JP2021094634A - Work feeding/removing material system, portable robot device, and portable work stocker - Google Patents

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Abstract

To realize a work feeding/removing material system, a portable robot device, and a portable work stocker capable of feeding or removing work even if relative position of the portable robot device and the portable work stocker, and of a work device and the portable robot device are not strictly regulated.SOLUTION: A work feeding/removing material system 1 feeds and removes work W between a portable work stocker 3 and a work device 4 with a portable robot device 2. A visual sensor 36 compares each image data detecting and taking in a first target mark 10, a second target mark 54 and a third target mark 55 with each reference image data, calculates relative positional deviation amount between the work device 4, the portable work stocker 55, and the portable robot device 2, and corrects reference posture data and reference operation position data of a manipulator 23 to drive the manipulator 23.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ワーク給除材システム、可搬型ロボット装置及び可搬型ワークストッカに関する。 The present invention relates to a work supply / removal material system, a portable robot device, and a portable work stocker.

近年、作業効率を向上させるために、作業装置(工作機械など)にロボットを据え付け、ロボットにワークの給材及び除材を行わせることが一般化してきている。しかしながら、このような装置は、大型化し高価な装置になること、広い設置スペースが必要になること、或いは、作業装置が作業を停止している間はロボットも停止していることなどから効率的な装置であるとはいえない。そこで、ロボットを台車に搭載したうえで、これらを作業装置の近傍に移送してワークの給材及び除材を行う可搬型ロボット装置が登場した。しかし、可搬型ロボット装置においては、据え置き設置される作業装置と可搬型ロボット装置との相対的な位置管理を厳密に行う必要がある。 In recent years, in order to improve work efficiency, it has become common to install a robot in a work device (machine tool or the like) and have the robot supply and remove materials from the work. However, such a device is efficient because it becomes a large and expensive device, requires a large installation space, or the robot is stopped while the work device is stopped. It cannot be said that it is a simple device. Therefore, a portable robot device has appeared in which robots are mounted on a trolley and then transferred to the vicinity of the work device to supply and remove materials from the work. However, in the portable robot device, it is necessary to strictly manage the relative position between the stationary work device and the portable robot device.

そのような可搬型ロボット装置の1例としては、作業装置である工作機械の前壁にマーク(ターゲットマークということがある)を設け、工作機械の近傍に移送設置した可搬型ロボット装置の台車に搭載された視覚センサでターゲットマークを撮像し、撮像したターゲットマークの画像を相手情報として画像処理し、基準画像情報と比較して可搬型ロボット装置の位置を所定位置に設置するものがある(例えば、特許文献1参照)。 As an example of such a portable robot device, a mark (sometimes called a target mark) is provided on the front wall of the machine tool, which is a work device, and the trolley of the portable robot device transferred and installed near the machine tool. There is a method in which a target mark is imaged by an on-board visual sensor, the image of the captured target mark is image-processed as partner information, and the position of the portable robot device is set at a predetermined position by comparing with the reference image information (for example). , Patent Document 1).

また、工作機械に設けられたターゲットマークを、走行台車に搭載されたロボット装置が有する視覚センサで撮像し、可搬型ロボット装置が基準位置に設置されたときと基準位置に設置されていないときの間のずれ量に基づきロボット装置の動作位置を補正し、その後に動作を開始させる可搬型ロボット装置がある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, the target mark provided on the machine tool is imaged by the visual sensor of the robot device mounted on the traveling vehicle, and when the portable robot device is installed at the reference position and when it is not installed at the reference position. There is a portable robot device that corrects the operating position of the robot device based on the amount of deviation between them and then starts the operation (see, for example, Patent Document 2).

特開2018−126800号公報JP-A-2018-126800 特開2019−93533号公報JP-A-2019-93533

しかしながら、特許文献1の可搬型ロボット装置においては、工作機械に対する可搬型ロボット装置の相対的な位置を厳密に管理するため、相手情報として受け付けた図の中央部と、処理画像中のターゲットマークの中央部とを一致させるようにロボット装置の位置を作業者が微調整しながら走行台車を移動しなければならず、効率的であるとはいえない。また、工作機械と可搬型ロボット装置との間で情報のやり取りをすることによって稼働する装置であることから、通信装置及び通信に関わる制御システムを装備しなければならず、既存の工作機械に何らかの改造をしなくてはこの可搬型ロボット装置を適用することはできないという課題がある。 However, in the portable robot device of Patent Document 1, in order to strictly manage the relative position of the portable robot device with respect to the machine tool, the central part of the figure received as the partner information and the target mark in the processed image are displayed. The operator must fine-tune the position of the robot device so as to match the central portion while moving the traveling trolley, which is not efficient. In addition, since it is a device that operates by exchanging information between a machine tool and a portable robot device, it is necessary to equip a communication device and a control system related to communication, and the existing machine tool has some kind of equipment. There is a problem that this portable robot device cannot be applied without modification.

特許文献2のロボット装置においては、工作機械に対して可搬型ロボット装置の相対的な位置を厳密に規定しなくてもワークを給材することが可能である。但し、可搬型ロボット装置が所定位置の範囲外に設置された場合には、視覚センサの視野内にターゲットマークが入るまで可搬型ロボット装置を移動しなければならないという課題がある。 In the robot device of Patent Document 2, it is possible to feed the work without strictly defining the relative position of the portable robot device with respect to the machine tool. However, when the portable robot device is installed outside the range of a predetermined position, there is a problem that the portable robot device must be moved until the target mark is within the field of view of the visual sensor.

また、特許文献1及び特許文献2の可搬型ロボット装置は、作業装置である工作機械とロボット装置との相対的な位置管理に関して対策を講じている。しかしながら、例えば、ワークを給材するためのワークストッカが可搬型の場合において、ワークストッカと可搬型ロボット装置との相対的な位置に関しては何ら考慮されていない。 Further, in the portable robot devices of Patent Documents 1 and 2, measures are taken regarding the relative position management between the machine tool which is a working device and the robot device. However, for example, when the work stocker for feeding the work is a portable type, no consideration is given to the relative position between the work stocker and the portable robot device.

そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、既存の作業装置を改造することなく、可搬型ロボット装置と可搬型ワークストッカとの相対的な位置、及び、作業装置と可搬型ロボット装置との相対的な位置を厳密に規定しなくても、作業装置に対してワークの給材及び作業装置からワークを除材することが可能なワーク給除材システム、可搬型ロボット装置及び可搬型ワークストッカを実現しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve at least one of such problems, and the relative position between the portable robot device and the portable work stocker without modifying the existing working device. In addition, the work material can be supplied to the work device and the work can be removed from the work device without strictly defining the relative positions of the work device and the portable robot device. It is intended to realize a system, a portable robot device, and a portable work stocker.

[1]本発明のワーク給除材システムは、可搬型ワークストッカと作業装置との間で可搬型ロボット装置によってワークの給材及び除材を行うワーク給除材システムであって、前記可搬型ロボット装置は、可搬型台車に搭載されるマニピュレータ、前記マニピュレータに取り付けられた視覚センサ及び前記マニピュレータと前記視覚センサとを制御する制御手段を備え、(1)床面に設けられた第1囲みフレームマークの内側の何処かに前記可搬型ロボット装置を配置した状態で、前記視覚センサが検出した前記作業装置に配置されている第1ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第1ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記作業装置と前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記マニピュレータの基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、(2)前記床面に設けられた第2囲みフレームマークの内側の何処かに前記可搬型ワークストッカを配置した状態で、前記視覚センサが検出した前記ワークストッカに配置された第2ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第2ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記ワークストッカと前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、かつ、(3)前記視覚センサが検出した前記可搬型ワークストッカ内に収容されたワークパレットに配置されている第3ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第3ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記ワークパレットと前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、(4)前記マニピュレータは、補正された前記マニピュレータの姿勢データ及び動作位置データに基づき前記可搬型ワークストッカから前記ワークをピックアップし、前記作業装置へ給材し又は前記作業装置から除材することを特徴とする。 [1] The work supply / removal system of the present invention is a work supply / removal system that supplies and removes work material between a portable work stocker and a work device by a portable robot device, and is the portable type. The robot device includes a manipulator mounted on a portable trolley, a visual sensor attached to the manipulator, and control means for controlling the manipulator and the visual sensor, and (1) a first surrounding frame provided on a floor surface. With the portable robot device placed somewhere inside the mark, the image data of the first target mark placed on the work device detected by the visual sensor and the control means store the data. The reference image data of the first target mark is compared, the relative position deviation amount between the work device and the portable robot device is calculated, and the reference posture of the manipulator preset based on the position shift amount is calculated. The data and the reference operation position data are offset and used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program. (2) The above is possible somewhere inside the second enclosed frame mark provided on the floor surface. With the portable work stocker placed, the image data of the second target mark placed on the work stocker detected by the visual sensor and the reference image data of the second target mark stored by the control means are stored. By comparison, the relative displacement amount between the work stocker and the portable robot device is calculated, and the reference posture data and the reference operation position data preset based on the displacement amount are offset. , This is used as posture data and motion position data referred to by the motion program, and (3) an image of the third target mark arranged on the work palette housed in the portable work stocker detected by the visual sensor. The data is compared with the reference image data of the third target mark stored in the control means, the relative displacement amount between the work pallet and the portable robot device is calculated, and the displacement amount is calculated. By offsetting the reference posture data and the reference operation position data preset based on the above, the attitude data and the operation position data referred to by the operation program are obtained, and (4) the manipulator is the corrected manipulator. The work is picked up from the portable work stocker based on the attitude data and the operation position data of the above, and the material is supplied to the work device. Is characterized in that the material is removed from the working device.

[2]本発明のワーク給除材システムにおいては、前記可搬型ロボット装置を前記第1囲みフレームマークの内側に配置し、前記可搬型ワークストッカを前記第2囲みフレームマークの内側に配置し、前記マニピュレータの初期設定において、前記作業装置に係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第1ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第1ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データであり、前記可搬型ワークストッカに係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第2ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第2ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データであり、前記ワークパレットに係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第3ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第3ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データであることが好ましい。 [2] In the work supply / removal system of the present invention, the portable robot device is arranged inside the first enclosed frame mark, and the portable work stocker is arranged inside the second enclosed frame mark. In the initial setting of the manipulator, the reference image data and the reference operation position data related to the work device drive the manipulator by manual operation, and the visual sensor is in a state where the first target mark can be detected. The image data of the first target mark and the operation position data of the manipulator in that state, and the reference image data and the reference operation position data related to the portable work stocker are manually operated to move the manipulator. The image data of the second target mark and the operation position data of the manipulator in that state, which are taken in when the visual sensor is driven and the second target mark can be detected, are related to the work palette. The reference image data and the reference operation position data are image data of the third target mark captured when the manipulator is driven by manual operation and the visual sensor is in a state where the third target mark can be detected. And it is preferable that it is the operation position data of the manipulator in that state.

[3]本発明のワーク給除材システムにおいては、前記可搬型ワークストッカは、ハウジングと当該ハウジングの内部に配置されたワークパレットとを有し、前記ワークパレットのワーク載置面には、所定の位置に前記ワークが載置され、前記第3ターゲットマークは、前記ワーク載置面上の前記視覚センサが検出可能な位置に配置されていることが好ましい。 [3] In the work supply / removal system of the present invention, the portable work stocker has a housing and a work pallet arranged inside the housing, and a predetermined work pallet has a work mounting surface on the work pallet. It is preferable that the work is placed at the position of, and the third target mark is arranged at a position on the work mounting surface where the visual sensor can be detected.

[4]本発明のワーク給除材システムにおいては、前記マニピュレータは、複数段に配置された前記ワークパレットを1段毎に前記ハウジングから水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能であり、前記第3ターゲットマークは、前記ワークパレットを前記ハウジングから引き出した状態で前記視覚センサが検出することが可能な位置に配置されていることが好ましい。 [4] In the work supply / removal system of the present invention, the manipulator can pull out or push back the work pallets arranged in a plurality of stages from the housing in each stage in the horizontal direction. It is preferable that the third target mark is arranged at a position where the visual sensor can detect the work pallet with the work pallet pulled out from the housing.

[5]本発明のワーク給除材システムにおいては、前記可搬型ロボット装置は、前記作業装置の状況情報を認識する情報手段を備え、前記制御手段は、前記状況情報に基づき前記作業装置及び前記ワークストッカに対する前記マニピュレータの動作を制御することが好ましい。 [5] In the work supply / removal system of the present invention, the portable robot device includes information means for recognizing the status information of the work device, and the control means includes the work device and the work device based on the status information. It is preferable to control the operation of the manipulator with respect to the work stocker.

