JPH0741568B2 - Teaching data creation device for boxed robot - Google Patents

Teaching data creation device for boxed robot

Info

Publication number
JPH0741568B2
JPH0741568B2 JP63235891A JP23589188A JPH0741568B2 JP H0741568 B2 JPH0741568 B2 JP H0741568B2 JP 63235891 A JP63235891 A JP 63235891A JP 23589188 A JP23589188 A JP 23589188A JP H0741568 B2 JPH0741568 B2 JP H0741568B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
robot
box
stacking
group
data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63235891A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0283186A (en
Inventor
浩 上村
Original Assignee
鐘紡株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鐘紡株式会社 filed Critical 鐘紡株式会社
Priority to JP63235891A priority Critical patent/JPH0741568B2/en
Publication of JPH0283186A publication Critical patent/JPH0283186A/en
Publication of JPH0741568B2 publication Critical patent/JPH0741568B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、4面が規制された外箱内に中箱を一定の順序
で、且つ一定の収納パターンに従って積付ける箱詰ロボ
ットシステムに用いて好適なロボットのティーチングデ
ータ作成装置に関し、特にオフラインでロボット積付け
データを作成する箱詰ロボットのティーチングデータ作
成装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is used for a boxing robot system for stacking inner boxes in an outer box whose four sides are regulated in a fixed order and according to a fixed storage pattern. The present invention relates to a suitable teaching data creation device for a robot, and more particularly to a teaching data creation device for a boxed robot that creates robot stowage data off-line.

〔従来の技術〕 作業人員の削減、作業時間の短縮を図るために、中箱を
外箱内に箱詰めする積付け作業のロボット化が進められ
ている。
[Prior Art] In order to reduce the number of workers and the work time, robotization of the packing work for packing the inner box into the outer box is being promoted.

ロボットに箱詰め作業を行なわせるためには、各中箱の
積付け位置及び位置までのロボットの動作経路をロボッ
トに教示する作業が必要である。
In order for the robot to perform the box packing work, it is necessary to teach the robot the stowage position of each middle box and the robot movement path to the position.

通常、この作業には、ティーチング・プレイバック方式
と呼ばれる方式が採用されている。すなわち、人間がテ
ィーチングボックスを利用して、実際にロボットアーム
を動かしながら、各中箱ごとの積付け動作をロボットに
教示する。そしてこの時の位置データをエンコーダ等の
センサから取り込みロボットのプレイバックデータとす
る(以下これをオンラインティーチングと呼ぶ)。
Usually, a method called teaching / playback method is adopted for this work. That is, a person uses the teaching box to actually move the robot arm while teaching the robot a stacking operation for each middle box. Then, the position data at this time is taken in from a sensor such as an encoder and used as the playback data of the robot (hereinafter referred to as online teaching).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、ロボットにより4面が規制された外箱内に中箱
を多行多列且つ、1段又は多段に積みつける場合に、外
箱の内側面に接する位置に積みつけられる中箱にあって
は、中箱収納時に中箱が外箱の内側面に接して正常な中
箱の移動が阻害されるので、開放されたパッレト上に積
みつける場合と異なり、単純な積みつけ経路をロボット
に教示したのではロボットによる箱積めは実際上困難で
あった。しかも外箱の内寸法並びに中箱の外形寸法はバ
ラツキがある為なおさらである。
However, when the inner boxes are stacked in a multi-row, multi-column and one-stage or multi-stage in the outer box whose four sides are regulated by the robot, the inner box that is stacked at the position contacting the inner surface of the outer box Since the inner box contacts the inner surface of the outer box when it is stored, it prevents normal movement of the inner box, so unlike the case of loading on an open pallet, the robot is taught a simple loading path. As a result, it was actually difficult for robots to stack boxes. Moreover, the inner dimensions of the outer box and the outer dimensions of the inner box vary, which is all the more significant.

そこで、これを解決する方法として、特開昭60−197529
号(パレタイジングロボット制御方式)が開示されてい
る。又、他の方法としてロボットに各中箱の挿入動作と
して複雑な動きを教示させる方法がある。
Then, as a method for solving this, Japanese Patent Laid-Open No. 60-197529
No. (Palletizing Robot Control System) is disclosed. In addition, as another method, there is a method in which the robot is taught a complicated movement as an inserting operation of each inner box.

前者は、木枠の寸法規制された中に荷を積付けるとき、
荷に振動を与えながら挿入するもので、荷が入りにくい
ときでも荷をゆすることによって挿入スペースを空け、
押し込み挿入ができるようにするものである。
The former, when loading a load in the size-controlled wooden frame,
It is inserted while giving vibration to the load, so even when it is difficult to load it, the load can be shaken to open the insertion space,
It enables push-insertion.

そして、この場合、荷の把持手段は規制された木枠の中
に荷を挿入して行なうものであるため、必然的に真空吸
着手段を採用することになる。このため真空吸着による
把持力は横方向への力に弱いため振動の効果があまり期
待できない。また、吸着力を増すために多数の吸着盤を
備えて把持力を強くすると、取扱う製品の寸法に左右さ
れるという問題点がある。また、後者のようにロボット
に各中箱の挿入場所ごとに複雑な積付け動作を教示させ
るには実際に中箱をロボットに把持させて、各中箱の挿
入位置を正確に定め教示させていくオンラインティーチ
ングにより教示させていかねばならなかった。
In this case, the load gripping means is carried out by inserting the load into the regulated wooden frame, so that the vacuum suction means is inevitably adopted. Therefore, the gripping force by vacuum suction is weak against the lateral force, and the effect of vibration cannot be expected so much. Further, if a large number of suction plates are provided to increase the suction force and the gripping force is increased, there is a problem in that it depends on the size of the product to be handled. In the latter case, in order to let the robot teach a complicated loading operation for each insertion position of each inner box, actually let the robot grasp the inner box and accurately determine and teach the insertion position of each inner box. I had to teach it through some online teaching.

このため、従来のオンラインティーチングにより箱の積
付け動作を教示させていく方法では、次のような問題が
あった。
Therefore, the conventional method for teaching the box stacking operation by online teaching has the following problems.

(1) オンラインティーチング方式では、全ての中箱
について、教示を行なわねばならず、しかも低速で教示
しなければならないから、教示作業に長時間を要してい
た。
(1) In the online teaching method, it is necessary to teach all the middle boxes, and moreover, it is necessary to teach at a low speed. Therefore, the teaching work takes a long time.

(2) 教示作業は、オペレーターがロボットの動作範
囲内に入って教示を行なわねばならず、常に危険が伴な
っていた。
(2) In the teaching work, the operator had to enter the robot within the operation range of the robot to perform the teaching, which was always dangerous.

(3) オンラインティーチングの教示データに個人差
があり、必ずしも最適な教示データとは言えなかった。
(3) There are individual differences in teaching data for online teaching, and it cannot be said that the teaching data is optimum.

(4) 教示作業は、ロボットを3次元的に動かしなが
ら行なう為、熟練者しかできなかった。
(4) Since the teaching work is performed while moving the robot three-dimensionally, only a skilled person can do it.

(5) 教示作業にはロボットを使用する為、その間、
該ロボットを生産機として使用できなくなり、ロボット
の稼動率を低下させていた。
(5) Since a robot is used for teaching work,
The robot cannot be used as a production machine, and the operating rate of the robot is reduced.

