JP2014161980A - Deburring system - Google Patents

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virtual
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Kimiya Aoki
公也 青木
Yusuke Mochizuki
優介 望月
Yamato Koshimizu
大和 輿水
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deburring system capable of removing even a burr existing at a position separated from an edge portion of a work by using an imaging device without using a distance sensor at the same time.SOLUTION: A deburring system includes: a robot 10; an imaging device 20; a deburring device 30; and controlling means 40. A work W is disposed at a work initial position set in advance, and a burr WB which is a minute projection is on a burr surface WM of the work. The control means controls the robot to grip the work at the work initial position and move that to an imaging area while keeping an optical axis 21Z direction of the imaging device and the burr surface generally in parallel with each other. On the basis of image data from the imaging device, a virtual reference line 21Y is made to match the burr surface. In order to position the burr at a virtual reference point set on the virtual reference line, the burr surface is moved while keeping a matching state with the virtual reference line, and then by moving the work, the burr positioned at the virtual reference point is removed by the deburring device.

Description

本発明は、ロボットと撮像装置を用いて、ワークに形成されているバリを自動的に除去するバリ取りシステムに関する。   The present invention relates to a deburring system that automatically removes burrs formed on a workpiece using a robot and an imaging device.

従来より、ワークを大量生産する際、型を用いてワークを成形する方法が一般化している。
例えば射出成形では、加熱溶融した樹脂を湯口から高圧で型内に充填してワークを得るが、湯口の部分にどうしてもバリが残る。
そして近年では、ワークの表面に形成されたバリを自動的に除去する、種々のバリ取り装置やバリ取り方法等が提案されている。
例えば特許文献1に記載された従来技術には、定盤上に加工物が無造作に配置されていても、撮像手段を用いて加工物及び加工物のエッジを認識して加工物のエッジの座標データを求め、エッジの座標データに基づいて仕上げ工具の位置を制御し、加工物のエッジに対して、スラグ処理、バリ取り、面取り、スケール除去等の仕上げ処理を行う、加工物の仕上げ方法及び装置が開示されている。
また、特許文献2に記載された従来技術には、画像センサと距離センサを併用してワークのバリ取り加工面のズレを計測し、ワーク位置決め時のズレ及び鋳物型の取り付けズレを補正してバリ取りを行う、鋳物バリ取り位置ズレ補正方法が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a method of forming a workpiece using a mold has been generalized when mass-producing workpieces.
For example, in injection molding, a heated and melted resin is filled into a mold at high pressure from a gate, and a workpiece is obtained, but burrs are inevitably left in the portion of the gate.
In recent years, various deburring devices and deburring methods for automatically removing burrs formed on the surface of a workpiece have been proposed.
For example, in the prior art described in Patent Document 1, even if a workpiece is randomly arranged on a surface plate, the workpiece and the edge of the workpiece are recognized using the imaging means, and the coordinates of the edge of the workpiece are recognized. A method for finishing a workpiece, which obtains data, controls the position of the finishing tool based on the coordinate data of the edge, and performs finishing processing such as slag processing, deburring, chamfering and scale removal on the edge of the workpiece, and An apparatus is disclosed.
In addition, in the prior art described in Patent Document 2, the deviation of the deburring surface of the workpiece is measured using both the image sensor and the distance sensor, and the deviation at the time of positioning the workpiece and the deviation of the casting mold is corrected. A casting deburring position correction method for performing deburring is disclosed.

特開2010−82749号公報JP 2010-82749 A 特開2004−58242号公報JP 2004-58242 A

特許文献1に記載された従来技術では、撮像手段を用いた撮影データに基づいて、ワークのエッジ部のバリを認識して除去できるが、エッジ部から離れた位置に存在しているバリを認識及び除去することができない。
また特許文献2に記載された従来技術では、画像センサ(撮像装置)と距離センサの双方のセンサを必要としており、制御が複雑化する。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、距離センサを併用することなく撮像装置を用い、ワークのエッジ部から離れた位置に存在しているバリであっても除去することができるバリ取りシステムを提供することを課題とする。
In the prior art described in Patent Document 1, it is possible to recognize and remove burrs at the edge portion of the workpiece based on the shooting data using the imaging means, but recognize burrs that exist at a position away from the edge portion. And cannot be removed.
Moreover, in the prior art described in Patent Document 2, both an image sensor (imaging device) and a distance sensor are required, and control is complicated.
The present invention was devised in view of such points, and uses an imaging device without using a distance sensor, and removes even burrs that exist at a position away from the edge portion of the workpiece. It is an object of the present invention to provide a deburring system that can be used.

上記課題を解決するため、本発明に係るバリ取りシステムは次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、ワークを把持可能な把持手段と、作業空間内において前記把持手段を移動させる移動手段と、前記把持手段を所定方向に旋回させる旋回手段と、を有するロボットと、前記ロボットにて前記作業空間内の撮像エリアに移動されたワーク及び前記把持手段を撮像した画像データを出力する撮像装置と、前記作業空間内に配置されてワークのバリを取り除くことが可能なバリ除去装置と、前記撮像装置からの画像データを取り込み、前記ロボットの動作を制御可能な制御手段と、を備えたバリ取りシステムであり、ワークは、予め設定されたワーク初期位置に配置され、当該ワークにおける所定平面であるバリ面には、当該バリ面から突出した微小突起であるバリを有している。
そして、前記制御手段は、前記ロボットを制御して、前記ワーク初期位置に配置されているワークを前記把持手段にて把持させ、把持手段にて把持しているワークを、前記撮像装置の光軸方向とバリ面とが略平行となるようにして前記撮像エリアに移動させ、前記撮像装置からの画像データに基づいて、予め設定した仮想基準線と、バリ面と、を一致させるように前記把持手段を移動及び旋回させ、前記撮像装置からの画像データに基づいて、ワークのバリ面に存在しているバリの位置を認識し、認識したバリが前記仮想基準線上に設定した仮想基準点に位置するように、バリ面が前記仮想基準線と一致した状態を維持しながら前記把持手段を移動させ、前記仮想基準点に位置しているバリを前記バリ除去装置にて除去するように前記把持手段を移動させて前記把持手段にて把持しているワークのバリを除去する。
In order to solve the above problems, the deburring system according to the present invention takes the following means.
First, a first invention of the present invention is a robot having gripping means capable of gripping a workpiece, moving means for moving the gripping means in a work space, and turning means for turning the gripping means in a predetermined direction. An image pickup device that outputs image data obtained by picking up the workpiece and the gripping means that have been moved to the image pickup area in the work space by the robot, and can be disposed in the work space to remove burrs on the work. A deburring system comprising: a deburring device, and a control unit that captures image data from the imaging device and can control the operation of the robot, and the workpiece is placed at a preset initial position of the workpiece. The burr surface that is a predetermined plane of the workpiece has a burr that is a minute protrusion protruding from the burr surface.
The control means controls the robot so that the work placed at the initial position of the work is gripped by the gripping means, and the work gripped by the gripping means is optical axis of the imaging apparatus. The direction is moved to the imaging area so that the burr plane is substantially parallel, and the gripping is performed so that the virtual reference line set in advance matches the burr plane based on the image data from the imaging apparatus. Based on the image data from the imaging device, the position of the burr existing on the burr surface of the workpiece is recognized, and the recognized burr is positioned at the virtual reference point set on the virtual reference line. The gripping hand is moved so that the burr located at the virtual reference point is removed by the burr removing device by moving the gripping means while maintaining a state where the burr surface coincides with the virtual reference line. Moving the removing burrs of the workpiece being gripped by the gripping means.

この第1の発明によれば、撮像装置からの画像データに基づいて微小突起であるバリを認識し、バリの位置を仮想基準点と一致させて位置決めし、仮想基準点に位置決めしたバリをバリ除去装置にて除去する。
これにより、距離センサを併用することなく撮像装置を用い、ワークのエッジ部から離れた位置に存在しているバリであっても除去することができる。
According to the first aspect of the present invention, a burr that is a minute protrusion is recognized based on image data from the imaging device, the burr position is aligned with the virtual reference point, and the burr positioned at the virtual reference point is detected. Remove with removal device.
Thereby, even if it is a burr | flash which exists in the position away from the edge part of a workpiece | work using an imaging device, without using a distance sensor together, it can remove.

次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係るバリ取りシステムであって、前記制御手段は、ワークを把持した状態で前記把持手段を前記撮像エリアに移動させた後、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる前に、前記把持手段に設けられている目印が前記撮像装置からの画像データ内の所定位置に撮像されるように前記把持手段を移動させる。   Next, a second invention of the present invention is the deburring system according to the first invention, wherein the control means moves the gripping means to the imaging area while gripping a workpiece, Before the virtual reference line and the burr surface coincide with each other, the gripping means is moved so that a mark provided on the gripping means is imaged at a predetermined position in image data from the imaging device.

この第2の発明によれば、仮想基準線とバリ面縁部線とを一致させる前に、画像データ内におけるワークの位置を、適切な位置とすることができる。
これにより、次に行う作業である仮想基準線とバリ面縁部線とを一致させる作業を、適切に実行することができるようになる。
According to the second aspect of the present invention, the position of the workpiece in the image data can be set to an appropriate position before the virtual reference line and the burr face edge line are matched.
This makes it possible to appropriately execute the work to be performed next, the work for matching the virtual reference line and the burr face edge line.

次に、本発明の第3の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係るバリ取りシステムであって、前記制御手段は、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる際、前記仮想基準線と平行な第1仮想線と第2仮想線を設定し、前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークを前記第1仮想線と前記第2仮想線にて仮想的に挟み込み、前記第1仮想線と前記第2仮想線との間隔が最小となるように前記把持手段を移動及び旋回させて前記仮想基準線とバリ面とを平行にして、バリ面が前記仮想基準線と重なるように前記把持手段を移動させる。   Next, a third invention of the present invention is the deburring system according to the first invention or the second invention, wherein the control means is configured to match the virtual reference line with the burr surface when A first virtual line and a second virtual line parallel to the virtual reference line are set, and a workpiece imaged in the image data from the imaging device is virtually sandwiched between the first virtual line and the second virtual line The gripping means is moved and turned so that the distance between the first imaginary line and the second imaginary line is minimized so that the virtual reference line and the burr surface are parallel, and the burr surface is the virtual reference line. The gripping means is moved so as to overlap.

