用于部件操纵、部件提取、部件装配的方法和设备的制作方法

专利名称：用于部件操纵、部件提取、部件装配的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及部件操纵方法、部件提取方法、部件装配方法、部件操纵设备、部件提取设备以及部件装配设备。
背景技术：
日本特开(JP-A)No. 2005-55244公开了一种检验设备，其中，通过传送机器传送 到检验位置的码放盘临时停止，插座从外部自动插入由停止的码放盘支承的检验目标装置 拥有的电连接插头，然后自动测量检验目标装置的电特性以确定检验目标装置的质量。JP-A No. 05-301183公开了一种自动机械控制设备，其中，在装配台架上设置了对 准标记，安装到自动机械臂上的摄像机拍摄对准标记的图像，然后位于自动机械臂部件的 前端的自动机械手基于对准标记的图像将部件装配到装配台架中。JP-ANo. 2005-138223公开了一种技术，其中，可拆卸安装到自动机械臂前端的的 视觉传感器获取用于位置标定的参考图像，并且当自动机械臂的前端的点焊枪位于焊接位 置时，利用用于位置标定的参考图像来校正点焊枪的放置位置。JP-ANo. 11-156764公开了一种运动自动机械设备，其中，视觉传感器安装在无人 载运工具上，同时在工作台上设置了标记，无人载运工具通过视觉传感器识别标记的位置， 然后将安装在无人载运工具上的多轴自动机械调整到标记的位置以执行工作。

发明内容
本发明的目的在于提供一种部件操纵方法、部件提取方法、部件装配方法、部件操 纵设备、部件提取设备和部件装配设备，其中，自动机械可以稳定地执行操纵。根据本发明的第一方面，提供了一种部件操纵方法，该部件操纵方法包括识别步骤，在该识别步骤中，通过利用摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像， 基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图像，来识别所述被 测量对象的位置和姿态，所述被测量对象和操纵目标部件被支承在部件支承部的预定位置 处，所述被测量对象具有包括多个光斑的所述光斑组，用作位置和姿态的测量目标；计算步骤，在该计算步骤中，基于在所述识别步骤中识别出的所述被测量对象的 位置和姿态，以及由所述部件支承部支承的所述被测量对象和所述部件的几何排布位置， 来计算所述部件的位置和姿态；以及操纵步骤，在该操纵步骤中，基于在所述计算步骤中计算出的位置和姿态，操纵自 动机械对所述部件执行操作，所述自动机械用于对所述部件执行操作。根据本发明的第十一方面，提供了一种部件操纵设备，该部件操纵设备包括摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测 量对象和操纵目标部件被支承在部件支承部的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个 光斑的所述光斑组，所述被测量对象用作位置和姿态的测量目标；
识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和所述部 件的几何排布位置，计算所述部件的位置和姿态，所述被测量对象的位置和姿态由所述识 别单元识别，所述被测量对象和所述部件由所述部件支承部支承；自动机械，其操纵所述部件；以及控制单元，其基于在所述计算单元中计算出的位置和姿态，使所述自动机械操纵 所述部件。根据本发明的第一和第十一方面，自动机械可以执行稳定操纵。根据本发明的第二方面，提供了一种部件提取方法，该部件提取方法包括识别步骤，在该识别步骤中，通过利用摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像， 基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图像，来识别所述被 测量对象的位置和姿态，所述被测量对象和提取目标部件被支承在部件支承部的预定位置 处，所述被测量对象具有包括多个光斑的所述光斑组，用作位置和姿态的测量目标；计算步骤，在该计算步骤中，基于在所述识别步骤中识别出的所述被测量对象的 位置和姿态，以及由所述部件支承部支承的所述被测量对象和所述部件的几何排布位置， 来计算所述部件的位置和姿态；以及操纵步骤，在该操纵步骤中，通过定位自动机械以面对并抓取在所述计算步骤中 计算了其位置和姿态的部件，来操纵所述自动机械从所述部件支承部提取所述部件，所述 自动机械用于抓取所述部件。根据本发明的第十二方面，提供了一种部件提取设备，该部件提取设备包括摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测 量对象和提取目标部件被支承在部件支承部的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个 光斑的所述光斑组，所述被测量对象用作位置和姿态的测量目标；识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的 光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和所述部 件的几何排布位置，计算所述部件的位置和姿态，所述被测量对象的位置和姿态由所述识 别单元识别，所述被测量对象和所述部件由所述部件支承部支承；自动机械，其抓取所述部件；以及部件提取控制单元，其使所述自动机械面对已在所述计算单元中计算了其位置和 姿态的部件，并且使所述自动机械抓取所述部件以从所述部件支承部提取所述部件。根据本发明的第二和第十二方面，自动机械可以稳定地抓取并提取支承在部件支 承部上的预定位置处的部件。根据本发明的第三方面，提供了一种部件提取方法，其中，所述部件支承部在预定 位置处支承所述被测量对象和多个部件，所述计算步骤是计算所述多个部件中的每个部件的位置和姿态的过程，并且所述提取步骤是将所述自动机械定位成顺序面对在所述计算步骤中计算了其位置和姿态的各个部件，以使所述自动机械顺序提取各个部件的过程。根据本发明的第十三方面，提供了一种部件提取设备，其中，所述部件支承部在预 定位置支承所述被测量对象和所述多个部件，所述计算单元计算所述多个部件中的每个部件的位置和姿态，并且 所述部件提取控制单元使所述自动机械顺序面对已在所述计算单元中计算了其 位置和姿态的部件，并且使所述自动机械顺序提取所述部件。根据本发明的第三和第十三方面，自动机械可以顺序抓取并提取在部件支承部的 预定位置处支承的部件。根据本发明的第四方面，提供了一种部件提取方法，该部件提取方法还包括确定 步骤，在该确定步骤中，通过利用所述自动机械对从所述部件支承部提取的部件的数目进 行计数，来确定所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。根据本发明的第十四方面，提供了一种部件提取设备，该部件提取设备还包括空 状态确定单元，所述空状态确定单元对所述自动机械从所述部件支承部提取的部件的数目 进行计数，以确定所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。根据本发明的第四和第十四方面，仅通过对提取的部件的数目进行计数可以确定 部件支承部是否为空。根据本发明的第五方面，提供了一种部件提取方法，其中，所述部件支承部在支承 所述多个部件的位置处具有光斑，所述光斑在存在部件时被遮挡，而在提取部件后显现，并 且所述部件提取方法还包括确定步骤，在该确定步骤中，通过利用所述摄像机拍摄 所述部件支承部的光斑的图像，在通过所述摄像机拍摄了由所述部件支承部对部件进行支 承的所有位置处的光斑的图像时，确定所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走 所有部件的空状态。根据本发明的第十五方面，提供了一种部件提取设备，其中，所述部件支承部在支 承所述多个部件的位置处具有光斑，所述光斑在存在部件时被遮挡，而在提取了部件后显 现，并且所述部件提取设备还包括空状态确定单元，所述空状态确定单元在通过所述摄像 机拍摄了由所述部件支承部对部件进行支承的所有位置处的光斑的图像时，确定所述部件 支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。根据本发明的第五和第十五方面，即使没有对提取的部件的数目进行计数仍可以 确定部件支承部是否为空。根据本发明的第六方面，提供了一种部件提取方法，其中，支承所述被测量对象和 所述部件的所述部件支承部叠置成多个层，所述部件提取方法提取由叠置在最上层的部件支承部支承的部件，并且所述部件提取方法还包括取出步骤，在该取出步骤中，通过使所述自动机械面对 完成了部件提取的最上层部件支承部，并且抓取并从所述最上层取出该部件支承部，来从 所述最上层取走该部件支承部。根据本发明的第十六方面，提供了一种部件提取设备，其中，支承所述被测量对象 和所述部件的所述部件支承部叠置成多个层，
所述部件提取设备提取由叠置在最上层的部件支承部支承的部件，并且所述部件提取设备还包括部件支承部提取控制单元，所述部件支承部提取控制单 元使所述自动机械面对完成了部件提取的最上层部件支承部，并且抓取并从最上层取出该 部件支承部。根据本发明的第六和第十六方面，在提取最上层部件以后，自动机械可以继续提 取位于最上层部件正下方的部件。
