JPS60201863A - タブ切断位置決め方法 - Google Patents
タブ切断位置決め方法Info
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- JPS60201863A JPS60201863A JP5869484A JP5869484A JPS60201863A JP S60201863 A JPS60201863 A JP S60201863A JP 5869484 A JP5869484 A JP 5869484A JP 5869484 A JP5869484 A JP 5869484A JP S60201863 A JPS60201863 A JP S60201863A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ＵＯ鋼管等のような被溶接材の継目を突き合
せ溶接する工程等に用いられるタブを自動切断除去する
装置に係り、特にそのタブの切断位置を検出、決定する
タブ切断位置決め方法に関千ス− 〔発明の背景〕 一般に、突き合せ溶接される被溶接材の溶接先端部にお
ける溶接の品質を一定なものとするため、その溶接先端
部に被溶接材と同一の素材からなる小片（以下タブと称
する）を溶接等によυ取シ付けてから付き合せ溶接を行
い、溶接完了後そのタブを切断除去するようにしている
。
せ溶接する工程等に用いられるタブを自動切断除去する
装置に係り、特にそのタブの切断位置を検出、決定する
タブ切断位置決め方法に関千ス− 〔発明の背景〕 一般に、突き合せ溶接される被溶接材の溶接先端部にお
ける溶接の品質を一定なものとするため、その溶接先端
部に被溶接材と同一の素材からなる小片（以下タブと称
する）を溶接等によυ取シ付けてから付き合せ溶接を行
い、溶接完了後そのタブを切断除去するようにしている
。
従来、ＵＯ鋼官のタブを切断するにあたっては、移送さ
れてくるＵＯｆＪ管を光スィッチ等を用いて所定の位置
に停止させ、タグの位置を作業者の目によって判断し、
切断機を用いてタブ切断を行っていた。
れてくるＵＯｆＪ管を光スィッチ等を用いて所定の位置
に停止させ、タグの位置を作業者の目によって判断し、
切断機を用いてタブ切断を行っていた。
このようなタブ切断を自動化するとすれば、テレビカメ
−）（以下１゛Ｖカメラと称する）によシタプを含む被
溶接材の端部を撮影し、これによシ得られる画像データ
からタブの位置を検出し、これに基づいてタブ切断位置
を決め、ロボットからなる自動切断装置に制御指令を与
えて、タブを切断するようにすることが考えられる。
−）（以下１゛Ｖカメラと称する）によシタプを含む被
溶接材の端部を撮影し、これによシ得られる画像データ
からタブの位置を検出し、これに基づいてタブ切断位置
を決め、ロボットからなる自動切断装置に制御指令を与
えて、タブを切断するようにすることが考えられる。
しかし、通常ＴＶカメラから出力される画像データに含
まれるノイズ、あるいはその画像データを処理して「０
」、「１」の２値からなる２値画像データに変換すると
きの基準となるしきい値のレベルにより、画像枠内に形
成される画像座標と実際の座標（ＴＶカメラの撮影枠に
対応する被溶接材端部の投影座標）とに位置ずれが生ず
る可能性がある。このずれによって、タブの位置検出が
ずれることになシ、そのずれた検出位置に基づいて、ロ
ボットを制御すると、ロボットが鋼管に衝突したシ、誤
まった位置でタブを切断するという虞れがある。
まれるノイズ、あるいはその画像データを処理して「０
」、「１」の２値からなる２値画像データに変換すると
きの基準となるしきい値のレベルにより、画像枠内に形
成される画像座標と実際の座標（ＴＶカメラの撮影枠に
対応する被溶接材端部の投影座標）とに位置ずれが生ず
る可能性がある。このずれによって、タブの位置検出が
ずれることになシ、そのずれた検出位置に基づいて、ロ
ボットを制御すると、ロボットが鋼管に衝突したシ、誤
まった位置でタブを切断するという虞れがある。
本発明は、タブを含む被溶接材端部の２値画像データに
基づいて、タブ切断を自動的に行わせるにあたシ、その
タブ切断位置決めの精度全向上させることができるタブ
切断位置決め方法を提供することにある。
基づいて、タブ切断を自動的に行わせるにあたシ、その
タブ切断位置決めの精度全向上させることができるタブ
切断位置決め方法を提供することにある。
し発明の概要〕
本発明は、タブを含む被溶接材端部の２値画像データか
らタブ付は根部のコーナー画家座標を割シ出し、このコ
ーナー画像座標に基づいて切断位置を決めるにあたシ、
前記画像データから得られる画像タブ幅と１理論的に得
られる投影タブ幅との偏差をめるとともに、画像上のコ
ーナーを形成するタブと被溶接材との画像輪郭線上に判
定点を設定し、該判定点と前記コーナー画像座標とから
コーナーの直角度と前記画像輪郭線の直線性をめ、前記
