JPH0639762A - Part feeding device - Google Patents
Part feeding deviceInfo
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- JPH0639762A JPH0639762A JP21823792A JP21823792A JPH0639762A JP H0639762 A JPH0639762 A JP H0639762A JP 21823792 A JP21823792 A JP 21823792A JP 21823792 A JP21823792 A JP 21823792A JP H0639762 A JPH0639762 A JP H0639762A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は部品供給装置に関する。
具体的にいうと、本発明は、ロボットによる組立て作業
やパレタイジングにおける部品供給装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a component supply device.
More specifically, the present invention relates to a component supply device for robot assembly work and palletizing.
【0002】[0002]
【従来の技術】多品種少量生産に対応できるフレキシブ
ルな生産ラインの構築には、柔軟な対応性にすぐれたロ
ボットの導入が有効である。しかし、ロボット周辺部、
特に、部品供給部は部品ごとに専用的であり、そのフレ
キシブル化が大きな課題となっている。また、24時間
無人運転の実現に部品供給部のトラブルが大きなネック
となっている。2. Description of the Related Art In order to construct a flexible production line capable of handling high-mix low-volume production, it is effective to introduce a robot having excellent flexibility. But around the robot,
In particular, the component supply unit is dedicated to each component, and making it flexible is a major issue. Moreover, the trouble of the parts supply unit is a major obstacle to the realization of 24-hour unmanned operation.
【0003】部品供給装置には、種々の方式のものがあ
るが、最も一般的な振動式ボウルフィーダCの平面図を
図20に示す。振動式ボウルフィーダBは、ホッパの機
能を持ったボウル31が振動して部品32を整列させな
がら給送するものであって、ボウル31の内部に螺旋状
の送路33が形成されており、ボウル31に振動を与え
ると、振動によって部品32はボウル31の底から次第
に上昇し、姿勢を整列しながら給送する。うまく整列さ
れなかった部品32は、ワイパー34(一定高さ以上の
部品32を選別する)やプレッシャーブレーク35(一
定幅以上の部品32を選別する)、波状切り欠き36
(下面に切欠のある部品32等を選別する)等のツーリ
ング部によって選別され、再びボウル31の中に落下し
て循環する。There are various types of component feeders, but a plan view of the most common vibrating bowl feeder C is shown in FIG. In the vibrating bowl feeder B, a bowl 31 having a function of a hopper vibrates to feed components while aligning the parts 32, and a spiral feed path 33 is formed inside the bowl 31. When the bowl 31 is vibrated, the component 32 gradually rises from the bottom of the bowl 31 due to the vibration and is fed while aligning its posture. If the parts 32 are not properly aligned, the wiper 34 (screening the parts 32 having a certain height or more), the pressure break 35 (screening the parts 32 having a certain width or more), and the wavy notch 36.
The parts are sorted by a tooling part such as (parts 32 having a cutout on the lower surface), and then fall into the bowl 31 and circulate.
【0004】しかしながら、このように部品32の整列
をメカニカルなツーリング部によって行なう方式にあっ
ては、部品の形状や寸法に応じたツーリング部を用い
る必要があるので、部品毎に専用的でフレキシビリティ
がない、部品がツーリング部に引っ掛かってツーリン
グ部で部品の詰りが発生し易い、ツーリング部の製作
には、職人芸的な技術を要する、といった問題があっ
た。However, in the system in which the parts 32 are aligned by the mechanical tooling part as described above, it is necessary to use the tooling part according to the shape and the size of the parts, so that each part is dedicated and has flexibility. There is a problem that parts are easily caught in the tooling part due to the parts being caught in the tooling part, and that crafting techniques are required to manufacture the tooling part.
【0005】振動式ボウルフィーダ等におけるこれらの
問題点を解決するものとしては、循環式パーツフィーダ
と視覚による部品供給方式を併用した部品供給装置Dが
一部実用化されている。図21及び図22は、このよう
な装置の平面図及び正面図である。この部品供給装置D
は、ロボット51、視覚装置の端末機としてのカメラ5
2、照明装置53及び循環式パーツフィーダ54から構
成されている。循環式パーツフィーダ54は、図20の
振動式パーツフィーダBとは異なり、メカニカルなツー
リング部を有していない。循環式パーツフィーダ54の
ボウル55の外周部に設けられたトラック56の一部は
透明板57によって形成されており、この透明板57の
直下には照明装置53が設置されている。しかして、ボ
ウル55を振動させることによりボウル55上の重なり
合った部品58を分離しながらトラック56上の画像取
込み位置(透明板57の上面)まで移送し、再びボウル
55に循環させる。一方、画像認識用のカメラ52は、
透明板57の上方に固定されているか、あるいは、ロボ
ット51のハンド59に取り付けられている。しかし
て、図23に示すように、トラック56の一部を構成し
ている透明板57の上の部品58は下方の照明装置53
によってシルエットを投影されており、この部品58の
シルエットはカメラ52によって撮影される。なお、図
21は、ハンド59のチャック60により循環式パーツ
フィーダ54から部品58を1つ取り出し、コンベア6
1上を搬送されているプラテン62に位置決めされてい
るワーク63に部品58を組み付ける場合を表わしてい
る。In order to solve these problems in the vibrating bowl feeder and the like, a part supply device D that uses both a circulation part feeder and a visual part supply system has been put into practical use. 21 and 22 are a plan view and a front view of such a device. This parts supply device D
Is a robot 51 and a camera 5 as a terminal of a visual device.
2. The lighting device 53 and the circulation type part feeder 54. Unlike the vibration type parts feeder B of FIG. 20, the circulation type parts feeder 54 does not have a mechanical tooling part. A part of the track 56 provided on the outer peripheral portion of the bowl 55 of the circulation type part feeder 54 is formed by a transparent plate 57, and an illumination device 53 is installed directly under the transparent plate 57. Then, by vibrating the bowl 55, the overlapping parts 58 on the bowl 55 are separated, transferred to the image capturing position (the upper surface of the transparent plate 57) on the track 56, and circulated to the bowl 55 again. On the other hand, the camera 52 for image recognition is
It is fixed above the transparent plate 57 or attached to the hand 59 of the robot 51. Then, as shown in FIG. 23, the component 58 on the transparent plate 57 which constitutes a part of the track 56 is disposed below the illumination device 53.
The silhouette of this part 58 is photographed by the camera 52. In addition, in FIG. 21, one of the parts 58 is taken out from the circulation type part feeder 54 by the chuck 60 of the hand 59, and the conveyor 6
The case where the component 58 is assembled to the work 63 positioned on the platen 62 conveyed on the upper side of FIG.
