DE102015008457A1 - Inspektionssystem zum Inspizieren eines Objekts unter Verwendung eines Kraftsensors - Google Patents

Inspektionssystem zum Inspizieren eines Objekts unter Verwendung eines Kraftsensors Download PDF

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Masaru Oda
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Abstract

Ein Inspektionssystem umfasst einen Kraftsensor zum Erfassen einer Kraft, die zwischen einem Inspektionsmessgerät und einem Objekt wirkt, das mit einem maschinell bearbeiteten Abschnitt ausgebildet ist. Das Inspektionssystem bestimmt die Qualität des maschinell bearbeiteten Abschnitts auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen dem Objekt und dem Inspektionsmessgerät, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden. Der Passvorgang zwischen dem Inspektionsmessgerät und dem maschinell bearbeiteten Abschnitt wird durch einen Roboter ausgeführt, der gemäß einer Kraftsteuerung unter Verwendung eines Erfassungswerts des Kraftsensors betrieben wird.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Inspektionssystem zum Inspizieren der Genauigkeit der Größe eines Objekts.
  • 2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
  • Ein bekanntes Inspektionssystem inspiziert die Genauigkeit der Größe eines maschinell hergestellten Lochs durch Bewegen eines beweglichen Körpers. Der bewegliche Körper trägt ein Inspektionsmessgerät, das auf der Grundlage der zulässigen Größe des maschinell hergestellten Lochs bemaßt ist, und bewegt sich hin zu dem maschinell hergestellten Loch, um das Inspektionsmessgerät in das maschinell hergestellte Loch einzuführen (vgl. JP 2002-195803 A und JP 2012-103081 A ). Ein anderes bekanntes Inspektionssystem inspiziert die Genauigkeit der Größe eines Außendurchmessers eines zylindrischen Werkstücks durch Bewegen des Guts durch ein Loch mit einer vorbestimmten Größe (vgl. JP 2008-058069 A ). Es ist wie vorstehend beschrieben bekannt, die Genauigkeit der Größe eines Objekts zu inspizieren, indem das Objekt und das Inspektionsmessgerät ineinander gepasst werden.
  • Gemäß den vorstehend beschriebenen bekannten Ständen der Technik ist es jedoch erforderlich, das Objekt genau relativ zu dem Inspektionsmessgerät auszurichten. Falls die Ausrichtung nicht genau erfolgt, können das Inspektionsmessgerät und das Objekt einander stören und können nicht ineinander gepasst werden. Dies kann möglicherweise zu einer Bestimmung führen, dass das Objekt eine schlechte Qualität aufweist, ohne dass die Ist-Genauigkeit der Größe eine Rolle spielte.
  • Deshalb besteht ein Bedarf an einem Inspektionssystem, das die Genauigkeit der Größe eines Objekts zuverlässiger inspizieren kann.
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung wird ein Inspektionssystem zum Inspizieren der Genauigkeit einer Größe eines maschinell bearbeiteten Abschnitts eines Objekts vorgesehen, wobei der maschinell bearbeitete Abschnitt denselben Querschnitt von einer Endfläche zu einer gegenüberliegenden Endfläche aufweist, wobei das Inspektionssystem umfasst: ein Inspektionsmessgerät mit einem Querschnitt, der ergänzend zu einer Querschnittsform des maschinell bearbeiteten Abschnitts geformt ist; einen Roboter, der konfiguriert ist, um den maschinell bearbeiteten Abschnitt und das Inspektionsmessgerät relativ zueinander zu bewegen; einen Kraftsensor, der konfiguriert ist, um eine Kraft zu erfassen, die zwischen dem Objekt und dem Inspektionsmessgerät wirkt; und eine Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, um den Roboter zu steuern, um wiederum das Inspektionsmessgerät und den maschinell bearbeiteten Abschnitt ineinander zu passen, wobei das Inspektionsmessgerät einen ersten Inspektionsabschnitt mit derselben Querschnittsform wie der maschinell bearbeitete Abschnitt und mit einer Bemaßung kleiner als eine kleinste zulässige Größe des maschinell bearbeiteten Abschnitts und einen zweiten Inspektionsabschnitt mit derselben Querschnittsform wie der maschinell bearbeitete Abschnitt und mit einer Bemaßung größer als eine größte zulässige Größe des maschinell bearbeiteten Abschnitts aufweist, wobei die Steuereinrichtung umfasst: einen Kraftsteuerabschnitt, der konfiguriert ist, um eine Kraftsteuerung auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftsensors durchzuführen; und einen Qualitätsbestimmungsabschnitt, der konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Objekt entweder eine gute Qualität oder eine schlechte Qualität aufweist, auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen dem maschinell bearbeiteten Abschnitt und dem Inspektionsmessgerät, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden, wobei der Roboter gesteuert wird, um das Inspektionsmessgerät und den maschinell bearbeiteten Abschnitt ineinander gemäß der Kraftsteuerung durch den Kraftsteuerabschnitt zu passen.
  • Gemäß einer zweiten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der ersten Ausgestaltung der Kraftsensor an den Roboter angefügt, wird eines aus Objekt und Inspektionsmessgerät durch den Roboter bei einer Position gehalten, die einem Spitzenendabschnitt des Roboters näher liegt als dem Kraftsensor, und ist das jeweils andere aus Objekt und Inspektionsmessgerät bei einer Position innerhalb eines beweglichen Bereichs des Roboters ortsfest.
  • Gemäß einer dritten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der zweiten Ausgestaltung der Kraftsensor an ein Handgelenk des Roboters angefügt.
  • Gemäß einer vierten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der ersten Ausgestaltung eines aus Objekt und Inspektionsmessgerät an dem Ortssensor bei einer Position fest angebracht, die weiter abliegt als der Kraftsensor, relativ zu einer Position, in der der Kraftsensor fest angebracht ist, und wird das jeweils andere aus Objekt und Inspektionsmessgerät durch den Roboter gehalten.
