JP5382053B2 - ロボットシステムおよびロボットシステムを用いた検査方法 - Google Patents

Description

この発明は、撮像部を備えるロボットシステムおよびロボットシステムを用いた検査方法に関する。

従来、把持対象物を検査するための撮像部を備える作業用多関節ロボットシステムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、双腕ロボットと、双腕ロボットの一方のロボットアームに固定的に取り付けられるカメラ（撮像部）とを備えるロボットシステム（作業用多関節ロボットシステム）が開示されている。上記特許文献１のロボットシステムでは、双腕ロボットの一方のロボットアームに取り付けられたハンドユニットによりワーク（把持対象物）が把持されるとともに、このハンドユニットに把持されたワークを双腕ロボットの一方のロボットアームに取り付けられたカメラによって撮影（検査）するように構成されている。具体的には、ハンドユニットにより把持されたワークをハンドユニットにより１つの軸周りに旋回させながら、ロボットアームに取り付けられたカメラによってワークを撮影することにより、ワークに付されたマークを検出するように構成されている。そして、ワークに付されたマークを検出した際に、ワークの旋回が停止される。その後、双腕ロボットの他方のロボットアームに取り付けられたハンドユニットにワークが持ち替えられるように構成されている。

特開２０１１−６６９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のロボットシステムでは、ワークを把持するハンドユニットが取り付けられるロボットアームにカメラが固定的に取り付けられているため、カメラによってワークを撮影する際の角度が１つの角度に制限されてしまう。このため、上記特許文献１によるロボットシステムでは、複数の角度からワーク（把持対象物）を撮影して検査することができない。その一方、従来では、複数の角度からワーク（把持対象物）を撮影（検査）することが可能なロボットシステムも要望されている。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数の角度から把持対象物を検査することが可能なロボットシステムおよびロボットシステムを用いた検査方法を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面によるロボットシステムは、把持対象物を把持するための把持部が取り付けられるロボットアームを含むロボットと、ロボットの駆動を制御する制御部と、ロボットアームに取り付けられ、把持対象物の位置を確認するための位置確認用撮像部と、ロボットアームとは別個に固定的に設置され、把持部により把持された把持対象物を検査するための検査用撮像部とを備え、制御部は、位置確認用撮像部により把持対象物を撮影して把持対象物の位置を確認した後、位置確認用撮像部を取り外し、把持部により把持対象物を把持するとともに、ロボットアームを駆動することによって把持対象物の姿勢を複数変化させながら、ロボットアームから位置確認用撮像部を取り外した状態で検査用撮像部により把持対象物を検査する動作を行うように制御するように構成されている。

この第１の局面によるロボットシステムでは、上記のように、ロボットアームを駆動することによって把持対象物の姿勢を複数変化させながら、ロボットアームとは別個に固定的に設置された第１撮像部により把持対象物を検査する動作を行うように制御部により制御することによって、ロボットアームとは別個に固定的に設置された第１撮像部に対して相対的にロボットアームにより把持対象物の姿勢が複数変化されるので、第１撮像部により複数の角度から把持対象物を検査することができる。

この発明の第２の局面によるロボットシステムを用いた検査方法は、ロボットアームに取り付けられる位置確認用撮像部により把持対象物を撮影して把持対象物の位置を確認した後、位置確認用撮像部を取り外すステップと、ロボットアームに取り付けられる把持部により、把持対象物を把持するステップと、ロボットアームを駆動することによって把持部によって把持された把持対象物の姿勢を複数変化させながら、ロボットアームから位置確認用撮像部を取り外した状態で、ロボットアームとは別個に固定的に設置された検査用撮像部により把持対象物を検査するステップとを備える。

この発明の第２の局面によるロボットシステムを用いた検査方法では、上記のように、ロボットアームを駆動することによって把持部によって把持された把持対象物の姿勢を複数変化させながら、ロボットアームとは別個に固定的に設置されたロボットアームとは別個に固定的に設置された撮像部により把持対象物を検査するステップを備えることによって、ロボットアームとは別個に固定的に設置された第１撮像部に対して相対的にロボットアームにより把持対象物の姿勢が複数変化されるので、ロボットアームとは別個に固定的に設置された撮像部により複数の角度から把持対象物を検査することができる検査方法を提供することができる。

