KR102315485B1

KR102315485B1 - 동작 프로그램 보정 방법 및 용접 로봇 시스템

Info

Publication number: KR102315485B1
Application number: KR1020197027380A
Authority: KR
Inventors: 슌스케 미야타; 스케 미야타; 겐지 사다히로; 유타쿠 쇼; 유지 기무라
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2021-10-20
Also published as: CN110475649B; JP2018153905A; KR20190120283A; CN110475649A; WO2018173655A1; JP6914067B2

Abstract

피용접 부재(W)를 용접하는 용접 로봇(1)의 동작 프로그램을 보정하는 동작 프로그램 보정 방법으로서, 3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재 W의 데이터를 추출하는 스텝과, 용접 로봇(1)이 위치 결정하여 배치한 피용접 부재(W)를 센서가 촬상하는 스텝과, 촬상한 피용접 부재(W)의 데이터로부터 복수의 페이스를 취득하는 스텝과, 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하는 스텝과, 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점(X1, X2)을 추출하는 스텝과, 용접 로봇(1)이 위치 결정하여 배치한 피용접 부재(W)를 카메라(12)가 촬상하는 스텝과, 촬상한 피용접 부재(W)의 화상 데이터로부터, 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하는 스텝과, 2개의 꼭짓점(X1, X2)의 좌표와, 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하는 스텝과, 차분에 근거하여, 용접 로봇(1)을 동작시키는 동작 프로그램을 보정하는 스텝을 포함하는 동작 프로그램 보정 방법.

Description

동작 프로그램 보정 방법 및 용접 로봇 시스템

본 발명은, 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇의 동작 프로그램을 보정하는 동작 프로그램 보정 방법 및 용접 로봇 시스템에 관한 것이다.

현재, 다양한 산업 분야에서 로봇이 사용되고 있다. 이와 같은 산업용의 로봇의 대표적인 것으로 용접 로봇이 있다. 용접 작업에 이르러서는, 각 시공 조건에 맞추어 최적의 용접 조건을 설정하지 않으면 안 되고, 시공 조건, 용접 조건의 설정에 있어서는 다수의 요소, 파라미터, 이들의 조합이 존재한다.

특허문헌 1은, 복잡한 형상의 대형 부재의 용접 등을 행하는 경우, 로봇의 동작 프로그래밍을 간소화할 수 있는 주행 로봇 및 그 제어 방법을 제공한다. 선회축을 갖는 다관절 로봇에 그 외부축으로서 주행축과 횡행축과 승강축과 선회축을 부가하고, 상기 외부축에 의해 상기 다관절 로봇을 이동시키면서, 그 다관절 로봇에, 용접 작업 등의 소정의 작업을 시키는 것이다.

특허문헌 2는, 패널 상에 론지(longi)와 트랜스(trans)가 교차하고 있는 대형의 골격 구조물의 교차부를 본용접할 수 있고, 본용접이 가능한 용접 부위의 제약이 적고, 사람 손에 의지하는 용접이 거의 불필요하고, 대형 갠트리 구조에 의한 종래의 멀티 로봇 용접 장치와 비교하여 장치 전체를 소형화할 수 있고, 복잡한 제어 시스템이 불필요한 대형 골격 구조물의 용접 로봇 장치를 제공한다. 1쌍의 론지와 하나 또는 1쌍의 트랜스로 둘러싸인 바둑판 형상의 틀 내를 용접 대상 영역으로 하고, 용접 대상 영역에 걸쳐 대형 골격 구조물에 고정되고 용접 대상 영역의 상부에 위치하는 수평 지지 발판을 갖는 로봇 발판과, 수평 지지 발판의 하면에 설치되고 바둑판 형상 틀 내(용접 대상 영역)의 전역에 걸쳐 용접 헤드를 3차원적으로 수치 제어하여 용접 가능한 용접 로봇을 구비한다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2000-246677호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2010-253518호 공보

그런데, 용접 로봇의 동작 프로그램은, 용접 대상인 피용접 부재가 소정의 위치에 위치 결정된 전제로 정하여져 있다. 그렇지만, 현실의 용접 작업에서는, 피용접 부재의 위치는, 미리 상정한 소정의 위치에 반드시 배치되는 것이 아니고, 이와 같은 소정의 위치로부터 피용접 부재가 벗어나 배치된 경우, 용접 작업에 지장이 있을 우려가 있다.

