JP2010240838A - Position management method for moving object, and robot controller applying the method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンベヤ等の運搬装置によって搬送される移動物体の位置を管理する方法、及び該方法を適用したロボットコントローラに関する。 The present invention relates to a method for managing the position of a moving object conveyed by a transport device such as a conveyor, and a robot controller to which the method is applied.
従来、コンベヤによって搬送される移動物体(以下、ワークという)を追跡し、そのワークに対してロボット操作を行うロボットシステムがあるが、この種のシステムで、複数のワークを操作対象としている場合には、ワークの位置検出にカメラと画像処理装置を用いて、各ワークがコンベヤ上に離散して配置された場合にも対応できるように構成したものが多く見受けられる。 Conventionally, there is a robot system that tracks a moving object (hereinafter referred to as a workpiece) conveyed by a conveyor and performs a robot operation on the workpiece. When this type of system targets multiple workpieces, In many cases, a camera and an image processing device are used for detecting the position of a workpiece so that the workpieces can be dealt with even when they are discretely arranged on a conveyor.
ところで、従来の自動車の溶接ラインのように低速で流れるワークに対してロボット作業を行う場合においては、検出したワークの情報、例えばワークの種類やワークの位置といった情報を、処理装置へ即、伝達して処理しても問題ないが、上述したようにワークが複数あったり、またワークがロボットの可動範囲に到着する間隔にばらつきがある場合には、あるワークに対する操作中に次のワークがロボットの可動範囲に到着することがあることから、検出したワークの情報を処理装置に即、伝達してしまうと不具合が生じる。このため、現在の操作が終わるまで何らかの方法で情報を記憶しておく必要があり、このような場合の一般的なデータ保存方法としてキュー(FIFO)構造がある。このキューとは、データの登録・参照・削除、の3つの操作が可能な構造で、同時に複数の情報を記憶でき、登録順にデータの参照が行なわれる特徴を有し、上述したカメラと画像処理装置を用いて位置検出を行うシステムでも、このキューを用いた位置管理が行われている。 By the way, when robot work is performed on a workpiece that flows at a low speed as in a conventional automobile welding line, information on the detected workpiece, such as the type of workpiece and the position of the workpiece, is immediately transmitted to the processing device. If there are multiple workpieces as described above, or if there is variation in the interval at which the workpieces reach the movable range of the robot, the next workpiece is If the information of the detected workpiece is immediately transmitted to the processing device, a problem occurs. For this reason, it is necessary to store information by some method until the end of the current operation, and there is a queue (FIFO) structure as a general data storage method in such a case. This queue has a structure that allows three operations of registration, reference, and deletion of data, and can store a plurality of pieces of information at the same time, and the data is referred to in the order of registration. Even in a system that performs position detection using an apparatus, position management using this queue is performed.
ここで、カメラと画像処理装置を用いた位置検出について簡単に説明する。
図10は、カメラでの各撮影タイミングにおけるカメラ視野を図示したものである。図のA1〜A3がその各カメラ視野(A3:今回のカメラ視野、A2:前回のカメラ視野、A1:前々回のカメラ視野)を示している。なお、コンベヤ102の移動方向は図示右方向である。このようにカメラ101と画像処理装置を用いた位置検出においては、図から明らかなように、各撮影タイミングにおける各カメラ視野が互いに重ならないような撮影タイミングを以て撮影が実施されるようになっている。これは、1つのワークが2度撮影されることによる同じワークの位置データのキューへの2重登録を排除するための構成である。
Here, the position detection using the camera and the image processing apparatus will be briefly described.
FIG. 10 illustrates the camera field of view at each shooting timing with the camera. A1 to A3 in the figure show the respective camera fields (A3: current camera field, A2: previous camera field, A1: previous camera field). The moving direction of the
このように、互いにカメラ視野が重なることなく撮影された各撮影画像から検出された各ワークの位置データは、上述したようにキューに順次登録され、適宜処理部へと与えられ、ロボット動作が実施されるようになっている。後述の図12(a)は図10に示した全てのワークW1〜W6が登録された状態のキューを示している。 As described above, the position data of each workpiece detected from each captured image captured without overlapping the camera field of view is sequentially registered in the queue as described above, and given to the processing unit as appropriate, and the robot operation is performed. It has come to be. FIG. 12A, which will be described later, shows a queue in which all the works W1 to W6 shown in FIG. 10 are registered.
