JP2015127252A - ワーク整列方法及びワーク整列システム - Google Patents

Abstract

【課題】乱積みされているワークを整列配置する方法及びシステムを安価に提供する。
【解決手段】一つのワーク２を吸着できるように磁力調整されたマグネット１２を有するマグネットハンド１１を備蓄領域Ａ１に進入させる。マグネット１２にワーク２が吸着されている状態でマグネットハンド１１を移動させ、当該ワーク２を備蓄領域Ａ１からシュータ１４へ搬送する。ワーク２をマグネットハンド１２からリリースしてシュータ１４の入口に投入する。シュータ１４にて、入口に投入されたワーク２を所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させる。所定の姿勢に整えられた状態で所定の位置で待機しているワーク２をチャックハンド１３で把持する。チャックハンド１３を移動させ、チャックハンド１３に把持されているワーク２を整列領域Ａ２へ搬送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、乱積みされている複数のワークを一つずつ取り出して整列配置する方法及びシステムに関する。

従来、乱積みされている複数のワークを整列するための手法として、画像処理技術を用いることがある。一例として、三次元ビジョンセンサを使ってワーク個々の位置及び姿勢を計算し、演算結果に基づいてワークを掴みに行く手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−９４９３６号公報

しかしながら、画像処理技術を用いると、制御が複雑になりシステムが高価になる。特に、三次元ビジョンセンサを用いる場合は、演算負荷が高いために搬送用ロボットに待機時間が生じてしまい、タクトタイムが長くなる。いわゆるパーツフィーダを用いると、複雑な機構及び構造が必要になりシステムが高価になる。

そこで、本発明は、乱積みされているワークを整列配置する方法及びシステムを安価に提供することを目的とする。

本発明の一形態に係るワーク整列方法は、備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列方法であって、一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドを、前記備蓄領域に進入させ、前記マグネットにワークが吸着されている状態で前記マグネットハンドを移動させ、当該ワークを前記備蓄領域からシュータへ搬送し、ワークを前記マグネットハンドからリリースして前記シュータの入口に投入し、前記シュータにて、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを、チャックハンドで把持し、前記チャックハンドを移動させ、前記チャックハンドに把持されているワークを前記整列領域へ搬送する。

本発明の一形態に係るワーク整列システムは、備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列システムであって、一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドと、ワークを把持するチャックハンドと、ワークが投入される入口を有するシュータと、を備え、前記マグネットハンドは、前記備蓄領域に進入して前記マグネットにワークを吸着させ、当該ワークを前記備蓄領域から前記シュータへ搬送し、前記シュータは、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、前記チャックハンドは、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを把持し、当該ワークを前記整列領域へ搬送する。

前記方法及び構成によれば、マグネットハンドを用いるので複数のワークが乱積みされ
ていても、そのうち１つを容易に持ち上げることができる。そのワークをシュータに投入してシュータでワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで自重で転落させるので、パーツフィーダと比べて簡易な構造でワークの整列を実現できる。ワークは、所定の姿勢に整えられた状態で所定の位置で待機しているので、容易な制御でそのワークをチャックハンドで整列領域まで搬送して整列配置することができる。

本発明は、乱積みされているワークを整列配置する方法及びシステムを安価に提供することができる。

実施形態に係るワーク整列方法及びシステムの概念図である。 図１に示すシュータの斜視図である。 図１に示すワーク整列システムの構成を示すブロック図である。 図１に示すマグネットハンドの側面図である。 図４に示すマグネットハンドの指先部の模式的断面図である。 図３に示す制御装置により実行されるワーク整列方法を示すフローチャートである。 マグネットハンドでワークを取り出す処理とワークをシュータに搬送する処理を示すフローチャートである。 ワークをシュータに投入する処理を説明する図である。 ワークの向き等を判別する処理とチャックハンドでワークを把持する処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。

図１は、実施形態に係るワーク整列方法及びシステムの概念図であり、図１に示すように、ワーク整列方法及びワーク整列システム１では、備蓄領域Ａ１で乱積みされた複数のワーク２を一つずつ整列領域Ａ２へと搬送する。そして、複数のワーク２が整列領域Ａ２で整列配置される。

