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JPH0145385B2 - - Google Patents
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JPH0145385B2 - - Google Patents

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JPH0145385B2
JPH0145385B2 JP7220884A JP7220884A JPH0145385B2 JP H0145385 B2 JPH0145385 B2 JP H0145385B2 JP 7220884 A JP7220884 A JP 7220884A JP 7220884 A JP7220884 A JP 7220884A JP H0145385 B2 JPH0145385 B2 JP H0145385B2
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JP
Japan
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sensor
ball
axis
seam line
center
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JP7220884A
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Japanese (ja)
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JPS60215376A (en
Inventor
Masaru Ootsuji
Tomonori Ito
Takashi Pponda
Shinobu Ando
Kazumi Matsui
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Toyoda Electrical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
Toyoda Electrical Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テニスボール等その表面に第2図に
示すようなダンベル型のシームラインを有するボ
ールの製造工程又は検査工程等における位置決め
のための位置検出方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a position detection method for positioning a ball such as a tennis ball having a dumbbell-shaped seam line on its surface as shown in FIG. 2 in a manufacturing process or an inspection process.

一般に、テニスボール等のボールの製造工程、
検査工程において、ボールを定位置に位置決めす
ることはスタンプマークやコンプレツシヨン測定
時において絶対に必要である。即ち、スタンプは
第1図aの如くボールのダンベルのウエスト部に
行われ、またコンプレツシヨンはJ.T.A規格によ
り同図bの如くヒツプ部又は同図cの如くウエス
ト部での測定が必要である。このためのボールの
自動位置決めは、従来イメージセンサー方式での
検討が行われてきたが、この方式ではボール表面
のシーム部が明確に捉えられない上に時間が非常
にかかり、しかも装置のコストが高くなる等の問
題点があつて実施不可能であつた。このため、現
状では人手に頼つているが、位置決め精度を要す
る作業でかつ高頻度の繰り返し作業であるための
作業者の負担が大きく、長時間にわたる連続作業
が不可能であると共に、疲労による位置決め精度
の低下も無視出来ない。又、このため処理能力の
向上にも限界があつた。この位置決め作業を除い
て前後の工程の装置が自動化されているため、ボ
ールを自動位置決めすることが可能となればスタ
ンプマークやコンプレツシヨン測定の完全自動化
が図れることとなり、単純作業による人的ミスを
解決し、省人化及びコストダウンに大きく寄与す
る。
Generally, the manufacturing process of balls such as tennis balls,
In the inspection process, it is absolutely necessary to position the ball in a fixed position when measuring stamp marks and compression. That is, the stamp is placed on the waist of the dumbbell ball as shown in Figure 1a, and the compression must be measured at the hip area as shown in Figure 1b or the waist area as shown in Figure 1c according to the JTA standard. . The automatic positioning of the ball for this purpose has conventionally been investigated using an image sensor method, but this method does not clearly capture the seam on the ball surface, is very time consuming, and is expensive. It was impossible to implement due to problems such as high cost. For this reason, we currently rely on manual labor, but the work requires high positioning accuracy and is highly repetitive, placing a heavy burden on the workers, making it impossible to work continuously for long periods of time, and positioning due to fatigue. The decrease in accuracy cannot be ignored either. Moreover, this also placed a limit on the improvement of processing capacity. Except for this positioning work, the equipment for the previous and subsequent processes is automated, so if it becomes possible to automatically position the ball, it will be possible to fully automate stamp marks and compression measurements, which could lead to human error caused by simple work. This will greatly contribute to labor savings and cost reductions.

本発明はこのような従来の問題点を解消する手
段を与えるもので、ボールの姿勢(向き)を検出
して、位置決めの自動化を可能とすると共に、個
人差による位置決め誤差をなくして高精度な位置
決めを行う等の応用が可能なボールの位置検出方
法を提供することを目的とする。
The present invention provides a means to solve these conventional problems. It detects the attitude (orientation) of the ball, makes it possible to automate positioning, and eliminates positioning errors caused by individual differences to achieve high precision. It is an object of the present invention to provide a method for detecting the position of a ball, which can be applied to positioning, etc.

以下、図面に基づいて本発明を詳説する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

先ず、本発明の原理をテニスボールを例にとつ
て説明すると、テニスボールの表面は第2図及び
第3図に示す如く同形の2枚のメルトンダンベル
1,1を貼合わせて形成されており、その貼合わ
せ部をシームと呼び、これが線状で現れることか
らそのラインはシームラインと呼ばれる。そし
て、各ダンベル1は両側の円弧状部である2つの
ヒツプ部2,2と、中間部の1つのウエスト部3
とから成る。ここで、ヒツプ部2,2の中心点を
A1,A2とし、ウエスト部3の中心即ち上記中
心点A1,A2間の中間点をBとすると、該ダン
ベル1は次の性質を有する。
First, to explain the principle of the present invention using a tennis ball as an example, the surface of the tennis ball is formed by bonding two melton dumbbells 1, 1 of the same shape as shown in FIGS. 2 and 3. , the pasted part is called a seam, and since it appears in a linear shape, the line is called a seam line. Each dumbbell 1 has two hip parts 2, 2 which are arc-shaped parts on both sides, and one waist part 3 in the middle part.
It consists of Here, assuming that the center points of the hip portions 2, 2 are A1, A2, and the center of the waist portion 3, that is, the midpoint between the center points A1, A2 is B, the dumbbell 1 has the following properties.

