JPS63173102A - 加工品質管理方法及び装置 - Google Patents
加工品質管理方法及び装置Info
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- JPS63173102A JPS63173102A JP62004117A JP411787A JPS63173102A JP S63173102 A JPS63173102 A JP S63173102A JP 62004117 A JP62004117 A JP 62004117A JP 411787 A JP411787 A JP 411787A JP S63173102 A JPS63173102 A JP S63173102A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
- B25J9/1697—Vision controlled systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
- B23K9/0953—Monitoring or automatic control of welding parameters using computing means
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/416—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration
- G05B19/4163—Adaptive control of feed or cutting velocity
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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、加工処理を自動的に行なう際での制御方法及
び装置に係り、特に、ロボットを用いた自動加工処理に
好適な加工品質管理方法及び装置に関する。
び装置に係り、特に、ロボットを用いた自動加工処理に
好適な加工品質管理方法及び装置に関する。
加工処理の自動化に伴って産業用ロボットを用いた加工
処理が種々の加工処理分野で使用されるようになってき
ているが、その−例として、浴接加工を挙げることがで
きる。
処理が種々の加工処理分野で使用されるようになってき
ているが、その−例として、浴接加工を挙げることがで
きる。
ところで、このような自動浴接を行なうに際しては、そ
の溶接処理の品質管理をどのようにして行なうかが問題
になり、このため、従来から各11の提案がなされてい
る。
の溶接処理の品質管理をどのようにして行なうかが問題
になり、このため、従来から各11の提案がなされてい
る。
例えば、特公昭52−10773号公報によれは、浴接
トーチを浴接経路から左右にウィービングさせ、その左
右端での溶接の状態が等しくなるように、溶接トーチの
位置を制御することにより良好な浴接品質が保たれるよ
うにし次技術について提案しており、これによれば、被
耐接物の位置ずれなどにはおる程度対応可能で、良好な
浴接品質を保つことができるが、しかし、被溶接物の間
にす@ if](ギャップ)がめいていたり、何らかの
外乱によって、溶接電流像が変化した場合については、
特に配慮されていなかった。
トーチを浴接経路から左右にウィービングさせ、その左
右端での溶接の状態が等しくなるように、溶接トーチの
位置を制御することにより良好な浴接品質が保たれるよ
うにし次技術について提案しており、これによれば、被
耐接物の位置ずれなどにはおる程度対応可能で、良好な
浴接品質を保つことができるが、しかし、被溶接物の間
にす@ if](ギャップ)がめいていたり、何らかの
外乱によって、溶接電流像が変化した場合については、
特に配慮されていなかった。
また、米国特許第4567347号では、レーザー光を
用いて被溶接物の開先形状を検出し、浴接トーチを制御
する方法について開示しており、この方法によれば、検
出後の処理をくふうすることによって、被溶接物の位置
ずれやギャップの変化などに対応でき、光分な溶接品質
を得ることができる。
用いて被溶接物の開先形状を検出し、浴接トーチを制御
する方法について開示しており、この方法によれば、検
出後の処理をくふうすることによって、被溶接物の位置
ずれやギャップの変化などに対応でき、光分な溶接品質
を得ることができる。
しかし部品精度のバラツキなどによって板厚が変化した
場合や、外乱によって溶接電流や電圧が変化し九場合に
は、最終的なビード外観、つまり溶接結果が悪化してし
まうという点については配慮されていなかった。
場合や、外乱によって溶接電流や電圧が変化し九場合に
は、最終的なビード外観、つまり溶接結果が悪化してし
まうという点については配慮されていなかった。
上記従来技術は、溶接のねらい位置や、被耐接物の開先
形状といった点に注目していた。しかし溶接現象は複雑
でらり、溶接品質に影響を与えるパラメータとしては、
fI接速度、浴接姿勢、浴接電流、電圧、ワイヤ送給速
度、#接′JL源特性、シールドガス、ワイヤ径、ワイ
ヤ種類、自rJb俗接機の動特性、被溶接物の板厚、材
質、継手形状、精度2等、数多くのものがある。従って
