JP2018202599A - Control device for robot system and robot system - Google Patents

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Abstract

To provide a technique negating the need of using a dedicated parts feeder, and to provide a technique capable of improving efficiency of work for picking up parts from the parts feeder.SOLUTION: A robot system comprises: a parts feeder having a parts storage part storing parts and a plurality of vibration actuators; and a robot having an end effector picking up the parts from the parts storage part. A control device for the robot system comprises a robot control part and a parts feeder control part. The parts feeder control part selects one or more control commands out of a plurality of control commands individually including control parameters of the plurality of vibration actuators, and causes the parts feeder to perform operation corresponding to the control commands by transmitting the control commands selected to the parts feeder.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、パーツ(部品)を取り扱うロボットシステムの制御に関するものである。   The present invention relates to control of a robot system that handles parts.

特許文献1には、ロボットがパーツフィーダーからパーツ(部品)を拾い上げて組み立て作業を行う技術が開示されている。この従来技術では、旋回式のパーツフィーダー内のパーツをカメラで撮像し、画像処理によってパーツの有無と位置と姿勢を認識し、その認識結果に従ってロボットがパーツの把握及び組み付け作業を実行する。   Patent Document 1 discloses a technique in which a robot picks up a part (part) from a parts feeder and performs an assembly operation. In this prior art, parts in a swivel-type parts feeder are imaged by a camera, and the presence / absence, position and orientation of the parts are recognized by image processing, and the robot performs part grasping and assembly work according to the recognition result.

特開昭60−200385号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-200385

しかしながら、従来技術では、パーツの種類や形状に応じて専用のパーツフィーダーを用いなければならないという問題があった。また、通常のパーツフィーダーは単純な動作しか行えないため、パーツフィーダーからパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが困難な場合があるという問題があった。   However, the conventional technique has a problem that a dedicated parts feeder must be used according to the type and shape of the parts. Moreover, since a normal parts feeder can perform only a simple operation, there is a problem that it may be difficult to improve the efficiency of the work of picking up parts from the parts feeder.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態(aspect)として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects.

(1)本発明の第1の形態によれば、パーツを収容するパーツ収容部と前記パーツ収容部を振動させる複数の振動アクチュエーターとを有するパーツフィーダーと、前記パーツ収容部からパーツを拾い上げるエンドエフェクターを有するロボットと、を備えるロボットシステムを制御する制御装置が提供される。この制御装置は、前記パーツフィーダーを制御するパーツフィーダー制御部と、前記ロボットを制御するロボット制御部と、を備える。前記パーツフィーダー制御部は、前記複数の振動アクチュエーターの制御パラメーターをそれぞれ含む複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択し、選択した制御コマンドを前記パーツフィーダーに送信することによって、前記選択した制御コマンドに応じた動作を前記パーツフィーダーに行わせる。
この制御装置によれば、振動アクチュエーターの制御パラメーターをそれぞれ含む複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択してパーツフィーダーに送信するので、パーツフィーダーの動作に適した制御パラメーターをパーツフィーダーに送信することができる。この結果、パーツの種類や形状に応じてパーツフィーダーを適切に動作させることが可能となる。或いは、パーツフィーダーからパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能となる。
(1) According to the first aspect of the present invention, a parts feeder having a parts accommodating part for accommodating parts and a plurality of vibration actuators for vibrating the parts accommodating part, and an end effector for picking up parts from the parts accommodating part And a control device for controlling a robot system comprising: The control device includes a parts feeder controller that controls the parts feeder, and a robot controller that controls the robot. The parts feeder control unit selects one or more control commands from a plurality of control commands each including control parameters of the plurality of vibration actuators, and transmits the selected control command to the parts feeder. The parts feeder is caused to perform an operation corresponding to the selected control command.
According to this control device, since one or more control commands are selected from a plurality of control commands including control parameters of the vibration actuator and transmitted to the parts feeder, the control parameters suitable for the operation of the parts feeder are selected. Can be sent to the feeder. As a result, the parts feeder can be appropriately operated according to the type and shape of the parts. Alternatively, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up parts from the parts feeder.

(2)上記制御装置において、前記複数の制御コマンドは、前記パーツ収容部内で集合している複数のパーツを分離するセパレーション動作を前記パーツフィーダーに実行させるためのセパレーションコマンドを含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、セパレーションコマンドを用いてパーツを互いに分離することにより、パーツフィーダーからパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。
(2) In the above control device, the plurality of control commands may include a separation command for causing the parts feeder to perform a separation operation for separating a plurality of parts assembled in the part storage unit.
According to this control device, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up the parts from the parts feeder by separating the parts from each other using a separation command.

(3)上記制御装置において、前記複数の制御コマンドは、前記複数の制御コマンドは、前記パーツ収容部内のパーツの姿勢を変更する姿勢変更動作を前記パーツフィーダーに実行させるための姿勢変更コマンドを含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、姿勢変更コマンドを利用してパーツの姿勢を変更することにより、パーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。
(3) In the control device, the plurality of control commands include a posture change command for causing the parts feeder to perform a posture changing operation for changing a posture of a part in the part accommodating portion. It may be a thing.
According to this control device, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up a part by changing the attitude of the part using the attitude change command.

(4)上記制御装置において、前記セパレーションコマンドと前記姿勢変更コマンドのそれぞれは、前記複数の振動アクチュエーターを振動させるコマンドであり、前記セパレーションコマンドでは、前記姿勢変更コマンドよりも前記振動アクチュエーターの振動継続期間が長く設定されているものとしてもよい。
この制御装置によれば、セパレーションコマンドでは、姿勢変更コマンドよりも振動アクチュエーターの振動継続期間が長く設定されているので、パーツ同士をうまく分離することが可能である。
(4) In the control device, each of the separation command and the posture change command is a command for vibrating the plurality of vibration actuators, and in the separation command, the vibration duration of the vibration actuator is longer than the posture change command. May be set longer.
According to this control device, in the separation command, the vibration duration of the vibration actuator is set to be longer than that in the posture change command, so that it is possible to separate the parts well.

(5)上記制御装置は、前記パーツ収容部内のパーツの画像を撮像するカメラで取得された画像を使用して、前記パーツ収容部内のパーツを認識する画像認識を実行する画像認識部を備え、前記パーツフィーダー制御部は、前記画像認識の結果を用いて前記複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択して前記パーツフィーダーに送信するものとしてもよい。
この制御装置によれば、画像認識によってパーツ収容部内のパーツを認識するので、認識された結果に応じた制御コマンドをパーツフィーダーに送信して適切に動作させることが可能である。
(5) The control device includes an image recognition unit that performs image recognition for recognizing a part in the part storage unit using an image acquired by a camera that captures an image of a part in the part storage unit. The parts feeder control unit may select one or more control commands from the plurality of control commands using the image recognition result and transmit the selected one to the parts feeder.
According to this control device, since the parts in the part storage unit are recognized by image recognition, it is possible to send a control command corresponding to the recognized result to the parts feeder to operate appropriately.

(6)上記制御装置において、前記画像認識部は、前記パーツ収容部のパーツ収容領域を、パーツ補給装置からパーツの補給を受ける補給区画と、前記エンドエフェクターがパーツの拾い上げを行うピッキング区画と、を含む複数の区画に仮想的に区分し、前記画像認識によって前記ピッキング区画にパーツが存在することが認識された場合には、前記ロボット制御部が、前記認識されたパーツを前記エンドエフェクターによって拾い上げるように前記ロボットを制御し、前記画像認識によって前記ピッキング区画にパーツが存在しないことが認識された場合には、前記パーツフィーダー制御部が、前記ピッキング区画以外の区画から前記ピッキング区画にパーツを移動させるフィードコマンドを前記パーツフィーダーに送信するものとしてもよい。
この制御装置によれば、パーツ収容領域を、補給区画とピッキング区画とを含む複数の区画に仮想的に区分し、ピッキング区画からパーツを拾い上げるようにしたので、パーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。また、画像認識によってピッキング区画にパーツが存在しないことが認識された場合にピッキング区画以外の区画からピッキング区画にパーツを移動させるので、ピッキング区画にパーツを適切に移動させることが可能となる。
(6) In the control device, the image recognizing unit includes a replenishment section that receives replenishment of parts from a parts replenishment device, a picking section in which the end effector picks up parts, And when the image recognition recognizes that a part is present in the picking section, the robot controller picks up the recognized part by the end effector. If the robot recognizes that there is no part in the picking section by the image recognition, the parts feeder control unit moves the part from a section other than the picking section to the picking section. To send a feed command to the parts feeder Good.
According to this control device, the parts storage area is virtually divided into a plurality of sections including a supply section and a picking section, and the parts are picked up from the picking section, so that the efficiency of picking up the parts is improved. It is possible. In addition, when it is recognized by image recognition that no part is present in the picking section, the part is moved from the section other than the picking section to the picking section, so that the part can be appropriately moved to the picking section.

(7)上記制御装置において、前記画像認識によって前記ピッキング区画に拾い上げ不可能なパーツのみが存在することが認識された場合には、前記パーツフィーダー制御部が、前記パーツの姿勢を変更させる姿勢変更コマンドを前記パーツフィーダーに送信するものとしてもよい。
この制御装置によれば、姿勢変更コマンドによって、パーツの姿勢を、拾い上げ不可能な姿勢から拾い上げ可能な姿勢に変更することが可能である。
(7) In the control device, when the image recognition recognizes that there are only parts that cannot be picked up in the picking section, the part feeder control unit changes the attitude of the parts. The command may be transmitted to the parts feeder.
According to this control device, the posture of a part can be changed from a posture that cannot be picked up to a posture that can be picked up by a posture changing command.

(8)上記制御装置において、前記複数の区画は、更に、前記補給区画と前記ピッキング区画の間に設けられた中間区画を含み、前記フィードコマンドは、前記補給区画に存在するパーツを前記中間区画に移動させるとともに、前記中間区画に存在するパーツを前記ピッキング区画に移動させる動作を前記パーツフィーダーに実行させるものとしてもよい。
この制御装置によれば、フィードコマンドを用いて、補給区画、中間区画、ピッキング区画の順に、パーツを適切に移動させることが可能である。また、ピッキング区画におけるパーツの拾い上げ作業と、補給区画へのパーツの補給作業とを効率良く行うことが可能である。
(8) In the control device, the plurality of sections further include an intermediate section provided between the replenishment section and the picking section, and the feed command is configured to transfer parts existing in the supply section to the intermediate section. It is good also as what makes the said parts feeder perform the operation | movement which moves the part which exists in the said intermediate | middle division to the said picking division.
According to this control device, it is possible to appropriately move parts in the order of the replenishment section, the intermediate section, and the picking section using the feed command. In addition, it is possible to efficiently perform the work of picking up the parts in the picking section and the work of supplying the parts to the supply section.

(9)上記制御装置において、前記パーツ収容部は、パーツ収容領域と、前記パーツ収容領域の外周に設けられた外周壁とを有し、前記パーツ収容領域の外周部分には、前記エンドエフェクターの把持機構と前記外周壁とが干渉する干渉領域が存在し、前記パーツフィーダー制御部は、セパレーションコマンドによってパーツの分離を行った後に、前記干渉領域に存在するパーツを前記パーツ収容領域の内部に向けて移動させるセンタリングコマンドを前記パーツフィーダーに送信するものとしてもよい。
この制御装置によれば、エンドエフェクターの把持機構と外周壁との干渉を低減できるので、パーツの拾い上げ作業の効率を向上することが可能である。
(9) In the control device, the parts storage portion includes a parts storage area and an outer peripheral wall provided on an outer periphery of the parts storage area, and an outer peripheral portion of the parts storage area includes an end effector. There is an interference area where the gripping mechanism and the outer peripheral wall interfere with each other, and after the parts feeder controller separates the parts by a separation command, the parts existing in the interference area are directed to the inside of the parts receiving area. The centering command to be moved may be transmitted to the parts feeder.
According to this control device, since interference between the gripping mechanism of the end effector and the outer peripheral wall can be reduced, it is possible to improve the efficiency of picking up the parts.

(10)上記制御装置において、前記画像認識部は、前記カメラで取得された画像において、各パーツの外縁の複数の箇所に、前記エンドエフェクターの把持機構がパーツを把持するために使用する付加領域を設定する設定処理と、前記画像において、前記付加領域が他のパーツと重なっていないパーツを把持可能パーツとして認識する認識処理と、を実行するものとしてもよい。また、前記ロボット制御部は、前記把持可能パーツを前記エンドエフェクターの前記把持機構で把持して拾い上げるように前記ロボットを制御するものとしてもよい。
この制御装置によれば、エンドエフェクターの把持機構がパーツを把持するために使用する付加領域を考慮して把持可能パーツを認識するので、把持機構で把持できないパーツを把持対象のパーツと認識することを防止することができ、パーツの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。
(10) In the control device, the image recognition unit may include additional regions used by the end effector gripping mechanism to grip a part at a plurality of locations on an outer edge of each part in the image acquired by the camera. And a recognition process for recognizing a part in which the additional region does not overlap another part as a grippable part in the image. The robot control unit may control the robot so that the grippable part is gripped and picked up by the gripping mechanism of the end effector.
According to this control device, since the gripping mechanism of the end effector recognizes a grippable part in consideration of an additional region used for gripping the part, a part that cannot be gripped by the gripping mechanism is recognized as a part to be gripped. And the efficiency of picking up parts can be improved.

(11)上記制御装置において、前記画像認識部は、前記認識処理の後に、前記画像から前記把持可能パーツを消去することによって前記画像を更新する画像更新処理と、前記更新された画像を用いて、前記認識処理と前記画像更新処理とを繰り返す処理と、を実行するとともに、前記認識処理と前記画像更新処理との繰り返しの際に個々のパーツが前記把持可能パーツとして認識された順番を登録するものとしてもよい。また、前記ロボット制御部は、前記順番に従って前記パーツを前記エンドエフェクターの前記把持機構で把持して拾い上げるように前記ロボットを制御するものとしてもよい。
この制御装置によれば、認識処理と画像更新処理との繰り返しによって、より多数のパーツを把持可能パーツとして認識できるので、パーツの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。
(11) In the control device, the image recognition unit uses an image update process for updating the image by deleting the grippable part from the image after the recognition process, and the updated image. , Executing the process of repeating the recognition process and the image update process, and registering the order in which individual parts are recognized as the grippable parts when the recognition process and the image update process are repeated. It may be a thing. The robot control unit may control the robot so that the parts are gripped and picked up by the gripping mechanism of the end effector according to the order.
According to this control device, a larger number of parts can be recognized as grippable parts by repeating the recognition process and the image update process, so that the efficiency of picking up the parts can be improved.

(12)上記制御装置において、前記エンドエフェクターは、第1ピックアップ機構と第2ピックアップ機構とを有するものとしてもよい。このとき、前記画像認識部は、前記ピッキング区画内に存在するパーツのうちで、1つのパーツを前記第1ピックアップ機構で拾い上げ可能な第1のピックアップ可能パーツとして認識する処理と、前記第1のピックアップ可能パーツを前記第1ピックアップ機構で保持した状態において前記第2ピックアップ機構で拾い上げ可能な第2のピックアップ可能パーツを認識する処理と、を実行するものとしてもよい。
この制御装置によれば、2つのピックアップ機構を用いてパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。
(12) In the control device, the end effector may include a first pickup mechanism and a second pickup mechanism. At this time, the image recognizing unit recognizes one of the parts existing in the picking section as a first pickable part that can be picked up by the first pickup mechanism; A process of recognizing a second pickable part that can be picked up by the second pick-up mechanism in a state where the pickable part is held by the first pick-up mechanism may be executed.
According to this control device, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up parts using two pickup mechanisms.

(13)上記制御装置において、前記画像認識部は、前記第2のピックアップ可能パーツを認識する処理において、前記第1のピックアップ可能パーツを前記第1ピックアップ機構で保持した状態において前記第2ピックアップ機構で拾い上げ可能となる1つ以上のパーツに対して、予め定められた計算方法に従ってピックアップコストをそれぞれ計算し、前記ピックアップコストに従って前記第2のピックアップ可能パーツを選択するものとしてもよい。
この制御装置によれば、第2ピックアップ機構でパーツを把持する効率を向上させることが可能である。
(13) In the control device, in the process of recognizing the second pickable part, the image recognizing unit holds the first pickable part in the state of holding the first pickable part. For each of the one or more parts that can be picked up, a pickup cost may be calculated according to a predetermined calculation method, and the second pickable part may be selected according to the pickup cost.
According to this control device, it is possible to improve the efficiency of gripping parts by the second pickup mechanism.

(14)上記制御装置において、前記制御パラメーターは、前記振動アクチュエーターに供給する振動信号の周波数と、前記振動信号の振幅と、振動継続時間と、を含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、振動信号の周波数と振幅と振動継続時間に従って、パーツの種類に適した動作をパーツフィーダーに行わせることができるので、パーツの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。
(14) In the control device, the control parameter may include a frequency of a vibration signal supplied to the vibration actuator, an amplitude of the vibration signal, and a vibration duration time.
According to this control device, the parts feeder can be operated according to the frequency and amplitude of the vibration signal and the vibration duration time, so that the parts feeder can be operated, so that the efficiency of picking up the parts can be improved. is there.

(15)上記制御装置は、前記複数の振動アクチュエーターの制御パラメーターを予め記憶する不揮発性メモリーを有し、前記不揮発性メモリーに記憶された前記制御パラメーターは、(a)前記複数の振動アクチュエーターそれぞれの振動強度のバランスと、(b)前記パーツ収容部内に存在するパーツの動きを活発化させることが可能な前記振動信号の周波数と、(c)前記パーツ収容部内に存在するパーツが前記パーツ収容部の外部に飛び出すことを防止することが可能な前記振動信号の振幅と、を含むものとしてもよい。
この制御装置によれば、適切な制御パラメーターを予め不揮発性メモリーに記憶しておくので、これらの制御パラメーターを用いてパーツフィーダーを効率的に動作させることができ、パーツの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。
(15) The control device includes a nonvolatile memory that preliminarily stores control parameters of the plurality of vibration actuators, and the control parameters stored in the nonvolatile memory include (a) each of the plurality of vibration actuators. A balance of vibration intensity, (b) a frequency of the vibration signal capable of activating the movement of the parts existing in the parts accommodating portion, and (c) a part existing in the parts accommodating portion is the parts accommodating portion. And the amplitude of the vibration signal that can be prevented from jumping out to the outside.
According to this control device, appropriate control parameters are stored in advance in a non-volatile memory, so the parts feeder can be operated efficiently using these control parameters, and the efficiency of picking up parts is improved. It is possible to make it.

(16)本発明の第2の形態は、パーツを収容するパーツ収容部と前記パーツ収容部を振動させる複数の振動アクチュエーターとを有するパーツフィーダーと;前記パーツ収容部からパーツを拾い上げるエンドエフェクターを有するロボットと;前記パーツフィーダー及び前記ロボットに接続された上記制御装置と;を備えるロボットシステムである。
このロボットシステムによっても、パーツの種類や形状に応じてパーツフィーダーを適切に動作させることが可能となる。或いは、パーツフィーダーからパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能となる。
(16) According to a second aspect of the present invention, there is provided a parts feeder having a parts accommodating part for accommodating parts and a plurality of vibration actuators for vibrating the parts accommodating part; and an end effector for picking up parts from the parts accommodating part. A robot system comprising: a robot; and the control device connected to the parts feeder and the robot.
Also with this robot system, the parts feeder can be appropriately operated according to the type and shape of the parts. Alternatively, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up parts from the parts feeder.

