JPH10156775A - ピッキングシステム及び溶接ロボット制御システム - Google Patents
ピッキングシステム及び溶接ロボット制御システムInfo
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- JPH10156775A JPH10156775A JP32315096A JP32315096A JPH10156775A JP H10156775 A JPH10156775 A JP H10156775A JP 32315096 A JP32315096 A JP 32315096A JP 32315096 A JP32315096 A JP 32315096A JP H10156775 A JPH10156775 A JP H10156775A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステージに煩雑に配置された判別対象部品を
移動させることは難しかった。 【解決手段】 判別対象部品１１〜１４に対してレーザ
光を走査して、判別対象部品１１〜１４の三次元データ
を計測する三次元スキャナ３０と、三次元スキャナ３０
で計測した三次元データに基づいて、判別対象部品１１
〜１４の位置を特定する位置特定部４２と、三次元スキ
ャナ３０で計測した三次元データに基づいて、判別対象
部品１１〜１４がアーム部２０で把持できる向きに配置
されているか否かを判定する配置判定部４３と、判別対
象部品１１〜１４が把持できる向きに配置されていると
配置判定部４３で判定した場合に、位置特定部４２で特
定した判別対象部品１１〜１４の位置に基づいて、アー
ム部２０に駆動指示を与える駆動指示部４４とを備えて
いる。
移動させることは難しかった。 【解決手段】 判別対象部品１１〜１４に対してレーザ
光を走査して、判別対象部品１１〜１４の三次元データ
を計測する三次元スキャナ３０と、三次元スキャナ３０
で計測した三次元データに基づいて、判別対象部品１１
〜１４の位置を特定する位置特定部４２と、三次元スキ
ャナ３０で計測した三次元データに基づいて、判別対象
部品１１〜１４がアーム部２０で把持できる向きに配置
されているか否かを判定する配置判定部４３と、判別対
象部品１１〜１４が把持できる向きに配置されていると
配置判定部４３で判定した場合に、位置特定部４２で特
定した判別対象部品１１〜１４の位置に基づいて、アー
ム部２０に駆動指示を与える駆動指示部４４とを備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対象部品を所定の
位置に移動させるピッキングシステムおよび溶接ロボッ
トの駆動を制御する溶接ロボット制御システムに関す
る。
位置に移動させるピッキングシステムおよび溶接ロボッ
トの駆動を制御する溶接ロボット制御システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のピッキングシステムは、ステージ
に規則的に並べられた判別対象部品をアーム部で把持し
て、それぞれ異なる場所に移動・整列させていた。ま
た、従来の溶接ロボット制御システムは、溶接対象部品
の接合部分を溶接する溶接ロボットにセンサを取り付け
て、このセンサで溶接箇所の変形具合を検出して、溶接
ロボットの駆動を制御していた。
に規則的に並べられた判別対象部品をアーム部で把持し
て、それぞれ異なる場所に移動・整列させていた。ま
た、従来の溶接ロボット制御システムは、溶接対象部品
の接合部分を溶接する溶接ロボットにセンサを取り付け
て、このセンサで溶接箇所の変形具合を検出して、溶接
ロボットの駆動を制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ピッキングシステムは、ステージの正確な位置に判別対
象部品が配置されていることが前提となっているので、
ステージに煩雑に配置された判別対象部品を移動させる
ことは難しかった。
ピッキングシステムは、ステージの正確な位置に判別対
象部品が配置されていることが前提となっているので、
ステージに煩雑に配置された判別対象部品を移動させる
ことは難しかった。
【０００４】また、従来の溶接ロボット制御システム
は、溶接ロボットにセンサが取り付けられているので、
溶接箇所からのヒューム、スパッタでセンサが傷つき、
故障の原因となった。
は、溶接ロボットにセンサが取り付けられているので、
溶接箇所からのヒューム、スパッタでセンサが傷つき、
故障の原因となった。
【０００５】本発明は、このような問題を解決し、ステ
ージに煩雑に配置された判別対象部品であっても容易に
移動させることのできるピッキングシステムを提供する
ことを目的とする。また、溶接箇所からのヒューム、ス
パッタの影響を受け難い溶接ロボット制御システムを提
供することを目的とする。
ージに煩雑に配置された判別対象部品であっても容易に
移動させることのできるピッキングシステムを提供する
ことを目的とする。また、溶接箇所からのヒューム、ス
パッタの影響を受け難い溶接ロボット制御システムを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のピッキングシステムは、判別対象部品をア
