JP2007000946A - Reference model setting method and workpiece transfer system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a workpiece transfer system which positively discriminates workpieces from each other even if they are mounted on a workpiece mounting section in a state of the workpieces being in touch with each other, and transfers the workpieces without extending a workpiece transfer time. <P>SOLUTION: The workpiece transfer system includes a reference model setting means for selecting an arbitrary one of the workpieces mounted on the workpiece mounting section 2, and for setting the shape of the selected workpiece as a reference model. The reference model setting means comprises: a model workpiece mounting stand 7; a lower-side illuminating device; an upper-side illuminating device 5; an image pick-up device 4; and an image processor 6. The reference model setting means selects one of the plurality of workpiece mounted on the workpiece mounting section 2, based on the shape of the set reference model, and the selected workpiece is transferred to a predetermined location by a workpiece transfer device 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを用いて、複数のワークの中から、ワーク判別のための基準モデルを設定する基準モデル設定方法およびワーク載置部に載置されたワークから所定の形状のワークを把持して所定の場所に搬送するワーク搬送装置を備えるワーク搬送システムに関する。   The present invention relates to a reference model setting method for setting a reference model for workpiece discrimination from a plurality of workpieces using two illumination devices, an imaging device for imaging a workpiece, and an image processing device. The present invention relates to a workpiece transfer system including a workpiece transfer device that holds a workpiece having a predetermined shape from a workpiece placed on a placement unit and transfers the workpiece to a predetermined location.

例えば、切削工具として用いるチップ（ワーク）は、複数のワークを同時に表面処理した後に、刃先処理が施される。この場合、ワークには、多種の形状があるため、表面処理を行う際には、複数種類のワークを同時に表面処理を行うが、その後の刃先処理は、ワーク形状が同一の物に対して連続加工を施す方が効率が良い。   For example, a tip (work) used as a cutting tool is subjected to a blade edge treatment after simultaneously surface-treating a plurality of workpieces. In this case, since the workpiece has various shapes, when performing the surface treatment, a plurality of types of workpieces are subjected to the surface treatment at the same time, but the subsequent cutting edge processing is continuously performed on an object having the same workpiece shape. It is more efficient to apply processing.

従って、表面処理が済んだワークを刃先処理するにあたっては、ワークを種類分けするために、表面処理が施された多数のワークの中から、同じ種類のワークを判別する作業が行われる。   Therefore, when performing edge processing on a workpiece that has undergone surface treatment, in order to classify the workpiece, an operation of discriminating the same type of workpiece from among a number of workpieces that have undergone surface treatment is performed.

このとき、所定形状のワークを判別するに当たっては、例えば特許文献１に示すように、通常は、ワークが撮像された画像を処理する画像処理装置に、予め各ワーク形状の輪郭形状を基準モデルデータとして記録しておき、これら基準モデルの中から、所定の基準モデルを選択した後、この基準モデルとワークの輪郭形状を照合して、一致するワークを選択している。このようなワークの判別は、多数のワークの中から基準モデルと同じ形状のワークを選択してワークを所定の場所に搬送するワーク搬送システムにも適用されている。   At this time, in order to discriminate a workpiece having a predetermined shape, for example, as shown in Patent Document 1, usually, an outline of each workpiece shape is previously stored in the reference model data in an image processing apparatus that processes an image of the workpiece. After selecting a predetermined reference model from these reference models, the reference model and the contour shape of the work are collated to select a matching work. Such workpiece discrimination is also applied to a workpiece transfer system that selects a workpiece having the same shape as the reference model from a large number of workpieces and transfers the workpiece to a predetermined location.

また、所定の形状のワークを把持して所定の場所に搬送するワーク搬送システムについては、特許文献２に示すものも提案されている。特許文献２では、複数あるワークの中から、一つのワークをワーク搬送装置で把持し、搬送先にワークを搬送する前、この装置でワークを把持したままワークの形状（姿勢）を検出し、検出されたワーク形状・姿勢に基づいて、ワークを搬送先の所定の位置に所定の姿勢で配置する制御を行う。   As a work transfer system for holding a work having a predetermined shape and transferring it to a predetermined place, the one shown in Patent Document 2 has also been proposed. In Patent Document 2, a workpiece is gripped by a workpiece transfer device from a plurality of workpieces, and before the workpiece is transferred to a transfer destination, the shape (posture) of the workpiece is detected while holding the workpiece with this device, Based on the detected workpiece shape / posture, control is performed to place the workpiece in a predetermined posture at a predetermined position of the transport destination.

特開平9-44686号公報JP-A-9-44686 特開平5-212690号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-212690

しかしながら、特許文献１に示すワークの判別方法では、多種類のワークが多数載置されている中から、種類毎にワークを選択する場合、予め制御手段に登録しておく基準モデルのデータも、ワークの種類だけ必要となるので、登録するデータ数が非常に多くなる。その結果、基準データの作成が煩雑となるばかりか、選択するワークに相当する基準モデルを登録されている多数のデータの中から選び出す作業も要する。   However, in the workpiece discrimination method shown in Patent Document 1, when a workpiece is selected for each type from among many types of workpieces, the reference model data registered in advance in the control means is also used. Since only the type of workpiece is required, the number of data to be registered becomes very large. As a result, the creation of reference data becomes complicated, and it is also necessary to select a reference model corresponding to the work to be selected from a large number of registered data.

さらに、基準モデルは、ワークの輪郭線をデータとしているため、ワークが無作為にワーク載置台に載置された場合、ワーク同士が接触したり、ワーク載置台がワークと同色であったりすると、ワークの境界が不明瞭となり、ワークが載置されている位置の高精度な認識ができない。   Furthermore, since the reference model uses the outline of the workpiece as data, when workpieces are randomly placed on the workpiece mounting table, if the workpieces contact each other or the workpiece mounting table is the same color as the workpiece, The boundary of the workpiece becomes unclear, and the position where the workpiece is placed cannot be recognized with high accuracy.

また、特許文献２に開示されているワーク搬送システムでは、ワーク載置台に不作為に載置されている複数のワークの中から、一つだけワークをワーク搬送装置で掴かみ、ワークの形状を計測した後に搬送先にそのまま搬送するようになっている。即ち、特許文献２のワーク搬送装置は、ワークを搬送先に搬送する前に、ワークの形状を計測する計測箱内にワークを一旦搬送し、この計測箱内でワーク形状を測定した後、測定結果に基づいてワークを搬送先の所定の場所に所定の姿勢で配置されるように搬送するようになっている。このように、特許文献２のワーク搬送システムでは、ワークをいちいち計測箱を経由させて、ワークの形状を測定した後に、搬送先に搬送する工程を繰り返すため、ワークを搬送元から搬送先まで搬送するのに長時間を要することとなる。   Moreover, in the workpiece conveyance system disclosed in Patent Document 2, only one workpiece is gripped by the workpiece conveyance device from a plurality of workpieces randomly placed on the workpiece placement table, and the shape of the workpiece is measured. After that, it is transported as it is to the transport destination. In other words, the workpiece transfer device of Patent Document 2 transports a workpiece once into a measurement box for measuring the shape of the workpiece before transferring the workpiece to the transfer destination, and measures the workpiece shape in the measurement box, then measures the workpiece. Based on the result, the workpiece is transported so as to be arranged in a predetermined posture at a predetermined location of the transport destination. As described above, in the workpiece transfer system of Patent Document 2, the workpiece is transferred from the transfer source to the transfer destination in order to repeat the process of transferring the workpiece to the transfer destination after measuring the shape of the workpiece through the measurement box. It takes a long time to do.

そこで、本発明は、複数のワークが、所定の設置場所において互いに接触した状態で載置されていても、確実にワークの判別が行える基準モデルの設定方法を提供することを主目的とする。さらに、確実にワークの判別が行えながら、ワークを搬送する時間も長くなることなく搬送が行えるワーク搬送システムを提供することも目的とする。   Therefore, the main object of the present invention is to provide a reference model setting method capable of reliably discriminating a workpiece even when a plurality of workpieces are placed in contact with each other at a predetermined installation location. It is another object of the present invention to provide a workpiece transfer system that can transfer a workpiece without increasing the time for transferring the workpiece while reliably determining the workpiece.

