(57)【要約】【課題】教示システムと多種部品の把持が可能な形態変化ハンドを用いることにより、マニピュレータへの教示とハンドへの力の教示を同時に行うことが可能になり、部品の種類や状態によらない最も適した作業動作を再現できる自動作業装置の教示システムを提供する。【解決手段】本システムは、制御演算装置２０はコンピュータ２１内部にマニピュレータ用パルス発生器２２と、ハンド用パルス発生器２３が搭載されている。また、センサ入力用としてＡＤ変換器２４とＣＣＤカメラ入力用のフレームグラバ２５が搭載されている。マニピュレータ装置４は制御部演算装置２０に搭載されたマニピュレータ用パルス発生器２２を介してマニピュレータ用モータアンプ２６と接続されたマニピュレータ用サーボモータ２７が複数台で駆動している。また、計測部１９においてはレーザ変位計３３と６軸力覚センサ３４、ＣＣＤカメラ３５が設置されており、制御演算装置２０に搭載されたＡＤ変換器２４とフレームグラバ２５により撮像情報、６軸力覚情報、変位情報を得ることができる。【選択図】      図７
2004160614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の組立若しくは分解及び搬送作業を行う装置であって、前記組立、分解、及び搬送作業に必要な方向へ移動できる複数の自由度を有するマニピュレータ装置と、該マニピュレータ装置に搭載され作業対象部品を把持するハンドと、前記作業対象部品の変位を計測する計測手段と、前記マニピュレータ装置、ハンド、及び計測手段を制御する制御演算装置と、を備え、
前記制御演算装置は、前記計測手段により計測した作業対象部品の変位に基づいて前記ハンドを動作させて変位を補正した後、前記マニピュレータ装置が前記ハンドを移動する際、前記作業対象部品の組立、分解、及び搬送の各作業動作と同じ方向、姿勢、及び発生力を再現させるように前記マニピュレータ装置を制御することを特徴とする自動作業教示システム。
【請求項２】
前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの部品把持を行う把持爪先は、該把持爪先の角度と位置を変位させる角度・位置変位手段を備え、該角度・位置変位手段により前記ハンドの爪形態を変化させることを特徴とする請求項１に記載の自動作業教示システム。
【請求項３】
前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの爪先に、把持を行う方向に加わる爪先力の計測、及び把持を行う方向に対して直交する方向の力を測定する力センサを搭載したことを特徴とする請求項１に記載の自動作業教示システム。
【請求項４】
前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの爪先の把持接触する部分の面に、把持した部品の接触量の測定、接触面積の変化量の測定、及び前記把持した部品との滑りを計測する接触覚センサを搭載したことを特徴とする請求項１に記載の自動作業教示システム。
【請求項５】
前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドに、把持部先端方向の対象部品や形状などを撮像するＣＣＤカメラを搭載したことを特徴とする請求項１に記載の自動作業教示システム。
【請求項６】
前記マニピュレータ装置及び該マニピュレータ装置に搭載されたハンドにより作用や作業を行うことが可能な部品固定箇所を設け、該部品固定箇所と部品との間に６軸方向の成分の力を検出可能な６軸力検出センサを搭載したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の自動作業教示システム。
【請求項７】
前記部品固定箇所に、前記マニピュレータ装置によって作業動作を再現するハンドの位置及び姿勢を測定する変位センサを搭載したことを特徴とする請求項６に記載の自動作業教示システム。
【請求項８】
前記部品固定箇所に、前記マニピュレータ装置によって作業動作を再現するハンドの爪先と対象部品との接触状態及び前記爪先の接触面形状変化などを撮像・観察するＣＣＤカメラを搭載したことを特徴とする請求項６又は７に記載の自動作業教示システム。
【請求項９】
