CN106363460A - 用于将工件定位的工件定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供更简单的结构且低成本的工件定位装置。工件定位装置具备：载放工件的可动台；使可动台移动的驱动机构；对载放在可动台上的工件的当前位置进行反复检测的视觉传感器；每当由视觉传感器检测出当前位置时则计算当前位置与目标位置之差的差值计算部；判定差值是否在容许范围内的差值判定部；以及当判定为差值在容许范围内时则对驱动机构进行控制而使可动台的移动停止的驱动控制部。

Description

用于将工件定位的工件定位装置
技术领域
本发明涉及用于将工件定位于预定的目标位置的工件定位装置。
背景技术
已知有一种装置，其计算由视觉传感器检测出的工件位置与预定的工件目标位置之差，并基于该差值计算需要使工件移动的移动量，从而将工件定位于目标位置(例如日本特开2011－110628号公报)。
采用现有技术，则需要用于使工件高精度地移动的移动机构、防止工件在移动中发生错位的夹具或夹紧机构。从而导致设备更加复杂并增加制造成本。
发明内容
在本发明的一个方案中，用于将工件定位于预定的目标位置的工件定位装置具备：载放工件的可动台；使可动台移动的驱动机构；对载放于可动台的工件进行反复拍摄，并对该工件的当前位置进行反复检测的视觉传感器。
并且，工件定位装置具备：每当由视觉传感器检测出当前位置时，则计算所检测出的当前位置与目标位置之差的差值计算部；每当由差值计算部计算出差值时，则判定所计算出的该差值是否在容许范围内的差值判定部；当由差值判定部判定为差值在容许范围内时，则对驱动机构进行控制而使可动台的移动停止的驱动控制部。
驱动机构也可以使可动台在预定的多个方向上移动。工件定位装置还可以具备方向决定部，该方向决定部在由差值判定部判定为差值处于容许范围外的情况下，则在多个方向中决定使该差值减小的可动台的移动方向。
驱动控制部在由差值判定部判定为差值处于容许范围外的情况下，则对驱动机构进行控制而使可动台在方向决定部决定的移动方向上移动。
在由方向决定部决定的移动方向是与在决定该移动方向时可动台正在移动的方向相反的方向的情况下，驱动控制部以比决定该移动方向时的可动台的移动速度低的速度，使可动台在所决定的该移动方向上移动。
视觉传感器也可以在驱动控制部使可动台的移动停止后继续检测工件的当前位置。差值计算部也可以在可动台的移动停止后计算由视觉传感器检测出的当前位置与目标位置之差。差值判定部也可以在可动台的移动停止后判定由差值计算部计算出的差值是否处于容许范围内。
上述方向决定部也可以在可动台的移动停止后由差值判定部判定为差值处于容许范围外的情况下，在多个方向中再次决定使该差值减小的可动台的移动方向。驱动控制部也可以在可动台的移动停止后对驱动机构进行控制而使可动台在方向决定部决定的移动方向上移动。
工件定位装置也可以具备：使可动台沿第一轴移动的第一驱动机构；使可动台沿与第一轴交叉的第二轴移动的第二驱动机构。
差值计算部也可以分别计算第一轴的方向上的当前位置与目标位置之间的第一差值、以及第二轴的方向上的当前位置与目标位置之间的第二差值。差值判定部也可以判定第一差值是否在第一容许范围内，并且判定第二差值是否在第二容许范围内。
驱动控制部也可以在由差值判定部判定为第一差值在第一容许范围内时，对第一驱动机构进行控制而使可动台在第一轴的方向上的移动停止。
驱动控制部也可以在由差值判定部判定为第二差值在第二容许范围内时，对第二驱动机构进行控制而使可动台在第二轴的方向上的移动停止。
附图说明
本发明的上述或其它目的、特征及优点可以通过参照附图对以下优选的实施方式进行说明而明了。
图1是本发明的一个实施方式的工件定位装置的图。
图2是图1所示的工件定位装置的框图。
图3是表示图1所示的工件定位装置的动作流程的一个例子的流程图。
图4是表示图3中的步骤S2、S3及S4的动作流程的一个例子的流程图。
图5是表示由机器人等载放到可动台上的工件与工件目标位置之间的位置关系的图。
图6是表示图4所示的步骤S2、S3、S4的替代例的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。首先，参照图1及图2对本发明的一个实施方式的工件定位装置10进行说明。并且在以下的说明中，以图中正交坐标系所示的x轴方向、y轴方向及z轴方向为基准。
工件定位装置10具备：控制部12、可动台14、第一驱动机构16、第二驱动机构18、第三驱动机构20及视觉传感器22。控制部12具有CPU及存储部等而对工件定位装置10的各要素直接或间接地进行控制。
