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技術 ワーク処理システム

出願人 DMG森精機株式会社
発明者 柏木悟
出願日 2016年7月29日 (4年4ヶ月経過) 出願番号 2016-149307
公開日 2018年2月1日 (2年9ヶ月経過) 公開番号 2018-015850
状態 特許登録済
技術分野 マニプレータ 工作物の供給
主要キーワード 異種形状 ワーク処理システム エアーブロー装置 ピックアップロボット 各撮像カメラ 流体圧式 ストッカー内 物品処理装置
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年2月1日)のものです。
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図面 (6)

課題

姿勢検出装置により物品姿勢を検出することが不能な場合でも、処理効率を低下させることのないワーク処理システムを提供する。

解決手段

ワーク処理システム1は、ワークを処理するワーク処理装置と、ワークが載置されるワーク載置テーブル9を有するワーク載置装置3と、ワーク載置テーブル9上に載置されたワークの三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置8と、ワークを把持するハンドを有し、姿勢検出装置8により検出されたワークの姿勢に応じてワーク載置テーブル9上のワークをワーク処理装置に供給する搬送ロボットとを備え、ワーク載置装置3は第1排出路を有する排出機構を備え、当該排出機構は、姿勢検出装置8がワークの姿勢を検出することができなかった場合に、ワーク載置テーブル9に載置されたワークを当該ワーク載置テーブル9から前記第1排出路を介して排出する。

概要

背景

従来、ストッカー内に乱雑にバラ積みされた同一形状物品を取り出す作業は自動化が難しく、手作業により行われていた。しかしながら、近年では、上記バラ積みされた物品をロボットにより取り出すことができる物品取出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。

特許文献1の物品取出装置は、物品がバラ積みされたコンテナの上方に配置された三次元測定機を備える。この三次元測定機は、露出した物品の表面を測定し、複数の三次元点位置情報を取得する。三次元測定機としては、非接触方式のものが利用できるとされている。非接触方式のものとして、従来種々のものが知られているが、例えば2台のカメラを用いるステレオ方式レーザスリット光走査する方式、レーザスポット光を走査する方式、プロジェクタを用いてパターン光を物品に投影する方式、投光器から出射された光が物品の表面で反射した後に受光器に到達するまでの時間を利用する方式等が挙げられる。上記のような三次元測定機は、取得した三次元情報距離画像又は三次元マップといった形式表現する。上記距離画像とは、画像形式で三次元情報を表現したものであり、画像の各画素の明るさや色によりその画像上の位置の高さ又は三次元測定機からの距離を表す。また、上記三次元マップとは、測定された三次元座標値集合体として三次元情報を表現したものである。

このような物品取出装置が有するロボットによって、コンテナ内でバラ積みされた物品の三次元情報に基づき物品がコンテナから取り出された後、当該物品は、NC工作機械計測装置又はバリ取り装置等の物品処理装置に供給される前に一旦物品載置テーブルに載置されることがある。この物品載置テーブルの上方には、当該物品載置テーブル上に載置された物品の三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置が設けられる。姿勢検出装置は、物品載置テーブル上の物品を撮像する撮像カメラを有し、当該撮像カメラにより生成された画像に基づき物品の姿勢を検出するものである。物品は物品載置テーブル上に複数載置されることがあるが、バラ積み状態ではなくある程度分散状態で載置されるので、一台の撮像カメラを用いた簡易な構成によって物品を取り出すことができる。そして、上記姿勢検出装置により検出された物品の姿勢に応じて、ロボットにより物品載置テーブル上の物品が保持されて上記物品処理装置に供給される仕組みとなっている。

概要

姿勢検出装置により物品の姿勢を検出することが不能な場合でも、処理効率を低下させることのないワーク処理システムを提供する。ワーク処理システム1は、ワークを処理するワーク処理装置と、ワークが載置されるワーク載置テーブル9を有するワーク載置装置3と、ワーク載置テーブル9上に載置されたワークの三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置8と、ワークを把持するハンドを有し、姿勢検出装置8により検出されたワークの姿勢に応じてワーク載置テーブル9上のワークをワーク処理装置に供給する搬送ロボットとを備え、ワーク載置装置3は第1排出路を有する排出機構を備え、当該排出機構は、姿勢検出装置8がワークの姿勢を検出することができなかった場合に、ワーク載置テーブル9に載置されたワークを当該ワーク載置テーブル9から前記第1排出路を介して排出する。

