攝像檢查裝置及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法

攝像檢查裝置及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法
【專利摘要】提供能夠較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化的攝像檢查裝置及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法。攝像檢查裝置（1）具備：將根據從基于第一位置（An）及第二位置（Bn）中的至少一個的基準位置起的距離（L）進行設定的、第一位置（An）和第二位置（Bn）之間的規定位置作為信號輸出位置（Pm）存儲的存儲部（22）；和在使安裝有攝像機（3）及檢查對象物（4）中的一個的機械手（10）的梢端部（11）從第一位置（An）移動至第二位置（Bn）時，判定機械手（10）的梢端部（11）是否位于信號輸出位置（Pm）上，在判定為機械手（10）的梢端部（11）位于信號輸出位置（Pm）上時，將用于使用攝像機（3）對檢查對象物（4）進行攝像的攝像指令信號發送至攝像機（3）的攝像指令信號生成部（24）。
【專利說明】攝像檢查裝置及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及使用多軸機械手執行檢查對象物的外觀檢查等的攝像檢查裝置及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法。
【背景技術】
[0002]在使用多軸機械手執行檢查對象物的外觀檢查等的攝像檢查裝置中，在機械手的梢端部上安裝攝像機，在將攝像位置作為機械手的梢端部的移動位置進行示教而使機械手移動至規定的移動位置(示教位置)后，進行攝像。然而，在使機械手必須在作為示教位置的攝像位置上停止時，存在攝像位置越多而攝像處理越花費時間的問題。
[0003]作為用于解決該問題的結構，提出了下述專利文獻I的結構。專利文獻I的結構是基于如下那樣的公知的控制所形成:在機械手的示教位置為三個時，通過重復從第一示教位置向第二示教位置的動作指令和從第二示教位置向第三示教位置的動作指令，以此抑制機械手動作的速度下降且使其順利地工作。然而，在該控制中，一旦第一示教位置?第三示教位置不在直線上，實際的機械手的動作軌跡就不會在第二示教位置上通過(機械手通過連接各示教位置的直線的內角側)。因此，在專利文獻I的結構中，執行如將預先示教的第二示教位置(=攝像位置)設定在比本來的第二示教位置靠近外側(在并非為連接各示教位置的直線所形成的角的內角的區域的一側)那樣的處理。
[0004]現有技術文獻:
專利文獻:
專利文獻1:日本特開2001-88073號公報。

【發明內容】

[0005]發明要解決的問題:
然而，將通過攝像檢查裝置攝像的圖像與規定的樣本圖像進行比較，從而執行加工的成敗、部件的安裝成敗、是否有損傷等的希望的圖像判定。在執行這樣的圖像判定時，為了比較攝像圖像和樣本圖像而執行圖像處理。而且，在這樣的圖像處理中，攝像位置的精度越高(與樣本圖像之間的位置偏差較小)，越能執行高速的處理，而為了提高攝像位置的精度，優選的是盡量縮短機械手的動作軌跡(縮短攝像機和檢查對象物之間的相對距離)。然而，當縮短攝像機和檢查對象物之間的相對距離時攝像距離(pitch)也縮短，因此在由于控制的原因必定發生速度下降的專利文獻I的結構中速度下降變得顯著，無法謀求高速化。
[0006]又，原本，機械手的移動速度與表示機械手的示教位置和實際移動的位置之間的一致度的位置精度是相背離的要素。即，試圖提高機械手的移動速度時，使機械手向示教位置移動的位置精度下降，試圖使機械手以高精度向示教位置移動時，無法提高機械手的移動速度。因此，在專利文獻I的結構中，較高地保持向攝像位置移動的機械手的位置精度且使機械手高速移動存在局限性。
[0007]此外，在連接機械手的兩個示教位置的線段上設定一個至多個攝像位置的情況下，如果采用現有的方法，則需要在兩個示教位置之間進一步增加示教位置，這與僅示教最初的位置和最后的位置的情況相比還存在如下那樣的問題。即，由于增加示教位置而導致示教位置附近的機械手的移動速度下降，存在檢查時間無用地增加的問題。又，由于示教位置(攝像位置)的示教是手動執行的，因而產生示教誤差，并且因該示教誤差而導致機械手的實際的移動位置(移動軌跡)不僅偏離于其示教位置而且也偏離于前一個示教位置(移動位置)，存在無法提高攝像位置的精度的問題。
[0008]因此，本發明是為了解決上述那樣的問題而形成的，其目的是提供能夠較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化的攝像檢查裝置以及其控制裝置及控制方法。
