公开(公告)号：US06763284B2

公开(公告)日：2004-07-13

申请号：US10001991

申请日：2001-12-05

申请人： Atsushi Watanabe ,  Tetsuya Kosaka ,  Katsutoshi Takizawa ,  Fumikazu Warashina ,  Kazunori Ban ,  Makoto Yamada ,  Akihiro Terada ,  Mitsuhiro Okuda

发明人： Atsushi Watanabe ,  Tetsuya Kosaka ,  Katsutoshi Takizawa ,  Fumikazu Warashina ,  Kazunori Ban ,  Makoto Yamada ,  Akihiro Terada ,  Mitsuhiro Okuda

IPC分类号： G05B1900

CPC分类号： B25J9/1697 ,  G05B19/4202 ,  G05B2219/35506 ,  G05B2219/36415 ,  G05B2219/37288 ,  G05B2219/37571 ,  G05B2219/37572 ,  G05B2219/40005

摘要： An image of a reference object is captured using a camera and displayed. A measurement starting point is pointed by an image position pointing device. A corresponding view line is obtained using a position on the image and a position and a direction of the camera, a robot approaches to the reference object such that it does not deviate from a projecting direction to move to a position suitable for measurement. A light is projected on the reference object and measurement of an inclination of a face of the object in the vicinity of a measuring point is started. An image including a bright line image on the reference object is photographed and 3-dimensional positions of points sequentially measured along a working line. A movement path of a robot is created using these positions as teaching points for a working robot.

摘要翻译： 使用相机拍摄参考对象的图像并进行显示。 测量起点由图像位置指示装置指向。 使用图像上的位置和相机的位置和方向获得对应的视线，机器人接近参考对象，使得其不偏离投影方向移动到适合于测量的位置。 光照射在基准对象上，开始测量对象附近的测量点的面的倾斜度。 拍摄包括参考物体上的亮线图像的图像，并沿着工作线顺序地测量点的3维位置。 使用这些位置创建机器人的移动路径作为工作机器人的教导点。

公开(公告)号：US07171041B2

公开(公告)日：2007-01-30

申请号：US09950794

申请日：2001-09-13

申请人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazunori Ban

发明人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazunori Ban

IPC分类号： G06K9/00 ,  G06T15/00

CPC分类号： B25J9/1697 ,  G05B2219/39393 ,  G05B2219/40053 ,  G05B2219/40613

摘要： Upon reception of a work sensing command from a robot controller, an image processing unit obtains a two-dimensional image of thee whole work pallet including a work, with a CCD camera (a first sensor means). A line of sight is calculated based on the work position on the sensed two-dimensional image. The robot controller determines the destination of movement of the robot such that a crossing line LC of slit beams LB1, LB2 of a laser sensor (a second sensor means) can agree with the calculated line of eight. The image processing unit operates the laser sensor so as to surely irradiate the laser slit beams LB1, LB2 to the target work, permitting the laser sensor to sense the three-dimensional positional and orientation of the target work.

摘要翻译： 在从机器人控制器接收到作业感测命令时，图像处理单元利用CCD照相机（第一传感器装置）获得包括作品的整个工作托盘的二维图像。 基于感测的二维图像上的工作位置来计算视线。 机器人控制器确定机器人的运动的目的地，使得激光传感器（第二传感器装置）的狭缝梁LB1，LB2的交叉线LC可以与所计算的八条线一致。 图像处理单元操作激光传感器，以确保将激光狭缝束LB1，LB2照射到目标工件上，允许激光传感器感测目标工件的三维位置和取向。

公开(公告)号：US06665588B2

公开(公告)日：2003-12-16

申请号：US10193172

申请日：2002-07-12

申请人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazunori Ban ,  Ichiro Kanno

发明人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazunori Ban ,  Ichiro Kanno

IPC分类号： G05B1500

CPC分类号： B23Q7/10 ,  B23Q7/04 ,  B23Q17/24 ,  B25J9/1697 ,  B65G61/00 ,  G05B2219/40053 ,  G05B2219/40613

摘要： A workpiece is gripped and unloaded by moving workpiece unloading means based on the results of measuring the workpiece position and orientation with a visual sensor. When a plurality of loaded workpieces are unloaded in a regular order one by one, or in groups, the position and orientation of the workpiece which is to be unloaded next change for each unloading. However, since a visual sensor is moved when necessary to the position appropriate for measuring the workpiece position and orientation, measurements of the workpieces with the visual sensor are conducted accurately. Therefore, the workpiece unloading is conducted reliably.