  • Gemäß einer fünften Ausgestaltung umfasst das Inspektionssystem gemäß zumindest einer der ersten bis vierten Ausgestaltung weiterhin einen Passbestimmungsabschnitt, der konfiguriert ist zu bestimmen, dass die Passung zwischen dem Inspektionsmessgerät und dem maschinell bearbeiteten Abschnitt in dem Fall vollendet ist, in dem eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Inspektionsmessgerät und dem maschinell bearbeiteten Abschnitt kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert wird, wenn der Roboter das Inspektionsmessgerät und den maschinell bearbeiteten Abschnitt ineinander passt.
  • Gemäß einer sechsten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der fünften Ausgestaltung der Qualitätsbestimmungsabschnitt konfiguriert, um die Qualität des maschinell bearbeiteten Abschnitts zu bestimmen, indem eine Positionsinformation des Roboters, wenn der Passbestimmungsabschnitt bestimmt, dass das Passen vollendet ist, mit Positionsinformationen verglichen werden, die vorab gespeichert sind.
  • Gemäß einer siebten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß zumindest einer der ersten bis sechsten Ausgestaltung der maschinell bearbeitete Abschnitt ein Loch und ist das Inspektionsmessgerät ein stabartiges Element mit einer das Loch ergänzenden Form.
  • Gemäß einer achten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der siebten Ausgestaltung der Qualitätsbestimmungsabschnitt konfiguriert zu bestimmen, dass das Objekt eine gute Qualität in dem Fall hat, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden, der erste Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann und der zweite Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann, und zu bestimmen, dass das Objekt eine schlechte Qualität in dem Fall hat, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden, der erste Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann, oder der zweite Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann.
  • Gemäß einer neunten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß zumindest einer der ersten bis sechsten Ausgestaltung der maschinell bearbeitete Abschnitt ein Wellenabschnitt und ist das Inspektionsmessgerät ein Loch mit einer Form, die jene des Wellenabschnitts ergänzt.
  • Gemäß einer zehnten Ausgestaltung ist in dem Inspektionssystem gemäß der neunten Ausgestaltung der Qualitätsbestimmungsabschnitt konfiguriert zu bestimmen, dass das Objekt eine gute Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden, der zweite Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann und der erste Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann, und zu bestimmen, dass das Objekt eine schlechte Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät und der maschinell bearbeitete Abschnitt ineinander gepasst werden, der zweite Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann oder der erste Inspektionsabschnitt des Inspektionsmessgeräts in den maschinell bearbeiteten Abschnitt gepasst werden kann.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Lichte der ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsbeispiele der Erfindung gemäß der Darstellung in den Zeichnungen deutlicher werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1A eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 1B eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Inspektionssystems gemäß dem Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 2 eine Funktionsblockdarstellung des Inspektionssystems gemäß dem Ausführungsbeispiel;
  • 3 ein Ablaufdiagramm, das Prozesse zeigt, die durch das Inspektionssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden;
  • 4A eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 4B eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Inspektionssystems gemäß dem Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 5 eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 6 eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 7 eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 8A eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Inspektionssystems unter Verwendung des in 7 gezeigten Inspektionsmessgeräts zeigt;
  • 8B eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Inspektionssystems unter Verwendung des in 7 gezeigten Inspektionsmessgeräts zeigt;
  • 9 ein Ablaufdiagramm, das Prozesse zeigt, die in dem Inspektionssystem gemäß den in 8A und 8B gezeigten Ausführungsbeispielen ausgeführt werden;
  • 10A eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 10B eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration des Inspektionssystems gemäß dem Ausführungsbeispiels zeigt;
  • 11 eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt; und
  • 12 eine Perspektivansicht, die eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Die gezeigten bildenden Elemente können in ihrer Größe in Relation zueinander nach Bedarf zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung modifiziert worden sein. Die identischen oder entsprechenden bildenden Elemente sind durch die gleichen Bezugszeichen ausgewiesen.
  • 1A zeigt eine perspektivische Ansicht, die wiederum eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionssystems 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt. Das Inspektionssystems 1 umfasst einen mehrgelenkigen Roboter (nachstehend einfach als „der Roboter” bezeichnet) 2 mit einer Vielzahl von Gelenken, von denen jedes durch einen Servomotor angetrieben wird. In 1A ist lediglich ein Teil des Roboters 2 gezeigt, einschließlich eines Arms 21 und eines Handgelenks 22, das an eine Spitze des Arms 21 angefügt ist. Das Handgelenk 22 ist mit einer Hand 23 versehen, die wiederum ein Paar von Klötzen 23a und 23b zum lösbaren Halten eines Inspektionsobjekts (nachstehen einfach als „das Objekt” bezeichnet) 3 umfasst. Das Objekt 3 ist mit einem maschinell hergestellten Loch 31 ausgebildet.
  • Das maschinell hergestellte Loch 31 weist einen gleichförmigen Querschnitt, z. B. einen kreisförmigen Querschnitt, entlang einer Richtung auf, in der das maschinell hergestellte Loch 31 sich erstreckt (in 1A und 1B die nach oben gerichtete bzw. die nach unten gerichtete Richtung). Das maschinell hergestellte Loch 31 ist ein Durchgangsloch, das sich von einer oberen Fläche zu einer unteren Fläche des Objekts 3 erstreckt. Das Inspektionssystem 1 wird für eine Inspektion der Genauigkeit der der Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 verwendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das maschinell hergestellte Loch 31 ein maschinell bearbeiteter Abschnitt, der in dem zu inspizierenden Objekt 3 ausgebildet ist.
  • Das Inspektionssystem 1 inspiziert die Genauigkeit der Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 des Objekts 3, indem das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 eingeführt wird. Das Inspektionsmessgerät 4 ist ein stabartiges Element mit derselben Querschnittsform wie das maschinell hergestellte Loch 31. Das Inspektionsmessgerät 4 weist einen Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser, der an einer Spitze des Inspektionsmessgeräts 4 ausgebildet ist, einen Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser, der sich von dem Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser hin zu einem Basisende erstreckt und einen größeren Durchmesser als jenen des Abschnitts 41 mit kleinerem Durchmesser aufweist, und einen flanschartigen Basisabschnitt 43 auf, der bei dem Basisende des Inspektionsmessgeräts 4 ausgebildet ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als jener des Abschnitts 42 mit größerem Durchmesser ist.
