JP6789867B2 - Non-defective product collection system and controllers and programs for controlling the system - Google Patents

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Description

この発明は、供給される部品の把持およびハンドリングが可能なエンドエフェクタを持ち、その部品の任意の位置および/または姿勢での把持およびハンドリングが可能な多関節アームを有するロボットを用いた、複数種類の部品の検査および良品の収集作業における、検査の高効率化および高精度化を可能にする良品収集システム、並びにそのシステムの制御用のコントローラおよびプログラムを提供するものである。 The present invention comprises a plurality of types using a robot having an end effector capable of gripping and handling a supplied part and having an articulated arm capable of gripping and handling the part at an arbitrary position and / or posture. It provides a non-defective product collection system that enables high efficiency and high accuracy of inspection in inspection of parts and collection of non-defective products, and a controller and a program for controlling the system.

多品種少量生産を目的としたセル生産方式の製品組立工程における生産効率の向上のためには、部品の収集・供給の自動化が重要である。このため近年では、部品収集を自動化するシステムとして、ロボットが部品保管場所へ直接移動して部品を収集する部品収集システムが提案されており、これによって、人手による部品収集業務や、専用の部品収集作業用ラインの構築の必要が無くなり、人件費や時間的コストの削減が果たされている。 In order to improve production efficiency in the product assembly process of the cell production method for high-mix low-volume production, it is important to automate the collection and supply of parts. For this reason, in recent years, as a system for automating parts collection, a parts collection system in which a robot moves directly to a parts storage location to collect parts has been proposed, which enables manual parts collection work and dedicated parts collection. There is no need to build a work line, and labor costs and time costs have been reduced.

上記のような部品収集システムでは、ロボットは複数の部品保管場所に移動しながら複数種類の部品を順次収集して回り、一連の部品をセットにして次工程に供給する。しかしながら、一連の部品を収集した後に部品の検査を行った場合、収集した部品に不良品があれば、ロボットは再度部品保管場所まで移動して代わりの部品を収集しなければならず、効率が著しく低下する。このため、部品収集の段階で検査を行い、良品のみを収集することが望ましいが、上記のような部品収集システムでは、ロボットが複数の場所に移動して検査を行うため、屋内の照明配置にバラつきがあることにより、例えば検査位置毎の照度の違いや、検査面における輝度の分布、陰影の強さ、背景との輝度対比に違いが生じるなど検査環境に不安定な要素が多く、また部品の欠損や表面の傷の有無など複数の検査項目を想定しなければならず、加えて生産効率の向上のためにはそれらの検査をより高速に行う必要もあることから、適切な検査環境と検査手順の提供が困難である。 In the parts collection system as described above, the robot moves to a plurality of parts storage locations, sequentially collects and rotates a plurality of types of parts, and supplies a series of parts as a set to the next process. However, when the parts are inspected after collecting a series of parts, if the collected parts are defective, the robot must move to the parts storage location again and collect the replacement parts, which is efficient. Significantly reduced. For this reason, it is desirable to inspect at the parts collection stage and collect only non-defective products. However, in the parts collection system as described above, the robot moves to multiple locations to perform the inspection, so it is suitable for indoor lighting arrangements. Due to the variation, there are many unstable factors in the inspection environment such as the difference in illuminance for each inspection position, the distribution of brightness on the inspection surface, the strength of shadows, and the difference in brightness comparison with the background. Since it is necessary to assume multiple inspection items such as the presence or absence of defects and surface scratches, and in addition, it is necessary to perform these inspections at a higher speed in order to improve production efficiency, an appropriate inspection environment is required. It is difficult to provide inspection procedures.

従来技術においては、移動ロボットが多関節アームを具え、そのアームの先端部にカメラを搭載するものや、ロボットと別個にカメラを配置して検査精度と効率を向上させるものはあるが、複数種類の部品の検査・収集を行うロボットに対して上記問題を解消した検査環境を提供するものは、発明者が調査した範囲では未だ確認できない。 In the prior art, there are mobile robots equipped with an articulated arm and a camera mounted on the tip of the arm, and those in which a camera is placed separately from the robot to improve inspection accuracy and efficiency, but there are multiple types. It has not yet been confirmed within the scope of the inventor's investigation that the robot that inspects and collects the parts of the above provides an inspection environment that solves the above problems.

すなわち、ロボットにより検査を行う従来技術としては、例えば特許文献1が知られ、特許文献1では、移動機構を具えた台車上に胴部・頭部・腕部およびカメラを持つ上半身型の作業ロボットを搭載し、移動先に設置されたクロスマーク等の位置合わせ基準を撮像して、取得した画像情報から、作業ロボットと移動先に配置された作業対象物間のズレ量を計算することで、移動先における作業精度を向上させている。 That is, for example, Patent Document 1 is known as a conventional technique for inspecting by a robot, and in Patent Document 1, an upper body type work robot having a body, a head, an arm, and a camera on a trolley equipped with a moving mechanism. Is installed, the alignment reference such as the cross mark installed at the destination is imaged, and the amount of deviation between the work robot and the work object placed at the destination is calculated from the acquired image information. The work accuracy at the destination is improved.

特許第5924786号公報 走行ロボットの誘導方法および誘導装置Japanese Patent No. 5924786 Guidance method and guidance device for traveling robot

しかしながら、特許文献1記載の従来技術では、照明配置等の検査条件については移動先の検査環境に依存しているため、良品の判断を高効率かつ高精度に行うことができないという不都合がある。 However, in the prior art described in Patent Document 1, since the inspection conditions such as the lighting arrangement depend on the inspection environment of the moving destination, there is an inconvenience that it is not possible to judge a non-defective product with high efficiency and high accuracy.

それゆえこの発明は、上記の問題を鑑み、供給される部品の把持およびハンドリングが可能なエンドエフェクタを持ち、その部品の任意の位置および/または姿勢での把持およびハンドリングが可能な多関節アームを有するロボットを用いた、複数種類の部品の検査および良品の収集作業において、検査の高精度化および高効率化を可能にする良品収集システムを提供することを目的とする。また、この発明はその良品収集システムの多関節アーム等の制御を行うコントローラおよびプログラムを提供することをも目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention has an end effector capable of gripping and handling the supplied part, and an articulated arm capable of gripping and handling the part in any position and / or posture. An object of the present invention is to provide a non-defective product collection system that enables high-precision and high-efficiency inspection in inspection of a plurality of types of parts and collection of non-defective products using a robot. Another object of the present invention is to provide a controller and a program for controlling an articulated arm and the like of the non-defective product collection system.

上記課題を有利に解決するこの発明の良品収集システムは、
供給される複数種類の部品の各々の把持およびハンドリングが可能なエンドエフェクタを持ち、それらの部品の任意の位置および/または姿勢での把持およびハンドリングが可能な多関節アームを有するロボットと、
前記ロボットに設けられた、前記多関節アームにてハンドリングする前の部品および/またはハンドリングしている部品の一次検査が可能な一次検査用センサと、
前記ロボットに設けられた、前記多関節アームにてハンドリングしている部品の前記一次検査用センサよりも高精度な二次検査が可能な二次検査用センサと、を備え、
前記一次検査用センサによる一次検査で良品と判断できない部品のみに対して前記二次検査用センサによる高精度な二次検査を行って良品のみを収集することを特徴とするものである。
The non-defective product collection system of the present invention that advantageously solves the above problems
A robot having an end effector capable of gripping and handling each of a plurality of types of supplied parts and having an articulated arm capable of gripping and handling those parts at any position and / or posture.
A primary inspection sensor provided on the robot capable of primary inspection of parts before and / or parts being handled by the articulated arm.
The robot is provided with a secondary inspection sensor capable of performing a secondary inspection with higher accuracy than the primary inspection sensor of a part handled by the articulated arm.
It is characterized in that only parts that cannot be judged as non-defective products by the primary inspection by the primary inspection sensor are subjected to high-precision secondary inspection by the secondary inspection sensor and only non-defective products are collected.

