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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung, die vorgegebenen Zuteilungszielen Gegenstände zuteilt, indem die Gegenstände der Reihe nach aufgenommen werden, wobei ein Roboterarm verwendet wird.
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Als diese Art einer Gegenstandszuteilungsvorrichtung ist eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung bekannt, die mehrere Gegenstände in einer Schale aufnimmt, eine Position oder Stellung eines jeden Gegenstandes auf dem Drehtisch unter Verwendung eines visuellen Sensors ermittelt und die Gegenstände vorgegebenen Bestimmungszielen zuteilt, indem die Gegenstände der Reihe nach unter Verwendung von Roboterarmen auf Basis des Ermittlungsergebnisses aufgenommen werden (siehe zum Beispiel
JP 2006-0821 86A ).
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Und es ist auch eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung bekannt, die die Stellung eines jeden Gegenstandes auf einem Beförderungskorridor steuert, der in einer Schale vorgesehen ist, indem die Gegenstände in der Schale so in eine Schwingung versetzt werden, dass sich die Gegenstände auf dem Beförderungskorridor bewegen; die Gegenstandszuteilungsvorrichtung teilt außerdem die Gegenstände von der Stirnseite des Beförderungskorridors aus einem vorgegebenen Zuteilungsziel zu (siehe zum Beispiel
JP 2015-030 543A ).
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DE 10 2015 010 908 A1 zeigt eine Gegenstandszuführvorrichtung mit einer Speichereinheit, einem Zuführweg, einem Trenn-/Durchgangselement, das einen festgelegten Spalt zwischen einer Oberfläche des Zuführungswegs und dem Trenn-/Durchgangselement bildet, einer Antriebseinheit, die ermöglicht, dass sich der Zuführweg und das Trenn-/Durchgangselement relativ zueinander bewegen, und einer Gaseinpresseinheit, die Gas zu den Gegenständen auf dem Zuführweg einpresst.
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US 2015 / 0 066 200 A1 zeigt in Komponentenzuführsystem mit einer Plattform und einer von der Plattform getragenen Ablage, die mit einer Agitationseinheit gekoppelt ist, mit einer Komponentenstützfläche zum Tragen einer Vielzahl von Komponenten.
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US 2010 / 0 063 629 A1 zeigt ein System und Verfahren zum Zuführen und Rezirkulieren von Teilen für die visionsbasierte Aufnahme. Das System und Verfahren verfügt über eine Zuführung, die automatisch Teile, die nicht von einem Roboter entnommen werden, zurückführt.
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US 2006 / 0 083 419 A1 offenbart ein Bauteilisolationssystem mit einer Identifikationsoberfläche, einer Laderanordnung mit einem über der Identifikationsoberfläche befindlichen Absetzpunkt und einem Visionssystem. Die Ladevorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Vielzahl von Teilen vom Abwurfsort auf die stationäre Identifikationsfläche freizugeben, um die Teile zu trennen und durch das Visionssystem zu erkennen.
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WO 2015 / 097 904 A1 zeigt ein Komponentenversorgungssystem zum Zuführen von Komponenten zu der automatischen Montagevorrichtung für die Montage von Teilen.
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JP 2006-0821 86A zeigt eine Artikelzuführvorrichtung und insbesondere eine auf visueller Sensorik basierende Handhabung durch Robotersysteme.
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JP 2015-030 543A offenbart schließlich eine Komponentenzuführvorrichtung, die eine Zufuhrausrichtung jeder zu transportierenden Komponente während der Förderung anpassen kann, während sie die zu transportierende Komponente auf der Lauffläche einer Bahn zum Schwingen bringt.
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{Kurzdarstellung der Erfindung}
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In den beiden Gegenstandszuteilungsvorrichtungen werden die Gegenstände in einem großen Behälter, wie z.B. einer Schale oder dergleichen, untergebracht, und es wird ein Roboterarm zum Aufnehmen von Gegenständen oder Entladen von Gegenständen aus der Schale geführt, indem die Stellung eines jeden Gegenstandes durch Bewegen der Gegenstände innerhalb einer Schale oder auf einem Drehtisch ausgerichtet wird. Deshalb wird ein Raum, der durch eine Sorte von Gegenständen eingenommen wird, umfangreich, und für den Umgang mit vielen Sorten von Gegenständen wird viel Platz benötigt.
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Wenn die Gegenstände unter Verwendung der Roboterarme zugeteilt werden, ist außerdem die Anzahl der Schalen oder der Drehtische, die in einem erreichbaren Gebiet eines Satzes der Roboterarme angeordnet sind, beschränkt. Deshalb wird die Zahl der Roboterarme groß, was eine Ursache dafür ist, dass die Herstellungskosten zunehmen. Ferner wird bei der letzteren Gegenstandszuteilungsvorrichtung die Schwingung übertragen, bis die Stellung von allen Gegenständen eingestellt ist, und somit ist es möglich, dass die Gegenstände durch die Schwingung beschädigt oder zerbrochen werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Beachtung dieser Umstände ausgeführt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung zu schaffen, mit der ein Bereich von Gegenständen erweitert werden kann, der mit einem Satz von Roboterarmen bewältigt wird, während Platz gespart wird.
