WO2024028953A1 - プログラミング装置 - Google Patents
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- WO2024028953A1 WO2024028953A1 PCT/JP2022/029530 JP2022029530W WO2024028953A1 WO 2024028953 A1 WO2024028953 A1 WO 2024028953A1 JP 2022029530 W JP2022029530 W JP 2022029530W WO 2024028953 A1 WO2024028953 A1 WO 2024028953A1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
Definitions
- the present invention relates to a programming device.
- the workpiece model, robot model, and imaging unit model are placed in a virtual space, and the target location of the workpiece model that corresponds to the imaging target location of the workpiece is extracted according to predetermined extraction conditions.
- the imaging unit model or workpiece model is moved by the robot model to the imaging position where the imaging unit enters the interior, and the imaging unit 2.
- a technique is known that can reduce the amount of work required by an operator to generate an operation program for a robot by generating an operation program for imaging a location to be imaged. For example, see Patent Document 1.
- the distance between the measurement points should not be closer than a predetermined distance, and the area on the object to be measured should be wider than the specified area. It is necessary to set the teaching points (measurement points) of the measurement program. In other words, the distance between adjacent teaching points (measurement points) of the measurement program is appropriately set so that the distance between the measurement points is not closer than a predetermined distance and a range wider than the predetermined area on the object to be measured is measured.
- the accuracy of calculating the positional error between the measurement object model in virtual space and the measurement object in real space will improve, and the corrected Discrepancies between the position of the measurement target object model in virtual space and the position of the measurement target object in real space can be suppressed.
- adjacent teachings of the measurement program such as measurement points being closer than a predetermined distance, measuring a narrow range less than a predetermined area on the measurement object, or measurement points being lined up in a straight line on the measurement object, etc. If the distance between points is not set appropriately, even if measurements can be made accurately in virtual space and real space, the position on the measurement object model in virtual space and the measurement object in real space may differ.
- the calculation accuracy of the error with the position may decrease, and the gap between the corrected position of the measurement object model in the virtual space and the position of the measurement object in the real space may increase.
- the setting of the measurement points on the object to be measured largely depends on the experience of the operator, and the measurement points should not be closer than a predetermined distance to each other, and the measurement area on the object to be measured should be wider than the specified area. Setting measurement points is difficult for inexperienced workers, and setting appropriate measurement points through trial and error takes time.
- the measurement location settings are not appropriate and the gap between the corrected position of the measurement target model in virtual space and the measurement target position in real space increases, create a measurement program in virtual space. There is also the problem of having to start over from the beginning, resulting in a huge loss of time.
- One aspect of the programming device of the present disclosure arranges in a virtual space an industrial machine system model including an industrial equipment model and a measurement target object model, which represent an industrial machine system including an industrial machine and a measurement target object in three dimensions. and a programming device for creating a measurement program for measuring a plurality of measurement points on the measurement object model, the measurement point setting section setting the plurality of measurement points on the measurement object model; a distance calculation section that calculates the respective distances between adjacent measurement points in a region formed by connecting the measurement points of; an area calculation section that calculates the area of the area; and a distance calculation section that calculates the respective distances between the adjacent measurement points; a measurement point evaluation unit that evaluates whether or not measurement with a predetermined accuracy or higher is possible at the plurality of measurement points based on the area; and a teaching point generation unit that generates the plurality of measurement points as teaching points to be measured by the industrial machine when it is evaluated that it is possible.
- FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a functional configuration of a programming device according to a first embodiment;
- FIG. It is a diagram showing an example of an industrial machine system model in a virtual space. It is a figure showing an example when a plurality of measurement points are set. It is a figure showing an example when a plurality of measurement points are set. It is a figure showing an example when a plurality of measurement points are set. It is a figure showing an example when a plurality of measurement points are set. It is a figure showing an example when a plurality of measurement points are set.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation of measuring a measurement location using a robot model.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation of measuring a measurement location using a robot model.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an operation of measuring a measurement location using a robot model.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the position of a measurement point measured on a workpiece model in virtual space and the position of a measurement point measured on a workpiece in real space.
- FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the arrangement position of a work model in the virtual space after correction.
- 3 is a flowchart illustrating modification processing of the programming device.
- FIG. 7 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of a programming device according to a second embodiment. It is a figure which shows an example of the shape feature on a workpiece model.
- 3 is a flowchart illustrating modification processing of the programming device. It is a figure which shows an example when a visual sensor model is attached to the tool tip of a robot model.
- an industrial machine model and an industrial machine system model having a measurement target object model which are three-dimensional representations of an industrial machine system having an industrial machine and a measurement target object, are placed in a virtual space, and the measurement target object is A programming device that creates a measurement program that measures multiple measurement points on a model sets multiple measurement points selected by the user on a measurement object model, and connects the set measurement points to form a program.
- the area of the area is calculated, and based on the distance and area between the adjacent measurement points, a predetermined distance is calculated between the plurality of measurement points.
- a touch-up pin is attached to the tip of a tool of a robot as an industrial machine, and a workpiece as a measurement target is measured.
- the present invention is also applicable to cases where a visual sensor for detection is attached to the tip of a tool of a robot to measure a workpiece.
- the present invention is applicable to various industrial machines such as machine tools, industrial robots, service robots, forging machines, and injection molding machines.
- FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of a programming device according to the first embodiment.
- the programming device 1 is a known computer and includes a control section 10, an input section 11, a display section 12, and a storage section 13.
- the control section 10 includes a virtual space creation section 101, a three-dimensional model placement section 102, a measurement point setting section 103, a distance calculation section 104, an area calculation section 105, a measurement point evaluation section 106, a teaching point generation section 107, and a measurement point measurement section. 108, a placement position error calculation unit 109, and a placement position correction unit 110.
- the programming device 1 may be connected to a robot control device (not shown) that controls the operation of a robot (not shown) via a network such as a LAN (Local Area Network) or the Internet.
- the programming device 1 may be directly connected to a robot control device (not shown) and each other via a connection interface (not shown).
- the input unit 11 is, for example, a keyboard or a touch panel disposed on the display unit 12 (described later), and receives input from the user.
- the display unit 12 is, for example, a liquid crystal display. As described later, the display unit 12 displays 3D CAD data or the like (hereinafter also referred to as “robot model”) that represents a robot (not shown) in three dimensions, which is input (selected) by the user through the input unit 11, for example.
- 3D CAD data, etc. (hereinafter also referred to as "pin model”) that is a three-dimensional representation of a pin (not shown) that is placed at the tip of the tool of the robot and measures the object to be measured, and measurement using the pin (not shown).
- the storage unit 13 is an SSD (Solid State Drive), an HDD (Hard Disk Drive), or the like, and may store a measurement program or the like that causes a robot (not shown) to operate to cause a pin to measure a workpiece. Furthermore, the storage unit 13 includes a model storage unit 131. As described above, the model storage unit 131 stores 3D CAD data (robot model) of a robot (not shown) and pins (not shown) that are input (selected) by the user through the input unit 11 and displayed on the display unit 12, as described above. 3D CAD data (pin model) of a work (not shown), 3D CAD data (work model) of a workpiece (not shown), 3D CAD data (peripheral device model) of a jig (not shown), etc.
- the control unit 10 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). controller) memory, etc., and these communicate with each other via a bus. Any configuration possible and known to those skilled in the art.
- the CPU is a processor that controls the programming device 1 as a whole.
- the CPU reads the system program and application program stored in the ROM via the bus, and controls the entire programming device 1 according to the system program and application program. As shown in FIG. It is configured to realize the functions of the teaching point generation section 107, the measurement point measurement section 108, the placement position error calculation section 109, and the placement position correction section 110.
- Various data such as temporary calculation data and display data are stored in the RAM.
- the CMOS memory is backed up by a battery (not shown), and is configured as a nonvolatile memory that maintains its storage state even when the programming device 1 is powered off.
- the virtual space creation unit 101 three-dimensionally represents a work space in which peripheral equipment such as a robot (not shown), a pin (not shown), a workpiece (not shown), and a jig (not shown) are arranged. Create a virtual space.
- the three-dimensional model placement unit 102 places a robot model of a robot (not shown), a pin ( A pin model of a workpiece (not shown), a workpiece model of a workpiece (not shown), and a peripheral device model such as a jig (not shown) are arranged.
- the three-dimensional model placement unit 102 reads a robot model of the robot (not shown) from the model storage unit 131 in order to place the robot in the virtual space.
- the three-dimensional model placement unit 102 places the read robot model in virtual space.
- the three-dimensional model placement unit 102 reads a pin model of a pin from the model storage unit 131 in order to place the pin model (not shown) at the tip of the tool of the robot in the virtual space.
- the three-dimensional model placement unit 102 places the read pin model of the pin in the virtual space so as to attach it to the tool tip of the robot model. Furthermore, the three-dimensional model arrangement unit 102 reads a work model of the work from the model storage unit 131 in order to arrange the work model of the work (not shown) in the virtual space. The three-dimensional model placement unit 102 places the read work model of the work in virtual space. Furthermore, the three-dimensional model placement unit 102 reads a peripheral device model from the model storage unit 131 in order to place a peripheral device model such as a jig (not shown) in the virtual space. The three-dimensional model placement unit 102 places the read peripheral device model in virtual space. FIG.
- FIG. 2 is a diagram showing an example of an industrial machine system model in a virtual space. Note that, as shown in FIG. 2, for example, a plurality of holes are provided on the upper surface of the workpiece model.
