JP7630947B2 - 3次元計測装置、システム、及び、生産方法 - Google Patents
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Description
図1は、3次元計測装置を搭載したロボットによって物体を把持するシステムを表す概略図である。3次元計測装置100は、3Dビジョンや3D視覚装置とも呼ばれる。3次元計測装置100は、ロボット10の最終関節部107の端に配置されたフランジ部(取り付け部)に接続されている。さらに、エンドエフェクタとしてのロボットハンド50が3次元計測装置100に取り付けられている。このように、3次元計測装置100は、ロボット10とロボットハンド50との間に配置されている。
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、演算部が第1実施形態と異なる。図6は、3次元計測装置100を正面から見た図において、3次元計測装置100の筐体内部に配置された演算部302を透視して示す図である。図6において、演算部302は、外形が長方形状の基板を有し、その基板に、演算用回路とともに、照明部101Eや撮像ユニット102、103が構成されている。演算部302の演算素子と、照明部や撮像ユニットは基板上の配線で接続されている。
本実施形態では、上記実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、演算部が上記実施形態と異なる。図7(a)は、3次元計測装置100を正面から見た図において、3次元計測装置100の筐体内部に配置された演算部303を透視して示す図である。
上記実施形態では、3次元計測装置をロボットのエンドエフェクタ取付け用のフランジに搭載した。本実施形態では、図8に示すように、3次元計測装置110がロボット10の最終関節部107内に組み込まれている。3次元計測装置110の演算部304も、最終関節部107内に配置されている。3次元計測装置の表面に、ロボットハンド50を搭載するためのフランジが構成されおり、ロボットハンド50が締結されている。
次に、前述の3次元計測装置を用いて、機械部品など物品を生産する生産方法を説明する。まず、機械部品など対象物が複数、バラ積みされた状態で、前述の3次元計測装置を用いて対象物を計測し、対象物の位置、姿勢を計測する。そして、ロボット制御部がその位置、姿勢に基づいて、ロボットのハンド等の把持部で対象物を把持して移動させるように、ロボットを制御する。移動された対象物は、他の部品と連結したり、締結したり、他の部品に挿入したりする処理が行われる。また、他の加工工程で加工処理が行われ得る。そして、このような処理がされた対象物を含む物品を生産する。
Claims (19)
- 3次元計測装置において、
前記3次元計測装置をロボットに取り付けるための取り付け部と、
エンドエフェクタを取り付けるためのフランジと、
物体からの光を受光するセンサと、
長方形状の基板を含み、前記センサで得られたデータを用いた演算を行うことにより前記物体の3次元情報を求める演算部と、を有し、
前記フランジ側から見て、前記フランジの中心から前記基板の外周エッジまでの距離のうち最短の距離が、前記取り付け部又は前記フランジの半径以下であることを特徴とする3次元計測装置。 - 前記フランジ側から見て、前記フランジの中心から前記基板の外周エッジまでの距離のうち最長の距離が、前記取り付け部又はフランジの半径以下であることを特徴とする請求項1に記載の3次元計測装置。
- 3次元計測装置において、
前記3次元計測装置をロボットに取り付けるための取り付け部と、
エンドエフェクタを取り付けるためのフランジと、
物体からの光を受光するセンサと、
前記フランジ側から見たときに前記フランジと重ならないように配置され、前記センサで得られたデータを用いた演算を行うことにより前記物体の3次元情報を求める演算部と、を有し、
前記フランジ側から見て、
前記演算部は前記フランジの外側に配置され、
前記演算部の内周エッジの両端を結ぶ直線と前記フランジの中心との距離が、前記取り付け部又はフランジの半径以下であることを特徴とする3次元計測装置。 - 前記センサは、物体を撮像する撮像素子を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 前記センサは、複数の前記撮像素子を有することを特徴とする請求項4に記載の3次元計測装置。
- 前記演算部は、前記撮像素子によって撮像された画像を用いた演算を行うことにより物体の3次元情報を求め、
前記3次元情報のデータ量は、前記画像のデータ量より小さいことを特徴とする請求項4又は5に記載の3次元計測装置。 - 前記3次元情報は、物体までの距離の情報であることを特徴とする請求項6に記載の3次元計測装置。
- 前記演算部は、前記3次元情報として物体の位置及び姿勢を求め、
前記物体の位置及び姿勢のデータ量は、前記距離のデータ量より小さいことを特徴とする請求項7に記載の3次元計測装置。 - 前記演算部が求めたデータを伝送するためのケーブルコネクタを有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 前記ケーブルコネクタを介して、前記3次元計測装置に電源が供給されることを特徴とする請求項9に記載の3次元計測装置。
- 前記フランジ側から見て、前記フランジの中心から前記ケーブルコネクタの最遠端までの距離が、前記フランジの中心から前記センサの最遠端までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項9又は10に記載の3次元計測装置。
- 前記ケーブルコネクタは、前記3次元計測装置のうち前記取り付け部のある側に配置されていることを特徴とする請求項9乃至11の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 前記演算部が求めたデータを無線で伝送するための通信部を有することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 前記演算部と前記3次元計測装置の筐体をつなぐ熱伝導部材を有することを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 前記3次元計測装置の筐体側面にヒートシンクが設けられ、前記熱伝導部材と前記ヒートシンクが熱的に接続されていることを特徴とする請求項14に記載の3次元計測装置。
- 前記取り付け部と前記演算部との間、及び、前記フランジと前記演算部との間の少なくとも一方に断熱部材が配置されていることを特徴とする請求項14又は15に記載の3次元計測装置。
- 前記演算部は演算処理部を有する電気回路基板を含むことを特徴とする請求項1乃至16の何れか1項に記載の3次元計測装置。
- 請求項1乃至17の何れか1項に記載の3次元計測装置と、
前記3次元計測装置が取り付けられるロボットと、を有することを特徴とするシステム。 - 物品の生産方法であって、
請求項1乃至17の何れか1項に記載の3次元計測装置を用いて物体を計測する工程と、
計測された物体の3次元情報に基づいて前記物体を処理することにより、前記物品を生産する工程と、を有することを特徴とする生産方法。
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