JPH08243772A

JPH08243772A - 加工ヘッドの位置ずれ補正方法および補正装置

Info

Publication number: JPH08243772A
Application number: JP7045930A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Kitamura; 和之北村
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 1995-03-06
Filing date: 1995-03-06
Publication date: 1996-09-24
Anticipated expiration: 2018-11-10
Also published as: JP3465726B2

Abstract

(57)【要約】【目的】パンチ加工ヘッドと熱切断加工ヘッドとを備
える複合加工機において、熱切断加工ヘッドと撮像装置
との位置ずれおよびパンチ加工ヘッドと撮像装置との位
置ずれの両方を検出し、パンチ加工ヘッドと熱切断加工
ヘッドとのずれ量を補正する。【構成】ワークＷの所要部にパンチ加工ヘッド５およ
び熱切断加工ヘッド１４によりそれぞれパンチ基準マー
クおよび熱切断基準マークを形成し、各基準マークをそ
れぞれＣＣＤカメラ１８の撮像可能範囲内に移動させて
撮像し、次いで撮像された各基準マークの画像から画像
処理装置１９による処理によりそれら基準マークの実際
の図心を求めるとともに、この求められた各基準マーク
の実際の図心とＣＣＤカメラ１８の中心と各基準マーク
の移動量とによりパンチ加工ヘッド５の軸心と熱切断加
工ヘッド１４の軸心とのずれ量を算出し、この算出され
たずれ量に基づき熱切断加工ヘッド１４の軸心位置に係
るＮＣデータを変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工ヘッドの位置ずれ
補正方法および補正装置に関し、より詳しくはパンチ加
工用のパンチ加工ヘッドとそのパンチ加工ヘッドの近傍
に配置される熱切断加工用の熱切断加工ヘッドとを備え
る複合加工機によりワークの加工を行うに際して前記パ
ンチ加工ヘッドに対する前記熱切断加工ヘッドの位置ず
れ補正を行う加工ヘッドの位置ずれ補正方法および補正
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、板状のワークにパンチング加工
を行うパンチ加工部と、このワークにレーザ加工のよう
な熱切断加工を行う熱切断加工部とを備えてなるパンチ
・熱切断複合加工機が知られている。

【０００３】ところで、このようなパンチ・熱切断複合
加工機において、パンチ加工ヘッドの軸心と熱切断加工
ヘッドの軸心とは常に一定位置に保持されていることが
必要であるが、振動もしくは熱による影響により経時的
にそれら軸心間に位置ずれが生じることがある。このた
め、従来よりその位置ずれを補正するための補正方法が
次に示すようにいろいろと提案されている。

【０００４】レーザ加工ヘッド部とパンチ加工部近傍
とのＸ方向，Ｙ方向の位置変位およびレーザ加工ヘッド
の傾きを計測する位置計測手段を設け、この位置計測手
段の検出信号によりワークの移動量とレーザ加工ヘッド
の傾きを補正するようにしたもの（例；実開平４−４８
２号公報，実開平２−１２７３８３号公報）。ワークにパンチング加工により形成された基準穴を撮
像装置にて撮像し、この基準穴があるべき位置とのずれ
量を求めて両加工ヘッドの位置を補正するようにしたも
の（例；実開平３−２４３２２号公報）。ワークにパンチング加工により形成された穴（前加工
穴）を撮像装置にて撮像し、これから行うレーザ加工と
その前加工穴とのずれを補正するようにしたもの（例；
特公平６−７７８６４号公報，特開昭６２−２９６９８
７号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の補正方法では、位置計測手段とその位置計測手段の取
付部との間の位置ずれを検出することができず、また実
加工穴を計測していないため光学系のずれによるレーザ
加工ヘッドに対するレーザ光線中心のずれを検出するこ
とができないという問題点がある。

【０００６】また、前記の補正方法では、撮像装置と
レーザ加工ヘッドとの間に位置ずれが生じた場合にその
位置ずれがパンチ加工ヘッドとレーザ加工ヘッドとのず
れと見做されることとなり、この結果複合加工精度が悪
くなってしまうという問題点がある。

【０００７】さらに、前記の補正方法では、撮像装置
とレーザ加工ヘッドとのずれが無視される、言い換えれ
ばレーザ加工ヘッドとパンチ加工ヘッドとの機械的位置
ずれの補正が無視されるという問題点がある。