[0009]解決問題的手段:
根據本發明的攝像檢查裝置的控制裝置是在具有多個軸的機械手的梢端部上安裝攝像機及檢查對象物中的一個，通過所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像以此檢查該檢查對象物的攝像檢查裝置的控制裝置，具備:執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令的動作控制部；將根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離進行設定的、所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置作為信號輸出位置存儲的存儲部；和在使所述機械手的梢端部從所述第一位置移動至所述第二位置時，判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝像機的攝像指令信號生成部。
[0010]根據上述結構，作為安裝有攝像機或檢查對象物的機械手的梢端部的示教位置，示教第一位置及第二位置，另一方面，根據從基于該第一位置及第二位置中的至少一個的基準位置起的距離，將第一位置和第二位置之間的規定位置設定為信號輸出位置。而且，在機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置的途中，在機械手的梢端部通過信號輸出位置時攝像指令信號被發送至攝像機，從而通過攝像機對檢查對象物進行攝像。借助于此，無需將攝像位置(信號輸出位置)設定為機械手的示教位置，可以在攝像位置上攝像且無需使機械手在該攝像位置上停止或減速地進行移動。因此，可以較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化。
[0011]也可以是所述控制裝置具備如下結構的第一方向修正部:判定基于所述信號輸出位置由所述攝像機進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置在連接所述第一位置及所述第二位置的線段方向(以下，第一方向)的差值是否為規定值以上，在該第一方向的差值為規定值以上時，根據該差值變更從所述基準位置起的距離以此修正所述信號輸出位置。借助于此，利用因攝像位置(信號輸出位置)并非是機械手的示教位置而使機械手從第一位置直線移動至第二位置，將作為直線移動的方向的第一方向的誤差通過調節從基準位置起的距離以此進行修正。因此，可以容易且高精度地修正第一方向的誤差。
[0012]也可以是所述控制裝置具備如下結構的第二方向修正部:判定基于所述信號輸出位置由所述攝像機進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置在與連接所述第一位置及所述第二位置的線段垂直的方向(以下，第二方向)的差值是否為規定值以上，在該第二方向的差值為規定值以上時，將第三位置設定在將所述機械手的梢端部實際所在的與所述第一位置相對應的位置(以下，實際第一位置)和所述希望的攝像位置進行連接的直線上且以所述希望的攝像位置為基準與所述實際第一位置的相反側上，并且根據從基于所述實際第一位置及所述第三位置中的至少任意一個的基準位置起的距離，將所述第一位置和所述第三位置之間的規定位置設定為新的信號輸出位置；所述動作控制部以使所述機械手的梢端部從所述第一位置經由所述第三位置向所述第二位置移動的形式執行各軸的動作指令。借助于此，也可以修正第二方向的誤差，以此可以提高位置精度。
[0013]所述信號輸出位置也可以是所述第一位置和所述第二位置之間的多個位置。借助于此，對于機械手的示教位置，只要將動作開始位置及動作結束位置逐個進行示教即可將它們之間的多個位置在不降低機械手的移動速度的情況下進行攝像，可以減少機械手的工作次數(示教次數)而縮短檢查時間。又，可以將在第一位置和第二位置之間的多個攝像位置上的機械手的梢端部的姿勢在無需進行另外示教的情況下較高地保持。
[0014]根據本發明的另一形態的攝像檢查裝置具備:具有多個軸，在梢端部安裝有檢查對象物及攝像機中的一個，使所述梢端部相對于檢查對象物及攝像機中的另一個相對移動的機械手；基于由所述攝像機攝像的圖像檢查所述檢查對象物的檢查器；和控制所述機械手及所述攝像機的控制器；所述控制器具有:執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令的動作控制部；將根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離進行設定的、所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置作為信號輸出位置存儲的存儲部；和判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝像機的攝像指令信號生成部。
