(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第１の画像データに、前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第２の画像データを生成する鳥瞰画像重畳部と、
前記第２の画像データをモニタに表示させるよう制御する表示制御部と、
前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第１の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第１の置換画像データと、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第２の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第２の置換画像データとを生成する置換画像生成部と、
前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとの差分値を生成する差分生成部と、
前記差分生成部が生成した差分値に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置。
【請求項２】
前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、オペレータに対して、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていない旨を報知する報知部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置。
【請求項３】
前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、前記報知部は、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することを特徴とする請求項２記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置。
【請求項４】
前記鳥瞰画像重畳部が前記第１の画像データに重畳する前記鳥瞰画像データとして、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データとサーフェス形式の鳥瞰画像データとを選択する鳥瞰画像選択部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置。
【請求項５】
製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第１の画像データを生成し、
前記第１の画像データに前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第２の画像データを生成し、
前記第２の画像データをモニタに表示し、
前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第１の静止画データを生成し、
前記第１の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第１の置換画像データを生成し、
前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第２の静止画データを生成し、
前記第２の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第２の置換画像データを生成し、
前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとを比較し、
前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとの比較結果に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する
ことを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法。
【請求項６】
前記製品を溶接するために前記溶接ロボットを制御する溶接加工プログラムが示す溶接位置と、前記定盤上に配置された前記製品の実際の溶接位置とのずれ量が、前記溶接ロボットによる溶接位置を補正する補正プログラムによる補正可能範囲内であるとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定し、前記ずれ量が、前記補正可能範囲内にないとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定することを特徴とする請求項５記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法。
【請求項７】
前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定したとき、オペレータに対して、前記定盤上の前記製品の位置の修正を促すよう報知することを特徴とする請求項５または６に記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法。
【請求項８】
