JPH09272090A

JPH09272090A - ロボットシステム

Info

Publication number: JPH09272090A
Application number: JP8281596A
Authority: JP
Inventors: Shiyoutarou Iwata; 彰太郎岩田; Shinichi Kurita; 伸一栗田; Masahiro Takeda; 昌弘竹田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1996-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のロボットシステムは、画像処理装置を
使用するためコスト高になるばかりか、ワークの表面状
態が皺や汚れによってカメラによる認識に悪影響がある
ばかりか、環境（例えば外乱光、埃）の影響を受ける。【解決手段】この発明に係わるロボットシステムは、
把持部と連動しワーク５との間の高さを検出する距離セ
ンサ１を有し、この距離センサを前記ワークに対して水
平方向及び前記水平方向と垂直に交わる方向に走査させ
ることにより、予め認識されている前記ワークのサイズ
情報及び前記距離センサの座標位置と信号の高さ変化か
ら、前記ワークの高さと水平位置とを認識するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワークを荷降ろ
しし、所定のプレース位置に投入するロボットシステム
で、把持ワーク位置をセンシングするための技術に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図２５は従来のロボットシステムの要部
を示す斜視図である。このロボットシステムは、物流倉
庫などの作業で、荷（ワーク）を積み上げたパレットか
らワークを荷降ろしし、所定のプレース位置、たとえば
コンベア上に投入するシステムである。図において、５
はワーク、７はハンド、また、８はワークを把持するた
めの吸着パッド、９はロボットアームのフランジであ
リ、１００はカメラ、１０１は認識ターゲット（文字
「Ｂ」）である。ワーク５の位置を認識するためにハン
ド７にワーク５を認識すための手段としてカメラ１００
を装着し、ワーク５上の印刷文字、マークの画像処理を
実施することによってワーク５の位置認識を実行してい
た。

【０００３】次に動作について説明する。図２５におい
て、カメラ１００はケーブルを介して画像処理装置に接
続されており、画像処理対象ターゲットとして、例えば
認識ターゲット１０１（文字「Ｂ」）の位置を認識させ
る。この時、認識させるために、通常あらかじめ文字の
パターンを登録しておいたり、文字画像の図形特徴量
（面積値や外接四角形のたて／よこ比など）のパラメー
タ設定をあらかじめ実行する。カメラ１００は常に同一
文字の位置を認識することによって、ワークの位置を特
定することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のロボットシステ
ムは、以上のように構成されているので、画像処理装置
を使用するためコスト高になるばかりか、ワーク５（袋
物）の表面状態が皺や汚れによってカメラ１００による
認識に悪影響があるばかりか、環境（例えば外乱光、
埃）の影響を受ける。また、表面ワークの文字やマーク
が変更されたり、パレット内で異なる文字、マークが混
在（ワークが裏返しに置かれた場合など）している場合
には非常に対処しづらいなどの問題があった。また、ワ
ークの積付けパターンがあらかじめ既知でない場合には
ワークの姿勢の判別が困難となる場合があった。たとえ
ば、隣接ワークと非常に密に接している場合には、距離
センサ信号の片方の信号（立ち上がり信号）がうまくと
れない場合があるからである。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、コストを抑えられるばかりか、
ワーク表面の皺や汚れにも影響を受けにくく、環境にも
影響されにくいロボットシステムを得ることを目的とし
ている。また、ワーク表面の文字、マークには全く影響
を受けないため、パレット内での異なる文字、マークが
混在しても対処できるロボットシステムを得ることを目
的としている。また、ワークの積付けパターンがあらか
じめ既知でない場合にもワークの姿勢の判別を行えるロ
ボットシステムを得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるロボッ
トシステムは、把持部と連動しワークとの間の高さを検
出する距離センサを有し、この距離センサを前記ワーク
に対して水平方向及び前記水平方向と垂直に交わる方向
に走査させることにより、予め認識されている前記ワー
クのサイズ情報及び前記距離センサの座標位置と信号の
高さ変化から、前記ワークの高さと水平位置とを認識す
るものである。

【０００７】また、距離センサーから得られた高さ信号
から、ワークの両端位置を特定する高さ信号の立ち上が
り位置とそれに対になる立ち下がり位置を検出するもの
である。

