JP2001246582A - 作業用ロボット装置 - Google Patents
作業用ロボット装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロボットハンド先端で溶接、塗装、組立等の作
業を実行する際に、作業対象物の位置ずれに応じて、作
業位置を高速にかつ精度良く補正することのできる手段
を有した作業用ロボット装置を提供する。 【解決手段】ロボットアームの関節にカメラと照明装置
を設け、照明装置から作業対象物へ光を照射している時
にカメラで撮影した画像に画像処理を施し、その結果に
基づいてロボットハンド先端の位置補正を行う。
業を実行する際に、作業対象物の位置ずれに応じて、作
業位置を高速にかつ精度良く補正することのできる手段
を有した作業用ロボット装置を提供する。 【解決手段】ロボットアームの関節にカメラと照明装置
を設け、照明装置から作業対象物へ光を照射している時
にカメラで撮影した画像に画像処理を施し、その結果に
基づいてロボットハンド先端の位置補正を行う。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶接、塗装、組立
等の作業を行う作業用ロボット装置に関し、特に、それ
らの作業を実行するロボットハンド先端の位置補正を容
易に行うことができる作業用ロボット装置に関する。
等の作業を行う作業用ロボット装置に関し、特に、それ
らの作業を実行するロボットハンド先端の位置補正を容
易に行うことができる作業用ロボット装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、多関節型のロボット装置が、
溶接、塗装、組立等の工業的作業に広く応用されてい
る。図8は、従来のロウ付けロボット装置の一例を説明
するための概要図である。図に示す例は、ルームエアコ
ンの熱交換器(ワーク140)に配管160をロウ付け
する場合であり、このロウ付け作業が、ロボットハンド
102の先端で繰り返し行われる。
溶接、塗装、組立等の工業的作業に広く応用されてい
る。図8は、従来のロウ付けロボット装置の一例を説明
するための概要図である。図に示す例は、ルームエアコ
ンの熱交換器(ワーク140)に配管160をロウ付け
する場合であり、このロウ付け作業が、ロボットハンド
102の先端で繰り返し行われる。
【0003】ロウ付けロボット装置は、ロボットアーム
101、ロボットハンド102などを有するロウ付けロ
ボット100と、その動きを制御するロボットコントロ
ーラ110及びティーチングペンダント120から構成
される。ロウ付けの作業は、同様の動作を繰り返し行う
ことが必要となるため、実作業の前に、どのような動作
すれば良いかをロボットコントローラ110に記憶させ
るティーチング作業を行う。
101、ロボットハンド102などを有するロウ付けロ
ボット100と、その動きを制御するロボットコントロ
ーラ110及びティーチングペンダント120から構成
される。ロウ付けの作業は、同様の動作を繰り返し行う
ことが必要となるため、実作業の前に、どのような動作
すれば良いかをロボットコントローラ110に記憶させ
るティーチング作業を行う。
【0004】まず、作業者300は、コンベア130で
搬送されてくるワーク140を、位置固定・供給冶具1
50に固定する。その後、ロウ付けする配管160を所
定の位置へ挿入し、ワーク140をロウ付けロボット1
00へ供給する。次に、作業者300は、供給されたワ
ーク140に対するロウ付けロボット100の実作業時
の動作をティーチングする。ティーチングでは、ティー
チングペンダント120又は作業者300の手で、実際
にロボットアーム101及びロボットハンド102を移
動させ、ロウ付け作業の位置及びその作業位置までの動
作をロボットコントローラ110にティーチングデータ
として登録する。
搬送されてくるワーク140を、位置固定・供給冶具1
50に固定する。その後、ロウ付けする配管160を所
定の位置へ挿入し、ワーク140をロウ付けロボット1
00へ供給する。次に、作業者300は、供給されたワ
ーク140に対するロウ付けロボット100の実作業時
の動作をティーチングする。ティーチングでは、ティー
チングペンダント120又は作業者300の手で、実際
にロボットアーム101及びロボットハンド102を移
動させ、ロウ付け作業の位置及びその作業位置までの動
作をロボットコントローラ110にティーチングデータ
として登録する。
【0005】実作業時には、上記ティーチング時と同様
にワーク140がロウ付けロボット100へ供給される
と、ロウ付けロボット100は上記登録されたティーチ
ングデータに基づいて作業位置まで自動的に移動し、ロ
ウ付けの作業を開始する。この動作がワーク140が搬
送される度に繰り返され、熱交換器のロウ付け作業が実
行されることになる。
にワーク140がロウ付けロボット100へ供給される
と、ロウ付けロボット100は上記登録されたティーチ
ングデータに基づいて作業位置まで自動的に移動し、ロ
ウ付けの作業を開始する。この動作がワーク140が搬
送される度に繰り返され、熱交換器のロウ付け作業が実
行されることになる。
【0006】以上説明したように、実作業時のワーク1
40を用いて実際にロボットアームを動かしてティーチ
ングすることにより、作業者300はロウ付けロボット
100の各関節の位置や角度を意識することなくティー
チングをすることができる。また、ティーチングに基づ
いて繰り返される動作において、その繰返し位置再現精
度はかなり高く、一般的な用途では十分な性能であっ
た。従って、上記で説明したロウ付けロボット装置のよ
うなロボット装置は、通常の作業を目的とする場合には
有効に用いられていた。
40を用いて実際にロボットアームを動かしてティーチ
ングすることにより、作業者300はロウ付けロボット
100の各関節の位置や角度を意識することなくティー
チングをすることができる。また、ティーチングに基づ
いて繰り返される動作において、その繰返し位置再現精
度はかなり高く、一般的な用途では十分な性能であっ
た。従って、上記で説明したロウ付けロボット装置のよ
うなロボット装置は、通常の作業を目的とする場合には
有効に用いられていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、供給さ
れる作業対象物側の位置精度が悪い場合には、ロボット
装置側の繰返し位置再現精度が高くても良好な作業が行
えないという課題があった。例えば、前述のロウ付け作
業の場合には、供給されるワーク140の配管160の
取付け位置にばらつきが大きく、ロボットハンド102
の先端をティーチングデータに基づいて精度良くティー
チング時の位置に移動しても、実際の作業位置とずれて
しまう場合があった。従って、そのまま作業を行えば製
品不良を発生することとなった。
れる作業対象物側の位置精度が悪い場合には、ロボット
装置側の繰返し位置再現精度が高くても良好な作業が行
えないという課題があった。例えば、前述のロウ付け作
業の場合には、供給されるワーク140の配管160の
