JPH09160651A - ワーク位置決め装置 - Google Patents
ワーク位置決め装置Info
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- JPH09160651A JPH09160651A JP32206495A JP32206495A JPH09160651A JP H09160651 A JPH09160651 A JP H09160651A JP 32206495 A JP32206495 A JP 32206495A JP 32206495 A JP32206495 A JP 32206495A JP H09160651 A JPH09160651 A JP H09160651A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワークホルダへのワークの配置に際し、ワー
クの表面に傷を与えず、またワークホルダのワーク配置
位置に対してワークの位置決めを正確に行え、さらに装
置の設置スペースが小さいワーク位置決め装置を得る。 【解決手段】 ワークホルダ30の上空に設けられワー
クホルダ30とワークホルダ30に搬送されるワーク2
0とを撮影する撮像手段としてのカメラ41と、カメラ
41が撮影した画像データに基づいて搬送されたワーク
20の位置とワークホルダ30に収める配置位置とを認
識して搬送されたワーク20の位置補正量を決定する画
像処理装置10とを備えたものである。
クの表面に傷を与えず、またワークホルダのワーク配置
位置に対してワークの位置決めを正確に行え、さらに装
置の設置スペースが小さいワーク位置決め装置を得る。 【解決手段】 ワークホルダ30の上空に設けられワー
クホルダ30とワークホルダ30に搬送されるワーク2
0とを撮影する撮像手段としてのカメラ41と、カメラ
41が撮影した画像データに基づいて搬送されたワーク
20の位置とワークホルダ30に収める配置位置とを認
識して搬送されたワーク20の位置補正量を決定する画
像処理装置10とを備えたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はロボットを用いて
ワーク、例えば液晶ガラス基板の位置決めを行うワーク
位置決め装置の技術に関する。
ワーク、例えば液晶ガラス基板の位置決めを行うワーク
位置決め装置の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は従来の液晶ガラス基板搬送装置
の外観図である。図10中、1は産業用ロボット、2は
産業用ロボット1のアーム、3はアーム2の先端に設け
られたハンドである。そして、ハンド3の下面側には真
空ポンプで駆動される図示しない吸着装置が設けられて
おり、吸着装置は液晶ガラス基板20(以下、ワークと
いう)を吸着するようになっている。
の外観図である。図10中、1は産業用ロボット、2は
産業用ロボット1のアーム、3はアーム2の先端に設け
られたハンドである。そして、ハンド3の下面側には真
空ポンプで駆動される図示しない吸着装置が設けられて
おり、吸着装置は液晶ガラス基板20(以下、ワークと
いう)を吸着するようになっている。
【0003】また、4は前の工程で処理されたワーク2
0を1枚づつ棚状に収納したカセット、5はハンド3が
吸着したワーク20の位置を補正するための液晶ガラス
基板位置補正部、6はワーク20をワークホルダ30に
配置する液晶ガラス基板配置部である。なお、液晶ガラ
ス基板配置部6はワークホルダ30の位置認識の際に用
いられるカメラ7a、7bを有している。
0を1枚づつ棚状に収納したカセット、5はハンド3が
吸着したワーク20の位置を補正するための液晶ガラス
基板位置補正部、6はワーク20をワークホルダ30に
配置する液晶ガラス基板配置部である。なお、液晶ガラ
ス基板配置部6はワークホルダ30の位置認識の際に用
いられるカメラ7a、7bを有している。
【0004】図11は図10に示した液晶ガラス基板搬
送装置のシステム構成図である。図11中、10は液晶
ガラス基板配置部6におけるカメラ7a、7bが撮影し
た画像データを処理する画像処理装置、11は画像処理
装置10の処理結果をオペレータに出力表示するディス
プレイ、12は画像処理装置10の画像処理結果に基づ
いてロボット1に所定の制御命令を出力するロボット制
御装置、13はロボット制御装置12の出力に基づいて
液晶ガラス基板位置補正部5に制御命令を出力するシー
ケンサである。
送装置のシステム構成図である。図11中、10は液晶
ガラス基板配置部6におけるカメラ7a、7bが撮影し
た画像データを処理する画像処理装置、11は画像処理
装置10の処理結果をオペレータに出力表示するディス
プレイ、12は画像処理装置10の画像処理結果に基づ
いてロボット1に所定の制御命令を出力するロボット制
御装置、13はロボット制御装置12の出力に基づいて
液晶ガラス基板位置補正部5に制御命令を出力するシー
ケンサである。
【0005】ここで、上記図10に示した液晶ガラス基
板位置補正部5は図12に示す構成を備えている。図1
2中、21はハンド3に吸着されてカセット4から取り
出されたワーク20を四隅で支えるワーク支持台、22
a、22bはワーク支持台21の直交する2辺にそれぞ
れ設けられたワーク当接プレート、23a、23bはシ
ーケンサ13の出力に基づいたシリンダーの伸長運動に
より、ワーク支持台21で支持されたワーク20を対向
するワーク当接プレート22a、22bの方向にそれぞ
れ押して当接させるワークプッシャーである。
板位置補正部5は図12に示す構成を備えている。図1
2中、21はハンド3に吸着されてカセット4から取り
出されたワーク20を四隅で支えるワーク支持台、22
a、22bはワーク支持台21の直交する2辺にそれぞ
れ設けられたワーク当接プレート、23a、23bはシ
ーケンサ13の出力に基づいたシリンダーの伸長運動に
より、ワーク支持台21で支持されたワーク20を対向
するワーク当接プレート22a、22bの方向にそれぞ
れ押して当接させるワークプッシャーである。
【0006】また、上記図10に示した液晶ガラス基板
配置部6は図13に示す構成を備えている。図13中、
ワークホルダ30には2枚のワーク20a、20bが並
べて配置されるようになっている。また、ワークホルダ
30は、ワークの処理工程間を移動する搬送時には、各
ワークの配置位置間の境界線31でワーク20のワーク
配置面が互いに対向する2つ折り状態となって、工場内
で前の工程から後の工程に搬送されるようになってい
る。そして、ワークホルダ30のワーク配置面にはワー
ク20a、20bに対応してワークの寸法より小さい寸
法の窓30a、30bがそれぞれ設けられてており、こ
の窓30a、30bは後の工程でワーク20a、20b
への金属膜の蒸着処理(いわゆるスパッタリング処理)
のために用いられる。
配置部6は図13に示す構成を備えている。図13中、
ワークホルダ30には2枚のワーク20a、20bが並
べて配置されるようになっている。また、ワークホルダ
30は、ワークの処理工程間を移動する搬送時には、各
ワークの配置位置間の境界線31でワーク20のワーク
配置面が互いに対向する2つ折り状態となって、工場内
で前の工程から後の工程に搬送されるようになってい
る。そして、ワークホルダ30のワーク配置面にはワー
ク20a、20bに対応してワークの寸法より小さい寸
法の窓30a、30bがそれぞれ設けられてており、こ
の窓30a、30bは後の工程でワーク20a、20b
への金属膜の蒸着処理(いわゆるスパッタリング処理)
のために用いられる。
【0007】32aa〜32bcはワークホルダ30に
設けられ、ワークホルダ30が工程間を搬送される際に
ワークホルダ30に配置されたワーク20a、20bが
ずれ落ちないように配置後のワーク20a、20bをワ
ークホルダ30に拘束するための拘束ピンである。そし
て、拘束ピン32aa〜32acは、拘束ピン32aa
がワーク20aの一辺を、また拘束ピン32ac、32
acがその一辺と直交する他辺をそれぞれ拘束するよう
に、ワークホルダ30のワーク配置位置の外周2辺に配
置されている。拘束ピン32ba〜32bcについても
同様である。
設けられ、ワークホルダ30が工程間を搬送される際に
ワークホルダ30に配置されたワーク20a、20bが
ずれ落ちないように配置後のワーク20a、20bをワ
ークホルダ30に拘束するための拘束ピンである。そし
て、拘束ピン32aa〜32acは、拘束ピン32aa
がワーク20aの一辺を、また拘束ピン32ac、32
acがその一辺と直交する他辺をそれぞれ拘束するよう
に、ワークホルダ30のワーク配置位置の外周2辺に配
置されている。拘束ピン32ba〜32bcについても
同様である。
【0008】33a、33bはワークホルダ30に設け
られ液晶ガラス基板配置部6に搬送されたワークホルダ
30のカメラ7a、7bによる位置認識を行うための位
置認識穴である。位置認識穴33a、33bはワーク配
置面とは逆の面(下面)側に設けられ、ザグリ穴又は貫
通穴で構成されている。そして、カメラ7a、7bはワ
ークホルダ30の位置認識穴33a、33bを設けた面
と対向するように配置され、それぞれ位置認識穴33
