JPH0517483B2 - - Google Patents
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- JPH0517483B2 JPH0517483B2 JP59093561A JP9356184A JPH0517483B2 JP H0517483 B2 JPH0517483 B2 JP H0517483B2 JP 59093561 A JP59093561 A JP 59093561A JP 9356184 A JP9356184 A JP 9356184A JP H0517483 B2 JPH0517483 B2 JP H0517483B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- robot
- motion
- vector
- unit vector
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/20—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring contours or curvatures, e.g. determining profile
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、数値制御工作機械の加工台に設置さ
れる加工物体の寸法を判定し、設置前に該寸法の
合否判別を行なう素材寸法判定装置に関する。
れる加工物体の寸法を判定し、設置前に該寸法の
合否判別を行なう素材寸法判定装置に関する。
従来、数値制御工作機械（以下NC工作機械と
いう）に加工物体を自動的に搬入するには、ロボ
ツトが用いられていた。このNC工作機械に搬入
される加工物体は、おおむね正規の寸法になつて
いることが望ましく、搬入物に寸法測定装置によ
り寸法を測定した後、合否を判定し、NC工作機
械に搬入していた。
いう）に加工物体を自動的に搬入するには、ロボ
ツトが用いられていた。このNC工作機械に搬入
される加工物体は、おおむね正規の寸法になつて
いることが望ましく、搬入物に寸法測定装置によ
り寸法を測定した後、合否を判定し、NC工作機
械に搬入していた。
従つて、搬入前に加工物体の寸法を測定すると
いう別工程が必要となる。又、多品種の素材を連
続的に加工するためには、予め定められた合格範
囲にある寸法の素材を品種毎に選別することが必
要である。このような選別を品種の異なる素材毎
にそれぞれの別工程で行なつていたのでは作業能
率が極めて悪い。
いう別工程が必要となる。又、多品種の素材を連
続的に加工するためには、予め定められた合格範
囲にある寸法の素材を品種毎に選別することが必
要である。このような選別を品種の異なる素材毎
にそれぞれの別工程で行なつていたのでは作業能
率が極めて悪い。
そこで本発明は、従来のこの様な欠点を改良す
るために成されたものであり、NC工作機械に設
けられているロボツトを用いてNC工作機械に搬
入される品種の加工物体の寸法、寸法を自動的に
判定し、しかも、多品種の加工物体に対してロボ
ツトの動作軌跡を与えるデータ量を少なくするこ
とができる素材寸法判定装置の提供を目的とす
る。
るために成されたものであり、NC工作機械に設
けられているロボツトを用いてNC工作機械に搬
入される品種の加工物体の寸法、寸法を自動的に
判定し、しかも、多品種の加工物体に対してロボ
ツトの動作軌跡を与えるデータ量を少なくするこ
とができる素材寸法判定装置の提供を目的とす
る。
第１図は、本発明の概念を表わしたブロツクダ
イアグラムである。
イアグラムである。
寸法測定の方向が共通であるとともに寸法形状
の異なる多品種の加工物体を所定の順序で搬入
し、加工物体の寸法の良否を判定する装置であつ
て、搬入された順序で加工物体を把持し、該加工
物体を前記寸法判定の方向に対応した動作軌跡に
沿つて移動可能なロボツトと、前記動作軌跡上の
所定位置に設けられ、前記ロボツトにより移動さ
れた前記加工物体との位置関係に基づく当該加工
物体の位置に応じた信号を出力する位置センサ
と、前記動作軌跡を分解した各プロツト点毎のデ
ータとして前記加工物体の品種に共通の単位ベク
トルと、品種毎に異なる寸法形状に対応したプロ
ツト点間移動量とを記憶する記憶部、前記所定の
順序に基づき前記記憶部から次順の加工物体に応
じた移動量を読み出し前記共通の単位ベクトルと
合成して各プロツト点毎に必要な動作要素ベクト
ルを得る合成部、該合成部で得られるデータに基
づいて前記加工物体の品種に応じた動作軌跡を前
記ロボツトに設定する制御信号発生部並びに前記
加工物体がその品種に対応した前記動作要素ベク
トルに従つて品種に拘わらない測定原点から所定
量移動されたときの前記位置センサの信号に基づ
いて前記加工物体の合否を判別する判定部とを含
んだ制御装置とを具備する素材寸法判定装置であ
る。
の異なる多品種の加工物体を所定の順序で搬入
し、加工物体の寸法の良否を判定する装置であつ
て、搬入された順序で加工物体を把持し、該加工
物体を前記寸法判定の方向に対応した動作軌跡に
