JP2008009899A - Automatic teaching system and method for assembly work robot - Google Patents

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JP2008009899A JP2006181963A JP2006181963A JP2008009899A JP 2008009899 A JP2008009899 A JP 2008009899A JP 2006181963 A JP2006181963 A JP 2006181963A JP 2006181963 A JP2006181963 A JP 2006181963A JP 2008009899 A JP2008009899 A JP 2008009899A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic teaching system for automatically teaching an assembly operation to an assembly work robot. <P>SOLUTION: The teaching system for teaching an assembly procedure of a plurality of works to the assembly work robot comprises a storage means 1, a determination means 2 and a conversion means 3. The storage means 3 stores work information as unit information for each work (including object information within the work) D1, mutual arrangement information D2 for assembly work sets each of which is a combination of a plurality of works and assembly supplementary information D3. The determination means 2 determines an assembly work content for an assembly work set which is a group of a plurality of works composed of a predetermined kind of combination, among the assembly work sets, in which the respective works are arranged in a predetermined state in a work area, based on the work information, the mutual arrangement information and the assembly supplementary information. The conversion means 3 converts the determined assembly work content D4 to the assembly work procedure D5 for the assembly work robot. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数ワークの組立作業手順をロボットに教示するためのシステムとその方法に関する。   The present invention relates to a system and method for teaching a robot an assembly procedure for a plurality of workpieces.

従来より、複数のワーク(部品)を一つに自動的に組み立てる装置として組立作業用ロボットが使用されている。この組立作業用ロボットには、例えばその用途に応じて様々な動きを可能にする複数関節を備えた多関節ロボットなどがあり、このような組立作業用ロボットはその組立動作を予め教示しておくことにより利用される。   Conventionally, an assembly robot has been used as an apparatus for automatically assembling a plurality of workpieces (parts) into one. Such assembly robots include, for example, multi-joint robots having a plurality of joints that enable various movements depending on the application, and such assembly robots teach the assembly operation in advance. It is used by.

この組立作業用ロボットによる複数ワークの組み立ては、オペレータが、予め、組立に使用するワークの置き場(ワーク領域)に置かれた一つ一つのワークを対象に、ワーク領域からのワークの拾い上げや組立て作業を行う場所(作業領域)での組立の流れをロボットに教示しておくことにより、その手順で実施される。具体的に例を挙げるならば、組立順番にワークを取得していくワーク取得動作や、取得したワークを作業領域に配置する際の、他のワークとの相互配置関係に従った配置動作や、各ワーク間を結合する際の使用工具やエンドエフェクタの指定及びそれを使用したときの動作などをロボットに教示しておく。   When assembling multiple workpieces with this assembly robot, the operator picks up and assembles workpieces from the workpiece area for each workpiece placed in the work place (work area) used for assembly in advance. The procedure is performed by teaching the robot the assembly flow at the place (working area) where the work is performed. To give specific examples, work acquisition operation to acquire the workpieces in the assembly order, placement operation according to the mutual arrangement relationship with other workpieces when placing the acquired workpiece in the work area, The robot is instructed to specify the tool to be used and the end effector when connecting the workpieces and the operation when using the tool.

この教示作業は、一般的に手間のかかるもので、現場で教示作業を行うダイレクトティーチングで教示作業を行うときには、その作業中、生産ラインを一時的に止める必要が生じる。そのため、現実の生産ラインの環境をコンピュータ上に作り上げ、現実の教示作業と同様な操作をそのコンピュータ上でシミュレーションできるようにしたオフラインティーチングが登場してきた。このオフラインティーチングの登場が、生産ラインを止めることなく教示作業を行うことを可能にした。   This teaching work is generally time-consuming, and it is necessary to temporarily stop the production line during the teaching work when the teaching work is performed by direct teaching that performs the teaching work on site. For this reason, off-line teaching has emerged in which the environment of an actual production line is created on a computer and operations similar to actual teaching work can be simulated on the computer. The appearance of this offline teaching has made it possible to perform teaching work without stopping the production line.

このオフラインティーチング技術を利用したものの内、現実の作業を更に簡略化させた技術がある。モニタ画面上のワークの輪郭をなぞることで教示作業を完了するオフライン教示装置である。このオフライン教示装置は、モニタ画面に表示された加工対象のワークの輪郭をマウスでなぞり、そのなぞられた位置と順番をそのマウスを通じてデータ入力させることにより、予め決められた動作を行う装置においてその入力された位置と順番による加工動作を可能にしている(特許文献1)。
特開平10-58363号公報
Among the techniques using this offline teaching technique, there is a technique that further simplifies the actual work. An off-line teaching device that completes teaching work by tracing the contour of a work on a monitor screen. This offline teaching device is a device that performs a predetermined operation by tracing the outline of a workpiece to be processed displayed on a monitor screen with a mouse and inputting the traced position and order through the mouse. The machining operation according to the input position and order is enabled (Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-58363

上述したように、教示作業を行う技術の一つに、オフラインティーチングが登場してきた。
しかし、通常のオフラインティーチングは、現実の環境をコンピュータ上に構築しただけのものであるため、ロボットを動かすときなどの動作スピードは速まるがその教示作業手順はダイレクトティーチングと略変わらない要領で行われ、教示作業に人の手が多く介在することになる。
As described above, offline teaching has appeared as one of techniques for performing teaching work.
However, normal off-line teaching is simply a real environment built on a computer, so the operating speed increases when the robot is moved, etc., but the teaching work procedure is performed in the same way as direct teaching. Therefore, a lot of human hands are involved in the teaching work.

また、上述の特許文献にある装置は、特に面取りを行うワークの位置やその面取りの順番の指定をモニタ画面上のマウス操作で行い、その指定どおりの加工を予め決められた単純な動作を行う専用の加工装置に教示する自動化装置である。このため、より汎用的に用いられ且つ複雑な動作が要求されるような装置の教示作業、例えばワークの種類に応じて複数動作を任意に組み合わせて該ワークの組立を実行しなければならない組立作業用ロボットなどの教示作業には、不向きである。   In addition, the apparatus disclosed in the above-mentioned patent document specifies the position of the workpiece to be chamfered and the order of the chamfering with a mouse operation on the monitor screen, and performs a predetermined simple operation in accordance with the designation. It is an automated device that teaches a dedicated processing device. For this reason, an apparatus teaching operation that is used more generally and requires complex operations, for example, an assembly operation in which a plurality of operations are arbitrarily combined in accordance with the type of the workpiece and the workpiece must be assembled. It is unsuitable for teaching work such as robots.

そこで本発明は、複数動作を任意に組み合わせて動作させる組立作業用ロボットへ組立用の複数のワークの組み合わせに対応した組立作業の教示を自動で行う自動教示システム、及びその教示方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides an automatic teaching system that automatically teaches assembly work corresponding to a combination of a plurality of workpieces for assembly to a robot for assembly work that operates by arbitrarily combining a plurality of operations, and a teaching method therefor. With the goal.

本発明は上記課題を解決するために以下のように構成する。
本発明の自動教示システムの態様の一つは、複数ワークの組立作業手順を組立作業用ロボットに教示することを前提に、ワークの単体情報であるワーク情報(ワーク内オブジェクト情報を含む)、複数のワークの組み合わせである組立ワークセットの相互配置情報、及び組立補足情報を格納する格納手段と、上記組立ワークセットの内、所定の種類の組み合わせからなる複数のワークの集合で且つ各々のワークがワーク領域に所定の状態に並べられた組立ワークセットの組立作業内容を、上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定する決定手段と、上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する変換手段と、を有する。
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
One aspect of the automatic teaching system of the present invention is that workpiece information (including object information within a workpiece), a plurality of pieces of workpiece information, on the premise that an assembly operation procedure for a plurality of workpieces is taught to an assembly robot. A storage means for storing mutual arrangement information of assembly work sets, which is a combination of workpieces, and assembly supplementary information; and a set of a plurality of works consisting of combinations of predetermined types of the assembly work sets. Determination means for determining the assembly work content of the assembly work set arranged in a predetermined state in the work area based on the work information, the mutual arrangement information, and the assembly supplement information, and the assembly work content as the assembly work Converting means for converting into a robot assembly work procedure.

なお、上記構成を前提に、上記ワーク領域に置かれた各ワークの種類を認識する第一の認識手段を更に有し、上記決定手段は、上記相互配置情報がある全ての組立ワークセットを範囲として、上記第一の認識手段により認識された種類のワークからなる組立ワークセットの組立作業内容を上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定する、ように構成することが好ましい。   In addition, on the premise of the above configuration, there is further provided a first recognition means for recognizing the type of each work placed in the work area, and the determination means covers all assembly work sets having the mutual arrangement information. Assembling work contents of an assembly work set composed of workpieces of a type recognized by the first recognition means are determined based on the workpiece information, the mutual arrangement information, and the assembly supplement information. Is preferred.

また、この構成では、上記ワーク領域に置かれた各ワークの状態(位置及び姿勢)を認識する第二の認識手段を更に有し、上記変換手段は、上記ワーク領域からの上記組立作業用ロボットによるワーク取得の動作手順を上記第二の認識手段により認識された各ワークの状態を基準に求めるようにして、上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する、ように構成することがより好ましい。   Further, in this configuration, the apparatus further includes second recognition means for recognizing the state (position and posture) of each work placed in the work area, and the conversion means is the assembly robot from the work area. The operation procedure of the workpiece acquisition by the second recognition means is obtained on the basis of the state of each workpiece recognized by the second recognition means, and the assembly work content is converted into the assembly work procedure of the assembly robot. More preferably.

