JPH0250828B2 - - Google Patents
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- JPH0250828B2 JPH0250828B2 JP5869484A JP5869484A JPH0250828B2 JP H0250828 B2 JPH0250828 B2 JP H0250828B2 JP 5869484 A JP5869484 A JP 5869484A JP 5869484 A JP5869484 A JP 5869484A JP H0250828 B2 JPH0250828 B2 JP H0250828B2
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 29
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、UO鋼管等のような被溶接材の継目
を突き合せ溶接する工程等に用いられるタブを自
動切断除去する装置に係り、特にそのタブの切断
位置を検出、決定するタブ切断位置決め方法に関
する。
を突き合せ溶接する工程等に用いられるタブを自
動切断除去する装置に係り、特にそのタブの切断
位置を検出、決定するタブ切断位置決め方法に関
する。
一般に、突き合せ溶接される被溶接材の溶接先
端部における溶接の品質を一定なものとするた
め、その溶接先端部に被溶接材と同一の素材から
なる小片(以下タブと称する)を溶接等により取
り付けてから付き合せ溶接を行い、溶接完了後そ
のタブを切断除去するようにしている。
端部における溶接の品質を一定なものとするた
め、その溶接先端部に被溶接材と同一の素材から
なる小片(以下タブと称する)を溶接等により取
り付けてから付き合せ溶接を行い、溶接完了後そ
のタブを切断除去するようにしている。
従来、UO鋼管のタブを切断するにあたつて
は、移送されてくるUO鋼管を光スイツチ等を用
いて所定の位置に停止させ、タブの位置を作業者
の目によつて判断し、切断機を用いてタブ切断を
行つていた。
は、移送されてくるUO鋼管を光スイツチ等を用
いて所定の位置に停止させ、タブの位置を作業者
の目によつて判断し、切断機を用いてタブ切断を
行つていた。
このようなタブ切断を自動化するとすれば、テ
レビカメラ(以下TVカメラと称する)によりタ
ブを含む被溶接材の端部を撮影し、これにより得
られる画像データからタブの位置を検出し、これ
に基づいてタブ切断位置を決め、ロボツトからな
る自動切断装置に制御指令を与えて、タブを切断
するようにすることが考えられる。
レビカメラ(以下TVカメラと称する)によりタ
ブを含む被溶接材の端部を撮影し、これにより得
られる画像データからタブの位置を検出し、これ
に基づいてタブ切断位置を決め、ロボツトからな
る自動切断装置に制御指令を与えて、タブを切断
するようにすることが考えられる。
しかし、通常TVカメラから出力される画像デ
ータに含まれるノイズ、あるいはその画像データ
を処理して「0」,「1」の2値からなる2値画像
データに変換するときの基準となるしきい値のレ
ベルにより、画像枠内に形成される画像座標と実
際の座標(TVカメラの撮影枠に対応する被溶接
材端部の投影座標)とに位置ずれが生ずる可能性
がある。このずれによつて、タブの位置検出がず
れることになり、そのずれた検出位置に基づい
て、ロボツトを制御すると、ロボツトが鋼管に衝
突したり、誤まつた位置でタブを切断するという
虞れがある。
ータに含まれるノイズ、あるいはその画像データ
を処理して「0」,「1」の2値からなる2値画像
データに変換するときの基準となるしきい値のレ
ベルにより、画像枠内に形成される画像座標と実
際の座標(TVカメラの撮影枠に対応する被溶接
材端部の投影座標)とに位置ずれが生ずる可能性
がある。このずれによつて、タブの位置検出がず
れることになり、そのずれた検出位置に基づい
て、ロボツトを制御すると、ロボツトが鋼管に衝
突したり、誤まつた位置でタブを切断するという
虞れがある。
本発明は、タブを含む被溶接材端部の2値画像
データに基づいて、タブ切断を自動的に行わせる
にあたり、そのタブ切断位置決めの精度を向上さ
せることができるタブ切断位置決め方法を提供す
ることにある。
データに基づいて、タブ切断を自動的に行わせる
にあたり、そのタブ切断位置決めの精度を向上さ
せることができるタブ切断位置決め方法を提供す
ることにある。
本発明は、タブを含む被溶接材端部の2値画像
データからタブ付け根部のコーナー画像座標を割
り出し、このコーナー画像座標に基づいて切断位
置を決めるにあたり、前記画像データから得られ
る画像タブ幅と、理論的に得られる投影タブ幅と
の偏差を求めるとともに、画像上のコーナーを形
成するタブと被溶接材との画像輪郭線上に判定点
を設定し、該判定点と前記コーナー画像座標とか
らコーナーの直角度と前記画像輪郭線の直線性を
