JPH01247285A - Method for calibration of work locating device - Google Patents

Method for calibration of work locating device

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Publication number
JPH01247285A
JPH01247285A JP7345688A JP7345688A JPH01247285A JP H01247285 A JPH01247285 A JP H01247285A JP 7345688 A JP7345688 A JP 7345688A JP 7345688 A JP7345688 A JP 7345688A JP H01247285 A JPH01247285 A JP H01247285A
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JP
Japan
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robot
positioning
workpiece
cameras
positioning robot
Prior art date
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Application number
JP7345688A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Yazaki
矢崎 和彦
Atsushi Takahama
高浜 淳
Hiroyuki Sugano
菅野 博行
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To make precision adjustment in a service place quickly and easily by calibrating the locating robot working position on the basis of the position on the coordinates system for the robot and the position on the coordinates system in the service place of an object mounted on the robot. CONSTITUTION:As an object a light emitting diode 14 is precisely located on and fixed to a work receipt jig 6 arranged one unit per locating robot 5. Three two-dimensional cameras 15 are installed on a beam at the top of a frame 4. The light emitting diode as object mounted on this locating robot is caught by two cameras, and the one-axial working position data of the object is obtained by the principle of triangle measurement, and the locating robots are operated for all axes to sample the data. For each moving shaft, the calibration function or calibration table for operating robots actually in the command position on the coordinates system in service place is prepared on the basis of relationship between the theoretical value of the operating position and the sampling data.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、複
数の位置決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動させ
て配置し、複数のワークを相互に位置決めするワーク位
置決め装置の、前記位置決めロボットの作動位置を較正
する方法に関するものである。
Detailed Description of the Invention (Industrial Application Field) This invention moves and arranges a plurality of gauge parts for positioning workpieces based on the operation of a plurality of positioning robots, and positions a plurality of workpieces relative to each other. The present invention relates to a method for calibrating the operating position of the positioning robot of a workpiece positioning device.

(従来の技術) 上述の如きワーク位置決め装置としては例えば、本出願
人が先に特開昭59−144595号公報にて開示した
ものがある。
(Prior Art) As an example of the above-mentioned workpiece positioning device, there is one previously disclosed by the present applicant in Japanese Patent Laid-Open No. 144595/1983.

第6図は、上記装置を、自動車車体の組立てうインの、
車体の組立精度をほぼ決定する車体主要部の組立てステ
ージに適用し、位置決めロボットとして直交座標型ロボ
ットを用いて構成したものを示す斜視図であり、図中1
は、その車体主要部組立てステージに配置されたワーク
位置決め装置を示す。
FIG. 6 shows the above-mentioned device installed in the assembly area of an automobile body.
1 is a perspective view showing a configuration using a Cartesian coordinate robot as a positioning robot, which is applied to the assembly stage of the main parts of the vehicle body that almost determines the assembly accuracy of the vehicle body;
shows a workpiece positioning device placed on the main body part assembly stage.

ここにおける組立てラインは、上記車体主要部組立てス
テージに、ワークとしてのフロアメイン、左右サイドパ
ネル、リヤパネル、カウルトップアセンブリ、シェルフ
パネル等の車体パネルを搬入し、そのステージにて、前
記車体パネルを、上記ワーク位置決め装置1により所定
の組立精度を充たすような相対位置に位置決めし、さら
にその同じステージにて、位置決め状態の前記パネルを
スポット溶接で相互に仮止め結合して、車体の組立精度
を主に決定する車体主要部2を組立て、その後、シャト
ルコンベア3により図示しない他のい(つかのステージ
へその車体主要部2を搬送し、それらのステージで車体
主要部2にスポット溶接の増打ちを行うとともに前後ル
ーフレールやルーフパネル等の車体パネルをさらに組付
けて車体を組立て、引続く図示しないステージでその車
体の組立精度を計測するものであり、上記車体主要部組
立ステージにおいて車体主要部2を構成する上記各車体
パネルをそれぞれ位置決めするため、上記ワーク位置決
め装置1はフレーム4と、それに取付けられた多数の位
置決めロボット5(図では一部省略する)と、そのハン
ド部としての、−台の位置決めロボット5につき一個ま
たは複数個つづのワーク受は治具6とを具えており、位
置決めロボット5は、所要に応じ、エアシリンダ駆動の
ワーククランプ装置7もハンド部として具える。
In this assembly line, car body panels such as the main floor, left and right side panels, rear panels, cowl top assembly, shelf panel, etc. are delivered to the main body part assembly stage, and the body panels are assembled at that stage. The workpiece positioning device 1 positions the panel at a relative position that satisfies a predetermined assembly accuracy, and then, on the same stage, the positioned panels are temporarily joined together by spot welding to improve the assembly accuracy of the car body. After that, the main body part 2 is assembled by the shuttle conveyor 3 to other stages (not shown), and additional spot welding is performed on the main part 2 of the car body at those stages. At the same time, vehicle body panels such as front and rear roof rails and roof panels are further assembled to assemble the vehicle body, and the assembly accuracy of the vehicle body is measured in the subsequent stage (not shown). In order to position each of the constituent body panels, the workpiece positioning device 1 includes a frame 4, a number of positioning robots 5 (partially omitted in the figure) attached to the frame 4, and a -stand as a hand section. Each positioning robot 5 has one or more workpiece holders equipped with a jig 6, and the positioning robot 5 is also equipped with an air cylinder-driven workpiece clamping device 7 as a hand section as required.

