JPH06270062A

JPH06270062A - バリ取りロボット

Info

Publication number: JPH06270062A
Application number: JP6070893A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Renbutsu; 達也蓮仏
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】特殊なセンサおよび高速の演算装置を必要と
せずに、バリ取り作業を効率よく行うバリ取りロボット
を提供する。【構成】グラインダ３によりバリの研削が行われる
と、集音マイク４により作業音が集音される。この作業
音は作業状態認識装置５に供給され、該作業音に基づ
き、作業状態、すなわちグラインダ３のワークに対する
押し付け力が認識される。このグラインダ３の押し付け
力は、ロボットコントローラ６に供給され、ロボットコ
ントローラ６により、該押し付け力が設定値を超えたか
否かが判断されグラインダ３の送り速度が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は鋳物製品等のバリ取り
に用いて好適なバリ取りロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋳物製品等のバリ取りを行うバリ
取りロボットとしては、グラインダ等の回転工具が設け
られ、このグラインダの回転数を検出することにより送
り速度等を制御するもの（特開平２−１００８６８号公
報）、あるいは、回転工具の負荷電流を検出して制御す
るもの（特開平４−１０１７６０号公報）が知られてい
る。または、ロボット本体と回転工具等の作業ツールと
の間に力覚センサが設けられ、この力覚センサにより作
業ツールとワーク間にかかる力を検出して、ワークを倣
ったり作業する力を制御したりするものもある（特開平
４−１２２５４６号公報）。あるいは、視覚認識装置に
よりバリの有無および形状を検出し、その検出結果に基
づいてロボットの動作を制御するものもある（特開昭６
２−１１３００５号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の回転
工具の回転数もしくは負荷電流を検出するバリ取りロボ
ットにおいては、それらを検出する機能を持つ回転工具
が必要であり、標準の工具を使用することができないと
いう問題があった。また、力覚センサもしくは視覚認識
装置を用いる場合は、装置全体が高価なものとなり、か
つ、演算処理が複雑となるため特殊な高速の演算装置を
必要とするという問題があった。

【０００４】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、特殊なセンサおよび高速の演算装置等を必要
とせずに、バリ取り作業を効率よく行うことができるバ
リ取りロボットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
るバリ取りロボットは、ワーク上に設定された作業経路
を移動することにより前記ワークに形成されたバリを研
削するバリ研削手段と、前記バリ研削手段によるバリの
研削時に、前記研削されるバリの量に対応して発生する
物理量を検出する検出手段と、前記物理量の変化に対応
して前記バリ研削手段の送り速度を制御する制御手段と
を具備することを特徴としている。

【０００６】請求項２に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、上記請求項１に係る発明において、前記検出手段
は、前記バリの研削時に前記研削されるバリの量に対応
して発生する作業音を集音する集音手段とし、前記制御
手段は、前記集音される作業音の変化に対応して、前記
バリ研削手段の送り速度を制御することを特徴とする請
求項１記載のバリ取りロボット。

【０００７】請求項３に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、上記請求項１に係る発明において、前記検出手段
は、前記バリの研削時に前記研削されるバリの量に対応
して発生する削り子および火の粉の光量を検出する受光
手段とし、前記制御手段は、前記受光手段によって検出
される前記光量が増加すると前記バリ研削手段の送り速
度を遅くし、前記光量が減少すると前記バリ研削手段の
送り速度を速くするよう制御することを特徴としてい
る。

【０００８】請求項４に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、上記請求項１に係る発明において、前記制御手段
は、前記バリ研削手段の送り速度の制御に加えて、前記
検出手段によって検出される物理量が予め設定された値
になるまで、前記作業経路を往復するよう前記バリ研削
手段を制御することを特徴としている。

【０００９】請求項５に係る発明によるバリ取りロボッ
トは、上記請求項１に係る発明において、前記制御手段
は、前記バリ研削手段の前記ワークに対する押し付け力
を制御すべく、前記バリ研削手段の作業経路を変更する
ことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記請求項１に係る発明によれば、バリ研削手
段によりバリの研削が行われると、検出手段により、研
削されるバリの量に対応した物理量が検出される。この
物理量の変化に対応して、制御手段によりバリ研削手段
の送り速度が制御される。バリ研削手段は、上記送り速
度に基づいてワーク上に形成されたバリ取り作業を行
う。

