JP2018034272A

JP2018034272A - Palletizing device

Info

Publication number: JP2018034272A
Application number: JP2016170818A
Authority: JP
Inventors: 貴士町田; Takashi Machida
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2036-09-01
Also published as: JP6848269B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a palletizing device in which a detection accuracy of a position and a direction (attitude) of a work-piece is improved.SOLUTION: A palletizing device 1 comprises: a robot arm 30 which can carries a work-piece W in and out of each block D formed by division of a prescribed area; a camera 40 which photographs an image of each block of plural blocks D; and a control unit 60 which controls the robot arm 30 so that the work-piece is carried in the block on the basis of camera coordinate system block data which represents a coordinate of the block D in a camera coordinate system, robot arm coordinate system block data which represents a coordinate of the block D in a robot arm coordinate system which is different from the camera coordinate system, and calibration data which is previously set and represents a relationship between the camera coordinate system and the robot arm coordinate system.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、所定の領域を分割して形成された各区画にワークピース（製品、部品など）を搬入出可能なロボットアームを備えたパレタイジング装置に関する。 The present invention relates to a palletizing apparatus provided with a robot arm capable of loading and unloading a workpiece (product, part, etc.) in each section formed by dividing a predetermined region.

下記特許文献１に記載されているように、ワークピース（製品、部品など）を持ち上げて所定の場所に載置するロボットアームを備えたパレタイジング装置は知られている。このパレタイジング装置は、ワークピースが載置されたステージ全体をカメラで撮影し、その画像に基づいて、ロボットアームの座標系におけるワークピースの位置を検出している。なお、カメラは、ステージ全体を撮影可能なようにステージの下方に設置されている。 As described in Patent Document 1 below, a palletizing apparatus including a robot arm that lifts a workpiece (product, part, etc.) and places it on a predetermined place is known. In this palletizing apparatus, the entire stage on which the workpiece is placed is photographed with a camera, and the position of the workpiece in the coordinate system of the robot arm is detected based on the image. The camera is installed below the stage so that the entire stage can be photographed.

特許第４２８９６１９号公報Japanese Patent No. 4289619

上記従来のパレタイジング装置においては、ステージ全体を撮影している。つまり、比較的広い領域を撮影している。したがって、ワークピースの位置及び姿勢の検出精度を向上させるためには、解像度の比較的高いカメラを用いる必要がある。また、カメラの視野角が比較的大きいため、画像の周縁部に比較的大きな歪が発生する。この場合、ステージの周縁部に置かれたワークピースの位置及び向き（姿勢）の検出精度が低下し、ワークピースを持ち上げることができないという事態が生じ得る。 In the conventional palletizing apparatus, the entire stage is photographed. That is, a relatively wide area is photographed. Therefore, in order to improve the detection accuracy of the position and orientation of the workpiece, it is necessary to use a camera with a relatively high resolution. In addition, since the viewing angle of the camera is relatively large, a relatively large distortion occurs in the peripheral portion of the image. In this case, the detection accuracy of the position and orientation (posture) of the workpiece placed on the peripheral edge of the stage may be lowered, and the workpiece may not be lifted.

本発明は上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、ワークピースの位置及び姿勢の検出精度を向上させたパレタイジング装置を提供することにある。なお、下記本発明の各構成要件の記載においては、本発明の理解を容易にするために、実施形態の対応箇所の符号を括弧内に記載しているが、本発明の各構成要件は、実施形態の符号によって示された対応箇所の構成に限定解釈されるべきものではない。 The present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide a palletizing apparatus with improved accuracy in detecting the position and orientation of a workpiece. In addition, in the description of each constituent element of the present invention below, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals of corresponding portions of the embodiment are described in parentheses, but each constituent element of the present invention is The present invention should not be construed as being limited to the configurations of the corresponding portions indicated by the reference numerals of the embodiments.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、所定の領域（２０）を分割して形成された各区画（Ｄ）にワークピース（Ｗ）を搬入出可能なロボットアーム（３０）と、前記複数の区画の画像を区画ごとに撮影するカメラ（４０）と、カメラ座標系における前記区画の座標を表すカメラ座標系区画データ（ｕ_Ｄ，ｖ_Ｄ）と、前記カメラ座標系とは異なる座標系であるロボットアーム座標系における前記区画の座標を表すロボットアーム座標系区画データ（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ）と、予め設定されたデータであって、前記カメラ座標系と前記ロボットアーム座標系との関係を表すキャリブレーションデータ（α_ｘ，α_ｙ，θ_Ｒ−Ｃ）と、に基づいて、前記区画にワークピースが搬入出されるように、前記ロボットアームを制御する制御装置と、を備えたパレタイジング装置としたことにある。なお、カメラ座標系は、撮影した画像を構成する複数のピクセルのうちの１つのピクセルの座標を規定する際に用いられる座標系である。カメラ座標系の原点は、撮影された画像内の所定の点（例えば画像の左下の点）である。また、ロボットアーム座標系は、ロボットアームが設定された空間内の１つの点の座標を規定する際に用いられる座標系である。ロボットアーム座標系の原点は、ロボットアームが設置された空間内の所定の点（例えばロボットアームの１つの関節）である。 In order to achieve the above object, a feature of the present invention is that a robot arm (30) capable of carrying a workpiece (W) in and out of each section (D) formed by dividing a predetermined region (20); A camera (40) that captures images of the plurality of sections for each section, camera coordinate system section data (u _D , v _D ) representing coordinates of the section in the camera coordinate system, and coordinates different from the camera coordinate system Robot arm coordinate system section data (x _D , y _D ) representing coordinates of the section in the robot arm coordinate system, which is a system, and preset data, which are the camera coordinate system and the robot arm coordinate system calibration data representing the relation _{_{(α x, α y, θ}} R-C) and, on the basis, as the workpiece is loaded and unloaded into the compartments, and a control device for controlling the robot arm, In that a palletizing device provided. The camera coordinate system is a coordinate system used when defining the coordinates of one of a plurality of pixels constituting a captured image. The origin of the camera coordinate system is a predetermined point in the captured image (for example, the lower left point of the image). The robot arm coordinate system is a coordinate system used when defining the coordinates of one point in the space where the robot arm is set. The origin of the robot arm coordinate system is a predetermined point (for example, one joint of the robot arm) in the space where the robot arm is installed.

これによれば、ワークピースを前記区画に搬入出する際、カメラは、前記所定の領域全体ではなく、それを分割した１つの区画を撮影する。そして、制御装置は、その画像に基づいて、区画の位置及び向き、並びにその区画に搬入出するワークピースの位置及び姿勢を検出する。前記撮影した１つの区画に関する画像の解像度は、前記所定の領域の全体（上記従来のパレタイジング装置のステージ全体に相当）を撮影した画像の解像度に比べて高い。つまり、前記１つの区画を撮影した画像において所定の方向へ連続するピクセル数であって、ロボットアーム座標系における単位長さに相当するピクセル数は、前記所定の領域の全体を撮影した画像において前記所定の方向へ連続するピクセル数であって、ロボットアーム座標系における単位長さに相当するピクセル数よりも多い。したがって、本発明によれば、高解像度のカメラを用いなくても、従来のパレタイジング装置に比べて、区画に搬入出するワークピースの位置及び姿勢の検出精度を向上させることができる。また、上記従来のパレタイジング装置に比べて撮影範囲が狭いので、カメラの視野角が比較的小さく、画像の周縁部の歪みが比較的小さい。たとえ、画像の周縁部が歪んだとしても、区画の外側の部分乃至区画の周縁部の一部が歪むだけであって、区画の内側の部分には歪みがほとんど発生しない。したがって、従来のパレタイジング装置に比べて、区画内のワークピースの位置及び姿勢の検出精度を向上させることができる。 According to this, when the workpiece is carried into and out of the section, the camera takes an image of one section obtained by dividing the predetermined area, not the entire predetermined area. Then, the control device detects the position and orientation of the section, and the position and orientation of the workpiece that is carried into and out of the section based on the image. The resolution of the image related to the one section taken is higher than the resolution of the image taken of the entire predetermined area (corresponding to the entire stage of the conventional palletizing apparatus). That is, the number of pixels that are continuous in a predetermined direction in the image obtained by photographing the one section and that corresponds to the unit length in the robot arm coordinate system is the number of pixels in the image obtained by photographing the entire predetermined region. The number of pixels that continue in a predetermined direction and is larger than the number of pixels corresponding to the unit length in the robot arm coordinate system. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the detection accuracy of the position and orientation of the workpiece carried in and out of the section, without using a high-resolution camera, as compared with the conventional palletizing apparatus. Further, since the photographing range is narrower than that of the conventional palletizing apparatus, the viewing angle of the camera is relatively small, and the distortion at the peripheral portion of the image is relatively small. Even if the peripheral portion of the image is distorted, only the outer portion of the section or a part of the peripheral portion of the section is distorted, and almost no distortion occurs in the inner portion of the section. Therefore, the detection accuracy of the position and orientation of the workpiece in the compartment can be improved as compared with the conventional palletizing apparatus.

