JP2002096130A - 板材の自動整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プレス製品の生産過程で発生した端材等の板
材を回収して整列状態にストックするに際し、パレット
にランダムに収容された多数の板材を順に取出して、そ
の板材を専用マガジン等の別の収容体に自動的に整列状
態で収容する。 【解決手段】 多関節ロボット３の先端部に、パレット
内の板材Ｂまでの距離を測定する変位センサ５と、板材
を保持する保持手段６を備えると共に、多関節ロボット
により変位センサを移動させながら板材までの距離を測
定した結果に基づいて取出し可能な板材を判断し且つ多
関節ロボットおよび保持手段６に対して板材Ｂの取出し
を指示する制御手段９を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パレットにランダ
ムに収容された多数の板材を順に取出して別の収容体に
整列させる装置に関し、例えば、プレス製品の生産過程
で発生した端材を再利用するべく回収した際に、後の使
用を容易にするために端材を整列させるのに用いられる
板材の自動整列装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレス製品の生産過程では、例えばブラ
ンキングプレスなどにおいて端材が発生し、この端材を
小物製品用の素材として再利用するために回収してい
る。ここで、回収した端材は、後の使用を容易にするた
めに整列状態でストックしておくことが望ましい。そこ
で、従来では、プレス装置に取付けたコロコンローラ、
シュートあるいはコンベア等の排出手段を用いて端材を
プレス装置外に排出し、自然落下によって端材をストッ
ク用の専用マガジンに整列状態に収容するようにしてお
り、あるいは自然落下によって端材を汎用パレットにラ
ンダムに収容し、その後、人手によって端材を汎用パレ
ットから専用マガジンに移し換えるようにしていた。ま
た、特開平８−１８７５２９号公報に開示されているよ
うに、プレス装置近傍にロボットと回転テーブルを配置
し、プレス装置からの端材をロボットにより回転テーブ
ル上の専用パレットに移載する装置も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の端材の回収および整列において、端材を
排出手段から専用マガジンに直接収容する場合には、自
然落下を利用して端材を整列状態に収容し得るような工
夫を施す必要があるうえに、端材の形状が複雑であると
排出の途中で引っ掛かるなどして姿勢が変わり、整列状
態に収容することが困難になるという問題点がある。ま
た、特開平８−１８７５２９号公報に開示されているよ
うにロボットや回転テーブルをプレス装置の近傍に配置
したものにあっては、端材の種類毎にロボットの端材保
持部を用意し且つ選択的に着脱する作業が必要になると
共に、回転テーブル上にも複数の専用パレットを設置す
るので装置が大掛かりになるうえ、プレス装置の近傍に
大掛かりな装置が密集して作業性やメンテナンス性の面
で不利になるという問題点がある。さらに、人手により
端材を汎用パレットから専用マガジンに移し換える場合
には、作業が煩雑であるとともに省力化に反するといっ
た問題点があり、これらの問題点を解決することが課題
であった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記従来の課題に着目して成
されたもので、パレットにランダムに収容された多数の
板材を順に取出して、その板材を専用マガジン等の別の
収容体に自動的に整列状態で収容することができ、板材
の回収には収容が容易な汎用パレットを使用すると共
に、専用マガジンを含む収容体の構造の簡略化や整列作
業の省力化を実現することができる板財の自動整列装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる板材の自
動整列装置は、請求項１として、パレットにランダムに
収容された多数の板材を順に取出して別の収容体に整列
させる装置であって、多関節ロボットの先端部に、上方
からパレット内の板材までの距離を測定する変位センサ
と、板材の上面に付着して同板材を保持する保持手段を
備えると共に、多関節ロボットおよび保持手段の動作を
制御する制御手段を備え、制御手段が、多関節ロボット
により変位センサを略水平移動させながら板材までの距
離を測定した結果に基づいて取出し可能な板材を判断す
るとともに多関節ロボットおよび保持手段に対して同板
材の取出しを指示する手段である構成とし、請求項２と
して、制御手段は、少なくとも２か所のポイントで測定
した測定値から板材の傾斜量を求め、これら前ポイント
を含む線上における所定の後ポイントでの測定値を予測
し、その予測値と後ポイントの測定値の差を基準値と比
較することにより取出し可能な板材を判断する手段であ
る構成とし、請求項３として、制御手段は、後ポイント
の予測値と測定値の差を基準値と比較した結果、予測値
と測定値の差の絶対値が基準値よりも大きいときには、
後ポイントが別の板材上であると判断すると共に、予測
値と測定値の差の正負により前ポイントが対応する板材
と後ポイントが対応する別の板材との上下関係を判定し
て取出し可能な板材を判断する手段である構成とし、請
求項４として、多関節ロボットによりパレットから取出
した板材を一旦載置する姿勢検査エリアを備えると共
に、姿勢検査エリアに、載置した板材を撮像して同板材
の姿勢を判定する姿勢判定手段を備え、制御手段が、姿
勢判定手段による判定結果に基づいて多関節ロボットの
動作を制御する手段である構成とし、請求項５として、
制御手段が、姿勢判定手段における板材の姿勢判定に不
具合が生じた場合に多関節ロボットに対して板材をパレ
ット上で振動させる指示を行う手段である構成とし、請
求項６として、保持手段が、多関節ロボットの先端部に
対して揺動可能に設けてある構成としており、上記の構
成をもって従来の課題を解決するための手段としてい
る。