本発明は、上記以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、制御装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した一時的でない記録媒体(non-transitory storage medium)等の形態で実現することができる。   The present invention can be implemented in various forms other than the above. For example, the present invention can be realized in the form of a computer program for realizing the function of the control device, a non-transitory storage medium on which the computer program is recorded, or the like.

第1実施形態におけるロボットシステムの概念図。The conceptual diagram of the robot system in 1st Embodiment. 制御装置の機能を示すブロック図。The block diagram which shows the function of a control apparatus. パーツ収容部の平面図。The top view of a parts accommodating part. フィードコマンドによるフィード動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows the feed operation by a feed command. セパレーションコマンドによるセパレーション動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows the separation operation | movement by a separation command. フリップコマンドによるフリップ動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows the flip operation | movement by a flip command. センタリングコマンドによるセンタリング動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows centering operation | movement by a centering command. パーツ収容領域へのパーツの初回補給の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of the initial replenishment of the parts to a parts storage area. パーツのセンタリング動作の結果を示す説明図。Explanatory drawing which shows the result of the centering operation | movement of parts. パーツのセパレーション動作の結果を示す説明図。Explanatory drawing which shows the result of the separation operation | movement of parts. パーツの拾い上げの様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of picking up parts. パーツのフリップ動作の結果を示す説明図。Explanatory drawing which shows the result of the flip operation | movement of parts. パーツの拾い上げの様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of picking up parts. パーツのフィード動作の結果を示す説明図。Explanatory drawing which shows the result of the feed operation of parts. パーツの拾い上げと補給の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state of picking up and replenishing parts. パーツの拾い上げの様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of picking up parts. パーツのフィード動作の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of the feed operation of parts. パーツの拾い上げと補給の様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state of picking up and replenishing parts. パーツの拾い上げの様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows the mode of picking up parts. 第1実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャート。The flowchart of the parts feeder control in 1st Embodiment. パーツ数とセパレーション時間の関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the number of parts and separation time. 第1実施形態におけるロボット制御のフローチャート。The flowchart of the robot control in 1st Embodiment. 第2実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャート。The flowchart of the parts feeder control in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるロボットシステムの概念図。The conceptual diagram of the robot system in 3rd Embodiment. 第3実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャート。The flowchart of the parts feeder control in 3rd Embodiment. パーツ収容領域の外周における干渉領域を示す説明図。Explanatory drawing which shows the interference area | region in the outer periphery of parts accommodation area | region. 干渉領域回避のためのセンタリングコマンドの動作を示す説明図。Explanatory drawing which shows operation | movement of the centering command for interference area | region avoidance. 把持用の付加領域を設けたパーツの画像認識処理の説明図。Explanatory drawing of the image recognition process of the parts which provided the additional area | region for holding | grip. 把持可能パーツが消去されるように更新された画像の説明図。Explanatory drawing of the image updated so that a grippable part may be erase | eliminated. 更に更新された画像の説明図。Furthermore, the explanatory drawing of the image updated. 更に更新された画像の説明図。Furthermore, the explanatory drawing of the image updated. パーツ座標リストの説明図。Explanatory drawing of a parts coordinate list. 更新されたパーツ座標リストの説明図。Explanatory drawing of the updated parts coordinate list. 更に更新されたパーツ座標リストの説明図。Furthermore, explanatory drawing of the updated part coordinate list. 第4実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャート。The flowchart of the parts feeder control in 4th Embodiment. バックフィード動作に適した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state suitable for backfeed operation | movement. 画像認識で得られるプラットフォーム状態の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the example of the platform state obtained by image recognition. 第5実施形態におけるロボットシステムの概念図。The conceptual diagram of the robot system in 5th Embodiment. 第5実施形態のエンドエフェクターの説明図。Explanatory drawing of the end effector of 5th Embodiment. 2つの把持機構で把持可能なパーツの認識処理の説明図。Explanatory drawing of the recognition process of the parts which can be hold | gripped with two holding | grip mechanisms. 2つの把持機構で把持可能なパーツの認識処理の説明図。Explanatory drawing of the recognition process of the parts which can be hold | gripped with two holding | grip mechanisms. 2つの把持機構で把持可能なパーツの認識処理の説明図。Explanatory drawing of the recognition process of the parts which can be hold | gripped with two holding | grip mechanisms. 2つの把持機構で把持可能なパーツの認識処理の説明図。Explanatory drawing of the recognition process of the parts which can be hold | gripped with two holding | grip mechanisms. パーツフィーダーの制御パラメーターの初期設定のフローチャート。The flowchart of the initial setting of the control parameter of a parts feeder. パーツの動きを活発化させる振動周波数の説明図。Explanatory drawing of the vibration frequency which activates the movement of parts. パーツをパーツ収容部から飛び出させない振動振幅の説明図。Explanatory drawing of the vibration amplitude which does not make parts jump out of a part accommodating part. 検出パーツ数を増加させるフィーダー内パーツ個数の説明図。Explanatory drawing of the number of parts in a feeder which increases the number of detection parts. シミュレーションによるパーツ個数の決定処理を示す説明図。Explanatory drawing which shows the determination process of the number of parts by simulation. セパレーション動作の継続時間の説明図。Explanatory drawing of the continuation time of a separation operation | movement.

A. 第1実施形態
図1は、第1実施形態におけるロボットシステムの概念図である。このロボットシステムは、架台700に設置されており、ロボット100と、制御装置200と、ティーチングペンダント300と、パーツフィーダー400と、ホッパー500と、パーツトレイ600とを備えている。ロボット100は、架台700の天板710の下に固定されている。パーツフィーダー400と、ホッパー500と、パーツトレイ600は、架台700のテーブル部720に載置されている。ロボット100は、ティーチングプレイバック方式のロボットである。ロボット100を用いた作業は、予め作成された教示データに従って実行される。このロボットシステムには、直交する3つの座標軸X,Y,Zで規定されるシステム座標系Σsが設定されている。図1の例では、X軸とY軸は水平方向であり、Z軸は鉛直上方向である。教示データに含まれる教示点やエンドエフェクタの姿勢は、このシステム座標系Σsの座標値と各軸回りの角度で表現される。
A. First Embodiment FIG. 1 is a conceptual diagram of a robot system according to a first embodiment. This robot system is installed on a gantry 700 and includes a robot 100, a control device 200, a teaching pendant 300, a parts feeder 400, a hopper 500, and a parts tray 600. The robot 100 is fixed under the top plate 710 of the gantry 700. The parts feeder 400, the hopper 500, and the parts tray 600 are placed on the table portion 720 of the gantry 700. The robot 100 is a teaching playback type robot. The operation using the robot 100 is executed according to teaching data created in advance. In this robot system, a system coordinate system Σs defined by three orthogonal coordinate axes X, Y, and Z is set. In the example of FIG. 1, the X axis and the Y axis are horizontal directions, and the Z axis is a vertical upward direction. The teaching point included in the teaching data and the attitude of the end effector are expressed by the coordinate value of the system coordinate system Σs and the angle around each axis.

ロボット100は、基台120と、アーム130とを備えている。アーム130は、4つの関節J1〜J4で順次接続されている。これらの関節J1〜J4のうち、3つの関節J1,J2,J4はねじり関節であり、1つの関節J3は並進関節である。本実施形態では4軸ロボットを例示しているが、1個以上の関節を有する任意のアーム機構を有するロボットを用いることが可能である。   The robot 100 includes a base 120 and an arm 130. The arm 130 is sequentially connected by four joints J1 to J4. Of these joints J1 to J4, three joints J1, J2, and J4 are torsional joints, and one joint J3 is a translational joint. In this embodiment, a four-axis robot is illustrated, but a robot having an arbitrary arm mechanism having one or more joints can be used.

アーム130の先端部であるアームエンド132には、エンドエフェクター160aが装着されている。図1の例では、エンドエフェクター160aは、パーツを真空吸着する吸着ノズル162を有する吸着ピックアップ機構である。アーム130には、更に、カメラ180が装着されている。このカメラ180は、エンドエフェクター160aでパーツを拾い上げる際に、拾い上げるべきパーツを選択する際に使用される。但し、このカメラ180は省略可能である。   An end effector 160 a is attached to the arm end 132 which is the tip of the arm 130. In the example of FIG. 1, the end effector 160a is a suction pickup mechanism having a suction nozzle 162 that vacuum-sucks parts. A camera 180 is further attached to the arm 130. This camera 180 is used when selecting a part to be picked up when picking up a part with the end effector 160a. However, the camera 180 can be omitted.

パーツフィーダー400は、パーツを収容するパーツ収容部410と、パーツ収容部410を振動させる振動部420とを有する。架台700の天板710の下には、パーツ収容部410内のパーツの画像を撮像するためのカメラ430が設置されている。   The parts feeder 400 includes a parts accommodating part 410 that accommodates parts and a vibration part 420 that vibrates the parts accommodating part 410. Under the top plate 710 of the gantry 700, a camera 430 for capturing an image of the parts in the part storage unit 410 is installed.

ホッパー500は、パーツフィーダー400にパーツを補給するパーツ補給装置である。本明細書において、「ホッパー」という語句は、漏斗形状を有する装置に限らず、パーツを補給する装置を示す用語として使用する。   The hopper 500 is a parts supply device that supplies parts to the parts feeder 400. In this specification, the phrase “hopper” is used as a term indicating an apparatus for supplying parts, not limited to an apparatus having a funnel shape.

パーツトレイ600は、パーツを個別に収容するための多数の凹部を有するトレイである。本実施形態において、ロボット100は、パーツフィーダー400のパーツ収容部410の中からパーツを拾い上げて、パーツトレイ600内の適切な位置に収納する作業を実行する。但し、ロボットシステムは、これ以外の他の作業を行う場合にも適用可能である。   The parts tray 600 is a tray having a large number of recesses for individually storing parts. In the present embodiment, the robot 100 performs an operation of picking up a part from the part storage unit 410 of the part feeder 400 and storing it in an appropriate position in the part tray 600. However, the robot system can also be applied when performing other work.

制御装置200は、プロセッサー210と、メインメモリー220と、不揮発性メモリー230と、表示制御部240と、表示部250と、I/Oインターフェース260とを有している。これらの各部は、バスを介して接続されている。プロセッサー210は、例えばマイクロプロセッサー又はプロセッサー回路である。制御装置200は、I/Oインターフェース260を介して、ロボット100と、ティーチングペンダント300と、パーツフィーダー400と、ホッパー500とに接続される。制御装置200は、更に、I/Oインターフェース260を介してカメラ180,430にも接続される。   The control device 200 includes a processor 210, a main memory 220, a non-volatile memory 230, a display control unit 240, a display unit 250, and an I / O interface 260. These units are connected via a bus. The processor 210 is, for example, a microprocessor or a processor circuit. The control device 200 is connected to the robot 100, the teaching pendant 300, the parts feeder 400, and the hopper 500 via the I / O interface 260. The control device 200 is further connected to the cameras 180 and 430 via the I / O interface 260.

制御装置200の構成としては、図1に示した構成以外の種々の構成を採用することが可能である。例えば、プロセッサー210とメインメモリー220を図1の制御装置200から削除し、この制御装置200と通信可能に接続された他の装置にプロセッサー210とメインメモリー220を設けるようにしてもよい。この場合には、当該他の装置と制御装置200とを合わせた装置全体が、ロボット100の制御装置として機能する。他の実施形態では、制御装置200は、2つ以上のプロセッサー210を有していてもよい。更に他の実施形態では、制御装置200は、互いに通信可能に接続された複数の装置によって実現されていてもよい。これらの各種の実施形態において、制御装置200は、1つ以上のプロセッサー210を備える装置又は装置群として構成される。   As the configuration of the control device 200, various configurations other than the configuration shown in FIG. 1 can be adopted. For example, the processor 210 and the main memory 220 may be deleted from the control device 200 of FIG. 1, and the processor 210 and the main memory 220 may be provided in another device that is communicably connected to the control device 200. In this case, the entire device including the other device and the control device 200 functions as the control device of the robot 100. In other embodiments, the controller 200 may have more than one processor 210. In still another embodiment, the control device 200 may be realized by a plurality of devices connected to be communicable with each other. In these various embodiments, the control device 200 is configured as a device or group of devices that includes one or more processors 210.

ティーチングペンダント300は、人間の教示作業者がロボット100の動作を教示する際に使用するロボット教示装置の一種である。ティーチングペンダント300は、図示しないプロセッサーとメモリーとを有している。ティーチングペンダント300を用いた教示により作成される教示データは、制御装置200の不揮発性メモリー230に記憶される。   The teaching pendant 300 is a kind of robot teaching device used when a human teaching worker teaches the operation of the robot 100. The teaching pendant 300 has a processor and a memory (not shown). Teaching data created by teaching using the teaching pendant 300 is stored in the nonvolatile memory 230 of the control device 200.

図2は、制御装置200の機能を示すブロック図である。制御装置200のプロセッサー210は、不揮発性メモリー230に予め記憶された各種のプログラム命令231を実行することにより、ロボット制御部211と、パーツフィーダー制御部212と、ホッパー制御部213と、画像認識部214と、制御パラメーター設定部215の機能をそれぞれ実現する。これらの各部211〜215の機能については後述する。パーツフィーダー400は、制御部422と、複数の振動アクチュエーター424とを有している。複数の振動アクチュエーター424は、パーツ収容部410(図1)を振動させる振動子である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the control device 200. The processor 210 of the control device 200 executes various program instructions 231 stored in advance in the non-volatile memory 230, whereby a robot control unit 211, a parts feeder control unit 212, a hopper control unit 213, and an image recognition unit 214 and the function of the control parameter setting unit 215 are realized. The functions of these units 211 to 215 will be described later. The parts feeder 400 includes a control unit 422 and a plurality of vibration actuators 424. The plurality of vibration actuators 424 are vibrators that vibrate the part housing portion 410 (FIG. 1).

不揮発性メモリー230は、プログラム命令231と教示データ235の他に、振動アクチュエーター424の制御パラメーター232及び制御コマンド233と、パーツ座標リスト234とを記憶する。制御パラメーター232と制御コマンド233とパーツ座標リスト234については後述する。ロボット制御部211とパーツフィーダー制御部212とホッパー制御部213は、教示データ235に従って各部の作業を制御する。   The nonvolatile memory 230 stores a control parameter 232 and a control command 233 of the vibration actuator 424 and a part coordinate list 234 in addition to the program command 231 and the teaching data 235. The control parameter 232, the control command 233, and the part coordinate list 234 will be described later. The robot control unit 211, the parts feeder control unit 212, and the hopper control unit 213 control the operation of each unit according to the teaching data 235.

図3は、パーツ収容部410の平面図である。パーツ収容部410は、パーツ収容領域412と、パーツ収容領域412の外周に設されてZ方向に延びる外周壁414とを有する。パーツ収容領域412は、平坦な略矩形状の領域である。この例では、X方向がパーツ収容領域412の長手方向であり、Y方向がパーツ収容領域412の短手方向である。パーツを安定して収容するために、パーツ収容領域412の表面は水平に維持されることが好ましい。なお、パーツ収容領域412を「プラットフォーム」とも呼ぶ。パーツ収容領域412の下方には、複数の振動アクチュエーター424a〜424dが設置されている。振動アクチュエーター424a〜424dを示す白丸は、パーツ収容領域412の下にある振動アクチュエーター424a〜424dの平面的な位置を示している。実際には、これらの振動アクチュエーター424a〜424dは、パーツ収容領域412の下に視認できない状態で設置されている。ここでは、振動アクチュエーターの数は4であり、パーツ収容領域412の4つの隅に設置されている。但し、振動アクチュエーターの数は4つに限らず、任意数の振動アクチュエーターを設けるようにしてもよい。   FIG. 3 is a plan view of the part accommodating portion 410. The parts accommodating portion 410 has a parts accommodating area 412 and an outer peripheral wall 414 provided on the outer periphery of the parts accommodating area 412 and extending in the Z direction. The parts accommodation area 412 is a flat, substantially rectangular area. In this example, the X direction is the longitudinal direction of the parts storage area 412, and the Y direction is the short direction of the parts storage area 412. In order to stably accommodate the parts, it is preferable that the surface of the part accommodating region 412 is maintained horizontal. The parts storage area 412 is also referred to as “platform”. A plurality of vibration actuators 424 a to 424 d are installed below the part housing region 412. The white circles indicating the vibration actuators 424a to 424d indicate the planar positions of the vibration actuators 424a to 424d below the part housing region 412. Actually, these vibration actuators 424 a to 424 d are installed in a state where they cannot be visually recognized under the part accommodation area 412. Here, the number of vibration actuators is four, and they are installed at the four corners of the part accommodating area 412. However, the number of vibration actuators is not limited to four, and an arbitrary number of vibration actuators may be provided.

複数の振動アクチュエーター424a〜424dの符号の末尾に付された小文字の「a」〜「d」は、各振動アクチュエーターを区別するために付した追加的な符号である。エンドエフェクター160aの符号の末尾の「a」も、他の実施形態で使用するエンドエフェクターと区別するために付した追加的な符号である。以下の説明において、このような追加的な符号が不要な場合には、「a」〜「d」等を省略する。   The lower case letters “a” to “d” added to the end of the reference numerals of the plurality of vibration actuators 424a to 424d are additional numerals attached to distinguish the vibration actuators. The “a” at the end of the reference numeral of the end effector 160a is also an additional reference numeral added to distinguish it from the end effector used in other embodiments. In the following description, when such additional codes are unnecessary, “a” to “d” are omitted.

パーツ収容領域412は、仮想的な3つの区画RA,RB,RCに区分されている。隣接する区画の間の境界線は、パーツ収容領域412の短手方向(Y方向)に平行に設定されることが好ましい。ピッキング区画RAは、エンドエフェクター160aがパーツの拾い上げを行う区画である。補給区画RCは、ホッパー500からパーツの補給を受ける区画である。中間区画RBは、ピッキング区画RAと補給区画RCの間に設けられた区画である。これらの区画の幅(X方向の寸法)は、互いに等しく設定されていることが好ましい。具体的には、複数の区画RA〜RCの幅の平均値を100%としたときに、各区画の幅は100%±10%の範囲にあることが好ましい。   The parts accommodation area 412 is divided into three virtual sections RA, RB, and RC. It is preferable that the boundary line between adjacent sections is set in parallel to the short direction (Y direction) of the part storage area 412. The picking section RA is a section where the end effector 160a picks up parts. The replenishment section RC is a section that receives parts from the hopper 500. The intermediate section RB is a section provided between the picking section RA and the supply section RC. The widths (dimensions in the X direction) of these sections are preferably set to be equal to each other. Specifically, when the average value of the widths of the plurality of sections RA to RC is 100%, the width of each section is preferably in the range of 100% ± 10%.

