JPS63262507A - ワ−ク位置検出装置 - 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、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
９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■と対向する位置に光源Ｋを配し、イメージセンサ
■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■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となる。

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、上の方法
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常時位置するように前記イメージ
センサの近傍に前、記基準位置決め治具を設けている。

「作用」 イメージセンサを調整する際、イメージセンサの視野内
に基準位置決め治具像が位置するように前記イメージセ
ンサの近傍に設けられた基準位置決め治具を用いて行な
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８図に基づいて
説明する。

まず、ワ・−りの−次元位置を検出する装置について第
１図ないし第４図を参照して説明すると、イメージセン
サＩの直前に、位置合わせ板（基準位置決め治具）２０
が固定的に設けられている。

この位置合わせ板２０の縁部２Ｏａ像は、ちょうど適正
に配されたイメージセンサＩの視野Ｆ内に入るように垂
直に設定されている。

第２図はイメージセンサＩの視野Ｆ内に映る画像である
。イメージセンサ■を調整するには、まず光源に像がフ
ァインダー内に刻まれた測定部Ｓ（センターライン）上
にのるようファインダー内を肉眼で見て調整し、次に位
置合わせ板２０の縁部２０ａのデータが、ちょうど基準
となる位置にくるよう、イメージセンサＩを調整する。

これにより、イメージセンサＩの取付は再現性が確保さ
れる。なお、Ｗはワークとしての車体のフロントピラー
を示す。

第３図は、この実施例の位置合わせ板２０の変形例を示
す。この変形例では、位置合わせ板２１の中央に四角い
窓２２が明けられ、その窓２２がイメージセンサＩの直
前に位置するように設定されている。この窓２２は、適
正に配置されたイメージセンサ■のファインダーで見た
とき、ちょうど窓２２の縁部２２ａ像とファインダーの
視野Ｆの縁が重なるように設定されている。この装置で
、調整を行なう場合、イメージセンサ■のファインダー
を見ながら、第４図に示すようにファインダーの視野Ｆ
の縁が位置合わせ板２１の窓２２の縁部２２ａ像と一致
するように、イメージセンサＩを調整すればよい。

以上のように、この実施例の装置によれば、イメージセ
ンサ■の位置が何等かの理由で若干ずれた場合でも、速
やかに再調整可能である。また、ワークＷがイメージセ
ンサＩと光源にの間にある場合にも調整可能である。

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５図ないし第８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ｌ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ｌ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が設けられて
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と同様に構成された光源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になっている。

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ｌＯが設けられており、この超音
波距離センサ１０に既知の距離り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ｌ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ないし１０
は変換器１４ないし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１７には記憶装置１
８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Ｉ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８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−に
検出される。

そして、イメージセンサｌを構成するｎ個の素子（図で
はＸ軸方向の長さを個数で表示している）のどの位置の
素子が０ＦＦ（暗）となっているか（図示例では距離ｉ
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４
までのＸ軸方向の距離Ｌ、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。

Ｌｌ＝ＬＸＴＩ／Ｔ Ｌ　？　＝　Ｌ　Ｘ　Ｔ　２　／　Ｔ ただし、■、１：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常時位置するように前記イメージセ
ンサの近傍に前記基準位置決め治具を設けたので、イメ
ージセンサを交換、調整する際に、基準位置決め治具に
対して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４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図はイメージセンサ調整時のファインダーの視野内に
映る画像を示す図、第３図は位置合わせ板の変形例を示
す平面図、第４図は同位置合わせ板を用いた場合のイメ
ージセンサ調整時のファインダ一視野内画像を示す図、
第５図ないし第８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例を説明するための
図であり、第５図はシステムの構成を示す平面図、第６
図は側面図、第７図は正面図、第８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９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、ｌ、２．３・・・・・１次元イメ
ージセンサ、４・・・・・・車体（ワーク）、５，６．
７・・・・光源、２０．２１・・・・・・位置合わせ板
（基準位置決め治具）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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
   が常時位置するように前記イメージセンサの近傍に前記
   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。