JP2001019165A - Work picking device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、収納ボックス等
の収納部内からワークをピッキングするワークピッキン
グ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work picking device for picking a work from a storage section such as a storage box.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、旋盤等の加工素材となる多数のワ
ークを、収納ボックス等に雑然と収納しておき、収納ボ
ックス内から１個ずつピッキングして供給することが行
われている。このようなピッキングを行う装置として、
電磁式のピッキングヘッドを、直交座標系のヘッド移動
機構に前後左右および上下に移動可能に設置し、このピ
ッキングヘッドをランダムに移動させてワークを１個ず
つ取るものがある。ピッキングヘッドは、磁力でワーク
を吸着するものであるため、２つ以上取ることも予想さ
れる。そのため、ピッキングヘッドにはロードセルのよ
うな荷重センサを設け、２つ以上を取った場合のエラー
判定を行うようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, a large number of works to be processed materials for a lathe or the like are stored in a storage box or the like in a cluttered manner, and picked and supplied one by one from the storage box. As a device that performs such picking,
An electromagnetic picking head is installed in a head moving mechanism of an orthogonal coordinate system so as to be movable back and forth, right and left, and up and down, and the picking head is randomly moved to pick up one work at a time. Since the picking head attracts the work by magnetic force, it is expected that two or more picking heads will be used. Therefore, a load sensor such as a load cell is provided in the picking head, and an error determination is performed when two or more load sensors are used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
ピッキングヘッドをランダムに移動させて吸着するもの
では、ワークの形状や、収納ボックス内のワークの収納
状態によっては、１回のピッキングヘッドの移動で吸着
できる確率が低く、例えば２回に１回ほどは、１個も吸
着できないエラーが生じる。そのため、ピッキングヘッ
ドの移動による吸着を再度試行することが必要となり、
場合によってはピッキングヘッドの移動を何回も繰り返
すことが必要なときが生じる。そのため、ピッキング作
業に時間がかかり、後工程に支障を来すことがある。こ
のようなピッキング装置は、工作機械ラインの始端に設
けられることが多く、上記のようにピッキング作業に時
間がかかると、ラインのサイクルタイムの短縮に適応で
きない。また、上記のピッキングヘッドをランダムに移
動させて吸着するものは、最終的に全てのワークを残さ
ず収納ボックスからピッキングすることができないこと
がある。残ったワークは、手作業で次の収納ボックスに
移す必要がある。However, the picking head is randomly moved and sucked as described above, but depending on the shape of the work and the state of the work stored in the storage box, the picking head may not be operated once. The probability of being able to be sucked by movement is low. For example, about once every two times, an error occurs in which no one can be sucked. Therefore, it is necessary to try suction again by moving the picking head,
In some cases, it may be necessary to repeat the movement of the picking head many times. Therefore, it takes time for the picking operation, which may hinder the subsequent process. Such a picking device is often provided at the beginning of a machine tool line, and if the picking operation takes a long time as described above, it cannot be adapted to shorten the cycle time of the line. In addition, the picking head that moves the picking head at random and sucks it may not be possible to finally pick from the storage box without leaving all the work. The remaining work must be manually transferred to the next storage box.
【０００４】この発明は、上記課題を解消するものであ
り、ワークのピッキング確率を向上させ、かつできるだ
けワークを残さずにワーク収納部からピッキングするこ
とのできるワークピッキング装置を提供することを目的
とする。この発明の他の目的は、簡単な検知動作でピッ
キング確率を向上させることである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a work picking device capable of improving the probability of picking a work and picking the work from a work storage section without leaving a work as much as possible. I do. Another object of the present invention is to improve the picking probability by a simple detection operation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明のワークピッキ
ング装置は、ワークを多数個収納可能なワーク収納部か
らワークをピッキングする装置であって、前記ワーク収
納部内のワークの収納位置を含む収納状態を検知するワ
ーク検知手段と、このワーク検知手段で検知された結果
に基づき、水平方向および鉛直方向に移動してワークを
ピッキングするピッキングヘッドとを備える。この構成
によると、ワーク収納部内のワークの収納位置を含む収
納状態をワーク検知手段で検知した後に、その検知結果
に基づき、ピッキングヘッドが水平方向および鉛直方向
に移動してワークをピッキングする。そのため、ピッキ
ングヘッドがランダムに水平移動する従来例の場合に比
べて、ワークピッキングの確率が向上する。A work picking device according to the present invention is a device for picking a work from a work storage portion capable of storing a large number of works, the storage state including a work storage position in the work storage portion. And a picking head that moves in the horizontal and vertical directions to pick a work based on the result detected by the work detection means. According to this configuration, after the storage state including the storage position of the work in the work storage unit is detected by the work detection unit, the picking head moves in the horizontal direction and the vertical direction based on the detection result and picks the work. Therefore, the probability of work picking is improved as compared with the conventional example in which the picking head randomly moves horizontally.