a、33bを検出するものである。
られ液晶ガラス基板配置部6に搬送されたワークホルダ
30のカメラ7a、7bによる位置認識を行うための位
置認識穴である。位置認識穴33a、33bはワーク配
置面とは逆の面(下面)側に設けられ、ザグリ穴又は貫
通穴で構成されている。そして、カメラ7a、7bはワ
ークホルダ30の位置認識穴33a、33bを設けた面
と対向するように配置され、それぞれ位置認識穴33
a、33bを検出するものである。
【0009】このように構成された従来の液晶ガラス基
板搬送装置の動作を図10〜図13を参照して説明す
る。ここでは1枚目のワーク20aについての取り扱い
を例にとって説明する。図10に示す液晶ガラス基板搬
送装置では、始めカセット4には前の工程で処理された
ワーク20が1枚づつ棚状に収納されており、前の工程
から搬送されたワーク20がカセット4に入れやすいよ
うに、カセット4の内部幅はワーク20の幅よりも若干
大きい寸法で構成されている。従って、ワーク20のカ
セット4への収納時には、ワーク20とカセット4の内
壁との間に隙間が生じ、この隙間のためカセット4に対
してワーク20は位置ずれを起こしているものとする。
板搬送装置の動作を図10〜図13を参照して説明す
る。ここでは1枚目のワーク20aについての取り扱い
を例にとって説明する。図10に示す液晶ガラス基板搬
送装置では、始めカセット4には前の工程で処理された
ワーク20が1枚づつ棚状に収納されており、前の工程
から搬送されたワーク20がカセット4に入れやすいよ
うに、カセット4の内部幅はワーク20の幅よりも若干
大きい寸法で構成されている。従って、ワーク20のカ
セット4への収納時には、ワーク20とカセット4の内
壁との間に隙間が生じ、この隙間のためカセット4に対
してワーク20は位置ずれを起こしているものとする。
【0010】この液晶ガラス基板搬送装置は、カセット
4から取り出されたワーク20aを液晶ガラス基板位置
補正部5に搬送してワーク20aの位置決めを行い、さ
らに位置決めされたワーク20aを液晶ガラス基板配置
部6に搬送してワークホルダ30に配置する動作を行う
ものである。
4から取り出されたワーク20aを液晶ガラス基板位置
補正部5に搬送してワーク20aの位置決めを行い、さ
らに位置決めされたワーク20aを液晶ガラス基板配置
部6に搬送してワークホルダ30に配置する動作を行う
ものである。
【0011】始めに、ロボット1は所定のカセット4の
位置に移動し、ロボット1はアーム2を延ばしてカセッ
ト4に収納されたワーク20aをハンド3に吸着させて
取り出す。その後、ロボット1は向きを変えてハンド3
にワーク20aを吸着させたまま液晶ガラス基板位置補
正部5へ移動する。
位置に移動し、ロボット1はアーム2を延ばしてカセッ
ト4に収納されたワーク20aをハンド3に吸着させて
取り出す。その後、ロボット1は向きを変えてハンド3
にワーク20aを吸着させたまま液晶ガラス基板位置補
正部5へ移動する。
【0012】次に、液晶ガラス基板位置補正部5におい
ての動作を図12を参照して説明する。図12に示すよ
うに、ロボット1はワーク20aをワーク支持台21に
載せ、ハンド3からワーク20aを解放する。それか
ら、ワークプッシャー23a、23bは、ハンド3から
解放されワーク支持台21に載っているワーク20a
を、シーケンサ13の制御出力に基づいたシリンダーの
伸長運動により、それぞれワーク当接プレート22a、
22bの方向に押してワーク当接プレート22a、22
bに当接させる。このようにしてワーク20aの位置決
めを行う。
ての動作を図12を参照して説明する。図12に示すよ
うに、ロボット1はワーク20aをワーク支持台21に
載せ、ハンド3からワーク20aを解放する。それか
ら、ワークプッシャー23a、23bは、ハンド3から
解放されワーク支持台21に載っているワーク20a
を、シーケンサ13の制御出力に基づいたシリンダーの
伸長運動により、それぞれワーク当接プレート22a、
22bの方向に押してワーク当接プレート22a、22
bに当接させる。このようにしてワーク20aの位置決
めを行う。
【0013】そして、ロボット1はアーム2を延ばして
位置決めされたワーク20aを再びハンド3に吸着させ
直す。その後、ロボット1は向きを変えてハンド3にワ
ーク20aを吸着させたまま、図10に示す液晶ガラス
基板位置補正部5から液晶ガラス基板配置部6に移動す
る。
位置決めされたワーク20aを再びハンド3に吸着させ
直す。その後、ロボット1は向きを変えてハンド3にワ
ーク20aを吸着させたまま、図10に示す液晶ガラス
基板位置補正部5から液晶ガラス基板配置部6に移動す
る。
【0014】液晶ガラス基板位置補正部5において上述
のようなワーク20aの位置決め動作が行われる一方、
液晶ガラス基板配置部6においては、液晶ガラス基板位
置補正部5において位置決めされたワーク20aを別の
工程から液晶ガラス基板配置部6に搬送されたワークホ
ルダ30に配置する前に、以下に示すように、この搬送
されたワークホルダ30の位置認識が行われる。ワーク
ホルダ30は通常2つ折り状態で工程間を搬送されてお
り、ワークホルダ30が液晶ガラス基板配置部6に搬送
されてくると、ワークホルダ30は2つ折り状態から開
いた状態、即ち、ワークを配置することが可能な状態と
なる。
のようなワーク20aの位置決め動作が行われる一方、
液晶ガラス基板配置部6においては、液晶ガラス基板位
置補正部5において位置決めされたワーク20aを別の
工程から液晶ガラス基板配置部6に搬送されたワークホ
ルダ30に配置する前に、以下に示すように、この搬送
されたワークホルダ30の位置認識が行われる。ワーク
ホルダ30は通常2つ折り状態で工程間を搬送されてお
り、ワークホルダ30が液晶ガラス基板配置部6に搬送
されてくると、ワークホルダ30は2つ折り状態から開
いた状態、即ち、ワークを配置することが可能な状態と
なる。
【0015】そして、図13に示すように、カメラ7
a、7bが、液晶ガラス基板配置部6に搬送されて開い
たワークホルダ30の位置認識穴33a、33bを検出
して、図11に示す画像認識装置10に撮影した画像デ
ータを出力する。画像処理装置10は、公知の画像認識
処理演算に基づいて、画像データから位置認識穴33
a、33bの位置、即ち、ワークホルダ30の位置を求
める。画像処理装置10の処理の様子は随時ディスプレ
イ11を介してオペレータに出力表示される。さらに、
画像処理装置10が出力するワークホルダ30の位置に
基づいて、ロボット制御装置12はアーム2及びハンド
3を移動させる位置及び移動速度を演算し、ロボット制
御命令をロボット1に対して出力する。
a、7bが、液晶ガラス基板配置部6に搬送されて開い
たワークホルダ30の位置認識穴33a、33bを検出
して、図11に示す画像認識装置10に撮影した画像デ
ータを出力する。画像処理装置10は、公知の画像認識
処理演算に基づいて、画像データから位置認識穴33
a、33bの位置、即ち、ワークホルダ30の位置を求
める。画像処理装置10の処理の様子は随時ディスプレ
イ11を介してオペレータに出力表示される。さらに、
画像処理装置10が出力するワークホルダ30の位置に
基づいて、ロボット制御装置12はアーム2及びハンド
3を移動させる位置及び移動速度を演算し、ロボット制
御命令をロボット1に対して出力する。
【0016】液晶ガラス基板位置補正部5において位置
決めされたワーク20aを再度ハンド3に吸着させたロ
ボット1は、そのロボット制御命令に基づいて、ハンド
3にワーク20aを吸着させたまま液晶ガラス基板配置
部6に移動し、ハンド3に吸着されているワーク20a
をワークホルダ30に配置し、ハンド3からワーク20
aの吸着を解除する。ワークホルダ30の位置に基づい
てワーク20aをワークホルダ30に配置した結果、ワ
ーク20aは拘束ピン31aa〜31acと当接した状
態、いわゆるジャストタッチの状態となる。
決めされたワーク20aを再度ハンド3に吸着させたロ
ボット1は、そのロボット制御命令に基づいて、ハンド
3にワーク20aを吸着させたまま液晶ガラス基板配置
部6に移動し、ハンド3に吸着されているワーク20a
をワークホルダ30に配置し、ハンド3からワーク20
aの吸着を解除する。ワークホルダ30の位置に基づい
てワーク20aをワークホルダ30に配置した結果、ワ
ーク20aは拘束ピン31aa〜31acと当接した状
態、いわゆるジャストタッチの状態となる。
【0017】ワーク20aがハンド3から解放されてワ
ークホルダ30に配置されると、拘束ピン31aa〜3
1acと対向するようにワークホルダ30のワーク配置
面に設けられた図示しないワーク拘束爪がワーク20a
をワークホルダ30に拘束する。ロボット1はこのよう
な動作を2枚目のワーク20bに対しても繰り返し、ワ
ークホルダ30にワーク20a、20bをそれぞれ配置
する。
ークホルダ30に配置されると、拘束ピン31aa〜3
1acと対向するようにワークホルダ30のワーク配置
面に設けられた図示しないワーク拘束爪がワーク20a
をワークホルダ30に拘束する。ロボット1はこのよう
な動作を2枚目のワーク20bに対しても繰り返し、ワ
ークホルダ30にワーク20a、20bをそれぞれ配置
