KR950014809B1 - 도장결함부위 연마가공방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

도장결함부위 연마가공방법 및 그 장치

제1도는 수평연마가공 라인의 평면도.

제2도는 제1로봇의 사시도.

제3도는 촬영장치와 연마공구의 측면도.

제4도는 제3도의 4-4선에 따른 단면도.

제5도는 제3로봇의 사시도.

제6도는 촬영 영역의 설명도.

제7도는 촬영 영역에 설정된 2차원 좌표계의 설명도.

제8도는 제1~제3로봇의 제어계의 구성도.

제9도는 로봇제어의 루우틴 부분 흐름도.

제10도는 로봇제어의 루우틴 부분 흐름도.

제11도는 화상처리제의 루우틴의 흐름도.

제12도는 연마공구제어의 루우틴의 흐름도.

제13도는 별도실시예의 로봇의 손목부분의 사시도.

제14도는 별도실시예의 로봇의 손목부분의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20,20A,82 : 헤드지지부재 30,30A,30B : 촬영장치

33 : CCD 카메라 40,40A,40B : 연마공구

41 : 숫돌 50,50A,50B : 전환기구

51,51A,51B : 유압실린더 71~73 : 제1~제3로봇 제어부

74~76 : 제1~제3화상처리부 77~79 : 제1~제3연마공구제어부

B : 차체 C : 촬영중심축

D : 도장 결함부위 O : 원점

R1~R3 : 제1~제3로봇 R4 : 로봇

S : 촬영 영역

본 발명은 가공물의 도장결함부위 연마방법 및 그 장치에 관한 것이며, 특히 가공물의 결함부위의 검출과 가공공구에 관한 결함부위의 가공을 자동적으로 행하기 위한 가공물의 연마가공방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래로부터 자동차 제조공정의 수평연마 가공라인에 있어서의 작업의 에너지 절감을 도모하기 위해 수평연마 가공방법 및 수평연마 가공장치가 각종 제안되어 있다.

예를들면, 일본국 특개소 58-64517호 공보에는 수평연마 가공라인에 차체의 도장결함부위를 연마하기 위한 연마스테이션을 설치하고, 결함검출 스테이션에 있어서 작업자가 차체의 도장결함부위를 검출함과 동시에 그 위치데이터를 지시장치에 입력시켜 연마스테이션에 있어서 연마공구를 갖는 연마로봇이 지시장치로부터의 도장결함부위의 위치데이터에 기초해서 도장결함부위를 연마하는 수평연마 가공방법과 수평연마 가공장치가 기재되어 있다.

그러나, 상기한 공보에 기재된 수평연마 가공방법에 있어서는 작업자에 의해 도장결함부위의 검출을 행하여 그 위치데이터를 지시장치에 입력시키지 않으면 안되고, 에너지 절감화가 충분히 달성되어 있지 않다는 문제가 있다.

여기서 본 출원인은 앞서의 출원(일본국 특원평 3-93040호)에서 결함 검출 스테이션에 촬영장치를 구비한 결함검출 로봇을 배치하고, 결함검출 로봇을 거쳐서 촬영장치를 차체의 촬영 영역마다에 이동시켜서 촬영하고, 그 화상신호를 화상처리장치 의해 처리해서 얻어진 화상데이터로부터 도장결함부위의 유무나 그 위치등을 검출해서 이들 도장결함부위에 대한 데이터를 연마스테이션에 전송하여 연마스테이션에서 도장 결함부위의 위치데이터에 기초해서 연마로봇에 의해 도장결함부위를 연마하는 수평연마 가공방법을 제안했다.

이 수평연마 가공방법에 의하면 결함검출 로봇에 의해 도장결함부위를 자동적으로 검출하기 때문에, 대폭적인 에너지 절감화를 도모하는 것이 가능하지만, 결함 검출 스테이션과 연마스테이션의 2개의 스테이션을 설치하기 때문에 설비비가 증대하는 것, 결함검출과 연마가 2공정으로 분할되어 있기 때문에 연마처리의 신속화를 도모하는데에는 한계가 있는 것등의 문제가 있다.

여기서 본 출원인은 상기한 수평연마 가공기술을 한층 발전시킨 기술로서 결함검출 스테이션과 연마스테이션을 하나의 결함검출스테이션으로서 통합하여 이 스테이션에 1대 또는 복수대의 로봇을 배치함과 동시에 로봇에 헤드지지부재를 설치하여 이 헤드지지부재에 촬영장치의 촬영헤드와 연마공구를 미리 공통으로 장착하여 도장결함부위를 검출후, 도장결함부위를 연마하는 수평연마 가공방법을 목하 개발중이다.

즉, 이 수평연마 가공방법에 있어서는 차체의 촬영 영역을 촬영하는 때에는 촬영헤드의 촬영중심축은 촬영 영역의 중심에 설정된 2차원 좌표계의 원점을 통하는 법선에 일치시켜서 설정하고, 촬영 영역의 화상신호를 처리해서 얻어진 화상데이터로부터 도장결함부위가 검출되면 2차원 좌표에 있어서의 도장결함부위의 좌표값이 연산되고, 다음에 이 도장결함부위의 좌표값과 촬영중심축에 대한 연마공구의 위치데이터에 기초해서 연마공구를 도장결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역의 법선상의 가공위치에 위치결정하기 위한 이동방향과 이동거리가 연마되고, 다음에 이 연마결과에 기초해서 헤드지지부재가 이동구동되어서 연마공구가 가공위치로 위치결정되고, 다음에 헤드지지부재가 도장결함부위측에 이동구동되어서 연마공구에 의해 도장결함부위가 연마된다.

상기한 본원 출원인의 개발중인 수평연마 가공방법에 있어서는 연마공구를 가공위치에 위치결정하기 위해 도장결함부위의 좌표값을 연산한 후에 그 좌표값과 촬영 영역의 중심을 통하는 촬영중심축에 대한 연마공구의 위치데이터에 기초해서 연마공구의 이동방향과 이동거리를 연산하지 않으면 안되고, 가공헤드의 위치결정에 요하는 시간이 길어져서 연마처리속도가 저하하고, 도장결함부위에 대한 신속한 연마처리가 되지않거나, 연마공구의 가공위치에서의 위치결정 정밀도가 저하하여 도장결함부위에 대한 연마가공 정밀도가 저하한다고 하는 문제가 있다.

또 연마공구를 가공위치에 신속하게 위치결정하기 위해서는 촬영장치에 근접해서 연마공구를 설치하는 것이 하지만 이 경우 연마시에 발생하는 마모분말등에 의해 촬영장치가 오염되어서 도장결함부위의 검출에 지장을 준다고하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 가공공구를 결함부위에 대응하는 가공위치에 신속하게 또한 고정밀도로 위치결정할 수 있고, 또 간단한 구성으로 결함부위의 가공시에 발생하는 마모분말등에 의한 촬영헤드의 오염을 방지할 수 있는 도장결함부위 연마가공 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

청구항 1에 관한 가공물의 가공방법은 가공물의 표면을 촬영수단에 의해 촬영하고 그 화상신호를 화상처리 수단에 의해 처리해서 얻어지는 화상데이터로부터 가공물 표면의 결함부위와 결함부위의 위치를 검출하고, 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공수단에 의해 결함부위를 가공하는 가공물의 가공방법에 있어서, 상기한 촬영수단의 촬영헤드와 그에 대응하는 가공수단의 가공공구를 미리 공통의 헤드지지부재에 장착함과 동시에 가공공구를 그 축심이 촬영헤드의 촬영 영역의 중심을 통과하는 촬영중심축으로부터 소정의 거리측면쪽으로 격리시키고 또한 촬영 영역 밖으로 퇴피한 퇴피위치와 상기한 축 중심이 촬영헤드의 촬영중심축에 대략 일치한 기준위치등으로 전환시키는 전환기구를 미리 설치, 상기한 촬영수단에 의한 촬영시에는 전환기구로 하여금 가공공구를 퇴피위치로 이동시키고, 이 촬영수단으로 촬영한 촬영 영역의 결함부위를 가공할 때에는 전환기구로 하여금 가공헤드를 그 촬영영역의 촬영중심축상의 기준위치로 전환시킨 후 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공헤드를 기준위치로부터 결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역의 법선상의 가공위치로 위치결정하는 것이다.

