JPH0694637A - Flash detecting equipment for industrial robot and flash grinding route generating equipment therefor - Google Patents

Flash detecting equipment for industrial robot and flash grinding route generating equipment therefor

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Publication number
JPH0694637A
JPH0694637A JP27240192A JP27240192A JPH0694637A JP H0694637 A JPH0694637 A JP H0694637A JP 27240192 A JP27240192 A JP 27240192A JP 27240192 A JP27240192 A JP 27240192A JP H0694637 A JPH0694637 A JP H0694637A
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JP
Japan
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burr
image
light
flash
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP27240192A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Tagata
宏毅 多形
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0694637A publication Critical patent/JPH0694637A/en
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PURPOSE:To detect three-dimensionally the position and the shape of a flash in relation to the direction of formation thereof, using a base material surface of a workpiece whereon the flash is formed, as a reference, and being based on the positional relationship between the base material surface and the flash, without using a standard image for comparison, in detection of the flash. CONSTITUTION:A projector 7 applying a slit light 9 to a workpiece 1 having a flash 4 and an image pickup device 8 picking up an image of a part 12 irradiated by the slit light are provided. Moreover, an image memory 15 receiving and storing a light-section image 14 which is outputted from the image pickup device and contains a light image 14a corresponding to the part of the flash and a light image 14b corresponding to the part of a base material surface, a flash position computing means 17 which calculates a point A showing the position of the flash on the basis of the light image 14b, and an apex position computing means 18 which calculates a point showing the apex of the flash on the basis of the light image 14a, are provided. Besides, a height computing means 19 for calculating the height of the flash by using the coordinates of the point showing the position of the flash and the coordinates of the point showing the apex of the flash, a direction computing means 20 for calculating the direction of formation of the flash by using the aforesaid coordinates, and a conversion means 21 for determining the actual height and direction of formation of the flash by conversion of the height and direction of formation of the flash calculated above, are provided in the construction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は産業用ロボットのバリ検
出装置およびバリ研削経路生成装置に係り、特に、ワー
クに形成されたバリの形成状態を自動的に検出し、ワー
クから当該バリを取り除くための研削経路を生成し、バ
リ取り作業の自動化に役立つ産業用ロボットのバリ検出
装置、およびこのバリ検出装置を用いて構成されるバリ
研削経路生成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a burr detection device and a burr grinding path generation device for an industrial robot, and more particularly, to automatically detect the formation state of a burr formed on a work and remove the burr from the work. The present invention relates to a deburring device for an industrial robot, which is useful for automating a deburring operation, and a deburring route generating device configured using this deburring device.

【0002】[0002]

【従来の技術】製造途中に形成されたワークのバリを取
り除き、ワークを仕上げるバリ取り作業を自動的に行う
産業用ロボットを実現するためには、ワークにおけるバ
リの形成状態を検出し、バリを取り除く研削経路を決定
し、この研削経路に基づいてロボットの研削動作を制御
することが要求される。例えばワークが鋳物である場
合、ワークにおけるバリは鋳型分割面に対応して形成さ
れる。しかし、バリの形成状態、すなわちその形状と形
成位置はワークごとに異なり、共通の形成状態として確
定できないので、バリ取り作業を自動化するためにはワ
ークごとにバリの形成状態を検出しなければならない。
2. Description of the Related Art In order to realize an industrial robot that automatically removes burrs from a workpiece formed during manufacturing and finishes the workpiece, the state of burrs formed on the workpiece is detected and the burrs are removed. It is required to determine a grinding path to be removed and control the grinding operation of the robot based on this grinding path. For example, when the work is a casting, burrs on the work are formed corresponding to the mold dividing surfaces. However, since the burr formation state, that is, its shape and formation position, differs for each work and cannot be determined as a common formation state, it is necessary to detect the burr formation state for each work in order to automate the deburring work. .

【0003】バリを検出する従来技術の例を挙げると、
特開昭62−113005号公報、特開昭63−229
317号公報、特開平1−152580号公報のそれぞ
れに開示された技術を挙げることができる。
To give an example of the prior art for detecting burrs,
JP 62-113005 A, JP 63-229
The techniques disclosed in JP-A No. 317 and JP-A No. 1-152580 can be mentioned.

【0004】特開昭62−113005号では、レーザ
光発生器から出射されるスリット光をワークのコーナ部
に照射し、これによって形成される光切断像と、予め教
示されたバリが存在しないコーナ部の標準光切断像とを
比較する。この比較において演算処理を行ってオフセッ
ト量を算出し、当該オフセット量に基づいてバリの位置
および形状を検出する。この技術では、ワーク位置に関
し設置誤差が存在する場合にはバリの位置を正確に検出
できず、またバリ周辺の母材形状が複雑な場合には標準
光切断像を教示することが難しいという不具合を有す
る。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-113005, slit light emitted from a laser light generator is applied to a corner portion of a work, and a light-section image formed by this and a pre-teached corner-free corner are present. Compare the standard light section image of the section. In this comparison, arithmetic processing is performed to calculate the offset amount, and the position and shape of the burr are detected based on the offset amount. With this technology, the position of the burr cannot be accurately detected when there is an installation error with respect to the work position, and it is difficult to teach the standard optical cutting image when the base material shape around the burr is complicated. Have.

