JPH05212690A - Handling method in robot system - Google Patents
Handling method in robot systemInfo
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- JPH05212690A JPH05212690A JP4016164A JP1616492A JPH05212690A JP H05212690 A JPH05212690 A JP H05212690A JP 4016164 A JP4016164 A JP 4016164A JP 1616492 A JP1616492 A JP 1616492A JP H05212690 A JPH05212690 A JP H05212690A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はロボットシステムにおけ
るハンドリング方法に関し、ワークの映像情報を処理す
る画像処理装置を有するロボットシステムに適用して有
用なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handling method in a robot system, and is useful when applied to a robot system having an image processing device for processing video information of a work.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋳物のバリ取りを行なうロボットシステ
ムとして画像処理装置とロボットとを組合せたものが提
案されている（例えば、日本産業用ロボット工業会、ロ
ボットNo. ８１ 第３２頁〜第３７頁「鋳バリ取りロボ
ットと適用例」）。2. Description of the Related Art As a robot system for deburring a casting, a combination of an image processing device and a robot has been proposed (for example, Robot No. 81, pages 32 to 37 of Japan Industrial Robot Industry Association). "Cast deburring robot and application examples").
【０００３】この種のロボットシステムは、バリ取り作
業のワークであるパレット上に任意に載置された鋳物
を、カメラで撮影し、このカメラが送出する映像情報を
画像処理装置で処理することによりワークの位置姿勢を
認識し、この値をロボット座標に変換してロボットに送
信する。このことによりロボットは前記値を基にワーク
を把持し、研磨機によりバリを取るように構成してあ
る。In this type of robot system, a casting, which is arbitrarily placed on a pallet, which is a work for deburring, is photographed by a camera, and image information sent by this camera is processed by an image processing device. The position and orientation of the work is recognized, and this value is converted into robot coordinates and sent to the robot. As a result, the robot is configured to grip the work on the basis of the above value and remove the burrs by the polishing machine.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、ワークの位置姿勢は、ワークの１個がカメラの視野
に入るような状態で検出している。これは、パレットに
ランダムに載置された複数のワークを１視野中で撮影す
ると計測精度が荒くなり、特にワーク同志が接触してい
る場合には、ワークの外周円等、検出すべき部位を検出
することができないからであるが、このようにワークを
１個づつカメラの視野に入れてワークの位置姿勢を検出
する場合には、パレットの所定位置に１個づつワークを
搬入しなければならず、多くのワークがパレット上にラ
ンダムに載置されている場合に対応できないという不便
がある。In the above-mentioned prior art, the position and orientation of the work is detected in such a state that one of the works is within the field of view of the camera. This is because the measurement accuracy becomes rough when multiple workpieces randomly placed on the pallet are photographed in one field of view. Especially when the workpieces are in contact with each other, the area to be detected, such as the outer circumference circle of the workpieces, is detected. This is because it cannot be detected. However, in order to detect the position and orientation of the work by putting each work into the camera's field of view in this way, the work must be carried into the pallet at a predetermined position. However, there is an inconvenience that it is not possible to deal with many works randomly placed on the pallet.
【０００５】本発明は、上記従来技術に鑑み、パレット
上に多くのワークがランダムに載置されている場合でも
良好に所定のデータを得ることができるロボットシステ
ムにおけるハンドリング方法を提供することを目的とす
る。In view of the above-mentioned prior art, the present invention has an object of providing a handling method in a robot system capable of satisfactorily obtaining predetermined data even when many works are randomly placed on a pallet. And
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、撮像手段を介して取り込んだワークの映像
情報を処理する画像処理装置と、この画像処理装置の処
理データに基づきロボットを制御するロボットコントロ
ーラとを有するロボットシステムにおけるハンドリング
方法において、パレット上に載置した複数のワークを撮
影する第１の撮像手段を介して取り込んだワークの映像
情報を処理して得られる特定の１個のワークの位置情報
に基づきロボットのハンドでこの特定のワークを把持
し、この状態でワークを計測箱の挿入口からこの計測箱
の内部に挿入するとともに、ロボットのハンドに装着し
た閉塞部材で前記挿入口を閉塞してワークを計測箱内に
密閉し、さらにこの計測箱内に配設した第２の撮像手段
でワークを撮影し、この撮影に伴なう映像情報を前記画
像処理装置で処理するようにしたことを特徴とする。The structure of the present invention which achieves the above-mentioned object is to configure an image processing apparatus for processing video information of a work taken in through an image pickup means, and a robot based on the processing data of this image processing apparatus. In a handling method in a robot system having a robot controller for controlling, a specific one obtained by processing video information of a work taken in through a first imaging means for photographing a plurality of works placed on a pallet This specific work is grasped by the robot hand based on the position information of the work, and in this state the work is inserted into the measurement box from the insertion opening of the measurement box, and the closing member attached to the robot hand described above. The insertion opening is closed to seal the work in the measurement box, and the work is photographed by the second image pickup means arranged in the measurement box. Wherein the imaging accompanied the Nau image information of the to handle in the image processing apparatus.