  • Der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um einen Durchmesser aufzuweisen, der geringfügig kleiner als die kleinste zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 ist. Der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um einen Durchmesser aufzuweisen, der geringfügig größer als die größte zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 ist. Der Basisabschnitt 43 des Inspektionsmessgeräts 4 ist demgemäß bemaßt, um dem Inspektionsmessgerät 4 eine Verschraubung mit einem gegebenen Träger zu ermöglichen (z. B. einem Kraftsensor in dem Fall gemäß 1A und 1B).
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Inspektionsmessgerät 4 einen sich verjüngenden Abschnitt zwischen dem Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser und dem Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser aufweisen, um wiederum einen Durchmesser aufzuweisen, der sich graduierlich von dem Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser hin zu dem Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser erhöht. Ein derartiger sich verjüngender Abschnitt ist kontinuierlich ausgelegt, um den Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser und den Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser miteinander zu verbinden.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Inspektionsmessgerät 4 fest an einem Basissitz 11 angebracht, der innerhalb eines beweglichen Bereichs des Roboters 2 angelegt ist. Das Inspektionssystem 1 umfasst weiterhin einen Kraftsensor 5, der zwischen dem Basissitz 11 und dem Inspektionsmessgerät 4 vorgesehen ist. Wie gezeigt, ist der Basisabschnitt 43 des Inspektionsmessgeräts 4 mit dem Kraftsensor 5 verschraubt. Der Kraftsensor 5 ist fest an dem Basissitz 11 über ein Flanschelement 12 angebracht, das in dem Basissitz 11 verschraubt ist. Der Kraftsensor 5 ist z. B. ein sechsachsiger Kraftsensor, der ausgelegt ist, um eine Kraft zu erfassen, die in drei Achsrichtungen, die lotrecht aufeinander stehen, und in den Momenten um die jeweilige Achse herum wirkt.
  • Wenn die Inspektion des maschinell hergestellten Lochs 31 ausgeführt wird, wird der Roboter 2 durch eine Steuereinrichtung 6 gesteuert (vgl. 2), um das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 des Objekts 3 einzuführen, das wiederum durch die Hand 23 gehalten wird, und um das Inspektionsmessgerät 4 und das maschinell hergestellte Loch 31 ineinander zu passen. 1A zeigt das Inspektionssystem 1 vor der Inspektion des maschinell hergestellten Lochs 31. 1B zeigt das Inspektionssystem 1, in dem der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 eingeführt wird, nachdem die Inspektion des maschinell hergestellten Lochs 31 begonnen wurde.
  • Der Kraftsensor 5 erfasst eine Kraft, die zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem Objekt 3 wirkt, wenn das Inspektionsmessgerät 4 und das maschinell hergestellte Loch 31 ineinander gepasst werden. Die Steuereinrichtung 6 steuert den Roboter 2 gemäß der Kraftsteuerung auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftsensors 5.
  • 2 zeigt eine Funktionsblockdarstellung des Inspektionssystems des Ausführungsbeispiels. Wie gezeigt, umfasst die Steuereinrichtung 6 zum Steuern des Roboters 2 einen Krafterfassungsabschnitt 61, einen Kraftsteuerabschnitt 62, einen Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 63, einen Positionserfassungsabschnitt 64, einen Passbestimmungsabschnitt 65, einen Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 und einen Speicherabschnitt 67. Die Steuereinrichtung 6 ist ein Digitalcomputer mit einer Hardwarekonfiguration, die eine CPU zur Ausführung verschiedener Berechnungen, einen RAM zur zeitweiligen Speicherungen des Ergebnisses der Berechnungen, einen nichtflüchtigen Speicher zur Speicherung von Steuerprogrammen und Parametern, eine Eingabevorrichtung, wie eine Maus und eine Tastatur, und eine Anzeigevorrichtung aufweist, wie eine Flüssigkristallanzeige.
  • Der Krafterfassungsabschnitt 61 erfasst eine Kraft, die zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem Objekt 3 während der Inspektion des maschinell hergestellten Lochs 31 wirkt. Der Erfassungswert des Kraftsensors 5, der durch den Krafterfassungsabschnitt 31 erlangt ist, wird in den Kraftsteuerabschnitt 62 eingegeben. Der Kraftsteuerabschnitt 62 führt die Kraftsteuerung für die Servomotoren 24, die die Gelenke des Roboters 2 antreiben, auf der Grundlage des Erfassungswerts des Kraftsensors 5 durch. Der Kraftsteuerabschnitt 62 steuert die Position und die Stellung des Roboters 2, um den Erfassungswert des Kraftsensors 5 zu verringern. In dem Fall, in dem das maschinell hergestellte Loch 31 und das Inspektionsmessgerät 4 relativ exzentrisch zueinander liegen, steuert der Kraftsteuerabschnitt 62 deshalb die Position und die Stellung des Roboters 2, um die Interferenz zwischen dem Objekt 3 und dem Inspektionsmessgerät 4 zu verringern.
  • Der Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 63 erfasst die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters 2 und deshalb die Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts 3, das durch die Hand 23 des Roboters 23 gehalten wird, indem ein Messgeber 25 verwendet wird, der zum Erfassen einer Drehgeschwindigkeit des Servomotors 24 ausgelegt ist.
  • Der Positionserfassungsabschnitt 64 erfasst die Position des Servomotors 24 und deshalb die Position des Objekts 3, indem das Integral der Bewegungsgeschwindigkeit berechnet wird, die durch den Geschwindigkeitserfassungsabschnitt 63 erlangt ist.
  • Der Passbestimmungsabschnitt 65 bestimmt, ob der Passvorgang zum Passen des Inspektionsmessgeräts 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 vollendet ist oder nicht. Der Passbestimmungsabschnitt 65 bestimmt, dass der Passvorgang vollendet ist, wenn die relative Geschwindigkeit zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem maschinell hergestellten Loch 31 sich unter einen vorbestimmten Schwellwert verringert.
  • Der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt die Qualität des Objekts 3 abhängig von einer Positionsbeziehung zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem maschinell hergestellten Loch 31, wenn durch den Passbestimmungsabschnitt 65 bestimmt wird, dass der Passvorgang vollendet ist.