本発明は、２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを用いて、複数のワークの中から、ワーク判別のための基準モデルを設定する基準モデル設定方法である。   The present invention is a reference model setting method for setting a reference model for workpiece discrimination from a plurality of workpieces using two illumination devices, an imaging device for imaging a workpiece, and an image processing device.

本発明の基準モデル設定方法は、まず、複数のワークの中から任意のワークを基準モデルとなるモデル用ワークとして選択する。そして、一方の照明装置を用いてモデル用ワークへ透過照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの輪郭画像を形成する。さらに、他方の照明装置を用いてモデル用ワークへ反射照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの表面状態の画像を形成する。そして、前記輪郭画像と表面状態画像を画像処理装置で画像処理することによりモデル用ワークの輪郭線と表面状態を抽出して、基準モデルの輪郭線と表面状態を設定する。   In the reference model setting method of the present invention, first, an arbitrary work is selected from a plurality of works as a model work to be a reference model. Then, while transmitting illumination to the model workpiece using one illumination device, the workpiece is imaged using the imaging device to form a contour image of the workpiece. Furthermore, while reflecting light is applied to the model workpiece using the other illumination device, the workpiece is imaged using the imaging device to form an image of the surface state of the workpiece. Then, the contour line and the surface state of the model are extracted by performing image processing on the contour image and the surface state image with an image processing apparatus, and the contour line and the surface state of the reference model are set.

また、本発明の基準モデルの設定方法は、ワーク載置部に載置された複数のワークから、基準モデルの形状に基づいてワークを選択して、選択されたワークをワーク搬送装置を用いて所定の場所に搬送するワーク搬送システムに適用できる。   The reference model setting method of the present invention selects a workpiece based on the shape of the reference model from a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit, and uses the workpiece transfer device to select the selected workpiece. The present invention can be applied to a workpiece transfer system that transfers to a predetermined place.

ワーク搬送システムは、前記した基準モデル設定方法を用いて、以下の工程に従って、基準モデルの設定を行う。   The workpiece transfer system sets the reference model according to the following process using the reference model setting method described above.

(1)ワーク載置部に載置された複数のワークから任意のワークを基準モデルとなるモデル用ワークとして選択する工程。
(2)一方の照明装置を用いてモデル用ワークへ透過照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの輪郭画像を形成する工程。
(3)他方の照明装置を用いてモデル用ワークへ反射照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの表面状態の画像を形成する工程。
(4)前記輪郭画像と表面状態画像を画像処理装置で画像処理することによりモデル用ワークの輪郭線と表面状態を抽出して、基準モデルの輪郭線と表面状態を設定する工程。 (1) A step of selecting an arbitrary work as a model work as a reference model from a plurality of works placed on the work placement unit.
(2) A step of forming an outline image of a workpiece by imaging the workpiece using the imaging device while performing transmission illumination on the model workpiece using one illumination device.
(3) A step of forming an image of the surface state of the workpiece by imaging the workpiece using the imaging device while performing reflective illumination on the model workpiece using the other illumination device.
(4) A step of extracting the contour line and the surface state of the model work by performing image processing on the contour image and the surface state image with an image processing apparatus, and setting the contour line and the surface state of the reference model.

本発明のワーク搬送システムにおける基準モデルの設定方法では、上記(1)から(4)の工程を順次行うことにより、基準モデルの輪郭線と表面状態を設定する。基準モデルの輪郭線と表面状態は、画像処理装置の記憶部に記憶する。輪郭線と表面状態とは、その基準モデルに対して常に対応するようになっている。   In the method for setting the reference model in the workpiece transfer system of the present invention, the contour line and the surface state of the reference model are set by sequentially performing the steps (1) to (4). The contour line and surface state of the reference model are stored in the storage unit of the image processing apparatus. The contour line and the surface state always correspond to the reference model.

さらに、前記ワーク搬送システムは、上記した基準モデルの設定方法を適用してワークの搬送を制御することができる。   Furthermore, the workpiece conveyance system can control workpiece conveyance by applying the above-described reference model setting method.

ワーク搬送システムは、２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを備える。本発明のワーク搬送システムは、以下の工程に従ってワークの搬送制御を行う。   The workpiece transfer system includes two illumination devices, an imaging device that images a workpiece, and an image processing device. The workpiece conveyance system of the present invention performs workpiece conveyance control according to the following steps.

(5)前記した基準モデル設定方法により、基準モデルを設定した後に、ワーク載置部に載置された複数のワークに対して、照明装置を用いて反射照明を行いながら、全てのワークを前記撮像装置で撮像して、ワークの載置状態の画像を形成する工程。
(6)画像処理装置において、前記ワーク載置状態画像に基づいて、各ワークの表面状態の抽出を行う工程。
(7)画像処理装置において、前記ワーク状態抽出工程の後に、基準モデルの表面状態と一致するワークの選択を行う工程。
(8)画像処理装置において、選択されたワークのワーク載置部上での位置を、前記ワーク載置状態画像と基準モデルの輪郭線とに基づいて算出する工程。
(9)画像処理装置において、算出されたワーク載置位置データに従って、ワーク載置部上での位置が認識されたワークをワーク搬送装置を用いて、ワーク搬送先に搬送させるように、ワーク搬送装置に指令を出す工程。なお、ワーク状態のデータも画像処理装置の記憶部に記憶させておくことが好ましい。 (5) After setting the reference model by the above-described reference model setting method, while performing reflected illumination using a lighting device for a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit, all the workpieces are A step of forming an image of a workpiece placement state by taking an image with an imaging device.
(6) In the image processing apparatus, a step of extracting the surface state of each workpiece based on the workpiece placement state image.
(7) In the image processing apparatus, a step of selecting a workpiece that matches the surface state of the reference model after the workpiece state extracting step.
(8) In the image processing apparatus, a step of calculating a position of the selected workpiece on the workpiece placement unit based on the workpiece placement state image and a contour line of the reference model.
(9) In the image processing apparatus, according to the calculated workpiece placement position data, the workpiece is transferred so that the workpiece whose position on the workpiece placement portion is recognized is transferred to the workpiece transfer destination using the workpiece transfer device. The process of issuing commands to the equipment. It is preferable to store the work state data in the storage unit of the image processing apparatus.

以上のように、本発明では、ワーク搬送システムにおいて、選択するワークの基準となる基準モデルを、これから搬送する複数のワークの中から任意に選択したワークに基づいて自動的に設定する。そして、設定された基準モデルは、輪郭線と表面状態のデータを保有する。   As described above, according to the present invention, a reference model serving as a reference for a workpiece to be selected is automatically set based on a workpiece arbitrarily selected from a plurality of workpieces to be transferred in the workpiece transfer system. The set reference model has contour line and surface state data.

そして、ワーク載置部上に載置されているワークの中から、基準モデルと同形のワークを選択するには、まず、ワーク載置部上のワークの表面状態と基準モデルの表面状態とを照合して、表面状態が一致したワークを選択する。   In order to select a workpiece having the same shape as the reference model from among the workpieces placed on the workpiece placement unit, first, the surface state of the workpiece on the workpiece placement unit and the surface state of the reference model are determined. Collate and select workpieces with matching surface conditions.

次に、選択されたワークの輪郭線を基準モデルの輪郭線に基づいて求める。基準モデルは輪郭線と表面状態のデータを保有しているので、選択されたワークは、基準モデルと表面状態が一致すれば、輪郭線も基準モデルの輪郭線と一致することになる。従って、基準モデルの有する輪郭線から、ワークの輪郭線を算出する。   Next, the contour line of the selected workpiece is obtained based on the contour line of the reference model. Since the reference model has data of the contour line and the surface state, if the selected workpiece matches the surface state, the contour line also matches the contour line of the reference model. Therefore, the outline of the workpiece is calculated from the outline of the reference model.