なお、この場合、制御装置は、カメラ座標系区画データと、ロボットアーム座標系区画データと、キャリブレーションデータと、前記区画に格納されているワークピースの座標であって、カメラ座標系における前記ワークピースの座標を表すカメラ座標系ワークデータ（ｕ_Ｗ，ｖ_Ｗ）と、に基づいて、前記区画に格納されている前記ワークピースの座標であって、ロボットアーム座標系における前記ワークピースの座標を表すロボットアーム座標系ワークデータ（ｘ_Ｗ，ｙ_Ｗ）を計算し、前記計算したロボットアーム座標系ワークデータに基づいて、前記区画に格納されているワークピースが搬出されるように、ロボットアームを制御するとよい。 In this case, the control device includes the camera coordinate system section data, the robot arm coordinate system section data, the calibration data, and the coordinates of the workpiece stored in the section. Based on the camera coordinate system work data (u _W , v _W ) representing the coordinates of the piece, the coordinates of the workpiece stored in the section, the coordinates of the workpiece in the robot arm coordinate system being The robot arm coordinate system work data (x _W , y _W ) is calculated, and the robot arm is moved so that the workpiece stored in the section is unloaded based on the calculated robot arm coordinate system work data. It is good to control.

また、本発明の他の特徴は、カメラがロボットアームに取り付けられているパレタイジング装置としたことにある。 Another feature of the present invention is that the palletizing device has a camera attached to a robot arm.

上記従来のパレタイジング装置においては、ワークピースを各区画に搬入出する際に使用されるステージの下方にカメラが設置されており、カメラは移動することができない。この場合には、キャリブレーションデータを設定する際、ステージ上のワークピース（又はワークピースを格納したパレット）を取り除いて、キャリブレーションデータを設定するための部品、装置などをステージに載置する必要がある。しかし、本発明においては、カメラがロボットアームに取り付けられているので、ワークピース（又はワークピースを格納したパレット）が載置されたステージとは別の場所でキャリブレーションデータを設定するための処理を実行できる。 In the conventional palletizing apparatus, a camera is installed below a stage used when a workpiece is carried into and out of each section, and the camera cannot move. In this case, when setting the calibration data, it is necessary to remove the workpiece on the stage (or the pallet storing the workpiece) and place the parts, devices, etc. for setting the calibration data on the stage. There is. However, in the present invention, since the camera is attached to the robot arm, the process for setting the calibration data at a location different from the stage on which the workpiece (or the pallet storing the workpiece) is placed. Can be executed.

また、本発明の他の特徴は、制御装置は、前記所定の領域よりも小さな領域（１３）内の複数箇所（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）であって、前記ロボットアーム座標系における位置が既知である複数箇所をカメラでそれぞれ撮影して得られた複数の画像に基づいてキャリブレーションデータを設定する、パレタイジング装置としたことにある。 Another feature of the present invention is that the control device has a plurality of locations (P1, P2, P3) in an area (13) smaller than the predetermined area, and the positions in the robot arm coordinate system are known. The palletizing apparatus sets calibration data based on a plurality of images obtained by photographing a plurality of locations with a camera.

この場合、制御装置は、ロボットアームを制御して、前記所定の領域よりも小さな領域内の前記複数箇所にマスターワーク（ＭＷ）をそれぞれ載置させ、前記載置されたマスターワークをカメラで撮影して得られた画像に基づいてキャリブレーションデータを設定するとよい。 In this case, the control device controls the robot arm so that the master work (MW) is placed at each of the plurality of locations in the area smaller than the predetermined area, and the master work placed above is photographed by the camera. Calibration data may be set based on the image obtained as described above.

本発明においては、キャリブレーションデータを設定する際に用いる領域は、前記所定の領域よりも小さい。よって、前記小さな領域を撮影した画像の解像度は、前記小さな領域よりも広い前記所定の領域を撮影した画像の解像度よりも高い。したがって、本発明によれば、従来のパレタイジング装置に比べて、キャリブレーションデータの精度を向上させることができる。例えば、前記小さな領域と前記区画の面積が略同一であれば、ワークピースを前記区画に搬入出するために必要かつ十分な精度でキャリブレーションデータを設定できる。 In the present invention, the area used when setting the calibration data is smaller than the predetermined area. Therefore, the resolution of the image obtained by photographing the small area is higher than the resolution of the image obtained by photographing the predetermined area wider than the small area. Therefore, according to the present invention, the accuracy of the calibration data can be improved as compared with the conventional palletizing apparatus. For example, if the area of the small area is substantially the same as that of the section, calibration data can be set with sufficient and sufficient accuracy to carry the workpiece into and out of the section.

本発明の一実施形態に係るパレタイジング装置の概略図である。It is the schematic of the palletizing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図１のパレタイジング装置の平面図である。It is a top view of the palletizing apparatus of FIG. ワークピースの斜視図である。It is a perspective view of a workpiece. ワークピースを保持した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state holding the workpiece. 保持装置及びカメラの斜視図である。It is a perspective view of a holding device and a camera. トレイの平面図である。It is a top view of a tray. キャリブレーション処理のフローチャートである。It is a flowchart of a calibration process. マスターワークを載置する座標を示す図である。It is a figure which shows the coordinate which mounts a master workpiece. キャリブレーションステージを撮影する際のロボットアームの姿勢を示す側面図である。It is a side view which shows the attitude | position of the robot arm at the time of imaging | photography of a calibration stage. キャリブレーションステージを撮影した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which image | photographed the calibration stage. パレタイジング処理におけるロボットアーム座標系とカメラ座標系との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the robot arm coordinate system and camera coordinate system in a palletizing process. パレタイジング処理のフローチャートである。It is a flowchart of a palletizing process. パレットの１つの区画を撮影した画像を示す図である。It is a figure which shows the image which image | photographed one division of the palette.

本発明の一実施形態に係るパレタイジング装置１について説明する。まず、パレタイジング装置１の概略について簡単に説明しておく。パレタイジング装置１は、図１に示すように、フレーム１０、パレット２０、ロボットアーム３０、カメラ４０、コンベア５０、及び制御装置６０を含む。図２に示すように、パレタイジング装置１は、パレット２０内のワークピースＷを取り出してコンベア５０に載置するという作業を繰り返す。なお、図２においては、ロボットアーム３０の一部（ベース３１）のみを図示している。 A palletizing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described. First, the outline of the palletizing apparatus 1 will be briefly described. As shown in FIG. 1, the palletizing device 1 includes a frame 10, a pallet 20, a robot arm 30, a camera 40, a conveyor 50, and a control device 60. As shown in FIG. 2, the palletizing apparatus 1 repeats the work of taking out the workpiece W from the pallet 20 and placing it on the conveyor 50. In FIG. 2, only a part (base 31) of the robot arm 30 is illustrated.

つぎに、パレタイジング装置１の構成について具体的に説明する。フレーム１０は、メインステージ１１、パレットステージ１２、キャリブレーションステージ１３を有する（図１参照）。メインステージ１１は、平面視において長方形を呈する天板１１１と、天板１１１を支持する脚１１２からなる。天板１１１の上面にパレットステージ１２、キャリブレーションステージ１３及びロボットアーム３０が取り付けられている。 Next, the configuration of the palletizing apparatus 1 will be specifically described. The frame 10 includes a main stage 11, a pallet stage 12, and a calibration stage 13 (see FIG. 1). The main stage 11 includes a top plate 111 that has a rectangular shape in plan view, and legs 112 that support the top plate 111. A pallet stage 12, a calibration stage 13, and a robot arm 30 are attached to the top surface of the top plate 111.

パレットステージ１２は、平面視において長方形を呈する天板１２１と、天板１２１を支持する脚１２２からなる。天板１２１の上面は平面状である。ただし、天板１２１の上面であって、天板１２１の向かいあう１組の角部に、上方へ突出したパレットガイド１２３，１２３が設けられている（図２参照）。パレットガイド１２３は、天板１２１の長辺に沿って延びる凸部１２３ａと天板１２１の短辺に沿って延びる凸部１２３ｂとからなる。凸部１２３ａ及び凸部１２３ｂの延設方向に垂直な断面は長方形を呈する。後述するように、天板１２１の上面にパレット２０が載置されるが、パレットガイド１２３，１２３は、パレット２０の位置決め部材として機能する。 The pallet stage 12 includes a top plate 121 that has a rectangular shape in plan view, and legs 122 that support the top plate 121. The top surface of the top plate 121 is planar. However, pallet guides 123, 123 projecting upward are provided at a pair of corners facing the top plate 121 on the top surface of the top plate 121 (see FIG. 2). The pallet guide 123 includes a convex portion 123 a extending along the long side of the top plate 121 and a convex portion 123 b extending along the short side of the top plate 121. The cross section perpendicular to the extending direction of the protrusions 123a and 123b is rectangular. As will be described later, the pallet 20 is placed on the top surface of the top plate 121, but the pallet guides 123 and 123 function as positioning members for the pallet 20.