この第3の発明によれば、ワークを仮想的に挟み込む第1仮想線と第2仮想線との間隔が最小となるように把持手段を移動及び旋回させることで仮想基準線とバリ面縁部線とを平行にし、バリ面縁部線と仮想基準線とが重なるように把持手段を移動させる。
これにより、比較的容易に、かつ比較的短時間に、仮想基準線とバリ面縁部線とを一致させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the virtual reference line and the burr surface edge are obtained by moving and turning the gripping means so that the distance between the first virtual line and the second virtual line that virtually sandwich the workpiece is minimized. The gripping means is moved so that the line is parallel to the burr face edge line and the virtual reference line.
Thereby, a virtual reference line and a burr | flash surface edge line can be made to correspond relatively easily and in a comparatively short time.

次に、本発明の第4の発明は、上記第1の発明または第2の発明に係るバリ取りシステムであって、前記制御手段には、ワークに外接するようにワークを収容可能な矩形である仮想外接矩形と、前記仮想外接矩形に対するバリ面の傾斜角度であるバリ面傾斜角度と、が記憶されている。
そして前記制御手段は、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる際、前記仮想基準線と平行な第1仮想線と第2仮想線を設定し、前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークが前記仮想外接矩形内に接して収まるように前記仮想外接矩形を旋回させてワークの画像に前記仮想外接矩形を重ね合わせ、前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークに重ね合わせた前記仮想外接矩形を前記第1仮想線と前記第2仮想線にて仮想的に挟み込み、前記第1仮想線と前記第2仮想線との間隔が最小となるように把持手段を移動及び旋回させて前記仮想外接矩形をワークとともに移動及び旋回させて前記仮想基準線と前記仮想外接矩形の一辺とを平行にして、前記バリ面傾斜角度だけ前記把持手段を旋回させてバリ面と前記仮想基準線とを平行にした後、バリ面が前記仮想基準線と重なるように前記把持手段を移動させる。
Next, a fourth invention of the present invention is the deburring system according to the first invention or the second invention, wherein the control means has a rectangular shape that can accommodate the workpiece so as to circumscribe the workpiece. A virtual circumscribed rectangle and a burr surface inclination angle that is an inclination angle of the burr surface with respect to the virtual circumscribed rectangle are stored.
The control means sets a first virtual line and a second virtual line that are parallel to the virtual reference line when the virtual reference line and the burr plane are matched, and is captured by the image data from the imaging device. The virtual circumscribed rectangle is swung so that the existing workpiece is in contact with the virtual circumscribed rectangle, and the virtual circumscribed rectangle is superimposed on the image of the work, and is superimposed on the image captured from the image data from the imaging device The virtual circumscribed rectangle is virtually sandwiched between the first virtual line and the second virtual line, and the gripping means is moved and turned so that the distance between the first virtual line and the second virtual line is minimized. The virtual circumscribed rectangle is moved and swiveled together with the work so that the virtual reference line and one side of the virtual circumscribed rectangle are parallel to each other, and the gripping means is swung by the burr surface inclination angle to rotate the burr surface and the virtual reference. After parallel the door, burrs surface moving said gripping means so as to overlap with the virtual reference line.

この第4の発明によれば、第3の発明に対して、例えば図9や図10に示すように、バリが存在している面が傾斜している場合や曲面である場合であっても、適切にバリ面と仮想基準線とを重ねることができる。   According to the fourth aspect of the present invention, as shown in FIGS. 9 and 10, for example, as shown in FIG. 9 and FIG. The burr surface and the virtual reference line can be appropriately overlapped.

次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明〜第4の発明のいずれか1つに係るバリ取りシステムであって、前記制御手段は、ワークのバリ面に存在しているバリの位置を認識する際、前記仮想基準線とバリ面が一致している状態の前記撮像装置からの画像データである基準線一致画像データに撮像されているワーク画像と、当該基準線一致画像データに撮像されているワーク画像にモルフォロジー演算を用いて微小突起を取り除いた画像である微小突起除去ワーク画像と、の差分からバリを求め、求めたバリの位置を認識する。   Next, a fifth invention of the present invention is the deburring system according to any one of the first to fourth inventions, wherein the control means is present on the burr surface of the workpiece. When recognizing the position of the burr, the workpiece image captured in the reference line coincidence image data, which is image data from the imaging device in a state where the virtual reference line and the burr plane coincide with each other, and the reference line coincidence image The burrs are obtained from the difference between the workpiece image captured in the data and the microprojection-removed work image, which is an image obtained by removing the microprojections using the morphological operation, and the obtained burr position is recognized.

この第5の発明によれば、モルフォロジー演算を用いることで、画像データ中の微小突起であるバリを、比較的容易に認識することができる。   According to the fifth aspect, by using the morphological operation, burrs that are minute protrusions in the image data can be recognized relatively easily.

次に、本発明の第6の発明は、上記第1の発明〜第5の発明のいずれか1つに係るバリ取りシステムであって、前記制御手段は、ワークを把持している前記把持手段を前記バリ除去装置まで移動させてバリを除去した後、ワークを把持している前記把持手段を前記撮像エリアに移動させ、前記撮像装置からの画像データに基づいて、バリが除去されているか否かを判定する。   Next, a sixth invention of the present invention is the deburring system according to any one of the first to fifth inventions, wherein the control means grips the workpiece. Is moved to the burr removing device to remove the burr, and then the gripping means holding the workpiece is moved to the imaging area, and whether or not the burr has been removed based on the image data from the imaging device. Determine whether.

この第6の発明によれば、除去したはずのバリが、確実に除去されていることを確認するので、万が一、バリの除去に失敗した不良品が発生しても、当該不良品が流出することを防止できる。   According to the sixth aspect of the invention, since it is confirmed that the burrs that should have been removed are surely removed, even if a defective product that fails to remove burrs occurs, the defective product flows out. Can be prevented.

次に、本発明の第7の発明は、上記第1の発明〜第6の発明のいずれか1つに係るバリ取りシステムであって、前記仮想基準線は、画像データ中において前記撮像装置の光軸に直交する線であり、前記仮想基準点は、画像データ中において前記撮像装置の光軸を示す点であり、バリは、バリ面に対して直交しており、バリ面は、バリとワークの接続点に接する平面である。   Next, a seventh invention of the present invention is the deburring system according to any one of the first to sixth inventions, wherein the virtual reference line is defined by the imaging device in the image data. The virtual reference point is a point indicating the optical axis of the imaging device in the image data, the burr is orthogonal to the burr surface, and the burr surface is a line that is perpendicular to the optical axis. It is a plane in contact with the connection point of the workpiece.

この第7の発明によれば、高精度化や効率化等の観点から、仮想基準線と仮想基準点を適切に設定することが可能であり、バリの存在する面が曲面等であっても、適切にバリ面を設定することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to appropriately set the virtual reference line and the virtual reference point from the viewpoint of high accuracy and efficiency, and even if the surface where the burr exists is a curved surface or the like The burr surface can be set appropriately.

本発明のバリ取りシステムの全体構成の例を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the example of the whole structure of the deburring system of this invention. 対象とするワークの形状、バリの位置及び形状、の例を説明する正面図(A)、右側面図(B)、斜視図(C)である。It is the front view (A), right side view (B), and perspective view (C) explaining the example of the shape of the object workpiece | work, the position and shape of a burr | flash. 制御手段の処理手順の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the process sequence of a control means. (A)はワーク初期位置に配置されているワークをロボットの把持部(把持手段)にて把持する様子を説明する斜視図であり、(B)は把持部にて把持したワークを撮像装置の撮像エリアに移動させた様子を説明する図である。(A) is a perspective view explaining a state in which a work placed at an initial position of the work is gripped by a gripping part (grip means) of the robot, and (B) is a perspective view of the work gripped by the gripping part of the imaging apparatus. It is a figure explaining a mode that it moved to the imaging area. (A)は撮像装置の撮像エリアに移動されたワーク及び把持部を撮像した画像データの例であり、(B)は把持部の目印(マーカ)が画像データ内の所定位置(光軸の位置)に一致するようにワーク及び把持部を移動させた状態の画像データの例であり、(C)はワークのバリ面を仮想基準線と一致させた状態の画像データの例である。(A) is an example of image data obtained by imaging the workpiece and the gripper moved to the imaging area of the imaging device, and (B) is a mark (marker) of the gripper at a predetermined position (the position of the optical axis) in the image data. (C) is an example of image data in a state where the burr surface of the work is matched with the virtual reference line. ワークのバリ面を仮想基準線と一致させる様子の具体的な方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the concrete method of a mode that the burr | flash surface of a workpiece | work is matched with a virtual reference line. 画像データ内に撮像されているワークのバリを認識し、認識したバリを仮想基準点と一致させるように移動させた状態を説明する画像データである。This is image data for explaining a state in which burrs of a workpiece imaged in image data are recognized and the recognized burrs are moved so as to coincide with a virtual reference point. 仮想基準点と一致させたバリをバリ除去装置まで移動させて除去する様子を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining a mode that the burr | flash matched with the virtual reference point is moved to a burr | flash removal apparatus, and is removed. (A)は、バリの存在するバリ面が、ワークの主軸方向に平行でなく傾斜しているワークの外観の例を示す斜視図であり、(B)〜(D)は、当該ワークのバリ面と仮想基準線とを一致させる手順を説明する図である。(A) is a perspective view showing an example of the appearance of a workpiece in which a burr surface where burrs exist is not parallel to the main axis direction of the workpiece, and (B) to (D) are burrs of the workpiece. It is a figure explaining the procedure which makes a surface and a virtual reference line correspond. (A)は、バリの存在する面が、ワークの主軸方向に平行でなく曲面であるワークの外観の例と、この場合の(仮想)バリ面を示す斜視図であり、(B)〜(D)は、当該ワークの(仮想)バリ面と仮想基準線とを一致させる手順を説明する図である。(A) is the perspective view which shows the example of the external appearance of the workpiece | work which the surface where a burr | flash exists is not a parallel to the main axis direction of a workpiece | work, and is a curved surface in this case, (B)-( FIG. 4D is a diagram illustrating a procedure for matching the (virtual) burr surface of the workpiece with the virtual reference line.

以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なおX軸、Y軸、Z軸が記載されている図において、X軸とY軸とZ軸は互いに直交しており、Z軸は鉛直上方を示しており、X軸とY軸は水平方向を示している。
●[バリ取りシステム1の全体構成(図1)]
図1に示すように、バリ取りシステム1は、ロボット10、撮像装置20、バリ除去装置30、制御手段40(制御機)にて構成されており、ロボット10、撮像装置20、バリ除去装置30は、テーブル2に載置されている。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. In the figure showing the X axis, Y axis, and Z axis, the X axis, Y axis, and Z axis are orthogonal to each other, the Z axis indicates vertically upward, and the X axis and Y axis are in the horizontal direction. Is shown.
● [Overall configuration of deburring system 1 (Fig. 1)]
As shown in FIG. 1, the deburring system 1 includes a robot 10, an imaging device 20, a deburring device 30, and a control means 40 (controller). The robot 10, the imaging device 20, and the deburring device 30. Is placed on the table 2.

