CN115066313B - 用于加工装置的工件的安装方法、工件安装支援系统及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于加工装置的工件的安装方法、工件安装支援系统以及工件安装支援程序,用于加工装置的工件的安装方法包括:取得表示姿态被调整后的基准工件的基准图像,在基准图像中在基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线,取得表示工件的测量图像,由处理器生成将多个工件基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个工件基准线在测量合成图像中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置,调整工件的姿态,以在测量合成图像中使工件占据的第二图像区域的边界与多个工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。

Description

用于加工装置的工件的安装方法、工件安装支援系统及存储 介质
技术领域
本发明涉及用于加工装置的工件的安装方法、工件安装支援系统以及工件安装支援程序。
背景技术
在用数控机床对工件进行加工的情况下,工件需要放置于在加工程序中设想的位置以及放置成在加工程序中设想的姿态。因此,在加工前进行将工件放置到工作台上并调整其位置以及姿态的安装操作。专利文献1公开了如下的一种方法:用视觉装置拍摄设置在工作台上的工件,根据其图像推断出工件名,并且根据图像数据计算出工件在工作台上的粗略位置。此外,在专利文献1中公开了如下的一种方法:将测量用接触探头安装在主轴上,根据该粗略位置自动搜索并求出工件的精确位置以及工件的特征点的精确位置,根据将工件的特征点彼此连接的直线求出工件的大致的姿态,以使加工程序的基准坐标系与工作台上的工件的坐标系一致的方式进行修正。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公报特许第2011180号
在想要将专利文献1中记载的方法应用于在表面具有凹凸的铸件等工件的情况下,根据将从具有凹凸的表面测量到的特征点彼此连接的直线推断的工件的姿态与实际的工件的姿态之间存在姿态偏差,由于该姿态偏差的存在,所以会导致在工件的一部分产生加工余量以上的安装误差。此外,在工件为大型的情况下,由于推断出的工件的姿态与实际的工件之间的姿态偏差变大,所以产生加工余量以上的安装误差的可能性变高。因此,专利文献1中记载的方法不充分,在对多个需要进行相同的加工的工件进行加工的情况下,必须针对每个工件通过测量用接触探头求出工件的姿态并进行修正,并且针对每个工件确认是否存在上述姿态偏差,根据需要再次通过测量用接触探头求出工件的姿态,调整修正量。因此,要求更高效的工件的姿态的调整方法。
发明内容
本发明所公开的技术问题在于提供用于能够高效地调整多个工件的姿态的加工装置的工件的安装方法、工件安装支援系统以及工件安装支援程序。
本发明的第一方式的用于加工装置的工件的安装方法,其包括:将基准工件放置到放置台上,以使基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式在放置台上调整基准工件的姿态,将相机设定成使拍摄放置台的相机的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置,取得由设定成目标配置的相机拍摄到的表示姿态被调整后的基准工件的基准图像,在基准图像中在基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线,将多个工件基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器中,将具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件放置到取下了基准工件的放置台、以及与放置台替换配置的与放置台不同的追加放置台中的一方的台上,取得由设定成目标配置的相机拍摄到的表示工件的测量图像,由处理器生成将多个工件基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个工件基准线在测量合成图像中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置,在一方的台上调整工件的姿态,以在测量合成图像中使工件占据的第二图像区域的边界与多个工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。
按照本发明的第二方式,在第一方式的工件的安装方法中,放置台以及追加放置台能够移动到由加工装置对工件进行加工的加工位置以及从加工位置离开的准备位置。相机拍摄放置在移动到准备位置的一方的台上的基准工件以及工件中的任意一个。在移动到准备位置的放置台或者追加放置台上调整工件的姿态。
按照本发明的第三方式,在第二方式的工件的安装方法中,当放置有以成为工件基准姿态的方式姿态被调整后的基准工件的放置台移动到加工位置时,基准工件的形状的多个特征点亦即多个基准特征点的全部的位置存在于预先确定的容许范围内。
按照本发明的第四方式,第三方式的工件的安装方法还包括:将放置有姿态被调整后的工件的一方的台移动到加工位置,由加工装置的位置测量传感器测量分别与多个基准特征点对应的工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个加工基准点的位置,由加工装置判断多个加工基准点的位置是否分别存在于容许范围内。
按照本发明的第五方式,第四方式的工件的安装方法还包括:当判断为多个加工基准点的全部的位置存在于容许范围内时,由加工装置输出允许加工的判断结果并对工件进行加工,当判断为多个加工基准点中的至少一个的位置未存在于容许范围内时,输出不允许加工的判断结果,将移动到加工位置的放置有工件的一方的台移动到准备位置。
按照本发明的第六方式,在第一方式至第五方式中的任意一个的工件的安装方法中,基准工件的姿态以及工件的姿态通过围绕为了使加工装置执行加工程序而设定的坐标系的坐标轴的旋转角或者放置台的旋转中心轴来规定。
按照本发明的第七方式,在第一方式至第六方式中的任意一个的工件的安装方法中,工件基准线是通过由处理器进行的图像处理求出的第一图像区域的边界的边缘。
按照本发明的第八方式,在第一方式至第七方式中的任意一个的工件的安装方法中,工件基准线是直线或者圆。
按照本发明的第九方式,第一方式至第八方式中的任意一个的工件的安装方法还包括在基准图像的背景中在静止物体占据的第三图像区域的边界设定多个相机设定基准线。在该工件的安装方法中,还将多个相机设定基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器中,由处理器生成将多个相机设定基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个相机设定基准线在测量合成图像中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置。通过以在测量合成图像中使静止物体占据的第四图像区域的边界与多个相机设定基准线重合的方式调整相机的视点位置以及视线方向,由此将相机设定成目标配置。
按照本发明的第十方式,在第九方式的工件的安装方法中,相机设定基准线是通过由处理器进行的图像处理求出的第三图像区域的边界的边缘。按照本发明的第十一方式,在第九方式或者第十方式的工件的安装方法中,相机设定基准线是直线。
按照本发明的第十二方式,第一方式至第十一方式中的任意一个的工件的安装方法还包括:将第一追加相机设定成使拍摄放置台的第一追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置,将第二追加相机设定成使拍摄放置台的第二追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置、以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置,取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的基准工件的第一追加基准图像,取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的基准工件的第二追加基准图像,在第一追加基准图像中在基准工件占据的第五图像区域的边界设定多个第一追加工件基准线,在第二追加基准图像中在基准工件占据的第六图像区域的边界设定多个第二追加工件基准线,将多个第一追加工件基准线分别位于的第一追加基准图像内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储到存储器中,将多个第二追加工件基准线分别位于的第二追加基准图像内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储到存储器中,取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机拍摄到的表示工件的第一追加测量图像,取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机拍摄到的表示工件的第二追加测量图像,由处理器生成将多个第一追加工件基准线与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像,多个第一追加工件基准线在第一追加测量合成图像中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置,由处理器生成将多个第二追加工件基准线与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像,多个第二追加工件基准线在第二追加测量合成图像中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置,在一方的台上调整工件的姿态,以在第一追加测量合成图像中使工件占据的第七图像区域的边界与多个第一追加工件基准线成为实际上平行或者实际上一致,在一方的台上调整工件的姿态,以在第二追加测量合成图像中使工件占据的第八图像区域的边界与多个第二追加工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。按照本发明的第十三方式,在第十二方式的工件的安装方法中,基准视线方向、第一追加基准视线方向以及第二追加基准视线方向中的两个视线方向彼此实际上垂直,并且相对于两个视线方向的双方平行的平面与两个视线方向以外的剩余的视线方向所成的角度大于45度。
按照本发明的第十四方式,第五方式的工件的安装方法还包括:利用使用训练数据进行了学习的机器学习模型,根据由设定成目标配置的相机拍摄到的表示具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件的一方的台移动到加工位置时与多个基准特征点分别对应的第一追加工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内,所述训练数据将测量图像以及多个工件基准线作为输入,并且将判断结果、判断多个加工基准点是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点与各自的容许范围的中心值的偏离量中的至少一个作为输出。按照本发明的第十五方式,在第十四方式的工件的安装方法中,使用还将从测量图像检测出的边缘、多个工件基准线位置的从图像中心的偏离量、相机的镜头的焦点距离、相机的畸变参数中的至少一个作为输入的训练数据对机器学习模型进行学习。
按照本发明的第十六方式,第一方式至第十五方式中的任意一个的工件的安装方法,在取下了基准工件的放置台、以及与放置台替换配置的追加放置台中的另一方的台上放置具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第二追加工件,取得由设定成目标配置的相机拍摄到的表示第二追加工件的第四追加测量图像,由处理器生成将多个工件基准线与第四追加测量图像重叠得到的第四追加测量合成图像,多个工件基准线在第四追加测量合成图像中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置,在另一方的台上调整第二追加工件的姿态,以在第四追加测量合成图像中使第二追加工件占据的第九图像区域的边界与多个工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。
按照本发明的第十七方式的工件安装支援系统,其具备放置台、相机、输入装置、存储器、处理器以及显示器。放置台构成为为了调整具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件的姿态以及基准工件的姿态,择一地放置基准工件或者工件。相机构成为拍摄放置台上的基准工件以及工件。通过输入装置,在由相机拍摄到的表示以使基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的基准工件的基准图像中在基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线。存储器构成为将多个工件基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储。处理器构成为生成将多个工件基准线与当在放置台上调整工件的姿态时由相机拍摄到的表示工件的测量图像重叠得到的测量合成图像,多个工件基准线在测量合成图像中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置。显示器构成为当拍摄测量图像时显示测量合成图像。
按照本发明的第十八方式,第十七方式的工件安装支援系统构成为,在拍摄基准图像时,相机被设定成使相机的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置,在拍摄测量图像时,相机被设定成目标配置。
按照本发明的第十九方式,第十八方式的工件安装支援系统还具备加工装置以及追加放置台。加工装置构成为对工件进行加工。追加放置台构成为择一地放置基准工件或者工件。放置台以及追加放置台能够移动到由加工装置对工件进行加工的加工位置以及从加工位置离开的准备位置。相机拍摄移动到准备位置的放置台以及追加放置台中的一方的台。在移动到准备位置的放置台上调整基准工件的姿态。在移动到准备位置的放置台或者追加放置台上调整工件的姿态。
