JPH042462A - 金型面の形状モデルデータ作成方法 - Google Patents
金型面の形状モデルデータ作成方法Info
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- JPH042462A JPH042462A JP10387490A JP10387490A JPH042462A JP H042462 A JPH042462 A JP H042462A JP 10387490 A JP10387490 A JP 10387490A JP 10387490 A JP10387490 A JP 10387490A JP H042462 A JPH042462 A JP H042462A
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- laser displacement
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- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、金型自由曲面に対する金型自由曲面の各ポイ
ン１〜を非接触センサにより形状モデルデータとして作
成する方法に関するものである。
ン１〜を非接触センサにより形状モデルデータとして作
成する方法に関するものである。
「従来技術と問題点」
従来の自由曲面のセンシング法は、金型などの自由曲面
をロボットが持つダイレクトティーチング機能によっで
ある限られた領域を面積指定してその領域内を教示する
工程と、この領域内を所定のピッチ間隔毎に所定のパタ
ーンで位置決め移動するプレイバック機能を発揮して実
行する手段が知られている。
をロボットが持つダイレクトティーチング機能によっで
ある限られた領域を面積指定してその領域内を教示する
工程と、この領域内を所定のピッチ間隔毎に所定のパタ
ーンで位置決め移動するプレイバック機能を発揮して実
行する手段が知られている。
上記自由曲面のセンシング法における問題点は、ダイレ
クトティーチング機能によって領域を面積指定し、且つ
金型形状に目視で砥石を倣わせながら移動し、て一定ピ
ツチ間隔でメモリして面形状全体をティーチングさせる
教示方法であるから、砥石の法線制御及び加圧力制御そ
して砥石の移動軌跡が偏重し、不均等な磨き面を強いら
れる。
クトティーチング機能によって領域を面積指定し、且つ
金型形状に目視で砥石を倣わせながら移動し、て一定ピ
ツチ間隔でメモリして面形状全体をティーチングさせる
教示方法であるから、砥石の法線制御及び加圧力制御そ
して砥石の移動軌跡が偏重し、不均等な磨き面を強いら
れる。
「解決すべきａ！！！題と手段」
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、金型自
由曲面に対するロボットの磨き工具の法線姿勢及び加圧
力制御のセンシング機能、金型自由曲面の各ポイントデ
ータから形状モデルデータを作成方法と、形状モデルデ
ータの編集機能によりパターン運転方法を提供すること
をａ題とする。
由曲面に対するロボットの磨き工具の法線姿勢及び加圧
力制御のセンシング機能、金型自由曲面の各ポイントデ
ータから形状モデルデータを作成方法と、形状モデルデ
ータの編集機能によりパターン運転方法を提供すること
をａ題とする。
従って、その第一の手段は、金型自由曲面に対する磨き
工具を多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置で
あって、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手
で繋がる砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が
付与され、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位
センサをこのブラケットの周囲をステップモータで旋回
させる旋回駆動部材を備え、前記レーザー変位センサが
このブラケットの周囲をステップモータで旋回砥時に砥
石周囲の金型面との傾き及び距離測定から金型面の形状
モデルデータを得るデータ作成方法である。
工具を多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置で
あって、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手