본 발명은, 실제의 피용접 부재의 배치 위치에 따라, 용접 로봇의 동작 프로그램을 적절히 보정할 수 있는 동작 프로그램 보정 방법, 용접 로봇 시스템에 관한 것이다.

본 발명은, 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇의 동작 프로그램을 보정하는 동작 프로그램 보정 방법으로서, 3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재의 데이터를 추출하는 스텝과, 추출한 피용접 부재의 데이터로부터 복수의 페이스(face)를 취득하는 스텝과, 상기 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하는 스텝과, 상기 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝과, 용접 로봇이 위치 결정하여 배치한 상기 피용접 부재를 센서가 촬상하는 스텝과, 촬상한 상기 피용접 부재의 화상 데이터로부터, 상기 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하는 스텝과, 상기 2개의 꼭짓점의 좌표와, 상기 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하는 스텝과, 상기 차분에 근거하여, 상기 용접 로봇을 동작시키는 동작 프로그램을 보정하는 스텝을 포함한다.

본 발명은, 피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과, 상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서, 상기 컴퓨터는, 3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재의 데이터를 추출하고, 추출한 상기 피용접 부재의 데이터로부터 복수의 페이스를 취득하고, 상기 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하고, 상기 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점을 추출하고, 센서가 촬상한, 용접 로봇이 위치 결정하여 배치한 상기 피용접 부재의 화상을 취득하고, 촬상한 상기 피용접 부재의 화상 데이터로부터, 상기 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하고, 상기 2개의 꼭짓점의 좌표와, 상기 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하고, 상기 차분에 근거하여, 상기 동작 프로그램을 보정한다.

본 발명에 따르면, 실제의 피용접 부재의 배치 위치에 따라, 용접 로봇의 동작 프로그램이 보정되기 때문에, 용접 로봇이 적절히 보정된 동작 프로그램에 따라 동작하고, 적절한 용접 작업이 확보될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태와 관련되는 용접 로봇 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 제어 장치의 동작의 개요를 나타내는 플로차트이다.
도 3은 용접 대상인 피용접 부재인 하판(下板), 입판(立板)을 나타내고, (a)는 하판의 사시도, (b)는 하판에 입판이 장착된 상태의 사시도이다.
도 4는 피용접 부재로부터 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하는 처리의 개념을 나타내는 도면이고, (a)는 피용접 부재인 하판으로부터 화상 내 꼭짓점을 추출하는 처리를 나타내고, (b)는 접합된 복수의 하판으로부터 화상 내 꼭짓점을 추출하는 처리를 나타낸다.
도 5는 화상 내 꼭짓점을 추출하는 방법의 예를 나타내고, (a)~(c)는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하는 방법의 예를 나타내고, (d)는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출함에 있어서 하나의 꼭짓점을 선택하는 방법의 예를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 우선, 본 발명이 적용되는 용접 로봇 시스템에 대하여, 말하는 것으로 한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 용접 로봇 시스템(100)은, 용접 로봇(1)과, 예컨대 교시 펜던트로서 이용되는 로봇 펜던트(17)를 포함하는 제어 장치(15)인 컴퓨터를 갖고 있다.

