DE102019114070A1

DE102019114070A1 - Robotersystem zum montieren von komponenten und steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE102019114070A1
Application number: DE102019114070.6A
Authority: DE
Inventors: Jaekyun Kim; Kwang Wook JEONG; Byung Hag PARK
Original assignee: Sungwoo Hitech Co Ltd
Current assignee: Sungwoo Hitech Co Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2019-05-27
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2039-05-28
Also published as: US20200016759A1; DE102019114070B4; US11014244B2; JP2020006502A; JP6661804B2

Abstract

Es wird ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten und ein Steuerverfahren dafür offenbart. Das Steuerverfahren vergleicht Positionskoordinaten eines Roboters in einem Sichtkoordinatensystem mit Positionskoordinaten in einem Roboterkoordinatensystem und berechnet einen ersten Korrekturwert, berechnet einen zweiten Korrekturwert aus einer Differenz zwischen Positionskoordinaten eines Korrekturwerkzeugs und einer Komponente und berechnet einen dritten Korrekturwert aus Positionskoordinaten von sich an vorbestimmten beabstandeten Stellen befindenden Komponenten und Abstandskoordinaten, wodurch Komponenten genau montiert werden und eine Inspektion der Montage durchgeführt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität und den Vorteil der am 10. Juli 2018, 10. Juli 2018 und 10. Juli 2018 in dem koreanischen Amt für geistiges Eigentum eingereichten koreanischen Patentanmeldungen Nr. 10-2018-0079839, 10-2018-0079840 und 10-2018-0079841, deren gesamten Inhalte durch Bezugnahme hierin mit aufgenommen sind.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten und ein Steuerverfahren dafür und insbesondere ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten, das Positionskoordinaten mehrerer Roboter und Komponenten, die in einem Arbeitsraum angeordnet sind, zum Montieren von Komponenten durch ein durch eine Kamera einer Sichteinheit erkanntes virtuelles Sichtkoordinatensystem einstellt und Arbeiten, wie zum Beispiel Beschränken von Komponenten, Positionskorrektur, Montieren von Komponenten und Produktinspektion, automatisch durchführt, und ein Steuerverfahren dafür.
Beschreibung der verwandten Technik
Im Allgemeinen wird zum Montieren von Komponenten in einem industriellen Bereich durch Verwenden einer Schweißanlage in dem Zustand, in dem die Komponenten durch eine eigens vorgesehene Spannvorrichtung beschränkt sind, ein Montagevorgang durchgeführt.
Das heißt, ein Bediener ordnet in einem Prozess des Montierens von Komponenten jede der Komponenten auf einer eigens vorgesehenen Spannvorrichtung an und detektiert eine Auslassung, einen Anordnungszustand und dergleichen der Komponente durch einen Sensor und dergleichen, und dann bewegt ein Schweißroboter eine Schweißmaschine entlang einer festgelegten Strecke in dem Zustand, in dem jede der Komponenten durch eine Klemmvorrichtung befestigt ist, um einen Schweißvorgang durchzuführen.
In der verwandten Technik befestigt der Bediener während des Komponentenmontagevorgangs jedoch die Komponenten auf den festgelegten eigens vorgesehenen Spannvorrichtungen, und dann bewegt der Schweißroboter die Schweißmaschine entlang der festgelegten Strecke und führt den Schweißvorgang durch, so das ein Problem darin besteht, dass er nicht aktiv auf Formtoleranzen der Komponenten reagieren kann.
Wenn, wie oben beschrieben wurde, ein Schweißfehler zwischen den Komponenten aufgrund von Formtoleranzen der Komponenten, eines Fehlers durch einen Bediener und dergleichen erzeugt wird, muss das Aufschweißen von Verstärkungen manuell durchgeführt werden, oder es entsteht insofern ein Problem, als ein Produkt als defektes Produkt vernichtet wird.
Unterdessen wird die eigens vorgesehene Spannvorrichtung durch eine eigens vorgesehene Anlage für die entsprechenden Komponenten hergestellt, so dass die eigens vorgesehene Spannvorrichtung neu hergestellt werden muss, wann immer ein neues Modell entwickelt wird, und somit besteht der Nachteil, dass ständig Spannvorrichtungsherstellungskosten und Anlageninvestitionskosten für elektrische Arbeiten und dergleichen entstehen.
Die in diesem Hintergrundabschnitt offenbarten obigen Informationen dienen nur dem besseren Verständnis des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen beinhalten, die nicht den Stand der Technik, der einem Durchschnittsfachmann in diesem Land bereits bekannt ist, bilden.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist bei einem Versuch entstanden, ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten, das einen Arbeitsraum zum Montieren von Komponenten durch ein durch eine Kamera einer Sichteinheit erkanntes virtuelles Sichtkoordinatensystem erkennt und Arbeiten, wie zum Beispiel Beschränken von Komponenten, Positionskorrektur, Montieren und Schweißen von Komponenten und Produktinspektion, durch Verwenden mehrerer Hängeroboter und eines oder mehrerer Schweißroboter automatisch durchführt, und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist ferner bei einem Versuch entstanden, ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten, das Dreipunktpositionskoordinaten eines Korrekturwerkzeugs eines Hängeroboters gemäß mindestens einer Dreipunkthandlung des Hängeroboters in einem Sichtkoordinatensystem und den entsprechenden Dreipunktpositionskoordinaten in einem Roboterkoordinatensystem vergleicht und analysiert und einen Korrekturwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten berechnet und ein Roboterkoordinatensystem auf ein Sichtkoordinatensystem abstimmt, um zu ermöglichen, dass eine Robotersteuerung eine Handlungsposition des Roboters genau erkennt und das Bewegungsausmaß einer Komponente, einen Drehwinkel und dergleichen genau steuert, und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist ferner bei einem Versuch entstanden, ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten, das in einem Sichtkoordinatensystem erkannte Positionskoordinaten eines Korrekturwerkzeugs eines Hängeroboters und einer durch eine Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente vergleicht und analysiert und einen Korrekturwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente einem Roboterkoordinatensystem zuführt und ein Roboterkoordinatensystem basierend auf der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem korrigiert, um dadurch einen Komponentenbeschränkungsfehler in Abhängigkeit von einer wiederholten Handlung des Roboters, Komponentenformtoleranzen, einen Umwandlungsfehler in Abhängigkeit von dem Schweißen von Komponenten und dergleichen auf ein Minimum zu reduzieren, und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist ferner bei einem Versuch entstanden, ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten, das Komponenten herstellt, die aufeinander abgestimmt sind und sich in einem vorbestimmten Abstand voneinander in einem Arbeitsraum befinden, Positionskoordinaten jeder der Komponenten in einem Sichtkoordinatensystem und einen Abstandskoordinatenwert vergleicht und analysiert und Interferenzen zwischen den Komponenten vorhersagt und bestimmt und die Komponenten unter Vermeidung einer Interferenz zwischen den Komponenten durch die Korrektur der Positionen der Komponenten montiert, und ein Steuerverfahren dafür bereitzustellen.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten bereit, wobei das Robotersystem Folgendes aufweist: eine Sichteinheit, die einen in einem Arbeitsraum installierten Rahmen, in dem Komponenten montiert werden, einen Referenzstift, der an dem Rahmen installiert ist und als eine Koordinatenreferenz dient, mehrere lineare Schienen, die an dem Rahmen installiert sind, und eine Kamera, die sich in Sechs-Achsen-Richtungen, einschließlich in nach oben, nach unten, nach links, nach rechts, nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen bewegt und sich durch die mehreren linearen Schienen dreht und den Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera abtastet und Bildinformationen überträgt, aufweist; einen oder mehrere Hängeroboter, die jeweils einen Arm und eine an einem vorderen Ende des Arms angebrachte Aufhängevorrichtung, die eine Komponente beschränkt, aufweisen und in einer Vorderseite der Sichteinheit in dem Arbeitsraum gebildet sind; einen oder mehrere Schweißroboter, die jeweils einen Arm und eine an einem vorderen Ende des Arms angebrachte Schweißmaschine und Schweißkomponenten aufweisen und in einer Rückseite der Sichteinheit in dem Arbeitsraum gebildet sind; eine Sichtsteuerung, die den Arbeitsraum als ein virtuelles Sichtkoordinatensystem basierend auf dem Referenzstift als die Koordinatenreferenz durch Verwenden der von der Sichteinheit empfangenen Bildinformationen einstellt, Kalibrierung zum Korrigieren von Positionen basierend auf Positionskoordinatenwerten der mehreren Hängeroboter und Komponenten in dem Sichtkoordinatensystem durchführt und eine Position, eine Bewegung und eine Haltung der Kamera steuert; und eine Robotersteuerung, die Kalibrierung zum Steuern der Handlung und der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter in dem Arbeitsraum basierend auf einem in der Robotersteuerung eingestellten Roboterkoordinatensystem durchführt und Positionen, Bewegungen und Haltungen der einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter steuert.
Der eine oder die mehreren Hängeroboter können durch Gelenkroboter gebildet sein, die durch Antrieb mehrerer Servomotoren gesteuert werden.
Der eine oder die mehreren Schweißroboter können durch Gelenkroboter gebildet sein, die durch Antrieb mehrerer Servomotoren gesteuert werden.
Die Sichtsteuerung kann außerhalb des Arbeitsraums vorgesehen sein und Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit zum Steuern der Position der Kamera speichern.
Die Sichtsteuerung kann einen oder mehrere Prozessoren aufweisen, die ein Programm und Daten zum Steuern der Position der Kamera verwenden.
Die Steuerung der Position der Kamera kann mehrere Bewegungspunkte zum sequenziellen Bewegen der Kamera und einer oder mehrerer Haltungen, die die Kamera bei jedem Bewegungspunkt einnimmt, als einen basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit berechneten idealen theoretischen Wert aufweisen.
Die Robotersteuerung kann auf einer Seite einer Außenseite des Arbeitsraums vorgesehen sein und Kinematikeinstellungsinformationen zum Steuern von Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter speichern.
Die Robotersteuerung kann einen oder mehrere Prozessoren aufweisen, die ein Programm und Daten zum Steuern der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter verwenden.
Die Steuerung der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter kann mehrere Bewegungspunkte zum Bewirken, dass der entsprechende Roboter nacheinander eine Handlung und eine oder mehrere Haltungen durchführt, die der entsprechende Roboter bei jedem Bewegungspunkt einnimmt, als einen basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen jedes Roboters berechneten idealen theoretischen Wert aufweisen.
