JP2001300877A - パレット内バラ積みワークの取出完了検知方法 - Google Patents
パレット内バラ積みワークの取出完了検知方法Info
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- JP2001300877A JP2001300877A JP2000118455A JP2000118455A JP2001300877A JP 2001300877 A JP2001300877 A JP 2001300877A JP 2000118455 A JP2000118455 A JP 2000118455A JP 2000118455 A JP2000118455 A JP 2000118455A JP 2001300877 A JP2001300877 A JP 2001300877A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロボットを使用したパレット内バラ積みワー
クの迅速な取出方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも底部を透光性を有する網目状
部材などで構成したパレット３を用意し、このパレット
３の上下にカメラ７と光源６を対向配置する。パレット
３内のワーク５を間に挟んで光源６の反対側からカメラ
７でワーク５の影を撮像する。ワークの取出しが進行し
てパレット３内のワーク５が最終的にゼロとなったと
き、これをカメラ７の撮像画面でのワーク影領域ないし
暗部領域の消滅から検知して、ロボットのマグネットハ
ンド２によるワーク取出作業を終了させる。
クの迅速な取出方法を提供すること。 【解決手段】 少なくとも底部を透光性を有する網目状
部材などで構成したパレット３を用意し、このパレット
３の上下にカメラ７と光源６を対向配置する。パレット
３内のワーク５を間に挟んで光源６の反対側からカメラ
７でワーク５の影を撮像する。ワークの取出しが進行し
てパレット３内のワーク５が最終的にゼロとなったと
き、これをカメラ７の撮像画面でのワーク影領域ないし
暗部領域の消滅から検知して、ロボットのマグネットハ
ンド２によるワーク取出作業を終了させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はパレット内バラ積み
ワークの取出サイクルタイムを短縮するワークの取出完
了検知方法に関する。
ワークの取出サイクルタイムを短縮するワークの取出完
了検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パレット内に不規則にバラ積みされたワ
ークを１個又は所定複数個ずつ取出して次工程に移動さ
せるために、従来、ロボットアームの先端に例えばマグ
ネット式吸着保持部を備えたワーク取出しロボットが使
用されている。このようなワーク取出しロボットはアー
ム先端の保持部でパレット内のワークを満遍なく取出す
ために、アーム先端の取出位置をパレット内で所定の順
番に移動させている。そして最後のワークを取出した
後、アーム先端をもう一度パレット内へ移動させてその
保持部をパレット底部に沿って水平移動させ、保持部に
対してワークが吸着されないことを確認してから次のパ
レットのワーク取出しを開始していた。
ークを１個又は所定複数個ずつ取出して次工程に移動さ
せるために、従来、ロボットアームの先端に例えばマグ
ネット式吸着保持部を備えたワーク取出しロボットが使
用されている。このようなワーク取出しロボットはアー
ム先端の保持部でパレット内のワークを満遍なく取出す
ために、アーム先端の取出位置をパレット内で所定の順
番に移動させている。そして最後のワークを取出した
後、アーム先端をもう一度パレット内へ移動させてその
保持部をパレット底部に沿って水平移動させ、保持部に
対してワークが吸着されないことを確認してから次のパ
レットのワーク取出しを開始していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は最
後のワークを取出した後でもう一度ロボットアームによ
るワーク取出操作を通じてワーク取出完了を検出してい
たので、この検出のためのロボットアームの操作が終了
するまでは次のパレットのワーク取出にかかれず、その
ためにワークの取出サイクルタイムが長期化してしまう
という課題があった。
後のワークを取出した後でもう一度ロボットアームによ
るワーク取出操作を通じてワーク取出完了を検出してい
たので、この検出のためのロボットアームの操作が終了
するまでは次のパレットのワーク取出にかかれず、その
ためにワークの取出サイクルタイムが長期化してしまう
という課題があった。
【０００４】本発明は前記課題を解決すべくなされたも
ので、ロボットを使用したパレット内バラ積みワークの
取出サイクルタイムを短縮する方法を提供することを目
的とする。
ので、ロボットを使用したパレット内バラ積みワークの
取出サイクルタイムを短縮する方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明に係るパレット内バラ積みワークの取出完了検知
方法は、パレット内の水平二次元方向に沿って区画設定