偏差と直角度と直線性とがそれぞれ所定の許容値以内の
とき、前記コーナー画像座標を正しいものと判定し、切
断位置決めの精度を向上させようとするものである。
らタブ付は根部のコーナー画家座標を割シ出し、このコ
ーナー画像座標に基づいて切断位置を決めるにあたシ、
前記画像データから得られる画像タブ幅と１理論的に得
られる投影タブ幅との偏差をめるとともに、画像上のコ
ーナーを形成するタブと被溶接材との画像輪郭線上に判
定点を設定し、該判定点と前記コーナー画像座標とから
コーナーの直角度と前記画像輪郭線の直線性をめ、前記
偏差と直角度と直線性とがそれぞれ所定の許容値以内の
とき、前記コーナー画像座標を正しいものと判定し、切
断位置決めの精度を向上させようとするものである。
以下、本発明を、実施例に基づいて説明する。
第１図に１本発明法の適用可能なＵＯ鋼管の自動タブ切
断装置の全体構成図を示す。同図に示すように、搬送制
御装置１は光スィッチ２（２ａ。
断装置の全体構成図を示す。同図に示すように、搬送制
御装置１は光スィッチ２（２ａ。
２ｂ）からの鋼管位置検知信号によシ、鋼管搬送ロー２
３の回転を止めるようになっている。これによ、！Ｄ、
ＵＯ鋼管４は所定の位置に停止されるよらに左って層ス
ー略奇、ＴＴＯ副等Ａは吋の婉壇鎗の先端部に取シ付け
られたタブ５が、略最下端の位置にくるような状態で搬
送される。所定の位置に停止されたＵＯ鋼管４の先端部
は、タブ５を中心としてＴＶカメラ６によシ撮像され、
その画像データは画像処理装置７の画像メモリ１２に格
納されるようになっている。このメモリ１２に格納され
た画像データは所定の画像処理がなされ、第２図にその
概念を示すように２値表示画像１３（以下２値画像と称
する）になっている。画像処理装置７はタブ５の付は根
のコーナーＣ１およびＣ２の座標をめ、そのＣｓ 、Ｃ
ｚの位置情報をロボット制御装置８に出力するようにな
っている。
３の回転を止めるようになっている。これによ、！Ｄ、
ＵＯ鋼管４は所定の位置に停止されるよらに左って層ス
ー略奇、ＴＴＯ副等Ａは吋の婉壇鎗の先端部に取シ付け
られたタブ５が、略最下端の位置にくるような状態で搬
送される。所定の位置に停止されたＵＯ鋼管４の先端部
は、タブ５を中心としてＴＶカメラ６によシ撮像され、
その画像データは画像処理装置７の画像メモリ１２に格
納されるようになっている。このメモリ１２に格納され
た画像データは所定の画像処理がなされ、第２図にその
概念を示すように２値表示画像１３（以下２値画像と称
する）になっている。画像処理装置７はタブ５の付は根
のコーナーＣ１およびＣ２の座標をめ、そのＣｓ 、Ｃ
ｚの位置情報をロボット制御装置８に出力するようにな
っている。
ロボット制御装置８はＣＩ と０２の位置情報に基づい
て、タブ切断ロボット１０を制御するようになっている
うロボット１０はタッチセンサ１１によシ検知されるＵ
Ｏ鋼管４の先端位置情報と、前記Ｃ１，Ｃ１１の位置情
報に基づいてタブ５を付は根位置にて切断するようにな
っている。
て、タブ切断ロボット１０を制御するようになっている
うロボット１０はタッチセンサ１１によシ検知されるＵ
Ｏ鋼管４の先端位置情報と、前記Ｃ１，Ｃ１１の位置情
報に基づいてタブ５を付は根位置にて切断するようにな
っている。
前記画像処理装置７の詳細について、第３図に示すブロ
ック構成図を参照しながら説明する。
ック構成図を参照しながら説明する。
ＴＶ左カメラによシ光電変換された画像データはＡ／Ｄ
コンバータ１５によシデイジタル信号に変換され、画像
メモリ１２に格納される。マイクロプロセッサ１８、メ
モリ１９からなるシステムプロセッサ１７は、メモリ１
９に格納されている画像コマンドに基づき、システムバ
ス２０を介してアドレスプロセッサ２１、画像処理プロ
セッサ２２を起動させるようになっている。アドレスプ
ロセッサ２１は画像メモリ１２内の画像データへのアク
セスｍｔ制御を行うもので、画像処理モジュールパス２
３を介して画像メモリ１２および画像処理プロセッサ２
２に画像アドレスを与えるようになっている。画像処理
プロセッサ２２は画像データの濃淡画像処理、パターン
マツチング処理を含む２値画像処理、ヒストグラム処理
等の各種演算処理を行うようになっている。画像処理プ
ロセッサ２２によって処理された画像は、再び画像メモ
リ１２に格納されるとともに、Ｄ／Ａコンバータ２４を
介してアナログディジタル変換処理された後、ＣＲＴデ
ィスプレイ装置２５に表示されるようになっている。ま
た、キーボード２６によシ画像コマンドを入力するよう
にして、対話式に画像評価することができるようになっ
ている。キーボード２６から入力されるコマンドは１外
部インターフェイス回路２７を介してＣＲＴディスプレ
イ装置２５に表示されるとともに、メモリ１９に格納さ
れるようになっている。また、キーボード２６からコマ
ンド実行指令を入力すると、マイクロプロセッサ１８が
起動され、前述のようにアドレスプロセッサ２１と画像