また、以上の構成では、上記組立作業用ロボットのハンド部に撮像手段を更に有し、上記第一の認識手段は、上記撮像手段で得られた画像情報を基に、ワーク領域に置かれた複数のワークの種類を認識し、上記第二の認識手段は、上記撮像手段で得られた画像情報及び上記組立作業用ロボットのハンド部の状態情報を基に、ワーク領域上の各ワークの状態(位置及び姿勢)を認識する、ように構成することが望ましい。   In the above configuration, the hand unit of the assembly work robot further includes an imaging unit, and the first recognition unit is placed in the work area based on the image information obtained by the imaging unit. Recognizing a plurality of types of workpieces, the second recognition means determines the status of each workpiece on the workpiece area based on the image information obtained by the imaging means and the status information of the hand portion of the assembly robot. It is desirable to be configured to recognize (position and orientation).

また、以上の各構成では、更に、上記ワーク情報及び上記組立ワークセットの相互配置情報をCADデータから抽出して上記格納手段に与える抽出手段と、上記組立補足情報を上記格納手段に入力する入力手段と、を有するように構成しても良い。   Further, in each of the above-described configurations, the work information and the mutual arrangement information of the assembly work set are extracted from CAD data and given to the storage means, and the assembly supplement information is input to the storage means. And means.

また、以上の各構成において、上記組立補足情報は、ワークの組み合わせを示す情報とそれらのワークの組み合わせでワーク間結合に使用する手段の情報とを対応付けた結合手段選択補足情報、及び、ワーク情報と該ワークをハンドリングする手段の情報とを対応付けたハンドリング手段選択補足情報であり、上記決定手段は、少なくとも、上記認識された各ワークの種類の組み合わせに基づいて上記結合手段選択補足情報の中からワーク間結合手段を選択し、該選択されたワーク間結合手段に基づいて上記ハンドリング手段選択補足情報の中から使用工具及びエンドエフェクタを選択する、ように構成することが好ましい。   Further, in each of the above-described configurations, the assembly supplementary information includes coupling means selection supplemental information in which information indicating a combination of works and information on means to be used for coupling between works by the combination of the works are associated with each other. Handling means selection supplementary information that associates information with information on the means for handling the workpiece, and the determination means includes at least the combination means selection supplementary information based on the combination of the recognized types of workpieces. It is preferable that the inter-work connecting means is selected from among them, and the tool to be used and the end effector are selected from the handling means selection supplementary information based on the selected inter-work connecting means.

また、以上の各構成において、上記組立作業内容には、組立ワークセットに含まれている各ワークの組立順序、該各ワークの組立方向、該各ワーク間の結合手段、及び、上記組立ワークセットを組み立てるときの使用工具及びエンドエフェクタが含まれ、上記組立作業手順には、上記使用工具及びエンドエフェクタの交換、及び、上記組立ワークセットの全てのワークを範囲とした、各ワークの、ワーク領域と作業領域間の組立作業用ロボットによる一連の組立動作手順が含まれる、ことが好ましい。   In each of the above configurations, the assembly work content includes the assembly order of the workpieces included in the assembly workpiece set, the assembly direction of the workpieces, the coupling means between the workpieces, and the assembly workpiece set. The tool used when assembling and the end effector are included, and the assembly work procedure includes the replacement of the tool used and the end effector, and the work area of each work including all the works of the assembly work set. Preferably, a series of assembly operation procedures by the assembly robot between the work areas is included.

本発明の教示方法の態様の一つは、複数ワークの組立作業手順を組立作業用ロボットに教示することを前提に、ワークの単体情報であるワーク情報、複数のワークの組み合わせである組立ワークセットの相互配置情報、及び組立補足情報をメモリに記憶させ、上記組立ワークセットの内、所定の種類の組み合わせからなる複数のワークの集合で且つ各々のワークがワーク領域に所定の状態に並べられた組立ワークセットの組立作業内容を、上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定し、上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する、ようにする。   One aspect of the teaching method of the present invention is based on the premise that an assembly operation procedure for a plurality of workpieces is taught to an assembly robot, workpiece information that is single piece information of a workpiece, and an assembly workpiece set that is a combination of a plurality of workpieces. The mutual arrangement information and assembly supplementary information are stored in a memory, and a set of a plurality of workpieces of a combination of a predetermined type among the above-mentioned assembly work sets, and each workpiece is arranged in a predetermined state in the work area. The assembly work content of the assembly work set is determined based on the work information, the mutual arrangement information, and the assembly supplement information, and the assembly work content is converted into an assembly work procedure of the assembly robot. .

本発明では、組立補足情報を構成すると共に組み立てに必要とされる一連の組立作業内容を自動で決定できるようにした。そして、この決定した組立作業内容を、ロボットが可能な部分動作を任意に組み合わせて組立作業用ロボットの組立作業手順に変換させている。このため、組立ワークセットに応じた組立動作を自動でロボットに教示できる。   In the present invention, assembly supplementary information is configured and a series of assembly work contents required for assembly can be automatically determined. The determined assembly work content is converted into an assembly work procedure of the robot for assembly work by arbitrarily combining the partial operations that the robot can perform. Therefore, it is possible to automatically teach the assembly operation according to the assembly work set to the robot.

本発明により、組立用のワークの組み合わせに応じた組立動作を自動でロボットに教示できるようになる。このため、オペレータによる教示作業が大幅に短縮されるようになる。   According to the present invention, it is possible to automatically teach a robot an assembly operation according to a combination of workpieces for assembly. For this reason, the teaching work by the operator is greatly shortened.

更に、ワーク領域に置かれたワークの種類及び状態を認識できる構成とした場合は、ワークがワーク領域内にランダムに置かれた場合であっても、それらのワークを自動的に見極め、それらの組立動作をロボットに対して自動で教示できるようになる。このため、任意の組み合わせのワークよりなる組立ワークセットの教示作業を全自動化でき、多品種小ロットの製品を頻繁に入れ替えして組立てるような場合や、飛び込みで入ってきた製品を生産途中に入れ替えして組立てる場合などにおいて、スムーズに組立動作の変更が可能となり、生産効率を高めることができるようになる。   Furthermore, when the configuration is such that the type and state of the work placed in the work area can be recognized, even if the work is randomly placed in the work area, the work is automatically identified and The assembly operation can be automatically taught to the robot. For this reason, the teaching work of assembly work sets consisting of arbitrary combinations of workpieces can be fully automated, and when products of various types and small lots are frequently replaced and assembled, or products that have entered in the course of production are replaced during production. Thus, when assembling, the assembly operation can be changed smoothly, and the production efficiency can be increased.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明に係る自動教示システムは、組立作業用ロボットを教示の対象とする。代表的な組立作業用ロボットの例としては、複数関節をもつ多関節ロボットがある。この多関節ロボットによる一連の動作では、複数のワーク(部品)が置かれたワーク領域からそれらのワークを拾い上げ、ワーク領域とは異なる作業領域でそれらの組立を行う。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The automatic teaching system according to the present invention targets an assembly work robot. An example of a typical assembly robot is an articulated robot having a plurality of joints. In a series of operations by the articulated robot, the workpieces are picked up from a workpiece region where a plurality of workpieces (parts) are placed, and they are assembled in a working region different from the workpiece region.

以下では、製品を構成する主要部品や接続用部品(例えばネジなど)などのワークが任意に寄せ集められてなる組立ワークセットの組立作業手順をロボットへ自動教示するための自動教示システムについて説明する。   In the following, an automatic teaching system for automatically teaching an assembly work procedure of an assembly work set in which workpieces such as main parts and connection parts (for example, screws) constituting a product are arbitrarily gathered together will be described. .

図1は、本発明に係る自動教示システムの要部を示したものである。
同図の格納手段1は、各ワーク単体の形状情報や材質情報などの一般情報や例えばビス穴などのような該ワーク単体に特有の構成情報(オブジェクト情報)などを含むワーク情報D1と、複数のワークの組み合わせである組立ワークセットの、例えば組立てを行うワークの順番やワーク間の相互の組立位置などを示す相互配置情報D2と、そして、ワーク間の結合手段(例えばビス止めや、接着固定など)や使用工具などの決定に必要な情報を含む組立補足情報D3とを格納している。
FIG. 1 shows a main part of an automatic teaching system according to the present invention.
The storage means 1 shown in the figure includes work information D1 including general information such as shape information and material information of each work piece, configuration information (object information) unique to the work piece such as a screw hole, and the like. For example, mutual arrangement information D2 indicating the order of the workpieces to be assembled and the mutual assembly positions of the workpieces, and the means for connecting the workpieces (for example, screwing or adhesive fixing) Etc.) and assembly supplementary information D3 including information necessary for determining the tool to be used and the like are stored.

上記図1の決定手段2は、上記組立ワークセットの内の、予め決めておいた種類のワークの組み合わせ又は外部入力により特定されたワークの組み合わせでなる複数のワークの集合で且つそれぞれのワークが上記ワーク領域に所定の状態で並べられた(例えば、それぞれ正立させて所定位置に置いた状態の)組立ワークセットの組立作業内容を決定する。上記ワーク情報D1、上記相互配置情報D2、及び上記組立補足情報D3には、組立ワークセットに含まれている各ワークをロボットで順次組立てていくために必要な一連の情報(例えば、各ワークをどの順番でどのような位置に相互配置し、そしてどのような結合手段でどのような工具を使用して結合するかなどを、論理だてて決めるための情報)が含まれている。このため、上記決定手段2では、上記ワーク情報D1、上記相互配置情報D2、及び上記組立補足情報D3を基に、例えば組立ワークセットに含まれている各ワークの組立順序、該各ワークの組立方向、該各ワーク間の結合手段、及び、上記組立ワークセットを組み立てるときのエンドエフェクタ(及び使用工具)などの一連の組立作業内容を論理だてて構成でき、組立作業内容決定情報D4を作成することができる。   The determination means 2 in FIG. 1 is a set of a plurality of workpieces composed of a combination of workpieces of a predetermined type or a combination of workpieces specified by external input in the assembly workpiece set, and each workpiece is The assembly work contents of the assembly work sets arranged in a predetermined state in the work area (for example, in a state where they are respectively placed upright and placed in a predetermined position) are determined. The workpiece information D1, the mutual arrangement information D2, and the assembly supplementary information D3 include a series of information necessary for sequentially assembling each workpiece included in the assembly workpiece set (for example, each workpiece). Information for determining logically, in what order and in what position, and in what type of connecting means and using which tool. For this reason, in the determining means 2, for example, based on the workpiece information D1, the mutual arrangement information D2, and the assembly supplementary information D3, the assembly order of the workpieces included in the assembly workpiece set, the assembly of the workpieces The assembly work content determination information D4 can be created by logically constructing a series of assembly work contents such as direction, connecting means between the workpieces, and end effector (and tool used) when assembling the assembly work set. can do.

