JP2024047229A

JP2024047229A - Teaching System

Info

Publication number: JP2024047229A
Application number: JP2022152744A
Authority: JP
Inventors: 拓未小島; Takumi Kojima; 凌田場; Ryo Taba
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-09-26
Filing date: 2022-09-26
Publication date: 2024-04-05

Abstract

To provide a teaching system capable of enhancing teaching accuracy.SOLUTION: There is provided a teaching system for a transfer device. The transfer device comprises: a base 11; a robot arm 12 disposed on and at least partially connected to the base 11; a robot hand 13 disposed on and at least partially connected to the robot arm 12; a hand-side probe 43 held by the robot hand 13; a hand-side master 42 held by the robot hand 13 and indicating a reference position of a workpiece; a base-side probe 21 provided on the base 11; and a base-side master 23 provided on the base 11 and indicating a reference position of the workpiece. When the hand side probe 43 is provided on the robot hand 13, teaching is performed by abutting the base-side master 23 and the hand-side probe 43, and when the hand-side master 42 is provided on the robot hand 13, teaching is performed by abutting the hand-side master 42 and the base-side probe 21.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、自動搬送装置のティーチングシステムに関する。 This disclosure relates to a teaching system for an automatic conveying device.

近年、ワークをピックして自動搬送するためのロボットハンドが知られている。特に、ピックしたワークを、ティーチにより登録した位置に配するロボット装置は、設備移設時の分解や、長時間による経年変化から、定期的に再ティーチする必要がある。 In recent years, robot hands have become known that can pick up and automatically transport workpieces. In particular, robot devices that place the picked workpieces in a registered position by teaching them need to be periodically re-taught due to disassembly when relocating equipment and deterioration over time.

ロボットハンドの位置の調整にかかるティーチは、人の目視により行うことや、ティーチングシステムにより行うことができる。特許文献１には、特許文献１には、ロボットハンドの位置を補正するティーチングシステムが開示されている。 The teaching required to adjust the position of the robot hand can be done by human visual inspection or by a teaching system. Patent Document 1 discloses a teaching system that corrects the position of the robot hand.

特開平４－２５９００７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-259007

人の目視によるティーチは、高精度なティーチが必要となる場合に、作業者の技量に依存することがある。また、特許文献１に開示されたティーチングシステムでは、ティーチングに用いるマスタの種類、もしくは把持するロボットハンドの先端の形状、材質によっては、ティーチングの際にタッチプローブへの当接による反力によるロボットハンドの変形が発生し、ティーチング性能が悪化するおそれがある。自動搬送装置のティーチングでは、ティーチング精度の向上が望まれている。 Teaching by human visual inspection can depend on the skill of the worker when highly accurate teaching is required. Furthermore, in the teaching system disclosed in Patent Document 1, depending on the type of master used for teaching or the shape and material of the tip of the robot hand that is held, the reaction force caused by contact with the touch probe during teaching may cause deformation of the robot hand, which may result in a deterioration of teaching performance. There is a demand for improved teaching accuracy in teaching automatic transport devices.

本開示は、ティーチング精度の向上が可能なティーチングシステムを提供するものである。 This disclosure provides a teaching system that can improve teaching accuracy.

本開示にかかるティーチングシステムは、ワークを搬送する搬送装置のティーチングシステムであって、搬送装置は、ベースと、前記ベース上に少なくとも一部が連結して配されるロボットアームと、前記ロボットアームに少なくとも一部が連結して配されるロボットハンドと、前記ロボットハンドが把持するハンド側プローブと、前記ロボットハンドが把持し、前記ワークの基準位置を示すハンド側マスタと、前記ベースに設けられたベース側プローブと、前記ベースに設けられ、前記ワークの基準位置を示すベース側マスタと、を有し、前記ロボットハンドに前記ハンド側プローブが設けられた状態では、前記ベース側マスタと前記ハンド側プローブを当接させてティーチングを行い、前記ロボットハンドに前記ハンド側マスタが設けられた状態では、前記ハンド側マスタと前記ベース側プローブを当接させてティーチングを行う。
これにより、ロボットハンド側のタッチプローブとベース側のタッチプローブを用いてティーチングを行うことができる。 The teaching system according to the present disclosure is a teaching system for a transport device that transports a workpiece, the transport device having a base, a robot arm at least partially connected to the base, a robot hand at least partially connected to the robot arm, a hand side probe held by the robot hand, a hand side master held by the robot hand and indicating a reference position of the workpiece, a base side probe provided on the base, and a base side master provided on the base and indicating the reference position of the workpiece, and when the hand side probe is provided on the robot hand, teaching is performed by abutting the base side master and the hand side probe, and when the hand side master is provided on the robot hand, teaching is performed by abutting the hand side master and the base side probe.
This allows teaching to be performed using the touch probe on the robot hand side and the touch probe on the base side.

