(57)【要約】      （修正有）【課題】ドレッシングのための砥石の形状の計測をより短時間に行う。【解決手段】ドレッシング判定装置３２は、砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された砥石の画像である第１の画像に基づいて砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部３２２と、判定部によってドレッシングが必要であると判定された場合、砥石の回転軸心の延伸方向とは異なる方向から撮像された砥石の画像である第２の画像に基づいて砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部３２４と、を備える。【選択図】図２
2019111589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、
前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、
を備えるドレッシング判定装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記砥石の先端面の径に基づいて前記ドレッシングの必要性を判定する
請求項１に記載のドレッシング判定装置。
【請求項３】
前記形状データ取得部は、前記砥石の前記回転軸心と直交する方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の加工面の形状を示す前記データを取得する
請求項１又は請求項２に記載のドレッシング判定装置。
【請求項４】
前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方に基づいて、前記砥石の欠損部分を検出する欠損検出部
を更に備える、
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のドレッシング判定装置。
【請求項５】
前記欠損検出部は、前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方と、過去に前記砥石が撮像された画像である基準画像と、の差分に基づいて、前記砥石の前記欠損部分を検出する
請求項４に記載のドレッシング判定装置。
【請求項６】
過去に撮像された前記砥石の画像である基準画像を記憶する記憶部と、
前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方によって前記記憶部に記憶された前記基準画像を更新する画像更新部と、
を更に備える、
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載のドレッシング判定装置。
【請求項７】
撮像装置とドレッシング判定装置とを有するドレッシング判定システムであって、
前記撮像装置は、
砥石が備えられたロボットが基本姿勢である場合における前記砥石の回転軸心の延伸方向に配置され、
前記ドレッシング判定装置は、
前記砥石の前記回転軸心の延伸方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、
前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、
を備えるドレッシング判定システム。
【請求項８】
ロボットと、ロボット制御装置と、撮像装置と、ドレッシング判定装置と、ドレッシング装置と、を有する加工システムであって、
前記ロボットは、
ワークを加工する砥石
を備え、
前記ロボット制御装置は、
前記ロボットの動作を制御して前記ワークの加工を行い、
前記撮像装置は、
前記ロボットが基本姿勢である場合における前記砥石の回転軸心の延伸方向に配置され、
前記ドレッシング判定装置は、
前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、
前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、
を備え、
前記ドレッシング装置は、前記砥石の前記形状を示すデータに基づいて、前記ワークをドレッシングする
加工システム。
【請求項９】
コンピュータによるドレッシング判定方法であって、
砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定ステップと、
前記判定ステップによって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得ステップと、