以下、このようにしてキューに登録された位置データの利用に係るロボット動作について説明する。
図11はロボット動作を記述したユーザプログラムの一例を示す図で、コンベヤ102上を流れてくるワークW1〜W6を順次ハンドリングするロボット動作を記述したものである。図12は図11のユーザプログラムが実行されたときのキューの変化の様子を示した図である。なお、図12に示すキューの各格納場所は、下から順にユーザプログラムのQUEUE(1)〜QUEUE(6)にそれぞれ対応している。
Hereinafter, the robot operation related to the use of the position data registered in the queue in this way will be described.
FIG. 11 is a diagram showing an example of a user program describing the robot operation, which describes the robot operation for sequentially handling the workpieces W1 to W6 flowing on the
図11に示すユーザプログラムが実行されると、まず、1行目の実行によってキューの先頭データで示される位置へロボットが移動して当該位置にあるワークW1のハンドリングが行われ、2行目において、そのキューの先頭データ(即ち、ワークW1の位置データ)が削除される。これにより、キューは図12(b)に示すようにワークW2〜W6の各位置データが先頭方向にシフトした構成となる。続いて3行目において、同様にしてワークW2がハンドリングされ、4行目においてそのワークW2の位置データが削除される。これにより、キューは図12(c)に示すようにワークW3〜W6の各位置データが先頭方向にシフトした構成となる。次いで、5行目においてワークW3がハンドリングされ、そのワークW3の位置データが削除される。その結果、キューは図12の(d)に示すようになる。同様にしてW4〜W6のハンドリング、キューデータの削除が繰り返されるようになっている。 When the user program shown in FIG. 11 is executed, first, the robot moves to the position indicated by the head data of the queue by the execution of the first line, and the work W1 at the position is handled. The head data of the queue (that is, the position data of the work W1) is deleted. As a result, the queue has a configuration in which the position data of the workpieces W2 to W6 are shifted in the head direction as shown in FIG. Subsequently, the work W2 is handled in the same manner in the third line, and the position data of the work W2 is deleted in the fourth line. As a result, the queue has a configuration in which the position data of the workpieces W3 to W6 are shifted in the head direction as shown in FIG. Next, the workpiece W3 is handled in the fifth line, and the position data of the workpiece W3 is deleted. As a result, the queue is as shown in FIG. Similarly, handling of W4 to W6 and deletion of queue data are repeated.
このように、従来の方法では、一つのワークがキューに2重登録されることのないように各撮影タイミングにおけるカメラ視野が互い重ならないように撮影しており、そのタイミングを合わせるのが困難であった。また、そのタイミングを合わせるための構成が必要となることから装置が複雑化する上、また、このような構成を採用してもコンベヤ速度にムラが有る場合には、その補償が困難であった。 As described above, in the conventional method, images are taken so that the camera fields of view do not overlap each other so that one work is not registered twice in the queue, and it is difficult to match the timings. there were. In addition, since a configuration for matching the timing is required, the apparatus becomes complicated. Further, even if such a configuration is adopted, if there is unevenness in the conveyor speed, it is difficult to compensate. .
また、キューは登録順に読み出し(データ参照)が行われるデータ構造であるため、上述したようなワークの搬送順にハンドリングを行うアプリケーションにしか対応できず、近年の多様なアプリケーションへの対応が困難で、柔軟性に欠けていた。具体的には、例えばコンベヤ上を流れる細長い部品の胴部分を、先が二股に分かれたロボットハンドで把持する場合、コンベヤ上に前記細長部品が3つ、最初と3つ目の部品が同じ方向を向き、2つ目の部品が最初と3つ目の部品に対して90度傾いて搬送されている場合、従来の方法では、流れてくる順番に把持する必要があるため、1つ目の部品を把持後、手首を90度回転させて2つ目の部品を把持し、再度90度回転させて3つ目の部品を把持する動作が必要となる。ところが、このように搬送順にハンドリングするのではなく、1つ目の部品を把持後、3つ目の部品を取りに行ってから2つ目の部品を取りに行くようにすれば、手首の回転動作は1回で良く、高速な動作が得られる。にもかかわらず、従来の位置管理方法では、このような動作は行えず、アプリケーションの開発を妨げていた。また、同様に二股のロボットハンドを使い、コンベヤ上を2種類のワークA、Bが流れてくる場合に、A,B,Aの順番で流れてきたワークをAのワークを続けてハンドリングすることも従来は不可能であった。 In addition, since the queue is a data structure that is read (referred to data) in the order of registration, it can only deal with applications that handle in the order of workpiece transfer as described above, and it is difficult to deal with various recent applications. Lacked flexibility. Specifically, for example, when the body part of an elongated part flowing on a conveyor is gripped by a robot hand having a bifurcated tip, three elongated parts are on the conveyor, and the first and third parts are in the same direction. If the second part is transported at an angle of 90 degrees with respect to the first and third parts, the conventional method requires gripping in the order of flow. After gripping the part, it is necessary to rotate the wrist 90 degrees to grip the second part and then rotate it 90 degrees again to grip the third part. However, instead of handling in the order of conveyance in this way, if the first part is gripped and then the third part is taken and then the second part is taken, the wrist rotates. The operation may be performed once and a high-speed operation can be obtained. Nevertheless, the conventional location management method cannot perform such an operation, which hinders application development. Similarly, if two types of workpieces A and B flow on the conveyor using a bifurcated robot hand, the workpieces that have flowed in the order of A, B, and A will be handled continuously by A. However, it was impossible in the past.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、装置を複雑化することなく移動物体の2重登録を防止することが可能な移動物体の位置管理方法及び該方法を適用したロボットコントローラを提供することを第1の目的としたものである。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a moving object position management method capable of preventing double registration of a moving object without complicating the apparatus, and a robot controller to which the method is applied. The first purpose is to provide.
