(57)【要約】      （修正有）【課題】同一の計測方法により、高価な機器を用いず、回転砥石の加工面が部分的に磨耗により凹んでいる場合でも元の加工面形状までドレッシングするのに必要な除去量（ドレッシング量）を正確に設定でき、必要以上に砥石を除去せずにドレッシングができる回転砥石のドレッシング装置と方法を提供する。【解決手段】（Ａ）回転砥石１の加工面１ａを計測治具２２の突出部２２ａに一定の押付力で押付けた状態で、加工面１ａを計測治具２２で倣って加工面１ａの磨耗形状を計測し、（Ｂ）計測した加工面１ａの磨耗形状から加工面１ａを磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量を設定し、（Ｃ）回転砥石１の加工面１ａをドレッサ工具２４のドレッサ面２４ａに押付けて、加工面１ａの外形面から除去量を除去する。【選択図】図１
2015136771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心に対し線対称の加工面を有する回転砥石と、
前記回転砥石を前記軸心を中心に回転駆動する砥石回転用モータと、
前記回転砥石に作用する外力を検出する力センサと、
３次元空間内で前記回転砥石の位置と姿勢を移動可能なロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボット制御装置と、を備えた加工ロボットにおける回転砥石のドレッシング装置であって、
前記加工面と接触可能な突出部を有する計測治具と、
前記回転砥石の加工面と接触可能なドレッサ面を有するドレッサ工具と、
ドレッシング制御部と、を備え、該ドレッシング制御部は、
前記加工面を前記計測治具の突出部に一定の押付力で押付けた状態で、前記加工面を前記計測治具で倣い、前記加工面の磨耗形状を計測する磨耗計測部と、
前記磨耗形状から前記加工面を磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量を設定する除去量設定部と、
前記回転砥石の加工面を前記ドレッサ工具のドレッサ面に押付けて、前記加工面の外形面から前記除去量を除去するドレッシング部と、を有する、ことを特徴とする回転砥石のドレッシング装置。
【請求項２】
軸心に対し線対称の加工面を有する回転砥石と、
前記回転砥石を前記軸心を中心に回転駆動する砥石回転用モータと、
前記回転砥石に作用する外力を検出する力センサと、
３次元空間内で前記回転砥石の位置と姿勢を移動可能なロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボット制御装置と、を備えた加工ロボットにおける回転砥石のドレッシング方法であって、
前記加工面と接触可能な突出部を有する計測治具と、
前記回転砥石の加工面と接触可能なドレッサ面を有するドレッサ工具と、を準備し、
（Ａ）前記加工面を前記計測治具の突出部に一定の押付力で押付けた状態で、前記加工面を前記計測治具で倣い、前記加工面の磨耗形状を計測し、
（Ｂ）前記磨耗形状から前記加工面を磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量を設定し、
（Ｃ）前記回転砥石の加工面を前記ドレッサ工具のドレッサ面に押付けて、前記加工面の外形面から前記除去量を除去する、ことを特徴とする回転砥石のドレッシング方法。
【請求項３】
前記（Ａ）において、前記回転砥石を軸心方向に送りながら前記回転砥石を半径方向に押付けて、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を取得し、
前記（Ｂ）において、前記関係における押付方向の最大変位と最小変位との差を前記除去量として設定する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項４】
前記（Ａ）において、前記回転砥石を軸心方向に送りながら前記回転砥石を半径方向に押付けて、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を示す複数のデータを抽出し、
前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記各データに対してハフ変換を行ってρ−θ座標上の計測点に変換し、
（Ｂ２）前記計測点が近接する点群から、設定した閾値より多い計測点からなる点群を選出し、
（Ｂ３）選出した点群から代表となる代表点群を選出し、
（Ｂ４）前記代表点群に相当するＸ−Ｙ座標上の直線を前記回転砥石の外形面を表す外形線として抽出し、