ロボット10は、例えばテーブル2に対して旋回可能な旋回部11と、旋回部11に対して旋回可能な第1アーム部12と、第1アーム部12に対して旋回可能な第2アーム部13と、第2アーム部13に対して旋回可能な把持部14(把持手段に相当)と、把持部14に設けられて間隔を変更可能なハンド部14R、14L等を有している。
ロボット10は、ハンド部14R、14LにてワークWを把持可能であり、テーブル2に対する旋回部11、旋回部11に対する第1アーム部12、第1アーム部12に対する第2アーム部13、第2アーム部13に対する把持部14、のそれぞれを旋回させることで、ハンド部14R、14Lを、テーブル2上の作業空間K内の任意の位置に移動させることが可能であり、第2アーム部13に対する把持部14を旋回させることで、移動先において把持部14を所定方向に旋回させることができる。
従って、把持部14を作業空間K内の任意の位置に移動させる旋回駆動手段(旋回部11、第1アーム部12、第2アーム部13、把持部14に設けられている旋回駆動手段)が移動手段(移動機構)に相当し、任意の位置に移動した把持部14を、移動先の位置で所定方向に旋回させる旋回駆動手段(第2アーム部13または把持部14に設けられている旋回駆動手段(移動手段とは別の旋回駆動手段または同じ旋回駆動手段))が旋回手段(旋回機構)に相当する。
なお、ロボット10は既存のロボットを利用しており、移動手段や旋回手段、動作状態を検出するための各種センサ等の詳細な説明については省略する。
The robot 10 includes, for example, a turning part 11 that can turn with respect to the table 2, a first arm part 12 that can turn with respect to the turning part 11, and a second arm part 13 that can turn with respect to the first arm part 12. And a gripping portion 14 (corresponding to a gripping means) that can turn with respect to the second arm portion 13 and hand portions 14R and 14L that are provided on the gripping portion 14 and can change the interval.
The robot 10 can hold the workpiece W with the hand parts 14R and 14L, and includes a turning part 11 for the table 2, a first arm part 12 for the turning part 11, a second arm part 13 for the first arm part 12, and a second arm part 12. By rotating each of the gripping portions 14 with respect to the arm portion 13, the hand portions 14 </ b> R and 14 </ b> L can be moved to arbitrary positions in the work space K on the table 2. By turning the grip 14, the grip 14 can be turned in a predetermined direction at the destination.
Therefore, the turning drive means (the turning drive means provided in the turning part 11, the first arm part 12, the second arm part 13, and the holding part 14) that moves the holding part 14 to an arbitrary position in the work space K is provided. Corresponding to the moving means (moving mechanism), the turning drive means (the second arm part 13 or the turning part provided in the holding part 14) for turning the holding part 14 moved to an arbitrary position in a predetermined direction at the moving destination position. The driving means (a turning driving means different from the moving means or the same turning driving means) corresponds to the turning means (the turning mechanism).
Note that the robot 10 uses an existing robot, and detailed description of a moving unit, a turning unit, various sensors for detecting an operation state, and the like is omitted.

撮像装置20は、テーブル2に固定された支持部材22と、支持部材22に保持された撮像手段21(CCDカメラ等の撮像機)にて構成されている。
また撮像手段21の光軸21Zは、不要な物体が撮像されないように、テーブル2に向かう方向に向けられており、Z軸に平行な下方に向けられ、作業空間K内の撮像エリアを撮像可能である。なおテーブル2の色彩は、ワークW及びワークWを把持する把持部14とは異なる色彩であって画像データ中から背景として除去が容易な色彩であることが好ましい。
また、光軸21Zに直交するとともにY軸に平行な仮想基準線21Yが、仮想的に設定されている。
そして撮像装置20は、ロボット10によって撮像エリア内に移動されたワークW及び把持部14を撮像し、撮像にて得られた画像データを出力する。
バリ除去装置30は、除去手段31A(この場合、バリ切削用のリュータ)と、除去手段31Aを駆動する駆動手段31(この場合、電動モータ)と、駆動手段31を保持する支持部材32にて構成され、支持部材32はテーブル2に固定されている。
The imaging device 20 includes a support member 22 fixed to the table 2 and an imaging means 21 (an imaging machine such as a CCD camera) held on the support member 22.
Further, the optical axis 21Z of the imaging means 21 is directed in the direction toward the table 2 so that unnecessary objects are not imaged. The optical axis 21Z is directed downward in parallel with the Z axis and can image the imaging area in the work space K. It is. The color of the table 2 is preferably a color that is different from the workpiece W and the grip portion 14 that grips the workpiece W, and can be easily removed as background from the image data.
A virtual reference line 21Y that is orthogonal to the optical axis 21Z and parallel to the Y axis is virtually set.
And the imaging device 20 images the workpiece | work W and the holding part 14 which were moved in the imaging area by the robot 10, and outputs the image data obtained by imaging.
The burr removing device 30 includes a removing unit 31A (in this case, a burr cutting router), a driving unit 31 (in this case, an electric motor) that drives the removing unit 31A, and a support member 32 that holds the driving unit 31. The supporting member 32 is fixed to the table 2.

制御手段40は、例えばパーソナルコンピュータであり、撮像装置20からの画像データを取り込み、ロボット10の動作を制御可能である。
撮像装置20は、制御手段40からの画像要求信号を受信した場合に画像データを出力するようにしてもよいし、制御手段40からの画像要求信号を受信することなく所定時間間隔で次々と画像データを出力してもよい。本実施の形態では、制御手段40からの画像要求信号を受信した場合に画像データを出力する例にて説明する。
また制御手段40は、ロボット10の各種センサからの検出信号を取り込み、各種の移動手段及び旋回手段へ駆動信号を出力し、作業空間K内におけるロボット10の把持部14の位置、及び把持部14の旋回角度等を制御する。
バリ除去装置30は、制御手段40からの駆動信号に基づいて駆動手段31を駆動するようにしてもよいし、制御手段40からの駆動信号にかかわらず常に駆動されているようにしてもよい。本実施の形態では、制御手段40からの駆動信号に基づいて駆動手段31を駆動する例にて説明する。
The control means 40 is a personal computer, for example, and can capture image data from the imaging device 20 and control the operation of the robot 10.
The image capturing apparatus 20 may output image data when receiving an image request signal from the control unit 40, or may sequentially output images at predetermined time intervals without receiving an image request signal from the control unit 40. Data may be output. In the present embodiment, an example in which image data is output when an image request signal from the control means 40 is received will be described.
Further, the control means 40 takes in detection signals from various sensors of the robot 10 and outputs drive signals to various moving means and turning means, and the position of the gripping part 14 of the robot 10 in the work space K and the gripping part 14. Control the turning angle of the.
The deburring device 30 may drive the driving unit 31 based on the driving signal from the control unit 40, or may be always driven regardless of the driving signal from the control unit 40. In the present embodiment, an example in which the drive unit 31 is driven based on a drive signal from the control unit 40 will be described.

ワークWは、テーブル2上に固定された簡易治具3にて位置決めされるワーク初期位置に、所定の方向に向けられて載置されている。
図1の例では、簡易治具3は直線状のレール状であり、長手方向の一方の端部近傍に、ワークWを位置決めする位置決め部材3Aが固定されている。
ワークWは、所定の方向に向けられ、簡易治具3上において位置決め部材3Aに接触するワーク初期位置に位置決めされて載置されている。
なお、本発明のバリ取りシステム1では、把持部14にて把持したワークWの把持状態、及びワークW上のバリの位置を認識してバリを除去するので、ワーク初期位置の精度の厳密性は要求されない。ワークWは、把持部14にて把持可能な程度の精度の位置に、所定の方向に向けられて載置されていればよい。
The workpiece W is placed in a predetermined direction at a workpiece initial position that is positioned by a simple jig 3 fixed on the table 2.
In the example of FIG. 1, the simple jig 3 has a linear rail shape, and a positioning member 3A for positioning the workpiece W is fixed in the vicinity of one end portion in the longitudinal direction.
The workpiece W is oriented in a predetermined direction, and is positioned and placed on the simple jig 3 at a workpiece initial position that contacts the positioning member 3A.
In the deburring system 1 of the present invention, since the burr is removed by recognizing the gripping state of the work W gripped by the gripping part 14 and the position of the burr on the work W, the accuracy of the initial position of the work is strict. Is not required. It suffices that the workpiece W be placed in a predetermined direction at a position that is accurate enough to be gripped by the grip portion 14.

●[ワークの形状と、バリの位置及びバリの形状(図2)]
次に図2(A)〜(C)を用いて、ワークWの形状の例とバリの位置の例について説明する。ワーク初期位置に載置されたワークWにおいて図2(A)は正面図、図2(B)は右側面図、図2(C)は斜視図を示している。
ワークWは、例えば射出成形にて成形された樹脂製であり、射出成形の際の湯口の位置に微小突起であるバリWBが形成されている。
また本実施の形態にて説明するワークWは、図2(A)に示すように、正面が平面状のバリ面WMであり、バリ面WMの右側はロボット10のハンド部14Rにて把持される被把持面WRであり、バリ面WMの左側はロボット10のハンド部14Lにて把持される被把持面WLである。そして被把持面WRと被把持面WLは、互いに平行であり、バリ面WMに対して直交する平面である。
またワークWは、簡易治具3の上面3S(図4(A)参照)に接する第1治具当接面WSと、簡易治具3の側面3V(図4(A)参照)に接する第2治具当接面WVを有している。
またバリWBは、ワークWのバリ面WMに略垂直な方向(図2(B)の例ではX軸方向)に突出しており、バリ面WMの縁部から離れた位置に形成された微小突起である。
射出成形にて複数のワークWを成形した場合、バリWBが形成される位置は、ほぼ同じであるが、バリWBの径(この場合、Z軸方向の長さ)とバリWBの突出長さ(この場合、X軸方向の長さ)は、個々のワークで、多少異なる。
● [Work shape, burr position and burr shape (Fig. 2)]
Next, an example of the shape of the workpiece W and an example of the position of the burr will be described with reference to FIGS. 2A is a front view, FIG. 2B is a right side view, and FIG. 2C is a perspective view of the workpiece W placed at the workpiece initial position.
The workpiece W is made of, for example, a resin molded by injection molding, and a burr WB that is a minute protrusion is formed at the position of the gate at the time of injection molding.
In addition, as shown in FIG. 2A, the workpiece W described in this embodiment is a burr surface WM having a flat front surface, and the right side of the burr surface WM is gripped by the hand portion 14R of the robot 10. The left side of the burr surface WM is the gripped surface WL gripped by the hand portion 14L of the robot 10. The gripped surface WR and the gripped surface WL are planes that are parallel to each other and orthogonal to the burr surface WM.
In addition, the workpiece W is a first jig contact surface WS that contacts the upper surface 3S (see FIG. 4A) of the simple jig 3, and a first surface that contacts the side surface 3V of the simple jig 3 (see FIG. 4A). 2 It has jig contact surface WV.
The burr WB protrudes in a direction substantially perpendicular to the burr surface WM of the workpiece W (X-axis direction in the example of FIG. 2B), and is a minute protrusion formed at a position away from the edge of the burr surface WM. It is.
When a plurality of workpieces W are formed by injection molding, the position where the burr WB is formed is substantially the same, but the diameter of the burr WB (in this case, the length in the Z-axis direction) and the protruding length of the burr WB (In this case, the length in the X-axis direction) is slightly different for each workpiece.