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Um die oben beschriebene Aufgabe auszuführen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Lösungen bereit.
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Eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung weist gemäß einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung auf: einen Führungskanal, der nach unten zu einer vorgegebenen Richtung hin geneigt ist; eine Schwingungsübertragungseinrichtung, die auf den schrägen Führungskanal eine Schwingung überträgt; ein Gegenstandszuführungsmittel, das an einer oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals mehrere Gegenstände zuführt; einen visuellen Sensor, der eine Bilderfassung der mehreren Gegenstände auf dem schrägen Führungskanal ausführt und der Informationen erhält, die ermöglichen, mindestens eine Position von einem jeden Gegenstand zu ermitteln; und einen Roboterarm, der die Gegenstände der Reihe nach von dem schrägen Führungskanal aus aufnimmt, wobei die vom visuellen Sensor erhaltenen Informationen verwendet werden, und der die aufgenommenen Gegenstände einem vorgegebenen Zuteilungsziel zuführt.
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Da der Roboterarm die Gegenstände auf dem schrägen Führungskanal aufnimmt, der nach unten zu der vorgegebenen Richtung hin geneigt ist, und die aufgenommenen Gegenstände dem vorgegebenen Zuteilungsziel zuführt, kann gemäß dieser Ausbildung ein Raum, der für eine Gegenstandssorte verwendet wird, klein gehalten werden. Da der schräge Führungskanal eine Neigung nach unten zur vorgegebenen Richtung hin aufweist, ist es auch möglich, mehrere schräge Führungskanäle in einem kleinen Raum bereitzustellen, wenn die vorgegebene Richtung so eingestellt wird, dass sie eine Längsrichtung des schrägen Führungskanals ist, und die mehreren schrägen Führungskanäle zum Beispiel in einer Richtung angeordnet werden, die in der Längsrichtung zueinander senkrecht ist. Außerdem wird dadurch, dass die verschiedenen Sorten von Gegenständen den jeweiligen schrägen Führungskanälen zugeführt werden, bei einer Behandlung vieler Sorten von Gegenständen kein ausgedehnter Raum benötigt, und es wird möglich, einen Bereich von Gegenständen, der mit einem Satz von Roboterarmen bewältigt werden kann, zu erweitern.
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In der obigen Ausbildung ist es vorzuziehen, dass die Gegenstandszuteilungsvorrichtung ferner ein Steuergerät aufweist, das die Schwingungsübertragungseinrichtung, den visuellen Sensor und die Roboterarme steuert, wobei das Steuergerät den visuellen Sensor veranlasst, die Bilderfassung auszuführen, und den Roboterarm veranlasst, die Gegenstände aufzunehmen, während die Schwingungsübertragungseinrichtung die Übertragung der Schwingung stoppt.
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Mit einem derartigen Aufbau wird es möglich, eine Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Gegenstände beschädigt und zerbrochen werden, indem eine Zeitspanne verkürzt wird, in der die Gegenstände zum Schwingen gebracht werden. Da die mehreren Gegenstände an den erfassten Positionen gestoppt werden, wenn sie vom Roboterarm aufgenommen werden, wird außerdem auch die Leistungsfähigkeit für die Zuteilung der Gegenstände durch den Roboterarm verbessert.
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Die Gegenstandszuteilungsvorrichtung weist ferner einen Gegenstandsrückführungskanal aufw, der unterhalb des schrägen Führungskanals angeordnet ist, welcher die Gegenstände aufnimmt, die von einer unteren Stirnseite des schrägen Führungskanals aus abgeworfen werden, und welcher die Gegenstände zur gegenüberliegenden Seite der vorgegebenen Richtung zurückführt, wobei das Gegenstandszuführungsmittel eingerichtet ist, die Gegenstände von einer unteren Stirnseite des Gegenstandsrückführungskanals aus aufzunehmen und die aufgenommenen Gegenstände der oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals zuzuführen.
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Da die Gegenstände, die zur unteren Stirnseite des schrägen Führungskanals hin befördert wurden, über den Gegenstandsrückführungskanal, der unterhalb des schrägen Führungskanals angeordnet ist, zur oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals hin zurückgeführt werden, ist ein derartiger Aufbau außerordentlich vorteilhaft, um die mehreren schrägen Führungskanäle in einem kleinen Raum bereitzustellen.
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In der obenerwähnten Ausbildung ist der Gegenstandsrückführungskanal vorzugsweise ein ablaufförmiger schräger Führungskanal, der nach unten zu der Richtung hin geneigt ist, die entgegengesetzt zu der vorgegebenen Richtung ist, mit einem Neigungswinkel, der größer als der des schrägen Führungskanals ist.
