JP6381182B2 - Device with robot arm - Google Patents

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本発明は、ロボットアームを備えた装置に関する。 The present invention relates to equipment provided with a robot arm.

近年、人手による組み立て作業に換えて、ロボットアームにより組み立て作業を実現する組み立て生産装置が求められている。人手による組み立て作業においては、効率よく多品種少量生産に対応するため、コンベアを取り除き、ワークを人手により搬送し、一定の工程を受け持つ人セル生産方式が導入されており、これを、生産品目に応じて組み替えている。この人セル生産方式の1つの人セルを、ロボットアームによる組み立て生産装置に置き換えたものが、ロボットセルであり、例えば特許文献1にあげられる生産装置がある。   In recent years, there has been a demand for an assembly production apparatus that realizes assembly work using a robot arm instead of manual assembly work. In manual assembly work, a human cell production system has been introduced in order to efficiently handle high-mix low-volume production, removing conveyors, transporting work manually, and handling certain processes. Reclassified accordingly. A robot cell is obtained by replacing one human cell in this human cell production system with an assembly production apparatus using a robot arm. For example, there is a production apparatus described in Patent Document 1.

これらの生産装置のロボットアームには、カメラやハンド等のツールが先端部に設けられており、これらへの制御信号や画像信号は、通常、ロボットアームに内蔵されたケーブルを通じて送受信される。   The robot arm of these production apparatuses is provided with a tool such as a camera or a hand at the tip, and control signals and image signals to these tools are usually transmitted and received through a cable built in the robot arm.

しかしながら、ロボットアーム内に埋め込まれるケーブルは過酷な可動条件に晒され、中でも、制御や画像伝送に使われる高速通信線は、シールド等が必要なため、耐久寿命が短いという難点があった。   However, the cable embedded in the robot arm is exposed to severe moving conditions, and among them, the high-speed communication line used for control and image transmission requires a shield or the like, and thus has a drawback that its durability life is short.

また、カメラ等は、組み立て工程によっては不必要になる場合があり、容易に取り外しができることが求められることがある。通常、このような場合は、カメラの画像通信線は、ロボットアームの外側から引き回されるため、ロボットセルの組み替え時に、ケーブルの引き回し等、煩雑な作業が必要になり、装置の立上げリードタイムが長くなるという難点があった。   Also, the camera or the like may be unnecessary depending on the assembly process, and may be required to be easily removable. Usually, in such a case, since the image communication line of the camera is routed from the outside of the robot arm, complicated work such as cable routing is required when the robot cell is rearranged. There was a problem that the time was long.

これに対して、画像通信線を廃止して、このような高速信号を無線通信によりやりとりすることで改善する方法が、例えば特許文献2にあげられる生産装置で知られている。   On the other hand, a method of improving by eliminating the image communication line and exchanging such a high-speed signal by wireless communication is known, for example, in a production apparatus described in Patent Document 2.

特開2011−240443号公報JP 2011-240443 A 特開2006−105782号公報JP 2006-105782 A

しかしながら、画像データのような大容量のデータをリアルタイムに無線通信する場合には、ミリ波通信や光通信等の高周波通信を用いる必要がある。周波数が高くなるほど電磁波の伝播損失は大きくなるため、高周波電磁波の場合、非常に損失が大きくなり、遠くに飛びにくいという特徴がある。   However, when a large amount of data such as image data is wirelessly communicated in real time, it is necessary to use high-frequency communication such as millimeter wave communication or optical communication. Since the propagation loss of electromagnetic waves increases as the frequency increases, the characteristics of high frequency electromagnetic waves are that the loss is very large and it is difficult to fly far away.

一方、高周波電磁波の性質は光に近くなり、アンテナ構造によって、高い指向性を有する電磁波を送出可能である。よって、ミリ波のような高周波電磁波を用いた無線通信においては無指向に近い指向性のアンテナで、極近傍で通信を行うか、指向性が高いアンテナを用いてアンテナ指向方向に限定された範囲にある無線局と通信を行うこととなる。   On the other hand, the property of high-frequency electromagnetic waves is close to that of light, and electromagnetic waves having high directivity can be transmitted by the antenna structure. Therefore, in wireless communication using high-frequency electromagnetic waves such as millimeter waves, the antenna is a omnidirectional antenna that communicates in the vicinity of the antenna, or is limited to the antenna directivity direction using a highly directional antenna. It will communicate with the radio station in

ロボットアームを備えた生産装置においては、スペースの制約があり、極近傍に無線局同士を配置することは困難であるため、生産装置内で伝送可能な程度に指向性を有するアンテナを用いて通信を行う。   In a production device equipped with a robot arm, there are space limitations and it is difficult to place radio stations close to each other, so communication is performed using an antenna that has directivity to the extent that transmission is possible within the production device. I do.

このような場合、撮像時のロボットアームの姿勢は工程によって大きく変化するので、各撮像姿勢でロボットアームに支持されたアンテナの指向方向が大きく変わり、各撮像姿勢で受信側と送信側との指向範囲が重ならない場合が往々にしてある。   In such a case, since the posture of the robot arm during imaging varies greatly depending on the process, the directivity direction of the antenna supported by the robot arm changes greatly in each imaging posture, and the directivity between the receiving side and the transmitting side varies with each imaging posture. Often the ranges do not overlap.

そこで、電磁波の強い方向をサーチしてアンテナの指向方向を変化させる手法を、生産装置に適用することが考えられるが、サーチによるタイムロスが生じ、生産装置の生産タクトが低下するという問題があった。   Therefore, it is conceivable to apply a technique for changing the antenna directivity direction by searching for a strong electromagnetic wave direction to the production equipment, but there is a problem that time loss due to the search occurs and the production tact of the production equipment decreases. .

そこで、本発明は、第1無線装置と第2無線装置との間で無線通信をリアルタイムに行うことが可能な、ロボットアームを備えた装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an apparatus including a robot arm that can perform wireless communication between a first wireless apparatus and a second wireless apparatus in real time.

本発明の装置は、ロボットアームと、ワークが載置される作業台と、前記ロボットアームに支持された、指向性を有する第1アンテナ部と、前記第1アンテナ部に接続された第1無線装置と、指向性を有する第2アンテナ部と、前記第2アンテナ部に接続され、前記第1アンテナ部及び前記第2アンテナ部を通じて、前記第1無線装置と無線通信を行うための第2無線装置と、前記作業台に支持され、前記第1無線装置と前記第2無線装置との間で通信可能に無線信号を反射する反射と、を備え、前記反射が、前記第2アンテナ部の指向範囲内の位置であって、前記第1アンテナ部の指向範囲内に位置するように配置されていることを特徴とする。 The apparatus of the present invention includes a robot arm, a work table on which a workpiece is placed, a first antenna unit having directivity supported by the robot arm, and a first wireless unit connected to the first antenna unit. A second antenna unit having directivity, a second antenna unit connected to the second antenna unit, and a second radio for performing radio communication with the first radio unit through the first antenna unit and the second antenna unit a device, supported on the worktable, and a reflector for reflecting the radio signals can communicate between the first wireless device and the second wireless device, wherein the reflector, the second antenna portion It is a position within the directivity range of the first antenna unit, and is arranged so as to be located within the directivity range of the first antenna unit.

本発明によれば、電磁波の強い方向をサーチする必要がなく、サーチに要する時間のロスがなくなり、第1無線装置と第2無線装置との間での無線通信のリアルタイム性が確保され、生産タクトが向上する。   According to the present invention, it is not necessary to search for a strong direction of electromagnetic waves, loss of time required for searching is eliminated, real-time performance of wireless communication between the first wireless device and the second wireless device is ensured, and production is performed. Tact is improved.

第1実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the production apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the production apparatus which concerns on 1st Embodiment. アンテナの指向性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the directivity of an antenna. カメラの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a camera. カメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a camera. 第1無線局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a 1st radio station. 第2無線局の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a 2nd radio station. 第2無線局の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a 2nd radio station. 反射板及び反射板の調整機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the adjustment mechanism of a reflecting plate and a reflecting plate. 第2実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the production apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the production apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る生産装置における反射板及び反射板の姿勢を調整する調整機構を示す側面図である。It is a side view which shows the adjustment mechanism which adjusts the attitude | position of the reflecting plate and reflecting plate in the production apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 部品トレイに配置した部品をツールを用いて把持する工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of hold | gripping the components arrange | positioned on a component tray using a tool. 部品トレイに配置した部品をツールを用いて把持する工程の説明図である。It is explanatory drawing of the process of hold | gripping the components arrange | positioned on a component tray using a tool. 第4実施形態に係る生産装置における反射板及び反射板の姿勢を調整する調整機構を示す側面図である。It is a side view which shows the adjustment mechanism which adjusts the attitude | position of the reflecting plate and reflecting plate in the production apparatus which concerns on 4th Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1及び図2は、本発明の第1実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。生産装置100は、部品W1を本体部品W2に組み付ける生産装置である。生産装置100は、いわゆるロボットセルであり、図示は省略するが、生産装置100と略同様の構成の生産装置が生産装置100に隣接して配置されている。
[First Embodiment]
1 and 2 are explanatory views showing a schematic configuration of the production apparatus according to the first embodiment of the present invention. The production apparatus 100 is a production apparatus that assembles the part W1 to the main body part W2. The production apparatus 100 is a so-called robot cell, and although not shown, a production apparatus having substantially the same configuration as that of the production apparatus 100 is disposed adjacent to the production apparatus 100.

生産装置100は、ロボットアーム101と、ロボットアーム101の先端に取り付けられたエンドエフェクタとしてのロボットハンド102と、ロボットハンド102により把持されるツール103と、を備えている。   The production apparatus 100 includes a robot arm 101, a robot hand 102 as an end effector attached to the tip of the robot arm 101, and a tool 103 gripped by the robot hand 102.

ロボットアーム101は、多関節(例えば6関節)のロボットアームである。ロボットハンド102は、多指(例えば3指)のロボットハンドである。ツール103は、入力した制御信号に応じて開閉するように構成されたピンセット103aを有するピンセットツールである。   The robot arm 101 is a multi-joint (for example, six joints) robot arm. The robot hand 102 is a multi-finger (for example, three fingers) robot hand. The tool 103 is a tweezer tool having tweezers 103a configured to open and close according to an input control signal.

また、生産装置100は、作業部である作業面104aを有する作業台104と、略直方体形状の骨組み構造の枠体105と、を備えている。この作業面104aは平面であり、作業面104aには、ワークW1,W2が直接又は間接的に載置される。なお、作業部が作業面である場合について説明するが、平面形状に限らず、凹凸を有していてもよい。   The production apparatus 100 also includes a work table 104 having a work surface 104a, which is a work unit, and a frame body 105 having a substantially rectangular parallelepiped frame structure. The work surface 104a is a flat surface, and the workpieces W1 and W2 are placed directly or indirectly on the work surface 104a. In addition, although the case where a working part is a work surface is demonstrated, it is not restricted to a planar shape, You may have an unevenness | corrugation.

図1及び図2では、部品W1が、作業面104a上に直接載置されているが、不図示の部品トレイに載置され、間接的に作業面104a上に載置されてもよい。また、図1及び図2では、本体部品W2が、作業面104a上に直接載置されているが、不図示のワーク載置台に載置され、間接的に作業面104a上に載置されてもよい。   In FIG. 1 and FIG. 2, the component W1 is directly placed on the work surface 104a, but may be placed on a component tray (not shown) and indirectly placed on the work surface 104a. 1 and 2, the main body part W2 is directly placed on the work surface 104a, but is placed on a work placement table (not shown) and indirectly placed on the work surface 104a. Also good.

また、生産装置100は、第1無線局である無線局111を内蔵したカメラ106を備えている。カメラ106は、ツール103に固定されている。生産装置100は、カメラ106に内蔵された無線局111と無線通信を行うための第2無線局としての無線局112を備えている。これら無線局111,112間の無線通信には、指向性の強いミリ波や光等の電磁波を用いている。   The production apparatus 100 also includes a camera 106 that incorporates a wireless station 111 that is a first wireless station. The camera 106 is fixed to the tool 103. The production apparatus 100 includes a wireless station 112 as a second wireless station for performing wireless communication with the wireless station 111 built in the camera 106. For wireless communication between these wireless stations 111 and 112, electromagnetic waves such as millimeter waves and light having high directivity are used.

作業台104は、機械強度が要求されるため、アルミ等の金属により強固に形成される。ロボットアーム101の基端は、作業台104の作業面104aに固定されている。なお、ロボットアーム101は、作業台104以外のものに固定してもよく、例えば枠体105や床面、壁面等、他の構造物に固定してもよい。   The work table 104 is strongly formed of a metal such as aluminum because mechanical strength is required. The base end of the robot arm 101 is fixed to the work surface 104 a of the work table 104. The robot arm 101 may be fixed to something other than the work table 104, and may be fixed to other structures such as the frame 105, the floor surface, and the wall surface.

ロボットハンド102によりツール103を把持し、部品W1をツール103のピンセット103aで把持して、部品W1を本体部品W2に組み付けることができる。このとき、無線局111を内蔵するカメラ106は、ツール103に固定されているので、ツール103がロボットハンド102に把持されることにより、ツール103及びロボットハンド102を介してロボットアーム101に支持されていることになる。   The tool 103 can be gripped by the robot hand 102, the component W1 can be gripped by the tweezers 103a of the tool 103, and the component W1 can be assembled to the main body component W2. At this time, since the camera 106 including the wireless station 111 is fixed to the tool 103, the tool 103 is supported by the robot arm 101 via the tool 103 and the robot hand 102 when the tool 103 is gripped by the robot hand 102. Will be.

枠体105は、作業台104の作業面104aに固定されている。なお、枠体105は、作業台104以外のものに固定してもよく、ロボットアーム101等の振動が直接伝わらないように、例えば床面に直接固定してもよい。無線局112は、作業台104に対して相対移動不能に配置されており、具体的には、枠体105に支持(固定)されている。   The frame 105 is fixed to the work surface 104 a of the work table 104. Note that the frame 105 may be fixed to something other than the work table 104, or may be fixed directly to the floor surface, for example, so that the vibration of the robot arm 101 or the like is not directly transmitted. The radio station 112 is disposed so as not to move relative to the work table 104, and is specifically supported (fixed) on the frame body 105.

