(57)【要約】      （修正有）【課題】リカバリー処理において、時間やコストを削り、効率良くプログラムの補正を行う。【解決手段】ワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを作成し、同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがある場合、次のワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを取得し、ワークのロボット動作プログラムに基づいて次のワークの溶接点の画像を撮像し、マスター画像の情報と撮像された次のワークの溶接点の画像とを比較し、次のワークの溶接点の画像上におけるマスター画像の溶接点に対応した位置を取得し、次のワークの溶接点の画像上に、マスター画像の溶接点に対応した位置を同時に表示した画像を、溶接点毎に一括表示し、一括表示された画像に対して、オペレータが修正を必要と判定してマスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示をした場合、その修正指示に従って、マスター画像の溶接点に対応した位置を修正する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの加工を自動で行うロボットと、前記ロボットの動作プログラムを生成すると共に、その動作プログラムに従って前記ロボットをコントロールする制御装置と、前記ワークを撮像するために前記ロボットに備えられた撮像手段と、を有するロボット制御システムであって、
前記制御装置が、指示を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部と、記憶手段と、以下の（Ａ）〜（Ｋ）の工程処理を制御する制御部と、を有することを特徴とするロボット制御システム。
（Ａ）所望する加工におけるロボットの動作のための溶接点を有する前記ワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを作成する工程と、
（Ｂ）同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがある場合、次のワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを取得する工程と、
（Ｃ）前記ロボット動作プログラムに基づいて前記次のワークの溶接点の画像を撮像する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ａ）で作成されたマスター画像の情報と前記工程（Ｃ）で撮像された前記次のワークの溶接点の画像とを比較する工程と、
（Ｅ）前記次のワークの溶接点の画像上における前記マスター画像の溶接点に対応した位置を取得する工程と、
（Ｆ）前記次のワークの溶接点の画像上に、前記工程（Ｅ）で取得されたマスター画像の溶接点に対応した位置を同時に表示した画像を、溶接点毎に、前記表示部上に一括表示する工程と、
（Ｇ）前記表示部上に一括表示された前記画像に対して、オペレータが修正を必要と判定し、前記入力部より前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示を指示した場合、前記入力部よりの前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示に従って、前記記憶手段に保持された前記マスター画像の溶接点に対応した位置を修正する工程と、
（Ｈ）前記工程（Ｂ）で取得された前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要か否かが判定され、前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要な場合は、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の位置に前記ロボットを移動する工程と、
（Ｉ）前記工程（Ｅ）で取得された前記次のワークの溶接点の画像上のマスター画像の溶接点に対応した位置および前記工程（Ｇ）で修正された前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正分により、前記ロボットを移動する工程と、
（Ｊ）前記移動後の溶接点の座標を取得する工程と、
（Ｋ）前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の座標を、前記工程（Ｊ）で取得された溶接点の座標に更新する工程。
【請求項２】
ワークの加工を自動で行うロボットと、前記ロボットの動作プログラムを生成するために指示を入力するための入力部および画像を表示するための表示部および記憶手段を有し、前記ロボットの動作プログラムを生成すると共に、その動作プログラムに従って前記ロボットをコントロールする制御装置と、前記ワークを撮像するために前記ロボットに備えられた撮像手段と、を有するロボット制御システムにおいて、
前記ロボットの動作プログラムを生成するためのロボット制御方法であって、
