JP6845606B2 - 穴明け装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに穴明けをする穴明け装置に関する。

ワークとして、例えば車両に備えられるバンパーは、スポイラーやソナー等を後付けするために、成形後にその表面から穴明けをする場合がある。

ワークに穴明けをする穴明け装置としては、例えば、ワークを所定の位置に位置決めし、ワークの各穴明け位置に対応する位置に、パンチプレス等の穴明け機構を固定して穴明けするものが存在する。

しかし、上記のようにワークを所定の位置に位置決めして穴明けをする方法では、ワークの形状毎に穴明け位置や固定方法が異なるため、ワークの種類と同じ数だけの固定設備と穴明け機構を用意する必要があった。このため、穴明け装置の製造や維持管理のための費用が余分にかかったり、装置を維持するためのスペースが余分に必要になる等、その負担が大きかった。

また、ワークを穴明けする方法として、レーザ加工による方法が一般的に知られている。レーザ加工では、加工時にワークにかかる圧力を極力減らすことができるので、ワークを固定せずに穴明けをしても、穴の位置ズレや歪みを生じず、ワークの固定設備を省略することができる。しかし、この場合でも、ワークの種類毎にワークの位置決め設備や穴明け機構を必要とするという課題が存在する。

形状の異なる多種のワークに対応することのできる支持機構の発明として、例えば特許文献１の発明が開示されている。図９に示すように、特許文献１の支持装置では、複数のワーク支持手段１００がワーク１１０の下面に当接し、ワーク１１０を支持している。この状態で、図の上方からレーザ加工によりワーク１１０の表面に穴明けをすることができる。また、新しい種類のワーク１１０を支持する場合には、ワーク１１０の下側に設けられた移動手段１０３がワーク１１０の長手方向に移動する。この際、移動手段１０３が、各支持手段１００に対応する位置で上方へ移動することで、押圧杵１０４が各支持手段１００の下端の操作部１０１を押圧し、支持手段１００の上端の当接部１０２がワーク１１０に当接する位置まで移動させる。これにより、各支持手段１００がワーク１１０の下面に当接し、新たなワーク１１０を支持する。このような支持手段１００へのティーチング動作により、異なる形状の複数種のワークに対して、同じ支持手段１００を用いて支持することができる。

特開２００３−１５３５号公報

特許文献１の装置では、複数種のワークに対して一つの支持設備を共有することは可能になるものの、構造が複雑で位置決め設備が高コストになるという課題が存在する。また、ワークの種類毎に穴明け機構が必要となるという課題も残っている。

そこで、本発明は、複数種のワークに穴明けを施すに当たり、ワークの種類毎に固有の装置を必要とすることなく、低コストに穴明けを施すことのできる穴明け装置を設けることを課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明は、立体構造物であるワークに対して穴明けをする穴明け機構と、前記ワークに設けられたマーキングを読み取り可能な読取機構と、前記ワークに光を照射する投光器と、前記穴明け機構及び前記読取機構及び前記投光器を任意の位置に移動させる駆動部と、前記駆動部を駆動させる制御部とを備えた穴明け装置であって、前記読取機構は、前記マーキングを画像として読み取るものであり、前記読取機構は、前記投光器が前記ワークの被読取面に形成した投光画像を読み取り、前記制御部は、前記読取機構が読み取った前記投光画像と前記マーキングとにより、前記読取機構の理想の読取位置からの位置ズレ量および前記読取機構の読取面の前記被読取面に対する傾き量を算出し、前記制御部は、読み取り時の読取機構の位置、および、前記位置ズレ量、および、前記傾き量に基づいて、前記ワークの穴明け位置を決定し、前記穴明け機構を穴明け位置に対向する位置へ移動させるものである。

かかる構成によれば、読取機構がマーキングを読み取ることにより、穴明け装置が、ワーク毎に異なる穴明け位置をそれぞれ認識し、穴明け動作をすることができる。このため、ワーク毎に固有の穴明け装置を必要とせず、複数種のワークに対して低コストで穴明けをすることができる。

