JPS61184692A - テンプレ−トを認識しそれらの位置を検出する方法 - Google Patents

テンプレ−トを認識しそれらの位置を検出する方法

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JPS61184692A
JPS61184692A JP60204573A JP20457385A JPS61184692A JP S61184692 A JPS61184692 A JP S61184692A JP 60204573 A JP60204573 A JP 60204573A JP 20457385 A JP20457385 A JP 20457385A JP S61184692 A JPS61184692 A JP S61184692A
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camera
sheet
computer
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JP60204573A
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ジヤン・マルク・ロリオツト
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MANUF FR DE SHIYOOSUULE ERAMU
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Publication date
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    • Y10T83/141—With means to monitor and control operation [e.g., self-regulating means]
    • Y10T83/145—Including means to monitor product

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 本発明はシートまたはプレート材料の上に置いたテンプ
レートの位置を認識し位置決めする方法に関する。この
方法は、革を加工して旅行かばん、はき物、手袋、着物
、さいふなどを作ることに都合よく適用される。この方
法は似たような特性を有する別な材料にも適用すること
ができる。
発明の背景 今では、シートまたはプレート材料、たとえば生皮から
特定の形のピースを切断するのに、数値制御されたレー
ザなどのような工具を使うことは常套手段である。また
、前記シートまたはプレートを最大限利用するに適した
コンピュータメモリに裁断図を記憶しておくことも知ら
れている。このような最適裁断図は前記シートまたはプ
レートが一定形状である場合、たとえば合成材料で作ら
れているときにコンピュータ手段によって計算すること
ができる。このとき、記憶された最適裁断図を有するコ
ンピュータはその図に応じて革の位置を調節することが
できる。裁断しようとする材料が革であるとき独特の問
題が生ずる。生皮は、用途忙応じて作る前に形状を予め
定めておくどいつたように均一に作られた材料のシート
またはプレートを使うことは容易ではない。同じ形状の
生皮はふたつとなく、それらの輪郭は常にある種度相違
しており、欠けているものがあったり、銀面の方向があ
ったりする。例としてはきもの工業を取り上げると、こ
れらすべての特性は最適裁断図を決定する時考慮される
。寸法およびデザインの異なったはきものの部品に相当
するテンプレートはそれぞれの生皮の上に専門家によっ
て手で置かれる。このようにしてでき上った裁断図はそ
れぞれの生皮ごとに異なるものであり、生皮の上にテン
プレートを置く仕事は各生皮ごとに初めから開始せねば
ならない。このため、それぞれ別々の裁断図を検出、つ
まりテンプレートを認識して牛皮上のそれらの位置を位
置決めすることが必要となってくるので、裁断図はコン
ピュータメモリに格納しておくことができる。コンピュ
ータは裁断を制御したり他の処理を実行することができ
、たとえばはんば物を計算し、他の動作を制御し、変更
を行なったりなどをすることができる。
バーコードによってテンプレートを識別する提案はすで
になされている。しかし、このタイプのマーキングはカ
ーメラによって容易に読取れず、更にコードはかなり正
確に定められた方向に涜って読取らねばならない。あい
にく、テンプレートは生皮の上に全く不規則な方向に置
かれるのである。
したがって、このようなテンプレートのバーコードを読
取って記録するためには非常に複雑になる。
発明の概要 本発明は支持台の上に置いたシートまたはプレート材料
の上のテンプレートおよびそれらの位置を認識する方法
を提供するもので、この方法は光学式読取り手段とこの
読取り手段によって読取ることのできるテンプレートマ
ーカ手段とを使用し、テンプレート上のマーカ手段を少