【０００８】本発明は、前述のような問題点を解消する
ためになされたもので、熱切断加工ヘッドと撮像装置と
の位置ずれおよびパンチ加工ヘッドと撮像装置との位置
ずれの両方を検出し補正することができ、これによって
１枚のワークにおけるパンチング加工および熱切断加工
の複合加工精度を向上させることのできる加工ヘッドの
位置ずれ補正方法および補正装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述の
目的を達成するために、本発明による加工ヘッドの位置
ずれ補正方法は、第１に、パンチ加工用のパンチ加工ヘ
ッドとそのパンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断
加工用の熱切断加工ヘッドとを備える複合加工機により
ワークの加工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前
記パンチ加工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドにより
それぞれパンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形
成する基準マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成
工程において形成された各基準マークをそれぞれ撮像装
置の撮像可能範囲内に移動させてその撮像装置により撮
像する基準マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像
工程において撮像された各基準マークの画像から画像処
理によりそれら基準マークの実際の図心を求めるととも
に、この求められた各基準マークの実際の図心と前記撮
像装置の中心と前記各基準マークの移動量とにより前記
パンチ加工ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心
とのずれ量を算出するずれ量算出工程および（ｄ）この
ずれ量算出工程において算出されたずれ量に基づき前記
熱切断加工ヘッドの軸心位置に係るＮＣデータを変更す
る軸心位置補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッ
ドに対する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行う
ことを特徴とするものである。

【００１０】この第１の特徴を有する加工ヘッドの位置
ずれ補正方法においては、パンチ加工ヘッドと熱切断加
工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加工を行
うに際して、まずワークの所要部にパンチ加工ヘッドに
よりパンチ基準マークが形成されるとともに熱切断加工
ヘッドにより熱切断基準マークが形成され、次いでそれ
ら各基準マークが撮像装置の撮像可能範囲内に移動され
て撮像される。この後、撮像された各基準マークの画像
から画像処理によりそれら基準マークの実際の図心が求
められ、この求められた実際の図心と前記撮像装置の中
心と各基準マークの移動量とによりパンチ加工ヘッドの
軸心と熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量が算出され、
最後にそのずれ量に基づいて熱切断加工ヘッドの軸心位
置に係るＮＣデータが変更される。こうして、熱切断加
工ヘッドと撮像装置との位置ずれおよびパンチ加工ヘッ
ドと撮像装置との位置ずれを補正することが可能とな
り、複合加工精度の向上が図られる。

【００１１】また、本発明による加工ヘッドの位置ずれ
補正方法は、第２に、パンチ加工用のパンチ加工ヘッド
とそのパンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工
用の熱切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワー
クの加工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パ
ンチ加工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれ
ぞれパンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成す
る基準マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程
において形成された各基準マークをそれぞれ撮像装置の
撮像可能範囲内に移動させてその撮像装置により撮像す
る基準マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程
において撮像された各基準マークの画像から画像処理に
よりそれら基準マークの実際の図心を求めるとともに、
この求められた各基準マークの実際の図心と前記撮像装
置の中心と前記各基準マークの移動量とにより前記パン
チ加工ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心との
ずれ量を算出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ
量算出工程において算出されたずれ量に基づき前記熱切
断加工ヘッドを適正位置に移動させてその軸心位置を補
正する軸心位置補正工程の各工程により前記パンチ加工
ヘッドに対する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を
行うことを特徴とするものである。

【００１２】この第２の特徴を有する加工ヘッドの位置
ずれ補正方法においては、基準マーク形成工程，基準マ
ーク撮像工程およびずれ量算出工程は前記第１の特徴を
有する加工ヘッドの位置ずれ補正方法と同様であり、軸
心位置補正工程において熱切断加工ヘッドの軸心位置に
係るＮＣデータが変更される代わりにその熱切断加工ヘ
ッドを適正位置に移動させることによりその熱切断加工
ヘッドの軸心位置が補正される。こうして、前述と同様
にパンチング加工および熱切断加工の複合加工精度の向
上が図られる。