した複数領域にロボットアームの先端を所定の順番で移
動させて前記パレット内にバラ積みされた複数のワーク
をロボットアームの先端に所定個数ずつ保持してパレッ
ト外に繰返し取出すパレット内バラ積みワークの取出し
において、前記パレット内のワークに向けて上下方向い
ずれか一方から光を投射して前記ワークの影を反対側か
ら撮像する工程と、前記ロボットアームがパレット内の
最後のワークを取出して撮像領域からワークの影が消滅
したことを検知した後、当該パレット内バラ積みワーク
の取出しを終了する工程とを有する。
本発明に係るパレット内バラ積みワークの取出完了検知
方法は、パレット内の水平二次元方向に沿って区画設定
した複数領域にロボットアームの先端を所定の順番で移
動させて前記パレット内にバラ積みされた複数のワーク
をロボットアームの先端に所定個数ずつ保持してパレッ
ト外に繰返し取出すパレット内バラ積みワークの取出し
において、前記パレット内のワークに向けて上下方向い
ずれか一方から光を投射して前記ワークの影を反対側か
ら撮像する工程と、前記ロボットアームがパレット内の
最後のワークを取出して撮像領域からワークの影が消滅
したことを検知した後、当該パレット内バラ積みワーク
の取出しを終了する工程とを有する。
【０００６】このようにパレット内の最後のワークを取
出したことを撮像領域におけるワークの影消滅にて検知
することで従来のようなロボットアームの時間を要する
移動を省略できてワークの取出しサイクルが短縮され
る。撮像領域におけるワークの影撮像はワークを取出す
度に実行してもよいが、パレット内に通常収容されるワ
ーク個数がおおよそ分かっていれば、ワーク取出し工程
の終了間際からワークの撮像を開始するようにしてもよ
い。なお、ワーク取出し工程が終了間際に至ったか否か
はロボットアームの往復移動回数ないしマグネットハン
ドによるワーク吸着回数から算出することができる。
出したことを撮像領域におけるワークの影消滅にて検知
することで従来のようなロボットアームの時間を要する
移動を省略できてワークの取出しサイクルが短縮され
る。撮像領域におけるワークの影撮像はワークを取出す
度に実行してもよいが、パレット内に通常収容されるワ
ーク個数がおおよそ分かっていれば、ワーク取出し工程
の終了間際からワークの撮像を開始するようにしてもよ
い。なお、ワーク取出し工程が終了間際に至ったか否か
はロボットアームの往復移動回数ないしマグネットハン
ドによるワーク吸着回数から算出することができる。
【０００７】前記パレットは投射光を上下方向に透過さ
せるために少なくても底部を例えば網目状部材又はガラ
ス板やプラスチック板などの透明部材で構成し、光源は
例えばパレット底部の下方に上向きで配置するとよい。
光源からの光をパレット底部に向けて投射すると、パレ
ット内の複数領域のうちパレット有りの領域では底部を
透過した光がパレット内のワークに当たってそこで遮ら
れ、パレット無しの領域では投射光がそのまま透過して
反対側に配設されたＣＣＤカメラなどの撮像手段に入射
する。このため、撮像画面ではワーク有りの領域が例え
ば黒色で表示されると共にワーク無しの領域が白色で表
示され、またワーク有無の境界は撮像画面における明度
の適当な閾値設定による２値化にて確定される。そして
残存ワークがゼロになったことは撮像画面で黒色領域が
ゼロになったことで検知される。
せるために少なくても底部を例えば網目状部材又はガラ
ス板やプラスチック板などの透明部材で構成し、光源は
例えばパレット底部の下方に上向きで配置するとよい。
光源からの光をパレット底部に向けて投射すると、パレ
ット内の複数領域のうちパレット有りの領域では底部を
透過した光がパレット内のワークに当たってそこで遮ら
れ、パレット無しの領域では投射光がそのまま透過して
反対側に配設されたＣＣＤカメラなどの撮像手段に入射
する。このため、撮像画面ではワーク有りの領域が例え
ば黒色で表示されると共にワーク無しの領域が白色で表
示され、またワーク有無の境界は撮像画面における明度
の適当な閾値設定による２値化にて確定される。そして
残存ワークがゼロになったことは撮像画面で黒色領域が
ゼロになったことで検知される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図１の多関節ロボット１はそのアー
ム先端にマグネットハンド２が取付けられたワーク取出
しロボットであって、左右一対のマグネットハンド２を
鋼製ワークに近づけた状態でその内蔵電磁コイルに対し
て通電することにより鋼製ワークが１個ずつ各マグネッ
トハンド２に吸着されるようになっている。一方、多関
節ロボット１の近傍に置かれた上端開口で有底箱状のパ
レット３内には鋼製ワーク５が不規則に積み上げられて
いて、ロボット１はマグネットハンド２をパレット3の
上端開口から挿入し、マグネットハンド２に２個のワー
ク５を吸着させてパレット３内から繰返し取り出すよう
にプログラムされている。パレット3は図２に示すよう
にその全体あるいは少なくともその底部４がワイヤを格
子状に組んだ網目状部材で構成され、また底部４の下方
に配置した光源６から光を上向きに投射するようになっ
ている。一方、パレット３の上方にはカメラ７が下向き
