JPS6084679A - 物体位置決めの装置および方法 - 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】 発明の背景 本発明は、一般的には物体の位置決め装置に関し、特に
、自動的に部品を所定方向をもつように位置決めして、
後に製品内に組込めるようにする装置に関する。

自動製品組立装置は、例えば製造４ｇ１ｔＣおいて多年
にわたって使用されてきた。しかし最近は、そのような
目的に用いられる装置として、技術的に一層精巧な装置
が使用されるようになってきた。

これらの最近の装置は、通常産業用ロボットと呼ばれる
。産業用ロボットは、製品組立工程の一部として部品ま
たは工作物を１つの位置から他の位置へ移動させる作業
などのさまざまな機械的作業を、１組のプログラムされ
た命令に応答して尚速度かつ高精度で繰返し実行するこ
とができる。

代表的な産業用ロボットを自動組立工程のある部分に１
吏用するためには、まず製品をロボットに対してかなり
正確な位置に置いた後に、ロボットがその部品を移動す
るようにし、最初の位置決め誤差のために製品組立中に
おける部品間の位■不整合が起こらないようにすること
が重要である。

産業用ロボットは、部品を１つの位置から他の位置へ移
動させる場合に、部品の方向を正確に保持したり、変化
させたりする十分な能力をもっているが、しかしまた口
がツトは、部品の位置および／またけ方向の最初の誤差
を検出する能力をもっていないために、最初、部品移動
の前において、部品が有すべき所望の位置および方向と
、実際の部品の位置および方向との間に偏差すなわち誤
差が存在すれば、それが部品移動の過程を通じてロボッ
トにより保持され続けるということも事実である。従っ
て、産業用ロボットを製品組立の目的で使用する相合に
、１部品を他部品に対し最小の位置整合誤差をもって正
しく保合せしめうるためには、部品を、ロボットによっ
て移動せしめられる前に、特定の最初の位置および方向
にできるだけ正確に配置することが重要である。部品が
その特定の最初の位置および方向に正確に置かれるほと
、後の製品組立における部品間の位置不躯合は小さくな
る。

部品が産業用ロボットによって移動せしめられる前に、
その部品の位置決めを行なうだめの現在の技術は、通常
の部品のＸ、Ｙ、θ方向法めターンテーブルと、部品像
検出ＴＶ左カメラ、後の部品＋８　ｎＫおよび方向法め
のために特定の部品の物理的１１￥性を記憶しているデ
ィジタルコンピュータとヲ、糾合せて用いている。この
技術は上記の目的のためには効果的であるが、コンピュ
ータおよびＴＶカメラは比較的高価な装置でちり、また
コンピュータは、それぞれの個々の部品の物理的特性が
部品位置決め装置によって明確に認識されうるように十
分詳細なコンぎユータ言語によって記述されるためには
、比較的に多くの経費がかかるコンぎユータプログラマ
のザービスを要する。さらに、コンピュータ式部品位置
決め装置は、多くの製品組立工程において部品を容認し
うる速度で位置決めすることはできるが、同じ容認しう
る速度で比較的複雑な形状の部品を位置決めする能力、
または高速度でもつと簡単な形状の部品を位置決めする
能力は限られている。

本発明の主要目的は従って、不規則な方向を有する比較
的複雑な形状の物体ヶ、高速度で所定の位置および方向
に配置しうる経済的な装置を提供することである。

本発明のもう１つの目的は、物体の特性を、物体の自動
位置決めの目的で機械認識可能な形式で記述するのに要
する時間を、実質的に減少せしめる装置を提供すること
である。

本発明のもう１つの目的は、位置決めされるべき１形式
の物体についての機械認識可能な記述が、容に’ｙ　ニ
他形式の物体についてのそれと置換されうるように、殴
械認識可能存物体特性記述全行ないうる装置を提供する
ことである。