本発明の第１実施形態によるロボットシステムの全体図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムのロボットの全体図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムのブロック図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの位置検出用カメラを載置するための載置部の平面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの動作を説明するためのフロー図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの位置検出用カメラを載置部に移動させた状態を示す図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの位置検出用カメラが載置部に挿入された状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの位置検出用カメラが載置部に載置された状態を示す側面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの位置検出用カメラが載置部に載置された状態を示す上面図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムのハンド部がワークを把持した状態を示す図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムの検査用カメラによってワークの検査（撮影）を行っている状態を示す図である。 図１１に示す状態からハンド部をＥ軸を中心にＥ１方向に９０度回動させてワークの検査（撮影）を行っている状態を示す図である。 図１１に示す状態からハンド部をＦ軸を中心にＦ１方向に９０度回動させてワークの検査（撮影）を行っている状態を示す図である。 図１１に示す状態からハンド部をＦ軸を中心にＦ２方向に９０度回動させてワークの検査（撮影）を行っている状態を示す図である。 本発明の第１実施形態によるロボットシステムのハンド部がワークを加工機内に挿入した状態を示す図である。 本発明の第２実施形態によるロボットシステムの全体図である。 本発明の第２実施形態によるロボットシステムのブロック図である。 本発明の第２実施形態によるロボットシステムの組み立て動作を示す図である。 本発明の第１および第２実施形態の変形例によるロボットシステムの位置検出用カメラによってワークの検査（撮影）を行っている状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、第１実施形態によるロボットシステム１００の構成について説明する。

図１に示すように、ロボットシステム１００は、ロボット１と、ロボットシステム１００の全体の動作を制御するロボットコントローラ２と、画像を処理するための画像処理システム３と、ワーク２００の位置を確認するための位置確認用カメラ４と、位置確認用カメラ４を載置するための載置部５と、ワーク２００を検査するための検査用カメラ６とを備えている。また、ロボットシステム１００に隣接するように、作業台２０１が配置されており、作業台２０１には、複数（第１実施形態では４つ）のワーク２００が載置されている。また、ロボットシステム１００に隣接するように、ワーク２００を加工するための加工機３００が配置されている。なお、位置確認用カメラ４は、本発明の「第２撮像部」の一例である。また、検査用カメラ６は、本発明の「第１撮像部」の一例である。また、ワーク２００は、本発明の「把持対象物」の一例である。

図２に示すように、ロボット１は、基台１１と、下部アーム１２と、上部アーム１３と、手首関節部１４とにより構成されている。また、基台１１には、回動部１１ａが設けられており、回動部１１ａは、Ａ軸を中心に回動可能に構成されている。基台１１と下部アーム１２とは、第１関節部１５により接続されている。第１関節部１５は、Ｂ軸を中心に下部アーム１２を回動するように構成されている。また、下部アーム１２と上部アーム１３とは、第２関節部１６により接続されている。また、上部アーム１３は、第２関節部１６に接続される第１上部アーム部１３ａと、手首関節部１４に接続される第２上部アーム部１３ｂとを含んでいる。第２関節部１６は、Ｃ軸を中心に上部アーム１３を回動するように構成されている。また、第２上部アーム部１３ｂは、Ｄ軸を中心に回動するように構成されている。また、手首関節部１４は、Ｅ軸を中心に回動するとともに、Ｆ軸を中心に回動するように構成されている。すなわち、第１実施形態では、ロボット１は、Ａ軸〜Ｆ軸を中心に回動可能な６軸の垂直多関節ロボットにより構成されている。また、手首関節部１４の先端には、ワーク２００を把持するためのハンド部１７が取り付けられている。また、手首関節部１４には、位置確認用カメラ４を取り付けるためのカメラ取付具１８が設けられている。なお、下部アーム１２と、上部アーム１３と、手首関節部１４とは、本発明の「ロボットアーム」の一例である。また、ハンド部１７は、本発明の「把持部」の一例である。