【0006】つぎに、図24(a)(b)(c)に示す
ような部品58をワーク63の凹所64に組み付ける場
合を例にとって上記部品供給装置Dの動作を説明する。
まず、供給する部品58をランダムな状態のまま循環式
パーツフィーダ54に入れ、循環式パーツフィーダ54
を動作させると、循環式パーツフィーダ54は重なり合
った部品58を分離しながらトラック56上を移動させ
る。ついで、循環式パーツフィーダ54を停止させ、照
明装置53によって生じる透明板57の上の部品58の
シルエットをカメラ52によって撮影する。図26は透
明板57の上の部品58のシルエットの一例を示す図で
あって、65aは組み付け可能な方向を向いている部品
58のシルエット、65bは裏向いている部品58のシ
ルエット、65cは重なりあっている2つの部品58,
58のシルエット、65dは立っている部品58のシル
エットである。画像処理により、これらの部品58のシ
ルエット65a〜65dから組み付け可能な部品58を
選択し、その位置及び方向を求め、選択した部品58の
位置及び方向に合わせてロボット51のハンド59を移
動及び回転させ、チャック60によって部品58を把持
する。ついで、ハンド59を回転させ、部品58をワー
ク63の組み付け方向に修正し、部品58をプラテン6
2上へ移動させて図25(a)(b)に示すようにワー
ク63の凹所64に部品58を組み付ける。こうして、
カメラ52で撮影した画像に基づいて選択された組み付
け可能な部品58を順次ワーク63に組み付けてゆく。
組み付け可能な部品58がない場合には、再び循環式パ
ーツフィーダ54を動作させると、組み付け可能な方向
を向いていなかった部品58はトラック56上を移動し
て再びボウル55へ戻り、別な部品58がトラック56
上を移動して透明板57の上に移動する。したがって、
循環式パーツフィーダ54を停止させて上記動作を繰り
返すことにより部品58がワーク63に組み付けられ
る。Next, the operation of the component supplying apparatus D will be described by taking as an example the case where the component 58 as shown in FIGS. 24 (a), 24 (b) and 24 (c) is assembled in the recess 64 of the work 63.
First, the parts 58 to be supplied are put into the circulation type parts feeder 54 in a random state, and the circulation type parts feeder 54
Is operated, the circulating parts feeder 54 moves on the track 56 while separating the overlapping parts 58. Then, the circulating parts feeder 54 is stopped, and the silhouette of the part 58 on the transparent plate 57 generated by the lighting device 53 is photographed by the camera 52. FIG. 26 is a view showing an example of the silhouette of the component 58 on the transparent plate 57, where 65a is the silhouette of the component 58 facing the direction in which it can be assembled, 65b is the silhouette of the component 58 facing back, and 65c is Two overlapping parts 58,
The silhouette of 58 and 65d are the silhouettes of the standing parts 58. By image processing, a component 58 that can be assembled is selected from the silhouettes 65a to 65d of these components 58, the position and direction thereof are obtained, and the hand 59 of the robot 51 is moved and rotated according to the position and direction of the selected component 58. Then, the component 58 is gripped by the chuck 60. Then, the hand 59 is rotated to correct the component 58 in the direction of assembling the work 63, and the component 58 is fixed to the platen 6.
2 is moved up and the part 58 is assembled in the recess 64 of the work 63 as shown in FIGS. Thus
The assembleable components 58 selected based on the image captured by the camera 52 are sequentially assembled to the work 63.
When there is no assembleable part 58, when the circulating part feeder 54 is operated again, the part 58 which is not oriented in the assembleable direction moves on the track 56 and returns to the bowl 55 again, and another part can be assembled. 58 is track 56
It moves up and moves onto the transparent plate 57. Therefore,
The component 58 is assembled to the work 63 by stopping the circulation type part feeder 54 and repeating the above operation.
【0007】しかしながら、このような方式において
は、部品の状態を上下方向のシルエット画像のみで認識
するため、適用可能な部品が平面的なものに限られると
いう問題点があった。具体的にいうと、片面に溝が設け
られている部品や片面の縁に凹部の形成されている図4
のような部品、あるいは角錘台形状の部品などでは姿勢
の区別が不可能であった。However, in such a method, since the state of the component is recognized only by the silhouette images in the vertical direction, there is a problem that the applicable component is limited to a planar component. Specifically, a component having a groove on one side or a recess formed on the edge of one side is shown in FIG.
It was impossible to distinguish the postures of the parts like the above, or the parts of the truncated pyramid shape.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、より立体的な部品や形状の複雑な部品にも適用
することができる柔軟性及び展開性に優れた部品供給装
置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the drawbacks of the above conventional examples, and its object is to apply to more three-dimensional parts and parts having complicated shapes. An object of the present invention is to provide a component supply device having excellent flexibility and deployability.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の部品供給
装置は、透明部の下面に拡散反射面を設けた認識台と、
上下方向のシルエット画像から求めた部品の方向をもと
に、認識台の上方から認識台上の部品に向けて、ランダ
ムな部品の方向に合わせて予め決められた方向から斜め
方向の光を照射する照明装置と、前記拡散反射面に生成
した部品のシルエットを予め登録されているシルエット
パターンと比較して部品の姿勢を認識し、供給可能な姿
勢の部品を選択する視覚装置と、選択された部品をつか
んで部品供給箇所へ運ぶ装置とを備えたことを特徴とし
ている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a recognition device having a diffuse reflection surface on a lower surface of a transparent portion.
Based on the direction of the part obtained from the silhouette image in the up-down direction, the light from the upper part of the recognition stand is directed to the part on the recognition stand, and oblique light is emitted from the predetermined direction according to the direction of the random parts. And a visual device for recognizing the posture of the component by comparing the silhouette of the component generated on the diffuse reflection surface with a silhouette pattern registered in advance and selecting the component in a posture that can be supplied, It is characterized in that it is provided with a device for grabbing a part and carrying it to a part supply point.
【0010】また、本発明の第2の部品供給装置は、上
下方向のシルエット画像から求めた部品の方向をもと
に、部品に向けて、ランダムな部品の方向に合わせて予
め決められた方向から斜め方向のパターン光を照射する
照明装置と、前記パターン光によって部品の表面に生成
された光パターンを予め登録されているパターンと比較
して部品の姿勢を認識し、供給可能な姿勢の部品を選択
する視覚装置と、選択された部品をつかんで部品供給箇
所へ運ぶ装置とを備えたことを特徴としている。Further, the second component supply device of the present invention is such that, based on the direction of the component obtained from the silhouette image in the vertical direction, a predetermined direction is directed toward the component in accordance with a random component direction. An illumination device that irradiates pattern light in an oblique direction from a component, and a component in a posture that can recognize and supply the posture of the component by comparing the light pattern generated on the surface of the component by the pattern light with a pattern registered in advance It is characterized in that it is provided with a visual device for selecting and a device for grabbing the selected component and carrying it to the component supply point.
【0011】上記部品供給装置においては、照明装置を
所定位置及び所定角度に制御するための手段を具備して
いてもよい。The above component supplying apparatus may be provided with means for controlling the illuminating device at a predetermined position and a predetermined angle.
【0012】[0012]
【作用】本発明の第1の部品供給装置にあっては、照明
装置によって斜め上方から光を照射して拡散反射面上に
部品の斜め方向からのシルエットを生じさせているの
で、また、第2の部品供給装置にあっては、照明装置に
よって斜め上方からパターン光を照射して部品の表面に
光パターンを生じさせているので、いずれも、部品の平
面形状のみならず、立体的な形状に関する情報を含んだ
シルエットもしくは光パターンを得ることができ、視覚
装置によって部品形状に関するより多くの情報を入手す
ることができる。したがって、より立体的な部品や複雑
な部品等の方向を識別することができ、部品供給装置の
適用対象がより広がり、部品供給装置のフレキシビリテ
ィがより向上する。In the first component supply device of the present invention, the illumination device irradiates light obliquely from above to generate a silhouette of the component from the oblique direction on the diffuse reflection surface. In the component supply device of No. 2, since the illumination device irradiates the pattern light obliquely from above to generate a light pattern on the surface of the component, not only the planar shape of the component but also the three-dimensional shape It is possible to obtain a silhouette or a light pattern that contains information about, and more information about the part shape can be obtained by the visual device. Therefore, it is possible to identify the direction of a three-dimensional component, a complicated component, or the like, the target of application of the component supply device is further expanded, and the flexibility of the component supply device is further improved.