용접 로봇(1)은, 예컨대 2개의 용접 토치를 갖는 트윈 용접 로봇 장치이다. 용접 로봇(1)은, 지지 프레임(2)을 구비하고 있다. 이 지지 프레임(2)은, 4개의 지주(2a)와, 이들 4개의 지주(2a) 중, 간격이 넓은 지주(2a)끼리의 꼭대기 부분 사이에 가설되는 한 쌍의 가이드 지지 빔(2b)과, 간격이 좁은 지주(2a)끼리의 꼭대기 부분 사이에 가설되는 한 쌍의 프레임(2c)으로 구성되어 있다. 이 지지 프레임(2)의 가이드 지지 빔(2b, 2b)의 하면에는, 상대하는 가이드 지지 빔(2b)의 방향으로 돌출하는 판 형상의 가이드 지지 부재(3)의 기단(基端) 쪽이 고착되어 있다. 또한, 이들 가이드 지지 부재(3)의 상면에는, 리니어 가이드 레일과, 이 리니어 가이드 레일에 의해 왕복 이동이 자유롭게 안내되는 리니어 가이드 베어링으로 이루어지는 리니어 가이드(4)가, 상기 가이드 지지 빔(2b)과 평행으로 고착되어 있다.

그리고, 이들 리니어 가이드(4)의 리니어 가이드 베어링에 의해, 후술하는 구성이 되는 주행 대차(5)가 왕복 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 이 주행 대차(5)는, 받침 프레임의 상면에 기단 쪽이 고착되어 이루어지는 장착 브래킷(5a)이 상기 리니어 가이드 베어링에 장착되어, 상기 가이드 지지 빔(2b, 2b)의 안쪽의 하단 부근의 위치에서 왕복 이동하도록 구성되어 있다. 다시 말해, 이 주행 대차(5)는, 종래의 예와 관련되는 주행 대차의 하부 받침 프레임에 상당하는 위치에서 왕복 이동하도록 구성되어 있다.

그리고, 이 주행 대차(5)의 폭 방향의 중앙 위치에는 θ축(선회축)(6a)을 수용하여 이루어지는 θ축 프레임(6)이 장착되어 있고, θ축(6a)의 θ축 프레임(6)으로부터의 돌출단에는, 긴 방향의 중심을 선회 중심으로 하여 선회하는 선회 프레임(7)이 수평으로 장착되어 있다.

선회 프레임(7)의 선단부의 하면의 각각에는, 선단에 용접 토치가 장착되어 이루어지는 6축 수직 다관절형의 매니퓰레이터(8)가 수직축심 주위로 선회 가능하게 장착되어 있다. 또한, 상기 주행 대차(5)의 상면에는, 코일 형상으로 감겨 이루어지는 용접용 와이어를 수납하는 2개의 와이어 팩(9)이 탑재되어 있다. 그리고, 한 쌍의 상기 가이드 지지 빔(2b) 중 한쪽의 가이드 지지 빔(2b)의 상면(10)의 위에, 주행 대차(5) 및 매니퓰레이터(8)를 작동시킴과 아울러, 용접용의 전력을 공급하기 위한 케이블 베어(등록상표)(11)가 마련되어 있다.

본 실시 형태에서는, 용접 로봇(1)은, 2개의 용접 토치를 갖는 트윈 용접 로봇 장치이지만, 본 발명이 적용되는 용접 로봇의 종류는 특별히 한정되지 않는다.

용접 로봇(1)의 아래쪽, 특히 선단에 용접 토치가 장착된 매니퓰레이터(8)의 아래쪽에는, 용접 로봇(1)의 용접 대상인 피용접 부재 W가 배치되어 있고, 복수의 피용접 부재 W가, 매니퓰레이터(8)의 용접 토치에 의해 용접된다. 피용접 부재 W는 다양한 금속 부재이고, 후술하는 하판(21), 입판(22) 등을 포함한다(도 3 참조).

또한, 실시 형태의 용접 로봇(1)은, 피용접 부재 W를 촬상하는 센서인 카메라(12)를 구비하고 있다. 카메라(12)는 실제로 배치된 피용접 부재 W를 촬상하여 피용접 부재 W의 화상을 취득한다. 피용접 부재 W를 촬상할 수 있다면, 센서의 종류는 특별히 한정되지 않고, 센서의 장착 위치도 특별히 한정은 되지 않는다.