目的

本発明は、以上の実情を鑑みなされたものであって、姿勢検出装置により物品の姿勢を検出することが不能な場合でも、処理効率を低下させることのないワーク処理システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ワークを処理するワーク処理装置と、前記ワークが載置されるワーク載置テーブルを有するワーク載置装置と、前記ワーク載置テーブル上に載置された前記ワークの三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置と、前記ワークを把持するハンドを有し、前記姿勢検出装置により検出された前記ワークの姿勢に応じて、前記ワーク載置装置の前記ワーク載置テーブルに載置された前記ワークを前記ハンドにより把持し、前記ワーク処理装置に供給する搬送ロボットと、を備え、前記ワーク載置装置は第1排出路を有する排出機構を備え、前記排出機構は、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記ワーク載置テーブルに載置された前記ワークを当該ワーク載置テーブルから前記第1排出路を介して排出する第1排出動作を行うように構成されていることを特徴とするワーク処理システム

請求項2

複数の前記ワークが貯留されるストック部をさらに備え、前記搬送ロボットは、前記ストック部から前記ワークを前記ワーク載置装置の前記ワーク載置テーブル上に搬送するように構成され、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記ワーク載置装置の前記排出機構は、前記ワーク載置テーブル上の前記ワークを前記第1排出路を介して前記ストック部に排出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のワーク処理システム。

請求項3

前記姿勢検出装置は、前記ワークの三次元情報を予め記憶する記憶部と、前記検出された姿勢に係る前記ワークの三次元情報と前記記憶部の前記ワークの三次元情報とを比較して前記ワークが異物であるか否かの判別を行う異物判別部と、を有し、前記排出機構は、前記第1排出路とは異なる第2排出路を有し、前記ワーク載置装置は、前記異物判別部により前記ワークが異物であると判断された場合に、前記異物であると判断されたワークを前記第2排出路を介して排出する第2排出動作を行うように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のワーク処理システム。

請求項4

前記ワーク載置テーブルは、平面視で矩形状又は正方形状に形成されると共に、その一端部に設けられた蝶番を軸に当該軸回り回動するように構成され、前記排出機構は、前記ワーク載置テーブルの下面部に接続されたピストンロッドを有するシリンダと、前記ストック部に接続され前記第1排出路を形成するシュートとを備え、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記排出機構は、前記第1排出動作として、前記シリンダにより前記ピストンロッドを引き入れることによって前記ワーク載置テーブルを下方に回動させて、当該ワーク載置テーブルの他端部を前記シュートに連結させるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載のワーク処理システム。

技術分野

0001

本発明は、ワーク載置テーブルに載置されたワークを搬送ロボットにより保持しつつ工作機械等のワーク処理装置に供給するワーク処理システムに関する。

背景技術

0002

従来、ストッカー内に乱雑にバラ積みされた同一形状物品を取り出す作業は自動化が難しく、手作業により行われていた。しかしながら、近年では、上記バラ積みされた物品をロボットにより取り出すことができる物品取出装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。

0003

特許文献1の物品取出装置は、物品がバラ積みされたコンテナの上方に配置された三次元測定機を備える。この三次元測定機は、露出した物品の表面を測定し、複数の三次元点位置情報を取得する。三次元測定機としては、非接触方式のものが利用できるとされている。非接触方式のものとして、従来種々のものが知られているが、例えば2台のカメラを用いるステレオ方式レーザスリット光走査する方式、レーザスポット光を走査する方式、プロジェクタを用いてパターン光を物品に投影する方式、投光器から出射された光が物品の表面で反射した後に受光器に到達するまでの時間を利用する方式等が挙げられる。上記のような三次元測定機は、取得した三次元情報距離画像又は三次元マップといった形式表現する。上記距離画像とは、画像形式で三次元情報を表現したものであり、画像の各画素の明るさや色によりその画像上の位置の高さ又は三次元測定機からの距離を表す。また、上記三次元マップとは、測定された三次元座標値集合体として三次元情報を表現したものである。

