JP6035302B2 - Product placement support apparatus and product placement support method on surface plate in welding robot - Google Patents
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Description
本発明は、溶接ロボットの定盤上に製品を位置決めするための、溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法に関する。 The present invention relates to a product placement support apparatus and product placement support method on a surface plate in a welding robot for positioning a product on the surface plate of a welding robot.
溶接ロボットを用いて製品を溶接する際には、溶接加工プログラムを用いて溶接加工を実行させる。溶接加工プログラムを用いて溶接加工を実行させる際には、製品を、溶接加工プログラムが示す定盤上の正確な位置に配置する必要がある。 When a product is welded using a welding robot, a welding process is executed using a welding program. When performing welding using a welding program, it is necessary to place the product at an accurate position on the surface plate indicated by the welding program.
製品を定盤上の正確な位置に配置するために、オペレータは、複数のジグを、製品を位置決めするための基準として定盤上に配置する。オペレータは、製品をジグに突き当てるようにして定盤上に位置決めする。これによって、製品は定盤上の正確な位置に配置されることになる。 In order to place the product at a precise position on the surface plate, the operator places a plurality of jigs on the surface plate as a reference for positioning the product. The operator positions the product on the surface plate so as to abut the jig. As a result, the product is placed at an accurate position on the surface plate.
製品を溶接加工するロット数が多い場合には、製品を正確な位置に配置するためのジグを個々の製品に対応するように設計して製作すればよい。しかしながら、ロット数が少なく、多品種少量生産を行う場合には、製品ごとにジグを設計して製作することは困難である。 If the number of lots for welding the product is large, a jig for arranging the product at an accurate position may be designed and manufactured so as to correspond to each product. However, when the number of lots is small and multi-product small-quantity production is performed, it is difficult to design and manufacture jigs for each product.
多品種少量生産を行う場合には、複数の製品で汎用的に使用可能な簡易ジグが用いられる。ところが、簡易ジグを用いると、製品を定盤上の正確な位置に位置決めするのは容易ではない。そこで、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる製品配置支援装置及び製品配置支援方法が望まれる。 When performing multi-product small-quantity production, simple jigs that can be used universally with a plurality of products are used. However, if a simple jig is used, it is not easy to position the product at an accurate position on the surface plate. Therefore, a product placement support apparatus and product placement support method that can easily position a product at an accurate position on a surface plate are desired.
本発明はこのような要望に対応するため、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法を提供することを目的とする。 In order to meet such a demand, the present invention provides a product placement support apparatus and product placement support method on a surface plate in a welding robot capable of easily positioning a product at an accurate position on the surface plate. With the goal.
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第1の画像データに、前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第2の画像データを生成する鳥瞰画像重畳部と、前記第2の画像データをモニタに表示させるよう制御する表示制御部と、前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第1の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第1の置換画像データと、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第2の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第2の置換画像データとを生成する置換画像生成部と、前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとの差分値を生成する差分生成部と、前記差分生成部が生成した差分値に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置を提供する。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention provides a first image data obtained by photographing a surface plate in a state before placing a product from a fixed position above the surface plate, the product from above. A bird's-eye image superimposing unit that superimposes the seen bird's-eye image data to generate second image data, a display control unit that controls to display the second image data on a monitor, and the product on the surface plate The first replacement image data in which the region where the bird's-eye image data is superimposed is replaced with the fixed image data among the first still image data obtained by photographing the surface plate in a state before being placed on the fixed position; Of the second still image data obtained by photographing the surface plate with the product placed on the surface plate from the fixed position, the second replacement is performed by replacing the area where the bird's-eye image data is superimposed with the fixed image data. Generate image data Based on the difference image generated by the replacement image generation unit, the difference generation unit that generates a difference value between the first replacement image data and the second replacement image data, and the difference value generated by the difference generation unit, the product is There is provided a product placement support apparatus on a surface plate in a welding robot, comprising: a determination unit that determines whether or not the surface is disposed at a predetermined position on the surface plate.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、オペレータに対して、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていない旨を報知する報知部をさらに備えることが好ましい。 In the product placement support apparatus on the surface plate in the welding robot, when the determination unit determines that the product is not disposed at a predetermined position on the surface plate, the product is provided to an operator. It is preferable to further provide a notifying unit for notifying that is not arranged at a predetermined position on the surface plate.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、前記報知部は、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することが好ましい。 In the product placement support apparatus on the surface plate in the welding robot, when the determination unit determines that the product is not disposed at a predetermined position on the surface plate, the notification unit It is preferable to notify so as to prompt the user to fix the jig with a jig.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記鳥瞰画像重畳部が前記第1の画像データに重畳する前記鳥瞰画像データとして、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データとサーフェス形式の鳥瞰画像データとを選択する鳥瞰画像選択部をさらに備えることが好ましい。 In the product placement support apparatus on the surface plate in the welding robot, the bird's-eye image superimposing unit superimposes the first image data on the bird's-eye image data as a wire-frame format bird's-eye image data and a surface format bird's-eye image. It is preferable to further include a bird's-eye image selection unit that selects data.