Die Robotersteuerung kann eine Steuerlogik zum Steuern eines Betriebs jeder Aufhängevorrichtung in dem einen oder den mehreren Hängerobotern und eines Betriebs der Schweißmaschine in dem einen oder den mehreren Schweißrobotern aufweisen.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Robotersystems zum Montieren von Komponenten bereit, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen ersten Korrekturvorgang zum Erzeugen von Dreipunktpositionskoordinaten in einem Sichtkoordinatensystem durch Abtasten einer Position eines Korrekturwerkzeugs in einem Hängeroboter gemäß einer Drei- oder Mehrpunkthandlung des Hängeroboters durch Verwenden der Kamera, Vergleichen der Dreipunktpositionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und entsprechender Dreipunktpositionskoordinaten in einem Roboterkoordinatensystem und Berechnen eines Korrekturwerts, und Korrigieren des Roboterkoordinatensystems mit dem Korrekturwert und Abstimmen des Sichtkoordinatensystems und des Roboterkoordinatensystems; einen Komponentenbeschränkungsvorgang des Ergreifens einer zu montierenden Komponente durch die Aufhängevorrichtung des Hängeroboters und Beschränkens der Komponente auf die Aufhängevorrichtung; einen zweiten Korrekturvorgang des Erzeugens von Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem durch Abtasten des Korrekturwerkzeugs in dem Hängeroboter und der durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, Berechnens eines durch einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente berechneten Korrekturwerts, erneuten Korrigierens des in dem ersten Korrekturvorgang korrigierten Roboterkoordinatensystems und Einstellens des Roboterkoordinatensystems basierend auf der Komponente; einen Komponentenbeabstandungsvorgang des Anwendens eines Abstandskoordinatenwerts auf eine andere Komponente, die mit einer Komponente montiert wird, unter abgestimmten Komponenten und Bewegens der einen Komponente und einer anderen Komponente zu Positionen, in denen die eine Komponente um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum von der anderen Komponente beabstandet ist, durch Steuern des Hängeroboters; einen dritten Korrekturvorgang des Abtastens der einen Komponente und einer anderen Komponente, die um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum voneinander beabstandet sind, durch Verwenden der Kamera und Erzeugen von Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Vergleichens und Analysierens der Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente mit dem Abstandskoordinatenwert und Vorhersagens einer Interferenz zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente und Abstimmens der Koordinaten der Komponenten in dem Sichtkoordinatensystem und dem Modellkoordinatensystem durch die Korrektur der Positionen der einen Komponente und einer anderen Komponente; einen Komponentenabstimmvorgang des umgekehrten Bewegens einer anderen Komponente bezüglich der einen Komponente durch den Abstandskoordinatenwert in dem Arbeitsraum durch Steuern des eine andere Komponente beschränkenden Hängeroboters und Abstimmen der einen Komponente und einer anderen Komponente; einen Schweißvorgang des Schweißens von Schweißteilen der einen Komponente und einer anderen Komponente, die aufeinander abgestimmt sind, durch Steuern des einen oder der mehreren Schweißroboter und der einen oder der mehreren Schweißmaschinen; und einen Inspektionsvorgang des Vergleichens von Positionskoordinaten in dem durch Abtasten des Produkts erzeugten Sichtkoordinatensystem, in dem das Schweißteil geschweißt wird, durch Verwenden der Kamera mit Modelldatenkoordinaten in dem Modellkoordinatensystem und Bestimmens, ob eine Differenz zwischen den Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und den Modelldatenkoordinaten innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs liegt, und Inspizierens eines Fehlers.
Der erste Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen. Abtasten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs des Hängeroboters gemäß der Drei- oder Mehrpunkthandlung des Hängeroboters in dem Arbeitsraum durch die Kamera der Sichteinheit, Erzeugen von Dreipunktpositionskoordinaten eines Scheitels eines Korrekturwerkzeugs in dem Sichtkoordinatensystem durch die Sichtsteuerung, Vergleichen der entsprechenden Dreipunktpositionskoordinaten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs in dem von der Robotersteuerung erhaltenen Roboterkoordinatensystem und der Dreipunktpositionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und Berechnen eines ersten Korrekturwerts für einen Differenzwert und Zuführen des ersten Korrekturwerts zu dem in der Robotersteuerung eingestellten Roboterkoordinatensystem, Korrigieren des Roboterkoordinatensystems auf ein erstes Korrekturroboterkoordinatensystem und Einstellen des Roboterkoordinatensystems als das erste Korrekturkoordinatensystem.
Der erste Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen: durch die Robotersteuerung Bewirken, dass der Hängeroboter eine Dreipunkthandlung zu den vorbestimmten Dreipunktpositionen in dem Arbeitsraum durchführt, durch Steuern des Hängeroboters; Abtasten des Scheitels des an einem vorderen Ende eines Arms des Hängeroboters befestigten Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen gemäß der Dreipunkthandlung des Hängeroboters durch die Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Erzeugen erster, zweiter und dritter Positionskoordinaten der Scheitels des Korrekturwerkzeugs in dem Sichtkoordinatensystem durch Analysieren der Bildinformationen des Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen des Hängeroboters; Empfangen der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten des Roboterkoordinatensystems für den Scheitel des Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen des Hängeroboters von der Robotersteuerung; Berechnen des ersten Korrekturwerts für Differenzwerte zwischen den ersten, zweiten und dritten Positionskoordinatenwerten in dem Roboterkoordinatensystem und den ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem; und Übertragen des ersten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Korrigieren und Einstellen des Roboterkoordinatensystems auf ein erstes Korrekturroboterkoordinatensystem.
Der zweite Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen: Abtasten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs des Hängeroboters und eines vorbestimmten Punkts einer durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente in dem Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, durch die Sichtsteuerung Erzeugen von Positionskoordinaten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs und des einen vorbestimmten Punkts der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Berechnen eines zweiten Korrekturwerts für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Scheitels und den Positionskoordinaten des einen vorbestimmten Punkts und Zuführen des zweiten Korrekturwerts zu dem durch die Robotersteuerung in dem ersten Korrekturvorgang geänderten Roboterkoordinatensystem und erneutes Korrigieren und Einstellen des Roboterkoordinatensystems auf ein zweites Korrekturroboterkoordinatensystem.
Das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem kann durch ein Koordinatensystem gebildet sein, in dem Referenzkoordinaten zum Steuern des Hängeroboters von einem Roboterdrehmittelpunkt (RRCP), der der Scheitel des Korrekturwerkzeugs ist, zu einem Komponentendrehmittelpunkt (PRCP), der ein vorbestimmter Punkt der Komponente ist, verschoben sind.
Der zweite Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen: durch die Robotersteuerung Positionieren der durch die Aufhängevorrichtung des Hängeroboters beschränkten Komponente in einer Einstellungsposition des Arbeitsraums durch Steuern des Hängeroboters; Abtasten des Scheitels des an dem vorderen Ende des Arms des Hängeroboters befestigten Korrekturwerkzeugs und eines vorbestimmten Punkts der durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente in dem Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Analysieren von Bildinformationen über den Scheitel des Korrekturwerkzeugs und Erzeugen erster Positionskoordinaten, die ein Roboterdrehmittelpunkt (RRCP) in dem Sichtkoordinatensystem sind; Analysieren von Bildinformationen über den einen vorbestimmten Punkt der Komponente und Erzeugen zweiter Positionskoordinaten, die ein Komponentendrehmittelpunkt (PRCP) in dem Sichtkoordinatensystem sind; Berechnen eines zweiten Korrekturwerts für einen Differenzwert zwischen den ersten und zweiten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem; und Übertragen des zweiten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Korrigieren und Einstellen des in dem ersten Korrekturvorgang korrigierten Roboterkoordinatensystems auf das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem.
Der dritte Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen: Abtasten der einen Komponente und einer anderen Komponente, die um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum voneinander beabstandet sind, durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, durch die Sichtsteuerung Erzeugen von Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Vergleichen und Analysieren der Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente mit dem Abstandskoordinatenwert und Vorhersagen einer Interferenz zwischen der einen Komponenten und einer anderen Komponente, Berechnen eines dritten Korrekturwerts für einen Koordinateninterferenzwert der einen Komponente und einer anderen Komponente und Anwenden des dritten Korrekturwerts auf die Positionskoordinaten einer auf die eine Komponente abgestimmten anderen Komponente und Korrigieren einer Position einer anderen Komponente.
Der dritte Korrekturvorgang kann Folgendes aufweisen: durch einen Hängeroboter Positionieren der einen Komponente in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem durch Verwenden der Modelldatenkoordinaten in dem in einem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem; durch einen anderen Hängeroboter Positionieren einer an der einen Komponente montierten anderen Komponente in dem Arbeitsraum des Sichtkoordinatensystems durch Anwenden des Abstandskoordinatenwerts einer Position, die um einen vorbestimmten Abstand in den Modelldatenkoordinaten in dem in dem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem beabstandet ist; Abtasten von Abstimmungspunkten der einen Komponente und einer anderen Komponente durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Analysieren der Bildinformationen über die Abstimmungspunkte der einen Komponente und einer anderen Komponente und Erzeugen erster und zweiter Positionskoordinaten für die Abstimmungspunkte in einem beabstandeten Zustand in dem Sichtkoordinatensystem; Vergleichen der ersten und zweiten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem mit dem Abstandskoordinatenwert und Berechnen eines Koordinateninterferenzwerts und Bestimmen, ob zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente Interferenz besteht, durch Verwenden des Koordinateninterferenzwerts; Berechnen eines dritten Korrekturwerts für den Koordinateninterferenzwert, wenn die Interferenz zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente erzeugt wird; und Übertragen des dritten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Anwenden des dritten Korrekturwerts auf die Positionskoordinaten einer anderen Komponente in dem Roboterkoordinatensystem und Korrigieren einer Position einer anderen Komponente in dem Arbeitsraum.
Die Modelldatenkoordinaten können aus dem Koordinatenwert eines Komponentenmodells, in dem die Positionskoordinaten des Referenzstifts die Referenzkoordinaten sind, gebildet werden, indem Daten des Referenzstifts, der die Koordinatenreferenz in dem Sichtkoordinatensystem ist, in die Modelldaten der Komponente in dem Zeichnungsprogramm eingesetzt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Arbeitsraum zum Montieren von Komponenten durch ein durch eine Kamera einer Sichteinheit erkanntes virtuelles Sichtkoordinatensystem zu erkennen und Arbeiten, wie zum Beispiel Beschränken von Komponenten, Positionskorrektur, Montieren und Schweißen von Komponenten und Produktinspektion in einem Prozess durch Verwenden mehrerer mit Aufhängevorrichtungen angebrachter Hängeroboter und eines oder mehrerer mit Schweißmaschinen versehener Schweißroboter automatisch durchzuführen.
Das heißt, gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Komponenten durch Verwenden der mehreren Hängeroboter und eines oder mehrerer Schweißroboter in dem als das Sichtkoordinatensystem erkannten Arbeitsraum montiert, so dass Einrichtungen wie beispielsweise eine komplexe, eigens vorgesehene Spannvorrichtungseinheit nicht erforderlich sind, ist es möglich, Installationskosten für elektrische Arbeiten durch Montagekompatibilität für verschiedene Spezifikationen von Komponenten einzusparen und ist es nicht erforderlich, Einrichtungen wie beispielsweise eine Inspektionsspannvorrichtung zum Inspizieren eines Fehlers eines Produkts getrennt bereitzustellen.
Ferner wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Scheitel eines Korrekturwerkzeugs des Hängeroboters gemäß mindestens einer Dreipunkthandlung des Hängeroboters in dem Sichtkoordinatensystem mit Dreipunktpositionskoordinaten durch die Kamera der Sichteinheit erkannt, entsprechende Dreipunktpositionskoordinaten in dem Roboterkoordinatensystem und die Dreipunktpositionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem werden verglichen und analysiert, um einen Korrekturwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten zu berechnen, und das Sichtkoordinatensystem wird auf das Roboterkoordinatensystem abgestimmt, indem der Korrekturwert einem anfänglichen Roboterkoordinatensystem zugeführt wird, so dass eine Robotersteuerung eine Handlungsposition des Roboters in dem Arbeitsraum genau erkennen kann und das Bewegungsausmaß einer Komponente, einen Drehwinkel und dergleichen mit dem korrigierten Koordinatenwert genau steuern kann.