(イ) ダンベル1の各ヒツプ部2,2は半径をRと
する円の一部を成し、その中心は上記中心点A
1,A2と一致する。
(a) Each hip part 2, 2 of the dumbbell 1 forms a part of a circle with a radius of R, and its center is at the center point A above.
1, matches A2.

(ロ) 弦L′の垂直二等分線M′上に円の中心がある。
即ち、弦L′の垂直二等分線M′がヒツプ部2の
円弧部と交わる点から内方へ半径Rの位置が円
の中心点A1,A2となる。
(b) The center of the circle is on the perpendicular bisector M′ of the chord L′.
That is, the positions at a radius R inward from the point where the perpendicular bisector M' of the chord L' intersects with the circular arc portion of the hip portion 2 are the center points A1 and A2 of the circle.

(ハ) いずれか一方のダンベル1の中心点A1と中
心点A2を結ぶ中心軸A1―A2を回転軸と考
えた場合、両方のダンベル1,1の中間点B,
Bはいずれも赤道上にある(第6図参照)。
(c) If the center axis A1-A2 connecting the center point A1 and center point A2 of either dumbbell 1 is considered as the rotation axis, then the midpoint B between both dumbbells 1, 1,
Both points B are on the equator (see Figure 6).

上記(イ)(ロ)(ハ)の性質を利用してA1,A2点及び
B点の位置を決定することができる。第4図にお
いて、ボール4がその中心を通る1つの軸X廻り
に回転すると、該軸Xと直交しかつボール4の中
心を通る軸Zと該ボール4表面との交点の軌跡K
は、ダンベル型シームライン5と数箇所で交差す
る。この交点Pの数は2個、3個、4個の3通り
に限定される。そこで、交点Pが4個の場合にお
ける軌跡Kは、展開すると第5図のようになり、
隣り合う二交点間の長さが最も短い部分(図例で
はP1―P2間)は、必ず弦L′となる。即ち、一
方のダンベル1の交点P1,P2は必ずヒツプ部
2を形成する円の一部にあり、その他の交点は必
ずしもヒツプ部2の円の一部にあるとは限らな
い。例えば、一方のダンベル1のP4点の場合、
該P4点とP3点との線分は、P4点が円の一部
にないために弦とはならない。そこで、第4図に
おける最短部軌跡即ち円弧Lが上記弦L′に対応
し、この弦L′の垂直二等分線M′(第4図の円弧L
の弦lの仮想垂直二等分線mに対応)方向にボー
ル4をシームライン5(ヒツプ部2の円弧部と垂
直二等分線M′との交点G)より半径R分回転さ
せれば、中心点A1,A2を決定できる。なお、
弦L′の中点Nは第4図の円弧Lの中心nに対応す
る。
The positions of points A1, A2, and B can be determined using the properties of (a), (b), and (c) above. In FIG. 4, when the ball 4 rotates around an axis X passing through its center, the trajectory K of the intersection of the axis Z perpendicular to the axis X and passing through the center of the ball 4 and the surface of the ball 4
intersects with the dumbbell seam line 5 at several places. The number of intersections P is limited to three types: 2, 3, and 4. Therefore, when expanded, the trajectory K when there are four intersection points P becomes as shown in Fig. 5,
The part where the length between two adjacent intersection points is the shortest (in the example shown, between P1 and P2) is always the chord L'. That is, the intersection points P1 and P2 of one dumbbell 1 are always in a part of the circle forming the hip part 2, and the other intersection points are not necessarily in a part of the circle forming the hip part 2. For example, in the case of point P4 of one dumbbell 1,
The line segment between the P4 point and the P3 point does not form a chord because the P4 point is not in a part of the circle. Therefore, the shortest locus in FIG. 4, that is, the arc L, corresponds to the chord L', and the perpendicular bisector M' of this chord L' (the arc L in FIG.
If the ball 4 is rotated by a radius R from the seam line 5 (the intersection G of the arc of the hip part 2 and the perpendicular bisector M') in the direction corresponding to the imaginary perpendicular bisector m of the chord l, , center points A1, A2 can be determined. In addition,
The midpoint N of the chord L' corresponds to the center n of the arc L in FIG.

次に、第6図に示す如く、一枚のダンベル1に
おける一対の中心点A1とA2は互いに反対極に
あり、上記(ハ)の性質により中心点A1と中心点A
2とを結ぶ中心軸A1―A2を回転軸として中間
点B,Bは赤道上にあるが、該赤道とシームライ
ン5との2つの交点Q,Q間の赤道上における円
弧長さの長い方または短い方の中点を取ることに
より中間点B,Bの位置が決定できる。
Next, as shown in FIG. 6, the pair of center points A1 and A2 in one dumbbell 1 are opposite to each other, and due to the property (c) above, the center point A1 and the center point A
The center axis A1-A2 connecting 2 is the rotation axis, and the intermediate points B and B are on the equator, but the longer arc length on the equator between the two intersections Q and Q between the equator and the seam line 5 Alternatively, by taking the midpoint of the shorter one, the positions of midpoints B and B can be determined.

以上の原理によりボール4におけるダンベル1
のヒツプ部2の中心点A1,A2又はウエスト部
3の中間点Bの位置を検出することが可能となる
のである。特に上述したようにダンベル型シーム
ライン5と軌跡Kとの交点Pの数が4個となるボ
ール4の回転軸を求めることが最も重要なポイン
トとなる。
Based on the above principle, dumbbell 1 at ball 4
It becomes possible to detect the position of the center points A1, A2 of the hip part 2 or the midpoint B of the waist part 3. In particular, as described above, the most important point is to find the rotation axis of the ball 4 where the number of intersections P between the dumbbell seam line 5 and the trajectory K is four.