本発明は、前述した従来技術の問題点を解決し、オフラ
インでしかも簡単なデータ入力のみで、外箱内に中箱を
積付けるに際し、各積付け位置への最適な動作経路に対
応したロボットの座標データを自動的に作成することが
できる箱詰ロボットのティーチングデータ作成装置を提
供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is a robot corresponding to the optimum operation path to each loading position when loading the middle box inside the outer box by offline and simple data input only. It is an object of the present invention to provide a teaching data creation device for a packaging robot capable of automatically creating coordinate data of the.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上述の目的は、4側面が規制された外箱内に中箱を一定
の順序で積付ける箱詰めロボットのティーチングデータ
作成装置であって、入力された中箱の外形寸法並びに多
行多列且つ、1段又は多段に積付けられる中箱の積付け
配列パターンのデータから、各中箱の積付け位置を演算
する積付け位置演算手段と、前記配列パターンに従い外
箱内へ積付けられる各段の中箱を、該中箱を挿入する順
序における最終行且つ最終列の挿入グループ,該グルー
プを除いたもののうちの最終行の挿入グループ,最終列
の挿入グループ,それ以外の挿入グループの4つのグル
ープに分類する挿入グループ分類手段を有すると共に、
該各グループごとに定められた積付け動作経路計算式を
有し、該積付け動作経路計算式に基づいて、前記積付け
位置演算手段の演算結果から前記各中箱を積付ける際の
積付け動作経路を演算する動作経路演算手段と、該動作
経路演算手段の演算結果を前記箱詰めロボットの座標デ
ータに変換するロボットデータ変換手段とから構成した
ことを特徴とする箱詰めロボットのティーチングデータ
作成装置により達成される。
The above-mentioned object is a teaching data creation device for a boxing robot that stacks inner boxes in a fixed order inside an outer box whose four sides are regulated, and the input outer dimensions of the inner box and multiple rows and columns, and A stacking position calculating means for calculating a stacking position of each middle box from the data of the stacking arrangement pattern of the middle boxes to be stacked in one stage or multiple stages, and a stacking position calculation means for each stage to be stacked in the outer box according to the sequence pattern. Four groups of the middle box, the insertion group of the last row and the last column in the order of inserting the middle box, the insertion group of the last row among those excluding this group, the insertion group of the last column, and the insertion groups other than that. With an insertion group classification means for classifying into
A stacking operation path calculation formula defined for each of the groups, and a stacking process for stacking each of the middle boxes based on the calculation result of the stacking position calculation means based on the stacking motion path calculation formula A teaching data creation device for a boxing robot, comprising: a movement path calculation means for calculating a movement path; and a robot data conversion means for converting a calculation result of the movement path calculation means into coordinate data of the boxing robot. To be achieved.

〔作用〕[Action]

この発明の構成によると次の様にして箱詰ロボットのテ
ィーチングデータが作成される。
According to the structure of the present invention, the teaching data of the packaging robot is created as follows.

計算機のキーボードから中箱の外形寸法(長さ、幅、高
さ)と、該中箱の外箱内への積付け配列パターンを入力
すると、積付け位置演算手段により各中箱のの三次元
(Xmnp,Ymnp,Zmnp)の積付け位置が演算される。
By inputting the outer dimensions (length, width, height) of the inner boxes and the stacking arrangement pattern of the inner boxes into the outer box from the keyboard of the computer, the three-dimensional model of each middle box is calculated by the stacking position calculation means. The stacking position of (Xmnp, Ymnp, Zmnp) is calculated.

そして、動作経路演算手段の挿入グループ分類手段によ
り、前記配列パターンに従って外箱内に積付けられる各
段の中箱を、当該中箱を挿入する順序における最終行且
つ最終列の挿入グループと、当該グループを除いたもの
のうちの最終行の挿入グループ並びに最終列のグループ
と、それ以外の挿入グループの4つのグループに分類す
る。ついで、動作経路演算手段は、自体内に有する積付
け動作経路計算式に基づいて、前記積付け位置演算手段
の演算結果から前記各中箱の積付け動作経路を演算す
る。
Then, the insertion group classification unit of the operation path calculation unit sets the middle boxes of the respective stages stacked in the outer box according to the arrangement pattern, to the insertion group of the last row and the last column in the order of inserting the middle box, Of the groups excluding the groups, the final row insertion group and the final column group, and the other insertion groups are classified into four groups. Then, the operation path calculation means calculates the stacking operation path of each of the inner boxes from the calculation result of the stacking position calculation means based on the stowage operation path calculation formula included therein.

しかる後、ロボットデータ変換手段によりこの演算結果
を箱詰めロボットの所望の座標データに変換する。
Thereafter, the calculation result is converted into desired coordinate data of the boxing robot by the robot data conversion means.

而して、当該箱詰めロボットのティーチングデータ作成
装置によれば、外箱内に中箱を積付けるに際し、各積付
け位置への最適な動作経路の対応したロボットの座標デ
ータを自動的に得ることができる。
Thus, according to the teaching data creation device for the boxing robot, when the inner box is loaded into the outer box, the coordinate data of the robot corresponding to the optimum operation path to each loading position is automatically obtained. You can

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
1図は本発明の構成を示すブロック図、第2図は、その
制御フローチャート図、第3図は、制御対象ロボットと
中箱、外箱の位置関係、第4図はワールド座標系上にお
けるロボットアーム先端のフランジの姿勢を示す角度成
分図、第5図は、本発明を箱詰めロボットシステムに用
いた装置全体の斜視図を示す。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is a control flowchart thereof, FIG. 3 is a positional relationship between a robot to be controlled and an inner box and an outer box, and FIG. 4 is a world coordinate system. FIG. 5 is an angle component diagram showing the posture of the flange at the tip of the robot arm, and FIG. 5 is a perspective view of the entire apparatus using the present invention in a boxing robot system.

第1図において(1)はキーボードを示し、数字キー、
ファンクションキー、アルファベットキー等を備え、入
力されたデータは計算機(2)へ入力される。計算機
(2)は前記キーボード(1)から入力されたデータに
基づいて図示しないメモリに書き込まれている制御プロ
グラムに従がい、後述する機能をなす。そして、その演
算結果がロボット(3)のティーチングデータとしてロ
ボットに転送され、ロボット(3)に所定の箱詰め動作
を行なわせる。以下、前記計算機の処理機能を仮想回路
ブロックを想定して説明する。
In FIG. 1, (1) indicates a keyboard, which includes numeric keys,
It is equipped with function keys, alphabet keys, etc., and the input data is input to the computer (2). The computer (2) follows the control program written in the memory (not shown) based on the data input from the keyboard (1) and has the function described later. Then, the calculation result is transferred to the robot as teaching data of the robot (3), and the robot (3) is caused to perform a predetermined box packing operation. Hereinafter, the processing function of the computer will be described assuming a virtual circuit block.

この計算機(2)の仮想ブロックは、キーボード(1)
からの中箱外形寸法と、中箱の積付け配列パターンの入
力データに基づいて外箱内への各中箱の積付け位置を計
算する積付位置演算手段(4)と、この積付位置演算手
段(4)の演算出力と前記キーボード(1)からの中箱
の積付け配列パターンの入力に基づいて各中箱の積付け
動作経路を演算する動作経路演算手段(10)と、この動
作経路演算手段(10)の出力データを、制御対象ロボッ
ト(3)の制御データに変換するロボットデータ変換手
段(11)とから構成される。そして前記動作経路演算手
段(10)は、キーボードからの中箱の積付け配列パター
ンの入力に基づいて、各中箱を4つの挿入グループに分
類する挿入グループ分類手段(6)と、前記積付位置演
算手段(4)より計算された各中箱の積付け位置データ
を、それぞれ挿入グループ分類手段(6)により分類さ
れたグループに従って、予め各グループごとに定められ
たロボット(3)の積付け動作経路の計算式により各中
箱の積付け動作経路を計算する積付け動作経路計算式
(10)とからなる。
The virtual block of this computer (2) is the keyboard (1)
And the stacking position calculation means (4) for calculating the stacking position of each middle box into the outer box based on the outer dimensions of the middle box and the input data of the stacking arrangement pattern of the middle box. An operation path calculating means (10) for calculating a stacking operation path of each middle box based on the calculation output of the calculating means (4) and the input of the middle box stacking arrangement pattern from the keyboard (1), and this operation. Robot data conversion means (11) for converting the output data of the route calculation means (10) into the control data of the controlled robot (3). Then, the operation path calculation means (10) includes an insertion group classification means (6) for classifying each middle box into four insertion groups based on the input of the middle box stacking arrangement pattern from the keyboard, and the stacking. The stowage position data of each middle box calculated by the position calculation means (4) is stowed by the robot (3) determined in advance for each group according to the group classified by the insertion group classification means (6). The stacking motion path calculation formula (10) for calculating the stacking motion path of each middle box by the motion path calculation formula.