上記の穴明け装置として、読取機構は、マーキングを画像として読み取るものであり、制御部には、読取機構の理想の読取位置が記憶され、制御部は、理想の読取位置に配された読取機構が読み取るマーキングの基準画像と、実際に読み取られたマーキングの画像との位置ズレ量を算出し、当該位置ズレ量に基づいて、穴明け機構の穴明け位置を補正する構成とすることができる。かかる構成によれば、読取位置の位置ズレを補正することにより、穴明け位置を補正することができるので、より精度良く狙いの穴明け位置に穴明けをすることができる。

本発明によれば、読取装置がマーキングを読み取ることにより、穴明け装置がワーク毎に異なる穴明け位置を認識し、穴明けをすることができる。このため、ワーク毎に固有の穴明け装置を必要とせず、複数種のワークに対して低コストで穴明けをすることができる。

穴明け装置の構成の一例を示す斜視図である。 穴明け装置の構成の一例を示す図である。 読取部の構成を示す斜視図である。 バンパーに設けられたマーキングを示す図である。 レーザヘッドの穴明け動作位置への移動を示す図である。 カメラの撮影画像の一例を示す図である。 投光器から照射される十字のレーザ光を示す図で、（ａ）図が被撮影面にレーザ光を照射する様子を示した図、（ｂ）図が被撮影面に映し出される十字光を示した図である。 投光器から照射される十字のレーザ光を示す図で、（ａ）図が被撮影面にレーザ光を照射する様子を示した図、（ｂ）図が被撮影面に映し出される十字光を示した図である。 従来の穴明け装置を示す概略斜視図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１に示すように、穴明けをするバンパー（ワーク）１は、作業台２の上に載置される。バンパー１は、その意匠面１ａが上方を、裏面１ｂが下方を向いた状態で作業台２に載置され、位置決めや固定等はされていない。

図２に示すように、バンパー１に穴明けをするための穴明け装置１０は、穴明け動作のための穴明けロボット１１、及び、穴明け位置を検出するための読取ロボット１２によって構成される。

穴明け装置１０の制御部３０は、穴明けロボット１１を制御する穴明け制御部３１と、読取ロボット１２を制御する読取制御部３２を有する。また、制御部３０は、後述する画像の位置ズレ量等を算出する演算部やワーク毎の穴明け位置を記憶するための記憶部等を有する。

穴明けロボット１１は、駆動部としてのロボットアーム１１ｂの先端に、穴明け機構としてのレーザヘッド１１ａを有する。レーザヘッド１１ａは、バンパー１の意匠面１ａに対向して設けられている。穴明け制御部３１は、レーザヘッド１１ａの三次元上の位置を認識しており、ロボットアーム１１ｂを稼働させることで、意匠面１ａの任意の位置に対向する位置へ、レーザヘッド１１ａを移動させることができる。

穴明け装置１０は、レーザヘッド１１ａからバンパー１に照射されるレーザにより、意匠面１ａの任意の位置に穴明けをすることができる。本実施形態では、レーザヘッド１１ａには、ファイバーレーザが用いられる。ただし、切断速度や切断面の品質、コスト面などを考慮して、適宜、有効なレーザを選択することができる。

読取ロボット１２は、駆動部としてのロボットアーム１２ｂの先端に読取部１２ａを有する。図３に示すように、読取部１２ａは、バンパー１の裏面１ｂを撮影し、画像として読み取るカメラ（読取機構）１２ａ１と、カメラ１２ａ１が撮影する被撮影面（被読取面）Ｎに向けて十字状のレーザスリット光Ｌを照射する投光器１２ａ２からなる。

図２に示すように、読取制御部３２は、カメラ１２ａ１（図３参照）の三次元上の位置を認識しており、ロボットアーム１２ｂを稼働させることで、バンパー１の裏面１ｂの任意の位置に対向する位置へ、カメラ１２ａ１を移動させることができる。また、制御部３０は、レーザヘッド１１ａの三次元上の位置とカメラ１２ａ１の三次元上の位置とから、これらの相対位置を認識し、カメラ１２ａ１の撮影位置に基づいて、レーザヘッド１１ａを移動させることができる。

