JPH08168984A - 直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置 - Google Patents

直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置

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JPH08168984A
JPH08168984A JP23747095A JP23747095A JPH08168984A JP H08168984 A JPH08168984 A JP H08168984A JP 23747095 A JP23747095 A JP 23747095A JP 23747095 A JP23747095 A JP 23747095A JP H08168984 A JPH08168984 A JP H08168984A
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JP
Japan
Prior art keywords
rectangular parallelepiped
robot
work
hand
workpiece
Prior art date
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Pending
Application number
JP23747095A
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English (en)
Inventor
Naohito Soma
直仁 相馬
Eiji Matsukuma
英治 松隈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP23747095A priority Critical patent/JPH08168984A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ロボットのハンドにより直方体ワ
ークをパレタイジングあるいはデパレタイジングを行な
う際に、直方体のワークの位置を正確に検出するもので
ある。 【解決手段】 パレタイジングあるいはデパレタイジン
グなどのハンドリングロボットのハンドにエッヂセンサ
を取付け、ロボットハンドを把持対象の直方体ワーク上
方を走査させることにより、直方体ワークの2つのとな
り合うエッヂの位置を検出し、このエッヂ位置と、直方
体ワークのサイズより、直方体ワークの中心点を求めて
前記ワークの位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドリングロボ
ットのハンドにより直方体ワークを把持してパレットか
ら直方体ワークを移動させるパレタイジングあるいはデ
パレタイジングを行う際の直方体ワークの位置検出方法
および位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来パレタイジング装置などのハンドリ
ングロボットのハンドで、直方体ワークを把持してパレ
タイジング及びデパレタイジングを行う際には、コンベ
ア終端に送られてきた直方体ワークを取り、パレット上
に積載する場合のように、位置決めされた直方体ワーク
を対象としている。この時、もし、直方体ワークに位置
ズレがあってもロボットはそのままハンドリングするの
で、パレタイズステーションに置いた時にも位置ズレは
残ったままとなる。したがって、大きな位置ズレのある
直方体ワークにはパレタイジングステーションに置く時
に隣接するワークと干渉し、対応できない。さらに、直
方体ワークに位置ズレがあった時に、そのまま直方体ワ
ークをハンドリングし、パレタイジングステーションに
置く時に隣接ワークに干渉しないように隙間を開けて並
べると、スペースが多くなって積載効率が低くなるとい
う問題点がある。
【0003】そこで、ワークの位置をセンシング機能に
より検出して、ハンドリングする方法がある(例えば、
特開昭63ー17735号公報、特開平2ー31021
4号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ハ
ンドリングする方法における画像処理による検出は、ワ
ークの色による影響などの外乱を受けるので、画像処理
が複雑となり、コスト高になるという欠点があった。
【0005】そこで、本発明は、ロボットのハンドによ
り直方体ワークをパレタイジングあるいはデパレタイジ
ングを行なう際に、直方体ワークをハンドで確実に把持
するために、直方体ワークの中心を求めて、直方体ワー
クの位置を正確に検出しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、ロボットのハ
ンドにエッヂセンサ、例えば反射型フォトセンサを取り
付けて、ロボットを走査し、エッヂセンサが直方体ワー
クのエッヂ上に到達し、エッヂセンサがONした時のロ
ボットの位置から直方体ワークの隣り合う2つのエッヂ
を検出して、直方体ワークの中心点を求めてワークの位
置を検知するものである。
【0007】また、ロボットのハンドにより直方体ワー
クをパレタイジングあるいはデパレタイジングを行なう
際に、ロボットのサイクルタイムを短縮するために、セ
ンシング時に、ロボットの操作開始信号及びセンサ信号
を、高速タイマーを有するシーケンサー、パソコン等に
取り込み、二つの信号の入信タイミングの間隔を計測し
て直方体ワーク位置を求めることによって、ロボットの
走査速度を高速にし、センシングに要する時間を短縮す
るものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図4はワークの中心点を求めるた
