JP2016045174A - ワーク溝検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布作業に先立っては、簡易に手段及び方法により溝の幅及び深さを正確に検査するワーク溝検査装置を提供する。また、塗布作業後においては、簡易に手段及び方法により溝に塗布された塗布剤の塗布量を正確に検査するワーク溝検査装置を提供する。
【解決手段】三次元基準溝スリットデータ記憶領域７１から読み出された三次元基準溝スリット画像データと三次元溝スリットデータ記憶領域７７から読み出された三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にする。
【選択図】図５

Description

本発明は、産業ロボットの加工ヘッドをワークに設けられた溝や開口（以下においては、単に溝と称する。）に沿って移動して溝に接着剤や充填剤等の各種塗布剤を加工するに先立って溝の幅や深さを検査するワーク溝検査装置及び検査方法に関する。

例えば充填剤や接着剤等の各種塗布剤を塗布する塗布ロボットにより塗布ヘッドをワークに設けられた溝に沿って移動して溝に塗布剤を塗布する際には、溝内に塗布剤を均一に塗布したり、塗布された塗布剤が溝からはみ出したりするのを防止するため、塗布作業に先立ってワークに設けられた溝の幅や深さを検査し、特に溝幅に関しては、溝に対する塗布ヘッドの移動経路に付いてのオフセット（基準溝に対する位置ずれ）を確認して修正する必要がある。

即ち、塗布ロボットにあっては、溝に対して塗布ノズルが溝の中央に位置するように移動制御しながら塗布剤を塗布するように塗布ノズルの移動データが設定されているが、ワークに設けられた溝にあっては、実際には溝の幅が広い場合や狭い場合があり、塗布ノズルが溝の中央に位置するように移動させながら塗布剤を塗布することが困難であった。このため、溝に対する塗布剤の塗布状態が不均一になったり、塗布剤が溝からはみ出したりして塗布加工精度が悪い問題を有している。

また、ワークに設けられた実際の溝にあっては、溝の深さが必ずしも一定ではなく、溝の深さが深い場合には、塗布剤の盛り高さが低くなったり、反対に浅い場合には、塗布剤の盛り高さが高くなって溝からはみ出したりして製品品質を悪くする問題を有している。

このようにワークに設けられた溝の良否を判別する例として、例えば特許文献1には、タレットパンチプレスにおいてワックの全ての加工が終了した後にワークに対して画像認識手段を構成するレーザ光源からレーザ光を出力し、画像認識手段を構成するカメラによりレーザ光が照射されたワークを撮像し、撮像データからワックの加工精度を測定する事項が開示されている。

しかし、特許文献１にあっては、レーザ光が照射されたワーク表面の画像によって溝の幅及び深さを認識するもので、ワークに形成された溝の幅及び深さを正確に検査することができなかった。

また、上記した塗布ロボットにより溝内に塗布剤を塗布した後においては、溝に所定量の塗布剤が塗布されたか否かを検査する必要がある。上記した特許文献１にあっては、溝内に塗布された塗布剤の盛り高さの画像により塗布量を検査することになるが、画像認識では、塗布剤の塗布量を正確に検査できない問題を有している。

特開平５−１９６４２３号公報

解決しようとする問題点は、塗布作業に先立っては、ワーク表面の画像認識によっては、溝の幅及び深さを正確に検査することができない点にある。また、塗布作業後においては、溝に塗布された塗布剤の盛り高さの画像認識では、塗布剤の塗布量を正確に検査できない点にある。

本発明の請求項１は、三次元移動データに基づいてワーク加工処理ロボットを駆動制御してワーク支持装置に支持されたワークの溝に沿って加工ヘッドを移動して所望の加工処理を行うワーク加工装置において、加工ヘッドには、予め設定された溝における複数の検査ポイントに対し、溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射する投射手段と、各検査ポイントに投射された複数本のスリット光を含む溝表面を撮像して撮像データを出力する撮像手段と、正規状態の基準溝スリットデータを記憶する基準溝スリットデータ記憶領域、撮像手段により撮像された溝スリット撮像データから変換された三次元溝スリットデータを記憶する三次元溝スリットデータ記憶領域を有した記憶手段と、三次元基準溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元基準溝スリット画像データと三次元溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にする比較手段とを備えたことを最も主要な特徴とする。

