JPS6045803A - 位置補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 一皮術りＭ この発明は、例えばプレーバック形ロボットのような被
作業部に対応して予め定めた作業軌跡を移動する移動装
置の位置補正装置に関する。

従一般皮橢 近時、例えば自動車の組立工程でなされるシーリング作
業を移動装置としてのプレーパック形のロボッ１−に行
なわせようとする試みが盛んになされている。

ところで、この種のロボットにシーリング作業のような
比較的緻密な作業を行なわせるには、ロボット自体の繰
り返し精度、ティーチング精度。

及びワークの位置決め精度等に基づく誤差並びにワーク
間誤差等を考慮する今要があるため、これ等の各種誤差
を吸収するための工夫も盛んになされている。

その工夫の一つに、例えば特開昭５７−８９５８′３号
公報に記載されているような技術がある。

これは、ロボットの可動腕部の先端部に、二次元イメー
ジセンサを用いたテレビカメラ、スリット光源、及びシ
ーリングノズル等を搭載した可動のブラケットを設けて
おいて、スリット光源からのスリット光がシーリングラ
インの凹凸面で折れ曲った様子をテレビカメラで撮像し
、その撮像パターンの折曲部の１フレ一ム画面における
位置に応じて可動のブラケットを動かすことによって、
シーリングノズルとシーリングラインとの位置ずれを補
正するものである。

しかしながら、このような従来の補正装置にあっては、
次のような問題があるため、実用性に欠けていた。

すなわち、二次元イメージセンサを用いたテレビカメラ
にあっては、１フレームのサンプリング周期が１／３０
ｓｅｃ　（Ｎ　Ｔ　Ｓ　Ｃ方式の場合）と遅い値に固定
されてしまうため、例えば４５°で急に折れ曲るシーリ
ングラインを±２＋ａｍ以内の位置補正精度を保って追
尾しようとすると、シーリング速度を６０　ｍ　ｍ　／
　ｓ　ｅ　ｃ　［：２　ｍ　ｍ÷（１／　３０ｓｅｃ）
　）以下に落さなければならなかった。

ところが、この速度は現行の人手によるシーリングノズ
ル（±２＋ｎｍ以下の精度で約２５（］＋＋ｕ＋＋／ｓ
ｅｅ程度）に比べて可成り遅いため、一定の速度で流れ
る自動車等の生産ラインにこのような装置を具備したロ
ボツ１−を配置しようとすると、現行の人手によるライ
ンの長さより大幅に長いラインが必要となるはかりか、
ロボットを多数配置する必要があるなど多くの問題があ
った。

一圧一吃 この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、少
なくとも人手による作業速度（シーリング速度）及び作
業精度を確保し得る位置補正装置を提供することを目的
とする。

わ又 そのため、この発明による位置補正装置は、被作業部に
対応して予め定めた作業軌跡を移動する移動装置に設け
られ、該移動装置の移動方向と交差する方向に動く一軸
の作業位置補正手段と、この作業位置補正手段に設けら
れ、航記被作業部に対して作業を行なう作業部と、 前記被作業部に光を照射１て該被作業部に陰影を付ける
光源と、 前記作業位置補正手段に直線状の撮像視野が前記移動装
置の移動方向と交差する方向に向くように設けられ、前
記被作業部に付けた陰影を撮像する一次元イメージセン
サを用いた撮像手段と、この撮像手段によって撮像した
前記陰影の一次元イメージセンサにおける結像位置に基
づいて前記作業部の被作業部に対する位置ずれ誤差を検
出する位置ずれ検出手段と、 この位置ずれ検出手段によって検出した位置ずれ誤差に
基づいて前記作業位置補正手段を駆動して、前記作業部
の位置補正を行なう駆動制御手段とによって構成してい
る。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら説明
する。

第１図は−この発明の一実施例を示す構成図である。

同図において、互いに溶接等で重ね合せたワークＶ／　
４　、Ｗ　２におけるシーリングラインＳＬ（被作業部
）に対応して予めティーチングによって定めた作業軌跡
を移動する移動装置としてのプレーハック形ロボット１
の可動部１ａには、以下に述べる各部によって構成した
制御系を除いた位置補正装置２を取り（−１けている。

なお、この可動部１ａは、矢示Ａ方向に回転するように
なっているが、ロボット１の他の部分を含めて公知のロ
ボットをそのまま利用できるので、その詳細は省略する
。

位置補正装置２において、可動部１ａに取り付けたブラ
ケット乙には、軸Ｒのまわりに取付盤４を揺動回転させ
るサーボモータ５及び減速機６等からダる駆動機構７を
取り付けている。

