JPH07276206A - ワーク表面自動加工装置 - Google Patents
ワーク表面自動加工装置Info
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- JPH07276206A JPH07276206A JP7307994A JP7307994A JPH07276206A JP H07276206 A JPH07276206 A JP H07276206A JP 7307994 A JP7307994 A JP 7307994A JP 7307994 A JP7307994 A JP 7307994A JP H07276206 A JPH07276206 A JP H07276206A
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワークの表層除去加工を高能率にて自動的に
行うことができるワーク表面加工装置を提供する。 【構成】 縞模様投射装置４２により予め設定された線
幅および線間隔の縞模様がワーク１４の表面１２に投射
されると、撮像装置４４によってそのワーク１４の表面
１２の縞模様が撮像される。加工点軌跡算出手段７０で
は、撮像装置４４により撮像されたワーク１４の表面上
の縞模様と、縞模様投射装置４２および撮像装置４４の
相対位置とに基づいて、砥石２０の加工点の軌跡が算出
される。位置制御手段７２では、上記加工点軌跡に沿っ
て砥石２０の加工点が移動させられる。これにより、ワ
ーク１４の表面が所定の切り込み量だけ除去される。し
たがって、砥石２０の姿勢をワーク表面に合わせて変化
させつつ加工点の移動軌跡を全て移動させるティーチイ
ン作業が不要となる。
行うことができるワーク表面加工装置を提供する。 【構成】 縞模様投射装置４２により予め設定された線
幅および線間隔の縞模様がワーク１４の表面１２に投射
されると、撮像装置４４によってそのワーク１４の表面
１２の縞模様が撮像される。加工点軌跡算出手段７０で
は、撮像装置４４により撮像されたワーク１４の表面上
の縞模様と、縞模様投射装置４２および撮像装置４４の
相対位置とに基づいて、砥石２０の加工点の軌跡が算出
される。位置制御手段７２では、上記加工点軌跡に沿っ
て砥石２０の加工点が移動させられる。これにより、ワ
ーク１４の表面が所定の切り込み量だけ除去される。し
たがって、砥石２０の姿勢をワーク表面に合わせて変化
させつつ加工点の移動軌跡を全て移動させるティーチイ
ン作業が不要となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ワークの表面の３次元
曲面を認識するとともに、そのワークの表面を所定の切
り込み量だけ回転工具にて自動的に除去加工する表面除
去装置に関するものである。
曲面を認識するとともに、そのワークの表面を所定の切
り込み量だけ回転工具にて自動的に除去加工する表面除
去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】加工対象となるワークの三次元形状の表
面を回転工具によって全面的に所定量だけ切り込む表層
除去加工に際して、たとえば、研削砥石による表面研削
或いは研磨、フライス或いはエンドミルによる表面切
削、バフによる表面研磨をするに際して、その三次元形
状のＣＡＤデータが存在せず、或いは存在したとしても
制作時の寸法精度が低くてＣＡＤデータと表面形状とが
大幅にずれているような場合には、駆動位置決め装置に
保持された回転工具をワーク表面に沿って移動させるこ
とによりティーチイン方式によってそのワーク表面の三
次元形状を入力し、その入力された三次元形状に沿って
駆動位置決め装置が回転工具を移動させることにより自
動的に所定の切り込み量だけ除去加工が行われたりして
いた。たとえば、少量生産の大物鋳造品などの表面仕上
げ加工がそれである。
面を回転工具によって全面的に所定量だけ切り込む表層
除去加工に際して、たとえば、研削砥石による表面研削
或いは研磨、フライス或いはエンドミルによる表面切
削、バフによる表面研磨をするに際して、その三次元形
状のＣＡＤデータが存在せず、或いは存在したとしても
制作時の寸法精度が低くてＣＡＤデータと表面形状とが
大幅にずれているような場合には、駆動位置決め装置に
保持された回転工具をワーク表面に沿って移動させるこ
とによりティーチイン方式によってそのワーク表面の三
次元形状を入力し、その入力された三次元形状に沿って
駆動位置決め装置が回転工具を移動させることにより自
動的に所定の切り込み量だけ除去加工が行われたりして
いた。たとえば、少量生産の大物鋳造品などの表面仕上
げ加工がそれである。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】ところで、上記のような駆動
位置決め装置に保持された回転工具をワーク表面に沿っ
て移動させることによりワーク表面の三次元形状を入力
させるティーチイン方式を用いる場合には、回転工具の
姿勢をワーク表面に合わせて変化させつつ加工点の移動
