(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水平面内にて位置制御可能な支持体と、該支持体に装着された第１の撮像手段と、前記支持体の可動範囲内に設置された第２の撮像手段と、前記支持体に対して鉛直方向に位置制御可能な可動部材と、該可動部材に支持されたワーク移載用ハンドとから構成される移載装置を用いてワークを移載する方法であって、
第１の撮像手段によりワークを撮像する過程と、
第１の撮像手段により撮像された画像を処理してワークの位置を求める過程と、
位置が求められたワークをハンドによりピックアップする過程と、
ピックアップされたワークを第２の撮像手段の撮像エリア内へ移動させる過程と、
第２の撮像手段によりワークを再び撮像する過程と、
第２の撮像手段により撮像された画像を処理してワークの水平面内の回転量及びハンド回転中心位置に対する偏心量を求める過程と、
求められた回転量及び偏心量に基づいて予め設定された目的地データを補正する過程と、
補正後の目的地データに基づいてワークを目的地に移載する過程とを含み、
第２の撮像手段による画像認識処理において、
パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致する場合、１回の画像処理でワークの回転量を計測し、
パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致しない場合、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち一方を１回目の画像処理で計測し、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち他方を２回目の画像処理で計測することを特徴とする移載方法。
【請求項２】
少なくとも水平面内にて位置制御可能な支持体と、該支持体に装着された第１の撮像手段と、前記支持体の可動範囲内に設置された第２の撮像手段と、前記支持体に対して鉛直方向に位置制御可能な可動部材と、該可動部材に支持されたワーク移載用ハンドとから構成される移載装置を用いてワークを移載する方法であって、前記支持体は少なくとも回転するアームを含んで構成されており、
第１の撮像手段によりワークを撮像する過程と、
第１の撮像手段により撮像された画像を処理してワークの位置を画像上の基準位置に対する変位を示すベクトルとして表現する過程と、
前記支持体の姿勢に応じて前記画像上の基準位置をベクトルとして表現する過程と、
前記各ベクトルを合成してワークの位置を求める過程と、
位置が求められたワークをハンドによりピックアップする過程と、
ピックアップされたワークを第２の撮像手段の撮像エリア内へ移動させる過程と、
第２の撮像手段によりワークを再び撮像する過程と、
第２の撮像手段により撮像された画像を処理してワークの水平面内の回転量及びハンド回転中心位置に対する偏心量を求める過程と、
求められた回転量及び偏心量に基づいて予め設定された目的地データを補正する過程と、
補正後の目的地データに基づいてワークを目的地に移載する過程とを含み、
第２の撮像手段による画像認識処理において、
パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致する場合、１回の画像処理でワークの回転量を計測し、
パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致しない場合、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち一方を１回目の画像処理で計測し、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち他方を２回目の画像処理で計測することを特徴とする移載方法。
【請求項３】
第１の撮像手段によるワーク位置計測をワークの一方の面から行い、第２の撮像手段によるワークの回転量及び偏心量計測をワークのもう一方の面から行うことを特徴とする請求項１又は２記載の移載方法。
【請求項４】
第１の撮像手段による画像認識処理において、現在計測値が基準計測値と異なる場合、現在計測値と基準計測値の大きさの比率から現在のワーク移載用ハンドと対象ワーク間の鉛直距離を算出することを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項５】