ピッキング区画RAとしては、複数の区画RA〜RCのうちでロボット100の作業のタクトタイムが最も短い区画を選択することが好ましい。こうすれば、ロボット100の作業効率を最も高くすることが可能である。なお、本実施形態において、「タクトタイム」は、ロボット100が1つのパーツをパーツフィーダー400から拾い上げてパーツトレイ600内に収納する作業を複数回繰り返す場合に、1回の作業に要する時間である。通常は、複数の区画RA〜RCのうちで、パーツトレイ600に最も近い区画がピッキング区画RAとして選択される。   As the picking section RA, it is preferable to select a section having the shortest tact time of the work of the robot 100 among the plurality of sections RA to RC. In this way, the working efficiency of the robot 100 can be maximized. In the present embodiment, the “tact time” is the time required for one operation when the robot 100 repeats the operation of picking up one part from the parts feeder 400 and storing it in the parts tray 600 a plurality of times. . Normally, the section closest to the parts tray 600 among the plurality of sections RA to RC is selected as the picking section RA.

なお、パーツ収容領域412に設ける区画の数は、3に限らず、2としても良く、4以上としても良い。或いは、パーツ収容領域412を複数の区画に区分しなくても良い。但し、パーツ収容領域412を複数の区画に区分すれば、ロボット100の作業の効率を向上させることができる。なお、図3の例では複数の区画の境界線を短手方向(X方向)に平行に設定していたが、この代わりに、複数の区画の境界線を長手方向(Y方向)に平行に設定してもよい。或いは、複数の区画の境界線として、短手方向(X方向)に平行な境界線と長手方向(Y方向)に平行な境界線をそれぞれ設定してもよい。具体的には、例えば、複数の区画を2×2のチェッカーボード状に配置してもよい。   The number of sections provided in the part storage area 412 is not limited to 3, and may be 2 or 4 or more. Alternatively, the parts storage area 412 may not be divided into a plurality of sections. However, if the parts storage area 412 is divided into a plurality of sections, the work efficiency of the robot 100 can be improved. In the example of FIG. 3, the boundary lines of a plurality of sections are set parallel to the short direction (X direction). Instead, the boundary lines of the plurality of sections are parallel to the longitudinal direction (Y direction). It may be set. Or you may set the boundary line parallel to a transversal direction (X direction) and the boundary line parallel to a longitudinal direction (Y direction) as a boundary line of a some division, respectively. Specifically, for example, a plurality of sections may be arranged in a 2 × 2 checkerboard shape.

パーツフィーダー400は、制御装置200のパーツフィーダー制御部212から送信される各種の制御コマンドに応じて種々の動作を行うことが可能に構成されている。それぞれの制御コマンドは、例えば以下の制御パラメーターを含むものとして構成される。
(1)振動信号の周波数
(2)振動信号の振幅
(3)振動信号の位相
(4)振動継続時間
「振動信号」とは、パーツフィーダー400の制御部422から個々の振動アクチュエーター424に与えられる信号であり、この振動信号に応じて個々の振動アクチュエーター424が振動する。
The parts feeder 400 is configured to be able to perform various operations in accordance with various control commands transmitted from the parts feeder control unit 212 of the control device 200. Each control command is configured to include the following control parameters, for example.
(1) Frequency of vibration signal (2) Amplitude of vibration signal (3) Phase of vibration signal (4) Vibration duration “Vibration signal” is given to each vibration actuator 424 from the control unit 422 of the parts feeder 400. It is a signal, and each vibration actuator 424 vibrates according to this vibration signal.

振動アクチュエーター424の制御パラメーターとしては、それぞれの動作に適した振動信号の波形も存在する。各制御コマンドによって選択される振動信号の波形は、例えば、パーツフィーダー400の制御部422(図2)内の図示しない不揮発性メモリーに予め記憶されている。この場合に、制御部422は、制御装置200から供給された制御コマンドに応じて振動信号の波形を選択する。但し、制御部422内に格納されている複数種類の振動信号の波形の中から1つの波形を選択するパラメーターを含む制御コマンドを、制御装置200からパーツフィーダー400の制御部422に送信するようにしてもよい。   As a control parameter of the vibration actuator 424, there is a vibration signal waveform suitable for each operation. The waveform of the vibration signal selected by each control command is stored in advance in a nonvolatile memory (not shown) in the control unit 422 (FIG. 2) of the parts feeder 400, for example. In this case, the control unit 422 selects the waveform of the vibration signal according to the control command supplied from the control device 200. However, a control command including a parameter for selecting one waveform from among a plurality of types of vibration signal waveforms stored in the control unit 422 is transmitted from the control device 200 to the control unit 422 of the parts feeder 400. May be.

以下では、代表的な制御コマンドとして、フィードコマンドと、セパレーションコマンドと、フリップコマンドと、センタリングコマンドを説明する。なお、振動アクチュエーター424の制御パラメーターを「振動パラメーター」とも呼ぶ。   Hereinafter, a feed command, a separation command, a flip command, and a centering command will be described as typical control commands. The control parameter of the vibration actuator 424 is also referred to as “vibration parameter”.

図4Aは、フィードコマンドによるフィード動作を示す説明図である。複数の振動アクチュエーター424a〜424dのうち、白丸の中に黒丸が追加されている振動アクチュエーターはこの動作において振動し、黒丸が追加されていない振動アクチュエーターは振動しない。これは後述する他の動作でも同様である。フィード動作では、パーツ収容領域412の長手方向(X方向)の右端にある2つの振動アクチュエーター424c,424dが振動し、左端にある2つの振動アクチュエーター424a,424bは振動しない。また、動作する2つの振動アクチュエーター424c,424dは、同じ位相で振動する。この結果、パーツ収容領域412内にあるパーツPPは、右から左に向かう方向(−X方向)に移動する。例えば、フィードコマンドを一回実行することにより、中間区画RBに存在するパーツPPがピッキング区画RAに移動し、補給区画RCに存在するパーツPPが中間区画RBに移動するようにパーツフィーダー400を動作させることが可能である。   FIG. 4A is an explanatory diagram showing a feed operation by a feed command. Among the plurality of vibration actuators 424a to 424d, vibration actuators in which black circles are added in white circles vibrate in this operation, and vibration actuators to which black circles are not added do not vibrate. The same applies to other operations described later. In the feed operation, the two vibration actuators 424c and 424d at the right end in the longitudinal direction (X direction) of the part storage area 412 vibrate, and the two vibration actuators 424a and 424b at the left end do not vibrate. Further, the two vibration actuators 424c and 424d that are operated vibrate at the same phase. As a result, the parts PP in the parts storage area 412 move in the direction from the right to the left (−X direction). For example, by executing the feed command once, the parts feeder 400 operates so that the parts PP existing in the intermediate section RB move to the picking section RA, and the parts PP present in the supply section RC move to the intermediate section RB. It is possible to make it.

フィードコマンドに含まれる制御パラメーターは、例えば以下の通りである。
(1)振動信号の周波数:パーツPPの動きを活発化させることが可能な周波数(例えばパーツ収容領域412の共振周波数)。
(2)振動信号の振幅:パーツPPをパーツ収容領域412上を滑るように移動させることが可能な振幅。
(3)振動信号の位相:複数の振動アクチュエーター424で同位相。
(4)振動継続時間:パーツPPを1つの区画から隣の区画に移動させることが可能な時間。
The control parameters included in the feed command are as follows, for example.
(1) Frequency of vibration signal: Frequency that can activate the movement of the part PP (for example, the resonance frequency of the part housing region 412).
(2) Amplitude of vibration signal: An amplitude capable of moving the part PP so as to slide on the part housing area 412.
(3) Phase of the vibration signal: the same phase by the plurality of vibration actuators 424.
(4) Vibration duration: The time during which the part PP can be moved from one section to the next section.

図4Bは、セパレーションコマンドによるセパレーション動作を示す説明図である。セパレーション動作では、複数の振動アクチュエーター424a〜424dが同時に動作する。また、4つの振動アクチュエーター424a〜424dは、同じ位相で振動する。このセパレーション動作では、パーツ収容領域412内で集合している複数のパーツPPを分離することが可能である。このようなセパレーションコマンドを用いてパーツPPを互いに分離することにより、パーツフィーダー400からパーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。   FIG. 4B is an explanatory diagram showing a separation operation by a separation command. In the separation operation, the plurality of vibration actuators 424a to 424d operate simultaneously. Further, the four vibration actuators 424a to 424d vibrate with the same phase. In this separation operation, it is possible to separate a plurality of parts PP that are gathered in the part storage area 412. By separating the parts PP from each other using such a separation command, it is possible to improve the efficiency of the work of picking up the parts from the parts feeder 400.

セパレーションコマンドに含まれる制御パラメーターは、例えば以下の通りである。
(1)振動信号の周波数:パーツPPの動きを活発化させることが可能な
周波数(例えばパーツ収容領域412の共振周波数)。
(2)振動信号の振幅:パーツPPがパーツ収容領域412から外部に飛び出さない限度で可能な限り大きな振幅。
(3)振動信号の位相:複数の振動アクチュエーター424で同位相。
(4)振動継続時間:中間区画RBに集合したパーツPPを複数の区画RA〜RCにほぼ均一に分散させることが可能な時間。
The control parameters included in the separation command are, for example, as follows.
(1) Frequency of vibration signal: Frequency that can activate the movement of the part PP (for example, the resonance frequency of the part housing region 412).
(2) Amplitude of vibration signal: Amplitude as large as possible as long as the part PP does not jump out of the part accommodating area 412.
(3) Phase of the vibration signal: the same phase by the plurality of vibration actuators 424.
(4) Vibration continuation time: The time during which the parts PP assembled in the intermediate section RB can be distributed almost uniformly in the plurality of sections RA to RC.

図4Cは、フリップコマンドによるフリップ動作を示す説明図である。フリップ動作では、複数の振動アクチュエーター424a〜424dが同時に動作する。また、4つの振動アクチュエーター424a〜424dは、同じ位相で振動する。このフリップ動作では、パーツ収容領域412内のパーツPPを裏返すことが可能である。砂地模様のパーツPPfは表向きのパーツであり、斜線のハッチングが付されたパーツPPbは裏向きのパーツである。フリップ動作は、これらのパーツPPを裏返す動作である。   FIG. 4C is an explanatory diagram showing a flip operation by a flip command. In the flip operation, the plurality of vibration actuators 424a to 424d operate simultaneously. Further, the four vibration actuators 424a to 424d vibrate with the same phase. In this flip operation, the parts PP in the part storage area 412 can be turned over. The sand-patterned part PPf is a front-facing part, and the hatched hatched part PPb is a back-facing part. The flip operation is an operation of turning over these parts PP.

フリップコマンドに含まれる制御パラメーターは、例えば以下の通りである。
(1)振動信号の周波数:パーツPPの動きを活発化させることが可能な周波数(例えばパーツ収容領域412の共振周波数)。
(2)振動信号の振幅:パーツPPがパーツ収容領域412から外部に飛び出さない限度で可能な限り大きな振幅。
(3)振動信号の位相:複数の振動アクチュエーター424で同位相。
(4)振動継続時間:可能な限り短く、かつ、パーツPPが裏返る数が多くなる時間。
フリップコマンドでは、セパレーションコマンドよりも振動継続期間が短く設定されている。すなわち、セパレーションコマンドは、フリップコマンドよりも振動アクチュエーター424の振動継続期間が長く設定されている。
The control parameters included in the flip command are, for example, as follows.
(1) Frequency of vibration signal: Frequency that can activate the movement of the part PP (for example, the resonance frequency of the part housing region 412).
(2) Amplitude of vibration signal: Amplitude as large as possible as long as the part PP does not jump out of the part accommodating area 412
(3) Phase of the vibration signal: the same phase by the plurality of vibration actuators 424.
(4) Vibration continuation time: a time that is as short as possible and increases the number of parts PP turned over.
In the flip command, the vibration duration period is set shorter than that in the separation command. That is, in the separation command, the vibration duration of the vibration actuator 424 is set longer than that of the flip command.

フリップコマンドに従って振動アクチュエーター424に供給される振動信号の波形は、パーツPPを裏返すことが可能な波形とすることが好ましい。   The waveform of the vibration signal supplied to the vibration actuator 424 in accordance with the flip command is preferably a waveform that can flip the part PP.

なお、フリップコマンドは、パーツPPの姿勢を変更する姿勢変更コマンドの一種である。フリップコマンド以外の姿勢変更コマンドとしては、例えば、パーツPPをパーツ収容領域412の表面上で回転させるローテーションコマンドを利用することができる。ローテーションコマンドによるローテーション動作では、パーツPPが鉛直方向(Z方向)の回りに回転する。例えば、後述する他の実施形態のように、パーツPPを把持する把持機構を用いてパーツPPを拾い上げるときには、ローテーションコマンドのようなフリップコマンド以外の姿勢変更コマンドが有効な場合がある。姿勢変更コマンドを利用してパーツPPの姿勢を変更すれば、パーツPPを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。   The flip command is a kind of posture change command for changing the posture of the part PP. As the posture change command other than the flip command, for example, a rotation command for rotating the part PP on the surface of the part receiving area 412 can be used. In the rotation operation by the rotation command, the part PP rotates around the vertical direction (Z direction). For example, as in other embodiments described later, when a part PP is picked up using a gripping mechanism that grips the part PP, a posture change command other than a flip command such as a rotation command may be effective. If the posture of the part PP is changed using the posture change command, the efficiency of the work of picking up the part PP can be improved.

セパレーションコマンドと、フリップコマンド等の姿勢変更コマンドと、を利用すれば、パーツを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。また、セパレーションコマンドでは、フリップコマンド等の姿勢変更コマンドよりも振動アクチュエーターの振動継続期間が長く設定されているので、パーツ同士をうまく分離することが可能である。   By using a separation command and a posture change command such as a flip command, it is possible to improve the efficiency of picking up parts. In the separation command, the vibration duration of the vibration actuator is set to be longer than that of a posture change command such as a flip command, so that the parts can be well separated.

図4Dは、センタリングコマンドによるセンタリング動作を示す説明図である。センタリング動作では、複数の振動アクチュエーター424a〜424dが同時に動作する。図4Dのセンタリング動作は、パーツPPをパーツ収容領域412の長手方向(X方向)の中心に向けて移動させるので、X方向の一方の端部にある振動アクチュエーター424a,424bが、他方の端部にある振動アクチュエーター424c,424cと180度異なる位相で振動する。他のセンタリング動作として、パーツPPをパーツ収容領域412の短手方向(Y方向)の中心に向けて移動させる動作も可能である。このセンタリング動作では、Y方向の一方の端部にある振動アクチュエーター424a,424cは、他方の端部にある振動アクチュエーター424b,424cと180度異なる位相で振動する。   FIG. 4D is an explanatory diagram showing a centering operation by a centering command. In the centering operation, the plurality of vibration actuators 424a to 424d operate simultaneously. 4D moves the part PP toward the center in the longitudinal direction (X direction) of the part receiving area 412, so that the vibration actuators 424a and 424b at one end in the X direction are connected to the other end. The vibration actuators 424c and 424c in FIG. As another centering operation, an operation of moving the part PP toward the center in the short direction (Y direction) of the part housing region 412 is also possible. In this centering operation, the vibration actuators 424a and 424c at one end in the Y direction vibrate at a phase different by 180 degrees from the vibration actuators 424b and 424c at the other end.

センタリングコマンドに含まれる制御パラメーターは、例えば以下の通りである。
(1)振動信号の周波数:パーツPPの動きを活発化させるのに適した周波数(例えばパーツ収容領域412の共振周波数)。
(2)振動信号の振幅:パーツPPがパーツ収容領域412から外部に飛び出さない限度で可能な限り大きな振幅。
(3)振動信号の位相:一方の端部にある振動アクチュエーター424と、他方の端部にある振動アクチュエーター424で逆位相。
(4)振動継続時間:センタリング動作の目的に適した時間。
「センタリング動作の目的」としては、例えば、(a)図4Bで説明したセパレーション動作の前処理としてパーツPPをパーツ収容領域412の中央に集合させること、及び、(b)セパレーション動作の後でパーツ収容領域412の外周にある干渉領域(第3実施形態で説明する)に存在するパーツPPをパーツ収容領域412の内部に向けて移動させること、という2つ異なる目的を設定可能である。目的が異なるセンタリング動作の振動継続時間は、それぞれの目的に応じた適切な時間に設定される。
The control parameters included in the centering command are as follows, for example.
(1) Frequency of the vibration signal: a frequency suitable for activating the movement of the part PP (for example, a resonance frequency of the part housing region 412).
(2) Amplitude of vibration signal: Amplitude as large as possible as long as the part PP does not jump out of the part accommodating area 412
(3) Phase of the vibration signal: the vibration actuator 424 at one end and the vibration actuator 424 at the other end have opposite phases.
(4) Vibration duration: A time suitable for the purpose of the centering operation.
As the “object of the centering operation”, for example, (a) assembling the parts PP in the center of the part receiving area 412 as preprocessing of the separation operation described in FIG. Two different purposes can be set: moving the parts PP existing in the interference area (described in the third embodiment) on the outer periphery of the housing area 412 toward the inside of the parts housing area 412. The vibration duration time of the centering operation with different purposes is set to an appropriate time according to each purpose.

パーツフィーダー制御部212は、複数の振動アクチュエーター424の制御パラメーターをそれぞれ含む複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択し、選択した制御コマンドをパーツフィーダー400に送信することによって、選択した制御コマンドに応じた動作をパーツフィーダー400に行わせる。従って、パーツフィーダー400の動作に適した制御パラメーターをパーツフィーダー400に送信することができる。この結果、パーツPPの種類や形状に応じてパーツフィーダー400を適切に動作させることが可能となる。或いは、パーツフィーダー400からパーツPPを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能となる。   The parts feeder control unit 212 selects one or more control commands from among a plurality of control commands each including control parameters of the plurality of vibration actuators 424, and transmits the selected control commands to the parts feeder 400 to select them. The parts feeder 400 is caused to perform an operation corresponding to the control command. Therefore, control parameters suitable for the operation of the parts feeder 400 can be transmitted to the parts feeder 400. As a result, the parts feeder 400 can be appropriately operated according to the type and shape of the parts PP. Alternatively, the efficiency of the work of picking up the parts PP from the parts feeder 400 can be improved.

各制御コマンドに適した制御パラメーターは、ロボット100によるパーツPPの拾い上げ作業を実施する前に、制御パラメーター設定部215によって予め設定されて不揮発性メモリー230に格納される。このような制御パラメーターの初期設定については、パーツPPの拾い上げ作業に関する各種の実施形態の後に説明する。   Control parameters suitable for each control command are set in advance by the control parameter setting unit 215 and stored in the nonvolatile memory 230 before the robot 100 picks up the parts PP. The initial setting of such control parameters will be described after various embodiments relating to the picking up operation of the parts PP.

図5A〜図5Hは、ロボット100によるパーツPPの拾い上げ作業において、パーツ収容領域412内をパーツが移動する様子を示す説明図である。図5A〜図5Hでは、振動アクチュエーター424の図示は省略している。   FIG. 5A to FIG. 5H are explanatory diagrams showing how the parts move in the part accommodation area 412 in the picking-up operation of the parts PP by the robot 100. 5A to 5H, the illustration of the vibration actuator 424 is omitted.

