物品のセット装置
【目的】 例えばマテハンロボットなどの自動搬送装置を使用してパレット内の重合状態の物品を搬送し治具上にセットするに際し、物品の把持状態がずれていても治具上には適正にセットできるようにする。
【構成】 マテハンロボット１のマテハン部１９に設けた視覚センサ５Ａによりパレット２内の物品２１（２２）の位置を検出して把持し、その後、定置された第２の視覚センサ６１により当該把持状態を正確に測定して位置補正した上で最終セットすることによりセット位置の誤差発生をなくした。
【構成】 マテハンロボット１のマテハン部１９に設けた視覚センサ５Ａによりパレット２内の物品２１（２２）の位置を検出して把持し、その後、定置された第２の視覚センサ６１により当該把持状態を正確に測定して位置補正した上で最終セットすることによりセット位置の誤差発生をなくした。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、産業用のロボットを利用した物品のセット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車工場の車体組立ラインなどでは、所定移送ライン上のパレット内に収納された例えばカウルサイド・レインフォースメントパネルやサスハウジング・レインフォースメントパネルなどの部品(パネル状物品)を取り出して、車体組付ライン上の所定構造の治具の所定設定位置に正確にセットする必要がある。
【０００３】ところが、上記のようなパネル状の部品は、例えば図２に示すように、多数枚のものをパレット上に単に重ね合わせて積層した積層体構造となっているのが通常である。そのため、どうしても同積層状態で図示のようにＸ・Ｙ・Ｚ方向の位置ずれが生じ易く、これを例えばマテハンロボットなどの産業用ロボットを使用して連続的に取り出し、上記治具上に順次自動セットして行くようにしようとすると、先ず上記パレット内の各物品の位置を正確に検出して正確にマテハン部に把持させることが必須の要件となる。
【０００４】そこで、例えば特開昭５８−１１４８９２号公報に示されているように、ロボツトアームの先端にＣＣＤカメラ等よりなる撮像機能をもった視覚センサを設けて同部品の位置を正確に検出するようにすることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記パネル部材の積層体のような部品は、仮にＣＣＤの如き撮像機能を有した高精度な視覚センサを使用したとしても、それらが同一材質のものである限り１枚、１枚のものを正確に位置判定することはできず、全体を一塊の物としてしか判定することができない。従って、高精度な部品毎の位置の検出は不可能で、結局治具に対する正確な部品の位置セットも難しく、その完全な自動化は困難とされていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであって、物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に位置セットする物品のセット装置であって、上記ロボットの把持手段に付設されパレット内の物品の位置を検出する第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本願発明の物品のセット装置は、上述のように、例えばマテハンロボットのような物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に適正に位置セットする物品のセット装置において、上記ロボットのマテハン部等把持手段部に付設されパレット内の物品の位置を検出する例えばＣＣＤカメラよりなる第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの物品検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する例えばＣＣＤカメラ等の第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記ロボットにより上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを設けて構成している。
【０００８】すなわち、該構成ではロボットの把持手段を使用してパレットから取り出す最初の物品位置の検出が或る程度ラフであっても、一旦把持手段に把持させた後に、該把持状態を第２の視覚センサで高精度に検出して正確に本来の把持位置に対する位置ずれ量を検出し、それを補正した上で最終的な物品セットを行うようになっている。
【０００９】