ここでワーク受は治具6は、第7図に示すように、互い
に隣接する多数の細片をサーボモータで一枚つづ同一方
向へ進退移動させ、それらの細片の先端縁を所定の形状
に配置した後、固定装置で細片を一体的に固定すること
にて、ワークを位置決め保持し得る、位置決め手段とし
てのゲージ部6aを形成することができ(詳細は、特開
昭59−144695号或いは特願昭62−12193
号参照)、かかる機能を用いて、上記ワーク位置決め装
置1は、車体主要部2を構成する各車体パネルの、位置
決めすべき多数の位置の各々の形状に、その位置に対応
するワーク受は治具6のゲージ部6aの形状をそれぞれ
一致させ、これとともに、各位置決めロボット5の作動
によりそれらのワーク受は治具6、ひいてはそのゲージ
部6aをそれぞれ所定の位置に配置することにて、上記
各車体パネルを相互に位置決めし、各ワーククランプ装
置7の作動により車体パネルを固定することができる。
As shown in FIG. 7, the workpiece receiver jig 6 moves a large number of adjacent strips one by one forward and backward in the same direction using a servo motor, and shapes the leading edges of the strips into a predetermined shape. By fixing the strips together with a fixing device, it is possible to form a gauge portion 6a as a positioning means that can position and hold the workpiece. No. or patent application No. 62-12193
(Refer to No. 1), using this function, the workpiece positioning device 1 adjusts the shape of each of the numerous positions to be positioned on each body panel constituting the main part 2 of the car body, and the workpiece holder corresponding to that position is fixed. By making the shapes of the gauge portions 6a of the tools 6 match each other, and at the same time, by the operation of each positioning robot 5, the workpiece receivers are placed in the predetermined positions of the jigs 6, and by extension, the gauge portions 6a thereof, respectively. The vehicle body panels can be positioned relative to each other and fixed by operating each work clamp device 7.

