JP6621931B2 - Working method and robot system - Google Patents
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Description
本発明は、搬送経路に沿って移動するスライダ、又はそのスライダに支持されたワークに対してロボットに所定の作業を実施させる作業方法及びロボットシステムに関するものである。 The present invention relates to a working method and a robot system for causing a robot to perform a predetermined work on a slider that moves along a conveyance path or a work supported by the slider.
従来から、コンベア装置とスカラ型ロボット等などの産業用ロボットとを備え、コンベア装置により搬送されるワークに対してロボットが所定の加工、部品組付、検査などの作業を実施するロボットシステムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a robot system that includes a conveyor device and an industrial robot such as a SCARA robot is known, and the robot performs predetermined processing, component assembly, inspection, and other work on a workpiece conveyed by the conveyor device. It has been.
この種のロボットシステムにおいて、精密機械の生産や検査等を行うロボットシステムでは、ワークを高速かつ高い位置精度で走行停止させることが可能なリニアコンベア装置が用いられる場合がある。リニアコンベア装置には、リニアスケール(位置検出器)が組み込まれており、このリニアスケールによるスライダの位置検出に基づいてリニアモータ固定子が通電制御を受けることにより、スライダが走行停止される。 In this type of robot system, in a robot system for producing and inspecting precision machines, a linear conveyor device that can stop a workpiece from traveling at high speed with high positional accuracy may be used. A linear scale (position detector) is incorporated in the linear conveyor device, and the slider is stopped when the linear motor stator is energized based on the detection of the position of the slider by the linear scale.
ところで、各スライダは、それらに組み込まれるリニアモータ可動子(永久磁石)やリニアスケールのスケール部分の組付誤差などにより生じる固有の移動誤差、すなわち、スライダ毎に異なる値でかつ再現性のある移動誤差を各々有しており、システム上、このような移動誤差が無視できない場合がある。そこで、出願人は、より高い位置精度でスライダ(ワーク)を走行停止させるために、スライダ毎にそれらの固有の移動誤差を予め測定しておき、スライダ走行時に、その測定データに基づいてスライダ毎に目標位置を補正することを考えた(特許文献1)。 By the way, each slider has inherent movement errors caused by assembly errors of the linear motor mover (permanent magnet) and the scale part of the linear scale incorporated therein, that is, movements with different values and reproducibility for each slider. In some cases, such a movement error cannot be ignored on the system. Therefore, in order to stop the slider (workpiece) from traveling with higher positional accuracy, the applicant measures the inherent movement error for each slider in advance, and moves the slider for each slider based on the measurement data when the slider travels. It was considered to correct the target position (Patent Document 1).
この方法によれば、スライダが有する固有の移動誤差による位置精度への影響を低減でき、精度よくスライダを走行停止させることが可能となる。 According to this method, the influence on the positional accuracy due to the inherent movement error of the slider can be reduced, and the slider can be stopped and stopped with high accuracy.
しかし、この方法では、スライダの固有の移動誤差は考慮されるものの、スライダ毎の高さや傾きなどの形状的な物理量の誤差については考慮されていない。すなわち、各スライダは、これを構成する部品の寸法誤差やスライダの組立誤差により厳密にはワーク支持面の高さや傾きがスライダ毎に異なる。このような形状的な物理量の誤差は、スライダに支持されるワークの高さや傾き、ひいてはワークの作業精度にも影響を与えることが予想される。そのため、この点を考慮してよりワークの作業精度を向上し得るように改善することが望まれる。 However, in this method, the inherent movement error of the slider is taken into account, but the error of the physical quantity such as the height and inclination of each slider is not taken into consideration. In other words, the height and inclination of the work support surface differ from slider to slider due to the dimensional error of the components constituting the slider and the assembly error of the slider. It is expected that such an error in the physical quantity affects the height and inclination of the work supported by the slider, and consequently the work accuracy of the work. For this reason, it is desirable to improve the work accuracy of the workpiece in consideration of this point.
本発明は、搬送経路に沿って移動するスライダ、又はそのスライダに支持されたワークに対する作業精度をより高めることができる技術を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the technique which can raise the work precision with respect to the slider which moves along a conveyance path | route, or the workpiece | work supported by the slider more.
そして、本発明は、搬送経路に沿って移動する第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対してロボットに所定の作業を実施させる作業方法であって、前記搬送経路と同等の状態で第1、第2スライダを支持しかつ第1、第2スライダの形状的物理量を測定することが可能な測定治具を用いて前記第1スライダの前記形状的物理量を測定する第1データ取得工程と、前記測定治具を用いて前記第2スライダの前記形状的物理量を測定する第2データ取得工程と、前記搬送経路に沿って移動する第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第1作業工程と、前記搬送経路に沿って移動する第2スライダ、又は第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第2作業工程と、を含み、前記第1作業工程では、前記第1データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正し、前記第2作業工程では、前記第2データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正するようにしたものである。 The present invention is a work method for causing a robot to perform a predetermined work on the first, second slider, or the work supported by the first, second slider, which moves along the transport path, The geometric physical quantity of the first slider is determined using a measuring jig that supports the first and second sliders and can measure the geometric physical quantity of the first and second sliders in a state equivalent to the transport path. A first data acquisition step for measuring; a second data acquisition step for measuring the geometric physical quantity of the second slider using the measurement jig; and a first slider that moves along the transport path, or a first A first work step for causing the robot to perform work on a work supported by the slider; a second slider that moves along the transport path; or a work supported by the second slider for the robot. A second work step for carrying out the work, and in the first work step, based on the measurement data acquired in the first data acquisition step, the operation of the robot when the robot performs the work is corrected. In the second work process, the operation of the robot when the robot performs work is corrected based on the measurement data acquired in the second data acquisition process.