取付け位置にばらつきが大きく、ロボットハンド102
の先端をティーチングデータに基づいて精度良くティー
チング時の位置に移動しても、実際の作業位置とずれて
しまう場合があった。従って、そのまま作業を行えば製
品不良を発生することとなった。
【0008】かかる問題を解消するためには、実作業時
に、提供された作業対象物の実際の作業箇所の3次元相
対位置を計測し、それに基づいてロボットハンド102
先端位置を補正する必要がある。しかし、一般的に、3
次元位置の計測には複雑な処理が必要であり、従来は、
このような3次元での位置補正を、要求される作業時間
内に精度良く行える位置補正装置はなかった。
に、提供された作業対象物の実際の作業箇所の3次元相
対位置を計測し、それに基づいてロボットハンド102
先端位置を補正する必要がある。しかし、一般的に、3
次元位置の計測には複雑な処理が必要であり、従来は、
このような3次元での位置補正を、要求される作業時間
内に精度良く行える位置補正装置はなかった。
【0009】そこで、本発明の目的は、ロボットハンド
先端で溶接、塗装、組立等の作業を実行する際に、作業
対象物の位置ずれに応じて、作業位置を高速にかつ精度
良く補正することのできる手段を有した作業用ロボット
装置を提供することである。
先端で溶接、塗装、組立等の作業を実行する際に、作業
対象物の位置ずれに応じて、作業位置を高速にかつ精度
良く補正することのできる手段を有した作業用ロボット
装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の一つの側面は、ロボットアームの関節に
カメラと照明装置を設け、照明装置から作業対象物へ光
を照射している時にカメラで撮影した画像に画像処理を
施し、その結果に基づいてロボットハンド先端の位置補
正を行うことである。従って、本発明によれば、供給さ
れる作業対象物の位置にばらつきがある場合において
も、迅速なロボットハンド先端位置の補正が可能とな
り、適正な位置において作業を実行することができる。
よって、不良発生率の低減と製品品質の安定化を図るこ
とができる。
めに、本発明の一つの側面は、ロボットアームの関節に
カメラと照明装置を設け、照明装置から作業対象物へ光
を照射している時にカメラで撮影した画像に画像処理を
施し、その結果に基づいてロボットハンド先端の位置補
正を行うことである。従って、本発明によれば、供給さ
れる作業対象物の位置にばらつきがある場合において
も、迅速なロボットハンド先端位置の補正が可能とな
り、適正な位置において作業を実行することができる。
よって、不良発生率の低減と製品品質の安定化を図るこ
とができる。
【0011】上記の目的を達成するために、本発明の別
の側面は、ロボットアームの動作によりロボットハンド
先端を所定の位置へ移動させ、前記ロボットハンド先端
で被作業物に対し所定の作業を行う作業用ロボット装置
であって、前記ロボットアームの関節に設けられたカメ
ラ及び照明装置と、前記照明装置から前記被作業物へ光
を照射している時に前記カメラで撮影した画像に、画像
処理を施すことによって前記被作業物における作業位置
を検知する画像処理装置を有し、前記検知された作業位
置に基づいて、前記ロボットハンド先端の位置を補正す
ることを特徴とする。
の側面は、ロボットアームの動作によりロボットハンド
先端を所定の位置へ移動させ、前記ロボットハンド先端
で被作業物に対し所定の作業を行う作業用ロボット装置
であって、前記ロボットアームの関節に設けられたカメ
ラ及び照明装置と、前記照明装置から前記被作業物へ光
を照射している時に前記カメラで撮影した画像に、画像
処理を施すことによって前記被作業物における作業位置
を検知する画像処理装置を有し、前記検知された作業位
置に基づいて、前記ロボットハンド先端の位置を補正す
ることを特徴とする。
【0012】更に、上記の発明において、その好ましい
態様は、前記照明装置が、スポット光照射部とスリット
光照射部を有し、前記画像処理装置が、前記スポット光
照射部から光を照射している時に前記カメラで撮影され
た画像と、前記スリット光照射部から光を照射している
時に前記カメラで撮影された画像の両方の画像に対し前
記画像処理を施すことにより、前記被作業物における作
業位置を検知することを特徴とする。
態様は、前記照明装置が、スポット光照射部とスリット
光照射部を有し、前記画像処理装置が、前記スポット光
照射部から光を照射している時に前記カメラで撮影され
た画像と、前記スリット光照射部から光を照射している
時に前記カメラで撮影された画像の両方の画像に対し前
記画像処理を施すことにより、前記被作業物における作
業位置を検知することを特徴とする。
【0013】更に、上記の発明において、別の態様は、
前記画像処理装置が、前記画像処理の中で、前記両方の
画像に対して同一方法のパターンマッチング処理を実行
することを特徴とする。
前記画像処理装置が、前記画像処理の中で、前記両方の
画像に対して同一方法のパターンマッチング処理を実行
することを特徴とする。
【0014】また、上記の発明において、別の態様は、
前記画像処理装置が、前記スリット光照射部から光を照
射している時に前記カメラで撮影された画像に対する画
像処理により、前記スリット光照射部からの光が前記被
作業物上に照射されている位置を検出し、当該検出され
た位置に基づいて、前記被作業物における作業位置の高
さ方向の位置を検知することを特徴とする。
前記画像処理装置が、前記スリット光照射部から光を照
射している時に前記カメラで撮影された画像に対する画
像処理により、前記スリット光照射部からの光が前記被
作業物上に照射されている位置を検出し、当該検出され
た位置に基づいて、前記被作業物における作業位置の高
さ方向の位置を検知することを特徴とする。
【0015】更にまた、上記の発明において、別の態様
は、前記画像処理装置が、前記パターンマッチング処理
の前に前記画像に対して前処理を施すことを特徴とす
る。
は、前記画像処理装置が、前記パターンマッチング処理
の前に前記画像に対して前処理を施すことを特徴とす
る。
【0016】更に、上記の発明において、別の態様は、
前記画像処理装置が、一つの前記画像に対し、所定の前
記前処理を施した後に前記パターンマッチング処理を行
った結果と、前記所定の前処理とは異なる前処理を施し
た後に前記パターンマッチング処理を行った結果を比較
し、結果が一致した場合に、前記パターンマッチング処
理を終了することを特徴とする。
前記画像処理装置が、一つの前記画像に対し、所定の前
記前処理を施した後に前記パターンマッチング処理を行
った結果と、前記所定の前処理とは異なる前処理を施し
た後に前記パターンマッチング処理を行った結果を比較
し、結果が一致した場合に、前記パターンマッチング処
理を終了することを特徴とする。
【0017】また、上記の発明において、別の態様は、
前記パターンマッチング処理で検出する対象箇所を、一
つの前記画像内に二つ以上設けることを特徴とする。本
発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の
実施の形態から明らかになる。
