(57)【要約】【課題】ロボットの教示作業に要する時間を短縮することができるとともに、作業員の負担を軽減することを目的とする。【解決手段】教示作業支援システム６０は、取付けロボットの先端に設けられたエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各目標位置姿勢に対応するロボットの制御情報とを含む教示データＤＴ１と、教示データＤＴ１に従って取付けロボットを動作させた場合のエンドエフェクタの位置姿勢を測定するレーザートラッカー５０と、教示データにおけるエンドエフェクタの目標位置姿勢に、レーザートラッカー５０によって測定された位置姿勢を近づけるように教示データＤＴ１を補正した補正教示データＤＴ２を作成する補正教示データ作成部６４とを備える。レーザートラッカー５０は、平板部に設けられた座標系定義用の３つのリフレクタの位置を検出することにより座標系を定義し、座標系におけるエンドエフェクタの位置姿勢を測定する。【選択図】図５
2020049633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含む教示データと、
前記教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する測定器と、
前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に、前記測定器によって測定された位置姿勢を近づけるように前記教示データを補正した補正教示データを作成する補正教示データ作成部と
を備え、
前記測定器は、前記ロボットが設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定するロボットの教示作業支援システム。
【請求項２】
前記補正教示データ作成部は、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢と、前記測定器によって測定された前記エンドエフェクタの位置姿勢との差分が所定の許容範囲内となるまで、前記教示データにおける前記ロボットの制御情報を繰り返し調整することで、前記補正教示データを作成する請求項１に記載のロボットの教示作業支援システム。
【請求項３】
前記ロボットは、長尺状のワークの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対して所定の作業を行うロボットであって、
前記教示データは、各前記作業点に対応する前記エンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含み、
測定器は、前記作業点毎に前記教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定し、
前記補正教示データ作成部は、前記作業点毎に前記ロボットの制御情報を補正した前記補正教示データを作成する請求項１または２に記載のロボットの教示作業支援システム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のロボットの教示作業支援システムを備え、
前記ロボットの運転時において、前記補正教示データに基づいて前記ロボットを制御する制御システム。
【請求項５】
長尺状のワークを把持する複数の第１ロボットと、前記第１ロボットを前記ワークの長手方向に沿って移動させる搬送装置と、前記ワークの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対して所定の作業を行う第２ロボットとを備える組立装置に適用される制御システムであって、
各前記作業点に対応する前記第２ロボットのエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記第２ロボットの制御情報とを含む教示データと、
前記作業点毎に、前記教示データに従って前記第２ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する測定器と、
前記作業点毎に、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に前記測定器によって測定された位置姿勢を近づけるように、前記教示データを補正した補正教示データを作成する補正教示データ作成部と
を備え、
前記測定器は、前記搬送装置と共に移動する座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する制御システム。
【請求項６】
ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含む教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する工程と、
前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に、測定した前記エンドエフェクタの位置姿勢を近づけるように前記教示データを補正した補正教示データを作成する工程と
を有し、