で繋がる砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が
付与され、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位
センサをこのブラケットの周囲をステップモータで旋回
させる旋回駆動部材を備え、前記レーザー変位センサが
このブラケットの周囲をステップモータで旋回砥時に砥
石周囲の金型面との傾き及び距離測定から金型面の形状
モデルデータを得るデータ作成方法である。
また、第二の手段は、金型自由曲面に対する磨き工具を
多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって
、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手で繋が
る砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が付与さ
れ、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位センサ
をこのブラケットの周囲に複数個配置し、前記複数個の
レーザー変位センサによる砥石周囲の金型面との傾き及
び距離測定から金型面の形状モデルデータを得るデータ
作成方法である。
多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって
、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手で繋が
る砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が付与さ
れ、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位センサ
をこのブラケットの周囲に複数個配置し、前記複数個の
レーザー変位センサによる砥石周囲の金型面との傾き及
び距離測定から金型面の形状モデルデータを得るデータ
作成方法である。
Ｆ実施例Ｊ
第１図は本発明を実施する磨き装置の断面図、第２図は
第２実施例の断面図、第３図は第３実施例の断面図、第
４図は金型面の傾きと測長距離の関係を示す説明図を示
している。
第２実施例の断面図、第３図は第３実施例の断面図、第
４図は金型面の傾きと測長距離の関係を示す説明図を示
している。
先ず、第１図に示す実施手段から説明する。金型磨き装
置のスカラ型ロボットなどの、各アーム関節の先端には
手首１を持ち、この手首先端に金型面１ｏのセンシング
及びツール機能を持つ磨き工具２０がそのフランジ３０
ａを取付けている。
置のスカラ型ロボットなどの、各アーム関節の先端には
手首１を持ち、この手首先端に金型面１ｏのセンシング
及びツール機能を持つ磨き工具２０がそのフランジ３０
ａを取付けている。
この磨き工具２０は、筒体３０の内部に軸受支持された
回転軸２と、この内部中腹に納まるボールスプライン３
のナツトと係合する駆動軸４と、この軸４の先端の自在
継手４ａを介して砥石Ｇを支持している。この砥石は金
型面１０への加圧力を得るため、回転軸２の先端の受座
５と砥石Ｇのリング７との間に圧装するコイルバネ６の
弾発力を付与している。旋回体８は、前記磨き工具のブ
ラケットである筒体３０の下端外周にベアリングで承持
され、その外Ｒ歯車８ａが筒体３０上のブラケット３０
ｂにとりつけたステップモータＳＭの歯車と噛合してい
る。ＬＳはレーザ変位センサ（測長センサ）で、前記砥
石Ｇのリング７の下側に挟着した反射リング１１へ向け
て発信する光線の反射光線を測定し、反射リング】１と
の間の距離測定をする。この距離測定は、反射リング１
１の全周面を行うべく、ステップモータの回転で旋回す
る旋回体８と一体のレーザ変位センサ（測長センサ）が
砥石の外周を旋回しながら１反射リング１１との距離を
一周にわたって測定する。
回転軸２と、この内部中腹に納まるボールスプライン３
のナツトと係合する駆動軸４と、この軸４の先端の自在
継手４ａを介して砥石Ｇを支持している。この砥石は金
型面１０への加圧力を得るため、回転軸２の先端の受座
５と砥石Ｇのリング７との間に圧装するコイルバネ６の
弾発力を付与している。旋回体８は、前記磨き工具のブ
ラケットである筒体３０の下端外周にベアリングで承持
され、その外Ｒ歯車８ａが筒体３０上のブラケット３０
ｂにとりつけたステップモータＳＭの歯車と噛合してい
る。ＬＳはレーザ変位センサ（測長センサ）で、前記砥