【００１１】上記請求項２に係る発明によれば、バリ研
削手段によりバリの研削が行われると、集音手段によ
り、研削されるバリの量に対応した作業音が集音され
る。この作業音の変化に対応して、制御手段によりバリ
研削手段の送り速度が制御される。

【００１２】上記請求項３に係る発明によれば、バリ研
削手段によりバリの研削が行われると、受光手段によ
り、ワークに形成されたバリの量に対応した削り子およ
び火の粉の光量が検出される。この光量の変化に対応し
て、制御手段によりバリ研削手段の送り速度が制御され
る。

【００１３】上記請求項４に係る発明によれば、バリ研
削手段は、検出手段によって検出される物理量が予め設
定された値になるまで作業経路を往復するよう、制御手
段により制御される。

【００１４】上記請求項５に係る発明によれば、制御手
段により、検出手段によって検出される物理量の変化に
対応して、バリ研削手段の作業経路が変更される。バリ
研削手段は、ワーク上の上記変更された作業経路を移動
してバリ取り作業を行う。この作業経路の変更により、
バリ研削手段のワークに対する押し付け力が制御され
る。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
について説明する。図１はこの発明の第１実施例による
バリ取りロボットの構成を示す斜視図である。この図に
おいて、１は多関節型のロボット本体であり、アーム２
を備えている。アーム２の前方の所定の位置には、図示
しないワークが配置されており、ワーク上にはビードの
はみ出し等によるバリが形成されている。また、アーム
２の先端にはグラインダ３が固定されており、バリ取り
等の研磨作業を行う。グラインダ３は、所定範囲を移動
することによりバリを除去する。

【００１６】更に、グラインダ３には集音マイク４が装
着されており、研磨作業時に発生する作業音を検出す
る。ここで検出される作業音は、ワーク上に形成された
バリの突出量によって変化し、バリの突出量が多い程グ
ラインダ３のワークに対する押し付け力が強まり、作業
音の周波数は低くなる。ここで、図２に、グラインダ３
の押し付け力ｆと作業音の周波数との関係を示す。この
図に示すように、押し付け力ｆと作業音の周波数とは反
比例しており、押し付け力ｆが強まる程作業音の周波数
が低くなる。

【００１７】また、図１において、５は作業状態認識装
置であり、集音マイク４によって検出される作業音から
作業状態、すなわちグラインダ３の押し付け力ｆを認識
する。６はロボットコントローラであり、図示しない記
憶装置に、アーム２の作業経路および移動速度ｖ等を含
む教示データが記憶されており、該教示データに従って
ロボット本体１の動作を制御する。そして、ロボットコ
ントローラ６には、作業状態認識装置５からグラインダ
３の押し付け力ｆが供給される。また、ロボットコント
ローラ６内の図示しない記憶装置には、グラインダ３の
過負荷値Ｆ_maxおよび適正作業最小値Ｆ_minが記憶されて
いる。そして、ロボットコントローラ６は、押し付け力
ｆが過負荷値Ｆ_maxを超えた場合は、ワーク上のバリの
突出量が多い場合とし、適正作業最小値Ｆ_minを下回る
場合は、バリの突出量が少ないかもしくはバリが無い場
合として、アーム２の移動速度もしくは作業経路を制御
する。

【００１８】図３に、作業状態認識装置５の具体的な構
成を示す。この図において、５１は演算装置であり、Ｄ
ＳＰ（Digital Signal Processor）等からなる。５２は
ＲＯＭであり、作業状態の認識処理の制御プログラム等
を記憶している。５３はＲＡＭであり、グラインダ３の
押し付け力ｆと作業音との関係を示す作業状態テーブ
ル、および入力されたデータ等を記憶する。この押し付
け力ｆと作業音との関係は工具およびワークの種類等に
より異なるため、予めＲＡＭ５３に、作業に用いる工具
およびワークの種類に合ったデータが記録される。