제어 장치(15)는, 용접 대상인 2개의 피용접 부재를 용접하는 용접 패스의 시공 조건에 관한 용접 패스 정보를 취득한다. 제어 장치(15)는, 이 용접 패스 정보의 취득 방법을 소정의 프로그램에 따라 실행함과 아울러, 용접 로봇(1)에 대한 동작 지시, 즉 취득한 용접 패스를 미리 교시된 프로그램(교시 프로그램)에 따라 출력함으로써 용접 로봇(1)의 동작을 제어하는 컴퓨터이다. 제어 장치(15)는, 프로그램을 읽어 실행하는 프로세서로 이루어지는 제어부(16), 그 외 데이터를 기억하는 메모리, 하드 디스크 등의 기억 장치를 포함하고 있다. 특히 제어 장치(15)는, 피용접 부재 W의 설계 데이터인 3차원 CAD 데이터의 데이터베이스를 기억하고 있고, 용접 로봇(1)의 동작을 제어할 때에, 이 3차원 CAD 데이터를 참조한다. 3차원 CAD 데이터의 데이터베이스는, 네트워크를 통해서 제어 장치(15)에 접속된 서버 등으로 구축하더라도 좋고, 데이터베이스의 장소, 형식 등은 특별히 한정되지 않는다.

도 2는 제어 장치(15)의 동작의 개요를 나타내는 플로차트이다. 제어 장치(15)의 제어부(16)는, 용접 로봇 시스템(100)의 조작자의 조작에 의해, 도시하지 않는 기억 장치로부터 3차원 CAD 데이터를 읽는다(스텝 S1). 여기서는 특히 용접 대상인 피용접 부재 W의 3차원 CAD 데이터가 읽힌다. 그리고, 제어부(16)는, 이 3차원 CAD 데이터로부터 복수의 피용접 부재 W가 용접되는 용접 개소의 궤적인 용접 패스를 취득한다(스텝 S2). 또한, 제어부(16)는, 후술하는 바와 같이, 카메라(12)가 촬상한 피용접 부재 W의 화상으로부터 피용접 부재 W의 좌표를 취득하고, 그 피용접 부재 W의 원래의 3차원 CAD 데이터에 있어서의 좌표와 비교하여, 그 차분에 근거하여, 용접 로봇(1)의 동작을 제어하는 동작 프로그램을 보정한다(스텝 S3). 마지막으로 제어부(16)는, 용접 로봇(1)의 최종적인 동작을 기록한 용접 정보 파일을 출력한다(스텝 S4). 이 용접 정보 파일에 따라, 용접 로봇(1)은 동작한다.

스텝 S2의 용접 패스의 취득에 있어서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제어부(16)는, 3차원 CAD 데이터로부터 2개의 피용접 부재 W를 용접하는 용접 패스의 추출을 행한다. 피용접 부재 W에는, 예컨대 도 3(a)에 나타내는 수평으로 배치되는 하판(21), 하판(21)의 주면(가장 큰 면)(21a)에 하나의 판 두께 면(판의 두께에 상당하는 면)(22a)이 용접되는 입판(22)(도 3(b) 참조)이 있다. 파선에 나타내는 바와 같이 하판(21)과 입판(22)을 용접하는 패스인 용접 패스 E가, 하판(21)의 주면과 입판(22)의 판 두께 면의 접합 개소가 된다.

그런데, 제어 장치(15)가 읽어 실행하는 용접 로봇(1)의 동작 프로그램은, 용접 대상인 피용접 부재 W가 소정의 위치에 위치 결정된 전제로 정하여져 있고, 이 위치에 대응한 좌표가 미리 설정되어 있다. 그렇지만, 현실의 용접 작업에서는, 피용접 부재 W의 위치는, 미리 상정한 소정의 위치에 반드시 배치되는 것이 아니고, 이와 같은 소정의 위치로부터 피용접 부재 W가 벗어나 배치된 경우, 올바른 용접 패스 E의 위치를 파악하는 것이 곤란해져, 용접 작업에 지장이 있을 우려가 있다.

