JP2006334731A - Product transport carriage, robot position measuring system and its measuring method - Google Patents

Product transport carriage, robot position measuring system and its measuring method Download PDF

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JP2006334731A JP2005163003A JP2005163003A JP2006334731A JP 2006334731 A JP2006334731 A JP 2006334731A JP 2005163003 A JP2005163003 A JP 2005163003A JP 2005163003 A JP2005163003 A JP 2005163003A JP 2006334731 A JP2006334731 A JP 2006334731A
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Morimasa Matsumoto
守正 松本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve workability and safety while measuring a working point of a robot on a production line with high precision. <P>SOLUTION: A product transport means 10 to transport a working object product placed thereon on a transport rail is stopped at a specified position. A working part 15 of the robot 12 for product manufacturing is moved to a design designating position 9 of the working object product as a target and a position of the working part 15 of the robot 12 is measured by a measuring means 11 fixed and set on the product transport means 10. Thereafter, an error between the position of the working part 15 of the robot 12 and the design designating position (designated point 9) is computed and correction instruction is made to the robot 12 so that the position of the working part 15 of the robot 12 matches with the design designating position in accordance with the error. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、製品搬送台車、ロボット位置計測システム及びその計測方法に関し、例えば自動車生産工場等の製造ラインにおける製品搬送台車、その製品搬送台車で搬送されてくる製品に対して作業するロボットの作業部の位置を計測するロボット位置計測システム及びその計測方法に関する。   The present invention relates to a product transport cart, a robot position measurement system, and a measurement method thereof, for example, a product transport cart in a production line such as an automobile production factory, and a robot working unit that operates on a product transported by the product transport cart. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention

現在、自動車生産工場などの製造ラインで多数用いられている産業用ロボットは、ロボット先端部に設けられたいわゆるハンドと呼ばれる作業部により、作業対象製品あるいは作業に必要な部品等を吸着又は把持して保持し、切削、ネジ締め、溶接等の様々な作業を実行可能とされている。ハンドはアームによって3次元的に移動可能となっている。また、アームは、ロボット設置領域あるいはロボット作業領域といわれる所定領域に作業対象製品が搬送されてくる毎に、作業空間内の予め複数定められた設計指定位置(「ティーチング位置」ともいう。)へハンドが順次移動するように駆動される。これにより、搬送台車に載り順次搬送されてくる作業対象製品に対し、予め定められた種々の作業が行われる。   Currently, industrial robots that are used in large numbers in production lines such as automobile production plants pick up or hold work target products or parts necessary for work, etc., by a work unit called a hand provided at the tip of the robot. And hold various operations such as cutting, screw tightening and welding. The hand can be moved three-dimensionally by the arm. Further, each time the work target product is transferred to a predetermined area called a robot installation area or a robot work area, the arm moves to a plurality of predetermined design designated positions (also referred to as “teaching positions”) in the work space. The hand is driven to move sequentially. Thus, various predetermined operations are performed on the work target products that are sequentially transported on the transport carriage.

ロボットのハンドの移動目標とすべき設計指定位置は、コンピュータを利用して正確な解析及びシミュレーションが行われる。そして、これらの処理を経てデータ化された後、そのデータを使用して所定のプログラムに従い作業が実行される。しかし、ロボットが設置されている環境によって、実際にロボットが作業する位置(以下、作業位置ともいう。)と上記設計指定位置との間にずれが生じることがある。   The design designated position to be the movement target of the robot hand is accurately analyzed and simulated using a computer. Then, after being converted into data through these processes, the work is executed according to a predetermined program using the data. However, depending on the environment in which the robot is installed, there may be a deviation between a position where the robot actually works (hereinafter also referred to as a work position) and the design designated position.

例えば、ロボットの高速化に伴う軽量化によってロボットのアーム等の剛性が低下した場合や、溶接ガンのような重心が偏心している重量物がロボットの一部に取り付けられた場合など、データ化の前提とした条件が実際の状況と合わないことがある。さらに、一般にロボットの駆動を制御するために内在しているサーボモータ等の駆動データから設計指定位置を算出しているが、これらはロボットが所定位置に正確に設置され、かつ、搬送台車が正確に敷設された搬送レール上の規定の位置へ正確に停止することが前提である。しかし、搬送台車が必ずしも規定の停止位置に正確に停止せず、設計指定位置と実際にロボットが作業する位置にずれが生じてしまう場合がある。この他に、ずれが生じる他の要因として、搬送レールの傾きやねじれ等による誤差等の理由が考えられる。   For example, when the rigidity of the robot arm or the like is reduced due to weight reduction accompanying the increase in the speed of the robot, or when a heavy object such as a welding gun with an eccentric center of gravity is attached to a part of the robot The preconditions may not match the actual situation. Furthermore, in general, design specified positions are calculated from the drive data of servo motors etc. that are inherent to control the drive of the robot. However, the robot is accurately installed at a predetermined position, and the transport carriage is accurately It is premised that the vehicle stops accurately at a specified position on the conveyance rail laid on the rail. However, the transport carriage does not always stop at the specified stop position, and there may be a difference between the design designated position and the position where the robot actually works. In addition to this, another factor that causes the deviation may be a reason such as an error due to the inclination or twist of the transport rail.

したがって、ロボットを作業対象製品の設計指定位置に移動して正確に作業を行なわせるためには、設計指定位置とロボットの作業位置とのずれ量を計算し、ロボットのハンドが設計指定位置に正しく移動するよう、ずれ量に応じた補正を行う必要がある。   Therefore, in order to move the robot to the design designated position of the work target product and perform the work accurately, the deviation amount between the design designated position and the robot work position is calculated, and the robot hand is correctly placed at the design designated position. In order to move, it is necessary to perform correction according to the amount of deviation.

ロボットのハンドが設計指定位置へ正確に移動するかどうかを計測する方法の1つに、作業対象製品と同形状の製品を用意し、その製品に対して設計指定位置にケガキを入れるなどし、そのケガキ位置とロボットの作業位置との誤差を手作業で実測する方法がある。   As one of the methods to measure whether the robot hand accurately moves to the design designated position, prepare a product of the same shape as the product to be worked on, put a marking on the design designated position, etc. There is a method of manually measuring an error between the marking position and the robot work position.

上記手作業による計測の例を、図10A,Bを参照して説明する。まず、図10Aに示すように、搬送台車101に作業対象の車両102を載置し、不図示の搬送レール上を搬送して搬送台車101を決められた停止位置に停止させる。ロボット103はアーム104を自在に駆動し、その先端部のハンド105を予め車両102にケガキしておいた設計指定位置106へ移動させる。ロボット103は、搬送台車101の座標系上に設定されている車両原点107を移動の際の基準として、ハンド105の位置を決定している。   An example of the manual measurement will be described with reference to FIGS. 10A and 10B. First, as shown in FIG. 10A, the vehicle 102 to be worked is placed on the transport carriage 101, transported on a transport rail (not shown), and stopped at a predetermined stop position. The robot 103 freely drives the arm 104 and moves the hand 105 at the tip of the arm 104 to the design designated position 106 that has been inscribed on the vehicle 102 in advance. The robot 103 determines the position of the hand 105 using the vehicle origin 107 set on the coordinate system of the transport carriage 101 as a reference when moving.

