JP3137739B2 - ワーク位置検出方法 - Google Patents

ワーク位置検出方法

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JP3137739B2 JP04155231A JP15523192A JP3137739B2 JP 3137739 B2 JP3137739 B2 JP 3137739B2 JP 04155231 A JP04155231 A JP 04155231A JP 15523192 A JP15523192 A JP 15523192A JP 3137739 B2 JP3137739 B2 JP 3137739B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ等により
ワークを撮影し、得られた画像を予め設定された閾値に
基づいて2値化してワークの位置を検出することを複数
のワークについて行なうワーク位置検出方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、パレット内に収納された自動車部
品等のワークをロボットのハンドによって掴んで取り出
し、このワークを、例えばコンベア上に載置された車体
に対する組付部へ搬送する搬送システムが知られてい
る。
【0003】この搬送システムにあっては、上記パレッ
ト内に収納されたワークの位置がずれていると、ロボッ
トがワークを掴めない場合が生じるため、例えば、特開
昭52−91462号公報に示されるようなパターン認
識方法を応用してワークの位置を検出することにより、
ロボットのハンドとワークとのずれを演算し、このずれ
量に応じてロボットを駆動するものがある。また、この
ワーク位置検出方法としては、照明器によって上記ワー
クを照射するとともに、このワークをビデオカメラによ
り撮影し、この撮影された画像の各画素の濃淡信号を所
定の閾値に基づいて2値化し、この2値化データに基づ
いてワークに予め設けられた位置検出用のマークを判別
し、このマークからワーク全体の位置を検出するように
なっている。
【0004】ところで、上記照明器に用いられるランプ
は時間経過とともに劣化して次第に暗くなるため、ビデ
オカメラにより撮影された画像も暗くなり、この画像上
の上記マークが不鮮明になって上記マークを正確に検出
することが困難になる。このため、従来では、一定期間
毎に上記ランプを交換していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記ランプ
は使用環境等によって劣化の進行が変わるため、一定期
間毎にランプを交換したのでは、劣化する前にランプが
交換されてランプの有効利用が図れなかったり、ランプ
の劣化が進み過ぎてマークの検出が不可能になり、ロボ
ットがワークを掴むことができなくなってロボットの稼
働率の低下を招いていた。
【0006】本発明は、上記問題を解決するもので、メ
ンテナンスの時期を正確に判断することができるワーク
位置検出方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ワークを撮影し、得られた画像を予め設
定された閾値に基づいて2値化し、この2値化データに
基づいて上記ワークの位置を検出するワーク位置検出方
法において、上記閾値に基づく2値化によっては上記ワ
ークの検出が不可能な場合に上記閾値を変更し、この変
更された閾値により上記画像の2値化を行なうととも
に、この閾値の変更回数を積算するものである。
【0008】
【作用】上記構成のワーク位置検出方法によれば、ワー
クが撮影されることによって、得られた画像が予め設定
された閾値に基づいて2値化され、この2値化データに
よってワークの位置が検出される。この検出処理は各ワ
ーク毎に繰り返され、上記閾値に基づく2値化によって
はワークの検出が不可能な場合には上記閾値が変更さ
れ、この変更された閾値により上記画像の2値化が行な
われてワークの位置が検出されることにより、照明の変
化があってもワークの位置検出が可能になる。また、上
記閾値の変更回数が積算されることにより、この積算値
を確認してメンテナンスの時期を判断することができ
る。
【0009】
【実施例】図1は、本発明に係るワーク位置検出方法が
実行されるワーク搬送ステーションの一実施例を示すも
のである。このワーク搬送ステーションには、ロボット
1とロボット制御盤2と画像処理装置3と警報灯4とが
備えられている。また、上記ロボット1のアーム11の
先端には、ビデオカメラ5と照明器6とハンド12とが
配設されている。
【0010】上記ロボット1は、ロボット制御盤2によ
る制御に応じてアーム11等が駆動されるもので、パレ
ット7内に収納された自動車部品等の複数個のワーク8
をハンド12によって順次掴んで取り出した後、例えば
図示しないコンベア上の車体に対する組付部まで搬送す
るようになっている。ビデオカメラ5は、照明器6によ
って照射されたワーク8を撮影し、画像信号として画像
処理装置3へ出力するものである。
【0011】ロボット制御盤2は、予め記憶されている
プログラム及び画像処理装置3からの信号に基づいてロ
ボット1を制御するものである。また、ロボット制御盤
2は、警報灯4へ故障の発生等を報知させるための異常
