JP3174073B2

JP3174073B2 - ワークの加工方法

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Publication number: JP3174073B2
Application number: JP41620890A
Authority: JP
Inventors: 良美新原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-12-29
Filing date: 1990-12-29
Publication date: 2001-06-11
Anticipated expiration: 2016-06-11
Also published as: JPH04250973A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車ボディ等のワー
クに対し、研磨ロボットに設けられた研磨ツールにより
複数の加工部位を研磨加工するワークの加工方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下塗りや中塗りされた自動車ボデ
ィ等の被塗装物（ワーク）の各塗装面に発生した塗装不
良を水研して修正するため、作業者が搬送されてきたワ
ークを目視検査し、発見した不良部位と不良状態とを指
示装置によってそれぞれ入力することにより、下流側で
ロボット等からなる水研装置が自動的に水研する自動水
研方法が提案されている（特開昭５８−６４５１７号公
報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開昭５８
−６４５１７号公報の自動水研方法にあっては、水研装
置は各塗装不良間の距離に関係なく、各不良部位に研磨
材を順次移動させて水研を行うことになるため、水研加
工の時間短縮が困難であった。また、研磨される範囲は
ある程度の大きさを有するため、近接する不良部位の間
隔が狭い場合に同一の不良部位が重複して水研加工され
る虞れがあった。

【０００４】本発明は、上記問題を解決するもので、近
接する加工部位を適正に加工するワークの加工方法を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワークの複数の加工部位を検出手段によ
り検出し、研磨ツールを有する研磨ロボットを用いて各
加工部位を研磨加工する加工方法において、近接する複
数の加工部位を抽出するステップと、これらの加工部位
にわたる区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内
であるか否かの判別を行うステップと、このステップで
上記区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内であ
ることを判別した場合に、当該区域の複数の加工部位の
重心を求めるステップと、この重心に研磨ツールの作業
範囲の中心を合致させて、当該複数の加工部位を研磨ツ
ールで一度に加工するステップとを有するものである。

【０００６】また、請求項２では、画像メモリにワーク
の各加工部位の座標を中心に所定領域に塗りつぶしたマ
ーク部を記憶したのち、近接する複数の加工部位にわた
る区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内である
ことを判別した場合に、上記画像メモリ上で当該複数の
加工部位のマーク部の重心を求めるようにした。

【０００７】

【０００８】

【作用】上記請求項１のワークの加工方法によれば、抽
出された複数の加工部位が上記研磨ツールの作業範囲内
に包含される場合に、これらの加工部位を一度で加工可
能（つまり研磨ロボットを移動させることなく研磨ツー
ルを作動させるだけで加工可能）とする研磨ツール中心
位置としてこれらの加工部位の重心が求められ、上記研
磨ツールによりこの位置を中心に加工が行われる。

【０００９】また、上記請求項２の加工方法によれば、
画像メモリに各加工部位の座標を中心に所定領域に塗り
つぶしたマーク部が記憶され、複数のマークが研磨ツー
ルの作業範囲内に包含される場合に、上記画像メモリ上
で上記マーク部の重心が求められ、加工手段により上記
重心の座標を中心に加工が行われる。

【００１０】

【００１１】

【実施例】図１は自動車の製造ラインにおける本発明の
一実施例を示すものである。

【００１２】加工ラインＬは搬送ライン２に沿って上流
から検査マーキング工程L1とマーク検知工程L2と研磨工
程L3と水洗工程L4とからなり、加工ラインＬの上流で下
塗りや中塗り等の塗装加工を行われ、搬送ライン２によ
り搬送されてきた自動車ボディ１の塗装不良部位を検知
して水研することで修正するようにしている。

【００１３】上記検査マーキング工程L1に相当する位置
には複数の検査員M1，M2が配置され、自動車ボディ１の
塗装面を目視検査するようにしている。そして、検査員
M1，M2は塗装面のピンホールや異物付着等の塗装不良部
位を発見すると、加工（研磨）度合に対応させて予め設
定した複数パターンのスタンプ等の内から、当該加工部
位の加工度合に応じたパターンのマークを選択して当該
不良部位に付するようにしている。すなわち、表１に示
すように、例えば不良度合が大きく重研磨が必要な部位
には丸形のマークを、中研磨の必要な部位には三角形の
マークを、軽研磨の必要な部位には四角形のマークを付
するようにしている。

【００１４】

【表１】

【００１５】なお、加工度合に応じてマークの色を、例
えば赤、緑、青のように変えてもよい。また、マークの
形状自体は同一であって加工度合に応じて大きさを変え
るようにしてもよい。

【００１６】また、加工度合は４段階以上であっても２
段階以下であってもよい。この場合、段階数に応じて形
状等の種類を増減させることになる。

【００１７】上記マーク検知工程L2に相当する位置には
上流に車種検知センサP1，P2，P3が設けられ、下流にマ
ーク検知ロボットR1，R2，R3が自動車ボディ１の左右面
及び上面にそれぞれ臨むように配設されている。各マー
ク検知ロボットR1，R2，R3には非接触型のセンサである
マーク検知カメラS1，S2，S3がそれぞれ備えられ、自動
車ボディ１に付されたマークの位置及び形状等を検知し
て画像信号として出力するようにしている。