バリWBの位置は決まっているので、ワークWを所定の姿勢で決められた位置まで正確に移動させれば、バリWBを除去可能であるが、複数のワークのバリを除去していくと、徐々にロボットの誤差が累積されてやがてバリを除去できなくなる可能性がある点と、ワーク初期位置の位置決め精度と、そのワーク初期位置へのワークの載置状態の精度と、ロボットの把持部によるワークの把持位置や把持角度の精度等、各種の精度が非常に重要となるので、精度管理が複雑となる点が、問題となる。
しかし本願では、撮像装置による画像データを用いて、上記の問題となる誤差を補正するので、ロボットの誤差の累積の心配や、細かい精度管理が不要である。
Since the position of the burr WB is determined, the burr WB can be removed if the workpiece W is accurately moved to the position determined in a predetermined posture. However, if the burr of a plurality of workpieces is removed, The error of the robot gradually accumulates and it may become impossible to remove burrs before long, the positioning accuracy of the workpiece initial position, the accuracy of the workpiece placement state at the workpiece initial position, and the robot gripping part Since various types of accuracy such as the accuracy of the workpiece gripping position and gripping angle are very important, the problem is that accuracy management becomes complicated.
However, in the present application, since the error that causes the above problem is corrected using the image data obtained by the imaging device, there is no need to worry about accumulation of robot errors and fine accuracy management.

●[制御手段40の処理手順(図3)と、各処理の詳細(図4〜図8)]
次に図3に示すフローチャートを用いて制御手段40の処理手順を説明し、図4〜図8を用いて各処理手順における処理の詳細について説明する。なお図5(A)〜(C)、図6(A)及び(B)、図7(A)〜(C)は、撮像装置20にて撮像した画像データの例を示しており、画像中の中央部の上下方向の線は仮想基準線21Yである。なお仮想基準線21Yは、図1に示すように撮像装置20の光軸21Zに直交するY軸方向に平行な、仮想的に設定した直線である。また画像中の中央部の左右方向の線は仮想直交線21Xであり、図1に示すように光軸21Zと仮想基準線21Yの双方に直交するX軸方向に平行な、仮想的に設定した直線である。なお光軸21Zは、図4(B)に示すように、撮像装置20のレンズ21Aの中心を通り、Z軸方向に平行な直線である。
そして画像データ中における仮想基準線21Yと仮想直交線21Xの交点が光軸21Zである。なお、画像データ中の光軸21Zを示す点は、仮想基準点に相当している。
[Processing procedure of the control means 40 (FIG. 3) and details of each processing (FIGS. 4 to 8)]
Next, the processing procedure of the control means 40 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 3, and the details of the processing in each processing procedure will be described with reference to FIGS. FIGS. 5A to 5C, FIGS. 6A and 6B, and FIGS. 7A to 7C show examples of image data captured by the imaging device 20, and The vertical line in the center of the virtual reference line 21Y. The virtual reference line 21Y is a virtually set straight line that is parallel to the Y-axis direction orthogonal to the optical axis 21Z of the imaging device 20, as shown in FIG. The horizontal line in the center of the image is a virtual orthogonal line 21X, which is virtually set parallel to the X-axis direction orthogonal to both the optical axis 21Z and the virtual reference line 21Y as shown in FIG. It is a straight line. As shown in FIG. 4B, the optical axis 21Z is a straight line that passes through the center of the lens 21A of the imaging device 20 and is parallel to the Z-axis direction.
The intersection of the virtual reference line 21Y and the virtual orthogonal line 21X in the image data is the optical axis 21Z. A point indicating the optical axis 21Z in the image data corresponds to a virtual reference point.

図3に示すステップS10にて、制御手段40は、ワーク初期位置に載置されているワークWを、把持部14にて把持してステップS15に進む。
図4(A)に示すように、制御手段40は、簡易治具3のワーク初期位置に載置されているワークWの上方から下方に向けた把持部14を下降させ、ハンド部14R、14Lにて被把持面WR、WLを挟み込む。ハンド部14Rの把持面14RMとハンド部14Lの把持面14LMは平行に設定されており、被把持面WRと被把持面WLも平行であるので、把持面14RM、14LMに対してワークWのバリ面WMは直交している。
このとき、ハンド部14R、14Lは、被把持面WR、WLを挟んでいれば、被把持面WR、WLの、どの位置を挟んでいてもよく、把持位置の精度を必要としない。また、ハンド部14Rの把持面14RM(ハンド部14Lの把持面14LM)に対してバリ面WMが直交していれば、ハンド部14R、14Lの長手方向(突出方向)に対して、図4(A)におけるワークWのバリ面WMがY軸方向の旋回軸回りに任意の角度で旋回した状態であってもよい(図5(A)の画像データD1は、ハンド部14Rの長手方向に対してバリ面WMが角度θ1だけ旋回している状態の例を示している)。
In step S10 shown in FIG. 3, the control means 40 grips the workpiece W placed at the workpiece initial position by the gripper 14, and proceeds to step S15.
As shown in FIG. 4 (A), the control means 40 lowers the gripping portion 14 from the upper side to the lower side of the workpiece W placed at the workpiece initial position of the simple jig 3 to move the hand portions 14R, 14L. To sandwich the gripped surfaces WR and WL. Since the gripping surface 14RM of the hand portion 14R and the gripping surface 14LM of the hand portion 14L are set in parallel, and the gripped surface WR and the gripped surface WL are also parallel, the variability of the workpiece W with respect to the gripping surfaces 14RM and 14LM. The plane WM is orthogonal.
At this time, as long as the hand portions 14R and 14L sandwich the gripped surfaces WR and WL, any position of the gripped surfaces WR and WL may be sandwiched, and the gripping position accuracy is not required. In addition, if the burr surface WM is orthogonal to the gripping surface 14RM of the hand portion 14R (the gripping surface 14LM of the hand portion 14L), the longitudinal direction (protruding direction) of the hand portions 14R and 14L is shown in FIG. The burr surface WM of the workpiece W in A) may be in a state of turning at an arbitrary angle around the turning axis in the Y-axis direction (the image data D1 in FIG. 5A is relative to the longitudinal direction of the hand portion 14R). In this example, the burr surface WM is turning by an angle θ1).

ステップS15では、制御手段40は、ワークWを把持した把持部14を撮像装置20の撮像エリアに移動させ、撮像装置20に画像要求信号を出力して撮像装置20から画像データD1を取得し、ステップS20に進む。
図4(B)に示すように、制御手段40は、ハンド部14Rの先端の外側に設けられた目印14M(マーカ)を撮像装置20の側に向けて、撮像装置の撮像エリア内に目印14Mが位置するように移動させる。目印14Mの面とバリ面WMは直交するように設定しているので、光軸21Zとバリ面WMは略平行となる。
また図5(A)に、ステップS15にて撮像装置20から取得した画像データD1の例を示す。このとき、目印14Mが画像データD1内に撮像されていればよく、高い精度を必要としない。図5(A)の例では、光軸21Zが目印14Mの楕円の中心からずれた位置であることを示している。
なお本実施の形態では、目印14Mとして、四角形の中に楕円を配置した例を示しているが、目印14Mの形状は、この形状に限定されず、種々の形状を用いることができる。
In step S15, the control means 40 moves the gripping part 14 that grips the workpiece W to the imaging area of the imaging device 20, outputs an image request signal to the imaging device 20, acquires the image data D1 from the imaging device 20, and Proceed to step S20.
As shown in FIG. 4B, the control means 40 faces the mark 14M (marker) provided on the outside of the tip of the hand portion 14R toward the image pickup apparatus 20, and places the mark 14M in the image pickup area of the image pickup apparatus. Move so that is located. Since the surface of the mark 14M and the burr surface WM are set to be orthogonal to each other, the optical axis 21Z and the burr surface WM are substantially parallel.
FIG. 5A shows an example of the image data D1 acquired from the imaging device 20 in step S15. At this time, the mark 14M only needs to be imaged in the image data D1, and high accuracy is not required. In the example of FIG. 5A, it is indicated that the optical axis 21Z is shifted from the center of the ellipse of the mark 14M.
In the present embodiment, an example in which an ellipse is arranged in a quadrangle as the mark 14M is shown, but the shape of the mark 14M is not limited to this shape, and various shapes can be used.

ステップS20では、制御手段40は、目印14Mの中心が光軸21Z(所定位置に相当)と一致するように把持部14を移動させ、撮像装置20に画像要求信号を出力して撮像装置20から画像データD2を取得し、ステップS25に進む。
制御手段40は、ステップS20にて取得した画像データD1(図5(A))に基づいて、目印14Mの楕円の中心と光軸21Zとのズレを検出し、目印14Mの楕円の中心と光軸21Zとが一致するように、把持部14を移動させる。
図5(B)は、目印14Mの楕円の中心と光軸21Zとを一致させた後の画像データD2の例を示している。
In step S <b> 20, the control unit 40 moves the grip 14 so that the center of the mark 14 </ b> M coincides with the optical axis 21 </ b> Z (corresponding to a predetermined position), outputs an image request signal to the imaging device 20, and outputs from the imaging device 20. Image data D2 is acquired, and the process proceeds to step S25.
Based on the image data D1 (FIG. 5A) acquired in step S20, the control means 40 detects the deviation between the center of the ellipse of the mark 14M and the optical axis 21Z, and the center of the ellipse of the mark 14M and the light. The grip 14 is moved so that the axis 21Z coincides.
FIG. 5B shows an example of the image data D2 after the center of the ellipse of the mark 14M coincides with the optical axis 21Z.