図４に示すように、バンパー１の裏面１ｂには、バンパーの穴明け位置を決定するための基準となるマーキング２０が設けられる。マーキング２０は、バンパー１の成形時に、裏面１ｂの側に深さ０．０５ｍｍ程度の凹部を設けることによって形成されており、その形状は、穴明けの形状と同じ円形状に形成されている。このように、バンパー１の成形時に、成形型の形状によって溝部を形成することで、別途、罫書き線を描く等、成形後にマーキング２０を形成する場合と比較して、形成位置の誤差や形状の誤差を極力減らし、精度良くマーキング２０を形成することができる。また、本実施形態では、バンパー１の狙いの穴明け位置にマーキング２０が設けられ、このマーキング２０の位置を目標にして穴明け位置の決定及び穴明け動作が行われる。

制御部３０（図２参照）には、予め、バンパー１の種類毎に、マーキング２０の三次元上の位置が記憶されている。制御部３０は、このマーキング２０の位置データに基づいて、読取部１２ａをマーキング２０に対向する位置へ移動させる。そして、カメラ１２ａ１がバンパー１の裏面１ｂを撮影し、マーキング２０を画像として読み取る。そして、制御部３０は、この撮影画像から、映し出されたマーキング２０と、背景画像としての裏面１ｂの表面（ひょうめん）部分とを判別し、マーキング２０を読み取ることができる。

図５に示すように、制御部３０は、マーキング２０を読み取ったカメラ１２ａ１の撮影位置（読取位置）を認識し、レーザヘッド１１ａを、バンパー１を挟んで撮影位置に対向する位置（穴明け動作位置）へ移動させる。そして、レーザヘッド１１ａは、その位置でバンパー１の穴明けを行う。これにより、マーキング２０がカメラ１２ａ１の撮影範囲内に収まる範囲で、レーザヘッド１１ａによる穴明け動作を行うことができる。

また、最初の撮影で、カメラ１２ａ１の撮影範囲内にマーキング２０が収まらなかった場合には、カメラ１２ａ１の位置を調整して再度の撮影を行い、マーキング２０の読み取りがされるまで、カメラ１２ａ１の位置調整を行う。あるいは、撮影範囲内にマーキング２０が収まらなかった場合には、エラー表示を出し、作業台２にバンパー１を設置する工程での設定や配置を見直す等、作業台２に対してバンパー１を載置する位置を調整することで、マーキング２０をカメラ１２ａ１の撮影範囲内に収まるように調整してもよい。

このように、カメラ１２ａ１がマーキング２０を読み取ることで、バンパー１に対するレーザヘッド１１ａの穴明け動作位置を決定することができるので、バンパーの種類毎にその形状や穴明け位置が異なっていても、穴明け装置１０に自動でバンパーの穴明け位置を認識させて穴明け動作をさせることができる。従って、予めバンパー１毎の穴明け位置に応じて穴明け機構を配置する必要や、バンパー１を決められた位置に固定及び位置決めする必要がなく、バンパー１の種類毎に固有の穴明け機構や固定のための設備を設ける必要がない。このため、穴明け装置の製造や維持管理のための費用及びスペースを削減することができる。

また、バンパー１の意匠面１ａの側から穴明けをすることにより、穴明け後の意匠面側の切断面にバリが生じることを防止できる。また、裏面１ｂの側にマーキング２０を設けることにより、意匠面１ａの側にマーキング２０の跡が残ることがなく、バンパー１の外観に影響を与えることがない。さらに、穴明けを意匠面１ａの側、穴明け位置の読み取りをそれとは反対の裏面１ｂの側からそれぞれ行うことにより、レーザヘッド１１ａと読取部１２ａのそれぞれの可動域を十分に確保することができ、穴明け作業を効率化すると共に、両者の接触を防止できる。

バンパー１の穴明けの方法としてレーザ加工を採用することで、バンパー１に非接触で穴明けをすることができ、穴明け動作時にバンパー１に加えられる圧力を極力減らすことができる。従って、バンパー１のように、長手で撓みの生じやすいワークであっても、穴明け動作時に生じる位置ズレや穴の歪み等を最小限に留め、精度良く穴明けをすることができる。また、バンパー１の穴明け動作時に、バンパー１を固定する必要がないため、バンパー１を固定するための設備自体を省略することができる。