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、前記製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第1の画像データを生成し、前記第1の画像データに前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第2の画像データを生成し、前記第2の画像データをモニタに表示し、前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第1の静止画データを生成し、前記第1の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第1の置換画像データを生成し、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第2の静止画データを生成し、前記第2の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第2の置換画像データを生成し、前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとを比較し、前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとの比較結果に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定することを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法を提供する。 In order to solve the above-described problems of the related art, the present invention generates first image data obtained by photographing a surface plate in a state before placing the product from a fixed position above the surface plate, The second image data is generated by superimposing bird's-eye image data of the product viewed from above on one image data, the second image data is displayed on a monitor, and the product is placed on the surface plate First still image data obtained by photographing the surface plate in a state before starting from the fixed position is generated, and a region in which the bird's-eye image data is superimposed is replaced with fixed image data in the first still image data. Generating first replacement image data, generating second still image data obtained by photographing the surface plate in a state where the product is arranged on the surface plate from the fixed position, and generating the second still image data Of these, the region where the bird's-eye image data is superimposed is Second replacement image data replaced with constant image data is generated, the first replacement image data is compared with the second replacement image data, and the first replacement image data and the second replacement image are compared. Provided is a product placement support method on a surface plate in a welding robot, wherein it is determined whether or not the product is disposed at a predetermined position on the surface plate based on a comparison result with data. To do.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品を溶接するために前記溶接ロボットを制御する溶接加工プログラムが示す溶接位置と、前記定盤上に配置された前記製品の実際の溶接位置とのずれ量が、前記溶接ロボットによる溶接位置を補正する補正プログラムによる補正可能範囲内であるとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定し、前記ずれ量が、前記補正可能範囲内にないとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定することが好ましい。 In the product placement support method on the surface plate in the welding robot, a welding position indicated by a welding processing program for controlling the welding robot to weld the product, and an actual state of the product placed on the surface plate When the amount of deviation from the welding position is within a correctable range by a correction program for correcting the welding position by the welding robot, it is determined that the product is arranged at a predetermined position on the surface plate, When the deviation amount is not within the correctable range, it is preferable to determine that the product is not disposed at a predetermined position on the surface plate.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定したとき、オペレータに対して、前記定盤上の前記製品の位置の修正を促すよう報知することが好ましい。 In the product placement support method on the surface plate in the welding robot, when it is determined that the product is not disposed at a predetermined position on the surface plate, the product on the surface plate is notified to an operator. It is preferable to notify the user to urge correction of the position.
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定したとき、オペレータに対して、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することが好ましい。 In the product placement support method on the surface plate in the welding robot, when it is determined that the product is disposed at a predetermined position on the surface plate, the product is fixed to the operator with a jig. It is preferable to notify so as to prompt the user.
本発明の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる。 According to the product placement support apparatus and the product placement support method on the surface plate in the welding robot of the present invention, the product can be easily positioned at an accurate position on the surface plate.