また、本発明は上記第1の目的に加え、種々のアプリケーションにも柔軟に対応することが可能な移動物体の位置管理方法及び該方法を適用したロボットコントローラを提供することを第2の目的としたものである。 In addition to the first object described above, the second object of the present invention is to provide a moving object position management method capable of flexibly supporting various applications and a robot controller to which the method is applied. It is a thing.
(1)本発明の一つの態様に係る移動物体の位置管理方法は、運搬装置によって搬送される移動物体の位置を撮像手段によって検出し、その検出した移動物体の位置データを管理する方法であって、位置データを管理するキューを設け、キューに位置データを登録して運搬装置の動作量に基づき逐次更新するようにし、位置データをキューに登録する際には、その登録しようとする位置データと、既にキューに登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキューに登録されている場合には登録しないようにしたものである。 (1) A moving object position management method according to one aspect of the present invention is a method of detecting the position of a moving object conveyed by a transporting device using an imaging unit and managing the detected position data of the moving object. In addition, a queue for managing the position data is provided, and the position data is registered in the queue and updated sequentially based on the operation amount of the transport device. When the position data is registered in the queue, the position data to be registered is registered. Is compared with the position data already registered in the queue, and is not registered when the position data indicating the same moving object is already registered in the queue.
本発明によれば、位置データをキューに登録する際に、その登録しようとする位置データと、既にキューに登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキューに登録されている場合には登録しないようにしたので、撮像手段による撮影領域が前回と今回の撮影タイミングにおいて重複する領域がある場合に、その重複領域に移動物体が存在する場合にも、その移動物体の位置データがキューに2重に登録されるのを防止することが可能となる。 According to the present invention, when registering position data in a queue, the position data to be registered is compared with position data already registered in the queue, and position data indicating the same moving object is already stored in the queue. Since it is not registered if registered, if there is an area where the imaging area by the imaging means overlaps in the previous and current imaging timing, even if there is a moving object in the overlapping area, the movement It is possible to prevent object position data from being registered twice in the queue.
(2)本発明の他の態様に係る移動物体の位置管理方法は、上記(1)において、キューが、その先頭データに限られず、任意位置の位置データが参照されるものである。 (2) In the moving object position management method according to another aspect of the present invention, in the above (1), the cue is not limited to the head data, but the position data at an arbitrary position is referred to.
本発明によれば、キュー内の任意位置の位置データが参照可能であるので、キューへの登録順に限定されない位置データの参照が可能となり、位置データを利用するアプリケーションの開発に際して、柔軟性に優れた移動物体の位置管理方法を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to refer to position data at an arbitrary position in the queue, so it is possible to refer to position data that is not limited to the registration order in the queue, and it is excellent in flexibility when developing an application that uses position data. A moving object position management method can be obtained.
(3)本発明の他の態様に係る移動物体の位置管理方法は、上記(1)又は(2)において、キューに登録された位置データを、移動物体に対して所定の操作を行うロボットに対する動作位置として参照するものである。 (3) In the moving object position management method according to another aspect of the present invention, in the above (1) or (2), the position data registered in the queue is used for a robot that performs a predetermined operation on the moving object. This is referred to as the operation position.
本発明によれば、キューに登録された位置データを、移動物体に対して所定の操作を行うロボットに対する動作位置として参照することが可能となる。 According to the present invention, position data registered in a queue can be referred to as an operation position for a robot that performs a predetermined operation on a moving object.
(4)本発明の他の態様に係る移動物体の位置管理方法は、上記(3)において、キューを複数のロボットで共有するようにしたものである。 (4) A moving object position management method according to another aspect of the present invention is such that, in the above (3), the cue is shared by a plurality of robots.
