JPH06273137A - バリ取りロボット - Google Patents
バリ取りロボットInfo
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- JPH06273137A JPH06273137A JP5912093A JP5912093A JPH06273137A JP H06273137 A JPH06273137 A JP H06273137A JP 5912093 A JP5912093 A JP 5912093A JP 5912093 A JP5912093 A JP 5912093A JP H06273137 A JPH06273137 A JP H06273137A
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- JP
- Japan
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- burr
- work
- grinding
- image processing
- pressing force
- Prior art date
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 削り残しもしくは削りすぎ等を生じることな
く、かつ、短い作業時間で研削を行うことができるバリ
取りロボットを提供する。 【構成】 視覚センサ装置３により、グラインダ８の移
動方向前方に形成されているバリ４ａの形状が検出さ
れ、検出されたバリ４ａの形状に対応する最適なグライ
ンダ８の押圧力および移動速度が設定される。これら押
圧力および移動速度に基づき、グラインダ８は研削を行
う。また、視覚センサ装置３により、移動方向後方のワ
ーク４の稜の形状が検出され、バリ４ａが完全に研削さ
れたか否かが判断される。バリ４ａが完全に研削されて
いる場合は、この１パスを終了し、研削されていない場
合は、再びこのパスを繰り返すようにした。
く、かつ、短い作業時間で研削を行うことができるバリ
取りロボットを提供する。 【構成】 視覚センサ装置３により、グラインダ８の移
動方向前方に形成されているバリ４ａの形状が検出さ
れ、検出されたバリ４ａの形状に対応する最適なグライ
ンダ８の押圧力および移動速度が設定される。これら押
圧力および移動速度に基づき、グラインダ８は研削を行
う。また、視覚センサ装置３により、移動方向後方のワ
ーク４の稜の形状が検出され、バリ４ａが完全に研削さ
れたか否かが判断される。バリ４ａが完全に研削されて
いる場合は、この１パスを終了し、研削されていない場
合は、再びこのパスを繰り返すようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はバリ取りロボットに係
り、特にバリ形状のばらつきが大きいワークの作業に用
いて好適なバリ取りロボットに関する。
り、特にバリ形状のばらつきが大きいワークの作業に用
いて好適なバリ取りロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車産業において、生産ライ
ンにおける溶接作業に溶接ロボットが導入されている。
このような溶接作業が行われる際、ビードがはみ出して
形成される場合がある。これにより、被加工物である部
品等の稜に、バリが形成される。このバリを除去する方
法としては、従来、作業者がグラインダもしくはサンダ
等を用いて除去していた。また、被加工物の稜角度を精
度良く仕上げる作業も、作業者による手作業により行わ
れていた。
ンにおける溶接作業に溶接ロボットが導入されている。
このような溶接作業が行われる際、ビードがはみ出して
形成される場合がある。これにより、被加工物である部
品等の稜に、バリが形成される。このバリを除去する方
法としては、従来、作業者がグラインダもしくはサンダ
等を用いて除去していた。また、被加工物の稜角度を精
度良く仕上げる作業も、作業者による手作業により行わ
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うに、手作業によるバリ取りおよび稜の面取り等は、生
産ラインの効率を低下させるという問題があった。しか
しながら、被加工物の位置およびバリの形状等は常に一
定ではないため、産業用ロボットを導入した場合、研削
による削り残しもしくは削り過ぎ等が生じることが考え
られる。そのため、作業終了後に削り残しおよび削り過
ぎ等の有無を確認し、その確認結果に基づき作業の続行
もしくは終了等を制御する必要がある。従来、この問題
を克服する有効な手段がなかったため、上記意義に適う
有効な装置が実現されなかった。
うに、手作業によるバリ取りおよび稜の面取り等は、生
産ラインの効率を低下させるという問題があった。しか
しながら、被加工物の位置およびバリの形状等は常に一
定ではないため、産業用ロボットを導入した場合、研削
による削り残しもしくは削り過ぎ等が生じることが考え
られる。そのため、作業終了後に削り残しおよび削り過
ぎ等の有無を確認し、その確認結果に基づき作業の続行
もしくは終了等を制御する必要がある。従来、この問題
を克服する有効な手段がなかったため、上記意義に適う
有効な装置が実現されなかった。
【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、削り残しもしくは削り過ぎ等を生じることな
く研削を行うことができるバリ取りロボットを提供する
ことを目的とする。
たもので、削り残しもしくは削り過ぎ等を生じることな
く研削を行うことができるバリ取りロボットを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
るバリ取りロボットは、ワーク上を移動することにより
前記ワークに形成されたバリを研削するバリ研削手段
と、前記バリ研削手段の前記ワークに対する押圧力を検
出する押圧力検出手段と、前記バリ研削手段の移動方向
前方に対してスリット光を照射する光照射手段と、前記
スリット光を撮像するカメラと、前記カメラによって捉
えられる画像を画像処理することにより、前記バリの形
状を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段による
検出結果に基づき、前記バリの形状に対応する前記バリ
研削手段の押圧力または移動速度を設定する制御手段と
を具備することを特徴としている。
るバリ取りロボットは、ワーク上を移動することにより
前記ワークに形成されたバリを研削するバリ研削手段