[6]本発明の可搬型ロボット装置は、上記[1]から[5]のいずれかに記載のワーク給除材システムを構成し、ワークの給材及び除材を担う可搬型ロボット装置であって、下部に車輪を有する可搬型台車と、前記可搬型台車に搭載される前記マニピュレータと、前記マニピュレータのいずれかに取り付けられる視覚センサと、前記マニピュレータ及び前記視覚センサを制御する前記制御手段と、を備え、前記視覚センサが、前記第1ターゲットマーク、前記第2ターゲットマーク及び前記第3ターゲットマークを検出して取り込んだターゲットマークに対応する各画像データと、各前記基準画像データとを比較し、前記作業装置及び前記可搬型ワークストッカとの相対的な位置ずれ量を算出し、各当該位置ずれ量に基づき予め設定されている各前記基準姿勢データ及び各前記基準動作位置データを補正し前記マニピュレータを駆動することを特徴とする。 [6] The portable robot device of the present invention is a portable robot device that constitutes the work feeding / removing system according to any one of the above [1] to [5] and is responsible for feeding and removing the work. A portable trolley having wheels at the bottom, the manipulator mounted on the portable trolley, a visual sensor attached to any of the manipulators, the manipulator, and the control means for controlling the visual sensor. The visual sensor detects and captures the first target mark, the second target mark, and the third target mark, and compares each image data corresponding to the captured target mark with each reference image data. , The relative displacement amount between the work device and the portable work stocker is calculated, and each of the reference posture data and each reference operation position data preset based on each of the displacement amounts is corrected. It is characterized by driving a manipulator.

[7]本発明の可搬型ロボット装置においては、前記可搬型台車は、当該可搬型台車が静止した位置において前記可搬型台車の位置及び姿勢を固定するアウトリガーを備え、前記アウトリガーは、前記可搬型台車から前記床面に沿う複数の方向の任意位置に転回可能なアウトリガーアーム及び前記アウトリガーアームの先端部に螺合し、前記床面に当接する高さ位置又は前記床面から離間する高さ位置に調整可能なアウトリガーポストを備えていることが好ましい。 [7] In the portable robot device of the present invention, the portable trolley includes an outrigger that fixes the position and posture of the portable trolley at a position where the portable trolley is stationary, and the outrigger is the portable type. An outrigger arm that can rotate from the trolley to any position in a plurality of directions along the floor surface, and a height position that is screwed into the tip of the outrigger arm and abuts on the floor surface or is separated from the floor surface. It is preferable to have an adjustable outrigger post.

[8]本発明のワークストッカは、上記[1]から[5]のいずれかに記載のワーク給材システムを構成し、ワークの運搬を担う可搬型ワークストッカであって、下部に車輪を有する前記ハウジングの内部に前記ワークが載置される前記ワークパレットが複数段に配置され、前記ワークパレットは、1段毎に前記ハウジングから水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能な構成であり、前記ハウジングには前記第2ターゲットマークが設けられ、前記ワークパレットのワーク載置面には前記第3ターゲットマークが設けられており、前記可搬型ワークストッカを前記第2囲みフレームマークの内側に配置したときに、前記第2ターゲットマーク及び前記第3ターゲットマークは、前記第1囲みフレームマークの内側に設置された前記可搬型ロボット装置の前記視覚センサが検出可能な位置に配置されるよう構成されたことを特徴とする。 [8] The work stocker of the present invention is a portable work stocker that constitutes the work material supply system according to any one of the above [1] to [5] and is responsible for transporting the work, and has wheels at the lower part. The work pallets on which the work is placed are arranged in a plurality of stages inside the housing, and the work pallets can be pulled out or pushed back from the housing in the horizontal direction for each stage. The housing is provided with the second target mark, the work mounting surface of the work pallet is provided with the third target mark, and the portable work stocker is placed inside the second surrounding frame mark. When arranged, the second target mark and the third target mark are arranged at positions where the visual sensor of the portable robot device installed inside the first surrounding frame mark can be detected. It is characterized by being done.

本発明によれば、既存の作業装置を改造することなく、可搬型ロボット装置と可搬型ワークストッカとの相対的な位置、及び、作業装置と可搬型ロボット装置との相対的な位置を厳密に規定しなくても、作業装置に対してワークの給材及び作業装置からワークを除材することが可能なワーク給除材システム、可搬型ロボット装置及び可搬型ワークストッカを実現することが可能となる。 According to the present invention, the relative position between the portable robot device and the portable work stocker and the relative position between the work device and the portable robot device are strictly determined without modifying the existing working device. It is possible to realize a work material supply / removal system, a portable robot device, and a portable work stocker that can supply the work material to the work device and remove the work material from the work device without specifying it. Become.

ワーク給除材システム1の全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of the work supply / removal material system 1. 可搬型ロボット装置2の第1囲みフレームマーク6に対する設置位置及び可搬型ワークストッカ3の第2囲みフレームマーク7に対する設置位置の考え方を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the concept of the installation position with respect to the 1st enclosed frame mark 6 of the portable robot apparatus 2 and the installation position with respect to the 2nd enclosed frame mark 7 of the portable work stocker 3. アウトリガー24の構成及び作用を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and operation of the outrigger 24. 視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出する状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation which the visual sensor 36 detects the 1st target mark 10. 視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出する状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation which the visual sensor 36 detects the 2nd target mark 54. マニピュレータ23がワークパレット58をハウジング50から引き出す状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation which the manipulator 23 pulls out a work pallet 58 from a housing 50. 視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出する状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation which the visual sensor 36 detects the 3rd target mark 55. マニピュレータ23がワークWをピックアップする状況を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the situation which the manipulator 23 picks up work W. マニピュレータ23がワークWをピックアップする状況を示す部分正面図である。It is a partial front view which shows the situation which the manipulator 23 picks up a work W. ワークWの給材及び除材方法の主要工程を示す工程フロー図である。It is a process flow diagram which shows the main process of the material supply and material removal method of a work W.

以下、本発明の実施の形態に係るワーク除給材システム1、可搬型ロボット装置2及び可搬型ワークストッカ3について、図1〜図10を参照しながら説明する。なお、以下に説明する各図面は、実際の構造、寸法、縦横の縮尺等を厳密に反映したものではない模式図である。 Hereinafter, the work feeding material system 1, the portable robot device 2, and the portable work stocker 3 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. The drawings described below are schematic views that do not strictly reflect the actual structure, dimensions, vertical and horizontal scales, and the like.

[ワーク給除材システム1の構成]
図1は、ワーク給除材システム1の全体構成を示す斜視図である。ワーク給除材システム1は、可搬型ロボット装置2の近傍にワークWを運搬することが可能な可搬型ワークストッカ3と、可搬型ワークストッカ3に搭載されているワークWをピックアップして作業装置4まで搬送し、作業装置4の所定位置に給材する可搬型ロボット装置2とから構成されている。
[Configuration of work supply / removal system 1]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the work supply / removal material system 1. The work supply / removal system 1 picks up a portable work stocker 3 capable of transporting the work W in the vicinity of the portable robot device 2 and a work W mounted on the portable work stocker 3, and is a work device. It is composed of a portable robot device 2 that transports the robot to 4 and supplies the material to a predetermined position of the work device 4.

ワーク除給材システム1の稼働時において、可搬型ロボット装置2は、床面5に配置された第1囲みフレームマーク6の内側に配設される。同様に、可搬型ワークストッカ3は、床面5に配置された第2囲みフレームマーク7の内側に配設される。なお、可搬型ロボット装置2は、第1囲みフレームマーク6の内側の領域に入っていれば厳密に配置位置を規定しなくてもよい。一方、可搬型ワークストッカにおいても第2囲みフレームマーク7の内側の領域に入っていれば厳密に配置位置を規定しなくてもよい。第1囲みフレームマーク6及び第2囲みフレームマーク7は共に、通称「トラテープ」のような目立つ色彩のテープなどを床面5に貼着することによって容易に配置することが可能である。第1囲みフレームマーク6及び第2囲みフレームマーク7と、可搬型ロボット装置2及び可搬型ワークストッカ3と、の位置関係については、図2を参照して後述する。 When the work feeding material system 1 is in operation, the portable robot device 2 is arranged inside the first surrounding frame mark 6 arranged on the floor surface 5. Similarly, the portable work stocker 3 is arranged inside the second surrounding frame mark 7 arranged on the floor surface 5. The portable robot device 2 does not have to strictly define the arrangement position as long as it is in the area inside the first enclosed frame mark 6. On the other hand, even in the portable work stocker, it is not necessary to strictly define the arrangement position as long as it is within the area inside the second enclosed frame mark 7. Both the first enclosed frame mark 6 and the second enclosed frame mark 7 can be easily arranged by attaching a tape having a conspicuous color such as a so-called "tra tape" to the floor surface 5. The positional relationship between the first enclosed frame mark 6 and the second enclosed frame mark 7 and the portable robot device 2 and the portable work stocker 3 will be described later with reference to FIG.

作業装置4は、例えば、ワークWを機械加工する工作機械、ワークWの表面に何らかの処理を施す処理装置、組み立て装置、検査装置などであって特にこれらに限定されない。作業装置4の装置本体8内には上記の作業を行う加工装置などが格納されており、可搬型ロボット装置2に対面する壁面9に第1ターゲットマーク10が配置されている。壁面9には、操作パネル11及び表示パネル12が配置されている。操作パネル11には、作業装置4の運転に関わる操作を行うためのキーボード、ON/OFFスイッチ、稼働状況を知らせるためのランプなどが配設されている。表示パネル12には、操作パネル11から入力される各種データや作業装置4の稼働状況などを表す数字や表、グラフなどが表示される。 The work device 4 is, for example, a machine tool for machining the work W, a processing device for applying some processing to the surface of the work W, an assembly device, an inspection device, and the like, and is not particularly limited thereto. A processing device or the like that performs the above work is stored in the device main body 8 of the work device 4, and the first target mark 10 is arranged on the wall surface 9 facing the portable robot device 2. An operation panel 11 and a display panel 12 are arranged on the wall surface 9. The operation panel 11 is provided with a keyboard for performing operations related to the operation of the work device 4, an ON / OFF switch, a lamp for notifying the operating status, and the like. The display panel 12 displays numbers, tables, graphs, and the like that represent various data input from the operation panel 11 and the operating status of the work device 4.

また、作業装置4の可搬型ロボット装置2側の壁面9には、開閉扉13が設けられている。開閉扉13は、ワークWを給材又は除材する際に開放し、ワークWの加工や処理などの作業をする際には閉鎖する。開閉扉13には、開閉扉13の開閉操作をするための取手14が取り付けられている。作業装置4は、開閉扉13が解放されているときに加工などの作業を停止し、閉鎖されているときに作業できるように設定されることがある。 Further, an opening / closing door 13 is provided on the wall surface 9 of the work device 4 on the portable robot device 2 side. The opening / closing door 13 is opened when the work W is supplied or removed, and is closed when the work W is processed or processed. A handle 14 for opening / closing the opening / closing door 13 is attached to the opening / closing door 13. The work device 4 may be set so that work such as processing is stopped when the opening / closing door 13 is open and work can be performed when the opening / closing door 13 is closed.

[可搬型ロボット装置2の構成]
続いて、可搬型ロボット装置2の構成について図1を参照して説明する。可搬型ロボット装置2は、主として下部に車輪20を有する可搬型台車21及び可搬型台車21にベース部22が固定されるマニピュレータ23から構成されている。可搬型台車21には、可搬型ロボット装置2の静止位置を安定して維持するためのアウトリガー24が取り付けられている。アウトリガー24の構成及び作用については図3を参照して後述する。可搬型台車21の上部には、作業者が可搬型ロボット装置2を移送するための取手25が取り付けられている。このように構成された可搬型ロボット装置2は、アウトリガー24を閉じた状態で床面5上を自在に移送することが可能であり、アウトリガー24を転回することによって可搬型ロボット装置2の静止位置及び姿勢を維持することが可能となっている。
[Configuration of portable robot device 2]
Subsequently, the configuration of the portable robot device 2 will be described with reference to FIG. The portable robot device 2 is mainly composed of a portable trolley 21 having wheels 20 at the lower portion and a manipulator 23 to which a base portion 22 is fixed to the portable trolley 21. An outrigger 24 for stably maintaining the stationary position of the portable robot device 2 is attached to the portable trolley 21. The configuration and operation of the outrigger 24 will be described later with reference to FIG. A handle 25 for the operator to transfer the portable robot device 2 is attached to the upper part of the portable trolley 21. The portable robot device 2 configured in this way can be freely transferred on the floor surface 5 with the outrigger 24 closed, and by rotating the outrigger 24, the stationary position of the portable robot device 2 is reached. And it is possible to maintain the posture.

なお、以降に説明するロボット本体であるマニピュレータ23は、複数のアームと関節を備える、いわゆる垂直多関節ロボットの1例である。マニピュレータ23は、マニピュレータ23全体を垂直軸周りに旋回する第1軸26、アーム27を可搬型ロボット装置2の移送方向に対して前後に揺動する第2軸28、アーム29を上下に揺動する第3軸30、アーム29の先端部に配設される手首31をアーム29に対して上下に揺動する第4軸32、手首31をアーム29に対して回転する第5軸33及び手首31を第5軸33に対して直交方向に回転する第6軸34とから構成される。上記各軸は各アームを所定方向に揺動し又は回転する関節に相当する。但し、ワーク給除材システム1に使用可能なマニピュレータとしては、このような垂直多関節ロボットに限られない。 The manipulator 23, which is the robot body described below, is an example of a so-called vertical articulated robot provided with a plurality of arms and joints. The manipulator 23 swings the first axis 26, which swivels the entire manipulator 23 around a vertical axis, and the arm 27, which swings the arm 27 back and forth with respect to the transfer direction of the portable robot device 2, and the arm 29, which swings up and down. The third axis 30, the fourth axis 32 that swings the wrist 31 arranged at the tip of the arm 29 up and down with respect to the arm 29, the fifth axis 33 and the wrist that rotate the wrist 31 with respect to the arm 29. It is composed of a sixth axis 34 that rotates 31 in a direction orthogonal to the fifth axis 33. Each of the above axes corresponds to a joint that swings or rotates each arm in a predetermined direction. However, the manipulator that can be used in the work supply / removal system 1 is not limited to such a vertical articulated robot.