図10Bは、図10Aの破線で囲まれた要部を拡大したものである。ケガキしておいた設計指定位置106と、ロボットの作業点105aとの距離L及び位置関係を計測する。そして、その計測結果に基づいて、設計指定位置106とロボットの位置との誤差を計算し、誤差を補正する。ハンド105が設計指定位置106に正確に停止したかどうかは、その誤差量で判断することができる。   FIG. 10B is an enlarged view of a main part surrounded by a broken line in FIG. 10A. The distance L and the positional relationship between the design designation position 106 that has been marked and the work point 105a of the robot are measured. Then, based on the measurement result, an error between the design designation position 106 and the position of the robot is calculated, and the error is corrected. Whether or not the hand 105 has accurately stopped at the design designated position 106 can be determined from the error amount.

次に、上述した手作業による計測方法の他の方法として、3次元座標計測を行なう計測機器を利用した方法について説明する。計測機器を用いたロボット位置計測システムの例を、図11に示す。このシステムでは、製造ラインの外側に例えばレーザ測定器等からなる計測機器110が設置されている。そして、床の所定位置にロボット112の基台113が固定され、ロボット112が設置される。ロボット112はアーム114を備え、アーム先端部のハンド115に3次元計測用のマーカー120aが設置される。計測機器110は、レーザ入出力点111よりレーザを出射し、ロボット112に設けられたマーカーで反射するレーザ光を解析する。マーカー120aを3次元計測し、車両原点116を座標原点とするロボット112の作業点座標を取得する。   Next, a method using a measuring device that performs three-dimensional coordinate measurement will be described as another method of the manual measurement method described above. An example of a robot position measurement system using a measuring device is shown in FIG. In this system, a measuring instrument 110 including, for example, a laser measuring instrument is installed outside the production line. Then, the base 113 of the robot 112 is fixed at a predetermined position on the floor, and the robot 112 is installed. The robot 112 includes an arm 114, and a marker 120a for three-dimensional measurement is installed on the hand 115 at the tip of the arm. The measuring device 110 emits a laser beam from the laser input / output point 111 and analyzes the laser beam reflected by the marker provided on the robot 112. The marker 120a is three-dimensionally measured, and the work point coordinates of the robot 112 with the vehicle origin 116 as the coordinate origin are acquired.

図12は、図11に示したシステムにおける座標系を表した図である。図12に示すように、ロボット112の作業空間は、計測機器110が属する計測機器座標系、車両原点116を座標原点とする車両座標系、ロボットが作業を開始する際の基準となるロボット作業開始原点119を座標原点とするロボット座標系に分けられる。ロボット先端部のハンド115の位置を表す作業点120は計測機器座標系に属し、移動及び補正の際にはロボット座標系で制御される。また、ロボット112が作業すべき設計指定位置を表す指定点121は車両座標系に属する。   FIG. 12 is a diagram showing a coordinate system in the system shown in FIG. As shown in FIG. 12, the work space of the robot 112 includes a measurement device coordinate system to which the measurement device 110 belongs, a vehicle coordinate system having the vehicle origin 116 as a coordinate origin, and a robot work start that is a reference when the robot starts work. The robot coordinate system is divided into the origin 119 as the coordinate origin. The work point 120 representing the position of the hand 115 at the tip of the robot belongs to the measuring device coordinate system, and is controlled by the robot coordinate system when moving and correcting. A designated point 121 representing a design designated position where the robot 112 should work belongs to the vehicle coordinate system.

計測機器110を製造ラインの外側に設置したシステムの場合、ロボット座標系とロボットの作業点120、搬送台車101の停止基準点を含む車両座標系(製品設計座標系)を三次元計測することによって、ロボットの作業点120と指定点121との差異を計算し、ハンド115の必要な補正量をロボット座標系で算出することができる。   In the case of a system in which the measuring device 110 is installed outside the production line, three-dimensional measurement is performed on the vehicle coordinate system (product design coordinate system) including the robot coordinate system, the robot work point 120, and the stop reference point of the transport carriage 101. The difference between the robot work point 120 and the designated point 121 can be calculated, and the necessary correction amount of the hand 115 can be calculated in the robot coordinate system.

例えば、作業点120の座標を(Rx,Ry,Rz)、指定点121の座標を(Px,Py,Pz)、そして作業点120と指定点121のオフセット量をΔとすると、
指定点121の座標(Px,Py,Pz)は、次式で表される。
For example, if the coordinates of the work point 120 are (Rx, Ry, Rz), the coordinates of the designated point 121 are (Px, Py, Pz), and the offset amount between the work point 120 and the designated point 121 is Δ,
The coordinates (Px, Py, Pz) of the designated point 121 are expressed by the following equations.

Figure 2006334731
ただし、θ:作業点120を基準とした指定点121の仰角
φ:作業点120を基準とした指定点121の方向角
Figure 2006334731
Where θ is the elevation angle of the designated point 121 with respect to the work point 120
φ: Direction angle of the designated point 121 with respect to the work point 120

他方、特許文献1には、自動車ボディ組立工程に、3次元の被計測物の形状を計測可能な3次元計測装置を組み込んだオンラインでの3次元計測システムが記載されている。
特開2003−315023号公報
On the other hand, Patent Document 1 describes an online three-dimensional measurement system in which a three-dimensional measurement device capable of measuring the shape of a three-dimensional object to be measured is incorporated in an automobile body assembly process.
JP 2003-315023 A

ところで、上述の手作業による計測方法では、ロボットがティーチング位置に正確に停止したかどうかは、車両にケガキされた設計指定位置106とハンド105の作業点105aの位置を実測する必要がある。しかし、手作業による作業のために、設計指定位置106と作業点105aの位置を測る3次元計測の信頼性に問題があった。また、計測用にケガキを入れた製品を用意するなど前作業が面倒であり、かつ、数多くの作業点を手作業で測定し、その結果に基づき補正を行なうため、製造ラインの操業停止時間が長くなるという問題があった。さらに、上記計測結果に基づくロボット側の制御操作による補正は、作業者の勘によるところが多く、ロボット座標系と車両座標系が正確に一致しないという問題があった。またさらに、例えば自動車の車種が変更になると計測をやり直すというように、製品毎、ロボット毎に計測を行なう必要があり煩雑であるという問題があった。   By the way, in the above-described manual measurement method, it is necessary to actually measure the design designation position 106 and the position of the work point 105a of the hand 105 that are injured by the vehicle to determine whether or not the robot has stopped at the teaching position. However, due to manual work, there is a problem in the reliability of the three-dimensional measurement for measuring the positions of the design designated position 106 and the work point 105a. In addition, preparation work such as preparing products with markings is cumbersome, and many work points are measured manually, and corrections are made based on the results. There was a problem of becoming longer. Furthermore, the correction by the control operation on the robot side based on the measurement result often depends on the operator's intuition, and there is a problem that the robot coordinate system and the vehicle coordinate system do not exactly match. Furthermore, there is a problem that it is complicated because it is necessary to perform measurement for each product and each robot, for example, measurement is performed again when the vehicle type is changed.

また、手作業による計測方法は、作業者が作業対象製品やロボットに近づいて作業するため、ロボットのアーム104やハンド105が作業者に当たらないよう十分に考慮する必要があった。   In addition, since the measurement method by manual work is performed while the worker approaches the work target product or the robot, it is necessary to sufficiently consider the arm 104 or the hand 105 of the robot not to hit the worker.