なお、サーボモータ５の出力軸には、位置及び速度フィ
ードバック制御用のパルスジェネレータ（エンコーダ）
８を取り付けてあり、これ等のブラケット３．取付盤４
．サーボモータ５．減速機６゜及びパルスジェネレータ
８によってロボット１の移動方向であるシーリング方向
Ｂと交差（この例では直交）する方向（以下、「位置補
正装置」と云う）Ｃに動く一軸の作業位置補正手段を構
成している。

そして、取付盤４には、撮像手段であるＭＯＳ型でＮ１
ビット（例えば５１２ビツト）の−次元イメージセンサ
カメラ（以下、「カメラ」と略称する）９と、被作業部
であるシーリングラインＳＬに対して作業を行なう作業
部としての高圧吹付方式のシーリングノズル１０とを次
のような条件で取り付けである。

すなわち、カメラＳは５、その内部の一次元イメージセ
ンサの配置方向が取付盤４の揺動回転方向を含む面と平
行となるようにして、破線で示すカメラ日の直線状の撮
像視野Ｅがシーリング方向Ｂと交差する方向に向き、且
つ取付盤４の揺動回転方向に基づく前述の位置補正方向
Ｃと平行な方向に向くようにすると共に、カメラＳの光
軸りと取付盤４の揺動回転軸Ｒとが一次元イメージセン
サの中心位置（Ｎ、／２ビットの部分）で直角に交差し
、且つ取付盤４を揺動回転の基準位置で固定して光：ｉ
＋ｂ　ＬをシーリングラインＳ　Ｔ−と一致させた時に
光軸■、が可動部１ａの回転中心と同軸となるように取
り付け、シーリングノズル１０はその先端部１０ａか光
軸Ｉ、と軸Ｒとを含む面内に位置し、且つシーリング方
向Ｂに対して光軸りより若干遅れた位置に位置するよう
に取り付けている。

なお、シーリングノズル１０の先端部１０ａを１−記の
ように配置すると、先端部ＩＣ１ａはカメラ９の光軸り
と共に同軸回転するようになり、且つ先端部１０ａの位
置と一次元イメージセンサの中心位置とが位置補正方向
Ｃに関して一致するようになる。

また、シーリングノズル１０は、ホルダ１１によって取
り伺けてあり、又このホルダ１１によってシーリングノ
ズル１０とシーリング材を圧送する可撓性ホース１２と
を連結している。

次に、スポットランプ１ろは、固定側である減速機６に
取り付けたステー１４の先端に設けてあり、ロボット１
の移動方向であるシーリング方向Ｂにおけるシーリング
ノズル１０の前方斜め上方から平行光線（スポット光）
を、撮像視野Ｅを含む予め定めた領域に照射して、ワー
クｗ２側にシーリングラインＳＬに沿った陰影Ｓ　Ｈを
付けるようにしている。

このようにすると、シーリンクノズル１０の陰影が撮像
視野Ｅに入らず、又ワークｗ１のエツジへの光の入射角
度が常に一定になる。

なお、シーリングラインＳＬの陰影Ｓ　Ｈの幅ωは、第
２図に示すようにワークＷ、の厚さを壜。

カメラＳの光軸りに対するワークＷ、のエツジへの光の
入射角度をφとすると、ω”　ｔ　Ｌａｎφである。

スポットランプ１５は、やはり減速機６に取り付けたス
テー１６の先端に設けて、カメラ８の光軸りに関してス
ポットランプ１３と対称な位置に位置するようにしてあ
り、ワークＷ＋　、Ｗ２の重ね合せが第１図と逆になっ
ている場合に用いる。

次に、第３図を参照しながら、位置補正装置２の制御系
に就で説明する。

先１゛、カメラ日から出力される信号に就で説明すると
、カメラ日は、第１図における撮像視野Ｅに入った被撮
像部の明暗に応じた第４図（イ）に示すヒデオイ菖シじ
Ｓｖと、同図（ロ）に示すスキャニンタ用のクロックパ
ルス信号Ｓｃど、同図（ハ）に示すビデオクリア信号Ｓ
ｏとを出力する。

なお、ビデオ信号Ｓｖは、アナログ信号で被撮像部が明
るい程信号レベルが高く、逆ｉこ暗い程信号しヘルが低
くなる。また、クロックパルス信号Ｓｃは、ビデオ４８
号Ｓｖの１フレームにっきＮ１回゛１″になるパルス（
Ｆｉ号であり、ビデオクリア信号Ｓｏは、１フレームに
相当する時間だけ”　１　″になる信号である。

