JP6160174B2 - Article mounting device - Google Patents
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Description
物品取付け装置および物品取付け方法に関する。例えば、PCなどの筐体にシールを貼り付ける装置および貼り付け方法に関する。 The present invention relates to an article attachment device and an article attachment method. For example, the present invention relates to a device and a method for attaching a seal to a housing such as a PC.
近年、PC(Personal Computer)等の筐体表面にはブランド性の向上とデザイン性のためのロゴマークシールが貼り付けられている。筐体表面には、ロゴマークを型取った溝が設けられ、ロゴマークシールは溝内に貼り付けられる。 In recent years, a logo mark sticker for improving brand quality and design has been attached to the surface of a housing such as a PC (Personal Computer). A groove formed with a logo mark is provided on the surface of the housing, and the logo mark seal is attached to the groove.
そして、このロゴマークシールの貼付け作業について、人による貼付け品質バラツキを抑えるため、ロボットを用いた自動機による作業の必要性が出てきている。しかし、PC筐体は多品種・多色であり、表面は様々な色、光沢で塗装される。筐体表面溝の画像位置認識は塗装の影響を強く受け、いろいろな照明方法を駆使して画像取得しなければならない。さらにPC筐体は、モールド成型または板金加工品であり、ゆがみなどの影響もあり、筐体外形に対するロゴマーク位置にはばらつきがある。 In order to suppress the variation in the quality of the application of the logo mark sticker by humans, there is a need for an operation using an automatic machine using a robot. However, PC housings are of many varieties and colors, and the surface is painted in various colors and gloss. Recognition of the image position of the groove on the housing surface is strongly affected by painting, and images must be acquired using various lighting methods. Furthermore, the PC casing is a molded product or a sheet metal processed product, and is affected by distortion and the like, and the logo mark position with respect to the casing outer shape varies.
そのため、デザイン性を損なわず、効率的に、精度よくロゴマークシールを自動で貼付ける方法が必要である。 Therefore, there is a need for a method for automatically and accurately applying the logo mark seal without impairing the design.
ロボットを用いた自動機による組み立て技術として、2つの部品をロボットで組み立てる場合において、両者の位置を1台のカメラで撮影し、画像位置計測を行い、精度良く組付ける方法は画像位置補正技術として知られている(例えば特許文献1参照)。 As an assembly technique by an automatic machine using a robot, when assembling two parts with a robot, the position of both is photographed with one camera, the image position is measured, and the method of assembling with high accuracy is the image position correction technique. It is known (see, for example, Patent Document 1).
シールを精度良く貼り付けるためには、シールをできるだけ貼り付け先である、筐体面近傍で画像位置認識する必要がある。そのような条件下での画像撮像において、PC筐体の色の組み合わせによっては、筐体の色とシールの色が同色の場合、コントラストが得られずに、画像位置認識が困難である。筐体色とシールが同色の場合、コントラストの高い画像を得るためには、筐体に光を当てシールに光が当たらないようにする必要があるが、筐体とシールが近接した状態では、筐体だけに光を当てるということが困難である。 In order to apply the seal with high accuracy, it is necessary to recognize the image position in the vicinity of the casing surface, which is the attachment destination of the seal as much as possible. In image capturing under such conditions, depending on the combination of colors of the PC casing, when the casing color and the seal color are the same color, it is difficult to recognize the image position without obtaining contrast. When the case color and the seal are the same color, in order to obtain a high-contrast image, it is necessary to apply light to the case so that it does not hit the seal. It is difficult to shine only the housing.
そこで、本発明では、筐体とシール近接した状態でも、コントラストの高い画像を生成し、精度が高い位置決めを実現する。 Therefore, in the present invention, an image with high contrast is generated even in a state where the seal is close to the casing, and positioning with high accuracy is realized.
