JP2006031258A - Hole positioning method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半球面に形成された穴の中心位置を位置決めし、穴の軸方向をθ軸の方向と一致させる穴の位置決め方法に関する。 The present invention relates to a hole positioning method in which the center position of a hole formed in a hemispherical surface is positioned and the axial direction of the hole coincides with the direction of the θ axis.
図1に示されるように、被位置決め物5の半球面を画像で捉える視覚装置1と、被位置決め物5を保持し、θ方向のみに回転移動するθ位置決め部2と、θ位置決め部を支持し、φ方向のみに回転移動するφ位置決め部3と、φ位置決め部を支持し、水平と垂直方向に移動するX−Yテーブル4とより構成される穴の位置決め装置を使用して、被位置決め物5の半球面に形成された穴51の中心位置を位置決めし、穴51の軸方向をθ軸の方向と一致させている。
As shown in FIG. 1, a
しかしながら、従来の穴の位置決め方法は、図5に示されるように、視覚装置1の画像で捕えられた全体形状から、画像中心を求め、その画像中心に対する穴中心の角度と画像中心と穴中心との距離から、穴51のφ軸での角度を理想球面で求め、φ軸で求めた角度を回転し、穴を視覚装置の正面に位置決めしていた。
しかし、実際には表面は理想球面からずれているため、高精度な位置決めが出来ず、15μmの取代の加工を行なった場合、加工できない面が残るという問題があった。
However, in the conventional hole positioning method, as shown in FIG. 5, the image center is obtained from the entire shape captured by the image of the
However, since the surface is actually deviated from the ideal spherical surface, high-precision positioning cannot be performed, and when machining with a machining allowance of 15 μm is performed, a surface that cannot be machined remains.
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被位置決め物の球面に形成された穴を、球面にずれがあっても高精度に位置決め可能な穴の位置決め方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a hole positioning method capable of positioning a hole formed on a spherical surface of an object to be positioned with high accuracy even when the spherical surface is displaced. It is to be.
本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲の請求項に記載の穴の位置決め方法を提供する。
請求項1に記載の穴の位置決め方法は、被位置決め物である半球面に形成された穴の位置決め方法であって、被位置決め物をチャックし、θ軸を中心に120°回転毎に、視覚装置で半球面に形成された穴の画像を捉え、被位置決め物の穴の3つの画像から被位置決め物のθ軸中心を求め、この求めたθ軸中心と穴との距離から理想球径での穴のφ軸角度を求めて、φ軸で求めた角度を回転して、穴が視覚装置の正面位置に来るように位置決めし、次いで穴の中心がθ軸中心と一致するように被位置決め物を水平移動又は垂直移動させるようにしたものである。このように、θ軸を中心に120°回転毎に半球面を視覚装置で画像を捉え、3つの画像から被位置決め物のθ軸中心を求めることにより、被位置決め物の回転中心(θ軸)を高精度に求めることができ、また、θ軸中心と穴との距離から理想球径での穴のφ軸角度を求め、回転位置決めした後、穴の中心をθ軸中心と一致させることにより、被位置決め物の半球面の形状誤差などに影響されず、高精度に穴を位置決めできるようになる。
The present invention provides a hole positioning method according to the claims as a means for solving the problems.
The hole positioning method according to
以下、図面に従って本発明の実施の形態の穴の位置決め方法について説明する。図1は、本発明の実施の形態の穴の位置決め方法を実施するための穴の位置決め装置の全体構成を示す模式図である。本発明の穴の位置決め装置は、基本的に、視覚装置1,θ位置決め部2,φ位置決め部3及びX−Yテーブル4とより構成されている。
Hereinafter, a hole positioning method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a hole positioning device for carrying out a hole positioning method according to an embodiment of the present invention. The hole positioning device of the present invention basically includes a
視覚装置1は、保持された被位置決め物5の半球面を画像で捉えるものであり、この捉えられた画像は、後述の画像処理装置11に送られ、ここに視覚データとして記憶される。
θ位置決め部2は、被位置決め物5をチャック等により保持し、θ方向のみに回転移動することができる。
φ位置決め部3は、θ位置決め部2を支持しており、φ方向のみに回転移動することができる。
また、X−Yテーブル4は、θ位置決め部2を支持しているφ位置決め部3を支持していて、水平と垂直方向に移動することができる。
The
The
The
The XY table 4 supports the
上記構成よりなる本発明の穴の位置決め装置の作動(穴の位置決め方法)について説明する。図2は、本発明の実施の形態の穴の位置決め方法を説明する図であり、図3は、本発明の穴の位置決め装置の作動を説明するブロック図であり、図4は、そのフローチャートである。即ち、本実施形態においては、図3に示すように、視覚装置1で捉えた画像は、画像処理装置11に送られて視覚データとして記憶されると共に、この記憶された視覚データから、θ軸中心からのφ軸の角度と水平と垂直方向のずれ量を算出して、このデータを制御装置12に送る。制御装置12では、このデータに基づいて、θ,φ,X,Y軸の移動量を算出し、θ,φ,X,Y軸の各軸に移動指令を出している。
The operation (hole positioning method) of the hole positioning device of the present invention having the above configuration will be described. 2 is a diagram for explaining a hole positioning method according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the hole positioning device of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart thereof. is there. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 3, an image captured by the