【発明の効果】したがって、本願発明の物品のセット装置によると、例えばパネル部材を積層したような物品の場合であっても、それ自体の高精度な検出を要することなく、正確な物品の自動セットを可能にすることができる。
【００１０】
【実施例】図１〜図６は、本願発明の実施例に係る物品のセット装置の構成および動作を示している。
【００１１】先ず図１は、同装置全体の基本的なシステム構成を示しており、符号１は物品搬送用の多関接型のマテハンロボット、符号２は例えば自動車のカウルサイドレインフォースメントよりなる第１部品２１と同じく自動車のサスペンションハウジングよりなる第２部品２２の例えば２種類のパネル状部品が各々複数枚上下に重合積層した状態で収納されているパレット、符号３は上記マテハンロボット１を使用して上記パレット２上から取り出された上記第１部品２１又は第２部品２２が位置セットされる所定移送ラインを形成する治具である。
【００１２】上記マテハンロボット１は、例えば自動車の車体組立工場のフロア面Ｆ上に固定された基台１１と、該基台１１上に水平面方向に回転可能に軸支された回転台１２と、該回転台１２に対して軸１３を介して垂直面方向に回転可能に支持された第１アーム１４と、該第１アーム１４の上部に軸１５を介して垂直面方向に回転自在に取付けられたロボットコントロールユニット部を有する第２アーム固定用基部１６と、該第２アーム固定用基部１６に基端側を固定された第２アーム１７と、該第２アーム１７の先端に関接部１８を介して傾動および回転可能に装着された吸着把持機能を有するマテハン部１９とから構成されている。このマテハン部１９は、上記関接部１８の下部に支軸１９aを介して水平方向に延びるバー部材１９bを逆Ｔ字形にして設けている。そして、該バー部材１９bには、その長手方向両端側にかけて所定の間隔を置いて２本の吸着把持装置４a,４bと例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置よりなる第１の視覚センサ５Ａ、光学式の距離センサ５Ｂとが各々設けられている。
【００１３】上記吸着把持装置４a,４bは、下端部に吸盤部を有し、該吸盤部を上記パレット２内の第１、第２部品２１,２２の上面２１a,２１bに当接し負圧吸引することにより当該第１、第２部品２１,２２を図４に示すように吸引吸着して把持するようになっている。
【００１４】また、上記マテハンロボット１の第１アーム１４の前後両側には、上記第２アーム１７を上下方向に駆動するための第１、第２のアクチュエータ７,７、８,８が各々両サイドに位置して設けられている。さらに、また上記パレット２は、パレット入れ替え装置２５上に光源台２４を介して載置されている。光源台２４は、例えば図３に示すように、内部に複数個の光源Ｌ1〜Ｌ5を有し、該光源Ｌ1〜Ｌ5からの光を上記第１又は第２部品２１,２２の下方に照射して当該第１、第２部品２１,２２の外形を上記第１の視覚センサ５Ａが上方側から明暗状態で明確に認識できるようにする。
【００１５】一方、図１において、上記パレット２から上記治具３までのマテハンロボット１のマテハン部１９による第１、第２部品２１,２２の移送経路途中には、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置よりなる第２の視覚センサ６１がセンサ面を上方に向けた状態でフロア面Ｆ上に固定して設けられている。又、該第２の視覚センサ６１の側には上方側に照射方向を設定した第１の照明手段６２が設置されている。
【００１６】さらに、上記第２の視覚センサ６１に対置される格好で第２の照明装置３３が設けられている。該第２の照明装置３３は、図４に示すように、上記マテハンロボット１のマテハン部１９に把持された第１、第２部品２１,２２を、その上方側から照射するように支柱３２を介して所定の高所位置に設けられている。
【００１７】そして、同光照射状態で、下方側から上記第２の視覚センサ６１が上記部品２１,２２の把持位置を本来の把持位置と比較する形で高精度に計測する。そして、該計測値に基いて位置補正信号を形成し上記マテハンロボット１に供給して位置補正する。
【００１８】上記第１の視覚センサ５Ａ、第２の視覚センサ６１、距離センサ５Ｂ、マテハンロボット１の制御ユニット部の各々は、図１に示すようにマイクロコンピュータよりなる中央コントロールユニット５０にインターフェース回路を介して接続されており、同中央コントロールユニット５０は、それらからの入力又は、それらへの出力により後述するような内容のパレット部品の治具上への搬送セット制御を実行する。
