JPH08206983A - Automatic working/assembling device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動加工・組立装置に
関し、例えば、自動車の自動組立ラインにおいて、組立
作業工程毎に車体の位置を計測することなく、組立作業
に必要な車体部分の位置に関する情報を、組立作業を行
うロボットが得ることのできるものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic machining / assembling apparatus, for example, in an automatic assembly line of an automobile, the position of a vehicle body portion required for the assembly work without measuring the position of the vehicle body for each assembly work process. Information about what can be obtained by a robot performing an assembly operation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ロボットは教示された作業の繰り返しを
行うことを目的として作られているため、ロボットで作
業を行うためには作業対象ワークは正確に位置決めされ
る必要がある。しかし、自動車の組立作業では、車体精
度や車体搭載時の位置決め精度が得られないため、従来
は各組立作業工程毎に、組立作業に必要な車体部分の位
置を計測するための計測装置を設置し、組立作業に必要
な車体部分の位置を計測していた。そのため、従来の組
立ラインでは、各組立作業工程に組立作業に必要な装置
と、車体の位置を計測する装置を設置する必要がある。
また、組立作業工程毎に、組立作業を行う前に計測作業
が必要となるため、各組立作業工程のサイクルタイムが
長くなり、ライン全体のサイクルタイムが長くなるとい
う問題があった。そこで、特開平５−１４６９８１号公
報に示されるように、自動車製造ラインにおいて、ワー
クに対する位置基準を同一に設定した検査用ロボットと
加工用ロボットを設け、検査用ロボットのテイーチング
データを加工用ロボットに信号線を通じて供給する方法
が知られている。なお、特開平４−１０１７５４号公報
には、自動加工装置において、パレットにパレット上の
ワークに関する情報を記憶する記憶素子を設ける技術が
開示されているが、工作機械の常識として、ワークはパ
レット上に精度よくクランプされているという前提に立
つものであり、ワークとパレットの位置関係に関する情
報は、計測もされず、記憶されるものでない。2. Description of the Related Art Since a robot is made for the purpose of repeating a taught work, a work to be worked needs to be accurately positioned in order for the robot to work. However, since the vehicle body assembly accuracy and the positioning accuracy when mounting the vehicle body cannot be obtained in the vehicle assembly work, conventionally, a measuring device for measuring the position of the vehicle body part required for the assembly work is installed for each assembly work process. However, the position of the car body necessary for the assembly work was measured. Therefore, in the conventional assembly line, it is necessary to install a device required for the assembly work and a device for measuring the position of the vehicle body in each assembly work process.
In addition, since the measurement work is required for each assembling work process before the assembling work, there is a problem that the cycle time of each assembling work process becomes long and the cycle time of the entire line becomes long. Therefore, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-146981, in an automobile manufacturing line, an inspection robot and a processing robot having the same position reference with respect to the workpiece are provided, and the teaching data of the inspection robot is used in the processing robot. A method of supplying the signal through a signal line is known. Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-101754 discloses a technique in which an automatic machining apparatus is provided with a storage element for storing information about a work on the pallet. As a common sense of machine tools, the work is on the pallet. The information on the positional relationship between the workpiece and the pallet is neither measured nor stored, because it is accurately clamped.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】特開平５−１４６９８
１号公報に示された従来例では、検査用ロボットと加工
用ロボットを設置する場合、ワークに対する位置基準が
同一であるという制約があり、さらにデータ供給のため
の信号線の配設等の手間が必要であるという問題があ
る。そこで本発明は、検査用ロボットと加工用ロボット
を設置する場合、ワークに対する位置基準が同一である
必要がなく、新たな信号線の設置も必要とせず、作業の
ために必要な情報を作業ステーションに供給できる装置
を提供するものである。[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-14698
In the conventional example shown in Japanese Patent Laid-Open No. 1-Gazette, when the inspection robot and the processing robot are installed, there is a restriction that the position reference with respect to the work is the same, and further, it is troublesome to arrange a signal line for data supply. There is a problem that is necessary. Therefore, according to the present invention, when the inspection robot and the processing robot are installed, the position reference for the work does not have to be the same, a new signal line need not be installed, and the information necessary for the work is stored in the work station. It is intended to provide a device that can be supplied to.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、上流から下流の各ステーションへワークを
