特許 6851535 ティーチング操作を用いた設定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6851535

(24)【登録日】2021年3月11日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】ティーチング操作を用いた設定方法

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/22 20060101AFI20210322BHJP

   B25J 5/00 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/22 Z

   B25J5/00 Z

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2020-185017(P2020-185017)

(22)【出願日】2020年11月5日

【審査請求日】2020年11月9日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104662

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智司

(74)【代理人】

【識別番号】100184631

【弁理士】

【氏名又は名称】大久保 隆

(72)【発明者】

【氏名】大場 勇太

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 努

(72)【発明者】

【氏名】長末 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀明

【審査官】 貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２２６８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２４０３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３２０４６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−５８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０６１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物に対して作用する作用部を有するロボットと、該ロボットを搭載して、設定された作業位置に移動する搬送装置と、前記ロボット及び搬送装置の動作を制御する制御装置とを備えたロボットシステムにおいて、水平面内で相互に直交する第１軸及び第２軸、並びに第１軸及び第２軸と直交する鉛直方向の第３軸によって形成される３次元空間内における前記ロボットの目標作業姿勢及び前記搬送装置の目標作業位置を手動のティーチング操作によって設定する設定方法であって、
前記第１軸及び第２軸によって形成される平面内において、前記搬送装置を所定の作業位置となる位置に移動させた後、該作業位置を暫定作業位置として記憶させる第１工程と、
前記搬送装置を前記作業位置に停止させた状態で、前記ロボットを前記３次元空間内で動作させて、該ロボットに所定の作業姿勢を取らせた後、該作業姿勢を暫定作業姿勢として記憶させる第２工程と、
前記搬送装置が暫定作業位置に在り、且つ、前記ロボットが暫定作業姿勢を取っている状態で、前記ロボットの姿勢を変化させることにより、前記作用部を前記第１軸及び第２軸に沿ってそれぞれ移動させて、該第１軸及び第２軸方向の移動可能量が予め取得された前記搬送装置の第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を越えているか否かを確認する第３工程と、
前記第１軸及び第２軸方向における前記作用部の移動可能量のいずれもが、前記搬送装置の前記第１軸及び第２軸における位置決め誤差量を越えている場合に、前記暫定作業位置を目標作業位置として記憶するとともに、前記暫定作業姿勢を目標作業姿勢として記憶する第４工程とを、順次実行するようにしたことを特徴とするティーチング操作を用いた設定方法。

【請求項2】

前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合には、この後、前記ロボット全体を前記第３軸回りに所定角度回転させる修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにしたことを特徴とする請求項１記載のティーチング操作を用いた設定方法。

【請求項3】

前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合には、この後、前記搬送装置を、移動可能量が位置決め誤差量を下回った軸方向に、下回った値を超える距離だけ移動させる修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにしたことを特徴とする請求項１記載のティーチング操作を用いた設定方法。

【請求項4】

前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合には、この後、前記ロボット全体を前記第３軸回りに所定角度回転させる第１修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施し、
再度実施した前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差を下回っている場合には、この後、前記搬送装置を、移動可能量が位置決め誤差量を下回った軸方向に、下回った値を超える距離だけ移動させる第２修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにしたことを特徴とする請求項１記載のティーチング操作を用いた設定方法。

【請求項5】

対象物に対して作用する作用部を有するロボットと、該ロボットを搭載して、設定された作業位置に移動する搬送装置と、前記ロボット及び搬送装置の動作を制御する制御装置とを備えたロボットシステムにおいて、平面内で相互に交差する第１軸及び第２軸、並びに第１軸及び第２軸と交差する第３軸によって形成される３次元空間内における前記ロボットの目標作業姿勢及び前記搬送装置の目標作業位置を手動のティーチング操作によって設定する設定方法であって、
前記第１軸及び第２軸によって形成される平面内において、前記搬送装置を所定の作業位置となる位置に移動させた後、該作業位置を暫定作業位置として記憶させる第１工程と、
前記搬送装置を前記作業位置に停止させた状態で、前記ロボットを前記３次元空間内で動作させて、該ロボットに所定の作業姿勢を取らせた後、該作業姿勢を暫定作業姿勢として記憶させる第２工程と、
前記搬送装置が暫定作業位置に在り、且つ、前記ロボットが暫定作業姿勢を取っている状態で、前記ロボットの姿勢を変化させることにより、前記作用部を前記第１軸及び第２軸に沿ってそれぞれ移動させて、該第１軸及び第２軸方向の移動可能量が予め取得された前記搬送装置の第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を越えているか否かを確認する第３工程と、
前記第１軸及び第２軸方向における前記作用部の移動可能量のいずれもが、前記搬送装置の前記第１軸及び第２軸における位置決め誤差量を越えている場合に、前記暫定作業位置を目標作業位置として記憶するとともに、前記暫定作業姿勢を目標作業姿勢として記憶する第４工程とを、順次実行するようにしたことを特徴とするティーチング操作を用いた設定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象物に対して作用する作用部を有するロボットと、このロボットを搭載して所定の作業位置に移動する搬送装置と、前記ロボット及び搬送装置の動作を制御する制御装置とから構成されるシステムにおいて、前記ロボットの動作姿勢及び前記搬送装置の移動位置をティーチング操作によって設定する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、上述したシステムの一例として、特開２０１７−１３２００２号公報（下記特許文献１）に開示されたシステムが知られている。このシステムでは、ロボットを搭載した無人搬送車（搬送装置）が、工作機械に対して設定された作業位置に移動し、この作業位置において、ロボットにより、工作機械に対してワークの着脱等の作業が実行される。

【0003】

このようなシステムでは、無人搬送車によって移動する一台のロボットにより、複数の工作機械に対して、ワークの着脱等の作業を実施することができるので、工作機械に対してロボットを固定した状態で配設する場合に比べて、工作機械のレイアウトの自由度が増すため、工作機械のレイアウトを、より生産効率を高めることが可能なレイアウトに設定することができる。また、ロボットを固定状態で配設した旧来のシステムに比べて、一台のロボットにより、より多くの工作機械に対して作業を行うことができるので、設備費用の低廉化を図ることができる。

【0004】

その一方、無人搬送車は車輪を用いて自走する構造であるが故に、前記作業位置に停止するその位置決め精度は必ずしも高いものとは言えない。このため、ロボットが工作機械に対して正確な作業を行うためには、無人搬送車を前記作業位置へ位置決めした際のロボットの実作業姿勢と、制御上の基準となる所謂ティーチング時に設定されたロボットの基準作業姿勢とを比較して、その誤差量を検出し、当該誤差量に応じてロボットの作業姿勢を補正する必要がある。