摘要翻译： 基于通过视觉传感器测量工件位置和方向的结果，通过移动工件卸载装置来夹紧和卸载工件。 当多个装载的工件以规则的顺序逐个或组合地卸载时，待卸载的工件的位置和取向接下来对于每次卸载而改变。 然而，由于视觉传感器在必要时移动到适于测量工件位置和方位的位置，所以可以精确地进行用视觉传感器的工件的测量。 因此，可靠地进行工件卸载。

公开(公告)号：US06555784B2

公开(公告)日：2003-04-29

申请号：US09832206

申请日：2001-04-11

申请人： Nobuaki Iehisa ,  Norio Karube ,  Akihiro Terada ,  Atsushi Watanabe ,  Mitsuhiro Okuda

发明人： Nobuaki Iehisa ,  Norio Karube ,  Akihiro Terada ,  Atsushi Watanabe ,  Mitsuhiro Okuda

IPC分类号： B23K2636

CPC分类号： B23K26/0613 ,  B23K26/0604 ,  B23K26/067

摘要： A laser machining apparatus with a simplified laser beam transmitting network. Respective laser beams form laser generators LS#11 to LS#25 divided into groups of G1 and G2 are aggregated to fiber-optic cables H1 and H2 by confluence devices HC1 and HC2 and transmitted to a most upstream laser beam outlet OP1. The laser beams are further aggregated to a fiber-optic cable H3 and distributed to a branch fiber-optic cable HH1 by the laser beam outlet OP1, and then distributed by laser beam outlet OP2 to OP8 to branch fiber-optic cables HH2 to HH8. The laser beams distributed to branch fiber-optic cables are focused by the machining tools TL1 to TL8 attached to robots RB1 to RB8 for laser machining. By controlling output levels of the laser generators with different oscillation wavelengths and different polarization characteristics, blend ratio of the laser beams can be adjusted. Distribution ratios of the laser beams at the laser beam outlets OP1 to OP8 are adjustable.

摘要翻译： 激光加工设备，具有简化的激光束传输网络。 各激光束形成分为G1和G2组的激光发生器LS＃11至LS＃25通过汇流装置HC1和HC2聚集到光纤电缆H1和H2并传输到最上游的激光束出口​​OP1。 激光束进一步聚集到光纤电缆H3，并由激光束出口​​OP1分配到分支光纤电缆HH1，然后由激光束出口​​OP2分配到OP8以分支光纤电缆HH2至HH8。 分配到分支光纤电缆的激光束由机器人RB1至RB8附加的加工工具TL1至TL8聚焦，用于激光加工。 通过控制具有不同振荡波长和不同极化特性的激光发生器的输出电平，可以调整激光束的混合比。 激光束出口​​OP1至OP8处的激光束的分布比是可调节的。

公开(公告)号：US06538231B2

公开(公告)日：2003-03-25

申请号：US09813025

申请日：2001-03-21

申请人： Norio Karube ,  Atsushi Watanabe ,  Nobuaki Iehisa ,  Akihiro Terada ,  Mitsuhiro Okuda

发明人： Norio Karube ,  Atsushi Watanabe ,  Nobuaki Iehisa ,  Akihiro Terada ,  Mitsuhiro Okuda