バンパーに対する穴明け位置の決定方法としては、上記のように、予め記憶されたマーキング２０の位置情報により、カメラ１２ａ１を移動させてマーキング２０を撮影させ、この最初のマーキング２０の撮影位置に基づいて、穴明け位置を決定してもよい。しかし、実際には、バンパー１は位置決めされていないため、作業台２にバンパー１を載置する際の位置ズレが生じたり、バンパー１毎の製品誤差等が生じたりするため、カメラ１２ａ１による最初の撮影位置と理想の撮影位置との間には位置ズレが生じる。そして、穴明け装置１０は、カメラ１２ａ１の撮影位置にバンパー１を挟んで対向する位置までレーザヘッド１１ａを移動させて穴明け動作をさせており、カメラ１２ａ１の実際の撮影位置の位置ズレは、バンパー１への穴明け位置のズレにつながる。

以上のことから、本実施形態では、カメラ１２ａ１が読み取ったバンパー１の表面の画像に基づいて、カメラ１２ａ１の撮影位置を補正して理想の撮影位置に近づけることで、より精度良く、狙いの位置に穴明けができるようにしている。以下、このカメラの位置補正の方法について説明する。

図６は、カメラ１２ａ１が図４の範囲Ｍを撮影した画像を示す図である。
図６に示すように、本実施形態では、カメラ１２ａ１の理想の撮影位置は、マーキング２０を撮影範囲Ｍの中央に収めた位置で、マーキング２０が円２０’と重なる位置に設定されている。しかし、上記のように、実際の撮影位置と理想の撮影位置の間には誤差が生じるため、図示例では、撮影されたマーキング２０が撮影画像の中央から左下へずれており、このズレ分だけ、穴明け位置もズレを生じる。このように、カメラ１２ａ１がマーキング２０を画像として撮影し、理想の撮影位置に配されたマーキング２０’の基準画像と、実際に撮影されたマーキング２０の画像を比較することで、カメラ１２ａ１の撮影画像面上における、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置ズレ量を算出することができる。

また、上記の画像面上における位置ズレの他、カメラ１２ａ１の撮影面が、マーキング２０が設けられた被撮影面に対して傾くというズレがある。つまり、図７（ａ）に示すように、被撮影面Ｎに対してカメラ１２ａ１の撮影面が並行である場合以外に、図８（ａ）に示すように、被撮影面Ｎに対してカメラ１２ａ１の撮影面が傾いている場合がある。このような傾きは、バンパー１に形成される穴の方向のズレや形状の歪みを生じてしまう。

上記の傾きを補正するために、投光器１２ａ２が被撮影面Ｎに向けて照射した十字状のスリット光Ｌが用いられる。この十字光Ｌは、図７（ａ）のように、カメラ１２ａ１が被撮影面Ｎに対して傾いていない場合には、図７（ｂ）に示すように、上下左右の線部の長さが等間隔の十字光として、被撮影面Ｎに映し出される。

一方、カメラ１２ａ１が被撮影面Ｎに対して傾いている場合には、被撮影面Ｎに映し出される十字光Ｌは、上下左右の線部の長さが不均一になる。具体的には、図８（ａ）のように、カメラ１２ａ１の撮影面から見て、被撮影面Ｎの上部が後方に傾いている場合には、図８（ｂ）に示すように、十字光Ｌの上方向に伸びる線部が短くなり、下方向へ伸びる線部が長くなる。同様に、被撮影面Ｎが、図８（ａ）の紙面おもて裏方向の何れかに傾いている場合には、十字光Ｌの左方向へ伸びる線部と右方向へ伸びる線部の長さが不均一になる。

カメラ１２ａ１は、被撮影面Ｎに映し出される十字光Ｌを画像として撮影する。そして、制御部は、十字光Ｌの上下左右の線部の長さを測定することにより、カメラ１２ａ１の被撮影面Ｎに対する傾きを算出することができる。また、映し出される十字光Ｌの大きさにより、カメラ１２ａ１の撮影面と被撮影面Ｎの距離を算出することもできる。