【0005】

従来、このようなロボットの作業姿勢を補正する技術として、特開２０１６−２２１６２２号公報（下記特許文献２）に開示されるような位置補正手法が知られている。具体的には、この位置補正手法は、２つの較正用マーカからなる視覚ターゲットを工作機械の外表面に配設し、ロボットの可動部に設けられたカメラにより、前記視覚ターゲットを撮像し、得られた画像と、カメラの位置及び姿勢とを基に、ロボットと工作機械との相対的な位置関係を測定し、測定された位置関係に基づいて、ロボットの作業姿勢を補正するというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７−１３２００２号公報

【特許文献2】特開２０１６−２２１６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、例えば、前記ロボットが多関節型の場合、ロボットのアーム先端部に設けられる前記作用部（エンドエフェクタ）の位置は、各関節部を構成するモータの回転によって移動する各アームの姿勢が累積されたものとして定まる。そして、各モータが回転できる当該回転角には構造上の限界があるため、各アームの姿勢によっては、前記作用部をある方向にはそれ以上動かすことができない、所謂、特異点となるところが存在する。例えば、各アームが一直線状に並んだ場合には、その延長線方向には前記作用部を動かすことができない。また、２つ以上の可動軸が一直線状に並んだときにも、前記作用部を動かすことができない方向が生じる。

【0008】

したがって、自動運転において、前記無人搬送車を前記作業位置に位置決めしたときのロボットの作業姿勢を補正する際に、無人搬送車の位置決め誤差量が前記特異点によって制限される前記作用部の可動範囲を超えている場合には、ロボットの作業姿勢を補正することができず、システムはアラーム状態となって停止した状態となる。

【0009】

この点について、図９及び図１０に基づいて、より具体的に説明する。尚、図９及び図１０では、無人搬送車がＸ軸−Ｙ軸平面で移動するとし、ティーチング時に無人搬送車を作業位置に位置決めしたときの、Ｘ軸−Ｙ軸平面と平行な平面上における、ティーチング時の前記ロボットの作用部の先端（ロボット先端）の位置（目標位置）をＰｔとし、自動運転時に無人搬送車を作業位置に位置決めしたときの、Ｘ軸−Ｙ軸平面と平行な平面上におけるロボット先端の位置（実動作位置）をＰａとする。また、無人搬送車の位置決め誤差量をΔＸｅ，ΔＹｅとし、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離をＸｃ，Ｙｃとする。

【0010】

例えば、図９に示すように、無人搬送車の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅのいずれもが、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃより小さい場合、即ち、補正によってロボット先端部を移動させるべき位置である前記目標位置Ｐｔが２点鎖線で示すロボット先端部の可動領域内にあれば、当該ロボット先端部の実動作位置Ｐａを目標位置Ｐｔに補正することができる（破線の矢印を参照）。

【0011】

一方、図１０に示すように、無人搬送車の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅの少なくとも一方が、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃを超える場合（図１０に示した例では、ΔＸｅ＞Ｘｃ）、即ち、補正によってロボット先端部を移動させるべき位置である前記目標位置Ｐｔが２点鎖線で示すロボット先端部の可動領域外にあれば、当該ロボット先端部の実動作位置Ｐａを目標位置Ｐｔに補正することができない（破線の矢印を参照）。

【0012】

そして、システムがアラーム状態となって停止した場合には、無人搬送車及びロボットを初期位置に復帰させた後、再稼働させる必要があり、また、アラームが頻繁に発生する場合には、ティーチング操作によって、ロボットの動作姿勢及び搬送装置の移動位置を再設定するといった対応を採る必要がある。そして、このような対応を採ることによって、当該システムの稼働率が低下するという問題を生じる。

【0013】

本発明は、以上の背景の下でなされたものであり、ティーチング操作を用いてロボットの姿勢を設定する方法であって、ロボット先端の実動作位置を、確実に、ティーチング操作時に設定された目標位置に補正することを可能にした設定方法の提供を、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するための本発明は、
対象物に対して作用する作用部を有するロボットと、該ロボットを搭載して、設定された作業位置に移動する搬送装置と、前記ロボット及び搬送装置の動作を制御する制御装置とを備えたロボットシステムにおいて、水平面内で相互に直交する第１軸及び第２軸、並びに第１軸及び第２軸と直交する鉛直方向の第３軸によって形成される３次元空間内における前記ロボットの目標作業姿勢及び前記搬送装置の目標作業位置を手動のティーチング操作によって設定する設定方法であって、
前記第１軸及び第２軸によって形成される平面内において、前記搬送装置を所定の作業位置となる位置に移動させた後、該作業位置を暫定作業位置として記憶させる第１工程と、
前記搬送装置を前記作業位置に停止させた状態で、前記ロボットを前記３次元空間内で動作させて、該ロボットに所定の作業姿勢を取らせた後、該作業姿勢を暫定作業姿勢として記憶させる第２工程と、
前記搬送装置が暫定作業位置に在り、且つ、前記ロボットが暫定作業姿勢を取っている状態で、前記ロボットの姿勢を変化させることにより、前記作用部を前記第１軸及び第２軸に沿ってそれぞれ移動させて、該第１軸及び第２軸方向の移動可能量が予め取得された前記搬送装置の第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を越えているか否かを確認する第３工程と、
前記第１軸及び第２軸方向における前記作用部の移動可能量のいずれもが、前記搬送装置の前記第１軸及び第２軸における位置決め誤差量を越えている場合に、前記暫定作業位置を目標作業位置として記憶するとともに、前記暫定作業姿勢を目標作業姿勢として記憶する第４工程とを順次実行するようにした、ティーチング操作を用いた設定方法に係る。

【0015】

本発明に係る設定方法によれば、前記ロボットの目標作業姿勢及び前記搬送装置の目標作業位置を手動のティーチング操作によって設定する際に、上述した第１工程〜第４工程が順次実施される。

【0016】

即ち、まず、第１工程では、前記第１軸及び第２軸によって形成される平面内において、前記搬送装置を所定の作業位置となる位置に移動させた後、この作業位置を暫定作業位置として記憶し、ついで、第２工程では、前記ロボットに３次元空間内で所定の作業姿勢を取らせた後、この作業姿勢を暫定作業姿勢として記憶する。

【0017】

次に、第３工程では、ロボットの作用部を第１軸及び第２軸に沿ってそれぞれ移動させて、当該第１軸及び第２軸方向の移動可能量が予め取得された搬送装置の第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を越えているか否かを確認する。そして、第４工程では、前記第１軸及び第２軸方向における作用部の移動可能量のいずれもが、搬送装置の第１軸及び第２軸における位置決め誤差量を越えている場合に、前記暫定作業位置を目標作業位置として記憶し、前記暫定作業姿勢を目標作業姿勢として記憶する。