【0005】特開昭63−229317号では、被検査
体に光を照射する照明装置と、光照射で形成される像を
撮像する撮像装置と、撮像装置から出力される映像信号
をデータ処理する演算手段を用いて被検査体の画像デー
タを作成し、バリ部分を影として検出する技術が開示さ
れる。また、特開平1−152580号では、検査対象
物であるバリを有する部品の画像と教示された基本形状
であるバリの存在しない部品の画像との差をとり、バリ
の位置と形状を検出する方法を開示する。これらの技術
では、平面投影の原理を用いて被検査物の像を作成する
ので、バリの上下位置、すなわちバリを立体的に検出で
きないという不具合を有する。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-229317, an illuminating device for irradiating an object to be inspected with light, an image pickup device for picking up an image formed by the light irradiation, and a video signal output from the image pickup device are subjected to data processing. A technique is disclosed in which image data of an object to be inspected is created by using a calculation unit and a burr portion is detected as a shadow. Further, in JP-A-1-152580, the position and shape of the burr are detected by taking the difference between the image of the part having a burr which is the inspection object and the image of the part having the basic shape which is taught and having no burr. A method is disclosed. In these techniques, since the image of the inspection object is created using the principle of plane projection, there is a problem that the vertical position of the burr, that is, the burr cannot be three-dimensionally detected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のバリ検出技術の
最近の傾向では、画像処理技術に基づき、予め教示され
たバリが存在しない標準像を画像メモリに用意し、バリ
が存在するワーク像を作成し、標準像とワーク像を比較
し、その差異としてのバリ像に基づいてその位置と形状
を検出するのが一般的である。
According to the recent tendency of the conventional burr detection technique, a standard image which does not have a burr which has been taught in advance is prepared in an image memory based on an image processing technique, and a work image having a burr exists. In general, it is created, the standard image and the work image are compared, and the position and shape are detected based on the burr image as the difference.

【0007】しかしながら、ワークにおいてバリが形成
される箇所、および被検査対象物であるワークの形状の
複雑さによっては、比較基準となる標準画像を作成する
ことが困難となる、あるいは作成することが全く不可能
となることもある。従って、相当に限定された範囲でし
か適用できないという問題を有する。また、比較による
差異として得られるバリ像は、平面的な(2次元的な)
画像であり、その像に関するデータから例えばバリの上
下位置等の情報を得ることができないという問題を有す
る。バリの上下位置の情報を正確に得ることができなけ
れば、当該バリを十分に取り除くための研削経路を正確
に決定することができないという問題を提起する。
However, it is difficult or difficult to create a standard image as a reference for comparison, depending on the location where burrs are formed on the work and the complexity of the shape of the work to be inspected. It can be completely impossible. Therefore, there is a problem that it can be applied only in a considerably limited range. Also, the burr image obtained as a difference by comparison is a planar (two-dimensional)
Since it is an image, there is a problem that information such as the vertical position of the burr cannot be obtained from the data related to the image. This raises the problem that unless the information on the vertical position of the burr can be accurately obtained, the grinding path for sufficiently removing the burr cannot be accurately determined.

