JPH0752089B2

JPH0752089B2 - ワ−ク位置検出装置

Info

Publication number: JPH0752089B2
Application number: JP9697187A
Authority: JP
Inventors: 博木葉; 豊新宅; 仁志有馬
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS63262506A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、イメージセンサを用いたワーク位置検出装置
に係り、特にイメージセンサの取付け再現性を良好に保
てるようにしたワーク位置検出装置に関する。

「従来の技術」イメージセンサを用いたワーク位置検出装置として、第
10図に示すように、ワークＷの搬送ラインＬの側方にイ
メージセンサＩを配し、ラインＬをはさんでイメージセ
ンサＩと対向する位置に光源Ｋを配し、イメージセンサ
Ｉに投射されたワークＷの一部の像の明暗からワークＷ
の位置を割り出す、というものがある。

このような装置では、イメージセンサＩを時々交換した
り、調整し直したりすることがあるが、その場合、従来
ではワークＷを一定の位置に停止させ、停止させたワー
クＷを基準としてイメージセンサＩの調整を行なってい
る。

「発明が解決しようとする問題点」上のような調整を正確に行なうには、ワークＷを基準位
置に正確に固定することが条件となる。しかし、コンベ
ア等の不安定な装置でワークＷが支持されているような
場合には、ワークＷを、基準位置に正確に停止させるこ
とがなかなか困難であるから、上の方法では正確な調整
が行なえず、その結果イメージセンサの取り付け再現性
を良好に保つことができないという問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解決したイメージセン
サの取り付け再現性を良好に保てるワーク位置検出装置
を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、イメージセンサと光源の間にワーク
を位置させ、イメージセンサに投射されるワークの像か
らワークの位置を検出する装置であって、光源にイメー
ジセンサの位置決めを行なうための発光体を設けた構成
としている。

「作用」イメージセンサを調整する際、基準として光源に設けら
れた発光体を用いて行なうことにより、ワークを基準に
する必要がなくなる。

「実施例」以下、本発明の実施例を第１図ないし第９図に基づいて
説明する。

まず、ワークの１次元装置を検出する装置を第１図ない
し第５図に基づいて説明する。第１図に示す四角いファ
インダーのある１次元イメージセンサＩは、光源Ｋから
の光を受け、ワークＷの影の位置により、矢印に示す方
向の１次元の位置を計測することができるようになって
いる。

そして、光源Ｋには、その長さ方向に間隔をおいて、基
準位置決め治具としての２個の発光ダイオード30が、支
持具31により取り付けられている。この場合、発光ダイ
オード30は、第２図に示すように、支持具31をガイド32
に従ってスライドさせることにより、光源Ｋの長手方向
に沿って自由に移動できるよう設けられている。そし
て、必要時には、予めマーキングしておいた基準位置決
め箇所に移動し、不要時には、光源Ｋの機能の支障にな
らない端部側へ移動することができるようになってい
る。

この装置を使うには、まず予め適正に調整されたイメー
ジセンサＩにより、そのファインダーの視野の両端に２
個の発光ダイオード30、30像が位置するよう、発光ダイ
オード30、30の位置を割り出し、その位置を基準位置決
め位置として、マーキングを施しておく。

そして、新たにイメージセンサＩの調整を行なう場合に
は、まず、発光ダイオード30、30を前記基準位置決め位
置に移動する。ついで、第３図に示すように、これから
調整しようとしているイメージセンサＩのファインダー
の視野Ｆ内の両端に、両発光ダイオード30、30像が位置
するよう、イメージセンサＩの位置、方向を調整する。
特に、イメージセンサＩの測定部Ｓは１次元であり、そ
の線上に前記発光ダイオード30、30像が位置するように
する。このとき、光源Ｋは点灯させない。第４図は、そ
のときのセンサ出力波形を示す。発光ダイオード30、30
像のある位置が明るくなっている。

以上のように、センサの交換時等、新たにイメージセン
サＩの調整を行なう場合、発行ダイオード30、30像が見
える点を基準にすれば、容易にイメージセンサＩの取付
け再現性を確保することができる。また、光源Ｋを交換
する場合は、イメージセンサ出力を基にして調整すれば
よい。また、この場合発行ダイオード30を２個、水平に
設けているので、水平方向のひねりも調整できる。な
お、通常のセンシングを行なう場合は、発光ダイオード
30、30を光源の両端に移動しておく。第５図は、通常の
センシングにおける出力波形を示す。

以上のように、イメージセンサ出力結果をイメージセン
サの調整時モニターしておけば、イメージセンサ取り付
け再現性を良好に保つことが可能となる。

次に、本発明が適用されるワークの３次元位置を検出す
るシステムの例を第６図ないし第９図を参照して述べ
る。このシステムは、自動車製造ラインの塗装ロボット
用車体位置ずれ検出システムである。符号１ないし３
は、１次元イメージセンサであって、これらのイメージ
センサ１ないし３は、いずれも、車体４が間欠的に送ら
れているラインの一側部に設けられている。前記ライン
を挾んでイメージセンサ１と対向する位置には、それぞ
れ高周波点灯蛍光灯からなる光源５が設けられており、
該光源５から照射された光線を検出することにより、車
体４のフロントピラー4aのライン進行方向（以下Ｘ軸方
向という）の位置が測定されるようになっている。

