JP7156067B2 - 把持誤差補正方法、装置、及び、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、把持誤差補正方法、装置、及び、プログラムに関する。

特許文献１は、右アームが保持するワークと、左アームが保持するワークを向かい合わせに接近させて互いに組み付ける技術を開示している。具体的には、組付けに際し、少なくとも何れか一方のワークの位置補正及び姿勢補正を行うとしている。

特開２０１４－１７６９２２号公報

ところで、ワークをロボットアームのハンドで把持させた場合、常にワークの同じ位置を誤差なく把持させることは実質的に不可能であり、少なからずの把持誤差が発生する。把持誤差は、３自由度の把持位置誤差と３自由度の把持姿勢誤差を含む。そして、ワークを加工等するに際しては、上記の把持誤差を可能な限り補正しておくことが求められる。また、ワークを加工等するに際しては、特に、当該加工における加工部位の位置精度が求められる。

本開示の目的は、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度向上する技術を提供することにある。

本開示の第１の観点によれば、多関節型アームのハンドでワークを把持し、前記ワークの加工部位を加工位置まで搬送するようにティーチングにより記憶した前記多関節型アームの動作を再生したときの、前記ハンドによる前記ワークの把持誤差値を補正する把持誤差補正方法であって、前記ハンドに把持された前記ワークの再生時における複数の部位の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、前記ワークの再生時における前記複数の部位の位置情報と、前記ワークのティーチング時における前記複数の部位の位置情報と、に基づいて前記把持誤差値を算出する把持誤差値算出ステップと、前記把持誤差値を補正するように前記多関節型アームの動作を制御するアーム制御ステップと、を含み、前記把持誤差値算出ステップでは、前記ワークの前記複数の部位のうち前記加工部位に最も近い部位としての加工近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出する、把持誤差補正方法が提供される。以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を向上することができる。
好ましくは、前記把持誤差値算出ステップでは、前記加工近傍部位の再生時における位置情報が、前記加工近傍部位のティーチング時における位置情報と一致するように、前記把持誤差値を算出する。以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を更に向上することができる。
好ましくは、前記把持誤差値は、把持位置誤差値と把持姿勢誤差値を含み、前記把持誤差値算出ステップは、前記加工近傍部位の再生時における位置情報と、前記加工近傍部位のティーチング時の位置情報と、の間の差分を前記把持位置誤差値とする把持位置誤差値算出ステップと、前記加工近傍部位を姿勢補正時の回転の原点とする前記把持姿勢誤差値を、前記ワークの前記複数の部位のうち前記加工近傍部位を除く部位としての少なくとも１つの加工遠方部位の再生時における位置情報と、前記少なくとも１つの加工遠方部位のティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する把持姿勢誤差値算出ステップと、を含む。以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を一層高いレベルで実現することができる。
好ましくは、前記ワークは、前記加工部位として、第１の加工部位と第２の加工部位を含み、前記多関節型アームが前記ワークの前記第１の加工部位及び前記第２の加工部位をこの記載順で順次前記加工位置まで搬送するようにティーチングするものとし、前記第１の加工部位を前記加工位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出ステップは、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第１の加工部位に最も近い部位としての第１の加工近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出し、前記第２の加工部位を前記加工位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出ステップは、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第２の加工部位に最も近い部位としての第２の加工近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出する。以上の方法によれば、加工部位毎に位置決め精度を高いレベルで実現することができる。
コンピュータに、上記の把持誤差補正方法を実行させるためのプログラムが提供される。

本開示の第２の観点によれば、多関節型アームのハンドでワークを把持し、前記ワークの加工部位を加工位置まで搬送するようにティーチングにより記憶した前記多関節型アームの動作を再生したときの、前記ハンドによる前記ワークの把持誤差値を補正する把持誤差補正装置であって、前記ハンドに把持された前記ワークの再生時における複数の部位の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記ワークの再生時における前記複数の部位の位置情報と、前記ワークのティーチング時における前記複数の部位の位置情報と、に基づいて前記把持誤差値を算出する把持誤差値算出部と、前記把持誤差値を補正するように前記多関節型アームの動作を制御するアーム制御部と、を含み、前記把持誤差値算出部は、前記ワークの前記複数の部位のうち前記加工部位に最も近い部位としての加工近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出する、把持誤差補正装置が提供される。以上の構成によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を向上することができる。

