JPH04143605A - ワークの位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はワークの位置検出装置に係り、詳しくは、ワー
クに付された２種の異なる基準位置をそれぞれ別のカメ
ラで撮像することにより、信鯨性よくワークの位置状態
を検出するようにしたワークの位置検出装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

自動車の車体組立ライン等における車体の位置検出は、
光学的にワークを撮像して、その画像信号を画像処理装
置によって画像処理することによりおこなわれることが
多い。例えば特開昭６１−３０７０８号公報には、この
ような画像処理による物体の判別方法が記載されている
。

このような方法により、車体の前部の両側に設けられた
フロント基準穴を撮像することにより、車体の幅方向、
長手方向９位相角度を計測することができる。つまり、
両基準穴の中心が、幅方向。

長手方向にどれだけずれているかによってそのずれ量を
検出でき、両基準穴の相互位置から位相ずれ角度を検出
することができる。また、懸架装置を支持するために車
体の前部と後部に取り付けられているスタッドボルトに
、塗装後に取り除かれているはずのキャップが付いてい
るか否かも検出することができる。あるいは、フロント
基準穴とリヤ基準ピンおよびスタッドボルトを撮像して
、車種の判別をおこなうこともできる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、車体の位置状態やスタッドボルトある
いは車種を組立ラインで検出する場合、これらの作業は
予め決められたプログラムに従って個々にシーケンシャ
ルにおこなわれるが、例えばフロント基準穴が検出でき
ないときは、位置状態を検出することができなかった。

つまり、フロント基準穴を撮像するためには、充分なコ
ントラストを必要とするため、蛍光剤をそのフロント基
準穴の周りに塗布するが、これが剥離するようなことが
あると鮮明な画像を得ることができず、画像処理、すな
わち２値化処理することができず、その位置を演算する
ことができない。このような場合には、作業員が、再度
ワークにフロント基準穴を作成してから、再計測しなけ
ればならないという煩わしさがあった。そのため、装置
の信顛性の向上が望まれていた。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、車体の搬送
ライン等に設けられるワークの位置検出装置の信転性を
向上させることを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のワークの位置検出装置は、前記課題を解決する
ために、例えば第１図および第２図に示すように、ワー
ク１における第１基準位置８を撮像する第１撮像手段９
と、そのワーク１における第２基準位置２１を撮像する
第２撮像手段２６と、これら両邊像手段９．２６からの
画像信号を受けて画像処理する画像処理手段３１と、そ
の画像処理手段３１からの画像処理信号を受け、第１撮
像手段９からの画像信号による画像処理が不能である場
合には、第２撮像手段２６からの画像信号に基づいた画
像処理により、ワーク１の位置状態を検出する制御手段
３２とを設けている。

その第１撮像手段９で、車体１に設けられた基準穴８を
撮像し、第２撮像手段２６は、車体１に取り付けられた
スタンドボルトとキャップ１１〜１８の有無を検出して
もよい。

〔作　　用〕

第１撮像手段９によってワークの第１基準位置８を撮像
し、その画像信号が画像処理手段３１に取り込まれて画
像処理、すなわち２値化処理され、その処理信号に基づ
いて制御手段３２でその位置が演算され、ワーク１の位
置状態が検出される。

もし、第１撮像手段９による画像信号で画像処理できな
い場合には、制御手段３２は第２基準位置２１を撮像し
た第２撮像手段２６からの画像信号に基づいた画像処理
により、ワーク１の位置状態を検出することができる。

また、第１撮像手段９によって車体１に設けられた基準
穴８を撮像させ、第２撮像手段２６によって車体（ワー
ク）１に取り付けられたスタッドボルトとキャップ１１
〜１８の有無を検出するようにしても、同様に、第１撮
像手段９による基準穴８の撮像不良のときには、第２撮
像手段２６によるスタンドボルト１１〜１８の位置から
車体１の位置状態を検出することができる。