- the upper surface of the workpiece model is not limited to a plurality of holes, but may be provided with a plurality of protrusions or the like.
- the measurement point setting unit 103 sets a plurality of measurement points on a workpiece model that is a measurement target object model. Specifically, the measurement point setting unit 103 sets the center of a hole on the workpiece model as a geometric feature based on the user's input operation on the input unit 11, for example, by clicking with a mouse, touching with a touch panel, etc. A predetermined number of shape features are extracted and set as multiple measurement points. In addition, although the case where the predetermined number is three will be described below, the same applies to the case where the predetermined number is four or more. Furthermore, the measurement point setting unit 103 may extract the center of the surface of the protrusion on the workpiece model as a geometric feature.
- FIG. 3 is a diagram showing an example of a case where a plurality of measurement points are set. In FIG. 3, three cross marks indicate measurement locations.
- the area calculation unit 105 calculates the area A of the triangular region surrounded by the measurement location using a method known to those skilled in the art. Note that when the predetermined number is four or more, the shape of the area becomes a polygon of four or more sides.
- the measurement point evaluation unit 106 calculates the measurement point to a predetermined accuracy or higher based on the distances (a, b, c, d) calculated by the distance calculation unit 104 and the area A calculated by the area calculation unit 105. It is evaluated whether the measurement is possible at the measurement location set by the measurement location setting unit 103. For example, as shown in Figure 4, when three adjacent geometric features are set as multiple measurement locations, the multiple measurement locations are too close to each other, so the distance (a, b, c, d) and area A does not exceed a distance threshold Th1 and an area threshold Th2 indicating a predetermined accuracy. Therefore, the measurement location evaluation unit 106 evaluates that measurement with a predetermined accuracy or higher is impossible at the measurement locations set in FIG. 4 .
- the measurement point evaluation unit 106 determines that the measurement accuracy is not sufficient because the distance between the measurement points is short and the measurement range is narrow. may not be displayed.'' may be displayed on the display unit 12 to prompt the user to reset the measurement location.
- the distance threshold Th1 and the area threshold Th2 indicating a predetermined accuracy are appropriately set in advance according to the shape, size, etc. of the workpiece. Furthermore, as shown in Fig. 5, when three geometrical features arranged on the same straight line are set as multiple measurement points, the area A of the region becomes "0" and is equal to or larger than the area threshold Th2 indicating a predetermined accuracy.
- the measurement location evaluation unit 106 evaluates that measurement with a predetermined accuracy or higher is impossible at the plurality of measurement locations set in FIG. In this case, since there is a possibility that the accuracy of the rotation of the workpiece (measurement object) cannot be obtained properly, the measurement point evaluation unit 106 says, ⁇ Since the measurement points are aligned in a straight line, it is possible that sufficient measurement accuracy cannot be obtained. A message such as ⁇ There is a possibility that there is a problem.'' may be displayed on the display unit 12 to prompt the user to reset the measurement location. Further, as shown in FIG.
- the measurement location evaluation unit 106 determines whether the measurement point is set as a plurality of measurement locations. Since at least the area A of the region is not equal to or greater than the area threshold Th2, the measurement location evaluation unit 106 It is evaluated that it is impossible to measure with a predetermined accuracy or higher at the plurality of measurement points set in . In this case, the measurement point evaluation unit 106 displays a message on the display unit 12 such as “The distance between the measurement points is sufficient, but the measurement range is narrow, so sufficient measurement accuracy may not be obtained.” Alternatively, the user may be asked to reset the measurement location. On the other hand, as shown in FIG. 3, when three shape features are set as multiple measurement points, the distances (a, b, c, d) and area A are greater than or equal to the distance threshold Th1 and the area threshold Th2.
- the measurement location evaluation unit 106 evaluates that measurement with a predetermined accuracy or higher is possible at the plurality of measurement locations set in FIG. 3. In this case, since measurement accuracy improves by covering a wide range of the workpiece (measurement target), the measurement point evaluation unit 106 determines that ⁇ the distance between the measurement points and the measurement range are sufficient, and the measurement accuracy is sufficient.'' It is possible to display a message on the display unit 12, such as "It is thought that it is possible to produce the information.”
- the teaching point generation section 107 When the measurement point evaluation section 106 evaluates that measurement with a predetermined accuracy or higher is possible, the teaching point generation section 107 generates the plurality of set measurement points as teaching points to be measured by a robot (not shown), and performs the measurement. Set in program.
- the measurement point measuring unit 108 executes a measurement program in which a plurality of measurement points are set as teaching points in virtual space to measure the positions of each of the plurality of measurement points on the workpiece model, and also executes the measurement program in which a plurality of measurement points are set as teaching points. Executes in real space to measure the position of each of multiple measurement points on the workpiece. Specifically, the measurement point measurement unit 108 operates the robot model and attaches it to the tool tip of the robot model, as shown in FIGS. 7 to 9, by executing a measurement program in virtual space, for example. Touch up each of the three measurement points (teaching points) on the workpiece model using the pin model, and measure the position of each of the three measurement points (teaching points).
- the measurement point measurement unit 108 stores the positions of the three measured measurement points (teaching points) in the storage unit 13. Next, by executing the measurement program in real space, the measurement point measuring unit 108 operates the robot (not shown) to measure the tool tip of the robot (not shown), as in the case of FIGS. 7 to 9. Each of the three measurement points (teaching points) on the workpiece (not shown) is touched up with a pin (not shown) attached to the holder, and the position of each of the three measurement points (teaching points) is measured. The measurement point measurement unit 108 stores the positions of the three measured measurement points (teaching points) in the storage unit 13.
- the placement position error calculation unit 109 calculates the error based on the positions of the three measurement points on the workpiece model in the virtual space and the positions of the three measurement points on the workpiece (not shown) in the real space. Then, using a method known to those skilled in the art, the error in placement position between the work model in the virtual space and the work (not shown) in the real space is calculated.
- the arrangement position correction unit 110 corrects the arrangement position of the work model in the virtual space so as to eliminate the error in the arrangement position calculated by the arrangement position error calculation unit 109.
- FIG. 12 is a flowchart illustrating the modification process of the programming device 1. The flow shown here is executed every time a measurement program is created.
- step S1 the three-dimensional model placement unit 102 places a robot (not shown in the figure) constituting the industrial machine system model in the three-dimensional virtual space created by the virtual space creation unit 101 in response to the user's input operation on the input unit 11.
- a robot model (not shown), a pin model (not shown), a workpiece model (not shown), and a peripheral equipment model such as a jig (not shown) are placed.
- step S2 the measurement location setting unit 103 sets a plurality of measurement locations on the workpiece model.
- step S3 the distance calculation unit 104 calculates the distances (a, b, c, d) between adjacent measurement points.
- step S4 the area calculation unit 105 calculates the area A of the region formed by connecting the plurality of measurement points set in step S2.
- step S5 the measurement point evaluation unit 106 determines whether or not the measurement point has a predetermined accuracy or higher based on the distances (a, b, c, d) calculated in step S3 and the area A calculated in step S4. It is evaluated whether the measurement is possible at the plurality of measurement points set in step S2.
- step S6 if it is evaluated in step S5 that measurement with a predetermined accuracy or higher is possible, the teaching point generation unit 107 generates the plurality of set measurement points as teaching points to be measured by a robot (not shown), Set in measurement program. Note that if it is evaluated in step S5 that measurement with a predetermined accuracy or higher is impossible, the programming device 1 returns to the processing in step S2.
- step S7 the measurement point measurement unit 108 executes the measurement program in which the plurality of measurement points were set as teaching points in step S6 in the virtual space, and measures the position of each of the plurality of measurement points on the work model.
- step S8 the measurement point measurement unit 108 executes the measurement program in which the measurement points were set as teaching points in step S6 in real space to measure the positions of each of the plurality of measurement points on the workpiece (not shown). .
- step S9 the arrangement position error calculation unit 109 calculates the position of the plurality of measurement points measured on the workpiece model in the virtual space and the position of the measurement points measured on the workpiece (not shown) in the real space. , the error in the placement position between the work model in the virtual space and the work in the real space (not shown) is calculated.
- step S10 the placement position correction unit 110 corrects the placement position of the work model in the virtual space so as to eliminate the error in the placement position calculated in step S9.
- the distances (a, b, c, d) between adjacent measurement points are greater than or equal to the threshold value Th1, and the area of the region formed by connecting the measurement points is A plurality of measurement points are set on the workpiece model so that A is greater than or equal to the threshold Th2 and a wide range is measured.
- the programming device 1 can easily set teaching points of a measurement program that measures a plurality of measurement points on a workpiece (measurement target).
- the programming device 1 also measures the positions of measurement points in virtual space and in real space by setting a plurality of measurement points that have been evaluated to be measurable with a predetermined accuracy or higher as teaching points of the measurement program.
- the programming device 1 can set a plurality of appropriate measurement points in a short time regardless of the operator's experience.
- the programming device 1 may cause a deviation between the corrected position of the work model (measurement object model) in the virtual space and the position of the work (measurement object) in the real space because the measurement location settings are not appropriate. It is possible to reduce the risk of having to enlarge the measurement program and start over from the point of creating the measurement program in virtual space.
- the first embodiment has been described above.
- the programming device 1 sets a plurality of measurement points selected by a user on a measurement target object model, and connects adjacent measurement points in a region formed by connecting the set plurality of measurement points.
