(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、
前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、
前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、
該電圧検出手段の出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、
該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のブラシ状態判定装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のブラシ状態判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧安定化位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項１に記載のブラシ状態判定装置。
【請求項５】
導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、
前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、
前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、
前記ブラシ移動手段により前記回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第１電圧値と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第２電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、
該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定装置。
【請求項６】
導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、
前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、
該電圧検出工程で得られた出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、
該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定方法。
【請求項７】
前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項６に記載のブラシ状態判定方法。
【請求項８】
前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項６に記載のブラシ状態判定方法。
【請求項９】
前記判定工程では、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧安定化位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧安定化位置との差の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する、ことを特徴とする請求項６に記載のブラシ状態判定方法。
【請求項１０】
導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、
前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、
前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、
前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、
前記ブラシ移動工程で前記回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときに検出された第１電圧値と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときに検出された第２電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、
該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、
を備えたことを特徴とする導電性回転ブラシのブラシ状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象表面の仕上げ作業などに用いられる回転ブラシ、特に導電性を有する回転ブラシについて、そのブラシ状態を判定するための装置および方法に関する。
【０００２】
尚、本明細書において、回転ブラシについて「導電性」というときは、必ずしもブラシを構成する多数本の毛材の全てが導電性を有する必要はなく、処理対象表面と接触して回転状態にある回転ブラシと当該処理対象表面との間に電気的な導通が得られれば足りるものとする。従って、ブラシの構成としては、例えば、多数本の非導電性毛材中に適当本数の導電性毛材が混在した構成であってもよい。
【０００３】
また、本明細書において、「表面の仕上げ作業」とは、表面に付着もしくは固着した例えば塵埃，錆，バリ，塗膜片，溶接スラグ等または他の異物等を単に除去する通常の清掃作業の他、表面の磨き（研磨）など表面自体の性状の改良を伴う磨き（研磨）作業等をも含むものとする。
【背景技術】
【０００４】
処理対象表面の仕上げ作業を行う方法として、回転ブラシを当該処理対象表面に接触させつつ所定の軌跡に沿って移動させることで、表面の仕上げを行う方法は一般に良く知られている。また、かかる仕上げ作業を自動的に行わせるようにした仕上げロボットも公知である。
【０００５】
かかる仕上げ作業に用いられる回転ブラシを構成する毛材としては、例えば、真鍮や鋼などの金属製の毛材、或いはナイロン等の耐摩耗性のある合成樹脂をベースにした毛材など、種々のタイプのものから、処理対象表面の材質や仕上げ作業の種類等に応じて、それぞれ好適なものが選定される。
【０００６】
このような回転ブラシを用いた仕上げ作業においては、仕上げ作業の進行に伴って回転ブラシの穂先（つまり毛材の先端）が摩耗すると、処理対象表面に接触するブラシ毛材の本数が減り、処理される面積が縮減し、十分な仕上げ品質が得られ難くなるという問題がある。
【０００７】