する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶ガラス基板
搬送装置はこのように構成されており、液晶ガラス基板
位置補正部5では、ワークプッシャー23a、23bが
ワーク支持台21に載せられたワーク20を押してワー
ク20の位置補正を行うので、その際ワーク20とワー
ク支持台21とが擦れてワーク20の表面に傷をつける
場合があった。また、液晶ガラス基板配置部6でのワー
クホルダ30の位置補正用にワークホルダ30に配置し
た位置認識穴33a、33bの位置は、機械加工誤差な
どの理由からワークホルダ30毎に異なり、カメラ7
a、7bが撮影した位置認識穴33a、33bの画像デ
ータに基づいてワークホルダ30の位置を算出しても、
ワークホルダ30のワーク配置位置に対して正確にワー
ク20の位置決めを行うことは困難であった。さらに、
ワーク20の位置補正を行う液晶ガラス基板位置補正部
5及びワークホルダ30の位置認識を行う液晶ガラス基
板配置部6をそれぞれ必要とし、それぞれを設置するス
ペースが必要であった。
搬送装置はこのように構成されており、液晶ガラス基板
位置補正部5では、ワークプッシャー23a、23bが
ワーク支持台21に載せられたワーク20を押してワー
ク20の位置補正を行うので、その際ワーク20とワー
ク支持台21とが擦れてワーク20の表面に傷をつける
場合があった。また、液晶ガラス基板配置部6でのワー
クホルダ30の位置補正用にワークホルダ30に配置し
た位置認識穴33a、33bの位置は、機械加工誤差な
どの理由からワークホルダ30毎に異なり、カメラ7
a、7bが撮影した位置認識穴33a、33bの画像デ
ータに基づいてワークホルダ30の位置を算出しても、
ワークホルダ30のワーク配置位置に対して正確にワー
ク20の位置決めを行うことは困難であった。さらに、
ワーク20の位置補正を行う液晶ガラス基板位置補正部
5及びワークホルダ30の位置認識を行う液晶ガラス基
板配置部6をそれぞれ必要とし、それぞれを設置するス
ペースが必要であった。
【0019】この発明はかかる問題点を解消するために
なされたもので、ワークホルダへのワークの配置に際
し、ワークの表面に傷を与えず、またワークホルダのワ
ーク配置位置に対してワークの位置決めを正確に行え、
さらに装置の設置スペースが小さいワーク位置決め装置
を得ることを目的とする。
なされたもので、ワークホルダへのワークの配置に際
し、ワークの表面に傷を与えず、またワークホルダのワ
ーク配置位置に対してワークの位置決めを正確に行え、
さらに装置の設置スペースが小さいワーク位置決め装置
を得ることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】この発明にかかるワーク
位置決め装置は、ワークホルダの上空に設けられワーク
ホルダとワークホルダに搬送されるワークとを撮影する
撮像手段と、撮像手段が撮影した画像データに基づいて
搬送されたワークの位置と前記ワークホルダに収める配
置位置とを認識して搬送されたワークの位置補正量を決
定する画像処理装置とを備えたものである。
位置決め装置は、ワークホルダの上空に設けられワーク
ホルダとワークホルダに搬送されるワークとを撮影する
撮像手段と、撮像手段が撮影した画像データに基づいて
搬送されたワークの位置と前記ワークホルダに収める配
置位置とを認識して搬送されたワークの位置補正量を決
定する画像処理装置とを備えたものである。
【0021】また、撮像手段は、ワークホルダに設けら
れて搬送されたワークを拘束する各拘束ピンにそれぞれ
対応して複数設けられ拘束ピンの配置位置を含めた付近
の配置領域の画像を撮像すると共に、画像処理装置は、
各撮像手段が撮影した各画像データに基づいて搬送され
たワークの位置補正量を決定するようにしたものであ
る。
れて搬送されたワークを拘束する各拘束ピンにそれぞれ
対応して複数設けられ拘束ピンの配置位置を含めた付近
の配置領域の画像を撮像すると共に、画像処理装置は、
各撮像手段が撮影した各画像データに基づいて搬送され
たワークの位置補正量を決定するようにしたものであ
る。
【0022】また、画像処理装置は、搬送されたワーク
のコーナー部が平行移動すべき移動量及び搬送されたワ
ークが回転移動すべき移動量を求めるようにしたもので
ある。
のコーナー部が平行移動すべき移動量及び搬送されたワ
ークが回転移動すべき移動量を求めるようにしたもので
ある。
【0023】また、ワークホルダの下部に設けられ、ワ
ークホルダの上方に搬送されたワークに対して搬送され
たワークの下面から端部側面に向けて光を投光する投光
手段を設けたものである。
ークホルダの上方に搬送されたワークに対して搬送され
たワークの下面から端部側面に向けて光を投光する投光
手段を設けたものである。
【0024】
実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1に係るワ
ーク位置決め装置の外観図である。前記従来例と同一又
は相当部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
図1中、従来の液晶ガラス基板配置部6の位置にワーク
位置決め部9を設ける。そして、ワーク位置決め部9を
囲むように4本の支柱で支えられた櫓40を組み上げ、
櫓40の上方には、下方にあるワークホルダ30の方向
にそれぞれ向けたカメラ41及び照明8を複数配置す
る。ここで、カメラ41は、液晶ガラス基板配置部6に
搬送されたワークホルダ30の拘束ピン32aa〜32
bc及びワーク20の端部側面を撮影するためのもので
あり、また、照明8は、その撮影のために十分な照度を
与えるものである。カメラ41及び照明8については図
3の説明で詳述する。
ーク位置決め装置の外観図である。前記従来例と同一又
は相当部分には同一の符号を付しその説明を省略する。
図1中、従来の液晶ガラス基板配置部6の位置にワーク
位置決め部9を設ける。そして、ワーク位置決め部9を
囲むように4本の支柱で支えられた櫓40を組み上げ、
櫓40の上方には、下方にあるワークホルダ30の方向
にそれぞれ向けたカメラ41及び照明8を複数配置す
る。ここで、カメラ41は、液晶ガラス基板配置部6に
搬送されたワークホルダ30の拘束ピン32aa〜32
bc及びワーク20の端部側面を撮影するためのもので
あり、また、照明8は、その撮影のために十分な照度を
与えるものである。カメラ41及び照明8については図
3の説明で詳述する。
【0025】図2は実施の形態1に係るワーク位置決め
装置のシステム構成図である。前記従来例と同一又は相
当部分には同一の符号を付しその説明を省略する。尚、
図2以降の説明では、説明の便宜上1枚目のワーク20
aを取り扱う場合を例にとって説明する。図2中、カメ
ラ41aa〜41acで撮影された画像データは、画像
処理装置10に入力されて画像認識処理が行われ、さら
に、画像処理装置10では、ワークホルダ30にワーク
20aを配置するための位置決め演算と、その決定され
た位置に対する従来と同様なアーム2及びハンド3の移
動量及び移動速度の演算が行われる。
装置のシステム構成図である。前記従来例と同一又は相
当部分には同一の符号を付しその説明を省略する。尚、
図2以降の説明では、説明の便宜上1枚目のワーク20
aを取り扱う場合を例にとって説明する。図2中、カメ
ラ41aa〜41acで撮影された画像データは、画像
処理装置10に入力されて画像認識処理が行われ、さら
に、画像処理装置10では、ワークホルダ30にワーク
20aを配置するための位置決め演算と、その決定され
た位置に対する従来と同様なアーム2及びハンド3の移
動量及び移動速度の演算が行われる。
【0026】図3はこの発明の実施の形態1に係るワー
ク位置決め装置におけるカメラ41aa〜41acの配
置を示す説明図である。図3に示すように、櫓40に設
けられワークホルダ30への1枚のワーク20aの配置
に対して3台配置されたカメラ41aa〜41acのそ
れぞれは、拘束ピン32aa〜32acのそれぞれと1
対1に対応し、対応した拘束ピン32aa〜32acの
真上付近に配置されている。そして、カメラ41aa〜
41acは拘束ピン32aa〜32acだけでなくその
周囲近傍をも視野に入れて撮影するようになっている。
ク位置決め装置におけるカメラ41aa〜41acの配
置を示す説明図である。図3に示すように、櫓40に設
けられワークホルダ30への1枚のワーク20aの配置
に対して3台配置されたカメラ41aa〜41acのそ
れぞれは、拘束ピン32aa〜32acのそれぞれと1
対1に対応し、対応した拘束ピン32aa〜32acの
真上付近に配置されている。そして、カメラ41aa〜
41acは拘束ピン32aa〜32acだけでなくその
周囲近傍をも視野に入れて撮影するようになっている。
【0027】その結果、例えばカメラ41aaはワーク
ホルダ30の拘束ピン32aaの配置位置を含めた付近
の配置領域42aaの領域を撮影するようになってい
る。同様に、カメラ41abは領域42abを、カメラ
41acは領域42acをそれぞれ撮影するようになっ
ている。
ホルダ30の拘束ピン32aaの配置位置を含めた付近