前記制御演算装置は、前記ハンドに搭載されたＣＣＤカメラにより対象部品の種類を判断し、該判断された種類の部品に適する作業動作を前記マニピュレータ装置及び該マニピュレータ装置に搭載されたハンドにより行う場合、前記ハンド側に搭載してある把持方向力の情報、把持と直交する方向力の情報、固定された部品に加わる６軸力の情報、ハンドの位置・姿勢情報、及びハンド爪先の接触状態や形状変化の画像情報を同時に取り込んで前記マニピュレータ装置及びハンドを制御することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の自動作業教示システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動作業教示システムに関し、さらに詳しくは、部品の組立若しくは分解及び搬送作業を行う装置の位置の教示だけでなく、作用力も併せて教示する自動作業教示システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動組立システムや分解、搬送システムにおいては、多軸のマニピュレータを用いて教示作業ティーチング作業を行って、ロボットの動作位置を記憶する方法にて自動組立などの作業を行わせる方式が主流である。その際、多軸マニピュレータの先端位置を手動動作させたり、ジョグ動作指令のような手動指令により動作させ、その部品に適する組立、分解、及び搬送などの作業を行えるようにマニピュレータ先端部分の移動や姿勢を変化させて作業動作軌跡上の各経由位置を記憶させ、その位置を高精度に教示しようとするシステムが従来の自動組立システムの考え方である。
しかし、高精度に位置決めを行っても、従来の単純な部品を用いた組立作業だけなら対応の可能性があるが、高精度な嵌め合い作業、成形部品などの部品精度のばらつきが大きい場合、分解作業のような部品形状が変形したものへの作業、或いは決められた動作での作業に対しては、部品の変形の度合いによっては作業が不可能となる場合が発生してしまう。そのような場合には、作業を行う際に発生する嵌め込み時の力や挿入時の力、及び引き抜き時の力などの、作業時に作用する力を計測して制御する必要性が発生する。
このような力を考慮した従来技術として特許第２５２０００６号公報においては、ロボットアーム自体を一種のバネと表現してバネ定数と定義し、その仮想的なバネ中心位置、実際のアーム位置、及びそのロボットアームに固定され作業対象物に作用している力およびトルクを計測するセンサを備え、ロボットアームの位置姿勢を変化させた際、作業対象物に接触していないときは外力が発生していないので位置姿勢だけを教示することができ、作業対象物に接触している時は、指定されたバネ定数とバネ変位に応じた力・トルクが発生し、仮想的なバネ中心位置姿勢を変化することにより、発生する力・トルクの教示と位置姿勢の教示が可能としている。
また、同一出願人よりハンドリング装置の発明として、特願２００１−３７７２７３公報が既に出願されている。
【特許文献１】特許第２５２０００６号公報
【特許文献２】特願２００１−３７７２７３公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の組立、分解、及び搬送においては、どのように把持できているかが重要な問題であり、従来のロボットアームマニピュレータ装置により再現できる位置姿勢と、ロボットアームの動作により加えられる力とトルクを教示をするには、部品の把持ができていることを前提にロボットアームへのみ教示が行われている。そのような従来の方式では、様々な部品に対して把持可能なハンドを部品毎に提供し、作業が可能な位置姿勢、力・トルクを部品毎に教示する必要がある。また同じ部品であっても、従来では一般的でない分解という作業も現在は要求されており、同一の部品であっても、組立作業とは全く別の動作が必要になると同時に、部品の変形などによる形状変化などによる把持の不具合にも対応しなくてはならない。従って、従来の自動システムにおける把持を行うハンドの構成のように、部品が破壊しない程度の把持力ではあるが、可能なかぎり大きな把持力で把持を行っていたため、形状が変化した部品や分解などの作業を行うことは困難であった。つまり、従来のようにマニピュレータだけへの教示や、部品毎のハンドの開発や把持教示を別々におこなっていては、コストが高くなり、分解作業などが困難になるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、教示システムと多種部品の把持が可能な形態変化ハンドを用いることにより、マニピュレータへの教示とハンドへの力の教示を同時に行うことが可能になり、部品の種類や状態によらない最も適した作業動作を再現できる自動作業装置の教示システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、部品の組立若しくは分解及び搬送作業を行う装置であって、前記組立、分解、及び搬送作業に必要な方向へ移動できる複数の自由度を有するマニピュレータ装置と、該マニピュレータ装置に搭載され作業対象部品を把持するハンドと、前記作業対象部品の変位を計測する計測手段と、前記マニピュレータ装置、ハンド、及び計測手段を制御する制御演算装置と、を備え、前記制御演算装置は、前記計測手段により計測した作業対象部品の変位に基づいて前記ハンドを動作させて変位を補正した後、前記マニピュレータ装置が前記ハンドを移動する際、前記作業対象部品の組立、分解、及び搬送の各作業動作と同じ方向、姿勢、及び発生力を再現させるように前記マニピュレータ装置を制御することを特徴とする。