載置して搬送する搬送装置と、前記搬送装置上に設定し
た座標系における前記ワークの位置情報を計測する計測
ロボットを備えた計測ステーションと、前記計測ステー
ションで計測した前記位置情報を用いて加工・組立作業
を行う作業ロボットを備えた作業ステーションとからな
る自動加工・組立装置において、前記搬送装置内にはデ
ータ記憶装置を、前記計測ステーションには、前記計測
ロボットが計測した自己の座標系におけるワークの位置
データを前記搬送装置上に設定された座標系におけるワ
ークの位置データに変換する手段を、前記作業ステーシ
ョンには、前記搬送装置上に設定された座標系における
ワークの位置データを前記作業ロボットが使用する自己
の座標系におけるワークの位置データに変換する手段
を、それぞれ設けたことを特徴とするする自動加工・組
立装置である。In order to solve the above problems, the present invention relates to a transfer device for mounting and transferring a work from each upstream station to each downstream station, and to the above-mentioned coordinate system set on the transfer device. In an automatic machining / assembling apparatus comprising a measuring station equipped with a measuring robot for measuring position information of a work and a working station equipped with a working robot for carrying out processing / assembling work using the position information measured by the measuring station. , A data storage device in the transfer device, and the measuring station uses work position data in the coordinate system set on the transfer device as position data of the work in its own coordinate system measured by the measuring robot. A means for converting the work position data into the work station in the coordinate system set on the transfer device. Means for converting the position data of the workpiece in its own coordinate system used by the working robot, a would like the automatic processing and assembly device, characterized in that respectively.
【０００５】[0005]
【作用】計測ステーションの計測ロボットは、ワークの
位置情報を自己の座標計で計測するが、その情報は搬送
装置上の座標系に変換されて搬送装置内のデータ記憶装
置に記憶される。下流の複数の作業ステーションにおい
ては、搬送装置内のデータ記憶装置に記憶された情報を
取り出し、それぞれ自己の座標系に変換して使用する。The measuring robot of the measuring station measures the position information of the work by means of its own coordinate meter, and the information is converted into the coordinate system on the transfer device and stored in the data storage device in the transfer device. At a plurality of work stations on the downstream side, the information stored in the data storage device in the carrying device is taken out and converted into its own coordinate system for use.
【０００６】[0006]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、自動車製造ラインに本発明を適用し
た例を示す概要図で、１は計測ステーション、２はウィ
ンドー搭載ステーション、３は液注入ステーションであ
る。計測ステーション１はフロント計測ロボット４及び
リア計測ロボット５から構成され、ウィンドー搭載ステ
ーション２はフロントウインドー搭載ロボット６及びリ
アウインドー搭載ロボット７から構成され、液注入ステ
ーション３は左側液注入ロボット８及び右側液注入ロボ
ット９から構成される。なお、各ステーションでは、ロ
ボット制御盤や搬送装置が到着したことを検出するセン
サ（あるいはリミットスイッチ）、その検出信号を受け
てロボットを起動する回路等が備えられているが、煩雑
になるので図示を省略している。１０ａ、１０ｂ、１０
ｃは搬送装置であり、それぞれ製造中の自動車（車体）
を載せて上流（計測ステーション１）から下流（液注入
ステーション３）へ移動していく。ここで、フロント計
測ロボット４とフロントウインドー搭載ロボット６及び
左側液注入ロボット８のワークに対する位置関係はそれ
ぞれ異なり、リア計測ロボット５とリアウインドー搭載
ロボット７及び右側液注入ロボット９に対する位置関係
がそれぞれ異なる点に注目されたい。後述するように、
このように配置できるのは本発明の効果である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example in which the present invention is applied to an automobile manufacturing line, 1 is a measuring station, 2 is a window mounting station, and 3 is a liquid injection station. The measuring station 1 is composed of a front measuring robot 4 and a rear measuring robot 5, the window mounting station 2 is composed of a front window mounting robot 6 and a rear window mounting robot 7, and the liquid injection station 3 is a left liquid injection robot 8 and a right side. It is composed of a liquid injection robot 9. Each station is equipped with a sensor (or limit switch) that detects the arrival of the robot control panel or carrier, and a circuit that activates the robot in response to the detection signal. Is omitted. 10a, 10b, 10
c is a transportation device, and each is a car (car body) being manufactured.