【0008】本発明の目的は、比較用の標準画像を用い
ることなく、バリが形成されたワークの母材面を基準と
して、母材面とバリとの位置関係に基づきバリの形成方
向に関し位置および形状を立体的に検出できる産業用ロ
ボットのバリ検出装置を提供すること、およびこのバリ
検出装置を利用して構成される産業用ロボットのバリ研
削経路生成装置を提供することにある。
An object of the present invention is to determine the position in the direction of burr formation based on the positional relationship between the base material surface and the burr with reference to the base material surface of the work on which the burr is formed, without using a standard image for comparison. Another object of the present invention is to provide a burr detection device for an industrial robot capable of stereoscopically detecting a shape, and to provide a burr grinding path generation device for an industrial robot configured using this burr detection device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る産業用ロボ
ットのバリ検出装置は、バリを有する対象物に対しスリ
ット光を照射する投光器と、スリット光が照射された部
分を撮像する撮像装置と、撮像装置から出力される光切
断像を入力し格納する画像メモリを有する構成を有し、
前記光切断像は、バリ部分に対応する光像と母材面部分
に対応する光像とを含むものであり、さらに、母材面部
分に対応する光像に基づいてバリの位置を表す点を算出
するバリ位置演算手段と、バリ部分に対応する光像に基
づいてバリの頂点を表す点を算出する頂点位置演算手段
と、バリの位置を表す点の座標とバリの頂点を表す点の
座標を用いてバリの高さを算出する高さ演算手段と、バ
リの位置を表す点の座標とバリの頂点を表す点の座標を
用いてバリの形成方向を算出する方向演算手段と、算出
されたバリの高さと形成方向を換算して実際のバリの高
さと形成方向を求める換算手段とを備える。前記の構成
において、好ましくは、母材面はバリの両側にて或る角
度で交差するように形成され、母材面部分に対応する光
像は2本である。本発明に係る産業用ロボットのバリ研
削経路生成装置は、バリを有する対象物に対しスリット
光を照射する投光器と、スリット光が照射された部分を
撮像する撮像装置と、撮像装置から与えられる光切断像
を格納する画像メモリを有する構成を有し、前記光切断
像は、バリ部分に対応する光像と、母材面部分に対応す
る光像を含むものであり、母材面部分に対応する光像に
基づいてバリの位置を表す点を算出するバリ位置演算手
段と、バリ部分に対応する光像に基づいてバリの頂点を
表す点を算出する頂点位置演算手段と、バリの位置を表
す点の座標とバリの頂点を表す点の座標を用いてバリの
高さを算出する高さ演算手段と、バリの位置を表す点の
座標とバリの頂点を表す点の座標を用いてバリの形成方
向を算出する方向演算手段と、算出されたバリの高さと
形成方向を換算して実際のバリの高さと形成方向を求め
る換算手段と、バリが形成される部分を始点から終点に
至る間、複数の箇所で前記バリの高さと形成方向を求
め、バリの全体について換算手段の出力で最終的に求め
られるバリの高さと形成方向のデータを用いてバリの研
削経路を生成する研削経路生成手段とを備える。
A burr detection device for an industrial robot according to the present invention comprises a projector for irradiating an object having burrs with slit light, and an image pickup device for picking up an image of a portion irradiated with slit light. , Having a configuration having an image memory for inputting and storing a light section image output from the imaging device,
The light-section image includes a light image corresponding to the burr portion and a light image corresponding to the base material surface portion, and a point representing a burr position based on the light image corresponding to the base material surface portion. A burr position calculation means, a vertex position calculation means for calculating a point representing a burr vertex based on an optical image corresponding to the burr portion, and coordinates of a point representing a burr position and a point representing the burr vertex. Height calculation means for calculating the height of the burr using the coordinates, direction calculation means for calculating the burr forming direction using the coordinates of the point representing the burr position and the coordinates of the point representing the burr apex, and And a conversion unit for converting the height and the forming direction of the formed burr to obtain the actual height and the forming direction of the burr. In the above structure, preferably, the base material surface is formed so as to intersect at a certain angle on both sides of the burr, and the number of optical images corresponding to the base material surface portion is two. A burr grinding path generation device for an industrial robot according to the present invention includes a projector that irradiates an object having burrs with slit light, an imaging device that images a portion irradiated with slit light, and light provided from the imaging device. It has a structure having an image memory for storing a cut image, and the light cut image includes a light image corresponding to the burr portion and a light image corresponding to the base material surface portion, and corresponds to the base material surface portion. The burr position calculation means for calculating a point representing the burr position based on the optical image, the apex position calculation means for calculating a point representing the apex of the burr based on the optical image corresponding to the burr part, and the burr position A height calculation means for calculating the height of the burr by using the coordinates of the point and the coordinates of the points representing the burr vertices, and the burr using the coordinates of the point representing the burr position and the coordinates of the point representing the burr vertex. Calculation means for calculating the forming direction of the Converting means for converting the height and forming direction of the formed burr to obtain the actual height and forming direction of the burr, and the height and forming of the burr at a plurality of points from the start point to the end point of the portion where the burr is formed. And a grinding path generation means for generating a grinding path for the burr by using the data of the burr height and the formation direction which are finally obtained by the output of the conversion means for the entire burr.

【0010】[0010]

【作用】本発明では、スリット光投光器とテレビカメラ
からなる視覚センサを利用して、位置と形状を検出しよ
うとするバリの周辺部にスリット光を照射する。このス
リット光に基づきワーク面に直線で描かれる照射線をテ
レビカメラが撮像し、光切断像として画像メモリに格納
する。画像メモリに格納された光切断像に含まれる母材
面部分に対応する2つの光像とバリ部分に対応する光像
とを利用して、バリの位置と高さおよび形成方向(形
状)とを求める。バリの位置を求めるためには、バリの
両側の母材面が平面で、或る角度で交差している関係で
あることが望ましい。さらに、上記バリ位置検出を利用
して得られたバリの発生位置、バリの高さと形成方向
(ベクトル)のデータを、研削ロボットのロボットコン
トローラに供給し、一連のバリの発生位置のデータに基
づいてロボットコントローラで研削しようとするバリの
研削経路を生成する。ロボットコントローラはバリ研削
経路生成手段を有する。
In the present invention, the visual sensor consisting of the slit light projector and the television camera is used to irradiate the slit light to the peripheral portion of the burr whose position and shape are to be detected. The television camera takes an image of an irradiation line drawn as a straight line on the work surface based on the slit light, and stores it in the image memory as a light section image. Using the two light images corresponding to the base material surface portion and the light image corresponding to the burr portion included in the light section image stored in the image memory, the position and height of the burr and the formation direction (shape) Ask for. In order to obtain the position of the burr, it is desirable that the base material surfaces on both sides of the burr be flat and intersect at a certain angle. Furthermore, the data on the burr occurrence position, the burr height and the forming direction (vector) obtained by using the burr position detection are supplied to the robot controller of the grinding robot, and based on a series of burr occurrence position data. The robot controller generates a grinding path for the burr to be ground. The robot controller has a burr grinding path generating means.

【0011】[0011]

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は、本発明に係るバリ検出の原理を概
念的に示す斜視図である。図1において1は被検査物で
あるワークであり、ワーク1は2台の支持台2,3によ
って支持されている。ワーク1は例えば鋳物であり、2
つ鋳型を用いて形成される。ワーク1における4は、バ
リを示している。バリ4は、2つの鋳型の分割面に対応
して形成される鋳バリである。バリ4の両側には平らな
母材面5,6が形成される。図2に示されるように、両
側の母材面5,6はバリ形成箇所において一定角度θ1
を形成するように交差する位置関係にある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view conceptually showing the principle of burr detection according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a work which is an object to be inspected, and the work 1 is supported by two support bases 2 and 3. The work 1 is, for example, a casting, and 2
It is formed using one mold. 4 in the work 1 indicates a burr. The burr 4 is a casting burr formed corresponding to the dividing surfaces of the two molds. Flat base material surfaces 5 and 6 are formed on both sides of the burr 4. As shown in FIG. 2, the base material surfaces 5 and 6 on both sides have a constant angle θ1 at the burr forming portion.
Are in a positional relationship of intersecting so as to form.

