工件配置系统技术方案

本发明专利技术提供一种将工件配置到收容区域或治具的工件配置系统。工件配置系统具备：机器人，其将工件配置到收容区域或治具；传感器，其测量收容区域或治具的三维形状；处理部，其进行用于基于三维形状来决定工件配置位置及配置姿势的处理；以及机器人控制部，其基于工件配置位置及配置姿势来控制机器人，处理部进行如下处理：获取应配置的工件的工件形状；获取由用户选择出的工件配置姿势；基于三维形状来计算收容区域或治具的空闲区域；计算空闲区域中满足工件形状及工件配置姿势的工件可配置区域，并且决定在工件可配置区域中适合配置工件的工件配置位置及配置姿势。

Workpiece Configuration System

The invention provides a workpiece configuration system for configuring a workpiece to a receiving area or a fixture. The workpiece configuration system includes: a robot, which configures workpieces to the receiving area or fixture; a sensor, which measures the three-dimensional shape of the receiving area or fixture; a processing unit, which determines the workpiece configuration position and configuration posture based on the three-dimensional shape; and a robot control unit, which controls the robot based on the workpiece configuration position and configuration posture, and a processing unit. The following processes are performed: obtaining the workpiece shape of the workpiece to be configured; obtaining the workpiece configuration posture selected by the user; calculating the free area of the receiving area or the fixture based on the three-dimensional shape; calculating the configurable area of the workpiece that satisfies the workpiece shape and the workpiece configuration posture in the free area, and determining the workpiece configuration position and configuration posture suitable for configuring the workpiece in the configurable area of the workpiece. Potential.