石Ｇのリング７の下側に挟着した反射リング１１へ向け
て発信する光線の反射光線を測定し、反射リング】１と
の間の距離測定をする。この距離測定は、反射リング１
１の全周面を行うべく、ステップモータの回転で旋回す
る旋回体８と一体のレーザ変位センサ（測長センサ）が
砥石の外周を旋回しながら１反射リング１１との距離を
一周にわたって測定する。
前記測定結果は、第４図に見るよう金型面１０（Ｗ１＝
ワーク）が水平面であると、センサの回転角：αに関係
無く一定の距離（高さ＝加圧力）を示している。また、
金型面１．０（Ｗ２＝ワーク）が右斜面θ２であると、
センサの回転角：αに関係してサインカーブ状の距離変
化（高さ変化＝加圧力変化）を示し、ている。更に、金
型面１０（Ｗ３＝ワーク）が左斜面θ３であると、セン
サの回転角：αに関係してコサインカーブ状の距離変化
（高さ変化＝加圧力変化）を示している７しかして、セ
ンサの回転角：αに関係する高さ変位により、その面の
リング状の形状面の変化を測定出来。
ワーク）が水平面であると、センサの回転角：αに関係
無く一定の距離（高さ＝加圧力）を示している。また、
金型面１．０（Ｗ２＝ワーク）が右斜面θ２であると、
センサの回転角：αに関係してサインカーブ状の距離変
化（高さ変化＝加圧力変化）を示し、ている。更に、金
型面１０（Ｗ３＝ワーク）が左斜面θ３であると、セン
サの回転角：αに関係してコサインカーブ状の距離変化
（高さ変化＝加圧力変化）を示している７しかして、セ
ンサの回転角：αに関係する高さ変位により、その面の
リング状の形状面の変化を測定出来。
法線方向”１ｖ ｅ２＋ ６３の傾き角：０１．θ２゜
θ３が演算処理されることになる。これにより、金型面
の形状モデルデータを各測定ポイント毎にもとめ、この
データを連続して得る。
θ３が演算処理されることになる。これにより、金型面
の形状モデルデータを各測定ポイント毎にもとめ、この
データを連続して得る。
第２図に示す第２実施例の磨き工具２０′はステップモ
ータＳＭ及びこの取付用旋回体８′の取付位置を手首１
の下端部に変更すると共に、反射リング１１を省略し砥
石Ｇの外側金型面１０に向けて発信する光線の反射光線
を測定して距Ｍ測定する。符号８’ 、８ａ’ 、８ｂ
’以外は同一符号を符し、説明を省略する。
ータＳＭ及びこの取付用旋回体８′の取付位置を手首１
の下端部に変更すると共に、反射リング１１を省略し砥
石Ｇの外側金型面１０に向けて発信する光線の反射光線
を測定して距Ｍ測定する。符号８’ 、８ａ’ 、８ｂ
’以外は同一符号を符し、説明を省略する。
第３図に示す第３実施例の磨き工具２０″は、ステップ
モータＳＭ及びこの取付用旋回体８′を省略してレーザ
変位センサ（測長センサ）■、Ｓを手首下端部の筒体３
０上のブラケットに９０°等配の四ケ所に、取付けたも
ので、その他は第１図の実施例と同じである。また、こ
の実施例では、砥石の加圧力をエアＥのプレッシャーコ
ントローラＰＣによりプランジャーＰへのエア圧を制御
している。即ち、砥石Ｇの加圧力を自動制御するには、
加圧力の設定信号Ｐｉを前記プレッシャーコントローラ
ＰＣによ送り込み、プランジャーＰへのエア圧を制御し
ている。前記、エアＥの経路は、Ｐｌからロータリージ
ヨイントＲＪを経由して回転軸２′の中空部Ｐ２を通り
、プランジャーＰにいたる。
モータＳＭ及びこの取付用旋回体８′を省略してレーザ
変位センサ（測長センサ）■、Ｓを手首下端部の筒体３
０上のブラケットに９０°等配の四ケ所に、取付けたも
ので、その他は第１図の実施例と同じである。また、こ
の実施例では、砥石の加圧力をエアＥのプレッシャーコ
ントローラＰＣによりプランジャーＰへのエア圧を制御
している。即ち、砥石Ｇの加圧力を自動制御するには、
加圧力の設定信号Ｐｉを前記プレッシャーコントローラ
ＰＣによ送り込み、プランジャーＰへのエア圧を制御し
ている。前記、エアＥの経路は、Ｐｌからロータリージ
ヨイントＲＪを経由して回転軸２′の中空部Ｐ２を通り
、プランジャーＰにいたる。
上記第３図に示す第３実施例の磨き工具２ｏ”は、レー
ザ変位センサ（測長センサ）ＬＳを手首下端部の筒体３
０上のブラケットに９０’等配の四ケ所に配置されてい
るため、各レーザ変位センサ（測長センサ）で、前記砥
石Ｇのリング７の下側に挟着した反射リング１１へ向け
て発信する光線の反射光線を測定し、反射リング１１と
の間の距離を砥石外周での９０°間隔で測定する。
ザ変位センサ（測長センサ）ＬＳを手首下端部の筒体３
０上のブラケットに９０’等配の四ケ所に配置されてい
