JPH0592345A

JPH0592345A - 研磨ツールの制御装置

Info

Publication number: JPH0592345A
Application number: JP3249379A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Niihara; 良美新原; Hitoshi Sasaki; 均佐々木
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1991-09-27
Publication date: 1993-04-16
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: JP3340143B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークの撮影画像を３次元画像処理装置で解
析し、その位置データに基づいて研磨ツールによってワ
ークの所定部位の研磨を行うについて、撮影画面上で簡
易に研磨ツールの作動方向を含めた制御が行えるように
する。【構成】予めワーク形状の３次元データを記憶すると
共に、ワーク表面を１撮影画面に対応した画像枠に分割
設定し、各画像枠の部分でワーク面の法線方向を設定し
て記憶するモデル記憶手段２と、搬入ワークＢに対し設
定されている各画像枠に一致する画像枠でワークを撮影
する撮像手段３と、ワーク画像を解析し研磨部位の位置
データを求める解析手段４と、研磨部位の位置データお
よび記憶されている研磨部位の法線データに基づいて研
磨ツール50のワーク面に対する姿勢を制御する姿勢制御
手段５とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、研磨ツールの制御装置
に関し、特に自動車ボディ等のワークの塗装面の欠陥部
分等を研磨除去するについての研磨ツールの制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、下塗りや中塗りされた自動車
ボディ等のワークの塗装面を、上塗塗装前にその全面を
研磨して塗装面のレベリングおよび上塗塗料の密着性を
向上するについて、この研磨を研磨ツールをハンドまた
はアーム先端に備えたロボットによって行う場合に、研
磨ツールをワークの湾曲面に沿って移動させるために、
実際のワークを搬入して上記研磨ツールをワーク塗装面
に沿ってティーチングし、このティーチングに基づいて
作動させるようにした技術が、例えば、特開昭60−2084
9 号公報に見られるように公知である。

【０００３】また、上記ワークの塗装面を検査し、塗装
不良部分を研磨ツールによって研磨除去するために、こ
の塗装面を検査する技術として塗装面に光を照射してそ
の反射光をスクリーン上に投影させ、その投影像の鮮映
度から表面の欠陥を自動的に検出する技術が提案されて
いる。

【０００４】一方、特開昭58−64517 号公報には、前記
ワークの塗装面に発生した塗装不良を研磨して修正する
ため、作業者が搬送されてきたワークを目視検査し、発
見した不良部位と不良状態とを指示装置によってそれぞ
れ入力することにより、下流側でロボット等からなる水
研装置で自動的に研磨する技術が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記のよう
な研磨ツールによりワークの所定部位の研磨を行うにつ
いて、研磨ツールの作動パターンをティーチングで記憶
させたり、または、位置データによる指令で所定部位を
研磨する制御では、正確で質の良い研磨が行えなかった
り、ティーチング処理が煩雑となる問題を有している。

【０００６】すなわち、研磨ツールによってワークを研
磨する際には、該研磨ツールはワーク表面に対して垂直
方向から作業を行わないと良好な研磨面が得られないも
のであり、ティーチングによってその作動方向を記憶さ
せる作業は煩雑であるとともに、部分的に研磨を行う場
合には、該当部分の作業方向を多数のティーチングから
呼び出してそれに基づいて行う必要がある。

【０００７】また、位置データに基づいて行う場合に、
撮像手段によって撮像した平面画像での位置と３次元形
状のワーク表面の位置とは一致せず各種のずれを有し、
しかもそのワーク表面に対して垂直な法線方向から研磨
ツールを作動させることを設定することは困難な処理を
伴うものである。