枠体105は、支柱部として、垂直に延びる複数本(例えば4本であり、図1及び図2で図示されているのは2本)の支柱部材121と、各支柱部材121の上端に固定され、各支柱部材121に支持される天部122と、を有している。そして、無線局112は、天部122に支持(固定)されている。   The frame body 105 is fixed to a plurality of vertically extending column members 121 (for example, four, two illustrated in FIG. 1 and FIG. 2) and upper ends of the column members 121 as column portions. And a top portion 122 supported by each column member 121. The radio station 112 is supported (fixed) on the top 122.

支柱部材121は、例えば金属で形成されている。また、天部122は、例えば梁部材や天板等で構成されており、作業台104の上方に配置されている。この天板は、例えばプラスチック等の非金属板であるのが好ましい。これによりカメラ106から発せられた電磁波(無線信号)は、天部122の天板を通過するため、天板での反射は起きないようになっている。なお、天部122が天板を有しているとしたが、天井の照明等の外乱光の影響がないならば、天板を設けなくてもよい。そのときには、無線局112は天部122の梁部材に直接設置すればよい。   The support member 121 is made of metal, for example. Moreover, the top part 122 is comprised, for example with the beam member, the top plate, etc., and is arrange | positioned above the work bench | platform 104. FIG. The top plate is preferably a non-metallic plate such as plastic. As a result, the electromagnetic wave (wireless signal) emitted from the camera 106 passes through the top plate of the top part 122, so that reflection on the top plate does not occur. In addition, although the top part 122 has a top plate, if there is no influence of disturbance lights, such as illumination of a ceiling, it is not necessary to provide a top plate. At that time, the radio station 112 may be installed directly on the beam member of the top 122.

無線局111を有するカメラ106は、ロボットアーム101の動作に応じて位置及び姿勢が変化する。作業台104の作業面104aは、ロボットアーム101の動作に伴うカメラ106(即ち、アンテナ部を有する無線局111)の可動領域よりも下方に位置している。また、枠体105の天部122は、ロボットアーム101の動作に伴うカメラ106(即ち、アンテナ部を有する無線局111)の可動領域よりも上方に位置している。   The position and posture of the camera 106 having the wireless station 111 change according to the operation of the robot arm 101. The work surface 104a of the work table 104 is located below the movable region of the camera 106 (that is, the radio station 111 having the antenna unit) accompanying the operation of the robot arm 101. The top portion 122 of the frame 105 is positioned above the movable region of the camera 106 (that is, the wireless station 111 having the antenna portion) that accompanies the operation of the robot arm 101.

ここで、図1にはカメラ106の無線局111から無線局112へ電磁波(無線信号)を送信したとき、図2には無線局112からカメラ106の無線局111へ電磁波(無線信号)を送信したときを示している。   Here, in FIG. 1, when an electromagnetic wave (wireless signal) is transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 to the wireless station 112, an electromagnetic wave (wireless signal) is transmitted from the wireless station 112 to the wireless station 111 of the camera 106 in FIG. 2. Shows when.

本第1実施形態では、カメラ106により撮像する際のロボットアーム101の姿勢が2つの場合について説明する。図1及び図2に示すように、ロボットアーム101が第1姿勢である姿勢P1と第2姿勢である姿勢P2のときに、カメラ106を用いて撮像する。本第1実施形態では、ロボットアーム101は、撮像する際の姿勢P1,P2を保持する。そのロボットアーム101の静止状態のときに無線局111,112間で無線通信を行う。なお、撮像する際のロボットアーム101の姿勢は、2つに限定するものではなく、3つ以上であってもよい。なお、図1及び図2には、各姿勢P1,P2における電磁波(無線信号)の伝送範囲E1〜E4、E10〜E12を仮想的に描いてある。   In the first embodiment, a case will be described in which there are two postures of the robot arm 101 when imaging is performed by the camera 106. As shown in FIGS. 1 and 2, when the robot arm 101 is in the first posture P1 and the second posture P2, the camera 106 is used for imaging. In the first embodiment, the robot arm 101 holds postures P1 and P2 when taking an image. Wireless communication is performed between the wireless stations 111 and 112 when the robot arm 101 is stationary. Note that the posture of the robot arm 101 at the time of imaging is not limited to two, and may be three or more. 1 and 2 virtually depict electromagnetic wave (wireless signal) transmission ranges E1 to E4 and E10 to E12 in the postures P1 and P2.

主制御装置200について説明する。主制御装置200は、ケーブル10を介して無線局112に接続されている。主制御装置200は、画像処理部201と、ロボット制御部202とを有している。主制御装置200は、コンピュータであり、ソフトウェア処理によって各部201,202として機能してもよいし、主制御装置200の各部201,202をハードウェア(回路)で構成してもよい。   The main controller 200 will be described. The main controller 200 is connected to the radio station 112 via the cable 10. The main control device 200 has an image processing unit 201 and a robot control unit 202. The main control device 200 is a computer, and may function as the units 201 and 202 by software processing, or each unit 201 and 202 of the main control device 200 may be configured by hardware (circuit).

画像処理部201は、取得した画像からワークW1,W2等の位置及び姿勢の計測を行う画像処理を実行する。ロボット制御部202は、ロボットアーム101の軌道、ロボットハンド102の開閉及びツール103の開閉を制御する。   The image processing unit 201 performs image processing for measuring the positions and orientations of the workpieces W1, W2, and the like from the acquired image. The robot control unit 202 controls the trajectory of the robot arm 101, the opening / closing of the robot hand 102, and the opening / closing of the tool 103.

ロボット制御部202は、画像処理部201から受信した補正データをもとに、ロボットアーム101の軌道を補正する機能を持つ。また、実際は、有線でロボットアーム101やロボットハンド102、ツール103の制御を行っているが、図1及び図2では制御ケーブルの図示は省略している。   The robot control unit 202 has a function of correcting the trajectory of the robot arm 101 based on the correction data received from the image processing unit 201. Actually, the robot arm 101, the robot hand 102, and the tool 103 are controlled by wire, but the control cable is not shown in FIGS.

主制御装置200の画像処理部201について説明する。画像処理部201は、ケーブル10及び無線局112を介してカメラ106の無線局111と通信を行う。本実施形態では、カメラリンク規格のデータを通信する。画像処理部201には、画像処理機能があり、カメラ106の無線局111から受信した撮像画像を画像処理することにより、撮像対象であるワークW1,W2の位置及び姿勢を計測する。この計測した位置及び姿勢の情報を用いて、ロボットアーム101の移動量を補正している。   The image processing unit 201 of the main control device 200 will be described. The image processing unit 201 communicates with the wireless station 111 of the camera 106 via the cable 10 and the wireless station 112. In this embodiment, camera link standard data is communicated. The image processing unit 201 has an image processing function, and measures the positions and orientations of the workpieces W1 and W2 that are imaging targets by performing image processing on the captured images received from the wireless station 111 of the camera 106. The movement amount of the robot arm 101 is corrected using the measured position and orientation information.

次に、生産装置100を用いた生産工程の概略について説明する。以下で説明していく工程では、主制御装置200が各機器の制御を行う。   Next, an outline of a production process using the production apparatus 100 will be described. In the process described below, main controller 200 controls each device.

まず、組み付け作業の事前準備として、ロボット制御部202は、ロボットハンド102にツール103を把持させる。ロボット制御部202は、ツール103に部品W1を把持させるために、ロボットアーム101を姿勢P1に動作させる。   First, as advance preparation for assembly work, the robot control unit 202 causes the robot hand 102 to grip the tool 103. The robot control unit 202 moves the robot arm 101 to the posture P1 in order to cause the tool 103 to grip the part W1.

ツール103に部品W1を把持させるためには、部品W1の位置及び姿勢を正確に計測する必要がある。そのため、カメラ106で部品W1を撮像し、撮像画像を画像処理部201に伝送して画像処理させることにより、部品W1の位置及び姿勢を計測する。   In order for the tool 103 to grip the component W1, it is necessary to accurately measure the position and orientation of the component W1. Therefore, the position and orientation of the component W1 are measured by capturing the component W1 with the camera 106, transmitting the captured image to the image processing unit 201, and performing image processing.

カメラ106の撮像時に使用する無線通信に関する詳細は後述する。ロボット制御部202は、計測した部品W1の位置及び姿勢の情報を用いて、ロボットアーム101が移動すべき位置を算出し、移動させる。そして、ロボット制御部202は、ツール103のピンセット103aを用いて部品W1を把持させる。   Details regarding the wireless communication used when the camera 106 captures images will be described later. The robot control unit 202 calculates and moves the position where the robot arm 101 should move using the measured position and orientation information of the component W1. Then, the robot control unit 202 grips the component W1 using the tweezers 103a of the tool 103.

ツール103による部品W1の把持作業が完了したら、部品W1を本体部品W2に組み付ける作業に移行する。   When the gripping operation of the component W1 by the tool 103 is completed, the operation shifts to the operation of assembling the component W1 to the main body component W2.

ロボット制御部202は、部品W1を本体部品W2に組み付けるために、ロボットアーム101を姿勢P1から姿勢P2に動作させる。部品W1を本体部品W2に組み付けるためには、本体部品W2の位置及び姿勢を正確に把握する必要がある。そのため、カメラ106で本体部品W2を撮像し、撮像画像を画像処理部201に伝送して画像処理させることにより、本体部品W2の位置及び姿勢を計測する。   The robot control unit 202 moves the robot arm 101 from the posture P1 to the posture P2 in order to assemble the component W1 to the main body part W2. In order to assemble the part W1 to the main body part W2, it is necessary to accurately grasp the position and orientation of the main body part W2. Therefore, the position and orientation of the main body part W2 are measured by capturing the main body part W2 with the camera 106, transmitting the captured image to the image processing unit 201, and performing image processing.

ロボット制御部202は、本体部品W2の位置及び姿勢の情報を用いて、ロボットアーム101が移動すべき量を算出する。そして、ロボット制御部202は、算出した移動量だけロボットアーム101を移動させてから、部品W1を本体部品W2に組み付ける。   The robot control unit 202 calculates the amount that the robot arm 101 should move using information on the position and orientation of the main body part W2. Then, the robot control unit 202 moves the robot arm 101 by the calculated movement amount, and then assembles the part W1 to the main body part W2.

ロボット制御部202は、組み付け作業が完了したら、ロボットアーム101を姿勢P1に動作させ、新たに供給された部品W1をツール103に把持させる。そして、ロボット制御部202は、ロボットアーム101が姿勢P2となるように動作させ、新たに供給された本体部品W2に部品W1を組み付ける。   When the assembly operation is completed, the robot control unit 202 moves the robot arm 101 to the posture P1, and causes the tool 103 to grip the newly supplied component W1. Then, the robot control unit 202 operates the robot arm 101 so as to be in the posture P2, and assembles the part W1 to the newly supplied main body part W2.

このように、生産装置100は、部品W1と本体部品W2との組み付け作業を繰り返し実施する工程を行う。   In this way, the production apparatus 100 performs a process of repeatedly performing the assembling work of the part W1 and the main body part W2.

つまり、カメラ106による撮像箇所は、ロボットアーム101が姿勢P1と姿勢P2のときである。これら図1及び図2からもわかるように、カメラ106の撮像姿勢(つまり、ロボットアーム101の姿勢P1,P2)は、工程によって大きく異なる。   That is, the image pickup location by the camera 106 is when the robot arm 101 is in the posture P1 and the posture P2. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the imaging posture of the camera 106 (that is, the postures P1 and P2 of the robot arm 101) varies greatly depending on the process.

次に、無線通信路を含む通信路に関して説明する。第1実施形態では、無線局111と無線局112と間の無線通信に、ミリ波通信等の高速無線通信を用いた場合について説明する。このような高周波の電磁波は光に近い特性を持つので、アンテナから放射される電磁波の指向角が狭く、見通しがよくない(電磁波が届かない)場所では通信しにくいという特徴を持つ。   Next, communication paths including wireless communication paths will be described. In the first embodiment, a case where high-speed wireless communication such as millimeter wave communication is used for wireless communication between the wireless station 111 and the wireless station 112 will be described. Since such high-frequency electromagnetic waves have characteristics close to light, the directivity angle of the electromagnetic waves radiated from the antenna is narrow, and it is difficult to communicate in places where the line of sight is not good (the electromagnetic waves do not reach).

ここで、アンテナの指向性と指向方向に関して、図3を用いて補足説明する。図3に示すアンテナATは、指向性を有するアンテナである。図3には、アンテナATから発生する電波強度の角度分布を示している。これは、最大放射強度を有する角度の電磁波強度を1とした場合、角度に応じてどの強度になるかを示した分布図である。   Here, the antenna directivity and direction will be described supplementarily with reference to FIG. The antenna AT shown in FIG. 3 is a directional antenna. FIG. 3 shows an angular distribution of radio wave intensity generated from the antenna AT. This is a distribution diagram showing which intensity is obtained according to the angle when the electromagnetic wave intensity at the angle having the maximum radiation intensity is 1.

一般的にアンテナATから放射される電磁波には、放射の主方向に放射するメインロブMLと、その両側又は片側に生じるサイドロブSLがある。以下、メインロブMLによる放射のみについて説明を行い、サイドロブSLに関する説明は省略する。   In general, an electromagnetic wave radiated from the antenna AT includes a main lob ML radiating in the main direction of radiation and a side lob SL generated on both sides or one side thereof. Hereinafter, only the radiation by the main lob ML will be described, and the description regarding the side lob SL will be omitted.