求め、前記偏差と直角度と直線性とがそれぞれ所
定の許容値以内のとき、前記コーナー画像座標を
正しいものと判定し、切断位置決めの精度を向上
させようとするものである。
データからタブ付け根部のコーナー画像座標を割
り出し、このコーナー画像座標に基づいて切断位
置を決めるにあたり、前記画像データから得られ
る画像タブ幅と、理論的に得られる投影タブ幅と
の偏差を求めるとともに、画像上のコーナーを形
成するタブと被溶接材との画像輪郭線上に判定点
を設定し、該判定点と前記コーナー画像座標とか
らコーナーの直角度と前記画像輪郭線の直線性を
求め、前記偏差と直角度と直線性とがそれぞれ所
定の許容値以内のとき、前記コーナー画像座標を
正しいものと判定し、切断位置決めの精度を向上
させようとするものである。
以下、本発明を、実施例に基づいて説明する。
第1図に、本発明法の適用可能なUO鋼管の自
動タブ切断装置の全体構成図を示す。同図に示す
ように、搬送制御装置1は光スイツチ2,2a,
2bからの鋼管位置検知信号により、鋼管搬送ロ
ーラ3の回転を止めるようになつている。これに
より、UO鋼管4は所定の位置に停止されるよう
になつている。また、UO鋼管4はその溶接線の
先端部に取り付けられたタブ5が、略最下端の位
置にくるような状態で搬送される。所定の位置に
停止されたUO鋼管4の先端部は、タブ5を中心
としてTVカメラ6により撮像され、その画像デ
ータは画像処理装置7の画像メモリ12に格納さ
れるようになつている。このメモリ12に格納さ
れた画像データは所定の画像処理がなされ、第2
図にその概念を示すように2値表示画像13(以
下2値画像と称する)になつている。画像処理装
置7はタブ5の付け根のコーナーC1およびC2の
座標を求め、そのC1,C2の位置情報をロボツト
制御装置8に出力するようになつている。ロボツ
ト制御装置8はC1とC2の位置情報に基づいて、
タブ切断ロボツト10を制御するようになつてい
る。ロボツト10はタツチセンサ11により検知
されるUO鋼管4の先端位置情報と、前記C1,C2
の位置情報に基づいてタブ5を付け根位置にて切
断するようになつている。
動タブ切断装置の全体構成図を示す。同図に示す
ように、搬送制御装置1は光スイツチ2,2a,
2bからの鋼管位置検知信号により、鋼管搬送ロ
ーラ3の回転を止めるようになつている。これに
より、UO鋼管4は所定の位置に停止されるよう
になつている。また、UO鋼管4はその溶接線の
先端部に取り付けられたタブ5が、略最下端の位
置にくるような状態で搬送される。所定の位置に
停止されたUO鋼管4の先端部は、タブ5を中心
としてTVカメラ6により撮像され、その画像デ
ータは画像処理装置7の画像メモリ12に格納さ
れるようになつている。このメモリ12に格納さ
れた画像データは所定の画像処理がなされ、第2
図にその概念を示すように2値表示画像13(以
下2値画像と称する)になつている。画像処理装
置7はタブ5の付け根のコーナーC1およびC2の
座標を求め、そのC1,C2の位置情報をロボツト
制御装置8に出力するようになつている。ロボツ
ト制御装置8はC1とC2の位置情報に基づいて、
タブ切断ロボツト10を制御するようになつてい
る。ロボツト10はタツチセンサ11により検知
されるUO鋼管4の先端位置情報と、前記C1,C2
の位置情報に基づいてタブ5を付け根位置にて切
断するようになつている。
前記画像処理装置7の詳細について、第3図に
示すブロツク構成図を参照しながら説明する。
TVカメラ6により光電変換された画像データは
A/Dコンバータ15によりデイジタル信号に変
換され、画像メモリ12に格納される。マイクロ
プロセツサ18、メモリ19からなるシステムプ
ロセツサ17は、メモリ19に格納されている画
像コマンドに基づき、システムバス20を介して
アドレスプロセツサ21、画像処理プロセツサ2
2を起動させるようになつている。アドレスプロ
セツサ21は画像メモリ12内の画像データへの
アクセス制御を行うもので、画像処理モジユール
バス23を介して画像メモリ12および画像処理
プロセツサ22に画像アドレスを与えるようにな
つている。画像処理プロセツサ22は画像データ
の濃淡画像処理、パターンマツチング処理を含む
2値画像処理、ヒストグラム処理等の各種演算処
理を行うようになつている。画像処理プロセツサ
22によつて処理された画像は、再び画像メモリ
12に格納されるとともに、D/Aコンバータ2
4を介してアナログデイジタル変換処理された
後、CRTデイスプレイ装置25に表示されるよ
うになつている。また、キーボード26により画
像コマンドを入力するようにして、対話式に画像
評価することができるようになつている。キーボ
ード26から入力されるコマンドは、外部インタ
ーフエイス回路27を介してCRTデイスプレイ
装置25に表示されるとともに、メモリ19に格
納されるようになつている。また、キーボード2
6からコマンド実行指令を入力すると、マイクロ