そして、選択されたワークは、表面状態と輪郭線とが認識されるので、ワーク載置状態画像から、まず、ワーク載置部上でのワークの表面状態の位置を算出し、この算出結果から、さらに、ワークの輪郭線のワーク載置部上での位置と向きを算出することにより、選択されたワークのワーク載置部上での位置と向きを算出する。   Then, since the surface state and the contour line of the selected workpiece are recognized, first, the position of the surface state of the workpiece on the workpiece placement unit is calculated from the workpiece placement state image, and from this calculation result Further, the position and orientation of the selected workpiece on the workpiece placement unit are calculated by calculating the position and orientation of the workpiece outline on the workpiece placement unit.

次に、上記したワーク搬送システムにおける基準モデルの設定方法およびワーク搬送システムの制御方法が行われるワーク搬送システムの具体的な構成について説明する。   Next, a specific configuration of the workpiece transfer system in which the reference model setting method and the workpiece transfer system control method in the workpiece transfer system described above are performed will be described.

本発明のワーク搬送システムは、ワーク載置部に載置されたワークのうち、任意のワークを選択し、選択されたワークの形状を基準モデルとして設定する基準モデル設定手段を備える。   The workpiece transfer system of the present invention includes a reference model setting unit that selects an arbitrary workpiece from the workpieces placed on the workpiece placement unit and sets the shape of the selected workpiece as a reference model.

基準モデル設定手段は、モデル用ワーク載置台と、下方側照明装置と、上方側照明装置と、撮像装置と、画像処理装置とを備える。   The reference model setting means includes a model work mounting table, a lower illumination device, an upper illumination device, an imaging device, and an image processing device.

モデル用ワーク載置台は、選択されたモデル用ワークが載置され、光が透過する材質で形成される。モデル用ワーク載置台は、台の下方から光を照射したときに、台の上面側に光が透過するように構成される。   The model work placement table is formed of a material on which the selected model work is placed and transmits light. The model work mounting table is configured such that light is transmitted to the upper surface side of the table when light is irradiated from below the table.

下方側照明装置は、モデル用ワーク載置台の下方に配置される。下方側照明装置は、モデル用ワーク載置台と一体化させた透過照明としてもいいし、モデル用ワーク載置台とは別個に設けてもよい。下方側照明装置から照射される光は、モデル用ワーク載置台を透過して、モデル用ワーク載置台の上方に設ける撮像装置に受光されるようになっている。   The lower illumination device is disposed below the model work mounting table. The lower side illumination device may be transmitted illumination integrated with the model work mounting table, or may be provided separately from the model work mounting table. The light emitted from the lower side illumination device passes through the model work mounting table and is received by the imaging device provided above the model work mounting table.

上方側照明装置は、モデル用ワーク載置台の上方に、モデル用ワーク載置台に載置されるモデル用ワークの上面に光が照射されるように配置する。さらに、モデル用ワーク載置台に載置されるモデル用ワークに当たって反射した光が撮像装置に至るように上方側照明装置を配置する。上方側照明装置として、例えば、撮像装置と同軸に配置されるリング照明装置や、同軸落射照明装置などが挙げられる。特に、ワーク表面の凹凸形状が明確となる画像を得るためには、リング照明装置を用いることが好ましい。   The upper illumination device is arranged above the model work mounting table so that light is irradiated onto the upper surface of the model work mounted on the model work mounting table. Further, the upper illumination device is arranged so that the light reflected by the model work placed on the model work placing table reaches the imaging device. Examples of the upper illumination device include a ring illumination device and a coaxial epi-illumination device that are arranged coaxially with the imaging device. In particular, a ring illumination device is preferably used in order to obtain an image in which the uneven shape on the workpiece surface is clear.

撮像装置は、モデル用ワーク載置台の上方に配置され、モデル用ワークの画像を形成する。撮像装置は、例えばCCDカメラが挙げられる。撮像装置と上方側照明装置とは、一体化させてもよい。この場合、撮像装置として、CCDカメラを用い、上方側照明装置として同軸リング照明か、同軸落射照明を用いることにより一体化が可能となる。   The imaging device is disposed above the model work mounting table and forms an image of the model work. An example of the imaging device is a CCD camera. The imaging device and the upper illumination device may be integrated. In this case, integration is possible by using a CCD camera as the imaging device and using coaxial ring illumination or coaxial epi-illumination as the upper illumination device.

撮像装置は、モデル用ワーク載置台上のモデル用ワークに下方側照射装置で光を照射しながらワークの画像を形成する場合には、ワークの輪郭形状の画像を形成する。また、モデル用ワーク載置台上のモデル用ワークに上方側照射装置で光を照射しながらワークの画像を形成する場合には、ワークの表面の模様、凹凸形状の画像を形成する。   When forming an image of a workpiece while irradiating the model workpiece on the model workpiece mounting table with light from the lower side irradiation device, the imaging device forms an image of the contour shape of the workpiece. In addition, when forming an image of a workpiece while irradiating light on the model workpiece on the model workpiece mounting table with the upper side irradiation device, a pattern on the surface of the workpiece and an image with an uneven shape are formed.

画像処理装置は、モデル用ワークの輪郭線を抽出する輪郭線抽出部と、モデル用ワークの表面状態を抽出する表面状態抽出部と、抽出したモデル用ワークの輪郭線と表面状態とを記憶する記憶部とを有する。   The image processing apparatus stores a contour line extraction unit that extracts a contour line of a model work, a surface state extraction unit that extracts a surface state of the model work, and a contour line and a surface state of the extracted model work And a storage unit.

輪郭線抽出部は、下方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像したワーク画像からモデル用ワークの輪郭線を抽出する。また、表面状態抽出部は、上方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像したワーク画像からモデル用ワークの表面状態を抽出する。記憶部は、輪郭線抽出部と表面状態抽出部とで抽出したモデル用ワークの輪郭線と表面状態とを記憶する。ここで、ワークの表面状態とは、ワークの輪郭の内側に形成されるワーク表面の凹凸形状や穴のことをいう。   The contour line extraction unit extracts the contour line of the model work from the work image captured by the imaging device while irradiating the work with the lower illumination device. The surface state extraction unit extracts the surface state of the model workpiece from the workpiece image captured by the imaging device while irradiating the workpiece with the upper illumination device. The storage unit stores the contour line and the surface state of the model work extracted by the contour line extraction unit and the surface state extraction unit. Here, the surface state of the workpiece refers to a concavo-convex shape or a hole on the workpiece surface formed inside the contour of the workpiece.

さらに、ワーク搬送システムは、ワーク載置部に載置されるワークから、前記基準モデル設定手段で設定された基準モデルと一致するワークを選択するワーク選択手段を備えることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the workpiece transfer system includes a workpiece selection unit that selects a workpiece that matches the reference model set by the reference model setting unit from the workpieces placed on the workpiece placement unit.

前記ワーク選択手段は、ワーク載置部に載せられた状態のワークを撮像する撮像装置と、ワーク載置部の上方に配置される上方側照明装置と、画像処理装置とを備える。   The work selection means includes an image pickup device that picks up an image of a work placed on the work placement portion, an upper illumination device disposed above the work placement portion, and an image processing device.

撮像装置は、基準モデル設定手段で用いる撮像装置を用いてもよいし、基準モデル設定手段で用いる撮像装置とは別に設けるようにしてもよい。撮像装置を兼用する場合には、構成部材を少なくできるので、システム全体の小型化が可能となる。   As the imaging device, an imaging device used by the reference model setting unit may be used, or may be provided separately from the imaging device used by the reference model setting unit. When the image pickup apparatus is also used, the number of components can be reduced, so that the entire system can be downsized.

また、上方側照明装置も基準モデル設定手段で用いる上方側照明装置を用いてもよいし、別途、照明装置を設けるようにしてもよい。   Moreover, the upper illumination device used in the reference model setting means may be used as the upper illumination device, or a separate illumination device may be provided.

さらに、撮像装置と上方側照明装置とは、基準モデル設定手段の場合と同様に一体化させてもよい。撮像装置と上方側照明装置とを一体化させる場合、基準モデル設定手段とワーク選択手段とで兼用させることができる。各手段で撮像装置と上方側照明装置とを兼用させる場合には、これら装置を、ワーク載置部の上方と、モデル用ワーク載置台の上方との間で移動できるようにすることが好ましい。   Further, the imaging device and the upper illumination device may be integrated in the same manner as in the case of the reference model setting unit. When the imaging device and the upper illumination device are integrated, the reference model setting unit and the work selection unit can be used together. When each means uses both the imaging device and the upper illumination device, it is preferable that these devices can be moved between the workpiece mounting portion and the model workpiece mounting table.

