JP2018008343A - Part pickup method and part supply device - Google Patents

Part pickup method and part supply device Download PDF

Info

Publication number
JP2018008343A
JP2018008343A JP2016138550A JP2016138550A JP2018008343A JP 2018008343 A JP2018008343 A JP 2018008343A JP 2016138550 A JP2016138550 A JP 2016138550A JP 2016138550 A JP2016138550 A JP 2016138550A JP 2018008343 A JP2018008343 A JP 2018008343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
candidate
parts
movable tray
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016138550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佐々木 努
Tsutomu Sasaki
努 佐々木
卓 武藤
Taku Muto
卓 武藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2016138550A priority Critical patent/JP2018008343A/en
Publication of JP2018008343A publication Critical patent/JP2018008343A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve pickup efficiency of parts in a part pickup method and a part supply device.SOLUTION: The present invention relates to a method of making a robot hand 16 pick up one part 40 using am image obtained by photographing a plurality of parts 40 placed on a movable tray 11. A proximity area 33 including a first area 31 corresponding to an outer shape of the part 40 and a second area 32 corresponding to a grip margin of the robot hand 16 is set for each individual part 40 in the image. When there is an isolated part 41 in which the proximity area 33 is separated from the first area 31 of another part, the isolated part 41 is picked up by the robot hand 16. When there is no isolated part 41, a candidate part 42 in which the proximity area 33 overlaps with the first area 31 of a single other component is extracted. Further, a movement distance and a movement direction of the candidate part 42 which eliminate the overlapping of the candidate part 42 and the other part are calculated, and the operation of the movable tray 11 is controlled based on the movement distance and the movement direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、可動トレイ上に載置された複数個の部品の撮影画像を用いて、個々の部品をロボットハンドでピックアップする方法及び装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for picking up individual parts with a robot hand using captured images of a plurality of parts placed on a movable tray.

従来、トレイ上にバラ積みされた部品をロボットハンドで個別にピックアップする部品供給装置が知られている。すなわち、位置や向きが整理されていない複数の部品の中から一つの部品を自動的に取り出し、その部品の組み付けや整列配置,検査,次工程への受け渡しなどを実施するものである。トレイの上方には画像処理装置に接続されたカメラが設けられ、撮影画像に基づいて各部品の位置や他部品との重なり状態が把握される。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a component supply apparatus that individually picks up components stacked on a tray with a robot hand. That is, one part is automatically taken out from a plurality of parts whose positions and orientations are not arranged, and the parts are assembled, aligned, inspected, transferred to the next process, and the like. A camera connected to the image processing apparatus is provided above the tray, and the position of each component and the overlapping state with other components are grasped based on the captured image.

ロボットハンドによるピックアップ対象の部品としては、トレイ上で他部品と接触していない部品(あるいは、ほとんど接触していない部品)を挙げることができる。しかし、部品のバラ積み状態によっては、ピックアップ対象に適した部品が存在しない場合がある。そこで、部品が載置されたトレイを振動させることによってバラ積み状態をほぐし、ピックアップ対象にしたい部品を孤立させる技術が提案されている。また、エアシリンダや電動シリンダを用いてトレイの底面から突起を出没させることにより、部品のバラ積み状態を変化させる技術も提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。   Examples of parts to be picked up by the robot hand include parts that are not in contact with other parts on the tray (or parts that are hardly in contact). However, there is a case where there is no part suitable for the pickup target depending on the part stacking state. In view of this, a technique has been proposed in which the tray on which the components are placed is vibrated to loosen the loosely stacked state and the components to be picked up are isolated. There has also been proposed a technique for changing the unstacked state of components by causing protrusions to protrude from the bottom surface of the tray using an air cylinder or an electric cylinder (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平11-300670号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-300670 特開2012-183616号公報JP 2012-183616

しかしながら、従来の技術では部品のバラ積み状態がどのようにほぐれるのかを予想することができず、部品を短時間で孤立させることが困難である。すなわち、トレイに与えられる振動や衝撃は、積み重ねられた部品の乱雑さの度合い(ばらけ具合)を増大させるように作用するものの、部品の形状,配置によっては一つの重なり状態を解消すると同時に新たな重なり状態を生成しうる。そのため、ピックアップ対象に適した部品を素早く確実に出現させることが難しく、ピックアップ効率を向上させにくいという課題がある。   However, in the conventional technique, it is impossible to predict how the parts are unpacked, and it is difficult to isolate the parts in a short time. In other words, the vibrations and shocks applied to the trays act to increase the degree of cluttering of the stacked parts (the degree of dispersion), but depending on the shape and arrangement of the parts, one overlapping state can be canceled and new Can generate an overlapping state. Therefore, there is a problem that it is difficult to quickly and surely appear parts suitable for the pickup target, and it is difficult to improve pickup efficiency.

一つの側面では、部品のピックアップ効率を向上させることを目的とする。   In one aspect, the object is to improve the pick-up efficiency of components.

一つの態様では、部品ピックアップ方法は、可動トレイ上に置かれた複数の部品を撮影した画像を用いて、前記部品の一つをロボットハンドにピックアップさせる部品ピックアップ方法である。まず、前記画像中における個々の前記部品に対し、前記部品の外形に相当する第一領域と前記ロボットハンドの掴み代に相当する第二領域とを含む近接領域を設定する。前記近接領域が他部品の前記第一領域から離隔している孤立部品がある場合には、前記孤立部品を前記ロボットハンドにピックアップさせる。一方、前記孤立部品がない場合には、前記近接領域が単一の他部品の前記第一領域と重なる候補部品を抽出する。また、前記候補部品と他部品との重なりが解消される前記候補部品の移動距離及び移動方向を算出し、前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する。   In one aspect, the component pickup method is a component pickup method in which one of the components is picked up by a robot hand using an image obtained by photographing a plurality of components placed on a movable tray. First, for each individual part in the image, a proximity area including a first area corresponding to the outer shape of the part and a second area corresponding to a gripping allowance of the robot hand is set. When there is an isolated part in which the proximity area is separated from the first area of other parts, the robot hand is caused to pick up the isolated part. On the other hand, if there is no isolated part, candidate parts whose adjacent area overlaps the first area of a single other part are extracted. Further, the moving distance and moving direction of the candidate part that eliminate the overlap between the candidate part and another part are calculated, and the operation of the movable tray is controlled based on the moving distance and the moving direction.

部品のピックアップ効率を向上させることができる。   The pickup efficiency of parts can be improved.

部品供給装置が含まれるシステムを例示する図である。It is a figure which illustrates the system in which a components supply apparatus is included. 部品供給装置(制御装置)のハードウェア構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the hardware constitutions of a components supply apparatus (control apparatus). 部品供給装置(制御装置)のソフトウェア構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the software structure of a components supply apparatus (control apparatus). (A)は第一領域,第二領域,近接領域を説明するための模式図、(B)はロボットハンドの爪を例示する斜視図である。(A) is a schematic diagram for demonstrating a 1st area | region, a 2nd area | region, and a proximity | contact area | region, (B) is a perspective view which illustrates the nail | claw of a robot hand. (A)〜(D)は部品の配置状態の分析手法を説明するための模式図である。(A)-(D) are the schematic diagrams for demonstrating the analysis method of the arrangement state of components. (A)〜(D)は部品の重なりが解消される移動距離,移動方向の算出手法を説明するための模式図である。(A)-(D) are the schematic diagrams for demonstrating the calculation method of the moving distance and moving direction in which the overlapping of components is eliminated. 可動トレイの傾斜と部品の移動量との関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the inclination of a movable tray, and the movement amount of components. 可動トレイ上における部品の移動量を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the movement amount of the components on a movable tray. アクチュエータの作動状態を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the operating state of an actuator. 部品ピックアップ手法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a component pick-up method.

図面を参照して、実施形態としての部品ピックアップ方法,部品供給装置について説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態をその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して(例えば、実施形態や変形例を組み合わせて)実施することができる。   With reference to the drawings, a component pickup method and a component supply apparatus as embodiments will be described. However, the embodiment described below is merely an example, and there is no intention of excluding various modifications and technical applications that are not explicitly described in the embodiment. In other words, the present embodiment can be implemented with various modifications (for example, by combining the embodiments and modifications) without departing from the spirit of the present embodiment.

[1.システムの概要]
図1に示すように、本実施形態の部品ピックアップ方法,部品供給装置は、可動トレイ11上に置かれた複数の部品40(ワーク)をカメラ15で撮影し、その撮影画像を用いて部品40の一つをロボットハンド16にピックアップさせる部品供給システム10に適用される。可動トレイ11は、部品40がバラ積みされる載置面12と、載置面12の傾斜角度を変更するためのアクチュエータ13とを有するワーク供給台であり、載置面12の傾斜角度はアクチュエータ13で自在に変更可能である。また、部品40の滑落を防止するための周壁部14が載置面12の外縁に沿って立設される。
[1. System overview]
As shown in FIG. 1, the component pick-up method and component supply apparatus of the present embodiment captures a plurality of components 40 (workpieces) placed on the movable tray 11 with the camera 15 and uses the captured images to capture the components 40. This is applied to the component supply system 10 that causes the robot hand 16 to pick up one of the above. The movable tray 11 is a workpiece supply base having a mounting surface 12 on which the components 40 are stacked and an actuator 13 for changing the inclination angle of the mounting surface 12. The inclination angle of the mounting surface 12 is an actuator. 13 can be changed freely. Further, a peripheral wall portion 14 for preventing the component 40 from sliding down is erected along the outer edge of the placement surface 12.

カメラ15で撮影された画像の情報は部品供給装置としての制御装置20に伝達され、公知の画像解析処理によって個々の部品40の輪郭形状や位置,重なり状態などが把握される。また、アクチュエータ13及びロボットハンド16の作動状態も、制御装置20で統括的に制御,管理される。部品40の具体的な形状や重量は任意であるが、本実施形態では扁平な形状(高さ方向及び幅方向と比較して厚み方向の寸法が小さい立体形状)の部品40を例に挙げて説明する。   Information on the image captured by the camera 15 is transmitted to the control device 20 as a component supply device, and the contour shape, position, overlapping state, etc. of each component 40 are grasped by a known image analysis process. The operating states of the actuator 13 and the robot hand 16 are also controlled and managed by the control device 20 in an integrated manner. Although the specific shape and weight of the component 40 are arbitrary, in this embodiment, the component 40 having a flat shape (a three-dimensional shape having a smaller dimension in the thickness direction compared to the height direction and the width direction) is taken as an example. explain.