ーム部で上方から把持して、判別対象部品を所定の位置
に移動させるシステムにおいて、判別対象部品に対して
レーザ光を走査して、判別対象部品の三次元データを計
測する三次元スキャナと、三次元スキャナで計測した三
次元データに基づいて、判別対象部品の位置を特定する
位置特定部と、三次元スキャナで計測した三次元データ
に基づいて、判別対象部品がアーム部で把持できる向き
に配置されているか否かを判定する配置判定部と、判別
対象部品が把持できる向きに配置されていると配置判定
部で判定した場合に、位置特定部で特定した判別対象部
品の位置に基づいて、アーム部に駆動指示を与える駆動
指示部とを備えることを特徴とする。
に、本発明のピッキングシステムは、判別対象部品をア
ーム部で上方から把持して、判別対象部品を所定の位置
に移動させるシステムにおいて、判別対象部品に対して
レーザ光を走査して、判別対象部品の三次元データを計
測する三次元スキャナと、三次元スキャナで計測した三
次元データに基づいて、判別対象部品の位置を特定する
位置特定部と、三次元スキャナで計測した三次元データ
に基づいて、判別対象部品がアーム部で把持できる向き
に配置されているか否かを判定する配置判定部と、判別
対象部品が把持できる向きに配置されていると配置判定
部で判定した場合に、位置特定部で特定した判別対象部
品の位置に基づいて、アーム部に駆動指示を与える駆動
指示部とを備えることを特徴とする。
【０００７】本発明はこのような構成を有しているの
で、三次元スキャナから出射したレーザ光の走査によっ
て、判別対象部品の三次元データが計測される。測定さ
れた三次元データは位置特定部および配置判定部に与え
られ、位置特定部では、この三次元データに基づいて判
別対象部品の位置を特定する。また、配置判定部では、
この三次元データに基づいて判別対象部品がアーム部で
把持できる向きに配置されているか否かの判定を行う。
で、三次元スキャナから出射したレーザ光の走査によっ
て、判別対象部品の三次元データが計測される。測定さ
れた三次元データは位置特定部および配置判定部に与え
られ、位置特定部では、この三次元データに基づいて判
別対象部品の位置を特定する。また、配置判定部では、
この三次元データに基づいて判別対象部品がアーム部で
把持できる向きに配置されているか否かの判定を行う。
【０００８】そして、位置特定部で特定された判別対象
部品の位置データおよび配置判定部の判定結果が駆動指
示部に与えられ、駆動指示部では、判別対象部品が把持
できる向きに配置されていると判定されていた場合に、
判別対象部品の位置データに基づいてアーム部に駆動指
示を与える。その結果、指示を受けたアーム部は駆動を
開始して、判別対象部品を所定の位置に移動させる。
部品の位置データおよび配置判定部の判定結果が駆動指
示部に与えられ、駆動指示部では、判別対象部品が把持
できる向きに配置されていると判定されていた場合に、
判別対象部品の位置データに基づいてアーム部に駆動指
示を与える。その結果、指示を受けたアーム部は駆動を
開始して、判別対象部品を所定の位置に移動させる。
【０００９】このように、位置特定部で判別対象部品の
位置を特定することにより、判別対象部品が煩雑に配置
されていた場合でも、アーム部で正確に把持することが
できる。また、判別対象部品がアーム部で把持できる向
きに配置されているか配置判定部で判定することによ
り、判別対象部品が倒れているような場合には、判別対
象部品の移動を中止する。その結果、倒れた判別対象部
品をアーム部で把持しようとして、判別対象部品の表面
を傷つけるような事態が回避される。
位置を特定することにより、判別対象部品が煩雑に配置
されていた場合でも、アーム部で正確に把持することが
できる。また、判別対象部品がアーム部で把持できる向
きに配置されているか配置判定部で判定することによ
り、判別対象部品が倒れているような場合には、判別対
象部品の移動を中止する。その結果、倒れた判別対象部
品をアーム部で把持しようとして、判別対象部品の表面
を傷つけるような事態が回避される。
【００１０】ここで、判別対象部品をアーム部で把持す
る部位であるピッキング部位についてのデータが記憶さ
れたピッキング部位データ記憶部を更に備え、配置判定
部では、ピッキング部位データ記憶部に記憶されたピッ
キング部位のデータに基づいて、判別対象部品のピッキ
ング部位が上方を向いている場合に、判別対象部品が把
持できる向きに配置されていると判定していることが好
ましい。
る部位であるピッキング部位についてのデータが記憶さ
れたピッキング部位データ記憶部を更に備え、配置判定
部では、ピッキング部位データ記憶部に記憶されたピッ
キング部位のデータに基づいて、判別対象部品のピッキ
ング部位が上方を向いている場合に、判別対象部品が把
持できる向きに配置されていると判定していることが好
ましい。
【００１１】また、本発明の溶接ロボット制御システム
は、溶接対象部品の接合部分を溶接する溶接ロボットの
駆動を制御するシステムにおいて、溶接対象部品に対し
てレーザ光を走査して、溶接対象部品の三次元データを