根据本发明的第七方面，提供了一种部件提取方法，其中，所述被测量对象具有包 括三个光斑和一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形 基准平面垂直间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述识别步骤还包括利用所述摄像机拍摄所述被测量对象上的光斑组的图像，所 述摄像机设置在与所述基准平面的垂线间隔开的位置处。根据本发明的第十七方面，提供了一种部件提取设备，其中，所述被测量对象具有 包括三个光斑和一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角 形基准平面垂直间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述图像拍摄控制单元使所述摄像机拍摄所述被测量对象上的所述光斑组的图 像，所述摄像机位于使成像光轴与所述基准平面的垂线彼此不一致的位置处，所述垂线经 过所述一个光斑。根据本发明的第七和第十七方面，与没有利用被测量对象的情况相比，可以准确 地识别被测量对象的位置和姿态。根据本发明的第八方面，提供了一种部件装配方法，该部件装配方法包括拍摄步骤，在该拍摄步骤中，通过摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被 测量对象和第一部件被支承在装配台架的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑 的所述光斑组，并且用作位置和姿态的测量目标；识别步骤，在该识别步骤中，基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光 斑组的光斑的光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算步骤，在该计算步骤中，基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量 对象和所述第一部件的几何排布位置，计算所述第一部件的位置和姿态，所述被测量对象 的位置和姿态是在所述识别步骤中识别出的，所述被测量对象和所述第一部件由所述装配 台架支承；以及装配步骤，在该装配步骤中，通过使自动机械抓取第二部件，并且通过基于在所述 识别步骤中识别出的所述被测量对象的位置和姿态而使所述第二部件面对所述第一部件， 将所述第二部件装配在所述第一部件中，由此来装配部件。根据本发明的第二十二方面，提供了 一种部件装配设备，该部件装配设备包括摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测 量对象和第一部件被支承在装配台架的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑的 所述光斑组，并且用作位置和姿态的测量目标；位置和姿态识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑 组的光斑的光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；
位置和姿态计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和所述第一部件的几何排布位置，计算所述第一部件的位置和姿态，所述被测量对象的 位置和姿态在所述位置和姿态识别单元中识别，所述被测量对象和所述第一部件由所述装 配台架支承；自动机械，其抓取第二部件以将该第二部件装配在第一部件中；以及部件装配控制单元，其使所述自动机械抓取第二部件，以基于在所述位置和姿态 识别单元中识别出的所述被测量对象的位置和姿态使所述第二部件面对所述第一部件，并 且使所述自动机械将所述第二部件装配在所述第一部件中。根据本发明的第八和第二十二方面，即使装配台架的位置偏移，或者即使装配台 架的姿态倾斜，仍可以将第二部件装配在装配台架上的第一部件中。根据本发明的第九方面，提供了一种部件装配方法，其中，所述被测量对象具有包 括三个光斑和一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形 基准平面垂直间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述拍摄步骤是包括通过所述摄像机拍摄所述被测量对象上的所述光斑组的图 像的过程，所述摄像机位于使成像光轴与所述基准平面的垂线彼此不一致的位置处，所述 垂线经过所述一个光斑。根据本发明的第二十三方面，提供了一种部件装配设备，其中，在所述部件装配控 制单元中，把所述第二部件已被装配在由所述装配台架支承的所述第一部件中的部件组设 置为新的第一部件，把要装配在该新的第一部件中的部件设置为新的第二部件，并且将部 件装配重复多次。根据本发明的第九和第二十三方面，与多个光斑设置在一个平面内的情况相比， 可以准确地计算被测量对象的位置和姿态。根据本发明的第十方面，提供了一种部件装配方法，其中，所述装配步骤是这样的 过程，即，在该过程中，把所述第二部件已经装配在由所述装配台架支承的所述第一部件中 的部件组设置为新的第一部件，而把要装配在该新的第一部件中的部件设置为新的第二部 件，并且将部件装配重复多次。根据本发明的第二十四方面，提供了一种部件装配设备，其中，在所述部件装配控 制单元中，把所述第二部件已被装配在由所述装配台架支承的所述第一部件中的部件组设 置为新的第一部件，把要装配在该新的第一部件中的部件设置为新的第二部件，并且将部 件装配重复多次。根据本发明的第十和第二十四方面，可以根据装配顺序将第二部件顺序装配在第 一部件中。根据本发明的第十八方面，提供了 一种部件提取设备，其中，所述摄像机和所述自 动机械彼此固定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅一起改变。根据本发明的第十八方面，仅仅需要一个位置和姿态控制机构。根据本发明的第十九方面，提供了一种部件提取方法，其中，所述摄像机和所述自 动机械的位置和姿态可以独立改变。根据本发明的第十九方面，摄像机和自动机械可以仅执行必要操作。根据本发明的第二十方面，提供了 一种部件提取设备，其中，光斑是发光二极管。
根据本发明的第二十方面，可以在通过摄像机拍摄的图像上获得亮光图像。根据本发明的第二十一方面，提供了一种部件提取设备，其中，光斑是向入射方向反射入射光的后向反射器。根据本发明的第二十一方面，不需要向被测量对象提供电力以发光。根据本发明的第二十五方面，提供了一种部件装配设备，其中，要顺序装配的多个 部件中的至少一些部件在光斑显现模式随所述多个部件的装配阶段而改变的位置处具有 光斑。根据本发明的第二十五方面，通过光斑上显现的模式的改变可以识别装配过程中 的装配阶段。根据本发明的第二十六方面，提供了一种部件装配设备，其中，所述摄像机和所述 自动机械彼此固定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅一起改变。根据本发明的第二十六方面，仅需要一个位置和姿态控制机构。根据本发明的第二十七方面，提供了一种部件装配设备，其中，所述摄像机和所述 自动机械的位置和姿态可以独立改变。根据本发明的第二十七方面，摄像机和自动机械可以仅执行必要操作。根据本发明的第二十八方面，提供了一种部件装配设备，其中，光斑是发光二极管。根据本发明的第二十八方面，可以在通过摄像机拍摄的图像上获得亮光图像。根据本发明的第二十九方面，提供了一种部件装配设备，其中，光斑是向入射方向 反射入射光的后向反射器。根据本发明的第二十九方面，不需要向被测量对象提供电力以发光。在本文中使用的情况是，术语“抓取”不仅仅指机械夹持部件，还指通过对部件进 行真空吸附、通过电磁对部件进行磁吸弓I等来拿起部件。


基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中图IA和IB是传统的部件提取方法的解释图；图2示出了停放于升降机构上的码放盘；图3是示出在下面的示例性实施方式中采用的测量方法的解释图；图4A、4B和图5是示出根据本发明第一示例性实施方式的部件提取方法的解释 图；图6到图9示出了根据本发明第二示例性实施方式的部件提取方法的处理；图10是解释通过自动机械取走叠置的码放盘中的最上码放盘并且将其叠置在另 一个位置的处理的图；图IlA和IlB示出了固定到码放盘的LED板；图12A、12B、12C和12D示出了 LED板或LED固定到码放盘的位置；图13是传统的部件装配方法的解释图；图14是示出测量方法的解释图；图15A、15B和15C是示出根据第三示例性实施方式的部件装配方法的解释图16是示出第四示例性实施方式的部件装配方法的解释图；图17是示出根据第五示例性实施方式的部件装配方法的解释图；图18是示出第六示例性实施方式的部件装配方法的解释图；图19示出了固定LED板的位置；图20是示出图像形成设备中的主要部分的结构的示意图；图21是示出用于装配感光体组件的自动机械的立体图；图22是示出装配台架和由树脂形成且由装配台架支承的框架的立体图；图23是示出码放盘以及布置在码放盘上的清洁部件的立体图；图24是示出在提取清洁部件之前自动机械趋近码放盘的状态的立体图；图25是示出自动机械提取码放盘上的一个清洁部件的状态的立体图；图26是示出吸住清洁部件的自动机械趋近装配台架的状态的立体图；图27是示出已将清洁部件装配到框架中的状态的立体图；图28和29是示出在装配以后从不同角度观看感光体组件时的感光体组件的立体 图；图30示出了框架；图31示出了已将清洁部件装配在框架中的状态；图32示出了已装配了感光体组件的状态；图33示出了进一步装配感光体组件保持部件的状态；图34是示出图33的状态的局部放大立体图；图35示出了进一步装配了支承板的状态；图36是示出刚好在装配支承板之前的状态的局部放大立体图；图37示出了进一步装配了后盖的状态；图38是示出图37的状态的局部放大立体图；图39示出了进一步装配了前盖的状态；图40是示出刚好在装配了前盖之前的状态的局部放大立体图；以及图41示出了进一步装配了带电装置的状态。