以上のように、穴明け装置１０は、カメラ１２ａ１によって撮影された画像に映し出されたマーキング２０と十字光Ｌにより、撮影面上の上下左右方向の位置ズレ量、及び、被撮影面に対する撮影面の傾き量（位置ズレ量）を算出することができる（以下、この上下左右方向の位置ズレ量及び傾き量を、単に、カメラ１２ａ１の位置ズレ量とも呼ぶ）。

そして、この位置ズレ量に基づいて、カメラ１２ａ１の撮影位置を補正し、再度の撮影を行った後、撮影画像に映し出されたマーキング２０と、理想の位置に配置されたマーキング２０’の画像の一致率を算出する。この画像の一致率が、所定の基準値以上である場合には、カメラ１２ａ１の撮影位置に基づいて穴明け位置を決定し、バンパー１を挟んでカメラ１２ａ１に対向する位置までレーザヘッド１１ａを移動させて穴明け動作を行う。また、画像の一致率が所定の基準値に満たない場合には、再度、撮影した画像から位置ズレ量を算出し、カメラ１２ａ１の位置補正を行う。なお、一度目の撮影画像において、その画像の一致率が基準値以上である場合には、カメラ１２ａ１の位置補正を行わず、そのままバンパー１の穴明け位置を決定する。

このように、画像の一致率が所定の基準値以上になるまで、カメラ１２ａ１による撮影動作、位置ズレ量の算出、カメラ１２ａ１の位置補正、再度の撮影動作というサイクルを繰り返すことにより、カメラ１２ａ１を理想の撮影位置に近づけることができ、精度良く穴明け位置を決定することができる。また、単に、画像の位置ズレ量に基準値を設け、この位置ズレ量が基準値以下になるか否かにより、穴明け位置を決定するか、再度、撮影位置を補正するかの判定を行うこともできる。

本実施形態では、上記の撮影位置の補正を行う際に、まず、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置ズレ量のみを補正して画像の一致率を算出する。そして、画像の一致率が所定の基準値未満で、再度の撮影位置の補正を行う場合に、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置ズレと傾きの両方の補正を行う。

このように、最初の補正において、傾き量を補正しないのは、以下のような理由による。つまり、補正前の撮影位置における被撮影面の傾きと、位置補正後の被撮影面の傾きが必ずしも一致せず、最初の補正時に傾き量まで補正することが常に適切ではないためである。例えば、図６に示すように、位置補正前の撮影における被撮影面の傾きは、撮影範囲Ｍのうち、十字光Ｌの位置における被撮影面の傾きを算出することになる。しかし、マーキング２０が撮影範囲Ｍの中央に配置された状態が理想の撮影位置であるため、カメラ１２ａ１の位置補正により、撮影範囲Ｍは図の矢印方向へ移動することになり、十字光Ｌも図の左下方向に移動することなる。そして、この移動後の撮影位置において、十字光Ｌを読み取ることにより得られた被撮影面の傾きに、カメラ１２ａ１の撮影面を合わせることになる。このため、位置補正前と補正後で、被撮影面の傾きが異なる可能性がある。

以上のように、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置が補正されると、それによって、被撮影面において読み取られる面の傾きも変化するため、最初の位置補正では、カメラ１２ａ１の傾き量を補正せずに上下左右方向の位置ズレ量のみを補正し、その次のカメラ１２ａ１の位置補正では、傾き量と上下左右方向の位置ズレ量の両方の位置ズレ量を補正している。なお、一度目の位置補正後の撮影画像において、画像の一致率が所定の基準値以上になった場合には、カメラ１２ａ１の傾きを補正することなく穴明け動作位置を決定してもよい。また、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置ズレ量を補正する度に、被撮影面において読み取られる面の傾きも変化する可能性があることを考慮して、最初の補正では上下左右方向の位置ズレ量のみを補正し、その次の補正では傾き量のみを補正する、といったように、上下左右方向の位置ズレ量の補正と、傾き量の補正を交互に行い、その都度、画像の一致率の判定を行ってもよい。

以上のように、本実施形態では、カメラ１２ａ１の上下左右方向の位置ズレ量、および、傾き量を算出し、三次元的にカメラ１２ａ１の位置を補正することができる。これにより、穴明け位置を精度良く決定することができる。