〔発明の効果］ 本発明のワークの位置検出装置は、ワークの第１基準位
置を撮像するための第１撮像手段と、そのワークにおけ
る第２基準位置を撮像するための第２撮像手段と、これ
ら両撮像手段からの画像信号を受けて画像処理する画像
処理手段と、その画像処理手段からの画像処理信号を受
け、第１撮像手段からの画像信号による画像処理が不能
である場合には、第２撮像手段からの画像信号に基づい
た画像処理により、ワークの位置状態を検出する制御手
段とを設けているので、第１撮像手段による撮像が不良
のときでも、第２撮像手段によってワークの位置状態を
検出することができ、装置の信顛性が向上する。

その第１撮像手段で、車体に設けられた基準穴を撮像し
、第２撮像手段で、車体に取り付けられたスタッドボル
トのキャップの有無を検出すれば、車体の位置状態を、
同様に、信転性よく検出することができる。

〔実　施　例〕

以下に、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本例に示すワークの位置検出装置は、自動車の車体組立
ラインにおける車体のずれ量、すなわち幅、長手方向９
伎相の各ずれ量を信顛性よく検出できるようにしたもの
である。

この装置は、第４図に示される車体組立ライン３３にお
ける溶接・塗装終了後の搬出ステーション３４に配置さ
れ、位置決めハンガー３５で次の組付ステーション３６
に吊持搬出される前の車体（ワーク）ｌのずれ量を検出
する。次の組付ステーション３６では、エンジン３７や
懸架装置３８を車体１に組み付けるため、この搬出ステ
ーション３４で車体１のずれ量を正確に検出する必要が
あり、また検出もれのないように、高い信顛性が要求さ
れる。

このような車体ｌのずれ量を検出するために、第２図に
示すように、車体１の下部には、第１基準位置８が設け
られ、第１撮像手段９で撮像させるようにしている。そ
の第１基準位置８は、車体１の前部両側に設けられるフ
ロント基準穴２とフロント準基準穴３、およびその後部
片側に設けられるリヤ基準穴４よりなり、各基準穴は、
第１撮像手段９を構成するＮＣＬＩカメラ５、隘２カメ
ラ６、Ｎｏ、　３カメラフによってそれぞれ撮像される
。

一方、車体１の前後部には、懸架装置３８を組み付ける
ためのスタッドボルト１１〜１８が設けられ、これらが
第２基準位置２１を構成し、それぞれ第２撮像手段２６
で撮像され、キャップ（図示省略）の有無が検出される
。これは、車体Ｉがこの搬出ステーション３４に搬入さ
れたときには、上流の塗装段階で各スタッドボルト１１
〜１８に付されていたキャップが、次の組付ステーショ
ン３６での組み付けのために、取り除かれていなればな
らないからである。車体前部の一方のスタッドボルト１
１．１２は阻４カメラ２２で、他方のスタンドボルト１
３．１４はＮａ５カメラ２３で、後部の一方のスタンド
ボルト１５．１６はＮＯ，６カメラ２４で、他方のスタ
ンドボルト１７．１８はＮα７カメラ２５でそれぞれ撮
像させるようにしている。なお、後述する検出手順をわ
かり易く説明するために、前部のスタッドボルト１１．
１２をフロント基準側ボルト／キャップ、スタンドポル
）１３．１４をフロント準基準側ボルト／キャップ、後
部のスタッドボルト１５．１６をリヤ基準側ボルト／キ
ャップ、スタッドボルト１７．１８をリヤ準基準側ボル
ト／キャップと称している。

そして、そのリヤ基準側ボルト／キャップ１５゜１６間
とリヤ準基準側ボルト／キャップ１７．１８間には、車
体１を搬出する際の位置決めハンガー３５に対応するリ
ヤ基準側ピン１９とリヤ準基準側ビン２０とが、それぞ
れリヤ基準側ボルト／キャップ１５．１６の中間点と、
リヤ準基準側ボルト／キャップ１７．１８の中間点とに
設けられ、それぞれ隨６カメラ２４およびＮａ７カメラ
２５で撮像させ、車体１の組付寸法を検出できるように
している。

これらの各基準対象物を撮像する各カメラは、装置の全
体構成を表す第１図に示すように、カメラ切換手段３９
を介して画像処理手段３１に接続され、各カメラから画
像処理手段３１には、画像信号が送出される一方、画像
処理手段３１からカメラ切換手段３９には、カメラ切換
信号が送出され、取り込み画像の切り換えをおこなえる
ようにしている。