第一驱动机构16具有伺服马达24及移动机构26。伺服马达24具有输出轴(未图示)而根据来自控制部12的指令对该输出轴进行旋转驱动。
移动机构26具有一对轨道28及30、能够滑动地设置在该轨道28及30上的可动部件32、在该可动部件32上固定的基座部34、减速器及运动变换机构(均未图示)。
轨道28及30在x轴方向上相互远离地配置而在y轴方向上延伸。可动部件32被轨道28及30引导而能够沿该轨道28及30在y轴方向上移动。
伺服马达24的输出轴经由减速器及运动变换机构与可动部件32机械地连结。运动变换机构例如是由滚珠丝杠机构来构成，将伺服马达24的输出轴的旋转运动变换为y轴方向的往复运动。这样，随着伺服马达24进行旋转驱动，基座部34可在y轴方向上往复移动。
第二驱动机构18具有伺服马达36及移动机构38。伺服马达36具有输出轴(未图示)而根据来自控制部12的指令对该输出轴进行旋转驱动。
移动机构38具有：一对轨道40及42、能够滑动地设置在该轨道40及42上的可动部件44、在该可动部件44上固定的基座部46、减速器及运动变换机构(均未图示)。
轨道40及42在第一驱动机构16的基座部34上固定而与该基座部34一体地移动。轨道40及42在y轴方向上相互远离地配置而在x轴方向上延伸。
可动部件44被轨道40及42引导而能够沿该轨道40及42在x轴方向上移动。伺服马达36的输出轴经由减速器及运动变换机构与可动部件44机械地连结。
该运动变换机构例如是由滚珠丝杠机构来构成，将伺服马达36的输出轴的旋转运动变换为x轴方向的往复运动。这样，基座部46随着伺服马达36进行旋转驱动，而相对于轨道40及42在x轴方向上往复移动。
第三驱动机构20具有伺服马达48及移动机构50。伺服马达48具有输出轴(未图示)而根据来自控制部12的指令对该输出轴进行旋转驱动。
移动机构50具有回转台52、轴54及减速器(未图示)。回转台52能够绕轴线O旋转地设置在第二驱动机构18的基座部46上。并且，在本实施方式中，轴线O与z轴平行。
伺服马达48的输出轴经由减速器及轴54与回转台52机械地连结。回转台52利用伺服马达48而绕轴线O进行旋转驱动。
可动台14固定在回转台52上。工件W例如利用机器人而被载放在可动台14上。可动台14在控制部12的指令下，利用第一驱动机构16在y轴方向上移动，利用第二驱动机构18在x轴方向上移动，利用第三驱动机构20绕轴线O旋转。
视觉传感器22根据来自控制部12的指令，对载放在可动台14上的工件W进行摄像而检测出该工件W的位置。具体而言，视觉传感器22配置在从可动台14沿z轴正方向远离的位置上，具有能够对可动台14的整体进行摄像的摄像部。
视觉传感器22从由摄像部拍摄的工件W的图像数据取得例如x-y平面上的x坐标、y坐标等表示工件W的当前位置的数据。视觉传感器22将表示检测出的工件W的当前位置的数据向控制部12发送。并且，对于表示工件W的当前位置的数据的详情将在后面叙述。
接下来，参照图1～图4对工件定位装置10的动作进行说明。图3所示的流程图在控制部12从使用者、上位控制器或机器人程序等接收到工件定位指令时开始。并且，工件定位指令例如在由机器人等将工件W载放在可动台14上时向控制部12发送。
在步骤S1中，控制部12向视觉传感器22发送指令，开始检测载放在可动台14上的工件W的当前位置。视觉传感器22在接收到来自控制部12的指令后，以预定的周期T(例如1秒)对工件W进行摄像。
图5示出了由视觉传感器22拍摄的图像数据的例子。拍摄图5所示的图像时的工件W的当前位置，是相对于回转台52的中心轴线O在x轴负方向上并且在y轴正方向上远离的位置。
作为一个例子，视觉传感器22对图5所示的图像数据进行图像解析，作为表示工件W的当前位置的数据，计算出工件W的中心坐标P(x，y)、对工件W设定的基准线56相对于x轴的倾斜角度
另外，基准线56是表示工件W在x-y平面内的斜率的假想线，可由使用者预先设定。在本实施方式中，基准线56设定为与工件W的外表面58、60平行且通过工件W的中心坐标P的直线。
另一方面，图5中的虚线Wt示出了应使工件W配置的目标位置Wt。工件W的目标位置Wt由使用者预先确定并存储在控制部12的存储部中。
具体而言，存储部预先存储目标位置Wt的中心坐标Pt(xt，yt)、以及与上述基准线56对应的目标位置Wt的基准线62相对于x轴的倾斜角度以作为表示目标位置Wt的数据。另外，在图5所示的例子中，目标位置Wt的基准线62与x轴平行。因此，倾斜角度为零。
