JPH07104829A - Deburring robot work automating method with visual sensor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To automate deburring robot work for a work of which burr forming conditions are not fixed. CONSTITUTION:The robot/visual sensor system is composed of an image processor,. robot controller, main body of a robot, autochanger and cameras. The robot is successively moved to positions corresponding to visual fields 1-4, maximum protruding amounts j1-h4 of burrs 1-4 from outer peripheral lines ABCDA of the respective sides of a work W are calculated, and the maximum value of these values is defined as hmax. A work condition selection reference classifying the hmax into several stages is previously set to the robot controller, and the burr forming conditions are decided by collating the hmax value, which is really measured in each deburring work cycle, with the work condition selection reference. According to the decided result, the kind of a deburring tool is selected, a robot moving route is selected, and it is decided whether the execution/addition of the work cycle is required or not. Since the optimum work conditions are automatically selected at all times even when the burr forming conditions are dispersed, the work burden of an operator is reduced, and work accuracy is stabilized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、教示されたプログラ
ムに従って動作するロボットとワークのバリ形成状態を
検知する視覚センサを用いて、機械加工品あるいは鋳造
加工品等に対して行なわれるバリ取り作業を自動化する
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a deburring operation performed on a machined product, a cast product or the like by using a robot which operates according to a taught program and a visual sensor for detecting a burr formation state of a work. On how to automate.

【０００２】[0002]

【従来の技術】バリ取り作業にロボットを利用すること
は従来より公知の技術である。即ち、いわゆるバリ取り
ロボットの導入によって、機械加工品や鋳造加工品の仕
上げ加工段階におけるバリ取り作業に要する多大な人手
を削減する種々の試みがなされている。2. Description of the Related Art The use of robots for deburring work is a well known technique. That is, by introducing a so-called deburring robot, various attempts have been made to reduce a large amount of manpower required for deburring work in the finishing stage of machining products and casting products.

【０００３】バリ取りロボットを利用する場合には、ロ
ボットアーム先端部にバリ取りツールが装着・支持され
るが、個々のバリ取りツールには各々の適性があり、多
数のワークに対する一連のバリ取り作業に際してどのバ
リ取りツールを選択するかが問題となる。一般に、各種
類のバリ取りツールには各々適性があり、様々な大きさ
をもって形成されているバリのすべてに対して１種類の
バリ取りツールで対応することは困難である。例えば、
比較的大きなバリが広範に形成されているような場合に
小さなバリの除去に適性を有するバリ取りツールを選択
した場合には、バリ取り作業が不可能なワークが出てし
まうことも起こり得る。When a deburring robot is used, a deburring tool is mounted and supported on the tip end of the robot arm. Each deburring tool has its own suitability, and a series of deburring for a large number of works is performed. The problem is which deburring tool is selected for the work. Generally, each type of deburring tool is suitable, and it is difficult for one type of deburring tool to cope with all burrs formed with various sizes. For example,
If a deburring tool that is suitable for removing small burrs is selected when relatively large burrs are formed over a wide area, it may happen that some workpieces cannot be deburred.

【０００４】従来は、加工にとりかかろうとする一群の
ワークについて平均的なバリの形成状況を推定し、最も
適していると思われるバリ取りツールを選ぶことによっ
てこのような事態を避けようとしていた。そして、一旦
ロボットに装着したバリ取りツールは、一連の作業が終
了するまで交換しないことを原則としていた。ロボット
側に圧力センサを取り付けて、バリ取り加工可能なワー
クか否かを負荷の大きさに基づいて判断し、もし不可能
であると判断された場合には、作業を中断してバリ取り
ツールを交換する方法もあるが、バリ取り加工開始前に
バリ取りツールをワークに接触させることなく判断を出
すことは出来なかった。Conventionally, such a situation has been attempted to be avoided by estimating an average burr formation state for a group of works to be processed and selecting a deburring tool which seems to be most suitable. In principle, the deburring tool once attached to the robot is not replaced until the series of operations is completed. A pressure sensor is attached to the robot side, and it is judged whether the work can be deburred or not based on the size of the load.If it is impossible, the work is interrupted and the deburring tool is used. There is also a method of exchanging burrs, but it was not possible to make a judgment without contacting the work with the deburring tool before the start of deburring.

【０００５】また、バリの形成状況や使用するバリ取り
ツールに応じて複数種類のロボット移動経路を指定する
手段として、教示プログラムやオフセット（教示点位置
の一定量シフトあるいはこれに準じた位置修正を行なう
こと。）の大きさを選択・変更する必要があるが、これ
ら手段の適用にあたっても、予測されるバリの形成状況
と使用するバリ取りツールの種類に適合していると思わ
れるロボット移動経路に対応するものをオペレータが経
験に基づいて選定するやり方が採用されているのが実状
であり、一旦指定されたロボット移動経路をバリの形成
状況に応じて変更することは行なわれていなかった。Further, as means for designating a plurality of types of robot movement paths in accordance with the burr formation condition and the deburring tool used, a teaching program or an offset (a fixed amount shift of a teaching point position or a position correction corresponding thereto is performed). It is necessary to select and change the size of the robot. Even when applying these means, the robot movement path that seems to be compatible with the predicted burr formation status and the type of deburring tool used. The method in which the operator selects the one corresponding to the above is based on experience, and the robot movement route once specified has not been changed according to the burr formation state.