本発明のその他の諸口的、諸特徴、および諸利点につい
ては、添付図面を参照しつつ行なわれる本発明の実施例
についての以下の詳細な説明において明らかにする。

発明の要約 本発明においてｔよ、比較的複雑な物体を所定の区域す
なわち位置へ所望方向１＋つように高速度で移動ぜしめ
うる、簡単な物体位置決め装置が開示される。不装置は
、駆動装置に連結された可動支持面金有し、該駆動装置
は、駆動装置位置決め１Ｆ、’＋号に応答して該支持面
金一定平面に沿った任意の方向、および／捷たは、該一
定平面に対する垂Ｍｊ、　；Ｉ（１＋の回り、に移動ぜ
しめることができる。本装置はまた、部品位置検出装置
を備えており、この部品位置検出装置は、電気的に複数
のグループに分割されたほぼ平形の光電素子の組を含み
、該光電素子の組は、前記可動面上に置かれた位置決め
されるべき物体に背後から照射された光源からの光を検
出するように配置され、それによって前記光電素子の組
の上に生じた前記背後から照射された物体の影像が、前
記光電素子の組の一部をなしているか、まだは該組に隣
接している、前記物体のわずかに拡大された光減衰画像
からそれている偏差を決定し、その偏差を示す゛電気信
号を発生ずることにより、前記駆動装置をして前記影像
、従って間接的に前記物体を、前記光電素子の組から発
生した物体位置偏差直応答して、＾ＩＪ記物体画像の輪
郭内に位置せしめるようになっている。

実施例の説明 第１図には、本発明の実施例である物体位置決め装置１
２が示されている。装置１２の主要砒素は、位置決めさ
れるべき部品を供給送達する機械的振動器１４と、部品
を特定平面内における任意の方向、および／または、該
平面に直角な軸の回り、に所定の区域すなわち位置まで
移動させるＸ９Ｙ、θテーブル１６と、１対の電気的に
作動せしめられるアクチュエータであって１アクチユエ
ータ１８は部品をテーブル１６上へ押し出し、他のアク
チュエータ２０は部品を該テーブルから容器２２内へ排
除部品全弁し出すようになっている前記１対のアクチュ
エータと、前記所定区域に対する部品位Ｉｉ￥を検出し
て該相対位置を表わす信号を発生する観察モジュール２
４と、正しく位置決めされた部品をコンベヤベルト２８
上に置く産栗用ロボット２６と、装置１２０以上の主要
要素の動作全制御する制御装置３ｏと、である。

機械的振動器１４は、制御装置３ｏにより線路３Ｂを経
て作動せしめられると、部品を部品含有ホッパ３２から
シュート３４を経て受けテーブル３６上へ降下せしめる
のであるが、所定の動作シーケンスに適合する部品移動
については以下に詳述する。受はテーブル３６上に部品
が存在することは通常の物体検出装置４ｏによって検出
され、その存在を示す信号が線路４２ｔ［て制御装置３
０へ供給される。第２図の信号流ゾロツク図は、位置決
め装置１２の全体的な動作ジ−タンスを示している。第
１図および第２図において、装置が初期設定され（初期
設定については後に詳述される）、制御装置３０からの
起動信号が線路４４を経て供給されると、アクチュエー
タ１８は検出装置４０によって検出された単一部品を、
部品の位置決め／方向法めのために、テーブル１６の背
後から照明された面４６上へ押し出す。アクチュエータ
１８が最初の原位置へ引込められると信号が発生して、
その信号は部品の位置決めを開始せしめ、またタイマを
始動させて、最大６秒以内に部品が正しく位置決めされ
なかった場合には、その部品が排除されるようにする。

面４６上のこの部品の最初の実際の位置はｍ、察モジュ
ール２４（後に詳述される）によって検出され、その位
置は、該モジュール２４内に記述され、かつ／捷たは、
定められている所望位置と比較される。その後モジュー
ル２４は部品位置誤差信号を発生して、これ’を線路４
８、制御装置３０、および線路５０を経てテーブル１６
へ供給し、Ｘ、Ｙ、θテーブル１６の位置決めを行なう
。この誤差信号は、制御装置３０内のデコーダ装置によ
りデコードされる。

テーブル１６はこの誤差信号を受けると、その面４６を
その上に置かれた部品と共に、畝面４６の平面に？ｉい
、かつ／または、面４６に垂直な軸の回りに、該部品が
観察モジュール２４によって決定された所望位置をとっ
て誤差信号がゼロになるまで移動せしめる。それによっ
て、面４６およびその上にある部品の移動は終了する。

もし部品が所定時間（通常６秒）以内に所望位置に位置
決めされなかった場合には、アクチュエータ２０が、制
御装置３０から線路５２を経て供給される排除（Ｋ号に
応答して、部品を容器２２内へ押し出す。