前記パターンマッチング処理で検出する対象箇所を、一
つの前記画像内に二つ以上設けることを特徴とする。本
発明の更なる目的及び、特徴は、以下に説明する発明の
実施の形態から明らかになる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照
番号又は参照記号を付して説明する。
施の形態例を説明する。しかしながら、かかる実施の形
態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、図において、同一又は類似のものには同一の参照
番号又は参照記号を付して説明する。
【0019】図1は、本発明を適用した作業用ロボット
装置の実施の形態例を説明するための概要図である。図
1に示す実施の形態例は、図8に基づいて説明した例と
同様、熱交換器のロウ付け作業を行うロボット装置の例
である。本実施の形態例に係るロウ付けロボット装置
は、従来の如くコンベア130、作業者300、位置固
定・供給冶具150を介して供給されるワーク140に
対し、実作業時にロボットハンド102先端の位置補正
を実施し、ワーク140の位置ずれに対応して常に適正
な位置でロウ付け作業を行おうとするものである。
装置の実施の形態例を説明するための概要図である。図
1に示す実施の形態例は、図8に基づいて説明した例と
同様、熱交換器のロウ付け作業を行うロボット装置の例
である。本実施の形態例に係るロウ付けロボット装置
は、従来の如くコンベア130、作業者300、位置固
定・供給冶具150を介して供給されるワーク140に
対し、実作業時にロボットハンド102先端の位置補正
を実施し、ワーク140の位置ずれに対応して常に適正
な位置でロウ付け作業を行おうとするものである。
【0020】図2は、本実施の形態例に係るロウ付けロ
ボット装置200の構成を示したブロック図である。以
下、図1及び図2に基づいてロウ付けロボット装置20
0の構成について説明する。ロボットアーム101及び
ロボットハンド102を有するロウ付けロボット10
0、その動作を制御するロボットコントローラ110に
ついては、従来の装置と同様である。これらに加え、本
実施の形態例に係るロウ付けロボット装置200は、ロ
ボットハンド102先端の位置補正を実施するための装
置として、カメラ10、照明のための光源部20と照射
部30、及びコンピュータ40を有している。
ボット装置200の構成を示したブロック図である。以
下、図1及び図2に基づいてロウ付けロボット装置20
0の構成について説明する。ロボットアーム101及び
ロボットハンド102を有するロウ付けロボット10
0、その動作を制御するロボットコントローラ110に
ついては、従来の装置と同様である。これらに加え、本
実施の形態例に係るロウ付けロボット装置200は、ロ
ボットハンド102先端の位置補正を実施するための装
置として、カメラ10、照明のための光源部20と照射
部30、及びコンピュータ40を有している。
【0021】カメラ10は、図1に示すとおり、ロボッ
トアーム101の関節部に、作業を行うロボットハンド
102先端部を撮影できる向きで設置されている。ま
た、その撮影のための照明として、2種類の照明装置で
あるスポット光照射部31とスリット光照射部32がカ
メラ10の両側に設置されている。
トアーム101の関節部に、作業を行うロボットハンド
102先端部を撮影できる向きで設置されている。ま
た、その撮影のための照明として、2種類の照明装置で
あるスポット光照射部31とスリット光照射部32がカ
メラ10の両側に設置されている。
【0022】このように、位置補正のための装置をロボ
ットアーム101の関節に設置した点は、本ロウ付けロ
ボット装置の一つの特徴である。通常、ロボットハンド
102部には、溶接トーチやグリッパなどがあり、ロボ
ットハンド102先端部の重量は限られているため、こ
れら位置補正のための装置を設置するための重量が十分
に確保できない場合がある。また、ロボットハンド10
2先端部では、作業時にロウ材が飛び散り位置補正のた
めの装置を汚す可能性もある。さらに、通常のロボット
では、ロボットハンド102先端と関節との繰返し位置
決め精度は高いため、ロボットハンド102先端の位置
補正のための装置を関節に設置しても問題とならない。
従って、位置補正のためのカメラ10及び照明装置を関
節に設置することは有効な手段となる。
ットアーム101の関節に設置した点は、本ロウ付けロ
ボット装置の一つの特徴である。通常、ロボットハンド
102部には、溶接トーチやグリッパなどがあり、ロボ
ットハンド102先端部の重量は限られているため、こ
れら位置補正のための装置を設置するための重量が十分
に確保できない場合がある。また、ロボットハンド10
2先端部では、作業時にロウ材が飛び散り位置補正のた
めの装置を汚す可能性もある。さらに、通常のロボット
では、ロボットハンド102先端と関節との繰返し位置
決め精度は高いため、ロボットハンド102先端の位置
補正のための装置を関節に設置しても問題とならない。
従って、位置補正のためのカメラ10及び照明装置を関
節に設置することは有効な手段となる。
【0023】光源部20は、スポット光照射用光源部2
1とスリット光照射用光源部22で構成され、それぞれ
光ファイバ部33を介してスポット光照射部31とスリ
ット光照射部32へ光を送る。光源部20には、機械式
シャッタがあり、光ファイバ部33へ導光する光を制御
することができる。
1とスリット光照射用光源部22で構成され、それぞれ
光ファイバ部33を介してスポット光照射部31とスリ
ット光照射部32へ光を送る。光源部20には、機械式
シャッタがあり、光ファイバ部33へ導光する光を制御
することができる。
【0024】コンピュータ40は、カメラ10で撮影さ
れた画像に画像処理を施し、ワーク140のロウ付け位
置とロボットハンド102先端の位置ずれを計測し、そ
れに基づいて求められた位置補正データをロボットコン
トローラ110へ伝える部分である。その内部は、カメ
ラ画像入力部41、外部出力部42、モニタ43、処理
部44、及び記憶部45などで構成されている。
れた画像に画像処理を施し、ワーク140のロウ付け位
置とロボットハンド102先端の位置ずれを計測し、そ
れに基づいて求められた位置補正データをロボットコン
トローラ110へ伝える部分である。その内部は、カメ
ラ画像入力部41、外部出力部42、モニタ43、処理
部44、及び記憶部45などで構成されている。
【0025】カメラ画像入力部41は、カメラ10から
の画像を受入れる部分であり、外部出力部42は、上記
処理後の位置補正データをロボットコントローラ110
へ伝える部分である。また、モニタ43は、カメラ10
で撮影された画像の確認用の画面である。処理部44
は、上記画像処理等の演算を実施する部分であり、記憶
部45は、後述するティーチング時に撮影された画像を
登録しておく部分である。
の画像を受入れる部分であり、外部出力部42は、上記
処理後の位置補正データをロボットコントローラ110
へ伝える部分である。また、モニタ43は、カメラ10
で撮影された画像の確認用の画面である。処理部44