- the area of the area is calculated, and based on the respective distances and areas between adjacent measurement points, it is possible to measure at a predetermined accuracy or higher at the plurality of measurement points. If it is evaluated that measurement with a predetermined accuracy or higher is possible, a plurality of measurement points are generated as teaching points to be measured by the industrial machine.
- the programming device 1A creates a plurality of combinations of a predetermined number of shape features among the shape features on the measurement target object model, and in each of the plurality of combinations, adjacent shapes The distance between the geometrical features and the area of the region formed by connecting the geometrical features are calculated, and the geometrical features of the combination that maximizes the calculated distance and area are measured with a predetermined accuracy or higher.
- This embodiment differs from the first embodiment in that it is evaluated as a measurement location.
- the programming device 1A according to the second embodiment can easily set teaching points of a measurement program that measures a plurality of measurement points on a measurement target object. The second embodiment will be described below.
- FIG. 13 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the programming device according to the second embodiment. Note that elements having the same functions as those of the programming device 1 shown in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
- a programming device 1A according to the second embodiment includes a control section 10a, an input section 11, a display section 12, and a storage section 13.
- the control unit 10 includes a virtual space creation unit 101, a three-dimensional model placement unit 102, a measurement location setting unit 103a, a distance calculation unit 104a, an area calculation unit 105a, a measurement location evaluation unit 106a, a teaching point generation unit 107, and a measurement location measurement unit.
- the input unit 11, display unit 12, and storage unit 13 have the same functions as the input unit 11, display unit 12, and storage unit 13 in the first embodiment.
- the model storage unit 131 has the same function as the model storage unit 131 in the first embodiment.
- the control unit 10a includes a CPU, ROM, RAM, CMOS memory, etc., which are configured to be able to communicate with each other via a bus, which is well known to those skilled in the art.
- the CPU is a processor that controls the entire programming device 1A.
- the CPU reads the system program and application program stored in the ROM via the bus, and controls the entire programming device 1A according to the system program and application program. As a result, as shown in FIG.
- the control unit 10 includes a virtual space creation unit 101, a three-dimensional model placement unit 102, a measurement location setting unit 103a, a distance calculation unit 104a, an area calculation unit 105a, a measurement location evaluation unit 106a, It is configured to realize the functions of the teaching point generation section 107, the measurement point measurement section 108, the placement position error calculation section 109, and the placement position correction section 110.
- the virtual space creation unit 101, the three-dimensional model placement unit 102, the teaching point generation unit 107, the measurement point measurement unit 108, the placement position error calculation unit 109, and the placement position correction unit 110 are the same as the virtual space creation unit 101 in the first embodiment. , the three-dimensional model placement section 102, the teaching point generation section 107, the measurement point measurement section 108, the placement position error calculation section 109, and the placement position correction section 110.
- the measurement point setting unit 103a sets a plurality of measurement points by extracting geometric features on the workpiece model. Specifically, the measurement point setting unit 103a automatically extracts the center of a hole on the workpiece model as a geometric feature, as shown in FIG. 14, for example.
- the measurement point setting unit 103a sets each of a plurality of combinations of a predetermined number of shape features selected from the plurality of extracted shape features as a plurality of measurement points.
- the predetermined number is three will be described below, the same applies to the case where the predetermined number is four or more.
- the measurement point setting unit 103a may extract the center of the surface of each protrusion as a geometric feature.
- the distance calculation unit 104a calculates the distances (a, b, c, d) between adjacent geometric features in the region formed by connecting the geometric features in each of the plurality of set combinations according to the first embodiment. The calculation is performed in the same manner as the distance calculation unit 104.
- the area calculation unit 105a calculates the area A of the region in each of the plurality of combinations, similarly to the area calculation unit 105 of the first embodiment.
- the measurement point evaluation unit 106a selects the shape feature of the combination in which the distance (a, b, c, d) between adjacent shape features and the size of the area A are maximum among the plurality of combinations. Evaluate as multiple measurement points that can be measured with higher accuracy.
- FIG. 15 is a flowchart illustrating the correction process of the programming device 1A. Note that processes similar to the correction process of the programming device 1 in FIG. 12 are given the same step numbers, and detailed explanations are omitted.
- step S2a the measurement point setting unit 103a extracts the geometrical features on the workpiece model, and performs multiple measurements on each of the plurality of combinations in which a predetermined number of geometrical features are selected from among the extracted plurality of geometrical features. Set as a location.
- step S3a the distance calculation unit 104a calculates distances (a, b, c, d) between adjacent geometric features in a region formed by connecting the geometric features for each of the set plural combinations. do.
- step S4a the area calculation unit 105a calculates the area A of the region for each of the plurality of combinations.
- step S5a the measurement point evaluation unit 106a determines the shape feature of the combination in which the distances (a, b, c, d) calculated in step S3a and the size of the area A calculated in step S4a are maximum. , are evaluated as a plurality of measurement points that can be measured with a predetermined accuracy or higher.
- step S6a the teaching point generation unit 107 generates the geometrical features of the combination evaluated in step S5a as teaching points to be measured by a robot (not shown), and sets them in the measurement program.
- the programming device 1A creates a plurality of combinations of a predetermined number of shape features among the shape features on the measurement target object model, and creates adjacent shape features in each of the plurality of combinations. Multiple measurement points that can measure the combination of shape features that maximizes the calculated distance and area with a predetermined accuracy or higher by calculating the distance between them and the area of the region formed by connecting the shape features. Evaluate as. Thereby, the programming device 1A can easily set teaching points of a measurement program that measures a plurality of measurement points on a workpiece (measurement target).
- the programming device 1A can accurately measure the position of the measurement point in virtual space and in real space by setting the measurement point that has been evaluated to be measurable with a predetermined accuracy or higher as the teaching point of the measurement program. This suppresses the deviation between the corrected position of the work model (measurement object model) in the virtual space and the position of the work (measurement object) in the real space. Further, the programming device 1A can set appropriate measurement points in a short time regardless of the operator's experience. In addition, the programming device 1A may cause a difference between the corrected position of the work model (measurement object model) in the virtual space and the position of the work (measurement object) in the real space because the measurement location settings are not appropriate. It is possible to reduce the risk of having to enlarge the measurement program and start over from the point of creating the measurement program in virtual space. The second embodiment has been described above.
- the programming devices 1 and 1A are not limited to the above-described embodiments, and include modifications, improvements, etc. within a range that can achieve the purpose.
- a touch-up pin was attached to the tool tip of the robot model (not shown), but the present invention is not limited to this.
- a visual sensor for detection or the like may be attached to the tool tip of a robot model (not shown).
- the programming devices 1 and 1A operate the robot model (or robot) as shown in FIGS. 7 to 9 by executing the measurement program in the virtual space (or real space), and perform the measurement at multiple measurement points. Each may be detected by a visual sensor model (or visual sensor) and the position of the measurement point may be measured.
- the programming devices 1 and 1A measure multiple measurement points on the top surface of the workpiece model (or workpiece) by executing the measurement program in the virtual space (or real space).
- the programming devices 1 and 1A may measure the positions of a plurality of measurement points on the side surface of a workpiece model (or workpiece) by executing a measurement program in virtual space (or real space).
- the programming device 1A extracts the geometric features on the workpiece model and creates a plurality of combinations in which a predetermined number of geometric features are selected from all the extracted geometric features.
- the programming device 1A may specify, based on a user's input operation via the input unit 11, a geometric feature to be excluded from among the extracted geometric features.
- each function included in the programming devices 1 and 1A in the first embodiment and the second embodiment can be realized by hardware, software, or a combination thereof.
- being realized by software means being realized by a computer reading and executing a program.
- Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media are magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-ROMs, R, CD-R/W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM).
- the program may also be provided to the computer on various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
- the temporary computer-readable medium can provide the program to the computer via wired communication channels such as electrical wires and optical fibers, or via wireless communication channels.
- the step of writing a program to be recorded on a recording medium includes not only processes that are performed in chronological order, but also processes that are not necessarily performed in chronological order but are executed in parallel or individually. It also includes.
- the programming device of the present disclosure can take various embodiments having the following configurations.
- the programming device 1 of the present disclosure allows an industrial machine system model including a robot model and a work model that is a three-dimensional representation of an industrial machine system including a robot (not shown) and a workpiece (not shown) to be created in a virtual space.
- a programming device that is placed on a workpiece model and creates a measurement program that measures a plurality of measurement points on a workpiece model, and includes a measurement point setting unit 103 that sets a plurality of measurement points on a workpiece model;
- a distance calculation unit 104 calculates the respective distances (a, b, c, d) between adjacent measurement points in a region formed by connecting the points, an area calculation section 105 calculates the area A of the region, A measurement point that evaluates whether or not measurement with a predetermined accuracy or higher is possible at a plurality of measurement points based on the respective distances (a, b, c, d) between the measurement points and the area A.
- It includes an evaluation section 106 and a teaching point generation section 107 that generates a plurality of measurement points as teaching points to be measured by the robot when the measurement point evaluation section 106 evaluates that measurement with a predetermined accuracy or higher is possible.
- teaching points of a measurement program for measuring a plurality of measurement points on a measurement target can be easily set.
- the measurement program is executed in the virtual space to measure the positions of the plurality of measurement points on the measurement object model, and the measurement program is executed in the real space.
- a measurement point measurement unit that measures the positions of the plurality of measurement points on the measurement target object by executing the above measurement point measurement unit; an arrangement position error calculation unit that calculates an error in the arrangement position between the measurement object model and the measurement object based on the positions of the plurality of measurement points on the measurement object, and eliminates the error in the arrangement position.