【０００６】更に、バリが大きな場合には一回のバリ取
り加工サイクルでバリを充分に除去出来ないことがあ
り、その際には何回かのバリ取り加工サイクルを追加す
る必要が生じる訳であるが、従来、このような追加加工
サイクルの必要性の有無や追加サイクル数の判断は、す
べてオペレータによって行なわれてきた。Further, when the burr is large, it may not be possible to remove the burr sufficiently in one deburring cycle, and in that case, it is necessary to add several deburring cycles. However, conventionally, whether or not the need for such an additional machining cycle and the number of additional cycles have been determined by an operator.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本願発明の目的は、上
述したバリの形成状況の不定性に対応する為にオペレー
タに要求されていた種々の作業負担を軽減し、バリの形
成状況に即応してバリ取りツールの選択、ロボット移動
経路の選択、及び加工サイクルの追加の要否判断と追加
加工サイクルの実行指令の発令を自動的に遂行させるこ
とが可能なバリ取りロボット作業自動化方法を提供する
ことを目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce various work loads required of an operator in order to cope with the indefiniteness of the above-described indefiniteness of the burr formation state and to immediately respond to the burr formation state. A deburring robot work automation method capable of automatically selecting a deburring tool, selecting a robot movement path, determining whether or not to add a machining cycle, and issuing an execution command for an additional machining cycle. That is the purpose.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明は、上記技術課
題を解決する為の基本的構成として、「（ａ）視覚セン
サ手段によってバリ取り加工対象ワークのバリ形成状況
を検出する段階と、（ｂ）該検出結果を予め設定された
加工条件選択基準と照合して使用するバリ取りツールを
選択判断する段階と、（ｃ）前記選択判断されたバリ取
りツールがロボットに未装着の場合に該バリ取りツール
をオートチェンジャを用いて装着する段階と、（ｄ）前
記選択判断されたバリ取りツールが装着されたロボット
を教示プログラムの再生運転によって移動させながらバ
リ取り加工を実行する段階とを含む視覚センサによるバ
リ取りロボット作業自動化方法。」を提供したものであ
る（請求項１に記載の構成）。The present invention has, as a basic configuration for solving the above technical problem, "(a) a step of detecting a burr formation state of a work to be deburred by a visual sensor means, b) comparing the detection result with a preset machining condition selection criterion to select and determine the deburring tool to be used; and (c) the deburring tool selected and determined when the deburring tool is not attached to the robot. A vision including a step of mounting the deburring tool using an autochanger, and (d) a step of executing the deburring processing while moving the robot equipped with the deburring tool selected and selected by the reproduction operation of the teaching program. The method for automating the deburring robot work using a sensor. "(Configuration according to claim 1).

【０００９】また、上記方法に、「前記予め設定された
加工条件選択基準が、ロボットの経路を選択指定する為
の基準を含み、前記バリ取り加工対象ワークのバリ形成
状況検出結果と前記ロボット経路選択指定基準とを照合
し、前記再生される教示プログラムの選択あるいはオフ
セット量の選択の少なくとも一方を介して前記ロボット
の移動経路を選択する段階を更に含む。」という構成要
件を課すことによって、よりバリ形成状況に適合したバ
リ取りロボット作業を遂行し得るようにしたものである
（請求項２に記載の構成）。Further, in the above method, "the preset machining condition selection criterion includes a criterion for selectively designating a robot path, and the deburring state detection result of the workpiece to be deburred and the robot path. And a selection path of the robot through at least one of selection of the teaching program to be reproduced and selection of an offset amount. ”. The deburring robot work adapted to the burr formation situation can be carried out (configuration according to claim 2).

【００１０】更に、追加加工サイクルが必要となる場合
に備えて、上記各方法において更に「前記バリ取り加工
が実行された後に、前記視覚センサ手段により前記ワー
クのバリ形成状況を再度検出し、要除去バリの残存が検
出された場合には前記（ａ）〜（ｄ）の段階を再度実行
する。」という要件を加えた、視覚センサによるバリ取
りロボット作業自動化方法を提案したものである（請求
項３に記載の構成）。Further, in preparation for the case where an additional machining cycle is required, in each of the above-mentioned methods, "after the deburring process is executed, the visual sensor means detects the burr formation state of the work again, When the remaining removal burr is detected, the steps (a) to (d) are performed again. ”, Which proposes a method for automating the deburring robot work using a visual sensor (claim). Item 3).

【００１１】[0011]

【作用】本願発明は、視覚センサ手段を利用して、ワー
クのバリ形成状況を検出し、これを予め設定された加工
条件選択条件と照合して、バリ取りツールの選択、ロボ
ット移動経路の選択、及び加工サイクルの追加の要否判
断と追加加工サイクルの実行指令の発令を自動的に遂行
するものである。そこで、視覚センサ手段を利用してワ
ークのバリ形成状況を検出する原理と加工条件選択条件
の定め方について説明する。According to the present invention, the visual sensor means is used to detect the burr formation state of a work, and this is collated with preset machining condition selection conditions to select a deburring tool and a robot movement path. , And the necessity of adding the machining cycle and the issuing of the execution command of the additional machining cycle are automatically executed. Therefore, the principle of detecting the burr formation state of the work by using the visual sensor means and the method of determining the processing condition selection condition will be described.

【００１２】図１は、バリ形成状況を検出する原理を説
明する為に、バリ取り加工対象となるワークの本来の外
周線とバリ外周線の関係を模式的に表わした平面図であ
る。図において、ワーク全体は符号Ｗで示されており、
その本来の外周線（バリが完全に除去された場合の輪郭
線、以下単に外周線という。）は、４つの辺ＡＢ，Ｂ
Ｃ，ＣＤ，ＤＡで与えられおり、各辺には未除去のバリ
１〜４が形成されているものとする。各辺のバリの大き
さを各辺の外周線からの張り出し量で定義し、各辺の最
大張り出し量を図示の如くｈ1 〜ｈ4 とする。FIG. 1 is a plan view schematically showing the relationship between the original outer peripheral line of a work to be deburred and the outer peripheral line of the burr, in order to explain the principle of detecting the burr formation state. In the figure, the entire work is indicated by the symbol W,
The original outer peripheral line (a contour line when burr is completely removed, hereinafter simply referred to as outer peripheral line) has four sides AB and B.
It is given by C, CD, DA, and burrs 1 to 4 which have not been removed are formed on each side. The size of the burr on each side is defined by the amount of protrusion from the outer peripheral line of each side, and the maximum amount of protrusion on each side is h1 to h4 as shown in the figure.