で配置されている。このカメラは撮像素子として例えば
ＣＣＤ素子を内蔵したデジタルカメラであって、ロボッ
ト１のアームの邪魔にならない位置に適当な支持部材に
より固定配置するか、あるいはマグネットハンド２の一
部にワーク５と干渉しないように取付けることができ
る。
基づいて説明する。図１の多関節ロボット１はそのアー
ム先端にマグネットハンド２が取付けられたワーク取出
しロボットであって、左右一対のマグネットハンド２を
鋼製ワークに近づけた状態でその内蔵電磁コイルに対し
て通電することにより鋼製ワークが１個ずつ各マグネッ
トハンド２に吸着されるようになっている。一方、多関
節ロボット１の近傍に置かれた上端開口で有底箱状のパ
レット３内には鋼製ワーク５が不規則に積み上げられて
いて、ロボット１はマグネットハンド２をパレット3の
上端開口から挿入し、マグネットハンド２に２個のワー
ク５を吸着させてパレット３内から繰返し取り出すよう
にプログラムされている。パレット3は図２に示すよう
にその全体あるいは少なくともその底部４がワイヤを格
子状に組んだ網目状部材で構成され、また底部４の下方
に配置した光源６から光を上向きに投射するようになっ
ている。一方、パレット３の上方にはカメラ７が下向き
で配置されている。このカメラは撮像素子として例えば
ＣＣＤ素子を内蔵したデジタルカメラであって、ロボッ
ト１のアームの邪魔にならない位置に適当な支持部材に
より固定配置するか、あるいはマグネットハンド２の一
部にワーク５と干渉しないように取付けることができ
る。
【０００９】パレット３の上下に以上の如くカメラ７と
光源６とを配置しておいて光源６から光を上向きに投射
すると、パレットのワイヤは細いので実質的にワーク５
のみが光を遮る。従って、パレット３内にワーク５が多
数残っているときは光源６からの光がワーク５によって
完全に遮られ、カメラ７で撮像された画像では全領域が
ワーク５に対応する暗色ないし黒色で占められる。また
ワーク無しの領域は画像中で白色で表示され、またワー
ク有無の境界は撮像画面における明度を基準とした適当
な閾値設定による２値化にて確定される。
光源６とを配置しておいて光源６から光を上向きに投射
すると、パレットのワイヤは細いので実質的にワーク５
のみが光を遮る。従って、パレット３内にワーク５が多
数残っているときは光源６からの光がワーク５によって
完全に遮られ、カメラ７で撮像された画像では全領域が
ワーク５に対応する暗色ないし黒色で占められる。また
ワーク無しの領域は画像中で白色で表示され、またワー
ク有無の境界は撮像画面における明度を基準とした適当
な閾値設定による２値化にて確定される。
【００１０】パレット３内はロボット１のマグネットハ
ンド２を挿入する位置を制御するために、水平二次元方
向に沿って格子状に複数領域に概念的に区分されてい
る。この区分数はパレットの大きさ対応して適宜増減可
能であり、例えば前後左右に４つの領域が配列された合
計１６個の領域に区分することができる。ロボット１の
マグネットハンド２はパレット３に挿入される度に例え
ば右側から左側に向かって区分領域毎に一つずつ挿入位
置を変え、左端で前後方向に一段シフトした後、左端か
ら右端へ向けて同様に挿入位置を変えつつワーク５を２
個ずつ取出すように制御される。
ンド２を挿入する位置を制御するために、水平二次元方
向に沿って格子状に複数領域に概念的に区分されてい
る。この区分数はパレットの大きさ対応して適宜増減可
能であり、例えば前後左右に４つの領域が配列された合
計１６個の領域に区分することができる。ロボット１の
マグネットハンド２はパレット３に挿入される度に例え
ば右側から左側に向かって区分領域毎に一つずつ挿入位
置を変え、左端で前後方向に一段シフトした後、左端か
ら右端へ向けて同様に挿入位置を変えつつワーク５を２
個ずつ取出すように制御される。
【００１１】以上のマグネットハンド２の移動制御は従
来と特に異なるものではないが、本発明のワーク取出完
了検知方法は次に述べるようにワークの残存個数がゼロ
となったときに本領を発揮する特有のものである。本発
明方法は従来型のワーク取出し制御によってワークの取
出しが完了する直前から開始するのが望ましく、このた
め従来型と本発明との制御の切替時期を判断するために
シーケンサによるワークの取出し個数のカウントを行う
とよい。すなわち、パレット３内の残存ワーク５がゼロ
となる時期はパレット３の大きさに依存してほぼ一律に
決まってくるので、その時期をロボットアームによるワ
ーク取出し個数から演算する。ワーク取出し個数はロボ
ット１の往復移動回数ないしマグネットハンド２の吸着
回数から簡単に算出されるから、この取出し個数が所定
個数に到達した段階でロボットの制御を本発明方式に切
替えるのである。勿論、ワーク取出し前の最初のパレッ
ト４内のワーク５の個数は一定ではなくてある個数幅で
ランダムに増減変動するのが普通であるが、これは本発
明方法への切替え時期を若干早めることで対処可能であ
る。
来と特に異なるものではないが、本発明のワーク取出完
了検知方法は次に述べるようにワークの残存個数がゼロ
となったときに本領を発揮する特有のものである。本発
明方法は従来型のワーク取出し制御によってワークの取
出しが完了する直前から開始するのが望ましく、このた