本開示によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を向上することができる。

接合加工システム１の概略図である。 上側部品の平面図である。 下側部品の平面図である。 部品組立体の斜視図である。 左産業用ロボットの機能ブロック図である。 下側部品の把持誤差の現状を説明するための図である。 下側部品の把持誤差の捉え方を説明するための図である。 左産業用ロボットの制御フローである。 左産業用ロボットの制御フローである。

以下、図面を参照して、本開示の一実施形態を説明する。

図１には、本実施形態の接合加工システム１を示している。接合加工システム１は、下側部品２（ワーク）と上側部品３（ワーク）をレーザ接合により接合して部品組立体４を製造するシステムである。接合加工システム１は、部品製造システムの一具体例である。

本実施形態において、部品組立体４は、例えば、オイルパンの一部を構成するものである。下側部品２及び上側部品３は、何れも、例えば板厚が１ミリメートル程度の薄板鋼板をプレス加工することで形成されている。

図２には、上側部品３の平面図を示している。図２に示すように、上側部品３は、紙面奥に膨らみ出る膨出部５と、膨出部５の外周縁に沿って延びるフランジ部６と、を備えている。

図３には、下側部品２の平面図を示している。図３に示すように、下側部品２は、紙面手前に膨らみ出る膨出部７と、膨出部７の外周縁に沿って延びるフランジ部８と、を備えている。

図４には、部品組立体４の斜視図を示している。図４に示すように、部品組立体４は、上側部品３の膨出部５と、下側部品２の膨出部７と、が互いに離れる方向に膨らみ出るように上側部品３と下側部品２をレーザ接合して構成されている。レーザ接合は、上側部品３のフランジ部６と下側部品２のフランジ部８において実行される。

図２には、上側部品３のフランジ部６においてレーザ接合が実行される複数の接合部位９を示している。複数の接合部位９は、加工部位の一具体例である。複数の接合部位９は、第１接合部位９ａ、第２接合部位９ｂ、第３接合部位９ｃを含む。

図３には、下側部品２のフランジ部８においてレーザ接合が実行される複数の接合部位１０を示している。複数の接合部位１０は、加工部位の一具体例である。複数の接合部位１０は、第１接合部位１０ａ、第２接合部位１０ｂ、第３接合部位１０ｃを含む。

そして、上側部品３の第１接合部位９ａと下側部品２の第１接合部位１０ａがレーザ接合により接合される。同様に、上側部品３の第２接合部位９ｂと下側部品２の第２接合部位１０ｂ、上側部品３の第３接合部位９ｃと下側部品２の第３接合部位１０ｃが、それぞれレーザ接合により接合される。

図１に示すように、接合加工システム１は、下側部品２を搬送する左産業用ロボット１１と、上側部品３を搬送する右産業用ロボット１２と、を含む。左産業用ロボット１１及び右産業用ロボット１２は、ロボットの一具体例である。

左産業用ロボット１１は、複数の下側部品２を収容する部品箱２０から下側部品２を１つずつ把持して取り出し、レーザ接合装置１５の真下まで搬送する。同様に、右産業用ロボット１２は、複数の上側部品３を収容する部品箱２１から上側部品３を１つずつ把持して取り出し、レーザ接合装置１５の真下まで搬送する。

左産業用ロボット１１は、多関節型アーム１１ａと、多関節型アーム１１ａの先端に取り付けられたエンドエフェクタとしてのハンド１１ｂと、を備えている。同様に、右産業用ロボット１２は、多関節型アーム１２ａと、多関節型アーム１２ａの先端に取り付けられたエンドエフェクタとしてのハンド１２ｂと、を備えている。

また、接合加工システム１は、左産業用ロボット１１によって搬送される下側部品２の三次元座標を測定する左三次元測定器１３と、右産業用ロボット１２によって搬送される上側部品３の三次元座標を測定する右三次元測定器１４と、を含む。左三次元測定器１３及び右三次元測定器１４は、三次元座標測定器の一具体例であって、例えば、位相差検出方式、ＴＯＦ方式、パターン投影を伴う三角測距方式などの各種の距離センサを用いることができる。

また、接合加工システム１は、レーザ接合装置１５を含む。レーザ接合装置１５は、加工装置の一具体例である。レーザ接合装置１５は、レーザービームをワークに照射することでワーク同士を溶接する装置である。下側部品２と上側部品３がレーザ接合装置１５によって互いに接合されるとき、下側部品２は左産業用ロボット１１によって保持されており、上側部品３は右産業用ロボット１２によって保持されている。

