JP5579037B2 - Work positioning method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、二つのワークの位置を合わせるワークの位置合わせ方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a workpiece alignment method and apparatus for aligning two workpieces.
従来のワークの位置合わせ方法としては、2台のカメラを用いてワークの締付穴などの特徴点を撮像して画像データを取得し、この画像データを画像処理して求めた三次元の位置情報によりワーク同士の位置合わせを行う方法が広く知られている。
また、特許文献1に記載のように、1台のカメラを用いて、ガラス基板に形成されたITO電極とヒートシールに形成されたヒートシール電極の相対位置を合わせる電極位置合わせ方法が知られている。
As a conventional workpiece positioning method, two camera are used to capture feature points such as clamping holes of a workpiece to obtain image data, and this image data is subjected to image processing to obtain a three-dimensional position. A method of aligning workpieces with information is widely known.
Also, as described in
しかし、2台のカメラを用いるワークの位置合わせ方法においては、ワーク同士の位置合わせは容易であるが、カメラが2台必要となり、装置の構成が煩雑でコストアップになるという問題がある。
また、特許文献1に記載の技術においては、1台のカメラでワークの位置合わせを行うが、透過像によってワーク同士の位置合わせを行う方法であるため、透過像が得られないワークに対応することができないという問題がある。
However, in the workpiece positioning method using two cameras, positioning of workpieces is easy, but two cameras are required, and there is a problem that the configuration of the apparatus is complicated and the cost is increased.
Moreover, in the technique described in
本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で、二つのワークの位置合わせを行うことができるワークの位置合わせ方法及びその装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to align two workpieces with a simple configuration. A method and apparatus are to be provided.
上記課題を解決すべく請求項1に係る発明は、二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする方法であって、第1ワークの2つ以上の特徴点の位置を1台の撮像手段で真上から撮像して記憶する第1工程と、第2ワークの2つ以上の特徴点の位置を前記撮像手段で真上から撮像して認識する第2工程と、前記撮像手段の視野中心点と前記第1ワークの特徴点とを通る直線上に前記第2ワークの特徴点が位置するよう前記第2ワークを移動させる第3工程と、前記直線上に前記第2ワークの特徴点が位置する状態で、前記第2ワークを移動させて前記第1ワークの特徴点に前記第2ワークの特徴点を接近させる第4工程を備えたものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に係る発明は、二つの板状ワークの姿勢を平行な状態に保ちながらワークの位置合わせをする装置であって、第1ワークの2つ以上の特徴点と第2ワークの2つ以上の特徴点を真上から撮像する1台の撮像手段と、この撮像手段が撮像した第1ワークの特徴点の位置を記憶する記憶手段と、前記第2ワークを前記第1ワークに対して平行な姿勢を維持したまま把持して移動させる搬送手段を備え、前記撮像手段の視野中心点と前記記憶手段に記憶した第1ワークの特徴点の位置とを通る直線上に前記第2ワークの特徴点が位置する状態で、前記第2ワークを移動させて前記第1ワークの特徴点に前記第2ワークの特徴点を合わせるものである。
The invention according to
本発明によれば、1台の撮像手段でもワーク同士の位置合わせを確実に行うことができる。また、撮像手段が1台で済むので、廉価な装置構成が可能となる。 According to the present invention, it is possible to reliably align the workpieces with a single imaging unit. In addition, since only one imaging means is required, an inexpensive apparatus configuration is possible.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。本発明に係るワークの位置合わせ装置は、図1に示すように、第1ワーク1と第2ワーク2を撮像する1台の固定されたカメラ(撮像手段)3と、このカメラ3が撮像して画像処理された画像データを記憶する記憶手段4と、第2ワーク2を第1ワーク1に対して平行な姿勢を維持したまま把持して移動させる関節型ロボット(搬送手段)5などを備えてなる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. As shown in FIG. 1, the workpiece alignment apparatus according to the present invention has one fixed camera (imaging means) 3 that images the
カメラ3に内蔵された画像処理部(不図示)は記憶手段4と関節型ロボット5の制御装置6に接続され、更に記憶手段4は関節型ロボット5の制御装置6に接続されている。また、記憶手段4を関節型ロボット5の制御装置6に設けることもできる。7は関節型ロボット5の手首先端に装着され、第2ワーク2を把持するロボットハンドである。
An image processing unit (not shown) built in the
第1ワーク1は、治具(不図示)にセットされた状態で、真上からカメラ3により撮像される。そして、第1ワーク1の特徴点である2つの締付穴10,11の画像は画像処理され、締付穴10,11の中心10a,11aの位置データは、位置合わせ制御の目標位置として記憶手段4に記憶されると共に、関節型ロボット5の制御装置6に入力される。
The
また、第2ワーク2は、関節型ロボット5により把持された状態で、真上からカメラ3により撮像される。そして、第2ワーク2の特徴点である2つの締付穴12,13の画像は画像処理され、締付穴12,13の中心12a,13aの位置データは、位置合わせ制御の現在位置として関節型ロボット5の制御装置6に入力される。第1ワーク1の締付穴10,11と第2ワーク2の締付穴12,13は、ほぼ同じ大きさである。
The
治具(不図示)にセットされた第1ワーク1と関節型ロボット5により把持された第2ワーク2は、平行な姿勢を維持している。そして、関節型ロボット5は、第2ワーク2を把持すると共に、第2ワーク2と第1ワーク1を平行に維持した状態で、現在位置が目標位置に一致するように移動して、第1ワーク1の2つの締付穴10,11に第2ワーク2の2つの締付穴12,13を位置決めする。
The
以上のように構成された本発明に係るワークの位置合わせ装置の動作及びワークの位置合わせ方法について説明する。
先ず、図2(a)に示すように、治具(不図示)にセットされた第1ワーク1を真上からカメラ3で撮像する。すると、第1ワーク1の特徴点である2つの締付穴10,11の画像は画像処理され、図2(b)に示すように、締付穴10,11の中心10a,11aは、位置合わせ制御の目標位置として記憶手段4に記憶される(第1工程)。なお、15はカメラ3の視野中心点で、目標位置及び現在位置の基準位置になる。
The operation of the workpiece positioning apparatus according to the present invention configured as described above and the workpiece positioning method will be described.