の配置領域42aaの領域を撮影するようになってい
る。同様に、カメラ41abは領域42abを、カメラ
41acは領域42acをそれぞれ撮影するようになっ
ている。
【0028】従って、ハンド3に吸着されたワーク20
aがワークホルダ30のワーク配置位置付近に運ばれて
くると、それぞれのカメラ41aa〜41acでは、拘
束ピン32aa〜32acと対応する拘束ピンの配置位
置を含めた付近の配置領域のワーク20aの端部側面と
が同一視野に入るようになっている。カメラ41aa〜
41acのそれぞれを拘束ピン32aa〜32acのそ
れぞれと1対1に対応させて設け各カメラの視野を限定
することで、画像認識処理において画像データ中の1画
素あたりの分解性能をあげるようになっている。
aがワークホルダ30のワーク配置位置付近に運ばれて
くると、それぞれのカメラ41aa〜41acでは、拘
束ピン32aa〜32acと対応する拘束ピンの配置位
置を含めた付近の配置領域のワーク20aの端部側面と
が同一視野に入るようになっている。カメラ41aa〜
41acのそれぞれを拘束ピン32aa〜32acのそ
れぞれと1対1に対応させて設け各カメラの視野を限定
することで、画像認識処理において画像データ中の1画
素あたりの分解性能をあげるようになっている。
【0029】一方、カメラ41aa〜41acによる撮
影のため、カメラ41aa〜41acに対応してワーク
ホルダ30の拘束ピン32aa〜32acの配置位置を
含めた付近の配置領域をワークホルダ30の下面側から
上方を照らすように、拘束ピン32aa〜32acのそ
れぞれと1対1に対応して投光手段としての光源43a
a〜43acが設けてある。また、光源43aa〜43
acはそれぞれワークホルダ30の拘束ピン32aa〜
32acの配置領域付近(必ずしも、ワークホルダ30
の拘束ピン32aa〜32acの配置領域自体を含まな
くてもよい)に対して、ハンド3で吸着されてワークホ
ルダ30のワーク配置位置付近に運ばれてきたワーク2
0の端部側面を輝かせるために、ワーク20の下面側か
ら端部側面に光が透過するように相互に放射状に斜め方
向から局所的な光を与えるものである。また、ワーク2
0の端部側面を輝かせるために、ワーク20の端部側面
は透過光が散乱するように切り出し面で構成し多少の面
の粗さを持たせてある。
影のため、カメラ41aa〜41acに対応してワーク
ホルダ30の拘束ピン32aa〜32acの配置位置を
含めた付近の配置領域をワークホルダ30の下面側から
上方を照らすように、拘束ピン32aa〜32acのそ
れぞれと1対1に対応して投光手段としての光源43a
a〜43acが設けてある。また、光源43aa〜43
acはそれぞれワークホルダ30の拘束ピン32aa〜
32acの配置領域付近(必ずしも、ワークホルダ30
の拘束ピン32aa〜32acの配置領域自体を含まな
くてもよい)に対して、ハンド3で吸着されてワークホ
ルダ30のワーク配置位置付近に運ばれてきたワーク2
0の端部側面を輝かせるために、ワーク20の下面側か
ら端部側面に光が透過するように相互に放射状に斜め方
向から局所的な光を与えるものである。また、ワーク2
0の端部側面を輝かせるために、ワーク20の端部側面
は透過光が散乱するように切り出し面で構成し多少の面
の粗さを持たせてある。
【0030】図4は実施の形態1に係るワーク位置決め
装置の図3に示した構成を示す一部断面図である。図4
に示すように、例えば、カメラ41aaは拘束ピン32
aaに対応して拘束ピン32aaの真上付近に配置され
ている。そして、カメラ41aaは拘束ピン32aaの
配置位置領域だけでなくその周囲近傍をも視野に入れて
撮影するようになっている。即ち、カメラ41aaは、
ワークホルダ30の拘束ピン32a配置位置を含めた付
近の配置領域42aaを撮影するようになっている。そ
の結果、ハンド3で把持されたワーク20aがワークホ
ルダ30のワーク配置位置付近に運ばれてくると、カメ
ラ41aaでは、拘束ピン32aaとハンドリングされ
たワーク20aの拘束ピン32aaと対応する端部側面
付近とが同一視野に入るようになっている。
装置の図3に示した構成を示す一部断面図である。図4
に示すように、例えば、カメラ41aaは拘束ピン32
aaに対応して拘束ピン32aaの真上付近に配置され
ている。そして、カメラ41aaは拘束ピン32aaの
配置位置領域だけでなくその周囲近傍をも視野に入れて
撮影するようになっている。即ち、カメラ41aaは、
ワークホルダ30の拘束ピン32a配置位置を含めた付
近の配置領域42aaを撮影するようになっている。そ
の結果、ハンド3で把持されたワーク20aがワークホ
ルダ30のワーク配置位置付近に運ばれてくると、カメ
ラ41aaでは、拘束ピン32aaとハンドリングされ
たワーク20aの拘束ピン32aaと対応する端部側面
付近とが同一視野に入るようになっている。
【0031】一方、カメラ41aaによる撮影に際し、
ハンド3に吸着されてワークホルダ30のワーク配置位
置付近に運ばれてきたワーク20aの端部側面を輝かせ
るため、カメラ41aaに対応してワークホルダ30の
拘束ピン32aaの配置位置を含めた付近の配置領域を
ワークホルダ30の下面から斜め上方を照らすように、
拘束ピン32aaに対応して光源43aaが設けてあ
る。そして、光源43aaはワークホルダ30の拘束ピ
ン32aaの配置位置を含めた付近の配置領域に対して
ワーク20aの下面から端部側面に光が透過するように
斜め上方に局所的な光を与えている。
ハンド3に吸着されてワークホルダ30のワーク配置位
置付近に運ばれてきたワーク20aの端部側面を輝かせ
るため、カメラ41aaに対応してワークホルダ30の
拘束ピン32aaの配置位置を含めた付近の配置領域を
ワークホルダ30の下面から斜め上方を照らすように、
拘束ピン32aaに対応して光源43aaが設けてあ
る。そして、光源43aaはワークホルダ30の拘束ピ
ン32aaの配置位置を含めた付近の配置領域に対して
ワーク20aの下面から端部側面に光が透過するように
斜め上方に局所的な光を与えている。
【0032】図4において、ハンド3で把持されたワー
ク20aがカメラ41aaの視野内に入ると、ワークホ
ルダ30の下方からワーク20aの下面に対して斜めに
局所的な光を投光し、ワーク20aの下面から端部側面
に光を透過させることで、切り出し面で構成されたワー
ク20aの端部側面がワーク20aの上方から見ると輝
いて見える。このようにワーク20aの下面に対して斜
めに局所的な光を投光することにより、切り出し面で構
成されたワーク20aの端部側面が際立って輝き、カメ
ラ41aaが撮影した画像中でのワーク20aの端部側
面とそれ以外の部分とのコントラストを確保するように
なっている。そして、後述する画像認識処理を容易に行
うことができる。
ク20aがカメラ41aaの視野内に入ると、ワークホ
ルダ30の下方からワーク20aの下面に対して斜めに
局所的な光を投光し、ワーク20aの下面から端部側面
に光を透過させることで、切り出し面で構成されたワー
ク20aの端部側面がワーク20aの上方から見ると輝
いて見える。このようにワーク20aの下面に対して斜
めに局所的な光を投光することにより、切り出し面で構
成されたワーク20aの端部側面が際立って輝き、カメ
ラ41aaが撮影した画像中でのワーク20aの端部側
面とそれ以外の部分とのコントラストを確保するように
なっている。そして、後述する画像認識処理を容易に行
うことができる。
【0033】この場合、照明8からの光の影響を極力少
なくするため、ワークホルダ30の上方から投光する照
明8は、ある程度の光の広がりを持ちかつ比較的照度が
低い照明装置、例えば蛍光灯のようなものが望ましい。
また、光源43aaは局所的な部分を照射しかつ比較的
照度が高い照明装置、例えばハロゲン灯と光ファイバー
との組み合わせのようなものが望ましい。光源43a
b、43acについても同様である。
なくするため、ワークホルダ30の上方から投光する照
明8は、ある程度の光の広がりを持ちかつ比較的照度が
低い照明装置、例えば蛍光灯のようなものが望ましい。
また、光源43aaは局所的な部分を照射しかつ比較的
照度が高い照明装置、例えばハロゲン灯と光ファイバー
との組み合わせのようなものが望ましい。光源43a
b、43acについても同様である。
【0034】図5は図4に示したワーク位置決め装置に
おいて、切り出し面で構成されたワーク20aの端部側
面で起こる光の散乱の様子を示す拡大図である。例え
ば、光源43aaからワーク20aの下面に投光された
光はワーク20a内部を透過して端部側面に達する。そ
して、端部側面で光が散乱することによって、切り出し
面で構成された端部側面はあたかも発光体であるかのよ
うに輝く。その結果、上述のようにカメラ41aaが撮
影した画像データでは、ワーク20aの端部側面とそれ
以外の部分とのコントラストが確保される。カメラ41
ab、41acが撮影した画像データ中でも同様であ
る。
おいて、切り出し面で構成されたワーク20aの端部側
面で起こる光の散乱の様子を示す拡大図である。例え
ば、光源43aaからワーク20aの下面に投光された
光はワーク20a内部を透過して端部側面に達する。そ
して、端部側面で光が散乱することによって、切り出し