ワーク整列システム１は、１つのワーク２のみを吸着できるよう磁力調整されたマグネット１２を有したマグネットハンド１１と、ワーク２を把持するチャックハンド１３と、ワーク２が投入される入口１５を有するシュータ１４と、を備える。シュータ１４は、備蓄領域Ａ１と整列領域Ａ２との間に設けられる。

このワーク整列システム１は、次のワーク整列方法を実行するように動作する。つまり、マグネットハンド１１が備蓄領域Ａ１に進入し、乱積みされている複数のワークのうち１つをマグネット１２に吸着させる。マグネット１２にワーク２が吸着されている状態でマグネットハンド１２が移動し、当該ワーク２が備蓄領域Ａ１からシュータ１４へ搬送される。ワーク２はマグネットハンド１１からリリースされてシュータ１４の入口に投入される。シュータ１４では、ワーク２は所定の姿勢に整えられながら所定の位置まで転落していく。チャックハンド１３が、所定の姿勢に整えられた状態で所定の位置で待機しているワーク２を把持する。そして、ワーク２を把持した状態でチャックハンド１３が移動し、当該ワークが整列領域Ａ２へ搬送される。

ワーク２は、例えば、備蓄領域Ａ１内で上に開放されたワーク収納箱３内で乱積みされているボルトである。その場合、整列領域Ａ２には、整列具４がその複数の孔４ａを上に向けた姿勢で配置される。ボルトは、軸が鉛直に延び頭部が上に位置する姿勢で孔４ａに
上から挿し込まれる。頭部が孔４ａを区切る区画部材４ｂに引っ掛かることでボルトが整列具４に支持される。複数の孔４ａは規則的に並べられ、複数のボルトを孔４ａにそれぞれ挿入することで、これらボルトが整列される。整列具１０４は、非貫通の円筒孔１０４ａを有したトレイ状に形成されてもよく、２種の整列具４，１０４が整列領域Ａ２に配置されてもよいし、いずれかの整列具４，１０４のみが整列領域Ａ２に配置されてもよい。

ワーク２はどのようなものでもよく、元々乱積みされていたワークの姿勢を整える必要がある場合に上記ワーク整列システム１及びワーク整列方法を好適に利用することができる。例えば、ボルトのほかシャフトや段付きシャフトの整列にも利用可能である。ワークがボルトや段付きシャフトのように長軸状又は筒状である場合、ワークの軸方向を所定の向きに整えることができる。また、ワークの形状が軸方向の一端部と他端部とで異なる場合でも、整列領域Ａ２に搬送されてきた時点で、一端部及び他端部の位置を整えることができる（例えば、ボルトの頭部を上、ボルトの先端を下）。

図２は、図１に示すシュータ１４の斜視図である。図１及び図２に示すように、シュータ１４は、フレーム２１と、フレーム２１に固定された溝部材２２を有する。溝部材２２は、例えば断面Ｖ字状に延び、谷底部２２ａが下に向けられて上に開放された姿勢で配置される。溝部材２２は、延在方向における一端部が上に位置して一端部から他端部に向かうにつれて下傾するように配置される。シュータ１４は、溝部材２２の延在方向一端部を取り囲み、入口１５を規定するシュータ壁２３を有する。シュータ壁２３は、例えば断面Ｕ字状であり、溝部材２２の両側方及び一端部の外面から上方に突出する。シュータ１４は、溝部材２２の他端部に連なる出口レール２４を有する。溝部材２２の谷底部２２ａ及び出口レール２４は、ワーク２の転落経路を形成する。出口レール２４の先端にはストッパ２５が設けられており、ストッパ２５は転落経路のデッドエンドを形成する。