また、この発明のコントローラおよびプログラムは、
前記ロボットと、前記一次検査用センサと、前記二次検査用センサと、の動作を制御することを特徴とするものである。
In addition, the controller and program of the present invention
It is characterized in that it controls the operation of the robot, the primary inspection sensor, and the secondary inspection sensor.

かかるこの発明の良品収集システム、並びにそのシステムの制御用のコントローラおよびプログラムにあっては、供給される複数種類の部品の検査および良品の収集作業を行う際に、前記ロボットが、前記多関節アームの前記エンドエフェクタを各部品の供給位置に移動させ、次いでその多関節アームの動作下で、前記エンドエフェクタが、供給される検査対象の部品の把持およびハンドリングを行って、その部品の位置および/または姿勢を任意のものとする。 In the non-defective product collection system of the present invention, and the controller and program for controlling the system, the robot uses the articulated arm when inspecting a plurality of types of supplied parts and collecting non-defective products. The end effector is moved to the supply position of each part, and then, under the operation of the articulated arm, the end effector grips and handles the part to be inspected to be supplied, and the position of the part and / Or the posture is arbitrary.

そして、前記ロボットに設けられた例えば画像処理等を用いる一次検査用センサが、前記多関節アームにてハンドリングする前および/またはハンドリングしている部品の一次検査(スクリーニング検査)を行うとともに、前記ロボットに設けられた例えば変位センサ等を用いる二次検査用センサが、前記多関節アームにてハンドリングしている部品の、前記一次検査用センサよりも高精度な二次検査(精密検査)を行う。その際、前記一次検査用センサによる一次検査で良品と判断できない部品のみに対して前記二次検査用センサによる高精度な二次検査を行って良品のみを収集する。 Then, the sensor for primary inspection using, for example, image processing provided in the robot performs the primary inspection (screening inspection) of the parts before and / or being handled by the articulated arm, and the robot. The secondary inspection sensor using, for example, a displacement sensor provided in the above performs a secondary inspection (detailed inspection) of the parts handled by the articulated arm with higher accuracy than the primary inspection sensor. At that time, only the parts that cannot be judged as non-defective products by the primary inspection by the primary inspection sensor are subjected to high-precision secondary inspection by the secondary inspection sensor, and only the non-defective products are collected.

従って、この発明の良品収集システム、並びにそのシステムの制御用のコントローラおよびプログラムによれば、一次検査(スクリーニング検査)と二次検査(精密検査)とを併用し、二次検査用センサによる精密検査の実施対象を、一次検査で良品と判断できない部品のみに限定することで、検査精度を高精度化しながら検査工程を省略して検査効率を高効率化することができる。 Therefore, according to the non-defective product collection system of the present invention, and the controller and program for controlling the system, the primary inspection (screening inspection) and the secondary inspection (detailed inspection) are used in combination, and the detailed inspection by the secondary inspection sensor is used. By limiting the implementation target to only the parts that cannot be judged as non-defective products in the primary inspection, it is possible to improve the inspection efficiency by omitting the inspection process while improving the inspection accuracy.

なお、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、検査対象の部品の収集および検査を行う際に、その部品を一本の前記多関節アームのみで任意の位置および/または姿勢で取り扱うことができるものであると好ましい。 In the non-defective product collection system of the present invention, when collecting and inspecting a part to be inspected, the robot handles the part with only one articulated arm at an arbitrary position and / or posture. It is preferable that the product can be used.

また、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、前記検査対象の部品の収集および検査を行う際に、その部品を複数本の前記多関節アーム間において持ち変えて任意の姿勢で把持し直すことができるものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, when the robot collects and inspects the parts to be inspected, the robot holds the parts between a plurality of the articulated arms and holds them in an arbitrary posture. It is preferable that it can be fixed.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記移動ロボットの前記エンドエフェクタは、検査対象の部品の収集および検査を行う際に、異なる形状を持つ複数種類の部品に対する把持およびハンドリングが可能な爪形状および爪移動機構を持つものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the end effector of the mobile robot has a claw shape capable of gripping and handling a plurality of types of parts having different shapes when collecting and inspecting the parts to be inspected. And those having a claw movement mechanism are preferable.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、検査対象の部品が供給される位置へと前記多関節アームを移動させる台座部を備えた移動ロボットであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the robot is preferably a mobile robot provided with a pedestal portion for moving the articulated arm to a position where a part to be inspected is supplied.

ここで、前記台座部は、例えば垂直方向への移動が可能な伸縮機構および/または水平方向への移動が可能な走行機構を持ち、検査対象の部品が供給される位置へと前記多関節アームを移動させるものとしてもよい。 Here, the pedestal portion has, for example, a telescopic mechanism capable of moving in the vertical direction and / or a traveling mechanism capable of moving in the horizontal direction, and the articulated arm is moved to a position where parts to be inspected are supplied. May be moved.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、前記多関節アームを有する胴体部と、その胴体部上に配置された頭部とを有し、前記頭部および/または前記多関節アームに撮像用機器を持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記撮像用機器でその部品を撮像してその部品の位置を認識するものであると好ましい。 Further, in the good product collection system of the present invention, the robot has a body portion having the articulated arm and a head arranged on the body portion, and the head and / or the articulated arm. It is preferable that the imaging device is provided in the camera, and when the component to be inspected is collected, the component is imaged by the imaging device to recognize the position of the component.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記一次検査用センサは、前記頭部および/または前記多関節アームおよび/または前記台座部に撮像用機器を持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記多関節アームにてハンドリングする前および/またはハンドリングしている部品をその撮像用機器で撮像してその部品の一次検査を行うものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, when the primary inspection sensor has an imaging device on the head and / or the articulated arm and / or the pedestal portion and collects the parts to be inspected. In addition, it is preferable that the component before and / or being handled by the articulated arm is imaged by the imaging device and the primary inspection of the component is performed.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、前記撮像用機器が撮像を行うのに必要な光度の調整が可能な照明を有するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, it is preferable that the robot has an illumination capable of adjusting the luminous intensity required for the imaging device to perform imaging.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記二次検査用センサは、前記ロボットの、例えば前記多関節アームおよび/または前記台座部に設けられた変位センサを持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記多関節アームにてハンドリングしている部品の検査個所をその変位センサで測定してその部品の二次検査を行うものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the secondary inspection sensor has a displacement sensor provided on the robot, for example, the articulated arm and / or the pedestal portion, and collects the parts to be inspected. At that time, it is preferable that the inspection point of the part handled by the articulated arm is measured by the displacement sensor and the secondary inspection of the part is performed.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記二次検査用センサは、前記ロボットの、例えば前記台座部上に固定され、前記多関節アームは、前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所の検査が行えるように動作するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the secondary inspection sensor is fixed on the robot, for example, the pedestal portion, and the articulated arm is a component to be inspected by the secondary inspection sensor. It is preferable that the device operates so that the inspection point can be inspected.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記二次検査用センサは、前記ロボットの、例えば前記台座部上に移動可能に取り付けられ、前記多関節アームは、前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所の測定が行えるようにその部品を空間内に固定し、前記二次検査用センサは、その部品に対し移動して検査を行うものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the secondary inspection sensor is movably mounted on the robot, for example, the pedestal portion, and the articulated arm is the inspection by the secondary inspection sensor. It is preferable that the part is fixed in the space so that the inspection point of the target part can be measured, and the secondary inspection sensor moves to the part for inspection.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所を、前記一次検査用センサによる検査において合格と判断できなかった範囲に限定するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the inspection points of the parts to be inspected by the secondary inspection sensor are limited to a range that cannot be determined to pass the inspection by the primary inspection sensor. preferable.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記二次検査用センサによる検査箇所を、各々腕部の一つの動作で検査できる複数の検査範囲に分解するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, it is preferable that the inspection points by the secondary inspection sensor are decomposed into a plurality of inspection ranges that can be inspected by one movement of each arm.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは除塵装置を有し、前記一次検査および/または前記二次検査を実施する前に、前記検査対象の部品に付着したほこりをその除塵装置で排除するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the robot has a dust remover, and the dust remover removes dust adhering to the parts to be inspected before carrying out the primary inspection and / or the secondary inspection. It is preferable to exclude it.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、前記一次検査または前記二次検査において合格品と判断された部品を収納できる合格品収納用トレーを配置され、合格品と判断された部品を前記合格品収納用トレーに収納し、前記合格品収納用トレーは、前記合格品と判断された部品を特定の配置で納めることができる形状とされ、前記ロボットは、前記一次検査または前記二次検査において合格品と判断された部品を納めた前記合格品収納用トレーを次工程へと供給するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the robot is arranged with a tray for storing passed products that can store parts judged to be passed in the primary inspection or the secondary inspection, and the parts judged to be passed. Is stored in the accepted product storage tray, and the accepted product storage tray has a shape capable of storing the parts judged to be the accepted products in a specific arrangement, and the robot has the primary inspection or the second. It is preferable that the tray for storing the passed product containing the parts judged to be passed in the next inspection is supplied to the next process.

