JP2016135512A - 板状物移載装置および板状物移載方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 3次元物体認識装置により、積層された板状物の高さ位置情報を精度よく求め、その高さ位置情報を用いて、ロボットにより板状物を確実に把持して移載することが出来る、板状物移載装置および板状物移載方法を提供すること。【解決手段】 板状物を保持して所定の位置に移載する機能を有するロボットを備え、板状物表面に光を照射する照明機器を更に備え、板状物の3次元形状と位置に関する情報を取得する画像認識部を更に備え、前記画像認識部は、板状物表面に対して斜め上方から2次元画像を取得するカメラを2台と、2台のカメラで取得した画像情報を処理するデータ処理部とを含み、前記データ処理部が算出した最上層の板状物に関する情報に基づいて、前記ロボットが板状物の保持することを特徴とする板状物移載装置および板状物移載方法を提供する。【選択図】 図3
Description
本発明は、積層された板状物を、ロボットを用いて、1枚毎に移載する板状物移載装置および板状物移載方法に関する。
オフィスや店舗等の業務用家具に用いられる棚板、天板や側板の生産において、所定の寸法・形状に製作された板状物を、複数枚積層した状態から1枚毎に持ち上げ、移載して次工程に搬送することがある。その際の移載作業において、作業の安全化と効率化の観点からロボットを用いることが望ましい。
この場合、各板状物が平板であって、設計どおりの寸法で精度良く製作され、図13(a)のように決められた位置にズレなく所定の枚数積層されているのであれば、最上層から最下層に至る板状物の位置は積層枚数データのみで既知となり、その積層枚数データを元にロボットを制御すれば各板状物を一枚一枚確実に把持することが可能となる。しかし、完全な平板とは違い、面の場所により厚みが違う為、重なり位置により積層高さが変わり複数枚積層するとその誤差が蓄積され、積層枚数データのみで最上層の板状物の高さを正確に認識することが出来ず、板状物を把持し損なうことがある。また、板状物の面内位置において、適切な箇所を把持しないと重量バランスを乱すことがあることから、把持箇所を一定の範囲内にする必要がある。このため、仮に、各板状物が設計どおりの寸法で精度良く製作されていたとしても、図13(b)のような位置ズレを生じた積層状態では、積層枚数データのみでロボットを制御することは好ましくない。以上の理由より、積層された板状物をロボットにより移載する場合において、最上層の板状物の3次元空間上の形状と位置を認識する手段が求められている。
一方において、ロボットと3次元物体認識装置を組み合わせた物品の移載装置の実用化が進んでいる。例えば、特許文献1では、ボックスにばら積みされた製品を順次取り出す用途で、画像データを用いた数値演算により製品の位置と姿勢を認識し、ロボットによりピッキングを行っている。ところで、ロボットを用いたピッキング(移載)において、製品の位置と姿勢を短時間で把握する必要があるが、画像データを用いた数値演算を短時間で行うためには高性能な演算処理装置が必要である。このため、3次元物体認識装置を、積層状態の板状物を対象とするような比較的単純な作業に用いるにはコスト的に見合わなかった。しかし、半導体の高集積化等の進歩により、高性能な演算処理のコストパフォーマンスが上昇するとともに、プログラム面での工夫(例えば特許文献2)により、比較的安価に3次元物体認識が行えるようになってきている。
3次元物体認識においては、特許文献2に記されているようなプログラム面での工夫もあって、2台のカメラで撮像した画像データを用いる方法が一般化している。一方、3次元物体認識装置は、ばら積みされた製品を順次取り出す用途に採用されるために、最上部の製品を見分ける必要がある。このため、3次元物体認識装置において、2台のカメラは、図14(a)に示すように製品の配置された面の真上から撮像をする構成となっている。
そこで、積層された板状物についても同様なカメラ配置、すなわち図14(b)のような構成において3次元物体認識を試みたところ、種々の問題があることが判った。これを図15を用いて説明する。
図15(a)は、図14(b)に示す板状物の積層体Wを真上から見た状態を示すものであり、積層体Wは同一仕様の板状物Lを積層したものであるが、初期状態で最上層にあった板状物Lを板状物L1、上から2層目にあった板状物Lを板状物L2、最下層の板状物Lを板状物LBとする。まず、積層体Wを真上から見ると図15(a)のように、最上層の板状物L1の上面のみ認識され、3次元物体認識の対象として使用出来る辺が4つに限定され、積層状態から一枚の板状物を移載したとしても画像に大きな変化は得られない。すなわち、図15(a)で最上層であった板状物L1を移載することで、図15(b)のように最上層は板状物L2になるが、最上層が板状物L1と板状物L2の場合において、真上から撮像した画像の差が極僅かしかない。このため、演算で求めた積層物の高さ位置が、板状物の厚みに対して充分な認識精度を得にくくなる。一方、板状物は、その面サイズに応じて、安定に積み上げることが出来ることから、カメラからの距離が最上層の板状物L1と最下層の板状物LBでは大きく異なる。このため、カメラ視野内での大きさも最上層の板状物L1と最下層の板状物LBでは異なり(図15(c))、最下層付近の板状物LBの演算で求めた高さ精度が、最上層の板状物L1に比べて悪化する懸念がある。
