JP2012000768A - Workpiece identification apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンベア上を搬送されるワークを識別する識別装置に関する。より詳細には、本発明は、仕様の異なる複数種類のワークがコンベア上に混合して搬送される際に、仕様(或いは種類)毎にワークを識別するための識別装置に関する。 The present invention relates to an identification device for identifying a workpiece conveyed on a conveyor. More specifically, the present invention relates to an identification device for identifying a workpiece for each specification (or type) when a plurality of types of workpieces having different specifications are mixed and conveyed on a conveyor.
近年、顧客の製品の仕様に対する要望が多角化され、多角化された要望に応えるべく、製品の仕向け地毎に製品の仕様が異なる事例が増加している。それと共に、ユーザーの希望にこたえるために、新たな機種が追加され、製品の種類数が益々増加している。
そのため、少品種、多量生産を行ってきた従来の設備を改造して、稼働率を下げることなく、少量、多品種の機種を製造する(多品種少量製造の)必要に迫られている。
In recent years, customer requests for product specifications have been diversified, and in order to meet diversified demands, there are an increasing number of cases in which product specifications differ for each product destination. At the same time, new models have been added to meet the needs of users, and the number of product types is increasing.
For this reason, it is necessary to remodel conventional equipment that has been used for small-quantity and high-volume production, and to manufacture small-quantity and high-variety models without reducing the operating rate (for multi-variety small-volume manufacturing).
多品種の製品を従来の設備(ライン)と混合して製造を行うに際しては、種々の問題が存在するが、その最たる問題は、ライン(例えば組立ライン)を流れる複数種類のワークを誤りなく判定して、製品の種類毎に異なる組立作業を間違いなく実行することである。
従来の少品種多量生産に適したラインにおいては、ワークの形状により、製品の種類を識別することが可能であったが、多品種少量生産を行う場合には、ワークの形状のみで製品の識別を行うことが困難である。
When manufacturing various types of products mixed with conventional equipment (lines), there are various problems, but the biggest problem is that it is possible to judge multiple types of workpieces flowing through the lines (for example, assembly lines) without error. Thus, the assembly work different for each product type is definitely executed.
In the conventional line suitable for low-volume and high-volume production, it was possible to identify the type of product by the shape of the workpiece. However, in the case of high-mix low-volume production, the product is identified only by the shape of the workpiece. Is difficult to do.
従来におけるワークの識別には、例えば、図7で示す様なシステムが用いられている。
図7で示す従来技術では、ドクDa、Dbを有するシャフトJと、ドクDaを検知する近接センサSaと、ドクDbを検知する近接センサSbとを有している。シャフトJは、弾性部材ReによりワークWから離隔する方向へ付勢されている。
ワークWの識別を行う際には、図示しない手段により、シャフトJをワークW側に移動される。
ワークWには識別用の領域が設けられており、該識別用の領域には、ワークWの種類に対応して、盲孔Bが穿孔され或いは穿孔されていない。
For example, a system as shown in FIG. 7 is used for conventional workpiece identification.
The prior art shown in FIG. 7 includes a shaft J having the Docs Da and Db, a proximity sensor Sa that detects the Doc Da, and a proximity sensor Sb that detects the Doc Db. The shaft J is urged in a direction away from the workpiece W by the elastic member Re.
When identifying the workpiece W, the shaft J is moved to the workpiece W side by means not shown.
An area for identification is provided in the workpiece W, and a blind hole B is perforated or not perforated in the area for identification corresponding to the type of the workpiece W.