按照本发明的第二十方式,在第十九方式的工件安装支援系统中,加工装置包括:位置测量传感器,其构成为:当放置有以成为工件基准姿态的方式姿态被调整后的基准工件的放置台移动到加工位置时,测量基准工件的形状的多个特征点亦即多个基准特征点的位置;以及电子电路,其构成为:判断多个基准特征点的全部的位置是否存在于预先确定的容许范围内。
按照本发明的第二十一方式,在第二十方式的工件安装支援系统中,当放置有姿态被调整后的工件的一方的台移动到加工位置时,位置测量传感器测量分别与多个基准特征点对应的工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个加工基准点的位置,电子电路判断多个加工基准点的位置是否分别存在于容许范围内。
按照本发明的第二十二方式,在第二十一方式的工件安装支援系统中,电子电路构成为当判断为多个加工基准点的全部的位置存在于容许范围内时,输出允许加工的判断结果,使加工装置对工件进行加工。电子电路构成为当判断为多个加工基准点中的至少一个的位置未存在于容许范围内时,输出不允许加工的判断结果,使加工装置将放置有移动的工件的一方的台移动到准备位置。
按照本发明的第二十三方式,第十八方式至第二十二方式中的任意一个的工件安装支援系统构成为:基准工件的姿态以及工件的姿态通过围绕为了使加工装置执行加工程序而设定的坐标系的坐标轴的旋转角或者放置台的旋转中心轴来规定。
按照本发明的第二十四方式,第十八方式至第二十三方式中的任意一个的工件安装支援系统构成为:工件基准线是通过由处理器进行的图像处理求出的第一图像区域的边界的边缘。按照本发明的第二十五方式,第十八方式至第二十四方式中的任意一个的工件安装支援系统构成为:工件基准线是直线或者圆。
按照本发明的第二十六方式,第十八方式至第二十四方式中的任意一个的工件安装支援系统构成为:通过输入装置在基准图像的背景中在静止物体占据的第三图像区域的边界设定多个相机设定基准线。存储器构成为还存储多个相机设定基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个相机设定基准线位置。处理器构成为生成将多个相机设定基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个相机设定基准线在测量合成图像中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置。在测量合成图像中静止物体占据的第四图像区域的边界与多个相机设定基准线重合。
按照本发明的第二十七方式,第二十六方式的工件安装支援系统构成为:相机设定基准线是通过由处理器进行的图像处理求出的第三图像区域的边界的边缘。按照本发明的第二十八方式,第二十六方式或者第二十七方式的工件安装支援系统构成为:相机设定基准线是直线。
按照本发明的第二十九方式,第十八方式至第二十八方式中的任意一个的工件安装支援系统还具备第一追加相机以及第二追加相机。第一追加相机构成为拍摄放置台上的基准工件以及工件。第二追加相机构成为拍摄放置台上的基准工件以及工件。第一追加相机设定成使第一追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置。第二追加相机设定成使第二追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置、以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置。通过输入装置在由第一追加相机拍摄到的表示以使基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的基准工件的第一追加基准图像中在基准工件占据的第五图像区域的边界设定多个第一追加工件基准线。通过输入装置在由第二追加相机拍摄到的表示以使基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的基准工件的第二追加基准图像中在基准工件占据的第六图像区域的边界设定多个第二追加工件基准线。存储器构成为存储多个第一追加工件基准线分别位于的第一追加基准图像内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置。存储器构成为存储多个第二追加工件基准线分别位于的第二追加基准图像内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置。处理器构成为生成在由第一追加相机拍摄到的表示工件的第一追加测量图像上重叠多个第一追加工件基准线而得到的第一追加测量合成图像,多个第一追加工件基准线在第一追加测量合成图像中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置。处理器构成为生成在由第二追加相机拍摄到的表示工件的第二追加测量图像上重叠多个第二追加工件基准线而得到的第二追加测量合成图像,多个第二追加工件基准线在第二追加测量合成图像中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置。显示器构成为在拍摄第一追加测量图像时显示第一追加测量合成图像,在拍摄第二追加测量图像时显示第二追加测量合成图像。按照本发明的第三十方式,第二十九方式的工件安装支援系统构成为:基准视线方向、第一追加基准视线方向、以及第二追加基准视线方向中的两个视线方向彼此实际上垂直,并且相对于两个视线方向的双方平行的平面与两个视线方向以外的剩余的视线方向所成的角度大于45度。
按照本发明的第三十一方式,在第二十二方式的工件安装支援系统中构成为:处理器利用使用训练数据进行了学习的机器学习模型,根据由设定成目标配置的相机拍摄到的表示具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件的一方的台移动到加工位置时分别与多个基准特征点对应的第一追加工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内,所述训练数据将测量图像以及多个工件基准线作为输入,并且将判断结果、判断多个加工基准点是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点与各自的容许范围的中心值的偏离量中的至少一个作为输出。按照本发明的第三十二方式,第三十一方式的工件安装支援系统构成为:使用还将从测量图像检测出的边缘、多个工件基准线位置的从图像中心偏离的偏离量、相机的镜头的焦点距离、相机的畸变参数中的至少一个作为输入的训练数据,对机器学习模型进行学习。
本发明的第三十三方式的工件安装支援程序,其使处理器执行如下的处理:取得由设定成使相机的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置的相机拍摄到的、表示以使姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的放置台上的基准工件的基准图像,在基准图像中在基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线,将多个工件基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器中,取得由设定成目标配置的相机拍摄到的、表示放置在取下了基准工件的放置台以及与放置台替换配置的与放置台不同的追加放置台中的一方的台上的具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件的测量图像,生成将多个工件基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个工件基准线在测量合成图像中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置,使显示器显示测量合成图像。
按照本发明的第三十四方式,在第三十三方式的工件安装支援程序中,基准工件的姿态以及工件的姿态通过围绕为了使加工装置执行加工程序而设定的坐标系的坐标轴的旋转角或者放置台的旋转中心轴来规定。
按照本发明的第三十五方式,第三十三方式或者第三十四方式的工件安装支援程序使处理器还执行如下的处理:检测通过图像处理求出的第一图像区域的边界的边缘作为工件基准线。按照本发明的第三十六方式,在第三十三方式至第三十五方式中的任意一个的工件安装支援程序中,工件基准线是直线或者圆。
按照本发明的第三十六方式,第三十三方式至第三十五方式中的任意一个的工件安装支援程序使处理器还执行如下的处理:在基准图像的背景中在静止物体占据的第三图像区域的边界设定多个相机设定基准线,还将多个相机设定基准线分别位于的基准图像内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器中,生成将多个相机设定基准线与测量图像重叠得到的测量合成图像,多个相机设定基准线在测量合成图像中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置。
按照本发明的第三十七方式,第三十六方式的工件安装支援程序使处理器还执行如下的处理:检测通过图像处理求出的第三图像区域的边界的边缘作为相机设定基准线。按照本发明的第三十八方式,在第三十五方式或者第三十六方式的工件安装支援程序中,相机设定基准线是直线。
按照本发明的第三十九方式,第三十三方式至第三十八方式的工件安装支援程序使处理器还执行如下的处理:取得由设定成使第一追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置的第一追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的基准工件的第一追加基准图像,取得由设定成使第二追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置、以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置的第二追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的基准工件的第二追加基准图像,在第一追加基准图像中在基准工件占据的第五图像区域的边界设定多个第一追加工件基准线,在第二追加基准图像中在基准工件占据的第六图像区域的边界设定多个第二追加工件基准线,将多个第一追加工件基准线分别位于的第一追加基准图像内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储到存储器中,将多个第二追加工件基准线分别位于的第二追加基准图像内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储到存储器中,取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机拍摄到的表示工件的第一追加测量图像,取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机拍摄到的表示工件的第二追加测量图像,生成将多个第一追加工件基准线与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像,多个第一追加工件基准线在第一追加测量合成图像中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置,生成将多个第二追加工件基准线与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像,多个第二追加工件基准线在第二追加测量合成图像中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置,使显示器显示第一追加测量合成图像以及第二追加测量合成图像。按照本发明的第四十方式,在第三十九方式的工件安装支援程序中,基准视线方向、第一追加基准视线方向、以及第二追加基准视线方向中的两个视线方向彼此实际上垂直,相对于两个视线方向的双方平行的平面与两个视线方向以外的剩余的视线方向所成的角度大于45度。
按照本发明的第四十一方式,第三十三方式的工件安装支援程序使处理器还执行如下的处理:利用使用训练数据进行了学习的机器学习模型,根据由设定成目标配置的相机拍摄到的表示具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件的一方的台移动到加工位置时与多个基准特征点分别对应的第一追加工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内,所述训练数据将测量图像以及多个工件基准线作为输入,并且将判断多个加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内的判断结果、判断多个加工基准点是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点与各自的容许范围的中心值的偏离量中的至少一个作为输出。按照本发明的第四十二方式,在第四十一方式的工件安装支援程序中,使用还将从测量图像检测出的边缘、多个工件基准线位置的从图像中心的偏离量、相机的镜头的焦点距离、相机的畸变参数中的至少一个作为输入的训练数据,对机器学习模型进行学习。
在第一方式的工件的安装方法、第十七方式的工件安装支援系统以及第三十三方式的工件安装支援程序中,能够参照以使姿态成为工件基准姿态的方式被调整了的基准工件的多个基准线位置,调整工件的姿态。因此,能够高效地调整多个工件的姿态。在第一方式的工件的安装方法、第十八方式的工件安装支援系统以及第三十三方式的工件安装支援程序中,能够以不产生由相机的偏离导致的基准线位置的偏离的方式将相机设定成目标配置。因此,能够更高效地调整工件的姿态。
在第二方式的工件的安装方法以及第十九方式的工件安装支援系统中,能够与在加工位置对工件进行加工的同时,在准备位置调整另外的工件的姿态。由此,通过在加工装置进行的加工期间在准备位置调整下一个要进行加工的工件的姿态,能够以缩短加工装置的加工停止时间的方式高效地调整多个工件的姿态。
在第三方式的工件的安装方法以及第二十方式的工件安装支援系统中,通过配合着基准工件以及工件的加工余量来设定容许范围,能够适当地设定工件基准姿态。因此,加工装置能够对设定成工件基准姿态的基准工件进行加工。
在第四方式的工件的安装方法以及第二十一方式的工件安装支援系统中,能够判断加工装置是否能够对姿态被调整后的工件进行加工。由此,由于在加工前判断工件的姿态是否为不良,所以能够高效地调整工件的姿态。
在第五方式的工件的安装方法以及第二十二方式的工件安装支援系统中,使被判断为加工装置无法进行加工的工件返回准备位置。因此,工件的姿态的再调整变得容易。
在第六方式的工件的安装方法、第二十三方式的工件安装支援系统以及第三十四方式的工件安装支援程序中,通过在加工程序中成为坐标变换的基准的坐标轴的旋转角,能够减少加工程序的坐标变换的量。