【０００７】[0007]
【作用】上記構成の本発明によれば、第１の撮像手段の
映像情報に基づきパンフレット上にランダムに多数載置
されたワークの特定の１個をロボットのハンドで把持
し、このワークを計測箱内に挿入して第２の撮像手段で
撮影し、この第２の撮像手段の映像情報に基づきワーク
に関する所定のデータを得る。According to the present invention having the above-mentioned structure, a robot hand holds a specific one of a large number of works randomly placed on a pamphlet based on the image information of the first image pickup means, and measures this work. It is inserted into the box and photographed by the second image pickup means, and predetermined data regarding the work is obtained based on the image information of the second image pickup means.
【０００８】[0008]
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【０００９】図１は本発明の実施例を実現するロボット
システムを示すブロック線図である。同図に示すよう
に、ロボット１はロボットコントローラ２によりその動
作を制御されて所定の動作を行なう。画像処理装置３は
第１の撮像手段であるカメラ４及び第２の撮像手段であ
るカメラ５，６が送出する映像情報に基づき所定の画像
処理を行ない、その結果をロボットコントローラ２及び
モニタ７に送出する。パレット８は、光の反射を可及的
に少なくするための黒色の平板であるゴム板８ａを介し
てワーク１３（図１にはロボット１のロボットアーム１
ａで把持した状態を示している）を載置する水平面を有
する台で、その水平面上のワーク１３は照明９で照らす
ように構成してある。前記カメラ４はパレット８の上方
に配設してあり、したがってこのパレット８に載置され
たワーク１３の平面的な映像を撮影するように構成して
ある。また、カメラ５，６は、先端部に照明１０，１１
がそれぞれ取り付けてあり、それぞれのレンズの光軸が
直交するよう計測箱１２内に配設してある。すなわち、
カメラ５，６は直交する二平面に投影されるワーク１３
の像を撮影する。FIG. 1 is a block diagram showing a robot system for realizing an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the robot 1 is controlled by the robot controller 2 to perform a predetermined operation. The image processing device 3 performs predetermined image processing based on the video information sent by the camera 4 which is the first image pickup means and the cameras 5 and 6 which are the second image pickup means, and outputs the result to the robot controller 2 and the monitor 7. Send out. The pallet 8 has a work 13 (the robot arm 1 of the robot 1 in FIG. 1) via a rubber plate 8a which is a black flat plate for reducing the reflection of light as much as possible.
(a state of being gripped by a) is provided, and the work 13 on the horizontal plane is configured to be illuminated by the illumination 9. The camera 4 is disposed above the pallet 8 and is therefore configured to capture a planar image of the work 13 placed on the pallet 8. Further, the cameras 5 and 6 are provided with illuminations 10 and 11 at the tips.
Are attached respectively, and they are arranged in the measurement box 12 so that the optical axes of the respective lenses are orthogonal to each other. That is,
The cameras 5 and 6 are the work 13 projected on two orthogonal planes.
Take a picture of.
【００１０】前記ロボット１はそのロボットハンド１ａ
でワーク１３を把持して所定の作業を行なうのである
が、その１つに計測箱１２にワークを挿入してカメラ
５，６による映像情報の採取に資する作業がある。この
作業のためロボットハンド１ａは、図２（ａ）に示す計
測箱１２の開口部である挿入口１２ａを閉塞する平板状
の閉塞部材１４を把持している。かくして、ロボット１
はそのロボットハンド１ａでワーク１３を把持し、図２
（ａ）に示すように、挿入口１２ａを介してワーク１３
を計測箱１２内に挿入するとともに閉塞部材１４で挿入
口１２ａを閉塞する。この結果形成される外部からの光
を遮断した図２（ｂ）に示す密閉状態で、照明１０，１
１の光によりカメラ５，６を用いてワーク１３の映像情
報を採取する。The robot 1 has its robot hand 1a.
The work 13 is gripped and the predetermined work is performed. One of them is the work of inserting the work into the measurement box 12 and contributing to the collection of image information by the cameras 5 and 6. For this work, the robot hand 1a holds a flat plate-shaped closing member 14 that closes the insertion opening 12a which is the opening of the measurement box 12 shown in FIG. Thus, the robot 1
2 holds the work 13 with the robot hand 1a, and
As shown in (a), the workpiece 13 is inserted through the insertion opening 12a.