ステップS25では、制御手段40は、画像データD2中におけるバリ面WMが仮想基準線21Yと一致するように把持部14を移動及び旋回させ、撮像装置20に画像要求信号を出力して撮像装置20から画像データD3を取得し、ステップS30に進む。
このとき、バリ面WMは光軸21Zと平行であるので、バリ面WMは画像データ中において直線状に見えている。この直線状のバリ面WMを仮想基準線21Yと一致させる。
なお以下の図6(A)及び(B)の画像データは、撮像装置からの画像データから、ワークWを抽出した画像データである。
制御手段40は、例えば図6(A)の画像データD11に示すように、図5(B)に示す画像データD2からワークWを抽出し、仮想基準線21Yと平行な第1仮想線K1と第2仮想線K2を設定し、抽出したワークWを(ワークWの外形形状を)第1仮想線K1と第2仮想線K2にて挟み込む(第1仮想線K1と第2仮想線K2を、ワークWに交差させることなく接触させることで挟み込む)。
そして制御手段40は、第1仮想線K1と第2仮想線K2の間隔W1が最小となるように、光軸21Zに平行な旋回軸回りに把持部14を旋回させてワークWを旋回させていく。すると図6(B)の画像データD12に示すように、間隔W1が最小となる位置では、ワークWのバリ面WMと、仮想基準線21Yと、が平行となる(ワークの形状が特殊な場合を除く)。
そして制御手段40は、平行となったバリ面WMと仮想基準線21Yとの距離を求め、仮想基準線21Yとバリ面WMとが重なるように把持部14を移動させる。この状態の画像データは、図5(C)の画像データD3に示すとおりであり、図5(C)に示す画像データD3は、基準線一致画像データに相当する。
In step S25, the control means 40 moves and turns the grip portion 14 so that the burr surface WM in the image data D2 coincides with the virtual reference line 21Y, and outputs an image request signal to the imaging device 20 to output the imaging device 20. The image data D3 is acquired from step S30, and the process proceeds to step S30.
At this time, since the burr surface WM is parallel to the optical axis 21Z, the burr surface WM appears to be linear in the image data. This linear burr surface WM is made to coincide with the virtual reference line 21Y.
Note that the image data in FIGS. 6A and 6B below is image data obtained by extracting the workpiece W from the image data from the imaging device.
The control means 40 extracts the workpiece W from the image data D2 shown in FIG. 5B, for example as shown in the image data D11 of FIG. 6A, and a first virtual line K1 parallel to the virtual reference line 21Y. The second virtual line K2 is set, and the extracted work W is sandwiched between the first virtual line K1 and the second virtual line K2 (the outer shape of the work W) (the first virtual line K1 and the second virtual line K2 are It is sandwiched by contacting the workpiece W without crossing it).
Then, the control means 40 turns the work W by turning the gripping part 14 around the turning axis parallel to the optical axis 21Z so that the interval W1 between the first virtual line K1 and the second virtual line K2 is minimized. Go. Then, as shown in the image data D12 in FIG. 6B, the burr surface WM of the workpiece W and the virtual reference line 21Y are parallel to each other at a position where the interval W1 is minimum (when the shape of the workpiece is special). except for).
And the control means 40 calculates | requires the distance of the burr | flash surface WM and the virtual reference line 21Y which became parallel, and moves the holding part 14 so that the virtual reference line 21Y and the burr | flash surface WM may overlap. The image data in this state is as shown in the image data D3 in FIG. 5C, and the image data D3 shown in FIG. 5C corresponds to the reference line matching image data.

ステップS30では、制御手段40は、ステップS25にて取得した画像データD3に基づいて、バリWBの位置(仮想基準線21Y上の位置)を認識し、ステップS35に進む。
制御手段40は、例えば図7(A)に示すように、図5(C)に示す画像データD3からワークWを抽出したワーク画像D21(バリ有り)を2つ作成する。そして制御手段40は、一方のワーク画像にモルフォロジー演算を適用して微小突起(バリ)を取り除いた微小突起除去ワーク画像を作成する。なお、モルフォロジー演算を用いて画像中から微小突起を除去する技術は既存の技術であるので詳細については省略する。
そして図7(B)に示すように、制御手段40は、バリを有する他方のワーク画像D21と微小突起除去ワーク画像との差分から、画像データ中のバリWBの画像を抽出したバリ抽出画像D22を得て、仮想基準線21Y上におけるバリWBの位置を認識し、仮想直交線21XからバリWBまでの距離LY1を求める。
In step S30, the control means 40 recognizes the position of the burr WB (position on the virtual reference line 21Y) based on the image data D3 acquired in step S25, and proceeds to step S35.
For example, as shown in FIG. 7A, the control means 40 creates two workpiece images D21 (with burrs) obtained by extracting the workpiece W from the image data D3 shown in FIG. 5C. Then, the control unit 40 applies a morphological operation to one work image to create a microprojection-removed work image from which microprojections (burrs) are removed. Note that a technique for removing minute protrusions from an image using a morphological operation is an existing technique, and a detailed description thereof will be omitted.
Then, as shown in FIG. 7B, the control means 40 extracts the burr extraction image D22 obtained by extracting the burr WB image in the image data from the difference between the other work image D21 having burr and the microprojection removal work image. The position of the burr WB on the virtual reference line 21Y is recognized, and the distance LY1 from the virtual orthogonal line 21X to the burr WB is obtained.

ステップS35では、制御手段40は、仮想基準線21Yとバリ面WMとを一致させた状態を維持しながら、ステップS30にて求めた距離LY1だけ把持部14を移動させ、バリWBと光軸21Z(仮想基準点に相当)とを一致させ、ステップS40に進む。ステップS35にてバリWBと光軸21Zを一致させた状態の画像データは、特に取得しなくてもよい。仮に取得した場合、制御手段40は、図7(C)に示す画像データD23を取得することができる。   In step S35, the control means 40 moves the gripping part 14 by the distance LY1 obtained in step S30 while maintaining the state where the virtual reference line 21Y and the burr surface WM coincide with each other, and the burr WB and the optical axis 21Z. (Corresponding to a virtual reference point) and the process proceeds to step S40. The image data in the state where the burr WB and the optical axis 21Z are matched in step S35 need not be acquired. If acquired, the control means 40 can acquire the image data D23 shown in FIG.

ステップS40では、制御手段40は、図8に示すように、バリ除去装置30に駆動信号を出力し、把持部14をX軸方向に距離LX2、Z軸方向に距離LZ2だけ移動させ、光軸21Z(仮想基準点)の位置にあるバリWBを、バリ除去装置30の除去手段31Aの除去ポイント31Pにて除去し、ステップS45に進む。
除去ポイント31Pの位置は、光軸21ZからX軸方向に距離LX2の位置、且つテーブル2の表面から距離LZ(図示省略)となる位置に正確に設定されており、制御手段40は、距離LX2、距離LZを認識している。なお制御手段40は、Z軸方向については、認識している距離LZと、現在の把持部14のZ軸方向の位置に基づいて、Z軸方向の距離LZ2を求める。なお、Z軸方向への移動の距離LZ2は、多少余分に移動しても構わないので、現在の把持部14のZ軸方向の位置の誤差を含め、多少余分に移動させて、より確実にバリWBを除去することが好ましい。なお図8に示す距離LZ2は、多少余分に移動させた距離の例を示している。
In step S40, as shown in FIG. 8, the control means 40 outputs a drive signal to the burr removing device 30, moves the gripping part 14 by a distance LX2 in the X-axis direction, and a distance LZ2 in the Z-axis direction, and moves the optical axis. The burr WB at the position of 21Z (virtual reference point) is removed at the removal point 31P of the removal unit 31A of the burr removal device 30, and the process proceeds to step S45.
The position of the removal point 31P is accurately set to a position at a distance LX2 in the X-axis direction from the optical axis 21Z, and a position at a distance LZ (not shown) from the surface of the table 2, and the control means 40 has a distance LX2 , The distance LZ is recognized. In addition, the control means 40 calculates | requires the distance LZ2 of a Z-axis direction about the Z-axis direction based on the recognized distance LZ and the position of the present holding part 14 in the Z-axis direction. Note that the movement distance LZ2 in the Z-axis direction may be moved somewhat excessively, so that the movement distance LZ2 including the error in the position of the current gripping portion 14 in the Z-axis direction can be moved slightly more reliably. It is preferable to remove the burr WB. Note that the distance LZ2 shown in FIG. 8 is an example of a distance moved slightly more excessively.

ステップS45では、制御手段40は、把持部14をZ軸方向に距離LZ2、X軸方向に距離LX2だけステップS40とは逆方向に移動させ、把持部14及びワークWを、図7(C)に示す画像データD23の位置に戻し、バリが除去されたか否かを判定する。
バリが除去されたか否かの判定には、ステップS30にて利用したモルフォロジー演算や、図7(C)の画像データD23とバリ除去後の画像データとの差分等を用いてバリが残っているか否かを判定すればよい。
制御手段40は、バリが除去されていると判定した場合(Yes)ではステップS50Aに進み、バリが残っていると判定した場合(No)ではステップS50Bに進む。
ステップS50Aに進んだ場合、制御手段40は、ワークWを把持した把持部14をワーク搬出位置(図示省略)に移動させ、ワーク搬出位置でワークWを開放して処理を終了する。
ステップS50Bに進んだ場合、制御手段40は、ワークWを把持した把持部14をワーク保留位置(不良品回収位置であり図示省略)に移動させ、ワーク保留位置でワークWを開放して処理を終了する。
In step S45, the control means 40 moves the gripping part 14 in the direction opposite to that of step S40 by the distance LZ2 in the Z-axis direction and the distance LX2 in the X-axis direction, and moves the gripping part 14 and the workpiece W in FIG. Is returned to the position of the image data D23 shown in FIG.
Whether or not the burrs are removed is determined by using the morphological operation used in step S30, the difference between the image data D23 in FIG. 7C and the image data after removing the burrs, or the like. What is necessary is just to determine.
When it is determined that the burr has been removed (Yes), the control unit 40 proceeds to step S50A, and when it is determined that the burr remains (No), the control unit 40 proceeds to step S50B.
When the process proceeds to step S50A, the control means 40 moves the gripping part 14 that grips the workpiece W to a workpiece unloading position (not shown), releases the workpiece W at the workpiece unloading position, and ends the process.
When the process proceeds to step S50B, the control means 40 moves the gripping part 14 that grips the workpiece W to the workpiece holding position (defective product collection position, not shown), and releases the workpiece W at the workpiece holding position for processing. finish.

