JPH04210343A - Automatic screw inserting machine - Google Patents
Automatic screw inserting machineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、工場内等で使用される自動ビス挿入機に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an automatic screw insertion machine used in a factory or the like.
従来の技術
近年、自動ビス挿入機は、ファクトリ−オートメーショ
ン化に伴い急速に普及している。2. Description of the Related Art In recent years, automatic screw insertion machines have rapidly become popular as factory automation increases.
以下、従来の自動ビス挿入機について説明する。第4図
は従来の自動ビス挿入機の概略構成を示すものである。A conventional automatic screw insertion machine will be explained below. FIG. 4 shows a schematic configuration of a conventional automatic screw insertion machine.
第4図において、1は自動ビス挿入機本体、2はビス挿
入の対象となる対象物体、3は対象物体2を移動させる
作業台、4は対象物体2を支えるアーム、5は対象物体
2のビス穴に向けてビスを挿入するビス挿入棒、6は対
象物体2に存在するビス穴、7は対象物体2が所定の位
置に配置されているかどうかを判定する先端に接触セン
サ8を備えた接触センサ付棒である。In Fig. 4, 1 is the main body of the automatic screw insertion machine, 2 is the target object to which the screw is inserted, 3 is the workbench for moving the target object 2, 4 is the arm that supports the target object 2, and 5 is the target object 2. A screw insertion rod for inserting a screw toward a screw hole, 6 a screw hole existing in the target object 2, and 7 a contact sensor 8 at the tip for determining whether the target object 2 is placed at a predetermined position. It is a rod with a contact sensor.
以上のように構成された自動ビス挿入機について、以下
その動作について説明する。The operation of the automatic screw insertion machine configured as described above will be explained below.
まず、組立ラインにより対象物体2が乗せられた作業台
3が定期的に流れてくる。作業台3が自動ビス挿入機本
体1の真正面に来ると、自動ビス挿入機本体1に取り付
けられたアーム4が対象物体2を所定の位置にセットす
る。そして、対象物体2に存在するビス穴6に向けて自
動ビス挿入機本体1がビス挿入棒5を通じてビスを挿入
しようとする。このとき、対象物体2が無かったり自動
ビス挿入機本体1に対して正常な位置に配置されていな
い場合、ビスを挿入することは危険かつ時間的な無駄と
なる。このため、対象物体2が自動ビス挿入機本体1の
正面に、それも所定の位置に配置されているかどうかを
判定するため、自動ビス挿入機本体1から接触センサ付
棒7を突出させ、その先端の接触センサ8により対象物
体2の存在の有無を確認してから、ビス穴6にビスを挿
入していた。First, workbenches 3 on which target objects 2 are placed are periodically brought in by an assembly line. When the workbench 3 comes directly in front of the automatic screw insertion machine main body 1, an arm 4 attached to the automatic screw insertion machine main body 1 sets the target object 2 at a predetermined position. Then, the automatic screw insertion machine main body 1 tries to insert a screw into the screw hole 6 existing in the target object 2 through the screw insertion rod 5. At this time, if the target object 2 is not present or is not placed in the correct position with respect to the automatic screw insertion machine main body 1, inserting the screw becomes dangerous and time-consuming. Therefore, in order to determine whether or not the target object 2 is placed in front of the automatic screw insertion machine main body 1 at a predetermined position, a contact sensor rod 7 is protruded from the automatic screw insertion machine main body 1. After confirming the presence or absence of the target object 2 using the contact sensor 8 at the tip, the screw is inserted into the screw hole 6.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記の従来の構成では、対象物体2の存
在の有無を確認するために接触センサ付棒7を突出させ
たり引込めたりするのに時間が掛かり、作業の流れが遅
れる問題があった。また、接触センザ付棒7により対象
物体2の存在は判定できるものの、ビス穴6が自動ビス
挿入機本体〕に対し所定の位置にあるかどうかまでは判
断できないため、誤挿入して商品を廃品にしてしまう恐
れがあった。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration described above, it takes time to protrude and retract the contact sensor rod 7 in order to confirm the presence or absence of the target object 2, and the work flow is slow. There was a problem with delays. In addition, although the presence of the target object 2 can be determined by the contact sensor rod 7, it cannot be determined whether the screw hole 6 is in the specified position with respect to the automatic screw insertion machine body. There was a risk that it would turn into something.