また、本発明は、搬送経路に沿って移動する第1、第2スライダを備えたコンベア装置と、前記第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対して所定の作業を実施するロボットを備えたロボットシステムであって、前記第1スライダの形状的物理量を実測した第1測定データ及び前記第2スライダの形状的物理量を実測した第2測定データを保持したデータ保持部と、前記第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第1測定データに基づき補正するとともに、前記第2スライダ、又は第2にスライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第2測定データに基づき補正するものである。 The present invention also provides a conveyor device having first and second sliders that move along a conveyance path, and a workpiece supported by the first and second sliders or the first and second sliders. A robot system including a robot that performs the above-described operation, wherein the first measurement data obtained by actually measuring the geometric physical quantity of the first slider and the second measurement data obtained by actually measuring the geometric physical quantity of the second slider are stored. A holding unit; and a control unit that causes the robot to perform an operation on the work supported by the first and second sliders or the first and second sliders, and the control unit includes the first slider. Or correcting the operation of the robot when the robot performs work on the work supported by the first slider based on the first measurement data, and the second slider or It is corrected based on the second measurement data the operation of the robot when said robot with respect to supported workpiece slider to the second is to implement the work.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[ロボットシステムの全体構成]
図1は、本発明の実施形態にかかるロボットシステム1(本発明の作業方法が適用されたロボットシステム)の平面図であり、図2は、ロボットシステム1の断面図(図1のII−II線断面図)である。[Entire configuration of robot system]
FIG. 1 is a plan view of a
ロボットシステム1は、コンベア装置2と、このコンベア装置2が搬送する図外のワークに対して所定の作業を実施するロボット3と、バーコードリーダ5と、コンベア装置2及びロボット3の動作を統括的に制御するコントローラ4とを含む。
The
コンベア装置2は、搬送経路である走行部12と、この走行部12に沿って走行する複数のスライダ14とを備えている。当例では、このコンベア装置2は、リニアモータを駆動源としてスライダ14を走行させるリニアコンベア装置である。
The
コンベア装置2の上記走行部12は、直線状に延びるプレート状の金属製構造体からなるベースフレーム16と、ベースフレーム16をその長手方向の複数の位置で支持する金属製の複数の橋脚部材17と、ベースフレーム16上に固定されて互いに平行に延びる一対のレール18と、これらレール18に沿ってその側方に配置された複数の電磁石19及び複数のスケール検出器20とを備えている。電磁石19は、リニアモータ固定子を構成するものであり、スケール検出器20は後述する磁気スケール26と共にリニアスケール(リニアエンコーダとも称す)を構成するものである。
The
スライダ14は、平面視長方形又は正方形の金属製のフレーム21と、このフレーム21の下面に固定されて前記一対のレール18に各々移動自在に装着された一対のガイドブロック24と、磁石ユニット25と、磁気スケール26とを備えている。
The
当例では、ガイドブロック24及び上記レール18は、リニアガイド等と称される直動ガイド装置により構成されている。
In this example, the
磁石ユニット25は、リニアモータ可動子を構成するものである。この磁石ユニット25は、上記電磁石19を上から包囲するようにフレーム21の下面に固定されており、電磁石19の並び方向(レール18の長手方向)に沿って並ぶ複数の永久磁石(図示省略)を保持している。一方、磁気スケール26は、フレーム21の下面の上記スケール検出器20に対向する位置に、当該スケール検出器20により磁気目盛りの読み取りが可能となるように設けられている。
The
この構成により、上記コンベア装置2では、通電により上記電磁石19に生じる磁束と上記永久磁石との相互作用によりスライダ14に推進力が発生し、この推進力によりスライダ14がレール18に沿って走行する、すなわち、走行部1に沿って走行する。そして、上記リニアスケールが検出するスライダ14の位置情報に基づき、電磁石19が通電制御を受けることにより、所望の位置にスライダ14が走行停止される。
With this configuration, in the
なお、スライダ14の上記フレーム21の上面は、ワークを支持するための平坦な支持面22である。この支持面22には、複数の基準孔23(図4A参照)が設けられており、図示を省略するが、例えばワーク固定治具などが当該基準孔23を用いてフレーム21に固定されている。これにより、図外のワークが、ワーク固定治具によりスライダ14に固定されるようになっている。
The upper surface of the
上記ロボット3は、走行部12の予め定められた作業位置の側方に配置されている。当例では、走行部12に沿って所定間隔を隔てて2つの作業位置(第1作業位置P1、第2作業位置P2という)が設定されており、ロボット3は、第1作業位置P1の側方に配置される第1ロボット3Aと、第2作業位置P2の側方に配置される第2ロボット3Bとを含む。
The