●[バリの存在する面が、ワークの主軸方向に対して傾斜している平面である場合(図9)]
次に図9(A)〜(D)を用いて、バリWBの存在する面が、ワークWの主軸方向に対して傾斜している平面である場合について説明する。なお、バリWBはバリ面WMに対して直交する方向に突出している。
この場合、上述したステップS25の処理手順では、仮想基準線21Yとバリ面WMとを一致させることが困難である。
そこで、図3のフローチャートで説明したステップS25の代わりに、以下に説明するステップS25Aの処理手順を用いて、バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させる。
● [When the surface where the burr exists is a plane inclined with respect to the main axis direction of the workpiece (Fig. 9)]
Next, the case where the surface where the burr WB exists is a plane inclined with respect to the main axis direction of the workpiece W will be described with reference to FIGS. The burr WB protrudes in a direction perpendicular to the burr surface WM.
In this case, it is difficult to match the virtual reference line 21Y and the burr surface WM with the processing procedure of step S25 described above.
Therefore, instead of step S25 described in the flowchart of FIG. 3, the burr surface WM and the virtual reference line 21Y are matched using the processing procedure of step S25A described below.

図9(A)は、対象となるワークWの外観を示す斜視図であり、ワーク初期位置に載置された状態の斜視図である。なお簡易治具3の形状は図1に示す形状とは異なるが図示省略する。図2(C)に示したワークWと同様に被把持面WR、WLは平行であり被把持面WR、WLに対してバリ面WMは直交しているが、バリ面WMはワークの主軸方向(ワークの主となる軸の方向であって、この場合、被把持面WR、WLに平行なワークの長手方向)に対して傾斜している。
そして制御手段40には、ワークWに外接するようにワークWを収容可能な矩形である仮想外接矩形21Kと、仮想外接矩形21Kに対するバリ面WMの位置であるバリ面位置(この場合、図9(D)に示す距離W2が相当)と、仮想外接矩形21Kに対するバリ面WMの傾斜角度であるバリ面傾斜角度(この場合、図9(B)〜(D)に示すバリ面傾斜角度θ2が相当)と、が予め記憶手段(記憶装置)に記憶されている。
FIG. 9A is a perspective view showing the appearance of the target workpiece W, and is a perspective view showing a state where the workpiece W is placed at the workpiece initial position. The shape of the simple jig 3 is different from the shape shown in FIG. Like the workpiece W shown in FIG. 2C, the gripped surfaces WR and WL are parallel and the burr surface WM is orthogonal to the gripped surfaces WR and WL, but the burr surface WM is in the main axis direction of the workpiece. It is inclined with respect to (the direction of the main axis of the workpiece, in this case, the longitudinal direction of the workpiece parallel to the gripped surfaces WR and WL).
The control means 40 includes a virtual circumscribed rectangle 21K that is a rectangle that can accommodate the workpiece W so as to circumscribe the workpiece W, and a burr surface position that is the position of the burr surface WM relative to the virtual circumscribed rectangle 21K (in this case, FIG. 9). (D) corresponds to the distance W2 shown in FIG. 9) and the burr surface inclination angle that is the inclination angle of the burr surface WM relative to the virtual circumscribed rectangle 21K (in this case, the burr surface inclination angle θ2 shown in FIGS. 9B to 9D) Is stored in advance in the storage means (storage device).

ステップS25Aでは、制御手段40は、例えば図9(B)の画像データD31に示すように、画像データからワークWを抽出し、画像データに撮像されているワークW(抽出したワークW)が、仮想外接矩形21K内に接して収まるように仮想外接矩形21Kを旋回させてワークWの画像に仮想外接矩形21Kを重ね合わせる(ワークに仮想外接矩形21Kを外接させる)。
また制御手段40は、仮想基準線21Yと平行な第1仮想線K1と第2仮想線K2を設定し、ワークに重ね合わせた仮想外接矩形21Kを第1仮想線K1と第2仮想線K2にて挟み込む(第1仮想線K1と第2仮想線K2を、仮想外接矩形21Kに交差させることなく接触ささせて挟み込む)。
そして制御手段40は、第1仮想線K1と第2仮想線K2の間隔W1が最小となるように、光軸21Zに平行な旋回軸回りに把持部14を旋回させてワークWとともに仮想外接矩形21Kを旋回させていく。すると図9(C)の画像データD32に示すように、間隔W1が最小となる位置では、仮想外接矩形21Kの一辺と、仮想基準線21Yとが平行となる。
ここで、仮想外接矩形21Kに対するバリ面WMの傾斜角度でありバリ面傾斜角度θ2は予めわかっているので、制御手段40は、ワークWとともに仮想外接矩形21Kをバリ面傾斜角度θ2だけ旋回させる。
In step S25A, the control means 40 extracts the workpiece W from the image data, for example, as shown in the image data D31 in FIG. 9B, and the workpiece W captured in the image data (the extracted workpiece W) is The virtual circumscribed rectangle 21K is turned so as to be in contact with the virtual circumscribed rectangle 21K, and the virtual circumscribed rectangle 21K is superimposed on the image of the workpiece W (the virtual circumscribed rectangle 21K is circumscribed on the workpiece).
Further, the control means 40 sets the first virtual line K1 and the second virtual line K2 parallel to the virtual reference line 21Y, and the virtual circumscribed rectangle 21K superimposed on the workpiece is set as the first virtual line K1 and the second virtual line K2. (The first virtual line K1 and the second virtual line K2 are put in contact with each other without intersecting the virtual circumscribed rectangle 21K).
Then, the control means 40 turns the gripping part 14 around the turning axis parallel to the optical axis 21Z so as to minimize the interval W1 between the first virtual line K1 and the second virtual line K2, and the virtual circumscribed rectangle together with the work W. Turn 21K. Then, as shown in the image data D32 in FIG. 9C, one side of the virtual circumscribed rectangle 21K and the virtual reference line 21Y are parallel at the position where the interval W1 is minimum.
Here, since the burr surface WM is an inclination angle with respect to the virtual circumscribed rectangle 21K and the burr surface inclination angle θ2 is known in advance, the control means 40 turns the virtual circumscribed rectangle 21K together with the workpiece W by the burr surface inclination angle θ2.

図9(D)に示す画像データD33は、図9(C)の状態から仮想外接矩形21Kをバリ面傾斜角度θ2だけ旋回させた状態である。この状態では、バリ面WMと仮想基準線21Yとが平行になっている。
ここで、仮想外接矩形21Kに対するバリ面位置は予めわかっている(この場合、仮想外接矩形21Kの基準位置21KA(仮想外接矩形21Kの左下の頂点)からバリ面WMまでの距離W2がわかっている)ので、制御手段40は、バリ面位置に基づいて、仮想外接矩形21Kを移動させ、バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させることができる。この場合、制御手段40は、仮想基準線21Yから仮想外接矩形21Kの基準位置21KAまでの距離W3を求め、「距離W3−距離W2」だけ仮想外接矩形21KをX軸方向に移動させるように把持部14を移動させ、バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させることができる。
そして制御手段40は、バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させた後、撮像装置20に画像要求信号を出力して撮像装置20から画像データを取得し、ステップS30に進む。
ステップS30以降の処理は上述したとおりであるので、説明を省略する。
The image data D33 shown in FIG. 9D is a state in which the virtual circumscribed rectangle 21K is turned by the burr surface inclination angle θ2 from the state of FIG. 9C. In this state, the burr surface WM and the virtual reference line 21Y are parallel.
Here, the burr surface position with respect to the virtual circumscribed rectangle 21K is known in advance (in this case, the distance W2 from the reference position 21KA of the virtual circumscribed rectangle 21K (the lower left vertex of the virtual circumscribed rectangle 21K) to the burr surface WM is known. Therefore, the control means 40 can move the virtual circumscribed rectangle 21K based on the burr surface position, and can match the burr surface WM with the virtual reference line 21Y. In this case, the control means 40 obtains a distance W3 from the virtual reference line 21Y to the reference position 21KA of the virtual circumscribed rectangle 21K, and grips the virtual circumscribed rectangle 21K to move in the X-axis direction by “distance W3-distance W2”. The part 14 can be moved to make the burr surface WM coincide with the virtual reference line 21Y.
Then, the control unit 40 matches the burr surface WM and the virtual reference line 21Y, then outputs an image request signal to the imaging device 20, acquires image data from the imaging device 20, and proceeds to step S30.
Since the process after step S30 is as above-mentioned, description is abbreviate | omitted.

なお、バリ面位置(距離W2)の記憶を省略し、バリ面傾斜角度θ2に基づいてバリ面WMと仮想基準線21Yを平行にした後、画像データに基づいたバリ面WMの位置の認識と把持部14の移動を繰り返しながらバリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させるようにしてもよい。   Note that the memory of the burr surface (distance W2) is omitted, the burr surface WM and the virtual reference line 21Y are made parallel based on the burr surface inclination angle θ2, and then the burr surface WM is recognized based on the image data. The burr surface WM and the virtual reference line 21Y may be made to coincide with each other while the movement of the grip portion 14 is repeated.

●[バリの存在する面が、ワークの主軸方向に対して曲面である場合(図10)]
次に図10(A)〜(D)を用いて、バリWBの存在する面が、ワークWの主軸方向に対して曲面である場合について説明する。この場合、バリWBとワークWの接続点(バリWBの付け根)に接する平面(接平面)を(仮想)バリ面WMに設定する。なお、バリWBは(仮想)バリ面WMに対して直交する方向に突出している。
このような場合も、上述したステップS25の処理手順では、仮想基準線21Yと(仮想)バリ面WMとを一致させることが困難である。
そこで、図3のフローチャートで説明したステップS25の代わりに、以下に説明するステップS25Bの処理手順を用いて、(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させる。
● [When the surface where burrs exist is a curved surface with respect to the principal axis direction of the workpiece (Fig. 10)]
Next, the case where the surface where the burr WB exists is a curved surface with respect to the principal axis direction of the workpiece W will be described with reference to FIGS. In this case, a plane (tangential plane) that is in contact with the connection point between the burr WB and the workpiece W (the base of the burr WB) is set as the (virtual) burr surface WM. The burr WB protrudes in a direction perpendicular to the (virtual) burr surface WM.
Even in such a case, it is difficult to match the virtual reference line 21Y and the (virtual) burr surface WM with the processing procedure of step S25 described above.
Therefore, instead of step S25 described in the flowchart of FIG. 3, the processing procedure of step S25B described below is used to match the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y.