また、ワーク選択手段で用いる画像処理装置は、前記上方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像されたワーク載置状態画像を処理する。ワーク選択手段で用いる画像処理装置は、基準モデル設定手段で用いる画像処理装置と兼用することが構成を簡略する上で好ましい。   The image processing apparatus used by the work selection means processes the work placement state image captured by the imaging apparatus while irradiating the work with the upper illumination device. The image processing apparatus used in the work selection means is preferably used also as the image processing apparatus used in the reference model setting means in order to simplify the configuration.

画像処理装置は、ワーク選択手段で用いる場合には、前記記憶部と、ワーク状態抽出部と、ワーク選択部と、ワーク位置算出部と、搬送指令部とを有する。   When used in the workpiece selection means, the image processing apparatus includes the storage unit, a workpiece state extraction unit, a workpiece selection unit, a workpiece position calculation unit, and a conveyance command unit.

前記記憶部は、基準モデルの輪郭線と表面状態とが記憶されている。前記ワーク状態抽出部は、前記ワーク載置状態画像から各ワークのワーク載置部上での表面状態を抽出する。   The storage unit stores a contour line and a surface state of a reference model. The workpiece state extraction unit extracts a surface state of each workpiece on the workpiece placement unit from the workpiece placement state image.

前記ワーク選択部は、表面状態が抽出された各ワークのうち、表面状態が記憶部に記憶されている基準モデルの表面状態と一致するワークを選択する。   The workpiece selection unit selects a workpiece whose surface state matches the surface state of the reference model stored in the storage unit from among the workpieces whose surface state has been extracted.

前記ワーク位置算出部は、ワーク選択部で選択されたワークのワーク載置部上での位置を、記憶部に記憶されている基準モデルの表面状態および輪郭線とワーク載置状態画像に基づいて算出する。   The workpiece position calculation unit calculates the position of the workpiece selected by the workpiece selection unit on the workpiece placement unit based on the surface state and contour of the reference model and the workpiece placement state image stored in the storage unit. calculate.

前記搬送指令部は、前記ワーク位置算出部で算出したワーク位置に従って、ワーク載置部上での位置が認識されたワークをワーク搬送装置で把持しに行き、ワーク搬送先にワークを搬送させる指令をワーク搬送装置を駆動制御する制御装置に送る。   The transport command unit, in accordance with the work position calculated by the work position calculation unit, goes to grip the work whose position on the work placement unit is recognized by the work transport device, and transports the work to the work transport destination. Is sent to a control device for driving and controlling the work transfer device.

本発明のワーク搬送システムでは、基準モデルを設定したのち、この基準モデルに基づいて、ワーク載置部に載置された多数のワークの中から、基準モデルと同じ形状のワークを抽出してワーク搬送装置を用いて、搬送先に搬送する。   In the workpiece transfer system of the present invention, after setting a reference model, a workpiece having the same shape as the reference model is extracted from a number of workpieces placed on the workpiece placement unit based on the reference model. It is transported to a transport destination using a transport device.

本発明の基準モデル設定方法によれば、基準モデルを、これから判別する多数のワークの中から任意に選択したワークに基づいて自動的に設定するので、画像処理装置に多数の基準モデルを登録する必要が無くなる。さらに、画像処理装置に既に登録されている多数の基準モデルの中から、必要な基準モデルを検索する作業も不要になる。その結果、人的作業による基準モデルの設定作業が不要となって、全体としての作業時間の短縮が図れる。   According to the reference model setting method of the present invention, since the reference model is automatically set based on a work arbitrarily selected from a large number of works to be determined from now on, a large number of reference models are registered in the image processing apparatus. There is no need. Further, it becomes unnecessary to search for a necessary reference model from among a large number of reference models already registered in the image processing apparatus. As a result, the reference model setting work by human work becomes unnecessary, and the work time as a whole can be shortened.

また、基準モデルは、ワークの輪郭線と表面状態とをデータとして有しているので、基準モデルと同形のワークを選択する際には、判別しようとするワークの表面状態と基準モデルの表面状態とを照合するだけで、自動的に基準モデルの輪郭線からワークの輪郭線が算出できる。   Also, since the reference model has the workpiece outline and surface state as data, when selecting a workpiece of the same shape as the reference model, the surface state of the workpiece to be identified and the surface state of the reference model Can be automatically calculated from the contour line of the reference model.

従って、多数のワークの中からワークを判別する際、判別しようとするワークの輪郭線が不明確であっても、このワークの輪郭線を算出することができるので、ワークが載置されている場所でのワークの位置と向きを高精度で、かつ、高速で認識することが可能となる。以上のことから、ワーク同士が接触していたり、ワークが複雑模様の背景またはワークと同色の背景の上に存在する場合でも、高精度なワーク位置の認識が可能となる。特に、本発明の基準モデル設定方法をワーク搬送システムに適用することにより、ワークを選択する作業の効率を良くすることができる。   Therefore, when discriminating a workpiece from a large number of workpieces, even if the contour of the workpiece to be discriminated is unclear, the contour of the workpiece can be calculated, so that the workpiece is placed. It is possible to recognize the position and orientation of the workpiece at the place with high accuracy and at high speed. From the above, even when the workpieces are in contact with each other or the workpiece is present on the background of the complex pattern or the same color as the workpiece, the workpiece position can be recognized with high accuracy. In particular, by applying the reference model setting method of the present invention to a workpiece transfer system, the efficiency of work selection can be improved.

さらに、本発明のワーク搬送システムの搬送制御方法によれば、ワークを一つずつ形状測定することなく、基準モデルに基づいて、ワークの位置が認識できるので、ワークを供給元から供給先に直接搬送でき、従来のような動作ロスも無くなる。   Furthermore, according to the conveyance control method of the workpiece conveyance system of the present invention, since the position of the workpiece can be recognized based on the reference model without measuring the shape of each workpiece one by one, the workpiece can be directly transferred from the supply source to the supply destination. It can be transported and there is no loss of operation as in the past.

以下、本発明に係るワーク搬送システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のワーク搬送システムは、図１のワーク搬送システムの概略構成図に示すように、ワーク搬送装置1、供給元ワーク載置台（ワーク載置部）2、供給先ワーク載置台3、CCDカメラ（撮像装置）4、リング照明装置（上方側照明装置）5、画像処理装置6、透過照明装置（モデル用ワーク載置台と下方側照明装置とが一体化されたもの）7、制御装置8とを有する。   Embodiments of a workpiece transfer system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in the schematic configuration diagram of the workpiece transfer system in FIG. 1, the workpiece transfer system of the present embodiment includes a workpiece transfer device 1, a supply source workpiece mounting table (work mounting unit) 2, a supply destination workpiece mounting table 3, and a CCD. Camera (imaging device) 4, ring illumination device (upper illumination device) 5, image processing device 6, transmission illumination device (integrated model work mounting table and lower illumination device) 7, control device 8 And have.

ワーク搬送装置1は、回転可能な支持軸11と、支持軸11の上端に取り付けられるアーム12と、アーム12の先端に設けられるワーク吸着部13とを有する。   The work transfer device 1 includes a rotatable support shaft 11, an arm 12 attached to the upper end of the support shaft 11, and a work suction unit 13 provided at the tip of the arm 12.

ワーク搬送装置1は、ワーク吸着部13にエアーまたは磁石によりワークを吸着させた状態でワークを搬送するようになっている。   The workpiece transfer device 1 is configured to transfer a workpiece while the workpiece is attracted to the workpiece suction unit 13 by air or a magnet.

供給元ワーク載置台2には、例えば、切削工具として用いるスロアウェイチップ（ワーク）が載置される。供給元ワーク載置台2に載置されるワークは、表面処理がなされたワークが載置されるのであって、多数のワークが不規則に載置される。   For example, a thrower tip (work) used as a cutting tool is placed on the supplier work placement table 2. The workpiece placed on the supply source workpiece placing table 2 is a workpiece on which surface treatment has been performed, and a large number of workpieces are placed irregularly.