【0018】

このようにして得られるロボットの目標作業姿勢では、その作用部の位置を、前記搬送装置の第１軸及び第２軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができる。言い換えれば、自動運転時に前記搬送装置を前記目標作業位置に移動させたときに、前記第１軸及び第２軸においてそれぞれ位置決め誤差を生じたとしても、ロボットに前記目標作業姿勢を取らせるときに、この位置決め誤差に応じて設定される第１軸及び第２軸方向の補正量だけ前記作用部を移動させることができる。即ち、ロボットの実作業姿勢を、搬送装置の位置決め誤差に応じて、確実に、目標作業姿勢に補正することができる。

【0019】

尚、前記第１軸及び第２軸は水平面内で設定されるのが好ましいが、これに限定されるものでは無く、所定の平面内で設定されていれば良い。また、この第１軸及び第２軸は、直交軸であるのが好ましいが、これに限られるものでは無く、単に交差していれば良い。更に、第３軸についても、第１軸及び第２軸と直交し、且つ鉛直に設定されているのが好ましいが、前記第１軸及び第２軸と交差していれば良く、また、鉛直に設定されていなくても良い。

【0020】

また、本発明では、前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合には、この後、前記ロボット全体を前記第３軸回りに所定角度回転させる修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにした態様を採ることができる。

【0021】

また、本発明では、前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合に、以前の処理と関わりなく、上述した第１工程〜第４工程を新たにやり直すようにしても良いが、修正のための工程として、第４工程を実行後、前記搬送装置を、移動可能量が位置決め誤差量を下回った軸方向に、当該下回った値を超える距離だけ移動させる修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにした態様を採ることができる。

【0022】

また、本発明では、前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差量を下回っている場合には、この後、前記ロボット全体を前記第３軸回りに所定角度回転させる第１修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施し、
再度実施した前記第４工程において、前記第１軸及び第２軸方向の移動可能量のいずれかが、対応する前記第１軸及び第２軸方向の位置決め誤差を下回っている場合には、この後、前記搬送装置を、移動可能量が位置決め誤差量を下回った軸方向に、当該下回った値を超える距離だけ移動させる第２修正工程を実行し、
ついで、再度、前記第２工程から第４工程を順次実施するようにした態様を採ることができる。

【発明の効果】

【0023】

以上のように、本発明によれば、自動運転時に前記搬送装置を前記基準作業位置に移動させたときに、前記第１軸及び第２軸においてそれぞれ位置決め誤差を生じたとしても、ロボットに前記目標作業姿勢を取らせるときに、この位置決め誤差に応じて設定される第１軸及び第２軸方向の補正量だけ前記作用部を移動させることができる。即ち、自動運転時のロボットの実作業姿勢を、搬送装置の位置決め誤差に応じて、確実に、目標作業姿勢に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施形態に係るシステムの概略構成を示した平面図である。

【図2】本実施形態に係るシステムの構成を示したブロック図である。

【図3】本実施形態に係る無人搬送車及びロボットを示した斜視図である。

【図4】本実施形態に係るロボットの撮像姿勢について説明するための説明図である。

【図5】本実施形態に係る識別図形を示した説明図である。

【図6】本実施形態に係る設定方法の手順を示したフローチャートである。

【図7】本実施形態に係る設定方法の手順を示したフローチャートである。

【図8】本実施形態に係る設定方法の手順を示したフローチャートである。

【図9】従来の設定方法における問題点を説明するための説明図である。

【図10】従来の設定方法における問題点を説明するための説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0026】

図１及び図２に示すように、本例のシステム１は、工作機械１０、周辺装置としての材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１、無人搬送車３５、この無人搬送車３５に搭載されたロボット２５、ロボット２５に装着されたカメラ３１、並びにロボット２５及び無人搬送車３５を制御する制御装置４０などから構成される。

【0027】

図４に示すように、前記工作機械１０は、ワークＷ（Ｗ’）を把持するチャック１２が装着される主軸１１を備え、この主軸１１が鉛直方向に沿って設けられた所謂立形のＮＣ（数値制御）旋盤であり、ワークＷ（Ｗ’）に対して旋削加工を行うことができるようになっている。また、主軸１１の近傍には接触子１４及びこれを支持する支持バー１５を備えたツールプリセッタ１３が設けられており、この支持バー１５は、当該主軸１１の軸線に沿って、加工領域に対して進退可能に設けられており、その加工領域側の端面に、例えば、セラミック製の表示板１６が設けられ、この表示板１６に、図５に示した識別図形が描画されている。

【0028】

尚、表示板１６は水平面上に位置するように設けられている。また、図４では、支持バー１５及び接触子１４が加工領域内に進出した状態を図示しているが、支持バー１５及び接触子１４が後退して、接触子１４及び表示板１６が収納領域内に収納された状態で、シャッタ１７が閉じることにより、接触子１４及び表示板１６は加工領域から隔離される。

【0029】

また、本例の識別図形は複数の正方形をした画素が二次元に配列されたマトリクス構造を有するものであり、各画素が白または黒で表示される。図５では、黒色の画素に斜線を付している。このような識別図形には、ＡＲマーカやＡｐｒｉｌＴａｇと称されるものがある。また、識別図形が小さい場合には、当該識別図形上にレンズを設けるなどして、後述するカメラ３１により拡大された画像が撮像されるようにしても良い。

【0030】

前記材料ストッカ２０は、図１において工作機械１０の左隣に配設され、当該工作機械１０で加工される複数の材料（加工前ワークＷ）をストックする装置である。また、前記製品ストッカ２１は、図１において工作機械１０の右隣に配設され、当該工作機械１０で加工された複数の製品又は半製品（加工済ワークＷ’）をストックする装置である。

【0031】

図１に示すように、前記無人搬送車３５には、その上面である載置面３６に前記ロボット２５が搭載され、また、オペレータが携帯可能な操作盤３７が付設されている。尚、この操作盤３７は、データの入出力を行う入出力部、当該無人搬送車３５及びロボット２５を手動操作する操作部、並びに画面表示可能なディスプレイなどを備えている。

【0032】

また、無人搬送車３５は、工場内における自身の位置を認識可能なセンサ（例えば、レーザ光を用いた距離計測センサ）を備えており、前記制御装置４０による制御の下、水平なＸ軸−Ｙ軸平面内で、前記工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１が配設される領域を含む工場内を無軌道で走行するように構成され、本例では、前記工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１のそれぞれに対して設定された各作業位置に経由する。