めの座標を示した図で、図4により2つの隣り合うエッ
ヂを検出して、直方体ワークの中心点を求める方法につ
いて説明すると、隣接する二つの辺L,Wを有する直方
体ワークにおいて、一つの辺(W)の2点の座標B及び
Cをエッヂセンサで検出すると、その2点の座標からそ
の辺(W)の傾きを求めることができる。次いで、前記
の辺(W)と隣り合う辺(L)の座標Aをエッヂセンサ
で検出すると、その辺(L)は、前記の傾きが明らかと
なった辺(W)に垂直であるから、特定でき、また、ワ
ークの両辺の長さL及びWは予め分かっている数値であ
る。
【0009】したがって、3点の座標から、直方体ワー
クの中心座標を求めることができ、求まった中心座標と
位置ズレしていない時の中心座標を比較すれば、直方体
ワークの位置を簡単に検知することができ、求めた中心
座標に合わせて、ロボットハンドが移動して直方体ワー
クを確実に把持できるというものである。
【0010】図5は、ロボットのハンドにより直方体ワ
ークをパレタイジングあるいはデパレタイジングする場
合のフローチャートで、ロボットが走査を開始し、エッ
ヂセンサが直方体ワークのエッヂ上に到達するとエッヂ
センサがONし、センサON信号がロボットに取り込ま
れ、その信号に基づいてロボットの位置を読み込み、直
方体ワークの位置が計算される。直方体ワーク位置が求
まると、ロボット位置修正動作に入る。前記の信号処理
による場合、エッヂセンサがONし、センサON信号が
ロボットに取り込まれるまでの時間遅れa及びロボット
に取り込まれてからロボットの位置を読み込むまでの時
間遅れbがあり、二つの計測誤差の和(a+b)にロボ
ットの走査速度を乗じたものが計測誤差となるが、ロボ
ットのサイクルタイムを短くする必要がない場合には、
ロボットの走査速度を低速にして時間遅れに伴う計測誤
差を小さくするとよい。
【0011】図6はロボットの走査速度を高速にしてハ
ンドリングする場合のフローチャートで、ロボットが走
査を開始すると、走査開始信号が高速タイマ付きシーケ
ンサーに取り込まれ、エッヂセンサが直方体ワークのエ
ッヂ上に到達するとエッヂセンサがONし、センサON
信号がロボットに取り込まれると、センサON信号と走
査開始信号の入信タイミングの間隔を測定して直方体ワ
ークの位置を計算する。直方体ワーク位置計算は、シー
ケンサーで実行してもよく、あるいは信号間隔データを
ロボット制御盤に伝送して直方体ワーク位置計算を実行
してもよい。直方体ワーク位置が求まると、ロボット位
置修正動作に入る。この場合の信号処理は、ロボットの
走査開始から走査開始信号が取り込まれるまでの時間遅
れcからセンサON信号がロボットに取り込まれるまで
の時間遅れdとの差(c−d)にロボットの走査速度を
乗じたものが計測誤差となるが、この値は、前記の計測
誤差(a+b)に比べると小さいので、ハンドリングに
支障のない前記の低速走査の計測誤差程度にすると、走
査速度を大きくすることができるので、ロボットのサイ
クルタイムを短くすることができる。
【0012】なお、本説明では、高速タイマ付きシーケ
ンサーを用いたが、信号を取り込む機能、信号の入信間
隔を計時する機能、計算機能及びデータを送信する機能
を持つ機器であればよく、例えばパソコン等を用いるこ
とができる。
【0013】
【実施例】本発明の1実施例を図1、図2及び図7によ
り具体的に説明する。
【0014】図1は本発明によるエッジセンサを取り付
けたハンドの平面図、図2は本発明によるセンサを取り
付けたハンドの側面図、図7は本発明によるロボット装
置の概略図で、ロボットRのハンド1は、直方体ワーク
2を吸着する吸盤3を有するとともに、エッヂセンサ4
が取り付けられており、本実施例では、3個のエッヂセ
ンサー4A、4B及び4Cが取り付けてある。エッヂセ
ンサ4としては、反射型フォトセンサが用いられる。
【0015】ロボットRのハンド1を、対象ワーク2上
を、図3のように走査させると、それぞれのエッヂセン
サ4がワークエッヂ上に到達した時に、エッヂセンサ4
A、4B及び4Cから出た光は直方体ワーク2のエッヂ
の3点A、B及びCに当たって反射しエッヂを検出す
る。それぞれのエッヂセンサ4がエッヂを検出した信号
をロボット制御装置5に取り込むことによってその時の
ロボットRのハンド1の座標を得ることができ、この座
標より、3点A、B及びCの座標が求められる。直方体
ワーク2の互いに直交する辺の長さは入出力装置6で入
力された予め分かっている長さであり、座標B及びCか
ら辺の傾きが演算され、二つの辺は直角であることか
ら、直方体ワークの中心点が求まり、たとえ、直方体ワ
ークの位置が所定の位置からズレていても、直方体ワー
クの中心点に合わせてハンドが移動して直方体ワークを
確実に把持する。
【0016】本実施例では、エッヂセンサ4を3個取り
付けたが、1個あるいは2個でもよく、その場合は、ハ
ンド1を所定のパターンで移動させることにより、エッ
ヂセンサ4が所定のパターンで直方体ワーク2を走査
し、エッヂセンサ4が直方体ワーク2のエッッヂの3点
の座標を順次検出して、前述の手法で中心点が求められ
る。
【0017】図8は、本発明の別の実施例のロボット装
置の概略図で、図7に示されたロボット装置と同じく、
ロボットRのハンド1は、直方体ワーク2を吸着する吸
盤3を有するとともに、エッヂセンサ4A,4B,4C
が取り付けられている。図7に示されたロボット装置と
の違いは、信号の取り込み方式が異なるもので、図7に
示されたロボット装置では、ロボットの走査開始信号及
びエッヂセンサからのセンサ信号がロボット制御装置に
取り込まれるのに対して、図8に示されたロボット装置
では、ロボットの走査開始信号及びエッヂセンサからの
センサ信号を取り込む高速タイマ付シーケンサー7と、
この二つの信号の入信タイミングの間隔を計測して直方
体ワーク位置を求める手段とを有する。本実施例は、走