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Da es mit diesem Aufbau möglich ist, die Gegenstände auf dem Gegenstandsrückführungskanal schneller als die Gegenstände auf dem schrägen Führungskanal zu befördern, ist er von Vorteil, um eine Zeitspanne zu verkürzen, die für die Zuführung der Gegenstände zur oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals erforderlich ist, und um die Menge von Gegenständen, die der oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals zugeteilt wird, abzusichern.
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Das Gegenstandszuführungsmittel weist ferner auf: einen Gegenstandszuführungsbehälter; und ein Hebemittel, das den Gegenstandszuführungsbehälter in eine Gegenstandszuführungsposition zum Zuführen des Gegenstandes zur oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals und in eine Gegenstandssammelposition zum Aufnehmen der Gegenstände vom unteren Ende des Gegenstandsrückführungskanals bewegt. Vorzugsweise kann das Gegenstandszuführungsmittel einen Verschluss aufweisen, der an einer Entladungsverhinderungsposition positioniert ist, die an einer unteren Stirnseite des Gegenstandsrückführungskanals liegt, um so zu verhindern, dass Gegenstände aus dem Gegenstandsrückführungskanal ausgeladen werden, wenn sich der Gegenstandszuführungsbehälter an einer anderen Position als der Gegenstandssammelposition befindet.
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Dieser Aufbau ist dahingehend vorteilhaft, dass der durch diese Vorrichtung eingenommene Raum verkleinert wird, weil die Gegenstände von der unteren Stirnseite des Gegenstandsrückführungskanals aus durch den sich nach oben und unten bewegenden Gegenstandszuführungsbehälter zu der oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals hin bewegt werden.
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Der Gegenstandszuführungsbehälter weist ferner auf: eine Grundplatte, die in einer vertikalen Richtung bewegt werden kann, um so ein Aufnahmevermögen des Gegenstandszuführungsbehälters einzustellen; und ein Grundplattenwinkeleinstellmittel, das einen Neigungswinkel der Grundplatte einstellt.
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Mit diesem Aufbau ist es möglich, eine Menge der Gegenstände, die der oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals vom Gegenstandszuführungsbehälter aus zugeführt wird, einzustellen und die Ermittlung des visuellen Sensors sowie die Aufnahmeleistungsfähigkeit des Roboterarms anzupassen.
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In der obenerwähnten Ausbildung ist das Steuergerät vorzugsweise eingerichtet, auch das Hebemittel zu steuern.
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Da das Steuergerät das Hebemittel ebenso wie die Schwingungsübertragungseinrichtung, den visuellen Sensor und den Roboterarm steuert, kann die Steuerung des Hebemittels, das mit der Schwingungsübertragungseinrichtung, dem visuellen Sensor und dem Roboterarm verschränkt ist, erleichtert werden, und das wird vorteilhaft für die Optimierung der Menge der im Umlauf befindlichen Gegenstände, der Zeitvorgabe für die Zuführung der Gegenstände zur oberen Stirnseite des schrägen Führungskanals und dergleichen.
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Gemäß dieser vorliegenden Erfindung kann ein Bereich von Gegenständen ausgedehnt werden, der mit einem Satz von Roboterarmen bewältigt wird, während Platz gespart wird.
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Figurenliste
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- {1}
1 ist eine schematische Ansicht, die einen Aufbau einer Gegenstandszuteilungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gegenstandstransporteinrichtung der Gegenstandszuteilungsvorrichtung zeigt, die in 1 dargestellt ist.
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3 ist eine Schnittansicht, welche die Gegenstandstransporteinrichtung zeigt, die in 2 dargestellt ist.
- {4}
4 ist ein schematisches Blockdiagramm der Gegenstandszuteilungsvorrichtung dieser Ausführungsform.
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das die Steuerung darstellt, die von einem Robotersteuergerät der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird.
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{Beschreibung von Ausführungsformen}
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Nachfolgend wird eine Gegenstandszuteilungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform dieser vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 dargestellt ist, weist diese Gegenstandszuteilungsvorrichtung mehrere Gegenstandstransporteinrichtungen 10, die in einer horizontalen Richtung angeordnet sind, und einen Roboter mit einem visuellen Sensor 20 auf, der über den mehreren Gegenstandstransporteinrichtungen 10 angeordnet ist und die Gegenstände den jeweiligen Gegenstandskassetten (Zuteilungsziele der Gegenstände) 30 zuteilt.
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Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, weist jede Gegenstandstransporteinrichtung 10 auf: einen ersten schrägen Führungskanal 11, der nach unten zu einer vorgegebenen Richtung (Linksrichtung in 2) hin geneigt ist; einen zweiten schrägen Führungskanal 12 als ein Gegenstandsrückführungskanal, der unter dem ersten schrägen Führungskanal 11 angeordnet ist und die Gegenstände aufnimmt, die von dem unteren Ende des ersten schrägen Führungskanal 11 abgeworfen werden, und der die Gegenstände in eine Richtung zurückführt, die entgegengesetzt zu der vorgegebenen Richtung ist (Rechtsrichtung in 2); eine Schwingungsübertragungseinrichtung 13, die eine Schwingung auf den ersten schrägen Führungskanal 11 überträgt; und einen Gegenstandszuführungsbehälter 14, der die Gegenstände dem oberen Ende des ersten schrägen Führungskanals 11 zuführt.