【０００８】また、距離センサから得られワークの両端
位置を特定する高さ信号のうち一方の位置を検出し、前
記ワークのサイズ情報とからワーク両端位置を求めるも
のである。

【０００９】また、時間の経過に対して得られた高さ信
号をもとに時間−高さ信号マップを作成し、走査時の開
始点から終点までの動作パターンを予め認識させておく
ことによリ、高さ信号の読み込みを終えたあとに読み込
み時刻における位置を算出し、前記作成された時間−高
さ信号マップを位置−高さ信号マップに対応させるもの
である。

【００１０】また、平行に位置をずらした複数回の走査
でワーク端の位置信号を各々得ることにより、ワークの
傾きを求め、このワークの傾きに合わせワーク上を走査
するものである。

【００１１】また、距離センサを複数にし、一度の走査
でワーク端の位置信号を各々得ることにより、ワークの
傾きを求め、このワークの傾きに合わせワーク上を走査
するものである。

【００１２】また、ワークを一度把持し、ずらした位置
で再度走査動作させ、求められたワークの端点間の距離
とワークサイズによりワーク姿勢を判別するものであ
る。

【００１３】また、ワークが長辺と短辺からなる矩形状
を呈しており、ワークの長辺より短く、短辺より長い間
をおいて装着された一対のワーク姿勢判別センサーを有
し、前記ワークを把持し、所定の距離離れた状態で前記
一対のワーク姿勢判別センサーの信号のＯＮ／ＯＦＦの
組合わせによりワークの姿勢を判別し、ワークプレース
時にワークの姿勢を合わせるようにしたものである。

【００１４】また、把持された長辺と短辺からなる矩形
状を呈するワークを載置し必要により回転させる回転テ
ーブルを有するコンベアを備えたロボットシステムにお
いて、ワークの長辺より短く、短辺より長い間をおいて
前記コンベアにコンベアの搬送方向とクロスして装着さ
れた一対のワーク姿勢判別センサーを有し、前記把持さ
れたワークが前記コンベアの回転テーブルに載置された
とき、前記一対のワーク姿勢判別センサーの信号のＯＮ
／ＯＦＦの組合わせにより前記ワークの姿勢を判別し、
前記回転テーブルによりワークの姿勢を合わせるように
したものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１図１は、この発明の実施の形態１によるロボットシステ
ムの要部を示す斜視図である。図１において、図２５と
同一のものは同じ符号を付して説明を省略する。距離セ
ンサ１は計測ビームがロボットが動作する座標平面（Ｘ
−Ｙ平面）に基本的に垂直になるよう配置する。図２は
ロボットシステム全体の構成を示しており、距離センサ
１、計算機ユニット２、ロボット制御盤３、ロボット本
体４で構成される。

【００１６】図１で、距離センサ１を走査するために、
ロボットのハンド７を直線的に動作させる。この時、距
離センサ１のビームが互いに直行する方向に走査する。
例えば、ロボットの座標軸のＸ方向に走査するとともに
Ｙ方向に走査する。１回の走査でセンサの計測ビーム
は、センシング点の集合で１直線分相当のセンサからの
距離データ（Ｘ方向計測点、Ｙ方向計測点）を得る。図
２で、距離センサ１からの信号は計算機ユニット２で処
理され、処理結果をロボット制御盤３に渡す。１１は
アナログ／デジタル変換器である。すなわち、距離セン
サ１をワーク５に対して水平方向及び水平方向と垂直に
交わる方向に走査させることにより、予め認識されてい
るワーク５のサイズ情報及びロボットの座標位置と距離
センサ１の信号の高さ変化から、ワーク５の高さと水平
位置とを認識する。

【００１７】また、信号処理装置としては、例えばパソ
コンといった安価な計算機を用いており、距離センサ１
はその検出原理（例えばレーザー式であればレーザービ
ームの散乱光を集光し三角測量の原理で距離を求める）
から、走査し直線的に検出するという使い方を含めてワ
ーク５表面の皺や汚れには影響されにくい。また、視覚
的に画像を捕えるといったセンサの検出原理ではないた
め外乱光やほこりといった環境にはきわめて強い。そし
て、表面の印刷文字、マークが異なるワークの混在にも
設定やプログラムを変更する必要なく対応できる。な
お、距離センサ１は、上記レーザービーム方式に限るも
のでなく、方向指向の良いものであれば、他の方法によ
るものでも良い。以上により、装置が安価にでき、ま
た、周囲の環境に影響の受けにくいセンシングシステム
をともなったロボットシステムが実現することができ
る。

