專利名稱：加工用機(jī)器人程序的制作裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使用機(jī)器人進(jìn)行切飛邊等的加工的加工用機(jī)器人程序的 制作裝置。
背景技術(shù)：
歷來，在用具有視覺傳感器的機(jī)器人系統(tǒng)檢測(cè)工件的位置姿勢(shì)進(jìn)行加工 的場(chǎng)合，用視覺傳感器拍攝工件的形狀的特征的地方，計(jì)算和作為基準(zhǔn)的工件 圖像之間的位置的變化量，修正加工用程序的各示教點(diǎn)，由此進(jìn)行吸收工件的 配置誤差的加工。
另外，在機(jī)器人上安裝視覺傳感器進(jìn)行工件的拍攝的場(chǎng)合，為制作使機(jī) 器人移動(dòng)到拍攝位置的程序，也有一邊通過慢進(jìn)操作等微調(diào)整視覺傳感器能夠 拍攝工件的位置姿勢(shì)一邊進(jìn)行的技術(shù)。進(jìn)而，也有不用視覺傳感器檢測(cè)對(duì)于工 件加工面的基準(zhǔn)面的高度，不修正機(jī)器人的刀具的位置姿勢(shì)來對(duì)工件進(jìn)行力口工 的方法。
另外，關(guān)于用機(jī)器人進(jìn)行切飛邊的技術(shù)，也提出了各種提案。例如，在
特開平5—31659號(hào)/>報(bào)中，公開了活用工件的理想形狀等的設(shè)計(jì)信息，僅對(duì) 飛邊發(fā)生的區(qū)域能夠進(jìn)行視覺識(shí)別的切飛邊方法及裝置。另外，在特開平5— 165509號(hào)公報(bào)中，公開了為謀求作業(yè)的筒單化 離線化，根據(jù)用CAD系統(tǒng)等 制作的具有自由曲線部分的畫面信息生成機(jī)器人路徑的技術(shù)。進(jìn)而在特開平5 —233048號(hào)公報(bào)中，還公開了把具有復(fù)雜的形狀的棱線的多種工件作為對(duì)象、 生成用于切/磨飛邊作業(yè)的路徑示教數(shù)據(jù)的技術(shù)。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，能夠用視覺傳感器檢測(cè)工件的位置及姿勢(shì)，考慮工件 的配置誤差來進(jìn)行加工，但是不能連工件自身的制作誤差亦即形狀誤差一起考 慮來進(jìn)行加工，因此^/L器人的刀具不能沿實(shí)際的工件形狀那樣進(jìn)行正確的加 工。
另外，在機(jī)器人上安裝視覺傳感器進(jìn)行工件的拍攝的場(chǎng)合，為決定拍攝位置，需要一邊微調(diào)整機(jī)器人的位置及姿勢(shì)一邊進(jìn)行示教，需要非常多的工時(shí)。 再者，在不修正機(jī)器人的刀具的位置及姿勢(shì)進(jìn)行加工的場(chǎng)合，有時(shí)刀具 和工件干涉而不能加工。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種加工用機(jī)器人程序制作裝置，其就其 具有視覺傳感器的機(jī)器人系統(tǒng)來說能夠吸收工件的形狀誤差，而且有助于大幅 削減示教作業(yè)需要的工時(shí)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種加工用機(jī)器人程序制作裝置，其在畫 面上顯示機(jī)器人、工件以及視覺傳感器的三維模型，制作用于機(jī)器人對(duì)于工件