上記図1の変換手段3は、上記確定した組立作業内容の情報D4を、組立作業用ロボットがスムーズに動作できる組立作業手順情報D5に変換する。ここでは、組立作業用ロボットにおいて可能な部分動作の命令を適切な順番に整列し、上記組立作業内容をその命令の系列情報へと変換していく。なお、エンドエフェクタの交換や工具が必要な場合は、上記系列情報の適切な位置にその命令を加えていく。   The converting means 3 in FIG. 1 converts the determined assembly work content information D4 into assembly work procedure information D5 that allows the assembly work robot to operate smoothly. Here, the partial operation commands that are possible in the assembly robot are arranged in an appropriate order, and the assembly work content is converted into series information of the commands. If the end effector needs to be replaced or a tool is required, the command is added to an appropriate position in the series information.

上記各手段1、2、3は、格納手段1には上記各情報D1,D2,D3の記憶領域を割り当てたROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリ、決定手段2及び変換手段3には上述の機能を実現するアルゴリズムを組み込んだASICや或いはこれに対応したプログラムの実行が可能なように構成された汎用コンピュータを上記メモリとバス接続させるなどして構成できる。そして、例えば不図示の入力手段などから上記処理の開始信号を入力することにより上記教示処理を開始し、上記変換手段3から、組立作業用ロボットが実行する組立作業手順情報(命令プログラム)D5を出力させる。この命令プログラムを通信または可搬型記録媒体を介して組立作業用ロボットの制御部へ登録されるようにしておけば、組立作業用ロボットに対するその組立ワークセットの組立動作の教示を自動的に完了することができる。   Each of the means 1, 2, 3 includes a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory) in which a storage area for each of the information D1, D2, D3 is allocated to the storage means 1, a determination means 2 and The conversion means 3 can be configured by connecting an ASIC incorporating an algorithm for realizing the above-described function or a general-purpose computer configured to execute a program corresponding to the ASIC to the memory. Then, for example, the teaching process is started by inputting a start signal of the process from an input means (not shown), and the assembly work procedure information (command program) D5 executed by the assembly work robot is obtained from the conversion means 3. Output. If this command program is registered in the control unit of the assembly work robot via communication or a portable recording medium, teaching of the assembly operation of the assembly work set to the assembly work robot is automatically completed. be able to.

以上のように、本自動教示システムは、組み立てに必要となる全ての組立作業内容を自動決定し、この組立作業内容を組立作業用ロボットの組立作業手順に自動変換することができる。これにより、組立ワークセットに応じた組立動作を自動でロボットに教示できる。   As described above, the automatic teaching system can automatically determine all assembly work contents necessary for assembly and can automatically convert the assembly work contents into the assembly work procedure of the assembly robot. Thereby, it is possible to automatically teach the assembly operation according to the assembly work set to the robot.

このように、本自動教示システムは、組立用のワークの種類に応じた組立動作を自動でロボットに教示できるため、オペレータによる教示作業が大幅に短縮されるようになる。
なお、以上では、組立ワークセットに含まれているワークの種類を予め決めておく(又は例えばキーボードなどから外部入力してワークの種類を特定させる)ようにした構成を示した。しかし、更に認識手段を構成するなどしてワーク領域に置かれた組立ワークセットの各ワークの種類を自動認識できるように構成しても良く、この場合であれば、ワーク領域に複数のワークを任意の組み合わせでランダムに置いた場合であっても、それらのワークを自動的に見極め、それらの組立動作をロボットに対して全自動で教示できるようになる。この構成とした場合、多品種小ロットの製品を頻繁に入れ替えして組立てるような場合や、飛び込みで入ってきた製品を生産途中に入れ替えして組立てる場合などにおいて、スムーズに組立動作の変更が可能となり、生産効率を高めることができるようになる。
(実施例1)
本実施例では、多関節を備えた関節ロボットへ組立作業手順を全自動で教示する全自動教示システムを示す。
As described above, the automatic teaching system can automatically teach the robot the assembling operation corresponding to the type of the workpiece for assembling, so that the teaching work by the operator is greatly shortened.
In the above description, the type of work included in the assembly work set is determined in advance (or externally input from a keyboard or the like, for example, to specify the type of work). However, it may be configured to automatically recognize the type of each workpiece of the assembly work set placed in the work area by configuring a recognition means. In this case, a plurality of works are placed in the work area. Even when placed randomly in any combination, these workpieces can be automatically identified and their assembly operations can be taught to the robot fully automatically. With this configuration, it is possible to change the assembly operation smoothly, such as when frequently changing and assembling products of a large variety of small lots, or when replacing and assembling products that have entered during production. Thus, the production efficiency can be increased.
(Example 1)
In the present embodiment, a fully automatic teaching system for teaching an assembly operation procedure to an articulated robot having multiple joints in a fully automatic manner is shown.

図2は、本実施例における全自動教示システムの全体構成図である。
本全自動教示システム5には、ワークの設計情報を記憶した3D−CAD装置50、多関節を備えた関節ロボットで構成されている組立作業用ロボット51、組立作業用ロボットに組立動作を教示する教示装置52が構成されている。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of the fully automatic teaching system in the present embodiment.
The fully automatic teaching system 5 teaches an assembly operation to a 3D-CAD device 50 storing workpiece design information, an assembly robot 51 composed of a multi-joint joint robot, and an assembly robot. A teaching device 52 is configured.

3D−CAD装置50は、各ワーク単体の形状情報や材質情報や更にそのワークに構成されている例えばビス穴などのオブジェクト情報などからなるワーク情報、及び、組立ワークセットの、例えば組立て時の組立順番やワーク間の相互の組立位置などの情報からなる相互配置情報を含む、ワーク一般の設計情報(CADデータ)D6を記憶している。   The 3D-CAD device 50 includes work information including shape information and material information of each work piece, object information such as screw holes formed on the work, and assembly of a work set such as an assembly. Stores general work design information (CAD data) D6 including mutual arrangement information including information such as order and mutual assembly position between works.

組立作業用ロボット51は、多関節(本例では3つの関節)を備えたアーム510とその先端(ハンド部)にエンドエフェクタを装着するための装着部512とロボット制御装置514とを備えた関節ロボットである。このロボットは、各関節点に複数のモータ(サーボモータやステッピングモータなど)を内蔵し、関節点から先端方向のアームをアーム軸中心に360度回転自在且つ各関節点で屈曲動作自在に構成されている。上記の各モータは、その組立作業用ロボット51のロボット制御装置514と信号線516−1で接続されており、ロボット制御装置514から制御信号を送信することにより上記モータを回転駆動させて、アーム先端の位置や向きや進行方向等の動作を適宜変える。この制御信号は各モータのフィードバック信号から求まるハンド部の位置或いは姿勢などの状態を基準にそのハンド部を目標状態に制御する正回転や逆回転及び回転角を示す信号である。組立作業用ロボット51は、3つの関節を備えていることにより、その作業空間内において様々な動きが可能である。   The assembly robot 51 includes an arm 510 having multiple joints (three joints in this example), a mounting portion 512 for mounting an end effector at the tip (hand portion), and a robot control device 514. It is a robot. This robot incorporates a plurality of motors (servo motors, stepping motors, etc.) at each joint point, and is configured to be able to rotate 360 degrees around the arm axis from the joint point to the tip and to bend at each joint point. ing. Each of the motors is connected to the robot control device 514 of the assembly work robot 51 through a signal line 516-1. The motor is rotated by transmitting a control signal from the robot control device 514, and the arm Operations such as the position, orientation, and traveling direction of the tip are appropriately changed. This control signal is a signal indicating forward rotation, reverse rotation, and rotation angle for controlling the hand unit to a target state based on the position or posture of the hand unit obtained from the feedback signal of each motor. Since the assembly work robot 51 has three joints, various movements are possible in the work space.

本例では、このアーム先端(ハンド部)に更に、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子を備えた従来型のカメラ(撮像カメラ)518が取り付けられている。この撮像カメラ518は、アーム先端の向き(つまり、アーム先端の回転軸方向)と撮像カメラの光軸の向きとが一致するようにアーム先端に固定され、信号線516−2により上記ロボット制御装置514と接続されている。   In this example, a conventional camera (imaging camera) 518 provided with an imaging element such as a CCD (Charge Coupled Device) is further attached to the tip of the arm (hand portion). The imaging camera 518 is fixed to the arm tip so that the direction of the arm tip (that is, the direction of the rotation axis of the arm tip) matches the direction of the optical axis of the imaging camera, and the robot control device is configured by the signal line 516-2. 514.