[0015]又，根據本發明的又一形態的攝像檢查裝置的控制方法是用于在具有多個軸的機械手的梢端部上安裝攝像機及檢查對象物中的一個，通過所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像以此檢查該檢查對象物的攝像檢查裝置的控制方法，其包含:執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令；根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離，將所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置設定為信號輸出位置；和判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝像機。
[0016]根據上述方法，作為安裝有攝像機或檢查對象物的機械手的梢端部的示教位置，示教第一位置及第二位置，且根據從基于該第一位置及第二位置中的至少一個的基準位置起的距離，將第一位置和第二位置之間的規定位置設定為信號輸出位置。而且，在機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置的途中，在機械手的梢端部通過信號輸出位置時攝像指令信號被發送至攝像機，從而通過攝像機對檢查對象物進行攝像。借助于此，無需將攝像位置(信號輸出位置)設定為機械手的示教位置，可以在攝像位置上攝像且無需使機械手在該攝像位置上停止或減速地進行移動。因此，可以較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化。
[0017]本發明的上述目的、其他目的、特征及優點是在參照附圖的基礎上，由以下的優選的實施形態的詳細說明得以明了。
[0018]發明效果: 本發明如上述說明那樣構成，從而發揮能夠較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據本發明的一個實施形態的攝像檢查裝置的概略結構的框圖；
圖2是示出圖1所示的攝像檢查裝置的功能塊的圖；
圖3是用于說明圖1所示的攝像檢查裝置的示教步驟的流程圖；
圖4是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的機械手的梢端部的移動路徑的一個示例的示意圖；
圖5是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出裝置的設定方法的第一示例的示意
圖；
圖6是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的設定方法的第二示例的示意
圖；
圖7A是示出執行圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的向第二方向的矢量修正的步驟的示意圖；
圖7B是示出執行圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的向第二方向的矢量修正的步驟的示意圖；
圖7C是示出執行圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的向第二方向的矢量修正的步驟的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照【專利附圖】

【附圖說明】本發明的實施形態。另外，以下，在所有的附圖中對于相同或相當的要素標以相同的參考符號并省略其重復說明。
[0021]首先，說明根據本發明的一個實施形態的攝像檢查裝置的概略結構。圖1是示出根據本發明的一個實施形態的攝像檢查裝置的概略結構的框圖。又，圖2是示出圖1所示的攝像檢查裝置的功能塊的圖。
[0022]如圖1所示，本實施形態的攝像檢查裝置I具有安裝于多個軸(在圖1中Jl?J6的六個軸)的機械手10的梢端部11上的攝像機3。攝像機3，在執行外觀檢查時，例如采用CCD (charge coupled device ;電荷稱合器件)攝像機等,在執行非破壞內部檢查時,例如采用X線攝像機等。攝像檢查裝置I是通過控制裝置(控制器)2控制機械手10及攝像機3。攝像檢查裝置I通過攝像機3對設置于規定位置上的檢查對象物4進行攝像以此檢查該檢查對象物4。具體而言，將通過攝像機攝像的檢查對象物4的攝像數據發送至圖像處理裝置(檢查器)5，并且在圖像處理裝置5中基于所輸送的攝像數據執行規定的檢查。例如，圖像處理裝置5將預先攝像的樣本圖像和基于攝像數據的圖像進行比較，并且判定部件中是否有次品、是否有損傷、是否加工成功等。圖像處理裝置5可以設置于控制裝置2的內部(與控制裝置2成一體)，也可以與控制裝置2分離設置。