次に、上述した原理に基づく第1の発明につい
て、その一実施例を示す第7図を用いて説明す
る。なお、以下の説明において上述の原理の説明
と対応する部分は同一の符号を用いることとす
る。
Next, a first invention based on the above-mentioned principle will be explained using FIG. 7 showing one embodiment thereof. In the following explanation, the same reference numerals will be used for parts corresponding to the explanation of the principle described above.

第7図において、ボール4は、互いに直交する
三軸X,Y,Zの交点を原点Oとして、該原点O
にボール4の中心点が一致するように図示省略の
支持装置に固定状態に支持される。なお該支持装
置としては、ボール4の位置検出後における位置
決めの容易性の点からロボツトを用いるのが最適
である。一方、シームライン5を検出するための
センサー6は原点Oを中心としかつ軸心が該原点
Oを通るようにボール4廻りを図示省略の回転駆
動装置により自在に回転可能であると共に、該回
転駆動装置内の回転度数検出装置及び度数駆動可
能な装置によりその回転を制御される。このセン
サー6としては例えば第8図に示す如く発光部7
と受光部8を有する反射形光センサー9が用いら
れる。即ち、回転しつつボール4表面に光を投射
してメルトンダンベル1の部位とシームライン5
の部分からの反射光量を検出し、その差により出
力信号を発生する。このような光センサー9を用
いればシームライン5を確実に検出できる。この
出力信号が図示省略の制御部に送られ、これに基
づいて上記回転駆動装置が自動制御される。な
お、シームライン5検出として出力を出す位置
は、位置決め精度を上げるためシームライン5の
幅Sを二分しシームライン5センターとするのが
望ましい。また上記制御部には回転度数等の諸デ
ータが各軸処理サイクルの間記憶されている。以
上のような装置により、センサー6を、任意の方
向にセツトされたボール4の廻りに、回転させて
表面のダンベル型シームライン5を検索し、その
シームライン5間の距離(回転角)、交点Pの数
の記憶、これのデータ処理にてセンサー6の回転
を制御し、ヒツプ部(両側円弧状部)2,2の中
心点A1,A2、及びウエスト部3の中間点Bに
該センサー6を対応させることができる。
In FIG. 7, the ball 4 has an origin O at the intersection of three mutually orthogonal axes X, Y, and Z.
The ball 4 is fixedly supported by a support device (not shown) so that the center point of the ball 4 coincides with the center point of the ball 4 . Note that it is best to use a robot as the support device from the viewpoint of ease of positioning after the position of the ball 4 is detected. On the other hand, the sensor 6 for detecting the seam line 5 is freely rotatable around the ball 4 by a rotary drive device (not shown), centered around the origin O, and with its axis passing through the origin O. The rotation is controlled by a rotation degree detection device and a device capable of being driven by degrees in the drive device. As this sensor 6, for example, as shown in FIG.
A reflective optical sensor 9 having a light receiving section 8 is used. That is, the light is projected onto the surface of the ball 4 while rotating, and the part of the Melton dumbbell 1 and the seam line 5 are
The amount of reflected light from the part is detected and an output signal is generated based on the difference. If such an optical sensor 9 is used, the seam line 5 can be detected reliably. This output signal is sent to a control section (not shown), and the rotary drive device is automatically controlled based on this output signal. In addition, in order to improve the positioning accuracy, it is preferable that the position where the output is output as the seam line 5 detection is set at the center of the seam line 5 by dividing the width S of the seam line 5 into two. Further, the control section stores various data such as the number of rotations during each axis processing cycle. With the above-described device, the sensor 6 is rotated around the ball 4 set in an arbitrary direction to search for dumbbell-shaped seam lines 5 on the surface, and the distance (rotation angle) between the seam lines 5, The rotation of the sensor 6 is controlled by storing the number of intersection points P and processing this data, and the sensor is placed at the center points A1, A2 of the hip parts (circular parts on both sides) 2, 2 and the midpoint B of the waist part 3. 6 can be made to correspond.

以下、センサー6でヒツプ部2の中心点A1,
A2を検出する方法について、第9図に示すフロ
ーチヤートを参照しながら説明する。
Hereinafter, the center point A1 of the hip portion 2 using the sensor 6,
A method for detecting A2 will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

先ず、センサー6を相対関係固定の三軸X,
Y,Z廻りに夫々回転して、一回転におけるシー
ムライン5検出が四出力となる軸X又はY又はZ
を求める。第7図では軸X廻りの回転において四
出力が得られている。次に、センサー6を該軸X
廻りに回転して出力間の最も短い円弧Lの中心n
にセンサー6の軸心を一致させる。第7図はこの
状態を示している。次に、センサー6の軸心のボ
ール4表面上の軌跡が円弧Lの弦lの仮想垂直二
等分線mの方向と一致すべく該センサー6を回転
する(図例では軸Y廻りに回転)。換言すれば、
第5図において、上記軌跡は弦L′の垂直二等分線
M′に相当する。そして軸Y廻りの該回転におい
て基準とすべきシームライン5を検出する。即
ち、基準となるシームライン5は、中心nから第
2図半径R以内の僅少距離と、同じく中心nから
同方向に遠い距離との二箇所存在する。
First, the sensor 6 is fixed relative to the three axes X,
Axis X or Y or Z that rotates around Y and Z respectively, and detection of seam line 5 in one rotation produces four outputs.
seek. In FIG. 7, four outputs are obtained in rotation around the axis X. Next, move the sensor 6 to the axis
Rotating around the center n of the shortest arc L between the outputs
Align the axis of sensor 6 with . FIG. 7 shows this state. Next, the sensor 6 is rotated so that the locus of the axis of the sensor 6 on the surface of the ball 4 coincides with the direction of the virtual perpendicular bisector m of the chord l of the arc L (in the example shown, it is rotated around the axis Y). ). In other words,
In Figure 5, the above locus is the perpendicular bisector of the chord L'
Corresponds to M′. Then, the seam line 5 to be used as a reference in this rotation around the axis Y is detected. That is, the reference seam line 5 exists at two locations, one at a short distance from the center n within the radius R in FIG. 2, and the other at a far distance from the center n in the same direction.