Ferner werden gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Korrekturwerkzeug des Hängeroboters und eine durch jede Aufhängevorrichtung beschränkte Komponente mit Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem gemäß der Kamera der Sichteinheit erkannt, wird ein Korrekturwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente berechnet und wird das Roboterkoordinatensystem basierend auf der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem korrigiert, indem der Korrekturwert dem Roboterkoordinatensystem erneut zugeführt wird, so dass es möglich ist, einen Komponentenbeschränkungsfehler in Abhängigkeit von einer wiederholten Handlung des Hängeroboters, Komponentenformtoleranzen, einen Umwandlungsfehler in Abhängigkeit von dem Schweißen von Komponenten und dergleichen auf ein Minimum zu reduzieren.
In diesem Fall ist das korrigierte Roboterkoordinatensystem das Koordinatensystem, in dem Referenzkoordinaten von einem Roboterdrehmittelpunkt (RRCP), der ein als eine Drehmitte dienender virtueller Punkt des Hängeroboters ist, zu einem Komponentendrehmittelpunkt (PRCP), der ein als eine Drehmitte der Komponente dienender virtueller Punkt in der Komponente ist, verschoben, und selbst wenn die durch den Hängeroboter beschränkte Komponente umgewandelt wird, oder eine Komponente, die nicht genau einer vorhergesagten Komponente entspricht, beschränkt wird, ist es möglich, einen Drehkoordinatenwert der Komponente genau zu berechnen, und es ist leicht, die Koordinaten der Komponente zu korrigieren.
Ferner sind gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Komponenten, die aufeinander abgestimmt sind, um einen vorbestimmten Abstand in einem Arbeitsraum voneinander beabstandet, werden Positionskoordinaten jeder der Komponenten in dem Sichtkoordinatensystem durch die Kamera der Sichteinheit erkannt und ein Abstandskoordinatenwert verglichen und analysiert, so dass es möglich wird, Interferenz zwischen den Komponenten vorherzusagen und zu bestimmen und die Komponenten in dem Zustand der Vermeidung von Interferenz zwischen den Komponenten durch die Korrektur der Positionen der Komponenten zu montieren.
Demgemäß ist möglich, eine Umwandlungsverteilung und eine Qualitätsverteilung eines montierten Produkts, die aufgrund von zwangsläufiger Montage aufgrund der Schnittstelle zwischen den Komponenten erzeugt werden, zu verhindern, und es ist nicht erforderlich, eine eigens vorgesehene Inspektionsspannvorrichtung herzustellen, wodurch Spannvorrichtungsherstellungskosten reduziert werden.
Weitere Wirkungen, die durch die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erhalten werden können oder zu erwarten sind, werden in der detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung direkt oder implizit offenbart. Das heißt, es werden verschiedene erwartete Wirkungen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der nachfolgend angeführten detaillierten Beschreibung offenbart.
Figurenliste

1 ist eine schematische Gesamtdarstellung, die ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer für das Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Sichteinheit.
3 ist ein Steuerungsblockdiagramm des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Prozessflussdiagramm gemäß einem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm eines ersten Korrekturvorgangs S1 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den ersten Korrekturvorgang S1 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm eines zweiten Korrekturvorgangs S3 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den zweiten Korrekturvorgang S3 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm eines dritten Korrekturvorgangs S5 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den dritten Korrekturvorgang S5 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

<Beschreibung von Symbolen>

VU:	Sichteinheit
R1, R2, R3:	Erster, zweiter, dritter Hängeroboter
R4:	Schweißroboter	VC:	Sichtsteuerung
RC:	Robotersteuerung	11:	Kamera
13:	Rahmen	13a:	Säulenträger
13b:	Oberer Träger	15:	Referenzstift
21:	Monitor	31:	Alarmvorrichtung
41:	Verbindungswelle	43:	Führungsschiene
45:	Spindelwelle	51,	53: Hubschieber
55:	Bremsvorrichtung	57:	Drehplatte
LR1, LR2:	Erste, zweite lineare Schiene
SR1, SR2:	Erster, zweiter Schieber
M1, M2:	Erster, zweiter Motor
P1, P2, P3:	Erste, zweite, dritte Komponente
T:	Korrekturwerkzeug
H1, H2, 3H	Erste, zweite, dritte Aufhängevorrichtung
W:	Schweißmaschine	GB:	Getriebe

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Konfigurationen und Funktionsprinzipien von Ausführungsbeispielen eines Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Steuerverfahren dafür anhand der begleitenden Zeichnungen und detaillierten Beschreibungen ausführlich beschrieben.
Die nachfolgend veranschaulichten Zeichnungen und die detaillierten Beschreibungen beziehen sich jedoch auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel von verschiedenen Ausführungsbeispielen zum effizienten Beschreiben einer Eigenschaft der vorliegenden Erfindung, so dass die vorliegende Erfindung nicht auf die nachfolgende(n) Zeichnung und Beschreibungen beschränkt ist.
Wenn festgestellt wird, dass in der Beschreibung der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Beschreibung einer verwandten öffentlich bekannten Funktion oder von Konfigurationen den Gegenstand der vorliegenden Erfindung unnötigerweise verschleiern würden, werden ferner die detaillierte Beschreibung und eine detaillierte Veranschaulichung davon weggelassen.
Nachfolgend beschriebene Begriffe sind ferner Begriffe, die in Anbetracht einer Funktion der vorliegenden Erfindung angeführt werden, und können gemäß einer Absicht eines Herstellers oder üblicher Praxis geändert werden, so dass die Definitionen davon auf den gesamten Inhalten der vorliegenden Patentschrift basierend erstellt werden sollten.
In dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können zum effizienten Beschreiben der wesentlichen technischen Merkmale der vorliegenden Erfindung ferner Begriffe angemessen modifiziert, kombiniert oder getrennt werden und dazu verwendet werden, Fachleuten die vorliegende Erfindung klar verständlich zu machen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Begriffe beschränkt.
Ferner wird ein für die Beschreibung bedeutungsloses Teil zur Verdeutlichung des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung weggelassen, und gleiche Bezugszahlen bezeichnen in der gesamten Patentschrift gleiche Elemente; in einer nachfolgenden Beschreibung werden Bezeichnungen für Bestandteile unterscheidend und als „ein erstes...“, „ein zweites...“ und dergleichen verwendet, aber dies dient der Unterscheidung der gleichen Bezeichnung des Bestandteils, und die Bezeichnung des Bestandteils ist nicht auf die Reihenfolge beschränkt.
1 ist eine schematische Gesamtdarstellung, die ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, 2 ist eine perspektivische Ansicht einer für das Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendeten Sichteinheit, und 3 ist ein Steuerungsblockdiagramm des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Auf die 1 bis 3 Bezug nehmend, weist ein Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Sichteinheit VU, die in einem Arbeitsraum, in dem Komponenten montiert werden, installiert ist, drei Hängeroboter R1, R2 und R3, die einen ersten, einen zweiten und einen dritten Hängeroboter R1, R2 und R3 umfassen, und einen Schweißroboter R4 auf und weist eine Sichtsteuerung VC zum Steuern der Sichteinheit VU und eine Robotersteuerung RC zum Steuern der drei Hängeroboter R1, R2 und R3 und des einen Schweißroboters R4 auf.
Die Sichteinheit VU weist einen Rahmen 13, der auf einer Seite des Arbeitsraums installiert ist, einen Referenzstift 15, der auf einer Seite des Rahmens 13 gebildet ist, um als eine Koordinatenreferenz zu dienen, eine lineare Schiene LR1, die bezüglich des Rahmens 13 in nach oben und nach unten verlaufenden Richtungen beweglich ist, eine zweite lineare Schiene LR2, die auf der ersten linearen Schiene LR1 in nach links und rechts verlaufenden Richtungen beweglich ist, und eine Kamera 11, die auf der zweiten linearen Schiene LR2 in nach vorne oder nach hinten verlaufenden Richtungen beweglich ist, auf. Die Kamera 11 kann durch die Bewegung der ersten und der zweiten linearen Schiene LR1 und LR2 eine Handlung in Sechs-Achsen-Richtungen, einschließlich in nach oben, nach unten, nach links, nach rechts, nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen, durchführen. Hierin beziehen sich die nach links und rechts verlaufenden Richtungen auf eine x-Achsen-Richtung, die nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen auf eine y-Achsen-Richtung und die nach oben und nach unten verlaufenden Richtungen auf eine z-Achsen-Richtung.
In dem Rahmen 13 sind zwei Säulenträger 13a aus viereckigen Trägern auf beiden Seiten des Arbeitsraums entlang der x-Achse fest installiert, und der obere Träger 13b ist zur Verbindung der oberen Enden der beiden Säulenträger 13a installiert.
Der Rahmen 13 kann darüber hinaus einen getrennten Stützträger zum Befestigen beider Säulenträger 13a auf einer Bodenfläche aufweisen, aber in der vorliegenden Patentschrift wird auf eine Beschreibung des getrennten Stützträgers verzichtet.
Die Referenzstifte 15 sind jeweils auf beiden Seiten einer Unterseite des oberen Trägers 13b installiert, und ein Spitzenende jedes Referenzstifts 15 ist präzise so bearbeitet, dass es scharf ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Fall, in dem die beiden Referenzstifte 15 auf beiden Seiten der Unterseite des oberen Trägers 13b installiert sind, veranschaulicht, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Die erste lineare Schiene LR1 ist zwischen den beiden Säulenträgern 13a angeordnet und ist so konfiguriert, dass sie entlang der x-Achse drehbar ist, während sie sich entlang beider Säulenträger 13a vertikal (in der z-Achsen-Richtung) durch ein Antriebsmittel und ein Drehmittel bewegen kann.
Das Antriebsmittel weist einen ersten Motor M1, beide Verbindungswellen 41 und ein Getriebe GP auf. Der erste Motor M1 ist in einer Mitte einer Vorderseite des oberen Trägers 13b befestigt, und beide Verbindungswellen 41 sind jeweils entlang der x-Achse drehbar auf beiden Seiten der Vorderseite des oberen Trägers 13b installiert, so dass die beiden Verbindungswellen 41 durch das in der Mitte der Vorderseite des oberen Trägers 13b installiert Getriebe GB Kraft auf die Antriebswelle des ersten Motors M1 übertragen können.
Ferner sind beide Führungsschienen 43 vertikal (in der z-Achsen-Richtung) an zueinander weisenden Flächen der beiden Säulenträger 13a ausgebildet, und beide Spindelwellen 45 sind an den Vorderseiten beider Säulenträger 13a vertikal angeordnet und sind so installiert, dass sie entlang der z-Achse drehbar sind.
Obere Endteile beider Spindelwellen 45 sind jeweils durch das auf den Vorderseiten der jeweiligen oberen Enden beider Säulenträger 13a installierte Getriebe GB mit Endteilen beider Verbindungswellen 41 kraftübertragend verbunden, um die Drehkraft des ersten Motors M1 zu empfangen.
Hierin bedeutet das Getriebe GB einen Kasten, in dem verschiedene Zahnräder zur Änderung einer Drehrichtung der Drehkraft des ersten Motors M1 um 90° und Übertragung der Drehkraft eingebettet sind. In diesem Fall können als die im Inneren des Getriebes GB angebrachten Zahnräder ein Kegelrad oder ein Schneckenrad in gerader Art, gekrümmter Art, schraubenförmiger Art und einer Zerol-Art und ein Hypoidrad verwendet werden, aber die vorliegende Erfindung ist im Wesentlichen nicht darauf beschränkt, und es ist jeglicher Zahnradsatz, der eine Drehrichtung von Drehkraft eines Motors um einen vorgegebenen Winkel ändern und die Drehkraft übertragen kann, verwendbar.