本発明の自動作業教示システムは、マニピュレータ装置、ハンド、計測手段、及び制御演算装置により構成されている。そして、制御演算装置は作業台に載置された作業対象部品が正しく置かれているか計測手段により計測し、所定の位置から変位している場合は、ハンドに対してその位置を補正するように制御する。そして、変位が補正されると、マニピュレータ装置により作業対象部品を移動させるように制御するわけであるが、その際本発明では、移動するだけでなくハンドで把持した作業対象部品の方向、姿勢、及び発生力を教示して記憶するところに大きな特徴がある。
かかる発明によれば、マニピュレータ装置により作業対象部品を移動させる際、把持した作業対象部品の方向、姿勢、及び発生力を教示して記憶するので、多種部品に対応できるフレキシビリティを持つことができ、部品毎の装置開発が必要でなくなり開発コストを抑えられ、しかも、同一システムの作業を行えるので、装置の省スペース化を実現することができる。
請求項２は、前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの部品把持を行う把持爪先は、該把持爪先の角度と位置を変位させる角度・位置変位手段を備え、該角度・位置変位手段により前記ハンドの爪形態を変化させることを特徴とする。
作業対象部品の形状は多岐にわたる。例えば、方形や円形といったさまざまな形の部品を把持しなければならない。それに対応するためには、ハンドの把持爪先は、その爪先の角度と位置が自由に変化する必要がある。本発明ではこれに対応するために、ハンドに角度・位置変位手段を備えたところが特徴である。
かかる発明によれば、ハンドの爪先が移動し、角度と位置を変えられるので、様々な形状をした部品を安定して把持することができる。
【０００５】
請求項３は、前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの爪先に、把持を行う方向に加わる爪先力の計測、及び把持を行う方向に対して直交する方向の力を測定する力センサを搭載したことを特徴とする。
本発明の大きな特徴は、把持する力を計測することである。把持する力は把持する方向と、その方向に対して垂直の方向に加わる力を知ることが重要である。そこで本発明では、それらの方向の力を測定するセンサを備えた。
かかる発明によれば、ハンドの爪先に把持方向に加わる力と把持方向と垂直な力を検出するセンサを搭載することにより、部品を把持した際の把持力と部品を挿入や引き抜き時の作業力を計測することができる。
請求項４は、前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドの爪先の把持接触する部分の面に、把持した部品の接触量の測定、接触面積の変化量の測定、及び前記把持した部品との滑りを計測する接触覚センサを搭載したことを特徴とする。
ハンド爪先の部品と接触する部分が最も把持力を把握するためには重要な部分である。そこで本発明では、その部分に把持した部品の接触面積、その変化量、及び滑り量を測定できる接触覚センサを搭載する。
かかる発明によれば、ハンドの爪先の把持接触する部分に接触覚センサを搭載することにより、部品を把持して作業動作をしたときに作業力に対して把持部品のずれや接触面積の変化の測定を可能にするとともに、安定把持の条件を判断することができる。
【０００６】
請求項５は、前記マニピュレータ装置に搭載されているハンドに、把持部先端方向の対象部品や形状などを撮像するＣＣＤカメラを搭載したことを特徴とする。
ハンドが把持する対象部品の形状は、予め画像認識してその形状を判断する必要がある。そのためには、ＣＣＤカメラにより対象部品を撮像し、その画像から対象部品が何で、どのような形状をしているかを認識するのが確実である。
かかる発明によれば、ハンドの先端方向を撮像できるＣＣＤカメラを搭載することにより、教示を行う作業対象部品の種別を判断し、その部品に適した組立動作と搬送動作、分解動作などを選択することができる。
請求項６は、前記マニピュレータ装置及び該マニピュレータ装置に搭載されたハンドで作用や作業を行うことが可能な部品固定箇所を設け、該部品固定箇所と部品の間に６軸方向の成分の力を検出可能な６軸力検出センサを搭載したことを特徴とする。
マニピュレータ装置に搭載されたハンドで作用や作業を行う場合、その対象部品を固定する台が必要である。そして、その台に載置した対象部品と台の間に対象部品にかかる力を計測できるセンサを備える。そのとき、力の方向が前後、左右、上下の６軸方向を計測できるものが好ましい。