底面に第一の物品を把持すると共に、底面から上面へ貫通する開口を有する把持部材と、把持部材を移動させる為のアームと、把持部材の外周方向に設置され、第一の物品が対向する第二の物品の表面へ光を照射する照明灯と、把持部材の開口上部より底面に把持される第一の物品を撮像する撮像部と、撮像された第一の物品の画像を基に、第二の物品の上面の所定位置に底面に把持される第一の物品を取り付ける様、アームを制御する制御部とを設け、照明灯は、把持部材の底面側に設けられた切欠きより、第二の物品への照射を行う位置に配置され、把持部材は、底面に光を反射する鏡面を備えることによって、照明灯から照射される光の一部が鏡面によって反射され、第二の物品の表面に照射される。
While gripping the first article to the bottom, the gripping member having an opening therethrough from the bottom surface to the top surface, and an arm for moving the gripping member is disposed toward the outer circumference of the gripping member, the first article Based on an illuminating lamp that irradiates light on the surface of the opposing second article, an imaging unit that images the first article that is gripped from the upper part of the opening of the gripping member to the bottom surface, and an image of the captured first article , the first as you are installing the article to be gripped on the bottom surface at a predetermined position on the upper surface of the second article, only set a control unit for controlling the arm, lighting lamps, provided on the bottom surface side of the gripping member The gripping member is provided with a mirror surface that reflects light on the bottom surface, and a part of the light emitted from the illuminating lamp is reflected by the mirror surface. And the surface of the second article is irradiated .
筐体とシール近接した状態でも、コントラストが高い画像が得られ、精度の高い位置決めをすることができる。 Even in the state of being close to the casing and the seal, an image with high contrast can be obtained and positioning with high accuracy can be performed.
図1は、本発明にかかる物品取り付装置の全体構成を示す図である。なお以下では、本発明にかかる物品取付け装置を用いてPC(Personal Computer)筐体表面にシールを貼り付ける例を用いて説明する。物品取付け装置は、カメラ1、シールハンド2、ロボット3、上段照明4、下段照明5、切欠き6を有する。 FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an article mounting apparatus according to the present invention. In addition, below, it demonstrates using the example which affixes a seal | sticker on the PC (Personal Computer) housing | casing surface using the article | item attachment apparatus concerning this invention. The article mounting apparatus includes a camera 1, a seal hand 2, a robot 3, an upper stage illumination 4, a lower stage illumination 5, and a notch 6.
カメラ1は、シールやPCなどのロゴマークシール物を上方から撮像する。そして、撮影した画像より水平方向の位置を測定する。 The camera 1 captures an image of a seal or a logo mark seal such as a PC from above. Then, the position in the horizontal direction is measured from the photographed image.
シールハンド2は、シール面の一部を真空把持し、シールやPCなどのロゴマークシール物の特徴点をカメラ1から見ることができるように露出させる貫通穴を設ける。そして、後述する下段照明5の照明光が、把持したシール上面には直接当たらないような、貫通穴を有する。 The seal hand 2 is provided with a through hole that allows a part of the seal surface to be gripped in vacuum and exposed so that the feature points of a seal mark or a logo mark seal object such as a PC can be seen from the camera 1. And it has a through-hole which the illumination light of the lower stage illumination 5 mentioned later does not hit directly on the hold | grip upper surface of the seal | sticker.
ロボット3は、シールハンド2の位置、姿勢を制御する。例えば、ベースとなる固定部材に複数のアクチュエータを取り付け、アクチュエータの出力部に連結されたリンク機構を作動することで、シールハンド2の位置、姿勢を制御する6自由度(アームを動かすことのできる方向の数)のパラレルリンク型作業装置である。なお、ロボット3はこれに限られるものでない。 The robot 3 controls the position and posture of the seal hand 2. For example, by attaching a plurality of actuators to a fixing member serving as a base and operating a link mechanism connected to the output portion of the actuator, the position and posture of the seal hand 2 can be controlled with 6 degrees of freedom (the arm can be moved). The number of directions) is a parallel link type work device. The robot 3 is not limited to this.
上段照明4は、シールハンド2上方に配置され、シールやPCなどのロゴマークシール物に光を照射する。なお、光源としてローアングルリング照明など用いる。 The upper stage illumination 4 is disposed above the seal hand 2 and irradiates light on a logo mark seal such as a seal or PC. A low angle ring illumination or the like is used as the light source.
下段照明5は、シールハンド2の外周に位置し、水平方向から下向きに照射中心を持つローアングルリング照明である。下段照明5の光は、シールハンド2に遮れられ、シール上面には直接あたらない。なお、光源はこれに限られるものでない。 The lower stage illumination 5 is a low-angle ring illumination that is located on the outer periphery of the seal hand 2 and has an irradiation center downward from the horizontal direction. The light from the lower illumination 5 is blocked by the seal hand 2 and does not directly hit the top surface of the seal. The light source is not limited to this.