【００１８】実施の形態２図３は、この発明の実施の形態２によるロボットシステ
ムにおける距離センサ信号の両端信号を求めるフローチ
ャートである。ステップ３１でデータの初期化とセンサ
信号の読込み、ステップ３２でセンサ信号のノイズ除去
と前処理、ステップ３３でローカル（局所的に）な微分
値の最小値を求め、ここで信号の立ち下がりを求める。
さらにステップ３４でローカルな微分値の最大値を求
め、信号の立ち上がり位置を求める。

【００１９】ステップ３２のセンサ信号のノイズ除去で
は、図４のアルゴリズムで１点のノイズを除去する。図
５は，この時のノイズの定義である。ステップ３３では
ステップ３２でノイズを除去した距離信号を元に、図６
の微分値の極小値を求めるアルゴリズムに従い、微分値が極小になるところ＝距離信号の立ち下がり位
置としてその検出を行う。

【００２０】ステップ３４ではステップ３３と同様に、
図７の微分値を求めるアルゴリズムに従い、微分値が極大になるところ＝距離信号の立ち上がり位
置としてその検出を行う。以上により、ワークの両端位置
を特定する高さ信号の立ち上がり位置とそれに対になる
立ち下がり位置を検出することにより、正確にワーク位
置を認識できる。

【００２１】実施の形態３図８は、この発明の実施の形態３によるロボットシステ
ムにおいて、ワークサイズ情報と距離信号の立下がり位
置から距離信号の立上がり位置を求めるフローチャート
である。ステップ８１ではデータの初期化とセンサ信号
の読込みを行い、ステップ８２ではステップ８１で得ら
れた距離信号に含まれるノイズの消去と前処理を行う。
図４のアルゴリズムにしたがって、図５の様な形で表わ
れるワーク表面のギャップ、ノイズを除去する。

【００２２】ステップ８３ではノイズを除去した距離信
号を元に、図４の微分値の極小値を求めるアルゴリズム
に従い、微分値が極小になるところ＝距離信号の立ち下がり位
置としてその検出を行う。

【００２３】ステップ８４では距離信号の立ち下がり位
置とあらかじめ与えられているワークのサイズ（Ｌ寸、
Ｗ寸）情報から距離信号の立ち下がり位置＝距離信号の立ち上がり位
置＋（アームの走査方向の）ワークの長さとして、その位置を特定する（図９）。以上により、距
離センサから得られワークの両端位置を特定する高さ信
号のうち一方の位置を検出し、ワークのサイズ情報とか
らワーク両端位置を求めることにより、一方の端信号の
位置からワーク位置が特定でき、隣接ワークが密着して
いてもワークの位置が認識できる。

【００２４】実施の形態４図１０は、この発明の実施の形態４によるロボットシス
テムにおいて、時間変化に対する距離センサーの信号を
位置に対応させるフローチャートである。図１０のフロ
ーチャートにおいて、ステップ１０１ではロボットを走
査し、ロボットのアームの先端についている距離センサ
を用いてセンサからワークまでの距離信号を測定する。
ステップ１０２では測定時間を横軸（Ｘ軸）とし、その
時刻に得られた距離信号を縦軸（Ｙ軸）として時間−距
離信号マップを作成する。

【００２５】ステップ１０３では、ロボットアームを走
査させるために必要な既知の速度パターンｖ（ｔ）を用
いると、走査をはじめてからｔ秒後のアームの位置ｐ
（ｔ）がｐ（ｔ）＝∫ ｖ（ｔ）ｄｔ＋ｐ（０）と表わせることを用いて、その時刻ｔにおけるアーム
の位置ｐ（ｔ）を計算する。