【0033】

図１及び図３に示すように、前記ロボット２５は、第１アーム２６、第２アーム２７及び第３アーム２８の３つのアームを備えた多関節型のロボットであり、第３アーム２８の先端部にはエンドエフェクタ（作用部）としてのハンド２９が装着され、また、支持バー３０を介して１つのカメラ３１が装着されており、これらハンド２９及びカメラ３１を、水平なＸ軸，Ｙ軸、及びこれらと直交する鉛直方向のＺ軸で定義される３次元空間内で移動させる。

【0034】

図２に示すように、前記制御装置４０は、動作プログラム記憶部４１、移動位置記憶部４２、動作姿勢記憶部４３、マップ情報記憶部４４、基準画像記憶部４５、手動運転制御部４６、自動運転制御部４７、マップ情報生成部４８、位置認識部４９、補正量算出部５０及び入出力インターフェース５１から構成される。そして、制御装置４０は、この入出力インターフェース５１を介して、前記工作機械１０、材料ストッカ２０、製品ストッカ２１、ロボット２５、カメラ３１、無人搬送車３５及び操作盤３７に接続している。

【0035】

尚、制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成され、前記手動運転制御部４６、自動運転制御部４７、マップ情報生成部４８、位置認識部４９、補正量算出部５０及び入出力インターフェース５１は、コンピュータプログラムによってその機能が実現され、後述する処理を実行する。また、動作プログラム記憶部４１、移動位置記憶部４２、動作姿勢記憶部４３、マップ情報記憶部４４及び基準画像記憶部４５はＲＡＭなどの適宜記憶媒体から構成される。本例では、制御装置４０は無人搬送車３５に付設され、適宜通信手段によって工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１と接続されるとともに、ロボット２５、カメラ３１、無人搬送車３５及び操作盤３７とは有線又は無線によって接続されている。但し、このような態様に限られるものではなく、制御装置４０は無人搬送車３５以外の適宜位置に配設されていても良い。この場合、制御装置４０は適宜通信手段によって各部と接続される。

【0036】

前記動作プログラム記憶部４１は、生産時に前記無人搬送車３５及び前記ロボット２５を自動運転するための自動運転用プログラム、並びに後述する工場内のマップ情報を生成する際に前記無人搬送車３５を動作させるためのマップ生成用プログラムを記憶する機能部である。自動運転用プログラム及びマップ生成用プログラムは、例えば、前記操作盤３７に設けられた入出力部から入力され、当該動作プログラム記憶部４１に格納される。

【0037】

尚、この自動運転用プログラムには、無人搬送車３５が移動する目標位置としての移動位置、移動速度及び無人搬送車３５の向きに関する指令コードが含まれ、また、ロボット２５が順次動作する当該動作に関する指令コード、及び前記カメラ３１の操作に関する指令コードが含まれる。また、マップ生成用プログラムは、前記マップ情報生成部４８においてマップ情報を生成できるように、無人搬送車３５を無軌道で工場内を隈なく走行させるための指令コードが含まれる。

【0038】

前記マップ情報記憶部４４は、無人搬送車３５が走行する工場内に配置される機械、装置、機器など（装置等）の配置情報を含むマップ情報を記憶する機能部であり、このマップ情報は前記マップ情報生成部４８によって生成される。

【0039】

前記マップ情報生成部４８は、詳しくは後述する前記制御装置４０の自動運転制御部４７による制御の下で、前記動作プログラム記憶部４１に格納されたマップ生成用プログラムに従って無人搬送車３５を走行させた際に、前記センサによって検出される距離データから工場内の空間情報を取得するとともに、工場内に配設される装置等の平面形状を認識し、例えば、予め登録された装置等の平面形状を基に、工場内に配設された具体的な装置、本例では、工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１の位置、平面形状等（配置情報）を認識する。そして、マップ情報生成部４８は、得られた空間情報及び装置等の配置情報を工場内のマップ情報として前記マップ情報記憶部４４に格納する。

【0040】

前記移動位置記憶部４２は、前記無人搬送車３５が移動する具体的な目標位置としての移動位置であって、前記動作プログラム中の指令コードに対応した具体的な移動位置を記憶する機能部であり、この移動位置には、上述した工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１に対して設定される各作業位置（目標作業位置）が含まれる。尚、この移動位置（目標移動位置）は、例えば、前記手動運転制御部４６による制御の下、前記操作盤３７により前記無人搬送車３５を手動運転して、目標とする各位置に移動させた後、前記位置認識部４９によって認識される位置データを前記移動位置記憶部４２に格納する操作によって設定される。この操作は所謂ティーチング操作と呼ばれる。

【0041】

前記動作姿勢記憶部４３は、前記ロボット２５が所定の順序で動作することによって順次変化するロボット２５の姿勢（動作姿勢）であって、前記動作プログラム中の指令コードに対応した動作姿勢に係るデータを記憶する機能部である。この動作姿勢に係るデータは、前記手動運転制御部４６による制御の下で、前記操作盤３７を用いたティーチング操作により、当該ロボット２５を手動運転して、目標とする各姿勢を取らせたときの、当該各姿勢におけるロボット２５の各関節（モータ）の回転角度データであり、この回転角度データが動作姿勢に係るデータとして前記動作姿勢記憶部４３に格納される。

【0042】

ロボット２５の具体的な動作姿勢は、前記材料ストッカ２０、工作機械１０及び製品ストッカ２１において、それぞれ設定される。例えば、材料ストッカ２０では、当該材料ストッカ２０において作業を開始するときの作業開始姿勢（取出開始姿勢）、当該材料ストッカ２０に収納された加工前ワークＷをハンド２９により把持して、当該材料ストッカ２０から取り出すための各作業姿勢（各取出姿勢）及び取出を完了したときの姿勢（取出完了姿勢であり、本例では、取出開始姿勢と同じ姿勢）が取出動作姿勢（目標作業姿勢）として設定される。

【0043】

また、工作機械１０では、加工済のワークＷ’を工作機械１０から取り出すワーク取出動作姿勢、及び加工前ワークＷを工作機械１０に取り付けるワーク取付動作姿勢が目標作業姿勢として設定される。

【0044】

具体的には、ワーク取出動作姿勢では、例えば、工作機械１０に進入する前の作業開始姿勢、ハンド２９及びカメラ３１を工作機械１０の加工領域内に進入させて、支持バー１５に設けられた識別図形にカメラ３１を正対させ、当該カメラ３１によって識別図形を撮像する姿勢（撮像姿勢）（図４参照）、工作機械１０のチャック１２に把持された加工済ワークＷ’に対してハンド２９を対向させた姿勢（取出準備姿勢）、ハンド２９をチャック１２側に移動させて、当該チャック１２に把持された加工済ワークＷ’をハンド２９によって把持する姿勢（把持姿勢）、ハンド２９をチャック１２から離隔させて加工済ワークＷ’をチャック１２から取り外した姿勢（取外姿勢）、ハンド２９及びカメラ３１を工作機械１０から抜け出させた姿勢（作業完了姿勢）の各姿勢が目標作業姿勢として設定される。尚、カメラ３１を水平な識別図形に対して正対させたときのカメラ３１の姿勢は、そのレンズと識別図形とが略平行になる姿勢である。