そして、上記位置決めロボット5の制御装置8は、第6
図に示すように、通常のCPUからなる演算部9と、作
動指示信号等の記憶や演算処理に用いるメモリ10と、
ワーク受は治具のゲージ部6aの位置データを含む作動
指示信号の入力および作動確認信号の出力用のインタフ
ェース11と、位置決めロボット5の各座標軸方向毎に
設けたサーボモータやワーク受は治具6の細片駆動用の
サーボモータの作動を制御するサーボコントローラ12
と、それらのワーク受は治具6の細片固定装置や各ワー
ククランプ装置7の作動を制御する図示しないコントロ
ーラとを具えてなり、ワーク位置決め装置1の主制御装
置13からインタフェース1工を介して入力された作動
指示信号に基づいて、各位置決めロボット5、ワーク受
は治具6、ワーククランプ装置7の作動を制御し、作動
が完了すると作動確認信号を出力する。
Then, the control device 8 of the positioning robot 5 controls the sixth positioning robot 5.
As shown in the figure, a calculation unit 9 consisting of a normal CPU, a memory 10 used for storing operation instruction signals and calculation processing,
The workpiece holder is an interface 11 for inputting an operation instruction signal including position data of the gauge part 6a of the jig and outputting an operation confirmation signal, and the servo motor and workpiece holder provided for each coordinate axis direction of the positioning robot 5 are connected to the jig. a servo controller 12 for controlling the operation of the servo motor for driving the strips of 6;
These workpiece receivers are equipped with a controller (not shown) that controls the operation of the small piece fixing device of the jig 6 and the operation of each workpiece clamping device 7. Based on the input operation instruction signal, each positioning robot 5 and workpiece receiver control the operation of the jig 6 and workpiece clamping device 7, and when the operation is completed, output an operation confirmation signal.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、上記車体主要部組立ステージへの上記ワーク
位置決め装置1の設置に際しては、各ゲージ部6aの位
置決め精度を充分ならしめるため、各位置決めロボット
5の作動位置を上記車体主要部組立ステージの座標系に
対応するよう較正する必要があり、かかる較正作業を、
従来は、先ず各位置決めロボット5の各々につき、その
三本の直交座標軸方向への作動位置を三次元計測装置等
の計測装置で計測することにて較正データを得、次いで
それらの位置決めロボット5を、所定精度で組立てたフ
レーム4に、そのフレーム4の三本の直交座標軸の方向
に対し位置決めロボット5の各座標軸の方向が一致する
ように組付け、その後、そのフレーム4を車体主要部組
立てステージに、そのステージの三本の直交座標軸の方
向に対しフレーム4の各座標軸の方向が一致するように
設置し、そして、その設置あるいはそこまでの運搬にと
もなうフレーム4の歪みを測量装置により測定しながら
修正し、しかる後、フレーム4の座標系をステージの座
標系に変換するための較正データを求めるという方法に
て行っていた。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, when installing the workpiece positioning device 1 on the vehicle body main part assembly stage, in order to ensure sufficient positioning accuracy of each gauge part 6a, the operating position of each positioning robot 5 is adjusted. It is necessary to calibrate it to correspond to the coordinate system of the main body assembly stage mentioned above.
Conventionally, calibration data is obtained by first measuring the operating position of each positioning robot 5 in the directions of the three orthogonal coordinate axes using a measuring device such as a three-dimensional measuring device, and then the positioning robots 5 are , the frame 4 is assembled with a predetermined precision, and the positioning robot 5 is assembled in such a way that the direction of each coordinate axis matches the direction of the three orthogonal coordinate axes of the frame 4, and then the frame 4 is moved to the main body part assembly stage. Then, the frame 4 is installed so that the direction of each coordinate axis coincides with the direction of the three orthogonal coordinate axes of the stage, and the distortion of the frame 4 due to installation or transportation there is measured using a surveying device. The method used was to make corrections while doing so, and then obtain calibration data for converting the coordinate system of frame 4 to the coordinate system of the stage.

しかしながら、上述の方法にあっては、フレーム4への
組付は後の各ロボットの作動位置を保証するため、車体
主要部組立ステージへのフレーム4の設置精度および、
設置後のフレーム4の歪み修正精度を極めて高精度にせ
ねばならず、フレーム4は極めて大きな構造物であるこ
とからそれらの精度出しは、極めて困難で、長期間を要
するという問題があった。
However, in the above method, in order to guarantee the operating position of each robot after assembly to the frame 4, the accuracy of the installation of the frame 4 to the main body part assembly stage,
The distortion correction accuracy of the frame 4 after installation must be extremely high, and since the frame 4 is an extremely large structure, it is extremely difficult to correct the distortion and requires a long period of time.

この発明は、かかる問題点を有利に解決した較正方法を
提供するものである。
The present invention provides a calibration method that advantageously solves these problems.

(問題点を解決するための手段) この発明のワーク位置決め装置の較正方法は、ワーク位
置決め用の複数のゲージ部を、複数の位置決めロボット
の作動に基づきそれぞれ移動させて配置し、複数のワー
クを相互に位置決めするワーク位置決め装置の、前記位
置決めロボットの作動位置を較正するに際し、前記ワー
ク位置決め装置をその使用場所に設置するとともに、前
記位置決めロボットにその作動に基づき移動する目標物
を設け、この一方、前記使用場所の所定位置に少なくと
も二台のカメラを、その向きを変更可能に設置し、その
後、前記位置決めロボットを作動させて前記目標物をそ
の位置決めロボットの座標系での所定位置に移動させ、
その移動した目標物を、前記カメラの向きを変更するこ
とにてそれらのカメラのうち二台のカメラで捕捉して、
その状態でのそれらのカメラ間の距離と、それらのカメ
ラの向きとに基づき、前記使用場所の座標系における前
記目標物の位置を求め、前記目標物の、前記位置決めロ
ボットの座標系での位置と前記使用場所の座標系での位
置とに基づき前記位置決めロボットの作動位置を較正す
ることを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) A method for calibrating a workpiece positioning device according to the present invention involves moving and arranging a plurality of gauge parts for positioning the workpieces based on the operations of a plurality of positioning robots. When calibrating the operating position of the positioning robot of the workpiece positioning devices that position each other, the workpiece positioning device is installed at the place where it is used, and the positioning robot is provided with a target that moves based on its operation, and one of the steps is to , installing at least two cameras at predetermined positions in the use place so that their directions can be changed, and then operating the positioning robot to move the target object to a predetermined position in the coordinate system of the positioning robot. ,
The moving target is captured by two of the cameras by changing the direction of the camera,
Based on the distance between the cameras and the direction of the cameras in that state, the position of the target in the coordinate system of the place of use is determined, and the position of the target in the coordinate system of the positioning robot is determined. The operating position of the positioning robot is calibrated based on the coordinate system and the position of the use place in a coordinate system.

