JP2012206200A - Robot system, and portable teaching operation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットシステム及び可搬式教示操作装置に関する。 The present invention relates to a robot system and a portable teaching operation device.
従来、特許文献１のロボットシステムが公知である。特許文献１では、溶接条件をデータベース化しておき、このデータベースに基づいて所望の溶接結果を得るための溶接条件を算出することが行われている。より詳細には、過去の溶接結果記録データに対して相関分析等を行い、溶接前に所望する溶接結果を得るための溶接条件を導出するようにしている。
Conventionally, the robot system of
又、特許文献２では、特許文献１と同様に、溶接条件をデータベース化することが行われている。特許文献２が特許文献１と異なる点は、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを静止画像又は動画として視覚的にも記録してデータベース化している点である。
In
特許文献２では、溶接施工時に収集した条件（トーチ角度、溶接電流、溶接電圧）と共に、撮像した画像をデータベース化することによって、溶接を行った際の様子、ワーク状態、溶接結果などを視覚的に表示確認することができる利点を有する。
In
しかしながら、実溶接条件と静止画像又は動画（以下、単に画像という）とをセットにしてデータベース化しているだけであるため、例えば、視覚的に表示された画像が溶接ロボットのどの作業プログラムで溶接された結果なのかを、容易に把握することができない。 However, since the actual welding conditions and still images or moving images (hereinafter simply referred to as images) are only set as a database, for example, the visually displayed image is welded by which work program of the welding robot. It is not possible to easily grasp the result.
本発明の目的は、記録として残しておきたい加工後のワークの状態等を被写体として撮像手段で撮像し、得られた画像と加工作業を行うために教示された教示データ（＝作業プログラム）とを関連付けて記憶することにより、品質管理をサポートすることができるロボットシステムを提供することにある。 An object of the present invention is to capture an image of a processed workpiece or the like to be recorded as a subject by an imaging means, and to obtain the obtained image and teaching data (= work program) taught to perform a processing operation. It is an object of the present invention to provide a robot system capable of supporting quality control by storing the information in association with each other.
又、本発明の目的は、上記システムに使用可能な可搬式教示操作装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a portable teaching operation device that can be used in the above system.
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、可搬式教示操作装置と、作業プログラムに基づいてマニピュレータを制御するロボット制御装置を含むロボットシステムであって、前記可搬式教示操作装置は、撮像手段と前記撮像手段を撮像操作するための操作手段を備え、前記ロボット制御装置は、前記操作手段の撮像操作に応じて可搬式教示操作装置から送信された操作信号に基づいて、前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、前記撮像された画像と前記作業プログラムを関連付けする関連付け手段を備え、前記可搬式教示操作装置、又は、前記ロボット制御装置は、前記作業プログラムと関連付けされた画像を記録する画像記憶手段を備えることを特徴とするロボットシステムを要旨としている。
In order to solve the above problems, the invention of
請求項２の発明は、請求項１において、前記可搬式教示操作装置は、関連付けの手動入力を行うための関連付け入力手段を備え、前記関連付け手段は、前記関連付け入力手段の手動入力により、前記撮像された画像と前記作業プログラムを関連付けすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the portable teaching operation device includes association input means for performing manual input of association, and the association means performs the imaging by manual input of the association input means. In this case, the image is associated with the work program.
請求項３の発明は、請求項１において、前記ロボット制御装置は、前記作業プログラムを読み込みする読込手段を備え、前記関連付け手段は、前記撮像された画像と前記読込手段により読込まれた前記作業プログラムを自動的に関連付けすることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the robot control apparatus includes a reading unit that reads the work program, and the association unit reads the captured image and the work program read by the reading unit. Are automatically associated with each other.
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項において、前記関連付け手段は、前記作業プログラムに記憶された加工区間と関連付けすることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４において、前記マニピュレータはアーク溶接トーチを有するアーク溶接用のマニピュレータであり、前記加工区間は、アーク溶接を開始して終了するまでのアーク溶接区間であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the associating means associates with a machining section stored in the work program.
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the manipulator is an arc welding manipulator having an arc welding torch, and the machining section is an arc welding section from the start to the end of the arc welding. Features.
請求項６の発明は、マニピュレータを制御するロボット制御装置に接続される可搬式教示操作装置であって、撮像手段と、前記撮像手段を撮像操作するための操作手段を備え、前記撮像手段は、前記操作手段からの操作信号に応答して前記ロボット制御装置から入力した撮像制御信号に基づいて撮像制御されることを特徴とする可搬式教示操作装置を要旨としている。 The invention of claim 6 is a portable teaching operation device connected to a robot control device for controlling a manipulator, comprising an imaging means and an operating means for performing an imaging operation on the imaging means. The gist of the portable teaching operation device is that imaging control is performed based on an imaging control signal input from the robot control device in response to an operation signal from the operation means.