請求項５は、三次元移動データに基づいてワーク加工処理ロボットを駆動制御してワーク支持装置に支持されたワークの溝に沿って加工ヘッドを移動して所望の加工処理を行うワーク加工装置において、ワークの溝に応じて予め設定された溝検査ポイントに対して加工ヘッドに設けられた投射手段から溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射すると共に加工ヘッドに設けられた撮像手段により投射された複数本のスリット光を含む溝表面を撮像し、基準溝スリットデータ記憶領域に記憶された正規状態の基準溝スリットデータと三次元溝スリットデータ記憶領域に記憶された撮像データの三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にすることを最も主要な特徴とする。

本発明は、塗布作業に先立っては、簡易に手段及び方法により溝の幅及び深さを正確に検査することができる。また、塗布作業後においては、簡易に手段及び方法により溝に塗布された塗布剤の塗布量を正確に検査することができる。

ワーク加工装置の概略を示す斜視説明図である。 ワーク加工装置の側面図である。 塗布ヘッドの概略を示す斜視図である。 図３の矢示Ａ方向からの正面図である。 制御手段の電気的ブロック図である。 ワーク支持装置にワークをセットした状態を示す説明図である。 塗布ロボットによる溝への塗布処理を示すフローチャートである。 溝検査処理を示すフローチャートである。 正規の溝幅に対して幅広の溝画像を示す説明図である。 正規の溝幅に対して幅狭の溝画像を示す説明図である。 正規の溝深さに対して深溝のスリット光の状態を示す説明図である。 正規の溝深さに対して浅溝のスリット光の状態を示す説明図である。 検査された溝幅に対応して修正された塗布ヘッドの移動経路を示す説明図である。 塗布量検査処理を示すフローチャートである。 （Ａ）は正規塗布量の画像を示す説明図、（Ｂ）はスリット光画像を示す説明図である。 （Ａ）は正規塗布量に対して塗布量が多い状態の画像を示す説明図、（Ｂ）はスリット光画像を示す説明図である。 （Ａ）は正規塗布量に対して塗布量が少ない状態の画像を示す説明図、（Ｂ）はスリット光画像を示す説明図である。 塗布ノズルの二次元移動手段を設けた塗布ヘッドの概略を示す斜視図である。 塗布ノズルの三次元移動手段を設けた塗布ヘッドの概略を示す斜視図である。

三次元基準溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元基準溝スリット画像データと三次元溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にすることを最良の実施形態とする。

以下、本発明をガスケットの表面に設けられた溝に接着剤やシリコンゴム、フッ素ゴム等の塗布剤を塗布する塗布加工装置によるワーク検査装置及び検査方法を実施例に従って説明する。
図１乃至図４に示すように、ワーク加工装置としての塗布加工装置１は、ワークＷを位置決め状態で保持（支持）するワーク支持装置３、ワークＷの溝Ｗａに接着剤や充填剤等の塗布剤を塗布するワーク加工処理ロボットとしての塗布ロボット５から構成される。

ワーク支持装置３は、本体フレーム７上に複数本のワーク支持部材９を、支持するワークＷに長手方向幅（図示する左右方向）及び長手直交方向幅（図示する前後方向）に対応して上記左右方向及び前後方向へ所定の間隔をおいて立設される。そして各ワーク支持部材９の先端部（上部）には、充填処理されるワークＷの裏面を支持して保持する保持部材１１が設けられる。

上記保持部材１１としては、ワークＷの裏面に当接し、高い摩擦係数により位置ずれを規制して支持する弾性部材、ワークＷの裏面に設けられたリブ（図示せず）を把持するためにエアーシリンダーや電磁ソレノイド及び把持爪（いずれも図示せず）により構成されるクランプ部材、負圧発生装置に接続されてワークＷの裏面を吸着して保持する吸着部材（いずれも図示せず）のいずれであってもよい。

なお、ワーク支持装置３に支持されて塗布加工処理されるワークＷとしては、例えばガスケット等の金属製成形品、車両用の各種パネル、車両用バンパー等の樹脂成形品等で、表面に接着剤や充填剤等の塗布剤が塗布される幅や深さが異なる複数種類の溝Ｗａがそれぞれ形成されている。

また、ワーク支持装置３としては、ワークＷの長手方向及び長手直交方向へ移動可能に支持される水平可動体に上下方向へ延出して設けられる上下フレームに支持される上下可動体にワーク支持部材１１を設け、水平可動体及び上下可動体に連結された数値制御可能なサーボモータ等の電動モータの駆動に伴ってワーク支持部材１１を左右方向及び前後方向と上下方向へ移動してワークＷの形状、大きさ等に対応してワーク支持部材１１による支持位置を可変可能にした構成であってもよい。