め従来型と本発明との制御の切替時期を判断するために
シーケンサによるワークの取出し個数のカウントを行う
とよい。すなわち、パレット３内の残存ワーク５がゼロ
となる時期はパレット３の大きさに依存してほぼ一律に
決まってくるので、その時期をロボットアームによるワ
ーク取出し個数から演算する。ワーク取出し個数はロボ
ット１の往復移動回数ないしマグネットハンド２の吸着
回数から簡単に算出されるから、この取出し個数が所定
個数に到達した段階でロボットの制御を本発明方式に切
替えるのである。勿論、ワーク取出し前の最初のパレッ
ト４内のワーク５の個数は一定ではなくてある個数幅で
ランダムに増減変動するのが普通であるが、これは本発
明方法への切替え時期を若干早めることで対処可能であ
る。
【００１２】図３（Ａ）はワーク５の残存個数が１にな
った場合を示し、カメラ７の画像におけるワーク５の影
８からその存在が検知される。このようにパレット３底
部においてワーク５が一つでも存在しているときは、ロ
ボット１は従来通りの制御で作動する。次に図３（Ｂ）
のように最後のワーク５をマグネットハンド２が吸着保
持してパレット３外に取出すと、光源６からの光がパレ
ット３底部の全領域を透過してカメラ７に入射する。こ
れにより、カメラ７の撮像画面でワーク５の影が消滅し
てパレット３内の残存ワーク数がゼロになったことが検
知され、同時に、ロボット１に対してワーク取出作動を
停止する信号がカメラ７の制御系から供給される。
った場合を示し、カメラ７の画像におけるワーク５の影
８からその存在が検知される。このようにパレット３底
部においてワーク５が一つでも存在しているときは、ロ
ボット１は従来通りの制御で作動する。次に図３（Ｂ）
のように最後のワーク５をマグネットハンド２が吸着保
持してパレット３外に取出すと、光源６からの光がパレ
ット３底部の全領域を透過してカメラ７に入射する。こ
れにより、カメラ７の撮像画面でワーク５の影が消滅し
てパレット３内の残存ワーク数がゼロになったことが検
知され、同時に、ロボット１に対してワーク取出作動を
停止する信号がカメラ７の制御系から供給される。
【００１３】本発明の取出方法では、マグネットハンド
２が最後のワーク５を吸着保持してパレット３外へと取
出移動している間にパレット３内でのワーク５の有無を
ロボット制御装置などで余裕を持って判断することがで
きるので、ワークの取出しサイクルに悪影響を及ぼすこ
となく低コストの汎用演算手段をロボット制御用に利用
することができる。
２が最後のワーク５を吸着保持してパレット３外へと取
出移動している間にパレット３内でのワーク５の有無を
ロボット制御装置などで余裕を持って判断することがで
きるので、ワークの取出しサイクルに悪影響を及ぼすこ
となく低コストの汎用演算手段をロボット制御用に利用
することができる。
【００１４】以上、本発明の一実施形態につき説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されることなく種々
の変形が可能であり、例えば前記実施形態では光源６を
パレット３の下方に配置してカメラ７をパレット３の上
方に配置したが、この上下関係を逆にしてパレット３下
方からワーク５の影を撮像してもよい。また、前記実施
形態ではワーク保持部としてマグネットハンド２を例示
したが、このワーク保持部は一般の開閉式チャッキング
治具などで構成してもよいことは勿論である。
が、本発明はかかる実施形態に限定されることなく種々
の変形が可能であり、例えば前記実施形態では光源６を
パレット３の下方に配置してカメラ７をパレット３の上
方に配置したが、この上下関係を逆にしてパレット３下
方からワーク５の影を撮像してもよい。また、前記実施
形態ではワーク保持部としてマグネットハンド２を例示
したが、このワーク保持部は一般の開閉式チャッキング
治具などで構成してもよいことは勿論である。
【００１５】
【発明の効果】本発明は前述の如く、パレット内の残存
ワークの影がカメラの撮像画面から消滅した段階でロボ
ットアームによるワーク取出作業を停止するようにした
から、ロボットアームの先端をワーク無し検知だけのた
めにパレット内へと時間をかけて移動させる工程が不要
となり、その分だけワークの取出しサイクルタイムを短
縮することができる。
ワークの影がカメラの撮像画面から消滅した段階でロボ
ットアームによるワーク取出作業を停止するようにした
から、ロボットアームの先端をワーク無し検知だけのた
めにパレット内へと時間をかけて移動させる工程が不要
となり、その分だけワークの取出しサイクルタイムを短
縮することができる。
【図１】ワーク取出用ロボットとワーク収納用パレット
の側面図。
の側面図。
【図２】本発明に係るワークの取出完了検知方法を実施
する装置の斜視図。
する装置の斜視図。
【図３】（Ａ）は最後のワークの取出状況を示すパレッ
トの側面図、（Ｂ）はワーク取出完了状態のパレットの
側面図。
トの側面図、（Ｂ）はワーク取出完了状態のパレットの
側面図。
１ ロボット ２ マグネットハンド ３ パレット ４ パレット底部 ５ ワーク ６ 光源 ７ カメラ ８ ワークの影
Claims (1)
- 【請求項１】 パレット内の水平二次元方向に沿って区