前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する工程は、前記ロボットが設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定するロボットの教示作業支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの教示作業支援システム及び教示作業支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットに作業を行わせるには、予めロボットに行うべき動作・作業内容を教え込む、教示作業（ティーチング）が必要とされる。そして、比較的正確な位置決めが要求される作業、例えば、部品の取り付け、挿入、加工などの組み立て作業を産業ロボットに行わせる場合には、実機を用いて、モデル誤差、ロボットの座標ずれ、相手部品の位置誤差などを解消するための現物合わせ教示作業を行う必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４２４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、上述のような現物合わせ教示作業は、専門的知識を有する作業員が長時間かけて行う必要があり、効率化の障害となっていた。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ロボットの教示作業に要する時間を短縮することができるとともに、作業員の負担を軽減することのできるロボットの教示作業支援システム及び教示作業支援方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一態様は、ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含む教示データと、前記教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する測定器と、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に、前記測定器によって測定された位置姿勢を近づけるように前記教示データを補正した補正教示データを作成する補正教示データ作成部とを備え、前記測定器は、前記ロボットが設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定するロボットの教示作業支援システムである。
【０００７】
上記構成によれば、教示データに従ってロボットを動作させた場合のエンドエフェクタの位置姿勢を測定し、測定した位置姿勢が教示データの目標位置姿勢に近づくように教示データを補正した補正教示データを作成するので、現物合わせ教示作業を自動で行うことが可能となる。これにより、ロボットの教示作業に要する時間を短縮することができ、また、作業員の負担を軽減することが可能となる。
また、測定器は、ロボットが設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより、ロボットの座標系を定義し、定義した座標系におけるエンドエフェクタの位置姿勢を測定するので、例えば、ロボットの座標系と測定器とが相対的に移動するような場合でも、その都度ロボットの座標系を特定でき、その座標系におけるエンドエフェクタの位置姿勢を測定することができる。
【０００８】
上記ロボットの教示作業支援システムにおいて、前記補正教示データ作成部は、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢と、前記測定器によって測定された前記エンドエフェクタの位置姿勢との差分が所定の許容範囲内となるまで、前記教示データにおける前記ロボットの制御情報を繰り返し調整することで、前記補正教示データを作成することとしてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、測定器によって測定されたエンドエフェクタの位置姿勢と教示データにおけるエンドエフェクタの目標位置姿勢との差分が所定の許容範囲内となる補正教示データが作成されるので、この補正教示データを制御に用いることにより、ロボットの制御誤差を許容範囲内に抑えることが可能となる。
【００１０】
上記ロボットの教示作業支援システムにおいて、前記ロボットは、長尺状のワークの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対して所定の作業を行うロボットであって、前記教示データは、各前記作業点に対応する前記エンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記エンドエフェクタの位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含み、測定器は、前記作業点毎に前記教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定し、前記補正教示データ作成部は、前記作業点毎に前記ロボットの制御情報を補正した前記補正教示データを作成することとしてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、長尺状のワークの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対する教示データを補正した補正教示データを得ることが可能となる。これにより、複数の作業点に対する作業を行う場合でも各作業点における制御誤差を許容範囲内に抑えることができる。