本開示よれば、ティーチング精度を向上することができるティーチングシステムを提供することができる。 This disclosure provides a teaching system that can improve teaching accuracy.

自動搬送装置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an automatic transport device. 自動搬送装置による測定の概要を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of measurement using an automatic transport device. 詳細な手順を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a detailed procedure.

以下、図面を参照して本実施の形態に係る搬送装置のティーチングシステムについて説明する。図１は、搬送装置のティーチングシステム１の構成の一例を示した概念図である。また図２の（ａ）～（ｄ）は、後述するワーク基準位置の検出及び基準位置の検出を説明する図であるとともに、ティーチングシステム１の構成を簡略化して示した図である。以下では、搬送装置とはワークを自動的に搬送する自動搬送装置であって、ティーチングシステム１の構成の一部として、ティーチング対象となる自動搬送装置が含まれているものとして説明する。言い換えると、自動搬送装置の構成を、ティーチングシステム１の構成の一部として説明することがある。 The teaching system for a conveying device according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a teaching system 1 for a conveying device. Also, (a) to (d) of FIG. 2 are diagrams for explaining the detection of the work reference position and the detection of the reference position, which will be described later, and are diagrams showing a simplified configuration of the teaching system 1. In the following, the conveying device is an automatic conveying device that automatically conveys the work, and the teaching system 1 will be described as including the automatic conveying device that is the teaching target as part of its configuration. In other words, the configuration of the automatic conveying device may be described as part of the configuration of the teaching system 1.

図１及び図２に示すように、自動搬送装置は、ベース１１と、ベース１１に一端部が連結されたロボットアーム１２と、ロボットアーム１２の他端部に連結されたロボットハンド１３と、を備える。なお以下では１台のロボットが、ロボットアーム１２とロボットハンド１３を有するものとする。また、ロボットアーム１２においてベース１１側の端部側を第１の端部１２ａ、ロボットハンド１３が設けられている端部側を第２の端部１２ｂとして説明する。また図示しないが、ロボットには、後述する位置検出により検出された値を記憶する記憶部や、自動搬送装置の複数の箇所同士の位置関係を利用して、任意の箇所の位置関係の値を演算する演算部を有しているものとして説明する。 As shown in Figures 1 and 2, the automatic transport device includes a base 11, a robot arm 12 having one end connected to the base 11, and a robot hand 13 connected to the other end of the robot arm 12. In the following, it is assumed that one robot has the robot arm 12 and the robot hand 13. In addition, the end of the robot arm 12 facing the base 11 will be described as the first end 12a, and the end where the robot hand 13 is provided will be described as the second end 12b. In addition, although not shown, the robot will be described as having a memory unit that stores values detected by position detection, which will be described later, and a calculation unit that uses the positional relationships between multiple locations of the automatic transport device to calculate the value of the positional relationship of any location.

図２（ａ）～（ｄ）に示すように、自動搬送装置には、第１の端部１２ａの所定の位置に、設備原点が設定されている。言い換えると、ベース１１とロボットアーム１２との連結部の所定の位置に設備原点が設定されている。 As shown in Figures 2(a) to (d), the automatic transport device has an equipment origin set at a predetermined position of the first end 12a. In other words, the equipment origin is set at a predetermined position of the connection between the base 11 and the robot arm 12.

図１に示すように、ベース１１は、少なくとも上面が平面の板面を有しており、ティーチングシステム１を構成している実際の構成物のうちの下部に配されている。例えば、ベース１１は、ベース部１１ａと、ベース部１１ａより上方に設けられロボットを載置させる板面を有する載置部１１ｂと、ベース部１１ａと載置部１１ｂを接続する複数の脚部１１ｃと、を備える。 As shown in FIG. 1, the base 11 has at least a flat plate surface on the upper surface, and is disposed at the lower part of the actual components that make up the teaching system 1. For example, the base 11 includes a base portion 11a, a mounting portion 11b that is disposed above the base portion 11a and has a plate surface on which the robot is placed, and a number of legs 11c that connect the base portion 11a and the mounting portion 11b.

図１及び図２（ａ）～（ｄ）に示すように、ベース１１上には、ベース側プローブ２１と、治具基準部２２と、ベース側マスタ２３と、が配される。 As shown in Figures 1 and 2(a) to (d), a base-side probe 21, a jig reference portion 22, and a base-side master 23 are arranged on the base 11.