軌跡を全て移動させる必要があるため、ティーチイン作
業だけでも多くの時間たとえば１時間程度の時間が必要
となり、ワーク表面の除去加工の作業能率が得られない
という不都合があった。
位置決め装置に保持された回転工具をワーク表面に沿っ
て移動させることによりワーク表面の三次元形状を入力
させるティーチイン方式を用いる場合には、回転工具の
姿勢をワーク表面に合わせて変化させつつ加工点の移動
軌跡を全て移動させる必要があるため、ティーチイン作
業だけでも多くの時間たとえば１時間程度の時間が必要
となり、ワーク表面の除去加工の作業能率が得られない
という不都合があった。
【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、ワークの表層除
去加工を高能率にて自動的に行うことができるワーク表
面加工装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、ワークの表層除
去加工を高能率にて自動的に行うことができるワーク表
面加工装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するため手段】かかる目的を達成するため
の本発明の要旨とするところは、回転駆動される回転工
具と、所定の座標系により定められる位置にその回転工
具を位置決めする駆動位置決め装置とを備え、その回転
工具にてワークの表面の３次元曲面を所定の切り込み量
だけ自動的に削除するワーク表面自動加工装置であっ
て、(a) 予め設定された線幅および線間隔の縞模様を前
記ワークの表面に投射する縞模様投射装置と、(b) その
縞模様投射装置により投射された縞模様を撮像する撮像
装置と、(c) その撮像装置により撮像された前記ワーク
表面上の縞模様と、前記縞模様投射装置の投射位置およ
びその撮像装置の撮像位置とに基づいて、前記回転工具
の加工点の軌跡を算出する加工点軌跡算出手段と、(d)
その加工点軌跡算出手段により算出された加工点軌跡に
沿って前記回転工具の加工点を移動させることにより、
前記ワークの表面を所定の切り込み量だけ除去する位置
制御手段とを、含むことにある。
の本発明の要旨とするところは、回転駆動される回転工
具と、所定の座標系により定められる位置にその回転工
具を位置決めする駆動位置決め装置とを備え、その回転
工具にてワークの表面の３次元曲面を所定の切り込み量
だけ自動的に削除するワーク表面自動加工装置であっ
て、(a) 予め設定された線幅および線間隔の縞模様を前
記ワークの表面に投射する縞模様投射装置と、(b) その
縞模様投射装置により投射された縞模様を撮像する撮像
装置と、(c) その撮像装置により撮像された前記ワーク
表面上の縞模様と、前記縞模様投射装置の投射位置およ
びその撮像装置の撮像位置とに基づいて、前記回転工具
の加工点の軌跡を算出する加工点軌跡算出手段と、(d)
その加工点軌跡算出手段により算出された加工点軌跡に
沿って前記回転工具の加工点を移動させることにより、
前記ワークの表面を所定の切り込み量だけ除去する位置
制御手段とを、含むことにある。
【０００６】
【作用】このようにすれば、縞模様投射装置により予め
設定された線幅および線間隔の縞模様がワークの表面に
投射されると、撮像装置によってそのワークの表面の縞
模様が撮像される。加工点軌跡算出手段は、その撮像装
置により撮像された前記ワーク表面上の縞模様と、前記
縞模様投射装置の投射位置およびその撮像装置の撮像位
置とに基づいて、前記回転工具の加工点の軌跡を算出す
る。位置制御手段は、その加工点軌跡算出手段により算
出された加工点軌跡に沿って前記回転工具の加工点を移
動させる。これにより、前記ワークの表面が所定の切り
込み量だけ除去される。
設定された線幅および線間隔の縞模様がワークの表面に
投射されると、撮像装置によってそのワークの表面の縞
模様が撮像される。加工点軌跡算出手段は、その撮像装
置により撮像された前記ワーク表面上の縞模様と、前記
縞模様投射装置の投射位置およびその撮像装置の撮像位
置とに基づいて、前記回転工具の加工点の軌跡を算出す
る。位置制御手段は、その加工点軌跡算出手段により算
出された加工点軌跡に沿って前記回転工具の加工点を移
動させる。これにより、前記ワークの表面が所定の切り
込み量だけ除去される。
【０００７】
【発明の効果】したがって、本発明によれば、駆動位置
決め装置に保持された回転工具をワーク表面に沿って移
動させることによりワーク表面の三次元形状を入力させ
るティーチイン方式に比較して、回転工具の姿勢をワー
ク表面に合わせて変化させつつ加工点の移動軌跡を全て
移動させるティーチイン作業が不要であるので、ワーク
表面の除去加工の作業が高能率にて自動的に行われる。
したがって、たとえば品物ごとに寸法が種々変化する大
形の鋳造品の表面研削加工には特に好適である。
決め装置に保持された回転工具をワーク表面に沿って移
動させることによりワーク表面の三次元形状を入力させ
るティーチイン方式に比較して、回転工具の姿勢をワー