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Wie in 3 dargestellt ist, ist der erste schräge Führungskanal 11 in der Form einer Ablaufrinne ausgebildet, die eine Bodenfläche 11a und ein Paar von Seitenflächen 11b aufweist, und die Bodenfläche 11a ist unter einem Neigungswinkel α geneigt. Der zweite schräge Führungskanal 12 ist auch in der Form einer Ablaufrinne ausgebildet, die eine Bodenfläche 12a und ein Paar von Seitenflächen 12b aufweist, und die Bodenfläche 12a ist unter einem Neigungswinkel β geneigt. Der Neigungswinkel β ist größer als der Neigungswinkel α, und vorzugsweise ist der Neigungswinkel β so eingerichtet, dass sich die Gegenstände zum unteren Ende des zweiten schrägen Führungskanals 12 hin bewegen können, ohne dass der zweite schräge Führungskanal 12 in Schwingung versetzt wird.
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Die Schwingungsübertragungseinrichtung 13 ist eingerichtet, eine Schwingung, die von einer bekannten Schwingungserzeugungseinrichtung erzeugt wird, auf den ersten schrägen Führungskanal 11 zu übertragen. Als die Schwingungserzeugungseinrichtung kann zum Beispiel verwendet werden: eine Schwingungserzeugungseinrichtung mit einem Elektromagneten; einem Anziehungsteil, das durch die magnetische Kraft des Elektromagneten angezogen wird; einem elastischen Bauteil, das den Anziehungsteil an einer Position festhält, die durch einen vorgegebenen Abstand vom Elektromagneten entfernt ist; und einem Stromversorgungsteil, das dem Elektromagneten eine Impulsleistung zuführt.
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Wie in 3 dargestellt ist, wird der Gegenstandszuführungsbehälter 14 durch eine Hebeeinrichtung 14a angehoben, die durch einen Druckluftzylinder, ein elektrisches Stellglied, wie z.B. einen Elektrozylinder und dergleichen, gebildet wird, wobei der Behälter beim Anheben in eine Gegenstandszuführungsposition, die in der Figur mit durchgezogenen Linien angezeigt ist, gestellt und beim Absenken in eine Gegenstandssammelposition gestellt wird, die in der Figur durch Strich-Doppelpunkt-Linien angezeigt ist.
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Der Gegenstandszuführungsbehälter 14 weist eine Grundplatte 14b und vier Seitenwände 14c auf. In der Seitenwand 14c ist an der Seite des ersten schrägen Führungskanals inmitten der vier Seitenwände ein Öffnungsteil zum Zuführen des Gegenstandes vorgesehen. Auch die Grundplatte 14b ist mittels der Grundplattenantriebseinrichtungen 14d, wie z.B. Druckluftzylindern oder dergleichen, in der vertikalen Richtung beweglich.
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Die Gegenstände im Gegenstandszuführungsbehälter 14 werden somit dem oberen Ende des ersten schrägen Führungskanals 11 zugeführt, indem die mehreren Gegenstände in den Gegenstandszuführungsbehälter 14 gelegt werden, der Gegenstandszuführungsbehälter 14 an der Gegenstandszuführungsposition platziert wird und die Grundplatte 14b unter Verwendung der Grundplattenantriebseinrichtungen 14d angehoben wird.
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Demgegenüber ist die Gegenstandssammelposition eine Position, an der die Gegenstände gesammelt werden, die von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus entladen werden, und sie im Gegenstandssammelbehälter 14 untergebracht werden.
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Die Gegenstandstransporteinrichtung 10 weist einen Verschluss 15 auf, der an der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 positioniert ist, wenn der Gegenstandszuführungsbehälter 14 in die Gegenstandszuteilungsposition gestellt ist.
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Der Verschluss 15 ist zum Beispiel in einer plattenartigen Gestalt ausgebildet, und er wird durch eine Verschlussbewegungseinrichtung 15a, die aus einem Druckluftzylinder aufgebaut ist, in vertikaler Richtung bewegt. Wird in dieser Ausführungsform der Verschluss 15 durch die Verschlussbewegungseinrichtung nach oben bewegt, dann wird der Verschluss 15 in eine Entladungsverhinderungsposition (in 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt) gestellt, die an der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 ist. Ist der Verschluss 15 in der Entladungsverhinderungsposition platziert, dann werden die Gegenstände nicht von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus entladen. Wird der Verschluss 15 hingegen durch die Verschlussbewegungseinrichtung 15a nach unten bewegt, dann werden die Gegenstände von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus entladen.