また、位置確認用カメラ４は、カメラ着脱部１９によりカメラ取付具１８に着脱可能に取り付けられている。カメラ着脱部１９は、たとえば自動工具交換装置（Ａｕｔｏ Ｔｏｏｌ Ｃｈａｎｇｅｒ：ＡＴＣ）からなる。このカメラ着脱部１９は、本体部１９ａと着脱部１９ｂとから構成されている。また、着脱部１９ｂは、位置確認用カメラ４に取り付けられており、着脱部１９ｂは、空気の圧力によって本体部１９ａに固定される。これにより、位置確認用カメラ４は、手首関節部１４（カメラ取付具１８）に取り付けられる。また、位置確認用カメラ４は、カメラ本体、レンズおよび照明を含んでいる。また、位置確認用カメラ４は、複数のワーク２００を撮影してワーク２００の位置を確認するために設けられている。また、位置確認用カメラ４と画像処理システム３とは、それぞれ、配線７（図１参照）および配線８によって接続されている。そして、位置確認用カメラ４をカメラ取付具１８から取り外す際には、配線７は、位置確認用カメラ４とともにロボット１から取り外されるように構成されている。また、配線７および配線８は、たとえば信号線が被覆されたシールド線などからなる。

図３に示すように、ロボットコントローラ２には、制御部２１とメモリ２２とが設けられている。メモリ２２は、制御部２１に接続されている。また、ロボット１および画像処理システム３は、ロボットコントローラ２の制御部２１に接続されている。また、位置確認用カメラ４を着脱するためのカメラ着脱部１９は、ロボットコントローラ２の制御部２１に接続されている。また、位置確認用カメラ４と検査用カメラ６とは、画像処理システム３に接続されている。ここで、第１実施形態では、制御部２１は、位置確認用カメラ４が撮影した画像に基づいて複数のワーク２００（第１実施形態では４つの全てのワーク２００）の位置が確認された後、ハンド部１７により把持されたワーク２００を加工機３００に移動させる前に、位置確認用カメラ４を手首関節部１４に取り付けられるカメラ取付具１８から取り外す動作を行うように制御するように構成されている。

また、図１に示すように、カメラ取付具１８から取り外された位置確認用カメラ４を載置するための載置部５は、柱部５０に取り付けられている。また、図４に示すように、載置部５は、板状に形成されており、位置確認用カメラ４が挿入される孔部５１が設けられている。また、孔部５１は、板状の載置部５の一方端部に設けられる切り欠き部５２に連続するように設けられている。また、載置部５には、カメラ取付具１８から取り外された位置確認用カメラ４を載置する際に、位置確認用カメラ４の位置を位置決めするためのボス５３が設けられている。また、ボス５３は、平面的に見て（上面視で）、載置部５に位置確認用カメラ４が載置された状態（図９参照）で、位置確認用カメラ４を挟むように複数（第１実施形態では２つ）設けられている。

また、第１実施形態では、図１に示すように、検査用カメラ６は、柱部６０に取り付けられた載置部６１に固定的に取り付けられており、ロボット１とは別個に設けられている。また、検査用カメラ６の近傍には、リング状の照明部６２が配置されている。リング状の照明部６２には、複数の図示しないＬＥＤが取り付けられている。なお、照明部６２は、ハンド部１７に把持されたワーク２００に光を照射するために設けられている。そして、第１実施形態では、位置確認用カメラ４によりワーク２００を撮影してワーク２００の位置を確認した後、位置確認用カメラ４を取り外し、ハンド部１７によりワーク２００を把持するとともに、基台１１の回動部１１ａ、下部アーム１２、上部アーム１３、および、手首関節部１４を複数の軸周り（図２のＡ軸〜Ｆ軸）に駆動することによってワーク２００の姿勢を複数変化させながら、検査用カメラ６によりワーク２００を検査する動作を行うように制御部２１により制御される。また、検査用カメラ６によりワーク２００を撮影した画像に基づいて、ワーク２００が良品か否か（キズの有無や変形）の検査が制御部２１により行われる。