【００１９】次に、上記本発明実施例の物品のセット装置の上記中央コントロールユニット５０による同物品の位置補正動作を伴う搬送セット動作について図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２０】すなわち、先ずステップＳ1で上記所定の入れ替え位置に入れ替えられたパレット２上の部品(２１,２２)の列(図示例では左右２列)、段(枚数)のカウント値(供給されるパレット毎に予じめ入力されている)を確認する。
【００２１】次に、ステップＳ2に進み、図２のようにパレット２上に移動された上記第１の視覚センサ５Ａと距離センサ５Ｂの出力を基に当該パレット２の終わり(部品の取出しが完了してパレット２内に部品２１,２２がなくなったこと)が検出された否かを判定する。該判定は、例えば距離センサ５Ｂの出力がゼロで、第１の視覚センサ５Ａの検出画像が明暗なしの時に部品取出し終了と判定することによって行う。その結果、ＹＥＳ(取出し終了)と判定されると、ステップＳ3に進んでパレット入れ替え指令を出して新しいパレット２と古いパレット２との入れ替えを行う。
【００２２】一方、ＮＯと判定されたパレットの終わりでない時(部品取り出し開始時又はその途中の時)は、さらにステップＳ4に進んで、上記第１の視覚センサ５Ａによって上記パレット２内の部品(第１又は第２部品２１,２２の何れか一方の列側から)の計測を行う。該計測は、上記のように光源台２４上に置かれている簀の子状のパレット２上の部品２１又は２２全体の外形により形成されるシャドウ形状部を部品形状と画像認識することによってなされる。その結果、該計測では、例えば上記部品２１,２２が図３下部に示したように傾斜しているとすると、上記投影画像では図３の上部に示すように、その重心点は図示ＯＷ2点になる。
【００２３】そして、先ず該計測の結果に基き、続くステップＳ5で当該検出位置における上記パレット２内の部品(２１,２２)の有無を判定する。
【００２４】該判定の結果、現在の列位置の検出位置には部品が無いと判定されると、さらにステップＳ6に進んで上記マテハンロボット１のマテハン部１９を隣合う次の列に移動(２１から２２、又は２２から２１へ)させた後、上記したステップＳ１〜Ｓ５の処理を行う。
【００２５】他方、部品有りと判定されると、さらにステップＳ7に進んで同部品(２１,２２)の位置ずれを検知する。該位置ずれは、図３に示すように予じめ行った単体計測時の重心位置ＯＷ1と上記投影形状の重心位置ＯＷ2との差ΔＸ,ΔＹとして検出される。
【００２６】そして、さらにステップＳ8で該検知された部品(２１,２２)の位置ずれ量が上記吸着把持装置によって把持可能な所定の許容値以内にあるか否かを判定する。この結果、把持することが可能な上記許容値以内にあるＹＥＳ判定の時は、さらにステップＳ9に進んで、実際の部品(２１,２２)の重合高さと傾き度合を計測する。他方、上記部品(２１,２２)の位置ずれ量が上記許容値以内にない時は把持不能として上述したステップＳ6の動作に移ってマテハン部１９を次の列の部品(２１,２２)側に移動させる(取りミスをスキップする)。
【００２７】上記ステップＳ9における部品高さと傾き度合の計測は、例えば図２に示すように、上記マテハンロボット１のマテハン部１９をパレット２内の対象列の部品上に位置せしめ、該状態において、上記距離センサ５Ｂで部品(２１,２２)上面の高さを検出するとともに第１の視覚センサ５Ａによって同部品の積層部の傾き変化を画像処理により検出する。
【００２８】その上で、さらにステップＳ10に進み、上記部品(２１,２２)に対応してマテハン位置を移動補正した後、ステップＳ11でマテハン部１９を部品(２１,２２)位置まで下降させ、吸着盤部を部品(２１,２２)上面の所定位置(図５のＰ1,Ｐ2参照)に当接させ負圧吸引することにより同部品を吸着把持する。
【００２９】次にステップＳ12で該部品の把持状態が良好(ＯＫ)であるか否かを判定した後、良好である場合には順次ステップＳ17〜Ｓ21の精密計測、姿勢補正、治具投入の各動作に進む一方、他方、部品の把持状態が良好でないＮＯ判定の時はステップＳ13〜Ｓ16のリトライ動作(リトライカウンタ確認、回数確認、部品計測、許容値内判定)に進む。
【００３０】上記ステップＳ7の精密計測は、例えば図４R>４に示すように、上記マテハン部１９の吸着把持装置４a,４bに部品(２１又は２２)が良好(ＯＫの範囲で)に保持され搬送される途中において、上記第２の視覚センサ６１上にセット時の姿勢で停止させ、上記第２の照明装置３３により当該セット姿勢と同様の状態で上記ロボットに把持させた状態の同部品(２１,２２)の上方に光を照射し、下方から第２の視覚センサ６１で当該部品(２１,２２)の裏面を図５に示すように撮像する。該図５の撮像画像中、符号Ｐ1,Ｐ2は上記吸着把持装置４a,４bによる吸着把持部、Ｈ1,Ｈ2は部品固有のホール部である。