手首31の先端には、ワークWを把持する把持部35が取り付けられている。図1に示す把持部35は爪状の把手であるが、吸着チャックなどで構成することが可能である。把持部35は、ワークWの形態や材質によって把持方式や形状を任意に選択することが可能である。手首31には、第6軸34の延長方向に沿って視覚センサ36が取り付けられている。第1軸26、第2軸28、第3軸30、第4軸32、第5軸33及び第6軸34は、それぞれサーボモータ(図示は省略)を備えている。視覚センサ36と把持部35の相対的な位置は、高精度に管理されており、視覚センサ36の位置から把持部35の位置を規定することができる。 A grip portion 35 for gripping the work W is attached to the tip of the wrist 31. The grip portion 35 shown in FIG. 1 is a claw-shaped handle, but can be configured by a suction chuck or the like. The gripping portion 35 can arbitrarily select the gripping method and shape depending on the form and material of the work W. A visual sensor 36 is attached to the wrist 31 along the extension direction of the sixth axis 34. The first axis 26, the second axis 28, the third axis 30, the fourth axis 32, the fifth axis 33, and the sixth axis 34 each include servomotors (not shown). The relative positions of the visual sensor 36 and the grip portion 35 are controlled with high accuracy, and the position of the grip portion 35 can be defined from the position of the visual sensor 36.

視覚センサ36は、第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を画像として高精細に検出できるものである。具体的にはCCDイメージセンサ(CCDカメラ)やCMOSイメージセンサ(CMOSカメラ)などが挙げられるが、特にこれらには限定されるものではない。マニピュレータ23の下方側(可搬型台車21の中)には、マニピュレータ23の動作及び視覚センサ36の検出動作などマニピュレータ23全般の制御を担う制御手段としてのコントローラ37が配設されている。次に、可搬型ロボット装置2の1囲みフレームマーク6に対する設置位置の考え方について図2を参照して説明する。 The visual sensor 36 can detect the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55 as images in high definition. Specific examples thereof include a CCD image sensor (CCD camera) and a CMOS image sensor (CMOS camera), but the present invention is not particularly limited thereto. On the lower side of the manipulator 23 (inside the portable carriage 21), a controller 37 is arranged as a control means for controlling the entire manipulator 23 such as the operation of the manipulator 23 and the detection operation of the visual sensor 36. Next, the concept of the installation position of the portable robot device 2 with respect to the 1-enclosed frame mark 6 will be described with reference to FIG.

図2は、可搬型ロボット装置2の第1囲みフレームマーク6に対する設置位置及び可搬型ワークストッカ3の第2囲みフレームマーク7に対する設置位置の考え方を説明する説明図である。まず、可搬型ロボット装置2の設置位置の考え方について説明する。なお、図2は、可搬型ロボット装置2の設置位置を2通りとした例を表し、マニピュレータ23の図示を省略している。便宜的に一方を可搬型台車21A、他方を可搬型台車21Bと記載する。可搬型台車21Aは、作業装置4の壁面9に対して傾斜し、第1囲みフレームマーク6の内郭線6aの内側に配置されている。可搬型台車21Bは、作業装置4に対してほぼ平行に配置された例であり、同様に第1囲みフレームマーク6の内郭線6aの内側に設置されている。 FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the concept of the installation position of the portable robot device 2 with respect to the first enclosed frame mark 6 and the installation position of the portable work stocker 3 with respect to the second enclosed frame mark 7. First, the concept of the installation position of the portable robot device 2 will be described. Note that FIG. 2 shows an example in which the portable robot device 2 is installed in two positions, and the manipulator 23 is not shown. For convenience, one is referred to as a portable trolley 21A and the other is referred to as a portable trolley 21B. The portable carriage 21A is inclined with respect to the wall surface 9 of the work device 4 and is arranged inside the inner line 6a of the first surrounding frame mark 6. The portable carriage 21B is an example of being arranged substantially parallel to the work device 4, and is similarly installed inside the inner line 6a of the first surrounding frame mark 6.

図2は、可搬型台車20を移送し、第1囲みフレームマーク6の内郭線6aの内側の何処かに設置すれば、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出することが可能となり、マニピュレータ23によってワークWの作業装置4に対する給材動作及び除材動作を行うことが可能であることを表している。このことについては、図4を参照して後述する。 In FIG. 2, if the portable carriage 20 is transferred and installed somewhere inside the inner line 6a of the first surrounding frame mark 6, the visual sensor 36 can detect the first target mark 10. It shows that the manipulator 23 can perform the material feeding operation and the material removing operation with respect to the work device 4 of the work W. This will be described later with reference to FIG.

可搬型台車21の平面寸法は、可搬型ロボット装置2を安定して移送することが可能な範囲で小さくすることが好ましい。このようにすることによって、アウトリガー24を閉じれば狭い通路においても可搬型ロボット装置2を移送することが可能となる。なお、可搬型ロボット装置2を設置し駆動する際には、アウトリガー24を転回し、床面5に接地させる。 It is preferable that the plane dimension of the portable trolley 21 is small within a range in which the portable robot device 2 can be stably transferred. By doing so, if the outrigger 24 is closed, the portable robot device 2 can be transferred even in a narrow passage. When the portable robot device 2 is installed and driven, the outriggers 24 are turned and grounded on the floor surface 5.

図3は、アウトリガー24の構成及び作用を示す説明図であり、図3(a)は平面図、図3(b)はアウトリガー24を転回した状態を表している。アウトリガー24は、可搬型台車21の対向する2壁面に2セットずつ配設されている。 3A and 3B are explanatory views showing the configuration and operation of the outrigger 24, FIG. 3A is a plan view, and FIG. 3B shows a state in which the outrigger 24 is rotated. Two sets of outriggers 24 are arranged on two opposing wall surfaces of the portable carriage 21.

アウトリガー24は、可搬型台車21から支持軸39を回転軸として転回可能なアウトリガーアーム40及びアウトリガーアーム40の先端から床面5に対し垂直方向の任意高さに調整可能なアウトリガーポスト41を備えている。図示は省略するが、アウトリガーポスト41はアウトリガーアーム40に螺合されており、上端部の掴み部43を回転することによって床面5との高さ位置関係を調整できる。アウトリガーポスト41にはハンドルを有する固定ナット42が螺合され、アウトリガーポスト41の高さ位置を固定する。或いは、図示は省略するが、アウトリガーアーム40とアウトリガーポスト41との螺合部で横方向から固定ねじでアウトリガーポスト41を固定するようにしてもよい。可搬型ロボット装置2を移送する際には、図1及び図3(a)に示すように、壁面側にアウトリガーアーム40が閉じられている。可搬型ロボット装置2が第1囲みフレームマーク6の内側に移送されたところで、アウトリガー24を床面5に沿って可搬型台車21の外側方向の任意位置に転回させる。図3(a)は、アウトリガー24を転回した1状態を二点鎖線で示している。 The outrigger 24 includes an outrigger arm 40 that can rotate from the portable carriage 21 with the support shaft 39 as a rotation axis, and an outrigger post 41 that can be adjusted to an arbitrary height in the direction perpendicular to the floor surface 5 from the tip of the outrigger arm 40. There is. Although not shown, the outrigger post 41 is screwed into the outrigger arm 40, and the height positional relationship with the floor surface 5 can be adjusted by rotating the grip portion 43 at the upper end portion. A fixing nut 42 having a handle is screwed into the outrigger post 41 to fix the height position of the outrigger post 41. Alternatively, although not shown, the outrigger post 41 may be fixed by a fixing screw from the lateral direction at the threaded portion between the outrigger arm 40 and the outrigger post 41. When the portable robot device 2 is transferred, the outrigger arm 40 is closed on the wall surface side as shown in FIGS. 1 and 3A. When the portable robot device 2 is transferred to the inside of the first enclosure frame mark 6, the outrigger 24 is rotated along the floor surface 5 to an arbitrary position in the outward direction of the portable trolley 21. FIG. 3A shows one state in which the outrigger 24 is turned by a two-dot chain line.

アウトリガー24は、平面方向の任意位置にアウトリガーアーム40を転回することができることから、可搬型ロボット装置2を設置する床面5に障害物があっても、その障害物を避けた位置に転回することが可能である。さらに、アウトリガーポスト41は、任意高さに調整可能であることから、床面5が傾斜していても、或いは、多少の段差があっても可搬型ロボット装置2を床面5に姿勢を安定させて設置することができる。なお、アウトリガー24は、2セット又は3セット構成とすることが可能である。また、車輪20にブレーキを設け可搬型ロボット装置2の自重で設置位置及び姿勢が維持可能であればアウトリガー24の配設を省略することが可能である。なお、可搬型ロボット装置2は厳密に水平に設置しなくてもワークWの給材及び除材は可能である。 Since the outrigger arm 40 can rotate the outrigger arm 40 at an arbitrary position in the plane direction, even if there is an obstacle on the floor surface 5 on which the portable robot device 2 is installed, the outrigger arm 24 rotates at a position avoiding the obstacle. It is possible. Further, since the outrigger post 41 can be adjusted to an arbitrary height, the posture of the portable robot device 2 is stabilized on the floor surface 5 even if the floor surface 5 is inclined or there is a slight step. Can be installed. The outriggers 24 can be configured in two sets or three sets. Further, if a brake is provided on the wheel 20 and the installation position and posture can be maintained by the weight of the portable robot device 2, the arrangement of the outrigger 24 can be omitted. It should be noted that the portable robot device 2 can supply and remove materials from the work W even if it is not installed strictly horizontally.

[可搬型ワークストッカ3の構成]
続いて、可搬型ワークストッカ3の構成について図1を参照して説明する。可搬型ワークストッカ3は、貯留場所であるストックエリアと可搬型ロボット装置2の間でワークWの運搬を担う。可搬型ワークストッカ3は、主としてハウジング50と、ハウジング50の内部に配設されるワークパレット51とから構成される。ハウジング50の下部には車輪52が取り付けられている。ワークパレット51は、ハウジング50内に複数段に配設されており、ハウジング50からワークパレット51を1段毎水平方向に引き出したり、押し戻したりするための取手49が取り付けられている。但し、ワークパレット51は、1段のみが引き出し可能であり、引き出したワークパレット51の位置を維持する制動手段(図示は省略)が設けられている。1段のワークパレット51が引き出されているときには、他の段のワークパレット51は引き出すことはできない構成となっている。ハウジング50の上方側には、作業者が可搬型ワークストッカ3を移送するための取手53が取り付けられている。
[Structure of portable work stocker 3]
Subsequently, the configuration of the portable work stocker 3 will be described with reference to FIG. The portable work stocker 3 is responsible for transporting the work W between the stock area, which is a storage place, and the portable robot device 2. The portable work stocker 3 is mainly composed of a housing 50 and a work pallet 51 arranged inside the housing 50. Wheels 52 are attached to the lower part of the housing 50. The work pallets 51 are arranged in a plurality of stages in the housing 50, and handles 49 for pulling out or pushing back the work pallets 51 from the housing 50 in the horizontal direction are attached. However, the work pallet 51 can be pulled out only in one stage, and a braking means (not shown) for maintaining the position of the pulled out work pallet 51 is provided. When the work pallet 51 of one stage is pulled out, the work pallet 51 of the other stage cannot be pulled out. A handle 53 for the operator to transfer the portable work stocker 3 is attached to the upper side of the housing 50.

ハウジング50の可搬型ロボット装置2に向く面には、第2ターゲットマーク54が配置されている。可搬型ワークストッカ3は床面5に配置された第2囲みフレームマーク7の内側の領域に設置される。第2囲みフレームマーク7は、第1囲みフレームマーク6と同様に、通称「トラテープ」のような目立つ色彩のテープなどを床面5に貼着することによって容易に配置することが可能である。また、ワークパレット51のワークWを載置する面には、第3ターゲットマーク55が配置されている。第3ターゲットマーク55の配置については、図6及び図7を参照して後述する。 A second target mark 54 is arranged on the surface of the housing 50 facing the portable robot device 2. The portable work stocker 3 is installed in the area inside the second surrounding frame mark 7 arranged on the floor surface 5. Like the first box frame mark 6, the second box frame mark 7 can be easily arranged by attaching a tape having a conspicuous color such as a so-called "tra tape" to the floor surface 5. Further, a third target mark 55 is arranged on the surface of the work pallet 51 on which the work W is placed. The arrangement of the third target mark 55 will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.

続いて、図2を参照して可搬型ワークストッカ3の第2囲みフレームマーク7に対する設置位置の考え方について説明する。なお、図2は、可搬型ワークストッカ3の設置場所を2通りとした例を表している。便宜的に一方を可搬型ワークストッカ3A、他方を可搬型ワークストッカ3Bとする。なお、図2は、可搬型ワークストッカ3のハウジング50の外形を表している。可搬型ワークストッカ3Aは第2囲みフレームマーク7に対して傾斜し、第2囲みフレームマーク7の内郭線7aの内側に配置されている。一方、可搬型ワークストッカ3Bも同様に、第2囲みフレームマーク7の内郭線7aの内側に設置されている。 Subsequently, the concept of the installation position of the portable work stocker 3 with respect to the second enclosed frame mark 7 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 2 shows an example in which the portable work stocker 3 is installed in two places. For convenience, one is a portable work stocker 3A and the other is a portable work stocker 3B. Note that FIG. 2 shows the outer shape of the housing 50 of the portable work stocker 3. The portable work stocker 3A is inclined with respect to the second surrounding frame mark 7 and is arranged inside the inner line 7a of the second surrounding frame mark 7. On the other hand, the portable work stocker 3B is also installed inside the inner line 7a of the second surrounding frame mark 7.