進(jìn)行加工的加工用程序，具有加工線指定部，其在畫面上對(duì)于所述的三維才莫 型指定加工線；加工線分割部，其把所述加工線分割為多個(gè)部分；檢測(cè)范圍決 定部，其按照包含通過所述加工線分割部分割的加工線的各部分的方式，在把 所述視覺傳感器的三維模型作為虛擬攝像機(jī)拍攝所述工件的三維模型而得到 的圖形圖像中求取多個(gè)檢測(cè)范圍；示教點(diǎn)生成部，其生成用于加工通過所述加 工線分割部分割的加工線的各部分的示教點(diǎn)；檢測(cè)模型生成部，為用所述視覺 傳感器檢測(cè)通過所述檢測(cè)范圍決定部求得的所述圖形圖像的各檢測(cè)范圍，根據(jù) 所述圖形圖像，對(duì)于該每一檢測(cè)范圍生成圖#4全測(cè)模型；檢測(cè)部，其取入使用 視覺傳感器實(shí)際拍攝預(yù)定加工的工件的圖像、檢測(cè)與所述圖f^r測(cè)模型對(duì)應(yīng)的 工件部位的位置及姿勢(shì)；變化量計(jì)算部，其對(duì)于所述每一圖傳4t測(cè)模型，計(jì)算 該圖像檢測(cè)模型的位置及姿勢(shì)、和與其對(duì)應(yīng)的工件的部位實(shí)際被檢測(cè)到的位置 及姿勢(shì)之間的變化量；和修正部，其對(duì)于所述每一圖傳4全測(cè)模型根據(jù)所述變化 量修正在與該圖^^會(huì)測(cè)模型對(duì)應(yīng)的檢測(cè)范圍內(nèi)包含的示教點(diǎn)的位置及姿勢(shì)。
加工用機(jī)器人程序制作裝置還可以具有程序生成部，該程序生成部，在 機(jī)器人上安裝了所述視覺傳感器使用的場(chǎng)合，為把機(jī)器人移動(dòng)到所述視覺傳感 器可拍攝預(yù)定加工的工件的位置，指定作為拍攝對(duì)象的所述工件的三維模型， 把機(jī)器人移動(dòng)成所述視覺傳感器對(duì)于所述工件的三維模型的加工面平行的位 置及姿勢(shì)，根據(jù)所述視覺傳感器的三維模型和所述工件的三維模型的相對(duì)位置 關(guān)系計(jì)算用所述視覺傳感器拍攝所述工件的三維模型的中心的位置及姿勢(shì)，生 成用于所述視覺傳感器拍攝所述工件的三維模型全體的示教點(diǎn)，生成拍攝部移動(dòng)用機(jī)器人程序。
加工用機(jī)器人程序制作裝置還可以具有自動(dòng)修正部，該自動(dòng)修正部通過 所述視覺傳感器檢測(cè)距工件的基準(zhǔn)面的該工件的加工面的高度，根據(jù)該檢測(cè)結(jié) 果自動(dòng)修正示教點(diǎn)的位置姿勢(shì)。


通過參照

以下的優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明的上述以及其他的目 的、特征及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明了。
圖1是表示本發(fā)明的機(jī)器人程序制作裝置的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的概略圖，
圖2是表示圖1的程序制作裝置的一個(gè)處理的流程的流程圖， 圖3是表示把工件的加工線分割為多個(gè)部分的例子的圖， 圖4是說明工件的圖像檢測(cè)模型的圖，
圖5是表示包含工件的示教點(diǎn)的數(shù)據(jù)的加工用程序的例子的圖，
圖6是表示通過視覺傳感器實(shí)際檢測(cè)與檢測(cè)模型對(duì)應(yīng)的工件的各部位的
例子、以及為此的檢測(cè)用程序的例子的圖，
圖7是表示求取用視覺傳感器實(shí)際拍攝的工件的圖像和檢測(cè)模型的變化
量的計(jì)算用程序的例子的圖，
圖8是與圖l類似的圖，是表示在機(jī)器人上安裝了刀具的例子的圖， 圖9是表示進(jìn)行視覺傳感器的高度調(diào)整的處理的一例的流程圖， 圖10是表示使視覺傳感器移動(dòng)到工件的大體正上方的例子的圖， 圖ll是表示調(diào)整視覺傳感器的水平位置的例子的圖， 圖12是表示調(diào)整視覺傳感器的位置及姿勢(shì)的例子的圖， 圖13是表示刀具干涉工件的基準(zhǔn)面的狀態(tài)的圖，