청구항 2에 관한 가공물의 가공장치는 가공물 표면을 촬영수단에 의해 촬영하고, 그 화상처리수단에 의해 얻어지는 화상데이터로부터 가공물 표면의 결함부위와 결함부위의 위치를 검출하고, 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공수단에 의해 결함부위를 가공하는 가공물의 가공장치에 있어서, 상기한 촬영수단의 촬영헤드와 그에 대응하는 가공수단의 가공공구를 지지하는 공통의 헤드지지부재와 상기한 헤드지지부재를 3차원적으로 이동구동시키는 이동구동수단과 상기한 가공공구를 그 축 중심이 촬영헤드의 촬영 영역의 중심을 통과하는 촬영중심축에서 소정거리 측면쪽으로 격리시키며, 또한 촬영 영역 밖으로 퇴피시킨 퇴피위치와 상기한 축 중심이 촬영헤드의 촬영중심축에 대략 일치한 기준위치등으로 전환시키는 전환기구와 상기한 촬영수단에 의한 촬영시에는 가공공구를 퇴피위치에서 유지하고, 또한 그 촬영수단으로 촬영한 촬영 영역의 결함부위를 검출후에는 가공헤드를 그 촬영 영역의 촬영중심축상의 기준위치로 전환하도록 전환기구를 제어하는 제1제어수단과 상기한 촬영 영역의 위치정보에 기초해서 가공헤드가 기준위치로부터 결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역의 법선상의 가공위치로 이동되도록 이동구동수단을 제어하는 제2제어수단을 설치한 것이다.

청구항 3에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 2의 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 가공공구는 촬영수단의 촬영헤드보다도 가공물 표면에 가까운 위치에 배치되고, 상기한 전환기구는 가공공구를 평행이동에 의해 위치전환하도록 구성된 것이다.

청구항 4에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 2에 관한 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 가공공구는 가공물 표면에 대해 촬영헤드와 대략 동일한 거리의 위치에 배치되고, 상기한 전환기구는 촬영헤드를 촬영위치와 소정의 각도 요동시킨 요동위치에 요동구동시키는 요동수단을 포함하는 것이다.

청구항 5에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 3의 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 이동구동수단이 직각교차좌표형 로봇으로 구성된 것이다.

청구항 6에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 4의 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 이동구동수단이 다관절현로봇으로 구성된 것이다.

청구항 7에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 5의 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 가공공구는 연마공구인 것이다.

청구항 8에 관한 가공물의 가공장치는 청구항 6의 가공물의 가공장치에 있어서 상기한 가공공구가 연마공구인 것이다.

청구항 1에 관한 가공물의 가공방법에 있어서는 촬영수단의 촬영헤드에 그에 대응하는 가공수단의 가공공구를 미리 공통의 헤드지지부재에 장착함과 동시에 가공공구를 그 축 중심이 촬영헤드의 촬영 영역의 중심을 통과하는 촬영중심축으로부터 소정의 거리측면쪽으로 격리시키고 또한 촬영 영역밖으로 퇴피한 퇴피위치와 상기한 축 중심이 촬영헤드의 촬영중심축에 대략 일치한 기준위치로 전환시키는 전환기구를 미리 설치한다.

다음에 촬영수단에 의해 촬영 영역을 촬영하는 때에는 전환기구를 거쳐서 가공공구를 퇴피위치에 유지한 상태로 촬영한다.

다음에 촬영 영역에 결함부위를 가공하는 때에는 전환기구를 거쳐서 가공헤드를 그 촬영 영역의 촬영중심축상의 기준위치로 전환시키고, 다음에 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공헤드를 기준위치로부터 결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역의 법선상의 가공위치에 위치결정하고, 그후 가공헤드로 결함부위에 가공을 시행한다.

이와같이 촬영 영역을 촬영하는 때에는 가공공구를 퇴피위치에 유지하기 때문에 촬영헤드에 의해 지장이 없이 촬영 영역을 촬영할 수가 있다.

한편, 결함부위를 가공하는 때에는 촬영 영역에 설정된 2차원 좌표계에 대한 결함부위의 좌표값을 연산하는 연산시간을 유효하게 이용해서 가공헤드를 기준위치로 전환시킴과 동시에 이와같이 가공헤드를 기준위치로 전환시키므로서 결함부위의 좌표값을 그대로 사용해서 가공헤드를 가공위치로 위치결정할 수가 있고, 그만큼 가공헤드의 위치결정에 요하는 시간을 단축시킬 수가 있기 때문에 가공 처리 속도를 빠르게 할 수가 있다.

또 가공헤드를 미리 기준위치로 전환시키기 때문에 그만큼 오차의 요인이 없어지고, 가공헤드를 정밀도가 양호하게 가공위치에 위치결정할 수가 있고, 결함부위에 대한 가공정밀도를 높일 수가 있다.

청구항 2에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 촬영수단에 의해 촬영 영역을 촬영하는 때에는 제1제어수단에 의해 전환기구를 제어해서 가공헤드를 퇴피위치에 유지함과 동시에 제2제어수단에 의해 이동구동수단을 제어해서 헤드 지지부재를 거쳐서 촬영헤드를 그 촬영중심축이 촬영 영역의 중심을 통과하는 법선과 일치한 소정의 촬영위치로 설정하고, 그 상태에서 촬영 영역을 촬영한다.

다음에 촬영 영역의 결함부위를 가공하는 때에는 제1제어수단에 의해 전환기구를 제어해서 가공헤드를 그 촬영 영역의 촬영중심축상의 기준위치로 전환시키고, 다음에 결함부위의 위치정보에 기초해서 제2제어수단에 의해 이동구동수단을 제어하여 헤드지지부재를 거쳐서 가공헤드를 기준위치로부터 결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역의 법선상의 가공위치에 위치결정하고, 그후 가공헤드로 결함부위에 가공을 시행한다.

이와같이 촬영 영역을 촬영하는 때에는 가공공구를 전환기구를 거쳐서 퇴피위치에 유지하기 때문에 가공공구에 의한 지장없이 촬영 영역을 촬영할 수가 있다.

한편, 결함부위를 가공하는 때에는 촬영 영역에 설정된 2차원 좌표계에 대한 결함부위의 좌표값을 연산하는 연마시간을 유효하게 이용해서 전환기구를 거쳐서 가공헤드를 기준위치로 전환시킴과 동시에 이와같이 가공헤드를 기준위치로 전환시키므로서 결함부위의 좌표값을 그대로 사용해서 가공헤드를 가공위치로 위치 결정할 수가 있고, 그만큼 가공헤드의 위치결정에 요하는 시간을 단축시킬수가 있기 때문에 가공속도를 빠르게 할 수가 있다.

또 가공헤드를 미리 기준위치로 전환시키기 때문에 그만큼 오차의 요인이 없어지고, 가공헤드를 정밀도가 양호하게 가공위치로 위치결정할 수가 있어, 결함부위에 대한 가공정밀도를 높일 수가 있다.

청구항 3에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 2와 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 촬영헤드보다도 가공물 표면에 가까운 위치에 배치되어 있기 때문에 결함부위의 가공시에 발생하는 마모분말등에 의해 촬영헤드가 오염되는 것을 방지할 수가 있고. 촬영헤드에 의한 촬영정밀도를 유지할 수가 있다.

또한 전환기구는 가공공구를 평행이동에 의해 위치전환시키도록 구성되어 있기 때문에 가공공구의 위치전환을 높은 정밀도로 행할 수가 있음과 동시에 전환기구를 간단화할 수 있고, 또한 값싸게 제작할 수가 있다.

청구항 4에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 2와 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 가공물 표면에 대해 촬영헤드와 대략 동일 거리의 위치에 배치되어 있기 때문에 가공공구의 가공위치로의 위치결정 정밀도를 다시 또 높일 수가 있다.

또 전환기구는 촬영헤드를 촬영위치와 소정의 각도 요동시킨 요동위치에 요동구동하는 요동수단을 포함하기 때문에 결함부위의 가공시에 촬영헤드를 요동위치로 전환시키므로서 마모분말등에 의해 촬영헤드가 오염되는 것을 방지시킬 수가 있어, 헤드에 의한 촬영정밀도를 유지할 수가 있다.

청구항 5에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 3과 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 이동구동수단은 직각교차좌표형 로봇으로 구성되어 있기 때문에 이동구동수단을 비교적 싼값으로 제작할 수 있음과 동시에 제2제어수단의 제어를 간단화 할 수 있고, 그 제작비를 줄일 수가 있다.

청구항 6에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 4와 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 이동구동수단은 다관절형 로븟으로 구성되어 있기 때문에 헤드지지부재의 이동구동의 자유도가 높게되어 각종 형상의 가공물에 대한 가공물 가공장치의 범용성을 높일 수가 있다.