また、イメージセンサ２と対向する位置には、前記光源
５と同様に構成された光源６が設けられており、該光源
６から照射された光線を検出することにより、フロント
ホイールハウス4bの下端部の上下方向（以下Ｚ軸方向と
いう）の位置が測定されるようになっている。

また、イメージセンサ３と対向する位置には、前記光源
５・６と同様に構成された光源７が設けられており、該
光源７から照射された光線を検出することにより、車体
４のリアホイールハウス4cの下端部の上下方向の位置が
測定するようになつている。

さらに、符号８・９はいずれも１次元センサとしての超
音波距離センサであって、これらの超音波距離センサ８
・９は、車体４の前後方向に離れた２箇所で該車体４と
の距離を測定するようになっている。

また、前記超音波距離センサ８・９の後方位置には補正
用の超音波距離センサ10が設けられており、この超音波
距離センサ10に既知の距離Ｌを常時測定させておくこと
により、温度あるいは気圧変化による前記超音波距離セ
ンサ８・９の測定誤差を修正すべく補正信号を得るよう
になっている。

そして、前記イメージセンサ１ないし３は変換器11ない
し13を介して、また超音波距離センサ８ないし10は変換
器14ないし16を介してそれぞれ演算装置17に接続され、
さらに、この演算装置17には記憶装置18が接続されてい
る。

このような構成の検出装置の動作を、１次元イメージセ
ンサ１を例として説明すると、車体４がラインを運搬さ
れて所定の位置に配置されると、第９図に示すように光
源５がフロントピラー4aによりさえぎられ、したがつ
て、同図示の如き明暗のパターンがイメージセンサ１に
検出される。そして、イメージセンサ１を構成するｎ個
の素子（図ではＸ軸方向の長さを個数で表示している）
のどの位置の素子がOFF（暗）となっているか（図示例
では距離ｉの地点）によりピラー4aの位置を検出し、こ
れより、車体のｘ軸方向の位置が演算装置17に認識され
る。なお、イメージセンサ２・３においても、同様の原
理によって車体４のｚ軸方向の位置が検出され、さら
に、イメージセンサ２・３の測定値から、ｙ軸を中心と
する回転位置が検出されるようになつている。

一方、変換器14・15は、超音波距離センサ８・９から発
信された超音波が車体４で反射して受信されるのに要す
る時間T₁,T₂を測定しており、この時間データを下記の
ように処理することにより各超音波距離センサ８・９か
ら車体までのｙ軸方向の距離L₁およびL₂が求められると
ともに、ｚ軸を中心とする回転位置が求められるように
なっている。

L₁＝Ｌ×T₁/T L₂＝Ｌ×T₂/T ただし、、L₁:超音波距離センサ８と車体４との距離 L₂:超音波距離センサ９と車体４との距離したがって、各イメージセンサ１・２・３・超音波距離
センサ８・９から５つの１次元距離情報が得られ、前記
演算器17は、これらの１次元距離情報を、記憶装置18に
記憶されたセンサ検出値と車体位置ずれ量との関係式に
したがって処理して車体ずれ量を算出する。本発明は、
以上のシステムに適用できるのであるが、それ以外のイ
メージセンサを用いたワーク位置検出装置にも勿論適用
できる。

「発明の効果」本発明によれば、イメージセンサと光源の間にワークを
位置させ、イメージセンサに投射されるワークの像から
ワークの位置を検出する装置の光源にイメージセンサの
位置決めを行なうための発光体を設けたので、イメージ
センサを交換、調整する際に、発光体に対してイメージ
センサを調整することでイメージセンサの取り付け再現
性を得ることができる。したがって、調整効率を向上さ
せるとともに、イメージセンサ交換前の過去のセンシン
グデータを用いて工業用ロボットを稼動させることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明のワークの１次元位置を検
出する装置の実施例を示すもので、第１図は斜視図、第
２図はその要部の拡大図、第３図はイメージセンサ調整
時のファインダーの視野内に映る画像を示す図、第４図
は同調整時のイメージセンサの出力波形を示す図、第５
図は通常使用時のイメージセンサの出力波形を示す図、
第６図ないし第９図は本発明が適用されるワークの３次
元位置を検出するシステムの実施例を説明するための図
であり、第６図はシステムの構成を示す平面図、第７図
は側面図、第８図は正面図、第９図は一つの１次元イメ
ージセンサについての測定原理の説明図、第10図はここ
で問題とするワーク位置検出装置の従来技術を説明する
ために示す斜視図である。Ｉ……イメージセンサ、Ｗ……ワーク、Ｋ……光源、1,
2,3……１次元イメージセンサ、４……車体（ワー
ク）、5,6,7……光源、30……発光ダイオード。

フロントページの続き (72)発明者有馬仁志神奈川県川崎市幸区小向西町４―121 トキコ小向社宅206号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イメージセンサと光源の間にワークを位置
させ、イメージセンサに投射されるワークの像からワー
クの位置を検出する装置であって、光源にイメージセン
サの位置決めを行なうための発光体を設けたことを特徴
とするワーク位置検出装置。