  • Wie vorstehend beschrieben, weist der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner als die kleinste zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 ist. Deshalb, wenn der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser nicht in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst werden kann (der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser kann nicht in das maschinell hergestellte Loch 41 eingeführt werden), dann bedeutet dies, dass das maschinell hergestellte Loch kleiner als die kleinste zulässige Größe ist. In diesem Fall wird bestimmt, dass das Objekt 3 mit einem solchen maschinell hergestellten Loch 31 eine schlechte Qualität aufweist.
  • Der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 weist einen Durchmesser auf, der größer als die größte zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs 31 ist. Deshalb, falls der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst werden kann (falls der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser in das maschinell hergestellte Loch 31 eingeführt werden kann), dann bedeutet dies, dass das maschinell hergestellte Loch 31 größer als die größte zulässige Größe ist. In diesem Fall wird bestimmt, dass das Objekt mit einem solchen maschinell hergestellten Loch 31 eine schlechte Qualität aufweist.
  • Falls demgegenüber der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst werden kann und der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser nicht in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst werden kann, dann kann angenommen werden, dass sich das maschinell hergestellte Loch 31 innerhalb des Bereichs der zulässigen Größe befindet. Deshalb wird bestimmt, dass das Objekt 3 mit einem solchen maschinell hergestellten Loch eine gute Qualität aufweist.
  • Der Speicherabschnitt 67 speichert einen Schwellwert, der für die Bestimmung durch den Passbestimmungsabschnitt 65 verwendet wird. Der Speicherabschnitt 67 speichert ebenso Positionsinformationen, die für die Bestimmung durch den Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 verwendet werden. Im Einzelnen speichert der Speicherabschnitt 67 erste Positionsinformationen und zweite Positionsinformationen. Die ersten Positionsinformationen entsprechen einer Position, bei der der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst wird. Die zweiten Positionsinformationen entsprechen einer Position, bei der der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst ist. Ein (nicht gezeigter) Positionssensor kann ebenso verwendet werden, um eine Positionsbeziehung zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem maschinell hergestellten Loch 31 zu erfassen, wenn der Passvorgang vollendet ist. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, die ersten und zweiten Positionsinformationen zu speichern.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das wiederum Prozesse zeigt, die durch das Inspektionssystem 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Der Inspektionsprozess des maschinell hergestellten Lochs 31 wird in dem Zustand begonnen, in dem das Objekt 3 durch die Hand 23 des Roboters 2 gehalten wird. Zuerst treibt in Schritt S301 die Steuereinrichtung 6 den Roboter 2 zum Positionieren des Objekts 3 bei einer vorbestimmten Position relativ zu dem Inspektionsmessgerät 4 (d. h. bei einer initialen Position) (vgl. 1A). Bei der initialen Position stehen das Objekt 3 und das Inspektionsmessgerät 4 miteinander nicht in Kontakt.
  • In Schritt S302 validiert der Kraftsteuerabschnitt 62 die Kraftsteuerung für den Roboter 2 und führt den Passvorgang durch den Roboter 2 gemäß einem vorbestimmten Lernprogramm aus. Der Passvorgang wird ausgeführt, indem das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 eingeführt und das Objekt 3 hin zu der Basis 43 des Inspektionsmessgeräts 4 bewegt wird. Während des Passvorgangs werden die Positionssteuerung, durch die der Roboter 2 gesteuert wird, um das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 einzuführen, und die Kraftsteuerung, durch die der Roboter 2 gesteuert wird, um die Kraft zu verringern, die zwischen dem Objekt 3 und dem Inspektionsmessgerät 4 wirkt, in Kombination miteinander implementiert.
  • In Schritt S303 bestimmt der Passbestimmungsabschnitt 65, ob der Passvorgang vollendet wurde oder nicht. Der Passbestimmungsabschnitt 65 bestimmt, dass der Passvorgang vollendet wurde, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters 2, oder mit anderen Worten die relative Geschwindigkeit zwischen dem Objekt 3 und Inspektionsmessgerät 4 sich unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts befindet.
  • In dem Fall, in dem das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S303 positiv ist, geht der Vorgang zu Schritt S304 über, bei dem der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt, ob das maschinell hergestellte Loch 31 in den Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgerät 4 gepasst werden kann oder nicht. Die Bestimmung in Schritt S304 wird durch Vergleichen der Position des Roboters 2 zu dem Zeitpunkt der Vollendung des Passvorgangs mit den ersten Positionsinformationen durchgeführt, die durch den Speicherabschnitt 67 gespeichert sind.
  • In dem Fall, in dem das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S304 positiv ausfällt, geht der Prozess zu Schritt S305 über, bei dem der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt, ob das maschinell hergestellte Loch 31 in den Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann oder nicht. Die Bestimmung in Schritt S305 wird durch Vergleichen der Position des Roboters 2 zu dem Zeitpunkt der Vollendung des Passvorgangs mit den zweiten Positionsinformationen ausgeführt, die durch den Speicherabschnitt 67 gespeichert sind.
  • In dem Fall, in dem das Ergebnis der Bestimmung durch den Schritt S305 negativ ausfällt, geht der Prozess zu Schritt S306 über, in dem der Roboter 2 zu der initialen Position bewegt wird, bevor der Passvorgang ausgeführt wird. Daraufhin wird die Kraftsteuerung für ungültig erklärt (Schritt S307), und es wird bestimmt, dass das Objekt 3 eine gute Qualität aufweist.
  • Demgegenüber geht in dem Fall, in dem das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S304 negativ ausfällt, oder das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 305 positiv ausfällt, der Prozess zu Schritt S309 über, in dem der Roboter 2 zu der initialen Position bewegt wird. Daraufhin wird die Kraftsteuerung für ungültig erklärt (Schritt S310), und es wird bestimmt, dass das Objekt 3 eine schlechte Qualität aufweist (Schritt S311).