(作 用) かかる方法によれば、使用場所に設置した後のワーク位
置決め装置の位置決めロボットの作動位置を、その位置
決めロボットに設けた目標物を上記使用場所に設置した
二台のカメラで捕捉してそれらのカメラ間の距離とカメ
ラの向きとに基づき三角測量の原理で目標物の位置を求
め、その結果に基づき較正するので、ワーク位置決め装
置の、位置決めロボットを支持するフレームの設置や歪
み修正に必要な精度を、位置決めロボットの作動精度を
保証しつつ低め得て、ワーク位置決め装置の、設置後の
精度出しに要する期間を大幅に短縮することができる。
(Function) According to this method, the operating position of the positioning robot of the workpiece positioning device after it is installed at the place of use is captured by the two cameras installed at the place of use, and the target provided on the positioning robot is captured. The position of the target is determined based on the principle of triangulation based on the distance between the cameras and the direction of the camera, and the position of the target is calibrated based on the results, so it is easy to install the frame that supports the positioning robot of the workpiece positioning device and correct distortion. The accuracy required for the workpiece positioning device can be reduced while guaranteeing the operational accuracy of the positioning robot, and the period required for achieving accuracy of the workpiece positioning device after installation can be significantly shortened.

(実施例) 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は、この発明のワーク位置決め装置の較正方法を
、第6図に示すワーク位置決め装置に適用した一実施例
を示す斜視図であり、図中第6図に示す装置と同様の部
分はそれと同一の符号にて示す。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment in which the workpiece positioning device calibration method of the present invention is applied to the workpiece positioning device shown in FIG. 6. In the figure, the same parts as the device shown in FIG. It is indicated by the same code.

すなわち、図中1はワーク位置決め装置を示し、このワ
ーク位置決め装置1は、自動車車体の組立てラインの車
体主要部組立ステージに、ワークとしてのフロアメイン
、左右サイドパネル、リヤパネル、カウルトップアセン
ブリ、シェルフパネル等の車体パネルを仮止めのため相
互に位置決めすべく設置されたもので、第2図に示すよ
うに、主制御装置13からの作動指示信号に基づき制御
装置8が、各位置決めロボット5の各関節毎のサーボモ
ータやワーク受は治具6の細片駆動用のサーボモータの
作動を制御し、さらにワーククランプ装置7の作動も制
御するものである。
That is, 1 in the figure indicates a workpiece positioning device, and this workpiece positioning device 1 is used to place workpieces such as a floor main, left and right side panels, a rear panel, a cowl top assembly, and a shelf panel on a main body assembly stage of an automobile body assembly line. The control device 8 is installed to mutually position vehicle body panels for temporary fixing, and as shown in FIG. The servo motor and workpiece receiver for each joint control the operation of the servomotor for driving the small pieces of the jig 6, and further control the operation of the workpiece clamping device 7.

そして、このワーク位置決め装置1の、上記ステージへ
の設置は、先ず、フレーム4に、ワーク受は治具6およ
び所要に応じてワーククランプ装置7をハント部として
具える多数の位置決めロボット5を、それらのロボット
の直交座標軸の方向がフレーム4に設定した直交座標軸
の方向に概ね一致するように仮組付けし、その後、その
フレーム4を、組立て場所から前記車体主要部組立てス
テージまで搬送し、そのステージの直交座標軸の方向に
フレーム4の直交座標軸の方向が概ね一致するように、
そのステージに固定するという手順で行われている。
To install this workpiece positioning device 1 on the stage, first, a large number of positioning robots 5 are installed on the frame 4, and a workpiece holder is equipped with a jig 6 and a workpiece clamping device 7 as a hunt part as required. The robots are temporarily assembled so that the direction of the orthogonal coordinate axes of the robots roughly coincides with the direction of the orthogonal coordinate axes set on the frame 4, and then the frame 4 is transported from the assembly location to the main body part assembly stage. so that the direction of the orthogonal coordinate axes of the frame 4 approximately coincides with the direction of the orthogonal coordinate axes of the stage.
This is done by fixing it on that stage.