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり
、ビス穴の確認に多くの時間を掛けることなく、正確に
ビスを挿入することのできる自動ビス挿入機を提供する
ことを目的とする。The present invention solves these conventional problems, and aims to provide an automatic screw insertion machine that can accurately insert screws without spending a lot of time checking screw holes. do.
課題を解決するための手段
上記目的を達成するたぬに、本発明の自動ビス挿入機は
、対象物体のビス穴が自動ビス挿入機の挿入対象域に存
在するか否かを判定するためのレーザスポット視覚セン
サを備えたものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the automatic screw insertion machine of the present invention has a method for determining whether or not a screw hole of a target object exists in the insertion target area of the automatic screw insertion machine. It is equipped with a laser spot visual sensor.
レーザスポット視覚センサとしては、少なくとも、レー
ザ本体、レーザ駆動回路、CCD撮像素子、撮像素子駆
動部、画像処理部、ビス挿入指令部を有している。The laser spot visual sensor includes at least a laser main body, a laser drive circuit, a CCD image sensor, an image sensor drive section, an image processing section, and a screw insertion command section.
作用
本発明は、上記構成によって、対象物体上のビス穴の有
無および正常に配置されているかどうかを非接触でほと
んど時間を掛けることなく確認することができ、ビスの
誤挿入を防止して作業効率および品質の向上を図ること
ができる。Effect of the Invention With the above configuration, the present invention can check whether there is a screw hole on a target object and whether it is properly placed or not without contact and in almost no time. Efficiency and quality can be improved.
実施例
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例における自動ビス挿入機の概
略構成を示すものである。第1図において、11は自動
ビス挿入機本体、12はビスが挿入される対象物体、1
3は対象物体12を移動させる作業台、14は対象物体
12を支えるアーム、15は対象物体12のビス穴に向
かってビスを挿入するビス挿入棒、16は対象物体12
に存在するビス穴、17はビス穴16が所定の位置に配
置されているかどうかを判定するレーザスポット視覚セ
ンサである。FIG. 1 shows a schematic configuration of an automatic screw insertion machine according to an embodiment of the present invention. In Fig. 1, 11 is the main body of the automatic screw insertion machine, 12 is the object into which the screw is inserted, 1
3 is a workbench for moving the target object 12; 14 is an arm that supports the target object 12; 15 is a screw insertion rod for inserting a screw toward the screw hole of the target object 12; 16 is a target object 12;
The screw hole 17 present in is a laser spot visual sensor that determines whether the screw hole 16 is placed at a predetermined position.
以上のように構成された自動ビス挿入機について、以下
その動作を説明する。The operation of the automatic screw insertion machine configured as described above will be explained below.
まず、組立ラインにより対象物体12が乗せられた作業
台13が定期的に流れてくる。作業台13が自動ビス挿
入機本体11の真正面にくると、自動ビス挿入機本体1
1に取り付けられたアーム14が対象物体12を所定の
位置にセットする。First, workbenches 13 on which target objects 12 are placed are periodically brought in by an assembly line. When the workbench 13 comes directly in front of the automatic screw insertion machine main body 11, the automatic screw insertion machine main body 1
An arm 14 attached to 1 sets the target object 12 in a predetermined position.
次いで、対象物体12のビス穴16が自動ビス挿入機本
体11の正面に、かつ所定の位置に位置しているかどう
かをレーザスポット視覚センサ17により判定する。ビ
ス穴16が正しく位置していると判定されると、ビス穴
16に向けてビス挿入棒15がビスを挿入する。Next, the laser spot visual sensor 17 determines whether the screw hole 16 of the target object 12 is located in the front of the automatic screw insertion machine body 11 and at a predetermined position. When it is determined that the screw hole 16 is located correctly, the screw insertion rod 15 inserts the screw toward the screw hole 16.