請求項１の発明によれば、記録として残しておきたい加工後のワークの状態等を被写体として撮像手段で撮像し、得られた画像と加工作業を行うために教示された教示データ（＝作業プログラム）とを関連付けて記憶することにより、品質管理をサポートすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the state of the workpiece after processing to be recorded as a subject is imaged by the imaging means as a subject, and the obtained image and teaching data (= work) taught to perform the processing operation Program) is stored in association with each other, so that quality control can be supported.
請求項２の発明によれば、関連付け入力手段の手動入力により、関連付け手段が撮像された画像と作業プログラムを関連付けすることにより、請求項１の効果を実現することができる。
According to the invention of
請求項３の発明によれば、関連付け手段は、撮像された画像と読込手段により読込まれた作業プログラムを自動的に関連付けすることにより、請求項１の効果を実現することができる。
According to the invention of claim 3, the associating means can realize the effect of
請求項４の発明によれば、作業プログラムの加工区間と関連付けすることができ、関連付けされた加工区間での画像に基づいて、当該加工区間での品質管理をサポートすることができる。 According to the invention of claim 4, it can be associated with the machining section of the work program, and based on the image in the associated machining section, quality control in the machining section can be supported.
請求項５の発明によれば、特にアーク溶接ロボットシステムの場合に請求項５の効果を奏することができる。
請求項６の発明によれば、請求項１に記載のシステムに使用可能な可搬式教示操作装置を提供することができる。
According to the invention of claim 5, the effect of claim 5 can be obtained particularly in the case of an arc welding robot system.
According to the sixth aspect of the present invention, a portable teaching operation device that can be used in the system of the first aspect can be provided.
以下、本発明のロボットシステム（以下、単にシステムという）を具体化した一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１（ａ）に示すように、システムは、可搬式教示操作装置としてのティーチペンダント１０と、溶接トーチＲａを備えた関節が６軸の溶接ロボットマニピュレータ（以下、単に溶接ロボットという）Ｒを制御するロボット制御装置（以下、コントローラという）４０を備える。
Hereinafter, an embodiment embodying a robot system of the present invention (hereinafter simply referred to as a system) will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, the system controls a
（１． ティーチペンダント１０）
図２に示すようにティーチペンダント１０はＣＰＵ（中央処理装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ハードディスク１４、通信Ｉ／Ｆ（通信インターフェイス）１５、キーボード１６、及びディスプレイ１７の各部を備えているとともに各部はバス１９を介して接続されている。
(1. Teach pendant 10)
As shown in FIG. 2, the
図１（ａ）に示すようにティーチペンダント１０の表面に、前記キーボード１６、ディスプレイ１７及び非常停止スイッチ３８が設けられているとともにティーチペンダント１０の裏面には、図１（ｂ）に示すように撮像装置３０の撮像レンズ３４ａ、補助光源としてのフラッシュライト３５及び測距センサ３７が設けられている。
As shown in FIG. 1 (a), the
撮像手段としての撮像装置３０は、撮像光学系駆動部３３、撮像素子部３４、フラッシュライト３５及び撮像信号処理部３６を有する。
撮像光学系駆動部３３は、撮像レンズ３４ａや、絞り、ズームレンズ、フォーカスレンズなどを備えて構成されるレンズ系、及びレンズ系に対してフォーカス動作やズーム動作を行わせるための駆動系等を有する。
The
The imaging optical system drive unit 33 includes an
撮像素子部３４は、撮像光学系で得られる撮像光を検出し、光電変換を行うことで撮像信号を生成する固体撮像素子アレイを有する。前記固体撮像素子アレイとしては、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサアレイや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサアレイがある。
The
フラッシュライト３５は、例えば、ＬＥＤ等からなり、撮像対象及びその周囲が暗い場合に、コントローラ４０の撮像装置制御部５２からの制御信号に基づいて発光する。
撮像信号処理部３６は、固体撮像素子によって得られる撮像信号に対して、公知のゲイン調整や波形整形を行うサンプルホールド／ＡＧＣ(Automatic Gain Control)回路や、ビデオＡ／Ｄコンバータ等を備え、デジタルデータとしての動画像である画像データを得る。前記撮像光学系駆動部３３、撮像素子部３４、撮像信号処理部３６を有する撮像装置３０により、撮像が行われ、撮像による画像データ（以下、単に画像ということがある。）が得られる。
The
The imaging
ＲＯＭ１２は、ティーチペンダント１０からの溶接ロボットＲの操作、通信を実行するための各種プログラム、並びに、ディスプレイ１７に各種のデータを表示するための表示処理プログラム、及び通信処理プログラム、キーボード１６のキー入力を監視するキー入力監視プログラム、測距データ演算処理プログラム等の各種プログラムを記憶する。