以下、一実施形態の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, a product placement support apparatus and product placement support method on a surface plate in a welding robot according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、一実施形態の製品配置支援装置を含んで構成されている溶接ロボットシステムを示している。図1において、CAM11には、図示していないCADで作成されたCADデータファイルD10が入力される。CADデータファイルD10のCADデータは、製品の形状データを含む。
FIG. 1 shows a welding robot system that includes a product arrangement support device according to an embodiment. In FIG. 1, a CAD data file D10 created by a CAD (not shown) is input to the
CAM11は、溶接ヘッド22を後述する製品の撮影位置に移動するための移動プログラムを作成する。また、CAM11は、製品を溶接ロボット20によって溶接する際に用いる溶接加工プログラムを作成する。溶接加工プログラムは、製品の加工位置を示す座標情報を含む。
The CAM 11 creates a movement program for moving the
CAM11は、CADデータ(製品の形状データ)に基づいて、製品を上方から見た鳥瞰画像を示す鳥瞰画像データを作成する。CAM11は、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データと、サーフェス形式の鳥瞰画像データとの双方を作成することが好ましい。ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データ及びサーフェス形式の鳥瞰画像データについての詳細は後述する。
Based on CAD data (product shape data), the
NC装置12は、CADデータファイルD10と、CAM11によって作成された移動プログラム及び溶接加工プログラムと、鳥瞰画像データとを記憶部13に記憶させる。
The
NC装置12は、記憶部13に記憶させた移動プログラム及び溶接加工プログラムを、それぞれ所定のタイミングで、溶接ロボット20を制御するロボット制御装置28に転送する。
The NC
NC装置12が溶接ロボット20を直接制御してもよい。この場合、NC装置12は、記憶部13に記憶させた移動プログラム及び溶接加工プログラムを、それぞれ所定のタイミングで読み出す。
The
NC装置12は、定盤27上に製品を配置する前に移動プログラムをロボット制御装置28に転送すればよい。NC装置12は、遅くとも製品の溶接を開始する前に溶接加工プログラムをロボット制御装置28に転送すればよい。
The
NC装置12には、モニタ14と操作部15が接続されている。操作部15は、例えばキーボードとマウスを含む。オペレータは、操作部15を操作することによって、製品配置支援装置(溶接ロボットシステム)に対して各種の入力操作を行うことができる。
A
溶接ロボット20は、多関節のロボット本体21を有する。ロボット本体21の先端部には、溶接ヘッド22が取り付けられている。溶接ヘッド22にはレーザ発振器23が接続されており、レーザ発振器23はレーザ光を溶接ヘッド22に供給する。
The
溶接ヘッド22は、カメラ24を内蔵している。カメラ24は、溶接ヘッド22がレーザ光を射出する方向と同じ方向に向けられている。カメラ24を溶接ヘッド22の外側に取り付けてもよい。但し、カメラ24を溶接ヘッド22の内部に取り付ける方が好ましい。
The
カメラ24を、溶接ロボット20を設置している建屋の天井等、溶接ロボット20の上方に設置してもよい。この場合には、カメラ24を、定盤27の全体を撮影することができる位置に設置することが必要である。
The
ロボット本体21は、ロボット制御装置28による制御に基づいて、レール26上を移動するようになっている。レール26の側面近傍には、製品を配置する定盤27が設置されている。なお、レール26がない溶接ロボット20も存在する。この場合、ロボット本体21の位置は固定である。
The
溶接ヘッド22が下に向けられていれば、カメラ24は定盤27や定盤27上に配置された製品を撮影する。カメラ24による撮影画像は、ロボット本体21に取り付けられたモニタ25に供給されて表示される。また、カメラ24による撮影画像はNC装置12に供給されて、モニタ14にも表示される。モニタ25を省略して、モニタ14のみとしてもよい。
If the
カメラ24は、オペレータが製品を定盤27上に配置して位置決めするまで定盤27または製品を撮影すればよい。溶接ロボット20が製品を溶接加工するときには、カメラ24は定盤27または製品を撮影しない。
The
図2は、図1中のNC装置12の機能的な内部構成例を示している。図2に示すNC装置12は、本実施形態の製品配置支援装置を構成する。
FIG. 2 shows a functional internal configuration example of the