【００１３】一般に、バリ取り加工の対象となる鋳造
品、機械加工品等のワークＷは相当の寸法を有している
ので、ワークＷ全体の正確なバリ形成状況を一度に検知
することは困難な場合が多い。従って、ワークＷが小寸
である場合を除き、ワークＷのバリ形成領域を適当な大
きさに設定された幾つかのカメラ視野で漏れなくカバー
する方法が実際的である。Generally, since the work W to be subjected to deburring processing, such as a cast product or a machined product, has a considerable size, it is difficult to detect an accurate deburring state of the entire work W at one time. In many cases Therefore, except when the work W is small in size, it is practical to cover the burr formation region of the work W with several camera fields of view set appropriately without omission.

【００１４】図１では、各辺毎に１個の視野が設定さ
れ、各視野１〜４によって各辺のバリ１〜４が確実に収
められる状況が描かれている。この場合、作業空間内に
例えば４台のカメラを設置し、各１台のカメラに１つの
視野を割り当てる方式を採用しても良いが、バリ取り加
工に使用するロボットにカメラを搭載し、各視野１〜視
野４に対応したロボット位置において経時的に撮像を行
なう方式を採用することもできる。In FIG. 1, one visual field is set for each side, and the visual fields 1 to 4 ensure that the burrs 1 to 4 on the respective sides are accommodated. In this case, for example, four cameras may be installed in the work space, and one field of view may be assigned to each camera, but the robot used for deburring is equipped with cameras. It is also possible to adopt a method of performing imaging with time at robot positions corresponding to the visual fields 1 to 4.

【００１５】ところで、バリ取り加工における加工条件
の適否を左右する最大の要因は、バリの大きさであるか
ら、バリの形成状況は個々のワークに形成されているバ
リの大きさを定量的に把握することによって検知される
ことになる。バリの大きさを最も典型的に表わすと思わ
れる１つの量として、外周線ＡＢＣＤからの張り出し量
の最大値を考えることが出来る。図示された例のよう
に、視野を複数設定した場合には、各視野で確実に観測
されるバリ領域中（各視野１〜４中に収まる各辺のバリ
１〜４）における最大張り出し量ｈ1 〜ｈ4 を比較し、
これらｈ1 〜ｈ4の中の最大のものをワークＷのバリの
大きさｈmax とすれば良い。By the way, since the size of the burr is the most important factor in determining the suitability of the processing conditions in the deburring process, the burr formation condition quantitatively reflects the size of the burr formed on each work. It will be detected by grasping. The maximum value of the protrusion amount from the outer peripheral line ABCD can be considered as one amount that is considered to represent the size of the burr most typically. When a plurality of fields of view are set as in the illustrated example, the maximum overhang amount h1 in the burr area that is reliably observed in each field of view (burrs 1 to 4 on each side that fits in each field of view 1 to 4) Compare ~ h4,
The maximum of these h1 to h4 may be set as the burr size hmax of the work W.

【００１６】各視野におけるｈ1 〜ｈ4 を求めるには、
視覚センサシステムに組み込まれた画像処理装置に外周
線のデータを与えておき、各視野１〜４で撮像された映
像からバリ輪郭線を抽出し、両者を各辺毎に比較して両
線の最大離隔量をｈ1 〜ｈ4とすれば良い。これらの処
理は、通常の画像処理装置のＣＰＵと画像処理プロセッ
サを利用したソフトウェア処理によって簡単に実行する
ことができる。To obtain h1 to h4 in each visual field,
Data of the outer peripheral line is given to the image processing device incorporated in the visual sensor system, the burr contour line is extracted from the images captured in each of the visual fields 1 to 4, and both are compared for each side to compare both lines. The maximum separation amount may be set to h1 to h4. These processes can be easily executed by software processing using a CPU and an image processing processor of an ordinary image processing apparatus.

【００１７】バリの形成状況を定量的に表わす指標とし
ては、上記説明した最大張り出し量の他に次のようなも
のが考えられる。本願発明の実施にあたってどのような
指標を採用するかのついては選択の幅があり、ケースに
よってはより複雑な統計量を採用することも有り得る。 （１）外周線から張り出したバリ部分の総面積を指標と
する方法 （２）各辺毎の張り出し面積の内最大のものを指標とす
る方法 （３）張り出し量に１つまたは幾つかのしきい値を設定
し、しきい値を越えた区間の長さを指標にする方法 上記説明したように、視覚センサシステムを利用すれ
ば、バリの形成状況を指標化することが出来るから、該
指標を区間分けする形で予め加工条件選択基準を設定し
ておけば、バリの形成状況に応じた加工条件の選択が可
能になる。ここでは、加工条件として、（Ｉ）バリ取り
ツール種類の選択、（ＩＩ）ロボット移動経路の選択、
及び（ＩＩＩ）加工サイクルの実行・追加を考える。In addition to the maximum overhang amount described above, the following can be considered as an index for quantitatively indicating the burr formation state. There is a range of choices as to what index is used in implementing the present invention, and depending on the case, more complicated statistics may be adopted. (1) A method of using the total area of the burr protruding from the outer peripheral line as an index (2) A method of using the maximum of the overhanging areas for each side as an index (3) One or several marks for the overhanging amount A method of setting a threshold value and using the length of the section exceeding the threshold as an index As described above, the visual sensor system can be used to index the formation state of burrs. If the processing condition selection standard is set in advance in the form of dividing into sections, it becomes possible to select the processing conditions according to the burr formation state. Here, as processing conditions, (I) selection of deburring tool type, (II) selection of robot movement path,
And (III) Consider execution / addition of machining cycle.