また、加工機３００（図１参照）は、ワーク２００を加工（切断加工、切削加工、旋盤加工、研削加工、ＮＣ加工など）する機能を有している。そして、ワーク２００が加工機３００内において加工されている際には、ワーク２００を加工する際に生じる粉塵、加工機３００を冷やすためのクーラント液、油などが加工機３００内に発生している。

次に、図１および図５〜図１５を参照して、ロボットシステム１００の制御部２１の制御動作について説明する。

まず、図１に示すように、ロボット１のカメラ取付具１８には、位置確認用カメラ４が取り付けられており、位置確認用カメラ４が作業台２０１上のワーク２００の上方に配置されるようにロボット１が駆動される。そして、図５のステップＳ１に示すように、位置確認用カメラ４がワーク２００の上方に配置された状態で、位置確認用カメラ４によるワーク２００の撮影が行われる。なお、第１実施形態では、全て（４つ）のワーク２００の撮影が行われる。そして、位置確認用カメラ４により撮影された画像は、画像処理システム３により処理されるとともに、処理後のデータがロボットコントローラ２に送信され、メモリ２２に記憶される。次に、ロボットコントローラ２では、メモリ２２に記憶されたデータに基づいて、ワーク２００が配置されている位置が算出（確認）される。そして、ステップＳ２に進む。

次に、図５に示すように、ステップＳ２では、ロボット１（基台１１の回動部１１ａ、第１関節部１５、第２関節部１６および手首関節部１４）が駆動されることにより、図６に示すように、位置確認用カメラ４が載置部５近傍に移動される。そして、図７に示すように、位置確認用カメラ４が載置部５の孔部５１にボス５３に沿うように挿入されるとともに、図８に示すように、位置確認用カメラ４が載置部５に載置される。位置確認用カメラ４が載置部５に載置された状態では、図９に示すように、カメラ着脱部１９（着脱部１９ｂ）の外側面が２つのボス５３に当接することにより、カメラ着脱部１９（位置確認用カメラ４）が位置決めされる。その後、カメラ着脱部１９を動作させることにより、位置確認用カメラ４がカメラ取付具１８（手首関節部１４）から取り外される。このとき、配線７も、位置確認用カメラ４とともにカメラ取付具１８から取り外される。そして、ステップＳ３に進む。

次に、図５に示すように、ステップＳ３では、ロボットコントローラ２において算出（確認）されたワーク２００が配置されている位置に基づいて、ロボット１が駆動されることにより、図１０に示すように、１つのワーク２００がハンド部１７により把持される。そして、ステップＳ４に進む。

次に、図５に示すように、ステップＳ４では、ロボット１が駆動されることにより、図１１に示すように、ハンド部１７により把持されたワーク２００が、検査用カメラ６の正面に配置されるとともに、検査用カメラ６によってワーク２００の撮影が行われる。このとき、リング状の照明部６２からハンド部１７に把持されたワーク２００に光が照射される。これにより、ワーク２００のＡ面が撮影される。

また、図１２に示すように、図１１に示す状態から手首関節部１４がＥ軸を中心にＥ１方向に９０度回動されることにより、ワーク２００の姿勢が変更されるとともに、検査用カメラ６によってワーク２００の撮影が行われる。これにより、ワーク２００のＢ面が撮影される。なお、ワーク２００が図１２に示す姿勢になった後にワーク２００を１度撮影するようにしてもよいし、手首関節部１４が回動している間、連続的にワーク２００を撮影するようにしてもよい。

また、図１３に示すように、図１１に示す状態から手首関節部１４がＦ軸を中心にＦ１方向に９０度回動されることにより、ワーク２００の姿勢が変更されるとともに、検査用カメラ６によってワーク２００の撮影が行われる。これにより、ワーク２００のＣ面が撮影される。

また、図１４に示すように、図１１に示す状態から手首関節部１４がＦ軸を中心にＦ２方向に９０度回動されることにより、ワーク２００の姿勢が変更されるとともに、検査用カメラ６によってワーク２００の撮影が行われる。これにより、ワーク２００のＤ面が撮影される。そして、検査用カメラ６により撮影された画像は、画像処理システム３により画像処理が行われるとともに、処理後のデータがロボットコントローラ２に送信され、メモリ２２に記憶される。次に、ロボットコントローラ２では、メモリ２２に記憶されたデータに基づいて、たとえばワーク２００の表面のキズの有無やワーク２００の変形などが検査される。そして、ステップＳ５に進む。