図2において、鳥瞰画像選択部121には、記憶部13より読み出されたワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データまたはサーフェス形式の鳥瞰画像データが入力される。鳥瞰画像選択部121は、オペレータによる操作部15の入力操作に応じて、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データと、サーフェス形式の鳥瞰画像データとを選択的に出力する。
In FIG. 2, the bird's-eye
鳥瞰画像選択部121は、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データが選択されたらワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データを記憶部13より読み出し、サーフェス形式の鳥瞰画像データが選択されたらサーフェス形式の鳥瞰画像データを記憶部13より読み出せばよい。鳥瞰画像データは、鳥瞰画像重畳部122に入力される。
The bird's-eye
移動プログラムがロボット制御装置28に転送されると、ロボット制御装置28は、溶接ヘッド22を移動プログラムに従って定盤27の上方の所定の位置へと移動させる。溶接ヘッド22は、所定の位置で固定される。カメラ24が定盤27の全体を撮影できる位置を所定の固定位置とすればよい。
When the movement program is transferred to the
カメラ24は、定盤27を上方より撮影する。この時点では、定盤27上には製品が配置されていないため、カメラ24は製品が配置されていない状態の定盤27を撮影する。
The
カメラ24が定盤27を撮影することによって生成した画像データは、鳥瞰画像重畳部122に入力される。鳥瞰画像重畳部122がカメラ24からの画像データに鳥瞰画像データを重畳しない状態では、鳥瞰画像重畳部122はカメラ24からの画像データをそのまま表示制御部123へと供給する。
Image data generated by the
カメラ24が、製品が配置されていない状態で定盤27を撮影して生成した画像データを第1の画像データと称することとする。表示制御部123は、第1の画像データをモニタ14に表示させる。
Image data generated by the
鳥瞰画像重畳部122は、操作部15によって、第1の画像データに鳥瞰画像データを重畳させる入力操作があったら、第1の画像データに鳥瞰画像データを重畳する。第1の画像データに鳥瞰画像データを重畳した画像データを第2の画像データと称することとする。鳥瞰画像重畳部122は、第2の画像データを表示制御部123へと供給する。
The bird's-eye
溶接ヘッド22が固定された状態であるので、カメラ24の位置は固定である。即ち、カメラ24は定盤27を固定位置より定点撮影する。
Since the
よって、モニタ14のピクセル座標と、カメラ24が撮影している実空間座標とを対応させることができる。溶接加工プログラムに含まれる製品の加工位置はワールド座標で指定されており、実空間座標と同じである。
Therefore, the pixel coordinates of the
鳥瞰画像重畳部122は、製品の加工位置を示す座標情報に基づいて、鳥瞰画像データをモニタ14のどの位置に、どの大きさで表示すればよいかを計算することができる。
The bird's-eye
表示制御部123は、第2の画像データをモニタ14に表示させる。図3は、モニタ14に第2の画像データが供給されて表示される画像の例を示している。
The
図3に示すように、モニタ14には定盤27が表示されている。定盤27の画像上に、鳥瞰画像データに基づく鳥瞰画像300が表示されている。鳥瞰画像300は、定盤27上に、製品を配置する際の位置決めの基準となる。
As shown in FIG. 3, a
図3においては、鳥瞰画像300はワイヤフレーム形式で表示されている。ワイヤフレーム形式とは、図4の(a)に示すように、鳥瞰画像300を線分301で表現する形式である。図4の(b)に示すように、鳥瞰画像300を面302で表現する形式のサーフェス形式で表示してもよい。
In FIG. 3, the bird's-
上記のように、オペレータは、操作部15を操作することによって、鳥瞰画像300をワイヤフレーム形式で表示するか、サーフェス形式で表示するかを選択することができる。
As described above, the operator can select whether to display the bird's-
鳥瞰画像300をワイヤフレーム形式とすれば、定盤27は鳥瞰画像300によってほとんど隠されないので、定盤27を確認しやすい。製品が成形や穴を含む場合には、ワイヤフレーム形式よりもサーフェス形式の方が、製品を定盤27上に配置する際に製品の向きを把握しやすいことがある。このような場合には、鳥瞰画像300をサーフェス形式とすればよい。
If the bird's-
モニタ14には、カメラ24からの画像データがリアルタイムで表示されている。モニタ14には、図3に示すように製品を配置する際の位置決めの基準となる鳥瞰画像300が表示されている。オペレータは、モニタ14を確認しながら、製品を鳥瞰画像300に一致させるように、定盤27上に配置すればよい。
The
図2に戻り、静止画取り込み部124は、第1の画像データに基づいて、第1の静止画データを生成する。静止画取り込み部124は、連続的なフレームとして入力される第1の画像データをキャプチャして第1の静止画データを生成することができる。
Returning to FIG. 2, the still
カメラ24が静止画データを生成し、静止画取り込み部124が、カメラ24が生成した静止画データを取り込むようにしてもよい。第1の静止画データは、カメラ24が生成した静止画データである場合を含む。