【００１８】図３は、バリ形成状況を表わす指標として
上記の最大張り出し量ｈmax を採用し、ｈmax をバリ無
しに対応するＨ０と要除去バリ有りの４段階Ｈ１〜Ｈ４
の計５段階に区間分けし、使用バリ取りツールＴ１〜Ｔ
４、プログラムＰＲ１〜ＰＲ４の選択及びバリ取り加工
の実行（第１回目及び追加サイクル）の要不要の判断の
為の基準とした例を示したものである。各プログラムＰ
Ｒ１〜ＰＲ４間の相違点は、選択されるバリ取りツール
に対応したツール先端点の設定位置の違いに対応した教
示パスの相違や、ロボット移動速度、バリ取りツール駆
動電流の違い等を含むことが通常である。In FIG. 3, the above-mentioned maximum overhang amount hmax is adopted as an index representing the burr formation state, and h0 corresponds to hmax without burr and four stages H1 to H4 with a burr requiring removal.
The deburring tools T1 to T are divided into 5 stages
4 shows an example which is used as a standard for determining necessity / non-necessity of selection of programs PR1 to PR4 and execution of deburring processing (first time and additional cycle). Each program P
The differences between R1 and PR4 include the difference in teaching path corresponding to the difference in the set position of the tool tip point corresponding to the selected deburring tool, the difference in the robot moving speed, the deburring tool driving current, etc. Is normal.

【００１９】図２は、バリ取りツールの種類（刃部の大
きさ）によってツール先端点のワーク外周線に対する相
対位置が変わり、それに応じて教示パスが変わることを
説明する模式図である。ツール先端点は通常回転する刃
部の中心点に設定されることが多いから、図示されてい
るように大きな刃部５ａを有するツールを使用する場合
と、小さな刃部５ｂを有するツールを使用する場合で
は、ツール先端点６ａ，６ｂの位置に差が生じることに
なり、これに対応して教示パスを変えることが必要とな
る。同じ教示プログラムに対して実際のロボット経路を
外周線に沿ってシフト修正するソフトウェアを利用する
場合には、必ずしも教示プログラムの変更によらなくと
も、オフセット修正量を選択基準の中で指定する方式と
することも可能である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining that the relative position of the tool tip point with respect to the work peripheral line changes depending on the type of deburring tool (size of the blade), and the teaching path changes accordingly. Since the tool tip point is usually set at the center point of the rotating blade portion, a tool having a large blade portion 5a as shown in the drawing and a tool having a small blade portion 5b are used. In this case, there will be a difference in the positions of the tool tip points 6a and 6b, and it is necessary to change the teaching path accordingly. When using software that corrects the actual robot path along the outer circumference for the same teaching program, it is necessary to specify the offset correction amount in the selection criteria without necessarily changing the teaching program. It is also possible to do so.

【００２０】バリ形成状況の検出結果と加工条件選択基
準を照合した結果、その時点で既に選択された条件に適
合したバリ取りツールがロボットに装着済みである場合
を除き、バリ取りツールの新規装着（バリ取りツール無
装着の状態からバリ取りツールの装着を行なうこと。）
または交換装着が必要になる。例えば、バリ形成状況の
検出の為に、バリ取りツール無装着の状態でカメラを装
着する必要があるケースでは、バリ形成状況の検出／基
準照合毎に新規装着が行なわれることになる。また、カ
メラがロボット外に設置される場合には、バリ形成状況
の検出／基準照合毎に必要に応じて交換装着のみを行な
うプロセスとすることができる。As a result of collating the detection result of the burr formation state with the processing condition selection criterion, a new deburring tool is mounted unless the deburring tool suitable for the condition already selected is already mounted on the robot. (Before installing the deburring tool, remove the deburring tool.)
Or replacement installation is required. For example, in the case where it is necessary to mount the camera in a state in which the deburring tool is not mounted in order to detect the burr formation status, new mounting is performed every time the burr formation status is detected / reference verification. Further, when the camera is installed outside the robot, it is possible to adopt a process in which only replacement mounting is performed as necessary for each detection / reference verification of the burr formation state.

【００２１】これらバリ取りツールの装着作業（カメラ
の装着／取り外しも含む。）にオートチェンジャを使用
することにより、より高度な作業自動化が実現される。
オートチェンジャ自体は公知であり種々のものが入手可
能なので、詳しい説明は省略する。所望のバリ取りツー
ルあるいはカメラの装脱作業を行なわせる為のオートチ
ェンジャの制御は、通常のロボットコントローラのＣＰ
Ｕを利用したソフトウェア処理によって実行することが
できる（次記実施例参照。）。A higher degree of work automation can be realized by using an autochanger for the work of mounting these deburring tools (including mounting / removing of the camera).
Since the autochanger itself is publicly known and various ones are available, detailed description will be omitted. The CP of a normal robot controller is used to control the auto changer to perform the desired deburring tool or camera mounting / dismounting work.
It can be executed by software processing using U (see Examples below).