청구항 7의 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 5와 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 연마공구이기 때문에 가공물의 결함부위에 대한 연마가공의 처리속도와 가공정밀도를 높일 수가 있다.

청구항 8에 관한 가공물의 가공장치에 있어서는 기본적으로 청구항 6과 같은 작용이 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 연마공구이기 때문에 가공물의 결함부위에 대한 연마가공의 처리속도와 가공정밀도를 높일 수가 있다.

본 발명의 가공물 가공방법 및 가공장치에 의하면 상기한 작용의 항에서 설명한 바와같이 다음과 같은 효과가 얻어진다.

청구항 1에 관한 가공물의 가공방법에 의하면 촬영 영역을 촬영하는 때에는 가공공구를 퇴피위치에 유지시키기 때문에 촬영헤드에 의해 지장이 없이 촬영 영역을 촬영할 수가 있다.

한편 결함부위를 가공하는 때에는 촬영 영역에 설정된 2차원 좌표계에 대한 결함부위의 좌표값을 연산하는 연산시간을 유효하게 이용해서 가공헤드를 기준위치로 전환시킴과 동시에 이와같이 가공헤드를 기준위치로 전환시키므로서 결함부위의 좌표값을 그대로 사용해서 가공헤드를 가공위치에 위치결정할 수가 있어, 그만큼 가공헤드의 위치결정에 요하는 시간을 단축시킬 수가 있기 때문에 가공처리속도를 빠르게 할 수 있다.

또 가공헤드를 미리 기준위치로 전환시키기 때문에 그만큼 오차의 요인이 없어지고 가공헤드를 정밀도가 양호하게 가공위치에 위치결정할 수가 있어, 결함부위에 대한 가공정밀도를 높일 수가 있다.

청구항 2에 관한 가공물의 가공장치에 의하면 촬영 영역을 촬영하는때에 가공공구를 전환기구를 거쳐서 퇴피위치에 유지시키기 때문에 가공공구에 의한 지장이 없이 촬영 영역을 촬영할 수가 있다.

한편, 결함부위를 가공하는 때에는 촬영 영역에 설정된 2차원 좌표계에 대한 결함부위의 좌표값을 연산하는 연산시간을 유효하게 이용해서 전환기구를 거쳐서 가공헤드를 기준위치로 전환시킴과 동시에 이와같이 가공헤드를 기준위치로 전환시키므로서 결함부위의 좌표값을 그대로 사용해서 가공헤드를 가공위치에 위치 결정할 수가 있고, 그만큼 가공헤드의 위치결정에 요하는 시간을 단축시킬 수가 있기 때문에 가공처리 속도를 빠르게 할 수가 있다.

또 가공헤드를 미리 기준위치로 전환시키기 때문에 그만큼 오차의 요인이 없어지고, 가공헤드를 정밀도가 양호하게 가공위치에 위치결정시킬 수가 있기 때문에 가공 처리 속도를 빠르게 할 수가 있다.

청구항 3에 관한 가공물의 가공장치에 의하면 기본적으로 청구항 2와 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구가 촬영수단의 촬영헤드보다 가공물 표면에서 가까운 위치에 배치되어 있기 때문에 결함부위의 가공시에 발생하는 마모분말등에 의해 촬영헤드가 오염되는 것을 방지할 수가 있고, 촬영헤드에 의한 촬영정밀도를 유지할 수가 있다.

다시 또 전환기구는 가공공구를 평행이동에 의해 위치전환시키도록 구성되어 있기 때문에 가공공구의 위치전환을 고정밀도로 행할수 있음과 동시에 전환기구를 간단화 할수 있고, 또한 값싸게 제작 할수가 있다.

청구항 4에 관한 가공물의 가공장치에 의하면 기본적으로 청구항 2와 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 가공물 표면에 대해 촬영헤드와 대략 동일 거리의 위치에 배치되어 있기 때문에 가공공구의 가공위치에의 위치결정 정밀도를 다시 또 높일 수가 있다.

다시 또 전환기구는 촬영헤드를 촬영위치와 소정의 각도 요동시킨 요동위치로 요동구동시키는 요동수단을 포함하기 때문에 결함부위의 가공시에 촬영헤드를 요동위치로 전환시키므로 마모분말등에 의해 헤드가 오염되는 것을 방지할 수가 있고, 촬영헤드에 의한 촬영 정밀도를 유지할 수가 있다.

청구항 5에 관한 가공물의 가공장치에 의하면, 기본적으로 청구항 3과 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 이동구동수단은 직각 교차 좌표형 로봇으로 구성되어 있기 때문에 이동구동수단을 비교적 싼값으로 제작할 수 있음과 동시에 제2제어수단의 제어를 간단화 할 수 있고 또한, 그 제작비를 줄일수가 있다.

청구항 6에 관한 가공물의 가공장치에 의하면 기본적으로 청구항 4와 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 이동구동수단은 다관절형 로봇으로 구성되어 있기 때문에 헤드지지부재의 이동구동자유도가 높아져 각종 형상의 가공물에 대한 가공물의 가공장치의 범용성을 높일 수가 있다.

청구항 7에 관한 가공물의 가공장치에 의하면 기본적으로 청구항 5와 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구는 연마공구이기 때문에 가공물의 결함부위에 대한 연마가공의 처리속도와 가공정밀도를 높일 수가 있다.

청구항 8에 관한 가공물의 가공장치에 의하면, 기본적으로 청구항 6과 같은 효과가 얻어진다.

이에 추가해서 가공공구가 연마공구이기 때문에 가공물이 결함부위에 대한 연마가공의 처리속도와 가공정밀도를 높일 수가 있다.

[실시예]

다음에 본 발명의 실시예에 대해 도면에 기초해서 설명한다.

본 실시예는 자동차 제조공장의 수평연마 가공라인에 있어서의 차체의 수평연마 가공장치 및 수평연마 가공장치에 본 발명을 적용한 것이다.

또한 차체의 전후좌우를 기준으로 전후좌우를 정의해서 설명한다.

제1도에 나타내는 바와같이 중간도장라인(도시생략)의 하류측에 설치된 수평연마 가공라인(L)에는 상류측으로부터 차종검출 스테이션(L1) 결함 검출 연마스테이션(L2) 보수스테이션(L3) 및 세척스테이션(L4)가 설치되고, 중간도장 되어서 반송되어온 차체(B)는 수평연마 가공라인(L)에 설치된 테인컨베이어(1)로 이송되고, 체인컨베이어(1)에 의해 소정의 반송속도로 반송되도록 되어 있다.

차종검출 스테이션(L1)에는 차체(B)의 차종을 검출하기 위한 발광부(2)의 수광부(3)으로 된 복수의 차종검출센서(4)가 설치되고, 결함검출연마스테이션(L2)에는 좌우한쌍의 주행용 틀(5)가 설치되고, 좌측의 주행용 틀(5)에는 직각교차 좌표형의 제1,제2로봇(R1)(R2)가 배치되고, 우측의 주행용틀(5)에는 직각 교차 좌표형의 제3로봇(R3)이 배치되고, 뒤에 설명하겠지만 제1로봇(R1)에는 차체(B)의 보닛, 루프, 트렁크 뚜껑으로 설정된 복수의 촬영 영역(S)를 촬영하기 위한 촬영(30)과 촬영 영역(S)의 도장결함부위(D)(제6도, 제7도 참조)를 연마하기 위한 연마공구(4)등이 설치되고, 제2,제3로봇(R2)(R3)에는 차체(B)의 좌우의 전면펜더문 및 후면펜더로 설정된 복수의 촬영 영역(S)를 촬영하기 위한 촬영장치(30A)와 촬영 영역(S)의 도장결함부위(D)를 연마하기 위한 연마공구(40)이 설치되어 있다.

촬영 영역(S)를 촬영하는 때에는 제1~제3로봇(R1)-(R3)을 촬영(B)의 반송방향과 역방향으로 소정의 속도로 주행시키면서 제1~제3로봇(R1)~(R3)의 촬영장치 (30)에 의해 촬영영역(S)를 소정의 타이밍마다 촬영하여, 촬영한 화상신호를 처리해서 얻어지는 화상데이터로부터의 도장결함부위(D)가 검출되면 즉시 도장결함부위(D)가 검출된 촬영 영역(S)에 대응하는 로봇을 차체(B)의 반송방향으로 차체(B)와 동기로 이동시키면서 연마공구(40)으로 도장결함부위(D)를 연마하도록 되어 있다.

또한 제1~제3로봇(R1)~(R3)의 초기위치는 좌우의 주행용틀(5)의 대략 중앙부에 설정되어 있다.