【0045】

また、ワーク取付動作姿勢では、例えば、工作機械１０に進入する前の作業開始姿勢、ハンド２９及びカメラ３１を工作機械１０の加工領域内に進入させて、支持バー１５に設けられた識別図形にカメラ３１を正対させ、当該カメラ３１によって識別図形を撮像する姿勢（撮像姿勢）（図４参照）、工作機械１０のチャック１２に対してハンド２９に把持された加工前ワークＷを対向させた姿勢（取付準備姿勢）、ハンド２９をチャック１２側に移動させて、加工前ワークＷを当該チャック１２によって把持可能にした姿勢（取付姿勢）、ハンド２９をチャック１２から離隔させた姿勢（離隔姿勢）、ハンド２９及びカメラ３１を工作機械１０から抜け出させた姿勢（作業完了姿勢）の各姿勢が目標作業姿勢として設定される。

【0046】

前記製品ストッカ２１では、当該製品ストッカ２１において作業を開始するときの作業開始姿勢（収納開始姿勢）、ハンド２９に把持した加工済ワークＷ’を製品ストッカ２１内に収納するための各作業姿勢（収納姿勢）及び収納を完了したときの姿勢（収納完了姿勢であり、本例では、収納開始姿勢と同じ姿勢）が収納動作姿勢（目標作業姿勢）として設定される。

【0047】

前記位置認識部４９は、前記センサによって検出される距離データ、及び前記マップ情報記憶部４４に格納された工場内のマップ情報を基に、工場内における無人搬送車３５の位置を認識する処理、並びに、前記ロボット２５の各関節に設けられるモータの回転角に基づいて、エンドエフェクタとしてのハンド２９及びカメラ３１の前記３次元空間内における位置を認識する処理を実行する機能部である。そして、この位置認識部４９によって認識される無人搬送車３５の位置に基づいて、当該無人搬送車３５の動作が前記自動運転制御部４７によって制御される。また、位置認識部４９によって認識された無人搬送車３５のＸ軸−Ｙ軸平面における位置、並びにハンド２９及びカメラ３１の前記３次元空間内（Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸で定義される３次元空間内）における位置は、前記操作盤３７のディスプレイ上に表示される。尚、ハンド２９及びカメラ３１の３次元空間内の位置は、ロボット２５の各アーム長さ及び各関節に設けられるモータの回転角に基づいて、所定の変換式から算出することができる。

【0048】

前記手動運転制御部４６は、オペレータにより前記操作盤３７から入力される操作信号に従って、前記無人搬送車３５、ロボット２５及びカメラ３１を動作させる機能部である。即ち、オペレータは、この手動運転制御部４６による制御の下で、前記操作盤３７を用いて、前記位置認識部４９により認識され、ディスプレイに表示される無人搬送車３５の位置、並びにハンド２９及びカメラ３１の前記３次元空間内における位置を確認しながら、前記無人搬送車３５を前記Ｘ軸及びＹ軸に沿って並進移動させることができるとともに、前記カメラ３１により画像を撮像することができる。また、ロボット２５のハンド２９及びカメラ３１を、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の各軸に沿って並進移動させることができるとともに、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の各軸回りにそれぞれ回転させることができる。尚、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の各軸回りの回転はそれぞれｒｘ，ｒｙ及びｒｚで表される。

【0049】

前記自動運転制御部４７は、前記動作プログラム記憶部４１に格納された自動運転用プログラム及びマップ生成用プログラムの何れかを用い、当該プログラムに従って無人搬送車３５、ロボット２５及びカメラ３１を動作させる機能部である。その際、前記移動位置記憶部４２及び動作姿勢記憶部４３に格納されたデータが必要に応じて使用される。

【0050】

前記基準画像記憶部４５は、ティーチング操作時に、無人搬送車３５が工作機械１０に対して設定された作業位置に在り、ロボット２５が前記撮像姿勢にあるときに、前記ツールプリセッタ１３の支持バー１５に設けられた識別図形を前記カメラ３１により撮像して得られた画像を、基準画像として記憶する機能部である。

【0051】

前記補正量算出部５０は、前記自動運転制御部４７による制御の下で、前記動作プログラム記憶部４１に格納された自動運転用プログラムに従って前記ロボット２５が自動運転される際に、当該ロボット２５が撮像姿勢に在り、カメラ３１によって前記識別図形が撮像されると、当該自動運転時に得られた現在の識別図形の画像と、前記基準画像記憶部４５に格納された基準画像（ティーチング操作時に撮像された画像）とに基づいて、ロボット２５の現在の姿勢（実動作姿勢）とティーチング操作時の姿勢（目標動作姿勢）との間におけるカメラ３１の位置誤差量であって、識別図形と平行な平面内で設定される相互に直交する２軸方向（本例ではＸ軸及びＹ軸方向）におけるカメラ３１の位置誤差量（Δｘ，Δｙ）、及び該平面と直交する垂直軸（本例ではＺ軸）回りのカメラ３１の回転誤差量（Δｒｚ）を推定し、推定された各誤差量に基づいて、前記実動作姿勢における前記作用部（ハンド２９又はカメラ３１が対応）に対する補正量を算出する。

【0052】

そして、前記自動運転制御部４７は、ロボット２５が工作機械１０で作業する際の作業姿勢、例えば、前記ワーク取出動作姿勢における前記取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢、並びに前記ワーク取付動作姿勢における取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢について、前記補正量算出部５０において算出された補正量に基づいて、ロボット２５のハンド２９の位置（目標位置）を補正する。尚、この補正量は、予め設定された変換式により、ロボット２５の各関節の角度データに変換され、変換された角度データに従って、ロボット２５が制御される。

【0053】

以上の構成を備えた本例のシステム１によれば、まず、前記ティーチング操作により、工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１に対する無人搬送車３５の各作業位置（目標作業位置）、並びに同じく工作機械１０、材料ストッカ２０及び製品ストッカ２１に対するロボット２５の各動作姿勢（目標作業姿勢）が設定され、それぞれ前記移動位置記憶部４２及び動作姿勢記憶部４３に記憶される。