圖14是表示修正示教點(diǎn)中的刀具的位置及姿勢(shì)的處理的一例的流程圖， 圖15是表示工件的圖像檢測(cè)模型的圖， 圖16是表示通過視覺傳感器實(shí)際檢測(cè)工件的例子的圖， 圖17a是表示進(jìn)行刀具的高度調(diào)整的例子的圖， 圖17b是表示進(jìn)行刀具的姿勢(shì)調(diào)整的例子的圖， 圖18是表示本發(fā)明的機(jī)器人程序制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的加工用機(jī)器人程序制作裝置，具體來說是如圖1概略表示的個(gè)
人計(jì)算機(jī)(以下筒稱PC) 10。 PCIO，在其畫面12上能夠顯示概略表示的機(jī) 器人14、被安裝在機(jī)器人14上用于進(jìn)行加工的刀具16、作為加工對(duì)象的工件 18、載放工件的臺(tái)架或者夾具20、以及具有在PC上拍攝工件18的虛擬攝像 機(jī)的視覺傳感器22的三維模型。另外，PC10也能夠在畫面12上顯示用虛擬 攝像機(jī)22拍攝的工件18的三維模型的圖形圖像(在圖示的例子中從上看到工 件18的圖像)24。另外，圖示例子中的工件18，作為用于與其他種類的工件 區(qū)別的特征形狀具有兩個(gè)孔26,再者，假定具有實(shí)際用刀具16進(jìn)行切飛邊等 的加工時(shí)的加工部位(加工線)28。
下面參照?qǐng)D2的流程圖，說明PC10進(jìn)行的處理的流程。首先在步驟Sl, 如圖1所示在畫面上配置機(jī)器人14等的三維模型，制作布局圖。接著在步驟 S2,指定對(duì)于工件18實(shí)際用刀具16加工時(shí)的工件上的加工線28。
在下一步驟S3,如圖3所示，根據(jù)加工線28的形狀將其分割為幾個(gè)部分。 具體說，把加工線28分割為角部分、直線部分以及曲線部分等單純形狀的要 素。在圖3的例子中，加工線28被分割為4個(gè)直線部分28a、 4個(gè)有圓角的角 部分28b。
在下一步驟S4，在上述的布局中，在畫面上顯示從虛擬攝像機(jī)22看時(shí)的 工件18的圖形圖像。接著，以包含在步驟S3分割的加工線的各部分的方式， 對(duì)于從虛擬攝像機(jī)22看的圖形圖像決定檢測(cè)范圍(步驟S5)。這里，在后面 的處理中在有關(guān)對(duì)于被分割的每一部分修正在加工線內(nèi)包含的示教點(diǎn)的方面， 希望檢測(cè)范圍與各部分一對(duì)一對(duì)應(yīng)。
在下一步驟S6，為了用攝像機(jī)等的視覺傳感器實(shí)際檢測(cè)在步驟S5得到 的檢測(cè)范圍，如圖4所示，對(duì)于從虛擬攝像機(jī)22看的工件18的圖形圖像24， 順序生成包含各檢測(cè)范圍的圖像檢測(cè)模型。圖像檢測(cè)模型，如在圖4中用雙線 框所示，由用于檢測(cè)工件18的特征形狀26的模型30、和用于檢測(cè)各檢測(cè)范 圍的模型32a 32h構(gòu)成。
在下一步驟S7，為制作用于機(jī)器人對(duì)于工件實(shí)際進(jìn)行加工的程序，例如 如圖5所示，生成包含用于分別加工工件18的加工線28的各部分的示教點(diǎn)的 數(shù)據(jù)的加工用程序。在圖5的例子中，給直線部分28a以及角部分28b分別設(shè)定一個(gè)以及三個(gè)示教點(diǎn)，生成包含指定各示教點(diǎn)的位置以及在各示教點(diǎn)位置的 加工速度等的命令語句的加工用程序。另外，示教點(diǎn)，可以根據(jù)各部分的形狀 自動(dòng)地設(shè)定，也可以由操作員通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊等的操作適宜進(jìn)行輸入指定。