  • Gemäß dem Inspektionssystem 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führt der Roboter 2 den Passvorgang zum Passen des Inspektionsmessgeräts 4 und des maschinell hergestellten Lochs 31 ineinander gemäß der Kraftsteuerung auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftsensors 5 durch. Deshalb, selbst wenn die Ausrichtung zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem maschinell hergestellten Loch 31 des Objekts 3 unzureichend ist, und das Inspektionsmessgerät 4 mit dem Objekt 3 interferiert, wird die Position und die Stellung des Roboters 2 verändert, um die Interferenz zu vermeiden. Im Ergebnis, selbst wenn die Ausrichtung zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem Objekt 3 nicht genau erfolgt, kann die Inspektion des maschinell hergestellten Lochs demgemäß ausgeführt werden. Es besteht mit anderen Worten kein Bedarf an einem vorbereitenden Prozess zum Ausrichten des Inspektionsmessgeräts 4 und des Objekts 3 relativ zueinander. Zudem besteht kein Bedarf an einer zusätzlichen Komponente, die für die Ausrichtung verwendet wird, wie eines visuellen Sensors. Da weiterhin der Kraftsensor 5 an dem Basissitz 11 angebracht ist, kann die auf den Roboter 2 wirkende Last verringert werden.
  • 4A und 4B zeigen Perspektivansichten, die wiederum eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionssystems 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigen. 4A zeigt das Inspektionssystem 1, bevor das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst wird. 4B zeigt das Inspektionssystem 1, nachdem das Inspektionsmessgerät 4 in das maschinell hergestellte Loch 31 gepasst ist. In der nachfolgenden Beschreibung werden diejenigen Sachverhalte ausgelassen werden, die bereits unter Bezugnahme auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschrieben wurden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Kraftsensor 5 und das Inspektionsmessgerät 4 an das Handgelenk 22 des Roboters 2 angefügt. Demgegenüber ist das Objekt 3, das mit dem maschinell hergestellten Loch 31 versehen ist, an dem Basissitz 11 fest angebracht, der innerhalb eines Bewegungsbereichs des Roboters 2 angelegt ist. Das Objekt 3 ist an dem Basissitz 11 durch drei Fixierelemente 14 fixiert. In dem Inspektionssystem 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden das Inspektionsmessgerät 4 und das maschinell hergestellte Loch 31 ineinander gepasst, während der Roboter 2 gemäß der Kraftsteuerung gesteuert wird, ähnlich dem Ausführungsbeispiel, das vorstehend unter Bezugnahme auf 1A und 1B beschrieben wurde. Selbst wenn die Ausrichtung zwischen dem Inspektionsmessgerät 4 und dem Objekt 3 nicht genau erfolgt, kann deshalb die Inspektion der Größengenauigkeit des maschinell hergestellten Lochs 31 demgemäß implementiert werden.
  • 5 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts, das in einem Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet wird. Das Inspektionsmessgerät 4 weist einen zylindrischen Abschnitt 4a mit einem zylindrischen Querschnitt und ein Überstandsstück 4b auf, das radial auswärts von einem Abschnitt des Außenumfangs des zylindrischen Abschnitts 4a übersteht. In diesem Fall weist das (nicht gezeigte) maschinell hergestellte Loch, das in dem Objekt ausgebildet ist, eine kombinierte Form eines kreisförmigen Abschnitts, der dem zylindrischen Abschnitt 4a entspricht, und einen Nutenabschnitt auf, der dem Überstandsstück 4b entspricht.
  • Das Inspektionsmessgerät 4 weist einen Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser auf, ähnlich dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 weist einen zylindrischen Abschnitt 41a und ein Überstandsstück 41b auf, von denen jedes bemaßt ist, um geringfügig kleiner als eine kleinste zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs zu sein. Der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 weist einen zylindrischen Abschnitt 42a und ein Überstandsstück 42b auf, von denen jedes bemaßt ist, um geringfügig größer als die größte zulässige Größe zu sein.
  • 6 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts, das für ein Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Inspektionsmessgerät 4 eine Zahnwelle, die entsprechend dem maschinell hergestellten Loch geformt ist. Das (nicht gezeigte) maschinell hergestellte Loch ist mit anderen Worten ein Zahnloch, das mit einer Anzahl von Nuten entlang seines Umfangs ausgebildet ist. Das Inspektionsmessgerät 4 weist einen Anschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser und einem Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser ähnlich den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen auf. Der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser und der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser sind mit einer Anzahl von Nuten 41c und 42c auf deren äußeren Umfangsflächen ausgebildet, um eine ergänzende Form hinsichtlich des maschinell hergestellten Lochs auszubilden. Der Abschnitt 41 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um geringfügig kleiner als die kleinste zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs zu sein. Der Abschnitt 42 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um geringfügig größer als die größte zulässige Größe des maschinell hergestellten Lochs zu sein.
  • Selbst in dem Fall, in dem das maschinell hergestellte Loch eine Nicht-Kreisform aufweist, kann die Inspektion des Objekts auf die gleiche Art und Weise implementiert werden, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde, in dem das Inspektionsmessgerät 4 mit einer Form entsprechend dem maschinell hergestellten Lochs verwendet wird, wie in 5 und 6 gezeigt.
  • 7 zeigt eine beispielhafte Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts 4, das für ein Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Inspektionsmessgerät 4 mit einem Loch 46 zur Aufnahme des Objekts 3 ausgebildet. In 7 ist ein Teil des Inspektionsmessgeräts 4 ausgebrochen, so dass das Loch 46 sichtbar ist. Das Loch 46 weist einen Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser an einer Spitzenendseite des Inspektionsmessgeräts 4 und einen Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser an einer Basisendenseite des Inspektionsmessgeräts 4 auf. Der Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser und der Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser können aneinander angrenzend vorgesehen werden, oder es kann ein sich verjüngender Abschnitt vorliegen, der einen Durchmesser aufweist, der sich kontinuierlich zwischen dem Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser ändert. Das Inspektionsmessgerät 4 ist an dem Basissitz 11 über den Kraftsensor 5 fest angebracht.