また、カメラ1と上段照明4は、カメラ照明ユニットを形成し、カメラ1の撮影箇所を照らす。 Moreover, the camera 1 and the upper stage illumination 4 form a camera illumination unit, and illuminate the shooting location of the camera 1.
制御装置100は、物品取付け装置を制御するするコンピュータである。ここで、制御装置100は、制御装置110、記憶部120を有する。 The control device 100 is a computer that controls the article attachment device. Here, the control device 100 includes a control device 110 and a storage unit 120.
制御部110は、各種ソフトウェアを実行する他に物品取付け装置を制御するプログラムを実行する。制御部110の一例として、CPU(Central Processing Unit)により実現される。 The control unit 110 executes a program for controlling the article mounting apparatus in addition to executing various software. An example of the control unit 110 is realized by a CPU (Central Processing Unit).
記憶部120は、CPUにより実行されるプログラムや各種情報を記憶している。記憶部120の一例として、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置、ハードディスクドライブ、が挙げられる。 The storage unit 120 stores programs executed by the CPU and various types of information. Examples of the storage unit 120 include a magnetic disk device, an optical disk device, a magneto-optical disk device, a tape device, and a hard disk drive.
図2は、カメラ1からシールハンド2、下段照明5、ロゴマークシール7を俯瞰した図である。そして図3は、図2のA−A断面図であり、図4は、図2のB−B断面図である。 FIG. 2 is an overhead view of the seal hand 2, the lower illumination 5, and the logo mark seal 7 from the camera 1. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
図2において、シールハンド2は、真空吸着孔8、切欠き6を有している。 In FIG. 2, the seal hand 2 has a vacuum suction hole 8 and a notch 6.
真空吸着孔8は、エア吸引・供給管に接続されている。そして、エア吸引・供給管からエアが吸引されることで、シールハンド2は、ロゴマークシール7のシール面の一部を真空把持する。一方で、エア吸引・供給管からエアを供給することで、シールハンド2は、ロゴマークシール7を放す。 The vacuum suction hole 8 is connected to an air suction / supply pipe. When the air is sucked from the air suction / supply pipe, the seal hand 2 holds a part of the seal surface of the logo mark seal 7 in vacuum. On the other hand, the seal hand 2 releases the logo mark seal 7 by supplying air from the air suction / supply pipe.
切欠き6は、下段照明5により照射された光(図2中矢印方向)を筐体11の溝口に誘導するために、シールハンド2の一部に設けられた穴あるいは溝である。 The notch 6 is a hole or groove provided in a part of the seal hand 2 in order to guide light (in the direction of the arrow in FIG. 2) irradiated by the lower illumination 5 to the groove opening of the housing 11.
図4において、シールハンド2は、シールハンド2のハンド下側(PCの筐体11表面に対向する面)に鏡面10を有する。鏡面10は、鏡やメッキであり、下段照明5により照射された光12(図4中矢印方向)を、シールハンド2とPCの筐体11表面の隙間に入射した光を誘導することができる。 In FIG. 4, the seal hand 2 has a mirror surface 10 on the lower side of the hand of the seal hand 2 (a surface facing the surface of the casing 11 of the PC). The mirror surface 10 is a mirror or plating, and can guide light 12 (in the arrow direction in FIG. 4) irradiated by the lower illumination 5 to light incident on the gap between the seal hand 2 and the surface of the casing 11 of the PC. .
図3、図4を基にして、下段照明5により照射された光が、PCの筐体11表面のみを照射することについて説明する。 Based on FIG. 3, FIG. 4, it demonstrates that the light irradiated by the lower stage illumination 5 irradiates only the case 11 surface of PC.
PCの筐体11の色とロゴマークシール7が同色の場合において、カメラ1により画像位置認識をするためには、コントラストの高い画像を得る必要がある。そして、コントラストの高い画像の取得は、筐体に光を当て、ロゴマークシールに光が当たらないようにする必要がある。 When the color of the PC casing 11 and the logo mark seal 7 are the same color, in order to recognize the image position by the camera 1, it is necessary to obtain an image with high contrast. In order to obtain a high-contrast image, it is necessary to apply light to the housing so that the logo mark seal is not exposed to light.