報知信号を出力するようになっている。また、ロボット
制御盤2には、後述する第2の閾値への変更回数等を表
示する表示部21が設けられている。画像処理装置3
は、ビデオカメラ5からの画像信号に基づいてワーク8
の予め設定された位置に穿設された位置検出用の穴(マ
ーク)81の位置を検出し、この検出結果をロボット制
御盤2に出力するものである。そして、ロボット制御盤
2は、この画像処理装置3からの信号に基づいてワーク
8全体の位置を検出し、ロボット1のハンド12とワー
ク8との位置ずれを修正するようになっている。警報灯
4は、ロボット制御盤2からの異常報知信号に応じて点
灯することで異常を報知するものである。
【0012】次に、ワーク位置検出方法について図2の
フローチャートを用いて説明する。なお、後述する第1
の閾値には、正常な照明器6によって照射されたワーク
8表面の明るさに相当する画像信号を2値化データ
“1”に、マーク81の明るさに相当する画像信号を2
値化データ“0”に変換する値が選択されている。
【0013】まず、複数個のワーク8が収納されたパレ
ット7が、例えば搬送車に載せられてワーク搬送ステー
ションまで搬送され、ロボット1の近傍の所定位置にセ
ットされる。この後、ロボット制御盤2によるロボット
1の駆動が開始され、アーム11の先端が、図1に示す
ように、パレット7の上方に移動する。この状態で、ワ
ーク8が照明器6によって照明され、ビデオカメラ5に
よりワーク8が撮影されてワーク8の画像が画像処理装
置3へ入力される(ステップS1)。
【0014】続いて、上記入力画像の各画素の濃淡信号
が第1の閾値に基づいて2値化され(ステップS2)、
この2値化データからワーク8に穿設された位置検出用
の穴(マーク)81が検出される(ステップS3)。す
なわち、上記入力画像では、照明器6によって照射され
たワーク8は反射して白くなっているが、マーク81は
穴であるために照明光が反射せずに黒くなっている。こ
のため、この画像の濃淡信号を第1の閾値に基づいて2
値化すると、ワーク8に対応する画素が2値化データ
“1”に、マーク81に対応する画素が2値化データ
“0”に変換される。そして、上記画像の2値化データ
からマーク81に相当する2値化データ“0”を抽出す
ることによってマーク81が検出される。
【0015】上記マーク81が検出された場合には(ス
テップS3でYES)、上記マーク81の位置からワー
ク8とハンド12との位置ずれが演算され、このずれ量
に応じてアーム11が駆動され、ハンド12によりワー
ク8が掴まれてパレット7から取り出され、コンベア上
の車体へ搬送される(ステップS4)。この後、次のワ
ーク8をパレット7から取り出すため、アーム11が駆
動され、その先端がパレット7の上方に移動し、パレッ
ト7内のワーク8が照明器6によって照射された状態で
ビデオカメラ5により撮影され、ワーク8の画像が画像
処理装置3へ入力される(ステップS1)。
【0016】一方、上記ステップS3で上記マーク81
が検出されなかった場合には(ステップS3でNO)、
上記第1の閾値によるマーク81の検出が3回実行され
たかどうかが判別される(ステップS5)。ここで、1
回目あるいは2回目の場合には(ステップS5でN
O)、ステップS2に戻り、再び上記入力画像が第1の
閾値に基づいて2値化される。すなわち、ノイズ等の影
響によってマーク81の検出ができなかった場合があ
り、この場合、再度2値化することによって検出される
可能性があるからである。
【0017】そして、上記ステップS2,S3の処理を
3回繰り返しても上記マーク81が検出されなかった場
合(ステップS5でYES)には、ロボット制御盤2に
より照明器6のランプの劣化によって暗くなったものと
判断され、ステップS6に移行する。ステップS6で
は、上記第1の閾値から後述する第2の閾値への変更回
数をカウント(積算)するカウント値Nが、インクリメ
ントされる。
【0018】次いで、上記カウント値Nが予め設定され
た値、例えば“20”を越えたかどうかが判別される
(ステップS7)。そして、上記カウント値Nが“2
0”以下の場合(ステップS7でNO)、ロボット制御
盤2により照明器6のランプの劣化度が小さいと判断し
て上記ビデオカメラ5から画像処理装置3へ入力された
画像が第2の閾値(<第1の閾値)に基づいて2値化さ
れる(ステップS8)。すなわち、照明器6のランプが
劣化等により暗くなると入力画像全体が暗くなり、この
ときの入力画像を上記第1の閾値によって2値化した場
合、ワーク8に対応する画素の2値化データと、マーク
81に対応する画素の2値化データとが共に“0”にな
る場合が生じ、このためマーク81の検出が不可能にな
る。そこで、上記第1の閾値よりも小さい値である第2
の閾値に基づいて入力画像を2値化することにより、ワ
ーク8に対応する画素が2値化データ“1”に、マーク
81に対応する画素が2値化データ“0”になるように
している。
【0019】次いで、上記第2の閾値による2値化でマ
ーク81が検出されたかどうかが判別され(ステップS
9)、上記マーク81が検出された場合には(ステップ
S9でYES)、上記ステップS4に移行して上記マー
ク81の位置からワーク8とハンド12とのずれが演算
され、このずれ量に応じてアーム11が駆動された後、