【００１２】
本発明の第二態様は、上記記載のロボットの教示作業支援システムを備え、前記ロボットの運転時において、前記補正教示データに基づいて前記ロボットを制御する制御システムである。
【００１３】
本発明の第三態様は、長尺状のワークを把持する複数の第１ロボットと、前記第１ロボットを前記ワークの長手方向に沿って移動させる搬送装置と、前記ワークの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対して所定の作業を行う第２ロボットとを備える組立装置に適用される制御システムであって、各前記作業点に対応する前記第２ロボットのエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に対応する前記第２ロボットの制御情報とを含む教示データと、前記作業点毎に、前記教示データに従って前記第２ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する測定器と、前記作業点毎に、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に前記測定器によって測定された位置姿勢を近づけるように、前記教示データを補正した補正教示データを作成する補正教示データ作成部とを備え、前記測定器は、前記搬送装置と共に移動する座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する制御システムである。
【００１４】
本発明の第四態様は、ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタの目標位置姿勢と、各前記目標位置姿勢に対応する前記ロボットの制御情報とを含む教示データに従って前記ロボットを動作させた場合の前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する工程と、前記教示データにおける前記エンドエフェクタの目標位置姿勢に、測定した前記エンドエフェクタの位置姿勢を近づけるように前記教示データを補正した補正教示データを作成する工程とを有し、前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定する工程は、前記ロボットが設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットの位置を検出することにより座標系を定義し、前記座標系における前記エンドエフェクタの位置姿勢を測定するロボットの教示作業支援方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ロボットの教示作業に要する時間を短縮することができるとともに、作業員の負担を軽減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る組立装置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る取付けロボットを模式的に示した概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る組立装置を制御する制御システムの概略構成を示した図である。
【図４】一般的な６軸駆動のロボットの概略構成を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る教示作業支援装置が備える機能の一例を示した機能ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る教示データの一例を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る補正教示データの一例を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るロボットの教示作業支援方法の手順の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施形態に係るロボットの教示作業支援システム及び教示作業支援方法について説明する。本実施形態においては、ロボットの教示作業支援システムが組立装置に適用される場合を例示して説明するが、本発明の適用はこの例に限定されず、様々なロボットにおける教示作業に対して広く適用することが可能である。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る組立装置１を概略的に示した平面図である。図１に示すように、組立装置１は、搬送装置２と、テーブル３と、複数台の支持ロボット（第１ロボット）４と、突き当て板５と、取付けロボット（第２ロボット）６と、レーザートラッカー（測定器）５０（図２参照）と、把持ロボット１１などを備える。
【００１９】
組立装置１は、長尺部材であるストリンガー１０を供給位置２０から取り出し、取付位置２１まで搬送する。そして、取付位置２１にてストリンガー１０に対しクリップ２２を取り付ける。供給位置２０には、クリップ２２を取り付ける前のストリンガー１０が仮置きされており、取付位置２１の近傍には、取付けロボット６及び把持ロボット１１が床上に固定して載置されている。
【００２０】