（Ａ）前記制御装置により、所望する加工におけるロボットの動作のための溶接点を有する前記ワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを作成する工程と、
（Ｂ）前記制御装置により、同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがある場合、次のワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを取得する工程と、
（Ｃ）前記制御装置により、前記ロボット動作プログラムに基づいて前記次のワークの溶接点の画像を撮像する工程と、
（Ｄ）前記制御装置により、前記工程（Ａ）で作成されたマスター画像の情報と前記工程（Ｃ）で撮像された前記次のワークの溶接点の画像とを比較する工程と、
（Ｅ）前記制御装置により、前記次のワークの溶接点の画像上における前記マスター画像の溶接点に対応した位置を取得する工程と、
（Ｆ）前記制御装置により、前記次のワークの溶接点の画像上に、前記工程（Ｅ）で取得されたマスター画像の溶接点に対応した位置を同時に表示した画像を、溶接点毎に、前記表示部上に一括表示する工程と、
（Ｇ）前記制御装置により、前記表示部上に一括表示された前記画像に対して、オペレータが修正を必要と判定し、前記入力部より前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示を指示した場合、前記入力部よりの前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示に従って、前記記憶手段に保持された前記マスター画像の溶接点に対応した位置を修正する工程と、
（Ｈ）前記制御装置により、前記工程（Ｂ）で取得された前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要か否かが判定され、前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要な場合は、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の位置に前記ロボットを移動する工程と、
（Ｉ）前記工程（Ｅ）で取得された前記次のワークの溶接点の画像上のマスター画像の溶接点に対応した位置および前記制御装置により、前記工程（Ｇ）で修正された前記 マスター画像の溶接点の位置の修正分により、前記ロボットを移動する工程と、
（Ｊ）前記制御装置により、前記移動後の溶接点の座標を取得する工程と、
（Ｋ）前記制御装置により、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の座標を、前記工程（Ｊ）で取得された溶接点の座標に更新する工程と、を有することを特徴とするロボット制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接ロボット等からなるロボットを制御してワークの加工を行うロボット制御システムおよびロボット制御方法に関し、特に、効率良くプログラムの補正を行うことができるロボット制御システムおよびロボット制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶接ロボット等からなるロボットを制御してワークの加工を行うロボット制御システムにおいては、ロボットの動作プログラムの作成のために、実際にロボットを動かしながらプログラムの作成を行うティーチング作業がなされていた。
【０００３】
そして、このティーチング作業はワーク毎に行う必要があった。すなわち、所定のワークに対して、所定の溶接の教示点のティーチング作業を行っても、次のワークでは位置がずれてしまうことがあるため、ティーチング作業をワーク毎に行う必要があった。
【０００４】
そのため、任意のセンシング技術を使って自動認識して、ロボット動作プログラムを修正する方法が提案されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０４５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の修正方法では、例えば、ＣＣＤカメラを使用した場合、所定の明るさが確保できていない時には、正確な補正ができずにエラーが生じてしまうことがあった。また、自動検出された教示点が間違ってエラーとなるケースもあった。
【０００７】
そして、間違いがある状態で、そのまま溶接加工を行うと、所望の加工製品が得られないため、実際には、次のようなリカバリー処理が行われていた。
【０００８】
そのようなエラーのリカバリー処理としては、従来では、オペレータが、ドライオペレーション（試運転）を行い、教示点毎に、その都度、その間違いを修正するようにしたトライ＆エラーによるティーチングを行うようにしていた。
【０００９】
そのため、自動補正を行っているにもかかわらず、オペレータが常駐している必要があり、手間がかかってしまうものであった。
【００１０】