注目している以外のパラメータが変動した場合について
は、配慮され【おらず、それらが変化した場合には、所
望の溶接結果が得られないという問題がめった。
形状といった点に注目していた。しかし溶接現象は複雑
でらり、溶接品質に影響を与えるパラメータとしては、
fI接速度、浴接姿勢、浴接電流、電圧、ワイヤ送給速
度、#接′JL源特性、シールドガス、ワイヤ径、ワイ
ヤ種類、自rJb俗接機の動特性、被溶接物の板厚、材
質、継手形状、精度2等、数多くのものがある。従って
注目している以外のパラメータが変動した場合について
は、配慮され【おらず、それらが変化した場合には、所
望の溶接結果が得られないという問題がめった。
本発明の目的は、上記した浴接加工に限らず、どのよう
な加工処理に対しても、そこで起り得る種々の外乱にも
かかわらず、常に良好な加工品質を保つことができるよ
うにした加工品質管理方法及び装置を提供することにあ
る。
な加工処理に対しても、そこで起り得る種々の外乱にも
かかわらず、常に良好な加工品質を保つことができるよ
うにした加工品質管理方法及び装置を提供することにあ
る。
上記目的は、加工処理結果を、その処理部分の外観から
連続的に評価し、この評価した結果を加工処理の制御に
反映させて行くことで達成される。
連続的に評価し、この評価した結果を加工処理の制御に
反映させて行くことで達成される。
浴接などの加工処理では、その加工処理の適否が仕上り
外貌に大きな影響を与え、このため、仕上り部分の外観
から加工処理の評価が可能になり、従って、加工処理直
後の仕上り部分をリアルタイムで画1象処理し、その結
果を加工処理の制御に反映させることにより、加工処理
にフィードバックが掛けられ、常に最適な処理結果をも
たらすことができる。
外貌に大きな影響を与え、このため、仕上り部分の外観
から加工処理の評価が可能になり、従って、加工処理直
後の仕上り部分をリアルタイムで画1象処理し、その結
果を加工処理の制御に反映させることにより、加工処理
にフィードバックが掛けられ、常に最適な処理結果をも
たらすことができる。
以下、本発明による加工品質管理方法及び装置について
、図示の実施例により詳細に説明する。
、図示の実施例により詳細に説明する。
第1図ないし第11図は本発明の一災施例で、この実施
例は、本発明をティーチングプレイバック方式の溶接ロ
ボットに適用したもので、かつ、このときの溶接法とし
ては消耗電極式のアーク浴接法を用いた場合についての
ものでおり、これらの図において、まず、第2図は全体
構成を示したもので、1はロボット本体であり、5個の
サーボモーターにより駆動されるようになっている。
例は、本発明をティーチングプレイバック方式の溶接ロ
ボットに適用したもので、かつ、このときの溶接法とし
ては消耗電極式のアーク浴接法を用いた場合についての
ものでおり、これらの図において、まず、第2図は全体
構成を示したもので、1はロボット本体であり、5個の
サーボモーターにより駆動されるようになっている。
11はロボット制御装置であり、内部にロボット制御用
のCPUボードやセンサ制御用のCPUボード、サーボ
モータ駆動用の強m部等を内蔵している。また、上部に
はデータ表示用のC几′rや、起動、停止など各種スイ
ッチ、それに目標浴接品質を表わすデータの入力に使用
する操作盤などが設けられている。
のCPUボードやセンサ制御用のCPUボード、サーボ
モータ駆動用の強m部等を内蔵している。また、上部に
はデータ表示用のC几′rや、起動、停止など各種スイ
ッチ、それに目標浴接品質を表わすデータの入力に使用
する操作盤などが設けられている。
46はティーチングボックス(T、 BOX )であり
、ロボットに作業を教示する際に用いる。
、ロボットに作業を教示する際に用いる。
次に、2は溶接機、3はワイヤ供給装置、7はワイヤ移
送装置でめり、これらはすべてロボット制御装置11か
らの指令により動作する。
送装置でめり、これらはすべてロボット制御装置11か
らの指令により動作する。
また、4は溶接トーチ、10は被耐接物(ワーク)であ
り、9はワークを置く台である。
り、9はワークを置く台である。
サラニ、5はレーザースリット光の発光部、6は受光部
であり、8はそれらの制御部である。
であり、8はそれらの制御部である。
次に第3図はロボット制御装置11の内部にめるセンサ
制御部11−1を中心としたブロック図で、12はCP
U(中央処理装置)であり、センサ関係の処理や、フィ
ードバックの処理を行う。
制御部11−1を中心としたブロック図で、12はCP
U(中央処理装置)であり、センサ関係の処理や、フィ
ードバックの処理を行う。
13はROMであり、CPUで行う処理手順を示したプ
ログラムが格納されている。
ログラムが格納されている。
14は)l、AMであり、CPUの処理の途中結果など
が格W3されている。
が格W3されている。
15はD P−RAM (デュアルポートラム)であり
、ロボット制御部のCPUからもセンサ制御部のCPU
からもアクセス可能となっている。この几AMを用いて
、センサ部とロボット部は情報のやりとりを行う。
、ロボット制御部のCPUからもセンサ制御部のCPU
からもアクセス可能となっている。この几AMを用いて
、センサ部とロボット部は情報のやりとりを行う。
