JPH0210107A - 円の中心位置探索方法 - Google Patents

円の中心位置探索方法

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JPH0210107A
JPH0210107A JP16210188A JP16210188A JPH0210107A JP H0210107 A JPH0210107 A JP H0210107A JP 16210188 A JP16210188 A JP 16210188A JP 16210188 A JP16210188 A JP 16210188A JP H0210107 A JPH0210107 A JP H0210107A
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JP
Japan
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circle
center
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detected
hole
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Pending
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JP16210188A
Other languages
English (en)
Inventor
Manabu Kobuki
学 小吹
Teruaki Miyamoto
宮本 輝昭
Yasunari Suda
須田 康徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kao Corp
Seibu Electric and Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、円の中心位置合わせ方法及び円の中心位置検
出方法を内容とする円の中心位置探索方法に関するもの
であり、特にパレット上に載置されたロール状物品の芯
体の穴を保持するために、−上記穴の中心と把持装置の
ハンドの中心との位置合わせ等に好適に用い得るもので
ある。
(従来の技術) 円の中心位置探索方法に関する従来の技術としては、特
開昭58−206387号公報に記載のもの等が知られ
ている。
上記公報(こ記載されている従来の技術について説明す
ると、特開昭58−206387号公報には、作業端の
目標位置の近傍に位置する作業小域の存在を検出する複
数の検出部を予め定めた領域内に一定の配列で分散配置
した検出体と、上記検出体における検出部の位置及び個
数に応じて上記作業端の移動方向及び移動量を示す位置
補正データを決定する位置補正量決定手段とを備える、
位置補正装置が記載されている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、−上記の従来の技術は以下のような問題
点を有していた。
即ち、特開昭58−206387号公報に記載されてい
る位置補正装置は、4個の検出部の検出状態に応じて、
ねじ締め機を予め定められた方向に、予め定められた3
種類のうちの何れかの距離だけ移動するようになしであ
るため、最大でも3回の位置補正により、作業小域を検
出すること及び作業小域に合わせることはできるが、1
回に補正される移動量が大きい等のため作業小域の中心
を検出すること及びその中心に合わせることはできない
く特開昭58−206387号公報の第9図(ニ)参照
)。又、4個の検出部の検出状態に応じて、ねじ締め機
を如何に移動すべきかの位置補正データを12個のレジ
スタに格納する必要がある等、作業小域の中心を検出で
きないにも拘らず複雑な制御手段が必要とされていた。
本発明の課題はこれらの問題点を解決し、簡単な制御手
段で穴等の円の中心と複数個の検出器の中心とを正確、
目4つ迅速に位置合わせでき、父日の中心の検出も同様
に行えるという探索方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明の要旨は、複数個の検出器を略一定の間隔で円周
上に配設してなる検出装置により、円の中心位置を検出
する円の中心位置検出方法において、全ての検出器が上
記円の内側を検出するまで、−上記円の内側を検出して
いる検出器に応じて、−上記検出装置を予め定めされて
いる方向に予め定められた爪移動させることを繰返し、
全ての検出器が上記円の内側を検出したときの」1記検
出装置の中心により一上記円の中心を検出することを特
徴とする円の中心位置探索方法にある。
(実施例) 以下、先ず、本発明の円の中心位置合わせ方法な用いて
