JP7450691B1 - Interference discrimination display system, interference discrimination display method, and interference discrimination display program - Google Patents
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Abstract
【課題】ワーク保持用ロボットに対する干渉を正確に判別表示する。【解決手段】干渉判別表示システムは、積載エリア内に積載されたワークに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有する補助装置と、積載エリア内のワークを保持するグリッパ及びアーム部を有するワーク保持用ロボットと、ワーク、補助装置並びにグリッパ及びアーム部が存在する積載エリアを撮像可能な撮像装置と、撮像画像に基づいて、積載エリア内における補助装置、ワーク並びにグリッパ及びアーム部をそれぞれ検出する制御装置と、検出された補助装置、ワーク並びにグリッパ及びアーム部をそれぞれ表示可能な表示装置と、を備え、制御装置は、グリッパ及びアーム部の少なくとも一つと、補助装置及びワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する判定部を含み、表示装置は、判定された干渉状態を表す情報を表示画面上に表示可能に構成される。【選択図】図1An object of the present invention is to accurately determine and display interference with a workpiece holding robot. [Solution] The interference discrimination display system includes a portable auxiliary device that can be freely placed to assist work on the workpieces loaded in the loading area, and a workpiece holding device that has a gripper and an arm unit that holds the workpieces in the loading area. an imaging device capable of capturing an image of a loading area in which the work, the auxiliary device, the gripper, and the arm are present; and a control that detects the auxiliary device, the work, the gripper, and the arm in the loading area based on the captured images. and a display device capable of displaying the detected auxiliary device, workpiece, gripper, and arm, respectively, and the control device displays at least one of the gripper and the arm, and at least one of the auxiliary device and the workpiece. The display device includes a determination unit that determines the interference state, and the display device is configured to be able to display information representing the determined interference state on the display screen. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、干渉判別表示システム、干渉判別表示方法及び干渉判別表示プログラムに関する。 The present invention relates to an interference discrimination display system, an interference discrimination display method, and an interference discrimination display program.
従来から、積載エリアに積載した複数の板材等のワークを供給ロボット等のローディング装置によって、曲げ加工等を行うプレスブレーキ等の加工機へ供給することが行われている。例えば、ローディングに際しては、ワークを他のワークから分離する特許文献1に記載のワークめくり装置(1枚取り装置)が用いられる。 BACKGROUND ART Conventionally, a plurality of workpieces such as plate materials loaded in a loading area are fed by a loading device such as a feeding robot to a processing machine such as a press brake that performs bending or the like. For example, during loading, a workpiece turning device (single-sheet picking device) described in Patent Document 1 that separates a workpiece from other workpieces is used.
また、積載エリア内に配置されているワークの位置は、特許文献2に記載のワーク検出装置によって検出することができる。そして、位置が検出されたワークを、配置位置及び配置の向きが判別されたワークめくり装置で1枚取りし、ワーク保持用ロボットのグリッパで1枚取りされたワークを保持して、加工機に搬送することが行われる。 Further, the position of the work placed in the loading area can be detected by the work detection device described in Patent Document 2. Then, one piece of the workpiece whose position has been detected is picked up by a workpiece turning device whose placement position and placement direction have been determined, and the picked piece of workpiece is held by the gripper of the workpiece holding robot and transferred to the processing machine. Conveying is performed.
しかしながら、例えば、積載エリアが広く複数箇所にワークが配置されワークめくり装置が設置されたような状況下では、グリッパを含むワーク保持用ロボットが1枚取りされたワークを保持しようとする際に、積載エリア内のワークめくり装置や積載されたワークの山に衝突して干渉が発生してしまうおそれがある。 However, for example, in a situation where the loading area is wide, workpieces are placed in multiple locations, and a workpiece flipping device is installed, when a workpiece holding robot including a gripper attempts to hold a single workpiece, There is a risk that interference may occur due to collision with the workpiece turning device in the loading area or the pile of loaded works.
本発明の一態様は、ワーク保持用ロボットに対する干渉を正確に判別表示することができる干渉判別表示システム、干渉判別表示方法及び干渉判別表示プログラムである。 One aspect of the present invention is an interference determination and display system, an interference determination and display method, and an interference determination and display program that can accurately determine and display interference with a workpiece holding robot.
本発明の一態様に係る干渉判別表示システムは、積載エリア内に積載されたワークに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有する補助装置と、前記積載エリア内の前記ワークを保持するグリッパ及びアーム部を有するワーク保持用ロボットと、前記ワーク、前記補助装置並びに前記グリッパ及び前記アーム部が存在する前記積載エリアを撮像可能な撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ検出する制御装置と、前記制御装置によって検出された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ表示可能な表示装置と、を備え、前記制御装置は、検出された前記グリッパ及び前記アーム部の少なくとも一つと、前記補助装置及び前記ワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する判定部を含み、前記表示装置は、前記制御装置の前記判定部によって判定された前記干渉状態を表す情報を表示画面上に表示可能に構成されている。 An interference discrimination and display system according to one aspect of the present invention includes: an auxiliary device that is portable and can be freely placed to assist work on a workpiece loaded in a loading area; and a gripper and an arm that hold the workpiece in the loading area. a workpiece holding robot having a part, an imaging device capable of imaging the loading area in which the workpiece, the auxiliary device, the gripper, and the arm part are present; A control device that detects the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion in a loading area, and is capable of displaying the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected by the control device, respectively. a display device; the control device includes a determination unit that determines a state of interference between at least one of the gripper and the arm portion detected and at least one of the auxiliary device and the workpiece; The device is configured to be able to display information representing the interference state determined by the determination unit of the control device on a display screen.
本発明の一態様に係る干渉判別表示方法は、ワークが積載されると共に、前記ワークに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有する補助装置の一部並びに前記ワークを保持するワーク保持用ロボットのグリッパ及びアーム部が前記ワーク上に配置された積載エリアを、撮像装置により撮像する工程と、前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置により前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ検出する工程と、前記制御装置によって検出された前記グリッパ及び前記アーム部の少なくとも一つと、前記補助装置及び前記ワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する工程と、前記制御装置によって検出された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部を表示装置により表示画面上にそれぞれ表示する工程と、を備え、前記表示する工程は、前記判定する工程で判定された前記干渉状態を表す情報を前記表示画面上に併せて表示する工程を含む。 An interference discrimination display method according to one aspect of the present invention includes a part of an auxiliary device that is portable and can be freely placed to assist work on the workpiece, and a workpiece holding robot that holds the workpiece while a workpiece is loaded. A step of imaging a loading area in which a gripper and an arm portion are arranged on the workpiece using an imaging device, and a control device controlling the auxiliary device, the Detecting the workpiece, the gripper, and the arm, and determining an interference state between at least one of the gripper and the arm detected by the control device, and at least one of the auxiliary device and the workpiece. and a step of displaying the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected by the control device on a display screen using a display device, and the displaying step includes the step of determining the and displaying information representing the interference state determined in step 1 on the display screen.
本発明の一態様に係る干渉判別表示プログラムは、ワークが積載されると共に、前記ワークに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有する補助装置の一部並びに前記ワークを保持するワーク保持用ロボットのグリッパ及びアーム部が前記ワーク上に配置された積載エリアを、撮像装置により撮像させる処理と、前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置により前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ検出させる処理と、前記制御装置によって検出された前記グリッパ及び前記アーム部の少なくとも一つと、前記補助装置及び前記ワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定させる処理と、前記制御装置によって検出された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部を表示装置により表示画面上にそれぞれ表示させると共に、前記判定させる工程で判定された前記干渉状態を表す情報を前記表示装置により前記表示画面上に併せて表示させる処理と、をコンピュータに実行させる。 An interference discrimination display program according to an aspect of the present invention includes a part of an auxiliary device that is portable and can be freely placed to assist work on the workpiece, and a workpiece holding robot that holds the workpiece while the workpiece is loaded. A process of causing an imaging device to image the loading area where the gripper and the arm portion are arranged on the workpiece, and a control device controlling the auxiliary device and the A process of detecting the work, the gripper, and the arm, respectively, and determining an interference state between at least one of the gripper and the arm detected by the control device, and at least one of the auxiliary device and the work. information representing the interference state determined in the step of displaying the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected by the control device on a display screen using a display device; and causing the computer to execute a process of causing the display device to simultaneously display the above on the display screen.