θは最大放射強度の半値を維持する角度で、指向角と呼ばれる。一般に、指向性が強い電磁波においては、指向角θ外において急激に電磁波強度が低下するため、この指向角θ以内の領域が通信可能領域として使われている。なお本実施形態においては、指向角θの中点が向く方向を指向方向Dとしている。また、指向性を有するアンテナとは、指向角θの範囲の電磁波が、直接、隣接する生産装置に入らない程度の指向性を有するアンテナをいう。   θ is an angle that maintains a half value of the maximum radiation intensity, and is called a directivity angle. In general, an electromagnetic wave having strong directivity has a sharp drop in the intensity of the electromagnetic wave outside the directivity angle θ. Therefore, a region within the directivity angle θ is used as a communicable region. In the present embodiment, the direction in which the middle point of the directivity angle θ faces is the directivity direction D. In addition, the antenna having directivity refers to an antenna having directivity to such an extent that electromagnetic waves in the range of the directivity angle θ do not directly enter the adjacent production apparatus.

次に、各機器の構造について詳細に説明する。まず、カメラ106について説明する。図4は、カメラ106の外観を示す斜視図である。図4に示すように、カメラ106は、筐体301を有しており、筐体301の内部に無線局111の第1無線装置である無線装置350が収納されている。   Next, the structure of each device will be described in detail. First, the camera 106 will be described. FIG. 4 is a perspective view showing the external appearance of the camera 106. As illustrated in FIG. 4, the camera 106 includes a housing 301, and a wireless device 350 that is a first wireless device of the wireless station 111 is accommodated in the housing 301.

カメラ106は、ステレオカメラであり、少なくとも2つの光学系としてレンズ302,303を有している。筐体301の前面には、レンズ302,303が設けられており、筐体301の上面には、無線局111の第1アンテナ部であるアンテナ部310が配置されている。つまり、カメラ106は、アンテナ部310と、アンテナ部310に接続された無線装置350と、を有する無線局111を備えている。したがって、アンテナ部310は、ツール103に固定されているので、ロボットアーム101に間接的に支持されることになる。   The camera 106 is a stereo camera and includes lenses 302 and 303 as at least two optical systems. Lenses 302 and 303 are provided on the front surface of the housing 301, and an antenna unit 310 that is a first antenna unit of the radio station 111 is disposed on the upper surface of the housing 301. That is, the camera 106 includes a wireless station 111 having an antenna unit 310 and a wireless device 350 connected to the antenna unit 310. Accordingly, since the antenna unit 310 is fixed to the tool 103, it is indirectly supported by the robot arm 101.

アンテナ部310は、第1送信アンテナである送信アンテナ311と、第1受信アンテナである受信アンテナ312とを有して構成される。なお、本実施形態では、カメラ106は、ステレオカメラ構造をとっているが、これに限定されることはない。   The antenna unit 310 includes a transmission antenna 311 that is a first transmission antenna and a reception antenna 312 that is a first reception antenna. In the present embodiment, the camera 106 has a stereo camera structure, but is not limited thereto.

無線局111の無線装置350は、送信アンテナ311から常に電磁波を送信するモードを有する。無線局111の無線装置350は送信アンテナ311を介して、無線局112と無線通信を行う。アンテナ311,312はパッチアンテナ構造とするがこれに限定するものではない。   The wireless device 350 of the wireless station 111 has a mode in which electromagnetic waves are always transmitted from the transmission antenna 311. The wireless device 350 of the wireless station 111 performs wireless communication with the wireless station 112 via the transmission antenna 311. The antennas 311 and 312 have a patch antenna structure, but are not limited thereto.

図5は、カメラ106の構成を示すブロック図である。カメラ106は、撮像素子であるイメージセンサ341,342を有している。イメージセンサ341,342は、レンズ302,303から入射した光を電気信号に変換するものであり、例えば、CMOSイメージセンサやCCDイメージセンサである。なお、本実施形態では、カメラ106は、ステレオカメラであるため、イメージセンサ(撮像素子)を少なくとも2つ有している。   FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the camera 106. The camera 106 includes image sensors 341 and 342 that are image sensors. The image sensors 341 and 342 convert light incident from the lenses 302 and 303 into electric signals, and are, for example, CMOS image sensors or CCD image sensors. In the present embodiment, since the camera 106 is a stereo camera, it has at least two image sensors (imaging devices).

また、カメラ106は、FPGA等で形成された映像回路343,344と、カメラ106全体の制御を司る制御部としての制御回路345と、前述したアンテナ部310を有する無線局111と、を備えている。   In addition, the camera 106 includes video circuits 343 and 344 formed of an FPGA or the like, a control circuit 345 as a control unit that controls the entire camera 106, and a wireless station 111 having the antenna unit 310 described above. Yes.

各イメージセンサ341,342は、各映像回路343,344からトリガ信号を受信すると、撮像処理を開始し、RAW画像データを示す画像信号を、各映像回路343,344に送信する。各映像回路343,344は、各イメージセンサ341,342から出力された画像信号(RAW画像データ)を、所定の画像フォーマットに形式変換する。そして、各映像回路343,344は、変換した画像データを示す画像信号を無線局111に送信する。なお、なお、第1実施形態では、イメージセンサ341,342により撮像された撮像画像(RAW画像データ)を、所定の画像フォーマットに変換しているが、変換が必要なければそのまま画像信号を無線局111へ送信してもよい。   When the image sensors 341 and 342 receive trigger signals from the video circuits 343 and 344, the image sensors 341 and 342 start imaging processing and transmit image signals indicating RAW image data to the video circuits 343 and 344, respectively. The video circuits 343 and 344 convert the format of the image signals (RAW image data) output from the image sensors 341 and 342 into a predetermined image format. Then, each of the video circuits 343 and 344 transmits an image signal indicating the converted image data to the wireless station 111. In the first embodiment, the captured images (RAW image data) captured by the image sensors 341 and 342 are converted into a predetermined image format. However, if conversion is not necessary, the image signal is directly used as a radio station. 111 may be transmitted.

制御回路345は、マイコン(マイクロコンピュータ)等で構成される。制御回路345は、無線局111から送信された制御信号を受信し、各イメージセンサ341,342が受信可能な型式に変換してから、各イメージセンサ341,342に制御信号を送信する。そして、各イメージセンサ341,342のゲインや読み出し範囲を設定する。また、制御回路345は、各イメージセンサ341,342からの返信信号を受信し、この信号を無線局111が受信可能な型式に変換してから、無線局111に送信する。   The control circuit 345 is configured by a microcomputer (microcomputer) or the like. The control circuit 345 receives the control signal transmitted from the wireless station 111, converts it to a type that can be received by each image sensor 341, 342, and then transmits the control signal to each image sensor 341, 342. Then, the gain and readout range of each image sensor 341, 342 are set. Further, the control circuit 345 receives the return signals from the image sensors 341 and 342, converts the signals into a type that can be received by the wireless station 111, and transmits the converted signal to the wireless station 111.

無線局111は、無線局112と無線通信を行う機能を持つ。無線局112からの電波を受信し、それを復調して得たデータを映像回路343,344や制御回路345に送信する。また、映像回路343,344や制御回路345からの信号を変調して、無線局112に対して送信する。   The wireless station 111 has a function of performing wireless communication with the wireless station 112. Data received by receiving radio waves from the radio station 112 and demodulating it is transmitted to the video circuits 343 and 344 and the control circuit 345. In addition, signals from the video circuits 343 and 344 and the control circuit 345 are modulated and transmitted to the wireless station 112.

図6は、無線局111の構成を示すブロック図である。無線局111は、前述した送信アンテナ311及び受信アンテナ312を有するアンテナ部310と、アンテナ部310に接続された無線装置350と、を有する。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the radio station 111. As shown in FIG. The wireless station 111 includes an antenna unit 310 including the transmission antenna 311 and the reception antenna 312 described above, and a wireless device 350 connected to the antenna unit 310.

無線装置350は、第1送信機としての送信機351と、第1受信機としての受信機352とを有している。送信機351は、送信アンテナ311を介して無線信号を送信するためのものであり、受信機352は、受信アンテナ312を介して無線信号を受信するためのものである。   The wireless device 350 includes a transmitter 351 as a first transmitter and a receiver 352 as a first receiver. The transmitter 351 is for transmitting a radio signal via the transmission antenna 311, and the receiver 352 is for receiving a radio signal via the reception antenna 312.

送信機351は、通信信号処理回路353、アナログベースバンド変換回路354、RF変換回路355、及びドライバ回路356を有する。通信信号処理回路353は、イメージセンサ341,342から映像回路343,344を介して送信されてくる画像信号や、制御回路345から送信されてくる制御信号を調停し、パケット化して、通信論理層を形成する。アナログベースバンド変換回路354は、通信信号処理回路353から送信されてきた信号を、アナログベースバンド信号に変換する。RF変換回路355は、アナログベースバンド変換回路354から送信されてきたアナログベースバンド信号を変調して、RF信号(無線信号)に変換する。ドライバ回路356は、送信アンテナ311にRF信号を送信する。   The transmitter 351 includes a communication signal processing circuit 353, an analog baseband conversion circuit 354, an RF conversion circuit 355, and a driver circuit 356. The communication signal processing circuit 353 arbitrates the image signal transmitted from the image sensors 341 and 342 via the video circuits 343 and 344 and the control signal transmitted from the control circuit 345, packetizes them, and generates a communication logic layer. Form. The analog baseband conversion circuit 354 converts the signal transmitted from the communication signal processing circuit 353 into an analog baseband signal. The RF conversion circuit 355 modulates the analog baseband signal transmitted from the analog baseband conversion circuit 354 and converts it into an RF signal (wireless signal). The driver circuit 356 transmits an RF signal to the transmission antenna 311.

受信機352は、LNA(Low Noise Amplifer)回路357、ベースバンド変換回路358、デジタル変換回路359、及び通信信号処理回路360を有する。LNA回路357は、受信アンテナ312からの信号を増幅する。ベースバンド変換回路358は、LNA回路357からのRF信号(無線信号)を復調してベースバンド信号に変換する。デジタル変換回路359は、ベースバンド変換回路358から送信されてきたベースバンド信号をデジタル信号に変換する。通信信号処理回路360は、デジタル変換回路359から送信されてきたデジタル信号をデパケタイジングして、トリガ信号とシリアル制御信号に変換する通信論理層を形成する。   The receiver 352 includes an LNA (Low Noise Amplifier) circuit 357, a baseband conversion circuit 358, a digital conversion circuit 359, and a communication signal processing circuit 360. The LNA circuit 357 amplifies the signal from the reception antenna 312. The baseband conversion circuit 358 demodulates the RF signal (wireless signal) from the LNA circuit 357 and converts it to a baseband signal. The digital conversion circuit 359 converts the baseband signal transmitted from the baseband conversion circuit 358 into a digital signal. The communication signal processing circuit 360 depacketizes the digital signal transmitted from the digital conversion circuit 359 to form a communication logic layer that converts the digital signal into a trigger signal and a serial control signal.

図7は、無線局112の外観を示す斜視図である。図8は、無線局112の構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a perspective view showing the appearance of the wireless station 112. FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the wireless station 112.

無線局112は、図7に示すように、ケーブル10を介して主制御装置200(図1)に接続されている。無線局112は、指向性を有する第2アンテナ部としてのアンテナ部410と、図8に示すように、アンテナ部410に接続された第2無線装置としての無線装置450と、を有している。無線装置450は、アンテナ部310,410を通じて無線装置350と無線通信を行うためのものである。   As shown in FIG. 7, the radio station 112 is connected to the main controller 200 (FIG. 1) via the cable 10. The radio station 112 includes an antenna unit 410 serving as a second antenna unit having directivity, and a radio device 450 serving as a second radio device connected to the antenna unit 410 as illustrated in FIG. . The wireless device 450 is for performing wireless communication with the wireless device 350 through the antenna units 310 and 410.

アンテナ部410は、無線局112が枠体105の天部122(図1)に取り付けられているので、天部122に支持されていることになる。したがって、アンテナ部410は、作業台104(図1)に対して相対移動不能に配置されている。   The antenna unit 410 is supported by the top part 122 because the radio station 112 is attached to the top part 122 (FIG. 1) of the frame body 105. Therefore, the antenna unit 410 is disposed so as not to move relative to the work table 104 (FIG. 1).

このアンテナ部410は、第2送信アンテナとしての送信アンテナ411と、第2受信アンテナとしての受信アンテナ412とを有している。アンテナ411,412は、パッチアンテナ構造とするが、これに限定することはない。   The antenna unit 410 includes a transmission antenna 411 as a second transmission antenna and a reception antenna 412 as a second reception antenna. The antennas 411 and 412 have a patch antenna structure, but are not limited thereto.

図8に示すように、無線装置450は、第2送信機としての送信機451と、第2受信機としての受信機452とを有している。送信機451は、送信アンテナ411を介して無線信号を送信するためのものであり、受信機452は、受信アンテナ412を介して無線信号を受信するためのものである。   As illustrated in FIG. 8, the wireless device 450 includes a transmitter 451 as a second transmitter and a receiver 452 as a second receiver. The transmitter 451 is for transmitting a radio signal via the transmission antenna 411, and the receiver 452 is for receiving a radio signal via the reception antenna 412.

送信機451は、図6に示した無線局111の送信機351と同様の回路構成であり、通信信号処理回路453、アナログベースバンド変換回路454、RF変換回路455、及びドライバ回路456を有する。   The transmitter 451 has the same circuit configuration as the transmitter 351 of the wireless station 111 illustrated in FIG. 6, and includes a communication signal processing circuit 453, an analog baseband conversion circuit 454, an RF conversion circuit 455, and a driver circuit 456.

通信信号処理回路453は、主制御装置200から送信されてくるトリガ信号や制御信号を調停し、パケット化して、通信論理層を形成する。アナログベースバンド変換回路454、RF変換回路455及びドライバ回路456は、送信機351におけるアナログベースバンド変換回路354、RF変換回路355及びドライバ回路356と同様の処理を実行する。これにより、送信機451は、トリガ信号や制御信号を含む無線信号を、送信アンテナ411を介して送信する。   The communication signal processing circuit 453 arbitrates the trigger signal and control signal transmitted from the main control device 200 and packetizes them to form a communication logic layer. The analog baseband conversion circuit 454, the RF conversion circuit 455, and the driver circuit 456 execute the same processing as the analog baseband conversion circuit 354, the RF conversion circuit 355, and the driver circuit 356 in the transmitter 351. As a result, the transmitter 451 transmits a radio signal including the trigger signal and the control signal via the transmission antenna 411.