具体实施例方式将作为比较例描述传统的部件提取方法，然后将描述本发明的各种示例性实施方 式。图IA和IB是传统的部件提取方法的解释图。图IA是示出传送码放盘162A的传送机构的侧视图，其中，在该码放盘162A上放置有部件113A。图IB是该传送机构的俯视图。码放盘对应于本发明的部件支承部的实施 例。放置有部件113A的码放盘162A被放置在传送台164A上并且在箭头A的方向上 进行传送，位于A方向的前端的码放盘162A被放置在升降机构165A上，并且码放盘162A 通过抵靠到抵靠部166A而停止。在码放盘162A停止以后，自动机械13对部件113A进行 操纵。更具体地讲，自动机械13从码放盘162A提取部件113A。此时，当码放盘162A通过抵靠到抵靠部166A而停止时，有时候由于码放盘162A与抵靠部166A的抵靠撞击导致码放盘162A出现倾斜。图2示出了停放在升降机构165A上的码放盘162A。图2的虚线示出了码放盘162A的正常位置和正常姿态。码放盘162A经常被以粗略姿态放置在传送台164A上，并且有时候当码放盘162A 抵靠到升降机构165A的抵靠部166A时，码放盘162A会出现倾斜。这样，有时候如图2所 示，码放盘162A停止时会出现偏移或倾斜。自动机械13被设计为在假定码放盘162A抵靠到抵靠部166A从而以正确姿态停 止在正常位置的情况下，抓取并且从码放盘162A提取部件113A。因此，当码放盘162A以 一定偏移或倾斜停止时，自动机械13不能够抓取部件113A并且从码放盘162A提取部件 113A。如上所述，在传统的部件提取方法中，存在如下问题当码放盘162A倾斜时，自动 机械13不能够抓取并从码放盘162A提取部件113A。下面基于比较例描述本发明的各个示例性实施方式。
图3是示出在下面的示例性实施方式中采用的测量方法的解释图。在图3中示出了 LED板1120和摄像机130。LED板1120上设置有多个LED 1121 和 1122。在下面的示例性实施方式中，通过采用一种测量方法(在这种测量方法中，利用 了置于LED板1120的表面上的LED 1121和略微高出LED板1120的表面而设置的另一个 LED 1122)来提高测量精度。基于利用摄像机130拍摄的图像的测量方法基本如下。先前已知摄像机130的位 置和姿态，通过摄像机130对LED板1120上的LED 1121进行拍摄，并且当从摄像机130观 看LED 1121的图像的位置时获得LED1121的方向。由于先前已知LED 1121之间的相对位 置关系，所以获得从摄像机130观看的LED 1121的方向。因此，根据这些信息项获得了由 LED 1121限定的平面(S卩，LED板1120的位置和姿态)。作为另一种选择，可以利用安装 了具有大球面像差成像镜头的摄像机130而利用LED1121的图像的尺寸。当采用具有大球 面像差的成像镜头时，LED 1121的图像变成基本椭圆形状的模糊图像，并且图像的尺寸取 决于从摄像机130到每个LED 1121的距离。根据这种现象，基于LED 1121的图像的尺寸 获得从摄像机130到每个LED 1121的距离。以相似方式根据利用摄像机130拍摄的图像 的位置来获得从摄像机130观看的LED 1121的方向。可以同时使用这两个传统的测量方法。当获得LED板1120上的三个LED 1121的方向和距离时，就获得了 LED 1121的三 维位置，并且获得了由三个LED 1121限定的平面，也就是说，获得了设置有三个LED 1121 的LED板1120的位置和姿态。在图3中，四个LED 1121设置在LED板1120的表面上。当测量LED板1120的位 置和姿态时，可以利用第四个LED 1121提高精度。作为另一种选择，针对每个LED板1120 改变第四个LED 1121的位置，并且第四个LED 1121可以用作ID以指定ID板。当LED板1120固定到图IA和IB的码放盘162A的预定位置时，获得LED板1121 的位置和姿态，并且还获得码放盘162A上的部件113A的位置和姿态。当获得由码放盘162A 支承的部件113A的位置和姿态时，自动机械13可以正确抓取已获得其位置和姿态的部件113A。在上述的测量方法中，尽管以非常高的精度测量了从摄像机130观看的LED 1121 的方向，但是摄像机130与每个LED 1121之间的距离的精度低于方向的精度。
因此，可以增加另一个LED 1122以提高距离的分辨率，如下所述。如上所述，附加的LED 1122与基准平面垂直并且间隔开设置(此时，基准平面与 LED板1120的表面重叠)。在图3中，以这样的姿态设置摄像机130，其中，摄像机130从使得成像光轴与LED 板1120的表面(由三个LED 1121形成的三角形基准平面)的经过LED 1122的垂线P彼此 不一致的位置朝向基准平面。当把摄像机130设置在该使得成像光轴与垂线P不一致的位 置并且通过摄像机130拍摄LED 1121和1122的图像时，LED板1120的表面上的LED 1121 与略微高于LED板1120的表面设置的一个LED 1122之间在成像画面上的相对位置差根据 成像方向而变化。除了上述的传统测量方法中的任何一个或全部两个以外，还可以采用这样一种测 量方法，在这种测量方法中，利用了 LED 1121与LED 1122之间在成像画面上的相对位置 差。由此，能够以高于传统测量方法的精度测量基准平面的位置和姿态(即，图3中的LED 板1120的位置和姿态)。图4A和4B是与图IA和IB相似的图。图4A、4B和图5是示出根据本发明第一示 例性实施方式的部件提取方法的解释图。图4A是示出传送其上放置了部件113的码放盘162的传送机构的侧视图，图4B 是传送机构的俯视图。参照图4A和4B，传送机构包括码放盘装载板161，在码放盘装载板161上装载有 码放盘162，并且LED板1120 (见图3)安装在码放盘装载板161上。后面将描述一个LED 板1120直接安装在码放盘上的示例。在图4A和4B的示例中，把放置了部件113的码放盘162放置在传送台164上并 且装载在码放盘装载板161上，在箭头A的方向上传送码放盘162，并且位于A方向的前端 的码放盘162放置在升降机构165上，并且码放盘162通过抵靠到抵靠部166而停止。关于图IA和IB的传统部件提取方法，经常把码放盘装载板161以粗略姿态放置 在传送台164上，并且有时候当码放盘162抵靠到升降机构165的抵靠部166时码放盘162 发生倾斜。因此，如图5所示，有时候码放盘162以一定偏移或倾斜度停止。参照图4A和4B描述第一示例性实施方式的部件装配方法。码放盘装载板161在它的上面装载了多个部件113，同时由传送台164在箭头A的 方向上进行传送，并且码放盘装载板161通过抵靠到升降机构165的抵靠部166而停止。图 3的LED板1120设置在码放盘装载板161的预定位置处。在第一示例性实施方式中，LED 板1120对应于本发明的被测量对象的示例。自动机械120安装在码放盘装载板161停止的位置的上方。自动机械120包括用 于提取部件113的自动机械臂121和自动机械手122。摄像机130固定到自动机械手122。测量中使用摄像机130，并且控制单元140控制摄像机130的操作。控制单元140 还控制自动机械120的位置和姿态。控制单元140既用作本发明的图像拍摄控制单元又用 作本发明的部件提取控制单元，控制单元140还对应于本发明的控制单元。控制单元140包括计算机和由该计算机执行的控制程序。当摄像机130拍摄LED 1121和1122的图像时，位置和姿态识别单元150基于LED 1121和1122的图像可以准确地指定基准平面的位置和姿态，即，码放盘装载板161 (在图3 中LED板1120固定到码放盘装载板161的顶表面上)的位置和姿态。当准确指定码放盘装载板161的位置和姿态时，位置和姿态计算单元151基于码 放盘装载板161的位置和姿态计算部件113的位置和姿态，如图4A和4B所示，自动机械手 122在控制单元140的控制下来面对码放盘装载板161上的部件113，从而准确地抓取并提 取部件113。在第一示例性实施方式中，摄像机130与自动机械120是一体的。作为另一种选 择，摄像机130与自动机械120可以分开。当摄像机130与自动机械120分开时，尽管分别 需要用于自动机械120的移动机构和用于摄像机130的移动机构，但是自动机械120不需 要执行用于成像的无用操作，并且摄像机130不需要执行用于提取部件113的无用操作。因 此，由于减少了无用运动，所以可以期待移动机构的寿命延长。关于向发光LED 1121和1122提供电力的方法，在LED板1120上安装有电池，电 池可以向LED 1121和1122提供电力。作为另一种选择，在LED板1120上安装有线圈或天 线，从而可以通过电磁感应或无线电波从外部向发光LED 1121和1122提供电力。在这种 情况下，不需要在LED板1120上安装消耗性电池，由此提高了维护可靠性。可以利用后向反射器替代第一示例性实施方式的LED 1121和1122。后向反射 器具有如下特征入射到后向反射器的光在入射方向上被反射。设置后向反射器替代LED 1121和1122，由来自摄像机130侧的光对后向反射器进行照明，并且从后向反射器反射的 光由摄像机130接收。可以执行与LED 1121和1122等效的测量，并且后向反射器不需要 电力，由此提高了维护可靠性。在后向反射器的情况下，不需要向装配板110提供电力或者不需要在装配板110 侧设置电源。因此，后向反射器适于防爆环境。在图4A和4B中，摄像机130从LED板1120正上方拍摄图像。如上所述，在利用这 种操作方法(在这种操作方法中，摄像机130相对于LED板1120倾斜向上移动以利用LED 板1120上的LED 1121与LED 1122之间的偏移)的情况下，提高了测量精度。因此，可以在第一示例性实施方式中实现这样的部件提取方法和部件提取设备， 其中，自动机械可以稳固地抓取并提取在码放盘上的预定位置受到支承的部件。图6到图9示出了根据本发明第二示例性实施方式的部件提取方法的处理。在图6到图9中，与图4A和4B的第一实施方式相同的组成部分由相同标号指定， 在此省略了其说明。第二示例性实施方式的部件提取方法与第一示例性实施方式的不同点 在于图3的LED板1120放置在码放盘111上。在第二示例性实施方式的部件提取方法中，当自动机械120位于图6所示的初始 位置时，摄像机130拍摄位于叠置的码放盘111中的最上层的码放盘111上的LED板1120 的图像。当自动机械120位于初始位置时，摄像机130位于LED板1120正上方。工人粗略 地叠置码放盘111，并且当码放盘111放置在标准位置时，摄像机130位于LED板1120正 上方。