マーキング２０は、画像として精度良く読み取りができる適切な深さに設定される必要があり、本実施形態では、マーキング２０はバンパー１の裏面１ｂに深さ０．０５ｍｍ程度で設けられる。溝の深さが浅すぎれば、カメラ１２ａ１が、この溝部と裏面１ｂの表面との判別がしづらくなり、穴明け位置を精度良く決めることが難しくなる。また、溝の深さが深くなり過ぎると、バンパー１の成形時に意匠面１ａにヒケが生じ、外観に悪影響を及ぼしてしまう。このように、マーキング２０の深さは、バンパー１の厚みや成形条件、カメラ１２ａ１の読み取り精度等を考慮して、適切な深さを選択することが好ましい。

本実施形態では、マーキング２０は、意匠面１ａからの塗料の回り込みが無い位置（例えば、バンパー１の縁部から離れた位置）に設けられる。塗料の色彩によっては、光の乱反射により、カメラ１２ａ１によるマーキング２０の読み取り精度に悪影響を与えてしまうためである。

また、マーキング２０周辺における裏面１ｂの凹凸が大きいと、画像の読み取り時に、この凹凸をマーキング２０の線部として誤検知してしまう虞があり、マーキング２０の検出精度を悪化させてしまう。このため、バンパー１の裏面を成形する成形型の表面を仕上げ処理して、成形型の表面を平滑化してもよい。これにより、成形されたバンパー１の裏面の凹凸が小さくなり、マーキング２０の読み取り精度を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

以上の実施形態では、カメラ１２ａ１によって撮影された画像のマーキング２０と理想の位置に配置されたマーキング２０’との画像の一致率が所定の基準値を満たさない場合には、画像の一致率が基準値以上になるまで、カメラ１２ａ１の位置補正を繰り返すものとした。しかし、画像の撮影を一度のみ行い、この撮影時の演算結果に基づいて、レーザヘッド１１ａの穴明け動作位置を決定してもよい。つまり、最初のカメラ１２ａ１による撮影画像から、マーキング２０の位置ズレ量を算出する。そして、この位置ズレ量と、カメラ１２ａ１の位置情報とにより、位置ズレと傾きを補正した場合のカメラ１２ａ１の位置を演算し、この演算位置にバンパー１を挟んで対向する位置をレーザヘッド１１ａの穴明け動作位置とする。この場合、カメラ１２ａ１の撮影を一度行うだけで精度良くバンパー１に穴明け動作を行うことができるため、穴明け作業にかかる時間を短縮することができる。ただし、本実施形態の構成の方が、画像の一致率が基準値を満たすまで段階的にカメラ１２ａ１の位置を補正することができるので、より精度良く穴明け位置を決定することができ、好ましい。

以上の実施形態では、カメラ１２ａ１の撮影面が、マーキング２０の設けられた面に対して並行になる場合を理想の撮影位置とした。しかし、これに限らず、カメラ１２ａ１の撮影面が、マーキング２０の設けられた面に対して所定の傾きを有する位置を、カメラ１２ａ１の理想の配置としてもよい。ただし、この場合、十字光Ｌは、上記の傾きを考慮してその位置ズレ量や傾き量を算出する必要があり、位置ズレ量や傾き量を正確に算出することが難しくなる。このため、本実施形態の構成が好ましい。また、図６に示すように、カメラ１２ａ１の撮影した画像に対して、マーキング２０が中央に配置される位置（円２０’の位置）を理想の撮影位置としたが、その他の位置を、適宜、選択することができる。

以上の実施形態では、バンパー１の穴明け方法として、レーザ加工による方法を採用した。しかし、これに限らず、パンチ部材を、ロボットアーム等の可動機構によってバンパー１の意匠面の所定の位置に移動させ、穴明け動作を行う等、適宜、穴明け動作の方法及び穴明け機構を選択することができる。