上記塗布ロボット５は、従来公知の多関節型ロボットで、基台１３に内蔵された数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ（図示せず）に駆動連結された回転盤１５に基端部が回動可能に支持されると共に回転盤１５に設けられた数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ１７が連結されて回動及び搖動可能な第１アーム１９、第１アーム１９の先端部に内蔵された数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ（図示せず）に連結されたアーム取付け部材(図示せず)に基端部が回動可能に支持されると共にアーム取付け部材に設けられた数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ２３が連結される第２アーム２５、第２アーム２５の先端部に内蔵された数値制御可能なサーボモータ等の電動モータ（図示せず）に連結されたハンド取付け部材２７、該ハンド取付け部材２７に取り付けられ、溝Ｗａに塗布剤を塗布する加工ヘッドとしての塗布ヘッド３１から構成される。

なお、上記した塗布ロボット５は、回動軸及び搖動軸の数に対応して３本以上のアームを備え、各アームを軸線周り及び軸線と直交する方向へ回動及び搖動するための電動モータを備えた構成としてもよい。

上記ハンド取付け部材２７に設けられる塗布ヘッド３１は、塗布剤タンク（図示せず）から供給されて加圧された接着剤や充填剤等の塗布剤を定量吐出する塗布ノズル３１ａを備えている。

上記塗布ヘッド３１には、取付け板３３が設けられ、該取付け板３３には、溝Ｗａの検査手段３５が設けられる。該検査手段３５は、溝Ｗａが設けられたワークＷの表面上にて収斂し、溝Ｗａの長手方向に対して微小間隔で、長手直交方向へ延出する複数本のレーザスリット光を溝Ｗａに対して所要の角度で出力するレーザ光投射部材３７及びワークＷの表面に照射された複数本のレーザスリット光を含むワークＷの表面を撮像する検査用ビデオカメラ３９により構成される。上記レーザ光投射部材３７は、ワークＷにおける溝Ｗａにおいて予め設定された各溝検査ポイントにおいてレーザスリット光を出力する。また、検査用ビデオカメラ３９は、レーザスリット光の出力タイミングに同期して溝Ｗａを含むワークＷ表面の画像を撮像する。

図５に示すように塗布加工処理装置１を制御する制御手段６１のＣＰＵ６３には、プログラム記憶領域６５及び作業データ記憶領域６７が設けられる。上記プログラム記憶領域６５には、塗布ロボット５を移動制御するためのロボット制御ブログラムデータ、塗布ロボット５を駆動制御してワークＷの表面に設けられた溝Ｗａの深さ及び幅を検査処理するための溝検査プログラムデータ、溝Ｗａ内に塗布された塗布剤の塗布量を検査処理するための塗布量検査プログラムデータ等の各種プログラムデータが記憶される。

上記作業データ記憶領域６７には、移動データ記憶領域６９、基準溝スリットデータ記憶領域７１、基準塗布量スリットデータ記憶領域７３、溝撮像データ記憶領域７５、三次元溝スリットデータ記憶領域７７、塗布量撮像データ記憶領域７９、三次元塗布量スリットデータ記憶領域８１、オフセットデータ記憶領域８３等が設けられる。

上記移動データ記憶領域６９には、塗布ロボット５の塗布ヘッド３１を予め設定された移動経路に従って移動制御するための三次元移動データが記憶される。該三次元移動データとしては、塗布ロボット５を駆動して塗布ヘッド３１を溝Ｗａにおいて予め設定された教示ポイントへ移動して教示入力することにより溝Ｗａに対する移動経路の三次元移動データを演算して設定する方法、または溝Ｗａにおいて予め設定された各塗布位置の三次元位置データを直接数値入力することにより溝Ｗａに対する移動経路の三次元移動データを演算して設定する方法のいずれであってもよい。

基準溝スリットデータ記憶領域７１には、ワークＷに設けられた正規の幅及び深さの溝Ｗａに関する基準溝スリットデータが記憶される。ワークＷに溝幅及び深さが異なる複数種類の溝Ｗａが設けられる場合には、基準溝スリットデータ記憶領域７１には、各溝Ｗａに対応する領域にそれぞれの基準溝スリットデータが記憶される。