図１に示すように、通常であれば、入口１５に投入されたワーク２は、溝部材２２の谷底部２２ａに案内されて自重によって転落し、出口レール２４へと到達する。ワーク２は、ストッパ２５に突き当てられ、それによりワーク２が停止する。ワーク２は、出口レール２４上に支持され、ストッパ２５に突き当てられた状態に位置決めされる。ワーク２がボルトのように長軸状であれば、ワーク２の軸方向が、谷底部２２ａ及び出口レールによって案内され、転落方向（転落経路の延在方向、図１の点線矢印参照）に向けられるようにして、ワーク２の姿勢が整えられる。ワーク２はこのように姿勢を整えられたうえで、ストッパ２５に突き当たる位置で位置決めされる。このようにシュータ１４は、ワーク２の自重を利用してワーク２の姿勢を整え且つ出口レール２４上で位置決めする。シュータ１４はワーク２を振動させるような複雑な機構及び装置を備えず、ワーク整列システム１の構成が簡略になる。チャックハンド１３は、出口レール２４上で待機しているワーク２に上からアクセスして複数本（例えば、２本）のフィンガ１６でワーク２を挟み込むことで、当該ワーク２を把持する。

図２に示すように、シュータ１４は、ワーク２が位置決めされる個所に、転落経路を形成する出口レール２４を挟むように配置された一対のガイド部材２６を備える。このガイド部材２６により、出口レール２４に到達したワーク２が転落経路からハミ出してワーク２の姿勢が狂うのを抑えることができる。そして、ガイド部材２６は撓み変形可能である。このため、チャックハンド１３を上からアクセスしたときに、ガイド部材２６は撓み変形してチャックハンド１３の進入を阻害しない。よって、ガイド部材２６を出口レール２４に近接して配置して姿勢変化の抑制効果を高めることと、チャックハンド１３による把持動作の確実性を高めることとを両立することができる。

溝部材２２の表面は、入口１５付近で凸凹している。例えば、溝部材２２の表面には、表面から突出する複数のブロック２７が設置される。ブロック２７は入口１５付近で不規
則に配置され、それにより入口１５に投入されたワーク２は、溝部材２２の表面を滑って転落することができずブロック２７に当たって谷底部２２ａへと案内される。そのため、ワーク２の軸方向を転落方向に向けた状態でワーク２を出口レール２４へと送りやすくなる。また、ブロック２７に当たることでワーク２の姿勢を不安定にして谷底部へとワーク２を送ることができるので、ワーク２は谷底部による案内を受けやすくなり、ワーク２の軸方向が転落方向に向けられやすくなる。

シュータ１４は、ワーク２が軸方向において一端部が上に位置するのか他端部が上に位置するのか、ワークの搬送不良又は転落不良が生じているか否か、搬送対象ではない異物（例えば、軸長の異なるボルト）が混入しているか否かを検出するために複数のセンサを備える。当該センサには、ワーク２の転落方向先端がストッパ２５の周辺に存在することを検知する第１センサ３１が含まれる。また、前記センサには、第１センサ３１に隣接して配置され、ワーク２の軸方向一端部及び他端部のうち大型のものがワーク２の転落方向下端に位置していることを検知する第２センサ３２が含まれる。ワーク２がボルトの場合、第２センサ３２は、頭部が下に位置するのか軸先端が下に位置するのかを検知する。頭部と軸先端は径が異なるので、第２センサ３２を光電センサで構成し、軸先端よりも外周側且つ頭部よりも中心側に第２センサ３２の検出域を設定すれば、ＯＮに基づき頭部が下に位置していると検知可能である。前記のセンサには、ワーク２の転落方向上端が所要の位置に位置していることを検知する第３センサ３３が含まれる。図示例では、第１〜第３センサ３３がストッパ２５周辺に配置されているが、センサの配置は特に限定されず、例えば溝部材２２上に配置されていてもよい。また、シュータ１４は、ワーク２が溝部材の他端部を通過するとワーク２に押されて受動的に開く扉２８を有する。ワーク２が扉２８を通過し終えて出口レール２４に到達すると扉２８は自動的に閉まる。前記センサには、この扉２８が開であることを検知する第４センサ３４（図３参照）が含まれる。