【0012】本実施例によるバリ検出では、光切断像を
利用する。光切断像を作成するために、バリ部分に対し
スリット状レーザ光を出射するスリット光投光器7と、
スリット状レーザ光の反射光を受光し、バリ部分を撮像
するテレビカメラ8とが配置される。投光器7から出射
されるレーザ光9の軸線10とテレビカメラ6の撮像方
向の軸線11とは所定角度θ2、例えば30°を形成す
るように、それぞれの配置位置が設定される。図示例
で、投光器7およびテレビカメラ8は、バリ4の上方に
配置される。投光器7の光源としては、外乱光の影響を
受けにくい半導体レーザが望ましい。一方、テレビカメ
ラ6の受光部には、半導体レーザの波長領域に対応した
分光感度特性を有する干渉フィルタを取り付けることが
望ましい。投光器7およびテレビカメラ8の取付け構造
について、具体的な構造の説明は省略する。
The burr detection according to this embodiment utilizes a light section image. A slit light projector 7 that emits slit-shaped laser light toward the burr portion to create a light-section image;
A television camera 8 that receives reflected light of the slit-shaped laser light and picks up an image of the burr portion is arranged. The respective arrangement positions are set so that the axis line 10 of the laser beam 9 emitted from the light projector 7 and the axis line 11 in the imaging direction of the television camera 6 form a predetermined angle θ2, for example, 30 °. In the illustrated example, the projector 7 and the television camera 8 are arranged above the burr 4. As a light source of the projector 7, a semiconductor laser that is not easily affected by ambient light is desirable. On the other hand, it is desirable to attach an interference filter having a spectral sensitivity characteristic corresponding to the wavelength region of the semiconductor laser to the light receiving portion of the television camera 6. With regard to the mounting structure of the projector 7 and the television camera 8, a detailed description of the structure will be omitted.

【0013】投光器7は、図示しない電源から電力を供
給され、スリット状レーザ光9をバリ4の所定部分を含
むワーク1の表面に照射する。図1における線12は、
ワーク1の表面においてスリット状レーザ光9が作る照
射線を示す。照射線12はバリ4にほぼ直交するように
作られる。テレビカメラ8は照射線12が作られるバリ
部分およびその周囲の母材面部分を撮像する。テレビカ
メラ8から出力される画像信号13において光切断像を
得ることができる。このように投光器7とテレビカメラ
8によって任意のバリ部分およびその周辺の母材面の光
切断像が作成される。バリ部分の光切断像は、投光器7
とテレビカメラ8のユニットを同時にバリ4に沿って移
動させることにより所定間隔で複数の測定箇所について
作成される。
The projector 7 is supplied with electric power from a power source (not shown) and irradiates the surface of the work 1 including the predetermined portion of the burr 4 with the slit-shaped laser light 9. Line 12 in FIG.
An irradiation line formed by the slit-shaped laser light 9 on the surface of the work 1 is shown. The irradiation line 12 is formed so as to be substantially orthogonal to the burr 4. The television camera 8 images the burr part where the irradiation line 12 is formed and the base material surface part around the burr part. A light section image can be obtained in the image signal 13 output from the television camera 8. In this way, the light projector 7 and the television camera 8 create a light-section image of an arbitrary burr portion and the surface of the base material around it. The light cut image of the burr is shown by the projector 7.
By simultaneously moving the unit of the TV camera 8 along the burr 4, a plurality of measurement points are created at predetermined intervals.

【0014】テレビカメラ8から出力される画像信号1
3は、画像処理装置(図示せず)によって画像処理さ
れ、得られた光切断像14が画像メモリ15に格納され
る。光切断像14は、バリ4の部分に対応する光像14
aと、バリ4の両側の母材面5,6の部分に対応する光
像14bからなる。光切断像14によってワーク1の母
材面上に形成されたバリ4の輪郭に対応する形状の情報
を得ることができる。画像メモリ15においてはXY座
標が定義される。このような光切断像14は、ワーク1
の各測定箇所に対応して作成され、画像メモリ15に格
納される。
Image signal 1 output from the television camera 8
3 is image-processed by an image processing device (not shown), and the obtained light section image 14 is stored in the image memory 15. The light section image 14 is the light image 14 corresponding to the portion of the burr 4.
a and an optical image 14b corresponding to the base material surfaces 5 and 6 on both sides of the burr 4. Information on the shape corresponding to the contour of the burr 4 formed on the base material surface of the work 1 can be obtained from the light section image 14. In the image memory 15, XY coordinates are defined. Such a light section image 14 is the work 1
Is created corresponding to each measurement point of and is stored in the image memory 15.

【0015】投光器7とテレビカメラ8を用いてバリ4
の任意箇所について光切断像14を得ると、この光切断
像14のデータを用いて撮像対象であるバリ部分の位置
と形状を求めることができる。バリ4の複数箇所につい
て同様な撮像、データ処理を行うと、バリ4全体の位置
と形状を求めることができる。
Using the projector 7 and the TV camera 8, the flash 4
When the light section image 14 is obtained for an arbitrary portion of, the position and shape of the burr portion which is the imaging target can be obtained using the data of the light section image 14. By performing similar imaging and data processing on a plurality of locations on the burr 4, the position and shape of the entire burr 4 can be obtained.