The
置換画像生成部125には、第1の静止画データと鳥瞰画像データとが入力される。置換画像生成部125は、第1の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを例えば白の画像データに置換する。
The replacement
図5は、第1の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した第1の置換画像データ410を視覚的に示している。第1の置換画像データ410はモニタ14に表示される画像データではないが、説明の都合上、第1の置換画像データ410を視覚的に説明することとする。
FIG. 5 visually shows the first
図5に示すように、定盤27の鳥瞰画像データを重畳する領域(図3の鳥瞰画像300の領域)は、白画像400となっている。白の画像データは固定画像データの一例である。鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを、単一色の画像データに置換すればよい。単一色とは白または黒を含む任意の色である。
As shown in FIG. 5, the region on which the bird's-eye image data of the
図5に示す第1の置換画像データ410は、製品配置前の置換画像データである。図2に示すように、第1の置換画像データ410は、画像記憶部126に入力されて記憶される。
First
オペレータが製品を定盤27上に配置した後、カメラ24が、製品が配置された状態で定盤27を撮影して生成した画像データを第3の画像データと称することとする。
Image data generated by the
静止画取り込み部124は、第3の画像データに基づいて、第2の静止画データを生成する。同様に、第2の静止画データは、カメラ24が生成した静止画データである場合を含む。
The still
置換画像生成部125には、第2の静止画データと鳥瞰画像データとが入力される。置換画像生成部125は、第2の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを例えば白の画像データに置換する。
The replacement
図6は、第2の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した第2の置換画像データ420を視覚的に示している。同様に、第2の置換画像データ420はモニタ14に表示される画像データではないが、説明の都合上、第2の置換画像データ420を視覚的に説明することとする。
FIG. 6 visually shows second
図6に示すように、定盤27の鳥瞰画像データを重畳する領域は、白画像400となっている。第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420とで用いる固定画像データは同じとすることが必要である。
As shown in FIG. 6, the region where the bird's-eye image data of the
図6は、オペレータが、製品を鳥瞰画像300とずれた状態で定盤27上に配置した場合の第2の置換画像データ420を示している。製品の位置が鳥瞰画像300とずれていることから、第2の置換画像データ420は、ハッチングを付して示すように、白画像400からはみ出した製品の一部である、はみ出し画像405を含む。
FIG. 6 shows the second
図6に示す第2の置換画像データ420は、製品配置後の置換画像データである。図2に示すように、第2の置換画像データ420は、画像記憶部126に入力されて記憶される。
The second
差分生成部127には、第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420とが入力される。差分生成部127には、第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420との差分値を生成する。
The
具体的には、差分生成部127には、第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420との同じピクセル位置の画像データ(ピクセルデータ)のピクセル差分値を求める。そして、差分生成部127には、フレーム全体のピクセル差分値を積算して、積算値を第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420との差分値とする。
Specifically, the
オペレータが、製品を鳥瞰画像300と完全に一致させるように定盤27上に配置すれば、第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420とはほぼ同一となる。よって、個々のピクセル差分値はほぼ0であり、ピクセル差分値を積算した差分値は極めて小さい値となる。差分生成部127からは、極めて小さい値の差分値が出力される。
If the operator places the product on the
オペレータが、図6のように製品を鳥瞰画像300とずれた状態で定盤27上に配置すれば、はみ出し画像405の部分で所定のピクセル差分値が生じる。よって、差分生成部127からは、比較的大きな値の差分値が出力される。
If the operator places the product on the