【００１８】上記研磨工程L3に相当する位置には研磨ロ
ボットR4，R5，R6が自動車ボディ１の左右面及び上面に
それぞれ臨むように配設され、上記各研磨ロボットR4，
R5，R6には研磨ツールT1，T2，T3がそれぞれ備えられて
いる。そして、マーク検知工程L2からのデータに基づい
て各研磨ロボットR4，R5，R6がそれぞれ研磨ツールT1，
T2，T3をマークの位置へ導いて水研加工させるようにし
ている。

【００１９】水洗工程L4に相当する位置には水洗制御盤
７により制御される複数の水洗シャワ３と水洗ブラシ４
が設けられ、水研加工後の自動車ボディ１を水洗いする
ようにしている。

【００２０】続いて、上記加工ラインＬの制御系につい
て図２を用いて説明する。

【００２１】マーク検知工程L2にはマーク検知部５１，
５２，５３と車種検知部５４と検知ロボット制御部５
５，５６，５７とを有する検知制御盤５が設けられてい
る。上記各マーク検知部５１，５２，５３はそれぞれマ
ーク検知カメラS1，S2，S3からの画像信号から自動車ボ
ディ１に付されたマークを検出するものである。すなわ
ち、自動車ボディ１の各塗装面にはそれぞれマーク検知
カメラS1，S2，S3の検知範囲に基づいて範囲が求められ
た複数の検知ポイントが設定されており、マーク検知部
５１，５２，５３は上記検出されたマークの検知ポイン
トの番号と該検知ポイント内でのマークの座標とのデー
タを記憶するようにしている。また、マーク検知部５
１，５２，５３はマークの形状等から加工度合を判別し
て研磨グレードデータとして記憶し、検知作業が終了す
ると、これらのデータを後述する研磨制御盤６に転送す
るようにしている。

【００２２】車種検知部５４は車種検知センサP1，P2，
P3からの検知信号に基づいて自動車ボディ１の車種を検
知して検知ロボット制御部５５，５６，５７に車種デー
タとして出力するものである。検知ロボット制御部５
５，５６，５７は車種検知部５４からの車種データに基
づいてマーク検知ロボットR1，R2，R3を自動車ボディ１
の車体サイズや形状等に応じるようにそれぞれ制御する
ものである。

【００２３】研磨工程L3には研磨ロボット制御部６１，
６２，６３と研磨ツール制御部６４，６５，６６とを有
する研磨制御盤６が設けられている。上記研磨ロボット
制御部６１，６２，６３は検知制御盤５からの検知ポイ
ントの番号等のデータに基づいて研磨ロボットR4，R5，
R6をそれぞれ制御するものである。すなわち、研磨ロボ
ット制御部６１，６２，６３はそれぞれ上記検知ポイン
トが自動車ボディ１の各塗装面に対応して記憶されてお
り、上記マーク検知部５１，５２，５３からのデータに
応じて該当する検知ポイントへ移動するようにしてい
る。また、自動車ボディ１の各塗装面の形状は平面でな
いため、研磨ロボット制御部６１，６２，６３は上記検
知ポイントと共に各検知ポイントでの加工姿勢を記憶す
るようにしている。

【００２４】研磨ツール制御部６４，６５，６６は検知
制御盤５からの研磨グレードデータに基づいて研磨ツー
ルT1，T2，T3をそれぞれ制御するものである。すなわ
ち、研磨ツールT1，T2，T3はそれぞれ自動車ボディ１の
塗装不良部位をその加工度合に応じた研磨時間や研磨強
度等で加工部位を水研することになる。

【００２５】なお、生産情報ネット端末器８は図示しな
い生産管理用のコンピュータからのデータを検知制御盤
５及び研磨制御盤６に出力するものである。

【００２６】次に、上記マーク検知工程L2及び研磨工程
L3の動作について図３及び図４のフローチャートを用い
て説明する。なお、図３のフローチャートはマーク検知
工程L2の動作を示し、図４のフローチャートは研磨工程
L3の動作を示している。

【００２７】マーキング工程L1で検査員M1，M2により塗
装不良が発見されてマーキングされた後、搬送ライン２
に沿ってマーク検知工程L2に搬送されてきた自動車ボデ
ィ１は車種検知センサP1，P2，P3により車種を検知され
（ステップＳ１）、車種に応じたマーク検知ロボットR
1，R2，R3の制御プログラムが設定される（ステップＳ
２）。

【００２８】続いて、自動車ボディ１が検知作業位置に
セットされたかどうかが判別され（ステップＳ３）、自
動車ボディ１が検知作業位置に有れば（ステップＳ３で
ＹＥＳ）、マーク検知ロボットR1，R2，R3が起動されて
マーク検知カメラS1，S2，S3によりマーク検知が開始さ
れる（ステップＳ４）。すなわち、マーク検知ロボット
R3であればマーク検知カメラS3によりボンネット面、ル
ーフ面、トランク面の順にマーク検知が行われる。ま
た、例えばボンネット面１１には、図５に示すように、
ボンネット面１１を区画するように複数の検知ポイント
１ａ，１ｂ，…，１ｃ，…が設定されており、マーク検
知ロボットR3はマーク検知カメラS3により上記検知ポイ
ント１ａ，１ｂ，…，１ｃ，…の順にボンネット面１１
に沿ってマーク検知を行うようにしている。なお、上記
ルーフ面及びトランク面にもそれぞれ検知ポイントが設
定され、マーク検知ロボットR3は上記ルーフ面及びトラ
ンク面に沿ってマーク検知を行うようにしている。