【００２６】ステップ１０４ではステップ１０３で求め
たアームの位置ｐ（ｔ）を横軸（Ｘ軸）、距離信号を
縦軸（Ｙ軸）として図１１のアーム位置−距離信号マッ
プを作成する。ロボットのアームの先端につけられた距
離センサー１から得られる距離信号とロボットのアーム
の位置からアーム位置−距離信号マップを作成するにあ
たって、距離信号を読み込むごとにアーム位置の計算を
する方法はアーム位置の計算時間が信号を読み取る周期
より必ずしも短いという保証がないために適していな
い。この実施の形態では、あらかじめロボットのアー
ムの動作パターンをあらかじめ計算器内部に持たせてお
くことによって、必要な距離信号の読み込みを終えたあ
とに読み込み時刻におけるロボットのアームの位置を算
出させることができるため、時間−距離信号マップをア
ーム位置−距離信号マップに対応させることができ、正
確にセンサーの距離（位置）と信号レベルとの関係が得
られる。

【００２７】実施の形態５図１２は、この発明の実施の形態５によるロボットシス
テムの要部を示す斜視図である。図１２において、距離
センサ１を複数台装着し、距離センサ１を走査するため
に、ロボットのハンド７を直線的に動作させる。図２
で、距離センサ１からの信号は計算機ユニット２で処理
され、処理結果をロボット制御盤３に渡す。図１３に、
ロボットのハンド７に距離センサ１を複数台装着し、一
度の走査でワーク端の信号を得ることにより、ワーク５
の傾きを求める手段を示すフローチャートを示す。

【００２８】まず、ロボットを動作させることにより、
図１３に示すワーク上を計測するステップ１３１がスタ
ートする。次に計算機ユニットにて、距離センサー１の
ワークの端点位置Ｌ１ａ、Ｌ１ｂを求めるステップ１３
２がスタートする。次に同様に距離センサー２のワーク
の端点位置Ｌ２ａ、Ｌ２ｂを求めるステップ１３３がス
タートする。次にＬ１ａ、Ｌ１ｂ間の距離Ｄ１を求める
（ステップ１３４）。同様に次にＬ２ａ、Ｌ２ｂ間の距
離Ｄ２を求める（ステップ１３５）。Ｄ１とＤ２を比較
することによりワーク５の対向する辺を各々横切ってセ
ンサーが通過したかどうかを判断する（ステップ１３
６）。対向辺をセンサーが通過しなかった場合は位置を
ずらして再度計測する（ステップ１４１）。対向辺をセ
ンサーが通過した場合はワーク端点位置Ｌ１ａ、Ｌ２ａ
によりワークの傾きを求める（ステップ１３７）。求め
た傾きに合わせ端点位置Ｌ１ａとＬ１ｂの中間のワーク
上を計測する（ステップ１３８）。ステップ１３８で求
められた端点位置によりワーク中心位置を求める（ステ
ップ１３９）。求められたワークの中心によりワークを
把持する（ステップ１４０）。以上により、ワークの傾
きに合わせワーク上を走査することにより、ワークが傾
いてプレースされている場合でも、正確にワーク位置を
認識できる。なお、ロボットのハンド７に距離センサ１
を複数台装着し、一度の走査でワーク端の信号を得るこ
とにより、ワーク５の傾きを求める方法を述べたが、一
台の距離センサ１を位置をずらして平行に走査しても、
ワーク５の傾きを求めることができる。

【００２９】実施の形態６図１４は、この発明の実施の形態６によるロボットシス
テムにおいて、ワーク把持毎に距離センサーを毎回走査
して運用することを説明するための図である。図１５
は、この発明の実施の形態６によるロボットシステムに
おいて、ワーク把持毎に距離センサーを毎回走査して運
用するフローチャートである。

【００３０】まず、ロボットを動作させることにより、
図１５に示すワーク上を走査するステップ１５０がスタ
ートする。次に計算機ユニットにてワークの中心を求め
る（ステップ１５１）。求められたワークの中心により
ワークを把持する（ステップ１５２）。ステップ１５３
でワークをすべて把持したかを判断し、パレット上にワ
ークが有ればワーク上を走査するステップ１５０に戻
る。以上により、１個のワークを把持する毎に距離セン
サーを毎回走査させるため、隣接ワークが位置ずれして
も把持する直前に位置検出を行うので対応が可能とな
る。

【００３１】実施の形態７図１６は、この発明の実施の形態７によるロボットシス
テムにおいて、パレット１段ごとに毎回センサーを走査
させて運用することを説明するための図である。図１７
は、１段のワークを把持するごとに毎回走査動作させる
ことにより把持する手段を示すフローチャートである。