Beide Hubschieber 51 und 53, die in einem Zustand, in dem sie mit den Spindelwellen 45 in Zahneingriff stehen, entlang den Führungsschienen 43 vertikal beweglich sind, sind jeweils in den Führungsschienen 43 und den Spindelwellen 45 an beiden Säulenträgern 13a ausgebildet.
Hierin ist ein zweiter Motor M2, der eine Bremsvorrichtung 55 aufweist, an einem Hubschieber 51 installiert, und ein Lagerblock BB ist an dem anderen Hubschieber 53 installiert.
Ferner ist eine Drehplatte 57 an der Bremsvorrichtung 55 und dem Lagerblock BB durch beide Enden davon zwischen beiden Hubschiebern 51 und 53 installiert. Die Drehplatte 57 empfängt die Drehkraft des zweiten Motors M2, die durch die Bremsvorrichtung 55 abgebremst wird, und dreht sich basierend auf beiden Hubschiebern 51 und 53 um 360°.
Hierin ist die erste lineare Schiene LR1 auf der Drehplatte 57 zum gemeinsamen Drehen mit der Drehplatte 57 installiert und ist ein erster Schieber SR1, der horizontal (in der x-Achsen-Richtung) verschiebbar ist, auf der ersten linearen Schiene LR1 vorgesehen.
Ein Mittelteil der zweiten linearen Schiene LR2 ist durch den ersten Schieber SR1 auf der ersten linearen Schiene LR1 installiert, und ein zweiter Schieber SR2, der in nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen (in der y-Achsen-Richtung) verschiebbar ist, ist auf der zweiten linearen Schiene LR2 vorgesehen.
In diesem Fall ist die zweite lineare Schiene LR2 durch den ersten Schieber SR1 auf der ersten linearen Schiene LR1 so installiert, dass sich die zweite lineare Schiene LR2 zusammen mit der Drehplatte 57 dreht.
Hierin werden als die erste und die zweite lineare Schiene LR1 und LR2 ein allgemeiner Motor und eine gerade Schiene mit einem Spindelantriebsschema verwendet, aber die vorliegende Erfindung ist im Wesentlichen nicht darauf beschränkt, und es kann ein Linearmotor verwendet werden, der durch eine Wechselwirkung zwischen einem Magnetfluss durch einen einer Spule zugeführten Strom und einem Magnetfluss eines Magneten erzeugten Schub einsetzt.
Die Kamera 11 ist durch den zweiten Schieber SR2 auf der zweiten linearen Schiene LR2 installiert, und es kann eine 3D-Sichtkamera verwendet werden, um ein 3D-Bild zum Erzeugen von Raumkoordinaten eines Objekts zu erhalten.
Die Kamera 11 wird entlang der zweiten linearen Schiene LR2 in den nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen (in der y-Achsen-Richtung) bewegt. Demgemäß fotografiert die Kamera 11 ein Objekt, während sie sich durch die Bewegung der ersten und der zweiten linearen Schiene LR1 und LR2 entlang den in der x-Achse, der y-Achse und der z-Achse verlaufenden Richtungen bewegt, und gibt Bildinformationen aus.
Das heißt, die Sichteinheit VU erkennt ein Spitzenende des Referenzstifts 15 durch die Kamera 11 und erkennt einen Arbeitsraum als das virtuelle Sichtkoordinatensystem durch Verwendung des erkannten Spitzenendes als eine Referenzkoordinate (eine Ursprungskoordinate) und erkennt durch Verwendung der Kamera 11 Objekte der Roboter R1, R2, R3, der Komponenten P1, P2, P3 und dergleichen, die in dem Arbeitsraum positioniert sind, und gibt Bildinformationen aus, in denen der Referenzstift 15 die Referenzkoordinate ist.
Ferner werden der erste, der zweite und der dritte Hängeroboter R1, R2 und R3 durch Installieren von Aufhängevorrichtungen H1, H2 und H3 zum Beschränken der Komponenten an vorderen Enden von Armen von Gelenkrobotern gebildet, die durch Antrieb eines Sechs-Achsen-Servomotors gesteuert werden, und sind in einem vorderen Bereich der Sichteinheit VU in dem Arbeitsraum angeordnet.
In dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl von Hängerobotern R1, R2 und R3 auf drei beschränkt, aber es können auch zwei oder vier Hängeroboter enthalten sein, und die Anzahl von Hängerobotern kann in einem Ausmaß bestimmt werden, in dem in Anbetracht des Arbeitsraums und der Anzahl von montierten Komponenten ein effizienter Betrieb möglich ist.
Ferner wird der Schweißroboter R4 durch Installieren einer Schweißmaschine W an einem vorderen Ende eines Arms eines Gelenkroboters gebildet, der durch Antrieb eines Sechs-Achsen-Servomotors gesteuert wird, und ist in einem hinteren Bereich der Sichteinheit VU in dem Arbeitsraum angeordnet.
In diesem Fall ist die Schweißmaschine W nicht auf ein Schweißschema, wie zum Beispiel eine Lichtbogenschweißmaschine, eine Widerstandsschweißmaschine, eine Reibrührschweißmaschine, eine selbstlochende Nietverbindungsmaschine und eine Laserschweißmaschine, beschränkt, sondern die Schweißmaschine kann gemäß einem effizienten Schweißverfahren in Anbetracht einer Schweißeigenschaft eines Komponentenmaterials, einer Struktureigenschaft eines geschweißten Teils, Funktionsfähigkeit in einem Arbeitsraum und dergleichen verwendet werden.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl von Schweißrobotern R4 auf einen beschränkt, es können aber zwei oder drei Schweißroboter enthalten sein, und die Anzahl von Schweißrobotern kann in einem Ausmaß bestimmt werden, in dem in Anbetracht des Arbeitsraums, eines verwendeten Schweißverfahrens und dergleichen ein effizienter Betrieb möglich ist.
Ferner besteht in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Einschränkung, dass der Gelenkroboter durch den Antrieb des Sechs-Achsen-Servomotors gesteuert wird, aber er ist nicht darauf beschränkt, und die Anzahl von Servomotoren kann in einem Bereich bestimmt werden, in dem keine Auswirkung auf Positionen der Komponenten P1, P2 und P3 oder der Schweißmaschine W besteht.
Hierin weisen die Hängeroboter R1, R2 und R3 und der Schweißroboter R4 einfach unterschiedliche Namen auf, damit sie gemäß dem Verwendungszweck unterschieden werden können, und sie können durch den gleichen Roboter gebildet werden, und ihre allgemeinen Betriebsweisen werden durch ein Steuersignal der Robotersteuerung RC zum Steuern von Haltungen gesteuert.
Die Sichtsteuerung VC ist außerhalb des Arbeitsraums vorgesehen und speichert allgemeine Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit VU zum Steuern einer Position der Kamera 11, steuert einen allgemeinen Betrieb zum Steuern einer Position der Kamera 11 zum Erkennen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und der Komponenten P1, P2 und P3 und erzeugt genaue Positionsinformationen in dem Arbeitsraum durch Bildinformationen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und der Komponenten P1, P2 und P3, die durch die Kamera 11 erkannt werden, oder stellt einen Korrekturwert durch eine Koordinatenkorrektur ein.
Die Sichtsteuerung VC kann durch einen oder mehrere Prozessoren gebildet sein, die ein Programm und Daten zum Steuern einer Position der Kamera 11 verwenden, und die Steuerung der Position der Kamera 11 beinhaltet mehrere Bewegungspunkte zum sequenziellen Bewegen der entsprechenden Kamera 11 und mindestens einer Haltung, in der die Kamera 11 eine Haltung einnehmen kann, an jedem Bewegungspunkt als ideale theoretische Werte, die basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit VU berechnet werden.
Ferner kann die Sichtsteuerung VC den Arbeitsraum als das durch die Kamera 11 erkannte virtuelle Sichtkoordinatensystem einstellen, indem der Referenzstift 15 an der Sichteinheit VU als die Koordinatenreferenz verwendet wird, Kalibrierung zur Korrektur von Positionen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und der Komponenten P1, P2 und P3 basierend auf Koordinatenwerten der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und der Komponenten P1, P2 und P3, die in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem positioniert sind, durchführen und mindestens einen Vorgang durch eine Position der Kamera 11, eine Bewegung der Kamera 11 zu einer gewünschten Position und die Steuerung der Haltung der Kamera 11 steuern.
Das Sichtkoordinatensystem (Vx, Vy, Vz) ist hierin ein Koordinatensystem, das den Arbeitsraum mit virtuellen Raumkoordinaten basierend auf einem vorbestimmten Punkt innerhalb des Arbeitsraums durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU durch die Sichtsteuerung VC anzeigt, und die Positionen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 oder der Komponenten P1, P2 und P3, die durch die Kamera 11 innerhalb des Arbeitsraums erkannt werden, zum Montieren von Komponenten können durch Raumkoordinaten mit einem Scheitel des Referenzstifts 15 als eine Referenz angezeigt werden.
Die Sichtsteuerung VC ist eine Hauptsteuerung, die durch mehrere Prozessoren gebildet wird, welche ein Programm und Daten zur allgemeinen Erzeugung von Koordinaten und Korrektur von Koordinaten der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und der Komponenten P1, P2 und P3 in dem Arbeitsraum zum Montieren der Komponenten verwenden, und kann eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC), ein Personal Computer (PC), eine Arbeitsstation und dergleichen sein oder kann durch eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC), einen Personal Computer (PC), eine Arbeitsstation und dergleichen gesteuert werden.
Die Robotersteuerung RC ist außerhalb des Arbeitsraums vorgesehen und speichert Kinematikeinstellungsinformationen zum Steuern einer Haltung des Roboters und steuert einen allgemeinen Betrieb zum Steuern einer Haltung des Roboters zum Montieren der Komponenten und Schweißen der Komponenten.
Die Robotersteuerung RC kann durch einen oder mehrere Prozessoren gebildet sein, die ein Programm und Daten zum Steuern einer Haltung des Roboters verwenden, und die Steuerung der Haltung des Roboters beinhaltet mehrere Bewegungspunkte zum sequenziellen Bewegen des entsprechenden Roboters und mindestens einer Haltung, in der Roboter eine Haltung annehmen kann, an jedem Bewegungspunkt als ideale theoretische Werte, die basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen des Roboters berechnet werden.
Ferner kann die Robotersteuerung RC eine Kalibrierung zum Steuern der Handlung und der Haltungen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und R4 in dem Arbeitsraum basierend auf dem Roboterkoordinatensystem durchführen und mindestens einen Vorgang durch Positionen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und R4, die Bewegung der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und R4 zu gewünschten Positionen und die Steuerung der Haltungen der jeweiligen Roboter R1, R2 und R3 und R4 steuern.
Hierin ist das Roboterkoordinatensystem (Rx, Ry, Rz) ein eindeutiges Koordinatensystem eines Roboters zum Erkennen der Handlung jeder der Aufhängevorrichtungen H1, H2 und H3 durch die Robotersteuerung RC und wird durch ein Koordinatensystem definiert, das in der Robotersteuerung RC programmiert ist, und kann eine Position eines Scheitels eines Korrekturwerkzeugs (nicht veranschaulicht) am Arm des Roboters mit Raumkoordinaten anzeigen.
Ferner weist die Robotersteuerung RC eine Steuerlogik zum Steuern des Betriebs der Aufhängevorrichtungen H1, H2 und H3 der drei Hängeroboter R1, R2 und R3 und eines Betriebs des Schweißmaschine W eines Schweißroboters R4 auf.