プロセツサ18が起動され、前述のようにアドレ
スプロセツサ21と画像処理プロセツサ22を起
動させるようになつている。なお、外部記憶装置
28は、画像処理プロセツサ22の処理の‘1つ
であるパターンマツチング処理のために必要な標
準パターンや、システムプロセツサ17で必要と
されるシステムプログラムを格納するための外部
メモリである。このように処理されて画像メモリ
12に格納されている2値画像データ13を、シ
ステムプロセツサ17において後述する画像の合
理性チエツクがなされ、そのチエツクされたタブ
切断位置情報が外部インターフエイス回路27を
介してロボツト制御装置8に出力されるようにな
つている。
示すブロツク構成図を参照しながら説明する。
TVカメラ6により光電変換された画像データは
A/Dコンバータ15によりデイジタル信号に変
換され、画像メモリ12に格納される。マイクロ
プロセツサ18、メモリ19からなるシステムプ
ロセツサ17は、メモリ19に格納されている画
像コマンドに基づき、システムバス20を介して
アドレスプロセツサ21、画像処理プロセツサ2
2を起動させるようになつている。アドレスプロ
セツサ21は画像メモリ12内の画像データへの
アクセス制御を行うもので、画像処理モジユール
バス23を介して画像メモリ12および画像処理
プロセツサ22に画像アドレスを与えるようにな
つている。画像処理プロセツサ22は画像データ
の濃淡画像処理、パターンマツチング処理を含む
2値画像処理、ヒストグラム処理等の各種演算処
理を行うようになつている。画像処理プロセツサ
22によつて処理された画像は、再び画像メモリ
12に格納されるとともに、D/Aコンバータ2
4を介してアナログデイジタル変換処理された
後、CRTデイスプレイ装置25に表示されるよ
うになつている。また、キーボード26により画
像コマンドを入力するようにして、対話式に画像
評価することができるようになつている。キーボ
ード26から入力されるコマンドは、外部インタ
ーフエイス回路27を介してCRTデイスプレイ
装置25に表示されるとともに、メモリ19に格
納されるようになつている。また、キーボード2
6からコマンド実行指令を入力すると、マイクロ
プロセツサ18が起動され、前述のようにアドレ
スプロセツサ21と画像処理プロセツサ22を起
動させるようになつている。なお、外部記憶装置
28は、画像処理プロセツサ22の処理の‘1つ
であるパターンマツチング処理のために必要な標
準パターンや、システムプロセツサ17で必要と
されるシステムプログラムを格納するための外部
メモリである。このように処理されて画像メモリ
12に格納されている2値画像データ13を、シ
ステムプロセツサ17において後述する画像の合
理性チエツクがなされ、そのチエツクされたタブ
切断位置情報が外部インターフエイス回路27を
介してロボツト制御装置8に出力されるようにな
つている。
2値画像の合理性チエツク手順について、第4
図に示すフローチヤートに沿つて説明する。ま
ず、ステツプ50においてTVカメラ6から出力
される画像データを一端画像メモリ12に取り込
み、ステツプ52において画像処理プロセツサ2
2により、周知の画像平滑化処理(安居院、中島
著「「コンピユータ画像処理」p.16〜18)をして
画像データのノイズ除去を行う。ノイズ除去され
た画像は画像メモリ12の濃淡メモリ部(例えば
8ビツト/ピクセル)に再び格納される。次にブ
ロツク54において、前記濃淡メモリ部の画像デ
ータに対し、所定レベルのしきい値を基準に、そ
のしきい値よりも明るいピクセルに“1”、暗い
部分に“0”を割り当てることにより2値化処理
を行う。この2値化処理された画像データは、画
像メモリ12の2値画像メモリ部(例えば1ビツ
ト/ピクセル)に格納される。この2値メモリ部
に格納された画像は第5図に示すようになつてお
り、図において斜線を付した部分は“1”で、タ
ブ5およびUO鋼管4の投影画像に対応する画像
となつている。この2値化された画像に対し、ス
テツプ56において、第6図a,bに示す標準パ
ターンを用いて、パターンマツチング処理を行
う。これによつて、タブ5の左側の付け根コーナ
ーC1の座標(x1,y1)および右側付け根コーナー
C2の座標(x2,y2)が求められる。なお、2値画
像メモリ部と標準パターンの大きさの一例を挙げ
ると、第5図および第6図a,bに示すようにそ
れぞれ、256×240ドツト、12×8ドツトとなつて
いる。次に、ステツプ58において、上記タブコ
ーナー位置座標C1(x1,y1),C2(x2,y2)から画
像上のタブ幅l′を求める。続いて、画像上のタブ
幅l′に対応する本来の投影画像として得られる理
論上のタブ幅l、即ちTVカメラ6に投影される
べき画像のタブ幅、を求める。そして、ステツプ
62においてl′とlとを比較し、処理された2値
画像が、正しいか否かをチエツクする。ここで、
第7図a〜cを用いて、ステツプ58,60,6
