JP2011224709A - Machining system and machining method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten communication time in changing a tool and robot moving time.SOLUTION: The robot 22 attached with a fastening machine 25 has attaching parts 91, 92 for attaching tools 101, 102. The arm part of the robot 23 is provided with a housing member 401 housing tools 411, 412 for replacement. A robot controller, by controlling operations of the respective robots 22, 23, performs shifting from a first state in which the tools 101, 102 are attached to the attaching parts 91, 92 and the tools 411, 412 are housed in the housing member 401, to a second state in which the tools 101, 102 are housed in the housing member 401 and the tools 411, 412 are attached to the attaching parts 91, 92.

Description

本発明は、ツールを用いてワークを加工する加工システム及び加工方法に関する。詳しくは、ツールの交換の際の通信時間及びロボットの移動時間を短縮することが可能な加工システム及び加工方法に関する。   The present invention relates to a machining system and a machining method for machining a workpiece using a tool. Specifically, the present invention relates to a machining system and a machining method capable of shortening the communication time and the robot moving time when exchanging tools.

従来より、自動車のドアをワーク（本体部品）として加工する加工ラインには、組立部品を当該ドアにボルトで取り付けるロボット等を含む加工システムが設けられている（例えば特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a processing line that processes an automobile door as a work (main body part) is provided with a processing system including a robot that attaches assembly parts to the door with bolts (see, for example, Patent Document 1).

このような組立部品として、自動車のドアにおけるドアガラスの昇降をガイドするためのサッシュ部材が、特許文献２に開示されている。   As such an assembly part, Patent Document 2 discloses a sash member for guiding the raising and lowering of a door glass in an automobile door.

ここで、例えば自動車の車種が異なると、ドアの種類が異なる場合がある。このような場合には、ドアに取り付けられるボルトの種類、例えばボルト径やボルトの頭部の形状等の種類が異なることがある。
従って、加工システムのロボットにおいては、ボルトの種類毎に、ボルトを締めるツールを交換する必要がある。
ボルトを締めるツールではないが、ロボットのツールを交換する技術は、特許文献３に記載されている。 Here, for example, different types of automobiles may have different types of doors. In such a case, the types of bolts attached to the door, for example, the types of bolt diameter, bolt head shape, and the like may be different.
Therefore, in the robot of the machining system, it is necessary to replace the tool for tightening the bolt for each bolt type.
Although it is not a tool which tightens a volt | bolt, the technique of exchanging the tool of a robot is described in patent document 3.

特開２００７−１１１７９４号公報JP 2007-111174 A 特開２００６−１８８１７４号公報JP 2006-188174 A 特開２００９−２１４２６２号公報JP 2009-214262 A

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、交換用のツールはロボットの遠方に用意されているため、通信時間及びロボットの移動時間として長時間が必要になる。なお、ここでいう通信時間とは、例えば交換用のツールを検出するセンサが存在する場合には、当該センサとの通信に要する時間をいう。   However, in the technique described in Patent Document 1, since a replacement tool is prepared far away from the robot, a long time is required as a communication time and a movement time of the robot. Note that the communication time here refers to the time required for communication with the sensor when there is a sensor that detects a replacement tool, for example.

本発明は、ツールを用いてワークを加工する加工システム及び加工方法であって、ツールの交換の際の通信時間及びロボットの移動時間を短縮することが可能な加工システム及び加工方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a machining system and a machining method for machining a workpiece using a tool, and can provide a machining system and a machining method capable of shortening communication time and robot movement time when exchanging tools. With the goal.

本発明の加工システムは、
ツールを用いてワーク（例えば実施形態における自動車のドア３１及びロアサッシュ３２）を加工する加工システム（例えば実施形態における加工システム１）において、
ツールを取り付ける取り付け手段（例えば実施形態における取り付け部９１乃至９３）を有し、移動動作、及び前記取り付け手段に取り付けられたツールを用いて第１の加工動作をする第１の加工手段（例えば実施形態における締め付け機２５が取り付けられたロボット２２）と、
前記取り付け手段に着脱可能なツールを収納する収納手段（例えば実施形態における収納部材４０１）を有し、移動動作、及び第２の加工動作をする第２の加工手段と、
（例えば実施形態における把持機２４が取り付けられたロボット２３）と、
前記ボルトを前記本体部品まで移動させ、前記本体部品と前記組み付け部品との各々に設けられた前記ボルト穴にボルトを挿入して締め付ける動作を行う第２の加工手段（例えば実施形態における締め付け機２５が取り付けられたロボット２２）と、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御する制御手段（例えば実施形態におけるロボット制御装置１２）と、
を備え、
前記制御手段は、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御することによって、
第１の種類のツール（例えば実施形態におけるツール１０１，１０２）が前記取り付け手段に取り付けされ、第２の種類のツール（例えば実施形態におけるツール４１１，４１２）が前記収納手段に収納されている第１の状態から、
前記第１の種類のツールが前記収納手段に収納され、前記第２の種類のツールが前記取り付け手段に取り付けられている第２の状態に遷移させる、
ことを特徴とする。 The processing system of the present invention comprises:
In a processing system (for example, the processing system 1 in the embodiment) that processes a workpiece (for example, the door 31 and the lower sash 32 in the embodiment) using a tool,
A first processing means (for example, implementation) having an attachment means (for example, the attachment portions 91 to 93 in the embodiment) for attaching a tool and performing a first machining operation using a movement operation and a tool attached to the attachment means. A robot 22) fitted with a clamping machine 25 in the form;
A second processing means having a storage means (for example, a storage member 401 in the embodiment) for storing a detachable tool in the attachment means, and performing a moving operation and a second processing operation;
(For example, the robot 23 to which the gripping machine 24 in the embodiment is attached),
Second processing means for moving the bolt to the main body part and inserting and tightening the bolt into the bolt hole provided in each of the main body part and the assembly part (for example, the tightening machine 25 in the embodiment). Is attached to the robot 22),
Control means (for example, the robot control device 12 in the embodiment) for controlling the operation of each of the first machining means and the second machining means;
With
The control means includes
By controlling the operation of each of the first processing means and the second processing means,
A first type of tool (for example, tools 101 and 102 in the embodiment) is attached to the attachment means, and a second type of tool (for example, tools 411 and 412 in the embodiment) is stored in the storage means. From state 1
The first type tool is stored in the storage means, and the second type tool is transitioned to a second state attached to the attachment means.
It is characterized by that.

この発明によれば、ツールの着脱が可能な第１の加工手段、及び、交換用のツールを収納する収納手段を有する第２の加工手段は、同一の制御手段によって制御される。即ち、制御手段により構築される同一の制御系により、第１の加工手段及び第２の加工手段は制御される。
これにより、制御手段は、第２の加工手段以外の場所に交換用のツールが配置されている場合と比較して、第２の加工手段に設けられた収納手段に収納された交換用のツールの配置位置を容易かつ短時間で認識することができる。その結果、通信時間が短縮される。ここでいう通信時間とは、例えば交換用のツールを検出するセンサ（本実施形態における視覚センサ８３）が存在する場合には、当該センサとの通信に要する時間をいう。
さらに、第２加工手段に対して第１加工手段は近距離に配置されているので、第１加工手段の移動距離が短縮でき、その分だけ移動時間が短縮される。 According to this invention, the 1st processing means which can attach or detach a tool, and the 2nd processing means which has a storage means to store a tool for exchange are controlled by the same control means. That is, the first processing means and the second processing means are controlled by the same control system constructed by the control means.
Thereby, the control means has a replacement tool stored in the storage means provided in the second processing means as compared with the case where the replacement tool is arranged in a place other than the second processing means. Can be recognized easily and in a short time. As a result, the communication time is shortened. The communication time here refers to the time required for communication with the sensor when there is a sensor (visual sensor 83 in the present embodiment) for detecting a replacement tool, for example.
Furthermore, since the first processing means is arranged at a short distance with respect to the second processing means, the moving distance of the first processing means can be shortened, and the moving time is shortened accordingly.

この場合、前記２の加工手段は、複数の関節及び当該複数の関節を連結する複数の連結部を含む多関節マニュピュレータを有し、
前記収納手段は、前記複数の連結部のうち所定の連結部に設けられている、
ことが好ましい。 In this case, the processing means of 2 has a multi-joint manipulator including a plurality of joints and a plurality of connecting portions that connect the plurality of joints,
The storage means is provided in a predetermined connecting portion among the plurality of connecting portions.
It is preferable.

この発明によれば、ロボットの腕部に該当する多関節マニュピュレータの所定の連結部に収納手段が設けられるので、移動距離のさらなる短縮ができ、その分だけ移動時間が短縮される。この場合、第１の加工手段のみならず第２の加工手段も併せて移動動作させることで、移動時間の短縮をさらに一段と図ることが可能になる。   According to the present invention, since the storage means is provided in the predetermined connecting portion of the multi-joint manipulator corresponding to the arm portion of the robot, the moving distance can be further shortened, and the moving time is shortened accordingly. In this case, not only the first processing means but also the second processing means can be moved together to further reduce the movement time.

この場合、
前記ワークは搬送されており、
前記ワークの搬送に合わせて、前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段を同期して移動させる移動手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記移動手段により前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段が同期して移動している状態で、前記第１の状態から前記第２の状態に遷移させる制御を実行する、
ことが好ましい。 in this case,
The workpiece is being transported,
A moving means for moving the first processing means and the second processing means in synchronization with the conveyance of the workpiece is further provided,
The control means executes control for making a transition from the first state to the second state in a state where the first machining means and the second machining means are moving synchronously by the moving means. To
It is preferable.

この発明によれば、第１の加工手段及び第２の加工手段は同一の移動手段に設けられている。即ち、当該移動手段により、第１の加工手段及び第２の加工手段は同期して移動する。このため、移動手段による搬送中であっても、第１の状態から第２の状態に遷移させる制御の実行が可能になる。
これにより、第１の状態から第２の状態に遷移させる制御の実行時間を搬送されていない時間帯の中から別途設ける必要がなくなるため、ラインタクトや段取り換え時間を短縮すること、ひいては、加工システムが配置された加工ライン全体の処理時間を短縮することが可能になる。 According to this invention, the first processing means and the second processing means are provided in the same moving means. In other words, the first processing means and the second processing means move synchronously by the moving means. For this reason, even during the conveyance by the moving means, it is possible to execute the control for making the transition from the first state to the second state.
As a result, it is not necessary to separately provide the execution time of the control for transitioning from the first state to the second state from the time zone that is not conveyed, so that the line tact and the setup change time can be shortened, and in turn, the processing It is possible to shorten the processing time of the entire processing line in which the system is arranged.