キャリブレーションステージ１３は、平面視において矩形を呈する天板１３１と、天板１３１を支持する脚１３２からなる（図１参照）。天板１３１の上面は平面状である。キャリブレーションステージ１３の天板１３１は、パレットステージ１２の天板１２１よりも小さい。キャリブレーションステージ１３は、詳しくは後述するように、ロボットアーム３０の座標系とカメラ４０の座標系との関係を表すキャリブレーションデータを設定する際に利用される。 The calibration stage 13 includes a top plate 131 that has a rectangular shape in plan view and a leg 132 that supports the top plate 131 (see FIG. 1). The top surface of the top plate 131 is planar. The top plate 131 of the calibration stage 13 is smaller than the top plate 121 of the pallet stage 12. As will be described in detail later, the calibration stage 13 is used when setting calibration data representing the relationship between the coordinate system of the robot arm 30 and the coordinate system of the camera 40.

パレット２０は、浅い箱状に形成されている。すなわち、パレット２０は、内部に空間を有する直方体であって、その上面は開放されている。パレット２０がパレットステージ１２に載置された状態において、パレット２０の対向する一組の角部の外周面がパレットガイド１２３，１２３に当接する。つまり、パレット２０の短辺に平行な方向の移動が凸部１２３ａ，１２３ａによって規制されるとともに、パレット２０の長辺に平行な方向の移動が凸部１２３ｂ，１２３ｂによって規制される。これにより、天板１２１の上面におけるパレット２０の位置及び姿勢が決定される。パレット２０の内部は、複数の仕切り板（仕切り壁）によって複数の区画Ｄに分割されている。具体的には、パレット２０の短辺方向に沿って６つの区画Ｄが形成され、パレット２０の長辺方向に沿って８つの区画Ｄが形成されている（図２参照）。つまり、パレット２０は、４８個の区画Ｄを有する。なお、上記のキャリブレーションステージ１３の天板１３１の面積及び形状は、パレット２０の１つの区画Ｄの面積及び形状と略同一である。また、このパレタイジング装置１の工程とは別の工程において、パレット２０の各区画Ｄに１つのワークピースＷが予め格納されている。 The pallet 20 is formed in a shallow box shape. That is, the pallet 20 is a rectangular parallelepiped having a space inside, and the upper surface thereof is open. In a state where the pallet 20 is placed on the pallet stage 12, the outer peripheral surfaces of a pair of opposing corners of the pallet 20 abut against the pallet guides 123 and 123. That is, the movement in the direction parallel to the short side of the pallet 20 is restricted by the convex parts 123a and 123a, and the movement in the direction parallel to the long side of the pallet 20 is restricted by the convex parts 123b and 123b. Thereby, the position and posture of the pallet 20 on the top surface of the top plate 121 are determined. The inside of the pallet 20 is divided into a plurality of sections D by a plurality of partition plates (partition walls). Specifically, six sections D are formed along the short side direction of the pallet 20, and eight sections D are formed along the long side direction of the pallet 20 (see FIG. 2). That is, the pallet 20 has 48 sections D. The area and shape of the top 131 of the calibration stage 13 are substantially the same as the area and shape of one section D of the pallet 20. Further, in a process different from the process of the palletizing apparatus 1, one workpiece W is stored in advance in each section D of the pallet 20.

ここでワークピースＷについて説明しておく。ワークピースＷは、図３に示すように、細長い板状の部材である。ワークピースＷの先端側から末端側へ向かうに従って、ワークピースＷの幅方向（ワークピースＷの長手方向及び板厚方向に垂直な方向）の寸法が徐々に大きくなっている。ワークピースＷの平面視において、ワークピースＷの先端及び末端は、円弧状を呈する。また、ワークピースＷの末端側の部分には、ワークピースＷの板厚方向に貫通する貫通孔Ｈが形成されている。 Here, the workpiece W will be described. The workpiece W is an elongated plate-like member as shown in FIG. The dimension of the workpiece W in the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction and the plate thickness direction of the workpiece W) gradually increases from the front end side to the end side of the workpiece W. In plan view of the workpiece W, the tip and end of the workpiece W have an arc shape. Further, a through hole H penetrating in the thickness direction of the workpiece W is formed in a portion on the terminal side of the workpiece W.

なお、ワークピースＷがパレット２０に格納された状態において、各ワークピースＷの板厚方向が鉛直方向に一致しているが、各区画におけるワークピースＷの位置及び姿勢は統一されていない（図２参照）。全ての区画にワークピースＷが格納されたパレット２０が、パレットステージ１２の天板１２１の上面に載置される。ロボットアーム３０によってパレット２０内の全てのワークピースＷが取り出されて空になったパレット２０は、パレットステージ１２から取り除かれ、次のパレット２０がパレットステージ１２に載置される。なお、このパレット２０の交換作業は、パレタイジング装置１とは別の装置により実行される。 In the state where the workpiece W is stored in the pallet 20, the thickness direction of each workpiece W is coincident with the vertical direction, but the position and posture of the workpiece W in each section are not unified (see FIG. 2). The pallet 20 in which the workpieces W are stored in all the sections is placed on the upper surface of the top plate 121 of the pallet stage 12. The pallet 20 emptied by removing all the workpieces W in the pallet 20 by the robot arm 30 is removed from the pallet stage 12, and the next pallet 20 is placed on the pallet stage 12. The pallet 20 replacement operation is performed by an apparatus different from the palletizing apparatus 1.

ロボットアーム３０は、周知の垂直多関節型ロボットである。すなわち、ロボットアーム３０は、各関節に対応したサーボモータを備えている。関節を介して接続された部位同士の角度をサーボモータによって変更することができる。これにより、ロボットアーム３０の姿勢を任意に設定可能である。以下、ロボットアーム３０の具体的構成について説明する。ロボットアーム３０は、ベース３１、旋回ボディ３２、第１アーム３３、第２アーム３４、第３アーム３５及びロボットハンド３６を有する（図１参照）。 The robot arm 30 is a well-known vertical articulated robot. That is, the robot arm 30 includes a servo motor corresponding to each joint. The angle between the parts connected via the joint can be changed by the servo motor. Thereby, the posture of the robot arm 30 can be arbitrarily set. Hereinafter, a specific configuration of the robot arm 30 will be described. The robot arm 30 includes a base 31, a turning body 32, a first arm 33, a second arm 34, a third arm 35, and a robot hand 36 (see FIG. 1).

ベース３１は、円柱状に形成されていて、メインステージ１１の天板１１１の上面に固定されている。ベース３１の中心軸の方向が鉛直方向に一致している。ベース３１の上面の中心が、ロボットアーム３０の座標系の原点Ｏ_ｒである（図１及び図２参照）。ロボットアーム３０の座標軸Ｘ、座標軸Ｙ及び座標軸Ｚは、原点Ｏ_ｒにて互いに直交する。座標軸Ｚは、鉛直方向に一致している。パレット２０の短辺方向及び長辺方向は、座標軸Ｘ及び座標軸Ｙにそれぞれ一致している。以下の説明において、ロボットアーム３０の座標系をロボットアーム座標系と呼ぶ。また、ロボットアーム座標系における「Ａ」の座標を「Ａ（ｘ_Ａ，ｙ_Ａ，ｚ_Ａ）」のように標記する。 The base 31 is formed in a columnar shape and is fixed to the upper surface of the top plate 111 of the main stage 11. The direction of the central axis of the base 31 coincides with the vertical direction. Center of the upper surface of the base 31, the origin O _r of the coordinate system of the robot arm 30 (see FIGS. 1 and 2). Coordinate axes X, axis Y and axis Z of the robot arm 30 is orthogonal to each other at the origin _{O r.} The coordinate axis Z coincides with the vertical direction. The short side direction and the long side direction of the pallet 20 coincide with the coordinate axis X and the coordinate axis Y, respectively. In the following description, the coordinate system of the robot arm 30 is referred to as a robot arm coordinate system. Also, the coordinates of “A” in the robot arm coordinate system are marked as “A (x _A , y _A , z _A )”.

旋回ボディ３２は、円柱状に形成されていて、ベース３１の上面に取り付けられている。旋回ボディ３２は、座標軸Ｚのまわりに回動可能である。 The turning body 32 is formed in a cylindrical shape and is attached to the upper surface of the base 31. The turning body 32 can be rotated around the coordinate axis Z.

第１アーム３３は、長尺状に形成され、その長手方向における末端部が旋回ボディ３２の上部に取り付けられている。第１アーム３３は、旋回ボディ３２の径方向に平行な方向に延びる軸のまわりに回動可能である。 The first arm 33 is formed in a long shape, and the end portion in the longitudinal direction is attached to the upper portion of the turning body 32. The first arm 33 is rotatable around an axis extending in a direction parallel to the radial direction of the turning body 32.

第２アーム３４は、長尺状に形成され、その長手方向における末端部が第１アーム３３の長手方向における先端部に取り付けられている。第２アーム３４は、旋回ボディ３２の径方向に平行な方向に延びる軸のまわりに回動可能である。 The second arm 34 is formed in a long shape, and a distal end portion in the longitudinal direction is attached to a distal end portion in the longitudinal direction of the first arm 33. The second arm 34 is rotatable around an axis extending in a direction parallel to the radial direction of the turning body 32.