沿つて移動可能なロボツトと、前記動作軌跡上の
所定位置に設けられ、前記ロボツトにより移動さ
れた前記加工物体との位置関係に基づく当該加工
物体の位置に応じた信号を出力する位置センサ
と、前記動作軌跡を分解した各プロツト点毎のデ
ータとして前記加工物体の品種に共通の単位ベク
トルと、品種毎に異なる寸法形状に対応したプロ
ツト点間移動量とを記憶する記憶部、前記所定の
順序に基づき前記記憶部から次順の加工物体に応
じた移動量を読み出し前記共通の単位ベクトルと
合成して各プロツト点毎に必要な動作要素ベクト
ルを得る合成部、該合成部で得られるデータに基
づいて前記加工物体の品種に応じた動作軌跡を前
記ロボツトに設定する制御信号発生部並びに前記
加工物体がその品種に対応した前記動作要素ベク
トルに従つて品種に拘わらない測定原点から所定
量移動されたときの前記位置センサの信号に基づ
いて前記加工物体の合否を判別する判定部とを含
んだ制御装置とを具備する素材寸法判定装置であ
る。
本発明の素材寸法判定装置は大きく分けて加工
物体をNC工作機械に搬入するためのロボツト２
とと、ロボツト２の各駆動軸を駆動する駆動装置
４と、ロボツトの把持部の中心部が描く動作軌跡
上に設けられ、加工物体の到達位置を検出する位
置センサ６およびロボツトの動作を制御する制御
装置１０とから成る。制御装置１０は単位ベクト
ル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３、及び合成
部１５、制御信号発生部１６とから成る。単位ベ
クトル列記憶部１２はロボツトの動作軌跡を分解
した各プロツト点ごとに得られる動作要素ベクト
ル列に対応する単位ベクトルを記憶する。この単
位ベクトル列の順序は動作順序に対応する。大き
さ列記憶部１３は、外部からデータとして単位ベ
クトル列に対応して、前記動作要素ベクトル列の
大きさ列を記憶する部分である。合成部１５は単
位ベクトル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３と
から動作要素ベクトル列を合成する機能を有す
る。制御信号発生部１６は、これらの動作要素ベ
クトル列に対応して、ロボツトの把持部中心部
が、各動作要素ベクトルに対応した位置になる様
各駆動軸を駆動する制御信号を駆動装置４に出力
する。駆動装置４はロボツト２の各駆動軸の回転
を行ないロボツトを所定の量だけ制御することが
できる。
物体をNC工作機械に搬入するためのロボツト２
とと、ロボツト２の各駆動軸を駆動する駆動装置
４と、ロボツトの把持部の中心部が描く動作軌跡
上に設けられ、加工物体の到達位置を検出する位
置センサ６およびロボツトの動作を制御する制御
装置１０とから成る。制御装置１０は単位ベクト
ル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３、及び合成
部１５、制御信号発生部１６とから成る。単位ベ
クトル列記憶部１２はロボツトの動作軌跡を分解
した各プロツト点ごとに得られる動作要素ベクト
ル列に対応する単位ベクトルを記憶する。この単
位ベクトル列の順序は動作順序に対応する。大き
さ列記憶部１３は、外部からデータとして単位ベ
クトル列に対応して、前記動作要素ベクトル列の
大きさ列を記憶する部分である。合成部１５は単
位ベクトル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３と
から動作要素ベクトル列を合成する機能を有す
る。制御信号発生部１６は、これらの動作要素ベ
クトル列に対応して、ロボツトの把持部中心部
が、各動作要素ベクトルに対応した位置になる様
各駆動軸を駆動する制御信号を駆動装置４に出力
する。駆動装置４はロボツト２の各駆動軸の回転
を行ないロボツトを所定の量だけ制御することが
できる。
ここで動作軌跡とは、ロボツトの把持部中心点
の動作軌跡と定義する。第７図は、ロボツトの動
作軌跡を制御するための動作要素ベクトルを与え
る方法を示した説明図である。このうち、第７図
ａは、動作要素ベクトルを動作点（P0，P1，P2
等）間の変位ベクトル（r0，r1，r2等）で与えた
ものである。即ちr0→＝P0P1―――→，r1→＝P1P2――
―→，r2→
＝P2P3―――→である。ここで、P0，P1，P2等の座標
を（x0，y0，z0）、（x1，y1，z1）、（x2，y2，
z2）とする。従つて変位ベクトルを座標で表わせ
ば、 r0→＝（x1−x0，y1−y0，z1−z0） r1→＝（x2−x1，y2−y1，z2−z1） r2→＝（x3−x2，y3−y2，z3−z2）となる。従来
の制御方法では、変位ベクトルの座標成分が与え
られ、それに基づき、ロボツトの駆動軸の駆動量
が演算され、それによつてロボツトが制御されて
いた。
の動作軌跡と定義する。第７図は、ロボツトの動
作軌跡を制御するための動作要素ベクトルを与え
る方法を示した説明図である。このうち、第７図
ａは、動作要素ベクトルを動作点（P0，P1，P2
等）間の変位ベクトル（r0，r1，r2等）で与えた
ものである。即ちr0→＝P0P1―――→，r1→＝P1P2――
―→，r2→