第１〜第４センサ３１〜３４が全てＯＦＦであれば、ワーク２がシュータ１４の出口レール付近に存在しないと判断することができる。第１及び第３センサ３１，３３がＯＮで第４センサ３４がＯＦＦであれば、搬送対象であるワーク２が正常な姿勢及び位置で位置決めされていると判断することができる。その際に第２センサ３２がＯＮであれば軸方向両端部のうち大型端部（例えば、ボルト頭部）が転落方向において下側に位置すると判断することができ、第２センサ３２がＯＦＦであれば軸方向両端部のうち小型端部（例えば軸先端）が転落方向において下側に位置すると判断することができる。

第１センサ３１がＯＮであって第４センサ３４がＯＮであれば、搬送対象のワークよりも大きい異物が不所望に混入していてシュータ１４まで搬送されてきた又は２以上のワークが不所望に投入されているといったような転落不良が生じていると判断することができる。第１センサ３１がＯＮであって第４センサ３４がＯＦＦであり、第３センサ３３がＯＦＦであれば、ワーク２が正常な姿勢でない又は搬送対象のワーク２よりも小さい異物が不所望に混入していてシュータ１４まで搬送されてきたといったような転落不良が生じていると判断することができる。第１センサ３１がＯＦＦであるのに第４センサ３４がＯＮであれば、ワーク２が正常な姿勢及び位置で位置決めされていないといったような転落不良が生じていると判断することができる。このように本実施形態に係るシュータ１４は、簡易な構造を保ちながら、異物の混入も含めた種々類型の転落不良を検知することができる。よって、その後チャックハンド１３を用いてワーク２を整列配置する際に、ワーク２の整列作業を適切に行うことができる。

図３は、ワーク整列システム１の構成を示すブロック図である。図３に示すように、ワーク整列システム１は、コントローラ４０を備える。コントローラ４０は、シュータ１４の第１〜第４センサ３１〜３４から検出結果を入力する。マグネットハンド１１及びチャックハンド１３は、ロボットアクチュエータ４２により駆動されるロボットアーム４１の
先端に取り付けられ、コントローラ４０は、ロボットアクチュエータ４１を駆動制御し、それによりマグネットハンド１１及びチャックハンド１３の位置を制御する。図３では、マグネットハンド１１及びチャックハンド１３が単一の多機能のロボットハンド４３を構成し、そのロボットハンド４３が単一のロボットアーム４１に取り付けられている場合を例示しているが、マグネットハンド１１及びチャックハンド１３が別体に構成され、別々のロボットアームに装着されていてもよい。チャックハンド１３は、フィンガを近づけたり離したりするハンドアクチュエータ４４を備えており、コントローラ４０は、ハンドアクチュエータ４４の動作を制御する。

マグネットハンド１１は、マグネット１２を先端部に有している（図１参照）。マグネットハンド１１は、その先端部がワーク２その他の外部の部材に衝突したことを検知する衝突センサ３６を有する。また、マグネットハンド１１は、マグネット１２にワーク２が吸着されているか否かを検知するワーク保持センサ３７を有する。コントローラ４０は、衝突センサ３６及びワーク保持センサ３７から検出結果を入力する。

図４は、マグネットハンド１１の側面図である。マグネットハンド１１は、長尺の本体部５１と、本体部５１の基端部に取り付けられたシリンダ５２と、本体部の先端部に設けられた指先部５３とを有する。シリンダ５２は伸縮可能なロッド５２ａを有し、ロッド５２ａは本体部５１の中心に配置され、伸長状態に付勢されている。指先部５３は、本体部５１にスライド可能である。指先部５３が何かに衝突すると、指先部５３が本体部５１内にスライドし、ロッド５２ａが指先部５３に押されて収縮する。衝突センサ３６はシリンダ５１に設けられ、ロッド５２ａが所定の収縮状態になれば（収縮が開始すると又は所定長収縮すると）、指先部５３が衝突した旨示す信号をコントローラ４０に送る。