ク表面に合わせて変化させつつ加工点の移動軌跡を全て
移動させるティーチイン作業が不要であるので、ワーク
表面の除去加工の作業が高能率にて自動的に行われる。
したがって、たとえば品物ごとに寸法が種々変化する大
形の鋳造品の表面研削加工には特に好適である。
【０００８】ここで、好適には、上記本発明のワーク表
面自動加工装置は、前記回転工具の種類、回転工具の姿
勢、前記ワーク表面の削り込み量、送りパターンの少な
くとも１つの加工条件を設定する加工条件設定手段を含
み、前記加工点軌跡算出手段は、前記ワークの表面形状
を算出し、その表面形状から前記加工条件設定手段によ
り設定された加工条件に基づいて前記駆動位置決め装置
の座標系により表される加工点の軌跡を算出する。
面自動加工装置は、前記回転工具の種類、回転工具の姿
勢、前記ワーク表面の削り込み量、送りパターンの少な
くとも１つの加工条件を設定する加工条件設定手段を含
み、前記加工点軌跡算出手段は、前記ワークの表面形状
を算出し、その表面形状から前記加工条件設定手段によ
り設定された加工条件に基づいて前記駆動位置決め装置
の座標系により表される加工点の軌跡を算出する。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例であるワーク表面自
動加工装置１０を図面に基づいて詳細に説明する。
動加工装置１０を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】図１において、三次元曲面の表面１２を有
するワーク１４は加工台１６上に固定されている。多関
節ロボット１８は、砥石２０およびそれを回転駆動する
モータ２２が装着された先端アーム２４と、その砥石２
０を種々の姿勢で所定の移動空間内で位置決めする複数
の駆動装置２６、２８、３０、３２、３４、３６とを備
え、上記ワーク１４の表面１２がその砥石２０の加工点
の移動空間内に位置するように加工台１６の近傍に配設
されている。本実施例では、上記多関節ロボット１８
が、回転工具である砥石２０をＸ−Ｙ−Ｚ座標系により
位置決めする駆動位置決め装置として機能している。
するワーク１４は加工台１６上に固定されている。多関
節ロボット１８は、砥石２０およびそれを回転駆動する
モータ２２が装着された先端アーム２４と、その砥石２
０を種々の姿勢で所定の移動空間内で位置決めする複数
の駆動装置２６、２８、３０、３２、３４、３６とを備
え、上記ワーク１４の表面１２がその砥石２０の加工点
の移動空間内に位置するように加工台１６の近傍に配設
されている。本実施例では、上記多関節ロボット１８
が、回転工具である砥石２０をＸ−Ｙ−Ｚ座標系により
位置決めする駆動位置決め装置として機能している。
【００１１】図２に示すように、ワーク１４の表面１２
の形状を非接触にて検出するための投射撮影装置４０が
上記先端アーム２４に装着されている。この投射撮影装
置４０は、図３に詳しく示すように、予め設定された線
幅および線間隔の縞模様を前記ワーク１４の表面１２に
投射する縞模様投射装置４２と、この縞模様投射装置４
２により投射された縞模様を撮像する撮像装置４４とを
共通のハウジング４５内に備えている。縞模様投射装置
４２は、光源４６、プロジェクタ格子４８、およびレン
ズ装置５０を備え、プロジェクタ格子４８に形成された
格子縞に基づいて予め設定された線幅および線間隔の縞
模様をワーク１４の表面１２の所定の単位面積の範囲、
たとえば１０cm×１０cmの面積に投射する。しかし、本
実施例では、ワーク１４の表面１２が三次元曲面である
ので、その三次元曲面に応じて変形させられた変形格子
が表面１２上に形成される。
の形状を非接触にて検出するための投射撮影装置４０が
上記先端アーム２４に装着されている。この投射撮影装
置４０は、図３に詳しく示すように、予め設定された線
幅および線間隔の縞模様を前記ワーク１４の表面１２に
投射する縞模様投射装置４２と、この縞模様投射装置４
２により投射された縞模様を撮像する撮像装置４４とを
共通のハウジング４５内に備えている。縞模様投射装置
４２は、光源４６、プロジェクタ格子４８、およびレン
ズ装置５０を備え、プロジェクタ格子４８に形成された
格子縞に基づいて予め設定された線幅および線間隔の縞
模様をワーク１４の表面１２の所定の単位面積の範囲、
たとえば１０cm×１０cmの面積に投射する。しかし、本
実施例では、ワーク１４の表面１２が三次元曲面である
ので、その三次元曲面に応じて変形させられた変形格子
が表面１２上に形成される。
【００１２】上記撮像装置４４は、ＣＣＤ撮像素子５
２、および上記変形格子をＣＣＤ撮像素子５２の表面に
結像させるレンズ装置５４を備え、ワーク１４の表面１
２の所定の単位面積内に形成された変形格子を撮像し、
撮像信号を出力する。
２、および上記変形格子をＣＣＤ撮像素子５２の表面に
結像させるレンズ装置５４を備え、ワーク１４の表面１
２の所定の単位面積内に形成された変形格子を撮像し、
撮像信号を出力する。
【００１３】ロボット制御装置５６は、前記複数の駆動