処理プロセッサ２２を起動させるようになっている。な
お、外部記憶装置２８は、画像処理プロセッサ２２の処
理の１つであるパターンマツチング処理のために必要な
標準パターンや、システムプロセッサ１７で必要とされ
るシステムプログラムを格納するための外部メモリであ
る。このように処理されて画像メモリ１２に格納されて
いる２値画像データ１３を、システムプロセッサ１７に
おいて後述する画像の合理性チェックがなされ、そのチ
ェックされたタラ切断位置情報が外部インターフェイス
回路２７を介してロボット制御装置８に出力されるよう
になっている。
コンバータ１５によシデイジタル信号に変換され、画像
メモリ１２に格納される。マイクロプロセッサ１８、メ
モリ１９からなるシステムプロセッサ１７は、メモリ１
９に格納されている画像コマンドに基づき、システムバ
ス２０を介してアドレスプロセッサ２１、画像処理プロ
セッサ２２を起動させるようになっている。アドレスプ
ロセッサ２１は画像メモリ１２内の画像データへのアク
セスｍｔ制御を行うもので、画像処理モジュールパス２
３を介して画像メモリ１２および画像処理プロセッサ２
２に画像アドレスを与えるようになっている。画像処理
プロセッサ２２は画像データの濃淡画像処理、パターン
マツチング処理を含む２値画像処理、ヒストグラム処理
等の各種演算処理を行うようになっている。画像処理プ
ロセッサ２２によって処理された画像は、再び画像メモ
リ１２に格納されるとともに、Ｄ／Ａコンバータ２４を
介してアナログディジタル変換処理された後、ＣＲＴデ
ィスプレイ装置２５に表示されるようになっている。ま
た、キーボード２６によシ画像コマンドを入力するよう
にして、対話式に画像評価することができるようになっ
ている。キーボード２６から入力されるコマンドは１外
部インターフェイス回路２７を介してＣＲＴディスプレ
イ装置２５に表示されるとともに、メモリ１９に格納さ
れるようになっている。また、キーボード２６からコマ
ンド実行指令を入力すると、マイクロプロセッサ１８が
起動され、前述のようにアドレスプロセッサ２１と画像
処理プロセッサ２２を起動させるようになっている。な
お、外部記憶装置２８は、画像処理プロセッサ２２の処
理の１つであるパターンマツチング処理のために必要な
標準パターンや、システムプロセッサ１７で必要とされ
るシステムプログラムを格納するための外部メモリであ
る。このように処理されて画像メモリ１２に格納されて
いる２値画像データ１３を、システムプロセッサ１７に
おいて後述する画像の合理性チェックがなされ、そのチ
ェックされたタラ切断位置情報が外部インターフェイス
回路２７を介してロボット制御装置８に出力されるよう
になっている。
２値画像の合理性チェック手順について、第４図に示す
フローチャートに沿って説明する。まず、ステップ５０
においてＴＶ左カメラから出力される画像データを一端
画像メモリ１２に取シ込み、ステップ５２において画像
処理プロセッサ２２によシ、周知の画像平滑化処理（安
居院、中島著「「コンピュータ画像処理ｊｐ、１６〜１
８）をして画像データのノイズ除去を行う。ノイズ除去
された画像は画１象メモリ１２の濃淡メモリ部（例えば
８ビツト／ビクセル）に再び格納される。次にブロック
５４において、前記濃淡メモリ部の画像データに対し、
所定レベルのしきい値を基準に、そのしきい値よりも明
るいピクセルに１″、暗い部分に′０″を割シ当てるこ
とによシ２値化処理を行う。この２値化処理された画像
データは、画像メモリ１２の２値画像メモリ部（例えば
１ピツト／ビクセル）に格納される。この２値メモリ部
に格納された画像は第５図に示すようになっておシ、図
において斜線を付した部分は”１”で、タブ５およびＵ
Ｏ鋼管４の投影画像に対応する画像となっている。この
２値化された画像に対し、ステップ５６において、第６
図（ａ）、 （ｂ）に示す標準パターンを用いて、パタ
ーンマツチング処８！ヲ行う。これによって、タブ５の
左側の付は根コーナー ＣＩの座標（ｘｘ ＋ ｙｔ
’）および右側材は根コーナーＣ２の座標（Ｘ２１３’
１１ ）がめられる。
フローチャートに沿って説明する。まず、ステップ５０
においてＴＶ左カメラから出力される画像データを一端
画像メモリ１２に取シ込み、ステップ５２において画像
処理プロセッサ２２によシ、周知の画像平滑化処理（安
居院、中島著「「コンピュータ画像処理ｊｐ、１６〜１
８）をして画像データのノイズ除去を行う。ノイズ除去
された画像は画１象メモリ１２の濃淡メモリ部（例えば
８ビツト／ビクセル）に再び格納される。次にブロック
５４において、前記濃淡メモリ部の画像データに対し、
所定レベルのしきい値を基準に、そのしきい値よりも明
るいピクセルに１″、暗い部分に′０″を割シ当てるこ
とによシ２値化処理を行う。この２値化処理された画像
データは、画像メモリ１２の２値画像メモリ部（例えば
１ピツト／ビクセル）に格納される。この２値メモリ部