可搬型ワークストッカ3を移送し、第2囲みフレームマーク7の内側、つまり内郭線7aの内側の領域内に設置すれば、視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出することが可能となり、マニピュレータ23によってワークWをワークパレット51からピックアップすることが可能となる。 If the portable work stocker 3 is transferred and installed in the area inside the second surrounding frame mark 7, that is, inside the inner outline line 7a, the visual sensor 36 can detect the second target mark 54. The manipulator 23 makes it possible to pick up the work W from the work pallet 51.

[基準画像データ、基準姿勢データ及び基準動作位置データ]
まず、マニピュレータ23の動作プログラムが参照するデータの基準となる基準画像データ、基準姿勢データ及び基準動作位置データの取得について図4、図5、図7を参照して説明する。
[Reference image data, reference posture data, and reference motion position data]
First, the acquisition of the reference image data, the reference posture data, and the reference operation position data, which are the reference data of the data referred to by the operation program of the manipulator 23, will be described with reference to FIGS. 4, 5, and 7.

図4は、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出する状況を示す斜視図であり、図5は、視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出する状況を示す斜視図であり、図7は、視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出する状況を示す斜視図である。上記した基準となる各データを取得するため、ワーク除給材システム1の調整者は、まず、可搬型ロボット装置2を移送し第1囲みフレームマーク6の内側に設置し、可搬型ワークストッカ3を移送し第2囲みフレームマーク7の内側に設置する。そして、第1ターゲットマーク10が視覚センサ36の視野56内に入る位置までマニュアル操作でマニピュレータ23を動かす。視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出したところで、第1ターゲットマーク10の画像データ及びこの画像データを取り込んだ時のマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データを、それぞれ「基準姿勢データ」及び「基準動作位置データ」としてコントローラ37に取り込む。なお、この時に取り込んだ画像データが第1ターゲットマーク10に対する基準画像データである。 FIG. 4 is a perspective view showing a situation in which the visual sensor 36 detects the first target mark 10, and FIG. 5 is a perspective view showing a situation in which the visual sensor 36 detects the second target mark 54. FIG. Is a perspective view showing a situation in which the visual sensor 36 detects the third target mark 55. In order to acquire each of the above-mentioned reference data, the coordinator of the work supply material system 1 first transfers the portable robot device 2 and installs it inside the first enclosure frame mark 6, and then the portable work stocker 3 Is transferred and installed inside the second surrounding frame mark 7. Then, the manipulator 23 is manually moved to a position where the first target mark 10 is within the field of view 56 of the visual sensor 36. When the visual sensor 36 detects the first target mark 10, the image data of the first target mark 10 and the posture data and the operation position data of the manipulator 23 when the image data is taken in are referred to as "reference posture data" and "reference posture data", respectively. It is taken into the controller 37 as "reference operation position data". The image data captured at this time is the reference image data for the first target mark 10.

次いで、図5に示すように、調整者は第2ターゲットマーク54が視覚センサ36の視野56内に入る位置までマニュアル操作でマニピュレータ23を動かす。視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出したところで、第2ターゲットマーク54の画像データ及びこの画像データを取り込んだ時のマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データをコントローラ37に取り込む。なお、この時に取り込んだ画像データが第2ターゲットマーク54に対する基準画像データであり、姿勢データが基準姿勢データであり、動作位置データが基準動作位置データとなる。 Then, as shown in FIG. 5, the adjuster manually moves the manipulator 23 to a position where the second target mark 54 is within the field of view 56 of the visual sensor 36. When the visual sensor 36 detects the second target mark 54, the image data of the second target mark 54 and the attitude data and the operation position data of the manipulator 23 when the image data is taken in are taken into the controller 37. The image data captured at this time is the reference image data for the second target mark 54, the posture data is the reference posture data, and the operation position data is the reference operation position data.

次いで、図7に示すように、第3ターゲットマーク55が視覚センサ36の視野56内に入る位置までマニュアル操作でマニピュレータ23を動かす。視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出したところで、第3ターゲットマーク55の画像データ及びこの画像データを取り込んだ時のマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データをコントローラ37に取り込む。この時に取り込んだ画像データが第3ターゲットマーク55に対する基準画像データである。 Next, as shown in FIG. 7, the manipulator 23 is manually moved to a position where the third target mark 55 is within the field of view 56 of the visual sensor 36. When the visual sensor 36 detects the third target mark 55, the image data of the third target mark 55 and the attitude data and the operation position data of the manipulator 23 when the image data is taken in are taken into the controller 37. The image data captured at this time is the reference image data for the third target mark 55.

なお、姿勢データとは、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を検出したときのマニピュレータ23の姿勢に対応したデータであり、マニピュレータ23を構成する各関節及び各アームがどのような相関関係にあるかを示すパラメータである。また、動作位置データとは、マニピュレータ23(把持部35)が、ワークWをピックアップする位置、作業装置4に給材する位置(作業装置4から除材する位置を含む)の各位置に対する把持部35の動作軌跡、及び、視覚センサ36が上記各ターゲットマークを検出する位置及び動作軌跡のそれぞれに対応したデータである。このように、各ターゲットマークを取り込んだときの各基準画像データ、基準姿勢データ及び基準動作位置データに基づいて基準となる動作が規定される。動作プログラムがこれらの各基準データを参照しながらマニピュレータ23を駆動すれば、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を検出可能な位置まで移動させることが可能となる。 The posture data is data corresponding to the posture of the manipulator 23 when the visual sensor 36 detects the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55, and is each of the data constituting the manipulator 23. It is a parameter indicating how the joint and each arm are correlated. Further, the operation position data is a grip portion for each position of the position where the manipulator 23 (grip portion 35) picks up the work W and the position where the material is supplied to the work device 4 (including the position where the material is removed from the work device 4). It is the data corresponding to each of the operation locus of 35, the position where the visual sensor 36 detects each of the target marks, and the operation locus. In this way, the reference motion is defined based on each reference image data, the reference posture data, and the reference motion position data when each target mark is captured. If the operation program drives the manipulator 23 with reference to each of these reference data, the visual sensor 36 can move the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55 to a detectable position. It will be possible.

[マニピュレータ23の動作補正]
可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームワーク6の内側に配置し、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームワーク7の内側に配置すれば、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を検出することによって、それらの画像データから姿勢データ及び動作位置データを補正し、マニピュレータ23を動作することが可能となる。そのことについて図4、図5及び図7を参照して説明する。
[Operation correction of manipulator 23]
If the portable robot device 2 is arranged inside the first enclosure framework 6 and the portable work stocker 3 is arranged inside the second enclosure framework 7, the visual sensor 36 has the first target mark 10 and the second target. By detecting the mark 54 and the third target mark 55, the posture data and the operation position data can be corrected from the image data, and the manipulator 23 can be operated. This will be described with reference to FIGS. 4, 5 and 7.

第1囲みフレームマーク6の内側に上記基準画像データ取得位置とは異なる位置に可搬型ロボット装置2を設置したとして説明する。まず、図4に示すように、動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、第1ターゲットマーク10を検出可能な位置まで視覚センサ36を移動させる。そのときの視覚センサ36と第1ターゲットマーク10との相対的な位置関係は、基準画像データを取り込んだときとは異なる。視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出すると、コントロータ37はこれに基づき第1ターゲットマーク10の画像データを取り込み、当該画像データと基準画像データとを比較し、可搬型ロボット装置2と作業装置4との相対的な位置ずれ量を画像処理によって算出する。そして、この位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセット(補正)をかけて動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データ(データ群A)とする。なお、第1ターゲットマーク10の画像データを取り込むことによって、作業装置4と可搬型ロボット装置2との相対的な位置が規定されることから、可搬型ロボット装置2に対する加工ステージ57の位置が規定される。なお、位置ずれ量には、距離及び方向が含まれる。 The portable robot device 2 will be described as being installed inside the first enclosed frame mark 6 at a position different from the reference image data acquisition position. First, as shown in FIG. 4, the manipulator 23 is driven by executing the operation program, and the visual sensor 36 is moved to a position where the first target mark 10 can be detected. The relative positional relationship between the visual sensor 36 and the first target mark 10 at that time is different from that when the reference image data is captured. When the visual sensor 36 detects the first target mark 10, the controller 37 takes in the image data of the first target mark 10 based on this, compares the image data with the reference image data, and works with the portable robot device 2. The amount of displacement relative to the device 4 is calculated by image processing. Then, the reference posture data and the reference operation position data set in advance based on this position deviation amount are offset (corrected) to obtain the attitude data and the operation position data (data group A) referred to by the operation program. Since the relative position between the work device 4 and the portable robot device 2 is defined by capturing the image data of the first target mark 10, the position of the machining stage 57 with respect to the portable robot device 2 is defined. Will be done. The amount of misalignment includes the distance and the direction.

続いて、図5に示すように、動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出することが可能な位置まで移動させる。このときの視覚センサ36と第2ターゲットマーク54との相対的な位置関係は、基準画像データを取り込んだときとは異なる。視覚センサ36が、第2ターゲットマーク54を検出すると、コントローラ37は第2ターゲットマーク54の画像データを取り込み、当該画像データと基準画像データとを比較し、可搬型ロボット装置2と可搬型ワークストッカ3との相対的な位置ずれ量を画像処理によって算出する。そして、この位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセット(補正)をかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとする(データ群B)。次に、第3ターゲットマーク55を検出する。 Subsequently, as shown in FIG. 5, the manipulator 23 is driven by executing the operation program, and is moved to a position where the visual sensor 36 can detect the second target mark 54. The relative positional relationship between the visual sensor 36 and the second target mark 54 at this time is different from that when the reference image data is captured. When the visual sensor 36 detects the second target mark 54, the controller 37 takes in the image data of the second target mark 54, compares the image data with the reference image data, and makes the portable robot device 2 and the portable work stocker. The amount of displacement relative to 3 is calculated by image processing. Then, an offset (correction) is applied to the reference posture data and the reference operation position data preset based on the displacement amount, and this is used as the posture data and the operation position data referred to by the operation program (data group B). ). Next, the third target mark 55 is detected.

視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出する動作の前に、マニピュレータ23を駆動し把持部35で取手49を把持し、視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出することが可能な位置までワークパレット51をハウジング50から引き出す。 Before the operation of the visual sensor 36 to detect the third target mark 55, the manipulator 23 is driven and the handle 49 is gripped by the grip portion 35 to a position where the visual sensor 36 can detect the third target mark 55. Pull out the work pallet 51 from the housing 50.

図6は、マニピュレータ23がワークパレット51をハウジング50から引き出す状況を示す斜視図である。可搬型ワークストッカ3は、第2囲みフレームマーク7の内側に配設されており、可搬型ロボット装置2との相対的な位置が規定された関係にある。ワークパレット51のワーク載置面58には、第3ターゲットマーク55が配置されている。第3ターゲットマークは、複数段に配置されたワークパレット51のそれぞれに配置されている。ハウジング50と取手49との相対的な位置関係が分かっていることから、取手49と可搬型ロボット装置2との相対的な位置関係も逆算して規定することができる。従って、動作プログラムがこれらを加味した姿勢データ及び動作位置データを参照して実行することにより、マニピュレータ23を駆動すれば、ワークパレット51を引き出したり、押し戻したりすることが可能となる。 FIG. 6 is a perspective view showing a situation in which the manipulator 23 pulls out the work pallet 51 from the housing 50. The portable work stocker 3 is arranged inside the second surrounding frame mark 7, and has a relationship in which the relative position with the portable robot device 2 is defined. A third target mark 55 is arranged on the work mounting surface 58 of the work pallet 51. The third target mark is arranged on each of the work pallets 51 arranged in a plurality of stages. Since the relative positional relationship between the housing 50 and the handle 49 is known, the relative positional relationship between the handle 49 and the portable robot device 2 can also be determined by back calculation. Therefore, if the manipulator 23 is driven by executing the motion program with reference to the posture data and the motion position data in which these are taken into consideration, the work pallet 51 can be pulled out or pushed back.

図7に示すように、ワークパレット51を引き出した後に、動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出することが可能な位置まで移動させる。このときの視覚センサ36と第3ターゲットマーク55との相対的な位置は、基準画像データを取り込んだときとは異なる。視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出すると、コントローラ37はこれに基づき、第3ターゲットマーク55の画像データを取り込み、当該画像データと基準画像データとを比較し、可搬型ロボット装置2とワークパレット51との相対的な位置ずれ量を画像処理によって算出する。そして、この位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作データとする(データ群C)。 As shown in FIG. 7, after pulling out the work pallet 51, the manipulator 23 is driven by executing an operation program to move the manipulator 23 to a position where the visual sensor 36 can detect the third target mark 55. The relative positions of the visual sensor 36 and the third target mark 55 at this time are different from those when the reference image data is captured. When the visual sensor 36 detects the third target mark 55, the controller 37 takes in the image data of the third target mark 55 based on this, compares the image data with the reference image data, and performs the portable robot device 2 and the work. The amount of displacement relative to the pallet 51 is calculated by image processing. Then, an offset is applied to the reference posture data and the reference movement position data preset based on the displacement amount, and this is used as the posture data and the movement data referred to by the movement program (data group C).