は、上記画像処理等の演算を実施する部分であり、記憶
部45は、後述するティーチング時に撮影された画像を
登録しておく部分である。
【0026】また、このコンピュータ40で行われる処
理が、1回の位置補正につき、スポット照明に対して得
られた画像とスリット照明に対して得られた画像の両方
を用いて行われることが本ロウ付けロボット装置の一つ
の特徴である。処理の内容は後述するが、スポット光照
射部31からの照明を受けている時に撮影された画像
は、水平(X,Y)方向の位置ずれ計測に利用され、スリ
ット光照射部32からの照明を受けている時に撮影され
た画像は、高さ(Z)方向の位置ずれ計測に利用され
る。この処理により、本ロウ付けロボット装置では3次
元の位置計測が可能となっている。
理が、1回の位置補正につき、スポット照明に対して得
られた画像とスリット照明に対して得られた画像の両方
を用いて行われることが本ロウ付けロボット装置の一つ
の特徴である。処理の内容は後述するが、スポット光照
射部31からの照明を受けている時に撮影された画像
は、水平(X,Y)方向の位置ずれ計測に利用され、スリ
ット光照射部32からの照明を受けている時に撮影され
た画像は、高さ(Z)方向の位置ずれ計測に利用され
る。この処理により、本ロウ付けロボット装置では3次
元の位置計測が可能となっている。
【0027】以上、説明したように本ロウ付けロボット
装置では、カメラ10と2種類の照明装置(31及び3
2)をロボットアーム101の関節部に設け、各照明に
対して撮影された2種類の画像をコンピュータ40で画
像処理することにより、ロボットハンド102先端の位
置補正を行う。以下、本ロウ付けロボット装置を用いた
場合の作業の手順と、位置補正の処理内容について説明
する。
装置では、カメラ10と2種類の照明装置(31及び3
2)をロボットアーム101の関節部に設け、各照明に
対して撮影された2種類の画像をコンピュータ40で画
像処理することにより、ロボットハンド102先端の位
置補正を行う。以下、本ロウ付けロボット装置を用いた
場合の作業の手順と、位置補正の処理内容について説明
する。
【0028】図3は、本実施の形態例に係るロウ付けロ
ボット装置の作業及び処理の流れを示したフローチャー
トである。本ロウ付けロボット装置を用いる場合にも、
従来と同様にティーチングの作業が必要であり、図の
(a)は、ティーチング時のフローを、(b)は実作業時
のフローを示している。ティーチング時には、まず、作
業者300がコンベア130で搬送されたワーク140
を位置固定・供給冶具150へセットする(図3のステ
ップS1及びS2)。続いて、ロウ付けする配管160を
所定位置へ挿入し、ワーク140をロウ付けロボット1
00へ供給する(図3のステップS3及びS4)。
ボット装置の作業及び処理の流れを示したフローチャー
トである。本ロウ付けロボット装置を用いる場合にも、
従来と同様にティーチングの作業が必要であり、図の
(a)は、ティーチング時のフローを、(b)は実作業時
のフローを示している。ティーチング時には、まず、作
業者300がコンベア130で搬送されたワーク140
を位置固定・供給冶具150へセットする(図3のステ
ップS1及びS2)。続いて、ロウ付けする配管160を
所定位置へ挿入し、ワーク140をロウ付けロボット1
00へ供給する(図3のステップS3及びS4)。
【0029】この状態で、操作者300は、ティーチン
グペンダント120を用いてロボットハンド102を作
業位置まで移動させ、作業位置とその位置までの動作を
ロボットコントローラ110へティーチングデータとし
て記憶させる(図3のステップS5)。ここまでの作業
の内容は、従来の場合と同様であるが、本ロウ付けロボ
ット装置の場合には、このティーチングの際に、合わせ
てカメラ10による撮影を行う。
グペンダント120を用いてロボットハンド102を作
業位置まで移動させ、作業位置とその位置までの動作を
ロボットコントローラ110へティーチングデータとし
て記憶させる(図3のステップS5)。ここまでの作業
の内容は、従来の場合と同様であるが、本ロウ付けロボ
ット装置の場合には、このティーチングの際に、合わせ
てカメラ10による撮影を行う。
【0030】作業者300は、作業位置までの動作を教
示する時に、モニタ43を見ながら、カメラ10と照射
部30がワーク140のロウ付け部(作業部)を向くよ
うに移動させ、スポット光照射部31とスリット光照射
部32のそれぞれが照射した時の画像をカメラ10で撮
影する(図3のステップS6)。
示する時に、モニタ43を見ながら、カメラ10と照射
部30がワーク140のロウ付け部(作業部)を向くよ
うに移動させ、スポット光照射部31とスリット光照射
部32のそれぞれが照射した時の画像をカメラ10で撮
影する(図3のステップS6)。
【0031】次に、作業者300は、撮影された画像の
中から位置補正時の画像処理で必要となる部分を、モニ
タ43上で指定し、その部分を画像パターンとして登録
する(図3のステップS7)。スポット光照射時に撮影
された画像については、ロウ付け箇所(作業部)を含む
領域を指定し、スリット光照射時に撮影された画像につ
いては、スリット光が作業対象物(ワーク140又は配
管160)に当たった場所を含む領域を指定する。登録
された画像パターンは、登録モデルとして、コンピュー
タ40の記憶部45に記憶される。
中から位置補正時の画像処理で必要となる部分を、モニ
タ43上で指定し、その部分を画像パターンとして登録
する(図3のステップS7)。スポット光照射時に撮影
された画像については、ロウ付け箇所(作業部)を含む
領域を指定し、スリット光照射時に撮影された画像につ
いては、スリット光が作業対象物(ワーク140又は配
管160)に当たった場所を含む領域を指定する。登録
された画像パターンは、登録モデルとして、コンピュー
タ40の記憶部45に記憶される。
【0032】実作業時には、まず、ティーチング時と同
様に配管160を挿入されたワーク140が位置固定・
供給冶具150上でロウ付けロボット100へ供給され
る(図3のステップS1〜S4)。次に、ティーチングデ
ータに基づくロボットコントローラ110の制御によ
り、ロボットハンド102の先端がティーチング時の作
業位置まで移動する(図3のステップS8)。ここまで
の動作は、従来装置の場合と同様である。
様に配管160を挿入されたワーク140が位置固定・
供給冶具150上でロウ付けロボット100へ供給され
る(図3のステップS1〜S4)。次に、ティーチングデ
ータに基づくロボットコントローラ110の制御によ
り、ロボットハンド102の先端がティーチング時の作
業位置まで移動する(図3のステップS8)。ここまで
の動作は、従来装置の場合と同様である。
【0033】次に、スポット光照射部31及びスリット
光照射部32のそれぞれから光を照射し、カメラ10に
よりそれぞれの光に対する画像を撮影する(図3のステ
ップS9及びS12)。撮影された画像は、カメラ画像入
力部41を介してコンピュータ40の処理部44に取り
込まれ、画像処理が施される。スポット光の場合には、