2を更に詳細に説明する。
図に示すフローチヤートに沿つて説明する。ま
ず、ステツプ50においてTVカメラ6から出力
される画像データを一端画像メモリ12に取り込
み、ステツプ52において画像処理プロセツサ2
2により、周知の画像平滑化処理(安居院、中島
著「「コンピユータ画像処理」p.16〜18)をして
画像データのノイズ除去を行う。ノイズ除去され
た画像は画像メモリ12の濃淡メモリ部(例えば
8ビツト/ピクセル)に再び格納される。次にブ
ロツク54において、前記濃淡メモリ部の画像デ
ータに対し、所定レベルのしきい値を基準に、そ
のしきい値よりも明るいピクセルに“1”、暗い
部分に“0”を割り当てることにより2値化処理
を行う。この2値化処理された画像データは、画
像メモリ12の2値画像メモリ部(例えば1ビツ
ト/ピクセル)に格納される。この2値メモリ部
に格納された画像は第5図に示すようになつてお
り、図において斜線を付した部分は“1”で、タ
ブ5およびUO鋼管4の投影画像に対応する画像
となつている。この2値化された画像に対し、ス
テツプ56において、第6図a,bに示す標準パ
ターンを用いて、パターンマツチング処理を行
う。これによつて、タブ5の左側の付け根コーナ
ーC1の座標(x1,y1)および右側付け根コーナー
C2の座標(x2,y2)が求められる。なお、2値画
像メモリ部と標準パターンの大きさの一例を挙げ
ると、第5図および第6図a,bに示すようにそ
れぞれ、256×240ドツト、12×8ドツトとなつて
いる。次に、ステツプ58において、上記タブコ
ーナー位置座標C1(x1,y1),C2(x2,y2)から画
像上のタブ幅l′を求める。続いて、画像上のタブ
幅l′に対応する本来の投影画像として得られる理
論上のタブ幅l、即ちTVカメラ6に投影される
べき画像のタブ幅、を求める。そして、ステツプ
62においてl′とlとを比較し、処理された2値
画像が、正しいか否かをチエツクする。ここで、
第7図a〜cを用いて、ステツプ58,60,6
2を更に詳細に説明する。
第7図aはタブ付きUO鋼管の端面をその鋼管
の軸方向から見た図を、同図bは水平に配置され
たUO鋼管のタブ5をTVカメラ6により真上か
ら撮像した場合の2値画像データを示している。
同図cはタブ5の端面を拡大した図であり、それ
らの図において各符号は以下に示す通りである。
の軸方向から見た図を、同図bは水平に配置され
たUO鋼管のタブ5をTVカメラ6により真上か
ら撮像した場合の2値画像データを示している。
同図cはタブ5の端面を拡大した図であり、それ
らの図において各符号は以下に示す通りである。
r:UO鋼管4の半径()
d:UO鋼管4又はタブ5の肉厚(″又は
bb″) W:タブ5の肉厚方向中心の展開幅(a*b*⌒) W′:タブ5の外周側のタブ幅(ab⌒又はa′b′⌒) L:タブ幅W′に対応する弦の長さ(ab又は
a′b′) α:鋼管4の中心からタブ5の幅を見込む角の
1/2(∠aOc) θ:タブ5の最下端位置からの回転ずれ角(∠
cOc′) l:Lに対応するx軸(水平軸)投影幅(
b′) l′:画像上のタブ幅 ΔX:画像上のタブ中心線80と実際の鋼管4
の中心線81とのx軸方向偏位量 Δx:画像上のタブ中心線80と画像中心線8
2とのx軸方向偏位量 Δx′:画像中心線82に一致させて定めた所定
の鋼管4中心線と実際の鋼管4の中心線81
とのx軸方向偏位量 β:画像1ドツト当りの実長を表わす係数 まず、ステツプ58において求める画像上のタ
ブ幅l′は、パターンマツチングにより求めたタブ
付け根のコーナー座標C1(x1,y1)とC2(x2,y2)
から次式(1)により求められる。
bb″) W:タブ5の肉厚方向中心の展開幅(a*b*⌒) W′:タブ5の外周側のタブ幅(ab⌒又はa′b′⌒) L:タブ幅W′に対応する弦の長さ(ab又は
a′b′) α:鋼管4の中心からタブ5の幅を見込む角の
1/2(∠aOc) θ:タブ5の最下端位置からの回転ずれ角(∠
cOc′) l:Lに対応するx軸(水平軸)投影幅(
b′) l′:画像上のタブ幅 ΔX:画像上のタブ中心線80と実際の鋼管4
の中心線81とのx軸方向偏位量 Δx:画像上のタブ中心線80と画像中心線8
2とのx軸方向偏位量 Δx′:画像中心線82に一致させて定めた所定
の鋼管4中心線と実際の鋼管4の中心線81
とのx軸方向偏位量 β:画像1ドツト当りの実長を表わす係数 まず、ステツプ58において求める画像上のタ
ブ幅l′は、パターンマツチングにより求めたタブ
付け根のコーナー座標C1(x1,y1)とC2(x2,y2)
から次式(1)により求められる。
l′2={x2−x1)2+(y2−y1)2}・β2
…(1)
次に、ステツプ60において、画像上のタブ幅
l′に対応する理論上のタブ投影幅lを、次式(2)〜
(8)から求める。即ち、まずWとW′の関係は次式
(2)で表わされる。
l′に対応する理論上のタブ投影幅lを、次式(2)〜