本発明によれば、キューを複数のロボットで共有するようにしたので、複数のロボットで運搬装置上の移動物体を追跡してその移動物体に操作を行うロボットシステムの構築が簡単に行える移動物体の位置管理方法を得ることができる。 According to the present invention, since the cue is shared by a plurality of robots, it is possible to easily construct a robot system in which a plurality of robots track a moving object on a transport device and operate on the moving object. Position management method can be obtained.
(5)本発明の一つの態様に係るロボットコントローラは、運搬装置によって搬送される移動物体の位置を撮像手段によって検出し、その検出した移動物体の位置データをキューによって管理するロボットコントローラであって、移動物体の位置データを格納するキュー記憶部と、撮像手段で検出した移動物体の位置データをキュー記憶部に順次登録するキュー操作部と、キュー記憶部に登録された移動物体の位置データを運搬装置の動作量に基づいて逐次更新するキュー更新部とを備え、キュー操作部は、位置データをキュー記憶部に登録する際、その登録しようとする位置データと、キュー記憶部に既に登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキュー記憶部に登録されている場合には登録しないようにしたものである。 (5) A robot controller according to one aspect of the present invention is a robot controller that detects a position of a moving object conveyed by a transport device by an imaging unit and manages the detected position data of the moving object by a queue. A queue storage unit for storing the position data of the moving object, a queue operation unit for sequentially registering the position data of the moving object detected by the imaging means in the queue storage unit, and the position data of the moving object registered in the queue storage unit. A queue updating unit that sequentially updates based on the operation amount of the transport device, and when the queue operation unit registers the position data in the queue storage unit, the position data to be registered and the queue storage unit are already registered in the queue storage unit. The position data indicating the same moving object is not registered if it is already registered in the queue storage unit. Those were.
本発明によれば、位置データをキューに登録する際に、その登録しようとする位置データと、既にキューに登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキューに登録されている場合には登録しないようにしたので、撮像手段による撮影領域が前回と今回の撮影タイミングにおいて重複する領域がある場合に、その重複領域に移動物体が存在する場合にも、その移動物体の位置データがキューに2重に登録されるのを防止することが可能となる。 According to the present invention, when registering position data in a queue, the position data to be registered is compared with position data already registered in the queue, and position data indicating the same moving object is already stored in the queue. Since it is not registered if registered, if there is an area where the imaging area by the imaging means overlaps in the previous and current imaging timing, even if there is a moving object in the overlapping area, the movement It is possible to prevent object position data from being registered twice in the queue.
(6)本発明の他の態様に係るロボットコントローラは、上記(5)において、キュー操作部を、キュー記憶部の先頭データに限られず、任意位置に登録された位置データを参照可能に構成したものである。 (6) In the robot controller according to another aspect of the present invention, in the above (5), the cue operation unit is configured to be able to refer to position data registered at an arbitrary position, not limited to the head data of the cue storage unit. Is.
本発明によれば、キュー操作部からキュー記憶部内の任意位置の位置データが参照可能であるので、キューへの登録順に限定されない位置データの参照が可能となり、位置データを利用するアプリケーションの開発に際して、柔軟性に優れた位置管理方法を提供したロボットコントローラを得ることができる。 According to the present invention, since position data at an arbitrary position in the queue storage unit can be referred from the queue operation unit, it is possible to refer to position data that is not limited to the order of registration in the queue, and in developing an application using the position data. Thus, a robot controller that provides a flexible position management method can be obtained.
(7)本発明の他の態様に係るロボットコントローラは、上記(5)又は(6)において、キュー操作部は、キュー記憶部に登録された位置データを参照し、移動物体に対して所定の動作を行うロボットを動作させるための位置データとして出力するものである。 (7) In the robot controller according to another aspect of the present invention, in the above (5) or (6), the cue operating unit refers to the position data registered in the cue storage unit, and performs predetermined processing on the moving object. This is output as position data for operating the robot that performs the operation.
本発明によれば、移動物体に対して所定の操作を行うロボットに対する動作位置としてキュー記憶部内の位置データを参照することができる。 According to the present invention, the position data in the cue storage unit can be referred to as the operation position for the robot that performs a predetermined operation on the moving object.
(8)本発明の他の態様に係るロボットコントローラは、上記(7)において、キュー記憶部を複数のロボットで共有したものである。 (8) A robot controller according to another aspect of the present invention is the robot controller according to (7), wherein the queue storage unit is shared by a plurality of robots.
本発明によれば、キューを複数のロボットで共有するようにしたので、複数のロボットで運搬装置上の移動物体を追跡してその移動物体に操作を行うロボットシステムの構築が簡単に行えるロボットコントローラを得ることができる。 According to the present invention, since the cue is shared by a plurality of robots, a robot controller that can easily construct a robot system that tracks a moving object on a transport device by a plurality of robots and operates the moving object. Can be obtained.