＝P2P3―――→である。ここで、P0，P1，P2等の座標
を（x0，y0，z0）、（x1，y1，z1）、（x2，y2，
z2）とする。従つて変位ベクトルを座標で表わせ
ば、 r0→＝（x1−x0，y1−y0，z1−z0） r1→＝（x2−x1，y2−y1，z2−z1） r2→＝（x3−x2，y3−y2，z3−z2）となる。従来
の制御方法では、変位ベクトルの座標成分が与え
られ、それに基づき、ロボツトの駆動軸の駆動量
が演算され、それによつてロボツトが制御されて
いた。
本発明では、次の単位ベクトル列を与える。
u0→＝r0→／｜r0→｜＝（ux0，uy0，uz0）
u1→＝r1→／｜r1→｜＝（ux1，uy1，uz1）
u2→＝r2→／｜r2→｜＝（ux2，uy2，uz2）
又、その単位ベクトルに対応した大きさ列を与
える。
える。
上記単位ベクトル列は、動作順序及び、変位の
大きさ１から成る基本動作軌跡を与える。従つ
て、この単位ベクトル列を基本動作モジユール別
に記憶しておけば、大きさ列｜r0→｜，｜r1→｜，｜r2
→
｜等を与えることにより、基本動作軌跡と一定の
関係にある動作を行なわせることができる。一定
の関係とは、たとえば、第７図ｂに示す様な関係
をいう。即ち、基本動作軌跡５０に対して、一定
の同じ値の大きさ列を与えた場合には、ロボツト
の機械原点P0を中心として、相似な動作軌跡５
１が得られる。又、任意の大きさ列を与えれば、
対応する区間において基本動作軌跡とそれぞれ相
似な広義の相似５２が得られる。
大きさ１から成る基本動作軌跡を与える。従つ
て、この単位ベクトル列を基本動作モジユール別
に記憶しておけば、大きさ列｜r0→｜，｜r1→｜，｜r2
→
｜等を与えることにより、基本動作軌跡と一定の
関係にある動作を行なわせることができる。一定
の関係とは、たとえば、第７図ｂに示す様な関係
をいう。即ち、基本動作軌跡５０に対して、一定
の同じ値の大きさ列を与えた場合には、ロボツト
の機械原点P0を中心として、相似な動作軌跡５
１が得られる。又、任意の大きさ列を与えれば、
対応する区間において基本動作軌跡とそれぞれ相
似な広義の相似５２が得られる。
この様にして、一度基本動作軌跡に対応した単
位ベクトル列をモジユール化して記憶しておけ
ば、後は大きさ列を与えるだけで、基本動作軌跡
と一定の相関ある動作軌跡が容易に得られる。従
つて指示データが少なくてすみ、制御プログラム
が簡略化できると共に記憶装置の効果的な使用が
できる。
位ベクトル列をモジユール化して記憶しておけ
ば、後は大きさ列を与えるだけで、基本動作軌跡
と一定の相関ある動作軌跡が容易に得られる。従
つて指示データが少なくてすみ、制御プログラム
が簡略化できると共に記憶装置の効果的な使用が
できる。
上記動作要素ベクトルとしては、第７図ｃに示
す様に、座標原点０を基準とする位置ベクトル
OP0――→、OP1――→、OP2――→等を用いても良い。
す様に、座標原点０を基準とする位置ベクトル
OP0――→、OP1――→、OP2――→等を用いても良い。
この場合にもそれらの単位ベクトル列によつて
定義される基本動作軌跡６０に対し、一定の関係
を有する動作軌跡を大きさ列を与えることによつ
て得ることができる。
定義される基本動作軌跡６０に対し、一定の関係
を有する動作軌跡を大きさ列を与えることによつ
て得ることができる。
さらに、動作要素ベクトルには、ロボツトの駆
動軸の駆動量を直接指示するときは、各駆動軸の
動作量を各成分とするベクトルで与えても良い。
たとえば、ｒ軸、θ軸、ｚ軸の円筒座標系３軸制
御の場合には、それぞれの軸の駆動量を成分とす
る３次元ベクトルで与えられる。この場合にも、
前述の様に単位ベクトル列を円筒座標系における
単位位置ベクトル列又は変位ベクトル列として定
義できる。
動軸の駆動量を直接指示するときは、各駆動軸の
動作量を各成分とするベクトルで与えても良い。
たとえば、ｒ軸、θ軸、ｚ軸の円筒座標系３軸制
御の場合には、それぞれの軸の駆動量を成分とす
る３次元ベクトルで与えられる。この場合にも、
前述の様に単位ベクトル列を円筒座標系における
単位位置ベクトル列又は変位ベクトル列として定
義できる。
本ロボツト制御装置はこの様な構成から成り、
単位ベクトル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３
とを別構成とし、大きさ列記憶部１３に動作順序
に従つて、大きさのデータだけを出力することに
よつて所定の動作軌跡に沿つた動作を行なわせる
ことができる。
単位ベクトル列記憶部１２と大きさ列記憶部１３
とを別構成とし、大きさ列記憶部１３に動作順序
に従つて、大きさのデータだけを出力することに
よつて所定の動作軌跡に沿つた動作を行なわせる
ことができる。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいてさら
に詳述する。
に詳述する。
第２図は本発明の具体的な実施例に係る素材寸
法判定装置の機構部分を示した構成図である。ロ
ボツト２はボデイ２１とボデイ２１に対して回転
するコラム２２を有し、コラム２２にはアーム支
持台２３が配設されている。アーム支持台２３に