在下一步驟S8，如圖6所示，使用與虛擬攝像機(jī)22對(duì)應(yīng)的攝像機(jī)等的視 覺傳感器22，，以和在步驟Sl制作好的布局同樣的位置關(guān)系實(shí)際拍攝作為加 工對(duì)象的工件18，，制作用于檢測(cè)與在步驟S6生成的檢測(cè)模型對(duì)應(yīng)的各部位 的位置及姿勢(shì)的4企測(cè)用程序。另外在上述的加工用程序中插入調(diào)用該;險(xiǎn)測(cè)用程 序的命令。另外圖6表示通過視覺傳感器得到的圖像以及在加工用程序中插入 檢測(cè)用程序(這里假定程序名為"VISION")的例子。
在下一步驟S9,制作計(jì)算取得用視覺傳感器實(shí)際拍攝攝入的工件的圖像、 和圖^4企測(cè)模型之間各部位中的位置及姿勢(shì)的變化量的命令，追加到加工用程 序中。作為計(jì)算取得變化量的方法，有以下兩種方法在檢測(cè)工件的各部位的 位置及姿勢(shì)的檢測(cè)用程序內(nèi)把位置及姿勢(shì)的變化量作為修正數(shù)據(jù)通過命令取 得的方法；以及生成圖7表示的計(jì)算各部位的位置及姿勢(shì)的位置姿勢(shì)計(jì)算用程 序(這里假定取程序名"CALC，，)、在加工用程序中插入調(diào)用該程序的命令的 方法。在圖7的例子中，假定在圖#^全測(cè)模型32h中，在用視覺傳感器22，拍 攝的實(shí)際的工件18，的圖形圖像24，中包含的加工線28'，與通過虛擬攝像機(jī)得 到的加工線28位置或者姿勢(shì)不同。在這樣的情況下，在上述的計(jì)算用程序 "CALC"中，對(duì)于檢測(cè)模型32h內(nèi)的各示教點(diǎn)或者加工線上的幾個(gè)規(guī)定點(diǎn)計(jì) 算圖形圖像24和24，的差即變化量。
在最后的步驟SIO,根據(jù)在步驟S9中求得的變化量，在加工用程序中追 加修正用于加工角部分或者直線部分等的示教點(diǎn)的修正命令。由此，可修正各 部分的對(duì)于工件的刀具的實(shí)際的軌跡。
根據(jù)本發(fā)明，比較用虛擬攝像機(jī)拍攝的工件的三維模型的圖像檢測(cè)模型 和攝像機(jī)實(shí)際拍攝的作為加工對(duì)象的工件的圖像，來求取位置及姿勢(shì)的變化 量，進(jìn)而根據(jù)該變化量修正示教點(diǎn)，所以即使是工件實(shí)際上包含形狀誤差的場(chǎng) 合，也能夠吸收該形狀誤差而正確地沿希望的加工線進(jìn)行加工，能夠大幅提高 加工精度。
在上述的實(shí)施形態(tài)中，進(jìn)行加工的機(jī)器人和拍攝工件的視覺傳感器被分開配置，但是如圖8所示的合適的變形例那樣，也能夠在加工工件18的機(jī)器 人12上安裝攝像機(jī)22等拍攝部來進(jìn)行攝像機(jī)的位置調(diào)整。在該場(chǎng)合，本發(fā)明 的加工用機(jī)器人程序制作裝置進(jìn)而能夠制作使用機(jī)器人的拍攝部移動(dòng)用程序。 下面參照?qǐng)D9的流程圖說明該處理。
首先，在步驟S21,在PC10上指定拍攝對(duì)稱的工件的三維模型。作為該 指定方法，例如，有在PC10的畫面12上顯示的幾個(gè)工件中用鼠標(biāo)操作點(diǎn)擊 成為對(duì)象的工件的方法。