図５は、マグネットハンド１１の指先部５３の構成を示す断面図である。図５に示すように、指先部５３は、筒状のハウジング５４と、ハウジング５４の先端壁を貫通してハウジング５４内からハウジング５４外に突出するプランジャ５５と、プランジャ５５がハウジング５４内に退避するように付勢する付勢部材５６とを有する。図５（ａ）に示すように、マグネット１２はプランジャ５５の先端に取り付けられ、マグネット１２がハウジング５４の先端壁の表面に突き当たることでプランジャ５５の退避が止まる。このときプランジャ５５の基端部が、ハウジング５４内に収容されているワーク保持センサ３７に当接する。図５（ｂ）に示すように、マグネット１２にワーク２が吸着されると、ワーク２の重量負荷によりプランジャ５５が付勢部材５６の付勢力に抗してハウジング５５外へと突出する。それによりプランジャ５５の基端部がワーク保持センサ３７から離れる。ワーク保持センサ３７は例えば接触センサで構成され、ワーク保持センサ３７はプランジャ５５が離れることで、マグネット１２にワーク２が保持されている旨示す信号をコントローラ４０に送る。

マグネット１２は永久磁石である。そのため、マグネット１２を電磁石とした場合と比べ、配線が不要になってマグネットハンド１１の構成が簡素になる。マグネット１２が搬送対象であるワーク２を１つのみ吸着し、マグネット１２に２以上のワーク２が吸着されたりワーク２に別のワーク２が吸着されたりしないように、マグネット１２の磁力が調整される。例えば、マグネット１２は、合成樹脂材などの非強磁性材料製のカバー５７で覆われ、先端面のみ露出する。その他、マグネット１２の磁力調整は、マグネット１２のサイズ（例えば直径）を調整することによっても実現可能である。

図６は、図３に示す制御装置４０により実行されるワーク整列方法を示すフローチャートである。図６に示すように、先ず、マグネットハンド１１で乱積みされている複数のワーク２のうち１つを吸着する（Ｓ１）。次に、吸着したワーク２をシュータ１４へ搬送する（Ｓ２）。ワーク２が脱落するなど搬送不良が生じれば、Ｓ１に戻る。ワーク２をシュ
ータ１４まで搬送すると、ワーク２をシュータ１４に投入する（Ｓ３）。第１〜第４センサ３１〜３４を用いてワーク２の向きが正常であるか否かなどを判別し（Ｓ４）、正常でなければ、ワーク２を取り出してＳ３に戻る。正常であれば、チャックハンド１３でワーク２を把持し（Ｓ５）、そのワーク２を整列領域まで搬送する（Ｓ６）。この動作が繰り返される。

図７は、マグネットハンド１１でワーク２を取り出す処理（Ｓ１）とワーク２をシュータ１４に搬送する処理（Ｓ２）とを説明するフローチャートである。Ｓ１が最初に実行される場合（例えばワーク２の積み直しが行われた場合）、経路の初期設定がなされる（Ｓ１０１）。次に、マグネットハンド１１を下降させる（Ｓ１０２）。下限位置に到達せず（Ｓ１０３：ＮＯ）且つ衝突センサ３６で指先部５３の衝突が検知されない間（Ｓ１０４：ＮＯ）、下降させ続ける（Ｓ１０２）。下限位置は、ワーク収納箱３の内底面の位置であってもよい。衝突が検知されないまま下限位置に到達すると（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、マグネットハンド１１を上昇させ（Ｓ１０５）、水平位置を変えたうえで（Ｓ１０６）、再びマグネットハンド１１を下降させる（Ｓ１０２）。下限位置到達前に衝突が検知されると（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、マグネットハンド１１を上昇させる。ある程度マグネットハンド１１が上昇した状態で、ワーク保持センサ３７でワーク２の保持が検知されなければ（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｓ１０５に進み、マグネットハンド１１の下降をやり直す。ワーク保持センサ３７でワーク２の保持が感知されれば（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、マグネットハンド１１がワーク２と衝突した位置（特に、マグネットハンド１１の鉛直方向の位置）を記憶してから（Ｓ１０９）、Ｓ２に進む。