受信機452は、図6に示した無線局111の受信機352と同様の回路構成であり、LNA回路457、ベースバンド変換回路458、デジタル変換回路459、及び通信信号処理回路460を有する。   The receiver 452 has a circuit configuration similar to that of the receiver 352 of the wireless station 111 illustrated in FIG. 6, and includes an LNA circuit 457, a baseband conversion circuit 458, a digital conversion circuit 459, and a communication signal processing circuit 460.

LNA回路457、ベースバンド変換回路458及びデジタル変換回路459は、受信機352におけるLNA回路357、ベースバンド変換回路358及びデジタル変換回路359と同様の処理を実行する。通信信号処理回路460は、デジタル変換回路459から送信されてきたデジタル信号をデパケタイジングして、画像信号とシリアル制御信号に変換する通信論理層を形成する。これにより、受信機452は、画像信号やシリアル制御信号を含む無線信号を、受信アンテナ412を介して受信する。   The LNA circuit 457, the baseband conversion circuit 458, and the digital conversion circuit 459 perform the same processing as the LNA circuit 357, the baseband conversion circuit 358, and the digital conversion circuit 359 in the receiver 352. The communication signal processing circuit 460 forms a communication logic layer that depacketizes the digital signal transmitted from the digital conversion circuit 459 and converts it into an image signal and a serial control signal. Accordingly, the receiver 452 receives a radio signal including an image signal and a serial control signal via the reception antenna 412.

無線局112は、図7に示すように、無線装置350と無線装置450との間の無線通信における無線信号の強度を計測する計測部471と、計測部471の計測結果を表示する表示部としてのインジケータ472と、を有している。具体的に説明すると、計測部471は、受信アンテナ412を介して受信機452により受信された電磁波の受信強度を計測する。   As illustrated in FIG. 7, the wireless station 112 includes a measurement unit 471 that measures the strength of a wireless signal in wireless communication between the wireless device 350 and the wireless device 450, and a display unit that displays the measurement result of the measurement unit 471. Indicator 472. More specifically, the measurement unit 471 measures the reception intensity of the electromagnetic wave received by the receiver 452 via the reception antenna 412.

インジケータ472は、ユーザが目視可能な位置に無線局112に設置されている。インジケータ472は、複数のLEDで構成されており、LEDの点灯数が多いほど受信電波強度が高いことを表す。   The indicator 472 is installed in the wireless station 112 at a position where the user can see. The indicator 472 is composed of a plurality of LEDs, and the greater the number of LEDs that are lit, the higher the received radio wave intensity.

なお、図示は省略するが、無線局111が、計測部471と同様の機能の計測部とインジケータ472と同様の機能の表示部とを有していてもよい。この場合、計測部は、受信アンテナ312を介して受信機352により受信された電磁波の受信強度を計測する。また、表示部は、インジケータに限定するものではなく、例えば各種画像を表示する不図示のモニタであってもよい。   Although not illustrated, the wireless station 111 may include a measurement unit having the same function as the measurement unit 471 and a display unit having the same function as the indicator 472. In this case, the measurement unit measures the reception intensity of the electromagnetic wave received by the receiver 352 via the reception antenna 312. The display unit is not limited to the indicator, and may be a monitor (not shown) that displays various images, for example.

生産装置100は、図1及び図2に示すように、反射板107,108を備えている。各反射板107,108の反射面は、平面状に形成されている。反射板107は、アンテナ部410の指向範囲内の位置であって、ロボットアーム101の複数の姿勢P1,P2のうちの少なくとも1つの姿勢、第1実施形態では姿勢P1でアンテナ部310の指向範囲内に位置するように配置されている。そして、反射板107は、ロボットアーム101が姿勢P1のときに、無線装置350と無線装置450との間で通信可能に無線信号を反射するよう配置されている。即ち、反射板107は、ロボットアーム101が姿勢P1のときに、送信アンテナ311から送信された無線信号を受信アンテナ412に反射し、且つ送信アンテナ411から送信された無線信号を受信アンテナ312に反射するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the production apparatus 100 includes reflectors 107 and 108. The reflecting surfaces of the reflecting plates 107 and 108 are formed in a planar shape. The reflector 107 is a position within the directivity range of the antenna unit 410, and the directivity range of the antenna unit 310 is at least one of the postures P1 and P2 of the robot arm 101, in the first embodiment, the posture P1. It is arranged to be located inside. The reflecting plate 107 is disposed so as to reflect a wireless signal so that communication can be performed between the wireless device 350 and the wireless device 450 when the robot arm 101 is in the posture P1. That is, the reflector 107 reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 311 to the reception antenna 412 and reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 411 to the reception antenna 312 when the robot arm 101 is in the posture P1. Are arranged to be.

反射板108は、アンテナ部410の指向範囲内の位置であって、ロボットアーム101の複数の姿勢P1,P2のうちの少なくとも1つの姿勢、第1実施形態では姿勢P2でアンテナ部310の指向範囲内に位置するように配置されている。そして、反射板108は、ロボットアーム101が姿勢P2のときに、無線装置350と無線装置450との間で通信可能に無線信号を反射するよう配置されている。即ち、反射板108は、ロボットアーム101が姿勢P2のときに、送信アンテナ311から送信された無線信号を受信アンテナ412に反射し、且つ送信アンテナ411から送信された無線信号を受信アンテナ312に反射するように配置されている。   The reflector 108 is a position within the directivity range of the antenna unit 410, and the directivity range of the antenna unit 310 is at least one of the plurality of postures P1 and P2 of the robot arm 101, in the first embodiment, the posture P2. It is arranged to be located inside. The reflecting plate 108 is disposed so as to reflect a wireless signal so that the wireless device 350 and the wireless device 450 can communicate with each other when the robot arm 101 is in the posture P2. That is, the reflector 108 reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 311 to the reception antenna 412 and reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 411 to the reception antenna 312 when the robot arm 101 is in the posture P2. Are arranged to be.

本第1実施形態では、反射板107,108は、作業台104の作業面104aに支持されている。反射板107,108の材質は、電波を反射しやすい材質、例えば鉄板、アルミ板等の金属又は金属メッキ板等である。反射板107,108の表面形状に関しては、特殊な加工処理を必要としない平面形状の金属プレートを用いれば、低コストで製作できるので望ましい。   In the first embodiment, the reflectors 107 and 108 are supported on the work surface 104 a of the work table 104. The material of the reflecting plates 107 and 108 is a material that easily reflects radio waves, for example, a metal such as an iron plate or an aluminum plate, or a metal plating plate. Regarding the surface shapes of the reflectors 107 and 108, it is desirable to use a planar metal plate that does not require special processing because it can be manufactured at low cost.

まず、カメラ106から主制御装置200への送信経路について説明する。図1において、ロボットアーム101が姿勢P1の位置にある場合、カメラ106の無線局111から送信された電磁波E1は、反射板107で反射し、反射波E3が生成される。一方、ロボットアーム101が姿勢P2の位置にある場合、カメラ106の無線局111から送信された電磁波E2は、反射板108で反射し、反射波E4が生成される。反射波E3,E4の照射範囲が重なるところに、無線局112が設置さている。   First, the transmission path from the camera 106 to the main controller 200 will be described. In FIG. 1, when the robot arm 101 is in the position P1, the electromagnetic wave E1 transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 is reflected by the reflecting plate 107, and a reflected wave E3 is generated. On the other hand, when the robot arm 101 is at the position of the posture P2, the electromagnetic wave E2 transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 is reflected by the reflecting plate 108, and a reflected wave E4 is generated. The wireless station 112 is installed where the irradiation ranges of the reflected waves E3 and E4 overlap.

換言すると、反射板107,108は、無線局112のアンテナ部410の指向範囲内の位置であって、ロボットアーム101の姿勢P1,P2で無線局111のアンテナ部310の指向範囲内に位置するように配置されている。詳述すると、反射板107は、ロボットアーム101が姿勢P1のときに、送信アンテナ311から送信された無線信号を受信アンテナ412に反射し、送信アンテナ411から送信された無線信号を受信アンテナ312に反射するように配置されている。また、反射板108は、ロボットアーム101が姿勢P2のときに、送信アンテナ311から送信された無線信号を受信アンテナ412に反射し、送信アンテナ411から送信された無線信号を受信アンテナ312に反射するように配置されている。   In other words, the reflectors 107 and 108 are positioned within the directivity range of the antenna unit 410 of the radio station 112 and are positioned within the directivity range of the antenna unit 310 of the radio station 111 with the postures P1 and P2 of the robot arm 101. Are arranged as follows. More specifically, the reflector 107 reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 311 to the reception antenna 412 and the radio signal transmitted from the transmission antenna 411 to the reception antenna 312 when the robot arm 101 is in the posture P1. It is arranged to reflect. The reflector 108 reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 311 to the reception antenna 412 and reflects the radio signal transmitted from the transmission antenna 411 to the reception antenna 312 when the robot arm 101 is in the posture P2. Are arranged as follows.

これにより、ロボットアーム101が姿勢P1,P2の両方の姿勢で、カメラ106の無線局111から送信された電磁波が、反射板107,108を介して無線局112にて受信される。   Accordingly, the electromagnetic wave transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 is received by the wireless station 112 via the reflectors 107 and 108 when the robot arm 101 is in both the postures P1 and P2.

ここで、ある撮像箇所において、撮像方向が無線局112の方向であった場合には、反射板を設けなくてもよい。例えば、ロボットアーム101が姿勢P2のときにアンテナ部310とアンテナ部410の指向範囲が互いのアンテナ部に含まれていれば、反射板108は省略してもよい。   Here, when the imaging direction is the direction of the wireless station 112 at a certain imaging location, the reflecting plate may not be provided. For example, when the robot arm 101 is in the posture P2, if the directivity ranges of the antenna unit 310 and the antenna unit 410 are included in each antenna unit, the reflector 108 may be omitted.

無線局112は、カメラ106の無線局111から電磁波(無線信号)を受信して、主制御装置200でデータとして認識可能な信号に復調する。無線局112は、この受信したデータを示す信号をケーブル10経由で主制御装置200に送信する。主制御装置200は、このデータを用いて適宜処理を実施する。   The wireless station 112 receives electromagnetic waves (wireless signals) from the wireless station 111 of the camera 106 and demodulates them into signals that can be recognized as data by the main controller 200. The radio station 112 transmits a signal indicating the received data to the main controller 200 via the cable 10. The main controller 200 performs processing as appropriate using this data.

次に、主制御装置200からカメラ106への送信経路について図2を用いて説明する。主制御装置200は、ケーブル10を介して、無線局112にデータを示す信号を送信する。無線局112は、受信した信号を変調し、カメラ106の無線局111に対して電磁波(無線信号)E10を送信する。このとき、送信した電磁波E10の照射範囲に、反射板107と反射板108とが存在するような位置に、無線局112が設置されている。   Next, a transmission path from main controller 200 to camera 106 will be described with reference to FIG. Main controller 200 transmits a signal indicating data to radio station 112 via cable 10. The wireless station 112 modulates the received signal and transmits an electromagnetic wave (wireless signal) E10 to the wireless station 111 of the camera 106. At this time, the radio station 112 is installed at a position where the reflection plate 107 and the reflection plate 108 exist in the irradiation range of the transmitted electromagnetic wave E10.

電磁波E10は反射板107と反射板108で反射し、反射波E11,E12が生成される。ロボットアーム101が姿勢P1の位置にある場合、無線局111は反射波E11を受信する。一方、ロボットアーム101が姿勢P2の位置にある場合は、無線局111は反射波E12を受信する。無線局111はこの受信した電磁波(無線信号)を復調し、受信したデータを用いて適宜処理を実施する。   The electromagnetic wave E10 is reflected by the reflecting plate 107 and the reflecting plate 108, and reflected waves E11 and E12 are generated. When the robot arm 101 is in the position of the posture P1, the wireless station 111 receives the reflected wave E11. On the other hand, when the robot arm 101 is in the position of the posture P2, the wireless station 111 receives the reflected wave E12. The wireless station 111 demodulates the received electromagnetic wave (wireless signal) and appropriately performs processing using the received data.

なお、第1実施形態では、各姿勢P1,P2に対応して、反射板をそれぞれ1枚ずつ設置しているが、各姿勢P1,P2に対応して、反射板をそれぞれ複数枚ずつ設置してもよい。つまり、障害物をさけるように複数の反射板を配置することで、安定した通信路が確保することができる。   In the first embodiment, one reflecting plate is installed corresponding to each posture P1, P2, but a plurality of reflecting plates are installed corresponding to each posture P1, P2. May be. That is, a stable communication path can be ensured by arranging a plurality of reflectors so as to avoid obstacles.

ここで、カメラ106のアンテナ部310の設置方向(指向方向)について説明する。アンテナ311,312の指向方向が、カメラ106のレンズ302,303における光軸方向と略平行になるように、各アンテナ311,312を設置する。略平行である最低条件は、送信電磁波又は受信電磁波の指向角内の領域に光軸が入っていることである。   Here, the installation direction (directing direction) of the antenna unit 310 of the camera 106 will be described. The antennas 311 and 312 are installed so that the directivity directions of the antennas 311 and 312 are substantially parallel to the optical axis direction of the lenses 302 and 303 of the camera 106. The minimum condition of being substantially parallel is that the optical axis is in a region within the directivity angle of the transmission electromagnetic wave or the reception electromagnetic wave.

