JPH018311Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、次々に無作為に搬送されるワークの
形状、種類を正確に分類、識別しうるようにした
ワーク判別装置に係り、特にワークの形状が細部
で異なるような場合に用いて好適なワーク判別装
置に関するものである。

一般に、コンベアラインの途中にワーク判別装
置を設け、該ワーク判別装置の次段に塗装用工業
ロボツトを配設し、コンベアラインに沿つて次々
と搬送されるワークの形状をワーク判別装置によ
つて判別し、当該判別結果に基づいて工業ロボツ
トをプレイバツク動作させ、ワークに塗装を施こ
すように構成した自動塗装装置が知られている。

ところで、前述のような塗装装置に用いるワー
ク判別装置は、背後照明によるシルエツトデータ
を用いるパターン認識方式、または撮像方向から
の照明による濃淡画像データを用いるパターン認
識方式等が使用されている。しかし、前者のシル
エツトデータを用いるパターン認識方式は、判別
対象となる多種類のワークのうち、外形が同一で
表面形状が異なるもの、例えば非貫通の凹凸形状
の有無によつて異なるものや、撮像分解能より小
さな穴の有無等で異なるものは、同一形状として
判別しやすく、正確な判定をすることができない
という欠点がある。一方、後者の濃淡画像データ
を用いるパターン認識方式にあつては、多種類の
ワークを判別するためには判別指標となる特徴抽
出処理方法が複雑となり、容易でかつ正確な判別
を行なうことが難かしいという欠点がある。

本考案は、前述した従来技術の欠点に着目して
なされたもので、多種類のワークのうち、外形形
状が同一で表面形状や細部形状が異なるワークに
ついても正確な判別を可能とするため、最初に概
略のパターン認識を行なつてワークのグループ分
けを行ない、その後簡単な特徴抽出法によつて影
となる部分の面積、小穴の有無等を判別し、最終
判定を行なうようにしたワーク判別装置を提供す
ることを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本考案は、搬送手
段により搬送されるワークを所定位置において背
後照明しつつワークシルエツトを撮像することに
よりシルエツトデータを得る第１の撮像手段と、
該第１の撮像手段の後段に設けられ、撮像方向か
ら照明しつつワークを撮像することにより濃淡デ
ータを得る第２の撮像手段と、前記第１の撮像手
段から入力されるシルエツトデータによつてワー
クの概略パターンを判定し、その後第２の撮像手
段から入力される濃淡データによつてワークの細
部パターンを判定してワークの最終識別を行なう
判別処理装置とから構成したことにある。

以下、本考案を自動塗装装置に適用した場合に
つき、図面に示す実施例と共に説明する。

図中、１は矢示方向に進行するコンベアライン
を示し、該コンベアライン１からは被塗物となる
ワーク２が順次搬送されるようになされている。
３，４，５はコンベアライン１に所定距離おいて
設けられたワーク到達検出用のスイツチで、スイ
ツチ３はシルエツト画像撮像位置検出用スイツ
チ、スイツチ４は濃淡画像撮像位置検出用スイツ
チ、さらにスイツチ５は塗装位置検出用スイツチ
としてそれぞれ作動する。

６はコンベアライン１の進行方向右側でスイツ
チ３と対応する位置に設けられた背後照明装置
で、該背後照明装置６は乳白色の板体内に蛍光灯
等を収容することにより構成され、当該板体全体
から影のない光を放射するようになされている。
７はコンベアライン１の進行方向左側で前記背後
照明装置６と対向する位置に設けられたシルエツ
ト画像撮像装置で、該撮像装置７としては例えば
撮像管を用いてなる電子管式撮像装置、または撮
像素子を用いてなる固体式撮像装置が使用され
る。そして、前記シルエツト画像撮像装置７はい
ずれの場合にも、背後照明装置６にワーク２が対
面すると共にスイツチ３が閉成したとき、該背後
照明装置６から受光する光の光量を電気的信号に
変換することによつて、該ワーク２のシルエツト
を撮像するようになされている。一方、８は前記
シルエツト画像撮像装置７の次段に設けられたシ
ルエツト画像処理装置で、該処理装置８は該撮像
装置７から入力される電気的信号を２値化するこ
とによつてシルエツト画像処理を行ない、シルエ
ツトデータとして後述の判別処理装置に出力する
ものである。従つて、本考案においては前述の背
後照明装置６、シルエツト画像撮像装置７、シル
エツト画像処理装置８等によつて第１の撮像手段
が構成される。

一方、９はコンベアライン１の進行方向左側で
スイツチ４と対応する位置に設けられた撮像方向
照明装置で、該照明装置９は例えば通常のランプ
式照明器具が使用される。１０は前記照明装置９
と同一方向側でこれに近接した位置に設けられた
濃淡画像撮像装置で、該撮像装置１０は前記シル
エツト画像撮像装置７と同様の撮像装置が使用さ
れ、撮像方向照明装置９にワーク２が対面すると
共にスイツチ４が閉成したとき、ワーク２から反
射した光の光量を電気信号に変換することによつ
て、該ワーク２の濃淡画像を撮像するようになさ
れている。また、１１は前記濃淡画像撮像装置１
０の次段に設けられた濃淡画像処理装置で、該処
理装置１１は該撮像装置１０から入力される電気
信号を２値化することにより濃淡画像処理を行な
い、濃淡データとして後述の判別処理装置に入力
するものである。従つて、本考案においては前述
の撮像方向照明装置９、濃淡画像撮像装置１０、
濃淡画像処理装置１１等によつて第２の撮像手段
が構成される。