17はI10ボートであり、CP U 12からの指令
でレーザ発光器nにレーザー発光指令イ百号を送る。
でレーザ発光器nにレーザー発光指令イ百号を送る。
18 ハm (ill flilJ 御部テロ リ、C
PU12から1(13!が指示されるとバス切替器21
に指令を送り、画像メモリ16を内部バス24aから切
り離して画像バス24bに接続し、次にテレビカメラ乙
に同期信号を供給し、この同期信号と同期したA/D変
換指令信号をA/D変換器19に送る。
PU12から1(13!が指示されるとバス切替器21
に指令を送り、画像メモリ16を内部バス24aから切
り離して画像バス24bに接続し、次にテレビカメラ乙
に同期信号を供給し、この同期信号と同期したA/D変
換指令信号をA/D変換器19に送る。
A/D変換器19によってディジタル化された画像信号
は、DMA制御部加が指定した、画1象メモリ16の中
のあるアドレスに格納される。なお、この動作は、−画
面分村なわれ、画f埃が画1家メモリ16に格納される
。
は、DMA制御部加が指定した、画1象メモリ16の中
のあるアドレスに格納される。なお、この動作は、−画
面分村なわれ、画f埃が画1家メモリ16に格納される
。
ηはレーザー発光器で、テレビカメラ乙と共に制御部8
の中に格納されており、このレーザー発光器四で発生し
たレーザー光はグラスファイバのライトガイド51を通
して発光部5に送られる。この発光部5はスリットレン
ズになっており、スリットレーザー光が対象物(浴接ビ
ード部)に向って照射される。そして、この光はビード
部に当り、ビード形状に応じた形状となり、その像が受
光部6のレンズで集光され、グラスファイバのイメージ
ガイド(資)を介してテレビカメラ乙に送られるように
なっている。なお、これは、浴接トーチ付近は温度が高
く、しかも電磁ノイズが多い為、このような方法を用い
ているのである。
の中に格納されており、このレーザー発光器四で発生し
たレーザー光はグラスファイバのライトガイド51を通
して発光部5に送られる。この発光部5はスリットレン
ズになっており、スリットレーザー光が対象物(浴接ビ
ード部)に向って照射される。そして、この光はビード
部に当り、ビード形状に応じた形状となり、その像が受
光部6のレンズで集光され、グラスファイバのイメージ
ガイド(資)を介してテレビカメラ乙に送られるように
なっている。なお、これは、浴接トーチ付近は温度が高
く、しかも電磁ノイズが多い為、このような方法を用い
ているのである。
次に第4図はロボット本体の制御ブロック図で、この図
において、11−2はロボット制御部であり、第2図に
おけるロボット制御装置11の内部に格納されている。
において、11−2はロボット制御部であり、第2図に
おけるロボット制御装置11の内部に格納されている。
26はCPU−Aであり、ロボットの動作制御を主に行
なうものである。
なうものである。
27はCPU−Bであす、マンマシンインターフェース
関係の処理を主に行なうようになっている。
関係の処理を主に行なうようになっている。
あは共通RA Mでおり、C)’U−A26.CPU−
Bn両方の情報交換や計算用のワークとし【用いられる
。
Bn両方の情報交換や計算用のワークとし【用いられる
。
墓はRAM−Aであり、CPU−A26の処理手)1を
記述したプログラムが格納されている。
記述したプログラムが格納されている。
(資)はRAM−Bでらり、CPU−Bの処理手順を記
述したプログラムが格納されている。
述したプログラムが格納されている。
31はROMであり、電源が投入されたとき、初期設定
処理として、バブルメモリ40かもプログラムなR,A
M−A29.RAM−830にローディングする為の処
理プログラムが格納されている。なお、バブルメモリ4
0は不揮発性の外部記憶装置であり、電源切断時におい
ても消えてほしくないプログラムやデータが格納されて
いる。
処理として、バブルメモリ40かもプログラムなR,A
M−A29.RAM−830にローディングする為の処
理プログラムが格納されている。なお、バブルメモリ4
0は不揮発性の外部記憶装置であり、電源切断時におい
ても消えてほしくないプログラムやデータが格納されて
いる。
32は溶接機インターフェースであり、浴接機に対する
ワイヤ送給量や電圧、アークONなどの指令のうけ渡し
を行っている。
ワイヤ送給量や電圧、アークONなどの指令のうけ渡し
を行っている。
おは通信用LSIであり、CPU−827とティーチン
グボックス46.操作盤36.CRTコントローラあと
の通信に゛よるインターフェースを行っている。なお、
上記したように、ティーチングボックス46によればロ
ボットの動作教示を行うことができ、操作盤あによれば
ロボットの起動、停止、及び教示、プレイバックなどの
モード切替及び目標浴接品質データの入力などの操作を
行うことができ、さらに、あのCRTコントローラによ
り、通信LSI33から送られた情報に基づいて、CB
、Tあに各種の情報を表示する。
グボックス46.操作盤36.CRTコントローラあと
の通信に゛よるインターフェースを行っている。なお、
上記したように、ティーチングボックス46によればロ
ボットの動作教示を行うことができ、操作盤あによれば
ロボットの起動、停止、及び教示、プレイバックなどの
モード切替及び目標浴接品質データの入力などの操作を
