JPS61159355A - 加工物の認識および位置決め方法 - 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、わずかに際立った特徴を有する加工物の回転
位置認識および位置決めのための方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術によれば、加工物はコンベア装置から特別に
合わされた受けを存する回転装置の上に置かれる。この
受けに、多軸内で加工物における特徴半径に設定可能な
センサ、たとえば光ゲートが向かい合っている。加工物
の回転の際、センサの信号は特別な評価用論理回路およ
び回転駆動制御装置により処理され、また加工物の探索
される特徴が回転角度に関係して確認されて、加工物の
その後の処理のために必要な回転位置に設定される。こ
のようにして、ハンドリング装置は加工物を正しい位置
でその後の処理のために受けることができる。

加工物が際立った特徴を有する場合には通常のように簡
単な邪魔板を有する公知の供給装置により選別が行われ
る。これらの特徴、たとえば直線縁により正しい回転位
置での加工物の配置が可能である。

組み立ての部分においてプログラミング可能なハンドリ
ング装置または工業ロボットを使用する上には、フレキ
シブルな、すなわちわずかな費用で変更可能な周辺装置
、特にばらで供給される加工物を配列された正しい位置
で供給するための装置を必要とする。わずかに際立った
特徴を有する加工物を従来の配列装置（いわゆる機械的
邪魔板）により配列する場合には、しばしば擾乱が生じ
、また利用度が低い、迅速な変更の可能性は通常与えら
れていない。

正しい回転位置の形成は通常は供給装置の加工物特有の
機械的な配列装置により行われる。このような供給装置
は経験によれば非常に故障しやすく、かつ高価である。

わずかに際立った特徴を有する加工物または少量生産部
品はたとえば手動で、または手動で装着されるパレット
から供給される。

テレビカメラを有する高価な光学的センサの使用は、し
ばしばシステム固有の不十分さ、すなわちわずかな動作
速度、外部光による強い擾乱、高い価格に直面する。

多くの種類の加工物において正しい位置での供給は、も
し特に正しい回転位置の形成を供給の範囲からハンドリ
ングの範囲に移すならば、高い信頼性をもって行われ得
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、冒頭に記載した種類の加工物の回転位
！認識および位置決めのための方法であって、自由にプ
ログラミング可能な方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この目的は、本発明によれば、調節される軸を有しかつ
調節される１つの回転軸に後続の組み立てのために必要
なグリツバを取付けられているプログラミング可能なハ
ンドリング装置または工業ロボットにより加工物が受け
られ、また固定して取付けられたセンサ、たとえば光セ
ンサの範囲内に、加工物の回転の際に、探索される特徴
がセンサ範囲内に到達するように保たれ、また後続の評
価回路によりロボットシステムの現存の回転角度信号が
センサの信号により、探索されるパターンが加工物の瞬
時回転角度に関して見出されように処理され、また探索
される加工品がグリッパ内に受けられているか否かを確
認され、また続いて加工物が目標角度位置に現存のハン
ドリング装置または工業ロボットの使用のもとに位置決
めされることにより達成される。

評価回路とはたとえば、センサの信号および回転角度信
号を供給されるパターン認識用の論理回路を指している
。パターン認識の結果は回転位置制御用の論理回路に到
達し、この論理回路は回転角度信号に関係して、所与の
目標回転位置が到達されたならば、ロボットシステムの
回転軸に停止信号を与える。不鮮明幅を含む探索された
パターンは種々の形態でパターン認識論理用の回路に手
動スイッチにより、もしくは外部計算機のプログラムに
従って入力され得る。同じように、目標回転位置は手動
で操作可能なスイッチ、又は外部計算機のプログラムに
従って入力することができる。

本発明の利点はなかんずく、プログラミング可能なハン
ドリング装置または工業ロボットのプログラミングによ
り所望の位置への各加工物の簡単な位置決めが可能にな
るので、装置が種々の加工物に対して非常にわずかな変
更費用で使用され得る二とである。評価論理回路の費用
は、ロボット制御装置の主要な要素、たとえば回転位置
調節要素が使用され得るので、非常にわずかに保たれ得
る。さらに、光ゲートの信号を受けるセンサーインタフ
ェースを有するロボットでは認識論理がロボット制御装
置のプログラミングにより実行され得る。それにより追
加的なハードウェア電子装置が回避される。

本発明による方法の１つの実施態様では、複数個のパタ
ーンが探索され、また認識されたパターンのＰｉ類に応
じて部分選別がそのつどの加工物の後続の処理により実
行される。それにより、時間がかかり大きな費用を要す
る手による選別が回避され得る。

本発明による方法は下記の過程に従って作動する。

−好ましくはプログラミング可能なハンドリング装置ま
たは工業ロボットにより、定められた軸の回りに加工物
を回転する。

一簡単なセンサ（たとえば光ゲート）を縁が通過するこ
とにより信号像を発生する。

一回転角度信号との相関により（たとえばプログラミン
グ可能なハンドリング装置または工業ロボットのなかに
存在するインクリメンタル−エンコーダにより）回転速
度変動の影響を消去する。

−得られた速度に無関係な実際信号像を、プログラミン
グ可能な不鮮明さを有するプログラムされた目標パター
ン幅と比較する。

−パターンの一致の際に所望の角度位置に対してプログ
ラミング可能な角度差を有する目標位置への回転をレリ
ーズする。

〔実施例〕

以下、図面により本発明を説明する。

第１図では、図示されていないロボットシステムの調節
される回転装置１が加工物３を有する加工物受け２を駆
動する０回転装置１は電動機４を含んでおり、その軸５
によりセンサ６、たとえば光ゲート８を有するエンコー
ダ板７が駆動される。