【００２９】そして、研磨部位を表示するマークが検知
されると（ステップＳ５でＹＥＳ）、当該マークの検知
ポイント番号と座標と研磨グレードとのデータが記憶さ
れる（ステップＳ６）。上記マーク検知は全検知ポイン
ト終了まで続けられ、全検知ポイントでマーク検知が終
了すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、マーク検知ロボッ
トR1，R2，R3が原位置に復帰し（ステップＳ８）、図６
に示すように、上記検知ポイントの番号と座標と研磨グ
レードとのデータが関係付けられて研磨制御盤６に転送
される（ステップＳ９）。

【００３０】この後、上記自動車ボディ１が研磨工程L3
に搬送され（図４のステップＳ11でＹＥＳ）、研磨作業
位置にセットされると（ステップＳ12でＹＥＳ）、研磨
ロボットR4，R5，R6がそれぞれ起動する（ステップＳ1
3）。各研磨ロボットR4，R5，R6はマーク検知工程L2で
検出されたマークの検知ポイントの内、最も番号の小さ
い検知ポイントの中心にそれぞれ移動し（ステップＳ1
4）、更に当該マークの座標まで移動する（ステップＳ1
5）。すなわち、図５に示すように、マークＭがボンネ
ット面１１の検知ポイント１ｃに付されていると、研磨
ロボットR6は検知ポイント１ｃの中心Ｏに移動し、更に
図７に示すマークＭの座標（ｘ１，ｙ１）まで移動す
る。

【００３１】続いて、研磨グレードデータに基づいて研
磨時間や研磨強度等の加工度合を制御する研磨制御プロ
グラムが設定され（ステップＳ16）、研磨ツールT1，T
2，T3により加工度合に応じて水研される（ステップＳ1
7）。

【００３２】そして、全検知ポイントでの水研加工が終
了すると（ステップＳ18でＹＥＳ）、研磨ロボットR4，
R5，R6がそれぞれ原位置に復帰する（ステップＳ19）。

【００３３】次に、上記研磨ロボットR4，R5，R6の研磨
動作について図８及び図９を用いて説明する。

【００３４】研磨ロボットR4，R5はそれぞれ自動車ボデ
ィ１の左右に配設されており、図８に示すフロントフェ
ンダ面、フロントドア面、リアドア面、リアフェンダ面
の順に水研加工を行うようにしている。一方、研磨ロボ
ットR6は上述したようにボンネット面１１、ルーフ面１
２、トランク面１３の順に水研加工を行う。

【００３５】上記フロントフェンダ面、フロントドア
面、リアドア面、リアフェンダ面は各面間の起伏が小さ
いため、ほぼ同一の２次元面として取り扱うことができ
る。すなわち、研磨ロボットR4，R5が一つの面から他の
面へ平行移動しても自動車ボディ１との接触は生じな
い。

【００３６】一方、上記ボンネット面１１、ルーフ面１
２、トランク面１３は、図８に示すように、各面間の高
低差がかなり大きいため、研磨ロボットR6が、例えばボ
ンネット面１１の水研加工終了後にルーフ面１２の検出
されたマークの検知ポイントまで直接移動しようとする
と、自動車ボディ１と接触する虞れがある。一方、ボン
ネット面１１の水研加工終了後に自動車ボディ１のピラ
の起伏に沿ってボンネット面１１からルーフ面１２に移
動することも考えられるが、移動時間が長くなる。

【００３７】このため、図９に示すように、自動車ボデ
ィ１の上方に複数の干渉回避ポイント１４，１５を設
け、研磨ロボットR6がボンネット面１１からルーフ面１
２に移動する場合には、ボンネット面１１から一旦干渉
回避ポイント１４に移動した後にルーフ面１２に移動
し、ルーフ面１２からトランク面１３に移動する場合に
は、ルーフ面１２から干渉回避ポイント１５に移動した
後にトランク面１３に移動するようにする。

【００３８】以下、上記研磨ロボットR6の干渉回避ポイ
ントへの移動動作の一例について図１０及び図１１のフ
ローチャートを用いて説明する。なお、ボンネット面１
１の各検知ポイントは１〜４９の番号が、ルーフ面１２
の各検知ポイントは５０〜９９の番号が、トランク面１
３の各検知ポイントは１００〜１４９の番号が設定され
ているものとする。

【００３９】自動車ボディ１がマーク検知工程L2から研
磨工程L3に搬送され（ステップＳ21でＹＥＳ）、研磨作
業位置にセットされると（ステップＳ22でＹＥＳ）、研
磨ロボットR6が起動し（ステップＳ23）、干渉回避フラ
グFF1，FF2がそれぞれリセットされる（ステップＳ2
4）。続いて、マーク検知工程L2からのデータからマー
クの検知された検知ポイントが番号順に読み出され、更
に当該検知ポイントに係るマークの座標データと研磨グ
レードデータとが読み出される（ステップＳ25）。

【００４０】次に、上記検知ポイントの番号がボンネッ
ト面１１の検知ポイントの番号、すなわち１〜４９間の
番号かどうかが判別され（ステップＳ26）、上記検知ポ
イントの番号が１〜４９間であれば（ステップＳ26でＹ
ＥＳ）、研磨ロボットR6は当該検知ポイントの中心Ｏ
（図７）に移動し（ステップＳ27）、更にマークＭ（図
７）の座標まで移動した後（ステップＳ28）、研磨ツー
ルT3により加工度合に応じるように水研加工が行われる
（ステップＳ29）。そして、ボンネット面１１の全検知
ポイントでの水研加工が終了するまで続けられ（ステッ
プＳ30でＮＯ）、ボンネット面１１以外の検知ポイント
にマークが無ければ（ステップＳ30でＹＥＳ）、研磨ロ
ボットR6は原位置に復帰する（ステップＳ31）。