第３アーム３５は、長尺状に形成され、その長手方向における末端部が第２アーム３４の長手方向における先端部に取り付けられている。第３アーム３５の末端面が第２アーム３４の先端面に対向している。第３アーム３５は、第２アーム３４の長手方向（第２アーム３４の中心軸方向）に延びる軸のまわりに回動可能である。 The third arm 35 is formed in a long shape, and a distal end portion in the longitudinal direction is attached to a distal end portion in the longitudinal direction of the second arm 34. The end surface of the third arm 35 faces the tip surface of the second arm 34. The third arm 35 is rotatable around an axis extending in the longitudinal direction of the second arm 34 (the central axis direction of the second arm 34).

ロボットハンド３６は、長尺状に形成され、その長手方向における末端部が第３アーム３４の長手方向における先端部に取り付けられている。ロボットハンド３６は、第３アーム３４の長手方向に垂直な方向に延びる軸のまわりに回動可能である。 The robot hand 36 is formed in a long shape, and a distal end portion in the longitudinal direction is attached to a distal end portion in the longitudinal direction of the third arm 34. The robot hand 36 can rotate around an axis extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the third arm 34.

ロボットハンド３６の先端部には、各種工具、装置などが着脱可能である。本実施形態では、ワークピースＷを保持する保持装置３７が着脱可能にロボットハンド３６の先端部に取り付けられている。保持装置３７は、円柱状に形成された基部３７１と、基部３７１の先端面に設けられた３つの指部３７２からなる。ロボットハンド３６には、基部３７１をロボットハンド３６の中心軸のまわりに回転させる回動装置が設けられている。３つの指部３７２は、基部３７１の周方向に互いに１２０°の間隔をおいて、基部３７１の先端面に取り付けられている。指部３７２は、基部３７１の径方向に移動可能である。 Various tools and devices can be attached to and detached from the tip of the robot hand 36. In the present embodiment, a holding device 37 that holds the workpiece W is detachably attached to the distal end portion of the robot hand 36. The holding device 37 includes a base portion 371 formed in a columnar shape and three finger portions 372 provided on the distal end surface of the base portion 371. The robot hand 36 is provided with a rotating device that rotates the base 371 around the central axis of the robot hand 36. The three finger portions 372 are attached to the distal end surface of the base portion 371 at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the base portion 371. The finger part 372 is movable in the radial direction of the base part 371.

ロボットアーム３０は、次のようにしてワークピースＷを保持する。まず、３つの指部３７２を基部３７１の径方向における中心側へ移動させて、３つの指部３７２が互いに近接した状態に設定する。つぎに、ワークピースＷの貫通孔Ｈに３つの指部３７２の先端部を挿入する。つぎに、３つの指部３７２を基部３７１の径方向における中心側とは反対側へ移動させて、３つの指部３７２を貫通孔Ｈの内周面に押し当てる（図４参照）。これにより、ワークピースＷがロボットアーム３０に保持される。 The robot arm 30 holds the workpiece W as follows. First, the three finger portions 372 are moved to the center side in the radial direction of the base portion 371, and the three finger portions 372 are set to be close to each other. Next, the tip portions of the three finger portions 372 are inserted into the through holes H of the workpiece W. Next, the three finger portions 372 are moved to the side opposite to the center side in the radial direction of the base portion 371, and the three finger portions 372 are pressed against the inner peripheral surface of the through hole H (see FIG. 4). Thereby, the workpiece W is held by the robot arm 30.

カメラ４０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）によって構成されたデジタルカメラである。ロボットハンド３６には、カメラ４０をロボットハンド３６の中心軸のまわりに回転させる回動装置が設けられていて、この回動装置にカメラ４０が取り付けられている。カメラ４０の光軸は、ロボットハンド３６の長手方向に平行である。カメラ４０のレンズがロボットアーム３０の先端側へ向けられている。また、カメラ４０は、撮影対象物を照らす照明装置を備える。なお、基部３７１の回動装置とカメラ４０の回動装置が別々に設けられている。つまり、図５に示すように、基部３７１とカメラ４０とを独立して回動させることができる。 The camera 40 is a digital camera configured by a CCD (Charge-Coupled Device). The robot hand 36 is provided with a rotation device that rotates the camera 40 around the central axis of the robot hand 36, and the camera 40 is attached to the rotation device. The optical axis of the camera 40 is parallel to the longitudinal direction of the robot hand 36. The lens of the camera 40 is directed toward the distal end side of the robot arm 30. In addition, the camera 40 includes an illumination device that illuminates a subject to be photographed. A rotating device for the base 371 and a rotating device for the camera 40 are provided separately. That is, as shown in FIG. 5, the base 371 and the camera 40 can be independently rotated.

以下の説明において、カメラ４０にて撮影した画像の左下をカメラ４０の座標系の原点Ｏ_ｃとする（図１０及び図１３参照）。カメラ４０の座標軸Ｕ及び座標軸Ｖは、原点Ｏ_ｃにて互いに直交する。座標軸Ｕは、画像の横方向に一致している。また、座標軸Ｖは、画像の縦方向に一致している。以下の説明において、カメラ４０の座標系をカメラ座標系と呼ぶ。また、カメラ座標系における「Ａ」の座標を「Ａ（ｕ_Ａ，ｖ_Ａ）」のように標記する。 In the following description, the lower left of the image captured by the camera 40 is defined as the origin O _c of the coordinate system of the camera 40 (see FIGS. 10 and 13). Axes U and axis V of the camera 40 are orthogonal to each other at the origin _{O c.} The coordinate axis U coincides with the horizontal direction of the image. The coordinate axis V coincides with the vertical direction of the image. In the following description, the coordinate system of the camera 40 is referred to as a camera coordinate system. Also, the coordinates of “A” in the camera coordinate system are labeled as “A (u _A , v _A )”.

コンベア５０は、ロボットアーム３０によってパレット２０から取り出されたワークピースＷを載置するトレイ５１と、図示しないモータによって駆動されてトレイ５１を次の工程へ搬送するベルト５２とを備える（図１参照）。トレイ５１の搬送方向は、座標軸Ｘに平行である。トレイ５１は平板状に形成されている。図６に示すように、トレイ５１には、ワークピースＷの位置及び姿勢を規定するワークピースガイド５１１が設けられている。つまり、図６において座標軸Ｘに平行な方向に対して反時計まわりに角度θ_０だけ回転した方向へワークピースＷの先端が向けられた状態で、ワークピースＷがトレイ５１に載置される。 The conveyor 50 includes a tray 51 on which the workpiece W taken out from the pallet 20 by the robot arm 30 is placed, and a belt 52 that is driven by a motor (not shown) to convey the tray 51 to the next process (see FIG. 1). ). The conveyance direction of the tray 51 is parallel to the coordinate axis X. The tray 51 is formed in a flat plate shape. As shown in FIG. 6, the tray 51 is provided with a workpiece guide 511 that defines the position and posture of the workpiece W. In other words, the workpiece W is placed on the tray 51 in a state where the tip of the workpiece W is directed in a direction rotated counterclockwise by an angle θ _{0 with} respect to the direction parallel to the coordinate axis X in FIG.

制御装置６０は、演算装置、記憶装置、入力装置、表示装置などを備えたコンピュータ装置である。制御装置６０は、所定のコンピュータプログラムに従って、ロボットアーム３０、カメラ４０及びコンベア５０を制御する。つまり、制御装置６０は、所定のコンピュータプログラムに従って、ロボットアーム３０の姿勢を所定の姿勢に設定して、ロボットアーム３０の先端（３つの指部３７２を閉じた状態における指部３７２の先端）の位置を所定の位置に設定する。また、制御装置６０は、所定のコンピュータプログラムに従って、ロボットハンド３６の中心軸まわりのカメラ４０の回動位置を制御するとともに、カメラ４０に対象物を撮影させ、その画像データを取得して、前記取得した画像データを解析する。また、制御装置６０は、所定のコンピュータプログラムに従って、ベルト５２を駆動するモータを回転させてトレイ５１を搬送する。 The control device 60 is a computer device that includes an arithmetic device, a storage device, an input device, a display device, and the like. The control device 60 controls the robot arm 30, the camera 40, and the conveyor 50 according to a predetermined computer program. That is, the control device 60 sets the posture of the robot arm 30 to a predetermined posture in accordance with a predetermined computer program, and the tip of the robot arm 30 (the tip of the finger portion 372 in a state where the three finger portions 372 are closed). The position is set to a predetermined position. The control device 60 controls the rotational position of the camera 40 around the central axis of the robot hand 36 according to a predetermined computer program, causes the camera 40 to photograph the object, acquires the image data, and Analyze the acquired image data. In addition, the control device 60 conveys the tray 51 by rotating a motor that drives the belt 52 in accordance with a predetermined computer program.

つぎに、パレタイジング装置１の動作について説明する。パレタイジング装置１が設置されたとき、ロボットアーム座標系とカメラ座標系とを対応付ける必要がある。つまり、両座標系の関係を表すキャリブレーションデータ（後述するキャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙ、並びに角度θ_Ｒ−Ｃ）を設定する必要がある。以下、キャリブレーションデータを設定するキャリブレーション処理について説明する。 Next, the operation of the palletizing apparatus 1 will be described. When the palletizing apparatus 1 is installed, it is necessary to associate the robot arm coordinate system with the camera coordinate system. That is, it is necessary to set calibration data (a calibration coefficient α _x and a calibration coefficient α _y , which will be described later, and an angle θ _R−C ) representing the relationship between both coordinate systems. Hereinafter, a calibration process for setting calibration data will be described.