【0013】しかも、上下方向のシルエット画像から求
めた部品の方向をもとに部品に向けてランダムな部品の
方向に合わせて予め決められた方向から照明装置によっ
て斜め方向の光を照射しているので、決められた方向か
らのシルエット画像もしくは光パターンから姿勢を判別
することができ、不定方向からの立体認識に比べて処理
が容易になり、簡単なパターンマッチングにより部品の
姿勢を判別することができる。Moreover, based on the direction of the component obtained from the silhouette image in the vertical direction, the illuminating device irradiates the component in a diagonal direction from a predetermined direction according to the random component direction. Therefore, the posture can be discriminated from the silhouette image or the light pattern from the determined direction, the process is easier than the stereoscopic recognition from the indeterminate direction, and the posture of the component can be discriminated by simple pattern matching. it can.
【0014】加えて、透明部と拡散反射面とからなる認
識台を用いた第1の部品供給装置にあっては、部品のシ
ルエットが生じる拡散反射面と部品との間には、透明部
によって距離が隔てられているので、視覚装置によって
認識するシルエット画像と部品の実体画像とを分離させ
ることができる。したがって、対象部品の上面部の特徴
だけでなく、下面部の特徴もシルエットとして捉えるこ
とができる。また、黒っぽい部品でも、部品の実体画像
とシルエット画像とを明確に区別でき、シルエットパタ
ーンから供給可能な方向を向いた部品を容易に選択する
ことができる。In addition, in the first component supply device using the recognition table including the transparent portion and the diffuse reflection surface, the transparent portion is provided between the diffuse reflection surface and the component where the silhouette of the component occurs. Since the distances are separated, the silhouette image recognized by the visual device and the actual image of the part can be separated. Therefore, not only the characteristics of the upper surface of the target component but also the characteristics of the lower surface can be grasped as a silhouette. Further, even for a dark part, the real image of the part and the silhouette image can be clearly distinguished, and the part facing the direction in which the silhouette pattern can be supplied can be easily selected.
【0015】しかも、第1の部品供給装置にあっては、
部品に照射した光の反射光によって部品の姿勢を認識す
るのでなく、部品に光を照射することによって生成させ
たシルエットによって部品の姿勢を認識しているので、
対象部品の表面状態(部品表面のつや、表面粗さ等)に
影響されない。Moreover, in the first component supply device,
Instead of recognizing the posture of the component by the reflected light of the light applied to the component, the posture of the component is recognized by the silhouette generated by irradiating the component with light.
It is not affected by the surface condition of the target component (such as the gloss of the component surface or surface roughness).
【0016】[0016]
【実施例】図1及び図2は本発明の一実施例による部品
供給装置Aを示す平面図及び正面図であって、ロボット
1により循環式パーツフィーダ2から部品3を1つ取り
出し、コンベア4上を搬送されているプラテン5に位置
決めされているワーク6に部品3を組み付ける場合を表
わしている。この部品供給装置Aは、部品挿入用のロボ
ット1、パターン認識機能を備えた視覚装置(図では端
末機であるカメラ7だけを示す)、2つの照明装置8,
9、認識台10を有する循環式パーツフィーダ2等から
構成されている。部品3を組み付けるためのワーク6
は、コンベア4上を搬送されているプラテン5に位置決
めされており、循環式パーツフィーダ2ー及びロボット
1はコンベア4の近傍に設置されている。1 and 2 are a plan view and a front view showing a component supplying apparatus A according to an embodiment of the present invention, in which a robot 1 takes out one component 3 from a circulation type part feeder 2 and a conveyor 4 The case where the component 3 is assembled to the work 6 positioned on the platen 5 being conveyed above is shown. The component supply device A includes a robot 1 for component insertion, a visual device having a pattern recognition function (only a camera 7 as a terminal is shown in the figure), two illumination devices 8,
9, a circulation type parts feeder 2 having a recognition table 10 and the like. Work 6 for assembling parts 3
Are positioned on the platen 5 being conveyed on the conveyor 4, and the circulation type part feeder 2 and the robot 1 are installed near the conveyor 4.
【0017】循環式パーツフィーダ2は、振動によって
ボウル11内の多数の部品3をトラック12に沿って循
環させるものであって、トラック12の一部には認識台
10が設けられている。しかして、循環式パーツフィー
ダ2は、ボウル11を振動させることによりボウル11
内の重なり合った部品3を分離しながらトラック12上
で移送し、シルエット画像取込み位置(認識台10の上
面)を通過させ、再びボウル11に循環させる。認識台
10の直下には1台の照明装置8が設置されており、照
明装置8から真上の認識台10に向けて光を照射できる
ようになっている。The circulation type parts feeder 2 circulates a large number of parts 3 in the bowl 11 along the track 12 by vibration, and a recognition table 10 is provided on a part of the track 12. Then, the circulation-type parts feeder 2 causes the bowl 11 to vibrate by vibrating the bowl 11.
The overlapping parts 3 in the inside are separated and transferred on the track 12, passed through the silhouette image capturing position (upper surface of the recognition table 10), and circulated in the bowl 11 again. One illuminating device 8 is installed immediately below the recognizing table 10, and light can be emitted from the illuminating device 8 toward the recognizing table 10 directly above.
【0018】ロボット1は、図1及び図2では水平多関
節型のロボットを示しているが、部品の形状によって
は、また、例えば斜め方向から部品をチャックしなけれ
ばならない場合には、垂直多関節型のロボットでもよ
い。図示のロボット1においては、支柱15によってア
ーム16が支持されており、アーム16によって先端の
ハンド17が水平面内で自由に移動させられるようにな
っている。このハンド17はアーム16に対して昇降及
び回転するようになっており、ハンド17の下部には部
品3をつかむためのチャック18が設けられ、ハンド1
7の側面には平行光の出射方向がハンド17の軸心に対
して角度を持つようにして照明装置9が取り付けられ、
ハンド17の照明装置9と反対側の側面には視覚装置の
端末機であるカメラ7が取り付けられている。The robot 1 is shown as a horizontal articulated robot in FIGS. 1 and 2, but depending on the shape of the part or when it is necessary to chuck the part from an oblique direction, a vertical multi-joint type robot may be used. A joint type robot may be used. In the illustrated robot 1, an arm 16 is supported by a support column 15, and the arm 16 allows the hand 17 at the tip end to freely move in a horizontal plane. The hand 17 is configured to move up and down and rotate with respect to the arm 16, and a chuck 18 for holding the component 3 is provided at the lower part of the hand 17,
An illumination device 9 is attached to the side surface of 7 such that the emission direction of the parallel light has an angle with respect to the axis of the hand 17.
A camera 7, which is a terminal of a visual device, is attached to a side surface of the hand 17 opposite to the lighting device 9.
【0019】図3は上記部品供給装置Aの光学系の構成
を示している。循環式パーツフィーダ2に設けられてい
る認識台10は、透明部13の下面に拡散反射面14を
形成したものであって、ボウル11の開口部分に取り付
けられている。例えば、認識台10としては、ガラス板
や透明プラスチック板等の透明部13の下面に粗面加工
を施して拡散反射面14を形成したもので良く、例えば
すりガラスを用いることができる。認識台10の直下に
設置された照明装置8は、部品3の上下方向のシルエッ
トを得るためのものであり、部品3を載せた認識台10
に向けて真下から光を照射すると、認識台10の上方に
位置しているカメラ7によって認識台10の上の部品3
の平面視のシルエット画像を取り込むことができる。FIG. 3 shows the configuration of the optical system of the component supply device A. The recognition table 10 provided in the circulation type part feeder 2 is one in which a diffuse reflection surface 14 is formed on the lower surface of the transparent portion 13 and is attached to the opening portion of the bowl 11. For example, the recognition table 10 may be a glass plate, a transparent plastic plate, or the like having a lower surface of a transparent portion 13 that is roughened to form a diffuse reflection surface 14, and for example, frosted glass can be used. The lighting device 8 installed immediately below the recognition table 10 is for obtaining the vertical silhouette of the component 3, and the recognition device 10 on which the component 3 is placed.