るため、各レーザ変位センサ（測長センサ）で、前記砥
石Ｇのリング７の下側に挟着した反射リング１１へ向け
て発信する光線の反射光線を測定し、反射リング１１と
の間の距離を砥石外周での９０°間隔で測定する。
前記測定結果は、第４図に見るよう金型面１０（Ｗ１＝
ワーク）が水平面であると、センサの回転角：αに関係
無く一定の距離（高さ＝加圧力）を示し・また、金型面
１０（Ｗ２＝ワーク）が右斜面θ２であると、センサの
回転角：αに関係して４つの距離変化（高さ変化＝加圧
力変化）を測定データとして得られる。更に、金型面１
０（Ｗ３＝ワーク）が左斜面θ３のときも同様にセンサ
の回転角：αに関係して４つの距離変化（高さ変化＝加
圧力変化）を測定データとして得られる。その面のリン
グ状の形状面の変化を測定して、法線方向ｅ工＋’９ｚ
ｔ ｅｌの傾き角：θ１．θ２．θ３が演算処理される
ことになる。これにより、金型面の形状モデルデータを
各測定ポイント毎に求め、このデータを連続して得る。
ワーク）が水平面であると、センサの回転角：αに関係
無く一定の距離（高さ＝加圧力）を示し・また、金型面
１０（Ｗ２＝ワーク）が右斜面θ２であると、センサの
回転角：αに関係して４つの距離変化（高さ変化＝加圧
力変化）を測定データとして得られる。更に、金型面１
０（Ｗ３＝ワーク）が左斜面θ３のときも同様にセンサ
の回転角：αに関係して４つの距離変化（高さ変化＝加
圧力変化）を測定データとして得られる。その面のリン
グ状の形状面の変化を測定して、法線方向ｅ工＋’９ｚ
ｔ ｅｌの傾き角：θ１．θ２．θ３が演算処理される
ことになる。これにより、金型面の形状モデルデータを
各測定ポイント毎に求め、このデータを連続して得る。
上記金型面の形状モデルデータは、パソコンにて加工処
理され、例えばロボットコントローラへ送り込まれて、
自動運転の制御データとして利用される。
理され、例えばロボットコントローラへ送り込まれて、
自動運転の制御データとして利用される。
本発明は上記実施例に限定されることなく１発明の要旨
内に於ての設計変更、実施態様の変更を行い得ること勿
論である。
内に於ての設計変更、実施態様の変更を行い得ること勿
論である。
「効果」
本発明によるときは、金型自由曲面に対する磨き工具を
多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって
、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手で繋が
る砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が付与さ
れ、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位センサ
をこのブラケットの周囲をステップモータで旋回させる
旋回駆動部材を備え、前記レーザー変位センサがこのブ
ラケットの周囲をステップモータで旋回砥時に砥石周囲
の金型面との傾き及び距離測定から金型面の形状モデル
データを得るデータ作成方法とするか、前記磨き工具の
ブラケットにはレーザー変位センサをこのブラケットの
周囲に複数個配置し、前記複数個のレーザー変位センサ
による砥石周囲の金型面との傾き及び距離測定から金型
面の形状モデルデータを得るデータ作成方法としたから
、自由曲面の金型形状に砥石の法線姿勢及び加圧力そし
て砥石の移動軌跡が金型自由曲面の各ポイントデータが
非接触による距離検出から形状モデルデータを演算作成
でき、形状モデルデータの編集をより実施しやすいデー
タとしてパソコンへ取り込め、一定加圧及び法線姿勢制
御のもとパターン運転を実施できる。
多関節アーム等の先端に取付けた金型磨き装置であって
、軸方向への移動自在な回転軸の先端に自在継手で繋が
る砥石を備え、該回転軸は砥石方向への加圧力が付与さ
れ、前記磨き工具のブラケットにはレーザー変位センサ
をこのブラケットの周囲をステップモータで旋回させる
旋回駆動部材を備え、前記レーザー変位センサがこのブ
ラケットの周囲をステップモータで旋回砥時に砥石周囲
の金型面との傾き及び距離測定から金型面の形状モデル
データを得るデータ作成方法とするか、前記磨き工具の
ブラケットにはレーザー変位センサをこのブラケットの
周囲に複数個配置し、前記複数個のレーザー変位センサ
による砥石周囲の金型面との傾き及び距離測定から金型
面の形状モデルデータを得るデータ作成方法としたから
、自由曲面の金型形状に砥石の法線姿勢及び加圧力そし
て砥石の移動軌跡が金型自由曲面の各ポイントデータが