図２（ａ）～（ｄ）に示すように、ロボットアーム１２には、第２の端部１２ｂにカメラ３１が取り付けられている。なお、カメラ３１は、ロボットアーム１２の第２の端部１２ｂ以外の箇所に設けられても良い。 As shown in Figures 2(a) to (d), a camera 31 is attached to the second end 12b of the robot arm 12. Note that the camera 31 may be provided at a location other than the second end 12b of the robot arm 12.

ロボットハンド１３は、ロボットアーム１２の第２の端部１２ｂにおいて、ロボットアーム１２から下方に突出して設けられている。例えば図２（ａ）に示すように、ロボットハンド１３は、ロボットアーム１２の一部を貫通して上下方向に延びる第１延在部（ロボットスプライン）１３ａと、第１延在部１３ａの下端に連結し、上下延在部に対して垂直方向、すなわち略水平方向に延びる第２延在部１３ｂと、を有する。 The robot hand 13 is provided at the second end 12b of the robot arm 12, protruding downward from the robot arm 12. For example, as shown in FIG. 2(a), the robot hand 13 has a first extension portion (robot spline) 13a that penetrates a part of the robot arm 12 and extends in the vertical direction, and a second extension portion 13b that is connected to the lower end of the first extension portion 13a and extends perpendicular to the vertical extension portions, i.e., in the substantially horizontal direction.

第２延在部１３ｂには、グリッパ４１と、ハンド側マスタ４２と、ハンド側プローブ４３と、が配されており、それぞれ第２延在部１３ｂに対して任意に着脱可能である。図１はハンド側プローブ４３が取り付けられた状態を示しており、図２（ａ）～（ｄ）では、測定の過程に応じて着脱状態を変更したものを示している。また第１延在部１３ａには第２延在部１３ｂの略中心部が連結されており、この連結箇所をＲＢスプライン中心とする。ＲＢスプライン中心と設備原点は、ＲＢ保証により互いの位置関係が保証されている。 A gripper 41, a hand side master 42, and a hand side probe 43 are arranged on the second extension portion 13b, each of which can be attached or detached from the second extension portion 13b as desired. Figure 1 shows the state in which the hand side probe 43 is attached, and Figures 2(a) to (d) show the attachment and detachment state changed depending on the measurement process. The first extension portion 13a is connected to the approximate center of the second extension portion 13b, and this connection point is the RB spline center. The positional relationship between the RB spline center and the equipment origin is guaranteed by RB guarantee.

なお図１に示すように、ロボットアーム１２及びロボットハンド１３は所定の方向に可動する可動部である。ロボットアーム１２は、ロボットハンド１３のグリッパ４１でワークを把持した状態で動作することで、ワークを搬送することができる。 As shown in FIG. 1, the robot arm 12 and the robot hand 13 are movable parts that can move in a predetermined direction. The robot arm 12 can transport a workpiece by operating while holding the workpiece with the gripper 41 of the robot hand 13.

例えば、ロボットアーム１２は、複数の軸を有するアームである。ロボットアーム１２に設けられた複数の軸が、それぞれ上下方向を軸として回転動作を行うことで、ロボットハンド１３に設けられたグリッパ４１の水平方向の位置を調整できる。また、ロボットハンド１３は、ロボットアーム１２に対して上下方向に動作を行うことができ、グリッパ４１の上下の位置を調整できる。なお、ロボットアーム１２及びロボットハンド１３の動作はこれらに限られない。 For example, the robot arm 12 is an arm with multiple axes. The multiple axes provided on the robot arm 12 each perform a rotational movement about an axis in the vertical direction, thereby adjusting the horizontal position of the gripper 41 provided on the robot hand 13. In addition, the robot hand 13 can perform an operation in the vertical direction relative to the robot arm 12, and can adjust the vertical position of the gripper 41. Note that the operations of the robot arm 12 and the robot hand 13 are not limited to these.

ベース側プローブ２１は、針状であり、先端を上方としてベース部１１ａ上に立設されている。なお、ベース側プローブ２１として利用するプローブは、付け替えを行うことによって、ハンド側プローブ４３に用いるプローブとして利用することができる。ベース側プローブ２１は、ハンド側マスタ４２が当接することで、ロボットハンド１３で把持されるワーク基準位置のティーチングに利用される。 The base side probe 21 is needle-shaped and stands on the base part 11a with its tip facing upward. The probe used as the base side probe 21 can be replaced and used as the probe used for the hand side probe 43. The base side probe 21 is used to teach the reference position of the workpiece to be grasped by the robot hand 13 by abutting the hand side master 42.