Unterdessen wird in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Modellkoordinatensystem (Mx, My, Mz) verwendet, und das Modellkoordinatensystem (Mx, My, Mz) ist ein Koordinatensystem, das eine Form eines Komponentenmodells mit Raumkoordinaten in einem Zeichnungsprogramm jeder der Komponenten P1, P2 und P3 anzeigt, und Modellkoordinaten (das heißt so genannte „Fahrzeuglinienkoordinaten“), in denen die Positionskoordinaten des Referenzstifts 15 als die Referenzkoordinaten dienen, können durch Einsetzen des Referenzstifts 15, der als die Koordinatenreferenz in dem Sichtkoordinatensystem dient, in Modelldaten in dem Zeichnungsprogramm erzeugt werden und betrieben werden.
Unterdessen kann das Robotersystem zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den Monitor 21 und eine Alarmvorrichtung 31 aufweisen.
Der Monitor 21 kann Betriebsinformationen und Ergebnisinformationen der jeweiligen Hängeroboter R1, R2 und R3, des Schweißroboters R4 und dergleichen, die während des Betriebs der Robotersteuerung RC oder der Sichtsteuerung VC erzeugt werden, anzeigen. Das heißt, der Monitor 21 kann Bildinformationen, die durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU fotografiert werden, und Bewegungspfadinformationen der jeweiligen Hängeroboter R1, R2 und R3 und des Schweißroboters R4 mit Koordinatenwerten anzeigen und kann Positionsinformationen und dergleichen der jeweiligen Komponenten P1, P2 und P3 innerhalb des Arbeitsraums mit Koordinatenwerten anzeigen.
Ferner kann der Monitor 21 Fehlerinformationen mit Zeichen und dergleichen unter der Steuerung der Robotersteuerung RC und der Sichtsteuerung VC anzeigen.
Solange der Monitor 21 in der Lage ist, die Betriebsinformationen, die Ergebnisinformationen und dergleichen anzuzeigen, ist die Monitorart irrelevant. Zum Beispiel kann der Monitor 21 auch eine LCD-Anzeigevorrichtung (LCD - liquid crystal display), eine OLED-Anzeigevorrichtung (OLED - organic light emitting display), eine elektrophoretische (EPD - electrophoretic display) oder eine LED-Anzeigevorrichtung (LED - light emitting diode) sein.
Ferner gibt die Alarmvorrichtung 31 Fehlerinformationen der Komponenten P1, P2 und P3 unter der Steuerung der Robotersteuerung RC oder der Sichtsteuerung VC aus, und hierin können die Fehlerinformationen Informationen zum Benachrichtigen eines Bedieners über die Entstehung des Fehlers in den Komponenten P1, P2 und P3 oder einem Produkt darstellen, und zum Beispiel können die Fehlerinformationen durch eine Stimme, eine Grafik, Licht und dergleichen erzeugt werden.
Im Folgenden wird ein Steuerverfahren für die Sichtsteuerung VC und die Robotersteuerung RC zum Montieren der mehreren Komponenten P1, P2 und P3 aneinander in dem Arbeitsraum durch das Robotersystem zum Montieren von Komponenten mit der vorhergehenden Konfiguration beschrieben.
4 ist ein Prozessflussdiagramm der Steuerung des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Auf 4 Bezug nehmend, weist ein Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen ersten Korrekturvorgang S1, einen Komponentenbeschränkungsvorgang S2, einen zweiten Korrekturvorgang S3, einen Komponentenbeabstandungsvorgang S4, einen dritten Korrekturvorgang S5, einen Komponentenabstimmungsvorgang S6, einen Schweißvorgang S7 und einen Inspektionsvorgang S8 auf, und die Vorgänge S1 bis S8 verlaufen nacheinander.
Die Vorgänge S1 bis S8 werden basierend auf der Robotersteuerung RC und der mit der Robotersteuerung RC kommunizierenden Sichtsteuerung VC beschrieben.
Zunächst führen der erste, der zweite und der dritte Hängeroboter R1, R2 und R3 in dem ersten Korrekturvorgang S1 eine Dreipunkthandlung in dem Arbeitsraum unter der Steuerung der Robotersteuerung RC durch. Während der Bewegung wird ein Scheitel eines Korrekturwerkzeugs T des ersten, des zweiten und sowie des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU unter der Steuerung der Sichtsteuerung VC abgetastet, und die Sichtsteuerung VC erzeugt Koordinaten des Scheitels jedes Korrekturwerkzeugs T durch Dreipunktpositionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem.
Die Sichtsteuerung VC vergleicht Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) von drei Abstimmungspunkten in dem Roboterkoordinatensystem für den Scheitel des Korrekturwerkzeugs T, die von der Robotersteuerung RC empfangen werden, mit Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) von drei Punkten in dem Sichtkoordinatensystem und berechnet einen ersten Korrekturwert, der ein Korrekturkoordinatenwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten in dem Roboterkoordinatensystem und den Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem ist.
Die Sichtsteuerung VC überträgt den ersten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC und wendet den ersten Korrekturwert auf das in der Robotersteuerung RC eingestellte Roboterkoordinatensystem an, um das Roboterkoordinatensystem zu einem ersten Korrekturroboterkoordinatensystem zu korrigieren.
Durch den ersten Korrekturvorgang S1 wird das in der Robotersteuerung RC eingestellte Roboterkoordinatensystem als das eindeutige Koordinatensystem mit dem ersten Korrekturwert zur Abstimmung auf das Sichtkoordinatensystem korrigiert.
5 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm des ersten Korrekturvorgangs S1 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 6 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den ersten Korrekturvorgang S1 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der erste Korrekturvorgang S1 wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 ausführlicher beschrieben.
Der erste Korrekturvorgang S1 wird durch Bewegen des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 zu drei Positionen (S11) eingeleitet. Das heißt, in Vorgang S11 bewirkt die Robotersteuerung RC, dass der erste, der zweite und der dritte Roboter R1, R2 und R3 eine Dreipunkthandlung zu drei vorbestimmten Positionen in dem Arbeitsraum durchführt, in dem er den ersten, den zweiten und den dritten Roboter R1, R2 und R3 sequenziell steuert.
In diesem Fall tastet die Sichtsteuerung VC einen Scheitel des an dem vorderen Ende des Arms des ersten, des zweiten sowie des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 befestigten Korrekturwerkzeugs T in den drei vorbestimmten Positionen gemäß der Dreipunkthandlung des ersten, des zweiten und des dritten Roboters R1, R2 und R3 durch die Kamera 11 ab und gibt Bildinformationen durch Steuern der Sichteinheit VU aus (S12) .
Als Nächstes analysiert die Sichtsteuerung VC die Bildinformationen der Korrekturwerkzeuge T in den drei vorbestimmten Dreipunktpositionen des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 und erzeugt erste, zweite und dritte Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) der Scheitel der Korrekturwerkzeuge T in dem Sichtkoordinatensystem (S13).
In diesem Fall beinhalten die ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem (Vx₁ , Vy₁ , Vz₁ ), (Vx₂ , Vy₂ , Vz₂ ) und (Vx₃ , Vy₃ , Vz₃ ). Das heißt, die Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem können in Form der 3D-Koordinaten, die 3D-Raumkoordinaten sind, erzeugt werden.
Ferner empfängt die Sichtsteuerung VC erste, zweite und dritte Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) der Scheitel der Korrekturwerkzeuge T in dem Roboterkoordinatensystem in den drei vorbestimmten Dreipunktpositionen des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 von der Robotersteuerung RC (S14).
In diesem Fall beinhalten die ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) in dem Roboterkoordinatensystem (Rx₁ , Ry₁ , Rz₁ ), (Rx₂ , Ry₂ , Rz₂ ) und (Rx₃ , Ry₃ , Rz₃ ). Das heißt, die Positionskoordinaten in dem Roboterkoordinatensystem können in Form der 3D-Koordinaten, die 3D-Raumkoordinaten sind, erzeugt werden.
Hierin sind die vorbestimmten Positionen des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 auf drei Punkte beschränkt, aber dies dient dem Zweck der Erzeugung der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem und der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) in dem Roboterkoordinatensystem in Form der 3D-Koordinaten, die jeweils 3D-Raumkoordinaten sind. Demgemäß sind die vorbestimmten Positionen des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 nicht auf drei Punkte beschränkt, und wenn die zuverlässigen 3D-Koordinaten erzeugt werden sollen, können der erste, der zweite und der dritte Hängeroboter R1, R2 und R3 zu den Positionen von drei oder mehr Punkten bewegt werden.
Dann vergleicht die Sichtsteuerung VC die Werte der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) in dem Roboterkoordinatensystem mit den Werten der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem und berechnet einen ersten Korrekturwert, der ein Korrekturkoordinatenwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten in dem Roboterkoordinatensystem und den Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem ist (S15).
Die Sichtsteuerung VC überträgt den ersten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC, die Robotersteuerung RC wendet den ersten Korrekturwert auf das Roboterkoordinatensystem an, um das Roboterkoordinatensystem zu einem ersten Korrekturroboterkoordinatensystem zu korrigieren, und stellt das Roboterkoordinatensystem wieder ein (S16)
Erneut auf 4 Bezug nehmend, wird das erste Korrekturroboterkoordinatensystem durch den ersten Korrekturvorgang S1 eingestellt, und dann wird der Komponentenbeschränkungsvorgang S2 durchgeführt. In dem Komponentenbeschränkungsvorgang S2 ergreift die Robotersteuerung RC, wie in 1 veranschaulicht wird, die erste, die zweite und die dritte Komponente P1, P2 und P3 durch Steuerung des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 und der ersten, der zweiten und der dritten Aufhängevorrichtung H1, H2 und H3 des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3. Hierin sind die erste, die zweite und die dritte Komponente P1, P2 und P3 die zu montierenden Komponenten.
In dem Komponentenbeschränkungsvorgang S2 wird nach Beschränkung der ersten, der zweiten und der dritten Komponente P1, P2 und P3 der zweite Korrekturvorgang S3 durchgeführt. In dem zweiten Korrekturvorgang S3 werden der Scheitel des Korrekturwerkzeugs T sowohl des ersten, des zweiten als auch des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 in dem Arbeitsraum und ein vorbestimmter Punkt D jeder der Komponenten P1, P2 und P3, die durch die erste, die zweite und die dritte Aufhängevorrichtung H1, H2 und H3 beschränkt werden, durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU unter der Steuerung der Sichtsteuerung VC abgetastet, und die Sichtsteuerung VC erzeugt Positionskoordinaten Vxt, Vyt, Vzt) und (Vxd, Vyd, Vzd) des Scheitels jedes Korrekturwerkzeugs T und des einen vorbestimmten Punkts D jeder der Komponenten P1, P2 und P3 in dem Sichtkoordinatensystem.
Die Sichtsteuerung VC berechnet einen zweiten Korrekturwert, der ein Korrekturkoordinatenwert für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten Vxt, Vyt, Vzt) und (Vxd, Vyd, Vzd) ist.
Die Sichtsteuerung VC überträgt den zweiten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC, und die Robotersteuerung RC wendet den zweiten Korrekturwert auf das in dem ersten Korrekturvorgang S1 korrigierte erste Korrekturroboterkoordinatensystem an und korrigiert das erste Korrekturroboterkoordinatensystem wieder zu einem zweiten Korrekturroboterkoordinatensystem.
In dem zweiten Korrekturvorgang S3 wird das Roboterkoordinatensystem für die Handlung des ersten, des zweiten und des dritten Roboters R1, R2 und R3 mit dem zweiten Korrekturwert korrigiert, um zu bewirken, dass die Hängeroboter R1, R2 und R3 eine Handlung basierend auf den Komponenten P1, P2 bzw. P3 durchführen.