計測する三次元スキャナと、三次元スキャナで計測した
三次元データに基づいて、溶接対象部品の溶接箇所の軌
跡を検出する軌跡検出部と、軌跡検出部で検出した軌跡
データが示す溶接箇所を分析して、この溶接箇所の変形
具合に合わせて溶接ロボットを制御するロボット制御部
とを備えることを特徴とする。
は、溶接対象部品の接合部分を溶接する溶接ロボットの
駆動を制御するシステムにおいて、溶接対象部品に対し
てレーザ光を走査して、溶接対象部品の三次元データを
計測する三次元スキャナと、三次元スキャナで計測した
三次元データに基づいて、溶接対象部品の溶接箇所の軌
跡を検出する軌跡検出部と、軌跡検出部で検出した軌跡
データが示す溶接箇所を分析して、この溶接箇所の変形
具合に合わせて溶接ロボットを制御するロボット制御部
とを備えることを特徴とする。
【００１２】本発明はこのような構成を有するので、三
次元スキャナから出射したレーザ光の走査によって、溶
接対象部品の三次元データが計測される。測定された三
次元データは軌跡検出部に与えられ、軌跡検出部ではこ
の三次元データに基づいて溶接対象部品の溶接箇所の軌
跡を検出する。そして、検出された軌跡データはロボッ
ト制御部に与えられ、ロボット制御部ではこの軌跡デー
タが示す溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボットの
制御を行う。
次元スキャナから出射したレーザ光の走査によって、溶
接対象部品の三次元データが計測される。測定された三
次元データは軌跡検出部に与えられ、軌跡検出部ではこ
の三次元データに基づいて溶接対象部品の溶接箇所の軌
跡を検出する。そして、検出された軌跡データはロボッ
ト制御部に与えられ、ロボット制御部ではこの軌跡デー
タが示す溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボットの
制御を行う。
【００１３】このように、三次元データに基づいて溶接
対象部品の溶接箇所の軌跡を検出できるので、溶接ロボ
ットに直接センサを取り付けて、溶接箇所の軌跡に沿っ
てセンサを走査させる必要がない。このため、三次元ス
キャナは溶接ロボットと離して配置させることができ、
溶接箇所からのヒューム、スパッタで三次元スキャナが
傷つくといった事態が回避される。
対象部品の溶接箇所の軌跡を検出できるので、溶接ロボ
ットに直接センサを取り付けて、溶接箇所の軌跡に沿っ
てセンサを走査させる必要がない。このため、三次元ス
キャナは溶接ロボットと離して配置させることができ、
溶接箇所からのヒューム、スパッタで三次元スキャナが
傷つくといった事態が回避される。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて添付図面を参照して説明する。
ついて添付図面を参照して説明する。
【００１５】（第１の実施形態）図１は、第１の実施形
態であるピッキングシステム１を示す正面図である。図
１に示すように、ピッキングシステム１は、判別対象部
品１１〜１４が配置されたステージ１０と、ステージ１
０の一端側に配置され、判別対象部品１１〜１４を上方
から把持するアーム部２０とを備えている。また、ピッ
キングシステム１は、ステージ１０の他端側に配置さ
れ、判別対象部品１１〜１４の三次元データを計測する
三次元スキャナ３０と、三次元スキャナ３０から出力さ
れた三次元データを処理するデータ処理装置４０とを備
えている。
態であるピッキングシステム１を示す正面図である。図
１に示すように、ピッキングシステム１は、判別対象部
品１１〜１４が配置されたステージ１０と、ステージ１
０の一端側に配置され、判別対象部品１１〜１４を上方
から把持するアーム部２０とを備えている。また、ピッ
キングシステム１は、ステージ１０の他端側に配置さ
れ、判別対象部品１１〜１４の三次元データを計測する
三次元スキャナ３０と、三次元スキャナ３０から出力さ
れた三次元データを処理するデータ処理装置４０とを備
えている。
【００１６】三次元スキャナ３０は、レーザ光の走査に
よって物体の三次元形状を計測する装置であり、判別対
象部品１１〜１４に対して斜め上方よりレーザ光を出射
する出射部３１と、レーザ光が判別対象部品１１〜１４
で反射した光を受光する受光部３２とを備えている。
よって物体の三次元形状を計測する装置であり、判別対
象部品１１〜１４に対して斜め上方よりレーザ光を出射
する出射部３１と、レーザ光が判別対象部品１１〜１４
で反射した光を受光する受光部３２とを備えている。
【００１７】また、データ処理装置４０は、各部品の外
形データ及び各部品のピッキング部位のデータが記憶さ
れたデータ記憶部（ピッキング部位データ記憶部）４１
と、判別対象部品１１〜１４の位置を特定する位置特定
部４２とを備えている。さらに、データ処理装置４０
は、判別対象部品１１〜１４がアーム部２０で把持でき
る向きに配置されているか否かを判定する配置判定部４
３と、位置特定部４２及び配置判定部４３の処理結果に
基づいてアーム部２０に駆動指示を与える駆動指示部４
４とを備えている。
形データ及び各部品のピッキング部位のデータが記憶さ
れたデータ記憶部（ピッキング部位データ記憶部）４１