0004

このような物品取出装置が有するロボットによって、コンテナ内でバラ積みされた物品の三次元情報に基づき物品がコンテナから取り出された後、当該物品は、NC工作機械計測装置又はバリ取り装置等の物品処理装置に供給される前に一旦物品載置テーブルに載置されることがある。この物品載置テーブルの上方には、当該物品載置テーブル上に載置された物品の三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置が設けられる。姿勢検出装置は、物品載置テーブル上の物品を撮像する撮像カメラを有し、当該撮像カメラにより生成された画像に基づき物品の姿勢を検出するものである。物品は物品載置テーブル上に複数載置されることがあるが、バラ積み状態ではなくある程度分散状態で載置されるので、一台の撮像カメラを用いた簡易な構成によって物品を取り出すことができる。そして、上記姿勢検出装置により検出された物品の姿勢に応じて、ロボットにより物品載置テーブル上の物品が保持されて上記物品処理装置に供給される仕組みとなっている。

先行技術

0005

特開2015−089589号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、撮像カメラの不具合等が原因で、物品載置テーブル上に載置された物品の姿勢が上記姿勢検出装置により検出できないことがある。しかしながら、従来の構成では、物品の姿勢の検出が不能である場合に、物品を処理するシステム全体の流れを停止させるか、或いは作業者が物品載置テーブル上の物品を取り出すことで対処していた。そのため、物品を処理するシステム全体の処理効率が良いものとは言い難かった。

0007

本発明は、以上の実情を鑑みなされたものであって、姿勢検出装置により物品の姿勢を検出することが不能な場合でも、処理効率を低下させることのないワーク処理システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係るワーク処理システムは、ワークを処理するワーク処理装置と、
前記ワークが載置されるワーク載置テーブルを有するワーク載置装置と、
前記ワーク載置テーブル上に載置された前記ワークの三次元空間内における姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記ワークを把持するハンドを有し、前記姿勢検出装置により検出された前記ワークの姿勢に応じて、前記ワーク載置装置の前記ワーク載置テーブルに載置された前記ワークを前記ハンドにより把持し、前記ワーク処理装置に供給する搬送ロボットと、を備え、
前記ワーク載置装置は第1排出路を有する排出機構を備え、前記排出機構は、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記ワーク載置テーブルに載置された前記ワークを当該ワーク載置テーブルから前記第1排出路を介して排出する第1排出動作を行うように構成されているものである。

0009

本発明においては、ワーク処理装置においてワークが処理される。ワーク処理装置としては、NC工作機械、計測装置又はバリ取り装置等が挙げられる。ワーク処理装置よりも搬送上流側においてワーク載置装置が設けられる。このワーク載置装置はワーク載置テーブルを有し、当該ワーク載置テーブルに載置されたワークの三次元空間内における姿勢が姿勢検出装置によって検出される。姿勢検出装置により検出されたワークの姿勢情報は搬送ロボットを制御するロボットコントローラに送信され、当該姿勢情報に応じてロボットコントローラが搬送ロボットのハンドにワークを把持させ、ワーク処理装置に供給させるように構成されている。

0010

ワーク載置装置には、ワーク載置テーブルに載置されたワークを当該ワーク載置テーブルから第1排出路を介して排出する排出機構が設けられる。この排出機構は、上記ワーク載置テーブルを傾斜させ当該ワーク載置テーブル上のワークを滑落させることで第1排出路から排出するような構成を有してもよいし、或いは、上記第1排出路としてコンベヤを有し、当該コンベヤによりワークを搬送することで排出するように構成されてもよい。

0011

ここで、姿勢検出装置(例えば、姿勢検出装置が有する撮像カメラ等)で生じた不具合等が原因で当該姿勢検出装置においてワークの姿勢を検出することができないことがある。このような場合に、排出機構の第1排出動作によってワーク載置テーブル上のワークが排出される。これにより、姿勢検出装置においてワークの姿勢が検出できない場合でも、従来のようにシステム全体の流れを停止させるが必要がなく、また作業者がワーク載置テーブル上のワークを取り出すという作業を行う必要もない。したがって、本発明によれば、姿勢検出装置によってワークの姿勢を検出することが不能な場合でも、ワーク処理システムにおいて処理効率を低下させることがない。

0012

本発明において、ワーク処理システムは、複数の前記ワークが貯留されるストック部をさらに備え、前記搬送ロボットは、前記ストック部から前記ワークを前記ワーク載置装置の前記ワーク載置テーブル上に搬送するように構成され、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記ワーク載置装置の前記排出機構は、前記ワーク載置テーブル上の前記ワークを前記第1排出路を介して前記ストック部に排出するように構成されていることが好ましい。