作業部(ロウ付け箇所)を含む画像が取得され、画像処
理により、まず、取得された画像中で当該作業部の検知
が行われる(図3のステップS10)。作業部の検知
は、ティーチング時に記憶部45に登録された前記登録
モデル(作業部の画像パターン)を用いて、パターンマ
ッチング(正規化相関)処理により行われる。ここで用
いるパターンマッチング処理の方法は、従来から用いら
れている一般的な方法である。
光照射部32のそれぞれから光を照射し、カメラ10に
よりそれぞれの光に対する画像を撮影する(図3のステ
ップS9及びS12)。撮影された画像は、カメラ画像入
力部41を介してコンピュータ40の処理部44に取り
込まれ、画像処理が施される。スポット光の場合には、
作業部(ロウ付け箇所)を含む画像が取得され、画像処
理により、まず、取得された画像中で当該作業部の検知
が行われる(図3のステップS10)。作業部の検知
は、ティーチング時に記憶部45に登録された前記登録
モデル(作業部の画像パターン)を用いて、パターンマ
ッチング(正規化相関)処理により行われる。ここで用
いるパターンマッチング処理の方法は、従来から用いら
れている一般的な方法である。
【0034】作業部が検知されると、次に、取得された
画像中において、その位置とロボットハンド102先端
位置(ティーチング時の作業部の位置)との位置ずれ量
を求める(図3のステップS11)。この位置ずれ量
は、ティーチング時の作業位置と実際の作業位置との水
平(X,Y)方向の位置ずれを意味し、画素数として求め
られる。
画像中において、その位置とロボットハンド102先端
位置(ティーチング時の作業部の位置)との位置ずれ量
を求める(図3のステップS11)。この位置ずれ量
は、ティーチング時の作業位置と実際の作業位置との水
平(X,Y)方向の位置ずれを意味し、画素数として求め
られる。
【0035】一方、スリット光の場合には、スリット光
が作業対象物(ワーク140又は配管160)に当たっ
た場所を含む画像が取得され、まず、取得された画像中
で当該スリット光が当たった部分の検知が行われる(図
3のステップS13)。スリット光が当たった部分の検
知は、上記スポット光の場合と同様に、ティーチング時
に登録された前記登録モデル(スリット光が当たった部
分の画像パターン)を用いて、パターンマッチング(正
規化相関)処理により行われる。
が作業対象物(ワーク140又は配管160)に当たっ
た場所を含む画像が取得され、まず、取得された画像中
で当該スリット光が当たった部分の検知が行われる(図
3のステップS13)。スリット光が当たった部分の検
知は、上記スポット光の場合と同様に、ティーチング時
に登録された前記登録モデル(スリット光が当たった部
分の画像パターン)を用いて、パターンマッチング(正
規化相関)処理により行われる。
【0036】次に、取得された画像中において、検知し
た部分の位置とティーチング時のスリット光が当たった
部分の位置との位置ずれ量を求める。この2次元画像上
の位置ずれ量から、後述する原理により、実際の作業位
置の高さ(Z)方向の位置ずれ量を求めることができる
(図3のステップS14)。このように、スリット光の
場合においても、パターンマッチング処理及び画像上で
の位置ずれ量の算出処理は、スポット光の場合と同じ処
理を行う。従って、処理プログラムを簡素化することが
でき、さらに処理の最適化も容易となるので処理の高速
化を図ることもできる。この点も本ロウ付けロボット装
置の特徴である。
た部分の位置とティーチング時のスリット光が当たった
部分の位置との位置ずれ量を求める。この2次元画像上
の位置ずれ量から、後述する原理により、実際の作業位
置の高さ(Z)方向の位置ずれ量を求めることができる
(図3のステップS14)。このように、スリット光の
場合においても、パターンマッチング処理及び画像上で
の位置ずれ量の算出処理は、スポット光の場合と同じ処
理を行う。従って、処理プログラムを簡素化することが
でき、さらに処理の最適化も容易となるので処理の高速
化を図ることもできる。この点も本ロウ付けロボット装
置の特徴である。
【0037】次に、処理部44では、計測された水平
(X,Y)方向及び高さ(Z)方向の位置ずれ量に基づい
て、ロボットハンド102先端の位置補正データを作成
し(図3のステップS15)、外部出力部42を介し
て、ロボットコントローラ110へ出力する。位置ずれ
量から、実際のロボットハンド102の移動量である位
置補正データへの変換は、幾何学的な計算で算出するこ
ともできるが、予め、実際にワーク140及びロボット
ハンド102を移動させて、上記画像処理によって得ら
れる位置ずれ量と実際の位置ずれ量をキャリブレーショ
ンしておくことで、精度を高めることができる。
(X,Y)方向及び高さ(Z)方向の位置ずれ量に基づい
て、ロボットハンド102先端の位置補正データを作成
し(図3のステップS15)、外部出力部42を介し
て、ロボットコントローラ110へ出力する。位置ずれ
量から、実際のロボットハンド102の移動量である位
置補正データへの変換は、幾何学的な計算で算出するこ
ともできるが、予め、実際にワーク140及びロボット
ハンド102を移動させて、上記画像処理によって得ら
れる位置ずれ量と実際の位置ずれ量をキャリブレーショ
ンしておくことで、精度を高めることができる。
【0038】位置補正データを受けたロボットコントロ
ーラ110は、それに基づいてロウ付けロボット100
を制御し、ロボットハンド102先端の位置を補正する
(図3のステップS16)。ロボットハンド102先端
の位置が補正されれば、ロウ付け作業を開始する(図3
のステップS17)。以上、説明した動作(図3のステ
ップS8〜S17)がワーク140が供給される度に実行
される。
ーラ110は、それに基づいてロウ付けロボット100
を制御し、ロボットハンド102先端の位置を補正する
(図3のステップS16)。ロボットハンド102先端
の位置が補正されれば、ロウ付け作業を開始する(図3
のステップS17)。以上、説明した動作(図3のステ
ップS8〜S17)がワーク140が供給される度に実行
される。
【0039】なお、処理時間に問題が無ければ、スリッ
ト光の照射、画像取得、画像処理、及び高さ方向の位置
補正の処理(図3のステップS12〜S16)を先に行
い、その後にスポット光の照射、画像取得、画像処理、
及び水平方向の位置補正の処理(図3のステップS9〜S
11、S15、S16)を行うようにしても良い。この場
合の方が、位置補正精度を向上させることができる。
ト光の照射、画像取得、画像処理、及び高さ方向の位置
補正の処理(図3のステップS12〜S16)を先に行
い、その後にスポット光の照射、画像取得、画像処理、
及び水平方向の位置補正の処理(図3のステップS9〜S
11、S15、S16)を行うようにしても良い。この場
合の方が、位置補正精度を向上させることができる。
【0040】また、図3に示すように、スポット光によ
る処理とスリット光による処理を同時に平行して行う場
合には、スポット光とスリット光の色(波長)を変え、
カメラ10からの情報を色毎に分離抽出して、別々の画
