JPS63262505A

JPS63262505A - ワ−ク位置検出装置

Info

Publication number: JPS63262505A
Application number: JP9682987A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Arima; 有馬　仁志; Noriyuki Uchiumi; 典之内海
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1987-04-20
Filing date: 1987-04-20
Publication date: 1988-10-28

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、イメージセンサを用いたワーク位置検出装置
に係り、特にイメージセンサの取付は再現性を良好に保
てるようにしたワーク位置検出装置に関する。

「従来の技術」イメージセンサを用いたワーク位置検出装置として、第
８図に示すように、ワークＷの搬送ラインＬの側方にイ
メージセンサ■を配し、ラインＬをはさんでイメージセ
ンサＩと対向する位置に光源Ｋを配し、イメージセンサ
Ｉに投射されたワークＷの一部の像の明暗からワークＷ
の位置を割り出す、というものがある。

このような装置では、イメージセンサ■を時々交換した
り、調整し直したりすることがあるが、その場合、従来
ではワークＷを一定の位置に停止させ、停止させたワー
クＷを基準としてイメージセンサＩの調整を行なってい
る。

「発明が解決しようとする問題点」上のような調整を正確に行なうには、ワークＷを基準位
置に正確に固定することが条件である。

しかし、コンベア等の不安定な装置でワークＷが支持さ
れているような場合には、ワークＷを、基準位置に正確
に停止させることがなかなか困難であるから、」二の方
法では正確な調整が行なえず、その結果イメージセンサ
の取り付は再現性を良好に保つことができないという問
題がある。

本発明は、以上のような問題点を解決したイメージセン
サの取り付は再現性を良好に保てるワーク位置検出装置
を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」本発明は、前記目的を達成させるために次のような構成
としている。即ち、イメージセンサと光源の間にワーク
を位置させ、イメージセンサに投射されるワークの像か
らワークの位置を検出する装置であって、イメージセン
サの視野内に対しイメージセンサの位置決めを行なうた
島の基準位置決め治具像が出没するように前記イメージ
センサと光源の間に前記基準位置決め治具を設けた構成
としている。

「作用」イメージセンサを調整する際、前記基準位置決め治具を
、この基準位置決め治具像がイメージセンサの視野内に
対し出没するよう１こ用いてイメージセンサの位置決め
を行なうことにより、ワークを基準にする必要がなくな
る。

「実施例」以下、本発明の実施例を第１図ないし第７図に基づいて
説明する。

まず、ワークの１次元位置を検出する装置を第１図ない
し第３図について説明する。この装置においては、光源
にとイメージセンサＩとの間に、基準位置決め治具とし
てのスリット板２０が配置されている。このスリット板
２０は、中央に十字のスリット２１を有するもので、光
源に側から延ばした支持台２２に起倒自在にヒンジ接合
され、起立状態において光源Ｋからの光が水平なスリブ
）２１ａを通してちょうどイメージセンサＩに届くよう
に設定されている。また、水平なスリット２１ａの両端
位置像が、ちょうど適正に調整されたイメージセンサ■
のファインダーの視野の中に入るように設定されている
。したがって、適正に調整されたイメージセンサ■の出
力波形は第３図に示すようになる。

この装置において、通常のイメージセンサ設定時は、ス
リット板２０を起立させて、第３図に示すイメージセン
サエリアにデータが入るように設定する。また、標準の
イメージセンサ使用時は、スリット板２０を倒して、ワ
ークのセンシングを行なう。また、イメージセンサ交換
時、点検時においては、上記設定時のようにスリット板
２０を起立させて同様にイメージセンサエリアにデータ
が入るようにイメージセンサ位置を調整する。

以上のようにして、イメージセンサ出力結果を調整時に
モニターしておけば、イメージセンサ取付は再現性を良
好に保つことが可能となる。

次に、本発明が適用されるワークの３次元位置を検出す
るシステムの例を第４図ないし第７図を参照して述べる
。このシステムは、自動車製造ラインの塗装ロボット用
車体位置ずれ検出システムである。符号１ないし３は、
１次元イメージセンサであって、これらのイメージセン
サ１ないし３は、いずれも、車体（ワーク）４が間欠的
に送られているラインの一側部に設けられている。前記
ラインを挾んでイメージセンサ１と対向する位置には、
それぞれ高周波点灯蛍光灯からなる光源５が設置プられ
ており、該光源５から照射された光線を検出することに
より、車体４のフロントピラー４ａのライン進行方向（
以下Ｘ軸方向という）の位置が測定されるようになって
いる。

また、イメージセンサ２と対向する位置には、前記光源
５と同様に構成きれた光源６が設けられており、該光源
６から照射された光線を検出することにより、フロント
ホイールハウス４ｂの下端部の上下方向（以下Ｚ軸方向
という）の位置が測定されるよう７こなっている。

また、イメージセンサ３と対向する位置には、前記光源
５・６と同様に構成された光源７が設けられており、該
光源７から照射された光線を検出することにより、車体
４のリアホイールハウス４ｃの下端部の上下方向の位置
を測定するようになっている。