0013

上記態様によれば、ワークは、ワーク載置テーブルに搬送される前は、ストック部に貯留される。そして、搬送ロボットによりワークがストック部からワーク載置テーブル上に搬送される。ワーク載置テーブル上に載置されたワークの姿勢が姿勢検出装置により検出することができない場合に、排出機構の第1排出動作によってワーク載置テーブル上のワークがストック部に排出される。このように、姿勢検出装置の不具合等が原因でワークの姿勢が検出不能な場合に、ワーク載置テーブル上のワークをストック部に戻すことによって、戻されたワーク、つまり、未だワーク処理装置において処理が施されていないワークを再度姿勢検出の対象とすることができる。これにより、未だワーク処理装置において処理が施されていないワークを作業者がストック部に戻す必要がなくなる。

0014

本発明において、前記姿勢検出装置は、前記ワークの三次元情報を予め記憶する記憶部と、前記検出された姿勢に係る前記ワークの三次元情報と前記記憶部の前記ワークの三次元情報とを比較して前記ワークが異物であるか否かの判別を行う異物判別部と、を有し、前記排出機構は、前記第1排出路とは異なる第2排出路を有し、前記ワーク載置装置は、前記異物判別部により前記ワークが異物であると判断された場合に、前記異物であると判断されたワークを前記第2排出路を介して排出する第2排出動作を行うように構成されていることが好ましい。

0015

上記態様によれば、ワークの三次元情報が予め姿勢検出装置の記憶部に記憶されている。そして、姿勢検出装置により姿勢が検出されたワークの三次元情報と上記記憶部のワークの三次元情報とが異物判別部によって比較されることで、上記ワークが異物であるか否かが判別される。異物判別部により上記ワークが異物であると判断された場合、排出機構の第2排出動作によって、異物と判断されたワークが第2排出路を介して排出されるようになっている。これにより、異物と判断されたワークに対してワーク処理装置において誤って処理を施すことを未然に防ぐことができる。

0016

本発明において、前記ワーク載置テーブルは、平面視で矩形状又は正方形状に形成されると共に、その一端部に設けられた蝶番を軸に当該軸回り回動するように構成され、前記排出機構は、前記ワーク載置テーブルの下面部に接続されたピストンロッドを有するシリンダと、前記ストック部に接続され前記第1排出路を形成するシュートとを備え、前記姿勢検出装置が前記ワークの姿勢を検出することができなかった場合に、前記排出機構は、前記第1排出動作として、前記シリンダにより前記ピストンロッドを引き入れることによって前記ワーク載置テーブルを下方に回動させて、当該ワーク載置テーブルの他端部を前記シュートに連結させるように構成されていることが好ましい。

0017

上記態様によれば、ワーク載置テーブルは、その一端部に設けられた蝶番を軸に当該軸回りに回動するように構成されている。ワーク載置テーブルの下面部には、シリンダのピストンロッドが接続されている。シリンダによりピストンロッドが引き入れられると、これに伴ってワーク載置テーブルが上記蝶番を軸に下方に回動するように構成されている。また、ストック部にはシュートが接続されている。このような構成において、姿勢検出装置によりワークの姿勢が検出できない場合に、シリンダによりピストンロッドが引き入れられると、ワーク載置テーブルが下方に回動し、当該ワーク載置テーブルの他端部がシュートに連結される。それにより、傾斜状態となったワーク載置テーブル上のワークがシュート上を滑落してストック部に戻される。これにより、簡易な構成でワークをストック部に戻すことができる。

発明の効果

0018

以上のように、本発明によれば、姿勢検出装置により物品の姿勢を検出することが不能な場合でも、処理効率を低下させることのないワーク処理システムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の一実施形態に係るワーク処理システムの概略的平面図である。
(a)図1のワーク処理システムを矢印D1の方向から見た正面図であり、(b)は(a)のワーク処理システムの側面図である。
本発明の一実施形態に係るワーク処理システムの制御系統ブロック図である。
図2(a)のワーク載置装置及び回収部の平面図である。
ワークの排出機構の変形例を示す概略的平面図である。