また、教示点の修正時にはロボットの移動を伴うため、プログラムの通りにシーケンシャルに動かさないと、その分の時間やコストがかかってしまい、非効率となるケースもあった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上述の問題を解決するためのものであり、請求項１に係る発明は、ワークの加工を自動で行うロボットと、前記ロボットの動作プログラムを生成すると共に、その動作プログラムに従って前記ロボットをコントロールする制御装置と、前記ワークを撮像するために前記ロボットに備えられた撮像手段と、を有するロボット制御システムであって、
前記制御装置が、指示を入力するための入力部と、画像を表示するための表示部と、記憶手段と、以下の（Ａ）〜（Ｋ）の工程処理を制御する制御部と、を有することを特徴とするロボット制御システムである。
【００１２】
（Ａ）所望する加工におけるロボットの動作のための溶接点を有する前記ワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを作成する工程と、
（Ｂ）同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがある場合、次のワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを取得する工程と、
（Ｃ）前記ロボット動作プログラムに基づいて前記次のワークの溶接点の画像を撮像する工程と、
（Ｄ）前記工程（Ａ）で作成されたマスター画像の情報と前記工程（Ｃ）で撮像された前記次のワークの溶接点の画像とを比較する工程と、
（Ｅ）前記次のワークの溶接点の画像上における前記マスター画像の溶接点に対応した位置を取得する工程と、
（Ｆ）前記次のワークの溶接点の画像上に、前記工程（Ｅ）で取得されたマスター画像の溶接点に対応した位置を同時に表示した画像を、溶接点毎に、前記表示部上に一括表示する工程と、
（Ｇ）前記表示部上に一括表示された前記画像に対して、オペレータが修正を必要と判定し、前記入力部より前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示を指示した場合、前記入力部よりの前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示に従って、前記記憶手段に保持された前記マスター画像の溶接点に対応した位置を修正する工程と、
（Ｈ）前記工程（Ｂ）で取得された前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要か否かが判定され、前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要な場合は、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の位置に前記ロボットを移動する工程と、
（Ｉ）前記工程（Ｅ）で取得された前記次のワークの溶接点の画像上のマスター画像の溶接点に対応した位置および前記工程（Ｇ）で修正された前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正分により、前記ロボットを移動する工程と、
（Ｊ）前記移動後の溶接点の座標を取得する工程と、
（Ｋ）前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の座標を、前記工程（Ｊ）で取得された溶接点の座標に更新する工程。
【００１３】
請求項２に係る発明は、ワークの加工を自動で行うロボットと、前記ロボットの動作プログラムを生成するために指示を入力するための入力部および画像を表示するための表示部および記憶手段を有し、前記ロボットの動作プログラムを生成すると共に、その動作プログラムに従って前記ロボットをコントロールする制御装置と、前記ワークを撮像するために前記ロボットに備えられた撮像手段と、を有するロボット制御システムにおいて、
前記ロボットの動作プログラムを生成するためのロボット制御方法であって、
（Ａ）前記制御装置により、所望する加工におけるロボットの動作のための溶接点を有する前記ワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを作成する工程と、
（Ｂ）前記制御装置により、同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがある場合、次のワークのマスター画像およびロボット動作プログラムを取得する工程と、
（Ｃ）前記制御装置により、前記ロボット動作プログラムに基づいて前記次のワークの溶接点の画像を撮像する工程と、
（Ｄ）前記制御装置により、前記工程（Ａ）で作成されたマスター画像の情報と前記工程（Ｃ）で撮像された前記次のワークの溶接点の画像とを比較する工程と、
（Ｅ）前記制御装置により、前記次のワークの溶接点の画像上における前記マスター画像の溶接点に対応した位置を取得する工程と、
（Ｆ）前記制御装置により、前記次のワークの溶接点の画像上に、前記工程（Ｅ）で取得されたマスター画像の溶接点に対応した位置を同時に表示した画像を、溶接点毎に、前記表示部上に一括表示する工程と、
（Ｇ）前記制御装置により、前記表示部上に一括表示された前記画像に対して、オペレータが修正を必要と判定し、前記入力部より前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示を指示した場合、前記入力部よりの前記マスター画像の溶接点に対応した位置の修正指示に従って、前記記憶手段に保持された前記マスター画像の溶接点に対応した位置を修正する工程と、