接著在步驟S22中，如圖IO所示，對(duì)于指定的工件18的三維模型，移 動(dòng)機(jī)器人14，以使在機(jī)器人14的手臂前端安裝的視覺傳感器的虛擬攝像機(jī)22 位于工件18的大體正上方，而且使攝像機(jī)的姿勢(shì)和工件18的加工面34平行。 這里，用于使攝像機(jī)22采取上述那樣的位置及姿勢(shì)的校準(zhǔn)，優(yōu)選把具有和工 件加工面34平行的XY平面的用戶坐標(biāo)系36(在圖IO中僅概略圖示出X、 Z 軸)作為基準(zhǔn)來進(jìn)行。
接著，在PC10的畫面12上顯示從虛擬攝像機(jī)22看的工件18的三維模 型的圖形圖像(步驟S23 )，調(diào)整虛擬攝像機(jī)22的水平位置以使工件加工面34 位于圖像的中心(步驟S24)。具體來說，如圖11所示，計(jì)算工件加工面34 的中心坐標(biāo)(例如重心)和虛擬攝像機(jī)22的圖像中心(例如透鏡中心)的偏 移d，調(diào)整機(jī)器人的位置及姿勢(shì)，以使加工面34的中心在從虛擬攝像機(jī)22看 的工件18的三維模型的圖形圖像中位于中心。
在下一步驟S25,如圖12所示，操作機(jī)器人12，把虛擬攝像機(jī)22的高 度調(diào)整到預(yù)先設(shè)定的值h。從工件加工面34到虛擬攝像機(jī)22的高度h,被設(shè) 定成使其能夠通過虛擬4聶<象機(jī)22拍攝工件18全體，也可以由用戶或者操作員 設(shè)定，也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或者計(jì)算來確定。
如果已決定了能夠通過虛擬攝像機(jī)22拍攝工件18全體的機(jī)器人14的位 置及姿勢(shì)，則制作使機(jī)器人14移動(dòng)到該已決定的位置及姿勢(shì)的拍攝部移動(dòng)用 程序。進(jìn)而，在已決定的位置及姿勢(shì)生成示教點(diǎn)(步驟S26)。
最后，制作用于使用攝像機(jī)等的視覺傳感器實(shí)際拍攝、檢測(cè)拍攝對(duì)象的 工件的命令或者程序(步驟S27),插入上述的拍攝部移動(dòng)用程序中。
另外，根據(jù)作為加工對(duì)象的工件或者刀具的形狀，有時(shí)必須修正各示教點(diǎn)中的位置及姿勢(shì)。例如，在工件18具有圖13所示那樣的階差的場(chǎng)合，當(dāng)使 刀具16抵接上一階的加工面34要進(jìn)行加工時(shí)，有由于刀具16的姿勢(shì)刀具會(huì) 干涉下一階的基準(zhǔn)面38的危險(xiǎn)。在這樣的場(chǎng)合，必須變更刀具16的姿勢(shì)。因 此下面參照?qǐng)D14的流程圖說明修正示教點(diǎn)處的刀具的位置及姿勢(shì)的情況。
首先，在步驟S31，和上述的步驟S2同樣，指定工件18的加工線28, 生成包含加工線28上的示教點(diǎn)的數(shù)據(jù)的加工用程序。示教點(diǎn)，例如，和圖5 所示的同樣，在角部分以及直線部分分別設(shè)定三個(gè)以及一個(gè)，生成包含指定各 示教點(diǎn)的位置以及在各示教點(diǎn)位置處的加工速度等的命令語句的加工用程序。
在下一步驟S32,在PC10的畫面12上顯示從虛擬攝像機(jī)22看時(shí)的工件 18的三維^t型的圖形圖像。另外，虛擬損J象機(jī)以及工件的配置，可以和圖1 表示的相同。
在下一步驟S33中，對(duì)于從虛擬攝像機(jī)22看的工件18的三維模型的圖 形圖像24,生成包含工件的基準(zhǔn)面以及加工面的圖像檢測(cè)模型。具體說，圖 像檢測(cè)模型，如在圖15中用雙線框所示，由用于檢測(cè)工件18的圖形圖像24 的特征部分26的模型40、用于檢測(cè)工件的加工面34的模型42、和用于檢測(cè) 工件的基準(zhǔn)面38的模型44構(gòu)成。另外，對(duì)于基準(zhǔn)面38的加工面34的高度， 可以從工件的三維模型取得。