【００１９】次に、５４はＡ／Ｄ変換器であり、集音マ
イク４から入力される作業音のデータをディジタルデー
タに変換する。５５はＳＩＯ（Serial I/O ）インタフ
ェースからなるターミナルインタフェースであり、デー
タが入力されるターミナル７とデータの送受信を行う。
５６はＤｕａｌＰｏｒｔＲＡＭからなるロボットコ
ントローラインタフェースであり、演算装置５１による
検出結果をロボットコントローラ６へ送信する。

【００２０】次に、本実施例によるバリ取りロボットの
動作について説明する。まず、バリ取り作業を開始する
に先立ち、作業者は、図３に示すターミナル７、もしく
はロボットコントローラ６により、グラインダ３の押し
付け力ｆおよびそれに対応する作業音データとを入力す
る。この入力されたデータは、作業状態認識装置５のＳ
ＩＯインタフェース５５もしくはロボットコントローラ
インタフェース５６へ入力され、作業状態テーブルとし
てＲＡＭ５３に記憶される。

【００２１】次に、図示しない始動スイッチが操作され
ることより、ロボットコントローラ６からロボット本体
１へ動作開始命令が出力されると、アーム２の先端がワ
ークの所定のパスの作業開始点まで移動する。そして、
グラインダ３が移動を開始し、ロボットコントローラ６
の記憶装置に記憶されている作業経路（以下、教示軌
道）に従い、ワークに形成されたバリの除去作業を行
う。これに伴い、グラインダ３の作業によって発生する
作業音が集音マイク４により集音され、作業状態認識装
置５のＡ／Ｄ変換器５４に入力され、ディジタルデータ
に変換されて、作業音データとしてＲＡＭ５３へ記憶さ
れる。

【００２２】そして、演算装置５１は、このＲＡＭ５３
へ記憶された作業音データを分析し、該作業音の音質
（周波数）を求める。この時、演算装置５１は、入力さ
れたデータに対してフィルタリング処理を行い、グライ
ンダ３によって発生する音の周波数帯のデータを解析す
る。次に、演算装置５１は、このようにして求めた音質
（周波数）により、ＲＡＭ５３に記憶されている作業状
態テーブルを参照し、この時点でのグラインダ３の押し
付け力ｆを求める。求められた押し付け力ｆは、ロボッ
トコントローラインタフェース５６を介して、ロボット
コントローラ６へ供給される。

【００２３】以下、作業状態認識装置５から供給される
グラインダ３の押し付け力ｆに基づき、ロボットコント
ローラ６が行うアーム２の制御について説明する。

【００２４】§１．移動速度ｖの制御まず、ロボットコントローラ６が、作業状態認識装置５
から供給されるグラインダ３の押し付け力ｆに基づき、
アーム２の移動速度を制御する場合について説明する。

【００２５】ここで、図４のＰＡＤ図を参照して、アー
ム２の移動速度ｖを変更する場合のロボットコントロー
ラ６の動作について説明する。まず、ステップＳ１にお
いて、グラインダ３が所定のパスの最終ポイントに到達
したか否かを判断し、到達していない間は、以下に示す
処理を行う。

【００２６】まず、ステップＳ２において、ロボットコ
ントローラ６は、図示しない記憶装置に予め設定された
移動速度ｖで、アーム２を移動させる。次に、ステップ
Ｓ３に進み、作業状態認識装置５から供給されるグライ
ンダ３の押し付け力ｆが、過負荷値Ｆ_maxを超えている
か否かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合
は、ステップＳ４に進む。そして、ステップＳ４におい
て、移動速度ｖが最小値Ｖ_mi _nであるか否かを判断す
る。この最小値Ｖ_minは、予め設定された移動速度ｖの
最小値である。ステップＳ４における判断結果が「ＹＥ
Ｓ」の場合、すなわち、移動速度ｖが最小値Ｖ_minであ
る場合は、これ以上減速することが不可能であると判断
し、ステップＳ１へ戻る。また、ステップＳ４における
判断結果が「ＮＯ」の場合は、ステップＳ５に進み、移
動速度ｖを減少させる。

【００２７】なお、移動速度ｖを減少させる方法として
は、移動速度ｖから一定の値を減ずる方法、移動速度ｖ
に一定の係数を掛けることにより減少させる方法、グラ
インダ３の押し付け力ｆと過負荷値Ｆ_maxの差を正規化
し、その調整分の値を減ずる方法、もしくは、正規化し
た割合を示す係数を掛けることにより減少させる方法等
がある。