と、判別対象部品１１〜１４の位置を特定する位置特定
部４２とを備えている。さらに、データ処理装置４０
は、判別対象部品１１〜１４がアーム部２０で把持でき
る向きに配置されているか否かを判定する配置判定部４
３と、位置特定部４２及び配置判定部４３の処理結果に
基づいてアーム部２０に駆動指示を与える駆動指示部４
４とを備えている。
【００１８】次に、ピッキングシステム１の動作につい
て説明する。まず、三次元スキャナ３０は出射部３１か
らレーザ光を出射して、図２に示すように、地点Ａ０か
ら地点Ｂ０までの各地点に向けてレーザ光を走査させ
る。そして、各地点で反射した光を受光部３２で受光し
て、各地点の三次元座標を計測する。次に、走査位置を
少しずらして、地点Ａ１から地点Ｂ１までの各地点に向
けてレーザ光を走査させて、各地点の三次元座標を計測
する。このような走査は地点Ｂｎにレーザ光が到達する
まで繰り返され、４点（Ａ０，Ｂ０，Ａｎ，Ｂｎ）で囲
まれた測定領域Ｃ内の３次元形状が計測される。
て説明する。まず、三次元スキャナ３０は出射部３１か
らレーザ光を出射して、図２に示すように、地点Ａ０か
ら地点Ｂ０までの各地点に向けてレーザ光を走査させ
る。そして、各地点で反射した光を受光部３２で受光し
て、各地点の三次元座標を計測する。次に、走査位置を
少しずらして、地点Ａ１から地点Ｂ１までの各地点に向
けてレーザ光を走査させて、各地点の三次元座標を計測
する。このような走査は地点Ｂｎにレーザ光が到達する
まで繰り返され、４点（Ａ０，Ｂ０，Ａｎ，Ｂｎ）で囲
まれた測定領域Ｃ内の３次元形状が計測される。
【００１９】三次元スキャナ３０で計測された三次元デ
ータはデータ処理装置４０に与えられ、位置特定部４１
で三次元画像処理が行われる。即ち、図３のフローチャ
ートに示すように、位置特定部４１では、まず、読み込
まれた三次元データによる点群の中から同一線分上の点
の間引きを行う（ステップ１００）。次に、点群の中か
ら特徴点を算出して、これらの点群から構成される面の
境界部分を抽出する（ステップ１０１）。さらに、ステ
ージ１０の上面１０ａに沿った面に対してマトリックス
状に点群を整列（グリッド化）させる（ステップ１０
２）。このように整列された点群に基づいて特徴点を結
んで、点群を複数の面のグループに分ける（ステップ１
０３）。そして、データ記憶部４１に記憶された各部品
の外形データを参照して、グループ分けされた各面から
構成される判別対象部品１１〜１４の位置を特定する
（ステージ１０４）。
ータはデータ処理装置４０に与えられ、位置特定部４１
で三次元画像処理が行われる。即ち、図３のフローチャ
ートに示すように、位置特定部４１では、まず、読み込
まれた三次元データによる点群の中から同一線分上の点
の間引きを行う（ステップ１００）。次に、点群の中か
ら特徴点を算出して、これらの点群から構成される面の
境界部分を抽出する（ステップ１０１）。さらに、ステ
ージ１０の上面１０ａに沿った面に対してマトリックス
状に点群を整列（グリッド化）させる（ステップ１０
２）。このように整列された点群に基づいて特徴点を結
んで、点群を複数の面のグループに分ける（ステップ１
０３）。そして、データ記憶部４１に記憶された各部品
の外形データを参照して、グループ分けされた各面から
構成される判別対象部品１１〜１４の位置を特定する
（ステージ１０４）。
【００２０】配置判定部４３も位置特定部４１と同様の
処理を行い、点群を複数の面にグループ分けする。さら
に、配置判定部４３では、データ記憶部４１に記憶され
た各部品のピッキング部位のデータを参照して、判別対
象部品１１〜１４のピッキング部位が上方を向いている
か判定する。例えば、図２では、ピッキング部位のデー
タが“面Ｄの中央部分”である場合、判別対象部品１
２，１３の面Ｄは上方を向いているが、判別対象部品１
１，１４は上方を向いていない。このため、配置判定部
では、判別対象部品１２，１３がアーム部２０で把持で
きる向きに配置されていると判定する。
処理を行い、点群を複数の面にグループ分けする。さら
に、配置判定部４３では、データ記憶部４１に記憶され
た各部品のピッキング部位のデータを参照して、判別対
象部品１１〜１４のピッキング部位が上方を向いている
か判定する。例えば、図２では、ピッキング部位のデー
タが“面Ｄの中央部分”である場合、判別対象部品１
２，１３の面Ｄは上方を向いているが、判別対象部品１
１，１４は上方を向いていない。このため、配置判定部
では、判別対象部品１２，１３がアーム部２０で把持で
きる向きに配置されていると判定する。
【００２１】配置判定部４３での判定結果は駆動指示部
４４に与えられ、配置判定部４３では、配置判定部４３
で把持可能と判定された判別対象部品１２，１３につい
ての移動指示と、位置特定部４１で特定された判別対象
部品１２，１３の位置のデータとをアーム部２０に与え
る。その結果、図４（ａ）（ｂ）に示すように、アーム
部２０が駆動して、判別対象部品１２，１３を順次移動
させる。
４４に与えられ、配置判定部４３では、配置判定部４３
で把持可能と判定された判別対象部品１２，１３につい
ての移動指示と、位置特定部４１で特定された判別対象