【０００６】

【発明の作用】本発明の請求項１に係わる板材の自動整
列装置では、パレットに多数の板材がランダムに収容さ
れており、これらの板材の上方において、多関節ロボッ
トにより変位センサを略水平方向に移動させながら板材
までの距離を測定する。このとき、多関節ロボットは、
いわゆる多軸制御式のロボットであり、その先端部を直
交する３軸方向ならびに各軸回りに自在に動作させるこ
とが可能である。また、当該自動整列装置は、形状の異
なる板材が混在している場合にも対処することが可能で
あるが、ここでは、多数の板材が基本的に同一形状であ
るとする。

【０００７】変位センサによるセンシングは、板材の大
きさ等に応じて開始位置を決定すると共に、例えばパレ
ットが矩形である場合には、その縁に沿う一方向あるい
は往復方向の軌跡、対角線方向の軌跡、渦巻き状の軌跡
などの任意の軌跡を設定し、略水平方向に且つ望ましく
は直線的に移動しながら所定間隔で距離を測定する。こ
のように、所定間隔で距離を測定すれば、板材の大きさ
とセンシングの間隔が予め決まっているので、板材同士
の重なり具合を判断し且つ取出し可能な板材を判断し得
ることとなる。

【０００８】すなわち、直線的にセンシングをした際
に、測定結果が連続して同じである場合には、水平な板
材が存在していることになり、また、測定結果が一定の
割合で変化している場合には、傾斜した板材が存在して
いることになる。そして、測定結果が変化した場合ある
いは一定の割合での変化と異なる変化をした場合には、
その変化量の大きさから別の板材が上側または下側に重
なって存在していることになる。このとき、複数箇所を
測定した第１の板材に対して別の第２の板材が下側であ
る場合には、第１の板材を取出し可能と判断する。ま
た、第２の板材が上側である場合には、原則的に第１の
板材の取出しは不可能である。しかし、第１の板材にお
ける測定箇所の数から第２の板材の重合範囲を推測し得
るので、その測定箇所の数が予め設定した基準値を満た
している場合つまり重合範囲がきわめて小さい場合に
は、第２の板材が上側であっても第１の板材を取出し可
能と判断することができる。この取出し可能の判断は、
板材の撓み量なども考慮して決定することが望ましい。

【０００９】さらに、上記のセンシングは、取出し可能
の判断をより正確にするため、例えば一方向に行った
後、その軌跡に対して直交する方向にも行うのが望まし
く、取出し可能と判断した場合には、例えば、２つの軌
跡の交点部分を保持手段による付着ポイントとする。な
お、多関節ロボットの動作、変位センサの測定結果に基
づく判断、および保持手段の動作は、制御手段において
行う。

【００１０】その後、当該自動整列装置は、制御手段か
らの指示により、多関節ロボットを動作させて保持手段
を板材の上面に付着させる。この保持手段としては、吸
引による付着を行うバキュームカップや磁力により付着
を行う電磁石などが用いられる。そして、多関節ロボッ
トの動作により、板材をパレットから取出して別の収容
体に整列させる。