[0023]控制裝置2使機械手10的梢端部11 (其上安裝的攝像機3)以任意的位置及姿勢沿著任意的路徑移動。具體而言，控制裝置2具備執行從移動開始位置(第一位置)移動至移動結束位置(第二位置)時的各軸的動作指令的動作控制部21。在機械手10的各軸Jl?J6上分別設置有伺服馬達(servo motor) 12及位置檢測器13。位置檢測器13例如由旋轉編碼器構成。通過基于控制裝置2的控制指令驅動各伺服馬達12，以此執行繞著各軸Jl~J6旋轉的旋轉動作。在本實施形態中，動作控制部21示教機械手10的梢端部11的動作開始位置及動作結束位置的坐標，并且執行以使梢端部11在它們之間直線地工作的方式進行修正的控制。另外，各伺服馬達12可以相互獨立地驅動。又，在驅動各伺服馬達12時，通過對應的位置檢測器13執行各伺服馬達12繞各軸Jl~J6旋轉的旋轉角度(旋轉位置)的檢測。另外，控制裝置2和機械手10可以串行(serial)連接，也可以通過有線或無線的通信網絡相連接。
[0024]控制裝置2具有包含動作控制部21的運算部20及存儲部22，并且可以由一般的計算機構成。存儲部22中存儲有使用于運算部20的運算的各種數據及運算程序。此外，控制裝置2具有示教機械手10的動作的輸入部23。輸入部23例如由示教器(teach pendant)構成。動作控制部21基于由輸入部23輸入的示教操作算出機械手10的梢端部11應在的目標移動位置。該目標移動位置是基于操作時間和由機械手10的梢端部11的移動速度的設定值等求出的移動距離算出的。此外，動作控制部21計算基于目標移動位置的機械手10的各軸Jl~J6的旋轉角度(旋轉位置)。然后，動作控制部21基于計算的各軸Jl~J6的旋轉角度和各軸Jl~J6的移動前的旋轉位置之間的偏差，計算對應的伺服馬達12的動作量的指令值，并且將動作指令信號輸出至各伺服馬達12中。借助于此，機械手10的梢端部11從移動開始位置(第一位置An, n=l、2、…)移動至移動結束位置(第二位置Bn)。
[0025]在本實施形態中，攝像機3的攝像位置設定在第一位置An和第二位置Bn之間的規定位置上。在這里，攝像位置作為用于從控制裝置2向攝像機3發送攝像指令信號的信號輸出位置Pm (m=l、2、…)進行設定。具體而言，在使機械手10的梢端部11從第一位置An移動至第二位置Bn時， 控制裝置2的運算部20發揮作為攝像指令信號生成部24的功能:判定機械手10的梢端部11是否位于信號輸出位置Pm上,在判定為機械手10的梢端部11位于信號輸出位置Pm上時，將用于使用攝像機3拍攝檢查對象物4的攝像指令信號發送至攝像機3中。信號輸出位置由輸入部23設定輸入，因此根據從基于第一位置An及第二位置Bn中的至少一個的基準位置起的距離進行設定，并且存儲于存儲部22中。
[0026]說明本實施形態中的具體示教步驟。圖3是用于說明圖1所示的攝像檢查裝置的示教步驟的流程圖。又，圖4是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的機械手的梢端部的移動路徑的一個示例的示意圖。如圖3所示，首先，在機械手10的梢端部11上安裝攝像機3，并且使攝像機3形成為根據來自于控制裝置2的攝像指令信號生成部24的攝像指令信號使攝像機3執行攝像動作的結構(步驟SI)。又，在規定位置上設置檢查對象物4。
[0027]然后，決定作為對檢查對象物4上的檢查部位進行攝像時的機械手位置的信號輸出位置Pm (步驟S2)。如圖4所示，在信號輸出位置Pm有多個時(圖4中m=l、…、4)，分別決定多個信號輸出位置Pm。又，將表示第一位置An及第二位置Bn的數(組數)n設為I (步驟S3)。在此基礎上，使用輸入部23執行如通過信號輸出位置Pm那樣的第一位置An及第二位置Bn的示教作業(步驟S4)。
[0028]在這里，當存在多個信號輸出位置Pm時，設定盡可能將其中的幾個以直線路徑進行連接那樣的第一位置An和第二位置Bn。例如，在圖4的示例中，對于信號輸出位置P2、P3，機械手10的梢端部11的姿勢相同且距離靠近(路徑不復雜)，因此以使信號輸出位置P2、P3直線排列在第一位置A2和第二位置B2之間的方式設定該第一位置A2及第二位置B2。像這樣，信號輸出位置Pm也可以在第一位置An和第二位置Bn之間存在多個。借助于此，對于機械手的示教位置，只要將動作開始位置及動作結束位置逐個進行示教即可將它們之間的多個位置在不降低機械手的移動速度的情況下進行攝像，可以減少機械手的工作次數(示教次數)而縮短檢查時間，并且可以將在動作開始位置和動作結束位置之間的多個攝像位置上的機械手10的梢端部11的姿勢在無需另外示教的情況下較高地保持。
