JPH06221810A - 視覚認識付きねじ締め装置 - Google Patents
視覚認識付きねじ締め装置Info
- Publication number
- JPH06221810A JPH06221810A JP5011776A JP1177693A JPH06221810A JP H06221810 A JPH06221810 A JP H06221810A JP 5011776 A JP5011776 A JP 5011776A JP 1177693 A JP1177693 A JP 1177693A JP H06221810 A JPH06221810 A JP H06221810A
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- Japan
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- screw tightening
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- screw
- axis
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- Pending
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- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 視覚認識により位置補正を行うねじ締め装置
において、ねじ締め位置への移動量を少なくし、生産性
良く、信頼性の高いねじ締めを行う。 【構成】 ねじ締め手段１とねじ穴７の位置を認識する
視覚認識手段５とを備え、ねじ締め軸心Ｏ1 を斜めに横
切る平面鏡３を設けるとともにこの平面鏡３のねじ締め
軸心Ｏ1 との交差部にねじ締めビット２が貫通可能な穴
４を形成し、平面鏡３にて反射した視覚認識手段５の撮
像軸心Ｏ2 がねじ締め軸心Ｏ1 と一致し又は近傍位置で
平行するように平面鏡３の側方に視覚認識手段５を配設
し、視覚認識手段５と平面鏡３の間に結像レンズ６を配
置し、ねじ穴７の認識とねじ締め実行位置をほぼ一致又
は近接させた。尚、平面鏡３に代えて凹面鏡８を用い、
結像レンズ６を省略してもよい。
において、ねじ締め位置への移動量を少なくし、生産性
良く、信頼性の高いねじ締めを行う。 【構成】 ねじ締め手段１とねじ穴７の位置を認識する
視覚認識手段５とを備え、ねじ締め軸心Ｏ1 を斜めに横
切る平面鏡３を設けるとともにこの平面鏡３のねじ締め
軸心Ｏ1 との交差部にねじ締めビット２が貫通可能な穴
４を形成し、平面鏡３にて反射した視覚認識手段５の撮
像軸心Ｏ2 がねじ締め軸心Ｏ1 と一致し又は近傍位置で
平行するように平面鏡３の側方に視覚認識手段５を配設
し、視覚認識手段５と平面鏡３の間に結像レンズ６を配
置し、ねじ穴７の認識とねじ締め実行位置をほぼ一致又
は近接させた。尚、平面鏡３に代えて凹面鏡８を用い、
結像レンズ６を省略してもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はねじ締め装置においてね
じ締め位置補正のためのねじ穴認識をねじ締め実行位置
又はその近傍で行うことを可能にした視覚認識付きねじ
締め装置に関するものである。
じ締め位置補正のためのねじ穴認識をねじ締め実行位置
又はその近傍で行うことを可能にした視覚認識付きねじ
締め装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】視覚認識手段を用いてねじ穴の中心位置
を検出し、ねじ締め位置補正を行うようにした従来の視
覚認識付きねじ締め装置は図４に示すように構成されて
いる。
を検出し、ねじ締め位置補正を行うようにした従来の視
覚認識付きねじ締め装置は図４に示すように構成されて
いる。
【０００３】即ち、ねじ締め手段１１によるねじ締め軸
心Ｏ1 と視覚認識手段１２による撮像軸心Ｏ2 が互いに
平行かつ鉛直となるようにこれらねじ締め手段１１と視
覚認識手段１２が可動ねじ締めヘッドに並設されてい
る。１３はねじ締め手段１１のねじ締めビット、１４は
視覚認識手段１２の結像レンズ、１５はねじ穴である。
心Ｏ1 と視覚認識手段１２による撮像軸心Ｏ2 が互いに
平行かつ鉛直となるようにこれらねじ締め手段１１と視
覚認識手段１２が可動ねじ締めヘッドに並設されてい
る。１３はねじ締め手段１１のねじ締めビット、１４は
視覚認識手段１２の結像レンズ、１５はねじ穴である。
【０００４】ねじ締め作業時には、まず視覚認識手段１
２の撮像軸心Ｏ2 がねじ穴１５があるべき位置に位置す
るように可動ねじ締めヘッドが移動して視覚認識手段１
２にてねじ穴１５を撮像し、その画像を画像処理装置