在第七方式的工件的安装方法、第二十四方式的工件安装支援系统以及第三十五方式的工件安装支援程序中,由于能够通过边缘检测处理设定工件基准线,所以工件基准线的设定操作变得容易。
在第八方式的工件的安装方法、第二十五方式的工件安装支援系统以及第三十六方式的工件安装支援程序中,由于工件基准线是圆或者直线这样的单纯图形,所以使第二图像区域的边界与工件基准线一致变得容易。
在第九方式的工件的安装方法、第二十六方式的工件安装支援系统以及第三十六方式的工件安装支援程序中,能够利用测量合成图像将相机调整成目标配置。
在第十方式的工件的安装方法、第二十七方式的工件安装支援系统以及第三十七方式的工件安装支援程序中,由于能够通过边缘检测处理设定相机设定基准线,所以相机设定基准线的设定操作变得容易。
在第十一方式的工件的安装方法、第二十八方式的工件安装支援系统以及第三十八方式的工件安装支援程序中,由于相机设定基准线是直线,所以使第四图像区域的边界与相机设定基准线一致变得容易。
在第十二方式的工件的安装方法、第二十九方式的工件安装支援系统以及第三十九方式的工件安装支援程序中,能够进行工件的三维的姿态调整。
在第十三方式的工件的安装方法、第三十方式的工件安装支援系统以及第四十方式的工件安装支援程序中,由于三个相机以朝向彼此大致垂直的方式配置,所以能够进行工件的三维的高精度的姿态调整。
在第十四方式的工件的安装方法、第三十一方式的工件安装支援系统以及第四十一方式的工件安装支援程序中,即使不将一方的台移动到加工位置,也能够判断用人工进行的工件的姿态调整是否适当。因此,能够进一步缩短姿态调整所需要的时间,能够更高效地调整需要进行相同的加工的多个工件的姿态。
在第十五方式的工件的安装方法、第三十二方式的工件安装支援系统以及第四十二方式的工件安装支援程序中,输入从测量图像检测出的边缘,对机器学习模型进行学习。由于工件基准线与边缘的位置关系是表示工件的姿态的重要的特征量,所以能够期待基于机器学习模型的高精度的判断。此外,在第十五方式的工件的安装方法、第三十二方式的工件安装支援系统以及第四十二方式的工件安装支援程序中,输入工件基准线位置的从图像中心的偏离量、相机的镜头的焦点距离、相机的畸变参数,对机器学习模型进行学习。当将工件基准线设为直线时,由于工件基准线距离图像中心越远越则受到像差(aberration)的影响越大,所以误差变大。因此,通过使机器学习模型对这些参数进行学习,能够期待基于机器学习模型的高精度的判断。
在第十六方式的工件的安装方法以及第十九方式的工件安装支援系统中,能够将工件配置到放置台以及追加放置台中的任意一方,进行工件的姿态调整。
按照本发明公开的技术,例如能够参照以使姿态成为工件基准姿态的方式被调整后的基准工件的多个基准线位置,调整工件的姿态。因此,能够高效地调整多个工件的姿态。
附图说明
图1是表示第一实施方式的工件安装支援系统的概略构成的图。
图2表示第一实施方式的基准图像的一个例子。
图3表示第一追加基准图像的一个例子。
图4表示第二追加基准图像的一个例子。
图5表示第一实施方式的测量合成图像的一个例子。
图6表示第一实施方式的工件的姿态被调整后的测量合成图像的一个例子。
图7表示第一实施方式的工件的姿态被调整后的测量合成图像的另外的一个例子。
图8表示第一追加测量合成图像的一个例子。
图9表示第二追加测量合成图像的一个例子。
图10是表示第一实施方式的工件的安装方法的流程图。
图11是表示第一实施方式的将基准工件的姿态调整成工件基准姿态的方法的流程图。
图12表示第一实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图13表示第一实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图14表示第一实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图15是用于说明基准特征点以及容许范围的图。
图16是用于说明加工基准点的图。
图17是第一实施方式的变形例的工件安装支援系统的框图。
图18是表示了第三追加测量图像的判断结果的合成图像的一个例子。
图19表示第四追加测量合成图像的一个例子。
图20是表示第二实施方式的工件安装支援系统的概略构成的图。
图21是用于说明第二实施方式的基准工件以及工件的姿态的图。
图22是用于说明第二实施方式的基准工件以及工件的姿态的图。
图23是表示第二实施方式的工件的安装方法的流程图。
图24是表示第二实施方式的将基准工件的姿态调整成工件基准姿态的方法的流程图。
图25表示第二实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图26表示第二实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图27表示第二实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图28表示第二实施方式的基准工件的姿态的姿态调整方法。
图29表示第二实施方式的基准图像的一个例子。
图30表示第二实施方式的测量合成图像的一个例子。
图31表示第二实施方式的工件的姿态被调整中途的测量合成图像的一个例子。
图32表示第二实施方式的工件的姿态被调整后的测量合成图像的一个例子。
具体实施方式
以下,对本发明根据表示其实施的方式的附图具体地进行说明。另外,在图中相同的附图标记表示对应的或者实际上相同的构成。
<第一实施方式>
<系统构成>
图1表示本发明的实施方式的工件安装支援系统1的概略构成。工件安装支援系统1具备加工装置10、相机4、第一追加相机4A、第二追加相机4B、图像处理装置200、输入装置7以及显示器8。加工装置10例如包括能够进行铣削加工的加工中心(machining center)。加工装置10包括数控装置100、放置台2以及追加放置台2A。在此,追加放置台2A也可以构成为与加工装置10分开配置,能够与加工装置10连接。图像处理装置200包括处理器5以及存储器6。图像处理装置200可以是对来自相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B的影像进行处理的专用的图像处理装置,也可以是通用的计算机。图像处理装置200通过HDMI(注册商标)等周知的相机输入输出接口201取入来自相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B的影像。在图1中表示了由与图像处理装置200通过无线网络NW连接的触摸面板显示器实现输入装置7以及显示器8的例子。但是,输入装置7以及显示器8例如也可以是显示器以及鼠标这样各自分开的终端,也可以通过线缆与图像处理装置200连接。另外,可以将把输入装置7的信号向图像处理装置200发送的接口称为第一通信接口202。另外,可以将把通过图像处理装置200被处理后的影像、或者通过相机输入输出接口201被图像处理装置200取入后的影像向显示器8输出的接口称为影像输出接口203。在图1的例子中,通过无线通信接口实现第一通信接口202以及影像输出接口203。处理器5、存储器6、相机输入输出接口201、第一通信接口202、以及影像输出接口203通过总线205连接。
加工装置10具备在第一方向D1上延伸的导轨2G1以及在第二方向D2上延伸的导轨2G2。放置台2以及追加放置台2A能够移动到由加工装置10对工件W进行加工的加工位置MP以及从加工位置MP离开的准备位置AP。更具体地说,加工位置MP与准备位置AP在第一方向D1上彼此分离,放置台2以及追加放置台2A能够沿着在第一方向D1上延伸的导轨2G1移动。放置台2以及追加放置台2A也可以从准备位置AP进一步移动到追加准备位置AAP。更具体地说,准备位置AP与追加准备位置AAP在与第一方向D1大致垂直的第二方向D2上彼此分离,放置台2以及追加放置台2A能够沿着在第二方向D2上延伸的导轨2G2移动。
放置台2构成为择一地放置基准工件RW或者工件W。在放置台2上能够调整基准工件RW的姿态或者工件W的姿态。基准工件RW用于确定为了调整工件W的姿态而参照的工件基准姿态。工件W具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸。这意味着工件W的形状以及尺寸与基准工件RW的形状以及尺寸的差异处于在工件W以及基准工件RW的制造工序中可能产生的误差的范围内。例如,在基准工件RW以及工件W是通过相同的铸型制造出的铸件的情况下,该差异处于通过铸型成形可能产生的误差(例如,如果是大型加工物则为5mm左右)的范围内。
将基准工件RW以及工件W放置到移动到追加准备位置AAP的放置台2(追加放置台2A)上,并临时固定在放置台2(追加放置台2A)上,送到准备位置AP。在移动到准备位置AP的放置台2上调整基准工件RW的姿态。在移动到准备位置AP的放置台2或者追加放置台2A上调整工件W的姿态。相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B构成为拍摄放置台2上的基准工件RW以及工件W。更具体地说,相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B拍摄移动到准备位置AP的放置台2以及追加放置台2A中的一方的台。
相机4被设定成使相机4的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置。第一追加相机4A被设定成使第一追加相机4A的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置。第二追加相机4B被设定成使第二追加相机4B的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置。在图1的例子中,基准视线方向与第一方向D1平行,第一追加基准视线方向与第二方向D2平行,第二追加基准视线方向(在图1中表示为第三方向D3)相对于与第一方向D1以及第二方向D2分别平行的平面倾斜。这样,优选的是,基准视线方向、第一追加基准视线方向以及第二追加基准视线方向中的两个视线方向彼此实际上垂直,相对于两个视线方向的双方平行的平面与两个视线方向以外的剩余的视线方向所成的角度大于45度。另外,相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B的位置以及视线方向不限于图1所示的位置以及视线方向,也可以变更。
加工装置10构成为对工件W进行加工。加工装置10也可以对基准工件RW进行加工。加工装置10包括:安装对工件进行加工的工具的主轴9A;主轴移动机构9B;以及位置测量传感器9。数控装置100包括电子电路110以及输入接口111。位置测量传感器9例如是接触式探头。位置测量传感器9安装于主轴9A,主轴移动机构9B移动主轴9A。例如,位置测量传感器9通过与安装于主轴9A的工具交换来安装于主轴9A。电子电路110例如是执行加工程序的控制器。位置测量传感器9、电子电路110、输入接口111、主轴9A以及主轴移动机构9B通过总线113和/或未图示的线缆彼此连接。位置测量传感器9构成为在放置有姿态被调整为工件基准姿态的基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP时,测量基准工件RW的形状的多个特征点亦即多个基准特征点的位置。另外,位置测量传感器9构成为在放置有姿态被调整后的工件W的一方的台移动到加工位置MP时,测量分别与多个基准特征点对应的、工件的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个加工基准点的位置。工件基准姿态以及多个基准特征点的详细情况在后面叙述。电子电路110构成为判断多个基准特征点的全部的位置是否分别存在于预先确定的容许范围内。此外,电子电路110构成为判断多个加工基准点的位置是否分别存在于容许范围内。该容许范围按照基准工件RW以及工件W的加工余量设定。也可以将由电子电路110进行判断的程序称为测量程序。电子电路110构成为当判断为多个加工基准点的全部的位置存在于容许范围内时,输出允许加工的判断结果,使加工装置10对工件W进行加工。电子电路110构成为当判断为多个加工基准点中的至少一个的位置未存在于容许范围内时,输出不允许加工的判断结果,使移动到加工位置MP的放置有工件W的一方的台移动到准备位置AP。
在移动到加工位置MP的放置台2上调整基准工件RW的姿态,以使多个基准特征点的全部的位置存在于预先确定的容许范围内。在判断为多个基准特征点的全部的位置存在于预先确定的容许范围内时的基准工件RW的姿态成为工件基准姿态。因此,当放置有姿态被调整为工件基准姿态的基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP时,基准工件RW的形状的多个特征点亦即多个基准特征点的全部的位置存在于预先确定的容许范围内。
在将基准工件RW的姿态调整为工件基准姿态后,相机4拍摄(capture)表示基准工件RW的姿态被调整成工件基准姿态的基准工件RW的基准图像IB。第一追加相机4A拍摄表示基准工件RW的姿态被调整成工件基准姿态的基准工件RW的第一追加基准图像IBA。第二追加相机4B拍摄表示基准工件RW的姿态被调整成工件基准姿态的基准工件RW的第二追加基准图像IBB。显示器8显示基准图像IB、第一追加基准图像IBA以及第二追加基准图像IBB。
首先,在之后的拍摄中,为了能够确认相机4的配置(视点位置以及视线方向)是否分别从目标配置偏离了,使用者通过输入装置7在基准图像IB的背景中在静止物体占据的第三图像区域IR3的边界设定多个相机设定基准线CRL1~CRL2。即,多个相机设定基准线CRL1~CRL2通过输入装置7被设定在基准图像IB的背景中在静止物体占据的第三图像区域IR3的边界。同样地,使用者通过输入装置7在第一追加基准图像IBA的背景中在静止物体占据的图像区域BG1的边界设定多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4。即,多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4通过输入装置7被设定在第一追加基准图像IBA的背景中在静止物体占据的图像区域BG1的边界。使用者通过输入装置7在第二追加基准图像IBB的背景中在静止物体占据的图像区域BG2的边界设定多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6。即,多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6通过输入装置7被设定在第二追加基准图像IBB的背景中在静止物体占据的图像区域BG2的边界。另外,在图2~图4中,在基准图像IB、第一追加基准图像IBA、第二追加基准图像IBB中,分别对静止物体占据的第三图像区域IR3、图像区域BG1、图像区域BG2附加了阴影线。