보수스테이션(L3)에는 도장결함부위(D)의 수가많아 소정의 라인덕트 내에서 제1~제3의 로봇(R1)~(R3)이 모든 도장결함부위(D)를 연마할 수 없는 경우에 작업자에 의해 남은 도장결함부위(B)를 연마하기 위해 설치되어 있다.

세척스테이션(L4)에는 복수의 세척샤워(6)과 세척브러시(7)(8)이 설치되고, 연마후에 차체(B)의 세척을 하도록 되어 있다.

다음에 제1로봇(R1)의 기계적 구조에 대해 설명한다.

제1도 및 제2도에 나타내는 바와같이 좌측의 주행용틀(5)에는 가동콜럼(10)이 주행용틀(5)에 따라 전후방향(X축 방향)으로 이동이 자유롭게 설치되고, 가공콜럼 (10)에는 가동비임(11)이 가동콜럼(10)에 따라 상하 방향(Z축 방향)으로 이동이 자유롭게 설치되고, 가동비임(11)에는 3조의 가동블록(12)가 좌우방향으로 소정간격을 두고, 또한 가동비임(11)에 따라 좌우방향(Y축 방향)으로 각각 이동이 자유롭게 설치되어 있다.

주행용틀(5)에는 대략 전길이에 걸쳐서 랙부재(도시생략)가 설치되고, 가동콜럼(10)의 기초끝부분에는 서어보전동기(13)과 서어보전동기(13)으로 회전구동되며 또한 랙부재에 맞물린 피니언기어(도시생략)가 설치되고, 서어보전동기(13)을 회전구동시킴으로서 가동콜럼(10)은 전후방향으로 이동구동되도록 되어 있다.

가동콜럼(10)에는 보울나사축(14)가 상하방향으로 향해 설치되고, 가동콜럼(10)의 상단에는 보울나사축(14)를 회전구동시키는 서어보전동기(15)가 설치되고, 가동비임(11)의 좌측끝부에는 보울나사축(14)에 나사조임된 보울나사너트(도시생략)이 설치되고, 서어보전동기(15)를 회전구동시킴으로서 가동비임(11)은 상하방향으로 이동구동되게 되어있다.

가동비임(11)에는 보울나사축(도시생략)이 좌우방향으로 향해 설치되고, 가동비임(11)의 우측끝부에는 보울나사축을 회전구동시키는 서어보전동기(16)이 설치되고, 가동블럭(12)에는 보울나사축에 맞물린 보울나사너트(도시생략)가 각각 설치되고, 서어보전동기(16)을 회전구동시킴으로서 가동블록(12)는 좌우방향으로 동시에 이동구동되도록 되어있고, 가동블록(12)의 하단에는 부착부(17a)를 갖는 기초부재(17)이 설치되어 있다.

이와같이 구성된 제1로봇(R1)의 3조의 기초부재(17)의 부착부(17a)에는 촬영장치(30)과 여기에 대응하는 연마공구(40)을 공통으로 장착시키기 위한 헤드지지부재(20)이 각각 고정되어 있다.

또한 3조의 촬영장치(30)과 연마공구(40)은 모두 헤드지지부재(20)에 같은 모양으로 설치되어 있기 때문에 우측의 헤드지지부재(20)에 설치된 촬영장치(30)과 연마공구(40)에 대해서만 설명한다.

우선 촬영장치 (30)에 대해 설명한다.

제3도, 제4도에 나타내는 바와같이 헤드지지부재(20)의 중간단계부에는 연결부재(22)가 설치되고, 연결부재(22)에는 축부재(23)이 전후방향으로 향하고 또한 축중심 주위로 회전이 자유롭게 설치되고, 촬영장치(30)은 축부재(23)에 고정된 브래킷 부재(24)를 거쳐 축부재(23)의 후단측에 설치되어 있다.

촬영장치(30)은 브래킷 부재(24)의 하단에 고정되고 차체(B)에 조사광을 투광하는 투광기(31)과 투광기(31)의 전면벽부에 고정된 좌우의 케이스부재(32)에 각각 상하방향으로 향해 수용된 좌우한쌍의 CCD 카메라(33) 등으로 구성되어 있다.

또 연결부재(22)에는 축부재(23)을 회전구동시키는 서어보전동기(25)가 설치되고, 서어보전동기(25)를 회전구동시키므로서 촬영장치(30)은 축부재(23)의 축심부위를 회전구동되고, 차체(B)의 촬영 영역(S) 곡면형상에 대응하는 소정의 촬영자세로 설정될 수 있게 되어 있다.

좌우의 케이스부재(32)의 하단에는 셔터부재(34)가 각각 설치되고 이 셔터부재(34)는 에어실린더(35)에 의해 개방위치와 폐쇄위치로 위치변환 가능하게 되어 있고, 셔터부재(34)가 개방위치로 전환되면 케이스 부재(32)의 하단이 개방되어서 CCD 카메라(33)이 차체(B)를 촬영가능하게 되고, 셔터부재(34)가 폐쇄위치로 전환되면 CCD 카메라(33)은 케이스부재(34)내에 밀봉되게 되어 있다.

다음에 연마공구(40)에 대해 설명한다.

헤드지지부재(20)의 하단부에는 연결부재(26)이 설치되고 연결부재(26)에는 전환기구(50)의 구동부를 이루는 유압실린더(51)이 전후방향으로 향해 설치되고, 유압실린더(51)의 로드(5la)에는 브래킷부재(27)이 고정되고, 브래킷부재(27)의 하단에는 숫돌(51)을 갖는 연마공구(40)이 상하방향으로 향해 설치되어 있다.

이와같이 연마공구(40)을 헤드지지부재(20)에 설치하므로서 연마공구(40)은 촬영장치(30)의 CCD 카메라(33)보다 차체(B)에 가까이 배치되어 있다.

연마공구(40)의 내부에는 숫돌(41)을 회전구동시키는 전동기(42)와 도장결함부위(D)를 연마하는 때에 숫돌(41)의 도장결함부위(D)에 대한 밀어 붙이는 힘을 검출하기위한 압력센서(43)이 설치되어 있다(도시생략).

유압실린더(51)을 구동시키므로서 연마공구(40)은 연결부재(26)측으로 퇴피한 퇴피위치(제3도에 실선으로 도시)와 좌우의 CCD 카메라(33)의 아래쪽에 위치한 기준위치(제3도에 2점 쇄선으로 도시)에 위치전환 가능하게 되어 있다.

또 연결부(26)에는 로드(51a)를 거쳐서 연마공구(40)을 전후방향으로 향한 축심주위로 회전구동시키는 서어보전동기(28)이 설치되고, 차체(B)의 곡면형상에 대응한 소정의 연마자세로 연마할 수 있도록 되어 있다.

다음에 제 2,3로봇(R2)(R3)의 기계적 구조에 대해 설명한다.

또, 제2,3의 로봇(R2)(R3)은 같은 구조이기 때문에 제3로봇(R3)에 대해 설명하고, 제2로봇(R2)에 대한 설명은 생략한다.

또, 제 2,3로봇(R2),(R3)은 기본적으로 제1로봇(R1)과 같은 부재를 사용해서 구성되어 있기 때문에 같은 부재에 대해서는 같은 부호를 부여해서 간단히 설명한다.

제5도에 나타내는 바와같이 우측의 주행용틀(5)에는 가동콜럼(10A)가 주행용틀(5)에 따라 전후방향으로 이동이 자유롭게 설치되어 있고, 가동콜럼(10A)에는 3조의 가동블록(12A)가 상하방향으로 소정의 간격을 두고, 또한 가동콜럼(10A)에 따라 상하방향으로 각각 이동이 자유롭게 설치되어 있다.

주행용틀(5)에는 대략 전길에 걸쳐 랙부재(도시생략)가 설치되고, 가동콜럼 (10A)의 기초단말부에는 서어보전동기(13A)와 서어보전동기(13A)로 회전구동되고, 또한 랙부재에 맞물린 피니언기어(도시생략)가 설치되고, 서어보전동기(13A)를 회전구동시키므로서 가동콜럼(10A)는 전후방향으로 이동구동되게 되어 있다.

가동콜럼(10A)에는 보울나사축(도시생략)이 상하방향으로 향해 설치되고, 가동콜럼(10A)의 상단에는 보울나사축을 회전구동시키는 서어보전동기(15A)가 설치되고, 가동블록(12A)에는 보울나사축에 나사조임된 보울나사너트(도시생략)가 설치되고, 서어보전동기(15A)를 회전구동시키므로서 가동블록(12A)는 상하방향으로 동시에 이동구동되도록 되어 있다.