一方、計測機器を利用した計測方法では、多くの計測ポイントを計測する必要があった。すなわち、1つの座標系を決定するには計測ポイントが3点以上必要であるが、車両座標系、ロボット座標系、計測機器座標系と3つの座標系があり、座標系の数だけ計測ポイントが増え、計算処理量も多くなる。また、計測機器を製造ライン外側の所定位置に正確に設置するための準備に時間がかかり、製造ラインの操業停止時間が長くなるという問題があった。   On the other hand, in the measurement method using the measurement device, it is necessary to measure many measurement points. That is, three or more measurement points are required to determine one coordinate system, but there are three coordinate systems, a vehicle coordinate system, a robot coordinate system, and a measurement device coordinate system, and there are as many measurement points as the number of coordinate systems. Increases and the amount of calculation processing also increases. In addition, there is a problem that preparation for accurately installing the measuring device at a predetermined position outside the production line takes time, and the operation stop time of the production line becomes long.

また、計測機器を製造ラインの外側に設けた場合、各計測ポイントを計測した後の補正計算が複雑であるという問題があった。例えば、車両座標系、ロボット座標系等、それぞれに誤差要因があり、作業点を計測した後、その各々の誤差要因を考慮して補正計算しなければならなかった。また、作業点120は計測機器座標系にあるが制御はロボット座標系で行われ、一方指定点121は車体座標に属するので、これらの座標系間の変換処理が複雑であった。   Further, when the measuring device is provided outside the production line, there is a problem that the correction calculation after measuring each measurement point is complicated. For example, there are error factors in each of the vehicle coordinate system, the robot coordinate system, and the like, and after the work point is measured, correction calculation must be performed in consideration of each error factor. Further, although the work point 120 is in the measuring device coordinate system, the control is performed in the robot coordinate system, while the designated point 121 belongs to the vehicle body coordinates, so that the conversion process between these coordinate systems is complicated.

さらに、多くのロボットが稼動する狭く混雑した空間では、ロボット同士の重なり、あるいはロボット自身の動作によって計測機器から作業点までの見通しを確保することが難しくなる。さらにまた、近年では製品のライフサイクルが短くなっており、その都度新製品に合わせて計測機器の設置位置等の変更が必要である。そのため、同一の製造ラインにおける多品種製造や製造ラインの変更に対し迅速な対応が困難であるという問題があった。   Further, in a narrow and congested space where many robots are operated, it is difficult to secure a line of sight from the measuring device to the work point due to the overlapping of the robots or the movement of the robots themselves. Furthermore, in recent years, the life cycle of products has been shortened, and it is necessary to change the installation position of measuring instruments in accordance with new products each time. For this reason, there is a problem that it is difficult to quickly respond to multi-variety production and change of production line in the same production line.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、上述の諸問題を解決し、製造ラインにおけるロボットの作業点を高精度で計測するとともに、作業性及び安全性の向上を図ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to solve the above-mentioned problems, measure the work point of a robot in a production line with high accuracy, and improve workability and safety. And

本発明は、製品製造用ロボットの作業対象製品を搬送する製品搬送台車に対し、その所定部分にロボットの作業部の位置を計測する計測手段を固定設置したことを特徴とする。   The present invention is characterized in that a measuring means for measuring the position of the working part of the robot is fixedly installed at a predetermined portion of the product transporting carriage that transports the work target product of the product manufacturing robot.

上述した構成によれば、計測手段が作業対象製品と一体に移動するので、計測手段が属する計測手段座標系と、製品及び製品搬送台車が属する製品設計座標系を1つの座標系に統一することができる。   According to the configuration described above, since the measuring unit moves integrally with the work target product, the measuring unit coordinate system to which the measuring unit belongs and the product design coordinate system to which the product and the product transport carriage belong are unified into one coordinate system. Can do.

また、本発明は、上述の製品搬送台車によって搬送される作業対象製品の設計指定位置を目標にして製品製造用のロボットの作業部を移動させ、その製品搬送台車に固定設置された計測手段により上記ロボットの作業部の位置を計測し、計測された上記ロボットの作業部の位置と上記設計指定位置との誤差を計算し、上記誤差に基づいて上記設計指定位置に一致するよう上記ロボットの作業部の位置を補正することを特徴とする。   Further, the present invention moves the working part of the robot for product manufacture with the target of the design designation position of the work target product transported by the product transport cart described above, and the measuring means fixedly installed on the product transport cart. Measure the position of the working part of the robot, calculate the error between the measured position of the working part of the robot and the design designated position, and work the robot so that it matches the design designated position based on the error The position of the part is corrected.

上述した構成によれば、計測手段と製品搬送台車を一体に移動させて、計測手段が属する計測手段座標系と、製品及び製品搬送台車が属する製品設計座標系を1つの座標系として処理するようにしている。これによって、実作業に近い環境で、かつ、各部のたわみや誤差等を吸収した状態で計測することができる。また、計測手段座標系と製品設計座標系を1つの座標系として処理できることにより、ロボットの作業部の位置を計測した後の補正計算が簡素化される。   According to the configuration described above, the measuring means and the product transport carriage are moved together, and the measuring means coordinate system to which the measuring means belongs and the product design coordinate system to which the product and the product transport carriage belong are processed as one coordinate system. I have to. As a result, it is possible to perform measurement in an environment close to actual work and in a state where the deflection and error of each part are absorbed. Further, since the measurement unit coordinate system and the product design coordinate system can be processed as one coordinate system, the correction calculation after measuring the position of the working unit of the robot is simplified.

本発明によれば、計測手段と製品搬送台車を一体に移動させ、計測手段が属する計測手段座標系と、製品及び製品搬送台車が属する製品設計座標系を1つの座標系として処理するようにしたことにより、ロボットの作業部の位置が実作業に近い環境で、かつ、各部のたわみや誤差等を吸収した状態で計測されるので、高精度な計測結果を得ることができる。また、計測手段座標系と製品設計座標系を1つの座標系として処理できることにより、ロボットの作業部の位置を計測した後の補正計算が簡素化されるので、計算時間が短縮できるという効果がある。   According to the present invention, the measuring means and the product transport carriage are moved together, and the measuring means coordinate system to which the measuring means belongs and the product design coordinate system to which the product and the product transport carriage belong are processed as one coordinate system. As a result, since the position of the working part of the robot is measured in an environment close to the actual work and in a state where the deflection and error of each part are absorbed, a highly accurate measurement result can be obtained. In addition, since the measurement unit coordinate system and the product design coordinate system can be processed as one coordinate system, correction calculation after measuring the position of the robot working unit is simplified, so that the calculation time can be shortened. .

また、ケガキを入れた製品を用意するなど計測のための前準備が少なく、更に製造ラインや作業対象製品の変更に伴う計測手段の設置場所変更を必要としないため、製造ラインの操業停止時間を最小限に抑えることができる。このように、計測作業の効率化が図れるという効果がある。   In addition, there are few preparations for measurement, such as preparing products with markings, and there is no need to change the installation location of the measurement means due to changes in the production line or work target product. Can be minimized. Thus, there is an effect that the efficiency of the measurement work can be improved.

また、計測時に作業員がロボットのアームの可動範囲内に入ることがなくなるので、安全性が向上するという効果がある。   In addition, since the worker does not enter the movable range of the robot arm during measurement, the safety is improved.

以下、本発明の一実施の形態の例につき、図1〜図7を参照して説明する。
まず、ロボット位置計測システムの構成について説明する。本例では、製品製造用ロボット(以下、単に「ロボット」と称する。)の作業部の位置を精密に計測・補正するロボット位置計測システムを自動車の製造ラインに適用した例としている。なお、搬送台車により搬送されてくる作業対象の製品に対して、製品設計に基づき所定の作業を行なうロボットを使用した製造ラインであれば、この例に限らず、任意の製品の製造ラインについて適用することができる。
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the robot position measurement system will be described. In this example, a robot position measurement system that accurately measures and corrects the position of the working part of a product manufacturing robot (hereinafter simply referred to as “robot”) is applied to an automobile production line. In addition, the present invention is not limited to this example, as long as it is a production line using a robot that performs a predetermined work based on product design for a product to be worked that is transported by a transport cart. can do.