はそれに対して伸縮自在に摺動するアーム２４が
設けられ、アーム２４には把持部２５が取付けら
れている。このロボツト２はコラム２２を方位角
θ方向に回転させることができる。又、コラム２
２に対して、アーム支持台２３は上下動できＺ軸
方向に移動することができる。又、アーム２４は
Ｒ軸方向に伸縮する。さらに把持部２５は、アー
ム２４に対して回動する。
法判定装置の機構部分を示した構成図である。ロ
ボツト２はボデイ２１とボデイ２１に対して回転
するコラム２２を有し、コラム２２にはアーム支
持台２３が配設されている。アーム支持台２３に
はそれに対して伸縮自在に摺動するアーム２４が
設けられ、アーム２４には把持部２５が取付けら
れている。このロボツト２はコラム２２を方位角
θ方向に回転させることができる。又、コラム２
２に対して、アーム支持台２３は上下動できＺ軸
方向に移動することができる。又、アーム２４は
Ｒ軸方向に伸縮する。さらに把持部２５は、アー
ム２４に対して回動する。
加工物体３０が寸法判定の方向に移動される動
作軌跡上の所定位置には位置センサ６が設けられ
ている。位置センサ６は、長さ判定板４０と固定
板４２に取付けられた判定板押えバネ４１と、発
光素子５１及び受光素子５２とから成る。長さ判
定板４０は連通孔４０ａを有し、該連通孔４０ａ
が所定の位置に達したときに、発光素子５１から
発光した光は連通孔４０ａを透過し、受光素子５
２によつて受光される。
作軌跡上の所定位置には位置センサ６が設けられ
ている。位置センサ６は、長さ判定板４０と固定
板４２に取付けられた判定板押えバネ４１と、発
光素子５１及び受光素子５２とから成る。長さ判
定板４０は連通孔４０ａを有し、該連通孔４０ａ
が所定の位置に達したときに、発光素子５１から
発光した光は連通孔４０ａを透過し、受光素子５
２によつて受光される。
同様に、方位角方向の動作軌跡には、位置セン
サ６が設けられている。この位置センサ６は同様
に、固定板４５に取付けられた判定板押えバネ４
４と径判定板４３と、発光素子５３及び受光素子
５４とから成る。径判定板４３には連通孔４０ａ
が設けられており前述と同様に発光素子５３で発
光した光は所定位置に達したとき連通孔４０ａを
通して受光素子５４に受光される。
サ６が設けられている。この位置センサ６は同様
に、固定板４５に取付けられた判定板押えバネ４
４と径判定板４３と、発光素子５３及び受光素子
５４とから成る。径判定板４３には連通孔４０ａ
が設けられており前述と同様に発光素子５３で発
光した光は所定位置に達したとき連通孔４０ａを
通して受光素子５４に受光される。
次に、このロボツトの作用について説明する。
先ず、加工物体３０を把持し、加工物体３０を
寸法測定原点に移動させる。この時の寸法測定原
点を（Ｒ，θ，Ｚ，α）＝（０，０，０，０）とす
る。寸法測定原点からＺ軸方向に所定量ｄだけ動
作させる。このとき加工物体３０の上部端面３０
ａは、長さ判定板４０に当接し、それを押し上
げ、連通孔４０ａが所定位置に達すれば、発光素
子５１によつて発光された光は連通孔４０ａを通
過して、受光素子５２に受光される。従つて、受
光素子５２によつて検出された信号を制御装置に
入力して、判定すれば加工物体３０を寸法測定原
点からＺ軸方向にｄだけ移動させたとき、その端
面３０ａが正規の位置に達したことを判別するこ
とができる。
寸法測定原点に移動させる。この時の寸法測定原
点を（Ｒ，θ，Ｚ，α）＝（０，０，０，０）とす
る。寸法測定原点からＺ軸方向に所定量ｄだけ動
作させる。このとき加工物体３０の上部端面３０
ａは、長さ判定板４０に当接し、それを押し上
げ、連通孔４０ａが所定位置に達すれば、発光素
子５１によつて発光された光は連通孔４０ａを通
過して、受光素子５２に受光される。従つて、受
光素子５２によつて検出された信号を制御装置に
入力して、判定すれば加工物体３０を寸法測定原
点からＺ軸方向にｄだけ移動させたとき、その端
面３０ａが正規の位置に達したことを判別するこ
とができる。
即ち、所定量ｄだけ動かした後、受光素子５２
から光が検出されれば、加工物体３０は所定の長
さであると判定することができる。又、所定量ｄ
だけ動かしても、検出信号が得られない場合に
は、加工物体３０の長さは、所定の寸法よりも短
いか、又は長いかである。
から光が検出されれば、加工物体３０は所定の長
さであると判定することができる。又、所定量ｄ
だけ動かしても、検出信号が得られない場合に
は、加工物体３０の長さは、所定の寸法よりも短
いか、又は長いかである。
又、加工物体３０の直径を測定するには、寸法
測定原点からθ方向にコラム２２を回転させ、加
工物体３０をβだけ移動させる。所定量βだけ回
転させた時に、加工物体３０の側面３０ｂが径判
定板４３に当接して、その連通孔４０ａが所定位
置に移動し、受光素子５４から発光素子５３から
の光を受光した信号が検出されると該加工物体３
０は、所定の径であると判定することができる。
測定原点からθ方向にコラム２２を回転させ、加
工物体３０をβだけ移動させる。所定量βだけ回
転させた時に、加工物体３０の側面３０ｂが径判
定板４３に当接して、その連通孔４０ａが所定位