가동블록(12A)의 좌측끝에는 기초부재(17A)가 설치되고 기초부재(17A)내에는 보울나사축과 보울나사축에 나사조임된 보울나사너트와 보울나사너트를 회전구동시키기 위한 서어보전동기(18)등이 설치되고, 서어보전동기(18)을 회전구동시키므로서 보울나사축은 좌우방향으로 이동구동되도록 되어 있다.

이와같이 구성된 제3로봇(R3)의 3조의 기초부재(17A)에는 각 촬영장치(30A)와 연마공구(40A)를 공통으로 장착하기 위한 헤드지지부재(20A)가 좌우방향으로 향해 설치되고, 헤드지지부재(20A)의 우측끝부는 기초부재(17A)내의 보울나사축에 연결되어 있다.

헤드지지부재(20A)의 우측끝근방부와 좌측끝부에는 연결부재(22A)(26A)가 각각 설치되고, 연결부재(22A)(26A)에는 각각 축부재(23A)와 유압실린더(51A)의 로드를 거쳐서 촬영장치(30A)와 연마공구(40A)등이 좌우방향으로 설치되어 있다.

이와같이 촬영장치(30A)와 연마공구(40A)를 설치하므로서 연마공구(40A)는 촬영장치 (30A)의 상하의 CCD 카메라(33)보다 차체(B)에 가까운 위치에 배치되어 있다.

촬영장치(30A)와 연마공구(40A)는 서어보전동기(25A)(28A)에 의해 각각 전후방향으로 향한 축심주위를 회전구동되게 되어 있고, 또 유압실린더(51A)를 구동시키므로서 연마공구(4A)는 연결부재(26A)측에 위치한 퇴피위치와 촬영장치(30A)의 상하의 CCD 카메라(33)의 좌측에 위치한 기준위치로 위치전환 되도록 되어 있다.

또한 상하의 CCD 카메라(33)의 케이스부재(32A)에는 셔터부재와 셔터부재를 개폐시키는 에어실린더(35)가 설치되어 있다.

여기서 차체(B)에 미리 설정된 촬영 영역(S)에 대해 보닛(BN)를 예로 설명한다.

제6도에 나타내는 바와같이 보닛(BN)에는 12개의 촬영 영역(S)로 분할되고, 좌우에 늘어선 3조의 촬영 영역(S)는 제1로봇(R1)에 대응하는 3조의 촬영장치(30)에 의해 소정의 타이밍마다 동시에 각각 촬영되고, 제7도에 나타내는 바와같이 촬영장치(30)의 좌우의 CCD 카메라(33)은 촬영 영역(S) 좌우의 상호중첩하는 부분을 갖는 소촬영 영역을 촬영하도록 되어 있다.

촬영 영역(S)의 중심점은 촬영 영역(S)에 설정된 2차원 좌표계의 원점(0)에 설정되고, 촬영장치(30)이 촬영 영역(S)를 촬영하는 때에는 좌우의 CCD 카메라(33)은 제1로봇(R1) 및 서어보전동기(25)를 제어하므로서 좌우의 CCD 카메라(33)의 촬영중심축(C)(제3도, 제4도 참조)가 촬영 영역(S)의 원점(0)를 통과하는 법선과 일치하고 또한 촬영 영역(S)로부터 위쪽으로 소정거리 격리된 촬영위치에 설치되도록 되어 있다.

제7도에 나타내는 바와같이 연마공구(40)이 퇴피위치(1점 쇄선으로 도시)로 전환되어 있는 때에는 연마공구(40)은 촬영 영역(S)밖에 위치하고, 연마공구(40)이 기준위치(2점 쇄선)로 전환되어 있고, 또한 촬영 영역(S)에 대해 소정의 연마위치에 설정되어 있는 때에는 상기한 바와같이 촬영위치에 설정된 좌우의 CCD 카메라(33)의 촬영중심축(C)와 연마공구(40)의 축심이 대략 일치하도록 되어 있다.

또한, 보닛(BN) 이외의 차체(B)의 기타부분도 같은 모양으로 촬영 영역(S)가 미리 설정되어 있다.

다음에 수평연마 가공라인(L)에 설치된 각종 제어장치에 대해 설명한다.

차종검출 스테이션(L1)의 상류측에는 체인컨베이어(1)을 제어하는 컨베이어 제어장치(61)이 배치되고, 차종검출 스테이션(L1)에는 복수의 차종검출센서(4)로부터의 검출신호에 기초해서 차종을 검출하는 차종검출장치(62)가 배치되고, 결함검출연마스테이션(L2)에는 제1-제3로봇(R1)-(R3)등을 제어하는 제어장치(70)이 배치되고, 보수스테이션(L3)에는 결함표시장치등을 구비한 결함감시장치(63)이 배치되어 있다.

제8도에 나타내는 바와같이 제어장치(70)은 제1-제3로봇(R1)-(R3)과 여기에 각각 설치된 서어보전동기(25)(25A)(28)(28A)와 유압실린더(51)(51A)등을 제어 하는 제1- 제3 로봇제어부(71)-(73)과 제1-제3로봇(R1)-(R3)에 각각 설치된 3조의 촬영장치 (30)(30A)로부터의 화상신호를 처리함과 동시에 투광기(31)과 에어실린더(35)를 제어하는 제1-제3화상처리부(74)-(76)과 제1-제3로봇(R1)-(R3)에 각각 설치된 3조의 연마공구(40)(40A)를 제어하는 제1-제3연마공구제어부(77)-(79)등으로 구성되고, 제1-제3로봇 제어부(71)-(73)과 제1-제3화상처리부(74)-(76)과 제1- 제3연마공구제어부(77)-(79)와는 각각 상호제어데이터를 전송가능하게 버스로 접속되고, 제1-제3로봇제어부(71)-(73)과 컨베이어 제어장치(61)이 및 차종검출장치(62)와는 도시한 바와같이 버스로 접속되고, 체인컨베이어(1)의 반송펄스신호와 차종데이터가 제1-제3로봇제어부(71)-(73)에 입력됨과 동시에, 제1-제3로봇제어부(71)-(73)으로부터 제1-제3화상처리부(74)-(76)과 제1-제3연마공구제어부(77)- (79)에 입력되도록 되어 있다.

또 제1-제3로봇제어부(71)-(73)과 결함감시장치(63)은 도시한 바와같이 접속되고, 도장결함수나 연마처리 상황등의 각종 데이터가 결함감시장치(63)에 입력되도록 되어 있다.

제1-제3 로봇제어부(71)-(73) 제1-제3 화상데이터처리부(74)-(76) 및 제1- 제3 연마공구제어부(77)-(79)는 각각 CPU와 ROM과 RAM과를 포함하는 컴퓨터와 입출력 인터페이스와 드라이버 등을 구비하고, 제1-제3로봇제어부(71)-(73)의 ROM에는 제1-제3로봇(R1)-(R3)의 주행속도 및 주행자세와 촬영장치(30) (30A)의 촬영위치 및 연마공구(40)(40A)와의 연마위치를 제어하는 뒤에 설명한 차종마다의 로봇제어 프로그램이 각각 저장되고, 제1-제3화상처리부(74)-(76)의 ROM에는 촬영장치(30)(30A)로 부터의 화상신호에 기초해서 도장결함부위(D)와 그 위치를 검출하는 뒤에 설명할 화상처리제어프로그램이 각각 저장되고, 제1-제3연마공구제어부(77)-(79)의 ROM에는 제1-제3로봇제어부(71)-(73) 및 제1-제3화상처리부(74)-(76)으로부터의 제어데이터에 기초해서 연마조건등을 설정하는 뒤에 설명할 연마제어프로그램이 각각 저장되어 있다.

다음에 로봇제어, 화상처리제어, 및 연마제어에 대해 제9도-제12도의 흐름도(flow chart)에 기초해서 설명한다.

또한 제1-제3로봇제어부(71)-(73)에는 실행되는 제어, 제1-제3화상처리부(74)-(76)에서 실행되는 제어 및 제1-제3연마공구제어부(77)-(79)에서 실행되는 제어는 각각 대략 같기 때문에 다음의 설명에서는 제1로봇제어부(71), 제1화상처리부(74) 및 제1연마공구제어부(77)에서 실행되는 제어에 대해 설명하고, 이들 이외의 제어에 대해서는 보충적으로 설명을 추가한다.