第1ロボット3Aは、水平多関節型のスカラロボットである。この第1ロボット3Aは、基台Baに固定されたベース部30と、このベース部30に垂直軸を介して旋回可能に連結された第1アーム部31と、この第1アーム部31の先端に垂直軸を介して旋回可能に連結された第2アーム部32と、この第2アーム部32の先端に上下動および回転可能に支持された上下方向に延びる軸状の作業ヘッド34と、この作業ヘッド34の先端(下端)に装着されたエンドエフェクタ36とを備えており、第1、第2アーム部31、32及び作業ヘッド34の各々が電動式の回転モータにより駆動されるようになっている。
The
エンドエフェクタ36は、コンベア装置2が搬送するワークに対して所定の作業、例えば加工、部品組付、検査などの作業を実施するものである。なお、当例のエンドエフェクタ36は、ワークに対して加工等の作業を実施するものであるが、スライダ14に対して作業を行うもの、すなわちスライダ14に対してワークの積み下ろしを行うものであってもよい。
The
なお、第2ロボット3Bも水平多関節型のスカラロボットであり、第1ロボット3Aとほぼ同等の構成を有している。当例では、第2ロボット3Bの作業と第1ロボット3Aの作業とは異なり、よって、第2ロボット3Bの作業ヘッド34には、第1ロボット3Aとは異なる種類のエンドエフェクタ36が装着されている。
The
バーコードリーダ5は、スライダ14に設けられたバーコードMを読み取るものである。すなわち、コンベア装置2の上記スライダ14の側面21a、詳しくはフレーム21の反ロボット側の側面21aには、スライダ毎に与えられたID情報をコード化したバーコードM(本発明の記録部に相当する)が設けられており、バーコードリーダ5は、このバーコードMを読み取るものである。当例では、上記第1作業位置P1に停止したスライダ14のバーコードMを読み取るための第1バーコードリーダ5Aと、上記第2作業位置P2に停止したスライダ14のバーコードMを読み取るための第2バーコードリーダ5Bが備えられている。
The
なお、図1では図示を省略しているが、コンベア装置2は、上記各作業位置P1、P2を経由しながらスライダ14を巡回走行させるように構成されている。そして、走行部12には多数のスライダ14が支持され、これらが一体的に又は個別に走行部12に沿って走行するようになっている。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 1, the
[ロボットシステムの制御系]
図3は、上記ロボットシステム10のコントローラ4の構成を示すブロック図である。コントローラ4は、上記の通り、コンベア装置2及びロボット3の動作を制御するものであり、演算処理部40、記憶部42、コンベア駆動制御部44、ロボット駆動制御部46、入力部47及び表示部48などの機能構成を有している。[Robot system control system]
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
演算処理部40(本発明の制御部の一例)は、CPU、ROM、RAM等から構成され、プログラムに従ってスライダ14(ワーク)の走行停止やワークに対する作業を実施すべくコンベア装置2及びロボット3の駆動を統括的に制御するとともに、その作業に必要な各種演算処理を行うものである。
The arithmetic processing unit 40 (an example of the control unit of the present invention) is configured by a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The operation of the
記憶部42(本発明のデータ保持部の一例)は、上記演算処理部40によるコンベア装置2及びロボット3の制御に必要な各種データを記憶するものであり、例えば、コンベア装置2にワークを搬送させるためのデータ、すなわち、スライダ14の停止位置や、スライダ走行時の速度及び加減速度などを含むワーク搬送用データが記憶されている。また、記憶部42には、ワークに対してロボット3に作業を実施させるためのデータ、すなわち、エンドエフェクタ36の三次元的な目標位置(ワークに対する作業の目標位置)や、ワークに対してエンドエフェクタ36がアプローチする際の速度及び加減速度などを含む作業用データが記憶されるとともに、この作業用データをスライダ14に応じて補正するための補正用データが記憶されている。この補正用データは、当例では、コンベア装置2のスライダ各々の形状的物理量の測定結果(測定データ)であり、演算処理部40は、ワークが支持されたスライダ14に応じて、そのスライダ14の測定データに基づいて上記作業用データを補正し、補正後の作業用データに基づいてロボット3を制御すべくロボット駆動制御部46に制御信号を出力する。この点については、後に詳述することにする。
The storage unit 42 (an example of the data holding unit of the present invention) stores various data necessary for the control of the
コンベア駆動制御部44は、上記ワーク搬送用データに基づいてコンベア装置2の動作を制御するものであり、コンベア装置2のドライバとしての機能を含む。
The conveyor
ロボット駆動制御部46は、上記作業用データに基づいてロボット3の動作を制御するものであり、ロボット3のドライバとしての機能を含む。
The robot
なお、入力部47は、キーボードやマウス、ティーチングペンダント等の入力装置であり、表示部48は、LCDやCRT等の表示装置である。
The
[補正用データ]
走行部12の各スライダ14は、それらを構成する部品の寸法誤差や組立誤差により、厳密にはワークが支持される上記支持面22の高さや傾きなど、形状的な物理量がスライダ14毎に異なっている。このロボットシステム1では、ワークに対して高い作業精度を確保すべく、予めスライダ毎に形状的物理量が測定され、各スライダ14の測定データが上記補正用データとして上記記憶部42に記憶されている。[Correction data]
Strictly speaking, the
当例では、図4A、図4Bに示すような5つの形状的物理量の測定データが記憶部42に記憶されている。具体的には、以下の通りである。
(1)水平基準面D1から支持面22までの高さL1
(2)水平基準面D1に対する支持面22の上下方向の傾き角度θ1
(3)垂直基準面D2に対するフレーム21(支持面22)の水平方向の傾き角度θ2
(4)垂直基準面D2に沿った方向におけるフレーム先端から最寄りの基準孔23の中心位置までの距離L2
(5)垂直基準面D2から上記4)の基準孔23の中心までの距離L3
なお、水平基準面D1はレール18の底面であり、垂直基準面D2はレール18の側面である。In this example, measurement data of five geometric physical quantities as shown in FIGS. 4A and 4B are stored in the
(1) Height L1 from the horizontal reference plane D1 to the
(2) Vertical tilt angle θ1 of the
(3) Horizontal inclination angle θ2 of the frame 21 (support surface 22) with respect to the vertical reference plane D2.