그래서 본 발명에서는, 도 2의 스텝 S3에 있어서, 용접 로봇(1)의 동작 프로그램을 보정하는 동작 프로그램 보정을 행한다. 즉, 실제로 용접 로봇(1)이 위치 결정하여 배치한 피용접 부재 W의 위치를 취득하고, 그 위치에 대응하여 동작 프로그램을 보정하는 것에 의해, 적절한 용접 작업을 실시하는 것을 목표로 하고 있다.

우선, 제어부(16)는, 3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재 W의 데이터를 추출한다. 또한 제어부(16)는, 이 추출한 피용접 부재 W의 데이터로부터 복수의 페이스를 취득한다. 도 4(a)에 나타내는 바와 같이 예컨대 피용접 부재 W가 하판(21)인 경우, 제어부(16)는, 하판(21)의 주면(21a), 판 두께 면(21b)의 각각에 대응하는 적어도 2개의 페이스를 취득할 수 있다.

또한 제어부(16)는, 취득한 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득한다. 도 4(a)에서는, 주면(21a)은 판 두께 면(21b)보다 면적이 크고, 그 페이스가 최대 페이스가 된다.

또한 제어부(16)는, 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점을 추출한다. 도 4(a)에서는, 주면(21a)의 최대 페이스에 있어서의 2개의 꼭짓점 X1, X2가 추출되어 있다.

그 후, 도 1에 나타내는 바와 같이, 용접 로봇(1)이 위치 결정하여 배치한 피용접 부재 W를, 센서로서의 카메라(12)가 촬상한다. 그리고 제어부(16)는, 촬상한 피용접 부재 W의 화상 데이터로부터, 3차원 CAD 데이터로부터 먼저 추출한 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출한다. 여기서는 제어부(16)는, 피용접 부재 W의 화상을 취득함과 아울러, 촬상한 피용접 부재 W의 현실의 좌표를 취득할 수 있다.

그리고 제어부(16)는, 2개의 꼭짓점 X1, X2의 좌표와, 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득한다. 화상 내 꼭짓점은, 현실의 피용접 부재 W의 좌표를 갖지만, X1, X2는 어디까지나 3차원 CAD 데이터 내에서 미리 설정된 좌표이고, 이들은 반드시 일치하지 않는다. 또, 이들 2개의 좌표의 차분 Δ에는, 예컨대, 특정한 면 내에 있어서 피용접 부재 W를 회전시키지 않고 이동시키는 수평 차분이나, 피용접 부재 W를 회전시키는 각도 차분 등이 포함될 수 있지만, 제어부(16)는 이와 같은 다양한 차분을 취득할 수 있다.

이렇게 하여 구한 차분에 근거하여, 제어부(16)는, 용접 로봇(1)을 동작시키는 동작 프로그램을 보정한다. 구체적으로는 구한 차분 Δ만큼, 3차원 CAD 데이터에 있어서의 피용접 부재 W의 위치의 좌표를 이동시키는 것에 의해, 보정할 수 있다.

도 4(b)는 복수의 피용접 부재가 하나의 면을 획정하고 있고, 이것이 최대의 면이 되는 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우, 3개의 하판(211, 212, 213)이 접합하고 있고, 이들 3개의 하판을 아울러 하나의 피용접 부재로 간주하고, 그 주면의 최대 페이스 화상으로부터 화상 내 꼭짓점 X1, X2를 추출하더라도 좋다.