また、カメラ９として、例えばサックス社製のｒ　Ｔ　
Ｓ−Ｎ　５　Ｌｌ　と称せられる５１２ビツトのＭＯＳ
型の一次元イメージセンサカメラを用いた場合、１フレ
ームの時間は０　、７　ｍ５ｅｃで、サンプリング周期
は１３　ｍ５ｅｃであり、５１２個のパルスの周・期は
１．　、３６　ｐ、　ｓｅｃである。但し、このｒＩＳ
−Ｎ５ＬＪは、１ヘリマ調整によってサンプリング周期
を８ｍ５ｃ’ｃから１　ｍ５ｅｃ程度まで短縮できる。

なお、本実施例では、分解能を１／３ｍｍ　／　ｂ、ｉ
ｔ程度にしてい疋。

次に、位置ずれ検出回路１７において、２値化回路１８
は、カメラ、９からのビデオ信号Ｓｖを入力して、第１
図の撮像視野ＥにおけるシーリンクラインＳＬの陰影Ｓ
　Ｈを含む陰影の投影像に対応するビデオ信号Ｓのノツ
チ部Ｎ１’、（ワークＷ１又はＷ２上のキズやゴミ等に
よる陰影部分）。

ＮＴ２（シーリンクラインＳＬの陰影部分）を検出し、
その検出したノツチ部の幅に相当する幅ω１゜ω２だけ
１フレームにおいて０″となる２値化信号Ｄ−■（第４
図（ニ）参照）を出力する。

シフトレジスタ１９は、２値化回路１８から出力される
２値化信号Ｄｖをカメラ９からのクロックパルス信号Ｓ
　ｃ、に同期してシリアルに取り込むと共に、その取り
込んだデータをｎ１個のパラレル出力端子Ｑ１〜Ｑ　ｎ
　ｌからパラレルに出力する。

なお、このシフトレジスタ１日のピッ１〜数ｎ１は、２
値化信号Ｄｖにおいて有効にする陰影像の幅の最大値を
規定するものである。

Ｎ　ＯＲ回路２０は、シフトレジスタ１９におけイ＋ｎ
Ｈビットのパラレルデータのうち、端子ＱｉｌＱ　ｎ　
１のピッ１〜データを除く任意の連続するｎ２ヒツｈ（
ｎ　２　＜ｎ　＋　）のデータ（図では端子Ｑ２〜Ｑ　
ｎ　２４．１のｎ２ビツト）を入力して、入力した全て
のピッ１−データが０″の時にのみ、出力をｌ″にする
。

なお、このＮ　ＯＲ回路２０の入力ビツト数ｎ２は、２
値化信号Ｄｖにおいて有効にする陰影像の幅の最小値を
規定するものである。

ＡＮＤ回路２１は、シフトレジスタ１日における両端の
端子Ｑ１．Ｑｎｌのビットデータを入力して、両データ
が共の１″の時にのみ、出□力を１″にする。

ＡＮＤ回路２２は、ＮＯＲ回路２０の出力とＡＮ　ｌ）
回路２１の出力とを入力して、面出力が共に１″の時に
のみ１″となる第４図（ホ）に示すようなラッチ信号Ｓ
Ｉ−を出力する。

したかって、第１図の陰影ＳＨをカメラ９によって撮像
した時に２値化回路１８から出力される２値化信号Ｄｖ
における陰影Ｓ　Ｈの幅ω２が、クロックパルス信号Ｓ
ｃの（ｎ＋　ｎ２）個分のパルス数に相当する幅の範囲
内に収まるように、第２図に示す入射角度φを設定して
おけば、シフトレジスタ１９に取り込まれる２値化信号
Ｄｖにおいて、キス等による陰影を示す幅ω１の部分は
無効となり、シーリングラインＳＬの陰影を示す幅ω２
の部分のみ有効となる。

そして、幅ω２の′０″なる部分が取り込まれた後、”
　１　″が取り込まれた時点τＸで、Ａ、　Ｎ　Ｄ回路
２２からラッチ信号ＳＩ２が出力される。

すなわち、シフトレジスタ１Ｂ、ＮＯＲ回路２０、ＡＮ
Ｄ回路２１．２２によってシーリングラインＳＬのみを
検出して有効にする手段を構成している。

ｎ３ビツト（２ｎ３＝Ｎ１）のバイナリカウンタ２３は
、カメラ日からのビデオクリア信号ＳＯの各立上りでリ
セットされ、クロックパルス信号−８ｅの各立下りによ
ってカウントアツプされる。