Ｓ６からＳ１に戻った場合、前回に実行されたＳ１の処理で衝突位置が記憶されている。その衝突位置付近までマグネットハンド１１を高速で移動させる（Ｓ１１１）。これにより、２回目以降の処理が速くなる。また、この場合、衝突位置付近に移動するまでの間マグネットハンド１１の衝突を避けることができる。衝突位置付近からは、Ｓ１０２に進み、移動速度を落としてマグネットハンド１１を下降させる。これ以降は上記同様である。

Ｓ２では、ロボットアーム４１が作動してマグネットハンド１１を移動させる。それにより、マグネットハンド１１がワーク２をリリースする位置に到着するまで（Ｓ２０３：ＮＯ）、マグネット１２に吸着されているワーク２をシュータ１４に向けて搬送する（Ｓ２０１）。この搬送中にワーク保持センサ３７でワーク保持が検知されなくなれば（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、Ｓ１に戻り、ワーク２を再度取り出す。その場合、Ｓ１０１ではなくＳ１１０に戻ることができる。

図８は、ワーク２をシュータ１４に投入する処理Ｓ３を説明する図である。図８に示すように、Ｓ３では、ワーク２をシュータ１４へ搬送するときと同様、マグネット１２がマグネットハンド１１の下端に位置するようにして、本体部５１を上下に向ける。そして、図８（ａ）に白抜き矢印で示すように、シュータ壁２３の内側から外側に向けて傾斜方向にマグネットハンド１１を移動させる。傾斜移動の初期では、マグネットハンド１１のマグネット１２をシュータ壁２３の上縁よりも下に位置させる。傾斜移動に伴ってマグネットハンド１１は徐々に上方に移動し、マグネット１２はシュータ壁５３の上縁よりも僅かに上方を通過してシュータ壁５３の外側に抜けていく。ワーク２は、シュータ壁５３の内面に当たり、その衝撃でマグネット１２から離脱し、シュータ１４の入口１５に投入される。マグネットハンド１１をこのように移動させることで、シュータ壁５３と協動して、ワーク２がマグネット１２に対してどのような姿勢で吸着されていても、また、マグネット１２が永久磁石であり磁力発生のオンオフを切り替えられなくても、確実にワーク２をマグネットハンド１１からリリースして入口１５に投入することができる。

図９は、ワーク２の向き等を判別する処理（Ｓ４）とチャックハンド１３でワーク２を把持する処理（Ｓ５）を示すフローチャートである。図９に示すように、Ｓ４では、第１〜第４センサ３１〜３４のオンオフ状態に基づき（Ｓ４０１〜Ｓ４０４参照）、適正長さのワーク２が出口レール２４上で正常な姿勢で正常な位置に位置付けられているかを判別する。第１〜第３センサ３１〜３３がＯＮで第４センサ３４がＯＦＦであれば（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、適正長さのワーク２が大型端部を下に位置させた正常姿勢で正常位置に位置しているとして、Ｓ５に進む。第１及び第３センサ３１，３３がＯＮで第２及び４センサ３２，３４がＯＦＦであれば（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、適正な長さのワーク２が大型端部（ボルトの場合、頭部）を上に位置させた正常姿勢で正常位置に位置しているとして、Ｓ５に進む。そうでない場合、一例として、マグネットハンド１１を出口レール２４にアクセスしてワーク２を吸着し、Ｓ２に戻ってそのワーク２をシュータに搬送し直してもよい。適正長さでないと判別された場合、マグネットハンド１１を出口レール２４にアクセスしてその異物を吸着し、所定の異物回収部までその異物を搬送し、当該ワーク搬送システム１から除けてもよい。本実施形態では、シュータ１４が振動などを用いずに簡易な構成でありながら、ワーク２が適正長さを有するものであるのか否か、ワーク２の姿勢及び位置が正常であるのか否かを検出することができ、整列システム１及び整列方法を簡素にすることとワーク２の整列作業を確実に行うこととが両立している。