ストリンガー１０は、例えば、航空機の構造用部材であり、約５ｍから１５ｍの長さを有し、例えば、複曲線状であって立体的な形状を有する。クリップ２２は、複数のストリンガー１０に接続される長尺状のフレームを結合するための部品である。クリップ２２がストリンガー１０の長手方向に対し正確な位置で取り付けられることで、複数のストリンガー１０に対して一本のフレームを組み付ける際、フレームを撓ませることなく複数のストリンガー１０にわたって接続することができる。
【００２１】
搬送装置２は、通常用いられるものを適用することができ、後述するテーブル３が載置される。搬送装置２は、テーブル３を一端側から他端側へ、また、他端側から一端側へ移動させる。搬送装置２の一端側は、ストリンガー１０の供給位置２０の近傍であり、搬送装置２は、テーブル３を供給位置２０の近傍から取付けロボット６の近傍へ移動させる。
【００２２】
取付けロボット６が、ストリンガー１０の長手方向に沿って間隔をあけて設定された複数の作業点に対してクリップ２２を取り付ける場合、ストリンガー１０のある作業点におけるクリップ２２の取り付けが完了した後、搬送装置２は所定量移動する。これにより、支持ロボット４がストリンガー１０の部品形状を所定の保持形状に維持した状態で把持したまま、ストリンガー１０が所定量搬送されることになり、取付けロボット６の位置に次の作業点を移動させることができる。そして、この作業点におけるクリップ２２の取付けが完了すると、搬送装置２が所定量移動し、次の作業点が取付けロボット６の位置に移動させられる。そして、このような動作を繰り返すことで、ストリンガー１０の長手方向全てにわたって、クリップ２２の取り付けが行われる。
【００２３】
テーブル３には、複数の支持ロボット４と突き当て板５が一列に設置される。これにより、複数の支持ロボット４と突き当て板５が一体的に搬送装置２上を移動する。支持ロボット４は、複数台がテーブル３上に一列に載置され、突き当て板５は、テーブル３の両端、すなわち、複数の支持ロボット４の両側に一つずつ載置される。テーブル３上に載置される支持ロボット４の台数や、支持ロボット４間の距離は、組み立ての対象となるストリンガー１０に応じて、予め設定される。ストリンガー１０を把持するため稼働する支持ロボット４の台数は、実際に把持するストリンガー１０の長さに応じて決定される。図１では、５台の支持ロボット４のうち４台でストリンガー１０を把持している様子を示している。
【００２４】
突き当て板５は、例えば、平板部１６を有し、平板部１６の面上にストリンガー１０の一端が突き当てられる。また、突き当て板５は、ストリンガー１０の一端を拘束する構成を有する。これにより、突き当て板５に突き当てられたストリンガー１０の一端を、他のクリップ２２を取り付ける際の位置決めの基準位置とすることができる。
なお、突き当て板５は、基準位置を定義するための位置決め部材の一例であり、構成はこの例に限定されない。すなわち、位置決め部材は、基準位置を定義するための機能を有していればよく、例えば、位置決めを行う箇所にピン状の突起が設けた平板上の部材であってもよい。この場合、ストリンガーもしくはストリンガーに固定されている部品に対して予め設けられた穴にピン状の突起を挿入することにより、ストリンガーの一端の位置決めが行われる。
【００２５】
また、突き当て板５の平板部１６には、図２に示すように、組立装置１の座標系を定義するための座標系定義用ターゲットを構成する少なくとも３つのリフレクタ１４が設けられている。
レーザートラッカー５０は、座標系定義用ターゲットを構成する３つのリフレクタ１４に対してレーザ光を照射し、その反射光を受光することによって、各リフレクタ１４の位置を測定する。そして、３つのリフレクタ１４の位置情報から組立装置１の基準座標系であるワーク座標系を特定する。そして、このワーク座標系を基準に後述する支持ロボット４、取付けロボット６、及び把持ロボット１１が備えるエンドエフェクタ８、１７、３７の位置及び姿勢を検出する。エンドエフェクタの姿勢検出は、上記３つのリフレクタに限定されることなく、例えば、６ＤｏＦトラッキングデバイス等を使用してもよい。６ＤｏＦトラッキングデバイスは、例えば、レーザートラッカーとカメラとを有しており、座標系定義用ターゲットの中央部に設けられたリフレクタにレーザ光を照射し、その反射光を受光することによってリフレクタの位置を測定するとともに、同ターゲットの表面に取り付けられた１または複数のＬＥＤをカメラで撮像して画像処理することにより、姿勢を検出する装置である。
【００２６】
突き当て板５は、テーブル３の両端に一つずつ、すなわち、複数の支持ロボット４の両側に一つずつ載置される。ストリンガー１０を突き当て板５に接触させる際、二つの突き当て板５のうち一つの突き当て板５のみが用いられる。突き当て板５は、ストリンガー１０の基準位置（方向）に応じて選択される。
【００２７】
支持ロボット４は、ストリンガー１０を把持するための構成を有するエンドエフェクタ８と、エンドエフェクタ８が先端に設けられた腕部９と、腕部９を支持する胴部１２などを有する。
【００２８】
エンドエフェクタ８には、エンドエフェクタ８の位置及び姿勢を測定するための測定点（図示略）が設けられている。測定点には、例えば、少なくとも３つのリフレクタが設けられており、これらリフレクタの位置がレーザートラッカー５０（図４参照）によって検出される。このように３点のリフレクタの位置を検出することにより、エンドエフェクタ８の位置だけでなく、姿勢についても検出することが可能となる。レーザートラッカー５０によって測定された３つのリフレクタの位置情報は、後述する支持ロボット制御部３２（図３参照）に出力され、支持ロボット４の制御に用いられる。