かかる発明によれば、部品固定箇所に６軸力検出センサを搭載することにより、固定された部品を作業する際に加える作業力を検出することができる。
請求項７は、前記部品固定箇所に、前記マニピュレータ装置によって作業動作を再現するハンドの位置及び姿勢を測定する変位センサを搭載したことを特徴とする。
部品固定台にかかる力の他に、ハンドの動きを観測してそれを教示する必要がある。そのためにハンドの位置及び姿勢を測定する変位センサを部品固定台に搭載する。
かかる発明によれば、部品固定箇所にマニピュレータ装置に搭載されたハンドの位置姿勢を測定可能な変位センサを搭載したことにより、固定された部品に対して作業動作を行ったときの接触面部分の変形量と滑り量を測定することができる。
【０００７】
請求項８は、前記部品固定箇所に、前記マニピュレータ装置によって作業動作を再現するハンドの爪先と対象部品との接触状態及び前記爪先の接触面形状変化などを撮像・観察するＣＣＤカメラを搭載したことを特徴とする。
ハンドと部品との接触面積及び接触圧はセンサにより測定することができるが、ハンドの爪先と対象部品の接触状態及び爪先の接触面形状変化などはセンサにより測定することは難しい。そこで本発明では、部品固定台にそれらの状態を撮像するＣＣＤカメラを備え、その画像から画像認識して状態を把握する。
かかる発明によれば、部品固定箇所にマニピュレータ装置に搭載されたハンド爪先と対象部品との接触状態や爪先接触面形状変化などを撮像・観察することにより、爪先接触面材料の変形により把持状態にあるハンドが移動したのか、爪先接触面と部品との滑りによりハンドの移動が発生しているのかを判断することができる。
請求項９は、前記制御演算装置は、前記ハンドに搭載されたＣＣＤカメラにより対象部品の種類を判断し、該判断された種類の部品に適する作業動作を前記マニピュレータ装置及び該マニピュレータ装置に搭載されたハンドにより行う場合、前記ハンド側に搭載してある把持方向力の情報、把持と直交する方向力の情報、固定された部品に加わる６軸力の情報、ハンドの位置・姿勢情報、及びハンド爪先の接触状態や形状変化の画像情報を同時に取り込んで前記マニピュレータ装置及びハンドを制御することを特徴とする。
本発明の制御演算装置は、前記全てのセンサ及びＣＣＤカメラからの情報を同時に取り込み、その情報から総合的に判断してマニピュレータ装置及びハンドを制御する。
かかる発明によれば、ハンド側と部品固定部側の各種センサ情報を同時に取り込むことにより、同時系列上でハンドの移動と把持力と部品に加わる作業力が計測できるので、部品毎の作業による把持力と作業力を教示することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の教示によって行われる自動組立や分解の一例を示す構成図である。この構成では６自由度のマニピュレータ装置１ａ、１ｂを２台設置し、各マニピュレータ装置の先端にはハンド２ａ、２ｂが設置してあり、作業対象部品３に対して、組立動作や分解動作、搬送動作などの作業に必要な任意の範囲で移動可能なマニピュレータであり、そのマニピュレータの先端部分にハンドを搭載するものである。ハンド２ａ、２ｂはマニピュレータ１ａ、１ｂにより任意の位置に移動することができる。実際の分解動作を例にとり動作の説明を行う。例えば、ハンド２ａを移動し教示されたデータをもとに位置決め動作を行い、分解対象部品３の把持を行う。把持を行った後、分解を行うものである。分解動作はハンド２ａのセンサ情報をフィードバックして行い、市場で数年使用されて劣化が激しい部品や変形などをしている部品に対しても、再生可能な部品がある限り、力制御、位置制御により分解動作制御を行い、再生部品を良好な状態で取り外しを行う。
前記作業をマニピュレータなどにより実施するために、動作情報をマニピュレータに指示しなくてはならない。そこで、本発明の自動作業教示システムによって教示を行うものである。図２は、本発明の実施形態に係る自動作業教示システムの構成図である。この自動作業教示システムは、例えば６自由度を持つマニピュレータ装置４と、そのマニピュレータ装置４の先端にはハンド５が搭載されている。作業教示を行う対象の部品６は部品搬送装置７により搬送されてきて、部品固定台８に取りつけられるものとする。そして、固定された部品に対してマニピュレータ装置４により移動可能となっているハンド５が部品把持可能な箇所まで移動し、部品を把持し、対象部品６を組み立てる動作と分解する動作と搬送する動作の方向に移動するようにマニピュレータ装置４に指令する。実際には作業対象部品６が固定されているため、ハンド５の移動は発生せずに部品に組立、分解、搬送などを行うときと同様に力がハンド５と部品６に発生することになる。