When the light is radiated from directly under the camera, the camera 7 located above the recognition base 10 causes the parts 3 on the recognition base 10 to move.
It is possible to capture a planar silhouette image of.
【0020】また、ハンド17に取り付けられた照明装
置9は、部品3を斜め上方から照した時のシルエットを
得るためのものであり、認識台10に向けて斜め上方か
ら一定角度θ(例えば、30°,45゜,60°等)で
平行光を照射させると、部品3の斜め上方からのシルエ
ットSが拡散反射面14に生じる。拡散反射面14に生
じているシルエットSは、ハンド17に取り付けられて
いるカメラ7によって撮影され、そのシルエット画像が
視覚装置に取り込まれる。照明装置9によって生じる斜
め上方からのシルエットSは、部品の平面的な形状に関
する情報だけでなく、光照射側の立体的な形状に関する
情報も含んでいるので、立体的な部品や複雑な形状を有
する部品の方向も識別することが可能になる。さらに、
照明装置9及びカメラ7はハンド17に取り付けられて
いるので、ハンド17を回転させることによって照明装
置9による光の照射方向を変えることができ、例えば図
7に示すようにハンド17を90゜づつ回転させること
により、認識台10の上の部品3に対して90゜づつ異
なる2方向ないし4方向からのシルエットSを順次拡散
反射面14に生じさせることができる。これにより、1
方向からのシルエットSだけでなく、複数の方向からの
シルエットSを得ることができ、立体的な形状の部品や
複雑な形状の部品等についてもより正確に部品3の姿勢
を判別できるようになる。The illuminating device 9 attached to the hand 17 is for obtaining a silhouette when the component 3 is illuminated obliquely from above, and a certain angle θ (for example, from the diagonally upward direction toward the recognition table 10). When parallel light is emitted at 30 °, 45 °, 60 °, etc., a silhouette S from diagonally above the component 3 is generated on the diffuse reflection surface 14. The silhouette S formed on the diffuse reflection surface 14 is captured by the camera 7 attached to the hand 17, and the silhouette image is captured by the visual device. The silhouette S from diagonally above generated by the lighting device 9 includes not only the information on the planar shape of the component but also the information on the three-dimensional shape on the light irradiation side. It also becomes possible to identify the direction of the parts that have. further,
Since the illumination device 9 and the camera 7 are attached to the hand 17, it is possible to change the irradiation direction of the light by the illumination device 9 by rotating the hand 17, and for example, as shown in FIG. By rotating, the silhouette S from two directions or four directions different by 90 ° with respect to the component 3 on the recognition table 10 can be sequentially generated on the diffuse reflection surface 14. This gives 1
Not only the silhouettes S from the directions but also the silhouettes S from a plurality of directions can be obtained, and the postures of the parts 3 can be more accurately determined even with respect to the parts having a three-dimensional shape or the parts having a complicated shape. .
【0021】例えば、図4(a)(b)(c)に示すよ
うに、上面に溝19を有し、下面の縁に切り欠き20を
有する略直方体状の部品3を考える。部品3が表向きの
場合には、図7のように照明装置9を90゜づつ移動さ
せて部品3の斜め上方からのシルエットSを順次拡散反
射面14に生じさせると、部品3の周囲に図8に示すよ
うなシルエットパターンS1,S2,S3,S4が生じ
る。また、部品3が裏向きの場合には、図7のように照
明装置9を90゜づつ移動させて部品3の斜め上方から
のシルエットSを順次拡散反射面14に生じさせると、
部品3の周囲に図9に示すようなシルエットパターンS
5,S6,S7,S8が生じる。図4のような形状の部
品3は平面のシルエットでは姿勢の判別が不可能である
が、図8のようなシルエットパターンS1〜S4と図9
のようなシルエットパターンS5〜S8を比較すること
によって部品3の姿勢を判別することが可能になる。For example, as shown in FIGS. 4A, 4B and 4C, consider a substantially rectangular parallelepiped-shaped component 3 having a groove 19 on the upper surface and a notch 20 on the edge of the lower surface. When the component 3 is face-up, the lighting device 9 is moved by 90 ° as shown in FIG. 7 to sequentially generate the silhouette S from diagonally above the component 3 on the diffuse reflection surface 14, and then the component 3 is drawn around the component 3. The silhouette patterns S1, S2, S3 and S4 shown in FIG. Further, when the component 3 is face down, as shown in FIG. 7, if the illuminating device 9 is moved by 90 °, the silhouette S from diagonally above the component 3 is sequentially generated on the diffuse reflection surface 14,
A silhouette pattern S around the part 3 as shown in FIG.
5, S6, S7 and S8 occur. Although it is impossible to determine the posture of the component 3 having the shape as shown in FIG. 4 with a flat silhouette, the silhouette patterns S1 to S4 as shown in FIG.
By comparing the silhouette patterns S5 to S8 as described above, the posture of the component 3 can be determined.
【0022】したがって、照明装置9による光の照射角
度θ及び部品3の基準方向を予め部品3の形状を考慮し
て決めておき、その照射角度θで、かつ、基準方向を含
む1〜4方向から平行光を照射したときに生じる表向き
及び裏向きの部品3の各シルエット画像を予めコンピュ
ータにパターン化(面積、周長など)して登録しておけ
ば、部品3に同一角度θで基準方向を含む1〜4方向か
ら平行光を照射した時のシルエットパターンS1〜S
4;S5〜S8とコンピュータに登録しているパターン
とを比較することにより部品3の方向を判別することが
できる。Therefore, the irradiation angle θ of the light from the illuminating device 9 and the reference direction of the component 3 are determined in advance in consideration of the shape of the component 3, and the irradiation angle θ is 1 to 4 directions including the reference direction. If the silhouette images of the front-side and back-side components 3 that are generated when parallel light is emitted from the computer are registered in advance in a computer by patterning (area, circumference, etc.), the components 3 will have the same angle θ as the reference direction. Silhouette patterns S1 to S when parallel light is emitted from 1 to 4 directions including
4; By comparing S5 to S8 with the pattern registered in the computer, the direction of the component 3 can be determined.
【0023】また、認識台10は透明部13と拡散反射
面14とからなっており、シルエットSの像面となる拡
散反射面14と部品3との間には透明部13によって距
離が隔てられるので、部品3を像面から浮せることがで
き、図8や図9に示されているように、カメラ7によっ
て認識するシルエット画像と部品3の実体画像とを分離
させることができる。したがって、対象部品3の上面部
の特徴だけでなく、下面部の特徴もシルエットとして捉
えることができる。また、黒っぽい部品3でも、部品3
の実体画像とシルエット画像とを明確に区別でき、シル
エットパターンから供給可能な方向を向いた部品3を容
易に選択することができる。The recognition table 10 is composed of a transparent portion 13 and a diffuse reflection surface 14, and a distance is provided between the component 3 and the diffuse reflection surface 14 serving as the image plane of the silhouette S by the transparent portion 13. Therefore, the component 3 can be floated from the image plane, and as shown in FIGS. 8 and 9, the silhouette image recognized by the camera 7 and the actual image of the component 3 can be separated. Therefore, not only the characteristics of the upper surface of the target component 3 but also the characteristics of the lower surface can be grasped as a silhouette. In addition, even if the component 3 is dark,
It is possible to clearly distinguish the real image and the silhouette image, and it is possible to easily select the component 3 oriented in the direction that can be supplied from the silhouette pattern.