面で構成された端部側面はあたかも発光体であるかのよ
うに輝く。その結果、上述のようにカメラ41aaが撮
影した画像データでは、ワーク20aの端部側面とそれ
以外の部分とのコントラストが確保される。カメラ41
ab、41acが撮影した画像データ中でも同様であ
る。
【0035】図6はこのように構成されたワーク位置決
め装置の動作を示すフローチャートである。ワーク位置
決め装置の位置決め動作は以下のステップに従って行
う。従来と同様に、ハンド3を用いてワーク20aをカ
セット4から取り出してハンドリングし、ワークホルダ
30の上空に搬送する(ステップS10)。ハンド3が
ワークホルダ30の上空でワーク20aをハンドリング
中に、カメラ41aa〜41acは、それぞれに対応す
る拘束ピン32aa〜32acと各拘束ピンに当接する
ワーク20aの端部側面の位置とが写された画像データ
を画像処理装置10にそれぞれ出力する(ステップS2
0)。
め装置の動作を示すフローチャートである。ワーク位置
決め装置の位置決め動作は以下のステップに従って行
う。従来と同様に、ハンド3を用いてワーク20aをカ
セット4から取り出してハンドリングし、ワークホルダ
30の上空に搬送する(ステップS10)。ハンド3が
ワークホルダ30の上空でワーク20aをハンドリング
中に、カメラ41aa〜41acは、それぞれに対応す
る拘束ピン32aa〜32acと各拘束ピンに当接する
ワーク20aの端部側面の位置とが写された画像データ
を画像処理装置10にそれぞれ出力する(ステップS2
0)。
【0036】画像処理装置10は、ステップS20で得
られたそれぞれの位置補正前の画像データを画像認識処
理することにより、拘束ピン位置、ワーク20aの端部
側面は求められ、拘束ピン32aa〜32acそれぞれ
について発生した位置ずれ量(拘束ピン32aa〜32
acと各拘束ピンに対応するワーク20aの端部側面と
の隙間)を求める(ステップS30)。ステップS30
の動作原理は後に詳述する。 画像処理装置10は、ス
テップS30の結果により、ロボット1を動作させるた
めの位置ずれ量をゼロとするための位置補正演算を実施
する(ステップS40)。ステップS40の動作原理は
後に詳述する。
られたそれぞれの位置補正前の画像データを画像認識処
理することにより、拘束ピン位置、ワーク20aの端部
側面は求められ、拘束ピン32aa〜32acそれぞれ
について発生した位置ずれ量(拘束ピン32aa〜32
acと各拘束ピンに対応するワーク20aの端部側面と
の隙間)を求める(ステップS30)。ステップS30
の動作原理は後に詳述する。 画像処理装置10は、ス
テップS30の結果により、ロボット1を動作させるた
めの位置ずれ量をゼロとするための位置補正演算を実施
する(ステップS40)。ステップS40の動作原理は
後に詳述する。
【0037】ロボット制御装置12は、ステップS40
の結果により、その決定された位置決め量に基づいてロ
ボット1の移動速度を決定する(ステップS50)。ロ
ボット1はロボット制御装置12で決定された制御命令
に基づいて、ワーク20aを所定位置(拘束ピンとワー
クのとの隙間が0になるような位置)へ配置する(ステ
ップS60)。
の結果により、その決定された位置決め量に基づいてロ
ボット1の移動速度を決定する(ステップS50)。ロ
ボット1はロボット制御装置12で決定された制御命令
に基づいて、ワーク20aを所定位置(拘束ピンとワー
クのとの隙間が0になるような位置)へ配置する(ステ
ップS60)。
【0038】図7は、ステップS30において、ワーク
位置決め装置が補正すべき位置ずれ量を求める説明図で
ある。始めに、カメラ41aa〜41acに対し、それ
ぞれカメラ41aa〜41ac毎に各視野内、即ち各画
像データ中での座標系(カメラ座標系)を定めておく。
なお、カメラ41aa〜41acで収録した画像データ
の範囲は、それぞれ領域42aa〜42acに示される
範囲のものである。
位置決め装置が補正すべき位置ずれ量を求める説明図で
ある。始めに、カメラ41aa〜41acに対し、それ
ぞれカメラ41aa〜41ac毎に各視野内、即ち各画
像データ中での座標系(カメラ座標系)を定めておく。
なお、カメラ41aa〜41acで収録した画像データ
の範囲は、それぞれ領域42aa〜42acに示される
範囲のものである。
【0039】一方、カメラ座標系はカメラ41aa〜4
1ac毎に独自に設けたものであるから、これをロボッ
ト1の運動のための座標系(ロボット座標系)への変換
のため、ロボット座標系におけるカメラ41aa〜41
acの配置位置(ロボット座標系の原点OR から各カメ
ラ座標系の原点OA〜OCまでの相対的移動量(ベクトル
OROA、OROB、OROC)を予め計測して画像処理装置
10に与えておく。
1ac毎に独自に設けたものであるから、これをロボッ
ト1の運動のための座標系(ロボット座標系)への変換
のため、ロボット座標系におけるカメラ41aa〜41
acの配置位置(ロボット座標系の原点OR から各カメ
ラ座標系の原点OA〜OCまでの相対的移動量(ベクトル
OROA、OROB、OROC)を予め計測して画像処理装置
10に与えておく。
【0040】そして、ワーク位置決め装置が補正すべき
位置ずれ量は以下のように求める。拘束ピン32aa、
32abの接線の内、ワーク20aが拘束ピン32a
a、32abと当接する側の接線l0X 、及び接線l0X
と直交する拘束ピン32acの接線のうちワーク20a
が拘束ピン32acと当接する側の接線l0Yを、ワーク
20aが位置補正されてワークホルダ30に配置される
際に位置補正後のワーク20aが拘束ピン32aa〜3
2acとジャストタッチする位置とする。
位置ずれ量は以下のように求める。拘束ピン32aa、
32abの接線の内、ワーク20aが拘束ピン32a
a、32abと当接する側の接線l0X 、及び接線l0X
と直交する拘束ピン32acの接線のうちワーク20a
が拘束ピン32acと当接する側の接線l0Yを、ワーク
20aが位置補正されてワークホルダ30に配置される
際に位置補正後のワーク20aが拘束ピン32aa〜3
2acとジャストタッチする位置とする。
【0041】従って、拘束ピン32aa〜32acと位
置補正前のワーク20aとの補正すべき位置ずれ量は、
各拘束ピンと接線l0X又はl0Yとの接点位置(それぞれ
点A0 、B0 、C0 )から位置補正前のワーク20aの拘
束ピンと当接するそれぞれの外周辺に降ろした垂線の足
の座標位置(それぞれ点A1 、B1 、C1 )までのそれぞ
れの距離|A0A1|、|B0B1|、|C0C1|とする。
置補正前のワーク20aとの補正すべき位置ずれ量は、
各拘束ピンと接線l0X又はl0Yとの接点位置(それぞれ
点A0 、B0 、C0 )から位置補正前のワーク20aの拘
束ピンと当接するそれぞれの外周辺に降ろした垂線の足
の座標位置(それぞれ点A1 、B1 、C1 )までのそれぞ
れの距離|A0A1|、|B0B1|、|C0C1|とする。
【0042】画像処理装置10は、カメラ41aa〜4
1acから得られた画像データ(例えば、拘束ピン32
aaに対応したカメラ41aaが撮影した画像データの
場合では図8のようになる。)の公知の画像認識処理技
術により、ロボット座標系に換算した拘束ピン32aa
〜32acの接点A0 、B0 、C0 と、及びワーク20a
の端部側面の点A1 、B1 、C1 を求めるようになってい
る。例えば、カメラ41aaが視野とする領域42aa
の場合、領域42aaの左下隅をカメラ座標系の原点O
A として画像データ内に映し出された像と算出された点
及び線との対応は図8に示すようになる。
1acから得られた画像データ(例えば、拘束ピン32
aaに対応したカメラ41aaが撮影した画像データの
場合では図8のようになる。)の公知の画像認識処理技
術により、ロボット座標系に換算した拘束ピン32aa
〜32acの接点A0 、B0 、C0 と、及びワーク20a
の端部側面の点A1 、B1 、C1 を求めるようになってい
る。例えば、カメラ41aaが視野とする領域42aa
の場合、領域42aaの左下隅をカメラ座標系の原点O
A として画像データ内に映し出された像と算出された点
及び線との対応は図8に示すようになる。
【0043】これらの位置ずれ量は、上述したように各
拘束ピンに対応して、例えば拘束ピン32aaの場合、
拘束ピン32aaと拘束ピン32aaとに対応するワー
ク20aの端部側面付近とが同一視野に入るように配置
されたカメラ41aaにより撮影された画像データに対
し、画像処理装置10において後述する画像処理演算を
行うことにより求めることができる。そして、このワー
ク位置決め装置は、ステップS40においてこれらの位
置ずれ量に基づいて、これらの位置ずれ量をゼロする補
正演算を行い、回転移動補正量、及び平行移動補正量を
算出するものである。
拘束ピンに対応して、例えば拘束ピン32aaの場合、
拘束ピン32aaと拘束ピン32aaとに対応するワー
ク20aの端部側面付近とが同一視野に入るように配置
されたカメラ41aaにより撮影された画像データに対
し、画像処理装置10において後述する画像処理演算を
行うことにより求めることができる。そして、このワー