【０００９】
図３は本発明のハンド５の構成を示す側面図である。ハンド本体９の内部に図示しないモータなどのアクチュエータを内蔵しており、そのアクチュエータによりハンド爪ガイド１０を可動することにより、ハンド爪１１を移動することが可能になる。ハンド爪内部には力センサ１２が内蔵されており、把持を行う際の把持力の計測と、部品を把持した状態での組立時の挿入力と分解時の引き抜き力のような把持方向に垂直な力の測定が行える。またハンド爪先の部品との接触部分には、接触覚センサ１３が搭載されており、部品を把持したときの接触面積や接触面と部品との滑りを計測できるものである。
図４は本発明のハンド５の構成を示す上面図である。ハンド内部には作業対象部品の判別を行うためのＣＣＤカメラ１４がハンド内部に内蔵されている。また、ハンドは爪先の形態を変化させることにより様々な形状の部品の把持を可能とする。図４は３つの爪先が平行チャック動作が可能なハンドであり、図５は円形の部品を芯出しして把持可能な３つ爪が１２０゜間隔に配置されたハンドであり、ハンド内部のアクチュエータの駆動により爪先形態を変化させることができ、角状部品や円形状部品、異型部品などの様々な形状の部品を形態変化による行うことができる。
【００１０】
図６は図４、図５の機能を有しているハンドを図２に示す自動作業教示システムに搭載し、ハンドの計測機能を追加した構成図である。同じ構成要素には同じ参照番号が付されているので、重複する説明は省略する。教示を行う対象の部品固定側に、マニピュレータ装置４の作業動作によりハンド５の変動や移動が発生した場合に、その変位を計測する非接触変位計１５と、部品を把持したときの把持接触面の状態を観察するＣＣＤカメラ１６を設置し、これにより部品と把持接触面の状態を撮像し、ハンド接触面の弾性変形と部品との滑りのの分離を行い、安定把持の状態かどうか判断する。部品固定台８と部品６の間には６軸力覚センサ１７が設置され、マニピュレータ装置４から部品に加わる力を計測できる。前記の変位情報と撮像情報、力覚情報をハンド側の把持力情報、作業力情報、接触覚情報と総合してハンド５による安定把持での作業を行うマニピュレータ側、ハンド側の力の教示を行う。
図７は、本発明の自動作業教示システムのシステム構成図である。本システムは、６自由度マニピュレータ装置４とハンド５で構成されたハンドマニピュレータ装置１８と、計測部１９と制御演算装置２０とで構成されている。制御演算装置２０はコンピュータ２１内部にマニピュレータ用パルス発生器２２と、ハンド用パルス発生器２３が搭載されている。また、センサ入力用としてＡＤ変換器２４とＣＣＤカメラ入力用のフレームグラバ２５が搭載されている。マニピュレータ装置４は制御部演算装置２０に搭載されたマニピュレータ用パルス発生器２２を介してマニピュレータ用モータアンプ２６と接続されたマニピュレータ用サーボモータ２７が複数台で駆動している。本実施例の構成においては、図示しないが６台のサーボモータが搭載されたマニピュレータ装置で構成されており、６自由度の動作を再現できる。同様にハンド５は制御部演算装置２０に搭載されたハンド用パルス発生器２３を介してハンド用モータアンプ２８と接続されたハンド用サーボモータ２９が複数台で駆動している。本実施例の構成においては、図示しないが３台のサーボモータが搭載されたハンドで構成されており、ハンド爪先の形態変化動作と把持動作が可能になる。また、ハンド５はハンド内部にＣＣＤカメラ３１、ハンド爪内部に力覚センサ３０、ハンド爪先接触面部分に接触覚センサ３２が設置されており、制御部演算装置２０に搭載されたＡＤ変換器２４とフレームグラバ２５により撮像情報と力覚情報、接触覚情報を得ることができる。また、計測部１９においてはレーザ変位計３３と６軸力覚センサ３４、ＣＣＤカメラ３５が設置されており、制御演算装置２０に搭載されたＡＤ変換器２４とフレームグラバ２５により撮像情報、６軸力覚情報、変位情報を得ることができる。
【００１１】
図８は、本発明の実際の教示方法を示したフローチャートである。このフローチャートでは、作業教示対象の部品が部品固定部に固定された状態にあるところから説明する。まず、ハンド内部にあるＣＣＤカメラで撮像可能な箇所へとハンド５をマニピュレータ装置４により移動させる（Ｓ１）。その後ハンド内部のＣＣＤカメラ１４で撮像し（Ｓ２）、部品の種別を判断する（Ｓ３）。次に部品の種別が円形部品の場合は１２０゜に３爪で把持できるよう形態変化し、角状部品のときは平行状態へと形態変化する（Ｓ４）。そして、対象部品を把持できる箇所までハンドを移動させ（Ｓ５）、部品を把持する（Ｓ６）。部品は固定されているので、把持する際に部品に対してバランスが悪い場合には偏った力出力が６軸力覚センサから得られる。６軸力覚センサの値がＯＫになるまで繰り返し調節を行い（Ｓ７）、６軸力覚センサの値がＯＫになると、ハンドを組立作業方向への移動指令をマニピュレータに与える（Ｓ８）。その際、組立力が発生する把持力まで指令して（Ｓ９）、把持力や作業力、接触覚、などセンサ情報を得つつ力データが組立に耐えうる値になって把持部分に滑りが発生するまで指令し（Ｓ１０）、滑り発生直前の力情報を教示データとしてハンド５とマニピュレータ４の動作に反映させる（Ｓ１１）。