次に、図５に示すように、ステップＳ５では、ロボット１が駆動されることにより、図１５に示すように、ワーク２００が加工機３００内に挿入されるとともに、ワーク２００が加工される。その後、ステップＳ３〜ステップＳ５の動作が繰り返されることにより、全てのワーク２００が加工される。

第１実施形態では、上記のように、ロボット１（基台１１の回動部１１ａ、下部アーム１２、上部アーム１３および手首関節部１４）を駆動することによってワーク２００の姿勢を複数変化させながら、ロボット１とは別個に固定的に設置された検査用カメラ６によりワーク２００を検査する動作を行うように制御部２１により制御することによって、ロボット１とは別個に固定的に設置された検査用カメラ６に対して相対的にロボット１によりワーク２００の姿勢が複数変化されるので、検査用カメラ６により複数の角度からワーク２００を検査することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ロボット１は、複数の軸周り（Ａ軸〜Ｆ軸）の駆動が可能な垂直多関節ロボットからなり、ハンド部１７によりワーク２００を把持するとともに、ロボット１を複数の軸周りに駆動することによってワーク２００の姿勢を複数変化させながら、検査用カメラ６によりワーク２００を検査する動作を行うように制御部２１により制御する。これにより、容易に、ワーク２００の姿勢を複数変化させることができるので、複数の角度からワーク２００を容易に検査することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、検査用カメラ６によりワーク２００を撮影した画像に基づいて、ワーク２００が良品か否かの検査を制御部２１により行う。これにより、ワーク２００の表面のキズなどを検出することによって、不良品のワーク２００を加工機３００で加工するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、位置確認用カメラ４によりワーク２００を撮影してワーク２００の位置を確認した後、位置確認用カメラ４を取り外す動作を行うように制御部２１により制御する。これにより、ハンド部１７により把持されたワーク２００が加工機３００内（悪環境下）に移動される際には位置確認用カメラ４が取り外されているので、悪環境下の油や粉塵などに起因して位置確認用カメラ４の性能が低下するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ロボット１と別個に設置されている検査用カメラ６の近傍に配置され、ワーク２００に光を照射するための照明部６２を設ける。これにより、ワーク２００の姿勢が複数変化されることにより、照明部６２の光がワーク２００に対して複数の角度から照射されるので、ワーク２００の表面のキズなどを確実に検出することができきる。

（第２実施形態）
次に、図１６および図１７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ロボットシステム１００に１台のロボット１が配置されていた上記第１実施形態と異なり、ロボットシステム１０１に２台のロボット１および７０が配置されている。

本発明の第２実施形態によるロボットシステム１０１は、図１６に示すように、上記第１実施形態と同様に、ロボット１と、ロボットシステム１０１の全体の動作を制御するロボットコントローラ２ａと、画像を処理するための画像処理システム３ａと、たとえばシャフトからなるワーク２１０の位置を確認するための位置確認用カメラ４と、位置確認用カメラ４を載置するための載置部５と、ワーク２１０を検査するための検査用カメラ６とを備えている。なお、ロボット１および載置部５の構成は、上記第１実施形態と同様である。また、作業台２０１上には、ロボット１のハンド部１７に把持されるたとえばシャフトからなるワーク２１０が配置されている。なお、ロボット１は、本発明の「第１ロボット」の一例である。また、ワーク２１０は、本発明の「第１把持対象物」の一例である。