アクチュエータ13は、地面や床面に対して可動トレイ11を傾動自在に支持するものであり、例えば伸縮自在の電磁式シリンダ(ソレノイドアクチュエータ)である。アクチュエータ13の数は少なくとも二個以上(例えば、可動トレイ11が二本の電磁式シリンダと一個のピン接合点とで支持される構造)であり、好ましくは、三個又は四個(例えば、可動トレイ11が三本又は四本の電磁式シリンダで支持される構造)である。載置面12の形状が上面視で四角形状である場合には、載置面12の四隅近傍、あるいは、四辺の中央部近傍にユニバーサルジョイントを介してアクチュエータ13を接続すればよい。アクチュエータ13の伸縮方向は、少なくとも鉛直成分が含まれる方向(水平でない方向)である。各アクチュエータ13の伸縮量を同時に調節することで、載置面12の傾斜角度や高さを任意に設定可能である。なお、載置面12の下方に制振バネやゲル状防振ゴムなどを配置し、アクチュエータ13の伸縮動作に伴って発生しうる意図しない振動を抑制,緩和してもよい。   The actuator 13 supports the movable tray 11 so as to be tiltable with respect to the ground surface or the floor surface, and is, for example, a telescopic electromagnetic cylinder (solenoid actuator). The number of actuators 13 is at least two or more (for example, a structure in which the movable tray 11 is supported by two electromagnetic cylinders and one pin junction), and preferably three or four (for example, movable) The tray 11 is supported by three or four electromagnetic cylinders). When the mounting surface 12 has a quadrangular shape when viewed from above, the actuator 13 may be connected to the four corners of the mounting surface 12 or the central portion of the four sides via a universal joint. The expansion / contraction direction of the actuator 13 is a direction including at least a vertical component (a non-horizontal direction). By adjusting the amount of expansion / contraction of each actuator 13 simultaneously, the inclination angle and height of the mounting surface 12 can be set arbitrarily. Note that a damping spring, a gel-like vibration isolating rubber, or the like may be disposed below the mounting surface 12 to suppress or alleviate unintended vibrations that may occur with the expansion / contraction operation of the actuator 13.

アクチュエータ13で傾斜角度を変動させる際における可動トレイ11の加速度は、載置面12上の部品40が瞬間的に空中に浮く程度の加速度(重力加速度以上の加速度)とする。ただし、すべての部品40を空中に浮かせるような過大な加速度は不要であり、少なくとも所望の部品40(例えば、後述する候補部品42)を浮かせることができる程度の加速度を与えればよい。部品40がバラ積みされている状態の載置面12を水平状態から急激に傾斜させることで、載置面12上の部品40が一時的に浮遊し、その後に傾斜した載置面12に向かって自然落下する。自然落下の前後における部品40の変位量(移動量)は、載置面12の傾動軸からの距離に比例して増大する。   The acceleration of the movable tray 11 when the tilt angle is changed by the actuator 13 is set to an acceleration (acceleration equal to or higher than the gravitational acceleration) to the extent that the component 40 on the placement surface 12 instantaneously floats in the air. However, an excessive acceleration that causes all the parts 40 to float in the air is not necessary, and it is sufficient to provide at least an acceleration that can float a desired part 40 (for example, a candidate part 42 described later). By abruptly inclining the mounting surface 12 in a state where the components 40 are stacked from the horizontal state, the component 40 on the mounting surface 12 temporarily floats, and then faces the inclined mounting surface 12. Fall naturally. The displacement amount (movement amount) of the component 40 before and after the natural fall increases in proportion to the distance from the tilt axis of the mounting surface 12.

自然落下による部品40の変位方向は、上面視で載置面12の傾動軸に対して垂直な方向であり、これは載置面12の傾斜方向(傾斜した載置面12上に静かに置かれたボールが移動する方向)に一致する。つまり、載置面12上の部品40は、自然落下の過程で相対的に傾斜方向へと移動し、その変位量は傾動軸から離れた位置ほど増大する。したがって、各部品40は載置面12の傾斜方向に向かって互いに離散するように移動することになり、各部品40同士の傾斜方向の距離(例えば、各部品40間の隙間寸法)が増大する。   The displacement direction of the component 40 due to natural fall is a direction perpendicular to the tilting axis of the mounting surface 12 when viewed from above, and this is the direction in which the mounting surface 12 is inclined (slowly placed on the inclined mounting surface 12). The direction in which the ball is moved). That is, the component 40 on the mounting surface 12 moves relatively in the tilt direction in the process of natural fall, and the amount of displacement increases as the position is farther from the tilt axis. Accordingly, the components 40 move so as to be separated from each other in the tilt direction of the mounting surface 12, and the distance in the tilt direction between the components 40 (for example, the gap size between the components 40) increases. .

可動トレイ11を傾斜させたときの加速度の値は、傾動軸に近い位置ほど小さくなり、傾動軸から遠い位置ほど大きくなる。したがって、可動トレイ11の全体を重力加速度以上の加速度で移動させたい場合には、傾動軸が上面視で載置面12よりも外側に位置するように、すべてのアクチュエータ13を作動させてもよい。また、載置面12を鉛直下方に向かって平行移動させた場合には、可動トレイ11の全体で加速度の値が均一となる。したがって、可動トレイ11全体を下方に向かって急激に平行移動させた後に載置面12を傾斜させるような制御を実施してもよい。   The value of acceleration when the movable tray 11 is tilted becomes smaller as the position is closer to the tilt axis, and becomes larger as the position is farther from the tilt axis. Accordingly, when it is desired to move the entire movable tray 11 at an acceleration equal to or higher than the gravitational acceleration, all the actuators 13 may be operated so that the tilt axis is positioned outside the mounting surface 12 in a top view. . Further, when the mounting surface 12 is translated vertically downward, the acceleration value is uniform throughout the movable tray 11. Therefore, control may be performed such that the placement surface 12 is inclined after the entire movable tray 11 is rapidly translated downward.

カメラ15は、公知の画像センサを内蔵した撮影手段であり、例えばCCD(Charge-Coupled Device)カメラやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)カメラである。ここでは、バラ積みされた部品40の全体的な配置状態が画像,映像のデータとして取得される。カメラ15の視角は、載置面12のほぼ全体が包含されるように設定される。なお、カメラ15の個数は少なくとも一個以上あればよいが、複数のカメラ15(例えば、ステレオカメラ)を用いてもよい。この場合、部品40の三次元位置を高精度に把握することが可能となる。   The camera 15 is a photographing means incorporating a known image sensor, and is, for example, a CCD (Charge-Coupled Device) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera. Here, the overall arrangement state of the parts 40 stacked in bulk is acquired as image and video data. The viewing angle of the camera 15 is set so that almost the entire mounting surface 12 is included. The number of cameras 15 may be at least one, but a plurality of cameras 15 (for example, stereo cameras) may be used. In this case, the three-dimensional position of the component 40 can be grasped with high accuracy.

ロボットハンド16は、部品40をピックアップする機能を持つ多指ハンド型の産業用ロボットである。ここでいう「ピックアップ」とは、ロボットハンド16で部品40を取り上げる動作を意味する。例えば、ロボットハンド16に設けられた爪17の間に部品40を挟みこんだまま掴み上げる動作がこれに含まれる。本実施形態のロボットハンド16は、ピックアップ効率の高い順序で部品40をピックアップするためのプログラムに基づいて動作が制御される。以下、このプログラムのことを「部品ピックアッププログラム」と呼び、符号1を付して説明する。   The robot hand 16 is a multi-finger hand type industrial robot having a function of picking up the component 40. Here, “pickup” means an operation of picking up the component 40 with the robot hand 16. For example, this includes an operation of grasping the part 40 between the claws 17 provided on the robot hand 16 and holding it up. The operation of the robot hand 16 of the present embodiment is controlled based on a program for picking up the parts 40 in order of high pickup efficiency. Hereinafter, this program will be referred to as a “part pickup program” and will be described with reference numeral 1.

本実施形態の部品ピックアッププログラム1において、ピックアップ対象となる部品40は、他部品と重なっておらず、かつ、ロボットハンド16の爪17が他部品と干渉しない部品40である。すなわち、ロボットハンド16の掴み代が確保されている部品40のみが、ピックアップ対象とされる。ただし、ピックアップ時にロボットハンド16の動作に支障を生じさせない限り、あるいは、部品40の品質に影響を与えない限りにおいて、他部品との軽微な重なりは、多少は容認されうるものとする。   In the component pickup program 1 of the present embodiment, the component 40 to be picked up is a component 40 that does not overlap with other components and the claw 17 of the robot hand 16 does not interfere with other components. That is, only the parts 40 for which the gripping allowance of the robot hand 16 is secured are picked up. However, a slight overlap with other parts can be tolerated to some extent as long as the operation of the robot hand 16 is not hindered during pick-up or the quality of the part 40 is not affected.

本明細書では、載置面12に載置された複数の部品40のうち、他部品と干渉しておらず、直ちにロボットハンド16でピックアップ可能であるものを「孤立部品41」と呼ぶ。ロボットハンド16によるピックアップの対象は、孤立部品41である。また、孤立部品41でない部品40のうち、単一の他部品(二個以上ではなく一個の他部品)に重なっているものを「候補部品42」と呼ぶ。候補部品42は、それに重なっている他部品との干渉を解消すれば孤立部品41になりうる部品40である。部品ピックアッププログラム1は、孤立部品41を優先的にピックアップしつつ、孤立部品41がない場合に候補部品42を孤立部品41にするための制御を実施することで、部品40のピックアップ効率を向上させる機能を持つ。なお、二個以上の他部品に重なっている部品40をピックアップするためには、少なくともそれらの他部品を移動させなければならず、効率的でないため、ピックアップ対象としての優先順序は低くする。   In the present specification, among the plurality of components 40 placed on the placement surface 12, those that do not interfere with other components and can be picked up immediately by the robot hand 16 are referred to as “isolated components 41”. The object to be picked up by the robot hand 16 is an isolated component 41. A part 40 that is not an isolated part 41 and that overlaps a single other part (one or more other parts) is referred to as a “candidate part 42”. The candidate component 42 is a component 40 that can become an isolated component 41 if interference with other components overlapping it is eliminated. The component pickup program 1 improves the pickup efficiency of the component 40 by controlling the candidate component 42 to be the isolated component 41 when there is no isolated component 41 while preferentially picking up the isolated component 41. Has function. Note that, in order to pick up the parts 40 that overlap two or more other parts, at least those other parts must be moved, which is not efficient, and therefore the priority order as a pickup target is lowered.