【0016】バリ4の任意箇所を撮像し、画像メモリ1
5にその光切断像14が格納されると、当該光切断像1
4を用いて当該撮像箇所のバリの位置と形状(高さと方
向)を求める。図3および図4を参照して、バリの光切
断像14に基づく撮像箇所のバリの位置、高さ、方向の
求め方を説明する。
An image of an arbitrary portion of the burr 4 is picked up, and the image memory 1
When the light section image 14 is stored in 5, the light section image 1 is stored.
4 is used to determine the position and shape (height and direction) of the burr at the imaging location. A method of obtaining the position, height, and direction of the burr at the imaged location based on the light section image 14 of the burr will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0017】画像メモリ15に格納された光切断像14
のデータは演算装置16に取り込まれる。演算装置16
は、例えばマイクロコンピュータで構成され、そのメモ
リに格納されるプログラムによってソフト的に図3に示
される各機能手段が実現される。
The light section image 14 stored in the image memory 15
Data is taken into the arithmetic unit 16. Arithmetic unit 16
Is constituted by, for example, a microcomputer, and each function means shown in FIG. 3 is realized by software by a program stored in the memory.

【0018】演算装置16のバリ位置演算手段17で
は、バリ4の位置が求められる。バリの位置は、図4に
示すように母材面5,6に対応する光像14bの交点A
として定義される。交点Aを求めるために、2つの光像
14bのそれぞれを直線の方程式によって表現し、2つ
の直線方程式の解を求め、交点Aの座標をバリの発生位
置とする。
The burr position calculation means 17 of the calculation device 16 obtains the position of the burr 4. The position of the burr is the intersection A of the optical image 14b corresponding to the base material surfaces 5 and 6 as shown in FIG.
Is defined as In order to obtain the intersection point A, each of the two optical images 14b is expressed by a linear equation, the solution of the two linear equations is obtained, and the coordinates of the intersection point A are the burr occurrence position.

【0019】演算装置16の頂点位置演算手段18で
は、バリの輪郭に対応する形状を表す光像14aにおい
てその頂点Bの座標を求め、この座標を頂点位置とす
る。
The vertex position computing means 18 of the computing device 16 finds the coordinates of the vertex B of the optical image 14a representing the shape corresponding to the contour of the burr, and sets the coordinates as the vertex position.

【0020】交点Aと頂点Bが求められると、これらの
点A,Bの座標データを用いて、高さ演算手段19でバ
リの高さHを演算し、方向演算手段20でバリの方向K
を演算する。バリの高さHは2つの点A,Bの距離とし
て演算される。バリの方向Kは、所定の基準点に基づき
点A,Bのそれぞれをベクトルで表現し、ベクトルの減
算を実行して点Aから点Bに向かう方向をバリの方向と
して求める。
When the intersection point A and the vertex B are obtained, the height calculation means 19 calculates the height H of the burr using the coordinate data of the points A and B, and the direction calculation means 20 calculates the direction K of the burr.
Is calculated. The height H of the burr is calculated as the distance between the two points A and B. The burr direction K is obtained by expressing each of the points A and B as a vector based on a predetermined reference point and performing vector subtraction to determine the direction from the point A to the point B as the burr direction.

【0021】テレビカメラ8の撮像対象となったバリ4
の箇所の高さHおよび方向Kを、上記のごとく画像メモ
リ15に格納された光切断像14に関して算出した後、
換算手段21で実際の鋳バリ4の高さと方向を演算す
る。この換算では、前記傾斜角度θ2が利用される。こ
うして、ワーク1に形成された実際のバリ4の撮像部分
の高さ、方向を求めることができる。バリ4における撮
像箇所は予め複数設定されており、投光器7とテレビカ
メラ8のユニットを順次にバリ4の各撮像箇所に移動さ
せて、各撮像箇所において上記と同様に位置、高さ、方
向を求める。これによりバリ4の全体についてその形成
位置と形状が検出される。
The burr 4 which is the image pickup target of the television camera 8.
After calculating the height H and the direction K of the position of the light section image 14 stored in the image memory 15 as described above,
The conversion means 21 calculates the actual height and direction of the casting burr 4. In this conversion, the tilt angle θ2 is used. In this way, the height and direction of the actual imaging portion of the burr 4 formed on the work 1 can be obtained. A plurality of image pickup locations in the burr 4 are set in advance, and the units of the projector 7 and the TV camera 8 are sequentially moved to the respective image pickup locations of the burr 4, and the position, height, and direction of each image pickup location are set in the same manner as described above. Ask. As a result, the formation position and shape of the entire burr 4 are detected.