Hierin bedeutet das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem ein Koordinatensystem, in dem Referenzkoordinaten zum Steuern sowohl des ersten, des zweiten als auch des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 von einem von einem Roboterdrehmittelpunkt (RRCP), der der Scheitel jedes Korrekturwerkzeugs T ist, zu einem Komponentendrehmittelpunkt (PRCP), der ein vorbestimmter Punkt D in der entsprechenden Komponente P1, P2 und P3 ist, verschoben sind.
7 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm des zweiten Korrekturvorgangs S3 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 8 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den zweiten Korrekturvorgang S3 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der zweite Korrekturvorgang S3 wird unter Bezugnahme auf die 7 und 8 ausführlicher beschrieben.
Der zweite Korrekturvorgang S3 wird durch Positionieren der Komponenten P1, P2 und P3 in eingestellten Positionen in dem Arbeitsraum eingeleitet (S31). Das heißt, den Vorgang S31 positioniert die Robotersteuerung RC die durch die erste, die zweite und die dritte Aufhängevorrichtung H1, H2 und H3 beschränkten Komponenten P1, P2 und P3 in eingestellte Positionen in dem Arbeitsraum durch Steuern des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3.
Die Sichtsteuerung VC tastet einen Scheitel des an dem vorderen Ende des Arms des ersten, des zweiten sowie des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 befestigten Korrekturwerkzeugs T und einen vorbestimmten Punkt D jeder der durch die erste, die zweite und die dritte Aufhängevorrichtung H1, H2 und H3 beschränken Komponenten P1, P2 und P3 in dem Arbeitsraum durch die Kamera 11 ab und gibt die Informationen durch Steuerung der Sichteinheit VU aus (S32).
Die Sichtsteuerung VC analysiert die Bildinformationen für den Scheitel jedes Korrekturwerkzeugs T und erzeugt Positionskoordinaten (Vxt, Vyt , Vzt) jeder der Komponenten, wobei es sich um den Roboterdrehmittelpunkt (RRCP) in dem Sichtkoordinatensystem handelt (S33).
In diesem Fall beinhalten die ersten Positionskoordinaten (Vxt, Vyt, Vzt) in dem Sichtkoordinatensystem (Vxt₁ , Vyt₁ , Vzt₁ ), (Vxt₂ , Vyt₂ , Vzt₂ ) und (Vxt₃ , Vyt₃ , Vzt₃ ). Das heißt, die ersten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem können in Form der 3D-Koordinaten, die 3D-Raumkoordinaten sind, erzeugt werden.
Als Nächstes analysiert die Sichtsteuerung VC die Bildinformationen über den einen vorbestimmten Punkt jeder der Komponenten P1, P2 und P3 und erzeugt zweite Positionskoordinaten (Vxd, Vyd, Vzd) jeder der Komponenten P1, P2 und P3, wobei es sich um den Drehmittelpunkt (PRCP) jeder Komponente in dem Sichtkoordinatensystem handelt (S34).
In diesem Fall beinhalten die zweiten Positionskoordinaten (Vxd, Vyd, Vzd) in dem Sichtkoordinatensystem (Vxd₁ , Vyd₁ , Vzd₁ ), (Vxd₂ , Vyd₂ , Vzd₂ ) und (Vxd₃ , Vyd₃ , Vzd₃ ). Das heißt, die zweiten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem können in Form der 3D-Koordinaten, die 3D-Raumkoordinaten sind, erzeugt werden.
Dann berechnet die Sichtsteuerung VC einen zweiten Korrekturwert, bei dem es sich um einen Korrekturkoordinatenwert für einen Differenzwert zwischen den ersten und zweiten Positionskoordinaten Vxt, Vyt, Vzt) und (Vxd, Vyd, Vzd) in dem Sichtkoordinatensystem handelt (S35).
Die Sichtsteuerung VC überträgt den zweiten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC, und die Robotersteuerung RC korrigiert das in dem ersten Korrekturvorgang S1 korrigierte erste Korrekturroboterkoordinatensystem zu einem zweiten Korrekturroboterkoordinatensystem, um das Roboterkoordinatensystem wieder einzustellen (S36).
Erneut auf 4 Bezug nehmend, wird das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem durch den zweiten Korrekturvorgang S2 eingestellt, und dann wird der Komponentenbeabstandungsvorgang S4 durchgeführt. In dem Komponentenbeabstandungsvorgang S4 wendet die Robotersteuerung RC Abstandskoordinatenwerte an die auf die erste Komponente P1 abgestimmte zweite und dritte Komponente P2 und P3 an und bewegt durch Steuerung des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 die zweite und die dritte Komponente P2 und P3 zu einer um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum von der ersten Komponente P1 beabstandeten Stelle.
In dem Komponentenbeabstandungsvorgang S4 wird nach Positionierung der ersten, der zweiten und der dritten Komponente P1, P2 und P3 der dritte Korrekturvorgang S5 durchgeführt. In dem dritten Korrekturvorgang S5 werden die erste Komponente P1 und die um den vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum von der ersten Komponente P1 beabstandete zweite und dritte Komponente P2 und P3 durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU unter der Steuerung der Sichtsteuerung VC abgetastet, und die Sichtsteuerung VC erzeugt die Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) der ersten, der zweiten sowie der dritten Komponente P1, P2 und P3 in dem Sichtkoordinatensystem.
Die Sichtsteuerung VC vergleicht und analysiert Werte der Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) und der Abstandskoordinaten (Dx, Dy, Dz) und sagt eine Interferenz der zweiten und der dritten Komponente P2 und P3 für die erste Komponente P1 vorher und berechnet einen dritten Korrekturwert, der ein Korrekturkoordinatenwert für Koordinateninterferenzwerte der zweiten und der dritten Komponente P2 und P3 für die erste Komponente P1 ist.
Die Sichtsteuerung VC überträgt den dritten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC, und die Robotersteuerung RC wendet den dritten Korrekturwert auf die Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) der auf die erste Komponente P1 abgestimmten zweiten und dritten Komponente P2 und P3 an, um die Positionen der zweiten und der dritten Komponente P2 und P3 bezüglich der ersten Komponente P1 zu korrigieren.
In dem dritten Korrekturvorgang S5 werden die zweite und die dritte Komponente P2 und P3, die auf die erste Komponente P1 abgestimmt sind, um den vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum von der ersten Komponente P1 beabstandet, Interferenz zwischen den Komponenten P1, P2 und P3 wird durch Verwendung der Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem vorhergesagt, und es wird eine Positionskorrektur der Abstimmung von Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) und (Mx, MY, Mz) für jede der Komponenten P1, P2 und P3 in dem Sichtkoordinatensystem und dem Modellkoordinatensystem durchgeführt.
9 ist ein Ablaufsteuerungsdiagramm eines dritten Korrekturvorgangs S5 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und 10 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für den dritten Korrekturvorgang S5 gemäß dem Verfahren zum Steuern des Robotersystems zum Montieren von Komponenten gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Der dritte Korrekturvorgang S5 wird unter Bezugnahme auf die 9 und 10 ausführlicher beschrieben.
Der dritte Korrekturvorgang S5 wird durch Positionieren der ersten Komponente P1 in dem Arbeitsraum eingeleitet (S51). Das heißt, in Vorgang S51 positioniert die Robotersteuerung RC die erste Komponente P1 in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem durch Verwenden der Modelldatenkoordinaten (Mx, My, Mz) in dem in einem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem durch Steuern des ersten Hängeroboters R1.
Als Nächstes positioniert die Robotersteuerung RC die mit der ersten Komponente P1 montierte zweite und dritte Komponente P2 und P3 an der beabstandeten Stelle in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem durch Steuern des zweiten und des dritten Hängeroboters R2 und R3 (S52). In diesem Fall werden die Positionen der zweiten und der dritten Komponente P2 und P3 durch Verwendung von Werten der Abstandskoordinaten (Dx, Dy, Dz) der Positionen berechnet, die von den Modelldatenkoordinaten (Mx, My, Mz) um den vorbestimmten Abstand in dem in dem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem beabstandet sind.
Dann tastet die Sichtsteuerung VC Abstimmungspunkte der ersten Komponente P1 und der auf die erste Komponente P1 abgestimmten zweiten und dritten Komponente P2 und P3 durch die Kamera 11 ab und gibt Bildinformationen durch Steuerung der Sichteinheit VU aus (S53).
Die Sichtsteuerung VC analysiert die Bildinformationen für die Abstimmungspunkte der ersten, der zweiten und der dritten Komponente P1, P2 und P3 und erzeugt erste, zweite und dritte Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) für die Abstimmungspunkte in dem beabstandeten Zustand in dem Sichtkoordinatensystem (S54).
In diesem Fall beinhalten die ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem (Vx₁ , Vy₁ , Vz₁ ), (Vx₂ , Vy₂ , Vz₂ ) und (Vx₃ , Vy₃ , Vz₃ ). Das heißt, die ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem können in Form von 3D-Koordinaten, die 3D-Raumkoordinaten sind, erzeugt werden.
Als Nächstes vergleicht die Sichtsteuerung VC die ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem mit den Werten der Abstandskoordinaten (Dx, Dy, Dz), um einen Koordinateninterferenzwert zu berechnen, und bestimmt die Interferenz der zweiten und der dritten Komponente P2 und P3 zu der ersten Komponente P1 durch Verwendung des Koordinateninterferenzwerts (S55).
In diesem Fall berechnet die Sichtsteuerung VC einen dritten Korrekturwert der entsprechenden Komponenten P2 und P3 als den Korrekturkoordinatenwert für den Koordinateninterferenzwert, wenn die Interferenz der zweiten Komponente P2 oder der dritten Komponente P3 zu der ersten Komponente P1 erzeugt wird (S56).
Die Sichtsteuerung VC überträgt den dritten Korrekturwert zu der Robotersteuerung RC, und die Robotersteuerung RC wendet den entsprechenden dritten Korrekturwert auf die Positionskoordinaten (Rx, Ry, Rz) in dem Roboterkoordinatensystem der Interferenz zu der ersten Komponente P1 aufweisenden zweiten Komponente P2 oder dritten Komponente P3 an und korrigiert die Position der Interferenz zu der ersten Komponente P1 aufweisenden Komponente P2 oder P3 (S57).
In dem dritten Korrekturvorgang S5 können die Modelldatenkoordinaten (Mx, My, Mz) aus den Koordinatenwerten des Komponentenmodells, in dem die Positionskoordinaten des Referenzstifts 15 die Referenzkoordinaten sind, gebildet werden, indem Daten des Referenzstifts 15, der die Koordinatenreferenz in dem Sichtkoordinatensystem ist, in die Modelldaten der ersten, zweiten und dritten Komponente P1, P2 und P3 in dem Zeichnungsprogramm eingesetzt werden.
Erneut auf 4 Bezug nehmend, wird die Position der Interferenz mit der ersten Komponente P1 aufweisenden Komponente P2 der P3 in dem Arbeitsraum durch den dritten Korrekturvorgang S3 korrigiert, und dann wird der Komponentenanpassungsvorgang S6 durchgeführt. In dem Komponentenanpassungsvorgang S6 verschiebt die Robotersteuerung RC die zweite und die dritte Komponente P2 und P3 umgekehrt bezüglich der ersten Komponente P1 um die Werte der Abstandskoordinaten (Dx, Dy, Dz) in dem Arbeitsraum durch Steuern des die zweite und die dritte Komponente P2 und P3 beschränkenden zweiten und dritten Hängeroboters R2 und R3 und stimmt die erste, die zweite und die dritte Komponente P1, P2 und P3 in den jeweiligen Abstimmungspunkten aufeinander ab.