置に移動し、受光素子５４から発光素子５３から
の光を受光した信号が検出されると該加工物体３
０は、所定の径であると判定することができる。
第３図は、本実施例の素材寸法判定装置を
DNCシステムに応用した場合の全体の構成を示
したブロツクダイヤグラムである。
DNCシステムに応用した場合の全体の構成を示
したブロツクダイヤグラムである。
DNCシステムにおいて、ホストコンピユータ
６０には、多品種の加工物体の判定順序を指定す
るプログラムチエンジ情報が格納され、該プログ
ラムチエンジ情報をNCコントローラ６２に送信
する。NCコントローラ６２はNC工作機械６４
の駆動軸を制御すると共に、制御装置１０（ロボ
ツトコントローラともいう）へ、加工物体３０を
NC工作機械６４の加工台へ搬入するための制御
データを出力する。制御装置１０は、所定のプロ
グラム及びデータに基づき、ロボツト２を駆動し
て、加工物体３０の寸法を判定し、その判定結果
に基づいて、不良加工物体の除去を行なう。
６０には、多品種の加工物体の判定順序を指定す
るプログラムチエンジ情報が格納され、該プログ
ラムチエンジ情報をNCコントローラ６２に送信
する。NCコントローラ６２はNC工作機械６４
の駆動軸を制御すると共に、制御装置１０（ロボ
ツトコントローラともいう）へ、加工物体３０を
NC工作機械６４の加工台へ搬入するための制御
データを出力する。制御装置１０は、所定のプロ
グラム及びデータに基づき、ロボツト２を駆動し
て、加工物体３０の寸法を判定し、その判定結果
に基づいて、不良加工物体の除去を行なう。
次に本素材寸法判定装置の作用をホストコンピ
ユータの作用と共に説明する。
ユータの作用と共に説明する。
第４図は、ホストコンピユータの処理を示した
フローチヤートであり、第５図は、制御装置（ロ
ボツトコントローラ）の処理を示したフローチヤ
ートである。ステツプ100でＡ加工物体用のNC
プログラムをホストコンピユータ６０からNCコ
ントローラ６２に送出する。NCプログラムには
Ａ加工物体を加工するために必要なその外形寸法
が記載されている。たとえば、円柱状物体であれ
ば、軸方向の長さ及び直径が記載されている。
フローチヤートであり、第５図は、制御装置（ロ
ボツトコントローラ）の処理を示したフローチヤ
ートである。ステツプ100でＡ加工物体用のNC
プログラムをホストコンピユータ６０からNCコ
ントローラ６２に送出する。NCプログラムには
Ａ加工物体を加工するために必要なその外形寸法
が記載されている。たとえば、円柱状物体であれ
ば、軸方向の長さ及び直径が記載されている。
次にステツプ102においてＡ加工物体用のNC
プログラムの実行の指令を与えると、NCコント
ローラ６２は、制御装置１０を制御する。制御装
置１０は単位ベクトル列記憶部１２に所定の単位
ベクトルを記憶している。
プログラムの実行の指令を与えると、NCコント
ローラ６２は、制御装置１０を制御する。制御装
置１０は単位ベクトル列記憶部１２に所定の単位
ベクトルを記憶している。
第８図は、動作要素ベクトルを示したものであ
る。単位ベクトル列は、次の如く定義されてい
る。ロボツトの機械原点をＯ、寸法測定原点を
Ｑ、加工把持位置をP1、加工物体が長さ判定板
４０に当接して、受光素子５２で検出される位置
をP2、同じく受光素子５４によつて検出される
位置をP3、NC工作機械の加工台へ加工物体を設
定する位置をP4、不良加工物体を配設する位置
をP5とする。
る。単位ベクトル列は、次の如く定義されてい
る。ロボツトの機械原点をＯ、寸法測定原点を
Ｑ、加工把持位置をP1、加工物体が長さ判定板
４０に当接して、受光素子５２で検出される位置
をP2、同じく受光素子５４によつて検出される
位置をP3、NC工作機械の加工台へ加工物体を設
定する位置をP4、不良加工物体を配設する位置
をP5とする。
U1→はOP1――→、U2→はP1Q――→、U3→はQP2――
→、U4→は
P2Q――→、U5→はQP3――→、U6→はP3Q――→、U7→
はQP4――→、
U8→はP4O――→、U9→はQP5――→、U10――→はP5O―
―→の動作要
素ベクトルに対する単位ベクトルである。又、そ
れらの動作要素ベクトルの大きさをそれぞれA1，
A2，…A10とする。これらの単位ベクトルを列
U1→〜U10――→は、その単位ベクトルの動作を行わせ
るに必要なロボツトの各動作軸の駆動量を座標成
分とするベクトル量として記憶されている。本動
作経路では、加工物体の種類にかかわらず、上記
ベクトルの大きさA1，A2，A7，A8，A9，A10
は固定とし、大きさA3，A4，A5，A6のみを加
工物体の種類に応じて可変とした。
→、U4→は
P2Q――→、U5→はQP3――→、U6→はP3Q――→、U7→
はQP4――→、
U8→はP4O――→、U9→はQP5――→、U10――→はP5O―
―→の動作要
素ベクトルに対する単位ベクトルである。又、そ
れらの動作要素ベクトルの大きさをそれぞれA1，
A2，…A10とする。これらの単位ベクトルを列
U1→〜U10――→は、その単位ベクトルの動作を行わせ
るに必要なロボツトの各動作軸の駆動量を座標成
分とするベクトル量として記憶されている。本動