ユーザが入力装置を用いてキャリブレーション処理の開始を指示すると、制御装置６０は、図７に示すステップＳ１００にて、キャリブレーション処理を開始する。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０１にて、初期化処理を実行する。具体的には、制御装置６０は、ロボットアーム３０の姿勢を所定の初期状態に設定するとともに、ロボットハンド３６の中心軸まわりのカメラ４０の回動位置を所定の初期位置に設定する。 When the user instructs the start of the calibration process using the input device, the control device 60 starts the calibration process in step S100 shown in FIG. Next, the control apparatus 60 performs the initialization process in step S101. Specifically, the control device 60 sets the posture of the robot arm 30 to a predetermined initial state, and sets the rotational position of the camera 40 around the central axis of the robot hand 36 to a predetermined initial position.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０２にて、ロボットアーム３０に、キャリブレーション用のワークピースであるマスターワークＭＷを保持させ、キャリブレーションステージ１３の天板１３１における第１ポイントＰ１に載置させる（図８参照）。なお、マスターワークＭＷは、円環状に形成されている。初期状態において、マスターワークＭＷは、所定の位置（例えば、天板１３１の中央）に載置されている（図２参照）。また、ロボットアーム座標系における第１ポイントＰ１の座標Ｐ１（ｘ_Ｐ１，ｙ_Ｐ１，ｚ_Ｐ１）は予め設定されている。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０３にて、ロボットアーム３０を所定の姿勢に設定し、カメラ４０にキャリブレーションステージ１３を撮影させる。具体的には、図９に示すように、キャリブレーションステージ１３の天板１３１の中心の直上にロボットアーム３０の先端を位置させる。この際、制御装置６０は、カメラ４０が下方を向くように、ロボットアーム３０の姿勢を設定する。また、ロボットアーム３０の先端と天板１３１との距離Δｚは、天板１３１の全体がカメラ４０の画角内に収まり、且つピントが合うような値に予め設定されている。制御装置６０は、撮影された画像を表す画像データをカメラ４０から取得する。 Next, in step S <b> 102, the control device 60 causes the robot arm 30 to hold the master workpiece MW that is a calibration workpiece and place the master workpiece MW on the first point P <b> 1 on the top plate 131 of the calibration stage 13. (See FIG. 8). The master work MW is formed in an annular shape. In the initial state, the master work MW is placed at a predetermined position (for example, the center of the top plate 131) (see FIG. 2). Further, the coordinates P1 ( _xP1 , _yP1, _zP1 ) of the first point P1 in the robot arm coordinate system are set in advance. Next, the control device 60 sets the robot arm 30 to a predetermined posture and causes the camera 40 to photograph the calibration stage 13 in step S103. Specifically, as shown in FIG. 9, the tip of the robot arm 30 is positioned immediately above the center of the top plate 131 of the calibration stage 13. At this time, the control device 60 sets the posture of the robot arm 30 so that the camera 40 faces downward. The distance Δz between the tip of the robot arm 30 and the top plate 131 is set in advance to a value that allows the entire top plate 131 to be within the angle of view of the camera 40 and to be in focus. The control device 60 acquires image data representing the captured image from the camera 40.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０４にて、カメラ座標系における第１ポイントＰ１の座標を検出する。すなわち、制御装置６０は、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、カメラ座標系におけるマスターワークＭＷの中心座標を検出し、座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）として記憶する（図１０参照）。なお、上記のように、ロボットハンド３６の中心軸まわりのカメラ４０の回動位置が所定の初期位置に設定されているが、この状態では、ロボットアーム座標系の座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）の方向と、カメラ座標系の座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）の方向とがずれている可能性が高い。図１０に示す例においては、ロボットアーム座標系の座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）の方向に対し、カメラ座標系の座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）の方向が時計回りに角度θ_Ｒ−Ｃだけずれている。 Next, the control apparatus 60 detects the coordinate of the 1st point P1 in a camera coordinate system in step S104. That is, the control device 60 detects the center coordinates of the master work MW in the camera coordinate system using the acquired image data and a well-known image recognition technique, and stores them as coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ) (FIG. 10). As described above, the rotational position of the camera 40 around the central axis of the robot hand 36 is set to a predetermined initial position. In this state, the direction of the coordinate axis X (coordinate axis Y) of the robot arm coordinate system There is a high possibility that the direction of the coordinate axis U (coordinate axis V) of the camera coordinate system is deviated. In the example shown in FIG. 10, the direction of the coordinate axis U (coordinate axis V) of the camera coordinate system is shifted clockwise by the angle θ _RC with respect to the direction of the coordinate axis X (coordinate axis Y) of the robot arm coordinate system.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０５にて、ロボットアーム３０に、マスターワークＭＷを保持させ、第１ポイントＰ１から座標軸Ｘに平行な方向に「Δｘ」だけずれた第２ポイントＰ２に移動させる（図８参照）。つまり、制御装置６０は、マスターワークＭＷを座標Ｐ２（ｘ_Ｐ２，ｙ_Ｐ２，ｚ_Ｐ２）に載置させる。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０６にて、ロボットアーム３０を所定の姿勢に設定し、カメラ４０にキャリブレーションステージ１３を撮影させて、その画像データを取得する。ステップＳ１０６におけるロボットアーム３０の姿勢及びカメラ４０の回動位置は、ステップＳ１０３におけるロボットアーム３０の姿勢及びカメラ４０の回動位置と同一である。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０７にて、カメラ座標系における第２ポイントＰ２の座標を検出する。すなわち、制御装置６０は、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、カメラ座標系におけるマスターワークＭＷの中心座標を検出して、座標Ｐ２（ｕ_Ｐ２，ｖ_Ｐ２）として記憶する（図１０参照）。 Next, in step S105, the control device 60 causes the robot arm 30 to hold the master work MW and move it from the first point P1 to the second point P2 shifted by “Δx” in the direction parallel to the coordinate axis X. (See FIG. 8). That is, the control device 60 places the master work MW on the coordinates P2 ( _xP2 , _yP2 , _zP2 ). Next, in step S106, the control device 60 sets the robot arm 30 to a predetermined posture, causes the camera 40 to photograph the calibration stage 13, and acquires the image data. The posture of the robot arm 30 and the rotational position of the camera 40 in step S106 are the same as the posture of the robot arm 30 and the rotational position of the camera 40 in step S103. Next, in step S107, the control device 60 detects the coordinates of the second point P2 in the camera coordinate system. That is, the control device 60 detects the center coordinates of the master work MW in the camera coordinate system using the acquired image data and a well-known image recognition technique, and stores them as coordinates P2 (u _P2 , v _P2 ) ( (See FIG. 10).

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０８にて、ロボットアーム３０に、マスターワークＭＷを保持させ、第１ポイントＰ１から座標軸Ｙに平行な方向にΔｙだけずれた第３ポイントＰ３に移動させる（図８参照）。つまり、制御装置６０は、マスターワークＭＷを座標Ｐ３（ｘ_Ｐ３，ｙ_Ｐ３，ｚ_Ｐ３）に載置させる。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１０９にて、ロボットアーム３０を所定の姿勢に設定し、カメラ４０にキャリブレーションステージ１３を撮影させて、その画像データを取得する。ステップＳ１０９におけるロボットアーム３０の姿勢及びカメラ４０の回動位置は、ステップＳ１０３におけるロボットアーム３０の姿勢及びカメラ４０の回動位置と同一である。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１１０にて、カメラ座標系における第３ポイントＰ３の座標を検出する。すなわち、制御装置６０は、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、カメラ座標系におけるマスターワークＭＷの中心座標を検出して、座標Ｐ３（ｕ_Ｐ３，ｖ_Ｐ３）として記憶する（図１０参照）。 Next, in step S108, the control device 60 causes the robot arm 30 to hold the master work MW and move it from the first point P1 to the third point P3 shifted by Δy in the direction parallel to the coordinate axis Y (FIG. 8). That is, the control device 60 places the master work MW on the coordinates P3 ( _xP3 , _yP3 , _zP3 ). Next, in step S109, the control device 60 sets the robot arm 30 to a predetermined posture, causes the camera 40 to photograph the calibration stage 13, and acquires the image data. The posture of the robot arm 30 and the rotational position of the camera 40 in step S109 are the same as the posture of the robot arm 30 and the rotational position of the camera 40 in step S103. Next, the control apparatus 60 detects the coordinate of the 3rd point P3 in a camera coordinate system in step S110. That is, the control device 60 detects the center coordinates of the master work MW in the camera coordinate system using the acquired image data and a well-known image recognition technique, and stores them as coordinates P3 (u _P3 , v _P3 ) ( (See FIG. 10).