治具基準部２２は、ベース部１１ａ上の所定の位置に設けられた突起部である。治具基準部２２は、ワークの搬送にかかる位置の基準のティーチングを行うために利用される。例えば、治具基準部２２は、ハンド側プローブ４３が当接することにより、ワークの搬送元及び搬送先の位置にかかる基準のティーチングに利用される。なお、以下ではこの基準のティーチングを治具基準検出と記載することがある。 The jig reference portion 22 is a protrusion provided at a predetermined position on the base portion 11a. The jig reference portion 22 is used to teach the reference position for the transport of the workpiece. For example, the jig reference portion 22 is used to teach the reference for the origin and destination positions of the workpiece by contacting the jig reference portion 22 with the hand side probe 43. Note that below, this teaching of the reference may be referred to as jig reference detection.

ベース側マスタ２３は、典型的には、ベース部１１ａ上に立設する円筒であり、円筒の中心に精度穴を有している。ここではベース側マスタ２３は、ベース部１１ａ上の所定の位置に設けられた基準穴に取り付けられるものとする。ハンド側プローブ４３は、ベース側マスタ２３の精度穴に当接することによりベース側マスタ２３の位置検出を行うことができる。なお、この位置検出の結果は、主に治具基準検出を行う際に利用される。 The base side master 23 is typically a cylinder that stands on the base part 11a and has a precision hole in the center of the cylinder. Here, the base side master 23 is attached to a reference hole provided at a predetermined position on the base part 11a. The hand side probe 43 can detect the position of the base side master 23 by abutting against the precision hole of the base side master 23. The result of this position detection is mainly used when performing jig reference detection.

カメラ３１は、グリッパ４１でワークを把持する際に、ワークを撮影する。すなわち、カメラ３１は、ワークの位置認識に利用することができる。 The camera 31 captures an image of the workpiece when the gripper 41 grasps the workpiece. In other words, the camera 31 can be used to recognize the position of the workpiece.

グリッパ４１は、ロボットハンド１３の第２延在部１３ｂに取り付けられ、ワークの把持を行う。より具体的には、グリッパ４１の上方には、第２延在部１３ｂの下部側に取り付けられる連結部が設けられており、グリッパ４１の下方には、ワークを挟む挟持部が設けられている。さらにこの挟持部は、上方が金属製であり、下方がウレタン製であって、通常のワーク搬送を行う際には下方のウレタン製の箇所でワークを挟持する。なお、後述するように、グリッパ４１では、ウレタン製の箇所の外力補正を行う際には、ウレタン製の箇所でワークを挟持した状態での計測と、金属製の箇所でワークを挟持した状態での計測を行う。 The gripper 41 is attached to the second extension 13b of the robot hand 13 and grips the workpiece. More specifically, a connecting part that is attached to the lower side of the second extension 13b is provided above the gripper 41, and a clamping part that clamps the workpiece is provided below the gripper 41. Furthermore, the upper part of this clamping part is made of metal and the lower part is made of urethane, and when performing normal workpiece transport, the workpiece is clamped at the lower urethane part. As described below, when performing external force correction for the urethane part, the gripper 41 performs measurements with the workpiece clamped at the urethane part and measurements with the workpiece clamped at the metal part.

ハンド側マスタ４２は、ロボットハンド１３の第２延在部１３ｂの下面から下方に突出するように配される円筒であり、中心部に精度穴を有する。ロボットを動作させることで、ベース側プローブ２１に対し、ハンド側マスタ４２の精度穴を当接させることによりプローブ計測を行うことができ、このプローブ計測の結果をワーク基準位置の検出に利用することができる。また、精度穴には精度穴中心が設定されており、ハンド側マスタ４２は、この精度穴中心の位置について信頼できるツールを用いた測定により、自身の位置情報を、ティーチングシステム１に登録（ツール登録）できる。 The hand-side master 42 is a cylinder arranged to protrude downward from the underside of the second extension portion 13b of the robot hand 13, and has a precision hole in the center. By operating the robot, the precision hole of the hand-side master 42 can be brought into contact with the base-side probe 21 to perform probe measurement, and the results of this probe measurement can be used to detect the work reference position. In addition, a precision hole center is set in the precision hole, and the hand-side master 42 can register its own position information in the teaching system 1 (tool registration) by measuring the position of this precision hole center using a reliable tool.

ハンド側プローブ４３は、針状であり、ロボットハンド１３の第２延在部１３ｂの下面から下方に突出するように配される。ロボットを動作させることにより、ハンド側プローブ４３をベース側マスタ２３に当接させてプローブ計測を行うことができ、このプローブ計測の結果を治具基準検出に利用することができる。 The hand-side probe 43 is needle-shaped and is arranged to protrude downward from the underside of the second extension portion 13b of the robot hand 13. By operating the robot, the hand-side probe 43 can be brought into contact with the base-side master 23 to perform a probe measurement, and the results of this probe measurement can be used to detect the jig reference.