【0024】図10は、透明部13がなく、表面が像面
となる認識台21を用いた比較例を示す。この認識台2
1に部品3を乗せ、照明装置9により斜め上方の一定角
度θから部品3に平行光を照射し、照明装置9を移動さ
せながら順次認識台21の表面に生じさせたシルエット
パターンS11〜S14を図11に示す。この場合に
は、図10及び図11に示すようにシルエットパターン
S11〜S14と部品3とが重複し、部品3と分離した
シルエットパターンS11〜S14をカメラ7によって
撮影することができず、シルエットパターンS11〜S
14の全体を知ることができない。これに対し、透明部
13を有する認識台10を用いることにより図8のよう
に部品3と分離したシルエットパターンS1〜S4の全
体をカメラ7によって撮影することができる。FIG. 10 shows a comparative example using a recognition table 21 which has no transparent portion 13 and whose surface serves as an image plane. This recognition stand 2
1 is placed on the component 3, the illumination device 9 irradiates the component 3 with parallel light from a predetermined angle θ obliquely upward, and while moving the illumination device 9, the silhouette patterns S11 to S14 are sequentially generated on the surface of the recognition table 21. It shows in FIG. In this case, as shown in FIGS. 10 and 11, the silhouette patterns S11 to S14 and the component 3 overlap, and the silhouette patterns S11 to S14 separated from the component 3 cannot be photographed by the camera 7, and the silhouette pattern S11-S
I can't know the whole 14 On the other hand, by using the recognition table 10 having the transparent portion 13, the entire silhouette patterns S1 to S4 separated from the component 3 as shown in FIG. 8 can be photographed by the camera 7.
【0025】照明装置9による光の照射角度θは上記の
ように一定値に固定してあってもよいが、部品3の形状
等に応じて照明装置9による光の照射角度θを自動的
に、あるいは手動により変化させられるようにしてもよ
い。また、透明部13の厚さも対象とする部品3の形状
や大きさ等に応じて自動的に、あるいは手動により変化
させられるようにしてもよい。透明部13の厚さを変化
させるには、例えば、透明なガラス板と拡散反射面14
との間に空間を形成し、当該ガラス板と空間によって透
明部13を構成し、ガラス板を上下させて空間の厚さを
変化させればよい。光の照射角度θや透明部13の厚さ
を可変にすれば、部品3に応じて、実体画像とシルエッ
ト画像とを明確に区別できるように調整できる。つま
り、部品3の大きさが大きくなると、図12(a)に示
すように部品3の実体画像とシルエット画像Sとが部分
的に重なり、カメラ7で撮影した画像では図12(b)
に示すように部品3の実体画像とシルエット画像Sとを
区別できなくなる場合がある。このような場合、図13
(a)に示すように照明装置9による光の照射角度θを
小さくすれば、図13(b)に示すように部品3の実体
画像とシルエット画像Sとを区別することができる。あ
るいは、図14(a)に示すように透明部13の厚さを
大きくしても、図14(b)に示すように部品3の実体
画像とシルエット画像Sとを区別することができる。The light irradiation angle θ of the lighting device 9 may be fixed to a constant value as described above, but the light irradiation angle θ of the lighting device 9 is automatically adjusted according to the shape of the component 3. Alternatively, it may be changed manually. Further, the thickness of the transparent portion 13 may be changed automatically or manually according to the shape and size of the target component 3. To change the thickness of the transparent portion 13, for example, a transparent glass plate and a diffuse reflection surface 14 are used.
A space may be formed between the glass plate and the glass plate, the transparent portion 13 may be formed by the glass plate and the space, and the glass plate may be moved up and down to change the thickness of the space. If the irradiation angle θ of light and the thickness of the transparent portion 13 are made variable, it is possible to adjust so as to clearly distinguish the real image and the silhouette image according to the component 3. That is, when the size of the component 3 increases, the real image of the component 3 partially overlaps the silhouette image S as shown in FIG. 12A, and the image taken by the camera 7 is shown in FIG.
In some cases, the real image of the part 3 and the silhouette image S cannot be distinguished as shown in FIG. In such a case, FIG.
By reducing the irradiation angle θ of the light from the illumination device 9 as shown in (a), the real image of the component 3 and the silhouette image S can be distinguished from each other as shown in FIG. 13 (b). Alternatively, even if the thickness of the transparent portion 13 is increased as shown in FIG. 14A, the real image of the component 3 and the silhouette image S can be distinguished from each other as shown in FIG. 14B.
【0026】なお、これらの図では、1台の循環式パー
ツフィーダしか示していないが、それぞれ異なる種類の
部品を供給する複数台のパーツフィーダを設置するか、
あるいは、1台のパーツフィーダに複数種類混入させ、
選択供給すれば、複数種類の部品の組み付けが可能であ
り、また、部品をパレット詰めするパレタイジングやア
センブリセンターにおける定位置組立作業にも用いるこ
とができる。また、上記実施例では、照明装置9をハン
ド17に取り付け、ハンド17を回転させることによっ
て照明装置9の照射位置を移動させるようにしている
が、より高速性が要求される場合には、複数台の照明装
置9をハンド17に取り付けておき、各照明装置9を切
替えるようにしても良い。また、認識台10の拡散反射
面14は、照明装置8の光を透過させるものでなければ
ならないから、上記実施例では認識台10としてはすり
ガラスを用いているが、拡散反射面14として液晶シャ
ッタやPLZTを用いることもでき、照明装置9による
シルエットを生じさせる場合には、液晶シャッター等の
拡散反射面14を遮光状態とし、照明装置8によるシル
エットを生じさせる場合には、液晶シャッター等の拡散
反射面14を光透過状態とすることができる。Although only one circulation type part feeder is shown in these drawings, it is necessary to install a plurality of part feeders for supplying different kinds of parts.
Or mix multiple types in one parts feeder,
If selectively supplied, a plurality of types of parts can be assembled, and can also be used for palletizing of parts to be palletized and fixed position assembly work in an assembly center. Further, in the above-described embodiment, the lighting device 9 is attached to the hand 17, and the irradiation position of the lighting device 9 is moved by rotating the hand 17, but if a higher speed is required, a plurality of lighting devices may be used. It is also possible to attach the illuminating device 9 of the table to the hand 17 and switch between the illuminating devices 9. Further, since the diffuse reflection surface 14 of the recognition table 10 has to allow the light of the illumination device 8 to pass therethrough, frosted glass is used as the recognition table 10 in the above embodiment, but a liquid crystal shutter is used as the diffusion reflection surface 14. Alternatively, PLZT may be used. When the silhouette is generated by the lighting device 9, the diffuse reflection surface 14 such as a liquid crystal shutter is set in a light blocking state, and when the silhouette is generated by the lighting device 8, the diffusion of the liquid crystal shutter or the like is performed. The reflecting surface 14 can be in a light transmitting state.