【０００６】前記ワークピッキング装置において、前記
ワーク検知手段は、多数個のワークが成すワーク積載体
のピッキング可能ワークの水平位置および鉛直位置を探
索するものであり、前記ピッキングヘッドは、探索され
た位置に移動してワークをピッキングするものであって
も良い。この構成の場合、ワーク積載体のピッキング可
能ワークの水平位置および鉛直位置を探索してその位置
にピッキングヘッドが移動しピッキングを行う。例え
ば、ワーク積載体の最上高さ部にピッキングヘッドが移
動してピッキングを行う。そのため、ピッキングヘッド
の無駄な移動を生じることなく、確率の高いピッキング
が行える。また、ワーク検知は、ワーク積載体の最上高
さ部の位置を検知すること等で行えるため、簡単な検知
動作ないし検知処理で済む。また、この発明において、
前記ピッキングヘッドを移動させるヘッド移動機構を、
ワーク収納部の上方に跨がって水平方向に移動する走行
体と、この走行体に沿って移動する横行体と、この横行
体に設置されてピッキングヘッドを昇降させるヘッド昇
降機構とで構成し、前記ワーク検知手段を前記走行体に
取付けられてこの走行体の走行方向と直交する方向に走
査可能なものとしてもよい。この走査は、検知箇所が走
査できれば良く、ワーク検知手段の揺動、つまり首降り
によって走査するものであっても、またワーク検知手段
が直線移動することによって走査するものであっても良
い。この構成の場合、ピッキングヘッドを直交する３軸
方向に移動させることができ、簡単な構成で収納ボック
ス等のワーク収納部内の全体に移動させることができ
る。この場合に、ワーク検知手段は、走行体に取付けら
れてその走行方向と直交する方向に走査可能なものとし
たため、ワーク検知手段自体は検知範囲の小さな簡単な
構成のものであっても、ワーク収納部の全体のワーク収
納状態を検知することができる。しかも、ヘッド移動機
構の走行体が、ワーク検知手段によるワーク収納部の走
査のための機構の一部として兼用することができ、より
一層構成が簡単になる。In the work picking device, the work detecting means is for searching for a horizontal position and a vertical position of a pickable work of a work loading body formed by a plurality of works, and the picking head is provided at the searched position. And picking a work. In the case of this configuration, the horizontal position and the vertical position of the pickable work on the work loading body are searched, and the picking head moves to the position to perform picking. For example, the picking head moves to the uppermost portion of the work load to perform picking. Therefore, picking with high probability can be performed without causing useless movement of the picking head. In addition, since the work detection can be performed by detecting the position of the uppermost height portion of the work stack, a simple detection operation or detection process is sufficient. In the present invention,
A head moving mechanism for moving the picking head,
It comprises a traveling body that straddles the work storage unit and moves in the horizontal direction, a traversing body that moves along the traveling body, and a head lifting mechanism that is installed in the traversing body and moves the picking head up and down. The work detection means may be attached to the traveling body and can scan in a direction perpendicular to the traveling direction of the traveling body. The scanning may be performed as long as the detection position can be scanned, and the scanning may be performed by swinging the work detection means, that is, dropping the head, or may be performed by the work detection means moving linearly. In the case of this configuration, the picking head can be moved in three orthogonal directions, and can be moved to the entire inside of the work storage unit such as the storage box with a simple configuration. In this case, the work detection means is attached to the traveling body and can scan in a direction perpendicular to the traveling direction. Therefore, even if the work detection means itself has a simple configuration with a small detection range, the work detection means can be used. It is possible to detect the work storage state of the entire storage section. In addition, the traveling body of the head moving mechanism can also be used as a part of a mechanism for scanning the work storage unit by the work detection means, and the configuration is further simplified.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面に基
づいて説明する。図１はこの実施形態に係るワークピッ
キング装置の概略構成を示す平面図、図２はそのワーク
ピッキング装置の正面断面図と、その制御系のブロック
図とを組み合わせて示す説明図である。このワークピッ
キング装置は、多数個のワークＷ（図３）が雑然と収納
されたワーク収納ボックス１からワークＷをピッキング
する装置であって、ワーク検知手段２（図２）と、その
検知結果に基づき、直交３軸方向に移動してワークＷを
ピッキングする１対のピッキングヘッド３，３（図２）
とを備えている。ワーク検知手段２は、ワーク収納部で
あるワーク収納ボックス１内のワークＷの収納位置を含
む収納状態を検知する手段である。ワークＷは、例えば
旋削の素材となるものであり、円形状である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a work picking device according to this embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a front sectional view of the work picking device in combination with a block diagram of a control system thereof. This work picking device is a device for picking a work W from a work storage box 1 in which a large number of works W (FIG. 3) are stored in a cluttered manner. And a pair of picking heads 3 and 3 (FIG. 2) for picking a workpiece W by moving in three orthogonal axes directions.
And The work detection means 2 is a means for detecting a storage state including a storage position of the work W in the work storage box 1 which is a work storage section. The work W is a material to be turned, for example, and has a circular shape.