なお、ワークWは、ワーク載置面58の所定位置に載置されている。従って、可搬型ロボット装置2とワークパレット51との相対的な位置が分かっていれば、可搬型ロボット装置2に対する各ワークWの位置を規定することができる。従って、動作プログラムがこれらの加味した姿勢データ及び動作位置データを参照して実行することにより、プログラムされた順番でワークWをピックアップすることができる。また、図に示す例においては、ワークストッカ51は、ハウジング50内の複数段に配設されているが、各段において、第3ターゲットマーク55を検出すること、基準画像データとのずれ量を算出し、オフセットをかけることの動作を繰り返すことによって、ワークパレット1段毎にワークWをピックアップすることが可能となる。 The work W is placed at a predetermined position on the work mounting surface 58. Therefore, if the relative positions of the portable robot device 2 and the work pallet 51 are known, the position of each work W with respect to the portable robot device 2 can be defined. Therefore, the work W can be picked up in the programmed order by the operation program referring to and executing the posture data and the operation position data in addition to these. Further, in the example shown in the figure, the work stockers 51 are arranged in a plurality of stages in the housing 50, and the third target mark 55 is detected in each stage and the amount of deviation from the reference image data is determined. By repeating the operation of calculating and applying the offset, the work W can be picked up for each work palette stage.

上記データ群A、データ群B及びデータ群Cをコントローラ37で合成し、ワークWを可搬型ワークストッカ3からピックアップし、作業装置4の加工ステージ57へ給材し、加工後のワークWを作業装置4から除材するという一連の動作プログラムを実行することによって、マニピュレータ23を駆動する。 The data group A, the data group B, and the data group C are combined by the controller 37, the work W is picked up from the portable work stocker 3, and the work W is supplied to the machining stage 57 of the work device 4 to work the work W after machining. The manipulator 23 is driven by executing a series of operation programs of removing material from the device 4.

図8は、マニピュレータ23がワークWをピックアップする状況を示す斜視図である。マニピュレータ23は、基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけた姿勢データ及び動作位置データに従い所定位置に載置されているワークWを把持部35によってピックアップする。把持部35を有する手首31は、ワークWの配置位置及び姿勢に対応して回転しワークWをピックアップする。なお、ワークパレット51は、ハウジング50から引き出した際に、ワークパレット51の自重及びワークWの重量によって傾斜することがある。ワークパレット51が傾斜している場合、つまり、ワークWが傾斜している場合においてもマニピュレータ23は、ワークWをピックアップすることが可能である。このことについて、図9を参照して説明する。 FIG. 8 is a perspective view showing a situation in which the manipulator 23 picks up the work W. The manipulator 23 picks up the work W placed at a predetermined position according to the attitude data and the operation position data obtained by offsetting the reference attitude data and the reference operation position data by the grip portion 35. The wrist 31 having the grip portion 35 rotates according to the arrangement position and posture of the work W and picks up the work W. When the work pallet 51 is pulled out from the housing 50, the work pallet 51 may be tilted depending on the weight of the work pallet 51 and the weight of the work W. The manipulator 23 can pick up the work W even when the work pallet 51 is tilted, that is, when the work W is tilted. This will be described with reference to FIG.

図9は、マニピュレータ23がワークWをピックアップする状況を示す部分正面図である。図9(a)は、ワークパレット51がハウジング50から水平に引き出された状況を示し、図9(b)は、引き出されたワークパレット51が水平面に対して角度θ分傾斜している状況を表している。ワークパレット51が水平に引き出された状況においては、手首31を鉛直方向に向け、把持部35を下方に移動してワークWを把持し、上方に移動してワークWをピックアップする。 FIG. 9 is a partial front view showing a situation in which the manipulator 23 picks up the work W. FIG. 9A shows a situation in which the work pallet 51 is horizontally pulled out from the housing 50, and FIG. 9B shows a situation in which the pulled out work pallet 51 is tilted by an angle θ with respect to the horizontal plane. Represents. In the situation where the work pallet 51 is pulled out horizontally, the wrist 31 is directed in the vertical direction, the grip portion 35 is moved downward to grip the work W, and the work W is moved upward to pick up the work W.

引き出されたワークパレット51が水平面に対して角度θだけ傾斜している状況においては、視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出して取得した画像データと基準画像データとを比較し、画像処理によって傾斜角度θを算出する。そこで、手首31を鉛直軸に対して傾斜角度θ分傾けることによって、ワーク載置面58に対して垂直方向に手首31を移動すれば、ワークWを確実にピックアップすることが可能となる。すなわち、ワークパレット51をハウジング50から引き出した状態で、第3ターゲットマーク55の画像データを取得すれば、ワークWを確実にピックアップすることが可能となる。 In a situation where the drawn work palette 51 is tilted by an angle θ with respect to the horizontal plane, the visual sensor 36 detects the third target mark 55, compares the acquired image data with the reference image data, and performs image processing. The inclination angle θ is calculated by. Therefore, by tilting the wrist 31 with respect to the vertical axis by an inclination angle θ, the work W can be reliably picked up by moving the wrist 31 in the direction perpendicular to the work mounting surface 58. That is, if the image data of the third target mark 55 is acquired with the work pallet 51 pulled out from the housing 50, the work W can be reliably picked up.

なお、ワークパレット51は、ハウジング50から引き出された際、図9(b)に示したように、ワークパレット51の長さ方向に傾斜することも、幅方向に傾斜することもある。このように様々な方向にワークパレット51が傾斜する場合において、第3ターゲットマーク55を検出し、その傾斜角度及び傾き方向を補正することによって、どのような傾斜があっても、ワークWをワークパレット51のワーク載置面58に対し垂直方向に手首31を向けて移動することによってワークWピックアップすることが可能となる。続いて、ワーク給除材システム1を使用するワークWの給材及び除材方法について図10を参照して説明する。 When the work pallet 51 is pulled out from the housing 50, the work pallet 51 may be inclined in the length direction or the width direction of the work pallet 51 as shown in FIG. 9B. When the work pallet 51 is tilted in various directions in this way, the work W is worked regardless of the tilt by detecting the third target mark 55 and correcting the tilt angle and tilt direction. The work W can be picked up by moving the wrist 31 in the direction perpendicular to the work mounting surface 58 of the pallet 51. Subsequently, the material feeding and material removing methods of the work W using the work material feeding / removing system 1 will be described with reference to FIG.

[ワークWの給材及び除材方法]
図10は、ワークWの給材及び除材方法の主要工程を示す工程フロー図である。まず、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側に移送し(ステップS1)、可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームマーク6の内側に移送する(ステップS2)。なお、可搬型ワークストッカ3及び可搬型ロボット装置2の移送順番は、どちらを先にしてもよい。
[Work W material supply and removal method]
FIG. 10 is a process flow chart showing the main steps of the material feeding and material removing methods of the work W. First, the portable work stocker 3 is transferred to the inside of the second enclosed frame mark 7 (step S1), and the portable robot device 2 is transferred to the inside of the first enclosed frame mark 6 (step S2). Either of the portable work stocker 3 and the portable robot device 2 may be transferred first.

可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームマーク6の内側に移送したところで、アウトリガー24を転回し(ステップS3)、可搬型ロボット装置2の位置及び姿勢を固定する。次いで、マニピュレータ23を起動し、視覚センサ36で第1ターゲットマーク10を検出し(ステップS4)、第1ターゲットマーク10の画像データと基準画像データとを比較して作業装置4と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出する(ステップS5)。この相対的な位置ずれ量に基づきマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データを補正する(ステップS6)。ここで補正するとは、予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとすることである。 When the portable robot device 2 is transferred to the inside of the first surrounding frame mark 6, the outrigger 24 is turned (step S3) to fix the position and posture of the portable robot device 2. Next, the manipulator 23 is activated, the first target mark 10 is detected by the visual sensor 36 (step S4), the image data of the first target mark 10 is compared with the reference image data, and the work device 4 and the portable robot device The amount of displacement relative to 2 is calculated (step S5). The posture data and the operation position data of the manipulator 23 are corrected based on this relative displacement amount (step S6). Here, the correction means that the preset reference posture data and the reference operation position data are offset and used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

続いて、マニピュレータ23を駆動し、把持部35によって取手14を掴み作業装置4の開閉扉13を開ける(ステップS7)。この動作は、ワークWの給材を可能にするための作業であり、動作プログラムによって実行される。なお、開閉扉13の開閉は作業者が行うようにしてもよい。開閉扉13を開けた後、さらに、マニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36で第2ターゲットマーク54を検出し(ステップS8)、第2ターゲットマーク54の画像データと基準画像データとを比較して可搬型ワークストッカ3と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出する(ステップS9)。この相対的な位置ずれ量に基づき可搬型ワークストッカ3に対するマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データを補正する(ステップS10)。ここで補正するとは、予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとすることである。 Subsequently, the manipulator 23 is driven, the handle 14 is grasped by the grip portion 35, and the opening / closing door 13 of the work device 4 is opened (step S7). This operation is an operation for enabling the material supply of the work W, and is executed by the operation program. The opening / closing door 13 may be opened / closed by an operator. After opening the opening / closing door 13, the manipulator 23 is further driven, the second target mark 54 is detected by the visual sensor 36 (step S8), and the image data of the second target mark 54 is compared with the reference image data. The relative displacement amount between the portable work stocker 3 and the portable robot device 2 is calculated (step S9). Based on this relative displacement amount, the posture data and the operation position data of the manipulator 23 with respect to the portable work stocker 3 are corrected (step S10). Here, the correction means that the preset reference posture data and the reference operation position data are offset and used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

次いで、マニピュレータ23によって指定のワークパレット51(給材対象のワークWが載置されているワークパレット51)を引き出す(ステップS11)。さらにマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36で第3ターゲットマーク55を検出し(ステップS12)、第3ターゲットマーク55の画像データと基準画像データと比較してワークパレット51とマニピュレータ23との相対的な位置ずれ量を算出する(ステップS13)。この相対的な位置ずれ量に基づきワークパレット51に対するマニピュレータ23の動作位置を補正する(ステップS14)。ここで補正するとは、予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとすることである。続いて、指定のワークW(給材対象のワークW)をマニピュレータ23(把持部35)でピックアップし(ステップS15)、ワークWを加工ステージ57に移載し(ステップS16)、開閉扉13を閉める(ステップS17)。 Next, the manipulator 23 pulls out the designated work pallet 51 (work pallet 51 on which the work W to be supplied is placed) (step S11). Further, the manipulator 23 is driven, the third target mark 55 is detected by the visual sensor 36 (step S12), and the image data of the third target mark 55 is compared with the reference image data, and the relative between the work palette 51 and the manipulator 23 is compared. The amount of misalignment is calculated (step S13). The operating position of the manipulator 23 with respect to the work pallet 51 is corrected based on this relative displacement amount (step S14). Here, the correction means that the preset reference posture data and the reference operation position data are offset and used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program. Subsequently, the designated work W (work W to be supplied) is picked up by the manipulator 23 (grip portion 35) (step S15), the work W is transferred to the processing stage 57 (step S16), and the opening / closing door 13 is opened. Close (step S17).

開閉扉13が閉められたことを認識した作業装置4は、ワークWの加工作業(又は処理作業など)を開始する。ワークWの加工が終了したところで、マニピュレータ23を駆動して開閉扉13を開け(ステップS19)、加工ステージ57からワークWをピックアップし(ステップS20)、ワークパレット51の所定位置、例えば、除材対象のワークWをピックアップした元の位置に除材する(ステップS21)。ワークパレット51上に複数のワークWが載置されている場合には、所定数のワークWのピックアップが終了するまでステップS15〜ステップS21の工程を繰り返す。なお、ワークWを除材する位置は、ワークストッカ3内の所定位置ではなく、他の除材パレットや他の除材用ワークストッカなどでもよい。 The work device 4 that recognizes that the opening / closing door 13 has been closed starts the processing work (or processing work, etc.) of the work W. When the machining of the work W is completed, the manipulator 23 is driven to open the opening / closing door 13 (step S19), the work W is picked up from the machining stage 57 (step S20), and the work pallet 51 is removed from the predetermined position, for example, the material is removed. The material is removed to the original position where the target work W is picked up (step S21). When a plurality of works W are placed on the work pallet 51, the steps S15 to S21 are repeated until the pickup of a predetermined number of works W is completed. The position for removing the work W is not a predetermined position in the work stocker 3, but may be another material removal pallet, another work stocker for removing material, or the like.