（Ｂ５）前記データと前記外形線との距離の最大値、またはこれに一定値を加算した値を前記除去量に設定する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項５】
前記（Ｂ３）において、点群を構成する計測点の数が最も多い点群を代表点群として選出する、ことを特徴とする請求項４に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項６】
前記（Ａ）において、押付方向をロボットの動作座標系の１軸に設定する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項７】
前記（Ａ）において、
押付方向を事前に算出し、ロボットの軌道を座標変換して前記押付方向の成分を導出する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項８】
前記（Ａ）において、
（Ａ１）円形の前記計測治具の中心から一定半径の基準円を設定し、
（Ａ２）前記回転砥石を回転させずにその軸心を前記基準円上に押付開始位置として位置決めし、前記押付開始位置から前記計測治具の突出部までの押付距離を計測し、
（Ａ３）前記（Ａ２）を複数の押付開始位置について実施し、
（Ａ４）複数の前記押付距離から前記加工面に閾値より大きい欠けのある位置と方向を検出する、ことを特徴とする請求項２に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【請求項９】
前記（Ａ）において、前記加工面に閾値より大きい欠けが検出された場合に、
前記（Ｂ）において、計測した前記加工面の磨耗形状から、前記欠けのある部分を除く前記加工面のドレッシングによる除去量を最小に設定する、ことを特徴とする請求項８に記載の回転砥石のドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心に対し線対称の加工面を有する回転砥石のドレッシング装置と方法に関する。
【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、砥石の加工面をドレッシングする必要が生じる。
【０００４】
このようなロボットにおける砥石のドレッシングは、従来、例えば予め設定した除去量（ドレッシング量）だけ加工することで行っていた。この除去量は、表面形状のばらつきを考慮し、修正残しがないよう実際の磨耗量より多めに設定している。
【０００５】
また、その他に、砥石のドレッシング手段として、例えば特許文献１〜３が開示されている。
【０００６】
特許文献１の「力制御ロボットの砥石摩耗補正方法」は、加工の前後で基準面に砥石を押し付けて、接触した位置の比較から砥石の磨耗量を計算し、砥石中心位置（ＴＣＰ）を修正するものである。
特許文献２の「自動研削装置」は、砥石の形状をカメラで撮影し、事前に撮影した砥石の画像と撮影した画像を比較して、砥石の磨耗量、砥石の破損の有無を判定する。また、撮影した画像から形状の変化に伴う砥石の中心位置（ＴＣＰ）の補正も同時に行うものである。
特許文献３の「研削砥石のドレッシング装置」は、ドレッシングと同時に振動子の駆動電圧が検出され、駆動電圧の変動の大きさが所定の大きさ以下となるまでドレッシングを行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２０５０２２号公報
【特許文献２】特開２０００−２０２７７１号公報
【特許文献３】特開平８−６６８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の砥石のドレッシング手段は、以下のような問題点があった。
従来の一般的なドレッシング手段では、必要以上に砥石を切削してしまうため砥石の寿命が短くなる。
特許文献１の手段では、砥石の磨耗形態に応じて計測方法を変える必要がある。
例えば、円筒砥石を使用したＣ面取り加工の場合、砥石の外面全体が一様に磨耗するのではなく、加工中に接触した箇所のみが部分的に磨耗により凹んでいる。この場合、円筒砥石の外面を基準面に押し付けるだけでは正確な磨耗量が計測できない。
特許文献２の手段は、カメラ及び画像処理装置を必要とするため、装置自体のコストが高くなる。
特許文献３の手段は、振動子の駆動電圧の変動の大きさでドレッシングの完了を判断するため、実際の除去量（ドレッシング量）が判断できない。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、同一の計測方法により、高価な機器を用いず、回転砥石の加工面が部分的に磨耗により凹んでいる場合でも元の加工面形状までドレッシングするのに必要な除去量（ドレッシング量）を正確に設定でき、必要以上に砥石を除去せずにドレッシングができる回転砥石のドレッシング装置と方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、軸心に対し線対称の加工面を有する回転砥石と、