在该步骤S1中，视觉传感器22对以周期T反复拍摄的图像进行图像解析，依次计算出中心坐标P(x，y)以及基准线56相对于x轴的倾斜角度作为表示拍摄时的工件W的当前位置的数据向控制部12依次发送。
在步骤S1之后，控制部12并行地执行步骤S2的x轴方向动作计划、步骤S3的y轴方向动作计划、及步骤S4的θ方向动作计划。以下参照图4对步骤S2的动作流程进行说明。
步骤S2开始后，在步骤S11中，控制部12计算工件W的当前位置与工件W的目标位置Wt之间的x轴方向的差值。具体而言，控制部12计算在步骤S1中从视觉传感器22第n次(n为正整数)接收的工件W的中心坐标Pn(xn，yn)的x坐标：xn、与目标位置Wt的中心坐标Pt(xt，yt)的x坐标：xt的差值δxn＝xt－xn。
这样，在本实施方式中，控制部12具有作为差值计算部64(图2)的功能，该差值计算部64每当由视觉传感器22检测出工件W的当前位置时则计算当前位置与目标位置Wt之差。
在步骤S12中，控制部12判定在步骤S11中计算出的差值δxn是否在预定的容许范围内。具体而言，存储部存储对差值δxn预先设定的第一容许范围[β1，β2]。
控制部12将差值δxn与第一容许范围[β1，β2]对照，判定是否满足β1≤δxn≤β2。控制部12在判定为β1≤δxn≤β2(即“是”)的情况下则进入步骤S13。
另一方面，控制部12在判定为δxn＜β1或β2＜δxn(即“否”)的情况下则进入步骤S14。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为差值判定部66(图2)的功能，该差值判定部66每当计算出差值δxn时则判定该差δxn是否在容许范围内。
在步骤S12中判断为“否”时，则在步骤S14中，控制部12决定能够减小差值δxn的可动台14的移动方向。例如在图5所示的例子的情况下，目标位置Wt相对于工件W的当前位置位于x轴正方向，因此在步骤S11中计算出的差值δxn＝xt－xn为正值。
该情况下，控制部12将可动台14利用第二驱动机构18进行移动的移动方向决定为“x轴正方向”。另一方面，当差值δxn为负值时，控制部12将可动台14利用第二驱动机构18进行移动的移动方向决定为“x轴负方向”。
这样，在本实施方式中，控制部12具有作为方向决定部68(图2)的功能，该方向决定部68在“x轴正方向”及“x轴负方向”中决定能够减小差值δxn的可动台14的移动方向。
在步骤S15中，控制部12判定在步骤S14中决定的移动方向，是否从在步骤S14开始时现有的可动台14的移动方向翻转。
如后所述，控制部12为了使工件W接近目标位置Wt而利用第二驱动机构18使可动台14沿x轴移动。这里，假设在步骤S14开始时可动台14利用第二驱动机构18在x轴正方向上移动，并且在该步骤S14中将可动台14的移动方向决定为“x轴负方向”。
该情况下，控制部12在该步骤S15中判定为在步骤S14中决定的移动方向从在步骤S14开始时现有的可动台14的移动方向翻转(即“是”)而进入步骤S16。
另一方面，控制部12判定为在步骤S14中决定的移动方向与在步骤S14开始时现有的可动台14的移动方向相同(即“否”)时则进入步骤S17。
在步骤S16中，控制部12将可动台14的移动速度设定为比在步骤S14开始时适用的第一移动速度Vx1低的第二移动速度Vx2。
这里，在图3所示的流程开始时，控制部12为了利用第二驱动机构18使可动台14移动，而将向第二驱动机构18的伺服马达36发送的旋转速度指令设定为与第一移动速度Vx1对应的第一旋转速度指令。
因此，控制部12通常在利用第二驱动机构18使可动台14移动时，向第二驱动机构18的伺服马达36发送第一旋转速度指令，由此使可动台14在x轴方向上以第一移动速度Vx1移动。
另一方面，在步骤S15中判定为“是”的情况下，则控制部12在该步骤S16中，将向第二驱动机构18的伺服马达36中发送的旋转速度指令的设定，从第一旋转速度指令变更为与第二移动速度Vx2对应的第二旋转速度指令。
并且，控制部12在后述的步骤S17中，将第二旋转速度指令向第二驱动机构18的伺服马达36发送，由此能够使可动台14在x轴方向上以比第一速度Vx1低的第二速度Vx2移动。
这样，在本实施方式中，控制部12在步骤S15中判断为“是”的情况下，则对该移动速度的设定进行变更以降低可动台14的移动速度。
在步骤S17中，控制部12对第二驱动机构18进行控制而使可动台14向在步骤S14或后述的步骤S20中决定的移动方向移动。
具体而言，控制部12将在当前时刻设定的第一或第二旋转速度指令向第二驱动机构18的伺服马达36发送，利用第二驱动机构18使可动台14在x轴方向上移动。这样，在本实施方式中，控制部12作为对第二驱动机构18进行控制的驱动控制部70发挥功能。