ピックアップ及び除材が所定数に達したところで、マニピュレータ23をさらに駆動してワークパレット51をハウジング50内に押し込む(ステップS22)。ワークパレット51が複数段ある場合には、ステップS11からステップS22の工程を繰り返し、可搬型ワークストッカ3に搭載されているワークWの給材又は除材が終了したところで、開閉扉13を閉める(ステップS23)。さらにワークWの補給が必要な場合には、可搬型ワークストッカ3を交換する(ステップS24)。すなわち、ワークWが搭載された可搬型ワークストッカ3をストックエリアから第2囲みフレームマーク7の内側に移送し、ステップS8〜ステップS22までの工程を繰り返す。 When the number of pickups and materials removed reaches a predetermined number, the manipulator 23 is further driven to push the work pallet 51 into the housing 50 (step S22). When the work pallet 51 has a plurality of stages, the steps S11 to S22 are repeated, and the opening / closing door 13 is closed when the material supply or removal of the work W mounted on the portable work stocker 3 is completed ( Step S23). If the work W needs to be replenished, the portable work stocker 3 is replaced (step S24). That is, the portable work stocker 3 on which the work W is mounted is transferred from the stock area to the inside of the second surrounding frame mark 7, and the steps S8 to S22 are repeated.

なお、以上説明したステップS4からステップ23までの工程は、動作プログラムによって連続的、かつ、自動的に人手を介さずに実行される。 The steps from step S4 to step 23 described above are continuously and automatically executed by the operation program without human intervention.

なお、図示は省略するが、可搬型ロボット装置2は、作業装置4との間で相互の状況情報を交換する情報手段を備えている。情報手段としては、例えば、無線通信、有線通信などの通信手段を通じた情報交換手段、ネットワークを通じた情報交換手段、作業装置が備える表示パネル、ランプ、操作パネル及びスイッチ類などを視覚センサ36で読み取り判断する画像認識手段などが含まれる。例えば、作業装置4が、通信手段を備えている場合には、作業装置4にワークWを給材したときに、通信手段を介して作業装置4に「給材終了信号」を送信し、「給材終了信号」を受信した作業装置4は作業を開始する。或いは、視覚センサ36によって作業装置4の表示パネル12に表示される「給材終了表示」を検出することや、給材終了時ランプの点灯などを検出すること、作業装置に備えられるON/OFFスイッチをマニピュレータ23によって操作し、作業装置4の起動操作又は停止操作をすることによって情報手段を構成することが可能である。また、作業装置4へのワークWの給材が終了したこと、又は所定の加工や処理などの作業が終了したとことを通信手段を介して作業装置4から可搬型ロボット装置2に送信し、可搬型ロボット装置2は、マニピュレータ23を駆動して開閉扉13を開けたり、閉めたりする情報手段を構成することも可能である。なお、作業装置4がブザーなどを備えている場合には、可搬型ロボット装置2によってブザー音を検出して上記各操作をマニピュレータ23に実行させるといったことで情報手段を構成することも可能である。 Although not shown, the portable robot device 2 is provided with information means for exchanging status information with the work device 4. As the information means, for example, the visual sensor 36 reads the information exchange means through communication means such as wireless communication and wired communication, the information exchange means through the network, the display panel, the lamp, the operation panel and the switches provided in the work device. Image recognition means for determining is included. For example, when the work device 4 is provided with a communication means, when the work W is supplied to the work device 4, a "material supply end signal" is transmitted to the work device 4 via the communication means, and the "material supply end signal" is transmitted. The work device 4 that has received the "material supply end signal" starts the work. Alternatively, the visual sensor 36 can detect the "material supply end display" displayed on the display panel 12 of the work device 4, detect the lighting of the lamp at the end of material supply, and turn on / off the work device. The information means can be configured by operating the switch by the manipulator 23 and performing the start operation or the stop operation of the work device 4. Further, the work device 4 transmits to the portable robot device 2 via the communication means that the material supply of the work W to the work device 4 has been completed, or that the work such as predetermined processing or processing has been completed. The portable robot device 2 can also be configured as an information means for driving the manipulator 23 to open and close the opening / closing door 13. When the work device 4 is provided with a buzzer or the like, it is also possible to configure the information means by detecting the buzzer sound by the portable robot device 2 and causing the manipulator 23 to execute each of the above operations. ..

以上説明したワーク除給材システム1は、可搬型ワークストッカ3と作業装置4との間で可搬型ロボット装置2によってワークWの給材及び除材を行うワーク給除材システムである。可搬型ロボット装置2は、可搬型台車21に搭載されるマニピュレータ23、マニピュレータ23に取り付けられた視覚センサ36及びマニピュレータ23と視覚センサ36とを制御する制御手段としてのコントローラ37を備えている。 The work supply / removal system 1 described above is a work supply / removal system in which the work W is supplied and removed by the portable robot device 2 between the portable work stocker 3 and the work device 4. The portable robot device 2 includes a manipulator 23 mounted on the portable trolley 21, a visual sensor 36 attached to the manipulator 23, and a controller 37 as a control means for controlling the manipulator 23 and the visual sensor 36.

可搬型ロボット装置2は、床面5に設けられた第1囲みフレームマーク6の内側の何処かに配置した状態で、視覚センサ36が検出した作業装置4に配置されている第1ターゲットマーク10の画像データと、コントローラ37が記憶している第1ターゲットマーク10の基準画像データとを比較し、作業装置4と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されているマニピュレータ23の基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとする。 The portable robot device 2 is placed somewhere inside the first surrounding frame mark 6 provided on the floor surface 5, and the first target mark 10 is placed on the work device 4 detected by the visual sensor 36. The image data of the above is compared with the reference image data of the first target mark 10 stored in the controller 37, the relative position shift amount between the work device 4 and the portable robot device 2 is calculated, and the position shift is calculated. The reference posture data and the reference operation position data of the manipulator 23, which are preset based on the amount, are offset and used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

また、床面5に設けられた第2囲みフレームマーク7の内側の何処かに可搬型ワークストッカ3を配置した状態で、視覚センサ36が検出したワークストッカ3に配置された第2ターゲットマーク55の画像データと、コントローラ37が記憶している第2ターゲットマーク54の基準画像データとを比較し、可搬型ワークストッカ3と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出し、マニピュレータ23の基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとする。 Further, the second target mark 55 arranged on the work stocker 3 detected by the visual sensor 36 in a state where the portable work stocker 3 is arranged somewhere inside the second surrounding frame mark 7 provided on the floor surface 5. The image data of the above is compared with the reference image data of the second target mark 54 stored in the controller 37, the relative displacement amount between the portable work stocker 3 and the portable robot device 2 is calculated, and the manipulator The reference attitude data and the reference operation position data of 23 are offset, and this is used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

さらに、視覚センサ36が検出した可搬型ワークストッカ3内に収容されたワークパレット51に配置されている第3ターゲットマーク55の画像データと、コントローラ37が記憶している第3ターゲットマーク55の基準画像データとを比較し、ワークパレット51と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されているマニピュレータ23の基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとする。 Further, the image data of the third target mark 55 arranged on the work pallet 51 housed in the portable work stocker 3 detected by the visual sensor 36 and the reference of the third target mark 55 stored in the controller 37. The relative position shift amount between the work pallet 51 and the portable robot device 2 is calculated by comparing with the image data, and the reference posture data and the reference operation position data of the manipulator 23 preset based on the position shift amount. Is offset to obtain the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

マニピュレータ23は、マニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データに基づき可搬型ワークストッカ3からワークWをピックアップし、作業装置4へ給材し又は作業装置4から除材する。 The manipulator 23 picks up the work W from the portable work stocker 3 based on the posture data and the operation position data of the manipulator 23, supplies the work W to the work device 4, or removes the material from the work device 4.

ワーク除給材システム1は、可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームマーク6の内側に配置した状態で動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36で作業装置4に配置された第1ターゲットマーク10の画像データを取り込み、当該画像データと基準画像データとを比較することによって位置ずれ量を算出する。そして、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとしてマニピュレータ23を駆動する。 The work supply material system 1 drives the manipulator 23 by executing an operation program with the portable robot device 2 placed inside the first surrounding frame mark 6, and is placed in the work device 4 by the visual sensor 36. The image data of the first target mark 10 is taken in, and the amount of misalignment is calculated by comparing the image data with the reference image data. Then, an offset is applied to the reference posture data and the reference operation position data preset based on the position deviation amount, and the manipulator 23 is driven as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

また、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側に配置した状態で動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36で可搬型ワークストッカ3に配置された第2ターゲットマーク54の画像データを取り込み、当該画像データと基準画像データとを比較することによって位置ずれ量を算出する。そして、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとしてマニピュレータ23を駆動する。 Further, the manipulator 23 is driven by executing the operation program with the portable work stocker 3 arranged inside the second surrounding frame mark 7, and the visual sensor 36 drives the second target arranged on the portable work stocker 3. The amount of misalignment is calculated by taking in the image data of the mark 54 and comparing the image data with the reference image data. Then, the manipulator 23 is driven by applying an offset to the reference posture data and the reference operation position data preset based on the position deviation amount, and using this as the posture data and the operation position data referred to by the operation program.

さらに、ワークパレット51をハウジング50から引き出した状態で、動作プログラムを実行することによってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36でワークパレット51に配置された第3ターゲットマーク55の画像データを取り込み、基準画像データと比較することによって位置ずれ量を算出する。そして、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとしてマニピュレータ23を駆動する。 Further, with the work pallet 51 pulled out from the housing 50, the manipulator 23 is driven by executing an operation program, and the visual sensor 36 captures the image data of the third target mark 55 arranged on the work pallet 51 and refers to it. The amount of misalignment is calculated by comparing with the image data. Then, an offset is applied to the reference posture data and the reference operation position data preset based on the position deviation amount, and the manipulator 23 is driven as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.

以上説明したーク給除材システム1によれば、既存の作業装置4を改造することなく、可搬型ロボット装置2と可搬型ワークストッカ3との相対的な位置、及び、作業装置4と可搬型ロボット装置2との相対的な位置を厳密に規定しなくても、作業装置4に対してワークWの給材及び作業装置4からワークWを除材することが可能となる。 According to the hook supply / removal system 1 described above, the relative positions of the portable robot device 2 and the portable work stocker 3 and the work device 4 can be used without modifying the existing work device 4. It is possible to supply the work W to the work device 4 and remove the work W from the work device 4 without strictly defining the position relative to the portable robot device 2.

なお、本実施の形態にて説明する第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55は、共通のものを採用することが可能であり、例えば、円、多角形若しくは両者の組み合わせ、又は、交差する複数の直線若しくは円及び多角形と直線との組み合わせを線描したシールなどを使用することが可能である。或いは、駒状の立体物であってもよい。作業装置4、可搬型ワークストッカ3及びワークパレット51の視覚センサ36が検出することが可能な位置であれば、任意の位置に配置することが可能である。 As the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55 described in the present embodiment, common ones can be adopted, for example, a circle, a polygon, or both. It is possible to use a combination or a sticker in which a plurality of intersecting straight lines or circles and a combination of polygons and straight lines are drawn. Alternatively, it may be a piece-shaped three-dimensional object. It can be arranged at any position as long as it can be detected by the visual sensor 36 of the work device 4, the portable work stocker 3, and the work pallet 51.

また、ワーク除給材システム1において、可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームマーク6の内側に配置し、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側に配置し、マニピュレータ23の初期設定において、作業装置4に係る基準画像データ及び基準動作位置データは、マニュアル動作によってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36が第1ターゲットマーク10を検出可能な状態となった際に取り込んだ第1ターゲットマーク10の画像データ及びその状態におけるマニピュレータ23の動作位置データである。 Further, in the work supply material system 1, the portable robot device 2 is arranged inside the first enclosure frame mark 6, the portable work stocker 3 is arranged inside the second enclosure frame mark 7, and the initial manipulator 23 is arranged. In the setting, the reference image data and the reference operation position data related to the work device 4 are the first captured when the manipulator 23 is driven by manual operation and the visual sensor 36 is in a state where the first target mark 10 can be detected. It is the image data of the target mark 10 and the operation position data of the manipulator 23 in that state.

また、可搬型ワークストッカ3に係る基準画像データ及び基準動作位置データは、マニュアル動作によってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36が第2ターゲットマーク54を検出可能な状態となった際に取り込んだ第2ターゲットマーク54の画像データ及びその状態におけるマニピュレータ23の動作位置データである。 Further, the reference image data and the reference operation position data related to the portable work stocker 3 are taken in when the manipulator 23 is driven by manual operation and the visual sensor 36 becomes in a state where the second target mark 54 can be detected. 2 Image data of the target mark 54 and operation position data of the manipulator 23 in that state.

また、ワークパレット51に係る基準画像データ及び基準動作位置データは、マニュアル動作によってマニピュレータ23を駆動し、視覚センサ36が第3ターゲットマーク55を検出可能な状態となった際に取り込んだ第3ターゲットマーク55の画像データ及びその状態におけるマニピュレータ23の動作位置データである。 Further, the reference image data and the reference operation position data related to the work palette 51 drive the manipulator 23 by manual operation, and the third target captured when the visual sensor 36 becomes able to detect the third target mark 55. It is the image data of the mark 55 and the operation position data of the manipulator 23 in that state.

以上説明したように、マニピュレータ23の初期設定時において、可搬型ロボット装置2を第1囲みフレークマーク6の内側の領域に配置し、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側の領域に配置した状態で、マニピュレータ23をマニュアルで動作し、第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55の画像データを取り込む。この各画像データを基準画像データとし、各基準画像データを取り込む時のマニピュレータ23の姿勢データを基準姿勢データとし、動作位置データを基準動作位置データとする。この基準姿勢データ及び基準動作位置データによってマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データが規定される。 As described above, at the time of initial setting of the manipulator 23, the portable robot device 2 is arranged in the area inside the first enclosed flake mark 6, and the portable work stocker 3 is arranged in the area inside the second enclosed frame mark 7. The manipulator 23 is manually operated in the state of being arranged in the above, and the image data of the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55 are taken in. Each of the image data is used as reference image data, the attitude data of the manipulator 23 at the time of importing each reference image data is used as reference posture data, and the operation position data is used as reference operation position data. The posture data and the movement position data of the manipulator 23 are defined by the reference posture data and the reference movement position data.