另外,如图2~图4所示,优选的是,相机设定基准线CRL1~CRL6是直线。另外,相机设定基准线CRL1~CRL2也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的第三图像区域IR3的边界的边缘。同样地,第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的图像区域BG1的边界的边缘。第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的图像区域BG2的边界的边缘。在该情况下,可以通过输入装置7确定进行边缘检测的基准图像IB、第一追加基准图像IBA以及第二追加基准图像IBB的区域,也可以通过输入装置7选择从基准图像IB、第一追加基准图像IBA以及第二追加基准图像IBB检测出的多个边缘中的任意一个。
接着,使用者边观察显示在显示器8上的图2所示那样的基准图像IB边通过输入装置7在基准图像IB中将多个工件基准线RL1~RL3设定在基准工件RW占据的第一图像区域IR1的边界。即,通过输入装置7在基准图像IB中将多个工件基准线RL1~RL3设定在基准工件RW占据的第一图像区域IR1的边界。使用者边观察显示在显示器8上的图3所示那样的第一追加基准图像IBA边通过输入装置7在第一追加基准图像IBA中将多个第一追加工件基准线RL4~RL5设定在基准工件RW占据的第五图像区域IR5的边界。即,如图3所示,通过输入装置7在第一追加基准图像IBA中将多个第一追加工件基准线RL4~RL5设定在基准工件RW占据的第五图像区域IR5的边界。使用者边观察显示在显示器8上的图4所示那样的第二追加基准图像IBB边通过输入装置7在第二追加基准图像IBB中将多个第二追加工件基准线RL6~RL7设定在基准工件RW占据的第六图像区域IR6的边界。即,通过输入装置7在第二追加基准图像IBB中将多个第二追加工件基准线RL6~RL7设定在基准工件RW占据的第六图像区域IR6的边界。另外,在图2~图4中,在基准图像IB、第一追加基准图像IBA、第二追加基准图像IBB中分别对基准工件RW占据的基准工件RW占据的第一图像区域IR1、第五图像区域IR5、第六图像区域IR6附加了圆点图案。
另外,如图2~图4所示,优选的是,工件基准线RL1~RL7是直线或者圆。另外,工件基准线RL1~RL3也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的第一图像区域IR1的边界的边缘。同样地,第一追加工件基准线RL4~RL5也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的第五图像区域IR5的边界的边缘。同样地,第二追加工件基准线RL6~RL7也可以是通过由处理器5进行的图像处理求出的第六图像区域IR6的边界的边缘。在该情况下,可以通过输入装置7确定进行边缘检测的基准图像IB、第一追加基准图像IBA、第二追加基准图像IBB的区域,也可以通过输入装置7选择从基准图像IB、第一追加基准图像IBA、第二追加基准图像IBB检测出的多个边缘中的任意一个。
存储器6构成为将多个工件基准线RL1~RL3分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个工件基准线位置存储。存储器6构成为还将多个相机设定基准线CRL1~CRL2分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储。这些基准线位置,例如在基准线是直线的情况下,通过其端点(在图2的例子中,RP1~RP4、CRP1~CRP4)在基准图像IB的图像坐标系中的坐标来定义,在基准线是圆的情况下,通过用于指定圆形的点(在图2的例子中,例如中心RP5、圆周上的点RP6~RP8等中的任意一个)在基准图像IB的图像坐标系中的坐标来定义。另外,这些点的坐标也可以用子像素单位的值表示。同样地,存储器6构成为将多个第一追加工件基准线RL4~RL5分别位于的第一追加基准图像IBA内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储。存储器6构成为还将多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4分别位于的第一追加基准图像IBA内的多个位置作为多个第一追加相机设定基准线位置存储。存储器6构成为将多个第二追加工件基准线RL6~RL7分别位于的第二追加基准图像IBB内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储。存储器6构成为还将多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6分别位于的第二追加基准图像IBB内的多个位置作为多个第二追加相机设定基准线位置存储。
在以上的处理之后,将放置有基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP或者追加准备位置AAP。在将该放置台2移动到加工位置MP的情况下,通过加工装置10对基准工件RW进行加工。接着,将放置有工件W的追加放置台2A以及与基准工件RW替换并放置有工件W的放置台2中的一方的台移动到准备位置AP。当在该一方的台上调整工件W的姿态时,相机4拍摄表示工件W的测量图像。同样地,第一追加相机4A拍摄表示工件W的第一追加测量图像。第二追加相机4B拍摄表示工件W的第二追加测量图像。
处理器5构成为生成将多个相机设定基准线CRL1~CRL2与测量图像重叠得到的测量合成图像IS,使多个相机设定基准线CRL1~CRL2在测量合成图像IS中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置。此外,处理器5构成为生成将多个工件基准线RL1~RL3与当在上述的一方的台上调整工件W的姿态时用相机4拍摄到的表示工件W的测量图像重叠得到的测量合成图像IS,使多个工件基准线RL1~RL3在测量合成图像IS中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置。显示器8构成为在拍摄测量图像时显示测量合成图像IS。
图5表示第一实施方式的测量合成图像IS的一个例子。在图5中,在测量合成图像IS中用圆点图案表示工件W占据的第二图像区域IR2。另外,在测量合成图像IS中用阴影线表示与第三图像区域IR3对应的静止物体占据的第四图像区域IR4的边界。使用者首先边参照测量合成图像IS边以在测量合成图像IS中使该静止物体占据的第四图像区域IR4的边界与多个相机设定基准线CRL1~CRL2重合的方式调整相机4的配置。由此,在拍摄测量图像时,将相机4设定成目标配置。
接着,使用者以在测量合成图像IS中使工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。图6以及图7示出表示这样地姿态被调整后的工件W的测量合成图像IS的例子。图6表示多个工件基准线RL1~RL3与第二图像区域IR2的边界实际上一致的情况的例子。图7表示多个工件基准线RL1~RL3与第二图像区域IR2的边界成为实际上平行的情况的例子。在图7中,工件基准线RL1与第二图像区域IR2的边界线BL1以成为平行的方式分离,但是工件基准线RL2与第二图像区域IR2的边界线BL2实际上一致。这样,“第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行”可以是第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3的一部分实际上一致,也可以是多个工件基准线RL1~RL3分别与第二图像区域IR2的边界线的距离彼此不同。
处理器5以及显示器8对第一追加测量图像、第二追加测量图像进行同样的处理。即,如图8所示,处理器5构成为生成将多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA,使多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加相机设定基准线位置相同的多个位置。处理器5构成为生成将多个第一追加工件基准线RL4~RL5与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA,使多个第一追加工件基准线RL4~RL5在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置。如图9所示,处理器5构成为生成将多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB,使多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加相机设定基准线位置相同的多个位置。处理器5构成为生成将多个第二追加工件基准线RL6~RL7与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB,使多个第二追加工件基准线RL6~RL7在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置。显示器8构成为当拍摄第一追加测量图像时显示第一追加测量合成图像ISA。显示器8构成为当拍摄第二追加测量图像时显示第二追加测量合成图像ISB。
使用者边参照第一追加测量合成图像ISA边以在第一追加测量合成图像ISA中使静止物体(与图像区域BG1对应的静止物体)占据的图像区域BG3的边界与多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4重合的方式调整第一追加相机4A的配置。由此,当拍摄第一追加测量图像时,将第一追加相机4A设定成第一追加目标配置。使用者边参照第二追加测量合成图像ISB边以在第二追加测量合成图像ISB中使静止物体(与图像区域BG2对应的静止物体)占据的图像区域BG4的边界与多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6重合的方式调整第二追加相机4B的配置。由此,当拍摄第二追加测量图像时,将第二追加相机4B设定成第二追加目标配置。使用者以在第一追加测量合成图像ISA中使工件W占据的第七图像区域IR7的边界与多个第一追加工件基准线RL4~RL5成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。使用者以在第二追加测量合成图像ISB中使工件W占据的第八图像区域IR8的边界与多个第二追加工件基准线RL6~RL7成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。
典型地说,处理器5执行存储于存储器6的工件安装支援程序6p,取得来自相机4、第一追加相机4A以及第二追加相机4B的图像,由此实现上述的处理器5的处理。但是,处理器5也可以由专用的图像处理处理器、集成电路实现。在以下,举出处理器5执行工件安装支援程序6p的情况作为例子,对关于利用了工件安装支援系统1的工件安装方法的详细情况进行说明。
<工件的安装方法>
图10是表示第一实施方式的工件的安装方法的流程图。在该方法中,在步骤S1中,使用者将基准工件RW放置到放置台2上,在放置台2上调整基准工件RW的姿态以使基准工件RW的姿态成为工件基准姿态。
图11是步骤S1的具体的处理的流程图。首先,在步骤S101中,将千分表101(参照图12~图13)安装到加工装置10的主轴9A(参照图1)上。在步骤S102中,如图12所示,用千分表101测量在加工程序中应该位于与工件坐标系(用于加工装置10执行加工程序而设定的坐标系)的X-Y平面平行的平面(X-Y基准面)上的在Y方向上分离的两点。千分表101表示这两点的与Z坐标对应的值。优选的是,该两点在Y方向上尽可能地分离。如果,在两点的千分表值不同的情况下(在步骤S103中为“否”),用千斤顶进行调整使其成为相同(到在步骤S103中成为“是”为止反复进行步骤S104→S102→S103的处理)。通过步骤S101~S104的处理,从X方向观察时的、X-Y平面与以通过工件坐标系的原点的方式平行移动时的X-Y基准面所成的角度(滚转角(roll angle))实际上成为0度。
如果滚转角的设定结束(在步骤S103中为“是”),则在步骤S105中,如图13所示,用千分表101测量在加工程序中应该位于与工件坐标系的X-Y平面平行的平面(X-Y基准面)上的在X方向上分离的两点。步骤S105的X-Y基准面可以与步骤S102的X-Y基准面相同,也可以不同。优选的是,该两点在X方向上尽可能地分离。即使在该情况下,千分表101也表示这两点的与Z坐标对应的值。如果,在两点的千分表值不同的情况下(在步骤S106中为“否”),用千斤顶进行调整使其成为相同(到在步骤S106中成为“是”为止反复进行步骤S107→S105→S106的处理)。通过步骤S105~S106的处理,从Y方向观察时的、X-Y平面与以通过工件坐标系的原点的方式平行移动时的X-Y基准面所成的角度(俯仰角(pitch angle))实际上成为0度。
如果俯仰角的设定结束(在步骤S106中为“是”),则将棒102(参照图14)安装到加工装置10的主轴9A(参照图1)上。在步骤S109中,如图14所示,向基准工件RW中的、在加工程序中应该配置成相对于与工件坐标系的X-Z平面平行的平面成为面对称的部分(对称部分SP)的一点移动。优选的是,对称部分SP向X方向延伸。接着,在步骤S110中,用尺103测量棒102与基准工件RW的Y方向的两侧边缘距离。在两侧边缘距离不同的情况下(在步骤S111中为“否”),移动主轴9A使其成为相同(到在步骤S111中成为“是”为止反复进行步骤S112→S110→S111的处理)。在图14中,将两侧边缘距离变成相等的位置图示为P1。如果两侧边缘距离变成相等(在步骤S111中为“是”),则在步骤S113中,在对称部分SP上将主轴9A从位置P1向X方向平行移动。在步骤S114中,用尺103测量棒102与基准工件RW的Y方向的两侧边缘距离。在两侧边缘距离不同的情况下(在步骤S115中为“否”),用千斤顶进行调整使其成为相同(到在步骤S115中成为“是”为止反复进行步骤S116→S114→S115的处理)。通过步骤S108~S116的处理,从Z方向观察时的、Z-X平面与对称部分SP的对称面所成的角度(偏航角(yaw angle))实际上成为0度。将这样设定的基准工件RW的姿态称为工件基准姿态。因此,基准工件RW的姿态通过围绕为了使加工装置10执行加工程序而设定的坐标系(工件坐标系)的坐标轴的旋转角(滚转角、俯仰角、偏航角)来规定。由于也根据工件基准姿态确定工件W的姿态,所以工件W的姿态通过围绕为了使加工装置10执行加工程序而设定的坐标系(工件坐标系)的坐标轴的旋转角(滚转角、俯仰角、偏航角)来规定。