に格納された画像は第５図に示すようになっておシ、図
において斜線を付した部分は”１”で、タブ５およびＵ
Ｏ鋼管４の投影画像に対応する画像となっている。この
２値化された画像に対し、ステップ５６において、第６
図（ａ）、 （ｂ）に示す標準パターンを用いて、パタ
ーンマツチング処８！ヲ行う。これによって、タブ５の
左側の付は根コーナー ＣＩの座標（ｘｘ ＋ ｙｔ
’）および右側材は根コーナーＣ２の座標（Ｘ２１３’
１１ ）がめられる。
なお、２値画像メモリ部と標準パターンの大きさの一例
を挙げると、第５図および第６図（ａ）、 （ｂ）に示
すようにそれぞれ、２５６Ｘ２４０ドツト、１２×８ド
ツトとなっている。次に、ステップ５８において、上記
タブコーナー位置座標ＣＩ（ｘｔ ＋ ｙｘ ）、Ｃ２
（Ｘ２ｒ ｙ２ ）から画像上のタブ幅Ｌ′をめる。続
いて、画像上のタブ幅ｔ／に対応する本来の投影画像と
して得られる理論上のタブ幅ｔ、即ちＴＶ左カメラに投
影されるべき画像のタブ幅、をめる。そして、ステップ
６２においてｔ′とｔとを比較し、処理されだ２値画像
が、正しいか否かをチェックする。ここで１第７図（ａ
）〜（Ｃ）を用いて、ステップ５８，６０゜６２を更に
詳細に説明する。
を挙げると、第５図および第６図（ａ）、 （ｂ）に示
すようにそれぞれ、２５６Ｘ２４０ドツト、１２×８ド
ツトとなっている。次に、ステップ５８において、上記
タブコーナー位置座標ＣＩ（ｘｔ ＋ ｙｘ ）、Ｃ２
（Ｘ２ｒ ｙ２ ）から画像上のタブ幅Ｌ′をめる。続
いて、画像上のタブ幅ｔ／に対応する本来の投影画像と
して得られる理論上のタブ幅ｔ、即ちＴＶ左カメラに投
影されるべき画像のタブ幅、をめる。そして、ステップ
６２においてｔ′とｔとを比較し、処理されだ２値画像
が、正しいか否かをチェックする。ここで１第７図（ａ
）〜（Ｃ）を用いて、ステップ５８，６０゜６２を更に
詳細に説明する。
第７図（ａ）はタブ付きＵＯ鋼管の端面をその鋼管の軸
方向から見た図を、同図（ｂ）は水平に配置されたＵＯ
銅管のタブ５をＴＶ左カメラにょシ真上から撮像した場
合の２値画像データを示している。
方向から見た図を、同図（ｂ）は水平に配置されたＵＯ
銅管のタブ５をＴＶ左カメラにょシ真上から撮像した場
合の２値画像データを示している。
同図（Ｃ） Ｕタブ５の端面を拡大した図であシ、それ
らの図において各符号は以下に示す通りである。
らの図において各符号は以下に示す通りである。
ｒ：ＵＯ鋼管４の半径（σｉ）
ｄ：ＵＯｍ管４又はタブ５の肉厚（ａａ“又はｂｂ“）
Ｗ′：タブ５の外周側のタブ幅（ａｂ又はａ′ｂ勺Ｌ：
タブ幅Ｗ′に対応する弦の長さくａｌ）又はａ／ ｂ／
） α：鋼管４の中心からタブ５の幅を見込む角の１／２
（／ａＯＣ） θ：タタブの最下端位置からの回転ずれ角（／ｃＱｃ、
′） ｔ：Ｌに対応するＸ軸（水平軸）投影幅（ａ＃／ ｂ／
）ｔ′ 二面像上のタブ幅 ΔＸ：画像上のタブ中心線８０と実際の鋼管４の中心線
８１とのＸ軸方向偏位量 ΔＸ：画像上のタブ中心線８０と画像中心線８２とのＸ
軸方向偏位量 ΔＸ′：画像中心線８２に一致させて定めた所定の鋼管
４中心線と実際の鋼管４の中心線８１とのＸ軸方向偏位
量 β：画像１ドツト当シの実長を表わす係数まず、ステッ
プ５８においてめる画家上のタブ幅ｔ′は、パターンマ
ツチングによ請求めたタブ付は根のコーナー座標Ｃ１（
ｘｔ ＋ ）’ｘ ）とＣ２（Ｘ２ ｓ ）’２ ）か
ら次式（１）によ請求められる。
タブ幅Ｗ′に対応する弦の長さくａｌ）又はａ／ ｂ／
） α：鋼管４の中心からタブ５の幅を見込む角の１／２
（／ａＯＣ） θ：タタブの最下端位置からの回転ずれ角（／ｃＱｃ、
′） ｔ：Ｌに対応するＸ軸（水平軸）投影幅（ａ＃／ ｂ／
）ｔ′ 二面像上のタブ幅 ΔＸ：画像上のタブ中心線８０と実際の鋼管４の中心線
８１とのＸ軸方向偏位量 ΔＸ：画像上のタブ中心線８０と画像中心線８２とのＸ
軸方向偏位量 ΔＸ′：画像中心線８２に一致させて定めた所定の鋼管
４中心線と実際の鋼管４の中心線８１とのＸ軸方向偏位
量 β：画像１ドツト当シの実長を表わす係数まず、ステッ
プ５８においてめる画家上のタブ幅ｔ′は、パターンマ
ツチングによ請求めたタブ付は根のコーナー座標Ｃ１（
ｘｔ ＋ ）’ｘ ）とＣ２（Ｘ２ ｓ ）’２ ）か
ら次式（１）によ請求められる。
ｔ′２＝（Ｘ２ＸＩ）２＋（）’２ Ｙｔ）Ｊ ・β２
・・・・・・・・・（１） 次に、ステップ６０において、画家上のタブ幅ｔ′に対
応する理論上のタブ投影幅ｔｋ、次式（２）〜（８）か
らめる。即ち、まずＷとＷ′の関係は次式（２）で表わ
される。
・・・・・・・・・（１） 次に、ステップ６０において、画家上のタブ幅ｔ′に対
応する理論上のタブ投影幅ｔｋ、次式（２）〜（８）か
らめる。即ち、まずＷとＷ′の関係は次式（２）で表わ
される。
Ｗ’ −４−Ｗ／（ｒ−ｄ／２） −−−−・・・・−
（２）そして、αとＷとは、２πｒ：Ｗ’＝２π：２α