先ず、僅少距離にあるシームライン5の検出の
場合はセンサー6も僅少角度だけ回転すれば良い
ことになる。但し約半径R分に相当する所定中心
角以上回転させても出力が出ない場合は逆方向の
回転とすべきであるから、この場合は逆回転して
僅少距離位置のシームライン5を検出する。その
後、センサー6を該検出位置から上記半径Rに対
応するボール4の中心角だけ同軸Y廻りに逆回転
すれば、ヒツプ部2の中心点A1又はA2位置に
該センサー6を位置させることができる。なお、
センサー6を上記半径R分相当の中心角度回転さ
せても出力が出ない場合において、上述の如くセ
ンサー6を逆回転せずにそのまま同方向に一回転
(360度)近く回転させて所期目的の僅少距離位置
のシームライン5を検出し、その後さらにセンサ
ー6を該検出位置から半径Rに対応するボール4
の中心角だけ同方向に回転する方法でも良い。こ
のようにすれば、逆転による装置の負荷がなくな
ると共に、検出時間も短縮できる。
First, in the case of detecting the seam line 5 located at a short distance, the sensor 6 only needs to be rotated by a small angle. However, if no output is produced even after rotating by more than a predetermined center angle corresponding to approximately the radius R, the rotation should be performed in the opposite direction. . Thereafter, by rotating the sensor 6 in the opposite direction around the same axis Y by the center angle of the ball 4 corresponding to the radius R from the detection position, the sensor 6 can be positioned at the center point A1 or A2 of the hip portion 2. . In addition,
If no output is produced even after rotating the sensor 6 by the central angle equivalent to the radius R, as described above, do not rotate the sensor 6 in the opposite direction, but instead rotate it nearly one full rotation (360 degrees) in the same direction to achieve the desired purpose. The seam line 5 is detected at a position a short distance away from the seam line 5, and then the sensor 6 is moved to the ball 4 corresponding to the radius R from the detected position.
A method of rotating in the same direction by the central angle of is also possible. In this way, the load on the device due to reverse rotation is eliminated, and the detection time can also be shortened.

次に、中心nから遠い距離にあるシームライン
5の検出の場合、センサー6は二つのシームライ
ン5を検出することとなる。まず僅少距離のシー
ムライン5を上記と同様にして検出し、その後引
続いてセンサー6を同方向に回転して最初に検出
されるシームラインを、目的の遠い距離のシーム
ライン5とする。そして該位置から上記半径Rに
対応するボール4の中心角だけセンサー6を同方
向に回転すれば、ヒツプ部2の中心点A1又はA
2位置に該センサー6を位置(対応)させること
ができるのである。
Next, in the case of detecting a seam line 5 located at a far distance from the center n, the sensor 6 will detect two seam lines 5. First, the seam line 5 at a short distance is detected in the same manner as described above, and then the sensor 6 is rotated in the same direction, and the seam line detected first is determined as the target seam line 5 at a long distance. Then, if the sensor 6 is rotated in the same direction from this position by the center angle of the ball 4 corresponding to the radius R, the center point A1 or A of the hip portion 2 is rotated.
The sensor 6 can be positioned (corresponding) to two positions.

次に、上記第1の発明と同様、センサー6回
転、ボール4固定の場合で、ウエスト部3におけ
る中間点Bにセンサー6位置を一致させる第2の
発明について説明する。第10図に一実施例の筒
略斜視図を、第11図にフローチヤートを夫々示
すが、装置は第1の発明と全く同じであると共
に、検出方法についてもセンサー6をヒツプ部2
の中心点A1又はA2位置に位置させる工程まで
は同じであり、従つてそれまでの説明は省略す
る。
Next, a second invention will be described in which, like the first invention, the sensor 6 is rotated and the ball 4 is fixed, and the position of the sensor 6 is made to match the midpoint B of the waist portion 3. FIG. 10 shows a schematic perspective view of a cylinder of one embodiment, and FIG. 11 shows a flowchart, but the apparatus is exactly the same as the first invention, and the detection method is such that the sensor 6 is connected to the hip part 2.
The steps up to positioning the center point A1 or A2 are the same, so the explanation up to that point will be omitted.