図3において、下段照明5は、上述の通り、水平方向から下向きに照射中心がある。そして、下段照明5により照射された光12(図3中矢印方向)内、切欠き6の方向に照射された光は、切欠き6を介して、シールハンド2の内部に入射する。シールハンド2の内部に入射した光は、PCの筐体を照らす。一方で、ロゴマークシール7の正面方向など、切欠き6の方向ではない向きに照射された光は、シールハンド2の壁面により遮断される。 In FIG. 3, the lower stage illumination 5 has an irradiation center from the horizontal direction downward as described above. And the light irradiated in the direction of the notch 6 in the light 12 (indicated by the arrow in FIG. 3) irradiated by the lower stage illumination 5 enters the inside of the seal hand 2 through the notch 6. The light incident on the inside of the seal hand 2 illuminates the housing of the PC. On the other hand, light irradiated in a direction other than the direction of the notch 6, such as the front direction of the logo mark seal 7, is blocked by the wall surface of the seal hand 2.
図4において、下段照明5により照射された光12(図4中矢印方向)の内、シールハンド2とPCの筐体11表面の隙間に入射した光は、PCの筐体11表面で反射される。そして、反射された光の内、正反射されるなどの一部の光は、シールハンド2の有する鏡面10に入射し、鏡面10で再び反射され、PCの筐体11表面を照らす。 In FIG. 4, among the light 12 (in the direction of the arrow in FIG. 4) irradiated by the lower stage illumination 5, the light incident on the gap between the seal hand 2 and the surface of the PC casing 11 is reflected by the surface of the PC casing 11. The A part of the reflected light, such as specular reflection, is incident on the mirror surface 10 of the seal hand 2 and is reflected again by the mirror surface 10 to illuminate the surface of the casing 11 of the PC.
なお、シールハンド2は、PCの筐体11表面近傍まで接近されており、シールハンド2とPCの筐体11表面の距離は1mm以下である。 The seal hand 2 is approached to the vicinity of the surface of the casing 11 of the PC, and the distance between the seal hand 2 and the surface of the casing 11 of the PC is 1 mm or less.
図5を基にして、切欠き6の高さh1を算出する方法を説明する。 A method of calculating the height h1 of the notch 6 will be described based on FIG.
切欠き6の高さが高すぎる場合は、下段照明5により照射された光12がロゴマークシール7を照らし、コントラストを十分が得ることができず、画像位置認識時困難である。一方で、切欠き6の高さが低すぎる場合においては、下段照明5により照射された光12が、PCの筐体11の全体を照らすことができず、コントラストが得ることができない。したがってカメラ1による画像位置認識が困難である。 When the height of the notch 6 is too high, the light 12 irradiated by the lower illumination 5 illuminates the logo mark seal 7 and sufficient contrast cannot be obtained, which is difficult at the time of image position recognition. On the other hand, when the height of the notch 6 is too low, the light 12 irradiated by the lower illumination 5 cannot illuminate the entire casing 11 of the PC, and contrast cannot be obtained. Therefore, the image position recognition by the camera 1 is difficult.
ここで、下段照明5により照射された光12をPCの筐体11表面に最適に誘導するために、照明中心まで導くことができる切欠き6の高さを導く式を(1)に示す。なお、光を照明中心まで導く時の切欠きの高さをh1とし、h1は、照明の光軸の傾きをα、照明の内径半径をr、シールハンド2の吸着面とPCの筐体11表面の隙間をh2とする。 Here, in order to optimally guide the light 12 irradiated by the lower stage illumination 5 to the surface of the casing 11 of the PC, an expression for deriving the height of the notch 6 that can be guided to the illumination center is shown in (1). The height of the notch when guiding light to the center of illumination is h1, where h1 is the inclination of the optical axis of the illumination, α is the inner radius of the illumination, r is the suction surface of the seal hand 2 and the housing 11 of the PC. Let the surface gap be h2.
図6は、本発明にかかる物品取り付装置の動作を説明するフローチャートの一例である。
FIG. 6 is an example of a flowchart for explaining the operation of the article mounting apparatus according to the present invention.
ステップS1において、制御部110が、PCの機種情報を取得する。 In step S1, the control unit 110 acquires PC model information.
ステップS2において、制御部110が、シールハンド2の真空吸着孔8からエアを吸引し、ロゴマークシール7を把持させる。 In step S <b> 2, the control unit 110 sucks air from the vacuum suction hole 8 of the seal hand 2 and grips the logo mark seal 7.