更に、カメラの向きと照明の照射角度が異なれば影が生じ、この影が画像処理の際のノイズとして、演算結果に悪影響を及ぼすこともある。
結果として、図14(b)のような構成による3次元物体認識装置を用いた場合、積層された板状物の形状および高さを正確に掌握することは難しい。すなわち、図14(b)の構成の3次元認識装置では、ロボットと組み合わせても板状物の確実な把持が難しいという問題がある。仮に、ロボットの把持機構が特許文献3に記載のように伸縮可能であっても、図16のように板状物の積層体が複数隣接する状態から板状物を順次移載するような場合においては、最上層の板状物の高さ位置を見誤ると(例えば図17の積層体W1の最上層より積層体W2の最上層の方が高いと誤判定)積層体を崩すことにもなるので、安全面からも問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、3次元物体認識装置により、積層された板状物の高さ位置情報を精度よく求め、その高さ位置情報を用いて、ロボットにより板状物を確実に把持して移載することが出来る、板状物移載装置および板状物移載方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
積層された板状物を1枚毎に移載する板状物移載装置であって、板状物を保持して所定の位置に移載する機能を有するロボットを備え、板状物表面に光を照射する照明機器を更に備え、板状物の3次元形状と位置に関する情報を取得する画像認識部を更に備え、前記画像認識部は、板状物表面に対して斜め上方から2次元画像を取得するカメラを2台と、2台のカメラで取得した画像情報を処理するデータ処理部とを含み、前記データ処理部が算出した最上層の板状物に関する情報に基づいて、前記ロボットが板状物の保持することを特徴とする。
積層された板状物を1枚毎に移載する板状物移載装置であって、板状物を保持して所定の位置に移載する機能を有するロボットを備え、板状物表面に光を照射する照明機器を更に備え、板状物の3次元形状と位置に関する情報を取得する画像認識部を更に備え、前記画像認識部は、板状物表面に対して斜め上方から2次元画像を取得するカメラを2台と、2台のカメラで取得した画像情報を処理するデータ処理部とを含み、前記データ処理部が算出した最上層の板状物に関する情報に基づいて、前記ロボットが板状物の保持することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の板状物移載装置であって、前記照明機器の光照射方向と前記2台のカメラの撮像方向が略一致することを特徴とする。
請求項1に記載の板状物移載装置であって、前記照明機器の光照射方向と前記2台のカメラの撮像方向が略一致することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、
請求項1または請求項2に記載の板状物移載装置であって、前記照明機器による光照射方向と、前記2つのカメラの撮像方向が、板状物の表面に対して30度から60度の角度を有していることを特徴とする。
請求項1または請求項2に記載の板状物移載装置であって、前記照明機器による光照射方向と、前記2つのカメラの撮像方向が、板状物の表面に対して30度から60度の角度を有していることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の板状物移載装置であって、前記2台のカメラを設置するマウント部を有するカメラ設置架台を更に備え、前記カメラ設置架台が前記マウント部の高さを上下移動させる機能を有していることを特徴とする。
請求項1〜請求項3のいずれかに記載の板状物移載装置であって、前記2台のカメラを設置するマウント部を有するカメラ設置架台を更に備え、前記カメラ設置架台が前記マウント部の高さを上下移動させる機能を有していることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、
請求項4に記載の板状物移載装置であって、前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記マウント部の高さを変化させる機能を有している。
請求項4に記載の板状物移載装置であって、前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記マウント部の高さを変化させる機能を有している。