部品１２，１３の位置のデータとをアーム部２０に与え
る。その結果、図４（ａ）（ｂ）に示すように、アーム
部２０が駆動して、判別対象部品１２，１３を順次移動
させる。
【００２２】以上のように、ピッキングシステム１は、
三次元スキャナ３０で計測された三次元データに基づい
て、判別対象部品１１〜１４の向きがアーム部２０で把
持可能な向きであるか判定し、把持可能な向きであると
判定された判別対象部品１２，１３のみを移動させてい
る。その結果、把持できない向きに配置された判別対象
部品１１，１４をアーム部２０で把持しようとして、判
別対象部品１１，１４の表面を傷つけるような事態が回
避される。
三次元スキャナ３０で計測された三次元データに基づい
て、判別対象部品１１〜１４の向きがアーム部２０で把
持可能な向きであるか判定し、把持可能な向きであると
判定された判別対象部品１２，１３のみを移動させてい
る。その結果、把持できない向きに配置された判別対象
部品１１，１４をアーム部２０で把持しようとして、判
別対象部品１１，１４の表面を傷つけるような事態が回
避される。
【００２３】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
である溶接ロボット制御システムを説明する。図５は、
溶接ロボット制御システム２を示す正面図である。図５
に示すように、溶接ロボット制御システム２は、溶接棒
５１を備えた溶接ロボット５０の駆動を制御するシステ
ムであり、溶接対象部品６１，６２が配置されたステー
ジ６０と、溶接対象部品６１，６２の三次元データを計
測する三次元スキャナ７０と、三次元スキャナ７０から
出力された三次元データを処理するデータ処理装置８０
とを備えている。
である溶接ロボット制御システムを説明する。図５は、
溶接ロボット制御システム２を示す正面図である。図５
に示すように、溶接ロボット制御システム２は、溶接棒
５１を備えた溶接ロボット５０の駆動を制御するシステ
ムであり、溶接対象部品６１，６２が配置されたステー
ジ６０と、溶接対象部品６１，６２の三次元データを計
測する三次元スキャナ７０と、三次元スキャナ７０から
出力された三次元データを処理するデータ処理装置８０
とを備えている。
【００２４】三次元スキャナ７０は、レーザ光の走査に
よって物体の三次元形状を計測する装置であり、溶接対
象部品６１，６２に対して斜め上方よりレーザ光を出射
する出射部７１と、レーザ光が溶接対象部品６１，６２
で反射した光を受光する受光部７２とを備えている。ま
た、データ処理装置８０は、三次元データに基づいて溶
接対象部品６１，６２の溶接箇所の軌跡を検出する軌跡
検出部８１と、溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボ
ット５０を制御するロボット制御部８２とを備えてい
る。
よって物体の三次元形状を計測する装置であり、溶接対
象部品６１，６２に対して斜め上方よりレーザ光を出射
する出射部７１と、レーザ光が溶接対象部品６１，６２
で反射した光を受光する受光部７２とを備えている。ま
た、データ処理装置８０は、三次元データに基づいて溶
接対象部品６１，６２の溶接箇所の軌跡を検出する軌跡
検出部８１と、溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボ
ット５０を制御するロボット制御部８２とを備えてい
る。
【００２５】次に、溶接ロボット制御システム２の動作
について説明する。まず、三次元スキャナ７０は出射部
７１からレーザ光を出射して、図６（ａ）に示すよう
に、地点Ａ０から地点Ｂ０までの各地点に向けてレーザ
光を走査させる。そして、各地点で反射した光を受光部
７２で受光して、各地点の三次元座標を計測する。次
に、走査位置を少しずらして、地点Ａ１から地点Ｂ１ま
での各地点に向けてレーザ光を走査させて、各地点の三
次元座標を計測する。このような走査は地点Ｂｎにレー
ザ光が到達するまで繰り返され、４点（Ａ０，Ｂ０，Ａ
ｎ，Ｂｎ）で囲まれた測定領域Ｃ内の３次元形状が計測
される。
について説明する。まず、三次元スキャナ７０は出射部
７１からレーザ光を出射して、図６（ａ）に示すよう
に、地点Ａ０から地点Ｂ０までの各地点に向けてレーザ
光を走査させる。そして、各地点で反射した光を受光部
７２で受光して、各地点の三次元座標を計測する。次
に、走査位置を少しずらして、地点Ａ１から地点Ｂ１ま
での各地点に向けてレーザ光を走査させて、各地点の三
次元座標を計測する。このような走査は地点Ｂｎにレー
ザ光が到達するまで繰り返され、４点（Ａ０，Ｂ０，Ａ
ｎ，Ｂｎ）で囲まれた測定領域Ｃ内の３次元形状が計測
される。
【００２６】三次元スキャナ７０で計測された三次元デ
ータはデータ処理装置８０に与えられ、軌跡検出部８１
で三次元画像処理が行われる。即ち、図７のフローチャ
ートに示すように、軌跡検出部８１は、まず、読み込ま
れた三次元データによる点群の中から同一線分上の点の
間引きを行う（ステップ１１０）。次に、点群の中から
特徴点を算出して、これらの点群から構成される面の境
界部分を抽出する（ステップ１１１）。さらに、ステー
