JPH02276725A - ロボットの教示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被搬送物のパレタイズ作業を行うロボットの教
示方法に係わり、とくに面倒な教示作業の簡ｌｌｊ化と
省力化に好適なパレタイズ作業を行うロボットの教示方
法に関する。

（従来の技術） 従来、被搬送物のパレタイズ作業のための教示作業は、
夫々適用作業に応じてプログラムを作製し、また、作業
の対象である被搬送物の位置を１つづつ教示する必要が
有った。そのうちで、被搬送物の配置が比較的規則的で
かつ、その積み付は順序が−様な物に対しては、第１０
図に示すように、その被搬送物１のブロックＡの代表と
なる３個の教示点ａ、ｂ、ｃを教示すればパレット２上
の全ての被搬送物１の位置を計算して予め指定された順
序に従ってその位置に移動させる命令を有したパレタイ
ズ機能を持ったシステムが供されており、例えば第１１
図に示す順序で被搬送物１の積み付けや払い出しが可能
である。

しかし、第１２図に示すように被搬送物３の配置及びそ
の積み付は及び払い出しの順序が複雑なものになると、
もはや上述のように代表点の教示のみでは、全部の被搬
送物３の位置を計算して積み付は及び払い出しを指定す
ることが困難であり、従って、個々の彼、搬送物３の位
置を教示する必要がある。

さらに加えて、パレタイズ作業の中には第１３図に示す
ように、ラベル４ａを有する被搬送物４のラベル面の位
置指定即ち方向性を存するものもあり、この様なものに
対しては、被搬送物４を搬送中に回転させることも考慮
しなければならない。

また、一般にパレタイズ作業では、第１４図（ａ）、（
ｂ）に示したようにはば寄せと呼ばれる作業が必要であ
る。これは被搬送物５を積み付ける時に、他の被搬送物
５との干渉を避けるために積みつけ位置ｄに達する前に
中継点としてはば寄せ位置ｅを通過するようにすること
である。このはば寄せ位置は、被搬送物５の配置及び積
み付は順序によって指定が異なる。即ち、個々の被搬送
物ごとに教示する必要がある。このようにパレタイズ作
業においては、個々の被搬送物の位置。

その方向、はば寄せ位置など数多くの教示情報がある。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、パレタイズ作業中のロボットの動作のための教
示点を全て手動によって教示してプログラムを作製して
いるから、各教示点における動作プログラムの作製に多
大の教示時間を要する欠点がある。

更１；、教示の精度が制限されるために複雑な組立作業
等の教示を困難なものにするという問題点が有った。

従って、本発明の目的は、予めパレット上に整列した教
示物品に教示情報を持たせた教示マークを付設してその
マークの教示情報を画像センサにより読込んでその教示
情報により前記ロボットにパレタイズ作業のプログラム
を教示して例えばパレタイズ作業中の被搬送物の把持位
置１把持方向。

把持する順序、はば寄せ位置等のプログラムを自動的に
、簡単に、しかも、短時間で作成し得るようにしたロボ
ットの教示方法を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明はパレット上に被搬送物を順次移載整列させてパ
レタイズ作業を行うロボットにおいて、予めパケット上
に整列した教示物品に教示情報を持たせた教示マークを
付設し、その教示マークを画像センサにより読み込んで
その教示情報により前記ロボットにパレタイズ作業のプ
ログラムを教示するようにしたことを特徴とするもので
ある。

（作用） 上記した手段によれば、教示物品に付設された教示マー
クを画像センサにより教示情報として読み込んでその教
示情報を認識しその認識された情報をもとに演算をして
ロボットの教示点における教示情報を自動的に算出する
から、その算出結果に教示マークで指示しきれない情報
のみを手動で入力することによりロボットに教示点にお
ける全動作のプログラムを完成でき、従って、そのプロ
グラムを自動的に、簡単に、しかも、短時間で作成し得
る。

（実施例） 以下本発明の第１の実施例について第１図乃至第４図を
参照して説明する。全体構成を示す第１図において、ロ
ボット１１のアーム１２の先端部には、教示をする時に
被搬送物を把持するための後述するハンド１３（第３図
参照）の代りに教示作業用のアタッチメント１４が取付
けられ、これには画像センサとしての手先ＴＶ左カメラ
５及び物品高さ検出センサ１６が設けられている。そし
て、パレタイズ作業を行う位置にパレット１７が配設さ
れ、これの上面に教示物品１８が教示しようとする位置
関係で並べられている。これらの教示物品１８の各上面
には後述する教示マークが付設されている。教示物品と
しては実際に搬送しようとする肢搬送物自身或いは被搬
送物と同一形状のモデルを用いる。そして、パレット１
７の上方に位置させて全体画像入力用の両（♀センサと
しての全体現ＴＶカメラ１９が設置され、手先ＴＶ左カ
メラ５及び全体現ＴＶカメラ１９からの出力は画像処理
装置２０に与えられ、これからの出力は制御装置２１に
与えられる。この制御装置２１にはキーボード２２と物
品高さ検出センサ１６とが接続され、この制御装置２１
の出力がロボット制御装置２３に与えられ、このロボッ
ト制御装置２３の出力がロボット１１にり、えられる。