かかる問題に対して、例えば、特許文献１には、回転ブラシとして導電性を有するブラシ（導電性ブラシ）を用い、回転ブラシが導電性であることを利用してブラシ摩耗量の補正を行うようにした構成が開示されている。この従来技術では、導電性ブラシに導体を介し導電性基準体を接続して両者のスイッチングを可能としておき、研磨作業の進行により導電性ブラシの穂先が或る程度摩耗してきたときには、導電性ブラシを下降させて導電性基準体の基準面に接触させ、この接触をスイッチングにより検出して接触位置をメモリに記憶しておき、この接触位置を基準として、処理対象表面に対するブラシの切込み量（つまり、押し付け力）が適正となる位置まで当該回転ブラシを昇降させることで、ブラシ摩耗量の補正が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６２−１８８６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、回転ブラシを用いて処理対象表面の仕上げ作業を行う場合、一般に、毛材の材質や線径等およびブラシの形状や基本サイズなどの諸条件、更にはブラシの回転速度などの使用条件が同じであれば、ブラシが新しくて毛材の柔軟性が高い間は、回転によるブラシの拡がり（特に、直径方向の膨張）が大きく、仕上げ可能な幅（面積）を大きく確保できるが、或る程度以上の期間にわたって使用すると、単に穂先が摩耗するだけでなく、回転時にブラシが拡がり難くなり、仕上げ可能な幅も小さくなってしまうことが経験されている。これは、使用に伴ってブラシの柔軟性（つまり、毛材の柔軟性）が低下する結果、回転により発生する遠心力に起因するブラシの拡がり機能も低下することによるものと考えられる。
【００１０】
従って、十分な仕上げ品質を安定して得るためには、回転ブラシの摩耗状態（換言すれば、その時点での回転ブラシの直径サイズ）のみならず、回転ブラシ自体の柔軟性を把握した上で、仕上げ作業を計画することが重要である。
しかしながら、従来では、前述のように、ブラシが或る程度摩耗した場合にはそのブラシ摩耗量の補正が企図されるものの、ブラシ自体の柔軟性を適正に把握することについては全く念頭に無く、柔軟性を失うことによるブラシ寿命については、専ら熟練した作業者の目視による判断に委ねられた見込み寿命で管理されているのが実情である。
【００１１】
そこで、本発明は、回転ブラシを用いて処理対象表面の仕上げ作業を行う場合において、比較的簡単かつ容易に回転ブラシの柔軟性を定量的に判定できるようにすることを、基本的な目的としてなされたものである。
【００１２】
本願発明者は、かかる目的を達成すべく鋭意研究開発を進める中で、同じ回転ブラシを複数の異なる回転速度で回転させた場合、回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いは、ブラシの柔軟性に大きく依存することを見出した。そして、この点に着目することにより、比較的簡単かつ容易に回転ブラシの柔軟性を判定できる本願発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るブラシ状態判定装置は、導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、該電圧検出手段の出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴としたものである。
【００１４】
この装置では、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが計測用ワーク表面に接触し始めて両者間の印加電圧に変化が生じるときの当該回転ブラシの位置（電圧変化開始位置）と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して前記印加電圧が安定化するときの当該回転ブラシの位置（電圧安定化位置）とを記録し、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性を判定する。
【００１５】
また、本発明に係るブラシ状態判定方法は、導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、該電圧検出工程で得られた出力値に基づいて、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、を備えたことを特徴としたものである。
【００１６】
この方法では、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが計測用ワーク表面に接触し始めて両者間の印加電圧に変化が生じるときの当該回転ブラシの位置（電圧変化開始位置）と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して前記印加電圧が安定化するときの当該回転ブラシの位置（電圧安定化位置）とが記録され、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性が判定される。
【００１７】
以上の場合において、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定することができる。
この構成では、第１，第２の各回転速度での電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差を対比または比較することで、回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
【００１８】
或いは、以上の場合において、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧変化開始位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置との差に基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定することもできる。
この構成では、第１，第２の各回転速度での電圧変化開始位置を比べ、その差に基づいて回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
【００１９】
更には、以上の場合において、前記複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での電圧安定化位置と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧安定化位置との差に基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定することもできる。
この構成では、第１，第２の各回転速度での電圧安定化位置を比べ、その差に基づいて回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを評価し、ブラシの柔軟性が判定される。
【００２０】