在下一步驟S34，如圖16所示，用攝像機(jī)等的視覺傳感器22'實(shí)際拍攝 預(yù)定加工的工件18，，制作用于檢測(cè)從取入的圖像24，在步驟S33得到的與圖 像檢測(cè)模型對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)面以及加工面的命令或者程序，向加工用程序中追加。
在下一步驟S35，制作計(jì)算預(yù)定加工的工件的基準(zhǔn)面以及加工面的高度的 命令或者程序。具體說，在使用視覺傳感器22，實(shí)際取入的工件的圖像(圖16) 和通過用虛擬攝像機(jī)拍攝得到的圖像檢測(cè)模型(圖15)之間，對(duì)于工件的基 準(zhǔn)面以及力。工面各個(gè)求尺寸的差即變化量，把尺寸換算成高度。
最后在步驟S36,根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行加工用程序的示教點(diǎn)的修正。詳細(xì)說， 如圖17a所示，首先從計(jì)算的加工面的高度，修正加工用程序的各示教點(diǎn)的高 度位置，以使刀具16抵接工件18的加工面34。進(jìn)而，從計(jì)算的工件基準(zhǔn)面 38的高度計(jì)算刀具尖端點(diǎn)16a和工件基準(zhǔn)面38之間的間隙。這里在間隙不足 夠大的場(chǎng)合亦即在規(guī)定的閾值以下的場(chǎng)合(圖17a的實(shí)線那樣的場(chǎng)合)，因?yàn)樵趯?shí)際的加工中有刀具干涉基準(zhǔn)面的危險(xiǎn)，所以如圖17b所示，修正各示教點(diǎn) 中的刀具16的姿勢(shì)(步驟S37),在刀具和工件基準(zhǔn)面之間得到規(guī)定的閾值以 上的間隙。
另外，專業(yè)人員一定容易理解，在圖2、圖9以及圖14的流程圖中表示 的處理，可以分別單獨(dú)進(jìn)行，也可以適當(dāng)組合進(jìn)行。
如上所述，本發(fā)明的程序制作裝置10,如圖18所示，具有加工線指定 部10a,其在畫面上對(duì)于工件的三維模型指定加工線；加工線分割部10b，其 把加工線分割為多個(gè)部分；4全測(cè)范圍決定部10c，其按照包含通過加工線分割 部10b分割的加工線的各部分的方式，在把視覺傳感器的三維模型作為虛擬攝 像機(jī)拍攝工件的三維模型得到的圖形圖像中求多個(gè)檢測(cè)范圍；示教點(diǎn)生成部 10d，其生成用于加工通過加工線分割部10b分割的加工線的各部分的示教點(diǎn)； 檢測(cè)模型生成部10e,其為了用視覺傳感器檢測(cè)通過檢測(cè)范圍決定部10c求得 的所述圖形圖像的各檢測(cè)范圍，根據(jù)圖形圖像，對(duì)于該每一檢測(cè)范圍生成圖像 檢測(cè)模型；檢測(cè)部10f,其取入使用視覺傳感器實(shí)際拍攝了預(yù)定加工的工件的 圖像、檢測(cè)與圖像^r測(cè)模型對(duì)應(yīng)的工件部位的位置及姿勢(shì)；變化量計(jì)算部10g, 其對(duì)于每一圖像檢測(cè)模型計(jì)算該圖像檢測(cè)模型的位置及姿勢(shì)、和與其對(duì)應(yīng)的工 件部位被實(shí)際檢測(cè)到的位置及姿勢(shì)之間的變化量；和修正部10h，其對(duì)于每一 圖像檢測(cè)模型根據(jù)所述變化量修正在與該圖像檢測(cè)模型對(duì)應(yīng)的檢測(cè)范圍內(nèi)包 含的示教點(diǎn)的位置及姿勢(shì)。