ジ１０の上面１０ａに沿った面に対してマトリックス状
に点群を整列（グリッド化）させる（ステップ１１
２）。このように整列された点群に基づいて特徴点を結
んで、点群を複数の面のグループに分ける（ステップ１
１３）。そして、グループ分けした面同士の駆け上がり
部を算出して、溶接箇所の軌跡を検出する（ステップ１
１４）。例えば、図６（ａ）では、ステップ１１３によ
って２枚の面Ｅ１，Ｅ２にグループ分けされる。そし
て、面Ｅ１と面Ｅ２との境界部分のうち、下方に位置す
る境界線を溶接箇所の軌跡Ｆとして検出する。
ータはデータ処理装置８０に与えられ、軌跡検出部８１
で三次元画像処理が行われる。即ち、図７のフローチャ
ートに示すように、軌跡検出部８１は、まず、読み込ま
れた三次元データによる点群の中から同一線分上の点の
間引きを行う（ステップ１１０）。次に、点群の中から
特徴点を算出して、これらの点群から構成される面の境
界部分を抽出する（ステップ１１１）。さらに、ステー
ジ１０の上面１０ａに沿った面に対してマトリックス状
に点群を整列（グリッド化）させる（ステップ１１
２）。このように整列された点群に基づいて特徴点を結
んで、点群を複数の面のグループに分ける（ステップ１
１３）。そして、グループ分けした面同士の駆け上がり
部を算出して、溶接箇所の軌跡を検出する（ステップ１
１４）。例えば、図６（ａ）では、ステップ１１３によ
って２枚の面Ｅ１，Ｅ２にグループ分けされる。そし
て、面Ｅ１と面Ｅ２との境界部分のうち、下方に位置す
る境界線を溶接箇所の軌跡Ｆとして検出する。
【００２７】軌跡検出部８１で検出された軌跡データは
ロボット制御部８２に与えられる。そして、ロボット制
御部８２では軌跡データが示す溶接箇所を分析し、この
溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボット５０をリア
ルタイムに制御する。このため、図６（ｂ）に示すよう
に、溶接対象部品６１と溶接対象部品６２との溶接が行
われている最中に、溶接対象部品６１，６２が変形して
軌跡Ｆがずれた場合でも、ずれた軌跡に沿って溶接を行
うように溶接ロボット５０がリアルタイムに制御され
る。
ロボット制御部８２に与えられる。そして、ロボット制
御部８２では軌跡データが示す溶接箇所を分析し、この
溶接箇所の変形具合に合わせて溶接ロボット５０をリア
ルタイムに制御する。このため、図６（ｂ）に示すよう
に、溶接対象部品６１と溶接対象部品６２との溶接が行
われている最中に、溶接対象部品６１，６２が変形して
軌跡Ｆがずれた場合でも、ずれた軌跡に沿って溶接を行
うように溶接ロボット５０がリアルタイムに制御され
る。
【００２８】以上のように、溶接ロボット制御システム
２は、三次元スキャナ３０で計測された三次元データに
基づいて、溶接箇所の軌跡を検出し、この溶接箇所の変
形具合に合わせて溶接ロボット５０をリアルタイムに制
御している。その結果、溶接箇所の変形が発生した場合
でも、溶接対象部品６１，６２を確実に溶接することが
できる。また、三次元スキャナ３０を溶接ロボット５０
と離して配置させることができるので、溶接箇所からの
ヒューム、スパッタで三次元スキャナ３０が傷つくとい
った事態が回避される。
２は、三次元スキャナ３０で計測された三次元データに
基づいて、溶接箇所の軌跡を検出し、この溶接箇所の変
形具合に合わせて溶接ロボット５０をリアルタイムに制
御している。その結果、溶接箇所の変形が発生した場合
でも、溶接対象部品６１，６２を確実に溶接することが
できる。また、三次元スキャナ３０を溶接ロボット５０
と離して配置させることができるので、溶接箇所からの
ヒューム、スパッタで三次元スキャナ３０が傷つくとい
った事態が回避される。
【００２９】
【発明の効果】本発明によるピッキングシステムは、以
上のように構成されているため次のような効果を得るこ
とができる。
上のように構成されているため次のような効果を得るこ
とができる。
【００３０】即ち、位置特定部で判別対象部品の位置を
特定することにより、判別対象部品が煩雑に配置されて
いた場合でも、アーム部で正確に把持することができ
る。また、判別対象部品がアーム部で把持できる向きに
配置されているか配置判定部で判定することにより、判
別対象部品が倒れているような場合には、判別対象部品
の移動を中止する。その結果、倒れた判別対象部品をア
ーム部で把持しようとして、判別対象部品の表面を傷つ
けるような事態が回避される。
特定することにより、判別対象部品が煩雑に配置されて
いた場合でも、アーム部で正確に把持することができ
る。また、判別対象部品がアーム部で把持できる向きに
配置されているか配置判定部で判定することにより、判
別対象部品が倒れているような場合には、判別対象部品
の移動を中止する。その結果、倒れた判別対象部品をア
ーム部で把持しようとして、判別対象部品の表面を傷つ
けるような事態が回避される。
【００３１】また、本発明による溶接ロボット制御シス
テムは、以上のように構成されているため次のような効
果を得ることができる。
テムは、以上のように構成されているため次のような効
果を得ることができる。
【００３２】即ち、三次元データに基づいて溶接対象部