【００１３】さらに、本発明による加工ヘッドの位置ず
れ補正方法は、第３に、パンチ加工用のパンチ加工ヘッ
ドとそのパンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加
工用の熱切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワ
ークの加工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記
パンチ加工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそ
れぞれパンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成
する基準マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工
程において形成された各基準マークを撮像装置の撮像可
能範囲内に移動させてその撮像装置により同時に撮像す
る基準マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程
において撮像された各基準マークの画像から画像処理に
よりそれら基準マークの実際の図心を求めるとともに、
この求められた各基準マークの実際の図心とそれら各基
準マークの予め設定されている図心とにより前記パンチ
加工ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのず
れ量を算出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量
算出工程において算出されたずれ量に基づき前記熱切断
加工ヘッドの軸心位置に係るＮＣデータを変更する軸心
位置補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッドに対
する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行うことを
特徴とするものである。

【００１４】この第３の特徴を有する加工ヘッドの位置
ずれ補正方法においては、パンチ加工ヘッドと熱切断加
工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加工を行
うに際して、まずワークの所要部にパンチ加工ヘッドに
よりパンチ基準マークが形成されるとともに熱切断加工
ヘッドにより熱切断基準マークが形成され、次いでそれ
ら各基準マークが撮像装置の撮像可能範囲内に移動され
て同時に撮像される。この後、撮像された各基準マーク
の画像から画像処理によりそれら基準マークの実際の図
心が求められ、この求められた実際の図心と各基準マー
クの予め設定されている図心とによりパンチ加工ヘッド
の軸心と熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量が算出さ
れ、最後にそのずれ量に基づいて熱切断加工ヘッドの軸
心位置に係るＮＣデータが変更される。こうして、熱切
断加工ヘッドと撮像装置との位置ずれおよびパンチ加工
ヘッドと撮像装置との位置ずれを補正することが可能と
なり、複合加工精度の向上が図られる。

【００１５】また、本発明による加工ヘッドの位置ずれ
補正方法は、第４に、パンチ加工用のパンチ加工ヘッド
とそのパンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工
用の熱切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワー
クの加工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パ
ンチ加工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれ
ぞれパンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成す
る基準マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程
において形成された各基準マークを撮像装置の撮像可能
範囲内に移動させてその撮像装置により同時に撮像する
基準マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程に
おいて撮像された各基準マークの画像から画像処理によ
りそれら基準マークの実際の図心を求めるとともに、こ
の求められた各基準マークの実際の図心とそれら各基準
マークの予め設定されている図心とにより前記パンチ加
工ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ
量を算出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量算
出工程において算出されたずれ量に基づき前記熱切断加
工ヘッドを適正位置に移動させてその軸心位置を補正す
る軸心位置補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッ
ドに対する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行う
ことを特徴とするものである。

【００１６】この第４の特徴を有する加工ヘッドの位置
ずれ補正方法においては、基準マーク形成工程，基準マ
ーク撮像工程およびずれ量算出工程は前記第３の特徴を
有する加工ヘッドの位置ずれ補正方法と同様であり、軸
心位置補正工程において熱切断加工ヘッドの軸心位置に
係るＮＣデータが変更される代わりにその熱切断加工ヘ
ッドを適正位置に移動させることによりその熱切断加工
ヘッドの軸心位置が補正される。こうして、前述と同様
にパンチング加工および熱切断加工の複合加工精度の向
上が図られる。

【００１７】次に、本発明による加工ヘッドの位置ずれ
補正装置は、パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとそのパ
ンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱切
断加工ヘッドとを備える複合加工機において、（ａ）ワ
ークの所要部に前記パンチ加工ヘッドおよび前記熱切断
加工ヘッドによりそれぞれパンチ基準マークおよび熱切
断基準マークを形成する基準マーク形成手段、（ｂ）前
記熱切断加工ヘッドに固定的に取り付けられ、前記基準
マーク形成手段により形成された各基準マークを撮像す
る撮像手段、（ｃ）この撮像手段により撮像された各基
準マークの画像から画像処理によりそれら基準マークの
実際の図心を求めるとともに、この求められた各基準マ
ークの実際の図心とそれら各基準マークの予め設定され
ている図心とに基づき前記パンチ加工ヘッドの軸心と前
記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量を算出するずれ量
算出手段および（ｄ）このずれ量算出手段により算出さ
れたずれ量に基づき前記熱切断加工ヘッドの軸心位置を
補正する軸心位置補正手段を備えることを特徴とするも
のである。