【００２９】
腕部９及び胴部１２は、エンドエフェクタ８がストリンガー１０を適切に支持できるように、エンドエフェクタ８を移動させる構成を有する。腕部９及び胴部１２については、通常用いられるロボットの構成を適用できる。
【００３０】
取付けロボット６は、図１及び図２に示すように、ストリンガー１０の長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点に対してクリップ２２の取り付けを行うためのエンドエフェクタ１７と、エンドエフェクタ１７が先端に設けられた腕部１８と、腕部１８を支持する胴部１９などを有する。取付けロボット６は、図１に示すように１台設けられていても良いし、複数台設けられていても良い。
【００３１】
エンドエフェクタ１７には、図２に示すように、エンドエフェクタ１７の位置及び姿勢を測定するための測定点が設けられている。測定点には、例えば、少なくとも３つのリフレクタ３０が設けられており、これらリフレクタ３０の位置がレーザートラッカー５０によってそれぞれ検出されることにより、エンドエフェクタ１７の位置及び姿勢が検出される。レーザートラッカー５０によって測定されたリフレクタ１４の位置情報（換言すると、エンドエフェクタ１７の位置及び姿勢）は、後述する取付けロボット制御部３３（図３参照）に出力され、取付けロボット６の制御に用いられる。
【００３２】
腕部１８及び胴部１９は、エンドエフェクタ１７が把持したクリップ２２をストリンガー１０の作業点に移動させる構成を有する。腕部９及び胴部１２については、通常用いられるロボットの構成を適用できる。取付けロボット６は、クリップ２２をクランプしたり、穴明けしたり、打鋲したりする機能を併せ持っていてもよい。
【００３３】
把持ロボット１１は、ストリンガー１０及びクリップ２２を把持するためのエンドエフェクタ３７と、エンドエフェクタ３７が先端に設けられた腕部３８と、腕部３８を支持する胴部３９などを有する。
【００３４】
エンドエフェクタ３７には、エンドエフェクタ３７の位置及び姿勢を測定するための測定点（図示略）が設けられている。測定点には、例えば、少なくとも３つのリフレクタが設けられており、これらリフレクタの位置がレーザートラッカー５０によって検出されることにより、エンドエフェクタ３７の位置及び姿勢が検出される。レーザートラッカー５０によって測定されたリフレクタの位置情報、換言すると、エンドエフェクタ３７の位置及び姿勢の情報は、後述する把持ロボット制御部３４（図３参照）に出力され、把持ロボット１１の制御に用いられる。
【００３５】
腕部３８及び胴部３９は、エンドエフェクタ３７がストリンガー１０を適切に支持できるように、エンドエフェクタ３７を移動させる構成を有する。腕部３８及び胴部３９については、通常用いられるロボットの構成を適用できる。
【００３６】
レーザートラッカー５０は、レーザ光を走査し、各測定点に設けられたリフレクタによって反射されたレーザ光の反射光を用いて各リフレクタの位置を検出する。レーザートラッカー５０は、搬送装置２や、支持ロボット４、取付けロボット６、把持ロボット１１とは別の位置に固定して設置されている。これにより、組立装置１の基準座標系（ワーク座標系）は、レーザートラッカー５０に対して相対的に移動することとなる。
【００３７】
組立装置１を制御する制御システム３５は、図３に示すように、例えば、搬送装置制御部３１、支持ロボット制御部３２、取付けロボット制御部３３、把持ロボット制御部３４、レーザートラッカー５０、及び教示作業支援装置６０などを備える。
制御システム３５は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等を備えている。そして、各種機能を実現するための一連の処理が、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述する各制御部３１〜３４及び教示作業支援装置の機能等が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
【００３８】
搬送装置制御部３１は、ストリンガー１０の所定の領域が取付位置２１に移動するように搬送装置２の位置を調節する。搬送装置制御部３１は、ストリンガー１０の長手方向に間隔をおいて設けられた複数の作業点が取付けロボット６の取付位置に順次くるように搬送装置２の移動を制御する。なお、搬送装置制御部３１は、例えば、後述する支持ロボット制御部３２に含まれていてもよい。すなわち、後述する支持ロボット制御部３２が、搬送装置２の移動制御を行うこととしてもよい。
【００３９】
支持ロボット制御部３２は、レーザートラッカー５０によって測定されるリフレクタの位置、換言すると、エンドエフェクタ８の位置及び姿勢に基づいて、エンドエフェクタ８を所定の目標位置まで移動させたり、ストリンガー１０の端部を突き当て板５に当接させたりする。
【００４０】
取付けロボット制御部３３は、レーザートラッカー５０によって測定されるリフレクタ３０の位置に基づいて取付けロボット６を制御することにより、取付位置２１に移動させられた作業点に対してクリップ２２を取り付けるように、エンドエフェクタ１７を動作させる。
【００４１】