もし部品が割当てられた時間内に所望位置に置かれた場
合には、その部品はその時のかなり明確に定められた位
置から産業用ロボット２６により、観堅モジュール２４
から線路４８ｆ：経て制御装置３０へ供給される部品位
置信号および制御装置３０かう線路５３を経てロボット
２６へ供給されるあらかじめグロダラムされた産業用口
がット位置決め信号に応答して取上りられ、該ロボット
によってコンベヤベルト２８上の同様に明確に定められ
た位置に置かれる。

機械的撮動器１４、アクチュエータ１８および２０、お
よび産業用ロボット２６などの、位置決め装置１２のい
くつかの要素はかなり通常用いられている装置であるが
、観察モジュール２４、制御装置３０、およびＸ、Ｙ、
θテーブル１６の諸部分などの他の要素はそうではない
。本発明の原理を具体的に実現しているのは、これら後
者の６要素のみに限られるわけではないが、主として後
者の６要素の設計および相互作用であり、これらの要素
およびこれらの要素の相互関係について以下に詳述する
。

観察モジュール２４は、前述のように、第６図の部品５
４のような物体すなわち複雑々形状の部品の、所定の区
域すなわち位置に対する相対位置を検出して、その相対
位置を表わす電気信号全発生するのであるが、該用定の
区域すなわち位置の輪郭は、前記モジュール２４内にか
なり明確に定められている。第４Ａ図および第４Ｂ図に
は、それぞれ部品５４の平面図および側面図が示されて
いる。モジュール２４は、部品移動テーブル１６０而４
６の上方の固定位置に取付けられた）・ウジング５６を
有する。ハウジング５６の１端部は、その１端部を閉鎖
する５つの隣接した部品位置検出層を有する。最も内側
の層５Ｂはガラスの光拡散層であり、その機能は、その
一方の側に入射した光を一様に分布させることでちる。

中間層６０は、位置決めされるべき部品のやや拡大され
たｊ？明陽画すなわちシルエットである。最も外仰１の
光電層６ノは光電素子の組すなわちアレイ６４金有し、
この光１１テ１層は、陽画層６０および部品５４の影像
とｒ６１を働して、後に詳述されるようにして、陽画層
６０上の部品陽画に対する部品５４の位置を示す市、気
信号を発生する。モジュール２４のハウジング５６はま
た、端部層５Ｂ　、６０、および６２とｔま反対側のハ
ウジング５６の端部に、像を形成するだめの光集束レン
ズ６６を備えている。チーデル１６の上部の可動部分（
第１図）内の光ｍ、６８また同時に、その上に置かれた
複雑な部品５４全背後から照明する。動作に際し、背後
から照明された部品５４のレンズ６６による影像７０は
、光拡散層５８付近に形成される。光電アレイ６４の光
電素子が発生する部品位置信号は、部品５４の像７０と
、該部品５４０１脅６０上にあるシルエットとが、相互
に一致しない時に生じる。この不一致によって、部品位
置信号がどのようにして発生せしめられるかについて次
に詳述する。

第６図に示さノしている光電アレイ６４の拡大底面図で
ある第５図に示されているように、該アレイ６４は１２
０制の一様に分布した９゜５　ｎａ平方の光電素子から
成り、これらの光′型素子は、部品の位置決めのために
利用される８つの別イ固のブし応答信号全発生するため
の８グループに電気的に分割されている。もし必要々ら
は、特定の部品位置決め作業に適した、別の大きさの素
子群から成る異なった数のグループを選択してもよい。

これら通常の光電素子は、十分な強度の適宜の光電によ
つて照明されれば電気信号を発生する。光電アレイ６４
は、４つの象限グループｑｌ（７２）、Ｑｔｌ（７４）
、ＱＩ（７６）、ＩＶ（７８）ＶＣ分割され、それぞれ
の象限グループは全部で２５個の光電素子を含んでいる
。さらに、アレイ６４はまた、４つの直線形方向グルー
プＱＮ（８０）、ＱＳ（８２）、Ｑｌ（８４）、Ｑｗ（
８６）に分割され、それぞれの方向グループは全部で５
個の光電素子を含んでいる。