を有するドレッシング判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドレッシング判定装置、ドレッシング判定システム、加工システム及びドレッシング判定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば６軸を有する産業用ロボットで、回転砥石の根元に力センサを備え、ワークの形状に倣いながら加工（例えばバリ取り加工）をすることが行なわれる。このようなロボットでは、加工中の押付力の制御により、砥石の磨耗による変形や、ワークの設置位置誤差などを吸収でき、安定した加工が行える。
【０００３】
しかし、かかるバリ取り加工により、砥石は徐々に磨耗し、その加工面が凹凸に変化する。そのため、砥石の摩耗の程度に応じて、砥石の加工面をドレッシングする必要が生じる。
【０００４】
下記特許文献１には、ワークの加工を行った砥石の先端を回転軸心の延伸方向からカメラで撮像し、撮像した画像と事前に撮像した砥石の先端の画像とを比較して、砥石の磨耗量、砥石の破損の有無を判定する自動研削装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２０２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、より精度高くドレッシングの必要性の判定及びドレッシングを行うためには、より正確に砥石の形状を把握しなければならない。画像処理によって、より正確に砥石の形状を把握するためには、砥石の先端を回転軸心の延伸方向から砥石を撮像するだけでなく、砥石の回転軸心に対し線対称の加工面を複数の方向から撮像する必要がある。このように、複数の方向から砥石を撮像する場合、砥石の形状の１回の計測にかかる所要時間が長くなる。
【０００７】
例えば、産業用ロボットによる砥石を用いたワークの加工処理において、１パス（１回の加工動作）ごとに砥石の摩耗状態を把握する必要がある場合がある。この場合、１パスごとに画像処理によって砥石の形状を計測する必要があるため、ワークの加工にかかる所要時間が長期化し、生産効率の低下を招くという課題がある。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ドレッシングのための砥石の形状の計測をより短時間に行うことを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、ドレッシング判定装置であって、砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記判定部は、前記砥石の先端面の径に基づいて前記ドレッシングの必要性を判定するという構成を採用する。
【００１２】
第３の発明は、上記第１の発明又は上記第２の発明において、前記形状データ取得部は、前記砥石の前記回転軸心と直交する方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の加工面の形状を示す前記データを取得するという構成を採用する。
【００１３】
第４の発明は、上記第１の発明から上記第３の発明のうちいずれか１つにおいて、前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方に基づいて、前記砥石の欠損部分を検出する欠損検出部を更に備えるという構成を採用する。
【００１４】
第５の発明は、上記第４の発明において、前記欠損検出部は、前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方と、過去に前記砥石が撮像された画像である基準画像と、の差分に基づいて、前記砥石の前記欠損部分を検出するという構成を採用する。
【００１５】
第６の発明は、上記第１の発明から上記第５の発明のうちいずれか１つにおいて、過去に撮像された前記砥石の画像である基準画像を記憶する記憶部と、前記第１の画像及び前記第２の画像のうち少なくとも一方によって前記記憶部に記憶された前記基準画像を更新する画像更新部と、を更に備えるという構成を採用する。
【００１６】
第７の発明は、撮像装置とドレッシング判定装置とを有するドレッシング判定システムであって、前記撮像装置は、砥石が備えられたロボットが基本姿勢である場合における前記砥石の回転軸心の延伸方向に配置され、前記ドレッシング判定装置は、前記砥石の前記回転軸心の延伸方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、を備えるという構成を採用する。
【００１７】
第８の発明は、ロボットと、ロボット制御装置と、撮像装置と、ドレッシング判定装置と、ドレッシング装置と、を有する加工システムであって、前記ロボットは、ワークを加工する砥石を備え、前記ロボット制御装置は、前記ロボットの動作を制御して前記ワークの加工を行い、前記撮像装置は、前記ロボットが基本姿勢である場合における前記砥石の回転軸心の延伸方向に配置され、前記ドレッシング判定装置は、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定部と、前記判定部によって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から前記撮像装置によって撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得部と、を備え、前記ドレッシング装置は、前記砥石の前記形状を示すデータに基づいて、前記ワークをドレッシングするという構成を採用する。