ロボットシステムは加工物受け２、たとえばグリッパに
より加工物３を、固定して取付けられたセンサ９、たと
えば光ゲートの範囲内に位置決めする。

光ゲート９の信号は増幅器１０に到達し、そこからたと
えばカウンタで構成されているパターン認識論理回路１
１に到達する。この論理回路１１、内に目標パターン１
２がたとえば手動でスイッチにより、またはインタフェ
ースを介して外部の計算機により入力される。さらに回
転角度信号１３がセンサ６から供給される。

パターン認識の結果１４はたとえば同じくカウンタから
構成されている回転位置制御用の論理回路１５に到達す
る。ここに目標回転位置１６が手動でスイッチを介して
、またはたとえばインタフェースを介して外部の計算機
により入力される。

回転角度信号１３は同じく回転位置制御用の論理回路１
５に入力される。回転位置制御の結果はロボットシステ
ムの制御用計算機１８に与えられ、そこから制御信号１
９がロボットシステムの回転装置１に到達する。この回
転装置１のなかで回転調節装置２０により電動機４が、
加工物３が探索された回転位置に留まるように設定され
る。

第２図の上側部分には前記の装置の概要が示されている
。加工物３の回転の際、光ゲート９内に時間に関係する
信号経過２１が生ずる。同時に光ゲート８がエンコーダ
板７の回転の際に回転角度信号１３を発する。曲線２２
はエンコーダ板７および加工物３の回転角度φと時間ｔ
との関係を示す。信号経過２３は回転角度により影響さ
れる信号経過２１を再び示す。信号経過２３内のＯから
１への信号切換わりの際に信号パターン２４がパターン
認識用論理回路１１内で開始される。このパターン２４
は目標パターン入力装置１２を介して入力される。もし
信号経過２３内で１から０への次回切換わりが目標パタ
ーン２４の不鮮明範囲２５内で行われれば、パターン認
識は終了されている。１から０への目標パターン２４の
切換わりによりパターン認識用論理回路１１は信号１４
を回転位置制御装置１５に出力する。

レリーズ信号１４の開始により加工物３の回転位置φ１
においてカウントが開始し、その際に回転角度信号１３
は目標回転位置１６（第２図）の値までカウントされる
。ここで停止信号１７がロボット制御装置１８に出力さ
れる。それによって探索された目標回転位置φ２が到達
されている。

たとえば１回の組み立ての間に２つまたはそれ以上の加
工物が短く相次いで組み立てられるべきであれば、汎用
のグリッパ２により最初の加工物が受けられ、また光ゲ
ート９の範囲内に保たれ得る。この加工物に対する回転
位置認識および目標回転位置設定の実行後にこの加工物
が組み立てられ得る　Ｐいて、その次の、場合によって
は異なる加工物が光ゲート内に保たれる。目標値入力装
置１２および１６を介してこの加工物に対応付けられて
いる新しい目標値が先ずパターン認識用論理回路１１お
よび回転位置制御装置１５に入力される。続いて回転位
置認識および目標回転位置設定が行われる。いま組み立
てはこの正しい回転位置にある加工物に対して継続され
得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法を実施するための装置の概要
図、第２図はパターン認識原理による両センサの信号経
過を示す図である。 １・・・回転装置、２・・・加工物受け、３・・・加工
物、４・・・電動機、５・・・軸、６・・・センサ、７
・・・エンコーダ板、８・・・光ゲート、９・・・セン
サ（たとえば光ゲート）、ｌＯ・・・増幅器、１１・・
・パターン認識用論理回路、１２・・・目標パターン、
１３・・・回転角度信号、１４・・・パターン認識結果
、１５・・・回転位置制御用論理回路、１６・・・目標
回転位置、１７・・・停止信号、１８・・・制御用計算
機、１９・・・制御信号、２０・・・位置調節装置、２
４・・・信号パターン、２５・・・不鮮明範囲。 ＩＧ　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）わずかに際立った特徴を有する加工物の回転位置認
   識および位置決めのための方法であって、加工物がたと
   えばコンベア装置から特別に合わされた受けを有する回
   転装置の上に置かれ、多軸内で加工物の特徴半径上に設
   定可能であり回転の際に信号を特別な評価論理回路およ
   び回転駆動装置に発するセンサが前記受けに向かい合っ
   ており、また前記論理回路が加工物の探索される特徴を
   回転角度に関係して確認しかつ加工物のその後の処理の
   ために必要な別の回転角度位置に設定し、また続いてハ
   ンドリング装置または工業ロボットに加工物をその後の
   処理のために正しい位置で与える方法において、調節さ
   れる軸を有しかつ調節される１つの回転軸（１）に後続
   の組み立てのために必要なグリッパ（２）を取付けられ
   ているプログラミング可能なハンドリング装置または工
   業ロボットにより加工物（３）が受けられ、また固定し
   て取付けられたセンサ（９）の範囲内に、加工物の回転
   の際に、探索される特徴がセンサ範囲内に到達するよう
   に保たれ、また後続の評価回路によりロボットシステム
   の現存の回転角度信号（１３）がセンサの信号により、
   探索されるパターンが加工物の瞬時回転角度に関して見
   出されように処理され、また探索されるパターンがグリ
   ッパ内に受けられているか否かを確認され、また続いて
   加工物が目標角度位置に現存のハンドリング装置または
   工業ロボットの使用のもとに位置決めされることを特徴
   とする加工物の認識および位置決め方法。 ２）複数個のパターンが探索され、また認識されたパタ
   ーンの種類に応じて部分選別がそのつどの加工物の後続
   の処理により実行されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の方法。