かかるワーク位置決め装置1の各位置決めロボット5の
作動位置を較正するに際し、この例では、第1図に示す
ように、各位置決めロボット5につき1台のワーク受は
治具6に、目標物としての発光ダイオード14を高精度
に位置決めして固定し、この発光ダイオード14を電源
に接続して、その発光を可能ならしめる。
When calibrating the operating position of each positioning robot 5 of the workpiece positioning device 1, in this example, as shown in FIG. The light emitting diode 14 is positioned and fixed with high precision, and the light emitting diode 14 is connected to a power source to enable light emission.

一方ここでは、上記車体主要部組立てステージに固定し
たフレーム4の最上部の梁上に、例えばCCDを用いた
、この例では三台の2次元カメラ15を、それぞれカメ
ラ台16を介して取付ける。
On the other hand, here, three two-dimensional cameras 15 using, for example, a CCD are mounted via camera stands 16 on the uppermost beam of the frame 4 fixed to the vehicle main part assembly stage.

ここにおけるカメラ台16は、第3図に示すように、水
平軸線Aおよび垂直軸!tlABのまわりにカメラ15
を回動させる、サーボモータ駆動の垂直駆動機構16a
および水平駆動機構16bを具えてなり、これらのカメ
ラ台16の作動は、第2図に示すように、制御装置8と
同様CPU、メモリ、インタフェース、サーボコントロ
ーラ等を具えるカメラ台制御装置17により、あらかじ
め入力されたプログラム、もしくはキーボード18から
の操作入力に従いそれぞれ制御される。
As shown in FIG. 3, the camera stand 16 here has a horizontal axis A and a vertical axis! Camera 15 around tlAB
A servo motor-driven vertical drive mechanism 16a that rotates the
and a horizontal drive mechanism 16b, and the operation of these camera stands 16 is controlled by a camera stand control device 17 which, like the control device 8, includes a CPU, memory, interface, servo controller, etc., as shown in FIG. , are controlled according to a pre-input program or operation input from the keyboard 18.

また上記三台のカメラ台16の取付は位置は、同一高さ
で互いに水平方向へ大きく離間するとともに、上記三台
のカメラ15の内生なくとも三台の光軸線がカメラ15
の回動によりフレーム4や位置決めロボット5等に遮ら
れることなく上記発光ダイオード14の全てに到達し得
る位置とし、ここでは上記三台のカメラ台16の取付は
後、この車体主要部組立てステージにおけるそれらのカ
メラ台16の位置を、トラン、シフト等の測量装置を用
いて高精度に計測する。
In addition, the three camera stands 16 are mounted at the same height and widely spaced apart from each other in the horizontal direction, and the optical axes of at least three cameras are aligned with the camera 15.
The three camera stands 16 are installed at a position where all of the light emitting diodes 14 can be reached without being obstructed by the frame 4, the positioning robot 5, etc. The positions of these camera stands 16 are measured with high precision using a surveying device such as a transformer or a shifter.

そして、前記三台のカメラ15は、第2図に示すように
、CRTを有する画像表示装置19にそれぞれ接続し、
このことにてここでは、各二次元カメラ15により撮像
した画像を、画像表示装置19に表示可能ならしめる。
The three cameras 15 are each connected to an image display device 19 having a CRT, as shown in FIG.
In this way, images captured by each two-dimensional camera 15 can be displayed on the image display device 19.

かかる作業の後、ここでは上記三台の二次元カメラ15
を適宜に用い、第4図に示す手順に従い、各位置決めロ
ボット5の作動位置を較正する。
After such work, the three two-dimensional cameras 15 mentioned above are
The operating position of each positioning robot 5 is calibrated using the procedure shown in FIG. 4 as appropriate.

すなわち、ここでは先ずステップ101にて、作動位置
を較正することとした特定の位置決めロボット5のワー
ク受は治具6に設けた発光ダイオード14を、カメラ台
16を作動させてカメラ15を水平および垂直方向へ回
動させることにて、三台の二次元カメラ15の画面内に
捕捉する。この捕捉は、この例では、あらかじめカメラ
15と発光ダイオード14との概略の位置関係に基づき
設定したプログラムをカメラ台制御装置17に入力して
おき、そのプログラムに沿ってカメラ台制御装置17に
行わせるが、画像表示装置19により、カメラ15が撮
像中の画面を視認しながら、キーボード18を手で操作
して行っても良い。また、三台の二次元カメラ15で捕
捉が可能な場合は、後述する三角測量の精度を向上させ
るべく、カメラ間の距離が大きい方の三台を選択して用
いる。
That is, here, first, in step 101, the workpiece holder of the specific positioning robot 5 whose operating position is calibrated is set to the light emitting diode 14 provided on the jig 6, and the camera stand 16 is operated to set the camera 15 horizontally and By rotating in the vertical direction, images are captured within the screens of the three two-dimensional cameras 15. In this example, this capture is performed by inputting a program set in advance to the camera stand control device 17 based on the approximate positional relationship between the camera 15 and the light emitting diode 14, and causing the camera stand control device 17 to perform the capture according to the program. However, it is also possible to operate the keyboard 18 by hand while viewing the screen being imaged by the camera 15 using the image display device 19. Furthermore, when capturing is possible with three two-dimensional cameras 15, the three cameras with a larger distance between the cameras are selected and used in order to improve the accuracy of triangulation, which will be described later.