ステップS3において、制御部110が、カメラ1、上段照明4からなるカメラ照明ユニットを測定位置へ移動させる。 In step S3, the control unit 110 moves the camera illumination unit including the camera 1 and the upper stage illumination 4 to the measurement position.
ステップS4において、カメラ1は、制御部110の指示に基づいて、供給されたPCの筐体を撮影し、撮影した画像から、PCの筐体11表面上の溝の位置を認識する。なお、後で、PCの筐体11表面の溝位置測定方法について詳細に説明する。 In step S <b> 4, the camera 1 captures the supplied PC casing based on an instruction from the control unit 110 and recognizes the position of the groove on the surface of the PC casing 11 from the captured image. A method for measuring the groove position on the surface of the housing 11 of the PC will be described in detail later.
ステップS5において、制御部110が、ロボット3によりシールハンド2により把持されたロゴマークシール7をカメラ1の下位置へ移動させる。 In step S <b> 5, the control unit 110 moves the logo mark seal 7 held by the seal hand 2 by the robot 3 to the lower position of the camera 1.
ステップS6において、制御部110が、カメラ1によってシールハンド2により把持されたロゴマークシール7の位置を認識する。なお、後で、PCの筐体11表面上の把持されたロゴマークシール7の位置測定方法について詳細に説明する。 In step S <b> 6, the control unit 110 recognizes the position of the logo mark seal 7 held by the seal hand 2 by the camera 1. A method for measuring the position of the gripped logo mark seal 7 on the surface of the casing 11 of the PC will be described in detail later.
ステップS7において、制御部110が、下段照明5の照明強度を強にする。 In step S <b> 7, the control unit 110 increases the illumination intensity of the lower stage illumination 5.
ステップS8において、制御部110が、カメラ1にロゴマークシールのロゴマークシール7を撮影させる。 In step S8, the control unit 110 causes the camera 1 to photograph the logo mark sticker 7 of the logo mark sticker.
ステップS9において、制御部110が、カメラ1により撮影された画像のノイズを除去する。 In step S <b> 9, the control unit 110 removes noise from the image captured by the camera 1.
ステップS10において、制御部110が、カメラ1により撮影されたロゴマークシール7の画像からエッジ抽出する。 In step S <b> 10, the control unit 110 extracts an edge from the image of the logo mark sticker 7 photographed by the camera 1.
ステップS11において、制御部110が、カメラ1により撮影された画像からロゴマークシール7の位置を認識する。 In step S <b> 11, the control unit 110 recognizes the position of the logo mark seal 7 from the image taken by the camera 1.
ステップS12において、制御部110が、PCの筐体11表面上の溝の位置とロゴマークシール7の位置の偏差を比較し、規定量より小さいか否かを判別する。そして、偏差が規定量より小さい場合はステップS14に移行する。一方で小さくない場合は、ステップS13に移行する。 In step S12, the control unit 110 compares the position of the groove on the surface of the casing 11 of the PC with the position of the logo mark seal 7, and determines whether or not it is smaller than the specified amount. If the deviation is smaller than the specified amount, the process proceeds to step S14. On the other hand, when it is not small, it transfers to step S13.
ステップS13において、制御部110が、ロボット3によって、ロゴマークシール7の位置を移動する。ステップS13の処理の完了後、ステップS6に移行する。 In step S <b> 13, the control unit 110 moves the position of the logo mark seal 7 by the robot 3. After the process of step S13 is completed, the process proceeds to step S6.
ステップS14において、制御部110が、ロボット3によって、シールハンド2を下降し、ロゴマークシール7をPCの筐体11表面上の溝に貼り付ける作業をする。
[PCの筐体11表面の溝位置測定方法]
図7を基にして、図6のステップS4で実行されるPCの筐体11表面の溝位置測定方法の一例を説明する。なお、溝位置測定方法は、制御部110が物品取り付装置を制御することにより実現される。
In step S14, the control unit 110 lowers the seal hand 2 by the robot 3 and affixes the logo mark seal 7 to the groove on the surface of the housing 11 of the PC.
[Measuring method of groove position on the surface of PC casing 11]
Based on FIG. 7, an example of a method for measuring the groove position on the surface of the casing 11 of the PC executed in step S4 of FIG. 6 will be described. The groove position measuring method is realized by the control unit 110 controlling the article mounting apparatus.