即ち、第1の発明と同様の工程を経てセンサー
6をヒツプ部2の中心点A1又はA2に位置さ
せ、その後、この位置から該中心点A1,A2を
通る軸に対して90度の角度をもつ軸廻りに90度だ
けセンサー6を回転する。これによりセンサー6
は中間点B,Bの存在する赤道上に位置する。そ
こで、今度は上記回転方向と直交方向即ち赤道に
沿つて回転し、シームライン5を検出する。そし
て、シームライン5間の長さの長い方又は短い方
の回転角の半分をシームライン5から夫々の方向
に回転することで、ウエスト部3における中間点
Bに該センサー6を位置させることができる。
That is, the sensor 6 is positioned at the center point A1 or A2 of the hip part 2 through the same steps as in the first invention, and then the sensor 6 is positioned at a 90 degree angle from this position to the axis passing through the center points A1 and A2. Rotate the sensor 6 by 90 degrees around the axis. This allows sensor 6
is located on the equator where intermediate points B and B exist. Therefore, this time, the seam line 5 is detected by rotating in a direction perpendicular to the rotation direction, that is, along the equator. Then, the sensor 6 can be positioned at the midpoint B in the waist portion 3 by rotating from the seam line 5 in each direction by half the rotation angle of the longer or shorter length between the seam lines 5. can.

さらに、センサー6回転、ボール4固定の場合
で、上記第2の発明と同様ウエスト部3における
中間点Bにセンサー6位置を一致させる第3の発
明について説明する。この発明では第12図に示
す如く特に第二のセンサー10を設けてある。こ
の第二のセンサー10は、センサー6に対して原
点Oを含みかつ該センサー6と直角を成す仮想平
面上に常に位置し、原点Oを中心として該仮想平
面上をボール4廻りに回転する。即ち、両センサ
ー6,10は相互に90度の固定相対関係にある。
なお、第二のセンサー10としてはセンサー6と
同様反射形光センサー9が用いられる。
Furthermore, in the case where the sensor 6 rotates and the ball 4 is fixed, a third invention will be described in which the sensor 6 position is made to coincide with the intermediate point B in the waist portion 3 similarly to the second invention. In this invention, a second sensor 10 is particularly provided as shown in FIG. This second sensor 10 is always located on a virtual plane that includes the origin O and is perpendicular to the sensor 6, and rotates around the ball 4 on the virtual plane with the origin O as the center. That is, both sensors 6 and 10 are in a fixed relative relationship of 90 degrees to each other.
Note that as the second sensor 10, a reflective optical sensor 9 is used like the sensor 6.

そこで、位置検出方法を説明すると、第13図
のフローチヤートに示す如く、第1の発明と同様
の工程を経てセンサー6をヒップ部2の中心点A
1又はA2に位置させる(これまでの工程の説明
は省略する)。その状態では上記第二のセンサー
10は中間点B,Bの存在する赤道上にあり、次
に、この第二のセンサー10を上記仮想平面に沿
つて赤道上をボール4廻りに回転し、該第二のセ
ンサー10にてシームライン5を検出する。そし
て、シームライン5間の長さの長い方又は短い方
の回転角の半分をシームライン5から夫々の方向
に該第二のセンサー10を回転することで、ウエ
スト部3における中間点Bに該第二のセンサー1
0の軸心Tを一致させることができる。
Therefore, to explain the position detection method, as shown in the flowchart of FIG.
1 or A2 (description of the previous steps will be omitted). In that state, the second sensor 10 is on the equator where the intermediate points B and B exist, and then the second sensor 10 is rotated around the ball 4 on the equator along the virtual plane, and the second sensor 10 is rotated around the ball 4 on the equator along the virtual plane. The seam line 5 is detected by the second sensor 10. Then, by rotating the second sensor 10 in the respective directions from the seam line 5 by half the rotation angle of the longer or shorter length between the seam lines 5, the intermediate point B of the waist portion 3 is detected. second sensor 1
The axis T of 0 can be made to coincide with each other.

このように、中間点B検出専用の第二のセンサ
ー10を用いることにより、第2の発明における
センサー6を中心点A1又はA2に対向位置させ
た後の該センサー6の90度の回転を省略すること
ができ、一工程減少できる。
In this way, by using the second sensor 10 exclusively for detecting the intermediate point B, the rotation of the sensor 6 by 90 degrees after positioning the sensor 6 in the second invention to face the center point A1 or A2 is omitted. It is possible to reduce the number of steps by one step.

以上説明したように、第1と第2と第3の発明
では、センサー6又は10によつて中心点A1,
A2又は中間点Bを検出でき、この中心点A1,
A2又は中間点Bの位置は把握される。そこでボ
ール4の支持がロボツトならば、この位置のデー
タをインプツトしてやることによりその後のボー
ル4の位置決めが容易に行える。またセンサー
6,10をロボツトのアーム先端部に取り付けて
ロボツトによりその回転を制御すれば、ロボツト
は常にボール4の定位置を把持することが可能と
なり、ロボツトによる次工程(検査や各種加工)
の作業性を一段と向上できる。
As explained above, in the first, second, and third inventions, the sensor 6 or 10 detects the center point A1,
A2 or intermediate point B can be detected, and this center point A1,
The position of A2 or intermediate point B is known. Therefore, if the ball 4 is supported by a robot, subsequent positioning of the ball 4 can be easily performed by inputting this position data. Furthermore, if the sensors 6 and 10 are attached to the tip of the arm of the robot and the robot controls its rotation, the robot can always grip the ball 4 in a fixed position, allowing the robot to carry out the next process (inspection and various processing).
The work efficiency can be further improved.