上記ロボット制御装置514は、予め登録されている命令プログラムや外部から取り込まれた命令プログラムを内蔵コンピュータで順次実行させるなどして組立作業用ロボット51の動作を制御する。また、本例のロボット制御装置514には、ワーク認識命令の入力を受けるとワーク領域上のワークを上記撮像カメラで所定手順で多方向から撮影する機能が内蔵されている。ロボット制御装置514は、そのワーク認識命令を受けると、組立作業用ロボット51のアーム510を動作させ、そのワーク領域を撮影範囲として例えばそのワーク領域内の所定位置に対して上方から、角度45度の方向から、側方から、正面の方向から、という具合に所定の順序及び配置で多方向から撮像カメラ518を向ける。ロボット制御装置514は、各向きに撮像カメラ518が配置されたときのそれぞれのタイミングで撮像カメラ518を動作させて撮像カメラ518から画像信号を受信し、受信した画像信号を不図示の信号線を介して教示装置52へ転送する。   The robot control device 514 controls the operation of the assembly robot 51 by, for example, sequentially executing a pre-registered command program or a command program fetched from outside with an internal computer. Further, the robot control device 514 of this example has a built-in function for photographing a work on a work area from a plurality of directions with a predetermined procedure when the work recognition command is input. Upon receiving the workpiece recognition command, the robot control device 514 operates the arm 510 of the assembly work robot 51 to set the work area as an imaging range, for example, at an angle of 45 degrees from above with respect to a predetermined position in the work area. The imaging camera 518 is directed from multiple directions in a predetermined order and arrangement, such as from the side, from the side, from the front. The robot controller 514 operates the imaging camera 518 at each timing when the imaging camera 518 is arranged in each direction to receive an image signal from the imaging camera 518, and the received image signal is transmitted through a signal line (not shown). To the teaching device 52.

教示装置52は、抽出手段520、入力手段521、格納手段522、決定手段523、変換手段524、画像処理手段525、及び多方向撮影指示手段526を備え、上記ロボット制御装置514に組立動作を教示する。   The teaching device 52 includes an extraction unit 520, an input unit 521, a storage unit 522, a determination unit 523, a conversion unit 524, an image processing unit 525, and a multi-directional imaging instruction unit 526, and teaches the robot controller 514 about an assembling operation. To do.

同図の構成は、教示装置52に搭載されているシステムボードを手段分けして示した図であり、このシステムボードは、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などのメモリや、後述のアルゴリズム(組立作業手順算出シーケンスなど)を組み込んで形成したASICや或いはこれに対応した機能を実現するプログラムの実行が可能なように構成された汎用コンピュータを上記メモリとバス接続させるなどして構成されたものである。   The configuration of the figure is a diagram showing a system board mounted on the teaching device 52 in a divided manner. This system board includes a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), An ASIC formed by incorporating an algorithm (assembly procedure calculation sequence, etc.) described later, or a general-purpose computer configured to execute a program that implements a function corresponding to the ASIC is connected to the memory by a bus, etc. It is configured.

上記格納手段522は、ワーク情報(ワーク内オブジェクト情報も含む)D1、相互配置情報D2、及び組立補足情報D3の記憶領域M1,M2,M3が割り当てられたROMやRAMなどのメモリであり、それらの各種情報を記憶する。ここに記憶される情報の内、ワーク情報D1及び相互配置情報D2は、3D−CAD装置50に格納されているCADデータ(設計情報)D6の中から上記抽出手段520を介して抽出して、格納手段522に与える(記憶させる)。例えば、CADデータD6を不図示の信号ケーブルを介して取得して、CADデータD6から必要な情報のみ抽出し、そして、後述の決定手段523での読み取りが可能なフォーマットにして所定の記憶領域M1,M2に記憶させる。   The storage means 522 is a memory such as ROM or RAM to which storage areas M1, M2, and M3 for work information (including object information in the work) D1, mutual arrangement information D2, and assembly supplementary information D3 are allocated. Various types of information are stored. Among the information stored here, the workpiece information D1 and the mutual arrangement information D2 are extracted from the CAD data (design information) D6 stored in the 3D-CAD device 50 through the extraction means 520, This is given (stored) to the storage means 522. For example, the CAD data D6 is acquired via a signal cable (not shown), only necessary information is extracted from the CAD data D6, and the predetermined storage area M1 is converted into a format that can be read by the determination means 523 described later. , Remember to M2.

また、組立補足情報D3は、所定の記憶領域M3に上述のフォーマットで予め記憶させておいても良いし、或いは、例えばキーボードなどが接続された入力手段521を介して(或いは記憶媒体から読込ませるなどして)メモリの所定領域M3へ上述のフォーマットで記憶させるようにしても良い。   Further, the assembly supplement information D3 may be stored in the predetermined storage area M3 in the above-described format in advance, or may be read via the input means 521 connected with, for example, a keyboard (or read from a storage medium). Or the like) may be stored in the above-described format in the predetermined area M3 of the memory.

本例の場合、上記組立補足情報D3は、ワークの組み合わせを示す情報とそれらのワークの組み合わせのときにワーク間結合に使用する手段(ネジ止めや接着固定など)の情報とを対応付けた結合手段選択補足情報と、ワーク情報と該ワークをハンドリングする手段(エンドエフェクタや使用工具など)の情報とを対応付けたハンドリング手段選択補足情報とで構成されている。上記結合手段選択補足情報はワーク間の結合手段を決定するために利用され、上記ハンドリング手段選択補足情報はロボットが装着するエンドエフェクタや使用工具を決定するために利用される。   In the case of this example, the assembly supplement information D3 is a combination in which information indicating a combination of workpieces is associated with information on means (screwing, adhesive fixing, etc.) used for coupling between workpieces when the workpieces are combined. Means selection supplement information, and handling means selection supplement information in which workpiece information and information on means (such as an end effector and a tool used) for handling the workpiece are associated with each other. The coupling means selection supplementary information is used to determine the coupling means between the workpieces, and the handling means selection supplemental information is used to determine the end effector and tool used by the robot.

上記画像処理手段525は、ワーク領域に置かれた各ワークの種類を画像解析により認識する第一認識手段525−1と、そのワーク領域に置かれた各ワークの状態(位置及び姿勢)を画像解析により認識する第二認識手段525−2で構成されている。上記各認識手段には撮影カメラ518で撮影した画像の信号が不図示の信号線を介してロボット制御装置514から転送され、第一認識手段525−1はその画像信号を基にワークの種類を認識し、そのワークの種類を示す情報をデータバスを介して決定手段523に転送する。また、第二認識手段525−2は上記画像信号とこれと共にロボット制御装置514から送信される撮影カメラの位置信号(ロボットのハンド部の位置信号)を基にワークの状態を認識し、そのワークの状態を示す情報をデータバスを介して変換手段524に転送する。   The image processing means 525 is a first recognizing means 525-1 for recognizing the type of each work placed in the work area by image analysis, and the state (position and orientation) of each work placed in the work area as an image. It is comprised by the 2nd recognition means 525-2 recognized by analysis. A signal of an image photographed by the photographing camera 518 is transferred from the robot control device 514 to each recognition means via a signal line (not shown), and the first recognition means 525-1 selects the type of work based on the image signal. The information indicating the type of the workpiece is recognized and transferred to the determining means 523 via the data bus. The second recognizing means 525-2 recognizes the state of the work based on the image signal and the position signal of the photographing camera (position signal of the robot hand) transmitted from the robot control device 514 together with the image signal. The information indicating the state of is transferred to the conversion means 524 via the data bus.

上記決定手段523は、格納手段522に格納されているワーク情報(ワーク内オブジェクト情報も含む)D1、相互配置情報D2、及び組立補足情報D3を利用することにより、第一認識手段525−1で認識された種類のワークからなる組立ワークセットの組立作業内容を決定する。この場合、相互配置情報D2がある全ての組立ワークセットを範囲に上記組立作業内容が決定される。   The determination means 523 uses the work information (including the in-work object information) D1, the mutual arrangement information D2, and the assembly supplement information D3 stored in the storage means 522, thereby the first recognition means 525-1. The assembly work contents of the assembly work set including the recognized types of work are determined. In this case, the contents of the assembly work are determined within the range of all assembly work sets having the mutual arrangement information D2.

上記変換手段524は、決定手段523で決定した組立作業内容の情報(組立作業内容決定情報)D4を、組立作業用ロボット51がスムーズに動作できる組立作業手順情報D5に変換して、ロボット制御装置514へ不図示の信号線を介して出力する。本例の変換処理では、ワーク領域からの組立作業用ロボット51によるワーク取得の動作手順を上記第二認識手段525−2により認識された各ワークの状態を基準に求め、組立作業用ロボット51において可能な部分動作の命令を適切な順番に整列しながら上記組立作業内容をそれらの命令からなる系列情報へと変換していく。なお、エンドエフェクタの交換や工具が必要な場合は、上記系列情報の適切な位置にその命令を加えていく。   The converting means 524 converts the assembly work content information (assembly work content determination information) D4 determined by the determination means 523 into assembly work procedure information D5 that allows the assembly work robot 51 to operate smoothly, and provides a robot controller. Output to 514 via a signal line (not shown). In the conversion processing of this example, the operation procedure for acquiring the workpiece by the assembly robot 51 from the workpiece area is obtained based on the state of each workpiece recognized by the second recognition means 525-2, and the assembly robot 51 While assembling the instructions of possible partial operations in an appropriate order, the contents of the assembly work are converted into sequence information including those instructions. If the end effector needs to be replaced or a tool is required, the command is added to an appropriate position in the series information.