さらに、この発明の良品収集システムにおいては、前記ロボットは、前記二次検査において不合格品と判断された部品を収納できる不合格品収納用トレーを有し、不合格品と判断された部品を前記不合格品収納用トレーに収納するものであると好ましい。 Further, in the non-defective product collection system of the present invention, the robot has a tray for storing rejected products that can store the parts judged to be rejected in the secondary inspection, and the parts judged to be rejected are stored. It is preferable that the product is stored in the rejected product storage tray.

この発明の良品収集システムの一実施形態における良品収集手順の前段を順次に示すフローチャートである。It is a flowchart which sequentially shows the first stage of the good product collection procedure in one Embodiment of the good product collection system of this invention. この発明の良品収集システムの一実施形態における良品収集手順の後段を順次に示すフローチャートである。It is a flowchart which sequentially shows the latter part of the good product collection procedure in one Embodiment of the good product collection system of this invention. (a)および(b)は、上記実施形態の良品収集システムが備える移動ロボットの外観を示す平面図および斜視図である。(A) and (b) are a plan view and a perspective view showing the appearance of the mobile robot provided in the non-defective product collection system of the above embodiment. (a)および(b)は、上記実施形態の良品収集システムが備える移動ロボットの外観を示す正面図および側面図である。(A) and (b) are front views and side views showing the appearance of the mobile robot included in the non-defective product collection system of the above embodiment. 上記実施形態の良品収集システムの概ね全体を示す斜視図である。It is a perspective view which shows approximately the whole of the good product collection system of the said embodiment. 上記実施形態の良品収集システムの概ね全体を示す平面図である。It is a top view which shows the whole of the good product collection system of the said embodiment. (a)および(b)は、上記実施形態の良品収集システムにおける部品収集の際の移動ロボットの異なる作動状態を示す説明図である。(A) and (b) are explanatory views showing different operating states of the mobile robot at the time of parts collection in the non-defective product collecting system of the said embodiment. (a)および(b)は、上記実施形態の良品収集システムにおける一次検査および二次検査での移動ロボットの作動状態を示す説明図である。(A) and (b) are explanatory views which show the operating state of the mobile robot in the primary inspection and the secondary inspection in the good product collection system of the said embodiment. 上記実施形態の良品収集システムにおける検査対象の部品の二次検査の範囲を分割した場合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the case where the range of the secondary inspection of the part to be inspected in the good product collection system of the said embodiment is divided.

以下に、この発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図1Aおよび図1Bは、この発明の良品収集システムの一実施形態における良品収集手順の前段および後段を順次に示すフローチャートである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples. Here, FIGS. 1A and 1B are flowcharts sequentially showing the first stage and the second stage of the non-defective product collection procedure in one embodiment of the non-defective product collection system of the present invention.

また、図2(a)および(b)は、上記実施形態の良品収集システムが備える移動ロボットの外観を示す平面図および斜視図であり、図3(a)および図3(b)は、上記実施形態の良品収集システムが備えるロボットとしての移動ロボットの外観を示す正面図および側面図である。 2 (a) and 2 (b) are plan views and perspective views showing the appearance of the mobile robot included in the non-defective product collection system of the above embodiment, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are the above. It is a front view and the side view which shows the appearance of the mobile robot as a robot provided in the good product collection system of embodiment.

この移動ロボット4は、頭部1、胴体部2および、多関節アームとしての腕部3を有しており、腕部3は双腕として胴体部2の左右側部に2本有していることが望ましい。双腕のロボット4を用いることで、片腕での検査対象の部品のハンドリングだけでなく、左右腕間での検査対象の部品の持ち変えが可能である。 The mobile robot 4 has a head 1, a body 2, and an arm 3 as an articulated arm, and the arm 3 has two arms 3 on the left and right sides of the body 2 as twin arms. Is desirable. By using the dual-arm robot 4, it is possible not only to handle the parts to be inspected with one arm but also to change the parts to be inspected between the left and right arms.

ここで、頭部1は、撮像用機器としての、画像認識が可能な頭部ステレオカメラ5を有する。また頭部1は、胴体部2との間に首部1aを持つ。首部1aは、2自由度(頭部1を前後に振るピッチ軸および左右に振るヨー軸)程度の可動軸を持つことが望ましい。 Here, the head 1 has a head stereo camera 5 capable of image recognition as an imaging device. Further, the head 1 has a neck portion 1a between the head portion 1 and the body portion 2. It is desirable that the neck portion 1a has a movable axis having about two degrees of freedom (a pitch axis that swings the head 1 back and forth and a yaw axis that swings left and right).

首部1aには、頭部のステレオカメラ5の撮像対象に対する照明となる首部LED照明器具6が固定されている。頭部ステレオカメラ5の撮像方向と、首部LED照明器具6による照明光の照射方向は、首部1aの動作により一緒に変更され、首部LED照明器具6による照明光が頭部ステレオカメラ5のための照明となるように、常に同一の相互位置関係を維持する。頭部ステレオカメラ5はこの首部LED照明器具6を組み合わされることで、撮像を行うのに適切な光度を常に得ることができる。 A neck LED luminaire 6 that illuminates the image pickup target of the stereo camera 5 on the head is fixed to the neck 1a. The imaging direction of the head stereo camera 5 and the irradiation direction of the illumination light by the neck LED lighting fixture 6 are changed together by the operation of the neck 1a, and the illumination light by the neck LED lighting fixture 6 is used for the head stereo camera 5. Always maintain the same mutual positional relationship so that it becomes lighting. By combining the head stereo camera 5 with the neck LED lighting fixture 6, it is possible to always obtain an appropriate luminous intensity for imaging.

胴体部2は、1自由度(胴体部2を支持するとともにコントローラ40を搭載する後述の台座部8に対し胴体部2を左右に振るヨー軸)程度の可動軸を持つことが望ましい。このコントローラ40は、通常のコンピュータを持ち、あらかじめ与えられたプログラムに従い後述の如くして、移動ロボット4自身の動作の他に後述する一次検査用センサおよび二次検査用センサの動作を制御する。このような台座部で胴体部を支持するロボットとしては、例えば本願共同出願人の一方であるカワダロボティクス株式会社が製造・販売する双腕型ロボット「商品名NEXTAGE(登録商標)」が知られている。 It is desirable that the body portion 2 has a movable axis having about one degree of freedom (a yaw axis that swings the body portion 2 left and right with respect to a pedestal portion 8 described later that supports the body portion 2 and mounts the controller 40). The controller 40 has a normal computer, and controls the operations of the primary inspection sensor and the secondary inspection sensor, which will be described later, in addition to the operations of the mobile robot 4 itself, as described later, according to a program given in advance. As a robot that supports the body portion with such a pedestal portion, for example, a dual-arm robot "trade name NEXTAGE (registered trademark)" manufactured and sold by Kawada Robotics Co., Ltd., which is one of the joint applicants of the present application, is known. There is.