その画像処理手段３１では、取り込んだ画像を２値化処
理するとともに、その処理信号を制御手段であるシーケ
ンサ３２に送出する一方、そのシーケンサ３２から画像
処理手段３１には、予め設定されているプログラムに従
ってどの画像処理をおこなうかを指示する画像処理起動
信号が送出されるようになっている。シーケンサ３２で
は、各処理信号に基づいて車体ずれ量を演算し、あるい
はスタッドボルトの位置とキャップ１１〜１８の有無等
を検出し、異常があれば、幅ずれ異常表示灯４２．長手
ずれ異常表示灯４３９位相ずれ異常表示灯４４およびキ
ャップ有表示灯４５を点灯させるようにしている。

一方、搬出ステーション３４（第４図参照）には、所定
位置に車体１が搬入されたことを検出する車体検出リミ
ットスイッチ４０が設けられ、その検出信号によってシ
ーケンサ３２が作動するようになっている。

車体１の異常ずれの検出は、第３図（ａ）に示すように
、まずＮｃｈｌカメラ５によってフロント基準穴２の画
像取り込みがおこなわれ（ステップ１、以下８１などと
いう）、画像処理手段３１により画像処理、つまり２値
化・抽出がおこなわれる（Ｓ２）、そして、その処理信
号がシーケンサ３２に入力されて、その比較部でフロン
ト基準穴２の有無が問われ（Ｓ３）、有る場合には、Ｎ
ｏ、２カメラ６によってフロント準基準穴３の画像取り
込みがおこなわれ（３４）、かつ画像処理手段３１で抽
出され（Ｓ５）、シーケンサ３２でそのフロント準基準
穴３の有無が問われる（Ｓ６）。有る場合には、シーケ
ンサ３２内の演算部で車体ずれ量の演算がおこなわれる
（Ｓ７）。つまり、前述したように、フロント基準穴２
とフロント準基準穴３との中間点が、幅、長手方向にど
れほどずれているかによって幅、長手方向のずれ量が検
出され、両基準穴２，３の相互位置から位相ずれ角度が
検出される。ステップ３または６で各基準穴２または３
が無ければ、車体ずれ量の演算をおこなえないので、次
のスタッドボルト／キャップの検出段階で車体ずれ量の
演算をおこなうべく、ステップ１６に移行する。

しかる後に、阻３カメラ７によってリヤ基準穴４の画像
取り込みがおこなわれ（３８）、抽出された（Ｓ９）後
、リヤ基準側ボルト／キャップ１５．１６の画像取り込
みがおこなわれ（ＳＩＯ）、両者の中間点にあるリヤ基
準側ピン１９の位置が抽出される（Ｓｌｌ）。

次いで、階７カメラ２５によってリヤ準基準側ボルト／
キャップ１７．１８の画像取り込みがおこなわれ（Ｓ１
２）、両者の中間点にあるリヤ準基準側ピン２０の位置
が抽出された（Ｓ１３）後、シーケンサ３２で車体組付
寸法が演算され（Ｓ１４）、かつその値が表示される（
Ｓ１５）。つまり、ｌｔｌカメラ５．に２カメラ６、に
３カメラ７゜Ｎａ６カメラ２４およびに７カメラ２５で
取り込んだ画像信号から、フロント基準穴２とフロント
準基準穴３との距離Ａ（第２図参照）、フロント基準穴
２とリヤ基準穴４との距離Ｂ、フロント準基準穴３とリ
ヤ準基準側ピン２０との距離Ｃ，フロント基準穴２とリ
ヤ基準側ピン１９との距ＨＤを計測する。この車体組付
寸法の値に基づいて、次の組付ステーション３６に設け
られている組付手段４１（第４図参照）を対応させるこ
とができる。

さらに、スタッドボルト／キャップの検出をおこなうた
めに、Ｎ１１Ｌ４カメラ２２によってフロント基準側ボ
ルト／キャップ１１．１２の画像取り込みがおこなわれ
（３１６）、それが抽出された（Ｓ１７）後、その有無
が問われ（５１Ｂ）、有れば、阻５カメラ２３でフロン
ト準基準側ボルト／キャップ１３．１４の画像が取り込
まれ（３１９）、抽出された（Ｓ２０）後、その有無が
問われる（Ｓ２１）。有れば、隘６カメラ２４によって
リヤ基準側ボルト／キャップ１５．１６の画像が取り込
まれ（Ｓ２２．以後第３図（ｂ）参照）、抽出された（
３２３）後、その有無が問われる（Ｓ２４）。