第2図は、前記計算機(2)内の制御フローチャート図
を示すもので、この図を基に箱詰ロボットのティーチン
グデータの作成についてその動作を説明する。図におい
て計算機の電源が投入されると計算機内の各レジスタ
類、各テーブル値等の初期化が行なわれる(ステップ10
0)。
FIG. 2 shows a control flow chart in the computer (2). The operation of creating teaching data of the packaging robot will be described based on this figure. In the figure, when the power of the computer is turned on, each register in the computer and each table value are initialized (step 10
0).

次に箱詰すべき対象物の寸法諸元を該計算機に接続され
たキーボードから入力する(ステップ200)。入力項目
は中箱の外形寸法と、積付け配列パターンである。中箱
寸法は第6図に示す中箱の長さ(L)、幅(W)、高さ
(H)の数値(単位:mm)が入力される。又、積付け配
列パターンは第7図に示す中箱配置図に基づき、中箱の
列(N)、行(M)、段(D)の数値が入力される。
Next, the dimensions of the object to be packed are input from the keyboard connected to the computer (step 200). The input items are the outer dimensions of the middle box and the stacking arrangement pattern. Numerical values (unit: mm) of the length (L), width (W), and height (H) of the middle box shown in FIG. 6 are input as the middle box dimensions. As the stacking arrangement pattern, the numerical values of the middle box column (N), row (M), and step (D) are input based on the middle box layout shown in FIG.

オペレーターにより前記寸法諸元データが入力されると
(ステップ200)、計算機はこのデータから積付動作基
準点の計算を行ない、第3図に示すロボットアームの先
端フランジ面の中心点a(X′,Y′,Z′)から中箱を把
持した状態における該中箱の底面中心点P(X,Y,Z)に
おける数値データに変換される。フランジ中心点aの座
標(X′,Y′,Z′)と中箱底面中心点Pの座標(X,Y,
Z)との関係は、箱詰される中箱の寸法により幾何学的
に算出される。なお、本実施例における構成各部の位置
関係は、外箱の設置基準位置をワールド座標系の原点O
(0,0,0)とし、ロボットの動作基準点であるロボット
アームの先端フランジ面中心a点の位置を(X′,Y′,
Z′)座標で表わし、該フランジ面の向きporを第4図に
示すワールド座標系における角度成分のα,β,γを用
いて表わす。
When the operator inputs the dimension specification data (step 200), the computer calculates the loading operation reference point from this data, and the center point a (X 'of the front end flange surface of the robot arm shown in FIG. 3 is calculated. , Y ′, Z ′) is converted into numerical data at the bottom center point P (X, Y, Z) of the inner box when the inner box is gripped. Coordinates (X ', Y', Z ') of the flange center point a and coordinates (X, Y,
The relationship with Z) is calculated geometrically by the dimensions of the inner box to be packed. In addition, regarding the positional relationship of each component in the present embodiment, the installation reference position of the outer box is the origin O of the world coordinate system.
(0,0,0), the position of the robot arm's distal end flange surface center a point, which is the robot's motion reference point, is (X ', Y',
Z ') coordinates, and the orientation por of the flange surface is expressed using the angular components α, β, γ in the world coordinate system shown in FIG.

ここでX,Y,Zはワールド座標でロボットアームの先端フ
ランジ面中心の“位置”を示し、α,β,γは該フラン
ジ面の“姿勢”(度単位:疑似オイラー角)を表わす。
α,β,γが全部零(基準姿勢)の時、該フランジ面の
姿勢は、ワールド座標Y軸の負方向を向き、フランジ面
に固定されたツールY軸はワールド座標X軸に平行とな
る。αはフランジ面中心を通る鉛直軸(ワールド座標Z
軸方向)のフランジ面の回転を規定し、ワールド座標Z
軸正方向に向かって右回りが正となる。例えばα=90
゜,β=0゜,γ=0゜ではフランジ面は水平面に対し
垂直のままで、ワールド座標X軸の正方向を向く。次に
βはα回転実施後のツールY軸回りの回転で、下向きが
正となる。例えばβ=90゜ではフランジ面は真下方向を
向く。最後にγはα及びβ回転実施後のフランジ面の回
転を表わす。なお、姿勢を表わす回転は、常に基準姿勢
よりα,β,γの順に回転させる。又、第3図に示すよ
うにロボットアームの把持機構は、後述するように該ロ
ボットアームのフランジ面と、中箱底面は平行であるた
め中箱底面の向きα,β,γは共通となる。
Here, X, Y, and Z represent the "position" at the center of the front end flange surface of the robot arm in world coordinates, and α, β, and γ represent the "posture" (degree unit: pseudo Euler angle) of the flange surface.
When all of α, β, and γ are zero (reference attitude), the attitude of the flange surface faces the negative direction of the world coordinate Y axis, and the tool Y axis fixed to the flange surface is parallel to the world coordinate X axis. . α is the vertical axis passing through the center of the flange surface (world coordinate Z
Specifies the rotation of the flange surface (in the axial direction), and the world coordinate Z
The clockwise direction becomes positive in the positive axis direction. For example α = 90
At °, β = 0 °, γ = 0 °, the flange surface remains perpendicular to the horizontal plane and faces the positive direction of the world coordinate X axis. Next, β is the rotation around the tool Y axis after the α rotation is performed, and the downward direction is positive. For example, at β = 90 °, the flange surface faces downward. Finally, γ represents the rotation of the flange surface after performing α and β rotations. The rotation representing the posture is always rotated in the order of α, β, γ from the reference posture. Further, as shown in FIG. 3, in the gripping mechanism of the robot arm, since the flange surface of the robot arm and the bottom surface of the inner box are parallel to each other, the orientations α, β and γ of the inner box bottom are common, as will be described later. .

次に中箱Bの外箱A内への各中箱Bの積付け位置の演算
を行なう(ステップ400)。各中箱Bは同一寸法である
為、外箱A内における各中箱Bの積付け位置Pmnp(Xmn
p,Ymnp,Zmnp)の計算は一定ピッチで次式より求めるこ
とができる。
Next, the stacking position of each middle box B in the outer box A of the middle box B is calculated (step 400). Since the inner boxes B have the same size, the stacking position Pmnp (Xmn
The calculation of (p, Ymnp, Zmnp) can be obtained from the following equation at a constant pitch.

ここに座標X,Y,Zの添え字mは積付け配列パターンの何
行目にあたるか、nは何列目にあたるか、pは何段目に
あたるかを表わしている。また、L,W,Hはそれぞれ第6
図に示すように、Lは中箱の横寸法、Wは幅寸法、Hは
高さ寸法を表わす。なお、中箱積付け時の姿勢を表わす
αmnp,βmnp,γmnpは外箱の傾斜角度θ=30゜の場合、
第8図に示すテーブルに登録されているデータを用いて
計算する。
Here, the subscript m of the coordinates X, Y, Z represents the number of the row of the stacking arrangement pattern, the number of the column n, and the number of the step p. In addition, L, W, H are the sixth respectively
As shown in the figure, L represents the lateral dimension of the middle box, W represents the width dimension, and H represents the height dimension. Note that αmnp, βmnp, and γmnp, which represent the posture when the inner box is stowed, are for the outer box tilt angle θ = 30 °,
Calculation is performed using the data registered in the table shown in FIG.