【0054】

具体的な設定方法について、一例として、工作機械１０の場合について説明する。まず、手動操作により、無人搬送車３５を工作機械１０に対する作業位置に移動させて、この位置を無人搬送車３５の工作機械１０に対する作業位置（目標作業位置）として前記移動位置記憶部４２に記憶する。ついで、同じく手動操作によりロボット２５を動作させて、ワーク取出動作及びワーク取付動作の共通姿勢としての作業開始姿勢（作業完了姿勢も同じ）及び撮像姿勢を取らせて、各動作姿勢（目標作業姿勢）に係るデータを前記動作姿勢記憶部４３に記憶するとともに、ワーク取出動作における取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢、並びにワーク取付動作における取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢を取らせて、各動作姿勢（目標作業姿勢）に係るデータを前記動作姿勢記憶部４３に記憶する。

【0055】

その際、前記補正量算出部５０において算出された補正量に基づいて、前記ハンド２９の位置が補正される動作姿勢、即ち、取出動作における取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢、並びに取付動作姿勢における取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢については、特に、図６から図８に示した手順に従って各動作姿勢（目標作業姿勢）を設定する。

【0056】

以下、図６から図８に示した設定手順について、前記取出準備姿勢を一例として説明する。尚、無人搬送車３５は、予め、工作機械１０に対する理想の作業位置に移動され（ステップＳ１）、この作業位置が暫定作業位置として前記移動位置記憶部４２に記憶されているものとする（ステップＳ２）。まず、ロボット２５に取付準備姿勢を取らせ（ステップＳ３）、この姿勢を暫定的な作業姿勢として、そのデータを前記動作姿勢記憶部４３に記憶する（ステップＳ４）。

【0057】

次に、無人搬送車３５の移動軸方向であるＸ軸及びＹ軸の各正負方向にそれぞれハンド２９を移動させ（ステップＳ５）、各移動方向において、その移動可能量が無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きいか否かを確認する（ステップＳ６）。尚、この無人搬送車３５の位置決め誤差量は、予め、経験的に取得されている。

【0058】

そして、各移動方向において、ハンド２９の移動可能量が、いずれも無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きい場合には、前記移動位置記憶部４２に記憶された暫定作業位置を正式な目標作業位置として当該移動位置記憶部４２に記憶するとともに（ステップＳ７）、前記動作姿勢記憶部４３に暫定作業姿勢として記憶された前記取付準備姿勢に係る姿勢データを正式な目標作業姿勢に係る姿勢データとして当該動作姿勢記憶部４３に記憶して（ステップＳ８）、当該取出準備姿勢に係るティーチング操作を終了する。

【0059】

上記において、図９及び図１０を用いて説明したように、無人搬送車３５の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅのいずれもが、実動作位置Ｐａを基準としたハンド２９の先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃより小さい場合、即ち、補正によってハンド２９の先端部を移動させるべき位置である前記基準位置Ｐｔが２点鎖線で示すハンド２９の先端部の可動領域内にあれば、当該ハンド２９の先端部の実動作位置Ｐａを基準位置Ｐｔに補正することができる。

【0060】

一方、図１０に示すように、無人搬送車３５の位置決め誤差量ΔＸｅ，ΔＹｅの少なくとも一方が、実動作位置Ｐａを基準としたロボット先端部のＸ軸及びＹ軸方向の各可動距離Ｘｃ，Ｙｃを超える場合（図１０に示した例では、ΔＸｅ＞Ｘｃ）、即ち、補正によってロボット先端部を移動させるべき位置である前記基準位置Ｐｔが２点鎖線で示すロボット先端部の可動領域外にあれば、当該ロボット先端部の実動作位置Ｐａを基準位置Ｐｔに補正することができない。そして、この図１０に示した状態の場合には、ロボット２５の作業姿勢を補正することができず、システム１はアラーム状態となって停止した状態となる。

【0061】

そこで、本例では、Ｘ軸及びＹ軸の各移動方向において、ハンド２９の移動可能量が、いずれも無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きい場合には、後の自動運転時において、無人搬送車３５の位置決め誤差によって生じるハンド２９の位置誤差を補正することが可能であるので、このロボット２５の姿勢を前記取付準備姿勢に係る正式な目標作業姿勢として、その姿勢データを前記動作姿勢記憶部４３に記憶する。

【0062】

一方、前記ステップＳ６において、前記各移動方向におけるハンド２９の移動可能量のいずれかが無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも小さいことが確認された場合には、後の自動運転時において、無人搬送車３５の位置決め誤差によって生じるハンド２９の位置誤差を補正することができない場合を生じる可能性があるので、暫定的に設定されたロボット２５の姿勢を再設定する。

【0063】

具体的には、ロボット２５を前記Ｚ軸回りに所定量だけ全体的に回転させた後（ステップＳ９）、理想的な取付準備姿勢となるようにロボット２５の姿勢を調整し（ステップＳ１０）、この姿勢に係るデータでもって、暫定作業姿勢として前記動作姿勢記憶部４３に記憶された姿勢データを更新する（ステップＳ１１）。尚、ロボット２５を回転させる回転量は、ハンド２９の移動可能量が無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも小さいその移動軸、及びその差分値から推定される値であって、オペレータの経験的な知見に基づいて適宜設定される。

【0064】

次に、上記と同様にして、Ｘ軸及びＹ軸の各正負方向にそれぞれハンド２９を移動させ（ステップＳ１２）、各移動方向において、その移動可能量が無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きいか否かを確認する（ステップＳ１３）。そして、各移動方向において、ハンド２９の移動可能量が、いずれも無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きい場合には、前記移動位置記憶部４２に記憶された暫定作業位置を正式な目標作業位置として当該移動位置記憶部４２に記憶するとともに（ステップＳ１４）、前記動作姿勢記憶部４３に暫定作業姿勢として記憶された前記取付準備姿勢に係る姿勢データを正式な目標作業姿勢に係る姿勢データとして当該動作姿勢記憶部４３に記憶して（ステップＳ１５）、当該取出準備姿勢に係るティーチング操作を終了する。

【0065】

一方、前記ステップＳ１３において、前記各移動方向におけるハンド２９の移動可能量のいずれかが無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも小さいことが確認された場合には、上述のように、後の自動運転時において、無人搬送車３５の位置決め誤差によって生じるハンド２９の位置誤差を補正することができない場合を生じる可能性があるので、再度、暫定的に設定されたロボット２５の姿勢を設定し直す。

【0066】

即ち、まず、ハンド２９の移動可能量が無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも小さいことが確認された移動軸及びその方向に、足りない量を超える量だけ前記無人搬送車３５を移動させた後（ステップＳ１６）、この無人搬送車３５の位置でもって、工作機械１０に対する暫定的な作業位置として前記移動位置記憶部４２に記憶された位置データを更新する（ステップＳ１７）。