さらに、符号８・９はいずれも１次元センサとしての超
音波距離センサであって、これらの超音波距離センサ８
・９は、車体４の前後方向に離れた２箇所で該車体４と
の距離を測定するようになっている。　また、前記超音
波距離センサ８・９の後方位置には補正用の超音波距離
センサ１０が設けられており、この超音波距離センサ１
０に既知の距ｌｖＬを常時測定させておくことにより、
温度あるいは気圧変化による前記超音波距離センサ８・
９の測定誤差を修正すべく補正信号を得るようになって
いる。

そして、前記イメージセンサ１ないし３は変換器１１な
いし１３を介して、また超音波距離センサ８・９・１０
は変換器１４〜１６を介してそれぞれ演算装置１７に接
続され、さらに、この演算装置Ｉ７には記憶装置１８が
接続されている。

このような構成の検出装置の動作を、１次元イメージセ
ンサ１を例として説明すると、車体４がラインを運搬さ
れて所定の位置に配置されると、第７図に示すように光
源５がフロントピラー４ａによりさえぎられ、したがっ
て、同図示の如き明暗のパターンがイメージセンサ１７
こ検出される。

そして、イメージセンサＩを構成するｎ個の素子（図で
はＸ軸方向への長さを個数で表示している）のどの位置
の素子がＯＦＦ’（暗）となっているか（図示例では距
離１の地点）によりピラー４ａの位置を検出し、これよ
り、車体のＸ軸方向の位置が演算装置１７に認識される
。なお、イメージセンサ２・３においても、同様の原理
によって車体４の２軸方向の位置が検出され、さらに、
イメージセンサ２・３の測定値から、ｙ軸を中心とする
回転位置が検出されるようになっている。

一方、変換器１４・１５は、超音波距離センサ８・９か
ら発信された超音波が車体４で反射して受信されるのに
要する時間ＴＩ、Ｔ２を測定しており、この時間データ
を下記のように処理することにより各センサから車体ま
でのｙ軸方向の距離Ｌ１およびＬ２が求められるととも
に、Ｚ軸を中心とする回転位置が求められるようになっ
ている。

ＬＩ＝ＬＸＴＩ／ＴＬ２＝ＬＸＴ２／Ｔただし、Ｌ、コ超音波距離センサ８と車体４との距離り、：超音波距離センサ９と車体４との距離したがって、各−次元イメージセンサト２・３・超音波
距離センサ８・９から５つの１次元距離情報が得られ、
前記演算器１７は、これらの１次元距離情報を、記憶装
置１８に記憶されたセンサ検出値と車体位置ずれ量との
関係式にしたがって処理して車体ずれ量を算出する。

本発明は、以上のシステムに適用できるのであるが、そ
れ以外のイメージセンサを用いたワーク位置検出装置に
も勿論適用できる。

「発明の効果」本発明によれば、イメージセンサと光源の間にワークを
位置させ、イメージセンサに投射されるワークの像から
ワークの位置を検出する装置であって、イメージセンサ
の視野内に対しイメージセンサの位置決めを行なうため
の基準位置決め治具像が出没するように前記イメージセ
ンサと光源の間に前記基準位置決め治具を設けたので、
予めこの基準位置決め治具を、この基準位置決め治具像
がイメージセンサの視野内に入るように設けてイメ−ジ
センザの基準出力を設定し、イメージセンサを交換、調
整する際には、基準冶位置決め治具をこの基準位置決め
治具像がイメージセンサの視野内に入るように設けてイ
メージセンサ出力が設定時の基準センサ出力となるよう
にイメージセンサ位置を調整することでイメージセンサ
の取り付は再現性を得ることができる。したがって、調
整効率を向上させるとともに、イメージセンサ交換前の
過去のセンシングデータを用いて工業用ロボットを稼動
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明のワークの１次元位置を検
出する装置の実施例を示すもので、第１図は斜視図、第
２図はその要部の拡大図、第３図はイメージセンサ調整
時の出力波形を示す図、第４図ないし第７図は本発明が
適用されるワークの３次元位置を検出するシステムの実
施例を説明するための図であり、第４図はシステムの構
成を示す平面図、第５図は側面図、第６図は正面図、第
７図は一つの１次元イメージセンサについての測定原理
の説明図、第８図はここで問題とするワーク位置検出装
置の従来技術を説明するために示す斜視図である。 ■・・・・イメージセンサ、Ｗ・・・・・・ワーク、Ｋ
・・・・・・光源、１，２．３・・・・・・１次元イメ
ージセンサ、４・・・・・・車体（ワーク）、５，６．
７・・・・光源、２０・・　スリット板（基準位置決め
治具）。

Claims

【特許請求の範囲】

イメージセンサと光源の間にワークを位置させ、イメー
ジセンサに投射されるワークの像からワークの位置を検
出する装置であって、イメージセンサの視野内に対しイ
メージセンサの位置決めを行なうための基準位置決め治
具像が出没するように前記イメージセンサと光源の間に
前記基準位置決め治具を設けたことを特徴とするワーク
位置検出装置。