次に各中箱の積付け動作経路の演算方式について説明す
る(ステップ500,600,700)。中箱の積付け動作経路の
演算は、中箱を積付ける順序に従って、中箱1個ずつ順
次計算される(ステップ700)。まず該当する中箱の積
付け位置から挿入グループの割付けがなされる(ステッ
プ500)。挿入グループの割付けは第7図に示すよう
に、中箱を積付けた状態を外箱の上方から見て、各段の
最終行且つ最終列の中箱をグループAG。グループAGを除
く最終行の中箱をグループBG、グループAGを除く最終列
の中箱をグループCG、それら以外の中箱をグループDGと
して、4つのグループに分類し、前記各グループ毎に中
箱の積付け挿入グループを分類する。すなわち中箱の積
付けは1行1列から始めるため、次の様に分類される。
n≠Nでm≠Mの時は、最終行且つ最終列以外のグルー
プである為、グループDGに割当てられる。又、n≠Nで
m≠Mの時は、最終行のグループである為、グループBG
に割当てられる。又、n≠Nでm≠Mの時は、最終列の
グループである為、グループBGに割当てられる。そして
n=Nでm=Mの時は列、行とも最終挿入位置の為、グ
ループAGに割当てられる。
Next, the calculation method of the stacking operation path of each middle box will be described (steps 500, 600, 700). The operation of the stacking operation path of the middle boxes is sequentially calculated one by one according to the order of stacking the middle boxes (step 700). First, the insertion groups are allocated from the stacking positions of the corresponding middle boxes (step 500). As shown in FIG. 7, the insertion groups are assigned by grouping the middle boxes in the last row and last column of each stage when the middle boxes are stacked and viewed from above the outer box. The middle boxes in the last row excluding group AG are classified into four groups, the middle boxes in the last row excluding group AG are group CG, and the middle boxes other than those are group DG. Classify the stowage insertion groups of. That is, since the packing of the middle boxes starts from the 1st row and the 1st column, they are classified as follows.
When n ≠ N and m ≠ M, it is a group other than the last row and the last column, and is therefore assigned to the group DG. When n ≠ N and m ≠ M, the group BG
Assigned to. Further, when n ≠ N and m ≠ M, it is a group in the last column and is therefore assigned to the group BG. When n = N and m = M, the columns and rows are the final insertion positions, and are therefore assigned to the group AG.

次に前記各グループの中箱の積付け動作経路は、それぞ
れの部所において中箱が正確に挿入されるよう予め次の
動作経路を経由することにより中箱が挿入される。
Next, the stacking operation path of the middle boxes in each group is inserted in advance by passing through the next operation path in advance so that the middle boxes are correctly inserted at the respective locations.

まずグループDGについては第9図(ここでは2行1列目
の積付けを示す。)に示すようにロボットで把持した中
箱を一旦目標とする積付け位置から中箱の高さ寸法の略
1/2、長さ寸法の略1/2、幅寸法の略1/2の余裕を持たせ
たP1点の位置へ移動させ(9−a図)、次に積付け目標
位置へ以前に積付けられた中箱を押し付けるように直接
運動で挿入させる。次にグループBGについては第10図
(ここでは4行1列目の積付けを示す。)に示すように
中箱を一旦目標とする積付け位置から列方向へ中箱の幅
寸法の略1/2手前で、且つ水平方向に対し、ω≒60゜の
傾きを持たせたP0点の位置へ移動させ(10−c図)、次
に前回積付けた中箱と外箱の横内壁の隙間に中箱の先端
部を本実施例では中箱の高さ寸法の略1/10をこじり入れ
る様、P1点の位置へ移動(10−d図)させた後、積付け
目標位置へ該中箱を直線動作で挿入させる(10−e
図)。
First, regarding the group DG, as shown in FIG. 9 (here, the second row, first column is shown for stacking), the height of the middle box is roughly defined from the target stacking position for the middle box once gripped by the robot.
Move it to the position of point P1 with a margin of 1/2, about 1/2 of the length dimension, and about 1/2 of the width dimension (Fig. 9-a), and then move it to the stacking target position previously. Insert the attached inner box by direct motion as if pressing it. Next, regarding group BG, as shown in Fig. 10 (here, the stacking in the 4th row and the 1st column is shown), the width of the middle box is approximately 1 from the target stacking position to the column direction. / 2 before, and move to the position of P0 point that has an inclination of ω ≈ 60 ° with respect to the horizontal direction (Fig. 10-c), and then move the inner and inner walls of the inner and outer boxes previously loaded. In the present embodiment, the tip of the middle box is moved to the position P1 (Fig. 10-d) so that approximately 1/10 of the height of the middle box is pushed in the gap (Fig. 10-d). Insert the middle box by linear motion (10-e
Figure).

更にグループCGについては、第11図(ここでは1行4列
目の積付けを示す。)に示す様に、中箱を一旦,目標と
する積付け位置から行方向へ中箱の長さ寸法の略1/2の
位置で、且つ水平方向に対して=30゜の傾きを持たせ
たP0点へ移動させ(11−f点)、次に前回積付けた中箱
と外箱の奥内壁の隙間に中箱の先端部分を、本実施例で
は中箱の高さ寸法の略1/10をこじり入れる様P1点の位置
へ移動(11−g図)させた後、積付け目標位置へ該中箱
を直線動作で挿入させる(11−h図)。
For group CG, as shown in Fig. 11 (here, the 1st row and 4th column stowage is shown.), The length of the middle carton is once measured in the row direction from the target stowage position. It is moved to P0 point (11-f point) at a position of about 1/2 of the point and with an inclination of = 30 ° with respect to the horizontal direction, and then the inner and inner walls of the inner and outer boxes previously loaded. After moving the tip of the middle box to the position of point P1 (Fig. 11-g) so that about 1/10 of the height of the middle box can be screwed into the gap (see Figure 11-g), The inner box is inserted by linear movement (Fig. 11-h).

最後にグループAGについては第12図(ここでは4行4列
目の積付けを示す。)に示す様に、中箱を水平面に対し
て該中箱をF面の傾きを略30゜、E面の傾きωを略60
゜それぞれ傾けた姿勢で列、行の最終挿入位置の頭上P0
点へ搬送させ(12−i図)、その後、その傾斜姿勢で中
箱の高さ寸法の略1/10こじり入れる様P1点の位置へ移動
(12−j図)させた後、積付け目標位置へ該中箱を直線
動作で挿入させる(12−k図)。ここに中箱のE面、F
面をそれぞれ傾けた姿勢で目標場所へ挿入させるのは、
挿入空き部の列方向及び行方向が中箱の規定寸法より狭
くなっていても中箱を斜め方向から挿入することによっ
てこじり入れ易くするためである。尚、第3図の矢印に
て示す様にグループAGのP1点及びそれ以外の各グループ
のP0点までの中箱の搬送経路は、特定位置(q点)から
供給される中箱を吸着把持した後、該中箱を一旦、外箱
の上面中央まで搬送させ、その後、それぞれのグループ
に対応したP0点の位置へ直線動作で移動させている。
Finally, for group AG, as shown in FIG. 12 (here, the stacking at the 4th row and the 4th column is shown), the middle box is tilted about 30 ° from the horizontal plane to the horizontal plane at E. The surface inclination ω is approximately 60
゜ P0 at the final insertion position of the row and column in each tilted position
Transfer to the point (Fig. 12-i), then move to the position of point P1 (Fig. 12-j) so that it can be twisted into the height of the middle box at about 1/10 of its tilted posture, and then the stowage target Insert the middle box into the position by linear motion (Fig. 12-k). Here E side of the middle box, F
Inserting the surface into the target position with the posture tilted,
This is because even if the column direction and the row direction of the insertion empty portion are narrower than the specified dimension of the inner box, the inner box is inserted obliquely to facilitate prying. In addition, as shown by the arrow in Fig. 3, the conveyance path of the middle box to P1 point of group AG and P0 point of each other group is the suction grip of the middle box supplied from the specific position (q point). After that, the inner box is once transported to the center of the upper surface of the outer box, and then linearly moved to the position of point P0 corresponding to each group.