【００３２】まず、ロボットを動作させることにより、
図１７に示すパレット上を走査するステップ１７１がス
タートする。次に計算機ユニットにて１段のワークの中
心位置を求める（ステップ１７２）。求められたワーク
の中心により１段分のワークを把持する（ステップ１７
３）。ステップ１７４でワークをすべて把持したかを判
断し、パレット上にワークが有ればワーク上を走査する
ステップ１７１に戻る。以上により、１段のワークを把
持するごとに毎段走査動作させるため、ロボットの動作
タクトが有利となる。

【００３３】実施の形態８図１８は、この発明の実施の形態８によるロボットシス
テムの要部構成及び動作を説明する図である。図１８に
おいて、ハンド７に一対のワーク姿勢判別センサー１０
ａ，１０ｂをワークの長辺が２個の距離センサー１を結
ぶライン方向とクロスするよう装着させ、ワークの姿勢
（０°、９０°）を判別し、ワークプレース時に姿勢を
合わせるようロボットシステムを運用する。図１９は、
ハンド７に一対の姿勢判別センサー１０ａ１０ｂをワー
クの長辺が２個の距離センサ１ーを結ぶライン方向とク
ロスするよう装着させ、プレース時に姿勢を合わせるよ
うにする手段を示すフローチャートである。

【００３４】まず、ワークを把持しワーク姿勢判別セン
サー１０ａ，１０ｂが動作に支障がない程度までハンド
７を上昇させる（ステップ１９１）。次に一対のワーク
姿勢判別センサー１０ａ，１０ｂのＯＮ，ＯＦＦにより
ワークの向きを判別する（ステップ１９２）。この時把
持しているワークの姿勢によって、ワーク姿勢判別セン
サーの動作が変化する。図１８（ａ）はワークが９０°
姿勢が傾いた状態、図１８（ｂ）はワークの姿勢が０°
の状態を示している。図１８（ａ）のように、９０°回
転した状態で把持していると、片側の姿勢判別センサー
がＯＮ，もう片側はＯＦＦの組合わせとなる。また、図
１８（ｂ）では正規姿勢（０°姿勢）で把持した状態で
あるが、姿勢判別センサー１０ａ，１０ｂの信号はＯＦ
Ｆ／ＯＦＦとなる。２個の姿勢判別センサーがともにＯ
ＦＦ／ＯＦＦであれば、投入動作（ステップ１９３）、
２個のいづれかがＯＮとなっていれば、把持しているワ
ークを離し０°姿勢となるよう再度把持（ステップ１９
４）し、投入動作に移る（図２０）。以上により、ワー
クを把持し、所定の距離離れた状態で一対のワーク姿勢
判別センサーの信号のＯＮ／ＯＦＦの組合わせによりワ
ークの姿勢を判別し、ワークプレース時にワークの姿勢
を合わせるようにしたことにより、簡易な構成で簡単に
ワークの姿勢が判定できる。

【００３５】実施の形態９図２１は、この発明の実施の形態９によるロボットシス
テムの要部を模式的に示す斜視図及び平面図であり、コ
ンベア２１にワークの姿勢（０°、９０°）を判別する
姿勢判別センサー（ビームセンサー）２２ａ、２２ｂを
装着させ、姿勢判別センサー２２ａ、２２ｂのＯＮ，Ｏ
ＦＦにより回転テーブル２０を回転させることにより姿
勢を合わせるよう構成されている。図２２に、ロボット
にてワークを把持し、搬送、プレース後、ワークの姿勢
（０°、９０°）を判別するために、コンベア２１に一
対（２個）の姿勢判別センサー２２ａ、２２ｂをワーク
の長辺が２個の姿勢判別センサー２２ａ、２２ｂを結ぶ
ライン方向とクロスするよう装着させ、センサー信号の
ＯＮ／ＯＦＦによって回転テーブル２０を回転させるこ
とにより姿勢を合わせるコンベア装置を有するロボット
システムのフローチャートを示す。