ロール状物品の中心部にある穴の中心と該ロール状物品
を把持する把持ノ・ンドの中心とを位置合わせするよう
になしであるロール状物品の把持装置の一実施例につい
て説明する。
第2図はロール状物品の把持装置の一実施例を示す平面
図、第3図はその正面図(ロール状物品の一部を省略し
て図示しである)で、これらの図面において、(1)は
ロール状物品(5)を把持するための把持・・ンド、(
2)はロール状物品(5)の穴の中心を検出するための
検出装置、(3)は多関節型ロボットであり、その手首
7ランジ部に把持I・ント責1)と検出装置(2)とが
備えである。又、(4)はロール状物品(5)を載置し
たパレット(6)を回転するだめのターンテーブルであ
る。
実施例における各部について詳述すると、上記把持・・
ンド(1)は、ロール状物品(5)の穴部(51)を把
持するもので、互いに平行に半径方向に開閉する3個の
爪(図示省略)を具備している。ロール状物品(5)を
把持する場合には、穴部翰)の上部より把持ハンド(1
)の上記爪を閉じた状態でほぼ垂直に挿入した後、上記
爪を開くことによってなし得る。
尚、穴部(51)の内径と把持・・/ド(1)の上記爪
の外径とのクリアランスは通常小さいので、穴部(51
)と上記爪との中心を正確に一致させないと、上記爪を
穴部(51)に挿入できない。
また、検出装置(2)は、検出される穴部(51)の内
径より小さい直径からなる円周上に略一定の間隔で配設
された4個の検出器(21)を具備している。即ち、第
5〜10図に示される如く、互いに直交する円の直径X
軸、Y軸と一上記円の交差部に夫々検出器(21)が設
けられている。尚、上記円の直径は検出される穴部(5
1)の直径より僅かに小さい(例えば、穴部(51)の
内径が48〜51 mmの場合には検出器(21)が配
設される円の直径は45朋、穴部(51)の内径が73
〜76朋の場合には検出器(21)が配設される円の直
径は70#III+)ことが好ましい。又、検出器(2
1)としては、レーザー光反射型フAトスイッチが好適
である。
また、多関節型ロボット(3)は、その手首フランジ部
(3りに、ブラケット(3りを介して把持ハン1、責1
)と検出装置(2)とが一定の距離を隔てて固定設置さ
れている。尚、把持ハンド(1)と検出装置(2)との
偏心方向は手直フランジ部(31)の角度により定まっ
ているので、検出装置(2)によってロール状物品(5
)の穴部(51)を検出し、把持ハンド(1)を上記偏
心方向に」二記一定距離だけ移動することにより、把持
ハンド(1)をロール状物品(5)の穴部(51)の位
置まで移動できる0 また、ロール状物品(5)は芯体(紙管)に紙、不織布
等のウヱプを巻いたものである。
次に、本発明の円の中心位置探索方法の一実施態様?上
述したロール状物品の把持装置に用いた場合の実施態様
に基づいて説明する。
本発明の円の中心位置探索方法の一実施態様においては
、上述の4個の検出器(21)の何れか1個の検出器(
2I)が、検出されるロール状物品(5)の穴部(51
)の内側の位置を検出するまで、検出装置(2)を略渦
巻き状に移動させ、何れか1個の検出器(2+)が穴部
(51)の内側の位置を検出した後、全ての検出器(2
1)が穴部(51)の内側の位置を検出するまで、穴部
(5I)の内側の位置を検出している検出器(21)に
応じて、検出装置(2)を予め定められている方向に一
定量移動させることを繰返し、検出装置(2)の中心と
穴部(51)の中心・とを位置合わせするようになして
あり、その結果として、穴部(51)の中心位置が検出
されるので、手直フランジ部(31)の角度及び把持ハ
ンド(1)と検出装置(2)との偏心量等に応じて把持
ハント責l)が穴部(51)の位置まて移動され、把持
ハンド(1)によりロール状物品(5)の穴部(51)
が把持されるようになしである。
第2〜3図に示される如く、パレット(6)上の4ケ所
に複数段積層されたロール状物品(5)がターンテーブ
ル(4)に載置され且つロール状物品(5)の把持命令
があると、ロール状物品(5)の穴部(51)の探索が
始まる。
先ず、ロール状物品(5)の存在の有無を確認するため
、ロール状物品(5)の穴部(51)の標準載置位置(
点AO)(第4図参照)から最大の載置誤差以上離れた
点に検出装置(2)が移動され、その位置において4個
の検出器(21)のうち、1個以上の検出器(21)が
ロール状物品(5)からの反射光を検出する(オンとな
る)か否かが確認される。もし、少なくとも1個の検出
器(21)がオンとなれば、ロール状物品(5)の存在
が確認される。尚、もし、全ての検出器(21)が反射
光を検出しないの(オフ)であれば・ロール状物品(5