この場合、前記第２の加工手段の移動動作の基準となる原位置が予め規定されており、
前記制御手段は、前記第２の加工手段が前記原位置に存在する状態で、前記第１の状態から前記第２の状態に遷移させる制御を実行する、
ことが好ましい。 In this case, the original position serving as a reference for the movement operation of the second processing means is defined in advance,
The control means executes control for making a transition from the first state to the second state in a state where the second processing means exists at the original position.
It is preferable.

この発明によれば、振動が最も起こりにくい原位置に第２の加工手段が存在する状態で、第１の状態から第２の状態に遷移させる制御が実行される。
これにより、第１の加工手段の位置決め制御を精度よく実行することができるので、第１の加工手段の移動時間を短縮することが可能になる。 According to the present invention, the control for making the transition from the first state to the second state is executed in a state where the second machining means is present at the original position where vibration is least likely to occur.
Thereby, since the positioning control of the first processing means can be executed with high accuracy, it is possible to shorten the movement time of the first processing means.

本発明の加工方法は、上述の本発明の加工システムに対応する方法である。従って、上述の本発明の加工システムと同様の各種効果を奏することが可能になる。   The processing method of the present invention is a method corresponding to the above-described processing system of the present invention. Therefore, various effects similar to those of the processing system of the present invention described above can be achieved.

本発明によれば、ツールの着脱が可能な第１の加工手段、及び、交換用のツールを収納する収納手段を有する第２の加工手段は、同一の制御手段によって制御される。即ち、制御手段により構築される同一の制御系により、第１の加工手段及び第２の加工手段は制御される。
これにより、制御手段は、第２の加工手段以外の場所に交換用のツールが配置されている場合と比較して、第２の加工手段に設けられた収納手段に収納された交換用のツールの配置位置を容易かつ短時間で認識することができる。その結果、通信時間が短縮される。ここでいう通信時間とは、例えば交換用のツールを検出するセンサが存在する場合には、当該センサとの通信に要する時間をいう。
さらに、第２加工手段に対して第１加工手段は近距離に配置されているので、第１加工手段の移動距離が短縮でき、その分だけ移動時間が短縮される。 According to the present invention, the first processing means capable of attaching and detaching the tool and the second processing means having the storing means for storing the replacement tool are controlled by the same control means. That is, the first processing means and the second processing means are controlled by the same control system constructed by the control means.
Thereby, the control means has a replacement tool stored in the storage means provided in the second processing means as compared with the case where the replacement tool is arranged in a place other than the second processing means. Can be recognized easily and in a short time. As a result, the communication time is shortened. The communication time here means, for example, the time required for communication with the sensor when there is a sensor for detecting the replacement tool.
Furthermore, since the first processing means is arranged at a short distance with respect to the second processing means, the moving distance of the first processing means can be shortened, and the moving time is shortened accordingly.

本発明の一実施形態に係る加工システムの概略外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the outline appearance composition of the processing system concerning one embodiment of the present invention. 図１の加工システムにより加工されるワークの概略外観構成を示す側面図である。It is a side view which shows the outline external appearance structure of the workpiece | work processed by the processing system of FIG. 図１の加工システムの把持機の概略外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the schematic external appearance structure of the holding machine of the processing system of FIG. 図３の把持機の把持ユニットがロアサッシュを把持している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which the holding unit of the holding machine of FIG. 3 is holding the lower sash. 図１の加工システムの締め付け機の概略外観構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the schematic external appearance structure of the clamping machine of the processing system of FIG. 図１の加工システムのロボット制御装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the functional structural example of the robot control apparatus of the processing system of FIG. 図６のロボット制御装置のハードウェアの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the hardware of the robot control apparatus of FIG. 図６のロボット制御装置による自動締め付け処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the flow of the automatic clamping process by the robot control apparatus of FIG. 図８の自動締め付け処理において、ドアのアウタパネルの取り付け部付近の概略外観構成を示す、インナパネルを仮想的に除外した場合に車室側から見た斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a schematic external configuration in the vicinity of a mounting portion of the door outer panel in the automatic tightening process of FIG. 8 as viewed from the passenger compartment side when the inner panel is virtually excluded. 図６のロボット制御装置がツール交換処理を実行している最中のロボット本体の概略外観構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic external configuration of a robot main body during execution of tool exchange processing by the robot control device of FIG. 6. 図６のロボット制御装置がツール交換処理を実行している最中のロボット本体の概略外観構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic external configuration of a robot main body during execution of tool exchange processing by the robot control device of FIG. 6. 図６のロボット制御装置がツール交換処理を実行している最中のロボット本体の概略外観構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic external configuration of a robot main body during execution of tool exchange processing by the robot control device of FIG. 6.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の一実施形態に係る加工システム１の概略外観構成を示す斜視図である。
図２は、加工システム１により加工されるワークとしてのドア３１及びロアサッシュ３２の概略外観構成を示す側面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a schematic external configuration of a processing system 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view illustrating a schematic external configuration of the door 31 and the lower sash 32 as workpieces to be processed by the processing system 1.

図１の加工システム１は、例えば自動車の生産ラインに配設され、図２の自動車のドア３１を本体部品として、当該ドア３１の車室側（図２に図示されている側）に、取り付け部品であるロアサッシュ３２をボルトで取り付けることができる。
具体的には、ドア３１は、アウタパネル５１と、アウタパネル５１の車室側に取り付けられたインナパネル５２と、アウタパネル５１及びインナパネル５２の上部に取り付けられたアッパサッシュ５３と、を備えている。
アウタパネル５１には、ロアサッシュ３２をボルトで取り付けるために、アッパサッシュ５３の後辺５３ａの下方には、ボルト穴が形成された取り付け部５４が設けられている。
一方、ロアサッシュ３２は、ドア３１のドアガラス（図示せず）が昇降するときに、当該ドアガラスの後縁をガイドする部材である。ロアサッシュ３２の端部には、アウタパネル５１の取り付け部５４にボルトで取り付けられるために、ボルト穴が形成された取り付け部４１が設けられている。なお、以下、ロアサッシュ３２の端部のうち、取り付け部４１が設けられている側の端部を「下端部」と呼び、下端部の反対側の端部を「上端部」と呼ぶ。
加工システム１は、ロアサッシュ３２を、アッパサッシュ５３の後辺５３ａの下方に延長して連続するように、アウタパネル５１とインナパネル５２との間に配置する。即ち、加工システム１は、ロアサッシュ３２の上端をアッパサッシュ５３の後辺５３ａの下部に連結させるように、ロアサッシュ３２を配置させる。そして、加工システム１は、アウタパネル５１の取り付け部５４のボルト穴と、ロアサッシュ３２の下端部の取り付け部４１のボルト穴に対して、ボルトを挿入して締める。これにより、ロアサッシュ３２がドア３１に取り付けられる。 The processing system 1 shown in FIG. 1 is installed, for example, in an automobile production line, and is attached to a vehicle compartment side (the side shown in FIG. 2) of the door 31 with the door 31 of the automobile shown in FIG. The lower sash 32 which is a part can be attached with a bolt.
Specifically, the door 31 includes an outer panel 51, an inner panel 52 attached to the vehicle compartment side of the outer panel 51, and an upper sash 53 attached to the upper portion of the outer panel 51 and the inner panel 52.
The outer panel 51 is provided with a mounting portion 54 with a bolt hole formed below the rear side 53a of the upper sash 53 in order to mount the lower sash 32 with bolts.
On the other hand, the lower sash 32 is a member that guides the rear edge of the door glass when the door glass (not shown) of the door 31 moves up and down. An attachment portion 41 in which a bolt hole is formed is provided at the end of the lower sash 32 in order to be attached to the attachment portion 54 of the outer panel 51 with a bolt. Hereinafter, of the end portions of the lower sash 32, the end portion on the side where the attachment portion 41 is provided is referred to as a “lower end portion”, and the end portion on the opposite side of the lower end portion is referred to as an “upper end portion”.
The processing system 1 arrange | positions the lower sash 32 between the outer panel 51 and the inner panel 52 so that it may extend below the rear side 53a of the upper sash 53, and may continue. That is, the processing system 1 arranges the lower sash 32 so that the upper end of the lower sash 32 is connected to the lower part of the rear side 53 a of the upper sash 53. Then, the processing system 1 inserts and tightens bolts into the bolt holes of the attachment portion 54 of the outer panel 51 and the bolt holes of the attachment portion 41 at the lower end portion of the lower sash 32. As a result, the lower sash 32 is attached to the door 31.

加工システム１は、このようにロアサッシュ３２をドア３１に取り付けるべく、図１に示すように、ロボット本体１１と、当該ロボット本体１１を制御するロボット制御装置１２と、を備えている。
ロボット本体１１は、ロボットベース２１と、ロボット２２，２３と、把持機２４と、締め付け機２５と、図示せぬロボット駆動装置と、を備えている。 In order to attach the lower sash 32 to the door 31 as described above, the processing system 1 includes a robot body 11 and a robot control device 12 that controls the robot body 11 as shown in FIG.
The robot body 11 includes a robot base 21, robots 22 and 23, a gripping machine 24, a clamping machine 25, and a robot driving device (not shown).

ロボット２２，２３は、多関節マニュピュレータとして構成され、ロボットベース２１に旋回可能に取り付けられる。
ロボット２２，２３は、複数の関節と、各関節を連結する連結部材と、各関節を回転させるサーボモータと、サーボモータの各種状態（位置、速度、電流等）を検出する検出器と、を備える。
各サーボモータによる各関節の回転動作と、それらの回転動作に連動する各連結部材の移動動作との組み合わせにより、ロボット２２，２３の全体の動作が実現する。
即ち、図示せぬロボット駆動装置には、ロボット２２，２３の各々に接続されたエンドエフェクタ（本実施形態では把持機２４又は締め付け機２５）を目標位置まで移動させる指令（以下、「移動指令」と称する）が、後述するロボット制御装置１２から供給される。そこで、ロボット駆動装置は、当該移動指令に従って、ロボット２２，２３に内蔵された各検出器の検出値をフィードバック値として用いて、ロボット２２，２３に内蔵された各サーボモータに対するトルク（電流）制御を行う。これにより、ロボット２２，２３の全体の動作が制御される。 The robots 22 and 23 are configured as articulated manipulators, and are attached to the robot base 21 so as to be able to turn.
The robots 22 and 23 include a plurality of joints, connecting members that connect the joints, servo motors that rotate the joints, and detectors that detect various states (position, speed, current, etc.) of the servo motors. Prepare.
The entire operation of the robots 22 and 23 is realized by a combination of the rotation operation of each joint by each servo motor and the movement operation of each connecting member linked to the rotation operation.
That is, the robot drive device (not shown) has a command to move the end effector (the gripping machine 24 or the clamping machine 25 in this embodiment) connected to each of the robots 22 and 23 to the target position (hereinafter referred to as “movement command”). Is supplied from the robot controller 12 described later. Therefore, the robot drive device uses the detection values of the detectors built in the robots 22 and 23 as feedback values in accordance with the movement commands, and controls torque (current) for the servo motors built in the robots 22 and 23. I do. Thereby, the whole operation of the robots 22 and 23 is controlled.