と、前記バリ研削手段の前記ワークに対する押圧力を検
出する押圧力検出手段と、前記バリ研削手段の移動方向
前方に対してスリット光を照射する光照射手段と、前記
スリット光を撮像するカメラと、前記カメラによって捉
えられる画像を画像処理することにより、前記バリの形
状を検出する画像処理手段と、前記画像処理手段による
検出結果に基づき、前記バリの形状に対応する前記バリ
研削手段の押圧力または移動速度を設定する制御手段と
を具備することを特徴としている。
【０００６】請求項２に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、ワーク上を移動することにより前記ワークに形成
されたバリを研削するバリ研削手段と、前記バリ研削手
段の前記ワークに対する押圧力を検出する押圧力検出手
段と、前記バリ研削手段の移動方向前方に対してスリッ
ト光を照射する光照射手段と、前記スリット光を撮像す
るカメラと、前記カメラによって捉えられる画像を画像
処理することにより、前記バリの形状を検出する画像処
理手段と、前記画像処理手段による検出結果に基づき、
前記バリの形状に対応する前記バリ研削手段の押圧力お
よび移動速度を設定する制御手段とを具備することを特
徴としている。
トは、ワーク上を移動することにより前記ワークに形成
されたバリを研削するバリ研削手段と、前記バリ研削手
段の前記ワークに対する押圧力を検出する押圧力検出手
段と、前記バリ研削手段の移動方向前方に対してスリッ
ト光を照射する光照射手段と、前記スリット光を撮像す
るカメラと、前記カメラによって捉えられる画像を画像
処理することにより、前記バリの形状を検出する画像処
理手段と、前記画像処理手段による検出結果に基づき、
前記バリの形状に対応する前記バリ研削手段の押圧力お
よび移動速度を設定する制御手段とを具備することを特
徴としている。
【０００７】請求項３に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、ワーク上を移動することにより前記ワークに形成
されたバリを研削するバリ研削手段と、前記バリ研削手
段の移動方向後方に対してスリット光を照射する光照射
手段と、前記スリット光を撮像するカメラと、前記カメ
ラによって捉えられる画像を画像処理することにより、
前記バリ研削手段によって前記バリが完全に研削された
か否かを判断する画像処理手段と、前記画像処理手段に
よる判断結果に基づき、前記バリ研削手段が、前記バリ
が完全に研削されている場合は研削を終了し、前記バリ
が完全に研削されていない場合は該バリに対して再び研
削を行うよう制御する制御手段とを具備することを特徴
としている。
トは、ワーク上を移動することにより前記ワークに形成
されたバリを研削するバリ研削手段と、前記バリ研削手
段の移動方向後方に対してスリット光を照射する光照射
手段と、前記スリット光を撮像するカメラと、前記カメ
ラによって捉えられる画像を画像処理することにより、
前記バリ研削手段によって前記バリが完全に研削された
か否かを判断する画像処理手段と、前記画像処理手段に
よる判断結果に基づき、前記バリ研削手段が、前記バリ
が完全に研削されている場合は研削を終了し、前記バリ
が完全に研削されていない場合は該バリに対して再び研
削を行うよう制御する制御手段とを具備することを特徴
としている。
【０００８】
【作用】請求項１に係る発明によるバリ取りロボットに
よれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方向前
方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラによ
って撮像されて、撮像された画像が画像処理手段によっ
て画像処理される。その結果バリの形状が検出され、制
御手段により、このバリの形状に対応した最適なバリ研
削手段の押圧力または移動速度が設定される。
よれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方向前
方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラによ
って撮像されて、撮像された画像が画像処理手段によっ
て画像処理される。その結果バリの形状が検出され、制
御手段により、このバリの形状に対応した最適なバリ研
削手段の押圧力または移動速度が設定される。
【０００９】請求項２に係る発明によるバリ取りロボッ
トによれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方
向前方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラ
によって撮像されて、撮像された画像が画像処理手段に
よって画像処理される。その結果バリの形状が検出さ
れ、制御手段により、このバリの形状に対応した最適な
バリ研削手段の押圧力および移動速度が設定される。
トによれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方
向前方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラ
によって撮像されて、撮像された画像が画像処理手段に
よって画像処理される。その結果バリの形状が検出さ
れ、制御手段により、このバリの形状に対応した最適な
バリ研削手段の押圧力および移動速度が設定される。
【００１０】請求項３に係る発明によるバリ取りロボッ
トによれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方
向後方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラ
によって撮像されて、撮像された画像が画像処理手段に
よって画像処理される。その結果、バリ研削手段によっ
てバリが完全に研削されたか否かが判断され、完全に研
削されていない場合は、制御手段の制御によりバリ研削
手段は再び研削を行う。バリが完全に研削されたことが
検出された場合は、制御手段の制御によりバリ研削手段
は研削を終了する。
トによれば、光照射手段によってバリ研削手段の移動方
向後方にスリット光が照射され、該スリット光がカメラ
によって撮像されて、撮像された画像が画像処理手段に
よって画像処理される。その結果、バリ研削手段によっ
てバリが完全に研削されたか否かが判断され、完全に研
削されていない場合は、制御手段の制御によりバリ研削