[0029]接著，根據從基于被示教的第一位置An及第二位置Bn中的至少一個的基準位置起的距離，使用輸入部23設定第一位置An和第二位置Bn之間的信號輸出位置Pm (步驟S5)。信號輸出位置Pm的具體設定方法在下面敘述。
[0030]其結果是，判定在步驟S2中決定的攝像位置(信號輸出位置)Pm中是否存在未設定的信號輸出位置Pm(是否將全部的信號輸出位置Pm通過輸入部23進行設定)(步驟S6)，在存在未設定的信號輸出位置Pm時(步驟S6中“是”)，示教n=n+l的第一位置An及第二位置Bn，并設定信號輸出位置Pm (經過步驟S7返回至步驟S4)。在該情況下，在步驟S4中，前一個第二位置Bn與其次的第一位置An —致(Bn=An+l)，因此實質上僅示教第二位置Bn即可。又，最終使機械手10位于動作開始前的位置上的情況下(例如將具有相同形狀的多個檢查對象物4重復進行檢查的情況等)，以使最后的第二位置Bn為第一個第一位置Al的方式進行示教。
[0031]在通過輸入部23設定完全部的信號輸出位置Pm的情況下(步驟S6中“否”)，終止示教作業，實質上使機械手10工作，執行攝像檢查(步驟S8)。
[0032]根據上述結構，在機械手10的梢端部11從第一位置An移動至第二位置Bn的途中，機械手10的梢端部11通過信號輸出位置Pm時攝像指令信號被發送至攝像機3，從而通過攝像機3對檢查對象物4進行攝像。借助于此，不需要將攝像位置(信號輸出位置Pm)設定為機械手10的示教位置(移動結束位置)，從而可以在攝像位置上攝像且無需使機械手10在該攝像位置上停止或減速地進行移動。因此，可以較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手10的移動控制的高速化。
[0033]在這里，說明信號輸出位置Pm的具體的設定方法。圖5是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的設定方法的第一示例的示意圖。另外，在圖5中也一并記載本示例中由輸入部23輸入的示教程序例。在圖5所示的示例中，基于機械手10的梢端部11的示教位置(指令值)設定信號輸出位置Pm。即，作為基于被示教的第一位置An及第二位置Bn中的至少一個的基準位置，使用第一位置An或第二位置Bn自身。
[0034]在圖5所示的示例中，在從第一位置Al向第二位置BI前進500mm的位置上設定信號輸出位置Pl，在從第一位置A2 (第二位置BI)向第二位置B2前進100mm的位置上設定信號輸出位置P2，在至第二位置B2的距離接近600mm的位置上設定信號輸出位置P3。
[0035]因此，示教程序是通過組合如下命令而構成:向移動位置(示教位置)X直線移動的命令“LM0VE (X)”;在從由之前的LMOVE命令指示的位置(對于程序，除了初期位置以外，表示為第二位置Bn，但是實際上表示接著的移動中的移動開始位置=第一位置An+1)遠離規定距離L時輸出信號(Y=I)或停止(Y= — I)的命令“SI⑶EPART [L，Y]”；和與由之后的LMOVE命令指示的第二位置Bn靠近至規定距離L時輸出攝像指令信號(Y=I)或停止(Y= —I)的命令“SIGAPPR0[L，Y] ”。[0036]例如“LMOVE BI”表示直線移動至第二位置BI的命令，接著的“SI⑶EPART[1000，I] ”表示在從第二位置BI (第一位置A2)遠離100mm的位置上開始輸出攝像指令信號的命令，“SI⑶EPART[1100，一 I] ”表示在從第二位置BI (第一位置A2)遠離IlOOmm的位置上(從信號輸出位置P2起10mm的位置)上停止攝像指令信號的輸出的命令，接著的“SIGAPPR0[600，I] ”表示在接收緊接著的“LMOVE B2”后靠近至離第二位置B2有600mm的距離時開始輸出攝像信號的命令。另外，上述示例的示教程序以如下方式進行編程:盡管通過SI⑶EPART命令或SIGAPPR0命令輸出攝像指令信號，但是在到達第二位置Bn的情況下即便沒有SI⑶EPART命令或SIGAPPR0命令也會停止該攝像指令信號的輸出(例如通過“LM0VEB2”之前的SIGAPPR0命令，攝像指令信號處于輸出狀態，但是在位于第二位置B2的時候停止該攝像指令信號的輸出)。當然，也可以在所有的情況下，另外執行停止攝像指令信號的輸出的命令。
[0037]像這樣通過使示教位置(指令值)作為基準位置，以此可以較容易進行機械手10的動作控制。又，可以基于未來的位置(未到達的第二位置Bn)設定信號輸出位置Pm，因此可以根據狀況采用各種信號輸出位置Pm的設定形態。例如在信號輸出位置Pm靠近第二位置Bn時，以第二位置Bn作為基準位置設定信號輸出位置Pm，以此可以防止因機械手10的梢端部11的移動誤差而過度靠近第二位置Bn、或者到達第二位置Bn也不輸出攝像指令信號等的錯誤。