【0022】画像メモリ15に格納される光切断像14
は、必ず図4に示すごとく生じるとは限らない。図5に
示すように、例えばバリ4の形成方向が一方の側に大き
く傾いていると、部分的に(破線14cで示す部分)欠
落して光切断像14が生じる場合もある。この場合、バ
リ4の位置を表す交点Aについては上記と同様に求めら
れる。他方頂点Bについては、形状的に頂点に対応する
点が存在しないので、一番高い位置に存する端点を頂点
Bとして取り扱う。その後のバリの高さおよび方向の算
出の仕方は、前記実施例と同じである。
Light section image 14 stored in image memory 15
Does not always occur as shown in FIG. As shown in FIG. 5, for example, when the formation direction of the burr 4 is largely inclined to one side, the light section image 14 may be partially cut off (the portion indicated by the broken line 14c). In this case, the intersection A representing the position of the burr 4 is obtained in the same manner as above. On the other hand, regarding the vertex B, since there is no point corresponding to the vertex in terms of shape, the end point at the highest position is treated as the vertex B. The method of calculating the height and direction of the burr after that is the same as that in the above embodiment.

【0023】図6は、本発明に係るバリ検出装置をバリ
取りロボットに取り付けたバリ取り作業を行うためのロ
ボットシステムの斜視図を示す。鋳物であるワーク1上
のバリ4の研削は、ロボット22の手首23に取りつけ
られた研削工具24によって行われる。バリ研削のた
め、研削工具24の研削経路を作業前に生成する必要が
ある。研削経路の生成において、前述のバリ位置検出装
置が使用される。スリット状レーザ光投光器7とテレビ
カメラ8は、ロボット22の手首23の支持部材27に
取付けられる。この取付け状態で、投光器7とテレビカ
メラ8は、ワーク台25に載置されたワーク1に臨み、
投光器7からレーザ光9がワーク1に照射される。投光
器7とテレビカメラ8は、ロボット22の動作に基づ
き、ロボットコントローラ26に事前の教示で生成され
た検出経路のデータに従って、研削しようとするバリ4
の上方の位置を移動する。この移動において、検出経路
上の教示点に到達すると、テレビカメラ8が撮像動作を
行い、照射線12を撮像する。テレビカメラ8で得られ
た光切断像は、画像メモリ15に供給され、ここに格納
される。演算装置16は、画像メモリ15に格納された
光切断像を用いて前述の通り撮像されたバリ部分の位置
と高さと方向を検出する。これらのデータは、検出経路
の始点から終点に至るまでの各教示点について求めら
れ、バリ4に関して求められた位置と形状のデータは、
ロボットコントローラ26のメモリに格納される。
FIG. 6 is a perspective view of a robot system for deburring work in which the deburring device according to the present invention is attached to a deburring robot. Grinding of the burr 4 on the work 1 which is a casting is performed by a grinding tool 24 attached to a wrist 23 of the robot 22. For burr grinding, it is necessary to generate the grinding path of the grinding tool 24 before the work. The burr position detecting device described above is used in the generation of the grinding path. The slit laser light projector 7 and the television camera 8 are attached to a support member 27 of a wrist 23 of the robot 22. In this mounted state, the projector 7 and the TV camera 8 face the work 1 placed on the work table 25,
The work 1 is irradiated with the laser beam 9 from the light projector 7. The floodlight 7 and the television camera 8 are based on the operation of the robot 22 and, according to the data of the detection path generated by the robot controller 26 in advance teaching, the burr 4 to be ground.
Move the position above. In this movement, when the teaching point on the detection route is reached, the television camera 8 performs an imaging operation to image the irradiation line 12. The light section image obtained by the television camera 8 is supplied to the image memory 15 and stored therein. The arithmetic unit 16 detects the position, height and direction of the flash portion imaged as described above by using the light section image stored in the image memory 15. These data are obtained for each teaching point from the start point to the end point of the detection route, and the position and shape data obtained for the burr 4 are
It is stored in the memory of the robot controller 26.

【0024】次の段階で、ロボットコントローラ26で
は、バリ4の位置と形状に関する検出データを用いて、
バリ4を研削するための研削工具4の研削経路を生成す
る。ロボットコントローラ26は内部にバリ研削経路生
成手段を含んでいる。さらに当該バリ研削に必要なパラ
メータ、例えば研削角度と砥石の回転数なども自動的に
生成される。バリ4を研削工具24で研削し、取り除く
ための研削作業が、ロボットコントローラ26に準備さ
れた研削経路等のデータに基づいて実行される。研削作
業を実行するための各種のデータは、ロボットコントロ
ーラ26からロボット22の内部に設けられた駆動機構
に送給される。
At the next stage, the robot controller 26 uses the detection data on the position and shape of the burr 4 to
A grinding path of the grinding tool 4 for grinding the burr 4 is generated. The robot controller 26 includes a burr grinding path generating means inside. Further, parameters necessary for the burr grinding, such as the grinding angle and the rotational speed of the grindstone, are automatically generated. A grinding operation for grinding and removing the burr 4 with the grinding tool 24 is executed based on data such as a grinding path prepared by the robot controller 26. Various data for executing the grinding work are sent from the robot controller 26 to a drive mechanism provided inside the robot 22.