すなわち、このカウンタ２３は、１フレーム毎にクロッ
クパルス信号Ｓｃのパルス数をカウントしている。

ランチ回路２４は、Ａ　Ｎ　Ｄ回路２２から出力される
ラッチ信号ＳＬの立上りのタイミングでその時のカウン
タ２ろのカラン１〜値Ｎｘ（第４図（〕Ｘ）（ニ）参照
）をランチする。

したがって、このラッチ回路２４にラッチされるカラン
１−値Ｎｘは、シーリングラインＳＬの陰影ＳＨの一次
元イメージセンサにおける結像位置を示している。

減算器２５は、ラッチ回路２４にランチされているカラ
ン１−値Ｎｘからデータレジスタ２６に予め書き込んで
あるＮ＋　／　２　（カメラ９の一次元イメージセンサ
のピッ１へ数Ｎ１の半分の値で光軸しか位置するセンサ
中心位置を示す値）を差し引て、陰影ＳＨのセンサ中心
位置からの偏差Ｎｙ（第４図（ハ）（ニ）参照）をめる
。

したがって、この偏差ＮＹは、シーリングノズル１０の
先端とシーリングラインＳＬとが一致していれば「０」
となり、位置ずれしていればその位置ずれ方向及び距離
に応じた正又は負の値となる。

Ｄ／Ａ変換器２７は、減算器２６から出、力される偏差
Ｎｙに比例したアナログ電圧信号ｖｙを出力する。

駆動制御手段としての駆動回路２８は、Ｄ／Ａ変換器２
７からの位置ずれ偏差を示すアナログ電圧信号ｖｙに基
づいて、サーボモータ５の出力軸に取り付けたパルスジ
ェネレータ８からのフィードバックパルス信号を利用し
なから、サーボモータ５の回転方向及び回転量を制御し
て、取付盤４に取り付けたカメラＳの光軸り及びシーリ
ングノズル１０の先端部１０ａの位置補正を行なう。

したがって、以上のように構成された位置補正装置を取
り付けたロボツ１〜１を用いて、カメラＳの直線状の撮
像視野ＥにシーリンクラインＳＬが交差する条件のみを
満したラフなティーチング作業を行なった後、そのティ
ーチングデータに基づいてロボット１をプレーバックし
ても、位置ずれ検出回路１７が、カメラ９によって撮像
したシーリングラインＳｌ−の陰影ＳＨの一次元イメー
ジセンサにおける結像位置とセンサ中心位置との偏差Ｎ
ｙを検出して、その偏差ＮＹに応じたアナログ電圧信号
ｖｙを駆動回路２日に出力し、駆動回路２８かそのアナ
ログ電圧信号Ｖｙに応じてサーボモータ５を回転させて
シーリングノズル１０の先端を、常にシーリングライン
ＳＬ」二に位置させる、］：うにするので、シーリング
ラインＳＬに沿った正確なシーリングを行なうことがで
きる。

勿論ワークＷＩＩＷ２の重ね合せ誤差や作業エリアへの
位置決め誤差等があっても、それ等の誤差を充分に吸収
することもできる。

なお、」１記実施例のように回転によって位置ずれを補
正する場合、偏差Ｎｙと補正距離とは必らずしも比例関
係にないが、カメラ９とワークＷｔ＋Ｗ２との距離に対
して補正距離を充分に小さくすれは、両者は略比例する
ので問題はない。

そして、今カメラ日の一次元イメージセンサのサンプリ
ング周期を前述の一般的な８ＩＩｌｓｅｃとすれば、例
えば４５°で急に折れ曲るシーリンクラインを±２ｍｒ
Ｉ１以内の位置補正精度を保って追尾しようとした場合
でも、シーリング速度を２５０ｍｍ／５ｅｃ（２ｍｍ／
　８　ｍ５ｅｃ）と速くできるため、現行の人手による
シーリング速度に比べても遜色がなく、直線又はそれに
近いシーリングラインならさらに速度を高めるごとが可
能になる。

そして、上記実施例によれば、さらに次のような効果も
奏する。

すなわち、取付盤４が基準位置にある口、イ、すなわち
カメラ日の光軸りがシーリンクラインＳＬ上にある時に
、光軸りかロボット１の最終軸である可動部１ａの回転
中心と同軸となるようにしであるから、ロボット１のテ
ィーチング中にシーリングラインＳＬと直線状の撮像視
野Ｅとの交差角度を変更しても、光軸りとシーリンクノ
ズル１０の先端部１０ａとの距離さえ接近させておけば
、シーリングノズル１０の先端位置は殆んど変化せず、
ティーチング作業が容易になる。