さて、第２図〜第４図を参照して教示物品１６の上面に
付設された教示マークの一例について詳細に説明する。

即ち、２４はＴｉ１の教示マーク、２５は第１の教示マ
ーク２４の近傍に位置された第２の教示マークである。

第１の教示マーク２４は円の中に黒三角と白三角を付し
たものであり、円の中心２６が教示点即ち把持位置を示
し、この第１の教示マーク２４の慣性軸の長軸２７が把
持の方向を示し、黒三角がハンド１３の爪Ａ側を示し、
白三角がハンド１３の爪Ｂ側を示している。

そして、第２の教示マーク２４はアラビヤ数字で積み付
は及び払い出しの順序を示している。尚、第４図におい
て、２８は手先ＴＶ左カメラ５の視野を示し、２９は手
先ＴＶ左カメラ５の現野原点を示している。

次に、教示物品１８について自動教示処理を行い教示情
報を求める手順について説明する。この場合先ず教示物
品１８を第１図に示すようにパレット２上に積み付、け
が完了した状態にブロック積みしておく。教示物品１８
を多段に積層する場合には１段づつ教示を行なうのであ
るが、まず、１段口の教示を行なう場合１ζついて説明
する。各教示物品１８の上面には予め、教示マーク２４
と教示マーク２５とを教示情報を示す位置及び向きに付
設しておく。この状態で、全外視ＴＶカメラ１つにより
教示物品１８の全景を取込ませて、その情報を画像処理
装置２０を介して制御装置２１が受取る。すると、制御
装置２１は画像処理装置２０で処理された情報を元にし
て、まず、教示マーク２５の「１」の位置を検出してロ
ボット１１を作動させ、手先ＴＶ左カメラ５がその「１
」のマークの上方になるようにアーム２を移動させて、
その手先ＴＶ左カメラ５の視野に第４図に示すように教
示マーク２４と教示マーク２５の「１」を入れる。そし
て、この手先ＴＶ左カメラ５によって教示マーク２４に
与えられている教示情報が画像として画像処理装置２０
に読み込まれ、これが処理されて制御装ｇ１２１に＃５
−′ｆ、られ、これと同時に物品高さセンサ１６によっ
て教示マーク２４及び２５の高さ（Ｚ軸成分）が検出さ
れて制御装置２１に与えられる。しかして、画像処理装
置２゜からの教示位置（Ｘ軸、Ｙ軸成分）の情報と物品
高さセンサ１６からの高さ情報（Ｚ軸成分）とに基づい
て制御装置２１で把持の位置が算出され、且つ、教示マ
ーク２４の長軸２７の向きから把ｔ１ｊの方向が制御装
置２１によって算出される。そして、上記した画像処理
装置２０の処理機能については、一般的に行われている
ものであるから詳細な説明は省略するが、制御装置２１
は画像処理装置２０及び物品高さセンサ１６から得られ
た情報と、必要に応じてキーボード２２から取り入れら
れた情報とを元に演算を行なってパレタイズ作業のプロ
グラムを自動的に作成する。以上の説明は、教示マーク
２５の「１」が付された教示物品１８についてであるが
、上記の動作が終了すると、教示マーク２５のｒ２Ｊ、
ｒ３Ｊ、ｒ４Ｊ・・・・・・「７」が付された教示物品
１８について上記と同様の動作が行われてパレタイズ作
業のプログラムが作成される。以上が１段目についての
教示であるが、２段目以降についても上記と全く同様に
して行われる。

第５図及び第６図は本発明の第２の実施例を示すもので
、３０は把持位置指示用の教示マークで、これは教示物
品１８の四隅に貼着された４個の二等辺三角形のもので
、これらの各教示マーク３゜の重心３０ａから４個の教
示マーク３０の合成重心３０Ａを算出することにより把
持の中心が求められる。３１及び３２は把持位置指示用
の２個の教示マークで、黒三角の教示マーク３１がハン
ド１３の爪Ａ側を示し、白三角の教示マーク３１がハン
ド１３の爪Ｂ側を示している。そして、教示マーク３１
．３２の中間に付設されたアラビヤ数字の教示マーク３
３が積み付は及び払い出しの順序を示している。そして
、手先ＴＶ左カメラ５によって教示マーク３０〜３３に
与えられている゛教示情報が画像として画像処理装置２
　Ｄ　Ｊ、：読み込まれ、これが処理されて制御装置２
１に与えられ、各教示マーク３０〜３３の教示情報を元
に演算が行なわれて上記した第１の実施例と同様にして
パレタイズ作業のプログラムが自動的に作成される。