像を得ることで対応可能である。
る処理とスリット光による処理を同時に平行して行う場
合には、スポット光とスリット光の色(波長)を変え、
カメラ10からの情報を色毎に分離抽出して、別々の画
像を得ることで対応可能である。
【0041】図4は、前述した水平(X,Y)方向の位置
ずれ検出の原理を説明するための図である。図の(a)
は、カメラ10による撮影時の位置関係を表した図であ
り、図中のAは、ティーチング時のワーク140の位置
を、Bは、実作業時のワーク140の位置を表してい
る。スポット光照射部31は、ワーク140に斜めに光
を照射するように設置し、作業部であるロウ付け箇所に
影を作るようにする。これにより、パターンマッチング
時の検知が容易となる。
ずれ検出の原理を説明するための図である。図の(a)
は、カメラ10による撮影時の位置関係を表した図であ
り、図中のAは、ティーチング時のワーク140の位置
を、Bは、実作業時のワーク140の位置を表してい
る。スポット光照射部31は、ワーク140に斜めに光
を照射するように設置し、作業部であるロウ付け箇所に
影を作るようにする。これにより、パターンマッチング
時の検知が容易となる。
【0042】図の(b)は、ティーチング時の撮影画像
(基準画像)であり、前述のとおり、この中のイ部が登
録モデルとして記憶部45に記憶される(図の
(c))。図の(d)は、実作業時に撮影された画像(検
出画像)であり、前述のとおり、(c)の登録モデルを
用いたパターンマッチング処理により、ロ部が検知され
る。(d)のdx及びdyが前記計測される水平方向の位置
ずれ量となる。
(基準画像)であり、前述のとおり、この中のイ部が登
録モデルとして記憶部45に記憶される(図の
(c))。図の(d)は、実作業時に撮影された画像(検
出画像)であり、前述のとおり、(c)の登録モデルを
用いたパターンマッチング処理により、ロ部が検知され
る。(d)のdx及びdyが前記計測される水平方向の位置
ずれ量となる。
【0043】次に、図5は、スリット光による高さ
(Z)方向の位置ずれ検出の原理を説明するための図で
ある。図の(a)は、カメラ10による撮影時の位置関
係を表した図であり、図中のAは、ティーチング時のワ
ーク140の位置を、Bは、実作業時のワーク140の
位置を表している。カメラ10の撮像面をワーク140
及び配管160と水平にし、スリット光照射部32は、
配管160に斜めに光を照射するように設置する。図か
ら明らかなとおり、ワーク140の高さが変わることに
より、スリット光が配管160に当たる位置が変化す
る。図のAとBでは、高さがdz分異なるが、それによりス
リット光が当たる位置がdx分ずれることになる。スリッ
ト光による高さ方向の位置ずれ検出は、この原理を利用
したものである。
(Z)方向の位置ずれ検出の原理を説明するための図で
ある。図の(a)は、カメラ10による撮影時の位置関
係を表した図であり、図中のAは、ティーチング時のワ
ーク140の位置を、Bは、実作業時のワーク140の
位置を表している。カメラ10の撮像面をワーク140
及び配管160と水平にし、スリット光照射部32は、
配管160に斜めに光を照射するように設置する。図か
ら明らかなとおり、ワーク140の高さが変わることに
より、スリット光が配管160に当たる位置が変化す
る。図のAとBでは、高さがdz分異なるが、それによりス
リット光が当たる位置がdx分ずれることになる。スリッ
ト光による高さ方向の位置ずれ検出は、この原理を利用
したものである。
【0044】また、スリット光が配管160に当たった
部分は、反射光が三日月形状となるため、この形状を検
出することで当該位置を検知することができる。図の
(b)は、ティーチング時の撮影画像(基準画像)であ
り、前述のとおり、この中のイ部(三日月形状)が登録
モデルとして記憶部45に記憶される(図の(c))。
部分は、反射光が三日月形状となるため、この形状を検
出することで当該位置を検知することができる。図の
(b)は、ティーチング時の撮影画像(基準画像)であ
り、前述のとおり、この中のイ部(三日月形状)が登録
モデルとして記憶部45に記憶される(図の(c))。
【0045】図の(d)は、実作業時に撮影された画像
(検出画像)であり、前述のとおり、(c)の登録モデ
ルを用いたパターンマッチング処理により、ロ部が検知
される。そして、(d)のdxを計測することにより、上
記の原理に基づいて、簡単な計算で高さ方向の位置ずれ
量dzを求めることができる。この方法は、図に示した様
に、水平な物体が垂直方向に平行移動した場合には、精
度良く計測を行うことができる。
(検出画像)であり、前述のとおり、(c)の登録モデ
ルを用いたパターンマッチング処理により、ロ部が検知
される。そして、(d)のdxを計測することにより、上
記の原理に基づいて、簡単な計算で高さ方向の位置ずれ
量dzを求めることができる。この方法は、図に示した様
に、水平な物体が垂直方向に平行移動した場合には、精
度良く計測を行うことができる。
【0046】本実施の形態例におけるロウ付け作業で
は、供給されるワーク140の3次元的な位置ずれが、
捻れを伴わない平行移動である場合が多いため、上述し
た水平方向及び高さ方向の位置ずれ検出方法により、精
度良く位置補正することが可能である。従って、3次元
の位置補正を、同様な2次元の画像処理を2回行うこと
で実現できることになり、処理の高速化及び装置の簡易
化・低コスト化を図ることができる。
は、供給されるワーク140の3次元的な位置ずれが、
捻れを伴わない平行移動である場合が多いため、上述し
た水平方向及び高さ方向の位置ずれ検出方法により、精
度良く位置補正することが可能である。従って、3次元
の位置補正を、同様な2次元の画像処理を2回行うこと
で実現できることになり、処理の高速化及び装置の簡易
化・低コスト化を図ることができる。
【0047】なお、以上の説明の中でパターンマッチン
グ処理による対象箇所の検知(図3のステップS10及
びS13)について述べたが、その際に誤検知を低減さ
せるために、パターンマッチング処理の前に取得された
画像に対し前処理を施すようにしても良い。前処理とし
ては、微分処理、平均化処理、2値化処理など目的に合
った画像を生成するために行われる一般的な画像処理手
法を用いることができる。また、スポット光及びスリッ
ト光を照射する前の画像を照射後の画像から減算する処
理を用いてもよい。このような前処理を施すことによ
り、ロウ付け箇所などの対象箇所を強調することがで
き、パターンマッチングによる誤検知を減少させ、処理
時間も短縮させることができる。
グ処理による対象箇所の検知(図3のステップS10及
びS13)について述べたが、その際に誤検知を低減さ
せるために、パターンマッチング処理の前に取得された
画像に対し前処理を施すようにしても良い。前処理とし
ては、微分処理、平均化処理、2値化処理など目的に合
った画像を生成するために行われる一般的な画像処理手
法を用いることができる。また、スポット光及びスリッ
ト光を照射する前の画像を照射後の画像から減算する処
理を用いてもよい。このような前処理を施すことによ