また、スポットランプ１３又は１５を、第１図に示すよ
うにカメラ９及びシーリングノズル１０の位置補正動作
とは無関係な減速器６に取り付けたステー１４．１６に
固定しであるから、ワークＷ＋　、Ｗ２か、正反射（入
射角と反射角が等しい）角度伺近で大さく反射率が増大
するようなもの（例えば、表面研摩済の鉄板）であって
も、第５図（イ）に示すようにカメラ９の光軸りの回転
角度が平行光線の入射角度φと等しくなるまでの距離０
．１近くの比較的大きな範囲で、受光強度は略一定とな
って、その範囲でなら常に第４図（イ）に示すようなビ
デオ信号Ｓｖを得ることができる。

なお、このＭｎ３４Ｑ＋は、スポットランプをも位１１
′Ｊ補正動作に伴って動くようにした場合の距離にＬｌ
ｚべで約２倍近く大きい。

何故なら、第５図（ロ）に示すようにカメラ日の光軸り
の回転に伴って入射角度φの平行光線λ１かχ２までφ
／２回転すると、λ２の反射光が直接カメラＳに入射さ
れてしまうからであり、この時の補正範囲は距離＋２２
　（Ｑ１＝０２ｓｉｎφ／５ｉｎ（φ／２）、＝２Ｑ２
．）近くの値に押えらるからである。

さらに、シーリングノズル１０の先端部１０ａとカメラ
Ｓの光軸りとを同軸回転するようにしているので、シー
リングノズル１０の位置を常に監視しなくても済み、そ
れによって位置補正制御が簡単になる。

次に、位置ずれ検出回路の他の実施例に就て説明する。

第６図は、マイクロコンピュータを用いた位置ずれ検出
回路の実施例を示す襦成図である。

同図において、位置ずれ検出回路２日は、中央処理装置
（ＣＰ　Ｕ）３０　、プログラムメモリ（ＲＯＭ）３１
　、データメモリ（ＲＡ、Ｍ）３２．入カポ−１−（Ｉ
／Ｐ）３３．及び出力ポート（０／Ｐ）３４からなるマ
イクロコンピュータ３５と、前実施例と同様な２値化回
路１８及びＤ／Ａ変換器２７とによって構成されており
、ｃｐｕ３０が第７図に示すブロー図に基づくプログラ
ムを実行することによって、前実施例の位置ずれ検出回
路１７と略同様な機能を果す。

なお、マイクロコンピュータろ５の入力ポート３３には
、２値化回路１８からの２値化信号Ｄｖと、カメラ９か
らのクロックパルス信号Ｓｃ及、びビデオクリア信号Ｓ
ｏとが入力され、出力ポート３４からは、偏差Δ■　（
前実施例のＮＹに相当する）かＤ／Ａ変換器２７に出力
される。

以下、第７図のフロー図を順を追って説明する。

Ｓ１’ｌミＩ）　ｌ　カウンタＣＮにＲＡＭ３２のデー
タ格納エリアの先頭アドレスＭを書き込む。

５ＴＩ７Ｐ２　カメラＳからのビデオクリア信号Ｓ。

（第４図（ハ）参照）が０″から１″に立上るまで待機
する。

Ｓ１’ＥＰ　３　カメラ９からのクロックパルス信号Ｓ
ｃ（第４図（ロ）参照）の１″から０″へのに１下りを
チェックし、立下った時に５ＴＥＰ　４に進む。

５ＴＥＰ　４　２値化回路１８からの２値化信号Ｄ’ｖ
を取り込む。

Ｓ’ｒｌミＰ５　カウンタＣＮか示すＲＡＭ３２のアド
レスに５ＴＥＰ　／Ｉで取り込んだ２値化信号Ｄｖを゛
ド′又は０″の２値化データとして書き込む ５ＴＥＰ　６　カウンタＣＮのアドレスをインクリメン
’　ト（＋１）する。

５ＴＥＰ　７　ビデオクリア信号ｓＯが１　＝　７’Ｊ
ｌら′０“に立下って１フレ一ム分の２値化信号Ｄｖの
取込が終了したが否かをチェックし、終了していなけれ
ば５ＴＥＰ　３に戻って５ＴＥＰ　３〜７までの処理を
繰り返し、終了していれば５ＴＥＰ　’８に進む。