在执行步骤S17之后，控制部12返回步骤S11。并且，控制部12再次计算在步骤S1中从视觉传感器22第n+1次接收的工件W的中心坐标Pn+1(xn+1，yn+1)的x坐标：xn+1、与目标位置的中心坐标Pt的x坐标：xt的差值δxn+1＝xt－xn+1。接下来，控制部12在步骤S12中再次判定差值δxn+1是否在第一容许范围[β1，β2]内。
这样，控制部12在步骤S12中判定为“是”之前，每当在步骤S1中由视觉传感器22检测出工件W的当前位置时则执行S11、S12、S14～S17。
另一方面，在步骤S12判定为“是”的情况下，则在步骤S13中，控制部12作为驱动控制部70发挥功能，对第二驱动机构18进行控制而使可动台14的移动停止。
具体而言，控制部12向第二驱动机构18的伺服马达36发送指令，使伺服马达36的旋转停止。由此，使可动台14的x轴方向的移动停止。
在步骤S18中，控制部12与上述步骤S11同样地，计算目标位置的中心坐标Pt的x坐标与从视觉传感器22接收的当前位置的中心坐标P的x坐标之差。
具体而言，控制部12从视觉传感器22取得该视觉传感器22在步骤S13结束后继续检测出的工件W的中心坐标Pm(xm，ym)。并且，控制部12计算该中心坐标Pm(xm，ym)的x坐标：xm、与目标位置的中心坐标Pt的x坐标：xt的差值δxm＝xt－xm。
在步骤S19中，控制部12判定在步骤S18中计算出的差值δxm是否满足β1≤δxm≤β2。控制部12在判定为β1≤δxm≤β2(即“是”)的情况下，则结束图4所示的步骤S2。另一方面，控制部12在判定为δxm＜β1或β2＜δxm(即“否”)的情况下，则进入步骤S20。
在步骤S20中，控制部12与上述步骤S14同样地，决定能够减小在步骤S18中计算出的差值δxm的可动台14的移动方向而进入步骤S16。并且，控制部12在步骤S12及S19中判定为“是”之前循环执行步骤S11～S20。
就控制部12而言，与步骤S2并行地执行步骤S3。在本实施方式中，步骤S3是与步骤S2同样的动作流程。以下参照图4对步骤S3的动作流程进行说明。
步骤S3开始后，在步骤S31中，控制部12作为差值计算部64发挥功能，计算工件W的当前位置与工件W的目标位置Wt之间的y轴方向的差值。
具体而言，控制部12计算在步骤S1中从视觉传感器22第n次接收的工件W的中心坐标Pn(xn，yn)的y坐标：yn、与目标位置的中心坐标Pt(xt，yt)的y坐标：yt的差值δyn＝yt－yn。
在步骤S32中，控制部12作为差值判定部66发挥功能，判定在步骤S31中计算出的差值δyn是否在预定的容许范围内。具体而言，控制部12将预先存储的第二容许范围[γ1，γ2]与差值δyn对照，判定是否满足γ1≤δyn≤γ2。
控制部12在判定为γ1≤δyn≤γ2(即“是”)的情况下，则进入步骤S33。另一方面，控制部12在判定为δyn＜γ1或γ2＜δyn(即“否”)的情况下，则进入步骤S34。
在步骤S32中判断为“否”的情况下，则在步骤S34中，控制部12作为方向决定部68发挥功能，决定能够减小差值δyn的可动台14的移动方向。
例如在图5所示的例子的情况下，目标位置Wt相对于工件W的当前位置位于y轴正方向，因此在步骤S31中计算出的差值δyn＝yt－yn为正值。
此时，控制部12将可动台14利用第一驱动机构16进行移动的移动方向决定为“y轴正方向”。另一方面，当差值δyn为负值的情况下，则控制部12将可动台14利用第一驱动机构16进行移动的移动方向决定为“y轴负方向”。
在步骤S35中，控制部12判定在步骤S34中决定的移动方向，是否从步骤S34开始时现有的可动台14的移动方向翻转。
假设在步骤S34开始时可动台14利用第一驱动机构16在y轴正方向上移动，并且在该步骤S34中将可动台14的移动方向决定为“y轴负方向”。
该情况下，控制部12在该步骤S35中判定为在步骤S34中决定的移动方向从步骤S34开始时现有的可动台14的移动方向翻转(即“是”)而进入步骤S36。
另一方面，控制部12判定为在步骤S34中决定的移动方向与步骤S34开始时现有的可动台14的移动方向相同(即“否”)的情况下，则进入步骤S37。
在步骤S36中，控制部12将可动台14的移动速度设定为比在步骤S34开始时适用的第一移动速度Vy1低的第二移动速度Vy2。
这里，在图3所示的流程开始时，控制部12向第一驱动机构16的伺服马达24发送的旋转速度指令，被设定为与第一移动速度Vy1对应的第一旋转速度指令。