【００１８】このような加工ヘッドの位置ずれ補正装置
においては、パンチ加工ヘッドと熱切断加工ヘッドとを
備える複合加工機によりワークの加工を行うに際して、
まず基準マーク形成手段によりワークの所要部にパンチ
加工ヘッドによりパンチ基準マークが形成されるととも
に熱切断加工ヘッドにより熱切断基準マークが形成さ
れ、次いでそれら各基準マークが熱切断加工ヘッドに固
定的に取り付けられている撮像手段により撮像される。
この後、撮像された各基準マークの画像から画像処理に
よりそれら基準マークの実際の図心が求められ、この求
められた実際の図心と各基準マークの予め設定されてい
る図心とに基づきパンチ加工ヘッドの軸心と熱切断加工
ヘッドの軸心とのずれ量が算出され、最後にそのずれ量
に基づいて熱切断加工ヘッドの軸心位置が補正される。
こうして、熱切断加工ヘッドと撮像装置との位置ずれお
よびパンチ加工ヘッドと撮像装置との位置ずれを補正す
ることが可能となり、複合加工精度の向上が図られる。
また、本発明においては、撮像手段が熱切断加工ヘッド
に固定的に取り付けられているので、これら撮像手段と
熱切断加工ヘッドとの駆動手段を共用することができ、
構造をより簡易化することができる。また、パンチ加工
ヘッドの軸心と熱切断加工ヘッドの軸心とのずれを算出
することから、撮像装置自身の経時的位置ずれの影響が
全くなく、前記補正を精度良く行うことができる。

【００１９】この場合に、前記軸心位置補正手段は、前
記ずれ量算出手段により算出されたずれ量に基づき前記
熱切断加工ヘッドの軸心位置に係るＮＣデータを変更す
ることによりその熱切断加工ヘッドの軸心位置を補正す
るものであっても良いし、あるいは前記ずれ量算出手段
により算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工ヘッド
を適正位置に移動させることによりその熱切断加工ヘッ
ドの軸心位置を補正するものであっても良い。

【００２０】本発明の目的は、後述される詳細な説明か
ら明らかにされる。しかしながら、詳細な説明および具
体的実施例は最も好ましい実施態様について説明する
が、本発明の精神および範囲内の種々の変更および変形
はその詳細な説明から当業者にとって明らかであること
から、具体例として述べるものである。

【００２１】

【実施例】次に、本発明による加工ヘッドの位置ずれ補
正方法および補正装置の具体的実施例について、図面を
参照しつつ説明する。

【００２２】図１に本発明の一実施例に係るパンチ・レ
ーザ複合加工機の平面図が示され、図２に加工ヘッド部
の正面図が模式的に示されている。

【００２３】本実施例のパンチ・レーザ複合加工機にお
いては、門型構造の本体フレーム１が固定ベッド２上に
立設され、この本体フレーム１の下方にはその本体フレ
ーム１に交差するようにして板状のワークを載置して移
動するパンチ加工とレーザ加工とに共通の移動テーブル
３が配置されている。この移動テーブル３の一側にはワ
ーククランプ４ａを有するワークキャリッジ４が配さ
れ、ワークＷはそのワーククランプ４ａにて把持されて
Ｘ軸方向（図１の左右方向）およびＹ軸方向（図１の上
下方向）に移動されるようになっている。また、前記本
体フレーム１には長手方向の中央部よりやや一側に片寄
った位置に、上金型（パンチ）および板押さえ（ストリ
ッパ）を装着するパンチ加工ヘッド５が軸線を鉛直向き
に設定して設けられ、このパンチ加工ヘッド５の下方に
は下金型（ダイ）を装着する固定台６が設けられてい
る。

【００２４】前記本体フレーム１と所定距離離れた位置
にはその本体フレーム１と平行にマガジン支持フレーム
７が配設され、このマガジン支持フレーム７には円筒状
の金型マガジン８が両端部を軸受に回転自在に支持され
て設けられている。さらに、これら金型マガジン８と本
体フレーム１との間には主としてそれら金型マガジン８
〜本体フレーム１間で金型を搬送する金型搬送装置９が
配置されている。