【００３１】該画像から先ず上記２つのホール部Ｈ1,Ｈ2の中心同士を結ぶ直線の向きと２つのホール部Ｈ1,Ｈ2間の中点Ｍとを検出する。そして、該中点Ｍを上記図３の較正時の基準位置ＯＷ2と比較し、その差から位置補正量を算出し、ステップＳ18で姿勢補正した上で、ステップＳ19で治具３上にセットする。そして、段数のカウント値を１枚分カウントダウンして、ステップＳ21で次の部品の同様の搬送セットを行う。
【００３２】すなわち、上記本願発明実施例の物品のセット装置によると、その途中で該把持状態における位置ずれ量が精密に計測され、それを補正した上で最終搬送されるので、ロボットの把持手段による物品の把持状態に多少の位置ズレがあっても確実に治具上にセットすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る物品のセット装置全体のシステムおよび各部のレイアウト構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、同装置の部品(ワーク)把持前の段階における部品(ワーク)検出状態の要部の斜視図である。
【図３】図３は、同装置の図２の状態における部品(ワーク)の検出原理を部品のパレット収納状態との関係で説明する説明図である。
【図４】図４は、同装置の部品(ワーク)把持状態における位置検出状態を示す概略側面図である。
【図５】図５は、上記図４の状態における部品位置検出原理を説明する説明図である。
【図６】図６は、同装置の部品搬送制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１はマテハンロボット、２はパレット、３は治具、５Ａは第１の視覚センサ、１４は第１アーム、１７は第２アーム、１９はマテハン部、６１は第２の視覚センサである。
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、産業用のロボットを利用した物品のセット装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば自動車工場の車体組立ラインなどでは、所定移送ライン上のパレット内に収納された例えばカウルサイド・レインフォースメントパネルやサスハウジング・レインフォースメントパネルなどの部品(パネル状物品)を取り出して、車体組付ライン上の所定構造の治具の所定設定位置に正確にセットする必要がある。
【０００３】ところが、上記のようなパネル状の部品は、例えば図２に示すように、多数枚のものをパレット上に単に重ね合わせて積層した積層体構造となっているのが通常である。そのため、どうしても同積層状態で図示のようにＸ・Ｙ・Ｚ方向の位置ずれが生じ易く、これを例えばマテハンロボットなどの産業用ロボットを使用して連続的に取り出し、上記治具上に順次自動セットして行くようにしようとすると、先ず上記パレット内の各物品の位置を正確に検出して正確にマテハン部に把持させることが必須の要件となる。
【０００４】そこで、例えば特開昭５８−１１４８９２号公報に示されているように、ロボツトアームの先端にＣＣＤカメラ等よりなる撮像機能をもった視覚センサを設けて同部品の位置を正確に検出するようにすることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記パネル部材の積層体のような部品は、仮にＣＣＤの如き撮像機能を有した高精度な視覚センサを使用したとしても、それらが同一材質のものである限り１枚、１枚のものを正確に位置判定することはできず、全体を一塊の物としてしか判定することができない。従って、高精度な部品毎の位置の検出は不可能で、結局治具に対する正確な部品の位置セットも難しく、その完全な自動化は困難とされていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明は、上記の問題を解決することを目的としてなされたものであって、物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に位置セットする物品のセット装置であって、上記ロボットの把持手段に付設されパレット内の物品の位置を検出する第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを有することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】本願発明の物品のセット装置は、上述のように、例えばマテハンロボットのような物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に適正に位置セットする物品のセット装置において、上記ロボットのマテハン部等把持手段部に付設されパレット内の物品の位置を検出する例えばＣＣＤカメラよりなる第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの物品検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する例えばＣＣＤカメラ等の第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記ロボットにより上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを設けて構成している。