作経路では、加工物体の種類にかかわらず、上記
ベクトルの大きさA1，A2，A7，A8，A9，A10
は固定とし、大きさA3，A4，A5，A6のみを加
工物体の種類に応じて可変とした。
しかし、動作経路の取方次第では、ベクトルの
大きさをすべて可変とすることができる。
大きさをすべて可変とすることができる。
従つて、本実施例では、加工物体の長さ及び径
を測定するための寸法測定原点Ｑからの移動量の
みが変数して与えられる。
を測定するための寸法測定原点Ｑからの移動量の
みが変数して与えられる。
ステツプ200で、加工物体の寸法がNCコント
ローラから入力され、その寸法に応じて上記A3，
A4，A5，A6が決定される。
ローラから入力され、その寸法に応じて上記A3，
A4，A5，A6が決定される。
本実施例では、第２図に示す様にU3→、U4→は、
Ｚ軸方向の単位ベクトルであり、U5→、U6→は単位
方位角だけ回転したときの円弧ベクトルとした。
従つて、A3，A4は、Ｚ方向移動量ｄであり、
A5，A6は、θ方向移動量βである。
Ｚ軸方向の単位ベクトルであり、U5→、U6→は単位
方位角だけ回転したときの円弧ベクトルとした。
従つて、A3，A4は、Ｚ方向移動量ｄであり、
A5，A6は、θ方向移動量βである。
これら、入力されたデータに基づいて決定され
たA3，A4，A5，A6及び予め定められている
A1，A2，A7，A8，A9，A10から成る大きさ列
と、単位ベクトル列U1→〜U1→を合成して、動作要
素ベクトル列が合成される。これらの動作要素ベ
クトル列は、ロボツトの各駆動軸の駆動量に変換
される。ステツプ202では、ロボツトの把持部を
A1・U1→だけ動作させP1点まで移動し、加工物体
３０を把持する。次にステツプ204で、ロボツト
の把持部A2・U2→だけ動作させて寸法測定原点Ｑ
へ移動させる。次にステツプ206で把持部をA3・
U3→だけ動作させ、P2点へ移動させる。次にステ
ツプ208で、受光素子５２から位置信号が検出さ
れた時は、加工物体の長さは所定長であると判断
され、ステツプ210では寸法測定原点Ｑへ復帰す
る。次にステツプ212で、方位角θ方向に所定量
A5・U5→だけ動作させたP3点へ移動する。このと
きステツプ214で受光素子５４から位置信号が検
出された時は、加工物体３０の径は所定径である
と判断され、ステツプ216で、把持部A6・U6→だ
け動作させ、寸法測定原点へ復帰する。次にステ
ツプ218で把持部をA7・U7→だけ駆動しNC工作機
械の加工台上の点P4へ移動させ、加工物体をNC
工作機械にセツトする。次にステツプ220で、P4
点から機械原点Ｏへ把持部を復帰させ、ステツプ
222でホストコンピユータへ正常終了の情報を出
力し、一つの寸法測定のルーチンが終了する。
たA3，A4，A5，A6及び予め定められている
A1，A2，A7，A8，A9，A10から成る大きさ列
と、単位ベクトル列U1→〜U1→を合成して、動作要
素ベクトル列が合成される。これらの動作要素ベ
クトル列は、ロボツトの各駆動軸の駆動量に変換
される。ステツプ202では、ロボツトの把持部を
A1・U1→だけ動作させP1点まで移動し、加工物体
３０を把持する。次にステツプ204で、ロボツト
の把持部A2・U2→だけ動作させて寸法測定原点Ｑ
へ移動させる。次にステツプ206で把持部をA3・
U3→だけ動作させ、P2点へ移動させる。次にステ
ツプ208で、受光素子５２から位置信号が検出さ
れた時は、加工物体の長さは所定長であると判断
され、ステツプ210では寸法測定原点Ｑへ復帰す
る。次にステツプ212で、方位角θ方向に所定量
A5・U5→だけ動作させたP3点へ移動する。このと
きステツプ214で受光素子５４から位置信号が検
出された時は、加工物体３０の径は所定径である
と判断され、ステツプ216で、把持部A6・U6→だ
け動作させ、寸法測定原点へ復帰する。次にステ
ツプ218で把持部をA7・U7→だけ駆動しNC工作機
械の加工台上の点P4へ移動させ、加工物体をNC
工作機械にセツトする。次にステツプ220で、P4
点から機械原点Ｏへ把持部を復帰させ、ステツプ
222でホストコンピユータへ正常終了の情報を出
力し、一つの寸法測定のルーチンが終了する。
ステツプ208で位置信号が得られない場合には、
加工物体が所定の寸法でないので、エラー処理と
して、把持部をA4・U4→、A9・U9→連続して駆動
し、点P5へ移動させ、不合格加工物体を処理す
る。次に機械原点Ｏへ復帰する。ステツプ214で
位置信号が得られない場合も加工物体３０の径が
所定の範囲に存在しないので、上記と同様なエラ
ー処理が行なわれる。そして、ステツプ234で、
ホストコンピユータへ異常終了の情報が送信され
る。
加工物体が所定の寸法でないので、エラー処理と
して、把持部をA4・U4→、A9・U9→連続して駆動
し、点P5へ移動させ、不合格加工物体を処理す
る。次に機械原点Ｏへ復帰する。ステツプ214で
位置信号が得られない場合も加工物体３０の径が
所定の範囲に存在しないので、上記と同様なエラ
ー処理が行なわれる。そして、ステツプ234で、
ホストコンピユータへ異常終了の情報が送信され