ク位置決め装置は、ステップS40においてこれらの位
置ずれ量に基づいて、これらの位置ずれ量をゼロする補
正演算を行い、回転移動補正量、及び平行移動補正量を
算出するものである。
【0044】次に、ステップS40において、ワークホ
ルダ30にワーク20aを配置するための画像処理装置
10が行う位置決め演算は以下のように行われる。な
お、以降の説明で、例えばベクトルABとは点Aから点
Bに向かうベクトルを、ベクトルAB-1とは点Bから点
Aに向かうベクトルをそれぞれ指し、また、ベクトルに
は回転移動ベクトル成分、平行移動ベクトル成分の双方
が含まれている。さらに、例えばベクトルAB、CDの
合成(ベクトルABとベクトルCDとの積)をAB・C
Dとして示す。上述のように、ステップS30での画像
認識処理によって、拘束ピン32aa〜32acでの接
点座標A0 、B0 、C0 、及びそれら接点に対応した垂線
の足の座標A1 、B1 、C1 が求められ、さらに拘束ピン
32aa〜32acに対応した目標位置に対する位置ず
れベクトルが、ベクトルA0A1、B0B1、C0C1とそれ
ぞれ求められる。
ルダ30にワーク20aを配置するための画像処理装置
10が行う位置決め演算は以下のように行われる。な
お、以降の説明で、例えばベクトルABとは点Aから点
Bに向かうベクトルを、ベクトルAB-1とは点Bから点
Aに向かうベクトルをそれぞれ指し、また、ベクトルに
は回転移動ベクトル成分、平行移動ベクトル成分の双方
が含まれている。さらに、例えばベクトルAB、CDの
合成(ベクトルABとベクトルCDとの積)をAB・C
Dとして示す。上述のように、ステップS30での画像
認識処理によって、拘束ピン32aa〜32acでの接
点座標A0 、B0 、C0 、及びそれら接点に対応した垂線
の足の座標A1 、B1 、C1 が求められ、さらに拘束ピン
32aa〜32acに対応した目標位置に対する位置ず
れベクトルが、ベクトルA0A1、B0B1、C0C1とそれ
ぞれ求められる。
【0045】ここで、図9において、位置補正前のワー
ク20aのコーナー部である点G1を位置補正のための
代表点として着目すると、点G0を位置補正後のワーク
20aのコーナー部とすれば、点G1を点G0に水平方向
に移動させための平行移動補正ベクトルG1G0は、式
(1)で示される。 G1G0=A1G1 -1・A0A1 -1・A0G0 (1) ここで、ベクトルA1G1 -1、A0A1 -1、A0G0 は以下
のように求める。
ク20aのコーナー部である点G1を位置補正のための
代表点として着目すると、点G0を位置補正後のワーク
20aのコーナー部とすれば、点G1を点G0に水平方向
に移動させための平行移動補正ベクトルG1G0は、式
(1)で示される。 G1G0=A1G1 -1・A0A1 -1・A0G0 (1) ここで、ベクトルA1G1 -1、A0A1 -1、A0G0 は以下
のように求める。
【0046】まず、ベクトルA1G1 -1は、図9よりベク
トルA1B1を定数倍したベクトルA1G1より求められ
る。 A1G1 -1=(m×A1B1)-1 (mは定数) (2) ここで、定数mは、ベクトルmA1B1と垂直であって、
拘束ピン32acの接点C0 と対応するワーク20a上
の点C1 を通過する線l1Yを求めることにより一義的に
決定される。なお、点C1 はステップS30で既に求め
られている。
トルA1B1を定数倍したベクトルA1G1より求められ
る。 A1G1 -1=(m×A1B1)-1 (mは定数) (2) ここで、定数mは、ベクトルmA1B1と垂直であって、
拘束ピン32acの接点C0 と対応するワーク20a上
の点C1 を通過する線l1Yを求めることにより一義的に
決定される。なお、点C1 はステップS30で既に求め
られている。
【0047】また、ベクトルA0A1 -1については、図9
より式(3)の関係が成り立つ。 A0A1 -1=OAA1 -1・OAA0 (3) ここで、ベクトルOAA1、OAA0はそれぞれステップS
30での画像認識処理により求められる。
より式(3)の関係が成り立つ。 A0A1 -1=OAA1 -1・OAA0 (3) ここで、ベクトルOAA1、OAA0はそれぞれステップS
30での画像認識処理により求められる。
【0048】また、ベクトルA0G0は、図9よりベクト
ルA0B0の定数倍であり、式(4)で示される。 A0G0=n×A0B0 (nは定数) (4) ここで、定数nは、ベクトルnA0B0と垂直であって、
拘束ピン32acと点C0 で接する接線l0Yを求めるこ
とにより一義的に決定される。なお、点C0 はステップ
S30で既に求められている。
ルA0B0の定数倍であり、式(4)で示される。 A0G0=n×A0B0 (nは定数) (4) ここで、定数nは、ベクトルnA0B0と垂直であって、
拘束ピン32acと点C0 で接する接線l0Yを求めるこ
とにより一義的に決定される。なお、点C0 はステップ
S30で既に求められている。
【0049】ところで、ベクトルA0B0は、図9より式
(5)で示される。 A0B0=OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0 (5) ここで、ベクトルOAA0、OROA、OROB、OBB0も、
それぞれステップS30での画像認識処理により求める
ことができる。従って、式(4)に式(5)を代入して
式(6)が得られる。 A0G0=n×(OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0) (6)
(5)で示される。 A0B0=OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0 (5) ここで、ベクトルOAA0、OROA、OROB、OBB0も、
それぞれステップS30での画像認識処理により求める
ことができる。従って、式(4)に式(5)を代入して
式(6)が得られる。 A0G0=n×(OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0) (6)
【0050】従って、式(2)、(3)、(6)によ
り、式(1)に示されるベクトルG1G0は求まる。即
ち、式(7)になる。 G1G0=(m×A1B1)-1・(OAA1 -1・OAA0) ・n×(OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0) (7)
り、式(1)に示されるベクトルG1G0は求まる。即
ち、式(7)になる。 G1G0=(m×A1B1)-1・(OAA1 -1・OAA0) ・n×(OAA0 -1・OROA -1・OROB・OBB0) (7)
【0051】位置補正については、点G1を点G0に単に
水平方向に移動させる平行移動補正だけでなく、ワーク
20aを回転させて補正前のワーク外周辺と補正後のそ
れとの間に発生したずれ角度を修正する回転移動補正も
必要である。ここで回転移動補正すべき角度θは、図9
により式(8)で示される。 θ=Tan-1{(|A0A1|−|B0B1|)/|A0B0|} (8) ここで、|A0B0|は拘束ピン32aaと拘束ピン32
abとの間のピッチ間距離であり、ステップS30での
画像認識処理により求められる。
水平方向に移動させる平行移動補正だけでなく、ワーク
20aを回転させて補正前のワーク外周辺と補正後のそ
れとの間に発生したずれ角度を修正する回転移動補正も
必要である。ここで回転移動補正すべき角度θは、図9
により式(8)で示される。 θ=Tan-1{(|A0A1|−|B0B1|)/|A0B0|} (8) ここで、|A0B0|は拘束ピン32aaと拘束ピン32
abとの間のピッチ間距離であり、ステップS30での
画像認識処理により求められる。
【0052】ワークの位置補正は、始めに回転補正移動
角度θを求め、回転移動補正動作を実行した後、直交す
る2方向への平行移動補正を行う。このように2段階に
位置補正を行うのは、回転補正と直交する2方向への平
行移動補正とを同時に行うと拘束ピンへの干渉の恐れが
あるためである。
角度θを求め、回転移動補正動作を実行した後、直交す
る2方向への平行移動補正を行う。このように2段階に
位置補正を行うのは、回転補正と直交する2方向への平
行移動補正とを同時に行うと拘束ピンへの干渉の恐れが
あるためである。
【0053】従って、点G1 を位置補正の代表点として
着目すると、点G1 に回転補正移動及び平行移動補正を
行って点G0 に位置補正するための図9に示す補正ベク
トルHOSは、図示しない回転移動補正成分θを持つベ
クトルRR と平行移動補正成分(XR ,YR )を持つベ
クトルG1G0とにより構成される。そして、ベクトルR
R 、G1G0はそれぞれ式(9)、(10)として示され
る。
着目すると、点G1 に回転補正移動及び平行移動補正を
行って点G0 に位置補正するための図9に示す補正ベク
トルHOSは、図示しない回転移動補正成分θを持つベ
クトルRR と平行移動補正成分(XR ,YR )を持つベ
クトルG1G0とにより構成される。そして、ベクトルR
R 、G1G0はそれぞれ式(9)、(10)として示され
る。
【0054】回転移動補正成分
【0055】
【数1】