基準塗布量スリットデータ記憶領域７３には、ワークＷの溝Ｗａに対して塗布剤が正規の塗布量で塗布された際における塗布剤の盛り高さに関する塗布量基準スリットデータが記憶される。ワークＷに設けられた複数種類の溝Ｗａに対する塗布量が異なる場合には、基準塗布量スリットデータ記憶領域７３には、各溝Ｗａに対応する領域に塗布量に対応する盛り高さに関するそれぞれの塗布量基準スリットデータが記憶される。

溝撮像データ記憶領域７５には、溝検査モードにおいて検査用ビデオカメラ５３により撮像された各溝検査ポイントにおける溝Ｗａ及び照射されたレーザスリット光の含むワークＷ表面の溝撮像データが記憶される。また、三次元溝スリットデータ記憶領域７７には、溝撮像データ記憶領域７５に記憶された撮像データを三次元データへ変換した三次元溝スリットデータが各溝検査ポイントに対応して記憶される。

塗布量撮像データ記憶領域７９には、塗布量検査モードにおいて検査用ビデオカメラ５３により撮像された各塗布量検査ポイントにおける溝Ｗａに塗布された塗布剤の表面に照射されたレーザスリット光の溝撮像データが記憶される。また、三次元塗布量スリットデータ記憶領域８１には、塗布量撮像データ記憶領域７９に記憶された撮像データを三次元データへ変換した三次元塗布量スリットデータが各塗布量検査ポイントに対応して記憶される。

オフセットデータ記憶領域８３には、基準溝スリットデータ記憶領域７１に記憶された基準溝スリットデータと三次元溝スリットデータ記憶領域７７に記憶された三次元溝スリットデータに基づいて基準溝幅に対する検査された溝Ｗａの溝幅に関するオフセットデータが各溝検査ポイントに対応して記憶される。

ＣＰＵ６３には、比較手段８５が設けられる。該比較手段８５は、溝検査ポイント毎に基準溝スリットデータ記憶領域７１に記憶された基準溝スリットデータと三次元溝スリットデータ記憶領域７７に記憶された三次元溝スリットデータを比較し、基準溝幅に対する検査された溝Ｗａの溝のオフセットデータをオフセットデータ記憶領域８３に記憶させる。

ＣＰＵ６３には、ロボット制御手段８７が接続される。該ロボット制御手段８７は、移動データ記憶領域６９に記憶された三次元移動データに基づいて図示しない電動モータ及び図示する電動モータ１７，２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を回動及び搖動して塗布ヘッド３１をワークＷの溝Ｗａに沿って移動しながら溝Ｗａに塗布剤を塗布させる。

ＣＰＵ６３には、投射制御手段８９が設けられる。該投射制御手段８９は、ワーク支持装置３に支持されたワークＷの溝Ｗａに対する塗布剤の塗布加工処理に先立ってレーザ光投射部材５１を駆動してワークＷにおける溝Ｗａ周縁に複数本のレーザスリット光を投射させる。

ＣＰＵ６３には、撮像制御手段９１が設けられる。該撮像制御手段９１は、塗布ヘッド３１が予め設定された溝検査ポイントに位置した際に、溝Ｗａが設けられたワークＷの表面に対して複数本のレーザスリット光が投射されたタイミングで検査用ビデオカメラ５３を撮像駆動して複数本のレーザスリット光を含むワークＷの溝Ｗａ箇所周縁を撮像し、撮像データを溝撮像データ記憶領域７５に記憶させる。

ＣＰＵ６３には、ワーク支持装置３にワークＷが支持されたことを検知するリミットスイッチ等の複数の検知器９３がインターフェース９５を介して接続される。そしてＣＰＵ６３は、全ての検知器９３がワーク検知状態へ遷移した際に、ワーク支持装置３にワークＷが支持されたと判断し、溝検査動作、塗布動作等を実行する。

上記のように構成された塗布加工処理装置１による塗布処理作用、溝検査作用及び塗布量検査作用を説明する。
先ず、塗布加工処理装置１による塗布処理作用の概略を説明すると、図７に示すようにステップ１０１においてワーク支持装置３にワークＷをセットした際（図６参照）に、すべての検知器９３がワーク検知状態に遷移して正規の状態で支持されたか否かを判定する。該ステップ１０１がＮＯの場合には、スタートに戻り、ワーク支持装置３に対してワークＷをセットし直す。

反対にステップ１０１がＹＥＳの場合には、ワーク支持装置３にワークＷが正規の状態でセットされたと判断し、ステップ１０３において溝検査処理を実行してオフセットデータ記憶領域８３に記憶されたオフセットデータにより移動データ記憶領域６９に記憶された三次元位置データを修正して書換える。