仮にカメラ106の撮像範囲内に障害物が存在した場合、撮像対象を正常に撮像することができないため、カメラ106(即ちイメージセンサ341,342)による撮像の際には、撮像範囲内に障害物が存在しないのが前提である。したがって、ロボットアーム101が姿勢P1,P2では、カメラ106の撮像範囲内には障害物は存在していない。よって、アンテナ部310(アンテナ311,312)の指向方向をレンズ302,303の光軸方向と略平行にすることにより、カメラ106と反射板107,108との間に安定した通信路を確保できる。   If there is an obstacle within the imaging range of the camera 106, the imaging target cannot be captured normally. Therefore, when the camera 106 (that is, the image sensors 341 and 342) captures an obstacle, the obstacle is within the imaging range. It is assumed that there is no. Therefore, when the robot arm 101 is in the postures P1 and P2, there is no obstacle in the imaging range of the camera 106. Therefore, a stable communication path can be secured between the camera 106 and the reflectors 107 and 108 by making the directivity direction of the antenna unit 310 (antennas 311 and 312) substantially parallel to the optical axis direction of the lenses 302 and 303. .

当然、無線局112からの指令をカメラ106が受信する場合においても、反射板107,108とカメラ106との間の通信路は安定している。ここで、図2に示すように、無線局112から送信される電磁波の伝送範囲E10は広くなるため、作業台104やロボットアーム101などの金属体でも電磁波が反射される。無線局112は、反射板107,108からの反射波以外も受信する、即ちマルチパスによる通信品質劣化が発生する恐れも考えられる。その際には、受信アンテナ312の指向方向を反射板107,108方向と略平行となるので、受信アンテナ312を狭指向性アンテナとすることで対策できる。   Of course, even when the camera 106 receives a command from the wireless station 112, the communication path between the reflectors 107 and 108 and the camera 106 is stable. Here, as shown in FIG. 2, since the transmission range E10 of the electromagnetic wave transmitted from the wireless station 112 is widened, the electromagnetic wave is also reflected by a metal body such as the work table 104 or the robot arm 101. There is also a possibility that the wireless station 112 receives other than the reflected waves from the reflectors 107 and 108, that is, the communication quality may deteriorate due to multipath. In this case, since the directivity direction of the reception antenna 312 is substantially parallel to the direction of the reflectors 107 and 108, a countermeasure can be taken by making the reception antenna 312 a narrow directivity antenna.

これにより、受信アンテナ312は、反射板107,108からの反射波E11,E12以外の電波を受信しにくくなるので、マルチパスによる通信品質劣化を防ぐことができる。また、作業台104やロボットアーム101の表面に電波吸収体を設けても、不要な反射波が発生しなくなるので、マルチパスによる通信品質劣化を防ぐことが可能である。   As a result, the receiving antenna 312 becomes difficult to receive radio waves other than the reflected waves E11 and E12 from the reflecting plates 107 and 108, so that deterioration in communication quality due to multipath can be prevented. Further, even if a radio wave absorber is provided on the surface of the work table 104 or the robot arm 101, unnecessary reflected waves are not generated, so that it is possible to prevent communication quality deterioration due to multipath.

次に、無線局112の設置箇所について説明する。第1実施形態では、無線局112が枠体105の上部に設置されている場合について示している。しかし、これに限定されることなく、枠体105の横側(支柱部)に設置しても構わない。この枠体105を使用することにより、専用のジグを設置する必要がないので、コストを削減できる。   Next, the installation location of the wireless station 112 will be described. In the first embodiment, a case where the wireless station 112 is installed on the upper portion of the frame 105 is shown. However, the present invention is not limited to this, and the frame body 105 may be installed on the lateral side (the column portion). By using this frame 105, it is not necessary to install a dedicated jig, so that the cost can be reduced.

また、無線局112が枠体105の天部122に支持(固定)されているので、生産装置上部には金属体等の障害物は存在せず、不要な反射波を生成しないので、マルチパスによる通信品質劣化も抑制できる。また、隣接する生産装置は平面上に配置される。すなわち、上部方向に反射することにより、隣接する生産装置同士での電磁波の干渉を防止する効果もある。   In addition, since the radio station 112 is supported (fixed) on the top portion 122 of the frame body 105, there is no obstacle such as a metal body in the upper part of the production apparatus, and no unnecessary reflected wave is generated. It is possible to suppress communication quality degradation caused by Adjacent production apparatuses are arranged on a plane. That is, by reflecting in the upper direction, there is an effect of preventing interference of electromagnetic waves between adjacent production apparatuses.

また、生産装置100は、ロボットアーム101の干渉防止や、枠体105に取り付けられた固定カメラのワークディスタンス確保のため、作業エリア(撮像箇所)から枠体105の上面までの距離は長くとられている。   Further, the production apparatus 100 has a long distance from the work area (imaging location) to the upper surface of the frame 105 in order to prevent interference of the robot arm 101 and to secure a work distance of a fixed camera attached to the frame 105. ing.

よって、反射板107,108の電磁波の反射方向を生産装置100の上部方向にすることにより、指向角が狭いアンテナを用いて電磁波を照射したときにも、伝播距離が長くなるので電磁波の伝送範囲はより広くなる。これにより、各撮像箇所から伝送される電磁波の重なる領域も広くなるので、無線局112の設置箇所の自由度が増す。   Therefore, by setting the reflection direction of the electromagnetic waves of the reflection plates 107 and 108 to the upper direction of the production apparatus 100, the propagation distance becomes long even when the electromagnetic waves are irradiated using an antenna having a narrow directivity angle, so the transmission range of the electromagnetic waves. Becomes wider. As a result, the area where the electromagnetic waves transmitted from each imaging location overlap is also widened, so the degree of freedom of the location where the wireless station 112 is installed increases.

一方、無線局112からの送信に関しても、反射板107,108までの距離が長くなるので、作業エリア近辺での伝送範囲は広くなる。この伝送範囲内に反射板107,108を設置すればよいので、反射板107,108の設置箇所の自由度も広がる。   On the other hand, also for transmission from the wireless station 112, the distance to the reflectors 107 and 108 becomes longer, so the transmission range near the work area becomes wider. Since the reflecting plates 107 and 108 need only be installed within this transmission range, the degree of freedom of the installation location of the reflecting plates 107 and 108 is also increased.

なお、枠体105が生産装置100の構成として存在しない場合には、別途専用ジグを作業台104に設置し、この専用ジグに無線局112を取り付ければよい。その際、無線局112が専用ジグの上部に設置することがより好適である。   If the frame 105 does not exist as a configuration of the production apparatus 100, a dedicated jig may be separately installed on the work table 104, and the radio station 112 may be attached to the dedicated jig. At that time, it is more preferable that the radio station 112 is installed on the upper part of the dedicated jig.

一般的に、生産装置100の立ち上げ時に、撮像位置の微調整を行う。この微調整により、カメラ106の無線局111からの電磁波の指向方向が変化する。   Generally, when the production apparatus 100 is started up, fine adjustment of the imaging position is performed. By this fine adjustment, the directivity direction of the electromagnetic wave from the wireless station 111 of the camera 106 changes.

そこで、本第1実施形態では、生産装置100は、反射板107,108の姿勢を調整する調整機構を備えている。この調整機構により、反射板107,108の調整、つまり通信路の調整を短時間で実施できる。   Therefore, in the first embodiment, the production apparatus 100 includes an adjustment mechanism that adjusts the posture of the reflectors 107 and 108. By this adjustment mechanism, adjustment of the reflectors 107 and 108, that is, adjustment of the communication path can be performed in a short time.

図9は、反射板107(108)及び反射板107(108)の調整機構500を示す斜視図である。まず、前提として、無線局112と反射板107(108)との間の距離は長いため、反射板107(108)のあおり角度によって、反射波の伝送範囲は大きく変化する。よって、第1実施形態では、調整機構500は、反射板107のあおり角度を調整する。   FIG. 9 is a perspective view showing the reflecting plate 107 (108) and the adjusting mechanism 500 of the reflecting plate 107 (108). First, as a premise, since the distance between the radio station 112 and the reflecting plate 107 (108) is long, the transmission range of the reflected wave varies greatly depending on the tilt angle of the reflecting plate 107 (108). Therefore, in the first embodiment, the adjustment mechanism 500 adjusts the tilt angle of the reflection plate 107.

調整機構500は、設置用ジグに取り付ける面501aを有する底板である金属板501を有する。金属板501の中央には取り付け穴(貫通孔)501bが形成されており、金属板501は、作業台104などの固定物にねじを用いて固定される。   The adjustment mechanism 500 includes a metal plate 501 that is a bottom plate having a surface 501a attached to the installation jig. An attachment hole (through hole) 501b is formed at the center of the metal plate 501, and the metal plate 501 is fixed to a fixed object such as the work table 104 using screws.

金属板501の隅(4隅)にはタップ穴501c、反射板107(108)の隅(4隅)には貫通孔107c(108c)が形成されている。   Tap holes 501c are formed at the corners (four corners) of the metal plate 501, and through holes 107c (108c) are formed at the corners (four corners) of the reflection plate 107 (108).

調整機構500は、金属板501と反射板107(108)との間であって、4隅に配置された4つのコイルばね502を有する。また、調整機構500は、コイルばね502及び反射板107(108)に挿通され、タップ穴501cに螺合するねじ軸と、反射板107(108)に係合するねじ頭とを有する4つのねじ503を有する。   The adjustment mechanism 500 includes four coil springs 502 disposed at four corners between the metal plate 501 and the reflection plate 107 (108). The adjustment mechanism 500 is inserted into the coil spring 502 and the reflection plate 107 (108), and has four screw screws having a screw shaft that is screwed into the tap hole 501c and a screw head that engages with the reflection plate 107 (108). 503.

この4隅のねじ503を回転させることにより、反射板107(108)の反射面のあおり角度を調整することができる。本実施形態では、ばね502とねじ503を用いた場合について述べたが、ボールジョイントを用いてもよい。   By rotating the four corner screws 503, the tilt angle of the reflecting surface of the reflecting plate 107 (108) can be adjusted. In this embodiment, the case where the spring 502 and the screw 503 are used has been described, but a ball joint may be used.

つぎに、無線局112と反射板107,108の設置手順を説明する。前述したように、カメラ106の撮像箇所は一度決定すれば、工程が変わらない限り変わらない。それゆえ、生産装置100の立ち上げ時に、一度だけ位置及び姿勢を調整すればよい。   Next, the installation procedure of the radio station 112 and the reflectors 107 and 108 will be described. As described above, once the imaging location of the camera 106 is determined, it does not change unless the process changes. Therefore, the position and orientation need only be adjusted once when the production apparatus 100 is started up.

調整及び設置手順としては、まず無線局112及び反射板107,108を設置してから、反射板107,108のあおり角度を、調整機構500により調整する。このとき、無線局112のおおまかな設置位置は、事前にシミュレーション等により求めておけばよい。   As an adjustment and installation procedure, first, the radio station 112 and the reflection plates 107 and 108 are installed, and then the tilt angle of the reflection plates 107 and 108 is adjusted by the adjustment mechanism 500. At this time, the approximate installation position of the wireless station 112 may be obtained in advance by simulation or the like.

無線局112を設置した後の反射板107,108の調整方法について説明する。まず、反射板107のあおり角度の調整を行うため、ロボットアーム101を姿勢P1の位置に移動する。そして、カメラ106の無線局111を、前述した、常に電波を送信し続けるモードに設定する。   A method for adjusting the reflectors 107 and 108 after the wireless station 112 is installed will be described. First, in order to adjust the tilt angle of the reflector 107, the robot arm 101 is moved to the position of the posture P1. Then, the wireless station 111 of the camera 106 is set to the above-described mode in which radio waves are always transmitted.

前述したように、無線局112には、受信感度を表すインジケータ472(図7)が付いている。作業者はこのインジケータ472の表示を見ながら、反射板107のあおり角度を調整すればよい。   As described above, the wireless station 112 is provided with the indicator 472 (FIG. 7) indicating the reception sensitivity. The operator may adjust the tilt angle of the reflecting plate 107 while watching the display of the indicator 472.

例えば、インジケータ472のLEDが5個中4個以上点灯すれば合格という基準を設けておけば、作業者は反射板107のあおり調整が完了したか否かを容易に判断することができる。   For example, if a criterion of passing is provided if four or more of the LEDs of the indicator 472 are lit, the operator can easily determine whether or not the tilt adjustment of the reflector 107 has been completed.

次に反射板108のあおり調整を行うため、ロボットアーム101を姿勢P2の位置に移動する。そして、反射板107の調整と同様に反射板108の調整も実施する。反射板108を調整しても、受信感度が合格基準に達しない場合には、無線局112の位置を移動し、反射板107の調整から再度実施する。   Next, in order to adjust the tilt of the reflecting plate 108, the robot arm 101 is moved to the position of the posture P2. Then, the adjustment of the reflection plate 108 is performed in the same manner as the adjustment of the reflection plate 107. If the reception sensitivity does not reach the acceptance standard even after adjusting the reflector 108, the position of the radio station 112 is moved, and the adjustment is performed again from the adjustment of the reflector 107.

以上説明したように、カメラ106の撮像方向に反射板107,108を設けて、反射波を生成することにより、カメラ106の無線局111から無線局112までの電磁波の伝播距離が長くなる。これにより、電磁波の伝送範囲が広くなり、重なり領域が広がるため、無線局112の数を削減することが可能となる。   As described above, by providing the reflection plates 107 and 108 in the imaging direction of the camera 106 and generating the reflected wave, the propagation distance of the electromagnetic wave from the wireless station 111 to the wireless station 112 of the camera 106 becomes longer. As a result, the transmission range of electromagnetic waves is widened and the overlapping area is widened, so that the number of wireless stations 112 can be reduced.

本第1実施形態によれば、電磁波の強い方向をサーチする必要がなく、サーチに要する時間のロスがなくなり、無線装置350と無線装置450との間での無線通信のリアルタイム性が確保され、生産装置100の生産タクトが向上する。   According to the first embodiment, there is no need to search for a strong direction of electromagnetic waves, no loss of time required for the search is eliminated, and real-time performance of wireless communication between the wireless device 350 and the wireless device 450 is ensured. The production tact of the production apparatus 100 is improved.

また、無線局111に対応する無線局112の数を削減することができるので、生産装置100全体としてコストを削減できる。   Further, since the number of radio stations 112 corresponding to the radio stations 111 can be reduced, the cost of the entire production apparatus 100 can be reduced.