すなわち、カメラ15で撮影された画像の解析処理を通じて、孤立部品41が見つかった場合には、その孤立部品41をピックアップ対象とする。複数の孤立部品41が存在する場合には、ロボットハンド16の移動距離ができるだけ短くなる順序で、複数の孤立部品41を順番にピックアップする。一方、孤立部品41が存在しない場合には、部品40の重なり状態に基づいて候補部品42が抽出されるとともに、その重なり状態を解消するための候補部品42の移動距離,移動方向が算出される。候補部品42が一個である場合には、その候補部品42を移動させるためにアクチュエータ13が駆動される。また、複数の候補部品42が存在する場合には、最も移動距離が小さな候補部品42がどれなのかが検討され、その候補部品42を移動させるためにアクチュエータ13が駆動される。このとき、その候補部品42が移動可能な距離(周壁部14からの距離)も考慮される。   That is, when an isolated part 41 is found through analysis processing of an image taken by the camera 15, the isolated part 41 is selected as a pickup target. When there are a plurality of isolated parts 41, the plurality of isolated parts 41 are picked up in order in the order in which the moving distance of the robot hand 16 is as short as possible. On the other hand, if there is no isolated component 41, a candidate component 42 is extracted based on the overlapping state of the components 40, and the moving distance and moving direction of the candidate component 42 for eliminating the overlapping state are calculated. . When there is one candidate part 42, the actuator 13 is driven to move the candidate part 42. Further, when there are a plurality of candidate parts 42, which candidate part 42 has the shortest moving distance is examined, and the actuator 13 is driven to move the candidate part 42. At this time, the distance (distance from the peripheral wall part 14) that the candidate part 42 can move is also taken into consideration.

可動トレイ11の傾斜方向は、その候補部品42の移動方向に一致するように制御される。また、一時的に浮遊した載置面12上の候補部品42が傾斜した載置面12に自由落下した後、アクチュエータ13は載置面12が再び水平状態となるように制御される。傾斜状態から水平状態への移行速度は、その過程で載置面12上の各部品40が散乱しない程度の速度であればよい。このような可動トレイ11の動作は、候補部品42の移動距離が確保されるまで(例えば、その候補部品42がピックアップ対象となるまで)繰り返される。なお、アクチュエータ13を駆動した結果、その候補部品42とは異なる部品40が新たな孤立部品41になった場合には、その孤立部品41を優先してピックアップしてもよい。あるいは、実際にその候補部品42が孤立部品41になったか否かに関わらず、その候補部品42の移動距離に相当するアクチュエータ13の作動回数が達成されるまでは可動トレイ11を繰り返し動作させてもよい。   The inclination direction of the movable tray 11 is controlled so as to coincide with the moving direction of the candidate part 42. In addition, after the candidate part 42 on the placement surface 12 that has temporarily floated freely falls onto the inclined placement surface 12, the actuator 13 is controlled so that the placement surface 12 becomes horizontal again. The transition speed from the inclined state to the horizontal state may be a speed at which each component 40 on the mounting surface 12 is not scattered in the process. Such an operation of the movable tray 11 is repeated until the moving distance of the candidate part 42 is ensured (for example, until the candidate part 42 becomes a pickup target). Note that, as a result of driving the actuator 13, when a part 40 different from the candidate part 42 becomes a new isolated part 41, the isolated part 41 may be preferentially picked up. Alternatively, the movable tray 11 is repeatedly operated until the number of actuations of the actuator 13 corresponding to the movement distance of the candidate part 42 is achieved regardless of whether or not the candidate part 42 is actually an isolated part 41. Also good.

部品同士の重なり形状は、各部品40の輪郭形状を多角形に近似して取り扱うものとする。他部品との干渉を解消するための移動距離は、多角形同士の重なり形状における各辺を基準とした、法線方向の幅の最小値として表すことができる。また、移動方向は、その最小値を与える法線方向となる。例えば、二部品の重なり形状が三角形である場合、その三角形の各辺に対して垂直な方向は三方向となる。本実施形態では、これらの三方向のそれぞれに二部品を離隔させたときに、最も小さな移動距離で二部品が重ならなくなる方向及び距離が算出される。   The overlapping shape between components is handled by approximating the contour shape of each component 40 to a polygon. The moving distance for eliminating interference with other parts can be expressed as the minimum value of the width in the normal direction with reference to each side in the overlapping shape of the polygons. The moving direction is a normal direction that gives the minimum value. For example, when the overlapping shape of two parts is a triangle, there are three directions perpendicular to each side of the triangle. In the present embodiment, when the two parts are separated in each of these three directions, the direction and distance in which the two parts do not overlap with each other with the smallest moving distance are calculated.

ここで、部品40同士の重なり状態の判定に関して、「第一領域31,第二領域32,近接領域33」を定義する。第一領域31とは、画像中における個々の部品40に対して設定される領域であり、部品40の外形(近似外形)に相当する領域である。第二領域32とは、個々の部品40においてロボットハンド16の掴み代に相当する領域である。また、近接領域33とは、第一領域31と第二領域32とを含む領域である。上記の孤立部品41,候補部品42の判定は、他部品の第一領域31と自部品の近接領域33との重畳状態に応じて決定される。例えば、二つの部品A,Bが存在するものとして、部品Aの近接領域33が部品Bの第一領域31に重ならない場合に「部品Aは部品Bから離隔している」と表現する。また、部品Aがすべての他部品の第一領域31に重ならない場合に「部品Aは孤立部品41である」と表現する。一方、部品Aの近接領域33が部品Bのみの第一領域31に重なっており、他部品の第一領域31に重ならない場合には「部品Aは候補部品42である」と表現する。   Here, “first region 31, second region 32, proximity region 33” is defined with respect to the determination of the overlapping state of the components 40. The first region 31 is a region set for each component 40 in the image, and is a region corresponding to the outer shape (approximate outer shape) of the component 40. The second area 32 is an area corresponding to the gripping allowance of the robot hand 16 in each component 40. The proximity region 33 is a region including the first region 31 and the second region 32. The determination of the isolated component 41 and the candidate component 42 is determined according to the overlapping state of the first region 31 of the other component and the proximity region 33 of the own component. For example, assuming that there are two parts A and B, when the proximity area 33 of the part A does not overlap the first area 31 of the part B, it is expressed as “part A is separated from the part B”. Further, when the part A does not overlap the first region 31 of all other parts, it is expressed as “the part A is an isolated part 41”. On the other hand, when the proximity area 33 of the part A overlaps the first area 31 of only the part B and does not overlap the first area 31 of other parts, it is expressed as “part A is a candidate part 42”.

[2.ハードウェア]
図2は、制御装置20のハードウェア構成を例示する図である。制御装置20は、カメラ15で撮影された画像に基づいてロボットハンド16に部品40のピックアップ作業を実施させる機能と、ピックアップするのに適した部品40がない場合にアクチュエータ13を駆動する機能とを併せ持つコンピュータ(電子制御装置)である。制御装置20には、プロセッサ21(CPU,中央処理装置),メモリ22(メインメモリ,主記憶装置),補助記憶装置23,インタフェース装置24,記録媒体ドライブ25などが内蔵され、内部バス26を介して互いに通信可能に接続される。
[2. hardware]
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control device 20. The control device 20 has a function of causing the robot hand 16 to perform a pick-up operation of the component 40 based on an image photographed by the camera 15 and a function of driving the actuator 13 when there is no component 40 suitable for pick-up. It is a computer (electronic control device) that has it. The control device 20 includes a processor 21 (CPU, central processing unit), a memory 22 (main memory, main storage device), an auxiliary storage device 23, an interface device 24, a recording medium drive 25, and the like. So that they can communicate with each other.

プロセッサ21は、制御ユニット(制御回路)や演算ユニット(演算回路),キャッシュメモリ(レジスタ群)などを内蔵する中央処理装置である。また、メモリ22は、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、例えばROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory)がこれに含まれる。一方、補助記憶装置23は、メモリ22よりも長期的に保持されるデータやファームウェアが格納されるメモリ装置であり、例えばフラッシュメモリやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)などの不揮発性メモリがこれに含まれる。インタフェース装置24は、制御装置20と外部との間の入出力(I/O,Input and Output)を司るものである。   The processor 21 is a central processing unit that incorporates a control unit (control circuit), an arithmetic unit (arithmetic circuit), a cache memory (register group), and the like. The memory 22 is a storage device that stores a program and working data, and includes, for example, a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory). On the other hand, the auxiliary storage device 23 is a memory device that stores data and firmware that are held for a longer time than the memory 22. For example, a nonvolatile memory such as a flash memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) is used. Included in this. The interface device 24 controls input / output (I / O) between the control device 20 and the outside.

記録媒体ドライブ25は、光ディスクや半導体メモリなどの記録媒体27(リムーバブルメディア)に記録,保存された情報を読み取る読取装置である。制御装置20で実行されるプログラム(例えば、部品ピックアッププログラム1)は、メモリ22内に記録,保存されることとしてもよいし、補助記憶装置23の内部に記録,保存されることとしてもよい。あるいは、記録媒体27上に部品ピックアッププログラム1が記録,保存されることとしてもよい。この場合、記録媒体27に書き込まれている部品ピックアッププログラム1が、記録媒体ドライブ25を介して制御装置20に読み込まれる。   The recording medium drive 25 is a reading device that reads information recorded and stored in a recording medium 27 (removable medium) such as an optical disk or a semiconductor memory. The program executed by the control device 20 (for example, the component pickup program 1) may be recorded and stored in the memory 22 or may be recorded and stored in the auxiliary storage device 23. Alternatively, the component pickup program 1 may be recorded and stored on the recording medium 27. In this case, the component pickup program 1 written in the recording medium 27 is read into the control device 20 via the recording medium drive 25.

また、制御装置20には可動トレイ11のアクチュエータ13,カメラ15,ロボットハンド16が接続される。制御装置20にディスプレイやプリンターなどの出力装置が接続されている場合には、これらの出力装置に撮影画像を表示させてもよい。あるいは、外形が多角形に近似された部品40のCG(Computer Graphics)画像をこれらの出力装置に表示させて、部品40の重なり状態や孤立部品41,候補部品42などの配置状態をユーザが目視で確認できるようにしてもよい。   The control device 20 is connected to the actuator 13 of the movable tray 11, the camera 15, and the robot hand 16. When an output device such as a display or a printer is connected to the control device 20, a captured image may be displayed on these output devices. Alternatively, a CG (Computer Graphics) image of the part 40 whose outer shape is approximated to a polygon is displayed on these output devices, and the user visually checks the overlapping state of the parts 40 and the arrangement state of the isolated parts 41, the candidate parts 42, and the like. You may be able to confirm with

[3.ソフトウェア]
図3は、部品ピックアッププログラム1の処理内容を説明するためのブロック図である。部品ピックアッププログラム1には、設定部2,ピックアップ部3,抽出部4,算出部5,制御部6が設けられる。これらは、部品ピックアッププログラム1の機能を便宜的に分類して示したものであり、個々の要素を独立したプログラムとして記述してもよいし、これらの機能を兼ね備えた複合プログラムとして記述してもよい。
[3. software]
FIG. 3 is a block diagram for explaining the processing contents of the component pickup program 1. The parts pickup program 1 includes a setting unit 2, a pickup unit 3, an extraction unit 4, a calculation unit 5, and a control unit 6. These are the functions of the component pick-up program 1 classified for convenience, and each element may be described as an independent program, or may be described as a composite program having these functions. Good.