下段照明強度を弱にして、PCの筐体11表面上の溝を撮像する(図7、(1)参照)。パターンマッチングにより、小円パターンマッチングプレートC1を用いて、小円中心Aの荒位置の検出を行う。なお、検出された小円中心Aは、PCの筐体11の傾きや位置ずれ等による画像の歪などにより正確性に劣っている(図7、(2)参照)。(2)で求めた小円中心Aと一定距離離れた大円中心Bを基準として、扇形の円弧検出範囲D1およびD2を設定し、範囲内のエッジを検出し、円弧近似する((図7、(3)参照)。ここで行う円弧近似を詳細に説明する。円弧検出範囲D1およびD2は、溝の稜線Eに当たる輪郭線は画像上ではある一定の輝度を持った、幅のある線として撮像されている。扇形の中心から円周方向に向って輝度が高から低に大きく変化する箇所をエッジとしてとらえ、その点のX,Y座標を抽出する。そして、これを扇形の範囲で行う。そのX,Y座標値を最小二乗法で円弧にフィッティングすることにより、近似円弧Fが求まり、その中心、半径が求まる(図7、(4)参照)。(4)で求めた近似円弧Fの小円中心Aと大円中心Bの2点の座標のうち、小円中心Aを図形の原点とし、この位置を溝位置(X,Y)とする。この原点を基準として、大円中心Bとのなす角をこの図形の傾きとする。 The lower illumination intensity is weakened and a groove on the surface of the PC casing 11 is imaged (see FIG. 7, (1)). The rough position of the small circle center A is detected by the pattern matching using the small circle pattern matching plate C1. The detected center A of the small circle is inferior in accuracy due to image distortion due to the inclination or misalignment of the casing 11 of the PC (see FIG. 7, (2)). The arc-shaped arc detection ranges D1 and D2 are set on the basis of the small circle center A obtained in (2) and the large circle center B separated by a certain distance, the edges within the range are detected, and arc approximation is performed ((FIG. 7 (Refer to (3)) The arc approximation performed here will be described in detail.The arc detection ranges D1 and D2 indicate that the contour line corresponding to the ridge line E of the groove is a wide line having a certain luminance on the image. A point where the luminance changes greatly from high to low in the circumferential direction from the center of the sector is regarded as an edge, and the X and Y coordinates of the point are extracted, and this is performed in the range of the sector. The approximate arc F is obtained by fitting the X and Y coordinate values to the arc by the least square method, and the center and radius thereof are obtained (see FIG. 7, (4)). The coordinates of the two points of the small circle center A and the large circle center B The small circle center A and the origin of the graphic, the position groove position (X, Y) to. The origin basis, the angle between the great circle center B is the slope of this figure.
[PCの筐体11表面上の把持されたロゴマークシール7の位置測定方法]
図8を基にして、図6のステップS6で実行されるPCの筐体11表面上の把持されたロゴマークシール7の位置測定方法の一例を説明する。なお、当該位置測定方法は、制御部110が物品取り付装置を制御することにより実現される。
[Method for measuring the position of the gripped logo mark seal 7 on the surface of the PC casing 11]
Based on FIG. 8, an example of a method for measuring the position of the gripped logo mark seal 7 on the surface of the casing 11 of the PC executed in step S6 of FIG. 6 will be described. The position measuring method is realized by the control unit 110 controlling the article mounting apparatus.