First, as shown in FIG. 2A, the
次いで、図3(a)に示すように、関節型ロボット5により第1ワーク1と平行な状態を保ちながら把持された第2ワーク2を真上からカメラ3で撮像する。すると、第2ワーク2の特徴点である2つの締付穴12,13の画像は画像処理され、図3(b)に示すように、締付穴12,13の中心12a,13aの位置データは、位置合わせ制御の現在位置として位置合わせ作業が終了するまで、関節型ロボット5の制御装置6に時々刻々入力される(第2工程)。
Next, as shown in FIG. 3A, the
なお、第2ワーク2は、第1ワーク1よりもカメラ3の近くに位置するので、画像では第2ワーク2の締付穴12,13は第1ワーク1の締付穴10,11よりも大きく見える。また、16は視野中心点15と第1ワーク1の締付穴10の中心10aを通る直線、17は視野中心点15と第1ワーク1の締付穴11の中心11aを通る直線である。
Since the
次いで、図4(a)に示すように、第2ワーク2を第1ワーク1と平行な状態に保つよう関節型ロボット5で把持しながら、図4(b)に示すように、カメラ3の視野中心点15と第1ワーク1の締付穴10の中心10aを通る直線16の真上に第2ワーク2の締付穴12の中心12aが位置するように第2ワーク2を関節型ロボット5により移動させる。同時に、カメラ3の視野中心点15と第1ワーク1の締付穴11の中心11aを通る直線17の真上に第2ワーク2の締付穴13の中心13aが位置するように第2ワーク2を関節型ロボット5により移動させる(第3工程)。
Next, as shown in FIG. 4A, while holding the
次いで、直線16の真上に第2ワーク2の締付穴12の中心12aが位置する状態で、且つ直線17の真上に第2ワーク2の締付穴13の中心13aが位置する状態で、図5(a)に示すように、第2ワーク2を関節型ロボット5により第1ワーク1に近づけ、図5(b)に示すように、第1ワーク1の締付穴10に第2ワーク2の締付穴12を接近させると共に、第1ワーク1の締付穴11に第2ワーク2の締付穴13を接近させる(第4工程)。
Next, in a state where the
すると、第1ワーク1に第2ワーク2がセットされ、第1ワーク1と第2ワーク2の位置合わせ作業が終了する。
Then, the
なお、第1ワーク1の締付穴10,11に第2ワーク2の締付穴12,13を接近させた時の最終的な状態が、第1ワーク1の締付穴10,11に第2ワーク2の締付穴12,13を合わせた状態である。また、第1ワーク1と第2ワーク2の締付穴同士は合わせることができるが、カメラ3が認識する締付穴の位置データ同士は、ワークの厚さ分を考慮すると、必ずしも合わせることができない。
The final state when the tightening
本発明のように、1台のカメラによる撮像では、第1ワーク1の締付穴10,11の真上に第2ワーク2の締付穴12,13が位置していても、カメラ3からの角度が異なるため、画像上では締付穴10,11と締付穴12,13の位置ずれが生じてしまい、締付穴10,11と締付穴12,13の位置関係の把握が難しい。
As in the present invention, in imaging by one camera, even if the tightening holes 12 and 13 of the
そこで、本発明では、カメラ3の視野中心点15と第1ワーク1の締付穴10,11の中心10a,11aとを通る直線16,17の真上に第2ワーク2の締付穴12,13の中心12a,13aが位置するように、第2ワーク2を関節型ロボット5により移動させることで、第1ワーク1と第2ワーク2の位置合わせ作業を行うようにした。
Therefore, in the present invention, the
本発明によれば、1台の撮像手段でワーク同士の位置合わせを確実行うことができるワークの位置合わせ方法及びその装置を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a workpiece positioning method and apparatus capable of reliably positioning workpieces with a single imaging unit.
1…第1ワーク、2…第2ワーク、3…カメラ(撮像手段)、4…記憶手段、5…関節型ロボット(搬送手段)、6…制御装置、7…ロボットハンド、10,11,12,13…締付穴、10a,11a,12a,13a…中心、15…視野中心点、16,17…直線。
DESCRIPTION OF
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| JP2010272156A JP5579037B2 (en) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Work positioning method and apparatus |
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