【０００８】ピッキングヘッド３は、電磁石によりワー
クＷを吸着するものであり、このワークピッキング装置
の本体となるフレーム４に設けられたヘッド移動機構５
により、水平２軸方向（Ｘ，Ｚ方向）および鉛直方向
（Ｙ方向）に移動させられる。このヘッド移動機構５
は、ワーク収納ボックス１の上方に跨がって前後方向
（Ｘ方向）に移動する走行体６と、この走行体６に沿っ
て左右方向（Ｚ方向）に移動する１対の横行体７，７
と、これら横行体７に設置されてピッキングヘッド３を
上下方向（Ｙ方向）に昇降させる１対のヘッド昇降機構
８，８とで構成される。各ピッキングヘッド３，３、ま
たはその支持を行うヘッド昇降機構８，８に、ワークＷ
のピッキングが成功したか否かを判定するロードセル等
からなる荷重センサ（図示せず）が設けられている。ヘ
ッド移動機構５には、後に詳細を説明するように、走行
体６の走行、横行体７の横行、およびヘッド昇降機構８
の昇降を各々行う駆動手段が各々設けられ、各駆動手段
の駆動源として、モータ１３，２８，３７が用いられて
いる。The picking head 3 attracts a work W by an electromagnet, and a head moving mechanism 5 provided on a frame 4 serving as a main body of the work picking device.
With this, it can be moved in two horizontal axis directions (X and Z directions) and a vertical direction (Y direction). This head moving mechanism 5
Is a traveling body 6 that straddles above the work storage box 1 and moves in the front-rear direction (X direction), and a pair of horizontal bodies 7 that move in the left-right direction (Z direction) along the traveling body 6. 7
And a pair of head raising / lowering mechanisms 8, 8 installed on these horizontal members 7 to raise and lower the picking head 3 in the vertical direction (Y direction). Each of the picking heads 3, 3 or the head elevating mechanism 8, 8, which supports the picking head 3, 3,
A load sensor (not shown) including a load cell and the like for determining whether or not the picking has been successful is provided. As will be described in detail later, the head moving mechanism 5 includes a traveling body 6, a traversing body 7, and a head elevating mechanism 8.
Driving means for respectively raising and lowering the motors are provided, and motors 13, 28 and 37 are used as driving sources of the respective driving means.
【０００９】走行体６は、フレーム４の前後方向（Ｘ方
向）に延びる左右１対の上フレーム部４ａ，４ａに掛け
渡されており、両端に設けられた１対の支持台９，９を
介して上フレーム部４ａ，４ａに設置されている。各支
持台９は、上フレーム部４ａに沿って設けられたレール
１０に対し、リニアベアリング１１を介して走行自在に
設置されている。左右１対の上フレーム部４ａ，４ａに
は、それぞれ巻掛伝達機構１２が設けられ、これらの巻
掛伝達機構１２をサーボモータ１３で駆動することによ
り、走行体６が前後方向（Ｘ方向）に移動させられる。The traveling body 6 is stretched over a pair of left and right upper frame portions 4a, 4a extending in the front-rear direction (X direction) of the frame 4, and has a pair of support tables 9, 9 provided at both ends. It is installed in the upper frame parts 4a, 4a through the middle. Each support base 9 is mounted on a rail 10 provided along the upper frame part 4a via a linear bearing 11 so as to run freely. A pair of left and right upper frame portions 4a, 4a are provided with a wrapping transmission mechanism 12, respectively. The wrapping transmission mechanism 12 is driven by a servomotor 13 to move the traveling body 6 in the front-rear direction (X direction). It is moved to.
【００１０】各巻掛伝達機構１２は、前後のプーリ１
４，１５にタイミングベルト等の無端ベルト１６を掛装
したものであり、ベルト１６の一部は対応する支持台９
に連結されている。サーボモータ１３の回転出力は、ギ
ヤ１７，１８を介して一方の巻掛伝達機構１２のプーリ
１５に伝達される。また、左右１対の上フレーム部４
ａ，４ａ間には駆動軸１９が架け渡されており、プーリ
１５の回転が、チェーン２０を介して駆動軸１９に伝達
され、駆動軸１９の回転が、チェーン２１を介して他方
の巻掛伝達機構１２のプーリ１５に伝達される。Each of the winding transmission mechanisms 12 includes front and rear pulleys 1.
Endless belts 16 such as timing belts are mounted on the belts 4 and 15 and a part of the belts 16 is
It is connected to. The rotation output of the servomotor 13 is transmitted to the pulley 15 of one of the winding transmission mechanisms 12 via the gears 17 and 18. Also, a pair of left and right upper frame portions 4
A drive shaft 19 is bridged between a and 4a, the rotation of the pulley 15 is transmitted to the drive shaft 19 via a chain 20, and the rotation of the drive shaft 19 is wound on the other winding via a chain 21. The power is transmitted to the pulley 15 of the transmission mechanism 12.