【００１１】本発明の請求項２に係わる板材の自動整列
装置では、制御手段において、少なくとも２か所のポイ
ントで測定した測定値から板材の傾斜量を求め、これら
前ポイントを含む線上における所定の後ポイントでの測
定値を予測する。つまり、板材が傾斜している場合に
は、複数の前ポイントにおける測定値が漸次増大あるい
は漸次減少する結果となるので、その変化分により板材
の傾斜量が求められると共に、後ポイントの測定値を予
測してその予測値を求めることができる。

【００１２】そして、制御手段において、実際に後ポイ
ントを測定した際の測定値と先に求めた予測値の差を基
準値と比較し、取出し可能な板材を判断する。ここで、
基準値は、板材の厚さや撓み量などに基づいて設定され
る。つまり、後ポイントの予測値と測定値の差が基準値
内である場合には、後ポイントは前ポイントと同じ板材
上にあることになり、その板材の取出しを可能と判断し
得る。また、後ポイントの予測値と測定値の差が基準値
外である場合には、後ポイントは前ポイントと別の第２
の板材上にあることになる。この場合には、板材の大き
さや測定ポイントの間隔が予めわかっているので、前ポ
イントの数などから先に測定した第１の板材が取出し可
能であるか否かを判断し、第１の板材の取出しが不可能
であると判断したときには、後ポイントを測定開始とす
るセンシングを続行して第２の板材に対して取出し可能
の判断を行う。

【００１３】本発明の請求項３に係わる板材の自動整列
装置では、制御手段において、後ポイントの予測値と測
定値の差を基準値と比較する場合、予測値と測定値の差
が正の場合と負の場合があるので、予測値と測定値の差
の絶対値と基準値を比較し、その絶対値が基準値よりも
大きい場合には、後ポイントが別の第２の板材上である
と判断する。なお、絶対値が基準値よりも小さい場合に
は、後ポイントが前ポイントと同じ板材上であると判断
できる。

【００１４】そして、予測値と測定値の差の正負により
前ポイントが対応する板材と後ポイントが対応する別の
板材との上下関係を判定して取出し可能な板材を判断す
る。つまり、予測値と測定値の差が正である場合には、
前ポイントが対応する第１の板材に対して後ポイントが
対応する別の第２の板材が上側に位置していることにな
る。この場合には、第１の板材が下側であっても、前ポ
イントの数等から第１の板材が取出し可能であるか否か
を判断し、第１の板材の取出しが不可能であると判断し
たときには、後ポイントを測定開始とするセンシングを
続行する。さらに、予測値と測定値の差が負である場合
には、前ポイントが対応する第１の板材に対して後ポイ
ントが対応する別の第２の板材が下側に位置しているこ
とになるので、上側の第１の板材が取出し可能であると
判断する。

【００１５】本発明の請求項４に係わる板材の自動整列
装置では、多関節ロボットによりパレットから取出した
板材を姿勢検査エリアに一旦載置し、姿勢判定手段によ
り、載置した板材を撮像して同板材の姿勢（向き）を判
定する。このとき、姿勢判定手段には、予め板材の形状
が記憶させてあり、姿勢検査エリアに載置された板材の
姿勢あるいは表裏を判断し得る。つまり、板材は、パレ
ットにランダムに収容してあるので、多関節ロボットで
取出したときの姿勢も様々である。そこで、当該自動整
列装置では、姿勢検査エリアで板材の姿勢を判定し、そ
の判定結果に基づいて、保持手段による保持位置が各板
材に対して同一となるように制御手段で多関節ロボット
の動作を制御し、板材を保持し直す。これにより、別の
収容体への整列収容がより確実なものとなる。