また、ロボットシステム１０１は、ロボット７０と、たとえば軸受などからなるワーク２２０の位置を確認するための位置確認用カメラ４ａと、位置確認用カメラ４ａを載置するための載置部５ａと、ワーク２２０を検査するための検査用カメラ６ａとを備えている。また、ロボット７０は、ロボット１と同様に、基台７１と、下部アーム７２と、上部アーム７３と、手首関節部７４とにより構成されている。また、手首関節部７４には、ハンド部７５が取り付けられている。また、ロボット７０のカメラ着脱部７６は、配線７ａにより画像処理システム３ａに接続されている。また、検査用カメラ６ａは、配線８ａにより画像処理システム３ａに接続されている。また、第２実施形態の載置部５ａの構成は、第１実施形態の載置部５の構成（図４参照）と同様である。また、作業台２２１上には、ロボット７０のハンド部７５に把持されるたとえば軸受からなるワーク２２０が配置されている。なお、ロボット７０は、本発明の「第２ロボット」の一例である。また、検査用カメラ６ａは、本発明の「第１撮像部」の一例である。また、位置確認用カメラ４ａは、本発明の「第２撮像部」の一例である。また、下部アーム７２と、上部アーム７３と、手首関節部７４とは、本発明の「ロボットアーム」の一例である。また、ハンド部７５は、本発明の「把持部」の一例である。また、ワーク２２０は、本発明の「第２把持対象物」の一例である。

図１７に示すように、ロボットコントローラ２ａには、制御部２１ａとメモリ２２ａとが設けられている。メモリ２２ａは、制御部２１ａに接続されている。また、ロボット１および７０と、画像処理システム３ａとは、ロボットコントローラ２ａの制御部２１ａに接続されている。また、位置確認用カメラ４および４ａを着脱するためのカメラ着脱部１９および７６は、ロボットコントローラ２ａの制御部２１ａに接続されている。また、位置確認用カメラ４および４ａと、検査用カメラ６および６ａとは、画像処理システム３ａに接続されている。ここで、第２実施形態では、制御部２１ａは、検査用カメラ６（検査用カメラ６ａ）が撮影した画像に基づいてハンド部１７（ハンド部７５）によるワーク２１０（ワーク２２０）の把持状態を検査するように構成されている。具体的には、ハンド部１７（ハンド部７５）によるワーク２１０（ワーク２２０）を把持している位置や、ワーク２１０（ワーク２２０）の姿勢などが、制御部２１ａにより検査される。そして、検査用カメラ６により検査されたロボット１のハンド部１７によるワーク２１０の把持状態と、検査用カメラ６ａにより検査されたロボット７０のハンド部７５によるワーク２２０の把持状態とに基づいて、ロボット１のハンド部１７が把持するワーク２１０とロボット７０のハンド部７５が把持するワーク２２０とを組み合わせる動作を行うように制御部２１ａにより制御される。

次に、図１６および図１８を参照して、ロボットシステム１０１の制御部２１ａの制御動作について説明する。

まず、図１６に示すように、ロボット１には、位置確認用カメラ４が取り付けられており、位置確認用カメラ４が、作業台２０１上のワーク２１０の上方に配置されるようにロボット１が駆動される。その後、図５のステップＳ１〜Ｓ４の動作が順次行われる。すなわち、位置確認用カメラ４によりワーク２１０の撮影が行われ、位置確認用カメラ４により撮影された画像に基づいて、ワーク２１０の位置が確認される。そして、位置確認用カメラ４が取り外されて載置台５に載置された後、ワーク２１０がロボット１のハンド部１７により把持される。そして、ロボット１のハンド部１７により把持されたワーク２１０が複数の姿勢に変化にされながら検査用カメラ６により撮影（図１１〜図１４参照）される。検査用カメラ６により撮影されたワーク２１０の画像に基づいて、ハンド部１７によるワーク２１０の把持状態（ワーク２１０の把持位置、姿勢など）が検査される。

次に、ロボット７０に取り付けられている位置確認用カメラ４ａが、作業台２２１上のワーク２２０の上方に配置されるようにロボット７０が駆動される。その後、上記ロボット１と同様に、図５のステップＳ１〜Ｓ４の動作が順次行われる。すなわち、位置確認用カメラ４ａによるワーク２２０の撮影、ワーク２２０の位置確認、位置確認用カメラ４ａの取り外し、ハンド部７５によるワーク２２０の把持、検査用カメラ６ａによるワーク２２０の撮影、および、ハンド部７５によるワーク２２０の把持状態の検査が行われる。