【００１１】一対の各横行体７は、走行体６上に設けら
れたレール２２に、リニアベアリング２３を介して走行
可能に設置されている。また、各横行体７は、間隔調整
部材２６を介して、両者の間隔を自動調整可能に連結さ
れている。各横行体７は、調整長孔２４ａを有し、間隔
調整部材２６は、一方の横行体７に一端部が固定される
連結板２４と、調整長孔２４ａを貫通して連結板２４の
他端部を他方の横行体７に締め付け固定する締付具２５
などで構成される。Each of the pair of traversing bodies 7 is mounted on a rail 22 provided on the traveling body 6 via a linear bearing 23 so as to be able to travel. In addition, each of the horizontal members 7 is connected via an interval adjusting member 26 so that the interval between them can be automatically adjusted. Each traversing body 7 has an adjusting slot 24a, and the interval adjusting member 26 includes a connecting plate 24 having one end fixed to one of the traversing bodies 7 and a connecting plate 24 passing through the adjusting slot 24a. Fastener 25 for fastening the end to the other transverse body 7
Etc.
【００１２】走行体６には巻掛伝達機構２７が設けら
れ、この巻掛伝達機構２７をサーボモータ２８で駆動す
ることにより、両横行体７が左右方向（Ｚ方向）に移動
させられる。巻掛伝達機構２７は、左右のプーリ２９，
３０にタイミングベルト等の無端ベルト３１を掛装して
構成され、その無端ベルト３１の一部が、いずれか一方
の横行体７に連結されている。サーボモータ２８の回転
出力は、ギヤ３２，３３を介して巻掛伝達機構２７のプ
ーリ３０に伝達される。The traveling body 6 is provided with a winding transmission mechanism 27. By driving the winding transmission mechanism 27 with a servomotor 28, the two transverse bodies 7 are moved in the left-right direction (Z direction). The winding transmission mechanism 27 includes left and right pulleys 29,
An endless belt 31 such as a timing belt is mounted on the endless belt 30, and a part of the endless belt 31 is connected to one of the horizontal members 7. The rotation output of the servomotor 28 is transmitted to the pulley 30 of the winding transmission mechanism 27 via gears 32 and 33.
【００１３】各横行体７に設置されるヘッド昇降機構８
は、昇降ロッド３６と、その駆動用のサーボモータ３７
とを備える。昇降ロッド３６は、横行体７に設けられた
ローラ３４に、角ガイド３５を介して昇降自在に支持さ
れている。サーボモータ３７は、横行体７に設置され、
その出力軸に固定されたピニオン３８が、昇降ロッド３
６に沿って設けられたラック３９に噛み合っている。昇
降ロッド３６の下端に、ピッキングヘッド３が設けられ
ている。A head elevating mechanism 8 installed on each of the horizontal members 7
Is a lifting rod 36 and a servomotor 37 for driving the same.
And The lifting rod 36 is supported by a roller 34 provided on the traversing body 7 via a square guide 35 so as to be movable up and down. The servo motor 37 is installed on the traversing body 7,
The pinion 38 fixed to the output shaft is connected to the lifting rod 3
6, and mesh with a rack 39 provided along. The picking head 3 is provided at the lower end of the lifting rod 36.
【００１４】ワーク検知手段２は、走行体６にその走行
方向と直交する方向に揺動自在に、つまり首降り自在に
設置されている。具体的には、走行体６の下部には支持
ロッド４０が下方に延びて設けられ、支持ロッド４０の
下端に、ワーク検知手段２が設置されている。ワーク検
知手段２は、下向き姿勢に設置されている。その設置位
置は、ワーク検知手段２がワーク収納ボックス１の左右
方向（Ｚ方向）の略中央の上方に位置するように設定さ
れる。ワーク検知手段２は、支持台４１に対して、走行
体６の走行方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｚ方向）に
揺動自在となるように支持されており、揺動駆動機構４
２により正逆に揺動駆動される。揺動機構４２は、例え
ば、スピードコントロールモータをワーク検知手段２の
揺動軸に直結したものか、あるいはエアシリンダの駆動
をレバーを介してワーク検知手段２の揺動に変換するも
の等とされている。The work detecting means 2 is provided on the traveling body 6 so as to be swingable in a direction perpendicular to the traveling direction, that is, to be able to drop off the head. Specifically, a support rod 40 is provided at a lower portion of the traveling body 6 so as to extend downward, and the work detection means 2 is provided at a lower end of the support rod 40. The work detecting means 2 is installed in a downward posture. The installation position is set such that the work detection means 2 is located above substantially the center of the work storage box 1 in the left-right direction (Z direction). The work detection means 2 is supported by the support table 41 so as to be swingable in a direction (Z direction) orthogonal to the traveling direction (X direction) of the traveling body 6, and the swing drive mechanism 4
The swing driving is performed in the forward and reverse directions by the drive unit 2. The swing mechanism 42 is, for example, a mechanism in which a speed control motor is directly connected to the swing shaft of the work detection means 2, or a mechanism that converts driving of an air cylinder into swing of the work detection means 2 via a lever. ing.