シールハンド2で把持したロゴマークシール7をPCの筐体11表面上の溝のすぐ上に移動し、下段照明強度を強にして、PCの筐体11表面上の溝の上のロゴマークシール7を撮像する。下段照明5から照射された光12はPCの筐体11表面を照らすが、筒状のシールハンド2に遮られてロゴマークシール7上面には光が届かない。下段照明5から照射された光12の一部は切欠き6から内部へ到達し、PCの筐体11表面のロゴマークシール7の中心部も照らす(図8、(1)参照)。カメラ1が撮像した画像にコントラスト調整、ノイズ除去等を行い、筐体の溝を消す(図8、(2)参照)。パターンマッチングにより、小円パターンマッチングプレートC2を用いて、小円中心Aの荒位置検出を行う。なお、検出された小円中心Aは、PCの筐体11の傾きや位置ずれ等による画像の歪などにより正確性に劣っている(図8、(3)参照)。(3)で求めた小円中心Aと一定距離離れた大円中心Bを基準として、扇形の円弧検出範囲D3およびD4を設定し、範囲内のエッジを検出し、円弧近似する。ここで行う円弧近似を詳細に説明する(図8、(4)参照)。溝の稜線に当たる輪郭線は画像上ではある一定の輝度を持った、幅のある線として撮像されている。扇形の中心から円周方向に向って輝度が高から低に大きく変化する箇所をエッジとしてとらえ、その点のX,Y座標を抽出する。これを扇形の範囲で行う。そのX,Y座標値を最小二乗法で円弧にフィッティングすることにより、近似円弧Fが求まり、その中心、半径が求まる(図8、(5)参照)。 The logo mark seal 7 gripped by the seal hand 2 is moved immediately above the groove on the surface of the PC casing 11 to increase the lower illumination intensity, and the logo mark seal on the groove on the surface of the PC casing 11 is increased. 7 is imaged. The light 12 emitted from the lower illumination 5 illuminates the surface of the casing 11 of the PC, but is blocked by the cylindrical seal hand 2 and does not reach the upper surface of the logo mark seal 7. A part of the light 12 emitted from the lower illumination 5 reaches the inside through the notch 6, and also illuminates the central part of the logo mark seal 7 on the surface of the PC casing 11 (see FIG. 8, (1)). The image taken by the camera 1 is subjected to contrast adjustment, noise removal, and the like, and the groove of the housing is erased (see FIG. 8, (2)). By pattern matching, the rough position of the small circle center A is detected using the small circle pattern matching plate C2. The detected center A of the small circle is inferior in accuracy due to image distortion due to the inclination or displacement of the casing 11 of the PC (see FIG. 8, (3)). The sectoral arc detection ranges D3 and D4 are set with the small circle center A obtained in (3) as a reference and the great circle center B separated by a certain distance, the edges within the range are detected, and arc approximation is performed. The arc approximation performed here will be described in detail (see FIGS. 8 and 4). The contour line corresponding to the ridge line of the groove is imaged as a wide line having a certain luminance on the image. A point where the luminance changes greatly from high to low in the circumferential direction from the center of the sector is regarded as an edge, and the X and Y coordinates of the point are extracted. This is done in a fan-shaped range. By fitting the X and Y coordinate values to an arc by the least square method, an approximate arc F is obtained, and its center and radius are obtained (see FIG. 8, (5)).
以上のことから、本発明にかかる物品取付け装置は、PCの筐体の色とロゴマークシールの色が同色の場合においても、得られた画像から、PCの筐体の溝の位置とロゴマークシールの位置の差から位置補正量を算出し、PCの筐体の溝とロゴマークシールを合せるようにロボットを移動させることで、高精度なシール貼付けを行うことができる。これにより、デザイン性を損なわず、効率的に、精度よくロゴマークを自動で貼付けるができる。 From the above, the article mounting apparatus according to the present invention is based on the position of the groove of the PC casing and the logo mark even when the PC casing color and the logo mark seal color are the same color. By calculating the position correction amount from the difference in the position of the seal and moving the robot so that the groove of the PC housing matches the logo mark seal, it is possible to apply the seal with high accuracy. As a result, it is possible to automatically and accurately paste the logo mark without impairing the design.
なお、上記の説明は最もコントラスト調整が困難なロゴマークシールとPC筐体が同系色の場合を説明したが、PCカバー色は様々であり、上段照明(4)と下段照明(5)の光量を調節することで、よりコントラストの高い画像を得られるようにしている。
In the above description, the case where the logo mark sticker and the PC case, which are the most difficult to adjust the contrast, have the same color, has been described. By adjusting the, an image with higher contrast can be obtained.