- the measurement object model may further include an arrangement position correction unit that corrects the arrangement position of the measurement target object model.
- the measurement point setting unit 103a may set a plurality of measurement points by extracting a plurality of geometrical features on the workpiece model.
- the measurement point setting unit 103a sets each of a plurality of combinations in which a predetermined number of shape features are selected from among the plurality of extracted shape features as a plurality of measurement points. and the distance calculation unit 104a calculates the distance between adjacent geometric features in the region formed by connecting the geometric features in each of the plurality of set combinations, and the area calculation unit 105a calculates the distance between each of the plurality of set combinations.
- the measurement point evaluation unit 106a calculates the area of the region in each of the combinations, and selects the shape feature of the combination in which the distance between adjacent shape features and the size of the area of the region is maximum among the plurality of combinations. It may be evaluated as a plurality of measurement points that can be measured with higher accuracy.
- the measurement program is configured to measure multiple measurement points using a pin attached to the tip of the robot's arm. Measurement may be performed by touching up.
- the measurement program is executed at multiple measurement points using a visual sensor attached to the tip of the robot's arm.
- the measurement may be performed by detecting.
Abstract
計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できること。 プログラミング装置は、産業機器モデル、及び計測対象物モデルを含む産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置であって、計測対象物モデル上に複数の計測箇所を設定する計測箇所設定部と、複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算する距離計算部と、領域の面積を計算する面積計算部と、隣接する計測箇所間それぞれの距離、及び面積に基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測が複数の計測箇所において可能か否かを評価する計測箇所評価部と、計測箇所評価部により所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所を産業機械により計測する教示点として生成する教示点生成部と、を備える。
Description
本発明は、プログラミング装置に関する。
ワークモデル、ロボットモデル、及び撮像部モデルを仮想空間に配置し、ワークの撮像対象箇所に対応するワークモデルの目的箇所を、予め定められた抽出条件に従って抽出し、目的箇所が撮像部モデルの視野内に入る撮像位置に、撮像部モデル又はワークモデルをロボットモデルによって移動させ、ロボットモデルが撮像部モデル又はワークモデルを撮像位置に位置決めしたときの該ロボットモデルの位置データに基づいて、撮像部が撮像対象箇所を撮像するための動作プログラムを生成することにより、ロボットの動作プログラムの生成に要するオペレータの作業を減らすことができる技術が知られている。例えば、特許文献１参照。
ワーク等の計測対象物上の複数の計測箇所を計測プログラムにより計測する場合、計測箇所同士の距離が所定の距離より近くならず、かつ計測対象物上の所定の面積より広い範囲を計測するように、計測プログラムの教示点（計測箇所）を設定する必要がある。
すなわち、計測箇所同士の距離が所定の距離より近くならず、かつ計測対象物上の所定の面積より広い範囲を計測するように計測プログラムの隣接する教示点（計測箇所）間が適切に設定され、仮想空間上と実空間上とで計測が正確にできていれば、仮想空間上の計測対象物モデルと実空間上の計測対象物との位置の誤差の計算精度が向上し、修正後の仮想空間上の計測対象物モデルの位置と実空間上の計測対象物の位置とのずれを抑えることができる。
逆に計測箇所同士が所定の距離より近くなる、計測対象物上の所定の面積以下の狭い範囲を計測する、又は計測対象物上で計測箇所が直線状に並ぶ等、計測プログラムの隣接する教示点間が適切に設定されていない場合には、仮想空間上と実空間上とで計測が正確にできたとしても、仮想空間の計測対象物モデル上の位置と実空間の計測対象物上の位置との誤差の計算精度が低下し、修正後の仮想空間の計測対象物モデルの位置と実空間の計測対象物の位置とのずれが拡大する可能性がある。
また、計測対象物上の計測箇所の設定は作業者の経験に依存する部分が多く、計測箇所同士が所定の距離より近くならず、かつ計測対象物上の所定の面積より広い範囲を計測する計測箇所の設定は経験が浅い作業者にとって難しく、適切な計測箇所を設定するのに試行錯誤しながら行うと時間がかかるという問題がある。
また、計測箇所の設定が適切でなく、修正後の仮想空間上の計測対象物モデルの位置と実空間上の計測対象物の位置とのずれが拡大する場合、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直す必要があり、大きなタイムロスが生じるという問題もある。
すなわち、計測箇所同士の距離が所定の距離より近くならず、かつ計測対象物上の所定の面積より広い範囲を計測するように計測プログラムの隣接する教示点（計測箇所）間が適切に設定され、仮想空間上と実空間上とで計測が正確にできていれば、仮想空間上の計測対象物モデルと実空間上の計測対象物との位置の誤差の計算精度が向上し、修正後の仮想空間上の計測対象物モデルの位置と実空間上の計測対象物の位置とのずれを抑えることができる。
逆に計測箇所同士が所定の距離より近くなる、計測対象物上の所定の面積以下の狭い範囲を計測する、又は計測対象物上で計測箇所が直線状に並ぶ等、計測プログラムの隣接する教示点間が適切に設定されていない場合には、仮想空間上と実空間上とで計測が正確にできたとしても、仮想空間の計測対象物モデル上の位置と実空間の計測対象物上の位置との誤差の計算精度が低下し、修正後の仮想空間の計測対象物モデルの位置と実空間の計測対象物の位置とのずれが拡大する可能性がある。
また、計測対象物上の計測箇所の設定は作業者の経験に依存する部分が多く、計測箇所同士が所定の距離より近くならず、かつ計測対象物上の所定の面積より広い範囲を計測する計測箇所の設定は経験が浅い作業者にとって難しく、適切な計測箇所を設定するのに試行錯誤しながら行うと時間がかかるという問題がある。
また、計測箇所の設定が適切でなく、修正後の仮想空間上の計測対象物モデルの位置と実空間上の計測対象物の位置とのずれが拡大する場合、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直す必要があり、大きなタイムロスが生じるという問題もある。
そこで、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できることが望まれている。
本開示のプログラミング装置の一態様は、産業機械、及び計測対象物を含む産業機械システムを三次元で表現した、産業機器モデル、及び計測対象物モデルを含む産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、前記計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置であって、前記計測対象物モデル上に前記複数の計測箇所を設定する計測箇所設定部と、前記複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算する距離計算部と、前記領域の面積を計算する面積計算部と、前記隣接する計測箇所間それぞれの距離、及び前記面積に基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測が前記複数の計測箇所において可能か否かを評価する計測箇所評価部と、前記計測箇所評価部により前記所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、前記複数の計測箇所を前記産業機械により計測する教示点として生成する教示点生成部と、を備える。
一態様によれば、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
＜第１実施形態＞
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、産業機械、及び計測対象物を有する産業機械システムを三次元で表現した、産業機器モデル、及び計測対象物モデルを有する産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置は、計測対象物モデル上にユーザにより選択された複数の計測箇所を設定し、設定された複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算するとともに、当該領域の面積を計算し、隣接する計測箇所間それぞれの距離及び面積に基づいて、当該複数の計測箇所において予め設定された所定の精度以上の計測が可能か否かを評価し、所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所を産業機械により計測する教示点として生成する。
これにより、本実施形態によれば、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
以上が本実施形態の概略である。
まず、本実施形態の概略を説明する。本実施形態では、産業機械、及び計測対象物を有する産業機械システムを三次元で表現した、産業機器モデル、及び計測対象物モデルを有する産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置は、計測対象物モデル上にユーザにより選択された複数の計測箇所を設定し、設定された複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算するとともに、当該領域の面積を計算し、隣接する計測箇所間それぞれの距離及び面積に基づいて、当該複数の計測箇所において予め設定された所定の精度以上の計測が可能か否かを評価し、所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所を産業機械により計測する教示点として生成する。
これにより、本実施形態によれば、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
以上が本実施形態の概略である。
次に、本実施形態の構成について図面を用いて詳細に説明する。ここでは、産業機械としてのロボットのツール先端にタッチアップ用のピンを取り付けて、計測対象物であるワークを計測する場合を例示する。なお、本発明は、ロボットのツール先端に検出用の視覚センサを取り付けて、ワークを計測する場合等に対しても適用可能である。また、本発明は、産業機械として工作機械、産業用ロボット、サービス用ロボット、鍛圧機械及び射出成形機といった様々な機械に対しても適用可能である。
図１は、第１実施形態に係るプログラミング装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。
図１に示すように、プログラミング装置１は、公知のコンピュータであり、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を有する。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３、距離計算部１０４、面積計算部１０５、計測箇所評価部１０６、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０を含む。
なお、プログラミング装置１は、ロボット（図示しない）の動作を制御するロボット制御装置（図示しない）とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。あるいは、プログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と図示しない接続インターフェースを介して互いに直接接続されてもよい。
図１に示すように、プログラミング装置１は、公知のコンピュータであり、制御部１０、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を有する。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３、距離計算部１０４、面積計算部１０５、計測箇所評価部１０６、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０を含む。