行うことができ、さらに、あのCRTコントローラによ
り、通信LSI33から送られた情報に基づいて、CB
、Tあに各種の情報を表示する。
あのサーボ制御部では、CPU−A26かも送られたデ
ータに従って、M、〜M、の各サーボモータ41〜45
を制御していく。
ータに従って、M、〜M、の各サーボモータ41〜45
を制御していく。
上記したように、本実施例では、ロボットはティーチン
グ、プレイバック方式になっており、ティーチングによ
ってセンサ制御を指定した時に、センサ関係の制御プロ
グラムが動作するようになっている。
グ、プレイバック方式になっており、ティーチングによ
ってセンサ制御を指定した時に、センサ関係の制御プロ
グラムが動作するようになっている。
次に、センサ関係の部分を中心に、動作の様子を説明し
ていく。
ていく。
第5図は、第3図で説明したC P U 12が処理し
ていく内容を示したフローチャートで、まず、スタート
すると、処・理500でセンサ制御の指定が有るまで待
つ。
ていく内容を示したフローチャートで、まず、スタート
すると、処・理500でセンサ制御の指定が有るまで待
つ。
このとき、センサ制御の指定は、11−2のロボット制
御部より送られて来る。そこで、センナ制御の指定が有
る場合は、処理510でレーザー光の照射を開始する。
御部より送られて来る。そこで、センナ制御の指定が有
る場合は、処理510でレーザー光の照射を開始する。
処理520では、このレーザー光に対して画像処理を行
う。処理530で画像処理結果を判定し、処理540で
ロボット側へ出力する。
う。処理530で画像処理結果を判定し、処理540で
ロボット側へ出力する。
この3つの処理については後で詳しく説明する。
処理550でセンサ制御の指定があるか否か判定し、指
定があれば520の処理からくり返す。指定がなければ
レーザー光をOF Fにして処理500に戻り、ここで
センサ制御の指定が来るまで待つ。
定があれば520の処理からくり返す。指定がなければ
レーザー光をOF Fにして処理500に戻り、ここで
センサ制御の指定が来るまで待つ。
次に、画像処理など主要部での動作について説明する。
レーザ発光部5からレーザー光が照射されたときの浴接
トーチ4付近の様子は第1図のようになる。すなわち、
発光部5は、上記したようにスリットレンズになってお
り、従って、ここからはスリット光が照射される。そし
て、このスリット光は、101で示した浴接ピード部と
ワークlOにあたり、100aで示すような、浴接ピー
ド部101の外形を反映した線(光切断(象)となる。
トーチ4付近の様子は第1図のようになる。すなわち、
発光部5は、上記したようにスリットレンズになってお
り、従って、ここからはスリット光が照射される。そし
て、このスリット光は、101で示した浴接ピード部と
ワークlOにあたり、100aで示すような、浴接ピー
ド部101の外形を反映した線(光切断(象)となる。
そこで、この光切断像を斜めから受光部6のレンズで見
ると、第7図に100bで示すように見える。ここで、
aの部分はワークの面であり、bの部分がビード部の外
形に対応している。なお、第7図では省略されているが
、実際の画像にはノイズが乗っているので、第6図に示
すように、処理ωで撮像したあと、まず、処理61でノ
イズの除去を行ない、ついで処理62で画面中の明るい
部分をさがし、それをつないで第7図の線100bを抽
出する。そして、第6図の処理63で、この線100b
の評価量を幾何学的演算により算出する。ここで、評価
量とは、第7図に示しである次の量である。
ると、第7図に100bで示すように見える。ここで、
aの部分はワークの面であり、bの部分がビード部の外
形に対応している。なお、第7図では省略されているが
、実際の画像にはノイズが乗っているので、第6図に示
すように、処理ωで撮像したあと、まず、処理61でノ
イズの除去を行ない、ついで処理62で画面中の明るい
部分をさがし、それをつないで第7図の線100bを抽
出する。そして、第6図の処理63で、この線100b
の評価量を幾何学的演算により算出する。ここで、評価
量とは、第7図に示しである次の量である。
y:余盛
n:のと厚
x、、g、:左右の脚長
uI * ut II左右のアンダーカットさらに、こ
れらの他に第7図には現われていないが、オーバーラッ
グ(01,O,)がおり、これらは11牢位に変換され
て出力される。なお、これらの鴬は通常の溶接で、基準
として与えられる浴接外観の判定基準と四じである。
れらの他に第7図には現われていないが、オーバーラッ
グ(01,O,)がおり、これらは11牢位に変換され
て出力される。なお、これらの鴬は通常の溶接で、基準
として与えられる浴接外観の判定基準と四じである。
第5図に戻り、処理520で以上の処理が行なわれてこ
れらの評価量が算出されると、次の処理530で浴接結
果の判定を行う。
れらの評価量が算出されると、次の処理530で浴接結
果の判定を行う。
ここで、操作者はあらかじめ、各基準値と許容誤差、及
び値が異常になった時の修正規則を操作盤36(第4図
)から入力しておく。この実施例では、次のような基準
と、規則が与えられている。
び値が異常になった時の修正規則を操作盤36(第4図
)から入力しておく。この実施例では、次のような基準