【００２５】この金型搬送装置９は、本体フレーム１お
よび金型マガジン８と平行に設置される走行レール１０
と、この走行レール１０に沿って走行可能なＡＴＣキャ
リッジ１１と、このＡＴＣキャリッジ１１に対して昇降
可能な昇降軸フレームと、この昇降軸フレームの下端に
水平配置される移動軸フレームと、この移動軸フレーム
に沿って移動可能なキャリヤー（いずれも図示せず）
と、このキャリヤーに対して所要角度水平旋回可能な金
型ハンド１２とを備えている。ここで、この金型ハンド
１２は、旋回中心となる基部から突き出す平面視略Ｖ字
形の二本のアームを有し、各アームの先端部にパンチ，
ストリッパおよびダイからなる金型をセット状態で把持
する把持機構を有している。

【００２６】前記金型マガジン８は、中空の支持軸の四
つの外面に軸線に沿って固着される多数の金型保持ユニ
ットと、前記支持軸を所要の回転角に割り出して回転さ
せるマガジン割り出し駆動手段とを備え、各金型保持ユ
ニットには、パンチ，ストリッパおよびダイからなる金
型をセット状態で保持する多数の金型保持体が固定され
ている。

【００２７】このように構成されていることによって、
マガジン割り出し駆動手段によって金型マガジン８の支
持軸が所要の回転角に割り出されるとともに、金型搬送
装置９のＡＴＣキャリッジ１１が走行レール１０に沿っ
て所定の位置まで移動され、キャリヤーおよび金型ハン
ド１２が所要位置に位置決めされることにより、目的と
する金型の金型マガジン８に対する受渡しがなされる。
また、パンチ加工ヘッド５および固定台６に装着されて
いる金型の交換時には、金型ハンド１２をパンチ加工ヘ
ッド５近傍の所定位置に移動させて待機させた後、まず
金型ハンド１２の金型を把持していない側のアームによ
って使用済み金型の取り外し操作が行われ、この後金型
ハンド１２が旋回されて金型を把持している側のアーム
によって金型の装着操作が行われる。

【００２８】前記本体フレーム１の側面にはその本体フ
レーム１の長手方向に沿ってレーザ光案内筒１３が固定
され、このレーザ光案内筒１３の前端部にはその本体フ
レーム１にレーザ加工ヘッド用防振装置（図示せず）を
介して支持可能に、かつ前記パンチ加工ヘッド５とオフ
セットしてレーザ加工ヘッド１４が取り付けられてい
る。また、前記レーザ光案内筒１３の後端部に連結され
るように、前記本体フレーム１の後部隣接位置にはその
本体フレーム１と別置きにレーザ発振器１５が配設され
ている。ここで、このレーザ発振器１５は、地盤に固定
される架台に対してレーザ発振器用防振装置（図示せ
ず）を介して支持可能とされている。

【００２９】前記レーザ加工ヘッド１４はレーザ加工ヘ
ッド取付板１６に対しベローズ１７を介して昇降動可能
に取り付けられ、例えばパンチ加工時に図示されない昇
降動手段により上方の退避位置まで上昇されるようにな
っている。また、このレーザ加工ヘッド１４には撮像手
段としてのＣＣＤカメラ１８が固定的に取り付けられて
いる。このＣＣＤカメラ１８は画像処理装置１９と接続
され、この画像処理装置１９は前記ワークキャリッジ４
を数値制御するＮＣ装置２０と接続されて、このＣＣＤ
カメラ１８によってワークＷ上の基準マーク（もしくは
基準孔）を撮像してレーザ加工ヘッド１４のパンチ加工
ヘッド５に対する光軸調整が行われるようになってい
る。なお、図２において符号２１で示されるのは、レー
ザ加工時に生ずるドロス等を圧力差により吸引して機外
に排出する集塵ダクトである。

【００３０】本実施例における加工ヘッドの光軸調整
（位置ずれ補正）は、次に示す手順にしたがって行われ
る（図３，図４参照）。

【００３１】（１）パンチ加工ヘッド５によりワークＷ
にパンチ加工基準マーク（もしくはパンチ加工基準孔）
２２を形成する。（２）レーザ加工ヘッド１４によりワークＷにレーザ加
工基準マーク（もしくはレーザ加工基準孔）２３を形成
する。（３）前記パンチ加工基準マーク（もしくはパンチ加工
基準孔）２２を図３（ａ）に示されるようにＣＣＤカメ
ラ１８の撮像可能範囲内に移動させて撮像する。