また、無線局112の数を削減することができるので、無線局112と主制御装置200との間をケーブルで接続する作業も削減でき、生産装置100の立ち上げリードタイムを短縮することができる。   In addition, since the number of radio stations 112 can be reduced, work for connecting the radio stations 112 and the main controller 200 with a cable can be reduced, and the start-up lead time of the production apparatus 100 can be shortened. .

また、反射板107,108に姿勢を調整する調整機構500が設けられているので、反射板107,108の調整、つまりは、通信路の調整を短時間で行うことができる。よって、生産装置100の立ち上げリードタイムを短縮可能である。   In addition, since the adjusting mechanism 500 for adjusting the posture is provided on the reflecting plates 107 and 108, the adjusting of the reflecting plates 107 and 108, that is, the adjustment of the communication path can be performed in a short time. Therefore, the start-up lead time of the production apparatus 100 can be shortened.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る生産装置について説明する。図10及び図11は、本発明の第2実施形態に係る生産装置の概略構成を示す説明図である。生産装置100Aは、部品W1及び部品W3を本体部品W2に組み付ける生産装置である。即ち、本第2実施形態において、上記第1実施形態との違いは、本体部品W2に部品W1だけでなく、部品W3も組み付ける点である。部品W3も、ツール103のピンセットを用いて組み付け作業を行う。なお、本第2実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a production apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. 10 and 11 are explanatory views showing a schematic configuration of a production apparatus according to the second embodiment of the present invention. The production apparatus 100A is a production apparatus that assembles the parts W1 and W3 to the main body part W2. That is, the second embodiment is different from the first embodiment in that not only the part W1 but also the part W3 is assembled to the main body part W2. The part W3 is also assembled using the tweezers of the tool 103. In the second embodiment, the description of the same configuration as in the first embodiment is omitted.

本第2実施形態では、ロボットアーム101が3つの姿勢P1,P2,P3のときの撮像箇所でカメラ106を用いてワークW1〜W3を撮像するものである。本第2実施形態では、撮像箇所が3か所である場合について説明するが、これ以上あってもよい。   In the second embodiment, the workpieces W1 to W3 are imaged using the camera 106 at the imaging location when the robot arm 101 has three postures P1, P2, and P3. In the second embodiment, a case where there are three imaging locations will be described, but there may be more.

生産装置100Aは、上記第1実施形態の生産装置100の各部の構成に加え、ロボットアーム101の姿勢P3に対応して、反射板109及び第2無線局である無線局113を更に備えている。即ち、生産装置100Aは、第2アンテナ部及び第2無線装置を有する第2無線局を複数備えている。無線局113は、無線局112と同様の構成である。   100 A of production apparatuses are further provided with the reflecting plate 109 and the radio station 113 which is a 2nd radio station corresponding to the attitude | position P3 of the robot arm 101 in addition to the structure of each part of the production apparatus 100 of the said 1st Embodiment. . That is, the production apparatus 100A includes a plurality of second radio stations having the second antenna unit and the second radio apparatus. The radio station 113 has the same configuration as the radio station 112.

本第2実施形態では、無線局113は、枠体105の支柱部である支柱部材121に支持されており、ケーブル11で主制御装置200に接続されている。   In the second embodiment, the radio station 113 is supported by a column member 121 that is a column unit of the frame 105, and is connected to the main controller 200 by the cable 11.

図10にはカメラ106の無線局111から無線局112,113へ電磁波(無線信号)を送信したとき、図11には無線局112,113からカメラ106の無線局111へ電磁波(無線信号)を送信したときを示している。なお、図10及び図11には、姿勢P3における電磁波(無線信号)の伝送範囲E21,E23,E30,E31を仮想的に描いてある。   10, when electromagnetic waves (wireless signals) are transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 to the wireless stations 112 and 113, FIG. 11 shows electromagnetic waves (wireless signals) from the wireless stations 112 and 113 to the wireless station 111 of the camera 106. Shows when it was sent. 10 and 11, the transmission ranges E21, E23, E30, and E31 of electromagnetic waves (wireless signals) in the posture P3 are virtually drawn.

本第2実施形態では、1つの無線局112に対して全撮像箇所からは安定した通信を確保できない場合、第2無線局を複数設置することである。仮に、反射板を用いない場合、第2無線局が3個必要となるが、反射板107〜109を用いることにより、2個に削減できる。   In the second embodiment, when it is not possible to secure stable communication from one imaging station with respect to one radio station 112, a plurality of second radio stations are installed. If no reflector is used, three second radio stations are required, but the number of reflectors 107 to 109 can be reduced to two.

生産装置100Aを用いた生産工程の概略について説明する。以下で説明していく工程では、主制御装置200が各機器の制御を行う。本第2実施形態では、上記第1実施形態で説明した部品W1の本体部品W2への組み付け後に、部品W3を組み付ける作業を実施する。   An outline of a production process using the production apparatus 100A will be described. In the process described below, main controller 200 controls each device. In the second embodiment, after assembling the part W1 described in the first embodiment to the main body part W2, the work of assembling the part W3 is performed.

差異部分である、部品W3の組み付け工程について説明する。ロボットアーム101を姿勢P3に移動させる。部品W3を把持するためには、部品W3の位置及び姿勢を正確に計測する必要がある。そのため、主制御装置200の画像処理部201は、カメラ106で部品W3を撮像した撮像画像を画像処理することにより、部品W3の位置及び姿勢を計測する。   The assembly process of the part W3, which is a different part, will be described. The robot arm 101 is moved to the posture P3. In order to grip the component W3, it is necessary to accurately measure the position and orientation of the component W3. Therefore, the image processing unit 201 of the main controller 200 measures the position and orientation of the component W3 by performing image processing on a captured image obtained by capturing the component W3 with the camera 106.

主制御装置200のロボット制御部202は、計測した部品W3の位置及び姿勢の情報を用いて、ロボットアーム101が移動すべき位置を算出し、移動させる。そして、ツール103のピンセットを用いて部品W3を把持する。   The robot control unit 202 of the main control device 200 calculates and moves the position where the robot arm 101 should move using the measured position and orientation information of the component W3. Then, the component W3 is gripped by using the tweezers of the tool 103.

把持作業が完了したら、部品W3を本体部品W2に組み付ける作業に移行する。この作業は部品W1の組み付け作業と同様のため、説明は割愛する。組み付け作業が完了したら、主制御装置200は、新たに供給された部品W1を把持し、新たに供給された本体部品W2に部品W1を組み付ける。そして、新たに供給された部品W3を把持し、先ほどの本体部品W2に組み付ける。このように、部品W1と部品W3を本体部品W2に組み付ける作業を繰り返し実施する。   When the gripping work is completed, the process shifts to a work for assembling the part W3 to the main body part W2. Since this work is the same as the work of assembling the part W1, description thereof is omitted. When the assembling work is completed, main controller 200 holds newly supplied component W1 and assembles component W1 to newly supplied main body component W2. Then, the newly supplied component W3 is gripped and assembled to the main body component W2. In this way, the work of assembling the parts W1 and W3 to the main body part W2 is repeatedly performed.

つまり、カメラ106の撮像箇所は、ロボットアーム101が姿勢P1,P2,P3のときである。図10及び図11からもわかるように、カメラ106の撮像姿勢は、工程によって大きく異なる。   That is, the imaging location of the camera 106 is when the robot arm 101 is in the postures P1, P2, and P3. As can be seen from FIGS. 10 and 11, the imaging posture of the camera 106 varies greatly depending on the process.

次に、無線通信路を含む通信路に関して説明する。ロボットアーム101が姿勢P1,姿勢P2の位置にある場合は、上記第1実施形態で説明したので説明は省略し、ロボットアーム101が姿勢P3の位置にある場合について説明する。   Next, communication paths including wireless communication paths will be described. When the robot arm 101 is in the position of the posture P1 and the posture P2, since it has been described in the first embodiment, the description is omitted, and the case where the robot arm 101 is in the position of the posture P3 will be described.

撮像時のカメラ106の位置及び姿勢によっては、反射板109をどのように調整しても、無線局112との安定した通信路を確保できない場合があり得る。例えば、図10に示したように、反射板109と無線局112との間に、障害物110が存在する場合である。   Depending on the position and orientation of the camera 106 at the time of imaging, it may be impossible to ensure a stable communication path with the wireless station 112 no matter how the reflector 109 is adjusted. For example, as shown in FIG. 10, the obstacle 110 exists between the reflector 109 and the radio station 112.

このような場合、ロボットアーム101が姿勢P3の位置にあるときにも安定して通信できる箇所に、別途、無線局113を設置すればよい。このとき、装置立ち上げ時に、ロボットアーム101が姿勢P1,姿勢P2の位置にあるときは無線局112を、姿勢P3の位置にあるときは無線局113を使用することを、主制御装置200に記憶させておけばよい。   In such a case, the radio station 113 may be separately installed at a location where the robot arm 101 can communicate stably even when the robot arm 101 is in the position P3. At this time, when the apparatus is started up, the main controller 200 is instructed to use the wireless station 112 when the robot arm 101 is in the position of the posture P1 and the position P2, and use the wireless station 113 when the robot arm 101 is in the position of the position P3. Just remember.

ロボットアーム101が姿勢P3の位置にあるときの、カメラ106から主制御装置200への送信経路について図10を用いて説明する。カメラ106の無線局111から送信された電磁波E21は反射板109で反射し、反射波E23が生成される。   A transmission path from the camera 106 to the main control device 200 when the robot arm 101 is in the position P3 will be described with reference to FIG. The electromagnetic wave E21 transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 is reflected by the reflecting plate 109, and a reflected wave E23 is generated.

この反射波E23の伝送範囲内に、無線局113が設置されている。撮像方向が無線局112方向であった場合には、反射板109を設けなくてもよい。   A radio station 113 is installed within the transmission range of the reflected wave E23. When the imaging direction is the direction of the wireless station 112, the reflector 109 need not be provided.

無線局113は、カメラ106の無線局111から電磁波(無線信号)を受信して、主制御装置200でデータとして認識可能な信号に復調する。無線局113は、この受信したデータを示す信号をケーブル11経由で主制御装置200に送信する。主制御装置200は、このデータを用いて適宜処理を実施する。   The wireless station 113 receives electromagnetic waves (wireless signals) from the wireless station 111 of the camera 106 and demodulates them into signals that can be recognized as data by the main controller 200. The radio station 113 transmits a signal indicating the received data to the main controller 200 via the cable 11. The main controller 200 performs processing as appropriate using this data.

ロボットアーム101が姿勢P3の位置にあるときの、主制御装置200からカメラ106への送信経路について図11を用いて説明する。主制御装置200は、ケーブル11を介して、無線局113にデータを示す信号を送信する。無線局113は、受信した信号を変調し、カメラ106の無線局111に対して電磁波(無線信号)E30を送信する。このとき、送信した電磁波E30の伝送範囲に、反射板109が存在するような位置に、無線局113が設置されている。   A transmission path from main controller 200 to camera 106 when robot arm 101 is in the position P3 will be described with reference to FIG. Main controller 200 transmits a signal indicating data to wireless station 113 via cable 11. The wireless station 113 modulates the received signal and transmits an electromagnetic wave (wireless signal) E30 to the wireless station 111 of the camera 106. At this time, the radio station 113 is installed at a position where the reflection plate 109 exists in the transmission range of the transmitted electromagnetic wave E30.

電磁波E30は反射板109で反射し、反射波E31が生成される。カメラ106の無線局111は反射波E31を受信する。カメラ106はこの受信した電磁波(無線信号)を復調し、受信したデータを用いて適宜処理を実施する。   The electromagnetic wave E30 is reflected by the reflecting plate 109, and a reflected wave E31 is generated. The wireless station 111 of the camera 106 receives the reflected wave E31. The camera 106 demodulates the received electromagnetic wave (wireless signal) and appropriately performs processing using the received data.

次に、上記第1実施形態と異なる無線局112,113と主制御装置200との構成について説明する。まず、無線局112,113の構造について説明する。   Next, configurations of the radio stations 112 and 113 and the main control device 200 different from those in the first embodiment will be described. First, the structure of the radio stations 112 and 113 will be described.

本第2実施形態では、各無線局112,113がIDをもっており、主制御装置200が各無線局112,113を識別できる。IDは、無線局112,113に設けられたスイッチで変更することが可能である。ただし、スイッチ方式に限定することはなく、無線局112,113内の不揮発メモリ内にIDを保存しておいてもよい。   In the second embodiment, each wireless station 112, 113 has an ID, and the main controller 200 can identify each wireless station 112, 113. The ID can be changed with a switch provided in the wireless stations 112 and 113. However, the ID is not limited to the switch method, and the ID may be stored in a nonvolatile memory in the wireless stations 112 and 113.

主制御装置200の内部構成を説明する。前述したように、ロボットアーム101の姿勢によって、使用する無線局112,113が異なってくる。よって、主制御装置200は、どの無線局112,113を使用するか事前に知る必要がある。   An internal configuration of main controller 200 will be described. As described above, the wireless stations 112 and 113 to be used differ depending on the posture of the robot arm 101. Therefore, main controller 200 needs to know in advance which radio stations 112 and 113 are used.

この機能について説明する。まず、主制御装置200の画像処理部201が、無線局112,113を選択できる装置を具備する。主制御装置200は、接続されている無線局112,113のIDを把握する機能と、IDを選択して通信相手となる無線局112,113を決定する機能を持つ。   This function will be described. First, the image processing unit 201 of the main control device 200 includes a device that can select the radio stations 112 and 113. Main controller 200 has a function of grasping IDs of connected radio stations 112 and 113 and a function of selecting IDs and determining radio stations 112 and 113 that are communication partners.

使用する無線局112,113の決定方法について説明する。生産装置100Aの立ち上げ時に、カメラ106の撮像タイミングを主制御装置200に保存する工程があるので、このときに、どの無線局112,113を使用するかを、主制御装置200の記憶装置に保存する。そして、主制御装置200は撮像処理時に、この記憶装置から使用する無線局112,113のIDを読み出し、このIDを持つ無線局112,113に対して通信を行う。   A method for determining the wireless stations 112 and 113 to be used will be described. Since there is a step of storing the imaging timing of the camera 106 in the main control device 200 when the production device 100A is started up, which radio station 112, 113 is used in the storage device of the main control device 200 at this time. save. Then, main controller 200 reads out the IDs of radio stations 112 and 113 to be used from the storage device during imaging processing, and communicates with radio stations 112 and 113 having this ID.