The
前記表示処理プログラムは、コントローラ４０から送出されて取得した、画像（画像データ）、及び、撮像装置３０での撮像時に取得された画像データを表示制御するため、並びに後述する作業プログラムが、コントローラ４０のＣＰＵ４１に読み込まれた際にその作業プログラム（教示データ）等の画面データをディスプレイ１７に表示制御するためのものである。
The display processing program controls the display of the image (image data) sent and acquired from the
通信処理プログラムには、ティーチペンダント１０とコントローラ４０とのデータ通信等の通信処理プログラム及び接続／切断処理プログラムが含まれる。
又、ＲＯＭ１２には、ＣＰＵ１１をパソコンとして機能させるための各種プログラムが格納されている。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納されている。
The communication processing program includes a communication processing program such as data communication between the teach
The
ハードディスク１４には、前記各種のプログラムの実行変数が格納されている。ティーチペンダント１０はケーブル２０を介してコントローラ４０に接続されており、通信Ｉ／Ｆ１５は、そのコントローラ４０との接続に使用される通信機である。
The
ディスプレイ１７は、例えば液晶表示装置からなり、作業者が溶接ロボットＲの操作条件や動作状態を確認するための表示機、画像データの表示機、並びに、撮像装置３０が起動された際に、撮像素子部３４から得られた画像データをリアルタイムに映し出すピューファインダとして使用される。
The
ＣＰＵ１１は、前記通信処理プログラム、接続／切断処理プログラムを実行する通信制御部２２、前記表示処理プログラムに従ってディスプレイ１７を表示制御する表示制御部２３、キー入力監視プログラムを実行するキー入力監視部２４、及び測距センサ３７の測定データを演算する測定データ演算部２５を備えている。
The
測定データ演算部２５は、測距センサ３７が測距センサ３７から測距対象物までの距離を、測距センサ３７が取得した測定データに基づいて三角測量の原理で算出する。
キーボード１６はティーチペンダント１０の操作者（すなわち、作業者）が溶接ロボットＲの動作を示す教示データを入力するためのインターフェイスとして使用される。
The measurement data calculation unit 25 calculates the distance from the
The
又、キーボード１６は、図１（ａ）に示すように撮像装置３０を起動するための、起動スイッチ１６ａが設けられている。起動スイッチ１６ａがオン操作されると、前記キー入力監視部２４は、起動要求信号を、通信Ｉ／Ｆ１５、ケーブル２０を介してコントローラ４０に送信する。なお、ティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信は、通信Ｉ／Ｆ１５，ケーブル２０，通信Ｉ／Ｆ４５を介して行われるため、以下では、説明の便宜上、単にティーチペンダント１０とコントローラ４０間の通信（或いは送信、又は受信）という。
Further, the
又、前記キーボード１６は、ディスプレイ１７に映し出された映像を静止画像として取得するためのシャッターとして機能するシャッターキー１６ｂ、絞り調整のための絞り調整キー１６ｃ、ズームを行うためのズーム操作キー１６ｄを備えている。
The
これらのキーの操作（すなわち、撮像操作）に基づいてキー入力監視部２４は、シャッターキー１６ｂの操作では、シャッター要求信号を、絞り調整キー１６ｃの操作では、絞り要求信号を、ズーム操作キー１６ｄの操作では、ズーム要求信号を、それぞれコントローラ４０に送信する。
Based on the operation of these keys (that is, the imaging operation), the key input monitoring unit 24 performs the shutter request signal for the operation of the shutter key 16b, the aperture request signal for the operation of the aperture adjustment key 16c, and the zoom operation key 16d. In this operation, a zoom request signal is transmitted to the
これら各種要求信号は操作信号に相当する。又、前記撮像装置３０を撮像操作するための前記キーを備えるキーボード１６は、操作手段に相当する。
又、前記キーボード１６は、撮像装置３０で撮像して取得した画像を作業プログラムと関連付けするために手動入力するためのキー（以下、関連付け入力キー１６ｅという）を備えている。関連付けキーの操作がされると、前記キー入力監視部２４は、そのキー操作に応じて、関連付け要求信号を、コントローラ４０に送信する。
These various request signals correspond to operation signals. The
The
前記関連付けするために手動入力するためのキーを備える前記キーボード１６は、関連付け入力手段に相当する。
又、前記非常停止スイッチ３８がオン操作されると、ＣＰＵ１１は、そのオン操作に基づいて、コントローラ４０に非常停止信号を送信する。コントローラ４０は、前記非常停止信号を受信すると、動作中の溶接ロボットＲを停止制御する。
The
When the
（２． コントローラ４０）
コントローラ４０は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ハードディスク４４、通信Ｉ／Ｆ４５、及び動作制御部４６（サーボドライバ）の各部を備えているとともに各部はバス４７を介して接続されている。
(2. Controller 40)
The
前記ＲＯＭ４２には、コントローラ４０とティーチペンダント１０との通信を行うための通信処理プログラム、接続／切断処理プログラム、表示処理プログラム、撮像装置制御プログラム、データ入力プログラム等の各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１のワーキングエリアとして用いられ、計算途中のデータが一時的に格納される。
The
前記ハードディスク４４は、不揮発性の記憶手段である。又、不揮発性の記憶手段として、ハードディスク４４に代えて、半導体メモリ等の他の書換可能な記憶装置であってもよい。ハードディスク４４は、画像記憶手段に相当する。
The
