JPS61105623A - 物体上の位置の認識装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、物体上の複数点の位置を自動的に求める装置
に関するものであり、工業上、具体的にはたとえば、多
数の孔が設けられてなる合成繊維紡糸口金の孔の検査等
に際して好ましく用いることのできる。物体上の複数点
位置の認識装置、すなわち、前述例の場合には多数の口
金孔位置の認識手段として用いることのできる。物体上
の位置の認識装置に関するものである。

（従来技術） 通常、物体の孔の検査、たとえば前述のような合成繊維
紡糸口金の合孔の検査は、顕微鏡等を介して行なうもの
であるが、かかる検査を自動的に行なわんとする場合、
それらの孔の一つ一つを順次該顕微鏡視野の中に入れる
必要がある。

しかして、自動検査をぜんとして、テレビカメラ等の視
覚センサーで被検査物体の全体を撮影して物体上の孔位
置を先ず求めんとする場合、該視覚センサーの傾きおよ
び図形歪み等が成因で正確な孔位置が求まらず、前記顕
微鏡検査視野に検査される孔が十分に入らないケースが
多（あるものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、上記したような問題点に鑑み。

物体上の複数点の位置をより正確に求め得る。物体上の
位置の認識装置を提供せんとするものである。

すなわち９本発明によれば、たとえば上記口金孔の検査
に際して９口金上の孔位置がより正確に求められ、ひい
ては顕微鏡検査視野の中へ孔が所望通り十分に入り、所
期の検査を能率良くなし得る紡糸口金孔自動検査装置の
実現９等が達せられる。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の物体上の位置の認識装置は
、以下の構成からなる。

すなわち、物体上の複数点の位置を検２出するセンサー
機構と、既知である該複数点の設計位置と前記センサー
により検出された複数点の位置との比較をして該検出さ
れた検出位置を補正する補正機構と、該補正された複数
点の位置を次処理系に伝達する機構とを□有することを
特徴とする物体上の位置の認識装置である。

（作用） 以下１図面等を用いて本発明の物体上の位置の認識装置
について更に詳しく説明をする。

゛第１図は本発明装置の一実施態様例を示したものであ
って、紡糸口金の自動検査に本発明装置を組込み適用し
た場合を示したものである。

第２図は、その場合の被検査物体たる合成繊維紡糸口金
における孔位置の例を模式的に示したものである。

第１図において、破線で囲んだ１の部分が本発明にかか
る物体上の位置の認識装置であり、被検査物体（口金）
６全体を撮影する。視覚センサーたるテレビカメラ５．
該テレビカメラ５からの信号をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器４．該デジタル信号を蓄
積するメモリー６、および該メモリーをアクセスして物
体６の孔位置を認識するコンピュータ２より構成される
。

前記メモリー３の中には物体の孔の設計位置座標があら
かじめ入力されている。しかして９本発明、は、物体上
の被検査点、すなわち、この例の場合。

孔の設計位置が既知である物体にだけ適用され得るもの
である。

上記の通り構成される装置１により孔位置が認識された
・後、Ｘ−Ｙテーブル１０．顕微鏡９．テレビカメラ８
．および孔の検査コンピュータ７により構成される検査
系により、すなわち、Ｘ−Ｘテーブル１０の自動作動に
よって、順次、検査されるべき孔が顕微鏡９の視野に入
り検査をされる。

つまり、孔位置認祿→ンｉユータ２からは、ｘ−Ｙテー
ブルの駆動装置１１へ認識された樵数個の孔位置に関す
る信号がｉ達されてＸ−Ｙテーブルが移動され、ｔた。

孔の検査コンビユニタフには孔位置認識作業が終了した
ので検査作業開始等の信４が伝達される。一つめ孔の検
査終了後、検査゛コンピュータ７からはＸ−Ｙチーゾル
駆動装置１１に次の孔の検査を行なう旨の信号が伝達さ
れ、再びＸ−Ｙテーブル１０は移動する。　　　−検査
装置系の要部は、第１図において一点鎖線で囲まれた前
記の顕微鏡９．テレビカメラ８．孔誌検査コンピュータ
７からなる孔の検査装置１２テーブル１０を動かすこと
により順次検査がなされるように構成すればよいが、逆
に被検査物体が著しく重い物の場合には前記検査装置１
２の方が認識された孔位置に従って動かされるように構
成してもよいものである。

上記構成の本発明にかかる物体上の位置の認識装置１に
おける位置の認識法について、第２図に示し、たような
同一円周上に孔が等角度間隔で多数個設けられている口
金の場合を例にとり、以下に説明する。

検査に際し、Ｘ−Ｙテーブル１０により、被検テ 査物体６を双しビカメラ５の視野内に持ってくる。

次に該テレビカメラ５で該被検査物体６を撮影し得られ
るビデオ信号をＡ／Ｄ変換器４によりデジタル信号に変
換した後、メモリー３に蓄積させる。

ここで該メモリー３に蓄積されるデータは、撮影された
被検査物体乙の孔の位置が第２図に示したようなもので
あっても、第３図にモデルを示したように変形されてな
るものであって、これはテレビカメラ５の被検査物体乙
に対する傾き、およびテレビカメラ５の画像歪みによる
ものである。

しかして、メモリー３の中に蓄積されているかかる歪み
のあるデータをコンピュータ２によって以下（１）〜（
５）のように演算処理をする。

（１）　　歪みのある生データにより、合孔の中心座標
（ｘｔ、Ｙｉ）を求める。１は１〜ｎであり、ｎは孔の
個数である。原点は、どこにとってもかまわない。

（２）上記（１）により得られた合孔の中心座標（ｘｌ
ｔＹ、　）　　をもとに１円の中心座標（ｘ、、ｙ、　
）を１次式（ａ）、　（ｂ）で求める。

Ｘ。＋−１／ｎ　ｘ　ＢＸＩ　”・−・・−・・”−＝
　（ａ）Ｘ閤ｌ Ｙ。−１７ｎ　Ｘｉ訂、・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・（ｂ）（３）上記（１）で求められた合
孔の中心座標（Ｘｉ。