Is inserted into the measurement box 12 and the insertion port 12a is closed by the closing member 14. As a result, the lights 10, 1 are sealed in the sealed state shown in FIG.
The image information of the work 13 is collected using the cameras 5 and 6 by the light of 1.
【００１１】上記ロボットシステムにより実現するハン
ドリング方法は次の通りである。The handling method realized by the robot system is as follows.
【００１２】パレット８のゴム板８ａ上にはワーク１３
がランダムに載置してある。このワーク１３には大，
中，小がある。The work 13 is placed on the rubber plate 8a of the pallet 8.
Are randomly placed. This work 13 is large,
There are medium and small.
【００１３】ロボットコントローラ２から画像処理装置
３に対してワーク１３の大，中，小の指令を送信する。
このとき、パレット８上にワーク１３がなければ、画像
処理装置３はロボットコントローラ２に対して終了を送
信する。正常な場合、ロボットコントローラ２からハン
ドリング要求を画像処理装置３に対して送信する。The robot controller 2 transmits a large, medium, and small command for the work 13 to the image processing device 3.
At this time, if there is no work 13 on the pallet 8, the image processing apparatus 3 sends the end to the robot controller 2. If normal, the robot controller 2 transmits a handling request to the image processing apparatus 3.
【００１４】画像処理装置３はカメラ４の映像情報を処
理してワーク１３の位置を計測し、水平面内のＸ，Ｙ方
向の移動量をロボットコントローラ２に送信し、ロボッ
ト１に（Ｘ，Ｙ）でハンドリング（後に詳述する）を行
ない、計測箱１２にワーク１３を挿入する。The image processing device 3 processes the image information of the camera 4 to measure the position of the work 13, and sends the movement amount in the X and Y directions in the horizontal plane to the robot controller 2 to send the robot 1 (X, Y). ), And the work 13 is inserted into the measuring box 12.
【００１５】その後閉塞部材１４で計測箱１２の挿入口
１２ａを閉塞し、図２（ｂ）に示すような密閉状態とし
てロボットコントローラ２からの計測指令でカメラ５に
より角度計測（後に詳述する）を行ない、ワーク１３を
ロボット１の正規の角度に回転させる。After that, the insertion port 12a of the measuring box 12 is closed by the closing member 14, and the angle is measured by the camera 5 by the measurement command from the robot controller 2 in a closed state as shown in FIG. 2B (detailed later). The work 13 is rotated to the regular angle of the robot 1.
【００１６】次に、同様の密閉状態でカメラ６によりワ
ーク１３の側面から型違いを検査し（後に詳述する）、
正常の場合、通常のパレタイズを行なう一方、型違いの
場合、排出を行なう。Next, in the same sealed state, the camera 6 is used to inspect the mold 13 from the side surface of the work 13 (detailed later),
If it is normal, normal palletizing is performed, and if it is wrong, discharging is performed.
【００１７】かかる一連の動作をロボット１側と画像処
理装置３側とに分けて表わしたのが図３及び図４に示す
フローチャートである。The flow chart shown in FIGS. 3 and 4 shows the series of operations separately for the robot 1 side and the image processing apparatus 3 side.
【００１８】前述のハンドリング（概略計測）、角度計
測及び型違い検査の具体的な内容は次の通りである。The specific contents of the above-mentioned handling (outline measurement), angle measurement, and mold difference inspection are as follows.
【００１９】 ハンドリング（概略計測） 画像処理装置３は、カメラ１でパンフレット８のゴム板
８ａの全体を撮影し、このときの映像情報に基づきワー
ク１３の（Ｘ，Ｙ）座標を計測する。さらに詳言する
と、映像情報を２値化し、ロボット１によるワーク１３
の把持部である円筒部の重心を求める。図５はカメラ１
で撮影したゴム板８ａ上のワーク１３（本例では７個）
を示す平面図である。同図中、１３ａはワーク１３の円
筒部、Ｇは重心である。Handling (Rough Measurement) The image processing device 3 photographs the entire rubber plate 8a of the pamphlet 8 with the camera 1, and measures the (X, Y) coordinates of the work 13 based on the image information at this time. More specifically, the image information is binarized and the work 13 by the robot 1 is
The center of gravity of the cylindrical portion, which is the gripping portion, is calculated. FIG. 5 shows the camera 1.