本発明の一態様に係る干渉判別表示システム、干渉判別表示方法及び干渉判別表示プログラムによれば、ワークが積載され、補助装置の一部並びにワーク保持用ロボットのグリッパ及びアーム部がワーク上に配置された、これらが存在する積載エリアの撮像画像に基づき、積載エリア内における補助装置、ワーク並びにグリッパ及びアーム部をそれぞれ検出し、検出されたグリッパ及びアーム部の少なくとも一つと、補助装置及びワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定し、判定された干渉状態を表す情報を表示画面上に表示することができるので、ワーク保持用ロボットに対する干渉を正確に判別表示することができる。 According to the interference discrimination display system, interference discrimination display method, and interference discrimination display program according to one aspect of the present invention, a workpiece is loaded, and a part of the auxiliary device and the gripper and arm portion of the workpiece holding robot are placed on the workpiece. The auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm are each detected in the loading area based on the captured image of the loading area in which they exist, and at least one of the detected gripper and arm and the auxiliary device and the workpiece are detected. Since it is possible to determine the interference state with at least one of the objects and display information representing the determined interference state on the display screen, interference with the work holding robot can be accurately determined and displayed.
本発明の一態様に係る干渉判別表示システム、干渉判別表示方法及び干渉判別表示プログラムによれば、ワーク保持用ロボットに対する干渉を正確に判別表示することができる。 According to the interference discrimination and display system, interference discrimination and display method, and interference discrimination and display program according to one aspect of the present invention, it is possible to accurately discriminate and display interference with a workpiece holding robot.
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態に係る干渉判別表示システム、干渉判別表示方法及び干渉判別表示プログラムを詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。また、以下の実施形態において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、実施形態においては、各構成要素の配置、縮尺及び寸法等が誇張或いは矮小化されて、実際のものとは一致しない状態で示されている場合、並びに一部の構成要素につき記載が省略されて示されている場合がある。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an interference discrimination display system, an interference discrimination display method, and an interference discrimination display program according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments do not limit the invention according to each claim, and not all combinations of features described in the embodiments are essential to the solution of the invention. . Furthermore, in the embodiments below, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted. In addition, in the embodiments, the arrangement, scale, dimensions, etc. of each component are exaggerated or miniaturized and are shown in a state that does not correspond to the actual thing, and the description of some components is omitted. may be indicated.
[干渉判別表示システムの全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る干渉判別表示システムの構成例を概略的に示す斜視図である。
図1に示すように、一実施形態に係る干渉判別表示システム100は、積載エリアTA内に積載されたワークWに対する作業(例えば、曲げ加工機等へのローディング等)を補助する配置自在な可搬性を有するワークめくり装置(補助装置)10と、積載エリアTA内のワークWを保持するグリッパ41及びアーム部42を有するワーク保持用ロボット40と、ワークW、ワークめくり装置(補助装置)10並びにグリッパ41及びアーム部42が存在し得る積載エリアTAを撮像可能なカメラ(撮像装置)20と、カメラ(撮像装置)20によって撮像された撮像画像に基づいて、積載エリアTA内におけるワークめくり装置(補助装置)10及びワークWをそれぞれ検出、並びにグリッパ41及びアーム部42を事前の位置情報と検出されたワークWの位置とに基づき演算して検出する制御装置30と、制御装置30によって検出されたワークめくり装置(補助装置)10、ワークW並びにグリッパ41及びアーム部42をそれぞれ表示可能なディスプレイ(表示装置)69と、を備える。制御装置30は、検出されたグリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つと、ワークめくり装置(補助装置)10及びワークWの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する判定部を含む。ディスプレイ(表示装置)69は、制御装置30の判定部によって判定された干渉状態を表す情報を表示画面69a上に表示可能に構成されている。
[Overall configuration of interference discrimination display system]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration example of an interference discrimination display system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, an interference
一実施形態の干渉判別表示システム100において、図示の各ワークめくり装置(1枚取り装置)10は、いわゆる1枚取り装置として機能する。すなわち、ワークめくり装置10は、ワーク保持用ロボット40によるローディング作業に際し、複数のワークWが積載されたワーク山から、最上部にあるワークWを1枚取りする。
In the interference
ワークめくり装置10は、配置自在な可搬性を備える。ワークめくり装置10は、積載エリアTA内外の複数箇所に自在に配置され得る。一実施形態においては、ワークめくり装置10は、パレットP上の積載エリアTA内に複数配置されたワークWに、それぞれ対応するよう配置されている。より具体的には、ワークめくり装置10は、積載エリアTA内において各ワークWに対し、例えば、その一部がワーク上に配置されるよう一対一の対応関係で配置され得る。
The
ワークめくり装置10は、例えば、上面視矩形状の外径を有する装置本体10Aと、この装置本体10Aに対して、いわゆる片持ち状に設けられた可動部であるめくりユニット10Bと、を有する。装置本体10Aは、装置の上方側に設けられた天面部11と、この天面部11から装置の前方側において、左右二箇所で傾斜する斜面部12と、天面部11(及び斜面部12)とそれぞれ装置の左右側において繋がる一対の側面部13と、を有する。
The
装置本体10Aの天面部11、斜面部12及び一対の側面部13の所定箇所には、それぞれワークめくり装置10の位置及び方向を識別可能な指標としてのマーカ14,15,16が設けられている。具体的には、マーカ14,16は、装置本体10Aの天面部11及び一対の側面部13の所定箇所に複数設けられている。また、マーカ15は、装置本体10Aの斜面部12の所定箇所に複数設けられている。
より具体的には、マーカ14は、装置本体10Aの天面部11における装置の後方側に近い左右二箇所に設けられている。また、マーカ16は、装置本体10Aの一対の側面部13における装置の上方側に近い箇所にそれぞれ設けられている。すなわち、マーカ16は、マーカ14の側方かつ直下に設けられている。また、マーカ15は、装置本体10Aの二箇所の斜面部12における傾斜方向両端部近傍箇所にそれぞれ設けられている。マーカ14~16の詳細については後述する。
More specifically, the
めくりユニット10Bは、例えば、エアの噴射圧力及び吸着力によって、パレットP上の積載エリアTA内に載置された複数の板状のワークWのワーク山から、最上部のワークWを、他のワークWからめくって分離する機能を有する。なお、装置本体10Aには、めくりユニット10Bの駆動系の各種機器が内蔵されている。
The
このように、ワークめくり装置10は、めくりユニット10BによってワークWを1枚取りする1枚取り装置として用いられ得るが、1枚取り装置の詳細構成については公知であるため、ここでは説明を省略する。なお、一実施形態のワークめくり装置10においては、めくりユニット10Bの配置側を装置の前方側と定義する。
In this way, the
一実施形態の補助装置としては、上記のようなワークめくり装置10を例に挙げて説明するが、補助装置はワークWに対する各種の作業を補助することができるものであれば、これに限定されるものではない。なお、図示は省略するが、各ワークめくり装置10、カメラ20及び制御装置30は、それぞれ有線又は無線により、互いにデータや信号を送受信可能に接続されている。
The auxiliary device of one embodiment will be described using the
ワーク保持用ロボット40は、パレットPと、ワークWの搬送先(例えば、曲げ加工機等)との間に配置されている。ワーク保持用ロボット40は、積載エリアTAに積載された複数のワークWからなるワーク山のうち、ワークめくり装置10により1枚取りされた最上部のワークWを保持し、このワークWを曲げ加工機等の搬送先に向けて搬送するように構成されている。