【０００８】そこで、本発明は上記事情に鑑み、撮影画
面上で簡易に研磨ツールの作動方向を含めた制御が行え
るようにした研磨ツールの制御装置を提供することを目
的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の研磨ツールの制御装置は、図１に基本構成を示
すように、自動車ボディなどのワークＢに塗装などを施
した後に、このワークＢの撮影画像を３次元画像処理装
置１で解析し、その位置データに基づいて研磨ツール50
によってワークＢの所定部位の研磨を行うものであっ
て、予めワークＢの表面形状の３次元データを記憶する
とともに、そのワークＢの表面を１撮影画面に対応した
大きさの複数の画像枠に分割設定し、各画像枠の部分で
ワーク面の法線方向を設定して記憶するモデル記憶手段
２と、搬入され実際に研磨を行うワークＢに対し、上記
モデル記憶手段２に設定されている各画像枠に一致した
画像枠でワークＢの表面像を撮影する撮像手段３と、上
記撮像手段３で撮影したワークＢの画像を解析し研磨を
行う研磨部位の位置データを求める解析手段４と、上記
解析手段４による研磨部位の位置データおよび前記モデ
ル記憶手段２に記憶されている研磨部位の法線データに
基づいて研磨ツール50のワーク面に対する姿勢を制御す
る姿勢制御手段５とを備えて構成したものである。

【００１０】また、前記解析手段４は、研磨部位におけ
る撮像手段３による撮影角度に応じてモデル記憶手段２
での座標軸と平行面の位置データに変換補正を行うのが
好適である。

【００１１】

【作用および効果】上記のような研磨ツールの制御装置
では、３次元画像処理装置のモデル記憶手段に予めワー
クの表面形状の３次元データを記憶し、この３次元デー
タにおけるワークの表面を１撮影画面に対応した大きさ
の複数の画像枠に分割設定し、撮影順のティーチング等
を行い、さらに、各画像枠の部分で上記３次元データの
表面に垂直な法線方向を設定して記憶しておくものであ
り、実ラインで研磨処理を施すワークに対しては、撮像
手段によって前記モデル記憶手段の画像枠に対応してワ
ークの表面像を順次撮影し、この撮像手段で撮影したワ
ークの画像は解析手段によって表面の塗装状態などが解
析され、研磨ツールによって研磨を行うべき研磨部位の
位置データが求められ、この研磨部位の位置データが解
析手段から姿勢制御手段に入力され、さらに、前記記憶
手段から該研磨部位の法線データが姿勢制御手段に呼び
出され、姿勢制御手段は研磨ツールを研磨部位に対して
その法線方向基づく適正な研磨方向から研磨ツールがワ
ーク表面に作用するように姿勢制御して所定の研磨処理
を行うものであって、この研磨ツールの研磨方向の設定
が実際のワーク各面に対するティーチング作業を行うこ
となくワークの表面形状の３次元データによる法線方向
の設定に基づく処理により容易に行え、正確かつ良好な
研磨精度を得ることができるものである。

【００１２】また、撮像手段によってワークを撮影した
際に、撮影方向とワーク面形状との関係から撮影した画
像の平面上での該研磨部位の位置データと、モデル記憶
手段での３次元データの対応研磨部位の位置データとに
ずれが生じる場合があるが、その撮影角度とワーク形状
に応じてモデル記憶手段での座標軸と平行面の位置デー
タに変換補正を行うと、より正確な位置データを得るこ
とができ、研磨精度を向上することができるものであ
る。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図２は一実施例の研磨ツールの制御装置を備えた自
動車製造工場の水研加工ラインの概略平面構成を示して
いる。なお、ワークＢとしての車体の前後左右方向を基
準に説明する。

【００１４】自動車の水研加工ラインＬは中塗塗装ライ
ン（図示省略）の下流側に設けられ、上流側から撮像ス
テーションL1、研磨ステーションL2、補修ステーション
L3および水洗ステーションL4が設けられている。

【００１５】まず、撮像ステーションL1にはワークＢの
表面を撮影するための前後一対の撮像ロボットR1,R2 が
設けられ、中塗りされたワークＢはこの撮像ステーショ
ンL1に搬送され、例えば、前方の撮像ロボットR1でワー
クＢの前半部を撮影し、後方の撮像ロボットR2でワーク
Ｂの後半部を撮影するようになっている。この撮像ロボ
ットR1,R2 の後述のカメラ43で撮影された画像は、３次
元画像処理装置１に入力されて、塗装の欠陥部位が検出
される。３次元画像処理装置１は、詳細構造は図示しな
いが、演算処理および記憶を行う本体部分と、画像表示
を行うＣＲＴディスプレイと、入力操作用のキーホード
およびタブレット等から構成されている。