る。
上記の如く寸法測定処理が成された時、ホスト
コンピユータでは、ステツプ104で、加工物の合
否判定がなされる。不合格の場合にはステツプ
114で不合格品のための処理が行われ、合格であ
る場合には、次のＢ加工物体についての処理が行
なわれる。ステツプ106からのステツプ110は、Ｂ
加工物体についての寸法測定のルーチンである。
Ｂ加工物体の場合、Ａ加工物体と異なるのは、
A3，A4，A5，A6の値でけである。
コンピユータでは、ステツプ104で、加工物の合
否判定がなされる。不合格の場合にはステツプ
114で不合格品のための処理が行われ、合格であ
る場合には、次のＢ加工物体についての処理が行
なわれる。ステツプ106からのステツプ110は、Ｂ
加工物体についての寸法測定のルーチンである。
Ｂ加工物体の場合、Ａ加工物体と異なるのは、
A3，A4，A5，A6の値でけである。
この様に寸法が異なつても、動作順序及び方向
を改めてプログラムするまでもなく、Ａ加工物体
のときと同一経路の処理が行なわれる。
を改めてプログラムするまでもなく、Ａ加工物体
のときと同一経路の処理が行なわれる。
以下、同様に加工する順序に従つて、その加工
物体の寸法測定処理が行なわれる。
物体の寸法測定処理が行なわれる。
この様な寸法測定において加工物体の品種にか
かわらず、ロボツトの動作順序及び動作方向は共
通で相等しい。異なるのは動作移動量が異なるだ
けである。従つて、本制御装置１０は動作順序と
動作方向の情報を記憶した単位ベクトル列記憶部
１２を有しており、この単位ベクトル列記憶部１
２のデータは各種の加工物品に対して共通化され
ている。
かわらず、ロボツトの動作順序及び動作方向は共
通で相等しい。異なるのは動作移動量が異なるだ
けである。従つて、本制御装置１０は動作順序と
動作方向の情報を記憶した単位ベクトル列記憶部
１２を有しており、この単位ベクトル列記憶部１
２のデータは各種の加工物品に対して共通化され
ている。
第６図は本発明により寸法が測定される加工物
体の例を示したものである。第６図ａは円柱状の
主部に、円柱状の突起部を数段重ねたカム形状を
なしており、第６図ｂは円柱状の主部に、円柱状
の中空部が形成されたものであるが、判定する寸
法としては、主部の径及び長手方向の長さ等とい
う点で寸法判定の方向に共通性があり、本発明に
よる寸法判定を適用することができる。
体の例を示したものである。第６図ａは円柱状の
主部に、円柱状の突起部を数段重ねたカム形状を
なしており、第６図ｂは円柱状の主部に、円柱状
の中空部が形成されたものであるが、判定する寸
法としては、主部の径及び長手方向の長さ等とい
う点で寸法判定の方向に共通性があり、本発明に
よる寸法判定を適用することができる。
以上、本発明によれば制御装置に動作の大きさ
列のデータを出力しさえすれば、それに基づいて
ロボツトの動作軌跡を特定する動作要素ベクトル
を合成することができ、NC工作機械のロボツト
を利用して加工物体における形状の合否を判別す
ることができる。又、制御装置の記憶部には、各
加工物体に共通の単位ベクトルと、各加工物体毎
のロボツト移動量とを記憶するだけでよく、記憶
部の容量を小さくすることができる。
列のデータを出力しさえすれば、それに基づいて
ロボツトの動作軌跡を特定する動作要素ベクトル
を合成することができ、NC工作機械のロボツト
を利用して加工物体における形状の合否を判別す
ることができる。又、制御装置の記憶部には、各
加工物体に共通の単位ベクトルと、各加工物体毎
のロボツト移動量とを記憶するだけでよく、記憶
部の容量を小さくすることができる。
第１図は本発明の概念を示すブロツクダイアグ
ラムである。第２図は本発明の具体的な一実施例
に係る素材寸法判定装置の機構部分を示す構成図
である。第３図は同実施例装置を使用した装置の
全体の接続関係を示すブロツクダイアグラムであ
る。第４図は同実施例で使用されたホストコンピ
ユータの動作を示すフローチヤートであり、第５
図は制御装置の動作を説明するフローチヤートで
ある。第６図は他の加工物体の形状を示した斜視
図、第７図は、動作要素ベクトルを与える方法を
示した説明図である。第８図は、本実施例装置を
作動させるための動作要素ベクトルを示した説明
図である。 ２０……ロボツト、２１……ボデイ、２２……
コラム、２３……アーム支持台、２４……アー
ム、２５……把持部、５１，５３……発光素子、
５２，５４……受光素子、４０……長さ判定板、
４３……径判定板、３０……加工物体判定し、し
かも、多品種の加工。
ラムである。第２図は本発明の具体的な一実施例
に係る素材寸法判定装置の機構部分を示す構成図
である。第３図は同実施例装置を使用した装置の
全体の接続関係を示すブロツクダイアグラムであ
る。第４図は同実施例で使用されたホストコンピ
ユータの動作を示すフローチヤートであり、第５
図は制御装置の動作を説明するフローチヤートで
ある。第６図は他の加工物体の形状を示した斜視
図、第７図は、動作要素ベクトルを与える方法を
示した説明図である。第８図は、本実施例装置を
作動させるための動作要素ベクトルを示した説明
図である。 ２０……ロボツト、２１……ボデイ、２２……