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1のロボットコントローラの機能ブロック図、図2は本発明の実施の形態1のソフトウェア構成を示す図、図3は本発明の実施の形態1の移動物体の位置管理方法を適用したシステムの概略構成図である。
図において、1は運搬装置としてのコンベヤ、2はコンベヤ1上を撮影し、その撮影画像を処理する画像処理装置(図示せず)と共にワークの位置検出を行う撮像手段としてのカメラ、3はコンベヤ1に取り付けられ、コンベヤ1の動作量を検出するためのエンコーダ、4はロボットで、これらコンベヤ1、カメラ2、エンコーダ3及びロボット4がロボットコントローラ5に接続されてシステムが構成されている。
1 is a functional block diagram of the robot controller according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a software configuration of the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a position of a moving object according to the first embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram of the system to which the management method is applied.
In the figure, 1 is a conveyor as a conveying device, 2 is a camera as imaging means for detecting the position of a workpiece together with an image processing device (not shown) that images the
ロボットコントローラ5は、ユーザプログラムを記憶するユーザプログラム記憶部11、該ユーザプログラム記憶部11に記憶されたユーザプログラムを実行するユーザプログラム実行部12、カメラ2と画像処理装置により検出されたワークの現在位置を示す位置データキュー(以下、単に位置データという)を記憶するキュー記憶部13、該キュー記憶部13への位置データの登録、参照、削除、の操作を行うキュー操作部14、前記キュー記憶部13の位置データをコンベヤ1の動作量に基づいて逐次更新するキュー更新部15、作業ポイント(ロボット手先)の軌道(各関節の角度)を生成し、これをモータ指令値に変換して後述のモータ制御部18に出力する軌道生成部16、軌道生成部16からのモータ指令値に従って各関節のモータ4aを制御するモータ制御部17を備えた構成となっている。なお、軌道生成部16は外部タイマなどのハードウェアや後述のオペレーティングシステム(OS)により所定のサンプリングタイム毎に起動される。
The
また、ロボットコントローラ5のソフトウェア構成は、図2に示すようにユーザプログラムと、ロボットコントローラ5を制御し、イベント機能やマルチタスク機能等を有するオペレーティングシステム(OS)と、ロボット4やコンベヤ1の位置検出等を行う制御プログラムとを備えた構成となっている。
As shown in FIG. 2, the software configuration of the
キュー記憶部13は、任意位置の要素(ここでは位置データ)の参照が可能なデータ構造を有し、一般的なFIFO(First In First Out)型のキューとは厳密には多少異なるものであるが、キュー記憶部13内の要素の参照及び削除後においてその削除要素より後に登録された各要素がキューの先頭方向にシフトする構造については変わりはない。
The
キュー操作部14は、キュー記憶部13に位置データを登録する際に、その位置データとキュー記憶部13に既に登録されている位置データとを比較し、同じ位置データが既にキュー記憶部13内に登録されている場合には、同じワークが既に登録済であると判断して、その位置データの登録は行なわない。このように、位置データを登録する際にキュー記憶部13内の位置データと比較して、その比較結果に応じてキューへの登録に制限を加えることにより、以下のような利点を奏する。
When registering position data in the
図4は、その利点を説明するための図で、特にカメラ2による各撮影タイミングにおけるカメラ視野を示している。図のA1〜A4が、その各カメラ視野(A4:今回のカメラ視野、A3:前回のカメラ視野、A2:前々回のカメラ視野、A1:前々々回のカメラ視野)を示しており、W1〜W6はそれぞれワークを示している。
従来は上述したように各カメラ視野が互いに重ならないような構成を以てワークの2重登録を防止していたが、ここではカメラ視野が重なっても何等問題とならない。即ち、各カメラ視野A1〜A4が互いに重なった領域(図中のハッチング領域)にある例えばワークW2は、カメラ視野A1,A2のそれぞれ領域において位置検出が行われるが、その位置データはカメラ視野A1においてはキュー記憶部13へ登録されるが、次のカメラ視野A2においては、先のカメラ視野A1において既に登録されているため、登録が行われない。このようにキュー記憶部13への登録時にチェックを行うことによりワークの2重登録の防止が簡単に行えるようになる。なお、同様にしてワークW5に関しても2重登録が防止される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the advantages, and particularly shows the camera field of view at each photographing timing by the
Conventionally, as described above, the double registration of workpieces is prevented with a configuration in which the camera fields of view do not overlap each other. However, even if the camera fields of view overlap, there is no problem here. That is, for example, the workpiece W2 in the area where the camera fields of view A1 to A4 overlap each other (hatched area in the figure) is subjected to position detection in each of the areas of the camera fields of view A1 and A2, but the position data is the camera field of view A1 Is registered in the
