JPH04310360A - Burr removing robot control method - Google Patents
Burr removing robot control methodInfo
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- JPH04310360A JPH04310360A JP7279491A JP7279491A JPH04310360A JP H04310360 A JPH04310360 A JP H04310360A JP 7279491 A JP7279491 A JP 7279491A JP 7279491 A JP7279491 A JP 7279491A JP H04310360 A JPH04310360 A JP H04310360A
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- burr
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- robot
- deburring
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は機械加工品あるいは鋳物
のばり取りなどの作業を指令信号に従って行なう工業用
のロボットに係り、特に、視覚により認識したばりの形
状情報をもとに熟練作業者と同等以上の精度でばりを取
るロボット制御方式に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to an industrial robot that performs work such as deburring machined products or castings in accordance with command signals, and in particular, the present invention relates to an industrial robot that performs work such as deburring machined products or castings in accordance with command signals. Concerning a robot control method that removes burrs with an accuracy equal to or higher than that of
【0002】0002
【従来の技術】従来、ばり取りは典型的な悪環境下作業
のため、産業用ロボットによる自動化が進められており
、力フィードバック制御を用いたばり取りロボット(産
業用ロボット利用技術講習会テキスト、昭和62年12
月、第52頁から第56頁で論じられている。[Prior Art] Conventionally, deburring is a typical work carried out in a harsh environment, so automation using industrial robots has been progressing. December 1988
Discussed in May, pp. 52-56.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、対象
ワークのばり発生の可能性のある所定の経路を予めロボ
ットに教示しておき、経路上のばりを力センサにより感
知して、その力情報により、ソフトウェア上でコンプラ
イアンス定数(例えば、ばね定数,粘性定数など)を変
更して力フィードバック制御を行なうものである。しか
し、機械加工品等の比較的小さな単純形状のばり取りに
は十分適用可能であるが、鋳物等の鋳肌面の大きなばり
(高さ5mm,幅2mm)は、従来技術では仕上げ制度
±0.3mm以下におさえることがむつかしく、又、鋳
物に特有なみきり面に生じる堰などは長さが10〜20
mm程度で不規則にかつワーク毎に異なるため経路教示
に多大の時間(数十分)を要する。[Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned conventional technology, a robot is taught in advance a predetermined path where burrs may occur on the target workpiece, and a force sensor is used to detect burrs on the path. Based on the information, compliance constants (eg, spring constants, viscosity constants, etc.) are changed on software to perform force feedback control. However, although it is fully applicable to removing burrs from relatively small and simple shapes such as machined products, the conventional technology has a finishing accuracy of ±0 when removing large burrs (height 5 mm, width 2 mm) on the surface of castings etc. It is difficult to keep the thickness to less than .3mm, and the length of weirs, etc. that occur on the milled surface, which is unique to castings, is 10 to 20 mm.
It takes a long time (several tens of minutes) to teach the route because it is irregular on the order of mm and differs from work to work.
【0004】本発明の目的は、比較的大きな鋳物ばりを
効率よく取るためのばり形状認識によるフィードバック
制御手段を与えることである。An object of the present invention is to provide feedback control means based on burr shape recognition for efficiently removing relatively large casting burrs.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はロボットにばり形状認識を行う視覚センサ
を装備し、このばり形状情報と力センサからのツール反
力さらに、ツールの回転数,送り速度とから、ロボット
動作情報を生成して、ばりをロボットが見ながら、ばり
の形状に応じてばり取り条件及び加工条件を実時間で変
化させて、ツールの押圧,送り速度,回転数等の制御を
行なう。又、ばり取り経路の創成は予め、ワークのCA
D(Computer Aided Design
)データからばり発生個所の稜線を抽出しさらに、みき
り面のような稜線以外に発生する堰の位置情報をNC(
NuwmericalControl)データとして、
教示しておくことにより実現される。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention equips a robot with a visual sensor that recognizes the burr shape, and uses this burr shape information, tool reaction force from a force sensor, and rotation of the tool. The robot operation information is generated from the number and feed rate, and the robot changes the deburring conditions and processing conditions in real time according to the shape of the burr while observing the burr, and adjusts the tool pressure, feed rate, and rotation. Control the number, etc. In addition, the deburring path is created in advance by CA of the workpiece.
D (Computer Aided Design
) Extract the ridgeline where the burr occurs from the data, and then use the NC (
NuwmericControl) data,
This can be achieved by teaching.
【0006】[0006]
【作用】まず、ばり取りロボットのコントローラには、
外部のローカルエリアネットワークと接続されたワーク
ステーションでワークの設計図面情報から、稜線(線分
)を抽出するソフトウェアにより変換されたばり発生位
置の特定データが送られる。それと共に、別途作成され
たみきり面に於けるばり発生位置のデータが送られる。[Operation] First, the controller of the deburring robot has
A workstation connected to an external local area network sends burr location identification data converted by software that extracts ridgelines (line segments) from workpiece design drawing information. At the same time, data on the burr occurrence position on the milled surface, which was created separately, is sent.