Ｙｌ）　　を、上記（２）で求めた円の中心座標（ｘ＠
ｔＹｓ）を原点としてなる極座標表示（ｒ、　　ψ、）
に９次式（ｃ）、（ｄ）を用いて直す。

ψ１−ｔａｎ（（Ｙ、−Ｙ、）／（ＸＬ−ｘ、））・・
・（ｄ）（４）　　あらかじめメモリー３の中に入力さ
れていψ る被検査口金の孔の設計位置座標値（’＠＋ｆｌ　）（
極座標表示）と、上記（３）で求められた合孔の中心座
標値（極座標表示）とを用いて、検出された歪みのある
儂にもとづいている（３）による合孔の中心が、合孔の
上記設計位置と比較して、平均してどれだけの角度ズレ
θを有しているかを次式（、＞で求める。

ｉｍＩ！−・（牙（ψ　−ψ　）　］　、−−−−−−
−−−−一・・・−０ｎｉ、、、ｔ　　Ｌ　　　Ｌ また、上記の設計位置座標（ｒ、、ψ、）は、原点を円
の中心にとってなるものであり、しかして上記（３）で
求められた円の中心座標（”＠＃　Ｙｌ　）は。

ｘ＠＃Ｙ＠の値が、それぞれ円の中心がＸ方向、Ｙ′方
向に設計中心位置（原点）と比べてどれだけズレ−でな
るかを示す値となる。

（５）以上の演算を経て、検出された孔位置は補正され
、すなわち、合孔の該補正された位置座標（ｘ；　、　
ｙ′Ｌ）は９次式（ｆ）、（ｇ）の演算値となるもので
ある。

−× Ｘ、　ｍ　ｒ、　１１００８（φ１＋θ）　十奪＠　−
−−−−−−＜ｒ）Ｙ′１■ｒ　＊　・ｓｉ　ｎ　（ψ
を十〇）　＋　’！、　−−−−−−−−−Ｇｇ）かか
る補正された位置座標は、前述の通り、Ｘ−Ｙテーブル
の駆動装置１１へ伝達される。

ここですなわち、上記（１）〜（５）の過程で求めんと
するものは、被検査物体の孔の設計位置座標に対して、
センサーで実際に検出された検出位置が。

中心においてどれだけズしているか、角度においてどれ
だけズしているか、であり、その求めた値により、孔の
該検出位置座標を補正しているのである。

上記説明では、孔の配列が同一円周上に等角度間隔で並
んでいる例を用いて説明したが、孔の配列はどのような
ものであっても本発明の適用が可能であり、要すれば、
孔の設計位置座標が既知であればよいものである。

また、物体上の認識する位置も、必ずしも孔の場合に限
らず、刻印のような印等であっても本発明装置の適用は
可能である。

（実施例） 第１図に示した装置により、直径１１０−で、孔の大き
さが２００〜４００μ、孔の数が２４〜７２個の各種合
成繊維紡糸口金の孔の自動検査を行なった。これら口金
の設計図面に対する孔位置の精度は、いずれも、±２０
μ以内のものである。

テレビカメラ５の視野は１５０ｍｍｘ　１５０ｎｅであ
る。

かかる自動検査において、検出位置の補正前には、最大
３ｍｍの画像歪みがあり、十分に検査顕微鏡９の視野に
入らない孔も多数有ったが９本発明の上述した位置認識
装置を用いることにより、歪みを０．５　ｒｒｕ以下に
することができ、検査顕微鏡９の視野０．８　ｍｍ　ｘ
　０．８　ｍｍ以内に合孔をもってくることができ、能
率よく順次６孔の検査を実施することができた。

（発明の効果） 以上述べた通りの本発明によれば、物体上の複数点の位
置が、視覚センサーで検出する場合には画像歪み、セン
サーの傾き等の要因により、不正確に検出されるのを概
して避は得ないという問題が従来あったのであるが、か
かる問題点を、実質上問題とする必要が無いほど解消し
得、より正確に該物体上の複数点の位置を検出できるも
のであり、所望の９例えば前述例の如き自動検査等の作
業を能率よく迅速に行なわしめることが可能になったも
のである。

【図面の簡単な説明】

を組込み適用した場合を示したものである。 第２図は、その場合の被検査物体たる合成繊維紡糸口金
における孔位置の例を模式的に示したものである。 第３図は、第２図で示した例を、テレビカメラ等の視覚
センサーで撮影したときに得られる歪みのある画像をモ
デル的番こ示したものである。 図面の簡単な説明 １：本発明にかかる物体上の位置の認識装置２：コンピ
ュータ　　　３：メモリ。 ４　：　Ａ／Ｄ変換器　　　５：テレビヵメラ６：被検
査物体　　　　７：コンピユータ８：テレビカメラ　　
　９：顕微鏡 ｉｏ：ｘ−Ｙテープ／Ｉ／　　　１１：Ｘ−Ｙテープ／
ｌ／１７）駆動位置 １２：　　孔の検査装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）物体上の複数点の位置を検出するセンサー機構と
   、既知である該複数点の設計位置と前記検出された複数
   点の位置との比較をして該検出された検出位置を補正す
   る補正機構と、該補正された複数点の位置を次処理系に
   伝達する機構とを有することを特徴とする物体上の位置
   の認識装置。
2. （２）物体上の複数点の位置が、物体上の複数の孔の位
   置であり、次処理系が該孔の検査装置系であることを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の物体上の位置
   の認識装置。