返回图10,在步骤S1中,如果将基准工件RW的姿态调整成工件基准姿态,则在步骤S2中,在基准工件RW中设定作为加工原点MO、基准工件RW的形状的多个特征点亦即多个基准特征点BP1~BPn的各自的容许范围。对于该设定,利用图15进行说明。在图15中为了方便说明,仅图示了加工原点MO以及基准特征点BP1及BPn。在图15中,用虚线表示了基准工件RW以及工件W的理想的配置位置以及配置姿态。此外,设在图15中用虚线表示的基准工件RW以及工件W是按照设计值没有制造误差地制造出的。由加工装置10执行的加工程序具有针对占据用虚线表示的空间的工件切削加工余量部分的命令。将由加工程序管理的这样的工件的模型称为工件模型。但是,由于将基准工件RW以及工件W设定成这样的理想的配置位置以及配置姿态的操作负担大并且在现实上也存在制造误差,所以加工装置10以容许位置的平行偏离的方式进行动作。具体地说,将基准工件RW以及工件W中的不被加工的一点或者容易成为基准的点(例如最高点等)设为加工原点MO,用位置测量传感器9测量加工原点MO在工件坐标系中的坐标,利用该坐标与工件模型上的加工原点MO的坐标的差,进行仅考虑了平行移动的坐标变换,在进行了坐标变换的坐标系中执行加工程序,执行加工操作。在图15中,用XYZ坐标系表示原来的工件坐标系,用X'Y'Z'坐标系表示变换后的工件坐标系。
因此,例如,如果将基准特征点BP1的工件模型上的位置设为BP1o(Xo1,Yo1,Zo1),则理想地说,在X'Y'Z'坐标系中基准特征点BP1应该位于以(Xo1,Yo1,Zo1)表示的位置BP1i,但是由于基准工件RW以及工件W的制造误差、滚转角、俯仰角、偏航角微秒地从0度偏离,所以变成BP1的实际的位置BP1r从BP1i偏离。因此,例如,如果将BP1r的在X'Y'Z'坐标系中表示的坐标值设为(Xr1,Yr1,Zr1),则如果(Xr1-Xo1)的绝对值、(Yr1-Yo1)的绝对值、(Zr1-Zo1)的绝对值是比根据加工余量确定的阈值小的值,则在基准特征点BP1能够进行加工。换句话说,如果(Xr1-Xo1)的绝对值、(Yr1-Yo1)的绝对值、(Zr1-Zo1)的绝对值是比上述的阈值小的值,则可以说基准特征点BP1的位置存在于预先确定的容许范围内。对于另外的基准特征点BP2(未图示)~BPn也能够同样地确定容许范围。
但是,如果像基准特征点BPn一样是距加工原点MO最远的面上的点,则优选例如将阈值设定成比加工余量的一半小的值。但是,当像基准特征点BP1一样相对于加工原点MO存在比该基准特征点BP1更远的面时,优选的是,求出从工件模型上的MO开始通过BP1o的半直线L与距加工原点MO最远的面的交点BF1o,根据从加工原点MO到BP1o的距离DP1以及从加工原点MO到BF1o的距离DF1,将阈值设定成比用D1/DF1乘以加工余量的一半得到的值小的值。由此,能够抑制在距加工原点MO最远的面上不能进行加工的情况。阈值可以以满足上述的条件的方式经验性地确定。另外,在加工余量的大小根据上述的X方向(X'方向)、Y方向(Y'方向)、Z方向(Z'方向)而不同的情况下,可以对X方向(X'方向)、Y方向(Y'方向)、Z方向(Z'方向)分别确定阈值。
在步骤S2中,在判断是否能够加工时选择足够数量的基准特征点BP1~BPn。优选的是,基准特征点BP1~BPn是由接触式探头容易识别位置的边缘、拐角。另外,优选的是,基准特征点BP1~BPn是尽可能远离加工原点MO的点。如果确定了加工原点MO以及基准特征点BP1~BPn,则通过利用上述的方法针对每个基准特征点确定阈值,能够确定容许范围。另外,对于以姿态成为工件基准姿态的方式被调整的放置台2上的基准工件RW,以使滚转角、俯仰角、偏航角成为0度的方式进行调整,由于仅存在制造误差程度的误差,所以当将放置有以成为工件基准姿态的方式姿态被调整后的基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP时,多个基准特征点BP1~BPn的全部的位置都存在于容许范围内。
在步骤S3中,将相机4设定成目标配置,当拍摄基准图像IB时,使拍摄放置台2的相机4的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向。同样地,将第一追加相机4A设定成第一追加目标配置,当拍摄第一追加基准图像IBA时,使拍摄放置台2的第一追加相机4A的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向。同样地,将第二追加相机4B设定成第二追加目标配置,当拍摄第二追加基准图像IBB时,使拍摄放置台2的第二追加相机4B的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向。
在步骤S4中,取得由设定成目标配置的相机4拍摄到的、表示姿态被调整后的基准工件RW的基准图像IB。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成使相机4的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置的相机4拍摄到的、表示姿态被调整为工件基准姿态的放置台2上的基准工件RW的基准图像IB。取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机4A拍摄到的、表示姿态被调整后的基准工件RW的第一追加基准图像IBA。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成使第一追加相机4A的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置的第一追加相机4A拍摄到的、表示姿态被调整后的基准工件RW的第一追加基准图像IBA。取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机4B拍摄到的、表示姿态被调整后的基准工件RW的第二追加基准图像IBB。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成使第二追加相机4B的视点位置以及视线方向分别成为与基准视点位置以及第一追加基准位置不同的第二追加基准位置以及与基准视线方向以及第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置的第二追加相机4B拍摄到的、表示姿态被调整后的基准工件RW的第二追加基准图像IBB。
在步骤S5中,在基准图像IB的背景中在静止物体占据的第三图像区域IR3的边界设定多个相机设定基准线CRL1~CRL2。将多个相机设定基准线CRL1~CRL2分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器6中。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:在基准图像IB的背景中在静止物体占据的第三图像区域IR3的边界设定多个相机设定基准线CRL1~CRL2,将多个相机设定基准线CRL1~CRL2分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器6中。此外,具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:接收来自输入装置7的输入,将使用者想要设定的相机设定基准线CRL1~CRL2与基准图像IB重叠表示,如果从输入装置7接收了表示的相机设定基准线CRL1~CRL2的设定的输入,则将多个相机设定基准线CRL1~CRL2分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器6中。或者,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:将通过图像处理求出的第三图像区域IR3的边界的边缘检测为相机设定基准线CRL1~CRL2。而且,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:将检测出的边缘与基准图像IB重叠表示,如果从输入装置7接收到边缘的选择的输入,则将涉及该边缘的多个相机设定基准线CRL1~CRL2分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到存储器6中。
同样地,在第一追加基准图像IBA的背景中在静止物体占据的图像区域BG1的边界设定多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4。将多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4分别位于的第一追加基准图像IBA内的多个位置作为多个第一追加相机设定基准线位置存储到存储器6中。在第二追加基准图像IBB的背景中在静止物体占据的图像区域BG2的边界设定多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6。将多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6分别位于的第二追加基准图像IBB内的多个位置作为多个第二追加相机设定基准线位置存储到存储器6中。即使在这些情况下,具体地说,工件安装支援程序6p也使处理器5执行与用于设定多个相机设定基准线CRL1~CRL2并存储到存储器6中的工件安装支援程序6p的处理同样的处理。
在步骤S6中,在基准图像IB中在基准工件RW占据的第一图像区域IR1的边界设定多个工件基准线RL1~RL3。将多个工件基准线RL1~RL3分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器6中。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:在基准图像IB中在基准工件RW占据的第一图像区域IR1的边界设定多个工件基准线RL1~RL3,将多个工件基准线RL1~RL3分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器6中。更具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:接收来自输入装置7的输入,将使用者想要设定的工件基准线RL1~RL3与基准图像IB重叠表示,如果从输入装置7接收到表示的工件基准线RL1~RL3的设定的输入,则将多个工件基准线RL1~RL3分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器6中。或者,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:将通过图像处理求出的第一图像区域IR1的边界的边缘检测为工件基准线RL1~RL3。而且,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:将检测出的边缘与基准图像IB重叠表示,如果从输入装置7接收到边缘的选择的输入,则将涉及该边缘的多个工件基准线RL1~RL3分别位于的基准图像IB内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器6中。
同样地,在第一追加基准图像IBA中在基准工件RW占据的第五图像区域IR5的边界设定多个第一追加工件基准线RL4~RL5。将多个第一追加工件基准线RL4~RL5分别位于的第一追加基准图像IBA内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储到存储器6中。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:在第一追加基准图像IBA中在基准工件RW占据的第五图像区域IR5的边界设定多个第一追加工件基准线RL4~RL5,将多个第一追加工件基准线RL4~RL5分别位于的第一追加基准图像IBA内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储到存储器6中。在第二追加基准图像IBB中在基准工件RW占据的第六图像区域IR6的边界设定多个第二追加工件基准线RL6~RL7。将多个第二追加工件基准线RL6~RL7分别位于的第二追加基准图像IBB内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储到存储器6中。此外,使处理器5执行如下的处理:在第二追加基准图像IBB中在基准工件RW占据的第六图像区域IR6的边界设定多个第二追加工件基准线RL6~RL7,将多个第二追加工件基准线RL6~RL7分别位于的第二追加基准图像IBB内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储到存储器6中。即使在这些情况下,具体地说,工件安装支援程序6p也使处理器5执行与用于设定多个多个工件基准线RL1~RL3并存储到存储器6中的工件安装支援程序6p的处理同样的处理。
在步骤S7中,将具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件W放置到取下了基准工件RW的放置台2、以及与放置台2替换配置的与放置台2不同的追加放置台2A中的一方的台上。作为典型的例子,使放置有基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP,在对基准工件RW进行加工期间,使放置有工件W的追加放置台2A移动到准备位置AP。或者,使放置有基准工件RW的放置台2移动到加工位置MP,对基准工件RW进行加工,将加工后的基准工件RW从放置台2取下之后,使放置有工件W的放置台2移动到准备位置AP。
在步骤S8中,取得由设定成目标配置的相机4拍摄到的表示工件W的测量图像。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成目标配置的相机4拍摄到的、表示放置在取下了基准工件RW的放置台2以及与放置台2替换配置的与放置台2不同的追加放置台2A中的一方的台上的、具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件W的测量图像。此外,取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机4A拍摄到的表示工件W的第一追加测量图像。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成第一追加目标配置的第一追加相机4A拍摄到的表示工件W的第一追加测量图像。取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机4B拍摄到的表示工件W的第二追加测量图像。具体地说,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:取得由设定成第二追加目标配置的第二追加相机4B拍摄到的表示工件W的第二追加测量图像。