手段は再び研削を行う。バリが完全に研削されたことが
検出された場合は、制御手段の制御によりバリ研削手段
は研削を終了する。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図１はこの発明の一実施例によるバ
リ取りロボットの構成を示す斜視図である。この図にお
いて、１００は６自由度を有するマニピュレータであ
り、アーム１を備えている。アーム１の前方の所定の位
置には、ワーク４が配置されており、稜にはアーク溶接
あるいはスポット溶接のビードのはみ出し等によるバリ
４ａが形成されている。また、アーム１の先端には、力
検出センサ２、視覚センサ装置３、およびグラインダ８
が固定されている。グラインダ８は、矢印Ｓ方向に移動
することによりバリ４ａを除去する。このバリ４ａの除
去作業において、所定範囲における１回の作業を１パス
（１作業）とし、バリ４ａが完全に除去されるまでこの
１パスが繰り返し行われる。また、力検出センサ２は、
グラインダ８のワーク４に対する押しつけ力を検出す
る。
について説明する。図１はこの発明の一実施例によるバ
リ取りロボットの構成を示す斜視図である。この図にお
いて、１００は６自由度を有するマニピュレータであ
り、アーム１を備えている。アーム１の前方の所定の位
置には、ワーク４が配置されており、稜にはアーク溶接
あるいはスポット溶接のビードのはみ出し等によるバリ
４ａが形成されている。また、アーム１の先端には、力
検出センサ２、視覚センサ装置３、およびグラインダ８
が固定されている。グラインダ８は、矢印Ｓ方向に移動
することによりバリ４ａを除去する。このバリ４ａの除
去作業において、所定範囲における１回の作業を１パス
（１作業）とし、バリ４ａが完全に除去されるまでこの
１パスが繰り返し行われる。また、力検出センサ２は、
グラインダ８のワーク４に対する押しつけ力を検出す
る。
【００１２】図２に、アーム１の先端部分の詳細な構成
を示す。この図に示すように、力検出センサ２に取り付
けられた視覚センサ装置３は、ベース５ａと、ベース５
ａの両端に固定されたセンサユニット６および７からな
る。また、ベース５ａのセンサユニット６，７に挟まれ
た中央部分には、グラインダブラケット５ｂを介してグ
ラインダ８が取り付けられている。上記のセンサユニッ
ト６は、グラインダ８による作業が行われる前のバリ４
ａの形状を検出する。また、センサユニット７は、作業
が行われた後のワーク４の稜の形状を検出する。
を示す。この図に示すように、力検出センサ２に取り付
けられた視覚センサ装置３は、ベース５ａと、ベース５
ａの両端に固定されたセンサユニット６および７からな
る。また、ベース５ａのセンサユニット６，７に挟まれ
た中央部分には、グラインダブラケット５ｂを介してグ
ラインダ８が取り付けられている。上記のセンサユニッ
ト６は、グラインダ８による作業が行われる前のバリ４
ａの形状を検出する。また、センサユニット７は、作業
が行われた後のワーク４の稜の形状を検出する。
【００１３】図３に、センサユニット６の内部構成を示
す。１１ａはハロゲンランプ等による光源であり、ワー
ク４の表面にほぼ垂直にスリット光９ａを照射する。す
なわち、このスリット光９ａは、ワーク４の稜に形成さ
れたバリ４ａの方向とほぼ９０度をなしており、図２に
示すようにワーク４上にスリット像１０を形成する。１
２ａはＣＣＤカメラ等のようなテレビカメラであり、上
記スリット像１０を、スリット光軸に対して所定の角度
α傾いた方向から撮像し、映像信号を出力する。また、
センサユニット７の内部構造もセンサユニット６と同様
であり、スリット光９ｂを照射する光源１１ｂ、および
テレビカメラ１２ｂからなり、テレビカメラ１２ｂによ
って図２に示すスリット像２０を撮像し、映像信号を出
力する。
す。１１ａはハロゲンランプ等による光源であり、ワー
ク４の表面にほぼ垂直にスリット光９ａを照射する。す
なわち、このスリット光９ａは、ワーク４の稜に形成さ
れたバリ４ａの方向とほぼ９０度をなしており、図２に
示すようにワーク４上にスリット像１０を形成する。１
２ａはＣＣＤカメラ等のようなテレビカメラであり、上
記スリット像１０を、スリット光軸に対して所定の角度
α傾いた方向から撮像し、映像信号を出力する。また、
センサユニット７の内部構造もセンサユニット６と同様
であり、スリット光９ｂを照射する光源１１ｂ、および
テレビカメラ１２ｂからなり、テレビカメラ１２ｂによ
って図２に示すスリット像２０を撮像し、映像信号を出
力する。
【００１４】図４は、図示しないロボットコントローラ
内に設けられる制御系の構成を示す図である。この図に
おいて、１３は力検出装置であり、力検出センサ２から
出力される手先座標系で表された力検出ベクトルｆ
Sを、図示しない各関節の角度検出器によって検出され
る各関節角度θ1〜θ6に基づき、基準座標系で表した力
検出ベクトルＦSに変換して出力する。１４は画像処理
装置であり、センサユニット６，７内のテレビカメラ１
２ａ，１２ｂから出力される映像信号に基づいて画像処
理を行う。画像処理装置１４は、除去すべきバリ４ａの
高さに対応して変化する、グラインダ８の押し付け力を
示す力目標値｜Ｆd｜、およびアーム１の移動速度を示
す作業速度目標値ｄＸB／ｄｔの関数ｇ、ｈを保持して
おり、入力されるバリ４ａの高さに応じて力目標値｜Ｆ
d｜および作業速度目標値ｄＸB／ｄｔを出力する。ま
た、バリ４ａが完全に除去された場合に、作業終了信号
を出力する。１５はアーム制御装置であり、図示しない
記憶装置から、教示により予め記憶された、アーム１の
先端の軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0
を読み出す。そして、画像処理装置１４から出力される
作業速度目標値ｄＸB／ｄｔに基いて軌道目標ベクトル
Ｘdを変更し、力目標ベクトルＦd0と共に出力する。１
６は力制御装置であり、アーム制御装置１５から出力さ
れる軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0、
図示しない角度検出器から出力される各関節角度θ1〜
θ6、力検出装置１３から出力される力検出ベクトル
ＦS、および画像処理装置１４から出力される力目標値
｜Ｆd｜に基づき、マニピュレータ１の各軸を駆動する
モータ１８ａ〜１８ｆの回転数を指定するトルク指令値
τd1〜τd6を出力する。１５ａ〜１７ｆはモータドライ
バであり、力制御装置１６から出力されるトルク指令値
τd1〜τd6に基づき、モータ１８ａ〜１８ｆを駆動す
る。