因此，控制部12通常在利用第一驱动机构16使可动台14移动时，向第一驱动机构16的伺服马达24发送第一旋转速度指令，由此使可动台14在y轴方向上以第一移动速度Vy1移动。
另一方面，在步骤S35中判定为“是”的情况下，则控制部12在该步骤S36中，将向第一驱动机构16的伺服马达24发送的旋转速度指令的设定，从第一旋转速度指令变更为与第二移动速度Vy2对应的第二旋转速度指令。
并且，控制部12在后述的步骤S37中，将第二旋转速度指令向第一驱动机构16的伺服马达24发送，由此能够使可动台14在y轴方向上以比第一移动速度Vy1低的第二移动速度Vy2移动。
在步骤S37中，控制部12作为驱动控制部70发挥功能，对第一驱动机构16进行控制而使可动台14向在步骤S34或后述的步骤S40中决定的移动方向移动。
具体而言，控制部12向第一驱动机构16的伺服马达24发送在当前时刻设定的第一或第二旋转速度指令，利用第一驱动机构16使可动台14在y轴方向上移动。
在执行步骤S37后，控制部12返回步骤S11。并且，控制部12再次计算在步骤S1中从视觉传感器22第n+1次接收的工件W的中心坐标Pn+1(xn+1，yn+1)的y坐标：yn+1、与目标位置的中心坐标Pt的y坐标：yt的差值δyn+1＝yt－yn+1。并且，控制部12在步骤S32中再次判定差值δyn+1是否在第一容许范围内。
这样，控制部12在步骤S32中判定为“是”之前，每当在步骤S1中由视觉传感器22检测出工件W的当前位置时则执行S31、S32、S34～S37。
另一方面，在步骤S32中判定为“是”的情况下，则在步骤S33中，控制部12作为驱动控制部70发挥功能，对第一驱动机构16进行控制而使可动台14的移动停止。
具体而言，控制部12向第一驱动机构16的伺服马达24发送指令，使伺服马达24的旋转停止。由此，使可动台14的y轴方向的移动停止。
在步骤S38中，控制部12与上述步骤S31同样地，计算目标位置的中心坐标Pt的y坐标与从视觉传感器22接收的当前位置的中心坐标P的y坐标之差。
具体而言，控制部12从视觉传感器22取得该视觉传感器22在步骤S33结束后继续检测出的工件W的中心坐标Pm(xm，ym)。并且，控制部12计算该中心坐标Pm(xm，ym)的y坐标：ym、与目标位置的中心坐标Pt的y坐标：yt的差值δym＝xt－xm。
在步骤S39中，控制部12判定在步骤S38中计算出的差值δym是否满足γ1≤δym≤γ2。控制部12在判定为γ1≤δym≤γ2(即“是”)的情况下，则结束图4所示的步骤S3。另一方面，控制部12在判定为δym＜γ1或γ2＜δym(即“否”)的情况下，则进入步骤S40。
在步骤S40中，控制部12与上述步骤S34同样地，决定能够减小在步骤S38中计算出的差值δym的可动台14的移动方向而进入步骤S36。并且，控制部12在步骤S32及S39中判断为“是”之前循环执行步骤S31～S40。
就控制部12而言，与步骤S2及S3平行地执行步骤S4。在本实施方式中，步骤S4是与步骤S2及S3同样的动作流程。以下参照图4对步骤S4的动作流程进行说明。
步骤S4开始后，在步骤S51中，控制部12作为差值计算部64发挥功能，计算工件W的当前位置与工件W的目标位置Wt之间的θ方向的差值。这里，θ方向是图5中的箭头θ所示的方向、即从图5的纸面正面侧观察时绕轴线O逆时针旋转的方向。
在该步骤S51中，控制部12计算在步骤S1中从视觉传感器22第n次接收的工件W的基准线56相对于x轴的倾斜角度与目标位置Wt的基准线62相对于x轴的倾斜角度的差值另外，在图5所示的例子中因此
在步骤S52中，控制部12作为差值判定部66发挥功能，判定在步骤S51中计算出的差值是否在预定的容许范围内。具体而言，控制部12从存储部读取预先存储的第三容许范围[ε1，ε2](例如、[－1°，1°])，判定是否满足
控制部12在判定为(即“是”)的情况下则进入步骤S53。另一方面，控制部12在判定为或(即“否”)的情况下则进入步骤S54。
在步骤S52中判断为“否”的情况下，则在步骤S54中，控制部12作为方向决定部68发挥功能，决定能够减小差值的可动台14的移动方向。
例如在图5所示的例子的情况下，针对工件W设定的基准线56相对于x轴处在从图5的纸面正面侧观察时向顺时针方向旋转了角度的位置。该情况下，控制部12将可动台14利用第三驱动机构20进行旋转的旋转方向决定为“θ方向”。
在步骤S55中，控制部12判定在步骤S54中决定的旋转方向是否从步骤S54开始时现有的可动台14的旋转方向翻转。