【0056】平行移動補正成分
【0057】
【数2】
【0058】故に、補正ベクトルHOSは、
【0059】
【数3】
【0060】となる。
【0061】今、図9において、点OF1をステップS3
0における画像認識の際のワーク位置補正前のハンド3
の旋回中心、点OF0をハンド3の旋回中心を移動させて
ワークの位置決めを行った後のハンド3の旋回中心とす
る。ここで、点OF0は式(12)の説明で後述するよう
に、点G0、点G1、点OF1、点OF0を順に結んだ四角形
が平行四辺形をなすような点である。上述のように、ロ
ボット1は、点G1 を位置補正の代表点として着目し、
ワーク3の旋回中心に移動、回転運動を与えた結果、回
転移動補正及び平行移動補正後に点G1が点G0に位置補
正されるようにしている。そこで、ベクトルOROF1に
ベクトルOF1G1を合成したベクトルORG1の移動補正
を考え、移動補正後のベクトルにベクトルOF1G1 -1 を
合成して元に戻せば、ベクトルOROF1を移動補正した
ベクトルOROF0を得ることができる。
0における画像認識の際のワーク位置補正前のハンド3
の旋回中心、点OF0をハンド3の旋回中心を移動させて
ワークの位置決めを行った後のハンド3の旋回中心とす
る。ここで、点OF0は式(12)の説明で後述するよう
に、点G0、点G1、点OF1、点OF0を順に結んだ四角形
が平行四辺形をなすような点である。上述のように、ロ
ボット1は、点G1 を位置補正の代表点として着目し、
ワーク3の旋回中心に移動、回転運動を与えた結果、回
転移動補正及び平行移動補正後に点G1が点G0に位置補
正されるようにしている。そこで、ベクトルOROF1に
ベクトルOF1G1を合成したベクトルORG1の移動補正
を考え、移動補正後のベクトルにベクトルOF1G1 -1 を
合成して元に戻せば、ベクトルOROF1を移動補正した
ベクトルOROF0を得ることができる。
【0062】従って、図9を参照することにより式(1
2)が成り立つ。 OROF0 = OROF1・OF1G1・HOS・OF1G1 -1 (12) ここで、ベクトルG0OF0 は、図9においてベクトルO
F1G1 と大きさが等しく向きが逆のベクトルで示され
る。そして、式(12)に式(11)を代入すると式
(13)を得る。 OROF0 = OROF1・OF1G1・(RR ・G1G0)・OF1G1 -1 (13)
2)が成り立つ。 OROF0 = OROF1・OF1G1・HOS・OF1G1 -1 (12) ここで、ベクトルG0OF0 は、図9においてベクトルO
F1G1 と大きさが等しく向きが逆のベクトルで示され
る。そして、式(12)に式(11)を代入すると式
(13)を得る。 OROF0 = OROF1・OF1G1・(RR ・G1G0)・OF1G1 -1 (13)
【0063】式(13)中、ベクトルOROF1、O
F1G1、G1G0はステップS30での画像認識処理によ
り求めることができるから、ベクトルRR ・G1G0を前
述のように求めることにより、ハンド3の旋回中心を移
動させるべき移動ベクトルを求めることができ、そし
て、ロボットはその移動ベクトルに基づいてハンド3の
旋回中心の回転移動補正、平行移動補正を順次行い、ハ
ンド3の旋回中心を移動させてワークの位置決めを行う
ことにより、ワークホルダ30上の所望の位置にワーク
を配置することができる。
F1G1、G1G0はステップS30での画像認識処理によ
り求めることができるから、ベクトルRR ・G1G0を前
述のように求めることにより、ハンド3の旋回中心を移
動させるべき移動ベクトルを求めることができ、そし
て、ロボットはその移動ベクトルに基づいてハンド3の
旋回中心の回転移動補正、平行移動補正を順次行い、ハ
ンド3の旋回中心を移動させてワークの位置決めを行う
ことにより、ワークホルダ30上の所望の位置にワーク
を配置することができる。
【0064】上述した実施の形態1ではカメラ41を3
台使用して実施しているが、カメラを2台又は1台で構
成し、これらの画像データに基づいて上述した位置補正
を行ってもよい。
台使用して実施しているが、カメラを2台又は1台で構
成し、これらの画像データに基づいて上述した位置補正
を行ってもよい。
【0065】実施の形態1によれば、ワークホルダ30
の上空に設けられワークホルダ30とワークホルダ30
に搬送されるワーク20とを撮影する撮像手段としての
カメラ41と、カメラ41が撮影した画像データに基づ
いて搬送されたワーク20の位置とワークホルダ30に
収める配置位置とを認識して搬送されたワーク20の位
置補正量を決定する画像処理装置10とを備えたので、
ワーク20がワークホルダ30の上空に搬送された状態
の画像データに基づいて画像認識が行われ、ワーク20
がワークホルダ30の上空に搬送された状態でワーク2
0と拘束ピン32との位置ずれ量をゼロにするよう位置
補正を行うようにしたので、ワーク20の表面に傷を与
えることがない。また、従来のような、ワーク20の位
置補正を行う液晶ガラス基板位置補正部5とワークホル
ダ30の位置補正を行う液晶ガラス基板配置部6とをそ
れぞれ別個に備える必要がなく、省スペースを実現で
き、装置を安価に構成することができる。
の上空に設けられワークホルダ30とワークホルダ30
に搬送されるワーク20とを撮影する撮像手段としての
カメラ41と、カメラ41が撮影した画像データに基づ
いて搬送されたワーク20の位置とワークホルダ30に
収める配置位置とを認識して搬送されたワーク20の位
置補正量を決定する画像処理装置10とを備えたので、
ワーク20がワークホルダ30の上空に搬送された状態
の画像データに基づいて画像認識が行われ、ワーク20
がワークホルダ30の上空に搬送された状態でワーク2
0と拘束ピン32との位置ずれ量をゼロにするよう位置
補正を行うようにしたので、ワーク20の表面に傷を与
えることがない。また、従来のような、ワーク20の位
置補正を行う液晶ガラス基板位置補正部5とワークホル
ダ30の位置補正を行う液晶ガラス基板配置部6とをそ
れぞれ別個に備える必要がなく、省スペースを実現で
き、装置を安価に構成することができる。
【0066】また、撮像手段としてのカメラ41は、ワ
ークホルダ30に設けられて搬送されたワーク20を拘
束する各拘束ピン32にそれぞれ対応して複数設けられ
拘束ピン32の配置位置を含めた付近の配置領域の画像
を撮像すると共に、画像処理装置10は、各カメラ41
が撮影した各画像データに基づいて搬送されたワーク2
0の位置補正量を決定するようにしたので、画像認識処
理において、1台のカメラで全ての拘束ピン32に対応
したワーク20の端部側面の位置とワーク20の配置位
置との相対位置を認識する場合と比較して、各画像デー
タについて画像データ中の1画素あたりの分解性能を向
上させることができる。
ークホルダ30に設けられて搬送されたワーク20を拘
束する各拘束ピン32にそれぞれ対応して複数設けられ
拘束ピン32の配置位置を含めた付近の配置領域の画像
を撮像すると共に、画像処理装置10は、各カメラ41
が撮影した各画像データに基づいて搬送されたワーク2
0の位置補正量を決定するようにしたので、画像認識処
理において、1台のカメラで全ての拘束ピン32に対応
したワーク20の端部側面の位置とワーク20の配置位
置との相対位置を認識する場合と比較して、各画像デー
タについて画像データ中の1画素あたりの分解性能を向
上させることができる。
【0067】画像処理装置10は、搬送されたワーク2
0のコーナー部が平行移動すべき移動量及び搬送された
ワーク20が回転移動すべき移動量を求めるようにした
ので、位置補正の際にワーク20が拘束ピン32に干渉
することがない。
0のコーナー部が平行移動すべき移動量及び搬送された
ワーク20が回転移動すべき移動量を求めるようにした
ので、位置補正の際にワーク20が拘束ピン32に干渉
することがない。
【0068】ワークホルダ30の下部に設けられ、ワー
クホルダ30の上方に搬送されたワーク20に対して搬
送されたワーク20の下面から端部側面に向けて光を投
光する投光手段としての照明43を設けたので、ワーク
20の下方から投光された光により、ワーク20内部の
パターンに影響されずに画像認識処理に最適なコントラ
ストが得られ、画像処理装置10の画像認識処理が容易
になる。
クホルダ30の上方に搬送されたワーク20に対して搬
送されたワーク20の下面から端部側面に向けて光を投
光する投光手段としての照明43を設けたので、ワーク
20の下方から投光された光により、ワーク20内部の
パターンに影響されずに画像認識処理に最適なコントラ
ストが得られ、画像処理装置10の画像認識処理が容易
になる。
【図1】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置の構
成図である。
成図である。
【図2】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置のシ
ステム構成図である。
ステム構成図である。
【図3】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置にお
けるカメラ41aa〜41acの配置を示す説明図であ
る。