【００３６】まず、ロボットにてワークを把持し、搬
送、プレース後（ステップ２２１）、次に一対の姿勢判
別センサー２２ａ、２２ｂのＯＮ，ＯＦＦによりワーク
の向きを判別する（ステップ２２２）。センサーの信号
がともにＯＦＦなら、そのままの姿勢でコンベア搬送を
行う（ステップ２２４）。ワークの姿勢が投入姿勢と異
なるならばテーブルを９０°回転して投入する（ステッ
プ２２３）。以上により、ロボットの動作とは無関係に
コンベアで判定できるため、ロボット動作タクト的には
有利となる効果がある。

【００３７】実施の形態１０図２３は、この発明の実施の形態１０によるロボットシ
ステムの動作説明図であり、ロボットにてワークを一度
把持し、一度ずらした位置にて再度走査動作させ、距離
センサ信号とワーク端の長辺、短辺の長さとを照合させ
ることによってワーク姿勢（０°、９０°）を判別し、
再度把持動作させるよう構成されている。図２４に、ロ
ボットにてワークを一度把持し、一度ずらした位置にて
再度走査動作させ、ワーク端の長辺、短辺の長さとを照
合させることによってワーク姿勢（０°、９０°）を判
別し、再度把持動作させるよう運用させる手段のフロー
チャートを示す。

【００３８】まず、ステップ２４１からステップ２４２
によりワークの中心位置（仮想中心）を求める。ステッ
プ２４３により１個のワークを把持し移動する。移動し
たワーク上を再度走査しワークの端点を求める（ステッ
プ２４４）。求められたワークの端点間の距離とワーク
サイズによりワーク姿勢を判別する（ステップ２４
５）。ワーク姿勢の判別されたワークを再度把持する
（ステップ２４６）。最後に所定の場所に投入する（ス
テップ２４７）。以上により、余分なセンサーを追加し
たりすることなくワークの姿勢判定ができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、把持
部と連動しワークとの間の高さを検出する距離センサを
有し、この距離センサを前記ワークに対して水平方向及
び水平方向と垂直に交わる方向に走査させることによ
り、予め認識されているワークのサイズ情報及び距離セ
ンサの座標位置と信号の高さ変化から、ワークの高さと
水平位置とを認識することにより、装置が安価にできま
た、周囲の環境に影響の受けにくいセンシングシステム
をともなったロボットシステムが実現する効果がある。

【００４０】また、距離センサーから得られた高さ信号
から、ワークの両端位置を特定する高さ信号の立ち上が
り位置とそれに対になる立ち下がり位置を検出すること
により、正確にワーク位置を認識できる。

【００４１】また、距離センサから得られワークの両端
位置を特定する高さ信号のうち一方の位置を検出し、ワ
ークのサイズ情報とからワーク両端位置を求めることに
より、一方の端信号の位置からワーク位置が特定でき、
隣接ワークが密着していてもワークの位置が認識でき
る。

【００４２】また、時間の経過に対して得られた高さ信
号をもとに時間−高さ信号マップを作成し、走査時の開
始点から終点までの動作パターンを予め認識させておく
ことによリ、高さ信号の読み込みを終えたあとに読み込
み時刻における位置を算出し、作成された時間−高さ信
号マップを位置−高さ信号マップに対応させることによ
り、正確にセンサーの距離（位置）と信号レベルとの関
係が得られる。

【００４３】また、平行に位置をずらした複数回の走査
でワーク端の位置信号を各々得ることにより、ワークの
傾きを求め、このワークの傾きに合わせワーク上を走査
することにより、ワークが傾いてプレースされている場
合でも、正確にワーク位置を認識できる。

【００４４】また、距離センサを複数にし、一度の走査
でワーク端の位置信号を各々得ることにより、ワークの
傾きを求め、このワークの傾きに合わせワーク上を走査
することにより、走査動作を１個搭載の場合に比べて少
なくでき、このため全体のロボット動作タクトにも有利
である。

【００４５】また、ワークを一度把持し、ずらした位置
で再度走査動作させ、求められたワークの端点間の距離
とワークサイズによりワーク姿勢を判別することによ
り、余分なセンサーを追加したりすることなくワークの
姿勢判定ができる。

【００４６】また、ワークが長辺と短辺からなる矩形状
を呈しており、ワークの長辺より短く、短辺より長い間
をおいて装着された一対のワーク姿勢判別センサーを有
し、ワークを把持し、所定の距離離れた状態で一対のワ
ーク姿勢判別センサーの信号のＯＮ／ＯＦＦの組合わせ
によりワークの姿勢を判別し、ワークプレース時にワー
クの姿勢を合わせるようにしたことにより、簡易な構成
で簡単にワークの姿勢が判定できる。