【００１６】本発明の請求項５に係わる板材の自動整列
装置では、制御手段が、姿勢判定手段における板材の姿
勢判定に不具合が生じた場合に、多関節ロボットに対し
て板材をパレット上で振動させる指示を行う。姿勢判定
手段には、予め板材の形状が記憶させてある。つまり、
油等により付着した複数枚の板材を取出した場合、姿勢
判定手段では、撮像した形状が記憶している形状と異な
るものになるので、姿勢判定に不具合が発生していると
判断する。この場合には、板材を別の収容体に収容する
ことが困難であるから、多関節ロボットの動作により板
材をパレット上で振動させ、付着している板材を振落と
す。この振落としを行っても姿勢判定の不具合が改善さ
れない場合には、板材をパレットに戻したり、板材をさ
らに別の場所にストックしたりすることが可能である。
なお、複数枚の板材が完全に重合している場合には、姿
勢判定に何ら支障が無く、また、そのまま収容すること
ができるので、多関節ロボットにより板材を別の収容体
に収容する。

【００１７】本発明の請求項６に係わる板材の自動整列
装置では、保持手段が、多関節ロボットの先端部に対し
て揺動可能に設けてあるので、取出そうとする板材が傾
斜していても、保持手段が揺動して板材の上面に良好に
付着することとなる。つまり、多関節ロボットの先端部
を板材の傾斜に合わせる必要が無く、多関節ロボットの
制御が容易になる。また、保持部材の揺動と多関節ロボ
ットの傾動を合わせれば、板材のより大きな傾斜に対処
し得ることとなる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係わる板材の自動整
列装置によれば、多関節ロボット、変位センサ、保持手
段および制御手段を採用したことにより、パレットにラ
ンダムに収容された多数の板材を順に取出して別の収容
体に整列状態で収容する一連の動作を自動的に行うこと
ができ、プレス装置等からの板材の回収には収容が容易
な汎用パレットを使用することが可能になり、また、プ
レス装置等に対応して専用マガジン等の収容体を改造す
る必要が無いので、収容体の構造の簡略化を実現するこ
とができると共に、整列作業の省力化を実現することが
できる。さらに、プレス装置の近傍にロボットや回転テ
ーブルを配置した従来の装置に比べると、少なくとも複
数の専用パレットを設置する回転テーブル等が不要であ
るため、装置の規模を小型化することができると同時
に、プレス装置の近傍に大掛かりな装置が密集するよう
な事態を避けることができ、これにより作業性やメンテ
ナンス性も良好なものとなる。そしてさらに、多関節ロ
ボットの先端部に、板材の上面に付着する保持手段を採
用したことから、板材の種類に左右されることなく板材
を保持することができ、板材の種類に応じた複数のロボ
ットハンドやロボットハンドを選択的に着脱する作業が
一切不要であり、その分コストの低減や作業性およびメ
ンテナンス性のさらなる向上を実現することができる。

【００１９】本発明の請求項２に係わる板材の自動整列
装置によれば、請求項１と同様の効果を得ることができ
るうえに、比較的簡単な構成および制御手段における簡
単な処理工程により、取出し可能な板材を確実に判断す
ることができる。

【００２０】本発明に請求項３に係わる板材の自動整列
装置によれば、請求項１および２と同様の効果を得るこ
とができるうえに、比較的簡単な構成および制御手段に
おける簡単な処理工程により、板材の重合状態を確実に
判断することができ、これにより取出し可能な板材を確
実に判断することができる。

【００２１】本発明の請求項４に係わる板材の自動整列
装置によれば、請求項１〜３と同様の効果を得ることが
できるうえに、とくに、姿勢判定手段を備えた姿勢検査
エリアを設けたことにより、別の収容体に対して板材を
より一層正確に整列状態にして収容することができる。

【００２２】本発明の請求項５に係わる板材の自動整列
装置によれば、請求項４と同様の効果を得ることができ
るうえに、姿勢判定手段における板材の姿勢判定に不具
合が生じた場合に板材をパレット上で振動させることか
ら、油等で付着した板材を振落とすことができると共
に、別の収容体への板材の誤った収容を未然に阻止する
ことができ、より確実な整列収容の実現に貢献すること
ができる。

【００２３】本発明の請求項６に係わる板材の自動整列
装置では、請求項１〜５と同様の効果を得ることができ
るうえに、多関節ロボットの先端部に対して保持手段を
揺動可能に設けたことから、取出そうとする板材が傾斜
していても、その板材に保持手段を確実に付着させて同
板材を容易に保持することができると共に、取出しの際
には、多関節ロボットの先端部を板材の傾斜に合わせる
必要が無く、その先端部を鉛直に降下させれば良いの
で、多関節ロボットの制御を容易にすることができる。
また、保持部材の揺動と多関節ロボットの傾動を合わせ
れば、板材が大きく傾斜している場合であっても、その
板材に保持手段を確実に付着させて同板材を容易に保持
することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明に係わる板材
の自動整列装置の一実施例を説明する。