【0025】前記の実施例では、検出するバリは、鋳型
の分割面によって形成される鋳バリであった。このバリ
検出装置は、例えば鋳物のコーナ部に形成された鋳バリ
や、機械加工等により形成されたバリにも同様に適用で
きる。またバリの両側に形成されるワークの母材面は平
面が望ましいが、これに限定されるものではない。視覚
センサとしては、スリット光投光器およびテレビカメラ
の代わりに同様な機能を有する装置、例えば一次元CC
DカメラまたはPSD(Position SensingDevice) を用
いることができる。
In the above embodiment, the burrs to be detected were casting burrs formed by the dividing surfaces of the mold. This burr detection device can be similarly applied to, for example, a casting burr formed on a corner portion of a casting or a burr formed by machining or the like. The base material surface of the work formed on both sides of the burr is preferably a flat surface, but is not limited to this. As the visual sensor, a device having a similar function instead of the slit light projector and the television camera, for example, a one-dimensional CC
A D camera or PSD (Position Sensing Device) can be used.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、ワークにおけるバリの位置および形状の検出にお
いて、スリット光投光器およびテレビカメラからなる視
覚センサを使用し、かつバリの両側の母材面を基準とし
て検出を行うため、比較用の標準画像が不要であり、位
置ずれ等がなく検出誤差が小さくなり、また複雑な形状
を有するワークに対しても対応することができるという
効果を有する。またバリの発生状態(位置および形状)
を三次元的に検出することができ、高い精度でバリを検
出することができる。さらに、バリ取り作業用ロボット
に上記バリ位置検出装置を付設し、かつバリ研削経路生
成手段を設けることにより、ロボットの手首に設けた研
削工具の研削経路等を自動的に生成することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, a visual sensor composed of a slit light projector and a television camera is used for detecting the position and shape of a burr on a work, and the mother on both sides of the burr is used. Since the detection is performed using the material surface as a reference, a standard image for comparison is not required, there is no positional deviation, etc., the detection error is small, and it is possible to deal with works with complicated shapes. Have. Also, the burr occurrence state (position and shape)
Can be detected three-dimensionally, and burrs can be detected with high accuracy. Further, by attaching the burr position detecting device to the deburring work robot and providing the burr grinding path generating means, it is possible to automatically generate the grinding path of the grinding tool provided on the wrist of the robot.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るバリ検出装置のバリ検出の原理を
説明するための斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view for explaining the principle of burr detection of a burr detection device according to the present invention.

【図2】検出対象であるワークの部分縦断面図である。FIG. 2 is a partial vertical cross-sectional view of a work to be detected.

【図3】演算装置によって実現されるバリ位置検出装置
のブロック構成図である。
FIG. 3 is a block configuration diagram of a burr position detection device realized by a calculation device.

【図4】画像メモリに格納される光切断像を示す正面図
である。
FIG. 4 is a front view showing a light section image stored in an image memory.

【図5】光切断像の他の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing another example of a light section image.

【図6】本発明に係るバリ検出装置を備えたバリ研削ロ
ボットを示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a burr grinding robot provided with a burr detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 …ワーク 4 …バリ 5,6 …母材面 7 …スリット光投光器 8 …テレビカメラ 9 …スリット光 12 …照射線 13 …画像信号 14 …光切断像 15 …画像メモリ 16 …演算装置 22 …ロボット 26 …ロボットコントローラ 1 ... Work 4 ... Burr 5, 6 ... Base material surface 7 ... Slit light projector 8 ... TV camera 9 ... Slit light 12 ... Irradiation line 13 ... Image signal 14 ... Light section image 15 ... Image memory 16 ... Computing device 22 ... Robot 26 ... Robot controller