因此，有时候根据实际放置码放盘111的位置，LED板1120略微偏离摄像机130正下方的位置。然而，假定当自动机械120位于初始位置时，LED板1120充分进入摄像机130 的视角。如图6所示，当自动机械120位于初始位置时，摄像机130执行位置和姿态的第一 阶段测量。在LED板1120中，一个LED 1122略微高于其它LED 1121 (见图3)。在第一阶段 测量的情况下，摄像机130位于LED板1120正上方，并且该测量方法具有相对低的距离分 辨率。因此，即使一个LED 1122略微高于其它LED 1121，由于该LED 1122对提高用于指 定LED板1120的位置和姿态的精度并没有太多贡献，所以在第一阶段测量中以相对低的精 度指定了位置和姿态。在第二示例性实施方式中，以高于第一阶段测量的精度获得LED板 1120的位置和姿态。因此，基于由第一阶段测量获得的LED板1120的位置和姿态，自动机械120移动 到使得在理论上可以准确执行测量的位置(见图7)。该使得可以准确执行测量的位置是成 像光轴与从摄像机130到LED板1120的垂线彼此不一致的位置，并且该使得可以准确执行 测量的位置是使图3中的略微高于其它LED 1121的LED1122在通过摄像机130拍摄的图 像上偏离较大的位置。在第二示例性实施方式中，不仅移动摄像机130的位置，而且改变摄像机130的姿 态，从而使LED板1120位于摄像机130的成像光轴上。在摄像机130移动到使得可以准确执行测量的位置以后，执行第二阶段测量(见 图8)。在第二阶段测量中，由于图3中的LED 1122略微高于由其它LED1121形成的平面 (LED板1120的表面)，所以LED 1122在通过摄像机130拍摄的图像上偏移，由此高精度地 获得LED板1120的位置和姿态。通过第二阶段测量准确指定LED板1120的位置和姿态，同样准确地指定码放盘 111 (在该码放盘111上，LED板1120设置在预定位置处)的位置和姿态，并且同样准确指 定放置在码放盘111上的预定位置处的多个部件11中的每个部件的位置和姿态。如图9所示，自动机械手122处于所述位置和姿态，并且面对要从码放盘111提取 的部件113，并且自动机械手122抓取部件113以从码放盘111提取部件113。由于准确指 定了要提取的部件113的位置和姿态，所以可以显著减小自动机械手122不能够抓取部件 113的风险，或者自动机械手122不能够抓取部件113以从码放盘111提取部件113的风 险。提取最上码放盘111中的所有部件113，从而最上码放盘111变空。然后，从叠置 的码放盘111取走最上码放盘111，并且对新的最上码放盘111执行类似的工作。在第二示例性实施方式中，可以人工取走最上空码放盘111，或者自动机械120可 以取走最上空码放盘111。将在以后参照图10的部分(a)到(f)描述通过自动机械120取 走码放盘111的结构。在图6和图9所示的第二示例性实施方式中，如图7和图8所示，在第二阶段测量 中摄像机130进行移动以获得朝向LED板1120取向的倾斜姿态。作为另一种选择，摄像机 130朝向与垂线P相同的方向而取向，并且可以在偏离图像中心的位置通过摄像机130拍摄 LED板1120上的LED 1121和1122的图像。在这种情况下，由于LED 1121和1122与图像中心的偏离会导致摄像机130的成像镜头的像差，所以优选地可以考虑成像镜头的像差。在第二示例性实施方式中，当指定LED板1120的位置和姿态时，将测量划分成第 一阶段测量和第二阶段测量以执行准确测量。当码放盘111的放置位置和姿态被预测为没 有大改变时，可以省去第一阶段测量，并且可以在假定LED板1120处于标准位置和姿态的 情况下，而直接执行第二阶段测量以指定LED 1121和1122的方向和距离。下面描述这样一个过程，在这个过程中，通过自动机械120取走叠置的码放盘111 中的最上码放盘111，并且将其叠置在另一个位置。图10的部分(a)到(f)是解释通过自动机械120取走叠置的码放盘111中的最 上码放盘111并且将其叠置在另一个位置的过程的图。图10的部分(a)到(f)顺序示出了该过程。图10的部分(a)示出了这样一种状态，在这种状态中，在图6到图9的识别过程 以后的部件提取过程中，自动机械120从最上码放盘111提取所有的部件113。在图10的部分(a)中，控制单元140包括计数器，每当自动机械120从码放盘111 提取部件113时(见图6和图9)，控制单元140就利用该计数器对部件的数目进行计数，并 且控制单元140确定通过该计数器计数的值是否达到码放盘111上的部件的数目。当确定 码放盘111变空时，控制单元140将自动机械120和摄像机130移动到LED板112上，并且 控制单元140再次识别LED板1120的位置和姿态以确认抓取码放盘111的位置(见图10 的部分(b))。在这点上，与传统的测量方法(二维识别)不同，可以基于表示LED板1120 上的第四LED的图像以三维形式识别码放盘的姿态。如图10的部分(c)所示，自动机械 120抓取位于码放盘111的中央的凸起部，并且自动机械120取走空码放盘111。如图10 的部分(d)所示，自动机械120将抓取的码放盘111移动到另一个位置。自动机械120移 动空码放盘111，并且摄像机130到达要叠置该空码放盘111的位置的附近。在这点上，控 制单元140使得摄像机130拍摄LED板1120的图像以确认叠置空码放盘111的位置，并且 将移动的码放盘111叠置在叠置的空码放盘111中的最上码放盘111上。然后，控制单元 140将自动机械120返回到图10的部分(a)的状态，并且自动机械120开始提取下一个码 放盘111上的部件113。在图10的部分(a)到(f)中，每当自动机械120提取部件113时，控制单元140 就利用计数器对部件的数目进行计数，并且控制单元140确定码放盘是否变空。作为另一 种选择，在由码放盘111支承部件113的每个位置处设置LED，当部件113由码放盘111支 承而存在时，从LED发出的光被部件113遮挡，而当提取了部件113时光发射会显现，从而 控制单元140可以对显现了光发射的LED的数目进行计数，由此确定码放盘111是否变空。图11A禾口 11B示出了固定到码放盘111的LED板1120，并且图12A、12B、12C和12D 示出了 LED板1120或LED 1121和1122固定到码放盘111的位置。在第二示例性实施方式中，需要清楚先前位于码放盘111中的LED板1120和部件 113的几何排布位置。图11A示出了这样一种状态，其中，码放盘111中设置有称作卡扣接头SN的固定 部，并且LED板1120通过卡扣接头SN固定到码放盘111。图11B示出了具有以下结构的 码放盘111，在这种结构中，螺栓插入螺孔SCH中以将LED板1120固定到码放盘111。可以 采用图11A和11B的这两种结构，还可以采用任何结构，只要将LED板1120固定到码放盘
111，使得可以清楚地确定部件113以及LED板1120上的LED 1121和1122的几何排布位
置即可。如图12A所示，LED板1120可以位于码放盘111的端部中，并且如图12B所示，LED 板1120可以位于码放盘111的中央。如图12C所示，可以在码放盘111的对角位置处设置 两个LED板1120。当在对角位置设置了两个LED板1120时，提高了测量精度。如图12D所 示，可以在码放盘111的中央和四个角部中设置LED 1121和1122。下面描述部件装配方法。首先，将描述作为比较例的传统部件装配方法。然后，将描述应用于本发明的部件 装配方法的新测量方法，并且将描述本发明的多个示例性实施方式。图13的部分(a)到(d)是传统部件装配方法的解释图。图13的部分(a)示出了这样一种状态，在这种状态中，当传送到装配点时通过与 抵靠部215相撞，装配台架210停止在装配点。图13的部分(b)示出了这样一种状态，在这种状态中，装配台架210通过定位销 214进行定位以装配第二部件213，从而防止在图13的部分(a)的状态以后装配台架210 发生移动。图13的部分(c)示出了这样一种状态，在这种状态中，替代通过定位销214定位 装配台架210，在装配台架210停止以后立即利用升降机构216提升并定位装配台架210。图13的部分(d)示出了第一部件211的操纵。更具体地讲，图13的部分(d)示 出了这样一种状态，在这种状态中，在图13的部分(c)的状态以后将第二部件213装配在 第一部件211中。尽管没有示出，但是自动机械位于装配点，并且在装配台架停止以后，自 动机械将第二部件213自动装配在装配台架上的第一部件211上。在下面的描述中，假定 自动机械位于装配点以将第二部件213装配在第一部件211上。将参照图13的部分(a)到(d)描述传统部件装配方法。将第一部件211放置在装配台架210上。装配台架210由传送台212在箭头D的 方向上传送并且在装配台架210上放置有第一部件211，并且通过抵靠到抵靠部215 (在图 13的部分(a)到(d)的示例中包括销)，装配台架210停止在图13的部分(a)的位置。由 于装配台架210可能会因装配台架210停止时的抵靠冲击而倾斜，所以设置图13的部分 (b)的机构214或图13的部分(c)的机构216，以在装配台架210停止以后立即对装配台 架210进行定位。定位销在机构214中滑动。装配台架210在机构216中升降。自动机械将第二部件213装配在放置在准确定位的装配台架210上的第一部件 211 中。如上所述，在传统的部件装配方法中，需要提供定位机构等，这导致装备变大的问 题。下面基于传统的部件装配方法描述本发明的多个示例性实施方式。图14是示出用于下面的示例性实施方式的新颖测量方法的解释图。在图14中示出了 LED板2120和摄像机230。LED板2120上设置有多个LED 2121和一个LED 2122。位于LED板2120上的LED 2121和略微高于LED板2120的表面的LED 2122固定到LED板2120。在下面的示例性实施方式中，利用新颖测量方法测量LED板2120的位置和姿态，由此提高测量精度。