【００１５】ワーク検知手段２は、例えばレーザ光等に
よる測長器からなり、ワーク検知手段２からレーザ光が
照射されるワークＷまでの距離Ｌを測定する。ワーク検
知手段２は、具体的には、例えばＣＣＤレーザ変位セン
サおよびＣＣＤ光スケールセンサの組み合わせとされ
る。ワーク検知手段２は、前記のようにＺ軸方向に走査
するものであり、多数個のワークＷが成すワーク積載体
につき、Ｚ軸方向の断面の各箇所の高さをワーク検知手
段２からの距離によって検出する。この場合に、揺動に
よって走査するため、距離Ｌの測定値は、検知データ処
理手段４８により、ワーク検知手段２の揺動角度θに基
づいて高さ位置（Ｙ軸方向の位置）のデータとして補正
される。The work detecting means 2 comprises, for example, a length measuring device using a laser beam or the like, and measures a distance L from the work detecting means 2 to the work W to which the laser light is irradiated. The work detecting means 2 is specifically a combination of, for example, a CCD laser displacement sensor and a CCD optical scale sensor. The work detecting means 2 scans in the Z-axis direction as described above, and determines the height of each section in the Z-axis direction of the work load formed by a plurality of works W from the work detecting means 2. Detect by distance. In this case, since scanning is performed by swinging, the measured value of the distance L is converted into data of a height position (a position in the Y-axis direction) by the detection data processing unit 48 based on the swing angle θ of the work detection unit 2. Will be corrected.
【００１６】検知データ処理手段４８は、上記の補正の
他に、走行体６の現在位置から、ワーク検知手段２で検
知された箇所が走行方向（Ｘ軸方向）のどの位置である
かを定める。走行体６の現在位置は、走行用のサーボモ
ータ２８に設けられた位置検出器等から認識される。し
たがって検知データ処理手段４８は、走行体６の走行お
よびワーク検知手段２の揺動による走査によって得られ
るワーク検知手段２の測定値から、ワーク収納部内、つ
まりワーク収納ボックス１内の全体の高さ位置を認識す
る。検知データ処理手段４８は、この測定値から、ワー
ク積載体の最上高さ部が、Ｙ，Ｚ平面上のどの座標位置
（Ｙ，Ｚ）にあるかを割り出す。そして、割り出された
座標が、ピッキング可能位置かどうかを、ワークＷの形
状を認識し、比較手段５１によりピッキング可能形状デ
ータと比較することで決定する。例えば、あるワークＷ
の一部がワーク積載体の最上高さ位置となっていても、
そのワークＷの他の部分の上に別のワークＷが重なって
いるような場合は、その重なったワークＷに邪魔されて
最上高さ位置のワークＷのピッキングが行えない。この
ようなピッキング不可能な状態であるか否か等を、比較
手段５１によりピッキング可能形状データと比較するこ
とで決定する。In addition to the above correction, the detection data processing means 48 determines from the current position of the traveling body 6 which position in the traveling direction (X-axis direction) the location detected by the workpiece detection means 2 is. . The current position of the traveling body 6 is recognized from a position detector or the like provided on the traveling servomotor 28. Therefore, the detection data processing means 48 calculates the total height in the work storage part, that is, in the work storage box 1 from the measured value of the work detection means 2 obtained by the scanning of the traveling body 6 and the swing of the work detection means 2. Recognize the position. From this measurement value, the detection data processing means 48 determines at which coordinate position (Y, Z) on the Y, Z plane the uppermost portion of the workpiece stack is located. Then, it is determined whether or not the determined coordinates are pickable positions by recognizing the shape of the work W and comparing the picked-up shape data by the comparing means 51. For example, a certain work W
Even if a part of is at the top of the work load,
If another work W overlaps with another part of the work W, the work W at the highest position cannot be picked up by the overlapped work W. Whether or not the picking is impossible is determined by comparing the picking-possible shape data with the comparing means 51.
【００１７】ピッキングヘッド位置制御手段４９は、検
知データ処理手段４８で割り出されたワーク積載体の最
上高さ部の水平位置（Ｘ，Ｚ）までピッキングヘッド３
を移動させ、つまり走行体６の走行、および横行体７の
移動を行わせ、かつピッキングヘッド３を、その水平位
置（Ｘ，Ｚ）におけるワーク積載体高さまで、ヘッド昇
降機構８によって下降させる制御を行う。ピッキングヘ
ッド３が図示の例のように２個設けられる場合、予め定
めた基準側の（例えば図２の左側）のピッキング３のＺ
方向位置を、前記の最上高さ部の水平位置まで移動させ
る。The picking head position control means 49 moves the picking head 3 up to the horizontal position (X, Z) of the uppermost portion of the work stack determined by the detection data processing means 48.
, That is, the traveling of the traveling body 6 and the movement of the traversing body 7, and lowering the picking head 3 by the head lifting mechanism 8 to the height of the work load at the horizontal position (X, Z). Do. In the case where two picking heads 3 are provided as in the illustrated example, the Z of the picking 3 on a predetermined reference side (for example, the left side in FIG. 2) is set.
The directional position is moved to the horizontal position of the uppermost height portion.
【００１８】上記構成の動作を説明する。ピッキングに
際しては、センシングして、二つのピッキングヘッド３
のいずれかでピッキングできるように２つのワークＷを
狙いに行く。The operation of the above configuration will be described. When picking, two picking heads 3 are sensed.
Go for two workpieces W so that they can be picked by any of.