1 カメラ
2 シールハンド
3 ロボット
4 上段照明
5 下段照明
6 切欠き
7 ロゴマークシール
8 真空吸着孔
10 鏡面
11 PCの筐体
12 光
100 制御装置
110 制御部
120 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 2 Seal hand 3 Robot 4 Upper stage illumination 5 Lower stage illumination 6 Notch 7 Logo mark seal 8 Vacuum suction hole 10 Mirror surface 11 PC housing 12 Light 100 Controller 110 Controller 120 Storage unit
Claims (2)
底面に前記第一の物品を把持すると共に、前記底面から上面へ貫通する開口を有する把持部材と、
前記把持部材を移動させる為のアームと、
前記把持部材の外周方向に設置され、前記第一の物品が対向する前記第二の物品の表面へ光を照射する照明灯と、
前記把持部材の開口上部より前記底面に把持される前記第一の物品を撮像する撮像部と、
前記撮像された第一の物品の画像を基に、前記第二の物品の上面の所定位置に前記底面に把持される前記第一の物品を取り付ける様、前記アームを制御する制御部と、を備え、
前記照明灯は、前記把持部材の底面側に設けられた切欠きより、前記第二の物品への照射を行う位置に配置され、
前記把持部材は、前記底面に光を反射する鏡面を備えることによって、前記照明灯から照射される光の一部が前記鏡面によって反射され、前記第二の物品の表面に照射される
ことを特徴とする物品取付装置。 In the article attachment device for attaching the first article to a predetermined position of the second article,
While gripping the front Symbol first article to the bottom, the gripping member having an opening therethrough from said bottom surface to the top surface,
An arm for moving the gripping member;
Wherein installed in the outer circumferential direction of the gripping member, and the illumination lamp in which the first article is irradiated with light to the surface of the second article facing,
An imaging unit for imaging the first article gripped by the bottom surface from the upper opening of the gripping member;
Wherein based on the image of the first article taken, before Symbol second article of the upper surface of the As Fit the said first article to be gripped before Symbol bottom surface at a predetermined position, controlling the arm A control unit ,
The illuminating lamp is disposed at a position for irradiating the second article from a notch provided on the bottom surface side of the gripping member,
The gripping member includes a mirror surface that reflects light on the bottom surface, whereby a part of the light irradiated from the illumination lamp is reflected by the mirror surface and irradiated onto the surface of the second article. > An article attachment device characterized by that.
底面に前記第一の物品を把持する事が可能であり、前記底面から上面へ貫通する開口を有する把持部材と、
前記把持部材を、移動させる為のアームと、
前記把持部材の外周方向に設置され、前記第一の物品が対向する前記第二の物品の表面へ光を照射する照明灯と、
前記把持部材の開口上部より前記底面に把持される前記第一の物品を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した画像を基に、前記アームの移動制御を行う制御部と、
を設け、
前記照明灯は、前記把持部材の底面側に設けられた切欠きより、前記第二の物品への照射を行う位置に配置され、
前記把持部材は、前記底面に光を反射する鏡面を備えることによって、前記照明灯から照射される光の一部が前記鏡面によって反射され、前記第二の物品の表面に照射され、
前記制御部は、
前記第一の物品が取り付けられる位置周辺の前記第二の物品を、前記撮像部に撮像させた第一の画像を取得すると共に、
前記把持部材に把持された前記第一の物品が前記第二の物品へ取り付けられる位置へ前記アームを移動させた状態で、前記第一の物品が前記第二の物品へ取り付けられる位置周辺を含む前記第一の物品を、前記撮像部に撮像させることにより第二の画像を取得し、
前記第一の画像及び前記第二の画像を基に、前記アームにより前記第一の物品を前記第二の物品に取り付ける位置を補正する
ことを特徴とする物品取付装置。 In the article attachment device for attaching the first article to a predetermined position of the second article,
A gripping member capable of gripping the first article on the bottom surface and having an opening penetrating from the bottom surface to the top surface;
An arm for moving the gripping member;
An illuminating lamp that is installed in the outer circumferential direction of the gripping member and that irradiates light onto the surface of the second article that the first article faces;
An imaging unit for imaging the first article gripped by the bottom surface from the upper opening of the gripping member;
A control unit that performs movement control of the arm based on an image captured by the imaging unit;
Provided,
The illuminating lamp is disposed at a position for irradiating the second article from a notch provided on the bottom surface side of the gripping member,
The gripping member includes a mirror surface that reflects light on the bottom surface, so that a part of the light irradiated from the illumination lamp is reflected by the mirror surface, and is irradiated on the surface of the second article,
The controller is
While acquiring the first image obtained by imaging the second article around the position where the first article is attached to the imaging unit,
In the state where the arm is moved to a position where the first article gripped by the gripping member is attached to the second article, a periphery of a position where the first article is attached to the second article is included. A second image is obtained by causing the imaging unit to capture the first article,
Based on the first image and the second image, a position for attaching the first article to the second article is corrected by the arm.
An article mounting apparatus characterized by the above .
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