典型的には、グリッパ４１、ハンド側マスタ４２、ハンド側プローブ４３は、それぞれ第２延在部１３ｂにおいて予め定めた所定の位置に配されるが、必要に応じて位置を変更できるものとしても良い。あるいは、ハンド側マスタ４２及びハンド側プローブ４３は、第１延在部１３ａから第２延在部１３ｂを取り外した状態において、第１延在部１３ａの下端に取り付けることも可能である。 Typically, the gripper 41, the hand side master 42, and the hand side probe 43 are each arranged at a predetermined position on the second extension portion 13b, but the positions may be changed as necessary. Alternatively, the hand side master 42 and the hand side probe 43 may be attached to the lower end of the first extension portion 13a with the second extension portion 13b removed from the first extension portion 13a.

ワークは、グリッパ４１により把持された際に、水平方向に延在する形状であるものとする。また、延在する形状のワークの一部には、延在方向に対して垂直方向に凹んだ凹部が形成されている。例えば、ワーク基準位置の検出の際には、ベース側プローブ２１は、ワークの凹部の内側の壁面に当接することにより、ワーク基準位置の検出を実行できる。 The workpiece has a shape that extends horizontally when gripped by the gripper 41. A recess is formed in a part of the workpiece that extends vertically to the extension direction. For example, when detecting the workpiece reference position, the base side probe 21 can detect the workpiece reference position by abutting against the inner wall surface of the recess in the workpiece.

次に、図２を参照して、ティーチングシステム１による、ワーク基準位置の検出と、治具基準位置の検出の概要について説明する。ティーチングシステム１では、これらの検出結果を利用して、自動搬送装置へのティーチングを行う。 Next, referring to Figure 2, we will explain an overview of how the teaching system 1 detects the work reference position and the jig reference position. The teaching system 1 uses these detection results to teach the automatic transport device.

ワーク基準位置の検出は、第１の手順としてベース側プローブ２１の位置を検出し、この検出結果を利用して、第２の手順としてワーク基準位置を検出する。なお、このワーク基準位置の検出において導出したい値は、ロボットハンド１３のＲＢスプライン中心と、ロボットハンド１３により把持されたワークの基準位置と、の位置関係を示す値である。 The first step in detecting the workpiece reference position is to detect the position of the base side probe 21, and the second step is to use this detection result to detect the workpiece reference position. Note that the value to be derived in detecting the workpiece reference position is a value that indicates the positional relationship between the RB spline center of the robot hand 13 and the reference position of the workpiece grasped by the robot hand 13.

ここで図２（ａ）を参照して、ワーク基準位置の検出の第１の手順の概要を示す。まず、設備原点とＲＢスプライン中心は、ＲＢ保証により互いの位置関係が確定されている。また、ＲＢスプライン中心とハンド側マスタ４２の位置関係は、信頼できる測定方法により測定して登録する。さらに、ハンド側マスタ４２は、ロボットハンド１３を動作させることによりベース側プローブ２１に当接させるプローブ測定を行う。したがって、設備原点とベース側プローブ２１との間の位置関係は、設備原点とＲＢスプライン中心の位置関係、ＲＢスプライン中心とハンド側マスタ４２の位置関係、ハンド側マスタ４２とベース側プローブ２１の位置関係の３つを組み合わせることで、検出することができる。 Now, referring to FIG. 2(a), an overview of the first procedure for detecting the work reference position is shown. First, the positional relationship between the equipment origin and the RB spline center is determined by RB guarantee. In addition, the positional relationship between the RB spline center and the hand side master 42 is measured and registered using a reliable measurement method. Furthermore, the hand side master 42 performs a probe measurement by abutting against the base side probe 21 by operating the robot hand 13. Therefore, the positional relationship between the equipment origin and the base side probe 21 can be detected by combining the positional relationship between the equipment origin and the RB spline center, the positional relationship between the RB spline center and the hand side master 42, and the positional relationship between the hand side master 42 and the base side probe 21.