【００２２】[0022]

【実施例】図４は、本願発明を実施する際に使用される
ロボット／視覚センサシステムの概略構成を例示した要
部ブロック図である。システム全体は画像処理装置１
０、ロボットコントローラ２０、ロボット本体３０、オ
ートチェンジャ４０、カメラ５０から構成されている。
画像処理装置１０は中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと
いう。）１１を有し、該ＣＰＵ１１には、フレームメモ
リ（画像メモリ）１２、ＲＯＭで構成されたコントロー
ルソフト用メモリ１３、ＲＡＭ等で構成されたプログラ
ムメモリ１４、不揮発性ＲＡＭで構成されたデータメモ
リ１５、カメラインターフェイス１６、画像処理プロセ
ッサ１７及び通信インターフェイス１８がバス１９を介
して接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 4 is a block diagram of essential parts illustrating a schematic configuration of a robot / visual sensor system used when implementing the present invention. The entire system is the image processing device 1
0, a robot controller 20, a robot body 30, an autochanger 40, and a camera 50.
The image processing apparatus 10 has a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 11, and the CPU 11 includes a frame memory (image memory) 12, a control software memory 13 including a ROM, a RAM, and the like. A program memory 14, a data memory 15 composed of a non-volatile RAM, a camera interface 16, an image processor 17 and a communication interface 18 are connected via a bus 19.

【００２３】カメラインターフェイス１６には、カメラ
５０が接続されており、その映像信号は、ＣＰＵ１１が
カメラインターフェイス１６内の当該カメラが接続され
たコネクタ番号を指定することにより取り込まれるよう
になっている。通信インターフェイス１８は、ロボット
コントローラ２０側の通信インターフェイス２７に接続
されており、両者を介して相互にデータや指令を表す信
号が送受信される。A camera 50 is connected to the camera interface 16, and its video signal is taken in by the CPU 11 designating the connector number in the camera interface 16 to which the camera is connected. The communication interface 18 is connected to the communication interface 27 on the robot controller 20 side, and signals representing data and commands are mutually transmitted and received via both.

【００２４】カメラ５０の視野で捉えられた画像は、グ
レイスケールによる濃淡画像に変換されてフレームメモ
リ１２に格納される。画像処理プロセッサ１７はフレー
ムメモリ１２に格納された画像をＣＰＵ１１の指令に従
って処理する機能を有している。コントロールソフト用
メモリ１３には、ＣＰＵ１１が視覚センサを制御する為
のコントロールプログラム、治具を用いてセンサ座標系
を設定する為のキャリブレーション用プログラム、適正
なタイミングでロボット側へ各種のデータを送信する為
のプログラム等が格納される。The image captured by the field of view of the camera 50 is converted into a grayscale grayscale image and stored in the frame memory 12. The image processor 17 has a function of processing an image stored in the frame memory 12 according to a command from the CPU 11. In the control software memory 13, the control program for the CPU 11 to control the visual sensor, the calibration program for setting the sensor coordinate system using the jig, and the transmission of various data to the robot side at appropriate timing. A program for doing so is stored.

【００２５】なお、カメラ５０の捉えた画像やフレーム
メモリ１２から呼び出された画像を視認する為のＴＶモ
ニタを図示を省略したモニタインタフェイスを介して接
続することもできる。A TV monitor for visually recognizing an image captured by the camera 50 or an image called from the frame memory 12 can be connected via a monitor interface (not shown).

【００２６】一方、ロボットコントローラ２０は、中央
演算処理装置（ＣＰＵ）２１を有し、該ＣＰＵ２１に
は、制御プログラムを格納したＲＯＭ２２、計算データ
の一時記憶等の為に利用されるＲＡＭ２３、教示データ
や各種設定値が格納される不揮発性ＲＡＭで構成された
メモリ２４、ロボット本体３０の各軸を制御する軸制御
器２５（サーボ回路を含む）、ロボットの手動操作、座
標系設定、位置教示、自動運転（再生動作）指令等を実
行する為の教示操作盤２６及び画像処理装置１０側の通
信インターフェイス１８に接続された通信インターフェ
イス２７がバス２８を介して接続されている。On the other hand, the robot controller 20 has a central processing unit (CPU) 21, and the CPU 21 has a ROM 22 storing a control program, a RAM 23 used for temporary storage of calculation data, teaching data, and the like. And a memory 24 configured by a non-volatile RAM that stores various setting values, an axis controller 25 (including a servo circuit) that controls each axis of the robot body 30, a robot manual operation, coordinate system setting, position teaching, A teaching operation panel 26 for executing an automatic driving (playback operation) command and a communication interface 27 connected to the communication interface 18 on the image processing apparatus 10 side are connected via a bus 28.

【００２７】通信インターフェイス２７は、ロボット本
体３０に対するバリ取りツールまたはカメラ５０の装着
／取り外しを行なうオートチェンジャ４０に接続され、
ＣＰＵ２１からの制御信号によって該オートチェンジャ
４０の動作が制御される。The communication interface 27 is connected to a deburring tool for the robot body 30 or an autochanger 40 for mounting / demounting the camera 50,
The operation of the autochanger 40 is controlled by the control signal from the CPU 21.

【００２８】以上のシステム構成及び機能は、従来の視
覚センサ・オートチェンジャ付きバリ取りロボットシス
テムと基本的に変わるところはないが、本願発明を実施
する為に次の特徴を有している。なお、バリ取り作業の
対象となるワークとしては、作用の説明の欄で引用した
図１に示されたものを想定する。The system configuration and functions described above are basically the same as those of the conventional deburring robot system with a visual sensor / auto changer, but have the following features for carrying out the present invention. As the work to be deburred, it is assumed that the work shown in FIG. 1 cited in the description of the operation is shown.