有れば、Ｎ１１７カメラ２５によってリヤ準基準側ボル
ト／キャップ１７．１８の画像が取り込まれ（Ｓ２５）
、抽出された（Ｓ２６）後、その有無が問われる（Ｓ２
７）。それが有るならば、車体ずれ量の演算が終了して
いるか否かが問われ（３２８）、終了していれば、ステ
ップ３０に移行する。

終了していなければ、幅、長手方向のずれ量が演算され
る（Ｓ２９）。つまり、Ｎｌ１４カメラ２２とＮ１１５
カメラ２３で幅方向、　Ｎｌ１６カメラ２４と隘７カメ
ラ２５で長手方向のずれ量を検出することができる。次
いで、その車体ずれ量が異常であるかが問われる（Ｓ３
０）。異常であれば対応する各異常表示灯４２，４３．
４４が点灯される（３３１）。次いで、Ｎ１１４〜？４
１１７カメラ２２〜２５で、車体１全体のキャップの有
無が問われ（３３２）、一つでも有れば、キャップ有表
示灯４５が点灯される（Ｓ３３）。

そして、上述したステップ１Ｂ、２１，２４゜２７のい
ずれかで、ボルト／キャップが無けれ＆Ｊ画像取り込み
ができないため、車体ずれ量の演扁が不能となることか
ら、システム異常出力が画像処理手段３１からシーケン
サ３２に送出され（Ｓ３４）、システム異常表示灯４６
を点灯させるようにしている。

このように、本発明のワークの位置検出装！は第１搗像
手段でワークの第１基準位置を撮像するとともに、第２
撮像手段でそのワークにおける第１基準位置と異なる第
２基準位置を撮像し、これら両カメラからの画像信号を
受けて画像処理する画像処理手段と、その画像処理手段
からの画像処理信号を受け、第１撮像手段からの画像信
号による画像処理が不能である場合には、第２撮像手段
からの画像信号に基づいた画像処理をおこなうことによ
り、ワークの位置状態を検出する制御手段を設けている
ので、第１撮像手段による撮像が不良のときでも、第２
撮像手段によってワークの位置状態を検出することがで
きるため、装置の信顧性が向上する。とりわけ、車体組
立ラインに設けられる車体位置検出装置のように、第１
基準位置と異なる位置に第２基準位置が設けられ、両基
準位置を異なるカメラで撮像している場合には、とくに
別部材を要することなく、装置の信転性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワークの位置検出装置の全体構成図、
第２図は車体下部とカメラの配置を示す平面図、第３図
（ａ）および（ｂ）は装置の車体位置状態を検出する制
御動作を説明するためのフローチャート、第４図は車体
組立ラインの側面図である。 １−ワーク（車体）、８−・−第１基準位置（基準穴）
、９−第１撮像手段、２１・−第２基準位置（スタッド
ボルトとキャップ）、２６−・−第２撮像手段、３１−
画像処理手段、３２−・制御手段（シーケンサ）。 特許出願人　　　　　マツダ株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワークにおける第１基準位置を撮像するための第
   １撮像手段と、そのワークにおける第２基準位置を撮像
   するための第２撮像手段と、これら両撮像手段からの画
   像信号を受けて画像処理する画像処理手段と、その画像
   処理手段からの画像処理信号を受け、第１撮像手段から
   の画像信号による画像処理が不能である場合には、第２
   撮像手段からの画像信号に基づいた画像処理により、ワ
   ークの位置状態を検出する制御手段とが設けられている
   ことを特徴とするワークの位置検出装置。
2. （２）前記第１撮像手段は、車体に設けられた基準穴を
   撮像し、前記第２撮像手段は、車体に取り付けられたス
   タッドボルトとキャップの有無を検出することを特徴と
   する請求項１に記載のワークの位置検出装置。