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Der Roboter mit dem visuellen Sensor 20 weist einen Roboterkörper 21, der von einem Rahmen 20a getragen wird, einen visuellen Sensor 22, der im Roboterkörper 21 angeordnet ist, drei Roboterarme 23, die vom Roboterkörper 21 getragen werden, und ein Robotersteuergerät 24 auf, das die Roboterarme 23 steuert.
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Wie zum Beispiel in 4 dargestellt ist, weist der visuelle Sensor 22 eine Bildgebungseinrichtung 22a, welche die Bilder von den mehreren Gegenständen auf den ersten schrägen Führungskanälen 11 der mehreren Gegenstandstransporteinrichtungen 10 erfasst, und eine Bildverarbeitungsabteilung 25 auf. Die Bilder, die von der Bildgebungseinrichtung 22a erfasst wurden, werden einer Bildverarbeitung durch die Bildverarbeitungsabteilung 25 unterworfen, und die auf den verarbeiteten Bildern basierenden Informationen werden an das Robotersteuergerät 24 gesendet, das im Roboterkörper 21 angeordnet ist.
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Die Bildverarbeitungsabteilung 25 weist eine Verarbeitungsabteilung 25a, die eine bekannte Bildverarbeitung, wie z.B. einen statischen Schwellenwertverarbeitungsprozess, einen dynamischen Schwellenwertverarbeitungsprozess oder dergleichen, an den erfassten Bildern ausführt, und eine Bildspeicherabteilung 25b auf, welche die Bilder nach der Bildverarbeitung speichert. Die Verarbeitungsabteilung 25a ist ein Computer, der eine CPU und einen Speicher aufweist und die Bildverarbeitung auf der Basis eines vorgegebenen Programms ausführt, das im Speicher gespeichert ist. Die Verarbeitungsabteilung 25a kann die Bilder nach der Bildverarbeitung als Informationen auf der Basis der verarbeiteten Bilder an das Robotersteuergerät 24 senden, oder sie kann Ortsinformationen von Merkmalspunkten (Teilen, die charakteristische Formen aufweisen) von den mehreren Gegenstände, die in jedem Bild nach der Bildverarbeitung dargestellt sind, als Informationen auf der Basis der verarbeiteten Bilder an das Robotersteuergerät 24 senden.
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Das Robotersteuergerät 24 arbeitet auf der Basis eines Programms, das in einer Speichereinrichtung 26 gespeichert ist, und entsprechend den Information, die auf den verarbeiteten Bildern basieren, sowie den Referenzkomponenteninformationen, die in der Speichereinrichtung 26 gespeichert sind, unterscheidet das Robotersteuergerät 24 die Gegenstände, die sich an Orten befinden, an denen sie von den Roboterarmen aufgenommen werden können, und jeder von ihnen weist eine Stellung oder eine Gestalt auf, die ein Herausnehmen durch die Roboterarme erlaubt. Außerdem steuert das Robotersteuergerät 24 mehrere Servomotoren für das Bewegen der jeweiligen Roboterarme 23. Mit diesem Aufbau werden die Gegenstände durch die Roboterarme 23 der Reihe nach aus den ersten schrägen Führungskanälen 11 heraus aufgenommen, und die herausgenommenen Gegenstände werden den entsprechenden Gegenstandskassetten 30 zugeteilt.
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Darüber hinaus ist das Robotersteuergerät 24 in dieser vorliegenden Ausführungsform eingerichtet, auf Basis des Programms wirksam zu werden, um so Steuersignale an die Schwingungsübertragungseinrichtungen 13, Hebeeinrichtungen 14a, Grundplattenantriebseinrichtungen 14d und die Verschlussbewegungseinrichtung 15a zu senden und dadurch diese Einrichtungen sowie die jeweiligen Roboterarme 23 zu steuern.
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Mit Bezugnahme auf ein in 5 dargestelltes Ablaufdiagramm wird nachstehend ein Beispiel für den Betrieb des Robotersteuergeräts 24 erläutert. Hierbei werden den Gegenstandstransporteinrichtungen 10 die jeweiligen Bezugsziffern No. 1 bis Nr. 4 zugeordnet.
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Zuerst gibt eine Bedienperson über eine Eingabeeinrichtung eine Anweisung ein, die Gegenstände von der Gegenstandstransporteinrichtung 10 (No. 1) aus aufzunehmen und sie der entsprechenden Gegenstandskassette 30 zuzuteilen. Wird das Anweisungssignal, das die Gegenstandstransporteinrichtung 10 (No. 1) betrifft, vom Robotersteuergerät 24 empfangen (Schritt S1), während der Verschluss 15 in einem Zustand gehalten wird, in dem der Verschluss 15 durch die Verschlussbewegungseinrichtung 15a in die Entladungsverhinderungsposition gestellt ist (Schritt S2), dann wird der Gegenstandszuführungsbehälter 14 durch die Hebeeinrichtung 14a zur Gegenstandszuführungsposition hin bewegt (Schritt S3) und die Grundplatte 14d durch die Grundplattenbewegungseinrichtungen 14d angehoben (Schritt S4). Dadurch werden die mehreren Gegenstände im Gegenstandszuführungsbehälter 14 auf der oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 platziert. Es wird angemerkt, dass die Hubhöhe und der Neigungsgrad der Grundplatte 14d durch die Grundplattenantriebseinrichtungen 14d eingestellt werden können.