であることから、次式（３）で表わされる。
（２）そして、αとＷとは、２πｒ：Ｗ’＝２π：２α
であることから、次式（３）で表わされる。
α＝Ｗ’ ／２ ｒ
＝Ｗ／（２ｒ−ｄ） ・・・・・・・・・（３）また、
Ｌ、ｌ” 、ΔＸおよび焦θはそれぞれ次式（４）〜（
力によシ表わすことができる。
Ｌ、ｌ” 、ΔＸおよび焦θはそれぞれ次式（４）〜（
力によシ表わすことができる。
Ｌ＝２１ｒ８ｉｆｌα ・・１団・（４）ｔ２＝（Ｌ一
部θ）２ ・・・・・・・・・（５）ΔＸ；ΔＸ十ΔＸ
′ ・・・・・・・・・（６）島θ＝ （ｒｃｏｓ′α
）”−（βΔ）０２／ｒｃｏｓａ・・・・・・・・・（
力 これらの式からＬ２は次式（８）によ請求められる。
部θ）２ ・・・・・・・・・（５）ΔＸ；ΔＸ十ΔＸ
′ ・・・・・・・・・（６）島θ＝ （ｒｃｏｓ′α
）”−（βΔ）０２／ｒｃｏｓａ・・・・・・・・・（
力 これらの式からＬ２は次式（８）によ請求められる。
ｚ２＝２−ｔａｎ（Ｗ／（２ｒ−ａ） ）” ・（ｒ”
ｃｏｓ２（Ｗ／（２ｒ−ｃｔ） ）−β２（ΔＸ＋ΔＸ
’）”、１・・・・・・・・・（８） 式（８）において、Ｗｌ ｒＩ ｄｔβはＵＯｍ管４お
よびタブ５の種類によ）予め定められているものである
。また１画法中心線８２のＸ座標は予め正規の鋼管中心
線と一致されてメモリに記憶されておシ、タブ中心線８
０のＸ座標ｘ（１はコーナー座標ＣＩ ’、ＣｇからＸ
Ｏ＝ （、ＸＩ 十Ｘ２ ） ／２としてめられるので
、ΔＸは簡単にめることができる。一方、ΔＸ′はタッ
チセンサ１１によシ鋼管４の水平方向位置ずれを検出す
ることによ請求められ、その値は予めメモリ１９に格納
されている。
ｃｏｓ２（Ｗ／（２ｒ−ｃｔ） ）−β２（ΔＸ＋ΔＸ
’）”、１・・・・・・・・・（８） 式（８）において、Ｗｌ ｒＩ ｄｔβはＵＯｍ管４お
よびタブ５の種類によ）予め定められているものである
。また１画法中心線８２のＸ座標は予め正規の鋼管中心
線と一致されてメモリに記憶されておシ、タブ中心線８
０のＸ座標ｘ（１はコーナー座標ＣＩ ’、ＣｇからＸ
Ｏ＝ （、ＸＩ 十Ｘ２ ） ／２としてめられるので
、ΔＸは簡単にめることができる。一方、ΔＸ′はタッ
チセンサ１１によシ鋼管４の水平方向位置ずれを検出す
ることによ請求められ、その値は予めメモリ１９に格納
されている。
次にステップ６２において、ｔ２と７７ｇの偏差を次式
（９）のようにめる。
（９）のようにめる。
Δｔ” ＝ Ｉ ｔ”−１” ｌ ＜ε ・・・・・・
・・・（９）式（９）におけるεは予め定められた判定
基準値であｌ）、ｔ２とｔ”の差の絶対値がεよシも小
さければ検出されたタブ５の付は根部コーナー座標Ｃｓ
（ｘｔ ＋ ｙｘ ）とＣｚ （Ｘ２ ｅ Ｙｚ ）
は正しいと判断し、その差の絶対値がεよシも大きい場
合には検出異常として判定し、ステップ６４に移行して
ステップ５０からステップ６２の処理を再度実行させる
。そして、再度処理をしても、ステップ６２において異
常と判定された場合には、ステップ７０に移行して検出
異常信号を出力するようにする。以上が画像上のタブ幅
ｔ′と理論上めタブ投影幅ｔとの比較による第１段階の
合理性チニックであシ、ステップ６２において正しいと
判断された場合には、以下に説明する第２段階の合理性
チェックをステップ６６以降において大行する。
・・・（９）式（９）におけるεは予め定められた判定
基準値であｌ）、ｔ２とｔ”の差の絶対値がεよシも小
さければ検出されたタブ５の付は根部コーナー座標Ｃｓ
（ｘｔ ＋ ｙｘ ）とＣｚ （Ｘ２ ｅ Ｙｚ ）
は正しいと判断し、その差の絶対値がεよシも大きい場
合には検出異常として判定し、ステップ６４に移行して
ステップ５０からステップ６２の処理を再度実行させる
。そして、再度処理をしても、ステップ６２において異
常と判定された場合には、ステップ７０に移行して検出
異常信号を出力するようにする。以上が画像上のタブ幅
ｔ′と理論上めタブ投影幅ｔとの比較による第１段階の
合理性チニックであシ、ステップ６２において正しいと
判断された場合には、以下に説明する第２段階の合理性
チェックをステップ６６以降において大行する。
第２段階の合理性チェックは、画像処理して得られた２
値画像のタブ５の付は根コーナーの直角性と、画啄上の
タブ５の側端と鋼管４の端縁の輪郭の直線性をチェック
してめられたコーナー座標Ｃ１と０２の正しいか否かの
判定をするものでおる。
値画像のタブ５の付は根コーナーの直角性と、画啄上の
タブ５の側端と鋼管４の端縁の輪郭の直線性をチェック
してめられたコーナー座標Ｃ１と０２の正しいか否かの
判定をするものでおる。
そこで、第５図に示すように、コーナーＣＩおよびＣ２
を含み、かつコーナーＣＩからｙ軸止方向に２１以上の
大きさくｔＸは予め定められた値）を持つウィンドウ１
、およびＣ１を含みＣ□からＸ軸負方向に２２以上の大
きさくｔｉは予め定められた値）を持つウィンドウ２お