【００１６】研磨ステーションL2には撮像ロボットR1,R
2 と同型の研磨ロボットR3が設けられ、この研磨ロボッ
トR3は撮像ステーションL1からの撮影画像の解析結果に
よる位置データに基づいて塗装欠陥部位すなわち研磨部
位を研磨する。また、前記補修ステーションL3は研磨部
位の数が多く所定のラインタクト内で研磨ロボットR3が
全ての塗装欠陥部分の研磨ができない場合に、作業者に
より残った研磨部位の研磨を行うために設けられてい
る。さらに、水洗ステーションL4には、複数の水洗シャ
ワー27と水洗ブラシ28,29 が設けられ、研磨後のワーク
Ｂの水洗いをするようになっている。

【００１７】次に、撮像ロボットR1,R2 および研磨ロボ
ットR3の機械的構造の一例について説明する。各ロボッ
トは基本的に同型のロボットであり、それらの構造も同
様なので、前方の撮像ロボットR1について図３に説明す
る。なお、各ロボットの同様の部材には同一の符号を付
してある。

【００１８】撮像ステーションL1の前後左右の４隅には
コラム10が立設され、左右の各２本のコラム10の上端に
はそれぞれ前後方向に延びるビーム11が固着され、左右
の各ビーム11の上端にはガイドレール12が前後方向に設
けられ、両側のビーム11に渡って左右方向に延びる可動
フレーム13が架設されるもので、該可動フレーム13の両
端のベアリング付係合部13a が上記ガイドレール12上に
係合されて前後方向に移動可能に設けられている。そし
て、右側のビーム11の上端には、サーボモータ（図示せ
ず）で回転駆動されるボールネジシャフト14が前後方向
に延びて設けられ、可動フレーム13の右端部にはボール
ネジシャフト14に螺合するナットが設けられ、サーボモ
ータで該シャフト14を回転駆動することにより可動フレ
ーム13はナットを介して前後方向に移動される。

【００１９】一方、前記可動フレーム13にはサーボモー
タ15で回転駆動される左右方向のボールネジシャフト16
と、その上下にガイドレール17とが設けられ、このガイ
ドレール17に摺動自在に係合した係合部（図示せず）と
ボールネジシャフト16に螺合したナットとを有する可動
台18が左右方向に移動自在に設けられ、サーボモータ15
でシャフト16を回転駆動することにより可動台18はナッ
トを介して左右方向に移動される。

【００２０】さらに、上記可動台18には、縦向きのサー
ボモータで回転駆動されるボールネジナット19と一対の
ロッドガイド18a が設けられ、ボールネジナット19に挿
通螺合したボールネジシャフト20とロッドガイド18a に
挿通したガイドロッド21の下端部にはハンド保持部材22
が固着され、ボールネジナット19を回転駆動することに
よりハンド保持部材22が昇降移動される。このハンド保
持部材22には、サーボモータにより鉛直軸回りに回転す
るための駆動連結部23と、サーボモータにより水平軸回
りに回転駆動するための駆動連結部24と、サーボモータ
によりハンド軸回りに回転駆動するための駆動連結部25
とを介してハンド26が装着されている。さらに、上記ハ
ンド26の先端には、撮像用ＣＣＤカメラ43と照明用の投
光器42とが支持部材41によって取り付けられている。

【００２１】なお、研磨ロボットR3の場合には、前記ハ
ンド26の先端に対して、図４に示すような研磨ツール50
が取り付けられている。該研磨ツール50は、先端の砥石
51と、該砥石51を横方向に振動駆動するアクチュエータ
52とを有している。