なくともひとつの有限面積の幾何図形によって構成する
ことからなる。この幾何図形は検出可能な点または少な
くとも１本の特徴的な線とすることができる。このよう
なマーキング手段は三角形のような１組の幾何図形また
は直径が異っていてそれらの中心が一線上に並んでいる
ようなまたは並べていない１組の円に代って１つの幾何
図形とすることができる。
好適には、テンプレートは視野が支持台に関して固定ま
たは移動するビデオマトリクス状カメラ、たとえば電荷
結合デバイス（ＣＯＤ）により、または支持台に関して
視野の動く直線状カメラによって読取られる。視野を動
かす場合、固定されている支持台の上方のカメラを並進
または回転運動させるか、またはカメラを固定しておい
てその下方の台を動かすことにより、また鏡を動かすこ
とによって移動させることができる。この移動は光学的
制御、電気的制御、または機械的制御とすることができ
、あるいはプログラム制御下に置くことができるサーボ
制御システムと有利に関連される。
映像を取込む回数は、視野の動きＫより、または光学的
サーボ制御システムによりサーボ制御さ、れているコー
グによって有利に制御されている。
少なくともシステムがサーチしている間、テンプレート
はこれが乗っているシートまたはプレート材料に比して
できればコントラストのないものがよく、これに対し、
テンプレート上のマークはテンプレートに比してはっき
りとコントラストのあるのがよい。このため、テンプレ
ートは重ねて目立たせる第１および第２の物質釦よって
構成された積層材料から切断したものとすることができ
る。第１の物質は反射性のものとし、第２の物質はテン
プレートが置かれるシートまたはプレート材料と大きく
対比させるべきではない。次いで、この第２の物質はマ
ーキング手段の輪郭に沿って適当な手段により切断され
、そしてこの輪郭によって境界の定められた図形を除去
して、下にある第１の物質を出現させる。
テンプレートは磁石として、磁性の支持台と協働させる
ことができるので、一度テンプレートが支持台の上に乗
せられたシートまたはプレート材料の上に置かれると、
特に支持台が移動台であるような場合であっても動いて
しまうことはない。
使用される直線状またはマトリクス状カメラは直線に沿
ってまたは１行ｍ列の行列に沿って配置されたダイオー
ドのような複数の光感応素子を含む０このカメラは裁断
面の上方に適当な距離を置いて設置され、ダイオードの
それぞれはたとえばｌｍｍＸ１ｍｍの面積からの光に反
応するよう配列され、これによってレーザを使って得ら
れる裁断精度に適合する読取り精度を与えている。
専門家によって裁断しようとするシートまたはプレート
材料（たとえば動物の生皮）の上に手でテンプレートを
位置させる時、そのテンプレートが所定位置に置かれた
後、カメラがテンプレートのマーキング手段を読取り、
これによってテンプレートの形状および位置を決定する
。この情報はシートマたはプレート（たとえば生皮）個
々の識別トともにコンピュータメモリに格納される。こ
のようにして、裁断しようとする材料の個々のシートマ
たはプレートの対応番号と関連したいくつかの裁断図を
格納することができ、しばらくの後に裁断動作を開始さ
せることができる。
カメラの視野が移動可能で、連続的に移動される時（た
とえば直線状のカメラが使用された時）、裁断図を記録
するのに必要な映像の番号が実際に必要であるときのみ
メモリに格納される。
メモリに格納すべき映像を選択するため、すなわち、映
像を取込む回数を調節するため、コーグが使用される。
このコーグは視野の動きに対してサーボ制御され、映像
を取込むことまたは適当な選択手段により映像を考慮に
入れることを制御する。使用カメラのタイプによって、
定められた回数で映像を取込むことが好ましい。この回
数は次いで所望の値に設定され、コーグ（または映像選
択手段）は取込んだ全映像から必要な映像を選択ホ゛ する。光学的サーべ制御は、テンプレートに設けられた
マーキング手段を読取ることに加えて、支持台の上に適
当に配置された交互にコントラストを持つストリップの
ようなマークを読取るカメラも備えている。
光感応ダイオード（直線状またはマトリクス状に配置さ
れた）を含むカメラにテンプレートのマーキング手段を
読取らせるため、またマーキング手段に関しカメラから
の情報を受けるコンピュータによって容易に判断するよ
うにするため、次の方法が本発明に従って実行される。
コンピュータは利用しているすべてのテンプレートを表
わしているデータを格納し、マーキング手段を基礎とし
てそれらを識別する必要がある。光感応ダイオードはコ
ントラストの高いものにだけ感知するよう姉され、誤り
の危険は、テンプレートとこれが置かれている材料のシ
ートまたはプレートとのコントラストがないまたはほと
んどなくて、テンプレートのマーキング手段がカメラの
解像力を考慮してプレートと十分なコントラストがある
ことによって、減少される。このため、テンプレートは
２枚重ねたシートでなる材料から切断したものとし、そ
のシートの一方はたとえば反射性の材料で作られ、他方