次のステップ102では、第5図に示すように、画像表
示装置19が表示する三台の二次元カメラ15の各画面
15aの中心に発光ダイオード14の画像の中心が位置
するように、カメラ台16をさらに作動させて二次元カ
メラ15の姿勢を調整する。このように画面中心に発光
ダイオード14の画像を捕捉するようにすれば、二次元
カメラ15の光軸線上を光が通るためレンズ系の歪が少
なく、鮮明な画像を、正確な位置で得ることができる。
In the next step 102, as shown in FIG. 16 is further activated to adjust the attitude of the two-dimensional camera 15. If the image of the light emitting diode 14 is captured at the center of the screen in this way, the light passes on the optical axis of the two-dimensional camera 15, so there is less distortion in the lens system, and a clear image can be obtained at an accurate position. Can be done.

この調整は、この例では、画面15aを視認しながら、
キーボード18を手で操作して行うが、画像処理装置を
用いて画面15a内における発光ダイオード14の画像
位置を認識し、その位置をカメラ台制御装置17に入力
すれば、上記調整を自動的に行うこともできる。
In this example, this adjustment is performed while visually checking the screen 15a.
This is done by manually operating the keyboard 18, but by recognizing the image position of the light emitting diode 14 within the screen 15a using an image processing device and inputting that position to the camera stand control device 17, the above adjustments can be made automatically. You can also do it.

尚、この調整の際、二次元カメラ15のレンズに、発光
ダイオード14と同一色の光のみ通過させるフィルター
を設ければ、他の外乱光により調整が妨げられることが
ない。
Note that during this adjustment, if the lens of the two-dimensional camera 15 is provided with a filter that allows only light of the same color as that of the light emitting diode 14 to pass through, the adjustment will not be hindered by other disturbance light.

次のステップ103では、第3図に示すように、上記調
整後の二次元カメラ15の光軸線Cとその光軸線を含む
垂直面内の水平線りとの間の角度αおよび、この水平線
りと両カメラ台16の二本の軸線A、Bの交点同士を結
ぶ水平線Eとの間の角度βを、両カメラ台16の作動位
置から求め、それらの角度α、βからさらに、上記カメ
ラ台16間の水平線Eと光軸線Cとのなす角度θ、θ2
をそれぞれ求め、水平線21の長さ2はカメラ台16の
作動位置にかかわらず一定であることから、そのlの値
と、上記角度θ1.θ2とに基づき、三角測量の原理で
、各二次元カメラ15から発光ダイオード14までの距
離を求める。
In the next step 103, as shown in FIG. The angle β between the two camera stands 16 and the horizontal line E connecting the intersections of the two axes A and B is determined from the operating positions of both camera stands 16, and from these angles α and β, The angles θ and θ2 between the horizontal line E and the optical axis C
Since the length 2 of the horizontal line 21 is constant regardless of the operating position of the camera stand 16, the value of l and the angle θ1. θ2, the distance from each two-dimensional camera 15 to the light emitting diode 14 is determined using the principle of triangulation.

そして引続(ステップ104では、上記三台の二次元カ
メラ15から発光ダイオード14までの距離と当該ステ
ージにおけるそれらの二次元カメラ15の先に計測した
位置とに基づき、当該ステージの座標系での発光ダイオ
ード14の位置、ひいては、その発光ダイオード14が
設けられている位置決めロボット5の実際の作動位置を
求め、それを作動位置データよして記録し、その後のス
テップ105では、その位置決めロボット5の特定の可
動軸について上記作動位置データの採取が終了したか否
か、すなわち、特定の可動軸を作動させた場合に作動位
置を較正するに充分な数のデータが得られたか否かを判
断して、得られていない場合にはステップ106へ進む
Then, in step 104, light emission in the coordinate system of the stage is determined based on the distances from the three two-dimensional cameras 15 to the light-emitting diodes 14 and the previously measured positions of the two-dimensional cameras 15 on the stage. The position of the diode 14 and thus the actual operating position of the positioning robot 5 in which the light emitting diode 14 is installed is determined and recorded as operating position data, and in the subsequent step 105, the specific position of the positioning robot 5 is determined. Determining whether the collection of the operating position data for the movable axis has been completed, that is, whether a sufficient number of data has been obtained to calibrate the operating position when a specific movable axis is operated, If not obtained, the process advances to step 106.