【００２２】上記のように構成された撮像ロボットR1,R
2 と研磨ロボットR3は、ｘ軸（前後方向）、ｙ軸（左右
方向）、ｚ軸（上下方向）、鉛直軸、水平軸およびハン
ド軸の６軸の自由度を備えている。

【００２３】次に、前記撮像ロボットR1,R2 と研磨ロボ
ットR3の制御装置について説明する。撮像ステーション
L1には撮像ロボットR1,R2 の位置制御を行うロボット制
御装置32が設けられるとともに、撮像ステーションL1の
ＣＣＤカメラ43による撮影像を処理する３次元画像処理
装置１が設置されている。また、研磨ステーションL2に
は研磨ロボットR3の位置制御を行うとともに研磨ツール
50の研磨条件を制御する研磨制御装置34が設けられ、こ
の研磨制御装置34には、前記３次元画像処理装置１から
の位置データが入力される。

【００２４】ここで、上記水研加工ラインＬに搬入され
たワークＢの塗装面の欠陥部位を検出して研磨部位を求
めるについて、ワーク表面を順次ＣＣＤカメラ43で撮影
して画像を取り込むにあたり、ロボットＣＡＤシミュレ
ーションを用いて撮像ロボットR1,R2 のティーチングを
行うものであるが、このティーチングは画像枠と撮影方
向ベクトル（カメラ原点とワークＢ上の点の距離と方向
を示す）をＣＲＴディスプレイ上に出力しつつ順次撮影
点を設定する。そして、このティーチングを行う前に、
画像処理装置１には予めワークＢの表面形状の３次元デ
ータを記憶させておき、上記撮像ロボットR1,R2 のティ
ーチング時に、１回の撮影で得られる画像幅（取込枠）
の大きさより小さい範囲の有効な画像が得られる範囲す
なわち画像枠を設定し、前記３次元データによるワーク
モデル画像の全体をこの画像枠で順次並べるように区画
し、しかも、各画像枠に撮影方向ベクトルを設定してテ
ィーチングを行うものである。加えて、上記各画像枠の
複数の部分、例えば枠線上の複数の点でのモデル画像の
表面に垂直な法線方向を求めて記憶しておく。

【００２５】続いて、自動水研ラインＬに実際の中塗塗
装後のワークＢが搬入されたのに応じ、前記ティーチン
グに基づいて撮像ステーションL1の撮像ロボットR1,R2
を作動制御して、前記モデル画像上に設定した画像枠と
同一の画像枠の撮影となるように、その画像枠の位置と
撮影方向ベクトルで設定されている距離と撮影方向で順
次ワークＢの撮影を行い、その画像を取り込むものであ
る。そして、この入力画像から目視観察もしくは鮮映度
等によって塗装欠陥部分を検出し、この部分を研磨ステ
ーションL2の研磨ツール50によって研磨を行う研磨部位
に指定し、この研磨を行うためのデータを出力するもの
である。この研磨ステーションL2の研磨ロボットR3に対
する指令データとしては、研磨部位の３次元位置データ
とその部分の法線方向データであり、これに基づき研磨
ステーションL2に移動したワークＢに対して所定の研磨
部位に移動するとともに、その表面に法線方向から研磨
ツール50の砥石51を押圧して研磨するものである。

【００２６】ここで、上記シミュレーションにおける処
理を図５ないし図９に沿って説明する。図５はワーク形
状の３次元データを記憶する際に、該３次元データをサ
ーフェスモデルBMで作成する例を示すもので、ここで用
いるサーフェスモデルBMは３次元のパッチ状であり、ワ
ークＢを各面状部分に分けて格子状の交点ａを座標点に
設定して、この座標点のｘ，ｙ，ｚ値をそれぞれインプ
ットしてサーフェスデータを記憶するものであり、座標
点間の空間部分は３次元の面補間式により近似的な座標
を求めるものである。なお、実際の自動車車体等のワー
クＢでは、サーフェスモデルBMは、その性質上複雑な形
状の全体を表現するのが困難であり、そのため表現すべ
き形状を分割して、グループ単位のサーフェスデータを
作成しモデル形状を表現して記憶する。