上記多方向撮影指示手段526は、ロボット制御装置514に不図示の信号線を介してワーク認識命令を送信する。ここは例えばキーボードなどのユーザインタフェースから所定の入力を受けるとロボット制御装置514に上記ワーク認識命令を送信する。また、ワーク領域にセンサを設置しておき、ワーク領域上に組立ワークセットなどの物体が置かれたことをそのセンサで検知したときに、その多方向撮影指示手段526によりロボット制御装置514へワーク認識命令を送信させるようにしても良い。   The multidirectional imaging instruction means 526 transmits a workpiece recognition command to the robot controller 514 via a signal line (not shown). Here, for example, when a predetermined input is received from a user interface such as a keyboard, the work recognition command is transmitted to the robot controller 514. In addition, when a sensor is installed in the work area and an object such as an assembly work set is placed on the work area, the multi-directional shooting instruction means 526 sends the work to the robot controller 514. A recognition command may be transmitted.

以下、組立ワークセットの一例を挙げて、上記全自動教示システムの動作説明を行う。
図3は、組立ワークセットの一例である。
後述の説明で、同図に示すワークA、ワークB、及びワークCで組み合わされた組立ワークセットを例に挙げて、組立作業用ロボットへの教示方法を詳しく述べる。
The operation of the fully automatic teaching system will be described below with an example of an assembly work set.
FIG. 3 is an example of an assembly work set.
In the following description, the teaching method for the assembly robot will be described in detail by taking as an example an assembly work set composed of the workpiece A, workpiece B, and workpiece C shown in FIG.

ワークAは、ビス穴が2つ構成された留め台(トメダイ)である。このビス穴はワークAのAX面上の位置H1に形成されている。ワークBは、ビス用の貫通孔が2つ構成された留め金具(トメカナグ)である。この貫通孔はワークBの上面(BX面)から下面(BY面)に貫通している。ワークCは、2つのビス(ビスC1及びビスC2)である。このワークCは、頭の下面(CY面)から締め付け部が突出している。この組立ワークセットでは、ワークA及びワークBが主要部品で、ワークCが接続部品に相当する。   Work A is a stop (Tomedai) with two screw holes. This screw hole is formed at a position H1 on the AX surface of the workpiece A. The workpiece B is a fastener (Tomechanag) having two through holes for screws. This through hole penetrates from the upper surface (BX surface) to the lower surface (BY surface) of the workpiece B. Work C is two screws (bis C1 and bis C2). The tightening portion of the workpiece C protrudes from the lower surface (CY surface) of the head. In this assembly work set, work A and work B are main parts, and work C is equivalent to a connection part.

図4から図6は、上記格納手段522に格納された各種情報D1、D2、D3のデータフォーマット例である。
図4は、ワーク情報D1の内容を表形式で示した図であり、同図(a)にその一般情報を示し、同図(b)にそのオブジェクト情報を示している。
4 to 6 show examples of data formats of various information D1, D2, and D3 stored in the storage means 522. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the contents of the work information D1 in the form of a table. FIG. 4A shows the general information and FIG. 4B shows the object information.

各図では、そのデータ構成がわかりやすいように、左にそのデータを構成するデータ項目を並べ、右にこのデータ項目に含まれるデータの内容を示している。
なお、同図(a)のデータ例においては、そのデータが対応するワークを、直ぐ右隣にワーク記号を記して表わすことにしている。
In each figure, in order to make the data configuration easy to understand, data items constituting the data are arranged on the left, and the contents of data included in the data items are shown on the right.
In the data example shown in FIG. 5A, a work corresponding to the data is represented by a work symbol immediately adjacent to the right.

また、同図(b)のオブジェクト情報は、ワークAに付属する情報である。
図5は、相互配置情報(アセンブリ情報)D2の内容を表形式で示した図である。
同図も図4と同様に、そのデータ構成がわかりやすいように、左にそのデータを構成するデータ項目を並べ、右にこのデータ項目に含まれるデータの内容を示している。
Further, the object information in FIG. 5B is information attached to the work A.
FIG. 5 is a diagram showing the contents of the mutual arrangement information (assembly information) D2 in a table format.
As in FIG. 4, the data items constituting the data are arranged on the left and the contents of the data included in the data items are shown on the right, as in FIG. 4.

本相互配置情報D2は、ワークA、ワークB、及びワークCとなるビスCの間で成立するものであり、同図のデータ項目の「組立順序」や「組付位置」や「公差」の内容からも分かるように、それぞれが相互に配置されるときの特有の制限情報が記述されている。   This mutual arrangement information D2 is established between work A, work B, and screw C, which is work C, and the data items in the figure show the "assembly order", "assembly position", and "tolerance". As can be seen from the contents, specific restriction information when each is arranged is described.

図6は、組立補足情報D3の内容を表形式で示した図である。
同図(a)には結合手段選択補足情報が示されている。そして、ハンドリング手段選択補足情報として、同図(b)にエンドエフェクタ選択補足情報、同図(c)に使用工具選択補足情報が示されている。
FIG. 6 is a diagram showing the contents of the assembly supplement information D3 in a table format.
FIG. 4A shows the combination means selection supplement information. As handling means selection supplement information, end effector selection supplement information is shown in FIG. 5B, and tool selection supplement information is shown in FIG.

同図(a)の結合手段選択補足情報では、左の欄に選択対象となる結合手段の種類を示し、その右の欄にその結合手段の詳しい結合方法及びその結合手段を選択する場合の条件を列記した。   In the combination means selection supplementary information in FIG. 5A, the type of the combination means to be selected is shown in the left column, and the detailed combination method of the combination means and the conditions for selecting the combination means are shown in the right column. Was listed.

同図(b)のエンドエフェクタ選択補足情報では、左の欄に選択対象となるエンドエフェクタ名を示し、その右の欄にそのエンドエフェクタを選択する場合の条件となる仕様を列記した。   In the end effector selection supplement information of FIG. 5B, the left effector name to be selected is shown in the left column, and the specifications that are the conditions for selecting the end effector are listed in the right column.

同図(c)の使用工具選択補足情報では、左の欄に選択対象となる使用工具名を示し、その右の欄にその使用工具を選択する場合の条件(本例では結合手段及び使用部品)を列記した。   In the used tool selection supplemental information in FIG. 5C, the left column shows the name of the used tool to be selected, and the right column shows the conditions for selecting the used tool (in this example, the coupling means and the used parts). ) Was listed.

図7は、上記構成下で行われる本自動教示システムの教示方法の一例を示した図である。
キーボードなどの入力装置(入力手段)521からの入力により組立補足情報D3を格納手段522としてのメモリの所定の記憶領域M3に格納し、及びCAD装置50の設計情報D6からワーク情報D1と相互配置情報D2とを抽出してメモリの所定領域M1,M2に格納した状態で、本自動教示システムにおける処理を開始する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the teaching method of the automatic teaching system performed under the above configuration.
Assembly supplementary information D3 is stored in a predetermined storage area M3 of a memory as storage means 522 by input from an input device (input means) 521 such as a keyboard, and is arranged mutually with design information D6 of CAD device 50 and work information D1. With the information D2 extracted and stored in the predetermined areas M1 and M2 of the memory, processing in the automatic teaching system is started.

先ず、ワーク領域上に組立に必要なワークのセット(組立ワークセット)をランダムに配置し、センサ検知又は外部入力指示により多方向撮影指示手段526を介してワーク認識命令信号をロボット制御装置514へ送信させるなどして、撮像カメラ518による多方向撮影を実行させて画像信号を画像処理手段525に取り込み、その画像を画像解析する(S1)。この画像解析では、第一認識手段525-1では、各ワークの外形形状を示すエッジを画像から抽出して、各ワークの一つ一つに対し、上記メモリに格納されたワーク情報D1中の適合するワークの種類を形状マッチングで選択して、その選択された種類ごとに統計をとり、その画像中に含まれている各ワークの種類及び各種の数を求める。また、第二認識手段525-2では、第一認識手段525-1で得られた種類の各ワークがどのような状態にあるか(ワーク領域中でどのような位置及び姿勢にあるか)を求める。そのうちのワーク領域内におけるワークの位置は、例えばワーク領域中の所定の座標に所定のマークを付けておき、ワーク領域中の各ワークをそのマークと共に画像に取り込むようにするなどして、そのマークを基準に画像解析でワーク位置を特定させれば良い。また、姿勢は、第一認識手段525-1で認識された種類のワークのエッジがその画像中でどのような配置(傾きなど)をとっているかなどを解析して求めれば良い。以上の画像解析では、取り込んだ複数画像の内の各画像から個別にワーク領域内の上記ワークの情報を求めることができ、一枚の画像から上記ワークの情報が得られない場合は、その他の方向から撮影された他の画像の利用により、上記ワークの情報を得る事ができる。またこれら複数の画像を使用することにより正確に上記ワークの情報を得る事ができるようになる。この場合、撮影する方向により各ワークの写り込み方が異なるため、組立作業用ロボット51の撮影時のハンド位置をロボット制御装置514から取得して各画像の撮影方向を特定するようにして画像解析を行う。   First, a set of works necessary for assembly (assembly work set) is randomly arranged on the work area, and a work recognition command signal is sent to the robot controller 514 via the multi-directional imaging instruction means 526 by sensor detection or an external input instruction. By transmitting the image signal, the multi-directional photographing by the imaging camera 518 is executed, the image signal is taken into the image processing means 525, and the image is analyzed (S1). In this image analysis, the first recognizing means 525-1 extracts an edge indicating the outer shape of each work from the image, and each work is stored in the work information D1 stored in the memory. A suitable work type is selected by shape matching, statistics are obtained for each selected type, and the type and number of various types of work included in the image are obtained. Further, the second recognizing means 525-2 determines in what state each kind of work obtained by the first recognizing means 525-1 is (in what position and posture in the work area). Ask. The position of the work in the work area is determined by, for example, attaching a predetermined mark to a predetermined coordinate in the work area, and capturing each work in the work area together with the mark. The work position may be specified by image analysis based on the above. In addition, the posture may be obtained by analyzing, for example, the arrangement (tilt or the like) of the edge of the type of workpiece recognized by the first recognition unit 525-1 in the image. In the above image analysis, the information on the work in the work area can be obtained individually from each of the captured images, and if the information on the work cannot be obtained from one image, Information on the workpiece can be obtained by using another image taken from the direction. Further, by using these plural images, it becomes possible to accurately obtain information on the workpiece. In this case, since the way each workpiece is reflected differs depending on the shooting direction, image analysis is performed by acquiring the hand position at the time of shooting of the assembly robot 51 from the robot controller 514 and specifying the shooting direction of each image. I do.