ここで、座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）と座標Ｐ２（ｕ_Ｐ２，ｖ_Ｐ２）を結ぶ直線は、ロボットアーム座標系においては座標軸Ｘに平行である。また、座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）と座標Ｐ３（ｕ_Ｐ３，ｖ_Ｐ３）を結ぶ直線は、ロボットアーム座標系においては座標軸Ｙに平行である。座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）と座標Ｐ２（ｕ_Ｐ２，ｖ_Ｐ２）との距離Δｄ_１−２がロボットアーム座標系における距離Δｘに対応している。また、座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）と座標Ｐ３（ｕ_Ｐ３，ｖ_Ｐ３）との距離Δｄ_１−３がロボットアーム座標系における距離Δｙに対応している。制御装置６０は、ステップＳ１１１にて、前記検出した座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）、座標Ｐ２（ｕ_Ｐ２，ｖ_Ｐ２）、及び座標Ｐ３（ｕ_Ｐ３，ｖ_Ｐ３）に基づいて、キャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙを計算する。キャリブレーション係数α_ｘは、距離Δｄ_１−２と距離Δｘの比に相当し、キャリブレーション係数α_ｙは、距離Δｄ_１−３と距離Δｙの比に相当する。具体的には、キャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙは、下記の式（１）及び式（２）に基づいてそれぞれ計算される。

Here, a straight line connecting the coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ) and the coordinates P2 (u _P2 , v _P2 ) is parallel to the coordinate axis X in the robot arm coordinate system. Further, a straight line connecting the coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ) and the coordinates P3 (u _P3 , v _P3 ) is parallel to the coordinate axis Y in the robot arm coordinate system. A distance Δd _1-2 between the coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ) and the coordinates P2 (u _P2 , v _P2 ) corresponds to the distance Δx in the robot arm coordinate system. Further, the distance Δd _1-3 between the coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ) and the coordinates P3 (u _P3 , v _P3 ) corresponds to the distance Δy in the robot arm coordinate system. In step S111, the control device 60 performs calibration coefficients based on the detected coordinates P1 (u _P1 , v _P1 ), coordinates P2 (u _P2 , v _P2 ), and coordinates P3 (u _P3 , v _P3 ). Calculate α _x and calibration factor α _y . The calibration coefficient α _x corresponds to the ratio between the distance Δd _1-2 and the distance Δx, and the calibration coefficient α _y corresponds to the ratio between the distance Δd _1-3 and the distance Δy. Specifically, the calibration coefficient α _x and the calibration coefficient α _y are calculated based on the following equations (1) and (2), respectively.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１１２にて、前記検出した座標Ｐ１（ｕ_Ｐ１，ｖ_Ｐ１）、座標Ｐ２（ｕ_Ｐ２，ｖ_Ｐ２）、及び座標Ｐ３（ｕ_Ｐ３，ｖ_Ｐ３）に基づいて、ロボットアーム座標系に対するカメラ座標系の角度θ_Ｒ−Ｃを計算する。具体的には、角度θ_Ｒ−Ｃは、下記の式（３）又は式（４）に基づいて計算される。

Next, in step S112, the control device 60, based on the detected coordinates P1 ( _uP1 , _vP1 ), coordinates P2 ( _uP2 , _vP2 ), and coordinates P3 ( _uP3 , _vP3 ), An angle θ _R−C of the camera coordinate system with respect to the robot arm coordinate system is calculated. Specifically, the angle θ _R−C is calculated based on the following formula (3) or formula (4).

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１１３にて、カメラ４０を、ロボットハンド３６の中心軸まわりに角度θ_Ｒ―Ｃだけ回動させて、ロボットアーム３０の座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）の方向とカメラ４０の座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）の方向を一致させる。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ１１４にて、キャリブレーション処理を終了する。 Next, in step S113, the control device 60 rotates the camera 40 about the central axis of the robot hand 36 by an angle θ _RC so that the direction of the coordinate axis X (coordinate axis Y) of the robot arm 30 and the camera The directions of 40 coordinate axes U (coordinate axes V) are made to coincide. Next, the control apparatus 60 complete | finishes a calibration process in step S114.

つぎに、パレット２０内のワークピースＷを取り出してコンベア５０に載置するパレタイジング処理について説明する。この処理においては、制御装置６０は、カメラ４０が常に下方へ向けられた状態になるようにロボットアーム３０の姿勢を制御する。さらに、制御装置６０は、図１１に示すように、座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）と座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）が常に平行である（ロボットアーム座標系に対するカメラ座標系の角度θ_Ｒ―Ｃが常に０°である）ように、カメラ４０の回動装置を制御する。つまり、制御装置６０は、ロボットアーム３０（旋回ボディ３２）を座標軸Ｚのまわりに角度θだけ回動させたとき、カメラ４０をロボットアーム３０の回動方向とは逆方向へ角度θだけ回動させる。 Next, a palletizing process for taking out the workpiece W from the pallet 20 and placing it on the conveyor 50 will be described. In this process, the control device 60 controls the posture of the robot arm 30 so that the camera 40 is always directed downward. Further, as shown in FIG. 11, the control device 60 has the coordinate axis X (coordinate axis Y) and the coordinate axis U (coordinate axis V) always parallel (the angle θ _RC of the camera coordinate system with respect to the robot arm coordinate system is always 0). The rotation device of the camera 40 is controlled. That is, when the control device 60 rotates the robot arm 30 (the turning body 32) about the coordinate axis Z by the angle θ, the control device 60 rotates the camera 40 by the angle θ in the direction opposite to the rotation direction of the robot arm 30. Let

ユーザが入力装置を用いてパレタイジング処理の開始を指示すると、制御装置６０は、図１２に示すステップＳ２００にてパレタイジング処理を開始する。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０１にて、初期化処理を実行する。この初期化処理において、ユーザは、入力装置を用いて、パレット２０の区画に関する情報を入力する。具体的には、ユーザは、パレット２０の長辺方向の分割数及び短辺方向の分割数を入力する。なお、パレット２０の寸法及びロボットアーム座標系におけるパレット２０の座標（例えば、パレット２０の中心の座標、パレット２０の角部の座標など）は予め設定されている。制御装置６０は、前記入力された分割数、並びに予め設定されているパレット２０の寸法及び座標に基づいて、ロボットアーム座標系における各区画Ｄの中心の座標Ｄ（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）を計算する。座標Ｄ（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）は、本発明のロボットアーム座標系区画データに相当する。 When the user instructs the start of the palletizing process using the input device, the control device 60 starts the palletizing process in step S200 shown in FIG. Next, the control apparatus 60 performs the initialization process in step S201. In this initialization process, the user inputs information related to the section of the pallet 20 using the input device. Specifically, the user inputs the number of divisions in the long side direction and the number of divisions in the short side direction of the pallet 20. The dimensions of the pallet 20 and the coordinates of the pallet 20 in the robot arm coordinate system (for example, the coordinates of the center of the pallet 20 and the coordinates of the corners of the pallet 20) are set in advance. Control device 60, the inputted division number, and based on the dimensions and coordinates of palettes 20 are set in advance, the coordinates D (x D of the center of each compartment D in the robot arm coordinate _{system, y} _D, z _D ). Coordinates _{_{D (x D, y D,}} z D) corresponds to the robot arm coordinate system partition data of the present invention.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０２にて、処理対象として設定する１つの区画Ｄを選択する。このとき、未だワークピースＷが取り出されていない区画のうちの１つの区画Ｄを選択する。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０３にて、ロボットハンド３６を、前記選択した区画Ｄの中心の直上に移動させる。なお、この際のロボットアーム３０の先端と前記選択した区画Ｄとの距離は、キャリブレーション処理のステップＳ１０３におけるロボットアーム３０の先端と天板１３１との距離Δｚと同一である。上記のように、天板１３１の面積及び形状は、１つの区画Ｄの面積及び形状と略同等であるので、ロボットアーム３０がこの姿勢に設定されれば、前記選択した区画Ｄの全体がカメラ４０の画角内に収まり、且つピントが合う。 Next, the control apparatus 60 selects one division D set as a process target in step S202. At this time, one section D is selected from the sections where the workpiece W has not yet been taken out. Next, the control device 60 moves the robot hand 36 directly above the center of the selected section D in step S203. At this time, the distance between the tip of the robot arm 30 and the selected section D is the same as the distance Δz between the tip of the robot arm 30 and the top plate 131 in step S103 of the calibration process. As described above, the area and shape of the top panel 131 are substantially the same as the area and shape of one section D. Therefore, when the robot arm 30 is set to this posture, the entire selected section D is a camera. It fits within 40 angles of view and is in focus.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０４にて、カメラ４０に、前記選択した区画Ｄの全体を撮影させ、その画像データを取得する。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０５にて、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、カメラ座標系におけるワークピースＷの座標Ｗ（ｕ_ｗ，ｖ_ｗ）を検出して記憶する（図１３参照）。なお、ワークピースＷの座標とは、ワークピースＷの貫通孔Ｈの中心の座標を意味する。座標Ｗ（ｕ_ｗ，ｖ_ｗ）は、本発明のカメラ座標系ワークデータに相当する。 Next, in step S204, the control device 60 causes the camera 40 to photograph the entire selected section D, and acquires the image data. Next, in step S205, the control device 60 detects and stores the coordinates W (u _w , v _w ) of the workpiece W in the camera coordinate system using the acquired image data and a known image recognition technique. (See FIG. 13). In addition, the coordinate of the workpiece W means the coordinate of the center of the through-hole H of the workpiece W. The coordinates W (u _w , v _w ) correspond to the camera coordinate system work data of the present invention.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０６にて、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、カメラ座標系における前記選択した区画Ｄの中心の座標Ｄ（ｕ_Ｄ，ｖ_Ｄ）を検出して記憶する（図１３参照）。座標Ｄ（ｕ_Ｄ，ｖ_Ｄ）は、本発明のカメラ座標系区画データに相当する。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０７にて、座標Ｗ（ｕ_Ｗ，ｖ_Ｗ）及び座標Ｄ（ｕ_Ｄ，ｖ_Ｄ）、並びにキャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙを用いて、ロボットアーム座標系におけるワークピースＷの座標Ｗ（ｘ_Ｗ，ｙ_Ｗ，ｚ_Ｗ）を、下記の式（５）に従って計算する。なお、「ｚ_Ｗ」は、座標Ｄ（ｘ_Ｄ，ｙ_Ｄ，ｚ_Ｄ）の座標軸Ｚの方向の成分である「ｚ_Ｄ」と同一である。座標Ｗ（ｘ_Ｗ，ｙ_Ｗ，ｚ_Ｗ）は本発明のロボットアーム座標系ワークデータに相当する。