And moves from upstream (measuring station 1) to downstream (liquid injection station 3). Here, the positional relationship between the front measuring robot 4, the front window mounting robot 6 and the left side liquid injection robot 8 is different from each other, and the positional relationship between the rear measuring robot 5, the rear window mounting robot 7 and the right side liquid injection robot 9 is respectively. Note the different points. As described below,
It is an effect of the present invention that such arrangement is possible.
【０００７】計測ステーションでは図２に表すように、
予め搬送装置１０上に座標１２を計測ロボット４、計測
ロボット５の持つ各々のロボット座標系１３、１４で設
定しておく。次に計測ステーションでは、車体が搬送さ
れてきた後、計測ロボットが下流の組立作業で必要な車
体部分の位置を計測する。すなわち、図３におけるフロ
ント計測ロボット４は、ウィンドー搭載ステーションの
作業で必要なフロントウィンドー開口部１５のＰ１、Ｐ
２、Ｐ３の位置と、液注入工程で必要な液注入口１７の
位置Ｐ７、Ｐ８を計測する。リア計測ロボット５は、ウ
ィンドー搭載ステーションの作業で必要なリアウィンド
ー開口部１６のＰ４、Ｐ５、Ｐ６の位置を計測する。前
記の計測位置は、計測した各々のロボットの持つロボッ
ト座標系の値で求めるため、計測ロボット制御装置は、
図２の座標１２より、ロボット座標系から搬送装置上の
座標系への座標変換行列ＵＦR4、ＵＦR5を求め、前記Ｐ
１からＰ８の各計測データを、搬送装置上の座標系の値
へ変換する（下式参照）。At the measuring station, as shown in FIG.
The coordinates 12 are set in advance on the transfer device 10 in the robot coordinate systems 13 and 14 of the measuring robot 4 and the measuring robot 5, respectively. Next, at the measuring station, after the vehicle body is transported, the measuring robot measures the position of the vehicle body portion required for the downstream assembly work. That is, the front measuring robot 4 in FIG. 3 has the front window openings 15 P1 and P1 required for the operation of the window mounting station.
The positions P2 and P3 and the positions P7 and P8 of the liquid injection port 17 required in the liquid injection process are measured. The rear measuring robot 5 measures the positions of P4, P5, and P6 of the rear window opening 16 necessary for the work of the window mounting station. Since the measurement position is obtained by the value of the robot coordinate system of each measured robot, the measurement robot control device
From the coordinates 12 in FIG. 2, the coordinate transformation matrices UF R4 and UF R5 from the robot coordinate system to the coordinate system on the transfer device are obtained, and the P
Each measurement data from 1 to P8 is converted into the value of the coordinate system on the transfer device (see the following formula).
【０００８】[0008]
【数１】 [Equation 1]
【０００９】図４は計測ステーション１と搬送装置１０
のデータの流れを表すブロック図であり、フロント計
測、リア計測を行う各ロボットの制御装置１８、１９
は、車体搬送装置上の座標系の値へ変換された位置デー
タを、計測工程制御装置２０に渡す。計測工程制御装置
２０は、データ書き込み装置２１を通し、搬送装置１０
に設置したデータ記憶装置２２の予め設定しておいたア
ドレス領域に、計測データを書き込む。なお、データ記
憶装置２２は搬送装置上のバッテリー（図示せず）から
電源の供給を受けている。FIG. 4 shows a measuring station 1 and a transfer device 10.
FIG. 4 is a block diagram showing the flow of data of the robot, which is a control device 18, 19 for each robot that performs front measurement and rear measurement.
Passes the position data converted into the value of the coordinate system on the vehicle body transport device to the measurement process control device 20. The measurement process control device 20 passes through the data writing device 21,
The measurement data is written in the preset address area of the data storage device 22 installed in the. The data storage device 22 is supplied with power from a battery (not shown) on the transport device.
【００１０】ウィンドー搭載ステーションでは図５に表
すように、予め車体搬送装置１０上に座標２３をウィン
ドー搭載ロボット６、７の持つ各々のロボット座標系２
４、２５の値で設定しておく。ただし座標２３は、計測
工程で設定し座標１２と車体搬送装置１０の位置関係と
同じになるように車体搬送装置上に設定する。At the window mounting station, as shown in FIG. 5, each robot coordinate system 2 having coordinates 23 on the vehicle body transporting device 10 in advance has the window mounting robots 6 and 7.