（図示せず）に入力してねじ穴１５の中心位置を検出す
る。このとき、ねじ穴１５が認識されない場合は、ねじ
穴１５の不良としてねじ締めの実行を中止する。次に、
ねじ締め軸心Ｏ1 と撮像軸心Ｏ2 間の距離に、検出した
ねじ穴１５の中心位置に基づいて算出した位置補正量を
加えた移動距離だけ可動ねじ締めヘッドを移動し、ねじ
締め軸心Ｏ1 がねじ穴１５の中心を通る状態にし、ねじ
締めビット１３を下降させてねじ締めを行っている。
２の撮像軸心Ｏ2 がねじ穴１５があるべき位置に位置す
るように可動ねじ締めヘッドが移動して視覚認識手段１
２にてねじ穴１５を撮像し、その画像を画像処理装置
（図示せず）に入力してねじ穴１５の中心位置を検出す
る。このとき、ねじ穴１５が認識されない場合は、ねじ
穴１５の不良としてねじ締めの実行を中止する。次に、
ねじ締め軸心Ｏ1 と撮像軸心Ｏ2 間の距離に、検出した
ねじ穴１５の中心位置に基づいて算出した位置補正量を
加えた移動距離だけ可動ねじ締めヘッドを移動し、ねじ
締め軸心Ｏ1 がねじ穴１５の中心を通る状態にし、ねじ
締めビット１３を下降させてねじ締めを行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では視覚認識手段１２を用いてねじ締め位置
補正を行う場合、視覚認識手段１２によりねじ穴１５を
撮像するときの位置と、実際にねじ締めを行うときの位
置とが異なっているため、ねじ締め実行前に必ず撮像軸
心Ｏ2 からねじ締め軸心Ｏ1 までの距離を移動する必要
があり、１本のねじ締めを行うための移動時間が長くな
るという問題を有していた。また、撮像軸心Ｏ2 からね
じ締め軸心Ｏ1 までの移動の間の移動誤差により、位置
ずれを生じてしまう恐れがあり、ねじ締め不良を発生
し、信頼性が低下するという問題があった。
ような構成では視覚認識手段１２を用いてねじ締め位置
補正を行う場合、視覚認識手段１２によりねじ穴１５を
撮像するときの位置と、実際にねじ締めを行うときの位
置とが異なっているため、ねじ締め実行前に必ず撮像軸
心Ｏ2 からねじ締め軸心Ｏ1 までの距離を移動する必要
があり、１本のねじ締めを行うための移動時間が長くな
るという問題を有していた。また、撮像軸心Ｏ2 からね
じ締め軸心Ｏ1 までの移動の間の移動誤差により、位置
ずれを生じてしまう恐れがあり、ねじ締め不良を発生
し、信頼性が低下するという問題があった。
【０００６】本発明は上記従来の問題点に鑑み、ねじ穴
検出後のねじ締め位置への移動量を少なくして生産性良
く、信頼性の高いねじ締めが可能な視覚認識付きねじ締
め装置を提供することを目的とする。
検出後のねじ締め位置への移動量を少なくして生産性良
く、信頼性の高いねじ締めが可能な視覚認識付きねじ締
め装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本願の第１発明の視覚認
識付きねじ締め装置は、ねじ締め手段とねじ穴位置を認
識する視覚認識手段とを備え、ねじ締め軸心を斜めに横
切る平面鏡を設けるとともにこの平面鏡のねじ締め軸心
との交差部にねじ締めビットが貫通可能な穴を形成し、
平面鏡にて反射した視覚認識手段の撮像軸心がねじ締め
軸心と一致し又は近傍位置で平行するように平面鏡の側
方に視覚認識手段を配設し、視覚認識手段と平面鏡の間
に結像レンズを配置したことを特徴とする。
識付きねじ締め装置は、ねじ締め手段とねじ穴位置を認
識する視覚認識手段とを備え、ねじ締め軸心を斜めに横
切る平面鏡を設けるとともにこの平面鏡のねじ締め軸心
との交差部にねじ締めビットが貫通可能な穴を形成し、
平面鏡にて反射した視覚認識手段の撮像軸心がねじ締め
軸心と一致し又は近傍位置で平行するように平面鏡の側
方に視覚認識手段を配設し、視覚認識手段と平面鏡の間
に結像レンズを配置したことを特徴とする。
【０００８】又、本願の第２発明の視覚認識付きねじ締
め装置は、平面鏡に代えて凹面鏡を用い、結像レンズを
省略したことを特徴とする。
め装置は、平面鏡に代えて凹面鏡を用い、結像レンズを
省略したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の上記構成によれば、穴をあけた平面鏡
を用いることにより視覚認識手段による撮像軸心とねじ
締め軸心をほぼ一致させることができ、平面鏡にあけた
穴を通してねじ締めを行うことによりねじ締め実行位置
又はその近傍でねじ穴を認識でき、ねじ締め実行位置へ
の移動量が少なくて済むため、高い生産性を確保できか
つ移動による誤差が殆ど無くなるため信頼性の高いねじ
締め作業を行うことができる。
を用いることにより視覚認識手段による撮像軸心とねじ
締め軸心をほぼ一致させることができ、平面鏡にあけた
穴を通してねじ締めを行うことによりねじ締め実行位置
又はその近傍でねじ穴を認識でき、ねじ締め実行位置へ