装置２６、２８、３０、３２、３４、３６へ駆動信号を
出力し、加工モードにおいて電子制御装置５８から指令
された砥石２０の加工点の位置を逐次位置決めする一
方、表面検出モードにおいて電子制御装置５８から指令
された投射撮影装置４０の撮像位置を逐次位置決めす
る。
装置２６、２８、３０、３２、３４、３６へ駆動信号を
出力し、加工モードにおいて電子制御装置５８から指令
された砥石２０の加工点の位置を逐次位置決めする一
方、表面検出モードにおいて電子制御装置５８から指令
された投射撮影装置４０の撮像位置を逐次位置決めす
る。
【００１４】上記電子制御装置５８は、ＣＰＵ、ＲＡ
Ｍ、およびＲＯＭを含むコンピュータ本体６０と、入力
装置６２と、表示装置６４とを備えた小型電算機であ
る。コンピュータ本体６０のＣＰＵは、ＲＡＭの一時記
憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理することにより種々の演算お
よび制御を実行し、多関節ロボット１８を駆動するとと
もに、表示装置６４に処理結果を表示させる。
Ｍ、およびＲＯＭを含むコンピュータ本体６０と、入力
装置６２と、表示装置６４とを備えた小型電算機であ
る。コンピュータ本体６０のＣＰＵは、ＲＡＭの一時記
憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプログラ
ムに従って入力信号を処理することにより種々の演算お
よび制御を実行し、多関節ロボット１８を駆動するとと
もに、表示装置６４に処理結果を表示させる。
【００１５】図４は、上記のように、Ｘ−Ｙ−Ｚ座標系
により定められる位置に砥石２０を位置決めする多関節
ロボット１８と、表面検出モードにおいてその砥石２０
の加工点の移動軌跡を算出するとともに加工モードにお
いてその砥石２０の加工点の位置を逐次指令する電子制
御装置５８とを備えたワーク表面自動加工装置１０にお
いて、その電子制御装置５８の制御機能の要部を説明す
る機能ブロック線図である。図において、縞模様投射装
置４２は予め設定された線幅および線間隔の縞模様をワ
ーク１４の表面１２に投射する。撮像装置４４はその縞
模様投射装置４２により投射された縞模様を撮像する。
加工点軌跡算出手段７０では、その撮像装置４４により
撮像されたワーク１４の表面上１２の縞模様と、縞模様
投射装置４２の投射位置および撮像装置４４の撮像位置
とに基づいて、砥石２０の加工点の軌跡が算出される。
そして、位置制御手段７２により、加工点軌跡算出手段
７０により算出された加工点軌跡に沿って砥石２０の加
工点を移動させることにより、ワーク１４の表面１２が
加工条件設定手段７４により予め設定された切り込み量
だけ除去される。この加工条件設定手段７４では、回転
工具の種類、砥石２０の径および厚み寸法、各加工点に
おける砥石２０の姿勢、ワーク１４の表面１２の削り込
み量、砥石２０の加工点の送りパターンなどの加工条件
が入力装置６２から予め設定される。上記加工点軌跡算
出手段７０では、ワーク１４の表面上１２の縞模様と、
縞模様投射装置４２の投射位置および撮像装置４４の撮
像位置とに基づいてワーク１４の表面形状を算出する表
面形状算出手段７６と、その表面形状算出手段７６によ
り算出された表面形状から加工条件設定手段７４により
設定された加工条件に基づいて多関節ロボット１８のＸ
−Ｙ−Ｚ座標系により表される加工点の軌跡を算出する
軌跡算出手段７８とが設けられているのである。
により定められる位置に砥石２０を位置決めする多関節
ロボット１８と、表面検出モードにおいてその砥石２０
の加工点の移動軌跡を算出するとともに加工モードにお
いてその砥石２０の加工点の位置を逐次指令する電子制
御装置５８とを備えたワーク表面自動加工装置１０にお
いて、その電子制御装置５８の制御機能の要部を説明す
る機能ブロック線図である。図において、縞模様投射装
置４２は予め設定された線幅および線間隔の縞模様をワ
ーク１４の表面１２に投射する。撮像装置４４はその縞
模様投射装置４２により投射された縞模様を撮像する。
加工点軌跡算出手段７０では、その撮像装置４４により
撮像されたワーク１４の表面上１２の縞模様と、縞模様
投射装置４２の投射位置および撮像装置４４の撮像位置
とに基づいて、砥石２０の加工点の軌跡が算出される。
そして、位置制御手段７２により、加工点軌跡算出手段
７０により算出された加工点軌跡に沿って砥石２０の加
工点を移動させることにより、ワーク１４の表面１２が
加工条件設定手段７４により予め設定された切り込み量
だけ除去される。この加工条件設定手段７４では、回転
工具の種類、砥石２０の径および厚み寸法、各加工点に
おける砥石２０の姿勢、ワーク１４の表面１２の削り込
み量、砥石２０の加工点の送りパターンなどの加工条件
が入力装置６２から予め設定される。上記加工点軌跡算
出手段７０では、ワーク１４の表面上１２の縞模様と、
縞模様投射装置４２の投射位置および撮像装置４４の撮
像位置とに基づいてワーク１４の表面形状を算出する表