次に、ステップ１０５において移動データ記憶領域６９に記憶された修正後の三次元位置データに基づいて図示しない電動モータ及び図示する各電動モータ１７、２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を搖動及び回動して塗布ヘッド３１を溝Ｗａの塗布開始位置で、かつ該位置の法線に一致するように移動させる。

次に、ステップ１０７において塗布ヘッド３１がワークＷにおける溝Ｗａの塗布開始位置に移動したか否かを判定し、該ステップ１０７がＮＯの場合には、ステップ１０５に戻る。反対に、ステップ１０７がＹＥＳの場合には、ステップ１０９において移動データ記憶領域６９に記憶された修正後の移動データに基づいて第１及び第２アーム１９，２５をそれぞれ回動及び搖動しながら塗布ヘッド３１を溝Ｗａに従い、かつ溝Ｗａの幅中央に位置するように移動しながら塗布ノズル３１ａから塗布剤を吐出して溝Ｗａ内の塗布加工を実行する。なお、溝Ｗａ内に塗布された塗布剤が所定量の場合には、ワークＷの表面に対して塗布剤が一定の盛り高さになる。

次に、ステップ１１１において塗布ヘッド３１が溝Ｗａの塗布終了位置に移動して塗布作業が終了したか否かを判定し、該ステップ１１１がＮＯの場合には、ステップ１０９に戻って溝Ｗａに対する塗布剤の塗布を継続する。反対に、上記ステップ１１１がＹＥＳの場合には、ステップ１１３によりワークＷのすべての溝Ｗａに対する塗布剤の塗布作業が終了したか否かを判定する。

上記ステップ１１３がＮＯの場合には、ステップ１０７に戻って次位の溝Ｗａに対する塗布剤の塗布作業を継続する。反対に上記ステップ１１３がＹＥＳの場合には、ステップ１１５により第１及び第２アーム１９，２５をそれぞれ回動及び搖動して塗布ヘッド３１を塗布ロボット５の待機位置に戻した後、ステップ１１７において塗布量検査処理を実行する。

次に、ステップ１１９において溝Ｗａに塗布された塗布剤が所定量であるか否かを判定し、該ステップ１１９がＮＯの場合には、ステップ１２１において報知処理、ワークＷの排出処理等のエラー処理した後に終了する。反対にステップ１１９がＹＥＳの場合には、終了する。

次に、ステップ１０３による溝検査処理作用を説明すると、図８に示すようにステップ１３１において図示しない電動モータ及び図示する電動モータ１７，２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を回動及び搖動して塗布ヘッド３１をワークＷにおける溝Ｗａの予め設定された複数の溝検査ポイントにおける第１番目の溝検査ポイントに対し、軸線が法線に対して所要の角度となるように移動した後、ステップ１３３においてレーザ光投射部材３７を駆動して上記溝Ｗａの溝検査ポイントに対して溝Ｗａの長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手方向と直交する方向へ延出する複数本のレーザスリット光を投射する。

次に、ステップ１３５において検査用ビデオカメラ３９を駆動して投射されたレーザスリット光を含む溝Ｗａ箇所表面を撮像して溝撮像データ記憶領域７５に記憶した後、ステップ１３７において溝撮像データ記憶領域７５に記憶された溝Ｗａの撮像データを三次元溝スリットデータへ変換し、三次元溝スリットデータ記憶領域７７に記憶する。

次に、ステップ１３９において比較手段８５により三次元溝スリットデータ記憶領域７７に記憶された三次元溝撮像データと基準溝スリットデータ記憶領域７１に記憶された検査ポイントの溝基準スリットデータに基づいて溝Ｗａの深さを比較した後、ステップ１４１において溝深さが所定の溝深さ以上または以下であるかを判定し、該ステップ１４１がＹＥＳの場合には、ワークＷに設けられた溝深さが不良であると判断してステップ１２１によりエラー処理する。

反対にステップ１４１がＮＯの場合には、ステップ１４３において比較手段８５により三次元溝スリットデータ記憶領域７７に記憶された三次元溝スリットデータと基準溝スリットデータ記憶領域７１に記憶された検査ポイントの基準溝スリットデータに基づいて溝Ｗａの幅を比較した後、ステップ１４５において溝幅が所定幅以上または以下であるかを判定し、該ステップ１４５がＹＥＳの場合には、ワークＷに設けられた溝幅が不良であると判断してステップ１２１によりエラー処理する。