Next, in step S206, the control device 60 uses the acquired image data and a known image recognition technique to calculate the coordinates D (u _D , v _D ) of the center of the selected section D in the camera coordinate system. Detect and store (see FIG. 13). The coordinates D (u _D , v _D ) correspond to the camera coordinate system section data of the present invention. Next, in step S207, the control device 60 uses the coordinates W (u _W , v _W ), the coordinates D (u _D , v _D ), the calibration coefficient α _x, and the calibration coefficient α _y to perform the robot operation. The coordinates W (x _W , y _W , z _W ) of the workpiece W in the arm coordinate system are calculated according to the following equation (5). Note that “z _W ” is the same as “z _D ”, which is a component of the coordinate D (x _D , y _D , z _D ) in the direction of the coordinate axis Z. The coordinates W (x _W , y _W , z _W ) correspond to the robot arm coordinate system work data of the present invention.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０８にて、前記取得した画像データ及び周知の画像認識技術を用いて、ワークピースＷの向きを検出する。すなわち、制御装置６０は、カメラ座標系におけるワークピースＷの長手方向と座標軸Ｕとの間の角度θ_Ｗを検出する。 Next, in step S208, the control device 60 detects the orientation of the workpiece W using the acquired image data and a known image recognition technique. That is, the control device 60 detects the angle θ _W between the longitudinal direction of the workpiece W and the coordinate axis U in the camera coordinate system.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２０９にて、ロボットアーム３０の先端を座標Ｗ（ｘ_Ｗ，ｙ_Ｗ，ｚ_Ｗ）に移動させる。そして、ロボットアーム３０に、ワークピースＷを持ち上げさせ、ロボットアーム３０の先端をトレイ５１の上方に移動させる。なお、ロボットアーム座標系におけるトレイ５１の座標は予め設定されている。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２１０にて、トレイ５１にワークピースＷを載置する際のワークピースＷの角度θ_０（図６参照）と前記検出した角度θ_Ｗ（図１３参照）との差分だけ、保持装置３７の基部３７１を回転させる。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２１１にて、ロボットアーム３０の先端を降下させ、ワークピースＷをトレイ５１に載置させる。つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２１２にて、トレイ５１を次の工程へ搬送させ、空のトレイ５１を予め設定された座標に搬入させる。 Next, the controller 60 moves the tip of the robot arm 30 to the coordinates W (x _W , y _W , z _W ) in step S209. Then, the robot arm 30 is caused to lift the workpiece W, and the tip of the robot arm 30 is moved above the tray 51. Note that the coordinates of the tray 51 in the robot arm coordinate system are set in advance. Next, in step S210, the control device 60 determines the angle θ ₀ (see FIG. 6) of the workpiece W when placing the workpiece W on the tray 51 and the detected angle θ _W (see FIG. 13). The base 371 of the holding device 37 is rotated by the difference. Next, the controller 60 lowers the tip of the robot arm 30 and places the workpiece W on the tray 51 in step S211. Next, in step S212, the control device 60 transports the tray 51 to the next process, and loads the empty tray 51 into preset coordinates.

つぎに、制御装置６０は、ステップＳ２１３にて、全てのワークピースＷがパレット２０から取り出されたか否かを判定する。すなわち、ワークピースＷがパレット内に残っている場合（ステップＳ２０２乃至ステップＳ２１２からなる一連の処理が実行された回数が区画数より小さいとき）、制御装置６０は、「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２０２に処理を進める。この場合において、前回選択した区画Ｄと、今回以降に選択する区画Ｄとの相対的な位置関係は、パレット２０の長辺方向の分割数及び短辺方向の分割数、パレット２０の寸法により、予め定められている。従って、前回選択した区画Ｄと今回選択する区画Ｄとの間における相対的な位置関係に基づいて、ロボットハンド３６を、今回選択した区画Ｄの中心の直上に移動させることができる。一方、全てのワークピースＷがパレット２０から取り出された場合（つまり、ステップＳ２０２乃至ステップＳ２１２からなる一連の処理が区画数と同じ回数だけ繰り返されたとき）、制御装置６０は、「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２１４にて、パレタイジング処理を終了する。 Next, the control apparatus 60 determines whether all the workpieces W were taken out from the pallet 20 in step S213. That is, when the workpiece W remains in the pallet (when the number of times the series of processes including Step S202 to Step S212 is performed is smaller than the number of sections), the control device 60 determines “No”, The process proceeds to step S202. In this case, the relative positional relationship between the section D selected last time and the section D selected after this time depends on the number of divisions in the long side direction and the number of divisions in the short side direction of the pallet 20 and the size of the pallet 20. It is predetermined. Therefore, the robot hand 36 can be moved directly above the center of the currently selected section D based on the relative positional relationship between the previously selected section D and the currently selected section D. On the other hand, when all the workpieces W have been taken out from the pallet 20 (that is, when a series of processes consisting of step S202 to step S212 is repeated the same number of times as the number of sections), the control device 60 returns “Yes”. In step S214, the palletizing process is terminated.

上記のように、パレタイジング装置１においては、制御装置６０は、パレタイジング処理において、パレット２０の全体ではなく、１つの区画Ｄを撮影して、ワークピースＷの位置及び向きを検出している。このようにして撮影した１つの区画Ｄの画像の解像度（ロボットアーム座標系における単位長さ（又は単位面積）あたりのピクセル数）は、上記従来のパレタイジング装置のようにステージ全体を撮影した画像に比べて高い。したがって、高解像度のカメラを用いなくても、従来のパレタイジング装置に比べて、ワークピースＷの検出精度を向上させることができる。また、上記従来のパレタイジング装置に比べて撮影範囲が狭いので、カメラ４０の視野角が比較的小さく、画像の周縁部の歪みが比較的小さい。たとえ、撮影した画像の周縁部が歪んだとしても、区画Ｄの外側の部分乃至区画Ｄの周縁部の一部が歪むだけであって、区画Ｄの内側の部分には歪みがほとんど発生しない。したがって、従来のパレタイジング装置に比べて、区画Ｄ内のワークピースＷの位置及び姿勢の検出精度を向上させることができる。 As described above, in the palletizing device 1, the control device 60 detects the position and orientation of the workpiece W by photographing one section D, not the entire pallet 20, in the palletizing process. The resolution (number of pixels per unit length (or unit area) in the robot arm coordinate system) of the image of one section D photographed in this way is the same as the image obtained by photographing the entire stage as in the conventional palletizing apparatus. Higher than that. Therefore, even if a high-resolution camera is not used, the detection accuracy of the workpiece W can be improved as compared with the conventional palletizing apparatus. In addition, since the photographing range is narrower than that of the conventional palletizing apparatus, the viewing angle of the camera 40 is relatively small, and the distortion at the peripheral portion of the image is relatively small. Even if the peripheral portion of the captured image is distorted, only the outer portion of the section D or a part of the peripheral portion of the section D is distorted, and the distortion is hardly generated in the inner portion of the section D. Therefore, the detection accuracy of the position and orientation of the workpiece W in the section D can be improved as compared with the conventional palletizing apparatus.

また、キャリブレーションステージ１３の上にマスターワークＭＷを載置し、キャリブレーションステージ１３を撮影した画像に基づいてキャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙ、並びに角度θ_Ｒ−Ｃを計算している。キャリブレーションステージ１３は、パレット２０の１つの区画Ｄと同等の面積及び形状を有している。よって、キャリブレーションステージ１３を撮影した画像の解像度は、パレタイジング処理において１つの区画Ｄを撮影した画像の解像度と略同一である。したがって、パレタイジング処理に必要かつ十分な精度でキャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙ、並びに角度θ_Ｒ−Ｃを計算できる。 Further, the master work MW is placed on the calibration stage 13, the calibration coefficient based on the image obtained by photographing the calibration stage 13 alpha _x and calibration factor alpha _y, and calculates the angle theta _R-C Yes. The calibration stage 13 has the same area and shape as one section D of the pallet 20. Therefore, the resolution of the image obtained by photographing the calibration stage 13 is substantially the same as the resolution of the image obtained by photographing one section D in the palletizing process. Therefore, the calibration coefficient α _{x, the} calibration coefficient α _y , and the angle θ _R−C can be calculated with sufficient accuracy necessary for the palletizing process.