また、本願の他の発明に係るブラシ状態判定装置は、導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定装置であって、前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動手段と、前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換手段と、前記回転ブラシと前記計測用ワーク表面との間に電圧を印可する電源装置と、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際における両者間の電圧変化を検出する電圧検出手段と、前記ブラシ移動手段により前記回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第１電圧値と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときに前記電圧検出手段が検出する第２電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録手段と、該記録手段の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定手段と、を備えたことを特徴としたものである。
【００２１】
この装置では、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第１電圧値）と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第２電圧値）とを記録し、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性を判定する。
【００２２】
更に、本願の他の発明に係るブラシ状態判定方法は、導電性回転ブラシのブラシ状態を判定するためのブラシ状態判定方法であって、前記回転ブラシを回転させつつ計測用ワーク表面に対して接離可能に移動させるブラシ移動工程と、前記回転ブラシの回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える回転速度切換工程と、前記ブラシ移動工程で、前記回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触する際に、両者間に印可された電圧の変化を検出する電圧検出工程と、前記ブラシ移動工程で前記回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときに検出された第１電圧値と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときに検出された第２電圧値とを、前記複数の異なるブラシ回転速度の各々について記録する記録工程と、該記録工程で得られた記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、前記回転ブラシの柔軟性を判定する判定工程と、を備えたことを特徴としたものである。
【００２３】
この方法では、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第１電圧値）と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第２電圧値）とが記録され、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性が判定される。
【００２４】
これら本願の他の発明装置および発明方法においては、前記第１ブラシ位置および第２ブラシ位置は共に、回転ブラシが前記計測用ワーク表面に接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシの電圧変化開始位置と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシの電圧安定化位置との間で、選定されることが好ましい。
この構成では、第１ブラシ位置および第２ブラシ位置は共に、電圧変化が開始される位置と電圧が略安定化する位置との間で選定されるので、第１ブラシ位置での第１電圧値と第２ブラシ位置での第２電圧値との差がより大きくなることが期待でき、ブラシの柔軟性判定の精度向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、処理対象表面の仕上げ作業などに用いられる回転ブラシ、特に導電性を有する回転ブラシについて、そのブラシ状態を判定するに際して、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが計測用ワーク表面に接触し始めて両者間の印加電圧に変化が生じるときの当該回転ブラシの位置（電圧変化開始位置）と、回転ブラシが前記計測用ワーク表面により十分に接触して印加電圧が安定化するときの当該回転ブラシの位置（電圧安定化位置）とを記録し、この記録データ予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性が判定されるので、回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを定量的に評価し、ブラシの柔軟性を定量的なデータに基づいて判定することができる。すなわち、専ら熟練した作業者の判断に依存していた従来に比して、簡単かつ容易に回転ブラシの柔軟性を定量的に判定できる。
【００２６】
また、本願の他の発明によれば、処理対象表面の仕上げ作業などに用いられる回転ブラシ、特に導電性を有する回転ブラシについて、そのブラシ状態を判定するに際して、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシが予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第１電圧値）と、前記回転ブラシが前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときの計測用ワーク表面との間の印加電圧値（第２電圧値）とを記録し、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシの柔軟性を判定されるので、回転速度の違いによるブラシの拡がり方の違いを定量的に評価し、ブラシの柔軟性を定量的なデータに基づいて判定することができる。すなわち、専ら熟練した作業者の判断に依存していた従来に比して、簡単かつ容易に回転ブラシの柔軟性を定量的に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る仕上げロボットの概略を示す構成図である。
【図２】前記仕上げロボットに付設されたブラシ状態判定用の電気回路の概略を示す構成図である。