非接触による距離検出から形状モデルデータを演算作成
でき、形状モデルデータの編集をより実施しやすいデー
タとしてパソコンへ取り込め、一定加圧及び法線姿勢制
御のもとパターン運転を実施できる。
第１図は本発明を実施する磨き装置の断面図。
第２図は第２実施例の断面図、第３図は第３実施例の断
面図、第４図は金型面の測定結果を示す説明図である。 １・・ロボットアームの手首、２０．２０’２０”・・
・磨き工具、１１・・反射板リング、ＬＳ・・レーザー
変位センサ、ＳＭ・・ステップモータ、８．８’ ・
・旋回体、１０・・金型面、θ１．θ２．θ３・・傾き
角、３０・・筒体（ブラケット）。
面図、第４図は金型面の測定結果を示す説明図である。 １・・ロボットアームの手首、２０．２０’２０”・・
・磨き工具、１１・・反射板リング、ＬＳ・・レーザー
変位センサ、ＳＭ・・ステップモータ、８．８’ ・
・旋回体、１０・・金型面、θ１．θ２．θ３・・傾き
角、３０・・筒体（ブラケット）。
Claims (2)
- （１）金型自由曲面に対する磨き工具を多関節アーム等
の先端に取付けた金型磨き装置であって、軸方向への移
動自在な回転軸の先端に自在継手で繋がる砥石を備え、
該回転軸は砥石方向への加圧力が付与され、前記磨き工
具のブラケットにはレーザー変位センサをこのブラケッ
トの周囲をステップモータで旋回させる旋回駆動部材を
備え、前記レーザー変位センサがこのブラケットの周囲
をステップモータで旋回砥時に砥石周囲の金型面との傾
き及び距離測定から金型面の形状モデルデータを得るこ
とを特徴とする金型面の形状モデルデータ作成方法。 - （２）金型自由曲面に対する磨き工具を多関節アーム等
の先端に取付けた金型磨き装置であって、軸方向への移
動自在な回転軸の先端に自在継手で繋がる砥石を備え、
該回転軸は砥石方向への加圧力が付与され、前記磨き工
具のブラケットにはレーザー変位センサをこのブラケッ
トの周囲に複数個配置し、前記複数個のレーザー変位セ
ンサによる砥石周囲の金型面との傾き及び距離測定から
金型面の形状モデルデータを得ることを特徴とする金型
面の形状モデルデータ作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10387490A JPH042462A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 金型面の形状モデルデータ作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10387490A JPH042462A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 金型面の形状モデルデータ作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042462A true JPH042462A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14365585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10387490A Pending JPH042462A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 金型面の形状モデルデータ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH042462A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9863019B2 (en) | 2014-09-04 | 2018-01-09 | Hitachi Metals, Ltd. | High-strength Ni-base alloy |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP10387490A patent/JPH042462A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9863019B2 (en) | 2014-09-04 | 2018-01-09 | Hitachi Metals, Ltd. | High-strength Ni-base alloy |
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