【0007】一方、ロボットの手首に取付けられた視覚
センサは、ワークの稜線に沿って監視しながらばり形状
(ばり幅と高さ)のパターンデータをコントローラに送
出する。コントローラでは、このばり形状に基づいて、
ばり取り計画を立てる。たとえば、ばり形状が大きい場
合は何回か繰返して動作させるトライ回数やツールの種
類,加工条件を選定して、ロボット駆動情報を生成し、
ばり取り動作を指令する。On the other hand, a visual sensor attached to the robot's wrist sends pattern data of the burr shape (burr width and height) to the controller while monitoring along the ridgeline of the workpiece. Based on this burr shape, the controller
Make a deburring plan. For example, if the burr shape is large, the robot drive information can be generated by selecting the number of trials, type of tool, and processing conditions to repeat the operation several times.
Commands deburring operation.
【0008】[0008]
【実施例】以下、本発明の実施例を図1に基づいて説明
する。ばり取りロボットコントローラ1はロボット3の
握持しているツール6の回転数又は速度制御及びツール
6全体をワーク7に押しつける機構の送り速度制御を行
なう。又、コントローラには外部のローカルエリアネッ
トワーク12に接続されたワークステーション13で作
成された設計図面情報から、ばり発生箇所の稜線(線分
)を抽出して得たNCデータが送られる。それと共に、
鋳物のみきり面に於けるばり発生の位置情報データが送
られる。コントローラ1はNCデータ及び位置データに
基づき、ロボット3の座標原点からの移動距離(経路)
を演算して、ツール6の動作指令を出力する。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The deburring robot controller 1 controls the rotational speed or speed of the tool 6 held by the robot 3 and the feed rate of the mechanism that presses the entire tool 6 against the workpiece 7. Further, the controller is sent NC data obtained by extracting the ridgeline (line segment) of the burr occurrence location from the design drawing information created by the workstation 13 connected to the external local area network 12. Along with that,
Information on the location of burrs on the milled surface of the casting is sent. The controller 1 determines the moving distance (route) of the robot 3 from the coordinate origin based on the NC data and position data.
is calculated and an operation command for the tool 6 is output.
【0009】一方、ロボット3の手首に取付けられた視
覚センサ5はワーク7の稜線上のばり8の大きさを検出
する。ばりの検出は図2に示すように稜線に対して垂直
方向にレーザビームをスキャンし、一走査毎に例えばば
り位置A,Bに対するばりの高さh及び幅d(又は面積
S)の断面形状をパターン1,2のように検出する。画
像処理ユニット10では各パターンの鋳肌面を基準とし
てばりの大きさ(h,d,Sなど)を求め、ばり形状情
報をコントローラ1及びファジーコントローラ11に送
出する。次に、ファジーコントローラ11は、力センサ
のツール反力とばり形状情報とから、ファジー推論し、
ツールの回転数R及び送り速度Vの目標値を各々演算し
出力する。ファジー推論のルールは、例えば、図3のよ
うに、ツール反力とばり形状の程度(大,中,小)によ
り決定される。ルールの一例として、「もし、ばりパタ
ーンが大きくかつ、ツール反力が大きければ、ツール回
転数をずっと早くし、かつ、ツールの送り速度を適度と
する。」といった九組のルールから、ツールの回転数を
送り速度の目標値を定量的に示める。その方法としては
各メンバシップ関数からの適合度により求まる最もらし
さを示すメンバシップ関数を合成して、その重心から容
易に得られる。On the other hand, a visual sensor 5 attached to the wrist of the robot 3 detects the size of a burr 8 on the ridgeline of the workpiece 7. To detect burrs, as shown in Figure 2, a laser beam is scanned in a direction perpendicular to the ridgeline, and at each scan, for example, the cross-sectional shape of the burr height h and width d (or area S) for burr positions A and B is detected. are detected as in patterns 1 and 2. The image processing unit 10 determines the size of the burr (h, d, S, etc.) using the casting surface of each pattern as a reference, and sends burr shape information to the controller 1 and the fuzzy controller 11. Next, the fuzzy controller 11 performs fuzzy inference from the tool reaction force of the force sensor and the burr shape information,
Target values for the tool rotation speed R and the feed speed V are calculated and output. The fuzzy inference rules are determined by the tool reaction force and the degree of burr shape (large, medium, small), for example, as shown in FIG. An example of a rule is, ``If the burr pattern is large and the tool reaction force is large, the tool rotation speed should be much faster and the tool feed rate should be moderate.'' The target value of rotation speed and feed rate can be shown quantitatively. The method is to synthesize membership functions that indicate the likelihood determined by the goodness of fit from each membership function, and easily obtain the centroid of the membership functions.