図5Aは、パーツPPがホッパー500からパーツ収容領域412に初めて補給された初期状態を示している。ホッパー500は、補給区画RC内に複数のパーツPPを補給する。砂地模様が付されたパーツPPは表向きのパーツであり、斜線のハッチングが付されたパーツPPは裏向きのパーツである。図5Aの状態でセンタリング動作を行うと、図5Bに示すように、パーツPPがパーツ収容領域412の中央(すなわち中間区画RB)に集合する。そして、セパレーション動作を行うと、図5Cに示すように、パーツPPがパーツ収容領域412のほぼ全体に分散する。このように、セパレーション動作の前にセンタリング動作を行うことで、パーツPPをより均一に分布させることができるが、パーツPPの種類や数、投入方法や投入位置によっては、セパレーション動作のみでパーツPPを均一に分散させることができる場合がある。このような場合には、センタリング動作を省略してもよい。図5Cの状態において、通常は、各区画RA,RB,RC内に、表向きのパーツPPfと裏向きのパーツPPbとが存在する。本実施形態におけるロボット100の作業は、表向きのパーツPPfを拾い上げてパーツトレイ600に収納する作業である。表向きパーツPPfと裏向きパーツPPbの検出は、カメラ430で取得された画像について、画像認識部214が画像認識処理を実行することによって行われる。   FIG. 5A shows an initial state in which the parts PP are first supplied from the hopper 500 to the parts accommodating area 412. The hopper 500 supplies a plurality of parts PP in the supply section RC. A part PP with a sand pattern is a face-up part, and a part PP with a hatched area is a face-down part. When the centering operation is performed in the state of FIG. 5A, as shown in FIG. 5B, the parts PP gather at the center of the part accommodating area 412 (that is, the intermediate section RB). Then, when the separation operation is performed, as shown in FIG. 5C, the parts PP are dispersed almost over the entire part accommodating area 412. As described above, by performing the centering operation before the separation operation, the parts PP can be more uniformly distributed. However, depending on the type and number of parts PP, the insertion method, and the insertion position, the parts PP can be obtained only by the separation operation. May be dispersed uniformly. In such a case, the centering operation may be omitted. In the state of FIG. 5C, normally, there are a front-facing part PPf and a back-facing part PPb in each of the sections RA, RB, RC. The operation of the robot 100 in the present embodiment is an operation of picking up the face-up parts PPf and storing them in the parts tray 600. Detection of the front-facing part PPf and the back-facing part PPb is performed by the image recognition unit 214 executing an image recognition process on the image acquired by the camera 430.

図5Dは、図5Cの状態から、ロボット100がピッキング区画RA内に存在する表向きのパーツPPfをすべて拾い上げた状態を示している。次にフリップ動作を行い、裏向きのパーツPPbを表向きにすると図5Eの状態となる。なお、図5Eでは区画RB,RCに存在するパーツPPは図5Dと同じ状態として図を簡略化しているが、実際にはこれらの区画RB,RCのパーツPPもフリップ動作により裏返る。このフリップ動作によって表向きとなったパーツPPfは、ロボット100によってピッキング区画RAから拾い上げられる。なお、パーツPPのフリップ動作と拾い上げ動作は、ピッキング区画RA内のすべてのパーツPPの拾い上げが完了するまで繰り返される。   FIG. 5D shows a state in which the robot 100 has picked up all the front parts PPf present in the picking section RA from the state of FIG. 5C. Next, when the flip operation is performed and the back-facing part PPb is turned face up, the state shown in FIG. 5E is obtained. In FIG. 5E, the parts PP existing in the sections RB and RC are simplified in the same state as in FIG. 5D, but actually, the parts PP of these sections RB and RC are turned over by the flip operation. The part PPf turned upside down by the flip operation is picked up from the picking section RA by the robot 100. Note that the flip operation and the pick-up operation of the parts PP are repeated until the pick-up of all the parts PP in the picking section RA is completed.

図5Fは、ピッキング区画RA内のすべてのパーツPPの拾い上げが完了した状態を示している。次に、フィード動作を行い、パーツ収容領域412内のパーツPPをピッキング区画RAの方向に移動させると、図5Gの状態となる。このフィード動作は、それぞれの区画RB,RCからその隣の区画RA,RBにパーツPPを移動させるように実行される。そして、ピッキング区画RA内に存在するパーツPPに関して、図5C〜図5Fで説明したパーツPPの拾い上げ動作とフリップ動作が行われ、ピッキング区画RA内のすべてのパーツPPが拾い上げられる。なお、図5Gの状態では、補給区画RCにパーツPPが存在しないので、ピッキング区画RAにおけるパーツPPの拾い上げ動作とフリップ動作に並行して、ホッパー500から補給区画RCにパーツPPを補給してもよい。   FIG. 5F shows a state where the picking up of all the parts PP in the picking area RA has been completed. Next, when a feed operation is performed to move the parts PP in the parts storage area 412 in the direction of the picking section RA, the state shown in FIG. 5G is obtained. This feed operation is performed so as to move the parts PP from the respective sections RB and RC to the adjacent sections RA and RB. Then, with respect to the parts PP existing in the picking section RA, the pick-up operation and the flip operation of the parts PP described in FIGS. 5C to 5F are performed, and all the parts PP in the picking section RA are picked up. In the state of FIG. 5G, since there is no part PP in the replenishment section RC, even if the part PP is replenished from the hopper 500 to the replenishment section RC in parallel with the pick-up operation and the flip operation of the part PP in the picking section RA. Good.

図5Hは、図5Gにおいてピッキング区画RA内にあった表向きのパーツPPfの拾い上げが終了し、また、補給区画RCにパーツPPが補給された状態を示している。図5Hの状態からパーツPPのフリップ動作と拾い上げ動作を必要に応じて繰り返すことにより、ピッキング区画RA内に存在するパーツPPをすべて拾い上げると、図5Iの状態となる。次に、フィード動作を行い、パーツ収容領域412内のパーツPPをピッキング区画RAの方向に移動させると、図5Jの状態となる。そして、ピッキング区画RA内に存在するパーツPPに関して、図5C〜図5Fで説明したパーツPPの拾い上げ動作とフリップ動作が行われ、ピッキング区画RA内のすべてのパーツPPが拾い上げられる。なお、図5Jの状態では、図5Gの状態と同様に、補給区画RCにパーツPPが存在しないので、ピッキング区画RAにおけるパーツPPの拾い上げ動作とフリップ動作に並行して、ホッパー500から補給区画RCにパーツPPを補給してもよい。   FIG. 5H shows a state where the picking up of the part PPf facing up in the picking section RA in FIG. 5G is completed and the part PP is supplied to the supply section RC. When all the parts PP existing in the picking section RA are picked up by repeating the flip operation and picking up operation of the parts PP as necessary from the state of FIG. 5H, the state of FIG. 5I is obtained. Next, when a feed operation is performed to move the parts PP in the parts storage area 412 in the direction of the picking section RA, the state shown in FIG. 5J is obtained. Then, with respect to the parts PP existing in the picking section RA, the pick-up operation and the flip operation of the parts PP described in FIGS. 5C to 5F are performed, and all the parts PP in the picking section RA are picked up. In the state of FIG. 5J, as in the state of FIG. 5G, since there is no part PP in the replenishment section RC, the replenishment section RC is supplied from the hopper 500 in parallel with the pick-up operation and the flip operation of the parts PP in the picking section RA. Parts PP may be replenished.

図5Kは、図5Jにおいてピッキング区画RA内にあった表向きのパーツPPfの拾い上げが終了し、また、補給区画RCにパーツPPが補給された状態を示している。図5Kにおいて中間区画RBに存在するパーツPPは、図5Iで補給区画RCに補給されたパーツである。図5I及び図5Kでそれぞれ補給区画RCに補給されるパーツPPの個数は、予め実験的に決定されて不揮発性メモリー230内に格納されている。本実施形態において、1回当たりの補給個数は、例えば、図5Aにおける初回の補給個数の1/2の値に設定される。一般に、パーツ収容領域412がN412個(N412は2以上の整数)の区画に区分されている場合に、2回目以降の1回当たりの補給個数は、初回の補給個数の1/(N412−1)の値に設定されることが好ましい。 FIG. 5K shows a state where the picking up of the part PPf facing up in the picking section RA in FIG. 5J is completed and the part PP is supplied to the supply section RC. In FIG. 5K, the parts PP existing in the intermediate section RB are parts supplied to the supply section RC in FIG. 5I. The number of parts PP supplied to the supply section RC in FIGS. 5I and 5K is determined experimentally in advance and stored in the non-volatile memory 230. In the present embodiment, the replenishment number per time is set to a value that is ½ of the initial replenishment number in FIG. 5A, for example. In general, when the parts storage area 412 is divided into N 412 sections (N 412 is an integer of 2 or more), the replenishment quantity per second and subsequent times is 1 / (N it is preferably set to a value of 412 -1).

パーツPPの補給個数を一定値とする代わりに、パーツ収容領域412から拾い上げられたパーツPPの個数を補給個数として使用してもよい。具体的には、前回の補給時から今回の補給時までの間に拾い上げられたパーツPPの個数を補給個数としてもよい。こうすれば、補給後にパーツ収容領域412に存在するパーツPPの個数が一定となるので、拾い上げ作業の効率が向上する。   Instead of setting the number of replenished parts PP to a constant value, the number of parts PP picked up from the part storage area 412 may be used as the replenished number. Specifically, the number of parts PP picked up from the previous supply to the current supply may be used as the supply. In this way, since the number of parts PP existing in the part accommodation area 412 after supply is constant, the efficiency of picking up work is improved.

図5Kの状態からパーツPPのフリップ動作と拾い上げ動作を必要に応じて繰り返すことにより、ピッキング区画RA内に存在するパーツPPをすべて拾い上げると、図5Lの状態となる。図5L以降は、図5B〜図5Kで説明したものと同様の動作(すなわち、センタリング動作以降の各種の動作)が実行される。こうすることにより、パーツフィーダー400内にパーツPPを適宜補給しながら、パーツPPの拾い上げ作業を実行できるので、パーツPPの拾い上げ作業を効率良く行うことができる。   When all the parts PP existing in the picking section RA are picked up by repeating the flip operation and picking up operation of the parts PP as necessary from the state of FIG. 5K, the state of FIG. 5L is obtained. After FIG. 5L, operations similar to those described in FIGS. 5B to 5K (that is, various operations after the centering operation) are executed. By doing so, the part PP can be picked up while the parts PP are appropriately supplied into the parts feeder 400, so that the part PP can be picked up efficiently.

図6は、第1実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャートである。この制御は、特に断らない限り、パーツフィーダー制御部212によって実行される。また、図6の制御は、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。   FIG. 6 is a flowchart of parts feeder control in the first embodiment. This control is executed by the parts feeder control unit 212 unless otherwise specified. Further, the control in FIG. 6 is repeatedly executed, for example, at regular intervals.

図6で使用されるパラメーターは以下の通りである。
nParts:ピッキング区画RA内での表向きパーツPPfの検出個数。
nPartsBack:ピッキング区画RA内での裏向きパーツPPbの検出個数。
syncLock:パーツフィーダー制御とロボット制御の同期制御パラメーター。syncLockがtrueの場合にはロボット100の拾い上げ動作が禁止され、syncLockがfalseの場合にはロボット100の拾い上げ動作が許可される。
nFeed:フィード動作のカウンター値。
N412:パーツ収容領域412の区画数。本実施形態ではN412=3である。
The parameters used in FIG. 6 are as follows.
nParts: Number of detected front parts PPf in the picking section RA.
nPartsBack: Number of detected parts PPb in the picking section RA.
syncLock: Synchronous control parameter for parts feeder control and robot control. When syncLock is true, the pick-up operation of the robot 100 is prohibited, and when syncLock is false, the pick-up operation of the robot 100 is permitted.
nFeed: Feed operation counter value.
N 412 : The number of sections of the part accommodating area 412. In this embodiment, N 412 = 3.

ステップS110では、ピッキング区画RA内での表向きパーツPPfの検出個数nPartsが1以上か否かが判断される。nPartsは、後述するステップS240で検出される値であり、初期値(デフォールト値)はゼロである。nPartsが1以上の場合には図6の処理を終了し、ロボット100によるパーツPPの拾い上げ動作が実行される。ステップS110の判断が最初に実行されるときにはnPartsはゼロなので、ステップS120に進む。ステップS120では、同期制御パラメーターsyncLockがtrueに設定され、ロボット100の拾い上げ動作が禁止される。   In step S110, it is determined whether or not the detected number nParts of the facing parts PPf in the picking section RA is 1 or more. nParts is a value detected in step S240 described later, and its initial value (default value) is zero. When nParts is 1 or more, the processing of FIG. 6 is terminated, and the robot 100 picks up the parts PP. Since nParts is zero when the determination in step S110 is first executed, the process proceeds to step S120. In step S120, the synchronization control parameter syncLock is set to true, and the pick-up operation of the robot 100 is prohibited.

ステップS130では、ピッキング区画RA内での裏向きパーツPPbの検出個数nPartsBackが1以上か否かが判断される。nPartsBackは、後述するステップS250で検出される値であり、初期値(デフォールト値)はゼロである。nPartsBackが1以上の場合にはステップS140においてフリップ動作が実行され、後述するステップS240に進む。換言すれば、画像認識によってピッキング区画RAに拾い上げ不可能なパーツPPのみが存在することが認識された場合には、パーツPPを裏返すフリップ動作が実行される。ステップS140では、フリップ動作の代わりに他の種類の姿勢変更動作を行うようにしてもよい。この点については第3実施形態で説明する。なお、ステップS130の判断が最初に実行されるときにはnPartsBackはゼロであり、ステップS180に進む。   In step S130, it is determined whether or not the detected number nPartsBack of the facing parts PPb in the picking section RA is 1 or more. nPartsBack is a value detected in step S250 to be described later, and its initial value (default value) is zero. If nPartsBack is 1 or more, a flip operation is executed in step S140, and the process proceeds to step S240 described later. In other words, when it is recognized by image recognition that there is only a part PP that cannot be picked up in the picking area RA, a flip operation for turning over the part PP is executed. In step S140, another type of posture changing operation may be performed instead of the flip operation. This point will be described in a third embodiment. Note that nPartsBack is zero when the determination in step S130 is executed for the first time, and the process proceeds to step S180.

ステップS180では、フィード動作のカウンター値nFeedが1以上か否かが判断される。nFeedは、後述するステップS230で設定され、ステップS160で変更される値であり、初期値(デフォールト値)はゼロである。nFeedが1以上の場合には、後述するステップS150に進む。ステップS180の判断が最初に実行されるときにはnFeedはゼロであり、ステップS190に進む。   In step S180, it is determined whether the feed operation counter value nFeed is 1 or more. nFeed is a value that is set in step S230, which will be described later, and is changed in step S160. The initial value (default value) is zero. When nFeed is 1 or more, the process proceeds to step S150 described later. When the determination in step S180 is executed for the first time, nFeed is zero, and the process proceeds to step S190.

ステップS190では、ステップS190以降の処理が初めて実行されるか否かが判断される。初めての場合には、ステップS200に進み、ホッパー500からパーツフィーダー400への初回のパーツ補給が実行される。このパーツ補給は、図5Aで説明した動作であり、ホッパー制御部213がホッパー500に制御コマンドを送信することによって実行される。ステップS190以降の処理が初めてでない場合には、ステップS200をスキップして、ステップS210に進む。   In step S190, it is determined whether or not the processing after step S190 is executed for the first time. In the case of the first time, the process proceeds to step S200, and the initial parts supply from the hopper 500 to the parts feeder 400 is executed. This parts replenishment is the operation described with reference to FIG. 5A, and is executed when the hopper control unit 213 transmits a control command to the hopper 500. If the process after step S190 is not the first time, step S200 is skipped and the process proceeds to step S210.

ステップS210では図5Bで説明したセンタリング動作が実行され、ステップS220では図5Cで説明したセパレーション動作が実行される。ステップS230では、nFeedが(N412−1)に設定される。本実施形態ではN412=3なので、nFeedは2となる。ステップS230の後は、後述するステップS240に進む。 In step S210, the centering operation described in FIG. 5B is executed, and in step S220, the separation operation described in FIG. 5C is executed. In step S230, nFeed is set to (N 412 −1). In this embodiment, since N 412 = 3, nFeed is 2. After step S230, the process proceeds to step S240 described later.

ステップS180に戻り、nFeedが1以上の場合にはステップS150に進む。nFeedが1以上となるのは、前述した図5F及び図5Iの状態である。この場合には、ステップS150においてフィード動作が行われ、ステップS160においてnFeedが1つデクリメントされ、ステップS170においてパーツ補給が行われる。このパーツ補給は、図5H及び図5Kで説明した動作である。ステップS170の後は、ステップS240に進む。なお、ステップS170は、後述するステップS260でロボット100の拾い上げ動作を許可した後に実行しても良い。   Returning to step S180, if nFeed is 1 or greater, the process proceeds to step S150. nFeed is 1 or more in the state of FIGS. 5F and 5I described above. In this case, a feed operation is performed in step S150, nFeed is decremented by 1 in step S160, and parts are replenished in step S170. This parts replenishment is the operation described in FIGS. 5H and 5K. After step S170, the process proceeds to step S240. Note that step S170 may be executed after permitting the pick-up operation of the robot 100 in step S260 described later.

ステップS240では、ピッキング区画RA内での表向きパーツPPfの個数nPartsが検出される。この検出処理は、カメラ430で撮像された画像を使用して、画像認識部214がピッキング区画RA内に存在するパーツPPを認識する画像認識を実行することによって行われる。この画像認識は、例えば、表向きパーツPPfと裏向きパーツPPbのテンプレート画像を予め不揮発性メモリー230内に格納しておき、カメラ430で撮像された画像に対してテンプレートマッチングを実行することによって実現可能である。表向きパーツPPfが検出されると、その検出個数がnPartsの値として設定され、また、検出された表向きパーツPPfの座標がパーツ座標リスト234(図2)に登録される。なお、表向きパーツPPfの座標としては、例えば、システム座標系Σs(図1)の座標値が使用される。ステップS250では、ピッキング区画RA内での裏向きパーツPPbの個数nPartsBackが検出される。この検出処理も、カメラ430で撮像された画像を使用して、画像認識部214がピッキング区画RA内に存在するパーツPPを認識する画像認識を実行することによって行われる。裏向きパーツPPbが検出されると、その検出個数がnPartsBackの値として設定される。   In step S240, the number nParts of the facing parts PPf in the picking section RA is detected. This detection process is performed by performing image recognition in which the image recognition unit 214 recognizes the part PP existing in the picking section RA using the image captured by the camera 430. This image recognition can be realized, for example, by storing template images of the front part PPf and the back part PPb in the nonvolatile memory 230 in advance and executing template matching on the image captured by the camera 430. It is. When the facing part PPf is detected, the detected number is set as the value of nParts, and the coordinates of the detected facing part PPf are registered in the part coordinate list 234 (FIG. 2). Note that, for example, the coordinate value of the system coordinate system Σs (FIG. 1) is used as the coordinates of the front part PPf. In step S250, the number nPartsBack of the facing parts PPb in the picking section RA is detected. This detection process is also performed by executing image recognition in which the image recognition unit 214 recognizes the part PP existing in the picking section RA using the image captured by the camera 430. When the backward part PPb is detected, the detected number is set as the value of nPartsBack.