ハンド12によりワーク8が掴まれてパレット7から取
り出される。
【0020】一方、上記ステップS9でマーク81が検
出されなかった場合には(ステップS9でNO)、上記
第2の閾値によるマーク81の検出が3回実行されたか
どうかが判別される(ステップS10)。ここで、1回
目あるいは2回目の場合には(ステップS10でN
O)、ステップS8に戻り、再び上記入力画像が上記第
2の閾値に基づいて2値化される。
【0021】そして、上記ステップS8,S9の処理を
3回繰り返しても上記マーク81が検出されなかった場
合には(ステップS10でYES)、照明器6のランプ
切れ、ビデオカメラ5の故障等により、マーク81の検
出が不可能になった場合が考えられるので、ステップS
11に移行し、上記マーク81が検出されなかった旨を
報知すべく警報灯4が点灯される。これによって、作業
者は、この点灯を確認してビデオカメラ5等の修理等を
行なう。
【0022】一方、照明器6のランプが劣化して暗くな
った状態で、ロボット1によるパレット7からのワーク
8の取り出しが繰り返されると、上記ステップS5でY
ESとなって、入力画像が第2の閾値によって2値化さ
れることが多くなる。そして、このステップS5でYE
Sとなる毎にカウント値Nがインクリメントされ、カウ
ント値Nが“20”を越える(ステップS7でYES)
とステップS11に移行し、警報灯4が点灯される。ま
た、このときロボット制御盤2の表示部21には上記カ
ウント値N、すなわち“20”が表示される。これによ
って、作業者は、警報灯4の点灯及び表示部21の表示
によって照明器6のランプが劣化したと判断し、照明器
6のランプを交換する。
【0023】このように、照明器6のランプが劣化して
暗くなること等に起因して第1の閾値による2値化では
マーク81が検出されなかった場合には、第1の閾値か
ら第2の閾値(<第1の閾値)に変更されて入力画像が
2値化されるので、上記照明器6のランプがある程度暗
くなった状態でもマーク81を検出することができる。
また、照明器6のランプが劣化して暗くなった状態で、
ロボット1によるパレット7からのワーク8の取り出し
が繰り返されると、警報灯4が点灯するとともに、表示
部21にカウント値“20”が表示されるので、適正に
照明器6のランプを交換することができる。
【0024】なお、カウント値Nが“20”を越える状
態は、ビデオカメラ5のレンズが汚れに起因することも
考えられるため、上記警報灯4が点灯し、表示部21の
カウント値Nの表示が“20”を越えたことにより、ビ
デオカメラ5の清掃等のメンテナンス時期を検出するこ
とができる。
【0025】また、上記実施例では、ワーク8の予め設
定された位置に穿設された位置検出用の穴(マーク)8
1に基づいてワーク8の位置を検出したが、ワーク8を
直接検出するようにしてもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明は、予め設定された閾値に基づく
2値化によってはワークの検出が不可能な場合には上記
閾値を変更して入力画像の2値化を行ない、更にこの閾
値の変更回数を積算するので、照明器のランプが暗くな
る場合のような環境の変化があってもワークの位置検出
が可能になるとともに、積算値を確認してメンテナンス
の時期を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るワーク位置検出方法が実行される
ワーク搬送ステーションの一実施例を示す斜視図であ
る。
【図2】ロボット等の動作を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
1 ロボット 2 ロボット制御盤 3 画像処理装置 4 警報灯 5 ビデオカメラ 6 照明器 7 パレット 8 ワーク 11 ロボットのアーム 12 ロボットのハンド 21 ロボット制御盤の表示部 81 位置検出用の穴(マーク)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ワークを撮影し、得られた画像を予め設
    定された閾値に基づいて2値化し、この2値化データに
    基づいて上記ワークの位置を検出するワーク位置検出方
    法において、上記閾値に基づく2値化によっては上記ワ
    ークの検出が不可能な場合に上記閾値を変更し、この変
    更された閾値により上記画像の2値化を行なうととも
    に、この閾値の変更回数を積算することを特徴とするワ
    ーク位置検出方法。
JP04155231A 1992-06-15 1992-06-15 ワーク位置検出方法 Expired - Fee Related JP3137739B2 (ja)

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JP6933608B2 (ja) * 2018-06-01 2021-09-08 ファナック株式会社 視覚センサのレンズまたはレンズカバーの異常検出システム
JP7022097B2 (ja) * 2019-03-29 2022-02-17 ファナック株式会社 搬送装置及び受渡システム

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