【００３２】（４）撮像されたパンチ加工基準マーク
（もしくはパンチ加工基準孔）２２の画像を画像処理装
置１９にて画像処理してそのパンチ加工基準マーク（も
しくはパンチ加工基準孔）２２の図心の座標を求める。
ここで、この画像処理による図心の求め方としては、例
えば円形に形成されるパンチ加工基準マーク２２の内部
にある全画素（Ｎ個）のｘ座標ｘ₁₁，ｘ₁₂，・・・，ｘ
_1Nの平均値ｘ₁’およびｙ座標ｙ₁₁，ｙ₁₂，・・・，ｙ
_1Nの平均値ｙ₁’をそれぞれ次式により求め、座標（ｘ
₁’，ｙ₁’）を図心とする方法が採られる。ｘ₁’＝（ｘ₁₁＋ｘ₁₂＋・・・＋ｘ_1N）／Ｎｙ₁’＝（ｙ₁₁＋ｙ₁₂＋・・・＋ｙ_1N）／Ｎ

【００３３】（５）前述の図心座標（ｘ₁’，ｙ₁’）
と、予め設定されているＣＣＤカメラ１８の中心座標
（もしくはパンチ加工ヘッド５の加工指令座標）
（ｘ₁，ｙ₁）と、パンチ加工基準マーク（もしくはパ
ンチ加工基準孔）２２の移動量とから、ＣＣＤカメラ１
８の中心座標（もしくはパンチ加工ヘッド５の加工指令
座標）（ｘ₁，ｙ₁）とパンチ加工基準マーク（もしく
はパンチ加工基準孔）２２の図心座標（ｘ₁’，
ｙ₁’）とのｘ方向距離Δｘ₁およびｙ方向距離Δｙ₁
を算出する（図３（ｂ）参照）。

【００３４】（６）前記レーザ加工基準マーク（もしく
はレーザ加工基準孔）２３を図４（ａ）に示されるよう
にＣＣＤカメラ１８の撮像可能範囲内に移動させて撮像
する。

【００３５】（７）撮像されたレーザ加工基準マーク
（もしくはレーザ加工基準孔）２２の画像を画像処理装
置１９にて画像処理してそのレーザ加工基準マーク（も
しくはレーザ加工基準孔）２３の図心の座標を求める。
ここで、この画像処理による図心は、レーザ加工基準マ
ーク２３の内部にある全画素（Ｎ個）のｘ座標をｘ₂₁，
ｘ₂₂，・・・，ｘ_2N，ｙ座標をｙ₂₁，ｙ₂₂，・・・，ｙ
_2Nとして、前述と同様にしてそれぞれ次式により求めら
れる。ｘ₂’＝（ｘ₂₁＋ｘ₂₂＋・・・＋ｘ_2N）／Ｎｙ₂’＝（ｙ₂₁＋ｙ₂₂＋・・・＋ｙ_2N）／Ｎ

【００３６】（８）前述の図心座標（ｘ₂’，ｙ₂’）
と、予め設定されているＣＣＤカメラ１８の中心座標
（もしくはレーザ加工ヘッド１４の加工指令座標）（ｘ
₂，ｙ ₂）と、レーザ加工基準マーク（もしくはレーザ
加工基準孔）２３の移動量とから、ＣＣＤカメラ１８の
中心座標（もしくはレーザ加工ヘッド１４の加工指令座
標）（ｘ₂，ｙ₂）とレーザ加工基準マーク（もしくは
レーザ加工基準孔）２３の図心座標（ｘ₂’，ｙ₂’）
とのｘ方向距離Δｘ₂およびｙ方向距離Δｙ₂を算出す
る（図４（ｂ）参照）。

【００３７】（９）前記（５）および（８）により求め
られた各距離Δｘ₁，Δｙ₁，Δｘ ₂，Δｙ₂からパン
チ加工ヘッド５に対するレーザ加工ヘッド１４のｘ方向
補正量Δｘおよびｙ方向補正量Δｙを次式により求め
る。 Δｘ＝Δｘ₁−Δｘ₂＝（ｘ₁−ｘ₁’）−（ｘ₂−ｘ₂’） Δｙ＝Δｙ₁−Δｙ₂＝（ｙ₁−ｙ₁’）−（ｙ₂−ｙ₂’）（１０）こうして求められた補正量Δｘ，ΔｙをＮＣ装
置２０に出力し、このＮＣ装置２０におけるワークキャ
リッジ４を数値制御するためのＮＣデータを変更する。
こうして、パンチ加工ヘッド５に対するレーザ加工ヘッ
ド１４の位置ずれ補正が行われる。