面形状算出手段７６と、その表面形状算出手段７６によ
り算出された表面形状から加工条件設定手段７４により
設定された加工条件に基づいて多関節ロボット１８のＸ
−Ｙ−Ｚ座標系により表される加工点の軌跡を算出する
軌跡算出手段７８とが設けられているのである。
【００１６】図５は、上記電子制御装置５８の制御作動
の要部を説明するフローチャートである。図のステップ
Ｓ１では、所定の相対位置関係が保持された縞模様投射
装置４２および撮像装置４４が多関節ロボット１８によ
って逐次位置決めされることによりワーク１４の表面１
２に投射された縞模様の形状（変形縞模様）が単位面積
毎に撮像され、そのデータがコンピュータ本体６０のＲ
ＡＭ内に記憶される。続いて、前記表面形状算出手段７
６に対応するステップＳ２では、前記縞模様投射装置４
２の投射位置および撮像装置４４の撮像位置とに基づい
て、予め記憶された演算式から上記変形縞模様の画像に
基づいてワーク１４の表面１２の形状がＸ−Ｙ−Ｚ座標
値で表される多数の点の集合として算出される。
の要部を説明するフローチャートである。図のステップ
Ｓ１では、所定の相対位置関係が保持された縞模様投射
装置４２および撮像装置４４が多関節ロボット１８によ
って逐次位置決めされることによりワーク１４の表面１
２に投射された縞模様の形状（変形縞模様）が単位面積
毎に撮像され、そのデータがコンピュータ本体６０のＲ
ＡＭ内に記憶される。続いて、前記表面形状算出手段７
６に対応するステップＳ２では、前記縞模様投射装置４
２の投射位置および撮像装置４４の撮像位置とに基づい
て、予め記憶された演算式から上記変形縞模様の画像に
基づいてワーク１４の表面１２の形状がＸ−Ｙ−Ｚ座標
値で表される多数の点の集合として算出される。
【００１７】たとえば、上記変形縞模様の画像演算によ
って変形縞模様を正弦波の周波数を変換し、予めソフト
上で用意された撮像装置４４側の基準格子に対応する基
準正弦波に重畳させることによりモアレ縞を発生させ、
ＣＣＤ撮像素子５２の受光面に配列されている全ピクセ
ル（光検出点）に対応する位相φを算出し、全ピクセル
について位相φをパラメータとするＸ−Ｙ−Ｚ座標値を
算出する。このような演算が各単位面積毎に実行される
ことにより、表面１２の全体の形状が算出されるのであ
る。
って変形縞模様を正弦波の周波数を変換し、予めソフト
上で用意された撮像装置４４側の基準格子に対応する基
準正弦波に重畳させることによりモアレ縞を発生させ、
ＣＣＤ撮像素子５２の受光面に配列されている全ピクセ
ル（光検出点）に対応する位相φを算出し、全ピクセル
について位相φをパラメータとするＸ−Ｙ−Ｚ座標値を
算出する。このような演算が各単位面積毎に実行される
ことにより、表面１２の全体の形状が算出されるのであ
る。
【００１８】次いで、前記加工条件設定手段７４に対応
するステップＳ３では、入力装置６２により入力され且
つコンピュータ本体６０のＲＡＭに記憶された加工条件
が読込まれる。この加工条件とは、回転工具（砥石２
０）の種類、砥石２０の径および厚み寸法、各加工点に
おける砥石２０の姿勢、ワーク１４の表面１２の削り込
み量、砥石２０の加工点の送りパターンなどである。そ
れらの加工条件は、多関節ロボット１８のＸ−Ｙ−Ｚ座
標系により表される。たとえば、上記砥石２０の姿勢
は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に対する各傾
斜角により表され、上記送りパターンは、たとえば図６
に示す往復パス、図７に示す重複パス、図８に示す境界
パスから選択される。
するステップＳ３では、入力装置６２により入力され且
つコンピュータ本体６０のＲＡＭに記憶された加工条件
が読込まれる。この加工条件とは、回転工具（砥石２
０）の種類、砥石２０の径および厚み寸法、各加工点に
おける砥石２０の姿勢、ワーク１４の表面１２の削り込
み量、砥石２０の加工点の送りパターンなどである。そ
れらの加工条件は、多関節ロボット１８のＸ−Ｙ−Ｚ座
標系により表される。たとえば、上記砥石２０の姿勢
は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に対する各傾
斜角により表され、上記送りパターンは、たとえば図６
に示す往復パス、図７に示す重複パス、図８に示す境界
パスから選択される。
【００１９】続く、軌跡算出手段７８に対応するステッ
プＳ４では、ワーク１４の表面１２の所定の切り込み深
さだけ除去する表層除去加工において砥石２０の研削点
の移動軌跡すなわち研削点軌跡が、ステップＳ２におい
て算出された表面形状とステップＳ３において読み込ま
れた加工条件とに基づいて算出される。この場合におい
て、ワーク１４の表面１２において予め白線にて囲まれ
た非加工領域が表示されている場合には、上記研削点軌
跡はその非加工領域を避けるように決定される。そし
て、ステップＳ５において、そのステップＳ４により算
出された研削点軌跡がステップＳ２において算出された
ワーク１４の表面形状と共に表示装置６４上に表示さ