)の不在が確認されるので、異常指令を出し、待機する
ロール状物品(5)の存在が確認されると、検出装置(
2)は、ロール状物品(5)の穴部(51)の標準載置
位置(点AO)に移動される。このときに、ロール状物
品(5)が誤差なく載置されていれば、4個の検出器(
21)は全てオフの状態となり、位置合わせ完了となる
。もし、ロール状物品(5)が誤差を伴って載置されて
いhば、4個の検出器(21)の少なくとも1個はオン
の状態となる。尚、ロール状物品(5)が少しの誤差で
載置されており、少なくとも1個の検出器(2+)がオ
フの状態であれば、後述する如くして、位置合わせされ
る。
もし、4個の検出器(21)が全てオンになった場合は
、ロール状物品(5)の載置誤差が大きい場合で、4個
の検出器(21)の全てがロール状物品(5)の穴部(
51)の内側の位置を検出していないときである。この
場合ニは、第1図のフローチャートで示される如くして
、検出装置(2)の中心と穴部(51)の中心とが位置
合わぜされる。
即ち、4個の検出器(21)が全てオンの場合、第4図
に示される如く、点AO(XO,YO) 、点A1] 
(XO十ΔX、YO)を直線で結ぶように検出装置(2
)が移動され、もしその途中で4個の検出器(21)の
何れもオフの状態にならなかった場合には、更に検出装
置(2)を点A11、点A12(XO,YO+ΔY)、
点A13(XO’−、ΔX、YO)、点A14 (XO
,YO−ΔY)を円弧で結ぶように検出装置(2)が移
動され、もしその途中で4個の検出器(21)の何れも
オフの状態にならなかった場合には、A21 (XO+
2ΔX、YO) 、A22 (XO,YO+2ΔY) 
、A23 (XO−2ΔX、YO) 、A24 (XO
,YO−2ΔY)・・・と略(同心円状の)渦巻き状に
円弧を広げて行く。検出装置(2)の移動の途中で何れ
か1個の検出器(2I)がオフすると、検出装置(2)
は上記の略渦巻き状の移動を中止する。即ち、ロール状
物品(5)の穴部(50が51αの位置にあるときには
、検出装置(2)が点A31から点A32に向かう間に
1個の検出器(21)がオフされ、そのとき検出装置(
2)は略渦巻き状の移動を中止する。又、ロール状物品
(5)の穴部(51)が51βの位置にあるとぎには、
検出装置(2)が点A33から点A34に向かう間に1
個の検出器(21)がオフされ、そのとき検出装置(2
)は略渦巻き状の移動を中止する。尚、上記の略渦巻ぎ
状の移動経路は、点A11、点A12、点A13を結ぶ
円弧、点A13、点A14、点A21を結ぶ円弧、点A
21、点A22、点A23を結ぶ円弧、点A23、点A
24、点A31を結ぶ円弧、点A31、点A32、点A
33を結ぶ円弧、点A33、点A34、点A 4−1を
結ぶ円弧、・・・の組み合わせからなっている。又、穴
部(51)の内径が48〜51朋の場合には、ΔX、Δ
Yを夫々30間程度とすることが好ましい。
4個の検出器(21)のうち何れか1個の検出器(21
)がオフになると、全ての検出器(21)がオフになる
ように、第5〜10図に例示されている如く、検出装置
(2)を表に従って、X軸方向又はY軸方向の何れか一
方に、或いはX軸方向及びY軸方向の両方(X軸とY軸
との合成ベクトル方向)に夫々微少距離ΔX、Δyだけ
移動させ(例えば、第5図においては、検出装置(2)
をY軸方向に−Δyだけ移動させ)、その移動後の4個
の検出器(21)が夫々オン或いはオフの何れであるか
によって、再び表に従って検出装置(2)が移動され、
以後も同様に移動・検出を繰返し、第10図に示される
如<、4個の検出器(21)がすべてオフになるまで繰
返され、検出装置(2)の中心と穴部(51)の中心と
が位置合わせされる。尚、穴部(51)の内径が48〜
51朋の場合には、Δx1Δyを夫々3問程度とするこ
とが好ましい。
上述の実施例の如く、検出器を略渦巻き状に移動させる
ことによって円の存在位置を探索なし得ると共に、複数
個の検出器によって円の中心位置を検出し、円の中心と
複数個の検出器の中心とを合わせ得るので、例えば、ロ
ール状物品の中心部にある穴(検出される円)の中心と
該ロール状物品を把持する把持ハンドの中心とを正確、
1つ迅速に位置合わせすることができる。
そして、検出装置が、検出される円の直径より小さい直
径からなる円周上に配設された4個の検出器を具備して
いることにより、より精度良く位置合わせすることがで
きる。
また、検出される円が、穴である場合にも、正確に位置
合わせできるので、把持・・ンドを確実に穴に挿入する
ことができる。
また、本発明の円の中心位置探索方法は、上述の如くし
て検出装置(2)の中心と穴部+511の中心とが位置
合わせされたとき、即ち、全ての検出器(21)が穴部
(51)の内側を検出したときの、検出装置(2)の中