なお、加工装置として、レーザ接合装置１５に代えて抵抗溶接装置やボルト締結装置、嵌合組み付け装置、接着剤による接合装置を用いてもよい。また、下側部品２及び上側部品３は、薄板鋼板をプレス加工したものに代えて、樹脂材料を射出成形したものであってもよいし、金属と樹脂を一体的に組み合わせた複合材料であってもよい。また、接合加工システム１では、下側部品２及び上側部品３を接合するとしているが、これに代えて、３つ以上の部品を接合するようにしてもよい。その場合は、３つ以上の部品が３つ以上の産業用ロボットによって搬送されることになる。

次に、図５を参照して、左産業用ロボット１１を詳しく説明する。右産業用ロボット１２の構成は、左産業用ロボット１１の構成と同一であるから、その説明は省略する。図５に示すように、左産業用ロボット１１は、ティーチングボックス３０、ロボット制御装置３１、ハンド駆動部３２、アーム駆動部３３を備えている。

ティーチングボックス３０は、左産業用ロボット１１の動作をロボット制御装置３１に記憶させる際に、オペレータが左産業用ロボット１１の動作を入力するための装置である。

ハンド駆動部３２は、ロボット制御装置３１からの制御信号に基づき、ハンド１１ｂを駆動するものであって、例えば電気モータにより構成されている。

アーム駆動部３３は、ロボット制御装置３１からの制御信号に基づき、多関節型アーム１１ａを駆動するものであって、例えば電気モータにより構成されている。

ロボット制御装置３１は、中央演算処理器としてのCPU３１ａ（Central Processing Unit）と、読み書き自由のRAM３１ｂ（Random Access Memory）、読み出し専用のROM３１ｃ（Read Only Memory）を備えている。そして、CPU３１ａがROM３１ｃに記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで、制御プログラムは、CPU３１ａなどのハードウェアを、ティーチング動作記憶部４０、ティーチング動作再生部４１、測定制御部４２、位置情報取得部４３、把持誤差値算出部４４として機能させる。

ティーチング動作記憶部４０は、ティーチングボックス３０により入力された左産業用ロボット１１の動作を記憶する。ティーチング動作記憶部４０には、ティーチングボックス３０によって入力された左産業用ロボット１１の動作が、例えば時系列的に左産業用ロボット１１の各駆動部のパラメータとして記憶される。

ティーチング動作再生部４１（アーム制御部）は、ハンド駆動部３２及びアーム駆動部３３に制御信号を出力するなどして、ティーチング動作記憶部４０に記憶されている左産業用ロボット１１の動作を再生する。

測定制御部４２は、左三次元測定器１３を制御する。

位置情報取得部４３は、左三次元測定器１３から出力された下側部品２の三次元座標データを取得し、この三次元座標データに基づいて、下側部品２のティーチング時及び再生時における複数の部位の位置情報を取得する。ここで、左三次元測定器１３から出力される下側部品２の三次元座標データとは、下側部品２に投影された多数のパターンの空間に固定された座標系における三次元座標データである。また、下側部品２の複数の部位の位置情報は、例えば、左産業用ロボット１１のハンド１１ｂに固定された座標系における位置情報である。本実施形態では、左三次元測定器１３の直下で下側部品２の位置及び姿勢を変更することで取得した下側部品２の複数の部位における三次元座標データをハンド１１ｂに固定された座標系に変換して合成することで、下側部品２のティーチング時及び再生時における複数の部位の位置情報を取得するようにしている。

把持誤差値算出部４４は、下側部品２の再生時における複数の部位の位置情報と、下側部品２のティーチング時における複数の部位の位置情報と、に基づいて把持誤差値を算出する。

ここで、図６及び図７を参照して、把持誤差について説明する。図６及び図７には、ハンド１１ｂを空間に対して所定の位置及び姿勢としたときの下側部品２を示している。図６及び図７において実線で示す下側部品２は、ティーチング時における下側部品２を示し、二点鎖線で示す下側部品２は、再生時における下側部品２を示している。