ステップS260では、syncLockがfalseに設定され、ロボット100の拾い上げ動作を許可して図6の処理を終了する。   In step S260, syncLock is set to false, the pick-up operation of the robot 100 is permitted, and the process of FIG.

なお、ステップS190において初回で無いと判断される場合は、ピックアップ区画RAにおけるパーツの拾い上げ作業が完了した状態にあり、パーツ収容領域412内のパーツ個数が少ない状況にある。この場合には、ステップS220におけるセパレーション動作の時間(「セパレーション時間」と呼ぶ)を、初回にステップS220を実行する場合のセパレーション時間よりも短縮してもよい。   If it is determined in step S190 that it is not the first time, the part pick-up operation in the pickup section RA has been completed, and the number of parts in the part storage area 412 is small. In this case, the time of the separation operation in step S220 (referred to as “separation time”) may be shorter than the separation time in the case of executing step S220 for the first time.

図7は、パーツ収容領域412内のパーツ数とセパレーション時間の関係を示すグラフG1,G2の例を示している。グラフG1,G2は、いずれもパーツ数が少ないほどセパレーション時間を短くする特性を示している。グラフG1は上に凸の曲線であり、グラフG2は階段状である。パーツ収容領域412内のパーツ数は、カメラ430(図1)を用いた画像認識処理によって取得可能である。このように、パーツ収容領域412内のパーツ数が少ないほどセパレーション時間を短く設定すれば、全体の作業時間を更に短縮できる。   FIG. 7 shows an example of graphs G1 and G2 showing the relationship between the number of parts in the part storage area 412 and the separation time. Each of the graphs G1 and G2 shows a characteristic that the separation time is shortened as the number of parts is small. The graph G1 is an upwardly convex curve, and the graph G2 is stepped. The number of parts in the part storage area 412 can be acquired by an image recognition process using the camera 430 (FIG. 1). Thus, if the separation time is set to be shorter as the number of parts in the parts storage area 412 is smaller, the overall work time can be further shortened.

図8は、第1実施形態におけるロボット制御のフローチャートである。この制御は、ロボット制御部211によって実行される。また、図8の制御は、例えば一定時間毎に繰り返し実行される。   FIG. 8 is a flowchart of the robot control in the first embodiment. This control is executed by the robot control unit 211. Further, the control of FIG. 8 is repeatedly executed at regular intervals, for example.

ステップS310では、syncLockがtrue(動作禁止)から、false(動作許可)になるまで待機する。ステップS320では、ロボット100による拾い上げの対象とするパーツPPの座標を、パーツ座標リスト234から1つ取り出す。ステップS330では、エンドエフェクター160を用いてパーツPPを1つ拾い上げる。ステップS340では、拾い上げたパーツPPを目的位置に移動させる。本実施形態では、目的位置は、パーツトレイ600内の空き位置である。   In step S310, the process waits until syncLock changes from true (operation prohibited) to false (operation permitted). In step S320, one coordinate of the part PP to be picked up by the robot 100 is extracted from the part coordinate list 234. In step S330, the end effector 160 is used to pick up one part PP. In step S340, the picked-up part PP is moved to the target position. In the present embodiment, the target position is an empty position in the parts tray 600.

図6及び図8で説明した処理手順は一例であり、任意に変更可能である。例えば、パーツPPに表裏の区別が無い場合には、図6のステップS140,S250は省略可能である。また、前述したように、ステップS170は、ステップS260の後に実行してもよい。   The processing procedure described in FIGS. 6 and 8 is an example, and can be arbitrarily changed. For example, when there is no distinction between the front and back of the parts PP, steps S140 and S250 in FIG. 6 can be omitted. Further, as described above, step S170 may be executed after step S260.

以上のように、図6の手順によるパーツフィーダー制御と図8の手順によるロボット制御を実行することにより、図5A〜図5Lで説明したようにパーツフィーダー400内にパーツPPを適宜補給しながら、パーツPPの拾い上げ作業を実行できる。この結果、パーツPPの拾い上げ作業を効率良く行うことができる。   As described above, by executing the parts feeder control according to the procedure of FIG. 6 and the robot control according to the procedure of FIG. 8, while appropriately supplying the parts PP into the parts feeder 400 as described in FIGS. 5A to 5L, Picking up parts PP can be performed. As a result, the part PP can be picked up efficiently.

なお、上述の説明では、パーツフィーダー制御部212は、画像認識部214による画像認識の結果を用いて、フリップ動作(ステップS140)や、フィード動作(ステップS150)、センタリング動作(ステップS210)、セパレーション動作(ステップS220)等の各種の動作をパーツフィーダー400に行わせていたが、これ以外の動作をパーツフィーダー400に行わせるようにしてもよい。この場合にも、パーツフィーダー制御部212は、カメラ430で取得されたパーツ収容部410内のパーツPPの画像に対する画像認識の結果を用いて、複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択してパーツフィーダーに送信することが好ましい。こうすれば、画像認識によってパーツ収容部410内のパーツを認識するので、認識された結果に応じた適切な制御コマンドをパーツフィーダー400に送信して適切に動作させることが可能である。   In the above description, the parts feeder control unit 212 uses the result of image recognition by the image recognition unit 214 to perform a flip operation (step S140), a feed operation (step S150), a centering operation (step S210), a separation. Various operations such as the operation (step S220) are performed by the parts feeder 400, but other operations may be performed by the parts feeder 400. Also in this case, the parts feeder control unit 212 uses one or more control commands from among a plurality of control commands using the image recognition result for the image of the parts PP in the parts container 410 acquired by the camera 430. It is preferable to select and transmit to the parts feeder. In this way, since the parts in the part storage unit 410 are recognized by image recognition, it is possible to send an appropriate control command corresponding to the recognized result to the parts feeder 400 to operate appropriately.

B. 第2実施形態
図9は、第2実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャートである。図6に示した第1実施形態のフローチャートとの違いは、ステップS170とステップS190が削除されている点だけであり、他のステップは図6と同一である。
B. Second Embodiment FIG. 9 is a flowchart of parts feeder control in the second embodiment. The only difference from the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 6 is that steps S170 and S190 are deleted, and the other steps are the same as in FIG.

この第2実施形態では、最初にステップS200でパーツの補給が行われると、それらのパーツがすべて拾い上げられるまで新たなパーツが補給されず、パーツ収容領域412内のパーツがすべて拾い上げられ後にステップS200において再度補給が実行される。この第2実施形態によっても、第1実施形態とほぼ同様の効果が得られる。   In the second embodiment, when parts are initially replenished in step S200, new parts are not replenished until all of those parts are picked up, and after all the parts in the part accommodating area 412 are picked up, step S200 is performed. The replenishment is executed again at. According to the second embodiment, substantially the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

C. 第3実施形態
図10は、第3実施形態におけるロボットシステムの概念図である。このロボットシステムは、エンドエフェクター160bを除いて第1実施形態(図1)のロボットシステムと同一である。エンドエフェクター160bは、把持機構164を用いてパーツを把持して拾い上げるグリッパーである。
C. Third Embodiment FIG. 10 is a conceptual diagram of a robot system according to a third embodiment. This robot system is the same as the robot system of the first embodiment (FIG. 1) except for the end effector 160b. The end effector 160 b is a gripper that grips and picks up a part using the gripping mechanism 164.

図11は、第3実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャートである。図6に示した第1実施形態のフローチャートとの違いは、ステップS220とステップS230の間にステップS225が追加されている点だけであり、他のステップは図6と同一である。ステップS220のセパレーション動作が終了した状態では、パーツPPがパーツ収容領域412内にほぼ均一に分散した状態となる。   FIG. 11 is a flowchart of parts feeder control in the third embodiment. The only difference from the flowchart of the first embodiment shown in FIG. 6 is that step S225 is added between step S220 and step S230, and the other steps are the same as in FIG. In the state where the separation operation in step S220 is completed, the parts PP are almost uniformly dispersed in the part accommodating area 412.

図12Aは、第3実施形態においてステップS220のセパレーション動作が終了した状態を示している。個々のパーツPPの周囲の3つの凹部は、エンドエフェクター160bの把持機構164によって把持される箇所を示している。但し、把持機構164としては、3点で把持する機構の代わりに、2点で把持する機構を使用してもよい。パーツ収容部410は、パーツ収容領域412の外周に設けられた外周壁414を有している。パーツ収容領域412の外周部分には、エンドエフェクター160bの把持機構164と外周壁414とが干渉する干渉領域Rintが存在する。干渉領域Rintに一部又は全部が重なるパーツPPは、把持機構164と外周壁414との物理的な干渉により把持できない可能性がある。そこで、ロボット100によるパーツPPの拾い上げ作業を行う場合には、この干渉領域Rintに一部又は全部が重なるパーツPPが存在しない状態とすることが好ましい。   FIG. 12A shows a state in which the separation operation in step S220 has been completed in the third embodiment. Three concave portions around the individual parts PP indicate portions to be gripped by the gripping mechanism 164 of the end effector 160b. However, as the gripping mechanism 164, a mechanism that grips at two points may be used instead of a mechanism that grips at three points. The part accommodating part 410 has an outer peripheral wall 414 provided on the outer periphery of the part accommodating area 412. An interference region Rint where the gripping mechanism 164 of the end effector 160b interferes with the outer peripheral wall 414 exists in the outer peripheral portion of the part accommodating region 412. The part PP that partially or entirely overlaps the interference region Rint may not be gripped due to physical interference between the gripping mechanism 164 and the outer peripheral wall 414. Therefore, when picking up the parts PP by the robot 100, it is preferable that there is no part PP that partially or entirely overlaps the interference region Rint.

図11のステップS225では、パーツフィーダー制御部212がセンタリングコマンドをパーツフィーダー400に送信してセンタリング動作を実行させる。図12Bは、このセンタリング動作の結果を示しており、図12Aにおいて干渉領域Rintに存在していたパーツPPがパーツ収容領域412の内部に向けて移動した結果、干渉領域Rintにに一部又は全部が重なるパーツPPが存在しない状態となっている。このセンタリング動作は、図5Bで説明したステップS210におけるセンタリング動作に比べて、振動継続時間が短い値に設定されており、パーツPPの移動距離が短い。このようなセンタリング動作を行うようにすれば、エンドエフェクター160bの把持機構164と外周壁414との干渉を低減できるので、パーツPPの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。   In step S225 of FIG. 11, the parts feeder control unit 212 transmits a centering command to the parts feeder 400 to execute a centering operation. FIG. 12B shows the result of this centering operation. As a result of the part PP existing in the interference area Rint in FIG. 12A moving toward the inside of the part accommodating area 412, a part or all of the parts PP are present in the interference area Rint. There is no part PP that overlaps. In this centering operation, the vibration duration time is set to a shorter value than the centering operation in step S210 described in FIG. 5B, and the moving distance of the parts PP is short. By performing such a centering operation, the interference between the gripping mechanism 164 of the end effector 160b and the outer peripheral wall 414 can be reduced, so that the efficiency of picking up the parts PP can be improved.

なお、第3実施形態では、把持機構164を用いてパーツPPの拾い上げを行うので、以下に説明するように、パーツPPの外縁の複数箇所に把持用の付加領域を設定して、パーツPPの検出(ステップ240の処理)を実行することが好ましい。   In the third embodiment, since the part PP is picked up using the gripping mechanism 164, as will be described below, additional regions for gripping are set at a plurality of locations on the outer edge of the part PP, and the part PP It is preferable to execute detection (processing of step 240).

図13Aは、把持用の付加領域ADを設けたパーツPPの画像認識処理の説明図である。ここでは図示の便宜上、ピッキング区画RAのみを図12Bの向きから90度時計方向に回転した状態で描いており、また、パーツPPがすべて表向きであるものと仮定している。なお、干渉領域Rintは図示を省略している。各パーツPPの外縁の3カ所の把持位置には、把持機構164が把持する際に必要となる領域が付加領域ADとして点線で示されている。   FIG. 13A is an explanatory diagram of an image recognition process for a part PP provided with an additional area AD for gripping. Here, for convenience of illustration, it is assumed that only the picking section RA is drawn in a state rotated 90 degrees clockwise from the direction of FIG. 12B, and that all parts PP are face up. The interference region Rint is not shown. At the three gripping positions on the outer edge of each part PP, areas required when the gripping mechanism 164 grips are indicated by dotted lines as additional areas AD.

図11のステップS240では、画像認識部214は、カメラ430で取得された画像において、各パーツPPに付加領域ADをそれぞれ設定する設定処理を実行する。また、画像認識部214は、各パーツPPに対して、パーツ番号を付与する。図13Aにおいて各パーツPPの中央に描かれた番号はこのパーツ番号を示している。画像認識部214は、更に、ピッキング区画RA内に存在するパーツPPのうちで、付加領域ADが他のパーツPPと重なっていないパーツPPを把持可能パーツとして認識する認識処理を実行する。なお、このときの「他のパーツPP」は、付加領域ADの無い状態のパーツPPの外形を意味している。図13Aの例では、把持可能パーツは、パーツ番号が1〜5,7,8,12,15,16,18番の11個のパーツPPである。画像認識部214は、把持可能パーツと認識したパーツPPをパーツ座標リスト234に登録する。   In step S240 of FIG. 11, the image recognition unit 214 executes setting processing for setting each additional region AD in each part PP in the image acquired by the camera 430. In addition, the image recognition unit 214 assigns a part number to each part PP. In FIG. 13A, the number drawn at the center of each part PP indicates this part number. The image recognition unit 214 further executes a recognition process for recognizing, as a grippable part, a part PP in which the additional area AD does not overlap with another part PP among the parts PP existing in the picking section RA. The “other parts PP” at this time means the outer shape of the parts PP without the additional area AD. In the example of FIG. 13A, the grippable parts are eleven parts PP having part numbers 1 to 5, 7, 8, 12, 15, 16, and 18. The image recognition unit 214 registers the part PP recognized as a grippable part in the part coordinate list 234.

図14Aは、パーツ座標リスト234の一例を示している。ここでは、図13Aに対する画像認識処理によって把持可能パーツとして認識された11個のパーツPPが登録されている。登録内容は、パーツ番号nと、その座標値(Xn,Yn)である。ロボット制御部211は、パーツ座標リスト234に登録された把持可能パーツを、エンドエフェクター160bの把持機構164で把持して拾い上げるようにロボット100を制御する。こうすれば、把持に必要な付加領域ADを考慮して把持可能パーツを認識するので、把持機構164で把持できないパーツPPを把持対象のパーツと認識することを防止することができ、パーツPPの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。このような付加領域ADを考慮した把持可能パーツの認識は、ピッキング区画RA内のパーツPPのみに対して行うようにしても良く、或いは、パーツ収容領域412の全体に対して行っても良い。但し、ピッキング区画RA内のパーツPPのみに対して付加領域ADを考慮した把持可能パーツの認識を行うようにすれば、処理時間を短縮できる。   FIG. 14A shows an example of the part coordinate list 234. Here, 11 parts PP recognized as grippable parts by the image recognition processing with respect to FIG. 13A are registered. The registered contents are a part number n and its coordinate value (Xn, Yn). The robot control unit 211 controls the robot 100 to grip and pick up grippable parts registered in the part coordinate list 234 with the gripping mechanism 164 of the end effector 160b. In this way, since the grippable part is recognized in consideration of the additional area AD necessary for gripping, it is possible to prevent the part PP that cannot be gripped by the gripping mechanism 164 from being recognized as the part to be gripped. It is possible to improve the efficiency of picking up work. Such recognition of the grippable part in consideration of the additional area AD may be performed only for the part PP in the picking section RA, or may be performed for the entire part accommodating area 412. However, the processing time can be shortened by recognizing the grippable parts in consideration of the additional area AD only for the parts PP in the picking section RA.

なお、画像認識部214は、図13Aにおける認識処理の後に、画像から把持可能パーツを消去することによって画像を更新する画像更新処理を実行するようにしてもよい。図13Bは、こうして更新された画像を示している。この画像では、図13Aにおいて把持可能パーツとして認識された11個のパーツPPは消去されており、図示の便宜上、それらの外形が破線で描かれている。画像認識部214は、この更新された画像を用いて、図13Aで説明した認識処理を再度実行する。図13Bにおいて認識される把持可能パーツは、パーツ番号が6,9,11,13,19番の5個のパーツPPである。画像認識部214は、再び把持可能パーツと認識したパーツPPをパーツ座標リスト234に追加登録する。   Note that the image recognition unit 214 may perform an image update process for updating the image by deleting the grippable parts from the image after the recognition process in FIG. 13A. FIG. 13B shows the image thus updated. In this image, 11 parts PP recognized as grippable parts in FIG. 13A are erased, and their outer shapes are drawn with broken lines for convenience of illustration. The image recognition unit 214 performs the recognition process described with reference to FIG. 13A again using the updated image. The grippable parts recognized in FIG. 13B are five parts PP whose part numbers are 6, 9, 11, 13, and 19. The image recognizing unit 214 additionally registers the part PP recognized as a grippable part again in the part coordinate list 234.

図14Bは、図13Bに対する画像認識処理によって把持可能パーツとして認識された5個のパーツPPが追加登録された状態を示している。画像認識部214は、図13Bにおける認識処理の後に、画像から把持可能パーツを消去することによって画像を更新する画像更新処理を実行する。   FIG. 14B shows a state in which five parts PP recognized as grippable parts by the image recognition processing for FIG. 13B are additionally registered. After the recognition processing in FIG. 13B, the image recognition unit 214 executes image update processing for updating the image by deleting the grippable parts from the image.

図13Cは、更新された画像を示している。この画像では、図13Bにおいて把持可能パーツとして認識された5個のパーツPPは消去されている。この更新された画像に関しても、上述と同様に、認識処理と画像更新処理とが実行される。なお、図13Cにおいて認識される把持可能パーツは、パーツ番号が14番の1個のパーツPPである。画像認識部214は、把持可能パーツと認識したパーツPPをパーツ座標リスト234に追加登録する。図14Cは、図13Cに対する画像認識処理によって把持可能パーツとして認識された1個のパーツPPが追加登録された状態を示している。画像認識部214は、図13Cにおける認識処理の後に、画像から把持可能パーツを消去することによって画像を更新する画像更新処理を実行する。図13Dは、こうして更新された画像を示している。   FIG. 13C shows the updated image. In this image, the five parts PP recognized as grippable parts in FIG. 13B are deleted. As for the updated image, the recognition process and the image update process are executed as described above. Note that the grippable parts recognized in FIG. 13C are one part PP having a part number of 14. The image recognition unit 214 additionally registers the part PP recognized as a grippable part in the part coordinate list 234. FIG. 14C shows a state in which one part PP recognized as a grippable part by the image recognition processing for FIG. 13C is additionally registered. After the recognition processing in FIG. 13C, the image recognition unit 214 executes image update processing for updating the image by deleting the grippable parts from the image. FIG. 13D shows the image thus updated.