次に、第一認識手段525-1で特定されたワークの組み合わせを対象に、メモリ522に格納されている各種情報(ワーク情報D1、相互配置情報D2、及び組立補足情報D3)を使用して組立作業内容を決定手段で決定する(S2)。   Next, using various pieces of information (work information D1, mutual arrangement information D2, and assembly supplement information D3) stored in the memory 522 for the combination of works specified by the first recognition means 525-1. The contents of assembly work are determined by the determining means (S2).

図8は、その組立作業内容を決定するときの処理フローである。
ここでは、図3の組立てワークセットを例に説明する。
先ず、第一認識手段525-1で特定された組立ワークセットに接続部品が含まれているか否かチェックする(S2-1)。第一認識手段525-1ではワークA、ワークB、ワークCが認識されるため、決定手段523は、ワーク情報D1内の上記各ワークの情報を検索し、それらのワークに接続部品(例えばビスやネジやシール、或いは接着指定された部品などがその接続部品のグループに属する)が含まれているか否かを調べる。本例の組立ワークセットではビスが含まれているため、接続部品ありと判定される。
FIG. 8 is a processing flow when determining the contents of the assembly work.
Here, the assembly work set in FIG. 3 will be described as an example.
First, it is checked whether or not a connection part is included in the assembly work set specified by the first recognition means 525-1 (S2-1). Since the first recognition means 525-1 recognizes the work A, the work B, and the work C, the determination means 523 retrieves the information of each work in the work information D1, and connects to the work (for example, a screw). Or a screw, a seal, or a part designated for bonding belongs to the group of connected parts). Since the assembly work set of this example includes screws, it is determined that there is a connecting part.

そして、接続部品があった場合、結合手段選択補足情報の条件を参照し、その条件に適合する結合手段を選択する(S2-2)。本例では、接続部品がビスであるため、図6(a)の結合手段選択捕捉情報の一列目に記載の条件「使用部品にビスがある」に合致する。これに対応する結合手段「ビス締め」が当てはまるには、更にその条件である「使用部品にビス穴がある」を満たさなければならなので、第一認識手段525-1で特定された組立ワークセットのワーク情報に「ビス穴有り」の部品があるか否かを更にチェックする。本例の組立てワークセットでは、ワークAのオブジェクト情報に「ビス穴有り」の情報を有しているため、結合手段「ビス締め」の条件は全て満たされ、ワークCをワークAに結合する手段として「ビス締め」が選択される。   If there is a connecting part, the condition of the combination means selection supplementary information is referred to and a combination means that matches the condition is selected (S2-2). In this example, since the connecting part is a screw, the condition “used part has a screw” described in the first column of the coupling means selection capture information in FIG. In order for the coupling means “screw tightening” corresponding to this to apply, the condition “there is a screw hole in the part to be used” must be satisfied, so the assembly work set specified by the first recognition means 525-1 It is further checked whether there is a part with “screw hole” in the workpiece information. In the assembled work set of this example, since the object information of work A has “screw hole” information, all the conditions of joining means “screw tightening” are satisfied, and means for joining work C to work A “Screw tightening” is selected.

次に、相互配置情報D2の「組立順序」からワークを組立てる順番を示す情報を抽出する(S2-3)。相互配置情報D2が組立ワークセットごとに複数種類ある場合は、第一認識手段525-1で認識された組立ワークセットに属する相互配置情報D2から組立順序を示す情報を抽出する。対応する相互配置情報D2の抽出は、例えば各相互配置情報にそれが対応するワークの組み合わせの情報を関連付けておき、第一認識手段525-1で得られた全てのワークに属する相互配置情報D2を一つに絞り込めるようにして、そこから組立順序を示す情報を抽出する。   Next, information indicating the order of assembling the workpieces is extracted from the “assembly order” of the mutual arrangement information D2 (S2-3). When there are a plurality of types of mutual arrangement information D2 for each assembly work set, information indicating the assembly order is extracted from the mutual arrangement information D2 belonging to the assembly work set recognized by the first recognition means 525-1. The corresponding mutual arrangement information D2 is extracted by, for example, associating each piece of mutual arrangement information with information on a combination of works corresponding to each piece of mutual arrangement information, and the mutual arrangement information D2 belonging to all the works obtained by the first recognition means 525-1. The information indicating the assembly order is extracted therefrom.

次に上記組立順序でワークを組み立てるときの各ワークの組立方向を決定する(S2-4)。ここでは、相互配置情報D2の「組付位置」に設定されているワークの組立位置に相互にワークを組み合わせたときの組み合わせ面の方向を決定していく。本例ではその組み合わせ面が水平方向に多くなるように組立方向を決定していく。   Next, the assembly direction of each workpiece when assembling the workpiece in the assembly order is determined (S2-4). Here, the direction of the combined surface when the workpieces are combined with each other at the assembly position of the workpiece set in the “assembly position” of the mutual arrangement information D2 is determined. In this example, the assembly direction is determined so that the number of combined surfaces increases in the horizontal direction.

先ず、1番目及び2番目に組立が行われるワークA及びワークBには、相互配置情報D2の「組付位置」項目に「ワークAのAX面とワークBのBY面が合致」、「ワークAの中心点とワークBの中心点が合致」という二つの条件がある。そこで、そのAX面とBY面とが水平になる向きを組み合わせ面の方向として決定する。   First, for work A and work B to be assembled first and second, the “Assembly position” item of the mutual arrangement information D2 is “the AX side of work A and BY side of work B match”, “ There are two conditions that "the center point of A matches the center point of work B". Therefore, the direction in which the AX plane and the BY plane are horizontal is determined as the direction of the combined plane.

次に、2番目及び3番目に組立が行われるワークB及びビスC1には、相互配置情報D2の「組付位置」項目に「ワークBのBX面とビスCの頭のCY面が合致」、という条件がある。そこで、そのワークBのBX面とビスC1の頭のCY面とが水平になる向きを組み合わせ面の方向として決定する。   Next, for the work B and screw C1 that are assembled second and third, the "Assembly position" item of the mutual arrangement information D2 "the BX surface of work B and the CY surface of the head of screw C match" There is a condition. Therefore, the direction in which the BX surface of the workpiece B and the CY surface of the head of the screw C1 are horizontal is determined as the direction of the combined surface.

次に、4番目に組立が行われるビスC2には、相互配置情報D2の「組付位置」項目に「ワークBのBX面とビスCの頭のCY面が合致」、という条件がある。そこで、そのワークBのBX面とビスC2の頭のCY面とが水平になる向きを組み合わせ面の方向として決定する。   Next, the screw C2 to be assembled fourth has a condition that “the BX surface of the work B and the CY surface of the head of the screw C match” in the “assembly position” item of the mutual arrangement information D2. Therefore, the direction in which the BX surface of the workpiece B and the CY surface of the head of the screw C2 are horizontal is determined as the direction of the combined surface.

次に、上記決定された結合手段で接続部品を接続するために使用する使用工具を決定する(S2-5)。ここでは、決定した結合手段及びその結合に使用される接続部品(使用部品)をキーに工具選択補足情報から対応の使用工具を抽出する。本例の場合、結合手段として「ビス締め」が選択され且つ使用部品は「ビス」であるため、工具選択捕捉情報において「ビットCのドライバ」が選択されることになる。   Next, a tool to be used for connecting the connecting parts with the determined coupling means is determined (S2-5). Here, the corresponding tool to be used is extracted from the tool selection supplementary information using the determined combination means and the connection component (used component) used for the combination as keys. In this example, “screw tightening” is selected as the coupling means and the part used is “screw”, so “bit C driver” is selected in the tool selection capture information.

次に、エンドエフェクタを選択する(S2-6)。第一認識手段525-1で特定された組立ワークセットの各ワークごとに、ワーク情報D1から「形状」、「材質」、「質量」、「表面粗さ」、「表面処理」等の所定情報を抽出し、エンドエフェクタ選択補足情報の「仕様」に適合するエンドエフェクタを選択する。なお、ステップS2-5で使用工具が抽出されたワークについては、この使用工具に対応する「形状」、「材質」、「質量」、「表面粗さ」、「表面処理」等の所定情報を不図示の工具情報テーブルから抽出し、エンドエフェクタ選択補足情報の「仕様」に適合するエンドエフェクタを選択する。   Next, an end effector is selected (S2-6). Predetermined information such as “shape”, “material”, “mass”, “surface roughness”, “surface treatment” and the like from the workpiece information D1 for each workpiece of the assembly workpiece set identified by the first recognition means 525-1. Is extracted, and an end effector that matches the “specification” of the end effector selection supplementary information is selected. For the workpiece from which the tool used is extracted in step S2-5, predetermined information such as “shape”, “material”, “mass”, “surface roughness”, “surface treatment”, etc., corresponding to this tool is used. An end effector that is extracted from a tool information table (not shown) and conforms to the “specification” of the end effector selection supplementary information is selected.