図4のフローチャートに示すように、まず、ステップS1で穴の位置決め装置のθ位置決め部2に被位置決め物5をチャックし取り付ける。次に、ステップS2で被位置決め物5の穴51の画像を視覚装置1で捉らえ、ステップS3でこの捉らえた画像を画像処理装置11で1回目の画像として記憶する(図2の画像1)。次いで、ステップS4でθ位置決め部2に保持された被位置決め物5をθ方向に120°回転させ、ステップS5でこの120°回転した被位置決め物5の穴51の画像を視覚装置1で捉らえ、同様にステップS6でこの捉えられた画像を画像処理装置11で2回目の画像として記憶する(図2の画像2)。更に、ステップS7でθ位置決め部2に保持された被位置決め物5をθ方向に更に120°回転させ、ステップS8でこの更に120°回転した被位置決め物5の穴51の画像を視覚装置1で捉らえ、同じくステップS9でこの捉えられた画像を画像処理装置11で3回目の画像として記憶する(図2の画像3)。
As shown in the flowchart of FIG. 4, first, in step S1, the object to be positioned 5 is chucked and attached to the
次に、ステップS10で画像処理装置11が記憶した3回分の画像データ(画像1〜3)から、3つの穴51の画像の中心を求め、θの回転軸を求め、θの回転軸の位置を記憶する(θ軸中心)。次いで、ステップS11では、画像処理装置11でθ軸中心と被位置決め物5の穴51との距離から理想球径での穴51のφ軸角度を算出し、これを記憶する。ステップS12では、画像処理装置11から制御装置12へθ軸とφ軸角度を出力し、ステップS13で制御装置12がθ,φ軸の移動量を算出し、ステップS14で制御装置12がこの移動量に基づいてθ,φ軸に移動指令を出力する。
Next, from the three times of image data (
次に、ステップS15でθ位置決め部2で被位置決め物5を回転し、穴51の中心位置がθ軸中心に対し所定位置(原点位置)まで回転する。次いで、同様にステップS16でφ位置決め部3で被位置決め物5を回転し、穴51の中心位置がθ軸中心の真上の位置まで回転し、ステップS17でこのときの穴51の画像を視覚装置1で捉らえ、ステップS18でこの捉らえられた画像を画像処理装置11で記憶する(図2の画像4)。
Next, in step S15, the to-be-positioned
次に、ステップS19では、画像処理装置11で画像4からθ、水平(X)、垂直(Y)方向のずれを算出し、ステップS20で、このずれに基づいて制御装置12がθ,X,Y軸の移動量を算出して移動指令を出力する。ステップS21では、被位置決め物5をθ位置決め部2とX−Yテーブル4とで穴51の中心位置を所定位置へ補正移動する。このようにして、ステップS22で被位置決め物5の穴51の位置決めを完了する。
このように被位置決め物5の穴51の位置決めをすることにより、球面の形状誤差に左右されずに穴51の中心を正確に位置決めできるようになる。しかも穴の球面の中心に向う方向がθ軸中心に一致させることができる。
Next, in step S19, the
By positioning the
以上説明したように、本発明では、θ軸を中心に120°回転毎に被位置決め物の半球面を視覚装置で画像として捉え、3つの画像から被位置決め物のθ軸中心を求め、θ軸中心と半球面に形成された穴との距離から理想球径での穴のφ軸角度を求め、回転位置決めした後、穴の中心をθ軸中心と一致させることにより、球面に形成された穴を球面にずれがあっても高精度に位置決めすることができる。 As described above, in the present invention, the hemispherical surface of the object to be positioned is captured as an image by the visual device every 120 ° rotation about the θ axis, and the θ axis center of the object to be positioned is obtained from the three images, and the θ axis The hole formed in the spherical surface is obtained by determining the φ-axis angle of the hole at the ideal spherical diameter from the distance between the center and the hole formed in the hemispherical surface, rotating and positioning, and then aligning the center of the hole with the θ-axis center Can be positioned with high accuracy even if the spherical surface is displaced.
1 視覚装置
11 画像処理装置
12 制御装置
2 θ位置決め部
3 φ位置決め部
4 X−Yテーブル
5 被位置決め物
51 穴
DESCRIPTION OF
Claims (1)
被位置決め物をチャックし、θ軸を中心に120°回転毎に、半球面を視覚装置で捉え、被位置決め物の穴の3つの画像から被位置決め物のθ軸中心を求める段階と、
前記求めたθ軸中心と前記穴との距離から理想球径での前記穴のφ軸角度を求める段階と、
前記求めたφ軸角度を回転し、前記穴が前記視覚装置の正面位置に来るように位置決する段階と、
前記穴の中心が前記θ軸中心と一致するように被位置決め物を水平移動及び垂直移動させる段階と、
を具備することを特徴とする被位置決め物に設けた穴の位置決め方法。 The positioning method of the hole formed in the hemispherical surface that is the object to be positioned is
Chucking the object to be positioned, capturing the hemisphere with a visual device every rotation of 120 ° around the θ axis, and determining the θ axis center of the object to be positioned from three images of the hole of the object to be positioned;
Obtaining a φ-axis angle of the hole at an ideal spherical diameter from a distance between the obtained θ-axis center and the hole;
Rotating the obtained φ axis angle, and positioning so that the hole comes to the front position of the visual device;
Moving the object to be positioned horizontally and vertically so that the center of the hole coincides with the center of the θ axis;
A method of positioning a hole provided in an object to be positioned, comprising:
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JP2004207394A JP4046110B2 (en) | 2004-07-14 | 2004-07-14 | Hole positioning method |
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CN107816941A (en) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 波音公司 | Perform the photogrammetric identification in the place of work |
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2004
- 2004-07-14 JP JP2004207394A patent/JP4046110B2/en not_active Expired - Fee Related
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