【0010】図4は、ばり形状の特徴を示すメンバシッ
プ関数を示す。又図5は、ばり形状によるツール回転数
Rと送り速度Vのメンバシップ関数を示す。ファジーコ
ントローラ11は、コントローラ1内のソフトウェアに
よってもあるいは市販されている1チップ化されたハー
ドウェアによっても容易に実現され、又、推論ルールは
メモリ内で容易に書きかえ可能なため、熟練作業者のば
り取りノウハウをルールの形で容易にロボットに取入れ
ることができる。以上の動作はハードウェアファジーコ
ントローラを使用すれば、1ルール当り数十μs〜数百
μsで実現できるため、視覚で認識したばり座標に対し
、ツールの制御を順次繰返して実行することにより、実
時間でワークのばり発生箇所のばり取りが行なえる。
又視覚センサからの取付位置は必ずしも、同一ロボット
の同一腕でなくともよい。FIG. 4 shows membership functions that characterize the burr shape. Further, FIG. 5 shows the membership function of tool rotation speed R and feed rate V depending on the burr shape. The fuzzy controller 11 can be easily realized by software in the controller 1 or commercially available hardware integrated into a single chip, and since the inference rules can be easily rewritten in memory, it can be easily implemented by a skilled worker. Deburring know-how can be easily incorporated into robots in the form of rules. The above operations can be achieved in tens to hundreds of microseconds per rule by using a hardware fuzzy controller, so it can be achieved by sequentially and repeatedly controlling the tool for visually recognized burr coordinates. You can remove burrs from the workpiece in a short amount of time. Further, the mounting position from the visual sensor does not necessarily have to be on the same arm of the same robot.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明によれば、比較的大きな鋳物ばり
取り作業を視覚を用いて、計画的に、効率よく実時間で
行なうことが可能なため、重筋作業の解消や手作業では
多大な時間を要するばり取り作業時間の軽減ができ、熟
練作業者と同等以上の精度でばり取りが行なえる。[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to perform relatively large casting deburring work visually, systematically, and efficiently in real time, eliminating the need for heavy-duty manual work and eliminating the need for manual work. This reduces the amount of time required for deburring work, and allows deburring to be performed with accuracy equal to or higher than that of a skilled worker.
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図、FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention;
【図2】
検出ばりパターンの例の説明図、[Figure 2]
An explanatory diagram of an example of a detected burr pattern,
【図3】ファジー推論
ルールの説明図、[Figure 3] Explanatory diagram of fuzzy inference rules,
【図4】ばり形状のメンバシップ関数
の説明図、[Fig. 4] Explanatory diagram of membership function of burr shape,
【図5】ツール回転数Rと送り速度Vのメン
バシップ関数の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a membership function of tool rotation speed R and feed rate V.
1…コントローラ,2…モータドライバ,3…ロボット
,4…力センサ,5…視覚センサ,6…ツール,7…ワ
ーク,8…ばり,9…機構モニタインタフェース,10
…画像処理ユニット,11…ファジーコントローラ,1
2…ローカルエリアネットワーク,13…ワークステー
ション,14…リンクアダプタ。1... Controller, 2... Motor driver, 3... Robot, 4... Force sensor, 5... Visual sensor, 6... Tool, 7... Workpiece, 8... Burr, 9... Mechanism monitor interface, 10
...Image processing unit, 11...Fuzzy controller, 1
2...Local area network, 13...Workstation, 14...Link adapter.
Claims (1)
理装置を備え、ツールの反力を力センサにより検出して
、ばり幅とその高さあるいは面積の情報からツールの回
転数及び送り速度をファジー推論してロボット制御を行
なうことを特徴とするばり取りロボットの制御方法。[Claim 1] A visual sensor and an image processing device that detect the burr shape are provided, the reaction force of the tool is detected by a force sensor, and the rotational speed and feed rate of the tool are determined from information on the burr width and its height or area. A method of controlling a deburring robot characterized by controlling the robot using fuzzy reasoning.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279491A JPH04310360A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Burr removing robot control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7279491A JPH04310360A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Burr removing robot control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310360A true JPH04310360A (en) | 1992-11-02 |
Family
ID=13499655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279491A Pending JPH04310360A (en) | 1991-04-05 | 1991-04-05 | Burr removing robot control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310360A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105157A (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-13 | General Electric Co <Ge> | Visual feedback for airfoil polishing |
| US10150200B2 (en) | 2016-05-26 | 2018-12-11 | Fanuc Corporation | Grinding robot system |
| JP2022519838A (en) * | 2019-02-05 | 2022-03-25 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Painting repair processing according to the scenario |
| CN115519313A (en) * | 2022-08-31 | 2022-12-27 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | Deburring robot workstation based on visual assistance |
-
1991
- 1991-04-05 JP JP7279491A patent/JPH04310360A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010105157A (en) * | 2008-11-03 | 2010-05-13 | General Electric Co <Ge> | Visual feedback for airfoil polishing |
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| US12275038B2 (en) | 2019-02-05 | 2025-04-15 | 3M Innovative Properties Company | Paint repair process by scenario |
| CN115519313A (en) * | 2022-08-31 | 2022-12-27 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | Deburring robot workstation based on visual assistance |
| CN115519313B (en) * | 2022-08-31 | 2023-06-02 | 江苏中科云控智能工业装备有限公司 | Deburring robot workstation based on vision is supplementary |
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