第2図は本発明の一実施例におけるレーザスポット視覚
センサのシステム構成を示している。FIG. 2 shows the system configuration of a laser spot visual sensor in one embodiment of the present invention.
第2図において、12は対象物体、13は作業台、18
は一定周期でレーザ発光指令および休止指令を送るレー
ザ駆動回路、19は対象物体12に向けてレーザ光を発
射するレーザ本体、2oは対象物体12からの反射光を
受光するCCD撮像素子、21はCCD撮像素子20を
駆動制御する撮像素子駆動回路、22はCCD撮像素子
20が撮像した画像データに基づきビス穴16の有無を
確認する画像処理回路、23はビスを最終的に挿入する
か否かを決定して自動ビス挿入機本体11に通知するビ
ス挿入指令回路、24はレーザ光のスポット径を調整す
るための遮光窓である。In FIG. 2, 12 is the target object, 13 is the workbench, and 18
19 is a laser main body that emits a laser beam toward the target object 12; 2o is a CCD image pickup device that receives reflected light from the target object 12; An image sensor drive circuit that drives and controls the CCD image sensor 20, 22 an image processing circuit that checks whether there is a screw hole 16 based on image data captured by the CCD image sensor 20, and 23 whether or not a screw is finally inserted. 24 is a light-shielding window for adjusting the spot diameter of the laser beam.
次に上記実施例の動作について説明する。まずレーザ駆
動回路18によって一定周期でレーザ本体19に電圧を
印加し、レーザパルスを対象物体12に向けて発射する
。次いで、対象物体12で反射した反射光をCCD撮像
素子20で受光する。CCD撮像素子20は、撮像素子
駆動回路21によって制御されている。CCD撮像素子
20によって受光された画像は、画像処理回路22で各
画素ごとに2値変換され、その画素数が多い場合は間引
き等により処理データが減らされる。すなわち、レーザ
光を照射した部分にビス穴16が存在する場合は、ビス
穴16に照射されたレーザ光は反射されることがないの
で、CCD撮像素子20の各画素の出力はL値になる。Next, the operation of the above embodiment will be explained. First, the laser drive circuit 18 applies a voltage to the laser body 19 at regular intervals to emit laser pulses toward the target object 12 . Next, the reflected light reflected by the target object 12 is received by the CCD image sensor 20 . The CCD image sensor 20 is controlled by an image sensor drive circuit 21. The image received by the CCD image sensor 20 is subjected to binary conversion for each pixel by the image processing circuit 22, and if the number of pixels is large, the processing data is reduced by thinning out or the like. That is, if the screw hole 16 exists in the part irradiated with the laser beam, the laser beam irradiated onto the screw hole 16 will not be reflected, so the output of each pixel of the CCD image sensor 20 will be the L value. .
またビス穴16が存在しない場合は、対象物体12から
の反射光によりCCD撮像素子20の各画素の出力はH
値になるので、H[の数を計算してその累計値がある閾
値より多いか少ないかによりビス穴16の有無を判定す
る。H値の代わりにL値を用いてもよい。ここで、ある
閾値とは、予めそのH値またはL値の累計数によってビ
ス穴16の有無が判定できることを経験的に調査した値
である。In addition, if the screw hole 16 does not exist, the output of each pixel of the CCD image sensor 20 will be H due to the reflected light from the target object 12.
Therefore, the number of H[ is calculated and the presence or absence of the screw hole 16 is determined based on whether the cumulative value is greater or less than a certain threshold value. The L value may be used instead of the H value. Here, a certain threshold value is a value determined empirically in advance to determine whether the presence or absence of the screw hole 16 is present based on the cumulative number of the H value or L value.
第3図はこのようにして撮影像した画像データを2値変
換し、さらに間引きした例で、(a)がビス穴16か無
い場合、(b)がビス穴16か有る場合を示している。Figure 3 shows an example in which the image data photographed in this way is converted into binary values and further thinned out. (a) shows the case where there are 16 screw holes or no screw holes, and (b) shows the case where there are 16 screw holes. .