【０００８】すなわち、該構成ではロボットの把持手段を使用してパレットから取り出す最初の物品位置の検出が或る程度ラフであっても、一旦把持手段に把持させた後に、該把持状態を第２の視覚センサで高精度に検出して正確に本来の把持位置に対する位置ずれ量を検出し、それを補正した上で最終的な物品セットを行うようになっている。
【０００９】
【発明の効果】したがって、本願発明の物品のセット装置によると、例えばパネル部材を積層したような物品の場合であっても、それ自体の高精度な検出を要することなく、正確な物品の自動セットを可能にすることができる。
【００１０】
【実施例】図１〜図６は、本願発明の実施例に係る物品のセット装置の構成および動作を示している。
【００１１】先ず図１は、同装置全体の基本的なシステム構成を示しており、符号１は物品搬送用の多関接型のマテハンロボット、符号２は例えば自動車のカウルサイドレインフォースメントよりなる第１部品２１と同じく自動車のサスペンションハウジングよりなる第２部品２２の例えば２種類のパネル状部品が各々複数枚上下に重合積層した状態で収納されているパレット、符号３は上記マテハンロボット１を使用して上記パレット２上から取り出された上記第１部品２１又は第２部品２２が位置セットされる所定移送ラインを形成する治具である。
【００１２】上記マテハンロボット１は、例えば自動車の車体組立工場のフロア面Ｆ上に固定された基台１１と、該基台１１上に水平面方向に回転可能に軸支された回転台１２と、該回転台１２に対して軸１３を介して垂直面方向に回転可能に支持された第１アーム１４と、該第１アーム１４の上部に軸１５を介して垂直面方向に回転自在に取付けられたロボットコントロールユニット部を有する第２アーム固定用基部１６と、該第２アーム固定用基部１６に基端側を固定された第２アーム１７と、該第２アーム１７の先端に関接部１８を介して傾動および回転可能に装着された吸着把持機能を有するマテハン部１９とから構成されている。このマテハン部１９は、上記関接部１８の下部に支軸１９aを介して水平方向に延びるバー部材１９bを逆Ｔ字形にして設けている。そして、該バー部材１９bには、その長手方向両端側にかけて所定の間隔を置いて２本の吸着把持装置４a,４bと例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置よりなる第１の視覚センサ５Ａ、光学式の距離センサ５Ｂとが各々設けられている。
【００１３】上記吸着把持装置４a,４bは、下端部に吸盤部を有し、該吸盤部を上記パレット２内の第１、第２部品２１,２２の上面２１a,２１bに当接し負圧吸引することにより当該第１、第２部品２１,２２を図４に示すように吸引吸着して把持するようになっている。
【００１４】また、上記マテハンロボット１の第１アーム１４の前後両側には、上記第２アーム１７を上下方向に駆動するための第１、第２のアクチュエータ７,７、８,８が各々両サイドに位置して設けられている。さらに、また上記パレット２は、パレット入れ替え装置２５上に光源台２４を介して載置されている。光源台２４は、例えば図３に示すように、内部に複数個の光源Ｌ1〜Ｌ5を有し、該光源Ｌ1〜Ｌ5からの光を上記第１又は第２部品２１,２２の下方に照射して当該第１、第２部品２１,２２の外形を上記第１の視覚センサ５Ａが上方側から明暗状態で明確に認識できるようにする。
【００１５】一方、図１において、上記パレット２から上記治具３までのマテハンロボット１のマテハン部１９による第１、第２部品２１,２２の移送経路途中には、例えばＣＣＤカメラ等の撮像装置よりなる第２の視覚センサ６１がセンサ面を上方に向けた状態でフロア面Ｆ上に固定して設けられている。又、該第２の視覚センサ６１の側には上方側に照射方向を設定した第１の照明手段６２が設置されている。
【００１６】さらに、上記第２の視覚センサ６１に対置される格好で第２の照明装置３３が設けられている。該第２の照明装置３３は、図４に示すように、上記マテハンロボット１のマテハン部１９に把持された第１、第２部品２１,２２を、その上方側から照射するように支柱３２を介して所定の高所位置に設けられている。