これらの各基準画像データと、実際に稼働する際に取り込んだ各画像データとを比較することによって、作業装置4と可搬型ロボット装置2、及び、可搬型ワークストッカ3と可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量から実際の画像データを取り込むときの動作位置データにオフセット(データ補正)をかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとする。このことによって、可搬型ワークストッカ3及びワークパレット51に対してマニピュレータ23を駆動することが可能となる。 By comparing each of these reference image data with each image data captured during actual operation, the work device 4 and the portable robot device 2, and the portable work stocker 3 and the portable robot device can be combined. The relative displacement amount is calculated, and the operation position data when the actual image data is taken in from this displacement amount is offset (data correction), and this is referred to as the posture data and the operation position data that the operation program refers to. To do. This makes it possible to drive the manipulator 23 with respect to the portable work stocker 3 and the work pallet 51.

また、可搬型ワークストッカ3は、ハウジング50とハウジング50の内部に配置されたワークパレット51とを有し、ワークパレット51のワーク載置面58には、所定の位置にワークWが載置され、第3ターゲットマーク55は、ワーク載置面58上の視覚センサ36が検出することが可能な位置に配置される。 Further, the portable work stocker 3 has a housing 50 and a work pallet 51 arranged inside the housing 50, and the work W is placed at a predetermined position on the work mounting surface 58 of the work pallet 51. , The third target mark 55 is arranged at a position on the work mounting surface 58 that can be detected by the visual sensor 36.

ワークパレット51は複数段に配置され、1段毎に第3ターゲットマーク55が配置される。ワークパレット51毎に配置される第3ターゲットマークの位置及び傾きは同じとは限らない。そこで、ワークパレット51毎に第3ターゲットマークを視覚センサ36で検出し画像データを取得して基準画像データと比較し、ワークパレット51毎に、ワークパレット51と可搬型ロボット装置2との相対的な位置ずれ量を算出してマニピュレータ23の動作位置データを補正する。このようにすることによって、複数段に配設されるワークパレット51の全てにおいて、ワークWのピックアップを確実に行うことが可能となる。 The work pallets 51 are arranged in a plurality of stages, and a third target mark 55 is arranged for each stage. The positions and inclinations of the third target marks arranged for each work pallet 51 are not always the same. Therefore, the third target mark is detected by the visual sensor 36 for each work pallet 51, image data is acquired and compared with the reference image data, and for each work pallet 51, the relative between the work pallet 51 and the portable robot device 2 The amount of misalignment is calculated to correct the operating position data of the manipulator 23. By doing so, it is possible to reliably pick up the work W in all of the work pallets 51 arranged in a plurality of stages.

マニピュレータ23は、複数段に配置されるワークパレット51を1段毎にハウジング50から水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能である。そして、第3ターゲットマーク55は、ワークパレット51をハウジング50から引き出した状態で視覚センサ36が検出することが可能な位置に配置される。 The manipulator 23 can pull out or push back the work pallets 51 arranged in a plurality of stages from the housing 50 in each stage in the horizontal direction. Then, the third target mark 55 is arranged at a position where the visual sensor 36 can detect the work pallet 51 with the work pallet 51 pulled out from the housing 50.

マニピュレータ23は、ハウジング50からワークパレット51を引き出してワークWをピックアップする。その際、視覚センサ36はワークWをピックアップする対象のワークパレット51に配置されている第3ターゲットマーク55を検出し、検出した画像データからワークパレット51の平面方向及び高さ方向の位置及び傾き状況を認識し、複数の段毎にマニピュレータ23の姿勢データ及び動作位置データを補正してからワークWをピックアップすることが可能となる。このような構成にすることによって、ワークトレイWに倣って傾くワークWを確実にピックアップすることが可能となる。 The manipulator 23 pulls out the work pallet 51 from the housing 50 and picks up the work W. At that time, the visual sensor 36 detects the third target mark 55 arranged on the work pallet 51 to be picked up by the work W, and from the detected image data, the position and inclination of the work pallet 51 in the plane direction and the height direction. It is possible to recognize the situation, correct the posture data and the operation position data of the manipulator 23 for each of a plurality of stages, and then pick up the work W. With such a configuration, it is possible to reliably pick up the work W that is tilted following the work tray W.

また、可搬型ロボット装置2は、作業装置2の状況情報を認識する情報手段をさらに備え、制御手段であるコントローラ37は、状況情報に基づき作業装置4及び可搬型ワークストッカ3に対するマニピュレータ23の動作を制御する。情報手段としては、例えば、無線通信、有線通信などの通信手段を通じた情報交換手段、ネットワークを通じた情報交換手段、作業装置4が備える表示パネル12、ランプ、操作パネル11及びスイッチ類などを視覚センサ36で読み取り判断する画像認識手段などが含まれる。 Further, the portable robot device 2 further includes information means for recognizing the status information of the work device 2, and the controller 37, which is a control means, operates the manipulator 23 with respect to the work device 4 and the portable work stocker 3 based on the status information. To control. As information means, for example, information exchange means through communication means such as wireless communication and wired communication, information exchange means through network, display panel 12, lamp, operation panel 11 and switches provided in the work device 4 are visually sensors. An image recognition means for reading and determining in 36 is included.

このように可搬型ロボット装置2が情報手段を備えることによって、作業装置4と可搬型ロボット装置2との間で、ワークWの給材状況、加工状況などの情報を交換し、マニピュレータ23によって、開閉扉13の開閉操作、作業装置4の起動操作及び停止操作を人手を介さずに行うことが可能となる。 By providing the information means in the portable robot device 2 in this way, information such as the material supply status and the processing status of the work W is exchanged between the work device 4 and the portable robot device 2, and the manipulator 23 uses the manipulator 23 to exchange information. The opening / closing operation of the opening / closing door 13, the starting operation and the stopping operation of the working device 4 can be performed without human intervention.

また、可搬型ロボット装置2は、下部に車輪20を有する可搬型台車21と、可搬型台車21に搭載されるマニピュレータ23と、マニピュレータ23に取り付けられる視覚センサ36と、マニピュレータ23及び視覚センサ36を制御する制御手段であるコントローラ37とを備えている。視覚センサ36が、第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を検出して取り込んだターゲットマークに対応する各画像データと、各基準画像データとを比較し、可搬型ロボット装置2と、作業装置4及び可搬型ワークストッカ3との相対的な位置ずれ量を算出し、各位置ずれ量に基づき予め設定されている基準姿勢データ及び基準動作位置データを補正しマニピュレータ23を駆動する。 Further, the portable robot device 2 includes a portable trolley 21 having wheels 20 at the lower portion, a manipulator 23 mounted on the portable trolley 21, a visual sensor 36 attached to the manipulator 23, and a manipulator 23 and a visual sensor 36. It is provided with a controller 37 which is a control means for controlling. The visual sensor 36 detects and captures the first target mark 10, the second target mark 54, and the third target mark 55, compares each image data corresponding to the captured target mark with each reference image data, and compares the portable robot. The relative misalignment amount between the device 2 and the work device 4 and the portable work stocker 3 is calculated, and the preset reference posture data and the reference operation position data are corrected based on each misalignment amount, and the manipulator 23 is used. Drive.

可搬型ロボット装置2を、第1囲みフレームマーク6の内側の任意位置に配置し、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側の任意位置に配置した状態で、第1ターゲットマーク10、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55を視覚センサ36で検出し、取得した画像データと基準画像データとを比較し、作業装置4と可搬型ロボット装置2、可搬型ワークストッカ51及びワークパレット51と可搬型ロボット装置2との各相対的な位置ずれ量を算出する。そして、各相対的な位置ずれ量を補正してマニピュレータ23を制御する。このように構成することによって、可搬型ロボット装置2を第1囲みフレームマーク6の内側に移送し、可搬型ワークストッカ3が第2囲みフレームマーク7の内側に配置されていれば、既存の作業装置4を改造せずに、作業装置4又は可搬型ワークストッカ3との相対的な位置を厳密に規定しなくても、可搬型ストッカ3から作業装置4にワークWの給材すること及び作業装置4から可搬型ワークストッカ3に除材することが可能となる。 The first target mark 10 is in a state where the portable robot device 2 is arranged at an arbitrary position inside the first enclosed frame mark 6 and the portable work stocker 3 is arranged at an arbitrary position inside the second enclosed frame mark 7. , The second target mark 54 and the third target mark 55 are detected by the visual sensor 36, the acquired image data is compared with the reference image data, and the work device 4 and the portable robot device 2, the portable work stocker 51 and the work are compared. Each relative misalignment amount between the pallet 51 and the portable robot device 2 is calculated. Then, the manipulator 23 is controlled by correcting each relative displacement amount. With this configuration, if the portable robot device 2 is transferred to the inside of the first enclosure frame mark 6 and the portable work stocker 3 is arranged inside the second enclosure frame mark 7, the existing work Feeding work W from the portable stocker 3 to the work device 4 and working without modifying the device 4 and without strictly defining the relative position with the work device 4 or the portable work stocker 3. It is possible to remove the material from the device 4 to the portable work stocker 3.

また、可搬型台車21は、静止した位置において可搬型台車21の位置及び姿勢を固定するアウトリガー24を備え、アウトリガー24は、可搬型台車21から床面5に沿う複数方向の任意位置に転回可能なアウトリガーアーム40及びアウトリガーアーム40の先端部に螺合し、床面5に当接する又は床面5から離間する高さ位置に調整可能な高さに伸縮可能なアウトリガーポスト41を備えている。 Further, the portable trolley 21 includes an outrigger 24 that fixes the position and posture of the portable trolley 21 in a stationary position, and the outrigger 24 can rotate from the portable trolley 21 to an arbitrary position in a plurality of directions along the floor surface 5. The outrigger post 41 is screwed into the tip of the outrigger arm 40 and the outrigger arm 40, and can be expanded and contracted to a height position that is adjustable to a height position that abuts on the floor surface 5 or is separated from the floor surface 5.

アウトリガー24を備えることによって、可搬型台車21を小型化しても稼働時の位置及び姿勢を安定して設置することが可能となる。アウトリガー24を閉じれば狭いスペースにおいても可搬型ロボット装置2を容易に移送することが可能となる。また、アウトリガー24は、平面方向の任意位置にアウトリガーアーム40を転回することができることから、可搬型ロボット装置2を設置する床面5に障害物があっても、その障害物を避けた位置に設置することが可能である。さらに、アウトリガーポスト41は、任高さに伸縮可能であることから、床面5が傾斜していても可搬型ロボット装置2を安定した姿勢で設置することが可能となる。 By providing the outrigger 24, it is possible to stably install the position and posture during operation even if the portable trolley 21 is miniaturized. If the outrigger 24 is closed, the portable robot device 2 can be easily transferred even in a narrow space. Further, since the outrigger arm 40 can rotate the outrigger arm 40 at an arbitrary position in the plane direction, even if there is an obstacle on the floor surface 5 on which the portable robot device 2 is installed, the position avoids the obstacle. It can be installed. Further, since the outrigger post 41 can be expanded and contracted to the desired height, the portable robot device 2 can be installed in a stable posture even if the floor surface 5 is inclined.

また、可搬型ワークストッカ3は、下部に車輪52を有するハウジング50の内部にワークWが載置されるワークパレット51が複数段に配置されている。ワークパレット51は、1段毎にハウジング50から水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能な構成である。ハウジング50には第2ターゲットマーク54が設けられ、ワークパレット51のワーク載置面58には第3ターゲットマーク55が設けられている。可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側に配置したときに、第2ターゲットマーク54及び第3ターゲットマーク55は、第1囲みフレームマーク6の内側に設置された可搬型ロボット装置2の視覚センサ36が検出することが可能な位置に配置される。 Further, in the portable work stocker 3, the work pallets 51 on which the work W is placed are arranged in a plurality of stages inside the housing 50 having the wheels 52 at the lower part. The work pallet 51 has a configuration that can be pulled out and pushed back from the housing 50 in the horizontal direction for each step. The housing 50 is provided with the second target mark 54, and the work mounting surface 58 of the work pallet 51 is provided with the third target mark 55. When the portable work stocker 3 is arranged inside the second enclosed frame mark 7, the second target mark 54 and the third target mark 55 are the portable robot device 2 installed inside the first enclosed frame mark 6. It is arranged at a position where the visual sensor 36 of the above can be detected.