請求項6に記載の発明は、
請求項4または請求項5に記載の板状物移載装置であって、前記カメラ設置架台が門型形状を有していることを特徴とする。
請求項4または請求項5に記載の板状物移載装置であって、前記カメラ設置架台が門型形状を有していることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、
請求項1〜請求項6の何れかに記載の板状物移載装置であって、前記照明器具がライン照明であって、前記2台のカメラの間隔よりも広い照射範囲を有することを特徴とする。
請求項1〜請求項6の何れかに記載の板状物移載装置であって、前記照明器具がライン照明であって、前記2台のカメラの間隔よりも広い照射範囲を有することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、
積層された板状物をロボットにより1枚毎に移載する板状物移載方法であって、板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、前記情報を元にロボットにより、最上層の板状物を保持し、所定の位置に移載する工程とを備え、前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記2台のカメラの高さ位置を変化させることを特徴とする。
積層された板状物をロボットにより1枚毎に移載する板状物移載方法であって、板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、前記情報を元にロボットにより、最上層の板状物を保持し、所定の位置に移載する工程とを備え、前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記2台のカメラの高さ位置を変化させることを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、
非対称な形状の板状物を積層して形成された積層体が複数隣接して存在する状態から、板状物をロボットにより移載する板状物移載方法であって、板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、前記情報を元に、保持すべき板状物を選択する工程と、選択された板状物をロボットで保持し、所定の位置に移載する工程とを備えたことを特徴とする。
非対称な形状の板状物を積層して形成された積層体が複数隣接して存在する状態から、板状物をロボットにより移載する板状物移載方法であって、板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、前記情報を元に、保持すべき板状物を選択する工程と、選択された板状物をロボットで保持し、所定の位置に移載する工程とを備えたことを特徴とする。
本発明により、3次元物体認識装置により、積層された板状物の高さ位置情報を精度よく求めることが出来、その高さ位置情報を用いて、ロボットにより板状物を確実に把持して移載することが出来る。
本発明の一実施形態について、図面を用いて説明する。
図1は、板状物Lを積層した積層体Wから、板状物Lを1枚毎に移載する板状物移載装置1を示す図である。図1において、板状物移載装置1は、カメラ21とカメラ22からなる2台のカメラと、照明機器3と、カメラ設置架台4と、ロボット5およびデータ処理部6を構成要素としている。
図1は、板状物Lを積層した積層体Wから、板状物Lを1枚毎に移載する板状物移載装置1を示す図である。図1において、板状物移載装置1は、カメラ21とカメラ22からなる2台のカメラと、照明機器3と、カメラ設置架台4と、ロボット5およびデータ処理部6を構成要素としている。
カメラ21とカメラ22はともに2次元画像を取得するエリアカメラであって、同一仕様であることが望ましい。照明機器3は積層体Wの全体に光を照射するものであり、カメラ21およびカメラ22による撮像を遮らない位置に配置される。
カメラ設置架台4は、カメラ21およびカメラ22を設置するマウント部41と、マウント部41の高さを可変する機能を有した脚部42から成る。カメラ21およびカメラ22はマウント部41の任意の箇所に所望の向きで設置し、カメラ設置架台4の脚部42の長さを可変することで上下移動することができる。ここで、カメラ設置架台4の脚部42は1本のみでも良いが、カメラ21およびカメラ22の位置を安定させるために、2本であることが望ましく、カメラ設置架台4としては図1に示すような門型形状にして揺れや振動を防ぐことが更に望ましい。なお、カメラ21およびカメラ22の位置情報は、マウント部41における設置位置とマウント部41の高さによって掌握される。
ロボット5は、板状物を保持する吸着ハンド51と、吸着ハンド51の位置および向きを変更するために伸縮や回転動作を行うアーム52を有しており、吸着ハンド51およびアーム52の動作は、図示しないロボット制御部53によって制御される。