【0067】

次に、上記と同様にして、理想的な取付準備姿勢となるようにロボット２５の姿勢を調整し（ステップＳ１８）、この姿勢に係るデータでもって、暫定作業姿勢として前記動作姿勢記憶部４３に記憶された姿勢データを更新する（ステップＳ１９）。

【0068】

ついで、Ｘ軸及びＹ軸の各正負方向にそれぞれハンド２９を移動させ（ステップＳ２０）、各移動方向において、その移動可能量が無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きいか否かを確認する（ステップＳ２１）。そして、各移動方向において、ハンド２９の移動可能量が、いずれも無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも大きい場合には、暫定的な作業位置として前記移動位置記憶部４２に記憶された作業位置を正式な目標作業位置として当該移動位置記憶部４２に記憶するとともに（ステップＳ２２）、前記動作姿勢記憶部４３に暫定作業姿勢として記憶された前記取付準備姿勢に係る姿勢データを正式な目標作業姿勢に係る姿勢データとして当該動作姿勢記憶部４３に記憶した後（ステップＳ２３）、当該取出準備姿勢に係るティーチング操作を終了する。

【0069】

一方、前記ステップＳ２１において、前記各移動方向におけるハンド２９の移動可能量のいずれかが無人搬送車３５の位置決め誤差量よりも小さいことが確認された場合には、ティーチング操作による設定が不可能であるので、この場合にも処理を終了する。そして、この場合には、その原因を究明し、対策を施した後、再び、一連のティーチング操作を実行する。

【0070】

尚、上記の処理のステップＳ１６おいて、無人搬送車３５を移動させると、それ以前に設定した作業位置に無人搬送車３５が在るときのロボット２５の動作姿勢が変更されるため、面倒ではあるが、当該動作姿勢は、これを再設定する必要がある。

【0071】

以上の処理により、ロボット２５の取出動作における取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢、並びに取付動作姿勢における取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢を、ティーチング操作によって設定する。

【0072】

そして、ティーチング操作によって、無人搬送車３５の各作業位置、及びロボット２５の各動作姿勢が設定され、それぞれ前記移動位置記憶部４２及び動作姿勢記憶部４３に記憶されると、以下のようにして、無人自動生産が実行される。

【0073】

即ち、前記制御装置４０の自動運転制御部４７による制御の下で、前記動作プログラム記憶部４１に格納された自動運転用プログラムが実行され、この自動運転用プログラムに従って、例えば、無人搬送車３５及びロボット２５が以下のように動作する。

【0074】

まず、無人搬送車３５は、工作機械１０に対して設定された作業位置に移動するとともに、ロボット２５は上述したワーク取出動作の作業開始姿勢を取る。尚、この時、工作機械１０は所定の加工を完了して、ロボット２５が加工領域内に侵入可能なようにドアカバーを開いており、また、自動運転制御部４７からの指令を受信して、前記ツールプリセッタ１３の支持バー１５を加工領域内に進出させているものとする。

【0075】

ついで、ロボット２５は前記撮像姿勢に移行し、前記支持バー１５に設けられた識別図形をカメラ３１によって撮像する。そして、このようにして、カメラ３１によって識別図形が撮像されると、前記補正量算出部５０において、当該識別図形の画像と、前記基準画像記憶部４５に格納された基準画像とを基に、ロボット２５のティーチング操作時における撮像姿勢と現在の撮像姿勢との間の位置誤差量Δｘ，Δｙ及び回転誤差量Δｒｚが推定され、推定された各誤差量に基づき、ロボット２５の以降のワーク取出動作姿勢に対する補正量が算出される。

【0076】

そして、自動運転制御部４７は、補正量算出部５０により算出された補正量に基づいて、以降のワーク取出動作姿勢、即ち、上述した取出準備姿勢、把持姿勢、取外姿勢及び作業完了姿勢を補正して、工作作機械１０のチャック１２に把持された加工済ワークＷ’をハンド２９に把持して当該工作機械１０から取り出す。

【0077】

尚、前記ロボット２５の取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢に係る各目標作業姿勢においては、前記ハンド２９の位置を無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができる、言い換えれば、自動運転時に前記無人搬送車３５を前記目標作業位置に移動させたときに、前記Ｘ軸及びＹ軸方向においてそれぞれ位置決め誤差が生じたとしても、ロボット２５に各目標作業姿勢を取らせるときに、この位置決め誤差に応じて設定されるＸ軸及びＹ軸方向の補正量だけ前記ハンド２９を移動させることができるので、ロボット２５の実作業姿勢を、無人搬送車３５の位置決め誤差に応じて、確実に、目標作業姿勢に補正することができる。

【0078】

次に、自動運転制御部４７は、無人搬送車３５を、製品ストッカ２１に対して設定された作業位置に移動させるとともに、ロボット２５に、当該製品ストッカ２１において作業を開始するときの収納開始姿勢、ハンド２９に把持した加工済ワークを製品ストッカ２１内に収納するための各収納姿勢及び収納を完了したときの収納完了姿勢を順次取らせて、ハンド２９に把持した加工済ワークを製品ストッカ２１に収納する。

【0079】

ついで、自動運転制御部４７は、無人搬送車３５を、材料ストッカ２０に対して設定された作業位置に移動させるとともに、ロボット２５に、当該材料ストッカ２０において作業を開始するときの取出開始姿勢、当該材料ストッカ２０に収納された加工前ワークをハンド２９によって把持して、当該材料ストッカ２０から取り出すための各取出姿勢及び取出を完了したときの取出完了姿勢を順次取らせて、ハンド２９に加工前ワークを把持させる。

【0080】

次に、自動運転制御部４７は、再度、無人搬送車３５を工作機械１０に対して設定された作業位置に移動させるとともに、ロボット２５に上述したワーク取付動作の作業開始姿勢を取らせる。ついで、ロボット２５を前記撮像姿勢に移行させ、前記支持バー１５に設けられた識別図形をカメラ３１によって撮像させる。そして、このようにして、カメラ３１によって識別図形が撮像されると、前記補正量算出部５０において、当該識別図形の画像と、前記基準画像記憶部４５に格納された基準画像とを基に、ロボット２５のティーチング操作時における撮像姿勢と、現在の撮像姿勢との間の位置誤差量Δｘ，Δｙ及び回転誤差量Δｒｚが推定され、推定された各誤差量に基づき、ロボット２５の以降のワーク取付動作姿勢に対する補正量が算出される。