第６図には、物体すなわち部品の位置決めのだめに第５
図の光電アレイ６４と協働する、陽画層すなわちマスク
層６０の底面図が示されている。

マスク層６０ｈ１自動部品位置決め装置１２（第１図）
によって位置決めされるべき部品５４（第６図、ｇＡＡ
図、第４Ｂ図）のやや拡大された透明１嚇画８８から成
る。このやや拡大された陽画８８は比較的不透明であり
、それぞれの異なった形式の位置決めされるべき部品に
対し、通常の標準的写真技術によって作成され、部品が
位置決めされて置かれるべき所定の区域すなわち位置に
直接関連するように配置される。光電アレイ６４と拡大
された陽画８８を有するマスク層６０とが、第３図に示
されている観察モジュール２４内の関連位置に置かれる
と、第７図に示されているように、陽画８８は光電アレ
イ６４のある部分上ＶｃＭなる。位置決めされるべき部
品が自動位置決め装置１２によって前述の所定の区域す
なわち位置に移動せしめられた時は、第６図における部
品５４の像のような、歓談モジュールのレンズ６Ｂによ
ってマスク層６０上に集束せしめられる、背後から照明
された部品の実際の像は、完全に部品の陽画８８内に形
成され、そのようになると装置１２は部品５４の移動を
終了せしめられる。第７図においては、部品５４の像は
線９０によって示されている。部品の位置決めのために
、光電アレイ６４、拡大された部品の陽画８８、および
位置決めされるべき部品の像が、どのように協働するか
を次に説明する。

第８Ａ図には、部品の位置決めを行なうだめの、上述の
光電アレイ６４と、マスク層６０と、部品の影像との協
働に基づく本発明の部品位置決め装置の制御系部分にお
ける信号流に関するゾロツク図が示されている。第８Ａ
図に概略的に示されているように、光電アレイ６４（第
５図）の象限Ｑｌ（７２）、Ｑ、Ｉ［（７４）４１（７
６）、　ＱＩＶ（７８）のそれぞれは、２５個の１し列
に接続された光電素子を言んでいる。同様に第８Ａ図に
示されているように、光電アレイ６４内における光電素
子の直線形方向グループＱ、Ｎ（８０）、ＱＢ（８２）
、ＱＥ（８４）。

ＱＷ（８６）のそれぞれは、全部で５個の並列に接続さ
れた光電素子を含んでいる。第８Ｂ図には、並列に接続
された５　（Ｉｉ！Ｊの光電素子を含む直線形方向グル
ープが示されている。第８Ａ図に示されている光電素子
グループは全て、第５図に示されている同じ参照番号の
光電素子グループに対応している。

上述のそれぞれの光電素子グループの出力は、第８Ａ図
の可変出力増幅器９２に接続されている。

これらの可変増幅器のそれぞれの出力は、比較器９４に
接続されている。テーブル１（ｉ（第１図）の面４６上
における部品の位Ｉｔを表わす比較器出力のさまざまな
組合せは、それぞれＸ、Ｙ、θデコーダ９６　、９８　
、１１）　０の入力に供給され、そこで後述のようにし
てデコードされる。

デコーダ９６．９８，１００の出力は抱゛効（ヒケ。

−）１０４を経てテーブル制御装置１０２−、次いでＸ
、Ｙ、θテーブル１６へ供給されて、テーブル１６０而
４６の直線運動および／また※−［回転運動により部品
の位置決めを制御する。

次に第１図および第８Ａ図ｅこおいて、第８Ａ図に示さ
れている制御系内のタイミングおまひ制御電子装置１０
６は、８１９図に示されているような典型的なタイミン
グ線に従って、本発明の位置決め装置を制御する。部品
位置決め装置のｈｉ；蒙累の状態全表わす諸信号はタイ
ミングおよび制偽目Ｅ）、子装置１０６へ供給されるの
で、第９図のタイミング線罠従って部品の位置“決めが
行なわれる。部品の位置決め制御＝ｌ’ｉ＋ｉｌＩの一
部として１．ｔ、Ｓ可動貿素はそれぞれの部品位置決め
サイクルにおいて最初の所定（α位ＷＩｔＣＯｉ、帰せ
しめられる。Ｘ原位置およびＹ原位置信号１０８および
１１０はそれぞれ、テーブル１６の上部用動部分の面４
６が最初の位置゛へ復帰したことを指示する。同様にし
て、抑圧機構原位置信号１１２および排除機構原位置信
号１１４は、それぞれ部品導入アクチュエータ１８およ
び部品排除アクチュエータ２０が最初の位置に復帰した
ことを指示する。受入機構原位置信号１１６は産業用ロ
ボット２６が所定の最初の位置へ復帰したことを指示し
、デコーダ１１８からタイミングおよび制御電子装置へ
の入力は、いずれの比較器９４からも出力が生じていな
いことを指示するものであり、それは、位置決めされる
べき部品が一１述の所定の区域すなわち位置へ移動ぜし
めら力、位置せしめられたことを７伯−味する。押圧機
構始動１言号１２０はアクチュエータ１８ｆｃして、部
品を受けテーブル３６からテーブル１６０面４６上へ押
し出さしめ排除機構始動４１号１２２はアクチュエータ
２０をして、排除すべき部品を容器２２内へ拮除ぜしめ
、部品受入信号１２４は産業用口がット２６をして、正
しくは位置決めされた部品をテーブル１６０面４６上か
らコンベヤ２８上へ移動せしめるが、この時部品は比較
的明４ｒ（Ｉ＋に定められた方向を与えられている。タ
イミングおよび制御電子装置１０６はまた、それぞれの
部品位置決めサイクルにおいて１回、線路１２６ｅｉで
有効化ｒ−）１０４へ、テーブル１６制御装置の有効化
信号を供給する。