【００１８】
第９の発明は、コンピュータによるドレッシング判定方法であって、砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された前記砥石の画像である第１の画像に基づいて前記砥石のドレッシングの必要性を判定する判定ステップと、前記判定ステップによって前記ドレッシングが必要であると判定された場合、前記砥石の前記回転軸心の前記延伸方向とは異なる方向から撮像された前記砥石の画像である第２の画像に基づいて前記砥石の形状を示すデータを取得する形状データ取得ステップと、を有するという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、砥石の回転軸心の延伸方向から撮像された砥石の画像である第１の画像に基づいて砥石のドレッシングの必要性が判定され、ドレッシングが必要であると判定された場合にのみ、砥石の回転軸心の延伸方向とは異なる方向から撮像された砥石の画像である第２の画像に基づいて砥石の形状を示すデータが取得される。そのため、ドレッシングが必要であると判定されなかった場合には、第２の画像の解析は不要となる。このため、本発明によれば、ドレッシングのための砥石の形状の計測をより短時間に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のドレッシング判定方法を実施する加工システムのシステム構成図である。
【図２】本発明のドレッシング判定方法を実施するドレッシング判定装置３２の機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の加工システムにおける砥石とカメラとの位置関係を示す模式図である。
【図４】本発明の加工システムにおける砥石の先端面の径を説明するための模式図である。
【図５】本発明の加工システムにおける砥石のドレッシング処理の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の砥石のドレッシング方法を示す全体フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図に
おいて共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。また、各図において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２２】
（実施形態）
（加工システムのシステム構成）
図１は、本発明のドレッシング判定方法を実施する加工システムのシステム構成図である。
この図において、加工ロボット１０は、砥石１を備え、ワーク（図示せず）の形状を倣いながら、例えばバリ取り加工などの加工をするロボットである。
砥石１は、回転軸心Ｚに対し線対称の加工面１ａを有する。この図において、加工面１ａは円筒面であるが、円錐形、球形、その他の形状であってもよい。また、砥石１は回転砥石に限定されず、超硬バーなどでもよい。
【００２３】
加工ロボット１０は、この例では、多関節ロボットであるが、本発明はこれに限定されず、その他のロボットであってもよい。
【００２４】
図１において、加工ロボット１０は、砥石回転用モータ１２、力センサ１４、ロボットアーム１６、及びロボット制御装置１８を備える。
【００２５】
砥石回転用モータ１２は、回転軸心Ｚを中心に砥石１を回転駆動する。
【００２６】
力センサ１４は、例えば歪ゲージ、ロードセルなどであり、砥石１に作用する外力を検出する。
この例において、力センサ１４は直交３軸方向の力（Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚ）と各軸まわりのトルク（Ｔｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）を計測可能な６軸センサである。力センサ１４は、３次元的に移動可能なロボットアーム１６に取り付けられ、これに作用する６自由度の外力（３方向の力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、３軸まわりのトルクＴｘ，Ｔｙ，Ｔｚ）を検出するようになっている。
なお、本発明はこれに限定されず、砥石１に作用する外力が検出できる限りで、その他の力センサであってもよい。
【００２７】
ロボットアーム１６は、手先に砥石回転用モータ１２と力センサ１４を取付け、これを３次元空間内で位置と姿勢を移動可能に構成されている。