【００３８】前記実施例においては、パンチ加工基準マ
ーク（もしくはパンチ加工基準孔）２２とレーザ加工基
準マーク（もしくはレーザ加工基準孔）２３とをＣＣＤ
カメラ１８により別々に撮像して画像処理するものにつ
いて説明したが、図５に示されているように、これら各
基準マーク２２，２３をＣＣＤカメラ１８により同時に
撮像して画像処理する実施例も可能である。

【００３９】このような実施例における加工ヘッドの光
軸調整（位置ずれ補正）は次のように行われる。すなわ
ち、まずＣＣＤカメラ１８により撮像された画像から前
述と同様にしてパンチ加工基準マーク（もしくはパンチ
加工基準孔）２２の図心座標（ｘ₁’，ｙ₁’）とレー
ザ加工基準マーク（もしくはレーザ加工基準孔）２３の
図心座標（ｘ₂’，ｙ₂’）とが求められ、次いでそれ
ら求められた図心座標（ｘ₁’，ｙ₁’），（ｘ₂’，
ｙ₂’）と、ＮＣ装置２０におけるパンチ加工ヘッド５
およびレーザ加工ヘッド１４のそれぞれの加工指令座標
（ｘ₁，ｙ₁），（ｘ₂，ｙ₂）とから、パンチ加工ヘ
ッド５に対するレーザ加工ヘッド１４のｘ方向補正量Δ
ｘおよびｙ方向補正量Δｙが前記実施例と同様に次式に
より求められる。 Δｘ＝Δｘ₁−Δｘ₂＝（ｘ₁−ｘ₁’）−（ｘ₂−ｘ₂’） Δｙ＝Δｙ₁−Δｙ₂＝（ｙ₁−ｙ₁’）−（ｙ₂−ｙ₂’）

【００４０】前記各実施例においては、演算された補正
量Δｘ，Δｙに基づいてＮＣ装置２０におけるＮＣデー
タを変更するものとしたが、レーザ加工ヘッド１４をパ
ンチ加工ヘッド５に対し水平方向（前後方向および左右
方向）に位置調整可能に取り付け、画像処理装置１９に
より演算された補正量Δｘ，Δｙに基づいてそのレーザ
加工ヘッド１４を適正位置に移動させるようにしても良
い。

【００４１】前述のように、本発明は、種々に変更可能
なことは明らかである。このような変更は本発明の精神
および範囲に反することなく、また当業者にとって明瞭
な全てのそのような変形、変更は、請求の範囲に含まれ
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例に係るパンチ・レー
ザ複合加工機の平面図である。