と、規則が与えられている。
(余盛)
y0=1鵡(基準) ±0.3so<(許容誤差)(の
ど厚) n、=7.5H±0.5n (脚長) 16=6mm ±1n Cアンダーカット) u6= Om + 0.1 m(オーバーラ
ツプ) o(1= Om + 0.1 va。
ど厚) n、=7.5H±0.5n (脚長) 16=6mm ±1n Cアンダーカット) u6= Om + 0.1 m(オーバーラ
ツプ) o(1= Om + 0.1 va。
(規則群)
規則1
・余盛が大きいとき、溶接電流を下げる。
・余盛が小さいとき、浴接′rILI7Itを上げる。
規則2
・のど厚が太きいとき、溶接速度を上げる。
・のど厚が小さいとき、溶接速度を下げる。
規則3
・脚長の平均が太きいとき、溶接速度を上げる。
・脚長の平均が小さいとき、溶接速度を下げる。
規則4
・左脚長が右脚長より長いとき、ねらい位置を右にずら
す。
す。
・左脚長が右脚長より短いとき、ねらい位置を左にずら
す。
す。
規則5
・アンダーカットが大きいとき、電圧を下げる。
規則6
・オーバーラツプが大きいとき、電圧を上げる。
すなわち、ここでは、以上5つの基準値と6つの規則が
与えられているが、規則の与え方は、この他の組合せも
考えられる。そして、これらの値7 は、27のCP
U−BK!つ−C15のDP−RAMICIらかじめ送
られている。
与えられているが、規則の与え方は、この他の組合せも
考えられる。そして、これらの値7 は、27のCP
U−BK!つ−C15のDP−RAMICIらかじめ送
られている。
この結果、線100bが、例えば第8図のようになって
いた場合は、すべて基準値の許容誤差範囲に入っている
ので、第5図の処理540で四ポット制御部へは何も出
力されない。
いた場合は、すべて基準値の許容誤差範囲に入っている
ので、第5図の処理540で四ポット制御部へは何も出
力されない。
一方、y toob−b′−第9図のようになってい友
とすれば、このときにはg+ > z、でともに許容誤
差以上ずれているので規則4の第2項が適用され、ねら
い位置を左にずらすようロボットに指令される。
とすれば、このときにはg+ > z、でともに許容誤
差以上ずれているので規則4の第2項が適用され、ねら
い位置を左にずらすようロボットに指令される。
また、第10図のようになった場合には、1.、l*の
平均値が6mより小さく、許容誤差をこえているので、
規則3の第2項が選択され、溶接速度を小さくするよう
ロボット側へ出力される。
平均値が6mより小さく、許容誤差をこえているので、
規則3の第2項が選択され、溶接速度を小さくするよう
ロボット側へ出力される。
そして、第11図のようになった場合は、オーバーラツ
プが発生し【おり(0,)0.1)、規則6が選択され
てロボット制御部を介して浴接機に電圧を上げるよう指
示される。
プが発生し【おり(0,)0.1)、規則6が選択され
てロボット制御部を介して浴接機に電圧を上げるよう指
示される。
従って、この実施例によれば、これら第9図ないし第1
1図のいずれの場合にも、こうなった原因は確める必要
はなく、そのままで、いずれの場合にも良好な溶接結果
がえられるという効果がある。
1図のいずれの場合にも、こうなった原因は確める必要
はなく、そのままで、いずれの場合にも良好な溶接結果
がえられるという効果がある。
また、上記した、各種の規則は、操作者が任意に設定す
ることができるので、例えば浴接時曲を短くすることが
優先であるような応用の場合、規則2の第2mを、「浴
接′直流を上げる」や「トーチをたてる」などといった
規則に変えてやることによって対応できるという効果が
ある。
ることができるので、例えば浴接時曲を短くすることが
優先であるような応用の場合、規則2の第2mを、「浴
接′直流を上げる」や「トーチをたてる」などといった
規則に変えてやることによって対応できるという効果が
ある。
なお、上記実施例のように、評価結果なロポツ) 11
1へ出力せずに、記録だけしておくようにしてもよく、
このときには浴接結果の検査工程として、用いることが
可能であるのは盲うまでもない。
1へ出力せずに、記録だけしておくようにしてもよく、
このときには浴接結果の検査工程として、用いることが
可能であるのは盲うまでもない。
次に、本発明をシーリング用の接着剤(シール剤)塗布
作業に適用した一実施例について説明する。
作業に適用した一実施例について説明する。
この実施例も、上記した浴接用の実施例と同じくティー
チングプレイバック方式のロボットによりシーリング用
接着剤の塗布を行なうようにしたもので、第12図に示
すように、シール剤噴出用のノズル70を用い、これに
よりワークlOの所定の部分に、所定の形状のシー22
01を塗布、形成してゆくようにしたものであり、この
ため、第1図ないし第11図で説明した実施例の場合に
おける溶接トーチ40代りにノズル70が設けてあり、
この結果、溶接機2やワイヤ供給装置3に代えて、図示
してないが、ノズル70にシール剤を供給するためのポ
ンプなどの装置が設けられているものであり、その他は
同じである。なお、第12図においては、ワーク(ワー
ク10の表面に、ノズル70から噴出形成されたシール
剤のビード)201に発光部5から照射されたレーザ光
によって作り出される線(光−一面像)、を200aで