品の溶接箇所の軌跡を検出できるので、溶接ロボットに
直接センサを取り付けて、溶接箇所の軌跡に沿ってセン
サを走査させる必要がない。このため、三次元スキャナ
は溶接ロボットと離して配置させることができ、溶接箇
所からのヒューム、スパッタで三次元スキャナが傷つく
といった事態が回避される。
品の溶接箇所の軌跡を検出できるので、溶接ロボットに
直接センサを取り付けて、溶接箇所の軌跡に沿ってセン
サを走査させる必要がない。このため、三次元スキャナ
は溶接ロボットと離して配置させることができ、溶接箇
所からのヒューム、スパッタで三次元スキャナが傷つく
といった事態が回避される。
【図１】本発明に係るピッキングシステムの一実施形態
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図２】三次元スキャナの走査方式を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】位置特定部の処理を示すフローチャートであ
る。
る。
【図４】（ａ）（ｂ）は、アーム部で判別対象部品を移
動させている状態を示す図である。
動させている状態を示す図である。
【図５】本発明に係る溶接ロボット制御システムの一実
施形態を示す正面図である。
施形態を示す正面図である。
【図６】（ａ）は、三次元スキャナの走査方式を示す斜
視図である。（ｂ）は、溶接ロボットによる溶接処理を
示す斜視図である。
視図である。（ｂ）は、溶接ロボットによる溶接処理を
示す斜視図である。
【図７】軌跡検出部の処理を示すフローチャートであ
る。
る。
１…ピッキングシステム、２…溶接ロボット制御システ
ム、１１〜１４…判別対象部品、２０…アーム部、３
０，７０…三次元スキャナ、データ記憶部（ピッキング
部位データ記憶部）、４２…位置特定部、４３…配置判
定部、４４…駆動指示部、５０…溶接ロボット、６１，
６２…溶接対象部品、８１…軌跡検出部、８２…ロボッ
ト制御部。
ム、１１〜１４…判別対象部品、２０…アーム部、３
０，７０…三次元スキャナ、データ記憶部（ピッキング
部位データ記憶部）、４２…位置特定部、４３…配置判
定部、４４…駆動指示部、５０…溶接ロボット、６１，
６２…溶接対象部品、８１…軌跡検出部、８２…ロボッ
ト制御部。
Claims (4)
- 【請求項１】 判別対象部品をアーム部で上方から把持
して、前記判別対象部品を所定の位置に移動させるピッ
キングシステムにおいて、 前記判別対象部品に対してレーザ光を走査して、前記判
別対象部品の三次元データを計測する三次元スキャナ
と、 前記三次元スキャナで計測した三次元データに基づい
て、前記判別対象部品の位置を特定する位置特定部と、 前記三次元スキャナで計測した三次元データに基づい
て、前記判別対象部品が前記アーム部で把持できる向き
に配置されているか否かを判定する配置判定部と、 前記判別対象部品が把持できる向きに配置されていると
前記配置判定部で判定した場合に、前記位置特定部で特
定した前記判別対象部品の位置に基づいて、前記アーム
部に駆動指示を与える駆動指示部とを備えることを特徴
としたピッキングシステム。 - 【請求項２】 前記判別対象部品を前記アーム部で把持
する部位であるピッキング部位についてのデータが記憶
されたピッキング部位データ記憶部を更に備え、 前記配置判定部では、前記ピッキング部位データ記憶部
に記憶されたピッキング部位のデータに基づいて、前記
判別対象部品のピッキング部位が上方を向いている場合
に、前記判別対象部品が把持できる向きに配置されてい
ると判定していることを特徴とした請求項１記載のピッ
キングシステム。 - 【請求項３】 溶接対象部品の接合部分を溶接する溶接
ロボットの駆動を制御する溶接ロボット制御システムに
おいて、 前記溶接対象部品に対してレーザ光を走査して、前記溶
接対象部品の三次元データを計測する三次元スキャナ
と、 前記三次元スキャナで計測した三次元データに基づい
て、前記溶接対象部品の溶接箇所の軌跡を検出する軌跡
検出部と、 前記軌跡検出部で検出した軌跡データが示す溶接箇所を
分析して、この溶接箇所の変形具合に合わせて前記溶接
ロボットを制御するロボット制御部とを備えることを特
徴とした溶接ロボット制御システム。 - 【請求項４】 前記軌跡検出部では、前記三次元スキャ
ナで計測した三次元データから２つの面を抽出して、こ
れらの面の境界部分を前記溶接箇所の軌跡として検出し
ていることを特徴とした請求項３記載の溶接ロボット制