把持機２４は、ロアサッシュ３２を把持する機能を有するエンドエフェクトとして、ロボット２３の先端に取り付けられている。
把持機２４は、ロボット２２の移動動作に伴い、把持しているロアサッシュ３２を、図２の矢印に示すように、インナパネル５２の開口部からアウタパネル５１内に挿入させ、アッパサッシュ５３の後辺５３ａの下方に延長して連続するように、アウタパネル５１とインナパネル５２との間に配置する。 The gripping machine 24 is attached to the tip of the robot 23 as an end effect having a function of gripping the lower sash 32.
As the robot 22 moves, the gripper 24 inserts the gripped lower sash 32 into the outer panel 51 from the opening of the inner panel 52 as shown by the arrow in FIG. It arrange | positions between the outer panel 51 and the inner panel 52 so that it may extend below 53a and may continue.

図３は、把持機２４の概略外観構成を示す斜視図である。
把持機２４は、ロボット２３の先端に取り付けられる取り付け部６１と、一端が取り付け部６１に接続されるアーム６２と、アーム６２の他端に接続される把持ユニット６３と、アーム６２に取り付けられる力覚センサ６４と、を備えている。
把持ユニット６３は、ロアサッシュ３２を把持すべく、第１把持部７１と、第１把持シリンダ７２と、第２把持部７３と、第２把持シリンダ７４と、を備えている。
図４は、把持機２４の把持ユニット６３がロアサッシュ３２を把持している状態を示す斜視図である。
第１把持部７１は、第１把持シリンダ７２によってアーム６２と略平行に進退する。即ち、第１把持部７１は、ロアサッシュ３２を把持する場合には、当該ロアサッシュ３２の下端部まで進行し、図４に示すように、当該下端部に嵌合すると停止する。その後、第１把持部７１は、嵌合状態を維持することで、ロアサッシュ３２の下端部を把持する。
第２把持部７３は、第２把持シリンダ７４によってアーム６２と略平行に進退する。即ち、第２把持部７３は、ロアサッシュ３２を把持する場合には、当該ロアサッシュ３２のうちの、下端部と上端部との間の部位であって、取り付け部４１よりも上端部に近い部位まで進行し、図４に示すように、当該部位に嵌合すると停止する。その後、第２把持部７３は、嵌合状態を維持することで、ロアサッシュ３２の当該部位を把持する。
力覚センサ６４は、互いに直交する３つの軸の各々の軸方向の力及びそれらの軸周りのトルクを検出する。力覚センサ６４の検出結果は、ロアサッシュ３２をドア３１にボルトで締め付けて取り付ける制御（以下、「締め付け制御」と呼ぶ）に用いられる。なお、締め付け制御は、ロボット制御装置１２により実行されるため、その詳細については、ロボット制御装置１２の説明として後述する。 FIG. 3 is a perspective view showing a schematic external configuration of the gripping machine 24.
The gripping machine 24 includes an attachment portion 61 attached to the tip of the robot 23, an arm 62 having one end connected to the attachment portion 61, a grip unit 63 connected to the other end of the arm 62, and a force attached to the arm 62. And a sense sensor 64.
The gripping unit 63 includes a first gripping portion 71, a first gripping cylinder 72, a second gripping portion 73, and a second gripping cylinder 74 in order to grip the lower sash 32.
FIG. 4 is a perspective view showing a state where the gripping unit 63 of the gripping machine 24 is gripping the lower sash 32.
The first gripping portion 71 is advanced and retracted substantially parallel to the arm 62 by the first gripping cylinder 72. That is, when gripping the lower sash 32, the first gripping portion 71 proceeds to the lower end portion of the lower sash 32 and stops when fitted to the lower end portion as shown in FIG. Then, the 1st holding part 71 holds the lower end part of the lower sash 32 by maintaining a fitting state.
The second gripping portion 73 is advanced and retracted substantially parallel to the arm 62 by the second gripping cylinder 74. That is, when gripping the lower sash 32, the second gripping portion 73 is a portion between the lower end portion and the upper end portion of the lower sash 32 and closer to the upper end portion than the attachment portion 41. As shown in FIG. 4, it stops when it is fitted to the part. Then, the 2nd holding part 73 holds the part concerned of lower sash 32 by maintaining a fitting state.
The force sensor 64 detects the axial force of each of the three axes orthogonal to each other and the torque around those axes. The detection result of the force sensor 64 is used for control to attach the lower sash 32 to the door 31 by bolting (hereinafter referred to as “tightening control”). Since the tightening control is executed by the robot control device 12, details thereof will be described later as an explanation of the robot control device 12.

締め付け機２５は、ボルトをボルト穴に挿入して締め付ける機能を有するエンドエフェクトとして、ロボット２２の先端に取り付けられている。
締め付け機２５は、ロボット２２の移動動作に伴い、ドア３１の車外側（図２に図示されている側と反対側）から、アウタパネル５１の取り付け部５４のボルト穴の位置まで、ボルトが取り付けられた先端を移動させる。そして、締め付け機２５は、ロボット制御装置１２の締め付け制御に基づいて、当該取り付け部５４のボルト穴と、ロアサッシュ３２の取り付け部４１のボルト穴とに対して、ボルトを挿入させて締め付けることにより、ロアサッシュ３２をドア３１に取り付ける。 The tightening machine 25 is attached to the tip of the robot 22 as an end effect having a function of inserting a bolt into a bolt hole and tightening.
With the moving operation of the robot 22, the fastening machine 25 is attached with bolts from the vehicle exterior side of the door 31 (the side opposite to the side shown in FIG. 2) to the position of the bolt hole of the mounting portion 54 of the outer panel 51. Move the tip. Then, the tightening machine 25 inserts and tightens bolts into the bolt holes of the attachment portion 54 and the bolt holes of the attachment portion 41 of the lower sash 32 based on the tightening control of the robot controller 12. A lower sash 32 is attached to the door 31.

図５は、締め付け機２５の概略外観構成を示す斜視図である。
締め付け機２５は、ロボット２２の先端に取り付けられる取り付け部８１と、ツールユニット８２と、ツールユニット８２に取り付けられる視覚センサ８３と、を備えている。
ツールユニット８２には、取り付け部８１に取り付けられたロボット２２の先端の軸方向に対して略垂直方向に、３つの取り付け部９１乃至９３が設けられている。取り付け部９１乃至９３の各々の先端には、ボルトを回転させて締め付けるためのツール１０１乃至１０３が取り付けられている。
ここで、例えば自動車の車種が異なると、ドア３１の種類が異なる場合がある。このような場合には、ドア３１に取り付けられるボルトの種類、例えばボルト径やボルトの頭部の形状等の種類が異なることがある。
そこで、本実施形態では、ツール１０１乃至１０３のみならず、各々のボルトの種類に対応したツールが複数種類用意されている。そして、取り付け部９１乃至９３の各々の先端に取り付けられるツールが適宜交換される。なお、ツールの交換については、図１０乃至図１２を参照して後述する。
視覚センサ８３は、カメラ等で構成されており、ツールユニット８２に取り付けられた各種ツール（図５の例ではツール１０１乃至１０３）の先端を、画角の中心として撮影できるように、ツールユニット８２に固定して取り付けられている。
視覚センサ８３は、画角の範囲内にある被写体を撮影する。以下、視覚センサ１３により撮影された被写体の画像を、「撮影画像」と称する。後述するロボット制御装置１２は、撮影画像のデータを用いて、ロボット２２の移動動作等の制御を実行する。 FIG. 5 is a perspective view showing a schematic external configuration of the tightening machine 25.
The tightening machine 25 includes an attachment part 81 attached to the tip of the robot 22, a tool unit 82, and a visual sensor 83 attached to the tool unit 82.
The tool unit 82 is provided with three attachment portions 91 to 93 in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the tip of the robot 22 attached to the attachment portion 81. Tools 101 to 103 for rotating and tightening bolts are attached to the tips of the attachment portions 91 to 93, respectively.
Here, for example, when the vehicle type of the automobile is different, the type of the door 31 may be different. In such a case, the types of bolts attached to the door 31, for example, the types of bolt diameter, bolt head shape, and the like may be different.
Therefore, in the present embodiment, not only the tools 101 to 103 but also a plurality of types of tools corresponding to each bolt type are prepared. And the tool attached to each front-end | tip of the attachment parts 91 thru | or 93 is replaced | exchanged suitably. The tool replacement will be described later with reference to FIGS. 10 to 12.
The visual sensor 83 is configured by a camera or the like, and the tool unit 82 is configured so that the tips of various tools (tools 101 to 103 in the example of FIG. 5) attached to the tool unit 82 can be photographed with the center of the angle of view. It is fixedly attached to.
The visual sensor 83 captures a subject within the range of the angle of view. Hereinafter, the image of the subject photographed by the visual sensor 13 is referred to as a “captured image”. The robot control device 12 to be described later executes control such as a moving operation of the robot 22 using the data of the captured image.

なお、ロボット２３又は把持機２４の適当な位置に視覚センサをさらに設けて、後述するロボット制御装置１２が、当該視覚センサから得られる撮像画像のデータを用いて、ロボット２３の移動動作等の制御を実行するようにしてもよい。   It should be noted that a visual sensor is further provided at an appropriate position of the robot 23 or the gripping machine 24, and the robot control device 12 to be described later uses the captured image data obtained from the visual sensor to control the movement operation and the like of the robot 23. May be executed.

以上、本発明が適用される加工システムのうち、ロボット本体１１の構成について説明した。
次に、図６及び図７を参照して、当該加工システムのうち、ロボット本体１１を制御するロボット制御装置１２について詳しく説明する。 The configuration of the robot body 11 has been described above in the machining system to which the present invention is applied.
Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the robot control apparatus 12 which controls the robot main body 11 among the said processing systems is demonstrated in detail.

図６は、ロボット制御装置１２の機能的構成例を示す機能ブロック図である。   FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a functional configuration example of the robot control device 12.

ロボット制御装置１２は、移動指令部１５１と、締め付け制御部１５２と、ロボット制御切替部１５３と、押し付け量検出部１５４と、撮像画像取得部１５５と、把持制御部１５６と、締め付け制御部１５７と、ツール交換制御部１５８と、を備えている。   The robot control device 12 includes a movement command unit 151, a tightening control unit 152, a robot control switching unit 153, a pressing amount detection unit 154, a captured image acquisition unit 155, a grip control unit 156, and a tightening control unit 157. A tool change control unit 158.