第７図乃至第９図は本発明の第３の実施例を示すもので
、３４．３５は教示物品１８の積み付けの際に幅寄せを
行うものに付設された幅寄せ位置決め用の教示゛マーク
で、これらは同第７図（ａ）。

（ｂ）に破線で示した幅寄せ位置を示すもので、「→」
形状の教示マーク３４は同図に実線で示す積み込み及び
払い出しの位置りに対して同図に二点鎖線で示すはば寄
せ位置Ｅの水平方向の向きを第８図に示すように教示マ
ーク３４の基準線ｇに対する角度θで表し、距離を教示
マーク３４の長さしで示しており、「Ｈ」の表示の教示
マーク３５は積み込み及び払い出しの位置りを基準とし
てはば寄せ位置Ｅの垂直方向の距離を表している。

この場合に、「Ｈ」の文字は例えばはば寄せの高さＨが
１００ｍｍであるという意味が持たせられている。そし
て、この構成でも手先ＴＶカメラ１５によって教示マー
ク２４．２’５及び３４．３５に与えられている教示情
報が画像として画像処理装置２０に読み込まれ、これが
処理されて制御装置２１に与えられ、各教示マーク２４
．２５及び３４．３５の教示情報を元に演算が行なわれ
て上記した第１の実施例と同様にしてパレタイズ作業の
プログラムが自動的に作成される。第７図（ｂ）におい
てＥＡ、ＤＡは教示物品１８の垂直面に対する重心を示
している。第９図は第７図及び第８図により説明した教
示マーク３３．３４を４個の教示物品１８に付す場合の
一例を示している。

尚、上記した各実施例に示した教示情報以外にハンド１
４の把持の深さ、ロボットの姿勢（右手系及び左手系の
区別）の指示等を教示する教示情報を持たせた教示マー
クを教示物品に貼芒するようにしてもよい。

また、上記した各実施例において示した教示マークの形
状及び教示情報の種類については、あくまでも−例とし
て示したもので、教示マークは、文字、数字、記号、図
形等任意であり、大きさ、数、色等についても特に制約
は無く任意に設定することがｒＩＪ能である。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はパレット上に
被搬送物を順１次移載整列させてパレタイズ作業を行う
ロボットにおいて、予めパケット上に整列した教示物品
に教示情報を持たせた教示マークを付設し、その教示マ
ークを画像センサにより読み込んでその教示情報により
前記ロボットにパレタイズ作業のプログラムを教示する
ようにしたことを特徴とするものであるから、教示マー
クで指示しきれない情報を手動で入力するのみでロボッ
トによるパレタイズ作業のプログラムを自動的に、簡単
に、しかも、短時間で作成し得るという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は概略構成図、第２図は教示物品の拡大上面図
、第３図は斜視図、第４図は手先カメラの視野を示す図
、第５図及び第６図は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第５図は教示マークの平面図、第６図は教示物品の
上面図、第７図乃至第９図は本発明の第３の実施例を示
すもので、第７図（ａ）は平面図、第７図（ｂ）は側面
図、第８図は教示マークの拡大平面図、第９図は教示物
品の配置を示す上面図、第１０図乃至第１４図は従来技
術を説明するためのもので、第１０図は斜視図、第１１
図及び第１２図は上面図、第１３図は斜視図、第１４図
（ａ）は上面図、第１４図（ｂ）は側面図である。 図面中、１１はロボット、１３はハンド、１４はアタッ
チメント、１５は手先ＴＶカメラ、１６は物品高さ検出
装置、１７はパレット、１８は教示物品、１９は全体視
ＴＶカメラ、２０は画像処理装置、２１は制御装置、２
４，２５．３０９３１．３２．３３，３４．３５は教示
マークである。 出願人　　株式会社　　東　　芝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パレット上に被搬送物を順次移載整列させてパレタ
   イズ作業を行うロボットにおいて、予めパレット上に整
   列した教示物品に教示情報を持たせた教示マークを付設
   し、その教示マークを画像センサにより読み込んでその
   教示マークの有する教示情報により前記ロボットにパレ
   タイズ作業のプログラムを教示するようにしたことを特
   徴とするロボットの教示方法。