図7において、ワークWの識別用の領域に盲孔Bが穿孔されていれば、図示しない手段によりワークW側に移動したシャフトJは、盲孔B内に挿入される。シャフトJが盲孔Bに挿入される場合には、近接センサSaはドグDaの接近を検知する。一方、ワークWの識別用の領域に盲孔Bが穿孔されていない場合には、シャフトJはワークWの側面Bsに当接する。シャフトJがワークWの側面Bsに当接し、ワークW内に挿入されなければ、近接センサSbはドグDbの接近を検知する。
換言すれば、シャフトJが盲孔B内に挿入される場合には、ドグDaは近接センサSaに近接するが、ドクDbは近接センサSbには接近せず、シャフトJがワークWの側面Bsに当接するのみで盲孔Bに挿入されない場合には、ドグDbは近接センサSbに接近するが、ドクDaは近接センサSaには接近しない様に、ドクDa、Db及び近接センサSa、Sbの相対的な位置関係が設定されている。
In FIG. 7, if the blind hole B is drilled in the identification area of the workpiece W, the shaft J moved to the workpiece W by means not shown is inserted into the blind hole B. When the shaft J is inserted into the blind hole B, the proximity sensor Sa detects the approach of the dog Da. On the other hand, when the blind hole B is not perforated in the identification area of the workpiece W, the shaft J contacts the side surface Bs of the workpiece W. If the shaft J abuts on the side surface Bs of the workpiece W and is not inserted into the workpiece W, the proximity sensor Sb detects the approach of the dog Db.
In other words, when the shaft J is inserted into the blind hole B, the dog Da is close to the proximity sensor Sa, but the dog Db is not close to the proximity sensor Sb, and the shaft J is the side surface Bs of the workpiece W. If the dog Db is not inserted into the blind hole B, the dog Db approaches the proximity sensor Sb, but the dog Da does not approach the proximity sensor Sa so that the dogs Da and Db and the proximity sensors Sa and Sb A relative positional relationship is set.
ワークWの識別用の領域には、図7において紙面に垂直な方向に、適宜な距離を隔てて最大n個の盲孔Bが穿孔可能である。そして、図7では明示されていないが、シャフトJ及び近接センサSa、Sbの組み合わせは、図7において紙面に垂直な方向に、n箇所存在する盲孔Bの穿孔可能位置に対応して、n組設けられている。
n箇所存在する盲孔Bの穿孔可能位置の各々において、上述した様な態様により盲孔Bが穿孔されているか否かを判定することが出来るので、図7の例では、2n種類のワークの識別が可能となる。
In the region for identifying the workpiece W, a maximum of n blind holes B can be drilled at an appropriate distance in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. Although not explicitly shown in FIG. 7, the combination of the shaft J and the proximity sensors Sa and Sb corresponds to n positions of the blind holes B in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. A set is provided.
In each of the pierceable location of a blind hole B present n points, it is possible to by such embodiments described above blind hole B to determine whether or not perforated, in the example of FIG. 7, 2 n kinds of work Can be identified.
しかし、かかる従来方式を適用した場合には、図8で示す場合にはワークの判別が出来なくなる。
図8は、コンベアCに異なる機種Aと機種Bとが連続して流れる例を、模式的に示している。機種Aは、側面に識別部H1を設けている。また、機種Bは、側面に判別部H2を設けている。そして、図8の例では、判別用のセンサS1と判別部H1の間の距離L1は、判別用のセンサS1と識別部H2の間の距離L2よりはるかに大きい。
なお、図8では機種Aの幅B1と、機種Bの幅B2とは同程度の幅長に示されているが、ワークの種類如何によっては、幅B1、B2に相当する寸法(幅長)が大きく相違する場合がある。
However, when such a conventional method is applied, the workpiece cannot be identified in the case shown in FIG.
FIG. 8 schematically shows an example in which different models A and B continuously flow on the conveyor C. The model A has an identification part H1 on the side surface. Further, the model B is provided with a determination unit H2 on the side surface. In the example of FIG. 8, the distance L1 between the discrimination sensor S1 and the discrimination unit H1 is much larger than the distance L2 between the discrimination sensor S1 and the discrimination unit H2.
In FIG. 8, the width B1 of the model A and the width B2 of the model B are shown to be approximately the same length, but depending on the type of workpiece, the dimensions (width length) corresponding to the widths B1 and B2 May be significantly different.
図8のコンベアに、図7で示す判別システムを用いた場合、図8に示す距離L1とL2の差に起因して、ワークの種類を誤って認識する可能性がある。
すなわち、図8で示す状態では、例えば、前記距離L1とL2との差異が図7の盲孔Bの深さ寸法よりも長ければ、図7においてn個設けられているシャフトJは、ワークA方向に付勢された際に、ワークAに到達せず、シャフトJに設けたドグDaは近接センサSaに近接した位置まで移動してしまう。その結果、全ての近接センサSaがドグDaの近接を感知するので、ワークAは、実際の盲孔Bの穿孔の有無に拘らず、「全ての盲孔Bが穿孔されている種類のワーク」と判定されてしまう。
When the discrimination system shown in FIG. 7 is used for the conveyor shown in FIG. 8, there is a possibility that the type of workpiece is erroneously recognized due to the difference between the distances L1 and L2 shown in FIG.