ロボットアーム１６は、この例では、多関節ロボットのロボットアームであるが、本発明はこれに限定されず、その他のロボットアームであってもよい。
【００２８】
ロボット制御装置１８は、例えば数値制御装置であり、力センサ１４の値を計測し、指令信号によりロボットアーム１６を６自由度（３次元位置と３軸まわりの回転）に制御するようになっている。また、ロボット制御装置１８は、ロボットアーム１６を制御して砥石１の複数の動作を順次実行する。
【００２９】
図１に示すように、本発明による砥石１のドレッシング装置２０は、ドレッサ工具２４を備える。ドレッサ工具２４は、予め所定の位置（この例では固定支持台２５の上）に固定されている。
【００３０】
ドレッサ工具２４は、砥石１の加工面１ａと接触可能なドレッサ面２４ａを有し、回転させた砥石１の加工面１ａを押し当てて整形する。ドレッサ面２４ａはこの例では平面であるが、その他の形状であってもよい。またドレッサ工具２４は一般的なドレッサ装置又はやすりなどでも良い。
ドレッサ面２４ａの位置は、ロボット制御装置１８に記憶されている。
【００３１】
図１に示すように、本発明による砥石１のドレッシング判定システム３０は、カメラ３１及びドレッシング判定装置３２を備える。
【００３２】
カメラ３１（撮像装置）は、ドレッシング判定装置３２による制御のもと、砥石１の撮像を行う。なお、ロボットアーム１６が基本姿勢（ワークの加工やドレッシング（砥石１の研磨）等の動作を行っていないときの姿勢）であるときに、砥石１の回転軸心Ｚの延長線上にカメラ３１のレンズ（図示せず）の中心が位置するように、カメラ３１は配置される。
【００３３】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、ロボットアーム１６が基本姿勢であるとき、砥石１の先端は下方に向けられおり、砥石１の回転軸心Ｚは地面に対して垂直となっている。但し、ロボットアーム１６の基本姿勢は、上記の姿勢に限られるものではない。砥石１の回転軸心Ｚの延長線上にカメラ３１のレンズ（図示せず）の中心が位置するような姿勢であるならば、ロボットアーム１６の基本姿勢は任意の姿勢であってかまわない。
【００３４】
ドレッシング判定装置３２は、ロボット制御装置１８と共に、ロボットアーム１６を制御する。また、ドレッシング判定装置３２は、カメラ３１を制御し、カメラ３１に砥石１を撮像させる。ドレッシング判定装置３２は、撮像された砥石１の画像をカメラ３１から取得する。
【００３５】
なお、ドレッシング判定装置３２は、ロボット制御装置１８と一体であっても、別のコンピュータ（例えば、パーソナルコンピュータ）で構成してもよい。また、ドレッシング判定装置３２は、カメラ３１を内蔵していてもよい。
【００３６】
（ドレッシング判定装置の機能構成）
以下、ドレッシング判定装置３２に機能構成について、詳しく説明する。
図２は、本発明のドレッシング判定方法を実施するドレッシング判定装置３２の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、ドレッシング判定装置３２は、ロボット連携部３２１、撮像制御部３２３、記憶部３２５、画像更新部３２８及び画像解析部Ａを備える。
【００３７】
ロボット連携部３２１は、現在のロボットアーム１６の３次元空間内での位置と姿勢を示す情報をロボット制御装置１８から取得する。また、ロボット連携部３２１は、ロボットアーム１６に所定の動作をさせるための指示情報をロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、ロボット連携部３２１から出力された指示情報を取得すると、当該指示情報に基づいてロボットアーム１６の動作を制御する。
【００３８】
撮像制御部３２３は、画像解析部Ａからの指示に従ってカメラ３１を制御し、カメラ３１に砥石１を撮像させる。撮像制御部３２３は、撮像された砥石１の画像をカメラ３１から取得する。撮像制御部３２３は、取得した画像を画像解析部Ａへ出力する。
【００３９】
なお、ロボット連携部３２１は通信路を介してロボット制御装置１８と、及び、撮像制御部３２３は通信路を介してカメラ３１と、それぞれ通信接続するための通信インターフェースを含んで構成される。なお、ここでいう通信路は、有線の通信ネットワークであってもよいし、一部または全部が無線の通信ネットワークであってもよい。また、ここでいう無線通信は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（登録商標）（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＬＴＥ（登録商標）（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の無線通信規格に準拠した無線通信であってもよい。