の移動量が少なくて済むため、高い生産性を確保できか
つ移動による誤差が殆ど無くなるため信頼性の高いねじ
締め作業を行うことができる。
【００１０】また、凹面鏡を用いて穴をあけた反射鏡に
結像作用を含めるようにすることにより、穴による撮像
障害を減少させることができる。
結像作用を含めるようにすることにより、穴による撮像
障害を減少させることができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の第１実施例の視覚認識付きね
じ締め装置について図１を参照しながら説明する。
じ締め装置について図１を参照しながら説明する。
【００１２】図１において、１はねじ締め手段、２はそ
のねじ締めビットであり、このねじ締め手段１のねじ締
め軸心Ｏ1 は鉛直に配設されている。ねじ締め手段１の
直下位置にはねじ締め軸心Ｏ1 に対して４５°斜めに傾
斜して平面鏡３が配設され、この平面鏡３のねじ締め軸
心Ｏ1 との交差部にはねじ締めビット２が貫通する穴４
が形成されている。５は、ＣＣＤカメラなどから成る視
覚認識手段であり、平面鏡３に対して水平方向に対向し
かつその撮像軸心Ｏ2 が平面鏡３で反射してねじ締め軸
心Ｏ1 と一致するように配設されている。平面鏡３と視
覚認識手段５との間には結像レンズ６が配設され、視覚
認識手段５の焦点をねじ穴７に合わせている。これらね
じ締め手段１、視覚認識手段５等は可動ねじ締めヘッド
（図示せず）に搭載されている。
のねじ締めビットであり、このねじ締め手段１のねじ締
め軸心Ｏ1 は鉛直に配設されている。ねじ締め手段１の
直下位置にはねじ締め軸心Ｏ1 に対して４５°斜めに傾
斜して平面鏡３が配設され、この平面鏡３のねじ締め軸
心Ｏ1 との交差部にはねじ締めビット２が貫通する穴４
が形成されている。５は、ＣＣＤカメラなどから成る視
覚認識手段であり、平面鏡３に対して水平方向に対向し
かつその撮像軸心Ｏ2 が平面鏡３で反射してねじ締め軸
心Ｏ1 と一致するように配設されている。平面鏡３と視
覚認識手段５との間には結像レンズ６が配設され、視覚
認識手段５の焦点をねじ穴７に合わせている。これらね
じ締め手段１、視覚認識手段５等は可動ねじ締めヘッド
（図示せず）に搭載されている。
【００１３】ねじ締め作業時には、まずねじ締め軸心Ｏ
1 に重なっている視覚認識手段５の撮像軸心Ｏ2 がねじ
穴７のあるべき位置に位置するように可動ねじ締めヘッ
ドを移動して視覚認識手段５にて平面鏡３を介してねじ
穴７を撮像し、その画像を画像処理装置（図示せず）に
入力してねじ穴７の中心位置を検出する。このとき、ね
じ穴７が認識されない場合は、ねじ穴７の不良としてね
じ締めの実行を中止する。次に、視覚認識手段５の撮像
軸心Ｏ2 と検出したねじ穴７の中心位置に基づいて算出
したねじ締め位置補正量だけ可動ねじ締めヘッドを移動
し、ねじ締め軸心Ｏ1 がねじ穴７の中心を通る状態に
し、その後ねじ締めビット２を穴４を貫通して下降さ
せ、ねじ締めを行う。
1 に重なっている視覚認識手段５の撮像軸心Ｏ2 がねじ
穴７のあるべき位置に位置するように可動ねじ締めヘッ
ドを移動して視覚認識手段５にて平面鏡３を介してねじ
穴７を撮像し、その画像を画像処理装置（図示せず）に
入力してねじ穴７の中心位置を検出する。このとき、ね
じ穴７が認識されない場合は、ねじ穴７の不良としてね
じ締めの実行を中止する。次に、視覚認識手段５の撮像
軸心Ｏ2 と検出したねじ穴７の中心位置に基づいて算出
したねじ締め位置補正量だけ可動ねじ締めヘッドを移動
し、ねじ締め軸心Ｏ1 がねじ穴７の中心を通る状態に
し、その後ねじ締めビット２を穴４を貫通して下降さ
せ、ねじ締めを行う。
【００１４】その際、平面鏡３に穴４が形成されていて
も、視覚認識手段５に対して焦点が合わず結像しないた
め、この穴４による撮像障害はあるものの、ねじ穴７だ
けを撮像することができる。ただし、穴４による撮像障
害はかなり大きいと考えられるため、照明を明るくした
り、有効径の大きなレンズを使用したり、焦点距離の長
いレンズを使用してワークディスタンスを長くするとい
った工夫をする必要がある。また、配置についても、平
面鏡３の反射面に対する垂線とねじ締め軸心Ｏ1 の成す
角を、撮像系がねじ締め手段１に干渉しない範囲ででき
る限り小さくしてやると、ねじ締めビット２を通す穴４
を小さくできるため、撮像障害を減らすことができる。
さらに、平面鏡３の穴４が結像レンズ６から離れると、
その穴４が視覚認識手段５に結像し始めるため、結像レ
ンズ６と平面鏡３の距離はできる限り短くするとよい。
も、視覚認識手段５に対して焦点が合わず結像しないた
め、この穴４による撮像障害はあるものの、ねじ穴７だ
けを撮像することができる。ただし、穴４による撮像障
害はかなり大きいと考えられるため、照明を明るくした
り、有効径の大きなレンズを使用したり、焦点距離の長