なお、このようにして検出されたボール4の位
置ずれを検定(チエツク)する方法としては、第
14図に示す如くシームライン5と同一の曲線形
状の上に配置した三個のセンサー11…を設け、
このセンサー11…と該シームライン5を重合さ
せ、三個共シームライン検出反応があれば、ずれ
なしと判断する方法と、第15図に示す如く軸Z
廻りにおいてシームライン5の円弧状部2と一致
する位置に設けた一個のセンサー11を軸Z廻り
に回転させてボール4のシームライン検出角度を
見る方法とが考えられる。即ち後者の方法は、セ
ンサー11を回転度数検出機構を内蔵した駆動装
置により軸Z廻りに回転させ、シームラインを検
出している回転度数が所定値以上であれば、ずれ
なしと判断する方法である。
In addition, as a method for verifying (checking) the positional deviation of the ball 4 detected in this way, three sensors 11 are placed on the same curved shape as the seam line 5 as shown in FIG. established,
There is a method in which the sensors 11... and the seam line 5 are superimposed, and if all three sensors detect the seam line, it is determined that there is no deviation, and the axis Z as shown in FIG.
A possible method is to rotate a single sensor 11 provided at a position that coincides with the arcuate portion 2 of the seam line 5 around the axis Z to see the seam line detection angle of the ball 4. That is, the latter method is a method in which the sensor 11 is rotated around the axis Z by a drive device with a built-in rotation degree detection mechanism, and if the rotation degree at which the seam line is detected is a predetermined value or more, it is determined that there is no deviation. be.

第16図は本発明の位置検出方法に基づく位置
検出部17を配した検査装置の簡略平面図であ
る。この図に於いて、ボール4のコンプレツシヨ
ンテスト用の該検査装置は、投入部13と位置検
出部17と位置決め部12と検定部14とコンプ
レツシヨン測定部15、及び排出部16とから成
り、投入部13から投入されたボール4は位置検
出部17で上記方法にて姿勢(向き)が検出さ
れ、その後位置決め部12において位置決めさ
れ、その後検定部14において(第14図又は第
15図で述べた如く)位置ずれのチエツクが行わ
れ、正常に位置決めされたボール4は次工程のコ
ンプレツシヨン測定部15へ送られて所定の作業
が行われる。その後ボール4は排出部16から次
の作業工程に向けて送り出される。このようにし
て一連の検査作業工程の全自動化を図ることが可
能となり、それによる効果は大である。
FIG. 16 is a simplified plan view of an inspection device equipped with a position detecting section 17 based on the position detecting method of the present invention. In this figure, the testing device for the compression test of the balls 4 consists of an input section 13, a position detection section 17, a positioning section 12, a verification section 14, a compression measurement section 15, and an ejection section 16. The posture (orientation) of the ball 4 thrown in from the throwing part 13 is detected by the position detection part 17 using the above method, then it is positioned in the positioning part 12, and then in the verification part 14 (see FIG. 14 or 15). As described above), a check for positional deviation is performed, and the correctly positioned balls 4 are sent to the compression measuring section 15 in the next step, where a predetermined operation is performed. Thereafter, the balls 4 are sent out from the discharge section 16 toward the next work process. In this way, it is possible to fully automate a series of inspection work processes, which has great effects.

なお、以上説明した第1乃至第3の発明ではテ
ニスボール4を例示したが、テニスボール以外で
も上記ダンベル1,1の如く二つが同形でかつそ
の両端部が円の一部となるものより構成(貼合わ
せ以外も含む)される球形のものであれば、表面
のシームライン(及びこれに該当するものを含
む)を検出することにより、本発明は全て応用可
能である。
In the first to third inventions described above, the tennis ball 4 is used as an example, but other than tennis balls may also be used, such as dumbbells 1 and 1, which have the same shape and whose both ends are part of a circle. The present invention can be applied to any spherical object that is to be bonded (including objects other than bonding) by detecting seam lines on the surface (and objects corresponding thereto).