また、キュー操作部14は、キュー記憶部13の位置データを参照し、該位置データを必要とする構成部に出力する動作を行っている。例えばユーザプログラム実行部12で位置データの表示を指示するような命令が実行された場合、キュー記憶部13の位置データを参照し、該位置データをユーザプログラム実行部12に出力し、また、例えば「JUMP QUEUE(1)」のような動作命令が実行された場合、キューの先頭データを参照して、軌道生成部16に出力する動作を行う。
Further, the
次に、本実施の形態1の動作を説明する。
所定のプログラムが実行されると、カメラ2によってコンベヤ1上を流れるワークの撮影が開始され、その撮影画像からワークが検出されてその位置データがキュー操作部14によりキュー記憶部13に登録される。このとき、キュー操作部14は今回登録しようとする位置データと既にキュー記憶部13に登録されている位置データとの比較を行って、キュー記憶部13内に同じワークを示す位置データの登録がないときへの登録を行う。キュー記憶部13に登録された位置データは、キュー更新部15によりエンコーダ3からのパルス信号に基づき順次更新されている。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
When a predetermined program is executed, the
ここで、例えば図4に示すようにコンベヤ1上にワークW1〜W6が搬送されている場合、まずカメラ2の最初のカメラ視野A1に含まれるワークW1及びワークW2の位置データがこの順にキュー記憶部13に登録される。次いで、次のカメラ視野A2からワークW2及びワークW3が検出され、これらの位置データがキュー記憶部13に登録されることになるが、ワークW2の位置データについては既に登録されているため登録は行なわれず、ワークW3のみがキュー記憶部13に登録されることとなる。同様にしてワークW4〜W6も登録され、結果、キュー記憶部13のキューは後述の図6(a)示すように先頭から順にワークW1〜W6が登録された構成となる。
Here, for example, when the workpieces W1 to W6 are conveyed on the
図5はユーザプログラムの一例を示す図である。
ここで、図5に示すユーザプログラムを実行した場合について考える。このユーザプログラムは、コンベヤ1上に2種類のワーク(三角形と四角形)が混在して流れており、交互にハンドリングを行う場合のプログラム例を示している。ここで、W1,W2,W4が四角形のワーク、W3,W5,W6が三角形のワークとする。なお、図中「’」以降はコメント文である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a user program.
Consider the case where the user program shown in FIG. 5 is executed. This user program shows a program example in the case where two types of workpieces (triangle and quadrangle) are mixed and flow on the
図6は図5のユーザプログラムが実行されたときのキュー記憶部のキューの変化の様子を示す図で、(a)はユーザプログラム実行前の状態を示している。なお、キューの各格納場所は下から順にユーザプログラムのQUEUE(1)〜QUEUE(6)にそれぞれ対応している。 FIG. 6 is a diagram showing how the queue of the queue storage unit changes when the user program shown in FIG. 5 is executed. FIG. 6A shows a state before the user program is executed. Each storage location of the queue corresponds to QUEUE (1) to QUEUE (6) of the user program in order from the bottom.
このユーザプログラムがユーザプログラム実行部12で実行されると、まず、1行目(JUMP QUEUE(1))の実行により、キュー操作部14はキューの先頭データを参照し、その先頭データ、即ちワークW1の位置データを軌道生成部16に出力する。軌道生成部16は、ワークW1へロボット4を動作させる軌道を生成し、その関節角度をモータ指令値に変換してモータ制御部17へ出力する。モータ制御部17はそのモータ指令値に従ってロボット4の各関節を動作させるように制御する。これによりロボット4はロボット手先をワークW1(四角形ワーク)へ移動してハンドリングする動作を行う。そして、2行目においてキュー操作部14は、キューの先頭データ(即ちワークW1の位置データ)を削除する。これにより、最初、図6(a)に示す状態にあったキューが(b)に示すように先頭データが削除され、ワークW2〜W6の位置データが先頭方向にシフトし、ワークW2の位置データがキューの先頭に位置した状態となる。
When this user program is executed by the user
続いて3行目においてキューの先頭から2つ目の位置データで示されるワークW3(三角形ワーク)のハンドリングが実行され、4行目においてキューの先頭から2つ目のデータ、即ちワークW3の位置データがキューから削除される。この削除後のキューは図6(c)に示すようにワークW3の位置データが削除されてワークW4〜W6の位置データがキューの先頭方向にシフトした構成となる。 Subsequently, the workpiece W3 (triangular workpiece) indicated by the second position data from the head of the queue is handled in the third line, and the second data from the head of the queue, that is, the position of the work W3 is displayed in the fourth line. Data is removed from the queue. As shown in FIG. 6C, the deleted queue has a configuration in which the position data of the work W3 is deleted and the position data of the works W4 to W6 are shifted toward the head of the queue.