【００２５】自動整列装置は、図１（ａ）に示すよう
に、パレット１にランダムに収容された多数の板材Ｂを
順に取出して別の収容体２に整列させる装置であって、
板材Ｂを搬送する多関節ロボット３を備えている。

【００２６】パレット１は、矩形の筐体であって、例え
ば板材Ｂがプレス製品の生産過程で発生した端材である
場合、図示しないプレス装置の近傍にセットされ、排出
された板材Ｂを自然落下により収容する。したがって、
板材Ｂは、いずれも同一形状であり、パレット１におけ
る収容状態はランダムである。これらの板材Ｂは、小物
製品用の素材として用いられ、後の使用を容易にするた
めに別の収容体２に整列状態で収容される。このため、
別の収容体２は、板材Ｂの整列状態を保つ保持部４を有
するものとなっている。

【００２７】自動整列装置は、図１（ｂ）に示すよう
に、多関節ロボット３の先端部（ハンド部）に、上方か
らパレット１内の板材Ｂまでの距離を測定する変位セン
サ５と、板材Ｂの上面に付着して同板材Ｂを保持する保
持手段６を備えている。変位センサ５には、例えばレー
ザ等の光学的手段を用いた既存の測距センサを用いるこ
とができる。保持手段６には、この実施例では吸引によ
り付着するバキュームカップを用いている。この保持手
段６は、多関節ロボット３の先端部に対して、所定の角
度範囲（円錐状の範囲）で揺動可能に設けてある。な
お、保持手段６には、板材Ｂの材質によっては電磁石を
用いることもできる。

【００２８】また、自動整列装置は、図１（ａ）に示す
如く、パレット１から取出した板材Ｂを一旦載置する姿
勢検査エリア７を備えると共に、姿勢検査エリア７に、
載置した板材Ｂを撮像して同板材Ｂの姿勢を判定する姿
勢判定手段８を備え、さらに、変位センサ５の測定結果
や姿勢判定手段８の判定結果に基づいて多関節ロボット
３および保持手段６の動作を制御する制御手段９を備え
ている。姿勢判定手段８は、ＣＣＤカメラ等の撮像部や
画像処理部を備えると共に、予め板材Ｂの形状が記憶し
てあって、撮像した板材Ｂの形状と記憶形状とを比較し
て、板材Ｂの姿勢（向き）や表裏を判定し、その判定結
果を制御手段９に出力する。

【００２９】次に、図４に示すフローチャートに基づい
て、上記構成を備えた自動整列装置の作用を説明する。

【００３０】まず、フローチャートのステップＳ１にお
いて、パレット１を指定位置にセットし、ステップＳ２
において、パレット１の準備完了とともに整列作業を開
始し、ステップＳ３において、パレット１の位置を確認
する。このとき、当該自動整列装置では、多関節ロボッ
ト３の変位センサ５を用い、図２に示す初期位置Ａ０か
ら同図中の矢印Ａ１〜Ａ３で示す如く移動してパレット
１の３つの縁を検出し、これによりパレット１の位置を
確認する。

【００３１】そして、ステップＳ４において、図２中の
矢印Ａ４で示すように変位センサ５をパレット１内のセ
ンシング開始位置に移動させる。その後、ステップＳ５
において、図２中の矢印Ａ５で示すようにセンシングを
開始し、ステップＳ６において、取出し可能な板材Ｂの
判断を行う。

【００３２】ここで、センシングは、図３に示すよう
に、多関節ロボット３で変位センサ５を水平方向（Ｘ方
向）に移動させながら、一定間隔で板材Ｂまでの距離を
測定する。この距離測定を行う際には、板材Ｂの大きさ
および厚さや撓み量などに応じて予め段差基準（基準
値）ｔが設定してある。