はテンプレートが置かれるシートまたはプレートと同じ
色、またはカメラによって識別できない別の色を有する
材料で作られる。マーキング手段の輪郭はテンプレート
を切断しくたとえばレーザによって）、コントラストの
ないシートをその切断した部分を取り除くと反射面を出
現させることができる。反射物とこれの背影とのコント
ラストは支持台の上方に適当に設置されたスポットラン
プによって高めることができる。さもなければ、反射面
は薄暗いテンプレートおよび生皮に比例して暗い領域を
写し出すことによって区別することができる。
マーキング手段自体は本発明に従い有限面積の少なくと
もひとつの幾何図形によって構成される。
テンプレートをマークする幾何図形の使用は以下によっ
て正当化される。すなわち、その面積を測定すること、
つまり重心またはその軸線などの特徴的な点または線を
、裁断に必°要な精度に適合できる精度で、認識するこ
とは、コンピュータにとって容易なことではあるが、た
とえば本質的にバーコードのような点または線の形のマ
ークの場合は難しい。幾何図形の最小寸法はカメラの絵
素の寸法による。
マーキング手段は三角形のような多辺形、楕円形、直径
が異なっていて中心が一線上に並んでいるかまたは並ん
でいない１組の円、などとすることができる。
たとえば、マーキング手段が楕円のとキ、コンピュータ
はその面積、長軸、短軸、焦点、重心を計算することが
でき、それらの指標に基いて、コンピュータはテンプレ
ートに関する限り識別することができ、テンプレートは
位置決めされ、裁断すべき方向が材料のシートまたはプ
レートに指示される。
他の例では、マーキング手段は三角形とし、コンピュー
タは、面積、高さ、中点、角二等分線、重心、内接円お
よび外接円の中心、角度、辺のような識別可能な線の式
、その識別可能な線間の交点、たとえば頂点、などから
選ばれた指標の選択を計算する。その指標は特定のテン
プレートを識別したり、裁断すべき材料のシートまたは
プレートを指示する位置および方向を識別することもで
きる。
実施例 以下添付図面に例示した本発明の好適な実施例について
詳述する。
第１図に示した例において、マーキング手段は−Ｓ上に
並べた中心を有する異なった直径の１組の円である。コ
ンピュータはまず、すべてのテンプレートについて全く
同一であってテンプレートの存在をマークするのに役立
つ特定の面積の円Ａをサーチする。一度、この円Ａが検
出されると、コンピュータはその重心から距離ｄだけ離
れたところをサーチして別の円Ｂを検出する。この円Ｂ
は円Ａと異なる面積を有するが円Ａと同様にすべてのテ
ンプレートについて同じものである。距離ｄは、特定の
円Ａから距離ｄ以内をサーチする時、他のテンプレート
の円Ｂを検出する危険のないことを保証する最短距離よ
り短かく選択される。円Ａ、８の重心は正負の符号をも
った鵬を定め、こノ軸１ｃ　Ｇってコンピュータは円Ｃ
をサーチする。
円Ｃの面積はすべてのテンプレートに同じものであり、
円ＡおよびＢの面積とは違えである。当然、方向Ａ−Ｃ
は方向Ａ−８と一致させる必要性はない。円Ｃが検出さ
れると、コンピュータは裁断しようとする材料のシート
またはプレート上のテンプレートの向きを見つける。次
いで、コンピュータはたとえば円Ａ、ＢおよびＣの重心
によって決定された軸線上、あるいはその軸線付近に関
し、円ＢおよびＣの間をサーチする。この範囲では、コ
ンピュータは２以上の円り、Ｅ、Ｆ、・・・を検出する
。円Ａ、Ｂ、Ｃに関してこれらの面積、位置がコンピュ
ータに轟該の特定のテンプレートを識別させることを可
能にさせる。
ここで、本発明の応用を示した例を第２図を参照して述
べる。
この図面は同じタイプの２つのテンプレートａおよびａ
／と別なタイプの第３のテンブレー）ｂとを示している
。これらテンプレートの輪郭は点線で示しである。テン
プレートの位置は対応する円Ａ１、Ａ２、Ａ３の重心位
置によって特徴付けられる。これら円Ａ１ｓ　Ａ２、Ａ
３は、この例では全て１０簡の直径を有し、その重心は
上に各日Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の重心が位置される指標軸線
ｅの原点を成している。図示の例では、円Ｂは５ｍｍの
直径を有する。
すべてのテンプレートについてのＡおよびＢの基準円は
同じ直径を有し、これらは同時に同じ距離ｄだけ離れて
いる。各軸ｍｅ上の円Ａ、Ｈに加えて円Ｃによって構成
される別の基準となるマークがある。円ＡおよびＢに関
する軸線に沿ったこれら円Ｃの位置はテンプレート限定
コードを成している。テンブレー）ａおよびａ′の円Ｃ
の位置は同じであるのが見られる。
裁断すべき材料は第２図のＸ軸に平行な線に配置の１５
０個のダイオードによって構成された直線状のカメラに
よりＹ軸に沿って走査されるとする。
図示の例において、走査により以下のような結果が与え
られる。
Ｙ＝４５の時、ダイオード番号７５がコンピュータに円
Ｃのパルス指標を送り、コンピュータはＣｙ　＝　４５
、Ｃ２＝７５として格納し、このようにして円Ｃ１の位