도 5(a)는 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출하는 방법의 일례이다. 본 도면에 나타내는 바와 같이, 피용접 부재 W의 화상 중의 꼭짓점 X1에 있어서, 접선 L1, L2가 연속하지 않는(접선의 방향이 크게 변하는) 경우, 제어부(16)는, 그 꼭짓점 X1을 추출할 수 있다. 마찬가지로, 꼭짓점 X2에 있어서, 접선 L3, L4가 연속하지 않기 때문에, 제어부(16)는, 그 꼭짓점 X2를 추출할 수 있다. 단, 실제의 처리에 있어서는, 제어부(16)는, 꼭짓점 X1, X2 이외의 꼭짓점도 포함하는 복수의 후보점을 추출하고, 각 후보점에 대하여 접선의 연속성을 판정한 다음, 적절한 2개의 꼭짓점(본 예에서는 접선이 연속이 아닌 X1, X2)을 결정하기로 하고 있다. 이하의 예, 도 5(b)~(d)에서도 마찬가지로, 제어부는 미리 복수의 후보점을 추출한 다음, 적절한 꼭짓점을 추출하고 있다.

도 5(b)는 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출하는 방법의 다른 예이다. 본 도면에 나타내는 바와 같이, 피용접 부재 W의 2개의 꼭짓점 X1, X2의 사이의 거리 D가 소정의 임계치 T 이상인 경우, 제어부(16)는, 그 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출할 수 있다. 소정의 거리의 임계치 이상 떨어진 2개의 꼭짓점을 이용하는 것에 의해, 보다 정확한 보정을 할 수 있다.

도 5(c)는 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출하는 방법의 다른 예이다. 본 도면에 나타내는 바와 같이, 하나의 피용접 부재 W의 2개의 꼭짓점을 잇는 벡터로서, 2개의 벡터 V1, V2를 얻을 수 있는 경우가 있다. 이 경우, 제어부(16)는, 짧은 방향에서 최소, 긴 방향에서 최대인 조합을 갖는 벡터의 2개의 꼭짓점을 추출한다. 이와 같은 벡터를 이용하는 것에 의해, 보다 정확한 보정을 할 수 있기 때문이다. 본 예에서는 벡터 V1이 이 요건을 만족시키기 때문에, 벡터 V1의 양단이, 꼭짓점 X1, X2로서 추출된다.

도 5(d)는 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출함에 있어서, 적어도 하나의 꼭짓점을 선택하는 방법의 일례이다. 본 도면에 나타내는 바와 같이, 소정의 거리 R의 범위 내에 있어서, 다른 부재가 존재하지 않는 피용접 부재 W의 꼭짓점을 추출할 수 있다. 주변에 다른 부재가 존재하지 않는 꼭짓점은, 좌표 인식에 바람직하기 때문이다.

상기와 같은 동작 프로그램 보정 방법에 의해 보정된 동작 프로그램을 이용하여, 용접 로봇(1)은, 소정의 구조물을 조립할 수 있다. 또한, 제어 장치(15)가, 상기와 같은 동작 프로그램 보정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 동작 프로그램 보정용 프로그램을 실행하는 것에 의해, 용이하게 동작 프로그램을 보정할 수 있다.

실시 형태의 용접 로봇 시스템(100)은, 용접 로봇(1)과, 제어 장치(15)인 컴퓨터를 갖고 있다. 제어 장치(15)인 컴퓨터는, 용접 로봇(1)에, 소정의 동작을 교시한다. 여기서 컴퓨터로서의 제어 장치(15)는, 3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재 W의 데이터를 추출하고, 추출한 피용접 부재 W의 데이터로부터 복수의 페이스를 취득하고, 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하고, 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점 X1, X2를 추출하고, 용접 로봇(1)이 위치 결정하여 배치한 피용접 부재 W를 카메라(센서)(12)가 촬상하고, 촬상한 피용접 부재 W의 화상 데이터로부터, 상술한 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하고, 2개의 꼭짓점 X1, X2의 좌표와, 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하고, 차분에 근거하여, 동작 프로그램을 보정한다. 용접 로봇(1)은, 실제의 피용접 부재 W의 배치 위치에 따라, 적절히 보정된 동작 프로그램에 따라 동작하기 때문에, 적절한 용접 작업이 확보될 수 있다.