【００４０】
記憶部３２５は、カメラ３１によって撮像された砥石１の画像を記憶する。なお、記憶部３２５に記憶された画像には、初期状態の（ワークの加工処理に使用される前の）砥石１の画像、及び、直近に（ワークの加工処理においての１工程前に）撮像された砥石１の画像等が含まれる。
【００４１】
なお、記憶部３２５は、例えば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ；ハードディスクドライブ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ；イーイーピーロム）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ  Ｍｅｍｏｒｙ；読み書き可能なメモリ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ；読み出し専用メモリ）などの記憶媒体、またはこれらの記憶媒体の任意の組み合わせによって構成される。
【００４２】
画像更新部３２８は、カメラ３１によって撮像された砥石１の画像を画像解析部Ａから取得する。画像更新部３２８は、取得した砥石１の画像によって、記憶部３２５に記憶された直近に（ワークの加工処理においての１工程前に）撮像された砥石１の画像を更新する。
【００４３】
画像解析部Ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ；中央演算処理装置）等のプロセッサを含んで構成される。画像解析部Ａは、カメラ３１によって撮像された砥石１の画像を解析し、解析結果に基づく情報をロボット連携部３２１へ出力する。図２に示すように、画像解析部Ａは、判定部３２２、形状データ取得部３２４、欠損検出部３２６及び摩耗量検出部３２７を備える。
【００４４】
判定部３２２は、ロボット連携部３２１から、ロボットアーム１６が基本姿勢の状態であることを示す情報を取得する。判定部３２２は、ロボットアーム１６が基本姿勢の状態であることを示す情報を取得すると、撮像制御部３２３を介してカメラ３１に砥石１を撮像させる。なお、ロボットアーム１６が基本姿勢の状態であることを示す情報の代わりに、ワークの加工処理においての１工程が終了したことを示す情報を、判定部３２２がロボット連携部３２１から取得するような構成であってもよい。
【００４５】
この際の砥石１とカメラ３１との位置関係を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）に示すように、ロボットアーム１６は基本姿勢の状態であるため、砥石１の回転軸心Ｚの延長線上にカメラ３１のレンズ（図示せず）の中心が位置するような位置関係となる。これにより、撮像される画像は、回転軸心Ｚに沿った方向から砥石１の先端面が撮像された画像である（以下、この画像を「先端面画像」という）。
【００４６】
図２に戻って説明する。判定部３２２は、撮像制御部３２３を介して、砥石１の先端面画像を取得する。判定部３２２は、取得した先端面画像を解析し、砥石１のドレッシングを実施する必要があるか否かについての判定を行う。
【００４７】
具体的には、判定部３２２は、撮像制御部３２３を介して取得した先端面画像に撮像されている砥石１の先端面の直径φｄを計測する。直径φｄの値が所定値（以下、「直径下限値という」）未満である場合、判定部３２２は、砥石１のドレッシングを実施する必要があると判定する。直径φｄの値が直径下限値以上の値である場合、判定部３２２は、砥石１のドレッシングを実施する必要がないと判定する。
【００４８】
砥石１の先端面の直径である直径φｄを図４（Ａ）に示す。なお、図４（Ｂ）は、ワークの加工処理を行う前の砥石１の先端面の直径φＤを示したものである。判定部３２２は、直径下限値を予め記憶している。または、直径下限値が記憶部３２５に予め記憶されており、判定部３２２は直径下限値を記憶部３２５から取得するような構成であってもよい。
【００４９】
図２に戻って説明する。判定部３２２は、砥石１のドレッシングを実施する必要があると判定した場合、この判定結果を示す情報（以下、「実施判定情報」という。）を、ロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、実施判定情報を取得すると、砥石１の回転軸心Ｚがカメラ３１の撮像方向に対して直交する位置となるようにロボットアーム１６を動作させる。この際の砥石１とカメラ３１との位置関係を図３（Ｂ）に示す。
【００５０】
図２に戻って説明する。また、判定部３２２は、砥石１のドレッシングを実施する必要があると判定した場合、実施判定情報及び砥石１の先端面画像を形状データ取得部３２４へ出力する。なお、判定部３２２は、実施判定情報のみを形状データ取得部３２４へ出力するような構成であってもよい。
【００５１】