IPC分类号： B23K2606

CPC分类号： B23K26/0613 ,  B23K26/067

摘要： A plurality of laser generators are provided to be environmentally separated from a machining station, and temperature, humidity, vibration, cleanliness and the like are detected by a sensor, and displayed. When an abnormal environment is detected, machining operation is stopped immediately or after a predetermined time elapsed. The laser generators are grouped according to each machining tool, and fiber-optic cable switching devices FC3 and FC4 are arranged for each group. By the switchover of the laser generator, and the selective connection of a fiber-optic cable by using the fiber-optic cable switching device, the degree of freedom in selecting the laser generator and the fiber-optic cable is produced. The degree of freedom is utilized according to the abnormality of the laser generator, the abnormality of the fiber-optic cable, the type of machining work, and the like, by which a machining apparatus in which the occurrence of a partial failure does not lead to long-term shutdown of a manufacturing line can be obtained.

摘要翻译： 多个激光发生器被设置为与加工台环境分离，并且通过传感器检测温度，湿度，振动，清洁度等并显示。 当检测到异常环境时，立即停止加工操作或经过预定时间。 激光发生器根据每个加工工具进行分组，并为每个组布置光纤电缆交换设备FC3和FC4。 通过激光发生器的切换以及通过使用光纤电缆切换装置选择性地连接光纤电缆，产生了选择激光发生器和光纤电缆的自由度。 根据激光发生器的异常，光纤电缆的异常，加工工作的类型等来利用自由度，通过该自由度，发生部分故障的加工装置不会导致 可以获得长期停产的生产线。

公开(公告)号：US06236896B1

公开(公告)日：2001-05-22

申请号：US09004506

申请日：1998-01-08

申请人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Warashina

发明人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Warashina

IPC分类号： G05B1302

CPC分类号： B25J9/1692 ,  G05B2219/39016 ,  G05B2219/39057

摘要： A method of setting a coordinate system to an automatic machine with a stable accuracy in a non-contact manner. The desired coordinate system can be set even if it exists outside a moving range of the automatic machine. The operator operates a robot control device to move a robot to a first position A1 where a coordinate system setting jig is within the field of view of a camera supported by the robot. Matrix data [A1] representing the robot position A1 is stored and the jig is photographed by the camera. The image of a group of dots on the jig are analyzed by an image processor to obtain picture element values of the individual points. Based on the picture element values of the individual points and jig data (data of distances between and number of the points), matrix data [D1] representing a position and a posture of a coordinate system &Sgr;c to be set with respect to a sensor coordinate system &Sgr;s is obtained. In the same manner, a matrix data [D2] at a position A2 is obtained. According to a relationship [C]=[A1]·[S]·[D1]=[A2]·[S]·[D2], a matrix [C] is derived and stored as data for setting the coordinate system &Sgr;c to the robot control device.

摘要翻译： 以非接触的方式将坐标系设置为自动机器的方法以稳定的精度设置。 即使存在于自动机器的移动范围之外，也可以设定所需的坐标系。 操作者操作机器人控制装置将机器人移动到第一位置A1，其中坐标系设置夹具在由机器人支持的相机的视场内。 存储表示机器人位置A1的矩阵数据[A1]，通过照相机拍摄夹具。 通过图像处理器分析夹具上的一组点的图像，以获得各个点的图像元素值。 基于各个点和夹具数据（点之间的距离和数量的数据）的像素值，表示相对于传感器坐标设定的坐标系SIGMAc的位置和姿势的矩阵数据[D1] 获得系统SIGMA。 以相同的方式，获得位置A2处的矩阵数据[D2]。 根据[C] = [A1]。[S]。[D1] = [A2]。[S]。[D2]，导出并存储矩阵[C]，作为将坐标系SIGMAc设置为 机器人控制装置。

公开(公告)号：US5333242A

公开(公告)日：1994-07-26

申请号：US910171

申请日：1992-07-14

申请人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Terawaki ,  Fumikazu Warashina

发明人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Terawaki ,  Fumikazu Warashina