内に設けられる制御系の構成を示す図である。この図に
おいて、１３は力検出装置であり、力検出センサ２から
出力される手先座標系で表された力検出ベクトルｆ
Sを、図示しない各関節の角度検出器によって検出され
る各関節角度θ1〜θ6に基づき、基準座標系で表した力
検出ベクトルＦSに変換して出力する。１４は画像処理
装置であり、センサユニット６，７内のテレビカメラ１
２ａ，１２ｂから出力される映像信号に基づいて画像処
理を行う。画像処理装置１４は、除去すべきバリ４ａの
高さに対応して変化する、グラインダ８の押し付け力を
示す力目標値｜Ｆd｜、およびアーム１の移動速度を示
す作業速度目標値ｄＸB／ｄｔの関数ｇ、ｈを保持して
おり、入力されるバリ４ａの高さに応じて力目標値｜Ｆ
d｜および作業速度目標値ｄＸB／ｄｔを出力する。ま
た、バリ４ａが完全に除去された場合に、作業終了信号
を出力する。１５はアーム制御装置であり、図示しない
記憶装置から、教示により予め記憶された、アーム１の
先端の軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0
を読み出す。そして、画像処理装置１４から出力される
作業速度目標値ｄＸB／ｄｔに基いて軌道目標ベクトル
Ｘdを変更し、力目標ベクトルＦd0と共に出力する。１
６は力制御装置であり、アーム制御装置１５から出力さ
れる軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0、
図示しない角度検出器から出力される各関節角度θ1〜
θ6、力検出装置１３から出力される力検出ベクトル
ＦS、および画像処理装置１４から出力される力目標値
｜Ｆd｜に基づき、マニピュレータ１の各軸を駆動する
モータ１８ａ〜１８ｆの回転数を指定するトルク指令値
τd1〜τd6を出力する。１５ａ〜１７ｆはモータドライ
バであり、力制御装置１６から出力されるトルク指令値
τd1〜τd6に基づき、モータ１８ａ〜１８ｆを駆動す
る。
【００１５】次に、このバリ取りロボットの動作につい
て説明する。まず、電源が投入され、図示しない動作ス
イッチが操作されると、アーム制御装置１５が該動作ス
イッチによる動作命令に基づいて、アーム１の各軸に対
する制御指令を出力する。それによって、アーム１の先
端がワーク４の所定のパスの作業開始点まで移動する。
そして、アーム制御装置１５が図示しない記憶装置から
軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0を読み
出し、力制御装置１６に出力する。それらの各データに
基づき、力制御装置１６からモータドライバ１７ａ〜１
７ｆに対してトルク指令値τd1〜τd6が出力され、それ
によってモータ１８ａ〜１８ｆが駆動する。そして各軸
が駆動されることにより、グラインダ８が矢印Ｓ方向に
移動を開始し、ワーク４に形成されたバリ４ａの除去作
業を行う。それによって、図示しない各関節の角度検出
器により、各関節角度θ1〜θ6が検出されて力検出装置
１３および力制御装置１６に出力され、力検出センサ２
によって力検出ベクトルｆSが検出されて、力検出装置
１３に出力される。同時に、センサユニット６および７
により、バリ４ａおよび稜の形状が検出される。
て説明する。まず、電源が投入され、図示しない動作ス
イッチが操作されると、アーム制御装置１５が該動作ス
イッチによる動作命令に基づいて、アーム１の各軸に対
する制御指令を出力する。それによって、アーム１の先
端がワーク４の所定のパスの作業開始点まで移動する。
そして、アーム制御装置１５が図示しない記憶装置から
軌道目標ベクトルＸdおよび力目標ベクトルＦd0を読み
出し、力制御装置１６に出力する。それらの各データに
基づき、力制御装置１６からモータドライバ１７ａ〜１
７ｆに対してトルク指令値τd1〜τd6が出力され、それ
によってモータ１８ａ〜１８ｆが駆動する。そして各軸
が駆動されることにより、グラインダ８が矢印Ｓ方向に
移動を開始し、ワーク４に形成されたバリ４ａの除去作
業を行う。それによって、図示しない各関節の角度検出
器により、各関節角度θ1〜θ6が検出されて力検出装置
１３および力制御装置１６に出力され、力検出センサ２
によって力検出ベクトルｆSが検出されて、力検出装置
１３に出力される。同時に、センサユニット６および７
により、バリ４ａおよび稜の形状が検出される。
【００１６】ここで、テレビカメラ１２ａ，１２ｂによ
って取り込まれる映像信号に基づく、画像処理装置１４
の動作について説明する。ここでは、ワーク４のほぼ直
角の稜に発生するバリ４ａを除去対象とする。まず、グ
ラインダ８の作業開始前の画像処理について説明する。
図５は、センサユニット６のテレビカメラ１２ａが捉え
た画像１９の例を示す。この図において、バリ４ａは、
スリット光９ａによって形成される２本の交差する直線
１０ａ，１０ｂの交点に、突出部１０ｃとして検出され
る。ここで、直線１０ａ，１０ｂの交点である端点Ｐを
原点として、突出部１０ｃの突出方向である矢印Ｔ方向
を正、その逆方向である研削方向を負とする。また、端
点Ｐから突出部１０ｃの頂点までの距離をバリ高さδb
とする。このバリ高さδbは、突出部１０の頂点が端点
Ｐより矢印Ｔ方向である場合は正となり、その逆方向で
ある場合は負となる。そして、グラインダ８によって面
取りされるワーク４の稜の高さを、必要面取り量δf0と
する。
って取り込まれる映像信号に基づく、画像処理装置１４
の動作について説明する。ここでは、ワーク４のほぼ直
角の稜に発生するバリ４ａを除去対象とする。まず、グ
ラインダ８の作業開始前の画像処理について説明する。
図５は、センサユニット６のテレビカメラ１２ａが捉え
た画像１９の例を示す。この図において、バリ４ａは、
スリット光９ａによって形成される２本の交差する直線
１０ａ，１０ｂの交点に、突出部１０ｃとして検出され
る。ここで、直線１０ａ，１０ｂの交点である端点Ｐを
原点として、突出部１０ｃの突出方向である矢印Ｔ方向
を正、その逆方向である研削方向を負とする。また、端
点Ｐから突出部１０ｃの頂点までの距離をバリ高さδb
とする。このバリ高さδbは、突出部１０の頂点が端点
Ｐより矢印Ｔ方向である場合は正となり、その逆方向で
ある場合は負となる。そして、グラインダ８によって面
取りされるワーク４の稜の高さを、必要面取り量δf0と
する。
【００１７】次に、図６に示すフローチャートにより、
テレビカメラ１２ａによって捉えられる画像１９に基づ
く、画像処理装置１４の動作について説明する。まず、