供給先ワーク載置台3には、供給元ワーク載置台2から搬送されたワークが規則正しく載置される。供給先ワーク載置台3には、例えば、これから刃先処理を行うワークなどが載置される。   The workpieces transferred from the supply source workpiece mounting table 2 are regularly placed on the supply destination workpiece mounting table 3. On the supply destination workpiece mounting table 3, for example, a workpiece to be subjected to blade edge processing is mounted.

CCDカメラ4とリング照明装置5は同軸になるように一体化されており、図１では省略されているが、供給元ワーク載置台2上と、透過照明装置7上とを移動できるようになっている。   The CCD camera 4 and the ring illumination device 5 are integrated so as to be coaxial with each other. Although omitted in FIG. 1, the CCD camera 4 and the ring illumination device 5 can move between the supply workpiece mounting table 2 and the transmission illumination device 7. ing.

CCDカメラ4は、供給元ワーク載置台2上に載置されるワークを撮像したり、透過照明装置7上に載置されるモデル用ワークを撮像したりする。CCDカメラ4は、供給元ワーク載置台2上に載置されるワークを撮像する場合には、リング照明装置5で、ワークに上方から光を照射しながらワークを撮像する。透過照明装置7上に載置されるモデル用ワークを撮像する場合には、リング照明装置5で、モデル用ワークに上方から光を照射しながらワークを撮像したり、透過照明装置7でモデル用ワークに下方から光を照射しながらワークを撮像したりする。   The CCD camera 4 images a workpiece placed on the supply source workpiece placing table 2 or images a model workpiece placed on the transmission illumination device 7. When the CCD camera 4 captures an image of a workpiece placed on the supply source workpiece mounting table 2, the ring illumination device 5 images the workpiece while irradiating the workpiece with light from above. When imaging a model workpiece placed on the transmitted illumination device 7, the ring illumination device 5 can image the workpiece while irradiating light on the model workpiece from above, or the transmitted illumination device 7 can model the workpiece. The workpiece is imaged while irradiating the workpiece with light from below.

リング照明装置5は、供給元ワーク載置台2上に載置されるワークに光を上方から照射したり、透過照明装置7に載置されるモデル用ワークの上面に光を照射する。特に、ワーク表面の凹凸形状が明確に現れる画像を得るためには、リング照明装置をワークの近くに配置させた状態で光を照射させる方が好ましい。   The ring illumination device 5 irradiates light on the workpiece placed on the supply workpiece placing table 2 from above, or irradiates light on the upper surface of the model workpiece placed on the transmission illumination device 7. In particular, in order to obtain an image in which the uneven shape of the workpiece surface clearly appears, it is preferable to irradiate light in a state where the ring illumination device is arranged near the workpiece.

透過照明装置7は、前記したように、モデル用ワーク載置台と下方側照明装置とが一体化されたものであり、透過照明装置7の上にモデル用ワークを置くようになっている。透過照明装置7は、透過照明装置7の上にモデル用ワークを置いたときに、ワークに対して光を照射するようになっている。   As described above, the transmitted illumination device 7 is configured such that the model work mounting table and the lower illumination device are integrated, and the model work is placed on the transmitted illumination device 7. The transmitted illumination device 7 emits light to the workpiece when the model workpiece is placed on the transmitted illumination device 7.

制御装置8は、コンピュータにより構成されており、ワーク搬送装置1、CCDカメラ4、リング照明装置5、透過照明装置7の駆動を制御する。   The control device 8 is configured by a computer, and controls driving of the workpiece transfer device 1, the CCD camera 4, the ring illumination device 5, and the transmission illumination device 7.

画像処理装置6は、CCDカメラ4で撮像された画像が入力され、入力された画像に対して、画像処理を行う。   The image processing apparatus 6 receives an image captured by the CCD camera 4 and performs image processing on the input image.

本実施形態では、図２のブロック図に示すように、ワーク搬送装置1、CCDカメラ（撮像装置）4、リング照明装置（上方側照明装置）5、透過照明装置(下方側照明装置)7、画像処理装置6、制御装置8により基準モデル設定手段91が構成される。基準モデル設定手段91は、供給元ワーク載置台2に載置されたワークのうち、任意のワークを選択し、選択されたワークの形状を基準モデルとして設定する。   In the present embodiment, as shown in the block diagram of FIG. 2, a work transfer device 1, a CCD camera (imaging device) 4, a ring illumination device (upper illumination device) 5, a transmission illumination device (lower illumination device) 7, The image processing device 6 and the control device 8 constitute reference model setting means 91. The reference model setting means 91 selects an arbitrary workpiece from the workpieces placed on the supply source workpiece placing table 2, and sets the shape of the selected workpiece as a reference model.

また、本実施形態では、CCDカメラ4、リング照明装置5、画像処理装置6、制御装置8によりワーク選択手段92が構成される。   In the present embodiment, the CCD camera 4, the ring illumination device 5, the image processing device 6, and the control device 8 constitute a work selection means 92.

ワーク選択手段92は、供給元ワーク載置台2に載置されるワークから、前記基準モデル設定手段91で設定された基準モデルと一致するワークを選択する。   The workpiece selecting unit 92 selects a workpiece that matches the reference model set by the reference model setting unit 91 from the workpieces placed on the supply source workpiece mounting table 2.

そして、画像処理装置6は、基準モデル設定手段91として用いる場合には、透過照明装置7上に載置されたモデル用ワークを透過照明装置7で照射しながらCCDカメラ4で撮像したワーク輪郭画像を処理したり、透過照明装置7上に載置されたモデル用ワークをリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像したワーク表面状態画像を処理したりする。ワークの表面状態とは、本実施形態では、スロアウェイチップの表面に形成されるチップブレーカー（溝）やホルダ装着用の穴の形状のことをいう。   When the image processing device 6 is used as the reference model setting means 91, the workpiece contour image captured by the CCD camera 4 while irradiating the model work placed on the transmission illumination device 7 with the transmission illumination device 7. Or processing the workpiece surface state image captured by the CCD camera 4 while irradiating the model workpiece placed on the transmission illumination device 7 with the ring illumination device 5. In the present embodiment, the surface state of the workpiece means the shape of a chip breaker (groove) or a holder mounting hole formed on the surface of the throw-away chip.

また、画像処理装置6をワーク選択手段92として用いる場合には、供給元ワーク載置台2に載置される多数のワークをリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像したワーク載置状態画像を処理する。   Further, when the image processing device 6 is used as the workpiece selection means 92, the workpiece placement state captured by the CCD camera 4 while irradiating a number of workpieces placed on the supplier workpiece placement table 2 with the ring illumination device 5 Process the image.

本実施形態の画像処理装置6は、図２に示すように、基準モデル設定手段91の一部となる輪郭線抽出部61および表面状態抽出部62、ワーク選択手段92の一部となるワーク状態抽出部63と、ワーク選択部64と、ワーク位置算出部65と、搬送指令部66と、双方の手段の共通部分となる記憶部67を有する。   As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 6 according to the present embodiment includes a contour line extraction unit 61 and a surface state extraction unit 62 that are part of the reference model setting unit 91, and a workpiece state that is a part of the workpiece selection unit 92. An extraction unit 63, a workpiece selection unit 64, a workpiece position calculation unit 65, a conveyance command unit 66, and a storage unit 67 that is a common part of both means.

輪郭線抽出部61は、透過照明装置7でモデル用ワークを照射しながらCCDカメラ4で撮像したワーク輪郭画像からモデル用ワークの輪郭線を抽出する。   The contour line extraction unit 61 extracts the contour line of the model work from the work contour image captured by the CCD camera 4 while irradiating the model work with the transmission illumination device 7.

表面状態抽出部62は、リング照明装置5でモデル用ワークを照射しながらCCDカメラ4で撮像したワーク表面状態画像からモデル用ワークの表面状態を抽出する。   The surface state extraction unit 62 extracts the surface state of the model work from the work surface state image captured by the CCD camera 4 while irradiating the model work with the ring illumination device 5.