【００２７】上記のようにして作成したワークサーフェ
スモデルBMを、撮像ロボットR1,R2のティーチング箇所
に応じてｘ−ｙ、ｙ−ｚ、ｚ−ｘ平面のいずれかでＣＲ
Ｔディスプレイに写し出す。例えば、図６に示すよう
に、ワーク側面のティーチングならばｚ−ｘ平面のサー
フェスモデルBMを表示する。なお、このサーフェスモデ
ルBMは、座標原点Ｏを基準にしてデータが設定されてい
る。さらに、ワークＢのティーチング箇所、グループ単
位にサーフェスデータが設定されているものでは、対象
となるデータのグループを選択する。

【００２８】次に、ＣＲＴディスプレイに写し出された
ワークＢのサーフェスモデルBMに対して、カメラ43の取
込み画像枠Ｆ（フレーム）をＣＲＴディスプレイに写し
出す。この画像枠Ｆは、前述のように、ＣＣＤカメラ43
により１撮影画像として撮影する範囲に相当し、画像入
力範囲内に有効画像範囲として設定される。そして、こ
の画像枠Ｆに対応して前記ワークＢのサーフェスモデル
BMを区画し、ティーチングポイントの自動生成を行う。

【００２９】上記ティーチングポイントの自動生成は、
まず、その開始にあたり、画像枠Ｆを適切な位置、例え
ば座標原点Ｏに最も近い位置にもっていき、最初のティ
ーチングのみ設定する。ただし、この時点ではｘ、ｚ成
分のみが設定され、ｙ成分は後に自動設定される。ま
た、ティーチングポイントを自動生成するための走査方
向を決定し、図６の例では、ｘおよびｚは＋方向に走査
する。ティーチングポイントのｙ成分は、ワークＢに対
して＋方向か−方向か（図６の例では−方向）を設定す
る。さらに、サーフェスモデルBMの大きさに応じてティ
ーチングを行うｘ方向とｚ方向の範囲を、モデルBMの外
側を囲むようにそれぞれの座標値で設定する。続いてカ
メラ43の画像枠Ｆを、ｘ方向とｚ方向に設定するもので
あるが、この画像枠Ｆは隣接する画像枠Ｆの枠線が重な
るように順次、自動的にもしくはマニュアル操作で設定
する。最終的には、上記操作範囲の全体に画像枠Ｆが設
定されたものについて、サーフェスモデルBMと重なって
いない部分の画像枠Ｆについてはティーチング不要であ
り、ティーチングを行う画像枠Ｆを選択するものである
が、この選択は上記画像枠Ｆを順次設定する際にマニュ
アル操作の場合には同時に行ってもよく、また、自動設
定された場合には、写し出された画像枠Ｆをピックした
り、画像枠Ｆに番号を付けて選択するなどの方法によっ
て行うものである。

【００３０】上記画像枠Ｆの設定により、その枠Ｆの中
心点Ｔ（図７参照）が位置するワークＢ上のｘ，ｚ値
が、前記ＣＣＤカメラ43が位置するｘ，ｚ点であり、こ
のワークＢ上の点からｙ軸と平行に所定距離（例えば30
cm）離れた点が実際にカメラ４３が位置するｘ，ｙ，ｚ
点になり、この点がティーチングポイントとなり、上記
画像枠Ｆの中心点Ｔに（撮影方向と距離を示す撮影方向
ベクトルを）設定してなる。

【００３１】続いて、ティーチングポイントおよび画像
を取り込むべきワークＢの表面の法線ベクトルを自動設
定するものであるが、この設定は画像枠Ｆごとに以下の
ような処理を行って求める。