次に、図２（ｂ）を参照して、ワーク基準位置の検出の第２の手順の概要を示す。手順１と同様に、設備原点とＲＢスプライン中心は、ＲＢ保証により互いの位置関係が確定されている。また、設備原点とベース側プローブ２１の位置関係は上述の第１の手順により既知である。さらにロボットハンド１３のグリッパ４１に把持されたワークと、ロボットハンド１３を動作させることによりベース側プローブ２１を当接させるプローブ測定を行う。したがって、設備原点を原点としたワーク基準位置を、上述したワーク基準位置の検出の第１の手順での測定結果を利用して検出することができる。 Next, referring to FIG. 2(b), an overview of the second procedure for detecting the work reference position is shown. As in procedure 1, the relative positions of the equipment origin and the RB spline center are determined by RB guarantee. The relative positions of the equipment origin and the base side probe 21 are also known from the first procedure described above. Furthermore, a probe measurement is performed in which the base side probe 21 comes into contact with the work held by the gripper 41 of the robot hand 13 by operating the robot hand 13. Therefore, the work reference position with the equipment origin as the origin can be detected by using the measurement results from the first procedure for detecting the work reference position described above.

治具基準の検出は、第１の手順としてハンド側プローブ４３の位置を検出し、この検出結果を利用して、第２の手順として治具基準を検出する。なお、この治具基準の検出において導出したい値は、設備原点と、治具基準部２２と、の位置関係を示す値である。 The first step in detecting the jig reference is to detect the position of the hand-side probe 43, and the second step is to use this detection result to detect the jig reference. Note that the value to be derived in detecting the jig reference is a value that indicates the positional relationship between the equipment origin and the jig reference section 22.

図２（ｃ）を参照して、治具基準検出の第１の手順の概要を示す。まず、設備原点とＲＢスプライン中心は、ＲＢ保証により互いの位置関係が確定されている。また、設備原点とベース側マスタ２３はポジション登録される。また、ベース側マスタ２３とハンド側プローブ４３は当接によるプローブ測定を行う。したがって、ＲＢスプライン中心に対するハンド側プローブ４３の位置は、これらの位置関係及び測定結果を組み合わせることで検出することができる。 Referring to FIG. 2(c), an overview of the first procedure for jig reference detection is shown. First, the relative position of the equipment origin and the RB spline center is determined by RB guarantee. The positions of the equipment origin and the base side master 23 are registered. The base side master 23 and the hand side probe 43 perform probe measurement by contact. Therefore, the position of the hand side probe 43 relative to the RB spline center can be detected by combining these positional relationships and the measurement results.

次に、図２（ｄ）を参照して、治具基準の検出の第２の手順の概要を示す。手順１と同様に、設備原点とＲＢスプライン中心は、ＲＢ保証により互いの位置関係が確定されている。また、ＲＢスプライン中心に対するハンド側プローブ４３の位置の位置関係は、上述の第１の手順により既知である。さらに、治具基準部２２とハンド側プローブ４３は、当接によるプローブ測定を行う。したがって、設備原点を原点と治具基準部２２の位置を、上述した治具基準検出の第１の手順での測定結果を利用して検出することができる。 Next, referring to FIG. 2(d), an overview of the second procedure for detecting the jig reference is shown. As in procedure 1, the relative positions of the equipment origin and the RB spline center are determined by RB guarantee. The positional relationship of the hand-side probe 43 to the RB spline center is known from the first procedure described above. Furthermore, the jig reference portion 22 and the hand-side probe 43 perform probe measurement by abutment. Therefore, the equipment origin and the position of the jig reference portion 22 can be detected using the measurement results from the first procedure of jig reference detection described above.

図３は、自動搬送装置に対してティーチングを行う際、ティーチングシステム１で実行する動作の詳細な一例を示したフローチャートである。ここでは、最初にステップＳ１１～Ｓ１６でワーク基準位置の検出を行い、次に、ステップＳ２１～Ｓ２４でグリッパ４１に用いられているウレタンの外力変位補正を行い、最後に、ステップＳ３１～Ｓ３７で治具基準位置の検出を行う。 Figure 3 is a flow chart showing a detailed example of the operations executed by the teaching system 1 when teaching an automatic transport device. First, the work reference position is detected in steps S11 to S16, then the external force displacement correction of the urethane used in the gripper 41 is performed in steps S21 to S24, and finally, the jig reference position is detected in steps S31 to S37.

最初に、ワークの基準位置の検出について説明する。ロボットハンド１３にはグリッパ４１を設けていない状態として、ハンド側マスタ４２に取り付ける（ステップＳ１１）。このとき典型的には、ハンド側マスタ４２は、を第１延在部１３ａの先端の位置に取り付ける。そして、ハンド側マスタ４２の精度穴中心を、自動搬送装置のロボットにツール登録する（ステップＳ１２）。 First, detection of the reference position of the workpiece will be described. The robot hand 13 is attached to the hand-side master 42 without the gripper 41 (step S11). Typically, the hand-side master 42 is attached to the tip of the first extension 13a. The precision hole center of the hand-side master 42 is then registered as a tool in the robot of the automatic transport device (step S12).