또한 제9도, 제10도는 로봇제어의 루우틴을 나타내고, 제11도, 제12도는 각각 로봇제어와 협동하고 있는 화상처리제어의 루우틴과 연마제어루우틴을 나타내고, 도면중 Si(i=1,2…)는 각 단계를 나타낸다.

또 차종검출 스테이션(L1)의 소정위치에 차체(B)가 반송된 때에 그 차체(B)의 차종데이터간 제어장치(70)에 입력되어서, 각 루우틴이 기동하는 것으로 한다.

차종데이터가 입력되면 서어보전동기(15)(16)이 구동되어서 촬영장치(30)이 최초의 촬영 영역(S)인 보닛을 촬영가능한 높이위치 및 좌우방향의 위치에 설정됨과 동시에 촬영장치(30)의 촬영위치의 설정타이밍을 계시하는 소프트타이머나 설정타이밍의 회수를 계시하는 카운터 지움등의 초기설정이 행해진다(S1).

또한 설정타이밍 간의 간격은 컨베이어(1)의 반송속도와 로봇(R1)-(R3)의 역반송속도에 기초해서 결정되고, 설정타이밍을 클록신호를 계시하는 소프트타이머에 의해 계시된다.

이 설정타이밍 회수는 촬영장치(30)이 차체(B)의 전길에 걸쳐서 촬영하는 촬영 영역(S)의 수와같다.

다음에 차체(B)가 결함검출 연마스테이션(L2)의 소정의 위치까지 반송되었는가 아닌가가 판단되고(S2), 차체(B)가 소정의 위치에 반송되기 까지는(S2 : 아니오) 제1로봇(R1)은 초기위치에 대기하고 있다.

이 소정의 위치는 제1도에 2점 쇄선으로 표시한 바와같이 차체(B)의 전면단말부가 초기위치에 위치하고 있는 제1로봇(R1)보다 소정의 거리 상류측까지 반송되어온 위치이며, 이 위치에 차체(B)가 반송되었는가 아닌가는 차종데이터가 입력된 시점이후의 반송펄스신호를 계수하는 것에 의해 판정된다.

차체(B)가 소정의 위치까지 반송되면(S2 : 예) 서어보전동기(13)이 회전구동되고, 제1로봇(R1)은 차종데이터와 차체(B)의 반송속도에 기초해서 연산된 소정의 속도로 차체(B)의 반송방향과 역방향으로 주행을 개시한다(S3).

또한 이때 제2,제3로봇(R2)(R3)도 동일속도로 역방향으로 주행을 개시한다.

다음에 차체(B)의 전면단말부가 제1로봇(R1)의 바로아래로 다다르기 직전에 제1로봇(R1)의 주행자세 제어가 개시되고(S4), 각 촬영장치(30)이 차체(B)의 형상에 따라 소정의 촬영높이 위치 및 좌우방향의 소정의 위치에 위치하도록 서어보 전동기(15)(16)이 제어된다.

다음에 촬영위치설정 타이밍인가 아닌가가 판정되고(S5), 설정타이밍이 아닌때(S5 : 아니오) 즉 3조의 촬영장치(30)이 보닛 전면단말부의 대응하는 촬영 영역(S)가까이에 위치하고 있지 않은 때에는 대기하고, 설정 타이밍이 되면(S5 : 예), 서어보전동기(25)가 회전구동되어서 촬영장치(30)의 투광기(31)과 CCD 카메라(33)이 소정의 촬영위치에 설정되고(S6), 다음에 카운터가 인크리멘트된다(S7). 다음에 도장결함부위(D)가 검출된 경우 제1화상처리부(74)로부터 정지지령신호가 입력되어 있는가 아닌가가 판정되고(S8), 정지지령신호가 입력되어 있지 않은 때에는(S8 : 아니오), 다음에 촬영위치를 소정회수 설정했는가 아닌가가 판정되고(S9), 이 경우는 소정회수 설정하고 있지 않기 때문에(S9 : 아니오), (S5)로 이행하고 (S6)-(S8)이 반복된다.

한편, 화상처리 루우틴에서는 차종데이터가 입력되면 촬영타이밍을 계시하는 카운터나 촬영회수를 계수하는 카운터의 지움등의 초기설정이 행해진다(S31). 이 촬영회수는 각 촬영장치(30)이 차체(B)의 전길이에 걸쳐 촬영하는 촬영 영역(S)의 수와 같다.

다음에 각 촬영장치(30)의 투광기(31)이 점등되고(S32), 다음에 각 촬영장치 (30)의 투광기(31)이 점등되고(S32), 다음에 각 에어실린더(35)가 구동되어서 셔터부재(34)가 개방위치로 전환되고(S33), 다음에 보닛의 전면단말부위 촬영 영역(S)를 촬영하는 촬영타이밍이 될때까지 대기하고(S34 : 아니오), 촬영타이밍이 되면(S34 : 예) CCD 카메라(33)에 의해 보닛의 전면단말부의 대응하는 촬영 영역(S)가 촬영되고(S35), 다음에 카운터가 인크리멘트되고(S36), 다음에 CCD 카메라(33)로부터의 화상신호에 2치화처리 및 2치화처리로 얻어진 화상데이터를 해석해서 도장결함부위(D)를 검출하는 처리를 포함하는 화상데이터 처리가 시행되고(S37), 다음에 도장결함부위(D)의 유무가 판정되고(S38), 도장결함부위(D)가 검출되지 않을 때에는(S38 : 아니오), 소정의 회수 촬영했는가 아닌가가 판정되고(S45), 이 경우 소정회수 찰영하고 있지 않기 때문에(S45 : 아니오), (S34)로 이행해서(S35)-(S38)이 반복된다.

한편, 소장결함부위(D)가 검출된 때에는(S38 : 예), 제1로봇제어부(71)에 정지지령신호가 출력된다(S39).

연마제어루우틴에 있어서는 차종 데이터가 입력되면 1개의 차체(B)에 대해 결함검출 연마작업이 완료된 경우에 제1로봇제어부(71)로부터 입력되는 작업완료신호가 입력되어 있는가 아닌가가 판정되고(S51), 이 경우 작업 완료신호가 입력되어 있지 않기 때문에(S51 : 아니오), 다음에 제1화상처리부(74)로부터의 결함발생 촬영 영역 데이터 즉 소정의 타이밍마다에 촬영되는 3조의 촬영 영역(S)중의 어느 촬영 영역(S)에 도장결함부위(D)가 검출되었는가를 나타내는 데이터와 연마정도데이터 즉, 도장결함부위(D)에 시행해야할 연마도가 중연마인가, 중간연마인가, 경연마인가의 3단계의 연마정도 데이터가 입력되어 있는가 아닌가가 판정되고(S52), 입력되어 있지 않은 경우에는(S52 : 아니오), (S51) (S52)를 반복한다.

이와같이해서 소정의 타이밍마다에 촬영 영역(S)가 순차적으로 촬영되고, 촬영시의 화상신호의 화상데이터로부터 도장결함부위(D)가 검출되지 않고, 소정회수의 촬영위치의 설정을 완료하면(S9 : 예), 작업완료신호가 제1연마공구제어부(77)에 촬영되고(S10), 그후 제1로봇(R1)의 역방향의 주행이 정지되어서 차체(B)의 반송방향과 같은 방향으로 주행해서 초기위치로 복귀한다(S11).

또한 제2,제3로봇(R2)(R3)에 있어서도 전 촬영 영역(S)에도 도장결함부위(D)가 검출되지 않는 때에는 제1로봇(R1)과 마찬가지로 초기위치로 복귀한다.

이와 병행해서 화상처리루우틴에 있어서는 소정회수의 촬영이 완료되면(S45 :예), 투광기(31)이 소동되고(S46), 그후 셔터부재(34)가 폐쇄위치로 전환되어서 (S47), 루우틴을 종료한다.

또 연마공구 제어루우틴에 있어서는 작업완료신호가 입력되면(S51 : 예), 루우틴을 종료한다.

한편, 촬영 영역(S)에 도장결함부위(D)가 검출되어 정지지령신호가 입력된 때에는(S8 : 예), 제1로봇(R1)의 역방향의 주행이 정지되고(S12), 다음에 촬영장치(30)이 전회에 촬영한 촬영 영역(S)의 촬영위치에 위치하도록 제1로봇(R1)이 차체(B)의 반송방향과 동일방향으로 가속주행하고(S31), 다음에 차체(B)의 반송속도와 같은 속도로 동기주행을 개시한다(S14).

또한 이때 제2로봇(R2)도 역방향의 주행을 정지해서 동기주행을 행하고, 제3로봇(R3)은 촬영 영역(S)에 도장결함부위(D)가 검출되지 않은 경우에는 역방향의 주행을 계속하고, 도장결함부위(D)가 검출된 경우에는 같은 모양으로 동기주행을 행한다.