移動指令部１５１は、締め付け制御部１５２又はツール交換制御部１５８の制御に基づいて、ロボット２２，２３の各々に対する移動指令を生成し、ロボット２２，２３の各々に供給する。
より正確には、移動指令は、図示せぬロボット駆動装置に供給される。当該ロボット駆動装置は、上述したように、この移動指令に従って、ロボット２２，２３を相互に独立して移動させることによって、各々のエンドエフェクタである締め付け機２５又は把持機２４の各々を目標位置まで移動させる。 The movement command unit 151 generates a movement command for each of the robots 22 and 23 based on the control of the tightening control unit 152 or the tool replacement control unit 158, and supplies the movement command to each of the robots 22 and 23.
More precisely, the movement command is supplied to a robot drive device (not shown). As described above, the robot drive device moves each of the robots 22 and 23 independently of each other in accordance with this movement command, so that each of the end effector clamping machine 25 or gripping machine 24 is moved to the target position. Move.

締め付け制御部１５２は、締め付け制御を実行すべく、ティーチング制御部１６１と、倣い制御部１６２と、を備えている。
ティーチング制御部１６１は、予め設定された所定の経路に沿ってロボット２２，２３の各々を移動させるティーチングプレイバック制御を実行する。
ティーチングプレイバック制御とは、予め定められた経路に沿ってロボットを移動させる動作を事前に教示しておき、この動作を再現させるオープンループ制御をいう。
倣い制御部１６２は、ロアサッシュ３２をドア３１にボルトで取り付ける際に、ロアサッシュ３２がドア３１に倣って移動するように、ロボット２２，２３の各々を移動させる制御を実行する。なお、このような制御を、以下、「倣い制御」と呼ぶ。倣い制御の詳細については図８及び図９を参照して後述する。 The tightening control unit 152 includes a teaching control unit 161 and a copying control unit 162 to execute tightening control.
The teaching control unit 161 executes teaching playback control for moving each of the robots 22 and 23 along a predetermined path set in advance.
Teaching playback control refers to open loop control in which an operation for moving a robot along a predetermined route is taught in advance and this operation is reproduced.
The copying control unit 162 executes control for moving each of the robots 22 and 23 so that the lower sash 32 moves following the door 31 when the lower sash 32 is attached to the door 31 with a bolt. Such control is hereinafter referred to as “copying control”. Details of the copying control will be described later with reference to FIGS.

ロボット制御切替部１５３は、ロボット２２，２３の移動制御の動作主体を、締め付け制御部１５２とツール交換制御部１５８との一方から他方へ切り替える。
さらに、ロボット制御切替部１５３は、ロボット２２，２３の移動制御の動作主体を締め付け制御部１５２に切り替えた場合、当該締め付け制御部１５２の動作主体を、ティーチング制御部１６１と倣い制御部１６２との一方から他方へ切り替える。 The robot control switching unit 153 switches the operation subject of movement control of the robots 22 and 23 from one of the tightening control unit 152 and the tool replacement control unit 158 to the other.
Further, when the robot control switching unit 153 switches the operation subject of movement control of the robots 22 and 23 to the tightening control unit 152, the robot control switching unit 153 determines the operation subject of the tightening control unit 152 as the teaching control unit 161 and the copying control unit 162. Switch from one to the other.

なお、ロボット制御切替部１５３によってロボット２２，２３の移動制御の動作主体が締め付け制御部１５２に切り替えられた場合における、ロボット制御装置１２の動作の詳細については、図８及び図９を参照して後述する。
一方、ロボット制御切替部１５３によってロボット２２，２３の移動制御の動作主体がツール交換制御部１５８に切り替えられた場合における、ロボット制御装置１２の動作の詳細については、図１０乃至図１２を参照して後述する。 For details of the operation of the robot control device 12 when the operation control subject of the movement control of the robots 22 and 23 is switched to the tightening control unit 152 by the robot control switching unit 153, refer to FIG. 8 and FIG. It will be described later.
On the other hand, details of the operation of the robot control device 12 when the robot control switching unit 153 switches the operation subject of the movement control of the robots 22 and 23 to the tool replacement control unit 158 will be described with reference to FIGS. Will be described later.

押し付け量検出部１５４は、力覚センサ６４の検出結果に基づいて、ロアサッシュ３２のドア３１への押し付け量を検出し、ロボット制御切替部１５３を介して倣い制御部１６２に供給する。詳細については図８及び図９を参照して後述するが、倣い制御部１６２は、倣い制御として、当該押し付け量が一定となるようにロボット２３（ロアサッシュ３２）を移動させる制御を実行する。   The pressing amount detection unit 154 detects the pressing amount of the lower sash 32 against the door 31 based on the detection result of the force sensor 64 and supplies the detected amount to the copying control unit 162 via the robot control switching unit 153. Although details will be described later with reference to FIGS. 8 and 9, the copying control unit 162 executes control for moving the robot 23 (lower sash 32) so that the pressing amount is constant as the copying control.

撮像画像取得部１５５は、視覚センサ８３から出力された撮像画像のデータを取得して、ロボット制御切替部１５３に供給する。
当該撮像画像のデータは、例えば、締め付け制御部１５２やツール交換制御部１５８がロボット２２，２３の移動制御として視覚サーボ制御を採用する場合に、フィードバック情報として用いることが可能である。ここで、視覚サーボ制御は、例えばティーチングプレイバック制御の実行後に誤差解消の目的で実行される。 The captured image acquisition unit 155 acquires captured image data output from the visual sensor 83 and supplies the acquired data to the robot control switching unit 153.
The data of the captured image can be used as feedback information when, for example, the tightening control unit 152 or the tool replacement control unit 158 employs visual servo control as movement control of the robots 22 and 23. Here, the visual servo control is executed for the purpose of error elimination after execution of the teaching playback control, for example.

把持制御部１５６は、把持機２４の動作を制御する。即ち、把持機２４は、把持制御部１５６の制御に基づいて、ロアサッシュ３２を把持する動作を行う。
締め付け制御部１５７は、締め付け機２５の動作を制御する。即ち、締め付け機２５は、締め付け制御部１５７の制御に基づいて、締め付け機２５がボルトをボルト穴に挿入して締め付ける動作を行う。 The grip control unit 156 controls the operation of the gripper 24. That is, the gripper 24 performs an operation of gripping the lower sash 32 based on the control of the grip control unit 156.
The tightening control unit 157 controls the operation of the tightening machine 25. That is, the tightening machine 25 performs an operation in which the tightening machine 25 inserts the bolt into the bolt hole and tightens based on the control of the tightening control unit 157.

ツール交換制御部１５８は、締め付け機２５のツールを交換することを目的として、ロボット２２，２３を移動させる制御を実行する。なお、このような制御を、以下、「ツール交換制御」と呼ぶ。ツール交換制御の詳細については図１０乃至図１２を参照して後述する。   The tool replacement control unit 158 executes control for moving the robots 22 and 23 for the purpose of replacing the tool of the fastening machine 25. Hereinafter, such control is referred to as “tool exchange control”. Details of the tool change control will be described later with reference to FIGS.

以上、ロボット制御装置１２の機能的構成例について説明した。次に、このような機能的構成を有するロボット制御装置１２のハードウェア構成例について説明する。   The functional configuration example of the robot control device 12 has been described above. Next, a hardware configuration example of the robot control apparatus 12 having such a functional configuration will be described.

図７は、ロボット制御装置１２のハードウェアの構成例を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the robot control device 12.

ロボット制御装置１２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３と、バス２０４と、入出力インターフェース２０５と、入力部２０６と、出力部２０７と、記憶部２０８と、通信部２０９と、ドライブ２１０と、を備えている。   The robot controller 12 includes a CPU (Central Processing Unit) 201, a ROM (Read Only Memory) 202, a RAM (Random Access Memory) 203, a bus 204, an input / output interface 205, an input unit 206, and an output unit. 207, a storage unit 208, a communication unit 209, and a drive 210.

ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。又は、ＣＰＵ２０１は、記憶部２０８からＲＡＭ２０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭ２０３にはまた、ＣＰＵ２０１が各種の処理を実行する上において必要なデータ等も適宜記憶される。   The CPU 201 executes various processes according to programs recorded in the ROM 202. Alternatively, the CPU 201 executes various processes according to programs loaded from the storage unit 208 to the RAM 203. The RAM 203 also appropriately stores data necessary for the CPU 201 to execute various processes.

例えば本実施形態では、上述した図６の移動指令部１５１乃至ツール交換制御部１５８の各機能を発揮させるプログラムが、ＲＯＭ２０２や記憶部２０８に記憶されている。従って、ＣＰＵ２０１が、このプログラムに従った処理を実行することで、移動指令部１５１乃至ツール交換制御部１５８の各機能を発揮させることができる。なお、このようなプログラムに従った処理の一例については、図８乃至図１２を参照して後述する。   For example, in the present embodiment, programs that cause the functions of the movement command unit 151 to the tool exchange control unit 158 in FIG. 6 described above are stored in the ROM 202 and the storage unit 208. Therefore, each function of the movement command unit 151 to the tool exchange control unit 158 can be exhibited by the CPU 201 executing the process according to this program. Note that an example of processing according to such a program will be described later with reference to FIGS.

ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３とは、バス２０４を介して相互に接続されている。このバス２０４にはまた、入出力インターフェース２０５も接続されている。   The CPU 201, the ROM 202, and the RAM 203 are connected to each other via the bus 204. An input / output interface 205 is also connected to the bus 204.

入出力インターフェース２０５には、キーボード等で構成される入力部２０６と、表示デバイスやスピーカ等で構成される出力部２０７と、ハードディスク等より構成される記憶部２０８と、通信部２０９と、が接続されている。
通信部２０９は、ロボット本体１１との間で行う通信と、インターネットを含むネットワークを介して他の装置（図示せず）との間で行う通信と、をそれぞれ制御する。なお、これらの通信は、図１の例では有線通信とされているが、無線通信であってもよい。 Connected to the input / output interface 205 are an input unit 206 configured with a keyboard and the like, an output unit 207 configured with a display device and a speaker, a storage unit 208 configured with a hard disk, and a communication unit 209. Has been.
The communication unit 209 controls communication performed with the robot body 11 and communication performed with another device (not shown) via a network including the Internet. These communications are wired communications in the example of FIG. 1, but may be wireless communications.

入出力インターフェース２０５にはまた、必要に応じてドライブ２１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリ等よりなるリムーバブルメディア２１１が適宜装着される。この場合、ドライブ２１０に接続されたリムーバブルメディア２１１にプログラムが記憶されている場合には、当該リムーバブルメディア２１１から読み出されたプログラムが、必要に応じて記憶部２０８にインストールされる。   A drive 210 is connected to the input / output interface 205 as necessary, and a removable medium 211 made of a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like is appropriately attached. In this case, when a program is stored in the removable medium 211 connected to the drive 210, the program read from the removable medium 211 is installed in the storage unit 208 as necessary.