さて、左産業用ロボット１１のハンド１１ｂが下側部品２を把持するに際し、把持誤差なるものが必然的に発生する。把持誤差は、ティーチングボックス３０を用いて左産業用ロボット１１の動作を記憶させたときにハンド１１ｂが下側部品２を把持したときの把持位置と把持姿勢と、記録された左産業用ロボット１１の動作をティーチング動作再生部４１が再生したときにハンド１１ｂが下側部品２を把持したときの把持位置と把持姿勢と、の間における誤差である。

即ち、左産業用ロボット１１のハンド１１ｂに下側部品２を把持させるに際し、一般的には、画像解析により下側部品２の形状を認識し、下側部品２の所定の把持部分をハンド１１ｂが把持することになる。しかしながら、左産業用ロボット１１のハンド１１ｂが下側部品２の所定の把持部分を誤差なく把持することは現実的に不可能であり、把持するたびに無視できない把持誤差が発生し得る。把持位置の誤差は、一例として、例えば数マイクロメートルから数十マイクロメートルオーダーである。

そして、上記の把持誤差を内包したまま下側部品２をレーザ接合装置１５の直下に搬送すると、接合部位９と接合部位１０との高い接合精度が得られない。

そこで、把持誤差値算出部４４は、下側部品２の再生時における複数の部位の位置情報と、下側部品２のティーチング時における複数の部位の位置情報と、に基づいて把持誤差値を算出するようにしている。把持誤差値は、把持位置誤差値と把持姿勢誤差値を含む。把持位置誤差値は、把持誤差値のうち位置に関する３自由度の誤差値である。把持姿勢誤差値は、把持誤差値のうち姿勢に関する３自由度の誤差値である。そして、ティーチング動作再生部４１は、把持誤差値算出部４４が算出した把持誤差値を補正するように多関節型アーム１１ａの動作を制御するようになっている。

図６には、位置情報取得部４３によって位置情報が取得された下側部品２の複数の部位としての測定部位５０を示している。図６に示される２つの下側部品２は、何れも、ハンド１１ｂを空間座標系において所定の位置及び姿勢としたときにハンド１１ｂに把持されたものである。実線はティーチング時における下側部品２を示し、二点鎖線は再生時における下側部品２を示している。複数の測定部位５０は、測定部位５０ａ、測定部位５０ｂ、測定部位５０ｃを含む。また、再生時における測定部位５０ａとティーチング時における測定部位５０ａの二点間距離をδａとする。同様に、再生時における測定部位５０ｂとティーチング時における測定部位５０ｂの二点間距離をδｂとする。同様に、再生時における測定部位５０ｃとティーチング時における測定部位５０ｃの二点間距離をδｃとする。

ここで、把持誤差値は、δａ、δｂ、δｃが同時にゼロとなるように算出することが考えられる。しかしながら、下側部品２が薄板鋼板をプレス加工したものであるから、下側部品２には製造誤差が存在しており、δａ、δｂ、δｃを同時にゼロにするような把持誤差値は存在し得ない。下側部品２が他の方法により加工されたものであっても同様に下側部品２には製造誤差が存在しており、δａ、δｂ、δｃを同時にゼロにするような把持誤差値は存在し得ない。従って、δａ、δｂ、δｃを同時にゼロとすることに代えて、δａ、δｂ、δｃの二乗和が最小となるように把持誤差値を求めることが考えられる。具体的には、（δａの二乗）＋（δｂの二乗）＋（δｃの二乗）が最小となるように把持誤差値を求めることが考えられる。

しかしながら、上記の最小二乗法による算出方法を採用した場合、レーザ接合装置１５の直下に第１接合部位９ａを位置決めしたときに、最小二乗法において甘受した僅かな誤差が残存することになる。従って、下側部品２の第１接合部位９ａと上側部品３の第１接合部位１０ａを高い精度で接合することができない。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、上記の最小二乗法を用いた把持誤差値の算出方法に代えて、把持誤差値算出部４４は、例えば、第１接合部位９ａが加工対象である場合は、測定部位５０ａ、測定部位５０ｂ、測定部位５０ｃのうち第１接合部位９ａに最も近い測定部位である測定部位５０ａにおける把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消させるように把持誤差値を算出する。更に言えば、把持誤差値算出部４４は、ハンド１１ｂが空間座標系において所定の位置及び姿勢としたときの測定部位５０ａの再生時における位置情報が、ハンド１１ｂが空間座標系において所定の位置及び姿勢としたときの測定部位５０ａのティーチング時の位置情報と一致するように、把持位置誤差値を算出する。