【００１７】そして、同光照射状態で、下方側から上記第２の視覚センサ６１が上記部品２１,２２の把持位置を本来の把持位置と比較する形で高精度に計測する。そして、該計測値に基いて位置補正信号を形成し上記マテハンロボット１に供給して位置補正する。
【００１８】上記第１の視覚センサ５Ａ、第２の視覚センサ６１、距離センサ５Ｂ、マテハンロボット１の制御ユニット部の各々は、図１に示すようにマイクロコンピュータよりなる中央コントロールユニット５０にインターフェース回路を介して接続されており、同中央コントロールユニット５０は、それらからの入力又は、それらへの出力により後述するような内容のパレット部品の治具上への搬送セット制御を実行する。
【００１９】次に、上記本発明実施例の物品のセット装置の上記中央コントロールユニット５０による同物品の位置補正動作を伴う搬送セット動作について図６のフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００２０】すなわち、先ずステップＳ1で上記所定の入れ替え位置に入れ替えられたパレット２上の部品(２１,２２)の列(図示例では左右２列)、段(枚数)のカウント値(供給されるパレット毎に予じめ入力されている)を確認する。
【００２１】次に、ステップＳ2に進み、図２のようにパレット２上に移動された上記第１の視覚センサ５Ａと距離センサ５Ｂの出力を基に当該パレット２の終わり(部品の取出しが完了してパレット２内に部品２１,２２がなくなったこと)が検出された否かを判定する。該判定は、例えば距離センサ５Ｂの出力がゼロで、第１の視覚センサ５Ａの検出画像が明暗なしの時に部品取出し終了と判定することによって行う。その結果、ＹＥＳ(取出し終了)と判定されると、ステップＳ3に進んでパレット入れ替え指令を出して新しいパレット２と古いパレット２との入れ替えを行う。
【００２２】一方、ＮＯと判定されたパレットの終わりでない時(部品取り出し開始時又はその途中の時)は、さらにステップＳ4に進んで、上記第１の視覚センサ５Ａによって上記パレット２内の部品(第１又は第２部品２１,２２の何れか一方の列側から)の計測を行う。該計測は、上記のように光源台２４上に置かれている簀の子状のパレット２上の部品２１又は２２全体の外形により形成されるシャドウ形状部を部品形状と画像認識することによってなされる。その結果、該計測では、例えば上記部品２１,２２が図３下部に示したように傾斜しているとすると、上記投影画像では図３の上部に示すように、その重心点は図示ＯＷ2点になる。
【００２３】そして、先ず該計測の結果に基き、続くステップＳ5で当該検出位置における上記パレット２内の部品(２１,２２)の有無を判定する。
【００２４】該判定の結果、現在の列位置の検出位置には部品が無いと判定されると、さらにステップＳ6に進んで上記マテハンロボット１のマテハン部１９を隣合う次の列に移動(２１から２２、又は２２から２１へ)させた後、上記したステップＳ１〜Ｓ５の処理を行う。
【００２５】他方、部品有りと判定されると、さらにステップＳ7に進んで同部品(２１,２２)の位置ずれを検知する。該位置ずれは、図３に示すように予じめ行った単体計測時の重心位置ＯＷ1と上記投影形状の重心位置ＯＷ2との差ΔＸ,ΔＹとして検出される。
【００２６】そして、さらにステップＳ8で該検知された部品(２１,２２)の位置ずれ量が上記吸着把持装置によって把持可能な所定の許容値以内にあるか否かを判定する。この結果、把持することが可能な上記許容値以内にあるＹＥＳ判定の時は、さらにステップＳ9に進んで、実際の部品(２１,２２)の重合高さと傾き度合を計測する。他方、上記部品(２１,２２)の位置ずれ量が上記許容値以内にない時は把持不能として上述したステップＳ6の動作に移ってマテハン部１９を次の列の部品(２１,２２)側に移動させる(取りミスをスキップする)。
【００２７】上記ステップＳ9における部品高さと傾き度合の計測は、例えば図２に示すように、上記マテハンロボット１のマテハン部１９をパレット２内の対象列の部品上に位置せしめ、該状態において、上記距離センサ５Ｂで部品(２１,２２)上面の高さを検出するとともに第１の視覚センサ５Ａによって同部品の積層部の傾き変化を画像処理により検出する。
【００２８】その上で、さらにステップＳ10に進み、上記部品(２１,２２)に対応してマテハン位置を移動補正した後、ステップＳ11でマテハン部１９を部品(２１,２２)位置まで下降させ、吸着盤部を部品(２１,２２)上面の所定位置(図５のＰ1,Ｐ2参照)に当接させ負圧吸引することにより同部品を吸着把持する。