反対にステップ１４５がＮＯの場合には、ステップ１４７において基準溝幅に対するオフセット値及びオフセット方向をオフセットデータとしてオフセットデータ記憶領域８３に記憶する。

今、溝Ｗａの幅に関しては、例えば基準溝幅が５ｍｍに対して溝幅が幅広（例えば７ｍｍ）の画像を図９に、溝幅が幅狭（例えば３ｍｍ）の画像を図１０にそれぞれ示す。そして例えば検査される溝Ｗａの幅が７ｍｍで塗布ヘッド３１の移動方向に対して右側へ広くなっている場合、正規状態の溝Ｗａに対して溝中心が右側へ１ｍｍずれたオフセット状態になっている。この場合、基準溝幅に対応する移動経路に従って塗布ヘッド３１を移動しながら溝Ｗａに塗布剤を塗布すると、塗布剤が溝Ｗａ内において偏った状態で塗布されたり、塗布剤が溝Ｗａからはみ出したりして塗布されることになる。

また、溝Ｗａの深さに関しては、基準溝深さに対して深い溝Ｗａの画像を図１１に、反対に浅い溝Ｗａの画像を図１２にそれぞれ示す。基準溝深さに対して深い溝Ｗａの画像にあっては、傾斜方向に対するレーザスリット光の幅が長くなり、反対に傾斜方向に対するレーザスリット光の幅が短くなる。そして深い溝Ｗａに所定量の塗布剤が塗布される場合には、溝Ｗａにおける塗布剤の盛り高さが低くなり、反対に浅い溝Ｗａに所定量の塗布剤が塗布される場合には、溝Ｗａにおける塗布剤の盛り高さが高くなる。

次に、ステップ１４９において予め設定された溝Ｗａにおける全ての溝検査ポイントの溝検査処理が終了したか否かを判定し、該ステップ１４９がＮＯの場合には、ステップ１５１において図示しない電動モータ及び図示する電動モータ１７，２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を回動及び搖動して塗布ヘッド３１を予め設定された次位の溝検査ポイントへ移動した後、ステップ１３３に戻って次位の溝検査ポイントの検査処理を実行する。

一方、上記ステップ１４９がＹＥＳの場合には、ステップ１５３において移動データ記憶領域６９に記憶された移動データの内、溝Ｗａに対して塗布剤を塗布する際に塗布ヘッド３１を移動制御する移動データをオフセットデータ記憶領域８３に記憶されたオフセットデータに基づいて書換えて終了する。

これにより溝Ｗａにおける長手方向の複数箇所に予め設定された各溝検査ポイントにおいて検査された溝幅に基づいて判別されたオフセット値により塗布ヘッド３１の移動データを修正することにより溝Ｗａに対して塗布剤が偏った状態で塗布されるのを回避する。（図１３参照）

次に、ステップ１１７による塗布量検査処理を説明すると、図１４に示すようにステップ１６１において図示しない電動モータ及び図示する電動モータ１７，２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を回動及び搖動して塗布ヘッド３１を塗布剤が塗布された溝Ｗａの予め設定された複数個所の第１番目の塗布量検査ポイントに対し、軸線が法線に対して所要の角度となるように移動した後、ステップ１６３においてレーザ光投射部材３７を駆動して上記塗布量検査ポイントに対し、溝Ｗａの長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延出する複数本のレーザスリット光を投射する。

次に、ステップ１６５において検査用ビデオカメラ３９を駆動して投射されたレーザスリット光を含む塗布量検査ポイントの表面を撮像して塗布量撮像データ記憶領域７９に記憶した後、ステップ１６７において塗布量撮像データ記憶領域７９に記憶された塗布量検査ポイントの塗布量撮像データを三次元塗布量スリットデータへ変換して三次元塗布量スリットデータ記憶領域８１に記憶する。

次に、ステップ１６９において比較手段８５により三次元塗布量スリットデータ記憶領域８１に記憶された三次元塗布量スリットデータと基準塗布量スリットデータ記憶領域７３に記憶された基準塗布量スリットデータを比較して塗布量検査ポイントにおける塗布剤の盛り高さを判別する。

今、溝Ｗａに塗布された塗布剤の塗布量が正規の場合を図１５に示す。これに対して塗布量が多く、盛り高さが高い場合には、図１６に示すように図１５に示す場合に比べて塗布剤の山部に照射されたレーザスリット光の湾曲状態が急峻になる。反対に塗布量が少なく、盛り高さが低い場合には、図１７に示すように図１５に示す場合に比べて塗布剤の山部に照射されたレーザスリット光の湾曲状態が緩やかなる。