また、従来のパレタイジング装置のように、カメラ４０がフレーム１０に固定されていて、パレットステージ１２へカメラが向けられている場合には、キャリブレーション処理においてパレット２０を取り除いてパレットステージ１２にマスターワークＭＷを載置する必要がある。しかし、本実施形態では、カメラ４０がロボットアーム３０に取り付けられており、キャリブレーションステージ１３がパレットステージ１２とは別の場所に設けられている。したがって、パレタイジング処理の途中でキャリブレーション処理を実行する必要が生じた場合であっても、パレット２０をパレットステージ１２から取り除く必要がない。 Further, when the camera 40 is fixed to the frame 10 and the camera is directed to the pallet stage 12 as in the conventional palletizing apparatus, the pallet 20 is removed in the calibration process and the master work is applied to the pallet stage 12. It is necessary to mount MW. However, in this embodiment, the camera 40 is attached to the robot arm 30, and the calibration stage 13 is provided at a location different from the pallet stage 12. Therefore, even when the calibration process needs to be executed in the middle of the palletizing process, it is not necessary to remove the pallet 20 from the pallet stage 12.

さらに、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Furthermore, in carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態より多くのマスターワークＭＷの撮影ポイントを設定し、各撮影ポイントの画像に基づいて、上記実施形態より多くのキャリブレーション係数を計算しておき、それらの平均値をキャリブレーション係数α_ｘ及びキャリブレーション係数α_ｙとして採用しても良い。 For example, more masterwork MW shooting points than in the above embodiment are set, and more calibration coefficients than those in the above embodiment are calculated based on the images of the respective shooting points, and the average value thereof is used as the calibration coefficient. You may employ _| adopt as (alpha) _x and the calibration coefficient (alpha) _y .

また、上記実施形態では、キャリブレーション処理のステップＳ１１３にて、カメラ４０を回動させて、座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）の方向と座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）の方向を一致させている。しかし、ステップＳ１１３においてカメラ４０を回動させなくてもよい。すなわち、パレタイジング処理において、座標軸Ｘ（座標軸Ｙ）の方向と座標軸Ｕ（座標軸Ｖ）の方向とが常に角度θ_Ｒ−Ｃだけずれた状態になるように、制御装置６０がカメラ４０の回動装置を制御しても良い。この場合、パレタイジング処理のステップＳ２０７において、上記従来のパレタイジング装置と同様に、角度θ_Ｒ−Ｃを考慮して、ロボットアーム座標系におけるワークピースＷの座標を計算すればよい。 In the above embodiment, in step S113 of the calibration process, the camera 40 is rotated so that the direction of the coordinate axis X (coordinate axis Y) and the direction of the coordinate axis U (coordinate axis V) coincide. However, it is not necessary to rotate the camera 40 in step S113. That is, in the palletizing process, the control device 60 rotates the camera 40 so that the direction of the coordinate axis X (coordinate axis Y) and the direction of the coordinate axis U (coordinate axis V) are always shifted by the angle θ _RC. May be controlled. In this case, in step S207 of the palletizing process, the coordinates of the workpiece W in the robot arm coordinate system may be calculated in consideration of the angle θ _RC as in the conventional palletizing apparatus.

また、上記実施形態では、カメラ４０がロボットアーム３０に取り付けられているが、カメラ４０を移動させるための装置が、ロボットアーム３０とは別に設けられていてもよい。この場合、ワークピースＷをパレット２０から取り出す前に、まず、各区画Ｄの画像を撮影して各区画ＤにおけるワークピースＷの位置及び向きを検出してその結果を記憶しておき、その検出結果に基づいて各区画ＤからワークピースＷを順に取り出してもよい。 In the above embodiment, the camera 40 is attached to the robot arm 30, but a device for moving the camera 40 may be provided separately from the robot arm 30. In this case, before taking out the workpiece W from the pallet 20, first, an image of each section D is taken, the position and orientation of the workpiece W in each section D are detected, and the result is stored, and the detection is performed. You may take out the workpiece W from each division D based on a result in order.

また、カメラ４０をフレーム１０に固定しておき、パレット２０を移動させて各区画Ｄの画像を撮影してもよい。 Alternatively, the camera 40 may be fixed to the frame 10 and the image of each section D may be taken by moving the pallet 20.

また、上記のパレタイジング装置１は、各区画ＤからワークピースＷを搬出して、所定の位置に設置されたトレイ５１にワークピースＷを載置する装置であるが、これとは逆に、所定の位置に載置されたワークピースＷを各区画Ｄに搬入する装置としてもよい。 The palletizing apparatus 1 is an apparatus for carrying out the workpiece W from each section D and placing the workpiece W on the tray 51 installed at a predetermined position. It is good also as an apparatus which carries in into each division D the workpiece W mounted in this position.

また、ワークピースＷ及びマスターワークＭＷの形状は上記実施形態に限られない。また、ワークピースＷ及びマスターワークＭＷの保持装置３７の構成は上記実施形態に限られない。例えば、保持装置３７は、ワークピースＷの幅方向における両端部（側面部）を指部３７２で挟み込むようにして、ワークピースＷを保持してもよい。また、保持装置３７は、ワークピースＷを吸引して保持してもよい。 Further, the shapes of the workpiece W and the master workpiece MW are not limited to the above embodiment. Moreover, the structure of the holding | maintenance apparatus 37 of the workpiece W and the master workpiece MW is not restricted to the said embodiment. For example, the holding device 37 may hold the workpiece W such that both end portions (side portions) in the width direction of the workpiece W are sandwiched between the finger portions 372. The holding device 37 may suck and hold the workpiece W.

１・・・パレタイジング装置、１０・・・フレーム、１１・・・メインステージ、１２・・・パレットステージ、１３・・・キャリブレーションステージ、２０・・・パレット、３０・・・ロボットアーム、３１・・・ベース、３２・・・旋回ボディ、３３・・・第１アーム、３４・・・第２アーム、３５・・・第３アーム、３６・・・ロボットハンド、３７・・・保持装置、４０・・・カメラ、５０・・・コンベア、５１・・・トレイ、５２・・・ベルト、６０・・・制御装置、３７１・・・基部、３７２・・・指部、Ｄ・・・区画、ＭＷ・・・マスターワーク、Ｐ１・・・第１ポイント、Ｐ２・・・第２ポイント、Ｐ３・・・第３ポイント、Ｘ，Ｙ，Ｚ・・・座標軸（ロボットアーム座標系）、Ｕ，Ｖ・・・座標軸（カメラ座標系）、Ｗ・・・ワークピース、α_ｘ，α_ｙ・・・キャリブレーション係数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Palletizing apparatus, 10 ... Frame, 11 ... Main stage, 12 ... Pallet stage, 13 ... Calibration stage, 20 ... Pallet, 30 ... Robot arm, 31. ..Base, 32... Revolving body, 33... First arm, 34... Second arm, 35... Third arm, 36. ... Camera, 50 ... Conveyor, 51 ... Tray, 52 ... Belt, 60 ... Control device, 371 ... Base, 372 ... Finger, D ... Partition, MW ... Master work, P1 ... First point, P2 ... Second point, P3 ... Third point, X, Y, Z ... Coordinate axes (robot arm coordinate system), U, V ..Coordinate axes (camera coordinate system), W ... work piece, α _x, α _y ··· calibration coefficient

Claims

A robot arm that can carry a workpiece into and out of each compartment formed by dividing a predetermined area;
A camera that captures images of the plurality of sections for each section;
Camera coordinate system section data representing coordinates of the section in the camera coordinate system, and robot arm coordinate system section data representing coordinates of the section in a robot arm coordinate system which is a coordinate system different from the camera coordinate system, are set in advance. Control for controlling the robot arm so that the workpiece is carried into and out of the section based on calibration data representing the relationship between the camera coordinate system and the robot arm coordinate system. And a palletizing device.

The palletizing apparatus according to claim 1,
The control device includes the camera coordinate system section data, the robot arm coordinate system section data, the calibration data, and the coordinates of the workpiece stored in the section, the camera coordinate system in the camera coordinate system Robot coordinate system representing the coordinates of the workpiece in the robot arm coordinate system, the coordinates of the workpiece stored in the section based on camera coordinate system work data representing the coordinates of the workpiece A palletizing apparatus that calculates workpiece data and controls the robot arm so that the workpiece stored in the section is unloaded based on the calculated robot arm coordinate system workpiece data.

In the palletizing apparatus according to claim 1 or 2,
A palletizing device in which the camera is attached to the robot arm.

The palletizing device according to any one of claims 1 to 3,
The control device is based on a plurality of images obtained by photographing a plurality of locations in a region smaller than the predetermined region and having a known position in the robot arm coordinate system with the camera. A palletizing apparatus for setting the calibration data.

The palletizing device according to claim 4,
The control device controls the robot arm to place master works at the plurality of locations in an area smaller than the predetermined area, and photographs the master work placed above with the camera. A palletizing apparatus that sets the calibration data based on the obtained image.