前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定したとき、オペレータに対して、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接ロボットの定盤上に製品を位置決めするための、溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接ロボットを用いて製品を溶接する際には、溶接加工プログラムを用いて溶接加工を実行させる。溶接加工プログラムを用いて溶接加工を実行させる際には、製品を、溶接加工プログラムが示す定盤上の正確な位置に配置する必要がある。
【０００３】
製品を定盤上の正確な位置に配置するために、オペレータは、複数のジグを、製品を位置決めするための基準として定盤上に配置する。オペレータは、製品をジグに突き当てるようにして定盤上に位置決めする。これによって、製品は定盤上の正確な位置に配置されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−７９８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
製品を溶接加工するロット数が多い場合には、製品を正確な位置に配置するためのジグを個々の製品に対応するように設計して製作すればよい。しかしながら、ロット数が少なく、多品種少量生産を行う場合には、製品ごとにジグを設計して製作することは困難である。
【０００６】
多品種少量生産を行う場合には、複数の製品で汎用的に使用可能な簡易ジグが用いられる。ところが、簡易ジグを用いると、製品を定盤上の正確な位置に位置決めするのは容易ではない。そこで、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる製品配置支援装置及び製品配置支援方法が望まれる。
【０００７】
本発明はこのような要望に対応するため、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置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】
【０００８】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第１の画像データに、前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第２の画像データを生成する鳥瞰画像重畳部と、前記第２の画像データをモニタに表示させるよう制御する表示制御部と、前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第１の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第１の置換画像データと、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第２の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第２の置換画像データとを生成する置換画像生成部と、前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとの差分値を生成する差分生成部と、前記差分生成部が生成した差分値に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置を提供する。
【０００９】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、オペレータに対して、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていない旨を報知する報知部をさらに備えることが好ましい。
【００１０】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記判定部によって前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、前記報知部は、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することが好ましい。
【００１１】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置において、前記鳥瞰画像重畳部が前記第１の画像データに重畳する前記鳥瞰画像データとして、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データとサーフェス形式の鳥瞰画像データとを選択する鳥瞰画像選択部をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、前記製品を配置する前の状態の定盤を前記定盤の上方の固定位置より撮影した第１の画像データを生成し、前記第１の画像データに前記製品を上方より見た鳥瞰画像データを重畳して、第２の画像データを生成し、前記第２の画像データをモニタに表示し、前記製品を前記定盤上に配置する前の状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第１の静止画データを生成し、前記第１の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