査速度を大きくすることができるので、ロボットのサイ
クルタイムを短くすることができる。
【0018】
【発明の効果】本発明の効果は次のとおりである。
【0019】(1) ハンドに取り付けられたエッヂセ
ンサが直方体ワークのエッヂを検出し、演算によりワー
クの中心が簡単かつ正確に求められ、その結果、直方体
ワークが位置ズレしていても確実にハンドで把持するこ
とができるものである。
【0020】(2) 設備も簡単なもので済むという優
れた効果を奏するものである。
【0021】(3) センシング時にロボットを走査す
る速度を高速化することができるので、センシングに要
する時間及びロボットのサイクルタイムの短縮ができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるセンサを取り付けたハンドの平面
図。
【図2】本発明によるセンサを取り付けたハンドの側面
図。
【図3】本発明によるセンサの走査の説明図。
【図4】ワークの中心点を求めるための座標を示した
図。
【図5】本発明のロボットでハンドリングする場合のフ
ローチャート。
【図6】本発明のロボットで走査速度を高速にしてハン
ドリングする場合のフローチャート。
【図7】本発明によるロボット装置の1実施例の概略
図。
【図8】本発明によるロボット装置の別の実施例の概略
図。
【符号の説明】
1 ハンド、 2 ワーク、 3 吸着パッド、 4,
4A,4B,4C エッジセンサ、 5 ロボット制御
装置、 6 入出力装置、 7 高速タイマ付シーケン
サー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パレタイジングあるいはデパレタイジン
    グなどのハンドリングロボットのハンドに取り付けられ
    たエッヂセンサにより、直方体ワークの上面の2つのと
    なり合うエッヂを検出し、直方体ワークの中心点を求め
    ることを特徴とする直方体ワークの位置検出方法。
  2. 【請求項2】 ロボットの走査開始信号及びエッヂセン
    サからのセンサ信号を取り込み、この二つの信号の入信
    タイミングの間隔を計測して直方体ワーク位置を求める
    ことを特徴とする請求項1記載の直方体ワークの位置検
    出方法。
  3. 【請求項3】 パレタイジングあるいはデパレタイジン
    グなどのハンドリングロボットのハンドに取り付けられ
    たエッヂセンサと、エッヂセンサからのセンサ信号によ
    り直方体ワークの中心点を求める手段とを有することを
    特徴とする直方体ワークの位置検出装置。
  4. 【請求項4】 ロボットの走査開始信号及びエッヂセン
    サからのセンサ信号を取り込み、かつこの二つの信号の
    入信タイミングの間隔を計測する手段と、この計測値か
    ら、直方体ワーク位置を求める手段を有することを特徴
    とする請求項3記載の直方体ワークの位置検出装置。
JP23747095A 1994-10-18 1995-09-14 直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置 Pending JPH08168984A (ja)

Priority Applications (1)

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JP23747095A JPH08168984A (ja) 1994-10-18 1995-09-14 直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25249894 1994-10-18
JP6-252498 1994-10-18
JP23747095A JPH08168984A (ja) 1994-10-18 1995-09-14 直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08168984A true JPH08168984A (ja) 1996-07-02

Family

ID=26533218

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JP23747095A Pending JPH08168984A (ja) 1994-10-18 1995-09-14 直方体ワークの位置検出方法及び位置検出装置

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JP (1) JPH08168984A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2918525A1 (fr) * 2014-03-13 2015-09-16 Cetec Industrie Conditionnement Procédé pour dépiler des objets stockés sur un support et dispositif associé
CN105691717A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 云南昆船电子设备有限公司 一种机器人抓取散状辅料包装置及寻包方法

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EP2918525A1 (fr) * 2014-03-13 2015-09-16 Cetec Industrie Conditionnement Procédé pour dépiler des objets stockés sur un support et dispositif associé
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010921