ステップＳ１０１において、必要面取り量δf0を所定の
値に初期設定する。次に、ステップＳ１０２において、
図５に示す画像１９から、バリ高さδbを算出する。次
に、ステップＳ１０３に進み、実際にグラインダ８によ
って研削される高さである研削量δを δ ＝ δb ＋ δf0 として求める。次に、ステップＳ１０４に進み、ステッ
プＳ１０３において求めたバリ研削量δに対する、力目
標値｜Ｆd｜を ｜Ｆd｜ ＝ ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ） より算出する。そして、ステップＳ１０５に進み、上記
バリ研削量δ、および力目標値｜Ｆd｜から、作業速度
目標値ｄＸB／ｄｔを ｄＸB／ｄｔ ＝ ｈ（δ，｜Ｆd｜） より算出する。これらの関数ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ）お
よびｈ（δ，｜Ｆd｜）においては、バリ研削量δが大
である程、すなわち、ステップＳ１０２において算出さ
れるバリ高さδbが大である程、力目標値｜Ｆd｜は増加
し作業速度目標値ｄＸB／ｄｔは減少するようになって
いる。
テレビカメラ１２ａによって捉えられる画像１９に基づ
く、画像処理装置１４の動作について説明する。まず、
ステップＳ１０１において、必要面取り量δf0を所定の
値に初期設定する。次に、ステップＳ１０２において、
図５に示す画像１９から、バリ高さδbを算出する。次
に、ステップＳ１０３に進み、実際にグラインダ８によ
って研削される高さである研削量δを δ ＝ δb ＋ δf0 として求める。次に、ステップＳ１０４に進み、ステッ
プＳ１０３において求めたバリ研削量δに対する、力目
標値｜Ｆd｜を ｜Ｆd｜ ＝ ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ） より算出する。そして、ステップＳ１０５に進み、上記
バリ研削量δ、および力目標値｜Ｆd｜から、作業速度
目標値ｄＸB／ｄｔを ｄＸB／ｄｔ ＝ ｈ（δ，｜Ｆd｜） より算出する。これらの関数ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ）お
よびｈ（δ，｜Ｆd｜）においては、バリ研削量δが大
である程、すなわち、ステップＳ１０２において算出さ
れるバリ高さδbが大である程、力目標値｜Ｆd｜は増加
し作業速度目標値ｄＸB／ｄｔは減少するようになって
いる。
【００１８】そして、画像処理装置１４は、以上のよう
にして求めた力目標値｜Ｆd｜を力制御装置１６に出力
し、作業速度目標値ｄＸB／ｄｔをアーム制御装置１５
に出力する。アーム制御装置１５は、この作業速度目標
値ｄＸB／ｄｔに基づいて記憶装置から読み出された軌
道目標ベクトルＸdを変更し、力目標ベクトルＦd0と共
に力制御装置１６に出力する。力制御装置１６は、画像
処理装置１４から出力される力目標値｜Ｆd｜、および
アーム制御装置１５から出力される力目標ベクトルＦd0
から、新たに力目標ベクトルＦdを次式により算出す
る。 Ｆd ＝ （｜Ｆd｜／｜Ｆd0｜）・Ｆd0 力制御装置１６は、この力目標ベクトルＦd、軌道目標
ベクトルＸd、各関節角度θ、および力検出装置１３か
ら出力される力検出ベクトルＦSに基づき、トルク指令
値τd1〜τd6をモータドライバ１７ａ〜１７ｆに出力す
る。それらトルク指令値τd1〜τd6に基づき、モータド
ライバ１７ａ〜１７ｆはモータ１８ａ〜１８ｆを駆動制
御し、モータ１８ａ〜１８ｆは各軸を駆動する。ここ
で、バリ４ａの高さが大である場合、グラインダ８の作
業速度は減少し、押し付け力は増加する。また、バリ４
ａの高さが小である場合は、グラインダ８の作業速度は
増加し、押し付け力は減少する。
にして求めた力目標値｜Ｆd｜を力制御装置１６に出力
し、作業速度目標値ｄＸB／ｄｔをアーム制御装置１５
に出力する。アーム制御装置１５は、この作業速度目標
値ｄＸB／ｄｔに基づいて記憶装置から読み出された軌
道目標ベクトルＸdを変更し、力目標ベクトルＦd0と共
に力制御装置１６に出力する。力制御装置１６は、画像
処理装置１４から出力される力目標値｜Ｆd｜、および
アーム制御装置１５から出力される力目標ベクトルＦd0
から、新たに力目標ベクトルＦdを次式により算出す
る。 Ｆd ＝ （｜Ｆd｜／｜Ｆd0｜）・Ｆd0 力制御装置１６は、この力目標ベクトルＦd、軌道目標
ベクトルＸd、各関節角度θ、および力検出装置１３か
ら出力される力検出ベクトルＦSに基づき、トルク指令
値τd1〜τd6をモータドライバ１７ａ〜１７ｆに出力す
る。それらトルク指令値τd1〜τd6に基づき、モータド
ライバ１７ａ〜１７ｆはモータ１８ａ〜１８ｆを駆動制
御し、モータ１８ａ〜１８ｆは各軸を駆動する。ここ
で、バリ４ａの高さが大である場合、グラインダ８の作
業速度は減少し、押し付け力は増加する。また、バリ４
ａの高さが小である場合は、グラインダ８の作業速度は
増加し、押し付け力は減少する。
【００１９】以上のような動作が、１パスの間、図示し
ないタイマによって供給されるサンプル時間毎に行われ
る。
ないタイマによって供給されるサンプル時間毎に行われ
る。
【００２０】次に、グラインダ８の作業終了後の画像処
理について説明する。図７は、センサユニット７のテレ
ビカメラ１２ｂが捉えた画像２１の例を示す。この図に
おいて、スリット像２０は、スリット光９ａによって形
成される２本の交差する直線２０ａ，２０ｂによって構
成される。この画像２１は、グラインダ８による作業の
終了後を示しており、この図７においては、グラインダ
８によってバリ４ａが完全に除去された場合を表してい
る。従って、ワーク４の稜は面取りされて平面となって
おり、スリット像２０の端部２０ｃが直線となってい
る。ここで、端点Ｐは、直線２０ａおよび２０ｂの延長
線の交点であり、この端点Ｐから、必要面取り量δf0だ
け研削されたことを示している。
理について説明する。図７は、センサユニット７のテレ
ビカメラ１２ｂが捉えた画像２１の例を示す。この図に
おいて、スリット像２０は、スリット光９ａによって形
成される２本の交差する直線２０ａ，２０ｂによって構
成される。この画像２１は、グラインダ８による作業の
終了後を示しており、この図７においては、グラインダ
８によってバリ４ａが完全に除去された場合を表してい
る。従って、ワーク４の稜は面取りされて平面となって
おり、スリット像２０の端部２０ｃが直線となってい
る。ここで、端点Ｐは、直線２０ａおよび２０ｂの延長
線の交点であり、この端点Ｐから、必要面取り量δf0だ