Ｓ５では、チャックハンド１３をシュータ１４に進入させるにあたり、大型端部が上であればチャックハンド１３の姿勢を第１姿勢とし（Ｓ５０１）、大型端部が下であればチャックハンド１３の姿勢を第２姿勢とする（Ｓ５０２）。そして、ワーク２がチャックハンド１３で把持される。第１姿勢と第２姿勢とは、シュータ１４及びロボットアーム４１の基台から見れば１８０度異なるが、ワーク２から見れば同じ姿勢である。

つまり、図１に示すように、いずれの姿勢で進入しても、把持したワークを搬送する過程で大型端部が上に向くようにチャックハンド１３及びワークの姿勢が変わり、その姿勢で整列領域Ａ２に到達する。その時点でのチャックハンド１３の姿勢が、出口レール２４上で大型端部が上に位置するか下に位置するかに関わらず、同じとなるようにしている。それにより、チャックハンド１３からワーク２をリリースするときの制御が容易になる。

これまで実施形態を説明したが、上記構成及び方法は本発明の範囲内で適宜変更可能である。

本発明は、乱積みされている複数のワーク、特に、ボルトのように長軸状で軸方向一端部及び他端部の形状が互いに異なるワークの整列に利用可能である。

Ａ１ 備蓄領域
Ａ２ 整列領域
１ ワーク整列システム
２ ワーク
１１ マグネットハンド
１２ マグネット
１３ チャックハンド
１４ シュータ
１５ 入口
２３ シュータ壁
２６ ガイド部材
４０ 制御装置
５７ カバー

Claims (8)

1. 備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列方法であって、
   一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドを、前記備蓄領域に進入させ、
   前記マグネットにワークが吸着されている状態で前記マグネットハンドを移動させ、当該ワークを前記備蓄領域からシュータへ搬送し、
   ワークを前記マグネットハンドからリリースして前記シュータの入口に投入し、
   前記シュータにて、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、
   前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを、チャックハンドで把持し、
   前記チャックハンドを移動させ、前記チャックハンドに把持されているワークを前記整列領域へ搬送する、ワーク整列方法。
2. 前記備蓄領域に進入させる工程では、前回の進入工程で前記マグネットハンドがワークを吸着できた位置付近まで、前記マグネットハンドを高速で移動させる、請求項１に記載のワーク整列方法。
3. 前記シュータの前記入口はシュータ壁で規定され、
   前記ワークを前記シュータの入口に投入する工程では、前記入口を規定するシュータ壁の内側から外側へと傾斜方向に前記マグネットハンドを移動させ、それにより、前記マグネットに吸着されているワークを前記シュータ壁の内面に当てて前記マグネットハンドからリリースする、請求項１又は２に記載のワーク整列方法。
4. ワークは長軸状であり、軸方向における一端部と他端部とで形状が異なり、
   ワークを転落させる工程では、ワークの軸方向が転落方向に向くようにワークの姿勢が整えられ、
   ワークを転落させる工程とワークをチャックハンドで把持する工程との間に、前記ワークの前記軸方向一端部が前記転落方向の上流に位置するか下流に位置するかを判別する工程を備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のワーク整列方法。
5. ワークを転落させる工程とワークをチャックハンドで把持する工程との間に、ワークの転落不良を検出する工程を備え、
   転落不良が検出されると、前記マグネットハンドでワークを前記シュータから取り出して前記ワークを前記シュータの入口に投入する工程をやり直す、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のワーク整列方法。
6. 備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列システムであって、
   一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドと、
   ワークを把持するチャックハンドと、
   ワークが投入される入口を有するシュータと、を備え、
   前記マグネットハンドは、前記備蓄領域に進入して前記マグネットにワークを吸着させ、当該ワークを前記備蓄領域から前記シュータへ搬送し、
   前記シュータは、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、
   前記チャックハンドは、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機して
   いるワークを把持し、当該ワークを前記整列領域へ搬送する、ワーク整列システム。
7. 前記マグネットハンドは外周面を覆う非強磁性材料製のカバーを有する、請求項６に記載のワーク整列システム。
8. 前記シュータは、前記所定の位置に、ワークの転落経路を挟むように配置された一対のガイド部材を備え、前記ガイド部材は撓み変形可能である、請求項６又は７に記載のワーク整列システム。

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