  • 8A und 8B zeigen ein Inspektionssystem 1, dass das in 7 gezeigte Inspektionsmessgerät verwendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Objekt 3 einen Wellenabschnitt 32 mit kreisförmigem Querschnitt auf, der z. B. durch eine Drehbank ausgebildet wird. Das Inspektionssystem 1 wird verwendet, um die Genauigkeit der Größe des Wellenabschnitts 32 zu inspizieren. Demgemäß ist der Wellenabschnitt 32 ein maschinell hergestellter Abschnitt, der bei dem zu inspizierenden Objekt 3 ausgebildet ist. Das Objekt 3 ist an dem Roboter 2 über eine Einspannvorrichtung 26 fest angebracht, die an das Handgelenk 22 des Roboters angefügt ist. Der Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um geringfügig größer als die die größte zulässige Größe des Wellenabschnitts 32 zu sein. Der Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 ist derart bemaßt, um geringfügig kleiner als die kleinste zulässige Größe des Wellenabschnitts 32 zu sein.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Roboter 2 getrieben, um den Wellenabschnitt 32 des Objekts 3 in das Loch 46 des Inspektionsmessgeräts 4 gemäß der Kraftsteuerung auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftsensors 5 zu passen, ähnlich den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. 8A zeigt das Inspektionssystem 1, bevor der Passvorgang begonnen wird. Unter Bezugnahme auf 8B wird ein Teil des Wellenabschnitts 32 in das Loch 46 eingeführt. Der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 der Robotersteuervorrichtung 6 (vgl. 2) bestimmt, ob das Objekt 3 eine gute oder eine schlechte Qualität aufweist oder nicht, auf der Grundlage der Positionsbeziehung zwischen dem Objekt 3 und dem Inspektionsmessgerät 4, wenn der Wellenabschnitt 32 und das Loch 46 ineinander gepasst werden. Im Einzelnen, wenn der Wellenabschnitt 32 in den Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann und nicht in den Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann, dann wird bestimmt, dass das Objekt 3 eine gute Qualität aufweist. Wenn demgegenüber der Wellenabschnitt 32 nicht in den Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann oder wenn der Wellenabschnitt 32 in den Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann, dann wird bestimmt, dass das Objekt 3 eine schlechte Qualität aufweist.
  • 9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das wiederum den Inspektionsvorgang des Objekts 3 unter Verwendung des Inspektionsmessgeräts 4 zeigt, das in 7 gezeigt ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Inspektionsmessgerät 4 mit dem Loch 46 ausgebildet, das den Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser und den Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser aufweist. Demgemäß unterscheidet sich das Ablaufdiagramm von jenem, das in 3 gezeigt ist, hinsichtlich des Bestimmungsprozesses durch den Qualitätsbestimmungsabschnitt 66. Die Prozesse bei Schritten S901 bis S903 sind dieselben wie Schritte S301 bis S303 gemäß 4, und deshalb wird deren Beschreibung ausgelassen werden.
  • In Schritt S904 wird bestimmt, ob der Wellenabschnitt 32 des Objekts 3 in den Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann oder nicht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S904 positiv ausfällt, dann geht der Prozess zu Schritt S905 über, in dem bestimmt wird, ob der Wellenabschnitt 32 in den Abschnitt 461 mit kleinerem Durchmesser des Inspektionsmessgeräts 4 gepasst werden kann oder nicht. Die Bestimmungen in Schritten S904 und S905 werden auf der Grundlage des Vergleichs zwischen der Position des Roboters 2 zu dem Zeitpunkt der Vollendung des Passvorgangs und den Positionsinformationen ausgeführt, die in dem Speicherabschnitt 67 gespeichert sind.
  • Wenn demgegenüber das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S904 negativ ausfällt, dann werden die Prozesse in Schritten S909 bis S911 implementiert, so dass der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt, dass das Objekt 3 eine schlechte Qualität aufweist. Wenn der Wellenabschnitt 32 nicht in den Abschnitt 462 mit größerem Durchmesser gepasst werden kann, der größer als die größte zulässige Größe ist, dann bedeutet dies, dass der Wellenabschnitt 32 größer als die größte zulässige Größe ist. Deshalb wird das Objekt 3 mit einem solchen Wellenabschnitt 3 als eine schlechte Qualität aufweisend bestimmt.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S905 negativ ausfällt, dann kann angenommen werden, dass sich der Wellenabschnitt 32 innerhalb eines Bereichs der zulässigen Größe befindet. Demgemäß werden die Prozesse in Schritten S906 bis S908 implementiert, so dass der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt, dass das Objekt 3 eine gute Qualität aufweist.
  • Wenn demgegenüber das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S905 positiv ausfällt, dann bedeutet dies, dass der Wellenabschnitt 32 kleiner als die kleinste zulässige Größe ist. Deshalb werden die Prozesse in Schritten S909 bis S911 implementiert, so dass der Qualitätsbestimmungsabschnitt 66 bestimmt, dass das Objekt 3 eine schlechte Qualität aufweist.
  • 10A und 10B zeigen eine exemplarische Konfiguration eines Inspektionssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Objekt 3 mit dem Wellenabschnitt 32 an einer Einspannvorrichtung 18 fest angebracht, die auf dem Basissitz 11 vorgesehen ist. Demgegenüber ist das Inspektionsmessgerät 4 an dem Handgelenk 22 des Roboters 2 über den Kraftsensor 5 angefügt.
  • Wenn die Inspektion des Objekts 3 implementiert wird, dann wird der Roboter 2 bei einer Initialposition positioniert, die in 10A gezeigt ist. Wenn der Passvorgang zwischen dem Wellenabschnitt 32 und dem Loch 46 initiiert wird, dann bewegt der Roboter 2 das Inspektionsmessgerät 4 hin zu dem Objekt 3, während die Kraftsteuerung durch den Kraftsteuerabschnitt 62 der Robotersteuereinrichtung 6 ausgeführt wird. 10B zeigt den Zustand, in dem ein Teil des Objekts 3 in das Loch 46 des Inspektionsmessgeräts 4 eingeführt ist.
  • 11 zeigt eine exemplarische Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts, das für ein Inspektionssystem gemäß einen weiteren Ausführungsbeispiel verwendet wird. Das Inspektionsmessgerät 4 ist mit einem Loch 46 mit einer das (nicht gezeigte) Objekt ergänzenden Form versehen. Wie gezeigt, weist das Loch 46 des Inspektionsmessgeräts 4 einen kreisförmigen Abschnitt 46a und eine Nut 46b auf, die radial auswärts von einem Abschnitt des Außenumfangs des kreisförmigen Abschnitts 46a ausgenommen ist.