第１の撮像手段による画像認識処理において、現在計測値が基準計測値と異なる場合、現在計測値と基準計測値の大きさの比率から現在のワークの水平位置補正を行うことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項６】
第１の撮像手段によるワーク位置の画像認識処理で計測不可能な場合、第１の撮像手段の位置を水平面内で徐々にずらしながら再計測を行うことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項７】
第１の撮像手段の移動方向を第１回目の撮像中心から水平面内で渦巻き状に拡がりながら設定することを特徴とする請求項６記載の移載方法。
【請求項８】
第２の撮像手段による画像認識処理において、１回の画像認識処理で計測不可能な場合、ワーク移載用ハンドに把持されたワークを徐々に回転させながら再計測を行うことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項９】
移載装置のワーク移載用ハンドはハンド上部を支点に鉛直面内で回転でき、第２の撮像手段による画像認識処理において、１回の計測で画像認識処理不可能な場合、前記ワーク移載用ハンドを鉛直面内で徐々に移動させながら再計測を行うことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項１０】
第２の撮像手段による画像認識処理において、１回の計測で画像認識処理不可能な場合、ワーク移載用ハンドを鉛直軸上で徐々に移動させながら再計測を行うことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の移載方法。
【請求項１１】
ワークの鉛直移動方向は、画像認識処理のパターンマッチングの相関値のより高くなる方向へワークを移動させることを特徴とする請求項９記載の移載方法。
【請求項１２】
第１及び第２の撮像手段にそれぞれ補助照明手段が付加されていることを特徴とする請求項１又は２記載の移載方法。
【請求項１３】
１回の計測で画像認識処理不可能な場合に、第１及び第２の撮像手段に付加された補助照明手段の投光方向又は投光量の少なくとも一方を変化させて再計測を行うことを特徴とする請求項１２記載の移載方法。
【請求項１４】
移載装置のワーク移載用ハンドはワークの基準面に当接する位置決め用のプレートを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の移載方法。
【請求項１５】
移載装置のワーク移載用ハンドはハンド上部を支点に鉛直面内で回転できることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の移載方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークの位置を２段階の画像処理により精密計測補正する移載方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平５−４５１２０号（視覚センサ座標系の教示方法）に開示されているように、機械装置のエンドエフェクタ部の先端付近を撮像して画像認識によりワークの位置を計測する技術が知られている。しかしながら、ワークをピックアップする前の画像認識によりワーク位置を認識しても、実際にワークを機械装置でピックアップすると、その際のショックでワークが位置ずれを起こすことがある。また、ワークをピックアップする前の計測だけでは、部品供給装置の設計の自由度が減少するという問題がある。ワークをピックアップした後、画像認識によりワークの位置を計測する技術も多数存在するが、その場合、部品供給装置に厳密な位置決めを必要とする。
【０００３】
一方、特願昭５８−１０９５３２号（認識付電子部品実装装置）には、ワークをピックアップした後における２段階の画像処理計測について開示しているが、組付けワークの計測と目的地計測という２段階であり、１ワークの２段階計測を提案するものではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ワークの位置をピックアップ前とピックアップ後の２段階で画像処理計測することにより、部品供給装置の設計の自由度を大きくすると共に、ワークの精密な位置補正を可能とすると共に、必要に応じてピックアップ前の画像処理計測やピックアップ後の画像処理計測をそれぞれ２段階以上行うことにより、さまざまな計測トラブルや外乱、位置ずれ等に対応可能とすることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の移載方法にあっては、上記の課題を解決するために、図１に示すように、少なくとも水平面内にて位置制御可能な支持体（アーム１１，１２）と、該支持体に装着された第１の撮像手段１と、前記支持体の可動範囲内に設置された第２の撮像手段２と、第１及び第２の撮像手段１，２にそれぞれ付加された補助照明手段３，４と、前記支持体に対して鉛直方向に位置制御可能な可動部材１３と、該可動部材１３に支持されたワーク移載用ハンドＨとから構成される移載装置を用いてワークを移載する方法であって、第１の撮像手段１によりワークを撮像し、この撮像された画像を処理してワークの位置を求め、位置が求められたワークをハンドＨによりピックアップし、ピックアップされたワークを第２の撮像手段２の撮像エリア内へ移動させ、第２の撮像手段２によりワークを再び撮像し、この撮像された画像を処理してワークの水平面内の回転量及びハンド回転中心位置に対する偏心量を求めて、求められた回転量及び偏心量に基づいて予め設定された目的地データを補正し、補正後の目的地データに基づいてワークを目的地に移載する方法であり、第２の撮像手段２による画像認識処理において、パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致する場合、１回の画像処理でワークの回転量を計測し、パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致しない場合、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち一方を１回目の画像処理で計測し、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち他方を２回目の画像処理で計測することを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記支持体が少なくとも回転するアーム１１，１２を含んで構成されている移載装置を用いてワークを移載する方法として、第１の撮像手段１によりワークを撮像し、この撮像された画像を処理してワークの位置を画像上の基準位置に対する変位を示すベクトルとして表現し、前記支持体の姿勢に応じて前記画像上の基準位置をベクトルとして表現し、前記各ベクトルを合成してワークの位置を求めて、位置が求められたワークをハンドによりピックアップし、ピックアップされたワークを第２の撮像手段２の撮像エリア内へ移動させ、第２の撮像手段２によりワークを再び撮像し、この撮像された画像を処理してワークの水平面内の回転量及びハンド回転中心位置に対する偏心量を求めて、求められた回転量及び偏心量に基づいて予め設定された目的地データを補正し、補正後の目的地データに基づいてワークを目的地に移載する移載方法であって、第２の撮像手段２による画像認識処理において、パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致する場合、１回の画像処理でワークの回転量を計測し、パターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワークの回転中心が一致しない場合、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち一方を１回目の画像処理で計測し、ワークの回転量又は水平方向の偏心量のうち他方を２回目の画像処理で計測することを提案するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に用いる移載装置の全体構成を示す斜視図である。図中、１０はＮＣ制御装置であり、移載装置本体５に対して水平面内で回動制御可能な第１アーム１１と、第１アーム１１の回動端に枢支されて第１アーム１１に対して水平面内で回動制御可能な第２アーム１２と、第２アーム１２の回動端に対して鉛直方向に位置制御可能な可動軸１３とを少なくとも備えている。この可動軸１３は第２アーム１２の回動端に対して水平面内で回動制御可能である。これにより、可動軸１３の下端部は可動範囲内であれば３次元座標軸上の任意の座標にＮＣ制御可能であり、かつ水平面内で回転方向の姿勢を制御可能である。
【０００８】
可動軸１３の下端部にはワーク移載用ハンドＨが装着されている。ワーク移載用ハンドＨは、鉛直軸を中心として大きく鉛直面内で小さく回動制御可能である。また、第２アーム１２には可動軸１３の近傍に第１の撮像手段１が装着されている。第１の撮像手段１には補助照明手段３が付加されている。