第８八図の制御系は、自動部品方向決めにおけるそれぞ
れの異なる形式の部品に対し、次のようにして調節およ
び／または校正される。再び第６図および第７図におい
て、マスク６０が第７図に示されているように光電プレ
イ６４に重ねられ、該アレイ６４およびマスク６０が第
６図に示されているように１硯察モジユール２４内に配
置されて、テーブル１６０面４６上に部品が存在しない
場合には、テーブル１６内の光電からの光線のうちのあ
るものは、もし部品が存在すれはレンズ６６によってア
レイ６４Ｑ）光電素子グループ上へ集束せしめられたは
ずなのであるが、前記マスク６０の拡大陽画部分８８に
よってアレイ６４０部分に入射するの全阻止されること
になる１、陽画部分８８の形状および大きさ、従ってア
レイ６４に入るべき光の阻市の程度は、位置決めされる
べき部品の平面図の形状の関数であり、それぞれの部品
の形明度が不平得であることによって生じる影響は、そ
れぞれの形態の部品に対し、それぞれの光電素子グルー
プの出力に接続された増幅器９２によって解消される。

陽画マスク６０が前述のようにアレイ６４上に重ねられ
た時、＋ＩＯ，０Ｖ１７）電源１３０および＋９．８■
の電源１３２のそれぞれを交互にそれぞれの比較器９４
０１人力だ接続するための校Ｅ位置および動作位置を有
する校正スイッチ１２８は校正位置に１へかれ、それに
よって１Ｏ，ＯＶをそれぞれの比較器９４０１人力に印
加する。その時、それぞれの増幅器９２の出力は一’Ｉ
　Ｏ，ＯＶにＨＩ’３節される。この状態においては、
いずれの比較器９４からの出力も存在しないはずである
。次に、校正スイッチ１２８は動作位置にされる。その
状態においては、比較器グループ９４内の比較器は、増
幅器グループ９２内の関連する増幅器の出力の大きさが
−９，８ｖより小さい負の値になった時、出力を発生す
る。増幅器９２の出力電圧の減少は、位置決めされるべ
き部品が部品位置決め工程の一部としてテーブル１６の
面４６上へ移動せしめられて、光電アレイ６４上への照
明レベルが校正工程中における該アレイ上への照明レベ
ルより減少する・と、起こる。光電素子グループ７２，
７４．７６、γ８　、８　ｒＪ　、　８２　。

８４、および／まだは８６上への照明が減少することに
よって発生する部品位置決め信号は、比較器９４から対
応する出力を発生せしめ、それらの出力はデコーダ９６
，９８，１００．および１１８へ供給される。これらの
デコーダにおいて、それらの出力は次の表に従ってデコ
ードされ、部品位置決めテーブル１６の上部部分および
その上に置かれた部品を制御し移動せしめる。

７２　−Ｙおよび−Ｘ ７４　−Ｙおよび＋Ｘ ７６　＋Ｙおよび＋Ｘ ７Ｂ　＋Ｙおよび−Ｘ ７２および７４　〜Ｙ ７４および７６　＋Ｘ ７６および７８　＋Ｙ ７２および７８　−Ｘ ７２および７６　＋θ ７４および７８　−〇 ８０　−Ｙ ８２　＋Ｙ ８４　−Ｙ ８６　＋Ｘ ８４および８６　＋θ ８０および８２　＋θ なし　なし 直祿的方向士Ｘおよび±Ｙは、光電アレイ６４を菖む平
面内の標準的な直交座標系における方向であり、回転的
方向±θは、該プレイ６４０面に垂直な軸の回りの回転
移動によるものでおる。第１０図は、部品位置決めテー
ブル１６の制御のための上記信号デコード表を実行する
論理装置の構造を示す。