前記回転砥石を前記軸心を中心に回転駆動する砥石回転用モータと、
前記回転砥石に作用する外力を検出する力センサと、
３次元空間内で前記回転砥石の位置と姿勢を移動可能なロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボット制御装置と、を備えた加工ロボットにおける回転砥石のドレッシング装置であって、
前記加工面と接触可能な突出部を有する計測治具と、
前記回転砥石の加工面と接触可能なドレッサ面を有するドレッサ工具と、
ドレッシング制御部と、を備え、該ドレッシング制御部は、
前記加工面を前記計測治具の突出部に一定の押付力で押付けた状態で、前記加工面を前記計測治具で倣い、前記加工面の磨耗形状を計測する磨耗計測部と、
前記磨耗形状から前記加工面を磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量を設定する除去量設定部と、
前記回転砥石の加工面を前記ドレッサ工具のドレッサ面に押付けて、前記加工面の外形面から前記除去量を除去するドレッシング部と、を有する、ことを特徴とする回転砥石のドレッシング装置が提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、軸心に対し線対称の加工面を有する回転砥石と、
前記回転砥石を前記軸心を中心に回転駆動する砥石回転用モータと、
前記回転砥石に作用する外力を検出する力センサと、
３次元空間内で前記回転砥石の位置と姿勢を移動可能なロボットアームと、
前記ロボットアームを制御するロボット制御装置と、を備えた加工ロボットにおける回転砥石のドレッシング方法であって、
前記加工面と接触可能な突出部を有する計測治具と、
前記回転砥石の加工面と接触可能なドレッサ面を有するドレッサ工具と、を準備し、
（Ａ）前記加工面を前記計測治具の突出部に一定の押付力で押付けた状態で、前記加工面を前記計測治具で倣い、前記加工面の磨耗形状を計測し、
（Ｂ）前記磨耗形状から前記加工面を磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量を設定し、
（Ｃ）前記回転砥石の加工面を前記ドレッサ工具のドレッサ面に押付けて、前記加工面の外形面から前記除去量を除去する、ことを特徴とする回転砥石のドレッシング方法が提供される。
【００１２】
前記（Ａ）において、前記回転砥石を軸心方向に送りながら前記回転砥石を半径方向に押付けて、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を取得し、
前記（Ｂ）において、前記関係における押付方向の最大変位と最小変位との差を前記除去量として設定する。
【００１３】
前記（Ａ）において、前記回転砥石を軸心方向に送りながら前記回転砥石を半径方向に押付けて、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を示す複数のデータを抽出し、
前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記各データに対してハフ変換を行ってρ−θ座標上の計測点に変換し、
（Ｂ２）前記計測点が近接する点群から、設定した閾値より多い計測点からなる点群を選出し、
（Ｂ３）選出した点群から代表となる代表点群を選出し、
（Ｂ４）前記代表点群に相当するＸ−Ｙ座標上の直線を前記回転砥石の外形面を表す外形線として抽出し、
（Ｂ５）前記データと前記外形線との距離の最大値、またはこれに一定値を加算した値を前記除去量に設定する、ことが好ましい。
【００１４】
前記（Ｂ３）において、点群を構成する計測点の数が最も多い点群を代表点群として選出する、ことが好ましい。
【００１５】
前記（Ａ）において、押付方向をロボットの動作座標系の１軸に設定する。
【００１６】
前記（Ａ）において、
押付方向を事前に算出し、ロボットの軌道を座標変換して前記押付方向の成分を導出する。
【００１７】
前記（Ａ）において、
（Ａ１）円形の前記計測治具の中心から一定半径の基準円を設定し、
（Ａ２）前記回転砥石を回転させずにその軸心を前記基準円上に押付開始位置として位置決めし、前記押付開始位置から前記計測治具の突出部までの押付距離を計測し、
（Ａ３）前記（Ａ２）を複数の押付開始位置について実施し、
（Ａ４）複数の前記押付距離から前記加工面に閾値より大きい欠けのある位置と方向を検出する、ことが好ましい。