また、１２は例えばマイクロコンピユータ等に
より構成される判別処理装置を示し、該処理装置
１２はシルエツト画像処理装置８から入力される
シルエツトデータに基づいて、予め記憶されてい
るパターンデータと比較し、ワーク２の概略パタ
ーン認識を行なつて該ワーク２のグループ分類等
を行ない、次に濃淡画像処理装置１１から入力さ
れる濃淡データに基づいて、予め記憶されている
影となる黒点部分の面積、位置の細部にわたつて
パターン認識することによつてワークパターンの
最終判定を行ない、判別結果をワーク判別信号と
して出力する機能を有する。

さらに、１３はロボツト制御装置、１４はスイ
ツチ５と対応する位置に設けられた塗装用工業ロ
ボツトを示し、前記ロボツト制御装置１４は判別
処理装置１２からのワーク判別信号によつて予め
記憶されているワーク毎のテイーチング内容のう
ち当該ワーク２のテイーチング内容をアクセス
シ、ワーク２が塗装位置に到達してスイツチ５を
閉成したとき当該テイーチング内容を工業ロボツ
ト１４に出力し、該工業ロボツト１４を所定の手
順に従つてプレバツク動作せしめる機能を有す
る。

本考案は前述のように構成されるが、次にその
作動について述べる。

まず、コンベアライン１によつてワーク２が図
中矢示方向に搬送され、該ワーク２がスイツチ３
に到達したとき該スイツチ３が閉成し、シルエツ
ト画像撮像装置７によつて撮像された背後照明装
置６によるシルエツト画像はシルエツト画像処理
装置８へ入力され、該処理装置８からのシルエツ
トデータは判別処理装置１２に入力される。この
結果、前記判別処理装置１２は予め記憶されてい
るパターンデータを入力されたシルエツトデータ
とを比較してパターン識別処理を行ない、ワーク
２の外形形状、大きさ等に基づく概略のグループ
分類等を行なう。

次に、ワーク２がスイツチ４に到達したとき該
スイツチ４が閉成する。この結果、ワーク２で反
射した撮像方向照明装置９からの反射光は濃淡画
像撮像装置１０で撮像され、これからの濃淡画像
は濃淡画像処理装置１１へ入力され、該処理装置
１１からの濃淡データは判別処理装置１２へ入力
される。そして、前記判別処理装置１２では前述
の如く予め実行された概略のパターン識別処理に
加え、該濃淡データに基づく特徴抽出法によつ
て、ワーク２の表面形状や細部形状のパターン識
別処理を行ない、ワーク２の種類を最終判定して
ロボツト制御装置１３にワーク判別信号を出力す
る。

次に、ロボツト制御装置１３はワーク２がスイ
ツチ５に到達して閉成すると、前述のワーク判別
結果に基づいて所定のテイーチング内容に基づい
て工業ロボツトを塗装手順に従つてプレバツク動
作せしめ、該ワーク２に塗装作業を行なわせる。

なお、前述した実施例では本考案のワーク判別
装置を自動塗装装置に適用した場合を例に挙げ述
べたが、自動溶接装置等他のシステムに適用して
もよいものである。

本考案に係るワーク判別装置は以上詳細に述べ
た如くであつて、前段階としてシルエツト画像処
理を行なうことによつてワークの形状、大きさ等
に基づくパターン識別を行ない、次に濃淡画像処
理によつて前記シルエツト画像処理では判別でき
ない表面形状、細部形状のパターン識別を行なう
ようにしたから、複雑な形状のワークでも正確な
パターンの判定を行なうことができる。また、濃
淡画像撮像装置をワークに近接して設置すること
によつて、メツシユ状の小穴や、スリツト状小穴
を含むワークの判別が可能となる。さらに、予め
ワークの種類を概略グループに分類することがで
きるから、濃淡画像によるパターン識別に際して
は本当に特徴となる部分のみを用いた非常に簡単
な特徴抽出法を用いることができる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

図は本考案のワーク判別装置を自動塗装装置に
適用した場合を示す全体構成図である。 １……コンベアライン、２……ワーク、３，
４，５……スイツチ、６……背後照明装置、７…
…シルエツト画像撮像装置、８……シルエツト画
像処理装置、９……撮像方向照明装置、１０……
濃淡画像撮像装置、１１……濃淡画像処理装置、
１２……判別処理装置、１３……ロボツト制御装
置、１４……工業ロボツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 搬送手段により搬送されるワークを所定位置に
   おいて背後照明しつつワークシルエツトを撮像す
   ることによりシルエツトデータを得る第１の撮像
   手段と、該第１の撮像手段の後段に設けられ、撮
   像方向から照明しつつワークを撮像することによ
   り濃淡データを得る第２の撮像手段と、前記第１
   の撮像手段から入力されるシルエツトデータによ
   つてワークの概略パターンを判定し、その後第２
   の撮像手段から入力される濃淡データによつてワ
   ークの細部パターンを判定してワークの最終識別
   を行なう判別処理装置とから構成してなるワーク
   判別装置。