【００１９】ピッキング動作においては、走行体６が、
例えば前端の基準位置Ｘ0 に移動して、ワーク検知手段
２がワーク収納ボックス１の最前部上方の位置となるよ
うに位置決めされる。この開始位置から、ワーク検知手
段２が揺動駆動機構４２によりＺ方向に揺動させられ、
その揺動に伴ってワーク検知手段２はワーク収納ボック
ス１内をＺ方向に向けて走査する。これにより得られた
データは検知データ処理手段４８により処理され、図５
に示すように、ワーク収納ボックス内の基準位置Ｘ0 で
のワーク高さが割り出される。この場合のワーク高さと
は、多数個のワークＷが成すワーク積載体の高さを意味
する。基準位置Ｘ0 での検出を終えると、走行体６は基
準位置Ｘ0 より所定のピッチ量（例えばワークＷの外径
寸法分）だけ後方の位置Ｘ1 まで移動して停止する。こ
の後、先述した場合と同様にして、ワーク検知手段２に
よるＺ方向の走査が行われて、ワーク積載体の最上高さ
部の水平位置と高さ位置のデータが検知データ処理手段
４８により割り出される。このような走行体６のピッチ
送りとワーク検知手段２の走査とが繰り返され、ワーク
収納部内、つまりワーク収納ボックス１内の全体のワー
ク積載体の高さが検出され、その最上高さ部の水平位置
（Ｘ，Ｚ座標位置）と高さ位置のデータが検知データ処
理手段４８により割り出される。このようにして、簡単
な検知動作により、ピッキングの可能なワークＷの水平
位置を探索できる。In the picking operation, the traveling body 6
For example, it moves to the reference position X 0 at the front end, and the work detection means 2 is positioned so as to be at a position above the foremost part of the work storage box 1. From this start position, the work detection means 2 is swung in the Z direction by the swing drive mechanism 42,
With the swing, the work detecting means 2 scans the inside of the work storage box 1 in the Z direction. The data obtained by this is processed by the detection data processing means 48, and FIG.
As shown in ( 5) , the work height at the reference position X0 in the work storage box is calculated. The work height in this case refers to the height of the work load formed by the large number of works W. When the detection at the reference position X 0 is completed, the traveling body 6 moves to the position X 1 behind the reference position X 0 by a predetermined pitch amount (for example, the outer diameter of the work W) and stops. Thereafter, in the same manner as described above, scanning in the Z direction is performed by the work detection means 2, and the data of the horizontal position and the height position of the uppermost height portion of the work stack is divided by the detection data processing means 48. Will be issued. The pitch feed of the traveling body 6 and the scanning of the work detecting means 2 are repeated to detect the height of the entire work loaded body in the work storage unit, that is, the work storage box 1, and to detect the height of the uppermost height portion. The data of the horizontal position (X, Z coordinate position) and the height position are determined by the detection data processing means 48. In this manner, the horizontal position of the pickable work W can be searched for by a simple detection operation.
【００２０】ワーク収納部内の最上高さ部の水平位置が
分かると、ピッキングヘッド位置制御手段４９は、その
位置に基準側のピッキングヘッド３を移動させ、ピッキ
ングヘッド３でワークＷを吸着によりピッキングさせ
る。ついで、ピッキングヘッド３はワークＷを吸着した
まま上昇する。このとき、ピッキングヘッド３に設けら
れる図示しない荷重センサにより、ワークＷが吸着され
たか否かが判別される。この後、走行体６および横行体
７の移動により、ワーク収納ボックス１の側方に設置さ
れているボックス５０（図１）の上まで移動し、ここで
ピッキングヘッド３からワークＷが切り離されてボック
ス５０に受け渡される。ボックス５０に置かれたワーク
Ｗは、種々の装置を介して所定の工作機に搬入される。
なお、上記のように収納部全体の検出後にピッキングを
行う代わりに、走行体６の前記のピッチ送りの都度、そ
の走行位置（Ｘ座標）における最上高さ部を検出し、そ
の最上高さ部のワークＷをピッキングヘッド３でピッキ
ングするようにしても良い。When the horizontal position of the uppermost height portion in the work storage section is known, the picking head position control means 49 moves the reference-side picking head 3 to that position, and causes the picking head 3 to pick up the work W by suction. . Next, the picking head 3 moves up while adsorbing the work W. At this time, a load sensor (not shown) provided on the picking head 3 determines whether or not the work W has been sucked. Thereafter, the traveling body 6 and the traversing body 7 move to a position above a box 50 (FIG. 1) installed on the side of the work storage box 1, where the work W is separated from the picking head 3. Delivered to box 50. The work W placed in the box 50 is carried into a predetermined machine tool via various devices.
Instead of picking after detecting the entire storage section as described above, each time the traveling body 6 is pitch-fed, the highest height portion at the running position (X coordinate) is detected, and the highest height portion is detected. The workpiece W may be picked by the picking head 3.