表わしである。
チングプレイバック方式のロボットによりシーリング用
接着剤の塗布を行なうようにしたもので、第12図に示
すように、シール剤噴出用のノズル70を用い、これに
よりワークlOの所定の部分に、所定の形状のシー22
01を塗布、形成してゆくようにしたものであり、この
ため、第1図ないし第11図で説明した実施例の場合に
おける溶接トーチ40代りにノズル70が設けてあり、
この結果、溶接機2やワイヤ供給装置3に代えて、図示
してないが、ノズル70にシール剤を供給するためのポ
ンプなどの装置が設けられているものであり、その他は
同じである。なお、第12図においては、ワーク(ワー
ク10の表面に、ノズル70から噴出形成されたシール
剤のビード)201に発光部5から照射されたレーザ光
によって作り出される線(光−一面像)、を200aで
表わしである。
ところで、この実施例におけるシーリング作業(シール
剤塗布作業)では、目的が防水などであることから、加
工処理結果の評価基準のうちで、「ワークが付いていな
い」とか、「ワークの付着量が少ない」などの評価が重
要になる。
剤塗布作業)では、目的が防水などであることから、加
工処理結果の評価基準のうちで、「ワークが付いていな
い」とか、「ワークの付着量が少ない」などの評価が重
要になる。
一方、シール剤とし【は、かなりの粘性をもったものが
使用され、しかも、この粘性は温度などによって変化し
てしまう。
使用され、しかも、この粘性は温度などによって変化し
てしまう。
従って、ノズル70に対するシール剤の供給を一定の圧
力のもとで行なっても、季節の違いなどによる気温変化
により、ノズル70からのシール剤の噴出流量に変化を
生じてしまう。
力のもとで行なっても、季節の違いなどによる気温変化
により、ノズル70からのシール剤の噴出流量に変化を
生じてしまう。
そこで、このような変動に対応し、常に安定して所定形
状のワークの形成が重要になる。
状のワークの形成が重要になる。
他方、ワーク10の表面での、シー2200の形成位置
については、浴接加工の場合に比して、かなり緩やかに
考えてよい。
については、浴接加工の場合に比して、かなり緩やかに
考えてよい。
以上を考えに入れた上で、この第12図の実施例の動作
について説明する。
について説明する。
まず、ロボットの制御や、画像の処理については、第1
図ないし第11図の浴接加工の実施例の場合とほとんど
同じであり、異っているのは、第5図の5300浴接結
果判定処理が、シーリング結果判定処理に変わり、第6
図の処理630の評価量の算出で、itsされる評価量
の内容が異っているという2点である。またシーリング
加工は一般に浴接よりも高速で行なえる為、全体の処理
速度も、これに合わせて上げるようにくふうしている点
も異っている。
図ないし第11図の浴接加工の実施例の場合とほとんど
同じであり、異っているのは、第5図の5300浴接結
果判定処理が、シーリング結果判定処理に変わり、第6
図の処理630の評価量の算出で、itsされる評価量
の内容が異っているという2点である。またシーリング
加工は一般に浴接よりも高速で行なえる為、全体の処理
速度も、これに合わせて上げるようにくふうしている点
も異っている。
そこで、第6図の処理におい【、処理62での線画の抽
出を終った後、評価量の算出処理Bで次の6輩を算出す
る。
出を終った後、評価量の算出処理Bで次の6輩を算出す
る。
l: 壁面からシーツ端までの距離
す二 シーツの巾
y: シーツの高さ
なお、これらは、第12図における線200aによる光
切断像によって示すと、第13図のようになる。
切断像によって示すと、第13図のようになる。
なお、ここで、200bが光切断像である。
次に、この実施例におけるシーリング結果の判定処理に
ついて、第14図によって説明する。
ついて、第14図によって説明する。
この第14図の処理は、第6図における処理5300代
りに実行されるもので、まず、処理141で平均シーツ
径rを求める。
りに実行されるもので、まず、処理141で平均シーツ
径rを求める。
r=(b+y )/3
矢に、処理142で平均シーツ径rを基準シーツ径r6
と比較し、ここでシー2径rが基準旭r0から許容誤差
Δrより大きい場合には、処理143でシーリング速度
(ノズル70の移動速度)をΔVだけ増加させ、他方、
rがs rO−Δrより小さい場合には、処理144
でシーリング速度をΔVだけ減少させる。もしr=00
場合は、シーリング剤がノズル70から出ていないこと
を意味するので、このときには処理148でエラーを表
示し、ついで処理149でロボットを停止させる。
と比較し、ここでシー2径rが基準旭r0から許容誤差
Δrより大きい場合には、処理143でシーリング速度
(ノズル70の移動速度)をΔVだけ増加させ、他方、
rがs rO−Δrより小さい場合には、処理144
でシーリング速度をΔVだけ減少させる。もしr=00
場合は、シーリング剤がノズル70から出ていないこと
を意味するので、このときには処理148でエラーを表
示し、ついで処理149でロボットを停止させる。
従って、rがroの許容誤差範囲内に入っていた場合に
は、何も行なわれない。
は、何も行なわれない。
次に、処理145では、シーツ200の中心位置を求め
る。
る。