次に各中箱の積付け動作経路は次の様に計算される。こ
の積付け動作経路は前述したように第9図から第12図に
示したP0点とP1点を計算することにより行なう(第2図
ステップ600)。
Next, the stowage operation path of each middle box is calculated as follows. This stacking operation path is performed by calculating points P0 and P1 shown in FIGS. 9 to 12 as described above (step 600 in FIG. 2).

第7図のグループDGでは第2図のステップ610に示すよ
うに、積付け位置の座標データを基に第9図のP1点の計
算を行なう。第7図のグループBGでは、第2図のステッ
プ620に示すように積付け位置の座標データを基に第10
図のP0点、及びP1点の計算を行なう。第7図のグループ
CGでは、第2図のステップ630に示すように積付け位置
の座標データを基に第11図のP0点及びP1点の計算を行な
う。第7図のグループAGでは、第2図のステップ640に
示すように積付け位置の座標データを基に第12図のP0点
及びP1点の計算を行なう。なお各位置における挿入姿勢
を表わすθ=30゜、ω=60゜、=30゜の場合のαmnp,
βmnp,γmnpの数値は第8図に示すテーブルに登録され
たデータを用いる。
In group DG of FIG. 7, point P1 of FIG. 9 is calculated based on the coordinate data of the stowage position, as shown in step 610 of FIG. In the group BG of FIG. 7, as shown in step 620 of FIG.
Calculate P0 and P1 points in the figure. Group of Figure 7
In CG, as shown in step 630 of FIG. 2, points P0 and P1 of FIG. 11 are calculated based on the coordinate data of the stacking position. In the group AG in FIG. 7, the points P0 and P1 in FIG. 12 are calculated based on the coordinate data of the stowage position as shown in step 640 in FIG. It should be noted that αmnp when θ = 30 °, ω = 60 °, = 30 °, which shows the insertion posture at each position,
For the values of βmnp and γmnp, the data registered in the table shown in FIG. 8 is used.

本実施例では積付け作業中、中箱Bを安定させるために
外箱AをY軸回りにθ回転した傾斜状態で積付けを行な
うが中箱Bの重心が低く、安定しているものであれば、
外箱Aを傾斜する必要はなく、その際の積付け位置及び
積付け動作経路の演算は前述の計算式においてθ=0゜
として計算を行なえばよい。
In the present embodiment, during the packing work, the outer box A is tilted in a state of being rotated by θ about the Y axis in order to stabilize the inner box B, but the center of gravity of the inner box B is low and stable. if there is,
It is not necessary to incline the outer box A, and the calculation of the stowage position and stowage movement path at that time may be performed by setting θ = 0 ° in the above-described calculation formula.

次に各中箱の積付け動作経路の演算結果を対象ロボット
の制御データに変換するロボットデータ変換手段の動作
について説明する。
Next, the operation of the robot data conversion means for converting the calculation result of the stacking operation path of each middle box into the control data of the target robot will be described.

本実施例ではK社製のロボットを用いた列について説明
する。
In this embodiment, a row using a robot manufactured by K company will be described.

先程の計算式で求めた各中箱の経過点であるP0、P1点の
位置座標演算結果(X,Y,Z)とその時のロボットアーム
先端のフランジの姿勢(α,β,γ)の数値を次式を代
入することにより、1つの経過点(P0,P1)のロボツト
データに変換される。又、各中箱の最終挿入位置(P2)
も積付け位置演算結果を代入することにより同様に計算
される。ロボットデータはT11,T12,T13,T21,T22,T23,T3
1,T32,T33,T14,T24,T34で表わされ次式により求めるこ
とができる。
Numerical values of the position coordinate calculation results (X, Y, Z) of the points P0 and P1 that are the elapsed points of each inner box obtained by the above formula and the postures (α, β, γ) of the flange at the end of the robot arm at that time By substituting the following equation into, the robot data is converted into robot data at one passage point (P0, P1). Also, the final insertion position of each inner box (P2)
Is similarly calculated by substituting the stowage position calculation result. Robot data is T11, T12, T13, T21, T22, T23, T3
It is represented by 1, T32, T33, T14, T24, T34 and can be calculated by the following equation.

T11=S・cos(α−90゜)・cos(β+90゜) ・cosγ−S・sin(α−90゜)・sinγ T12=−S・cos(α−90゜)・cos(β+90゜) ・sinγ−S・sin(α−90゜)・cosγ T13=S・cos(α−90゜)・sin(β+90゜) T21=S・sin(α−90゜)・cos(β+90゜) ・cosγ−S・cos(α−90゜)・sinγ T22=−S・sin(α−90゜)・cos(β+90゜) ・sinγ+S・cos(α−90゜)・cosγ T23=S・sin(α−90゜)・sin(β+90゜) T31=−S・sin(β+90゜)・cosγ T32=S・sin(β+90゜)・sinγ T33=S・cos(β+90゜) T14=X÷K T24=Y÷K T34=Z÷K S=16384 K=1÷32 但し、S及びKはロボット固有の数値である。次に第5
図に示す本発明を用いた箱詰ロボットシステムについて
説明する。
T11 = S ・ cos (α-90 °) ・ cos (β + 90 °) ・ cosγ-S ・ sin (α-90 °) ・ sinγ T12 = -S ・ cos (α-90 °) ・ cos (β + 90 °) ・sinγ-S ・ sin (α-90 °) ・ cosγ T13 = S ・ cos (α-90 °) ・ sin (β + 90 °) T21 = S ・ sin (α-90 °) ・ cos (β + 90 °) ・ cosγ- S ・ cos (α-90 °) ・ sinγ T22 = -S ・ sin (α-90 °) ・ cos (β + 90 °) ・ sinγ + S ・ cos (α-90 °) ・ cosγ T23 = S ・ sin (α-90) °) ・ sin (β + 90 °) T31 = -S ・ sin (β + 90 °) ・ cosγ T32 = S ・ sin (β + 90 °) ・ sinγ T33 = S ・ cos (β + 90 °) T14 = X ÷ K T24 = Y ÷ K T34 = Z / K S = 16384 K = 1/32 However, S and K are numerical values peculiar to the robot. Next is the fifth
A boxing robot system using the present invention shown in the figure will be described.