腕部3を構成する右腕および左腕はそれぞれその先端部に、検査対象の多種類の部品の把持およびハンドリングが可能なエンドエフェクタ7を持ち、エンドエフェクタ7は、それら多種類の部品の把持が可能なように、3本程度の爪を持つとともに、それらの爪の開閉式動作が可能な爪移動機構を持つものであることが望ましい。そして、それら右腕および左腕はそれぞれ多自由度アームとして、エンドエフェクタ7の任意の位置および姿勢を実現可能な6自由度程度の可動軸を持つ、シリアル接続のリンク機構を有するものであることが望ましい。 Each of the right arm and the left arm constituting the arm portion 3 has an end effector 7 capable of gripping and handling various types of parts to be inspected at its tip, and the end effector 7 can grip these various types of parts. As described above, it is desirable to have about three claws and a claw moving mechanism capable of opening and closing those claws. It is desirable that the right arm and the left arm each have a link mechanism of serial connection having a movable axis of about 6 degrees of freedom capable of realizing an arbitrary position and posture of the end effector 7 as a multi-degree-of-freedom arm. ..

さらに、腕部3を構成する右腕および左腕の少なくとも一方は、その先端部3aに、検査対象の部品の撮像が可能なハンドカメラ30を有していてもよい。 Further, at least one of the right arm and the left arm constituting the arm portion 3 may have a hand camera 30 capable of photographing a component to be inspected at its tip portion 3a.

移動ロボット4はさらに台座部8を有し、台座部8は上述のコントローラ40に加えて、頭部1と胴体部2と腕部3とをそれらの正面方向に対して上下方向へ移動可能な例えばモータ駆動の伸縮機構9および/または頭部1と胴体部2と腕部3とをそれらの正面方向に対して左右方向へ移動可能な例えばモータ駆動の走行機構10を持つ。 The mobile robot 4 further has a pedestal portion 8, and in addition to the controller 40 described above, the pedestal portion 8 can move the head portion 1, the body portion 2, and the arm portion 3 in the vertical direction with respect to their front directions. For example, it has a motor-driven telescopic mechanism 9 and / or a motor-driven traveling mechanism 10 capable of moving the head portion 1, the body portion 2, and the arm portion 3 in the left-right direction with respect to their front direction.

台座部8はその上面上に、一次検査(スクリーニング検査)用の検査機器と、二次検査(精密検査)用の検査機器とを有する。この実施形態では、一次検査用機器としての、画像認識が可能な単眼カメラ11と、二次検査用機器としての接触式変位センサ12との組を、胴体部2の左右に1組ずつ備える。 The pedestal portion 8 has an inspection device for a primary inspection (screening inspection) and an inspection device for a secondary inspection (detailed inspection) on the upper surface thereof. In this embodiment, a pair of a monocular camera 11 capable of image recognition as a primary inspection device and a contact type displacement sensor 12 as a secondary inspection device are provided on the left and right sides of the body portion 2.

なお、二次検査用機器は、一次検査用機器よりも高精度な検査が可能か、あるいは一次検査用機器では精密な合否判定が難しい要素の検査が可能な機器であればよく、接触式変位センサ12に代えてあるいは加えて、例えば非接触式のレーザー変位センサ等を用いてもよい。また、一次検査用機器は、台座に設けられた単眼カメラ11に代えてあるいは加えて、頭部ステレオカメラ5やハンドカメラ30を使用してもよい。 The secondary inspection device may be a device capable of inspecting with higher accuracy than the primary inspection device, or an element capable of inspecting elements for which precise pass / fail judgment is difficult with the primary inspection device, and is a contact type displacement. Instead of or in addition to the sensor 12, for example, a non-contact laser displacement sensor or the like may be used. Further, as the primary inspection device, a head stereo camera 5 or a hand camera 30 may be used in place of or in addition to the monocular camera 11 provided on the pedestal.

台座部8上に腕部3の動作とは独立した単眼カメラ11を具えることで、腕部3の単腕での検査対象の部品の取り回しを容易にして、検査速度を向上させることができる。また接触式変位センサ12を併用することで、単眼カメラ11による一次検査において合格品と判定できなかった部品のみに対する接触式変位センサ12による二次検査の実施が可能な収集システムを構築することができる。 By providing the monocular camera 11 on the pedestal portion 8 which is independent of the movement of the arm portion 3, it is possible to facilitate the handling of the parts to be inspected by the single arm of the arm portion 3 and improve the inspection speed. .. Further, by using the contact type displacement sensor 12 together, it is possible to construct a collection system capable of performing the secondary inspection by the contact type displacement sensor 12 only for the parts that could not be determined as a passing product in the primary inspection by the monocular camera 11. it can.

台座部8は、検査合格品を特定の配置で収納できる合格品収納用トレー13を台座部8上に固定するトレー固定部14を持つことが望ましい。また台座部8は、検査不合格品を一時的に収納できる不合格品収納用トレー15を持つことが望ましい。 It is desirable that the pedestal portion 8 has a tray fixing portion 14 for fixing the accepted product storage tray 13 on the pedestal portion 8 which can store the passed products in a specific arrangement. Further, it is desirable that the pedestal portion 8 has a tray 15 for storing rejected products that can temporarily store rejected products.

図4および図5は、上記実施形態の良品収集システムの概ね全体を示す斜視図および平面図である。図示のようにこの実施形態の良品収集システムはさらに、検査対象の複数種類の部品17が納められている収納棚16を備え、この収納棚16は、移動ロボット4が検査対象の部品17の位置認識を適切に行えるようにそれらの部品17を配置し、それらの部品17を順次供給するように保管できる構造を持つことが望ましい。 4 and 5 are perspective views and plan views showing substantially the entire non-defective product collection system of the above embodiment. As shown in the figure, the non-defective product collection system of this embodiment further includes a storage shelf 16 in which a plurality of types of parts 17 to be inspected are stored, and the storage shelf 16 is the position of the parts 17 to be inspected by the mobile robot 4. It is desirable to have a structure in which the parts 17 are arranged so that the recognition can be performed appropriately, and the parts 17 can be stored so as to be sequentially supplied.

図6(a),(b)に示す例では、収納棚16は、移動ロボット4に向かって傾斜した部品供給路を持ち、部品17は、その傾斜路上を移動ロボット4に向かって下降摺動して、その傾斜路の下端部の次部品供給位置16aで、移動ロボット4の腕部3のエンドエフェクタでの把持が可能なように保持される。 In the example shown in FIGS. 6A and 6B, the storage shelf 16 has a component supply path inclined toward the mobile robot 4, and the component 17 slides downward on the inclined path toward the mobile robot 4. Then, at the next component supply position 16a at the lower end of the ramp, the mobile robot 4 is held so that it can be gripped by the end effector of the arm 3.

この実施形態の良品収集システムはさらに、移動ロボット4が移動してあるいはその場に留まった状態で移動ロボット4の腕部3が到達可能な範囲内に、合格品収納用トレー供給用コンベア20および合格品収納用トレー転送用コンベア21を備えている。なお、実施形態の良品収集システムは、移動ロボット4の腕部3またはエンドエフェクタ7によって操作できるように設けられたトレー供給操作用スイッチ20aおよびトレー転送操作用スイッチ21aを備えてもよい。 The non-defective product collection system of this embodiment further includes the conveyor 20 for supplying trays for storing accepted products and the conveyor 20 for supplying the accepted products within a range that the arm 3 of the mobile robot 4 can reach while the mobile robot 4 is moving or staying in place. A conveyor 21 for transferring a tray for storing accepted products is provided. The non-defective product collection system of the embodiment may include a tray supply operation switch 20a and a tray transfer operation switch 21a provided so as to be operated by the arm portion 3 or the end effector 7 of the mobile robot 4.