動　作 物体すなわち部品を比較的明確に定められた位置および
方向に置くだめの部品位置決め装置１２の動作を以下に
詳述する。部品位置決め装置の動作の前に、位置決めさ
れるべき部品のやや拡大された陽画すなわちマスク層６
０が準備され観察モジュール２４内に正しく配置されて
いるものとする（第６図）。また、位置決め装置１２０
制御系の４交正が終り、部品がホッパ３２内に入れられ
ており、１部品が受けテーブル３６上において物体検出
装置４０によって検出されており、全ての可動機描が最
初の原位置にあるものとする。第１図、第６図、第５図
、第７図、および第８Ａ図において、部品位置決めシー
ケンスは、タイミングおよび制御電子装置１０６がｒ−
）１０４を有効化し、また抑圧機構始動信号１２０ｔ−
発生すると開始され、押圧機槙始動信号１２０はアクチ
ュエータ１Ｂをして部品をテーブル１６の背後から照明
された面４６上へ移動せしめた後、アクチュエータ１８
を原位置へ復帰せしめる。これが行なわれると、レンズ
６６によって光電プレイ６４０１つまだにそれ以上の光
電素子グループ上に集束せしめられていた光は、前記背
後から照明されたテーブルｒｉｕ　４６上へ移動せしめ
られた部品の影像によって減少せしめられる。照明のこ
の減少によって、１つまたはそれ以上の光電素子グルー
プの出方電圧レベルが低下し、それＫよって１つまたは
それ以上の比較器９４への入力が−９，８ｖより小さい
県値となり、そのために１つまたはそれ以上の比較器９
４から出力される部品位ｕ１決め信号ｔよ、デコーダ９
６．９８．１００および／′または１１８へ供給され、
そこで前記の表およびそれに対応する第１０図の論理構
造に従ってデコードされる。

デコードされた信号は、１つまたはそれ以上の有効イし
ｒ−）１０４を経てテーブル制御装置１０２へ供給され
てテーブル１６を移動させることにより部品の位置決め
を行なう。部品がチーデル１６によって移動された結果
、部品の影Ｐ９０が最大６秒以内にマスク層６０の拡大
陽画８８（第７１７１）内圧完全に入った時は、アレイ
６０のそれぞれの光電素子グループ上に入る照明量は、
部品がアクチュエータ１８によりチーデル１６０面４６
上へ移動せしめられる直前の最Ｎｉのレベルに戻る。こ
オＬが起こると、全ての増幅器９２の出力は−９．８ｖ
金超えた大きい負値となり、それによって比較器９４か
らの部品位置決め出力信号の発生は終了せしめられる。

もし、抑圧機構すなわちアクチュエータ１Ｂが部品をテ
ーブル１６上へ押し出しだ後原位１２ｉ、へ復帰した時
から５秒以内に部品の位置決めが終了しなかった場合に
は、その部品はアクチュエータ２０によって容器２２内
へ排除すなわち押し出され、その後部品位置決め装置全
体は母始動せしめられる。デコーダ１１８は、部品が所
定位置（！８７図の拡大陽画８８内に対応した位Ｉｆｆ
、）に位置決めされると、それをタイミングおよび制１
ｉｉ１１　電子装置１０６に知らせ、タイミングおよび
制碧（１電子装置１０６はそれによって部品受入信号１
２４を発生して、産業用ロボット２６をして位置決めさ
れた部品を、コンベヤベルト２８上にか、り明確に定め
られた方向で配置ぜしめる。位置丸め装置１２の諸機構
が最初の原位置をとり、タイミングおよび制御電子装置
１０６がサイクルリセットパルス（第９図）全発生する
と、上述のシーケンスは、（幾械的撮動器１４のホッパ
３２内に残っている位置決めされるべき部品の全てに対
して繰返さ几ることになる。

本技術分野に精通した渚ならは、本発明の実施例につい
ての以上の説明から、本発明の真の範囲を逸脱すること
なく、これに対してさまざまな改良および改変を施しう
ろことがわかるはずである。