【図３】前記電気回路に備えられた定電流電源の出力電圧の変化の一例を示すグラフである。
【図４】ブラシが回転により拡がり易い場合の出力電圧の変化を模式的に示すグラフである。
【図５】ブラシが回転により拡がり難い場合の出力電圧の変化を模式的に示すグラフである。
【図６】前記仕上げロボットに備えられた回転ブラシのブラシ状態判定方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明に従ったブラシ状態判定の一例を炭素鋼製毛材の新品ブラシの場合について示す、ブラシの動作距離に対する出力電圧の変化のグラフである。
【図８】本発明に従ったブラシ状態判定の一例を炭素鋼製毛材の使用後ブラシの場合について示す、ブラシの動作距離に対する出力電圧の変化のグラフである。
【図９】本発明に従ったブラシ状態判定の一例をステンレス鋼製毛材の新品ブラシの場合について示す、ブラシの動作距離に対する出力電圧の変化のグラフである。
【図１０】本発明に従ったブラシ状態判定の一例をステンレス鋼製毛材の使用後ブラシの場合について示す、ブラシの動作距離に対する出力電圧の変化のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る仕上げロボットの概略を模式的に示す構成図である。この図に示すように、前記仕上げロボット１は、例えば、所定の設置場所に固定されるベース部２と、該ベース部２に基端側が支持されたアーム部３（ロボットアーム）と、該アーム部３の端末側に保持されたハンド部４（ロボットハンド）とを備えている。前記ロボットアーム３は、より好ましくは多関節アームとされている。
【００２９】
この仕上げロボット１は、処理対象表面の仕上げ作業を行うために回転ブラシ６を用いるもので、該回転ブラシ６は、ブラシ軸６ｓの軸線Ｌ６を中心として回転する。ブラシ軸６ｓは、回転駆動源としてのモータ５の回転軸（モータ軸：不図示）に、互いの軸線Ｌ５，Ｌ６が一致するように一体的に結合されており、モータ５の回転によって一体的に回転させられる。前記モータ５は、ロボットハンド４の端末側に保持されている。
【００３０】
ロボットアーム３とロボットハンド４とは、仕上げ作業時には、回転ブラシ６を、処理対象表面との所定の接触状態を維持しつつ、例えば予めティーチングされた所定の軌跡に沿って移動させるものである。前記モータ５は、仕上げロボット１の制御ユニット８に信号授受可能に接続されており、該制御ユニット８からの制御信号に応じて回転数が変更制御されるようになっている。この制御ユニット８と前記モータ５とが、回転ブラシ６の回転速度を複数の異なるブラシ回転速度の間で切り換える「回転速度切換手段」を構成している。
【００３１】
また、制御ユニット８は、ロボットアーム３及びロボットハンド４の駆動部（不図示）に制御信号を出力し、ロボットアーム３及びロボットハンド４による回転ブラシ６の移動動作を制御するようになっている。ロボットアーム３及びロボットハンド４並びにその駆動部が、回転ブラシ６を回転させつつ計測用ワーク表面Ｗｆ（後述する）に対して接離可能に移動させる「ブラシ移動手段」を構成している。尚、前記制御ユニット８は、例えば、マイクロコンピュータを主要部として構成されたものである。
【００３２】
本実施形態では、前記回転ブラシ６は導電性を有するものとされ、この導電性を利用してブラシ状態を判定できるようにしている。具体的には、回転ブラシ６は、例えば鋼製の毛材で構成されており、全ての毛材が導電体である。尚、必ずしもブラシ６を構成する毛材の全てが導電性を有する必要はなく、処理対象表面と接触して回転状態にある回転ブラシ６と当該処理対象表面との間に電気的な導通が得られれば足りるものであり、ブラシ６の構成としては、例えば、多数本の非導電性毛材中に適当本数の導電性毛材が混在した構成であってもよいことは、前述の通りである。
【００３３】
本実施形態では、この回転ブラシ６のブラシ状態（具体的には、ブラシの柔軟性）を判定するために、計測用のワークＷが用意され、図２に示すように、この計測用ワークＷと回転ブラシ６との間に電圧を印可するための電気回路１０が構成されている。
前記計測用ワークＷは、好ましくは直方体状の金属等の導体で形成され、その一面（計測面）Ｗｆが回転ブラシ６側に面する状態に配置されている。回転ブラシ６のブラシ状態の判定を行う際には、ロボットアーム３及びロボットハンド４の駆動により、回転ブラシ６は、回転しつつワーク計測面Ｗｆに対して接離可能に移動させられる。
【００３４】
回転ブラシ６は、ブラシ状態判定試験前の初期状態において、そのブラシ軸６ｓの位置（つまり、モータ軸線Ｌ５及びブラシ軸線Ｌ６の位置）がワーク計測面Ｗｆから所定距離ｄ（図２参照）だけ離間した初期位置となるように設定される。この初期位置は、回転ブラシ６が試験速度として最高の回転速度で回転した場合でも、ブラシ６の毛材先端がワーク計測面Ｗｆと接触することがない範囲で選ばれる。回転ブラシ６の位置は、例えば、この初期位置からの動作距離で表すことができる。尚、この回転ブラシ６の位置をワーク計測面Ｗｆからの距離で表すようにしてもよい。
【００３５】
電気回路１０は、計測用ワークＷとモータ５の金属製ケーシングとの間に結線されており、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触して両者間が電気的に導通することにより、電気回路１０が閉成する。
電気回路１０には、電源装置１１が備えられると共に、この電源装置１１と並列に、電圧検出手段としての電圧計１２が接続されており、電源装置１１により回転ブラシ６と計測用ワークＷとの間に印可される電圧は（つまり、電圧の変化は）、前記電圧計１２によって検出することができる。
【００３６】
前記電源装置１１は、より好ましくは、回路閉成時に一定電流を回路に流すように構成された、所謂、定電流電源とされている。本実施形態では、例えば、出力電圧が１５ボルト（Ｖ）で出力電流の設定値が０．１アンペア（Ａ）の定電流電源を用いた。
従って、回転ブラシ６が計測用ワークＷの計測面Ｗｆから離間して回路１０が開いている状態では、電圧計１２の検出値は最大値の１５ボルトに維持されているが、回転ブラシ６が計測用ワークＷの計測面Ｗｆに十分に接触して回路１０が完全に閉成されると、電圧計１２の検出値は大きく低下、約０．１アンペアの一定電流が回路１０に流れるようになっている。
【００３７】
