JPS6343564Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、物体の形状識別装置に係り、特に搬
送手段によつて搬送される物体の形状を識別する
ための装置に係る。

塗装用ロボツトで種々の形状の物体の塗装を行
う場合、被塗装物体の形状に応じて塗装用ロボツ
トをプレイバツクせしめるため、予め被塗装物体
の形状を識別しておく必要がある。

しかし乍ら、従来の物体の形状識別装置では、
搬送手段により搬送されてくる物体の背面を照明
手段で照らし、この物体の前面を撮像手段で撮像
しているため、物体と共に搬送手段の一部をも撮
像してしまい、そのままで識別処理を行うと、こ
の物体の正確な形状を識別し得ず、誤識別を起し
易い。また、物体の正確な形状を識別するため、
この識別処理前に撮像された搬送手段の一部を除
去処理することが堤案されているが、搬送される
物体の種類、形状等に応じて搬送手段自体の大き
さ、形状等が変えられる必要があり、前記除去処
理が複雑となり、識別処理時間に大きな影響を与
える。

本考案は、前記諸点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、搬送手段によつて
搬送されてくる物体の正確な形状を識別し得、識
別処理時間を短縮し得る物体の形状識別装置を提
供することである。

前記目的は、本考案によれば、搬送手段と、こ
の搬送手段及び当該搬送手段によつて搬送される
物体の間を連結する連結部材と、前記連結部材の
一部及び前記物体夫々のシルエツト像が得られる
ように当該物体の背面側に配置された所定の照度
の面状光源と、前記シルエツト像を撮像すべく前
記面状光源に対向された撮像手段と、この撮像手
段の側に配置されており、前記連結部材の一部の
シルエツト像の部分を前記面状光源の所定の照度
以上で照す補助照明手段とからなる物体の形状識
別装置によつて達成される。

以下、本考案による好ましい一具体例の物体の
形状識別装置を、塗装用ロボツトを含む自動塗装
装置に適用した例を図面に基いて説明する。

図中、塗装用ロボツト本体１は、吊りひも２ａ
で吊り具２ｂを介して吊り下げられコンベア２に
よつて矢印Ａ方向に一定の速度で搬送されてくる
被塗装物体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…（総称する場合
には符号Ｂで示す。）に塗装を行う。コンベア２
によつて搬送手段が、吊りひも２ａと吊り具２ｂ
とによつて連結部材が夫々構成されている。３は
コンベア２によつて物体ＢがＡ方向に所定長搬送
される毎に一つのパルス信号を発するパルス発生
器であり、４は被塗装物体Ｂがロボツト本体１の
前の被塗装位置にした際、吊りひも２ａと接触し
て作動される位置検出用スイツチである。

塗装用ロボツト本体１は、手首５、アーム６、
支柱７及び基台８とからなり、手首５とアーム６
とは関節９及び１０を介して連結されており、手
首５はアーム６に対して垂直面内における角度Ｃ
の範囲内で回動自在であると共に、垂直面に直交
する面内における角度Ｄの範囲内で回動自在であ
る。アーム６と支柱７とは関節１１を介して連結
され、支柱７と基台８とは関節１２及び１３を介
して連結されており、アーム６は支柱７に対して
垂直面内における角度Ｅの範囲内で回動自在であ
り、支柱７は基台８に対して垂直面内における角
度Ｆの範囲内で回動自在であると共に、垂直面に
直交する面内における角度Ｇの範囲内で回動自在
である。アーム６に対して手首５を角度Ｃ及びＤ
の範囲内で回動させるため、アーム６、手首５に
は油圧駆動装置１４及び１５が設けられており、
支柱７に対してアーム６を角度Ｅの範囲内で回動
させるため、アーム６と支柱７との間には油圧駆
動装置１６が設けられており、基台８に対して支
柱７を角度Ｆ及びＧの範囲内で回動させるため、
支柱７及び基台８には油圧駆動装置１７及び１８
が設けられている。

関節９及び１０には、アーム６に対する手首５
の角度Ｃ及びＤの範囲内での回動位置を検出する
検出器としてのポテンシヨメータ１９及び２０が
設けられており、関節１１には、支柱７に対する
アーム６の角度Ｅの範囲内での回動位置を検出す
る検出器としてのポテンシヨメータ２１が設けら
れており、関節１２及び１３には、基台８に対す
る支柱７の角度Ｆ及びＧの範囲内での回動位置を
検出する検出器としてのポテンシヨメータ２２及
び２３が設けられている。手首５の先端には、塗
料噴射用ノズル２４が設けられている。