The
具体的には、ワーク保持用ロボット40は、パレットP近傍の床面上にワーク保持用ロボット40を設置するための設置台43と、ワークWを保持可能なロボットハンドとしてのグリッパ41と、グリッパ41をワークWに対して近接及び離隔させるアーム部42と、を備えている。
Specifically, the
なお、ワーク保持用ロボット40は、種々の公知の構成を採用可能であるため、その詳細な説明は省略するが、例えば、グリッパ41がワークWに接触したことを検出可能な検出センサ(図示せず)と、ワーク保持用ロボット40の制御を行う制御部(図示せず)と、を備えて構成され得る。
Note that the
カメラ20は、例えば、安価で汎用性の高い単眼カメラ(すなわち、1台のカメラ)により構成され得る。カメラ20は、積載エリアTAの全体を撮像範囲として撮像可能となるように、例えば、パレットPの積載エリアTAの中央直上に、カメラスタンド21等の支持部材を介して配置されている。
The
カメラ20は、例えば、可視光を捉える公知の光学式カメラ、及びレーザ光を送信して走査し、反射光を受光することで3次元距離画像を撮像画像として取得する3D距離画像センサ等により構成され得る。なお、カメラ20によるパレットP上の積載エリアTAの撮像に関して、得られる撮像画像の各種キャリブレーションは予め行われているものとする。
The
また、図示は省略するが、パレットPの周囲所定箇所には、積載エリアTAに積載されたワークWに照射光を照射する、複数個の発光ダイオード(LED)等を有する照明設備が設けられている。カメラ20により積載エリアTAを撮像する際には、この照明設備によってワークWに照射光を照射するようにすれば、撮像画像の明るさを適正露出にて適切に調整することができる。
Although not shown, lighting equipment including a plurality of light emitting diodes (LEDs), etc., is provided at predetermined locations around the pallet P to irradiate light onto the workpieces W loaded in the loading area TA. There is. When capturing an image of the loading area TA with the
制御装置30は、干渉判別表示システム100全体の制御を行うNC装置等の機能を有する。また、制御装置30は、カメラ20によって撮像された撮像画像に基づいて、画像解析及び画像補正等の画像処理全般を行う画像処理装置の機能を有する。制御装置30は、ディスプレイ69と、例えば、キーボード及びマウス等の入力装置からなる入力部35aと、を備えて構成されている。なお、制御装置30は、ディスプレイ69及び入力部35aに代わり同等の機能を備えることが可能な構成(例えば、遠隔から利用可能な表示手段及び入力手段等)であれば、これに限定されるものではない。
The
制御装置30は、具体的には、ワークめくり装置10の積載エリアTA内における配置位置及び配置の向きを判別し、ワークめくり装置10を検出する。また、制御装置30は、積載エリアTA上のワークWの実際の積載位置(実積載位置)を特定し、ワークWを検出する。
Specifically, the
更に、制御装置30は、例えば、ワーク保持用ロボット40の設置位置を含む事前の位置情報も加味して、演算により積載エリアTA内におけるグリッパ41及びアーム部42を含むワーク保持用ロボット40の全体的な位置を特定し、ワーク保持用ロボット40を検出する。この検出の際には、少なくともグリッパ41及びアーム部42の位置が把握できるよう、ワーク保持用ロボット40の検出が行われていればよい。そして、制御装置30は、検出されたワーク保持用ロボット40に対する、ワークめくり装置10及びワークWの少なくとも一つの干渉状態を判定する。
Further, the
ディスプレイ69は、上記のように制御装置30に備えられ、検出されたワークめくり装置10、ワークW及びグリッパ41を含むワーク保持用ロボット40をそれぞれ表示可能な表示画面69aを有する。ディスプレイ(表示装置)69は、干渉状態を表す情報を、グリッパ及びアーム部42の少なくとも一つに対するワークめくり装置(補助装置)10及びワークWの少なくとも一つの干渉箇所が視認可能となるよう表示する。
The
具体的には、ディスプレイ(表示装置)69は、干渉箇所をその他の箇所と識別可能な特殊表示により表示する。特殊表示は、例えば、干渉箇所を囲む枠表示、干渉箇所を強調する強調表示、干渉箇所を点滅させる点滅表示、干渉箇所を塗り潰す塗り潰し表示、及び干渉箇所の色を反転させる色反転表示等が挙げられる。 Specifically, the display (display device) 69 displays a special display that allows the interference location to be distinguished from other locations. Special displays include, for example, a frame display surrounding the interference location, a highlighted display that emphasizes the interference location, a flashing display that flashes the interference location, a filled display that fills out the interference location, and a color inversion display that reverses the color of the interference location. Can be mentioned.
なお、上述したものと併せて、干渉状態を表す態様としては、例えば、ディスプレイ(表示装置)は、干渉状態を表す情報を、グリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つに対するワークめくり装置(補助装置)10及びワークWの少なくとも一つの干渉距離を表す数値情報として表示するようにしてもよい。この場合、干渉距離を表す数値情報は、例えば、2次元座標系の数値情報(X方向の数値及びY方向の数値)等が挙げられる。
In addition to the above, as a mode of representing the interference state, for example, a display (display device) may display information representing the interference state as a workpiece turning device (auxiliary device) for at least one of the
また、干渉状態を表す情報と共に、或いは干渉状態を表す情報と切り替えて、ディスプレイ(表示装置)69は、干渉状態を回避する場合のワークめくり装置(補助装置)10の配置の向きを含む配置可能位置に関する情報を表示可能に構成されている。この場合、配置可能位置に関する情報は、例えば、上記のような特殊表示により表示され得る。 Further, together with the information representing the interference state, or by switching from the information representing the interference state, the display (display device) 69 can be arranged including the orientation of the workpiece turning device (auxiliary device) 10 when avoiding the interference state. It is configured to be able to display information regarding location. In this case, information regarding the possible placement position may be displayed, for example, by a special display as described above.
[指標としてのマーカ]
図2は、一実施形態に係る干渉判別表示システムにおける補助装置に設けられた指標の一例を示す図である。
上記のように、制御装置30は、ワークめくり装置10を検出する際に、マーカ14~16に基づいて、ワークめくり装置10の積載エリアTA内における配置位置及び配置の向きを判別し得る。
[Marker as an indicator]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an indicator provided on an auxiliary device in an interference discrimination display system according to an embodiment.
As described above, when detecting the
図2に示すように、ワークめくり装置10の装置本体10Aに設けられたマーカ14~16は、例えば、公知のArUcoマーカやChArUcoマーカ等を含むAR(拡張現実)マーカにより構成することができる。マーカ14(15,16)は、マーカ全体を表す全体領域18と、マーカによる位置及び方向を識別させるための識別領域19と、を少なくとも備えたフィルム状部材や板状部材により構成されている。
As shown in FIG. 2, the
マーカ14~16の識別領域19の形状は、例えば、図2に示す例では単純な矩形を組み合わせた形状である。識別領域19の形状は、その他、図示は省略するが、複数の矩形や正方形を組み合わせたり、全体領域18内の識別領域19の位置を変更したりした形状であってもよい。識別領域19の形状は、ワークめくり装置10の位置及び方向を、少なくともそれ単体で識別できる形状であれば、図示のものに限定されるものではなく、より複雑な形状や、より単純な形状等の種々の形状を採用し得る。
The shape of the
マーカ14~16は、カメラ20の画素数や撮影解像度等の撮像性能に応じて、その寸法(全体領域18及び識別領域19の大きさや形状等)が設定され得る。マーカ14~16は、積載エリアTAを上方から撮像した撮像画像から十分にワークめくり装置10の配置位置及び配置の向きを判別可能となるように検出され得るものであれば、少なくとも装置本体10Aの天面部11に一つ設けられていればよい。すなわち、ワークめくり装置10が正規の配置状態である場合は、天面部11が撮像画像に最も写り込みやすいからである。
The dimensions of the
なお、マーカ16は、例えばワークめくり装置10が正規の配置状態ではない場合(転倒した場合等)であっても、側面部13が上向きとなって静止したときに、ワークめくり装置10の位置及び方向(積載エリアTA内における転倒時の配置位置及び配置の向き)を識別可能とするために設けられている。
Note that the
[制御装置の機能的構成]
図3は、一実施形態に係る干渉判別表示システムにおける制御装置の機能的構成を概略的に示すブロック図である。
図3に示すように、カメラ20により撮像された撮像画像の画像データは、制御装置30に入力される。制御装置30は、機能的には、画像取得部31と、画像処理部32と、演算部33と、記憶部34と、操作部35と、を備える。
[Functional configuration of control device]
FIG. 3 is a block diagram schematically showing the functional configuration of a control device in an interference discrimination display system according to an embodiment.