ワーク状態抽出部63は、ワーク載置状態画像から各ワークの供給元ワーク載置台2上での表面状態を抽出する。   The workpiece state extracting unit 63 extracts the surface state of each workpiece on the supply source workpiece mounting table 2 from the workpiece mounting state image.

ワーク選択部64は、表面状態が抽出された各ワークのうち、表面状態が基準モデルの表面状態と一致するワークを選択する。   The workpiece selection unit 64 selects a workpiece whose surface state matches the surface state of the reference model from among the workpieces whose surface states have been extracted.

ワーク位置算出部65は、ワーク選択部64で選択されたワークの供給元ワーク載置台2上での位置と向きを、基準モデルの表面状態および輪郭線とワーク載置状態画像に基づいて算出する。   The workpiece position calculation unit 65 calculates the position and orientation of the workpiece selected by the workpiece selection unit 64 on the supply source workpiece mounting table 2 based on the surface state and outline of the reference model and the workpiece mounting state image. .

搬送指令部66は、ワーク位置算出部65で算出したワーク位置に従って、供給元ワーク載置台2上での位置が認識されたワークを、ワーク搬送装置1のワーク吸着部13で把持しに行き、供給先ワーク載置台3にワークを搬送させる指令を制御装置8に送る。制御装置8に送られた搬送指令に従って、制御装置8はワーク搬送装置1を駆動制御する。   In accordance with the workpiece position calculated by the workpiece position calculation unit 65, the conveyance command unit 66 goes to grip the workpiece whose position on the supply workpiece mounting table 2 is recognized by the workpiece adsorption unit 13 of the workpiece conveyance device 1, A command to transfer the workpiece to the supply workpiece mounting table 3 is sent to the control device 8. In accordance with the conveyance command sent to the control device 8, the control device 8 drives and controls the workpiece conveyance device 1.

記憶部67は、輪郭線抽出部61で抽出したモデル用ワークの輪郭線と、表面状態抽出部62で抽出したモデル用ワークの表面状態とを記憶するとともに、供給元ワーク載置台2上に載置されるワークの表面状態も記憶する。   The storage unit 67 stores the contour line of the model workpiece extracted by the contour line extraction unit 61 and the surface state of the model workpiece extracted by the surface state extraction unit 62, and is mounted on the supply source workpiece mounting table 2. The surface state of the workpiece placed is also stored.

次に、本実施形態に係るワーク搬送システムの駆動制御の方法について説明する。図３は、本実施形態に係るワーク搬送システムの駆動制御の手順を示すフローチャートである。   Next, a drive control method for the workpiece transfer system according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing a drive control procedure of the workpiece transfer system according to the present embodiment.

まず、制御装置8からワーク搬送装置1に、供給元ワーク載置台2上の任意のワークを一つだけ、透過照明装置7に搬送する指令が出され、ワーク搬送装置1は、供給元ワーク載置台2上の任意のワークを一つだけ透過照明装置7上に搬送する(ステップS1)。   First, the control device 8 issues a command to the workpiece transfer device 1 to transfer only one arbitrary workpiece on the supply source workpiece mounting table 2 to the transmission illumination device 7, and the workpiece transfer device 1 Only one arbitrary workpiece on the mounting table 2 is transferred onto the transmission illumination device 7 (step S1).

ステップS1を行うにあたっては、まず、供給元ワーク載置台2に載置されるワークの全体画像をリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像する。そして、図２には示していないが、ワーク全体画像を、画像処理装置6において二値化処理を行って、供給元ワーク載置台2上で、ワークの輪郭が明確なワークの位置を求め、このワークをモデル用ワークとして選択する。画像処理装置6から制御装置8にモデル用ワークの位置の情報が送られ、制御装置8によりワーク搬送装置1のモデル用ワークの搬送が行われる。   In performing step S 1, first, the CCD camera 4 captures an entire image of the workpiece placed on the supplier workpiece placement table 2 while irradiating it with the ring illumination device 5. Then, although not shown in FIG. 2, the entire workpiece image is binarized by the image processing device 6 to obtain the position of the workpiece with a clear workpiece outline on the supplier workpiece mounting table 2, This work is selected as a model work. Information on the position of the model work is sent from the image processing device 6 to the control device 8, and the control device 8 transports the model work of the work transport device 1.

次に、透過照明装置7上にモデル用ワークがセットされたか否かの判定が行われる(ステップS2)。   Next, it is determined whether or not a model work has been set on the transmitted illumination device 7 (step S2).

モデル用ワークがセットされていない場合には、ステップS1に戻り、セットされている場合には、透過照明装置7上のモデル用ワークを透過照明装置7で照射しながらCCDカメラ4で撮像し、ワークの輪郭画像を画像処理装置6に取り込む(ステップS3)。 If the model work is not set, the process returns to step S1, and if it is set, the model work on the transmission illumination device 7 is imaged with the CCD camera 4 while irradiating the transmission work with the transmission illumination device 7, A contour image of the workpiece is taken into the image processing device 6 (step S3).

取り込まれたワーク輪郭画像を画像処理装置6の輪郭線抽出部61において画像処理して、モデル用ワークの輪郭線を抽出する(ステップS4)。この輪郭線のデータは、画像処理装置6の記憶部67に記憶しておく。   The captured workpiece contour image is subjected to image processing in the contour line extraction unit 61 of the image processing device 6 to extract the contour line of the model work (step S4). The contour line data is stored in the storage unit 67 of the image processing apparatus 6.

次に、透過照明装置7上のモデル用ワークをリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像し、ワークの表面状態画像を画像処理装置6に取り込む(ステップS5)。   Next, the model work on the transmission illumination device 7 is imaged by the CCD camera 4 while being irradiated by the ring illumination device 5, and the surface state image of the workpiece is taken into the image processing device 6 (step S5).

取り込まれたワーク表面状態画像を画像処理装置6の表面状態抽出部62において画像処理して、モデル用ワークの表面状態を抽出する(ステップS6)。この表面状態のデータは、画像処理装置6の記憶部67に記憶しておく。 The captured workpiece surface state image is subjected to image processing in the surface state extraction unit 62 of the image processing device 6 to extract the surface state of the model workpiece (step S6). The surface state data is stored in the storage unit 67 of the image processing apparatus 6.

ワーク搬送システムは、ここまでの動作で、基準モデルの設定が完了し、記憶部67に基準モデルの輪郭線と表面状態の登録がなされる(ステップS7)。   With the operation up to this point, the workpiece conveyance system has completed the setting of the reference model, and the contour line and surface state of the reference model are registered in the storage unit 67 (step S7).

次に、供給先ワーク載置台3に搬送するワークの選択を行う。ワークの選択動作は、まず、供給元ワーク載置台2上の多数のワークをリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像し、供給元ワーク載置台2上に載置されている全ワークの載置状態画像を画像処理装置6に取り込む(ステップS8)。   Next, a workpiece to be transferred to the supply destination workpiece mounting table 3 is selected. The workpiece selection operation is performed by first irradiating a large number of workpieces on the supplier workpiece mounting table 2 with the ring illumination device 5 while taking an image with the CCD camera 4, and all workpieces placed on the supplier workpiece mounting table 2 Is loaded into the image processing device 6 (step S8).

取り込まれたワーク載置状態画像を画像処理装置6のワーク状態抽出部63において画像処理して、各ワークの表面状態を抽出する(ステップS9)。この表面状態のデータも、画像処理装置6の記憶部67に記憶しておく。 The captured workpiece placement state image is subjected to image processing in the workpiece state extraction unit 63 of the image processing apparatus 6, and the surface state of each workpiece is extracted (step S9). The surface state data is also stored in the storage unit 67 of the image processing apparatus 6.

次に、記憶部67に保存されている基準モデルの表面状態のデータを呼び出し(ステップS10)、ワーク状態抽出部63で抽出された各ワークの表面状態と、基準モデルの表面状態とを照合する(ステップS11)。そして、ワークの表面状態と基準モデルの表面状態とが一致したか否かの判定を行う(ステップS12)。   Next, the surface state data of the reference model stored in the storage unit 67 is called (step S10), and the surface state of each workpiece extracted by the workpiece state extracting unit 63 is compared with the surface state of the reference model. (Step S11). Then, it is determined whether or not the surface state of the workpiece matches the surface state of the reference model (step S12).