ハードディスク４４には、溶接ロボットＲの作業が教示されたデータ（教示データＳ、すなわち、作業プログラム）、データベースＤＢ、及び、撮像装置３０で取得されて、ティーチペンダント１０から送信された複数の画像データＧＤが格納される。前記教示データＳは、複数の作業プログラムを含む。データベースＤＢは、前記複数の画像データと、前記作業プログラムとが関連付けされたデータ群である。
In the
通信Ｉ／Ｆ４５は、ティーチペンダント１０との接続に使用される通信機である。
動作制御部４６は、溶接ロボットＲの各関節を駆動する図示しないモータに接続され、該モータに通電させる電流を制御する。
The communication I /
The
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に格納された前記通信処理プログラム、及び接続／切断処理プログラムを実行する通信処理部５０、表示処理プログラムを実行する表示処理部５１、撮像装置制御プログラムを実行する撮像装置制御部５２及びデータ入力プログラムを実行するデータ入力部５３を備えている。
The
撮像装置制御部５２は、ティーチペンダント１０から操作信号（前記各種要求信号）を入力すると、撮像装置制御プログラムに従ってその操作信号に応じた撮像装置３０の制御信号をティーチペンダント１０に対して送信する。前記制御信号には、後述する起動信号、シャッター信号、ズーム信号、区切り信号等を含む。
When an operation signal (the various request signals) is input from the
データ入力部５３は、ティーチペンダント１０から、画像データが送信されたときは、ハードディスク４４に記憶する。
又、データ入力部５３は、ティーチペンダント１０から、関連付け要求信号を入力すると、ＣＰＵ４１に読み込まれている作業プログラムと、ディスプレイ１７に表示されている画像データとを関連付けして、データベースＤＢとしてハードディスク４４に格納する。
The data input unit 53 stores the image data in the
Further, when the association request signal is input from the
撮像装置制御部５２及びデータ入力部５３を備えるＣＰＵ４１は、撮像制御手段及び関連付け手段に相当する。
（実施形態の作用）
上記のように構成されたシステムの作用を説明する。
The
(Operation of the embodiment)
The operation of the system configured as described above will be described.
作業者は、加工前の溶接結果としてのビード外観、加工後のワーク等（以下、被写体という）を画像として保存しておきたい場合は、ティーチペンダント１０を使って、前記キーボード１６の起動スイッチ１６ａをオン操作する。この起動スイッチ１６ａのオン操作により、キー入力監視部２４は、起動要求信号をコントローラ４０に送信する。
When an operator wants to save a bead appearance as a welding result before processing, a workpiece after processing (hereinafter referred to as a subject) as an image, the operator uses the
コントローラ４０の撮像装置制御部５２は、前記起動要求信号を入力すると、起動要求信号に基づいて、起動信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、この起動信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより、内蔵された撮像装置３０が起動され、撮像素子部３４を介して入力される映像がディスプレイ１７に表示される。
When receiving the activation request signal, the imaging
作業者が、キーボード１６のシャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、キー入力監視部２４がシャッター要求信号をコントローラ４０に送信する。
撮像装置制御部５２は、シャッター要求信号を入力すると、シャッター要求信号に基づいて、シャッター信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このシャッター信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。これにより撮像光学系駆動部３３は、被写体を画像として撮像する。
When the operator performs a shutter operation of the shutter key 16 b of the
When receiving the shutter request signal, the imaging
撮像されて得た画像データは、図３（ａ）に示すように表示制御部２３によりデジタルカメラと同じようにディスプレイ１７の表示画面１８に表示される。図３（ａ）では、撮像装置３０により撮影された直後において、ティーチペンダント１０のディスプレイ１７に特定の溶接区間での被写体であるビードが表示された状態を示している。溶接区間は加工区間に相当する。
The image data obtained by imaging is displayed on the
又、ＣＰＵ１１は、画像データをコントローラ４０に送信する。コントローラ４０では、受信した画像データをハードディスク４４に取り込んで保存（記憶）する。
又、被写体の撮像時に、ズーム操作キー１６ｄが操作されると、ズーム要求信号が、コントローラ４０に送信される。撮像装置制御部５２は、前記ズーム要求信号に応じて、ズーム信号をティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、このズーム信号を撮像光学系駆動部３３に出力する。撮像光学系駆動部３３は、ズーム信号に基づいてズーム動作する。
Further, the
Further, when the zoom operation key 16d is operated during imaging of the subject, a zoom request signal is transmitted to the
上記のようにして、撮像装置３０によって被写体を撮像して画像データがハードディスク４４に保存される。
（手動による関連付け操作）
次に手動による関連付け操作を説明する。
As described above, the subject is imaged by the
(Manual association operation)
Next, manual association operation will be described.