Work 13 on the rubber plate 8a (7 in this example)
FIG. In the figure, 13a is a cylindrical portion of the work 13, and G is the center of gravity.
【００２０】 角度計測 ロボット１はハンド中心（把持中心）をカメラ５の中心
（光軸上）に移動させる。このことにより、図６に示す
ように、画面中心（Ｘ0 ，Ｙ0 ）にワーク１３の円筒部
１３ａが位置したことになるので、画面中心（Ｘ0 ，Ｙ
0 ）より放射状に計測ラインｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 を引き、
外周円ｃの中心の座標（ａ，ｂ）を求め、この中心の座
標（ａ，ｂ）と前記画面中心（Ｘ0 ，Ｙ0 ）から角度θ
を計算する。すなわち、図６において、外周円ｃと計測
ラインｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 の交点である計測点の座標を
（Ｘ1 ，Ｙ1 ）、（Ｘ2 ，Ｙ2 ）、（Ｘ3 ，Ｙ3 ）とす
ると、円の方程式（Ｘ＋ａ）2 ＋（Ｙ＋ｂ）2 ＝Ｒ2 に
基づき外周円ｃの中心の座標（ａ，ｂ）を計算すること
ができる。次に、画面中心（Ｘ0 ，Ｙ0 ）と座標（ａ，
ｂ）とに基づき角度θは、θ＝tan -1（Ｙ0 −ｂ／Ｘ0
−ａ）として計算できる。Angle Measurement The robot 1 moves the center of the hand (gripping center) to the center of the camera 5 (on the optical axis). As a result, as shown in FIG. 6, since the cylindrical portion 13a of the work 13 is located at the center of the screen (X 0 , Y 0 ), the center of the screen (X 0 , Y 0
0 ) radiating measurement lines l 1 , l 2 , l 3 from
The coordinates (a, b) of the center of the outer circumference circle c are obtained, and the angle θ is formed from the coordinates (a, b) of the center and the screen center (X 0 , Y 0 ).
To calculate. That is, in FIG. 6, the coordinates of the measurement point, which is the intersection of the outer circumference circle c and the measurement lines l 1 , l 2 , l 3 are (X 1 , Y 1 ), (X 2 , Y 2 ), (X 3 , Y 3 ), the coordinates (a, b) of the center of the outer circle c can be calculated based on the equation (X + a) 2 + (Y + b) 2 = R 2 of the circle. Next, the screen center (X 0 , Y 0 ) and the coordinates (a,
b) and the angle θ is θ = tan −1 (Y 0 −b / X 0).
-A) can be calculated.
【００２１】したがって、角度θは、画面中心（Ｘ0 ，
Ｙ0 ）と座標（ａ，ｂ）とに基づき、θ＝tan -1（Ｙ0
−ｂ／Ｘ0 −ａ）として計算できる。Therefore, the angle θ is determined by the center of the screen (X 0 ,
Based on Y 0 ) and the coordinates (a, b), θ = tan −1 (Y 0
It can be calculated as −b / X 0 −a).
【００２２】さらに、計測結果を安定させるため、計測
ラインｌ1 〜ｌ3 の角度を変えて同様の計測処理をし、
異常な計測点を除去するようにしても良い。また、外周
円ｃの中心は外周の境界追跡を行ない重心を求めること
によっても計測可能である。Further, in order to stabilize the measurement result, the same measurement processing is performed by changing the angles of the measurement lines l 1 to l 3 ,
Abnormal measurement points may be removed. The center of the outer circle c can also be measured by tracking the boundary of the outer circumference and obtaining the center of gravity.
【００２３】 型違い検査 カメラ６によりワーク１３の側面からの映像を撮影し、
この映像情報を画像処理装置３で処理することにより同
種類で型違いワーク１３の検査を行なう。すなわち、図
７に示すように、例えば特定エリア（図中の斜線部）Ｅ
の面積を比較することによりワーク１３が型違いである
か否かを判別する。このときワーク１３はロボット１に
より回転することができるので、３６０°回転した全範
囲で前記面積を検査する。Image inspection from the side surface of the work 13 by the camera 6
By processing this video information by the image processing device 3, the different types of workpieces 13 of the same type are inspected. That is, as shown in FIG. 7, for example, a specific area (hatched portion in the figure) E
It is determined whether or not the work 13 has a different mold by comparing the areas. At this time, since the work 13 can be rotated by the robot 1, the area is inspected in the entire range rotated by 360 °.