【００２９】次にステップＳ12で該部品の把持状態が良好(ＯＫ)であるか否かを判定した後、良好である場合には順次ステップＳ17〜Ｓ21の精密計測、姿勢補正、治具投入の各動作に進む一方、他方、部品の把持状態が良好でないＮＯ判定の時はステップＳ13〜Ｓ16のリトライ動作(リトライカウンタ確認、回数確認、部品計測、許容値内判定)に進む。
【００３０】上記ステップＳ7の精密計測は、例えば図４R>４に示すように、上記マテハン部１９の吸着把持装置４a,４bに部品(２１又は２２)が良好(ＯＫの範囲で)に保持され搬送される途中において、上記第２の視覚センサ６１上にセット時の姿勢で停止させ、上記第２の照明装置３３により当該セット姿勢と同様の状態で上記ロボットに把持させた状態の同部品(２１,２２)の上方に光を照射し、下方から第２の視覚センサ６１で当該部品(２１,２２)の裏面を図５に示すように撮像する。該図５の撮像画像中、符号Ｐ1,Ｐ2は上記吸着把持装置４a,４bによる吸着把持部、Ｈ1,Ｈ2は部品固有のホール部である。
【００３１】該画像から先ず上記２つのホール部Ｈ1,Ｈ2の中心同士を結ぶ直線の向きと２つのホール部Ｈ1,Ｈ2間の中点Ｍとを検出する。そして、該中点Ｍを上記図３の較正時の基準位置ＯＷ2と比較し、その差から位置補正量を算出し、ステップＳ18で姿勢補正した上で、ステップＳ19で治具３上にセットする。そして、段数のカウント値を１枚分カウントダウンして、ステップＳ21で次の部品の同様の搬送セットを行う。
【００３２】すなわち、上記本願発明実施例の物品のセット装置によると、その途中で該把持状態における位置ずれ量が精密に計測され、それを補正した上で最終搬送されるので、ロボットの把持手段による物品の把持状態に多少の位置ズレがあっても確実に治具上にセットすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本願発明の実施例に係る物品のセット装置全体のシステムおよび各部のレイアウト構成を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、同装置の部品(ワーク)把持前の段階における部品(ワーク)検出状態の要部の斜視図である。
【図３】図３は、同装置の図２の状態における部品(ワーク)の検出原理を部品のパレット収納状態との関係で説明する説明図である。
【図４】図４は、同装置の部品(ワーク)把持状態における位置検出状態を示す概略側面図である。
【図５】図５は、上記図４の状態における部品位置検出原理を説明する説明図である。
【図６】図６は、同装置の部品搬送制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１はマテハンロボット、２はパレット、３は治具、５Ａは第１の視覚センサ、１４は第１アーム、１７は第２アーム、１９はマテハン部、６１は第２の視覚センサである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に位置セットする物品のセット装置であって、上記ロボットの把持手段に付設されパレット内の物品の位置を検出する第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを有することを特徴とする物品のセット装置。
【請求項１】 物品を着脱可能に把持する把持手段を備えたロボットを有し、該ロボットによりパレット内に収納されている物品を取り出して所定の治具上に位置セットする物品のセット装置であって、上記ロボットの把持手段に付設されパレット内の物品の位置を検出する第１の視覚センサと、該第１の視覚センサの検出位置を基にして上記把持手段により把持された物品の把持位置を検出する第２の視覚センサと、該第２の視覚センサの検出値を基に位置補正した上で上記治具上に物品を位置セットさせる位置補正手段とを有することを特徴とする物品のセット装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開平６−９９３８２
【公開日】平成６年（１９９４）４月１２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−２５３１０８
【出願日】平成４年（１９９２）９月２２日
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【公開日】平成６年（１９９４）４月１２日
【国際特許分類】
【出願日】平成４年（１９９２）９月２２日
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
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