ステップ106では、上記特定の可動軸について位置決
めロボット5をさらに作動させ、その後はステップ10
1へ戻って再度作動位置データの採取を行う。
In step 106, the positioning robot 5 is further operated for the specific movable axis, and then in step 10
Return to step 1 and collect the operating position data again.

ステップ105で、特定の可動軸についての作動   
″位置データが充分数得られたと判断した場合にはステ
ップ107へ進み、このステップ107では、前記特定
の位置決めロボット5の全ての可動軸について作動位置
データが得られたか否かを判断し、全ての可動軸につい
て得られていないと判断した場合はステップ108で作
動させる可動軸を切換え、その後ステップ101へ戻っ
て再度作動位置データを採取する。またステップ107
で、全ての可動軸について作動位置データが得られたと
判断した場合には、ステップ109へ進み、このステッ
プ109で、各可動軸について、作動位置の理論値と上
記採取したデータとの関係に基づき、当該ステージの座
標系での指示位置に実際に位置決めロボットを作動させ
るための較正関数あるいは較正表を作成する。
In step 105, actuation for a specific movable axis is performed.
``If it is determined that a sufficient number of position data have been obtained, the process proceeds to step 107. In step 107, it is determined whether or not operating position data have been obtained for all movable axes of the specific positioning robot 5, and all If it is determined that the data has not been obtained for the movable axis, the movable axis to be operated is switched in step 108, and then the process returns to step 101 to collect the actuation position data again.Also, in step 107
If it is determined that the operating position data has been obtained for all movable axes, the process proceeds to step 109, and in step 109, the operating position data for each movable axis is determined based on the relationship between the theoretical value of the operating position and the collected data. , a calibration function or a calibration table is created to actually operate the positioning robot at the indicated position in the coordinate system of the stage.

また、上記理論値と採取データとを比較した結果、位置
決めロボット5の座標軸方向の、当該ステージの座標軸
方向に対するずれがあるときは、そのずれを無くすよう
にフレーム4への位置決めロボット5の取付は姿勢を修
正する。
Furthermore, as a result of comparing the above theoretical values and the collected data, if there is a deviation in the coordinate axis direction of the positioning robot 5 with respect to the coordinate axis direction of the stage, the positioning robot 5 should be mounted on the frame 4 to eliminate the deviation. Correct your posture.

かかる手順を全ての位置決めロボット5について行えば
、ワーク位置決め装置1の全ての位置決めロボット5の
作動位置を車体主要部組立てステージの座標系に対応さ
せるための較正データを高精度に得ることができ、しか
もこの方法によれば、フレーム4への位置決めロボット
5の取付は精度および上記ステージへのフレーム4の設
置位置精度をそれ程高くすることなしに、またフレーム
4の歪み修正をほとんどもしくは全く行うことなしに位
置決めロボット5の作動位置を保証することができるの
で、ワーク位置決め装置1の、使用場所における精度出
しを短期間でかつ容易に行うことができる。
By performing this procedure for all the positioning robots 5, it is possible to obtain highly accurate calibration data for making the operating positions of all the positioning robots 5 of the workpiece positioning device 1 correspond to the coordinate system of the main body assembly stage. Moreover, according to this method, the positioning robot 5 can be mounted on the frame 4 without significantly increasing the accuracy and the accuracy of the installation position of the frame 4 on the stage, and with little or no distortion correction of the frame 4. Since the operating position of the positioning robot 5 can be guaranteed at any time, the accuracy of the workpiece positioning device 1 at the place of use can be easily achieved in a short period of time.

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例
に限定されるものでなく、例えば、目標物として発光ダ
イオード以外のものを用いても良く、また、カメラの台
数も所要に応じて変更することができる。
Although the above description has been made based on the illustrated examples, the present invention is not limited to the above-mentioned examples. For example, objects other than light emitting diodes may be used as targets, and the number of cameras may be changed as required. Can be changed.