That is, in the state shown in FIG. 8, for example, if the difference between the distances L1 and L2 is longer than the depth dimension of the blind hole B in FIG. 7, n shafts J provided in FIG. When urged in the direction, the dog Da does not reach the workpiece A and moves to a position close to the proximity sensor Sa. As a result, since all the proximity sensors Sa sense the proximity of the dog Da, the workpiece A is “a workpiece of the type in which all the blind holes B are drilled” regardless of whether or not the blind holes B are actually drilled. It will be judged.
この様な事態に対処するためには、図7の識別システムにおいては、ワークWの側面Bsのコンベア幅方向における位置(図7において、横方向の位置:図8において、矢印Yと直交する方向における位置)が、一定でなければならない。従来のラインにおいては、ロケートピンを用いることにより、対処している。
図8においても、ワークA、Bを、矢印Yと直交する方向において所定位置に配置させるためには、ロケートピンによる規制が必要であり、従来のコンベアCにロケート装置を付設する必要がある。しかし、ロケートピンによる規制を行うための設備一式を付加することは、装置の拡大と経費増加から非現実的である。すなわち、図7の識別システムを従来のコンベアに適用することは困難である。
In order to cope with such a situation, in the identification system of FIG. 7, the position of the side surface Bs of the workpiece W in the conveyor width direction (the position in the lateral direction in FIG. 7: the direction orthogonal to the arrow Y in FIG. Position) must be constant. In the conventional line, this is dealt with by using a locate pin.
Also in FIG. 8, in order to arrange the workpieces A and B at predetermined positions in the direction orthogonal to the arrow Y, it is necessary to restrict by the locate pin, and it is necessary to attach a locate device to the conventional conveyor C. However, it is impractical to add a set of facilities for regulating by locating pins due to the expansion of the apparatus and the increase in costs. That is, it is difficult to apply the identification system of FIG. 7 to a conventional conveyor.
従来技術による生産システム管理装置として、不良品が修正ラインに滞留した時間を算出できる技術が開示されている(特許文献1参照)。しかし、この技術は、既存のラインにおいて、投入される多品種のワークを誤りなく識別するという課題を解決するものではない。 As a production system management apparatus according to the prior art, a technique capable of calculating a time during which a defective product stays in a correction line is disclosed (see Patent Document 1). However, this technique does not solve the problem of identifying, without error, a variety of workpieces to be input in an existing line.
本発明は上述した様な課題に応えるものであり、コンベアに投入される多品種のワークを誤りなく識別するための識別装置の提供を目的としている。 The present invention addresses the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an identification device for identifying various types of workpieces to be loaded on a conveyor without error.
本発明によれば、コンベア2A上を搬送される複数仕様のワーク4Aを位置決め装置26により所定位置に位置決めしてワーク(例えば、エンジンのコンロッド)4Aの種類・仕様を識別する識別装置において、前記識別装置は、ワーク4Aの表面までの距離を計測する計測装置(変位式レーザーセンサ)8Aと、その計測装置8Aをワーク4Aの長手方向に移動させる移動装置(シリンダ)10Aと、表示部15が接続され前記計測装置8Aおよび移動装置10Aを制御する制御装置14Aとを有し、前記ワーク4Aには所定領域に種類を判別するための浮き出し文字22Aが印字されており、前記制御装置14Aは、ワーク4Aを位置決め装置26により位置決めし(ステップS21)、計測装置8Aを移動装置10Aによりワーク4Aの搬送方向に平行に移動させながらその表面までの距離を計測し(ステップS22)、定量的に計測された出力波形15aから浮き出し文字22Aによる隆起の有無とその位置及び形状を特定し(ステップS23)、ワーク4Aの仕様と照合して正しければ次工程へ搬送する(ステップS24)制御機能を有する。
According to the present invention, in the identification device for identifying the type / specification of the workpiece (for example, the connecting rod of the engine) 4A by positioning the
上述した本発明の作用効果を以下に列挙する。
(1) コンベア上を搬送されるワークを位置決め装置で位置決めして、計測装置(変位式レーザーセンサ)を移動させながらワーク表面までの距離を計測して、ワーク表面に設けた隆起部分(刻印文字)の有無と位置とを特定するので、従来の課題であった表裏違いや、仕様違いによる誤組み付けがない。
(2) ワーク表面の隆起部分(刻印文字)によりワークの仕様が決定されるので、計測装置(変位式レーザーセンサ)の精度の高い識別によって、仕様違いによる誤組み付けがない。
The effects of the present invention described above are listed below.