(8)から求める。即ち、まずWとW′の関係は次式
(2)で表わされる。
W′=r・W/(r−d/2) …(2)
そして、αとWとは、2πr:W′=2π:2αである
ことから、次式(3)で表わされる。
ことから、次式(3)で表わされる。
α=W′/2r
=W/(2r−d) …(3)
また、L,l2,ΔXおよびCOSθはそれぞれ次式
(4)〜(7)により表わすことができる。
(4)〜(7)により表わすことができる。
L=2・r sin α …(4)
l2=(L・cos θ)2 …(5)
ΔX=Δx+Δx′ …(6)
cos θ=√( )2−()
2/r cos α…(7) これらの式からl2は次式(8)により求められる。
2/r cos α…(7) これらの式からl2は次式(8)により求められる。
l2=〔2・tan{W/(2r−d)}〕2・
〔r2cos2{W/(2r−d)}−β2
(Δx+Δx′)2〕 …(8)
式(8)において、W,r,d,βはUO鋼管4お
よびタブ5の種類により予め定められているもの
である。また、画像中心線82のx座標は予め正
規の鋼管中心線と一致されてメモリに記憶されて
おり、タブ中心線80のx座標x0はコーナー座標
C1,C2からx0=(x1+x2)/2として求められる
ので、Δxは簡単に求めることができる。一方、
Δx′はタツチセンサ11により鋼管4の水平方向
位置ずれを検出することにより求められ、その値
は予めメモリ19に格納されている。
よびタブ5の種類により予め定められているもの
である。また、画像中心線82のx座標は予め正
規の鋼管中心線と一致されてメモリに記憶されて
おり、タブ中心線80のx座標x0はコーナー座標
C1,C2からx0=(x1+x2)/2として求められる
ので、Δxは簡単に求めることができる。一方、
Δx′はタツチセンサ11により鋼管4の水平方向
位置ずれを検出することにより求められ、その値
は予めメモリ19に格納されている。
次にステツプ62において、l2とl′2の偏差を次
式(9)のように求める。
式(9)のように求める。
Δl2=|l2−l′2|<ε …(9)
式(9)におけるεは予め定められた判定基準値で
あり、l2とl′2の差の絶対値がεよりも小さければ
検出されたタブ5の付け根部コーナー座標C1
(x1,y1)とC2(x2,y2)は正しいと判断し、その
差の絶対値がεよりも大きい場合には検出異常と
して判定し、ステツプ64に移行してステツプ5
0からステツプ62の処理を再度実行させる。そ
して、再度処理をしても、ステツプ62において
異常と判定された場合には、ステツプ70に移行
して検出異常信号を出力するようにする。以上が
画像上のタブ幅l′と理論上のタブ投影幅lとの比
較による第1段階の合理性チエツクであり、ステ
ツプ62において正しいと判断された場合には、
以下に説明する第2段階の合理性チエツクをステ
ツプ66以降において実行する。
あり、l2とl′2の差の絶対値がεよりも小さければ
検出されたタブ5の付け根部コーナー座標C1
(x1,y1)とC2(x2,y2)は正しいと判断し、その
差の絶対値がεよりも大きい場合には検出異常と
して判定し、ステツプ64に移行してステツプ5
0からステツプ62の処理を再度実行させる。そ
して、再度処理をしても、ステツプ62において
異常と判定された場合には、ステツプ70に移行
して検出異常信号を出力するようにする。以上が
画像上のタブ幅l′と理論上のタブ投影幅lとの比
較による第1段階の合理性チエツクであり、ステ
ツプ62において正しいと判断された場合には、
以下に説明する第2段階の合理性チエツクをステ
ツプ66以降において実行する。
第2段階の合理性チエツクは、画像処理して得
られた2値画像のタブ5の付け根コーナーの直角
性と、画像上のタブ5の側端と鋼管4の端縁の輪
郭の直線性をチエツクして、求められたコーナー
座標C1とC2が正しいか否かの判定をするもので
ある。
られた2値画像のタブ5の付け根コーナーの直角
性と、画像上のタブ5の側端と鋼管4の端縁の輪
郭の直線性をチエツクして、求められたコーナー
座標C1とC2が正しいか否かの判定をするもので
ある。
そこで、第5図に示すように、コーナーC1お
よびC2を含み、かつコーナーC1からy軸正方向
にl1以上の大きさ(l1は予め定められた値)を持
つウインドウ1、およびC1を含みC1からx軸負
方向にl2以上の大きさ(l2は予め定められた値)
を持つウインドウ2およびC2を含みC2からx軸
正方向にl2以上の大きさを持つウインドウ3を設
定し、図示の如く各ウインドウと画像輪郭線との
交点座標C1′(x1′,y1′),C2′(x2′,y2′),C1
″(x1″,
y1″),C2″(x2″,y2″)を求める(ステツプ66)
。
よびC2を含み、かつコーナーC1からy軸正方向
にl1以上の大きさ(l1は予め定められた値)を持
つウインドウ1、およびC1を含みC1からx軸負
方向にl2以上の大きさ(l2は予め定められた値)