【００２８】一方、ステップＳ３における判断結果が
「ＮＯ」である場合、すなわちグラインダ３の押し付け
力ｆが、過負荷値Ｆ_maxを超えていない場合は、ステッ
プＳ６に進む。そして、ステップＳ６において、押し付
け力ｆが適正作業最小値Ｆ_minより小さいか否かを判断
する。この判断結果が「ＮＯ」の場合、すなわち、押し
付け力ｆが適正作業最小値Ｆ_minと過負荷値Ｆ_maxの間の
値である場合は、移動速度ｖは変化させずにステップＳ
１に戻る。

【００２９】また、ステップＳ６における判断結果が
「ＹＥＳ」の場合、すなわち押し付け力ｆが適正作業最
小値Ｆ_minより小さい場合は、ステップＳ７に進む。そ
して、移動速度ｖが最大値Ｖ_maxであるか否かを判断す
る。この最大値Ｖ_maxは、予め設定された移動速度ｖの
最大値である。ステップＳ７における判断結果が「ＹＥ
Ｓ」の場合、すなわち、移動速度ｖが最大値Ｖ_maxであ
る場合は、これ以上加速することが不可能であると判断
し、ステップＳ１へ戻る。また、この判断結果が「Ｎ
Ｏ」の場合は、ステップＳ８に進み、移動速度ｖを増加
させる。この移動速度ｖを増加させる方法としては、上
述の減少させる方法と対応し、速度を加えるかもしくは
ある係数を掛けて増加させる等の方法で行う。

【００３０】そして、上述の処理を、グラインダ３が所
定のパスの最終ポイントに到達するまで繰り返し、バリ
の突出量に応じてアーム２の移動速度を制御する。

【００３１】以上のように、グラインダ３の押し付け力
ｆが大きい場合、すなわちワーク上のバリの突出量が多
い場合、アーム２の移動速度ｖは減少し、グラインダ３
の送り速度はゆっくりとなる。逆に、グラインダ３の押
し付け力ｆが小さい場合、すなわちワーク上のバリの突
出量が少ない場合、アーム２の移動速度ｖは増加し、グ
ラインダ３の送り速度は速くなる。これにより、バリ取
りの作業が効率的に行われる。

【００３２】上述した実施例では、作業状態認識装置５
から供給されるグラインダ３の押し付け力に応じてグラ
インダ３の送り速度を制御したが、以下に述べるよう
に、アーム２の軌道を制御してもよく、更に、軌道の修
正を行った区間において往復動作させてもよい。

【００３３】§２．アーム２の軌道の制御ロボットコントローラ６が、作業状態認識装置５から供
給されるグラインダ３の押し付け力ｆに基づき、アーム
２の軌道を制御する場合について説明する。例えば、図
５に示すように、ロボットコントローラ６は、ワークＷ
Ｋに対するグラインダ３の押し付け力ｆが弱まる方向、
すなわち矢印Ｑ方向へアーム２が微少量移動するよう
に、アーム２の軌道を制御する。

【００３４】ここで、図６のＰＡＤ図を参照して、グラ
インダ３の軌道を変更する場合のロボットコントローラ
６の動作について説明する。また、この動作を制御する
ために使用される変数を以下に示す。これらの変数は、
コントローラ６内の図示しない記憶装置の所定の記憶エ
リアに設定されるものである。状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧ：アーム２の軌道の修正が行
われている間は「過負荷」を意味するフラグがセットさ
れ、修正が行われた区間をアーム２が逆進している間は
「リトライ」を意味するフラグがセットされる。リトライポイントＲＰ１：アーム２の軌道の修正が開始
された地点が設定される。リトライポイントＲＰ２：アーム２の軌道の修正が終了
した地点が設定される。

【００３５】まず、ステップＳ１０において、グライン
ダ３が所定のパスの最終ポイントに到達したか否かを判
断し、到達していない間は、以下に示す処理を繰り返し
行う。