画設定した複数領域にロボットアームの先端を所定の順
番で移動させて前記パレット内にバラ積みされた複数の
ワークをロボットアームの先端に所定個数ずつ保持して
パレット外に繰返し取出すパレット内バラ積みワークの
取出しにおいて、 前記パレット内のワークに向けて上下方向いずれか一方
から光を投射して前記ワークの影を反対側から撮像する
工程と、 前記ロボットアームがパレット内の最後のワークを取出
して撮像領域からワークの影が消滅したことを検知した
後、当該パレット内バラ積みワークの取出しを終了する
工程とを有することを特徴とするパレット内バラ積みワ
ークの取出完了検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118455A JP2001300877A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | パレット内バラ積みワークの取出完了検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000118455A JP2001300877A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | パレット内バラ積みワークの取出完了検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300877A true JP2001300877A (ja) | 2001-10-30 |
Family
ID=18629588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000118455A Withdrawn JP2001300877A (ja) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | パレット内バラ積みワークの取出完了検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001300877A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013028413A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Ihi Corp | 板状ワークの整列方法及び整列装置 |
| JP2013078830A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステムおよび被加工物の製造方法 |
| CN105690369A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 白酒全自动上甑机器人系统 |
| EP3043144A1 (en) * | 2015-01-08 | 2016-07-13 | Novo Nordisk A/S | Apparatus for, fixture for, and method of measuring geometric properties of a helical metallic spring |
| JP2020110851A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 株式会社島津製作所 | ピッキングシステム |
| WO2023140370A1 (ja) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | 興和株式会社 | 部品配置ユニットおよびピッキング用部品配置装置 |
-
2000
- 2000-04-19 JP JP2000118455A patent/JP2001300877A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013028413A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Ihi Corp | 板状ワークの整列方法及び整列装置 |
| JP2013078830A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステムおよび被加工物の製造方法 |
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| CN105690369A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-22 | 中国科学院自动化研究所 | 白酒全自动上甑机器人系统 |
| JP2020110851A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 株式会社島津製作所 | ピッキングシステム |
| WO2023140370A1 (ja) * | 2022-01-24 | 2023-07-27 | 興和株式会社 | 部品配置ユニットおよびピッキング用部品配置装置 |
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