実施例

0020

以下、本発明の一実施形態に係るワーク処理システムについて、図面を参照しながら説明する。

0021

本実施形態に係るワーク処理システム1は、ストック部2と、ワーク載置装置3と、回収部4と、ワーク処理装置5と、搬送ロボット6と、三次元情報取得装置7(図2(a)参照)と、姿勢検出装置8(図2(a)参照)と、を備える。本実施形態において、搬送ロボット6としては、例えば多関節ロボットや直交3軸ロボット等の各種ロボットを用いることができる。図1には、搬送ロボット6として多関節ロボットを図示している。搬送ロボット6は図1において時計回り及び反時計回りに回動することができる。搬送ロボット6は、アーム6a及び当該アーム6aの先端に設けられワークW(図4参照)を保持するハンド6bを有する。ハンド6bの構造は特に限定されず、ワークWを把持する構造であってもよいし、当該ワークWを流体圧式吸着又は磁気式吸着によって保持する構造であってもよい。搬送ロボット6は、ハンド6bによってストック部2からワークWを取り出し、取り出したワークWをワーク載置装置3の後述のワーク載置テーブル9(図2(a)参照)に載置する。また、搬送ロボット6は、姿勢検出装置8により検出されたワークの姿勢に応じて、ワーク載置テーブル9に載置されたワークWをハンド6bにより保持してワーク処理装置5に供給する。

0022

ストック部2はその上部が開放された状態で形成される。ストック部2内には、複数のワークWが予め乱雑にバラ積みされている。なお、ストック部2内には、通常同一形状のワークWが収納されているが、当該ワークと異種形状のワーク(以下、異物と記載する場合がある)が誤って混入されていることがある。図2(a),(b)に示すように、ストック部2は、支持脚2aによって支持されている。なお、図2(b)においては理解を容易にするために、ワーク載置装置3及び回収部4の図示を省略している。

0023

図2(a)に示すように、ワーク載置装置3は、支持脚3aと、ワーク載置テーブル9と、テーブル用外枠10と、往復動可能に設けられたピストンロッド11aを有するリターン用シリンダ11と、ワーク載置装置3からストック部2に向けてワークWを滑落させるシュート12と、回収用シリンダ13と、回収バー14と、CPUで構成されるシリンダ制御部15(図3参照)と、を備える。なお、リターン用シリンダ11及び回収用シリンダ13は、油圧シリンダ又はエアシリンダで構成される。図4に示すように、ワーク載置テーブル9は、平面視で矩形状に形成されている。テーブル用外枠10は、ワーク載置テーブル9の外周縁部を取り囲むように配設されている。ワーク載置テーブル9の下方には一定の空間が形成されている。ワーク載置テーブル9の一端部(図2(a)では左端部)には、当該一端部とテーブル用外枠10とを連結する図示しない蝶番が接続されている。これにより、ワーク載置テーブル9は上記蝶番を軸に当該軸回りに回動するように構成されている。なお、テーブル用外枠10は支持脚3aによって支持されている。

0024

リターン用シリンダ11の一端部は支持脚3a(図2(a)では左側の支持脚3a)に接続されており、リターン用シリンダ11の他端部、つまりピストンロッド11aの先端部はジョイント11bを介してワーク載置テーブル9の下面部に接続されている。このような構成において、リターン用シリンダ11によりピストンロッド11aが引き入れられると、これに伴って、ワーク載置テーブル9が上記蝶番を軸に下方に向けて回動し傾斜する。これにより、ワーク載置テーブル9の上記一端部と対向する側の他端部(図2(a)では右端部)がシュート12に連結されるように構成されている。このような構成により、ワーク載置テーブル9上のワークWをストック部2に戻すことができる。なお、リターン用シリンダ11によりピストンロッド11aが引き出されると、これに伴って、ワーク載置テーブル9が上記蝶番を軸に上方に向けて回動し元の位置に戻る。

0025

回収部4は、図2(a)に示すように、上下方向に貫通する穴部16aが形成された上部部材16と、有底筒状に形成され、穴部16aと連通する穴部17aを有する本体部17と、を備える。上記の回収用シリンダ13は、回収部4の上部部材16の一の端部に配設されている。回収用シリンダ13は、往復動可能なピストンロッド13aと、当該ピストンロッド13aの先端部に接続された回収バー14と、を備える。