このようにして、自動ビス挿入機本体11の正面に対象
物体12のビス穴16が所定位置に有るか無いかがかな
り高精度に判断できる。そして、ビス穴16の存在が確
認された場合は、ビス挿入指令回路23によりビス挿入
機本体11にその情報が伝送され、ビス挿入棒15によ
りビス穴16にビスが挿入される。In this way, it can be determined with a fairly high degree of accuracy whether or not the screw hole 16 of the target object 12 is in a predetermined position on the front of the automatic screw insertion machine main body 11. If the presence of the screw hole 16 is confirmed, the information is transmitted to the screw insertion machine main body 11 by the screw insertion command circuit 23, and the screw is inserted into the screw hole 16 by the screw insertion rod 15.
一方、対象物体12上のビス穴16の大きさやビス挿入
機本体11と対象物体12との距離等により照射するレ
ーザスポットの大きさを調整する必要があるので、絞り
開口径を調整可能な遮光窓24により、遮光されるレー
ザ光のスポット径を変えるようにしている。On the other hand, since it is necessary to adjust the size of the laser spot to be irradiated depending on the size of the screw hole 16 on the target object 12, the distance between the screw insertion machine main body 11 and the target object 12, etc., the diaphragm aperture diameter can be adjusted. The window 24 is used to change the spot diameter of the laser light that is blocked.
発明の効果
以上のように、本発明による自動ビス挿入機は、対象物
体のビス穴が自動ビス挿入機の挿入対象域に存在するか
否かを判定するためのレーザスポット視覚センサを備え
ているので、ビス穴の有無を非接触でほとんど時間を掛
けることなく確認することができ、ビスの誤挿入を防止
して作業効率および品質の向上を図ることができ、ファ
クトリ−オートメーションへの適用に優れた自動ビス挿
入機を実現することができる。Effects of the Invention As described above, the automatic screw insertion machine according to the present invention is equipped with a laser spot visual sensor for determining whether or not the screw hole of the target object exists in the insertion target area of the automatic screw insertion machine. Therefore, the presence or absence of screw holes can be checked non-contact and in almost no time, preventing incorrect screw insertion and improving work efficiency and quality, making it ideal for use in factory automation. It is possible to realize an automatic screw insertion machine.
第1図は本発明の一実施例における自動ビス挿入機の概
略構成図、第2図は本発明の一実施例におけるレーザス
ポット視覚センサのシステム構成図、第3図は本発明の
一実施例における画像データの模式図、第4図は従来の
自動ビス挿入機の概略構成図である。
11・・・自動ビス挿入機本体、12・・・対象物体、
13・・・作業台、14・・・アーム、15・・・ビス
挿入棒、16・・・ビス穴、17・・・レーザスポット
視覚センサ、18・・・レーザ駆動回路、19・・レー
ザ本体、2o・・・CCD撮像素子、21・・・撮像素
子駆動回路、22・・・画像処理回路、23・・・ビス
挿入指令回路、24・・・遮光窓。
代理人の氏名 弁理士 蔵 合 正 博第1図
第2図
第3図
OL値
第4図FIG. 1 is a schematic diagram of an automatic screw insertion machine according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a system diagram of a laser spot visual sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram of the image data of the conventional automatic screw insertion machine. 11...Automatic screw insertion machine main body, 12...Target object,
13... Workbench, 14... Arm, 15... Screw insertion rod, 16... Screw hole, 17... Laser spot visual sensor, 18... Laser drive circuit, 19... Laser body , 2o... CCD image sensor, 21... Image sensor drive circuit, 22... Image processing circuit, 23... Screw insertion command circuit, 24... Light shielding window. Name of agent Patent attorney Masahiro Kura Go Figure 1 Figure 2 Figure 3 OL value Figure 4
Claims (5)
に存在するか否かを判定するためのレーザスポット視覚
センサを備えた自動ビス挿入機。(1) An automatic screw insertion machine equipped with a laser spot visual sensor for determining whether a screw hole of a target object exists in the insertion target area of the automatic screw insertion machine.
