ53,
54)。そしてこの分割された画像より基準穴21
の中心座標x1,y1、マーク27の中心点の座標
x2,y2を求める(ステツプ55)。
この処理は各形状を構成する座標点の平均値と
して求めるのであつて、次に示す(1)式による。
χa=oi=1 (χai)/n ya=oi=1 (yai)/n …(1) a=1,2 (χai1,ya1),(χa2,ya2),…,(χan,yan):
基準穴21又はマーク27を構成する座標点 これよりマーク27を基準点とした基準穴21
の中心座標(χ1,y1)を求める。この処理は下記
の(2)式によつて行なわれる。
X1=χ1−χ2 Y1=y1−y2 …(2) このようにして求められたX1,Y1とあらかじ
め同様の処理によつて計測され記憶されている正
規の位置にクランプされた材料の基準穴の中心座
標X0,Y0とを比較し、χ軸,y軸両方向におけ
るクランプずれ量ΔX,ΔYを下の(3)式によつて
計算し、これをNC装置位置の表示装置その他の
I/O手段に出力し、クランプずれ量をオペレー
タに知らせるのである。
ΔX=X1−X0 ΔY=Y1−Y0 …(3) 尚、上記正規の位置に材料Wをクランプしたと
きのその基準穴21の正規の中心座標X0,Y0
教示モードにおいて計測し、第5図に示した画像
処理装置31のRAM43に格納しておくものとす
る。そして実際の材料加工時において行なうクラ
ンプのずれ量の計測に際しては、上記の手順によ
つて材料Wのクランプずれ量を計測してその基準
穴21の座標X1,Y1を求め、CPU39において
上記RAM43に格納された教示モードにおける正
規の座標X0,Y0と比較し、ずれ量ΔX,ΔYを求
めてNC装置に与えるのである。
[発明の効果] 以上のごとき実施例の説明により理解されるよ
うに、要するに本発明は、加工機13におけるテ
ーブル上の材料Wを把持して移動するクランパ1
9を設け、前記クランパ19によつて移動される
前記材料Wに設けた基準穴21を前記テーブル1
7の所定位置に設けたマーク27の位置に位置決
めしたとき、上記基準穴21と上記マーク27と
を同時に撮像する視覚センサ15を前記加工機1
3に設け、上記視覚センサ15による映像信号3
3に基いて前記基準穴21の中心点x1,y1及び前
記マーク27の中心点x2,y2を演算して、上記マ
ーク27の中心点x2,y2を基準点とした前記基準
穴21の中心座標をX1,Y1を演算し、この中心
座標X1,Y1とメモリに予じめ記憶されている正
規の位置における前記基準穴21の中心座標X0
Y0とを比較して前記クランパ19に対する材料
Wのクランパずれ量ΔX,ΔYを演算してNC装置
11に与える映像処理装置31を備えてなるもの
である。
上記構成より明らかなように、本発明において
は、加工機13におけるテーブル17の所定位置
にマーク27が設けてある。そして、クランパ1
9により把持して移動される材料Wには基準穴2
1が設けてあり、上記基準穴21を前記ワーク2
7の位置に位置決めしたときに上記基準穴21と
マーク27とを同時に撮像する視覚センサ15が
前記加工機13に設けてある。
そして、上記視覚センサ15による映像信号3
3に基づいて前記基準穴21およびマーク27の
中心位置がそれぞれ演算され、上記マーク27の
中心に対する基準穴21の中心のずれが演算され
て基準穴21の中心座標が演算される。そして、
この中心座標と予じめ記憶されている正規の状態
のときの基準穴21の中心座標と比較してクラン
プ19に対する材料Wのクランプずれ量が演算さ
れるものである。
すなわち本発明は、例えば加工機13の機械原
点に対して材料Wのワーク原点を一致せしめる動
作を行ってクランプ19により材料Wを把持した
にも拘らず、クランプ19に対して材料Wのずれ
がある場合に、そのずれ量を検出することかでき
るものである。この場合、仮に視覚センサ15が
振動等によつて僅かに移動した状態にあつても、
テーブル17に設けたマーク27を基準としてず
れを検出できるので、常に正確なずれ量を検出す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の全体図、第2図
は上記実施例のテーブルと視覚センサとの位置関
係を示す斜視図、第3図は上記実施例による材料
のクランプずれ量の計測状態の断面図、第4図は
上記実施例でテーブルの窓に取り付ける半透明板
の斜視図、第5図は画像処理装置のブロツク図、
第6図は画像処理装置における画像処理フローチ
ヤート、第7図は基準穴の中心点座標、マークの
中心点座標を示す平面図、第8図はマークの中心
点に対する基準穴の中心座標の位置関係を示す平
面図、第9図および第10図は従来例による材料
クランプずれ量の計測手順を示す平面図。 11……NC装置、13……加工機、15……
視覚センサ、17……テーブル、19……クラン
パ、21……基準穴、23……窓、25……半透
明板、27……マーク、29……光源、31……
画像処理装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 加工機13におけるテーブル17上の材料W
    を把持して移動するクランパ19を設け、前記ク
    ランパ19によつて移動される前記材料Wに設け
    た基準穴21を前記テーブル17の所定位置に設
    けたマーク27の位置に位置決めしたとき、上記
    基準穴21と上記マーク27とを同時に撮像する
    視覚センサ15を前記加工機13に設け、上記視
    覚センサ15による映像信号33に基いて前記基
    準穴21の中心点x1,y1及び前記マーク27の中
    心点x2,y2を演算して、上記マーク27の中心点
    x2,y2を基準点とした前記基準穴21の中心座標
    X1,Y1を演算し、この中心座標X1,Y1とメモリ
    に予じめ記憶されている正規の位置における前記
    基準穴21の中心座標X0,Y0とを比較して前記
    クランパ19に対する材料Wのクランパずれ量
    ΔX,ΔYを演算してNC装置11に与える画像処
    理装置31を備えてなることを特徴とするクラン
    プずれ量計測装置。
JP6054485A 1985-03-27 1985-03-27 クランプずれ量計測装置 Granted JPS61219554A (ja)

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JPS61219554A JPS61219554A (ja) 1986-09-29
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6016345A (ja) * 1983-07-04 1985-01-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 数値制御工作における位置合せ方法

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JPS6016345A (ja) * 1983-07-04 1985-01-28 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 数値制御工作における位置合せ方法

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