【００１８】
前記（Ａ）において、前記加工面に閾値より大きい欠けが検出された場合に、
前記（Ｂ）において、計測した前記加工面の磨耗形状から、前記欠けのある部分を除く前記加工面のドレッシングによる除去量を最小に設定する。
【発明の効果】
【００１９】
上記本発明の装置と方法によれば、回転砥石の加工面と接触可能な突出部を有する計測治具を備え、回転砥石の加工面を計測治具の突出部に一定の押付力で押付けた状態で、加工面を計測治具で倣い、加工面の磨耗形状を計測する。従って、回転砥石の磨耗の仕方に応じて計測方法を変える必要がなく、カメラや画像処理装置のような高価な機器を必要としない。
また、本発明によれば、回転砥石の加工面を計測治具の突出部で倣うので、回転砥石の加工面が部分的に磨耗により凹んでいる場合でも元の加工面形状までドレッシングするのに必要な除去量（ドレッシング量）を正確に設定でき、必要以上に砥石を除去せずにドレッシングができる。
【００２０】
従って、ドレッシングの際の除去量を最小限にすることが出来、回転砥石をより長く使うことが可能になり砥石交換頻度を下げ、砥石費を抑制することが出来る。
また、ドレッシング後に同様の計測を行うことで、整形の完了を確認できる。
さらに、計測治具は回転砥石の加工面と接触可能な突出部を有していればよく、特殊な装置を必要とせず、直方体ブロックなどの単純形状やテーブルの角などの既知形状であれば可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のドレッシング方法を実施するためのシステム構成図である。
【図２】本発明の回転砥石のドレッシング方法の全体フロー図である。
【図３】本発明の第１実施形態の計測ステップの説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態の設定ステップの説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す図である。
【図６】ハフ変換の説明図である。
【図７】ハフ変換による直線抽出の説明図である。
【図８】押付方向の変位と送り方向の変位の関係図である。
【図９】直線を表す点群の説明図である。
【図１０】除去量設定の説明図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。
【００２３】
図１は、本発明のドレッシング方法を実施するため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、回転砥石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。
回転砥石１は、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、回転砥石１は砥石に限定されず、超硬バーなどでもよい。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
砥石回転用モータ１２は、軸心Ｚを中心に回転砥石１を回転駆動する。
【００２７】
力センサ１４は、例えば歪ゲージ、ロードセルなどであり、回転砥石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、回転砥石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。
【００２８】
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。
【００２９】
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を制御して回転砥石１の複数の動作を順次実行する。
【００３０】
図１において、本発明による回転砥石１のドレッシング装置２０は、計測治具２２、ドレッサ工具２４及びドレッシング制御部２６を備える。計測治具２２とドレッサ工具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。
【００３１】
計測治具２２は、回転砥石１の加工面１ａと接触可能な突出部２２ａ（この例では直方体ブロックの角）を有する。計測治具２２は回転砥石１の加工面１ａと接触可能な突出部２２ａを有していればよく、特殊な装置を必要とせず、直方体ブロックなどの単純形状やテーブルの角などの既知形状であればよい。
なお計測治具２２の突出部２２ａの形状は、回転砥石１の加工面１ａの形状と計測精度によって変化する。例えば、加工面１ａの鋭角の凹みを計測するには、突出部２２ａに加工面１ａの凹みよりも小さい角度のエッジが必要になる。