れ、ステップＳ６において確認の操作が入力装置６２に
よって行われたか否かが判断される。
プＳ４では、ワーク１４の表面１２の所定の切り込み深
さだけ除去する表層除去加工において砥石２０の研削点
の移動軌跡すなわち研削点軌跡が、ステップＳ２におい
て算出された表面形状とステップＳ３において読み込ま
れた加工条件とに基づいて算出される。この場合におい
て、ワーク１４の表面１２において予め白線にて囲まれ
た非加工領域が表示されている場合には、上記研削点軌
跡はその非加工領域を避けるように決定される。そし
て、ステップＳ５において、そのステップＳ４により算
出された研削点軌跡がステップＳ２において算出された
ワーク１４の表面形状と共に表示装置６４上に表示さ
れ、ステップＳ６において確認の操作が入力装置６２に
よって行われたか否かが判断される。
【００２０】上記ステップＳ６の判断が否定された場合
には、前記ステップＳ３以下が再び実行されることによ
り新たな加工条件に対応する研削点軌跡が再び算出され
且つ表示される。しかし、上記ステップＳ６の判断が肯
定された場合には、前記位置制御手段７２に対応するス
テップＳ７において砥石２０の加工点すなわち接触点を
上記研削点軌跡に沿って移動させるための指令信号がロ
ボット制御装置５６へ逐次出力されることにより、ワー
ク１４の表面１２の表層を削除する研削加工が自動的に
行われる。
には、前記ステップＳ３以下が再び実行されることによ
り新たな加工条件に対応する研削点軌跡が再び算出され
且つ表示される。しかし、上記ステップＳ６の判断が肯
定された場合には、前記位置制御手段７２に対応するス
テップＳ７において砥石２０の加工点すなわち接触点を
上記研削点軌跡に沿って移動させるための指令信号がロ
ボット制御装置５６へ逐次出力されることにより、ワー
ク１４の表面１２の表層を削除する研削加工が自動的に
行われる。
【００２１】上述のように、本実施例によれば、縞模様
投射装置４２により予め設定された線幅および線間隔の
縞模様がワーク１４の表面１２に投射されると、撮像装
置４４によってそのワーク１４の表面１２の縞模様が撮
像される。加工点軌跡算出手段７０に対応するステップ
Ｓ２、Ｓ４では、撮像装置４４により撮像されたワーク
１４の表面上の縞模様と、縞模様投射装置４２および撮
像装置４４の相対位置とに基づいて、砥石２０の加工点
の軌跡が算出される。位置制御手段７２に対応するステ
ップＳ７では、上記加工点軌跡に沿って砥石２０の加工
点が移動させられる。これにより、ワーク１４の表面が
所定の切り込み量だけ除去される。したがって、本実施
例によれば、多関節ロボット１８に保持された砥石２０
をワーク１４の表面に沿って移動させることによりワー
ク表面の三次元形状を入力させるティーチイン方式に比
較して、砥石２０の姿勢をワーク表面に合わせて変化さ
せつつ加工点の移動軌跡を全て移動させるティーチイン
作業が不要であるので、ワーク１４の表面の除去加工の
作業が高能率にて自動的に行われる。
投射装置４２により予め設定された線幅および線間隔の
縞模様がワーク１４の表面１２に投射されると、撮像装
置４４によってそのワーク１４の表面１２の縞模様が撮
像される。加工点軌跡算出手段７０に対応するステップ
Ｓ２、Ｓ４では、撮像装置４４により撮像されたワーク
１４の表面上の縞模様と、縞模様投射装置４２および撮
像装置４４の相対位置とに基づいて、砥石２０の加工点
の軌跡が算出される。位置制御手段７２に対応するステ
ップＳ７では、上記加工点軌跡に沿って砥石２０の加工
点が移動させられる。これにより、ワーク１４の表面が
所定の切り込み量だけ除去される。したがって、本実施
例によれば、多関節ロボット１８に保持された砥石２０
をワーク１４の表面に沿って移動させることによりワー
ク表面の三次元形状を入力させるティーチイン方式に比
較して、砥石２０の姿勢をワーク表面に合わせて変化さ
せつつ加工点の移動軌跡を全て移動させるティーチイン
作業が不要であるので、ワーク１４の表面の除去加工の
作業が高能率にて自動的に行われる。
【００２２】また、本実施例によれば、縞模様投射装置
４２と撮像装置４４とがハウジング４５内に収容された
状態で一体的に設けられている。たとえば縞模様投射装
置４２と撮像装置４４とが独立に支持された場合には、
相互の位置の保持精度が充分に得られないので、表面形
状算出精度が影響されていたが、本実施例では、縞模様
投射装置４２および撮像装置４４が少なくともワーク１
４の表面形状の撮像期間内において精度よく相互位置が
保持されるので、表面形状の算出精度が一層高められる
利点がある。
４２と撮像装置４４とがハウジング４５内に収容された
状態で一体的に設けられている。たとえば縞模様投射装
置４２と撮像装置４４とが独立に支持された場合には、
相互の位置の保持精度が充分に得られないので、表面形
状算出精度が影響されていたが、本実施例では、縞模様
投射装置４２および撮像装置４４が少なくともワーク１
４の表面形状の撮像期間内において精度よく相互位置が
保持されるので、表面形状の算出精度が一層高められる