As shown in FIG. 3, image data of a captured image captured by the
なお、ワークめくり装置10の検出、ワークWの検出は、主に制御装置30の画像処理部32に含まれる検出部32aによって行われる。ワーク保持用ロボット40のグリッパ41及びアーム部42の位置(移動位置)の演算は、記憶部34から読み出されたグリッパ41及びアーム部42の基準位置(事前の位置情報)と検出されたワークWの位置とに基づき演算部33で行われ、記憶部34に格納される。また、検出部32aによって検出されたワークめくり装置10及びワークWの少なくとも一つと、記憶部34に格納されたグリッパ41及びアーム部42(の移動位置)の少なくとも一つと、の干渉状態の判定は、主に制御装置30の画像処理部32に含まれる判定部32bによって行われる。
Note that the detection of the
画像処理部32の検出部32aは、ワークめくり装置10を、例えば、積載エリアTA内における配置位置及び配置の向きを判別(以下、このような処理を「判別処理」と呼ぶことがある。)して検出する。また、検出部32aは、ワークWを、例えば、積載エリアTA上の実積載位置を特定して検出する。画像処理部32の判定部32bは、検出部32aによって検出されたワークめくり装置10及びワークWの少なくとも一つと、記憶部34に格納されたグリッパ41及びアーム部42(の移動位置)の少なくとも一つと、の干渉状態を、これらによる干渉の有無を判断するための干渉計算を行って判定する。
The
画像取得部31は、カメラ20から出力された撮像画像の画像データを取得する。画像処理部32は、画像取得部31が取得した画像データに対して、二値化処理やソーベル法を用いた輪郭検出処理(エッジ検出処理)、モルフォロジー処理、ニュートン法を用いた近似処理、テンプレートマッチング処理等を含む各種画像変換・画像解析処理(以下、このような処理を「画像処理」と総称する。)を施す。
The
検出部32aは、例えば、画像処理後の画像データに基づくマーカ検出機能及びマッチング処理機能を有し、上記判別処理を実行する。なお、画像データ(ラスタデータ)は、画像処理部32による画像処理によって、積載エリアTA内のワークめくり装置10、ワークW等の写し出された各物体の輪郭成分を特徴量(幾何学形状データ)として抽出し、線状に繋げた線分で表現可能な数値データ(ベクタデータ)に変換され得るものである。例えば、後述するマッチング処理は、処理負荷の軽減を図るため、特に言及しない場合はベクタデータ同士で行われ得る。
The
検出部32aは、検出したワークめくり装置10の実在領域R(図6参照)を、演算により位置が検出されたワーク保持用ロボット40のグリッパ41及びアーム部42に対する装置の干渉領域として特定する。また、検出部32aは、検出されたワークWの実積載位置(x位置、y位置及び積載高さ)の情報に基づいて、ワーク山の立体的な領域をグリッパ41及びアーム部42に対する特定された干渉領域に含めて認識する。判定部32bは、上述した干渉状態の判定に際し、このようなワークめくり装置10及びワークWの干渉領域が、グリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つに干渉するかを干渉計算により判断し、干渉状態を判定する。
The
演算部33は、グリッパ41及びアーム部42の移動位置の演算、画像処理部32からの検出結果及び判定結果に基づいて、検出されたワークWに対応するワークめくり装置10の動作を制御するための演算、及びディスプレイ69に画像データを表示出力するための演算等を含めた干渉判別表示システム100全体を制御するための各種演算処理を行って、各部に対して制御出力を行う。
The
記憶部34は、ワークWやワークめくり装置10を二次元又は三次元で表すCADデータ(形状データ)、各種形状の基準となるモデル(ワークモデル)画像及びマーカ14~16の基準となるモデル(マーカモデル)画像等の画像データ、並びに上位システムから受信したCAM(Computer Aided Manufacturing)データに含まれる各種データ及び各種プログラムデータ等の、制御装置30にて利用する各種のデータを読み書き可能に記憶する。
The
なお、ワークモデルは、例えば、各種ワークWの二次元形状を表す形状データからなる。ワークモデル画像は、例えば積載エリアTA上に実際に積載されたワークWの配置箇所や積載高さ、回転具合等によってカメラ20で撮像した際に見た目が異なって写る複数の画像(例えば、傾いて見えたりする画像や、歪んで見たりする画像等)が、各ワークW毎に複数種類記憶されていてもよい。また、ワークモデル画像は、上述した形状データ(各画像に応じて寸法が変更された形状データ)とそれぞれ紐付けられていてもよい。 Note that the workpiece model includes, for example, shape data representing two-dimensional shapes of various workpieces W. The workpiece model image includes a plurality of images that appear different when captured by the camera 20 (for example, images that are tilted or A plurality of types of images (images that are visible, images that appear distorted, etc.) may be stored for each workpiece W. Furthermore, the work model images may be linked to the shape data described above (shape data whose dimensions have been changed according to each image).
また、マーカモデル画像は、ワークめくり装置10におけるマーカ14~16の高さ位置や回転具合等を加味した場合の該当する画像(例えば、傾いて見えたりする画像や、歪んで見えたりする画像等)が、例えばテンプレート画像として、記憶部34のデータベース(Database:DB)内に複数種類記憶されている。操作部35は、制御装置30のユーザによる操作入力を、入力部35aを介して受け付ける。
In addition, the marker model image is an image corresponding to the height position and rotation condition of the
[制御装置のハードウェア構成]
図4は、一実施形態に係る干渉判別表示システムにおける制御装置のハードウェア構成を概略的に示す構成図である。
図4に示すように、制御装置30は、ハードウェア構成として、例えば、CPU(Central Processing Unit)61と、RAM(Random Access Memory)62と、ROM(Read Only Memory)63と、HDD(Hard Disk Drive)64と、SSD(Solid State Drive)65と、を備える。また、制御装置30は、入力I/F(Interface)66と、出力I/F(Interface)67と、通信I/F(Interface)68と、を備える。各構成部61~68は、それぞれバス60によって相互に通信可能に接続されている。
[Hardware configuration of control device]
FIG. 4 is a configuration diagram schematically showing the hardware configuration of a control device in an interference discrimination display system according to an embodiment.
