JP5433407B2 - 導電性回転ブラシのブラシ状態判定装置および判定方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、従来では、前述のように、ブラシが或る程度摩耗した場合にはそのブラシ摩耗量の補正が企図されるものの、ブラシ自体の柔軟性を適正に把握することについては全く念頭に無く、柔軟性を失うことによるブラシ寿命については、専ら熟練した作業者の目視による判断に委ねられた見込み寿命で管理されているのが実情である。
この構成では、第1,第2の各回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差を対比または比較することで、回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
この構成では、第1,第2の各回転速度での電圧変化開始位置を比べ、その差に基づいて回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
この構成では、第1,第2の各回転速度での電圧安定化位置を比べ、その差に基づいて回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
この構成では、第1ブラシ位置および第2ブラシ位置は共に、電圧変化が開始される位置と電圧が略安定化する位置との間で選定されるので、第1ブラシ位置での第1電圧値と第2ブラシ位置での第2電圧値との差がより大きくなることが期待でき、ブラシの柔軟性判定の精度向上を図ることができる。
図1は、本実施形態に係る仕上げロボットの概略を模式的に示す構成図である。この図に示すように、前記仕上げロボット1は、例えば、所定の設置場所に固定されるベース部2と、該ベース部2に基端側が支持されたアーム部3(ロボットアーム)と、該アーム部3の端末側に保持されたハンド部4(ロボットハンド)とを備えている。前記ロボットアーム3は、より好ましくは多関節アームとされている。
前記計測用ワークWは、好ましくは直方体状の金属等の導体で形成され、その一面(計測面)Wfが回転ブラシ6側に面する状態に配置されている。回転ブラシ6のブラシ状態の判定を行う際には、ロボットアーム3及びロボットハンド4の駆動により、回転ブラシ6は、回転しつつワーク計測面Wfに対して接離可能に移動させられる。
電気回路10には、電源装置11が備えられると共に、この電源装置11と並列に、電圧検出手段としての電圧計12が接続されており、電源装置11により回転ブラシ6と計測用ワークWとの間に印可される電圧は(つまり、電圧の変化は)、前記電圧計12によって検出することができる。
従って、回転ブラシ6が計測用ワークWの計測面Wfから離間して回路10が開いている状態では、電圧計12の検出値は最大値の15ボルトに維持されているが、回転ブラシ6が計測用ワークWの計測面Wfに十分に接触して回路10が完全に閉成されると、電圧計12の検出値は大きく低下、約0.1アンペアの一定電流が回路10に流れるようになっている。
そして、このステップ#4での判定結果がYES(V<第1閾値)になると、ブラシ6の移動動作を継続しながら(ステップ#5)、電圧Vが第1閾値を下回ったときのブラシ位置を、回転ブラシ6がワーク計測面Wfに接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシ6の電圧変化開始位置P1として記録する(ステップ#6)。この電圧変化開始位置P1のデータは、例えば、前記制御ユニット8のメモリに記録される。
そして、このステップ#7での判定結果がYES(電圧変化ΔV<第2閾値)になると、その電圧変化ΔVが第2閾値を下回ったときのブラシ位置を、回転ブラシ6がワーク計測面Wfにより十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシ6の電圧安定化位置Q1として、例えば前記制御ユニット8のメモリに記録する(ステップ#8)。
尚、回転速度を更に多くの種類に変えて行う場合には、ステップ#10ではYESと判定され、ステップ#2からステップ#9の各ステップが繰り返して実行される。
毛材の材質や線径および回転ブラシ6の形状や基本サイズなどの諸条件が同じであれば、従って同じ回転ブラシ6であれば、一般的には、ブラシ6に作用する遠心力は回転速度が高いほど大きく、また、ブラシの柔軟性が高いほど遠心力の作用によるブラシの拡がり方は顕著になると言える。
したがって、第1回転速度での差(Q1−P1)に対する第2回転速度での差(Q2−P2)の比(Q2−P2)/(Q1−P1)、或いは両者の差[(Q2−P2)−(Q1−P1)]を求め、これらの値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ6の柔軟性を判定することができる。
このような場合には、回転速度の違いの程度を変えて(例えば、回転速度の違いの程度をより大きくして)判定試験を行うことも一つの方法である。或いは、判定の手法を変えることによって、ブラシの柔軟性を類別できるようにすることも考えられる。
更には、第1回転速度での電圧安定化位置Q1と、第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧安定化位置Q2との差(Q1−Q2)の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシの柔軟性を判定することもできる。
また、毛材が炭素鋼製の回転ブラシ6の場合、図7のグラフと図8のグラフとを比較すれば、同じ回転速度でも新品ブラシ(図7)の方がある程度使用したブラシ(図8)よりも、電圧変化開始位置に至る動作距離が短く、電圧安定化位置に至る動作距離が長いことが分かる。
この場合、第1回転速度での差(J1−K1)に対する第2回転速度での差(J2−K2)の比(J2−K2)/(J1−K1)、或いは両者の差[(J2−K2)−(J1−K1)]を求め、これらの値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ6の柔軟性を判定することができる。
更には、第1回転速度での第2電圧値K1と、第1回転速度とは異なる第2回転速度での第2電圧値K2との差(K1−K2)の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ6の柔軟性を判定することもできる。
このように、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更あるいは改良を加え得るものであることは、言うまでもない。
2 ベース部
3 ロボットアーム
4 ロボットハンド
5 モータ
6 回転ブラシ
6s ブラシ軸
8 制御ユニット
10 電気回路
11 定電流電源
12 電圧計
J1 第1回転速度における第1ブラシ位置での電圧値
J2 第2回転速度における第1ブラシ位置での電圧値
K1 第1回転速度における第2ブラシ位置での電圧値
K2 第2回転速度における第2ブラシ位置での電圧値
P1 第1回転速度での電圧変化開始位置
P2 第2回転速度での電圧変化開始位置
Q1 第1回転速度での電圧安定化位置
Q2 第2回転速度での電圧安定化位置
W 計測用ワーク
Wf ワーク計測面
Claims (10)
- 導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、
前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、
前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段の出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、
該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定装置。 - 前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項1に記載のブラシ状態判定装置。
- 前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧変化開始位置と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧変化開始位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項1に記載のブラシ状態判定装置。
- 前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧安定化位置と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項1に記載のブラシ状態判定装置。
- 導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、
前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、
前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、
前記ブラシ移動手段により前記回転ブラシが予め定めた第1ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第1電圧値と、前記回転ブラシが前記第1ブラシ位置から所定量離間した第2ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第2電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、
該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定装置。 - 導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、
前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、
該電圧検出工程で得られた出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、
該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定方法。 - 前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項6に記載のブラシ状態判定方法。
- 前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧変化開始位置と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧変化開始位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項6に記載のブラシ状態判定方法。
- 前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第1回転速度での電圧安定化位置と、前記第1回転速度とは異なる第2回転速度での電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項6に記載のブラシ状態判定方法。
- 導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、
前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、
前記ブラシ移動工程で前記回転ブラシが予め定めた第1ブラシ位置まで移動したときに検出された第1電圧値と、前記回転ブラシが前記第1ブラシ位置から所定量離間した第2ブラシ位置まで移動したときに検出された第2電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、
該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定方法。
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