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年12月18日[Submission date] December 18, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】 画像メモリ15に格納される光切断像1
4は、必ず図4に示すごとく生じるとは限らない。図5
に示すように、例えばバリ4の形成方向が一方の側に大
きく傾いていると、部分的に(破線14cで示す部分)
欠落して光切断像14が生じる場合もある。この場合、
バリ4の位置を表す交点Aについては上記と同様に求め
られる。他方頂点Bについては、形状的に頂点に対応す
る点が存在しないので、一番高い位置に存する端点を頂
点Bとして取り扱う。その後のバリの高さおよび方向の
算出の仕方は、前記実施例と同じである。なお部分的に
欠落した光切断像14が生じる場合の他の一例として、
2つの母材面が90°の角度で交差してコーナ部を形成
し、バリが一方の母材面と同一面を形成するように発生
する場合を挙げることができる。この場合には、バリ部
分に対応する光像と一方の母材面部分に対応する光像
は、これらの2つの光像を区別することが困難な直線的
な光切断像を形成する。すなわち、図5における左側部
分の光像14bが、図5に示すような折れ線ではなく、
直線となる。また、バリ部分に対応する光像と他方の母
材面部分に対応する光像との間には、上記のごとき欠落
部が生じる。
Light section image 1 stored in image memory 15
4 does not always occur as shown in FIG. Figure 5
As shown in, for example, when the formation direction of the burr 4 is largely inclined to one side, it is partially (a portion indicated by a broken line 14c).
There is also a case where the light section image 14 is missing and is generated. in this case,
The intersection A representing the position of the burr 4 is obtained in the same manner as above. On the other hand, regarding the vertex B, since there is no point corresponding to the vertex in terms of shape, the end point at the highest position is treated as the vertex B. The method of calculating the height and direction of the burr after that is the same as that in the above embodiment. Still partially
As another example of the case where the missing light section image 14 is generated,
Two base metal surfaces intersect at an angle of 90 ° to form a corner
Burr occurs so as to form the same surface as one base metal surface
The case can be mentioned. In this case, the burr part
Light image corresponding to the minute and the light image corresponding to one base material surface part
Is a straight line that makes it difficult to distinguish these two optical images.
Form a light-cut image. That is, the left side portion in FIG.
The minute light image 14b is not a broken line as shown in FIG.
It becomes a straight line. Also, the optical image corresponding to the burr and the mother of the other
As described above, there is a gap between the light image and the material surface.
Parts occur.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 バリを有する対象物に対しスリット光を
照射する投光器と、スリット光が照射された部分を撮像
する撮像装置と、前記撮像装置から与えられる光切断像
を格納する画像メモリを有する産業用ロボットのバリ検
出装置において、 前記光切断像は、バリ部分に対応する光像と、母材面部
分に対応する光像を含むものであり、 母材面部分に対応する前記光像に基づいてバリの位置を
表す点を算出するバリ位置演算手段と、 バリ部分に対応する前記光像に基づいてバリの頂点を表
す点を算出する頂点位置演算手段と、 バリの位置を表す前記点の座標とバリの頂点を表す前記
点の座標を用いてバリの高さを算出する高さ演算手段
と、 バリの位置を表す前記点の座標とバリの頂点を表す前記
点の座標を用いてバリの形成方向を算出する方向演算手
段と、 算出されたバリの前記高さと前記形成方向を換算して実
際のバリの高さと形成方向を求める換算手段と、 を備えることを特徴とする産業用ロボットのバリ検出装
置。
1. A light projector for irradiating an object having burrs with slit light, an image pickup device for picking up an image of a portion irradiated with slit light, and an image memory for storing a light section image given from the image pickup device. In the burr detection device for an industrial robot, the light-section image includes a light image corresponding to a burr portion and a light image corresponding to a base material surface portion, and the light image corresponding to the base material surface portion is A burr position calculation means for calculating a point representing a burr position based on the burr position, an apex position calculation means for calculating a point representing a burr apex based on the optical image corresponding to the burr portion, and a point representing the burr position Height calculation means for calculating the height of the burr by using the coordinates of the point and the coordinates of the point representing the apex of the burr, and the coordinates of the point representing the position of the burr and the coordinates of the point representing the apex of the burr How to calculate the burr formation direction Computing means and, burr detecting device of an industrial robot in which the conversion means for obtaining the height and forming direction of the actual burr by converting the height and the formation direction of the calculated burr, characterized in that it comprises for.
【請求項2】 請求項1記載の産業用ロボットのバリ検
出装置において、前記母材面は前記バリの両側にて或る
角度で交差するように形成され、母材面部分に対応する
前記光像は2本であることを特徴とする産業用ロボット
のバリ検出装置。
2. The burr detection device for an industrial robot according to claim 1, wherein the base material surface is formed so as to intersect at a certain angle on both sides of the burr, and the light corresponding to the base material surface portion is formed. A burr detection device for an industrial robot, which has two images.
【請求項3】 バリを有する対象物に対しスリット光を
照射する投光器と、スリット光が照射された部分を撮像
する撮像装置と、前記撮像装置から与えられる光切断像
を格納する画像メモリを有する産業用ロボットにおい
て、 前記光切断像は、バリ部分に対応する光像と、母材面部
分に対応する光像を含むものであり、 母材面部分に対応する前記光像に基づいてバリの位置を
表す点を算出するバリ位置演算手段と、 バリ部分に対応する前記光像に基づいてバリの頂点を表
す点を算出する頂点位置演算手段と、 バリの位置を表す前記点の座標とバリの頂点を表す前記
点の座標を用いてバリの高さを算出する高さ演算手段
と、 バリの位置を表す前記点の座標とバリの頂点を表す前記
点の座標を用いてバリの形成方向を算出する方向演算手
段と、 算出されたバリの前記高さと前記形成方向を換算して実
際のバリの高さと形成方向を求める換算手段と、 前記バリが形成される部分を始点から終点に至る間、複
数の箇所で前記バリの高さと形成方向を求め、前記バリ
の全体について前記換算手段の出力で最終的に求められ
る前記バリの高さと形成方向のデータを用いて前記バリ
の研削経路を生成する研削経路生成手段と、 を備えることを特徴とする産業用ロボットのバリ研削経
路生成装置。
3. A light projector for irradiating an object having burrs with slit light, an image pickup device for picking up an image of a portion irradiated with slit light, and an image memory for storing a light section image given from the image pickup device. In an industrial robot, the light-section image includes a light image corresponding to a burr portion and a light image corresponding to a base material surface portion, and a burr image based on the light image corresponding to the base material surface portion is formed. A burr position calculation means for calculating a point representing a position, a vertex position calculation means for calculating a point representing a vertex of the burr on the basis of the optical image corresponding to the burr portion, and coordinates of the point representing the burr position and a burr Height calculating means for calculating the height of the burr by using the coordinates of the point representing the apex of the burr, and the burr forming direction using the coordinates of the point representing the burr position and the coordinates of the point representing the burr apex Direction calculation means for calculating Conversion means for calculating the actual height and forming direction of the burr by converting the calculated height of the burr and the forming direction, and the burr at a plurality of points while the portion where the burr is formed is reached from the start point to the end point. The height and the forming direction of the burr, and the grinding path generation means for generating the grinding path of the burr by using the data of the height and the forming direction of the burr finally obtained by the output of the conversion means for the entire burr, A burr grinding path generation device for an industrial robot, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021117223A1 (en) * 2019-12-13 2021-12-09 三菱電機株式会社 Inspection device for rotary electric machine, rotary electric machine, and inspection method for rotary electric machine
JP7105017B1 (en) * 2022-02-08 2022-07-22 株式会社ジーベックテクノロジー Shape acquisition device, shape acquisition program, and shape acquisition method

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