Dann schweißt die Robotersteuerung RC in dem Schweißvorgang S7 Schweißteile der ersten, der zweiten sowie der dritten Komponente P1, P2 und P3, die aufeinander abgestimmt sind, und montiert die erste, die zweite und die dritte Komponente P1, P2 und P3 durch Steuern des Schweißroboters R4 und der Schweißmaschine W.
Wenn die Sichtsteuerung VC das Schweißteil der ersten, der zweiten sowie der dritten Komponente P1, P2 und P3 durch Verwendung der Kamera 11 abtastet und Bildinformationen durch Steuern der Sichteinheit VU ausgibt, vergleicht die Sichtsteuerung VC dann im Inspektionsvorgang S8 die Positionskoordinaten (Vx, Vy, Vz) in dem Sichtkoordinatensystem für das Produkt mit den Modelldatenkoordinaten (Mx, My, Mz) in dem Modellkoordinatensystem und bestimmt, ob ein Differenzwert zwischen dem Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und den Modelldatenkoordinaten in dem Modellkoordinatensystem innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs liegen, um eine Fehlerinspektion durchzuführen.
Demgemäß können das Robotersystem zum Montieren von Komponenten und das Steuerverfahren dafür gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die mehreren zu montierenden Komponenten P1, P2 und P3 automatisch beschränken, die Komponenten P1, P2 und P3 durch Schweißen in dem Zustand, in dem die Position der mehreren Komponenten P1, P2 und P3 korrigiert ist, montieren und das montierte Produkt in dem als das Sichtkoordinatensystem erkannten Arbeitsraum durch die Sichteinheit VU inspizieren, so dass ein Montagevorgang, der verschiedene Vorgänge beinhaltet, ohne Trennung gleichzeitig durchgeführt werden kann.
Das heißt, das Robotersystem zum Montieren von Komponenten und das Steuerverfahren dafür gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung führen den Montagevorgang der Komponenten P1, P2 und P3 durch Verwendung des ersten, des zweiten und des dritten Hängeroboters R1, R2 und R3 und des Schweißroboters R4 in dem als das Sichtkoordinatensystem erkannten Arbeitsraum durch, so dass keine Einrichtungen wie beispielsweise eine komplexe, eigens vorgesehene Spannvorrichtungseinheit, erforderlich sind, und Kompatibilität für verschiedene Spezifikationen von Komponenten besteht, wodurch Ausrüstungskosten für den Bau exklusiver Montageeinrichtungen eingespart werden. Ferner ist es nicht erforderlich, Einrichtungen wie beispielsweise eine Inspektionsspannvorrichtung zum Inspizieren eines Fehlers eines Produkts getrennt bereitzustellen.
Obgleich die Sichteinheiten VU und die Roboter unter Verwendung einer Tintenline, einer Lasernivelliervorrichtung oder dergleichen durch Minimierung eines Versatzes zwischen den Einrichtungen in den genauen Positionen installiert sind, wird in der verwandten Technik zu dem Zeitpunkt der anfänglichen Installation in der Sichteinheit VU und den Robotern ferner ein verzerrtes Koordinatensystem erzeugt, so dass insofern ein Problem besteht, als dass sich die Bewegungsdaten des Roboters von den Erkennungskoordinaten der Sichteinheit VU unterscheiden. Um das Problem zu lösen, wird der Korrekturvorgang mehrmals durchgeführt, so dass insofern ein Problem besteht, als die Produktivität beeinträchtigt wird.
Das Robotersystem zum Montieren von Komponenten und das Steuerverfahren dafür gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können jedoch ermöglichen, dass die Robotersteuerung RC die Handlungspositionen der Hängeroboter R1, R2 und R3 in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem genau erkennt, indem das Sichtkoordinatensystem und das Roboterkoordinatensystem durch den ersten Korrekturvorgang S1 aufeinander abgestimmt werden, und kann die Bewegungsausmaße, die Drehwinkel und dergleichen der Komponenten P1, P2 und P3 mit den korrigierten Koordinatenwerten genau steuern.
Wenn die Komponente durch den Hängeroboter beschränkt wird und befördert wird, werden in der verwandten Technik ferner die Referenzkoordinaten des Roboters auf einen Punkt des Roboters eingestellt, und das Roboterkoordinatensystem wird durch manuelles Lehren der Referenzkoordinaten gebildet. Wenn eine Komponente gewechselt wird oder eine Komponente, die einer vorhergesagten Komponente nicht vollständig entspricht, beschränkt wird, ist es unmöglich, die Komponente zu detektieren und die Koordinaten der Komponente zum Bewirken eine Schweißfehlers aufgrund eines Abstimmungsfehlers zwischen den Komponenten zu korrigieren.
Das Robotersystem zum Montieren von Komponenten und das Steuerverfahren dafür gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können jedoch die Hängeroboter R1, R2 und R3 durch das durch den zweiten Korrekturvorgang S3 basierend auf den Komponenten P1, P2 und P3 in dem Sichtkoordinatensystem korrigierte zweite Korrekturroboterkoordinatensystem jeweils steuern, wodurch ein Komponentenbeschränkungsfehler in Abhängigkeit von der wiederholten Handlung jedes der Hängeroboter R1, R2 und R3, Formtoleranzen der Komponenten P1, P2 und P3, Umwandlungsfehler in Abhängigkeit von dem Schweißen von Komponenten P1, P2 und P3 und dergleichen auf ein Minimum reduziert werden. Selbst wenn die durch die Aufhängevorrichtungen H1, H2 und H3 der Hängeroboter R1, R2 bzw. R3 beschränkten Komponenten P1, P2 und P3 umgewandelt werden, oder die nicht der vorhergesagten Komponente entsprechende Komponente beschränkt wird, ist es möglich, Drehkoordinatenwerte genau zu berechnen, und ein Koordinatenwert kann durch das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem leicht korrigiert werden.
Wenn in der verwandten Technik ferner die aneinander montierten Komponenten P1, P2 und P3 basierend auf den Modelldatenkoordinaten (Mx, My, Mz) in dem Zeichnungsprogramm in dem Arbeitsraum verschoben werden, wird Interferenz zwischen den Komponenten P1, P2 und P3 erzeugt, und somit ist es unmöglich zu erkennen, ob hinsichtlich der Qualität der Komponente oder einer zum Zeitpunkt der Beförderung der Komponente erzeugten Verteilung ein Problem entsteht, so dass es unmöglich ist, das Produkt kontinuierlich mit der gleichen Qualität zu erzeugen.
Das Robotersystem zum Montieren von Komponenten und das Steuerverfahren dafür gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung können jedoch Interferenz zwischen den Komponenten P1, P2 und P3 mit den durch die Kamera 11 der Sichteinheit VU an den Stellen, an denen die aufeinander abgestimmten Komponenten P1, P2 und P3 um vorbestimmte Abstände in dem Arbeitsraum voneinander beabstandet sind, vorhersagen und bestimmen, wodurch die Komponenten P1, P2 und P3 in dem Zustand des Vermeidens der Interferenz zwischen den Komponenten P1, P2 und P3 durch die Korrektur der Positionen der Komponenten geschweißt werden.
Demgemäß ist möglich, eine Umwandlungsverteilung und eine Qualitätsverteilung eines montierten Produkts, die aufgrund von zwangsläufiger Montage aufgrund der Schnittstelle zwischen den Komponenten P1, P2 und P3 erzeugt werden, zu verhindern, und es ist nicht erforderlich, die eigens vorgesehene Inspektionsspannvorrichtung herzustellen, wodurch Spannvorrichtungsherstellungskosten reduziert werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was derzeit als praktische Ausführungsbeispiele erachtet wird, versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern ganz im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen, die von dem Wesen und Schutzumfang der angehängten Ansprüche mit umfasst werden, mit abdecken soll.

Claims

Robotersystem zum Montieren von Komponenten, wobei das Robotersystem Folgendes aufweist: eine Sichteinheit, die einen in einem Arbeitsraum installierten Rahmen, in dem Komponenten montiert werden, einen Referenzstift, der an dem Rahmen installiert ist und als eine Koordinatenreferenz dient, mehrere lineare Schienen, die an dem Rahmen installiert sind, und eine Kamera, die sich in Sechs-Achsen-Richtungen, einschließlich in nach oben, nach unten, nach links, nach rechts, nach vorne und nach hinten verlaufenden Richtungen bewegt und sich durch die mehreren linearen Schienen dreht und den Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera abtastet und Bildinformationen überträgt; aufweist; einen oder mehrere Hängeroboter, die jeweils einen Arm und eine an einem vorderen Ende des Arms angebrachte Aufhängevorrichtung, die eine Komponente beschränkt, aufweisen und in einer Vorderseite der Sichteinheit in dem Arbeitsraum gebildet sind; einen oder mehrere Schweißroboter, die jeweils einen Arm und eine an einem vorderen Ende des Arms angebrachte Schweißmaschine und Schweißkomponenten aufweisen und in einer Rückseite der Sichteinheit in dem Arbeitsraum gebildet sind; eine Sichtsteuerung, die den Arbeitsraum als ein virtuelles Sichtkoordinatensystem basierend auf dem Referenzstift als die Koordinatenreferenz durch Verwenden der von der Sichteinheit empfangenen Bildinformationen einstellt, Kalibrierung zum Korrigieren von Positionen basierend auf Positionskoordinatenwerten der mehreren Hängeroboter und Komponenten in dem Sichtkoordinatensystem durchführt und eine Position, eine Bewegung und eine Haltung der Kamera steuert; und eine Robotersteuerung, die Kalibrierung zum Steuern der Handlung und der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter in dem Arbeitsraum basierend auf einem in der Robotersteuerung eingestellten Roboterkoordinatensystem durchführt und Positionen, Bewegungen und Haltungen der einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter steuert.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren Hängeroboter durch Gelenkroboter gebildet sind, die durch Antrieb mehrerer Servomotoren gesteuert werden.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: der eine oder die mehreren Schweißroboter durch Gelenkroboter gebildet sind, die durch Antrieb mehrerer Servomotoren gesteuert werden.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Sichtsteuerung außerhalb des Arbeitsraums vorgesehen ist und Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit zum Steuern der Position der Kamera speichert.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Sichtsteuerung einen oder mehrere Prozessoren aufweist, die ein Programm und Daten zum Steuern der Position der Kamera verwenden.
Robotersystem nach Anspruch 5, wobei: die Steuerung der Position der Kamera mehrere Bewegungspunkte zum sequenziellen Bewegen der Kamera und einer oder mehrerer Haltungen, die die Kamera bei jedem Bewegungspunkt einnimmt, als einen basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen der Sichteinheit berechneten idealen theoretischen Wert aufweist.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Robotersteuerung auf einer Seite einer Außenseite des Arbeitsraums vorgesehen ist und Kinematikeinstellungsinformationen zum Steuern von Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter speichert.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Robotersteuerung einen oder mehrere Prozessoren aufweist, die ein Programm und Daten zum Steuern der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter verwendet.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Steuerung der Haltungen des einen oder der mehreren Hängeroboter und Schweißroboter mehrere Bewegungspunkte zum Bewirken, dass der entsprechende Roboter nacheinander eine Handlung und eine oder mehrere Haltungen durchführt, die der entsprechende Roboter an jedem Bewegungspunkt einnimmt, als einen basierend auf den Kinematikeinstellungsinformationen jedes Roboters berechneten idealen theoretischen Wert aufweist.