いレンズを使用してワークディスタンスを長くするとい
った工夫をする必要がある。また、配置についても、平
面鏡３の反射面に対する垂線とねじ締め軸心Ｏ1 の成す
角を、撮像系がねじ締め手段１に干渉しない範囲ででき
る限り小さくしてやると、ねじ締めビット２を通す穴４
を小さくできるため、撮像障害を減らすことができる。
さらに、平面鏡３の穴４が結像レンズ６から離れると、
その穴４が視覚認識手段５に結像し始めるため、結像レ
ンズ６と平面鏡３の距離はできる限り短くするとよい。
【００１５】なお、上記説明ではねじ締め軸心Ｏ1 と平
面鏡３で反射した撮像軸心Ｏ2 が一致するように視覚認
識手段５を配置した例を示したが、移動距離が問題にな
らない範囲で、平面鏡３で反射した撮像軸心Ｏ2 をねじ
締め軸心Ｏ1 に対して位置をずらせ、平面鏡３の穴４か
ら外すようにすると、ねじ穴７の撮像に結像レンズ６の
中心部を使えるため、撮像障害を減らすことができる。
面鏡３で反射した撮像軸心Ｏ2 が一致するように視覚認
識手段５を配置した例を示したが、移動距離が問題にな
らない範囲で、平面鏡３で反射した撮像軸心Ｏ2 をねじ
締め軸心Ｏ1 に対して位置をずらせ、平面鏡３の穴４か
ら外すようにすると、ねじ穴７の撮像に結像レンズ６の
中心部を使えるため、撮像障害を減らすことができる。
【００１６】次に、本発明の第２実施例について、図２
を参照して説明する。この実施例と上記第１実施例との
相違点は、平面鏡３に代えて凹面鏡８を用い、反射と同
時に結像作用を持たせた点にある。そのため、結像レン
ズ６は設けられていない。このような構成によると、第
１実施例における結像レンズ６の中心部に穴があいてい
るのと同様となるため、第１実施例の場合に比べて穴４
による撮像障害を減らすことができる。
を参照して説明する。この実施例と上記第１実施例との
相違点は、平面鏡３に代えて凹面鏡８を用い、反射と同
時に結像作用を持たせた点にある。そのため、結像レン
ズ６は設けられていない。このような構成によると、第
１実施例における結像レンズ６の中心部に穴があいてい
るのと同様となるため、第１実施例の場合に比べて穴４
による撮像障害を減らすことができる。
【００１７】又、第２実施例において、図３に示すよう
に、凹面鏡８と視覚認識手段５との間に凹面鏡８の収差
を補正するための補正レンズ９を介装すると、より良い
状態の画像を得ることができる。
に、凹面鏡８と視覚認識手段５との間に凹面鏡８の収差
を補正するための補正レンズ９を介装すると、より良い
状態の画像を得ることができる。
【００１８】上記実施例において、ねじ締め軸心Ｏ1 と
平面鏡３又は凹面鏡８で反射した撮像軸心Ｏ2 を一致さ
せ、ねじ締めを行う位置でねじ穴位置検出を行うように
した場合、一度ねじ穴位置を検出してねじ締め位置補正
を行った後に、再度ねじ穴位置を検出することにより位
置補正状態の確認を容易に行うことができる。
平面鏡３又は凹面鏡８で反射した撮像軸心Ｏ2 を一致さ
せ、ねじ締めを行う位置でねじ穴位置検出を行うように
した場合、一度ねじ穴位置を検出してねじ締め位置補正
を行った後に、再度ねじ穴位置を検出することにより位
置補正状態の確認を容易に行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、以上のように穴をあけ
た平面鏡を用いることにより視覚認識手段による撮像軸
心とねじ締め軸心を一致又は近接させることができ、平
面鏡にあけた穴を通してねじ締めを行うことによりねじ
締め実行位置又はその近傍でねじ穴を認識でき、ねじ締
め実行位置への移動量が少なくて済むため、ねじ締め時
間を短縮できて高い生産性を確保できかつ移動による誤
差が殆ど無くなるため信頼性の高いねじ締め作業を行う
ことができる。
た平面鏡を用いることにより視覚認識手段による撮像軸
心とねじ締め軸心を一致又は近接させることができ、平
面鏡にあけた穴を通してねじ締めを行うことによりねじ
締め実行位置又はその近傍でねじ穴を認識でき、ねじ締
め実行位置への移動量が少なくて済むため、ねじ締め時
間を短縮できて高い生産性を確保できかつ移動による誤
差が殆ど無くなるため信頼性の高いねじ締め作業を行う
ことができる。
【００２０】また、凹面鏡を用いて穴をあけた反射鏡に
結像作用を含めるようにすることにより、穴による撮像
障害を減少させることができる。
結像作用を含めるようにすることにより、穴による撮像
障害を減少させることができる。
【図１】本発明の第１実施例の視覚認識付きねじ締め装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の視覚認識付きねじ締め装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図３】第２実施例の変形例の視覚認識付きねじ締め装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図４】従来例の視覚認識付きねじ締め装置の概略構成