図において(2)は計算機、(1)は該計算機に接続さ
れたキーボードで、この両者により前述したように目的
とする箱詰ティーチングデータが作成される。このティ
ーチングデータはロボットコントローラ(12)へ転送さ
れ、このデータに基づいて箱詰ロボットを制御するもの
である。(13)は箱詰装置で、外箱Aを搬送するコンベ
ヤ(14)と、外箱Aを所定位置で停止させるストッパ
(15)と、停止した外箱Aを傾斜させて位置決めする傾
斜装置(16)と、中箱Bを外箱Aに箱詰めするロボット
(3)とを有し、傾斜装置(16)の上方の所定位置に中
箱Bを順次供給する中箱切り出し供給装置(17)が付設
してある。ロボット(3)は吸着式のロボットハンド
(18)を有する。傾斜装置(16)の搬送方向上手側には
幅寄せ装置(19)が設けてある。中箱切り出し供給装置
(17)は切り出し時の位置基準となる中箱ストッパ(2
0)と、ロボット(3)による取り出し位置に中箱Bを
切り出すと同時に次の中箱Bの固定を行うL形ヘッドを
有する切り出しプッシャー(21)とにより構成される。
切り出しプッシャー(21)はエアシリンダ等からなる。
搬送台(22)には側面基準ガイド(23)と、これに対す
る間隔が中箱Bの幅によりガイドシフト装置(24)の駆
動で自動調整可能な可動ガイド(25)とが設けてある。
切り出しプッシャー(21)は可動ガイド(25)と共に移
動可能に設けてある。ロボット(3)による取り出し位
置には中箱Bストッパ(20)と対向して可動ガイド(2
6)を設け、中箱Bの幅に応じて可動ガイド(26)の位
置を自動調整するガイドシフト装置(27)が設けてあ
る。中箱ストッパ(20)および可動ガイド(26)には中
箱Bの下面側縁を受ける突条が設けられてある。
In the figure, (2) is a computer, and (1) is a keyboard connected to the computer, both of which create the target packaging teaching data as described above. This teaching data is transferred to the robot controller (12), and the boxing robot is controlled based on this data. (13) is a boxing device, which is a conveyor (14) for conveying the outer box A, a stopper (15) for stopping the outer box A at a predetermined position, and a tilting device for tilting and positioning the stopped outer box A ( 16) and a robot (3) for packing the inner box B into the outer box A, and an inner box cutting and feeding device (17) for sequentially feeding the inner box B to a predetermined position above the tilting device (16). It is attached. The robot (3) has a suction type robot hand (18). A width adjusting device (19) is provided on the upper side of the tilting device (16) in the conveying direction. The middle box cutting and feeding device (17) has a middle box stopper (2
0) and a cutting pusher (21) having an L-shaped head for cutting out the middle box B at the take-out position by the robot (3) and fixing the next middle box B at the same time.
The cutting pusher (21) is composed of an air cylinder or the like.
The carrier table (22) is provided with a side reference guide (23) and a movable guide (25) whose distance can be automatically adjusted by driving the guide shift device (24) according to the width of the middle box B.
The cutting pusher (21) is provided so as to be movable together with the movable guide (25). At the take-out position by the robot (3), the movable guide (2
6), and a guide shift device (27) for automatically adjusting the position of the movable guide (26) according to the width of the inner box B. The middle box stopper (20) and the movable guide (26) are provided with ridges for receiving the side edges of the lower surface of the middle box B.

コンベヤ(14)は駆動式のローラコンベヤからなり、外
箱Aの転倒防止ガイド(14b)を有する。ストッパ(1
5)はシリンダ装置等の昇降装置でコンベヤローラ(14
a)の間から突没可能である。
The conveyor (14) is a drive type roller conveyor and has a guide (14b) for preventing the outer box A from falling. Stopper (1
5) is a lifting device such as a cylinder device that conveys the conveyor roller (14
It can be sunk from between a).

傾斜装置(16)は、第18図に示す様に、コンベヤローラ
(14a)間から突没する櫛歯状の底面持ち上げ手段(2
8)と側面基準盤(29)とを互いに直角に固定して軸受
(30)に回転軸(31)とともに回転自在に指示したもの
である。底面持ち上げ手段(28)はエアシリンダ等から
なる傾斜駆動装置(図示せず)により上下に回動駆動さ
れる。
As shown in FIG. 18, the tilting device (16) is provided with comb-teeth-shaped bottom lifting means (2) protruding and retracting between the conveyor rollers (14a).
8) and the side reference plate (29) are fixed at right angles to each other, and the bearing (30) is rotatably instructed together with the rotating shaft (31). The bottom surface lifting means (28) is vertically driven by an inclination drive device (not shown) including an air cylinder or the like.

側面基準盤(29)は外箱Aを吸着する位置合せ吸着手段
(33)を一部に有する。位置合せ吸着手段(33)は、側
面基準盤(29)の基準面に設けた凹部状の吸着口からな
り、フレキシブルチューブ(34)でブロワー等の吸引装
置に接続してある。
The side reference plate (29) partially has a positioning suction means (33) for sucking the outer box A. The positioning suction means (33) is composed of a concave suction port provided on the reference surface of the side reference plate (29), and is connected to a suction device such as a blower with a flexible tube (34).

幅寄せ装置(19)は、幅寄せガイド(35)と、修正基準
となる側面基準ガイド(36)とからなる。幅寄せガイド
(35)は、支柱(37)に水平回動自在に支持し、ばね部
材(図示せず)によりコンベヤ(14)の搬送方向と逆方
向のトルクを与えてある。また、逆方向回転端をストッ
パ等により規制してある。
The width aligning device (19) includes a width aligning guide (35) and a side reference guide (36) serving as a correction reference. The width-adjustment guide (35) is supported on a support (37) so as to be horizontally rotatable, and a spring member (not shown) applies a torque in a direction opposite to the conveying direction of the conveyor (14). Further, the reverse rotation end is regulated by a stopper or the like.

各部の寸法はつぎのように定める。コンベヤ(14)の幅
dおよび底面持ち上げ手段(28)の幅cは、各々外箱A
の最大のものの幅および長さよりも大きくする。位置合
せ吸着手段(33)の横幅aおよび縦幅bは、各々外箱A
の最小のものの長さおよび高さよりも小さくする。
The dimensions of each part are determined as follows. The width d of the conveyor (14) and the width c of the bottom lifting means (28) are respectively the outer case A.
Greater than the width and length of the largest of. The lateral width a and the vertical width b of the alignment suction means (33) are the outer case A, respectively.
Less than the minimum length and height of.

次に、第13図ないし第17図に示すように、ロボットハン
ド(18)は、真空吸着盤(38)と、この真空吸着盤の前
方に延び中箱Bを支持する支持板(39)とを有する。真
空吸着盤(38)は、パイプ(40)の先端に固定してあ
り、パイプ(40)は基端にロボットアーム(41)への取
付用のフランジ(42)を有する。パイプ(40)は、先端
部からフランジ(42)の外周にわたり、フランジ(42)
側が広がる円錐状のカバー(43)で覆ってある。パイプ
(40)は真空吸着盤(38)に連通した吸引路を兼用し、
カバー(43)から突出した吸引ホースニップル(44)が
分岐管(45)を介して設けてある。(45′)は分岐管
(45)の接続口である。
Next, as shown in FIGS. 13 to 17, the robot hand (18) includes a vacuum suction plate (38) and a support plate (39) extending in front of the vacuum suction plate and supporting the middle box B. Have. The vacuum suction disk (38) is fixed to the tip of the pipe (40), and the pipe (40) has a flange (42) for attachment to the robot arm (41) at the base end. The pipe (40) extends from the tip to the outer circumference of the flange (42), and the flange (42)
It is covered with a conical cover (43) whose sides widen. The pipe (40) also serves as a suction path communicating with the vacuum suction plate (38),
A suction hose nipple (44) protruding from the cover (43) is provided via a branch pipe (45). (45 ') is a connection port of the branch pipe (45).

真空吸着盤(38)は、前面の略全体が吸着口(38a)と
なる箱状のものであり、吸着口(38a)を通気材(46)
で覆うとともに、吸着口(38a)の外周にウレタン樹脂
製等の吸着パッド(47)が設けてある。通気材(46)は
金属メッシュを用いてあるが、多孔板や格子材を用いて
も良い。
The vacuum suction board (38) is a box-shaped one having a suction port (38a) substantially on the front surface, and the suction port (38a) is provided with a ventilation material (46).
And a suction pad (47) made of urethane resin or the like is provided on the outer periphery of the suction port (38a). The ventilation member (46) is made of a metal mesh, but a perforated plate or a lattice material may be used.

ロボットハンド(18)の取付けは、フランジ(42)の取
付孔(48)(第17図)に連通した固定ねじをロボットア
ーム(41)(第14図)のハンド取付フランジ(53)に固
定することにより行う。
To attach the robot hand (18), fix the fixing screw communicating with the attachment hole (48) (Fig. 17) of the flange (42) to the hand attachment flange (53) of the robot arm (41) (Fig. 14). By doing.