IPC分类号： B25J13/00 ,  B25J9/16 ,  B25J9/18 ,  G05B19/18 ,  G05B19/404 ,  G05B19/408 ,  G05B19/4093 ,  G06F15/00

CPC分类号： B25J9/1692 ,  G05B19/4086 ,  G05B2219/39399

摘要： A robot coordinate system setting method is provided which facilitates the setting of a common coordinate system with respect to each of robots in a robot system or a robot installed in substitution for one of the robots. A coordinate transformation matrix for transforming a provisional coordinate system (X2Y2Z2), which a first robot has recognized by accessing a second jig, into a common coordinate system (X1Y1Z1), which the first robot has recognized by accessing a first jig, is calculated, and using this coordinate transformation matrix, a provisional coordinate system which a second robot has recognized by accessing the second jig is transformed into the common coordinate system which is to be recognized by the second robot, and is set with respect to the second robot. If a robot is installed in substitution for the second robot, method similar to the above is used to obtain a second provisional coordinate system, which the substitute robot has recognized by accessing the third jig, and is transformed into the common coordinate system which is to be recognized by the substitute robot, whereby the common coordinate system is set with respect to the substitute robot.

摘要翻译： PCT No.PCT / JP91 / 01566 Sec。 371日期：1992年7月14日 102（e）日期1992年7月14日PCT 1991年11月15日PCT公布。 第WO92 / 09019号公报 日期：1992年5月29日。提供了一种机器人坐标系设定方法，其有助于相对于机器人系统中的每个机器人或机器人中的一个机器人安装的机器人设置公共坐标系。 计算用于将第一机器人通过访问第二夹具识别的临时坐标系（X2Y2Z2）变换为通过访问第一夹具而识别出的第一机器人识别的公共坐标系（X1Y1Z1）的坐标变换矩阵， 并且使用该坐标变换矩阵，将通过访问第二夹具识别出的第二机器人的临时坐标系变换为将被第二机器人识别的公共坐标系，并且相对于第二机器人设定。 如果安装机器人代替第二机器人，则使用与上述类似的方法来获得替代机器人通过访问第三夹具而识别的第二临时坐标系，并且被转换为公共坐标系，即 由替代机器人识别，由此相对于替代机器人设置公共坐标系。

公开(公告)号：US5319443A

公开(公告)日：1994-06-07

申请号：US941071

申请日：1992-10-16

申请人： Atsushi Watanabe ,  Taro Arimatsu ,  Fumikazu Warashina

发明人： Atsushi Watanabe ,  Taro Arimatsu ,  Fumikazu Warashina

IPC分类号： B25J9/10 ,  B25J9/16 ,  G01S5/16 ,  G05B19/18 ,  G05B19/401 ,  G05D3/12 ,  G01B11/00

CPC分类号： G01S5/16 ,  B25J9/1692 ,  B25J9/1697 ,  G05B19/4015

摘要： After a calibration process has been carried out once for a sensor with respect to a certain position, the position of an object can be detected by the sensor in any other positions, so that the object can positionally be detected in a wide range. Specifically, calibration data (CDA) (32) is produced by calibration process in a position A before a camera moves, and calibration data (CDB) (33) for the camera after it is moved is calculated based on distance data CM (12) with respect to the position and attitude of the camera (3). Then, the position of an object (30) is detected on the basis of the calibration data (CDB) (33) and image data (WDB) (31) of the object (30) imaged by the camera (3) which is in the position B.

摘要翻译： PCT No.PCT / JP92 / 00241 Sec。 371日期：1992年10月16日 102（e）日期1992年10月16日PCT提交1990年2月28日PCT公布。 出版物WO92 / 15838 日期为1992年9月17日。对于传感器相对于某个位置进行了一次校准处理后，可以通过传感器在任何其他位置检测物体的位置，从而可以在物体上进行位置检测 在很大范围内。 具体地说，通过在相机移动之前的位置A中的校准处理产生校准数据（CDA）（32），并且基于距离数据CM（12）计算摄像机移动后的校准数据（CDB）（33） 相对于照相机（3）的位置和姿态。 然后，基于由相机（3）成像的物体（30）的校准数据（CDB）（33）和图像数据（30））检测物体（30）的位置， 位置B.