コラム、２３……アーム支持台、２４……アー
ム、２５……把持部、５１，５３……発光素子、
５２，５４……受光素子、４０……長さ判定板、
４３……径判定板、３０……加工物体判定し、し
かも、多品種の加工。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 寸法測定の方向が共通であるとともに寸法形
状の異なる多品種の加工物体を所定の順序で搬入
し、加工物体の寸法の良否を判定する装置であつ
て、 搬入された順序で加工物体を把持し、該加工物
体を前記寸法判定の方向に対応した動作軌跡に沿
つて移動可能なロボツトと、 前記動作軌跡上の所定位置に設けられ、前記ロ
ボツトにより移動された前記加工物体との位置関
係に基づく当該加工物体の位置に応じた信号を出
力する位置センサと、 前記動作軌跡を分解した各プロツト点毎のデー
タとして前記加工物体の品種に共通の単位ベクト
ルと、品種毎に異なる寸法形状に対応したプロツ
ト点間移動量とを記憶する記憶部、前記所定の順
序に基づき前記記憶部から次順の加工物体に応じ
た移動量を読み出し前記共通の単位ベクトルと合
成して各プロツト点毎に必要な動作要素ベクトル
を得る合成部、該合成部で得られるデータに基づ
いて前記加工物体の品種に応じた動作軌跡を前記
ロボツトに設定する制御信号発生部並びに前記加
工物体がその品種に対応した前記動作要素ベクト
ルに従つて品種に拘わらない測定原点から所定量
移動されたときの前記位置センサの信号に基づい
て前記加工物体の合否を判別する判定部とを含ん
だ制御装置とを、具備したことを特徴とする素材
寸法判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356184A JPS60236011A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 素材寸法判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9356184A JPS60236011A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 素材寸法判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60236011A JPS60236011A (ja) | 1985-11-22 |
| JPH0517483B2 true JPH0517483B2 (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=14085657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9356184A Granted JPS60236011A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | 素材寸法判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60236011A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07260442A (ja) * | 1994-03-24 | 1995-10-13 | Ngk Insulators Ltd | 筒状体の外形測定方法及び装置 |
| JP2731724B2 (ja) * | 1994-06-28 | 1998-03-25 | 株式会社ミツトヨ | ワーク寸法自動測定システム |
| EP2937172A1 (en) * | 2014-04-25 | 2015-10-28 | Aktiebolaget SKF | Workpieces processing machine and method for automatically controlling the dimensions of workpieces in such a machine |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS517663A (ja) * | 1974-07-08 | 1976-01-22 | Tokyo Shibaura Electric Co | Kogyoyorobotsuto |
| JPS5952304A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-03-26 | Nissan Motor Co Ltd | 溶接ロボツトのテイ−チングデ−タ作成方法 |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP9356184A patent/JPS60236011A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60236011A (ja) | 1985-11-22 |
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