形状データ取得部３２４は、実施判定情報及び砥石１の先端面画像を取得する。形状データ取得部３２４は、実施判定情報を取得すると、撮像制御部３２３を介してカメラ３１に砥石１を撮像させる。なお、この際、カメラ３１が砥石１の複数の側面を撮像することができるように、ロボット制御装置１８は、砥石１を所定の間隔で所定の角度、回転させては停止させる。具体的には、例えば、砥石１を位相９０度ずつ回転させて、砥石１の４方向からの側面をカメラ３１に撮像させる。
【００５２】
形状データ取得部３２４は、撮像制御部３２３を介して、回転軸心Ｚに対して直交する方向から砥石１の側面（加工面１ａ）が撮像された複数の画像（以下、「側面画像」という）を取得する。形状データ取得部３２４は、記憶部３２５に予め記憶されている、ワークの加工処理を行う前の砥石１の先端面画像（以下、「基準先端面画像」という）、及び、ワークの加工処理を行う前の砥石１の側面画像（以下、「基準側面画像」という）を、記憶部３２５から取得する。
【００５３】
形状データ取得部３２４は、判定部３２２から取得した先端面画像と、撮像制御部３２３から取得した複数の側面画像と、記憶部３２５から取得した基準先端面画像及び基準側面画像とを、欠損検出部３２６へ出力する。なお、形状データ取得部３２４は、撮像制御部３２３から取得した複数の側面画像と、記憶部３２５から取得した基準側面画像のみを、欠損検出部３２６へ出力するような構成であってもよい。
【００５４】
また、形状データ取得部３２４は、判定部３２２から取得した先端面画像と、撮像制御部３２３から取得した複数の側面画像を画像更新部３２８へ出力する。なお、形状データ取得部３２４は、撮像制御部３２３から取得した複数の側面画像のみを画像更新部３２８へ出力するような構成であってもよい。
【００５５】
欠損検出部３２６は、形状データ取得部３２４から、先端面画像、複数の側面画像、基準先端面画像及び基準側面画像を取得する。欠損検出部３２６は、先端面画像と基準先端面画像、及び、複数の側面画像と基準側面画像をそれぞれ比較することにより、砥石１の欠損部分の検出を行う。なお、欠損検出部３２６は、先端面画像と基準先端面画像、及び、複数の側面画像と基準側面画像のうち、いずれか一方のみを比較することにより、砥石１の欠損部分の検出を行うような構成であってもよい。
【００５６】
砥石１に欠損部分が検出された場合、欠損検出部３２６は、欠損が生じたことを示す情報を、ロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、砥石１に欠損が生じたことを示す情報を取得すると、ロボットアーム１６を制御し、砥石１を交換させる。
【００５７】
砥石１に欠損部分が検出されなかった場合、欠損検出部３２６は、先端面画像、複数の側面画像を、摩耗量検出部３２７へ出力する。なお、欠損検出部３２６は、複数の側面画像のみを摩耗量検出部３２７へ出力するような構成であってもよい。
【００５８】
摩耗量検出部３２７は、欠損検出部３２６から、先端面画像、複数の側面画像を取得する。摩耗量検出部３２７は、先端面画像及び複数の側面画像を解析することにより、砥石１の加工面１ａの摩耗形状を計測する。具体的には、摩耗量検出部３２７は、先端面画像及び複数の側面画像から、砥石１の直径φｄの値を計測する。なお、摩耗量検出部３２７は、先端面画像及び複数の側面画像のうちいずれか一方のみを解析することにより、砥石１の加工面１ａの摩耗形状を計測するような構成であってもよい。
【００５９】
なお、加工面１ａの摩耗形状の計測は、砥石１の先端面の直径φｄを計測することに限られるものではなく、例えば、加工面１ａの摩耗部分の体積を計測すること、あるいは、ドレッシングにより除去すべき加工面１ａの除去量を算出すること等であってもよい。
【００６０】
摩耗量検出部３２７は、直径φｄの値を示す情報を、ロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、直径φｄの値を示す情報を取得すると、当該情報に基づいて砥石１のドレッシングを実行する。
【００６１】
図５は、砥石１のドレッシング処理の一例を示した図である。図５（Ａ）は、ワークの加工処理を行う前の砥石１の形状を示したものである。図５（Ａ）に示すように、ワークの加工処理を行う前の砥石１の先端面の直径の値はφＤである。図５（Ｂ）は、ワークの加工処理を行った後の砥石１の形状を示したものである。図５（Ｂ）に示すように、ワークの加工処理を行ったことにより砥石１は摩耗し、先端面の直径の値はφＤよりも小さい値であるφｄに変化している。
【００６２】
図５（Ｃ）に示すように、ロボット制御装置１８による制御のもと、砥石１の先端面に対して垂直となる方向に、砥石１の先端面がドレッサ工具２４のドレッサ面２４ａに押し当てられる。そして、先端面の直径の値がφＤとなるまで、砥石１の先端面がドレッシングされる。
【００６３】