把持ロボット制御部３４は、レーザートラッカー５０によって測定されるエンドエフェクタ３７の位置及び姿勢に基づいて、エンドエフェクタ３７を所定の目標位置まで移動させることにより、支持ロボット４によるストリンガー１０の把持を補助させる。
【００４２】
なお、レーザートラッカー５０は、搬送装置制御部３１、支持ロボット制御部３２、取付けロボット制御部３３、及び把持ロボット制御部３４からの指令を受けて、支持ロボット４等の各種ロボットの位置姿勢等を検出し、検出した位置姿勢をこれら各制御部３１〜３４に送信することとしてもよい。すなわち、レーザートラッカー５０についても各制御部３１〜３４の制御対象とされていてもよい。  このような制御システム３５において、支持ロボット制御部３２、取付けロボット制御部３３、把持ロボット制御部３４は、それぞれ支持ロボット４、取付けロボット６、把持ロボット１１を制御するための制御プログラムを保有している。この制御プログラムには、各種ロボットのエンドエフェクタの目標位置に関する情報と、その目標位置にエンドエフェクタを移動させるための制御データが登録された教示データが含まれている。
【００４３】
例えば、図４に、一般的な６軸駆動のロボットの概略構成を示す。このように、ロボットは、各関節の角度を制御することにより、ロボットの先端に設けられたエンドエフェクタ（図示略）を所望の位置に導くことができる。教示データを構成する制御データには、例えば、エンドエフェクタの目標位置に対応する六つの関節における角度情報Ｊ１〜Ｊ６が登録されている。
【００４４】
ここで、上述したような教示データは、コンピュータ上で作成されたデータであるため、実機との合わせこみを行う現物合わせ教示作業を行う必要がある。本実施形態に係る教示作業支援システムは、組立装置１が組み立てを開始する前段階として、コンピュータ上で作成された教示データを実機に合わせて補正する機能を有する。
以下、本実施形態に係る教示作業支援システムについて、一例として、取付けロボット制御部３３の教示データを補正する場合を例示して説明する。なお、本実施形態では、図３に図示したように、教示作業支援装置６０が制御システム３５に組み込まれているが、この例に限定されず、教示作業支援装置６０は制御システム３５とは独立して存在していてもよい。
【００４５】
図５は、取付けロボット制御部３３の教示データを補正するための教示データ支援装置の機能を抽出して示した機能ブロック図である。図５に示すように、教示作業支援装置６０は、記憶部６２と、補正教示データ作成部６４とを備える。
また、本実施形態に係るロボットの教示作業支援システムは、上記教示作業支援装置６０と、レーザートラッカー５０とを備えて構成されている。
【００４６】
教示作業支援装置６０の記憶部６２には、コンピュータによって事前に作成された取付けロボット６の教示データＤＴ１、及び補正教示データ作成部６４によって後述する処理が行われることにより、作成された補正教示データＤＴ２が格納されている。
【００４７】
例えば、図６に教示データＤＴ１の一例を示す。図６に示すように、教示データＤＴ１には、ストリンガー１０の長手方向に沿って間隔を置いて設定された複数の作業点Ａ１〜Ａｎの各々における取付けロボット６のエンドエフェクタ１７の目標位置が登録された目標位置リストと、目標位置リストに記載されている各目標位置にエンドエフェクタ１７を移動させるための制御データ、例えば、各関節における角度情報Ｊ１〜Ｊ６が登録されている。
【００４８】
補正教示データ作成部６４は、教示データＤＴ１に基づいて取付けロボット制御部３３が取付けロボット６を制御した際のエンドエフェクタ１７の位置姿勢に基づいて、教示データＤＴ１の制御データＪ１〜Ｊ６を補正した補正教示データを作成し、作成した補正教示データを記憶部６２に格納する。図７に補正教示データＤＴ２の一例を示す。図７に示すように、目標位置に対して補正された制御データが登録されている。
【００４９】
次に、本発明の一実施形態に係るロボットの教示作業支援システムによって行われるロボットの教示作業支援方法について図８を参照して説明する。図８は本実施形態に係るロボットの教示作業支援方法の手順の一例を示したフローチャートである。
【００５０】
まず、教示データＤＴ１において、作業点を初期値である作業点Ａ１に設定する（ＳＡ１）。続いて、設定した作業点Ａ１の制御データに基づいてロボットを制御する（ＳＡ２）。これにより、取付けロボット制御部３３は、作業点Ａ１に対応する制御データＪ１１〜Ｊ６１に基づいて取付けロボット６の各関節を駆動することにより、エンドエフェクタ１７の位置を移動させる。また、この制御に伴い、ストリンガー１０に設定される作業点（クリップ２２の取付位置）Ａ１がエンドエフェクタ１７の取付位置２１にくるように、組立装置１の搬送装置２が制御される。なお、この場合の制御は、あくまでも位置合わせであるため、ストリンガー１０やクリップ２２を把持していない状態で行われる。
【００５１】
続いて、レーザートラッカー５０によって平板部１６に設けられたリフレクタ１４（図２参照）の測定が行われることによりワーク座標系が定義される（ＳＡ３）。続いて、このワーク座標系に基づいて取付けロボット６のエンドエフェクタ１７に設けられたリフレクタ３０の位置が測定される（ＳＡ４）。
【００５２】