御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32315096A JPH10156775A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | ピッキングシステム及び溶接ロボット制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32315096A JPH10156775A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | ピッキングシステム及び溶接ロボット制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156775A true JPH10156775A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18151651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32315096A Pending JPH10156775A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | ピッキングシステム及び溶接ロボット制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10156775A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002113578A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-04-16 | Kvaerner Masa Yards Oy | 溶接設備および溶接方法 |
| JP2010247959A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Ihi Corp | 箱状ワーク認識装置および方法 |
| JP2013530034A (ja) * | 2010-05-24 | 2013-07-25 | エフ．ビー．テクノロジーズ ピーティーワイ リミテッド | 物体を操作するためのシステム |
| JP2015089589A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | ファナック株式会社 | バラ積みされた物品をロボットで取出す装置及び方法 |
| CN106323213A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 试样力学性能测试中试样长度的测量装置 |
| CN110508906A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-11-29 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种机器人激光位移传感器寻位的方法 |
| CN114193240A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-18 | 大连理工大学 | 一种特种移动机器人壳体内焊缝随形加工工艺方法 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32315096A patent/JPH10156775A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002113578A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-04-16 | Kvaerner Masa Yards Oy | 溶接設備および溶接方法 |
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| US20140144470A1 (en) * | 2010-05-24 | 2014-05-29 | F.B. Technologies Pty Ltd | System for manipulating objects |
| JP2015089589A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | ファナック株式会社 | バラ積みされた物品をロボットで取出す装置及び方法 |
| US9415511B2 (en) | 2013-11-05 | 2016-08-16 | Fanuc Corporation | Apparatus and method for picking up article randomly piled using robot |
| CN106323213A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 上海宝钢工业技术服务有限公司 | 试样力学性能测试中试样长度的测量装置 |
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| CN114193240A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-03-18 | 大连理工大学 | 一种特种移动机器人壳体内焊缝随形加工工艺方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050121 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050201 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051018 |