【０００９】
装置本体５の上面には、第１アーム１１及び第２アーム１２の回転半径以内に、第２の撮像手段２と作業テーブル７が配置されており、第２の撮像手段２の周囲には補助照明手段４が付加されている。また、装置本体５に隣接してワーク（部品）を移入及び移出するためのコンベア装置６が付設されている。
【００１０】
ここで、第１の撮像手段１と第２の撮像手段２の役割について説明すると、第１の撮像手段１は、ワーク移載用ハンドＨによりワークをピックアップする際に、ワークの位置を画像計測処理により求めるために用いており、第２の撮像手段２は、ワーク移載用ハンドＨによりピックアップされたワークを画像計測処理してワークの水平面内の回転量及びハンド回転中心位置に対する偏心量を求めるために用いている。すなわち、第１の撮像手段１はワークをピックアップする前の画像認識処理に用いており、第２の撮像手段２はワークをピックアップした後の画像認識処理に用いている。
【００１１】
ところで、第１の撮像手段１はワーク移載用ハンドＨのピックアップ部近傍の視野を撮像する必要があるので、第２アーム１２の先端（移動端）に装着されて、ワーク移載用ハンドＨと共に水平面内を移動する。このため、第１の撮像手段１により撮像されるワークの画像は第１アーム１１や第２アーム１２の角度によって水平面内でＸ−Ｙ方向に移動するのみならず、Ｘ軸やＹ軸に対して画像自体が回転することになり、画像計測処理により求めたワーク位置の画面上での座標をＸ−Ｙ座標に変換するための変換式は、第１アーム１１や第２アーム１２の角度によって異なることになる。
【００１２】
本発明では、このような煩雑さを解消するために、ベクトル表現を用いている。つまり、第１の撮像手段１により撮像された画像を処理してワーク位置を画像上の基準位置（以下、「カメラ位置」と呼ぶ）に対する変位を示すベクトルとして表現し、また、各アーム１１，１２の姿勢に応じて前記カメラ位置をベクトルとして表現し、これらのベクトルを合成してワーク位置を求めている。
【００１３】
以下、ベクトル表現を用いてワーク位置を求める手法について一例を挙げて説明する。図２は第１アーム１１の回動中心を原点として、第２アーム１２の先端（移動端）に装着された第１の撮像手段としてのＣＣＤカメラ１と、ワークＷの位置関係を水平面内（Ｘ−Ｙ座標系）で示したものである。ＣＣＤカメラ１により撮像された画像は、例えば、図３に示すようになる。この例では、ワーク位置Ｐｗとカメラ位置Ｐｃは若干ずれているが、そのずれの量や方向は一定ではない。一方、ハンド位置Ｐｈ（ワーク移載用ハンドＨの中心位置）とカメラ位置Ｐｃの間隔（ずれの量）は一定であるが、ハンド位置Ｐｈから見たカメラ位置Ｐｃの方向は各アーム１１，１２の角度によって異なる。
【００１４】
以上の関係をベクトル図で表現すると、図４のようになる。図中、Ｐｈはハンド位置（Ｘｈ，Ｙｈ）、Ｐｃはカメラ位置（Ｘｃ，Ｙｃ）、Ｐｗはワーク位置（Ｘｗ，Ｙｗ）である。Ｌ1 は第１アーム１１のベクトル、Ｌ2 は第２アーム１２のベクトル、Ｌ3 はハンド位置Ｐｈから見たカメラ位置Ｐｃのベクトル、Ｌ4 はカメラ位置Ｐｃとワーク位置Ｐｗのずれを示すベクトルである。部品位置ベクトルＬは、
Ｌ＝Ｌ1 ＋Ｌ2 ＋Ｌ3 ＋Ｌ4 
と表現できる。
【００１５】
次に、座標変換アルゴリズムについて説明する。まず、事前作業としてキャリブレーションを行う。図５はキャリブレーション時の第１アームと第２アームの姿勢を示している。第１アームはＸ軸に対してθ01の角度となるようにＮＣ制御されており、第２アームは第１アームに対してθ02の角度となるようにＮＣ制御されている。ワーク位置はカメラ位置と一致させている。このときの部品位置ベクトルＬ0 は、図６のベクトル図から明らかなように、
Ｌ0 ＝Ｌ01＋Ｌ02＋Ｌ03＋Ｌ04
ただし、Ｌ04＝（０，０）
と表現することができる。
【００１６】
キャリブレーションが完了すれば、図７に示すように、任意のワーク位置を算出可能となる。まず、カメラの画像上にワークが含まれるように、第１アームの角度θi1と第２アームの角度θi2を設定する。このとき、ハンド位置のベクトルは、図８のベクトル図から明らかなように、Ｌi1＋Ｌi2となり、各アームの角度θi1とθi2に基づいて求めることができる。また、ハンド位置から見たカメラ位置のベクトルＬi3は、次式で求めることができる。
Ｌi3＝ｆ（θi1，θi2）＝Ｒ（Δθｉ）・Ｌ03
ただし、Δθｉ＝（θi1−θ01）＋（θi2−θ02）