続いて5行目においてキューの先頭データ(即ちワークW2の位置データ)で示される位置へのロボット動作が行われて当該位置にあるワークW2(四角形ワーク)のハンドリングが行われ、そのワークW2の位置データをキューから削除する。この削除後のキューは図6(d)に示すようにワークW2の位置データが削除されてワークW4〜W6の位置データがキューの先頭方向にシフトし、ワークW4の位置データがキューの先頭に位置した状態となる。同様にしてワークW5(三角形ワーク)がハンドリングされ、その位置データが削除されてキューは図6(e)に示すようになり、続いてワークW4(四角形ワーク),ワークW6(三角形ワーク)とハンドリングが続けられ、該当の位置データの削除も同様に行われる。 Subsequently, in the fifth line, the robot operation to the position indicated by the head data of the queue (that is, the position data of the work W2) is performed, and the work W2 (rectangular work) at the position is handled. Delete location data from the queue. In the queue after the deletion, as shown in FIG. 6D, the position data of the work W2 is deleted, the position data of the works W4 to W6 are shifted toward the head of the queue, and the position data of the work W4 is placed at the head of the queue. It will be in the position. Similarly, the workpiece W5 (triangular workpiece) is handled, its position data is deleted, and the queue becomes as shown in FIG. 6E, and subsequently the workpiece W4 (rectangular workpiece) and workpiece W6 (triangular workpiece) are handled. And the corresponding position data is similarly deleted.
本実施の形態1によれば、位置データをキュー記憶部13に登録する際に、既にキュー記憶部13に登録された位置データと比較して同じワークを示す位置データが登録されている場合には登録しないようにしたので、特別なハードウェア構成を取ることなく、ソフトウェアによって2重登録を防止することが可能となる。
According to the first embodiment, when registering position data in the
また、キュー記憶部13のキューを参照する際は、キューの先頭のみでなく任意位置を参照できるようにしたので、所望の順序でワークをハンドリングするアプリケーションの開発が可能となり、キューの先頭データから順に参照するように限られていた従来技術に比べ汎用性に優れたシステムを構築することが可能となる。具体的には例えば上述したようにコンベヤ1上を多種類のワークが混在して流れる場合に、交互にワークをハンドリングする等のシステムの構築が可能となる。
In addition, when referring to the queue in the
また、ワークの位置データをキューによって管理するようにしたので、コンベヤ1上を複数のワークが流れる場合の各ワークの位置管理が容易になる。
In addition, since the position data of the work is managed by the queue, the position management of each work when a plurality of work flows on the
実施の形態2.
上記実施の形態1は1台のコンベヤに対して1台のロボットを配置したシステムにおける位置管理を示したものであるが、本実施の形態2は図7に示すように1台のコンベヤ1に対して複数のロボット4(ここでは2台で、特に上流側のロボットを4a、下流側を4bと符号を付す)を配置したシステムにおける位置管理に関するものである。このように複数のロボット4を設置する場合、1つのキューを複数のロボット4で共有するようにする。また、ここでは、図4と同様の撮影により、ユーザプログラム実行前においてキューが後述の図9(a)の状態にあるとして説明を行う。
The first embodiment shows the position management in a system in which one robot is arranged for one conveyor, but the second embodiment has one
図8はユーザプログラムの一例を示す図である。図9は図8のユーザプログラムを実行した場合のキュー記憶部のキューの変化の様子を示す図である。
このユーザプログラムがユーザプログラム実行部12で実行されると、まず1行目の実行により、ROBOT1(ここではロボット4aとする)が選択される。そして、2行目の実行によりキュー操作部14がキューの先頭データを参照し、その先頭データ、即ちワークW1の位置データを軌道生成部16に出力する。これによりロボット4aでワークW1のハンドリングが行われる。そして、3行目においてキュー操作部14はそのワークW1の位置データを削除する。これにより、最初、図9(a)に示す状態にあったキューが(b)に示すようにキューの先頭データが削除されてワークW2〜W6の位置データがキューの先頭方向にシフトした構成となる。
FIG. 8 shows an example of a user program. FIG. 9 is a diagram showing how the queue of the queue storage unit changes when the user program of FIG. 8 is executed.