【００３６】＜アーム２の正進動作＞まず、ステップＳ
１１において、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに、「リトラ
イ」を示すフラグがセットされているか否かを判断す
る。この判断結果が「ＮＯ」の場合は、ステップＳ１５
に進み、アーム２を教示軌道に沿って正進動作（図５に
示す矢印Ｓ方向へ動作）させる。次に、ステップＳ１６
に進み、作業状態認識装置５から供給されるグラインダ
３の押し付け力ｆが、過負荷値Ｆ_maxを超えているか否
かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場合はステッ
プＳ２１に進み、押し付け力ｆが適正作業最小値Ｆ_min
より小さいか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」
の場合は、再びステップＳ１０へ戻る。

【００３７】＜軌道修正開始＞ここで、グラインダ３の
押し付け力ｆが過負荷値Ｆ_maxを超えた場合、すなわ
ち、ワーク上のバリの突出量が多い場合について説明す
る。この場合、ステップＳ１６における判断結果が「Ｙ
ＥＳ」となり、ステップＳ１７に進む。そして、ステッ
プＳ１７において、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに、「過
負荷」もしくは「リトライ」を示すフラグがセットされ
ているか否かを判断する。この場合この判断結果は「Ｎ
Ｏ」となり、ステップＳ１８に進む。そして、ステップ
Ｓ１８において、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに「過負
荷」を示すフラグをセットする。次に、ステップＳ１９
に進み、アーム２の現在位置を、リトライポイントＲＰ
１に設定する。そして、ステップＳ２０に進み、図５に
示す矢印Ｑ方向にアーム２の軌道を修正する。これによ
り、グラインダ３の押し付け力ｆが弱まる。そして、再
びステップＳ１０へ戻る。

【００３８】また、軌道修正を開始してから再びグライ
ンダ３の押し付け力ｆが過負荷値Ｆ_maxを超えた場合、
すなわちワーク上のバリの突出量が更に多くなった場
合、ステップＳ１６における判断結果が「ＹＥＳ」とな
り、ステップＳ１７に進む。そして、ステップＳ１７に
おいて、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに「過負荷」もしく
は「リトライ」を示すフラグがセットされているか否か
を判断する。この場合、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに
「過負荷」を示すフラグがセットされているので、この
判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２０に進む。
そして、ステップＳ２０において軌道を更に修正する。
これにより、グラインダ３の押し付け力ｆは、更に弱ま
る。そして、ステップＳ１０へ戻る。

【００３９】以後、グラインダ３の押し付け力ｆが適正
作業最小値Ｆ_minより小さくなるまで、ステップＳ１０
→ステップＳ１１→ステップＳ１５→ステップＳ１６→
ステップＳ２１→ステップＳ１０、もしくは→ステップ
Ｓ１６→ステップＳ１７→ステップＳ２０→ステップＳ
１０の処理を繰り返す。

【００４０】＜軌道修正終了＞次に、上述のようにアー
ム２の軌道修正が行われている間、グラインダ３の押し
付け力ｆが適正作業最小値Ｆ_minより小さくなる場合に
ついて説明する。この場合、ステップＳ２１における判
断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２２に進む。そ
して、ステップＳ２２において、状態フラグＳＴＳ＿Ｆ
ＬＧに「過負荷」を示すフラグがセットされているか否
かを判断する。この場合、この判断結果は「ＹＥＳ」と
なり、ステップＳ２３に進み、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬ
Ｇに「リトライ」を示すフラグをセットする。次に、ス
テップＳ２４に進み、現在位置をリトライポイントＲＰ
２に設定する。なお、ステップＳ１９において設定され
たリトライポイントＲＰ１から、ステップＳ２４におい
て設定されるリトライポイントＲＰ２までの区間を、軌
道修正区間とする。そして、ステップＳ２５に進み、ア
ーム２を図５に示す矢印Ｑ方向に軌道修正しているか否
かを判断する。この場合は、この判断結果は「ＹＥＳ」
となり、ステップＳ２６に進み、矢印Ｑ方向の逆方向、
すなわち教示軌道の方向へアーム２の軌道を再修正す
る。これにより、グラインダ３の押し付け力ｆが強ま
る。そして、ステップＳ１０に戻る。

【００４１】＜軌道修正区間の往復動作＞次に、ステッ
プＳ１１に進み、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに「リトラ
イ」を示すフラグがセットされているか否かを判断す
る。この場合、この判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステ
ップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２において、
アーム２をリトライポイントＲＰ２からリトライポイン
トＲＰ１へ逆進動作（図５に示す矢印Ｒ方向へ動作）さ
せる。そして、ステップＳ１３に進み、アーム２がリト
ライポイントＲＰ１へ到達したか否かを判断する。この
判断結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ１６に進む。