突出部２２ａの位置は、ロボット制御装置１８に記憶されている。
【００３２】
ドレッサ工具２４は、回転砥石１の加工面１ａと接触可能なドレッサ面２４ａを有し、回転させた回転砥石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。
【００３３】
ドレッシング制御部２６は、磨耗計測部２６ａ、除去量設定部２６ｂ、及びドレッシング部２６ｃを有し、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。ドレッシング制御部２６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（ＰＣ）で構成してもよい。
磨耗計測部２６ａは、加工面１ａを計測治具２２の突出部２２ａに一定の押付力で押付けた状態で、加工面１ａを計測治具２２で倣い、加工面１ａの磨耗形状を計測する。
除去量設定部２６ｂは、計測された磨耗形状から加工面１ａを磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量Ｄを設定する。
ドレッシング部２６ｃは、回転砥石１の加工面１ａをドレッサ工具２４のドレッサ面２４ａに押付けて、加工面１ａの外形面から除去量Ｄを除去する。
【００３４】
図２は、本発明の回転砥石１のドレッシング方法の全体フロー図である。
本発明の回転砥石１のドレッシング方法は、上述した加工ロボット１０とドレッシング装置２０を準備し、Ｓ１〜Ｓ３の各ステップ（工程）を実行する。
【００３５】
計測ステップＳ１では、加工面１ａを計測治具２２の突出部２２ａに一定の押付力で押付けた状態で、加工面１ａを計測治具２２で倣い、加工面１ａの磨耗形状を計測する。一定の押付力は、加工面１ａを計測治具２２で正確に倣える限りで、小さい値であるのがよい。
計測ステップＳ１では、回転砥石１を回転させない状態で計測治具２２に押し当てて、一定の押付力で倣い動作をするのがよい。またこの倣い動作中の加工ロボット１０の手先の位置（基準座標系からのＴＣＰの位置と姿勢）を記録する。
【００３６】
設定ステップＳ２では、計測した加工面１ａの磨耗形状から、加工面１ａを磨耗前の形状までドレッシングにより除去するのに必要な除去量Ｄを設定する。磨耗前の形状とは、磨耗前の円筒面、円錐形、球形、その他の形状を意味する。
すなわち、計測ステップＳ１の倣い動作後、記録した回転砥石１の押付け方向の変位Ｙから、砥石形状の変動幅にもとづいてドレッシングの除去量Ｄを設定する。
【００３７】
ドレッシングステップＳ３では、回転砥石１の加工面１ａをドレッサ工具２４のドレッサ面２４ａに押付けて、加工面１ａの外形面から除去量Ｄを除去する。
ドレッシングステップＳ３は、好ましくは回転砥石１を位置制御して、回転させた回転砥石１を一定の押付力が得られる位置まで押し付ける。
なお、回転砥石１は回転させなくてもよい。また、位置制御でなく力制御で回転砥石１を押し付けてドレッシングしてもよい。
この位置制御又は力制御により、設定ステップＳ２で設定した除去量Ｄまで回転砥石１をドレッサ工具２４に押付けて除去する。
【００３８】
ドレッシングステップＳ３において、ドレッシング中も反力の計測を行い、反力に異常値がある場合はドレッシングを停止することが好ましい。
【００３９】
ドレッシングステップＳ３のドレッシング後に、計測ステップＳ１に戻り、ドレッシング前と同様の形状計測を行い、回転砥石１の凹みが解消されたか否かを確認する。形状の変動幅が一定値以内であればドレッシングを完了する。
【００４０】
図３は、本発明の第１実施形態の計測ステップＳ１の説明図であり、図４は、本発明の第１実施形態の設定ステップＳ２の説明図である。
【００４１】
第１実施形態の方法では、計測ステップＳ１において、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、回転砥石１を軸心方向に送りながら回転砥石１を半径方向に押付けて、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を取得する。
図３において、（Ａ）は磨耗が小さい場合、（Ｂ）は磨耗が大きい場合を示している。また図３（Ａ）（Ｂ）の右上に拡大した押付方向の変位Ｙを示している。
【００４２】
計測ステップＳ１における回転砥石１の押付方向は、加工ロボット１０の動作座標系の１軸（例えばｘ軸）に設定することが好ましい。この方法により、加工ロボット１０の動作座標系の１軸の変化から押付方向の変位Ｙを容易に求めることができる。
【００４３】