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Als nächstes wird die Grundplatte 14b durch die Grundplattenantriebseinrichtungen 14d abgesenkt(Schritt S5), und gleichzeitig wird der Gegenstandszuführungsbehälter 14 durch die Hebeeinrichtung 14a abgesenkt, um ihn in die Gegenstandssammelposition zu bewegen (Schritt S6). Auch der Verschluss 15 wird durch die Verschlussbewegungseinrichtung 15a nach unten verschoben (Schritt S7). Wenn die Gegenstände auf dem zweiten schrägen Führungskanal 12 liegen, werden die Gegenstände dadurch von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus in den Gegenstandszuführungsbehälter 14 entladen.
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Als nächstes versetzt das Robotersteuergerät 24 den ersten schrägen Führungskanal 11 mithilfe der Schwingungsübertragungseinrichtung 13 in Schwingung (Schritt S8). Durch diesen Vorgang werden die mehreren Gegenstände zur unteren Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 hin bewegt. Sobald eine vorgegebene Zeit nach dem Ausführen des Schritts S8 verstrichen ist (Schritt S9), steuert das Robotersteuergerät 24 die Schwingungsübertragungseinrichtung 13 so, dass die Schwingungsübertragung beendet wird (Schritt S10). In diesem Zustand steuert das Robotersteuergerät 24 den visuellen Sensor 22 so, dass er ein Bild des ersten schrägen Führungskanal 11 erfasst (Schritt S11) und dann die Gegenstände, die auf den Plätzen liegen, von denen sie durch die Roboterarme aufgenommen werden können, und jeden von diesen unterscheidet, der gemäß den Informationen, die auf dem verarbeiteten Bild, das von der Bildverarbeitungsabteilung 25a gesendet wurde, und den Referenzkomponenteninformationen, die in der Speichereinrichtung 26 gespeichert sind, eine Stellung oder Gestalt aufweist, die ein Herausnehmen durch die Roboterarme erlaubt (Schritt S12).
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Dann werden mehrere Motoren, die an den Roboterarmen 23 angebracht sind, so gesteuert, dass die Gegenstände, die auf den Plätzen liegen, von denen sie durch die Roboterarme aufgenommen werden können, und jeder von diesen, der eine Stellung oder Gestalt aufweist, die ein Aufnehmen durch die Roboterarme erlaubt, der Reihe nach aufgenommen und der entsprechenden Gegenstandszuteilungskassette 30 zugeteilt (Schritt S13).
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Ist ferner zum Beispiel eine vorgegebene Bedingung erfüllt, wie z.B. eine Zuteilungsbedingung einer vorgegebenen Menge von Gegenständen an die Gegenstandszuteilungskassette 30, eine Bedingung, dass eine vorgegebene Zeit abgelaufen ist, eine Bedingung, dass auf dem ersten schrägen Führungskanal 11 kein Gegenstand vorhanden ist, der aufgenommen werden kann, oder dergleichen, dann erfolgt der Übergang von dem Schritt zum nächsten Schritt (Schritt S14). Und das Robotersteuergerät 24 führt die Schritte S8 bis S14 mehrmals aus (Schritt 15), wobei die Schritte S8 bis S14 in einer vorgegebenen Anzahl wiederholt werden (Schritt 16).
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Obwohl die obige Beschreibung für die Gegenstandstransporteinrichtung 10 (No. 1) gilt, werden auch die Gegenstandstransporteinrichtungen 10 (No. 2 to No. 4) durch das Robotersteuergerät 24 auf die gleiche oder eine ähnliche Weise gesteuert.
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Obwohl den Gegenstandszuführungsbehältern 14 der Gegenstandstransporteinrichtungen 10 (No. 2 to No. 4) die gleiche Sorte von Gegenständen zugeführt werden kann, wird es möglich, einen Gegenstand auszuwählen, indem einfach die Gegenstandstransporteinrichtung 10 ausgewählt wird, wenn verschiedene Sorten von Gegenständen in die Behälter gelegt werden.
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Wie oben beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform der Gegenstand auf dem ersten schrägen Führungskanal 11, der zu der vorgegebenen Richtung hin geneigt ist, durch die Roboterarme 23 aufgenommen und der Gegenstandskassette 30 zugeteilt. Deshalb wird es möglich, eine Fläche zu verkleinern, die von einer Sorte von Gegenständen eingenommen wird. Da der erste schräge Führungskanal 11 zu der vorgegebenen Richtung hin geneigt ist, können die mehreren ersten schrägen Führungskanäle 11 auch in einem kleinen Raum bereitgestellt werden, wenn die mehreren ersten schrägen Führungskanäle 11 so ausgerichtet sind, wie in 1 dargestellt ist.