を固定画像データに置換した第１の置換画像データを生成し、前記製品を前記定盤上に配置した状態の前記定盤を前記固定位置より撮影した第２の静止画データを生成し、前記第２の静止画データのうち、前記鳥瞰画像データを重畳する領域を前記固定画像データに置換した第２の置換画像データを生成し、前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとを比較し、前記第１の置換画像データと前記第２の置換画像データとの比較結果に基づいて、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されているか否かを判定することを特徴とする溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法を提供する。
【００１３】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品を溶接するために前記溶接ロボットを制御する溶接加工プログラムが示す溶接位置と、前記定盤上に配置された前記製品の実際の溶接位置とのずれ量が、前記溶接ロボットによる溶接位置を補正する補正プログラムによる補正可能範囲内であるとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定し、前記ずれ量が、前記補正可能範囲内にないとき、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定することが好ましい。
【００１４】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていないと判定したとき、オペレータに対して、前記定盤上の前記製品の位置の修正を促すよう報知することが好ましい。
【００１５】
上記の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援方法において、前記製品が前記定盤上の定められた位置に配置されていると判定したとき、オペレータに対して、前記製品をジグで固定することを促すよう報知することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態の製品配置支援装置を含む溶接ロボットシステムを示す図である。
【図２】図１中のＮＣ装置１２の機能的な内部構成例を示すブロック図である。
【図３】モニタに表示され、カメラからの画像データに鳥瞰画像データが重畳されている状態の画像を示す図である。
【図４】ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データとサーフェス形式の鳥瞰画像データとを示す図である。
【図５】製品配置前の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した置換画像データを視覚的に示す図である。
【図６】製品配置後の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した置換画像データを視覚的に示す図である。
【図７】一実施形態の製品配置支援方法によって実行される製品配置支援手順を含み、溶接ロボットシステムで実行される製品の溶接加工手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、一実施形態の溶接ロボットにおける定盤上への製品配置支援装置及び製品配置支援方法について、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、一実施形態の製品配置支援装置を含んで構成されている溶接ロボットシステムを示している。図１において、ＣＡＭ１１には、図示していないＣＡＤで作成されたＣＡＤデータファイルＤ１０が入力される。ＣＡＤデータファイルＤ１０のＣＡＤデータは、製品の形状データを含む。
【００２０】
ＣＡＭ１１は、溶接ヘッド２２を後述する製品の撮影位置に移動するための移動プログラムを作成する。また、ＣＡＭ１１は、製品を溶接ロボット２０によって溶接する際に用いる溶接加工プログラムを作成する。溶接加工プログラムは、製品の加工位置を示す座標情報を含む。
【００２１】
ＣＡＭ１１は、ＣＡＤデータ（製品の形状データ）に基づいて、製品を上方から見た鳥瞰画像を示す鳥瞰画像データを作成する。ＣＡＭ１１は、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データと、サーフェス形式の鳥瞰画像データとの双方を作成することが好ましい。ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データ及びサーフェス形式の鳥瞰画像データについての詳細は後述する。
【００２２】
ＮＣ装置１２は、ＣＡＤデータファイルＤ１０と、ＣＡＭ１１によって作成された移動プログラム及び溶接加工プログラムと、鳥瞰画像データとを記憶部１３に記憶させる。
【００２３】
ＮＣ装置１２は、記憶部１３に記憶させた移動プログラム及び溶接加工プログラムを、それぞれ所定のタイミングで、溶接ロボット２０を制御するロボット制御装置２８に転送する。
【００２４】
ＮＣ装置１２が溶接ロボット２０を直接制御してもよい。この場合、ＮＣ装置１２は、記憶部１３に記憶させた移動プログラム及び溶接加工プログラムを、それぞれ所定のタイミングで読み出す。
【００２５】