なお計測ステップＳ１における回転砥石１の押付方向を、事前に算出し、加工ロボット１０の軌道を座標変換して押付方向の成分を導出してもよい。この方法により、押付方向を加工ロボット１０の動作座標系の１軸に制約することなく、任意の方向に設定して、押付方向の変位Ｙを求めることができる。
【００４４】
第１実施形態の方法では、設定ステップＳ２において、図４に示すように、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係における押付方向の最大変位と最小変位との差を除去量Ｄとして設定する。
図４において、（Ａ）は、図３（Ｂ）における送り方向と押付方向を示している。また（Ｂ）は、取得した送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係図である。
【００４５】
図５は、本発明の第２実施形態を示す図である。
第２実施形態の方法では、計測ステップＳ１において、回転砥石１を軸心方向に送りながら回転砥石１を半径方向に押付けて、図５（Ａ）に示す、送り方向の変位Ｘと押付方向の変位Ｙとの関係を示す複数のデータを抽出する。
【００４６】
次いで、設定ステップＳ２において、各データに対してハフ変換を行ってρ−θ座標上の計測点に変換する。図５（Ｂ）は、変換後のρ−θ座標上の計測点を示している。
次いで、図５（Ｂ）の計測点が近接する点群２から、設定した閾値より多い計測点からなる点群２を選出し、選出した点群２から代表となる代表点群３を選出する。
次に、代表点群３に相当するＸ−Ｙ座標上の直線を回転砥石１の外形面を表す外形線４として抽出し、データと外形線４との距離の最大値、またはこれに一定値を加算した値を除去量Ｄに設定する。一定値は、データのばらつきから予め設定する。
【００４７】
代表となる代表点群３の選出は、例えば点群２を構成する計測点の数が最も多い点群を選出する。
【００４８】
上述した第２実施形態の方法によれば、回転砥石１のキャリブレーション誤差に問題がある場合でも、その影響を軽減できる。
【００４９】
以下、ハフ変換による直線抽出について説明する。
図６のような座標系における直線ｙ＝ａｘ＋ｂに原点から垂線をおろし、垂線の長さをρ、ｘ軸とのなす角をθとするとρは以下の式（１）で表せる。
ρ＝ｘｃｏｓθ＋ｙｓｉｎθ・・・（１）
これより、極座標系では一点（ρ，θ）が分かれば１つの直線が分かる。
この点（ρ，θ）をｙ＝ａｘ＋ｂの「ハフ変換」という。
【００５０】
また、ｘ−ｙ座標上の点（ｘ０，ｙ０）を通る直線群は以下の式（２）で表すことができる。
ρ＝ｘ０ｃｏｓθ＋ｙ０ｓｉｎθ・・・（２）
【００５１】
式（２）に従ってＸ−Ｙ上の点、Ｐ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）、Ｐ３（ｘ３，ｙ３）をρ−θ座標上で表すと図７のようになる。
このとき各点を通る直線群の軌跡が同じ点で交わる場合、３点が同一直線上に位置することになり、３点を通る直線を求めることができる。
【００５２】
式（１）から，（ρ，θ）より直線ｙ＝ａｘ＋ｂを導出する計算は以下のようになる。
ａ＝−ｃｏｓθ／ｓｉｎθ＝ｃｏｔθ・・・（３）
ｂ＝ρ／ｓｉｎθ・・・（４）
この（ρ，θ）から（ａ，ｂ）を導出するプロセスを「逆ハフ変換」と呼ぶ。
【００５３】
本発明の第２実施形態では、上述したハフ変換を用い、ロボット制御装置１８で記録した計測動作中の加工ロボット１０の手先の軌道データより、図８に示すような押付方向の変位Ｙと送り方向の変位Ｘの複数のデータ（図中に矩形で示す）を抽出する。
次いで、押付方向の変位Ｙと送り方向の変位Ｘに対して上記のハフ変換を行い、ρ−θ座標上に変換する。変換した各点を通る直線群の軌跡から、設定した閾値より多い個数の点を通る直線（ρ，θ）を選出する。選出した結果は図９に示すような点群２になる。
【００５４】
同一直線上に位置する点の数が閾値以上となる点は、ある直線の近傍で複数存在する。そのため複数の点群２から代表点群３に相当する直線（ρ，θ）を選出する。
代表点群３の選出は、例えば各直線を表す点群２をラベリング処理によって分類し、それぞれを２次元平面上の連結成分とみなし、連結成分の重心がこの直線を表す点のピークとして、重心を求めることで代表点群３を選出する。
なお単純に、同一直線上に位置する点の数が最も多い直線を代表点群３としても良い。
【００５５】
上述した処理により、図１０に示すように、回転砥石１の加工面１ａ（外形面）を表す直線（外形線４）を抽出し、各計測点と加工面１ａを表す外形線４との距離の最大値を凹みの深さとし、凹みの深さに相当する値、もしくはその値に計測値のばらつきの半分に相当する値を加算した値をドレッシングの除去量Ｄに設定する。
【００５６】
図１１は、本発明の第３実施形態を示す図である。