在步骤S9中,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:以使多个工件基准线L1~RL3在测量合成图像IS中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个工件基准线RL1~RL3与测量图像重叠得到的测量合成图像IS。此外,工件安装支援程序6p使处理器5还执行如下的处理:以使多个相机设定基准线CRL1~CRL2在测量合成图像IS中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个相机设定基准线CRL1~CRL2与测量图像重叠得到的测量合成图像IS。工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:使显示器8显示测量合成图像IS。由此,处理器5以使多个工件基准线RL1~RL3在测量合成图像IS中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个工件基准线RL1~RL3与测量图像重叠得到的测量合成图像IS。此外,处理器5以使多个相机设定基准线CRL1~CRL2在测量合成图像IS中分别表示在与多个相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个相机设定基准线CRL1~CRL2与测量图像重叠得到的测量合成图像IS。显示器8显示测量合成图像IS。
同样地,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:以使多个第一追加工件基准线RL4~RL5在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第一追加工件基准线RL4~RL5与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA。此外,工件安装支援程序6p使处理器5还执行如下的处理:以使多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA。工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:使显示器8显示第一追加测量合成图像ISA。由此,处理器5以使多个第一追加工件基准线RL4~RL5在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第一追加工件基准线RL4~RL5与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA。此外,处理器5以使多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4在第一追加测量合成图像ISA中分别表示在与多个第一追加相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4与第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像ISA。显示器8显示第一追加测量合成图像ISA。
此外,工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:以使多个第二追加工件基准线RL6~RL7在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第二追加工件基准线RL6~RL7与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB。工件安装支援程序6p使处理器5还执行如下的处理:以使多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB。工件安装支援程序6p使处理器5执行如下的处理:使显示器8显示第二追加测量合成图像ISB。由此,处理器5以使多个第二追加工件基准线RL6~RL7在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第二追加工件基准线RL6~RL7与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB。处理器5以使多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6在第二追加测量合成图像ISB中分别表示在与多个第二追加相机设定基准线位置相同的多个位置的方式生成将多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6与第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像ISB。显示器8显示第二追加测量合成图像ISB。
在步骤S10中,使用者根据在显示在显示器8上的测量合成图像IS中静止物体占据的第四图像区域IS4的边界是否与多个相机设定基准线CRL1~CRL2重合,确认相机4是否设定成目标配置。使用者根据在显示在显示器8上的第一追加测量合成图像ISA中静止物体占据的图像区域BG3的边界是否与多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4重合,确认第一追加相机4A是否设定成第一追加目标配置。使用者根据在显示在显示器8上的第二追加测量合成图像ISB中静止物体占据的图像区域BG4的边界是否与多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6重合,确认第二追加相机4B是否设定成第二追加目标配置。在相机4未设定成目标配置的情况下(在步骤S10中为“否”),通过步骤S11,使用者以在测量合成图像IS中使静止物体占据的第四图像区域IS4的边界与多个相机设定基准线CRL1~CRL2重合的方式调整相机4的视点位置以及视线方向。通过反复进行步骤S8~S11的处理,能够将相机4设定成目标配置。同样地,在第一追加相机4A未设定成第一追加目标配置的情况下(在步骤S10中为“否”),在步骤S11中,使用者以在第一追加测量合成图像ISA中使静止物体占据的图像区域BG3的边界与多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4重合的方式调整第一追加相机4A的视点位置以及视线方向。通过反复进行步骤S8~S11的处理,能够将第一追加相机4A设定成第一追加目标配置。在第二追加相机4B未设定成第二追加目标配置的情况下(在步骤S10中为“否”),在步骤S11中,使用者以在第二追加测量合成图像ISB中使静止物体占据的图像区域BG4的边界与多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6重合的方式调整第二追加相机4B的视点位置以及视线方向。通过反复进行步骤S8~S11的处理,能够将第二追加相机4B设定成第二追加目标配置。
当相机4设定成目标配置、第一追加相机4A设定成第一追加目标配置、第二追加相机4B设定成第二追加目标配置时(在步骤S10中为“是”),在步骤S12中,使用者确认在测量合成图像IS中工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3是实际上平行还是实际上一致。在第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3不一致且不平行的情况下(在步骤S12中为“否”),在步骤S13中,使用者以在测量合成图像IS中使工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。通过反复进行步骤S8~S10以及步骤S12与S13的处理,在测量合成图像IS中工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行或实际上一致。同样地,在步骤S12中,使用者确认在第一追加测量合成图像ISA中工件W占据的第七图像区域IR7的边界与多个第一追加工件基准线RL4~RL5是实际上平行还是实际上一致。在第七图像区域IR7的边界与多个第一追加工件基准线RL4~RL5不一致且不平行的情况下(在步骤S12中为“否”),在步骤S13中,使用者以在第一追加测量合成图像ISA中使工件W占据的第七图像区域IR7的边界与多个第一追加工件基准线RL4~RL5成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。通过反复进行步骤S8~S10以及步骤S12与S13的处理,在第一追加测量合成图像ISA中工件W占据的第七图像区域IR7的边界与多个第一追加工件基准线RL4~RL5成为实际上平行或者实际上一致。此外,在步骤S12中,使用者确认在第二追加测量合成图像ISB中工件W占据的第八图像区域IR8的边界与多个第二追加工件基准线RL6~RL7是实际上平行还是实际上一致。在第八图像区域IR8的边界与多个第二追加工件基准线RL6~RL7不一致且不平行的情况下(在步骤S12中为“否”),在步骤S13中,使用者以在第二追加测量合成图像ISB中使工件W占据的第八图像区域IR8的边界与多个第二追加工件基准线RL6~RL7成为实际上平行或者实际上一致的方式在上述的一方的台上调整工件W的姿态。通过反复进行步骤S8~S10以及步骤S12与S13的处理,在第二追加测量合成图像ISB中工件W占据的第八图像区域IR8的边界与多个第二追加工件基准线RL6~RL7成为实际上平行或者实际上一致。
如果工件W的姿态的调整结束(在步骤S12中为“是”),则在步骤S14中,将放置有姿态被调整后的工件W的一方的台移动到加工位置MP。在步骤S15中,加工装置10的位置测量传感器9测量与多个基准特征点BP1~BPn分别对应的、工件W的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个加工基准点CP1~CPn的位置。图16表示了加工基准点CP1~CPn,但是如图15以及图16所示,多个加工基准点CP1~CPn与多个基准特征点BP1~BPn分别对应。加工基准点CP1~CPn是由接触式探头容易识别位置的边缘、拐角,如果考虑到不存在位置的较大的偏离,则位置测量传感器9能够自动地搜索加工基准点CP1~CPn的位置。而且,数控装置100(电子电路110)判断多个加工基准点CP1~CPn的位置是否分别存在于容许范围内。该判断方法是与判断基准特征点BP1~BPn是否存在于容许范围内的方法相同的判断方法。
当电子电路110判断为多个加工基准点CP1~CPn的全部的位置存在于容许范围内时(在步骤S15中为“是”),在步骤S17中,加工装置10输出允许加工的判断结果,对工件W进行加工。当判断为多个加工基准点CP1~CPn中的至少一个的位置未存在于容许范围内时(在步骤S15中为“否”),在步骤S16中,加工装置10输出不允许加工的判断结果,将移动到加工位置MP的放置有工件W的一方的台移动到准备位置AP,或者不返回准备位置,而在加工位置进行再调整。
<第一实施方式的变形例>
在上述的方法中,使用者边用眼睛确认测量合成图像IS边调整工件W的姿态以在测量合成图像IS中使工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行或者实际上一致,因此难以准确地进行。尤其是,准确地判断第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3是否实际上平行是不容易的。因此,可以通过机器学习进行该判断。
图17是第一实施方式的变形例的工件安装支援系统1a的框图。在本变形例中,工件安装支援程序6p包括机器学习程序6m,存储器6还存储由机器学习程序6m利用的测量图像数据DA1、图像处理数据DA2、基准线数据DA3、相机参数DA4、已完成学习参数DA5。另外,图像处理装置200a以及加工装置10a分别具有彼此能够通信的第二通信接口204以及通信接口112。第二通信接口204以及通信接口112只要是以太网(注册商标)接口、无线通信接口等彼此能够通信的接口,则可以是任何接口。加工装置10a可以通过第二通信接口204以及通信接口112向图像处理装置200a发送判断多个加工基准点CP1~CPn的全部的位置是否存在于容许范围内的判断结果(综合判断结果DA6)、判断多个加工基准点CP1~CPn是否分别存在于容许范围内的结果(按加工基准点区分的判断结果DA7)、以及多个加工基准点CP1~CPn与各自的容许范围的中心值的偏离量(按加工基准点区分的判断结果DA7)。存储器6可以还存储综合判断结果DA6、按加工基准点区分的判断结果DA7、以及按加工基准点区分的偏离量DA8。机器学习程序6m、测量图像数据DA1、图像处理数据DA2、基准线数据DA3、相机参数DA4、已完成学习参数DA5、综合判断结果DA6、按加工基准点区分的判断结果DA7、以及按加工基准点区分的偏离量DA8也可以不存储于图像处理装置200a,而是存储于云服务等外部服务器,可以在外部服务器执行机器学习程序6m,仅将执行结果回复图像处理装置200a。
测量图像数据DA1是由相机4拍摄到的测量图像、由第一追加相机4A拍摄到的第一追加测量图像、以及由第二追加相机4B拍摄到的第二追加测量图像中的至少一种数据。图像处理数据DA2是对测量图像、第一追加测量图像、以及第二追加测量图像的各个进行边缘检测处理得到的二值图像以及通过背景差分等对工件W进行检测得到的二值图像中的至少一种数据。基准线数据DA3是多个工件基准线RL1~RL3的工件基准线位置、多个第一追加工件基准线RL4~RL5的第一追加工件基准线位置、以及多个第二追加工件基准线RL6~RL7的第二追加工件基准线位置中的至少一种数据。相机参数DA4包括测量图像、第一追加测量图像、以及第二追加测量图像图像的各自的图像中心位置以及畸变参数;以及相机4、第一追加相机4A、以及第二追加相机4B的各自的焦点距离。综合判断结果DA6是上述的步骤S15的判断结果。按加工基准点区分的判断结果DA7是判断多个加工基准点CP1~CPn各自的、由位置测量传感器9测量到的位置与从工件模型求出的多个加工基准点CP1~CPn的理想的位置的差的绝对值是否为阈值以下的结果。按加工基准点区分的偏离量DA8是多个加工基准点CP1~CPn各自的、由位置测量传感器9测量到的位置与从工件模型求出的多个加工基准点CP1~CPn的理想的位置的差的值。