表面状態が一致しないと判定した場合には、基準モデルと同じ種類のワークが存在しないとして、透過照明装置7上のモデル用ワークを供給先ワーク載置台3に搬送し(ステップS13)、供給先ワーク載置台3を新たな供給先ワーク載置台3に取り換え(ステップS14)、ステップS1に戻り、新たな基準モデルの設定を行う。   If it is determined that the surface states do not match, the workpiece of the model on the transmission illumination device 7 is transported to the supply destination workpiece mounting table 3 on the assumption that there is no workpiece of the same type as the reference model (step S13), and the supply destination The workpiece mounting table 3 is replaced with a new supply destination workpiece mounting table 3 (step S14), and the process returns to step S1 to set a new reference model.

また、表面状態が一致したと判定した場合には、一致したワークが、供給先ワーク載置台3に搬送するワークとして選択される。   If it is determined that the surface states match, the matched workpiece is selected as a workpiece to be transferred to the supply destination workpiece mounting table 3.

選択されたワークに対して、次に、記憶部67に保存されている基準モデルの輪郭線のデータを呼び出し(ステップS15)、ワーク状態抽出部63で抽出された各ワークの表面状態のデータと、基準モデルの輪郭線のデータから各ワークの供給元ワーク載置台2上での輪郭線の位置と向きを算出して、各ワークの供給元ワーク載置台2上での位置と向きを算出する(ステップS16)。ステップS16では、各ワークと基準モデルの表面状態が一致しているので、各ワークと基準モデルの輪郭線も一致することになり、基準モデルの表面状態を、ワーク載置状態画像に基づく各ワークの表面状態に重ねることにより、各ワークの供給元ワーク載置台2上での輪郭線の状態が算出できる。   Next, for the selected workpiece, the reference model contour data stored in the storage unit 67 is called (step S15), and the surface state data of each workpiece extracted by the workpiece state extraction unit 63 and Then, the position and orientation of each workpiece on the supply workpiece mounting table 2 are calculated from the contour data of the reference model, and the position and orientation of each workpiece on the supply workpiece mounting table 2 are calculated. (Step S16). In step S16, since the surface states of the workpieces and the reference model match, the contour lines of the workpieces and the reference model also match, and the surface state of the reference model is determined based on the workpiece placement state image. By superimposing on the surface state of each workpiece, the state of the contour line on the supply source workpiece mounting table 2 of each workpiece can be calculated.

各ワークの供給元ワーク載置台2上での位置が算出できたら、画像処理装置6の搬送指令部66が、制御装置8に出され、この搬送指令により、制御装置8は、選択されたワークのうちの一つを把持しに行くようにワーク搬送装置1を駆動制御する(ステップS17)。搬送指令部66は、この算出されたワーク載置位置データに従って、供給元ワーク載置台2上で位置と向きが認識されたワークをワーク搬送装置1で把持しに行き、供給先ワーク載置台3の所定の位置に搬送させるように指令を出す。 When the position of each workpiece on the supply worktable 2 is calculated, the conveyance command unit 66 of the image processing device 6 is issued to the control device 8, and the control device 8 causes the selected workpiece to be selected by this conveyance command. The workpiece transfer device 1 is driven and controlled so as to go to grip one of them (step S17). In accordance with the calculated workpiece placement position data, the conveyance command unit 66 goes to grip the workpiece whose position and orientation are recognized on the supply source workpiece placement table 2 by the workpiece conveyance device 1, and supply destination workpiece placement table 3 A command is issued so that the sheet is conveyed to a predetermined position.

次に、供給元ワーク載置台2の上面をリング照明装置5で照射しながらCCDカメラ4で撮像し、載置台の状態画像を画像処理装置6に取り込んで(ステップS18)、供給元ワーク載置台2上のワーク数がゼロか否かを判定する(ステップS19)。 Next, the top surface of the source work mounting table 2 is imaged by the CCD camera 4 while irradiating the upper surface of the source work mounting table 2 with the ring illumination device 5, and the state image of the mounting table is taken into the image processing device 6 (step S18), It is determined whether the number of workpieces on 2 is zero (step S19).

ワーク数がゼロと判定した場合には、ワークの搬送が終了したとして、ワーク搬送の制御を終了する。 If it is determined that the number of workpieces is zero, the workpiece conveyance control is terminated, assuming that the workpiece conveyance has been completed.

また、ワーク数がゼロでないと判定した場合には、ワークが供給元ワーク載置台2上に残っているので、ステップS8に戻って、ワーク載置状態画像の取り込みからステップS19に至るまで同じ動作を行う。 If it is determined that the number of workpieces is not zero, since the workpieces remain on the supplier workpiece mounting table 2, the process returns to step S8 and the same operation from the loading of the workpiece mounting state image to step S19. I do.

以上のワーク搬送制御を行うことにより、設定した基準モデルに従って、供給元ワーク載置台2のワークの位置と形状と向きを確実に認識して、所定形状のワークを確実に供給先ワーク載置台3に搬送することができる。 By performing the above workpiece transfer control, according to the set reference model, the position, shape and orientation of the workpiece of the supply source workpiece mounting table 2 are surely recognized, and the workpiece of the predetermined shape is reliably supplied. Can be conveyed.

本発明の基準モデル設定方法は、ワークを搬送するワーク搬送システムに用いる場合に適している。特に、切削工具として用いるスロアウェイチップなど、形状にいくつもの種類があるワークを搬送するワーク搬送システムに好適である。   The reference model setting method of the present invention is suitable for use in a workpiece transfer system that transfers workpieces. In particular, it is suitable for a workpiece transfer system that transfers workpieces having various types of shapes such as a throw-away tip used as a cutting tool.

本発明のワーク搬送システム全体を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the whole work conveyance system of the present invention. 本発明のワーク搬送システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the workpiece conveyance system of this invention. 本発明のワーク搬送システムの搬送制御の方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the method of the conveyance control of the workpiece conveyance system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ワーク搬送装置 11 支持軸 12 アーム 13 ワーク吸着部
2 供給元ワーク載置台 3 供給先ワーク載置台
4 CCDカメラ(撮像装置) 5 リング照明装置(上方側照明装置)
6 像処理装置
61 郭線抽出部 62 表面状態抽出部 63 ワーク状態抽出部
64 ワーク選択部 65 ワーク位置算出部 66 搬送指令部
67 記憶部
7 透過照明装置（モデル用ワーク載置台と下方側照明装置）
8 制御装置
91 基準モデル設定手段 92 ワーク選択手段 1 Work transfer device 11 Support shaft 12 Arm 13 Work suction part
2 Supplier work table 3 Supplier work table
4 CCD camera (imaging device) 5 Ring illumination device (upper illumination device)
6 Image processing device
61 Outline extraction unit 62 Surface condition extraction unit 63 Work condition extraction unit
64 Work selection part 65 Work position calculation part 66 Transport command part
67 Memory
7 Transmitted illumination device (model work table and lower illumination device)
8 Control unit
91 Reference model setting means 92 Workpiece selection means

Claims (5)