設定部2は、画像中における個々の部品40に対し、他部品との重なり状態や位置を把握するための画像処理の一つとして、近接領域33を設定するものである。この近接領域33には、第一領域31と第二領域32とが含まれる。
本実施形態の第一領域31は、部品40の外形とほぼ同一形状の四角形とされ、第二領域32は第一領域31の両長辺に連設された四角形とされる。図4(A)に示すように、第二領域32の縦寸法を第一領域31の縦寸法と同一のW1とおき、第二領域32の横寸法をW2とおく。近接領域33は、他部品との干渉の有無が判定される領域であり、第一領域31の幅寸法を2W2分だけ大きくした四角形とされる。
The setting unit 2 sets the proximity region 33 as one of the image processes for grasping the overlapping state and position with other components for each component 40 in the image. The proximity area 33 includes a first area 31 and a second area 32.
The first area 31 of the present embodiment is a quadrangle having substantially the same shape as the outer shape of the component 40, and the second area 32 is a quadrilateral connected to both long sides of the first area 31. As shown in FIG. 4A, the vertical dimension of the second area 32 is set to W 1 which is the same as the vertical dimension of the first area 31 and the horizontal dimension of the second area 32 is set to W 2 . Proximity region 33 is a region determined whether the interference with other parts, are rectangle the width of the first region 31 was increased by 2W 2 minutes.

第二領域32の縦寸法W1,横寸法W2のそれぞれは、ロボットハンド16の爪17の大きさに応じて設定される。例えば、図4(B)に示すように、爪17の縦寸法がW3であって横寸法がW4であるとき、W1≧W3,W2≧W4となるように、W1,W2のそれぞれが設定される。このような設定により、ピックアップ時におけるロボットハンド16と他部品との干渉が防止される。 Each of the vertical dimension W 1 and the horizontal dimension W 2 of the second region 32 is set according to the size of the claw 17 of the robot hand 16. For example, as shown in FIG. 4 (B), when the transverse dimension vertical dimension a W 3 of the pawl 17 is W 4, such that the W 1 ≧ W 3, W 2 W 4, W 1 , W 2 are set. Such a setting prevents interference between the robot hand 16 and other parts during pick-up.

設定部2では、画像中に含まれる各部品40の位置が識別されて識別番号が割り当てられる〔図5(A)参照〕。また、それぞれの部品40の輪郭形状が抽出される〔図5(B)参照〕とともに、それぞれの部品40に第一領域31,第二領域32,近接領域33が設定される〔図5(C)参照〕。孤立部品41は、これらの第一領域31,第二領域32,近接領域33に基づいて認識される。識別番号は部品40を区別するための便宜的なものであって、公知の割り当て手法を用いることができる。孤立部品41の認識手法も同様であり、公知の認識手法を用いることができる。例えば、近接領域33が他部品の第一領域31に重なっていない部品40が孤立部品41として抽出,認識される。   The setting unit 2 identifies the position of each component 40 included in the image and assigns an identification number [see FIG. 5 (A)]. The contour shape of each component 40 is extracted (see FIG. 5B), and the first region 31, the second region 32, and the proximity region 33 are set in each component 40 [FIG. )reference〕. The isolated component 41 is recognized based on the first area 31, the second area 32, and the proximity area 33. The identification number is convenient for distinguishing the components 40, and a known allocation method can be used. The recognition method of the isolated component 41 is the same, and a known recognition method can be used. For example, a component 40 in which the proximity region 33 does not overlap the first region 31 of other components is extracted and recognized as an isolated component 41.

ピックアップ部3は、画像中に孤立部品41が存在する場合に、その孤立部品41をロボットハンド16にピックアップさせるものである。図5(D)に示すように、孤立部品41が一個である場合には、その孤立部品41をロボットハンド16にピックアップさせる指令が発せられる。また、孤立部品41が二個以上である場合には、ロボットハンド16の手先からの距離が最も近いものがピックアップ対象に設定され、そのピックアップ動作が終了すると引き続き、ロボットハンド16の移動距離ができるだけ短くなる順序で、複数の孤立部品41が順番にピックアップされる。なお、公知の手法を用いて優先順序を決定してもよい。   The pickup unit 3 causes the robot hand 16 to pick up the isolated component 41 when the isolated component 41 exists in the image. As shown in FIG. 5D, when there is one isolated component 41, a command for picking up the isolated component 41 by the robot hand 16 is issued. If there are two or more isolated parts 41, the one with the closest distance from the hand of the robot hand 16 is set as the pickup target, and when the pickup operation is completed, the movement distance of the robot hand 16 is as long as possible. A plurality of isolated parts 41 are picked up in order in the order of shortening. The priority order may be determined using a known method.

抽出部4は、画像中に孤立部品41が存在しない場合に、候補部品42を抽出するものである。ここでは、近接領域33が他部品の第一領域31に重なっており、かつ、重なっている他部品の数が一個である部品40が候補部品42として抽出,認識される。例えば、図5(D)中の1番,2番,5番は、候補部品42となる。一方、3番は二つの他部品の第一領域31と重なっているため候補部品42から除外される。なお、図5(D)中の1番〜5番の部品40に関する重なり状態は、以下の通りである。

Figure 2018008343
The extraction unit 4 extracts candidate parts 42 when no isolated parts 41 exist in the image. Here, the component 40 in which the proximity region 33 overlaps the first region 31 of another component and the number of other components overlapping is one is extracted and recognized as the candidate component 42. For example, No. 1, No. 2 and No. 5 in FIG. On the other hand, No. 3 is excluded from the candidate parts 42 because it overlaps the first regions 31 of the two other parts. In addition, the overlapping state regarding the 1st-5th components 40 in FIG. 5 (D) is as follows.
Figure 2018008343

算出部5は、候補部品42と他部品との重なりを解消するために、その候補部品42をどの方向にどの程度移動させればよいのかを算出するものである。すなわち、算出部5は、候補部品42とそれに重なっている他部品との位置関係において、重なり状態を解消させうる最小の移動距離と移動方向とを算出する。また、算出部5は、移動方向を基準とした可動トレイ11の周壁部14と候補部品42との離隔距離を算出する。   The calculation unit 5 calculates how much and in what direction the candidate part 42 should be moved in order to eliminate the overlap between the candidate part 42 and other parts. That is, the calculation unit 5 calculates the minimum moving distance and moving direction that can eliminate the overlapping state in the positional relationship between the candidate component 42 and the other components that overlap the candidate component 42. In addition, the calculation unit 5 calculates the separation distance between the peripheral wall portion 14 of the movable tray 11 and the candidate part 42 based on the moving direction.

候補部品42と他部品との重なり状態は、多角形で近似される。また、移動距離は、多角形の各辺を基準とした法線方向の幅の最小値とし、その最小値を与える法線方向を移動方向とする。例えば、重なり形状が三角形の場合には、三辺を基準とした三つの幅を算出し、それらのうち最小のものを移動方向とする。同様に、重なり形状が四角形であれば、四つの幅のうちの最小値を移動方向とし、重なり形状が五角形であれば、五つの幅のうちの最小値を移動方向とする。また、その移動方向を与える法線の方向を移動方向とする。   The overlapping state of the candidate part 42 and other parts is approximated by a polygon. The moving distance is the minimum value of the width in the normal direction with respect to each side of the polygon, and the normal direction that gives the minimum value is the moving direction. For example, when the overlapping shape is a triangle, three widths based on three sides are calculated, and the smallest one of them is set as the moving direction. Similarly, if the overlapping shape is a quadrangle, the minimum value of the four widths is the moving direction, and if the overlapping shape is a pentagon, the minimum value of the five widths is the moving direction. In addition, the direction of the normal that gives the moving direction is defined as the moving direction.

これらの移動距離,移動方向は、候補部品42ごとに算出される。つまり、候補部品42が複数存在する場合には、それぞれの候補部品42についての移動距離と移動方向とが算出される。これらの移動距離の最小値が、重なり状態を解消するために最も効率的な移動距離及び移動方向となる。また、各候補部品42についての移動方向が決定されると、その移動方向について、候補部品42が周壁部14からどの程度離れているのか(どの程度移動すれば周壁部14に衝突するのか)が算出される。周壁部14からの離隔距離は、候補部品42の形状と周壁部14の位置とに基づいて算出される。   These moving distance and moving direction are calculated for each candidate part 42. That is, when there are a plurality of candidate parts 42, the moving distance and moving direction for each candidate part 42 are calculated. The minimum value of these moving distances is the most efficient moving distance and moving direction in order to eliminate the overlapping state. Further, when the movement direction for each candidate part 42 is determined, how far the candidate part 42 is away from the peripheral wall part 14 in the movement direction (how much the candidate part 42 collides with the peripheral wall part 14). Calculated. The separation distance from the peripheral wall portion 14 is calculated based on the shape of the candidate part 42 and the position of the peripheral wall portion 14.

ここで、図6(A)に示すように、候補部品42である2番と1番との重なり状態を例として説明する。算出部5は、2番の近接領域33と1番の第一領域31との重なり部分34の形状を算出する。近接領域33,第一領域31がともに四角形であることから、重なり部分34の形状(重なり形状)は多角形となる。算出部5は、重なり状態が解消される候補部品42の移動距離と移動方向とを算出する。   Here, as shown in FIG. 6A, an explanation will be given by taking an example of the overlapping state of the second and first candidate parts 42 as an example. The calculation unit 5 calculates the shape of the overlapping portion 34 between the second proximity region 33 and the first first region 31. Since the proximity region 33 and the first region 31 are both square, the shape of the overlapping portion 34 (overlapping shape) is a polygon. The calculating unit 5 calculates the moving distance and moving direction of the candidate part 42 from which the overlapping state is eliminated.

重なり形状が三角形である場合、それぞれの辺について、その辺に対向する頂点までの垂線(法線)の長さを算出する。垂線長さは、その辺を基準とした重なり形状の幅(法線方向の幅)に相当する。各辺についての垂線長さを算出した後、それらの最小値が移動距離となり、その最小値を与える垂線の延在方向が候補部品42の移動方向となる。厳密には、垂線の両端点の一方が候補部品42に属し、かつ、他方が他部品に属する場合に、一方から他方へ向かう方向が候補部品42の移動方向となる。   When the overlapping shape is a triangle, the length of a normal (normal line) to each vertex is calculated. The perpendicular length corresponds to the width of the overlapping shape with respect to the side (width in the normal direction). After calculating the perpendicular length for each side, the minimum value thereof becomes the movement distance, and the extending direction of the perpendicular line that gives the minimum value becomes the movement direction of the candidate part 42. Strictly speaking, when one of both end points of the perpendicular belongs to the candidate part 42 and the other belongs to the other part, the direction from one to the other is the moving direction of the candidate part 42.