以上、本発明が適用される加工システムの構成について、その構成要素毎に、即ち、ロボット本体１１及びロボット制御装置１２の各々毎に説明した。
次に、当該加工システムが実行する処理のうち、締め付け制御により、ロアサッシュ３２をドア３１に取り付けるまでの一連の処理（以下、「自動締め付け処理」と呼ぶ）について説明する。 The configuration of the machining system to which the present invention is applied has been described for each component, that is, for each of the robot body 11 and the robot control device 12.
Next, among the processes executed by the machining system, a series of processes (hereinafter referred to as “automatic tightening process”) until the lower sash 32 is attached to the door 31 by tightening control will be described.

図８は、自動締め付け処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。
詳細には、図８には、上から順に、把持機２４が接続されたロボット２３の動作を示すタイミングチャート、締め付け機２５が接続されたロボット２２の動作を示すタイミングチャート、締め付け機２５の動作を示すタイミングチャート、及び押し付け量を示すタイミングチャートがそれぞれ図示されている。
図９は、図８の自動締め付け処理において、ドア３１のアウタパネル５１の取り付け部５４付近の概略外観構成を示す、インナパネル５２を仮想的に除外した場合に車室側から見た斜視図である。 FIG. 8 is a timing chart showing an example of the flow of the automatic tightening process.
Specifically, FIG. 8 shows, in order from the top, a timing chart showing the operation of the robot 23 to which the gripping machine 24 is connected, a timing chart showing the operation of the robot 22 to which the fastening machine 25 is connected, and the operation of the fastening machine 25. And a timing chart showing the pressing amount are respectively shown.
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic external configuration in the vicinity of the attachment portion 54 of the outer panel 51 of the door 31 in the automatic tightening process of FIG. 8 as viewed from the passenger compartment side when the inner panel 52 is virtually excluded. .

図８及び図９の説明では、ロボット制御装置１２が担当する処理の動作主体は、図７のＣＰＵ２０１により実行される図６の移動指令部１５１乃至締め付け制御部１５７のうちの何れかであるとする。   In the description of FIGS. 8 and 9, the operation subject of the process that the robot control device 12 is in charge of is any one of the movement command unit 151 to the tightening control unit 157 of FIG. 6 executed by the CPU 201 of FIG. 7. To do.

本実施形態では、自動締め付け処理が開始するとロボット２２が移動して、当該ロボット２２に取り付けられた締め付け機２５のツール１０１の先端の位置が、ドア３１の車外側から車室側に向けてアウタパネル５１に近づき、アウタパネル５１の取り付け部５４のボルト穴の中心位置（以下、「締め付け穴位置」と呼ぶ）まで移動する。このようにして、ツール１０１の先端が締め付け穴位置まで移動した時刻が、図８に示すように時刻ｔ１であるとする。
図９（Ａ）は、時刻ｔ１のタイミングにおける取り付け部５４付近の概略外観構成を示している。図９（Ａ）に示すように、ツール１０１の先端にはボルト３０１が取り付けられており、ツール１０１の先端が締め付け穴位置まで移動すると、取り付け部５４のボルト穴にはボルト３０１が１０ｍｍ程度挿入される（セットされる）。 In this embodiment, when the automatic tightening process starts, the robot 22 moves, and the position of the tip of the tool 101 of the tightening machine 25 attached to the robot 22 moves from the vehicle exterior side of the door 31 toward the vehicle compartment side. 51 and moves to the center position of the bolt hole of the mounting portion 54 of the outer panel 51 (hereinafter referred to as “clamping hole position”). In this way, it is assumed that the time when the tip of the tool 101 moves to the tightening hole position is time t1 as shown in FIG.
FIG. 9A shows a schematic external configuration near the attachment portion 54 at the timing of time t1. As shown in FIG. 9A, a bolt 301 is attached to the tip of the tool 101. When the tip of the tool 101 moves to the tightening hole position, the bolt 301 is inserted into the bolt hole of the attachment portion 54 by about 10 mm. Is set.

一方、自動締め付け処理が開始するとロボット２３も移動して、当該ロボット２３に取り付けられた把持機２４によって、ロアサッシュ３２は、図２の矢印に示すように、インナパネル５２の開口部からアウタパネル５１内に挿入され、その下端部の取り付け部４１のボルト穴の中心と、アウタパネル５１の取り付け部５４のボルト穴の中心とが略一致するまで移動する。このように移動したロアサッシュ３２の位置を、以下、「サッシュ取り付け位置」と呼ぶ。このようにしてロアサッシュ３２がサッシュ取り付け位置まで移動した時刻が、図８に示すように時刻ｔ２であるとする。
図９（Ｂ）は、時刻ｔ２のタイミングにおける取り付け部５４付近の概略外観構成を示している。図９（Ｂ）に示すように、ロアサッシュ３２がサッシュ取り付け位置まで移動すると、ロアサッシュ３２の取り付け部４１のボルト穴にボルト３０１の先端が若干挿入される。
ここで、ドア３１の車外側から車室側に向けて、アウタパネル５１の取り付け部５４のボルト穴にボルト３０１が挿入される方向を、以下、「Ｂ方向」と呼ぶ。この場合、図９（Ｂ）に示す状態とは、ドア３１とロアサッシュ３２との巨視的な観点からすると、ドア３１とロアサッシュ３２とはボルト３０１により当接しているが、Ｂ方向に位置ズレが生じていて弛んでいる状態であると把握することができる。そこで、図９（Ｂ）に示す状態、即ち、ドア３１とロアサッシュ３２とがボルト３０１により当接している状態を、以下、「当接状態」と呼ぶ。 On the other hand, when the automatic tightening process is started, the robot 23 is also moved, and the lower sash 32 is moved from the opening of the inner panel 52 into the outer panel 51 by the gripper 24 attached to the robot 23 as shown by the arrow in FIG. It moves until the center of the bolt hole of the attachment part 41 of the lower end part and the center of the bolt hole of the attachment part 54 of the outer panel 51 substantially correspond. The position of the lower sash 32 thus moved is hereinafter referred to as “sash attachment position”. The time when the lower sash 32 is moved to the sash attachment position in this way is assumed to be time t2 as shown in FIG.
FIG. 9B shows a schematic external configuration in the vicinity of the attachment portion 54 at the timing of time t2. As shown in FIG. 9B, when the lower sash 32 moves to the sash attachment position, the tip of the bolt 301 is slightly inserted into the bolt hole of the attachment portion 41 of the lower sash 32.
Here, the direction in which the bolt 301 is inserted into the bolt hole of the mounting portion 54 of the outer panel 51 from the vehicle outer side of the door 31 toward the passenger compartment side is hereinafter referred to as “B direction”. In this case, from the macroscopic viewpoint of the door 31 and the lower sash 32, the state shown in FIG. 9B is in contact with the door 31 and the lower sash 32 by the bolt 301, but there is a displacement in the B direction. It can be grasped that it is occurring and slack. Therefore, the state shown in FIG. 9B, that is, the state in which the door 31 and the lower sash 32 are in contact with each other by the bolt 301 is hereinafter referred to as “contact state”.

当接状態になるまでの間、即ち時刻ｔ２になるまでの間、締め付け制御部１５２の動作主体は、本実施形態では、ティーチング制御部１６１となっている。
即ち、当接状態になるまでは、ティーチング制御部１６１によるティーチングプレイバック制御（適宜視覚サーボ制御を含めてもよい）に基づいて、ロボット２２及びロボット２３が移動する。
なお、上述したように、当接状態になるためには、ロアサッシュ３２の取り付け部４１のボルト穴にボルト３０１の先端が若干挿入されている必要がある。このため、締め付け制御部１５７は、図８に示すように、時刻ｔ１になると、締め付け機２５の動作を開始させる。即ち、ボルト３０１が取り付けられたツール１０１が回転を開始する。 Until the contact state is reached, that is, until time t2, the main body of the tightening control unit 152 is the teaching control unit 161 in the present embodiment.
That is, until the contact state is reached, the robot 22 and the robot 23 move based on teaching playback control (which may include visual servo control as appropriate) by the teaching control unit 161.
As described above, the tip of the bolt 301 needs to be slightly inserted into the bolt hole of the attachment portion 41 of the lower sash 32 in order to be in the contact state. For this reason, the tightening control unit 157 starts the operation of the tightening machine 25 at time t1, as shown in FIG. That is, the tool 101 to which the bolt 301 is attached starts rotating.

このようにして当接状態になると、即ち時刻ｔ２になると、ロボット制御切替部１５３は、締め付け制御部１５２の動作主体を、ティーチング制御部１６１から倣い制御部１６２に切り替える。
すると、倣い制御部１６２は、ロアサッシュ３２とアウタパネル５１とのＢ方向の距離が短くなる（Ｂ方向の位置ズレをなくす）ように、ロボット２２，２３の少なくとも一方を移動させる。
ここで、「少なくとも一方」と記載したのは、ロアサッシュ３２とアウタパネル５１とのＢ方向の距離が短くなれば、ロボット２２，２３の何れか一方を移動させてもよいからである。
ただし、本実施形態では、図８に示すように、締め付け機２５に取り付けられたツール１０１の先端がＢ方向に移動（シフト）するように、当該締め付け機２５が取り付けられたロボット２２が移動する。同時に、ドア３１のアウタパネル５１をロアサッシュ３２が押し付ける方向（Ｂ方向の反対方向であって、以下、「サッシュ取り付け方向」と呼ぶ）に、当該ロアサッシュ３２を把持した把持機２４が取り付けられたロボット２３が移動する。
このようにロボット２２，２３を移動させるべく、倣い制御部１６２は、次のような倣い制御を実行する。即ち、倣い制御部１６２は、ロアサッシュ３２とドア３１との間の所定の関係が一定となるように、例えばロアサッシュ３２のドア３１への押し付け量が一定となるように、ロボット２２，２３の各々の移動を制御する（図８の押し付け量のタイミングチャート参照）。
なお、押し付け量は、本実施形態では、上述したように、押し付け量検出部１５４によって、力覚センサ６４の検出結果に基づいて検出されて、ロボット制御切替部１５３を介して倣い制御部１６２に供給される。
図９（Ｃ）は、このような倣い制御部１６２による倣い制御の実行中の時刻ｔ３における取り付け部５４付近の概略外観構成を示している。 When the contact state is established in this way, that is, at time t2, the robot control switching unit 153 switches the operating subject of the tightening control unit 152 from the teaching control unit 161 to the copying control unit 162.
Then, the copying control unit 162 moves at least one of the robots 22 and 23 so that the distance in the B direction between the lower sash 32 and the outer panel 51 is shortened (displacement in the B direction is eliminated).
Here, “at least one” is described because one of the robots 22 and 23 may be moved if the distance in the B direction between the lower sash 32 and the outer panel 51 is shortened.
However, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the robot 22 to which the fastening machine 25 is attached moves so that the tip of the tool 101 attached to the fastening machine 25 moves (shifts) in the B direction. . At the same time, the robot 23 to which the gripper 24 that grips the lower sash 32 is attached in the direction in which the lower sash 32 presses the outer panel 51 of the door 31 (the direction opposite to the B direction, hereinafter referred to as “sash attachment direction”). Move.
In order to move the robots 22 and 23 as described above, the copying control unit 162 executes the following copying control. In other words, the copying control unit 162 sets the robots 22 and 23 so that the predetermined relationship between the lower sash 32 and the door 31 is constant, for example, the pressing amount of the lower sash 32 against the door 31 is constant. (See the timing chart of the pressing amount in FIG. 8).
In this embodiment, as described above, the pressing amount is detected by the pressing amount detection unit 154 based on the detection result of the force sensor 64, and is transferred to the copying control unit 162 via the robot control switching unit 153. Supplied.
FIG. 9C shows a schematic external configuration in the vicinity of the attachment portion 54 at time t3 during execution of scanning control by the scanning control unit 162.