【００２９】＜１＞作用の説明の欄で引用した図３に示
した内容を有する加工条件選択基準データがロボットコ
ントローラ２０の不揮発性メモリ２４内に格納されてい
ること。<1> Machining condition selection reference data having the contents shown in FIG. 3 cited in the section of description of action is stored in the non-volatile memory 24 of the robot controller 20.

【００３０】＜２＞図５に示すフローチャートに記され
た処理を実行する為のプログラム及び関連所要データが
画像処理装置１０のコントロールソフト用メモリ１３、
データメモリ１５、及びロボットコントローラ２０の不
揮発性メモリ２４に適宜振り分けて格納されているこ
と。<2> A program for executing the processing described in the flowchart shown in FIG. 5 and related required data are stored in the control software memory 13 of the image processing apparatus 10,
The data memory 15 and the non-volatile memory 24 of the robot controller 20 are appropriately sorted and stored.

【００３１】以下、図４に示されたシステムを用いて、
本願発明の方法を図１に示された事例に適用する場合の
処理について図５に示したフローチャートを参照して説
明する。ここでは、ワークＷのワークテーブル上定位置
への固定作業を完了した時点で、オペレータの教示操作
盤２６からのマニュアル入力によって各ＣＰＵ１１，２
１による処理が開始されるものとする（ワークＷのワー
クテーブル上定位置への固定作業が自動化されている場
合には、プロセスコントローラからの外部信号入力によ
って処理を開始する方式とすれば良い）。また、ロボッ
ト本体３０には１種類のバリ取りツール付きのハンド
（Ｔ１〜Ｔ４）、あるいはカメラ５０付きのハンドのい
ずれかを装着することが可能であり、初期状態において
はロボットに何も装着されていないものとする。Hereinafter, using the system shown in FIG. 4,
The process when the method of the present invention is applied to the case shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Here, when the work of fixing the work W to the fixed position on the work table is completed, the CPU 11 and the CPU 11 are manually input by the operator's teaching operation panel 26.
It is assumed that the process by 1 is started (when the work of fixing the work W to the fixed position on the work table is automated, the process may be started by an external signal input from the process controller). . Further, it is possible to attach either one type of hand (T1 to T4) with a deburring tool or one with camera 50 to the robot body 30. In the initial state, nothing is attached to the robot. Not yet.

【００３２】先ず、ロボットを予め教示されたオートチ
ェンジャ４０の近接位置に移動させてロボットアーム先
端にカメラ５０を装着させる（ステップＳ１）。次い
で、視野指標ｉを１にリセットした上で（ステップＳ
２）、予め教示されたｉ番目視野対応位置にロボットを
移動させる（ステップＳ３）。そして、カメラ５０によ
ってワークＷを撮像し、ワークＷの１つの辺に形成され
たバリについて、外周線（１回目はＡＢ）からの最大張
り出し量ｈi を求め、データメモリ１５に記憶する（ス
テップＳ４）。First, the robot is moved to a position near the pre-instructed autochanger 40, and the camera 50 is attached to the tip of the robot arm (step S1). Next, after resetting the visual field index i to 1 (step S
2) The robot is moved to the i-th visual field corresponding position taught in advance (step S3). Then, the image of the work W is picked up by the camera 50, and the maximum protrusion amount hi from the outer peripheral line (AB for the first time) is calculated for the burr formed on one side of the work W and stored in the data memory 15 (step S4). ).

【００３３】１つの視野位置におけるバリ形成状況の検
出が終了したならば、残余の視野位置があるか否かを視
野指標ｉを読み出してチェックする（ステップＳ５）。
ｉ≦３であれば、ｉに１を加算（ステップＳ６）した上
で再びステップＳ３へ戻り、ロボットを次の視野位置に
移動させる。以下、ステップＳ３〜ステップＳ６を計４
回繰り返してステップＳ７へ進み、ｈ1 〜ｈ4 の最大値
ｈmax を求め、通信インターフェイス１８，２７を介し
てロボットコントローラ２０に送信する。When the detection of the burr formation condition at one visual field position is completed, the visual field index i is read to check whether or not there is a residual visual field position (step S5).
If i ≦ 3, 1 is added to i (step S6) and the process returns to step S3 to move the robot to the next visual field position. Hereinafter, step S3 to step S6 are performed in total of 4
Repeatedly, the process proceeds to step S7, and the maximum value hmax of h1 to h4 is obtained and transmitted to the robot controller 20 via the communication interfaces 18 and 27.

【００３４】ロボットコントローラ２０のＣＰＵ２１
は、不揮発性メモリ２４に格納された加工条件選択基準
データを読み出して、送信されたｈmax 値と照合し、バ
リ形成状況に関する区分Ｈ０〜Ｈ４のいずれに該当する
かを判定する（ステップＳ８）。判定された区分がＨ
０、即ち要除去バリ無し状態と判定された場合を除き
（ステップＳ９）、ロボットを予め教示されたオートチ
ェンジャ４０の近接位置に再移動させ、カメラ５０を取
り外した上で選択された条件に適合したバリ取りツール
を装着させる（ステップＳ１０）。例えば、ｈmax が１
２ｍｍであった場合にはステップＳ８における判定結果
は区分Ｈ３となり、ステップＳ１０でバリ取りツールＴ
３が選択・装着される（図３参照）。CPU 21 of robot controller 20
Reads the processing condition selection reference data stored in the non-volatile memory 24, compares it with the transmitted hmax value, and determines which of the categories H0 to H4 relating to the burr formation status corresponds to (step S8). The judged category is H
0, that is, except when it is determined that there is no burr requiring removal (step S9), the robot is re-moved to the pre-instructed proximity position of the autochanger 40, the camera 50 is removed, and the selected condition is met. A deburring tool is attached (step S10). For example, hmax is 1
If it is 2 mm, the determination result in step S8 is classified as category H3, and the deburring tool T is determined in step S10.
3 is selected and mounted (see Fig. 3).