図6(B)に示す例は、重なり形状が頂点a,b,cで囲まれる三角形の場合である。
辺acは候補部品42の近接領域33の輪郭線であり、辺ab及び辺bcは他部品の第一領域31の輪郭線である。また、頂点bにおける内角は直角であるものとする。辺abから頂点cまでの垂線長さは辺bcの長さに等しく、辺bcから頂点aまでの垂線長さは辺abの長さに等しい。また、辺acから頂点bまでの垂線長さは、頂点bからの垂線の足を点dとおけば線分bdの長さである。これらのうち最小値をとるのは線分bdであるから、線分bdの長さが候補部品42の移動距離となる。また、移動方向は線分bdの延在方向(点dから頂点bへ向かう方向)となる。
The example shown in FIG. 6B is a case where the overlapping shape is a triangle surrounded by vertices a, b, and c.
The side ac is a contour line of the proximity region 33 of the candidate part 42, and the side ab and the side bc are contour lines of the first region 31 of another part. Further, it is assumed that the inner angle at the vertex b is a right angle. The perpendicular length from the side ab to the vertex c is equal to the length of the side bc, and the perpendicular length from the side bc to the vertex a is equal to the length of the side ab. Further, the perpendicular length from the side ac to the vertex b is the length of the line segment bd if the foot of the perpendicular from the vertex b is a point d. Since the line segment bd takes the minimum value among these, the length of the line segment bd becomes the moving distance of the candidate part 42. The moving direction is the extending direction of the line segment bd (the direction from the point d to the vertex b).

図6(C)に示す例は、重なり形状が頂点a〜dで囲まれる四角形の場合である。
辺bc,辺cdは候補部品42の近接領域33の輪郭線であり、辺ab,辺adは他部品の第一領域31の輪郭線である。また、頂点a,頂点cにおける内角は直角であるものとする。辺bcを基準とした法線方向の幅は辺cdの長さとなり、辺cdを基準とした法線方向の幅は線分aeの長さとなる(点eは頂点aから辺cdへの垂線の足)。同様に、辺abを基準とした法線方向の幅は辺adの長さとなり、辺adを基準とした法線方向の幅は線分cfの長さとなる(点fは頂点cから辺adへの垂線の足)。これらのうちの最小値〔図6(C)では線分cf〕が候補部品42の移動距離となり、その方向(点cから点fへ向かう方向)が移動方向となる。
The example shown in FIG. 6C is a case where the overlapping shape is a quadrangle surrounded by vertices a to d.
Side bc and side cd are contour lines of the proximity region 33 of the candidate part 42, and side ab and side ad are contour lines of the first region 31 of other parts. Further, it is assumed that the inner angles at the vertex a and the vertex c are right angles. The width in the normal direction relative to the side bc is the length of the side cd, and the width in the normal direction relative to the side cd is the length of the line segment ae (the point e is a perpendicular line from the vertex a to the side cd Feet). Similarly, the width in the normal direction with respect to the side ab is the length of the side ad, and the width in the normal direction with respect to the side ad is the length of the line segment cf (the point f is from the vertex c to the side ad Perpendicular to the foot). Among these, the minimum value [the line segment cf in FIG. 6C] is the moving distance of the candidate part 42, and the direction (the direction from the point c to the point f) is the moving direction.

図6(D)に示す例は、重なり形状が頂点a〜eで囲まれる五角形の場合である。
辺bc,辺cdは候補部品42の近接領域33の輪郭線であり、辺ab,辺ae,辺deは他部品の第一領域31の輪郭線である。また、頂点a,頂点c,頂点eの内角は直角であるものとする。辺bcを基準とした法線方向の幅は線分efの長さとなり(点fは頂点eから辺bcへの垂線の足)、辺cdを基準とした法線方向の幅は線分agの長さとなる(点gは頂点aから辺cdへの垂線の足)。また、辺abを基準とした法線方向の幅は辺aeの長さとなり、辺deを基準とした法線方向の幅も辺aeの長さとなる。さらに、辺aeを基準とした法線方向の幅は線分chの長さとなる(点hは頂点cから辺aeへの垂線の足)。これらのうちの最小値〔図6(D)では線分ch〕が候補部品42の移動距離となり、その方向〔点cから点hへ向かう方向〕が移動方向となる。
The example shown in FIG. 6D is a case where the overlapping shape is a pentagon surrounded by vertices a to e.
Side bc and side cd are contour lines of the proximity region 33 of the candidate part 42, and side ab, side ae, and side de are contour lines of the first region 31 of other parts. Further, it is assumed that the internal angles of the vertex a, the vertex c, and the vertex e are right angles. The width in the normal direction relative to the side bc is the length of the line segment ef (the point f is a vertical leg from the vertex e to the side bc), and the width in the normal direction relative to the side cd is the line segment ag (The point g is the vertical leg from the vertex a to the side cd). In addition, the width in the normal direction with respect to the side ab is the length of the side ae, and the width in the normal direction with respect to the side de is also the length of the side ae. Further, the width in the normal direction with respect to the side ae is the length of the line segment ch (the point h is a vertical leg from the vertex c to the side ae). Among these, the minimum value (the line segment ch in FIG. 6D) is the moving distance of the candidate part 42, and the direction (the direction from the point c to the point h) is the moving direction.

制御部6は、算出部5で算出された候補部品42の移動距離,移動方向,離隔距離に基づき、その候補部品42を移動させるために可動トレイ11の動作を制御するものである。例えば、候補部品42が一つのみ存在する場合、その移動方向に候補部品42を移動させるにはどのアクチュエータ13をどのような割合で、どの程度の作動量で縮小動作させればよいのかが判断される。また、アクチュエータ13を一回作動させただけでは十分な移動量を稼ぐことができない場合には、アクチュエータ13の作動回数も判断される。このとき、候補部品42の移動距離が周壁部14からの離隔距離以下であることを確認した上で、アクチュエータ13を作動させることが好ましい。一方、候補部品42が複数個存在する場合には、移動距離が最小である候補部品42が移動対象として選択される。このとき、離隔距離が移動距離以上であることを条件として、移動対象を決定してもよい。   The control unit 6 controls the operation of the movable tray 11 to move the candidate component 42 based on the moving distance, moving direction, and separation distance of the candidate component 42 calculated by the calculating unit 5. For example, if there is only one candidate part 42, it is determined which actuator 13 should be reduced and operated at what rate and in what amount to move the candidate part 42 in the moving direction. Is done. In addition, when a sufficient amount of movement cannot be obtained by operating the actuator 13 once, the number of operations of the actuator 13 is also determined. At this time, it is preferable to operate the actuator 13 after confirming that the moving distance of the candidate part 42 is not more than the separation distance from the peripheral wall portion 14. On the other hand, when there are a plurality of candidate parts 42, the candidate part 42 having the shortest moving distance is selected as the movement target. At this time, the movement target may be determined on the condition that the separation distance is equal to or greater than the movement distance.

候補部品42の移動距離とアクチュエータ13の作動量との関係について説明する。ここでは図7に示すように、載置面12の四隅にアクチュエータ13A〜13Dが設けられているものとする。アクチュエータ13A〜13Dの作動割合(例えば、シリンダーの縮小量の割合)は、傾斜方向に応じて一意に定まる。傾斜方向が図8中の左方向であるとき、二つのアクチュエータ13A,13Bを同一作動量で縮小させればよい。また、傾斜方向が図8中の上方向であるときには、二つのアクチュエータ13A,13Cを同一作動量で縮小させればよい。   A relationship between the moving distance of the candidate part 42 and the operation amount of the actuator 13 will be described. Here, as shown in FIG. 7, it is assumed that actuators 13 </ b> A to 13 </ b> D are provided at the four corners of the mounting surface 12. The operation ratio of the actuators 13A to 13D (for example, the ratio of the reduction amount of the cylinder) is uniquely determined according to the tilt direction. When the inclination direction is the left direction in FIG. 8, the two actuators 13A and 13B may be reduced by the same operation amount. Further, when the inclination direction is the upward direction in FIG. 8, the two actuators 13A and 13C may be reduced by the same operation amount.

ここで、可動トレイ11の載置面12を水平状態から急激に傾斜させたときの傾斜角をθとすれば、部品40の自然落下による移動量δ(載置面12に対する移動量)は傾斜軸からの距離に応じて増大する(図8参照)。傾斜軸からの距離がLの位置での移動量δ1は以下の式1で与えられる。同様に、傾斜軸からの距離がL+Dの位置での移動量δ2は以下の式2で与えられる。このように、候補部品42の傾斜軸からの距離と傾斜角度とに基づいて、その候補部品42の移動量を算出可能である。同様に、候補部品42に重なっている他部品の傾斜軸からの距離と傾斜角度とに基づいて、他部品の移動量を算出可能である。前者と後者との差が移動距離に達すると、候補部品42と他部品との重なり状態が解消される。 Here, if the inclination angle when the mounting surface 12 of the movable tray 11 is abruptly inclined from the horizontal state is θ, the movement amount δ (movement amount with respect to the mounting surface 12) due to the natural fall of the component 40 is inclined. It increases according to the distance from the axis (see FIG. 8). The movement amount δ 1 at the position where the distance from the tilt axis is L is given by the following expression 1. Similarly, the movement amount δ 2 at the position where the distance from the tilt axis is L + D is given by the following equation 2. In this manner, the amount of movement of the candidate part 42 can be calculated based on the distance from the inclination axis of the candidate part 42 and the inclination angle. Similarly, the amount of movement of the other part can be calculated based on the distance from the tilt axis and the tilt angle of the other part that overlaps the candidate part 42. When the difference between the former and the latter reaches the moving distance, the overlapping state between the candidate part 42 and other parts is eliminated.

Figure 2018008343
なお、式1中のLを0に限りなく近づけた場合の極限値が0であるのに対し、式2中のLを0に限りなく近づけた場合の極限値は正の値〔(D/cosθ)-D〕をとる。したがって、可動トレイ11の駆動を繰り返すことで、それぞれの部品40が互いの隙間を増大させるように移動し、候補部品42とこれに重なる他部品との距離が増大する。
Figure 2018008343
Note that the limit value when L in Equation 1 approaches 0 as much as possible is 0, whereas the limit value when L in Equation 2 approaches 0 as much as possible is a positive value [(D / cos θ) −D]. Therefore, by repeating the driving of the movable tray 11, each component 40 moves so as to increase the gap between each other, and the distance between the candidate component 42 and another component overlapping therewith increases.

図9は、アクチュエータ13の作動状態を説明するためのグラフである。縦軸はアクチュエータ13の高さ方向の位置を表す。アクチュエータ13は、可動トレイ11の載置面12を水平状態から高速で傾斜させた後に元に戻す動作を繰り返すように制御される。グラフ中の時刻t1〜t2はアクチュエータ13を急速に縮小動作させている期間であり、部品40が一時的に浮遊するとともに自然落下する期間である。時刻t2〜t3はアクチュエータ13の縮小状態を維持する期間であり、自然落下している部品40の待ち受け期間である。時刻t3〜t4はアクチュエータ13をゆっくりと伸張動作させている期間であり、載置面12を再び水平状態に戻している期間である。アクチュエータ13の位置の変化勾配は、時刻t1〜t2間よりも時刻t3〜t4間の方が小さくなるように設定される。 FIG. 9 is a graph for explaining the operating state of the actuator 13. The vertical axis represents the position of the actuator 13 in the height direction. The actuator 13 is controlled to repeat the operation of tilting the mounting surface 12 of the movable tray 11 from the horizontal state at a high speed and then returning it. Times t 1 to t 2 in the graph are periods in which the actuator 13 is rapidly contracted, and are periods in which the component 40 temporarily floats and naturally falls. Times t 2 to t 3 are periods for maintaining the contracted state of the actuator 13, and are standby periods for the component 40 that is naturally falling. Times t 3 to t 4 are periods in which the actuator 13 is slowly extended, and are periods in which the placement surface 12 is returned to the horizontal state again. The change gradient of the position of the actuator 13 is set so as to be smaller between the times t 3 and t 4 than between the times t 1 and t 2 .