次に、上記実施形態の良品収集検査システムの、左右腕部3がそれぞれ独立して部品17を把持し、台座部8上固定の単眼カメラ11、頭部ステレオカメラ5またはハンドカメラ30を用いた画像認識による一次検査(スクリーニング検査)と、接触式変位センサ12を用いた二次検査(精密検査)とを実施する動作について、図1A,Bのフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。ここで上記実施形態の検査システムは先ず、検査の準備のために以下の1.〜4.の工程を実施する。 Next, in the non-defective product collection and inspection system of the above embodiment, the left and right arm portions 3 independently grip the parts 17, and the monocular camera 11, the head stereo camera 5, or the hand camera 30 fixed on the pedestal portion 8 are used. The operation of performing the primary inspection (screening inspection) by image recognition and the secondary inspection (detailed inspection) using the contact type displacement sensor 12 will be specifically described with reference to the flowcharts of FIGS. 1A and 1B. Here, the inspection system of the above embodiment first prepares for the inspection by the following 1. ~ 4. Perform the process of.

1.台座部8に搭載された上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、腕部3およびエンドエフェクタ7により、合格品収納用トレー13を合格品収納用トレー供給用コンベア20から受け取って台座部8上のトレー固定部14に移動させ、その合格品収納用トレー13を、例えばモータやエアシリンダ等でクランプを移動させるトレー固定機構14aにより台座部8上に固定する。なお、合格品収納用トレー供給用コンベア20の操作は、移動ロボット4が腕部3およびエンドエフェクタ7によりトレー供給操作用スイッチ20aを操作することで行う。なお、合格品収納用トレー供給用コンベア20の操作は、移動ロボット4がトレー供給位置にいることを検知する図示しないセンサの検知結果に基づいて行ってもよく、あるいは作業者がトレー供給操作用スイッチ20aを操作することで行ってもよい。 1. 1. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 mounted on the pedestal portion 8 receives the passing product storage tray 13 from the passing product storage tray supply conveyor 20 by the arm portion 3 and the end effector 7, and the pedestal portion 8 The tray is moved to the upper tray fixing portion 14, and the accepted product storage tray 13 is fixed on the pedestal portion 8 by the tray fixing mechanism 14a for moving the clamp by, for example, a motor or an air cylinder. The operation of the tray supply operation conveyor 20 for storing the accepted products is performed by the mobile robot 4 operating the tray supply operation switch 20a by the arm portion 3 and the end effector 7. The operation of the tray supply conveyor 20 for storing accepted products may be performed based on the detection result of a sensor (not shown) that detects that the mobile robot 4 is in the tray supply position, or the operator may operate the tray supply operation. This may be done by operating the switch 20a.

2.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、台座部8の伸縮機構9および/または走行機構10により、収納棚16に収納されている検査対象の部品17の把持が可能な位置に移動する。なお、収納棚16は、図5に示すように、台座部8の走行機構10の移動範囲に合わせて複数台を左右方向に配置してもよく、また図6(a),(b)に示すように、台座部8の伸縮機構9の移動範囲に合わせて複数台を上下方向に配置してもよい。 2. 2. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 is moved to a position where the component 17 to be inspected stored in the storage shelf 16 can be gripped by the telescopic mechanism 9 and / or the traveling mechanism 10 of the pedestal portion 8. As shown in FIG. 5, a plurality of storage shelves 16 may be arranged in the left-right direction according to the moving range of the traveling mechanism 10 of the pedestal portion 8, and as shown in FIGS. 6A and 6B. As shown, a plurality of pedestals may be arranged in the vertical direction according to the moving range of the telescopic mechanism 9 of the pedestal portion 8.

3.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、頭部ステレオカメラ5および/またはハンドカメラ30を用いて次部品供給位置16aを撮像し、上記コントローラ40は、その撮像画像の画像認識により次の検査対象の部品17の位置情報を認識する。なお、認識に必要な照度が不足している場合は、首部LED照明器具6で照明光を照射して認識可能な照度を得る。
4.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、腕部3およびエンドエフェクタ7により、次の検査対象の部品17を把持して収納棚16から取り出す。
3. 3. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 uses the head stereo camera 5 and / or the hand camera 30 to image the next component supply position 16a, and the controller 40 uses the image recognition of the captured image to perform the next inspection. Recognize the position information of the target component 17. If the illuminance required for recognition is insufficient, the neck LED luminaire 6 irradiates the illumination light to obtain a recognizable illuminance.
4. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 grips the next inspection target part 17 by the arm portion 3 and the end effector 7 and takes it out from the storage shelf 16.

上記実施形態の検査システムは次いで、一次検査のために以下の5.〜7.の工程を実施する。 The inspection system of the above embodiment is then subjected to the following 5. ~ 7. Perform the process of.

5.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、図7(a)に例示するように、台座部8上の単眼カメラ11または頭部1の頭部ステレオカメラ5による一次検査範囲18の画像認識が可能なように、腕部3およびエンドエフェクタ7の動作により、検査対象の部品17の位置・姿勢を変更して撮像(画像取得)を行い、上記コントローラ40は、その撮像画像の画像認識により一次検査(スクリーニング検査)を行う。画像認識による一次検査の項目としては、例えばエッジ抽出および合格画像とのマッチングによる形状確認および/または検査対象の部品の表面上の傷の有無の確認を行う。
6.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、検査対象の部品17の全検査箇所の検査が完了するまで、腕部3によりその部品17の位置・姿勢を変更して検査を継続する。
5. As illustrated in FIG. 7A, the mobile robot 4 controlled by the controller 40 can recognize an image of the primary inspection range 18 by the monocular camera 11 on the pedestal portion 8 or the head stereo camera 5 of the head 1. As possible, the position and orientation of the component 17 to be inspected are changed by the operation of the arm 3 and the end effector 7 to perform imaging (image acquisition), and the controller 40 primary by recognizing the image of the captured image. Perform a test (screening test). Items of the primary inspection by image recognition include, for example, shape confirmation by edge extraction and matching with a pass image, and / or confirmation of the presence or absence of scratches on the surface of the part to be inspected.
6. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 changes the position and posture of the parts 17 by the arm 3 and continues the inspection until the inspection of all the inspection points of the parts 17 to be inspected is completed.

エンドエフェクタ7により把持されることで画像認識が難しくなる検査箇所を撮像する場合は、画像認識が可能となるように、左右の腕部3を用いて検査対象の部品17を持ち変えるか、その部品17を一度離してから再度把持してもよい。また移動ロボット4がハンドカメラ30を備える場合は、検査対象の部品17を把持する前に頭部ステレオカメラ5またはハンドカメラ30によりその部品17を撮像して、上述したと同様の画像認識による一次検査を行ってもよい。 When imaging an inspection location where image recognition becomes difficult due to being gripped by the end effector 7, the left and right arms 3 are used to change the inspection target part 17 or to change the inspection portion 17 so that the image recognition becomes possible. The component 17 may be separated once and then gripped again. When the mobile robot 4 is provided with the hand camera 30, the head stereo camera 5 or the hand camera 30 images the component 17 before grasping the component 17 to be inspected, and the primary image recognition is performed in the same manner as described above. An inspection may be performed.

7.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、台座部8上の単眼カメラ11、頭部1の頭部ステレオカメラ5または腕部3のハンドカメラ30での一次検査において合格品と判断した部品17aを、腕部3の動作により台座部8上の合格品収納用トレー13に収納する。 7. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 is a component 17a determined to be a passable product in the primary inspection by the monocular camera 11 on the pedestal portion 8, the head stereo camera 5 on the head portion 1, or the hand camera 30 on the arm portion 3. Is stored in the accepted product storage tray 13 on the pedestal portion 8 by the operation of the arm portion 3.