As shown in FIG. 4, the
CPU61は、RAM62、ROM63、HDD64、及びSSD65等に記憶された各種プログラムを実行することで、制御装置30を含めた干渉判別表示システム100の全体を制御する。これと共に、CPU61は、干渉判別表示プログラムを実行することで、上記画像処理部32及び演算部33の機能を実現する。
The
例えば、干渉判別プログラムは、ワークWが積載されると共に、ワークWに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有するワークめくり装置(補助装置)10の一部がワークW上に配置された積載エリアTAを、カメラ(撮像装置)20により撮像させる処理と、カメラ(撮像装置)20によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置30により積載エリアTA内におけるワークめくり装置(補助装置)10及びワークWをそれぞれ検出、並びにワークWを保持するグリッパ41及びアーム部42を事前の位置情報と検出されたワークWの位置とに基づき演算して検出させる処理と、制御装置30によって検出されたグリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つと、ワークめくり装置(補助装置)10及びワークWの少なくとも一つと、の干渉状態を判定させる処理と、制御装置30によって検出されたワークめくり装置(補助装置)10、ワークW並びにグリッパ41及びアーム部42をディスプレイ(表示装置)69により表示画面69a上にそれぞれ表示させると共に、判定させる工程で判定された干渉状態を表す情報をディスプレイ(表示装置)69により表示画面69a上に併せて表示させる処理と、をCPU(コンピュータ)61に実行させるものである。
For example, the interference determination program may be executed in a loading area where the workpieces W are loaded and a part of the workpiece turning device (auxiliary device) 10, which is portable and can be placed freely and assists in the work on the workpieces W, is placed on the workpieces W. Based on the process of imaging the TA by the camera (imaging device) 20 and the captured image taken by the camera (imaging device) 20, the
RAM62は、CPU61の作業領域として使用され得る。ROM63は、上記各種プログラムを少なくとも読み出し可能に格納する。HDD64及びSSD65は、上述した各種のデータを読み書き可能に記憶し、RAM62及びROM63と共に上記記憶部34の機能を実現する。
The
入力I/F66には、カメラ20が接続されて撮像画像が取得される。従って、入力I/F66は、上記画像取得部31の機能を実現する。これと共に、入力I/F66には、上記操作部35の入力部35aとして機能するタッチパネル69cが接続され、ユーザからの操作入力に伴う情報を受け付ける。なお、入力I/F66には、図示しないキーボードやマウス等の入力手段も接続され得る。
The
出力I/F67には、例えば、表示装置としての制御装置30のディスプレイ69が接続され、表示画面69a上にモニタ表示される各種情報が出力される。上記タッチパネル69cは、ディスプレイ69上に設けられていてもよい。なお、制御装置30は、通信I/F68を介して、図示しないインターネット等のネットワークや外部機器等と接続され得る。
For example, a
[補助装置の判別処理]
図5は、一実施形態に係る干渉判別表示システムの撮像装置により撮像された撮像画像を概念的に示すイメージ図である。
制御装置30は、上記の判別処理に際して、まず、図5に示すような積載エリアTAを撮像して画像処理された撮像画像22から、例えば、画像処理部32の検出部32aがエッジ検出処理等を行う。これにより、検出部32aは、ワークめくり装置10の装置本体10Aの天面部11及び斜面部12に設けられたマーカ14,15(又は側面部13に設けられたマーカ16、以下同じ。)を検出する。
[Auxiliary device identification processing]
FIG. 5 is an image diagram conceptually showing a captured image captured by an imaging device of an interference discrimination display system according to an embodiment.
In the above-described determination process, the
そして、画像処理部32は、検出部32aにより検出されたマーカ14,15の、例えば四隅のピクセル(画素)の位置情報(ピクセル位置)を記憶部34に記録する。なお、ここで、ピクセル(画素)とは、制御装置30で撮像画像を取り扱うときの色情報(色調、階調等)を持つ最小単位又は最小要素のことを言う。
Then, the
次に、画像処理部32は、撮像画像22内におけるマーカ14,15について、記憶部34に記憶されたCADデータによる装置の各部及び積載エリアTA等の寸法情報、並びにマーカモデル画像の画像データに基づいて、ワークめくり装置10における実際のマーカ14,15の位置を表す位置モデルを取得する。
Next, the
そして、画像処理部32の検出部32aは、マッチング処理によって、(1)位置モデルとピクセル位置をニュートン法等の近似処理にかけて、マーカ14,15の積載エリアTA内での物理的位置(x,y,z位置)と回転状態(rz)を算出する。また、検出部32aは、(2)算出結果に基づき物理的位置(x,y,z位置)と回転状態(rz)を反映した状態のマーカ14,15を示すマーカ画像を生成する。
Then, the
また、検出部32aは、(3)生成したマーカ画像が示すマーカ14,15を、例えば、記憶部34に予め記憶された各種のマーカモデル画像と、例えばテンプレートマッチング処理を行うことによって探索する。更に、検出部32aは、(4)探索したマーカモデル画像が示すマーカのマッチング情報(x,y,z位置及び回転rz)を基に、記憶部34に記憶されたマーカ14,15のピクセル位置を更新する。
Further, the
検出部32aは、上記(1)~(4)の各処理を複数回(例えば、5回)繰り返すことによって判別精度を向上させた上で、ワークめくり装置10の積載エリアTA内における実際の位置と姿勢(すなわち、配置位置及び配置の向き)を判別する。そして、検出部32aは、マッチング情報が十分に収束した場合、記憶部34に記憶されている各種データに基づいて、積載エリアTA内におけるワークめくり装置10の実在領域R(図6参照)を算出して、実在領域Rを干渉領域に含めた上でワークめくり装置10を検出する。
The
これにより、例えば、積載エリアTAに対して配置自在に配置された複数のワークめくり装置10の配置位置及び配置の向きを、制御装置30によって各ワークめくり装置10ごとに正確に把握して配置状況を判断することが可能となる。そして、制御装置30によって、配置状況が判別した各ワークめくり装置10に応じた各種の動作制御等を確実に行うことが可能となる。
As a result, for example, the
[ワークの検出処理]
図6は、一実施形態に係る干渉判別表示システムの撮像装置により撮像された撮像画像における補助装置の実在領域を概念的に示すイメージ図である。
制御装置30は、ワークWの検出に際して、図6に示すように、画像処理部32において、検出部32aにより検出されたワークめくり装置10の算出された実在領域Rを、撮像画像22から除外する。そして、検出部32aは、ワークめくり装置10の実在領域Rが除外された撮像画像22を探索範囲として、まず、この探索範囲に写るワークWの画像と、記憶部34に予め記憶されたワークモデルとのマッチングを行う。そして、検出部32aは、積載エリアTA内のワークWの大体の位置を表す存在位置を検出する。
[Workpiece detection processing]
FIG. 6 is an image diagram conceptually showing the actual area of the auxiliary device in a captured image captured by the imaging device of the interference discrimination display system according to an embodiment.
When detecting the workpiece W, the
画像処理部32は、検出部32aにより存在位置が判明したワークWの画像に対してマッチしたワークモデルの形状データについて、例えば、ワークめくり装置10の実在領域RのうちのワークW上に被る領域(図5参照)に重なる部分の輪郭成分を表す線分を編集して、新たな形状データを作成する。具体的には、画像処理部32は、形状データの輪郭成分を表す線分を分割又は消去して無効化するように編集を行う。
The
そして、検出部32aは、画像処理部32により作成された新たな形状データが示すワークモデルと、ワークWの画像とのマッチングを行って、積載エリアTA上のワークWの実積載位置を特定することで、ワークWを検出する。具体的には、検出部32aは、ワークWの実積載位置として、積載エリアTA上のワークWの高さ、ワークWの大きさ及びワークWの回転角度を含む三次元位置を特定する。
Then, the
[干渉判別表示システムによる干渉判別表示処理]
図7は、一実施形態に係る干渉判別表示システムの干渉判別表示処理の一例を示すフローチャートである。図8は、撮像画像を用いたマッチングを概念的に説明するためのイメージ図である。図9は、撮像画像におけるワークの画像と探索範囲内でマッチングされたワークモデルを概念的に説明するためのイメージ図である。図10は、撮像画像を用いたデータ作成及びマッチングを概念的に説明するためのイメージ図である。また、図11及び図12は、一実施形態に係る干渉判別表示システムの表示装置による表示例を説明するための図である。
[Interference discrimination display processing by interference discrimination display system]
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of interference discrimination display processing of the interference discrimination display system according to an embodiment. FIG. 8 is an image diagram for conceptually explaining matching using captured images. FIG. 9 is an image diagram for conceptually explaining an image of a workpiece in a captured image and a workpiece model matched within a search range. FIG. 10 is an image diagram for conceptually explaining data creation and matching using captured images. Further, FIGS. 11 and 12 are diagrams for explaining display examples on a display device of an interference discrimination display system according to an embodiment.