(発明の効果) かくしてこの発明の方法によれば、使用場所に設置した
後のワーク位置決め装置の位置決めロボットの作動位置
を、その作動に基づき移動する目標物を三台のカメラで
捕捉することにて三角測量により計測し、その結果に基
づき較正を行うので、ワーク位置決め装置の、位置決め
ロボットを支持するフレームの設置と歪み修正とに必要
な精度を、位置決めロボットの作動精度を保証しつつ低
め得て、ワーク位置決め装置の、設置後の精度出しに要
する期間を大幅に短縮することができる。
(Effects of the Invention) Thus, according to the method of the present invention, the operating position of the positioning robot of the workpiece positioning device after it is installed at the place of use can be captured by three cameras as the target moves based on the operation. Since the measurement is performed by triangulation and calibration is performed based on the results, the accuracy required for installing the frame that supports the positioning robot and correcting distortion of the workpiece positioning device can be reduced while guaranteeing the operating accuracy of the positioning robot. As a result, the period required for achieving accuracy of the workpiece positioning device after installation can be significantly shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、この発明のワーク位置決め装置の較正方法の
一実施例を示す斜視図、 第2図は上記例で用いるワーク位置決め装置の構成を示
す構成図、 第3図は上記例における三角測量の方法を示す説明図、 第4図は上記例の実施手順を示すフローチャート、 第5図は上記例での発光ダイオードの捕捉方法を示す説
明図、 第6図は従来のワーク位置決め装置を示す斜視図、 第7図は上記従来装置の構成を示す構成図である。 l・・・ワーク位置決め装置 2・・・車体主要部    5・・・位置決めロボット
6・・・ワーク受は治具  6a・・・ゲージ部8・・
・制御装置     13・・・主制御装置14・・・
発光ダイオード  15・・・二次元カメラ16・・・
カメラ台     I7・・・カメラ台制御装置特許出
願人  日産自動車株式会社
Fig. 1 is a perspective view showing an embodiment of the workpiece positioning device calibration method of the present invention, Fig. 2 is a configuration diagram showing the structure of the workpiece positioning device used in the above example, and Fig. 3 is a triangulation diagram in the above example. FIG. 4 is a flowchart showing the implementation procedure of the above example. FIG. 5 is an explanatory drawing showing the method of capturing the light emitting diode in the above example. FIG. 6 is a perspective view showing a conventional workpiece positioning device. FIG. 7 is a configuration diagram showing the configuration of the above-mentioned conventional device. l...Work positioning device 2...Main part of the vehicle body 5...Positioning robot 6...Workpiece holder is jig 6a...Gauge part 8...
・Control device 13... Main control device 14...
Light emitting diode 15... Two-dimensional camera 16...
Camera stand I7...Camera stand control device patent applicant Nissan Motor Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ワーク位置決め用の複数のゲージ部を、複数の位置
決めロボットの作動に基づきそれぞれ移動させて配置し
、複数のワークを相互に位置決めするワーク位置決め装
置の、前記位置決めロボットの作動位置を較正するに際
し、 前記ワーク位置決め装置をその使用場所に設置するとと
もに、前記位置決めロボットにその作動に基づき移動す
る目標物を設け、 この一方、前記使用場所の所定位置に少なくとも二台の
カメラを、その向きを変更可能に設置し、その後、前記
位置決めロボットを作動させて前記目標物をその位置決
めロボットの座標系での所定位置に移動させ、 その移動した目標物を、前記カメラの向きを変更するこ
とにてそれらのカメラのうち二台のカメラで捕捉して、
その状態でのそれらのカメラ間の距離と、それらのカメ
ラの向きとに基づき、前記使用場所の座標系における前
記目標物の位置を求め、 前記目標物の、前記位置決めロボットの座標系での位置
と前記使用場所の座標系での位置とに基づき前記位置決
めロボットの作動位置を較正することを特徴とする、ワ
ーク位置決め装置の較正方法。
[Scope of Claims] 1. A workpiece positioning device in which a plurality of workpiece positioning gauge parts are moved and arranged based on the operation of a plurality of positioning robots, and a plurality of workpieces are mutually positioned. When calibrating the operating position, the workpiece positioning device is installed at the place where it is used, and a target object that moves based on the operation of the positioning robot is provided, and at least two cameras are installed at predetermined positions in the place where it is used. is installed so that its direction can be changed, and then the positioning robot is operated to move the target object to a predetermined position in the coordinate system of the positioning robot, and the moved target object is set so that the direction of the camera can be changed. By changing the image, it is captured by two of those cameras,
Determine the position of the target object in the coordinate system of the location of use based on the distance between the cameras and the orientation of the cameras in that state, and determine the position of the target object in the coordinate system of the positioning robot. A method for calibrating a workpiece positioning device, the method comprising: calibrating the operating position of the positioning robot based on the coordinate system and the position of the use place in a coordinate system.
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