よびＣ２を含みＣ２からＸ軸止方向に２２以上の大きさ
を持つウィンドウ３を設定し、図示の如く各ウィンドウ
と画像輪郭線との交点座標Ｃ１’ （ｘｔ’＋ ｙｔ’
）、Ｃ２’ （ｘ２ ’ ｌ ３’２ ’ ）、Ｃｔ
”（Ｘｔ“、ｙｌ“）、Ｃ２”（Ｘ２“ｌＹ２“）をめ
る（ステップ６６）。
を含み、かつコーナーＣＩからｙ軸止方向に２１以上の
大きさくｔＸは予め定められた値）を持つウィンドウ１
、およびＣ１を含みＣ□からＸ軸負方向に２２以上の大
きさくｔｉは予め定められた値）を持つウィンドウ２お
よびＣ２を含みＣ２からＸ軸止方向に２２以上の大きさ
を持つウィンドウ３を設定し、図示の如く各ウィンドウ
と画像輪郭線との交点座標Ｃ１’ （ｘｔ’＋ ｙｔ’
）、Ｃ２’ （ｘ２ ’ ｌ ３’２ ’ ）、Ｃｔ
”（Ｘｔ“、ｙｌ“）、Ｃ２”（Ｘ２“ｌＹ２“）をめ
る（ステップ６６）。
次に、ステップ６８において、上記交点座標Ｃ”ｒ Ｃ
２’ ＨＣ１”＋Ｃ２”から、画像上のコーナーの直角
性を、次式−の全ての式を携足するか否かによシチェッ
クする。
２’ ＨＣ１”＋Ｃ２”から、画像上のコーナーの直角
性を、次式−の全ての式を携足するか否かによシチェッ
クする。
なお、顛式においてε′は直角性の判定基準値である。
また、式ａ＠によってコーナーの直角性を判定できる前
提条件として、ＵＯ鋼管４の軸中心線と画像中心線８２
とが少なくとも平行になるように設定されていること、
およびその平行度がくずれている場合であってもその傾
きが画像メモリ上１ドツトのずれをも発生しない程度で
あることが要求される。このような前提条件は、実用的
には十分満足され得るものであるといえる。
提条件として、ＵＯ鋼管４の軸中心線と画像中心線８２
とが少なくとも平行になるように設定されていること、
およびその平行度がくずれている場合であってもその傾
きが画像メモリ上１ドツトのずれをも発生しない程度で
あることが要求される。このような前提条件は、実用的
には十分満足され得るものであるといえる。
一方、ＵＯ鋼管４の端面の直線性チェックは次式ａυで
判定される。
判定される。
ｌｙｘ ｙｚｌ＜ε“ ・・・・・・・・・ａυなお、
式αυにおけるε“は直線性の判定基準値である。
式αυにおけるε“は直線性の判定基準値である。
ステップ６８において、式ａ〔またはαυが成立しない
場合は、ステップ７０へ移行して検出異常信号を出力す
る。弐〇〇および式ａυが共に成立する場合には、コー
ナー座標Ｃ１（ｘｔ ｒ ｙｔ ）とＣ２（Ｘ２ ＋
Ｙｚ ）は正しい検出値であると判断し、ステップ７２
においてロボット座標系と画像座標系との変換ヶ行い、
タブ切断位置情報をロボット制御装置８へ出力する。
場合は、ステップ７０へ移行して検出異常信号を出力す
る。弐〇〇および式ａυが共に成立する場合には、コー
ナー座標Ｃ１（ｘｔ ｒ ｙｔ ）とＣ２（Ｘ２ ＋
Ｙｚ ）は正しい検出値であると判断し、ステップ７２
においてロボット座標系と画像座標系との変換ヶ行い、
タブ切断位置情報をロボット制御装置８へ出力する。
上述したように、本実施例によれば、画像処理の結果得
られた２値画像データの正否ｔ２段階の異なる手法によ
ってその合理性チェックを行っていることから、タブ切
断位置情報の精度が向上され、信頼性を高めることがで
越るという効果かある。また、これによってロボット等
の破損や誤まった位置を切断することによる不良製品の
発生を防止することができるという効果がある。
られた２値画像データの正否ｔ２段階の異なる手法によ
ってその合理性チェックを行っていることから、タブ切
断位置情報の精度が向上され、信頼性を高めることがで
越るという効果かある。また、これによってロボット等
の破損や誤まった位置を切断することによる不良製品の
発生を防止することができるという効果がある。
上述１．た第４図図示実施例の直角性および直線性のチ
ェックは、実際の鋼管４の中心線と画像中心線８２とが
少なくとも平行になるように設置されていることを前提
条件としていた。しかし、正常な画像処理がなされた場
合であっても、第８図に示すように１、画像全体が画像
枠に対して傾斜した状態になることがある。
ェックは、実際の鋼管４の中心線と画像中心線８２とが
少なくとも平行になるように設置されていることを前提
条件としていた。しかし、正常な画像処理がなされた場
合であっても、第８図に示すように１、画像全体が画像
枠に対して傾斜した状態になることがある。
このような場合のパターンマツチング処理は、第９図（
ａ）、 （ｂ）に示す１唄斜した標準パターンを予め複
数種類用意しておき、それらによシタブ５のコーナー座
標Ｃｓ （Ｘｔ ｔ ’／ｓ ）、Ｃ２（ｘｚ Ｉ ）
ｆ＞をめるようにする。
ａ）、 （ｂ）に示す１唄斜した標準パターンを予め複
数種類用意しておき、それらによシタブ５のコーナー座
標Ｃｓ （Ｘｔ ｔ ’／ｓ ）、Ｃ２（ｘｚ Ｉ ）
ｆ＞をめるようにする。
また、第２段階の合理性チェックの交点座標Ｃｔ’（Ｘ