図9は、上記組立作業内容を決定するフローで選択及び抽出された作業内容情報の管理テーブルの一例である。
本例では、ワークA、ワークB、ビスC1、及びビスC2からなる組立ワークセットの作業内容情報が示されている。これらの情報を用いれば、組立作業用ロボット51にその組立ワークセットを組み立てさせる動作手順をコンピュータ上で論理的に決定できる。
FIG. 9 is an example of a management table of work content information selected and extracted in the flow for determining the assembly work content.
In this example, work content information of an assembly work set composed of work A, work B, screw C1, and screw C2 is shown. Using these pieces of information, it is possible to logically determine on the computer an operation procedure for causing the assembly work robot 51 to assemble the assembly work set.

ここで図7のフローに戻り、組立作業用ロボット51に上記組立ワークセットを組み立てさせる動作手順をコンピュータ上で決定する処理を説明する。
上記ステップS2に続く処理では、上記組立作業内容情報を組立作業用ロボット51の組立作業手順情報へ変換する(S3)。本例では、第二認識手段525-2で得られたワークの状態情報をそのワークを動かすときの基準にして、それらのワークの取得から組立までのロボットの動作軌跡を順番に決定し、各種のパラメータ情報を取得してロボットに動作を実行させるメインプログラムと共にロボット制御装置514へ出力する。
Returning to the flow of FIG. 7, the process of determining on the computer the operation procedure for assembling the assembly work set by the assembly robot 51 will be described.
In the processing following step S2, the assembly work content information is converted into assembly work procedure information of the assembly robot 51 (S3). In this example, using the workpiece state information obtained by the second recognition means 525-2 as a reference for moving the workpiece, the robot movement trajectory from the acquisition of the workpiece to assembly is determined in order, The parameter information is acquired and output to the robot controller 514 together with the main program for causing the robot to execute the operation.

例えば、図9に示す管理テーブルにより、先ず、組立順序パラメータを「1」にセットし、組立作業内容情報の組立順序「1」に該当するワークの座標値(ワーク領域上の座標値)及び姿勢情報(例えば組立て時の接合面のワーク領域上での配置を示す情報)を取得する。   For example, according to the management table shown in FIG. 9, first, the assembly order parameter is set to “1”, and the coordinate value (coordinate value on the work area) and posture of the workpiece corresponding to the assembly order “1” of the assembly work content information Information (for example, information indicating the arrangement of the joint surface on the work area during assembly) is acquired.

更に、組立順序「1」に該当のエンドエフェクタの形状情報を不図示の情報テーブルから取得し、そのエンドエフェクタを装着してそのワークを取得する動作軌跡(定点からワーク取得位置及びこの位置から定点に戻るまでの各モータの回転情報)と、そのワークを組み立てる動作軌跡(定点から作業領域上の組立位置にワークを置いて定点に戻るまでの各モータの回転情報)を算出して組立作業内容情報に追加する。   Furthermore, the shape information of the end effector corresponding to the assembly order “1” is acquired from an information table (not shown), and the movement path (the workpiece acquisition position from the fixed point and the fixed point from this position) Rotation information of each motor until it returns to) and the movement trajectory for assembling the workpiece (rotation information of each motor from the fixed point to the assembly position on the work area until returning to the fixed point) Add to information.

また、使用工具がある場合は、ワーク間の結合動作(定点から組立位置に移動して所定の結合動作を行い定点に戻るまでの各モータの回転情報)を算出して組立作業内容情報に追加する。   Also, if there is a tool to be used, calculate the joining operation between the workpieces (rotation information of each motor from the fixed point to the assembly position, performing the predetermined coupling operation and returning to the fixed point) and adding it to the assembly work content information To do.

図10は、上記メインプログラムの処理工程であり、図11は、そのメインプログラムが参照するパラメータ情報である。
これらの情報は、ロボット制御装置514に出力され、本組立ワークセットの組立作業時に実行される。
FIG. 10 shows processing steps of the main program, and FIG. 11 shows parameter information referred to by the main program.
These pieces of information are output to the robot controller 514 and executed during the assembly work of the present assembly work set.

先ず、初期化処理を行う(MS1)。この初期化処理では、組立作業用ロボットのハンド部に装着されている使用エンドエフェクタや使用工具を所定の収納場所(チェンジャー)に戻してそのハンド部を定点に移動させる。   First, initialization processing is performed (MS1). In this initialization process, the used end effector and tool used attached to the hand portion of the assembly robot are returned to a predetermined storage location (changer), and the hand portion is moved to a fixed point.

次に、組立順序パラメータに「N(N=1、2、3、4・・・)」をセットする(MS2)。このNは、最初1がセットされ、後述のステップMS-7の終了のたびに1ずつインクリメントされる。   Next, “N (N = 1, 2, 3, 4,...)” Is set as the assembly order parameter (MS2). This N is initially set to 1 and is incremented by 1 each time step MS-7, which will be described later, ends.

次に、組立順序「N」に対応するエンドエフェクタをチェンジャーでハンド部に装着し、定点に戻る(MS3)。
次に、組立順序「N」の「ワークを取得する動作軌跡」(「ワーク取得の動作軌跡」に相当する)の情報に従ってロボットを駆動することにより、定点からワーク領域に移動してその座標位置でランダムな向き(姿勢)のワークをエンドエフェクタで取得し、そして定点に戻る(MS4)。
Next, the end effector corresponding to the assembly order “N” is attached to the hand portion with a changer, and the fixed point is returned (MS3).
Next, the robot is driven in accordance with the information of “operation trajectory for acquiring the workpiece” (corresponding to “operation trajectory for workpiece acquisition”) in the assembly order “N”, so that the coordinate position is moved from the fixed point to the workpiece area. The workpiece with random orientation (posture) is acquired with the end effector, and then returns to the fixed point (MS4).

次に、組立順序「N」の「ワークを組み立てる動作軌跡」(「ワーク組立の動作軌跡」に相当する)の情報に従ってロボットを駆動することにより、定点から作業領域に移動してその座標位置で組立向き(姿勢)にしてワークを置き、そして定点に戻る(MS5)。   Next, the robot is driven in accordance with the information of “operation trajectory for assembling the workpiece” (corresponding to “operation trajectory for workpiece assembly”) in the assembly order “N”, so that the robot moves from the fixed point to the work area at the coordinate position. Place the workpiece in the assembly orientation (posture) and return to the fixed point (MS5).

次に、組立順序「N」の「使用工具」に使用工具の情報がある場合、これに対応する使用工具をチェンジャーで装着し、定点に戻る(MS6)。
次に、「結合動作」(「ワーク間結合動作」に相当する)の情報に従ってロボットを駆動することにより、定点から作業領域に移動してワーク間の結合を行い、そして定点に戻る(MS7)。
Next, if there is information on the tool used in the “tool used” in the assembly order “N”, the tool used corresponding to this is mounted with the changer, and the fixed point is returned (MS6).
Next, by driving the robot according to the information of "joining motion" (corresponding to "joining motion between workpieces"), the robot moves from the fixed point to the work area, joins the workpieces, and returns to the fixed point (MS7) .

そして、ステップMS-2の処理に戻り、上記同様に処理を繰り返す。
本例では、組立順序「4」までの処理が繰り返される。そして、ステップMS6およびMS7の処理は、組立順序「3」と「4」のときのみ実行され、その他では省略される。
Then, returning to the process of step MS-2, the process is repeated in the same manner as described above.
In this example, the processes up to the assembly order “4” are repeated. The processes in steps MS6 and MS7 are executed only in the assembly orders “3” and “4”, and are omitted in the other cases.

図12は、上記組立作業手順で組立ワークセットが組み立てられる様子を順に図示したものである。
同図(a)は、組立順序「1」のときの、ステップMS-5の処理後の様子である。同図に示されるように、ワークAが作業領域の座標位置に組立向き(姿勢)にして、AX面を上面にして配置される。
FIG. 12 sequentially illustrates how the assembly work set is assembled by the above assembly procedure.
FIG. 4A shows the state after the process of step MS-5 when the assembly order is “1”. As shown in the figure, the workpiece A is arranged at the coordinate position of the work area in the assembly direction (posture), with the AX surface as the upper surface.

同図(b)は、組立順序「2」のときの、ステップMS-5の処理後の様子である。同図に示されるように、ワークBがワークAのAX面上にBX面を合わせて配置される。
同図(c)は、組立順序「3」のときの、ステップMS-5の処理途中の様子である。同図に示されるように、ワークAのビス穴にビスC1が挿入される。
FIG. 5B shows the state after the process of step MS-5 when the assembly order is “2”. As shown in the figure, work B is arranged on the AX surface of work A with the BX surface aligned.
FIG. 6C shows a state in the middle of the process of step MS-5 when the assembly order is “3”. As shown in the figure, the screw C1 is inserted into the screw hole of the workpiece A.

同図(d)は、組立順序「4」のときの、ステップMS-7の処理後の様子である。同図に示されるように、ワークAの二つのビス穴にワークBの貫通孔を介してビスC1及びビスC2がビス締めされ、本組立ワークセットの組立てが完了する。   FIG. 4D shows the state after the process of step MS-7 when the assembly order is “4”. As shown in the figure, the screws C1 and C2 are screwed into the two screw holes of the workpiece A through the through holes of the workpiece B, and the assembly of the assembly work set is completed.

以上のように本実施形態では、組立用のワークの組み合わせに応じた組立動作を自動でロボットに教示できるようになる。このため、オペレータによる教示作業が大幅に短縮されるようになる。   As described above, in this embodiment, it is possible to automatically teach an assembly operation according to a combination of workpieces for assembly to the robot. For this reason, the teaching work by the operator is greatly shortened.