(1) Position the workpiece conveyed on the conveyor with the positioning device, measure the distance to the workpiece surface while moving the measuring device (displacement type laser sensor), ) And the position are specified, so there is no wrong assembly due to the difference between the front and back and the specification, which was a conventional problem.
(2) Since the workpiece specifications are determined by the raised parts (engraved characters) on the workpiece surface, the measurement device (displacement type laser sensor) can be identified with high accuracy so that there is no erroneous assembly due to the difference in specifications.
以下、図1〜図6を参照して本発明の一実施形態について説明する。
図1は本発明の実施形態の構成を示す側面図であり、図2及び図3はワーク4Aの正、側面図である。
図1において、ローラーコンベア2Aの上に、ワーク4A(例えば、エンジンのコンロッド)が載置されている。ローラーコンベア2Aは、図示しない台に載せられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are front and side views of a
In FIG. 1, a
ワーク4Aが停止する位置(図1の中央部)を中心に、コンベア2Aとワーク4Aを囲むように箱状の枠体5Aが床面に設置されている。
A box-
枠体5Aの頂部5Aaに、平板状の支持部材25が設けられている。
支持部材25の左下方に、ワーク4Aを所定の位置に固定するための位置決め装置26が、取り付けられている。
A
A
位置決め装置26は、支持部材25の下方に固定された支持部材27と、シリンダ6Aと、位置決め部材28とで構成されている。
シリンダ6Aは、支持部材27の下部に取り付けられている。シリンダ6Aはワーク4Aの搬送方向と平行に作動する。
位置決め部材28は、シリンダ6Aに取り付けられている。位置決め部材28は、ワーク4Aの所定の位置(図示の例では、コンロッドの小端部32側の連結棒部30:図2参照)を、固定可能に構成されている。
The
The cylinder 6 </ b> A is attached to the lower part of the
The positioning
支持部材25の右下方には、支持部材29が取り付けられている。支持部材29の下部にシリンダ(移動装置)10Aが取り付けられている。シリンダ10Aは、ワーク4Aの搬送方向と平行に作動する。
シリンダ10Aには、下方に吊り下げられた支持部材11を介して、変位式レーザーセンサ(計測装置)8Aが取り付けられている。
A
A displacement type laser sensor (measuring device) 8A is attached to the
変位式レーザーセンサ8Aは、投光部(図示せず)から下方に向けて検出用光線Eを照射し、反射光Rを受光部(明示していない)で受光するように構成されている。
The displacement
図2及び図3で示すコンロッド4Aは、一見しては、表裏が見分け難い形状となっている。また、大端部31と小端部32との間の距離Lcが異なる場合があり、種類の正しい判別を必須とする部品である。
種類を正しく判別するために、連接棒部30の幅方向中央部には、コンロッド4Aの表裏と機種仕様を判別するため、浮き出し文字22Aが印字されている。この浮き出し文字22Aは刻印文字であり、突起となっている。
図2及び図3の例では、文字22Aは、幅×長さがそれぞれ5mmであり、高さが、0.5mmになっている。
The connecting
In order to correctly determine the type, a protruding
In the example of FIGS. 2 and 3, the
図1において、変位式レーザーセンサ8Aに、信号線L15を介して、ディスプレイ等の表示部15が接続されている。図1において、表示部15における曲線15aは、刻印文字22の浮き出し高さを表示しており、直線15bは刻印文字22の有無を判別するための閾値を示している。
表示部15に、制御装置14Aが連結されている。制御部14Aは、上流の製造部門からの機種仕様データを変位式レーザーセンサ8Aの出力と照合し、機種の判別をするようになっている。
In FIG. 1, a
A control device 14 </ b> A is connected to the