コンベア２によつて搬送される物体Ｂの搬送方
向（矢印Ａ方向）に関して塗装用ロボツト本体１
より上流側には、物体Ｂの形状識別装置２５が配
置されている。形状識別装置２５は、コンベア２
によつて搬送されてくる物体Ｂの背面を照すよう
に配置された主照明手段としての面状光源２６
と、この物体Ｂの前面を撮像するための撮像手段
としての工業用テレビカメラ２７と、面状光源２
６に対向する方向から物体Ｂの吊り具２ｂ及び吊
りひも２ａを照す補助照明手段としての点状光源
２８とを含んでおり、テレビカメラ２７からのビ
デオ信号は画像パターン識別装置２９に供給さ
れ、パターン識別装置２９によつて物体Ｂ１，Ｂ
２またはＢ３の形状が識別される。点状光源２８
はコンベア２の固定部分に取付けステー３０を介
して装着され吊りひも２ａの長さに応じて照明角
度を調整し得るように形成されており、テレビカ
メラ２７と点状光源２８とはコンベア２に対して
直交する沿直面上に配置されている。また物体Ｂ
がテレビカメラ２７による撮像位置にした際、吊
りひも２ａと接触して作動される位置検出スイツ
チ３１が壁面３２に取付けられている。被塗装位
置を検出する位置検出スイツチ４も同様に壁面３
２に取付けられており、検出スイツチ４，３１は
吊りひもに接触しても物体Ｂにそれ程振動等の影
響を与えないように形成されている。

塗装用ロボツト本体１では、テイーチング動作
の際に、例えば、作業者がノズル２４の近傍を手
で把持して、種々の形状を有した被塗装物体Ｂ
１，Ｂ２，Ｂ３，…に対して、ロボツト本体１の
手首５、アーム６、支柱７を動かしつつ、擬似塗
装作業を行ない、この擬似塗装作業中の一連の適
当な時点における一群のポテンシヨメータ１９〜
２３の位置検出値Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５
（図示せず）を物体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３…の形状に
対応するテイーチングデータのプログラムとして
シーケンシヤルに記憶装置３３に格納させる。

また、プレイバツク動作の際には、形状識別装
置２５で夫々識別される物体Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，
…の形状データＭに応じて記憶データ群Ｈ１，Ｈ
２，Ｈ３，Ｈ４，Ｈ５を記憶装置３３から順次読
み出し、ポテンシヨメータ１９〜２３の検出値が
この順次読み出した記憶データ群Ｈ１，Ｈ２，Ｈ
３，Ｈ４，Ｈ５に一致するように制御装置３４、
油圧制御装置３５を介して油圧駆動装置１４〜１
８を動作させつつ、ノズル２４から塗料を噴射さ
せて、スイツチ４で検出される被塗装位置に達し
た物体Ｂに塗装を行う。

以上の通り構成された自動塗装装置に適用され
る物体の形状識別装置２５では、テイーチング
時、コンベア２によつて搬送されてくる物体Ｂが
テレビカメラ２７による撮像位置に達した際、位
置検出スイツチ３１が作動して、テレビカメラ２
７の撮像動作を開始させる。テレビカメラ２７
は、面状光源２６により背面を照らされている物
体Ｂの前面を撮像し、物体Ｂのシルエツト像に対
応する画像情報をビデオ信号Ｓとして画像パター
ン識別装置２９に出力する。このテレビカメラ２
７による物体Ｂの撮像時、点状光源２８が面状光
源２６に対向する方向から物体Ｂの吊りひも２ａ
及び吊り具２ｂを照らし、面状光源２６による吊
りひも２ａ及び吊り具２ｂの陰影を消すため、物
体Ｂのシルエツト像に対応する画像情報のみがビ
デオ信号Ｓとして確実に画像パターン識別装置２
９に出力される。画像パターン識別装置２９は、
このビデオ信号Ｓに基づき、物体Ｂの形状に対応
する形状データＭを求める。この物体Ｂの形状デ
ータＭは、塗装用ロボツト本体１のテイーチング
データＨ１，Ｈ２，…Ｈ５と共に被塗装物体Ｂの
形状別に記憶装置３３に格納される。即ち、テイ
ーチング時、物体Ｂ１に対しては形状データＭ１
が識別装置２９で求められ、この形状データＭ１
に対応する所定のテイーチングデータＨ１，Ｈ
２，…Ｈ５がプログラムとして記憶装置３３に格
納される。