を持つウインドウ2およびC2を含みC2からx軸
正方向にl2以上の大きさを持つウインドウ3を設
定し、図示の如く各ウインドウと画像輪郭線との
交点座標C1′(x1′,y1′),C2′(x2′,y2′),C1
″(x1″,
y1″),C2″(x2″,y2″)を求める(ステツプ66)
。
次に、ステツプ68において、上記交点座標
C1′,C2′,C1″,C2″から、画像上のコーナーの直
角性を、次式(10)の全ての式を満足するか否かによ
りチエツクする。
C1′,C2′,C1″,C2″から、画像上のコーナーの直
角性を、次式(10)の全ての式を満足するか否かによ
りチエツクする。
|x1−x1′|<ε′
|x2−x2′|<ε′
|y1−y1″|<ε′
|y2−y2″|<ε′ …(10)
なお、(10)式においてε′は直角性の判定基準値で
ある。また、式(10)によつてコーナーの直角性を判
定できる前提条件として、UO鋼管4の軸中心線
と画像中心線82とが少なくとも平行になるよう
に設定されていること、およびその平行度がくず
れている場合であつてもその傾きが画像メモリ上
1ドツトのずれをも発生しない程度であることが
要求される。このような前提条件は、実用的には
十分満足され得るものであるといえる。
ある。また、式(10)によつてコーナーの直角性を判
定できる前提条件として、UO鋼管4の軸中心線
と画像中心線82とが少なくとも平行になるよう
に設定されていること、およびその平行度がくず
れている場合であつてもその傾きが画像メモリ上
1ドツトのずれをも発生しない程度であることが
要求される。このような前提条件は、実用的には
十分満足され得るものであるといえる。
一方、UO鋼管4の端面の直線性チエツクは次
式(11)で判定される。
式(11)で判定される。
|y1−y2|<ε″ …(11)
なお、式(11)におけるε″は直線性の判定基準値で
ある。
ある。
ステツプ68において、式(10)または(11)が成立し
ない場合は、ステツプ70へ移行して検出異常信
号を出力する。式(10)および式(11)が共に成立する場
合には、コーナー座標C1(x1,y1)とC2(x2,y2)
は正しい検出値であると判断し、ステツプ72に
おいてロボツト座標系と画像座標系との変換を行
い、タブ切断位置情報をロボツト制御装置8へ出
力する。
ない場合は、ステツプ70へ移行して検出異常信
号を出力する。式(10)および式(11)が共に成立する場
合には、コーナー座標C1(x1,y1)とC2(x2,y2)
は正しい検出値であると判断し、ステツプ72に
おいてロボツト座標系と画像座標系との変換を行
い、タブ切断位置情報をロボツト制御装置8へ出
力する。
上述したように、本実施例によれば、画像処理
の結果得られた2値画像データの正否を2段階の
異なる手法によつてその合理性チエツクを行つて
いることから、タブ切断位置情報の精度が向上さ
れ、信頼性を高めることができるという効果があ
る。また、これによつてロボツト等の破損や誤ま
つた位置を切断することによる不良製品の発生を
防止することができるという効果がある。
の結果得られた2値画像データの正否を2段階の
異なる手法によつてその合理性チエツクを行つて
いることから、タブ切断位置情報の精度が向上さ
れ、信頼性を高めることができるという効果があ
る。また、これによつてロボツト等の破損や誤ま
つた位置を切断することによる不良製品の発生を
防止することができるという効果がある。
上述した第4図図示実施例の直角性および直線
性のチエツクは、実際の鋼管4の中心線と画線中
心線82とが少なくとも平行になるように設置さ
れていることを前提条件としていた。しかし、正
常な画像処理がなされた場合であつても、第8図
に示すように、画像全体が画像枠に対して傾斜し
た状態になることがある。
性のチエツクは、実際の鋼管4の中心線と画線中
心線82とが少なくとも平行になるように設置さ
れていることを前提条件としていた。しかし、正
常な画像処理がなされた場合であつても、第8図
に示すように、画像全体が画像枠に対して傾斜し
た状態になることがある。
このような場合のパターンマツチング処理は、
第9図a,bに示す傾斜した標準パターンを予め
複数種類用意しておき、それらによりタブ5のコ
ーナー座標C1(x1,y1),C2(x2,y2)を求めるよ
うにする。
第9図a,bに示す傾斜した標準パターンを予め
複数種類用意しておき、それらによりタブ5のコ
ーナー座標C1(x1,y1),C2(x2,y2)を求めるよ
うにする。
また、第2段階の合理性チエツクの交点座標
C1′(x1′,y1′),C2′(x2′,y2′),C1″(x1″
,y1″),
C2″(x2″,y2″)は、第7図に示すように、画像輪
郭線と画線枠との交点に設定し、2値画像メモリ
部のデータを検索することにより求める。例え
ば、C1′(x1′,y1′)を求める場合、y1′=0のピク
セル(画素)を順次その内容が“0”か“1”か