このようにして、１フレ一ム分の２値化信号Ｄのデータ
をＲＡＭ３２に格納する。

但し、上記のように一次元イメージセンサの１画素分ず
つデータを取り込む場合、クロックパルス信号Ｓｃを周
期を前述のように１．３６μｓｅｃとすると、通常のｃ
ＰＵでは処理しきれないので、例えばタロツクパルス信
号Ｓｃをｍ分周すると共に、シリアルの２値化信号Ｄｖ
をｍビットのパラレル信号に変換して、上記ｍ分周した
信号に同期してｍビットのパラレル信号を一度に取り込
むようにすると良い。

５ＴＥＰ　８　カウンタＪにウィンドウ下限値Ｍｍｉｎ
を、ポインタＫに変化点アドレスを格納するＲΔＩｖｌ
　３２のアドレスＧを夫々書き込むと共に、立下り検出
フラッグＦＬを０″にリセツ１−する。

なお、ウィン１〜つ下限値Ｍｍｉｎ及び後述するウィン
１くウー１−眼値Ｍｍａｘは、ＲＡＭ３２のアドレスＭ
から順次書き込んだ一次元イメージセンサのピッ１−数
分だけある２値化データにおいて、シーリンクラインＳ
ｒ−の陰影Ｓ、Ｉ−Ｔの結像位置を検知するためのデー
タチェック範囲を定めるアドレスであり、この範囲２定
めることによって、チェック時間の短縮を計っている。

但し、」−記範囲は、−次元イメージセンサにおける陰
影Ｓ　Ｈの結像位置が大きく振れる場合は、あまり大き
くとれない。

５ＴＩＥＰ　９　レジスタ゛ＦにカウンタＪに書き込ん
であるアドレス（＠初はＭｍｉｎ）の２値化データを書
き込む。

なお、このレジスタＴは、カウンタＪのイ直が示すチェ
ックアドレスの前にチェックしたアドレスのデータを書
き込むためのものであるが、最初のみカウンタＪのアド
レスが書き込まれる。

５ＴＥＰＬＯレジスタＤにカウンタＪに書き込んである
アドレスの２値化データを書き込む。

５ＴＥＰ１１　レジスタＤ、Ｔの内容が一致しているか
否かをチェックし、一致していれば２値化データ変化な
しとして５ＴＥＰ１２に進み、一致していなければ変化
ありとして５ＴＥＰ１３に進む。

５ＴＥＰ１２　シーリングラインＳＬの陰影Ｓ　Ｈの幅
を計測する幅カウンタＳをインクリメント（＋１）する
。

但し、このステップの最初の実行時は、形式的なインク
リメンＩ・である。

５ＴＥＰ１３　レジスタＴにレジスタＤの内容を書き込
む。

５ＴＥＰ１４　レジスタＤの内容が′０″か否かをチェ
ックし、”　ｏ　″なら１″から０″への変化があった
として５ＴＥＰ１５に進み、＝　１　＝なら０″から１
″への変化があったと して５ＴｒＥＰ１７に進む。

Ｓ１’ＣＰ１．５　立下り検出フラッグＦＬを１″にセ
ラｑ卜すると共に、幅カウンタＳをクリアする。

５ＴＥＰ］６　カウンタＪの変化点を示すアドレスデー
タを、ポインタＫに書き込んであるＲＡＭ３２のアドレ
スＧに書き込む。

５ＴＥｌ］１．７　立下り検出フラッグＰＬが立ってい
るか否か、すなわち２値化データの１″から０″への変
化が既にチェックされているか否か詮チェックし、既に
チェックされていれば５ＴＥＰ１８に進み、チェックさ
れていなけれは５ＴＥＰ２０に進む。

ＳＴＩ’：ＰＩ８　立下り検出フラッグＦｌ−をリセッ
トする。

Ｓ１’１Ｅｒｌ１９　幅カウンタＳの値［Ｓ）が８１≦
（Ｓ）≦８２の一定範囲に入っているか否かをチェック
し、入っていれば５ＴＥＰ２２に進み、入っていなけれ
ば５ＴＥＰ２０に進む。

５ＴＥＰ２０　カウンタＪのアドレスをインクリメント
（＋１）する。

５ＴＥＰ２１　カウンタＪのアドレスが前述したウィン
ドウ上限値Ｍｍａｘと一致しているか否かををチェック
し、一致していなければＳ　Ｔ　Ｅ　Ｐ’　１．０に戻
って５ＴＨＰＩＯ〜２１の処理を繰り返し、一致してい
れば５ＴＥＰ２２に進む。

このように５ＴＥＰ］、０〜２１の処理を繰り返すこと
によって、第４図（ニ）に示すような２値化信号Ｄｖに
含まれる幅ω１．ω２の陰影部分のうち、シーリングラ
インＳＬの陰影Ｓ　Ｈに相当する部分（ω２）のみを検
出して有効にしている。