【００４１】一方、ボンネット面１１での水研加工終了
後、更にマークがルーフ面１２あるいはトランク面１３
に有る場合、これらの検知ポイントの番号は５０以上と
なるため、ステップＳ26でＮＯとなって図１１のステッ
プＳ32に移行する。そして、上記検知ポイントの番号が
ルーフ面１２の検知ポイントの番号、すなわち５０〜９
９間の番号かどうかが判別され（ステップＳ32）、上記
５０〜９９間の番号であれば（ステップＳ32でＹＥ
Ｓ）、干渉回避フラグFF1がセットされているかどうか
が判別される（ステップＳ33）。このとき、干渉回避フ
ラグFF1はセットされていないので（ステップＳ33でＮ
Ｏ）、干渉回避ポイント１４が研磨ロボット制御部６３
に設定され（ステップＳ34）、研磨ロボットR6が干渉回
避ポイント１４に移動した後（ステップＳ35）、干渉回
避フラグFF1がセットされる（ステップＳ36）。続い
て、ステップＳ27に戻って研磨ロボットR6がルーフ面１
２の当該マーク部位に移動し、水研加工が行われる（ス
テップＳ27〜Ｓ29）。

【００４２】そして、上記ルーフ面１２の水研加工後、
更にルーフ面１２にマークが有れば、ステップＳ36で干
渉回避フラグFF1はすでにセットされているので（ステ
ップＳ33でＹＥＳ）、研磨ロボットR6はそのままルーフ
面１２の当該マーク部位に移動し、水研加工が行われる
（ステップＳ27〜Ｓ29）。

【００４３】一方、トランク面１３のみにマークが有れ
ば、あるいは上記ルーフ面１２の水研加工の終了後にト
ランク面１３にマークが有れば、当該マークの検知ポイ
ントは１００〜１４９間の番号になるため（ステップＳ
37でＹＥＳ）、干渉回避フラグFF1がセットされている
かどうかが判別される（ステップＳ38）。すなわち、例
えば、ルーフ面１２にマークが無かった場合（ステップ
Ｓ32でＮＯ）、ステップＳ36で干渉回避フラグFF1はセ
ットされていないため（ステップＳ38でＮＯ）。干渉回
避ポイント１４が研磨ロボット制御部６３に設定され
（ステップＳ39）、研磨ロボットR6がボンネット面１１
から干渉回避ポイント１４に移動し（ステップＳ40）、
干渉回避フラグFF1がセットされる（ステップＳ41）。

【００４４】次に、干渉回避フラグFF2がセットされて
いるかどうかが判別される（ステップＳ42）。干渉回避
フラグFF2はステップＳ24でリセットされたままなので
ステップＳ42でＮＯとなり、干渉回避ポイント１５が研
磨ロボット制御部６３に設定され（ステップＳ43）、研
磨ロボットR6が干渉回避ポイント１５に移動し（ステッ
プＳ44）、干渉回避フラグFF2がセットされた後（ステ
ップＳ45）、ステップＳ27に戻ってトランク面１３の当
該マーク部位に移動し、水研加工が行われる（ステップ
Ｓ27〜Ｓ29）。

【００４５】そして、上記トランク面１３の水研加工
後、更にトランク面１３にマークが有れば、このとき干
渉回避フラグFF1，FF2はそれぞれセットされているので
ステップＳ38，Ｓ42で共にＹＥＳとなり、ステップＳ39
〜ステップＳ41及びステップＳ43〜ステップＳ45の処理
を行うことなく、ステップＳ27に戻って当該マーク部位
に移動し、水研加工が行われる（ステップＳ27〜Ｓ2
9）。

【００４６】このように、図９の二点鎖線に示すよう
に、研磨ロボットR6はボンネット面１１の水研加工後に
干渉回避ポイント１４に直ちに移動した後、ルーフ面１
２に移動し、一方、ルーフ面１２の水研加工終了後は干
渉回避ポイント１５に直ちに移動した後、トランク面１
３に移動するようにしている。すなわち、研磨ロボット
R6は干渉回避ポイント１４，１５を介することにより、
自動車ボディ１と接触することなくボンネット面１１あ
るいはルーフ面１２の任意の検知ポイントからルーフ面
１２あるいはトランク面１３へ直接移動することができ
る。従って、マーク検知ロボットR1，R2，R3と同様に各
加工面の全域を通った後に次の加工面に移動するように
構成した場合に比べ、研磨ロボットR6の移動時間を短縮
することができる。

【００４７】なお、研磨ロボットR4，R5は上述したよう
にフロントフェンダ面、フロントドア面、リアドア面、
リアフェンダ面の各面間の起伏が小さいので、干渉ポイ
ントは必要でなく、各面間を直接移動することができ
る。

【００４８】次に、マーク検知工程L2でのマーク検知カ
メラS1，S2，S3のマーク検知の動作について説明する。

【００４９】検知ポイントの境界付近でのマークの検知
漏れを防ぐため、マーク検知カメラS1，S2，S3は上下左
右の隣接検知ポイントをそれぞれオーバーラップして検
知するようになっている。このため、上記オーバーラッ
プ部分のマークが重複して検知されることになる。