ーザ発光指令および休止指令を送るレーザ駆動回路と、
前記レーザ駆動回路の指令に基づきレーザ光を対象物体
に向けて発射するレーザ本体と、前記対象物体からの反
射光を受光をするCCD撮像素子と、前記CCD撮像素
子を駆動するする撮像素子駆動部と、前記CCD撮像素
子が撮像した画像データに基づきビス穴の有無を確認す
る画像処理部と、ビスを最終的に挿入するか否かを決定
して自動ビス挿入機本体に通知するビス挿入指令部とを
備えた請求項(1)記載の自動ビス挿入機。(2) a laser drive circuit that serves as a laser spot visual sensor and sends a laser emission command and a pause command at regular intervals;
A laser main body that emits laser light toward a target object based on a command from the laser drive circuit, a CCD image sensor that receives reflected light from the target object, and an image sensor drive unit that drives the CCD image sensor. , an image processing unit that checks the presence or absence of a screw hole based on the image data captured by the CCD image sensor, and a screw insertion command that ultimately determines whether or not to insert a screw and notifies the automatic screw insertion machine main body. The automatic screw insertion machine according to claim 1, further comprising a section.
備えた請求項(1)または(2)記載の自動ビス挿入機
。(3) The automatic screw insertion machine according to claim (1) or (2), further comprising a light-shielding window for adjusting the spot diameter of the laser beam.
る画像処理部として、撮像した画像データを2値に変換
する回路と、変換されたH値とL値のうちH値を計算す
る回路と、前記H値の累計値を用いて閾値より多いか少
ないかによりビス穴の有無を判定する判定回路とを備え
た請求項(1)から(3)のいずれかに記載の自動ビス
挿入機。(4) As an image processing unit that confirms the presence or absence of screw holes from the image captured by the CCD, there is a circuit that converts the captured image data into binary values, and a circuit that calculates the H value of the converted H value and L value. The automatic screw insertion machine according to any one of claims (1) to (3), further comprising: a determination circuit that determines the presence or absence of a screw hole based on whether the total value of the H values is greater than or less than a threshold value. .
る画像処理部として、撮像した画像データを2値に変換
する回路と、変換されたH値とL値のうちL値を計算す
る回路と、前記L値の累計値を用いて閾値より多いか少
ないかによりビス穴の有無を判定する判定回路とを備え
た請求項(1)から(3)のいずれかに記載の自動ビス
挿入機。(5) As an image processing unit that confirms the presence or absence of screw holes from images captured by the CCD, there is a circuit that converts the captured image data into binary values, and a circuit that calculates the L value of the converted H and L values. The automatic screw insertion machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising: a determination circuit that determines the presence or absence of a screw hole based on whether the total value of the L values is greater than or less than a threshold value. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33867490A JPH04210343A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Automatic screw inserting machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33867490A JPH04210343A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Automatic screw inserting machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04210343A true JPH04210343A (en) | 1992-07-31 |
Family
ID=18320394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33867490A Pending JPH04210343A (en) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Automatic screw inserting machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04210343A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105666112A (en) * | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 温州益兴机电科技有限公司 | High automatic filling bolt screwing machine |
CN105666115A (en) * | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 温州益兴机电科技有限公司 | Automatic filling bolt tightening machine |
CN105666116A (en) * | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 温州益兴机电科技有限公司 | Bolt screwing machine capable of automatically locating, straightening and filling |
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-
1990
- 1990-11-30 JP JP33867490A patent/JPH04210343A/en active Pending
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CN105666114B (en) * | 2016-04-06 | 2017-08-18 | 温州益兴机电科技有限公司 | A kind of high automatic localization ajusts the bolt screwing machine of filling |
CN105666112B (en) * | 2016-04-06 | 2017-08-29 | 温州益兴机电科技有限公司 | A kind of high automatic filling bolt screwing machine |
CN105666115B (en) * | 2016-04-06 | 2017-12-19 | 温州益兴机电科技有限公司 | A kind of automatic filling bolt screwing machine |
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