なお、陰影Ｓ１１の結像位置を示すアドレスデータは、
ポインタＫに書き込まれているＲ　Ａ　Ｍ　３２のアド
レスＧに格納されている。

５ＴＥＰ２２　ポインタＫに書き込まれている’ＲＡ、
　Ｍ３２のアドレスＧに格納されているアドレス値■か
ら、ＲＯＭ３１に記憶しである一次元イメージセンサに
おける中心位置の画素の２値化データを格納しているＲ
、　Ａ　Ｍろ２のアドレスを示す基準アドレス値Ｊｏを
減算して、陰影Ｓ　ｌ−１のセンサ中心位置がらの偏差
Δ■を演算する。

Ｓ　’「Ｉ＝、Ｐ２３　５ＴｎＰ２２でめた偏差Δ丁を
Ｄ／Ａ変換器２７に、ｙｌＪＪ力して５ＴＥＰ　］に戻
る。

なお、ワークＷ、、Ｗ２にキズやゴミ等がなく、それ等
によるノイズ成分を含まないビデオ信号Ｓｖを得ること
ができるのなら、第３図に示す実施例において、ｎｌ　
ビットのシフ１−レジスタ１９゜Ｎ０１７回路２０．及
びＡＮＤ回路２１．２２の代りに、第８図に示すような
２値化信号Ｄをクロックパルス信号Ｓｃに同期して取り
込む１ビツトのシフ１〜レジスタ３６と、２値化信号Ｄ
ｖとシフ１〜レジスタ３６の◇出力との論理積を取るＡ
ＮＤ回路３７とを用いても良い。

このようにすれば、２値化信号Ｄｖが′０″が１ミ２゛
ド′に変化した時点（第４図（ホ）に示す時点でＸ）で
、その”　１　″がシフ１へレジスタ３６に取り込まれ
る前にクロックパルス信号Ｓｃの１周期の間だけＤｖ　
−”１″、Ｑ出方−”　１　″　となるため、その間だ
けＡＮＤ回路３７からラッチ信号ＳＬが出力され、この
ラッチ信号りを利用することによって第３図の実施例と
同様に陰影Ｓ　Ｈの結像位置を検知できる。

勿論、上記のようなＮ軸的な検出方法は、ハード構成し
なくても第６図に示すようなマイクロコンピュータ３５
を用いた位置すれ検出回路２日のプログラムを一部変更
するだけで簡単に対応できる。

なお、」１記実施例では、シーリンクノズル１０の先端
部１０ａとカメラ日のセンサ中心位置とを位置補正方向
Ｃに関して一致させた例に就で述べたが、一致させなか
った場合でも両者のオフセット量さえ分っていれば、そ
の量を考慮して偏差Ｎｙ、Δ■を演算するようにすれば
良い。

また、上記実施例では、カメラ９及びシーリングノズル
１０の位置補正を揺動回転によって行なうようにしたが
、これに限るものではなく、第１図の矢示Ｃ方向に平行
移動させて位置補正を行なっても良い。

さらに、上記実施例では、平板のワークｗ１゜Ｗ２のシ
ーリングラインＳＬを対象にしだ例坪就て述べたが、前
述した位置補正装置では、この他に例えは第９図（イ）
、（ロ）に示すような形状のワークのシーリングライン
ＳＬをも対象にすることができる。

勿論、シーリングノズルを他の作業部に変更するだけで
、種々の作業ライン（例えば溶接ライン）に対する作業
部の位置補正を行なうことができため、転用性に富んで
いることは明らかである。

なお、」１記実施例では、移動装置としてロボツ１−に
利用した例に就て述べたか、これに代えて単ろ゛るスト
ロークデバイスを利用しても良い。

また、−に記実施例のように、シーリングノズル１０ど
ワークＷ、、Ｗ２との間に間隙を設けて、シーリンクツ
スル１０からシーリング材を高圧でカメラＳの光軸■７
と平行に吹き着けているため、ワークＶ、／ｌ、Ｗ２に
対する本装置の高さが、ロボツ１へ１のティーチング誤
差やワークの設置誤差等により多少変化しても、撮像視
野Ｅとシーリングノズル１０のワーク上の位置とのシー
リンク方向Ｂにおりる距離は変化せず、位置補正精度は
維持できる。

烈し≦監 以上説明してきたように、この発明による位置補正装置
にあっては、−次元イメージセンサを用いた撮像手段を
利用して作業部の被作業部に対する位置ずれ誤差を検出
して、そのイカ出値に基づいて位置補正を行なっている
ので、現行の人手による作業速度及び作業精度と比へて
も何ら遜色のない作業速度及び精度を得ることができ、
それによって現行の生産ラインの長さを変更せずにライ
ンのロボット化を実現できる。