次に、処理146では、中心位EXの自律位置x0から
の偏差ΔX′tf:N出し、このΔXに応じて、処理1
47では、ノズル70のねらい位置(径路)をずらして
やる(成る定数を掛けてロボットに出力する)。
の偏差ΔX′tf:N出し、このΔXに応じて、処理1
47では、ノズル70のねらい位置(径路)をずらして
やる(成る定数を掛けてロボットに出力する)。
次に、第15図ないし第18図により、具体的な事例に
ついて説明する。
ついて説明する。
ます、第15図はシール剤が塗布されておらず、ロボッ
トはエラーで停止する。
トはエラーで停止する。
次に、第16図はシーツの位置がずれており、位−〇修
正が右方向に行われる。
正が右方向に行われる。
また、第17図はシーツの半径が大きすきた場合で、シ
ーリング速度を速くしてやる。なお、この場合、これに
代えてノズルに対するシール剤の供給量を戚してやって
も良い。
ーリング速度を速くしてやる。なお、この場合、これに
代えてノズルに対するシール剤の供給量を戚してやって
も良い。
最後に、第18図はシーツの半径が小さすぎた場合で、
シーリング速度をおそくしてやる。この場合も、代りに
、シール剤の供給量をふやしてやっても良い。
シーリング速度をおそくしてやる。この場合も、代りに
、シール剤の供給量をふやしてやっても良い。
以上のようにして、この実施例によれば、常に良好なシ
ーリングが行えることになる。
ーリングが行えることになる。
なお、本実施例では、シール剤が塗布゛されていない場
合、エラーで停止させているが、シーリングを行って来
た軌跡を逆にたどって行き、正常なシーツが存在する所
から、シーリングをやりなおすようにすることも、可能
であるのは、いうまでもない。
合、エラーで停止させているが、シーリングを行って来
た軌跡を逆にたどって行き、正常なシーツが存在する所
から、シーリングをやりなおすようにすることも、可能
であるのは、いうまでもない。
また、この実施例では、シームの評価に、第13図にお
けるシーツ幅すとシーラ高さyを用いているが、これは
処理速度を上げるためであり、従って、処理速度に余裕
がろれば、シーツの断面積Sを求め、これを評価量とし
て用いるようにする方が望ましいのは言うまでもない。
けるシーツ幅すとシーラ高さyを用いているが、これは
処理速度を上げるためであり、従って、処理速度に余裕
がろれば、シーツの断面積Sを求め、これを評価量とし
て用いるようにする方が望ましいのは言うまでもない。
ところで、以上の実施例では、いずれの例でもスリット
光を用いて加工処理部分の撮凶を行なつているが、これ
ば画性データの処理を容易にするためである。従って、
画体データの処理に余裕があったり、高速処理が可能な
場合にはスリット光の代りに一般的な照明によってもよ
いことは百うまでもない。
光を用いて加工処理部分の撮凶を行なつているが、これ
ば画性データの処理を容易にするためである。従って、
画体データの処理に余裕があったり、高速処理が可能な
場合にはスリット光の代りに一般的な照明によってもよ
いことは百うまでもない。
以上説明したように、本発明によれば、浴接やシーリン
グなど、加工処理結果が加工部分の外観から判断可能な
加工処理に適用して、加工処理の結果がリアルタイムで
フィードバックされてゆくため、どのような外乱に対し
ても確実に退従でき、所定の加工処理結果を安定して得
ることができる加工品質管理方法及び装置を容易に提供
することができる。
グなど、加工処理結果が加工部分の外観から判断可能な
加工処理に適用して、加工処理の結果がリアルタイムで
フィードバックされてゆくため、どのような外乱に対し
ても確実に退従でき、所定の加工処理結果を安定して得
ることができる加工品質管理方法及び装置を容易に提供
することができる。
第1図は本発明の一実施例における加工部近傍の斜視図
、第2図は本発明の一実施例を示す全体栴成図、第3図
はセンサ制御部のブロック図、第4図はロボット制御部
のブロック図、第5図及び第6図は動作説明用のフロー
チャート、ルア図。 第8図、第9図、第1O図、それに第11図はそれぞれ
評価用の光切断縁の説明図、第12図は本発明の他の一
実施Vすにおける加工部近傍の斜視図、第13図は光切
断縁の説明図、第14図は動作説明用のフローチャート
、第15図、第16図、第17図、それに第18図はそ
れぞれ光切断はの説明図である。 1・・・・・・ロホット本体、2・・曲浴接俵、3・四
・ワイヤ供給装置、4・・・・・・溶接トーチ、5・・
・・・・光光部。 6・・・・・・受光部、10・・・・・・ワーク、n・
曲・レーザ発光器、23・・・・・・テレビカメラ、5
0・曲・イメージカイト。 51・・・・・・ライトガイド、 10Ua・・・・
・・光切断縁、 1(Jl・・・・・・溶接ビード部
。 第1図 第2図 よりOX 第3図 第4図 第5図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 第14図 第15図 第16図 范17図 第18図
、第2図は本発明の一実施例を示す全体栴成図、第3図
はセンサ制御部のブロック図、第4図はロボット制御部
のブロック図、第5図及び第6図は動作説明用のフロー
チャート、ルア図。 第8図、第9図、第1O図、それに第11図はそれぞれ
評価用の光切断縁の説明図、第12図は本発明の他の一