控制部12判定为在步骤S54中决定的旋转方向从步骤S54开始时的旋转方向翻转(即“是”)的情况下，则进入步骤S56。另一方面，控制部12判定为在步骤S54中决定的旋转方向与步骤S54开始时的旋转方向相同(即“否”)的情况下，则进入步骤S57。
在步骤S56中，控制部12将可动台14的旋转速度设定为比在步骤S54开始时适用的第一旋转速度R1低的第二旋转速度R2。
这里，在图3所示的流程开始时，控制部12向第三驱动机构20的伺服马达48发送的旋转速度指令，被设定为与第一旋转速度R1对应的第一旋转速度指令。
因此，控制部12通常在利用第三驱动机构20使可动台14旋转时，向伺服马达48发送第一旋转速度指令，由此使可动台14绕轴线O以第一旋转速度R1旋转。
另一方面，在步骤S55中判定为“是”的情况下，则控制部12在该步骤S56中，将向第三驱动机构20的伺服马达48发送的旋转速度指令的设定，从第一旋转速度指令变更为与第二旋转速度R2对应的第二旋转速度指令。
并且，控制部12在后述的步骤S57中，将第二旋转速度指令向第三驱动机构20的伺服马达48发送，由此能够使可动台14绕轴线O以比第一旋转速度R1低的第二旋转速度R2旋转。
在步骤S57中，控制部12作为驱动控制部70发挥功能，对第三驱动机构20进行控制，使可动台14向在步骤S54或后述的步骤S60中决定的旋转方向旋转。
具体而言，控制部12向第三驱动机构20的伺服马达48发送在当前时刻设定的第一或第二旋转速度指令，利用第三驱动机构20使可动台14绕轴线O旋转。
在执行步骤S57后，控制部12返回步骤S51。并且，控制部12再次计算在步骤S1中从视觉传感器22第n+1次接收的工件W的基准线56的倾斜角度与目标位置Wt的基准线62的倾斜角度的差值并且，控制部12在步骤S52中再次判定差值是否在第一容许范围内。
这样，控制部12在步骤S52中判定为“是”之前，每当在步骤S1中由视觉传感器22检测出工件W的当前位置时则执行S51、S52、S54～S57。
另一方面，在步骤S52中判定为“是”的情况下，则在步骤S53中，控制部12作为驱动控制部70发挥功能，对第三驱动机构20进行控制而使可动台14的旋转停止。具体而言，控制部12向第三驱动机构20的伺服马达48发送指令，使伺服马达48的旋转停止。由此，可停止可动台14的绕轴线O的旋转移动。
在步骤S58中，控制部12与上述步骤S51同样地，计算工件W的当前位置与工件W的目标位置Wt之间的θ方向的差值。
具体而言，控制部12从视觉传感器22取得该视觉传感器22在步骤S53结束后继续检测出的工件W的基准线56的倾斜角度并且，控制部12计算该倾斜角度与目标位置Wt的基准线62的倾斜角度的差值
在步骤S59中，控制部12判定在步骤S58中计算出的差值是否满足控制部12在判定为(即“是”)的情况下，则结束图4所示的步骤S4。另一方面，控制部12在判定为或(即“否”)的情况下，则进入步骤S60。
在步骤S60中，控制部12与上述步骤S54同样地，决定能够减小在步骤S58中计算出的差值的可动台14的旋转方向而进入步骤S56。并且，控制部12在步骤S52及S59中判定为“是”之前循环执行步骤S51～S60。
在本实施方式中，在为了将工件W定位于目标位置Wt而使可动台14移动时，利用视觉传感器22对工件W的当前位置进行反复检测，并对工件W的当前位置与目标位置之差进行常时监视。
并且，在该差值收敛到容许范围内之前，持续执行可动台14的移动方向的决定(步骤S14、S34、S54)、可动台14的移动动作(步骤S17、S37、S57)。
根据该结构，即使假设在可动台14利用第一驱动机构16、第二驱动机构18及第三驱动机构20进行的移动的精度多少存在有误差的情况下，也能够对工件W的当前位置与目标位置之差进行常时监视，并对可动台14的移动进行修正而使该差值减小。因此，能够将工件W可靠地定位于目标位置Wt。
因此，即使不对可动台14利用第一驱动机构16、第二驱动机构18及第三驱动机构20进行移动的移动量进行精确地校正，也能够将工件W定位于目标位置Wt。由此，能够减轻工件定位装置10的维护劳动。
并且根据本实施方式，即使假设在可动台14的移动中工件W相对于可动台14的位置发生偏移，也能够将工件W可靠地定位于目标位置Wt。因此，不需要用于防止工件W偏移的夹具或夹紧机构，由此，能够以更低的成本制造工件定位装置10。
并且在本实施方式中，控制部12在步骤S12、S32、S52中判定为“否”的情况下，不计算利用驱动机构16、18、20应使可动台14移动的移动量(即伺服马达24、36、48的转速)，而仅决定可动台14的移动方向(步骤S14、S34、S54)。