けるカメラ41aa〜41acの配置を示す説明図であ
る。
【図4】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置の断
面図である。
面図である。
【図5】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置にお
いて、切り出し面で構成されたワークの端部側面で起こ
る光の散乱の様子を示す拡大図である。
いて、切り出し面で構成されたワークの端部側面で起こ
る光の散乱の様子を示す拡大図である。
【図6】 実施の形態1に係るワーク位置決め装置の動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図7】 ステップS30においてワーク位置決め装置
が補正すべき位置ずれ量を求める説明図である。
が補正すべき位置ずれ量を求める説明図である。
【図8】 カメラ41が撮影した画像データ内に映し出
された像と算出された点及び線との対応を示す図であ
る。
された像と算出された点及び線との対応を示す図であ
る。
【図9】 ステップS40において画像処理装置10が
行う位置決め演算の説明図である。
行う位置決め演算の説明図である。
【図10】 従来の液晶ガラス基板搬送装置の外観図で
ある。
ある。
【図11】 従来の液晶ガラス基板搬送装置のシステム
構成図である。
構成図である。
【図12】 液晶ガラス基板位置補正部5の構成図であ
る。
る。
【図13】 液晶ガラス基板配置部6の構成図である。
【符号の説明】 8 照明、9 ワーク位置決め部、40 櫓、41 カ
メラ、42 領域、43 光源。
メラ、42 領域、43 光源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 7/00 H01L 21/68 F H01L 21/68 G06F 15/62 400
Claims (4)
- 【請求項1】 搬送されたワークをワークホルダに収め
る配置位置を位置決めするワーク位置決め装置におい
て、前記ワークホルダの上空に設けられ前記ワークホル
ダと前記ワークホルダに搬送されるワークとを撮影する
撮像手段と、前記撮像手段が撮影した画像データに基づ
いて前記搬送されたワークの位置と前記ワークホルダに
収める配置位置とを認識して前記搬送されたワークの位
置補正量を決定する画像処理装置とを備えたワーク位置
決め装置。 - 【請求項2】 前記撮像手段は、前記ワークホルダに設
けられて前記搬送されたワークを拘束する各拘束ピンに
それぞれ対応して複数設けられ前記拘束ピンの配置位置
を含めた付近の配置領域の画像を撮像すると共に、前記
画像処理装置は、前記各撮像手段が撮影した各画像デー
タに基づいて前記搬送されたワークの位置補正量を決定
することを特徴とする請求項1に記載のワーク位置決め
装置。 - 【請求項3】 前記画像処理装置は、前記搬送されたワ
ークのコーナー部が平行移動すべき移動量及び前記搬送
されたワークが回転移動すべき移動量を求めることを特
徴とする請求項1又は2に記載のワーク位置決め装置。 - 【請求項4】 前記ワークホルダの下部に設けられ、前
記ワークホルダの上方に前記搬送されたワークに対して
前記搬送されたワークの下面から端部側面に向けて光を
投光する投光手段を設けた請求項1乃至3のいずれかに
記載のワーク位置決め装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32206495A JP3155455B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | ワーク位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32206495A JP3155455B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | ワーク位置決め装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09160651A true JPH09160651A (ja) | 1997-06-20 |
JP3155455B2 JP3155455B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=18139519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32206495A Expired - Fee Related JP3155455B2 (ja) | 1995-12-11 | 1995-12-11 | ワーク位置決め装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3155455B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001210698A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-08-03 | Lam Res Corp | 最適化技術を使用して基板のオフセットを決定する方法および装置 |
US7075621B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Alignment method |
JP2007237394A (ja) * | 2007-06-29 | 2007-09-20 | Amada Co Ltd | ワーク位置決め装置 |
JP2008210951A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Toshiba Corp | 位置検出装置および位置検出方法 |
JP2012106318A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | パネルの搬送装置 |
WO2013044626A1 (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 湖南三一智能控制设备有限公司 | 一种执行臂末端运动的控制***及控制方法 |
JP2015037098A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 株式会社ダイヘン | 搬送システム |
JP5893695B1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-23 | ファナック株式会社 | 物品搬送システム |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102501252A (zh) * | 2011-09-28 | 2012-06-20 | 三一重工股份有限公司 | 一种控制执行臂末端运动的方法及控制*** |
-
1995
- 1995-12-11 JP JP32206495A patent/JP3155455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2001210698A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-08-03 | Lam Res Corp | 最適化技術を使用して基板のオフセットを決定する方法および装置 |
US7075621B2 (en) | 2002-03-27 | 2006-07-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Alignment method |
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JP2007237394A (ja) * | 2007-06-29 | 2007-09-20 | Amada Co Ltd | ワーク位置決め装置 |
JP2012106318A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | パネルの搬送装置 |
WO2013044626A1 (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 湖南三一智能控制设备有限公司 | 一种执行臂末端运动的控制***及控制方法 |
JP2015037098A (ja) * | 2013-08-12 | 2015-02-23 | 株式会社ダイヘン | 搬送システム |
JP5893695B1 (ja) * | 2014-09-10 | 2016-03-23 | ファナック株式会社 | 物品搬送システム |
JP2016055389A (ja) * | 2014-09-10 | 2016-04-21 | ファナック株式会社 | 物品搬送システム |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3155455B2 (ja) | 2001-04-09 |
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