【００２１】このように、ワーク検知手段２で、ワーク
収納ボックス１内のワークＷの収納位置を検知した後
に、その検知結果に基づき、ピッキングヘッド３を移動
させてワークＷをピッキングするので、ピッキングヘッ
ド３がランダムに水平移動する従来例の場合に比べて、
ワークピッキングの確率が大幅に向上する。また、前記
ヘッド移動機構５の走行体６は、ワーク検知手段２によ
るワーク収納ボックス１内の走査のための機構の一部と
して兼用されるので、構成も簡単になる。As described above, after the work detecting means 2 detects the storage position of the work W in the work storage box 1, the picking head 3 is moved to pick the work W based on the detection result. Compared to the conventional example in which the head 3 moves horizontally at random,
The probability of work picking is greatly improved. Further, since the traveling body 6 of the head moving mechanism 5 is also used as a part of a mechanism for scanning the inside of the work storage box 1 by the work detection means 2, the configuration is simplified.
【００２２】なお、前記実施形態ではワーク検知手段２
を測長器としたが、図６に示すように、ワーク検知手段
２をＣＣＤカメラで構成しても良い。その場合、ワーク
収納ボックス１の中央上方の位置から、ワーク収納ボッ
クス１内の全領域を撮影し、その画像の中から、図７に
ハッチングして示す最上高さ部のワークＷを見つけ出す
ようにする。この場合、走行体６を走行させることな
く、ワーク収納ボックス１内の全領域の検出が行えるた
め、ワークピッキングをより能率よく行うことができ
る。In the above embodiment, the work detecting means 2
Was used as the length measuring device, but the work detecting means 2 may be constituted by a CCD camera as shown in FIG. In this case, the whole area in the work storage box 1 is photographed from a position above the center of the work storage box 1, and the work W at the highest height shown by hatching in FIG. I do. In this case, since the entire area in the work storage box 1 can be detected without running the traveling body 6, work picking can be performed more efficiently.
【００２３】また、ＣＣＤカメラを用いる場合、実際に
ワークＷをピッキングできたときのワークＷの画像（例
えば、図８（Ａ）〜（Ｃ）にその数例を示す）をパター
ンとして記憶しておき、次のピッキング動作において、
ワーク検知手段２が撮影するワークＷの画像の中から、
それらのパターンに合致するワークＷを選択して、その
ワークＷをピッキングするようにしてもよい。この場合
には、学習効果により、ワークＷのピッキング確率がよ
り向上することになる。When a CCD camera is used, an image of the work W when the work W is actually picked (for example, several examples are shown in FIGS. 8A to 8C) is stored as a pattern. In the next picking operation,
From the images of the work W captured by the work detection means 2,
A work W that matches those patterns may be selected, and the work W may be picked. In this case, the picking probability of the work W is further improved by the learning effect.
【００２４】なお、前記各実施形態では、ワーク収納ボ
ックス１内に雑然と収納されているワークＷをピッキン
グする場合を例示したが、これに限らず、規則的に収納
されているワークＷをピッキングする場合にも適用でき
る。さらに、前記実施形態では、ピッキングヘッド３を
１対としたが、１つだけとしてもよい。In each of the above-described embodiments, the picking of the works W randomly stored in the work storage box 1 is exemplified. However, the present invention is not limited to this. It can be applied to the case. Further, in the above embodiment, the picking heads 3 are paired, but may be only one.
【００２５】[0025]
【発明の効果】この発明のワークピッキング装置は、ワ
ーク収納部内のワークの収納位置を含む収納状態を検知
するワーク検知手段と、このワーク検知手段で検知され
た結果に基づき、水平方向および鉛直方向に移動してワ
ークをピッキングするピッキングヘッドとを備えたた
め、ワーク収納状態に応じた適切な位置にピッキングヘ
ッドを移動させることができて、ワークピッキングの成
功の確率が向上し、かつできるだけワークを残さずにワ
ーク収納部からピッキングすることができる。したがっ
て、ワークをピッキングして供給するサイクルタイムを
短縮できる。また、前記ワーク検知手段を、多数個のワ
ークが成すワーク積載体のピッキング可能ワークの水平
位置および鉛直位置を探索するものとし、前記ピッキン
グヘッドを、探索された位置に移動してワークをピッキ
ングするものとした場合は、簡単な測定により、ピッキ
ングの可能なワークの水平位置を探索でき、ワークをよ
り確実にピッキングできる。さらに、ピッキングヘッド
を移動させるヘッド移動機構を、ワーク収納部の上方に
跨がって水平方向に移動する走行体と、この走行体に沿
って移動する横行体と、この横行体に設置されてピッキ
ングヘッドを昇降させるヘッド昇降機構とで構成し、ワ
ーク検知手段を、前記走行体に取付けられてこの走行体
の走行方向と直交する方向に走査可能なものとした場合
は、簡単な構成のヘッド移動機構で、収納ボックス等の
ワーク収納部の全体にピッキングヘッドを移動させるこ
とができ、しかも検知範囲の狭い簡単なワーク検知手段
でワーク収納部の全体の検知が行える。また、ヘッド移
動機構の走行体を、ワーク検知手段によるワーク収納部
の走査手段の一部として兼用することができ、より一層
構成が簡単になる。According to the present invention, there is provided a work picking device comprising: a work detecting means for detecting a storage state including a work storage position in a work storage part; and a horizontal and vertical direction based on a result detected by the work detection means. And the picking head that picks up the work by moving the picking head, the picking head can be moved to an appropriate position according to the work storage state, the probability of successful work picking is improved, and the work is left as much as possible. It can be picked from the work storage part without the need. Therefore, the cycle time for picking and supplying the work can be reduced. Further, the work detecting means is configured to search for a horizontal position and a vertical position of a pickable work of a work load formed by a large number of works, and the picking head is moved to the searched position to pick the work. In this case, the horizontal position of the pickable work can be searched for by simple measurement, and the work can be more reliably picked. Further, a head moving mechanism for moving the picking head is provided on the traveling body that moves in a horizontal direction across the work storage unit, a traversing body that moves along the traveling body, and is mounted on the traversing body. A head elevating mechanism for elevating and lowering the picking head, wherein the work detecting means is attached to the traveling body and can be scanned in a direction perpendicular to the traveling direction of the traveling body. The picking head can be moved to the entire work storage section such as the storage box by the moving mechanism, and the entire work storage section can be detected by simple work detection means having a narrow detection range. Further, the traveling body of the head moving mechanism can be used also as a part of the scanning means of the work storage unit by the work detection means, and the configuration is further simplified.