【００５０】この重複検知の処理のため、図１２に示す
ように、上記オーバーラップ部分を複数の検知ウィンド
に区画してこれらに番号W1〜W8を付す。そして、これら
の周辺検知ウィンドW1〜W8にマークが有る場合には、当
該検知ポイントと隣接検知ポイントとのいずれか一方の
みにマークが存在するものとして検知処理を行うように
する。

【００５１】以下、上記マーク検知の動作について図１
３のフローチャートを用いて説明する。

【００５２】マーキング工程L1から搬送された自動車ボ
ディ１が検知作業位置にセットされると、マーク検知カ
メラS1，S2，S3によりマーク検知が開始される（ステッ
プＳ51）。そして、マークが検知されると（ステップＳ
52でＹＥＳ）、当該マークの検知ポイントの番号と座標
と研磨グレードとのデータが記憶され、上記マークが周
辺検知ウィンドW1〜W8内に有れば、該検知ウィンドの番
号が記憶される（ステップＳ53）。

【００５３】一方、マークが無ければ（ステップＳ52で
ＮＯ）、ステップＳ53の処理を行うことなくステップＳ
54に移行し、全検知ポイントでのマーク検知が終了する
まで（ステップＳ54でＮＯ）マーク検知が続けられる。
そして、全検知ポイントでのマーク検知が終了すると
（ステップＳ54でＹＥＳ）、上記記憶された各データが
読み出され（ステップＳ55）、各記憶データに対応する
出力フラグがそれぞれ“１”にセットされる（ステップ
Ｓ56）。続いて、上記記憶データから周辺検知ウィンド
W1〜W8内に有るマークが検知ポイントの番号順に検索さ
れ（ステップＳ57）、該当するマークが有れば（ステッ
プＳ58でＹＥＳ）、表２に基づいて当該検知ポイントに
オーバーラップしている隣接検知ポイントが抽出され、
表３に示すように、当該隣接検知ポイントに対応する記
憶データの出力フラグが“０”にリセットされる（ステ
ップＳ59）。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】そして、全記憶データの検索が終了すると
（ステップＳ60，61が共にＹＥＳ）、上記記憶データの
内から出力フラグがセットされているデータのみ研磨制
御盤６に転送される（ステップＳ62）。この後、上記転
送されたデータに基づいて研磨ロボットR4，R5，R6が移
動され、水研加工が行われる。次に、上記フローチャー
トのステップＳ57〜ステップＳ59の動作についてマーク
Ａ〜Ｅを例に図１４及び表２，表３を用いて説明する。
なお、検知ポイントは「１」〜「９」のみとする。ま
た、マークＡの座標（８０，５０），マークＢの座標
（２５０，１２０），マークＣの座標（２００，２３
５），マークＤの座標（２５０，２３５）はそれぞれ検
知ポイント「１」における値を示し、マークＥの座標
（２００，２３５）は検知ポイント「２」における値を
示している。

【００５７】また、参照ウィンド番号は該当する周辺検
知ウィンドとオーバーラップする隣接検知ポイントの周
辺検知ウィンドの番号を示している。すなわち、例えば
検知ポイント「１」の周辺検知ウィンドW2であれば、隣
接検知ポイントは「２」となり、更にオーバーラップす
る周辺検知ウィンドの番号はW4となる。さらに、検知ウ
ィンドW0はいずれの隣接検知ポイントともオーバーラッ
プしていない領域を示している。

【００５８】図１４に示すように、マークＡは検知ポイ
ント「１」の検知ウィンドW0に位置するため、検知ポイ
ント「１」のみで検知される。一方、マークＢは検知ポ
イント「１」の周辺検知ウィンドW2に位置し、検知ポイ
ント「１」と検知ポイント「２」とで重複して検知され
る。マークＣは検知ポイント「１」の周辺検知ウィンド
W3に位置し、検知ポイント「１」と検知ポイント「４」
とで重複して検知される。また、マークＤは検知ポイン
ト「１」の周辺検知ウィンドW7に位置し、検知ポイント
「１」と検知ポイント「２」と検知ポイント「４」と検
知ポイント「５」とで重複して検知される。さらに、マ
ークＥは検知ポイント「２」の周辺検知ウィンドW3に位
置し、検知ポイント「２」と検知ポイント「５」とで重
複して検知される（ステップＳ51〜ステップＳ54）。

【００５９】そして、上記マークＡ〜Ｅの各データは検
知ポイントの番号等と関係付けられて読み出された後
（ステップＳ55）、これらのデータの出力フラグが全て
セットされる（ステップＳ56）。

【００６０】マークＡは上述したように検知ポイント
「１」のみで検知され、オーバーラップしていないの
で、ステップＳ58でＮＯとなってマークＡの記憶データ
A1の出力フラグはセット状態のままになる。

【００６１】一方、マークＢに対しては表２から検知ポ
イント「１」の周辺検知ウィンドW2の隣接検知ポイント
番号である「２」及び参照ウィンド番号W4が抽出され
る。すなわち、マークＢは検知ポイント「２」の周辺ウ
ィンド番号W4と検知ポイント「１」の周辺検知ウィンド
W2とで重複しているので、検知ポイント「２」のマーク
Ｂの記憶データB2の出力フラグがリセットされ、マーク
Ｂが検知ポイント「１」のみに存在するように処理され
る（ステップＳ59）。