け研削されたことを示している。
【００２１】次に、図８に示すフローチャートにより、
テレビカメラ１２ｂによって捉えられる画像２１に基づ
く、画像処理装置１４の動作について説明する。まず、
ステップＳ２０１において、必要面取り量δf0を所定の
値に初期設定する。そして、ステップＳ２０２におい
て、１パスにおける最大バリ高さδbmaxを「−δf0」に
設定する。なお、この最大バリ高さδbmaxの値が「−δ
f0」である場合とは、図７に示すようにバリ４ａが完全
に除去され、必要面取り量δf0が研削された場合を示し
ている。次に、ステップＳ２０３に進み、画像２１から
バリ高さδb、すなわち端点Ｐから端部２０ｃまでの距
離を算出する。ここで、ワーク４上にバリ４ａが残って
いない場合は、バリ高さδbは「−δf0」以下となる。
そして、ステップＳ２０４に進み、このバリ高さδbが
最大バリ高さδbmaxより大か否かを判断する。ここで例
えば最大バリ高さδbmaxが「−δf0」であり、ステップ
Ｓ２０３で算出したバリ高さδbが「−δf0」以下であ
る場合は、ステップＳ２０４における判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、ステップＳ２０６に進む。また、ワーク４
上にバリ４ａが残っており、ステップＳ２０３において
検出される端部２０ｃの位置が、図７に示す端部２０ｃ
の位置よりもＴ方向にある場合は、バリ高さδbに「−
δf 0」より大きい値が設定される。そして、ステップＳ
２０４における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップ
Ｓ２０５に進み、最大バリ高さδbmaxに新たにバリ高さ
δbを設定する。
テレビカメラ１２ｂによって捉えられる画像２１に基づ
く、画像処理装置１４の動作について説明する。まず、
ステップＳ２０１において、必要面取り量δf0を所定の
値に初期設定する。そして、ステップＳ２０２におい
て、１パスにおける最大バリ高さδbmaxを「−δf0」に
設定する。なお、この最大バリ高さδbmaxの値が「−δ
f0」である場合とは、図７に示すようにバリ４ａが完全
に除去され、必要面取り量δf0が研削された場合を示し
ている。次に、ステップＳ２０３に進み、画像２１から
バリ高さδb、すなわち端点Ｐから端部２０ｃまでの距
離を算出する。ここで、ワーク４上にバリ４ａが残って
いない場合は、バリ高さδbは「−δf0」以下となる。
そして、ステップＳ２０４に進み、このバリ高さδbが
最大バリ高さδbmaxより大か否かを判断する。ここで例
えば最大バリ高さδbmaxが「−δf0」であり、ステップ
Ｓ２０３で算出したバリ高さδbが「−δf0」以下であ
る場合は、ステップＳ２０４における判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、ステップＳ２０６に進む。また、ワーク４
上にバリ４ａが残っており、ステップＳ２０３において
検出される端部２０ｃの位置が、図７に示す端部２０ｃ
の位置よりもＴ方向にある場合は、バリ高さδbに「−
δf 0」より大きい値が設定される。そして、ステップＳ
２０４における判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップ
Ｓ２０５に進み、最大バリ高さδbmaxに新たにバリ高さ
δbを設定する。
【００２２】次に、ステップＳ２０６において、グライ
ンダ８による１パスが終了であるか否かを判断する。こ
の判断結果が「ＮＯ」である間、すなわちグラインダ８
による１パス中である間は、ステップＳ２０３に戻り、
以下ステップＳ２０４〜ステップＳ２０６を繰り返す。
そして、１パス内の最大バリ高さδbmaxを求める。１パ
スが終了し、ステップＳ２０６における判断結果が「Ｙ
ＥＳ」となると、ステップＳ２０７に進み、最大バリ高
さδbmaxが「−δf0」より小であるか否かを判断する。
この判断結果が「ＮＯ」である場合、すなわちワーク４
の稜からバリ４ａが完全に除去されていない場合は、ア
ーム制御装置１５は、再びアーム１を同じパスにおける
作業開始点に移動させ、作業を繰り返すよう制御指令を
出力する。一方、ステップＳ２０７における判断結果が
「ＹＥＳ」である場合、すなわち、バリ４ａが完全に除
去された場合は、ステップＳ２０８に進み、画像処理装
置１４は、作業終了信号をアーム制御装置１５へ出力す
る。それにより、アーム制御装置１５は、アーム１が次
のパスへ移動するよう制御指令を出力する。そして、ア
ーム１は他のパスの作業開始点に移動し、以上のような
処理を繰り返す。
ンダ８による１パスが終了であるか否かを判断する。こ
の判断結果が「ＮＯ」である間、すなわちグラインダ８
による１パス中である間は、ステップＳ２０３に戻り、
以下ステップＳ２０４〜ステップＳ２０６を繰り返す。
そして、１パス内の最大バリ高さδbmaxを求める。１パ
スが終了し、ステップＳ２０６における判断結果が「Ｙ
ＥＳ」となると、ステップＳ２０７に進み、最大バリ高
さδbmaxが「−δf0」より小であるか否かを判断する。
この判断結果が「ＮＯ」である場合、すなわちワーク４
の稜からバリ４ａが完全に除去されていない場合は、ア
ーム制御装置１５は、再びアーム１を同じパスにおける
作業開始点に移動させ、作業を繰り返すよう制御指令を
出力する。一方、ステップＳ２０７における判断結果が
「ＹＥＳ」である場合、すなわち、バリ４ａが完全に除
去された場合は、ステップＳ２０８に進み、画像処理装
置１４は、作業終了信号をアーム制御装置１５へ出力す
る。それにより、アーム制御装置１５は、アーム１が次
のパスへ移動するよう制御指令を出力する。そして、ア
ーム１は他のパスの作業開始点に移動し、以上のような
処理を繰り返す。
【００２３】なお、上記実施例においては、センサユニ
ット６，７に設けられた光源１１ａ，ｂとしてハロゲン
ランプを使用するようにしたが、その代わりにレーザ光
源を使用してもよい。
ット６，７に設けられた光源１１ａ，ｂとしてハロゲン
ランプを使用するようにしたが、その代わりにレーザ光
源を使用してもよい。
【００２４】また、力検出ベクトルＦS、およびグライ
ンダ８の作業前と後とで検出されるバリ高さの差から、
随時関数ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ）および関数ｈ（δ，｜
Ｆd｜）を変更することも可能である。それによって、
力目標値｜Ｆd｜および作業速度目標値ｄＸB／ｄｔの関
係を補正することができるので、作業品質が高められ