更に、ワーク領域に置かれたワークの種類及び状態を認識できる構成としたため、ワークがワーク領域内にランダムに置かれた場合であっても、それらのワークを自動的に見極め、それらの組立動作をロボットに対して自動で教示できるようになる。このため、任意の組み合わせのワークよりなる組立ワークセットの教示作業を全自動化でき、多品種小ロットの製品を頻繁に入れ替えして組立てるような場合や、飛び込みで入ってきた製品を生産途中に入れ替えして組立てる場合などにおいて、スムーズに組立動作の変更が可能となり、生産効率を高めることができるようになる。   In addition, since the type and state of the workpiece placed in the workpiece area can be recognized, even if the workpiece is randomly placed in the workpiece area, those workpieces are automatically identified and their assembly operations are performed. Can be automatically taught to the robot. For this reason, the teaching work of assembly work sets consisting of arbitrary combinations of workpieces can be fully automated, and when products of various types and small lots are frequently replaced and assembled, or products that have entered in the course of production are replaced during production. Thus, when assembling, the assembly operation can be changed smoothly, and the production efficiency can be increased.

本発明に係る自動教示システムの要部を示したものである。1 shows a main part of an automatic teaching system according to the present invention. 本実施例における全自動教示システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the fully automatic teaching system in a present Example. 組立ワークセットの一例である。It is an example of an assembly work set. ワーク情報D1の内容を表形式で示した図である。It is the figure which showed the contents of the work information D1 in the form of a table. 相互配置情報(アセンブリ情報)D2の内容を表形式で示した図である。It is the figure which showed the contents of the mutual arrangement information (assembly information) D2 in a table format. 組立補足情報D3の内容を表形式で示した図である。It is the figure which showed the contents of the assembly supplement information D3 in a table format. 本自動教示システムの教示方法の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the teaching method of this automatic teaching system. 組立作業内容を決定するときの処理フローである。It is a processing flow when determining an assembly work content. 作業内容情報の管理テーブルの一例である。It is an example of the management table of work content information. メインプログラムの処理工程である。This is the main program processing step. メインプログラムが参照するパラメータ情報である。This is parameter information referred to by the main program. 組立ワークセットの組立順である。The assembly order of the assembly work set.

符号の説明Explanation of symbols

1 格納手段
2 決定手段
3 変換手段
D1 ワーク情報
D2 相互配置情報
D3 組立補足情報
D4 組立作業内容情報
D5 組立作業手順情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage means 2 Determination means 3 Conversion means
D1 Work information
D2 mutual placement information
D3 Assembly supplement information
D4 Assembly work content information
D5 Assembly procedure information

Claims (8)

複数ワークの組立作業手順を組立作業用ロボットに教示するシステムであって、
ワークの単体情報であるワーク情報、複数のワークの組み合わせである組立ワークセットの相互配置情報、及び組立補足情報を格納する格納手段と、
上記組立ワークセットの内、所定の種類の組み合わせからなる複数のワークの集合で且つ各々のワークがワーク領域に所定の状態に並べられた組立ワークセットの組立作業内容を、上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定する決定手段と、
上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する変換手段と、
を有することを特徴とする自動教示システム。
A system for teaching an assembly operation procedure of a plurality of workpieces to an assembly operation robot,
Storage means for storing workpiece information that is single piece information of a workpiece, mutual arrangement information of an assembly work set that is a combination of a plurality of workpieces, and assembly supplement information;
Among the assembly work sets, the assembly work contents of the assembly work set, which is a set of a plurality of works composed of combinations of a predetermined type and each work is arranged in a predetermined state in the work area, the work information, the mutual information Determining means for determining based on the arrangement information and the assembly supplement information;
Conversion means for converting the contents of the assembly work into an assembly work procedure of the assembly robot;
An automatic teaching system comprising:
上記ワーク領域に置かれた各ワークの種類を認識する第一の認識手段を更に有し、
上記決定手段は、上記相互配置情報がある全ての組立ワークセットを範囲として、上記第一の認識手段により認識された種類のワークからなる組立ワークセットの組立作業内容を上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の自動教示システム。
A first recognition means for recognizing the type of each work placed in the work area;
The determination means includes all assembly work sets having the mutual arrangement information as a range, the assembly work content of the assembly work set composed of the types of works recognized by the first recognition means as the work information, the mutual arrangement. To be determined based on the information and the above assembly supplement information,
The automatic teaching system according to claim 1.
上記ワーク領域に置かれた各ワークの状態を認識する第二の認識手段を更に有し、
上記変換手段は、上記ワーク領域からの上記組立作業用ロボットによるワーク取得の動作手順を上記第二の認識手段により認識された各ワークの状態を基準に求めるようにして、上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する、
ことを特徴とする請求項2に記載の自動教示システム。
A second recognizing means for recognizing the state of each work placed in the work area;
The converting means obtains the assembling work contents from the work area by obtaining the work procedure of the work by the assembling work robot based on the state of each work recognized by the second recognizing means. Convert to assembly work procedure of assembly robot,
The automatic teaching system according to claim 2.
上記組立作業用ロボットのハンド部に撮像手段を更に有し、
上記第一の認識手段は、上記撮像手段で得られた画像情報を基に、ワーク領域に置かれた複数のワークの種類を認識し、
上記第二の認識手段は、上記撮像手段で得られた画像情報及び上記組立作業用ロボットのハンド部の状態情報を基に、ワーク領域上の各ワークの状態を認識する、
ことを特徴とする請求項3に記載の自動教示システム。
Further comprising an imaging means in the hand portion of the assembly robot,
The first recognizing means recognizes a plurality of types of work placed in the work area based on the image information obtained by the imaging means,
The second recognizing means recognizes the state of each work on the work area based on the image information obtained by the imaging means and the state information of the hand portion of the assembly robot.
The automatic teaching system according to claim 3.
更に、
上記ワーク情報及び上記組立ワークセットの相互配置情報をCADデータから抽出して上記格納手段に与える抽出手段と、
上記組立補足情報を上記格納手段に入力する入力手段と、
を有することを特徴とする請求項1から4の内の何れか一つに記載の自動教示システム。
Furthermore,
Extraction means for extracting the work information and the mutual arrangement information of the assembly work set from CAD data and giving the storage means;
Input means for inputting the assembly supplementary information into the storage means;
The automatic teaching system according to claim 1, wherein the automatic teaching system includes:
上記組立補足情報は、ワークの組み合わせを示す情報とそれらのワークの組み合わせでワーク間結合に使用する手段の情報とを対応付けた結合手段選択補足情報、及び、ワーク情報と該ワークをハンドリングする手段の情報とを対応付けたハンドリング手段選択補足情報であり、
上記決定手段は、少なくとも、上記認識された各ワークの種類の組み合わせに基づいて上記結合手段選択補足情報の中からワーク間結合手段を選択し、該選択されたワーク間結合手段に基づいて上記ハンドリング手段選択補足情報の中から使用工具及びエンドエフェクタを選択する、
ことを特徴とする請求項1から5の内の何れか一つに記載の自動教示システム。
The assembly supplement information includes coupling means selection supplemental information in which information indicating a combination of works and information on a means to be used for coupling between works in the combination of the works, and means for handling the work information and the work It is handling means selection supplementary information that is associated with the information of
The determining means selects an inter-work joining means from the joining means selection supplementary information based on at least a combination of the recognized types of workpieces, and performs the handling based on the selected inter-work joining means. Select the tool and end effector to use from the means selection supplemental information.
The automatic teaching system according to any one of claims 1 to 5, wherein
上記組立作業内容には、組立ワークセットに含まれている各ワークの組立順序、該各ワークの組立方向、該各ワーク間の結合手段、及び、上記組立ワークセットを組み立てるときの使用工具及びエンドエフェクタが含まれ、
上記組立作業手順には、上記使用工具及びエンドエフェクタの交換、及び、上記組立ワークセットの全てのワークを範囲とした、各ワークの、ワーク領域と作業領域間の組立作業用ロボットによる一連の組立動作手順が含まれる、
ことを特徴とする請求項1から6の内の何れか一つに記載の自動教示システム。
The contents of the assembly work include the assembly order of the workpieces included in the assembly workpiece set, the assembly direction of the workpieces, the coupling means between the workpieces, and the tool and end used when assembling the assembly workpiece set. Including effectors,
The assembly work procedure includes the replacement of the tool used and the end effector, and a series of assembly of each work by the assembly work robot between the work area and the work area in the range of all works of the assembly work set. Including operating procedures,
The automatic teaching system according to any one of claims 1 to 6, wherein:
複数ワークの組立作業手順を組立作業用ロボットに教示する方法であって、
ワークの単体情報であるワーク情報、複数のワークの組み合わせである組立ワークセットの相互配置情報、及び組立補足情報をメモリに記憶させ、
上記組立ワークセットの内、所定の種類の組み合わせからなる複数のワークの集合で且つ各々のワークがワーク領域に所定の状態に並べられた組立ワークセットの組立作業内容を、上記ワーク情報、上記相互配置情報、及び上記組立補足情報を基に決定し、
上記組立作業内容を上記組立作業用ロボットの組立作業手順に変換する、
ことを特徴とする教示方法。
A method of teaching an assembly work procedure of a plurality of workpieces to an assembly work robot,
Work information that is single piece information of a work, mutual arrangement information of an assembly work set that is a combination of a plurality of works, and assembly supplement information are stored in a memory,
Among the assembly work sets, the assembly work contents of the assembly work set, which is a set of a plurality of works composed of combinations of a predetermined type and each work is arranged in a predetermined state in the work area, the work information, the mutual information Determined based on the placement information and the above assembly supplement information,
Converting the assembly work content into the assembly work procedure of the assembly robot;
A teaching method characterized by the above.
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