基于通过摄像机230拍摄的图像的传统测量方法基本如下。在这点上，假定测量 位于LED板2120的表面中的LED 2121。先前已知摄像机230的位置和姿态，通过摄像机230拍摄LED板2120上的LED 2121的图像，并且获得当从摄像机230观看LED 2121的图像位置时的LED 2121的方向。 由于先前已知LED 2121之间的相对位置关系，所以获得了从摄像机230观看的LED 2121 的方向。从这些信息项获得由LED 2121限定的平面，S卩，LED板2120的位置和姿态。作为 另一种选择，可以通过利用安装了具有大球面像差成像镜头的摄像机230来利用LED 2121 的图像的尺寸。当利用安装了具有大球面像差成像镜头的摄像机230时，LED 2121的图像 变成基本椭圆形状的模糊图像，并且图像的尺寸取决于从摄像机230到每个LED 2121的距 离。根据这个现象，基于LED 2121的图像的尺寸获得从摄像机230到每个LED 2121的距 罔。当获得LED板2120上的三个LED 2121的方向和距离时，获得三个LED 2121的三 维位置，并且获得由三个LED 2121限定的基准平面的位置和姿态，也就是说，获得设置有 三个LED 2121的LED板2120的位置和姿态。可以同时利用两个传统测量方法。在图14 中，LED板2120的表面上设置有四个LED 2121。当测量LED板2120的位置和姿态时，使用 第四个LED 2121来提高精度。作为另一种选择，可以针对每个LED板2120改变第四个LED 2121的位置，从而第四个LED 2121可以用作指定LED板的ID。当LED板2120固定到图13A、13B、13C和13D的装配台架210的预定位置时，获得 LED板2120的位置和姿态，并且获得装配台架210上的第一部件211的位置和姿态。当获 得由装配台架210支承的第一部件211的位置和姿态时，即使装配台架210倾斜，仍可以正 确地把第一部件211装配在装配台架210上的第二部件211中。在上述的传统测量方法中，尽管以非常高的精度测量了从摄像机230观看的每个 LED 2121的方向，但是摄像机230与每个LED 2121之间的距离的精度低于方向的精度。因此，添加另一个LED 2122以提高距离的分辨率。如上所述，添加的LED 2122被设置为与基准平面(与LED板2120的表面重叠) 垂直间隔开。在图14中，摄像机230处于这样的姿态，其中，摄像机230从一位置朝向基准平面 取向，在这个位置处，使得成像镜头的光轴与LED板2120的表面(由三个LED 2121形成的 三角形基准平面)的经过LED 2122的垂线P不一致)。当摄像机230处于该使得成像光轴 与垂线P不一致的位置并且通过摄像机230拍摄LED 2121和2122的图像时，LED板2120 的表面中的LED 2121与略微高于LED板2120的表面而设置的一个LED2122之间在成像画 面上的相对位置差，根据成像方向而改变。因此，除了传统的测量方法以外，还可以采用新颖的测量方法。在新颖的测量方法 中，通过利用LED 2121与LED 2122之间在成像画面上的相对位置差，能够以高于传统测量 方法(即，测量以平面方式设置于LED板2120的表面中的LED 2121的方向和距离)的精 度来测量基准平面的位置和姿态，即，图14的LED板2120的位置和姿态。图15A、15B和15C是示出根据本发明第三示例性实施方式的部件装配方法的解释 图。
类似于图13的部分(a)到(d)，图15A、15B和15C示出了这样一个示例，在这个示 例中，采用了图14的新颖测量方法。尽管将在以后进行详细描述，但是利用这种新颖的测 量方法可以消除在图13的部分(a)到(d)中所需的定位机构214和216。下面参照图15A、15B和15C描述第三示例性实施方式的部件装配方法。图15A示出了这样一个状态，在这个状态中，在装配台架210传送到装配点以后， 通过抵靠部215 (包括升降销)使装配台架210停止在装配点。图15B和15C示出了如下 状态，在这些状态中，在图15A的状态以后装配台架210因装配台架210停止时的冲击而发 生倾斜。第一部件211放置在装配台架210上。装配台架210由传送台212在箭头D的方 向上传送且在装配台架210上放置有第一部件211，并且装配台架210通过抵靠到抵靠部 215而停止在图15A的位置。图14的LED板2120设置在装配台架210的预定位置处。在 第三示例性实施方式中，LED板2120对应于本发明的被测量对象的示例。自动机械220位于停止在装配点的装配台架210上方。自动机械220包括用于装 配部件213的自动机械臂221和自动机械手222。摄像机230固定在装配台架210的LED 板2120上方。控制单元240控制摄像机230的操作。控制单元240控制自动机械220的位置和 姿态。控制单元240既用作本发明的图像拍摄控制单元又用作本发明的部件提取控制单 元。例如，控制单元240包括计算机和由该计算机执行的控制程序。当摄像机230拍摄LED板2120的图像时，位置和姿态识别单元250可以基于LED 板2120的图像准确地指定基准平面的位置和姿态，即，在图15A、15B和15C中LED板2120 固定到装配台架210的顶表面的装配台架210的位置和姿态。和控制单元240 —样，位置 和姿态识别单元250包括计算机和由该计算机执行的位置和姿态识别程序。该计算机可由 位置和姿态识别单元250以及控制单元222共享。位置和姿态计算单元251还包括计算机 和由该计算机执行的位置和姿态计算程序。该计算机可由位置和姿态计算单元251、控制单 元240和位置和姿态识别单元250共享。即使如图15B和15C所示装配台架210发生倾斜，仍可以准确地指定装配台架210 的位置和姿态，位置和姿态计算单元251基于装配台架210的位置和姿态计算第一部件211 的位置和姿态。因此，在控制单元240的指令下，如图15C所示自动机械手222定位为面对 装配台架210的第一部件211，并且将第二部件213正确地装配在第一部件211中。在第三示例性实施方式中，假定摄像机230固定。作为另一种选择，摄像机230可 以移动从而从最佳位置拍摄LED板2120的图像。当摄像机230可移动时，摄像机230可以 刚性地与自动机械220形成一体。在此情况下，位置和姿态一起改变，从而可以消除专用于 摄像机230的移动机构。关于向发光LED 2121和2122提供电力的方法，在LED板2120上安装了电池，由电 池向LED 2121和2122提供电力。作为另一种选择，在LED板2120上安装了线圈或天线， 从而可以通过电磁感应或无线电波从外部向发光LED 2121和2122提供电力。在这种情况 下，不需要在LED板2120上安装消耗性电池，由此提高了维护可靠性。可以利用后向反射器替代第三示例性实施方式的LED 2121和2122。后向反射器 具有如下特性入射到后向反射器的光在入射方向上被反射。在LED板2120上设置后向反射器以替代LED 2121和2122，通过来自摄像机230侧的光对后向反射器进行照明，并且从 后向反射器反射的光由摄像机230进行接收。可以执行与LED 2121和2122等效的测量， 并且后向反射器不需要电力，由此提高了维护可靠性。在后向反射器的情况下，不需要向装配台架210侧提供电力，或者不需要在装配 台架210上设置电源。因此，后向反射器适于防爆环境。下面描述根据本发明第四示例性实施方式的部件装配方法。图16是示出本发明第四示例性实施方式的部件装配方法的解释图。在图16到图 18中，省去了图15A、15B和15C所示的位置和姿态识别单元250、位置和姿态计算单元251 和控制单元240，如果需要则引入这些部件。图16所示的第四示例性实施方式的部件装配方法与图15A、15B和15C所示的第 三示例性实施方式的部件装配方法相似。将LED板2120和第一部件270设置在装配台架271上的预定位置处。LED板2120 与图14的LED板2120相同。通过传送台279在箭头D的方向上传送装配台架271，并且在 装配台架271上设置有LED板2120和第一部件272，并且装配台架271通过抵靠到抵靠部 215 (未示出)而停止在图16的位置。摄像机230以一定位置和姿态固定，从而倾斜拍摄停止的装配台架271上的LED 板2120的图像。当获得LED板2120的位置和姿态时，还获得设置在同一装配台架271上 的预定位置处的第一部件272的位置和姿态。另一方面，自动机械手222抓取第二部件273。第二部件273是要装配在装配台架 271上的第一部件272中的部件。自动机械220基于从利用摄像机230拍摄的图像而获得 的第一部件272的位置和姿态，来改变它自己的位置和姿态。自动机械220对第二部件273 进行定位，使得第二部件273面对装配台架271上的第一部件272，接着自动机械220将第 二部件273装配在第一部件272上。在第四示例性实施方式中，假定摄像机230固定。作为另一种选择，可以设置移动 机构以改变摄像机230的位置和姿态。图17是示出根据本发明第五示例性实施方式的部件装配方法的解释图。将描述 与图16的第四示例性实施方式的不同点。在图17的第五示例性实施方式的部件装配方法中，LED板2120倾斜固定在装配 台架271的预定位置处，并且摄像机230固定为从正上方拍摄倾斜固定的LED板2120的图像。因此，摄像机230可以固定在LED板2120正上方，并且通过相对于垂线倾斜拍摄 LED板2120的图像，来准确获得LED板2120的位置和姿态，由此减小装备安装空间。图18是示出本发明第六示例性实施方式的部件装配方法的解释图。将描述与图 16的第四示例性实施方式的不同点。在图16的第四示例性实施方式中摄像机230刚性固定。另一方面，在图18的第六 示例性实施方式中，摄像机230固定到自动机械手222，从而摄像机230与自动机械手222
一起移动。如图18所示，当摄像机230固定到自动机械220时，可以确保避免在装配期间自 动机械220与摄像机230之间的干扰，从而提高了装配期间移动自动机械220的自由程度。