  • 12 zeigt eine exemplarische Konfiguration eines Inspektionsmessgeräts, das für ein Inspektionssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verwendet wird. Das Inspektionsmessgerät 4 ist mit einem Loch 46 versehen, das eine das (nicht gezeigte) Objekt ergänzenden Form aufweist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Loch 46 ein Zahnloch, das mit einer Anzahl von Nuten entlang von dessen Umfang ausgebildet ist.
  • Wie unter Bezugnahme auf mehrere Beispiele beschrieben wurde, ist das zu inspizierende Objekt nicht auf eine bestimmte Form beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann z. B. ebenso bei einem Objekt angewendet werden, das mit einem maschinell hergestellten Loch oder mit einem Wellenabschnitt versehen ist, der einen verlängerten Querschnitt aufweist, wie eine ovale Form.
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Inspektionssystem den Kraftsensor zum Erfassen der Kraft, die zwischen dem Inspektionsmessgerät und dem Inspektionsobjekt wirkt. Der Roboter wird gemäß der Kraftsteuerung unter Verwendung eines Erfassungswerts des Kraftsensors betrieben, um das Inspektionsmessgerät und das Objekt ineinander zu passen. Auf Grund der Kraftsteuerung kann die relative Position zwischen dem Inspektionsmessgerät und dem Objekt während des Passvorgangs eingestellt werden. Demgemäß besteht kein Bedarf an einer genauen Ausrichtung des Inspektionsmessgeräts und des Objekts relativ zueinander vor der Inspektion, um die Genauigkeit der Größe des Objekts demgemäß zu inspizieren.
  • Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele und Varianten der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben wurden, ist es für den Fachmann ersichtlich, dass die beabsichtigten Funktionen und Wirkungen ebenso durch andere Ausführungsbeispiele und Varianten realisiert werden können. Im Einzelnen ist es möglich, ein bildendes Element der Ausführungsbeispiele und Varianten auszulassen oder zu ersetzen, oder zusätzlich eine bekannte Einrichtung vorzusehen, ohne von dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Ferner ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung durch jedwede Kombination von Merkmalen der Ausführungsbeispiele implementiert werden kann, die hier entweder explizit oder implizit offenbart sind.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2002-195803 A [0002]
    • JP 2012-103081 A [0002]
    • JP 2008-058069 A [0002]

Claims (10)

  1. Inspektionssystem (1) zum Inspizieren der Genauigkeit einer Größe eines maschinell bearbeiteten Abschnitts (31, 32) eines Objekts (3), wobei der maschinell bearbeitete Abschnitt (31, 32) denselben Querschnitt von einer Endfläche zu einer gegenüberliegenden Endfläche aufweist, wobei das Inspektionssystem (1) umfasst: ein Inspektionsmessgerät (4) mit einem Querschnitt, der ergänzend zu einer Querschnittsform des maschinell bearbeiteten Abschnitts (31, 32) geformt ist; einen Roboter (2), der konfiguriert ist, um den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) und das Inspektionsmessgerät (4) relativ zueinander zu bewegen; einen Kraftsensor (5), der konfiguriert ist, um eine Kraft zu erfassen, die zwischen dem Objekt (3) und dem Inspektionsmessgerät (4) wirkt; und eine Steuereinrichtung (6), die konfiguriert ist, um den Roboter (2) zu steuern, um wiederum das Inspektionsmessgerät (4) und den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) ineinander zu passen, wobei das Inspektionsmessgerät (4) einen ersten Inspektionsabschnitt (41, 461) mit demselben Querschnitt wie der maschinell bearbeitete Abschnitt (31, 32) und mit einer Bemaßung kleiner als eine kleinste zulässige Größe des maschinell bearbeiteten Abschnitts (31, 32) sowie einen zweiten Inspektionsabschnitt (42, 462) mit derselben Querschnittsform wie der maschinell bearbeitete Abschnitt (31, 32) und mit einer Bemaßung größer als eine größte zulässige Größe des maschinell bearbeiteten Abschnitts (31, 32) aufweist, wobei die Steuereinrichtung (6) umfasst: einen Kraftsteuerabschnitt (62), der konfiguriert ist, um eine Kraftsteuerung auf der Grundlage eines Erfassungswerts des Kraftsensors (5) durchzuführen; und einen Qualitätsbestimmungsabschnitt (66), der konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Objekt (3) entweder eine gute Qualität oder eine schlechte Qualität aufweist, auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen dem maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) und dem Inspektionsmessgerät (4), wenn das Inspektionsmessgerät (4) und der maschinell bearbeitete Abschnitt (31, 32) ineinander gepasst werden, wobei der Roboter (2) gesteuert wird, um das Inspektionsmessgerät (4) und den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) gemäß der Kraftsteuerung durch den Kraftsteuerabschnitt (62) ineinander zu passen.
  2. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 1, wobei der Kraftsensor (5) an den Roboter (2) angefügt ist, eines aus Objekt (3) und Inspektionsmessgerät (4) durch den Roboter (2) bei einer Position gehalten wird, die einem Spitzenende des Roboters (2) näher gelegen ist als der Kraftsensor (5), und das andere aus Objekt (3) und Inspektionsmessgerät (4) bei einer Position innerhalb eines Bewegungsbereichs des Roboters (2) angelegt ist.
  3. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 2, wobei der Kraftsensor (5) an ein Handgelenk (22) des Roboters (2) angefügt ist.
  4. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 1, wobei eines aus Objekt (3) und Inspektionsmessgerät (4) an dem Kraftsensor (5) bei einer Position ortsfest angelegt ist, die von dem Kraftsensor (5) relativ zu einer Position weiter abgelegen ist, in der der Kraftsensor (5) ortsfest angelegt ist, und das andere aus Objekt (3) und Inspektionsmessgerät (4) durch den Roboter (2) gehalten wird.