0026

図4に示すように、ピストンロッド13aは矢印D2の方向に往復動可能に構成されている。回収バー14は、その長さ方向が矢印D2の方向と直交するようにピストンロッド13aに接続されている。回収バー4の可動域は、図4においてワーク載置テーブル9の左端部と上部部材16の穴部16aにかかる位置との間の領域となっている。このような構成において、回収用シリンダ13によりピストンロッド13aが引き入れられると、これに伴って、回収バー14が上部部材16の穴部16aに近づく方向に移動しながらワーク載置テーブル9上のワークWを掻き集める。これにより、ワーク(後述する異物と判断されたワーク)Wを穴部16aから本体部17内に回収することができる。なお、本体部17の穴部17aには、ワークWに対する衝撃を緩和するクッション材17bが設けられる。

0027

図1戻り、ワーク処理装置5は、ワークWに対して処理を施す装置である。本実施形態では、ワーク処理装置5は例えば例えばNC工作機械である。搬送ロボット6によりワーク載置テーブル9(図2(a)等参照)から搬送されてきたワークWはワーク処理装置5に供給され、当該ワーク処理装置5内で加工処理が施される。

0028

三次元情報取得装置7は、図2(a),(b)に示すように、プロジェクタ20と、2台の撮像カメラ21と、複数のLEDライト22と、を備える。プロジェクタ20、撮像カメラ21及びLEDライト22は、ストック部2の上方に配置されている。図2(b)に示すように、プロジェクタ20は、2台の撮像カメラ21の間に配置されている。なお、本実施形態では、LEDライト22をプロジェクタ20とは独立して設けることとしたが、これに限定されるものではなく、プロジェクタ20に光源を内蔵するように構成してもよい。

0029

撮像カメラ21は、例えばCCD又はCMOS等の撮像素子を備えたデジタルカメラであって、ワークWの表面を撮像する。2台の撮像カメラ21は、それらの撮像視野が少なくとも部分的に互いに重なるように互いに異なる方向に向けて配置されている。プロジェクタ20は、その投影範囲各撮像カメラ21の撮像視野と少なくとも部分的に重なるように配置されている。プロジェクタ20は、スポット光又はスリット光等の所定のパターン光をストック部2内のワークWの表面に投影するように構成されている。三次元情報取得装置7においては、プロジェクタ20により投影されたパターン光に基づいてワークWの表面に複数の計測点が設定され、撮像カメラ21により計測点の三次元情報が取得される。この三次元情報は、ワークWの特定部位の位置情報であり、例えば頂点の位置、ワークWの一部である平面の位置及び姿勢等の情報が含まれる。なお、上記三次元情報の形態としては、例えば距離画像又は三次元マップ等が挙げられる。上記距離画像は、三次元情報取得装置7から計測領域内のワークWまでの距離を各画素の明暗又は色によって表現した画像である。また、上記三次元マップは、計測領域内のワークWの三次元位置をワークWの表面上における点の三次元座標値の集合として表現したものである。

0030

三次元情報取得装置7によって取得されたワークWの三次元情報は、図3に示すように、ロボットコントローラ23に送信される。ロボットコントローラ23は、上記三次元情報に基づいて搬送ロボット6の位置及び姿勢を制御して、ハンド6bによるストック部2内のワークWの保持動作を実行すると共に、保持したワークWをワーク載置テーブル9に載置する動作を実行するように構成されている。

0031

姿勢検出装置8は、ワーク載置テーブル9上に載置されたワークWの三次元空間内における姿勢を検出するように構成されている。このような姿勢検出装置8は、図3に示すように、撮像カメラ24と、姿勢検出部25と、異物判別部26と、各種メモリからなる記憶部27と、を備える。姿勢検出部25及び異物判別部26は、CPUがメモリに記憶された所定のプログラムを実行することによって機能的に実現されるものである。

0032

図2(a)に示すように、姿勢検出装置8の撮像カメラ24は、ワーク載置テーブル9の上方に配設されている。撮像カメラ24の撮像視野は、ワーク載置テーブル9の面積よりも大きく設定されている。図3に示すように、撮像カメラ24は、ワーク載置テーブル9上のワークWを撮像して撮像データを生成し、当該撮像データを姿勢検出部25に送信する。姿勢検出部25は、撮像カメラ24により生成された撮像データに基づきワークWの姿勢を検出し、その検出結果である姿勢情報をロボットコントローラ23に送信する。ロボットコントローラ23は、上記姿勢情報に基づいて搬送ロボット6の位置及び姿勢を制御して、ハンド6bによるワーク載置テーブル9上のワークWの保持動作を実行すると共に、保持したワークWをワーク処理装置5に供給する動作を実行するように構成されている。