詳しくは、図５に示すように、把持誤差値算出部４４は、把持位置誤差値算出部４５と、把持姿勢誤差値算出部４６と、を有している。

把持位置誤差値算出部４５は、測定部位５０ａの再生時の位置情報と、測定部位５０ａのティーチング時の位置情報と、の間の差分を把持位置誤差値とすることで把持位置誤差値を算出する。また、把持姿勢誤差値算出部４６は、測定部位５０ａを姿勢補正時の回転の原点とする把持姿勢誤差値を、測定部位５０ｂ及び測定部位５０ｃの再生時の位置情報と、測定部位５０ｂ及び測定部位５０ｃのティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する。具体的には、把持姿勢誤差値算出部４６は、測定部位５０ｂの再生時及びティーチング時の位置情報の差分の二乗と、測定部位５０ｃの再生時及びティーチング時の位置情報の差分の二乗と、の和が最小となるように把持姿勢誤差値を算出してもよい。或いは、把持姿勢誤差値算出部４６は、ティーチング時における測定部位５０ａと測定部位５０ｂ、測定部位５０ｃによって定義される基準面と測定部位５０ｂの再生時の位置情報との差分の二乗と、この基準面と測定部位５０ｃの再生時の位置情報との差分の二乗と、の和が最小となるように、把持姿勢誤差値を算出するようにしてもよい。

このように、第１接合部位９ａに最も近い測定部位５０ａにおける誤差を他の測定部位５０ｂ等における誤差よりも優先的に解消するように把持誤差値を算出することで、第１接合部位９ａの高い位置決め精度が実現されるようになる。

次に、図８及び図９を参照して、ロボット制御装置３１の動作を説明する。S100-S130は、ロボット制御装置３１のティーチング時におけるフローである。S140-S260は、ロボット制御装置３１の再生時におけるフローである。

（ティーチングフロー）
Ｓ１００：
先ず、オペレータがティーチングボックス３０を操作して、ハンド１１ｂに下側部品２を把持させる。

Ｓ１１０：
次に、オペレータがティーチングボックス３０を操作して、ハンド１１ｂによって把持した下側部品２を左三次元測定器１３の直下まで搬送し、下側部品２の姿勢を左三次元測定器１３の測定空間内で変更することで、左三次元測定器１３に、下側部品２の複数の測定部位５０を測定させる。

Ｓ１２０：
次に、位置情報取得部４３は、左三次元測定器１３から下側部品２の複数の測定部位５０の位置情報を取得し、RAM３１ｂに記憶させる。

Ｓ１３０：
次に、オペレータがティーチングボックス３０を操作して、下側部品２を搬送し、下側部品２の第１接合部位９ａをレーザ接合装置１５の直下に位置決めし、次に、第２接合部位９ｂをレーザ接合装置１５の直下に位置決めし、そして、第３接合部位９ｃをレーザ接合装置１５の直下に位置決めする。ティーチングボックス３０によって入力された左産業用ロボット１１の一連の動作は、RAM３１ｂに記憶される。

（再生フロー）
Ｓ１４０：
次に、ティーチング動作再生部４１は、RAM３１ｂに記憶されている左産業用ロボット１１の一連の動作を再生する。具体的には、ティーチング動作再生部４１は、ハンド１１ｂに下側部品２を把持させる。

Ｓ１５０：
次に、ティーチング動作再生部４１は、ハンド１１ｂによって把持した下側部品２を左三次元測定器１３の直下まで搬送し、下側部品２の姿勢を左三次元測定器１３の測定空間内で変更することで、左三次元測定器１３に、下側部品２の複数の測定部位５０を測定させる。

Ｓ１６０：
次に、位置情報取得部４３は、左三次元測定器１３から下側部品２の複数の測定部位５０の位置情報を取得し、RAM３１ｂに記憶させる。

以下、S170からS210は第１接合部位９ａをレーザ溶接する際のフローであり、S220からS260は第２接合部位９ｂをレーザ溶接する際のフローである。

Ｓ１７０：
把持誤差値算出部４４は、第１接合部位９ａに最も近い測定部位として測定部位５０ａを特定する。

そして、把持誤差値算出部４４は、測定部位５０ａにおける把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。具体的には、S180及びS190の通りである。