心により穴部(51)の中心を検出するものである。
従って、検出されたロール状物品(5)の穴部(5])
の中心位置に基づぎ、手首フランジ部(31)の角度及
び把持ハンド(1)と検出装置(2)の偏心量等に応じ
て、把持ハンド(1)を穴部(51)の位置まで移動す
ることによって、把持ハンド(1)とロール状物品(5
)の穴部(51)とを正確に位置合わせし、把持ハンド
(1)によりロール状物品(5)の穴部(51)を確実
に把持することができる。
以上、本発明の円の中心位置探索方法の実施態様並びに
本発明の方法を用いたロール状物品の把持装置の一実施
例について説明したが、これらに制限されるものでは・
ない。
また、検出器(21)としてレーザー光反射型フォトス
イッチを利用したが、ワークが金属で且つ検出装置(2
)をワークレこ充分接近できる場合は、検出器(21)
として近接スイッチを利用しても良い。
また、第4図に示される如く、略同心円状に検出装置(
2)を移動する代わりに、第11図に示される如く、点
BO(XO,YO)より始めてB11(XO+ΔX、Y
O) 、B12 (X□+ΔX、 YO+ΔY)   
B13 (XO,YO+ΔY)、B14(XO−Δx、
yo+ΔY) 、B15 (XOΔX、YO)、B16
 (XO−ΔX、YO−ΔY) 、B17 (XO,Y
O−ΔY) 、B18 (XO+2ΔX、Y−ΔY)・
・・の点を夫々直線で結んだ直線渦巻き状に検出装置(
2)を移動しても良い。
尚、穴部(51)の内径が48〜51朋の場合には、Δ
X1ΔYを夫々30朋程度とすることが好ましい。又、
検出装置(2)は必ずしも渦巻き状に移動されなくても
良く、放射状に移動してもよい。又、穴部(51)の検
出を開始したとき、4個の検出器(21)の全てが穴部
(51)の内側の位置を検出していなくても、略渦巻ぎ
状等の移動をせず、異常指令を出し、待機するようにし
ても良い。
尚、本発明の円の中心位置探索方法は、ロール状物品の
外周円の中心位置合わせ、或いは外周円の中心位置検出
にも適応できることは云うまでもない。
(発明の効果) 本発明の円の中心位置探索方法は、上述の如く、検出さ
れる円の内側の位置を検出している検出器に応じて、上
記検出装置を予め定められている方向に予め定められた
量移動させることによって、円の中心と複数個の検出器
の中心とを正確、目、つ迅速に位置合わせなし得るので
、例えば、ロール状物品の中心部にある穴(検出される
円)の中心と該ロール状物品を把持する把持・・/ドの
中心とを正確、月−つ迅速に位置合わせすることがてき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施態様を示すフローチャート、第
2図は本発明の一実施態様を用いたロール状物品の把持
装置の一実施例を示す平面図、第3図はその正面図(ロ
ール状物品の一部を省略して図示しである)、第4図は
その検出装置の移動経路の一実施例を示す説明図、第5
・〜10図はその中心位置合わせを示す説明図、第11
図はその検出装置の移動経路の別の実施例を示す説明図
である。 (2)、検出装置     (21) :検出器(51
) :穴部(検出される円) 特 許 出 願 人 西部電機株式会社 (他1名) 代 理 人 戸 島 省 四 部 第 警 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)複数個の検出器を略一定の間隔で円周上に配設して
    なる検出装置により、円の中心位置を検出する円の中心
    位置検出方法において、全ての検出器が上記円の内側を
    検出するまで、上記円の内側を検出している検出器に応
    じて、上記検出装置を予め定められている方向に予め定
    められた量移動させることを繰返し、全ての検出器が上
    記円の内側を検出したときの上記検出装置の中心により
    上記円の中心を検出することを特徴とする円の中心位置
    探索方法。
JP16210188A 1988-06-28 1988-06-28 円の中心位置探索方法 Pending JPH0210107A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107457437A (zh) * 2017-08-24 2017-12-12 中航卓越锻造(无锡)有限公司 大型数控钻床加工环形锻件找圆心的方法

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JPS49961A (ja) * 1972-04-21 1974-01-07
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