下面描述LED板2120固定到装配台架210的位置。图19的部分(a)到(c)示出了对LED板2120进行固定的位置。图19的部分(a)示出了对第六示例性实施方式中使用的LED板2120进行固定的 位置。当LED板2120固定到图19的部分(a)的位置时，即使装配台架210如图19的部分 (a)的右侧所示进行旋转，在旋转以后仍可以准确地识别装配台架210的位置和姿态，由此 将第二部件213装配在第一部件211中。尽管仅通过将LED板2120固定在图19的部分(a)的位置足以保证精度，但是可 以如图19的部分(b)所示在对角位置设置两个LED板2120，从而进一步提高精度。如图 19的部分(c)所示，可以分别在装配台架的四个角部设置四个LED 2121，并且在装配台架 的中央设置LED2122。在图19的部分(c)的结构中，与图19的部分(a)和(b)的结构相 比，可以将装配台架210小型化。最后，将在下面描述根据本发明第七示例性实施方式的部件装配方法。首先，描述 基于第七示例性实施方式的部件装配方法的图像形成设备的概况。图20是示出图像形成设备的主要部分的结构的示意图。参照图20，图像形成设备2100包括四个图像形成部2110Y、2110M、2110C和 2110K。图像形成部 2110Y、2110M、2110C 和 2110K 分别包括感光体 2111Y、2111M、2111C 和 2111K、带电装置 2113Y、2113M、2113C 和 2113K、曝光装置 2114Y、2114M、2114C 和 2114K、显 影辊 2112Y、2112M、2112C 和 2112K、一次转印辊 2120Y、2120M、2120C 和 2120K、以及清洁部 件 2115Y、2115M、2115C 和 2115K。感光体 2111Y、2111M、2111C 和 2111K 在箭头 A 的方向上 进行旋转。在图像形成设备2100中，可以执行全色印刷，并且部件的后缀Y、M、C和K指示用 于形成黄色、洋红色、青色和黑色图像的部件。图像形成设备2100还包括中间转印带2130、二次转印辊2140、张紧辊2131以及 图像信息处理单元2150。中间转印带2130在箭头B的方向上进行循环。图像信息处理单 元2150将图像信息传送到每个图像形成部2110Y、2110M、2110C和2110K。图像信息处理单元2150将从外部送入的图像信息分成图像信息的黄色部分、洋 红色部分、青色部分和黑色部分，并且图像信息处理单元2150分别将图像信息的黄色部 分、洋红色部分、青色部分和黑色部分传送到曝光装置2114Y、2114M、2114C和2114K。下面描述由图像形成设备2100执行的基本图像形成操作。在图像形成设备2100中，黄色图像形成部2110Y启动调色剂图像形成，并且带电 装置2113Y对在箭头A的方向上旋转的感光体2111Y的表面施加预定电荷。然后，响应于 从图像信息处理单元2150发送的图像信息，曝光装置211Y利用与黄色图像对应的曝光照 射感光体2111Y的表面，从而形成静电潜像。显影辊2112Y利用黄色调色剂对静电潜像进 行显影，由此在感光体2111Y上形成黄色调色剂图像。该调色剂图像通过一次转印辊2120Y 的动作而转印到中间转印带2130。在这点上，在图像形成设备2100中利用包含调色剂和磁载体的显影剂。在该显影 剂中，磁载体涂覆有外部添加剂以确保调色剂带电特性。根据图像信息在感光体上形成的 静电潜像由包含在显影剂中的调色剂进行显影。在将充有显影剂的显影剂盒装载到图像形 成设备2100中以后，仅重新填充调色剂，并且调色剂与磁载体进行混合，由此对调色剂充负电而对磁载体的外部添加剂充正电。在中间转印带2130中，洋红图像形成部2110M执行调色剂图像形成，从而下一个 颜色的洋红调色剂图像与转印到中间转印带2130上的黄色调色剂图像到达下一个彩色图 像形成部2110M的一次转印辊2120M的时间同步地到达一次转印辊2120M。洋红调色剂图 像通过一次转印辊2120M的动作而转印到中间转印带2130，并且叠加在中间转印带2130的 黄色调色剂图像上。然后，青色和黑色图像形成部2110C和2110K以相似定时执行调色剂图像形成，并 且这些调色剂图像通过一次转印辊2120C和2120K的动作而顺序转印到中间转印带2130， 并且叠加在中间转印带2130的黄色和洋红色调色剂图像上。二次转印辊2140最终将转印到中间转印带2130上的多色调色剂图像二次转印到 纸张2150，并且该多色调色剂图像连同纸张2150 —起在箭头C的方向上被传送。然后，定 影装置(未示出)将多色调色剂图像定影到纸张2150以形成彩色图像。在调色剂图像转印到中间转印带2130以后，清洁部件2115Y、2115M、2115C和 2115K从感光体2111Y、2111M、2111C和2111K的表面刮掉残留在它们上的调色剂。通过清 洁部件刮掉的废调色剂由一个机构(未示出)在与图20的纸张平面垂直的方向上进行传 送，从而将废调色剂排到废调色剂容器(未示出)。以黄色图像形成部2110Y为例，通过本发明的部件装配方法把感光体2111Y、带电 装置2113Y和清洁部件2115Y装配成一个感光体组件，并且置于图像形成设备2100中。对 于其它图像形成部来讲是一样的。通过以感光体组件为例来描述第七示例性实施方式的部件装配方法。图21是示出用于装配感光体组件的自动机械的立体图。在图21中示出组成自动机械2200的自动机械臂2201和自动机械手2202。自动 机械手2202包括吸盘2203，该吸盘2203通过抽空来吸附(本发明的“抓取”的示例)和拿 起部件。测量摄像机2290固定到自动机械手2202。自动机械手2202的位置和姿态自由改变。图22是示出装配台架2300和由装配台架2300支承的框架2410的立体图。框架 2410是树脂部件。框架2410是感光体组件的框架，并且框架2410是构成感光体组件的部 件之一。四个保持件2301固定在装配台架2300上，并且LED板2310通过这些保持件2301 固定到装配台架2300。三个测量LED 231ULED 2312和LED 2313设置在LED板2310上。 LED 2312用作将LED板2310与其它LED板进行区分的ID。LED 2313固定得略微高于LED 板2310。使用三个LED 2311和一个LED 2313来测量LED板2310的位置和姿态。一个LED 2312的排布位置取决于LED板2310，并且指定该排布位置以将LED板2310与其它LED板 进行区分。由于利用LED板2310上的LED2311和2313获得LED板2310的位置和姿态的 方法与图14相似，所以省去了详细描述。参照图22，两个保持件2302和两个定位销2303设置在装配台架230中。两个保 持件2302用于保持框架2410，并且两个定位销2303用于将框架2410定位在装配台架2300 上。在框架2410中形成两个定位孔2411，将框架2410安装在保持件2302上，同时将定位 销2303插入定位孔2411中，由此预先将框架2410设置在装配台架2300的预定位置处。
把LED板2310和框架2410设置在装配台架2300的预定位置处，并且通过获得 LED板2300的位置和姿态来清楚获得框架2410的位置和姿态。图23是示出码放盘和布置在码放盘上的清洁部件的立体图。十个清洁部件2420布置在图23的码放盘2330中。清洁部件2420分别对应于图 20的清洁部件2115Y、2115M、2115C和2115K。图23的清洁部件2420是包括橡胶部件2421 和金属片部件2422的复合部件。橡胶部件2421与感光体直接接触。橡胶部件2421由金 属片部件2422进行支承。码放盘2330包括十个存放槽2331，并且每个清洁部件2420存放在对应一个存放 槽2331中。因此，清洁部件2420以预定位置和姿态保持在码放盘2330上。码放盘2330中设置有凹部2332，并且LED板2340设置在凹部2332中。LED板 2340设置在凹部2332中，以将LED板2340固定成预定位置和姿态。LED 板 2340 包括三个 LED 2341 和一个 LED 2343，并且三个 LED2341 和一个 LED 2343的位置与图22的LED板2310相同。LED 2342的排布位置与图22的LED板2310上 的LED 2312的排布位置不同。这是因为，排布位置对于每个LED板进行改变，以利用LED 2342作为用于指定LED板的ID。对于图23的LED板2340，通过摄像机2290的测量识别LED板2310的位置和姿 态，并且基于LED板2310的位置和姿态获得布置在码放盘2330上的每个清洁部件2420的 位置和姿态。图21的自动机械2200提取布置在码放盘2330上的一个清洁部件2420，以将 该清洁部件2420装配在图22的框架2410中。下面描述将清洁部件2420装配在框架2410中的过程。图24是示出了这样一种状态的立体图，在这种状态中，在提取清洁部件2420之 前，自动机械2200趋近码放盘2330。然后，摄像机2290测量LED板2340的位置和姿态，由此识别清洁部件2420的位 置和姿态，并且把自动机械手2220的吸盘2221控制成所述位置和姿态，以面对要提取的清 洁部件2420。图25是示出了这样一种状态的立体图，在这种状态中，自动机械2200提取码放盘 2330上的一个清洁部件2420。自动机械2200的吸盘2203面对码放盘2330上的要提取的清洁部件2420，将吸 盘1103压靠到清洁部件2420，以通过抽空来吸附清洁部件2420，从而直接拿起清洁部件 2420，由此从码放盘2330提取清洁部件2420。图26是示出了这样一种状态的立体图，在这种状态中，吸附清洁部件的自动机械 趋近装配台架。当自动机械2200趋近装配台架2330时，安装到自动机械2200的摄像机2290测 量LED板2310的位置和姿态，由此识别框架2410的位置和姿态。然后，自动机械2200进行 移动，使得由自动机械手2202的吸盘2203吸附的清洁部件2420面对固定到装配台架2300 的框架2410。图27是示出了这样一种状态的立体图，在这种状态中，清洁部件2420装配在框架 2410 中。