【0027】つぎに、図4の上記部品3をワーク6の凹
所22に組み付ける場合を例にとって上記部品供給装置
Aの動作を説明する。まず、供給する部品3をランダム
な状態のまま循環式パーツフィーダ2に入れ、循環式パ
ーツフィーダ2を動作させると、循環式パーツフィーダ
2は重なり合った部品3を分離しながらトラック12上
を移動させる。この後、ロボット1によりカメラ7を循
環式パーツフィーダ2上に移動させ、循環式パーツフィ
ーダ2を停止させる。ついで、照明装置8から認識台1
0に向けて光を照射し、認識台10上の部品3のシルエ
ットをカメラ7によって撮影する。図6は認識台10の
上の部品3のシルエットの一例を示す図であって、23
aは組み付けできる可能性のある部品3のシルエット、
23bは重なり合っている2つの部品3,3のシルエッ
ト、23cは立っている部品3のシルエットである。視
覚装置は、画像処理により、これらの部品3のシルエッ
ト23a〜23cから組み付けできる可能性のある部品
3を選択し、部品3の位置及び方向を求める。この後、
下方の照明装置8を消し、上方の照明装置9を点灯して
斜め上方から平行光を照射し、下方の照明装置8による
シルエットから得た判断に基づいてハンド17を移動さ
せて光学系(カメラ7)の中心と部品3の中心を一致さ
せ、さらに、ハンド17を回転させることにより、予め
斜め上方からのシルエット画像が登録されている方向
(例えば、図7のいずれかの方向)に照明装置9の方向
を補正する。ついで、照明装置9による斜め上方からの
シルエットをカメラ7により撮影し、得られたシルエッ
ト画像を予め登録されているパターンと照合し、部品3
の姿勢を決定する。1方向からのシルエットだけでは部
品3の姿勢を判断できない場合には、ハンド17を回転
させて照明装置9の方向を90゜づつ移動させながらカ
メラ7で部品3のシルエットを撮影し、光の照射方向の
異なるシルエットをカメラ7で撮影し、再び登録されて
いるシルエット画像のパターンと照合し、部品3の姿勢
を決定する。こうして、組み付け可能な部品3を選択す
ると、選択した部品3の位置及び方向に合わせてロボッ
ト1のハンド17を移動及び回転させ、チャック18に
よって部品3を把持する。ついで、ハンド17を回転さ
せ、部品3をワーク6の組み付け方向に修正し、部品3
をプラテン5上へ移動させて図5(a)(b)に示すよ
うにワーク6の凹所22に部品3を組み付ける。こうし
て、カメラ7で撮影した画像によって選択された組み付
け可能な部品3を順次ワーク6に組み付けてゆく。Next, the operation of the component supply apparatus A will be described by taking as an example the case where the component 3 shown in FIG. 4 is assembled in the recess 22 of the work 6. First, the parts 3 to be supplied are put in the circulating parts feeder 2 in a random state, and when the circulating parts feeder 2 is operated, the circulating parts feeder 2 moves on the track 12 while separating the overlapping parts 3. . Thereafter, the robot 1 moves the camera 7 onto the circulation type parts feeder 2 and stops the circulation type parts feeder 2. Then, from the lighting device 8 to the recognition table 1
Light is emitted toward 0, and the silhouette of the component 3 on the recognition table 10 is photographed by the camera 7. FIG. 6 is a view showing an example of the silhouette of the component 3 on the recognition table 10,
a is the silhouette of the part 3 that can be assembled,
23b is the silhouette of the two overlapping parts 3 and 3, and 23c is the silhouette of the standing part 3. The visual device selects a part 3 that can be assembled from the silhouettes 23a to 23c of these parts 3 by image processing, and obtains the position and direction of the part 3. After this,
The lower illuminator 8 is turned off, the upper illuminator 9 is turned on, parallel light is emitted obliquely from above, and the hand 17 is moved based on the judgment obtained from the silhouette by the lower illuminator 8 to move the optical system (camera). 7) and the center of the component 3 are made to coincide with each other, and the hand 17 is rotated, so that the lighting device is directed in a direction in which a silhouette image from diagonally above is registered in advance (for example, any direction in FIG. 7). Correct the direction of 9. Next, a silhouette from diagonally above by the lighting device 9 is photographed by the camera 7, and the obtained silhouette image is collated with a pre-registered pattern.
Determine the attitude. When the posture of the component 3 cannot be determined only from the silhouette from one direction, the hand 17 is rotated to move the direction of the lighting device 9 by 90 ° and the camera 7 captures the silhouette of the component 3 to irradiate the light. The silhouettes in different directions are photographed by the camera 7 and collated with the pattern of the silhouette image registered again to determine the posture of the component 3. In this way, when the component 3 that can be assembled is selected, the hand 17 of the robot 1 is moved and rotated according to the position and direction of the selected component 3, and the component 18 is gripped by the chuck 18. Then, the hand 17 is rotated to correct the component 3 in the direction of assembling the work 6,
Is moved onto the platen 5 and the component 3 is assembled in the recess 22 of the work 6 as shown in FIGS. In this way, the assembleable parts 3 selected by the image taken by the camera 7 are sequentially assembled to the work 6.
【0028】一方、組み付け可能な部品3がない場合に
は、再び循環式パーツフィーダ2を動作させると、組み
付け可能な方向を向いていなかった部品3はトラック1
2上を移動して再びボウル11へ戻り、別な部品3がト
ラック12上を移動して認識台10の上に移動する。し
たがって、循環式パーツフィーダ2を停止させて上記動
作を繰り返すことにより部品3がワーク6に組み付けら
れる。On the other hand, when there is no assembleable part 3, the circulating type part feeder 2 is operated again, and the part 3 which was not oriented in the assembleable direction is moved to the track 1.
2 and then returns to the bowl 11 again, and another component 3 moves on the track 12 and onto the recognition table 10. Therefore, the parts 3 are assembled to the work 6 by stopping the circulating part feeder 2 and repeating the above operation.
【0029】つぎに、本発明の別な実施例による部品供
給装置Bを説明する。図15及び図16は当該実施例に
よる部品供給装置Bを示す平面図及び正面図である。こ
の実施例においては、図1、図2等に示した実施例と同
じ構成要素については同一の符号を付すことによって説
明を省略し、異なる点を中心に説明する。この部品供給
装置Bにおいては、循環式パーツフィーダ2に設けられ
た認識台10aは、下方の照明装置8からの光を透過さ
せて部品3の上下方向のシルエットを得られるように透
明板もしくは半透明板によって形成されている。また、
ハンド17にはスリット光αを出射する照明装置9aが
設けられている。Next, a component supply device B according to another embodiment of the present invention will be described. 15 and 16 are a plan view and a front view showing the component supply device B according to this embodiment. In this embodiment, the same components as those of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The different points will be mainly described. In the component supply device B, the recognition table 10a provided in the circulation type part feeder 2 is a transparent plate or a semi-transparent plate so that the light from the lower illumination device 8 can be transmitted to obtain the vertical silhouette of the component 3. It is formed by a transparent plate. Also,
The hand 17 is provided with an illumination device 9a that emits the slit light α.