図13B〜図13Dに即して説明したように、画像認識部214は、認識処理と画像更新処理とを繰り返すとともに、個々のパーツが把持可能パーツとして認識された順番をパーツ座標リスト234に登録することが好ましい。この後、ロボット制御部211は、パーツ座標リスト234に登録された順番に従って、ピッキング区画RA内のパーツPPを把持して拾い上げるようにロボット100の制御を実行することができる。こうすれば、より多数のパーツPPを把持可能パーツとして認識できるので、パーツPPの拾い上げ作業の効率を向上させることが可能である。但し、図13B〜図13Dで説明した認識処理と画像更新処理の繰り返しを行わず、図13Aにおいて認識処理を1回のみ実行するようにしてもよい。   As described with reference to FIGS. 13B to 13D, the image recognition unit 214 repeats the recognition process and the image update process, and registers the order in which individual parts are recognized as grippable parts in the part coordinate list 234. It is preferable to do. Thereafter, the robot control unit 211 can control the robot 100 so as to grip and pick up the parts PP in the picking section RA in accordance with the order registered in the part coordinate list 234. In this way, since a larger number of parts PP can be recognized as grippable parts, the efficiency of picking up the parts PP can be improved. However, the recognition process described in FIGS. 13B to 13D may not be repeated and the recognition process may be executed only once in FIG. 13A.

なお、第3実施形態では、図11のステップS140において、フリップ動作の代わりに他の種類の姿勢変更動作を行うようにしてもよい。例えば、姿勢変更動作として、パーツPPをパーツ収容領域412の表面上で回転させるローテーション動作を行うようにしてもよい。こうすれば、把持機構164で把持できないパーツPPを回転させることによって、パーツPPを把持可能な姿勢に変更することができる。このローテーション動作も、拾い上げ不可能なパーツPPの姿勢を、拾い上げ可能なパーツPPに変更するという意味で、第1実施形態で使用したフリップ動作と共通している。このように、ステップS140は、一般に、画像認識によってピッキング区画RAに拾い上げ不可能なパーツPPのみが存在することが認識された場合に、パーツPPの姿勢を変更する姿勢変更動作を実行するステップであると考えることが可能である。   In the third embodiment, in step S140 of FIG. 11, another type of posture changing operation may be performed instead of the flip operation. For example, as the posture changing operation, a rotation operation for rotating the parts PP on the surface of the part housing area 412 may be performed. In this way, by rotating the part PP that cannot be gripped by the gripping mechanism 164, it is possible to change the posture so that the part PP can be gripped. This rotation operation is also common to the flip operation used in the first embodiment in the sense that the posture of the part PP that cannot be picked up is changed to the part PP that can be picked up. As described above, generally, step S140 is a step of executing an attitude changing operation for changing the attitude of the part PP when it is recognized by the image recognition that only the part PP that cannot be picked up is present in the picking area RA. It is possible to think that there is.

D. 第4実施形態
図15は、第4実施形態におけるパーツフィーダー制御のフローチャートである。図11に示した第3実施形態のフローチャートとの違いは、ステップS150の後にステップS155が追加されている点だけであり、他のステップは図11と同一である。ステップS155では、バックフィード動作が実行される。このバックフィード動作は、ステップS150で実行したフィード動作と逆方向にパーツを移動させる動作である。このバックフィード動作の時間は、ステップS150におけるフィード動作の時間よりも短いことが好ましい。
D. Fourth Embodiment FIG. 15 is a flowchart of parts feeder control in a fourth embodiment. The only difference from the flowchart of the third embodiment shown in FIG. 11 is that step S155 is added after step S150, and the other steps are the same as in FIG. In step S155, a back feed operation is executed. This back feed operation is an operation of moving parts in the direction opposite to the feed operation executed in step S150. The back feed operation time is preferably shorter than the feed operation time in step S150.

図16は、バックフィード動作に適した状態を示す説明図である。この例では、ステップS150のフィード動作によって、パーツPPがロボット側の端部領域EA(ハッチングを付して示す)に偏存する状態となっている。このような状態では、ロボットによる拾い上げ作業に適さないパーツPPの割合が大きくなっているので、ホッパー側にバックフィードすることによって、拾い上げ作業に適した状態とすることが可能である。   FIG. 16 is an explanatory diagram showing a state suitable for the back feed operation. In this example, the parts PP are unevenly distributed in the robot end region EA (shown with hatching) by the feed operation in step S150. In such a state, since the proportion of parts PP that are not suitable for picking up work by the robot is large, it is possible to make the state suitable for picking up work by back feeding to the hopper side.

なお、画像認識処理の結果を利用して、ステップS155におけるバックフィード動作の要否やバックフィード時間を判断するようにしてもよい。この判断は、例えば、次式に従って算出されるパーツの偏在率Ruを用いて行うことが可能である。
Ru=Sp/Se …(1)
ここで、Spは端部領域EA内におけるパーツPPの面積の合計、Seは端部領域EAの面積である。例えば、パーツPPが黒い画像として認識される場合には、パーツ面積Spは端部領域EA内の黒画素の数として算出可能である。
Note that the necessity of the back feed operation in step S155 and the back feed time may be determined using the result of the image recognition process. This determination can be made using, for example, the uneven distribution ratio Ru of parts calculated according to the following equation.
Ru = Sp / Se (1)
Here, Sp is the total area of the parts PP in the end area EA, and Se is the area of the end area EA. For example, when the part PP is recognized as a black image, the part area Sp can be calculated as the number of black pixels in the end area EA.

端部領域EAの幅Weaは、ピックアップ区画RAの幅よりも小さく設定される。例えば、端部領域EAの幅Weaを、パーツPPの幅の1倍〜2倍の範囲の値に設定することが好ましい。なお、図16の例では、端部領域EAはパーツ収容領域412の左側に設定されているが、端部領域EAの位置は、フィード動作におけるパーツPPの移動方向に応じて設定される。すなわち、端部領域EAは、パーツ収容領域412の4つの辺のうちで、フィード動作の方向の終端となる辺の近傍に設定されることが好ましい。   The width Wea of the end area EA is set smaller than the width of the pickup section RA. For example, the width Wea of the end area EA is preferably set to a value in the range of 1 to 2 times the width of the part PP. In the example of FIG. 16, the end area EA is set on the left side of the parts accommodating area 412, but the position of the end area EA is set according to the moving direction of the parts PP in the feed operation. That is, the end area EA is preferably set in the vicinity of a side that is the end of the direction of the feed operation among the four sides of the part housing area 412.

パーツの偏在率Ruが予め定めされた閾値以上の場合には、図16に示すようにパーツPPが偏在しているので、ステップS155におけるバックフィード動作を行うことが好ましい。また、バックフィード動作の時間を、偏在率Ruに応じて決定するようにしてもよい。具体的には、偏在率Ruが大きいほどバックフィード時間を長くすることが好ましい。   When the parts uneven distribution ratio Ru is equal to or greater than a predetermined threshold, the parts PP are unevenly distributed as shown in FIG. 16, and therefore, it is preferable to perform the back feed operation in step S155. Further, the time for the back feed operation may be determined according to the uneven distribution rate Ru. Specifically, it is preferable to increase the back feed time as the uneven distribution ratio Ru increases.

なお、パーツの偏在率Ru以外の画像認識結果を利用して、様々な制御を実行するようにしてもよい。   Various controls may be executed using image recognition results other than the uneven distribution rate Ru of parts.

図17は、画像認識で得られる種々のプラットホーム状態の例を示している。「プラットフォーム」とは、パーツ収容領域412を意味する。ここでは、以下の7つの状態が例示されている。   FIG. 17 shows examples of various platform states obtained by image recognition. “Platform” means the part receiving area 412. Here, the following seven states are illustrated.

<状態1:ピック可能状態>
プラットフォーム内にピックアップ可能な状態でパーツが分散している状態。
<状態2:空状態>
プラットフォーム内にパーツが1つも無い状態。
<状態3:ピック位置偏在状態>
プラットフォームの端部にパーツが偏在している状態。この状態3は、図16で説明した状態に相当する。
<状態4:パーツ残数過大状態>
パーツの残数が適正数よりも20%以上多い状態。
<状態5:パーツ残数過小状態>
パーツの残数が適正数よりも20%以上少ない状態。
<状態6:裏パーツ残数過大状態>
裏パーツの数が適正数よりも10%以上多い状態。
<状態7:ピック可能パーツ無し状態>
プラットフォーム内にパーツは存在するが、ピックアップすべきパーツが存在せず、他の種類のパーツのみが存在する状態。
<State 1: Pickable state>
The parts are dispersed in the platform so that they can be picked up.
<State 2: Empty state>
There are no parts in the platform.
<State 3: Pick position uneven distribution state>
The parts are unevenly distributed at the end of the platform. This state 3 corresponds to the state described with reference to FIG.
<State 4: excessive number of remaining parts>
The remaining number of parts is 20% more than the appropriate number.
<State 5: Number of remaining parts is too small>
The remaining number of parts is 20% or more less than the appropriate number.
<State 6: Excessive number of remaining back parts>
The number of back parts is 10% more than the appropriate number.
<State 7: No pickable parts>
There are parts in the platform, but there are no parts to be picked up, only other types of parts.

これらの状態は、様々な制御の実行や制御内容の調整に利用可能である。例えば、任意の時点で状態2や状態7が認識された場合には、図15のステップS200にジャンプして、パーツの補給を行うようにしてもよい。また、状態4又は状態5が認識された場合には、ステップS170における補給個数を、パーツの残数に応じて変更してもよい。このように、各種の画像認識結果に応じて制御内容を調整するようにすれば、更に作業効率を高めることが可能である。このような画像認識結果に応じた制御内容の調整は、他の実施形態にも適用可能である。また、ステップS150のフィード動作の後にステップS155のバックフィード動作を行う点も、他の実施形態に適用可能である。   These states can be used for executing various controls and adjusting control contents. For example, when the state 2 or the state 7 is recognized at an arbitrary time, the process may jump to step S200 in FIG. 15 to supply the parts. If state 4 or state 5 is recognized, the number of replenishments in step S170 may be changed according to the remaining number of parts. As described above, if the control contents are adjusted according to various image recognition results, the work efficiency can be further improved. Such adjustment of the control content according to the image recognition result can be applied to other embodiments. In addition, the point where the back feed operation of step S155 is performed after the feed operation of step S150 is also applicable to other embodiments.

E. 第5実施形態
図18は、第5実施形態におけるロボットシステムの概念図である。このロボットシステムは、エンドエフェクター160cを除いて第1実施形態(図1)及び第3実施形態(図10)のロボットシステムと同一である。エンドエフェクター160cは、2つの把持機構164を用いて2個のパーツを把持して拾い上げることが可能なダブルハンドのグリッパーである。
E. Fifth Embodiment FIG. 18 is a conceptual diagram of a robot system in a fifth embodiment. This robot system is the same as the robot system of the first embodiment (FIG. 1) and the third embodiment (FIG. 10) except for the end effector 160c. The end effector 160c is a double-handed gripper capable of gripping and picking up two parts by using two gripping mechanisms 164.

図19は、エンドエフェクター160cの平面図である。このエンドエフェクター160cは、2つの把持機構164a,164bと、上下移動機構166a,166bとを有している。把持機構164a,164bは、この例では3点でパーツPPを把持するグリッパーである。上下移動機構166a,166bは、把持機構164a,164bを上下方向(Z方向)にそれぞれ移動させて、2つの把持機構164a,164bの高さを変更することが可能である。なお、2つの上下移動機構166a,166bの一方を省略し、1つの上下移動機構を用いて2つの把持機構164a,164bの相対的な高さを変更するようにしてもよい。   FIG. 19 is a plan view of the end effector 160c. The end effector 160c has two gripping mechanisms 164a and 164b and vertical movement mechanisms 166a and 166b. The gripping mechanisms 164a and 164b are grippers that grip the part PP at three points in this example. The vertical movement mechanisms 166a and 166b can move the gripping mechanisms 164a and 164b in the vertical direction (Z direction), respectively, and change the heights of the two gripping mechanisms 164a and 164b. Note that one of the two vertical movement mechanisms 166a and 166b may be omitted, and the relative height of the two gripping mechanisms 164a and 164b may be changed using one vertical movement mechanism.

図20A〜図20Dは、2つの把持機構164a,164bで把持可能なパーツPPの認識処理を示す説明図である。画像認識部214は、まず、第1把持機構164aで把持可能なパーツPP1を認識する(図20A)。このパーツPP1を「第1の把持可能パーツPP1」と呼ぶ。画像認識部214は、次に、第1把持機構164aで第1の把持可能パーツPP1を把持した状態で、第2把持機構164bの位置を認識する(図20B)。この際、画像認識部214は、2つの把持機構164a,164bの水平方向の位置関係を利用して、第2把持機構164bの座標及び把持角度(Z軸回りの角度)を算出する。そして、第2把持機構164bで把持可能なパーツPP2を認識する(図20C)。このパーツPP2を「第2の把持可能パーツPP2」と呼ぶ。このように、第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態において、第2把持機構164bで把持可能な第2の把持可能パーツPP2を認識する処理を実行すれば、2つの把持機構164a,164bを用いてパーツPPを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能である。   20A to 20D are explanatory diagrams illustrating a recognition process of the parts PP that can be gripped by the two gripping mechanisms 164a and 164b. First, the image recognition unit 214 recognizes a part PP1 that can be gripped by the first gripping mechanism 164a (FIG. 20A). This part PP1 is referred to as “first grippable part PP1”. Next, the image recognition unit 214 recognizes the position of the second gripping mechanism 164b while gripping the first grippable part PP1 by the first gripping mechanism 164a (FIG. 20B). At this time, the image recognition unit 214 uses the horizontal positional relationship between the two gripping mechanisms 164a and 164b to calculate the coordinates and gripping angle (angle around the Z axis) of the second gripping mechanism 164b. Then, the part PP2 that can be gripped by the second gripping mechanism 164b is recognized (FIG. 20C). This part PP2 is referred to as “second grippable part PP2”. As described above, when the process of recognizing the second grippable part PP2 that can be gripped by the second gripping mechanism 164b in the state where the first grippable part PP1 is gripped by the first gripping mechanism 164a, It is possible to improve the efficiency of the work of picking up the parts PP using the gripping mechanisms 164a and 164b.

第2の把持可能パーツPP2としては、第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態において、第2把持機構164bで最も把持し易いパーツPPを選択することが好ましい。この選択は、例えば、ピックアップコストに応じて行うことが可能である。「ピックアップコスト」は、第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態において、第2把持機構164bで把持可能となる1つ以上のパーツPPに対して、予め定められた計算方法に従って計算される。   As the second grippable part PP2, it is preferable to select a part PP that is most easily gripped by the second gripping mechanism 164b in a state where the first grippable part PP1 is gripped by the first gripping mechanism 164a. This selection can be performed according to the pickup cost, for example. The “pickup cost” is a predetermined calculation for one or more parts PP that can be gripped by the second gripping mechanism 164b in a state where the first grippable part PP1 is gripped by the first gripping mechanism 164a. Calculated according to the method.

ピックアップコストの計算方法としては、例えば、以下のような種々のものが考えられる。
(1)ピックアップコストの計算方法1
第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態(図20A)から、第2把持機構164bの近傍にある1つ以上のパーツPPについて、第2把持機構164bで把持するために要するロボット100の軌跡を算出し、その軌跡の移動に要する時間をピックアップコストとする。
(2)ピックアップコストの計算方法2
第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態(図20A)から、第2把持機構164bの近傍にある1つ以上のパーツPPについて、第2把持機構164bと各パーツPPの距離を算出し、その距離をピックアップコストとする。
(3)ピックアップコストの計算方法3
第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態(図20A)から、第2把持機構164bの近傍にある1つ以上のパーツPPについて、第2把持機構164bで把持するために要するエンドエフェクター160cの回転角度(ねじり関節J4の回転角度)を算出し、その回転角度をピックアップコストとする。
As a method for calculating the pickup cost, for example, the following various methods are conceivable.
(1) Pickup cost calculation method 1
To grip one or more parts PP in the vicinity of the second gripping mechanism 164b from the state of gripping the first grippable part PP1 by the first gripping mechanism 164a (FIG. 20A) with the second gripping mechanism 164b. The required trajectory of the robot 100 is calculated, and the time required to move the trajectory is taken as the pickup cost.
(2) Pickup cost calculation method 2
From the state in which the first grippable part PP1 is gripped by the first gripping mechanism 164a (FIG. 20A), one or more parts PP in the vicinity of the second gripping mechanism 164b are connected to the second gripping mechanism 164b and each part PP. The distance is calculated and the distance is set as the pickup cost.
(3) Pickup cost calculation method 3
To grip one or more parts PP in the vicinity of the second gripping mechanism 164b from the state of gripping the first grippable part PP1 by the first gripping mechanism 164a (FIG. 20A) with the second gripping mechanism 164b. The required rotation angle of the end effector 160c (rotation angle of the torsional joint J4) is calculated, and the rotation angle is used as the pickup cost.

図20Cに示した第2の把持可能パーツPP2は、計算方法2で計算したピックアップコストが最小となるパーツである。図20Dに示した第2の把持可能パーツPP2は、計算方法3で計算したピックアップコストが最小となるパーツである。なお、本実施形態のパーツPPのように、パーツPPを把持するための位置がパーツPPの形状に応じて予め決まっている場合には、計算方法1(軌跡基準)又は計算方法3(回転角度基準)が適している。一方、第1実施形態のパーツPPように、エンドエフェクター160で拾い上げるための位置がパーツPPの形状に依存しない場合(例えば吸着ピックアップ機構を使用する場合)には、計算方法1(軌跡基準)又は計算方法2(距離基準)が適している。   The second grippable part PP2 shown in FIG. 20C is a part that minimizes the pickup cost calculated by the calculation method 2. The second grippable part PP2 shown in FIG. 20D is a part that minimizes the pickup cost calculated by the calculation method 3. If the position for gripping the part PP is predetermined according to the shape of the part PP as in the part PP of this embodiment, the calculation method 1 (trajectory reference) or the calculation method 3 (rotation angle) Standard) is suitable. On the other hand, when the position for picking up by the end effector 160 does not depend on the shape of the part PP (for example, when using the suction pickup mechanism) as in the part PP of the first embodiment, the calculation method 1 (trajectory reference) or Calculation method 2 (distance reference) is suitable.

以上のように、第1の把持可能パーツPP1を第1把持機構164aで把持した状態において第2把持機構164bで把持可能となる1つ以上のパーツPPに対して予め定められた計算方法に従ってピックアップコストをそれぞれ計算し、そのピックアップコストに従って第2の把持可能パーツPP2を選択するようにすれば、第2把持機構164bでパーツを把持する効率を向上させることが可能である。   As described above, one or more parts PP that can be gripped by the second gripping mechanism 164b in a state where the first grippable part PP1 is gripped by the first gripping mechanism 164a are picked up according to a predetermined calculation method. If the cost is calculated and the second grippable part PP2 is selected according to the pickup cost, the efficiency of gripping the part by the second gripping mechanism 164b can be improved.

上述のような2つの把持可能パーツの選択は、把持機構164以外のピックアップ機構(例えば吸着ピックアップ機構)を2つ有するエンドエフェクタ−を備えたロボットにも適用可能である。この場合に、画像認識部214は、第1のピックアップ可能パーツPP1を第1ピックアップ機構で保持した状態において、第2ピックアップ機構で拾い上げ可能となる第2のピックアップ可能パーツPP2を認識する処理を実行する。こうすれば、第2ピックアップ機構でパーツを拾い上げる効率を向上させることが可能である。   The selection of the two grippable parts as described above can also be applied to a robot including an end effector having two pickup mechanisms (for example, a suction pickup mechanism) other than the gripping mechanism 164. In this case, the image recognizing unit 214 performs processing for recognizing the second pickable part PP2 that can be picked up by the second pickup mechanism in a state where the first pickable part PP1 is held by the first pickup mechanism. To do. In this way, it is possible to improve the efficiency of picking up parts by the second pickup mechanism.