在清洁部件2420面对框架2410以后，如图27所示将清洁部件2420装配在框架2410中。然后，松开吸盘2203的吸附，并且自动机械2200升高以将吸盘2203与清洁部件 2420分开。在把清洁部件2420装配在框架2410中以后，以与清洁部件2420相似的装配方式 顺序装配各种部件。图28和29是示出了当从不同角度观看感光体组件时的在装配以后的感光体组件 的立体图。参照图28和29，感光体组件2400包括框架部件2410、感光体2430、感光体保持部 件2440、支承板2450、后盖2460、前盖2470以及带电装置2480。感光体2430对应于图20 的感光体2111Y、2111M、2111C和2111K中的一个，带电装置2480对应于图20的带电装置 2113Y、2113M、2113C 和 2113K 中的一个。在图28和29中没有示出初始装配在框架2410中的清洁部件2420(例如，见图25)，这是因为感光体2430遮盖了清洁部件2420。感光体保持部件2440和支承板2450分别支承感光体2430的后端和前端。感光 体组件2400的后部和前部分别被后盖2460和前盖2470遮盖。然而，在后盖2450中形成 开口 2461以向感光体2430传送扭矩。板2471固定在前盖2470，并且记录了感光体2430 的累积旋转数目的存储单元安装在板2471上。下面描述组成感光体组件2400的各部件的装配过程。图30示出了框架2410。尽管由于非必需而在以上附图中没有进行示出，但是在下面附图中加入了标记以 识别装配阶段，这将在下面进行描述。可以期望的是，通过摄像机2290可以清楚地拍摄诸 如LED和后向反射器的标记的图像(见图21)。在图30的框架2410中形成有支承板识别标记2501、清洁部件识别标记2502、感 光体识别标记2503以及带电装置识别标记2504。图31示出了这样一种状态，在这种状态中，把清洁部件2420装配在框架2410中。参照图31，通过将清洁部件2420装配在框架2410中，由清洁部件2420遮盖了清 洁部件识别标记2502 (见图30)，从而摄像机2290或工人可以容易地识别出清洁部件2420 装配在框架2410中。图32示出了这样一种状态，在这种状态中，装配了感光体2430。通过装配感光体2430遮盖此前一直能看见的感光体识别标记2503 (见图31)。因 此，摄像机2290或工人可以容易地识别出装配了感光体2430。图33示出了这样一种状态，在这种状态中，还装配了感光体保持部件2440 ；图34 是示出图33的状态的局部放大立体图。对感光体保持部件2440添加了新的感光体保持部件识别标记2505，从而摄像机 2290或工人可以容易地识别出除了支承板识别标记2501和曝光装置识别标记2504以外还 新添加了感光体保持部件识别标记2505。因此，摄像机2290或工人可以识别出装配了感光 体保持部件2440。图35示出了这样一种状态，在这种状态中，还装配了支承板2450 ；图36是示出恰 在装配了支承板2450之前的状态的局部放大立体图。如图36所示，按从感光体2430的前端沿箭头E的方向插入的方式来装配支承板2450。尽管在装配支承板2450之前可以看见支承板识别标记2501，但是通过装配支承板 2450遮盖了支承板识别标记2501。由于摄像机2290或工人识别出支承板识别标记2501 被遮盖，所以摄像机2290或工人识别出装配了支承板2450。图37示出了这样一种状态，在这种状态中，还装配了后盖2460 ；图38是示出图37 的状态的局部放大立体图。对后盖2460添加了新的后盖识别标记2506，从而摄像机2290或工人识别出添加 了后盖识别标记2506。因此，摄像机2290或工人可以容易地识别出装配了后盖2460。图39示出了这样一种状态，在这种状态中，还装配了前盖2470 ；图40是示出恰在 装配了前盖2470之前的状态的局部放大立体图。如图40所示，按从前侧沿箭头F的方向压靠支承板2450的方式，将前盖2470装 配在支承板2450中。对前盖2470添加了新的前盖识别标记2507。由于对前盖2470添加了新的前盖识 别标记2507，所以摄像机2290或工人可以容易地识别出添加了前盖2470。图41示出了这样一种状态，在这种状态中，还装配了带电装置2480。当装配了带电装置2480时，带电装置识别标记2504被带电装置2480遮盖。因此， 摄像机2290或工人可以容易地一眼识别出装配了带电装置2480。如上所述，根据组成感光体组件的每个部件的装配阶段形成标记从而使得出现标 记的图案发生改变，由此摄像机或工人可以容易地一眼识别出装配阶段。针对示出和说明的目的提供了本发明的示例性实施方式的以上描述。这并不是穷 尽的或者将本发明限制为公开的具体形式。显而易见，本领域技术人员将清楚许多变型和 改动。选择并描述这些示例性实施方式以最佳解释本发明的原理及其实际应用，由此使得 本领域技术人员可以明白本发明的各种实施方式和适于构思的特定应用的各种变型。本发 明的范围由权利要求及其等同物进行定义。
权利要求
一种部件操纵方法，该部件操纵方法包括识别步骤，在该识别步骤中，通过利用摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图像，来识别所述被测量对象的位置和姿态，所述被测量对象和操纵目标部件被支承在部件支承部的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑的所述光斑组，用作位置和姿态的测量目标；计算步骤，在该计算步骤中，基于在所述识别步骤中识别出的所述被测量对象的位置和姿态，以及由所述部件支承部支承的所述被测量对象和所述部件的几何排布位置，来计算所述部件的位置和姿态；以及操纵步骤，在该操纵步骤中，基于在所述计算步骤中计算出的位置和姿态，操纵自动机械对所述部件执行操作，所述自动机械用于对所述部件执行操作。
2.一种部件提取方法，该部件提取方法包括识别步骤，在该识别步骤中，通过利用摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，基于由 所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图像，来识别所述被测量对 象的位置和姿态，所述被测量对象和提取目标部件被支承在部件支承部的预定位置处，所 述被测量对象具有包括多个光斑的所述光斑组，用作位置和姿态的测量目标；计算步骤，在该计算步骤中，基于在所述识别步骤中识别出的所述被测量对象的位置 和姿态，以及由所述部件支承部支承的所述被测量对象和所述部件的几何排布位置，来计 算所述部件的位置和姿态；以及操纵步骤，在该操纵步骤中，通过定位自动机械以面对并抓取在所述计算步骤中计算 了其位置和姿态的部件，来操纵所述自动机械从所述部件支承部提取所述部件，所述自动 机械用于抓取所述部件。
3.根据权利要求2所述的部件提取方法，其中，所述部件支承部在预定位置处支承所 述被测量对象和多个部件，所述计算步骤是计算所述多个部件中的每个部件的位置和姿态的过程，并且所述提取步骤是将所述自动机械定位成顺序面对在所述计算步骤中计算了其位置和 姿态的各个部件，以使所述自动机械顺序提取各个部件的过程。
4.根据权利要求3所述的部件提取方法，该部件提取方法还包括确定步骤，在该确定 步骤中，通过利用所述自动机械对从所述部件支承部提取的部件的数目进行计数，来确定 所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。
5.根据权利要求3所述的部件提取方法，其中，所述部件支承部在支承所述多个部件 的位置处具有光斑，所述光斑在存在部件时被遮挡，而在提取部件后显现，并且所述部件提取方法还包括确定步骤，在该确定步骤中，通过利用所述摄像机拍摄所述 部件支承部的光斑的图像，在通过所述摄像机拍摄了由所述部件支承部对部件进行支承的 所有位置处的光斑的图像时，确定所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有 部件的空状态。
6.根据权利要求2所述的部件提取方法，其中，支承所述被测量对象和所述部件的所 述部件支承部叠置成多个层，所述部件提取方法提取由叠置在最上层的部件支承部支承的部件，并且所述部件提取方法还包括取出步骤，在该取出步骤中，通过使所述自动机械面对完成了部件提取的最上层部件支承部，并且抓取并从所述最上层取出该部件支承部，来从所述 最上层取走该部件支承部。
7.根据权利要求2所述的部件提取方法，其中，所述被测量对象具有包括三个光斑和 一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形基准平面垂直 间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述识别步骤还包括利用所述摄像机拍摄所述被测量对象上的光斑组的图像，所述摄 像机设置在与所述基准平面的垂线间隔开的位置处。
8.一种部件装配方法，该部件装配方法包括拍摄步骤，在该拍摄步骤中，通过摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测量 对象和第一部件被支承在装配台架的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑的所 述光斑组，并且用作位置和姿态的测量目标；识别步骤，在该识别步骤中，基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组 的光斑的光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算步骤，在该计算步骤中，基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象 和所述第一部件的几何排布位置，计算所述第一部件的位置和姿态，所述被测量对象的位 置和姿态是在所述识别步骤中识别出的，所述被测量对象和所述第一部件由所述装配台架 支承；以及装配步骤，在该装配步骤中，通过使自动机械抓取第二部件，并且通过基于在所述识别 步骤中识别出的所述被测量对象的位置和姿态而使所述第二部件面对所述第一部件，将所 述第二部件装配在所述第一部件中，由此来装配部件。