【0030】いま、図17(a)(b)に示すように上
面の中央に溝3aを有する断面凹形の部品3の姿勢を判
別する場合について、この部品供給装置Bの動作原理を
説明する。まず、下方の照明装置8から認識台10aに
向けて光を照射し、認識台10a上の部品3のシルエッ
トをカメラ7によって撮影し、組み付けできる可能性の
ある部品3を選択して当該部品3の位置及び方向を求め
る。下方の照明装置8を消灯した後、上方の照明装置9
aを点灯して斜め上方から部品3にスリット光αを照射
する。このとき、下方の照明装置8によるシルエット画
像から得た判断に基づいてハンド17を移動させてカメ
ラ7の中心と部品3の中心を一致させ、さらに、ハンド
17を回転させることにより、予め決められている方向
(つまり、スリット光αのパターンが登録されている方
向)に照明装置9aの方向を補正する。ついで、照明装
置9aにより斜め上方から照射されているスリット光α
による部品3の表面のスリット光パターンをカメラ7で
撮影し、得られたスリット光パターンを予め登録されて
いるパターンと照合し、部品3の姿勢を決定する。1方
向からのスリット光パターンだけでは部品3の姿勢を判
断できない場合には、ハンド17を回転させて照明装置
9aの方向を90゜づつ移動させながらカメラ7で部品
3の表面のスリット光パターンを撮影し、スリット光α
の照射方向の異なるパターンをカメラ7で撮影し、再び
登録されているスリット光パターンと照合し、部品3の
姿勢を決定する。Now, the principle of operation of the component supplying apparatus B will be described in the case of determining the posture of the component 3 having a concave section 3 having a groove 3a at the center of the upper surface as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b). . First, light is emitted from the lower illuminating device 8 toward the recognition table 10a, the silhouette of the component 3 on the recognition table 10a is photographed by the camera 7, and the part 3 that can be assembled is selected to select the part 3 concerned. Find the position and direction of. After turning off the lower illumination device 8, the upper illumination device 9
A is turned on and the component 3 is irradiated with the slit light α from diagonally above. At this time, the hand 17 is moved based on the judgment obtained from the silhouette image by the illumination device 8 below so that the center of the camera 7 and the center of the component 3 are aligned with each other, and the hand 17 is rotated. The direction of the illuminating device 9a is corrected in the direction (that is, the direction in which the pattern of the slit light α is registered). Then, the slit light α emitted from the lighting device 9a from obliquely above.
The slit light pattern on the surface of the component 3 is photographed by the camera 7, and the obtained slit light pattern is collated with the pattern registered in advance to determine the posture of the component 3. When the posture of the component 3 cannot be determined only by the slit light pattern from one direction, the hand 17 is rotated to move the direction of the illuminating device 9a by 90 ° and the slit light pattern on the surface of the component 3 is taken by the camera 7. Shoot and slit light α
The patterns of different irradiation directions of are photographed by the camera 7 and collated with the registered slit light pattern again to determine the posture of the component 3.
【0031】図17に示すような形状の部品3に平面視
で側面と垂直な方向からスリット光αを照射するように
予め決めておく場合には、部品3の表面に生じるスリッ
ト光パターンは図18(a)(b)に示すような2種類
のパターンに限られ、予め登録しておくパターンも少な
くて済み、得られたスリット光パターンと登録されてい
るパターンとの照合も容易に行なえ、簡単な処理で部品
3の姿勢を識別できる。これに対し、任意の方向からス
リット光αを照射する場合には、図19のようなスリッ
ト光αのパターンも生じるので、多種のパターンを予め
登録しておく必要があり、膨大なパターンが必要となっ
て登録が不可能となり、得られたスリット光パターンを
解析して部品3の姿勢を判断する必要があり、処理が複
雑となる。When it is determined in advance that the component 3 having the shape as shown in FIG. 17 is irradiated with the slit light α from the direction perpendicular to the side surface in plan view, the slit light pattern generated on the surface of the component 3 is as shown in FIG. It is limited to two types of patterns as shown in 18 (a) and 18 (b), the number of patterns to be registered in advance is small, and the obtained slit light pattern can be easily collated with the registered pattern. The posture of the component 3 can be identified by a simple process. On the other hand, when irradiating the slit light α from an arbitrary direction, a pattern of the slit light α as shown in FIG. 19 is also generated, so it is necessary to register various patterns in advance, and an enormous pattern is required. Therefore, registration becomes impossible, and it is necessary to analyze the obtained slit light pattern to determine the posture of the component 3, which complicates the processing.
【0032】なお、上記実施例では、パターン光を照射
するための照明装置としてスリット光を照射する照明装
置を用い、スリット光パターンによって部品の姿勢を識
別するようにしたが、照明装置として3次元形状の立体
画像認識用に用いられているレンジファインダを用い、
部品の表面に照射されているレンジファインダのパター
ンから部品の姿勢を識別するようにしてもよい。一般的
なレンジファインダの場合には、不定方向からパターン
光を照射された対象物の形状を認識するので、膨大な識
別データ(パターンのデータ)を予め登録しておく必要
があるが、本発明によれば、レンジファインダからのパ
ターン光の照射方向を予め決めておく個とができるの
で、必要なデータを制限することができ、パターンマッ
チングの処理を容易にすることができる。In the above embodiment, the illumination device for emitting the slit light is used as the illumination device for emitting the pattern light, and the posture of the component is identified by the slit light pattern. Using the range finder used for shape stereoscopic image recognition,
The posture of the component may be identified from the pattern of the range finder irradiated on the surface of the component. In the case of a general range finder, since the shape of an object irradiated with pattern light from an indefinite direction is recognized, it is necessary to register enormous identification data (pattern data) in advance. According to this, since the irradiation direction of the pattern light from the range finder can be determined in advance, necessary data can be limited and the pattern matching process can be facilitated.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明によれば、部品に斜め方向から光
を照射しているので、立体的な形状に関する情報を含ん
だ多くの部品情報を入手することができ、より立体的な
部品や複雑な部品等の方向を認識し、区別することがで
きる。しかも、決められた方向からのシルエット画像も
しくは光パターンで姿勢を判別するので、不定方向から
の立体認識に比べて処理が容易になり、簡単なパターン
マッチングにより部品の姿勢を判別することができる。According to the present invention, since the parts are irradiated with light from an oblique direction, it is possible to obtain a large amount of part information including information on a three-dimensional shape, and to obtain more three-dimensional parts and It is possible to recognize and distinguish the directions of complicated parts and the like. Moreover, since the posture is determined based on the silhouette image or the light pattern from the determined direction, the process is easier than in the stereoscopic recognition from the indefinite direction, and the posture of the component can be determined by simple pattern matching.
【0034】また、透明部と拡散反射面からなる認識台
を備え、拡散反射面上のシルエット画像を視覚装置によ
って認識するものでは、透明部によってシルエット画像
と部品の実体画像とを分離させることができるので、対
象部品の上面部の特徴だけでなく、下面部の特徴もシル
エットとして捉えることができ、また、黒っぽい部品で
も、部品の実体画像とシルエット画像とを明確に区別で
きる。さらに、部品に照射した光の反射光によって部品
の姿勢を認識するのでなく、部品に光を照射することに
よって生成させたシルエットによって部品の姿勢を認識
しているので、対象部品の表面状態(部品表面のつや、
表面粗さ等)に影響されず、認識精度が向上する。Further, in the case where the visual recognition device is provided with the recognition table composed of the transparent portion and the diffuse reflection surface, the silhouette image and the actual image of the part can be separated by the transparent portion. Therefore, not only the characteristics of the upper surface of the target component but also the characteristics of the lower surface can be grasped as a silhouette, and even for a dark component, the substantial image of the component and the silhouette image of the component can be clearly distinguished. Further, the posture of the component is recognized not by the reflected light of the light emitted to the component but by the silhouette generated by irradiating the component with light. Surface gloss,
The recognition accuracy is improved without being affected by the surface roughness).
【0035】したがって、本発明の部品供給装置によれ
ば、従来の部品供給装置では、選別することのできなか
った立体的な部品や複雑な部品も、簡単な処理で正確に
姿勢を選別することが可能になり、さらに、下面に特徴
のある部品や黒っぽい部品等についても正確に姿勢を選
別でき、部品供給装置の適用対象がより広がり、部品供
給装置のフレキシビリティが一層向上する。Therefore, according to the component supply apparatus of the present invention, the posture of a three-dimensional component or a complicated component which cannot be sorted by the conventional component feeding apparatus can be accurately sorted by a simple process. Further, it is possible to accurately select the postures of parts having a lower surface, dark parts, and the like, the application target of the parts supply device is further expanded, and the flexibility of the parts supply device is further improved.