手動による関連付け操作は、画像データＧＤと関連付けたい教示データＳ（作業プログラム）を選択する操作のことである。
撮像した画像データＧＤは、ディスプレイ１７に表示されている状態で、作業者は、ティーチペンダント１０を使用して、ディスプレイ１７上に表示されているメニュー画面から「関連付け操作」を選択して、教示データＳを選択する。
The manual association operation is an operation of selecting teaching data S (work program) to be associated with the image data GD.
While the captured image data GD is displayed on the
すなわち、ティーチペンダント１０のキーボード１６の表示要求キー（図示しない）を操作すると、キー入力監視部２４は、表示要求キーの操作に応じて、関連付けしたい教示データＳの表示要求信号をコントローラ４０に送信する。コントローラ４０のＣＰＵ４１は、その表示要求信号に応じて、教示データＳに関する画面データを生成して、ティーチペンダント１０に送信する。
That is, when a display request key (not shown) on the
ティーチペンダント１０の表示制御部２３は、送信された教示データＳに関する画面データに基づいて、ディスプレイ１７に表示する。
ここで、関連付ける教示データＳの選択とは、作業プログラムである教示データＳそのものを選択する場合と、作業プログラムが選択された後に、作業プログラムのステップ番号毎に、コマンドが記述された「行」に展開した画面データを、ディスプレイ１７に表示した状態で選択する場合とがある。
The
Here, the selection of the teaching data S to be associated includes the selection of the teaching data S that is a work program, and the “line” in which a command is described for each step number of the work program after the work program is selected. In some cases, the screen data expanded in (1) is selected in the state displayed on the
前記作業プログラムのステップ番号毎に、コマンドが記述された「行」に展開した画面データ中には、当該作業プログラムの溶接区間が明示されるため、その中から、作業者は、キーボード１６の関連付け入力キー１６ｅを操作すると、キー入力監視部２４は、関連付け要求信号をコントローラ４０に送信する。
For each step number of the work program, since the welding section of the work program is clearly indicated in the screen data expanded in the “line” in which the command is described, the operator associates the
コントローラ４０のデータ入力部５３は、関連付け要求信号が入力されると、既にＣＰＵ４１に読み込まれている作業プログラム、又は当該作業プログラムの溶接区間と、ディスプレイ１７に表示されている画像データとを関連付けして、データベースＤＢとしてハードディスク４４に格納する。
When the association request signal is input, the data input unit 53 of the
上記の操作により、作業プログラムと、画像データＧＤとが関連付けが行われて、ハードディスク４４のデータベースＤＢに登録される。
ここで、作業プログラムにおける溶接区間について説明する。
Through the above operation, the work program and the image data GD are associated with each other and registered in the database DB of the
Here, the welding section in the work program will be described.
図４は、ステップ００１〜００５までの作業プログラムの一部を例示したものであり、当該作業プログラムでは、ステップ００３でのコマンド「Ａｒｃ Ｓｔａｒｔ」（溶接開始命令。以下、ＡＳともいう。）とステップ００５でのコマンド「Ａｒｃ Ｅｎｄ」（溶接終了命令。以下、ＡＥともいう。）までが、溶接区間となる。ステップ００１〜００２のコマンド「ＪＯＩＮＴ」は関節補間命令である。又、ステップ００４の「ＬＩＮＥ」は直線補間命令である。上記のように、溶接開始命令と溶接終了命令までが１つの溶接区間となる。
FIG. 4 exemplifies a part of the work program from step 001 to 005. In the work program, the command “Arc Start” (welding start command; hereinafter also referred to as AS) and step in
（自動関連付け）
次に、自動関連付けについて説明する。
自動関連付けは、関連付けしたい作業プログラムが、ＣＰＵ４１に読み込まれて、開いた状態、すなわち、ディスプレイ１７に表示された状態、又は溶接区間を選択した状態で、シャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、関連付けを、自動的に行う。すなわち、撮像された画像データは、現在選択されている教示データ（作業プログラム）に関連付けられる。
(Automatic association)
Next, automatic association will be described.
The automatic association is performed when a shutter operation of the shutter key 16b is performed in a state where a work program to be associated is read by the
溶接区間を選択した状態で自動的に関連付けを行う場合を具体的に説明する。
図５は、４つの溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが作業プログラムに含まれる場合を示している。この作業プログラムでは、各溶接区間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの開始位置及び終了位置に、それぞれ溶接開始命令ＡＳ、溶接終了命令ＡＥがそれぞれ教示されている。
A case where the association is automatically performed in a state where the welding section is selected will be specifically described.