このような倣い制御部１６２による倣い制御が継続して実行されると、ロアサッシュ３２とアウタパネル５１とのＢ方向の距離が徐々に短くなっていく。そして、時刻ｔ４になると、当該距離が略０になり（Ｂ方向の位置ズレがほぼなくなり）、ドア３１のアウタパネル５１の取り付け部５４の車外側に、ボルト３０１の頭部が着座する。このような状態を、以下、「着座状態」と呼ぶ。
図８の押し付け量のタイミングチャートに示すように、倣い制御部１６２が押し付け量を一定にするように倣い制御をしても、着座状態になる直前には押し付け量が急上昇する。このため、倣い制御部１６２は、着座状態になった時点で押し付け量を低下させるべく、ロボット２３の移動動作を停止して待機状態とすることで、当該ロボット２３に接続された把持機２４に把持されたロアサッシュ３２による、ドア３１への押し付けを停止させる。
ただし、倣い制御部１６２は、この間、ロボット２２を移動させて、当該ロボット２２に取り付けられた締め付け機２５のＢ方向への移動は継続させる。これにより、締め付け機２５の先端に取り付けられたボルト３０１は、Ｂ方向にさらに締め付けられる。即ち、ボルト３０１による、いわゆる増し締めが行われる。
図９（Ｄ）は、このようなボルト３０１の増し締め中の時刻ｔ５における取り付け部５４付近の概略外観構成を示している。 When such scanning control by the scanning control unit 162 is continuously performed, the distance in the B direction between the lower sash 32 and the outer panel 51 gradually decreases. At time t4, the distance becomes substantially zero (the positional deviation in the B direction is almost eliminated), and the head of the bolt 301 is seated on the vehicle exterior side of the attachment portion 54 of the outer panel 51 of the door 31. Hereinafter, such a state is referred to as a “sitting state”.
As shown in the timing chart of the pressing amount in FIG. 8, even if the copying control unit 162 performs copying control so that the pressing amount is constant, the pressing amount rapidly increases immediately before the seating state is entered. For this reason, the copying control unit 162 stops the moving operation of the robot 23 and sets the gripping machine 24 connected to the robot 23 to the standby state in order to reduce the pressing amount when the sitting state is reached. The pressing to the door 31 by the gripped lower sash 32 is stopped.
However, the copying control unit 162 moves the robot 22 during this time, and continues the movement of the fastening machine 25 attached to the robot 22 in the B direction. Thereby, the bolt 301 attached to the tip of the tightening machine 25 is further tightened in the B direction. That is, so-called retightening by the bolt 301 is performed.
FIG. 9D shows a schematic external configuration in the vicinity of the attachment portion 54 at time t5 during such tightening of the bolt 301.

例えば時刻ｔ６に、このようなボルト３０１の増し締めが完了すると、即ち、締め付けが完了すると、ロボット制御切替部１５３は、締め付け制御部１５２の動作主体を、倣い制御部１６２からティーチング制御部１６１に切り替える。
すると、ティーチング制御部１６１は、ティーチングプレイバック制御を実行することにより、ロボット２３については、アンクランプさせた後にドア３１から退出させるように移動さると共に、ロボット２２については、Ｂ方向と逆方向（サッシュ取り付け方向）に移動させた後（シフト戻りさせた後）に原位置へ移動させる。 For example, when the additional tightening of the bolt 301 is completed at time t6, that is, when the tightening is completed, the robot control switching unit 153 transfers the operating subject of the tightening control unit 152 from the copying control unit 162 to the teaching control unit 161. Switch.
Then, the teaching control unit 161 executes teaching playback control, so that the robot 23 is moved so as to exit from the door 31 after being unclamped, and the robot 22 is moved in a direction opposite to the B direction ( After moving in the sash attachment direction (after shifting back), move to the original position.

このような自動締め付け処理を実行可能な加工システムを採用することで、以下の（１）及び（２）に示すような効果がある。   By adopting a machining system capable of executing such automatic tightening processing, the following effects (1) and (2) are obtained.

（１）本実施形態に係る加工システムには、ロアサッシュ３２を把持し、当該ロアサッシュ３２をドア３１まで移動させる動作を行う第１の加工装置として、把持機２４が取り付けられたロボット２３が設けられている。
当該加工システムにはまた、ボルトをドア３１まで移動させ、ドア３１のアウタパネル５１の取り付け部５４及びロアサッシュ３２の取り付け部４１の各々に設けられたボルト穴にボルトを挿入して締め付ける動作を行う第２の加工装置として、締め付け機２５が取り付けられたロボット２２が設けられている。
そして、第１の加工装置と第２の加工装置とのうち少なくとも一方の動作の制御として、ロアサッシュ３２がドア３１に当接した当接状態になった後に、ロアサッシュ３２とドア３１との所定の関係が一定に保たれる倣い制御、具体的には上述の例では押し付け量が一定に保たれる倣い制御が実行される。
このようにして、ロアサッシュ３２とドア３１との所定の関係（上述の例では押し付け量）が一定に保たれることで、ボルトの回転等に起因して生じる自動車のドア３１の動きに倣ってロアサッシュ３２も移動することが可能になる。換言すると、ロアサッシュ３２に対するボルトの挿入を、当該ボルトの回転に合わせて行うことが可能になる。その結果、ロアサッシュ３２がボルトに引き込まれる等、自動車のドア３１の移動に起因する外力により発生する組み付け部品の破損を防止することが可能になる。 (1) The processing system according to the present embodiment is provided with a robot 23 to which a gripping machine 24 is attached as a first processing apparatus that grips the lower sash 32 and moves the lower sash 32 to the door 31. ing.
In the machining system, the bolt is moved to the door 31 and the bolt is inserted into the bolt hole provided in each of the attachment portion 54 of the outer panel 51 of the door 31 and the attachment portion 41 of the lower sash 32 and tightened. As the second processing apparatus, a robot 22 to which a clamping machine 25 is attached is provided.
And as control of operation of at least one of the 1st processing device and the 2nd processing device, after the lower sash 32 will be in the contact state which contacted the door 31, predetermined lower sash 32 and door 31 predetermined | prescribed The copying control in which the relationship is kept constant, specifically, the copying control in which the pressing amount is kept constant in the above example is executed.
In this way, the predetermined relationship between the lower sash 32 and the door 31 (in the above example, the pressing amount) is kept constant, so that the movement of the automobile door 31 caused by the rotation of the bolt or the like is followed. The lower sash 32 can also move. In other words, the bolt can be inserted into the lower sash 32 in accordance with the rotation of the bolt. As a result, it is possible to prevent the assembly parts from being damaged due to an external force caused by the movement of the automobile door 31 such as the lower sash 32 being pulled into the bolt.

（２）さらに、上述の例の倣い制御では、当接状態になった後、さらに、ボルトの頭部がドア３１に着座する着座状態になった場合、少なくとも第１の加工装置の動作が停止する。
これにより、組み付け部品の破損をより確実に防止することが可能になる。 (2) Further, in the copying control in the above example, when the bolt head is further in a seating state in which the head of the bolt is seated on the door 31, at least the operation of the first processing device is stopped. To do.
As a result, it is possible to more reliably prevent the assembled parts from being damaged.

次に、このような加工システムの別の処理のうち、自動締め付け処理とは別の処理であって、ツール交換制御に基づいて、締め付け機２５のツールを交換するまでの一連の処理（以下、「ツール交換処理」と呼ぶ）について説明する。   Next, among other processes of such a processing system, the process is different from the automatic tightening process, and a series of processes (hereinafter, referred to as the process of replacing the tool of the tightening machine 25 based on the tool replacement control). Will be described.

図１０乃至図１２は、ツール交換処理を実行中のロボット本体１１の概略外観構成を示す斜視図である。   10 to 12 are perspective views showing a schematic external configuration of the robot main body 11 that is executing the tool exchange process.

図１０及び図１２の説明では、ロボット制御装置１２が担当する処理の動作主体は、図７のＣＰＵ２０１により実行される図６の移動指令部１５１乃至ツール交換制御部１５８のうちの何れかであるとする。   In the description of FIGS. 10 and 12, the operation subject of the process that the robot control device 12 is in charge of is any one of the movement command unit 151 to the tool change control unit 158 of FIG. 6 executed by the CPU 201 of FIG. 7. And

図１０は、ツール交換処理を開始した時点のロボット本体１１の概略外観構成を示している。
図１０に示すように、本実施形態では、締め付け機２５にはツール１０１乃至１０３が取り付けられている。また、締め付け機２５が取り付けられたロボット２２以外のロボット２３の腕部（多関節マニュピュレータの所定の連結部材）には、交換用のツール４１１，４１２を収納した収納部材４０１が設けられている。
即ち、本例では、ツール交換処理により、締め付け機２５の取り付け部９１，９２の各々に取り付けられるツールが、ツール１０１，１０２の各々から、ツール４１１，４１２に交換される。
換言すると、ロボット制御装置１２は、ツール交換処理として、ロボット２２，２３の各々の動作を制御することによって、ツール１０１，１０２が取り付け部９１，９２に接続され、ツール４１１，４１２が収納部材４０１に収納されている第１の状態から、ツール１０１，１０２が収納部材４０１に収納され、ツール４１１，４１２が取り付け部９１，９２に接続されている第２の状態に遷移させる。 FIG. 10 shows a schematic external configuration of the robot main body 11 at the time when the tool exchange process is started.
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, tools 101 to 103 are attached to the tightening machine 25. In addition, a storage member 401 storing replacement tools 411 and 412 is provided on the arm portion of the robot 23 other than the robot 22 to which the tightening machine 25 is attached (a predetermined connecting member of the articulated manipulator). .
That is, in this example, the tool attached to each of the attachment portions 91 and 92 of the fastening machine 25 is exchanged from each of the tools 101 and 102 to the tools 411 and 412 by the tool exchange process.
In other words, the robot control device 12 controls the operations of the robots 22 and 23 as tool replacement processing, whereby the tools 101 and 102 are connected to the mounting portions 91 and 92, and the tools 411 and 412 are stored in the storage member 401. The tools 101 and 102 are stored in the storage member 401 and the tools 411 and 412 are connected to the attachment portions 91 and 92 to the second state.