【００６２】同様に、マークＣに対しては表２から隣接
検知ポイント番号「４」及び参照ウィンド番号W1が抽出
され、検知ポイント「４」のマークＣの記憶データC4の
出力フラグがリセットされ、マークＣが検知ポイント
「１」のみに存在するように処理される（ステップＳ5
9）。また、マークＥに対しては表２から隣接検知ポイ
ント番号「５」及び参照ウィンド番号W1が抽出され、検
知ポイント「５」のマークＥの記憶データE5の出力フラ
グがリセットされ、マークＥが検知ポイント「２」のみ
に存在するように処理される（ステップＳ59）。

【００６３】一方、マークＤに対しては表２から検知ポ
イント「１」の周辺検知ウィンドW7の隣接検知ポイント
番号である「２」と「４」と「５」とがそれぞれ抽出さ
れ、更にこれらの参照ウィンド番号W8とW6とW5とがそれ
ぞれ抽出される。そして、この抽出結果に基づいて検知
ポイント「２」と「４」と「５」とのマークＤの各記憶
データD2，D4，D5の出力フラグがそれぞれリセットさ
れ、マークＤが検知ポイント「１」のみに存在するよう
に処理される（ステップＳ59）。

【００６４】この後、表３の記憶データの内、出力フラ
グのセットされているデータA1，B1，C1，D1，E2が研磨
制御盤６に転送される（ステップＳ62）。

【００６５】このように、マークが重複して検知されて
も研磨制御盤６には、各マークに対して１のデータしか
転送しないため、同一のマーク部位が重複して水研され
ることを防ぐことができる。

【００６６】次に、複数のマークを一度に研磨可能にす
るためのマーク検知部５５，５６，５７でのデータ処理
の第１実施例について図１５及び図１６のフローチャー
トを用いて説明する。

【００６７】この実施例では、画像処理により研磨ツー
ルT1，T2，T3の１回の研磨範囲（作業範囲：研磨ロボッ
トR4，R5，R6を移動させることなく研磨ツールT1，T2，
T3の作動だけで研磨作業を行い得る範囲）に包含される
複数のマークを抽出するようにしている。なお、研磨範
囲の形状は研磨ツールT1，T2，T3の形状等に応じて、例
えば丸形、四角形あるいは楕円形に設定され、更に研磨
範囲の大きさは加工度合に応じて変わるようになってい
る。また、画像メモリは加工度合に対応させてメモリ領
域を区画している。さらに、マーク検知部５５，５６，
５７は画像メモリ上に、例えば白く塗りつぶされた領域
を抽出するようにしている。また、上記塗りつぶされた
領域はピンホール等の加工部位を示している。

【００６８】自動車ボディ１が検知作業位置にセットさ
れると、マーク検知ロボットR1，R2，R3が起動され、マ
ーク検知カメラS1，S2，S3によりマーク検知が開始され
る（ステップＳ71）。そして、マークが検知されると
（ステップＳ72でＹＥＳ）、該マークの形状等から加工
度合が判別され、加工度合に応じた画像メモリが選択さ
れる。続いて、上記選択された画像メモリにおいて上記
マークの座標を中心に上記研磨範囲及び加工度合に対応
する形状及び大きさの領域（以下、マーク部という）が
白で塗りつぶされる（ステップＳ73）。

【００６９】一方、マークが無ければ（ステップＳ72で
ＮＯ）、ステップＳ73の処理を行うことなくステップＳ
74に移行し、全検知ポイントでのマーク検知が終了した
かどうかが判別され（ステップＳ74）、終了していなけ
れば（ステップＳ74でＮＯ）、ステップＳ71に戻ってマ
ーク検知が続けられる。そして、全検知ポイントでのマ
ーク検知が終了すると（ステップＳ74でＹＥＳ）、上記
各画像メモリ領域の各マーク部にラベリング（番号付
け）が行われる（ステップＳ75）。ここで、複数のマー
ク部が互いに繋がっている場合、これらのマーク部は１
つのマーク部として１のラベル（番号）が付されるよう
になっている。従って、マーク部が互いに繋がっている
ような近接する複数のマーク（加工位置）は上記１つの
マーク部に包含されて抽出される。

【００７０】続いて、上記ラべリングされたマーク部が
有れば（ステップＳ76でＹＥＳ）、番号順に抽出され
（ステップＳ77）、抽出されたマーク部のｘ方向及びｙ
方向の幅がそれぞれ抽出される（ステップＳ78，Ｓ7
9）。次に、上記マーク部のｘ方向及びｙ方向の各幅が
それぞれ研磨範囲のｘ方向及びｙ方向の幅の２倍以内か
どうかが判別される（ステップＳ80）。

【００７１】上記塗りつぶされた領域（マーク部）は上
述したようにピンホール等の加工部位を中心に設定され
ているため、この加工部位が研磨範囲内に入れば複数の
加工部位であっても一度に水研加工することができる。
すなわち、上記マーク部のｘ方向及びｙ方向の幅は研磨
範囲のｘ方向及びｙ方向の幅に一致させているため、図
１８に示すように、例えば研磨範囲のｘ方向及びｙ方向
の両端にそれぞれマークＦ，Ｇ，Ｈ，Ｉが有る場合、こ
れらのマークにより塗りつぶされる領域のｘ方向及びｙ
方向の幅は研磨範囲の２倍になる。従って、マーク部の
ｘ方向及びｙ方向の幅が研磨範囲の２倍以内であれば、
当該マーク部内の複数の加工部位は研磨範囲以下の大き
さの区域内にあり、これら複数の加工部位を一度に水研
加工することができる。