２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを用いて、複数のワークの中から、ワーク判別のための基準モデルを設定する基準モデル設定方法であって、
複数のワークの中から任意のワークを基準モデルとなるモデル用ワークとして選択し、
一方の照明装置を用いてモデル用ワークへ透過照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの輪郭画像を形成し、
他方の照明装置を用いてモデル用ワークへ反射照明を行いながら、撮像装置を用いて当該ワークを撮像して、ワークの表面状態の画像を形成して、
前記輪郭画像と表面状態画像を画像処理装置で画像処理することによりモデル用ワークの輪郭線と表面状態を抽出して、基準モデルの輪郭線と表面状態を設定することを特徴とする基準モデルの設定方法。 A reference model setting method for setting a reference model for workpiece discrimination from a plurality of workpieces using two illumination devices, an imaging device for imaging a workpiece, and an image processing device,
Select an arbitrary workpiece from multiple workpieces as the model workpiece that will be the reference model,
While performing transmission illumination on the model workpiece using one illumination device, the workpiece is imaged using an imaging device to form a contour image of the workpiece,
While performing reflective illumination on the model workpiece using the other illumination device, image the workpiece using the imaging device to form an image of the surface state of the workpiece,
An image processing apparatus performs image processing on the contour image and the surface state image to extract the contour line and surface state of the model work, and sets the reference model contour line and surface state. Setting method. ワーク載置部に載置された複数のワークから、基準モデルの形状に基づいてワークを選択して、選択されたワークをワーク搬送装置を用いて所定の場所に搬送するワーク搬送システムにおける基準モデルの設定方法であって、
ワーク搬送システムは、２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを備え、
ワーク載置部に載置された複数のワークから任意のワークをモデル用ワークとして選択して、請求項１に記載の基準モデルの設定方法を行うことを特徴とするワーク搬送システムにおける基準モデルの設定方法。 A reference model in a workpiece transfer system that selects a workpiece from a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit based on the shape of the reference model, and transfers the selected workpiece to a predetermined location using a workpiece transfer device. The setting method of
The workpiece transfer system includes two illumination devices, an imaging device that images a workpiece, and an image processing device.
An arbitrary workpiece is selected as a model workpiece from a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit, and the reference model setting method according to claim 1 is performed. Setting method. ワーク載置部に載置された複数のワークから、基準モデルの形状に基づいてワークを選択して、選択されたワークをワーク搬送装置を用いて所定の場所に搬送するワーク搬送システムの搬送制御方法において、
ワーク搬送システムは、２つの照明装置と、ワークを撮像する撮像装置と、画像処理装置とを備え、
請求項２に記載の基準モデル設定方法により、基準モデルを設定した後に、
ワーク載置部に載置された複数のワークに対して、照明装置を用いて反射照明を行いながら、全てのワークを前記撮像装置で撮像して、ワークの載置状態の画像を形成し、
画像処理装置を用いて、
前記ワーク載置状態画像に基づいて、各ワークの表面状態の抽出を行った後に、基準モデルの表面状態と一致するワークの選択を行い、選択されたワークのワーク載置部上での位置を、前記ワーク載置状態画像と基準モデルの輪郭線とに基づいて算出して、算出されたワーク載置位置データに従って、ワーク載置部上での位置が認識されたワークをワーク搬送装置を用いてワーク搬送先に搬送することを特徴とするワーク搬送システムの搬送制御方法。 Transfer control of a workpiece transfer system that selects a workpiece from a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit based on the shape of the reference model, and transfers the selected workpiece to a predetermined place using a workpiece transfer device. In the method
The workpiece transfer system includes two illumination devices, an imaging device that images a workpiece, and an image processing device.
After setting the reference model by the reference model setting method according to claim 2,
While performing reflective illumination using a lighting device for a plurality of workpieces placed on the workpiece placement unit, all the workpieces are imaged with the imaging device to form an image of the workpiece placement state,
Using an image processing device,
After extracting the surface state of each workpiece based on the workpiece placement state image, the workpiece that matches the surface state of the reference model is selected, and the position of the selected workpiece on the workpiece placement unit is determined. Using the workpiece transfer device, the workpiece is calculated on the basis of the workpiece placement state image and the contour line of the reference model, and the workpiece whose position on the workpiece placement portion is recognized according to the calculated workpiece placement position data is used. And a workpiece transfer control method for a workpiece transfer system. ワーク載置部に載置された複数のワークの中から、基準モデルの形状に基づいてワークを選択して、選択されたワークをワーク搬送装置を用いて所定の場所に搬送するワーク搬送システムにおいて、
ワーク搬送システムは、ワーク載置部に載置されたワークの中から任意のワークを選択し、選択されたワークの形状を基準モデルとして設定する基準モデル設定手段を備え、
基準モデル設定手段は、
選択されたモデル用ワークが載置され、光が透過するモデル用ワーク載置台と、
モデル用ワーク載置台の下方に配置される下方側照明装置と、
モデル用ワーク載置台の上方に配置される上方側照明装置と、
モデル用ワーク載置台の上方に配置され、ワークを撮像する撮像装置と、
下方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像したワーク画像からモデル用ワークの輪郭線を抽出する輪郭線抽出部、上方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像したワーク画像からモデル用ワークの表面状態を抽出する表面状態抽出部、そして抽出したモデル用ワークの輪郭線と表面状態とを記憶する記憶部を有する画像処理装置とを備えることを特徴とするワーク搬送システム。 In a workpiece transfer system that selects a workpiece from a plurality of workpieces placed on a workpiece placement unit based on the shape of a reference model and conveys the selected workpiece to a predetermined location using a workpiece carrier device ,
The workpiece transfer system includes a reference model setting unit that selects an arbitrary workpiece from the workpieces placed on the workpiece placement unit, and sets the shape of the selected workpiece as a reference model.
The reference model setting means is
The selected model workpiece is placed, and the model workpiece placement table through which light is transmitted; and
A lower illumination device disposed below the model work mounting table;
An upper illumination device disposed above the model work table; and
An imaging device that is disposed above the model workpiece mounting table and images the workpiece;
A contour line extraction unit that extracts a contour line of a model work from a work image captured by the imaging device while irradiating the work with the lower illumination device, and from a work image captured by the imaging device while irradiating the work with the upper illumination device A work conveyance system comprising: a surface state extraction unit that extracts a surface state of a model work; and an image processing device that has a storage unit that stores an outline and surface state of the extracted model work. ワーク搬送システムは、ワーク載置部に載置されるワークから、前記基準モデル設定手段で設定された基準モデルと一致するワークを選択するワーク選択手段を備え、
ワーク選択手段は、
ワーク載置部に載置された状態のワークを撮像する撮像装置と、
ワーク載置部の上方に配置される上方側照明装置と、
当該上方側照明装置でワークを照射しながら撮像装置で撮像されたワーク載置状態画像を処理する画像処理装置とを備え、
画像処理装置は、
基準モデルの輪郭線と表面状態とが記憶された記憶部と、
前記ワーク載置状態画像から各ワークのワーク載置部上での表面状態を抽出するワーク状態抽出部と、
表面状態が抽出された各ワークのうち、表面状態が記憶部に記憶されている基準モデルの表面状態と一致するワークを選択するワーク選択部と、
ワーク選択部で選択されたワークのワーク載置部上での位置を、記憶部に記憶されている基準モデルの表面状態および輪郭線とワーク載置状態画像に基づいて算出するワーク位置算出部と、
ワーク位置算出部で算出したワーク位置に従って、ワーク載置部上での位置が認識されたワークをワーク搬送装置で把持しに行き、ワーク搬送先にワークを搬送させる搬送指令部とを有することを特徴とする請求項４に記載のワーク搬送システム。 The workpiece transfer system includes a workpiece selection unit that selects a workpiece that matches the reference model set by the reference model setting unit from the workpiece placed on the workpiece placement unit,
Work selection means
An imaging device for imaging the workpiece placed on the workpiece placement unit;
An upper side illumination device disposed above the workpiece placement unit;
An image processing device that processes a workpiece placement state image captured by the imaging device while irradiating the workpiece with the upper illumination device,
The image processing device
A storage unit storing the outline and surface state of the reference model;
A workpiece state extraction unit that extracts a surface state of each workpiece on the workpiece placement unit from the workpiece placement state image;
A workpiece selection unit that selects a workpiece whose surface state matches the surface state of the reference model stored in the storage unit among the workpieces from which the surface state has been extracted;
A workpiece position calculation unit that calculates the position of the workpiece selected by the workpiece selection unit on the workpiece placement unit based on the surface state and outline of the reference model and the workpiece placement state image stored in the storage unit; ,
According to the workpiece position calculated by the workpiece position calculation unit, a workpiece having a recognized position on the workpiece placement unit is held by the workpiece conveyance device, and has a conveyance command unit that conveys the workpiece to the workpiece conveyance destination. The work transfer system according to claim 4, wherein
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