即ち、ツール交換処理が開始すると、図２のロボット制御切替部１５３は、ロボット２２，２３の移動制御の動作主体を、ツール交換制御部１５８に切り替える。
すると、ツール交換制御部１５８は、ティーチングプレイバック制御（適宜視覚サーボ制御を含めてもよい）を実行して、図１０に示す状態から図１１に示す状態となるように、ロボット２２を移動させる。
即ち、図１１に示すように、ロボット２２は、締め付け機２５の取り付け部９１，９２の各々にこれまで取り付けられていたツール１０１，１０２を、収納部材４０１に収納する。 That is, when the tool replacement process starts, the robot control switching unit 153 in FIG. 2 switches the operation subject of the movement control of the robots 22 and 23 to the tool replacement control unit 158.
Then, the tool replacement control unit 158 performs teaching playback control (which may include visual servo control as appropriate), and moves the robot 22 so as to change from the state shown in FIG. 10 to the state shown in FIG. .
That is, as shown in FIG. 11, the robot 22 stores the tools 101 and 102 that have been attached to the attachment portions 91 and 92 of the fastening machine 25 in the storage member 401.

次に、ツール交換制御部１５８は、ティーチングプレイバック制御（適宜視覚サーボ制御を含めてもよい）を実行して、図１１に示す状態から図１２に示す状態となるように、ロボット２２を移動させる。
即ち、図１２に示すように、ロボット２２は、締め付け機２５の取り付け部９１，９２の各々に、収納部材４０１に収納されていたツール４１１，４１２を取りつける。 Next, the tool replacement control unit 158 moves the robot 22 so as to change from the state shown in FIG. 11 to the state shown in FIG. 12 by executing teaching playback control (may include visual servo control as appropriate). Let
That is, as shown in FIG. 12, the robot 22 attaches the tools 411 and 412 stored in the storage member 401 to each of the attachment portions 91 and 92 of the fastening machine 25.

次に、ツール交換制御部１５８は、ティーチングプレイバック制御（適宜視覚サーボ制御を含めてもよい）を実行して、図１２に示す状態から図１０に示す状態（ただし、締め付け機２５の取り付け部９１，９２の各々にはツール４１１，４１２が取り付けられている状態）となるように、ロボット２２を移動させる。
これにより、ツール交換処理は終了し、ロボット制御切替部１５３は、ロボット２２，２３の移動制御の動作主体を、ツール交換制御部１５８から締め付け制御部１５２に切り替える。 Next, the tool replacement control unit 158 executes teaching playback control (which may include visual servo control as appropriate), and changes from the state shown in FIG. 12 to the state shown in FIG. The robot 22 is moved so that the tools 411 and 412 are attached to each of 91 and 92.
As a result, the tool replacement process ends, and the robot control switching unit 153 switches the operation subject of the movement control of the robots 22 and 23 from the tool replacement control unit 158 to the tightening control unit 152.

このようなツール交換処理を実行可能な加工システムを採用することで、次の（３）乃至（５）に示すような効果がある。   By adopting a machining system capable of executing such tool exchange processing, the following effects (3) to (5) are obtained.

（３）ツールの着脱が可能な締め付け機２５が接続されたロボット２２、及び、交換用のツールを収納する収納部材４０１が設けられたロボット２３は、同一のロボット制御装置１２によって制御される。即ち、ロボット制御装置１２により構築される同一の制御系により、ロボット２２，２３は制御される。
これにより、ロボット制御装置１２は、ロボット２３以外の場所に交換用のツールが配置されている場合と比較して、ロボット２３に設けられた収納部材４０１に収納された交換用のツールの配置位置を容易かつ短時間で認識することができる。その結果、通信時間が短縮される。ここでいう通信時間とは、センサ（本実施形態では視覚センサ８３）が交換用のツールを検出して、ロボット制御装置１２がロボット２２を移動させるまでに、センサとロボット制御装置１２との間で行われる通信に要する時間をいう。
さらに、ロボット２２に対してロボット２３は近距離に配置されているので、ロボット２２の移動距離が短縮でき、その分だけ移動時間が短縮される。
特に、ロボット２３の腕部（多関節マニュピュレータの所定の連結部）に収納部材４０１を設けることで、移動距離のさらなる短縮ができ、その分だけ移動時間が短縮される。ここで、図１０乃至図１２においては、説明の便宜上、ロボット２２のみが移動したが、ロボット２２のみならずロボット２３も併せて移動させてもよい。この場合には、移動時間の短縮をさらに一段と図ることが可能になる。 (3) The robot 22 to which the tightening machine 25 capable of attaching and detaching the tool is connected and the robot 23 provided with the storage member 401 for storing the replacement tool are controlled by the same robot control device 12. That is, the robots 22 and 23 are controlled by the same control system constructed by the robot controller 12.
As a result, the robot control device 12 can arrange the replacement tool stored in the storage member 401 provided in the robot 23 as compared with the case where the replacement tool is disposed in a place other than the robot 23. Can be recognized easily and in a short time. As a result, the communication time is shortened. The communication time here refers to the interval between the sensor and the robot controller 12 until the robot (the visual sensor 83 in this embodiment) detects the replacement tool and the robot controller 12 moves the robot 22. This is the time required for communication performed in
Furthermore, since the robot 23 is disposed at a short distance from the robot 22, the movement distance of the robot 22 can be shortened, and the movement time is shortened accordingly.
In particular, by providing the storage member 401 in the arm portion of the robot 23 (a predetermined connecting portion of the articulated manipulator), the moving distance can be further shortened, and the moving time is shortened accordingly. Here, in FIGS. 10 to 12, only the robot 22 has moved for convenience of explanation, but not only the robot 22 but also the robot 23 may be moved together. In this case, the travel time can be further shortened.

（４）図示はしないが、一般的には、ワークである自動車のドア３１は自動搬送ラインにより搬送されており、上述した自動締め付け処理も、ドア３１が自動搬送中に実行される場合が多い。このような場合、ドア３１の搬送に併せて、ロボット本体１１のロボットベース２１も移動させるため、ドア３１の搬送方向と略平行にロボットベース２１を移動させる移動機構が設けられている。
このように、移動機構はロボットベース２１を移動させるため、ロボット２２，２３の観点からすると、ロボット２２，２３は同一の移動機構に設けられている。即ち、当該移動機構により、ロボット２２，２３は同期して移動する。
このため、移動機構によりロボットベース２１が搬送されているような場合、例えば図８の自動締め付け処理においてボルトの締め付け動作が完了した時刻ｔ６以降のような場合、その移動機構による搬送中であっても、ツール交換処理の実行が可能になる。
このように、搬送中にツール交換処理を実行することで、ツール交換処理の実行時間を別途設ける必要がなくなるため、ラインタクトや段取り換え時間を短縮すること、ひいては、自動車のドア３１の加工ライン全体の処理時間を短縮することが可能になる。 (4) Although not shown, in general, the door 31 of the automobile, which is a workpiece, is conveyed by an automatic conveyance line, and the automatic tightening process described above is often performed during the automatic conveyance of the door 31. . In such a case, in order to move the robot base 21 of the robot body 11 in conjunction with the conveyance of the door 31, a moving mechanism for moving the robot base 21 substantially parallel to the conveyance direction of the door 31 is provided.
Thus, since the moving mechanism moves the robot base 21, from the viewpoint of the robots 22 and 23, the robots 22 and 23 are provided in the same moving mechanism. That is, the robots 22 and 23 move synchronously by the moving mechanism.
Therefore, when the robot base 21 is transported by the moving mechanism, for example, after the time t6 when the bolt tightening operation is completed in the automatic tightening process of FIG. In addition, the tool exchange process can be executed.
As described above, by executing the tool change process during the conveyance, it is not necessary to separately provide an execution time for the tool change process. Therefore, the line tact and the setup change time can be shortened, and the processing line for the automobile door 31 can be reduced. The overall processing time can be shortened.

（５）交換用のツールが収納する収納部材４０１が設けられたロボット２３が、例えば図１０乃至図１２に示すように原位置（いわゆるホームポジション）に存在する状態で、ツール交換処理を実行することができる。
この場合、ロボット２３の振動は、原位置に存在する状態が最も起こりにくいため、ロボット２２の位置決め制御を精度よく実行することができるので、ロボット２２の移動時間を短縮することが可能になる。 (5) The tool replacement process is executed in a state where the robot 23 provided with the storage member 401 for storing the replacement tool exists in the original position (so-called home position) as shown in FIGS. 10 to 12, for example. be able to.
In this case, since the vibration of the robot 23 is most unlikely to be present at the original position, the positioning control of the robot 22 can be executed with high accuracy, so that the movement time of the robot 22 can be shortened.

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   It should be noted that the present invention is not limited to the present embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

例えば、同一のロボットベースに搭載されるロボットの台数は、本実施形態ではロボット２２，２３の２台とされたが、特にこれに限定されず、３台以上であってもよい。
この場合、交換用のツールが収納する収納部材４０１は、当該ツールを用いる締め付け機２５が取り付けられたロボット以外であれば、任意のロボットに設けることができる。
この場合にも、自動締め付け処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（１），（２）の効果を同様に奏することが可能である。また、ツール交換処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（３）乃至（５）の効果も同様に奏することが可能である。 For example, the number of robots mounted on the same robot base is two robots 22 and 23 in this embodiment, but is not particularly limited to this, and may be three or more.
In this case, the storage member 401 stored in the replacement tool can be provided in any robot other than the robot to which the tightening machine 25 using the tool is attached.
Also in this case, the automatic tightening process can be performed in the same manner, and as a result, the effects (1) and (2) described above can be similarly achieved. In addition, the tool exchange process can be executed in the same manner, and as a result, the effects (3) to (5) described above can be produced in the same manner.

また例えば、ロボットのエンドエフェクタは、本実施形態では把持機２４及び締め付け機２５とされたが、特にこれに限定されず、任意のツールを用いる任意のエンドエフェクタを採用することができる。
この場合も、当該エンドエフェクタがツールを交換する機能を有していれば、ツール交換処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（３）乃至（５）の効果も同様に奏することが可能である。 Further, for example, the end effector of the robot is the gripping machine 24 and the clamping machine 25 in the present embodiment, but is not particularly limited thereto, and any end effector using any tool can be employed.
Also in this case, if the end effector has a function of exchanging tools, the tool exchanging process can be executed in the same manner. As a result, the effects (3) to (5) described above are also produced. It is possible.