このような動作は、候補部品42の移動距離が確保されるまで継続される。つまり、制御部6は、可動トレイ11を重力加速度よりも大きな加速度で移動方向に傾斜させてから元に戻す動作を制御するとともに、この制御を移動距離に応じた回数で繰り返す機能を持つ。なお、一サイクルあたりの部品40の移動量は、アクチュエータ13の一回の伸縮量が大きいほど増大する。したがって、アクチュエータ13の一回の伸縮量は最大作動量近傍に設定することが好ましい。   Such an operation is continued until the moving distance of the candidate part 42 is secured. That is, the control unit 6 has a function of controlling the operation of tilting the movable tray 11 in the moving direction at an acceleration larger than the gravitational acceleration and then returning the movable tray 11 to the original, and repeating this control a number of times according to the moving distance. The movement amount of the component 40 per cycle increases as the one-time expansion / contraction amount of the actuator 13 increases. Therefore, it is preferable to set the amount of one expansion / contraction of the actuator 13 in the vicinity of the maximum operation amount.

[4.フローチャート]
図10は、部品ピックアッププログラム1の制御手順を説明するためのフローチャートである。まず、可動トレイ11上に置かれた複数の部品40が、カメラ15で撮影される(ステップA1)。画像中における各部品40の配置状態は、制御装置20で認識され(ステップA2)、画像中に部品40が存在するか否かが判定される(ステップA3)。ここで部品40が存在しない場合(例えば、すべての部品40がピックアップされた状態である場合)には、本フローを終了する。
[4. flowchart]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the control procedure of the component pickup program 1. First, a plurality of parts 40 placed on the movable tray 11 are photographed by the camera 15 (step A1). The arrangement state of each component 40 in the image is recognized by the control device 20 (step A2), and it is determined whether or not the component 40 is present in the image (step A3). Here, when there is no part 40 (for example, when all parts 40 have been picked up), this flow ends.

画像中に部品40が存在する場合には、個々の部品40に対して第一領域31,第二領域32,近接領域33が設定される(ステップA4)。また、近接領域33が他部品の第一領域31と重なっていない孤立部品41(ピックアップ対象)の有無が判断される(ステップA5)。ここで、画像中に孤立部品41が存在する場合には、その孤立部品41をロボットハンド16にピックアップさせる制御が実施される(ステップA6)。孤立部品41が複数存在する場合には、ロボットハンド16の手先からの距離が最も近いものがピックアップ対象に設定され、すべての孤立部品41に対するピックアップ制御が繰り返される。   When the component 40 is present in the image, the first region 31, the second region 32, and the proximity region 33 are set for each component 40 (step A4). Further, it is determined whether or not there is an isolated component 41 (a pickup target) in which the proximity region 33 does not overlap the first region 31 of other components (step A5). Here, when there is an isolated component 41 in the image, a control for picking up the isolated component 41 by the robot hand 16 is performed (step A6). When there are a plurality of isolated parts 41, the one with the shortest distance from the hand of the robot hand 16 is set as the pickup target, and pickup control for all the isolated parts 41 is repeated.

一方、孤立部品41が存在しない場合(例えば、すべての孤立部品41がピックアップされた場合)には、一つの他部品のみと重なっている候補部品42が画像中から抽出され(ステップA7)、個々の候補部品42についての重なり状態を解消するための移動距離,移動方向が算出される(ステップA8)。また、個々の候補部品42と周壁部14との離隔距離が算出され(ステップA9)、候補部品42の移動距離と比較して周壁部14からの離隔距離が十分にあり、かつ、移動距離が最も小さい候補部品42が移動対象として選択される(ステップA10)。   On the other hand, when there is no isolated component 41 (for example, when all the isolated components 41 are picked up), candidate components 42 that overlap with only one other component are extracted from the image (step A7). The moving distance and moving direction for eliminating the overlapping state of the candidate part 42 are calculated (step A8). Further, the separation distance between each candidate component 42 and the peripheral wall portion 14 is calculated (step A9), the separation distance from the peripheral wall portion 14 is sufficiently larger than the movement distance of the candidate component 42, and the movement distance is The smallest candidate part 42 is selected as a movement target (step A10).

移動対象となる候補部品42が決定すると、その候補部品42の移動距離,移動方向,離隔距離に基づいて、アクチュエータ13の目標作動状態(例えば、位置,作動量,作動回数など)が算出される(ステップA11)。候補部品42の移動方向は、駆動するアクチュエータ13の位置や個数,個々の作動量の比率などに影響を与える。また、候補部品42の移動距離は、それぞれのアクチュエータ13の作動量に影響を与える。その後、アクチュエータ13が水平状態から傾斜状態へと急激に変化するように制御され(ステップA12)、移動距離に応じた回数で周期的に繰り返される(ステップA13)。なお、候補部品42が孤立部品41になった場合には、次回の制御周期でピックアップされる。   When the candidate part 42 to be moved is determined, the target operation state (for example, position, operation amount, number of operations, etc.) of the actuator 13 is calculated based on the movement distance, movement direction, and separation distance of the candidate part 42. (Step A11). The moving direction of the candidate part 42 affects the position and number of the actuators 13 to be driven, the ratio of the individual operation amounts, and the like. Further, the moving distance of the candidate part 42 affects the operation amount of each actuator 13. Thereafter, the actuator 13 is controlled so as to rapidly change from the horizontal state to the inclined state (step A12), and is repeated periodically by the number of times corresponding to the moving distance (step A13). In addition, when the candidate part 42 becomes the isolated part 41, it is picked up in the next control cycle.

[5.効果]
(1)本実施形態では、可動トレイ11上に置かれた個々の部品40に対し、第一領域31,第二領域32,近接領域33が設定される。また、これらの領域に基づいて孤立部品41の有無が判断され、孤立部品41がある場合にはそれがピックアップ対象とされる。一方、孤立部品41がない場合には、近接領域33が単一の他部品の第一領域31と重なる候補部品42が抽出され、その候補部品42と他部品との重なりが解消される移動距離,移動方向が算出される。これらの移動距離,移動方向に基づいて可動トレイ11を制御することで、候補部品42と他部品との重なり状態を効率よく解消することができ、部品40のピックアップ効率を向上させることができる。
[5. effect]
(1) In the present embodiment, the first region 31, the second region 32, and the proximity region 33 are set for each component 40 placed on the movable tray 11. Further, the presence or absence of the isolated component 41 is determined based on these areas, and if there is an isolated component 41, it is selected as a pickup target. On the other hand, if there is no isolated part 41, a candidate part 42 in which the proximity area 33 overlaps the first area 31 of a single other part is extracted, and the movement distance that eliminates the overlap between the candidate part 42 and the other part , The moving direction is calculated. By controlling the movable tray 11 based on these moving distances and moving directions, the overlapping state between the candidate part 42 and other parts can be efficiently eliminated, and the pickup efficiency of the part 40 can be improved.

(2)本実施形態では、候補部品42と他部品との重なり形状が多角形で近似される。また、多角形の各辺を基準とした法線方向の幅の最小値が移動距離として算出され、その最小値を与える法線方向が移動方向として算出される。これにより、候補部品42を孤立部品41にするための移動量を最小化することができ、重なり状態を解消するのにかかる時間を短縮することができる。したがって、部品40のピックアップ効率を向上させることができる。   (2) In this embodiment, the overlapping shape of the candidate part 42 and other parts is approximated by a polygon. Further, the minimum value of the width in the normal direction with respect to each side of the polygon is calculated as the movement distance, and the normal direction that gives the minimum value is calculated as the movement direction. Thereby, the movement amount for making the candidate part 42 into the isolated part 41 can be minimized, and the time taken to eliminate the overlapping state can be shortened. Therefore, the pickup efficiency of the component 40 can be improved.

(3)本実施形態では、可動トレイ11を重力加速度よりも大きな加速度で移動方向に傾斜させてから元に戻す動作が繰り返される。このような制御により、候補部品42を移動方向に向かって確実かつ容易に移動させることができる。また、このような可動トレイ11の動作による候補部品42の移動量を精度よく予測,算出することができる。これにより、重なり状態の制御性を向上させることができ、候補部品42を短時間で効率的に孤立部品41にすることができる。したがって、部品40のピックアップ効率を向上させることができる。   (3) In the present embodiment, the operation of tilting the movable tray 11 in the moving direction at an acceleration larger than the gravitational acceleration and then returning it to the original is repeated. By such control, the candidate component 42 can be reliably and easily moved in the moving direction. Further, the amount of movement of the candidate part 42 due to the operation of the movable tray 11 can be accurately predicted and calculated. Thereby, the controllability of the overlapping state can be improved, and the candidate part 42 can be efficiently made into the isolated part 41 in a short time. Therefore, the pickup efficiency of the component 40 can be improved.

(4)本実施形態では、複数の候補部品42が存在する場合に、最小の移動距離を持つ候補部品42が移動対象として選択される。これにより、効率的な順序で移動対象を設定することができ、部品40のピックアップ効率を向上させることができる。
(5)本実施形態では、移動方向を基準とした可動トレイ11の周壁部14と候補部品42との離隔距離が算出される。また、移動対象の設定に際し、候補部品42の移動距離が離隔距離以下であることを条件としている。これにより、移動対象が周壁部14に衝突して孤立部品41にならないような事態を回避することができる。したがって、候補部品42の重なり状態をより確実に解消することができ、部品40のピックアップ効率を向上させることができる。
(4) In the present embodiment, when there are a plurality of candidate parts 42, the candidate part 42 having the minimum moving distance is selected as the movement target. Thereby, a moving object can be set in an efficient order, and the pickup efficiency of the component 40 can be improved.
(5) In the present embodiment, the separation distance between the peripheral wall portion 14 of the movable tray 11 and the candidate part 42 with respect to the moving direction is calculated. In addition, when setting the movement target, it is a condition that the movement distance of the candidate part 42 is equal to or less than the separation distance. As a result, it is possible to avoid a situation in which the moving object does not collide with the peripheral wall portion 14 and become the isolated component 41. Therefore, the overlapping state of the candidate parts 42 can be more reliably eliminated, and the pickup efficiency of the parts 40 can be improved.