これにより、本構成の教示システムにおいては、部品の種類が多数の場合でも部品に対する組立方法や分解方向、搬送方向が既知のものとして対応可能になる。
【００１２】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、マニピュレータ装置により作業対象部品を移動させる際、把持した作業対象部品の方向、姿勢、及び発生力を教示して記憶するので、多種部品に対応できるフレキシビリティを持つことができ、部品毎の装置開発が必要でなくなり開発コストを抑えられ、しかも、同一システムの作業を行えるので、装置の省スペース化を実現することができる。
また請求項２では、ハンドの爪先が移動し、角度と位置を変えられるので、様々な形状をした部品を安定して把持することができる。
また請求項３では、ハンドの爪先に把持方向に加わる力と把持方向と垂直な力を検出するセンサを搭載することにより、部品を把持した際の把持力と部品を挿入や引き抜き時の作業力を計測することができる。
また請求項４では、ハンドの爪先の把持接触する部分に接触覚センサを搭載することにより、部品を把持して作業動作をしたときに作業力に対して把持部品のずれや接触面積の変化の測定を可能にするとともに、安定把持の条件を判断することができる。
【００１３】
また請求項５では、ハンドの先端方向を撮像できるＣＣＤカメラを搭載することにより、教示を行う作業対象部品の種別を判断し、その部品に適した組立動作と搬送動作、分解動作などを選択することができる。
また請求項６では、部品固定箇所に６軸力検出センサを搭載することにより、固定された部品を作業する際に加える作業力を検出することができる。
また請求項７では、部品固定箇所にマニピュレータ装置に搭載されたハンドの位置姿勢を測定可能な変位センサを搭載したことにより、固定された部品に対して作業動作を行ったときの接触面部分の変形量と滑り量を測定することができる。
また請求項８では、部品固定箇所にマニピュレータ装置に搭載されたハンド爪先と対象部品との接触状態や爪先接触面形状変化などを撮像・観察することにより、爪先接触面材料の変形により把持状態にあるハンドが移動したのか、爪先接触面と部品との滑りによりハンドの移動が発生しているのかを判断することができる。
また請求項９では、ハンド側と部品固定部側の各種センサ情報を同時に取り込むことにより、同時系列上でハンドの移動と把持力と部品に加わる作業力が計測できるので、部品毎の作業による把持力と作業力を教示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の教示によって行われる自動組立や分解の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る自動作業教示システムの構成図である。
【図３】本発明のハンド５の構成を示す側面図である。
【図４】本発明のハンド５の構成を示す上面図である。
【図５】本発明の円形の部品を芯出しして把持可能な３つ爪が１２０゜間隔に配置されたハンド５の構成を示す上面図である。
【図６】本発明の図４、図５の機能を有しているハンドを図２に示す自動作業教示システムに搭載し、ハンドの計測機能を追加した構成図である。
【図７】本発明の自動作業教示システムのシステム構成図である。
【図８】本発明の実際の教示方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１９  計測部、２０  制御演算装置、２１  コンピュータ、２２  マニピュレータ用パルス発生器、２３  ハンド用パルス発生器、２４  ＡＤ変換器、２５  フレームグラバ、２６  マニピュレータ用モータアンプ、２７  マニピュレータ用サーボモータ、３３  レーザ変位計、３４  ６軸力覚センサ、３５  ＣＣＤカメラ
【図１】
2004160614.tif 000003
【図２】
2004160614.tif 000004
【図３】
2004160614.tif 000005
【図４】
2004160614.tif 000006
【図５】
2004160614.tif 000007
【図６】
2004160614.tif 000008
【図７】
2004160614.tif 000009
【図８】
2004160614.tif 000010