(4) Distance L2 from the front end of the frame in the direction along the vertical reference plane D2 to the center position of the
(5) Distance L3 from the vertical reference plane D2 to the center of the
The horizontal reference plane D1 is the bottom surface of the
各スライダ14の形状的物理量の測定は、工場設備としてロボットシステム10が設置された後、実際のコンベア装置2において直接測定するのが理想的であり、そのようにしてもよいが、実際には設備的又は環境的な理由から正確な測定が望めない場合が多い。そのため、当例では、図5A、図5Bに示すような測定治具50を用いて、スライダ14の上記形状的物理量が測定されている。
Ideally, the shape and physical quantity of each
測定治具50は、コンベア装置2から取り外されたスライダ14の上記形状的物理量を、コンベア装置2とほぼ同等の状態で測定するための装置である。すなわち、測定治具50は、コンベア装置2の上記ベースフレーム16及び一対のレール18と同等のベースフレーム16x及び一対のレール18xを備えた治具走行部12xと、この治具走行部12xに支持されたスライダ14(フレーム21)の側面21aとの水平距離を測定する、光学式距離センサからなる水平距離センサ51と、同じく光学式距離センサからなり、スライダ14の支持面22との垂直距離を測定する、第1、第2垂直距離センサ52a、52bと、スライダ14の先端位置及び基準孔23の位置を撮像するためのCCDイメージセンサなどからなる第1、第2カメラ53a、53bとを備えている。なお、第1垂直距離センサ52a及び第1カメラ53aは一方側のレール18xの上方に、当該レール18xに沿って一列に配置され、第2垂直距離センサ52b及び第2カメラ53bは他方側のレール18x上方に、当該レール18xに沿って一列に配置されている。
The measuring
測定は、図5A、図5Bに示すように、スライダ14を治具走行部12xに装着し、この治具走行部12xに沿ってスライダ14を移動させながら、各センサ51、52a、52bによりスライダ14と各センサ51、52a、52bとの距離を断続的に又は連続的に検出するとともに、各カメラ53a、53bにより基準孔23を含む支持面22の画像を撮像し、各センサ51、52a、52bの検出データ及び各カメラ53a、53bの撮像画像から上記形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を求めることにより行う。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
このような作業をスライダ毎に行うことにより、全てのスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を求める。つまり、コントローラ4の記憶部42には、上記補正用データとして、このようにして測定した各スライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3が、各スライダ14のID情報と紐付けられて記憶されている。
By performing such an operation for each slider, the geometric physical quantities θ1, θ2, and L1 to L3 of all the
なお、上記測定治具50による測定時のスライダ14の移動は、リニアモータ駆動であってもよいが、治具走行部12xに装着されたスライダ14を、例えば回転モータを駆動源とするねじ送り機構等に連結し、前記回転モータの駆動により移動させるようにしてもよい。また、上記測定治具50は一例であり、スライダ14の上記形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を測定することができれば、これ以外の測定治具及び測定方法を用いてもよい。
The movement of the
[ロボットシステムの制御]
図6は、上記コントローラ4(演算処理部40)によるロボットシステム1の制御を示すフローチャートである。[Robot system control]
FIG. 6 is a flowchart showing control of the
演算処理部40は、まず、ワークを第1作業位置P1に配置すべくコンベア駆動制御部44を介してコンベア装置2の駆動を制御する(ステップS1)。これにより、スライダ14が走行部12に沿って移動し、第1作業位置P1で停止すると(ステップS3でYes)、演算処理部40は、第1バーコードリーダ5Aを制御し、第1作業位置P1に停止したスライダ14(フレーム21)のバーコードMを読み取らせ、これにより、当該スライダ14のID情報を取得する(ステップS5)。つまり、スライダ14のIDを認識する。
First, the
演算処理部40は、次に、ステップS5で取得したID情報に対応する形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3の測定データを記憶部42から読み込むとともに、第1ロボット3Aによるワークの作業用データを記憶部42から読み込み、この作業用データを、上記測定データに基づき補正する(ステップS7、S9)。つまり、第1ロボット3Aの作業におけるエンドエフェクタ36の三次元的な目標位置や、ワークに対するエンドエフェクタ36のアプローチ速度及び加減速度などの作業用データは、何れもCADデータ等、設計データに基づき設定されたもの、あるいは特定の1台のスライダ14又はその上のワークの実際の位置に基づき設定されたものであり、スライダ毎の上記形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3の誤差は加味されていない。ステップS9の処理では、演算処理部40が、このような設計データに基づくエンドエフェクタ36の三次元的な目標位置や、ワークに対するエンドエフェクタ36のアプローチ速度及び加減速度などの作業用データを、実際にワークを支持しているスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3に基づき補正する。
Next, the
次に、演算処理部40は、ステップS9の処理による補正後の作業用データに基づき、ロボット駆動制御部46を介して第1ロボット3Aを制御し、これにより、ワークに対して第1ロボット3Aにより所定の作業を実施させる(ステップS11)。
Next, the
そして、第1ロボット3Aの作業が終了したか否かを判断し、終了したと判断すると(ステップS13でYes)、演算処理部40は、コンベア駆動制御部44を介してコンベア装置2の駆動を制御し、これによりスライダ14を移動させて、ワークを第1作業位置P1から搬出する(ステップS15)。
Then, it is determined whether or not the work of the
これにより、本フローチャートを終了する。なお、ここでは、第1作業位置P1に配置されたワークに対して第1ロボット3Aにより作業を実施させる場合について説明したが、第2作業位置P2に配置されたワークに対して第2ロボット3Bにより作業を実施させる場合の演算処理部40の制御も基本的には同じである。
Thereby, this flowchart is complete | finished. Here, the case has been described where the
[作業方法]
上記ロボットシステム1においてワークに作業を実施する方法、すなわち、本発明にかかる作業方法をまとめると、図7に示すフローチャートの通りとなる。すなわち、この作業方法は、データ取得工程と、データ記憶工程と、作業実施工程とを含む。[How to work]
A method of performing work on a work in the