図1は、本例のロボット位置計測システムの概念を示す図である。図1に示すように、ロボットの作業空間は、ロボットの位置を3次元計測する計測機器(計測手段)が属する計測機器座標系と、搬送台車と一体に移動する車両に対して設定され車両原点2を座標原点とする車両座標系と、ロボットが移動する際の基準となるロボット作業開始原点5を含むロボット座標系が存在している。車両座標系は製品を設計する際の基準となる座標系であり、製品設計座標系ともいう。また、作業点8は、ロボットが設計指定位置を目標に移動して実際に作業を行う位置を表し、計測機器座標系に属する。指定点9は、ロボットが作業すべき設計指定位置を表し、車両座標系に属する。   FIG. 1 is a diagram showing the concept of the robot position measurement system of this example. As shown in FIG. 1, the work space of the robot is set with respect to a measuring instrument coordinate system to which a measuring instrument (measuring means) that three-dimensionally measures the position of the robot and a vehicle that moves together with the transport carriage. There are a vehicle coordinate system including 2 as a coordinate origin and a robot coordinate system including a robot work start origin 5 which is a reference when the robot moves. The vehicle coordinate system is a coordinate system serving as a reference when designing a product, and is also referred to as a product design coordinate system. The work point 8 represents a position where the robot moves to the design designated position as a target and actually performs the work, and belongs to the measurement equipment coordinate system. The designated point 9 represents the design designated position where the robot should work, and belongs to the vehicle coordinate system.

x軸既定点3及びy軸既定点4は、それぞれ車両原点2からx方向あるいはy方向にある距離だけ離れた位置にあり、車両座標系のxy平面を決定するために予め任意に設定される座標である。例えば、x軸既定点3の座標を(1,0,0)、y軸既定点4の座標を(0,1,0)などとして、車両原点2の座標(0,0,0)と合わせた3点でxy平面を決定する。同様に、x軸既定点6、y軸既定点7、及びロボット作業開始原点5の3点によりロボット座標系のxy平面が決定される。   The x-axis default point 3 and the y-axis default point 4 are located at a distance from the vehicle origin 2 by a distance in the x direction or the y direction, and are arbitrarily set in advance to determine the xy plane of the vehicle coordinate system. Coordinates. For example, the coordinate of the x-axis default point 3 is (1, 0, 0), the coordinate of the y-axis default point 4 is (0, 1, 0), etc., and is matched with the coordinate (0, 0, 0) of the vehicle origin 2 The xy plane is determined by the three points. Similarly, the xy plane of the robot coordinate system is determined by the three points of the x-axis predetermined point 6, the y-axis predetermined point 7, and the robot work start origin point 5.

本発明においては、計測機器を搬送台車上に搭載し、計測機器が作業対象の車両と一体に移動可能な構成とすることにより、上記計測機器座標系と上記車両座標系(製品設計座標系)を1つの座標系として処理することができるので、作業点と指定点の座標を車両座標系における座標として計測することができる。そして、ロボットの作業点を補正する際には、補正値を車両座標系からロボット座標系へ変換し、ロボット座標系で制御する。   In the present invention, the measuring device coordinate system and the vehicle coordinate system (product design coordinate system) are configured by mounting the measuring device on the transport carriage and allowing the measuring device to move integrally with the vehicle to be operated. Can be processed as one coordinate system, the coordinates of the work point and the designated point can be measured as coordinates in the vehicle coordinate system. When correcting the work point of the robot, the correction value is converted from the vehicle coordinate system to the robot coordinate system and controlled by the robot coordinate system.

図2は、図1に示すロボット位置計測システムの概念を具現化した例を示す模式図である。図2に示すように、本例は、不図示の車両を各工程に搬送する剛性の保たれた搬送台車10に1台の計測機器11を固定設置し、計測機器11を車両座標系(製品設計座標系)に設置する。すなわち、計測機器座標系と車両座標系(製品設計座標系)を一致させる。このとき、計測機器11の設置に関しては、計測機器11を搬送台車上の所定位置に設置し、車両座標系との整合性を正確に取ることが必須である。すなわち、計測機器11による計測機器座標系のx,y,zの各軸を、車両座標系の各軸と平行になるように設置する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an example in which the concept of the robot position measurement system shown in FIG. 1 is embodied. As shown in FIG. 2, in this example, one measuring device 11 is fixedly installed on a carriage 10 that maintains rigidity so as to convey a vehicle (not shown) in each process, and the measuring device 11 is connected to a vehicle coordinate system (product). Install in the design coordinate system. That is, the measurement instrument coordinate system and the vehicle coordinate system (product design coordinate system) are matched. At this time, regarding the installation of the measuring device 11, it is essential to install the measuring device 11 at a predetermined position on the transport carriage and to ensure consistency with the vehicle coordinate system. In other words, the x, y, and z axes of the measurement device coordinate system by the measurement device 11 are installed so as to be parallel to the respective axes of the vehicle coordinate system.

さらに、不図示の搬送レールが敷設されている床面の所定位置に基台13を固定し、その上にロボット12を設置する。なお、各車両は、各搬送台車の製品設計上決められた位置に載置されて搬送されることは勿論である。   Further, the base 13 is fixed at a predetermined position on the floor surface on which a transport rail (not shown) is laid, and the robot 12 is installed thereon. Of course, each vehicle is mounted and transported at a position determined in the product design of each transport carriage.

ロボット12は一端が基台13に固定されたアーム14を備え、アーム先端部のハンド15に計測用のマーカー8aが設けられる。マーカーは、ロボットの作業点を計測するための目印のようなものであり、レーザ光を反射する素材でできた球形の物体が採用される。さらに、本システムは、計測機器11及びロボット12とワイヤレス等で接続され、システム全体の制御を司る不図示のコンピュータからなる情報処理装置(制御手段)を備える。情報処理装置は、本システムを実現するプログラムと、各工程における指定点が登録されたデータベースが保存されている不揮発性メモリを備えている。   The robot 12 includes an arm 14 having one end fixed to the base 13, and a measurement marker 8 a is provided on the hand 15 at the tip of the arm. The marker is like a mark for measuring the working point of the robot, and a spherical object made of a material that reflects laser light is employed. Furthermore, the present system includes an information processing apparatus (control means) that is connected to the measuring device 11 and the robot 12 by wireless or the like and is configured by a computer (not shown) that controls the entire system. The information processing apparatus includes a nonvolatile memory in which a program for realizing the system and a database in which designated points in each process are registered are stored.

まず、ロボット12を、ロボット作業開始原点5、x軸既定点6、y軸既定点7と移動させる。このとき、計測機器11は搬送台車10上から、上記3点に移動したときのハンド15のマーカー8aを3次元計測して、ロボット座標系を入手する。また、ロボット12のハンド15が作業を行なう作業点8を計測する。   First, the robot 12 is moved to the robot work start origin 5, the x-axis default point 6, and the y-axis default point 7. At this time, the measuring device 11 three-dimensionally measures the marker 8a of the hand 15 when moving to the three points from the transport carriage 10 to obtain the robot coordinate system. Further, the work point 8 at which the hand 15 of the robot 12 performs work is measured.