第３実施形態では、計測治具２２として円形の円板を用いる。この場合、計測治具２２の突出部２２ａは、円板の外周面である。計測治具２２の中心（円板の中心）から一定半径Ｒの基準円４を予め設定する。
計測ステップＳ１において、初めに（Ａ）のように、回転砥石１を回転させずにその軸心Ｚを基準円上の任意の位置に押付開始位置として位置決めし、押付開始位置から計測治具２２の突出部２２ａまでの押付距離Ｘ１を計測する。
次いで、この計測を複数の押付開始位置について実施し、押付距離Ｘ２、Ｘ３を計測する。
次いで、（Ｂ）に示すように、計測した複数の押付距離Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３から回転砥石１の加工面１ａの半径Ｒ１と、加工面１ａに所定の閾値より大きい欠け１ｂがある位置と方向を検出する。
【００５７】
すなわち、第３実施形態では、回転砥石１を回転させずに、回転砥石１を円板状の計測治具２２に複数の方向から押し付けて倣わせ、加工ロボット１０の手先の軌道を記録する。記録した軌道の押付方向の変位Ｙから、回転砥石１の外径を計測し、回転砥石１の加工面１ａに所定の閾値より大きい欠け１ｂがある位置と方向を検出する。
この方法により、加工面１ａに所定の閾値より大きい欠け１ｂがある場合に、その位置と方向を検出することができる。
【００５８】
図１２は、本発明の第４実施形態を示す図である。
第４実施形態は、加工面１ａに所定の閾値より大きい欠け１ｂ（又は凹み）が検出された場合に、その欠け１ｂがなくなるまで加工面１ａをドレッシングすると、回転砥石１の寿命が短くなりすぎる場合を想定している。
そのため第４実施形態では、加工面１ａに所定の閾値より大きい欠け１ｂが検出された場合に、その欠け１ｂのある部分はドレッシングの対象とせずに、計測した加工面１ａの磨耗形状から、欠け１ｂのある部分を除く加工面１ａのドレッシングによる除去量Ｄを最小に設定する。
この方法により、（Ａ）のように、第３実施形態の方法で回転砥石１の形状を計測し、回転砥石１の外面に欠け１ｂや凹凸がない部分を検出する。次いで、（Ｂ）のように欠け１ｂや凹凸がない部分（使用箇所１ｃ）が当たるようにＴＣＰの位置を補正してワークを加工する。使用箇所１ｃがワークの加工で磨耗したら、同様に欠け１ｂや凹凸がない部分を探し、新たな使用箇所１ｃとすることができる。
なお、回転砥石１の全面が磨耗し、欠け１ｂや凹凸がない部分が検出できなくなった場合には、上記の方法によりドレッシングを行う。
【００５９】
上述した本発明の装置と方法によれば、回転砥石１の加工面１ａと接触可能な突出部２２ａを有する計測治具２２を備え、回転砥石１の加工面１ａを計測治具２２の突出部２２ａに一定の押付力で押付けた状態で、加工面１ａを計測治具２２で倣い、加工面１ａの磨耗形状を計測する。従って、回転砥石１の磨耗の仕方に応じて計測方法を変える必要がなく、カメラや画像処理装置のような高価な機器を必要としない。
また、本発明によれば、回転砥石１の加工面１ａを計測治具２２の突出部２２ａで倣うので、回転砥石１の加工面１ａが部分的に磨耗により凹んでいる場合でも元の加工面形状までドレッシングするのに必要な除去量Ｄ（ドレッシング量）を正確に設定でき、必要以上に砥石を除去せずにドレッシングができる。
【００６０】
従って、ドレッシングの際の除去量Ｄを最小限にすることが出来、回転砥石１をより長く使うことが可能になり砥石交換頻度を下げ、砥石費を抑制することが出来る。
また、ドレッシング後に同様の計測を行うことで、整形の完了を確認できる。
さらに、計測治具２２は回転砥石１の加工面１ａと接触可能な突出部２２ａを有していればよく、特殊な装置を必要とせず、直方体ブロックなどの単純形状やテーブルの角などの既知形状であれば可能である。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【００６２】
Ｄ  除去量（ドレッシング量）、Ｘ  送り方向の変位、
Ｙ  押付方向の変位、Ｚ  軸心、１  回転砥石、１ａ  加工面、
１ｂ  欠け（凹み）、１ｃ  使用箇所、２  点群、３  代表点群、
４  基準円、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、２２ａ  突出部、
２４  ドレッサ工具、２４ａ  ドレッサ面、２５  固定支持台、
２６  ドレッシング制御部、２６ａ  磨耗計測部、
２６ｂ  除去量設定部、２６ｃ  ドレッシング部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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