机器学习程序6m使处理器5执行如下的处理:例如使用神经网络更优选的是用于深度学习的三层以上的神经网络作为学习模型,使用将测量图像数据DA1以及基准线数据DA3作为输入并且将综合判断结果DA6、按加工基准点区分的判断结果DA7以及按加工基准点区分的偏离量DA8中的至少一种数据作为输出的训练数据,对机器学习模型进行学习。也可以还输入图像处理数据DA2以及相机参数DA4中的至少一种,对机器学习模型进行学习。已完成学习参数DA5存储这样进行了学习的神经网络的各层的神经元间的权重参数等数据。因此,工件安装支援程序6p利用使用将测量图像以及多个工件基准线RL1~RL3作为输入并且将判断多个加工基准点CP1~CPn的全部的位置是否存在于容许范围内的判断结果、判断多个加工基准点CP1~CPn是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点CP1~CPn与各自的容许范围的中心值(从工件模型求出的多个加工基准点CP1~CPn的理想的位置)的偏离量中的至少一种作为输出的训练数据进行了学习的机器学习模型。即,处理器5构成为利用使用将测量图像以及多个工件基准线RL1~RL3作为输入并且将判断结果、判断多个加工基准点CP1~CPn是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点CP1~CPn与各自的容许范围的中心值的偏离量中的至少一种作为输出的训练数据进行了学习的机器学习模型。工件的安装方法利用使用将测量图像以及多个工件基准线RL1~RL3作为输入并且将判断结果、判断多个加工基准点CP1~CPn是否分别存在于容许范围内的结果、以及多个加工基准点CP1~CPn与各自的容许范围的中心值的偏离量中的至少一种作为输出的训练数据进行了学习的机器学习模型。使用还将从测量图像检测出的边缘、多个工件基准线位置的从图像中心的偏离量、相机的镜头的焦点距离、相机的畸变参数中的至少一种作为输入的训练数据,对机器学习模型进行学习。
机器学习程序6m使处理器5还执行如下的处理:使用这样进行了学习的已完成学习的机器学习模型,输入拍摄到具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件AW的、相机4的图像(第三追加测量图像)、第一追加相机4A的图像(第五追加测量图像)、第二追加相机4B的图像(第六追加测量图像)中的至少一个以及基准线数据DA3,判断当将放置有第一追加工件AW的一方的台移动到加工位置MP时与多个基准特征点BP1~BPn分别对应的、第一追加工件AW的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内。也可以还将从第三追加测量图像、第五追加测量图像、第六追加测量图像进行边缘检测处理得到的二值图像、通过背景差分检测第一追加工件AW得到的二值图像、以及相机参数DA4中的至少一个输入机器学习程序6m。在图18中,是表示了第三追加测量图像的判断结果的合成图像ISC的一个例子。在该合成图像ISC中,将多个工件基准线RL1~RL3、多个相机设定基准线CRL1~CRL2以及判断结果表示窗口DW与第三追加测量图像重叠表示。因此,工件安装支援程序6p使处理器5还执行如下的处理:根据由设定成目标配置的相机4拍摄到的、表示具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件AW的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件AW的一方的台移动到加工位置MP时与多个基准特征点BP1~BPn分别对应的、第一追加工件AW的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内。即,处理器5构成为根据由设定成目标配置的相机4拍摄到的表示具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件AW的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件AW的一方的台移动到加工位置MP时与多个基准特征点BP1~BPn分别对应的第一追加工件AW的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内。工件的安装方法根据由设定成目标配置的相机4拍摄到的表示具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件AW的第三追加测量图像,判断当放置有第一追加工件AW的一方的台移动到加工位置MP时与多个基准特征点BP1~BPn分别对应的第一追加工件AW的实际上相同的形状的多个特征点亦即多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于容许范围内。在该情况下,可以在上述的步骤S12中,执行机器学习程序6m。
另外,工件W也可以放置于放置台2以及追加放置台2A的双方。因此,上述的工件的安装方法可以在取下了基准工件RW的放置台2以及与放置台2替换配置的追加放置台2A中的另一方的台上放置具有与基准工件RW的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第二追加工件BW,取得由设定成目标配置的相机4拍摄到的表示第二追加工件BW的第四追加测量图像,由处理器5生成将多个工件基准线与第四追加测量图像重叠得到的第四追加测量合成图像ISD,使多个工件基准线RL1~RL3在第四追加测量合成图像ISD中分别表示在与多个工件基准线位置相同的多个位置。而且,使用者可以在另一方的台上调整第二追加工件的姿态,以在第四追加测量合成图像ISD中使第二追加工件BW占据的第九图像区域IR9的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行或者实际上一致。图19表示第四追加测量合成图像ISD的一个例子。
在相机4、第一追加相机4A、第二追加相机4B的位置姿态没有变化的环境中,在第一实施方式中,可以省略多个相机设定基准线CRL1~CRL2的设定、以及多个相机设定基准线CRL1~CRL2在测量合成图像IS中的表示。同样地,可以省略多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4的设定、以及多个第一追加相机设定基准线CRL3~CRL4在第一追加测量合成图像ISA中的表示。可以省略多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6的设定、以及多个第二追加相机设定基准线CRL5~CRL6在第二追加测量合成图像ISB中的表示。在该情况下,在图10中可以省略步骤S3、S5、S10、S11。
上述的工件安装支援程序6p、机器学习程序6m不仅可以存储在内置于图像处理装置200、200a的存储器6中,也可以存储于软盘、光盘、CDROM以及磁盘等盘、SD卡、USB存储器、外接硬盘等能够从图像处理装置200、200a取下且能够被图像处理装置200、200a读取的存储介质中。
<第一实施方式的作用以及效果>
第一实施方式的工件安装支援系统1、1a以及利用了工件安装支援系统1、1a的工件安装方法能够参照以使姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的基准工件RW的多个基准线位置,调整工件W的姿态。因此,能够高效地调整工件的姿态。
<第二实施方式>
本工件安装方法不限于上述的加工装置10,在其它的加工装置中也可以应用。图20是表示第二实施方式的工件安装支援系统11的概略构成的图。在第二实施方式中,加工装置10m是能够一起进行铣削加工与车削加工的加工装置。放置台2m通过卡止爪21~24固定基准工件RW以及工件W。放置台2m具有旋转中心轴Ax,能够绕旋转中心轴Ax转动。在图20中,表示了加工位置MP与准备位置AP为相同的例子,但是与第一实施方式同样地,放置台2m也可以移动到对基准工件RW以及工件W进行加工的加工位置MP、以及从加工位置MP离开的准备位置AP。卡止爪21~24依次顺时针配置在绕旋转中心轴Ax转动各90度的位置。即,从旋转中心轴Ax的轴向观察,从旋转中心轴Ax朝向卡止爪21的方向与从旋转中心轴Ax朝向卡止爪22的方向所成的角度为90度。从旋转中心轴Ax的轴向观察,从旋转中心轴Ax朝向卡止爪22的方向与从旋转中心轴Ax朝向卡止爪23的方向所成的角度为90度。从旋转中心轴Ax的轴向观察,从旋转中心轴Ax朝向卡止爪23的方向与从旋转中心轴Ax朝向卡止爪24的方向所成的角度为90度。从旋转中心轴Ax的轴向观察,从旋转中心轴Ax朝向卡止爪24的方向与从旋转中心轴Ax朝向卡止爪21的方向所成的角度为90度。相机4的光轴配置成朝向与旋转中心轴Ax实际上平行。在工件安装支援系统11中,从工件安装支援系统1的构成省略了第一追加相机4A以及第二追加相机4B。但是,与第一实施方式同样地,加工装置10m也可以具备与放置台2m具有相同的形状以及功能的追加放置台2mA。另外,在图20中虽然未进行图示,但是加工装置10m也可以具有第一实施方式中示出的位置测量传感器9,图像处理装置200也可以具备机器学习程序6m的功能。在第二实施方式的说明中,对于与第一实施方式相同的构成、处理,使用相同的附图标记并省略详细的说明。另外,在本实施方式中未进行说明的构成与第一实施方式的构成实际上相同。
图21以及图22是用于对本实施方式的基准工件RW以及工件W的姿态进行说明的图。如图21所示,本实施方式的基准工件RW以及工件W具有中心轴线Cx,具有相对于中心轴线Cx大致线对称的形状。在本实施方式的姿态调整中,需要如图21所示地使基准工件RW以及工件W的中心轴线Cx与旋转中心轴Ax一致、以及之后如图22所示地使基准工件RW以及工件W的相位(绕旋转中心轴Ax的旋转角)与规定的相位一致这两个一致。因此,基准工件RW以及工件W的姿态由放置台2的旋转中心轴Ax规定。
图23是表示第二实施方式的工件W的安装方法的流程图。在该方法中,在步骤S1a中,使用者将基准工件RW放置到放置台2上,并在放置台2上调整基准工件RW的姿态,以使基准工件RW的姿态成为工件基准姿态。图24是步骤S1a的具体的处理的流程图。首先,在步骤S121中,如图25所示,将长条棒30安装到定心棒(位置测量传感器9的一个例子)上。将长条棒30的中心轴调整成与旋转中心轴Ax平行。长条棒30的半径相对于长条棒30的中心轴的轴向是一样的。接着,在步骤S122中,将放置台2转动到角度0度。该角度0度规定当从旋转中心轴Ax的轴向观察时长条棒30位于旋转中心轴Ax与卡止爪21之间的旋转角。在步骤S123中,在角度0度,用目测测量长条棒30与第一测量面WP1的间隙。在此,第一测量面WP1是在基准工件RW的表面中在将基准工件RW以如图22所示的那样地进行了姿态调整时相对于旋转中心轴Ax成为平行的面。因此,能够以使长条棒30与第一测量面WP1的间隙的距离相对于长条棒30的中心轴的轴向成为一样的方式调整基准工件RW的姿态。
接着,在步骤S124中,将放置台2转动到角度180度。此时,如图26所示,以长条棒30位于旋转中心轴Ax与卡止爪23之间的方式使基准工件RW以及放置台2绕旋转中心轴Ax转动。但是,长条棒30保持图25所示的位置和姿态。此时,相对于旋转中心轴Ax与第一测量面WP1相反的面亦即第二测量面WP2面对长条棒30。在步骤S125中,在角度180度,用目测测量长条棒30与第二测量面WP2的间隙。此时,第二测量面WP2相对于旋转中心轴Ax成为实际上平行。在步骤S126中,判断角度0度与180度的间隙的距离是否相等。在角度0度与180度的间隙的距离不相等的情况下(在步骤S126中为“否”),由于发生了如图21所示的中心偏离,所以在步骤S127中,以使基准工件RW在与旋转中心轴Ax垂直的方向上滑动的方式调整卡止爪21以及卡止爪23。其后,到角度0度与180度的间隙的距离变成相等为止(在步骤S126中为“是”),反复进行步骤S127、步骤S122~S126的处理。
如果角度0度与180度的间隙的距离变成相等(在步骤S126中为“是”),则在步骤S128中,将放置台2转动到角度90度。此时,如图27所示,以使长条棒30位于旋转中心轴Ax与卡止爪22之间的方式使基准工件RW以及放置台2绕旋转中心轴Ax转动。但是,长条棒30保持图25所示的位置和姿态。在步骤S129中,在角度90度,用目测测量长条棒30与第三测量面WP3的间隙。第三测量面基本上与第一测量面同样地,是基准工件RW的表面中当将基准工件RW如图22所示地进行了姿态调整时相对于旋转中心轴Ax成为平行的面。因此,能够以使长条棒30与第三测量面WP3的间隙的距离相对于长条棒30的中心轴的轴向成为一样的方式调整基准工件RW的姿态。
接着,在步骤S130中,将放置台2转动到角度270度。此时,如图28所示,以使长条棒30位于旋转中心轴Ax与卡止爪24之间的方式使基准工件RW以及放置台2绕旋转中心轴Ax转动。但是,长条棒30保持图25所示的位置和姿态。此时,相对于旋转中心轴Ax与第三测量面WP3相反的面亦即第四测量面WP4面对长条棒30。在步骤S131中,在角度270度,用目测测量长条棒30与第四测量面WP4的间隙。此时,第四测量面WP4相对于旋转中心轴Ax成为实际上平行。在步骤S132中,判断角度90度与270度的间隙的距离是否相等。在角度90度与270度的间隙的距离不相等的情况下(在步骤S132中为“否”),由于发生了图21所示的中心偏离,所以在步骤S133中,以使基准工件RW在与旋转中心轴Ax垂直的方向上滑动的方式操作卡止爪22以及卡止爪24。其后,到角度90度与270度的间隙的距离成为相等为止(在步骤S132中为“是”),反复进行步骤S133、步骤S128~S132的处理。
返回图23,步骤S2~S5进行与第一实施方式同样的处理,在步骤S6a中进行工件基准线的设定。图29是第二实施方式的基准图像IB的一个例子。在步骤S6a中,使用者边观察显示在显示器8上的图29所示那样的基准图像IB边通过输入装置7在基准图像IB中将多个工件基准线RL1~RL4设定在基准工件RW占据的第一图像区域IR1的边界。另外,在该设定中,优选的是一起设定不受相位偏离导致的影响的工件基准线RL1与RL4以及受到相位偏离导致的影响的工件基准线RL2与RL3。其后,步骤S7~S11进行与第一实施方式同样的处理,在步骤S12a、S13a中进行工件W的姿态的调整。