【００３３】図３（ａ）に示すように、板材Ｂが傾斜し
ている場合、板材Ｂ上の第１および第２のポイントＰ
１，Ｐ２を測定すると、第２ポイントＰ２での測定値が
小さくなることから、板材Ｂが傾斜していることがわか
る。また、第１および第２のポイント（少なくとも２か
所の前ポイント）Ｐ１，Ｐ２の各測定値から、板材Ｂの
傾斜量を求めることができると共に、第１および第２の
ポイントＰ１，Ｐ２を含む直線線上にある第３ポイント
（後ポイント）Ｐ３での測定値を予測することができ
る。

【００３４】そして、予測値と第３ポイントＰ３での測
定値との差を段差基準ｔと比較した結果、予測値と測定
値の差の絶対値が段差基準ｔよりも小さければ、第３ポ
イントＰ３は同じ板材Ｂ上であることがわかる。なお、
予測値と測定値の差は、正にの場合と負の場合があるの
で、段差基準ｔとの比較には差の絶対値を用いる。

【００３５】同様にして、第４ポイントＰ４での測定値
を予測し、この予測値と第４ポイントＰ４での測定値と
の差の絶対値が段差基準ｔよりも大きければ、第４ポイ
ントＰ４は別の板材Ｂ上であることがわかる。このと
き、制御手段９では、予測値と測定値の差の正負に基づ
いて、第１〜第３のポイントＰ１〜Ｐ３に対応する板材
Ｂと第４のポイントＰ４に対応する別の板材Ｂとの上下
関係を判定しており、図３（ａ）の場合には、予測値に
比べて第４ポイントＰ４での測定値の方が明らかに大き
くなるので、予測値と測定値の差が負の値となり、別の
板材Ｂが下側であることがわかる。これにより、先に測
定した板材Ｂを取出し可能と判断する。

【００３６】このように、板材Ｂの大きさとセンシング
の間隔が予め決まっているので、所定間隔で第１〜第３
のポイントＰ１〜Ｐ３での距離を測定し、後の第４ポイ
ントＰ４の予測値を設定し、第４ポイントＰ４における
測定値と予測値の差の絶対値を基準値と比較し、さら
に、測定値と予測値の差の正負を判定することにより、
板材Ｂ同士の重なり具合を判断し且つ取出し可能な板材
Ｂを判断し得ることとなる。

【００３７】なお、第４ポイントＰ４における予測値と
測定値の差が正の値となって別の板材Ｂが上側であると
判定した場合には、原則的にその板材Ｂの取出しは不可
能であるが、予め記憶した板材Ｂの大きさと測定したポ
イント数（水平方向の移動距離）から別の板材Ｂの重合
範囲を推測し得るので、同一の板材Ｂであると判断し得
る測定のポイント数が予め設定した板材基準長の基準値
を満たしている場合つまり重合範囲がきわめて小さい場
合には、別の板材Ｂが上側であっても先の板材Ｂを取出
し可能と判断することができる。

【００３８】また、上記のセンシングは、取出し可能の
判断をより正確にするため、図２中の矢印Ａ６および図
３（ｂ）に示すように、先のセンシングの軌跡に対して
直交するＹ方向にも行い、これにより取出し可能と判断
した場合には、２つの軌跡の交点部分を保持手段６によ
る吸着ポイントＰａとする。

【００３９】図４のフローチャートのステップＳ６で
は、上記したセンシングの要領で板材Ｂが取出し可能で
あるか否かを判断し、取出し可能の判断が出るまでは、
ステップＳ７において、変位センサ５を次のセンシング
領域に移動させる。そして、ステップＳ２において、板
材Ｂの取出しが可能であると判断すると、ステップＳ７
において、図２中の矢印Ａ７で示すように保持手段６を
吸着ポイントＰａに移動させて吸着動作を開始し、ステ
ップＳ８において、吸着が完了したか否かを判断する。

【００４０】この際、図５に示すように、板材Ｂが傾斜
していて保持手段６による吸着が不良である場合には、
ステップＳ９において、板材Ｂの傾斜に対応して保持手
段６を揺動させ、必要に応じて多関節ロボット３の先端
部を傾動させる。また、保持手段６の揺動や多関節ロボ
ット３の傾動を行ったにもかかわらずステップＳ８で吸
着の不良判定が設定回数出力された場合には、吸着動作
を中止し、ステップＳ１０において、変位センサ５を次
のセンシング領域に移動させる。