従つて、テイーチング時各物体Ｂの形状に正確
に対応する形状データＭが画像パターン識別装置
２９において求められ得、この形状データＭに正
確に対応する所定のテイーチングデータＨ１，Ｈ
２，…Ｈ５がプログラムとして記憶装置３３に格
納され得る結果、プレイバツク時、物体Ｂが撮像
位置に搬送されてくると、テレビカメラ２７が作
動して、物体Ｂの正確なシルエツト像に対応する
ビデオ信号Ｓを画像パターン識別装置２９に出力
し、この識別装置２９で求められる形状データ
MPが制御回路３６に出力され、制御回路３６に
おいて、記憶装置３３に予め格納された形状デー
タＭの中から、データMPに一致する形状データ
（例えばＭ１）を良好に選択し得、選択された形
状データＭ１に対応する所定のテイーチングデー
タＨ１，Ｈ２，…Ｈ５に基づき、塗装用ロボツト
本体１を介して、被塗装位置に達した物体Ｂに正
確で且つ確実な塗装が行なわれ得る。

尚、前述の具体例では、擬似塗装作業を行い、
テイーチングによりプログラムが格納される塗装
用ロボツトについて説明したが、本考案はこれに
限定されるものではなく、物体の形状識別装置に
より識別される物体の形状に対応する形状データ
によつて直接的に塗装用ロボツトの作動を制御す
るようにして、各物体Ｂに応じた塗装用ロボツト
のテイーチング動作を省略するようにしても良
い。

また、位置検出スイツチ４，３１を光学的スイ
ツチで形成しても良い。

この一具体例による形状識別装置は、コンベア
２と、コンベア２及びコンベア２によつて搬送さ
れる物体Ｂの間を連結する吊りひも２ａ及び吊り
具２ｂと、吊りひも２ａ及び吊り具２ｂの一部及
び物体Ｂ夫々のシルエツト像が得られるように物
体Ｂの背面側に配置された所定の照度の面状光源
２６と、前記シルエツト像を撮像すべく面状光源
２６に対向されたテレビカメラ２７と、テレビカ
メラ２７の側に配置されており、吊りひも２ａ及
び吊り具２ｂの一部のシルエツト像の部分を面状
光源２６の所定の照度以上で照す点状光源２８と
から構成されている。

以上の通り、本考案では、物体と共に搬送手段
の一部が撮像されるのを防止すべく、この搬送手
段の一部を照す補助照明手段が設けられているた
め、照明手段によつて生ずる搬送手段の陰影が補
助照明手段によつて確実に消され得、搬送手段に
よつて搬送されてくる物体のみの陰影が撮像手段
によつて撮像され得、物体の形状が正確に識別さ
れ得る。

従つて、本考案の物体の形状識別装置では、物
体の形状を正確に識別し得、正確に識別された物
体の形状データを塗装用ロボツト等に提供し得る
上に、物体の撮像時、搬送手段等を撮像せず、物
体のみを撮像し得、物体の形状識別処理時間を確
実に短縮し得る。即ち、本考案の物体の形状識別
装置は、例えば連結部材によつて搬送手段に連結
され当該搬送手段により搬送されてくる物体及び
当該連結部材の一部が前記面状光源によつて照さ
れ、当該物体及び連結部材の一部夫々のシルエツ
ト像が得られても、前記補助照明手段によつて当
該連結部の一部のシルエツト像の部分を当該面状
光源の照度以上で照すことによつて当該シルエツ
ト像の部分をあたかも当該面状光源の一部のよう
に認識し得、即ち当該連結部材の一部のシルエツ
ト像が消去された状態を得ることができ、従つて
前記撮像手段が前記物体のシルエツト像、即ち当
該物体の形状そのものを正確に撮像し得る。その
結果、本考案の物体の形状識別装置は、当該撮像
手段によつて得られた当該物体の形状の識別処理
作業を簡略化し得、即ちその識別処理作業時間を
短縮し、高速に形状を識別し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による好ましい一具体例の物体
の形状識別装置を利用した自動塗装装置の説明
図、第２図は第１図の識別装置の説明図である。 ２……コンベア、２ａ……吊りひも、２５……
物体の形状識別装置、２６……面状光源、２７…
…テレビカメラ、２８……点状光源、Ｂ……物
体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 搬送手段と、この搬送手段及び当該搬送手段に
   よつて搬送される物体の間を連結する連結部材
   と、前記連結部材の一部及び前記物体夫々のシル
   エツト像が得られるように当該物体の背面側に配
   置された所定の照度の面状光源と、前記シルエツ
   ト像を撮像すべく前記面状光源に対向された撮像
   手段と、この撮像手段の側に配置されており前記
   連結部材の一部のシルエツト像の部分を前記面状
   光源の所定の照度以上で照す補助照明手段とから
   なる物体の形状識別装置。