[6.付記]
上記の変形例を含む実施形態に関し、以下の付記を開示する。
(付記1)
可動トレイ上に置かれた複数の部品を撮影した画像を用いて、前記部品の一つをロボットハンドにピックアップさせる部品ピックアップ方法において、
前記画像中における個々の前記部品に対し、前記部品の外形に相当する第一領域と前記ロボットハンドの掴み代に相当する第二領域とを含む近接領域を設定し、
前記近接領域が他部品の前記第一領域から離隔している孤立部品がある場合に、前記孤立部品を前記ロボットハンドにピックアップさせ、
前記孤立部品がない場合に、前記近接領域が単一の他部品の前記第一領域と重なる候補部品を抽出し、
前記候補部品と他部品との重なりが解消される前記候補部品の移動距離及び移動方向を算出し、
前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する
ことを特徴とする、部品ピックアップ方法。
[6. Addendum]
The following additional notes are disclosed regarding the embodiment including the above-described modification.
(Appendix 1)
In a component pick-up method in which a robot hand picks up one of the parts using an image obtained by photographing a plurality of parts placed on a movable tray.
For each of the components in the image, set a proximity region including a first region corresponding to the outer shape of the component and a second region corresponding to the gripping allowance of the robot hand,
When there is an isolated part in which the proximity area is separated from the first area of other parts, the robot hand picks up the isolated part,
When there is no isolated part, extract a candidate part where the proximity area overlaps the first area of a single other part,
Calculate the moving distance and moving direction of the candidate part that eliminates the overlap between the candidate part and other parts,
A component pickup method, comprising: controlling an operation of the movable tray based on the movement distance and the movement direction.

(付記2)
前記移動距離及び前記移動方向を算出する際に、前記候補部品と他部品との重なり形状を多角形で近似し、前記多角形の各辺を基準とした法線方向の幅を算出し、前記幅の最小値を前記移動距離とし、前記最小値を与える前記法線方向を前記移動方向とする
ことを特徴とする、付記1記載の部品ピックアップ方法。
(付記3)
前記可動トレイの動作を制御する際に、前記可動トレイを重力加速度よりも大きな加速度で前記移動方向に傾斜させてから元に戻す動作を、前記移動距離に応じた回数で繰り返す
ことを特徴とする、付記1または2記載の部品ピックアップ方法。
(付記4)
複数の前記候補部品が存在する場合に、前記移動距離が最小となる前記候補部品の前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する
ことを特徴とする、付記1〜3のいずれか1項に記載の部品ピックアップ方法。
(付記5)
前記移動距離及び前記移動方向を算出する際に、前記移動方向を基準とした前記可動トレイの周壁部と前記候補部品との離隔距離が前記移動距離以上であることを確認する
ことを特徴とする、付記1〜4のいずれか1項に記載の部品ピックアップ方法。
(Appendix 2)
When calculating the movement distance and the movement direction, the overlapping shape of the candidate part and other parts is approximated by a polygon, the width in the normal direction with respect to each side of the polygon is calculated, 2. The component pick-up method according to claim 1, wherein the minimum value of the width is the moving distance, and the normal direction that gives the minimum value is the moving direction.
(Appendix 3)
When controlling the operation of the movable tray, the operation of tilting the movable tray in the moving direction at an acceleration larger than the gravitational acceleration and then returning the movable tray to the original is repeated a number of times according to the moving distance. The method for picking up a component according to appendix 1 or 2.
(Appendix 4)
Supplementary notes 1 to 3, wherein when there are a plurality of candidate parts, the operation of the movable tray is controlled based on the movement distance and the movement direction of the candidate part that minimizes the movement distance. The component pickup method according to any one of the above.
(Appendix 5)
When calculating the moving distance and the moving direction, it is confirmed that a separation distance between the peripheral wall portion of the movable tray and the candidate part with respect to the moving direction is equal to or more than the moving distance. The component pick-up method according to any one of appendices 1 to 4.

(付記6)
可動トレイ上に置かれた複数の部品を撮影した画像を用いて、前記部品の一つをロボットハンドにピックアップさせる部品供給装置において、
前記画像中における個々の前記部品に対し、前記部品の外形に相当する第一領域と前記ロボットハンドの掴み代に相当する第二領域とを含む近接領域を設定する設定部と、
前記近接領域が他部品の前記第一領域から離隔している孤立部品がある場合に、前記孤立部品を前記ロボットハンドにピックアップさせるピックアップ部と、
前記孤立部品がない場合に、前記近接領域が単一の他部品の前記第一領域と重なる候補部品を抽出する抽出部と、
前記候補部品と他部品との重なりが解消される前記候補部品の移動距離及び移動方向を算出する算出部と、
前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする、部品供給装置。
(Appendix 6)
In a component supply apparatus for picking up one of the components by a robot hand using an image obtained by photographing a plurality of components placed on a movable tray,
For each of the components in the image, a setting unit that sets a proximity region including a first region corresponding to the outer shape of the component and a second region corresponding to the gripping allowance of the robot hand;
When there is an isolated part in which the proximity area is separated from the first area of other parts, a pickup unit that causes the robot hand to pick up the isolated part;
When there is no isolated part, an extraction unit that extracts a candidate part in which the proximity area overlaps the first area of a single other part;
A calculation unit for calculating a movement distance and a movement direction of the candidate part in which an overlap between the candidate part and another part is eliminated;
A control unit for controlling the operation of the movable tray based on the moving distance and the moving direction;
A component supply device comprising:

(付記7)
前記算出部が、前記候補部品と他部品との重なり形状を多角形で近似し、前記多角形の各辺を基準とした法線方向の幅を算出し、前記幅の最小値を前記移動距離とし、前記最小値を与える前記法線方向を前記移動方向とする
ことを特徴とする、付記6記載の部品供給装置。
(付記8)
前記制御部が、前記可動トレイを重力加速度よりも大きな加速度で前記移動方向に傾斜させてから元に戻す動作を、前記移動距離に応じた回数で繰り返す
ことを特徴とする、付記6または7記載の部品供給装置。
(付記9)
前記制御部が、複数の前記候補部品が存在する場合に、前記移動距離が最小となる前記候補部品の前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する
ことを特徴とする、付記6〜8のいずれか1項に記載の部品供給装置。
(付記10)
前記算出部が、前記移動方向を基準とした前記可動トレイの周壁部と前記候補部品との離隔距離が前記移動距離以上であることを確認する
ことを特徴とする、付記6〜9のいずれか1項に記載の部品供給装置。
(補足)
前記部品供給装置が、前記可動トレイの傾斜角度を変更するアクチュエータを有し、前記制御部が、前記移動距離及び前記移動方向に基づいて前記アクチュエータの作動量を制御することが好ましい。あるいは、前記制御部が、前記移動距離及び前記移動方向に基づいて前記傾斜角度を制御することが好ましい。
(Appendix 7)
The calculation unit approximates an overlapping shape of the candidate part and another part with a polygon, calculates a width in a normal direction with respect to each side of the polygon, and sets the minimum value of the width as the movement distance The component supply apparatus according to appendix 6, wherein the normal direction giving the minimum value is the moving direction.
(Appendix 8)
The appendix 6 or 7, wherein the control unit repeats the operation of tilting the movable tray in the moving direction at an acceleration larger than the gravitational acceleration and then returning the movable tray to the original number of times according to the moving distance. Parts supply equipment.
(Appendix 9)
The control unit controls the operation of the movable tray based on the movement distance and the movement direction of the candidate part that minimizes the movement distance when there are a plurality of the candidate parts. The component supply apparatus according to any one of appendices 6 to 8.
(Appendix 10)
Any one of Supplementary notes 6 to 9, wherein the calculation unit confirms that a separation distance between the peripheral wall portion of the movable tray and the candidate part with respect to the moving direction is equal to or more than the moving distance. Item supply apparatus of item 1.
(Supplement)
It is preferable that the component supply device includes an actuator that changes an inclination angle of the movable tray, and the control unit controls an operation amount of the actuator based on the movement distance and the movement direction. Alternatively, it is preferable that the control unit controls the tilt angle based on the movement distance and the movement direction.

[7.変形例]
上述の実施形態では、爪17の間に部品40を挟みこんだまま掴み上げるロボットハンド16を例示したが、ロボットハンド16によるピックアップ動作はこれに限定されない。例えば、爪17の代わりに真空式の吸引カップを備えたロボットハンド16を用いて、部品40を吸い上げる装置構成としてもよい。この場合、吸引カップのサイズに応じた第二領域32,近接領域33を設定することで、上述の実施形態と同様の制御を実施することができ、同様の作用,効果を奏するものとなる。
[7. Modified example]
In the above-described embodiment, the robot hand 16 picked up with the component 40 sandwiched between the claws 17 is illustrated, but the pickup operation by the robot hand 16 is not limited to this. For example, an apparatus configuration that sucks up the component 40 using the robot hand 16 having a vacuum suction cup instead of the claw 17 may be used. In this case, by setting the second region 32 and the proximity region 33 according to the size of the suction cup, the same control as in the above-described embodiment can be performed, and the same operation and effect can be achieved.

また、上述の実施形態では、可動トレイ11の載置面12を水平状態から傾斜させているが、載置面12を厳密な水平にする必要はない。少なくとも載置面12の傾斜を増大させることで、各部材40をその傾斜方向に移動させることができ、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the mounting surface 12 of the movable tray 11 is inclined from the horizontal state, the mounting surface 12 does not have to be strictly horizontal. By increasing at least the inclination of the mounting surface 12, each member 40 can be moved in the inclination direction, and the same effect as in the above-described embodiment can be obtained.