公开(公告)号：US5471312A

公开(公告)日：1995-11-28

申请号：US975557

申请日：1993-02-19

申请人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Terawaki ,  Fumikazu Warashina

发明人： Atsushi Watanabe ,  Fumikazu Terawaki ,  Fumikazu Warashina

IPC分类号： B25J9/10 ,  B25J9/16 ,  B25J9/22 ,  B25J13/08 ,  G05B19/401 ,  G05D3/12 ,  H04N1/21

CPC分类号： B25J9/1692 ,  G05B19/4015

摘要： A method for automatically effecting calibration between an image processing apparatus and a control device of an automatic machine. Jig data for calibration and the position of a robot, fitted with a jig which can be photographed by a camera at the time of calibration, are previously given as instructions. In response to a calibration command, the robot, fitted with the jig, moves to a point of instruction, the image processing apparatus photographs the jig and fetches an image after the movement. A calibration process is executed in accordance with data of the photographed image, set jig data, and robot position. When the jig data and the instruction point are first set and given once as instructions, the calibration thereafter can be automatically effected only by mounting the jig on the robot and inputting the calibration command.

摘要翻译： PCT No.PCT / JP92 / 00851 Sec。 371日期：1993年2月19日 102（e）日期1993年2月19日PCT提交1992年7月6日PCT公布。 第WO93 / 01029号公报 日期：1993年1月21日。一种用于在图像处理装置和自动机器的控制装置之间自动实现校准的方法。 用于校准的夹具数据和在校准时可由照相机装配的夹具的机器人的位置预先作为说明。 响应于校准命令，装配有夹具的机器人移动到指示点，图像处理设备拍摄夹具并在移动之后获取图像。 根据拍摄图像的数据，设置夹具数据和机器人位置执行校准处理。 当夹具数据和指令点首先设置并作为指令给出时，其后的校准可以仅通过将夹具安装在机器人上并输入校准命令来自动实现。

公开(公告)号：US20050102060A1

公开(公告)日：2005-05-12

申请号：US10980281

申请日：2004-11-04

申请人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazuhiko Akiyama

发明人： Atsushi Watanabe ,  Katsutoshi Takizawa ,  Kazuhiko Akiyama

IPC分类号： B25J13/08 ,  B23K9/12 ,  B23K11/24 ,  B23K26/02 ,  B23K26/03 ,  B25J9/10 ,  B25J9/16 ,  G05B19/19 ,  G05B19/401 ,  G05B19/408 ,  G06F19/00

CPC分类号： B25J9/1697 ,  G05B19/4083 ,  G05B2219/36504 ,  G05B2219/37555

摘要： To simply correct the positional data in the teaching program for the robot at a stable precision. The working tool (such as a spot welding gun 13 or others) is mounted to an arm of the robot 10 and imaging means 14 is detachably attached to the arm by a magnet 17 or others so that the optical axis coincides with the working direction (the opening/closing direction of the gun 13). When the positional data correcting program starts, the points P1 to P3 on the jig 1 or the workpiece 2 are imaged at a plurality of image positions D1, D2 and D3, and the position of the respective point is detected. Based on the detected result, the correction is made on the positional data in the teaching program, corresponding to the deviation (in comparison with the off-line data or positional data prior to the transfer of the system) of position and posture of the jig 1 (or the workpiece 2). The tool may be a laser beam machining nozzle, an arc welding torch or a sealing gun.

摘要翻译： 以稳定的精度简单地校正机器人的教学程序中的位置数据。 工作工具（例如点焊枪13等）安装在机器人10的臂上，成像装置14通过磁铁17等可拆卸地安装在臂上，使得光轴与工作方向一致 枪13的打开/关闭方向）。 当位置数据校正程序开始时，夹具1或工件2上的点P 1至P 3在多个图像位置D 1，D 2和D 3处成像，并且检测各个点的位置。 根据检测结果，根据示教程序中的位置数据，对应于夹具的位置和姿势的偏差（与离线数据或系统传送前的位置数据相比较）进行校正 1（或工件2）。 该工具可以是激光束加工喷嘴，电弧焊炬或密封枪。