このような構成にすることによって、可搬型ワークストッカ3を第2囲みフレームマーク7の内側の任意位置に設置すれば、ワークパレット51の位置及び傾斜を含む姿勢を検出することが可能となる。そのことによって、可搬型ロボット装置2は、ワークパレット51をハウジング50から引き出したり、押し戻したりすることが可能となり、人手を介さずにワークWの給材及び除材を所定数量に達するまで継続することが可能となる。以上のことから、可搬型ワークストッカ3を可搬型ロボット装置2に対して相対的な位置を厳密に規定しなくてもワークWのピックアップ及び除材を行うことが可能となる。なお、ワークパレット51を1段のみをワーク載置面とすることが可能である。また、ハウジング50の天板をワーク載置面とすることも可能である。 With such a configuration, if the portable work stocker 3 is installed at an arbitrary position inside the second surrounding frame mark 7, it is possible to detect the position of the work pallet 51 and the posture including the inclination. As a result, the portable robot device 2 can pull out the work pallet 51 from the housing 50 and push it back, and continues to supply and remove the work W until a predetermined quantity is reached without human intervention. It becomes possible. From the above, it is possible to pick up the work W and remove the material without strictly defining the position of the portable work stocker 3 relative to the portable robot device 2. It is possible to use only one stage of the work pallet 51 as a work mounting surface. Further, the top plate of the housing 50 can be used as a work mounting surface.

1…ワーク給除材システム、2…可搬型ロボット装置、3…可搬型ワークストッカ、4…作業装置、5…床面、6…第1囲みフレームマーク、10…第1ターゲットマーク、12…表示パネル、13…開閉扉、20,52…車輪、21…可搬型台車、23…マニピュレータ、24…アウトリガー、26…第1軸、27,29…アーム、28…第2軸、30…第3軸、31…手首、32…第4軸、33…第5軸、34…第6軸、35…把持部、36…視覚センサ、37…コントローラ(制御手段)、40…アウトリガーアーム、41…アウトリガーポスト、50…ハウジング、51…ワークパレット、54…第2ターゲットマーク、55…第3ターゲットマーク、57…加工ステージ、58…ワーク載置面、W…ワーク、θ…傾斜角度 1 ... Work supply / removal system, 2 ... Portable robot device, 3 ... Portable work stocker, 4 ... Work device, 5 ... Floor surface, 6 ... 1st surrounding frame mark, 10 ... 1st target mark, 12 ... Display Panel, 13 ... Opening and closing door, 20, 52 ... Wheel, 21 ... Portable trolley, 23 ... Manipulator, 24 ... Out trigger, 26 ... 1st axis, 27, 29 ... Arm, 28 ... 2nd axis, 30 ... 3rd axis , 31 ... wrist, 32 ... 4th axis, 33 ... 5th axis, 34 ... 6th axis, 35 ... grip, 36 ... visual sensor, 37 ... controller (control means), 40 ... out trigger arm, 41 ... out trigger post , 50 ... Housing, 51 ... Work pallet, 54 ... Second target mark, 55 ... Third target mark, 57 ... Machining stage, 58 ... Work mounting surface, W ... Work, θ ... Tilt angle

Claims (8)

可搬型ワークストッカと作業装置との間で可搬型ロボット装置によってワークの給材及び除材を行うワーク給除材システムであって、
前記可搬型ロボット装置は、可搬型台車に搭載されるマニピュレータ、前記マニピュレータに取り付けられた視覚センサ及び前記マニピュレータと前記視覚センサとを制御する制御手段を備え、
(1)床面に設けられた第1囲みフレームマークの内側の何処かに前記可搬型ロボット装置を配置した状態で、前記視覚センサが検出した前記作業装置に配置されている第1ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第1ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記作業装置と前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記マニピュレータの基準姿勢データ及び基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、
(2)前記床面に設けられた第2囲みフレームマークの内側の何処かに前記可搬型ワークストッカを配置した状態で、前記視覚センサが検出した前記ワークストッカに配置された第2ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第2ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記ワークストッカと前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、かつ、
(3)前記視覚センサが検出した前記可搬型ワークストッカ内に収容されたワークパレットに配置されている第3ターゲットマークの画像データと、前記制御手段が記憶している前記第3ターゲットマークの基準画像データとを比較し、前記ワークパレットと前記可搬型ロボット装置との相対的な位置ずれ量を算出し、当該位置ずれ量に基づき予め設定されている前記基準姿勢データ及び前記基準動作位置データにオフセットをかけて、これを動作プログラムが参照する姿勢データ及び動作位置データとし、
(4)前記マニピュレータは、補正された前記マニピュレータの姿勢データ及び動作位置データに基づき前記可搬型ワークストッカから前記ワークをピックアップし、前記作業装置へ給材し又は前記作業装置から除材する、
ことを特徴とするワーク給除材システム。
A work supply / removal system that supplies and removes workpieces between a portable work stocker and a work device using a portable robot device.
The portable robot device includes a manipulator mounted on a portable trolley, a visual sensor attached to the manipulator, and control means for controlling the manipulator and the visual sensor.
(1) With the portable robot device placed somewhere inside the first surrounding frame mark provided on the floor surface, the first target mark placed on the work device detected by the visual sensor. The image data is compared with the reference image data of the first target mark stored in the control means, the relative position shift amount between the work device and the portable robot device is calculated, and the position shift is calculated. An offset is applied to the reference posture data and the reference operation position data of the manipulator that are preset based on the amount, and this is used as the attitude data and the operation position data referred to by the operation program.
(2) With the portable work stocker placed somewhere inside the second surrounding frame mark provided on the floor surface, the second target mark placed on the work stocker detected by the visual sensor. The image data is compared with the reference image data of the second target mark stored by the control means, the relative position shift amount between the work stocker and the portable robot device is calculated, and the position shift is calculated. The reference attitude data and the reference operation position data preset based on the quantity are offset to obtain the attitude data and the operation position data referred to by the operation program, and
(3) The image data of the third target mark arranged on the work palette housed in the portable work stocker detected by the visual sensor, and the reference of the third target mark stored by the control means. By comparing with the image data, the relative displacement amount between the work pallet and the portable robot device is calculated, and the reference posture data and the reference operation position data preset based on the displacement amount are used. By applying an offset, this is used as the attitude data and the operation position data that the operation program refers to.
(4) The manipulator picks up the work from the portable work stocker based on the corrected posture data and operation position data of the manipulator, supplies the work to the work device, or removes the material from the work device.
A work supply / removal system characterized by this.
請求項1に記載のワーク給除材システムにおいて、
前記可搬型ロボット装置を前記第1囲みフレームマークの内側に配置し、前記可搬型ワークストッカを前記第2囲みフレームマークの内側に配置し、前記マニピュレータの初期設定において、
前記作業装置に係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第1ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第1ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データであり、
前記可搬型ワークストッカに係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第2ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第2ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データであり、
前記ワークパレットに係る前記基準画像データ及び前記基準動作位置データは、マニュアル動作によって前記マニピュレータを駆動し、前記視覚センサが前記第3ターゲットマークを検出可能な状態となった際に取り込んだ前記第3ターゲットマークの画像データ及びその状態における前記マニピュレータの動作位置データである、
ことを特徴とするワーク給除材システム。
In the work supply / removal system according to claim 1,
The portable robot device is arranged inside the first enclosed frame mark, the portable work stocker is arranged inside the second enclosed frame mark, and in the initial setting of the manipulator, the portable robot device is arranged.
The reference image data and the reference operation position data related to the work apparatus are taken in when the manipulator is driven by manual operation and the visual sensor is in a state where the first target mark can be detected. It is the image data of the target mark and the operation position data of the manipulator in that state.
The reference image data and the reference operation position data related to the portable work stocker are taken in when the manipulator is driven by a manual operation and the visual sensor becomes in a state where the second target mark can be detected. It is the image data of the second target mark and the operation position data of the manipulator in that state.
The reference image data and the reference operation position data related to the work palette are taken in when the manipulator is driven by a manual operation and the visual sensor is in a state where the third target mark can be detected. Image data of the target mark and operation position data of the manipulator in that state.
A work supply / removal system characterized by this.
請求項1又は請求項2に記載のワーク給除材システムにおいて、
前記可搬型ワークストッカは、ハウジングと当該ハウジングの内部に配置された前記ワークパレットとを有し、
前記ワークパレットのワーク載置面には、所定の位置に前記ワークが載置され、
前記第3ターゲットマークは、前記ワーク載置面上の前記視覚センサが検出可能な位置に配置されている、
ことを特徴とするワーク給除材システム。
In the work supply / removal system according to claim 1 or 2.
The portable work stocker has a housing and the work pallet disposed inside the housing.
The work is placed at a predetermined position on the work mounting surface of the work pallet.
The third target mark is arranged at a position on the work mounting surface where the visual sensor can be detected.
A work supply / removal system characterized by this.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワーク給除材システムにおいて、
前記マニピュレータは、複数段に配置された前記ワークパレットを1段毎に前記ハウジングから水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能であり、
前記第3ターゲットマークは、前記ワークパレットを前記ハウジングから引き出した状態で前記視覚センサが検出することが可能な位置に配置されている、
ことを特徴とするワーク除給材システム。
In the work supply / removal system according to any one of claims 1 to 3.
The manipulator can pull out or push back the work pallets arranged in a plurality of stages horizontally from the housing for each stage.
The third target mark is arranged at a position where the visual sensor can detect the work pallet with the work pallet pulled out from the housing.
A work replenishment material system characterized by this.
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のワーク除給材システムにおいて、
前記可搬型ロボット装置は、前記作業装置の状況情報を認識する情報手段を備え、
前記制御手段は、前記状況情報に基づき前記作業装置及び前記ワークストッカに対する前記マニピュレータの動作を制御する、
ことを特徴とするワーク給除材システム。
In the work replenishment material system according to any one of claims 1 to 4.
The portable robot device includes information means for recognizing status information of the work device.
The control means controls the operation of the manipulator with respect to the work apparatus and the work stocker based on the situation information.
A work supply / removal system characterized by this.
請求項1から請求項5のいずれかに記載のワーク給除材システムを構成し、ワークの給材動作及び除材動作を担う可搬型ロボット装置であって、
下部に車輪を有する可搬型台車と、
前記可搬型台車に搭載される前記マニピュレータと、
前記マニピュレータに取り付けられる視覚センサと、
前記マニピュレータ及び前記視覚センサを制御する前記制御手段と、
を備え、
前記視覚センサが、前記第1ターゲットマーク、前記第2ターゲットマーク及び前記第3ターゲットマークを検出して取り込んだターゲットマークに対応する各画像データと、各前記基準画像データとを比較し、前記作業装置及び前記可搬型ワークストッカとの相対的な位置ずれ量を算出し、各当該位置ずれ量に基づき予め設定されている各前記基準姿勢データ及び各前記基準動作位置データを補正し前記マニピュレータを駆動する、
ことを特徴とする可搬型ロボット装置。
A portable robot device that constitutes the work supply / removal system according to any one of claims 1 to 5 and is responsible for the material supply operation and the material removal operation of the work.
A portable trolley with wheels at the bottom,
The manipulator mounted on the portable trolley and
A visual sensor attached to the manipulator and
The control means for controlling the manipulator and the visual sensor, and
With
The visual sensor detects and captures the first target mark, the second target mark, and the third target mark, and compares each image data corresponding to the captured target mark with each reference image data, and performs the work. The relative displacement amount between the device and the portable work stocker is calculated, and the reference posture data and the reference operation position data preset based on the displacement amount are corrected to drive the manipulator. To do,
A portable robot device characterized by this.
請求項6に記載の可搬型ロボット装置において、
前記可搬型台車は、当該可搬型台車が静止した位置において前記可搬型台車の位置及び姿勢を固定するアウトリガーを備え、
前記アウトリガーは、前記可搬型台車から前記床面に沿う複数方向の任意位置に転回可能なアウトリガーアーム及び前記アウトリガーアームの先端部に螺合し、前記床面に当接する高さ位置又は前記床面から離間する高さ位置に調整可能なアウトリガーポストを備えている、
ことを特徴とする可搬型ロボット装置。
In the portable robot device according to claim 6.
The portable trolley includes an outrigger that fixes the position and posture of the portable trolley at a position where the portable trolley is stationary.
The outrigger is screwed into an outrigger arm that can rotate from the portable trolley to an arbitrary position in a plurality of directions along the floor surface and a tip portion of the outrigger arm, and is screwed into a height position that abuts on the floor surface or the floor surface. Equipped with an adjustable outrigger post at a height away from
A portable robot device characterized by this.
請求項1から請求項5のいずれかに記載のワーク給材システムを構成し、ワークの運搬を担う可搬型ワークストッカであって、
下部に車輪を有するハウジングの内部に前記ワークが載置される前記ワークパレットが複数段に配置され、
前記ワークパレットは、1段毎に前記ハウジングから水平方向に引き出したり、押し戻したりすることが可能であり、
前記ハウジングには前記第2ターゲットマークが設けられ、前記ワークパレットのワーク載置面には前記第3ターゲットマークが設けられており、前記可搬型ワークストッカを前記第2囲みフレームマークの内側に配置したときに、前記第2ターゲットマーク及び前記第3ターゲットマークは、前記第1囲みフレームマークの内側に設置された前記可搬型ロボット装置の前記視覚センサが検出可能な位置に配置されるよう構成された、
ことを特徴とする可搬型ワークストッカ。
A portable work stocker that constitutes the work material supply system according to any one of claims 1 to 5 and is responsible for transporting the work.
The work pallets on which the work is placed are arranged in a plurality of stages inside a housing having wheels at the bottom.
The work pallet can be pulled out or pushed back from the housing in each step in the horizontal direction.
The housing is provided with the second target mark, the work mounting surface of the work pallet is provided with the third target mark, and the portable work stocker is arranged inside the second surrounding frame mark. At that time, the second target mark and the third target mark are configured to be arranged at positions where the visual sensor of the portable robot device installed inside the first surrounding frame mark can be detected. ,
A portable work stocker that features this.
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