上記実施形態の検査システムは次いで、二次検査のために以下の8.〜14.の工程を実施する。 The inspection system of the above embodiment is then subjected to the following 8. ~ 14. Perform the process of.

8.上記一次検査において、検査対象の部品17が合格品と判断できない場合には、その部品17に対して、図7(b)に例示するように、台座部8に取り付けられた接触式変位センサ12を用いた二次検査を実施する。
9.一次検査において合格と判断できない例としては、1)エッジ抽出において合格画像に存在するエッジ形状が検査対象の部品の画像で認識できなかった場合、2)エッジ抽出において検査対象の部品の画像で合格画像と異なる形状のエッジを抽出した場合、3)エッジ抽出において合格画像に存在しないエッジ形状が部品の画像で認識された場合が考えられる。
8. If the part 17 to be inspected cannot be determined to be a passing product in the above primary inspection, the contact type displacement sensor 12 attached to the pedestal portion 8 is attached to the part 17 as illustrated in FIG. 7B. Perform a secondary inspection using.
9. Examples that cannot be judged as pass in the primary inspection are 1) when the edge shape existing in the pass image cannot be recognized in the image of the part to be inspected in the edge extraction, and 2) pass in the image of the part to be inspected in the edge extraction. When an edge having a shape different from that of the image is extracted, it is conceivable that 3) an edge shape that does not exist in the pass image is recognized in the image of the component in the edge extraction.

ここで、1)の場合は、照度等の問題でエッジ抽出できなかったか、実際に検査対象の部品の形状の欠損がある場合が考えられる。2)の場合は、背景画像との関係等により検査対象の部品のエッジ抽出が正常に行われなかったか、検査対象の部品のエッジ部分に異物が付着しているか、実際に検査対象の部品が不良形状を有している場合が考えられる。そして3)の場合は、検査対象の部品の表面に付着したほこり等をエッジとして抽出したか、検査対象の部品の表面に実際に傷がある場合が考えられる。 Here, in the case of 1), it is conceivable that the edge could not be extracted due to a problem such as illuminance, or the shape of the part to be inspected is actually defective. In the case of 2), whether the edge extraction of the part to be inspected was not performed normally due to the relationship with the background image, whether foreign matter is attached to the edge part of the part to be inspected, or whether the part to be inspected is actually inspected. It is possible that it has a defective shape. In the case of 3), it is conceivable that dust or the like adhering to the surface of the part to be inspected is extracted as an edge, or the surface of the part to be inspected is actually scratched.

10.接触式変位センサ12による二次検査の検査箇所19は、一次検査において合格と判断できなかった検査範囲に限定して行う。
11.二次検査に移る前に、検査箇所19に対してエアダスタ等の除塵装置により付着物を除去する工程を追加してもよい。これにより、二次検査における合否判定基準を検査箇所19の形状不良の有無に限定することができるため、検査精度をより向上させることができる。
10. The inspection point 19 of the secondary inspection by the contact type displacement sensor 12 is limited to the inspection range that could not be judged as passing in the primary inspection.
11. Before moving to the secondary inspection, a step of removing deposits by a dust removing device such as an air duster may be added to the inspection point 19. As a result, the pass / fail judgment criteria in the secondary inspection can be limited to the presence or absence of a shape defect at the inspection location 19, so that the inspection accuracy can be further improved.

12.接触式変位センサ12による二次検査では、上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は腕部3を動作させて、検査箇所19に接触式変位センサ12の変位検出プローブを添わせるように部品17を移動させ、上記コントローラ40は、接触式変位センサ12の測定値から、合否判定閾値を超える不連続な変化など、検査対象の部品17の形状検査において不合格となる特徴量の検出がなければ、検査対象の部品17の欠損、不良形状、表面の傷等はないものと判断できる。
13.接触式変位センサ12による二次検査では、接触式変位センサ12側に移動機構を設けることで、腕部3および検査対象の部品17を空間的に固定したまま、接触式変位センサ12を移動させて検査箇所19の測定を行ってもよい。
12. In the secondary inspection by the contact type displacement sensor 12, the mobile robot 4 controlled by the controller 40 operates the arm portion 3 so that the displacement detection probe of the contact type displacement sensor 12 is attached to the inspection point 19. If the controller 40 does not detect a feature amount that fails in the shape inspection of the component 17 to be inspected, such as a discontinuous change exceeding the pass / fail determination threshold, from the measured value of the contact type displacement sensor 12. , It can be judged that there is no defect, defective shape, surface scratch, etc. of the component 17 to be inspected.
13. In the secondary inspection by the contact type displacement sensor 12, the contact type displacement sensor 12 is moved while the arm portion 3 and the component 17 to be inspected are spatially fixed by providing a moving mechanism on the contact type displacement sensor 12 side. The inspection point 19 may be measured.

14.二次検査での精密検査の検査箇所19はさらに限定してもよい。例えば図8に示すように、一次検査で取得した検査対象の部品17の一枚の画像において、検査箇所19を複数に分割して、一回の画像処理で良否判定を行う範囲をさらに限定し、各範囲毎に合否判定を行う。これにより、接触式変位センサ12による精密検査の検査箇所19を、各々腕部3の一つの動作(直線動作または回転動作)で検査できる複数の検査範囲19a〜19iに分解し、各範囲の二次検査を一つの動作で行うことで、二次検査に要する時間を短縮することができる。 14. The inspection location 19 of the detailed inspection in the secondary inspection may be further limited. For example, as shown in FIG. 8, in one image of the part 17 to be inspected acquired in the primary inspection, the inspection portion 19 is divided into a plurality of parts, and the range in which the pass / fail judgment is performed in one image processing is further limited. , Make a pass / fail judgment for each range. As a result, the inspection points 19 for the detailed inspection by the contact type displacement sensor 12 are decomposed into a plurality of inspection ranges 19a to 19i that can be inspected by one motion (linear motion or rotary motion) of each arm 3, and two of the respective ranges. By performing the secondary inspection in one operation, the time required for the secondary inspection can be shortened.

15.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、二次検査の結果合格品と判断した検査対象の部品17aを、腕部3の動作により台座部8上の合格品収納用トレー13に納める。
16.二次検査の結果、不合格品と判断した検査対象の部品17bについては、腕部3の動作により、不合格品収納用トレー15に納める。この場合は次に、移動ロボット4により同一種類の部品17を収納棚16から取り出し、再度上記5.〜7.の一次検査、あるいはさらに上記8.〜14の二次検査の工程を実施する。
17.必要な部品17の収集が完了するまで上記2.〜16.の工程を繰り返し、全ての合格品17aを台座部8上の合格品収納用トレー13に納める。
15. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 stores the parts 17a to be inspected, which are determined to be passed products as a result of the secondary inspection, into the passed product storage tray 13 on the pedestal portion 8 by the operation of the arm portion 3.
16. As a result of the secondary inspection, the parts 17b to be inspected, which are determined to be rejected products, are stored in the rejected product storage tray 15 by the operation of the arm 3. In this case, next, the mobile robot 4 takes out the parts 17 of the same type from the storage shelf 16, and again the above 5. ~ 7. Primary inspection, or further above 8. Perform the steps of the secondary inspection of ~ 14.
17. Until the collection of the necessary parts 17 is completed. ~ 16. The above steps are repeated, and all the accepted products 17a are stored in the accepted product storage tray 13 on the pedestal portion 8.