本発明は以上詳述した構成にて所期目的を有効
達成した。特に、センサー6,10をボール4廻
りに回転させ、該センサー6,10によりボール
4表面のダンベル型シームライン5を検出し、該
センサー6又は10をシームライン5のヒツプ部
(両側円弧状部)2の中心点A1,A2、又はウ
エスト部3における中間点Bに位置させる方法で
あるため、検出精度が良好で検出速度も早く、特
にこの状態からボール4の高精度な位置決めにつ
ながり、位置決めの自動化を実現した。従来のよ
うな作業者の個人差による位置決め誤差を解消で
きる。例え若干の誤差が発生してもそれは装置の
精度に依るもので、誤差の程度はほぼ均一であ
り、作業者間又は同一作業者による大きなバラツ
キを防止できる。そして、手作業による位置決め
精度に大きく影響する作業者の疲労が除外され、
連続して作業できる。さらに、本発明に基づく位
置決め作業の自動化により、スタンプマークやコ
ンプレツシヨン測定等の製造工程、検査工程の一
連の作業が完全自動化でき、人員削減に依る大幅
なコストダウンが可能となる。
The present invention has effectively achieved its intended purpose with the configuration detailed above. In particular, the sensors 6 and 10 are rotated around the ball 4, the dumbbell-shaped seam line 5 on the surface of the ball 4 is detected by the sensors 6 and 10, and the sensors 6 and 10 are connected to the hips of the seam line 5 (the arc-shaped portions on both sides). ) 2, or at the midpoint B of the waist portion 3, the detection accuracy is good and the detection speed is fast. Especially from this state, the ball 4 can be positioned with high precision, and the positioning Achieved automation. It is possible to eliminate positioning errors that occur in the past due to individual differences among workers. Even if some error occurs, it depends on the accuracy of the device, and the degree of error is almost uniform, so large variations between workers or among the same worker can be prevented. This eliminates worker fatigue, which greatly affects manual positioning accuracy.
Can work continuously. Furthermore, by automating the positioning work based on the present invention, a series of manufacturing processes such as stamp marks and compression measurements, and inspection processes can be completely automated, making it possible to significantly reduce costs by reducing the number of personnel.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はスタンプ位置及びコンプレツシヨン測
定位置を示すボールの平面図、第2図は本発明の
原理を説明するためのメルトンダンベルの展開平
面図、第3図は2枚のメルトンダンベルの位置関
係を示す展開平面図、第4図は位置決めの原理を
説明するためのテニスボールの斜視図、第5図は
第4図におけるメルトンダンベルの展開平面図、
第6図は同じく原理説明用のテニスボールの正面
図、第7図は第1の発明の一実施例を示す簡略斜
視図、第8図は光センサーの側面図、第9図は第
1の発明のフローチヤート、第10図は第2の発
明の一実施例を示す簡略斜視図、第11図は同フ
ローチヤート、第12図は第3の発明の一実施例
を示す簡略斜視図、第13図は同フローチヤー
ト、第14図と第15図は夫々位置決め後の検定
方法説明用簡略図、第16図は本発明方法を応用
した検査装置の一例の簡略平面図である。 2…ヒツプ部(円弧状部)、4…ボール、5…
ダンベル型シームライン、6…センサー、10…
第二のセンサー、X,Y,Z…軸、O…原点、A
1,A2…中心点、B…中間点、L…円弧、l…
弦、R…半径、m…垂直二等分線、n…中心。
Figure 1 is a plan view of the ball showing the stamp position and compression measurement position, Figure 2 is a developed plan view of Melton dumbbells to explain the principle of the invention, and Figure 3 is the position of two Melton dumbbells. FIG. 4 is a perspective view of a tennis ball to explain the principle of positioning; FIG. 5 is a developed plan view of the Melton dumbbell in FIG. 4;
FIG. 6 is a front view of a tennis ball for explaining the principle, FIG. 7 is a simplified perspective view showing an embodiment of the first invention, FIG. 8 is a side view of the optical sensor, and FIG. 9 is a diagram of the first embodiment. A flowchart of the invention, FIG. 10 is a simplified perspective view showing an embodiment of the second invention, FIG. 11 is a flowchart of the same, and FIG. 12 is a simplified perspective view showing an embodiment of the third invention. FIG. 13 is a flowchart of the same, FIGS. 14 and 15 are simplified diagrams for explaining the verification method after positioning, and FIG. 16 is a simplified plan view of an example of an inspection apparatus to which the method of the present invention is applied. 2...hip part (arc shaped part), 4... ball, 5...
Dumbbell-shaped seam line, 6...sensor, 10...
Second sensor, X, Y, Z...axis, O...origin, A
1, A2...Center point, B...Intermediate point, L...Circular arc, l...
Chord, R...radius, m...perpendicular bisector, n...center.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 互いに直交する三軸X,Y,Zの交点を原点
Oとして該原点Oにボール4の中心点が一致する
ようにかつ該ボール4を固定状態として支持する
と共に、上記原点Oを中心としかつ軸心が該原点
Oを通るようにボール4廻りを回転し、該ボール
4表面のダンベル型シームライン5を検出するセ
ンサー6を設け、該センサー6を各軸X,Y,Z
廻りに回転して、その一回転におけるシームライ
ン5検出が四出力となる軸を求め、次に該センサ
ー6を該軸廻りに回転して該出力間の最も短い円
弧Lの中心nに該センサー6の軸心を一致させ、
次にセンサー6の軸心のボール4表面上の軌跡が
該円弧Lの弦lの仮想垂直二等分線mの方向と一
致すべく該センサー6を回転して、基準とすべき
シームライン5を検出し、その後、該検出位置か
ら、シームライン5の両側円弧状部2,2の半径
Rに対応するボール4の中心角だけ該センサー6
を逆方向又は同方向に回転し、もつて該センサー
6位置を該両側円弧状部2,2の中心点A1,A
2に一致させることを特徴とするボールの位置検
出方法。 2 互いに直交する三軸X,Y,Zの交点を原点
Oとして該原点Oにボール4の中心点が一致する
ようにかつ該ボール4を固定状態として支持する
と共に、上記原点Oを中心としかつ軸心が該原点
Oを通るようにボール4廻りを回転し、該ボール
4表面のダンベル型シームライン5を検出するセ
ンサー6を設け、該センサー6を各軸X,Y,Z
廻りに回転して、その一回転におけるシームライ
ン5検出が四出力となる軸を求め、次に該センサ
ー6を該軸廻りに回転して該出力間の最も短い円
弧Lの中心nに該センサー6の軸心を一致させ、
次にセンサー6の軸心のボール4表面上の軌跡が
該円弧Lの弦lの仮想垂直二等分線mの方向と一
致すべく該センサー6を回転して、基準とすべき
シームライン5を検出し、その後、該検出位置か
ら、シームライン5の両側円弧状部2,2の半径
Rに対応するボール4の中心角だけ該センサー6
を逆方向又は同方向に回転して、該センサー6位
置を該両側円弧状部2,2の中心点A1,A2に
一致させ、その後、該位置から該センサー6を90
度回転した後さらに直交方向に回転して、上記シ
ームライン5の該回転方向の中間点B,Bを求
め、もつてセンサー6位置を該中間点B,Bに一
致させることを特徴とするボールの位置検出方
法。 3 互いに直交する三軸X,Y,Zの交点を原点
Oとして該原点Oにボール4の中心点が一致する
ようにかつ該ボール4を固定状態として支持する
と共に、上記原点Oを中心としかつ軸心が該原点
Oを通るようにボール4廻りを回転し、該ボール
4表面のダンベル型シームライン5を検出するセ
ンサー6を設け、該センサー6を各軸X,Y,Z
廻りに回転して、その一回転におけるシームライ