ここで、Ｒ（Δθｉ）は、キャリブレーション時のハンド位置から見たカメラ位置の変位を表すベクトルＬ03の方向を、キャリブレーション時に対する各アームの回転角度Δθｉに応じて回転させるための２行２列のマトリクスである。
【００１７】
次に、画面上でのカメラ位置に対するワーク位置の変位を表すベクトルＬi4（ｖｉｓｉｏｎ）を画像計測処理により求める。このベクトルＬi4（ｖｉｓｉｏｎ）は、パターンマッチング等の画像処理技術によりワーク位置の画面上での座標（画素の水平走査位置及び垂直走査位置）を求めて、これとカメラ位置の画面上での座標（例えば、画面中央の画素の水平走査位置及び垂直走査位置）との差分として表現することができる。そして、この画面上でのベクトルＬi4（ｖｉｓｉｏｎ）をＸ−Ｙ座標系でのカメラ位置に対するワーク位置の変位を表すベクトルＬi4に変換するには、次式を用いる。
Ｌi4＝Ｍ（θi1＋θi2＋α）・Ｌi4（ｖｉｓｉｏｎ）
ただし、αはカメラの取り付けオフセット角（定数）である。
ここで、Ｍ（θi1＋θi2＋α）は、画面上でのベクトルＬi4（ｖｉｓｉｏｎ）の長さと方向を、各アームの姿勢に応じて、Ｘ−Ｙ座標系でのカメラ位置に対するワーク位置の変位を表すベクトルＬi4に変換するための２行２列のマトリクスである。
【００１８】
以上の各分割ベクトルを求めた後、これらを合成すれば、ワーク位置のベクトルは、
Ｌｉ＝Ｌi1＋Ｌi2＋Ｌi3＋Ｌi4
として求めることができる。つまり、ワーク位置ＰｗのＸ−Ｙ座標系での座標データを各アームの姿勢にかかわらず、（Ｘｗ，Ｙｗ）＝Ｌｉとして求めることができる。以上のようなベクトル表現の手法によりワーク位置を算出すれば、キャリブレーション作業が簡単であるうえに、デバッグ作業も容易に行える。
【００１９】
ワーク位置が分かれば、ワーク移載用ハンドＨによりワークＷをピックアップして、これを第２の撮像手段２の上方に運び、第２の撮像手段２によりワークＷを撮像し、ワークセンターとハンド回転センターの水平面内での偏位量や、ハンドＨに対するワークＷの回転量を画像計測処理により求めて位置補正を行うものであるが、この後姿勢画像認識は、２次元（Ｘ−Ｙ座標系）で行うため、ワークの水平面を確保する必要がある。
【００２０】
そこで、ワークＷをピックアップするワーク移載用ハンドＨには、図９に示すように、ワークＷの基準面に当接する位置決め用のプレートＰを設けている。この例では、ワークの上面に当接するプレートＰがハンドＨの下面に設けられており、ピックアップ用の爪ＮによりワークＷを押さえることにより、ワークＷの下面は水平となり、後姿勢画像認識の精度を確保できる。仮に、プレートＰが無ければ、ピックアップ時の機械的な衝撃等によりワークＷが水平面に対して傾斜する場合があり、これを防止する目的で位置決め用のプレートＰを設けることが好ましい。
【００２１】
また、図１０に示すように、ワーク移載用ハンドＨは、ハンド上部を支点に鉛直面上を微小な角度（例えば、±０．５度程度）回転できるようにしても良い。このようにすれば、傾斜しているワークもピックアップしやすいし、位置決め用のプレートだけでは水平面を確保できない場合にも対応できる。
【００２２】
ここで、第１の撮像手段１による前姿勢画像認識と位置補正の方法について説明する。第１の撮像手段１による画像認識処理において、図１１に示すように、現在計測値Ｘｍが基準計測値Ｘｏと異なる場合、現在計測値Ｘｍと基準計測値Ｘｏの大きさの比率（Ｘｍ／Ｘｏ）から現在のワーク移載用ハンドと対象ワーク間の鉛直距離をＹｍ＝Ｙｏ・（Ｘｍ／Ｘｏ）として算出し、これにより、鉛直方向の位置補正を行うことができる。また、図１２に示すように、第１の撮像手段１による画像認識処理において、現在計測値Ｘｍが基準計測値Ｘｏと異なる場合、大きさの比率（Ｘｍ／Ｘｏ）から現在のワークの水平位置補正をｄＸｍ＝ｄＸｏ・（Ｘｍ／Ｘｏ）として算出し、これにより、水平方向の位置補正を行うことができる。
【００２３】
また、第１の撮像手段１によるワーク位置の画像認識処理で計測不可能な場合、図１３に示すように、第１の撮像手段１の位置を水平面内で徐々にずらしながら再計測を行う。この場合、第１の撮像手段１の移動方向を、図１４に示すように、第１回目の撮像中心から水平面内で渦巻き状に拡がりながら設定すれば、再計測の回数を少なくすることができる。なお、１回の計測で画像認識処理不可能な場合に、補助照明装置３の灯光方向又は灯光量の少なくとも一方を変化させて再計測を行うことが好ましい。
【００２４】