ＮＣ装置１２は、定盤２７上に製品を配置する前に移動プログラムをロボット制御装置２８に転送すればよい。ＮＣ装置１２は、遅くとも製品の溶接を開始する前に溶接加工プログラムをロボット制御装置２８に転送すればよい。
【００２６】
ＮＣ装置１２には、モニタ１４と操作部１５が接続されている。操作部１５は、例えばキーボードとマウスを含む。オペレータは、操作部１５を操作することによって、製品配置支援装置（溶接ロボットシステム）に対して各種の入力操作を行うことができる。
【００２７】
溶接ロボット２０は、多関節のロボット本体２１を有する。ロボット本体２１の先端部には、溶接ヘッド２２が取り付けられている。溶接ヘッド２２にはレーザ発振器２３が接続されており、レーザ発振器２３はレーザ光を溶接ヘッド２２に供給する。
【００２８】
溶接ヘッド２２は、カメラ２４を内蔵している。カメラ２４は、溶接ヘッド２２がレーザ光を射出する方向と同じ方向に向けられている。カメラ２４を溶接ヘッド２２の外側に取り付けてもよい。但し、カメラ２４を溶接ヘッド２２の内部に取り付ける方が好ましい。
【００２９】
カメラ２４を、溶接ロボット２０を設置している建屋の天井等、溶接ロボット２０の上方に設置してもよい。この場合には、カメラ２４を、定盤２７の全体を撮影することができる位置に設置することが必要である。
【００３０】
ロボット本体２１は、ロボット制御装置２８による制御に基づいて、レール２６上を移動するようになっている。レール２６の側面近傍には、製品を配置する定盤２７が設置されている。なお、レール２６がない溶接ロボット２０も存在する。この場合、ロボット本体２１の位置は固定である。
【００３１】
溶接ヘッド２２が下に向けられていれば、カメラ２４は定盤２７や定盤２７上に配置された製品を撮影する。カメラ２４による撮影画像は、ロボット本体２１に取り付けられたモニタ２５に供給されて表示される。また、カメラ２４による撮影画像はＮＣ装置１２に供給されて、モニタ１４にも表示される。モニタ２５を省略して、モニタ１４のみとしてもよい。
【００３２】
カメラ２４は、オペレータが製品を定盤２７上に配置して位置決めするまで定盤２７または製品を撮影すればよい。溶接ロボット２０が製品を溶接加工するときには、カメラ２４は定盤２７または製品を撮影しない。
【００３３】
図２は、図１中のＮＣ装置１２の機能的な内部構成例を示している。図２に示すＮＣ装置１２は、本実施形態の製品配置支援装置を構成する。
【００３４】
図２において、鳥瞰画像選択部１２１には、記憶部１３より読み出されたワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データまたはサーフェス形式の鳥瞰画像データが入力される。鳥瞰画像選択部１２１は、オペレータによる操作部１５の入力操作に応じて、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データと、サーフェス形式の鳥瞰画像データとを選択的に出力する。
【００３５】
鳥瞰画像選択部１２１は、ワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データが選択されたらワイヤフレーム形式の鳥瞰画像データを記憶部１３より読み出し、サーフェス形式の鳥瞰画像データが選択されたらサーフェス形式の鳥瞰画像データを記憶部１３より読み出せばよい。鳥瞰画像データは、鳥瞰画像重畳部１２２に入力される。
【００３６】
移動プログラムがロボット制御装置２８に転送されると、ロボット制御装置２８は、溶接ヘッド２２を移動プログラムに従って定盤２７の上方の所定の位置へと移動させる。溶接ヘッド２２は、所定の位置で固定される。カメラ２４が定盤２７の全体を撮影できる位置を所定の固定位置とすればよい。
【００３７】
カメラ２４は、定盤２７を上方より撮影する。この時点では、定盤２７上には製品が配置されていないため、カメラ２４は製品が配置されていない状態の定盤２７を撮影する。
【００３８】
カメラ２４が定盤２７を撮影することによって生成した画像データは、鳥瞰画像重畳部１２２に入力される。鳥瞰画像重畳部１２２がカメラ２４からの画像データに鳥瞰画像データを重畳しない状態では、鳥瞰画像重畳部１２２はカメラ２４からの画像データをそのまま表示制御部１２３へと供給する。
【００３９】
カメラ２４が、製品が配置されていない状態で定盤２７を撮影して生成した画像データを第１の画像データと称することとする。表示制御部１２３は、第１の画像データをモニタ１４に表示させる。
【００４０】
鳥瞰画像重畳部１２２は、操作部１５によって、第１の画像データに鳥瞰画像データを重畳させる入力操作があったら、第１の画像データに鳥瞰画像データを重畳する。第１の画像データに鳥瞰画像データを重畳した画像データを第２の画像データと称することとする。鳥瞰画像重畳部１２２は、第２の画像データを表示制御部１２３へと供給する。
【００４１】
溶接ヘッド２２が固定された状態であるので、カメラ２４の位置は固定である。即ち、カメラ２４は定盤２７を固定位置より定点撮影する。
【００４２】
よって、モニタ１４のピクセル座標と、カメラ２４が撮影している実空間座標とを対応させることができる。溶接加工プログラムに含まれる製品の加工位置はワールド座標で指定されており、実空間座標と同じである。
【００４３】
鳥瞰画像重畳部１２２は、製品の加工位置を示す座標情報に基づいて、鳥瞰画像データをモニタ１４のどの位置に、どの大きさで表示すればよいかを計算することができる。