なお、プログラミング装置１は、ロボット（図示しない）の動作を制御するロボット制御装置（図示しない）とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やインターネット等のネットワークを介して相互に接続されていてもよい。あるいは、プログラミング装置１は、ロボット制御装置（図示しない）と図示しない接続インターフェースを介して互いに直接接続されてもよい。
＜入力部１１＞
入力部１１は、例えば、キーボードや、後述する表示部１２に配置されたタッチパネル等であり、ユーザからの入力を受け付ける。
入力部１１は、例えば、キーボードや、後述する表示部１２に配置されたタッチパネル等であり、ユーザからの入力を受け付ける。
＜表示部１２＞
表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ等である。表示部１２は、後述するように、例えば入力部１１を介してユーザにより入力（選択）されたロボット（図示しない）を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ロボットモデル」ともいう）とともに、当該ロボットのツール先端に配置され計測対象物を計測するピン（図示しない）を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ピンモデル」ともいう）、及びピン（図示しない）により計測される計測対象物であるワークを三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ワークモデル」ともいう）、及び治具等を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「周辺機器モデル」ともいう）を表示する。
表示部１２は、例えば、液晶ディスプレイ等である。表示部１２は、後述するように、例えば入力部１１を介してユーザにより入力（選択）されたロボット（図示しない）を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ロボットモデル」ともいう）とともに、当該ロボットのツール先端に配置され計測対象物を計測するピン（図示しない）を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ピンモデル」ともいう）、及びピン（図示しない）により計測される計測対象物であるワークを三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「ワークモデル」ともいう）、及び治具等を三次元で表現した３Ｄ ＣＡＤデータ等（以下、「周辺機器モデル」ともいう）を表示する。
＜記憶部１３＞
記憶部１３は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等であり、図示しないロボットを動作させてピンにワークを計測させる計測プログラム等を記憶してもよい。また、記憶部１３は、モデル記憶部１３１を有する。
モデル記憶部１３１は、上述したように、例えば入力部１１を介してユーザにより入力（選択）され、表示部１２に表示されるロボット（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ロボットモデル）、ピン（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ピンモデル）、ワーク（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ワークモデル）、及び治具（図示しない）等の３Ｄ ＣＡＤデータ（周辺機器モデル）等を記憶する。
記憶部１３は、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等であり、図示しないロボットを動作させてピンにワークを計測させる計測プログラム等を記憶してもよい。また、記憶部１３は、モデル記憶部１３１を有する。
モデル記憶部１３１は、上述したように、例えば入力部１１を介してユーザにより入力（選択）され、表示部１２に表示されるロボット（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ロボットモデル）、ピン（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ピンモデル）、ワーク（図示しない）の３Ｄ ＣＡＤデータ（ワークモデル）、及び治具（図示しない）等の３Ｄ ＣＡＤデータ（周辺機器モデル）等を記憶する。
＜制御部１０＞
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはプログラミング装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってプログラミング装置１全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３、距離計算部１０４、面積計算部１０５、計測箇所評価部１０６、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、プログラミング装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）メモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはプログラミング装置１を全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってプログラミング装置１全体を制御する。これにより、図１に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３、距離計算部１０４、面積計算部１０５、計測箇所評価部１０６、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０の機能を実現するように構成される。ＲＡＭには一時的な計算データや表示データ等の各種データが格納される。また、ＣＭＯＳメモリは図示しないバッテリでバックアップされ、プログラミング装置１の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成される。
仮想空間作成部１０１は、ロボット（図示しない）と、ピン（図示しない）と、ワーク（図示しない）と、治具（図示しない）等の周辺機器が配置される作業空間を三次元的に表現した仮想空間を作成する。
三次元モデル配置部１０２は、例えば、ユーザの入力部１１の入力操作に応じて、仮想空間作成部１０１により作成された三次元の仮想空間内に、ロボット（図示しない）のロボットモデル、ピン（図示しない）のピンモデル、ワーク（図示しない）のワークモデル、及び治具（図示しない）等の周辺機器モデルを配置する。
具体的には、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないロボットを配置するために、当該ロボットのロボットモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだロボットモデルを仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないピンのピンモデルをロボットのツール先端に配置するために、ピンのピンモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだピンのピンモデルをロボットモデルのツール先端に取り付けるように仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないワークのワークモデルを配置するために、ワークのワークモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだワークのワークモデルを仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しない治具等の周辺機器モデルを配置するために、周辺機器モデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだ周辺機器モデルを仮想空間内に配置する。
図２は、仮想空間における産業機械システムモデルの一例を示す図である。
なお、図２に示すように、ワークモデルの上面には、例えば、複数の穴が設けられている。ただし、ワークモデルの上面には、複数の穴に限定されず、複数の突起等が設けられてもよい。
具体的には、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないロボットを配置するために、当該ロボットのロボットモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだロボットモデルを仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないピンのピンモデルをロボットのツール先端に配置するために、ピンのピンモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだピンのピンモデルをロボットモデルのツール先端に取り付けるように仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しないワークのワークモデルを配置するために、ワークのワークモデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだワークのワークモデルを仮想空間内に配置する。
また、三次元モデル配置部１０２は、仮想空間内に図示しない治具等の周辺機器モデルを配置するために、周辺機器モデルをモデル記憶部１３１から読み込む。三次元モデル配置部１０２は、読み込んだ周辺機器モデルを仮想空間内に配置する。
図２は、仮想空間における産業機械システムモデルの一例を示す図である。
なお、図２に示すように、ワークモデルの上面には、例えば、複数の穴が設けられている。ただし、ワークモデルの上面には、複数の穴に限定されず、複数の突起等が設けられてもよい。
計測箇所設定部１０３は、計測対象物モデルであるワークモデル上に複数の計測箇所を設定する。
具体的には、計測箇所設定部１０３は、例えば、ユーザの入力部１１の入力操作に基づいて、ワークモデル上の穴の中心を形状的特徴としてマウスによるクリックやタッチパネルでタッチされる等により、所定の数の形状的特徴を抽出し、複数の計測箇所として設定する。
なお、以下では、所定の数が３つの場合について説明するが、４つ以上の場合についても同様である。また、計測箇所設定部１０３は、ワークモデル上の突起の面中心を形状的特徴として抽出してもよい。
図３は、複数の計測箇所が設定された場合の一例を示す図である。図３では、３つの十字の印が設定された計測箇所を示す。
具体的には、計測箇所設定部１０３は、例えば、ユーザの入力部１１の入力操作に基づいて、ワークモデル上の穴の中心を形状的特徴としてマウスによるクリックやタッチパネルでタッチされる等により、所定の数の形状的特徴を抽出し、複数の計測箇所として設定する。
なお、以下では、所定の数が３つの場合について説明するが、４つ以上の場合についても同様である。また、計測箇所設定部１０３は、ワークモデル上の突起の面中心を形状的特徴として抽出してもよい。
図３は、複数の計測箇所が設定された場合の一例を示す図である。図３では、３つの十字の印が設定された計測箇所を示す。
距離計算部１０４は、計測箇所設定部１０３により設定された所定の数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算する。
具体的には、距離計算部１０４は、図３に示すように、隣接する計測箇所間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ）と、距離（ａ、ｂ、ｃ）を合計した三角形の周囲の長さｄ（＝ａ＋ｂ＋ｃ）とを計算する。なお、以下において、周囲の長さｄは、特に断らない限り、「距離ｄ」ともいう。
具体的には、距離計算部１０４は、図３に示すように、隣接する計測箇所間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ）と、距離（ａ、ｂ、ｃ）を合計した三角形の周囲の長さｄ（＝ａ＋ｂ＋ｃ）とを計算する。なお、以下において、周囲の長さｄは、特に断らない限り、「距離ｄ」ともいう。
面積計算部１０５は、当業者にとって公知の手法を用いて、計測箇所に囲まれた三角形の領域の面積Ａを計算する。なお、所定の数が４つ以上の場合、領域の形状は４角形以上の多角形となる。
計測箇所評価部１０６は、距離計算部１０４により計算された距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、面積計算部１０５により計算された面積Ａとに基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測が計測箇所設定部１０３により設定された計測箇所において可能か否かを評価する。
例えば、図４に示すように、隣り合う３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、当該複数の計測箇所が互いに近すぎるため、距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と面積Ａとが所定の精度を示す距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２以上とならない。このため、計測箇所評価部１０６は、図４で設定された計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、設定された複数の計測箇所から離れるほど、誤差が拡大する可能性があることから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離が短く計測範囲が狭いため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。なお、所定の精度を示す距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２は、ワークの形状や大きさ等に応じて予め適宜設定されることが好ましい。