データ取得工程は、上記測定治具50を用いて各スライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を測定する工程である。当例では、上記測定治具50を用いて一つのスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を測定する工程が本発明の「第1データ取得工程」に相当し、他の一つのスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を測定する工程が本発明の「第2データ取得工程」に相当する。
The data acquisition step is a step of measuring the geometric physical quantities θ1, θ2, L1 to L3 of each
データ記憶工程は、データ取得工程で取得した各スライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を、スライダ毎のID情報と紐付けして上記記憶部42に格納する工程である。
The data storage step is a step of storing the geometric physical quantities θ1, θ2, L1 to L3 of each
作業工程は、ワークを支持したスライダ14を作業位置P1(又は作業位置P2)に走行停止させて、ワークに対して第1ロボット3A(又は第2ロボット3B)により作業を実施させる工程である。当例では、一つのスライダ14に支持されたワークに対して第1ロボット3A(又は第2ロボット3B)により作業を実施させる工程(すなわち、ステップS5〜S11の処理工程)が本発明の第1作業工程に相当し、他の一つのスライダ14に支持されたワークに対して第1ロボット3A(又は第2ロボット3B)により作業を実施させる工程が本発明の第2作業工程に相当する。
The work process is a process in which the
[作用効果]
以上説明したロボットシステム10によれば、ロボット3によりワークに作業が実施される際には、エンドエフェクタ36の目標位置などの作業用データが、実際にワークを支持しているスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3に基づき補正され、補正後の作業データに基づきロボット3が制御される。そのため、スライダ14を構成する部品の寸法誤差やスライダ14の組立誤差などによるスライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3の誤差が作業精度に与える影響を低減でき、ひいてはワークに対する作業精度を高めることができる。[Function and effect]
According to the robot system 10 described above, when the work is performed on the work by the
特に、スライダ14の支持面22の高さL1や傾き角度θ1、θ2は、スライダ14を構成する部品の寸法誤差やスライダ14の組立誤差などによってスライダ毎に差が生じ易く、また、ワークに対するロボット3の作業精度に影響を与え易いが、上記ロボットシステム1によれば、そのような支持面22の高さL1や傾き角度θ1、θ2を含む測定データに基づき作業用データが補正されるので、ワークに対する作業精度を効果的に向上させることができるという利点がある。
In particular, the height L1 and the inclination angles θ1 and θ2 of the
なお、このロボットシステム10によれば、上記の通り、スライダ14の形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3の誤差がワークの作業精度に与える影響を低減できるが、これは、換言すると、スライダ14の組立精度が多少低い場合でもワークに対して高い精度で作業を実施することが可能になることを意味する。従って、このロボットシステム10によれば、スライダ14に求められる組立精度などの許容範囲を拡大することができ、その分、コンベア装置2の生産コストの低廉化ひいてはロボットシステム1の生産コストの低廉化を図ることができるという利点もある。
According to the robot system 10, as described above, the influence of the errors of the geometric physical quantities θ1, θ2, and L1 to L3 of the
[変形例]
以上、本発明のロボットシステム1(本発明の作業方法が適用されたロボットシステム)について説明したが、上記ロボットシステム1は本発明の好ましい実施形態の例示であって、ロボットシステム1のより具体的な構成や作業方法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。[Modification]
The
(1)上記実施形態のロボットシステム1では、ロボット3として、水平多関節型のスカラロボットが適用されているが、ロボットの種類はこれに限定されるものではなく、垂直多関節型のロボット、X−Yロボット、パラレルリンク型ロボット等、その他の各種ロボットが適用可能である。
(1) In the
(2)予め測定データとして取得しておく形状的物理量は、上記実施形態(θ1、θ2、L1〜L3)の寸法等に限定されるものでなく、ワークに対するロボット3の作業精度を高め得るように選定すればよい。
(2) The shape physical quantity acquired in advance as measurement data is not limited to the dimensions of the above-described embodiments (θ1, θ2, L1 to L3), and can improve the work accuracy of the
(3)上記実施形態のコンベア装置2のスライダ14は、フレーム21の上面(支持面22)にワーク固定治具などを介して直接ワークが固定されるタイプのものであるが、例えば、スライダ14は、図8に示すように、フレーム21、ガイドブロック24、磁石ユニット25及び磁気スケール26を含むスライダ本体14aと、このスライダ本体14aの上記フレーム21に着脱可能に組付けられるパレット14bとを備え、このパレット14bの上面がワークの支持面22とされるものであってもよい。この場合には、スライダ本体14aにパレット14bを組付けた状態で、上記形状的物理量θ1、θ2、L1〜L3を測定治具50で測定しておき、その測定データに基づきロボット3の作業用データを補正するようにすればよい。
(3) The
(4)上記実施形態では、スライダ14に設けられたバーコードM(ID情報)をバーコードリーダ5で読み取り、そのID情報に対応する測定データ(補正用データ)に基づいて作業用データを補正するようにしているが、例えば、スライダ14の上記測定データを二次元コード化して当該二次元コードをスライダ14に設けておき、当該二次元コードをCCDイメージセンサ等により読み取ることにより、その二次元コードの情報、すなわち測定データに基づき作業用データを補正するようにしてもよい。この構成によれば、記憶部42に測定データ(作業用データ)を記憶することなく、個々のスライダ14から直接測定データを取得することができる。このようにスライダ14から直接測定データを取得する構成としては、さらに、スライダ14に上記測定データを記憶したRFタグなどの電子タグを設けておき、この電子タグから無線通信器などで測定データを読み取るようにしてもよい。
(4) In the above embodiment, the barcode M (ID information) provided on the
なお、この変形例では、一つのスライダ14に設けられる二次元コードや電子タグが本発明の第1データ保持部に相当し、他の一つのスライダ14に設けられる二次元コードや電子タグが本発明の第2データ保持部に相当し、上記CCDイメージセンサや無線通信器が本発明の読取装置に相当する。
In this modified example, the two-dimensional code or electronic tag provided on one
以上説明した本発明をまとめると以下の通りである。 The present invention described above is summarized as follows.