【００３５】バリ取りツールの装着が完了したら、判定
区分に対応するプログラム（ＰＲ１〜ＰＲ４の内の１
つ）を選択して１ブロック毎の読み出しを開始し（ステ
ップＳ１１）、教示パスに沿ってロボットを移動させな
がらバリ取り加工を実行する（ステップＳ１２）。１サ
イクル分のバリ取り作業が終了したら、ロボットをオー
トチェンジャ４０の近接位置に移動させ、装着されてい
たバリ取りツールを取り外し（ステップＳ１３）、次い
で、ステップＳ１へ戻ってロボットにカメラ５０を再装
着する。以後、ステップＳ３〜ステップＳ６を４回繰り
返した上で、ステップＳ７でｈmax を再度求め、ステッ
プＳ８でバリ形成状況（残存状況）を再判定する。When the mounting of the deburring tool is completed, the program corresponding to the judgment category (1 of PR1 to PR4)
One) is selected to start reading for each block (step S11), and deburring is performed while moving the robot along the teaching path (step S12). When the deburring work for one cycle is completed, the robot is moved to the position close to the autochanger 40, the attached deburring tool is removed (step S13), and then the process returns to step S1 and the camera 50 is reattached to the robot. To do. After that, steps S3 to S6 are repeated four times, hmax is determined again in step S7, and the burr formation status (residual status) is redetermined in step S8.

【００３６】もし、バリ取り加工が順調に実行され、要
除去バリが残存していなければ、ステップＳ８における
判定結果はＨ０となり、ワークＷに対するバリ取り作業
を終了する。これに対し、１回の作業サイクルでバリを
充分に除去できなかった場合には、ステップＳ８におけ
る判定はＨ１〜Ｈ４のいずれかとなるから、ステップＳ
９以下へ進んで、再度バリ取り作業を実行する。If the deburring process is smoothly performed and no removal-requiring burr remains, the determination result in step S8 becomes H0, and the deburring work for the work W is completed. On the other hand, if the burrs cannot be removed sufficiently in one work cycle, the determination in step S8 will be any one of H1 to H4.
Proceed to 9 and below to perform deburring work again.

【００３７】以上のプロセスを何回か繰り返すことによ
り、要除去バリは完全に除去された後の最初のステップ
Ｓ８でＨ０の判定が出され、ステップＳ９を経て処理が
終了する。万一、予測された作業サイクルを消化した後
も処理が終了しない場合に備え、作業サイクル回数に適
当な上限値（例えば５回）を設定し、これを越えようと
した場合には、アラーム信号を生成して作業を中止する
プログラムを採用することも可能である。By repeating the above process several times, H0 is determined in the first step S8 after the removal-requiring burr is completely removed, and the process ends after step S9. In the unlikely event that processing does not end even after the expected work cycle has been exhausted, an appropriate upper limit value (for example, 5 times) is set for the work cycle count, and if an attempt is made to exceed this value, an alarm signal It is also possible to employ a program that generates a and stops the work.

【００３８】また、バリ形成状況を判定する為の指標と
して上記ｈmax 以外のものを採用すること及びロボット
経路選択をオフセット修正量の切換で行なうことが可能
なことは、作用の説明の欄で述べた通りである。更に、
バリ形成状況を撮像するカメラは必ずしもバリ取りロボ
ットに装着する必要がないことも既述したところであ
り、オートチェンジャ４０による装着物の着脱回数を減
らすことによって作業時間の短縮化することを最優先す
る際には、例えば複数台のカメラを作業空間内に固定配
置したシステムを採用することが好ましい。In addition, the fact that it is possible to adopt a parameter other than the above hmax as an index for judging the burr formation condition and to select the robot path by switching the offset correction amount will be described in the section for explaining the operation. That's right. Furthermore,
It has already been described that the camera for imaging the burr formation state does not necessarily have to be mounted on the deburring robot, and it is a top priority to shorten the working time by reducing the number of times of mounting and demounting the mounted object by the autochanger 40. For example, it is preferable to employ a system in which a plurality of cameras are fixedly arranged in the work space.

【００３９】[0039]

【発明の効果】本願発明によれば、ロボットを用いたバ
リ取り作業において、バリ形成状況の不定性に対処する
為にオペレータが従来行なっていた諸作業を自動化する
ことが可能となり、従って、バリ取り作業の効率が大幅
に向上する。また、視覚センサシステムを利用して定量
的に把握されるバリ形成状況を数量的に設定された基準
と照合することによって、バリ取りツール種類及びロボ
ット経路の選択判断や追加バリ取り作業の要否判断を客
観的に行なうことが可能となったので、バリ取り加工の
精度をオペレータの熟練に頼らずに安定化させることが
出来る。According to the present invention, in the deburring work using the robot, it is possible to automate various works conventionally performed by the operator in order to deal with the indefiniteness of the burr forming condition. The efficiency of picking work is greatly improved. In addition, by comparing the burr formation status, which is quantitatively grasped using the visual sensor system, with the criteria set quantitatively, it is necessary to judge the type of deburring tool and robot path, and whether additional deburring work is required. Since the judgment can be made objectively, the accuracy of the deburring process can be stabilized without depending on the skill of the operator.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】バリ形成状況を検出する原理を説明する為に、
バリ取り加工対象となるワークの本来の外周線とバリ外
周線の関係を模式的に表わした平面図である。FIG. 1 illustrates the principle of detecting the burr formation state.
FIG. 4 is a plan view schematically showing the relationship between the original outer peripheral line of the work to be deburred and the outer peripheral line of the burr.