ｔ’＋）’ｔ’）、ｃｚ’ （ｘ２’、ｙ２’）、Ｃ１
“ （ＸＩ “ ｒ ’Ｉｓ “ ） −Ｃ２“ （Ｘ
２ “ ｙ ３’２ “ ）は翫第７図に示すように、
画像輪郭線と画像枠との交点に設定し、２値画像メモリ
部のデータを検索することによ請求める。Ｗｕえば％
Ｃｔ ’ （ｘｌ ’ ＋ｙ１′）をめる場合、）’１
’＝０のビクセル（画素）を順次その内容が′０”か′
ｌ”かを検索し１６０″から′１″に変化するビクセル
の座標をｘ１／ とする。なお、この場合ノイズ等によ
る誤検索を排除するため、ｅ＋ ＯＩＩから′１”に変
化したピクセルを起点として、一定数のピクセル（例え
ば５ピクセル）の内容が連続して１”であることを条件
に加えることが望ましい。Ｃ２’（Ｘ２’１ｙ２′ ）
については、同様にピクセルの内容が６１”からθ″に
変化する座標を検索してめる。Ｃ１” （Ｘｌ″、ｙ１
〃）とＣ２“ （ｘ２１／ 、 ｙ２１／ ）について
も同様に、それぞれＸｌ“＝０．ｘ２“＝２５５として
、ｙ軸方向に各ピクセルの内容が変化する座標をめる。
ｔ’＋）’ｔ’）、ｃｚ’ （ｘ２’、ｙ２’）、Ｃ１
“ （ＸＩ “ ｒ ’Ｉｓ “ ） −Ｃ２“ （Ｘ
２ “ ｙ ３’２ “ ）は翫第７図に示すように、
画像輪郭線と画像枠との交点に設定し、２値画像メモリ
部のデータを検索することによ請求める。Ｗｕえば％
Ｃｔ ’ （ｘｌ ’ ＋ｙ１′）をめる場合、）’１
’＝０のビクセル（画素）を順次その内容が′０”か′
ｌ”かを検索し１６０″から′１″に変化するビクセル
の座標をｘ１／ とする。なお、この場合ノイズ等によ
る誤検索を排除するため、ｅ＋ ＯＩＩから′１”に変
化したピクセルを起点として、一定数のピクセル（例え
ば５ピクセル）の内容が連続して１”であることを条件
に加えることが望ましい。Ｃ２’（Ｘ２’１ｙ２′ ）
については、同様にピクセルの内容が６１”からθ″に
変化する座標を検索してめる。Ｃ１” （Ｘｌ″、ｙ１
〃）とＣ２“ （ｘ２１／ 、 ｙ２１／ ）について
も同様に、それぞれＸｌ“＝０．ｘ２“＝２５５として
、ｙ軸方向に各ピクセルの内容が変化する座標をめる。
このようにしてめた各点の座標から、ＣＩ とＣ１′を
通る直線ｆ１＋０２ と０２′を通る直線ｆ２ ＋ ｃ
ｔとＣ１／／を通る直線ｇｘｓおよびＣ２とＣ２”を通
る直線ｇ２を、それぞれ次式σり〜αつのように設定す
る。
通る直線ｆ１＋０２ と０２′を通る直線ｆ２ ＋ ｃ
ｔとＣ１／／を通る直線ｇｘｓおよびＣ２とＣ２”を通
る直線ｇ２を、それぞれ次式σり〜αつのように設定す
る。
タブ付は根コーナーの直角性は、その判定基準値をμ′
とし、次式αＩ、（１７）によシ判定する。なお、式α
ｅは直線ｆ１とｇｓ との直角性を、式αηは直線ｆ２
と直線ｇ２との直角性を、それぞれ判定する式である。
とし、次式αＩ、（１７）によシ判定する。なお、式α
ｅは直線ｆ１とｇｓ との直角性を、式αηは直線ｆ２
と直線ｇ２との直角性を、それぞれ判定する式である。
一方、ＵＯ鋼管端縁の直線性は、その判定基準値をμ“
とじ、次式ｕｌ１９．ｕｌによシ判定する。なお、式α
梯は直線ｇｘ とｇ２の傾きの一致度を判定するもので
あシ、代任１は直線ｇ１とｇ２のｙ切片の一致度を判定
するものである。
とじ、次式ｕｌ１９．ｕｌによシ判定する。なお、式α
梯は直線ｇｘ とｇ２の傾きの一致度を判定するもので
あシ、代任１は直線ｇ１とｇ２のｙ切片の一致度を判定
するものである。
°ラ 争−
嘲嘘宅≠揃嗟キ穢月１咳悶祠鴫紳綜ヨ嵯Ｈ田肇完井上記
式（２）〜（Ｌ’ｌ−用いて、直角性および直線性を判
定した結果に対する処理手段は、第４図図示夾ｒｙ７Ｔ
＃白う 施例と同一であるので説明を省略する。
式（２）〜（Ｌ’ｌ−用いて、直角性および直線性を判
定した結果に対する処理手段は、第４図図示夾ｒｙ７Ｔ
＃白う 施例と同一であるので説明を省略する。
以上説明したように、本発明によれば、タブ切断位置の
検出精度および信頼性が向上され、自動タブ切断ロボッ
ト等の装置の破損、又は誤まった位置を切断するという
誤動作を防止することができるという効果がある。
検出精度および信頼性が向上され、自動タブ切断ロボッ
ト等の装置の破損、又は誤まった位置を切断するという
誤動作を防止することができるという効果がある。
第１図は本発明法の適用可能な自動タブ切断装置の一例
の全体構成図、第２図は画はメモリに格納された画像デ
ータの概念図、第３図は第１図図示例の要部詳細構成図
、第４図は本発明の一実施例の手順を示す７０−チャー
ト、第５図は画像データの一例図、第６図（ａ）、 （
ｂ）は座準パターンの一例図、第７図（ａ）〜（Ｃ）は
第４図図示実施例の手順を説明するための図、第８図は
画成データの他の一例図、第９図（ａ）、 （ｂ）は標
準パターンの他の一例図である。 も１図 率５図 児６図 （α） （ｂ） （Ｃ） ￥８図 光９図 （α］ （ｂ）
の全体構成図、第２図は画はメモリに格納された画像デ