FIG. 5 shows a case where four welding sections A, B, C, and D are included in the work program. In this work program, a welding start command AS and a welding end command AE are taught at the start position and end position of each welding section A, B, C, D, respectively.
そして、作業者は、作業プログラムを実行して溶接ロボットＲによる１つの溶接区間の溶接が終了する毎に、すなわち、溶接終了命令ＡＥが実行された後、作業プログラムの実行をティーチペンダント１０を操作して、一旦停止する。
Then, the operator operates the
この後、作業者は、シャッターキー１６ｂのシャッター操作を行うと、シャッターキー１６ｂのシャッター要求信号が、コントローラ４０に送信された後において、撮像装置３０により被写体が撮像されて画像データがティーチペンダント１０からコントローラ４０に送信される。そして、ハードディスク４４に画像データが記憶された後、ＣＰＵ４１は、ハードディスク４４に格納した画像データＧＤと、作業プログラムにおいて、一旦停止が行われた直前の溶接区間と関連付けを行い、ハードディスク４４のデータベースＤＢに登録する。
Thereafter, when the operator performs a shutter operation of the shutter key 16b, after the shutter request signal of the shutter key 16b is transmitted to the
以後、同様に、各溶接区間の溶接が終了する毎に、同様に作業プログラムの実行を停止して、撮像装置３０にその溶接区間における溶接結果の画像データを取得し、各溶接区間と取得した画像データとを自動的に関連付けする。
Thereafter, similarly, every time the welding in each welding section is completed, the execution of the work program is similarly stopped, and the image data of the welding result in the welding section is acquired in the
このように、溶接終了命令ＡＥが実行された後に、一旦停止が行われて、シャッターキー１６ｂが操作されることにより、関連付けられる溶接区間が選択されることになる。
上記のように関連付けが完了すると、以下の操作により、画像と教示データ（作業プログラム）をセットにして表示することができる。
In this way, after the welding end command AE is executed, the welding is temporarily stopped and the associated welding section is selected by operating the shutter key 16b.
When the association is completed as described above, the image and the teaching data (work program) can be displayed as a set by the following operation.
（画像データの表示説明）
作業者は、ティーチペンダント１０のキーボード１６を操作して、コントローラ４０のハードディスク４４に記憶された画像データＧＤを呼び出したとき、ＣＰＵ４１は、データベースＤＢを基に、合わせて当該画像データＧＤに関連付けされている作業プログラムの溶接区間を読み出して、ティーチペンダント１０に送信する。この結果、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、図３（ｂ）に示すように、ディスプレイ１７の表示画面１８の作業プログラム表示領域１８ａには、関連付けされた作業プログラム名（図中でプログラムＰ０００１）、溶接区間ナンバー、溶接区間のステップ番号、並びに、教示データとして教示されている教示値（電流、電圧）並びに、当該溶接区間での実際の溶接電流と溶接電圧を表示する。
(Image data display explanation)
When the operator calls the image data GD stored in the
又、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、図３（ｂ）に示すように、表示領域１８ｂには、当該画像データを表示する。
なお、前記実際の溶接電流と溶接電圧、すなわち実測値は、作業プログラムで、溶接ロボットＲが溶接を行っている際、図示しない溶接電源において、図示しない電流センサ及び電圧センサにより測定された値であり、前記溶接電源からコントローラ４０に送信されるとともに、ハードディスク４４に実行された作業プログラムの溶接区間と関連付けされてデータベースＤＢに登録されている。
Further, the
The actual welding current and welding voltage, that is, actual measurement values are values measured by a current sensor and a voltage sensor (not shown) at a welding power source (not shown) when the welding robot R is performing welding in the work program. Yes, it is transmitted from the welding power source to the
又、作業者は、ティーチペンダント１０のキーボード１６を操作して、コントローラ４０のハードディスク４４に記憶された画像データＧＤを呼び出したとき、ＣＰＵ４１は、作業プログラムに画像データＧＤが関連付けされていない場合、当該画像データＧＤのみをティーチペンダント１０に送信する。この結果、ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、図３（ｃ）に示すように、ディスプレイ１７の表示領域１８ｂに当該画像データＧＤを表示する。
When the operator operates the
一方、図３（ｃ）に示すように、当該画像データＧＤと作業プログラムの溶接区間とは関連付けされていないため、作業プログラムの作業プログラム表示領域１８ａには、作業プログラムの項目名のみが表示される。
On the other hand, as shown in FIG. 3C, since the image data GD and the welding section of the work program are not associated with each other, only the item name of the work program is displayed in the work
作業者が作業プログラムや、或いは特定の溶接区間の修正、或いは動作確認を行いたい場合は、作業プログラムをティーチペンダント１０のキーボード１６を操作して、コントローラ４０に作業プログラムの読み出しを要求する。