【００４１】ステップＳ８において、吸着完了を判断す
ると、ステップＳ１１において、多関節ロボット３の動
作により板材Ｂをパレット１から取出すと共に、図２中
の矢印Ａ８に示すように同板材Ｂを姿勢検査エリア７に
移動させ、保持手段６による吸着を解除して板材Ｂを姿
勢検査エリア７に載置する。そして、ステップＳ１２に
おいて、姿勢検査エリア７の姿勢判定手段８によって板
材Ｂを撮像し、その形状、姿勢（向き）および表裏を判
定する。

【００４２】ここで、取出した板材Ｂには、油等により
別の板材Ｂが付着している場合がある。この場合には、
姿勢判定手段８において、予め記憶させた板材Ｂの形状
と撮像した板材Ｂの形状とが異なるものとなるので、姿
勢判定に不具合が発生していると判断する。このような
判断が成された場合には、ステップＳ１３において、姿
勢検査エリア７の板材Ｂを保持手段６で保持してパレッ
ト１上に移動させ、多関節ロボット３により板材Ｂを振
動させて余計な板材Ｂを振落とし、再びステップＳ１１
に戻る。また、振落としの動作を行ったにもかかわらず
ステップＳ１２で不具合判定が設定回数出力された場合
には、ステップＳ１４において、板材Ｂをパレット１内
に戻し、ステップＳ１０に移行して変位センサ５を次の
センシング領域に移動させる。

【００４３】そして、ステップＳ１２において、板材Ｂ
の形状、姿勢（向き）および表裏の検出が良好に成され
た場合には、ステップＳ１５において、多関節ロボット
３および保持手段６の動作により姿勢検査エリア７の板
材Ｂを別の収容体２に移動させる。この際、多関節ロボ
ット３は、姿勢判定手段８による姿勢判定結果に基づい
て、保持手段６による保持位置が各板材Ｂに対して同一
となるように動作し、あるいは保持手段６で保持したの
ちに板材Ｂを適宜回転させる動作をし、別の収容体２に
板材Ｂを整列状態で収容する。なお、板材Ｂの裏表によ
り収容位置を変えることも当然可能である。

【００４４】その後、ステップＳ１６において、別の収
容体２に収容した板材Ｂが設定枚数に達したか否かを判
断し、設定枚数になるまで上記の動作を繰り返し、設定
枚数に達したところで、ステップＳ１７において、完了
合図を出力すると共に、一連の整列作業を終了する。な
お、この実施例の自動整列装置では、パレット１に収容
した板材Ｂが同じ場所に重なっていることが予想される
ため、１枚の板材Ｂの収容が完了すると、図２中の矢印
Ａ９で示すように、保持手段６を先の吸着位置に戻し、
センシングをせずにステップＳ７の保持手段６による吸
着動作を行うようにしており、これにより制御の簡略化
を図っている。

【００４５】また、吸着不可能である場合には、図２中
の矢印Ａ１０で示すように、変位センサ５を次のセンシ
ング領域に移動させ、その後は、図２中の矢印Ａ１１で
示すように、変位センサ５をセンシング開始位置からＹ
方向に所定距離だけ離間した位置に移動させ、同図中の
矢印Ａ１２で示すように、再びＸ方向へのセンシングを
開始する。

【００４６】なお、上記の多関節ロボット３や保持手段
６の動作は、変位センサ５の測定結果や姿勢判定手段８
の判定結果が入力される制御手段９からの指令によって
行われる。

【００４７】このように、上記実施例で説明した板材Ｂ
の自動整列装置によれば、板材Ｂの形状に何ら左右され
ることなく、パレット１にランダムに収容された多数の
板材Ｂを順に取出して別の収容体２に整列状態で収容す
る一連の動作が自動的に行われ、整列収容作業の大幅な
省力化を実現している。また、プレス装置等からの板材
Ｂの回収には収容が容易な汎用パレットを使用すること
が可能であると共に、プレス装置等に対応して専用マガ
ジン等の収容体２を改造する必要が無いので、簡単な構
造の収容体２を用いることができ、さらには、姿勢判定
手段８を備えた姿勢検査エリア７や、姿勢判定手段８に
おける板材Ｂの姿勢判定に不具合が生じた場合に板材Ｂ
をパレット上で振動させる制御などにより、別の収容体
２に対して板材Ｂをより一層正確に整列状態にして収容
し得るものとなっている。