다음에 유압 실린더(51)이 구동되어서 각 연마공구(40)이 퇴피위치로 부터 기준위치로 이동하고(S15), 다음에 제1화상처리부(74)로부터 결함발생 촬영 영역데이터와 결함위치데이터가 입력되기까지 대기한다(S16 : 아니오).

이 사이 화상처리 루우틴에 있어서는 투광기(31)이 소동되고(S40), 다음에 셔터부재(34)가 폐쇄위치로 전환되고(S41), 다음에 결함발생 촬영 영역과 촬영 영역(S)에 설정된 2차원 좌표계에 있어서의 도장결함부위(D)의 좌표값과 연마정도가 연산되고(S42), 다음에 결함발생 촬영 영역 데이터와 결함위치데이터가 제1로봇제어부(71)로 출력되고(S43), 다음에 결함발생 촬영 영역데이터와 연마정도데이터가 제1연마공구제어부(77)로 출력된다(S44).

결함발생 촬영 영역 데이터와 결함위치데이터가 입력되면(S16 : 예) 다음에 도장결함위치(D)가 검출되지 않는 촬영 영역(S) 및 최초로 도장결함부위(D)가 연마되지 않는 촬영 영역(S)에 대응하는 연마공구(40)은 그들의 축중심이 상하방향으로부터 좌우방향으로 향하도록 서어보전동기(28)이 구동되어서 약 90°회전구동된다(S17).

즉, 제6도의 보닛(BN)에 설정된 촬영 영역(S)를 예로 설명하면, 좌우에 늘어선 3조의 촬영 영역(S)의 연마순서는 우측부, 중앙부, 좌측부의 순번으로 설정되어 있고, 도시한 바와같이 우측부와 중앙부의 촬영 영역(S)에 도장결함부위(D)가 검출된 경우에는 중앙부와 좌측부의 촬영 영역(S)에 대응하는 연마공구(40)이 약 90°회전구동된다.

다음에 최초로 연마하는 도장결함부위(D)의 위치데이터에 기초해서 서어보전동기(13)(15)(28)이 구동되어서 최초로 사용하는 연마공구(40)이 그 촬영 영역(S)의 기준위치로부터 도장결함부위(D)의 위치에 있어서의 촬영 영역(S)의 법선상의 가공위치로 위치결정된다(S18).

한편, 연마제어루우틴에 있어서는 제1화상처리부(74)로부터 결함발생 영역데이터와 연마정도데이터가 입력되면(S52 : 예), 이들 데이터에 기초해서 결함발생 촬영 영역에 대응하는 연마공구(40)의 연마조건의 설정이 행해진다(S53). 즉, 도장결함부위(D)의 연마정도에 따른 숫돌(41)의 회전 속도를 설정하기 위한 전동기전류값이나 숫돌(41)의 도장결함부위(D)에 대한 밀어붙이는 힘등의 연마조건이 연마공구(40)마다에 설정된다.

최초에 연마하는 연마공구(40)이 가공위치에 위치결정되면 다음에 서어보전동기(15)가 고속회전되어 연마공구(40)이 도장결함부위(D)측에 소정의 스트로크 고속이동하고(S19), 다음에 서어보전동기(15)가 저속회전으로 전환되어서 연마공구(40)이 도장결함부위(D)측으로 저속이동하고(S20), 후술하는 바와같이 제1연마공구제어부(77)로 부터 이동정지신호가 입력되기까지(S21 : 아니오), (S20)(S21)이 반복되고, 이 사이에 연마공구(40)의 숫돌(41)이 도장결함부위(D)에 맞닿아서 밀어붙여진다.

이동정지신호가 입력되면(S21 : 예), 연마공구(40)의 이동이 정지되고(S22) 다음에 제1연마공구제어부(77)로부터 연마완료신호가 입력될때까지 대기상태로 있는다(S23 : 아니오).

한편, 연마제어루우틴에 있어서는 최초에 연마하는 연마공구(40)의 센서(43)에 의해 검출되는 숫돌(41)의 도장결함부위(D)에 대한 밀어부치는 힘이 설정된 밀어부치는 힘인가 아닌가가 판정되며(S54), 소정의 밀어 부치는 힘이 검출되면(S54 : 예), 제1로봇제어부(71)에 이동정지 신호가 출력되며(S55), 다음에 설정된 연마조건으로 도장결함부위(D)에 연마가 시행되고(S56), 연마가 완료되면 연마완료신호가 제1로봇제어부(71)로 출력된다(S57).

그후(S51)로 이행하여 작업완료 신호가 입력될때까지 (S52)~(S57)이 반복된다.

연마완료신호가 입력되면(S23 : 예), 최초에 연마한 연마공구(40)이 기준위치로 돌아오며(S24), 다음에 대기하고 있는 2개의 연마공구(40)이 회전구동되어서 기준위치로 돌아오며(S25), 다음에 결함발생 촬영 영역데이터에 기초해서 모든 도장결함(D)에 대해서 연마가 완료했는가 아닌가가 판정되며(S26), 연마가 완료되어 있지 않은 경우에는(S26 : 아니오) (S17)로 이행해서 (S18)-(S27)이 반복된다.

즉 예를들면 보닛(BN)의 전면단말부에 대해서는 중앙부의 촬영 영역(S)의 도장결함부위(D)의 연마가 행해지지 않았기 때문에 상기한 바와같은 수순으로 계속해서 연마가 행해진다.

또한 연마제어루우틴에서도(S54)-(S57)이 반복된다.

전 도장결함부위(D)에 대해 연마가 완료되면(S26 : 예), 유압실린더(51)이 구동되어서 연마공구(40)이 퇴피위치로 전환되고(S27), 다음에 소정회수의 촬영위치를 설정했는가 아닌가가 판정되고(S28), 이 경우 소정회수설정하고 있지 않기 때문에(S28 : 아니오), (S3)으로 이행하고, (S4)-(S9) 및 (S12)-(S28)이 반복되고, 촬영위치를 소정회수하고 있는 때에는 (S28 : 예)(S10)으로 이행해서 작업완료를 신호를 제1연마공구제어부(77)로 출력해서 제1로봇(R1)은 초기위치로 이동한다.

이와같이 촬영 영역(S)를 촬영하는 때에는 연마공구(40)(40A)를 전환기구(50)(50A)를 거쳐서 퇴피위치로 유지하기 때문에 CCD 카메라(33)에 의해 지장이 없이 촬영 영역(S)를 촬영할 수가 있다.

한편 도장결함부위(D)를 연마하는 때에는 촬영 영역(S)에 설정된 2차원 좌표계에 대한 도장결함부위(D)의 좌표값을 연산하는 연산시간을 유효하게 이용해서 전환기구(50)을 거쳐 연마공구(40)(40A)를 기준위치로 전환함과 동시에 이와같이 연마공구(40)(40A)를 기준위치로 전환함으로서 도장결함부위(D)의 좌표값을 그대로 사용해서 연마공구(40(40A)를 가공위치에 위치결정할 수 있어, 그만큼 연마공구(40)(40A)의 위치 결정에 요하는 시간을 단축시킬수가 있기 때문에 연마처리속도를 빠르게 할 수가 있고, 도장결함부위(D)를 신속하게 연마처리 할수 있다.

또 연마공구(40)(40A)를 미리 기준위치로 전환하므로서 촬영중심축(C)에 대한 연마공구(40)(40A)의 위치데이터를 가미해서 연마공구(40)(40A)를 가공위치로 위치결정할 필요가 없어지고, 그만큼 오차요인이 없어져서 연마공구(40)(40A)를 정밀도가 양호하게 가공위치에 위치결정할 수 있고, 도장결함부위(D)에 대한 가공정밀도를 높일 수가 있다.

다시 또 연마공구(40)(40A)는 대응하는 촬영장치(30)(30A)의 CCD 카메라(33)보다도 차체(B)에 가까운 위치에 배치되어 있기 때문에 도장결함부위(D)의 연마시에 발생하는 마모분말등에 의해 CCD 카메라(33)이 오염되는 것을 방지할 수가 있고, CCD 카메라(33)에 의한 촬영정밀도를 유지할 수가 있다.

이에 추가해서 전환기구(50)(50A)는 연마공구(40)(40A)를 평행이동에 의해 위치전환하도록 구성되어 있기 때문에 연마공구(40)(40A)의 위치전환을 고정밀도로 행할 수가 있음과 동시에 전환기구(50)(50A)에 유압실린더(51)(51A)만으로 간단히 구성할 수 있고, 전환기구(50)(50A)를 값싸게 제작할 수가 있다.