上記のように構成された制御装置30を備えた干渉判別表示システム100における干渉判別表示処理は、例えば、一実施形態に係る干渉判別表示方法により実現される。干渉判別表示方法は、ワークWが積載されると共に、ワークWに対する作業を補助する配置自在な可搬性を有するワークめくり装置(補助装置)10の一部がワークW上に配置された積載エリアTAを、カメラ(撮像装置)20により撮像する工程と、カメラ(撮像装置)20によって撮像された撮像画像22に基づいて、制御装置30により積載エリアTA内におけるワークめくり装置(補助装置)10、ワークWをそれぞれ検出、並びにワークWを保持するワーク保持用ロボット40のグリッパ41及びアーム部42を事前の位置情報と検出されたワークWの位置とに基づき演算して検出する工程と、制御装置30によって検出されたグリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つと、ワークめくり装置(補助装置)10及びワークWの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する工程と、制御装置30によって検出されたワークめくり装置(補助装置)10、ワークW並びにグリッパ41及びアーム部42をディスプレイ(表示装置)69によりそれぞれ表示する工程と、を備える。表示する工程は、判定する工程で判定された干渉状態を表す情報を表示画面69a上に併せて表示する工程を含む。
The interference discrimination display process in the interference
この方法により実現される干渉判別表示処理は、例えば、次のように行われる。図7に示すように、まず、制御装置30は、ワークめくり装置10の検出が開始されるのを待って(ステップS100のNo)、検出が開始されたら(ステップS100のYes)、カメラ20によって、積載エリアTAを撮像する(ステップS101)。ステップS100の検出の開始は、例えば、タッチパネル69cにあるスタートボタンをユーザが押下したことを検出する手動検出、或いは実行中の干渉判別表示プログラムに予め組み込まれたスタートトリガによる自動検出によって、開始の有無が判断され得る。
The interference discrimination display process realized by this method is performed, for example, as follows. As shown in FIG. 7, first, the
積載エリアTAが撮像されたら、画像取得部31を介して画像処理部32がカメラ20から撮像画像の画像データを取得し、上述したように画像データを画像解析する。そして、検出部32aによって、マーカ14~16を検出して、上記のようにワークめくり装置10の装置ごとの配置位置及び配置の向きを判別し、ワークめくり装置10を検出する(ステップS102)。
When the loading area TA is imaged, the
次に、検出したワークめくり装置10の実在領域Rを算出し、これを干渉領域に含める処理等を行って干渉領域を特定する(ステップS103)。このステップS103では、例えば、ワークめくり装置10の実在領域Rにおける外形部分を、干渉領域として特定してもよい。
Next, the actual area R of the detected
次に、上記のように積載エリアTA内におけるワークWの実際の積載位置(実積載位置)を特定して、ワークWを検出する(ステップS104)。ワークWの検出は、具体的には、図8に示すように、検出部32aによって、実在領域Rが除外された撮像画像22の全域(積載エリアTA)を探索範囲SRとして、この探索範囲SRに写る各ワークWの画像と、例えば記憶部34に予め記憶されたワークWの二次元形状を表す形状データからなる複数のワークモデルWmとのマッチングを施す。なお、ワークモデルWmの形状データは、例えば点(x,y座標点)、線分(x,y座標点間を結ぶライン)、面(x,y座標点間を結ぶラインで閉じた線分)により画定されるベクタデータであり、ワークWの縦、横、長さ、厚さ等の各寸法や形状を規定している。
Next, as described above, the actual loading position (actual loading position) of the workpiece W in the loading area TA is specified, and the workpiece W is detected (step S104). Specifically, as shown in FIG. 8, the detection of the workpiece W is performed by the
このマッチングにより、図9に示すように、ワークWの画像と探索範囲SR内でマッチングされたワークモデルWmに、例えば記憶部34内のデータベース(DB)において予め紐付けられている形状データを参照して演算することにより、探索範囲SRのどの位置にワークモデルWmに該当するワークWがあるか(ワークモデルWmに当てはまったか)が分かる。これにより、積載エリアTA内のワークWの大体の存在位置を把握することが可能となる。なお、図9を含む以降の説明においては、積載エリアTA内の複数のワークW及びワークめくり装置10のうち、一つのワークW及びワークめくり装置10について着目して説明するが、他のワークW及びワークめくり装置10についても同様であることは言うまでもない。
Through this matching, as shown in FIG. 9, the image of the workpiece W and the workpiece model Wm matched within the search range SR are referred to, for example, shape data linked in advance in the database (DB) in the
このマッチングの後は、以下の各処理を、複数回(例えば、4回)繰り返す。すなわち、ワークWの積載エリアTA内における存在位置が判明したら、画像処理部32によって、そのワークWの画像にマッチングでマッチしたワークモデルWmの形状データについて、ワークめくり装置10の実在領域RのうちのワークW上に被る領域10BR(図10参照)に重なる部分の輪郭成分を表す線分を編集して新たな形状データのワークモデルWmrを作成する。
After this matching, the following processes are repeated multiple times (for example, four times). That is, once the location of the workpiece W in the loading area TA is known, the
すなわち、画像処理部32は、図10に示すように、マッチしたワークモデルWmの形状データをDBから読み出して、ワークめくり装置10の被る領域10BRと重なる部分の輪郭成分を表す線分L及び線分S1~S4について、編集として例えば線分Lを線分L1,L2に分割すると共に、線分S1~S4については消去することによって、ワークモデルWmから線分Ld,Sdが無効化された新たな形状データ(変形データ)のワークモデルWmrを作成する。そして、検出部32aは、変形データが示すワークモデルWmrと、ワークWの画像とのマッチングを施して、探索範囲SRの絞り込み(例えば、探索範囲SRよりもミクロな探索範囲SSRを探索範囲とする)を行う。
That is, as shown in FIG. 10, the
このような各処理を複数回繰り返すが、これらの処理は、例えば、ワークWとワークモデルWmrとが、細部にまで亘って十分にマッチングされたことが判定(確認)されるまで繰り返される。そして、マッチングが完了した場合、検出部32aは、探索範囲SRにおける正確なマッチング情報(ワークWの積載位置座標、積載高さ、積載寸法、積載角度等の各種情報)を、撮像画像22及び記憶部34の各種データに基づく画像処理部32の演算により得る。これにより、積載エリアTA上のワークWの実積載位置を特定して、ワークWを検出する。
Each of these processes is repeated a plurality of times, and these processes are repeated until, for example, it is determined (confirmed) that the workpiece W and the workpiece model Wmr are sufficiently matched in detail. When the matching is completed, the
ワークWの検出と併せて、演算部33は、上記のように積載エリアTA内におけるグリッパ41及びアーム部42を含むワーク保持用ロボット40の全体的な移動位置を特定し、ワーク保持用ロボット40の少なくともグリッパ41及びアーム部42を演算により検出する(ステップS105)。
In addition to detecting the workpiece W, the
そして、判定部32bによって、グリッパ41及びアーム部42を含むワーク保持用ロボット40と、ワークWのワーク山やワークめくり装置10と、の干渉計算を行う(ステップS106)。なお、干渉計算におけるワーク山は、ワーク保持用ロボット40が保持するワークWのワーク山ではなく、積載エリアTA内に積載された他のワークWのワーク山のことを指すが、これに限定されるものではなく、積載エリアTA内に積載されたすべてのワークWのワーク山であってもよい。
Then, the
制御装置30は、図11に示すように、ディスプレイ69の表示画面69a上に、例えば、検出されたワークめくり装置10、ワークW及びグリッパ41(状況により、併せてアーム部42)の位置が視認可能となるように、画像処理部32によってこれらの検出物を撮像画像22上に描画した状態で表示する(ステップS107)。なお、上記ステップS106の干渉計算の前に、ステップS107の表示処理を行うようにしてもよい。また、図11に示す例は、干渉が発生していない状態の表示例を示している。アーム部42は、ワークめくり装置10及び他のワークWのワーク山よりも十分に高い位置で可動して干渉することがない状況の場合は、非表示であってもよい。
As shown in FIG. 11, the
そして、判定部32bは、干渉計算の結果に基づき、グリッパ41及びアーム部42の少なくとも一つと、ワークめくり装置10及びワークWの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する(ステップS108)。干渉が発生していないと判定した場合(ステップS108のNo)は、本フローチャートによる干渉判別表示処理を終了する。
Then, the determining
一方、干渉が発生していると判定した場合(ステップS108のYes)は、制御装置30は、図12に示すように、ディスプレイ69の表示画面69a上に、例えば、干渉状態を表す情報として、ワーニング69bと干渉箇所CAを視認可能となるように表示して(ステップS109)、本フローチャートによる干渉判別表示処理を終了する。
On the other hand, if it is determined that interference has occurred (Yes in step S108), the
図12に示す例では、「干渉が発生」している旨の警告文を表示するワーニング69bと、その他の箇所と識別可能に強調表示された干渉箇所CAと、が表示されているが、これに限定されるものではない。ワーニング69bは、上記のような文字の他、図形、記号、音声、その他の知覚可能な種々の情報により構成され得る。干渉箇所CAも、上述したような特殊表示による表示であれば、強調表示に限定されない。 In the example shown in FIG. 12, a warning 69b that displays a warning message that "interference has occurred" and an interference location CA highlighted to be distinguishable from other locations are displayed. It is not limited to. The warning 69b may be composed of various perceivable information such as graphics, symbols, sounds, and other perceivable information in addition to the above-mentioned characters. The interference location CA is also not limited to highlighted display, as long as it is displayed using the above-mentioned special display.