When this user program is executed by the user
続いて4行目においてROBOT2(ここではロボット4b)が選択され、5行目においてキューの先頭データが示すワークW2がロボット4bでハンドリングされ、6行目においてそのワークW2の位置データが削除される。この削除後のキューは図9(b)に示すようにワークW2の位置データが削除されてワークW3〜W6の位置データがキューの先頭方向にシフトした構成となる。
Subsequently, ROBOT2 (in this case, the
このように、複数のロボットを配置する場合にも、キューは1つとして、複数のロボットで共有するようにしたことにより、実施の形態1とほぼ同じ作用及び効果が得られると共に、コンベヤ1上の複数のワークを複数のロボット4でハンドリングするシステムの構築が簡単に実現できる。
As described above, even when a plurality of robots are arranged, since the cue is shared by a plurality of robots, substantially the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained, and the conveyor 1 A system for handling a plurality of workpieces with a plurality of
なお、従来、1台のコンベヤに2台のロボットを設置して各ロボット4にワークをハンドリングさせる場合には、各ロボット毎にカメラを設置し、また、ロボット毎にキューを設けるようにしていた。このように構成した従来のシステムで、例えば上流のロボットで取りこぼしたワークを下流のロボットでハンドリングするアプリケーションを実施する場合には、上流のロボットで取りこぼしたワークを、下流のカメラで再認識し、該ワークの位置データを上流側のロボットのキューから削除して下流側のロボットのキューに登録し、下流側のロボットにハンドリングさせるようにすることになる。
Conventionally, when two robots are installed on one conveyor and each
このように、従来の方法ではカメラをロボット毎に用意していることから装置構成が複雑となり、また、キューの再登録が必要となって処理が煩雑となっていた。これに対し、本実施の形態1においては、ロボットの設置台数によらずコンベヤに対してカメラを1台設置し、そのカメラで認識したワークの位置データを1つのキューに登録して、該キューを各ロボットで共有するようにしたことにより、これと同様のアプリケーションを実施する場合には、上流のロボット4aで取りこぼしたワークの位置データをキューから削除することなく下流のロボット4bに割り当てることにより対応できるので(なお、ロボット4bに割り当てた後はその位置データはキューから削除される)、システム構成が簡単で済み、また、キューの再登録処理を不要とすることができる。
As described above, in the conventional method, since the camera is prepared for each robot, the apparatus configuration is complicated, and the re-registration of the queue is necessary, and the processing is complicated. In contrast, in the first embodiment, one camera is installed on the conveyor regardless of the number of robots installed, and workpiece position data recognized by the camera is registered in one queue, and the queue When the same application is executed, the position data of the workpiece missed by the
1 コンベヤ、2 カメラ、4 ロボット、5 ロボットコントローラ、13 キュー記憶部、14 キュー操作部、15 キュー更新部。 1 conveyor, 2 cameras, 4 robots, 5 robot controllers, 13 cue storage unit, 14 cue operation unit, 15 cue update unit.
Claims (8)
前記位置データを管理するキューを設け、該キューに位置データを登録して運搬装置の動作量に基づき逐次更新するようにし、位置データをキューに登録する際には、その登録しようとする位置データと、既にキューに登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキューに登録されている場合には登録しないようにしたことを特徴とする移動物体の位置管理方法。 A method of detecting the position of a moving object conveyed by a conveying device by an imaging means and managing position data of the detected moving object,
A queue for managing the position data is provided, the position data is registered in the queue and sequentially updated based on the operation amount of the transport device, and when the position data is registered in the queue, the position data to be registered And the position data already registered in the queue, and the position data indicating the same moving object is not registered if the position data is already registered in the queue. .
移動物体の位置データを格納するキュー記憶部と、
前記撮像手段で検出した移動物体の位置データを前記キュー記憶部に順次登録するキュー操作部と、
前記キュー記憶部に登録された移動物体の位置データを運搬装置の動作量に基づいて逐次更新するキュー更新部とを備え、
前記キュー操作部は、位置データをキュー記憶部に登録する際、その登録しようとする位置データと、キュー記憶部に既に登録されている位置データとを比較し、同じ移動物体を示す位置データが既にキュー記憶部に登録されている場合には登録しないことを特徴とするロボットコントローラ。 A robot controller that detects the position of a moving object transported by a transporting device using an imaging unit, and manages position data of the detected moving object using a queue,
A queue storage unit for storing position data of a moving object;
A cue operation unit for sequentially registering the position data of the moving object detected by the imaging means in the cue storage unit;
A queue update unit that sequentially updates the position data of the moving object registered in the queue storage unit based on the operation amount of the transport device;
When registering the position data in the queue storage unit, the cue operating unit compares the position data to be registered with the position data already registered in the queue storage unit, and position data indicating the same moving object is obtained. A robot controller characterized by not registering when already registered in the queue storage unit.
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- 2010-08-05 JP JP2010176202A patent/JP2010240838A/en active Pending
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