또 제1-제3로봇(R1)-(R3)은 직각교차좌표형 로봇으로 구성이 되어 있기 때문에 제1-제3로봇(R1)-(R3)을 비교적 값싸게 제작할 수 있음과 동시에 제1-제3로봇제어부(71)-(73)에 있어서의 제어를 간단화할 수 있고, 또한 그 제작비를 줄일 수가 있다.

[별도 실시예]

본 실시예는 직각교차좌표형 로봇대신에 다관절형 로봇을 사용해서 도장결함부위(D)의 검출과 도장결함부위(D)의 연마를 행하도록 한 것이다.

또한 결함검출 연마 스테이션(L2)에는 다관절형 로봇을 복수대 고정하여 배치하고, 결함검출 연마스테이션(L2)에 차체(B)를 정지시킨 상태에서 로봇마디에 설정된 차체(B)의 부위에 대해 각 로봇이 도장결함부위(D)의 검출과 도장결함부위의 연마를 행하는 것으로 한다.

또한 상기한 실시예와 같은 부재에는 동일한 부호를 붙여서 설명한다.

제13도, 제14도에 나타내는 바와같이 예를들면, 6개축의 자유도를 갖는 다관절형 로봇(R4)의 손목부(80)에는 다리부(81a)를 갖는 블록부재(81)이 고정되고, 블록부재(81)에는 전환기구(50B)를 구성하는 유압실린더(51B)가 장착되고, 블록부재(81)의 다리부(81a)에는 티(T)형 홈(82a)를 갖는 헤드지지부재(82)가 다리부(81a)에 (T)형 홈(82a)를 걸어맞춰서 블록부재(81)에 상대이동이 자유롭게 설치되고, 유압실린더(51B)의 로드(51a)는 헤드지지부재(82)에 고정된 판부재(83)에 연결되어 있다.

헤드지지부재(82)에는 전동기(84)가 설치되고, 전동기(84)의 출력축(84a)에는 블록부재(85)가 연결되고, 블록부재(85)의 하단에 촬영장치(30B)가 설치되고, 헤드지지부재(82)의 하단에는 연마공구(40B)가 설치되어 있다.

이와같이 헤드지지부재(82)에 촬영장치(30B)와 연마공구(40B)를 설치하므로서 CCD 카메라(33)과 연마공구(40B)는 차체(B)에 대해 대략 동일 거리의 위치에 배치되어 있다.

또 유압실린더(50B)를 구동시키므로서 연마공구(40B)는 퇴피위치(제14도에 실선도시)와 기준위치(제14도에 2점쇄선도시)로 위치전환됨과 동시에 전동기(48)를 회전구동시키므로서 CCD 카메라(33)은 촬영위치(제14도에 실선도시)와 전동기(84)의 축심주위를 소정의 각도 요동한 요동위치로 위치전환하게 되어 있고, 도장결함부위(D)를 연마하는 때에는 CCD 카메라(33)를 촬영위치로부터 요동위치로 전환하고, 다음에 연마공구(40B)가 퇴피위치로부터 기준위치로 전환하도록 되어 있다.

이와같이 연마공구(40B)는 차체(B)에 대해 CCD 카메라(33)의 대략 동일거리의 위치에 배치되어 있기 때문에 연마공구(40B)의 가공위치로의 위치결정 정밀도를 다시 높일수가 있다.

또 도장결함부위(D)의 연마시에는 CCD 카메라(33)를 요동위치로 요동시키므로서 마모분말등으로 CCD 카메라(33)이 오염되는 것을 방지할 수가 있고, CCD 카메라(33)에 의한 촬영정밀도를 유지할 수가 있다.

이에추가해서 로봇(R4)는 다관절형 로봇으로 구성되어 있기 때문에 헤드지지부재(82)의 이동구동의 자유도가 높게되어 각종형상의 차체(B)에 대한 범용성을 높일 수가 있다.

또한 상기한 수평연마 가공방법 및 가공장치는 차체의 연마에 한정되지 않고, 각종 가공물의 연마에 적용될 수 있는 것은 물론이다.

또 상기한 제1-제3로봇(R1)-(R3)을 1개의 문형의 로봇으로 구성할 수 있고, 제1로봇(R1)을 천정주행레일에 배치할 수도 있다.

또 촬영장치(30) (30A)와 연마공구(40) (40A)는 3조에 한정되지 않고 3조이상 설치할 수도 있다.

Claims (8)

1. 가공물표면을 촬영수단에 의해 촬영하고, 그 화상처리수단에 의하여 처리해서 얻어지는 데이터로부터 가공물 표면의 결함부위와 결함부위의 위치를 검출하고, 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공수단에 의해 결함부위를 가공하는 가공물의 가공방법에 있어서, 상기 촬영 수단의 촬영헤드와 그에 대응하는 가공수단의 가공공구를 미리 공통의 헤드지지부재(20)(20A)(82)에 장착함과 동시에 가공공구를 그 축중심이 촬영헤드의 촬영 영역(S)의 중심을 통과하는 촬영중심(C)축으로부터 소정거리 측면쪽으로 격리시키고 또한 촬영 영역(S)밖으로 퇴피한 퇴피위치와 상기 축중심이 촬영헤드의 촬영중심축에 대략 일치한 기준위치등으로 전환시키는 전환기구(50)(50A)(50B)를 미리 설치, 상기 촬영수단에 의한 촬영시에는 전환기구(50)(50A)(50B)로 하여금 가공공구를 퇴피위치로 이동시키고, 이 촬영수단으로 촬영한 촬영 영역(S)의 결함부위를 가공할 때에는 전환기구(50)(50A)(50B)로 하여금 가공헤드를 그 촬영 영역(S)의 촬영중심축(C)상의 기준위치로 전환시킨 후 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공헤드를 기준위치로부터 결합부위의 위치에 있어서의 촬영 영역(S)의 법선상의 가공위치로 위치결정하는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공방법.
2. 가공물표면을 촬영수단에 의해 촬영하고, 그 화상처리수단에 의하여 처리해서 얻어지는 데이터로부터 가공물 표면의 결함부위와 결함부위의 위치를 검출하고, 결함부위의 위치정보에 기초해서 가공수단에 의해 결함부위를 가공하는 가공물의 가공방법에 있어서, 상기 촬영 수단의 촬영헤드와 그에 대응하는 가공수단의 가공공구를 지지하는 공통의 헤드지지부재(20)(20A)(82)와, 상기 헤드지지부재를 3차원적으로 이동시키는 이동구동수단과, 상기 가공공구를 그 축중심이 촬영헤드의 촬영 영역(S)의 중심을 통과하는 촬영중심축(C)에서 소정거리 측면쪽으로 격리시키며 또한 촬영 영역(S)밖으로 퇴피시킨 퇴피위치와 상기 축중심이 촬영헤드의 촬영중심축(C)에 대략 일치한 기준위치등으로 전환시키는 전환기구(50)(50A)(50B)와, 상기 촬영수단에 의한 촬영시에는 가공공구를 퇴피위치에서 유지하고 또한 그 촬영수단으로 촬영한 촬영 영역(S)의 결함부위를 검출후에는 가공헤드를 그 촬영영역(S)의 촬영중심축상의 기준위치로 전환하도록 전환기구(50)(50A)(50B)를 제어하는 제1제어수단과, 상지 촬영 영역 (S)의 결함부위 위치정보에 기초해서 가공헤드가 기준위치로부터 결함부위의 위치에 있어서의 촬영 영역(S)의 법선상의 가공위치로 이동되도록 이동구동수단을 제어하는 제2제어수단등을 설치한 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
3. 제2항에 있어서, 가공공구는 촬영수단의 촬영헤드보다도 가공물 표면에 가까운 위치에 배치되며 상기 전환기구(50)(50A)(50B)는 가공공구를 평행이동에 의해 위치 전환하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 가공공구는 가공물 표면에 대해서 촬영헤드와 대략 같은 거리의 위치에 배설되며 상기 전환기구(50)(50A)(50B)는 촬영헤드를 촬영위치와 소정각도 요동시킨 요동위치로 요동구동시키는 요동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 이동구동수단이 직교좌표형 로보트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 이동구동수단이 다관절형로보트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 가공공구는 연마공구(40)(40A)(40B)로 있는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 가공공구는 연마공구(40)(40A)(40B)로 있는 것을 특징으로 하는 도장결함부위 연마가공장치.