また、図５に示すように、同じ直線上に並ぶ３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、領域の面積Ａが「０」となり所定の精度を示す面積の閾値Ｔｈ２以上とならないことから、計測箇所評価部１０６は、図５で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、ワーク（計測対象物）の回転の精度がうまく出せない可能性があることから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所が一直線に並んでいるため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。
また、図６に示すように、３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、少なくとも領域の面積Ａが面積の閾値Ｔｈ２以上とならないことから、計測箇所評価部１０６は、図６で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離は十分ですが計測範囲が狭いため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。
一方、図３に示すように、３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と面積Ａとが距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２以上となることから、計測箇所評価部１０６は、図３で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が可能と評価する。この場合、ワーク（計測対象物）の広い範囲をカバーすることで計測精度が向上することから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離も計測範囲も十分で、十分な計測精度が出せると考えられます。」等のメッセージを表示部１２に表示するようにしてもよい。
例えば、図４に示すように、隣り合う３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、当該複数の計測箇所が互いに近すぎるため、距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と面積Ａとが所定の精度を示す距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２以上とならない。このため、計測箇所評価部１０６は、図４で設定された計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、設定された複数の計測箇所から離れるほど、誤差が拡大する可能性があることから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離が短く計測範囲が狭いため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。なお、所定の精度を示す距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２は、ワークの形状や大きさ等に応じて予め適宜設定されることが好ましい。
また、図５に示すように、同じ直線上に並ぶ３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、領域の面積Ａが「０」となり所定の精度を示す面積の閾値Ｔｈ２以上とならないことから、計測箇所評価部１０６は、図５で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、ワーク（計測対象物）の回転の精度がうまく出せない可能性があることから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所が一直線に並んでいるため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。
また、図６に示すように、３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、少なくとも領域の面積Ａが面積の閾値Ｔｈ２以上とならないことから、計測箇所評価部１０６は、図６で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が不可能と評価する。この場合、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離は十分ですが計測範囲が狭いため、十分な計測精度が出ない可能性があります。」等のメッセージを表示部１２に表示し、ユーザに計測箇所を再設定させるようにしてもよい。
一方、図３に示すように、３つの形状的特徴が複数の計測箇所として設定された場合、距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と面積Ａとが距離の閾値Ｔｈ１及び面積の閾値Ｔｈ２以上となることから、計測箇所評価部１０６は、図３で設定された複数の計測箇所では所定の精度以上の計測が可能と評価する。この場合、ワーク（計測対象物）の広い範囲をカバーすることで計測精度が向上することから、計測箇所評価部１０６は、「計測箇所同士の距離も計測範囲も十分で、十分な計測精度が出せると考えられます。」等のメッセージを表示部１２に表示するようにしてもよい。
教示点生成部１０７は、計測箇所評価部１０６により所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、設定された複数の計測箇所をロボット（図示しない）により計測する教示点として生成し、計測プログラムに設定する。
計測箇所計測部１０８は、例えば、複数の計測箇所が教示点として設定された計測プログラムを仮想空間上で実行してワークモデル上の複数の計測箇所それぞれの位置を計測するとともに、同じ計測プログラムを実空間上で実行してワーク上の複数の計測箇所それぞれの位置を計測する。
具体的には、計測箇所計測部１０８は、例えば、計測プログラムを仮想空間上で実行することにより、図７から図９に示すように、ロボットモデルを動作させてロボットモデルのツール先端に取り付けられたピンモデルでワークモデル上の３つの計測箇所（教示点）それぞれをタッチアップし、３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を計測する。計測箇所計測部１０８は、測定した３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を記憶部１３に記憶する。
次に、計測箇所計測部１０８は、計測プログラムを実空間上で実行することにより、図７から図９の場合と同様に、ロボット（図示しない）を動作させてロボット（図示しない）のツール先端に取り付けられたピン（図示しない）でワーク（図示しない）上の３つの計測箇所（教示点）それぞれをタッチアップし、３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を計測する。計測箇所計測部１０８は、測定した３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を記憶部１３に記憶する。
具体的には、計測箇所計測部１０８は、例えば、計測プログラムを仮想空間上で実行することにより、図７から図９に示すように、ロボットモデルを動作させてロボットモデルのツール先端に取り付けられたピンモデルでワークモデル上の３つの計測箇所（教示点）それぞれをタッチアップし、３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を計測する。計測箇所計測部１０８は、測定した３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を記憶部１３に記憶する。
次に、計測箇所計測部１０８は、計測プログラムを実空間上で実行することにより、図７から図９の場合と同様に、ロボット（図示しない）を動作させてロボット（図示しない）のツール先端に取り付けられたピン（図示しない）でワーク（図示しない）上の３つの計測箇所（教示点）それぞれをタッチアップし、３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を計測する。計測箇所計測部１０８は、測定した３つの計測箇所（教示点）それぞれの位置を記憶部１３に記憶する。
配置位置誤差計算部１０９は、例えば、図１０に示すように、仮想空間におけるワークモデル上の３つの計測箇所の位置、及び実空間におけるワーク（図示しない）上の３つの計測箇所の位置に基づいて、当業者にとって公知の手法を用い仮想空間のワークモデルと実空間のワーク（図示しない）との配置位置の誤差を計算する。
配置位置修正部１１０は、図１１に示すように、配置位置誤差計算部１０９により計算された配置位置の誤差を解消するように仮想空間上のワークモデルの配置位置を修正する。
＜プログラミング装置１の修正処理＞
次に、図１２を参照しながら、プログラミング装置１の修正処理の流れを説明する。
図１２は、プログラミング装置１の修正処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、計測プログラムが作成される度に実行される。
次に、図１２を参照しながら、プログラミング装置１の修正処理の流れを説明する。
図１２は、プログラミング装置１の修正処理について説明するフローチャートである。ここで示すフローは、計測プログラムが作成される度に実行される。
ステップＳ１において、三次元モデル配置部１０２は、ユーザの入力部１１の入力操作に応じて、仮想空間作成部１０１により作成された三次元の仮想空間に、産業機械システムモデルを構成するロボット（図示しない）のロボットモデル、ピン（図示しない）のピンモデル、ワーク（図示しない）のワークモデル、及び治具（図示しない）等の周辺機器モデルそれぞれを配置する。
ステップＳ２において、計測箇所設定部１０３は、ワークモデル上に複数の計測箇所を設定する。
ステップＳ３において、距離計算部１０４は、隣接する計測箇所間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を計算する。
ステップＳ４において、面積計算部１０５は、ステップＳ２で設定された複数の計測箇所を結んで形成される領域の面積Ａを計算する。
ステップＳ５において、計測箇所評価部１０６は、ステップＳ３で計算された距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、ステップＳ４で計算された面積Ａとに基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測がステップＳ２で設定された複数の計測箇所において可能か否かを評価する。
ステップＳ６において、教示点生成部１０７は、ステップＳ５で所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、設定された複数の計測箇所をロボット（図示しない）により計測する教示点として生成し、計測プログラムに設定する。なお、ステップＳ５で所定の精度以上の計測が不可能と評価された場合、プログラミング装置１は、ステップＳ２の処理に戻る。
ステップＳ７において、計測箇所計測部１０８は、ステップＳ６で複数の計測箇所が教示点として設定された計測プログラムを仮想空間上で実行してワークモデル上の複数の計測箇所それぞれの位置を計測する。
ステップＳ８において、計測箇所計測部１０８は、ステップＳ６で計測箇所が教示点として設定された計測プログラムを実空間上で実行してワーク（図示しない）上の複数の計測箇所それぞれの位置を計測する。
ステップＳ９において、配置位置誤差計算部１０９は、仮想空間におけるワークモデル上で計測された複数の計測箇所の位置、及び実空間におけるワーク（図示しない）上で計測された計測箇所の位置に基づいて、仮想空間のワークモデルと実空間のワーク（図示しない）との配置位置の誤差を計算する。
ステップＳ１０において、配置位置修正部１１０は、ステップＳ９で計算された配置位置の誤差を解消するように仮想空間上のワークモデルの配置位置を修正する。
以上により、第１実施形態に係るプログラミング装置１は、隣接する計測箇所間の距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が閾値Ｔｈ１以上離れていて、かつ計測箇所を結んで形成される領域の面積Ａが閾値Ｔｈ２以上で広い範囲を計測するように、ワークモデル上に複数の計測箇所を設定する。これにより、プログラミング装置１は、ワーク（計測対象物）上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
また、プログラミング装置１は、所定の精度以上で測定が可能と評価された複数の計測箇所を計測プログラムの教示点として設定することで、仮想空間上と実空間上とで計測箇所の位置の計測が正確にできれば、修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが抑えられる。
また、プログラミング装置１は、作業者の経験によらず、適切な複数の計測箇所を設定するのを短時間で行うことができる。
また、プログラミング装置１は、計測箇所の設定が適切でないために修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが拡大し、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直さなければならなくなるリスクを軽減することができる。
以上、第１実施形態について説明した。
また、プログラミング装置１は、所定の精度以上で測定が可能と評価された複数の計測箇所を計測プログラムの教示点として設定することで、仮想空間上と実空間上とで計測箇所の位置の計測が正確にできれば、修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが抑えられる。
また、プログラミング装置１は、作業者の経験によらず、適切な複数の計測箇所を設定するのを短時間で行うことができる。
また、プログラミング装置１は、計測箇所の設定が適切でないために修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが拡大し、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直さなければならなくなるリスクを軽減することができる。