Robotersystem nach Anspruch 1, wobei: die Robotersteuerung eine Steuerlogik zum Steuern eines Betriebs jeder Aufhängevorrichtung in dem einen oder den mehreren Hängerobotern und eines Betriebs der Schweißmaschine in dem einen oder den mehreren Schweißrobotern aufweist.
Verfahren zum Steuern eines Robotersystems zum Montieren von Komponenten, wobei das Robotersystem eine Sichteinheit, die eine Kamera aufweist, einen oder mehrere Hängeroboter, die jeweils eine Aufhängevorrichtung aufweisen, einen oder mehrere Schweißroboter, die jeweils eine Schweißmaschine aufweisen, eine Sichtsteuerung und eine Robotersteuerung aufweist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: einen ersten Korrekturvorgang zum Erzeugen von Dreipunktpositionskoordinaten in einem Sichtkoordinatensystem durch Abtasten einer Position eines Korrekturwerkzeugs in einem Hängeroboter gemäß einer Drei- oder Mehrpunkthandlung des Hängeroboters durch Verwenden der Kamera, Vergleichen der Dreipunktpositionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und entsprechender Dreipunktpositionskoordinaten in einem Roboterkoordinatensystem und Berechnen eines Korrekturwerts, und Korrigieren des Roboterkoordinatensystems mit dem Korrekturwert und Abstimmen des Sichtkoordinatensystems und des Roboterkoordinatensystems; einen Komponentenbeschränkungsvorgang des Ergreifens einer zu montierenden Komponente durch die Aufhängevorrichtung des Hängeroboters und Beschränkens der Komponente auf die Aufhängevorrichtung; einen zweiten Korrekturvorgang des Erzeugens von Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem durch Abtasten des Korrekturwerkzeugs in dem Hängeroboter und der durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, Berechnens eines durch einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Korrekturwerkzeugs und der Komponente berechneten Korrekturwerts, erneuten Korrigierens des in dem ersten Korrekturvorgang korrigierten Roboterkoordinatensystems und Einstellens des Roboterkoordinatensystems basierend auf der Komponente; einen Komponentenbeabstandungsvorgang des Anwendens eines Abstandskoordinatenwerts auf eine andere Komponente, die mit einer Komponente montiert wird, unter abgestimmten Komponenten und Bewegens der einen Komponente und einer anderen Komponente zu Positionen, in denen die eine Komponente um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum von einer anderen Komponente beabstandet ist, durch Steuern des Hängeroboters; einen dritten Korrekturvorgang des Abtastens der einen Komponente und einer anderen Komponente, die um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum voneinander beabstandet sind, durch Verwenden der Kamera und Erzeugen von Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Vergleichens und Analysierens der Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente mit dem Abstandskoordinatenwert und Vorhersagens einer Interferenz zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente und Abstimmens der Koordinaten der Komponenten in dem Sichtkoordinatensystem und dem Modellkoordinatensystem durch die Korrektur der Positionen der einen Komponente und einer anderen Komponente; einen Komponentenabstimmvorgang des umgekehrten Bewegens einer anderen Komponente bezüglich der einen Komponente durch den Abstandskoordinatenwert in dem Arbeitsraum durch Steuern des eine andere Komponente beschränkenden Hängeroboters und Abstimmen der einen Komponente und einer anderen Komponente; einen Schweißvorgang des Schweißens von Schweißteilen der einen Komponente und einer anderen Komponente, die aufeinander abgestimmt sind, durch Steuern des einen oder der mehreren Schweißroboter und der einen oder der mehreren Schweißmaschinen; und einen Inspektionsvorgang des Vergleichens von Positionskoordinaten in dem durch Abtasten des Produkts erzeugten Sichtkoordinatensystem, in dem das Schweißteil geschweißt wird, durch Verwenden der Kamera mit Modelldatenkoordinaten in dem Modellkoordinatensystem und Bestimmens, ob eine Differenz zwischen den Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und den Modelldatenkoordinaten innerhalb eines zulässigen Fehlerbereichs liegt, und Inspizierens eines Fehlers.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der erste Korrekturvorgang Folgendes aufweist: Abtasten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs des Hängeroboters gemäß der Drei- oder Mehrpunkthandlung des Hängeroboters in dem Arbeitsraum durch die Kamera der Sichteinheit, Erzeugen von Dreipunktpositionskoordinaten eines Scheitels eines Korrekturwerkzeugs in dem Sichtkoordinatensystem durch die Sichtsteuerung, Vergleichen der entsprechenden Dreipunktpositionskoordinaten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs in dem von der Robotersteuerung erhaltenen Roboterkoordinatensystem und der Dreipunktpositionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem und Berechnen eines ersten Korrekturwerts für einen Differenzwert und Zuführen des ersten Korrekturwerts zu dem in der Robotersteuerung eingestellten Roboterkoordinatensystem, Korrigieren des Roboterkoordinatensystems auf ein erstes Korrekturroboterkoordinatensystem und Einstellen des Roboterkoordinatensystems als das erste Korrekturkoordinatensystem.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei: der erste Korrekturvorgang Folgendes aufweist: durch die Robotersteuerung Bewirken, dass der Hängeroboter eine Dreipunkthandlung zu den vorbestimmten Dreipunktpositionen in dem Arbeitsraum durchführt, durch Steuern des Hängeroboters; Abtasten des Scheitels des an einem vorderen Ende eines Arms des Hängeroboters befestigten Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen gemäß der Dreipunkthandlung des Hängeroboters durch die Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Erzeugen erster, zweiter und dritter Positionskoordinaten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs in dem Sichtkoordinatensystem durch Analysieren der Bildinformationen des Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen des Hängeroboters; Empfangen der ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten des Roboterkoordinatensystems für den Scheitel des Korrekturwerkzeugs an den vorbestimmten Dreipunktpositionen des Hängeroboters von der Robotersteuerung; Berechnen des ersten Korrekturwerts für Differenzwerte zwischen den ersten, zweiten und dritten Positionskoordinatenwerten in dem Roboterkoordinatensystem und den ersten, zweiten und dritten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem; und Übertragen des ersten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Korrigieren und Einstellen des Roboterkoordinatensystems auf ein erstes Korrekturroboterkoordinatensystem.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der zweite Korrekturvorgang Folgendes aufweist: Abtasten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs des Hängeroboters und eines vorbestimmten Punkts einer durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente in dem Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, durch die Sichtsteuerung Erzeugen von Positionskoordinaten des Scheitels des Korrekturwerkzeugs und des einen vorbestimmten Punkts der Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Berechnen eines zweiten Korrekturwerts für einen Differenzwert zwischen den Positionskoordinaten des Scheitels und den Positionskoordinaten des einen vorbestimmten Punkts und Zuführen des zweiten Korrekturwerts zu dem durch die Robotersteuerung in dem ersten Korrekturvorgang geänderten Roboterkoordinatensystem und erneutes Korrigieren und Einstellen des Roboterkoordinatensystems auf ein zweites Korrekturroboterkoordinatensystem.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei: das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem durch ein Koordinatensystem gebildet ist, in dem Referenzkoordinaten zum Steuern des Hängeroboters von einem Roboterdrehmittelpunkt (RRCP), der der Scheitel des Korrekturwerkzeugs ist, zu einem Komponentendrehmittelpunkt (PRCP), der ein vorbestimmter Punkt der Komponente ist, verschoben sind.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei: der zweite Korrekturvorgang Folgendes aufweist: durch die Robotersteuerung Positionieren der durch die Aufhängevorrichtung des Hängeroboters beschränkten Komponente in einer Einstellungsposition des Arbeitsraums durch Steuern des Hängeroboters; Abtasten des Scheitels des an dem vorderen Ende des Arms des Hängeroboters befestigten Korrekturwerkzeugs und eines vorbestimmten Punkts der durch die Aufhängevorrichtung beschränkten Komponente in dem Arbeitsraum durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Analysieren von Bildinformationen über den Scheitel des Korrekturwerkzeugs und Erzeugen erster Positionskoordinaten, die ein Roboterdrehmittelpunkt (RRCP) in dem Sichtkoordinatensystem sind; Analysieren von Bildinformationen über den einen vorbestimmten Punkt der Komponente und Erzeugen zweiter Positionskoordinaten, die ein Komponentendrehmittelpunkt (PRCP) in dem Sichtkoordinatensystem sind; Berechnen eines zweiten Korrekturwerts für einen Differenzwert zwischen den ersten und zweiten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem; und Übertragen des zweiten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Korrigieren und Einstellen des in dem ersten Korrekturvorgang korrigierten Roboterkoordinatensystems auf das zweite Korrekturroboterkoordinatensystem.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei: der dritte Korrekturvorgang Folgendes aufweist: Abtasten der einen Komponente und einer anderen Komponente, die um einen vorbestimmten Abstand in dem Arbeitsraum voneinander beabstandet sind, durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit, durch die Sichtsteuerung, Erzeugen von Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente in dem Sichtkoordinatensystem, Vergleichen und Analysieren der Positionskoordinaten der einen Komponente und einer anderen Komponente mit den Abstandskoordinatenwert und Vorhersagen einer Interferenz zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente, Berechnen eines dritten Korrekturwerts für einen Koordinateninterferenzwert der einen Komponente und einer anderen Komponente und Anwenden des dritten Korrekturwerts auf die Positionskoordinaten einer auf die eine Komponente abgestimmten anderen Komponente und Korrigieren einer Position einer anderen Komponente.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei: der dritte Korrekturvorgang Folgendes aufweist: durch einen Hängeroboter Positionieren der einen Komponente in dem Arbeitsraum in dem Sichtkoordinatensystem durch Verwenden der Modelldatenkoordinaten in dem in einem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem; durch einen anderen Hängeroboter Positionieren einer an der einen Komponente montierten anderen Komponente in dem Arbeitsraum des Sichtkoordinatensystems durch Anwenden des Abstandskoordinatenwerts einer Position, die um einen vorbestimmten Abstand in den Modelldatenkoordinaten in dem in dem Zeichnungsprogramm erstellten Modellkoordinatensystem beabstandet ist; Abtasten von Abstimmungspunkten der einen Komponente und einer anderen Komponente durch Verwenden der Kamera der Sichteinheit und Ausgeben von Bildinformationen; Analysieren der Bildinformationen über die Abstimmungspunkte der einen Komponente und einer anderen Komponente und Erzeugen erster und zweiter Positionskoordinaten für die Abstimmungspunkte in einem beabstandeten Zustand in dem Sichtkoordinatensystem; Vergleichen der ersten und zweiten Positionskoordinaten in dem Sichtkoordinatensystem mit dem Abstandskoordinatenwert und Berechnen eines Koordinateninterferenzwerts und Bestimmen, ob zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente Interferenz besteht, durch Verwenden des Koordinateninterferenzwerts; Berechnen eines dritten Korrekturwerts für den Koordinateninterferenzwert, wenn die Interferenz zwischen der einen Komponente und einer anderen Komponente erzeugt wird; und Übertragen des dritten Korrekturwerts zu der Robotersteuerung und Anwenden des dritten Korrekturwerts auf die Positionskoordinaten einer anderen Komponente in dem Roboterkoordinatensystem und Korrigieren einer Position einer anderen Komponente in dem Arbeitsraum.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei: die Modelldatenkoordinaten aus dem Koordinatenwert eines Komponentenmodells, in dem die Positionskoordinaten des Referenzstifts die Referenzkoordinaten sind, gebildet werden, indem Daten des Referenzstifts, der die Koordinatenreferenz in dem Sichtkoordinatensystem ist, in die Modelldaten der Komponente in dem Zeichnungsprogramm eingesetzt werden.