图30表示第二实施方式的测量合成图像IS的一个例子。在图30中,在测量合成图像IS中用圆点图案表示工件W占据的第二图像区域IR2。另外,在测量合成图像IS中用阴影线表示与第三图像区域IR3对应的静止物体占据的第四图像区域IR4的边界。在第一实施方式中,容许在测量合成图像IS中工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL3成为实际上平行的情况,但是在第二实施方式中,使用者以在测量合成图像IS中使工件W占据的第二图像区域IR2的边界与多个工件基准线RL1~RL4成为实际上一致的方式在放置台2上调整工件W的姿态。在图30中,由于一起发生了图21所示的中心偏离与图22所示的相位偏离,所以首先以使不受相位偏离导致的影响的工件基准线RL1以及RL4和与其对应的第二图像区域IR2的边界线BL1以及BL2实际上一致的方式,通过操作卡止爪21~24来调整工件W的姿态。在图31中示出了进行了这样的调整的测量合成图像IS的表示例子。接着,以使剩余的工件基准线RL2以及RL3和与其对应的第二图像区域IR2的边界线BL1以及BL2实际上一致的方式,使工件W以及放置台2绕旋转中心轴Ax转动。图32示出了表示这样姿态被调整后的工件W的测量合成图像IS的例子。另外,图29~31示出了多个工件基准线RL1~RL4全都是圆的情况,但是也可以包括直线的工件基准线。
返回图23,在步骤S12a中,判断在测量合成图像IS中全部的多个工件基准线RL1~RL4是否与工件W占据的第二图像区域IR2的边界实际上一致。在全部的多个工件基准线RL1~RL4与第二图像区域IR2的边界实际上不一致的情况下(在步骤S12a中为“否”),在步骤S13a中,操作卡止爪21~24,或者使工件W以及放置台2绕旋转中心轴Ax转动。其后,到全部的多个工件基准线RL1~RL4与第二图像区域IR2的边界成为实际上一致为止,反复进行步骤S13a、步骤S8~S13a的处理。在全部的多个工件基准线RL1~RL4与第二图像区域IR2的边界实际上一致的情况下(在步骤S12a中为“是”),执行步骤S15~S17的处理。
<第二实施方式的作用以及效果>
第二实施方式的工件安装支援系统11以及利用了工件安装支援系统11的工件安装方法对于将工件W向四个爪的放置台安装这样的费事的工件W的安装,利用合成图像,能够缩短安装时间。
在本发明中,“具备”及其派生词是对构成要素的存在进行说明的非限制用语,不排除未记载的其它的构成要素的存在。这也适用于“具有”、“包括”及它们的派生词。
“~部件”、“~部”、“~要素”、“~体”以及“~结构”这样的词句可以具有单一的部分或多个部分这样的多个意思。
“第一”、“第二”等序数只是用于识别构成的用语,不具有其它的意思(例如确定的顺序等)。例如,虽说存在“第一要素”,但是不暗示存在“第二要素”,另外虽说存在“第二要素”,但是不暗示存在“第一要素”。
除非在实施方式中有特别的说明,表示程度的“实际上”、“约”以及“大致”等词句可以意味着最终结果没有较大变化的合理的偏离量。在本发明中记载的全部的数值可以解释为包含“实际上”、“约”以及“大致”等词句。
在本发明中“A以及B中的至少一方”这样的词句应该解释为仅包含A、仅包含B、以及包含A以及B双方。
从上述的公开内容考虑,显然可以进行本发明的各种各样的变形以及修正。因此,在不脱离本发明的主旨的范围内,也可以利用与本发明的具体的公开内容区别的方法来实施本发明。

Claims (15)

1.一种用于加工装置的工件的安装方法,其特征在于包括:
将基准工件放置到放置台上,
以使所述基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式在所述放置台上调整所述基准工件的姿态,
将相机设定成使拍摄所述放置台的所述相机的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置,
取得由设定成所述目标配置的所述相机拍摄到的表示姿态被调整后的所述基准工件的基准图像,
以使在所述基准图像中在所述基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线,
将所述多个工件基准线分别位于的所述基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器中,
将具有与所述基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件放置到取下了所述基准工件的所述放置台、以及与所述放置台替换配置的与所述放置台不同的追加放置台中的一方的台上,
取得由设定成所述目标配置的所述相机拍摄到的表示所述工件的测量图像,
由处理器生成将所述多个工件基准线与所述测量图像重叠得到的测量合成图像,所述多个工件基准线在所述测量合成图像中分别表示在与所述多个工件基准线位置相同的多个位置,
在所述一方的台上调整所述工件的姿态,以在所述测量合成图像中使所述工件占据的第二图像区域的边界与所述多个工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。
2.根据权利要求1所述的工件的安装方法,其特征在于,
所述放置台以及所述追加放置台能够移动到由所述加工装置对所述工件进行加工的加工位置、以及从所述加工位置离开的准备位置,
所述相机拍摄放置在移动到所述准备位置的所述一方的台上的所述基准工件以及所述工件中的任意一个,
在移动到所述准备位置的所述放置台或者所述追加放置台上调整所述工件的姿态。
3.根据权利要求2所述的工件的安装方法,其特征在于,
当放置有以成为所述工件基准姿态的方式姿态被调整后的所述基准工件的所述放置台移动到所述加工位置时,多个基准特征点的全部的位置存在于预先确定的容许范围内,所述多个基准特征点为所述基准工件的所述形状的多个特征点。
4.根据权利要求3所述的工件的安装方法,其特征在于,还包括:
将放置有姿态被调整后的所述工件的所述一方的台移动到所述加工位置,
由所述加工装置的位置测量传感器测量分别与所述多个基准特征点对应的多个加工基准点的位置,所述多个加工基准点为所述工件的所述实际上相同的形状的多个特征点,
由所述加工装置判断所述多个加工基准点的位置是否分别存在于所述容许范围内。
5.根据权利要求4所述的工件的安装方法,其特征在于,还包括:
当判断为所述多个加工基准点的全部的位置存在于所述容许范围内时,由所述加工装置输出允许加工的判断结果并对所述工件进行加工,
当判断为所述多个加工基准点中的至少一个的位置未存在于所述容许范围内时,输出不允许加工的判断结果,将移动到所述加工位置的放置有所述工件的所述一方的台移动到所述准备位置。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的工件的安装方法,其特征在于,
所述基准工件的姿态以及所述工件的姿态通过围绕为了使所述加工装置执行加工程序而设定的坐标系的坐标轴的旋转角或者所述放置台的旋转中心轴来规定。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的工件的安装方法,其特征在于,
所述工件基准线是通过由所述处理器进行的图像处理求出的所述第一图像区域的边界的边缘。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的工件的安装方法,其特征在于,
所述工件基准线是直线或者圆。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的工件的安装方法,其特征在于,
还包括在所述基准图像的背景中在静止物体占据的第三图像区域的边界设定多个相机设定基准线,
还将所述多个相机设定基准线分别位于的所述基准图像内的多个位置作为多个相机设定基准线位置存储到所述存储器中,
由所述处理器生成将所述多个相机设定基准线与所述测量图像重叠得到的所述测量合成图像,以使所述多个相机设定基准线在所述测量合成图像中分别表示在与所述多个相机设定基准线位置相同的多个位置,
通过以在所述测量合成图像中使所述静止物体占据的第四图像区域的边界与所述多个相机设定基准线重合的方式调整所述相机的所述视点位置以及所述视线方向,由此将所述相机设定成所述目标配置。
10.根据权利要求1至5所述的工件的安装方法,其特征在于,还包括:
将第一追加相机设定成使拍摄所述放置台的所述第一追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与所述基准视点位置不同的第一追加基准位置以及与所述基准视线方向非平行的第一追加基准视线方向的第一追加目标配置,
将第二追加相机设定成使拍摄所述放置台的所述第二追加相机的视点位置以及视线方向分别成为与所述基准视点位置以及所述第一追加基准位置不同的第二追加基准位置、以及与所述基准视线方向以及所述第一追加基准视线方向非平行的第二追加基准视线方向的第二追加目标配置,
取得由设定成所述第一追加目标配置的所述第一追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的所述基准工件的第一追加基准图像,
取得由设定成所述第二追加目标配置的所述第二追加相机拍摄到的表示姿态被调整后的所述基准工件的第二追加基准图像,
在所述第一追加基准图像中在所述基准工件占据的第五图像区域的边界设定多个第一追加工件基准线,
在所述第二追加基准图像中在所述基准工件占据的第六图像区域的边界设定多个第二追加工件基准线,
将所述多个第一追加工件基准线分别位于的所述第一追加基准图像内的多个位置作为多个第一追加工件基准线位置存储到所述存储器中,
将所述多个第二追加工件基准线分别位于的所述第二追加基准图像内的多个位置作为多个第二追加工件基准线位置存储到所述存储器中,
取得由设定成所述第一追加目标配置的所述第一追加相机拍摄到的表示所述工件的第一追加测量图像,
取得由设定成所述第二追加目标配置的所述第二追加相机拍摄到的表示所述工件的第二追加测量图像,
由所述处理器生成将所述多个第一追加工件基准线与所述第一追加测量图像重叠得到的第一追加测量合成图像,以使所述多个第一追加工件基准线在所述第一追加测量合成图像中分别表示在与所述多个第一追加工件基准线位置相同的多个位置,
由所述处理器生成将所述多个第二追加工件基准线与所述第二追加测量图像重叠得到的第二追加测量合成图像,以使所述多个第二追加工件基准线在所述第二追加测量合成图像中分别表示在与所述多个第二追加工件基准线位置相同的多个位置,
在所述一方的台上调整所述工件的姿态,以在所述第一追加测量合成图像中使所述工件占据的第七图像区域的边界与所述多个第一追加工件基准线成为实际上平行或者实际上一致,
在所述一方的台上调整所述工件的姿态,以在所述第二追加测量合成图像中使所述工件占据的第八图像区域的边界与所述多个第二追加工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。
11.根据权利要求5所述的工件的安装方法,其特征在于,还包括:利用使用训练数据进行了学习的机器学习模型,根据由设定成所述目标配置的所述相机拍摄到的表示具有与所述基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第一追加工件的第三追加测量图像,判断当放置有所述第一追加工件的所述一方的台移动到所述加工位置时与所述多个基准特征点分别对应的多个第一追加加工基准点的全部的位置是否存在于所述容许范围内,所述多个第一追加加工基准点为所述第一追加工件的所述实际上相同的形状的多个特征点,所述训练数据将所述测量图像以及所述多个工件基准线作为输入,并且将所述判断结果、判断所述多个加工基准点是否分别存在于所述容许范围内的结果、以及所述多个加工基准点与各自的所述容许范围的中心值的偏离量中的至少一个作为输出。
12.根据权利要求11所述的工件的安装方法,其特征在于,
使用还将从所述测量图像检测出的边缘、所述多个工件基准线位置的从图像中心的偏离量、所述相机的镜头的焦点距离、所述相机的畸变参数中的至少一个作为输入的所述训练数据对所述机器学习模型进行学习。
13.根据权利要求1至5中任意一项所述的工件的安装方法,其特征在于,
在取下了所述基准工件的所述放置台、以及与所述放置台替换配置的所述追加放置台中的另一方的台上放置具有与所述基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的第二追加工件,
取得由设定成所述目标配置的所述相机拍摄到的表示所述第二追加工件的第四追加测量图像,
由所述处理器生成将所述多个工件基准线与所述第四追加测量图像重叠得到的第四追加测量合成图像,以使所述多个工件基准线在所述第四追加测量合成图像中分别表示在与所述多个工件基准线位置相同的多个位置,
在所述另一方的台上调整所述第二追加工件的姿态,以在所述第四追加测量合成图像中使所述第二追加工件占据的第九图像区域的边界与所述多个工件基准线成为实际上平行或者实际上一致。
14.一种工件安装支援系统,其特征在于具备:
放置台,构成为为了调整具有与基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件的姿态以及所述基准工件的姿态,择一地放置所述基准工件或者所述工件;
相机,构成为拍摄所述放置台上的所述基准工件以及所述工件;
输入装置,用于在由所述相机拍摄到的表示以使所述基准工件的姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的所述基准工件的基准图像中在所述基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线;
存储器,构成为将所述多个工件基准线分别位于的所述基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储;
处理器,构成为生成将所述多个工件基准线与当在所述放置台上调整所述工件的姿态时由所述相机拍摄到的表示所述工件的测量图像重叠得到的测量合成图像,以使所述多个工件基准线在所述测量合成图像中分别表示在与所述多个工件基准线位置相同的多个位置;以及
显示器,构成为当拍摄所述测量图像时显示所述测量合成图像。
15.一种存储介质,其特征在于,存储有工件安装支援程序,所述工件安装支援程序使处理器执行如下的处理:
取得由设定成使相机的视点位置以及视线方向分别成为基准视点位置以及基准视线方向的目标配置的相机拍摄到的、表示以使姿态成为工件基准姿态的方式进行了调整的放置台上的基准工件的基准图像,
在所述基准图像中在所述基准工件占据的第一图像区域的边界设定多个工件基准线,
将所述多个工件基准线分别位于的所述基准图像内的多个位置作为多个工件基准线位置存储到存储器中,
取得由设定成所述目标配置的所述相机拍摄到的、表示放置在取下了所述基准工件的所述放置台以及与所述放置台替换配置的与所述放置台不同的追加放置台中的一方的台上的具有与所述基准工件的形状以及尺寸实际上相同的形状以及尺寸的工件的测量图像,
生成将所述多个工件基准线与所述测量图像重叠得到的测量合成图像,以使所述多个工件基准线在所述测量合成图像中分别表示在与所述多个工件基准线位置相同的多个位置,
使显示器显示所述测量合成图像。
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