差分生成部127によって生成された差分値は、判定部128に入力される。判定部128は、入力された差分値に基づいて、製品が定盤27上の定められた位置に配置されているか否かを判定する。
The difference value generated by the
具体的には、判定部128は、差分値と所定の閾値とを比較し、差分値が閾値以下であれば、製品の位置を“可”と判定する。判定部128は、差分値が閾値を超えていれば、製品の位置を“不可”と判定する。
Specifically, the
差分生成部127は、第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420との同じピクセル位置のピクセル差分値が所定の閾値を超えるピクセルを検出してもよい。このようにすれば、はみ出し画像405は白画像400に対して水平方向または垂直方向に何ピクセルのずれ量があるかが分かる。
The
判定部128は、ずれ量が所定の閾値以下であれば、製品の位置を“可”と判定し、閾値を超えていれば、製品の位置を“不可”と判定すればよい。
The
差分生成部127における差分の取り方、判定部128における判定の仕方は種々考えられ、以上説明した例に限定されるものではない。第1の置換画像データ410と第2の置換画像データ420とを比較し、比較結果に基づいて、製品の位置が“可”であるか“不可”であるかを判定すればよい。
Various ways of taking the difference in the
ところで、溶接ロボットシステムは、通常、溶接加工プログラムが示す溶接位置と、定盤27上に配置された製品の実際の溶接位置とが多少ずれていても、補正プログラムによって溶接位置を補正して溶接加工することができる。
By the way, the welding robot system normally corrects the welding position by the correction program and welds even if the welding position indicated by the welding processing program and the actual welding position of the product arranged on the
判定部128は、溶接加工プログラムが示す溶接位置と実際の溶接位置とのずれ量が、溶接ロボット20による溶接位置を補正する補正プログラムによる補正可能範囲内であれば“可”と判定すればよい。判定部128は、ずれ量が補正可能範囲内になければ“不可”と判定すればよい。
The
判定部128は、判定結果を示す情報を表示制御部123に供給する。表示制御部123は、判定結果が“可”であれば、例えば、オペレータに、製品を簡易ジグで固定することを促す文字情報をモニタ14に表示させる。文字情報は、一例として、「製品が正しい位置に配置されました。製品をジグで固定してください。」のような文章である。
The
表示制御部123は、判定結果が“不可”であれば、例えば、オペレータに、製品の位置が正しい位置ではないことを警告し、位置の修正を促す文字情報をモニタ14に表示させる。文字情報は、一例として、「製品が正しい位置に配置されていません。製品の位置を修正してください。」のような文章である。
If the determination result is “impossible”, for example, the
オペレータに、判定結果が“可”の状態と“不可”の状態とを、図示していないスピーカによって発生させる音で報知してもよい。オペレータに、判定結果をモニタ14に表示させる視覚的な情報と、スピーカより発生させる聴覚的な情報との双方で報知してもよい。
The operator may be informed of the determination result “possible” and “impossible” with sounds generated by a speaker (not shown). The operator may be notified by both visual information for displaying the determination result on the
表示制御部123及びモニタ14、または、スピーカ及びその駆動部は、製品が定盤27上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、オペレータに対して、製品が定盤27上の定められた位置に配置されていない旨を報知する報知部である。
When the
表示制御部123及びモニタ14、または、スピーカ及びその駆動部は、製品が定盤27上の定められた位置に配置されていると判定されたとき、オペレータに対して、製品をジグ(例えば簡易ジグ)で固定することを促すよう報知する報知部である。
When it is determined that the
次に、図7に示すフローチャートを用いて、本実施形態の製品配置支援方法によって実行される製品配置支援手順と、溶接ロボットシステムで実行される製品の全体的な溶接加工手順を説明する。 Next, the product placement support procedure executed by the product placement support method of the present embodiment and the overall product welding procedure executed by the welding robot system will be described using the flowchart shown in FIG.