ロボット12のハンド15の位置を3次元計測するには、計測機器11のレーザ入出力点1よりレーザを出射して、ハンド15に設けられたマーカー8aのミラーで反射したレーザ光を受光する。そして、計測機器11にて受光した反射光を解析し、その解析結果を情報処理装置へ送信する。   In order to three-dimensionally measure the position of the hand 15 of the robot 12, a laser is emitted from the laser input / output point 1 of the measuring device 11 and the laser beam reflected by the mirror of the marker 8 a provided on the hand 15 is received. Then, the reflected light received by the measuring device 11 is analyzed, and the analysis result is transmitted to the information processing apparatus.

また、情報処理装置は、受信した反射光の解析結果からマーカー8aの位置、すなわち車両座標系における作業点8の座標を取得する。そして、取得した作業点8の座標とデータベースに登録された指定点の座標との誤差を計算する。その結果に基づいてロボット12の補正量及び補正方向を計算する。情報処理装置は、補正量及び補正方向からなる補正情報を車両座標系(製品設計座標系)からロボット座標系の情報に換算して、ロボット12に補正指示を出す。ロボット12は、情報処理装置からの移動指示に従って、ハンド15の位置を補正し、溶接、ネジ締め、切削等、所定の作業を行う。なお、補正情報の車両座標系からロボット座標系への変換処理は、ロボット12で行なうようにしてもよい。   Further, the information processing apparatus acquires the position of the marker 8a, that is, the coordinates of the work point 8 in the vehicle coordinate system, from the analysis result of the received reflected light. Then, an error between the acquired coordinates of the work point 8 and the coordinates of the designated point registered in the database is calculated. Based on the result, the correction amount and correction direction of the robot 12 are calculated. The information processing apparatus converts the correction information including the correction amount and the correction direction from the vehicle coordinate system (product design coordinate system) to the information of the robot coordinate system, and issues a correction instruction to the robot 12. The robot 12 corrects the position of the hand 15 in accordance with a movement instruction from the information processing apparatus, and performs predetermined operations such as welding, screw tightening, and cutting. Note that the robot 12 may perform the conversion process of the correction information from the vehicle coordinate system to the robot coordinate system.

一般に、作業工程の1ブロック内において、一つの車両に対し搬送台車を挟んで両側から複数のロボットによる作業が行われる。図2の例のように、計測機器11を搬送台車10の搬送方向に沿う中心線上かつその前部に設けた場合、ロボット同士のアームの重なりが減少するなどして、計測機器11から各ロボットに設けられたマーカーまでの見通しが良くなる。したがって、計測機器11から各ロボットのマーカーの位置を良好に計測できるようになる。なお、搬送台車10上の計測機器11を設置する位置は、計測機器11から各ロボットのマーカーを良好に見通すことができる位置であって、計測の支障とならない位置であれば、搬送台車10の中心線上の後部等、任意の位置に設置することができる。   In general, in one block of the work process, work by a plurality of robots is performed on both sides of a carriage from one vehicle. As shown in the example of FIG. 2, when the measuring device 11 is provided on the center line along the transport direction of the transport carriage 10 and at the front thereof, the overlapping of the arms of the robots is reduced. Prospects up to the markers provided in Therefore, the position of the marker of each robot can be satisfactorily measured from the measuring device 11. In addition, the position where the measurement device 11 is installed on the transport carriage 10 is a position where the marker of each robot can be satisfactorily seen from the measurement equipment 11 and does not interfere with the measurement. It can be installed at any position such as the rear part on the center line.

ここで、本システムの計測機器として用いられているレーザ測定器について説明する。
図3は、レーザ測定器の例を示した外観図である。図3に示すように、レーザ測定器11は、搬送台車10に固定される固定部17と、中心にセンサ部16が配置された回動部18から構成されている。回動部18(及びそれに設けられたセンサ部16)は固定部17を軸受けとして利用しxy平面上を旋回するとともに、xy平面に垂直なz軸方向へ回動できる構造となっている。センサ部16のレーザ入出力点1から出射されたレーザ光は、ロボットの作業点を計測するために設けられたマーカー8aで反射される。そして、計測機器11はレーザ入出力点1から反射光を受光し、解析処理を行なう。
Here, a laser measuring instrument used as a measuring instrument of this system will be described.
FIG. 3 is an external view showing an example of a laser measuring device. As shown in FIG. 3, the laser measuring instrument 11 includes a fixed portion 17 that is fixed to the transport carriage 10 and a rotating portion 18 in which the sensor portion 16 is disposed at the center. The rotating unit 18 (and the sensor unit 16 provided on the rotating unit 18) has a structure that can rotate in the z-axis direction perpendicular to the xy plane while rotating on the xy plane using the fixed unit 17 as a bearing. The laser beam emitted from the laser input / output point 1 of the sensor unit 16 is reflected by a marker 8a provided for measuring the robot working point. The measuring instrument 11 receives the reflected light from the laser input / output point 1 and performs an analysis process.

レーザ測定器11は、反射光を解析することでマーカー8aを追尾測定できるよう構成されているので、容易にロボットの作業点を計測することができる。したがって、ロボット12を制御してハンド15を指定点にガイドすることが容易である。   Since the laser measuring instrument 11 is configured to be able to track and measure the marker 8a by analyzing the reflected light, the working point of the robot can be easily measured. Therefore, it is easy to control the robot 12 and guide the hand 15 to the designated point.

なお、本例では計測機器としてレーザ測定器を使用するようにしたが、この例に限らず、計測対象の3次元座標が計測できるものであればよい。   In this example, the laser measuring device is used as the measuring device. However, the measuring device is not limited to this example, and any device capable of measuring the three-dimensional coordinates of the measurement target may be used.

次に、上記ロボット位置計測システムによるロボット位置の計測処理について、図4〜図6を参照して説明する。図4は計測処理を示したフローチャートであり、図5Aは本システムが採用された製造ラインの例を示し、図5Bは図5Aの要部の拡大図である。また、図6は図5Aに示す製造ラインの1工程終了後の状態を示したものである。   Next, robot position measurement processing by the robot position measurement system will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the measurement process, FIG. 5A shows an example of a production line in which the present system is adopted, and FIG. 5B is an enlarged view of the main part of FIG. 5A. FIG. 6 shows a state after completion of one step of the production line shown in FIG. 5A.

図4のフローチャートにおいて、まず、本例のロボット位置計測システムが採用された製造ラインで、情報処理装置は指定された全工程の作業が終了したかどうかを判定する(ステップS1)。全工程が終了している場合、計測処理を終了する。一方、全工程が終了していない場合は、搬送台車を次工程の所定の停止位置に停止させる(ステップS2)。搬送台車の停止誤差、搬送台車(車両)の傾きは、搬送台車上に計測機器が固定設置されていることによって構造的に吸収される。   In the flowchart of FIG. 4, first, the information processing apparatus determines whether or not all designated operations have been completed on the production line in which the robot position measurement system of this example is employed (step S1). When all the processes are finished, the measurement process is finished. On the other hand, when all the processes are not completed, the transport carriage is stopped at a predetermined stop position of the next process (step S2). The stop error of the transport carriage and the inclination of the transport carriage (vehicle) are structurally absorbed by the fixed installation of the measuring device on the transport carriage.