18.次いで、上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、台座部8の走行機構10および伸縮機構9、または走行機構10のみにより、合格品収納用トレー13を次工程へと転送するための合格品収納用トレー転送用コンベア21の前に移動する。
19.上記コントローラ40により制御された移動ロボット4は、台座部8への合格品収納用トレー13の固定を解除し、その合格品収納用トレー13を合格品収納用トレー転送用コンベア21に載せて次工程に転送する。この合格品収納用トレー転送用コンベア21の操作は、移動ロボット4が腕部3およびエンドエフェクタ7によりトレー転送操作用スイッチ21aを操作することで行う。なお、合格品収納用トレー転送用コンベア21の操作は、合格品収納用トレー13がトレー転送位置に配置されたことを検知する図示しないセンサの検知結果に基づいて行ってもよく、あるいは作業者がトレー転送操作用スイッチ21aを操作することで行ってもよい。
18. Next, the mobile robot 4 controlled by the controller 40 uses only the traveling mechanism 10 and the telescopic mechanism 9 of the pedestal portion 8 or the traveling mechanism 10 to transfer the accepted product storage tray 13 to the next process. The storage tray moves in front of the transfer conveyor 21.
19. The mobile robot 4 controlled by the controller 40 releases the fixing of the passing product storage tray 13 to the pedestal portion 8, and places the passing product storage tray 13 on the passing product storage tray transfer conveyor 21. Transfer to the process. The operation of the tray transfer operation conveyor 21 for storing the accepted products is performed by the mobile robot 4 operating the tray transfer operation switch 21a by the arm portion 3 and the end effector 7. The operation of the pass product storage tray transfer conveyor 21 may be performed based on the detection result of a sensor (not shown) that detects that the pass product storage tray 13 is arranged at the tray transfer position, or the operator. May be performed by operating the tray transfer operation switch 21a.

上述の如くして上記実施形態の良品収集システム、並びにそのシステムの制御用のコントローラ40およびプログラムによれば、台座部8上の単眼カメラ11、頭部1の頭部ステレオカメラ5または腕部3のハンドカメラ30での撮像画像の画像認識による一次検査(スクリーニング検査)と、接触式変位センサ12による二次検査(精密検査)とを併用することで、照明配置等の検査環境のバラつきに対して頑強な検査を行うことができるので、異なる検査環境において良品(合格品)のみを収集することができる。 As described above, according to the non-defective product collection system of the above embodiment, and the controller 40 and the program for controlling the system, the monocular camera 11 on the pedestal portion 8, the head stereo camera 5 of the head portion 1, or the arm portion 3 By using both the primary inspection (screening inspection) by image recognition of the captured image with the hand camera 30 and the secondary inspection (detailed inspection) by the contact type displacement sensor 12, the inspection environment such as lighting arrangement can be dealt with. Since it is possible to carry out robust inspections, only good products (passed products) can be collected in different inspection environments.

また、上記実施形態の良品収集システム、並びにそのシステムの制御用のコントローラ40およびプログラムによれば、二次検査用の接触式変位センサ12による精密検査の実施対象を画像認識による一次検査で合格品と判断できない部品および部分のみに限定することで、検査精度を高精度化しながら検査工程を省略して検査効率を向上させることができる。 Further, according to the non-defective product collection system of the above embodiment, and the controller 40 and the program for controlling the system, a product that has passed the primary inspection by image recognition for the target of the detailed inspection by the contact type displacement sensor 12 for the secondary inspection. By limiting to only the parts and parts that cannot be determined to be, it is possible to improve the inspection efficiency by omitting the inspection process while improving the inspection accuracy.

以上、図示例に基づき説明したが、この発明の良品収集システムは上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば移動ロボット4は、多関節アームを一本だけまたは3本以上有するものでもよい。またコントローラ40は、移動ロボット4の台座部8上でなく移動ロボット4と別体に備えられていてもよく、一次検査のための画像認識装置は、コントローラ40と別体に、移動ロボット4の台座部8上あるいは台座部8外に備えられていてもよい。さらに、この発明におけるロボットは、移動しないロボットであってもよい。 Although described above based on the illustrated example, the non-defective product collection system of the present invention is not limited to the above-mentioned example, and can be appropriately changed within the scope of the claims. For example, the mobile robot 4 May have only one or three or more articulated arms. Further, the controller 40 may be provided separately from the mobile robot 4 instead of on the pedestal portion 8 of the mobile robot 4, and the image recognition device for the primary inspection may be provided separately from the controller 40 of the mobile robot 4. It may be provided on the pedestal portion 8 or outside the pedestal portion 8. Further, the robot in the present invention may be a non-moving robot.

かくしてこの発明の良品収集システムム、並びにそのシステムの制御用のコントローラおよびプログラムによれば、二次検査用センサによる精密検査の実施対象を、一次検査で良品と判断できない部品のみに限定することで、検査精度を高精度化しながら検査工程を省略して検査効率を高効率化することができる。 Thus, according to the good product collection system of the present invention, and the controller and program for controlling the system, the target of the detailed inspection by the secondary inspection sensor is limited to the parts that cannot be judged as good products by the primary inspection. It is possible to improve the inspection efficiency by omitting the inspection process while improving the inspection accuracy.

1 頭部
1a 首部
2 胴体部
3 腕部
3a 先端部
4 移動ロボット
5 頭部ステレオカメラ
6 首部LED照明器具
7 エンドエフェクタ
8 台座部
9 伸縮機構
10 走行機構
11 単眼カメラ
12 接触式変位センサ
13 合格品収納用トレー
14 トレー固定部
14a トレー固定機構
15 不合格品収納用トレー
16 収納棚
16a 次部品供給位置
17 部品
17a 合格品と判断した部品
17b 不合格品と判断した部品
18 一次検査範囲
19 検査箇所
19a〜19i 一つの動作で検査できる検査範囲
20 合格品収納用トレー供給用コンベア
20a トレー供給操作用スイッチ
21 合格品収納用トレー転送用コンベア
21a トレー転送操作用スイッチ
30 ハンドカメラ
40 コントローラ
1 Head 1a Neck 2 Body 3 Arms 3a Tip 4 Mobile robot 5 Head stereo camera 6 Neck LED lighting fixture 7 End effector 8 Pedestal 9 Telescopic mechanism 10 Travel mechanism 11 Monocular camera 12 Contact type displacement sensor 13 Passed product Storage tray 14 Tray fixing part 14a Tray fixing mechanism 15 Failed product storage tray 16 Storage shelf 16a Next parts supply position 17 Parts 17a Parts judged to be acceptable 17b Parts judged to be rejected 18 Primary inspection range 19 Inspection location 19a to 19i Inspection range that can be inspected with one operation 20 Tray transfer operation switch for passing product storage 20a Tray supply operation switch 21 Tray transfer operation conveyor for passing product storage 21a Tray transfer operation switch 30 Hand camera 40 Controller

Claims (18)