根据该结构，能够削减控制部12的运算量。因此，即使由视觉传感器22以比较短的周期T对工件W的当前位置进行监视，也能够以周期T顺畅地循环执行图4所示的步骤S11、S12、S14～S17；S31，S32，S34～S37；S51，S52，S54～S57。
并且根据本实施方式，在步骤S14、S34、S54中决定的可动台14的移动方向从该时刻的可动台14的移动方向翻转的情况下，降低了可动台14的移动速度(步骤S16，S36，S56)。
可以认为这种移动方向的翻转会在如下情况时发生，亦即、使工件W向目标位置Wt移动，结果导致工件W通过了目标位置Wt。在这种情况下，通过降低可动台14的移动速度，容易将通过了目标位置Wt的工件W再次定位于目标位置Wt。
并且在本实施方式中，在执行步骤S13、S33、S53后，视觉传感器22继续取得工件W的当前位置。并且，控制部12在执行步骤S13、S33、S53后，继续计算工件W的当前位置与工件W的目标位置Wt之差(步骤S18、S38、S58)。
并且，控制部12在该差值处于容许范围外的情况下，则降低可动台14的移动速度(步骤S16、S36、S56)而再次执行工件W的定位动作。
根据该结构，即使假设从在步骤S12、S32、S52中判断为“是”起到在步骤S13、S33、S53中使可动台14停止为止，使可动台14移动而导致工件W从目标位置Wt离开，也能够将工件W可靠地定位于目标位置Wt。
并且根据该结构，即使在图3的流程开始时将可动台14的移动速度设定为较高的速度，也能够将工件W可靠地定位于目标位置Wt。因此，能够削减图3的动作流程的循环时间。
接下来，参照图6对图4所示的步骤S2、S3及S4的动作流程的替代例进行说明。在图6所示的步骤S2’、S3’及S4’中，控制部12在步骤S15、S35、S55中判断为“否”后，执行步骤S21、S41、S61。
以下对构成步骤S2’的步骤S21的动作进行说明。在步骤S21中，控制部12判断在步骤S11中计算出的差值δxn是否为接近第一容许范围[β1，β2]的值。
具体而言，控制部12计算差值δxn与第一容许范围的阈值β1的差值δ1n＝|δxn－β1|。并且，控制部12计算差δxn与第一容许范围的阈值β2的差值δ2n＝|δxn－β2|。并且，控制部12判定差值δ1n及差值δ2n的任一方是否比预先存储于存储部的阈值小。
控制部12在差值δ1n及差值δ2n的任一方比阈值小的情况下，判定为差值δxn是接近第一容许范围[β1，β2]的值(即“是”)而进入步骤S16。
另一方面，控制部12在差值δ1n及差值δ2n的任一方为阈值以上的情况下，则判定为差值δxn从第一容许范围[β1，β2]偏离(即“否”)而进入步骤S17。并且，步骤S41及S61也与步骤S21相同而省略详细的说明。
根据图6所示的动作流程，在工件W的当前位置接近工件W的目标位置Wt的情况下，能够将可动台14的移动速度设定为低速。由此，更加容易将工件W定位于目标位置Wt。
另外，也可以从图4及图6所示的流程省略步骤S18、S38、S58；步骤S19、S39、S59；步骤S20、S40、S60。该情况下，控制部12在执行步骤S13、S33、S53后，结束图4及图6所示的流程。
并且，也可以从图4所示的流程省略步骤S15、S35、S55；步骤S16、S36、S56。该情况下，控制部12在执行步骤S14、S34、S54后，进入步骤S17、S37、S57。
并且，也可以从图6所示的流程省略步骤S15、S35、S55。该情况下，控制部12在执行步骤S14、S34、S54后，进入步骤S21、S41、S61。
并且，也可以取代伺服马达24、36、48而适用气缸等其它驱动部。
并且，在步骤S1中，视觉传感器22也可以非周期地对工件W进行反复拍摄而对该工件W的当前位置进行反复检测。
并且，在步骤S1中，视觉传感器22也可以计算针对工件W设定的基准线56相对于y轴的倾斜角度、或者计算相对于其它任意的基准轴的倾斜角度，以作为表示工件W的当前位置的数据。
此时，存储部预先存储与基准线56相对于y轴(或其它基准线)的倾斜角度对应的、目标位置Wt的基准线62相对于y轴(或其它基准线)的倾斜角度。
并且，视觉传感器22也可以取代基准线56的倾斜角度而计算基准线56的xy坐标中的斜率＝(Δy/Δx)。该情况下，存储部预先存储与基准线56的斜率对应的基准线62的斜率。
并且，在步骤S1中，视觉传感器22也可以取代上述的中心坐标P(x，y)而计算工件W上的任意的基准点，以作为表示工件W的当前位置的数据。该情况下，存储部预先存储与该基准点对应地在目标位置Wt上设定的目标基准点。