る。
ンダ８の作業前と後とで検出されるバリ高さの差から、
随時関数ｇ（δ，ｄＸB／ｄｔ）および関数ｈ（δ，｜
Ｆd｜）を変更することも可能である。それによって、
力目標値｜Ｆd｜および作業速度目標値ｄＸB／ｄｔの関
係を補正することができるので、作業品質が高められ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
記載の発明によれば、バリ研削手段の移動方向前方に形
成されているバリの形状を予め検出するので、バリの形
状のばらつきが大きいワークに対しても、削り残しある
いは削り過ぎ等が生じないようにバリの研削を行うこと
ができるという効果がある。また、請求項２記載の発明
によれば、バリ研削手段によりバリが完全に研削されて
いるか否かを判断しつつ研削を行うので、作業の確認の
ために１パス動作を繰り返す必要がなく、作業時間を短
縮することができ、かつ削り残し等を防ぐことができる
という効果がある。
記載の発明によれば、バリ研削手段の移動方向前方に形
成されているバリの形状を予め検出するので、バリの形
状のばらつきが大きいワークに対しても、削り残しある
いは削り過ぎ等が生じないようにバリの研削を行うこと
ができるという効果がある。また、請求項２記載の発明
によれば、バリ研削手段によりバリが完全に研削されて
いるか否かを判断しつつ研削を行うので、作業の確認の
ために１パス動作を繰り返す必要がなく、作業時間を短
縮することができ、かつ削り残し等を防ぐことができる
という効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるバリ取りロボットの
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図２】同実施例におけるアーム１の先端部分の構成を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図３】同実施例におけるセンサユニット６の構成を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】同実施例における制御系の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図５】同実施例におけるテレビカメラ１２ａによって
捉えられた画像例を示す図である。
捉えられた画像例を示す図である。
【図６】同実施例における画像処理装置１４の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図７】同実施例におけるテレビカメラ１２ａによって
捉えられた画像例を示す図である。
捉えられた画像例を示す図である。
【図８】同実施例における画像処理装置１４の動作を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
１ アーム ２ 力検出センサ（押圧力検出手段） ４ ワーク ４ａ バリ ６，７ センサユニット ８ グラインダ（バリ研削手段） ９ａ，９ｂ スリット光 １０，２０ スリット像 １１ａ，１１ｂ 光源（光照射手段） １２ａ，１２ｂ テレビカメラ（カメラ） １４ 画像処理装置（画像処理手段） １５ アーム制御装置（制御手段） １６ 力制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】 ワーク上を移動することにより前記ワー
クに形成されたバリを研削するバリ研削手段と、 前記バリ研削手段の前記ワークに対する押圧力を検出す
る押圧力検出手段と、 前記バリ研削手段の移動方向前方に対してスリット光を
照射する光照射手段と、 前記スリット光を撮像するカメラと、 前記カメラによって捉えられる画像を画像処理すること
により、前記バリの形状を検出する画像処理手段と、 前記画像処理手段による検出結果に基づき、前記バリの
形状に対応する前記バリ研削手段の押圧力または移動速
度を設定する制御手段とを具備することを特徴とするバ
リ取りロボット。 - 【請求項２】 ワーク上を移動することにより前記ワー
クに形成されたバリを研削するバリ研削手段と、 前記バリ研削手段の前記ワークに対する押圧力を検出す
る押圧力検出手段と、 前記バリ研削手段の移動方向前方に対してスリット光を
照射する光照射手段と、 前記スリット光を撮像するカメラと、 前記カメラによって捉えられる画像を画像処理すること
により、前記バリの形状を検出する画像処理手段と、 前記画像処理手段による検出結果に基づき、前記バリの
形状に対応する前記バリ研削手段の押圧力および移動速
度を設定する制御手段とを具備することを特徴とするバ
リ取りロボット。 - 【請求項３】 ワーク上を移動することにより前記ワー
クに形成されたバリを研削するバリ研削手段と、 前記バリ研削手段の移動方向後方に対してスリット光を
照射する光照射手段と、 前記スリット光を撮像するカメラと、 前記カメラによって捉えられる画像を画像処理すること
により、前記バリ研削手段によって前記バリが完全に研
削されたか否かを判断する画像処理手段と、 前記画像処理手段による判断結果に基づき、前記バリ研
削手段が、前記バリが完全に研削されている場合は研削
を終了し、前記バリが完全に研削されていない場合は該
バリに対して再び研削を行うよう制御する制御手段とを
具備することを特徴とするバリ取りロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5912093A JPH06273137A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | バリ取りロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5912093A JPH06273137A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | バリ取りロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273137A true JPH06273137A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13104139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5912093A Withdrawn JPH06273137A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | バリ取りロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06273137A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010228077A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | V Technology Co Ltd | 突起欠陥修正装置 |