すなわち、本発明は、搬送経路に沿って移動する第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対してロボットに所定の作業を実施させる作業方法であって、前記搬送経路と同等の状態で第1、第2スライダを支持しかつ第1、第2スライダの形状的物理量を測定することが可能な測定治具を用いて前記第1スライダの前記形状的物理量を測定する第1データ取得工程と、前記測定治具を用いて前記第2スライダの前記形状的物理量を測定する第2データ取得工程と、前記搬送経路に沿って移動する第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第1作業工程と、前記搬送経路に沿って移動する第2スライダ、又は第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第2作業工程と、を含み、前記第1作業工程では、前記第1データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正し、前記第2作業工程では、前記第2データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正するようにしたものである。 That is, the present invention is a work method for causing a robot to perform a predetermined work on a first or second slider that moves along a transport path, or a work supported by the first or second slider, The geometric physical quantity of the first slider is determined using a measuring jig that supports the first and second sliders and can measure the geometric physical quantity of the first and second sliders in a state equivalent to the transport path. A first data acquisition step for measuring; a second data acquisition step for measuring the geometric physical quantity of the second slider using the measurement jig; and a first slider that moves along the transport path, or a first A first work step for causing the robot to perform work on a work supported by a slider; a second slider that moves along the transfer path; or the robot for a work supported by a second slider. A second work step for carrying out the work, and in the first work step, based on the measurement data acquired in the first data acquisition step, the operation of the robot when the robot performs the work is corrected. In the second work process, the operation of the robot when the robot performs work is corrected based on the measurement data acquired in the second data acquisition process.
この作業方法によれば、第1スライダ又はそれに支持されたワークに対するロボットの作業については、第1スライダの形状的物理量の実測値(測定データ)が加味され、第2スライダ又はそれに支持されたワークに対するロボットの作業については、第2スライダの形状的物理量の実測値が加味される。そのため、スライダを構成する部品の寸法誤差やスライダの組立誤差などによるスライダの形状的物理量の誤差が作業精度に与える影響を低減でき、ひいてはワークに対する作業精度が高められる。なお、第1、第2スライダに対するロボットの作業とは、例えば第1、第2スライダに対するワークの積み下ろし作業である。 According to this working method, for the work of the robot on the first slider or the work supported by the first slider, the measured value (measurement data) of the geometrical physical quantity of the first slider is taken into consideration, and the work supported by the second slider or the work is supported. As for the work of the robot, the measured value of the shape physical quantity of the second slider is taken into consideration. Therefore, it is possible to reduce the influence of the error in the geometric physical quantity of the slider due to the dimensional error of the parts constituting the slider, the assembly error of the slider, etc. on the work accuracy, and thus the work accuracy on the workpiece is improved. The robot work on the first and second sliders is, for example, a work loading / unloading work on the first and second sliders.
この場合、前記ロボットの動作の補正は、当該ロボットが実施する作業の目標位置を補正することであるのが好適である。 In this case, it is preferable that the correction of the operation of the robot is to correct a target position of work performed by the robot.
この作業方法によれば、スライダの形状的物理量の誤差が作業精度に与える影響を、より簡単かつ確実に低減させることが可能となる。 According to this working method, it is possible to more easily and reliably reduce the influence of the error in the geometric physical quantity of the slider on the working accuracy.
一方、本発明のロボットシステムは、搬送経路に沿って移動する第1、第2スライダを備えたコンベア装置と、前記第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対して所定の作業を実施するロボットを備えたロボットシステムであって、前記第1スライダの形状的物理量を実測した第1測定データ及び前記第2スライダの形状的物理量を実測した第2測定データを保持したデータ保持部と、前記第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第1測定データに基づき補正するとともに、前記第2スライダ、又は第2にスライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第2測定データに基づき補正するものである。 On the other hand, the robot system according to the present invention is provided on a conveyor device having first and second sliders that move along a conveyance path, and a work supported by the first and second sliders or the first and second sliders. A robot system including a robot that performs a predetermined work on the first measurement data obtained by actually measuring the geometric physical quantity of the first slider and the second measurement data obtained by actually measuring the geometric physical quantity of the second slider. A held data holding unit; and a control unit that causes the robot to perform an operation on the work supported by the first and second sliders or the first and second sliders. Based on the first measurement data, the operation of the robot when the robot performs work on the first slider or the work supported by the first slider is corrected. Second slider, or is corrected on the basis of the operation of the robot to the second measurement data when said robot to a second relative supported workpiece slider implementing work.
このロボットシステムによれば、第1スライダ又はそれに支持されたワークに対してロボットが作業を実施する際には、その動作が、データ保持部に保持されている第1測定データに基づき補正され、第2スライダ又はそれに支持されたワークに対してロボットが作業を実施する際には、その動作が、データ保持部に保持されている第2測定データに基づき補正される。従って、上述した作業方法の実施をロボットシステムにおいて自動化することが可能となる。 According to this robot system, when the robot performs a work on the first slider or the work supported by the first slider, the operation is corrected based on the first measurement data held in the data holding unit, When the robot performs a work on the second slider or the work supported by the second slider, the operation is corrected based on the second measurement data held in the data holding unit. Therefore, it is possible to automate the implementation of the above-described working method in the robot system.
この場合、前記制御部による前記ロボットの動作の補正は、当該ロボットが実施する作業の目標位置を補正することであるのが好適である。 In this case, it is preferable that the correction of the operation of the robot by the control unit is to correct a target position of work performed by the robot.