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Darüber hinaus ist durch das Zuführen unterschiedlicher Sorten von Gegenständen zu den jeweiligen schrägen Führungskanälen 11 selbst dann, wenn viele Sorten von Gegenständen abgefertigt werden, nicht viel Platz erforderlich, sodass ein Bereich von Gegenständen, der von einem Satz der Roboterarme 23 bewältigt werden kann, erweitert werden kann. Mit anderen Worten, es wird möglich, den Bereich von Gegenständen, der von dem Satz der Roboterarme 23 abgefertigt werden kann, zu erweitern, während Platz gespart wird.
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Auch in dieser Ausführungsform wird das Robotersteuergerät 24 eingesetzt, um die Schwingungsübertragungseinrichtung 13, die Bildgebungseinrichtung 22a des visuellen Sensors und die Roboterarme 23 zu steuern, welche die Roboterarme 23 steuern, wohingegen das Robotersteuergerät 24 nicht die Schwingung antreibt, die von der Schwingungsübertragungseinrichtung 13 übertragen wird, veranlasst das Robotersteuergerät 24 den visuellen Sensor 22, die Bilder der Gegenstände auf dem ersten schrägen Führungskanälen 11 zu erfassen, und veranlasst die Roboterarme 23, die Gegenstände aufnehmen. Indem eine Zeitspanne, in der die Schwingung auf die Gegenstände übertragen wird, verkürzt wird, kann mit diesem Aufbau eine Möglichkeit eingeschränkt werden, dass die Gegenstände beschädigt und zerbrochen werden. Und auch die Leistungsfähigkeit für das Zuteilen der Gegenstände durch die Roboterarme wird verbessert, weil die mehreren Gegenstände an den ermittelten Positionen gestoppt werden, wenn sie durch die Roboterarme aufgenommen werden.
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Ferner ist der zweite schräge Führungskanal 12 eingerichtet, unter dem ersten schrägen Führungskanal 11 angeordnet zu werden und die Gegenstände aufzunehmen, die von der unteren Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 aus abgeworfen werden, und die Gegenstände in der Richtung, die entgegengesetzt zur vorgegebenen Richtung ist, zurückzuführen. Der Gegenstandszuführungsbehälter 14 ist auch eingerichtet, die Gegenstände von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus aufzunehmen und die aufgenommenen Gegenstände der oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 zuzuführen. Da die Gegenstände, die zur unteren Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 hin bewegt werden, über den zweiten schrägen Führungskanal 12, der unterhalb des ersten schrägen Führungskanal 11 angeordnet ist, zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 zurück befördert werden, lassen sich mit diesem Aufbau die mehreren ersten schrägen Führungskanäle 11 außerordentlich vorteilhaft in einem kleinen Raum ausrichten.
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Da der zweite schräge Führungskanal 12 ein ablaufförmiger schräger Führungskanal ist, der nach unten zu der Richtung hin geneigt ist, die entgegengesetzt zu der vorgegebenen Richtung ist, wobei ein Neigungswinkel größer als der vom ersten schrägen Führungskanals 11 ist, können die Gegenstände auf dem zweiten schrägen Führungskanal 12 auch schneller bewegt werden als die auf dem ersten schrägen Führungskanal 11. Deshalb ist er von Vorteil für die Verkürzung einer Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Gegenstände der oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 zuzuführen und um die Menge von Gegenständen abzusichern, die der oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 zugeleitet werden.
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Außerdem weist diese Gegenstandstransporteinrichtung 10 auf: den Gegenstandszuführungsbehälter 14; die Hebeeinrichtung 14a, die den Gegenstandszuführungsbehälter 14 in die Gegenstandszuführungsposition zum Zuführen der Gegenstände zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 und in die Gegenstandssammelposition zum Aufnehmen der Gegenstände aus dem unteren Ende des zweiten schrägen Führungskanals 12 bewegt; und den Verschluss 15, der an der Entladungsverhinderungsposition an der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 vorgesehen sein kann, um zu verhindern, dass die Gegenstände aus dem zweiten schrägen Führungskanal 12 heraus entladen werden, wenn der Gegenstandszuführungsbehälter 14 in einer anderen Position als der Gegenstandssammelposition angeordnet ist. Da die Gegenstände von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 aus durch den Gegenstandszuführungsbehälter 14, der sich nach oben und unten bewegt, zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanal 11 hin bewegt werden, kann mit diesem Aufbau eine Fläche, die von der Gegenstandstransporteinrichtung 10 eingenommen wird, klein gehalten werden.