The value is set to 4 or 25. However, the coordinate 23 is set in the measurement process and is set on the vehicle body carrying device so that the positional relationship between the coordinate 12 and the vehicle body carrying device 10 is the same.
【００１１】図６は計測データの流れ表すブロック図で
あり、ウィンドー搭載工程制御装置２７は、自工程の搭
載ロボットが必要なＰ１からＰ６のデータをデータ読み
出し装置２６を通し、車体搬送装置１０に設置したデー
タ記憶装置２２より読み出し、ウィンドー搭載ロボット
６、７が必要なデータを各々のロボットの制御装置２
８、２９に渡す。ウィンドー搭載ロボットの各制御装置
２８、２９は、予め各々のロボット座標上で設定した車
体搬送装置上の座標２３より、ロボット座標系から車体
搬送装置上の座標系への座標変換行列ＵＦR6、ＵＦR7を
求め、ウィンドー搭載工程制御装置２７より渡された、
Ｐ１からＰ６の各計測位置データを、車体搬送装置上の
座標系の値から各々のロボット座標系の値へ変換する
（下式参照）。FIG. 6 is a block diagram showing the flow of measurement data. The window mounting process control device 27 passes the data P1 to P6 required by the mounting robot of its own process to the vehicle body transport device 10 through the data reading device 26. The data read from the installed data storage device 22 and the data required by the window-mounted robots 6 and 7 are controlled by the control device 2 of each robot.
Pass to 8 and 29. Each control device 28, 29 of the window-mounted robot has coordinate transformation matrices UF R6 , UF from the robot coordinate system to the coordinate system on the vehicle body transporting device based on the coordinates 23 on the vehicle body transporting device set in advance on the respective robot coordinates. R7 was requested and passed from the window mounting process control device 27,
Each measurement position data of P1 to P6 is converted from the value of the coordinate system on the vehicle body transport device to the value of each robot coordinate system (see the following equation).
【００１２】[0012]
【数２】 [Equation 2]
【００１３】各ウィンドー搭載ロボットは、前記の各々
のロボット座標上の値へ変換された計測位置より、予め
教示された作業ジョブを補正し、ウィンドー搭載作業を
行う。液注入ステーションにおいても、液注入ロボット
８、９はウィンドー搭載工程と同様に、注入口の位置デ
ータを得、作業ジョブを補正することで注入作業を行
う。ウィンドー搭載ステーションと同様な処理となるの
で詳細は略す。Each window-mounted robot corrects a pre-instructed work job from the measurement position converted into the above-mentioned robot coordinate values, and carries out the window-mounting work. Also in the liquid injection station, the liquid injection robots 8 and 9 perform the injection work by obtaining the position data of the injection port and correcting the work job as in the window mounting process. The details are omitted because the process is the same as that of the window loading station.
【００１４】なお、搬送装置のデータ記憶装置に記憶す
る情報にワークの種類を示す情報、又はワークの色を示
す情報等を付加してもよい。そのような情報によって作
業ロボットの動作に何らかの修正を加えることが可能で
ある。例えば、作業用ロボットがビジョンセンサを有す
る場合に、そのような情報を基に画像処理に何らかの修
正を加えること等ができる。ただし、ワークの種類を示
す情報、又はワークの色を示す情報の場合は、計測ロボ
ットが計測せずに、予め人手により入力してもよい。以
上の説明は自動車の組立工程に関する適用例であった
が、これに限定されることなく、ワークと搬送装置の位
置関係が正確でないケースの各種組立・加工工程に適用
できることは勿論である。Information indicating the type of the work, information indicating the color of the work, or the like may be added to the information stored in the data storage device of the carrying device. With such information, it is possible to make some modifications to the operation of the work robot. For example, when the work robot has a vision sensor, it is possible to make some modification to the image processing based on such information. However, in the case of the information indicating the type of the work or the information indicating the color of the work, the information may be manually input in advance without being measured by the measuring robot. Although the above description is an application example relating to the assembling process of an automobile, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the present invention can be applied to various assembling / processing processes of a case where the positional relationship between the work and the transfer device is not accurate.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ロ
ボットを用いた加工・組立ラインにおいて、信号線の敷
設を行わずに、上流の計測用ロボットが計測した情報
を、下流の複数の異なる作業用ロボットに供給できる。
また、計測用ロボットと作業用ロボットとワークの位置
関係が制約されないので、各種作業に適した位置に作業
用ロボットを設置できる。As described above, according to the present invention, in a machining / assembly line using a robot, information measured by an upstream measuring robot can be used for a plurality of downstream information without laying signal lines. Can be supplied to different work robots.