以上説明したように、ある撮像箇所において、無線局112に電磁波を反射できない場合、無線局113を別途配置することにより、安定した通信路を確保することができる。   As described above, when an electromagnetic wave cannot be reflected on the wireless station 112 at a certain imaging location, a stable communication path can be ensured by arranging the wireless station 113 separately.

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態に係る生産装置について説明する。図12は、本発明の第3実施形態に係る生産装置における反射板及び反射板の姿勢を調整する調整機構を示す側面図である。また、図13及び図14は、部品トレイに配置した部品をツールを用いて把持する工程の説明図である。なお、本第3実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a production apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a side view showing the reflecting plate and the adjusting mechanism for adjusting the posture of the reflecting plate in the production apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory diagrams of a process of gripping a component placed on the component tray using a tool. Note that, in the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本第3実施形態では、反射板107の代わりに反射板107Bを作業台104の作業面104a(図1)に配置したものである。   In the third embodiment, a reflecting plate 107B is disposed on the work surface 104a (FIG. 1) of the work table 104 instead of the reflecting plate 107.

図12に示すように、本第3実施形態の反射板107Bは、反射面107aが凹面である。反射面107aが凹面であるため、反射波のビームが広がらず、遠方まで通信が可能となる。これにより、送信局から送信された電磁波の一部しか反射できない場合や、通信相手局との距離が離れている場合に対応可能となる。なお、表面性状は、電波の波長より十分小さければ問題ない。そのため、光の反射板のように鏡面仕上げをする必要がないので、極めて安価に作成できる。   As shown in FIG. 12, in the reflection plate 107B of the third embodiment, the reflection surface 107a is a concave surface. Since the reflecting surface 107a is a concave surface, the reflected wave beam does not spread and communication is possible far away. Accordingly, it is possible to cope with a case where only a part of the electromagnetic wave transmitted from the transmitting station can be reflected or a case where the distance from the communication partner station is long. The surface texture is not a problem as long as it is sufficiently smaller than the wavelength of the radio wave. For this reason, it is not necessary to provide a mirror finish like a light reflector, so that it can be produced at a very low cost.

図13(a)〜図13(d)は、部品トレイ120の四隅に位置する部品W1を把持する際の工程を示す説明図である。また、図14(a)は、部品トレイ120の最上列に位置する部品W1を把持する際の工程を示す説明図、図14(b)は、部品トレイ120の最下列に位置する部品W1を把持する際の工程を示す説明図である。   FIG. 13A to FIG. 13D are explanatory views showing processes when gripping the component W1 located at the four corners of the component tray 120. FIG. 14A is an explanatory diagram showing a process when gripping the component W1 positioned in the uppermost row of the component tray 120, and FIG. 14B shows the component W1 positioned in the lowermost row of the component tray 120. It is explanatory drawing which shows the process at the time of hold | gripping.

図13(a)〜図13(d)に示す部品トレイ120には、複数の部品W1が格子状に並べて配置され、作業台104の作業面104a(図1)に載置される。そして、複数の部品W1を順次、別々の本体部品W2に組み付けられる。   In the component tray 120 shown in FIGS. 13A to 13D, a plurality of components W <b> 1 are arranged in a lattice pattern and placed on the work surface 104 a (FIG. 1) of the work table 104. Then, the plurality of parts W1 are sequentially assembled to separate body parts W2.

部品W1を把持する際に部品W1を撮像するロボットアーム101(図1)の姿勢は複数あり、図13では24の姿勢がある。   There are a plurality of postures of the robot arm 101 (FIG. 1) that images the component W1 when gripping the component W1, and there are 24 postures in FIG.

反射板107Bは、無線局112のアンテナ部410の指向範囲内の位置であって、ロボットアーム101(図1)の複数の姿勢のうち24の姿勢でカメラ106のアンテナ部の指向範囲内に位置するように配置されている。   Reflector 107B is a position within the directivity range of antenna section 410 of radio station 112, and is positioned within the directivity range of the antenna section of camera 106 in 24 out of a plurality of positions of robot arm 101 (FIG. 1). Are arranged to be.

そして、反射板107Bは、ロボットアーム101が24の各姿勢のときに、無線装置350と無線装置450との間で通信可能に無線信号を反射するように、位置及び姿勢が設定されている。なお、反射板107Bの姿勢は、図12に示す調整機構500で調整すればよい。   The position and orientation of the reflecting plate 107B are set so that when the robot arm 101 is in each of the 24 postures, the wireless device 350 and the wireless device 450 reflect wireless signals so that they can communicate with each other. Note that the posture of the reflection plate 107B may be adjusted by the adjustment mechanism 500 shown in FIG.

以下、部品W1を本体部品W2に組み付ける生産工程について説明する。ただし、部品W1を把持する工程以外は、上記第1実施形態で説明した内容と同一であるため割愛する。   Hereinafter, a production process for assembling the part W1 to the main body part W2 will be described. However, the steps other than the step of gripping the component W1 are the same as the contents described in the first embodiment, and are omitted.

部品W1の把持工程について説明する。部品トレイ120内には部品W1が複数配置されている。まず、部品トレイ120の右上の部品W1を把持し、本体部品W2に組み付ける。組み付け作業が完了したら、部品トレイ120内の1つ下にある部品W1を把持し、同様に組み付け作業を行う。これを繰り返し、左下の部品W1の組み付け作業が完了したら、新たな部品トレイ120が供給され、同様に右上の部品W1の組み付け作業に入る。   The gripping process for the component W1 will be described. A plurality of components W1 are arranged in the component tray 120. First, the upper right component W1 of the component tray 120 is gripped and assembled to the main body component W2. When the assembling operation is completed, the component W1 that is one lower in the component tray 120 is gripped, and the assembling operation is similarly performed. This is repeated, and when the assembly work of the lower left component W1 is completed, a new component tray 120 is supplied, and the assembly operation of the upper right component W1 is started similarly.

このように、把持する部品W1の位置は部品トレイ120内で変化する。各部品W1を把持する際、カメラ106を用いて部品W1を撮像し、画像処理により部品W1の位置及び姿勢を計測する。よって、把持する部品W1の位置が変化するということは、カメラ106の撮像箇所(つまりロボットアームの姿勢)が変化するということである。   As described above, the position of the gripped component W1 changes in the component tray 120. When gripping each part W1, the part W1 is imaged using the camera 106, and the position and orientation of the part W1 are measured by image processing. Therefore, the change in the position of the gripped component W1 means that the imaging location of the camera 106 (that is, the posture of the robot arm) changes.

カメラ106の無線局111から送信された電磁波E41は反射板107Bで反射され、無線局112(図14)に送信される。前述したように、撮像箇所が変化するので、各撮像箇所から送信される電磁波E41の伝送範囲を全てカバーするような領域は広範なものとなる。つまり、この領域をすべて含むような反射板は巨大なものとなってしまうので、設置するのは困難である。   The electromagnetic wave E41 transmitted from the wireless station 111 of the camera 106 is reflected by the reflector 107B and transmitted to the wireless station 112 (FIG. 14). As described above, since the imaging location changes, the area covering the entire transmission range of the electromagnetic wave E41 transmitted from each imaging location is wide. In other words, a reflector that includes all of this region becomes huge, and is difficult to install.

よって、本第3実施形態では、各撮像箇所から伝送される電磁波E41の一部を反射する反射板107Bを設置している。このように、電磁波E41の一部しか反射できないため、反射波E42の信号強度が減衰することが考えられる。   Therefore, in the third embodiment, the reflection plate 107B that reflects a part of the electromagnetic wave E41 transmitted from each imaging location is provided. Thus, since only a part of the electromagnetic wave E41 can be reflected, it is considered that the signal intensity of the reflected wave E42 is attenuated.

本第3実施形態では、横長な部品トレイ120を使用している。部品トレイ120の縦方向への移動(図13(a)から図13(b)、図13(c)から図13(d))に対応するために、カメラ106に搭載されたアンテナの指向角を縦方向に広くなるように設計されている。   In the third embodiment, a horizontally long component tray 120 is used. The directivity angle of the antenna mounted on the camera 106 in order to correspond to the vertical movement of the component tray 120 (FIGS. 13A to 13B and FIGS. 13C to 13D). It is designed to be wide in the vertical direction.

縦方向の指向角が広くとられるとアンテナゲインが下がり、さらに一部しか反射できないので、平面形状の反射板では、無線局112に伝送される信号強度が弱くなり、正常に通信できない場合がある。そこで、反射板107Bの反射面107aの形状を縦方向に凹型の凹面にすることで、反射波E42の広がりを抑え、アンテナゲインの低減分を補い、より遠方まで電磁波を伝送することができる。また、横方向は、カメラ106に搭載されたアンテナの横方向の指向角をなるべく狭くすることで、アンテナゲインを上げるとともに、アンテナの指向方向を常に無線局112に向けることが可能となる。よって、無線局112における受信電波強度を高くすることができるので、安定して無線通信を行うことができる。   When the vertical directivity angle is wide, the antenna gain decreases and only a part of the antenna can be reflected. Therefore, the planar reflector may weaken the signal intensity transmitted to the radio station 112 and may not communicate normally. . Therefore, by making the shape of the reflection surface 107a of the reflection plate 107B concave in the vertical direction, it is possible to suppress the spread of the reflected wave E42, compensate for the reduction of the antenna gain, and transmit the electromagnetic wave to a further distance. In the lateral direction, by narrowing the directivity angle in the lateral direction of the antenna mounted on the camera 106 as much as possible, the antenna gain can be increased and the directivity direction of the antenna can always be directed to the radio station 112. Therefore, the received radio wave intensity at the wireless station 112 can be increased, and wireless communication can be performed stably.

以上説明したように、部品トレイ120内の部品W1の把持工程などの、カメラ106の撮像箇所が毎回異なるような場合にも、安定して無線通信を行うことができる。   As described above, wireless communication can be performed stably even when the imaging location of the camera 106 is different each time, such as the gripping process of the component W1 in the component tray 120.

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態に係る生産装置について説明する。図15は、本発明の第4実施形態に係る生産装置における反射板及び反射板の姿勢を調整する調整機構を示す側面図である。なお、本第4実施形態において、上記第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a production apparatus according to a fourth embodiment of the present invention is described. FIG. 15 is a side view showing the reflecting plate and the adjusting mechanism for adjusting the posture of the reflecting plate in the production apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Note that in the fourth embodiment, identical symbols are assigned to configurations similar to those in the first embodiment and description thereof is omitted.

本第4実施形態では、反射板107又は反射板108の代わりに反射板150を作業台104の作業面104a(図1)に配置したものである。   In the fourth embodiment, a reflecting plate 150 is disposed on the work surface 104 a (FIG. 1) of the work table 104 instead of the reflecting plate 107 or the reflecting plate 108.

図15に示すように、反射板150の反射面150aを凸面としている。反射波の広がり角を大きくできるというメリットがある。これにより、各撮像箇所からの反射波の重なり領域が広くなるため、無線局112の設置箇所の自由度が増す。   As shown in FIG. 15, the reflecting surface 150a of the reflecting plate 150 is a convex surface. There is an advantage that the spread angle of the reflected wave can be increased. As a result, the overlapping area of the reflected waves from the respective imaging locations is widened, and the degree of freedom at the location where the wireless station 112 is installed increases.

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。   The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention.

上記第1〜4実施形態では、アンテナ部310がカメラ106に設けられている場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えば、ツール103やロボットハンド102、ロボットアーム101等に取り付けられていてもよい。また、上記第1〜第4実施形態では、第1アンテナ部であるアンテナ部310と第1無線装置である無線装置350とが一体に構成されている場合について説明したが、これに限定するものではない。アンテナ部310と無線装置350とが別体に構成されて互いに異なる位置に配置されていてもよい。第2アンテナ部と第2無線装置についても同様である。   In the first to fourth embodiments, the case where the antenna unit 310 is provided in the camera 106 has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the antenna unit 310 is attached to the tool 103, the robot hand 102, the robot arm 101, or the like. It may be. Moreover, although the said 1st-4th embodiment demonstrated the case where the antenna part 310 which is a 1st antenna part, and the radio | wireless apparatus 350 which is a 1st radio | wireless apparatus were comprised integrally, it is limited to this. is not. The antenna unit 310 and the wireless device 350 may be configured separately and arranged at different positions. The same applies to the second antenna unit and the second wireless device.

また、上記第1〜第4実施形態では、無線装置350が、送信機351と受信機352とを有している場合について説明したが、これに限定するものではなく、無線装置350が送信機351のみで構成されていてもよい。その場合、無線装置450は、受信機452で構成のみされていればよい。そして、アンテナ部310は、送信アンテナ311のみで構成され、アンテナ部410は、受信アンテナ412のみで構成されていればよい。その際、反射板は、送信アンテナから送信された無線信号を受信アンテナに反射するように配置されていればよい。例えば、画像情報を用いてロボットアーム軌道を制御する、いわゆるビジュアルサーボなどを実施するためには、カメラ106は撮影を連続して行う必要がある。このような用途の場合には、上記アンテナ構成でも対応可能である。また、仮に、主制御装置200からカメラ106への通信を実施したい場合には、有線の通信路を確保すればよい。主制御装置200がロボットハンド102を制御するために、ロボットハンド102までは、制御通信路が確保されている。例えば、ロボットハンド102とツール103の掌部にそれぞれ制御通信用接点を設ければ、主制御装置200とカメラ106間の制御通信路を確保できる。   In the first to fourth embodiments, the case where the wireless device 350 includes the transmitter 351 and the receiver 352 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the wireless device 350 includes the transmitter. It may be composed of only 351. In that case, the wireless device 450 only needs to be configured by the receiver 452. The antenna unit 310 only needs to include the transmission antenna 311, and the antenna unit 410 only needs to include the reception antenna 412. In that case, the reflecting plate should just be arrange | positioned so that the radio signal transmitted from the transmitting antenna may be reflected to a receiving antenna. For example, in order to carry out so-called visual servoing that controls the robot arm trajectory using image information, the camera 106 needs to continuously perform photographing. In the case of such an application, the above antenna configuration can be used. Further, if it is desired to perform communication from the main controller 200 to the camera 106, a wired communication path may be secured. In order for the main controller 200 to control the robot hand 102, a control communication path is secured to the robot hand 102. For example, if a control communication contact is provided on the palm of the robot hand 102 and the tool 103, a control communication path between the main controller 200 and the camera 106 can be secured.