【００７２】そして、上記研磨範囲の２倍以内であれば
（ステップＳ80でＹＥＳ）、当該マーク部の重心を上記
研磨範囲の中心にあわせることにより、上記マーク部内
の複数の加工部位を一度に水研加工することができるた
め、上記マーク部の重心座標が画像メモリ上で求められ
た後（ステップＳ81）、上記重心座標が記憶される（ス
テップＳ82）。そして、更にマーク部が有れば（ステッ
プＳ83でＹＥＳ）、ステップＳ76に戻る。

【００７３】一方、ステップＳ80で上記マーク部のｘ方
向及びｙ方向の幅が研磨範囲の２倍以上であれば（ステ
ップＳ80でＮＯ）、当該マーク部を画像メモリ上で上記
研磨範囲の２倍以内の領域に分割する（図１６のステッ
プＳ84）。続いて、上記分割された各マーク部の重心座
標をそれぞれ抽出して記憶する（ステップＳ85〜ステッ
プＳ87及びステップＳ88でＹＥＳのループ）。そして、
上記分割したマーク部の処理が終わると（ステップＳ88
でＮＯ）、ステップＳ76に戻る。

【００７４】そして、全てのマーク部について処理が終
了すると（ステップＳ76でＮＯ）、上記重心座標のデー
タが研磨制御盤６に転送され、上記転送データに基づい
て研磨ロボットR4，R5，R6が駆動され、水研加工が行わ
れる。

【００７５】次に、複数のマークを一度に研磨可能にす
るためのマーク検知部５５，５６，５７でのデータ処理
の第２実施例について図１７のフローチャートを用いて
説明する。

【００７６】この実施例では、各マークの座標から研磨
ツールT1，T2，T3の１の研磨範囲に包含される複数のマ
ークの重心を演算するようにしている。

【００７７】自動車ボディ１が検知作業位置にセットさ
れると、マーク検知ロボットR1，R2，R3が起動され、マ
ーク検知カメラS1，S2，S3によりマーク検知が開始され
る（ステップＳ91）。そして、マークが検知されると
（ステップＳ92でＹＥＳ）、当該マークのｘ，ｙ座標が
それぞれ抽出され（ステップＳ93）、ｘ座標の小さい順
に記憶される（ステップＳ94）。

【００７８】一方、マークが検知されなければ（ステッ
プＳ92でＮＯ）、ステップＳ93，Ｓ94の処理を行うこと
なく、全検知ポイントでのマーク検知が終了したかどう
かが判別され（ステップＳ95）、終了していなければ
（ステップＳ95でＮＯ）、ステップＳ91に戻ってマーク
検知が続けられる。そして、全検知ポイントでのマーク
検知が終了し（ステップＳ95でＹＥＳ）、このときマー
クが無ければ（ステップＳ96でＮＯ）、本フローチャー
トの処理を終了する。

【００７９】一方、マークが有れば（ステップＳ96でＹ
ＥＳ）、検知されたマークの内、ｘ座標の小さいものか
ら順次読み出され、当該読み出された１のマークの座標
に対して研磨範囲のｘ方向の幅以内、且つｙ方向の幅以
内の他のマークが検索される（ステップＳ97）。そし
て、研磨範囲内に他のマークが無ければ（ステップＳ98
でＮＯ）、上記１のマークの座標がそのまま記憶される
（ステップＳ99）。一方、上記研磨範囲内に他のマーク
が有れば（ステップＳ98でＹＥＳ）、これらのマークは
一度に研磨することができるので、これらのマークの重
心となるｘ，ｙ座標が数１と数２によってそれぞれ演算
され（ステップＳ100）、演算された重心の座標データ
が記憶される（ステップＳ101）。

【００８０】

【数１】

【００８１】

【数２】

【００８２】ここで、ｎは上記ステップＳ97で検索され
たマークの個数を示すものである。

【００８３】そして、全マークについてのｘ座標の読み
出し及び検索が終了するまで上記ステップＳ97〜ステッ
プＳ101の処理が繰り返され、上記処理が終了すると
（ステップＳ102でＹＥＳ）、上記記憶されたデータが
研磨制御盤６に転送され、上記転送データに基づいて研
磨ロボットR4，R5，R6が駆動され、水研が行われる。

【００８４】次に、上記重心の座標データ（ｘn，ｙn）
の計算の一例について説明する。なお、研磨範囲のｘ方
向及びｙ方向の幅はそれぞれ１０mmとする。また、（ｘ
n，ｙn），（ｘn-1，ｙn-1）は互いに隣接するマークの
座標を示している。

【００８５】すなわち、検知された各マークの座標をｘ
座標毎にｙ座標を抽出して当該座標データを（ｘn’，
ｙn’）として記憶する。次に、隣接するマークのｘ座
標間の距離を計算し（ｘn’−ｘn-1’）、この間隔が研
磨範囲のｘ方向幅（１０mm）以内であれば（ｘn’−ｘn
-1’≦１０mm）、更に研磨範囲のｙ方向幅（１０mm）以
内（ｙn’−ｙn-1’≦１０mm）かどうかを判別し、研磨
範囲の幅以内であれば、座標データ（ｘn’，ｙn’）と
座標データ（ｘn-1’，ｙn-1’）とを同一にラベリング
する。そして、ラベリングした座標データ毎に重心を下
式よりマークの座標（ｘn，ｙn）として求める。