次に、ステップ１７１において塗布剤の塗布量が基準塗布量スリットデータの盛り高さ以上または以下であるか否かを判定し、該ステップ１７１がＹＥＳの場合には、上記ステップ１２１に移ってエラー処理する。反対に、上記ステップ１７１がＮＯの場合には、ステップ１７３において予め設定された溝Ｗａにおける全ての塗布量検査ポイントの塗布量検査処理が終了したか否かを判定し、該ステップ１７３がＹＥＳの場合には、終了する。

反対に、ステップ１７３がＮＯの場合には、ステップ１７５において図示しない電動モータ及び図示する電動モータ１７，２３をそれぞれ駆動制御して第１及び第２アーム１９，２５を回動及び搖動して塗布ヘッド３１を予め設定された溝Ｗａにおける次位の塗布量検査ポイントへ移動した後、ステップ１６３に戻って次位の塗布量検査ポイントの検査処理を実行する。

本実施例は、塗布ロボット５の塗布ヘッド３１を溝Ｗａにおける予め設定された溝検査ポイントへそれぞれ移動し、該溝Ｗａに照射されたレーザスリット光の画像に基づく三次元溝スリットデータと基準溝スリットデータを比較することにより溝幅や溝深さを検査することができる。特に検査された溝幅に応じたオフセットデータにより塗布ヘッド３１の移動データを修正し、該塗布ヘッド３１が溝Ｗａの中央部を通るように移動制御することにより溝Ｗａに対する塗布剤の塗布を均一にすることができる。

また、溝Ｗａに対する塗布剤の塗布後においては、三次元塗布量スリットデータと塗布量基準データによりワークＷ表面に対する塗布剤の盛り高さ、従って塗布量を検査することができる。

上記説明においては、第２アーム２５の先端部に塗布ヘッド３１及び検査手段３５を直接固定する構成としたが、第２アーム２５の先端部に対して塗布ヘッド３１及び検査手段３５を、図１８に示す二次元移動手段２０１または図１９に示す三次元移動手段２０３を設けて取り付ける構成であってもよい。
即ち、図１８に示す二次元移動手段２０１は、例えば第２アーム２５の軸線と直交する図示する左右方向へ延出する第１フレーム２０５にその長手方向へ移動するように支持される第１走行体２０７、第１走行体２０７に対して上記長手直交方向へ延出して設けられた第２フレーム２０９にその長手方向へ移動するように支持され、塗布ヘッド３１が取り付けられる第２走行体２１１、上記第１走行体２０７及び第２走行体２１１をそれぞれ移動する第１及び第２移動部材２１３，２１５により構成される。

そして第１及び第２移動部材２１３，２１５をオフセットデータ記憶領域８３に記憶された二次元のオフセットデータによりそれぞれ駆動制御して塗布ヘッド３１及び検査手段３５を二次元方向へ移動して塗布ヘッド３１の移動経路を修正可能にする。
また、図１９に示す三次元移動手段２０３は、例えば上記第２走行体２１１にＺ軸方向へ延出して取り付けられる第３フレーム２１７にＺ軸方向へ移動し、塗布ヘッド３１及び検査手段３５が取り付けられる第３走行体２１９を設けると共に該第３走行体２１９を第３移動部材２２１によりＺ軸方向へ移動させる構成とする。
そして第１乃至第３移動部材２１３，２１５、２２１をオフセットデータ記憶領域８３に記憶された三次元のオフセットデータによりそれぞれ駆動制御して塗布ヘッド３１及び検査手段３５を三次元方向へ移動して塗布ヘッド３１の移動経路を修正可能にする。