図7において、溶接ロボットシステムが動作を開始すると、CAM11は、ステップS01にて、溶接加工プログラムを作成する。CAM11は、ステップS02にて、CADデータに基づいて、製品の鳥瞰画像データを作成する。CAM11は、ステップS03にて、溶接ヘッド22の移動プログラムを作成する。
In FIG. 7, when the welding robot system starts operation, the
ステップS01〜S03の順番は図7に示す順番に限定されず、いずれの順番でもよい。CAM11は、ステップS01〜S03を同時並行的に実行させてもよい。
The order of steps S01 to S03 is not limited to the order shown in FIG. 7, and any order may be used. The
NC装置12は、ステップS04にて、移動プログラムを実行させる。これによって、溶接ヘッド22(カメラ24)は定盤27上方の固定位置に移動する。NC装置12は、ステップS05にて、カメラ24による撮影を開始する。モニタ14には、カメラ24からの画像データがリアルタイムで表示される。
In step S04, the
NC装置12は、溶接ヘッド22が移動を停止したら、カメラ24を起動させて撮影を開始させてもよいし、操作部15による撮影開始の入力操作があったら撮影を開始させてもよい。
When the
NC装置12は、ステップS06にて、第1の静止画データを取り込む。NC装置12は、ステップS07にて、第1の置換画像データを生成する。NC装置12は、ステップS08にて、第1の画像データに鳥瞰画像データを重畳して、第2の画像データを生成する。モニタ14には、図3に示すような第2の画像データが表示される。
The
オペレータは、モニタ14を確認しながら、製品を鳥瞰画像300に一致させるように、定盤27上に配置する。製品の配置を完了したら、オペレータは、操作部15によって、製品の配置を完了したことを示す入力操作を行う。
The operator arranges the product on the
NC装置12は、ステップS09にて、製品の配置完了入力があったか否かを判定する。配置完了入力がなければ(NO)、NC装置12は、処理をステップS09に戻して、配置完了の入力を待つ。配置完了入力があれば(YES)、NC装置12は、処理をステップS10に移行させる。
In step S09, the
NC装置12は、ステップS10にて、第2の静止画データを取り込む。NC装置12は、ステップS11にて、第2の置換画像データを生成する。NC装置12は、ステップS12にて、第1の置換画像データと第2の置換画像データとを比較する。第1の置換画像データと第2の置換画像データとの比較とは、第1の置換画像データと第2の置換画像データとの差分値の生成であってよい。
The
NC装置12は、ステップS13にて、製品が補正可能範囲内に配置されているか否かを判定する。製品が補正可能範囲内に配置されていれば(YES)、NC装置12は、ステップS14にて、製品を簡易ジグで固定するよう指示する。
In step S13, the
製品を簡易ジグで固定したら、NC装置12は、ステップS15にて、補正プログラムを実行させて、溶接加工位置を補正する。NC装置12は、ステップS16にて、溶接加工プログラムを実行させて、製品を溶接加工して終了する。
After fixing the product with the simple jig, the
一方、ステップS13にて製品が補正可能範囲内に配置されていなければ(NO)、NC装置12は、ステップS17にて、警告表示を実行させる。オペレータは、モニタ14を確認しながら、製品を鳥瞰画像300に一致させるように、位置を修正する。
On the other hand, if the product is not disposed within the correctable range in step S13 (NO), the
NC装置12は、ステップS18にて、製品の位置修正完了入力があったか否かを判定する。位置修正完了入力があれば(YES)、NC装置12は、処理をステップS13に戻す。位置修正完了入力がなければ(NO)、NC装置12は、処理を終了させる。
In step S18, the
以上のように、本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる。 As described above, according to the product placement support apparatus and the product placement support method of the present embodiment, the product can be easily positioned at an accurate position on the surface plate.