[一実施形態に係る干渉判別表示システムの効果]
以上説明したように、一実施形態に係る干渉判別表示システム100は、カメラ20により撮像された撮像画像22に基づいて、配置位置及び配置の向きを含むワークめくり装置10を検出し、ワークWの実積載位置を検出して、演算により検出されたワーク保持用ロボット40のグリッパ41及びアーム部42の位置に対する干渉状態を判定している。また、判定結果に基づき干渉状態を表す情報をディスプレイ69の表示画面69a上に表示することができるので、ワーク保持用ロボット40に対する干渉を正確に判別表示することができる。
[Effects of interference discrimination display system according to one embodiment]
As described above, the interference
[変形例]
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は、一実施形態に記載の範囲には限定されない。上述した実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。
図13及び図14は、一実施形態に係る干渉判別表示システムの表示装置による他の表示例を説明するための図である。
[Modified example]
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the range described in one embodiment. Various changes or improvements can be made to the embodiments described above.
FIGS. 13 and 14 are diagrams for explaining other display examples by the display device of the interference discrimination display system according to one embodiment.
図13に示すように、上記ステップS109での表示処理において、ディスプレイ69の表示画面69a上に、干渉状態を表す情報として、例えば干渉箇所CAと共に表示選択欄80を表示するようにしてもよい。表示選択欄80は、例えば、ワーニング69bと共に、或いはワーニング69bを所定時間表示した後にワーニング69bと切り替えられて表示されてもよい。図示の例では、ワーニング69bと切り替えられて表示選択欄80が表示された態様を表している。
As shown in FIG. 13, in the display process in step S109, a
表示選択欄80には、例えば、表示画面69a上に表示された干渉箇所CAの詳細情報の表示の有無を選択するチェックボックス81と、干渉箇所CAが発生しないようなワークめくり装置10の配置可能位置の表示の有無を選択するチェックボックス82と、が設けられている。
In the
図示のように、例えば、ユーザが入力部35a等を介して、チェックボックス81をチェックした場合、干渉箇所CAがx方向に何ミリ、y方向に何ミリであるか(x:○mm,y:○mm等)が把握可能な詳細情報が表示される。この詳細情報は、例えば、グリッパ41に対してワークめくり装置10がx方向に何ミリ及びy方向に何ミリ干渉しているかが分かるように表示されてもよい。また、詳細情報は、表示選択欄80の他に、干渉箇所CAから吹き出し表示のような態様で表示されてもよい。
As shown in the figure, for example, when the user checks the
一方、例えば、ユーザが入力部35a等を介して、チェックボックス82をチェックした場合、図14に示すように、上記干渉箇所CAが発生しないようなワークめくり装置10の配置可能位置89が表示される。この配置可能位置89は、上記のような特殊表示で表示されてもよいし、めくりユニット10Bに相当する部分のみが表示されてもよい。配置可能位置89は、予め設計により定められていてもよいし、CAMデータに基づき制御装置30側で特定するようにしてもよいし、カメラ20側で計算により算出するようにしてもよい。
On the other hand, for example, if the user checks the
なお、上述した一実施形態では、ワーク保持用ロボット40のグリッパ41及びアーム部42の位置を、撮像画像22から検出することについて説明したが、これに限定されるものではない。グリッパ41及びアーム部42の位置は、例えば、予め記憶部34内に格納されたワーク保持用ロボット40の動作制御プログラムに基づくフォローイング軌跡等の位置情報によって、検出されてもよい。
Note that in the above-described embodiment, the positions of the
また、上述した一実施形態では、上記ステップS109においてワーニング69bと干渉箇所CAを表示するようにしたが、これに限定されるものではない。干渉箇所CAの表示は、上述したようなチェックボックスによる選択式で、表示又は非表示を切り替えられるように構成してもよい。 Further, in the above-described embodiment, the warning 69b and the interference location CA are displayed in step S109, but the present invention is not limited to this. The display of the interference location CA may be configured to be switched between display and non-display using a selection method using check boxes as described above.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
10 ワークめくり装置(補助装置)
10A 装置本体
10B めくりユニット
14,15,16 マーカ
18 全体領域
19 識別領域
20 カメラ(撮像装置)
22 撮像画像
30 制御装置
31 画像取得部
32 画像処理部
32a 検出部
32b 判定部
40 ワーク保持用ロボット
41 グリッパ
42 アーム部
69 ディスプレイ(表示装置)
69a 表示画面
100 干渉判別表示システム
P パレット
TA 積載エリア
W ワーク
10 Workpiece turning device (auxiliary device)
22 Captured
Claims (14)
前記積載エリア内の前記ワークを保持するグリッパ及びアーム部を有するワーク保持用ロボットと、
前記ワーク、前記補助装置並びに前記グリッパ及び前記アーム部が存在する前記積載エリアを撮像可能な撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部のそれぞれの位置を検出または演算する制御装置と、
前記制御装置によって検出または演算された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部の位置をそれぞれ表示可能な表示装置と、を備え、
前記制御装置は、検出または演算された前記グリッパ及び前記アーム部の位置と、前記補助装置及び前記ワークの位置と、の干渉状態を判定する判定部を含み、
前記表示装置は、前記制御装置の前記判定部によって判定された前記干渉状態を表す情報を表示画面上に表示可能に構成されている
干渉判別表示システム。 an auxiliary device that is portable and can be freely placed to assist work on the workpieces loaded in the loading area;
a workpiece holding robot having a gripper and an arm portion that holds the workpiece in the loading area;
an imaging device capable of imaging the loading area where the work, the auxiliary device, the gripper, and the arm are present;
a control device that detects or calculates the respective positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion in the loading area based on a captured image captured by the imaging device;
a display device capable of displaying the positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected or calculated by the control device,
The control device includes a determination unit that determines an interference state between the detected or calculated positions of the gripper and the arm portion, and the positions of the auxiliary device and the workpiece,
The display device is configured to be able to display information representing the interference state determined by the determination unit of the control device on a display screen.