【００４４】
表示制御部１２３は、第２の画像データをモニタ１４に表示させる。図３は、モニタ１４に第２の画像データが供給されて表示される画像の例を示している。
【００４５】
図３に示すように、モニタ１４には定盤２７が表示されている。定盤２７の画像上に、鳥瞰画像データに基づく鳥瞰画像３００が表示されている。鳥瞰画像３００は、定盤２７上に、製品を配置する際の位置決めの基準となる。
【００４６】
図３においては、鳥瞰画像３００はワイヤフレーム形式で表示されている。ワイヤフレーム形式とは、図４の（ａ）に示すように、鳥瞰画像３００を線分３０１で表現する形式である。図４の（ｂ）に示すように、鳥瞰画像３００を面３０２で表現する形式のサーフェス形式で表示してもよい。
【００４７】
上記のように、オペレータは、操作部１５を操作することによって、鳥瞰画像３００をワイヤフレーム形式で表示するか、サーフェス形式で表示するかを選択することができる。
【００４８】
鳥瞰画像３００をワイヤフレーム形式とすれば、定盤２７は鳥瞰画像３００によってほとんど隠されないので、定盤２７を確認しやすい。製品が成形や穴を含む場合には、ワイヤフレーム形式よりもサーフェス形式の方が、製品を定盤２７上に配置する際に製品の向きを把握しやすいことがある。このような場合には、鳥瞰画像３００をサーフェス形式とすればよい。
【００４９】
モニタ１４には、カメラ２４からの画像データがリアルタイムで表示されている。モニタ１４には、図３に示すように製品を配置する際の位置決めの基準となる鳥瞰画像３００が表示されている。オペレータは、モニタ１４を確認しながら、製品を鳥瞰画像３００に一致させるように、定盤２７上に配置すればよい。
【００５０】
図２に戻り、静止画取り込み部１２４は、第１の画像データに基づいて、第１の静止画データを生成する。静止画取り込み部１２４は、連続的なフレームとして入力される第１の画像データをキャプチャして第１の静止画データを生成することができる。
【００５１】
カメラ２４が静止画データを生成し、静止画取り込み部１２４が、カメラ２４が生成した静止画データを取り込むようにしてもよい。第１の静止画データは、カメラ２４が生成した静止画データである場合を含む。
【００５２】
置換画像生成部１２５には、第１の静止画データと鳥瞰画像データとが入力される。置換画像生成部１２５は、第１の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを例えば白の画像データに置換する。
【００５３】
図５は、第１の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した第１の置換画像データ４１０を視覚的に示している。第１の置換画像データ４１０はモニタ１４に表示される画像データではないが、説明の都合上、第１の置換画像データ４１０を視覚的に説明することとする。
【００５４】
図５に示すように、定盤２７の鳥瞰画像データを重畳する領域（図３の鳥瞰画像３００の領域）は、白画像４００となっている。白の画像データは固定画像データの一例である。鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを、単一色の画像データに置換すればよい。単一色とは白または黒を含む任意の色である。
【００５５】
図５に示す第１の置換画像データ４１０は、製品配置前の置換画像データである。図２に示すように、第１の置換画像データ４１０は、画像記憶部１２６に入力されて記憶される。
【００５６】
オペレータが製品を定盤２７上に配置した後、カメラ２４が、製品が配置された状態で定盤２７を撮影して生成した画像データを第３の画像データと称することとする。
【００５７】
静止画取り込み部１２４は、第３の画像データに基づいて、第２の静止画データを生成する。同様に、第２の静止画データは、カメラ２４が生成した静止画データである場合を含む。
【００５８】
置換画像生成部１２５には、第２の静止画データと鳥瞰画像データとが入力される。置換画像生成部１２５は、第２の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを例えば白の画像データに置換する。
【００５９】
図６は、第２の静止画データのうち、鳥瞰画像データを重畳する領域の画像データを白の画像データに置換した第２の置換画像データ４２０を視覚的に示している。同様に、第２の置換画像データ４２０はモニタ１４に表示される画像データではないが、説明の都合上、第２の置換画像データ４２０を視覚的に説明することとする。
【００６０】
図６に示すように、定盤２７の鳥瞰画像データを重畳する領域は、白画像４００となっている。第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０とで用いる固定画像データは同じとすることが必要である。
【００６１】
図６は、オペレータが、製品を鳥瞰画像３００とずれた状態で定盤２７上に配置した場合の第２の置換画像データ４２０を示している。製品の位置が鳥瞰画像３００とずれていることから、第２の置換画像データ４２０は、ハッチングを付して示すように、白画像４００からはみ出した製品の一部である、はみ出し画像４０５を含む。
【００６２】
図６に示す第２の置換画像データ４２０は、製品配置後の置換画像データである。図２に示すように、第２の置換画像データ４２０は、画像記憶部１２６に入力されて記憶される。