ここに説明した実施例は１￥！ＩＫ例示的なものであっ
て、限定的な意味をもつものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の物体位置決め装ｒｐ！′、を示して
いる。 第２図は、本発明の物体位置決め装置の制御系部分にお
ける（Ｍ号の流れを示すブロック図である。 第６図は、第１図内の物体検出用の綬節モジュールと、
該モジュールによって位置ヲ険出されている複雑な形状
の部品との、部分断面拡大正面図である。 第４Ａ図は、第６図に示さ第１ている複雑な形状の部品
の拡大平面図である。 第４Ｂ図は、第４Ａ図に示されている？！雑な部品の側
面図である。 第５図は、第６図に示さオしている観、９モジユールに
組込まれた光検出用光電素子の平形プレイを示す。 第６図は　ｍ　４　Ａ図に示されている複雑な部品のや
や拡大されたシルエットの透明陽画でちるマスクを示す
。 第７図は、第５図に示されている光電素子の平形アレイ
上に重ねられた、第６図の透明陽画シルエットを示す。 第８Ａ図は、本発明の物体位置決め装置における制御系
の電気的ブロック図で必る。 第８Ｂ図は、第８Ａ図に示されている直線形光電素子グ
ループの１つに含まれている、全ての光検出用光電素子
の電気的接続図である。 第９図は、本発明の物体位置決め装置が行なうη１−の
物体位置決めサイクルにおける諸要素の動作シーケンス
のタイミング線を示す。 第１０図は、第８Ａ図に示されている制御系の信号デコ
ーダ部分の論理的構造図である。 １２・・・部品位置決め装置、３０・・・制御装置、４
６・・・部品移動テーブルの面、５４・・・部品、６０
・・・マスク層、６４・・・光電素子の組、６８・・・
光源、７２゜γ４．７６、γＢ　、８０．８２．８４．
８６・・・光１（）、累イグループ、９０・・・部品の
影像。 代理人　浅　村　皓 Ｆｉｇ、　、？ Ｆｉｇ、４Ａ　〜、４Ｂ ｈν、５ Ｆｉｇ、６ へ？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体を所定区域内に置くための位置決め装置であ
   って、該物体の部分全照明するための固定位置に取付け
   られた光源と、該光源から間隔をおいた光電素子の組で
   あって複数の光電素子グループに電気的に分割されてい
   ることによって複数の物体位置決め電気信号を発生する
   ようになっている該光電素子の組と、前記光源と該光電
   素子の組との間に配置された光を減衰させるほぼ不透明
   なマスクであって前記所定区域を定めるだめの該マスク
   と、前記物体を前記光源と前記光電素子の組との間にお
   いて支持するだめの装置と、該物体支持装置に連結され
   た装置であって前記物体位置決め電気信号に応答して、
   前記照明された介在物体により前記光電素子の組の上に
   生じた影を前記所定区域内の静止位置まで移動せしめる
   前記装置と、全備えている物体位置決め装置。 （２）物体を所定区域内に置くだめの位置決め装置であ
   って、照明源と、該物体を支持しかつ該物体を該照明源
   からの照明内にある支持平面に浴って移せしめる装置で
   あって、該第１平面にほぼ平行な第２平面上に該物体の
   一定の大きさのシルエットが投射されるようにする該支
   持および移動装置と、該一定の大きさのシルエットと相
   似形の、かつ該シルエットよりやや大きい選択区域を除
   外した前記第２平面の周辺区域の相異なる部分が受ける
   照明を評価するだめの光電装置と、前記シルエットの投
   射のために前記物体が支持される前後双方において前記
   周辺区域の相異なる部分が受ける照明の：ｆ＃：を比較
   して、前記支持および移動装置全制御し、前記物体を前
   記第１平面内において移動せしめて、前記シルエットが
   前記第２平面の前記選択区域内に位置し前記物体が前記
   第１平面の対応区域に位置して前記前後双方においてそ
   れぞれの部分が受ける照明量の差が最小になるようにす
   る制御装置と、全備えている物体位置決め装置。 （３）特許請求の範囲第２項において、前記周辺区域が
   、複数の一定の光電区域であってそれぞれが該周辺区域
   の別々の部分の受ける照明に応答して該一定区域におけ
   る評価値金定めうるよう罠なっている該複数の一定の光
   電区域を含んでおり、前記制御装置が、前記シルエラト
   ラ前記光電装置上に投射するだめに前記物体が支持され
   る前のそれぞれの前記区域における前記評価値を平衡せ
   しめ、力・つ前記シルエラ）１投射するために前記物体
   が支持された後に該評価値を平衡状態に戻すように該物
