形状计测装置、机器人系统及形状计测方法制造方法及图纸

技术编号:7491740 阅读:136 留言:0更新日期:2012-07-10 04:48
实施方式涉及的形状计测系统具备:激光照射部,照射激光;扫描部,将由激光照射部照射的激光扫描到放置有计测对象物的区域;照相机,在通过检测由扫描部照射并从计测对象物反射的激光的反射光来检测放置有计测对象物的区域的同时,进行计测对象物的3维计测;及控制部,以根据通过照相机检测出的放置有计测对象物的区域来变更扫描部的扫描范围的方式进行控制。

【技术实现步骤摘要】

所公开的实施方式涉及。技术背景在日本国特开2001-277167号公报中公开有具备照射激光的激光照射部的形状计测装置(3维姿势识别方法)。在形状计测装置(3维姿势识别方法)中设有激光装置(激光照射部),照射线激光(激光);及CCD照相机,接受由激光装置照射并被部件群(计测对象物)反射的反射光。在该3维姿势识别方法中,以激光装置在部件群上从规定的开始位置移动到结束位置的同时照射线激光的方式构成,根据由CCD照相机接受的来自部件群的反射光,算出部件群的最高点。之后,机器手取出对应于部件群中的最高点的部件。另外,在取出对应于最高点的部件之后,激光装置再次在部件群上从规定的开始位置移动到结束位置的同时照射线激光,从而在剩余的部件群中算出部件群的最高点,机器手取出对应于最高点的部件。但是,在日本国特开2001-277167号公报的形状计测装置(3维姿势识别方法) 中,在机器手每一次从部件群中取出部件时,由于以激光装置在部件群(计测对象物)上从规定的开始位置移动到结束位置的同时照射线激光的方式构成,因此在通过线激光来重复扫描部件群时,扫描部件群所需的合计时间变得比较长。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供能够缩短扫描计测对象物所需的合计时间的。为了达成上述目的,本专利技术的第1局面涉及的形状计测装置具备激光照射部,照射激光;扫描部,将由激光照射部照射的激光扫描到放置有计测对象物的区域;照相机,在通过检测由扫描部照射并从计测对象物反射的激光的反射光来检测放置有计测对象物的区域的同时,进行计测对象物的3维计测;及控制部,以根据通过照相机检测出的放置有计测对象物的区域来变更扫描部的扫描范围的方式进行控制。在该第1局面涉及的形状计测装置中,如上所述,由于具备以根据通过照相机检测出的放置有计测对象物的区域来变更扫描部的扫描范围的方式进行控制的控制部,因此例如在计测对象物在较广的范围内放置有多个的初始状态下,使扫描范围变大,另一方面, 在计测对象物逐渐被去掉而计测对象物被放置在较小的范围内时,能够根据计测对象物被放置的范围来使扫描范围变小。由此,相应于扫描部的扫描范围变小,能够使扫描计测对象物所需的合计时间变短。本专利技术的第2局面涉及的机器人系统具备机器人,具有把持计测对象物的把持部;及形状计测装置,包括激光照射部,照射激光;扫描部,将由激光照射部照射的激光扫描到放置有计测对象物的区域;照相机,在通过检测由扫描部照射并从计测对象物反射的激光的反射光来检测放置有计测对象物的区域的同时,进行计测对象物的3维计测;及控制部,以根据通过照相机检测出的放置有计测对象物的区域来变更扫描部的扫描范围的方式进行控制。在该第2局面涉及的机器人系统中,如上所述,由于具备以根据通过照相机检测出的放置有计测对象物的区域来变更扫描部的扫描范围的方式进行控制的控制部,因此例如在计测对象物在较广的范围内放置有多个的初始状态下,使扫描范围变大,另一方面,在计测对象物逐渐被去掉而计测对象物被放置在较小的范围内时,能够根据计测对象物被放置的范围来使扫描范围变小。由此,相应于扫描部的扫描范围变小,能够使扫描计测对象物所需的合计时间变短,因此能够使机器人的把持计测对象物而使其移动的动作所需的合计时间变短。本专利技术的第3局面涉及的形状计测方法具备将激光扫描到放置有计测对象物的区域的步骤;在通过检测由计测对象物反射的激光的反射光来检测放置有计测对象物的区域的同时,进行计测对象物的3维计测的步骤;及根据检测出的放置有计测对象物的区域来变更激光的扫描范围的步骤。