次に、第２の撮像手段２による後姿勢画像認識と位置補正の方法について説明する。ワーク移載用ハンドＨによりピックアップされたワークＷは、第２の撮像手段２の上方に運ばれて、下方から撮像される。撮像されたワークの画像の一例を図１５に示す。この例では、画像認識処理用のパターンマッチングの基準となるテンプレート（図中の破線で示す図形）の回転中心とワーク（図中の実線で示す図形）の回転中心が一致しており、１回の撮像でワークの回転量αを認識し、回転方向について、−αだけワークの姿勢を補正する。
【００２５】
この図１５のようにテンプレートの回転中心とワークの回転中心（以下、「ワークセンター」と呼ぶ）が一致するのは、それほど稀なケースではない。なぜなら、既に第１の撮像手段１によりワークＷの位置をピックアップ前に装置が認識しており、また、ハンドＨの回転中心は装置の側で認識しているから、ワークＷをピックアップする際に、図１６に示すように、ワークセンターとハンド回転センターが一致するようにピックアップしており、そのピックアップの際の衝撃でワークがずれなかった場合には、ワークセンターとハンド回転センターは一致していることになる。そして、このピックアップされたワークを第２の撮像手段２の上方に運ぶ操作はＮＣ制御により行われるものであるから、第２の撮像手段２による画像認識処理用のパターンマッチングの基準となるテンプレートの回転中心とワーク移載用ハンドＨの回転中心が一致する位置に移動させることは可能である。したがって、ワークをピックアップの際の衝撃でワークがずれなかった場合には、図１５のように、ワークの回転量の補正だけで事足りると考えて良い。
【００２６】
一方、ワークをピックアップの際の衝撃でワークがハンドの正規の位置からずれた場合、例えば、少し誇張して示してあるが、図１７のように、ワークがハンドの爪から外れているような場合、第２の撮影手段２により撮像されたワークの画像は、図１８のようになり、画像認識処理用のパターンマッチングの基準となるテンプレート（図中の破線で示す図形）の回転中心とワークセンターは一致しない。このような場合、１回目の撮像による画像認識により、ワークの回転量αを認識し、その場で回転方向について、−αだけワークの姿勢を補正する。次に、２回目の撮像を行うと、第２の撮影手段により撮像されたワークの画像は、図１９のようになる。この２回目の撮像による画像認識により、ワークセンターとテンプレートの回転中心の水平方向の偏心量（ｘ，ｙ）を計測し、Ｘ軸について−ｘ、Ｙ軸について−ｙだけそれぞれ位置補正する。この手順は逆でも良く、１回目の撮像による画像認識により、ワークの水平方向の偏心量を補正して図１５の状態に持ち込み、２回目の撮像による画像認識により、ワークの回転量αを認識し補正する、という手順であっても良い。
【００２７】
ところで、第２の撮像手段２による画像認識処理において、１回の画像認識処理で計測不可能な場合には、図２０に示すように、ワーク移載用ハンドＨを鉛直面内で徐々に移動させながら再計測を行う。あるいは、図２１に示すように、ワーク移載用ハンドＨに把持されたワークＷを水平面内で徐々に回転させながら再計測を行う。さらにまた、図２２に示すように、ワーク移載用ハンドを鉛直方向に徐々に移動させながら再計測を行う。この際、ワークの鉛直移動方向は、画像認識処理のパターンマッチングの相関値のより高くなる方向へワークを移動させることが好ましい。また、１回の計測で画像認識処理不可能な場合に、補助照明装置４の灯光方向又は灯光量の少なくとも一方を変化させて再計測を行うことが好ましい。
【００２８】
これらの再計測の手法は単独で使用するのみならず適宜組み合わせて使用しても良いことは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ワーク移載用ハンドによりワークをピックアップする前にワーク位置を第１の撮像手段により認識すると共に、ワーク移載用ハンドによりワークをピックアップした後に第２の撮像手段によりワーク位置を再認識することができるから、ワーク位置の２段階計測により精度が向上するという効果があり、また、部品供給の簡素化が可能になるという効果がある。さらに、請求項１４又は１５の発明によれば、ワークをピックアップする際のワークの傾斜を防止できるという効果がある。
【００３０】
請求項２の発明によれば、ベクトル表現を用いてワーク位置を求めているので、ワーク移載用ハンドの移動に伴って第１の撮像手段の姿勢が回転してもワーク位置を容易に算出することができるという効果がある。