Ｓ１８０：
把持位置誤差値算出部４５は、測定部位５０ａの再生時の位置情報と、測定部位５０ａのティーチング時の位置情報と、の間の差分を把持位置誤差値とすることで把持位置誤差値を算出する。

Ｓ１９０：
把持姿勢誤差値算出部４６は、測定部位５０ａを姿勢補正時の回転の原点とする把持姿勢誤差値を、下側部品２の複数の測定部位５０のうち測定部位５０ａを除く部位としての測定部位５０ｂ及び測定部位５０ｃの再生時の位置情報と、測定部位５０ｂ及び測定部位５０ｃのティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する。

Ｓ２００：
そして、ティーチング動作再生部４１は、算出された把持誤差値を補正するように多関節型アーム１１ａの動作を制御して、下側部品２を搬送して、下側部品２の第１接合部位９ａをレーザ接合装置１５の直下に位置決めする。

Ｓ２１０：
ティーチング動作再生部４１は、第１接合部位９ａにおける接合が完了したか判定する。第１接合部位９ａにおける接合がまだ完了していないと判定した場合は（S210:NO）、ティーチング動作再生部４１は、完了するまで待機する。第１接合部位９ａにおける接合が完了したと判定した場合は（S210：YES）、ティーチング動作再生部４１は、処理をS220に進める。

Ｓ２２０：
把持誤差値算出部４４は、第２接合部位９ｂに最も近い測定部位として測定部位５０ｂを特定する。

そして、把持誤差値算出部４４は、測定部位５０ｂにおける把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。具体的には、S230及びS240の通りである。

Ｓ２３０：
把持位置誤差値算出部４５は、測定部位５０ｂの再生時の位置情報と、測定部位５０ｂのティーチング時の位置情報と、の間の差分を把持位置誤差値とすることで把持位置誤差値を算出する。

Ｓ２４０：
把持姿勢誤差値算出部４６は、測定部位５０ｂを姿勢補正時の回転の原点とする把持姿勢誤差値を、下側部品２の複数の測定部位５０のうち測定部位５０ｂを除く部位としての測定部位５０ａ及び測定部位５０ｃの再生時の位置情報と、測定部位５０ａ及び測定部位５０ｃのティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する。

Ｓ２５０：
そして、ティーチング動作再生部４１は、算出された把持誤差値を補正するように多関節型アーム１１ａの動作を制御して、下側部品２を搬送して、下側部品２の第２接合部位９ｂをレーザ接合装置１５の直下に位置決めする。

Ｓ２６０：
ティーチング動作再生部４１は、第２接合部位９ｂにおける接合が完了したか判定する。第２接合部位９ｂにおける接合がまだ完了していないと判定した場合は（S260:NO）、ティーチング動作再生部４１は、完了するまで待機する。第２接合部位９ｂにおける接合が完了したと判定した場合は（S260：YES）、ティーチング動作再生部４１は、処理を終了する。

なお、第３接合部位９ｃを接合する際のフローは、第２接合部位９ｂを接合する際のフローと同様に着目する測定部位等を適宜入れ替えたものとなるから、その説明は割愛する。

以上に、本開示の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、以下の特徴を有する。

把持誤差補正方法は、多関節型アーム１１ａのハンド１１ｂで下側部品２（ワーク）を把持し、下側部品２の接合部位９（加工部位）を加工位置まで搬送するようにティーチングにより記憶した多関節型アーム１１ａの動作を再生したときの、ハンド１１ｂによる下側部品２の把持誤差値を補正する方法である。この方法は、以下のステップを含む。

Ｓ１６０：ハンド１１ｂに把持された下側部品２の再生時における複数の部位の位置情報を取得する位置情報取得ステップ。
Ｓ１８０及びＳ１９０：下側部品２の再生時における複数の部位の位置情報と、下側部品２のティーチング時における複数の部位の位置情報と、に基づいて把持誤差値を算出する把持誤差値算出ステップ。
Ｓ２００：把持誤差値を補正するように多関節型アーム１１ａの動作を制御するアーム制御ステップ。

そして、把持誤差値算出ステップ（S180及びS190）では、下側部品２の複数の部位のうち加工部位に最も近い部位としての加工近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、下側部品２の加工部位の位置決め精度を向上することができる。