1 部品ピックアッププログラム
2 設定部
3 ピックアップ部
4 抽出部
5 算出部
6 制御部
10 部品供給システム
11 可動トレイ
12 載置面
13 アクチュエータ
14 周壁部
15 カメラ
16 ロボットハンド
17 爪
20 制御装置(部品供給装置)
21 プロセッサ
22 メモリ
23 補助記憶装置
24 インタフェース装置
25 記録媒体ドライブ
26 内部バス
27 記録媒体
31 第一領域
32 第二領域
33 近接領域
34 重なり部分
40 部品
41 孤立部品
42 候補部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Parts pick-up program 2 Setting part 3 Pick-up part 4 Extraction part 5 Calculation part 6 Control part 10 Parts supply system 11 Movable tray 12 Mounting surface 13 Actuator 14 Perimeter wall part 15 Camera 16 Robot hand 17 Claw 20 Control apparatus (part supply apparatus)
21 processor 22 memory 23 auxiliary storage device 24 interface device 25 recording medium drive 26 internal bus 27 recording medium 31 first area 32 second area 33 proximity area 34 overlapping part 40 part 41 isolated part 42 candidate part

Claims (6)

可動トレイ上に置かれた複数の部品を撮影した画像を用いて、前記部品の一つをロボットハンドにピックアップさせる部品ピックアップ方法において、
前記画像中における個々の前記部品に対し、前記部品の外形に相当する第一領域と前記ロボットハンドの掴み代に相当する第二領域とを含む近接領域を設定し、
前記近接領域が他部品の前記第一領域から離隔している孤立部品がある場合に、前記孤立部品を前記ロボットハンドにピックアップさせ、
前記孤立部品がない場合に、前記近接領域が単一の他部品の前記第一領域と重なる候補部品を抽出し、
前記候補部品と他部品との重なりが解消される前記候補部品の移動距離及び移動方向を算出し、
前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する
ことを特徴とする、部品ピックアップ方法。
In a component pick-up method in which a robot hand picks up one of the parts using an image obtained by photographing a plurality of parts placed on a movable tray.
For each of the components in the image, set a proximity region including a first region corresponding to the outer shape of the component and a second region corresponding to the gripping allowance of the robot hand,
When there is an isolated part in which the proximity area is separated from the first area of other parts, the robot hand picks up the isolated part,
When there is no isolated part, extract a candidate part where the proximity area overlaps the first area of a single other part,
Calculate the moving distance and moving direction of the candidate part that eliminates the overlap between the candidate part and other parts,
A component pickup method, comprising: controlling an operation of the movable tray based on the movement distance and the movement direction.
前記移動距離及び前記移動方向を算出する際に、前記候補部品と他部品との重なり形状を多角形で近似し、前記多角形の各辺を基準とした法線方向の幅を算出し、前記幅の最小値を前記移動距離とし、前記最小値を与える前記法線方向を前記移動方向とする
ことを特徴とする、請求項1記載の部品ピックアップ方法。
When calculating the movement distance and the movement direction, the overlapping shape of the candidate part and other parts is approximated by a polygon, the width in the normal direction with respect to each side of the polygon is calculated, The component pickup method according to claim 1, wherein a minimum value of a width is the moving distance, and the normal direction that gives the minimum value is the moving direction.
前記可動トレイの動作を制御する際に、前記可動トレイを重力加速度よりも大きな加速度で前記移動方向に傾斜させてから元に戻す動作を、前記移動距離に応じた回数で繰り返す
ことを特徴とする、請求項1または2記載の部品ピックアップ方法。
When controlling the operation of the movable tray, the operation of tilting the movable tray in the moving direction at an acceleration larger than the gravitational acceleration and then returning the movable tray to the original is repeated a number of times according to the moving distance. The component pick-up method according to claim 1 or 2.
複数の前記候補部品が存在する場合に、前記移動距離が最小となる前記候補部品の前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の部品ピックアップ方法。
The operation of the movable tray is controlled based on the movement distance and the movement direction of the candidate part that minimizes the movement distance when there are a plurality of the candidate parts. 4. The part pickup method according to any one of items 3 to 3.
前記移動距離及び前記移動方向を算出する際に、前記移動方向を基準とした前記可動トレイの周壁部と前記候補部品との離隔距離が前記移動距離以上であることを確認する
ことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の部品ピックアップ方法。
When calculating the moving distance and the moving direction, it is confirmed that a separation distance between the peripheral wall portion of the movable tray and the candidate part with respect to the moving direction is equal to or more than the moving distance. The component pick-up method according to any one of claims 1 to 4.
可動トレイ上に置かれた複数の部品を撮影した画像を用いて、前記部品の一つをロボットハンドにピックアップさせる部品供給装置において、
前記画像中における個々の前記部品に対し、前記部品の外形に相当する第一領域と前記ロボットハンドの掴み代に相当する第二領域とを含む近接領域を設定する設定部と、
前記近接領域が他部品の前記第一領域から離隔している孤立部品がある場合に、前記孤立部品を前記ロボットハンドにピックアップさせるピックアップ部と、
前記孤立部品がない場合に、前記近接領域が単一の他部品の前記第一領域と重なる候補部品を抽出する抽出部と、
前記候補部品と他部品との重なりが解消される前記候補部品の移動距離及び移動方向を算出する算出部と、
前記移動距離及び前記移動方向に基づき、前記可動トレイの動作を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする、部品供給装置。
In a component supply apparatus for picking up one of the components by a robot hand using an image obtained by photographing a plurality of components placed on a movable tray,
For each of the components in the image, a setting unit that sets a proximity region including a first region corresponding to the outer shape of the component and a second region corresponding to the gripping allowance of the robot hand;
When there is an isolated part in which the proximity area is separated from the first area of other parts, a pickup unit that causes the robot hand to pick up the isolated part;
When there is no isolated part, an extraction unit that extracts a candidate part in which the proximity area overlaps the first area of a single other part;
A calculation unit for calculating a movement distance and a movement direction of the candidate part in which an overlap between the candidate part and another part is eliminated;
A control unit for controlling the operation of the movable tray based on the moving distance and the moving direction;
A component supply device comprising:
JP2016138550A 2016-07-13 2016-07-13 Part pickup method and part supply device Pending JP2018008343A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016138550A JP2018008343A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Part pickup method and part supply device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016138550A JP2018008343A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Part pickup method and part supply device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018008343A true JP2018008343A (en) 2018-01-18

Family

ID=60994823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016138550A Pending JP2018008343A (en) 2016-07-13 2016-07-13 Part pickup method and part supply device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018008343A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019209459A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 ファナック株式会社 Robot system and control method of robot system
WO2019239562A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 ヤマハ発動機株式会社 Machine learning device and robot system provided with same
KR20200059110A (en) * 2018-11-20 2020-05-28 한양대학교 산학협력단 Grasping robot and method of pushing obrjects around a traget object
CN111791270A (en) * 2019-04-03 2020-10-20 精工爱普生株式会社 Robot system and shooting method
JP2020189356A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 トヨタ自動車株式会社 Work-piece identification method
JPWO2021053750A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25
JP2021062436A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 セイコーエプソン株式会社 Teaching method
CN115890679A (en) * 2022-12-02 2023-04-04 西南交通大学 Vision-based railway vehicle bogie sleeper spring notch positioning and clamping method
JP7432210B2 (en) 2021-04-07 2024-02-16 アラインテック株式会社 Workpiece posture control device and workpiece supply system equipped with it
CN117697768A (en) * 2024-02-05 2024-03-15 季华实验室 Target grabbing method, robot, electronic equipment and storage medium
KR102669836B1 (en) * 2021-12-22 2024-05-28 주식회사 에스에프에이 Robotic picking system that can prevent picking errors

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019209459A (en) * 2018-06-08 2019-12-12 ファナック株式会社 Robot system and control method of robot system
CN112135719B (en) * 2018-06-14 2023-08-22 雅马哈发动机株式会社 Machine learning device and robot system provided with same
CN112135719A (en) * 2018-06-14 2020-12-25 雅马哈发动机株式会社 Machine learning device and robot system provided with same
WO2019239562A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 ヤマハ発動機株式会社 Machine learning device and robot system provided with same
US11945115B2 (en) 2018-06-14 2024-04-02 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Machine learning device and robot system provided with same
JPWO2019239562A1 (en) * 2018-06-14 2021-04-22 ヤマハ発動機株式会社 Machine learning device and robot system equipped with it
US20210229275A1 (en) * 2018-06-14 2021-07-29 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Machine learning device and robot system provided with same
DE112018007729B4 (en) 2018-06-14 2022-09-08 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Machine learning device and robotic system equipped with same
KR20200059110A (en) * 2018-11-20 2020-05-28 한양대학교 산학협력단 Grasping robot and method of pushing obrjects around a traget object
KR102270958B1 (en) * 2018-11-20 2021-06-30 한양대학교 산학협력단 Grasping robot and method of pushing obrjects around a traget object
CN111791270A (en) * 2019-04-03 2020-10-20 精工爱普生株式会社 Robot system and shooting method
US11440197B2 (en) 2019-04-03 2022-09-13 Seiko Epson Corporation Robot system and imaging method
JP2020189356A (en) * 2019-05-21 2020-11-26 トヨタ自動車株式会社 Work-piece identification method
JP7120153B2 (en) 2019-05-21 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 Work identification method
JPWO2021053750A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25
JP7163506B2 (en) 2019-09-18 2022-10-31 株式会社Fuji Work robots and work systems
WO2021053750A1 (en) * 2019-09-18 2021-03-25 株式会社Fuji Work robot and work system
JP2021062436A (en) * 2019-10-11 2021-04-22 セイコーエプソン株式会社 Teaching method
JP7432210B2 (en) 2021-04-07 2024-02-16 アラインテック株式会社 Workpiece posture control device and workpiece supply system equipped with it
KR102669836B1 (en) * 2021-12-22 2024-05-28 주식회사 에스에프에이 Robotic picking system that can prevent picking errors
CN115890679A (en) * 2022-12-02 2023-04-04 西南交通大学 Vision-based railway vehicle bogie sleeper spring notch positioning and clamping method
CN115890679B (en) * 2022-12-02 2024-02-13 西南交通大学 Rail vehicle bogie sleeper spring notch positioning and clamping method based on vision
CN117697768A (en) * 2024-02-05 2024-03-15 季华实验室 Target grabbing method, robot, electronic equipment and storage medium
CN117697768B (en) * 2024-02-05 2024-05-07 季华实验室 Target grabbing method, robot, electronic equipment and storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018008343A (en) Part pickup method and part supply device
KR102650494B1 (en) Automated package registration systems, devices, and methods
JP5295828B2 (en) Object gripping system and interference detection method in the system
JP2019509559A (en) Box location, separation, and picking using a sensor-guided robot
JP5582126B2 (en) Work take-out system, robot apparatus, and workpiece manufacturing method
US10192315B2 (en) Apparatus and method for holding objects
JP2014205209A (en) Robot system and control method of the same
JP2010247959A (en) Box-shaped work recognizing device and method
JP6848269B2 (en) Palletizing device
US11213958B2 (en) Transferring system and method for transferring an object
US20160110840A1 (en) Image processing method, image processing device, and robot system
JP7233858B2 (en) ROBOT CONTROL DEVICE, ROBOT CONTROL METHOD, AND ROBOT CONTROL PROGRAM
JP4801558B2 (en) Mounting machine and component imaging method thereof
JP2010210511A (en) Recognition device of three-dimensional positions and attitudes of objects, and method for the same
JP6237122B2 (en) Robot, image processing method and robot system
JP2023154055A (en) Robotic multi-surface gripper assemblies and methods for operating the same
JP7264247B2 (en) Information processing device and information processing method
CN112566758A (en) Robot control device, robot control method, and robot control program
JPWO2017033254A1 (en) Mobile robot operation system, mobile robot, and object extraction method
US20230158677A1 (en) Position setting device for setting workpiece stacking position and robot apparatus provided with position setting device
JP2019028773A (en) Robot simulation device and robot simulation method
JP2019016294A (en) Information processor, information processing method, information processing program, and system
JP4101618B2 (en) Chip pickup method and chip pickup device
JP2021028100A (en) Pickup robot, alignment system, and pickup method
JP6512852B2 (en) Information processing apparatus, information processing method