供給される複数種類の部品の各々の把持およびハンドリングが可能なエンドエフェクタを持ち、それらの部品の任意の位置および/または姿勢での把持およびハンドリングが可能な多関節アームを有するロボットと、
前記ロボットに設けられた、前記多関節アームにてハンドリングする前の部品および/またはハンドリングしている部品の一次検査が可能な一次検査用センサと、
前記ロボットに設けられた、前記多関節アームにてハンドリングしている部品の前記一次検査用センサよりも高精度な二次検査が可能な二次検査用センサと、を備え、
前記一次検査用センサによる一次検査で良品と判断できない部品のみに対して前記二次検査用センサによる高精度な二次検査を行って良品のみを収集することを特徴とする良品収集システム。
A robot having an end effector capable of gripping and handling each of a plurality of types of supplied parts and having an articulated arm capable of gripping and handling those parts at any position and / or posture.
A primary inspection sensor provided on the robot capable of primary inspection of parts before and / or parts being handled by the articulated arm.
The robot is provided with a secondary inspection sensor capable of performing a secondary inspection with higher accuracy than the primary inspection sensor of a part handled by the articulated arm.
A non-defective product collection system characterized in that only parts that cannot be judged as non-defective products by the primary inspection sensor are subjected to high-precision secondary inspection by the secondary inspection sensor and only non-defective products are collected.
前記ロボットは、検査対象の部品の収集および検査を行う際に、その部品を一本の前記多関節アームのみで任意の位置および/または姿勢で取り扱うことができるものであることを特徴とする、請求項1記載の良品収集システム。 The robot is characterized in that when collecting and inspecting a part to be inspected, the part can be handled in an arbitrary position and / or posture with only one articulated arm. The non-defective product collection system according to claim 1. 前記ロボットは、前記検査対象の部品の収集および検査を行う際に、その部品を複数本の前記多関節アーム間において持ち変えて任意の姿勢で把持し直すことができるものであることを特徴とする、請求項1または2記載の良品収集システム。 The robot is characterized in that when collecting and inspecting a part to be inspected, the part can be held between a plurality of the articulated arms and re-grasped in an arbitrary posture. The non-defective product collection system according to claim 1 or 2. 前記ロボットの前記エンドエフェクタは、検査対象の部品の収集および検査を行う際に、異なる形状を持つ複数種類の部品に対する把持およびハンドリングが可能な爪形状および爪移動機構を持つものであることを特徴とする、請求項1から3までの何れか1項記載の良品収集システム。 The end effector of the robot is characterized by having a claw shape and a claw moving mechanism capable of gripping and handling a plurality of types of parts having different shapes when collecting and inspecting the parts to be inspected. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 3. 前記ロボットは、検査対象の部品が供給される位置へと前記多関節アームを移動させる台座部を備えた移動ロボットであることを特徴とする、請求項1から4までの何れか1項記載の良品収集システム。 The robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the robot is a mobile robot including a pedestal portion that moves the articulated arm to a position where a part to be inspected is supplied. Good product collection system. 前記ロボットは、前記多関節アームを有する胴体部と、その胴体部上に配置された頭部とを有し、前記頭部および/または前記多関節アームに撮像用機器を持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記撮像用機器でその部品を撮像してその部品の位置を認識するものであることを特徴とする、請求項1から5までの何れか1項記載の良品収集システム。 The robot has a body portion having the articulated arm and a head arranged on the body portion, and has an imaging device on the head and / or the articulated arm, and is subject to the inspection. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 5, wherein when the parts are collected, the parts are imaged by the imaging device to recognize the position of the parts. .. 前記一次検査用センサは、前記頭部および/または前記多関節アームおよび/または前記台座部に撮像用機器を持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記多関節アームにてハンドリングする前および/またはハンドリングしている部品をその撮像用機器で撮像してその部品の一次検査を行うものであることを特徴とする、請求項1から6までの何れか1項記載の良品収集システム。 The primary inspection sensor has an imaging device on the head and / or the articulated arm and / or the pedestal portion, and before handling with the articulated arm when collecting the parts to be inspected. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 6, wherein the component being handled is imaged by the imaging device and the primary inspection of the component is performed. 前記ロボットは、前記撮像用機器が撮像を行うのに必要な光度の調整が可能な照明を有するものであることを特徴とする、請求項6または7記載の良品収集システム。 The non-defective product collection system according to claim 6 or 7, wherein the robot has an illumination capable of adjusting the luminous intensity required for the imaging device to perform imaging. 前記二次検査用センサは、前記ロボットに設けられた変位センサを持ち、前記検査対象の部品を収集する際に、前記多関節アームにてハンドリングしている部品の検査箇所をその変位センサで測定してその部品の二次検査を行うものであることを特徴とする、請求項1から8までの何れか1項記載の良品収集システム。 The secondary inspection sensor has a displacement sensor provided on the robot, and when collecting the parts to be inspected, the displacement sensor measures the inspection points of the parts handled by the articulated arm. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 8, wherein the secondary inspection of the parts is performed. 前記二次検査用センサは、前記台座部上に固定され、前記多関節アームは、前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所の検査が行えるように動作するものであることを特徴とする、請求項5項記載の良品収集システム。 The secondary inspection sensor is fixed on the pedestal portion, and the articulated arm operates so that the inspection portion of the component to be inspected can be inspected by the secondary inspection sensor. The non-defective product collection system according to claim 5, which is characterized. 前記二次検査用センサは、前記台座部上に移動可能に取り付けられ、前記多関節アームは、前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所の測定が行えるようにその部品を空間内に固定し、前記二次検査用センサは、その部品に対し移動して検査を行うものであることを特徴とする、請求項5記載の良品収集システム。 The secondary inspection sensor is movably mounted on the pedestal portion, and the articulated arm spaces the part so that the inspection point of the part to be inspected can be measured by the secondary inspection sensor. The non-defective product collection system according to claim 5, wherein the sensor for secondary inspection is fixed inside and moves to inspect the part thereof. 前記二次検査用センサによる前記検査対象の部品の検査箇所を、前記一次検査用センサによる検査において合格と判断できなかった範囲に限定するものであることを特徴とする、請求項1から11までの何れか1項記載の良品収集システム。 Claims 1 to 11 are characterized in that the inspection points of the parts to be inspected by the secondary inspection sensor are limited to a range that cannot be determined to pass in the inspection by the primary inspection sensor. The non-defective product collection system described in any one of the above. 前記二次検査用センサによる検査箇所を、各々腕部の一つの動作で検査できる複数の検査範囲に分解するものであることを特徴とする、請求項1から12までの何れか1項記載の良品収集システム。 The invention according to any one of claims 1 to 12, wherein the inspection portion by the secondary inspection sensor is decomposed into a plurality of inspection ranges that can be inspected by one movement of each arm. Good product collection system. 前記ロボットは除塵装置を有し、前記一次検査および/または前記二次検査を実施する前に、前記検査対象の部品に付着したほこりをその除塵装置で排除するものであることを特徴とする、請求項1から13までの何れか1項記載の良品収集システム。 The robot has a dust remover, and the dust remover removes dust adhering to the parts to be inspected before performing the primary inspection and / or the secondary inspection. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 13. 前記ロボットは、前記一次検査または前記二次検査において合格品と判断された部品を収納できる合格品収納用トレーを供給され、
前記合格品収納用トレーは、前記合格品と判断された部品を特定の配置で納めることができる形状とされ、
前記ロボットは、前記一次検査または前記二次検査において合格品と判断された部品を納めた前記合格品収納用トレーを次工程へと転送するものであることを特徴とする、請求項1から14までの何れか1項記載の良品収集システム。
The robot is supplied with a tray for storing passed products that can store parts that are judged to be passed products in the primary inspection or the secondary inspection.
The tray for storing passed products has a shape that allows parts judged to be passed products to be stored in a specific arrangement.
The robot is characterized in that it transfers the tray for storing the passed product containing the parts determined to be the passed product in the primary inspection or the secondary inspection to the next process. Good product collection system described in any one of the above.
前記ロボットは、前記二次検査において不合格品と判断された部品を収納できる不合格品収納用トレーを有し、不合格品と判断された部品を前記不合格品収納用トレーに収納するものであることを特徴とする、請求項1から15までの何れか1項記載の良品収集システム。 The robot has a tray for storing rejected products that can store parts determined to be rejected in the secondary inspection, and stores the parts determined to be rejected in the tray for storing rejected products. The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 15, wherein the non-defective product collection system is characterized by the above. 前記ロボットと、前記一次検査用センサと、前記二次検査用センサと、の動作を制御することを特徴とする、請求項1から16までの何れか1項記載の良品収集システムの制御用のコントローラ。 The non-defective product collection system according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the operation of the robot, the primary inspection sensor, and the secondary inspection sensor is controlled. controller. 前記ロボットと、前記一次検査用センサと、前記二次検査用センサと、の動作を制御することを特徴とする、請求項17記載のコントローラの制御用のプログラム。 The program for controlling a controller according to claim 17, wherein the operation of the robot, the sensor for primary inspection, and the sensor for secondary inspection is controlled.
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JP6513916B2 (en) * 2013-09-30 2019-05-15 ハンファエアロスペース株式会社Hanwha Aerospace Co.,Ltd. Component mounting device

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