この構成によれば、スライダの形状的物理量の誤差が作業精度に与える影響を、より簡単かつ確実に低減させることが可能となる。 According to this configuration, it is possible to more easily and reliably reduce the influence of the error in the geometric physical quantity of the slider on the work accuracy.
上記のロボットシステムにおいて、前記第1、第2スライダの各々は識別情報が記録された記録部を備え、当該ロボットシステムは、前記記録部に記録された識別情報を読み取る読取装置をさらに備え、前記制御部は、前記読取装置が読み取った識別情報に基づきスライダを識別し、前記データ保持部に保持されている測定データのうち、その識別結果に対応した測定データを用いて前記ロボットの動作を補正する。 In the robot system, each of the first and second sliders includes a recording unit in which identification information is recorded, and the robot system further includes a reading device that reads the identification information recorded in the recording unit, The control unit identifies the slider based on the identification information read by the reading device, and corrects the operation of the robot using the measurement data corresponding to the identification result among the measurement data held in the data holding unit. To do.
この構成によれば、各スライダを自動的に識別しながら、上述した作業方法に基づきロボットに作業を実施されることが可能となる。 According to this configuration, the robot can be operated based on the above-described operation method while automatically identifying each slider.
また、上記のロボットシステムにおいて、前記データ保持部は、前記第1スライダに備えられて前記第1測定データを保持した第1データ保持部と、前記第2スライダに備えられて前記第2測定データを保持した第2データ保持部とを含み、当該ロボットシステムは、前記ロボットによる作業の実施に先立ち前記データ保持部に保持された測定データを読み取る読取装置をさらに備え、前記制御部は、前記読取装置が読み取った測定データを用いて前記ロボットの動作を補正するものであってもよい。 In the robot system, the data holding unit includes a first data holding unit that is provided in the first slider and holds the first measurement data, and a second data that is provided in the second slider. The robot system further includes a reading device that reads measurement data held in the data holding unit prior to execution of work by the robot, and the control unit includes the reading unit. The movement of the robot may be corrected using measurement data read by the apparatus.
この構成によれば、各スライダから直接測定データが読み取られるので、スライダを識別する必要が無くなる。 According to this configuration, since the measurement data is read directly from each slider, there is no need to identify the slider.
なお、上記のロボットシステムにおいて、前記第1、第2スライダの各々はワークを支持する支持面を備え、前記形状的物理量は、所定の水平基準面から前記支持面までの高さ、前記水平基準面に対する前記支持面の上下方向の傾き角度及び前記搬送経路に対するスライダの水平方向の傾き角度のうちの少なくとも一つである。 In the above robot system, each of the first and second sliders includes a support surface for supporting a workpiece, and the geometric physical quantity is a height from a predetermined horizontal reference surface to the support surface, and the horizontal reference It is at least one of a tilt angle in the vertical direction of the support surface with respect to the surface and a tilt angle in the horizontal direction of the slider with respect to the transport path.
上記支持面の高さ寸法や傾き角度は、スライダを構成する部品の寸法誤差やスライダの組立誤差などによりスライダ毎に差が生じ易く、また、ワークに対するロボットの作業精度に影響を与え易い。そのため、これらの形状的物理量の実測値(測定データ)に基づき目標位置が補正されることで、第1、第2スライダ又はそれらに支持されたワークに対するロボットの作業精度が向上する。 The height dimension and tilt angle of the support surface are likely to vary from slider to slider due to dimensional errors of parts constituting the slider, slider assembly errors, and the like, and the robot's work accuracy with respect to the workpiece is likely to be affected. For this reason, the target position is corrected based on the actual measurement values (measurement data) of these geometric physical quantities, so that the work accuracy of the robot with respect to the first and second sliders or the work supported by them is improved.
なお、前記第1、第2スライダの各々は、前記搬送経路に沿って移動するスライダ本体と、このスライダ本体に組み付けられた、前記支持面を有するパレットとを備えるものであってもよい。 Each of the first and second sliders may include a slider main body that moves along the transport path, and a pallet that is assembled to the slider main body and has the support surface.
すなわち、ワークを支持するためのパレットが着脱可能に装着されるスライダの場合には、ワークの位置や姿勢に直接的に影響が出るのはパレットの支持面の高さなどの形状的物理量である。そのため、このパレットの支持面の測定データに基づきロボットの動作が補正されることで、ワークに対する作業精度が向上する。 That is, in the case of a slider in which a pallet for supporting a workpiece is detachably mounted, it is a physical quantity such as the height of the support surface of the pallet that directly affects the position and posture of the workpiece. . Therefore, the operation accuracy of the workpiece is improved by correcting the operation of the robot based on the measurement data of the support surface of the pallet.