0033

ここで、撮像カメラ24の不具合等が原因で姿勢検出部25においてワークWの姿勢を検出できない場合がある。この場合、姿勢検出部25は、ワークWの姿勢を検出できない旨を示す信号をワーク載置装置3のシリンダ制御部15に送信する。シリンダ制御部15は、リターン用シリンダ11を動作させることによりピストンロッド11aを引き入れる。これによって、ワーク載置テーブル9が上記蝶番を軸に下方に向けて傾斜し、ワーク載置テーブル9の上記右端部が第1排出路としてのシュート12に連結される。これにより、ワーク載置テーブル9上のワークWがシュート12上を滑落し、ストック部2に戻される。なお、ワークWがストック部2に戻された後、ワーク載置テーブル9は上方に向けて回動され、元の位置に戻される。

0034

一方、上述したように、仮に、ストック部2内に異物が混入しており、当該異物がワーク載置テーブル9上に載置される場合には、撮像カメラ24による撮像データに基づいて異物判別部26によりワーク載置テーブル9上のワークWが異物であると判断される。この場合、異物判別部26は、ワーク載置テーブル9上のワークWが異物である旨を示す信号をワーク載置装置3のシリンダ制御部15に送信する。シリンダ制御部15は、回収用シリンダ13を動作させることによりピストンロッド13aを引き入れる。これによって、回収バー14が上部部材16の穴部16aに近づく方向に移動するので、ワーク載置テーブル9上のワークWが掻き集められる。これにより、ワーク(つまり、異物と判断されたワーク)Wが第2排出路としての上部部材16の穴部16aから本体部17内に回収される。なお、ワークWが回収された後、回収バー14は元の位置に戻される。

0035

以上のように、本実施形態に係るワーク処理システム1によれば、姿勢検出装置8で生じた不具合等が原因で当該姿勢検出装置8においてワークWの姿勢を検出することができない場合に、第1排出動作として、リターン用シリンダ11の動作によりワーク載置テーブル9が下方に向けて傾斜し、ワーク載置テーブル9の一端部がシュート12に連結される。これにより、ワーク載置テーブル9上のワークWがシュート12上を滑落し、ストック部2に戻される。このような簡易な構成でワークWをストック部2に戻すことができる。このように、姿勢検出装置8においてワークWの姿勢が検出できない場合でも、従来のようにシステム全体の流れを停止させるが必要がなく、また作業者がワーク載置テーブル9上のワークWを取り出すという作業を行う必要もない。したがって、ワーク処理システム1において処理効率を低下させることがない。

0036

また、本実施形態によれば、ワーク載置テーブル9上に載置されたワークWの姿勢が姿勢検出装置8により検出することができない場合に、ワーク載置テーブル9上のワークWはストック部2に排出される。このように、ワークWの姿勢が検出不能な場合に、ワーク載置テーブル9上のワークWをストック部2に戻すことによって、戻されたワークW、つまり、未だワーク処理装置5において処理が施されていないワークWを再度姿勢検出の対象とすることができる。これにより、未だワーク処理装置5において処理が施されていないワークWを作業者がストック部2に戻す必要がなくなる。

0037

さらに、本実施形態によれば、ワークWの三次元情報が予め姿勢検出装置8の記憶部27に記憶されている。そして、姿勢検出装置8により姿勢が検出されたワークWの三次元情報と記憶部27のワークWの三次元情報とが異物判別部26によって比較されることで、上記ワークWが異物であるか否かが判別される。異物判別部26により上記ワークWが異物であると判断された場合、第2排出動作としてワーク載置装置3の回収用シリンダ13による動作によって、異物と判断されたワークWが回収部4に回収されるようになっている。これにより、異物と判断されたワークWに対してワーク処理装置5において誤って処理を施すことを未然に防ぐことができる。

0038

以上、本発明の一実施形態に係るワーク処理システム1について説明したが、当該ワーク処理システム1が採り得る態様はこれまで説明してきた態様に限定されるものではなく、以下の変形例を適用してもよい。

0039

上記実施形態では、リターン用シリンダ11の動作によりワーク載置テーブル9を下方に向けて傾斜させ、ワーク載置テーブル9の一端部をシュート12に連結させた状態でワークWをストック部2に戻し、そして、回収用シリンダ13により回収バー14を移動させてワークWを回収部4で回収する構成について説明したが、ワークWをストック部2に戻し、ワークWを回収部4で回収する構成は上記構成に限定されるものではない。以下の構成を採用してもよい。