データ処理部6は、カメラ21およびカメラ22が取得した画像データを入力することにより3次元物体認識を行う機能を有しており、照明機器3、カメラ設置架台4およびロボット5と通信を行う機能を有しており、本明細書においては、カメラ21、カメラ22およびデータ処理部を合わせて画像認識部2と呼ぶ。
データ処理部6は、図2に示す様にCPU(中央演算処理装置)60、通信インターフェース61、RAM(ランダムアクセスメモリー)62、HDD(ハードディスクドライブ)63、表示部64、キーボード等の入力部65を備えている。HDD63には画像処理プログラムが収納されており、この画像処理プログラムによりカメラ21およびカメラ22が撮像した認識対象物の位置情報データが得られる。具体的には、事前に認識対象物の形状データを入力しておけば、カメラ21とカメラ22で撮像され通信インターフェース61を介して入力された画像データを解析することにより、最上部の認識対象物を認識し、カメラ21およびカメラ22と最上部の認識対象物の位置関係が演算によって得られる。このため、カメラ21およびカメラ22の位置及びその撮像方向が既知であれば、最上部の認識対象物の位置情報が得られる。ここで、画像処理プログラムとしては種々の手法が考案されているが、認識対象物が多面体の場合には辺を抽出する方法が適しており、板状物Lは多面体の一種であることから、本実施形態においては辺を抽出する手法を用いている。
最上部の認識対象物の位置情報データは、通信インターフェース61を介してデータ処理部6からロボット5のロボット制御部53に送られる。ロボット制御部53はデータ処理部6から入手した位置情報データを利用して、アーム52および吸着ハンド51を動作させる機能を有している。
また、データ処理部6では、カメラ21およびカメラ22が取得した画像内における認識対象物の位置に応じ、カメラ設置架台4に通信インターフェース61を介して信号を送る機能も有しており、この信号に応じてカメラ設置架台4の脚部42の長さが変化し、マウント部41の高さ変化に伴い、カメラ21およびカメラ22の高さ位置は変化する機構となっている。
以下、本実施形態の移載装置1を用いて、板状物Lを積層した積層体Wから、板状物Lを1枚毎に確実に移載するための手順について説明する。
まず、データ処理部6の入力部65から、移載対象の板状物Lの形状データを事前に入力しておく。
カメラ設置架台4のマウント部41にはカメラ21およびカメラ22を所定の距離DCを設けて設置する、ここで距離DCが大きいほど3次元物体認識は誤差が小さくなるものの、2つのカメラの視野が重なる必要があるため、カメラ21およびカメラ22から被写体までの距離の1/20〜1/3の範囲であることが望ましい。また、カメラ設置架台4のマウント部41にカメラ21およびカメラ22を固定する際、カメラ21およびカメラ22は板状物Lの上方領域から外れる位置に固定される。具体的には、図3のように、カメラが板状物Lの斜め上方から画像を取得するような角度とする。具体的な角度としては、板状物Lの表面に対して平行を0度、真上から見た場合を90度として、(図3のθを)30〜60度とすることが望ましい。撮像方向が板状物Lの表面に対して30〜60度の範囲にあれば図4(a)のような撮像画像が得られ、積層体Wの最上層の板状物L1の7辺(図4(a)の辺S1〜辺S7)を抽出するのが容易である。また、図4(b)には、最上層から板状物L1(点線で示す)を移載した後の状態を示すが、板状物Lが1枚減ることによる画像の変化が、真上から撮像した場合(図15(b))に比べて大きいことが判る。なお、板状物Lの表面に対する角度が30度よりも小さいと辺S7の抽出が困難となり、60度よりも大きいと辺S2と辺S3の抽出および辺S1と辺S4の区別が困難となるので好ましくない。
照明機器5の光照射方向はカメラ21およびカメラ22の撮像方向と略一致することが望ましい。ここで、略一致とは光照射方向と撮像方向の間の角度が絶対値で10度以内にあることを言い、略一致していればカメラ21およびカメラ22が取得した画像に被写体の影が映り込むことを抑えることが出来る。更に、図5に示すように、カメラ21とカメラ22の間隔DCよりも照明機器の照射範囲DLを広くすることにより、被写体全体に光を照射することが出来る。
カメラ設置架台4のマウント部41におけるカメラ21とカメラ22に固定したら、両カメラの固定位置および撮像方向をデータ処理部6の入力部65から入力する。
この段階で、最上層の板状物Lの画像が、カメラ21およびカメラ22の視野VFの範囲内に入るようにカメラ設置架台4のマウント部41の高さを調整する。すなわち、図4(a)に示す最上層の板状物L1の7つの辺(辺S1〜辺S7)が全て視野VF内に入るようにする。この調整は、カメラ21およびカメラ22の画像を見ながら手動で調整しても良いし、データ処理部6からの信号で自動調整するようなプログラムを備えていても良い。なお、マウント部41の高さは通信インターフェース61を介して、データ処理部6に入力され、マウント部41の高さ情報およびマウント部41における固定位置情報から、カメラ21とカメラ22の位置情報はデータ処理部6で算出される。