次に、図５（Ｄ）に示すように、ロボット制御装置１８による制御のもと、砥石１が基本姿勢時の砥石１の状態から所定の角度θだけ傾けられた状態で、砥石１の加工面１ａがドレッサ工具２４のドレッサ面２４ａに押し当てられる。なお、角度θは、図５（Ａ）に示すように、ワーク加工処理を行う前の砥石１の加工面１ａの傾斜角度に等しい角度である。そして、直径の値がφＤである先端面の淵の部分にドレッサ面２４ａが到達するまで、砥石１の加工面１ａがドレッシングされる。これにより、砥石１の先端部の直径の値及び砥石１の加工面１ａの傾斜角度の値が、ワーク加工処理を行う前の砥石１の場合と等しいφＤ及びθとなる。すなわち、ドレッシングによって、摩耗した砥石１の先端部の形状が、再び、ワーク加工処理を行う前の砥石１の先端部の形状となる。
【００６４】
図６は、本発明の砥石１のドレッシング方法を示す全体フロー図である。
本発明の砥石１のドレッシング方法は、上述した加工ロボット１０と、ロボット制御装置１８と、ドレッシング装置２０と、ドレッシング判定システム３０と、を準備し、Ｓ０１〜Ｓ０９の各ステップを実行する。
【００６５】
まず、撮像制御部３２３は、ワーク加工処理を行う前の砥石１の先端面及び側面（加工面１ａ）をカメラ３１に撮像させる。撮像制御部３２３は、カメラ３１から基準先端面画像及び基準側面画像を取得する（ステップＳ０１）。撮像制御部３２３は、取得した基準先端面画像及び基準側面画像を記憶部３２５に記憶させる。
【００６６】
ロボット制御装置１８は、加工ロボット１０を制御し、加工ロボット１０にワークの加工処理を実行させる（ステップＳ０２）。ワークの加工処理の全ての工程が完了した場合（ステップＳ０３、ＹＥＳ）、本発明の砥石１のドレッシング方法に係る処理が終了する。
【００６７】
ワークの加工処理の工程の少なくとも１つが完了していない場合（ステップＳ０３、ＮＯ）、撮像制御部３２３は、ワーク加工処理を行った後の砥石１の先端面をカメラ３１に撮像させる。撮像制御部３２３は、カメラ３１から先端面画像を取得し、判定部３２２へ出力する。判定部３２２は、先端面画像を解析し、砥石１の先端面の直径φｄを計測する（ステップＳ０４）。
【００６８】
判定部３２２によって計測された砥石１の先端面の直径φｄの値が直径下限値以上である場合（ステップＳ０５、ＮＯ）、引き続きロボット制御装置１８は、加工ロボット１０を制御し、加工ロボット１０に、まだ実行していないワークの加工処理の工程を実行させる（ステップＳ０２）。
【００６９】
判定部３２２によって計測された砥石１の先端面の直径φｄの値が直径下限値未満である場合（ステップＳ０５、ＹＥＳ）、判定部３２２は、実施判定情報を形状データ取得部３２４及びロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。形状データ取得部３２４は、実施判定情報を取得すると、撮像制御部３２３を介してカメラ３１に、ワークの加工処理後の砥石１の複数の側面（加工面１ａ）を撮像させる。形状データ取得部３２４は、撮像制御部３２３を介して、カメラ３１によって撮像された砥石１の複数の側面画像を取得する。
【００７０】
また、形状データ取得部３２４は、記憶部３２５に予め記憶されている基準側面画像を取得する。形状データ取得部３２４は、撮像制御部３２３から取得した複数の側面画像と、記憶部３２５から取得した基準側面画像とを、欠損検出部３２６へ出力する。欠損検出部３２６は、複数の側面画像と基準側面画像とを取得すると、複数の側面画像と基準側面画像との差分処理をそれぞれ行うことによって、砥石１の欠損部分の検出を行う（ステップＳ０６）。
【００７１】
砥石１に欠損部分が検出された場合（ステップＳ０７、ＹＥＳ）、欠損検出部３２６は、欠損が生じたことを示す情報を、ロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、砥石１に欠損が生じたことを示す情報を取得すると、ロボットアーム１６を制御し、砥石１を交換させる（ステップＳ０８）。砥石１が交換されると、撮像制御部３２３は、再び、ワーク加工処理を行う前の砥石１の先端面及び側面（加工面１ａ）をカメラ３１に撮像させる。撮像制御部３２３は、カメラ３１から基準先端面画像及び基準側面画像を取得する（ステップＳ０１）。
【００７２】
砥石１に欠損部分が検出されなかった場合（ステップＳ０７、ＮＯ）、欠損検出部３２６は、形状データ取得部３２４から取得した複数の側面画像を摩耗量検出部３２７へ出力する。摩耗量検出部３２７は、欠損検出部３２６から、複数の側面画像を取得する。摩耗量検出部３２７は、複数の側面画像を解析することにより、砥石１の加工面１ａの摩耗形状を計測する（ステップＳ０９）。
【００７３】