図３は、前記定電流電源１１の出力電圧の変化（つまり、電圧計１２の検出値の変化）の一例を示すグラフで、縦軸が出力電圧（Ｖ）を表し横軸が回転ブラシ６の初期位置からの動作距離（ｍｍ）を表している。このグラフでは、動作距離がＤａまでの間は、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触しておらず、定電流電源１１の出力電圧は最大値の１５ボルトに維持されている。そして、回転ブラシ６の動作距離がＤａに至ると、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始め、出力電圧は急激に降下し始め、回転ブラシ６の移動動作の僅かな進行（動作距離Ｄｂまでの進行）によって出力電圧が大きく降下する。その後、回転ブラシ６の移動動作の更なる進行に伴って出力電圧は緩やかに低下し、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の完全な導通が得られる程度にまで、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに対し十分に接触すると（動作距離Ｄｃ）、電気回路１０が完全に閉成されて約０．１アンペアの一定電流が回路１０に流れ、出力電圧は約１ボルト程度で安定化する。
【００３８】
このとき、回転ブラシ６が計測用ワークＷの計測面Ｗｆに接触し始めから電気回路１０が完全に閉成される迄の過程は、回転ブラシ６の毛材の材質や線径等およびブラシ６の形状や基本サイズなどの諸条件が同じであれば、回転ブラシ６の柔軟性や回転速度によって大きな影響を受ける。
【００３９】
すなわち、毛材の材質や線径等およびブラシ６の形状や基本サイズなどの諸条件が同じで、ブラシ６の回転速度も同じ場合には、一般的には、ブラシ６の柔軟性が高い場合には、回転により発生する遠心力でブラシが拡がり易いので、回転ブラシ６はワーク計測面Ｗｆにより早く接触し始める（動作距離Ｄａがより短くなる）。この場合、例えば、図４に模式的に示されるように、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の完全な導通が得られるまでの回転ブラシ６の動作距離Ｄｃに至るまでの電圧降下の勾配は比較的緩やかなものとなる傾向を示す。
【００４０】
これに対して、ブラシ６の柔軟性が低い場合には、一般的には、回転時にブラシが拡がり難いので、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めるのが遅くなる（動作距離Ｄａがより長くなる）。従って、この場合には、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の完全な導通が得られるまでの回転ブラシ６の動作距離Ｄｃが柔軟性の高い場合と同程度であれば、例えば、図５に模式的に示されるように、電圧降下の勾配は比較的急なものとなる傾向を示す。
【００４１】
また、毛材の材質や線径等およびブラシ６の形状や基本サイズなどの諸条件が同じで、ブラシ６の柔軟性も同等の場合には、一般的には、ブラシ回転速度が高い場合には、回転時にブラシが拡がり易いので、回転ブラシ６はワーク計測面Ｗｆにより早く接触し始める（動作距離Ｄａがより短くなる）。この場合、ブラシ６の柔軟性が高い場合に類似して、例えば、図４に模式的に示すように、一般に、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の完全な導通が得られるまでの回転ブラシ６の動作距離Ｄｃに至るまでの電圧降下の勾配は比較的緩やかなものとなる。
【００４２】
これに対して、ブラシ回転速度が低い場合には、一般的には、回転時にブラシが拡がり難いので、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めるのが遅くなる（動作距離Ｄａがより長くなる）。従って、この場合には、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の完全な導通が得られるまでの回転ブラシ６の動作距離Ｄｃがブラシ回転速度の高い場合と同程度であれば、ブラシ６の柔軟性が低い場合に類似して、例えば、図５に模式的に示されるように、一般に、電圧降下の勾配は比較的急なものとなる。
【００４３】
このように、回転ブラシ６の毛材の材質や線径等およびブラシ６の形状や基本サイズなどの諸条件が同じであれば、回転ブラシ６の柔軟性や回転速度によって大きな影響を受けるのであるが、同じ回転ブラシ６を複数の異なる回転速度で回転させた場合、回転速度の違いによるブラシ６の拡がり方の違いは、ブラシ６の柔軟性に大きく依存する。そして、この点に着目することにより、比較的簡単かつ容易に回転ブラシ６の柔軟性を判定することが可能である。
【００４４】
次に、前記仕上げロボット１を用いて行うブラシ状態の判定について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。尚、このブラシ状態の判定は、例えば、仕上げロボット１の制御ユニット８の制御プログラムに従って行われる。制御ユニット８には、制御プログラム等の所要のプログラムを格納したメモリ（記憶装置）や、ブラシ状態判定試験に用いるために予め定めた柔軟性評価値およびブラシ状態判定試験で得られたデータなどを記憶するための記憶装置など、種々の記憶装置が内蔵または付設されている。
【００４５】
ブラシ状態判定試験がスタートすると、まず、ステップ＃１で、回転ブラシ６が前述の初期位置に設定される。次に、ステップ＃２で、回転ブラシ６の試験中の回転速度が設定される。本実施形態では、この回転速度を複数の異なる値（例えば高速と低速の２種類の値）に変えて計測試験が繰り返されるが、ここでは、まず１回目の計測として比較的低速の第１回転速度に設定される。そして、回転ブラシ６をこの第１回転速度で回転させつつ、当該ブラシ６をワーク計測面Ｗｆに近付けるように、好ましくは一定速度で、移動開始させる（ステップ＃３）。
【００４６】
このように回転ブラシ６を移動させながら、電圧計１２の検出値が継続的にモニタされ、電圧Ｖが第１閾値を下回ったか否かが継続的に判定される（ステップ＃４）。この第１閾値は、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めたか否かを判別するための閾値である。本実施形では、接触し始めたことを確実に検知できるように、第１閾値を、例えば、最大出力１５ボルトよりも１ボルト低い１４ボルトとした。
そして、このステップ＃４での判定結果がＹＥＳ（Ｖ＜第１閾値）になると、ブラシ６の移動動作を継続しながら（ステップ＃５）、電圧Ｖが第１閾値を下回ったときのブラシ位置を、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシ６の電圧変化開始位置Ｐ１として記録する（ステップ＃６）。この電圧変化開始位置Ｐ１のデータは、例えば、前記制御ユニット８のメモリに記録される。
【００４７】
移動動作を更に継続しながら、電圧計１２の検出値が継続的にモニタされ、今度は、一定期間内の電圧変化ΔＶが第２閾値を下回ったか否かが継続的に判定される（ステップ＃７）。尚、この回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触した後の過程では、より好ましくは、回転ブラシ６のワーク計測面Ｗｆに対する押付荷重が一定に維持されるように制御される。この第２閾値は、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆにより十分に接触して電圧が略安定化したか否かを判別するための閾値である。本実施形では、電圧が安定化したことを確実に検知できるように、第２閾値を、例えば、動作距離２ｍｍ当たりに０．１ボルトの電圧変化とした。