ータの概念図、第３図は第１図図示例の要部詳細構成図
、第４図は本発明の一実施例の手順を示す７０−チャー
ト、第５図は画像データの一例図、第６図（ａ）、 （
ｂ）は座準パターンの一例図、第７図（ａ）〜（Ｃ）は
第４図図示実施例の手順を説明するための図、第８図は
画成データの他の一例図、第９図（ａ）、 （ｂ）は標
準パターンの他の一例図である。 も１図 率５図 児６図 （α） （ｂ） （Ｃ） ￥８図 光９図 （α］ （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、タブを含む被溶接材端部の２値画像データからタブ
付は根部のコーナー画像座標を割シ出し、このコーナー
画像座標に基づいて切断位置を決めるタブ切断位置決め
方法において、前記画像データから得られる画１ぶタブ
幅と理論的に得られる投影タブ幅との偏差が許容値以内
のとき、前記コーナー画像座標を正しいものと判定し切
断を実行させるようにしたことを特徴とするタブ切断位
置決め方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、前記被
溶接部材はＵＯ鋼管とし、前記投影タブ幅はタブおよび
鋼管の形状寸法とタブ画像の画像座標中心線からの位置
ずれ寸法と、画像座標中心線と鋼管中心線との位置ずれ
寸法とに基づいて演算されるものであることを特徴とす
るタブ切断位置決め方法。 らタブ付は根部のコーナー面識座標を割シ出し、このコ
ーナー画像座標に基づいて切断位置を犬めるタブ切断位
置決め方法において、前記画像データから得られる画像
タブ幅ｒと理論的に得られる投影タブ幅との偏差をめる
とともに、画像上のコーナーを形成するタブと被溶接材
との画像輪郭線上に判定点を設定し、該判定点と前記コ
ーナー画像座標とからコーナーの直角度と前記画像輪郭
線の直線性をめ、前記偏差と直角度と直線性とがそれぞ
れ所定の許容値以内のとき、前記コーナー画像座標を正
しいものと判定し切断を実行させるようにしたことを特
徴とするタブ切断位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5869484A JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5869484A JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60201863A true JPS60201863A (ja) | 1985-10-12 |
| JPH0250828B2 JPH0250828B2 (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=13091644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5869484A Granted JPS60201863A (ja) | 1984-03-26 | 1984-03-26 | タブ切断位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60201863A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100993029B1 (ko) | 2001-12-26 | 2010-11-08 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 화학기계적 연마에 있어서의 웨이퍼 온도를 제어하기 위한장치 및 방법 |
| JP2014233740A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 株式会社アマダ | 自動補正システム及びその方法 |
-
1984
- 1984-03-26 JP JP5869484A patent/JPS60201863A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100993029B1 (ko) | 2001-12-26 | 2010-11-08 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 화학기계적 연마에 있어서의 웨이퍼 온도를 제어하기 위한장치 및 방법 |
| JP2014233740A (ja) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 株式会社アマダ | 自動補正システム及びその方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250828B2 (ja) | 1990-11-05 |
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