利点がある。
【００２３】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【００２４】たとえば、前述の実施例のワーク表面加工
装置１０では、回転工具として砥石２０が用いられてい
たが、その砥石２０に替えて、フライス或いはエンドミ
ル、バフなどが用いられてもよい。要するに、ワークの
表面を所定の切り込み量だけ除去加工する切削、研削、
研磨などのための工具であればよいのである。
装置１０では、回転工具として砥石２０が用いられてい
たが、その砥石２０に替えて、フライス或いはエンドミ
ル、バフなどが用いられてもよい。要するに、ワークの
表面を所定の切り込み量だけ除去加工する切削、研削、
研磨などのための工具であればよいのである。
【００２５】また、前述の実施例では、縞模様投射装置
４２および撮像装置４４が共通のハウジング４５内にお
いて一体的に設けられていたが、それらの相互位置関係
が一定であれば、独立に支持されていてもよい。
４２および撮像装置４４が共通のハウジング４５内にお
いて一体的に設けられていたが、それらの相互位置関係
が一定であれば、独立に支持されていてもよい。
【００２６】また、前述の実施例では、多関節ロボット
１８の先端アーム２４に砥石２０および投射撮影装置４
０が設けられていたが、砥石２０および投射撮影装置４
０はそれぞれ独立した駆動位置決め装置によって位置決
めされるものであってもよい。
１８の先端アーム２４に砥石２０および投射撮影装置４
０が設けられていたが、砥石２０および投射撮影装置４
０はそれぞれ独立した駆動位置決め装置によって位置決
めされるものであってもよい。
【００２７】また、前述の実施例では、砥石２０を位置
決めするために多関節ロボット１８が用いられていた
が、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のガイドレールに沿ってそれぞれ独
立に案内され且つ位置決めされる移動部材が砥石２０を
位置決めするために用いられてもよい。
決めするために多関節ロボット１８が用いられていた
が、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向のガイドレールに沿ってそれぞれ独
立に案内され且つ位置決めされる移動部材が砥石２０を
位置決めするために用いられてもよい。
【００２８】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。
【図１】本発明の一実施例のワーク表面自動加工装置を
説明する斜視図である。
説明する斜視図である。
【図２】図１の多関節ロボットの先端アームを拡大して
説明する斜視図である。
説明する斜視図である。
【図３】図２の先端アームに装着されている投射撮影装
置の内部構成を簡単に説明する図である。
置の内部構成を簡単に説明する図である。
【図４】図１の電子制御装置の制御機能の要部を説明す
る機能ブロック線図である。
る機能ブロック線図である。
【図５】図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明す
るフローチャートである。
るフローチャートである。
【図６】図１の電子制御装置において設定される加工条
件である砥石の送りパターンの一種であって、往復パス
を示す図である。
件である砥石の送りパターンの一種であって、往復パス
を示す図である。
【図７】図１の電子制御装置において設定される加工条
件である砥石の送りパターンの一種であって、重複パス
を示す図である。
件である砥石の送りパターンの一種であって、重複パス
を示す図である。
【図８】図１の電子制御装置において設定される加工条
件である砥石の送りパターンの一種であって、境界パス
を示す図である。
件である砥石の送りパターンの一種であって、境界パス
を示す図である。
１０：ワーク表面自動加工装置 １８：多関節ロボット（駆動位置決め装置） ２０：砥石（回転工具） ７０：加工点軌跡算出手段 ７２：位置制御手段 ７４：加工条件設定手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｚ Ｇ０５Ｂ 19/4155
Claims (2)
- 【請求項１】 回転駆動される回転工具と、所定の座標
系により定められる位置に該回転工具を位置決めする駆
動位置決め装置とを備え、該回転工具にてワークの表面
の３次元曲面を所定の切り込み量だけ自動的に削除する
ワーク表面自動加工装置であって、 予め設定された線幅および線間隔の縞模様を前記ワーク
の表面に投射する縞模様投射装置と、 該縞模様投射装置により投射された縞模様を撮像する撮
像装置と、 該撮像装置により撮像された前記ワーク表面上の縞模様
と、前記縞模様投射装置の投射位置および該撮像装置の
撮像位置とに基づいて、前記回転工具の加工点の軌跡を
算出する加工点軌跡算出手段と、 該加工点軌跡算出手段により算出された加工点軌跡に沿
って前記回転工具の加工点を移動させることにより、前