【００６３】
差分生成部１２７には、第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０とが入力される。差分生成部１２７には、第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０との差分値を生成する。
【００６４】
具体的には、差分生成部１２７には、第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０との同じピクセル位置の画像データ（ピクセルデータ）のピクセル差分値を求める。そして、差分生成部１２７には、フレーム全体のピクセル差分値を積算して、積算値を第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０との差分値とする。
【００６５】
オペレータが、製品を鳥瞰画像３００と完全に一致させるように定盤２７上に配置すれば、第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０とはほぼ同一となる。よって、個々のピクセル差分値はほぼ０であり、ピクセル差分値を積算した差分値は極めて小さい値となる。差分生成部１２７からは、極めて小さい値の差分値が出力される。
【００６６】
オペレータが、図６のように製品を鳥瞰画像３００とずれた状態で定盤２７上に配置すれば、はみ出し画像４０５の部分で所定のピクセル差分値が生じる。よって、差分生成部１２７からは、比較的大きな値の差分値が出力される。
【００６７】
差分生成部１２７によって生成された差分値は、判定部１２８に入力される。判定部１２８は、入力された差分値に基づいて、製品が定盤２７上の定められた位置に配置されているか否かを判定する。
【００６８】
具体的には、判定部１２８は、差分値と所定の閾値とを比較し、差分値が閾値以下であれば、製品の位置を“可”と判定する。判定部１２８は、差分値が閾値を超えていれば、製品の位置を“不可”と判定する。
【００６９】
差分生成部１２７は、第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０との同じピクセル位置のピクセル差分値が所定の閾値を超えるピクセルを検出してもよい。このようにすれば、はみ出し画像４０５は白画像４００に対して水平方向または垂直方向に何ピクセルのずれ量があるかが分かる。
【００７０】
判定部１２８は、ずれ量が所定の閾値以下であれば、製品の位置を“可”と判定し、閾値を超えていれば、製品の位置を“不可”と判定すればよい。
【００７１】
差分生成部１２７における差分の取り方、判定部１２８における判定の仕方は種々考えられ、以上説明した例に限定されるものではない。第１の置換画像データ４１０と第２の置換画像データ４２０とを比較し、比較結果に基づいて、製品の位置が“可”であるか“不可”であるかを判定すればよい。
【００７２】
ところで、溶接ロボットシステムは、通常、溶接加工プログラムが示す溶接位置と、定盤２７上に配置された製品の実際の溶接位置とが多少ずれていても、補正プログラムによって溶接位置を補正して溶接加工することができる。
【００７３】
判定部１２８は、溶接加工プログラムが示す溶接位置と実際の溶接位置とのずれ量が、溶接ロボット２０による溶接位置を補正する補正プログラムによる補正可能範囲内であれば“可”と判定すればよい。判定部１２８は、ずれ量が補正可能範囲内になければ“不可”と判定すればよい。
【００７４】
判定部１２８は、判定結果を示す情報を表示制御部１２３に供給する。表示制御部１２３は、判定結果が“可”であれば、例えば、オペレータに、製品を簡易ジグで固定することを促す文字情報をモニタ１４に表示させる。文字情報は、一例として、「製品が正しい位置に配置されました。製品をジグで固定してください。」のような文章である。
【００７５】
表示制御部１２３は、判定結果が“不可”であれば、例えば、オペレータに、製品の位置が正しい位置ではないことを警告し、位置の修正を促す文字情報をモニタ１４に表示させる。文字情報は、一例として、「製品が正しい位置に配置されていません。製品の位置を修正してください。」のような文章である。
【００７６】
オペレータに、判定結果が“可”の状態と“不可”の状態とを、図示していないスピーカによって発生させる音で報知してもよい。オペレータに、判定結果をモニタ１４に表示させる視覚的な情報と、スピーカより発生させる聴覚的な情報との双方で報知してもよい。
【００７７】
表示制御部１２３及びモニタ１４、または、スピーカ及びその駆動部は、製品が定盤２７上の定められた位置に配置されていないと判定されたとき、オペレータに対して、製品が定盤２７上の定められた位置に配置されていない旨を報知する報知部である。
【００７８】
表示制御部１２３及びモニタ１４、または、スピーカ及びその駆動部は、製品が定盤２７上の定められた位置に配置されていると判定されたとき、オペレータに対して、製品をジグ（例えば簡易ジグ）で固定することを促すよう報知する報知部である。
【００７９】
次に、図７に示すフローチャートを用いて、本実施形態の製品配置支援方法によって実行される製品配置支援手順と、溶接ロボットシステムで実行される製品の全体的な溶接加工手順を説明する。
【００８０】