（Ｈ）前記制御装置により、前記工程（Ｂ）で取得された前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要か否かが判定され、前記次のワークのためのロボット動作プログラムの更新が必要な場合は、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の位置に前記ロボットを移動する工程と、
（Ｉ）前記工程（Ｅ）で取得された前記次のワークの溶接点の画像上のマスター画像の溶接点に対応した位置および前記制御装置により、前記工程（Ｇ）で修正された前記マスター画像の溶接点の位置の修正分により、前記ロボットを移動する工程と、
（Ｊ）前記制御装置により、前記移動後の溶接点の座標を取得する工程と、
（Ｋ）前記制御装置により、前記次のワークのためのロボット動作プログラム上の溶接点の座標を、前記工程（Ｊ）で取得された溶接点の座標に更新する工程と、を有することを特徴とするロボット制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、従来のように、非常に効率良く溶接点の修正を行うことができ、効率良くプログラムの補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を実施したロボット制御システムの概略全体図である。
【図２】図１に示した制御装置３の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した制御装置３によるロボット動作プログラムの修正動作のフローチャートである。
【図４】図３に示した制御装置３によるロボット動作プログラムの修正動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明を実施したロボット制御システムの概略全体図であり、図２は、図１に示した制御装置３の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、このロボット制御システムは、溶接等を自動で行うロボット１と、ロボット１の動作プログラムを生成・編集するＣＡＭ機能と共に、その動作プログラムに従ってロボット１をコントロールする機能と、を有している。また、ロボット１には、ワークＷを撮像するためのカメラ（撮像手段）７が備えられており、カメラ７よりの画像信号は、制御装置３へ送信されるようになっている。
【００１８】
なお、この実施形態では、図１に示すように、カメラ７は、溶接ロボット１の溶接動作部１ａの取り付け部分に装着されているが、これに限定されず、溶接ロボット１のアームとは別に移動するようにしても良い。
【００１９】
さらに、制御装置３は、データ作成・修正機能、画像処理機能、ロボット動作プログラム作成機能、およびロボットコントロール機能をそれぞれ別体のコンピュータあるいは制御装置で構成し、例えばネットワーク等で結合しても良い。
【００２０】
図１、２に示すように、この制御装置３は、コンピュータにより構成されており、ＲＯＭ９およびＲＡＭ１１がバスを介して接続されたＣＰＵ１３を有しており、ＣＰＵ１３には、さらに、バスを介して、上述したカメラ７、オペレータよりの指示を入力するための入力部１５と、画像を表示するための表示部１７、ワークＷおよびマスター画像の情報を記憶したデータベース１９が接続されている。
【００２１】
なお、ＲＡＭ１１およびデータベース１９は、記憶手段を形成し、ＲＯＭ９およびＣＰＵ１３は、制御手段を形成する。
【００２２】
次に、図３および図４を参照してロボット動作プログラムの修正動作について説明する。
【００２３】
図３は、図１に示した制御装置３によるロボット動作プログラムの修正動作のフローチャートである。
【００２４】
図４は、図１に示した制御装置３によるロボット動作プログラムの修正動作の説明図である。
【００２５】
まず、制御装置３により、データを最初に作成した後、あるいはティーチングにより最初にロボット動作プログラムを作成した後、加工すべきワークが段取りセットされ、そのロボット動作プログラムが読み込まれると、図３のステップ１０１において、ワークＷのマスター画像の情報が作成される。
【００２６】
すなわち、制御装置３により、ロボット動作プログラムに基づいて、ロボット１が動作されてカメラ７が１つ目の溶接点（第１の溶接点）に移動され、その第１の溶接点を含むワーク画像が表示部１７上に表示され、オペレータにより、その表示部１７上に表示されたワーク画像における正しい溶接点の位置が指示（教示）され、前記指示された正しい溶接点の画像中心からのずれ量に基づきカメラ７が正しい溶接点に移動するようにロボット動作プログラムが修正され、表示部１７上に表示された画像はマスター画像としてＲＡＭ１１に記憶される。
【００２７】
この動作は、全ての溶接点（この場合、第１〜３の溶接点）に対して行われる。
【００２８】
次に、ステップ１０２において、同一のロボット動作プログラムに基づいて加工される次のワークがあるか否かが判定され、次のワークがある場合、ステップ１０３において、次のワークのためのロボット動作プログラムが取得され、ステップ１０４において、次のワークのためのマスター画像が取得される。