前記積載エリア内における前記補助装置の配置位置及び前記ワークの実積載位置を特定して検出する検出部と、 a detection unit that identifies and detects the placement position of the auxiliary device and the actual loading position of the workpiece in the loading area;
前記グリッパ及び前記アーム部の基準位置と、前記検出部により検出された前記ワークの実積載位置とに基づいて前記グリッパ及び前記アーム部の移動位置を演算する演算部と a calculation unit that calculates a moving position of the gripper and the arm based on a reference position of the gripper and the arm and an actual loading position of the workpiece detected by the detection unit;
を更に有する further has
請求項1に記載の干渉判別システム。 The interference determination system according to claim 1.
請求項1に記載の干渉判別表示システム。 The interference determination display according to claim 1, wherein the display device displays information representing the interference state so that the interference location of the auxiliary device and the workpiece with respect to the gripper and the arm portion can be visually recognized. system.
請求項3に記載の干渉判別表示システム。 The interference determination display system according to claim 3 , wherein the display device displays the interference location using a special display that allows the interference location to be distinguished from other locations.
請求項1~4のいずれか1項に記載の干渉判別表示システム。 The display device displays information representing the interference state as numerical information representing an interference distance between the positions of the auxiliary device and the workpiece with respect to the positions of the gripper and the arm portion . The interference discrimination display system described in .
前記積載エリア内の前記ワークを保持するグリッパ及びアーム部を有するワーク保持用ロボットと、
前記ワーク、前記補助装置並びに前記グリッパ及び前記アーム部が存在する前記積載エリアを撮像可能な撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ検出する制御装置と、
前記制御装置によって検出された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ表示可能な表示装置と、を備え、
前記制御装置は、検出された前記グリッパ及び前記アーム部の少なくとも一つと、前記補助装置及び前記ワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する判定部を含み、
前記表示装置は、前記制御装置の前記判定部によって判定された前記干渉状態を表す情報を表示画面上に表示可能に構成されており、
前記表示装置は、前記干渉状態を回避する場合の前記補助装置の配置の向きを含む配置可能位置に関する情報を表示可能に構成されている
干渉判別表示システム。 an auxiliary device that is portable and can be freely placed to assist work on the workpieces loaded in the loading area;
a workpiece holding robot having a gripper and an arm portion that holds the workpiece in the loading area;
an imaging device capable of imaging the loading area where the work, the auxiliary device, the gripper, and the arm are present;
a control device that detects each of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion in the loading area based on a captured image captured by the imaging device;
a display device capable of displaying the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected by the control device,
The control device includes a determination unit that determines a state of interference between at least one of the gripper and the arm portion detected and at least one of the auxiliary device and the workpiece,
The display device is configured to be able to display information representing the interference state determined by the determination unit of the control device on a display screen,
The display device is configured to be able to display information regarding possible placement positions of the auxiliary device, including the direction in which the auxiliary device should be placed when avoiding the interference state.
Interference discrimination display system.
前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置により前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部のそれぞれの位置を検出または演算する工程と、
前記制御装置によって検出または演算された前記グリッパ及び前記アーム部の位置と、前記補助装置及び前記ワークの位置と、の干渉状態を判定する工程と、
前記制御装置によって検出または演算された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部の位置を表示装置によりそれぞれ表示する工程と、を備え、
前記表示する工程は、前記判定する工程で判定された前記干渉状態を表す情報を表示画面上に併せて表示する工程を含む
干渉判別表示方法。 A workpiece is loaded, and a part of a portable auxiliary device that can be freely placed to assist work on the workpiece, as well as a gripper and an arm part of a workpiece holding robot that holds the workpiece, are arranged on the workpiece. a step of imaging the area with an imaging device;
Detecting or calculating the respective positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm part in the loading area by a control device based on the captured image captured by the imaging device;
determining an interference state between the positions of the gripper and the arm portion detected or calculated by the control device and the positions of the auxiliary device and the workpiece;
Displaying the positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected or calculated by the control device using a display device,
The interference determination and display method includes the step of displaying information representing the interference state determined in the determining step on a display screen.
請求項7に記載の干渉判別方法。 The interference determination method according to claim 7.
請求項7に記載の干渉判別表示方法。 Interference determination according to claim 7 , wherein in the displaying step, the information representing the interference state is displayed so that the interference location of the position of the auxiliary device and the workpiece with respect to the position of the gripper and the arm portion can be visually recognized. Display method.
請求項9に記載の干渉判別表示方法。 The interference determination and display method according to claim 9 , wherein in the displaying step, the interference location is displayed with a special display that allows it to be distinguished from other locations.
請求項7~10のいずれか1項に記載の干渉判別表示方法。 In the displaying step, the information representing the interference state is displayed as numerical information representing an interference distance between the positions of the auxiliary device and the workpiece with respect to the positions of the gripper and the arm portion. Interference determination display method described in section.
前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置により前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部をそれぞれ検出する工程と、
前記制御装置によって検出された前記グリッパ及び前記アーム部の少なくとも一つと、前記補助装置及び前記ワークの少なくとも一つと、の干渉状態を判定する工程と、
前記制御装置によって検出された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部を表示装置によりそれぞれ表示する工程と、を備え、
前記表示する工程は、前記判定する工程で判定された前記干渉状態を表す情報を表示画面上に併せて表示する工程を含み、
前記表示する工程では、前記干渉状態を回避する場合の前記補助装置の配置の向きを含む配置可能位置に関する情報を表示する
干渉判別表示方法。 A workpiece is loaded, and a part of a portable auxiliary device that can be freely placed to assist work on the workpiece, as well as a gripper and an arm part of a workpiece holding robot that holds the workpiece, are arranged on the workpiece. a step of imaging the area with an imaging device;
a step of detecting each of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion in the loading area by a control device based on a captured image captured by the imaging device;
determining an interference state between at least one of the gripper and the arm detected by the control device and at least one of the auxiliary device and the workpiece;
displaying each of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected by the control device on a display device,
The displaying step includes displaying information representing the interference state determined in the determining step on a display screen,
In the displaying step, information regarding possible placement positions of the auxiliary device including the orientation of the auxiliary device when avoiding the interference state is displayed.
Interference determination display method.
前記撮像装置によって撮像された撮像画像に基づいて、制御装置により前記積載エリア内における前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部のそれぞれの位置を検出または演算させる処理と、
前記制御装置によって検出または演算された前記グリッパ及び前記アーム部の位置と、前記補助装置及び前記ワークの位置と、の干渉状態を判定させる処理と、
前記制御装置によって検出または演算された前記補助装置、前記ワーク並びに前記グリッパ及び前記アーム部の位置を表示装置により表示画面上にそれぞれ表示させると共に、前記判定させる処理で判定された前記干渉状態を表す情報を前記表示装置により前記表示画面上に併せて表示させる処理と、をコンピュータに実行させる
干渉判別表示プログラム。 A workpiece is loaded, and a part of an auxiliary device that can be freely placed and is portable to assist work on the workpiece, and a gripper and an arm part of a workpiece holding robot that holds the workpiece are placed on the workpiece. processing to image the area with an imaging device;
A process of causing a control device to detect or calculate the respective positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion in the loading area based on the captured image captured by the imaging device;
a process of determining an interference state between the positions of the gripper and the arm portion detected or calculated by the control device, and the positions of the auxiliary device and the workpiece;
A display device displays the positions of the auxiliary device, the workpiece, the gripper, and the arm portion detected or calculated by the control device on a display screen, and also represents the interference state determined by the determination process . An interference discrimination display program that causes a computer to execute a process of simultaneously displaying information on the display screen by the display device.
請求項13に記載の干渉判別表示プログラム。 The interference discrimination display program according to claim 13.
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