また、把持誤差値算出ステップ（S180及びS190）では、加工近傍部位の再生時における位置情報が、加工近傍部位のティーチング時における位置情報と一致するように把持誤差値を算出する。以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、下側部品２の加工部位の位置決め精度を更に向上することができる。

また、把持誤差値は、把持位置誤差値と把持姿勢誤差値を含む。把持誤差値算出ステップ（S180及びS190）は、以下のステップを含む。
Ｓ１８０：加工近傍部位の再生時における位置情報と、加工近傍部位のティーチング時の位置情報と、の間の差分を把持位置誤差値とする把持位置誤差値算出ステップ。
Ｓ１９０：加工近傍部位を姿勢補正時の回転の原点とする把持姿勢誤差値を、下側部品２の複数の部位のうち加工近傍部位を除く部位としての少なくとも１つの加工遠方部位の再生時における位置情報と、少なくとも１つの加工遠方部位のティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する把持姿勢誤差値算出ステップ。
以上の方法によれば、把持誤差を解消するに際し、ワークの加工部位の位置決め精度を一層高いレベルで実現することができる。

また、下側部品２は、加工部位として、第１接合部位９ａ（第１の加工部位）と第２接合部位９ｂ（第２の加工部位）を含む。多関節型アーム１１ａが下側部品２の第１接合部位９ａ及び第２接合部位９ｂをこの記載順で順次レーザ接合装置１５の直下（加工位置）まで搬送するようにティーチングするものとする。

そして、第１接合部位９ａをレーザ接合装置１５の直下まで搬送するとき（S200）は、把持誤差値算出ステップ（S180及びS190）は、下側部品２の複数の測定部位５０のうち第１接合部位９ａに最も近い部位としての測定部位５０ａ（第１の加工近傍部位）における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。これに対し、第２接合部位９ｂをレーザ接合装置１５の直下まで搬送するときは（S250）、把持誤差値算出ステップ（S180及びS190）は、下側部品２の複数の測定部位５０のうち第２接合部位９ｂに最も近い部位としての測定部位５０ｂ（第２の加工近傍部位）における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。以上の方法によれば、加工部位毎に位置決め精度を高いレベルで実現することができる。

また、ロボット制御装置３１（把持誤差補正装置）は、多関節型アーム１１ａのハンド１１ｂで下側部品２を把持し、下側部品２の接合部位９をレーザ接合装置１５の直下まで搬送するようにティーチングにより記憶した多関節型アーム１１ａの動作を再生したときの、ハンド１１ｂによる下側部品２の把持誤差値を補正する装置である。ロボット制御装置３１は、位置情報取得部４３、把持誤差値算出部４４、ティーチング動作再生部４１を備える。

位置情報取得部４３は、ハンド１１ｂに把持された下側部品２の再生時における複数の測定部位５０の位置情報を取得する。把持誤差値算出部４４は、下側部品２の再生時における複数の測定部位５０の位置情報と、下側部品２のティーチング時における複数の測定部位５０の位置情報と、に基づいて把持誤差値を算出する。ティーチング動作再生部４１（アーム制御部）は、把持誤差値を補正するように多関節型アーム１１ａの動作を制御する。

そして、把持誤差値算出部４４は、下側部品２の複数の測定部位５０のうち第１接合部位９ａに最も近い部位としての測定部位５０ａにおける把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように把持誤差値を算出する。以上の構成によれば、把持誤差を解消するに際し、下側部品２の第１接合部位９ａの位置決め精度を向上することができる。

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭを含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、更に、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１ 接合加工システム
２ 下側部品
３ 上側部品
４ 部品組立体
５ 膨出部
６ フランジ部
７ 膨出部
８ フランジ部
９ 接合部位
９ａ 第１接合部位
９ｂ 第２接合部位
９ｃ 第３接合部位
１０ 接合部位
１０ａ 第１接合部位
１０ｂ 第２接合部位
１０ｃ 第３接合部位
１１ 左産業用ロボット
１１ａ 多関節型アーム
１１ｂ ハンド
１２ 右産業用ロボット
１２ａ 多関節型アーム
１２ｂ ハンド
１３ 左三次元測定器
１４ 右三次元測定器
１５ レーザ接合装置
２０ 部品箱
２１ 部品箱
３０ ティーチングボックス
３１ ロボット制御装置
３２ ハンド駆動部
３３ アーム駆動部
４０ ティーチング動作記憶部
４１ ティーチング動作再生部
４２ 測定制御部
４３ 位置情報取得部
４４ 把持誤差値算出部
４５ 把持位置誤差値算出部
４６ 把持姿勢誤差値算出部
５０ 測定部位
５０ａ 測定部位
５０ｂ 測定部位
５０ｃ 測定部位