実施Vすにおける加工部近傍の斜視図、第13図は光切
断縁の説明図、第14図は動作説明用のフローチャート
、第15図、第16図、第17図、それに第18図はそ
れぞれ光切断はの説明図である。 1・・・・・・ロホット本体、2・・曲浴接俵、3・四
・ワイヤ供給装置、4・・・・・・溶接トーチ、5・・
・・・・光光部。 6・・・・・・受光部、10・・・・・・ワーク、n・
曲・レーザ発光器、23・・・・・・テレビカメラ、5
0・曲・イメージカイト。 51・・・・・・ライトガイド、 10Ua・・・・
・・光切断縁、 1(Jl・・・・・・溶接ビード部
。 第1図 第2図 よりOX 第3図 第4図 第5図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 第14図 第15図 第16図 范17図 第18図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、被加工面に設定した所定の経路に沿って順次、自動
的に連続して所定の加工処理を施して行く加工方法にお
いて、上記加工処理に追従して加工部表面の撮像による
画像信号の取り込みを行ない、この画像信号の解析処理
結果に基づいて上記加工処理の制御を行なうように構成
したことを特徴とする加工品質管理方法。 2、被加工面に設定した所定の経路に沿って順次、工具
を移動させてゆく操作手段と、該工具の移動に追従して
加工処理直後の加工部表面を順次、撮像視野として動作
する撮像手段と、該撮像装置から出力される画像信号に
基づいて制御信号を発生する信号処理手段と、該制御信
号により上記工具による加工処理条件を制御する加工処
理制御手段とで構成したことを特徴とする加工品質管理
装置。 3、特許請求の範囲第2項において、上記工具が溶接ト
ーチであり、上記操作手段が産業用ロボットのマニプレ
ータであることを特徴とする加工品質管理装置。 4、特許請求の範囲第2項において、上記工具が接着剤
塗布用のノズルであり、上記操作手段が産業用ロボット
のマニプレータであることを特徴とする加工品質管理装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62004117A JP2716052B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 加工方法及び装置並びに加工品質管理方法 |
FR8800258A FR2618224A1 (fr) | 1987-01-13 | 1988-01-12 | Procede et dispositif pour controler la qualite du traitement applique a une piece a traiter. |
US07/143,067 US4916286A (en) | 1987-01-13 | 1988-01-12 | Method and an apparatus for controlling work performed by an automatic work processing machine |
DE3800752A DE3800752A1 (de) | 1987-01-13 | 1988-01-13 | Verfahren zur steuerung der werkstuecksguete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62004117A JP2716052B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 加工方法及び装置並びに加工品質管理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63173102A true JPS63173102A (ja) | 1988-07-16 |
JP2716052B2 JP2716052B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=11575841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62004117A Expired - Lifetime JP2716052B2 (ja) | 1987-01-13 | 1987-01-13 | 加工方法及び装置並びに加工品質管理方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4916286A (ja) |
JP (1) | JP2716052B2 (ja) |
DE (1) | DE3800752A1 (ja) |
FR (1) | FR2618224A1 (ja) |
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CN116560264A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-08-08 | 羽航科技发展(北京)有限公司 | 一种飞机喷漆作业控制区在线监测及通风联动控制方法 |
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