程序制作裝置IO進(jìn)而具有程序生成部10i,該程序生成部10i，在將^L覺 傳感器安裝到機(jī)器人上使用的場(chǎng)合，為把機(jī)器人移動(dòng)到視覺傳感器可拍攝預(yù)定 加工的工件的位置，指定作為拍攝對(duì)象的工件的三維模型，將機(jī)器人移動(dòng)成視 覺傳感器對(duì)于工件的三維模型的加工面平行的位置及姿勢(shì)，根據(jù)視覺傳感器的 三維模型和工件的三維模型的相對(duì)位置關(guān)系計(jì)算用視覺傳感器拍攝工件的三 維模型的中心的位置及姿勢(shì)，生成用于視覺傳感器拍攝工件的三維模型全體的 示教點(diǎn)，生成拍攝部移動(dòng)用機(jī)器人程序。
程序制作裝置IO進(jìn)而具有自動(dòng)修正部10j，該自動(dòng)修正部10j,通過視覺 傳感器檢測(cè)距工件的基準(zhǔn)面的該工件的加工面的高度，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)修 正示教點(diǎn)的位置姿勢(shì)。根據(jù)本發(fā)明的加工用機(jī)器人程序制作裝置，因?yàn)閷?duì)通過虛擬攝像機(jī)得到 的工件的圖像檢測(cè)模型和用視覺傳感器實(shí)際得到的作為加工對(duì)象的工件的圖 像進(jìn)行比較來求位置及姿勢(shì)的變化量，進(jìn)而根據(jù)該變化量修正示教點(diǎn)，所以能 夠吸收實(shí)際的工件的形狀誤差，制作能夠沿工件形狀進(jìn)行加工的加工用程序。
就其將視覺傳感器安裝在機(jī)器人上使用的情況而言，通過生成用于在機(jī) 器人上安裝的視覺傳感器拍攝工件的示教點(diǎn)，能夠大幅削減示教作業(yè)需要的工 時(shí)。
通過由視覺傳感器檢測(cè)工件的加工面距基準(zhǔn)面的高度，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自 動(dòng)修正示教點(diǎn)的位置及姿勢(shì)，就能夠避免機(jī)器人的刀具和工件發(fā)生干涉來進(jìn)行 加工。
參照為說明而選定的特定的實(shí)施形態(tài)說明了本發(fā)明，但是對(duì)于專業(yè)人員 來說，顯然，在不脫離本發(fā)明的基本的概念以及范圍的情況下，能夠進(jìn)行多種 變更。
權(quán)利要求
1.一種加工用機(jī)器人程序制作裝置(10)，其在畫面上顯示機(jī)器人(14)、工件(18)以及視覺傳感器(22)的三維模型，制作用于機(jī)器人(14)對(duì)于工件(18)進(jìn)行加工的加工用程序，其特征在于，具有加工線指定部(10a)，其在畫面(12)上對(duì)于所述工件(18)的三維模型指定加工線(28)；加工線分割部(10b)，其把所述加工線(28)分割為多個(gè)部分(28a、28b)；檢測(cè)范圍決定部(10c)，其按照包含通過所述加工線分割部(10b)分割的加工線的各部分(28a、28b)的方式，在把所述視覺傳感器(22)的三維模型作為虛擬攝像機(jī)(22)拍攝所述工件(18)的三維模型而得到的圖形圖像中求取多個(gè)檢測(cè)范圍；示教點(diǎn)生成部(10d)，其生成用于所述加工通過加工線分割部(10b)分割的加工線(28)的各部分(28a、28b)的示教點(diǎn)；檢測(cè)模型生成部(10e)，為用所述視覺傳感器檢測(cè)通過所述檢測(cè)范圍決定部(10c)求得的所述圖形圖像的各檢測(cè)范圍，根據(jù)所述圖形圖像，對(duì)于該每一檢測(cè)范圍生成圖像檢測(cè)模型；檢測(cè)部(10f)，其取入使用視覺傳感器(22’)實(shí)際拍攝預(yù)定加工的工件(18’