【図１】この発明の一実施形態にかかるワークピッキン
グ装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a work picking device according to an embodiment of the present invention.
【図２】同ワークピッキング装置の正面断面図と、その
制御系のブロック図とを組み合わせて示す説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a front sectional view of the work picking device in combination with a block diagram of a control system thereof.
【図３】同ワークピッキング装置の要部斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a main part of the work picking device.
【図４】同ワークピッキング装置の要部正面図である。FIG. 4 is a front view of a main part of the work picking device.
【図５】同ワークピッキンク装置のワーク検知手段によ
り割り出されるワーク高さと左右位置との関係を示す説
明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a relationship between a work height determined by a work detection means of the work picking device and a left and right position.
【図６】ワーク検知手段としてＣＣＤカメラを使用した
場合のワーク高さ検知動作を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a work height detection operation when a CCD camera is used as work detection means.
【図７】同ＣＣＤカメラによるワーク収納ボックス内の
撮像の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of imaging inside a work storage box by the CCD camera.
【図８】ピッキングが成功したときのワーク映像の各パ
ターン例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of each pattern of a work image when picking is successful.
１…ワーク収納ボックス（ワーク収納部） ２…ワーク検知手段 ５…ヘッド移動機構 ６…走行体 ７…横行体 ８…ヘッド昇降機構 Ｗ…ワーク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work storage box (work storage part) 2 ... Work detection means 5 ... Head moving mechanism 6 ... Traveling body 7 ... Horizontal body 8 ... Head lifting / lowering mechanism W ... Work
Claims (3)
からワークをピッキングするワークピッキング装置であ
って、前記ワーク収納部内のワークの収納位置を含む収
納状態を検知するワーク検知手段と、このワーク検知手
段で検知された結果に基づき、水平方向および鉛直方向
に移動してワークをピッキングするピッキングヘッドと
を備えたワークピッキング装置。1. A work picking device for picking up a work from a work storage portion capable of storing a large number of works, wherein the work detection means detects a storage state including a storage position of the work in the work storage portion, and the work detection means includes: A work picking device comprising: a picking head that moves in a horizontal direction and a vertical direction and picks a work based on a result detected by a detection unit.
が成すワーク積載体のピッキング可能ワークの水平位置
および鉛直位置を探索するものであり、前記ピッキング
ヘッドは、探索された位置に移動してワークをピッキン
グするものである請求項１記載のワークピッキング装
置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said work detecting means searches for a horizontal position and a vertical position of a pickable work of a work load formed by a plurality of works, and said picking head moves to the searched position. The work picking device according to claim 1, wherein the device picks a work.
動機構を、ワーク収納部の上方に跨がって水平方向に移
動する走行体と、この走行体に沿って移動する横行体
と、この横行体に設置されてピッキングヘッドを昇降さ
せるヘッド昇降機構とで構成し、前記ワーク検知手段を
前記走行体に取付けられてこの走行体の走行方向と直交
する方向に走査可能なものとした請求項１または請求項
２記載のワークピッキング装置。3. A head moving mechanism for moving a picking head includes a traveling body that moves in a horizontal direction over a work storage unit, a traversing body that moves along the traveling body, and a traversing body that moves along the traveling body. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a head elevating mechanism that is installed to elevate and lower the picking head, wherein the work detecting means is attached to the traveling body and can scan in a direction orthogonal to the traveling direction of the traveling body. Item 3. The work picking device according to Item 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188856A JP2001019165A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Work picking device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11188856A JP2001019165A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Work picking device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001019165A true JP2001019165A (en) | 2001-01-23 |
Family
ID=16231061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11188856A Pending JP2001019165A (en) | 1999-07-02 | 1999-07-02 | Work picking device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001019165A (en) |
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- 1999-07-02 JP JP11188856A patent/JP2001019165A/en active Pending
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