【００３２】まず、図７に示すように、画像枠Ｆの枠に
沿って一定距離間隔、例えば１ｃｍ間隔の点ｂを通り、
ｙ軸に平行な線分ｃでマイナス方向にワークＢの３次元
サーフェスモデルBMと接する交点ｄを求める。なお、設
定された間隔で端部に端数が生じる場合には枠の４隅の
データは必ず求める。また、サーフェスモデルBMがグル
ープ単位に設定されていて、求める部分のサーフェスモ
デルBMが複数重なっている場合は、すべてのグループの
データに対して交点ｄを求め、後でその点の平均値を演
算する。一方、枠がサーフェスモデルBMから外れている
部分では、サーフェスモデルBMとの交点ｄは存在せず、
カウントはしない。

【００３３】上記のように交点ｄが求まった線分ｃにつ
き、図８のように、サーフェスモデルBM上のｙ座標の平
均値を求めて、基準面Ｇを設定しておく。さらに、上記
線分ｃとサーフェスモデルBMとの交点ｄにおける法線ベ
クトルＶを求める。

【００３４】上記法線ベクトルＶは単位ベクトルとし、
この法線ベクトルＶの求め方としては種々の方法が考え
られるが、例えば、図９に示すように、前記パッチ状の
サーフェスモデルBMを利用して求める。すなわち、前記
図５のパッチ状のサーフェスモデルBMに対応し、交点ｄ
が位置する部分の近傍における４隅のパッチａを一つの
平面ｐとし、その平面ｐに垂直な方向を求めて法線ベク
トルＶに設定するものである。なお、前記サーフェスモ
デルBM上の交点ｄは、面補間によって求めるものであ
る。上記法線ベクトルＶのデータは、決められたファイ
ル書式に従い保存される。

【００３５】上記法線ベクトルＶを求める箇所は、画像
枠Ｆの枠の上の部分でなくてもよく、例えば、画像枠Ｆ
の中の画像中心Ｔ、ｎ分割中心等の決められた箇所で求
めるようにしてもよい。

【００３６】上記のようにして設定された画像枠Ｆに対
して、ティーチングの順序を設定するものであって、そ
の設定は、例えば、ＣＲＴディスプレイ上に写し出され
た画像をピックすることなどによって行われる。また、
ティーチングプログラムは、モジュールごとに作成する
のが一般的であり、例えば、図６の例ではフロントフェ
ンダー部分（８画像枠）を第１のモジュールに設定して
順に撮影するようにティーチングし、同様に中間のドア
部分（８画像枠）を第２のモジュールに設定して順に撮
影するようにティーチングし、リヤフェンダー部分（６
画像枠）を第３のモジュールに設定して順に撮影するよ
うにティーチングしてもよい。

【００３７】図１０は、カメラ43によって撮影された画
像の位置データの精度を高めるための補正を示すもので
あって、この補正を行う前提として、前記画像枠Ｆとワ
ークサーフェスモデルBM上のオフセットを求める。この
オフセット値ｔは、前記線分ｃとの交点ｄにおける平均
ｙ座標値（基準面Ｇ）から、サーフェスデータのｙ−ｚ
断面上の交点ｄまでの距離を求めて記録するものであ
る。そして、研磨を行う研磨部位の位置データを計測す
るワーク面BMが基準面Ｇよりカメラ43に対してオフセッ
トしている場合には、撮影画面上の位置は正確な位置か
らずれることになり、この補正を行う。

【００３８】すなわち、カメラ43が画像を撮影する時
は、スケールファクタがＳＦ₀となる基準面Ｇでの平面
的に行うことから、ワーク面が曲面形状をしていて基準
面Ｇからずれた位置にｔだけオフセットしているとき
の、カメラ43で撮影した位置データ（ｙ₀，ｚ₀）と実
際の位置（ｙ，ｚ）とが一致せず、これを一致修正する
ためのスケールファクタＳＦ（mm／画素）の相似変換補
正式は、Ｌをカメラ43と基準面Ｇとの距離とすると、次
のようになる。 SF=SF₀・Ｌ／（Ｌ＋ｔ）この変換により、研磨部位の正確な位置が求まり、この
位置データを研磨ステーションL2の制御装置に送って研
磨ツール50を移動させることにより、正確に研磨が行え
るものである。なお、上記変換補正は、前記法線ベクト
ルＶを各区画を細分化した領域ごとに求めたのに応じ
て、この領域ごとにスケール変換を行っておく。ｘ方向
についても同様な補正が行われる。