そして、このステップ＃７での判定結果がＹＥＳ（電圧変化ΔＶ＜第２閾値）になると、その電圧変化ΔＶが第２閾値を下回ったときのブラシ位置を、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆにより十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシ６の電圧安定化位置Ｑ１として、例えば前記制御ユニット８のメモリに記録する（ステップ＃８）。
【００４８】
その後、ステップ＃９で回転ブラシを初期位置に戻すことにより、第１回目の低速での計測が終了する。そして、ステップ＃１０で、ブラシの回転速度の変更を行うか否かが判定される。この場合、未だ第１回目の計測を終えただけであるので、回転速度の変更が必要であり、ステップ＃１０の判定結果はＹＥＳとなる。
【００４９】
そして、ステップ＃２に戻って回転ブラシの試験中の回転速度を変更する設定が行われる。この場合、２回目の計測として比較的高速（例えば、第１回転速度の２倍の速度）の第２回転速度に設定された上で、ステップ＃３からステップ＃９の各ステップが繰り返して実行される。この２回目の計測では、ステップ＃６で、電圧Ｖが第１閾値を下回ったときのブラシ位置が、第２回転速度での回転ブラシ６の電圧変化開始位置Ｐ２として記録され、また、ステップ＃８で、電圧変化ΔＶが第２閾値を下回ったときのブラシ位置が、第２回転速度での回転ブラシ６の電圧安定化位置Ｑ２として記録される。これら第２回転速度での回転ブラシ６の電圧変化開始位置Ｐ２及び電圧安定化位置Ｑ２も、例えば前記制御ユニット８のメモリに記録される。
【００５０】
そして、再びステップ＃１０に至ると、ブラシの回転速度の変更を行うか否かが判定される。この場合、設定されるべき回転速度は高速と低速の２種類であるので、これ以上の回転速度の変更は必要がなく、ステップ＃１０ではＮＯと判定され、仕上げロボットによる回転ブラシ６の動作が全て停止され、ブラシ状態判定試験が終了する。
尚、回転速度を更に多くの種類に変えて行う場合には、ステップ＃１０ではＹＥＳと判定され、ステップ＃２からステップ＃９の各ステップが繰り返して実行される。
【００５１】
この後、以上の計測で得られた電圧変化開始位置Ｐ１，Ｐ２及び電圧安定化位置Ｑ１，Ｑ２の記録データと柔軟性評価値とに基づいて、例えば、前記制御ユニット８のブラシ状態判定部にて、回転ブラシ６の柔軟性が判定される。この判定には、種々の判定基準に基づく方法が考えられる。
【００５２】
例えば、第１回転速度での電圧変化開始位置Ｐ１と電圧安定化位置Ｑ１との差（Ｑ１−Ｐ１）と、第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置Ｐ２と電圧安定化位置Ｑ２との差（Ｑ２−Ｐ２）の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定することができる。
毛材の材質や線径および回転ブラシ６の形状や基本サイズなどの諸条件が同じであれば、従って同じ回転ブラシ６であれば、一般的には、ブラシ６に作用する遠心力は回転速度が高いほど大きく、また、ブラシの柔軟性が高いほど遠心力の作用によるブラシの拡がり方は顕著になると言える。
【００５３】
このことから、同じ回転ブラシ６を異なる回転速度で回転させた場合、回転速度の違いの程度の他、毛材の材質，ブラシのタイプや形状・サイズなどにもよるが、より高い第２回転速度での電圧変化開始位置Ｐ２と電圧安定化位置Ｑ２との差（Ｑ２−Ｐ２）と、より低い第１回転速度での電圧変化開始位置Ｐ１と電圧安定化位置Ｑ１との差（Ｑ１−Ｐ１）とでは、ブラシ６の柔軟性に応じて違いが生じるのが一般的であると考えられる。
したがって、第１回転速度での差（Ｑ１−Ｐ１）に対する第２回転速度での差（Ｑ２−Ｐ２）の比（Ｑ２−Ｐ２）／（Ｑ１−Ｐ１）、或いは両者の差［（Ｑ２−Ｐ２）−（Ｑ１−Ｐ１）］を求め、これらの値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定することができる。
【００５４】
すなわち、これらの値を類別（クラス分け）することにより、回転ブラシ６の柔軟性について、例えば、新品または新品同様，短期間使用，中期間使用，長期間使用などに判別することができる。そして、この判別結果に基づいて、例えば、中期間使用または長期間使用のものについては、仕上げ幅がある程度狭くてもよい箇所に使用するなど、それぞれのブラシについて使用態様の最適化を図ることができる。これにより、１本の回転ブラシ６を、その柔軟性の観点から、寿命を全うするまで使い切ることが可能になり、回転ブラシ６を用いた仕上げ作業のコスト低減に大いに寄与することができる。
【００５５】
但し、同じ回転ブラシ６を異なる回転速度で回転させた場合、回転速度の違いの程度の他、毛材の材質，ブラシのタイプや形状・サイズなどによっては、より高い第２回転速度での電圧変化開始位置Ｐ２と電圧安定化位置Ｑ２との差（Ｑ２−Ｐ２）と、より低い第１回転速度での電圧変化開始位置Ｐ１と電圧安定化位置Ｑ１との差（Ｑ１−Ｐ１）に、余り目立った違いが表れず、ブラシの柔軟性を類別することが難しい場合もあり得る。
このような場合には、回転速度の違いの程度を変えて（例えば、回転速度の違いの程度をより大きくして）判定試験を行うことも一つの方法である。或いは、判定の手法を変えることによって、ブラシの柔軟性を類別できるようにすることも考えられる。
【００５６】
例えば、第１回転速度での電圧変化開始位置Ｐ１と、第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧変化開始位置Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）を求め、この値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定するようにしてもよい。
更には、第１回転速度での電圧安定化位置Ｑ１と、第１回転速度とは異なる第２回転速度での電圧安定化位置Ｑ２との差（Ｑ１−Ｑ２）の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシの柔軟性を判定することもできる。
【００５７】
尚、回転速度を３種類以上にわたって変更した場合には、そのうちの任意の２つの回転速度の組み合わせを上述の第１回転速度，第２回転速度として、以上の判定手法を適用すればよい。
【００５８】