【図２】図２は、加工ヘッド部を模式的に示す正面図で
ある。

【図３】図３は、パンチ加工基準マークの撮像状態を示
す斜視図（ａ）および座標のずれ状態を説明する平面図
（ｂ）である。

【図４】図４は、レーザ加工基準マークの撮像状態を示
す斜視図（ａ）および座標のずれ状態を説明する平面図
（ｂ）である。

【図５】図５は、他の実施例における基準マークの撮像
状態を示す斜視図（ａ）および座標のずれ状態を説明す
る平面図（ｂ）である。

【符号の説明】

５パンチ加工ヘッド１４レーザ加工ヘッド１８ＣＣＤカメラ１９画像処理装置２０ＮＣ装置２２パンチ加工基準マーク２３レーザ加工基準マークＷワーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとその
パンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱
切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加
工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パンチ加
工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれぞれパ
ンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成する基準
マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程におい
て形成された各基準マークをそれぞれ撮像装置の撮像可
能範囲内に移動させてその撮像装置により撮像する基準
マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程におい
て撮像された各基準マークの画像から画像処理によりそ
れら基準マークの実際の図心を求めるとともに、この求
められた各基準マークの実際の図心と前記撮像装置の中
心と前記各基準マークの移動量とにより前記パンチ加工
ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量
を算出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量算出
工程において算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工
ヘッドの軸心位置に係るＮＣデータを変更する軸心位置
補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッドに対する
前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行うことを特徴
とする加工ヘッドの位置ずれ補正方法。
【請求項２】パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとその
パンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱
切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加
工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パンチ加
工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれぞれパ
ンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成する基準
マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程におい
て形成された各基準マークをそれぞれ撮像装置の撮像可
能範囲内に移動させてその撮像装置により撮像する基準
マーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程におい
て撮像された各基準マークの画像から画像処理によりそ
れら基準マークの実際の図心を求めるとともに、この求
められた各基準マークの実際の図心と前記撮像装置の中
心と前記各基準マークの移動量とにより前記パンチ加工
ヘッドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量
を算出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量算出
工程において算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工
ヘッドを適正位置に移動させてその軸心位置を補正する
軸心位置補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッド
に対する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行うこ
とを特徴とする加工ヘッドの位置ずれ補正方法。
【請求項３】パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとその
パンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱
切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加
工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パンチ加
工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれぞれパ
ンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成する基準
マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程におい
て形成された各基準マークを撮像装置の撮像可能範囲内
に移動させてその撮像装置により同時に撮像する基準マ
ーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程において
撮像された各基準マークの画像から画像処理によりそれ
ら基準マークの実際の図心を求めるとともに、この求め
られた各基準マークの実際の図心とそれら各基準マーク
の予め設定されている図心とにより前記パンチ加工ヘッ
ドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量を算
出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量算出工程
において算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工ヘッ
ドの軸心位置に係るＮＣデータを変更する軸心位置補正
工程の各工程により前記パンチ加工ヘッドに対する前記
熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行うことを特徴とす
る加工ヘッドの位置ずれ補正方法。
【請求項４】パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとその
パンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱
切断加工ヘッドとを備える複合加工機によりワークの加
工を行うに際し、（ａ）ワークの所要部に前記パンチ加
工ヘッドおよび前記熱切断加工ヘッドによりそれぞれパ
ンチ基準マークおよび熱切断基準マークを形成する基準
マーク形成工程、（ｂ）この基準マーク形成工程におい
て形成された各基準マークを撮像装置の撮像可能範囲内
に移動させてその撮像装置により同時に撮像する基準マ
ーク撮像工程、（ｃ）この基準マーク撮像工程において
撮像された各基準マークの画像から画像処理によりそれ
ら基準マークの実際の図心を求めるとともに、この求め
られた各基準マークの実際の図心とそれら各基準マーク
の予め設定されている図心とにより前記パンチ加工ヘッ
ドの軸心と前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量を算
出するずれ量算出工程および（ｄ）このずれ量算出工程
において算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工ヘッ
ドを適正位置に移動させてその軸心位置を補正する軸心
位置補正工程の各工程により前記パンチ加工ヘッドに対
する前記熱切断加工ヘッドの位置ずれ補正を行うことを
特徴とする加工ヘッドの位置ずれ補正方法。
【請求項５】パンチ加工用のパンチ加工ヘッドとその
パンチ加工ヘッドの近傍に配置される熱切断加工用の熱
切断加工ヘッドとを備える複合加工機において、（ａ）
ワークの所要部に前記パンチ加工ヘッドおよび前記熱切
断加工ヘッドによりそれぞれパンチ基準マークおよび熱
切断基準マークを形成する基準マーク形成手段、（ｂ）
前記熱切断加工ヘッドに固定的に取り付けられ、前記基
準マーク形成手段により形成された各基準マークを撮像
する撮像手段、（ｃ）この撮像手段により撮像された各
基準マークの画像から画像処理によりそれら基準マーク
の実際の図心を求めるとともに、この求められた各基準
マークの実際の図心とそれら各基準マークの予め設定さ
れている図心とに基づき前記パンチ加工ヘッドの軸心と
前記熱切断加工ヘッドの軸心とのずれ量を算出するずれ
量算出手段および（ｄ）このずれ量算出手段により算出
されたずれ量に基づき前記熱切断加工ヘッドの軸心位置
を補正する軸心位置補正手段を備えることを特徴とする
加工ヘッドの位置ずれ補正装置。
【請求項６】前記軸心位置補正手段は、前記ずれ量算
出手段により算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工
ヘッドの軸心位置に係るＮＣデータを変更することによ
りその熱切断加工ヘッドの軸心位置を補正することを特
徴とする請求項５に記載の加工ヘッドの位置ずれ補正装
置。
【請求項７】前記軸心位置補正手段は、前記ずれ量算
出手段により算出されたずれ量に基づき前記熱切断加工
ヘッドを適正位置に移動させることによりその熱切断加
工ヘッドの軸心位置を補正することを特徴とする請求項
５に記載の加工ヘッドの位置ずれ補正装置。