また、逆に、上記第1〜第4実施形態において、無線装置350が受信機352のみで構成されている場合であってもよく、その場合、無線装置450は、送信機451のみで構成されていればよい。そして、アンテナ部310は、受信アンテナ312のみで構成され、アンテナ部410は、送信アンテナ411のみで構成されていればよい。その際、反射板は、送信アンテナから送信された無線信号を受信アンテナに反射するように配置されていればよい。   Conversely, in the first to fourth embodiments, the wireless device 350 may be configured only by the receiver 352. In this case, the wireless device 450 is configured only by the transmitter 451. It only has to be. The antenna unit 310 may be configured only by the reception antenna 312 and the antenna unit 410 may be configured only by the transmission antenna 411. In that case, the reflecting plate should just be arrange | positioned so that the radio signal transmitted from the transmitting antenna may be reflected to a receiving antenna.

また、上記第1〜第4実施形態では、枠体105は、直方体型の場合について説明したが、門型、片持ち型等いかなる形状の枠体であってもよい。   In the first to fourth embodiments, the case where the frame 105 is a rectangular parallelepiped has been described. However, the frame 105 may be a frame having any shape such as a portal shape or a cantilever type.

また、上記第1〜第4実施形態では、指向性を有する第2アンテナ部に接続された第2無線装置の通信対象として、ロボットアーム101に支持されたカメラ106を前提として説明したが、本発明の無線通信の制御対象は、これらに限定されない。例えば、ツール103やロボットハンド102の制御通信についても本発明は適用が可能である。   In the first to fourth embodiments, the description has been made on the assumption that the camera 106 supported by the robot arm 101 is the communication target of the second wireless device connected to the second antenna unit having directivity. The control object of the wireless communication of the invention is not limited to these. For example, the present invention can be applied to control communication of the tool 103 and the robot hand 102.

また、第1アンテナ部がツール103やロボットハンド102に搭載されており、カメラ106が必要ない場合には、画像処理部201は省略してもよい。その際、無線局112は、ロボット制御部202にインターフェースボードを設けて、ロボット制御部202と直接接続してもよく、これにより、第1アンテナ部に接続された第1無線装置と交信させてもよい。   If the first antenna unit is mounted on the tool 103 or the robot hand 102 and the camera 106 is not necessary, the image processing unit 201 may be omitted. At that time, the radio station 112 may be provided with an interface board in the robot control unit 202 and directly connected to the robot control unit 202, thereby communicating with the first radio apparatus connected to the first antenna unit. Also good.

また、上記第1〜第4実施形態では、画像信号の他、制御信号やトリガ信号の送受信を行うため、各無線装置が送信機と受信機とを有する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、画像信号は無線通信により送受信を行い、制御信号やトリガ信号は信号線を介して通信を行うように構成した場合には、第1無線装置は送信機のみを有していればよく、第2無線装置は受信機のみを有していればよい。そして、第1アンテナ部は、送信アンテナのみ、第2アンテナ部は、受信アンテナのみ有していればよい。その際、反射板は、送信アンテナから送信された無線信号を受信アンテナに反射するように配置されていればよい。   In the first to fourth embodiments, the case where each wireless apparatus has a transmitter and a receiver to transmit and receive a control signal and a trigger signal in addition to an image signal has been described. However, the present invention is limited to this. It is not a thing. For example, when the image signal is transmitted and received by wireless communication, and the control signal and the trigger signal are configured to communicate via a signal line, the first wireless device only needs to have a transmitter, The second wireless device need only have a receiver. The first antenna unit may have only a transmission antenna, and the second antenna unit may have only a reception antenna. In that case, the reflecting plate should just be arrange | positioned so that the radio signal transmitted from the transmitting antenna may be reflected to a receiving antenna.

また、上記第1〜第4実施形態では、第1アンテナ部が、送信アンテナと受信アンテナとを別個に備えている場合について説明したが、これに限定するものではない。第1無線装置の送信機と受信機とを、第1アンテナ部に切り替えて接続するように構成すれば、第1アンテナ部が、送信用と受信用とを兼ねたアンテナ部であってもよい。第2アンテナ部についても同様である。   Moreover, although the said 1st-4th embodiment demonstrated the case where the 1st antenna part was equipped with the transmitting antenna and the receiving antenna separately, it is not limited to this. If the transmitter and the receiver of the first wireless device are configured to be switched and connected to the first antenna unit, the first antenna unit may be an antenna unit that serves both for transmission and reception. . The same applies to the second antenna unit.

100…生産装置、101…ロボットアーム、102…ロボットハンド、103…ツール、104…作業台、105…枠体、107,108…反射板、310…アンテナ部(第1アンテナ部)、350…無線装置(第1無線装置)、410…アンテナ部(第2アンテナ部)、450…無線装置(第2無線装置) DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Production apparatus, 101 ... Robot arm, 102 ... Robot hand, 103 ... Tool, 104 ... Work table, 105 ... Frame, 107, 108 ... Reflecting plate, 310 ... Antenna part (first antenna part), 350 ... Wireless Device (first wireless device) 410 ... antenna unit (second antenna unit) 450 ... wireless device (second wireless device)

Claims (13)

ロボットアームと、
ワークが載置される作業台と、
前記ロボットアームに支持された、指向性を有する第1アンテナ部と、
前記第1アンテナ部に接続された第1無線装置と、
指向性を有する第2アンテナ部と、
前記第2アンテナ部に接続され、前記第1アンテナ部及び前記第2アンテナ部を通じて、前記第1無線装置と無線通信を行うための第2無線装置と、
前記作業台に支持され、前記第1無線装置と前記第2無線装置との間で通信可能に無線信号を反射する反射と、を備え、
前記反射が、前記第2アンテナ部の指向範囲内の位置であって、前記第1アンテナ部の指向範囲内に位置するように配置されていることを特徴とする装置。
A robot arm,
A work table on which the workpiece is placed;
A first antenna unit having directivity supported by the robot arm;
A first wireless device connected to the first antenna unit;
A second antenna unit having directivity;
A second wireless device connected to the second antenna unit, for performing wireless communication with the first wireless device through the first antenna unit and the second antenna unit;
The supported on a workbench, and a reflector for reflecting the radio signals can communicate between the first wireless device and the second wireless device,
The apparatus is characterized in that the reflecting plate is disposed so as to be positioned within the directivity range of the second antenna unit and within the directivity range of the first antenna unit.
前記第1アンテナ部の上方に位置する天部及び前記天部を支持する支柱部を有する枠体を備え、
前記第2アンテナ部は、前記枠体に支持されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
A frame body having a top part located above the first antenna part and a support part supporting the top part;
The apparatus according to claim 1, wherein the second antenna unit is supported by the frame.
前記第2アンテナ部は、前記天部に支持されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。   The apparatus according to claim 2, wherein the second antenna part is supported by the top part. 前記第1アンテナ部は、第1送信アンテナ及び第1受信アンテナを有し、
前記第2アンテナ部は、第2送信アンテナ及び第2受信アンテナを有し、
前記第1無線装置は、前記第1送信アンテナを介して無線信号を送信するための第1送信機、及び前記第1受信アンテナを介して無線信号を受信するための第1受信機を有し、
前記第2無線装置は、前記第2送信アンテナを介して無線信号を送信するための第2送信機、及び前記第2受信アンテナを介して無線信号を受信するための第2受信機を有し、
前記反射は、前記第1送信アンテナから送信された無線信号を前記第2受信アンテナに反射し、且つ前記第2送信アンテナから送信された無線信号を前記第1受信アンテナに反射するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。
The first antenna unit has a first transmitting antenna and a first receiving antenna;
The second antenna unit has a second transmitting antenna and a second receiving antenna,
The first radio apparatus includes a first transmitter for transmitting a radio signal via the first transmission antenna and a first receiver for receiving a radio signal via the first reception antenna. ,
The second radio apparatus includes a second transmitter for transmitting a radio signal via the second transmission antenna and a second receiver for receiving a radio signal via the second reception antenna. ,
The reflecting plate is arranged so as to reflect the radio signal transmitted from the first transmitting antenna to the second receiving antenna, and reflects the radio signals transmitted from the second transmitting antenna to the first receiving antenna The apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is provided.
前記第1アンテナ部は、送信アンテナを有し、
前記第2アンテナ部は、受信アンテナを有し、
前記第1無線装置は、前記送信アンテナを介して無線信号を送信するための送信機を有し、
前記第2無線装置は、前記受信アンテナを介して無線信号を受信するための受信機を有し、
前記反射は、前記送信アンテナから送信された無線信号を前記受信アンテナに反射するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の装置。
The first antenna unit has a transmission antenna,
The second antenna unit has a receiving antenna,
The first wireless device has a transmitter for transmitting a wireless signal via the transmission antenna;
The second wireless device has a receiver for receiving a wireless signal via the receiving antenna;
The apparatus according to claim 1, wherein the reflection plate is arranged to reflect a radio signal transmitted from the transmission antenna to the reception antenna.
撮像素子を備え、
前記第1無線装置は、前記撮像素子により撮像された撮像画像を示す画像信号を送信することを特徴とする請求項4又は5に記載の装置。
With an image sensor
The device according to claim 4, wherein the first wireless device transmits an image signal indicating a captured image captured by the imaging element.
前記第1無線装置と前記第2無線装置との間の無線通信における無線信号の強度を計測する計測部と、
前記計測部の計測結果を表示する表示部と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の装置。
A measurement unit that measures the strength of a radio signal in radio communication between the first radio device and the second radio device;
The apparatus according to claim 1, further comprising: a display unit that displays a measurement result of the measurement unit.
前記反射の姿勢を調整する調整機構を備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, further comprising an adjustment mechanism that adjusts a posture of the reflection plate . 前記反射の反射面が凹面であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface of the reflecting plate is a concave surface. 前記反射の反射面が凸面であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface of the reflecting plate is a convex surface. 前記ロボットアームの先端に取り付けられたロボットハンドと、
前記ロボットハンドにより把持されたツールと、を備え、
前記第1アンテナ部は、前記ツールに固定されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の装置。
A robot hand attached to the tip of the robot arm;
A tool gripped by the robot hand,
The apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the first antenna unit is fixed to the tool.
ワークを本体ワークに組み付けるようにロボットアームの動作を制御するロボット制御方法であって、
前記ロボットアームの先端に取り付けられたロボットハンドにより把持されたツールでワークを把持するよう前記ロボットアームの動作を制御し、
前記ロボットアームに支持された撮像素子が前記本体ワークを撮像し撮像画像を得て、前記ロボットアームの姿勢が前記撮像画像を得た姿勢であるときに、第1無線装置が前記撮像画像を示す無線信号を反射を介して第2無線装置に送信し、
画像処理部で前記無線信号を処理することにより、前記本体ワークの位置及び姿勢を計測し、
前記本体ワークの位置及び姿勢の計測結果より、前記ロボットアームの移動量を決定し、前記移動量に基づき前記ロボットアームを移動させ、前記ワークを前記本体ワークに組み付けることを特徴とするロボット制御方法。
A robot control method for controlling the operation of a robot arm so that a workpiece is assembled to a main body workpiece,
Controlling the operation of the robot arm to grip a workpiece with a tool held by a robot hand attached to the tip of the robot arm;
When the imaging device supported by the robot arm captures the main body workpiece to obtain a captured image, and the posture of the robot arm is the posture at which the captured image is obtained, the first wireless device indicates the captured image. It sends a radio signal to the second wireless device via a reflector,
By processing the wireless signal in the image processing unit, the position and orientation of the main body work are measured,
A robot control method comprising: determining a movement amount of the robot arm from a measurement result of the position and orientation of the main body workpiece; moving the robot arm based on the movement amount; and assembling the workpiece to the main body workpiece. .
ロボットアームの動作を制御して、ワークを本体ワークに組み付けた物品を製造する物品の製造方法であって、
前記ロボットアームの先端に取り付けられたロボットハンドにより把持されたツールでワークを把持するよう前記ロボットアームの動作を制御し、
前記ロボットアームに支持された撮像素子が前記本体ワークを撮像し撮像画像を得て、前記ロボットアームの姿勢が前記撮像画像を得た姿勢であるときに、第1無線装置が前記撮像画像を示す無線信号を反射を介して第2無線装置に送信し、
画像処理部で前記無線信号を処理することにより、前記本体ワークの位置及び姿勢を計測し、
前記本体ワークの位置及び姿勢の計測結果より、前記ロボットアームの移動量を決定し、前記移動量に基づき前記ロボットアームを移動させ、前記ワークを前記本体ワークに組み付けた物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
An article manufacturing method for controlling an operation of a robot arm to manufacture an article in which a workpiece is assembled to a main body workpiece,
Controlling the operation of the robot arm to grip a workpiece with a tool held by a robot hand attached to the tip of the robot arm;
When the imaging device supported by the robot arm captures the main body workpiece to obtain a captured image, and the posture of the robot arm is the posture at which the captured image is obtained, the first wireless device indicates the captured image. It sends a radio signal to the second wireless device via a reflector,
By processing the wireless signal in the image processing unit, the position and orientation of the main body work are measured,
A movement amount of the robot arm is determined from a measurement result of the position and orientation of the main body workpiece, the robot arm is moved based on the movement amount, and an article in which the workpiece is assembled to the main body workpiece is manufactured. A method for manufacturing an article.
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