Claims (5)

1. 多関節型アームのハンドでワークを把持し、前記ワークの接合部位を接合位置まで搬送するようにティーチングにより記憶した前記多関節型アームの動作を再生したときの、前記ハンドによる前記ワークの把持誤差値を補正する把持誤差補正方法であって、
   前記ハンドに把持された前記ワークの再生時における複数の部位の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
   前記ワークの再生時における前記複数の部位の位置情報と、前記ワークのティーチング時における前記複数の部位の位置情報と、に基づいて前記把持誤差値を算出する把持誤差値算出ステップと、
   前記把持誤差値を補正するように前記多関節型アームの動作を制御するアーム制御ステップと、
   を含み、
   前記ワークは、前記接合部位として、第１の接合部位と第２の接合部位を含み、
   前記多関節型アームが前記ワークの前記第１の接合部位及び前記第２の接合部位をこの記載順で順次対応する接合位置まで搬送するようにティーチングするものとし、
   前記第１の接合部位を対応する接合位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出ステップでは、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第１の接合部位に最も近い部位としての第１の接合近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出し、
   前記第１の接合部位の接合が完了した後であって前記第２の接合部位を対応する接合位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出ステップでは、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第２の接合部位に最も近い部位としての第２の接合近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出する、
   把持誤差補正方法。
2. 請求項１に記載の把持誤差補正方法であって、
   前記把持誤差値算出ステップでは、前記接合近傍部位の再生時における位置情報が、前記接合近傍部位のティーチング時における位置情報と一致するように、前記把持誤差値を算出する、
   把持誤差補正方法。
3. 請求項１又は２に記載の把持誤差補正方法であって、
   前記把持誤差値は、把持位置誤差値と把持姿勢誤差値を含み、
   前記把持誤差値算出ステップは、
   前記接合近傍部位の再生時における位置情報と、前記接合近傍部位のティーチング時の位置情報と、の間の差分を前記把持位置誤差値とする把持位置誤差値算出ステップと、
   前記接合近傍部位を姿勢補正時の回転の原点とする前記把持姿勢誤差値を、前記ワークの前記複数の部位のうち前記接合近傍部位を除く部位としての少なくとも１つの接合遠方部位の再生時における位置情報と、前記少なくとも１つの接合遠方部位のティーチング時の位置情報と、の差分に基づいて算出する把持姿勢誤差値算出ステップと、
   を含む、
   把持誤差補正方法。
4. コンピュータに、請求項１から３までの何れか１項に記載の把持誤差補正方法を実行させるためのプログラム。
5. 多関節型アームのハンドでワークを把持し、前記ワークの接合部位を接合位置まで搬送するようにティーチングにより記憶した前記多関節型アームの動作を再生したときの、前記ハンドによる前記ワークの把持誤差値を補正する把持誤差補正装置であって、
   前記ハンドに把持された前記ワークの再生時における複数の部位の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記ワークの再生時における前記複数の部位の位置情報と、前記ワークのティーチング時における前記複数の部位の位置情報と、に基づいて前記把持誤差値を算出する把持誤差値算出部と、
   前記把持誤差値を補正するように前記多関節型アームの動作を制御するアーム制御部と、
   を含み、
   前記ワークは、前記接合部位として、第１の接合部位と第２の接合部位を含み、
   前記多関節型アームが前記ワークの前記第１の接合部位及び前記第２の接合部位をこの記載順で順次対応する接合位置まで搬送するようにティーチングするものとし、
   前記第１の接合部位を対応する接合位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出部は、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第１の接合部位に最も近い部位としての第１の接合近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出し、
   前記第１の接合部位の接合が完了した後であって前記第２の接合部位を対応する接合位置まで搬送するときは、前記把持誤差値算出部は、前記ワークの前記複数の部位のうち前記第２の接合部位に最も近い部位としての第２の接合近傍部位における把持誤差が他の部位における把持誤差よりも優先的に解消されるように、前記把持誤差値を算出する、
   把持誤差補正装置。

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