１ ワーク加工装置としての塗布加工装置
３ ワーク支持装置
５ ワーク加工処理ロボットとしての塗布ロボット
７ 本体フレーム
９ ワーク支持部材
１１ 保持部材
１３ 基台
１５ 回転盤
１７ 電動モータ
１９ 第１アーム
２３ 電動モータ
２５ 第２アーム
２７ ハンド取付け部材
３１ 加工ヘッドとしての塗布ヘッド
３１ａ 塗布ノズル
３３ 取付け板
３５ 検査手段
３７ 投射手段としてのレーザ光投射部材
３９ 撮像手段としての検査用ビデオカメラ
６１ 制御手段
６３ ＣＰＵ
６５ プログラム記憶領域
６７ 作業データ記憶領域
６９ 移動データ記憶領域
７１ 基準溝スリットデータ記憶領域
７３ 基準塗布量スリットデータ記憶領域
７５ 溝撮像データ記憶領域
７７ 三次元溝スリットデータ記憶領域
７９ 塗布量撮像データ記憶領域
８１ 三次元塗布量スリットデータ記憶領域
８３ オフセットデータ記憶領域
８５ 比較手段
８７ ロボット制御手段
８９ 投射制御手段
９１ 撮像制御手段
９３ 検知器
９５ インターフェース
Ｗａ 溝
Ｗｂ 基準部としての開口部
１０１〜１７５ ステップ
２０１ 二次元移動手段
２０３ 三次元移動手段
２０５ 第１フレーム
２０７ 第１走行体
２０９ 第２フレーム
２１１ 第２走行体
２１３ 第１移動部材
２１５ 第２移動部材
２１７ 第３フレーム
２１９ 第３走行体
２２１ 第３移動部材

Claims (8)

1. 三次元移動データに基づいてワーク加工処理ロボットを駆動制御してワーク支持装置に支持されたワークの溝に沿って加工ヘッドを移動して所望の加工処理を行うワーク加工装置において、
   加工ヘッドには、
   予め設定された溝における複数の検査ポイントに対し、溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射する投射手段と、
   各検査ポイントに投射された複数本のスリット光を含む溝表面を撮像して撮像データを出力する撮像手段と、
   正規状態の基準溝スリットデータを記憶する基準溝スリットデータ記憶領域、撮像手段により撮像された溝スリット撮像データから変換された三次元溝スリットデータを記憶する三次元溝スリットデータ記憶領域を有した記憶手段と、
   三次元基準溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元基準溝スリット画像データと三次元溝スリットデータ記憶領域から読み出された三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にする比較手段と、
   を備えたワーク溝検査装置。
2. 請求項１において、
   比較手段は、溝幅及び溝深さの少なくともいずれかが所定値以上または以下の場合には、エラー処理するワーク溝検査装置。
3. 請求項１において、
   記憶手段には、正規塗布量の基準塗布量スリットデータを記憶する基準塗布量スリットデータ記憶領域、撮像手段により撮像された塗布量撮像データから変換された三次元塗布量スリットデータを記憶する三次元塗布量スリットデータ記憶領域を有し、
   投射手段は、溝加工後に各検査ポイントの溝に対し、溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射すると共に撮像手段は、投射された複数本のスリット光を含む加工後の溝表面を撮像し、
   比較手段は、基準塗布量スリットデータ記憶領域に記憶された基準塗布量スリットデータと三次元塗布量スリットデータ記憶領域に記憶された三次元塗布量スリットデータを比較して塗布量の良否を判別するワーク溝検査装置。
4. 請求項３において、
   比較手段は、塗布量が所定量以下または以上の場合には、エラー処理するワーク溝検査装置。
5. 三次元移動データに基づいてワーク加工処理ロボットを駆動制御してワーク支持装置に支持されたワークの溝に沿って加工ヘッドを移動して所望の加工処理を行うワーク加工装置において、
   ワークの溝に応じて予め設定された溝検査ポイントに対して加工ヘッドに設けられた投射手段から溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射すると共に加工ヘッドに設けられた撮像手段により投射された複数本のスリット光を含む溝表面を撮像し、
   基準溝スリットデータ記憶領域に記憶された正規状態の基準溝スリットデータと三次元溝スリットデータ記憶領域に記憶された撮像データの三次元溝スリットデータを比較して溝幅及び深さの少なくともいずれかを検査可能にするワーク溝検査方法。
6. 請求項５において、
   検査された溝の幅及び深さの少なくともいずれかが所定値以上または以下の場合には、エラー処理するワーク溝検査方法。
7. 請求項５において、
   ワークの溝加工後においては、溝の予め設定された塗布量検査ポイントに対して投射手段から溝の長手方向に対して微小間隔をおき、かつ長手直交方向へ延びる複数本のスリット光を所要の角度を設けて投射すると共に加工ヘッドに設けられた撮像手段により投射された複数本のスリット光を含む溝表面を撮像し、
   基準塗布量スリットデータ記憶領域に記憶された基準塗布量スリットデータと三次元塗布量スリットデータ記憶領域に記憶された三次元塗布量スリットデータを比較して塗布量の良否を判別するワーク溝検査方法。
8. 請求項７において、
   溝への塗布量が所定量以下または以上の場合には、エラー処理するワーク溝検査方法。

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