[0038]又，也可以取代圖5的示例而基于機械手10的梢端部11的實際的移動位置設定信號輸出位置Pm。圖6是示出圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的設定方法的第二示例的示意圖。另外，在圖6中也一并記載本示例中由輸入部23輸入的示教程序例。在圖6所示的示例中，以基于示教的第一位置An及第二位置Bn實際到達的動作結束位置(理想的是第二位置Bn)作為基準位置。
[0039]在圖6所示的示例中，以在與圖5所示的示例相同的位置上攝像的方式進行設定。然而，在圖6所示的示例中，由于基于機械手10的梢端部11的實際的移動位置進行設定，因此信號輸出位置P2、P3分別設定于以根據示教的第二位置BI實際移動后的機械手10的梢端部11的位置(實際的動作開始位置)為基準，從該位置向第二位置B2前進100mm及前進1500mm的位置上。
[0040]因此，示教程序通過組合如下命令而構成:向移動位置(示教位置)X直線移動的命令“LMOVE (X)”;和在從實際的動作開始位置遠離規定距離L時，將攝像指令信號僅輸出時間T的時間(Y=I)的命令“KI [Y、T、L、Z] ”。在本示例中，在KI命令中包含輸出攝像指令信號的時間的信息，因此不需要如圖5所示的示例那樣停止攝像指令信號的命令。又，KI命令中的要素Z表示修正時間，可以執行輸出攝像指令信號的時間的修正。借助于此，可以根據實際的動作狀況微調節攝像指令信號的發送正時和發送期間等。
[0041]例如，接著“LM0VEBI” 的“ΚΙ[1，0.2，1000，O] ”、“ΚΙ [1，0.2，1500，O] ”分別表示從
第二位置BI (第一位置Α2)遠離1000mm、1500mm的位置上將攝像指令信號輸出0.2秒的命令。
[0042]實際的機械手10的梢端部11的位置一般比指令值延遲，因此在以指令值為基準設定信號輸出位置時，存在在比希望的攝像位置向第二位置Bn側偏離的位置上攝像的可能性(或者有必要預料該偏離而設定信號輸出位置Pm，存在難以提高攝像位置的精度的情況)。因此，如圖6所示的示例那樣，通過使用實際的機械手10的梢端部11的移動位置，以此可以在與以指令值作為基準位置的情況相比更靠近希望的位置的位置上輸出攝像信號(進行攝像)，從而可以高精度地調節攝像位置而得到位置偏離較少的攝像圖像。
[0043]在執行如上述那樣的示教并使機械手10實際工作時，存在因機械手10的移動控制誤差而導致梢端部11移動至偏離所示教的第二位置Bn的位置的情況。在機械手10的梢端部11的實際的移動位置與所示教的位置不同時，實際輸出攝像指令信號的位置也與基于第一位置An或第二位置Bn設定的信號輸出位置Pm不同。因此，在本實施形態中，將相對于示教位置的位置偏差分為在連接第一位置An及第二位置Bn的線段方向(第一方向)、和在俯視時垂直于第一方向的方向(第二方向)進行修正。
[0044]更具體而言，首先，控制裝置2的運算部20發揮作為第一方向修正部25的功能:判定基于信號輸出位置Pm由攝像機3進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置的第一方向的差值是否為規定值以上，并且在該第一方向的差值為規定值以上時，根據該差值變更從基準位置起的距離L以此修正信號輸出位置Pm。
[0045]例如，在信號輸出位置Pm上攝像的攝像數據從攝像機3輸送至圖像處理裝置5中，圖像處理裝置5比較基于攝像數據的圖像和樣本圖像而測定位置偏離量，并且將該結果轉送至控制裝置2中。第一方向修正部25判定被轉送的位置偏離量是否為規定值以上，在判定為規定值以上時，根據位置偏離量變更對應的信號輸出位置Pm的由示教程序設定的距離L的值。例如，在圖5的示例中，在與設定為信號輸出位置P2的地點相對應地實際攝像的位置比該信號輸出位置P2向第二位置B2側偏離1mm的情況下，修正為從第一位置A2起的距離L (=1000)僅減去位置偏離量1mm的距離。另外，也可以在控制裝置2內執行位置偏離量的測定本身。又，也可以代替變更直接距離L的值本身，而將修正量對示教時的距離L另外進行加減運算。
[0046]借助于此，利用因攝像位置(信號輸出位置Pm)并非是機械手10的示教位置而使機械手10從第一位置An直線移動至第二位置Bn，將作為直線移動的方向的第一方向的誤差通過調節從基準位置起的距離L而進行修正。因此，可以容易且高精度地修正第一方向的誤差。
[0047]又，控制裝置2的運算部20發揮作為第二方向修正部26的功能:判定基于信號輸出位置Pm由攝像機3進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置的第二方向的差值是否為規定值以上，在該第二方向的差值為規定值以上時，執行關于第二方向的矢量修正。圖7A?圖7C是示出執行圖1所示的攝像檢查裝置中的信號輸出位置的向第二方向的矢量修正的步驟的示意圖。