を検索し、“0”から“1”に変化するピクセル
の座標をx1′とする。なお、この場合ノイズ等に
よる誤検索を排除するため、“0”から“1”に
変化したピクセルを起点として、一定数のピクセ
ル(例えば5ピクセル)の内容が連続して“1”
であることを条件に加えることが望ましい。
C2′(x2′,y2′)については、同様にピクセルの内
容が“1”から“0”に変化する座標を検索して
求める。C1″(x1″,y1″)とC2″(x2″,y2″)につ
い
ても同様に、それぞれx1″=0,x2″=255として、
y軸方向に各ピクセルの内容が変化する座標を求
める。
C1′(x1′,y1′),C2′(x2′,y2′),C1″(x1″
,y1″),
C2″(x2″,y2″)は、第7図に示すように、画像輪
郭線と画線枠との交点に設定し、2値画像メモリ
部のデータを検索することにより求める。例え
ば、C1′(x1′,y1′)を求める場合、y1′=0のピク
セル(画素)を順次その内容が“0”か“1”か
を検索し、“0”から“1”に変化するピクセル
の座標をx1′とする。なお、この場合ノイズ等に
よる誤検索を排除するため、“0”から“1”に
変化したピクセルを起点として、一定数のピクセ
ル(例えば5ピクセル)の内容が連続して“1”
であることを条件に加えることが望ましい。
C2′(x2′,y2′)については、同様にピクセルの内
容が“1”から“0”に変化する座標を検索して
求める。C1″(x1″,y1″)とC2″(x2″,y2″)につ
い
ても同様に、それぞれx1″=0,x2″=255として、
y軸方向に各ピクセルの内容が変化する座標を求
める。
このようにして求めた各点の座標から、C1と
C1′を通る直線f1,C2とC2′を通る直線f2,C1と
C1″を通る直線g1、およびC2とC2″を通る直線g2
を、それぞれ次式(12)〜(15)のように設定する。
C1′を通る直線f1,C2とC2′を通る直線f2,C1と
C1″を通る直線g1、およびC2とC2″を通る直線g2
を、それぞれ次式(12)〜(15)のように設定する。
f1:x−x1/x1′−x1=y−y1/y1′−y1 …(12)
f2:x−x2/x2′−x2=y−y2/y2′−y2 …(13)
g1:x−x1/x1″−x1=y−y1/y1″−y1 …(14)
g2:x−x2/x2″−x2=y−y2/y2″−y2 …(15)
タブ付け根コーナーの直角性は、その判定基準
値をμ′とし、次式(16),(17)により判定する。
なお、式(16)は直線f1とg1との直角性を、式
(17)は直線f2と直線g2との直角性を、それぞれ
判定する式である。
値をμ′とし、次式(16),(17)により判定する。
なお、式(16)は直線f1とg1との直角性を、式
(17)は直線f2と直線g2との直角性を、それぞれ
判定する式である。
|y1′−y1/x1′−x1×y1″−y1/x1″−x1+1|<
μ′…(16) |y2′−y2/x2′−x2×y2″−y2/x2″−x2+1|<
μ′…(17) 一方、UO鋼管端縁の直線性は、その判定基準
値をμ″とし、次式(18),(19)により判定する。
なお、式(18)は直線g1とg2の傾きの一致度を判
定するものであり、式(19)は直線g1とg2のy切
片の一致度を判定するものである。
μ′…(16) |y2′−y2/x2′−x2×y2″−y2/x2″−x2+1|<
μ′…(17) 一方、UO鋼管端縁の直線性は、その判定基準
値をμ″とし、次式(18),(19)により判定する。
なお、式(18)は直線g1とg2の傾きの一致度を判
定するものであり、式(19)は直線g1とg2のy切
片の一致度を判定するものである。
|y1″−y1/x1″−x1−y2″−y2/x2″−x2|<μ″
…(18) |y1×x1″−x1×y1″/x1″−x1−y2×x2″−x2×y2
″/x2″−x2|< μ″ …(19) 上記式(12)〜(19)を用いて、直角性および直線
性を判定した結果に対する処理手段は、第4図図
示実施例と同一であるので説明を省略する。
…(18) |y1×x1″−x1×y1″/x1″−x1−y2×x2″−x2×y2
″/x2″−x2|< μ″ …(19) 上記式(12)〜(19)を用いて、直角性および直線
性を判定した結果に対する処理手段は、第4図図
示実施例と同一であるので説明を省略する。
以上説明したように、本発明によれば、タブ切
断位置の検出精度および信頼性が向上され、自動
タブ切断ロボツト等の装置の破損、又は誤まつた
位置を切断するという誤動作を防止することがで
きるという効果がある。
断位置の検出精度および信頼性が向上され、自動
タブ切断ロボツト等の装置の破損、又は誤まつた
位置を切断するという誤動作を防止することがで
きるという効果がある。
第1図は本発明法の適用可能な自動タブ切断装
置の一例の全体構成図、第2図は画像メモリに格
納された画像データの概念図、第3図は第1図図
示例の要部詳細構成図、第4図は本発明の一実施