そして、図１８に示すように、検査用カメラ６により検査されたロボット１のハンド部１７によるワーク２１０の把持状態と、検査用カメラ６ａにより検査されたロボット７０のハンド部７５によるワーク２２０の把持状態とに基づいて、ロボット１のハンド部１７が把持するワーク２１０とロボット７０のハンド部７５が把持するワーク２２０とが組み合わされる。具体的には、ロボット１のハンド部１７に把持されたワーク２１０（シャフト）が、ロボット７０のハンド部７５に把持されたワーク２２０（軸受）に挿入される。

第２実施形態では、上記のように、検査用カメラ６によりワーク２１０を撮影した画像に基づいて、ハンド部１７によるワーク２１０の把持状態を検査するとともに、検査用カメラ６ａによりワーク２２０を撮影した画像に基づいて、ハンド部７５によるワーク２２０の把持状態を制御部２１ａにより検査する。これにより、ロボット１のハンド部１７によるワーク２１０の把持状態とロボット７０のハンド部７５によるワーク２２０の把持状態とが確認されるので、ワーク２１０およびワーク２２０の把持状態に基づいて、ロボット１およびロボット７０の動作を制御することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、検査用カメラ６により検査されたロボット１のハンド部１７によるワーク２１０の把持状態（把持位置および姿勢など）と、検査用カメラ６ａにより検査されたロボット７０のハンド部７５によるワーク２２０の把持状態（把持位置および姿勢など）とに基づいて、ワーク２１０とワーク２２０とを組み合わせる動作を行うように制御部２１ａにより制御する。これにより、ワーク２１０とワーク２２０とを確実に組み合わせることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、手首関節部をＥ軸周り（図１２参照）およびＦ軸周り（図１３および図１４参照）に回動させることによりワークの姿勢を複数変化させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｅ軸、Ｆ軸以外の軸周りにロボットを回動させることによりワークの姿勢を複数変化させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、位置確認用カメラにより全てのワークの撮影および位置の確認を行った後、位置確認用カメラを取り外してワークの検査を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、全てのワークのうちの一部分（または１つのワーク）の撮影および位置の確認を行った後、位置確認用カメラを取り外してワークの検査を行うようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、位置確認用カメラを取り外した後、ワークの検査を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ワークの検査を行った後、位置確認用カメラを取り外すようにしてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、位置確認用カメラと検査用カメラとを別個に設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１９に示す変形例のように、載置部に載置された位置確認用カメラを用いてワークの撮影および検査を行ってもよい。これにより、位置確認用カメラと検査用カメラとを兼用することができるので、ロボットシステムの構成を簡略化することができる。

また、上記第１実施形態では、ワークが良品か否かを検査するとともに、第２実施形態では、ロボットによるワークの把持状態を検査する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、良品か否かの検査と、ロボットによるワークの把持状態の検査との両方を行うようにしてもよい。

また、上記第２実施形態では、ロボット１によるワーク２１０の把持状態とロボット７０によるワーク２１０の把持状態との両方を検査する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ロボット１によるワーク２１０の把持状態とロボット７０によるワーク２２０の把持状態とのうちの一方のみを検査するようにしてもよい。

また、上記第２実施形態では、ロボットシステム１０１がロボット１およびロボット７０の２台のロボットを有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえは、ロボットシステムが１つの双腕ロボットを有し、双腕ロボットの一方（または両方）のロボットアームによるワークの把持状態を検査するようにしてもよい。

１ ロボット（第１ロボット）
４、４ａ 位置確認用カメラ（第２撮像部）
６、６ａ 検査用カメラ（第１撮像部）
１２、７２ 下部アーム（ロボットアーム）
１３、７３ 上部アーム（ロボットアーム）
１４、７４ 手首関節部（ロボットアーム）
１７、７５ ハンド部（把持部）
２１、２１ａ 制御部
６２ 照明部
７０ ロボット（第２ロボット）
１００、１０１ ロボットシステム
２００ ワーク（把持対象物）
２１０ ワーク（第１把持対象物）
２２０ ワーク（第２把持対象物）