図である。
図である。
１ ねじ締め手段 ２ ねじ締めビット ３ 平面鏡 ４ 穴 ５ 視覚認識手段 ６ 結像レンズ ７ ねじ穴 ８ 凹面鏡 Ｏ1 ねじ締め軸心 Ｏ2 撮像軸心
Claims (2)
- 【請求項１】 ねじ締め手段とねじ穴位置を認識する視
覚認識手段とを備え、ねじ締め軸心を斜めに横切る平面
鏡を設けるとともにこの平面鏡のねじ締め軸心との交差
部にねじ締めビットが貫通可能な穴を形成し、平面鏡に
て反射した視覚認識手段の撮像軸心がねじ締め軸心と一
致し又は近傍位置で平行するように平面鏡の側方に視覚
認識手段を配設し、視覚認識手段と平面鏡の間に結像レ
ンズを配置したことを特徴とする視覚認識付きねじ締め
装置。 - 【請求項２】 ねじ締め手段とねじ穴位置を認識する視
覚認識手段とを備え、ねじ締め軸心を斜めに横切る凹面
鏡を設けるとともにこの凹面鏡のねじ締め軸心との交差
部にねじ締めビットが貫通可能な穴を形成し、凹面鏡に
て反射した視覚認識手段の撮像軸心がねじ締め軸心と一
致し又は近傍位置で平行するように凹面鏡の側方に視覚
認識手段を配設したことを特徴とする視覚認識付きねじ
締め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011776A JPH06221810A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 視覚認識付きねじ締め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5011776A JPH06221810A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 視覚認識付きねじ締め装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06221810A true JPH06221810A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11787364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5011776A Pending JPH06221810A (ja) | 1993-01-27 | 1993-01-27 | 視覚認識付きねじ締め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06221810A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3928593A1 (de) * | 1988-08-29 | 1990-03-15 | Suzuki Motor Co | Getriebevorrichtung fuer ein fahrzeug |
| JP2010066213A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Sharp Corp | 位置決め装置および位置決め方法 |
| CN103878644A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-06-25 | 淮南师范学院 | 钻铣床钻铣头凸透镜聚焦定位法 |
-
1993
- 1993-01-27 JP JP5011776A patent/JPH06221810A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3928593A1 (de) * | 1988-08-29 | 1990-03-15 | Suzuki Motor Co | Getriebevorrichtung fuer ein fahrzeug |
| DE3928593C2 (de) * | 1988-08-29 | 1996-03-07 | Suzuki Motor Co | Schaltvorrichtung für ein Fahrzeuggetriebe |
| JP2010066213A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Sharp Corp | 位置決め装置および位置決め方法 |
| CN103878644A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-06-25 | 淮南师范学院 | 钻铣床钻铣头凸透镜聚焦定位法 |
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