   体を移動せしめるための装置を含んでいる、物体位置決
   め装置。 （４）特許請求の範囲第２項において、前記光電装置が
   、前記周辺区域および前記選択区域の双方における照明
   を評価するための光電素子アレイと、前記照明源から少
   なくとも該アレイ上の前記選択区域の輪郭内への照明を
   選択的に阻止する装置と、を含んでいる、物体位置決め
   装置。 （５）特許請求の範囲第４項において、前記阻止する装
   置が、少なくとも、前記物体の像と相似形をなし該像よ
   りもやや大きい実質的に不透明な区域を有するマスクで
   あって、該不透明区域が前記アレイ上の前記選択区域を
   隠蔽する位置に置かれている該マスクを含んでいる、物
   体位置決め装置。 （６）特許請求の範囲第５項において、前記マスクが前
   記不透明区域を有する透明シートであり、前記支持およ
   び移動装置が光透過性支持面を備えている、物体位置決
   め装置。 （力　特許請求の範囲第４項において、前記アレイが複
   数の光電素子から成り、それらの出力信号が区分されだ
   アレイを画定するように選択された光電素子グループ内
   において組合わされ、それぞれの特定グループによって
   定められる前記アレイの部分が受ける照明量に対応して
   それぞれの該グループから位置信号が発生せしめられる
   ようになっている、物体位置決め装置。 （８）特許請求の範囲第７項において、前記物体が前記
   照明内に支持される前に該照明の前記選択的阻止のもと
   Ｋおける前記位置信号を比較しかつ平衡せしめる装置と
   、該物体が該照明内に支持されたときそれぞれの前記グ
   リープから生じる該信号を平衡状態に戻すように該物体
   を該照明内において移動せしめる装置と、全前記制御装
   置が備えている、物体位置決゛め装置。 （９）物体を所定区域内に置くだめの位置決め方法であ
   つで、光電アレイを画定する段階と、該アレイの相異な
   る部分が受ける照明量に応答して位置信号音発生する段
   階と、光透過性支持体を通して照明光を送り前記物体が
   該支持体上に置かれている時該物体の一定の大きさのシ
   ルエラ）　ｔ　Ｍ記アレイ上に投射する段階と、該支持
   体を透過した照明を、前記アレイ上に投射される前記シ
   ルエットと相似形の該シルエットよりやや大きい選択区
   域において、該アレイが受けないようにマスクする段階
   と、前記物体が前記支持体上に置かれる前に前記、剋択
   区域金取巻く前記アレイの相異なる部分が受ける照明量
   の最初の値を決定する段階と、前記物体のシルエットが
   投射されるように該物体を前記支持体上に置く段階と、
   前記照明量の比較のだめの値を再び決定する段階と、前
   記シルエットが前記赳択区域内に位ｔηし前記物体が前
   記支持体上の対応区域内に位置することによって前記１
   月ひ決定された値が実質的に前記最初の値になるまで該
   支持体上の該物体全移動せしめる段階と、を含む物体位
   置決め方法。 （１０）　物体（５４）ｅ所定位置に置くだめの位置決
   め装置（１２）であって、該位置決め装置（１２）が、
   該物体（５４）を１平面内において支持し移動せしめる
   だめの装置（４６）と、該物体（５４）を照明して該物
   体のシルエラ）（９０１−生せしめる装置（６８）と、
   少なくとも該シルエット（９０）の周部を受けるように
   配置された複数の光電素子（７２，７４，７６，７８，
   ８０，８２゜８４．８６）と、前記照明装置（６８）と
   該光電素子（７２−８６）との間に置かれた少なくとも
   ２つの相異なる光学的不透明度を有する部分ヲ廟するマ
   スク装置（６０）であって、１つの該部分（８８）が物
   体（５４）が前記所定位置に置かれた時前記シルエッ）
   （９０）と合同かつ共軸的になる輪郭を有している該マ
   スク装置（６ｏ）と、全備えており、前記光電素子（７
   ２−８６）が、前記シルエラ）（９０）と前記輪郭（８
   ８）とが共軸的位置整合状態にある時には第１出力信号
   を発生し、該シルエラ）（９０）と該輪郭（８８）とが
   共軸的位置整合から外れた状態にある時には第２出力信
   号全発生するようになっており、前記位置決め装置（１
   ２）がさらに該第２出方信号に応答して移動装置（１０
   ２１−制御して前記物体（５４）ａ−移動せしめ前記シ
   ルエット（９ｏ）と前記輪郭（８８）とを共軸的位置整
   合状態にするための装置（第８Ａ図）を備えている、物
   体位置決め装置（１２）。