ロボット(3)は、人間に近い箱詰め動作を実現する多
軸タイプ(この例では6軸)の汎用ロボットを用いてあ
る。すなわち、基台(49)上での支柱(50)の水平回転
(矢印a)、ロボットアーム(41)の肩部での上下回転
(矢印b)、ロボットアーム(41)の間接部での上下屈
曲(矢印c)、手首部(51)(第15図)のアーム中心軸
p回りでの回転(矢印d)、手首部(51)の前期軸Pと
直交する軸q回りでの折曲り(矢印e)、回転継手(5
2)におけるハンド取付フランジ(53)の回転(矢印
f)が可能なものである。ロボット(3)の本体にはこ
の他の種々のの形式のものを用いることができる。
The robot (3) is a multi-axis type (six axes in this example) general-purpose robot that realizes a boxing operation close to that of a human. That is, horizontal rotation of the column (50) on the base (49) (arrow a), vertical rotation of the shoulder of the robot arm (41) (arrow b), vertical movement of the robot arm (41) at the indirect part. Bend (arrow c), rotation of the wrist (51) (Fig. 15) around the arm central axis p (arrow d), bending of the wrist (51) around the axis q orthogonal to the previous axis P ( Arrow e), rotary joint (5
The hand attachment flange (53) in 2) can be rotated (arrow f). Various other types can be used for the main body of the robot (3).

第3図を用いて中箱切り出し供給装置(17)からの中箱
Bの取り出しを説明する。まず仕掛かる平均寸法の外箱
A′の中央且つ該外箱の略2倍の高さの位置q点に中箱
Bを中箱切り出し供給装置(17)が切り出す。ロボット
(3)はq点より該中箱Bを取り出す。次に傾斜位置決
めされた仕掛かる平均寸法の外箱Aの中央且つ仕掛かる
平均寸法の中箱1箱分上方の積付け準備位置(P点)へ
と移動する。
The taking out of the middle box B from the middle box cutting and supplying device (17) will be described with reference to FIG. First, the middle box B is cut out by the middle box cutting / supplying device (17) at the center q of the outer box A ′ having an average size to be worked and at a position q which is approximately twice the height of the outer box. The robot (3) takes out the inner box B from the q point. Next, it moves to the loading preparation position (point P) in the center of the outer box A of the average size to be worked, which is tilted and positioned, and above one middle box of the average size to be processed.

以上の中箱B取り出し動作に関する位置データはあらか
じめ第5図に示す計算機(2)よりコントローラー(1
2)へ教示させておく。
The position data relating to the operation of taking out the inner box B described above is calculated in advance from the computer (2) shown in FIG.
I will teach you to 2).

尚、本実施例では、ティーチングデータの作成装置とし
て専用のパソコンを用いて作成するよう述べたがこれに
限ることなくホストコンピュータに本発明に係るティー
チングデータの作成機能を持たせ、これを複数のロボッ
トと通信回線で結ぶことにより一ケ所で集中してデータ
の作成、管理、更新をさせることもできる。この様にす
るとシステムの拡張性、融通性等を図ることができる。
又、ロボットが広範囲にわたって設置されている場合
は、ティーチングデータ作成装置から作成されたデータ
を磁気テープ、ディスケット、CD−ROM、ICカード等に
記憶させることにより、これらの媒体を介して、それぞ
れのロボットに要求される積付け動作を実行させること
ができる。
In the present embodiment, it is described that a dedicated personal computer is used as the teaching data generating device, but the present invention is not limited to this, and the host computer is provided with a teaching data generating function according to the present invention, and a plurality of teaching data generating functions are provided. By connecting to a robot via a communication line, you can centrally create, manage, and update data in one place. In this way, the expandability and flexibility of the system can be achieved.
If the robot is installed over a wide area, the data created by the teaching data creation device can be stored on a magnetic tape, diskette, CD-ROM, IC card, etc. The robot can be made to perform the required stowage operation.

又、本実施例では、最初に積付ける中箱についても、他
の中箱と同様、一定の挿入経路で積付けるように述べた
が、最初の中箱は、他の中箱との干渉がないため、単独
経路で真っすぐ挿入させるようにしてもよい。これは各
段についても、適用できるため、これによりロボットの
積付け時間の短縮化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, as for the first inner box, it is described that the inner boxes are loaded with a constant insertion path, like the other inner boxes. However, the first inner box does not interfere with other inner boxes. Since it does not exist, it may be inserted straight through a single path. Since this can be applied to each stage, the stowage time of the robot can be shortened.

又、本実施例においては、キーボードからの入力データ
として中箱の外形寸法と、中箱の積付け配列パターンを
入力するように述べたが、中箱の積付け位置が計算でき
れば良いから、これに限らないで、中箱の外形寸法と、
外箱の内寸法等の入力でも良い。
Further, in the present embodiment, it has been described that the outer dimensions of the middle box and the stacking arrangement pattern of the middle box are input as input data from the keyboard, but it is sufficient if the stacking position of the middle box can be calculated. Not only the outer dimensions of the middle box,
You can also enter the inner dimensions of the outer box.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は、以上詳述したように下記の効果を奏する。 The present invention has the following effects as described in detail above.

(1) 中箱の外形寸法と、外箱への積付け配列パター
ンデータを入力するだけで外箱内へ積付ける全ての中箱
の積付け動作データを自動作成させることができるた
め、ロボットへの教示作業にかかわる作業工数を大幅に
短縮することができる。
(1) By simply inputting the outer dimensions of the inner box and the stacking arrangement pattern data for the outer box, the loading operation data of all the inner boxes to be loaded into the outer box can be automatically created. The number of man-hours involved in the teaching work of can be significantly reduced.

(2) ロボットの積付け動作の教示が、実際にロボッ
ト動かさないでできるため、オペレーターの安全を確保
することができる。
(2) It is possible to ensure the safety of the operator because the instruction of the stowage operation of the robot can be performed without actually moving the robot.

(3) 個々の中箱の積付け動作を目で確認しつつティ
ーチングボックスでロボットの動かしながら教示してい
くオンラインティーチング方式と異なり、中箱の平均的
な寸法値を用いて、しかも計算機で最も理想的な箱詰動
作を教示させるので、安定した教示データを得ることが
でき、その実行時に於て動作トラブルの発生が少ない。
(3) Unlike the online teaching method in which the teaching operation is performed while the robot moves in the teaching box while visually checking the loading operation of each individual inner box, the average dimensional value of the inner box is used, and the computer Since the ideal packing operation is taught, stable teaching data can be obtained, and operation troubles are less likely to occur at the time of execution.

(4) ロボットを操作しないでティーチングデータを
作成できるため、オペレーターに熟練度を必要としな
い。
(4) Since the teaching data can be created without operating the robot, the skill level of the operator is not required.

又、オペーレーターを諸元データのみ入力すれば、後は
計算機が自動作成するため短時間でティーチングデータ
を作成することができる。
Further, if the operator inputs only the specification data, the computer automatically creates the data later, and thus the teaching data can be created in a short time.