[0048]如圖7A?圖7C所示，第二方向修正部26在第二方向的差值為規定值以上時，將第三位置Cn設定在將機械手10的梢端部11實際所在的與第一位置An相對應的位置(實際第一位置)A’ η和希望的攝像位置Pm進行連接的直線上且以希望的攝像位置Pm為基準與實際第一位置A’ η的相反側上，并且根據從基于實際第一位置A’ η及第三位置Cn中的至少任意一個的基準位置起的距離L，將第一位置An和第三位置Cn之間的規定的位置設定為新的信號輸出位置Pm。
[0049]具體而言，以如下情況為例進行說明:如圖7Α所示，用于對檢查對象物4的攝像部位Dm進行攝像的希望的攝像位置為Pm，將第一位置An及第二位置Bn進行示教，設定信號輸出位置Pm，其結果是，機械手10的梢端部11實際移動的路徑變成從實際第一位置A’ η出發而到達至實際第二位置B’ η那樣的路徑，以此實際開始輸出攝像指令信號的位置為與希望的位置Pm相比在第二方向上更遠離檢查對象物4的信號輸出位置P’m。
[0050]像這樣在實際的信號輸出位置P’m相對于希望的攝像位置Pm在第二方向(S卩，攝像的前后方向)上偏離時，導致由攝像機4攝像的圖像的大小發生變化，因此有必要在被輸送圖像數據的圖像處理裝置5中進行放大縮小等的圖像處理，因此存在圖像處理花費時間而無法進行迅速的攝像檢查的問題。因此，第二方向修正部26也對第二方向位置的偏差進行修正，以此提高攝像位置的精度，可以更加迅速地進行圖像處理。
[0051]因此，在希望的攝像位置Pm和實際的信號輸出位置P’m的第二方向的位置偏差為規定值以上時，如圖7B所示，第二方向修正部26將第三位置Cn設定在將機械手10的梢端部11實際所在的與第一位置An相對應的位置(實際第一位置)A’ η和希望的位置Pm進行連接的直線上且以希望的攝像位置Pm為基準與實際第一位置A’ η的相反側上。第三位置Cn設定為機械手10的梢端部11的示教位置。此外，第二方向修正部26根據從基于實際第一位置Α’η及第三位置Cn中的至少任意一個的基準位置(圖7Α?圖7C中實際第一位置A’ η)至希望的攝像位置Pm的距離L’，將實際第一位置A’ η和第三位置Cn之間的希望的攝像位置設定為新的信號輸出位置Pm。
[0052]而且，動作控制部21以使機械手10的梢端部11從第一位置An(實際上位于實際第一位置Α’η)經由第三位置Cn后向第二位置Bn移動的方式執行各軸的動作指令。這樣，還可以對第二方向的誤差進行修正，并且可以提高位置精度，更迅速地進行圖像處理。
[0053]以上，說明了本發明的實施形態，但是本發明不限于上述實施形態，在不脫離其主旨的范圍內可以進行各種改良、變更、修正。
[0054]例如，在上述實施形態中，說明了在機械手10的梢端部11安裝攝像機3，并且將攝像機3相對于檢查對象物4移動的結構，但是本發明只要能夠使用機械手10使攝像機3和檢查對象物4相對移動即可而不限于此，例如可以應用在機械手10的梢端部11安裝檢查對象物4，將檢查對象物4相對于攝像機3移動的結構。
[0055]又，在上述實施形態中，說明了具有六個軸Jl?J6的機械手10，但是只要是具有多個可動軸的機械手即可而不限于此，例如可以是七軸以上的機械手，也可以是五軸以下(且兩軸以上)的機械手。
[0056]又，在上述實施形態中，說明了將第一位置An及第二位置Bn中的任意一個作為信號輸出位置Pm的基準位置的示例，但是也可以將基于第一位置An及第二位置Bn的兩者的位置作為基準位置。例如，也可以將第一位置An和第二位置Bn之間的中點作為基準位置并使用從該基準位置起的距離設定信號輸出位置Pm。
[0057]又，對于應用本發明的攝像檢查裝置的攝像檢查，只要是通過攝像機對檢查對象物進行攝像以此進行的檢查即可而并不特別限定，既可以是外觀檢查，也可以是非破壞內部檢查。又，根據所實施的攝像檢查，使用于攝像檢查裝置中的攝像機可以采用多種。
[0058]由上述說明，本領域技術人員明了本發明的較多的改良和其他實施形態等。因此，上述說明僅作為例示解釋，是以向本領域技術人員教導實施本發明的最優選的形態為目的提供。在不脫離本發明的精神的范圍內，可以實質上變更其結構和/或功能的具體內容。
[0059]工業應用性: 本發明的攝像檢查裝置以及該攝像檢查裝置的控制裝置及控制方法，在較高地保持攝像位置的精度且謀求機械手的移動控制的高速化時有用。
[0060]符號說明:
1攝像檢查裝置；
2控制裝置(控制器)；
3攝像機；
4檢查對象物；
5圖像處理裝置(檢查器)；
10機械手；
11梢端部；
12伺服馬達；
13位置檢測器；
20運算部；
21動作控制部；
22存儲部；
23輸入部；