次に、ロボットハンド１３を操作して、ハンド側マスタ４２の精度穴をベース側プローブ２１により検出する（ステップＳ１３）。例えば、ベース側プローブ２１による検出は５回行い、その平均値をハンド側マスタ４２の位置の検出結果として用いる。 Next, the robot hand 13 is operated to detect the precision hole of the hand-side master 42 with the base-side probe 21 (step S13). For example, detection with the base-side probe 21 is performed five times, and the average value is used as the detection result of the position of the hand-side master 42.

ハンド側マスタ４２を取り外し、ロボットハンド１３にグリッパ４１を取り付ける（ステップＳ１４）。その後、グリッパ４１は、カメラ３１で把握されたワークの把持を行う（ステップＳ１５）。 The hand-side master 42 is removed, and the gripper 41 is attached to the robot hand 13 (step S14). The gripper 41 then grasps the workpiece grasped by the camera 31 (step S15).

ロボットハンド１３を動かし、グリッパ４１により把持されたワークの凹部に対して、ベース側プローブ２１を当接させて、位置検出を行う（ステップＳ１６）。例えば、ベース側プローブ２１による検出は５回行い、その平均値をワークの基準位置の検出結果として用いる。 The robot hand 13 is moved, and the base side probe 21 is brought into contact with the recess of the workpiece gripped by the gripper 41 to detect the position (step S16). For example, detection by the base side probe 21 is performed five times, and the average value is used as the detection result of the reference position of the workpiece.

次に、グリッパ４１のウレタンの外力変位補正について説明する。すなわち、プローブは、物が当接する際に所定の力が加わることで検出を行うが、この検出の際に、グリッパ４１に用いられているウレタンは、プローブに当接した際に変形することから基準位置が０．２ｍｍ程度ずれるため、この影響を減ずるための補正を行う。 Next, we will explain the external force displacement correction of the urethane of the gripper 41. That is, the probe detects when a certain force is applied when an object comes into contact with it, but during this detection, the urethane used in the gripper 41 deforms when it comes into contact with the probe, causing the reference position to shift by about 0.2 mm, so a correction is made to reduce this effect.

最初に、グリッパ４１のウレタン部分でワークを把持する（ステップＳ２１）。そして、ロボットハンド１３を動かし、グリッパ４１で把持されたワークの基準位置である凹部を、ベース側プローブ２１で検出する（ステップＳ２２）。例えば、ベース側プローブ２１による検出は５回行い、その平均値を検出結果として用いる。 First, the workpiece is gripped by the urethane portion of the gripper 41 (step S21). Then, the robot hand 13 is moved, and the recess, which is the reference position of the workpiece gripped by the gripper 41, is detected by the base-side probe 21 (step S22). For example, detection by the base-side probe 21 is performed five times, and the average value is used as the detection result.

同様に、グリッパ４１の金属部分でワークの把持を行う（ステップＳ２３）。これは、ウレタンとは異なり、プローブとの当接により変形が発生しない箇所での測定となる。そして、ロボットハンド１３を動作させ、グリッパ４１で把持されたワークの凹部を、ベース側プローブ２１で検出する（ステップＳ２４）。例えば、ベース側プローブ２１による検出は５回行い、その平均値を検出結果として用いる。そして、ステップＳ２２の検出結果とステップＳ２４の検出結果を比較し、その差分値を補正値とすることができる。 Similarly, the workpiece is gripped by the metal part of the gripper 41 (step S23). Unlike urethane, this allows measurement at a location where deformation does not occur due to contact with the probe. Then, the robot hand 13 is operated, and the recess of the workpiece gripped by the gripper 41 is detected by the base side probe 21 (step S24). For example, detection by the base side probe 21 is performed five times, and the average value is used as the detection result. The detection result of step S22 is then compared with the detection result of step S24, and the difference value can be used as the correction value.

次に、治具基準位置の検出について説明する。最初に、ロボットハンド１３からグリッパ４１を外し、ハンド側プローブ４３を取り付ける（ステップＳ３１）。 Next, detection of the jig reference position will be described. First, the gripper 41 is removed from the robot hand 13, and the hand-side probe 43 is attached (step S31).