在该第3局面涉及的形状计测方法中,如上所述,由于具备根据检测出的放置有计测对象物的区域来变更激光的扫描范围的步骤,因此例如在计测对象物在较广的范围内放置有多个的初始状态下,使扫描范围变大,另一方面,在计测对象物逐渐被去掉而计测对象物被放置在较小的范围内时,能够根据计测对象物被放置的范围来使扫描范围变小。由此,能够提供如下形状计测方法,相应于扫描部的扫描范围变小,能够使扫描计测对象物所需的合计时间变短。附图说明如果参照附图来阅读以下的专利技术的详细说明,则能够容易地理解本专利技术的更加完全的认识与伴随其的优点。图1是表示第1实施方式涉及的机器人系统的整体构成的图。图2是表示机器人系统的传感器单元的图。图3是机器人系统的传感器单元的侧视图。图4是机器人系统的传感器单元的俯视图。图5是表示机器人系统的扫描工件的状态的图。图6是机器人系统的框图。图7是表示机器人系统的3维计测的动作的流程图。图8是表示机器人系统的3维计测开始时的动作的图。图9是表示在机器人系统的3维计测中开始扫描到最初检测出工件的状态的图。图10是表示根据图9所示的被检测出的工件而修整扫描的扫描开始角度的状态的图。图11是表示在机器人系统的3维计测中开始扫描到最后检测出工件的状态的图。图12是表示根据图11所示的被检测出的工件而修整扫描的扫描结束角度的状态的图。图13是表示在机器人系统的3维计测中工件消失的状态的图。图14是表示第2实施方式涉及的机器人系统的扫描工件的状态的侧视图。图15是表示机器人系统的扫描工件的状态的立体图。图16是表示机器人系统的3维计测托盘的状态的侧视图。图17是表示机器人系统的3维计测托盘的状态的立体图。图18是表示机器人系统的3维计测托盘的结果的图像的图。图19是表示机器人系统的3维计测托盘及工件的结果的图像的图。图20是表示从3维计测图19所示的托盘及工件的结果差分3维计测图18所示的托盘的结果的状态的图像的图。具体实施方式下面,根据附图对实施方式进行说明。第1实施方式首先,参照图1对第1实施方式涉及的机器人系统100的整体构成进行说明。如图1所示,在机器人系统100中设有机器人1 ;储料器2 ;机器人控制器3 ;传感器单元(距离图像传感器单元)4 ;用户控制器5 ;及搬运用托盘6。并且,传感器单元4是 “形状计测装置”的一例。储料器2由以树脂等形成的箱(托盘)构成,在储料器2的内部例如放置有螺栓等多个工件200。机器人1是垂直多关节型机器人,在机器人1的顶端设有用于一个一个地把持放置在储料器2内的工件200的手装置7。并且,手装置7是“把持部”的一例。另外,被手装置7把持的工件200如下构成,被移动到用于向下一个工序搬运工件200的搬运用托盘6上。在机器人1的各关节部上内置有未图示的伺服马达,伺服马达以按照预先由机器人控制器3示教的动作命令来被控制的方式构成。下面,参照图2至图5对第1实施方式涉及的机器人系统100的传感器单元4的构成进行说明。如图2所示,在传感器单元4中设有高速照相机11与激光扫描仪12。并且,高速照相机11是“照相机”的一例。另外,如图3所示,在传感器单元4内部设有传感器控制器13。并且,传感器控制器13是“控制部”的一例。另外,在高速照相机11上设有由CMOS传感器等构成的拍摄器件14。并且,在由CMOS传感器构成的拍摄器件14中以从包含在CMOS传感器中的全部像素中提取像素数据而形成图像的方式构成。另外,在高速照相机11中设有只通过规定范围的波长的带通滤波器11a。如图3及图4所示,激光扫描仪12具备激光发生器15,发生激光狭缝光;镜子部 16,反射激光狭缝光;马达17,旋转驱动镜子部16 ;角度检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:半田博幸有江健
申请(专利权)人:株式会社安川电机
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术