図4及び図5は、変位式レーザーセンサ8Aを用いてコンロッド4Aにおける刻印文字22Aの判別を行う状態を、模式的に示している。図4において、コンベア2Aに搬送されるコンロッド4Aに、刻印文字22Aが所定の高さで浮き出している。このコンロッド4Aの上方に、変位式レーザーセンサ8Aが配置されている。
変位式レーザーセンサ8Aは、シリンダ10Aによってコンロッド4Aの上方をコンロッド4Aの上面を、コンロッド4Aの搬送方向と平行に移動する。そして、検出用光線Eと反射光Rによって、刻印文字22Aの有無と内容を判別する。
4 and 5 schematically show a state in which the marking
The
図5は、反射光Rを受光した変位式レーザーセンサ8Aの出力信号の波形を示している。該波形は、表示部15で表示される。出力信号波形の頂点13tにおける高さ13hが刻印文字22Aの浮き出し高さに相当する。図示の実施形態では、刻印文字22Aの浮き出し高さは0.5mmである。
FIG. 5 shows the waveform of the output signal of the
図6は、上記構成によるコンロッド4Aの識別における制御を示すフローチャートである。
以下、図6を主に参照して、図1〜図5をも参照しつつ説明する。
ローラーコンベア2Aによって搬送されてきたコンロッド4A(ワーク)を、位置決め装置26によって位置決めする。即ち、支持部材27に固定されたシリンダ6Aが、位置決め部材28を移動させる。そして、所定の位置にコンロッド4Aの小端部32側の連結棒部30を制止して位置決めする(ステップS21)。
FIG. 6 is a flowchart showing the control in identifying the connecting
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 1 to 5 mainly with reference to FIG.
The connecting
ついで、変位式レーザーセンサ8Aでコンロッド4Aを計測する。即ち、シリンダ10Aを作動して、変位式レーザーセンサ8Aをコンベア2Aの進行方向と平行な方向へ移動させながら、コンロッド4Aの連結棒部22A(図2〜図4参照)にあるべき刻印文字22Aを計測する(ステップS22)。
すなわち、変位式レーザーセンサ8Aから照射された光線Eが刻印文字22Aを形成した部分に照射され、その反射光Rが変位式レーザーセンサ8Aで受光され、その出力波形15aが、表示部15に表示される(図1の表示波形及び図5の波形参照)。
Next, the connecting
That is, the light beam E emitted from the displacement
ついで、上記波形15aを定量的に計測する。即ち、波形表示盤15に表示される浮き出し文字22Aの波形13の高さ13h、形状を計測する(図5参照)(ステップS23)。
そして、上記波形15aが、刻印文字22Aの何れかに相当するか否かを判断する(ステップS24)。換言すれば、出力波形15aに基づいて、隆起部分の有無とその位置及び形状を特定する。
Next, the
Then, it is determined whether or not the
浮き出し文字22Aの何れかに相当しなければ(ステップS24がno)、例えば、表裏の間違い、あるいは仕様の異なる部品であると判断し、NGとして扱い、コンベア2Aでの作業から除外する(ステップS26)。
浮き出し文字22Aの何れかに相当すれば(ステップS24がyes)、コンベア2Aでの作業の対象となるコンロッドであると判断して、コンベア2Aで組み付ける(ステップS25)。
If it does not correspond to any of the raised
If it corresponds to any of the embossed
本発明によれば、コンロッドの表裏の間違いをなくして、仕様違いの製品を組み付ける間違いを避けている。 According to the present invention, the mistake of the front and back of the connecting rod is eliminated, and the mistake of assembling products with different specifications is avoided.
上記図示の実施形態は、あくまで例示であり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The illustrated embodiment is merely an example, and does not limit the technical scope of the present invention.
2A・・・・コンベア
4A・・・・ワーク
5A・・・・枠体
6A・・・・シリンダ
8A・・・・変位式レーザーセンサ(計測装置)
10A・・・シリンダ(移動装置)
14A・・・制御装置
22A・・・刻印文字(隆起部分)、浮き出し文字
26・・・・位置決め装置
2A ...
10A ... Cylinder (moving device)
14A...
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