【００２９】
すなわち、加工される次のワークの段取りセットが行われ、そのマスター画像およびロボット動作プログラムが読み込まれる。
【００３０】
次に、ステップ１０５において、ロボット動作プログラムに基づいてロボット１が動作されてカメラ７が次のワークの溶接点に移動され、画像が撮像される。
【００３１】
すなわち、ロボット動作プログラムが読み出され、ロボット１が動作されて、その第１の溶接点の位置にカメラ７が移動され、その位置の次のワークの画像が撮像される。
【００３２】
次に、ステップ１０７において、第１の溶接点のマスター画像情報と、ステップ１０５において撮像された第１の溶接点の位置の画像とが比較され、ステップ１０９において、ステップ１０５において撮像された第１の溶接点の位置の画像におけるマスター画像の溶接点の位置が取得され記憶される。すなわち、マスター画像の溶接点の位置が、ステップ１０５において撮像された第１の溶接点の位置の画像上でどの位置になるかが判定され、ＲＡＭ１１に記憶される。
【００３３】
そして、ステップ１１１において、次の溶接点があるか否かが判定され、次の溶接点がある場合、ステップ１０５に戻り、次の溶接点に対してステップ１０５〜１０９の処理が行われる。この実施形態の場合、第１の溶接点に続いて第２および第３の溶接点が処理される。
【００３４】
次に、ステップ１１１において次の溶接点がない場合、ステップ１１３において、ステップ１０５において撮像された画像上に、ステップ１０９において取得された溶接点の位置を同時に表示したサムネイル画像が、溶接点毎に、表示部１７上に一括表示される（図４参照）。
【００３５】
この実施形態の場合、図４に示すように、第１〜第３の溶接点の画像がそれぞれ表示され、ステップ１０９において取得された溶接点の位置は×で表示されている。
【００３６】
次に、ステップ１１５において、オペレータにより、表示部１７上に一括表示された画像における溶接点に修正があるか否かが判定され、修正が有ると判定された場合、ステップ１１７において、溶接点の修正が行われる。
【００３７】
すなわち、オペレータにより修正が有ると判定された場合、オペレータは、入力部１５を介して、ステップ１０９において取得された溶接点の位置×の修正を入力し、ステップ１０９において取得された溶接点の位置×を修正表示するとともに、修正量をＲＡＭ１１に記録する。
【００３８】
この実施形態の場合、図４に示すように、第２の溶接点におけるステップ１０９において取得された溶接点の位置×が、適切に認識されなかったためにステップ１０５において撮像された画像における正しい溶接点の位置とずれているので、矢印で示すように修正される。
【００３９】
次に、ステップ１１９において、ステップ１０３において取得されたプログラムの更新が要るか否かが判定される。
【００４０】
すなわち、ステップ１０９において、ステップ１０５において撮像された溶接点の位置の画像におけるマスター画像の溶接点の位置の修正があった場合あるいはステップ１１７においてステップ１０９において取得された溶接点の位置の修正があった場合には、プログラムの更新が要ると判定され、ステップ１０９において取得されたの溶接点の位置の修正なかった場合には、プログラムの更新が要らないと判定される。
【００４１】
次に、ステップ１１９においてプログラムの更新が要ると判定された場合、ステップ１２１において、ステップ１０３において取得されたプログラム上の溶接点の位置に順番にカメラ７が移動される。すなわち、この実施形態の場合、第１〜第３の溶接点の順にカメラ７が移動されるようにロボット１が動作される。
【００４２】
次に、ステップ１２３において、ステップ１０９において取得された溶接点の位置あるいはステップ１１７における溶接点の位置の修正量に応じて所定の移動量だけロボット１がさらに移動される。
【００４３】
すなわち、この実施形態の場合、第２の溶接点におけるステップ１０９において取得された溶接点の位置が修正されているので、この第２の溶接点にカメラ７が移動された後に、ステップ１１７において修正された正しい溶接点の位置に合わせるように、カメラ７が移動される。
【００４４】
次に、ステップ１２５において、ステップ１２３においてロボット１が移動された後における溶接点の座標が取得され、ステップ１２７において、プログラム上の溶接点の座標が、ステップ１２５において取得された溶接点の座標に基づいて更新される。
【００４５】
この発明は前述の発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【符号の説明】
【００４６】
１  ロボット
１ａ  溶接動作部
３  制御装置
７  カメラ
１５  入力部
１７  表示部
１９  データベース
Ｗ  ワーク
【図１】
2014117757.tif 000003
【図２】
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【図３】
2014117757.tif 000005
【図４】
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