24攝像指令信號生成部；
25第一方向修正部；
26第二方向修正部；
Jl?J6軸。
【權利要求】
1.一種攝像檢查裝置的控制裝置， 是在具有多個軸的機械手的梢端部上安裝攝像機及檢查對象物中的一個，通過所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像以此檢查該檢查對象物的攝像檢查裝置的控制裝置，具備: 執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令的動作控制部； 將根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離進行設定的、所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置作為信號輸出位置存儲的存儲部；和 在使所述機械手的梢端部從所述第一位置移動至所述第二位置時，判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝像機的攝像指令信號生成部。
2.根據權利要求1所述的攝像檢查裝置的控制裝置，其特征在于，具備如下結構的第一方向修正部:判定基于所述信號輸出位置由所述攝像機進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置在連接所述第一位置及所述第二位置的線段方向(以下，第一方向)的差值是否為規定值以上，在該第一方向的差值為規定值以上時，根據該差值變更從所述基準位置起的距離以此修正所述信號輸出位置。
3.根據權利要求1或2所述的攝像檢查裝置的控制裝置，其特征在于， 具備如下結構的第二方向修正部:判定基于所述信號輸出位置由所述攝像機進行攝像的實際的攝像位置和預先設定的希望的攝像位置在與連接所述第一位置及所述第二位置的線段垂直的方向(以下，第二方向)的差值是否為規定值以上，在該第二方向的差值為規定值以上時，將第三位置設定在將所述機械手的梢端部實際所在的與所述第一位置相對應的位置(以下，實際第一位置)和所述希望的攝像位置進行連接的直線上且以所述希望的攝像位置為基準與所述實際第一位置的相反側上，并且根據從基于所述實際第一位置及所述第三位置中的至少任意一個的基準位置起的距離，將所述實際第一位置和所述第三位置之間的規定位置設定為新的信號輸出位置； 所述動作控制部以使所述機械手的梢端部從所述第一位置經由所述第三位置向所述第二位置移動的形式執行各軸的動作指令。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的攝像檢查裝置的控制裝置，其特征在于，所述信號輸出位置是所述第一位置和所述第二位置之間的多個位置。
5.一種攝像檢查裝置，具備: 具有多個軸，在梢端部安裝有檢查對象物及攝像機中的一個，使所述梢端部相對于檢查對象物及攝像機中的另一個相對移動的機械手； 基于由所述攝像機攝像的圖像檢查所述檢查對象物的檢查器；和 控制所述機械手及所述攝像機的控制器； 所述控制器具有: 執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令的動作控制部；將根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離進行設定的、所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置作為信號輸出位置存儲的存儲部；和 判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝像機的攝像指令信號生成部。
6.一種攝像檢查裝置的控制方法， 是用于在具有多個軸的機械手的梢端部上安裝攝像機及檢查對象物中的一個，通過所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像以此檢查該檢查對象物的攝像檢查裝置的控制方法，包含: 執行使所述機械手的梢端部從第一位置移動至第二位置時的各軸的動作指令； 根據從基于所述第一位置及所述第二位置中的至少一個的基準位置起的距離，將所述第一位置和所述第二位置之間的規定位置設定為信號輸出位置；和 判定所述機械手的梢端部是否位于所述信號輸出位置上，在判定為所述機械手的梢端部位于所述信號輸出位置上時，將用于使用所述攝像機對所述檢查對象物進行攝像的攝像指令信號發送至所述攝 像機。
【文檔編號】B25J13/08GK104039511SQ201380005441
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年2月8日 優先權日:2012年2月14日
【發明者】田中英紀, 北辻博明, 小島一彥 申請人:川崎重工業株式會社