【００４７】また、把持された長辺と短辺からなる矩形
状を呈するワークを載置し必要により回転させる回転テ
ーブルを有するコンベアを備えたロボットシステムにお
いて、ワークの長辺より短く、短辺より長い間をおいて
コンベアにコンベアの搬送方向とクロスして装着された
一対のワーク姿勢判別センサーを有し、把持されたワー
クがコンベアの回転テーブルに載置されたとき、一対の
ワーク姿勢判別センサーの信号のＯＮ／ＯＦＦの組合わ
せによりワークの姿勢を判別し、回転テーブルによりワ
ークの姿勢を合わせるようにしたことにより、ロボット
の動作とは無関係に固定装置側で判定できるため、ロボ
ット動作タクト的には有利となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるロボットシス
テムの要部を示す斜視図である。

【図２】ロボットシステム全体の構成を示す概略構成
図である。

【図３】この発明の実施の形態２によるロボットシス
テムにおける距離センサ信号の両端信号を求めるフロー
チャートである。

【図４】読み込まれた信号のノイズ除去のためのアル
ゴリズムである。

【図５】ノイズの定義を示す図である。

【図６】ローカルな最少値を求めるアルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図７】ローカルな最大値を求めるアルゴリズムを示
すフローチャートである。

【図８】この発明の実施の形態３によるロボットシス
テムにおいて、ワークサイズ情報と距離信号の立下がり
位置から距離信号の立上がり位置を求めるフローチャー
トである。

【図９】この発明の実施の形態３により得られた時間
−距離信号マップを示す図である。

【図１０】この発明の実施の形態４によるロボットシ
ステムにおいて、時間変化に対する距離センサーの信号
を位置に対応させるフローチャートである。

【図１１】時間変化に対する距離センサーの信号を位
置に対応させることを説明する図である。

【図１２】この発明の実施の形態５によるロボットシ
ステムの要部を示す斜視図である。

【図１３】この発明の実施の形態５により、ワークの
傾きを求め、ワークの中心を求める手段を示すフローチ
ャートである。

【図１４】この発明の実施の形態６によるロボットシ
ステムにおいて、ワーク把持毎に距離センサーを毎回走
査して運用することを説明するための図である。

【図１５】この発明の実施の形態６によるロボットシ
ステムにおいて、ワーク把持毎に距離センサーを毎回走
査して運用するフローチャートである。

【図１６】この発明の実施の形態７によるロボットシ
ステムにおいて、パレット１段ごとに毎回センサーを走
査させて運用することを説明するための図である。

【図１７】この発明の実施の形態７によるロボットシ
ステムにおいて、１段のワークを把持する毎に距離セン
サーを毎回走査して運用するフローチャートである。

【図１８】この発明の実施の形態８によるロボットシ
ステムの要部構成及び動作を説明する図である。

【図１９】この発明の実施の形態８によるロボットシ
ステムにおいて、ワークプレース時に姿勢を合わせるよ
うにする手段を示すフローチャートである。

【図２０】パレットにおいて、ワークの把持位置を説
明する図である。

【図２１】この発明の実施の形態９によるロボットシ
ステムの要部を模式的に示す斜視図及び平面図である。

【図２２】この発明の実施の形態９によるロボットシ
ステムにおいて、コンベア側で、ワークの姿勢を判別す
る手段を示すフローチャートである。

【図２３】この発明の実施の形態１０によるロボット
システムの動作説明図である。

【図２４】この発明の実施の形態１０によるロボット
システムにおいて、ワークの姿勢を判別する手段を示す
フローチャートである。

【図２５】従来のロボットシステムの要部を示す斜視
図である。

【符号の説明】

１距離センサー、２計算機ユニット、３ロボット
制御盤、４ロボット本体、５ワーク、７ハンド、
８吸着パッド、９ロボットフランジ、１０ａ，１
０ｂ姿勢判別センサー、１１Ａ／Ｄ変換器、２０
回転テーブル、２１コンベア、２２ａ，２２ｂ姿
勢判別センサー、１００カメラ、１０１認識ターゲ
ット。

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】ロボットシステム

【特許請求の範囲】