製品の製造工程毎に搬送台車の停止位置が決められている。図5Aの例では、Aブロック工程に搬送台車23が、Bブロック工程に搬送台車22が、Cブロック工程に搬送台車21が所定の位置で停止している例としている。以下では、搬送台車23に注目して説明するが、その他の搬送台車においても同様である。   The stop position of the transport cart is determined for each product manufacturing process. In the example of FIG. 5A, the conveyance carriage 23 is stopped at a predetermined position in the A block process, the conveyance carriage 22 is stopped in the B block process, and the conveyance carriage 21 is stopped in the C block process. Hereinafter, the description will be made while paying attention to the transport carriage 23, but the same applies to other transport carriages.

次に、搬送台車23上に固定設置された計測機器27により、車両原点、x軸既定点及びy軸既定点を計測し、車両座標系(製品設計座標系)を設定する(ステップS3)。このように、各工程において車両座標系を設定することにより、複数車種の車両が同じ製造ライン上を流れている場合に対応することができる。勿論、同一車種の車両のみが流れている場合には、車両座標を各工程で毎回計測・設定する必要はない。続いて、その車両座標系上で、ロボット31の1工程における指定点(設計指定位置)をデータベースから順に読み出し、設定する(ステップS4)。   Next, the vehicle origin, the x-axis default point, and the y-axis default point are measured by the measuring device 27 fixedly installed on the transport carriage 23, and the vehicle coordinate system (product design coordinate system) is set (step S3). Thus, by setting the vehicle coordinate system in each step, it is possible to cope with a case where a plurality of types of vehicles are flowing on the same production line. Of course, when only vehicles of the same vehicle type are flowing, it is not necessary to measure and set the vehicle coordinates at each step. Subsequently, on the vehicle coordinate system, designated points (design designated positions) in one step of the robot 31 are sequentially read from the database and set (step S4).

図7は、データベースに登録された指定点一覧表の例を示したものである。図7に示すように、指定点は各製造ラインのそれぞれの工程毎に登録され、さらに1つの工程の中でもその工程のブロック内に含まれるロボット毎にそれぞれの指定点が登録されている。ロボットは、この指定点一覧表に基づいて作業を行なう。例えばロボット31は、搬送された車両の第1指定点、第2指定点、第3指定点の3箇所について指定されているので、図5A,Bに示すようにこれら3箇所について作業を行なう。なお、指定点一覧表のフォーマットはこの例に限るものではない。   FIG. 7 shows an example of the designated point list registered in the database. As shown in FIG. 7, a designated point is registered for each process of each manufacturing line, and each designated point is registered for each robot included in the block of that process in one process. The robot performs work based on the specified point list. For example, since the robot 31 is designated at three locations of the first designated point, the second designated point, and the third designated point of the transported vehicle, the robot 31 performs work at these three locations as shown in FIGS. Note that the format of the designated point list is not limited to this example.

そして、指定点一覧表に登録された1工程内における各ロボットの全指定点について、作業が終了したかどうかを判定する(ステップS5)。1つの工程の全作業が終了している場合、ステップS1に移行し、製造の全工程が終了したかどうかを再度判断し、終了していなければ搬送台車23を次のBブロック工程の停止位置に停止させて(図6参照)、計測処理を継続する。一方、全工程が終了していない場合には、ロボット作業開始原点、x軸既定点及びy軸既定点の座標を計測し、ロボット31のロボット座標系を設定する(ステップS6)。続いて、ロボット初期動作として、ロボット31をロボット作業開始原点(図2参照)に移動する(ステップS7)。   Then, it is determined whether or not the work has been completed for all designated points of each robot in one process registered in the designated point list (step S5). If all the operations in one process have been completed, the process proceeds to step S1, and it is determined again whether all the manufacturing processes have been completed. If not, the transport carriage 23 is moved to the stop position of the next B block process. (See FIG. 6) and the measurement process is continued. On the other hand, if all the processes have not been completed, the coordinates of the robot work start origin, the x-axis default point, and the y-axis default point are measured, and the robot coordinate system of the robot 31 is set (step S6). Subsequently, as an initial robot operation, the robot 31 is moved to the robot work start origin (see FIG. 2) (step S7).

ここで、ロボットの動作が終了したかどうかを判定する(ステップS8)。つまり、1つの工程において、1つのロボットが行なうべき作業が完了したかどうかを確認する。例えば、Aブロック工程のロボット31が第1〜第3指定点までの全作業を終了したかどうかを判断する。そして、ロボット31が動作終了の場合、ステップS5へ移行し、再度指定点一覧表の1工程の作業が全て終了したかどうかを確認する。ステップS5の判断ステップにおいて、1工程の作業が終了していない場合、計測機器27の計測対象をロボット32へ変更し、ロボット32の作業を継続する。このように、ロボット33,34,35,36と順に所定の作業を行い、1工程の作業を終了させる。   Here, it is determined whether or not the operation of the robot has ended (step S8). That is, it is confirmed whether or not the work to be performed by one robot is completed in one process. For example, it is determined whether the robot 31 in the A block process has completed all the operations up to the first to third designated points. When the operation of the robot 31 is completed, the process proceeds to step S5, and it is confirmed again whether all the operations in one step of the designated point list have been completed. In the determination step of step S5, when the work of one process is not completed, the measurement target of the measuring device 27 is changed to the robot 32, and the work of the robot 32 is continued. Thus, predetermined work is performed in order with the robots 33, 34, 35, and 36, and the work of one process is completed.

一方、ロボット動作が終了していない場合、例えば図5Aにおいてロボット31が第2指定点の作業を終了していない場合、ロボット31を作動させる(ステップS9)。そして、計測装置27は、ロボット31のマーカーにレーザ光を照射して作業点を3次元計測する(ステップS10)。   On the other hand, when the robot operation has not been completed, for example, when the robot 31 has not finished the operation of the second designated point in FIG. 5A, the robot 31 is operated (step S9). And the measuring device 27 irradiates the marker of the robot 31 with a laser beam, and measures a work point three-dimensionally (step S10).

情報処理装置は、計測機器からハンドのマーカー位置の計測結果を受信し、その計測結果よりロボットの作業点と指定点との誤差を計算し、どのくらい補正が必要かを判断する(ステップS11)。例えば、予め許容する誤差量を設定しておき、実際の計測で得られた誤差が許容する誤差量を超えるかどうかで判断するようにしてもよい。実際の誤差が許容値より小さい場合、ロボットの補正は不要であるとしてステップS8の判断ステップに移行し、ロボット動作が終了したかどうかを再度確認する。   The information processing apparatus receives the measurement result of the marker position of the hand from the measurement device, calculates the error between the robot work point and the designated point from the measurement result, and determines how much correction is necessary (step S11). For example, an allowable error amount may be set in advance, and a determination may be made based on whether an error obtained by actual measurement exceeds an allowable error amount. If the actual error is smaller than the allowable value, it is determined that the robot correction is unnecessary, and the process proceeds to the determination step of step S8, and it is confirmed again whether or not the robot operation is completed.

一方、補正処理が必要と判断した場合には、情報処理装置からロボットに対し補正指令を出す。ロボットは、情報処理装置からの補正指令を受けて、作業点と設計指定位置(指定点)との差異分だけロボットを制御し、ハンドのマーカーの位置を設計指定位置に一致させるようにする(ステップS12)。なお、ロボット側では、情報処理装置で計算された車両座標系の補正情報がロボット座標系の補正情報へ変換されたものを使用して補正処理を行なう。   On the other hand, when it is determined that correction processing is necessary, a correction command is issued from the information processing apparatus to the robot. In response to the correction command from the information processing apparatus, the robot controls the robot by the difference between the work point and the design designated position (designated point) so that the position of the hand marker matches the design designated position ( Step S12). On the robot side, correction processing is performed using the information obtained by converting the vehicle coordinate system correction information calculated by the information processing apparatus into the robot coordinate system correction information.