【図1】本発明の一実施例による部品供給装置を示す平
面図である。FIG. 1 is a plan view showing a component supply device according to an embodiment of the present invention.
【図2】同上の実施例の正面図である。FIG. 2 is a front view of the above embodiment.
【図3】同上の部品供給装置における光学系を示す概略
図である。FIG. 3 is a schematic view showing an optical system in the component supply device of the above.
【図4】(a)(b)(c)は部品の一例を示す平面
図、正面図及び側面図である。4A, 4B, and 4C are a plan view, a front view, and a side view showing an example of a component.
【図5】(a)(b)は同上の部品をワークに組み付け
た状態を示す平面図及び正面図である。5 (a) and 5 (b) are a plan view and a front view showing a state in which the above parts are assembled to a work.
【図6】認識台の下方の照明装置によって投影された部
品のシルエットを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing silhouettes of parts projected by an illumination device below a recognition table.
【図7】認識台の上方の照明装置の光照射位置の移動を
示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing movement of a light irradiation position of an illumination device above a recognition table.
【図8】表向きの部品に斜め上方から平行光を照射した
とき、拡散反射面に生じるシルエットを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a silhouette generated on a diffuse reflection surface when parallel light is radiated obliquely from above to a front-facing component.
【図9】裏向きの部品に斜め上方から平行光を照射した
とき、拡散反射面に生じるシルエットを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a silhouette generated on a diffuse reflection surface when parallel light is radiated obliquely upward from a component facing down.
【図10】比較例の認識台を用いた場合を示す説明図で
ある。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a case where a recognition table of a comparative example is used.
【図11】同上の比較例の認識台を用いた場合に生じる
斜め方向からのシルエットを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a silhouette from an oblique direction that occurs when the recognition table of the comparative example is used.
【図12】(a)は実体画像とシルエット画像が重なっ
たようすを示す概略断面図、(b)はその画像を示す平
面図である。12A is a schematic cross-sectional view showing a state in which a substantial image and a silhouette image overlap each other, and FIG. 12B is a plan view showing the image.
【図13】(a)は照明装置の角度を変化させた時のよ
うすを示す概略断面図、(b)はその画像を示す平面図
である。13A is a schematic cross-sectional view showing a state when the angle of the lighting device is changed, and FIG. 13B is a plan view showing an image thereof.
【図14】(a)は透明部の厚さを厚くした時のようす
を示す概略断面図、(b)はその画像を示す平面図であ
る。FIG. 14A is a schematic cross-sectional view showing an appearance when the thickness of a transparent portion is increased, and FIG. 14B is a plan view showing an image thereof.
【図15】本発明の別な実施例による部品供給装置を示
す平面図である。FIG. 15 is a plan view showing a component supply device according to another embodiment of the present invention.
【図16】同上の実施例の正面図である。FIG. 16 is a front view of the above embodiment.
【図17】(a)(b)は部品の形状を示す平面図及び
正面図である。17 (a) and 17 (b) are a plan view and a front view showing the shape of a component.
【図18】(a)(b)は定められた方向から部品に照
射されたスリット光のパターンを示す平面図である。18 (a) and 18 (b) are plan views showing patterns of slit light with which a component is irradiated from a predetermined direction.
【図19】任意の方向から部品に照射されたスリット光
のパターンを示す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a pattern of slit light with which a component is irradiated from an arbitrary direction.
【図20】従来例による振動式ボウルフィーダを示す平
面図である。FIG. 20 is a plan view showing a vibrating bowl feeder according to a conventional example.
【図21】従来例の部品供給装置を示す平面図である。FIG. 21 is a plan view showing a conventional component supply device.
【図22】同上の従来例の正面図である。FIG. 22 is a front view of the above conventional example.
【図23】同上の従来例における光学系を示す概略図で
ある。FIG. 23 is a schematic diagram showing an optical system in a conventional example of the above.
【図24】(a)(b)(c)は部品の形状を示す正面
図、背面図及び側面図である。24A, 24B, and 24C are a front view, a rear view, and a side view showing the shapes of parts.
【図25】(a)(b)は部品をワークに組み付けた状
態を示す平面図及び正面図である。25 (a) and 25 (b) are a plan view and a front view showing a state in which parts are assembled to a work.
【図26】照明装置によって投影された透明板の上の部
品のシルエットを示す図である。FIG. 26 is a diagram showing silhouettes of parts on a transparent plate projected by an illumination device.
1 ロボット 2 循環式パーツフィーダ 3 部品 6 ワーク 7 カメラ 9,9a 照明装置 10,10a 認識台 13 透明部 14 拡散反射面 17 ハンド 18 チャック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Robot 2 Circulation type parts feeder 3 Parts 6 Work 7 Camera 9,9a Illumination device 10,10a Recognition table 13 Transparent part 14 Diffuse reflection surface 17 Hand 18 Chuck
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 宏和 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hirokazu Tanaka 10 Okaron Dodocho, Hanazono, Ukyo-ku, Kyoto City, Kyoto Prefecture OMRON Corporation
Claims (3)
台と、 上下方向のシルエット画像から求めた部品の方向をもと
に、認識台の上方から認識台上の部品に向けて、ランダ
ムな部品の方向に合わせて予め決められた方向から斜め
方向の光を照射する照明装置と、 前記拡散反射面に生成した部品のシルエットを予め登録
されているシルエットパターンと比較して部品の姿勢を
認識し、供給可能な姿勢の部品を選択する視覚装置と、 選択された部品をつかんで部品供給箇所へ運ぶ装置とを
備えた部品供給装置。1. A recognition table provided with a diffuse reflection surface on the lower surface of a transparent part, and a part on the recognition table from above the recognition table based on the direction of the parts obtained from the silhouette images in the vertical direction. An illumination device that irradiates light in an oblique direction from a predetermined direction according to the direction of a random component, and the posture of the component by comparing the silhouette of the component generated on the diffuse reflection surface with a silhouette pattern registered in advance A component supply device that includes a visual device that recognizes a component and selects a component in a posture that allows supply, and a device that grabs the selected component and conveys it to a component supply point.
品の方向をもとに、部品に向けて、ランダムな部品の方
向に合わせて予め決められた方向から斜め方向のパター
ン光を照射する照明装置と、 前記パターン光によって部品の表面に生成された光パタ
ーンを予め登録されているパターンと比較して部品の姿
勢を認識し、供給可能な姿勢の部品を選択する視覚装置
と、 選択された部品をつかんで部品供給箇所へ運ぶ装置とを
備えた部品供給装置。2. An illuminating device which irradiates pattern light in an oblique direction from a predetermined direction according to the direction of a random component, based on the direction of the component obtained from a silhouette image in the vertical direction. And a visual device for recognizing a posture of a component by comparing a light pattern generated on the surface of the component by the pattern light with a pre-registered pattern and selecting a component having a posture that can be supplied, and the selected component. A component supply device having a device for grasping and transporting the component to a component supply point.
制御するための手段を備えた請求項1又は2に記載の部
品供給装置。3. The component supply device according to claim 1, further comprising means for controlling the illumination device at a predetermined position and a predetermined angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21823792A JPH0639762A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Part feeding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21823792A JPH0639762A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Part feeding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0639762A true JPH0639762A (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=16716751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21823792A Pending JPH0639762A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Part feeding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0639762A (en) |
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-
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- 1992-07-24 JP JP21823792A patent/JPH0639762A/en active Pending
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