Claims (8)

1. 把持対象物を把持するための把持部が取り付けられるロボットアームを含むロボットと、
   前記ロボットの駆動を制御する制御部と、
   前記ロボットアームに取り付けられ、前記把持対象物の位置を確認するための位置確認用撮像部と、
   前記ロボットアームとは別個に固定的に設置され、前記把持部により把持された前記把持対象物を検査するための検査用撮像部とを備え、
   前記制御部は、前記位置確認用撮像部により前記把持対象物を撮影して前記把持対象物の位置を確認した後、前記位置確認用撮像部を取り外し、前記把持部により前記把持対象物を把持するとともに、前記ロボットアームを駆動することによって前記把持対象物の姿勢を複数変化させながら、前記ロボットアームから前記位置確認用撮像部を取り外した状態で前記検査用撮像部により前記把持対象物を検査する動作を行うように制御するように構成されている、ロボットシステム。
2. 前記ロボットは、複数の軸周りの駆動が可能な垂直多関節ロボットを含み、
   前記制御部は、前記把持部により前記把持対象物を把持するとともに、前記ロボットアームを複数の軸周りに駆動することによって前記把持対象物の姿勢を複数変化させながら、前記検査用撮像部により前記把持対象物を検査する動作を行うように制御するように構成されている、請求項１に記載のロボットシステム。
3. 前記制御部は、前記検査用撮像部により前記把持対象物を撮影した画像に基づいて、前記把持対象物が良品か否かの検査を行うように構成されている、請求項１または２に記載のロボットシステム。
4. 前記制御部は、前記検査用撮像部により前記把持対象物を撮影した画像に基づいて、前記把持部による前記把持対象物の把持状態を検査するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロボットシステム。
5. 前記ロボットと別個に設置されている前記検査用撮像部の近傍に配置され、前記把持対象物に光を照射するための照明部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載のロボットシステム。
6. 前記位置確認用撮像部は、前記検査用撮像部を兼ねるように構成されており、
   前記制御部は、前記ロボットアームに取り付けられる前記位置確認用撮像部により前記把持対象物を撮影して前記把持対象物の位置を確認した後、前記位置確認用撮像部を取り外し、前記位置確認用撮像部を前記ロボットアームとは別個に固定的に設置し、前記把持部により前記把持対象物を把持するとともに、前記ロボットアームを駆動することによって前記把持対象物の姿勢を複数変化させながら、前記検査用撮像部を兼ねるように構成されている前記位置確認用撮像部により前記把持対象物を検査する動作を行うように制御するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のロボットシステム。
7. 前記ロボットは、それぞれロボットアームを含む一対の第１ロボットおよび第２ロボットを含み、
   前記把持対象物は、前記第１ロボットの把持部により把持される第１把持対象物と、前記第２ロボットの把持部により把持される第２把持対象物とを含み、
   前記制御部は、前記第１ロボットの把持部により前記第１把持対象物を把持した後、前記第１ロボットのロボットアームを駆動することによって前記第１把持対象物の姿勢を複数変化させながら、前記検査用撮像部により前記第１ロボットの把持部による前記第１把持対象物の把持状態を検査するとともに、前記検査用撮像部により検査された前記第１ロボットの把持部による前記第１把持対象物の把持状態に基づいて、前記第１ロボットの把持部が把持する前記第１把持対象物と前記第２ロボットの把持部が把持する前記第２把持対象物とを組み合わせる動作を行うように制御するように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のロボットシステム。
8. ロボットアームに取り付けられる位置確認用撮像部により把持対象物を撮影して前記把持対象物の位置を確認した後、前記位置確認用撮像部を取り外すステップと、
   前記ロボットアームに取り付けられる把持部により、前記把持対象物を把持するステップと、
   前記ロボットアームを駆動することによって前記把持部によって把持された前記把持対象物の姿勢を複数変化させながら、前記ロボットアームから前記位置確認用撮像部を取り外した状態で、前記ロボットアームとは別個に固定的に設置された検査用撮像部により前記把持対象物を検査するステップとを備える、ロボットシステムを用いた検査方法。

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