Further, since the positional relationship between the measuring robot, the work robot, and the work is not restricted, the work robot can be installed at a position suitable for various works.
【図１】本発明の実施例を示す図FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】計測ステーションでの搬送装置上の座標とロボ
ット座標との関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between coordinates on a transfer device and robot coordinates at a measuring station.
【図３】計測ステーションでの計測作業説明図[Figure 3] Illustration of measurement work at the measurement station
【図４】計測ステーションのブロック図[Figure 4] Block diagram of measurement station
【図５】ウィンドー搭載ステーションでの搬送装置上の
座標とロボット座標との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between coordinates on the transfer device and robot coordinates at the window loading station.
【図６】ウィンドー搭載ステーションでのブロック図[Figure 6] Block diagram of the window loading station
１ 計測ステーション ２ ウィンドー搭載ステーション ３ 液注入ステーション ４ フロント計測ロボット ５ リア計測ロボット ６ フロントウィンドー搭載ロボット ７ リアウィンドー搭載ロボット ８ 左側液注入ロボット ９ 右側液注入ロボット １０ 搬送装置 １２ 計測ステーションでの車体搬送装置上に設定する
座標 １３ フロント計測ロボットのロボット座標 １４ リア計測ロボットのロボット座標1 Measuring Station 2 Window Loading Station 3 Liquid Injecting Station 4 Front Measuring Robot 5 Rear Measuring Robot 6 Front Window Loading Robot 7 Rear Window Loading Robot 8 Left Liquid Injecting Robot 9 Right Liquid Injecting Robot 10 Conveyor 12 Carriage Conveyor at Measuring Station Coordinates set above 13 Robot coordinates of front measuring robot 14 Robot coordinates of rear measuring robot
Claims (3)
を載置して搬送する搬送装置と、前記搬送装置上に設定
した座標系における前記ワークの位置情報を計測する計
測ロボットを備えた計測ステーションと、前記計測ステ
ーションで計測した前記位置情報を用いて加工・組立作
業を行う作業ロボットを備えた作業ステーションとから
なる自動加工・組立装置において、 前記搬送装置内にはデータ記憶装置を、 前記計測ステーションには、前記計測ロボットが計測し
た自己の座標系におけるワークの位置データを前記搬送
装置上に設定された座標系におけるワークの位置データ
に変換する手段を、 前記作業ステーションには、前記搬送装置上に設定され
た座標系におけるワークの位置データを前記作業ロボッ
トが使用する自己の座標系におけるワークの位置データ
に変換する手段を、それぞれ設けたことを特徴とするす
る自動加工・組立装置。1. A transfer device for mounting and transferring a work from upstream to downstream stations, and a measuring station equipped with a measuring robot for measuring position information of the work in a coordinate system set on the transfer device. An automatic machining / assembling apparatus comprising a work station equipped with a work robot that performs machining / assembling work using the position information measured by the measuring station, wherein a data storage device is provided in the transfer device, Means for converting the position data of the workpiece in its own coordinate system measured by the measuring robot into the position data of the workpiece in the coordinate system set on the transfer device, and the work station on the transfer device. The position data of the workpiece in the coordinate system set in the above is stored in the own coordinate system used by the work robot. An automatic processing / assembling device characterized in that each of them is provided with a means for converting into position data of a workpiece.
のデータ記憶装置から自ステーションの作業に必要な情
報のみを取り出すものである請求項１記載の自動加工・
組立装置。2. The automatic machining / mechanical processing according to claim 1, wherein the work station retrieves only the information necessary for the work of its own station from the data storage device of the carrying device.
Assembly equipment.
報、ワークの色を示す情報を付加したことを特徴とする
請求項１乃至２記載の自動加工・組立装置。3. The automatic machining / assembling apparatus according to claim 1, wherein information indicating the type of the work and information indicating the color of the work are added to the position information.
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|---|---|---|---|
| JP03755295A JP3514271B2 (en) | 1995-02-01 | 1995-02-01 | Automatic processing and assembly equipment |
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|---|---|---|---|
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