(5) 更にロボットが稼動中であっても、教示データ
の作成ができるため、操業時間を有効に使うことができ
る等の効果を有する。
(5) Further, since the teaching data can be created even when the robot is in operation, the operation time can be effectively used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面はこの発明の実施例を示し、第1図は本発明の構成
を示すブロック図、第2図はその制御フローチャート
図、第3図は制御対象ロボットと中箱及び外箱の位置関
係図、第4図はX,Y,Z位置におけるロボットアーム先端
のフランジの姿勢を示す角度成分図、第5図は本発明を
箱詰ロボットシステムに用いた装置全体の外観斜視図、
第6図は中箱の外形寸法図、第7図は中箱の積付け位置
を4グループに分類した分類配置図、第8図は中箱の積
付け属性テーブルを示す記憶フォーマット図、第9図か
ら第12図は第7図に於いて区画分類された各区画グルー
プにおける各中箱の積付け動作経路を示すもので、第9
図はグループDG、第10図はグループBG、第11図はグルー
プCG、第12図はグループAGを示し、それぞれ、各動作変
化点での姿勢を一部破断正面図(右図)及びその一部破
断側面図(左図)で示す。第13図はロボットハンドの斜
視図、第14図は同じくロボットアームの斜視図、第15図
ないし第17図はそれぞれ同じくそのロボットハンドの側
面図、平面図及び正面図を示し、第18図はコンベヤ及び
傾斜装置の外観斜視図を表わす。 (1)……キーボード、(2)……計算機、 (3)……ロボット、 (4)……積付け位置演算手段、 (6)……挿入グループ分類手段、 (8)……積付け動作経路計算式、 (11)……ロボットデータ変換手段、 (12)……ロボットコントローラ、 (14)……コンベア、(16)……傾斜装置、 (17)……中箱切出し供給装置、 (18)……ロボットハンド A……外箱、B……中箱。
The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, FIG. 2 is a control flowchart thereof, and FIG. 3 is a positional relationship diagram of a controlled robot and an inner box and an outer box, FIG. 4 is an angle component diagram showing the posture of the flange at the tip of the robot arm at the X, Y, and Z positions, and FIG. 5 is an external perspective view of the entire device using the present invention for a boxing robot system.
FIG. 6 is an external dimension diagram of the middle box, FIG. 7 is a classification layout diagram in which the stacking positions of the middle box are classified into four groups, and FIG. 8 is a storage format diagram showing a stacking attribute table of the middle box. Figures 12 to 12 show the stacking operation path of each middle box in each section group sectioned in Figure 7.
The figure shows group DG, FIG. 10 shows group BG, FIG. 11 shows group CG, and FIG. 12 shows group AG. The postures at each motion change point are partially cut away from the front view (right view) and one of them. It is shown in a partially broken side view (left figure). FIG. 13 is a perspective view of the robot hand, FIG. 14 is a perspective view of the robot arm, FIGS. 15 to 17 are side views, a plan view and a front view of the robot hand, respectively, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of a conveyor and a tilting device. (1) ... keyboard, (2) ... computer, (3) ... robot, (4) ... stacking position calculation means, (6) ... insertion group classification means, (8) ... stacking operation Path calculation formula, (11) …… Robot data conversion means, (12) …… Robot controller, (14) …… Conveyor, (16) …… Inclination device, (17) …… Medium box cutting and feeding device, (18 ) …… Robot hand A …… Outer box, B …… Inner box.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G05B 19/4093 19/42 9064−3H G05B 19/403 L ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G05B 19/4093 19/42 9064-3H G05B 19/403 L

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】4側面が規制された外箱内に中箱を一定の
順序で積付ける箱詰めロボットのティーチングデータ作
成装置であって、入力された中箱の外形寸法並びに多行
多列且つ、1段又は多段に積付けられる中箱の積付け配
列パターンのデータから、各中箱の積付け位置を演算す
る積付け位置演算手段と、 前記配列パターンに従い外箱内へ積付けられる各段の中
箱を、該中箱を挿入する順序における最終行且つ最終列
の挿入グループ,該グループを除いたもののうちの最終
行の挿入グループ,最終列の挿入グループ,それ以外の
挿入グループの4つのグループに分類する挿入グループ
分類手段を有すると共に、該各グループごとに定められ
た積付け動作経路計算式を有し、該積付け動作経路計算
式に基づいて、前記積付け位置演算手段の演算結果から
前記各中箱を積付ける際の積付け動作経路を演算する動
作経路演算手段と、 該動作経路演算手段の演算結果を前記箱詰めロボットの
座標データに変換するロボットデータ変換手段とから構
成したことを特徴とする箱詰めロボットのティーチング
データ作成装置。
1. A teaching data creation device for a boxing robot that stacks inner boxes in a fixed order inside an outer box whose four sides are restricted, wherein the input outer dimensions of the inner box and multiple rows and columns are provided. A stacking position calculation means for calculating the stacking position of each middle box from the data of the stacking array pattern of the middle boxes to be stacked in one or more stages, and the stacking position calculation means for each stage to be stacked in the outer box according to the array pattern. Four groups of the middle box, the insertion group of the last row and the last column in the order of inserting the middle box, the insertion group of the last row among those excluding this group, the insertion group of the last column, and the insertion groups other than that. And a loading operation route calculation formula defined for each group, and an operation of the loading position calculation unit based on the loading motion route calculation formula. It is composed of operation path calculation means for calculating a stacking operation path when stacking each of the inner boxes from the result, and robot data conversion means for converting the calculation result of the operation path calculation means into the coordinate data of the boxing robot. A teaching data creation device for a boxing robot, which is characterized in that
JP63235891A 1988-09-20 1988-09-20 Teaching data creation device for boxed robot Expired - Lifetime JPH0741568B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63235891A JPH0741568B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Teaching data creation device for boxed robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63235891A JPH0741568B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Teaching data creation device for boxed robot

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0283186A JPH0283186A (en) 1990-03-23
JPH0741568B2 true JPH0741568B2 (en) 1995-05-10

Family

ID=16992774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63235891A Expired - Lifetime JPH0741568B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Teaching data creation device for boxed robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0741568B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5119593B2 (en) * 2005-01-13 2013-01-16 株式会社湯山製作所 Article dispensing apparatus, method, and medicine dispensing apparatus
US8468777B2 (en) 2005-02-16 2013-06-25 Yuyama Mfg. Co., Ltd. Tablet filling device
JP4821130B2 (en) 2005-02-16 2011-11-24 株式会社湯山製作所 Tablet filling equipment
JP4629476B2 (en) 2005-03-30 2011-02-09 株式会社湯山製作所 Chemical filling business support system
JP5044906B2 (en) 2005-08-25 2012-10-10 株式会社湯山製作所 Drug dispensing device
US11302134B2 (en) 2019-07-23 2022-04-12 Japan Cash Machine Co., Ltd. Automatic bill handling system
JP6850836B2 (en) * 2019-07-23 2021-03-31 日本金銭機械株式会社 Boxing device, boxing method and box body

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0714767B2 (en) * 1984-12-26 1995-02-22 株式会社日立製作所 Loading design support device
JPS61169419A (en) * 1985-01-23 1986-07-31 Hitachi Ltd Automatic stowage system
JPS61181887A (en) * 1985-02-06 1986-08-14 Nissha Printing Co Ltd Antistatic agent and method of using same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0283186A (en) 1990-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5304469B2 (en) Bin picking system
EP0433522B1 (en) Robotic system
EP3222393B1 (en) Automated guidance system and method for a coordinated movement machine
CN110465951A (en) For the method for robotic programming, equipment, computer-readable storage medium and computer program
JP5522298B2 (en) Bin picking system
Carlisle et al. A pivoting gripper for feeding industrial parts
US10537988B2 (en) Controller, robot and robot system
JPH0741568B2 (en) Teaching data creation device for boxed robot
TWI649171B (en) Apparatus and method for generating robot program
KR100234320B1 (en) Method of controlling tracking path of working point of industrial robot
JPH02191106A (en) Method for controlling boxing robot
WO2018003575A1 (en) Robot, robot control method, teaching tool, and robot teaching method
JPH03128126A (en) Press brake robot
JPH0832400B2 (en) Material handling robot for press brakes
CN113878574B (en) Robot palletizing process programming method
CN111417577A (en) Bagging device and bagging method
US20220219857A1 (en) Box unpacking device and method of unpacking box using the same
JP2022552627A (en) robot kitting machine
WO2009101621A2 (en) Box packing apparatus
JP2021045813A (en) Control device for cargo handling gear, and cargo handling gear
JP3230695B2 (en) Work cutting / unloading device
EP3885079B1 (en) Teaching method
US20240009844A1 (en) Robotic arm, method and apparatus for controlling robotic arm, robot, and storage medium
JP7358095B2 (en) Cargo handling equipment, cargo handling systems and programs
Abdou et al. Physical model for robotics palletization