置が与えられる。Ｙ＝５６のところでは、ダイオード６
１〜６３がより大きな表面面積の円のパルス指標を与え
る。この面積によって付勢された隣接ダイオードの番号
は５個のダイオード全部が付勢されるＹ＝５８まで増加
し、次に、その数が減少することによってコンピュータ
はそのマークを重心Ｙ＝５８、Ｘ　＝　５１．５を有す
るＢの円（Ｂ３）として識別することができる。このＢ
繍 の円はその座標と一績拠記憶される。コンピュータは次
に１個のダイオードまたは隣接する２個のダイオードか
らパルスを受けて、Ｙ：６４およびダイオード５６のと
ころの円Ｃの指標により円Ｃ２が識別される。同様に、
円Ｃ３はＹ＝６７、ダイオード１１５で識別される。再
び、Ｙ＝７５．ダイオード４５のところに円Ｃ４がある
。Ｙが７８に達すると、コンピュータはダイオード３８
付近のダイオードから複数のパルスを受ける。この情報
はＡまたはＢタイプの円の指標である。Ｙを増加すると
、付勢されるダイオードの数が増えていき、Ｙ＝８０で
、コンピュータはダイオード１０８から円Ｃ５のパルス
をも受ける。Ｙ＝８３では、ダイオード３８付近の１０
個のダイオードが付勢され、これでＹ＝＝８３．Ｘ＝＝
３８の重心を有するＡタイプの円が識別され、円Ａ３と
してメモリに格納される。Ｙを増加すると、ダイオード
３８付近で付勢されるダイオードの数は減り、　Ｙ　＝
　８５　ｆ）Ｊ−コろで、円Ｂ２の検出が始まる（　￥
＝８７．Ｘ＝１０４）。
走査ニよりＡ、ＢおよびＣタイプすべてのマークの位置
が記憶されていく。
原点の円Ａ１、Ａ２、Ａ３は直接記憶される。テンプレ
ートの位置の軸線ｅ指標の向きを決定するため、コンピ
ュータはＡタイプの円のそれぞれに対応するＢタイプの
円を識別し、角度αを次式で計算する。
ｓｉｎ　（ＹＢ−ＹＡ）／　ｄ ｃｏｓ　（ＸＢ−ＸＡ）　／ｄ の重心位置とその角度αとによって認識される。
このとき、テンプレートのタイプは入の重心に関し各テ
ンプレートの軸線ｅＶｃＧつたＣの円の位置を計算する
ことによって識別される。コンピュータはそのメモリに
、各日Ａと、対応する角度αと、検出されたＣの円に符
合するテンプレートコードとを入れる。したがって、テ
ンプレートの輪郭を呼び戻して、原点の円Ａと軸線ｅと
に関するその輪郭の位置を示すことができる。
この情報は後に、生皮の同一性と裁断する台のＸおよび
Ｙ軸に関する位置とが同じコードによって識別されるよ
うな同じ生皮の、たとえばレーザによる裁断を制御する
のに使用することができる。
ピースの位置を位置決めすることに加えて、本発明はた
とえば領域をマークするのに使用することもでき、革の
上でテンプレートをレイアウトするとき、専門家は大き
なピースをレイアウトすることだけを決めればよい。必
要な小さなピースは大きなピース間の余りから取れる。
レイアウトはそれら余りの領域にマークを単に配置して
、相当する小さなピースの輪郭を利用可能なスペースに
適合させるのをコンピュータにまかせることができる。
このようなマークは、挿入しようとする小さなピース、
その小さなピースの数量、それらの位置、またはそれら
の方向を指定すればよい。
例として、第２図に特定の面積のマーカタブＧを示して
いる。このタブはコンピュータに対して、タブＧまわり
の部分ａ、ａ’、ｂ、・・・の周縁の間の空いている領
域を走査し、次いで小さなピースを前記領域に挿入して
それらを位置させるよう定めるべきことを指示する。
そのマーカタブは方向性を有し、たとえばふたつの円Ｇ
およびＦを有し、さもなければ楕円形Ｈの形をしていて
、この場合、コンピュータは指定の方向に、たとえば円
の中心の線に平行な、またはそれに対する角度をもった
線ＫＧって、あるいは楕円の一方の軸線に平行な指定の
方向にその輪郭を配列すべきである。
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、当業
者にとって明白な変更は可能である。たとえば、工業用
ロボットがロボットに関して不規則に配向された部品を
受けるということがしばしば生じており、本発明はこの
ようなロボット制御に容易に拡張することができる。コ
ンピュータはそれらの部品に指標となる領域マークがあ
ればそれらの位置および向きを評価することができる。
これら領域マークは検出装置、たとえばカメラによって
読取られ、次いで、検出された領域の指標をコンピュー
タが計算をすることができる。コンピュータにあらかじ
めわかっている正確な部品の位置に領域マークが付着さ
れている限り、コンピュータは問題の部品の位置および
向きを引き出すことができる。さらに、本発明は、領域
マークを適当にコード化することＫよって、どの部品が
捜し出されたかをコンピュータに認識させることができ
、したがってこのような部品が不規則に混合されたもの
の中から所要の部品をコンピュータに見つけさせるのに
利用することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は直径を違え中心を一線上に並べた複数の円から
なるマーキング手段の一例を示す図、第の一部の平面図