この状態で、データ処理部6は、認識対象物である板状物Lの形状に関する情報を有し、カメラ21およびカメラ22の位置および撮像方向に関する情報も有していることから、カメラ21およびカメラ22が取得した画像データを用いることにより、最上層の板状物Lの位置情報をデータ処理により算出する。
データ処理部6で算出された、最上層の板状物Lの位置情報は、通信インターフェース61を介して、ロボット制御部53に送られる。ロボット制御部53は、この位置情報を元に、ロボット5のアーム部52を待機状態(図6(a))から稼働させ(図6(b))、吸着ハンド51を最上層の板状物Lの位置に移動させ(図6(c))、吸着ハンド51を機能させて板状物Lを吸着保持して所定の箇所に移載する(図6(d)〜(f))。
以上の動作を最上層の板状物L1から最下層の板状物LBまで順次行うことにより、積層体Wの全ての板状物Lを移載できることになる。
ところで、カメラ21およびカメラ22に用いるレンズの焦点距離によって、カメラ視野VF内に積層体Wの全体を撮像する(図7(a))ことも、積層体Wの最上層付近のみを撮像する(図7(b))ことも出来る。ここで、カメラ視野VFと積層体Wの撮像画像の関係が図7(a)のような場合においては、最上層L1から最下層LBに至る板状物を移載する場合において、カメラ21およびカメラ22の高さ位置を変化させる必要はない。
しかし、板状物が薄い場合やカメラの画素分解能が低い場合においては、位置精度を確保する上から、積層体Wの最上層付近のみを撮像する焦点距離のレンズを選択することが望ましい。ところが、カメラ視野VFと積層体Wの撮像画像の関係が図7(b)のような場合においては、当初は図8(a)の状態であったものが、板状物Lを順次移載することにより図8(b)のようになり、視野VF内に7辺全て(図4のS1〜S7)を認識することが出来なくなる。そこで、積層体Wの最上層付近のみを撮像する焦点距離のレンズを選択する場合においては、カメラ視野VF内の最上層の板状物Lの位置に基づいて、カメラ21およびカメラ22の高さを変えるようにする。すなわち、板状物Lを順次移載することで、積層体Wの高さが低くなることに応じて、図9(a)と図9(b)の関係で示すように、カメラ設置架台4のマウント部41の高さを低くして、カメラ21およびカメラ22の高さが下がるようにする。これにより、図8(c)に示すように、カメラ視野VF内に7辺全てを認識できる板状物Lが現れる。なお、カメラ設置架台4のマウント部41の高さを低くすることにより変化したカメラ21およびカメラ22の位置情報はデータ処理部6によって算出出来ているので、カメラ21およびカメラ22の高さ位置に関わらず、最上層の板状物Lの位置情報を正確に求めることが出来る。
なお、カメラ設置架台4の脚部42の長さを変化させるか否かは、最上層にある板状物Lの、カメラ21およびカメラ22の視野VF内における位置を判定基準とするのが良い。一例として、図10ではカメラ視野VF内にワーク認識領域VWを設けて、最上層にある板状物Lの辺S1がワーク認識領域VWから外れること(図10(a))を判定基準としてカメラ21およびカメラ22の位置を下げる方式を示しており、最上層にある板状物Lの辺S7がワーク認識領域VWからはみ出さない範囲でカメラ21およびカメラ22の位置を下げている(図10(b))。このような方式により、カメラ21およびカメラ22は、最上層にある板状物Lの7辺(辺S1〜辺S7)全てを視野VF内に確実に納めることが可能となる。
以上の実施の形態においては、積層体Wが1つの場合のみについて説明してきたが、図16のように複数の積層体W(図16におけるW1、W2、W3)が隣接して存在する状態から積層された板状物Lを移載する場合にも、板状物移載装置1を用いることは可能である。積層体Wが複数隣接する場合においては、基本的には、最も高い位置にある板状物Lがどれかを認識して移載するようにすれば良く、同じ高さにある板状物Lについては、いずれを選択しても問題ない。ただし、図11のような非対称な板状物LFを積層した積層体WFが複数隣接する場合においては、図12(a)のような場合は特に問題ないが、図12(b)のように隣接する積層体WFの非対称板状物LFの縁部FDと縁部FU部が接近し過ぎると、同じ高さにある非対称板状物LF同士であっても、図12(c)のように隣接する非対称板状物LFまで動かす懸念がある。そこで、積層体WFが複数隣接した状態から、非対称板状物LFを一枚毎に移載する場合においては、同じ高さの板状物LFを移載する場合の優先順位を定めておく必要がある。優先順位の定め方としては、画像認識機能を用いる方法や、ルールを定めて(例として、図12のような場合では、同じ高さなら左側を先に移載する)プログラミングしておく方法などがある。