以上の実施形態では、カメラ１２ａ１の傾き量を算出するために、投光器１２ａ２から照射されたレーザ光Ｌを用いた。しかしこれに限らず、マーキング２０を、上記傾きを算出するために用いてもよい。つまり、カメラ１２ａ１によって撮影されたマーキング２０の形状を理想のマーキングの形状と比較することで、カメラ１２ａ１の上記傾きを算出することができる。この場合、傾きの算出の精度を向上させるために、マーキング２０に十字の形状を加える等、その形状を適宜選択することができる。ただし、マーキング２０は、バンパー１の表面の凹凸によってその形状が乱れやすく、読み取りの精度にも影響を与えるため、本実施形態のように、投光器１２ａ２から照射されたレーザ光Ｌを用いることが好ましい。

制御部３０（図２参照）としては、穴明け装置１０全体を制御する一つの制御部が設けられていてもよいし、穴明けロボット１１に穴明け制御部３１が、読取ロボット１２に読み取り制御部３２がそれぞれ独立して設けられ、これらが相互に通信して穴明けロボット１１及び読取ロボット１２が制御され、穴明け装置１０の制御部として機能する構成であってもよい。

マーキング２０は、以上の実施形態で説明した溝部に限らない。例えば、バンパー１の輪郭をマーキングとして用いてもよい。これにより、バンパー１に読み取りのための加工を施すことなく、カメラ１２ａ１による読み取りが可能になる。また、裏面１ｂの表面に、罫書き線を描いてもよい。その他、カメラ１２ａ１によって判別できるものであればよく、適宜、マーキングの形態を選択することができる。

１ バンパー（ワーク）
１ａ 意匠面
１ｂ 裏面
１０ 穴明け装置
１１ 穴明けロボット
１１ａ レーザヘッド（穴明け機構）
１１ｂ ロボットアーム（駆動部）
１２ 読取ロボット
１２ａ 読取部
１２ｂ ロボットアーム（駆動部）
１２ａ１ カメラ（読取機構）
１２ａ２ 投光器
２０ マーキング
３０ 制御部
Ｌ レーザ光
Ｍ 撮影範囲（読取範囲）
Ｎ 被撮影面（被読取面）

Claims (3)

1. 立体構造物であるワークに対して穴明けをする穴明け機構と、
   前記ワークに設けられたマーキングを読み取り可能な読取機構と、
   前記ワークに光を照射する投光器と、
   前記穴明け機構及び前記読取機構及び前記投光器を任意の位置に移動させる駆動部と、
   前記駆動部を駆動させる制御部とを備えた穴明け装置であって、
   前記読取機構は、前記マーキング、および、前記投光器が前記ワークの被読取面に形成した投光画像を画像として読み取り、
   前記制御部は、前記読取機構が読み取った前記投光画像と前記マーキングとにより、前記読取機構の理想の読取位置からの位置ズレ量および前記読取機構の読取面の前記被読取面に対する傾き量を算出し、
   前記制御部は、読み取り時の読取機構の位置、および、前記位置ズレ量、および、前記傾き量に基づいて、前記ワークの穴明け位置を決定し、前記穴明け機構を穴明け位置に対向する位置へ移動させる穴明け装置。
2. 前記制御部には、前記読取機構の理想の読取位置が記憶され、
   前記制御部は、理想の読取位置に配された前記読取機構が読み取るマーキングの基準画像と、実際に読み取られたマーキングの画像との位置のズレ量を前記位置ズレ量として算出し、
   前記投光画像は十字状をなし、
   前記制御部は、前記読取機構が読み取った前記十字状の投光画像の線部の長さにより、前記傾き量を算出する請求項１記載の穴明け装置。
3. 立体構造物であるワークに対して穴明けをする穴明け機構と、
   前記ワークに設けられたマーキングを読み取り可能な読取機構と、
   前記穴明け機構及び前記読取機構を任意の位置に移動させる駆動部と、
   前記駆動部を駆動させる制御部とを備えた穴明け装置であって、
   前記読取機構は、前記マーキングを画像として読み取り、
   前記制御部は、前記読取機構が読み取った前記マーキングにより、前記読取機構の理想の読取位置からの位置ズレ量、および、前記読取機構の読取面の、前記ワークの被読取面に対する傾き量を算出し、
   前記制御部は、読み取り時の読取機構の位置、および、前記位置ズレ量、および、前記傾き量に基づいて、前記ワークの穴明け位置を決定し、前記穴明け機構を穴明け位置に対向する位置へ移動させる穴明け装置。

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