【0081】

この後、自動運転制御部４７は、補正量算出部５０により算出された各補正量に基づいて、以降のロボット２５のワーク取付動作姿勢、即ち、上述した取付準備姿勢、取付姿勢、離隔姿勢及び作業完了姿勢におけるハンド２９の位置を補正するとともに、Ｚ軸回りの回転位置を補正して、ロボット２５に、ハンド２９に把持された加工前ワークＷを工作機械１０のチャック１２に取り付けた後、機外に退出する動作を行わせる。

【0082】

尚、上記と同様に、前記ロボット２５の取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢に係る各目標作業姿勢では、前記ハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができる、言い換えれば、自動運転時に前記無人搬送車３５を前記目標作業位置に移動させたときに、前記Ｘ軸及びＹ軸方向においてそれぞれ位置決め誤差が生じたとしても、ロボット２５に各前記目標作業姿勢を取らせるときに、この位置決め誤差に応じて設定されるＸ軸及びＹ軸方向の補正量だけ前記ハンド２９を移動させることができるので、ロボット２５の実作業姿勢を、無人搬送車３５の位置決め誤差に応じて、確実に、目標作業姿勢に補正することができる。

【0083】

この後、自動運転制御部４７は、工作機械１０に加工開始指令を送信して、工作機械１０に加工動作を行わせる。また、ロボット２５に前記取付姿勢を取らせた後に、自動運転制御部４７から工作機械１０にチャック閉指令を送信することで、当該チャック１２が閉じられ、当該チャック１２によって加工前ワークＷが把持される。

【0084】

そして、以上を繰り返すことにより、本例のシステム１では、無人自動生産が連続して実行される。

【0085】

以上のように、本例では、ティーチング操作によってロボット２５の姿勢を設定する際に、そのハンド２９の位置が補正される動作姿勢、即ち、取出動作における取出準備姿勢、把持姿勢及び取外姿勢、並びに取付動作姿勢における取付準備姿勢、取付姿勢及び離隔姿勢に係る各目標作業姿勢について、ハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができる姿勢に設定しているので、自動運転時に無人搬送車３５を目標作業位置に移動させたときに、Ｘ軸及びＹ軸方向にそれぞれ位置決め誤差を生じたとしても、ロボット２５に前記目標作業姿勢を取らせるときに、この位置決め誤差に応じて設定されるＸ軸及びＹ軸方向の補正量だけ前記ハンド２９を移動させることができる。即ち、ロボット２５の実作業姿勢を、無人搬送車３５の位置決め誤差に応じて、確実に、目標作業姿勢に補正することができる。

【0086】

また、本例では、各目標作業姿勢について、前記ハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができない場合には、まず、ロボット２５をそのＺ軸回りに回転させることによって、当該ハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができるように、各目標作業姿勢を再設定するようにしている。各目標作業姿勢の再設定は、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における位置を調整することによっても可能であるが（前記ステップＳ１６）、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における位置を調整すると、それ以前に設定した作業位置に無人搬送車３５が在るときのロボット２５の動作姿勢が変更されるため、当該動作姿勢を全て再設定する必要があり、この作業は少なからず面倒である。本例では、無人搬送車３５の位置を調整する前に、Ｚ軸回りにロボット２５を回転させることによって、目標作業姿勢の再設定を行うようにしており、この処理は、それ以前に設定した目標作業姿勢に影響を与えない、即ち、それ以前に設定した目標作業姿勢を再設定する必要がないので、現在の目標作業姿勢の再設定を効率的に行うことができる。

【0087】

以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明が採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。

【0088】

例えば、上例では、ロボット２５の各目標作業姿勢について、ハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができない場合に、修正工程としてロボット２５をＺ軸回りに回転させた後、目標作業姿勢の再設定を行うステップＳ９〜Ｓ１５の処理と、この処理後においても、なおハンド２９の位置を、無人搬送車３５のＸ軸及びＹ軸における各位置決め誤差量を越えて移動させることができない場合に、修正工程として無人搬送車３５の位置を調整した後、目標作業姿勢の再設定を行うステップＳ１６〜Ｓ２３の処理との２段階の再設定を実行するようにしたが、これに限られるものではなく、ステップＳ９〜Ｓ１５、又はステップＳ１６〜Ｓ２３のいずれか一方の再設定を実行するようにしても良い。或いは、修正工程を行うのではなく、ステップＳ１〜Ｓ８の処理を繰り返すようにしても良い。

【0089】

また、上例では、無人搬送車３５及びロボット２５が動作する３次元空間を、好ましい態様として、水平面内で直交するＸ軸及びＹ軸、並びにこれらに直交する鉛直方向のＺ軸によって定義したが、これに限られるものでは無く、Ｘ軸及びＹ軸は所定の平面内で交差するように設定されていれば良い。また、Ｚ軸についても、Ｘ軸及びＹ軸と交差していれば良く、鉛直方向に設定されていなくても良い。

【0090】

繰り返しになるが、上述した実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

【符号の説明】

【0091】

１ システム
１０ 工作機械
１１ 主軸
１２ チャック
１３ ツールプリセッタ
１４ 接触子
１５ 支持バー
１６ 表示板
２０ 材料ストッカ
２１ 製品ストッカ
２５ ロボット
２９ ハンド
３１ カメラ
３５ 無人搬送車
３７ 操作盤
４０ 制御装置
４１ 動作プログラム記憶部
４２ 移動位置記憶部
４３ 動作姿勢記憶部
４４ マップ情報記憶部
４５ 基準画像記憶部
４６ 手動運転制御部
４７ 自動運転制御部
４８ マップ情報生成部
４９ 位置認識部
５０ 補正量算出部
５１ 入出力インターフェース
Ｗ 加工前ワーク
Ｗ’ 加工済ワーク

【要約】      （修正有）

【課題】ロボット先端の実動作位置を、確実に、ティーチング操作時に設定された目標位置に補正できるティーチング方法を提供する。
【解決手段】ロボット２５、ロボット２５を搭載して移動する搬送装置３５、及び制御装置を備えるシステムにおいて、直交軸である第１軸、第２軸及び第３軸により形成される３次元空間内でのロボット２５の作業姿勢及び搬送装置３５の作業位置をティーチング操作により設定する。搬送装置３５を所定作業位置に移動させて暫定作業位置として記憶し、ロボット２５に所定作業姿勢を取らせて暫定作業姿勢として記憶する。次に、ロボット２５の作用部２９を第１軸及び第２軸に沿って移動させてその移動可能量が搬送装置３５の同方向への位置決め誤差量を越えているか否かを確認する。各移動可能量のいずれもが、位置決め誤差量を越えている場合に、暫定作業位置を目標作業位置に設定し、暫定作業姿勢を目標作業姿勢に設定する。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】