図７において、溶接ロボットシステムが動作を開始すると、ＣＡＭ１１は、ステップＳ０１にて、溶接加工プログラムを作成する。ＣＡＭ１１は、ステップＳ０２にて、ＣＡＤデータに基づいて、製品の鳥瞰画像データを作成する。ＣＡＭ１１は、ステップＳ０３にて、溶接ヘッド２２の移動プログラムを作成する。
【００８１】
ステップＳ０１〜Ｓ０３の順番は図７に示す順番に限定されず、いずれの順番でもよい。ＣＡＭ１１は、ステップＳ０１〜Ｓ０３を同時並行的に実行させてもよい。
【００８２】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ０４にて、移動プログラムを実行させる。これによって、溶接ヘッド２２（カメラ２４）は定盤２７上方の固定位置に移動する。ＮＣ装置１２は、ステップＳ０５にて、カメラ２４による撮影を開始する。モニタ１４には、カメラ２４からの画像データがリアルタイムで表示される。
【００８３】
ＮＣ装置１２は、溶接ヘッド２２が移動を停止したら、カメラ２４を起動させて撮影を開始させてもよいし、操作部１５による撮影開始の入力操作があったら撮影を開始させてもよい。
【００８４】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ０６にて、第１の静止画データを取り込む。ＮＣ装置１２は、ステップＳ０７にて、第１の置換画像データを生成する。ＮＣ装置１２は、ステップＳ０８にて、第１の画像データに鳥瞰画像データを重畳して、第２の画像データを生成する。モニタ１４には、図３に示すような第２の画像データが表示される。
【００８５】
オペレータは、モニタ１４を確認しながら、製品を鳥瞰画像３００に一致させるように、定盤２７上に配置する。製品の配置を完了したら、オペレータは、操作部１５によって、製品の配置を完了したことを示す入力操作を行う。
【００８６】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ０９にて、製品の配置完了入力があったか否かを判定する。配置完了入力がなければ（NO）、ＮＣ装置１２は、処理をステップＳ０９に戻して、配置完了の入力を待つ。配置完了入力があれば（YES）、ＮＣ装置１２は、処理をステップＳ１０に移行させる。
【００８７】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ１０にて、第２の静止画データを取り込む。ＮＣ装置１２は、ステップＳ１１にて、第２の置換画像データを生成する。ＮＣ装置１２は、ステップＳ１２にて、第１の置換画像データと第２の置換画像データとを比較する。第１の置換画像データと第２の置換画像データとの比較とは、第１の置換画像データと第２の置換画像データとの差分値の生成であってよい。
【００８８】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ１３にて、製品が補正可能範囲内に配置されているか否かを判定する。製品が補正可能範囲内に配置されていれば（YES）、ＮＣ装置１２は、ステップＳ１４にて、製品を簡易ジグで固定するよう指示する。
【００８９】
製品を簡易ジグで固定したら、ＮＣ装置１２は、ステップＳ１５にて、補正プログラムを実行させて、溶接加工位置を補正する。ＮＣ装置１２は、ステップＳ１６にて、溶接加工プログラムを実行させて、製品を溶接加工して終了する。
【００９０】
一方、ステップＳ１３にて製品が補正可能範囲内に配置されていなければ（NO）、ＮＣ装置１２は、ステップＳ１７にて、警告表示を実行させる。オペレータは、モニタ１４を確認しながら、製品を鳥瞰画像３００に一致させるように、位置を修正する。
【００９１】
ＮＣ装置１２は、ステップＳ１８にて、製品の位置修正完了入力があったか否かを判定する。位置修正完了入力があれば（YES）、ＮＣ装置１２は、処理をステップＳ１３に戻す。位置修正完了入力がなければ（NO）、ＮＣ装置１２は、処理を終了させる。
【００９２】
以上のように、本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、製品を定盤上の正確な位置に容易に位置決めすることができる。
【００９３】
本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、個々の製品に対応したジグを設計して製作する必要はない。本実施形態の製品配置支援装置及び製品配置支援方法によれば、簡易ジグを用いて、製品を定盤上の正確な位置に位置決めすることが可能となる。
【００９４】
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１２  ＮＣ装置
１４  モニタ（報知部）
２０  溶接ロボット
２４  カメラ
１２１  鳥瞰画像選択部
１２２  鳥瞰画像重畳部
１２３  表示制御部（報知部）
１２４  静止画取り込み部
１２５  置換画像生成部
１２６  画像記憶部
１２７  差分生成部
１２８  判定部
【図１】
0006035302.tif 000002
【図２】
0006035302.tif 000003
【図３】
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【図４】
0006035302.tif 000005
【図５】
0006035302.tif 000006
【図６】
0006035302.tif 000007
【図７】
0006035302.tif 000008