1 板状物移載装置
2 画像認識部
3 照明機器
4 カメラ設置架台
5 ロボット
6 データ処理部
21、22 カメラ
41 マウント部
42 脚部
51 吸着ハンド
52 アーム
53 ロボット制御部
60 CPU
61 通信インターフェース
62 RAM
63 HDD
64 表示部
65 入力部
L 板状物
LF 非対称な板状物
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7 板状物の辺
W 積層体
VF カメラ視野
θ 板状物の表面に対する撮像角度
2 画像認識部
3 照明機器
4 カメラ設置架台
5 ロボット
6 データ処理部
21、22 カメラ
41 マウント部
42 脚部
51 吸着ハンド
52 アーム
53 ロボット制御部
60 CPU
61 通信インターフェース
62 RAM
63 HDD
64 表示部
65 入力部
L 板状物
LF 非対称な板状物
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7 板状物の辺
W 積層体
VF カメラ視野
θ 板状物の表面に対する撮像角度
Claims (9)
- 積層された板状物を1枚毎に移載する板状物移載装置であって、
板状物を保持して所定の位置に移載する機能を有するロボットを備え、
板状物表面に光を照射する照明機器を更に備え、
板状物の3次元形状と位置に関する情報を取得する画像認識部を更に備え、
前記画像認識部は、
板状物表面に対して斜め上方から2次元画像を取得するカメラを2台と、
2台のカメラで取得した画像情報を処理するデータ処理部とを含み、
前記データ処理部が算出した最上層の板状物に関する情報に基づいて、前記ロボットが板状物の保持することを特徴とする板状物移載装置。 - 請求項1に記載の板状物移載装置であって、
前記照明機器の光照射方向と前記2台のカメラの撮像方向が略一致することを特徴とする板状物移載装置。 - 請求項1または請求項2に記載の板状物移載装置であって、
前記照明機器による光照射方向と、前記2つのカメラの撮像方向が、板状物の表面に対して30度から60度の角度を有していることを特徴とする板状物移載装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の板状物移載装置であって、
前記2台のカメラを設置するマウント部を有するカメラ設置架台を更に備え、
前記カメラ設置架台が前記マウント部の高さを上下移動させる機能を有していることを特徴とする板状物移載装置。 - 請求項4に記載の板状物移載装置であって、
前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記マウント部の高さを変化させる機能を有している板状物移載装置。 - 請求項4または請求項5に記載の板状物移載装置であって、前記カメラ設置架台が門型形状を有していることを特徴とする板状物移載装置。
- 請求項1〜請求項6の何れかに記載の板状物移載装置であって、
前記照明器具がライン照明であって、前記2台のカメラの間隔よりも広い照射範囲を有することを特徴とする板状物移載装置。 - 積層された板状物をロボットにより1枚毎に移載する板状物移載方法であって、
板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、
前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、
前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、
前記情報を元にロボットにより、最上層の板状物を保持し、所定の位置に移載する工程とを備え、
前記2台のカメラの視野内における、最上層の板状物の位置に基づいて、前記2台のカメラの高さ位置を変化させることを特徴とする板状物移載方法。 - 非対称な形状の板状物を積層して形成された積層体が複数隣接して存在する状態から、板状物をロボットにより移載する板状物移載方法であって、
板状物の表面に対して30度から60度の照射角度で光を照射する工程と、
前記照射角度と略一致する撮像方向を有し、間隔を置いて配置された2台のカメラにより画像を取得する工程と、
前記2台のカメラにより取得した画像から、板状物の3次元形状と位置に関する情報を求める工程と、
前記情報を元に、保持すべき板状物を選択する工程と、
選択された板状物をロボットで保持し、所定の位置に移載する工程とを備えたことを特徴とする板状物移載方法。
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- 2015-01-23 JP JP2015010839A patent/JP2016135512A/ja active Pending
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