F. パーツフィーダーの制御パラメーターの初期設定
図21は、パーツフィーダー400の制御パラメーターの初期設定のフローチャートであり、図22A〜図22Eは、図21のステップS420〜S450の処理内容を示す説明図である。この処理は、前述したロボット100によるパーツPPの拾い上げ作業を行う前に実行される。また、この処理は、カメラ430でパーツ収容領域430内のパーツPPの画像を取得し、その画像を制御パラメーター設定部215が解析することによって実行される。
F. Initial Setting of Parts Feeder Control Parameters FIG. 21 is a flowchart of initial setting of control parameters of the parts feeder 400, and FIGS. 22A to 22E are explanatory diagrams showing processing contents of steps S420 to S450 of FIG. is there. This process is executed before the above-described robot 100 picks up the parts PP. Further, this process is executed by acquiring an image of the part PP in the part storage area 430 with the camera 430 and analyzing the image by the control parameter setting unit 215.

ステップS410では、複数の振動アクチュエーター424の振動強度のバランス調整が行われる。この調整は、パーツ収容領域412の傾きや、個々の振動アクチュエーター424の特性の差異を補償するために行われる。具体的には、例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、複数の振動アクチュエーター424を同位相で振動させて、個々のパーツPPの座標(XY座標)を取得する。そして、複数のパーツPPの座標が偏ること無く、かつ、それらの座標の平均値がパーツ収容領域412の中央に来るように、個々の振動アクチュエーター424に供給する振動信号の振幅を調整する。こうして調整された振動強度のバランスは、ステップS420以降も利用される。   In step S410, the balance adjustment of the vibration intensity of the plurality of vibration actuators 424 is performed. This adjustment is performed in order to compensate for the inclination of the part accommodating region 412 and the difference in the characteristics of the individual vibration actuators 424. Specifically, for example, a plurality of parts PP are accommodated in the part accommodating area 412, and the plurality of vibration actuators 424 are vibrated in the same phase to acquire the coordinates (XY coordinates) of the individual parts PP. Then, the amplitudes of the vibration signals supplied to the individual vibration actuators 424 are adjusted so that the coordinates of the plurality of parts PP are not biased and the average value of these coordinates is in the center of the part housing area 412. The balance of vibration intensity adjusted in this way is also used after step S420.

ステップS420では、パーツPPの動きを活発化させることが可能な周波数を検出する。この検出処理では、例えば、パーツ収容領域412に1つのパーツPPを収容し、所定個数の振動アクチュエーター424を振動させて、パーツPPの移動量を取得する。そして、パーツPPの移動量が最大となる振動信号の周波数を調整する。   In step S420, a frequency capable of activating the movement of the part PP is detected. In this detection process, for example, one part PP is accommodated in the part accommodating area 412, and a predetermined number of vibration actuators 424 are vibrated to acquire the movement amount of the part PP. Then, the frequency of the vibration signal that maximizes the amount of movement of the parts PP is adjusted.

図22Aは、ステップS420における周波数とパーツ活性度(パーツPPの移動量)の関係の一例を示している。この例では、グラフのピークにおける周波数Fcが、パーツの動きを活発化させることが可能な周波数として検出される。この周波数Fcは、例えば、パーツ収容領域412の共振周波数に等しい値である。こうして決定された適切な周波数は、ステップS430以降も利用される。   FIG. 22A shows an example of the relationship between the frequency and the part activity (movement amount of part PP) in step S420. In this example, the frequency Fc at the peak of the graph is detected as a frequency that can activate the movement of the part. This frequency Fc is, for example, a value equal to the resonance frequency of the part housing region 412. The appropriate frequency determined in this way is also used after step S430.

なお、ステップS420で使用する振動アクチュエーター424の数としては、1以上の任意の数を使用可能である。また、振動アクチュエーター424の使用個数と使用箇所の組み合わせ毎に、パーツの動きを活発化させることが可能な周波数を検出するようにしても良い。例えば、パーツフィーダー400が4つの振動アクチュエーター424a〜424dを有しており、その内の1つ、2つ又は4つを使用する場合には、振動アクチュエーター424の使用個数と使用箇所の組み合わせの数は、最大で11通りである。なお、2つ又は4つの振動アクチュエーター424を使用する場合には、それらの位相差の値(例えば0度と180度)毎にパーツの動きを活発化させることが可能な周波数を検出してもよい。このように、振動アクチュエーター424の使用個数と使用箇所の組み合わせ毎に適切な制御パラメーターを設定することが好ましい点は、後述する他の制御パラメーターも同様である。   In addition, as the number of the vibration actuators 424 used in step S420, an arbitrary number of 1 or more can be used. In addition, for each combination of the number of used vibration actuators 424 and the use location, a frequency that can activate the movement of the parts may be detected. For example, when the parts feeder 400 has four vibration actuators 424a to 424d, and one, two, or four of them are used, the number of vibration actuators 424 used and the number of combinations of use points. There are 11 ways at the maximum. In addition, when using two or four vibration actuators 424, even if a frequency capable of activating the movement of a part is detected for each phase difference value (for example, 0 degrees and 180 degrees). Good. As described above, it is preferable to set an appropriate control parameter for each combination of the number and use locations of the vibration actuators 424. The same applies to other control parameters described later.

ステップS430では、パーツPPの飛び出しを防止することが可能な振幅を検出する。この振幅は、パーツPPがパーツ収容領域412から外部に飛び出さない限度で可能な限り大きな振幅である。この検出処理では、例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、複数の振動アクチュエーター424を振動させて、パーツPPがパーツ収容部410から外に飛び出すか否かをカメラ430の画像から判定する。この判定を、振動信号の振幅を徐々に増大してゆきながら行い、パーツPPの飛び出しが検出されない最大の振幅を求める。   In step S430, an amplitude capable of preventing the part PP from jumping out is detected. This amplitude is as large as possible as long as the part PP does not jump out of the part housing area 412. In this detection process, for example, a plurality of parts PP are accommodated in the part accommodating region 412, and the plurality of vibration actuators 424 are vibrated to determine whether or not the parts PP jump out of the part accommodating portion 410 from the image of the camera 430. judge. This determination is performed while gradually increasing the amplitude of the vibration signal, and the maximum amplitude at which the protrusion of the part PP is not detected is obtained.

図22Bは、ステップS430における振幅とパーツ活性度の関係の一例を示している。この例では、パーツPPの飛び出しが検出されない最大の振幅AmaxがパーツPPの飛び出しを防止ことが可能な振幅として検出される。こうして決定された適切な振幅は、ステップS440以降も利用される。   FIG. 22B shows an example of the relationship between the amplitude and the part activity in step S430. In this example, the maximum amplitude Amax at which the part PP does not pop out is detected as an amplitude that can prevent the part PP from popping out. The appropriate amplitude determined in this way is also used after step S440.

ステップS440では、パーツフィーダー400内の適切なパーツ個数を決定する。この処理では、例えば、パーツ収容領域412に多数のパーツPPを収容し、セパレーション動作(図4B)を行った後に、カメラ430で取得した画像を解析することによって、拾い上げ可能なパーツPPの個数を求める。拾い上げ可能な否かの判定は、パーツPPの裏表を無視して行うことが好ましい。この場合に、例えば、他のパーツPPと全く重なっていないパーツPPが拾い上げ可能と判定される。この処理を、パーツ収容領域412に収容するパーツPPの個数を順次変更した条件でそれぞれ実行し、拾い上げ可能なパーツ個数が最大となるときのパーツ個数をパーツフィーダー400内の適切なパーツ個数として決定する。   In step S440, an appropriate number of parts in the parts feeder 400 is determined. In this process, for example, the number of parts PP that can be picked up is analyzed by analyzing the image acquired by the camera 430 after accommodating a large number of parts PP in the parts accommodating area 412 and performing a separation operation (FIG. 4B). Ask. The determination as to whether or not pick-up is possible is preferably performed ignoring the front and back of the parts PP. In this case, for example, it is determined that a part PP that does not overlap at all with another part PP can be picked up. This process is executed under the condition that the number of parts PP accommodated in the part accommodating area 412 is sequentially changed, and the number of parts when the number of parts that can be picked up becomes the maximum is determined as the appropriate number of parts in the parts feeder 400. To do.

図22Cは、ステップS440におけるパーツフィーダー400内のパーツ個数と、拾い上げ可能として検出されたパーツ個数との関係の一例を示している。この例では、検出パーツ個数がピークとなるときのパーツフィーダー400内のパーツ個数がパーツフィーダー400内の適切なパーツ個数として決定される。こうして決定された適切なパーツ個数は、ステップS450以降も利用される。なお、第3〜第5実施形態のように、把持機構164を用いてパーツPPを保持する場合には、図22Cに示すように、パーツPPの周囲に把持機構164による把持部分を考慮したウィンドウPWを設け、このウィンドウPWが他のパーツPPの外形と重ならないパーツPPを「拾い上げ可能なパーツPP」として認識するようにしてもよい。或いは、ウィンドウPWの代わりに、第3実施形態で説明した付加領域AD(図13A)を使用するようにしてもよい。   FIG. 22C shows an example of the relationship between the number of parts in the parts feeder 400 in step S440 and the number of parts detected as being pickable. In this example, the number of parts in the parts feeder 400 when the number of detected parts reaches a peak is determined as an appropriate number of parts in the parts feeder 400. The appropriate number of parts determined in this way is also used after step S450. Note that, when the part PP is held using the gripping mechanism 164 as in the third to fifth embodiments, as shown in FIG. 22C, a window in which the gripping part by the gripping mechanism 164 is taken around the part PP. A PW may be provided, and a part PP whose window PW does not overlap with the outer shape of another part PP may be recognized as a “part PP that can be picked up”. Alternatively, the additional area AD (FIG. 13A) described in the third embodiment may be used instead of the window PW.

適切なパーツ個数は、実際にパーツをパーツフィーダー400に投入する実験を行って決定する代わりに、シミュレーションを利用して決定することも可能である。   The appropriate number of parts can be determined using simulation instead of performing an experiment of actually putting parts into the parts feeder 400.

図22Dは、シミュレーションによるパーツ個数の決定処理を示す説明図である。この際、まず、カメラ430を用いて1個のパーツを撮像し、パーツ画像Mpを切り出す。そして、切り出したパーツ画像Mpを、パーツ収容領域412と等しい形状の領域R412内にランダムに配置した画像をシミュレーションにより作成する。そして、このシミュレーション画像を解析することによって、拾い上げ可能なパーツの個数を求める。この処理を、領域R412内のパーツ画像Mpの個数を変更して複数回実行すれば、図22Cと同様の特性をシミュレーションによって得ることができる。そして、検出パーツ個数がピークとなるときのパーツフィーダー400内のパーツ個数を、パーツフィーダー400内の適切なパーツ個数として決定することが可能である。このように、シミュレーションを利用して適切なパーツ個数を決定すれば、実験を行う手間を省略することができる。   FIG. 22D is an explanatory diagram illustrating a process for determining the number of parts by simulation. At this time, first, one part is imaged using the camera 430, and a part image Mp is cut out. Then, an image in which the cut-out part image Mp is randomly arranged in the region R412 having the same shape as the part housing region 412 is created by simulation. Then, by analyzing this simulation image, the number of parts that can be picked up is obtained. If this process is executed a plurality of times by changing the number of part images Mp in the region R412, the same characteristics as in FIG. 22C can be obtained by simulation. Then, the number of parts in the parts feeder 400 when the number of detected parts reaches a peak can be determined as an appropriate number of parts in the parts feeder 400. In this way, if an appropriate number of parts is determined using simulation, it is possible to omit the labor of performing the experiment.

ステップS450では、セパレーションコマンドの制御パラメーターを調整する。この調整処理では、例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、セパレーションコマンドによるセパレーション動作(図4B)を行った後に、カメラ430で取得した画像を解析することによって、拾い上げ可能なパーツPPの個数を求める。拾い上げ可能な否かの判定は、パーツPPの裏表を無視して行うことが好ましい。パーツ収容領域412に収容するパーツPPの個数は、例えば、ステップS440で決定された適切なパーツ個数とすることが好ましい。この処理を、セパレーション動作の継続時間を順次変更した条件でそれぞれ実行し、拾い上げ可能なパーツ個数が十分に大きく、かつ、セパレーション動作の継続時間が過度に大きくない値を、セパレーション動作の継続時間として決定する。   In step S450, the control parameter of the separation command is adjusted. In this adjustment process, for example, parts that can be picked up by storing a plurality of parts PP in the part storage area 412, performing a separation operation by a separation command (FIG. 4B), and then analyzing an image acquired by the camera 430. The number of PP is obtained. The determination as to whether or not pick-up is possible is preferably performed ignoring the front and back of the parts PP. The number of parts PP housed in the part housing area 412 is preferably set to an appropriate number of parts determined in step S440, for example. This process is performed under the condition that the duration of the separation operation is sequentially changed, and the value that the number of parts that can be picked up is sufficiently large and the duration of the separation operation is not excessively large is set as the duration of the separation operation. decide.

図22Eは、ステップS450におけるセパレーション動作の継続時間と、拾い上げ可能として検出されたパーツ個数との関係の一例を示している。この例では、参考のために、パーツフィーダー400内のパーツ個数が130個と65個と33個の3つの場合で得られた結果を示している。これらの例から理解できるように、拾い上げ可能なパーツPPの検出個数は、セパレーション動作の継続時間が長くなるほど増加するが、ある程度の継続時間に達するとそれ以降は飽和する。そこで、拾い上げ可能なパーツ個数が十分に大きく、かつ、過度に長くならない継続時間(図22Eで白丸を付した時間)を、セパレーション動作の継続時間として決定することができる。なお、このセパレーション動作の継続時間は、例えば、拾い上げ可能なパーツ個数のピーク値に、予め定めた係数Kを乗じた値に達する時間として自動的に決定することが可能である。係数Kは、例えば1未満0.9以上の値とすることが好ましい。   FIG. 22E shows an example of the relationship between the duration of the separation operation in step S450 and the number of parts detected as being pickable. In this example, for reference, results obtained in the case where the number of parts in the parts feeder 400 is 130, 65, and 33 are shown. As can be understood from these examples, the number of detected parts PP that can be picked up increases as the duration of the separation operation increases, but saturates after reaching a certain duration. Therefore, the duration (the time indicated by white circles in FIG. 22E) in which the number of parts that can be picked up is sufficiently large and does not become excessively long can be determined as the duration of the separation operation. Note that the duration of this separation operation can be automatically determined as, for example, the time to reach a value obtained by multiplying the peak value of the number of parts that can be picked up by a predetermined coefficient K. The coefficient K is preferably set to a value less than 1 and not less than 0.9, for example.

ステップS460では、干渉領域Rint回避のためのセンタリングコマンドの制御パラメーターを調整する。干渉領域Rintは、第3実施形態において図12Aに即して説明したように、パーツ収容領域412の外周部分のうちで把持機構164と外周壁414とが干渉する領域である。この調整処理では、例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、セパレーション動作(図4B)を行った後に、干渉領域Rintのためのセンタリング動作(図11のステップS225,図12B)を実行し、カメラ430で取得した画像を解析することによって、拾い上げ可能なパーツPPの個数を求める。拾い上げ可能な否かの判定は、パーツPPの裏表を無視して行うことが好ましい。パーツ収容領域412に収容するパーツPPの個数は、例えば、ステップS440で決定された適切なパーツ個数とすることが好ましい。この処理を、センタリング動作の継続時間を順次変更した条件でそれぞれ実行し、拾い上げ可能なパーツ個数が十分に大きく、かつ、過度に長くならない継続時間を、干渉領域回避用のセンタリング動作の継続時間として決定する。   In step S460, the control parameter of the centering command for avoiding the interference area Rint is adjusted. As described with reference to FIG. 12A in the third embodiment, the interference region Rint is a region where the gripping mechanism 164 and the outer peripheral wall 414 interfere with each other in the outer peripheral portion of the part housing region 412. In this adjustment process, for example, after a plurality of parts PP are accommodated in the part accommodating area 412 and a separation operation (FIG. 4B) is performed, a centering operation for the interference area Rint (steps S225 and 12B in FIG. 11) is performed. The number of parts PP that can be picked up is obtained by executing and analyzing the image acquired by the camera 430. The determination as to whether or not pick-up is possible is preferably performed ignoring the front and back of the parts PP. The number of parts PP housed in the part housing area 412 is preferably set to an appropriate number of parts determined in step S440, for example. This processing is executed under the condition that the duration of the centering operation is sequentially changed, and the duration that the number of parts that can be picked up is sufficiently large and not excessively long is set as the duration of the centering operation for avoiding the interference area. decide.

ステップS470では、フリップコマンドの制御パラメーターを調整する。この調整処理では、例えば、パーツ収容領域412に1つのパーツPPを収容し、フリップコマンドによるフリップ動作(図4C)を行った後に、カメラ430で取得した画像を解析することによって、パーツPPが裏返ったか否かを判定する。この処理を、フリップ動作の継続時間を順次変更した条件でそれぞれ実行し、パーツPPが裏返る確率が高く、かつ、過度に長くならない継続時間を、フリップ動作の継続時間として決定する。   In step S470, the control parameter of the flip command is adjusted. In this adjustment process, for example, one part PP is accommodated in the part accommodating area 412, and after performing the flip operation (FIG. 4C) by the flip command, the part PP is turned over by analyzing the image acquired by the camera 430. It is determined whether or not. This process is executed under the condition that the duration of the flip operation is sequentially changed, and the duration that the part PP has a high probability of being flipped over and is not excessively long is determined as the duration of the flip operation.

ステップS480では、フィードコマンドの制御パラメーターを調整する。この調整処理では、例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、フィードコマンドによるフィード動作(図4A)を行った後に、カメラ430で取得した画像を解析することによって、パーツPPの移動量を求める。この処理を、フィード動作の継続時間を順次変更した条件でそれぞれ実行し、パーツPPの移動量が適切となる時間を、フィード動作の継続時間として決定する。或いは、パーツPPの移動速度[mm/sec]を求めることによってフィード動作の継続時間を決定するようにしてもよい。例えば、パーツ収容領域412に複数のパーツPPを収容し、フィードコマンドによるフィード動作(図4A)を一定時間(例として1秒)行った後に、カメラ430で取得した画像を解析することによって、パーツPPの移動速度[mm/sec]を求めることができる。そして、移動させたい距離に、この移動速度を掛けることで、フィード動作の継続時間を決定することができる。   In step S480, the control parameter of the feed command is adjusted. In this adjustment process, for example, a plurality of parts PP are accommodated in the part accommodating area 412, and after performing a feed operation (FIG. 4A) by a feed command, the movement of the parts PP is analyzed by analyzing an image acquired by the camera 430. Find the amount. This process is executed under the condition that the duration of the feed operation is sequentially changed, and the time when the amount of movement of the parts PP is appropriate is determined as the duration of the feed operation. Alternatively, the duration of the feed operation may be determined by obtaining the moving speed [mm / sec] of the part PP. For example, a plurality of parts PP are accommodated in the part accommodating area 412, and a feed operation (FIG. 4A) by a feed command is performed for a certain time (for example, 1 second), and then an image acquired by the camera 430 is analyzed to thereby analyze the parts. The moving speed [mm / sec] of PP can be obtained. Then, the duration of the feed operation can be determined by multiplying the distance to be moved by this moving speed.