記ワークの表面を所定の切り込み量だけ除去する位置制
御手段と、 を含むことを特徴とするワーク表面自動加工装置。 - 【請求項２】 前記回転工具の種類、該回転工具の姿
勢、前記ワーク表面の削り込み量、送りパターンの少な
くとも１つの加工条件を設定する加工条件設定手段を含
み、 前記加工点軌跡算出手段は、前記ワークの表面形状を算
出し、該表面形状から前記加工条件設定手段により設定
された加工条件に基づいて前記駆動位置決め装置の座標
系により表される加工点の軌跡を算出するものである請
求項１のワーク表面自動加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307994A JPH07276206A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | ワーク表面自動加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7307994A JPH07276206A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | ワーク表面自動加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07276206A true JPH07276206A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13507972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7307994A Pending JPH07276206A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | ワーク表面自動加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07276206A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109540025A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 柳州博泽科技有限公司 | 一种防锈性能好且基于计算机的石材排样装置 |
| CN109531846A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 柳州博泽科技有限公司 | 一种具有防锈且基于计算机的石材排样装置 |
| JP2019162681A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社Ihi | 加工装置及び加工方法 |
| JP2021033321A (ja) * | 2019-08-13 | 2021-03-01 | 株式会社ディスコ | 切削装置 |
| WO2022158427A1 (ja) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | ファナック株式会社 | キサゲ加工によって形成すべき凹部の位置を決定する装置、ロボットシステム、及び方法 |
| CN118024034A (zh) * | 2024-04-12 | 2024-05-14 | 烟台艾创机器人科技有限公司 | 一种圆管螺旋焊缝的打磨方法 |
-
1994
- 1994-04-12 JP JP7307994A patent/JPH07276206A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109540025A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 柳州博泽科技有限公司 | 一种防锈性能好且基于计算机的石材排样装置 |
| CN109531846A (zh) * | 2017-09-22 | 2019-03-29 | 柳州博泽科技有限公司 | 一种具有防锈且基于计算机的石材排样装置 |
| JP2019162681A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社Ihi | 加工装置及び加工方法 |
| JP2021033321A (ja) * | 2019-08-13 | 2021-03-01 | 株式会社ディスコ | 切削装置 |
| WO2022158427A1 (ja) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | ファナック株式会社 | キサゲ加工によって形成すべき凹部の位置を決定する装置、ロボットシステム、及び方法 |
| CN118024034A (zh) * | 2024-04-12 | 2024-05-14 | 烟台艾创机器人科技有限公司 | 一种圆管螺旋焊缝的打磨方法 |
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