り、ロウ付け箇所などの対象箇所を強調することがで
き、パターンマッチングによる誤検知を減少させ、処理
時間も短縮させることができる。
【0048】また、異なる二通りの前処理を行って、検
知精度を高めても良い。図6の(a)は、その一例を示
した処理フローである。図に示す処理は、図3のステッ
プS10あるいはS13に対応する処理である。取得され
た同じ画像に対し、異なる二通りの前処理を別々に実行
し(ステップS1及びS1')、その結果に対してそれぞ
れ前述したパターンマッチングを行う(ステップS2及
びS2')。そして、その二つの結果を比較し(ステップ
S3)、一致した場合には対象箇所が検知できたものと
し(ステップS4)、そうでない場合には、再度処理を
行う(ステップS5)。こうすることにより、更に誤検
知を低減することができる。
知精度を高めても良い。図6の(a)は、その一例を示
した処理フローである。図に示す処理は、図3のステッ
プS10あるいはS13に対応する処理である。取得され
た同じ画像に対し、異なる二通りの前処理を別々に実行
し(ステップS1及びS1')、その結果に対してそれぞ
れ前述したパターンマッチングを行う(ステップS2及
びS2')。そして、その二つの結果を比較し(ステップ
S3)、一致した場合には対象箇所が検知できたものと
し(ステップS4)、そうでない場合には、再度処理を
行う(ステップS5)。こうすることにより、更に誤検
知を低減することができる。
【0049】さらに又、パターンマッチングによる誤検
知を低減させるために、検知する箇所を一画像内に複数
設ける方法を取っても良い。図6の(b)は、その一例
を示した処理フローである。図に示す処理は、図3のス
テップS10あるいはS13に対応する処理である。複数
の検知対象箇所としては、作業対象のロウ付け箇所を含
み、ワーク140全体が移動しても相対位置が変わらな
い部位を選ぶ必要がある。特に形状が特徴的であり、検
知しやすい箇所を選ぶと効果的である。
知を低減させるために、検知する箇所を一画像内に複数
設ける方法を取っても良い。図6の(b)は、その一例
を示した処理フローである。図に示す処理は、図3のス
テップS10あるいはS13に対応する処理である。複数
の検知対象箇所としては、作業対象のロウ付け箇所を含
み、ワーク140全体が移動しても相対位置が変わらな
い部位を選ぶ必要がある。特に形状が特徴的であり、検
知しやすい箇所を選ぶと効果的である。
【0050】まず、一つの検知対象箇所に対してパター
ンマッチング処理を実行する(ステップS1)。通常、
パターンマッチング処理では、検知結果が確からしい順
に複数の候補として得られるため、その中の一つを選出
する(ステップS2)。一方、同じ画像内に存在する他
の検知対象箇所については、既に検知が完了しているも
のとする(ステップS1')。
ンマッチング処理を実行する(ステップS1)。通常、
パターンマッチング処理では、検知結果が確からしい順
に複数の候補として得られるため、その中の一つを選出
する(ステップS2)。一方、同じ画像内に存在する他
の検知対象箇所については、既に検知が完了しているも
のとする(ステップS1')。
【0051】ここで、選出された候補と検知された他の
検知対象箇所の相対位置をチェックし(ステップS
3)、その結果が妥当である場合には、その候補を所定
の検知対象箇所であるとして検知を完了する(ステップ
S4)。一方、相対位置が妥当でない場合には、他の候
補を選出し、再度相対位置のチェックを行うなど再処理
を施す。このような処理を行うことでも、パターンマッ
チングによる検知精度を向上させることができる。
検知対象箇所の相対位置をチェックし(ステップS
3)、その結果が妥当である場合には、その候補を所定
の検知対象箇所であるとして検知を完了する(ステップ
S4)。一方、相対位置が妥当でない場合には、他の候
補を選出し、再度相対位置のチェックを行うなど再処理
を施す。このような処理を行うことでも、パターンマッ
チングによる検知精度を向上させることができる。
【0052】以上説明したように、本実施の形態例に係
るロウ付けロボット装置を用いることにより、実作業時
に供給される作業対象物の位置のばらつきに対応した作
業位置の補正を、高速にかつ精度良く行うことが可能と
なり、不良の発生の低減と製品品質の安定化を図ること
ができる。図7は、位置補正を行わない場合(図中の
×)と、本ロウ付けロボット装置によって位置補正を実
行した場合(図中の●)の位置ずれの実験結果をプロッ
トした図である。図の(a)は、水平方向のずれを、
(b)は高さ方向のずれを表している。図から、本ロウ
付けロボット装置による位置補正が有効であることが明
らかである。
るロウ付けロボット装置を用いることにより、実作業時
に供給される作業対象物の位置のばらつきに対応した作
業位置の補正を、高速にかつ精度良く行うことが可能と
なり、不良の発生の低減と製品品質の安定化を図ること
ができる。図7は、位置補正を行わない場合(図中の
×)と、本ロウ付けロボット装置によって位置補正を実
行した場合(図中の●)の位置ずれの実験結果をプロッ
トした図である。図の(a)は、水平方向のずれを、
(b)は高さ方向のずれを表している。図から、本ロウ
付けロボット装置による位置補正が有効であることが明
らかである。
【0053】なお、実施の形態例としては、ロウ付け作
業用のロボット装置として説明したが、本発明は、他の
作業を行う場合にも応用することができる。
業用のロボット装置として説明したが、本発明は、他の
作業を行う場合にも応用することができる。
【0054】本発明の保護範囲は、上記の実施の形態に
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均
等物に及ぶものである。
【0055】
【発明の効果】以上、添付図にしたがって説明したよう
に、本発明では以下のような効果を有する。
に、本発明では以下のような効果を有する。
【0056】第一に、ロボットアームの関節にカメラと
照明装置を設け、カメラで撮影された画像の画像処理結
果に基づいてロボットハンド先端の位置補正を行うこと
により、供給される作業対象物の位置にばらつきがある
場合においても、適正な位置において作業を実行するこ
とができ、不良発生率の低減と製品品質の安定化を図る
ことができる。
照明装置を設け、カメラで撮影された画像の画像処理結
果に基づいてロボットハンド先端の位置補正を行うこと
により、供給される作業対象物の位置にばらつきがある
場合においても、適正な位置において作業を実行するこ
とができ、不良発生率の低減と製品品質の安定化を図る
ことができる。
【0057】第二に、スポット光照明とスリット光照明
を用い、それぞれの光を照射している時に得られる画像
に対して画像処理を施すことにより、容易にかつ精度良
くロボットハンド先端の位置補正を行うことができる。
を用い、それぞれの光を照射している時に得られる画像
に対して画像処理を施すことにより、容易にかつ精度良
くロボットハンド先端の位置補正を行うことができる。
【0058】第三に、スポット光に対して得られる画像