이상, 본 발명을 실시의 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시의 형태로는 한정되지 않는다. 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈하는 일 없이 다양하게 변경하거나 대체 태양을 채용하거나 하는 것이 가능한 것은, 당업자에게 분명하다.

본 출원은, 2017년 3월 21일 출원된 일본 특허 출원 2017-054686에 근거하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

1 : 용접 로봇
12 : 카메라(센서)
15 : 제어 장치(컴퓨터)
16 : 제어부
17 : 로봇 펜던트
21 : 하판(피용접 부재)
22 : 입판(피용접 부재)
100 : 용접 로봇 시스템
W : 피용접 부재

Claims

피용접 부재를 용접하는 용접 로봇의 동작 프로그램을 보정하는 동작 프로그램 보정 방법으로서,
3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재의 데이터를 추출하는 스텝과,
추출한 피용접 부재의 데이터로부터 복수의 페이스(face)를 취득하는 스텝과,
상기 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하는 스텝과,
상기 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝과,
용접 로봇이 위치 결정하여 배치한 상기 피용접 부재를 센서가 촬상하는 스텝과,
촬상한 상기 피용접 부재의 화상 데이터로부터, 상기 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하는 스텝과,
상기 2개의 꼭짓점의 좌표와, 상기 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하는 스텝과,
상기 차분에 근거하여, 상기 용접 로봇을 동작시키는 동작 프로그램을 보정하는 스텝
을 포함하는 동작 프로그램 보정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝에 있어서, 특정한 2개의 꼭짓점에 있어서 접선이 연속하고 있지 않은 경우는, 그 2개의 꼭짓점을 추출하는 동작 프로그램 보정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝에 있어서, 특정한 2개의 꼭짓점의 사이의 거리가 소정의 임계치 이상인 경우는, 그 2개의 꼭짓점을 화상 내 꼭짓점으로서 추출하는 동작 프로그램 보정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝에 있어서, 상기 피용접 부재의 데이터 중의 2개의 꼭짓점을 잇는 벡터가 짧은 방향에서 최소, 긴 방향에서 최대인 조합을 갖는 그 2개의 꼭짓점을 추출하는 동작 프로그램 보정 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2개의 꼭짓점을 추출하는 스텝에 있어서, 소정의 거리의 범위 내에 있어서, 다른 부재가 존재하지 않는 상기 피용접 부재의 데이터의 적어도 하나의 꼭짓점을 추출하는 동작 프로그램 보정 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 동작 프로그램 보정 방법을 포함하는 구조물의 조립 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 기재된 동작 프로그램 보정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 기록 매체에 저장된 동작 프로그램 보정용 프로그램.
피용접 부재를 용접하는 용접 로봇과,
상기 용접 로봇의 동작을, 소정의 동작 프로그램에 준거하여 제어하는 컴퓨터
를 포함하는 용접 로봇 시스템으로서,
상기 컴퓨터는,
3차원 CAD 데이터로부터, 소정의 피용접 부재의 데이터를 추출하고,
추출한 상기 피용접 부재의 데이터로부터 복수의 페이스를 취득하고,
상기 복수의 페이스 중 최대의 면적을 갖는 최대 페이스를 취득하고,
상기 최대 페이스 상의 적어도 2개의 꼭짓점을 추출하고,
센서가 촬상한, 상기 용접 로봇이 위치 결정하여 배치한 상기 피용접 부재의 화상을 취득하고,
촬상한 상기 피용접 부재의 화상 데이터로부터, 상기 2개의 꼭짓점에 대응하는 2개의 화상 내 꼭짓점을 추출하고,
상기 2개의 꼭짓점의 좌표와, 상기 2개의 화상 내 꼭짓점의 좌표의 차분을 취득하고,
상기 차분에 근거하여, 상기 동작 프로그램을 보정하는
용접 로봇 시스템.