請求項３の発明によれば、表裏判別が容易となり、表裏で特徴のある画像を精密計測できるという効果がある。
【００３１】
請求項４の発明によれば、ハンドとワーク間の距離を自動計算することができ、ティーチングが不要になるという効果があり、請求項５の発明によれば、基準値の再設定が不要になるという効果がある。
請求項６の発明によれば、ワークが第１の撮像手段の視野から外れている場合に再計測により対応できるという効果があり、請求項７の発明によれば、その再計測の繰り返し回数の削減が可能になるという効果がある。
【００３２】
請求項１の発明によれば、ワークの回転方向の姿勢のずれに対応することができるという効果がある。また、請求項１の発明によれば、ワーク中心とハンド中心の位置ずれに対応できるという効果がある。
請求項８又は９の発明によれば、ワークの回転や傾きによる計測トラブル等の外乱に対応できるという効果があり、また、請求項１０の発明によれば、距離の相違による計測トラブル等の外乱に対応できるほか、撮像手段のピントが合っていない場合にも対応できるという効果がある。さらに、請求項１１の発明によれば、パターンマッチングの相関値を利用することにより再計測の繰り返し回数の削減が可能になるという効果がある。また、請求項１２又は１３の発明によれば、ワーク表面の反射率の相違等があっても照明条件の変更により対応できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる移載装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に用いる移載装置のアーム部の概略構成図である。
【図３】本発明に用いる移載装置のハンド部とカメラ部の位置関係を示す説明図である。
【図４】本発明に用いる移載装置のハンド部とカメラ部の位置をベクトル表現した説明図である。
【図５】本発明に用いる移載装置のキャリブレーション時のアーム部の姿勢を示す説明図である。
【図６】本発明に用いる移載装置のキャリブレーション時のハンド部とカメラ部の位置をベクトル表現した説明図である。
【図７】本発明に用いる移載装置の計測時のアーム部の姿勢を示す説明図である。
【図８】本発明に用いる移載装置の計測時のハンド部とカメラ部の位置をベクトル表現した説明図である。
【図９】請求項１４のプレートを備えるワーク移載用ハンドの使用状況を示す説明図である。
【図１０】請求項１５の上部が回転可能となったワーク移載用ハンドの使用状況を示す説明図である。
【図１１】請求項４の作用を説明するための説明図である。
【図１２】請求項５の作用を説明するための説明図である。
【図１３】請求項６の作用を説明するための説明図である。
【図１４】請求項７の作用を説明するための説明図である。
【図１５】請求項１の回転中心が一致する場合の作用を説明するための説明図である。
【図１６】請求項１の回転中心が一致する場合のワークとハンドの位置関係を示す説明図である。
【図１７】請求項１の回転中心が一致しない場合のワークとハンドの位置関係を示す説明図である。
【図１８】請求項１の回転中心が一致しない場合の１回目の計測時の作用を説明するための説明図である。
【図１９】請求項１の回転中心が一致しない場合の２回目の計測時の作用を説明するための説明図である。
【図２０】請求項９の作用を説明するための説明図である。
【図２１】請求項８の作用を説明するための説明図である。
【図２２】請求項１０の作用を説明するための説明図である。
【符号の説明】
１    第１の撮像手段
２    第２の撮像手段
３    補助照明手段
４    補助照明手段
５    移載装置本体
１０    ＮＣ制御装置
１１    第１アーム
１２    第２アーム
１３    可動軸
Ｈ    ワーク移載用ハンド
【図１】
0003577881.tif 000002
【図２】
0003577881.tif 000003
【図３】
0003577881.tif 000004
【図４】
0003577881.tif 000005
【図５】
0003577881.tif 000006
【図６】
0003577881.tif 000007
【図７】
0003577881.tif 000008
【図８】
0003577881.tif 000009
【図９】
0003577881.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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