【技术实现步骤摘要】
工件配置系统
本专利技术涉及一种工件配置系统，特别是涉及一种将一个或多个工件配置到一个或多个收容区域或治具的工件配置系统。
技术介绍
存在一种由机器人将工件配置到收容区域或治具的工件配置系统。作为由机器人处理的任务，要求将工件从收容区域取出并且配置到治具的预先决定的位置的任务的情况多。因此，以往使把持工件的机器人移动到预先示教的位置并且将工件配置到该位置的情况多。作为与本申请相关联的技术，例如后述的文献是众所周知的。在日本特开2001-278409号公报中公开了一种检查体的配送/回收系统。在所述的系统中，通过光电检测器来探测检查体容纳部的检查体架的排列，并且进行在检查体容纳部中是否存在空闲空间的判断，在存在空闲空间的情况下，由机器人将检查体架载置到检查体容纳部的空闲空间。在日本特开2012-030320号公报中公开了一种在装配区域内进行装配作业的作业系统。在所述的作业系统中，识别托盘上的空闲空间信息，将托盘的空闲空间用作中间装配件的载置场所。
技术实现思路
在工件的形状数据未知的情况下(例如在对多种工件进行处理的情况下等)，无法预先示教配置工件的位置。另外，由于没有工件的形状数据，因此也无法保证能够将工件适当地配置到收容区域内或治具上。并且，即使在工件的形状数据已知的情况下，有时也由于一些原因而引起已配置工件产生配置偏移，之后应配置的工件的位置产生配置偏移。在所述情况下，也无法保证能够适当地配置工件。另外，在收容区域或治具的位置、形状未知的情况下，同样也无法保证能够适当地配置工件。另外，有可能在收容区域或治具上已经存在工件或者收容区域或治具的形状不适合配置工件的情况下，将工件配置到该场所。并且，也期望用户能够灵活地选择工件的配置姿势的功能。因此，寻求一种不论工件的形状以及收容区域或治具的形状如何都不产生配置偏移并将工件以期望的配置姿势进行配置的技术。本公开的一个方式提供一种工件配置系统，该工件配置系统用于将一个或多个工件配置到一个或多个收容区域或治具，该工件配置系统具备：机器人，其将工件配置到收容区域或治具；传感器，其测量收容区域或治具的三维形状；处理部，其进行用于基于三维形状来决定工件配置位置及工件配置姿势的处理；以及机器人控制部，其基于工件配置位置及工件配置姿势来控制机器人，其中，处理部具有：工件形状获取部，其获取应配置的工件的工件形状；配置姿势获取部，其获取由用户选择出的一种或多种工件配置姿势；空闲区域计算部，其基于三维形状来计算收容区域或治具的空闲区域；可配置区域计算部，其计算在空闲区域中满足工件形状及工件配置姿势的一个或多个工件可配置区域；以及位置姿势决定部，其决定在一个或多个工件可配置区域中适合配置工件的工件配置位置及工件配置姿势。附图说明图1是表示一个实施方式中的工件配置系统的概要结构的侧视图。图2是表示一个实施方式中的工件形状的获取方法的图。图3是替代实施方式中的工件形状的获取方法的图。图4是表示一个实施方式中的机器人示教装置的图。图5A是表示一个实施方式中的工件形状的一例的立体图。图5B是表示一个实施方式中的工件形状的一例的立体图。图5C是表示一个实施方式中的工件形状的一例的立体图。图6A是表示一个实施方式中的收容区域的俯视图。图6B是表示一个实施方式中的收容区域的侧视图。图7A是表示一个实施方式中的收容区域的空闲区域的俯视图。图7B是表示一个实施方式中的收容区域的空闲区域的侧视图。图8A是表示一个实施方式中的工件可配置区域的俯视图。图8B是表示一个实施方式中的工件可配置区域的侧视图。图9A是表示一个实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的俯视图。图9B是表示一个实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的侧视图。图10A是表示一个实施方式中的工件重心位置的俯视图。图10B是表示一个实施方式中的工件重心位置的侧视图。图11是表示一个实施方式中的工件配置系统的结构的框图。图12是表示一个实施方式中的工件配置系统的动作的流程图。图13A是表示其它实施方式中的治具的俯视图。图13B是表示其它实施方式中的治具的侧视图。图14A是表示其它实施方式中的治具的空闲区域的俯视图。图14B是表示其它实施方式中的治具的空闲区域的侧视图。图15A是表示其它实施方式中的工件可配置区域的俯视图。图15B是表示其它实施方式中的工件可配置区域的侧视图。图16A是表示其它实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的俯视图。图16B是表示其它实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的侧视图。图17A是表示另外的实施方式中的治具的俯视图。图17B是表示另外的实施方式中的治具的侧视图。图18A是表示另外的实施方式中的治具的空闲区域的俯视图。图18B是表示另外的实施方式中的治具的空闲区域的侧视图。图19A是表示另外的实施方式中的工件可配置区域的俯视图。图19B是表示另外的实施方式中的工件可配置区域的侧视图。图20A是表示另外的实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的俯视图。图20B是表示另外的实施方式中的工件配置位置及工件配置姿势的侧视图。具体实施方式以下，参照附图来详细地说明本公开的实施方式。在各附图中，对相同或类似的结构要素标注相同或类似的标记。另外，以下所记载的实施方式不用于限定权利要求书中所记载的专利技术的技术范围及术语的含义。图1是表示本实施方式所涉及的工件配置系统10的概要结构的侧视图。工件配置系统10用于将工件14配置到收容区域11。工件配置系统10具备：机器人12，其将工件14配置到收容区域11；传感器13，其测量收容区域11的三维形状；处理部15，其进行用于基于收容区域11的三维形状来决定工件配置位置及工件配置姿势的处理；以及机器人控制部16，其基于工件配置位置及工件配置姿势来控制机器人。收容区域11可以是在铅垂方向上具有开口的收容容器17，或者可以是在水平方向上具有开口的收容架(未图示)。在图1中，为了使工件14可见，没有图示收容容器17的跟前侧的侧壁。收容区域11用于收容一个或多个工件。也可以存在一个或多个收容区域11。机器人12是具备用于把持工件的手18的公知的6轴操纵器，手18具备传感器13。传感器13是具备立体照相机的公知的视觉传感器，视觉传感器例如能够利用Kinect(注册商标)。关于Kinect，由红外线激光器向工件14投射结构化图案，由两个红外线照相机拍摄投射后的工件14，并且基于三角测量的原理来获取工件14的三维形状。因此，即使在收容区域11暗的情况下，也能够高精度地获取收容区域11的三维形状。处理部15配置于机器人控制装置19的内部，具备公知的CPU、ASIC、FPGA等。在替代实施方式中，也可以将处理部15配置于机器人控制装置19的外部，例如配置于后述的机器人示教装置的内部。机器人控制部16配置于机器人控制装置19的内部，具备对用于使机器人12动作的伺服电动机进行位置控制、速度控制等的公知的控制电路。图2是表示本实施方式中的工件形状的获取方法的图。优选的是，在将工件14配置到收容区域11之前，利用传感器13预先获取工件14的工件形状。也可以将应配置的工件14例如配置到摄影台1。工件形状作为初始值被存储到存储部(参照图11。)。图3是表示替代实施方式中的工件形状的获取方法的图。也可以在将工件1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件配置系统，用于将一个或多个工件配置到一个或多个收容区域或治具，该工件配置系统的特征在于，具备：机器人，其将所述工件配置到所述收容区域或治具；传感器，其测量所述收容区域或所述治具的三维形状；处理部，其进行用于基于所述三维形状来决定工件配置位置及工件配置姿势的处理；以及机器人控制部，其基于所述工件配置位置及所述工件配置姿势来控制所述机器人，其中，所述处理部具有：工件形状获取部，其获取应配置的工件的工件形状；配置姿势获取部，其获取由用户选择出的一种或多种工件配置姿势；空闲区域计算部，其基于所述三维形状来计算所述收容区域或所述治具的空闲区域；可配置区域计算部，其计算在所述空闲区域中满足所述工件形状及所述工件配置姿势的一个或多个工件可配置区域；以及位置姿势决定部，其决定在所述一个或多个工件可配置区域中适合配置所述工件的工件配置位置及工件配置姿势。

【技术特征摘要】
2017.11.24 JP 2017-2261571.一种工件配置系统，用于将一个或多个工件配置到一个或多个收容区域或治具，该工件配置系统的特征在于，具备：机器人，其将所述工件配置到所述收容区域或治具；传感器，其测量所述收容区域或所述治具的三维形状；处理部，其进行用于基于所述三维形状来决定工件配置位置及工件配置姿势的处理；以及机器人控制部，其基于所述工件配置位置及所述工件配置姿势来控制所述机器人，其中，所述处理部具有：工件形状获取部，其获取应配置的工件的工件形状；配置姿势获取部，其获取由用户选择出的一种或多种工件配置姿势；空闲区域计算部，其基于所述三维形状来计算所述收容区域或所述治具的空闲区域；可配置区域计算部，其计算在所述空闲区域中满足所述工件形状及所述工件配置姿势的一个或多个工件可配置区域；以及位置姿势决定部，其决定在所述一个或多个工件可配置区域中适合配置所述工件的工件配置位置及工件配置姿势。2.根据权利要求1所述的工件配置系统，其特征在于，所述位置姿势决定部以使在所述工件可配置区域中所述应配置的工件的接触点、接触线以及接触面的数量或大小最大的方式决定所述工件配置位置及所述工件配置姿势。3.根据权利要求1或2所述的工件配置系统，其特征在于，所述处理部还具有列表生成部，该列表生成部生成将计算出...

【专利技术属性】
技术研发人员：和田润，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP