JPWO2018096669A1 - レーザ加工装置、レーザ加工方法、及びレーザ加工プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
《1−1》構成
図1は、本発明の実施の形態1に係るレーザ加工装置1の概略構成を示す俯瞰図である。図2は、図1に示される加工ヘッドの移動機構の概略構成を示す平面図である。
図6は、実施の形態1に係るレーザ加工装置1の動作(実施の形態1に係るレーザ加工方法)の一例を示すフローチャートである。
以上に説明したように、実施の形態1に係るレーザ加工装置及びレーザ加工方法によれば、実際にレーザ加工で形成された加工跡の特徴点と加工軌跡の特徴点とを用いて、カメラ画像の位置と重畳表示される加工軌跡の拡張現実画像の位置とを近づけるように補正(位置合わせ)するので、カメラ14の位置及び姿勢が変化した場合であっても、加工位置の精度を高く維持することができる。
実施の形態1に係るレーザ加工装置1及びレーザ加工方法では、図4に示されるように、表示装置15に表示される画像は、カメラ14を視点位置としてワーク30を斜め下に見た場合に得られる画像である。これに対し、実施の形態2に係るレーザ加工装置2及びレーザ加工方法では、カメラ14の視点位置を実際の視点位置とは異なる任意の視点位置に変換したときの画像を表示装置15に表示することができる。実施の形態2においては、演算によりワーク30の真上に視点位置を置き、ワーク30を真下に見たとき(すなわち、図1における−Z方向に見たとき)の画像を表示装置15に表示する場合を説明する。実施の形態2における視点位置を所望の位置に自動的に変更する機能は、自動表示位置校正機能とも言う。
上記実施の形態1及び2は、本発明が適用された装置、方法、及びプログラムの例に過ぎず、本発明の範囲内において、種々の変更が可能である。
Claims (7)
- 対象物をレーザ加工するレーザ加工部と、
前記対象物を撮影するカメラと、
画像を表示する表示装置と、
前記レーザ加工部、前記カメラ、及び前記表示装置を制御する制御装置と
を備え、
前記制御装置は、
前記表示装置において、前記対象物を前記カメラで撮影させることで生成された第1のカメラ画像に、3次元座標で示される前記対象物の加工予定位置から変換された2次元座標で示される加工軌跡の拡張現実画像を重畳表示させる表示制御部と、
前記レーザ加工部に、前記加工軌跡に対応する位置をレーザ加工させる加工制御部と、
前記加工軌跡から複数の第1の特徴点を抽出し、前記レーザ加工の後に、前記対象物を前記カメラで撮影させることで生成された第2のカメラ画像における前記対象物の実際の加工跡から複数の第2の特徴点を抽出し、前記複数の第1の特徴点と前記複数の第2の特徴点とにおいて、互いに対応する第1の特徴点と第2の特徴点とからなる特徴点の対を求め、前記特徴点の対について、前記第1の特徴点の座標と前記第2の特徴点の座標との間のずれ量を小さくするように、前記第2のカメラ画像に対する前記加工軌跡の拡張現実画像の表示位置を補正する表示補正部と
を有することを特徴とするレーザ加工装置。 - 前記対象物が存在する3次元座標で示される位置と前記第1のカメラ画像の2次元座標で示される位置との変換式を保存する記憶部をさらに有し、
前記表示制御部は、前記変換式を用いて、前記対象物の加工予定位置の座標から前記加工軌跡の拡張現実画像の座標を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のレーザ加工装置。 - 前記特徴点の対は、3対以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のレーザ加工装置。
- 前記表示制御部は、前記カメラの位置及び姿勢によって決まる視点の位置を変更する変換式を有し、前記変換式によって視点の位置が変更された画像を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のレーザ加工装置。
- 前記変更された視点の位置は、前記対象物を真上から見ることができる位置であることを特徴とする請求項4に記載のレーザ加工装置。
- レーザ加工の対象物をカメラで撮影することで第1のカメラ画像を生成する第1の撮影ステップと、
表示装置において、前記第1のカメラ画像に、3次元座標で示される前記対象物の加工予定位置から変換された2次元座標で示される加工軌跡の拡張現実画像を重畳表示させる表示ステップと、
前記加工軌跡に対応する前記加工予定位置をレーザ加工する加工ステップと、
前記加工ステップの後に、前記対象物を前記カメラで撮影することで第2のカメラ画像を生成する第2の撮影ステップと、
前記加工軌跡から複数の第1の特徴点を抽出し、前記第2のカメラ画像における前記対象物の実際の加工跡から複数の第2の特徴点を抽出する抽出ステップと、
前記複数の第1の特徴点と前記複数の第2の特徴点とにおいて、互いに対応する第1の特徴点と第2の特徴点とからなる特徴点の対を求めるマッチングステップと、
前記特徴点の対について、前記第1の特徴点の座標と前記第2の特徴点の座標との間のずれ量を小さくするように、前記第2のカメラ画像に対する前記加工軌跡の拡張現実画像の位置を補正する表示補正ステップと
を有することを特徴とするレーザ加工方法。 - 対象物をレーザ加工するレーザ加工装置に、
前記対象物をカメラで撮影することで第1のカメラ画像を生成する第1の撮影ステップと、
表示装置において、前記第1のカメラ画像に、3次元座標で示される前記対象物の加工予定位置から変換された2次元座標で示される加工軌跡の拡張現実画像を重畳表示させる表示ステップと、
前記加工軌跡に対応する前記加工予定位置をレーザ加工する加工ステップと、
前記加工ステップの後に、前記対象物を前記カメラで撮影することで第2のカメラ画像を生成する第2の撮影ステップと、
前記加工軌跡から複数の第1の特徴点を抽出し、前記第2のカメラ画像における前記対象物の実際の加工跡から複数の第2の特徴点を抽出する抽出ステップと、
前記複数の第1の特徴点と前記複数の第2の特徴点とにおいて、互いに対応する第1の特徴点と第2の特徴点とからなる特徴点の対を求めるマッチングステップと、
前記特徴点の対について、前記第1の特徴点の座標と前記第2の特徴点の座標との間のずれ量を小さくするように、前記第2のカメラ画像に対する前記加工軌跡の拡張現実画像の位置を補正する表示補正ステップと
を実行させるためのレーザ加工プログラム。
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