ン5検出が四出力となる軸を求め、次に該センサ
ー6を該軸廻りに回転して該出力間の最も短い円
弧Lの中心nに該センサー6の軸心を一致させ、
次にセンサー6の軸心のボール4表面上の軌跡が
該円弧Lの弦lの仮想垂直二等分線mの方向と一
致すべく該センサー6を回転して、基準とすべき
シームライン5を検出し、その後、該検出位置か
ら、シームライン5の両側円弧状部2,2の半径
Rに対応するボール4の中心角だけ該センサー6
を逆方向又は同方向に回転して、該センサー6位
置を該両側円弧状部2,2の中心点A1,A2に
一致させ、その状態で、上記原点Oを含みかつ該
センサー6の軸心と直角を成す仮想平面上の第二
のセンサー10を該仮想平面に沿つてボール4廻
りに回転して、上記シームライン5の該回転方向
の中間点B,Bを求め、もつて該第二のセンサー
10位置を該中間点B,Bに一致させることを特
徴とするボールの位置検出方法。
[Scope of Claims] 1. The intersection of three axes X, Y, and Z that are orthogonal to each other is set as an origin O, and the ball 4 is supported in a fixed state so that the center point of the ball 4 coincides with the origin O, and the ball 4 is supported in a fixed state. A sensor 6 is provided that rotates around the ball 4 with the origin O as the center and the axis passes through the origin O, and detects the dumbbell-shaped seam line 5 on the surface of the ball 4. ,Z
The sensor 6 is rotated around the axis to find the axis where the detection of the seam line 5 in one rotation produces four outputs, and then the sensor 6 is rotated around the axis and the sensor is placed at the center n of the shortest arc L between the outputs. Align the axes of 6,
Next, the sensor 6 is rotated so that the locus of the axis of the sensor 6 on the surface of the ball 4 coincides with the direction of the virtual perpendicular bisector m of the chord l of the arc L, and the seam line to be used as a reference is Then, from the detected position, the sensor 6 is moved by the center angle of the ball 4 corresponding to the radius R of the arcuate portions 2, 2 on both sides of the seam line 5.
in the opposite direction or in the same direction, and then the sensor 6 position is adjusted to the center point A1, A of the both side arcuate portions 2, 2.
2. A ball position detection method characterized by matching the position of a ball. 2 The intersection of the three mutually orthogonal axes A sensor 6 is provided that rotates around the ball 4 so that its axis passes through the origin O, and detects a dumbbell-shaped seam line 5 on the surface of the ball 4.
The sensor 6 is rotated around the axis to find the axis where the detection of the seam line 5 in one rotation produces four outputs, and then the sensor 6 is rotated around the axis and the sensor is placed at the center n of the shortest arc L between the outputs. Align the axes of 6,
Next, the sensor 6 is rotated so that the locus of the axis of the sensor 6 on the surface of the ball 4 coincides with the direction of the virtual perpendicular bisector m of the chord l of the arc L, and the seam line to be used as a reference is Then, from the detected position, the sensor 6 is moved by the center angle of the ball 4 corresponding to the radius R of the arcuate portions 2, 2 on both sides of the seam line 5.
rotate in the opposite direction or in the same direction to align the sensor 6 position with the center points A1, A2 of the both side arcuate parts 2, 2, and then rotate the sensor 6 from this position by 90 degrees.
The ball is characterized in that after being rotated once, the ball is further rotated in an orthogonal direction to determine the midpoints B, B of the seam line 5 in the rotational direction, thereby aligning the position of the sensor 6 with the midpoints B, B. position detection method. 3. Support the ball 4 in a fixed state so that the center point of the ball 4 coincides with the origin O at the intersection of the three mutually perpendicular axes A sensor 6 is provided that rotates around the ball 4 so that its axis passes through the origin O, and detects a dumbbell-shaped seam line 5 on the surface of the ball 4.
Rotate the sensor 6 around the axis to find the axis for which the detection of the seam line 5 in one rotation produces four outputs, then rotate the sensor 6 around the axis and align the sensor 6 with the center n of the shortest arc L between the outputs. Align the axes of 6,
Next, the sensor 6 is rotated so that the locus of the axis of the sensor 6 on the surface of the ball 4 coincides with the direction of the virtual perpendicular bisector m of the chord l of the arc L, and the seam line to be used as a reference is Then, from the detected position, the sensor 6 is moved by the center angle of the ball 4 corresponding to the radius R of the arcuate portions 2, 2 on both sides of the seam line 5.
in the opposite direction or in the same direction to align the sensor 6 position with the center points A1, A2 of the both side arcuate parts 2, 2, and in that state, the sensor 6 position including the origin O and the axis of the sensor 6. The second sensor 10 on an imaginary plane that is perpendicular to the imaginary plane is rotated around the ball 4 along the imaginary plane to find the midpoint B, B of the seam line 5 in the rotational direction, and then A method for detecting the position of a ball, characterized in that the position of the sensor 10 is made to coincide with the intermediate points B, B.
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