【００２４】上記実施例によればワークの同種型違いの
判別を容易に実施し得る。According to the above-mentioned embodiment, it is possible to easily discriminate the same type difference of the work.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、パレット上にランダムに載置さ
れた複数のワークのハンドリングが可能となる。また、
各種の測定を密閉した計測箱内で撮影した映像情報に基
づき行なうことができるので、この場合には外乱等の影
響を受けることがない安定した計測を行なうことができ
る。As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, a plurality of works randomly placed on the pallet can be handled. Also,
Since various measurements can be performed based on the image information taken in the closed measurement box, stable measurement can be performed without being affected by disturbance or the like in this case.
【図１】本発明の実施例を実現するロボットシステムを
示すブロック線図である。FIG. 1 is a block diagram showing a robot system that realizes an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例における計測時の態様を示す説明図で
ある。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a mode during measurement in the present embodiment.
【図３】本実施例を示すフローチャートの前半部分であ
る。FIG. 3 is the first half of the flowchart showing the present embodiment.
【図４】本実施例を示すフローチャートの後半部分であ
る。FIG. 4 is the latter half of the flowchart showing the present embodiment.
【図５】カメラで撮影したパレット上の平面的な映像を
示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a planar image on a palette captured by a camera.
【図６】本実施例における角度計測時の態様を示す説明
図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a mode during angle measurement in the present embodiment.
【図７】本実施例における型違い検査時の態様を示す説
明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a mode at the time of a mold difference inspection in the present embodiment.
１ ロボット １ａ ロボットハンド ２ ロボットコントローラ ３ 画像処理装置 ４，５，６ カメラ ８ パレット １２ 計測箱 １３ ワーク １４ 閉塞部材 1 Robot 1a Robot Hand 2 Robot Controller 3 Image Processing Device 4, 5, 6 Camera 8 Pallet 12 Measuring Box 13 Workpiece 14 Closing Member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 3/12 Ｗ 9179−3Ｈ Ｇ０６Ｆ 15/62 ４００ 9287−5Ｌ (72)発明者 林 克浩 東京都品川区大崎二丁目１番17号 株式会 社明電舍内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical indication location G05D 3/12 W 9179-3H G06F 15/62 400 9287-5L (72) Inventor Katsuhiro Hayashi Tokyo 2-17-1 Osaki, Shinagawa-ku Stock Company Meiden Sho
Claims (1)
像情報を処理する画像処理装置と、この画像処理装置の
処理データに基づきロボットを制御するロボットコント
ローラとを有するロボットシステムにおけるハンドリン
グ方法において、 パレット上に載置した複数のワークを撮影する第１の撮
像手段を介して取り込んだワークの映像情報を処理して
得られる特定の１個のワークの位置情報に基づきロボッ
トのハンドでこの特定のワークを把持し、この状態でワ
ークを計測箱の挿入口からこの計測箱の内部に挿入する
とともに、ロボットのハンドに装着した閉塞部材で前記
挿入口を閉塞してワークを計測箱内に密閉し、さらにこ
の計測箱内に配設した第２の撮像手段でワークを撮影
し、この撮影に伴なう映像情報を前記画像処理装置で処
理するようにしたことを特徴とするロボットシステムに
おけるハンドリング方法。1. A handling method in a robot system, comprising: an image processing device for processing video information of a work taken in through an image pickup means; and a robot controller for controlling a robot on the basis of processing data of the image processing device. This specific work is performed by the robot hand based on the position information of the specific one work obtained by processing the image information of the work captured through the first image pickup means for photographing the plurality of works placed on the work. Gripping, and in this state the work is inserted into the measurement box from the insertion opening of the measurement box, and the insertion opening is closed by the closing member attached to the hand of the robot to seal the work in the measurement box, Further, the work is photographed by the second image pickup means arranged in the measuring box, and the image information associated with the photograph is processed by the image processing device. Handling method in a robot system, characterized in that the so that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01616492A JP3151906B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Handling method in robot system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01616492A JP3151906B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Handling method in robot system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212690A true JPH05212690A (en) | 1993-08-24 |
| JP3151906B2 JP3151906B2 (en) | 2001-04-03 |
Family
ID=11908872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01616492A Expired - Fee Related JP3151906B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Handling method in robot system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3151906B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014005434A1 (en) | 2013-04-18 | 2014-11-06 | Fanuc Corporation | Control device for a robot for conveying a workpiece |
| WO2015080669A1 (en) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | K-One Industries Pte Ltd | Flexible vision inspector |
| JP2015172575A (en) * | 2014-03-05 | 2015-10-01 | タイコ エレクトロニクス （シャンハイ） カンパニー リミテッド | programmable digital machine vision inspection system |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP01616492A patent/JP3151906B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP3151906B2 (en) | 2001-04-03 |
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