図７から図１０は、本発明に従ったブラシ状態判定の一例をそれぞれ示す、ブラシの動作距離に対する出力電圧の変化のグラフである。図７は炭素鋼製毛材の新品ブラシの場合を示し、図８は同じ炭素鋼製毛材のブラシをある程度使用した後の場合を示している。また、図９はステンレス製毛材の新品ブラシの場合を示し、図１０は同じステンレス鋼製毛材のブラシをある程度使用した後の場合を示している。これら図７から図１０の例では何れも、計測用ワークＷとして、アルミニウム製の板材を用いた。
【００５９】
また、これら図７から図１０の例では何れも、ブラシ６の回転速度を２０００ｒｐｍ，３０００ｒｐｍ及び４０００ｒｐｍの３種類の速度の間で変更して試験を行った。各グラフにおいて、Ａ１〜Ａ４の折れ線データが回転速度２０００ｒｐｍの場合を、Ｂ１〜Ｂ４の折れ線データが回転速度３０００ｒｐｍの場合を、また、Ｃ１〜Ｃ４の折れ線データが回転速度４０００ｒｐｍの場合を、それぞれ示している。
【００６０】
更に、図７から図１０の例では何れも、回転ブラシ６のワーク計測面Ｗｆに対する押付荷重を、各回転速度において、４種類の異なる荷重の間で変更して試験（試験Ｎｏ．１〜試験Ｎｏ．４）を行った。図７から図１０の各グラフにおいて、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の折れ線データが試験Ｎｏ．１の場合を、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の折れ線データが試験Ｎｏ．２の場合を、Ａ３，Ｂ３，Ｃ３の折れ線データが試験Ｎｏ．３の場合を、また、Ａ４，Ｂ４，Ｃ４の折れ線データが試験Ｎｏ．４の場合を、それぞれ示している。
【００６１】
図７から図１０のグラフに示したＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４，Ｃ１〜Ｃ４の各折れ線データと回転速度および試験Ｎｏ．との関係を表１に示す。
【００６２】
【表１】
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図７から図１０のグラフにおいて、それぞれある程度のバラツキは認められるものの、概して言えば、回転速度が高いほどワーク計測面Ｗｆへの電圧変化開始位置に至る動作距離が短いことが分かる。
また、毛材が炭素鋼製の回転ブラシ６の場合、図７のグラフと図８のグラフとを比較すれば、同じ回転速度でも新品ブラシ（図７）の方がある程度使用したブラシ（図８）よりも、電圧変化開始位置に至る動作距離が短く、電圧安定化位置に至る動作距離が長いことが分かる。
【００６３】
このような場合には、図７，図８のグラフにおいて例えば折れ線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を対比して分かるように、回転速度の違いによる電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の違いが比較的大きくなることが多く、上述の判定手法のうち、第１回転速度での差（Ｑ１−Ｐ１）に対する第２回転速度での差（Ｑ２−Ｐ２）の比（Ｑ２−Ｐ２）／（Ｑ１−Ｐ１）或いは両者の差［（Ｑ２−Ｐ２）−（Ｑ１−Ｐ１）］に基づく回転ブラシ６の柔軟性の判定が有効に適用できる場合が多いと考えられる。
【００６４】
一方、毛材がステンレス鋼製の回転ブラシ６の場合には、図９のグラフと図１０のグラフとを比較すれば、新品ブラシ（図９）とある程度使用したブラシ（図１０）との間で、電圧変化開始位置および電圧安定化位置のそれぞれについて、所要動作距離に余り目立った差がないことが分かる。
【００６５】
このような場合には、図９，図１０のグラフにおいて例えば折れ線Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を対比して分かるように、回転速度の違いによる電圧変化開始位置と電圧安定化位置との差の違いが比較的小さくなることが多く、上述の判定手法のうち、第１回転速度での差（Ｑ１−Ｐ１）に対する第２回転速度での差（Ｑ２−Ｐ２）の比（Ｑ２−Ｐ２）／（Ｑ１−Ｐ１）或いは両者の差［（Ｑ２−Ｐ２）−（Ｑ１−Ｐ１）］に基づく回転ブラシ６の柔軟性の判定は余り有効に適用できない場合が多いと考えられる。
【００６６】
従って、このような場合には、例えば、第１回転速度での電圧変化開始位置Ｐ１と第２回転速度での電圧変化開始位置Ｐ２との差（Ｐ１−Ｐ２）に基づく回転ブラシ６の柔軟性の判定、或いは第１回転速度での電圧安定化位置Ｑ１と第２回転速度での電圧安定化位置Ｑ２との差（Ｑ１−Ｑ２）に基づく回転ブラシ６の柔軟性の判定など、他の判定手法の適用が考慮されるべきである。更には、回転速度の違いの程度を変えて（例えば、回転速度の違いの程度をより大きくして）判定試験を行うことも一つの方法である。
【００６７】
以上、説明したように、本実施形態によれば、導電性を有する回転ブラシ６のブラシ状態を判定するに際して、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシ６が計測用ワークＷの計測面Ｗｆに接触し始めて両者間の印加電圧に変化が生じるときの当該回転ブラシの位置（電圧変化開始位置）と、回転ブラシ６が計測用ワークＷの計測面Ｗｆにより十分に接触して前記印加電圧が安定化するときの当該回転ブラシ６の位置（電圧安定化位置）とを記録し、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシ６の柔軟性が判定される。つまり、回転速度の違いによるブラシ６の拡がり方の違いを定量的に評価し、回転ブラシ６の柔軟性を定量的なデータに基づいて判定することができる。すなわち、専ら熟練した作業者の判断に依存していた従来に比して、簡単かつ容易に回転ブラシ６の柔軟性を定量的に判定することができる。
【００６８】
以上の実施形態は、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシ６と計測用ワークＷの計測面Ｗｆとの間の印加電圧の状態変化に対する当該回転ブラシ６のブラシ位置を記録して、つまり、回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧に変化が生じるとき及び該印加電圧が安定化するときの当該回転ブラシ６の位置（電圧変化開始位置および電圧安定化位置）をそれぞれ記録して、回転ブラシ６の柔軟性を定量的に判定するようにしたものであったが、この代わりに、回転ブラシ６のブラシ位置の変化に対する当該回転ブラシ６とワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧の状態変化を記録して、回転ブラシ６の柔軟性を定量的に判定することもできる。
【００６９】