次に、任意の正確なツールを用いて、ベース側マスタ２３を取り付けるベース１１の基準穴の座標をロボットに登録する（ステップＳ３２）。そして、このベース１１の基準穴にベース側マスタ２３を取り付ける（ステップＳ３３）。ロボットハンド１３を動作させ、ベース側マスタ２３の精度穴を、ハンド側プローブ４３により検出する（ステップＳ３４）。例えば、ハンド側プローブ４３による検出は３回行い、その平均値を検出結果として用いる。 Next, using any precision tool, the coordinates of the reference hole of the base 11 to which the base-side master 23 is to be attached are registered in the robot (step S32). The base-side master 23 is then attached to the reference hole of the base 11 (step S33). The robot hand 13 is operated, and the precision hole of the base-side master 23 is detected by the hand-side probe 43 (step S34). For example, detection by the hand-side probe 43 is performed three times, and the average value is used as the detection result.

次に、ベース側マスタ２３を、上下方向を軸とした軸周りに１８０°回転させる（ステップＳ３５）。その後、ステップＳ３４と同様に、ハンド側プローブ４３によるベース側マスタ２３の精度穴の検出を３回行い、その平均値を検出結果とする（ステップＳ３６）。 Next, the base-side master 23 is rotated 180° around an axis that is in the vertical direction (step S35). After that, similar to step S34, the hand-side probe 43 detects the precision holes of the base-side master 23 three times, and the average value is used as the detection result (step S36).

その後、ロボットハンド１３を操作し、治具基準部２２をハンド側プローブ４３により検出する（ステップＳ３７）。例えば、ハンド側プローブ４３による検出は５回行い、その平均値を検出結果として用いる。 Then, the robot hand 13 is operated to detect the jig reference portion 22 with the hand-side probe 43 (step S37). For example, detection with the hand-side probe 43 is performed five times, and the average value is used as the detection result.

以上の動作を行うことで、ワーク基準位置の検出と、グリッパ４１に用いられているウレタンの外力変位補正と、治具基準位置の検出を行うことができる。言い換えると、自動搬送装置において、プローブをロボット装置のハンド側及びベース側に適宜取り付けて、ワーク自体の基準位置とワークの搬送先の基準位置を計測することで、自動搬送装置に対して夫々の基準位置のティーチングを行うことができる。なお、これらのティーチングではベース側プローブ２１やハンド側プローブ４３としてプローブを用いた測定結果を利用することで、ティーチングの精度の向上させることができる。 By performing the above operations, it is possible to detect the work reference position, correct the external force displacement of the urethane used in the gripper 41, and detect the jig reference position. In other words, in an automatic transport device, by appropriately attaching probes to the hand side and base side of the robot device and measuring the reference position of the work itself and the reference position of the destination of the work, it is possible to teach the automatic transport device the respective reference positions. Note that in this teaching, the accuracy of the teaching can be improved by using the measurement results using probes as the base side probe 21 and the hand side probe 43.

またこのようにして、自動搬送装置として用いられるロボットが持っている軸を活用することにより、最小限の機器構成でティーチングを実行することができる。 In this way, by utilizing the axes of the robot used as the automatic transport device, teaching can be performed with a minimum of equipment configuration.

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。すなわち上記の記載は、説明の明確化のため、適宜、省略及び簡略化がなされており、当業者であれば、実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention. In other words, the above description has been omitted or simplified as appropriate for the purpose of clarity, and a person skilled in the art can easily modify, add, or convert each element of the embodiment within the scope of the present invention.

１ティーチングシステム
１１ベース
１１ａベース部
１１ｂ載置部
１１ｃ脚部
１２ロボットアーム
１２ａ第１の端部
１２ｂ第２の端部
１３ロボットハンド
２１ベース側プローブ
２２治具基準部
２３ベース側マスタ
３１カメラ
４１グリッパ
４２ハンド側マスタ
４３ハンド側プローブ REFERENCE SIGNS LIST 1 Teaching system 11 Base 11a Base section 11b Placement section 11c Leg section 12 Robot arm 12a First end section 12b Second end section 13 Robot hand 21 Base side probe 22 Jig reference section 23 Base side master 31 Camera 41 Gripper 42 Hand side master 43 Hand side probe

Claims

A teaching system for a conveying device that conveys a workpiece, comprising:
The conveying device is
With the base,
A robot arm at least a portion of which is connected to the base;
a robot hand at least a portion of which is connected to the robot arm;
a hand side probe held by the robot hand;
A hand-side master that is held by the robot hand and indicates a reference position of the workpiece;
A base side probe provided on the base;
A base side master that is provided on the base and indicates a reference position of the workpiece,
When the hand-side probe is provided on the robot hand, teaching is performed by bringing the base-side master and the hand-side probe into contact with each other;
In a state where the hand side master is provided on the robot hand, teaching is performed by bringing the hand side master into contact with the base side probe.
Teaching system.