并且，在上述实施方式中，叙述了利用第一驱动机构16、第二驱动机构18、及第三驱动机构20使可动台14分别在x轴方向、y轴方向及θ方向上移动的情况。
但是，本领域人员容易理解本发明的概念也能够适用于仅具备第一驱动机构16的工件定位装置、或者具备第一驱动机构16及第二驱动机构18的工件定位装置。
并且，也可以从工件定位装置10省略方向决定部68。在该情况下，工件定位装置10也可以通过对从视觉传感器22反复发送的工件W的当前位置与目标位置之差进行常时监视而将工件W定位于目标位置Wt。
以上，通过发明的实施方式对本发明进行了说明，但是上述实施方式并非对权利要求书的发明进行限定。并且，对在本发明的实施方式中说明的特征进行组合的方式也可包含于本发明的技术范围，但是这些特征的各种组合对于发明的解决手段并非必须。另外，本领域人员也容易理解对上述实施方式进行各种变更或改良的方式。
并且，权利要求书、说明书及附图中示出的装置、系统、程序及方法的动作、顺序、步骤、工序及阶段等各处理的执行顺序只要没有特别明示“靠前”、“在此之前”等并且将前处理的输出用于后处理，则能够以任意的顺序实现。对于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为了方便而使用“首先”、“接下来”、“其次”等进行了说明，但是并不意味着必须以该顺序进行实施。

Claims (5)

1.一种工件定位装置，其用于将工件定位于预定的目标位置，上述工件定位装置的特征在于，具备：
载放工件的可动台；
驱动机构，其使上述可动台移动；
视觉传感器，其反复拍摄载放于上述可动台的上述工件，并反复检测该工件的当前位置；
差值计算部，每当由上述视觉传感器检测出上述当前位置时，则计算所检测出的上述当前位置与上述目标位置的差值；
差值判定部，每当由上述差值计算部计算出上述差值时，则判定所计算出的该差值是否处于容许范围内；以及
驱动控制部，当由上述差值判定部判定为上述差值处于容许范围内时，则对上述驱动机构进行控制以使上述可动台的移动停止。
2.根据权利要求1所述的工件定位装置，其特征在于，
上述驱动机构能够使上述可动台向预定的多个方向移动，
上述工件定位装置还具备方向决定部，该方向决定部在由上述差值判定部判定为上述差值处于容许范围外的情况下，则在上述多个方向中决定使该差值减小的上述可动台的移动方向，
上述驱动控制部在由上述差值判定部判定为上述差值处于容许范围外的情况下，则对上述驱动机构进行控制，以使上述可动台向上述方向决定部决定的上述移动方向移动。
3.根据权利要求2所述的工件定位装置，其特征在于，
在由上述方向决定部决定的上述移动方向是与在决定该移动方向时上述可动台正在移动的方向相反的方向的情况下，上述驱动控制部以比决定该移动方向时的上述可动台的移动速度低的速度，使上述可动台向所决定的该移动方向移动。
4.根据权利要求2或3所述的工件定位装置，其特征在于，
上述视觉传感器在上述驱动控制部使上述可动台的移动停止后，继续检测上述工件的当前位置，
上述差值计算部在上述可动台的移动停止后，计算由上述视觉传感器检测出的上述当前位置与上述目标位置的差值，
上述差值判定部在上述可动台的移动停止后，判定由上述差值计算部计算出的上述差值是否处于上述容许范围内，
上述方向决定部在上述可动台的移动停止后由上述差值判定部判定为上述差值处于容许范围外的情况下，则在上述多个方向中再次决定使该差值减小的上述可动台的移动方向，
上述驱动控制部对上述驱动机构进行控制，以便在上述可动台的移动停止后使上述可动台向上述方向决定部决定的上述移动方向移动。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工件定位装置，其特征在于，具备：
第一驱动机构，其使上述可动台沿第一轴移动；以及
第二驱动机构，其使上述可动台沿与上述第一轴交叉的第二轴移动，
上述差值计算部分别计算上述第一轴的方向上的上述当前位置与上述目标位置之间的第一差值、以及上述第二轴的方向上的上述当前位置与上述目标位置之间的第二差值，
上述差值判定部判定上述第一差值是否处于第一容许范围内，并且判定上述第二差值是否处于第二容许范围内，
上述驱动控制部在由上述差值判定部判定为上述第一差值处于上述第一容许范围内时，对上述第一驱动机构进行控制，以使上述可动台朝向上述第一轴的方向的移动停止，
并在由上述差值判定部判定为上述第二差值处于上述第二容许范围内时，对上述第二驱动机构进行控制，以使上述可动台朝向上述第二轴的方向的移动停止。
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