)的圖像，檢測(cè)與所述圖像檢測(cè)模型相對(duì)應(yīng)的工件部位的位置及姿勢(shì)；變化量計(jì)算部(10g)，其對(duì)于所述每一圖像檢測(cè)模型計(jì)算該圖像檢測(cè)模型的位置及姿勢(shì)、和與其相對(duì)應(yīng)的工件部位被實(shí)際檢測(cè)到的位置及姿勢(shì)之間的變化量；和修正部(10h)，其對(duì)于所述每一圖像檢測(cè)模型根據(jù)所述變化量修正在與該圖像檢測(cè)模型相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)范圍內(nèi)包含的示教點(diǎn)的位置及姿勢(shì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工用機(jī)器人程序制作裝置，其中，還具有程序生成部(10i)，該程序生成部(10i),在將所述視覺傳感器(22)安裝在機(jī)器人(14 )上使用時(shí)，為把機(jī)器人(14)移動(dòng)到所述視覺傳感器(22)可拍攝預(yù)定加工的工件(18)的位置，指定作為拍攝對(duì)象的所述工件(18)的三維模型，將機(jī)器人(14)移動(dòng)成所述視覺傳感器(22)對(duì)于所述工件(18)的三維模型的加工面平行的位置及姿勢(shì)，根據(jù)所述視覺傳感器(22)的三維模型和所述工件(18 )的三維模型的相對(duì)位置關(guān)系，計(jì)算用所述視覺傳感器(22 )拍攝所述工件(18)的三維模型的中心的位置及姿勢(shì)，生成用于所述視覺傳感器(22)拍攝所述工件(18)的三維模型全體的示教點(diǎn)，來生成拍攝部移動(dòng)用機(jī)器人程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工用機(jī)器人程序制作裝置，其中，還具有自動(dòng)修正部(10j )，該自動(dòng)修正部(10j )，通過所述視覺傳感器(22 )檢測(cè)距工件(18)的基準(zhǔn)面(38)的該工件的加工面(34)的高度，根據(jù)該檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)修正示教點(diǎn)的位置姿勢(shì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種加工用機(jī)器人程序制作裝置，其對(duì)于具有視覺傳感器的機(jī)器人系統(tǒng)，能夠吸收工件的形狀誤差，同時(shí)有助于大幅削減示教作業(yè)需要的工時(shí)。對(duì)于從虛擬攝像機(jī)看的工件的圖形圖像，順序生成包含各檢測(cè)范圍的圖像檢測(cè)模型。生成包含用于分別加工工件的加工線的各部分的示教點(diǎn)的數(shù)據(jù)的加工用程序。接著實(shí)際拍攝作為加工對(duì)象的工件，制作用于檢測(cè)與檢測(cè)模型對(duì)應(yīng)的各部位的位置及姿勢(shì)的檢測(cè)用程序。生成計(jì)算取得用視覺傳感器實(shí)際拍攝得到的工件的圖像、和圖像檢測(cè)模型之間的各部位中的位置及姿勢(shì)的變化量的命令，向加工用程序追加。最后，根據(jù)求得的變化量，向加工用程序追加修正用于加工各部分的示教點(diǎn)的修正命令。
文檔編號(hào)G05B19/19GK101493682SQ20081018600
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者井上幸三, 后平寬之, 長(zhǎng)塚嘉治 申請(qǐng)人:發(fā)那科株式會(huì)社