ステップS490では、ホッパー500によるパーツ補給条件を決定する。この処理では、例えば、ホッパー500を一定時間動作させてパーツ収容領域412にパーツPPを補給し、カメラ430で取得した画像を解析することによって、補給されたパーツ個数を求める。この処理を、ホッパー500の補給時間を順次変更した条件でそれぞれ実行し、パーツPPの補給個数が適切となる時間を、ホッパー500の補給時間として決定する。なお、パーツPPの補給個数としては、図6のステップS200における初回の補給個数と、ステップS170における2回目以降の補給個数の両方を決定することが好ましい。前述したように、パーツ収容領域412がN412個(N412は2以上の整数)の区画に区分されている場合には、2回目以降の補給個数は、初回の補給個数の1/(N412−1)の値に設定してもよい。或いは、パーツPPの供給速度[pcs/sec]を求めることによってパーツ補給条件を決定するようにしてもよい。例えば、ホッパー500を一定時間(例として1秒)動作させてパーツ収容領域412にパーツPPを補給し、カメラ430で取得した画像を解析することによって、補給されたパーツ個数を求め、ホッパー500によるパーツPPの供給速度[pcs/sec]を求める。そして、供給したいパーツ数をこの供給速度を除算することで、ホッパー500の補給時間を求めることができる。 In step S490, conditions for supplying parts by the hopper 500 are determined. In this process, for example, the hopper 500 is operated for a certain period of time to supply the parts PP to the parts accommodating area 412, and the image acquired by the camera 430 is analyzed to obtain the number of parts supplied. This process is executed under the condition that the replenishment time of the hopper 500 is sequentially changed, and the time when the replenishment number of parts PP is appropriate is determined as the replenishment time of the hopper 500. Note that it is preferable to determine both the initial supply number in step S200 of FIG. 6 and the second and subsequent supply numbers in step S170 as the supply number of parts PP. As described above, when the parts storage area 412 is divided into N 412 sections (N 412 is an integer equal to or greater than 2), the second and subsequent replenishment quantity is 1 / (N 412 -1) may be set. Alternatively, the parts replenishment condition may be determined by obtaining the supply speed [pcs / sec] of the parts PP. For example, the hopper 500 is operated for a certain time (for example, 1 second), the parts PP is supplied to the part storage area 412, and the number of parts supplied is obtained by analyzing the image acquired by the camera 430. Obtain the supply rate of parts PP [pcs / sec]. Then, the supply time of the hopper 500 can be obtained by dividing the supply speed by the number of parts to be supplied.

以上のようにして設定された各種の制御パラメーターは、制御装置200の不揮発性メモリー230(図2)に格納される。また、パーツフィーダー制御部212がパーツフィーダー400に送信する制御コマンドは、このように設定された制御パラメーターのうちで、複数の振動アクチュエーター424に関する制御パラメーターを含むように構成される。換言すれば、パーツフィーダー制御部212は、複数の振動アクチュエーター424の制御パラメーターをそれぞれ含む複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択し、選択した制御コマンドをパーツフィーダー400に送信することによって、選択した制御コマンドに応じた動作をパーツフィーダー400に行わせる。こうすれば、パーツフィーダー400の動作に適した制御パラメーターをパーツフィーダー400に送信することができる。この結果、パーツPPの種類や形状に応じてパーツフィーダー400を適切に動作させることが可能となる。或いは、パーツフィーダー400からパーツPPを拾い上げる作業の効率を向上させることが可能となる。   Various control parameters set as described above are stored in the non-volatile memory 230 (FIG. 2) of the control device 200. The control command transmitted from the parts feeder control unit 212 to the parts feeder 400 is configured to include control parameters related to the plurality of vibration actuators 424 among the control parameters set in this way. In other words, the parts feeder control unit 212 selects one or more control commands from among a plurality of control commands each including control parameters of the plurality of vibration actuators 424, and transmits the selected control command to the parts feeder 400. This causes the parts feeder 400 to perform an operation according to the selected control command. In this way, control parameters suitable for the operation of the parts feeder 400 can be transmitted to the parts feeder 400. As a result, the parts feeder 400 can be appropriately operated according to the type and shape of the parts PP. Alternatively, the efficiency of the work of picking up the parts PP from the parts feeder 400 can be improved.

本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modifications, and can be realized with various configurations without departing from the spirit thereof. For example, the technical features in the embodiments, examples, and modifications corresponding to the technical features in each embodiment described in the summary section of the invention are to solve some or all of the above-described problems, or In order to achieve part or all of the above effects, replacement or combination can be performed as appropriate. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

100…ロボット、120…基台、130…アーム、132…アームエンド、160a〜160c…エンドエフェクター、162…吸着ノズル、164a〜164b…把持機構、166a〜166b…上下移動機構、180…カメラ、200…制御装置、210…プロセッサー、211…ロボット制御部、212…パーツフィーダー制御部、213…ホッパー制御部、214…画像認識部、215…制御パラメーター設定部、220…メインメモリー、230…不揮発性メモリー、231…プログラム命令、232…制御パラメーター、233…制御コマンド、234…パーツ座標リスト、235…教示データ、240…表示制御部、250…表示部、260…I/Oインターフェース、300…ティーチングペンダント、400…パーツフィーダー、410…パーツ収容部、412…パーツ収容領域、414…外周壁、420…振動部、422…制御部、424a〜424d…振動アクチュエーター、430…カメラ、500…ホッパー、600…パーツトレイ、700…架台、710…天板、720…テーブル部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Robot, 120 ... Base, 130 ... Arm, 132 ... Arm end, 160a-160c ... End effector, 162 ... Suction nozzle, 164a-164b ... Grasping mechanism, 166a-166b ... Vertical movement mechanism, 180 ... Camera, 200 ... Control device, 210 ... Processor, 211 ... Robot control unit, 212 ... Part feeder control unit, 213 ... Hopper control unit, 214 ... Image recognition unit, 215 ... Control parameter setting unit, 220 ... Main memory, 230 ... Non-volatile memory 231 ... Program command, 232 ... Control parameter, 233 ... Control command, 234 ... Part coordinate list, 235 ... Teaching data, 240 ... Display control unit, 250 ... Display unit, 260 ... I / O interface, 300 ... Teaching pendant, 400 ... Parts 410, parts housing section, 412 ... parts housing area, 414 ... outer peripheral wall, 420 ... vibration section, 422 ... control section, 424a to 424d ... vibration actuator, 430 ... camera, 500 ... hopper, 600 ... parts tray, 700 ... frame, 710 ... top plate, 720 ... table section

Claims (16)

パーツを収容するパーツ収容部と前記パーツ収容部を振動させる複数の振動アクチュエーターとを有するパーツフィーダーと、前記パーツ収容部からパーツを拾い上げるエンドエフェクターを有するロボットと、を備えるロボットシステムを制御する制御装置であって、
前記パーツフィーダーを制御するパーツフィーダー制御部と、
前記ロボットを制御するロボット制御部と、
を備え、
前記パーツフィーダー制御部は、前記複数の振動アクチュエーターの制御パラメーターをそれぞれ含む複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択し、選択した制御コマンドを前記パーツフィーダーに送信することによって、前記選択した制御コマンドに応じた動作を前記パーツフィーダーに行わせる、制御装置。
A control device for controlling a robot system, comprising: a parts feeder having a parts accommodating part for accommodating parts and a plurality of vibration actuators for vibrating the parts accommodating part; and a robot having an end effector for picking up parts from the part accommodating part. Because
A parts feeder controller for controlling the parts feeder;
A robot controller for controlling the robot;
With
The parts feeder control unit selects one or more control commands from a plurality of control commands each including control parameters of the plurality of vibration actuators, and transmits the selected control command to the parts feeder. A control device that causes the parts feeder to perform an operation according to a selected control command.
請求項1に記載の制御装置であって、
前記複数の制御コマンドは、前記パーツ収容部内で集合している複数のパーツを分離するセパレーション動作を前記パーツフィーダーに実行させるためのセパレーションコマンドを含む、制御装置。
The control device according to claim 1,
The control device, wherein the plurality of control commands include a separation command for causing the parts feeder to perform a separation operation for separating a plurality of parts assembled in the part housing unit.
請求項2に記載の制御装置であって、
前記複数の制御コマンドは、前記パーツ収容部内のパーツの姿勢を変更する姿勢変更動作を前記パーツフィーダーに実行させるための姿勢変更コマンドを含む、
制御装置。
The control device according to claim 2,
The plurality of control commands include an attitude change command for causing the parts feeder to execute an attitude change operation for changing an attitude of a part in the part accommodating portion.
Control device.
請求項3に記載の制御装置であって、
前記セパレーションコマンドと前記姿勢変更コマンドのそれぞれは、前記複数の振動アクチュエーターを振動させるコマンドであり、前記セパレーションコマンドでは、前記姿勢変更コマンドよりも前記振動アクチュエーターの振動継続期間が長く設定されている、制御装置。
The control device according to claim 3,
Each of the separation command and the posture change command is a command to vibrate the plurality of vibration actuators, and in the separation command, the vibration duration of the vibration actuator is set longer than the posture change command. apparatus.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記パーツ収容部内のパーツの画像を撮像するカメラで取得された画像を使用して、前記パーツ収容部内のパーツを認識する画像認識を実行する画像認識部を備え、
前記パーツフィーダー制御部は、前記画像認識の結果を用いて前記複数の制御コマンドの中から1つ以上の制御コマンドを選択して前記パーツフィーダーに送信する、制御装置。
The control device according to any one of claims 1 to 4,
An image recognition unit that performs image recognition for recognizing a part in the part storage unit using an image acquired by a camera that captures an image of a part in the part storage unit,
The said parts feeder control part is a control apparatus which selects one or more control commands from among these control commands using the result of the said image recognition, and transmits to the said parts feeder.
請求項5に記載の制御装置であって、
前記画像認識部は、前記パーツ収容部のパーツ収容領域を、パーツ補給装置からパーツの補給を受ける補給区画と、前記エンドエフェクターがパーツの拾い上げを行うピッキング区画と、を含む複数の区画に仮想的に区分し、
前記画像認識によって前記ピッキング区画にパーツが存在することが認識された場合には、前記ロボット制御部が、前記認識されたパーツを前記エンドエフェクターによって拾い上げるように前記ロボットを制御し、
前記画像認識によって前記ピッキング区画にパーツが存在しないことが認識された場合には、前記パーツフィーダー制御部が、前記ピッキング区画以外の区画から前記ピッキング区画にパーツを移動させるフィードコマンドを前記パーツフィーダーに送信する、制御装置。
The control device according to claim 5,
The image recognizing unit virtually divides a part storage area of the part storage unit into a plurality of sections including a supply section that receives supply of parts from a parts supply device and a picking section in which the end effector picks up parts. Divided into
When it is recognized by the image recognition that there is a part in the picking section, the robot control unit controls the robot to pick up the recognized part by the end effector,
When it is recognized by the image recognition that there is no part in the picking section, the parts feeder control unit sends a feed command to the parts feeder to move a part from a section other than the picking section to the picking section. Control device to send.
請求項6に記載の制御装置であって、
前記画像認識によって前記ピッキング区画に拾い上げ不可能なパーツのみが存在することが認識された場合には、前記パーツフィーダー制御部が、前記パーツの姿勢を変更させる姿勢変更コマンドを前記パーツフィーダーに送信する、制御装置。
The control device according to claim 6,
When it is recognized by the image recognition that there are only parts that cannot be picked up in the picking section, the parts feeder control unit transmits a posture change command for changing the posture of the parts to the parts feeder. ,Control device.
請求項6又は7に記載の制御装置であって、
前記複数の区画は、更に、前記補給区画と前記ピッキング区画の間に設けられた中間区画を含み、
前記フィードコマンドは、前記補給区画に存在するパーツを前記中間区画に移動させるとともに、前記中間区画に存在するパーツを前記ピッキング区画に移動させる動作を前記パーツフィーダーに実行させる、制御装置。
The control device according to claim 6 or 7,
The plurality of sections further include an intermediate section provided between the supply section and the picking section,
The feed command causes the parts feeder to execute an operation of moving parts existing in the replenishment section to the intermediate section and moving parts existing in the intermediate section to the picking section.
請求項5に記載の制御装置であって、
前記パーツ収容部は、パーツ収容領域と、前記パーツ収容領域の外周に設けられた外周壁とを有し、前記パーツ収容領域の外周部分には、前記エンドエフェクターの把持機構と前記外周壁とが干渉する干渉領域が存在し、
前記パーツフィーダー制御部は、セパレーションコマンドによってパーツの分離を行った後に、前記干渉領域に存在するパーツを前記パーツ収容領域の内部に向けて移動させるセンタリングコマンドを前記パーツフィーダーに送信する、制御装置。
The control device according to claim 5,
The parts accommodating portion has a parts accommodating area and an outer peripheral wall provided on an outer periphery of the parts accommodating area, and a gripping mechanism of the end effector and the outer peripheral wall are provided on an outer peripheral portion of the parts accommodating area. There is an interference area that interferes,
The part feeder control unit transmits a centering command for moving a part existing in the interference area toward the inside of the part receiving area to the parts feeder after separating parts by a separation command.
請求項9に記載の制御装置であって、
前記画像認識部は、
前記カメラで取得された画像において、各パーツの外縁の複数の箇所に、前記エンドエフェクターの把持機構がパーツを把持するために使用する付加領域を設定する設定処理と、
前記画像において、前記付加領域が他のパーツと重なっていないパーツを把持可能パーツとして認識する認識処理と、
を実行し、
前記ロボット制御部は、前記把持可能パーツを前記エンドエフェクターの前記把持機構で把持して拾い上げるように前記ロボットを制御する、制御装置。
The control device according to claim 9,
The image recognition unit
In the image acquired by the camera, a setting process for setting additional regions used for gripping the part by the gripping mechanism of the end effector at a plurality of locations on the outer edge of each part;
In the image, a recognition process for recognizing a part that the additional area does not overlap with another part as a grippable part,
Run
The said robot control part is a control apparatus which controls the said robot so that the said holdable part may be hold | gripped and picked up by the said holding mechanism of the said end effector.
請求項10に記載の制御装置であって、
前記画像認識部は、
前記認識処理の後に、前記画像から前記把持可能パーツを消去することによって前記画像を更新する画像更新処理と、
前記更新された画像を用いて、前記認識処理と前記画像更新処理とを繰り返す処理と、
を実行するとともに、
前記認識処理と前記画像更新処理との繰り返しの際に個々のパーツが前記把持可能パーツとして認識された順番を登録し、
前記ロボット制御部は、前記順番に従って前記パーツを前記エンドエフェクターの前記把持機構で把持して拾い上げるように前記ロボットを制御する、制御装置。
The control device according to claim 10,
The image recognition unit
An image update process for updating the image by erasing the grippable part from the image after the recognition process;
A process of repeating the recognition process and the image update process using the updated image;
And run
Register the order in which the individual parts are recognized as the grippable parts during the repetition of the recognition process and the image update process,
The said robot control part is a control apparatus which controls the said robot so that the said parts may be hold | gripped and picked up by the said holding mechanism of the said end effector according to the said order.
請求項6〜8のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記エンドエフェクターは、第1ピックアップ機構と第2ピックアップ機構とを有し、
前記画像認識部は、
前記ピッキング区画内に存在するパーツのうちで、1つのパーツを前記第1ピックアップ機構で拾い上げ可能な第1のピックアップ可能パーツとして認識する処理と、
前記第1のピックアップ可能パーツを前記第1ピックアップ機構で保持した状態において前記第2ピックアップ機構で拾い上げ可能な第2のピックアップ可能パーツを認識する処理と、
を実行する、制御装置。
The control device according to any one of claims 6 to 8,
The end effector has a first pickup mechanism and a second pickup mechanism,
The image recognition unit
A process of recognizing one part as a first pickable part that can be picked up by the first pickup mechanism among the parts existing in the picking section;
A process of recognizing a second pickable part that can be picked up by the second pickup mechanism in a state where the first pickable part is held by the first pickup mechanism;
To execute the control device.
請求項12に記載の制御装置であって、
前記画像認識部は、前記第2のピックアップ可能パーツを認識する処理において、前記第1のピックアップ可能パーツを前記第1ピックアップ機構で保持した状態において前記第2ピックアップ機構で拾い上げ可能となる1つ以上のパーツに対して、予め定められた計算方法に従ってピックアップコストをそれぞれ計算し、前記ピックアップコストに従って前記第2のピックアップ可能パーツを選択する、制御装置。
The control device according to claim 12,
In the process of recognizing the second pickable part, the image recognition unit can pick up one or more parts by the second pickup mechanism in a state where the first pickable part is held by the first pickup mechanism. A control device that calculates a pickup cost for each part according to a predetermined calculation method and selects the second pickable part according to the pickup cost.
請求項1〜13のいずれか一項に記載の制御装置であって、
前記制御パラメーターは、前記振動アクチュエーターに供給する振動信号の周波数と、前記振動信号の振幅と、振動継続時間と、を含む、制御装置。
The control device according to any one of claims 1 to 13,
The control device, wherein the control parameter includes a frequency of a vibration signal supplied to the vibration actuator, an amplitude of the vibration signal, and a vibration duration time.
請求項14に記載の制御装置であって、
前記複数の振動アクチュエーターの制御パラメーターを予め記憶する不揮発性メモリーを有し、
前記不揮発性メモリーに記憶された前記制御パラメーターは、
(a)前記複数の振動アクチュエーターそれぞれの振動強度のバランスと、
(b)前記パーツ収容部内に存在するパーツの動きを活発化させることが可能な前記振動信号の周波数と、
(c)前記パーツ収容部内に存在するパーツが前記パーツ収容部の外部に飛び出すことを防止することが可能な前記振動信号の振幅と、
を含む、制御装置。
15. The control device according to claim 14, wherein
A non-volatile memory that pre-stores control parameters of the plurality of vibration actuators;
The control parameter stored in the nonvolatile memory is
(A) a balance of vibration intensity of each of the plurality of vibration actuators;
(B) the frequency of the vibration signal capable of activating the movement of the parts present in the part housing part;
(C) the amplitude of the vibration signal capable of preventing the parts present in the parts accommodating portion from jumping out of the parts accommodating portion;
Including a control device.
パーツを収容するパーツ収容部と前記パーツ収容部を振動させる複数の振動アクチュエーターとを有するパーツフィーダーと、
前記パーツ収容部からパーツを拾い上げるエンドエフェクターを有するロボットと、
前記パーツフィーダー及び前記ロボットに接続された請求項1〜15のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備えるロボットシステム。
A parts feeder having a parts accommodating part for accommodating parts and a plurality of vibration actuators for vibrating the parts accommodating part;
A robot having an end effector that picks up a part from the parts container;
The control device according to any one of claims 1 to 15, connected to the parts feeder and the robot,
A robot system comprising:
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