9.根据权利要求8所述的部件装配方法，其中，所述被测量对象具有包括三个光斑和 一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形基准平面垂直 间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述拍摄步骤是包括通过所述摄像机拍摄所述被测量对象上的所述光斑组的图像的 过程，所述摄像机位于使成像光轴与所述基准平面的垂线彼此不一致的位置处，所述垂线 经过所述一个光斑。
10.根据权利要求8所述的部件装配方法，其中，所述装配步骤是这样的过程，即，在该 过程中，把所述第二部件已经装配在由所述装配台架支承的所述第一部件中的部件组设置 为新的第一部件，而把要装配在该新的第一部件中的部件设置为新的第二部件，并且将部 件装配重复多次。
11.一种部件操纵设备，该部件操纵设备包括摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测量对 象和操纵目标部件被支承在部件支承部的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑 的所述光斑组，所述被测量对象用作位置和姿态的测量目标；识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图 像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和所述部件的 几何排布位置，计算所述部件的位置和姿态，所述被测量对象的位置和姿态由所述识别单元识别，所述被测量对象和所述部件由所述部件支承部支承； 自动机械，其操纵所述部件；以及控制单元，其基于在所述计算单元中计算出的位置和姿态，使所述自动机械操纵所述 部件。
12.—种部件提取设备，该部件提取设备包括 摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测量对 象和提取目标部件被支 承在部件支承部的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑 的所述光斑组，所述被测量对象用作位置和姿态的测量目标；识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的光斑的光图 像，识别所述被测量对象的位置和姿态；计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和所述部件的 几何排布位置，计算所述部件的位置和姿态，所述被测量对象的位置和姿态由所述识别单 元识别，所述被测量对象和所述部件由所述部件支承部支承； 自动机械，其抓取所述部件；以及部件提取控制单元，其使所述自动机械面对已在所述计算单元中计算了其位置和姿态 的部件，并且使所述自动机械抓取所述部件以从所述部件支承部提取所述部件。
13.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述部件支承部在预定位置支承所 述被测量对象和所述多个部件，所述计算单元计算所述多个部件中的每个部件的位置和姿态，并且 所述部件提取控制单元使所述自动机械顺序面对已在所述计算单元中计算了其位置 和姿态的部件，并且使所述自动机械顺序提取所述部件。
14.根据权利要求13所述的部件提取设备，该部件提取设备还包括空状态确定单元， 所述空状态确定单元对所述自动机械从所述部件支承部提取的部件的数目进行计数，以确 定所述部件支承部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。
15.根据权利要求13所述的部件提取设备，其中，所述部件支承部在支承所述多个部 件的位置处具有光斑，所述光斑在存在部件时被遮挡，而在提取了部件后显现，并且所述部件提取设备还包括空状态确定单元，所述空状态确定单元在通过所述摄像机拍 摄了由所述部件支承部对部件进行支承的所有位置处的光斑的图像时，确定所述部件支承 部是否变成从所述部件支承部提取走所有部件的空状态。
16.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，支承所述被测量对象和所述部件的 所述部件支承部叠置成多个层，所述部件提取设备提取由叠置在最上层的部件支承部支承的部件，并且 所述部件提取设备还包括部件支承部提取控制单元，所述部件支承部提取控制单元使 所述自动机械面对完成了部件提取的最上层部件支承部，并且抓取并从最上层取出该部件 支承部。
17.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述被测量对象具有包括三个光斑 和一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形基准平面垂 直间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述图像拍摄控制单元使所述摄像机拍摄所述被测量对象上的所述光斑组的图像，所 述摄像机位于使成像光轴与所述基准平面的垂线彼此不一致的位置处，所述垂线经过所述 一个光斑。
18.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述摄像机和所述自动机械彼此固 定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅一起改变。
19.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述摄像机和所述自动机械的位置 和姿态能够独立改变。
20.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述光斑是发光二极管。
21.根据权利要求12所述的部件提取设备，其中，所述光斑是向入射方向反射入射光 的后向反射器。
22.—种部件装配设备，该部件装配设备包括摄像机；图像拍摄控制单元，其使所述摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，所述被测量对 象和第一部件被支承在装配台架的预定位置处，所述被测量对象具有包括多个光斑的所述 光斑组，并且用作位置和姿态的测量目标；位置和姿态识别单元，其基于由所述摄像机拍摄的图像上的、表示构成所述光斑组的 光斑的光图像，识别所述被测量对象的位置和姿态；位置和姿态计算单元，其基于所述被测量对象的位置和姿态，以及所述被测量对象和 所述第一部件的几何排布位置，计算所述第一部件的位置和姿态，所述被测量对象的位置 和姿态在所述位置和姿态识别单元中识别，所述被测量对象和所述第一部件由所述装配台 架支承；自动机械，其抓取第二部件以将该第二部件装配在第一部件中；以及部件装配控制单元，其使所述自动机械抓取第二部件，以基于在所述位置和姿态识别 单元中识别出的所述被测量对象的位置和姿态使所述第二部件面对所述第一部件，并且使 所述自动机械将所述第二部件装配在所述第一部件中。
23.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，所述被测量对象具有包括三个光斑 和一个光斑的光斑组，所述三个光斑彼此间隔开设置，所述一个光斑与三角形基准平面垂 直间隔开设置，所述三角形基准平面以所述三个光斑为顶点，并且所述图像拍摄控制单元使得所述摄像机拍摄所述被测量对象上的所述光斑组的图像， 所述摄像机位于使成像光轴与所述基准平面的垂线彼此不一致的位置处，所述垂线经过所 述一个光斑。
24.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，在所述部件装配控制单元中，把所述 第二部件已被装配在由所述装配台架支承的所述第一部件中的部件组设置为新的第一部 件，把要装配在该新的第一部件中的部件设置为新的第二部件，并且将部件装配重复多次。
25.根据权利要求24所述的部件装配设备，其中，要顺序装配的多个部件中的至少一 些部件在光斑显现模式随所述多个部件的装配阶段而改变的位置处具有光斑。
26.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，所述摄像机和所述自动机械彼此固 定，并且所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态仅一起改变。
27.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，所述摄像机和所述自动机械的位置和姿态能够独立改变。
28.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，所述光斑是发光二极管。
29.根据权利要求22所述的部件装配设备，其中，所述光斑是向入射方向反射入射光 的后向反射器。
全文摘要
本发明涉及用于部件操纵、部件提取、部件装配的方法和设备。部件操纵方法包括识别步骤、计算步骤和操纵步骤。识别步骤是这样的过程，在该过程中，通过利用摄像机拍摄被测量对象的光斑组的图像，基于由摄像机拍摄的图像上的、表示构成光斑组的光斑的光图像，识别被测量对象的位置和姿态，该被测量对象具有包括多个光斑的光斑组。计算步骤是这样的过程，在该过程中，基于识别出的被测量对象的位置和姿态，以及被测量对象和部件的几何排布位置，计算部件的位置和姿态。操纵步骤是这样的过程，在该过程中，基于计算出的位置和姿态操纵自动机械对部件执行操作，该自动机械用于对部件执行操作。
文档编号G01B11/00GK101848630SQ200910170598
公开日2010年9月29日 申请日期2009年9月18日 优先权日2009年3月25日
发明者古木威敏, 小池尚己 申请人:富士施乐株式会社