例の手順を示すフローチヤート、第5図は画像デ
ータの一例図、第6図a,bは標準パターンの一
例図、第7図a〜cは第4図図示実施例の手順を
説明するための図、第8図は画像データの他の一
例図、第9図a,bは標準パターンの他の一例図
である。
置の一例の全体構成図、第2図は画像メモリに格
納された画像データの概念図、第3図は第1図図
示例の要部詳細構成図、第4図は本発明の一実施
例の手順を示すフローチヤート、第5図は画像デ
ータの一例図、第6図a,bは標準パターンの一
例図、第7図a〜cは第4図図示実施例の手順を
説明するための図、第8図は画像データの他の一
例図、第9図a,bは標準パターンの他の一例図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 所定位置に搬送停止されるタブを含む被溶接
材端部を撮影し、この2値画像データからタブ付
け根部のコーナー画像座標を割り出し、このコー
ナー画像座標に基づいて切断位置を決めるに際
し、前記2値画像データから画像座標基準線に対
するタブ画像の位置ずれ寸法を求めるとともに、
前記被溶接材端部の停止位置をセンサで検出して
画像座標基準線に対する前記タブの位置ずれ寸法
を求め、このタブの位置ずれ寸法と前記タブ画像
の位置ずれ寸法と予め与えられる前記タブの形状
寸法とに基づいて本来撮影されるべきタブの投影
タブ幅を求め、この投影タブ幅と前記コーナー画
像座標から求まる画像タブ幅を比較し、それらの
偏差が許容値以内のとき、前記割り出したコーサ
ー画像座標を正しいものと判定し切断を実行させ
るようにしたことを特徴とするタブ切断位置決め
方法。 2 所定位置に搬送停止されるタブを含む被溶接
材端部を撮影し、この2値画像データからタブ付
け根部のコーナー画像座標を割り出し、このコー
ナー画像座標に基づいて切断位置を決めるに際
し、前記2値画像データから画像座標基準線に対
するタブ画像の位置ずれ寸法を求めるとともに、
前記被溶接材端部の停止位置をセンサで検出して
画像座標基準線に対する前記タブの位置ずれ寸法
を求め、このタブの位置ずれ寸法と前記タブ画像
の位置ずれ寸法と予め与えられる前記タブの形状
寸法とに基づいて本来撮影されるべきタブの投影
タブ幅を求め、この投影タブ幅と前記コーナー画
像座標から求まる画像タブ幅を比較してそれらの
偏差を求め、さらに画像上のコーナーを形成する
タブと被溶接材との画像輪郭線上に判定点を設定
し、この判定点と前記コーナー画像座標とからコ
ーナーの直角度と前記画像輪郭線の直線性を求
め、前記偏差と直角度と直線性とがそれぞれ所定
の許容値以内のとき、前記割り出したコーナー画
像座標を正しいものと判定し切断を実行させるよ
うにしたことを特徴とするタブ切断位置決め方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5869484A JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5869484A JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60201863A JPS60201863A (ja) | 1985-10-12 |
JPH0250828B2 true JPH0250828B2 (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=13091644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5869484A Granted JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60201863A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6736720B2 (en) | 2001-12-26 | 2004-05-18 | Lam Research Corporation | Apparatus and methods for controlling wafer temperature in chemical mechanical polishing |
JP6170345B2 (ja) * | 2013-06-03 | 2017-07-26 | 株式会社アマダホールディングス | 自動補正システム及びその方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5869484A patent/JPS60201863A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60201863A (ja) | 1985-10-12 |
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