図10(A)は、対象となるワークWの外観を示す斜視図であり、ワーク初期位置に載置された状態の斜視図である。なお簡易治具3の形状は図1に示す形状とは異なるが図示省略する。図2(C)に示したワークWと同様に被把持面WR、WLは平行であり被把持面WR、WLに対して(仮想)バリ面WMは直交しているが、(仮想)バリ面WMはワークの主軸方向(ワークの主となる軸の方向であって、この場合、被把持面WR、WLに平行なワークの長手方向)に対して曲面である。
そして制御手段40には、ワークWに外接するようにワークWを収容可能な矩形である仮想外接矩形21Kと、仮想外接矩形21Kに対する(仮想)バリ面WMの位置であるバリ面位置(この場合、図10(D)に示す距離W4が相当)と、仮想外接矩形21Kに対する(仮想)バリ面WMの傾斜角度であるバリ面傾斜角度(この場合、図10(B)〜(D)に示すバリ面傾斜角度θ3が相当)と、が予め記憶手段(記憶装置)に記憶されている。
FIG. 10A is a perspective view showing the appearance of the target workpiece W, and is a perspective view showing a state where the workpiece W is placed at the workpiece initial position. The shape of the simple jig 3 is different from the shape shown in FIG. Like the workpiece W shown in FIG. 2C, the gripped surfaces WR and WL are parallel and the (virtual) burr surface WM is orthogonal to the gripped surfaces WR and WL, but the (virtual) burr surface WM is a curved surface with respect to the main axis direction of the work (the direction of the main axis of the work, in this case, the longitudinal direction of the work parallel to the gripped surfaces WR and WL).
The control means 40 includes a virtual circumscribed rectangle 21K that is a rectangle that can accommodate the workpiece W so as to circumscribe the workpiece W, and a burr surface position that is the position of the (virtual) burr surface WM relative to the virtual circumscribed rectangle 21K (in this case) , Equivalent to the distance W4 shown in FIG. 10D) and a burr surface inclination angle that is an inclination angle of the (virtual) burr surface WM with respect to the virtual circumscribed rectangle 21K (in this case, as shown in FIGS. 10B to 10D). Is equivalent to the burr surface inclination angle θ3) and stored in advance in the storage means (storage device).

ステップS25Bでは、制御手段40は、例えば図10(B)の画像データD41に示すように、画像データからワークWを抽出し、画像データに撮像されているワークW(抽出したワークW)が、仮想外接矩形21K内に接して収まるように仮想外接矩形21Kを旋回させてワークWの画像に仮想外接矩形21Kを重ね合わせる(ワークに仮想外接矩形21Kを外接させる)。
また制御手段40は、仮想基準線21Yと平行な第1仮想線K1と第2仮想線K2を設定し、ワークに重ね合わせた仮想外接矩形21Kを第1仮想線K1と第2仮想線K2にて挟み込む(第1仮想線K1と第2仮想線K2を、仮想外接矩形21Kに交差させることなく接触ささせて挟み込む)。
そして制御手段40は、第1仮想線K1と第2仮想線K2の間隔W1が最小となるように、光軸21Zに平行な旋回軸回りに把持部14を旋回させてワークWとともに仮想外接矩形21Kを旋回させていく。すると図10(C)の画像データD42に示すように、間隔W1が最小となる位置では、仮想外接矩形21Kの一辺と、仮想基準線21Yとが平行となる。
ここで、仮想外接矩形21Kに対する(仮想)バリ面WMの傾斜角度でありバリ面傾斜角度θ3は予めわかっているので、制御手段40は、ワークWとともに仮想外接矩形21Kをバリ面傾斜角度θ3だけ旋回させる。
In step S25B, the control means 40 extracts the workpiece W from the image data, for example, as shown in the image data D41 of FIG. 10B, and the workpiece W captured in the image data (the extracted workpiece W) is The virtual circumscribed rectangle 21K is turned so as to be in contact with the virtual circumscribed rectangle 21K, and the virtual circumscribed rectangle 21K is superimposed on the image of the workpiece W (the virtual circumscribed rectangle 21K is circumscribed on the workpiece).
Further, the control means 40 sets the first virtual line K1 and the second virtual line K2 parallel to the virtual reference line 21Y, and the virtual circumscribed rectangle 21K superimposed on the workpiece is set as the first virtual line K1 and the second virtual line K2. (The first virtual line K1 and the second virtual line K2 are put in contact with each other without intersecting the virtual circumscribed rectangle 21K).
Then, the control means 40 turns the gripping part 14 around the turning axis parallel to the optical axis 21Z so as to minimize the interval W1 between the first virtual line K1 and the second virtual line K2, and the virtual circumscribed rectangle together with the work W. Turn 21K. Then, as shown in the image data D42 in FIG. 10C, one side of the virtual circumscribed rectangle 21K and the virtual reference line 21Y are parallel at the position where the interval W1 is minimum.
Here, since the (virtual) burr surface WM is inclined with respect to the virtual circumscribed rectangle 21K and the burr surface inclination angle θ3 is known in advance, the control means 40 moves the virtual circumscribed rectangle 21K together with the workpiece W by the burr surface inclination angle θ3. Turn.

図10(D)に示す画像データD43は、図10(C)の状態から仮想外接矩形21Kをバリ面傾斜角度θ3だけ旋回させた状態である。この状態では、(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとが平行になっている。
ここで、仮想外接矩形21Kに対するバリ面位置は予めわかっている(この場合、仮想外接矩形21Kの基準位置21KA(仮想外接矩形21Kの左下の頂点)から(仮想)バリ面WMまでの距離W4がわかっている)ので、制御手段40は、バリ面位置に基づいて、仮想外接矩形21Kを移動させ、(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させることができる。この場合、制御手段40は、仮想基準線21Yから仮想外接矩形21Kの基準位置21KAまでの距離W5を求め、「距離W5−距離W4」だけ仮想外接矩形21KをX軸方向に移動させるように把持部14を移動させ、(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させることができる。
そして制御手段40は、(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させた後、撮像装置20に画像要求信号を出力して撮像装置20から画像データを取得し、ステップS30に進む。
ステップS30以降の処理は上述したとおりであるので、説明を省略する。
The image data D43 shown in FIG. 10 (D) is a state in which the virtual circumscribed rectangle 21K is turned by the burr surface inclination angle θ3 from the state of FIG. 10 (C). In this state, the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y are parallel to each other.
Here, the burr surface position with respect to the virtual circumscribed rectangle 21K is known in advance (in this case, the distance W4 from the reference position 21KA of the virtual circumscribed rectangle 21K (the lower left vertex of the virtual circumscribed rectangle 21K) to the (virtual) burr surface WM is Therefore, the control means 40 can move the virtual circumscribed rectangle 21K on the basis of the burr surface position so that the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y coincide with each other. In this case, the control means 40 obtains a distance W5 from the virtual reference line 21Y to the reference position 21KA of the virtual circumscribed rectangle 21K, and holds the virtual circumscribed rectangle 21K so as to move in the X-axis direction by “distance W5-distance W4”. The part 14 can be moved so that the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y can coincide with each other.
Then, the control unit 40 matches the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y, then outputs an image request signal to the imaging device 20, acquires image data from the imaging device 20, and proceeds to step S30.
Since the process after step S30 is as above-mentioned, description is abbreviate | omitted.

なお、バリ面位置(距離W4)の記憶を省略し、バリ面傾斜角度θ3に基づいて(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yを平行にした後、画像データに基づいた(仮想)バリ面WMの位置の認識と把持部14の移動を繰り返しながら(仮想)バリ面WMと仮想基準線21Yとを一致させるようにしてもよい。   Note that the memory of the burr surface position (distance W4) is omitted, the (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y are made parallel based on the burr surface inclination angle θ3, and then the (virtual) burr surface based on the image data. The (virtual) burr surface WM and the virtual reference line 21Y may be made to coincide with each other while repeating the recognition of the position of the WM and the movement of the grip 14.

以上、本実施の形態にて説明したバリ取りシステム1は、距離センサを併用することなく撮像装置を用い、バリ面から突出したバリを、バリ面に平行な方向から撮像してバリを認識するので、ワークのエッジ部から離れた位置に存在しているバリであっても適切に除去することができる。
また、それぞれのワークに対して、ロボットで把持した状態を撮像した画像データに基づいてバリの位置を認識するので、ワーク初期位置を提供する簡易治具の誤差、ワーク初期位置へのワークの載置状態の誤差、ロボットでワークを把持した状態のバラツキ、連続作業によるロボットの誤差の累積、等を適切に吸収することが可能であり、複雑な精度管理を行う必要がなく、安定したバリ取りを行うことができる。
なお、目印14Mの中心に光軸21Zを一致させる処理、バリ面WMを仮想基準線21Yと一致させる処理、バリWBの位置(バリWBの付け根)を仮想基準点(光軸21Z)に一致させる処理、においては、旋回及び移動と画像データの取得(モルフォロジー演算を含む)を複数回繰り返しながら徐々に真の位置に近づけることで、より高精度に位置決めすることができる。
As described above, the deburring system 1 described in the present embodiment recognizes burrs by using an imaging device without using a distance sensor and imaging the burrs protruding from the burrs from a direction parallel to the burrs. Therefore, even burrs existing at positions away from the edge portion of the workpiece can be appropriately removed.
In addition, since the position of the burr is recognized based on the image data obtained by imaging the state gripped by the robot for each workpiece, the error of the simple jig that provides the workpiece initial position and the loading of the workpiece to the workpiece initial position are recognized. It is possible to appropriately absorb errors in the mounting state, variations in the state in which the workpiece is gripped by the robot, accumulation of robot errors due to continuous work, etc., eliminating the need for complicated precision management and stable deburring It can be performed.
Note that the process of matching the optical axis 21Z with the center of the mark 14M, the process of matching the burr surface WM with the virtual reference line 21Y, and the position of the burr WB (base of the burr WB) are matched with the virtual reference point (optical axis 21Z). In the processing, it is possible to perform positioning more accurately by gradually approaching the true position while repeating the turning and movement and the acquisition of image data (including morphological calculation) a plurality of times.

本発明のバリ取りシステム1は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えばロボット10の構造やバリ除去装置30の構造は、本実施の形態にて説明した構造に限定されるものではない。
またワークの形状や材質は、本実施の形態にて説明した形状や材質に限定されるものではなく、種々の形状や材質のワークに対して、本発明のバリ取りシステム1を用いてバリを除去することが可能である。
The deburring system 1 of the present invention is not limited to the configuration, structure, shape, processing procedure, etc. described in the present embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. . For example, the structure of the robot 10 and the structure of the burr removing device 30 are not limited to the structure described in the present embodiment.
In addition, the shape and material of the workpiece are not limited to the shape and material described in the present embodiment, and burrs can be applied to workpieces of various shapes and materials using the deburring system 1 of the present invention. It is possible to remove.