また例えば、ロアサッシュ３２を把持する把持機２４が接続されたロボット２３には、本実施形態では力覚センサ６４が採用されたが、特にこれに限定されず、ロボット２３等の図示せぬロボット駆動装置のトルクセンサ等、ロアサッシュ３２のドア３１の押し付け量を検出できれば任意のセンサを採用することが可能である。
この場合にも、自動締め付け処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（１），（２）の効果を同様に奏することが可能である。また、ツール交換処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（３）乃至（５）の効果も同様に奏することが可能である。 In addition, for example, the force sensor 64 is employed in the present embodiment for the robot 23 to which the gripper 24 that grips the lower sash 32 is connected. However, the present invention is not limited to this, and a robot drive (not shown) such as the robot 23 is not limited thereto. Any sensor can be employed as long as it can detect the pressing amount of the door 31 of the lower sash 32 such as a torque sensor of the apparatus.
Also in this case, the automatic tightening process can be performed in the same manner, and as a result, the effects (1) and (2) described above can be similarly achieved. In addition, the tool exchange process can be executed in the same manner, and as a result, the effects (3) to (5) described above can be produced in the same manner.

また例えば、ワークとして、本実施形態ではドア３１及びロアサッシュ３２が採用されたが、特にこれに限定されず、任意の本体部品、及び、当該本体部品に取り付けられる任意の組み付け部品を採用することが可能である。
この場合にも、自動締め付け処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（１），（２）の効果を同様に奏することが可能である。また、ツール交換処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（３）乃至（５）の効果も同様に奏することが可能である。 In addition, for example, the door 31 and the lower sash 32 are employed as workpieces in the present embodiment. However, the present invention is not particularly limited to this, and any main body part and any assembly part attached to the main body part may be employed. Is possible.
Also in this case, the automatic tightening process can be performed in the same manner, and as a result, the effects (1) and (2) described above can be similarly achieved. In addition, the tool exchange process can be executed in the same manner, and as a result, the effects (3) to (5) described above can be produced in the same manner.

また例えば、本実施形態では、図６の移動指令部１５１乃至ツール交換制御部１５８をソフトウェアとハードウェア（ＣＰＵ２０１を含む関連部分）の組み合わせにより構成するものとして説明したが、かかる構成は当然ながら例示であり、本発明はこれに限定されない。例えば、移動指令部１５１乃至ツール交換制御部１５８の少なくとも一部を、専用のハードウェアで構成してもよし、ソフトウェアで構成してもよい。
この場合にも、自動締め付け処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（１），（２）の効果を同様に奏することが可能である。また、ツール交換処理を同様に実行することができ、その結果、上述した（３）乃至（５）の効果も同様に奏することが可能である。 Further, for example, in the present embodiment, the movement command unit 151 to the tool exchange control unit 158 in FIG. 6 have been described as being configured by a combination of software and hardware (related portions including the CPU 201). The present invention is not limited to this. For example, at least a part of the movement command unit 151 to the tool exchange control unit 158 may be configured by dedicated hardware or software.
Also in this case, the automatic tightening process can be performed in the same manner, and as a result, the effects (1) and (2) described above can be similarly achieved. In addition, the tool exchange process can be executed in the same manner, and as a result, the effects (3) to (5) described above can be produced in the same manner.

このように、本発明に係る一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることも、ハードウェアにより実行させることもできる。   As described above, the series of processes according to the present invention can be executed by software or hardware.

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムを、コンピュータ等にネットワークを介して、或いは、記録媒体からインストールすることができる。コンピュータは、専用のハードウェアを組み込んだコンピュータであってもよいし、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。   When a series of processing is executed by software, a program constituting the software can be installed in a computer or the like via a network or from a recording medium. The computer may be a computer incorporating dedicated hardware, or may be a general-purpose personal computer capable of executing various functions by installing various programs.

本発明に係る一連の処理を実行するための各種プログラムを含む記録媒体は、情報処理装置（例えば本実施形態ではロボット制御装置１２）本体とは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布されるリムーバブルメディアでもよく、或いは、情報処理装置本体に予め組み込まれた記録媒体等でもよい。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、又は光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた記録媒体としては、例えば、プログラムが記録されている、図７のＲＯＭ２０２や、図７の記憶部２０８に含まれるハードディスク等でもよい。   A recording medium including various programs for executing a series of processes according to the present invention is distributed to provide a program to the user separately from the main body of the information processing apparatus (for example, the robot control apparatus 12 in this embodiment). Removable media may be used, or a recording medium or the like previously incorporated in the information processing apparatus main body may be used. The removable medium is composed of, for example, a magnetic disk (including a floppy disk), an optical disk, a magneto-optical disk, or the like. The optical disk is composed of, for example, a CD-ROM (Compact Disk-Read Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. The magneto-optical disk is configured by an MD (Mini-Disk) or the like. Further, as a recording medium incorporated in advance in the apparatus main body, for example, the ROM 202 in FIG. 7 or the hard disk included in the storage unit 208 in FIG.

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。   In the present specification, the step of describing the program recorded on the recording medium is not limited to the processing performed in time series along the order, but is not necessarily performed in time series, either in parallel or individually. The process to be executed is also included.

また、本明細書において、システムとは、複数の装置や処理部により構成される装置全体を表すものである。   Further, in the present specification, the system represents the entire apparatus including a plurality of apparatuses and processing units.

１ 加工システム
１１ ロボット本体
１２ ロボット制御装置
２１ ロボットベース
２２，２３ ロボット
２４ 把持機
２５ 締め付け機
３１ ドア
３２ ロアサッシュ
６４ 力覚センサ
８２ ツールユニット
９１乃至９３ 取り付け部
１０１乃至１０３ ツール
１５１ 移動指令部
１５２ 締め付け制御部
１５３ ロボット制御切替部
１５４ 押し付け量検出部
１５５ 撮像画像取得部
１５６ 把持制御部
１５７ 締め付け制御部
１５８ ツール交換制御部
１６１ ティーチング制御部
１６２ 倣い制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing system 11 Robot main body 12 Robot control apparatus 21 Robot base 22, 23 Robot 24 Grasping machine 25 Clamping machine 31 Door 32 Lower sash 64 Force sensor 82 Tool unit 91 thru | or 93 Mounting part 101 thru | or 103 Tool 151 Movement command part 152 Tightening control Unit 153 Robot control switching unit 154 Pressing amount detection unit 155 Captured image acquisition unit 156 Grasping control unit 157 Tightening control unit 158 Tool exchange control unit 161 Teaching control unit 162 Copying control unit

Claims (5)

ツールを用いてワークを加工する加工システムにおいて、
ツールを取り付ける取り付け手段を有し、移動動作、及び前記取り付け手段に取り付けられたツールを用いて第１の加工動作をする第１の加工手段と、
前記取り付け手段に着脱可能なツールを収納する収納手段を有し、移動動作、及び第２の加工動作をする第２の加工手段と、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御することによって、
第１の種類のツールが前記取り付け手段に取り付けされ、第２の種類のツールが前記収納手段に収納されている第１の状態から、
前記第１の種類のツールが前記収納手段に収納され、前記第２の種類のツールが前記取り付け手段に取り付けられている第２の状態に遷移させる、
加工システム。 In machining systems that machine tools using tools,
A first machining means having a mounting means for attaching a tool, and performing a first machining operation using a movement operation and a tool attached to the attachment means;
A second processing means having a storage means for storing a detachable tool in the mounting means, and performing a moving operation and a second processing operation;
Control means for controlling the operation of each of the first processing means and the second processing means;
With
The control means includes
By controlling the operation of each of the first processing means and the second processing means,
From the first state where the first type tool is attached to the attachment means and the second type tool is accommodated in the accommodation means,
The first type tool is stored in the storage means, and the second type tool is transitioned to a second state attached to the attachment means.
Processing system. 前記２の加工手段は、複数の関節及び当該複数の関節を連結する複数の連結部を含む多関節マニュピュレータを有し、
前記収納手段は、前記複数の連結部のうち所定の連結部に設けられている、
請求項１に記載の加工システム。 The two processing means includes a multi-joint manipulator including a plurality of joints and a plurality of connecting portions that connect the plurality of joints,
The storage means is provided in a predetermined connecting portion among the plurality of connecting portions.
The processing system according to claim 1. 前記ワークは搬送されており、
前記ワークの搬送に合わせて、前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段を同期して移動させる移動手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記移動手段により前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段が同期して移動している状態で、前記第１の状態から前記第２の状態に遷移させる制御を実行する、
請求項１又は２に記載の加工システム。 The workpiece is being transported,
A moving means for moving the first processing means and the second processing means in synchronization with the conveyance of the workpiece is further provided,
The control means executes control for making a transition from the first state to the second state in a state where the first machining means and the second machining means are moving synchronously by the moving means. To
The processing system according to claim 1 or 2. 前記第２の加工手段の移動動作の基準となる原位置が予め規定されており、
前記制御手段は、前記第２の加工手段が前記原位置に存在する状態で、前記第１の状態から前記第２の状態に遷移させる制御を実行する、
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の加工システム。 An original position serving as a reference for the movement operation of the second processing means is defined in advance,
The control means executes control for making a transition from the first state to the second state in a state where the second processing means exists at the original position.
The processing system according to any one of claims 1 to 3. ツールを用いてワークを加工する加工システムの加工方法において、
前記加工システムは、
ツールを取り付ける取り付け手段を有し、移動動作、及び前記取り付け手段に取り付けられたツールを用いて第１の加工動作をする第１の加工手段と、
前記取り付け手段に着脱可能なツールを収納する収納手段を有し、移動動作、及び第２の加工動作をする第２の加工手段と、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御する制御手段と、
を備えており、
前記制御手段は、
前記第１の加工手段及び前記第２の加工手段の各々の動作を制御することによって
第１の種類のツールが前記取り付け手段に取り付けられ、第２の種類のツールが前記収納手段に収納されている第１の状態から、
前記第１の種類のツールが前記収納手段に収納され、前記第２の種類のツールが前記取り付け手段に取り付けられている第２の状態に遷移させる、
加工方法。 In the machining method of a machining system that machines a workpiece using a tool,
The processing system includes:
A first machining means having a mounting means for attaching a tool, and performing a first machining operation using a movement operation and a tool attached to the attachment means;
A second processing means having a storage means for storing a detachable tool in the mounting means, and performing a moving operation and a second processing operation;
Control means for controlling the operation of each of the first processing means and the second processing means;
With
The control means includes
By controlling the operation of each of the first processing means and the second processing means, the first type tool is attached to the attachment means, and the second type tool is stored in the storage means. From the first state,
The first type tool is stored in the storage means, and the second type tool is transitioned to a second state attached to the attachment means.
Processing method.
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