【図２】バリ取りツールの種類（刃部の大きさ）によっ
てツール先端点のワーク外周線に対する相対位置が変わ
り、それに応じて教示パスが変わることを説明する模式
図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining that the relative position of the tool tip point with respect to the work peripheral line changes depending on the type of deburring tool (size of the blade portion), and the teaching path changes accordingly.

【図３】バリ形成状況を表わす指標として最大張り出し
量ｈmax を採用した加工条件選択基準の１例を説明する
図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing condition selection criterion that employs a maximum overhang amount hmax as an index indicating a burr formation state.

【図４】本願発明を実施する使用されるロボット／視覚
センサシステムの概略構成を表わした要部ブロック図で
ある。FIG. 4 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a robot / visual sensor system used for implementing the present invention.

【図５】図４に示されたシステムを用いて、本願発明の
方法を図１に示された事例に適用する場合の手順と処理
について説明する為のフローチャートである。5 is a flow chart for explaining a procedure and a process when the method of the present invention is applied to the case shown in FIG. 1 using the system shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１〜４ バリ（張り出し部） ５ａ，５ｂ バリ取りツールの刃部 ６ａ，６ｂ ツール先端点 １０ 画像処理装置 １１ ＣＰＵ（画像処理装置） １２ フレームメモリ １３ コントロールソフトメモリ １４ プログラムメモリ １５ データメモリ １６ カメラインターフェイス １７ 画像処理プロセッサ １８ 通信インターフェイス（画像処理装置） １９ バス（画像処理装置） ２０ ロボットコントローラ ２１ ＣＰＵ（ロボットコントローラ） ２２ メモリ（ＲＯＭ） ２３ メモリ（ＲＡＭ） ２４ 不揮発性メモリ ２５ 軸制御器 ２６ 教示操作盤 ２７ 通信インターフェイス（ロボットコントローラ） ２８ バス（ロボットコントローラ） ３０ ロボット本体 ４０ オートチェンジャ ５０ カメラ ＡＢ〜ＤＡ ワーク外周線 ｈ1 〜ｈ4 ワーク各辺における最大張り出し量 Ｗ ワーク 1-4 Burrs (overhanging portions) 5a, 5b Deburring tool blades 6a, 6b Tool tip point 10 Image processing device 11 CPU (image processing device) 12 Frame memory 13 Control software memory 14 Program memory 15 Data memory 16 Camera interface 17 Image Processor 18 Communication Interface (Image Processor) 19 Bus (Image Processor) 20 Robot Controller 21 CPU (Robot Controller) 22 Memory (ROM) 23 Memory (RAM) 24 Nonvolatile Memory 25 Axis Controller 26 Teaching Operation Panel 27 Communication Interface (Robot Controller) 28 Bus (Robot Controller) 30 Robot Main Body 40 Autochanger 50 Camera AB to DA Work Perimeter h1 to h4 Maximum on each side of work Overhang amount W work

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 （ａ）視覚センサ手段によってバリ取り
加工対象ワークのバリ形成状況を検出する段階と、
（ｂ）該検出結果を予め設定された加工条件選択基準と
照合して使用するバリ取りツールを選択判断する段階
と、（ｃ）前記選択判断されたバリ取りツールがロボッ
トに未装着の場合に該バリ取りツールをオートチェンジ
ャを用いて装着する段階と、（ｄ）前記選択判断された
バリ取りツールが装着されたロボットを教示プログラム
の再生運転によって移動させながらバリ取り加工を実行
する段階とを含む視覚センサによるバリ取りロボット作
業自動化方法。1. A step of: (a) detecting a burr formation state of a workpiece to be deburred by a visual sensor means;
(B) comparing the detection result with preset machining condition selection criteria to select and determine the deburring tool to be used, and (c) when the deburring tool selected and determined is not mounted on the robot. The method includes the steps of mounting the deburring tool by using an autochanger, and (d) executing the deburring process while moving the robot equipped with the deburring tool selected and selected by the teaching program reproducing operation. Deburring robot work automation method using visual sensor. 【請求項２】 前記予め設定された加工条件選択基準
が、ロボットの経路を選択指定する為の基準を含み、前
記バリ取り加工対象ワークのバリ形成状況検出結果と前
記ロボット経路選択指定基準とを照合し、前記再生され
る教示プログラムの選択あるいはオフセット量の選択の
少なくとも一方を介して前記ロボットの移動経路を選択
する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載さ
れた視覚センサによるバリ取りロボット作業自動化方
法。2. The preset machining condition selection criterion includes a criterion for selecting and designing a robot path, and a deburring condition detection result of the deburring target workpiece and the robot path selection designating criterion are set. The visual sensor variability according to claim 1, further comprising a step of collating and selecting a movement path of the robot through at least one of selection of the reproduced teaching program and selection of an offset amount. Automatic robot work method. 【請求項３】 前記バリ取り加工が実行された後に、前
記視覚センサ手段により前記ワークのバリ形成状況を再
度検出し、要除去バリの残存が検出された場合には前記
（ａ）〜（ｄ）の段階を再度実行することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載された視覚センサによる
バリ取りロボット作業自動化方法。3. The burr forming state of the work is detected again by the visual sensor means after the deburring process is executed, and when the residual burr to be removed is detected, the steps (a) to (d) are performed. 3. The method for automating deburring robot work using a visual sensor according to claim 1 or 2, wherein the step (1) is performed again.