1 バリ取りシステム
2 テーブル
3 簡易治具
10 ロボット
14 把持部
14M 目印
14R、14L ハンド部
14RM、14LM 把持面
20 撮像装置
21 撮像手段
21K 仮想外接矩形
21KA 基準位置
21X 仮想直交線
21Y 仮想基準線
21Z 光軸
30 バリ除去装置
31A 除去手段
40 制御手段
W ワーク
WB バリ
WM バリ面
WR、WL 被把持面
W2、W4 距離(バリ面位置)
θ2、θ3 バリ面傾斜角度

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deburring system 2 Table 3 Simple jig 10 Robot 14 Grip part 14M Mark 14R, 14L Hand part 14RM, 14LM Grip surface 20 Imaging device 21 Imaging means 21K Virtual circumscribed rectangle 21KA Reference position 21X Virtual orthogonal line 21Y Virtual reference line 21Z Light Shaft 30 Deburring device 31A Removing means 40 Control means W Work WB Burr WM Burr surface WR, WL Grasped surface W2, W4 Distance (burr surface position)
θ2, θ3 Burr surface inclination angle

Claims (7)

ワークを把持可能な把持手段と、作業空間内において前記把持手段を移動させる移動手段と、前記把持手段を所定方向に旋回させる旋回手段と、を有するロボットと、
前記ロボットにて前記作業空間内の撮像エリアに移動されたワーク及び前記把持手段を撮像した画像データを出力する撮像装置と、
前記作業空間内に配置されてワークのバリを取り除くことが可能なバリ除去装置と、
前記撮像装置からの画像データを取り込み、前記ロボットの動作を制御可能な制御手段と、を備え、
ワークは、予め設定されたワーク初期位置に配置され、当該ワークにおける所定平面であるバリ面には、当該バリ面から突出した微小突起であるバリを有しており、
前記制御手段は、前記ロボットを制御して、
前記ワーク初期位置に配置されているワークを前記把持手段にて把持させ、
把持手段にて把持しているワークを、前記撮像装置の光軸方向とバリ面とが略平行となるようにして前記撮像エリアに移動させ、
前記撮像装置からの画像データに基づいて、予め設定した仮想基準線と、バリ面と、を一致させるように前記把持手段を移動及び旋回させ、
前記撮像装置からの画像データに基づいて、ワークのバリ面に存在しているバリの位置を認識し、
認識したバリが前記仮想基準線上に設定した仮想基準点に位置するように、バリ面が前記仮想基準線と一致した状態を維持しながら前記把持手段を移動させ、
前記仮想基準点に位置しているバリを前記バリ除去装置にて除去するように前記把持手段を移動させて前記把持手段にて把持しているワークのバリを除去する、
バリ取りシステム。
A robot having gripping means capable of gripping a workpiece, moving means for moving the gripping means in a work space, and turning means for turning the gripping means in a predetermined direction;
An imaging device that outputs image data obtained by imaging the workpiece and the gripping means moved to the imaging area in the work space by the robot;
A deburring device arranged in the work space and capable of removing deburring of the workpiece;
Control means for capturing image data from the imaging device and controlling the operation of the robot,
The workpiece is arranged at a preset workpiece initial position, and the burr surface that is a predetermined plane in the workpiece has a burr that is a minute projection protruding from the burr surface,
The control means controls the robot,
The workpiece disposed at the workpiece initial position is gripped by the gripping means,
Move the workpiece gripped by the gripping means to the imaging area so that the optical axis direction of the imaging device and the burr surface are substantially parallel,
Based on the image data from the imaging device, the gripping means is moved and swiveled so as to match a preset virtual reference line and a burr surface,
Based on the image data from the imaging device, recognize the position of the burr that exists on the burr surface of the workpiece,
Moving the gripping means while maintaining a state where the burr surface coincides with the virtual reference line so that the recognized burr is positioned at the virtual reference point set on the virtual reference line,
Removing the burrs of the work gripped by the gripping means by moving the gripping means so as to remove the burrs located at the virtual reference point by the burr removing device;
Deburring system.
請求項1に記載のバリ取りシステムであって、
前記制御手段は、ワークを把持した状態で前記把持手段を前記撮像エリアに移動させた後、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる前に、前記把持手段に設けられている目印が前記撮像装置からの画像データ内の所定位置に撮像されるように前記把持手段を移動させる、
バリ取りシステム。
The deburring system according to claim 1,
The control means moves the gripping means to the imaging area while gripping a workpiece, and then makes a mark provided on the gripping means before the virtual reference line coincides with the burr surface. Moving the gripping means so as to be imaged at a predetermined position in image data from the apparatus;
Deburring system.
請求項1または2に記載のバリ取りシステムであって、
前記制御手段は、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる際、
前記仮想基準線と平行な第1仮想線と第2仮想線を設定し、
前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークを前記第1仮想線と前記第2仮想線にて仮想的に挟み込み、
前記第1仮想線と前記第2仮想線との間隔が最小となるように前記把持手段を移動及び旋回させて前記仮想基準線とバリ面とを平行にして、
バリ面が前記仮想基準線と重なるように前記把持手段を移動させる、
バリ取りシステム。
The deburring system according to claim 1 or 2,
When the control means matches the virtual reference line and the burr surface,
Setting a first virtual line and a second virtual line parallel to the virtual reference line;
The workpiece imaged in the image data from the imaging device is virtually sandwiched between the first virtual line and the second virtual line,
The gripping means is moved and turned so that the interval between the first imaginary line and the second imaginary line is minimized so that the virtual reference line and the burr surface are parallel,
Moving the gripping means so that the burr surface overlaps the virtual reference line;
Deburring system.
請求項1または2に記載のバリ取りシステムであって、
前記制御手段には、ワークに外接するようにワークを収容可能な矩形である仮想外接矩形と、前記仮想外接矩形に対するバリ面の傾斜角度であるバリ面傾斜角度と、が記憶されており、
前記制御手段は、前記仮想基準線とバリ面とを一致させる際、
前記仮想基準線と平行な第1仮想線と第2仮想線を設定し、
前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークが前記仮想外接矩形内に接して収まるように前記仮想外接矩形を旋回させてワークの画像に前記仮想外接矩形を重ね合わせ、
前記撮像装置からの画像データに撮像されているワークに重ね合わせた前記仮想外接矩形を前記第1仮想線と前記第2仮想線にて仮想的に挟み込み、
前記第1仮想線と前記第2仮想線との間隔が最小となるように把持手段を移動及び旋回させて前記仮想外接矩形をワークとともに移動及び旋回させて前記仮想基準線と前記仮想外接矩形の一辺とを平行にして、
前記バリ面傾斜角度だけ前記把持手段を旋回させてバリ面と前記仮想基準線とを平行にした後、バリ面が前記仮想基準線と重なるように前記把持手段を移動させる、
バリ取りシステム。
The deburring system according to claim 1 or 2,
The control means stores a virtual circumscribed rectangle that is a rectangle that can accommodate the workpiece so as to circumscribe the workpiece, and a burr surface inclination angle that is an inclination angle of the burr surface with respect to the virtual circumscribed rectangle,
When the control means matches the virtual reference line and the burr surface,
Setting a first virtual line and a second virtual line parallel to the virtual reference line;
Turning the virtual circumscribed rectangle so that the work imaged in the image data from the imaging device is in contact with the virtual circumscribed rectangle, and superimposing the virtual circumscribed rectangle on the image of the work,
The virtual circumscribed rectangle superimposed on the workpiece imaged in the image data from the imaging device is virtually sandwiched between the first virtual line and the second virtual line,
The gripping means is moved and turned so that the distance between the first imaginary line and the second imaginary line is minimized, and the virtual circumscribed rectangle is moved and turned together with the work, so that the virtual reference line and the virtual circumscribed rectangle are Make one side parallel,
After rotating the gripping means by the burr surface inclination angle to make the burr surface and the virtual reference line parallel, the gripping means is moved so that the burr surface overlaps the virtual reference line.
Deburring system.
請求項1〜4のいずれか一項に記載のバリ取りシステムであって、
前記制御手段は、ワークのバリ面に存在しているバリの位置を認識する際、
前記仮想基準線とバリ面が一致している状態の前記撮像装置からの画像データである基準線一致画像データに撮像されているワーク画像と、当該基準線一致画像データに撮像されているワーク画像にモルフォロジー演算を用いて微小突起を取り除いた画像である微小突起除去ワーク画像と、の差分からバリを求め、求めたバリの位置を認識する、
バリ取りシステム。
A deburring system according to any one of claims 1 to 4,
When the control means recognizes the position of the burr existing on the burr surface of the workpiece,
Work image captured in reference line coincidence image data that is image data from the imaging device in a state where the virtual reference line and the burr plane coincide with each other, and a work image captured in the reference line coincidence image data Burrs are obtained from the difference between the microprojection removal work image, which is an image obtained by removing microprojections using a morphological operation, and the position of the obtained burrs is recognized.
Deburring system.
請求項1〜5のいずれか一項に記載のバリ取りシステムであって、
前記制御手段は、ワークを把持している前記把持手段を前記バリ除去装置まで移動させてバリを除去した後、ワークを把持している前記把持手段を前記撮像エリアに移動させ、前記撮像装置からの画像データに基づいて、バリが除去されているか否かを判定する、
バリ取りシステム。
A deburring system according to any one of claims 1 to 5,
The control means moves the gripping means gripping a workpiece to the burr removing device to remove burrs, then moves the gripping means gripping the workpiece to the imaging area, and Based on the image data of, it is determined whether the burr has been removed,
Deburring system.
請求項1〜6のいずれか一項に記載のバリ取りシステムであって、
前記仮想基準線は、画像データ中において前記撮像装置の光軸に直交する線であり、
前記仮想基準点は、画像データ中において前記撮像装置の光軸を示す点であり、
バリは、バリ面に対して直交しており、
バリ面は、バリとワークの接続点に接する平面である、
バリ取りシステム。

A deburring system according to any one of claims 1 to 6,
The virtual reference line is a line orthogonal to the optical axis of the imaging device in image data,
The virtual reference point is a point indicating the optical axis of the imaging device in image data,
The burr is perpendicular to the burr surface,
The burr surface is a plane in contact with the connection point between the burr and the workpiece.
Deburring system.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107813019A (en) * 2017-11-20 2018-03-20 丹阳市协昌合金有限公司 Three Degree Of Freedom robot trimmer
CN115647936A (en) * 2022-12-09 2023-01-31 宁波爱柯迪精密部件有限公司 Multi-process linkage integrated equipment for aluminum die castings

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