When an operator wants to correct a work program, a specific welding section, or confirm an operation, he / she operates the
この場合は、ＣＰＵ４１は前記要求に応じて、ハードディスク４４に記憶した要求対象の作業プログラムを呼び出すとともに、その作業プログラムに関連付けられた画像データＧＤを、データベースＤＢを基にして読み出して、ティーチペンダント１０に送信する。ティーチペンダント１０のＣＰＵ１１は、送信された作業プログラム、及び画像データをディスプレイ１７に表示する。図３（ｄ）は、この場合の表示画面１８に表示された例を示している。ここでは、作業プログラムＰ０００１の各ステップが作業プログラム表示領域１８ａに表示されるとともに、表示領域１８ｂに画像データが表示される。又、表示領域には、教示値並びに実測値も合わせて表示される。
In this case, in response to the request, the
本実施形態は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態のシステムでは、ティーチペンダント１０（可搬式教示操作装置）は、溶接ロボットＲ（マニピュレータ）の溶接作業を撮像する撮像装置３０（撮像手段）と撮像装置３０を撮像操作するためのキーボード１６（操作手段）を備えている。コントローラ４０（ロボット制御装置）は、キーボード１６（操作手段）の撮像操作に応じてティーチペンダント１０から送信された要求信号（操作信号）に基づいて、撮像装置３０を制御するＣＰＵ４１（撮像制御手段）を備える。又、ＣＰＵ４１は、撮像された画像と作業プログラムを関連付けする関連付け手段として機能する。そして、コントローラ４０は、作業プログラムにおける溶接区間と関連付けされた画像データ（画像）を記録するハードディスク４４（画像記憶手段）を備える。
This embodiment has the following features.
(1) In the system of the present embodiment, the teach pendant 10 (portable teaching operation device) performs an imaging operation of the imaging device 30 (imaging means) that images the welding operation of the welding robot R (manipulator) and the
この結果、本実施形態のシステムによれば、記録として残しておきたい加工後のワークの状態等を被写体として撮像装置３０で撮像し、得られた画像と加工作業を行うために教示された教示データ（＝作業プログラム）とを関連付けて記憶することにより、品質管理をサポートすることができる。
As a result, according to the system of the present embodiment, the state of the workpiece after processing that is desired to be recorded as a subject is imaged by the
（２） 本実施形態のシステムは、キーボード１６の手動入力により、ＣＰＵ４１（関連付け手段）が撮像された画像と作業プログラムを関連付けすることにより、上記（１）の効果を容易に実現することができる。
(2) The system according to the present embodiment can easily realize the effect (1) described above by associating an image captured by the CPU 41 (associating means) with a work program by manual input from the
（３） 本実施形態のシステムは、ＣＰＵ４１（関連付け手段）は、撮像された画像と読込手段により読込まれた作業プログラムを自動的に関連付けすることにより、上記（１）の効果を容易に実現することができる。 (3) In the system of the present embodiment, the CPU 41 (associating means) easily realizes the effect (1) by automatically associating the captured image with the work program read by the reading means. be able to.
（４） 本実施形態のシステムは、ＣＰＵ４１（関連付け手段）は、作業プログラムの溶接区間と関連付けする。この結果、本実施形態のシステムによれば、作業プログラムの溶接区間と関連付けすることができ、関連付けされた溶接区間での画像に基づいて、当該溶接区間での品質管理をサポートすることができる。 (4) In the system of the present embodiment, the CPU 41 (associating means) associates with the welding section of the work program. As a result, according to the system of the present embodiment, it can be associated with the welding section of the work program, and quality control in the welding section can be supported based on the image in the associated welding section.
（５） 本実施形態のティーチペンダント１０は、溶接ロボットＲの溶接作業を撮像する撮像装置３０（撮像手段）と、撮像装置３０を撮像操作するための（操作手段）を備え、撮像装置３０からの操作信号に応答してコントローラ４０から入力した制御信号に基づいて撮像装置３０を撮像制御する。この結果、本実施形態の溶接ロボットＲによれば、上記システムに使用可能なティーチペンダント１０を提供できる。
(5) The
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記実施形態では、溶接ロボットＲは、関節が６軸のマニピュレータとしたが、６軸限定されるものではない。例えば、マニピュレータは５軸、或いは、７軸以上であってもよい。また、アーク溶接ロボットに限らず、スポット溶接ロボットやシーリングロボット等であってもよい。
In addition, embodiment of this invention is not limited to the said embodiment, You may change as follows.
In the above embodiment, the welding robot R is a manipulator having a six-axis joint, but is not limited to six axes. For example, the manipulator may have 5 axes, or 7 axes or more. Moreover, not only an arc welding robot but a spot welding robot, a sealing robot, etc. may be sufficient.