ステップS12における補正処理が終了後、ステップS11に移行し、再度ロボット位置の補正が必要かどうかを判断する。例えば、一度の補正処理で完全には補正できなかった場合、ロボットの作業点が指定点に一致するまで補正処理の要否を監視する。   After the correction process in step S12 is completed, the process proceeds to step S11, and it is determined again whether the robot position needs to be corrected. For example, when the correction cannot be completely completed by one correction process, the necessity of the correction process is monitored until the work point of the robot matches the designated point.

上述した構成によれば、搬送台車上の所定位置に計測機器を固定設置したので、車両座標系(製品設計座標系)と計測機器座標系を一致させることができる。それによって実作業に近い環境でロボット位置を高精度に計測できるとともに、計測後の補正計算が簡素化される。例えば、ロボット先端のハンドの傾きによる重心の偏心、ロボットアームのたわみなど実状態を反映した測定が行える。また、ロボット設置誤差、搬送台車の停止位置の誤差を吸収することができる。さらに、搬送レールのゆがみを吸収することができる。このように、各部の誤差やゆがみ等を吸収でき、かつ計算対象の座標系が少ないので、補正計算が簡素化され、補正計算に要する時間を短縮することができる。   According to the above-described configuration, since the measurement device is fixedly installed at a predetermined position on the transport carriage, the vehicle coordinate system (product design coordinate system) and the measurement device coordinate system can be matched. As a result, the robot position can be measured with high accuracy in an environment close to actual work, and correction calculation after measurement is simplified. For example, measurements reflecting actual conditions such as eccentricity of the center of gravity due to the tilt of the hand at the tip of the robot and deflection of the robot arm can be performed. In addition, it is possible to absorb the robot installation error and the stop position error of the transport carriage. Furthermore, the distortion of the transport rail can be absorbed. In this way, errors and distortions of each part can be absorbed, and since there are few coordinate systems to be calculated, correction calculation is simplified and the time required for correction calculation can be shortened.

また、上述の構成によれば、計測作業の効率化が図れるという効果がある。例えば、計測用にケガキを入れた製品を用意する必要がなく、指定点一覧表を作成する等の軽微な前作業のみで済ませることができる。また、手作業による計測を行う必要がない。したがって、製造ラインの操業停止時間を最小限にすることができる。   Moreover, according to the above-described configuration, there is an effect that the efficiency of the measurement work can be achieved. For example, it is not necessary to prepare a product with an inscription for measurement, and only a minor pre-operation such as creating a designated point list can be performed. Moreover, it is not necessary to perform manual measurement. Therefore, the operation stop time of the production line can be minimized.

さらに、製造ラインや作業対象製品が変更になっても、従来のようにその都度計測機器の設置位置を変更する作業が必要ないため、指定点一覧表を作成しておくだけで製品の種類を問わず対応することができる。また、計測機器自体は一般的なものであり、搬送台車に固定するだけでほとんどのロボット等に対応することができる。また、計測準備が簡単なため、定期的な点検計測が実施できる。   In addition, even if the production line or the product to be worked on is changed, there is no need to change the installation position of the measurement device each time as in the past, so the product type can be selected simply by creating a list of designated points. It can respond regardless. In addition, the measuring device itself is a general one, and can be used for most robots and the like simply by being fixed to the transport carriage. In addition, since the preparation for measurement is simple, periodic inspection and measurement can be performed.

また、計測時に作業員がロボットのアームの可動範囲内に入ることがなくなるので、安全性が向上する。   Further, since the worker does not enter the movable range of the robot arm during the measurement, safety is improved.

次に、本発明の他の実施の形態の例について、図8及び図9を参照して説明する。
図8は、本例のロボット位置計測システムの概念を示す図である。図8において、図1に対応する部分については同一符号を付してある。図8の例では、図1及び図2に示したロボット位置計測システムに対して、第1の計測機器11に加え、搬送台車上に後述する第2の計測機器を追設し、追設した計測機器のレーザ入出力点41よりレーザを出射し、各計測ポイントの3次元計測を行なう。これにより、第1の計測機器11による第1の計測機器座標系と、第2の計測機器による第2の計測機器座標系を車両座標系に一致させるようにしている。
Next, an example of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a diagram showing the concept of the robot position measurement system of this example. In FIG. 8, parts corresponding to those in FIG. In the example of FIG. 8, in addition to the first measuring device 11, a second measuring device to be described later is additionally provided on the transport carriage with respect to the robot position measuring system shown in FIGS. 1 and 2. A laser is emitted from the laser input / output point 41 of the measuring device, and three-dimensional measurement is performed at each measurement point. Thus, the first measurement device coordinate system by the first measurement device 11 and the second measurement device coordinate system by the second measurement device are made to coincide with the vehicle coordinate system.

図9は、図8に示したロボット位置計測システムの概念を具現化した例を示す模式図である。本例は、図2に示すロボット位置計測システムに対し、搬送台車10の後部に第2の計測機器42を設けるようにしたものである。搬送台車10に2台の計測機器11,42を固定設置し、それぞれ計測機器11,42を車両座標系(製品設計座標系)に設置する。すなわち、それぞれの計測機器による計測機器座標系と車両座標系(製品設計座標系)を一致させる。このとき、計測機器11と同様に、計測機器42を搬送台車上の所定位置に設置し、車両座標系との整合性を正確に取るようにする。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example in which the concept of the robot position measurement system illustrated in FIG. 8 is embodied. In this example, a second measuring device 42 is provided at the rear part of the transport carriage 10 with respect to the robot position measuring system shown in FIG. Two measuring devices 11 and 42 are fixedly installed on the transport cart 10, and the measuring devices 11 and 42 are installed in a vehicle coordinate system (product design coordinate system), respectively. That is, the measurement device coordinate system of each measurement device is matched with the vehicle coordinate system (product design coordinate system). At this time, like the measuring device 11, the measuring device 42 is installed at a predetermined position on the transport carriage so as to ensure the consistency with the vehicle coordinate system.

上述した構成によると、搬送台車10上に固定設置した2台の計測機器11,42を使用して作業点等、各計測ポイントの3次元計測を行うことにより、2つの計測機器から得られる計測結果を用いて作業点と指定点との誤差を計算することができ、ロボットのハンド位置の誤差を高い精度で計算できる。したがって、ロボットの補正処理が精度良く行える。   According to the configuration described above, the measurement obtained from the two measurement devices by performing the three-dimensional measurement of each measurement point such as a work point using the two measurement devices 11 and 42 fixedly installed on the transport cart 10. The error between the work point and the specified point can be calculated using the result, and the error in the robot hand position can be calculated with high accuracy. Therefore, the robot correction process can be performed with high accuracy.

また、ロボットに取り付けられている器具が障害になり、計測機器の設置場所によっては計測ポイントを計測できない場合もあるので、計測機器を1台追設して2台にすることでそのような問題を解決することができる。その他、図8及び図9の例は、図1〜図7の計測機器が1台の場合と同様の作用効果を奏する。   In addition, the instrument attached to the robot becomes an obstacle, and depending on the installation location of the measurement device, there are cases where the measurement point cannot be measured. Can be solved. In addition, the example of FIG.8 and FIG.9 has the same effect as the case where the measuring device of FIGS. 1-7 is one.