| JP2013237108A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | バリ取方法およびバリ取装置 |
| JP2016155202A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | 研磨装置及び研磨方法 |
| CN109387178A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 波音公司 | 毛刺检测系统与方法 |
| JP2019206027A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | トヨタ車体株式会社 | 仕上げ加工装置 |
| JPWO2021100317A1 (ja) * | 2019-11-20 | 2021-11-25 | 株式会社ロジストラボ | 光学素子の製造方法及び光学素子製造システム |
| WO2022210948A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 川崎重工業株式会社 | 特定点検出システム、特定点検出方法及び特定点検出プログラム |
| KR102456187B1 (ko) * | 2022-03-03 | 2022-10-19 | 주식회사 에이티오토메이션 | 파이프 버 제거장치 |
| KR20230045731A (ko) * | 2021-09-28 | 2023-04-05 | 한국생산기술연구원 | 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 장치 및 이를 이용한 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 방법 |
| CN117445002A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-26 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | 一种带切削力反馈的去毛刺机器人 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5912093A patent/JPH06273137A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010228077A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | V Technology Co Ltd | 突起欠陥修正装置 |
| JP2013237108A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Japan Aircraft Mfg Co Ltd | バリ取方法およびバリ取装置 |
| JP2016155202A (ja) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | 三菱重工業株式会社 | 研磨装置及び研磨方法 |
| CN109387178A (zh) * | 2017-08-10 | 2019-02-26 | 波音公司 | 毛刺检测系统与方法 |
| JP2019206027A (ja) * | 2018-05-30 | 2019-12-05 | トヨタ車体株式会社 | 仕上げ加工装置 |
| US20220105600A1 (en) * | 2019-11-20 | 2022-04-07 | Logistlab Inc. | Optical element manufacturing method and optical element manufacturing system |
| JPWO2021100317A1 (ja) * | 2019-11-20 | 2021-11-25 | 株式会社ロジストラボ | 光学素子の製造方法及び光学素子製造システム |
| WO2022210948A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 川崎重工業株式会社 | 特定点検出システム、特定点検出方法及び特定点検出プログラム |
| KR20230045731A (ko) * | 2021-09-28 | 2023-04-05 | 한국생산기술연구원 | 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 장치 및 이를 이용한 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 방법 |
| WO2023054748A1 (ko) * | 2021-09-28 | 2023-04-06 | 한국생산기술연구원 | 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 장치 및 이를 이용한 로봇의 후가공 경로 최적화 가공 방법 |
| KR102456187B1 (ko) * | 2022-03-03 | 2022-10-19 | 주식회사 에이티오토메이션 | 파이프 버 제거장치 |
| CN117445002A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-26 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | 一种带切削力反馈的去毛刺机器人 |
| CN117445002B (zh) * | 2023-11-09 | 2024-05-31 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | 一种带切削力反馈的去毛刺机器人 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |