CN109997133B - 信息处理装置及信息处理方法 - Google Patents

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Abstract

信息处理装置被用于包括对立体的处理对象物进行预定处理的处理装置在内的处理系统，上述信息处理装置具备控制部，该控制部取得处理对象物的三维数据，基于所取得的三维数据使上述处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面，取得上述处理对象物的表面上的位置的指定信息，基于上述三维数据而输出包括与对应于所取得的上述指定信息的上述处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息。

Description

信息处理装置及信息处理方法
技术领域
本说明书所公开的发明即本公开涉及信息处理装置及信息处理方法。
背景技术
以往，作为信息处理装置，提出有例如从CAD等获得作为作业对象的对象物的三维形状数据，将对象物图像与对该三维形状数据设定的坐标系一起显示于显示画面并设定视点，将从该视点观察的对象物的二维图像的数据设为示教模型的信息处理装置(例如，参照专利文献1)。在该装置中，能够从CAD数据获得示教模型，因此能够不使用机器人、相机而简单地获得示教模型。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2006-026790号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，近年来，在向基板安装元件的安装装置中，除了向平面的基板上配置元件以外，向具有平面和曲面的更加复杂的立体物安装元件的需求增大。然而，向立体物安装元件的技术尚处于最初期，还不存在向复杂形状的立体物安装元件的安装装置，不存在元件的配置位置的数据生成等已确立的方法。需要设定向这样的立体物的表面上的哪个位置配置元件，但是具有立体物的形状越复杂，越难取得配置位置的信息的问题。
本公开鉴于这样的课题而作出，其主要目的在于提供能够更加容易地取得立体物的表面的位置信息的信息处理装置及信息处理方法。
用于解决课题的技术方案
本公开为了实现上述主要目的而采取了以下的手段。
本说明书所公开的信息处理装置被用于包括对立体的处理对象物进行预定处理的处理装置的处理系统，上述信息处理装置的特征在于，
上述信息处理装置具备控制部，上述控制部取得处理对象物的三维数据，基于所取得的上述三维数据而使上述处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面，取得上述处理对象物的表面上的位置的指定信息，基于上述三维数据而输出包括与对应于所取得的上述指定信息的上述处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息。
在该装置中，取得处理对象物的三维数据，基于取得的三维数据而使处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面。另外，在该装置中，取得处理对象物的表面上的位置的指定信息，基于三维数据而输出包括与对应于所取得的指定信息的处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息。这样，由于基于三维数据而输出指定的位置的位置倾斜信息，因此能够更加容易地取得立体物的表面的位置信息。
附图说明
图1是安装系统10的概略说明图。
图2是元件P所安装的安装对象物12的概略说明图。
图3是存储于存储部33的对象物数据库36的说明图。
图4是表示安装位置指定处理程序的一例的流程图。
图5是立体物显示画面40的说明图。
图6是信息显示画面50及平面图画面60的说明图。
图7是矫正安装对象物12的倾斜并安装元件P的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本实施方式。图1是本公开的一例的安装系统10的概略说明图。图2是表示元件P所安装的安装对象物12的一例的概略说明图。图3是表示存储于存储部33的对象物数据库36的一例的说明图。安装系统10具备：多个安装装置20，向基板或立体物等安装对象物12(参照图2)上安装元件P；及信息处理装置30，管理与安装装置20中的处理相关的信息。安装系统10连接有对各种元件P进行安装处理的多个安装装置20，构成为输送安装对象物12并且安装元件P的安装生产线。
安装对象物12是立体物，是供元件等向其表面上的任意位置安装的物体。图2所示的安装对象物12是其一例，该安装对象物12具有台阶状的安装面13、安装面14等，在上述面上规定有供元件P配置的安装位置15(配置位置)。该安装对象物12具有当载置于水平面时安装面13、安装面14相对于水平面倾斜的形状。另外，该安装对象物12在载置于水平面的状态下，安装面13的安装位置15与安装面14的安装位置15等的高度不同。另外，安装对象物12的安装面13、14可以是曲面，安装位置15的位置也可以位于上表面侧、侧面侧、底面侧中的任意一侧。
安装装置20是向安装对象物12上安装元件P的装置，具有控制装置21、对象物处理单元22、安装处理单元24及供给单元26。控制装置21构成为以CPU为中心的微处理器，具备存储处理程序的ROM、被用作作业区域的RAM等。对象物处理单元22是能够与安装对象物12的输送一并地调整安装对象物12的倾斜角并固定该安装对象物12的单元。该对象物处理单元22具备固定安装对象物12的支撑部23。安装处理单元24是进行元件P的拾取及配置的单元，具备例如安装头、安装于安装头的拾取部25及使安装头沿着XY方向移动的头移动部。拾取部25可以设为例如利用压力来拾取元件P的吸嘴或通过夹持来拾取元件P的机械夹具等。供给单元26是向安装处理单元24供给元件P的单元，具备卷绕收纳有元件P的带的卷盘或载置有元件P的托盘等。
如图1所示，信息处理装置30具备：控制部31、存储部33、通信部34、显示器38及输入装置39。控制部31构成为以CPU32为中心的微处理器。存储部33例如是HDD等存储处理程序等各种数据的装置。在该存储部33中存储有三维数据35和对象物数据库36。三维数据35例如是通过CAD等生成的、包括安装对象物12等立体物的三维构造的信息的数据。该三维数据35包含例如以预定的原点为基准的三维坐标(X，Y，Z)、该坐标中的与外表面的方向(例如法线矢量等)相关的信息等。对象物数据库36是规定安装对象物12等作为安装处理的对象的立体物的安装位置15的数据的集合。如图3所示，对象物数据库36包含安装对象物的识别信息(ID)、该安装对象物的安装位置ID、安装坐标(X，Y，Z)、包括基于以该安装位置的物体表面的X轴方向为中心轴的旋转的倾斜RX和基于以Y轴方向为中心轴的旋转的倾斜RY的位置倾斜信息36a等。信息处理装置30基于该对象物数据库36生成包括安装装置20将哪个元件P向哪个位置以何种顺序配置的安装作业信息。通信部34是与外部装置交换电信号的接口。显示器38是显示各种信息的液晶画面。输入装置39包括供作业者输入各种指令的键盘及鼠标等。
接下来，说明这样构成的本实施方式的安装系统10的动作，特别是由操作信息处理装置30的作业者设定安装对象物12的安装位置15时的处理。图4是表示安装位置指定处理程序的一例的流程图。该程序存储于存储部33，基于作业者作出的开始指示而被执行。当该程序开始后，控制部31的CPU32读取三维数据35，从而取得安装对象物12的三维数据(S100)。接下来，CPU32在显示器38上显示输出立体物显示画面40(S110)。
图5是立体物显示画面40的说明图。立体物显示画面40是基于三维数据35而在平面中表示作为立体物的安装对象物12的画面。在该立体物显示画面40中配置有指定位置和输入内容的光标41、显示安装对象物12的立体物显示栏42、取消指示的取消键43、确定位置指定的确定键44、在指定了全部安装位置后按下的完成键45等。在该立体物显示画面40中，当根据输入装置39的鼠标操作，拖曳在立体物显示栏42中显示的安装对象物12并使其移动时，安装对象物12进行三维旋转、或者位置移动、或者放大、缩小。另外，这样的立体物的显示方法是公知的，因此在此省略其详细的说明。另外，在该立体物显示画面40中，例如当在立体物显示栏42的安装对象物12上配置光标41并进行双击时，该位置被临时指定，当按下确定键44时，该指定被确定。作业者通过输入装置39对显示于该立体物显示栏42的立体物进行操作。另外，作为安装对象物12的基准的坐标轴(X轴，Y轴及Z轴)如图5所示。
接下来，CPU32取得立体物显示画面40上的操作内容，根据操作内容而对安装对象物12施加移动、旋转、放大及缩小中的一个以上的处理，并在立体物显示栏42立体地显示(S120)。接下来，CPU32基于输入装置39的操作，判定是否有位置指定(S130)，在没有位置指定时，执行S100以后的处理。另一方面，当有位置指定时，CPU32根据三维数据35取得指定位置的坐标及外表面的倾斜(S140)，并在显示器38上显示输出信息显示画面50(S150)，显示输出平面图画面60(S160)。在此，CPU32取得在立体物显示画面40上由作业者指定的、安装对象物12的表面上的位置作为指定信息。接下来，CPU32基于三维数据35取得由指定信息指定了位置的坐标。此时，CPU32取得被指定了位置的坐标作为与立体物显示栏42的显示图像上的指定位置对应的XYZ坐标。另外，该XYZ坐标的原点以任意位置设定于三维数据35。另外，CPU32基于三维数据35，根据相应的坐标的外表面矢量(例如法线矢量)，求出基于以其外表面的X轴方向为中心轴的旋转的倾斜RX和基于以Y轴方向为中心轴的旋转的倾斜RY。另外，该XYZ坐标将XY平面规定为安装对象物12所载置的水平面，将X轴规定为安装对象物12的长度方向，将Y轴规定为安装对象物12的宽度方向，将Z轴规定为上下方向。
图6是表示与立体物显示画面40一起显示的信息显示画面50及平面图画面60的一例的说明图。信息显示画面50是显示与临时指定的安装对象物12的外表面的坐标值及外表面的倾斜相关的位置倾斜信息36a的画面。如上所述，该坐标值和外表面的倾斜是CPU32基于三维数据35而取得的值。在该信息显示画面50中包含X值显示栏、Y值显示栏、Z值显示栏、RX值显示栏、RY值显示栏等。平面图画面60是显示包含在立体物显示画面40中在安装对象物12的表面上临时指定的位置的平面图的画面。在该平面图画面60上，在立体物显示画面40的安装对象物12上的相同的位置显示有光标41。作业者能够通过使平面图画面60上的光标41移动来进行更加细致的位置调整，而进行位置指定。特别是与立体物上相比，作业者更易于在平面图上指定位置。另外，在图6中，信息显示画面50和平面图画面60重叠地显示于立体物显示画面40上，但是信息显示画面50及平面图画面60的至少一个可以配置于不与立体物显示画面40重叠的显示器38上的位置，也可以自由地移动。或者，信息显示画面50及平面图画面60的至少一方也可以以配置于立体物显示画面40的内部的方式显示。作业者能够通过确认信息显示画面50和平面图画面60来确认指定位置的信息。
接着，CPU32基于是否点击了确定键44来判定是否确定了指定位置(S170)。在未确定指定位置时，CPU32进行包括取消键43的点击的操作等S130以后的处理。另一方面，在确定了指定位置时，CPU32将指定位置的坐标、表面的倾斜的信息存储于对象物安装位置数据库36(S180)。并且，CPU32基于是否点击了完成键45来判定位置的指定是否已完成(S190)，在位置指定未完成时，执行S110以后的处理。另一方面，在位置指定已完成时，CPU32直接结束该程序。这样，作业者能够在立体物显示画面40中使安装对象物12的立体图像进行移动、旋转等并指定安装位置15，能够简单地取得其坐标、表面的倾斜等信息。
接下来，说明使用在此设定的对象物安装位置数据库36而向安装对象物12上的安装位置15配置元件P的安装处理。图7是矫正安装对象物12的倾斜并安装元件P的说明图。安装装置20的控制装置21通过对象物处理单元22将安装对象物12固定于支撑部23(参照图7中的上部分)。接下来，控制装置21基于对象物安装位置数据库36所包含的安装对象物12的信息，以使安装对象物12的安装位置15成为水平的方式利用上述倾斜RX、RY来调整支撑部23的倾斜。接着，控制装置21使拾取部25从供给单元26拾取元件P，并使该元件P向安装位置15的上方移动，将元件P配置于安装位置15(参照图7中的下部分)。这样，在安装装置20中，以矫正了安装对象物12的安装面13的倾斜的状态配置元件P，因此能够进行更加可靠的安装处理。
在此，明确本实施方式的结构要输与本公开的结构要输的对应关系。本实施方式的控制部31相当于控制部，安装对象物12相当于处理对象物。另外，立体物显示画面40相当于立体物显示画面，信息显示画面50相当于信息显示画面，平面图画面60相当于平面图画面。另外，在本实施方式中，通过说明信息处理装置30的动作，也明确了本公开的信息处理方法的一例。
以上说明的本实施方式的信息处理装置30取得安装对象物12的三维数据35，基于取得的三维数据35而使安装对象物12以能够移动移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面40。另外，在信息处理装置30中，取得安装对象物12的表面上的位置的指定信息，基于三维数据而输出包括与对应于所取得的指定信息的安装对象物12上的位置的坐标及表面的倾斜相关的位置倾斜信息36a。这样，在信息处理装置30中，基于三维数据3而输出指定的位置的位置倾斜信息36a，所以能够更加容易地取得立体物的表面的位置信息。通常，在具有各种立体形状的安装对象物中，在使安装对象物12倾斜等实机中以手动作业来进行校正，需要指定坐标参数这样的大量的工时。与此相对，在该信息处理装置30中，通过在立体物显示画面40上进行指定而输出位置倾斜信息36a，因此能够简便地设定立体形状的安装对象物12的安装位置，能够大幅地削减安装作业的生成工时。另外，在该信息处理装置30中，无需在坐标参数的取得中使用实机，因此能够防止校正作业中的机械干扰引起的装置或安装对象物的破损。
另外，控制部31使信息显示画面50进行显示，该信息显示画面50显示基于三维数据35而得到的与坐标及表面的倾斜相关的信息，因此作业者能够通过信息显示画面来确认立体物的表面上的位置、倾斜的信息。此外，控制部31取得由作业者指定在立体物显示画面40上的安装对象物12的表面上的位置作为指定信息，因此作业者能够在立体物显示画面40上指定位置。此外，当由作业者在立体物显示画面40上指定了安装对象物12的表面上的位置时，控制部31将包括所指定的位置的平面图作为平面图画面60进行显示。在该装置中，作业者通过平面图画面60而容易理解指定的位置。另外，控制部31取得作业者在平面图画面60上进一步指定的位置，因此作业者能够在平面图上设定更加详细的位置。并且，信息处理装置30被用于安装装置20，因此能够在向立体物配置元件的安装处理中更加容易地取得立体物的表面的配置位置的信息。
另外，本公开的信息处理装置不限于上述实施方式，只要属于本公开的技术范围，就能够通过各种方式来实施，这是不言而喻的。
例如，在上述实施方式中，显示输出信息显示画面50和平面图画面60，但是也可以省略它们中的任一个以上。在该信息处理装置30中也输出位置倾斜信息36a，因此能够更加容易地取得立体物的表面的位置信息。
在上述实施方式中，使用了在安装对象物12上形成有安装位置15的三维数据35，但是不特别限定于此，例如，也可以在各个数据中包含立体形状的数据、配置元件P的配置模式。
在上述实施方式中，作业者输入指定位置，但是不特别限定于此，也可以基于三维数据35所包含的表面图像，取得安装对象物12的表面上的位置作为指定信息。即，控制部31也可以通过对安装位置15进行图像识别而自动地输入指定位置。在该装置中，能够根据三维数据而自动地指定立体物的表面上的位置。
在上述实施方式中，安装系统10具备安装装置20和信息处理装置30，但是不特别限定于此，安装装置20也可以具有信息处理装置30的功能。
在上述实施方式中，将本公开作为信息处理装置30而进行了说明，但是也可以作为信息处理方法。另外，在上述实施方式中，将预定处理作为配置元件P的安装处理而进行了说明，但是不特别限定于此，也可以作为除了安装处理以外的处理，例如粘接剂或焊膏的印刷处理等。
在此，在本公开的信息处理装置中，也可以是，上述控制部使信息显示画面进行显示，上述信息显示画面显示基于上述三维数据而得到的与上述坐标及表面的倾斜相关的信息。在该装置中，能够通过确认信息显示画面来确认立体物的表面上的位置、倾斜的信息。该信息显示画面可以显示于立体显示画面的内部，也可以显示于立体显示画面的外部。
在本公开的信息处理装置中，也可以是，上述控制部取得由作业者在上述立体物显示画面上指定的上述处理对象物的表面上的位置作为上述指定信息。在该装置中，作业者能够在立体物显示画面上指定位置。或者，在本公开的信息处理装置中，也可以是，上述控制部基于三维数据所包含的表面图像，取得上述处理对象物的表面上的位置作为上述指定信息。在该装置中，能够根据三维数据而自动地指定立体物的表面上的位置。
在本公开的信息处理装置中，也可以是，当由作业者在上述立体物显示画面上指定了上述处理对象物的表面上的位置时，上述控制部将包括所指定的位置的平面图作为平面图画面进行显示。在该装置中，通过平面图画面而易于理解指定的位置。在该信息处理装置中，也可以是，作业者在平面图画面上能够进一步指定位置。在该装置中，能够在平面图上设定更加详细的位置。该平面图画面可以显示于立体显示画面的内部，也可以显示于立体显示画面的外部。
在本公开的信息处理装置中，也可以是，上述处理装置是向基于对象物安装位置信息而取得的上述处理对象物的配置位置配置元件的安装装置，上述控制部将与对应于上述指定信息的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息作为上述元件的配置位置向存储部输出，并作为对象物安装位置信息进行存储。在该装置中，在向立体物配置元件的安装装置中，能够更加容易地取得立体物的表面上的配置位置的信息。
本公开的信息处理方法被用于包括对立体的处理对象物进行预定处理的处理装置的处理系统，上述信息处理方法的特征在于，包括如下的步骤：
(a)取得处理对象物的三维数据；
(b)基于所取得的上述三维数据而使上述处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面；
(c)取得上述处理对象物的表面上的位置的指定信息；及
(d)基于上述三维数据，输出包括与对应于所取得的所指定信息的上述处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息。
在该方法中，与上述信息处理装置相同地基于三维数据而输出指定的位置的位置倾斜信息，因此能够更加容易地取得立体物的表面的位置信息。另外，在该信息处理方法中，可以采用上述信息处理装置的各种方式，另外，也可以追加实现上述信息处理装置的各功能的结构。
工业上的有用性
本公开的信息处理装置及信息处理方法能够应用于对作为立体物的处理对象物进行拾取、配置等处理的装置的技术领域。
附图标记说明
10、安装系统；12、安装对象物；13、14、安装面；15、安装位置；20、安装装置；21、控制装置；22、对象物处理单元；23、支撑部；24、安装处理单元；25、拾取部；26、供给单元；30、信息处理装置；31、控制部；32、CPU；33、存储部；34、通信部；35、三维数据；36、对象物安装位置数据库；36a、位置倾斜信息；38、显示器；39、输入装置；40、立体物显示画面；41、光标；42、立体物显示栏；43、取消键；44、确定键；45、完成键；50、信息显示画面；60、平面图画面；P、元件。

Claims (8)

1.一种信息处理装置，用于生成向立体的处理对象物安装元件的安装装置用作所述元件的安装位置信息的对象物安装位置数据库，
所述信息处理装置具备控制部，所述控制部取得处理对象物的三维数据，基于所取得的所述三维数据而使所述处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面，取得所述处理对象物的表面上的位置的指定信息，基于所述三维数据而输出包括与对应于所取得的所述指定信息的所述处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息，并且生成包含所述位置倾斜信息在内的所述对象物安装位置数据库。
2.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，
所述控制部使信息显示画面进行显示，所述信息显示画面显示基于所述三维数据而得到的与所述坐标及表面的倾斜相关的信息。
3.根据权利要求1所述的信息处理装置，其中，
所述控制部取得由作业者在所述立体物显示画面上指定的所述处理对象物的表面上的位置作为所述指定信息。
4.根据权利要求2所述的信息处理装置，其中，
所述控制部取得由作业者在所述立体物显示画面上指定的所述处理对象物的表面上的位置作为所述指定信息。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的信息处理装置，其中，
当由作业者在所述立体物显示画面上指定了所述处理对象物的表面上的位置时，所述控制部将包括所指定的位置的平面图作为平面图画面进行显示。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的信息处理装置，其中，
所述处理装置是向基于对象物安装位置信息而取得的所述处理对象物的配置位置配置元件的安装装置，
所述控制部将与对应于所述指定信息的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息作为所述元件的配置位置向存储部输出，并作为对象物安装位置信息进行存储。
7.根据权利要求5所述的信息处理装置，其中，
所述处理装置是向基于对象物安装位置信息而取得的所述处理对象物的配置位置配置元件的安装装置，
所述控制部将与对应于所述指定信息的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息作为所述元件的配置位置向存储部输出，并作为对象物安装位置信息进行存储。
8.一种信息处理方法，用于生成向立体的处理对象物安装元件的安装装置用作所述元件的安装位置信息的对象物安装位置数据库，，所述信息处理方法包括如下的步骤：
(a)取得处理对象物的三维数据；
(b)基于所取得的所述三维数据而使所述处理对象物以能够移动、旋转、放大及缩小的立体形状显示于立体物显示画面；
(c)取得所述处理对象物的表面上的位置的指定信息；及
(d)基于所述三维数据，输出包括与对应于所取得的所指定信息的所述处理对象物上的位置的坐标及表面的倾斜相关的信息的位置倾斜信息，并且生成包含所述位置倾斜信息在内的所述对象物安装位置数据库。
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