【００４２】次に、ステップＳ１６において、グライン
ダ３の押し付け力ｆが過負荷値Ｆ_ma _xを超えているか否
かを判断する。この判断結果が「ＹＥＳ」の場合、ステ
ップＳ１７に進み、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに「過負
荷」もしくは「リトライ」を示すフラグがセットされて
いるか否かを判断する。この場合、状態フラグＳＴＳ＿
ＦＬＧに「リトライ」を示すフラグがセットされている
ので、この判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２
０に進む。そして、ステップＳ２０において矢印Ｑ方向
に軌道修正し、ステップＳ１０に戻る。

【００４３】一方、ステップＳ１６における判断結果が
「ＮＯ」の場合、すなわち、グラインダ３の押し付け力
ｆが過負荷値Ｆ_maxを超えていない場合は、ステップＳ
２１に進み、押し付け力ｆが適正作業最小値Ｆ_minより
小さいか否かを判断する。この判断結果が「ＮＯ」の場
合は、ステップＳ１０に戻る。また、ステップＳ２１に
おける判断結果が「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ２２
に進み、状態フラグＳＴＳ＿ＦＬＧに「過負荷」を示す
フラグがセットされているか否かを判断する。この場合
は、この判断結果は「ＮＯ」となり、ステップＳ２５に
進む。そして、ステップＳ２５において、アーム２の矢
印Ｑ方向への軌道修正が行われているか否かを判断し、
この場合の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２
６に進む。そして、ステップＳ２６において、アーム２
の軌道の再修正を行い、ステップＳ１０に戻る。

【００４４】以上の処理を、アーム２がリトライポイン
トＲＰ１に到達するまで行う。アーム２がリトライポイ
ントＲＰ１に到達すると、ステップＳ１３における判断
結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳ１４に進む。そし
て、ステップＳ１４において、状態フラグをリセットす
る。その後、ステップＳ１６に進み、上述したアーム２
の正進動作を行う。

【００４５】以上のように、グラインダ３の押し付け力
ｆが大きい場合、すなわちワーク上のバリの突出量が多
い場合、アーム２の軌道が修正され、グラインダ３の押
し付け力ｆが弱められる。そして、アーム２に、軌道が
修正された区間を再び移動させることにより、仕上がり
の精度を向上させることができる。

【００４６】図７はこの発明の第２実施例によるバリ取
りロボットの構成を示す斜視図である。この図におい
て、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、
その説明を省略する。図７に示すバリ取りロボットにお
いては、グラインダ３にＣＤＩセル等の受光素子８が取
り付けられている。この受光素子８は、研磨作業時に発
生する光を検出する。上記光は、グラインダ３によって
削られたワークの削り子および砥石が、摩擦熱により赤
く発熱して飛散する際に発生する。この光の光量は、研
削されるバリの突出量が多い程増加する。ここで、図８
に、グラインダ３の押し付け力ｆと上記光の光量との関
係を示す。この図に示すように、グラインダ３の押し付
け力ｆと光量は比例関係となる。

【００４７】また、作業状態認識装置５は、受光素子８
によって検出される光量から作業状態、すなわちグライ
ンダ３の押し付け力ｆを認識する。また、作業状態認識
装置５内のＲＡＭ５３には、グラインダ３の押し付け力
ｆと光量との関係を示す作業状態テーブルが記憶され
る。なお、この関係は、工具およびワークの種類等によ
り異なるため、予めＲＡＭ５３には、作業に用いられる
工具およびワークの種類に合ったデータが記録される。

【００４８】このような構成において、グラインダ３の
作業によって発生する光の光量が受光素子８によって検
出され、作業状態認識装置５に入力される。そして、作
業状態認識装置５において、演算装置５１は、ＲＡＭ５
３に記憶されている作業状態テーブルを参照し、グライ
ンダ３の押し付け力ｆを求める。この求められた押し付
け力ｆはロボットコントローラ６へ供給され、ロボット
コントローラ６により、第１実施例と同様に、アーム２
の移動速度ｖの制御、もしくは軌道の制御が行われる。