  5. Inspektionssystem (1) gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, weiterhin umfassend einen Passbestimmungsabschnitt (65), der konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Passen zwischen dem Inspektionsmessgerät (4) und dem maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) in dem Fall vollendet ist, in dem eine relative Geschwindigkeit zwischen dem Inspektionsmessgerät (4) und dem maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) kleiner als ein vorbestimmter Schwellwert wird, wenn der Roboter (2) das Inspektionsmessgerät (4) und den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31, 32) ineinander passt.
  6. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 5, wobei der Qualitätsbestimmungsabschnitt (66) konfiguriert ist, um die Qualität des maschinell bearbeiteten Abschnitts (31, 32) zu bestimmen, indem Positionsinformationen des Roboters (2), wenn der Passbestimmungsabschnitt (65) bestimmt, dass das Passen vollendet ist, mit Positionsinformationen verglichen werden, die vorab gespeichert wurden.
  7. Inspektionssystem (1) gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der maschinell bearbeitete Abschnitt (31) ein Loch ist und das Inspektionsmessgerät (4) ein stabförmiges Element mit einer das Loch ergänzenden Form ist.
  8. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 7, wobei der Qualitätsbestimmungsabschnitt (66) konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Objekt (3) eine gute Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät (4) und der maschinell bearbeitete Abschnitt (31) ineinander gepasst werden, der erste Inspektionsabschnitt (41) des Inspektionsmessgeräts (4) in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31) gepasst werden kann und der zweite Inspektionsabschnitt (42) des Inspektionsmessgeräts (4) nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31) gepasst werden kann, und zu bestimmen, dass das Objekt (3) eine schlechte Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät (4) und der maschinell bearbeitete Abschnitt (31) ineinander gepasst werden, der erste Inspektionsabschnitt (41) des Inspektionsmessgeräts (4) nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31) gepasst werden kann oder der zweite Inspektionsabschnitt (42) des Inspektionsmessgeräts (4) in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (31) gepasst werden kann.
  9. Inspektionssystem (1) gemäß zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der maschinell bearbeitete Abschnitt (32) ein Wellenabschnitt ist und das Inspektionsmessgerät (4) ein Loch mit einer Querschnittsform ist, die diejenige des Wellenabschnitts ergänzt.
  10. Inspektionssystem (1) gemäß Anspruch 9, wobei der Qualitätsbestimmungsabschnitt (66) konfiguriert ist zu bestimmen, dass das Objekt (3) eine gute Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät (4) und der maschinell bearbeitete Abschnitt (32) ineinander gepasst werden, der zweite Inspektionsabschnitt (42) des Inspektionsmessgeräts (4) in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (32) gepasst werden kann und der erste Inspektionsabschnitt (41) des Inspektionsmessgeräts (4) nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (32) gepasst werden kann, und zu bestimmen, dass das Objekt (3) eine schlechte Qualität in dem Fall aufweist, in dem, wenn das Inspektionsmessgerät (4) und der maschinell bearbeitete Abschnitt (32) ineinander gepasst werden, der zweite Inspektionsabschnitt (42) des Inspektionsmessgeräts (4) nicht in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (32) gepasst werden kann oder der erste Inspektionsabschnitt (41) des Inspektionsmessgeräts (4) in den maschinell bearbeiteten Abschnitt (32) gepasst werden kann.
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JP2014140668 2014-07-08
JP2015088615A JP2016028227A (ja) 2014-07-08 2015-04-23 力覚センサを利用して対象物を検査する検査システム
JP2015-088615 2015-04-23

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180021949A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Canon Kabushiki Kaisha Robot apparatus, robot controlling method, program, and recording medium
CN108972572B (zh) * 2017-05-31 2022-10-28 精工爱普生株式会社 控制装置、机器人以及控制方法
JPWO2019058497A1 (ja) * 2017-09-22 2019-12-19 株式会社Fuji 構造物の形成方法及び構造物の検査方法
JP2021084185A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 株式会社デンソーウェーブ ロボットの制御方法、ロボットの制御装置、検査システム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195803A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Heiwa Corp 検査用ゲージ体、加工孔良否判定装置及び基準孔良否判定方法
JP2008058069A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 製品寸法検査装置
JP2012103081A (ja) 2010-11-09 2012-05-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 穴検査装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4112355A (en) * 1976-10-22 1978-09-05 Lockheed Corporation Quality and fit measuring apparatus for fasteners and their holes
JPS6224991A (ja) * 1985-07-26 1987-02-02 松下電器産業株式会社 産業用ロボツト
JPS6350701A (ja) * 1986-08-21 1988-03-03 Riken Corp セラミツクス製測定具
US4869813A (en) * 1987-07-02 1989-09-26 Northrop Corporation Drill inspection and sorting method and apparatus
JPH0454432Y2 (de) * 1988-01-11 1992-12-21
JPH0532721Y2 (de) * 1988-02-20 1993-08-20
JP2642753B2 (ja) * 1989-11-15 1997-08-20 松下電工株式会社 内外径検査方法および内外径測定方法
JPH04134002U (ja) * 1991-05-30 1992-12-14 豊田工機株式会社 ねじ検査装置
JPH05280961A (ja) * 1991-07-10 1993-10-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd めねじ自動検査装置
JPH05200638A (ja) * 1992-01-22 1993-08-10 Mazda Motor Corp 小物部品の組付方法および装置
JPH07157945A (ja) * 1993-12-01 1995-06-20 Nippon Felt Co Ltd シャットル用木管装着装置及びその制御方法
JP3855322B2 (ja) * 1996-11-08 2006-12-06 株式会社デンソー ネジ検査装置
JP4271249B2 (ja) * 2007-06-14 2009-06-03 ファナック株式会社 嵌合装置
JP5147609B2 (ja) * 2008-09-05 2013-02-20 本田技研工業株式会社 ワークの挿入装置
JP5382359B2 (ja) * 2010-04-28 2014-01-08 株式会社安川電機 ロボットシステム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002195803A (ja) 2000-12-26 2002-07-10 Heiwa Corp 検査用ゲージ体、加工孔良否判定装置及び基準孔良否判定方法
JP2008058069A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 製品寸法検査装置
JP2012103081A (ja) 2010-11-09 2012-05-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 穴検査装置

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