【００４８】なお、上記実施例では、同一形状の板材Ｂ
を取扱う場合を説明したが、板材Ｂの形状や姿勢を判定
する姿勢判定手段８や、その判定結果に基づいて多関節
ロボット３を制御する制御手段９を備えていることか
ら、形状の異なる板材が混在している場合にも対処する
ことができ、板材を形状毎に分別して整列状態に収容す
ることができる。また、板材に付着する保持手段６を採
用したことから、板材の種類や形状が異なる場合でも、
同じ保持手段６で対応することが可能である。そして、
本発明に係わる板材の自動整列装置は、その詳細な構成
が上記実施例のみに限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる板材の自動整列装置の一実施例
を説明する概略図（ａ）、および多関節ロボットの先端
部とパレットを示す断面図（ｂ）である。

【図２】変位センサによるセンシングの軌跡を説明する
平面図である。

【図３】変位センサによる板材のセンシングを説明する
側面図（ａ）、および平面図（ｂ）である。

【図４】自動整列装置の動作過程を説明するフローチャ
ートである。

【図５】板材に対して保持手段が吸着不良である状態を
示す側面図である。

【符号の説明】

Ｂ 板材 １ パレット ２ 別の収容体 ３ 多関節ロボット ５ 変位センサ ６ 保持手段 ７ 姿勢検査エリア ８ 姿勢判定手段 ９ 制御手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレットにランダムに収容された多数の
   板材を順に取出して別の収容体に整列させる装置であっ
   て、多関節ロボットの先端部に、上方からパレット内の
   板材までの距離を測定する変位センサと、板材の上面に
   付着して同板材を保持する保持手段を備えると共に、多
   関節ロボットおよび保持手段の動作を制御する制御手段
   を備え、制御手段が、多関節ロボットにより変位センサ
   を略水平移動させながら板材までの距離を測定した結果
   に基づいて取出し可能な板材を判断するとともに多関節
   ロボットおよび保持手段に対して同板材の取出しを指示
   する手段であることを特徴とする板材の自動整列装置。
2. 【請求項２】 制御手段は、少なくとも２か所のポイン
   トで測定した測定値から板材の傾斜量を求め、これら前
   ポイントを含む線上における所定の後ポイントでの測定
   値を予測し、その予測値と後ポイントの測定値の差を基
   準値と比較することにより取出し可能な板材を判断する
   手段であることを特徴とする請求項１に記載の板材の自
   動整列装置。
3. 【請求項３】 制御手段は、後ポイントの予測値と測定
   値の差を基準値と比較した結果、予測値と測定値の差の
   絶対値が基準値よりも大きいときには、後ポイントが別
   の板材上であると判断すると共に、予測値と測定値の差
   の正負により前ポイントが対応する板材と後ポイントが
   対応する別の板材との上下関係を判定して取出し可能な
   板材を判断する手段であることを特徴とする請求項２に
   記載の板材の自動整列装置。
4. 【請求項４】 多関節ロボットによりパレットから取出
   した板材を一旦載置する姿勢検査エリアを備えると共
   に、姿勢検査エリアに、載置した板材を撮像して同板材
   の姿勢を判定する姿勢判定手段を備え、制御手段が、姿
   勢判定手段による判定結果に基づいて多関節ロボットの
   動作を制御する手段であることを特徴とする請求項１〜
   ３のいずれかに記載の板材の自動整列装置。
5. 【請求項５】 制御手段が、姿勢判定手段における板材
   の姿勢判定に不具合が生じた場合に多関節ロボットに対
   して板材をパレット上で振動させる指示を行う手段であ
   ることを特徴とする請求項４に記載の板材の自動整列装
   置。
6. 【請求項６】 保持手段が、多関節ロボットの先端部に
   対して揺動可能に設けてあることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれかに記載の板材の自動整列装置。