【００８６】ｘn＝｛max（ｘn’）−min（ｘn’）｝・１／２ｙn＝｛max（ｙn’）−min（ｙn’）｝・１／２なお、上記説明では、塗装後の自動車ボディ１の水研修
正加工について説明したが、ワークは自動車ボディ１以
外であってもよく、被塗装物以外の加工物であってもよ
い。

【００８７】上記図１５及び図１６のフローチャートに
示すように、画像メモリ上で加工部位を中心に研磨範囲
に応じた領域で塗りつぶしてマーク部を形成し、このマ
ーク部が研磨範囲の２倍以内であれば当該マーク部の重
心座標を求め、この重心座標に研磨ツールT1，T2，T3の
研磨範囲の中心を合わせて水研するようにしたので、上
記マーク部内に複数の加工部位がある場合、これらを一
度に加工することができるとともに、加工部位を重複し
て加工することが防がれる。また、塗りつぶす領域を研
磨ツールT1，T2，T3の形状に応じて丸形や楕円形等に変
更することにより、一度に加工できる範囲を適正に検出
することができる。この場合、画像処理のため、塗りつ
ぶす領域の変更は容易に行うことができる。

【００８８】また、上記図１７のフローチャートに示す
ように、各マークの座標から研磨ツールT1，T2，T3の１
の研磨範囲に包含される複数のマークの重心を演算して
求め、この重心座標に研磨ツールT1，T2，T3の研磨範囲
の中心を合わせて水研するようにした場合には、上記図
１５及び図１６のフローチャートと同様に複数の加工部
位を一度に加工することができるとともに、加工部位を
重複して加工することが防がれる。

【００８９】

【００９０】

【発明の効果】本発明は、近接する複数の加工部位にわ
たる区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内であ
る場合に、これらの加工部位の重心を求めたのち、この
重心に研磨ツールの作業範囲の中心を合致させて加工す
るので、複数の加工部位を一度に加工することができ、
効率のよい加工を行うことができるとともに、近接する
加工部位を重複して加工されることを防止することがで
きる。

【００９１】また、画像メモリ上で画像処理を行うの
で、加工部位を一度で加工可能な位置である重心を求め
るための処理速度が早く、作業性を向上させることがで
きる。

【００９２】さらに、演算により１回の加工可能範囲内
に包含される複数の加工部位の重心を求めるようにして
も本発明の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工ラインの一例を示すレイアウ
ト図である。

【図２】加工ラインの制御系の一例を示すブロック構成
図である。

【図３】マーク検知工程の動作の一例を示すフローチャ
ートである。

【図４】研磨工程の動作の一例を示すフローチャートで
ある。

【図５】検知ポイントの設定例を示す説明図である。

【図６】転送データの一例を示す説明図である。

【図７】検知ポイント内のマークの座標の一例を示す説
明図である。

【図８】自動車ボディに対する検知ポイントの設定例を
示す説明図である。

【図９】自動車ボディに対する検知ポイントの設定例を
示す説明図である。

【図１０】研磨ロボットの動作の一例を示すフローチャ
ートである。

【図１１】研磨ロボットの動作の一例を示すフローチャ
ートである。

【図１２】検知ポイントと検知ウィンドとの関係を示す
説明図である。

【図１３】マーク検知の動作の一例を示すフローチャー
トである。

【図１４】検知ポイントと隣接ポイントとの関係の一例
を示す説明図である。

【図１５】複数のマークを一度に研磨可能にするための
動作の第１実施例を示すフローチャートである。

【図１６】複数のマークを一度に研磨可能にするための
動作の第１実施例を示すフローチャートである。

【図１７】複数のマークを一度に研磨可能にするための
動作の第２実施例を示すフローチャートである。

【図１８】研磨範囲とマーク部の関係を示す関係図であ
る。

【符号の説明】

１自動車ボディ２搬送ライン５検知制御盤６研磨制御盤１１ボンネット面１２ルーフ面１３トランク面１４，１５干渉回避ポイント５１〜５３マーク検知部５４車種検知部５５〜５７検知ロボット制御部６１〜６３研磨ロボット制御部６４〜６６研磨ツール制御部１ａ，１ｂ，…，１ｃ，… 検知ポイント P1〜P3 車種検知センサ R1〜R3 マーク検知ロボット R4〜R6 研磨ロボット S1〜S3 マーク検知カメラ T1〜T3 研磨ツール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 27/00 B24B 29/00 B24B 49/00 B25J 9/10 B25J 13/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの複数の加工部位を検出手段によ
り検出し、研磨ツールを有する研磨ロボットを用いて各
加工部位を研磨加工する加工方法において、近接する複
数の加工部位を抽出するステップと、これらの加工部位
にわたる区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内
であるか否かの判別を行うステップと、このステップで
上記区域の大きさが上記研磨ツールの作業範囲以内であ
ることを判別した場合に、当該区域の複数の加工部位の
重心を求めるステップと、この重心に研磨ツールの作業
範囲の中心を合致させて、当該複数の加工部位を研磨ツ
ールで一度に加工するステップとを有することを特徴と
するワークの加工方法。
【請求項２】請求項１のワークの加工方法において、
画像メモリにワークの各加工部位の座標を中心に所定領
域に塗りつぶしたマーク部を記憶したのち、近接する複
数の加工部位にわたる区域の大きさが上記研磨ツールの
作業範囲以内であることを判別した場合に、上記画像メ
モリ上で当該複数の加工部位のマーク部の重心を求める
ことを特徴とするワークの加工方法。