である。 ａ　、　ａ’、　ｂ　・・テンプレート。 Ｆ：ｌＧ、　１ り゛イオードのｆ’ｒ毛

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　光学的読取り手段とこれによつて読取り可能なテン
    プレートマーカ手段とを使用して、支持台の上のたとえ
    ば生皮のようなシートまたはプレート材料の上に置いた
    テンプレートを認識してそれらの位置を検出する方法に
    おいて、テンプレート上のマーカ手段は有限の面積を有
    し少なくともひとつの指標となる線を光学的に含んだ少
    なくともひとつの幾何図形によつて構成されていること
    を特徴とする、テンプレートを認識しそれらの位置を検
    出する方法。 ２　テンプレートは視野が支持台に関して移動できる直
    線状のカメラによつて光学的に読取られることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　テンプレートは電荷結合デバイスまたはその相当品
    のようなマトリクス状ビデオカメラによつて読取られる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４　少なくともひとつの幾何図形は三角形であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５　少なくともひとつの幾何図形は半径の異なる複数の
    円でなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    方法。 ６　テンプレート上のマーカ手段はテンプレートに比し
    てコントラストを大きくし、テンプレートはこれが置か
    れるシートまたはプレート材料に比してコントラストを
    小さくしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の方法。 ７　テンプレートは第１および第２の物質を重ねてなる
    材料から切断されたものとし、前記第１および第２の物
    質は互いにコントラストがあり、前記第１の物質は光学
    的に反射性のものとし、前記第２の物質はテンプレート
    が置かれるシートまたはプレート材料に比してコントラ
    ストがないか少ないものとし、マーカ手段は適当な方法
    で前記第２の物質から切取つて前記第１の物質を出現さ
    せるようにしてなることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の方法。 ８　テンプレートは支持台に磁気的に吸引されるものと
    したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法
    。 ９　支持台を固定し、直線状カメラを可動にして、その
    直線状カメラを支持台の上方で移動させるようにしたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 １０　直線状カメラを固定し、支持台を可動にして、そ
    の支持台を前記カメラの下方で移動するようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 １１　直線状カメラおよび支持台の両方を固定し、カメ
    ラの視野を回転ミラーのような可動の鏡によつて移動す
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
    載の方法。 １２　視野の動きは光学的、電気的またはソフトウエア
    制御の手段によつてサーボ制御されるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第９項、第１０項および第１
    １項のいずれか１項に記載の方法。 １３　映像を取込むまたは考慮に入れる回数は視野の動
    きによつてサーボ制御されるコーダにより制御されるよ
    うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項ないし
    第４項のいずれか１項に記載の方法。 １４　映像が取込まれる回数は光学的にサーボ制御され
    るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第２項な
    いし第４項のいずれか１項に記載の方法。 １５　小さな部分を挿入するような特別な方法を行なう
    ための領域を指示するマーカ手段を含んでいることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。
JP60204573A 1984-09-18 1985-09-18 テンプレ−トを認識しそれらの位置を検出する方法 Pending JPS61184692A (ja)

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