この場合には、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシ６が予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときのワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧値（第１電圧値）と、回転ブラシ６が前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときのワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧値（第２電圧値）とを記録して、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシ６の柔軟性が判定される。
【００７０】
この方法においては、前記第１ブラシ位置および第２ブラシ位置の少なくとも何れか一方は、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシ６の電圧変化開始位置と、回転ブラシ６が前記ワーク計測面Ｗｆにより十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシ６の電圧安定化位置との間に存在しているべきであり、また、前記第１ブラシ位置および第２ブラシ位置が共に、回転ブラシ６がワーク計測面Ｗｆに接触し始めて電圧変化が生じるときの当該回転ブラシ６の電圧変化開始位置と、回転ブラシ６が前記ワーク計測面Ｗｆにより十分に接触して電圧が略安定化するときの回転ブラシ６の電圧安定化位置との間で、選定されることが好ましい。これにより、第１ブラシ位置および第２ブラシ位置は共に、電圧変化が開始される位置と電圧が略安定化する位置との間で選定されるので、第１ブラシ位置での第１電圧値と第２ブラシ位置での第２電圧値との差がより大きくなることが期待でき、ブラシの柔軟性判定の精度向上を図ることができる。
【００７１】
より具体的な判定手法としては、複数の異なるブラシ回転速度のうちの第１回転速度での第１電圧値（Ｊ１）と第２電圧値（Ｋ１）との差（Ｊ１−Ｋ１）と、前記第１回転速度とは異なる第２回転速度での第１電圧値（Ｊ２）と第２電圧値（Ｋ２）との差（Ｊ２−Ｋ２）の記録データと、予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、当該回転ブラシ６の柔軟性を判定することができる。
この場合、第１回転速度での差（Ｊ１−Ｋ１）に対する第２回転速度での差（Ｊ２−Ｋ２）の比（Ｊ２−Ｋ２）／（Ｊ１−Ｋ１）、或いは両者の差［（Ｊ２−Ｋ２）−（Ｊ１−Ｋ１）］を求め、これらの値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定することができる。
【００７２】
或いは、第１回転速度での第１電圧値Ｊ１と、第１回転速度とは異なる第２回転速度での第１電圧値Ｊ２との差（Ｊ１−Ｊ２）を求め、この値の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定するようにしてもよい。
更には、第１回転速度での第２電圧値Ｋ１と、第１回転速度とは異なる第２回転速度での第２電圧値Ｋ２との差（Ｋ１−Ｋ２）の記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて、回転ブラシ６の柔軟性を判定することもできる。
【００７３】
これらの場合においても、導電性を有する回転ブラシ６のブラシ状態を判定するに際して、複数の異なるブラシ回転速度での回転時のそれぞれの場合について、回転ブラシ６が予め定めた第１ブラシ位置まで移動したときのワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧値（第１電圧値）と、回転ブラシ６が前記第１ブラシ位置から所定量離間した第２ブラシ位置まで移動したときのワーク計測面Ｗｆとの間の印加電圧値（第２電圧値）とを記録して、この記録データと予め定めた柔軟性評価値とに基づいて回転ブラシ６の柔軟性が判定される。つまり、回転速度の違いによるブラシ６の拡がり方の違いを定量的に評価し、回転ブラシ６の柔軟性を定量的なデータに基づいて判定することができる。すなわち、専ら熟練した作業者の判断に依存していた従来に比して、簡単かつ容易に回転ブラシ６の柔軟性を定量的に判定することができるのである。
【００７４】
尚、以上の実施形態では、計測用ワークＷの計測面Ｗｆは平面形状とされていたが、本発明は、かかる構成に限定されるものではなく、前記計測面Ｗｆが例えば曲面形状など他の形状であっても有効に適用できるものである。また、以上の実施形態では、回転ブラシ６は横方向（水平方向）に移動するように構成されていたが、本発明は、かかる構成に限定されるものではなく、回転ブラシ６が例えば上下方向など他の方向に移動する場合についても、有効に適用することができる。
【００７５】
更に、以上の実施形態は、何れも、仕上げ作業に用いられる導電性回転ブラシを例にとったものであったが、本発明は、かかる場合に限定されるものではなく、他の用途の導電性回転ブラシについても、有効に適用することができる。
このように、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更あるいは改良を加え得るものであることは、言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、処理対象表面の仕上げ作業などに用いられる回転ブラシ、特に導電性を有する回転ブラシについて、そのブラシ状態を判定するための装置および方法として、有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  仕上げロボット
２  ベース部
３  ロボットアーム
４  ロボットハンド
５  モータ
６  回転ブラシ
６ｓ  ブラシ軸
８  制御ユニット
１０  電気回路
１１  定電流電源
１２  電圧計
Ｊ１  第１回転速度における第１ブラシ位置での電圧値
Ｊ２  第２回転速度における第１ブラシ位置での電圧値
Ｋ１  第１回転速度における第２ブラシ位置での電圧値
Ｋ２  第２回転速度における第２ブラシ位置での電圧値
Ｐ１  第１回転速度での電圧変化開始位置
Ｐ２  第２回転速度での電圧変化開始位置
Ｑ１  第１回転速度での電圧安定化位置
Ｑ２  第２回転速度での電圧安定化位置
Ｗ  計測用ワーク
Ｗｆ  ワーク計測面
【図１】
0005433407.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005433407.tif 000009
【図８】
0005433407.tif 000010
【図９】
0005433407.tif 000011
【図１０】
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