以上、第１実施形態について説明した。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、プログラミング装置１は、計測対象物モデル上にユーザにより選択された複数の計測箇所を設定し、設定された複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算するとともに、当該領域の面積を計算し、隣接する計測箇所間それぞれの距離及び面積に基づいて、当該複数の計測箇所において予め設定された所定の精度以上の計測が可能か否かを評価し、所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所を産業機械により計測する教示点として生成する。これに対して、第２実施形態では、プログラミング装置１Ａは、計測対象物モデル上の形状的特徴のうち所定の数の形状的特徴の複数の組み合わせを作成し、複数の組み合わせそれぞれにおいて隣接する形状的特徴間の距離、及び形状的特徴を結んで形成される領域の面積を計算し、計算された距離及び面積が最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価する点において、第１実施形態と相違する。
これにより、第２実施形態に係るプログラミング装置１Ａは、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
以下、第２実施形態について説明する。
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、プログラミング装置１は、計測対象物モデル上にユーザにより選択された複数の計測箇所を設定し、設定された複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算するとともに、当該領域の面積を計算し、隣接する計測箇所間それぞれの距離及び面積に基づいて、当該複数の計測箇所において予め設定された所定の精度以上の計測が可能か否かを評価し、所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所を産業機械により計測する教示点として生成する。これに対して、第２実施形態では、プログラミング装置１Ａは、計測対象物モデル上の形状的特徴のうち所定の数の形状的特徴の複数の組み合わせを作成し、複数の組み合わせそれぞれにおいて隣接する形状的特徴間の距離、及び形状的特徴を結んで形成される領域の面積を計算し、計算された距離及び面積が最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価する点において、第１実施形態と相違する。
これにより、第２実施形態に係るプログラミング装置１Ａは、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
以下、第２実施形態について説明する。
図１３は、第２実施形態に係るプログラミング装置の機能的構成例を示す機能ブロック図である。なお、図１のプログラミング装置１の要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
図１３に示すように、第２実施形態に係るプログラミング装置１Ａは、制御部１０ａ、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を有する。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３ａ、距離計算部１０４ａ、面積計算部１０５ａ、計測箇所評価部１０６ａ、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０を含む。
入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３は、第１実施形態における入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３と同様の機能を有する。
モデル記憶部１３１は、第１実施形態におけるモデル記憶部１３１と同様の機能を有する。
図１３に示すように、第２実施形態に係るプログラミング装置１Ａは、制御部１０ａ、入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３を有する。制御部１０は、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３ａ、距離計算部１０４ａ、面積計算部１０５ａ、計測箇所評価部１０６ａ、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０を含む。
入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３は、第１実施形態における入力部１１、表示部１２、及び記憶部１３と同様の機能を有する。
モデル記憶部１３１は、第１実施形態におけるモデル記憶部１３１と同様の機能を有する。
＜制御部１０ａ＞
制御部１０ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはプログラミング装置１Ａを全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってプログラミング装置１Ａ全体を制御する。これにより、図１３に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３ａ、距離計算部１０４ａ、面積計算部１０５ａ、計測箇所評価部１０６ａ、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０の機能を実現するように構成される。
仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０は、第１実施形態における仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０と同等の機能を有する。
制御部１０ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＭＯＳメモリ等を有し、これらはバスを介して相互に通信可能に構成される、当業者にとって公知のものである。
ＣＰＵはプログラミング装置１Ａを全体的に制御するプロセッサである。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたシステムプログラム及びアプリケーションプログラムを、バスを介して読み出し、システムプログラム及びアプリケーションプログラムに従ってプログラミング装置１Ａ全体を制御する。これにより、図１３に示すように、制御部１０が、仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、計測箇所設定部１０３ａ、距離計算部１０４ａ、面積計算部１０５ａ、計測箇所評価部１０６ａ、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０の機能を実現するように構成される。
仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０は、第１実施形態における仮想空間作成部１０１、三次元モデル配置部１０２、教示点生成部１０７、計測箇所計測部１０８、配置位置誤差計算部１０９、及び配置位置修正部１１０と同等の機能を有する。
計測箇所設定部１０３ａは、ワークモデル上の形状的特徴を抽出することにより複数の計測箇所を設定する。
具体的には、計測箇所設定部１０３ａは、例えば、図１４に示すように、ワークモデル上の穴の中心を形状的特徴として自動的に抽出する。計測箇所設定部１０３ａは、抽出した複数の形状的特徴の中から所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせそれぞれを複数の計測箇所として設定する。
なお、以下では、所定の数が３つの場合について説明するが、４つ以上の場合についても同様である。また、計測箇所設定部１０３ａは、ワークモデル上に複数の突起が形成されている場合、各突起の面中心を形状的特徴として抽出してもよい。
具体的には、計測箇所設定部１０３ａは、例えば、図１４に示すように、ワークモデル上の穴の中心を形状的特徴として自動的に抽出する。計測箇所設定部１０３ａは、抽出した複数の形状的特徴の中から所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせそれぞれを複数の計測箇所として設定する。
なお、以下では、所定の数が３つの場合について説明するが、４つ以上の場合についても同様である。また、計測箇所設定部１０３ａは、ワークモデル上に複数の突起が形成されている場合、各突起の面中心を形状的特徴として抽出してもよい。
距離計算部１０４ａは、設定された複数の組み合わせそれぞれにおいて、形状的特徴を結んで形成される領域における隣接する形状的特徴間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を、第１実施形態の距離計算部１０４と同様に計算する。
面積計算部１０５ａは、第１実施形態の面積計算部１０５と同様に、複数の組み合わせそれぞれにおける領域の面積Ａを計算する。
計測箇所評価部１０６ａは、複数の組み合わせのうち、隣接する形状的特徴間の距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、面積Ａの大きさとが最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価する。
＜プログラミング装置１Ａの修正処理＞
次に、図１５を参照しながら、プログラミング装置１Ａの修正処理の流れを説明する。
図１５は、プログラミング装置１Ａの修正処理について説明するフローチャートである。なお、図１２のプログラミング装置１の修正処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、詳細な説明は省略する。
次に、図１５を参照しながら、プログラミング装置１Ａの修正処理の流れを説明する。
図１５は、プログラミング装置１Ａの修正処理について説明するフローチャートである。なお、図１２のプログラミング装置１の修正処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、詳細な説明は省略する。
ステップＳ２ａにおいて、計測箇所設定部１０３ａは、ワークモデル上の形状的特徴を抽出し、抽出した複数の形状的特徴の中から所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせそれぞれを複数の計測箇所として設定する。
ステップＳ３ａにおいて、距離計算部１０４ａは、設定された複数の組み合わせ毎に、形状的特徴を結んで形成される領域における隣接する形状的特徴間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を計算する。
ステップＳ４ａにおいて、面積計算部１０５ａは、複数の組み合わせ毎に領域の面積Ａを計算する。
ステップＳ５ａにおいて、計測箇所評価部１０６ａは、ステップＳ３ａで計算された距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、ステップＳ４ａで計算された面積Ａの大きさとが最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価する。
ステップＳ６ａにおいて、教示点生成部１０７は、ステップＳ５ａで評価された組み合わせの形状的特徴をロボット（図示しない）により計測する教示点として生成し、計測プログラムに設定する。
以上により、第２実施形態に係るプログラミング装置１Ａは、計測対象物モデル上の形状的特徴のうち所定の数の形状的特徴の複数の組み合わせを作成し、複数の組み合わせそれぞれにおいて隣接する形状的特徴間の距離、及び形状的特徴を結んで形成される領域の面積を計算し、計算した距離及び面積が最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価する。これにより、プログラミング装置１Ａは、ワーク（計測対象物）上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
また、プログラミング装置１Ａは、所定の精度以上で測定が可能と評価された計測箇所を計測プログラムの教示点として設定することで、仮想空間上と実空間上とで計測箇所の位置の計測が正確にでき、修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが抑えられる。
また、プログラミング装置１Ａは、作業者の経験によらず、適切な計測箇所を設定するのを短時間で行うことができる。
また、プログラミング装置１Ａは、計測箇所の設定が適切でないために修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが拡大し、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直さなければならなくなるリスクを軽減することができる。
以上、第２実施形態について説明した。
また、プログラミング装置１Ａは、所定の精度以上で測定が可能と評価された計測箇所を計測プログラムの教示点として設定することで、仮想空間上と実空間上とで計測箇所の位置の計測が正確にでき、修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが抑えられる。
また、プログラミング装置１Ａは、作業者の経験によらず、適切な計測箇所を設定するのを短時間で行うことができる。
また、プログラミング装置１Ａは、計測箇所の設定が適切でないために修正後の仮想空間上のワークモデル（計測対象物モデル）の位置と実空間上のワーク（計測対象物）の位置とのずれが拡大し、仮想空間上で計測プログラムを作成するところからやり直さなければならなくなるリスクを軽減することができる。
以上、第２実施形態について説明した。
以上、第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、プログラミング装置１、１Ａは、上述の実施形態に限定されるものではなく、目的を達成できる範囲での変形、改良等を含む。
＜変形例１＞
第１実施形態及び第２実施形態では、図示しないロボットモデルのツール先端には、タッチアップ用のピンが取り付けられたが、これに限定されない。例えば、図示しないロボットモデルのツール先端には、図１６に示すように、検出用の視覚センサ等が取り付けられてもよい。この場合、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することにより、図７から図９に示しようにロボットモデル（又はロボット）を動作させて、複数の計測箇所それぞれを視覚センサモデル（又は視覚センサ）で検出し、計測箇所の位置を計測するようにしてもよい。