と、スリット光に対して得られる画像のパターンマッチ
ング処理において、同一の処理方法を用いることによ
り、処理の簡素化と高速化を図ることができる。
と、スリット光に対して得られる画像のパターンマッチ
ング処理において、同一の処理方法を用いることによ
り、処理の簡素化と高速化を図ることができる。
【0059】第四に、スリット光が作業対象物に当たる
位置のずれに基づいて、作業対象物の高さ方向のずれを
検知することにより、容易かつ高速に3次元の位置補正
を行うことができる。
位置のずれに基づいて、作業対象物の高さ方向のずれを
検知することにより、容易かつ高速に3次元の位置補正
を行うことができる。
【0060】第五に、パターンマッチング処理の前に適
正な前処理を行うことにより、パターンマッチングにお
ける誤検知を減少させ、処理時間も短縮させることがで
きる。
正な前処理を行うことにより、パターンマッチングにお
ける誤検知を減少させ、処理時間も短縮させることがで
きる。
【0061】第六に、一つの画像に対し、異なる前処理
を行った場合のパターンマッチング結果と比較して検知
を行うことにより、さらに検知精度を高めることができ
る。
を行った場合のパターンマッチング結果と比較して検知
を行うことにより、さらに検知精度を高めることができ
る。
【0062】第七に、パターンマッチングによる検知対
象箇所を一つの画像内に複数設け、それらの相対位置を
加味して検知を行うことにより、さらに検知精度を高め
ることができる。
象箇所を一つの画像内に複数設け、それらの相対位置を
加味して検知を行うことにより、さらに検知精度を高め
ることができる。
【図1】本発明を適用した作業用ロボット装置の実施の
形態例を説明するための概要図である。
形態例を説明するための概要図である。
【図2】同実施の形態例に係るロウ付けロボット装置2
00の構成を示したブロック図である。
00の構成を示したブロック図である。
【図3】同実施の形態例に係るロウ付けロボット装置の
作業及び処理の流れを示したフローチャートである。
作業及び処理の流れを示したフローチャートである。
【図4】水平(X,Y)方向の位置ずれ検出の原理を説明
するための図である。
するための図である。
【図5】高さ(Z)方向の位置ずれ検出の原理を説明す
るための図である。
るための図である。
【図6】パターンマッチングの検知精度を高めるための
処理例を示したフローチャートである。
処理例を示したフローチャートである。
【図7】位置補正を行わない場合と、位置補正を実行し
た場合の位置ずれの実験結果をプロットした図である。
た場合の位置ずれの実験結果をプロットした図である。
【図8】従来のロウ付けロボット装置の一例を説明する
ための概要図である。
ための概要図である。
10 カメラ 20 光源部 21 スポット光照射用光源部 22 スリット光照射用光源部 30 照射部 31 スポット光照射部 32 スリット光照射部 33 光ファイバ部 40 コンピュータ 41 カメラ画像入力部 42 外部出力部 43 モニタ 44 処理部 45 記憶部 100 ロウ付けロボット 101 ロボットアーム 102 ロボットハンド 110 ロボットコントローラ 120 ティーチングペンダント 130 コンベア 140 ワーク 150 位置固定・供給冶具 160 配管 200 ロウ付けロボット装置 300 作業者
フロントページの続き (72)発明者 岩田 延弘 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町3丁目1 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内 (72)発明者 河原 寿治 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町3丁目1 番地 三菱重工業株式会社エアコン製作所 内 Fターム(参考) 2F065 AA04 AA20 DD06 EE00 FF01 FF04 HH04 HH05 JJ03 JJ19 JJ26 LL02 LL30 NN01 PP25 QQ24 QQ31 QQ38 3F059 AA03 AA05 AA07 DB05 DB09 DB10 FB12 FB16 5B057 AA05 BA02 DA07 DC32
Claims (7)
- 【請求項1】ロボットアームの動作によりロボットハン
ド先端を所定の位置へ移動させ、該ロボットハンド先端
で被作業物に対し所定の作業を行う作業用ロボット装置
であって、 該ロボットアームの関節に設けられたカメラ及び照明装
置と、 該照明装置から該被作業物へ光を照射している時に該カ
メラで撮影した画像に、画像処理を施すことによって該
被作業物における作業位置を検知する画像処理装置を有
し、 該検知された作業位置に基づいて、該ロボットハンド先
端の位置を補正することを特徴とする作業用ロボット装
置。 - 【請求項2】請求項1において、 前記照明装置が、スポット光照射部とスリット光照射部
を有し、 前記画像処理装置が、該スポット光照射部から光を照射
している時に前記カメラで撮影された画像と、該スリッ
ト光照射部から光を照射している時に前記カメラで撮影
された画像の両方の画像に対し前記画像処理を施すこと
により、前記被作業物における作業位置を検知すること
を特徴とする作業用ロボット装置。 - 【請求項3】請求項2において、 前記画像処理装置が、 前記画像処理の中で、前記両方の画像に対して同一方法
のパターンマッチング処理を実行することを特徴とする
作業用ロボット装置。 - 【請求項4】請求項2あるいは請求項3において、 前記画像処理装置が、 前記スリット光照射部から光を照射している時に前記カ
メラで撮影された画像に対する画像処理により、前記ス
リット光照射部からの光が前記被作業物上に照射されて
いる位置を検出し、 該検出された位置に基づいて、前記被作業物における作
業位置の高さ方向の位置を検知することを特徴とする作
業用ロボット装置。 - 【請求項5】請求項3において、 前記画像処理装置が、前記パターンマッチング処理の前
に前記画像に対して前処理を施すことを特徴とする作業
用ロボット装置。 - 【請求項6】請求項5において、 前記画像処理装置が、一つの前記画像に対し、 所定の前記前処理を施した後に前記パターンマッチング
処理を行った結果と、 該所定の前処理とは異なる前処理を施した後に前記パタ
ーンマッチング処理を行った結果を比較し、 該結果が一致した場合に、前記パターンマッチング処理
を終了することを特徴とする作業用ロボット装置。 - 【請求項7】請求項3、請求項5あるいは請求項6にお
いて、 前記パターンマッチング処理で検出する対象箇所を、一
つの前記画像内に二つ以上設けることを特徴とする作業
用ロボット装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000054660A JP2001246582A (ja) | 2000-02-29 | 2000-02-29 | 作業用ロボット装置 |
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