本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、個々の製品に対応したジグを設計して製作する必要はない。本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、簡易ジグを用いて、製品を定盤上の正確な位置に位置決めすることが可能となる。 According to the product placement support apparatus and product placement support method of the present embodiment, there is no need to design and manufacture jigs corresponding to individual products. According to the product arrangement support device and the product arrangement support method of the present embodiment, it is possible to position the product at an accurate position on the surface plate using a simple jig.
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
12 NC装置
14 モニタ(報知部)
20 溶接ロボット
24 カメラ
121 鳥瞰画像選択部
122 鳥瞰画像重畳部
123 表示制御部(報知部)
124 静止画取り込み部
125 置換画像生成部
126 画像記憶部
127 差分生成部
128 判定部
12
DESCRIPTION OF
124 still
Claims (8)
前記第2の画像データをモニタに表示させるよう制御する表示制御部と、
前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第1の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第1の置換画像データと、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第2の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第2の置換画像データとを生成する置換画像生成部と、
前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとの差分値を生成する差分生成部と、
前記差分生成部が生成した差分値に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置。 The second image data is obtained by superimposing the bird's-eye image data of the product viewed from above on the first image data obtained by photographing the surface plate in a state before placing the product from a fixed position above the surface plate. A bird's eye image superimposing unit to be generated;
A display control unit that controls to display the second image data on a monitor;
Of the first still image data obtained by photographing the surface plate in a state before the product is placed on the surface plate from the fixed position, a region where the bird's-eye image data is superimposed is replaced with fixed image data. Of the replacement image data and the second still image data obtained by photographing the surface plate with the product placed on the surface plate from the fixed position, the region where the bird's-eye image data is superimposed is the fixed image data. A replacement image generation unit for generating second replacement image data replaced with
A difference generation unit that generates a difference value between the first replacement image data and the second replacement image data;
A determination unit that determines whether or not the product is arranged at a predetermined position on the surface plate, based on the difference value generated by the difference generation unit;
An apparatus for assisting product placement on a surface plate in a welding robot.
前記第1の画像データに前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第2の画像データを生成し、
前記第2の画像データをモニタに表示し、
前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第1の静止画データを生成し、
前記第1の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第1の置換画像データを生成し、
前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第2の静止画データを生成し、
前記第2の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第2の置換画像データを生成し、
前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとを比較し、
前記第1の置換画像データと前記第2の置換画像データとの比較結果に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する
ことを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法。 Generating first image data obtained by photographing a surface plate in a state before placing a product from a fixed position above the surface plate;
The second image data is generated by superimposing bird's-eye image data of the product viewed from above on the first image data,
Displaying the second image data on a monitor;
Generating first still image data obtained by photographing the surface plate in a state before the product is placed on the surface plate from the fixed position;
Generating first replacement image data in which the region where the bird's-eye image data is superimposed in the first still image data is replaced with fixed image data;
Generating second still image data obtained by photographing the surface plate in a state where the product is arranged on the surface plate from the fixed position;
Generating second replacement image data in which the fixed image data is replaced with a region in which the bird's-eye image data is superimposed in the second still image data;
Comparing the first replacement image data with the second replacement image data;
It is determined whether or not the product is arranged at a predetermined position on the surface plate based on a comparison result between the first replacement image data and the second replacement image data. Product placement support method on surface plate in welding robot.
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