続いて、教示データＤＴ１に登録されている目標位置と、レーザートラッカー５０によって測定されたエンドエフェクタ１７の測定位置との誤差を算出し、算出した位置誤差が予め設定されている許容範囲内であるか否かを判定する（ＳＡ５）。この結果、許容範囲内でなければ（ＳＡ５：ＮＯ）、誤差が許容範囲内となるように、制御データを繰り返し調整する（ＳＡ６）。
【００５３】
そして、誤差が許容範囲内となると（ＳＡ５：ＹＥＳ）、現在の制御データＪ１１´〜Ｊ６１´に基づいて補正教示データＤＴ２を作成する（ＳＡ７）。これにより、エンドエフェクタ１７の目標位置に対する調整後の制御データＪ１１´〜Ｊ６１´が補正教示データの制御データとして登録されることとなる。なお、教示データＤＴ１の制御データＪ１１〜Ｊ６１に基づいて取付けロボット６を制御した場合に、そのエンドエフェクタ１７の位置がすでに目標位置の許容範囲内であった場合には、制御データを補正する必要がないため、教示データＤＴ１と同じ制御データＪ１１〜Ｊ６１が補正教示データの制御データＪ１１〜Ｊ６１として登録される。
【００５４】
続いて、残りの作業点があるか否かを判定し（ＳＡ８）、残りの作業点がある場合には（ＳＡ８：ＹＥＳ）、次の作業点、すなわち、作業点Ａ２を設定し（ＳＡ９）、作業点Ａ２についてもステップＳＡ２以降の処理を繰り返し行う。このとき、作業点が異なるごとに、床面に固定されているレーザートラッカー５０の位置と、搬送装置２上に載置されている支持ロボット４及び平板部１６との位置が相対的に変化する。このため、図８のステップＳＡ３に示したように、搬送装置２が移動される毎に、レーザートラッカー５０によって平板部１６に設けられたリフレクタ１４の位置が検出されることにより、ワーク座標系が定義される。
【００５５】
そして、上記ステップＳＡ２からＳＡ８を繰り返し行うことにより、教示データＤＴ１に登録されている全ての作業点Ａ１〜Ａｎについての補正教示データＤＴ２が作成されると（ＳＡ８：ＮＯ）、本処理を終了する。
【００５６】
なお、上記説明では、取付けロボット６に関する教示データの教示作業支援方法を例に挙げて説明したが、支持ロボット４や把持ロボット１１の教示データについても同様の手法によって、補正教示データを容易に得ることができる。
【００５７】
以上説明してきたように、本実施形態に係るロボットの教示作業支援システム及び教示作業支援方法によれば、教示データＤＴ１に従って取付けロボット６を動作させた場合のエンドエフェクタ１７の位置姿勢をレーザートラッカー５０によって測定し、測定したエンドエフェクタ１７の位置姿勢が教示データＤＴ１の目標位置姿勢に近づくように教示データＤＴ１を補正した補正教示データＤＴ２を作成するので、現物合わせ教示作業を自動で行うことが可能となる。これにより、ロボットの教示作業に要する時間を短縮することができ、また、作業員の負担を軽減することが可能となる。
【００５８】
また、レーザートラッカー５０は、取付けロボット６が設置された空間に配置された座標系定義用ターゲットであるリフレクタ１４の位置を検出することにより、組立装置１の座標系（ワーク座標系）を定義し、定義した座標系におけるエンドエフェクタ１７の位置姿勢を測定するので、例えば、組立装置１の座標系とレーザートラッカー５０とが相対的に移動するような場合でも、その都度、組立装置１の座標系を特定でき、その座標系におけるエンドエフェクタ１７の位置姿勢を測定することが可能となる。
【００５９】
また、補正教示データ作成部６４は、教示データＤＴ１におけるエンドエフェクタ１７の目標位置姿勢と、レーザートラッカー５０によって測定されたエンドエフェクタ１７の位置姿勢との差分が所定の許容範囲内となるまで、取付けロボット６の制御データを繰り返し調整することで、補正教示データを作成するので、この補正教示データを実際の組立て時における取付けロボットの制御に用いることにより、取付けロボット６の制御誤差を許容範囲内に抑えることが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、長尺状のストリンガーの長手方向に間隔を置いて設定された複数の作業点Ａ１〜Ａｎに対する教示データＤＴ１を補正した補正教示データＤＴ２を得ることが可能となる。これにより、複数の作業点に対する作業を行う場合でも各作業点における制御誤差を許容範囲内に抑えることができる。
【００６１】
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した教示作業支援方法の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  組立装置
２  搬送装置
４  支持ロボット
５  突き当て板
６  取付けロボット
８  エンドエフェクタ
１０  ストリンガー
１１  把持ロボット
１４  リフレクタ
１６  平板部
１７  エンドエフェクタ
２１  取付位置
２２  クリップ
３０  リフレクタ
３１  搬送装置制御部
３２  支持ロボット制御部
３３  取付けロボット制御部
３４  把持ロボット制御部
３５  制御システム
５０  レーザートラッカー
６０  教示作業支援装置
６２  記憶部
６４  補正教示データ作成部
ＤＴ１  教示データ
ＤＴ２  補正教示データ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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