摩耗量検出部３２７は、計測した摩耗形状に基づく情報（例えば、直径φｄの値を示す情報）を、ロボット連携部３２１を介してロボット制御装置１８へ出力する。ロボット制御装置１８は、摩耗形状に基づく情報を取得すると、当該情報に基づいて砥石１のドレッシングを実行する（ステップＳ１０）。砥石１のドレッシングがなされると、撮像制御部３２３は、再び、ワーク加工処理を行う前の砥石１の先端面及び側面（加工面１ａ）をカメラ３１に撮像させる。撮像制御部３２３は、カメラ３１から基準先端面画像及び基準側面画像を取得する（ステップＳ０１）。
【００７４】
以上のような本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、砥石１の回転軸心Ｚの延伸方向から撮像された砥石１の画像である第１の画像（先端面画像）に基づいて砥石１のドレッシングの必要性が判定され、ドレッシングが必要であると判定された場合にのみ、砥石１の回転軸心Ｚの延伸方向とは異なる方向から撮像された砥石１の画像である第２の画像に基づいて砥石１の形状を示すデータが取得される。そのため、ドレッシングが必要であると判定されなかった場合には、第２の画像の解析は不要となる。これにより、本発明によれば、砥石１のドレッシングの必要性の判定や、ドレッシングのための砥石１の形状の計測をより短時間に行うことが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、砥石１の先端面の直径に基づいてドレッシングの必要性が判定される。そのため、砥石１のドレッシングの必要性を判定するためには先端面画像において砥石１の先端面の直径を計測するだけでよく、砥石１の複数の側面画像を準備したり、多くの計測箇所の計測や複雑な計測を行ったりする必要がない。これにより、本発明によれば、砥石１のドレッシングの必要性の判定をより短時間に行うことが可能となる。
【００７６】
また、本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、砥石１の回転軸心Ｚと直交する方向から撮像された砥石１の画像である第２の画像（側面画像）に基づいて砥石１の加工面１ａの形状を示すデータが取得される。そのため、砥石１が備えられたロボットアーム１６を動作させるだけで第２の画像を得ることができ、加工面１ａの形状を示すデータが取得される。これにより、本発明によれば、ドレッシングのための砥石１の形状の計測をより短時間に行うことが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、第１の画像（先端面画像）及び第２の画像（側面画像）のうち少なくとも一方に基づいて、砥石１の欠損部分が検出される。第１の画像及び第２の画像は、砥石１が備えられたロボットアーム１６の姿勢を変更させるだけで容易に取得可能に構成される。これにより、本発明によれば、砥石１の欠損部分の検出結果に基づく砥石１の交換の必要性の判定をより短時間に行うことが可能となる。
【００７８】
また、本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、第１の画像（先端面画像）及び第２の画像（側面画像）のうち少なくとも一方と、過去に（例えば、ワークの加工処理における１工程前の時点に）砥石１が撮像された画像である基準画像（基準先端面画像及び基準側面画像のうち少なくとも一方）と、の差分に基づいて、砥石１の欠損部分が検出される。そのため、解析対象の画像と基準画像との差分を検出するだけで欠損部分が検出されるため、解析対象の画像に対して複雑な解析を行う必要がない。これにより、本発明によれば、砥石１の欠損部分の検出結果に基づく砥石１の交換の必要性の判定をより容易に、かつ、より短時間に行うことが可能となる。
【００７９】
また、本実施形態のドレッシング判定装置３２によれば、過去に撮像された砥石１の画像である基準画像（基準先端面画像及び基準側面画像のうち少なくとも一方）が記憶され、第１の画像（先端面画像）及び第２の画像（側面画像）のうち少なくとも一方によって当該基準画像が更新される。そのため、解析対象の画像と１工程前の砥石１の画像である基準画像との差分の検出が容易になる。これにより、本発明によれば、ドレッシングのための砥石１の形状の計測をより短時間に行うことが可能となる。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１……砥石
１０……加工ロボット
１２……砥石回転用モータ
１４……力センサ
１６……ロボットアーム
１８……ロボット制御装置
２０……ドレッシング装置
２２……計測治具
２４……ドレッサ工具
２５……固定支持台
２６……ドレッシング制御部
３０……ドレッシング判定システム
３１……カメラ
３２……ドレッシング判定装置
【図１】
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【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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