なお、上述した実施の形態では、計測機器としてレーザ測定器を用いたが、CCD(Charge Coupled Devices)カメラ等の画像処理装置を用いることもできる。例えば、図8において、2台目の計測機器としてCCDカメラを設置してもよい。また、レーザ測定器とCCDカメラを一体構成とすると、計測機器を1台設置するだけで済み、省スペース化が図れる。さらに、計測機器を2台設置して状況に応じて選択的に使用するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a laser measuring device is used as a measuring device, but an image processing device such as a CCD (Charge Coupled Devices) camera can also be used. For example, in FIG. 8, a CCD camera may be installed as the second measuring device. If the laser measuring device and the CCD camera are integrated, only one measuring device needs to be installed, and space can be saved. Further, two measuring devices may be installed and selectively used according to the situation.

本発明は上述した実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を取り得ることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other configurations can be taken without departing from the gist of the present invention.

本発明の一実施の形態によるシステム概念図である。It is a system conceptual diagram by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態によるシステム模式図である。It is a system schematic diagram by one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による計測機器の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the measuring device by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による計測処理のフローチャートである。It is a flowchart of the measurement process by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による計測処理の説明に供する図(1)である。It is a figure (1) with which it uses for description of the measurement process by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による計測処理の説明に供する図(2)である。It is a figure (2) with which it uses for description of the measurement process by one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による指定点一覧表の一例である。It is an example of the designated point list by one embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態によるシステム概念図である。It is a system conceptual diagram by other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態によるシステム模式図である。It is a system schematic diagram by other embodiment of this invention. 従来例の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of a prior art example. 他の従来例のシステム模式図である。It is a system schematic diagram of another conventional example. 他の従来例の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of another prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1,41…レーザ入出力点、2…車両原点、3…x軸既定点、4…y軸既定点、5…ロボット作業開始原点、6…x軸既定点、7…y軸既定点、8…作業点、8a…マーカー、9…指定点、10,21,22,23,24…搬送台車、11,25,26,27,28,42…計測機器、12,31,32,33,34,35,36…ロボット、13…基台、14…アーム、15…ハンド、16…センサ部   1, 41 ... laser input / output point, 2 ... vehicle origin, 3 ... x-axis default point, 4 ... y-axis default point, 5 ... robot work start origin, 6 ... x-axis default point, 7 ... y-axis default point, 8 ... work point, 8a ... marker, 9 ... designated point, 10,21,22,23,24 ... conveyance carriage, 11,25,26,27,28,42 ... measuring instrument, 12,31,32,33,34 , 35, 36 ... Robot, 13 ... Base, 14 ... Arm, 15 ... Hand, 16 ... Sensor part

Claims (10)

製品製造用ロボットの作業対象製品を搬送する製品搬送台車であって、
前記製品搬送台車の所定部分に、前記ロボットの作業部の位置を計測する計測手段が固定設置されている
ことを特徴とする製品搬送台車。
A product transport cart that transports a product to be worked by a product manufacturing robot,
A measuring means for measuring the position of the working part of the robot is fixedly installed at a predetermined portion of the product conveying carriage.
前記計測手段は、前記製品搬送台車の搬送方向に沿った中心線上付近に固定設置されている
ことを特徴とする請求項1に記載の製品搬送台車。
The product transport carriage according to claim 1, wherein the measuring means is fixedly installed near a center line along the transport direction of the product transport carriage.
前記計測手段は、前記製品搬送台車の前部又は後部あるいはその両方に固定設置されている
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の製品搬送台車。
The product transport carriage according to claim 1 or 2, wherein the measuring means is fixedly installed at a front portion, a rear portion, or both of the product transport cart.
前記計測手段で計測された前記ロボットの作業部の位置情報を、当該位置情報と前記作業対象製品の設計指定位置との誤差を計算する制御手段へ送信する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の製品搬送台車。
The position information of the working part of the robot measured by the measuring means is transmitted to a control means for calculating an error between the position information and the design designated position of the work target product. The product transport cart according to any one of the above.
製品製造用ロボットの作業部の位置を計測するロボット位置計測システムであって、
前記ロボットの作業対象製品を搬送する製品搬送手段と、
前記製品搬送手段の所定部分に固定され前記ロボットの作業部の位置を計測する計測手段と、
前記計測手段で計測された前記ロボットの作業部の位置と設計指定位置との誤差を計算し、前記誤差に基づいて前記ロボットに対し前記作業部の位置を補正するよう指示する制御手段と
から構成されることを特徴とするロボット位置計測システム。
A robot position measurement system for measuring the position of a working part of a product manufacturing robot,
Product conveying means for conveying the work target product of the robot;
Measuring means fixed to a predetermined part of the product conveying means and measuring the position of the working part of the robot;
And a control unit that calculates an error between the position of the working unit of the robot measured by the measuring unit and a design designated position, and instructs the robot to correct the position of the working unit based on the error. Robot position measurement system characterized by
前記制御手段は、前記計測手段及び前記作業対象製品が属する製品設計座標系で前記誤差を計算し、その誤差に基づいて前記ロボットに対する補正情報を計算し、その補正情報を前記製品設計座標系から前記ロボットが属するロボット座標系の情報に変換して前記ロボットに補正指示を出す
ことを特徴とする請求項5に記載のロボット位置計測システム。
The control means calculates the error in a product design coordinate system to which the measuring means and the work target product belong, calculates correction information for the robot based on the error, and calculates the correction information from the product design coordinate system. The robot position measurement system according to claim 5, wherein the robot position measurement system converts the information into a robot coordinate system to which the robot belongs and issues a correction instruction to the robot.
前記計測手段は、前記製品搬送台車の搬送方向に沿った中心線上付近に固定設置されている
ことを特徴とする請求項5又は6に記載のロボット位置計測システム。
The robot position measurement system according to claim 5 or 6, wherein the measurement unit is fixedly installed near a center line along a conveyance direction of the product conveyance carriage.
前記計測手段は、前記製品搬送台車の前部又は後部あるいはその両方に固定設置されている
ことを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載のロボット位置計測システム。
The robot position measurement system according to any one of claims 5 to 7, wherein the measurement unit is fixedly installed at a front part, a rear part, or both of the product transport carriage.
搬送されてきた作業対象製品の設計指定位置を目標にして製品製造用ロボットの作業部を移動させ、
前記作業対象製品を搬送する製品搬送手段に固定設置された計測手段により、前記ロボットの作業部の位置を計測し、
計測された前記ロボットの作業部の位置と前記設計指定位置との誤差を計算し、
前記誤差に基づいて、前記設計指定位置に一致するよう前記ロボットの作業部の位置を補正する
ことを特徴とするロボット位置計測方法。
Move the working part of the product manufacturing robot to the designated design position of the work target product that has been transported,
The position of the working part of the robot is measured by the measuring means fixedly installed on the product conveying means for conveying the work target product,
Calculate the error between the measured position of the working part of the robot and the designated design position,
Based on the error, the position of the working unit of the robot is corrected so as to coincide with the design designated position.
前記計測手段及び前記作業対象製品が属する製品設計座標系で前記誤差を計算し、その誤差に基づいて前記ロボットに対する補正情報を計算し、その補正情報を前記製品設計座標系から前記ロボットが属するロボット座標系の情報に変換して前記ロボットに補正指示を出す
ことを特徴とする請求項9に記載のロボット位置計測方法。
The error is calculated in the product design coordinate system to which the measuring means and the work target product belong, the correction information for the robot is calculated based on the error, and the correction information is transferred from the product design coordinate system to the robot to which the robot belongs. The robot position measuring method according to claim 9, wherein the robot position is converted into coordinate system information and a correction instruction is issued to the robot.
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