また、−次元イメージセレ→Ｊを用いた撮像手段を使用
しているため、移動装置に取り付る部分の装置重量及び
サイズが小さくなり、それによって可搬重量の小さい移
動装置にも取付可能になるばかりか、より狭い作業エリ
アでの位置補正も可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す構成図、第２図は
、第１図におけるシーリングラインＳＬの陰影Ｓ　ｉ（
の幅と、平行光線の入射角度との関係を示す説明図、 第３図は、位置補正装置２の制御系の一実施例を示すプ
ロ・レフ図、 第４図は、第３図の動作説明に供する各部の波形図、 第５図（イ）（ロ）は、夫々第１図の実施例の効果説明
に供する図、 第６１９１は、位置す汎検出回路の他の実施例を示すブ
ロック図、 第７図は、第６図のＣＰＵの動作説明に供するフロー図
、 第８図は、第３図におけるシフトレジスタまわりの変更
例を示すフロック図、 第Ｓ図（イ）（ロ）は、夫々異なる形状のワークのシー
リンクラインを示す図である。 １−・ロボット（移動装置） ２　位置補正装置　４・・取付盤 ５・サーボモータ　６・・・減速器　 ７・・・駆動機構　Ｓ・カメラ（撮像手段−）１０・・
シーリングノズル（作業部） １３．１５・・・スポットランプ（光源）１４．１６・
・ステー １７．２９・・位置ずれ検出回路 １８・・・２値化回路 ＩＥＩ、３Ｇ・・・シフトレジスタ ２３・・・カウンタ　２４　・ラッチ回路２５・・・減
算器　２６　データレジスタ２７・・Ｄ／Ａ変換器　２
８・駆動回路３５・・マイクロコンピュータ 第４図 −１７レーム　− γ、７８ 第６図 駆動回路２８へ 手続補正書（自発） 昭和５９年５月１１３　日 特５”１庁長官　若　杉　和　夫　殿 １１１「件の表示 特願昭５８−１５２５４１号 ：）４発明の名称 位置補正装置 ３、シ１１ｉ　ＩＥをする考゛ 事件との関係　特許出願人 神奈川県横浜市神奈用区宝町２番地 （３！１！］　）日産自動車株式会社 ４代理人 東京都豊島区東池袋１丁目２０番地５ ５．１山　ｉｆ二　の　対象 明細書の発明の詳細な説明の欄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被作業部に対応して予め定めた作業軌跡を移動する
   移動装置に設けられ、該移動装置の移動方向と交差する
   方向に動く一軸の作業位置補正手段と、 この作業位置補正手段に設けられ、前記被作業部に対し
   て作業を行なう作業部と、 前記被作業部に光を照射して該被作業部に陰影にイ」け
   る光源と、 ｌ′Ｉ′ｌＪ記作業位置補正手段に直線状の撮像視野か
   前記移動装置の移動方向と交差する方向に向くように１
   ；αけられ、前記被作業部に付けた陰影を撮像する一次
   元イメーシセンザを用いた撮像手段と、この撮像手段に
   よって撮像した前記陰影の一次元イメージセンザにおけ
   る結像位置に基づいて前記作業部の被作業部に対する位
   置ずれ誤差を検出する位置ずれ検出手段と、 この位置ずれ検出手段によって検出した位置ずれ誤差に
   基づいて前記作業位置補正手段を１ｊｊ７動じて、前記
   作業部の位置補正を行なう駆動制御手段とによって構成
   したことを特徴とする位置補正装置。 ２　前記撮像手段の直線状の撮像視野が、前記作業位置
   補正手段の位置補正方向と平行な方向に向いている特許
   請求の範囲第１項記載の位置補正装置。 乙　前記光源が、前記作業位置補正手段の固定側に取り
   付けたステーの先端に設けられ、６ｊｆ記撮像手段の直
   線状の撮像視野を含む予め定めた領域に、前記移動装置
   の移動方向における前記作業部の前方斜め上方から光線
   を照射して、前記被作業部に一定幅の陰影を付けるスボ
   ツ１〜ランプである特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の位置補正装置。 ４　前記位置ずれ検出手段が、前記撮像手段の一次元イ
   メージセンサに結像した陰影のうち、陰影幅が予め定め
   た範囲内にある陰影のみを検出して有効にする手段を有
   している特許請求の範囲第３項乃至第３項の何れかに記
   載の位置補正装置。