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Darüber hinaus weist der Gegenstandszuführungsbehälter 14 die Grundplatte 14b auf, die in der vertikalen Richtung beweglich ist, um ein Aufnahmevermögen des Gegenstandszuführungsbehälters 14 einzustellen, und der Neigungswinkel der Grundplatte 14b kann durch Einstellen der Hubhöhe der Grundplatte 14b durch die Grundplattenantriebseinrichtungen 14d eingestellt werden. Somit wird es möglich, die Menge der Gegenstände, die der oberen Stirnseite des erstes schrägen Führungskanals 11 vom Gegenstandszuführungsbehälter 14 aus zugeteilt werden, einzustellen und die Ermittlung des visueller Sensor 22 sowie die Aufnahmeleistungsfähigkeit der Roboterarme 23 abzustimmen.
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Da das Robotersteuergerät 24 eingerichtet ist, die Hebeeinrichtung 14a zusätzlich zu der Schwingungsübertragungseinrichtung 13, dem visuellen Sensor 22 und den Roboterarmen 23 zu steuern, kann ferner die Steuerung der Hebeeinrichtung 14a, die mit der Schwingungsübertragungseinrichtung 13, dem visuellen Sensor 22 und den Roboterarmen 23 zu verschränken ist, erleichtert werden, was für die Optimierung der Menge der im Umlauf befindlichen Gegenstände, der Zeitvorgabe für das Zuführen der Gegenstände zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 und dergleichen, vorteilhaft ist.
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In dieser Ausführungsform ist der zweite schräge Führungskanal 12 der schräge Führungskanal, dessen Neigungswinkel größer als der des ersten schrägen Führungskanals 11 ist, sodass die Gegenstände, die von der unteren Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 abgeworfen werden, zum Gegenstandszuführungsbehälter 14 hin bewegt werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Gegenstände, die von der unteren Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 aus abgeworfen werden, auch durch einen Bandförderer, der unterhalb des ersten schrägen Führungskanals 11 vorgesehen ist, zum Gegenstandszuführungsbehälter 14 hin bewegt werden. In diesem Fall arbeitet der Bandförderer als der Gegenstandsrückführungskanal.
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Die Gegenstände können auch auf dem zweiten schrägen Führungskanal 12 zur unteren Stirnseite desselben hin bewegt werden, indem der zweite schräge Führungskanal 12 in einer ähnlichen Weise wie der erste schräger Führungskanal 11 in Schwingung versetzt wird.
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Dafür, dass das Robotersteuergerät 24 die Gegenstände unterscheidet, die sich an den Positionen befinden, an denen ein Aufnehmen durch die Roboterarme 23 möglich ist, wobei jeder von ihnen eine für das Aufnehmen durch die Roboterarme 23 geeignete Stellung oder Gestalt aufweist, erhält der visuelle Sensor 22 in dieser Ausführungsform Informationen für das Bestimmen der Position, der Stellung und der Gestalt eines jeden der Gegenstände. In einer weiteren Ausführungsform können die Roboterarme 23 die Gegenstände selbst dann aufnehmen, wenn der visuelle Sensor 22 die Informationen erhält, welche die Position und die Haltung eines jeden der Gegenstände anzeigen, und das Robotersteuergerät 24 unterscheidet die Gegenstände, die an den Positionen sind, an denen sie von den Roboterarmen 23 aufgenommen werden können, und jeder von ihnen die Stellung aufweist, die das Aufnehmen erlaubt. Des Weiteren können die Roboterarme 23 in der Lage sein, die Gegenstände aufzunehmen, indem vom Robotersteuergerät 24 nur die Gegenstände an den Positionen unterschieden werden, an denen das Aufnehmen durch die Roboterarme 23 möglich ist.
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Auch in dieser Ausführungsform werden die Gegenstände von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanals 12 zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 bewegt, wobei der Gegenstandszuteilungsbehälter 14 verwendet wird, der sich nach oben und unten bewegt. Anstelle den Gegenstandszuteilungsbehälter 14 zu verwenden, ist es in einer weiteren Ausführungsform möglich, einen bekannten Spiralförderer, einen bekannten Bandförderer, zu dem hin die Gegenstände mittels eines Magneten oder dergleichen angezogen werden, oder andere Einrichtungen zu verwenden, um die Gegenstände von der unteren Stirnseite des zweiten schrägen Führungskanal 12 zur oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals 11 zu bewegen. In diesem Fall arbeitet der Spiralförderer oder Bandförderer als ein Gegenstandszuführungsmittel, das die Gegenstände der oberen Stirnseite des ersten schrägen Führungskanals zuführt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Gegenstandstransporteinrichtung
- 11
- erster schräger Führungskanal
- 12
- zweiter schräger Führungskanal
- 13
- Schwingungsübertragungseinrichtung
- 14
- Gegenstandszuführungsbehälter
- 15
- Verschluss
- 20
- Roboter mit einem visuellen Sensor
- 22
- visueller Sensor
- 22a
- Bildgebungseinrichtung
- 23
- Roboterarm
- 24
- Robotersteuergerät
- 25
- Bildverarbeitungsabteilung
- 26
- Speichereinrichtung
- 30
- Gegenstandskassette