すなわち、前記実施形態では、加工区間を溶接区間としたが、溶接ロボット以外の産業用ロボットであって、本発明のロボットシステムは、溶接以外の加工を行うロボットシステムに応用できることは勿論のことである。 That is, in the above embodiment, the machining section is a welding section, but it is an industrial robot other than a welding robot, and the robot system of the present invention can be applied to a robot system that performs a process other than welding. is there.
・ 前記実施形態では、画像記憶手段をハードディスク４４としたが、画像記憶手段を、ティーチペンダント１０のハードディスク１４に代えてもよい。或いは、ティーチペンダント１０に半導体メモリ等の不揮発性の記憶装置を設けて、この記憶装置を画像記憶手段としてもよい。この場合、データベースＤＢもティーチペンダント１０側に設けられた画像記憶手段に記憶することが好ましい。
In the embodiment, the image storage means is the
・ 前記実施形態では、画像（画像データ）は、静止画像としたが、動画としてもよい。この場合、撮像装置３０は、ビデオカメラとするとともに、シャッターキー１６ｂの代わりに録画キーをキーボード１６に設ける。このようにすると、作業プログラム自体、又は作業プログラムの溶接区間に関連付けされて出された画像データ（動画）を、再生される。この場合、録画キーを操作した場合、溶接区間を規定するステップ番号と関連付けされる。
In the embodiment, the image (image data) is a still image, but may be a moving image. In this case, the
従って、一旦関連付けされた場合、この作業プログラムのステップ番号に読込した際、このステップ番号に関連付けされた画像データ（動画）が、ハードディスク４４から読み出されて、ティーチペンダント１０に送信されて、ディスプレイ１７で再生する。
Therefore, once associated, when read into the step number of this work program, the image data (moving image) associated with this step number is read from the
Ｒ…溶接ロボット（マニピュレータ）、
１０…ティーチペンダント（可搬式教示操作装置）、
１６…キーボード（操作手段、関連付け入力手段）、
３０…撮像装置（撮像手段）、
４０…コントローラ（ロボット制御装置）、
４１…ＣＰＵ（撮像制御手段及び関連付け手段）、
４４…ハードディスク（画像記憶手段）。
R ... Welding robot (manipulator)
10 ... Teach pendant (portable teaching device),
16 ... Keyboard (operation means, association input means),
30 ... Imaging device (imaging means),
40: Controller (robot control device),
41 ... CPU (imaging control means and association means),
44. Hard disk (image storage means).
Claims (6)
前記可搬式教示操作装置は、撮像手段と前記撮像手段を撮像操作するための操作手段を備え、
前記ロボット制御装置は、前記操作手段の撮像操作に応じて可搬式教示操作装置から送信された操作信号に基づいて前記撮像手段を制御する撮像制御手段と、撮像された画像と前記作業プログラムを関連付けする関連付け手段を備え、
前記可搬式教示操作装置、又は、前記ロボット制御装置は、前記作業プログラムと関連付けされた画像を記録する画像記憶手段を備えることを特徴とするロボットシステム。 A robot system including a portable teaching operation device and a robot control device for controlling a manipulator based on a work program,
The portable teaching operation device includes an imaging unit and an operation unit for performing an imaging operation on the imaging unit.
The robot control device associates an imaged control unit that controls the imaging unit based on an operation signal transmitted from a portable teaching operation device in response to an imaging operation of the operation unit, and the captured image and the work program. An association means for
The portable teaching operation apparatus or the robot control apparatus includes an image storage unit that records an image associated with the work program.
前記関連付け手段は、前記関連付け入力手段の手動入力により、前記撮像された画像と前記作業プログラムを関連付けすることを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。 The portable teaching operation device includes association input means for performing manual input of association,
The robot system according to claim 1, wherein the association unit associates the captured image with the work program by manual input of the association input unit.
前記関連付け手段は、前記撮像された画像と前記読込手段により読込まれた前記作業プログラムを自動的に関連付けすることを特徴とする請求項１記載のロボットシステム。 The robot control device comprises a reading means for reading the work program,
The robot system according to claim 1, wherein the association unit automatically associates the captured image with the work program read by the reading unit.
撮像手段と、
前記撮像手段を撮像操作するための操作手段を備え、
前記撮像手段は、前記操作手段からの操作信号に応答して前記ロボット制御装置から入力した撮像制御信号に基づいて撮像制御されることを特徴とする可搬式教示操作装置。 A portable teaching operation device connected to a robot control device that controls a manipulator based on a work program,
Imaging means;
An operation unit for performing an imaging operation of the imaging unit;
The portable teaching operation device, wherein the imaging means is controlled to be imaged based on an imaging control signal input from the robot control device in response to an operation signal from the operation means.
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|---|---|---|---|---|
| JP2017159429A (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | セイコーエプソン株式会社 | Robot control device, information processing device, and robot system |
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