0040

図5はワークの排出機構の変形例を示す概略的平面図である。図5に示すように、側壁28a,29aと、中央壁30と、振り分けバー31とを備えたシュート12aを設けてもよい。側壁28aと中央壁30とによって、ワークWをストック部2に戻すための第1排出路28が区画形成され、側壁29aと中央壁30とによって、ワークWを回収部4で回収するための第2排出路29が区画形成される。また、振り分けバー31は、中央壁30の一端部近傍において時計回り及び反時計回りに回動可能に設けられる。ストック部2は第1排出路28の下流端に連結するように配置され、回収部4は第2排出路29の下流端に連結するように配置される。なお、本例のシュート12aも図2(a)のシュート12と同様に傾斜して配設される。このような構成において、ワーク載置テーブル9上に載置されたワークWの姿勢が姿勢検出装置8により検出することができない場合には、ワーク載置テーブル9が下方に傾斜すると共に、振り分けバー31が第2排出路29を止める方向(つまり、図5では反時計回りの方向)に回動する。これにより、第1排出路28が開放されるので、ワーク載置テーブル9上のワークWは当該ワーク載置テーブル9からシュート12aの第1排出路28上を滑落してストック部2に戻る。これに対して、異物判別部26によりワークWが異物であると判断された場合には、ワーク載置テーブル9が下方に傾斜すると共に、振り分けバー31が第1排出路28を堰止める方向(つまり、図5では時計回りの方向)に回動する。これにより、第2排出路29が開放されるので、ワーク載置テーブル9上のワークWは当該ワーク載置テーブル9からシュート12aの第2排出路29上を滑落して回収部4に回収される。

0041

或いは、正逆回転し得るモータ及びコンベヤを利用してもよい。具体的には、ワークWをストック部2に戻す場合には、上記モータを例えば正方向に回転させることによりコンベヤを一方向に進ませてワークWを搬送するように構成し、ワークWを異物として排出する場合には、上記モータを例えば逆回転に回転させることによりコンベヤを上記一方向とは逆の方向に進ませてワークWを搬送するように構成してもよい。

0042

また、上記実施形態では、姿勢検出装置8によりワークWの姿勢が検出されなかった場合に、ワークWが載置されているワーク載置テーブル9を下方に傾斜させることによって、当該ワークWをシュート12を介してストック部2に戻すように構成したが、ワークWをストック部2に戻すための構成はこれに限定されない。例えば、シリンダ等によりワーク載置テーブル9上を一方向に沿って移動可能な部材を設け、当該部材によってワーク載置テーブル9上のワークWを収集しつつストック部2に向けて落下させるような構成を採用することもできる。

0043

また、上記実施形態では、回収用シリンダ13及び回収バー14を採用したが、これに限定されるものではなく、例えば吸着式ピックアップロボット等を設け、当該ピックアップロボットによりワークWを回収するようにしてもよい。

0044

また、上記実施形態では、ストック部2内のワークWを搬送ロボット6によりワーク載置テーブル9上に載置するように構成したが、これに限定されるものではなく、ストック部2内のワークWをワーク載置テーブル9上に載置するための別の搬送ロボットを設けてもよい。

0045

上記実施形態では、ワーク載置装置3のワーク載置テーブル9の形状を平面視で矩形状としたが、これに限定されるものではなく、ワーク載置テーブル9の形状を平面視で正方形状又は円形状等の他の形状にしてもよい。

0046

さらに、上記実施形態では、ワーク処理装置5の一例としてNC工作機械を例示したが、これに限定されるものではなく、ワーク処理装置5は例えば計測装置、エアーブロー装置又はバリ取り装置等の他の装置であってもよい。

0047

1ワーク処理システム
2ストック部
3 ワーク載置装置
4回収部
5ワーク処理装置
6搬送ロボット
7三次元情報取得装置
8姿勢検出装置
9 ワーク載置テーブル
11リターン用シリンダ(排出機構)
11aピストンロッド(排出機構)
12シュート(第1排出路)
13回収用シリンダ(排出機構)
14 回収バー(排出機構)
24撮像カメラ
25姿勢検出部
26異物判別部
27 記憶部
28 第1排出路
29 第2排出路
31振り分けバー(排出機構)
W ワーク

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