【００３９】そして、上記のようにして求めた法線ベク
トルＶとスケール変換は、前述のように研磨ツール50の
姿勢制御に使用される。すなわち、ティーチングされた
画像枠Ｆに沿ってカメラ43で撮影したワークＢの画像を
取り込み、その画像の解析により塗装欠陥部分を検出
し、研磨部位をその画像内での位置（ｘ₀，ｙ₀，
ｚ₀）を求め、各領域での法線ベクトルＶおよびスケー
ル変換により補正した位置データ（ｘ，ｙ，ｚ）に基づ
き研磨ツール50を姿勢制御して、該研磨位置に研磨ツー
ル50を所定の研磨方向で押し付けて研磨を実行するもの
である。

【００４０】なお、上記実施例においては、撮像ロボッ
トR1,R2 および研磨ロボットR3はステーションに設置さ
れたコラム10に設置して移動する方式の構造を有してい
るが、本体部分から間接を有するアームが延設されたロ
ボットの先端にカメラ43または研磨ツール50を設置する
ように構成してもよく、さらに、他の形式のロボットが
適宜採用可能である。

【００４１】また、塗装欠陥の検出については、カメラ
43によって撮影した画像から検出するほかに、検査員に
よってワークＢ表面の目視検査を行って、塗装欠陥部分
に所定の欠陥マークをつけ、この欠陥マークをカメラ43
で撮影した画像で検出し、その位置データを研磨ステー
ションL2側に送るように構成してもよい。

【００４２】さらに、ワーク表面像を撮影するカメラ43
の撮影位置すなわち撮影方向は、前記実施例のように座
標軸と平行な方向から撮影するほか、画像枠Ｆ内のワー
ク表面に可及的に直角な方向から撮影するようにティー
チングポイントを設定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨ツールの制御装置の基本構成を示
すブロック図

【図２】本発明の一実施例における研磨ツールの制御装
置を備えた水研加工ラインの概略平面図

【図３】図２の撮像ステーションにおける断面正面図

【図４】研磨ツールの斜視図

【図５】ワーク形状の３次元サーフェスモデルの設定例
を示す説明図

【図６】サーフェスモデルの表示と画像枠のティーチン
グ設定例を示す説明図

【図７および図８】法線ベクトルの設定例を示す説明図

【図９】法線ベクトルの演算例を示す説明図

【図１０】位置データの補正を示す説明図

【符号の説明】

１画像処理装置Ｂワーク２モデル記憶手段３撮像手段４解析手段５姿勢制御手段 R1,R2 撮像ロボット R3 研磨ロボット 43 カメラ 50 研磨ツール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの撮影画像を３次元画像処理装置
で解析し、その位置データに基づいて研磨ツールによっ
てワークの所定部位の研磨を行う研磨ツールの制御装置
であって、予めワークの表面形状の３次元データを記憶
するとともに、そのワークの表面を１撮影画面に対応し
た大きさの複数の画像枠に分割設定し、各画像枠の部分
でワーク面の法線方向を設定して記憶するモデル記憶手
段と、搬入されたワークに対し、上記モデル記憶手段に
設定されている各画像枠に一致する画像枠でワークの表
面像を撮影する撮像手段と、上記撮像手段で撮影したワ
ークの画像を解析し研磨を行う研磨部位の位置データを
求める解析手段と、上記解析手段による研磨部位の位置
データおよび前記モデル記憶手段に記憶されている研磨
部位の法線データに基づいて研磨ツールのワーク面に対
する姿勢を制御する姿勢制御手段とを備えたことを特徴
とする研磨ツールの制御装置。
【請求項２】前記解析手段は、研磨部位における撮像
手段による撮影角度に応じてモデル記憶手段での座標軸
と平行面の位置データに変換補正を行うことを特徴とす
る請求項１記載の研磨ツールの制御装置。