【００４９】なお、第１実施例において、音質とグライ
ンダ３の押し付け力ｆとの関係から作業状態の認識を行
ったが、音質の代わりに音量によって認識を行っても良
い。また、音質と音量を共に用いたり、音と光との双方
を取り込むことによって認識を行い、精度を向上させる
ことができる。

【００５０】更に、上述の実施例においては、音および
光の変化量を検出することにより作業状態の認識を行っ
たが、バリ取り作業による熱もしくは振動等の変化量を
検出するようにしてもよい。

【００５１】また、アーム２の制御方法として、移動速
度を変更する方法、軌道を修正する方法、および軌道を
往復動作させる方法を示したが、これらを適宜組み合わ
せることにより、より仕上がり精度を向上させることが
できる。

【００５２】更に、上記実施例においては、作業状態認
識装置５を１個の装置として設置するようにしたが、ロ
ボットコントローラ６の一部として組み込まれるように
してもよい。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バリ取り作業時に発生する音あるいは光等の物理量
を検出し、該物理量の変化に基づきバリ研削手段の送り
速度もしくは作業経路を制御するので、作業状態に見合
ったロボット制御を行うことができ、仕上がり精度が向
上すると共に、作業の効率化を図ることができる。ま
た、高価な力覚センサおよび視覚認識装置等を用いるこ
となく、作業状態を検出することができ、高機能かつ安
価な装置を提供することができる。更に、光量を検出す
る場合、複雑な演算を行うことなく作業状態を認識する
ことができるので、制御手段の簡易化、および処理の高
速化が可能となる。また、作業経路を往復することによ
り、より仕上がり精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例によるバリ取りロボット
の構成を示す斜視図である。

【図２】同実施例におけるグラインダ３の押し付け力ｆ
と作業音の音質（周波数）との関係を示すグラフであ
る。

【図３】同実施例における作業状態認識装置５の構成を
示すブロック図である。

【図４】同実施例におけるロボットコントローラ６の動
作を説明するＰＡＤ図である。

【図５】同実施例におけるグラインダ３の軌道変更を説
明する図である。

【図６】同実施例におけるロボットコントローラ６の動
作を説明するＰＡＤ図である。

【図７】この発明の第２実施例によるバリ取りロボット
の構成を示す斜視図である。

【図８】同実施例におけるグラインダ３の押し付け力ｆ
と受光素子８の受光する光量との関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ロボット本体２アーム３グラインダ４集音マイク５作業状態認識装置６ロボットコントローラ８受光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク上に設定された作業経路を移動す
ることにより前記ワークに形成されたバリを研削するバ
リ研削手段と、前記バリ研削手段によるバリの研削時に、前記研削され
るバリの量に対応して発生する物理量を検出する検出手
段と、前記物理量の変化に対応して前記バリ研削手段の送り速
度を制御する制御手段とを具備することを特徴とするバ
リ取りロボット。
【請求項２】前記検出手段は、前記バリの研削時に研
削されるバリの量に対応して発生する作業音を集音する
集音手段とし、前記制御手段は、前記集音される作業音の変化に対応し
て、前記バリ研削手段の送り速度を制御することを特徴
とする請求項１記載のバリ取りロボット。
【請求項３】前記検出手段は、前記バリの研削時に研
削されるバリの量に対応して発生する削り子および火の
粉の光量を検出する受光手段とし、前記制御手段は、前記受光手段によって検出される前記
光量が増加すると前記バリ研削手段の送り速度を遅く
し、前記光量が減少すると前記バリ研削手段の送り速度
を速くするよう制御することを特徴とする請求項１記載
のバリ取りロボット。
【請求項４】前記制御手段は、前記バリ研削手段の送
り速度の制御に加えて、前記検出手段によって検出され
る物理量が予め設定された値になるまで、前記作業経路
を往復するよう前記バリ研削手段を制御することを特徴
とする請求項１記載のバリ取りロボット。
【請求項５】前記制御手段は、前記バリ研削手段の前
記ワークに対する押し付け力を制御すべく、前記バリ研
削手段の作業経路を変更することを特徴とする請求項１
記載のバリ取りロボット。