Claims (5)
前記搬送経路と同等の状態で第1、第2スライダを支持しかつ第1、第2スライダの形状的物理量を測定することが可能な測定治具を用いて前記第1スライダの前記形状的物理量を測定する第1データ取得工程と、
前記測定治具を用いて前記第2スライダの前記形状的物理量を測定する第2データ取得工程と、
前記搬送経路に沿って移動する第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第1作業工程と、
前記搬送経路に沿って移動する第2スライダ、又は第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる第2作業工程と、を含み、
前記形状的物理量は、所定の水平基準面に対する前記支持面の上下方向の傾き角度及び前記搬送経路に対するスライダの水平方向の傾き角度の少なくとも一つであり、
前記第1作業工程では、前記第1データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正し、前記第2作業工程では、前記第2データ取得工程で取得した測定データに基づき、前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を補正し、
前記ロボットの動作の補正は、当該ロボットが実施する作業の目標位置を補正することと、当該作業において前記第1、第2スライダ、又は前記第1、第2スライダにそれぞれ支持されたワークに対して前記ロボットがアプローチする際の速度及び加減速度を補正することとを含む、ことを特徴とする作業方法。 The robot performs a predetermined operation on the first and second sliders or the workpieces supported on the support surfaces of the first and second sliders, each of which has a support surface for supporting the workpiece and moves along the conveyance path. Work method,
The geometric physical quantity of the first slider using a measuring jig capable of supporting the first and second sliders and measuring the geometric physical quantity of the first and second sliders in a state equivalent to the transport path. A first data acquisition step for measuring
A second data acquisition step of measuring the geometric physical quantity of the second slider using the measurement jig;
A first work step for causing the robot to perform work on a first slider that moves along the transport path or a work supported by the first slider;
A second working step for causing the robot to perform work on a second slider that moves along the transport path, or a work supported by the second slider,
The geometric physical quantity is at least one of an inclination angle in a vertical direction of the support surface with respect to a predetermined horizontal reference surface and a horizontal inclination angle of the slider with respect to the transport path,
In the first work process, based on the measurement data acquired in the first data acquisition process, the operation of the robot when the robot performs work is corrected. In the second work process, the second data acquisition is performed. Based on the measurement data acquired in the process, correct the operation of the robot when the robot performs work,
The robot movement is corrected by correcting the target position of the work performed by the robot and for the work supported by the first and second sliders or the first and second sliders in the work. And correcting the speed and acceleration / deceleration when the robot approaches.
前記第1スライダの形状的物理量を実測した第1測定データ及び前記第2スライダの形状的物理量を実測した第2測定データを保持したデータ保持部と、
前記第1、第2スライダ、又は第1、第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットに作業を実施させる制御部と、を備え、
前記形状的物理量は、所定の水平基準面に対する前記支持面の上下方向の傾き角度及び前記搬送経路に対するスライダの水平方向の傾き角度の少なくとも一つであり、
前記制御部は、前記第1スライダ、又は第1スライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第1測定データに基づき補正するとともに、前記第2スライダ、又は第2スライダに支持されたワークに対して前記ロボットが作業を実施するときの当該ロボットの動作を前記第2測定データに基づき補正し、
前記制御部による前記ロボットの動作の補正は、当該ロボットが実施する作業の目標位置を補正することと、当該作業において前記第1、第2スライダ、又は前記第1、第2スライダにそれぞれ支持されたワークに対して前記ロボットがアプローチする際の速度及び加減速度を補正することとを含む、ことを特徴とするロボットシステム。 A conveyor device including first and second sliders each having a support surface for supporting a workpiece and moving along a conveying path; and the support surface of the first, second slider, or first, second slider A robot system including a robot that performs a predetermined operation on a supported workpiece,
A data holding unit holding first measurement data obtained by actually measuring the shape physical quantity of the first slider and second measurement data obtained by actually measuring the shape physical quantity of the second slider;
A control unit that causes the robot to perform an operation on the work supported by the first and second sliders or the first and second sliders;
The geometric physical quantity is at least one of an inclination angle in a vertical direction of the support surface with respect to a predetermined horizontal reference surface and a horizontal inclination angle of the slider with respect to the transport path,
The control unit corrects the operation of the robot when the robot performs work on the first slider or a work supported by the first slider based on the first measurement data, and the second slider, or the operation of the robot corrected based on the second measurement data when said robot with respect to supported workpiece in the second slider to practice the work,
The correction of the operation of the robot by the control unit is performed by correcting the target position of the work performed by the robot and supported by the first and second sliders or the first and second sliders in the work. Correcting the speed and acceleration / deceleration when the robot approaches the workpiece.
前記第1、第2スライダの各々は識別情報が記録された記録部を備え、
当該ロボットシステムは、前記記録部に記録された識別情報を読み取る読取装置をさらに備え、
前記制御部は、前記読取装置が読み取った識別情報に基づきスライダを識別し、前記データ保持部に保持されている測定データのうち、その識別結果に対応した測定データを用いて前記ロボットの動作を補正する、ことを特徴とするロボットシステム。 The robot system according to claim 2, wherein
Each of the first and second sliders includes a recording unit in which identification information is recorded,
The robot system further includes a reading device that reads the identification information recorded in the recording unit,
The control unit identifies the slider based on the identification information read by the reading device, and controls the operation of the robot using the measurement data corresponding to the identification result among the measurement data held in the data holding unit. A robot system characterized by correcting.
前記データ保持部は、前記第1スライダに備えられて前記第1測定データを保持した第1データ保持部と、前記第2スライダに備えられて前記第2測定データを保持した第2データ保持部とを含み、
当該ロボットシステムは、前記ロボットによる作業の実施に先立ち前記データ保持部に保持された測定データを読み取る読取装置をさらに備え、
前記制御部は、前記読取装置が読み取った測定データを用いて前記ロボットの動作を補正する、ことを特徴とするロボットシステム。 The robot system according to claim 2, wherein
The data holding unit includes a first data holding unit provided in the first slider for holding the first measurement data, and a second data holding unit provided in the second slider for holding the second measurement data. Including
The robot system further includes a reading device that reads measurement data held in the data holding unit prior to execution of work by the robot,
The said control part correct | amends operation | movement of the said robot using the measurement data which the said reader read, The robot system characterized by the above-mentioned.
前記第1、第2スライダの各々は、前記搬送経路に沿って移動するスライダ本体と、このスライダ本体に組み付けられた、前記支持面を有するパレットとを備える、ことを特徴とするロボットシステム。 The robot system according to any one of claims 2 to 4, wherein
Each of the first and second sliders includes a slider main body that moves along the transport path, and a pallet that has the support surface and is assembled to the slider main body.
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