第１実施形態及び第２実施形態では、図示しないロボットモデルのツール先端には、タッチアップ用のピンが取り付けられたが、これに限定されない。例えば、図示しないロボットモデルのツール先端には、図１６に示すように、検出用の視覚センサ等が取り付けられてもよい。この場合、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することにより、図７から図９に示しようにロボットモデル（又はロボット）を動作させて、複数の計測箇所それぞれを視覚センサモデル（又は視覚センサ）で検出し、計測箇所の位置を計測するようにしてもよい。
＜変形例２＞
また例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することで、ワークモデル（又はワーク）上面の複数の計測箇所の位置を計測したが、これに限定されない。例えば、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することで、ワークモデル（又はワーク）の側面上の複数の計測箇所の位置を計測するようにしてもよい。
また例えば、第１実施形態及び第２実施形態では、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することで、ワークモデル（又はワーク）上面の複数の計測箇所の位置を計測したが、これに限定されない。例えば、プログラミング装置１、１Ａは、仮想空間（又は実空間）で計測プログラムを実行することで、ワークモデル（又はワーク）の側面上の複数の計測箇所の位置を計測するようにしてもよい。
＜変形例３＞
また例えば、第２実施形態では、プログラミング装置１Ａは、ワークモデル上の形状的特徴を抽出し、抽出した全ての形状的特徴の中から所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせを作成したが、これに限定されない。例えば、プログラミング装置１Ａは、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、抽出された形状的特徴のうち除外する形状的特徴を指定するようにしてもよい。
また例えば、第２実施形態では、プログラミング装置１Ａは、ワークモデル上の形状的特徴を抽出し、抽出した全ての形状的特徴の中から所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせを作成したが、これに限定されない。例えば、プログラミング装置１Ａは、入力部１１を介してユーザの入力操作に基づいて、抽出された形状的特徴のうち除外する形状的特徴を指定するようにしてもよい。
なお、第１実施形態及び第２実施形態における、プログラミング装置１、１Ａに含まれる各機能は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせによりそれぞれ実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。
プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（Ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（Ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ）を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は、無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
なお、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
以上を換言すると、本開示のプログラミング装置は、次のような構成を有する各種各様の実施形態を取ることができる。
（１）本開示のプログラミング装置１は、ロボット（図示しない）、及びワーク（図示しない）を含む産業機械システムを三次元で表現した、ロボットモデル、及びワークモデルを含む産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置であって、ワークモデル上に複数の計測箇所を設定する計測箇所設定部１０３と、複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）とを計算する距離計算部１０４と、領域の面積Ａを計算する面積計算部１０５と、隣接する計測箇所間それぞれの距離（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、面積Ａとに基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測が複数の計測箇所において可能か否かを評価する計測箇所評価部１０６と、計測箇所評価部１０６により所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、複数の計測箇所をロボットにより計測する教示点として生成する教示点生成部１０７と、を備える。
このプログラミング装置１によれば、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
このプログラミング装置１によれば、計測対象物上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムの教示点を容易に設定できる。
（２） （１）に記載のプログラミング装置１において、計測プログラムを前記仮想空間上で実行して前記計測対象物モデル上の前記複数の計測箇所の位置を計測するとともに、前記計測プログラムを実空間上で実行して前記計測対象物上の前記複数の計測箇所の位置を計測する計測箇所計測部と、計測された前記計測対象物モデル上の前記複数の計測箇所の位置、及び計測された前記計測対象物上の前記複数の計測箇所の位置に基づいて、前記計測対象物モデルと前記計測対象物との配置位置の誤差を計算する配置位置誤差計算部と、前記配置位置の誤差を解消するように前記計測対象物モデルの配置位置を修正する配置位置修正部と、をさらに備えてもよい。
（３） （１）に記載のプログラミング装置１Ａにおいて、計測箇所設定部１０３ａは、ワークモデル上の複数の形状的特徴を抽出することにより複数の計測箇所を設定してもよい。
（４） （３）に記載のプログラミング装置１Ａにおいて、計測箇所設定部１０３ａは、抽出した複数の形状的特徴のうち所定の数の形状的特徴を選択した複数の組み合わせそれぞれを複数の計測箇所として設定し、距離計算部１０４ａは、設定された複数の組み合わせそれぞれにおいて、形状的特徴を結んで形成される領域における隣接する形状的特徴間それぞれの距離を計算し、面積計算部１０５ａは、複数の組み合わせそれぞれにおける領域の面積を計算し、計測箇所評価部１０６ａは、複数の組み合わせのうち隣接する形状的特徴間の距離及び領域の面積の大きさが最大となる組み合わせの形状的特徴を、所定の精度以上の計測が可能な複数の計測箇所として評価してもよい。
（５） （１）から（４）のいずれかに記載のプログラミング装置１、１Ａにおいて、計測プログラムは、産業機械がロボットの場合、ロボットのアーム先端に取り付けられたピンにより、複数の計測箇所をタッチアップして計測を行ってもよい。
（６） （１）から（４）のいずれかに記載のプログラミング装置１、１Ａにおいて、計測プログラムは、産業機械がロボットの場合、ロボットのアーム先端に取り付けられた視覚センサにより、複数の計測箇所を検出して計測を行ってもよい。
１、１Ａ プログラミング装置
１０、１０ａ 制御部
１０１ 仮想空間作成部
１０２ 三次元モデル配置部
１０３、１０３ａ 計測箇所設定部
１０４、１０４ａ 距離計算部
１０５、１０５ａ 面積計算部
１０６、１０６ａ 計測箇所評価部
１０７ 教示点生成部
１０８ 計測箇所計測部
１０９ 配置位置誤差計算部
１１０ 配置位置修正部
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 記憶部
１３１ モデル記憶部
１０、１０ａ 制御部
１０１ 仮想空間作成部
１０２ 三次元モデル配置部
１０３、１０３ａ 計測箇所設定部
１０４、１０４ａ 距離計算部
１０５、１０５ａ 面積計算部
１０６、１０６ａ 計測箇所評価部
１０７ 教示点生成部
１０８ 計測箇所計測部
１０９ 配置位置誤差計算部
１１０ 配置位置修正部
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ 記憶部
１３１ モデル記憶部
Claims (6)
- 産業機械、及び計測対象物を含む産業機械システムを三次元で表現した、産業機器モデル、及び計測対象物モデルを含む産業機械システムモデルを仮想空間上に配置し、前記計測対象物モデル上の複数の計測箇所を計測する計測プログラムを作成するプログラミング装置であって、
前記計測対象物モデル上に前記複数の計測箇所を設定する計測箇所設定部と、
前記複数の計測箇所を結んで形成される領域における隣接する計測箇所間それぞれの距離を計算する距離計算部と、
前記領域の面積を計算する面積計算部と、
前記隣接する計測箇所間それぞれの距離、及び前記面積に基づいて、予め設定された所定の精度以上の計測が前記複数の計測箇所において可能か否かを評価する計測箇所評価部と、
前記計測箇所評価部により前記所定の精度以上の計測が可能と評価された場合、前記複数の計測箇所を前記産業機械により計測する教示点として生成する教示点生成部と、
を備えるプログラミング装置。 - 前記計測プログラムを前記仮想空間上で実行して前記計測対象物モデル上の前記複数の計測箇所の位置を計測するとともに、前記計測プログラムを実空間上で実行して前記計測対象物上の前記複数の計測箇所の位置を計測する計測箇所計測部と、
計測された前記計測対象物モデル上の前記複数の計測箇所の位置、及び計測された前記計測対象物上の前記複数の計測箇所の位置に基づいて、前記計測対象物モデルと前記計測対象物との配置位置の誤差を計算する配置位置誤差計算部と、
前記配置位置の誤差を解消するように前記計測対象物モデルの配置位置を修正する配置位置修正部と、をさらに備える、請求項１に記載のプログラミング装置。 - 前記計測箇所設定部は、前記計測対象物モデル上の複数の形状的特徴を抽出することにより前記複数の計測箇所を設定する、請求項１に記載のプログラミング装置。
- 前記計測箇所設定部は、抽出した前記複数の形状的特徴のうち所定の数の前記形状的特徴を選択した複数の組み合わせそれぞれを前記複数の計測箇所として設定し、
前記距離計算部は、設定された前記複数の組み合わせそれぞれにおいて、形状的特徴を結んで形成される領域における隣接する形状的特徴間それぞれの距離を計算し、
前記面積計算部は、前記複数の組み合わせそれぞれにおける前記領域の面積を計算し、
前記計測箇所評価部は、前記複数の組み合わせのうち前記隣接する形状的特徴間の距離及び前記領域の面積の大きさが最大となる組み合わせの形状的特徴を、前記所定の精度以上の計測が可能な前記複数の計測箇所として評価する、請求項３に記載のプログラミング装置。 - 前記計測プログラムは、前記産業機械がロボットの場合、前記ロボットのアーム先端に取り付けられたピンにより、前記複数の計測箇所をタッチアップして計測を行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプログラミング装置。
- 前記計測プログラムは、前記産業機械がロボットの場合、前記ロボットのアーム先端に取り付けられた視覚センサにより、前記複数の計測箇所を検出して計測を行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のプログラミング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/029530 WO2024028953A1 (ja) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | プログラミング装置 |
| TW112125106A TW202406698A (zh) | 2022-08-01 | 2023-07-05 | 程式編寫裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/029530 WO2024028953A1 (ja) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | プログラミング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024028953A1 true WO2024028953A1 (ja) | 2024-02-08 |
Family
ID=89848687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/029530 WO2024028953A1 (ja) | 2022-08-01 | 2022-08-01 | プログラミング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW202406698A (ja) |
| WO (1) | WO2024028953A1 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019018250A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-02-07 | ファナック株式会社 | 動作プログラムを生成するプログラミング装置、及びプログラム生成方法 |
| WO2022085587A1 (ja) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | ファナック株式会社 | ロボットプログラミング装置、及びロボットプログラミング方法 |
-
2022
- 2022-08-01 WO PCT/JP2022/029530 patent/WO2024028953A1/ja unknown
-
2023
- 2023-07-05 TW TW112125106A patent/TW202406698A/zh unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019018250A (ja) * | 2017-07-11 | 2019-02-07 | ファナック株式会社 | 動作プログラムを生成するプログラミング装置、及びプログラム生成方法 |
| WO2022085587A1 (ja) * | 2020-10-22 | 2022-04-28 | ファナック株式会社 | ロボットプログラミング装置、及びロボットプログラミング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202406698A (zh) | 2024-02-16 |
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