JP2017048031A - パーツフィーダ - Google Patents

Abstract

【課題】処理装置およびパーツフィーダ本体を最大処理能力で駆動させたとしても、適量の待機ワークをストックさせることが可能なパーツフィーダを提供する。【解決手段】パーツフィーダ１００は、複数のワーク３を搬送可能な搬送路１０と、予め定められた基準姿勢との相違の度合を複数段階で求め、姿勢を判別する姿勢判別手段４４と、基準姿勢と相違すると判別されたワーク３を搬送路１０上から排除可能な排除手段５と、搬送路１０の下流側で滞留する待機ワーク量を得る待機ワーク量取得手段としての許容待機ワーク位置検出手段４２と、待機ワーク量に基づき、排除手段５の処理モードを切り替える選別切替手段４３と、を備え、選別切替手段４３は、待機ワーク量が相対的に多い場合、高精度処理モードにし、前記待機ワーク量が相対的に少ない場合、低精度処理モードにするよう構成される。【選択図】図１

Description

本発明は、待機ワークのオーバーフローを複数段階で調整可能なパーツフィーダに関する。

従来より、パーツフィーダとして、電子部品等のワークの姿勢判別を行い、不適切な姿勢のワークを搬送路上から排除しつつ、それ以外の適正姿勢のワークを下流に向けて搬送可能なものが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示のパーツフィーダは、搬送路を搬送するワーク単体の画像データをカメラを利用して取得し、その画像データに基づき当該ワークの姿勢を判別する。そして、姿勢が不適切と判別されたワークに向けて排除手段から圧縮空気を噴射し、不適正姿勢のワークを搬送路上から排除するよう構成される。

特開２０１５−３０５６６号公報

ところで、特許文献１に開示のパーツフィーダをはじめ、この種のパーツフィーダでは、搬送路の下流側端部まで搬送されたワークは、処理装置（下流側処理装置）により持ち出され、所定の後処理（後工程）が施される。また、処理装置の処理速度とパーツフィーダの供給能力とのバラつきを調整するため、図７に示すように、搬送路１０の下流側端部１０ａにワーク３を滞留（待機）させる待機ワーク場所Ｄを設けることが通例である。しかしながら、待機ワーク場所Ｄに搬送される単位時間あたりのワーク数に対して、処理装置６により搬送路１０外に持ち出される単位時間あたりのワーク数が少なくなると、待機ワーク量が過度に増加することがある。この場合、ワーク３が互いに隙間なく並ぶ範囲が上流側に広がるので、例えば、排除手段としての空気噴射ノズル５０の手前でワーク３が滞留すると、カメラ２を利用した姿勢判別処理に基づいて不正姿勢ワーク３に圧縮空気を噴射しても、隣接する他のワーク３と干渉して不正姿勢ワーク３が搬送路１０上から適切に排除されない事態が起こる。

そして、このような不正姿勢ワーク３の排除処理に限らず、ワーク３に対して何かしらの処理を施す位置では、ワーク３が滞留することが好ましくない。そこで、待機ワーク３ｙの量を調整するために、待機ワーク場所Ｄから溢れたワーク３をオーバーフローセンサ８０で検知し、制御手段４´に備わるオーバーフロー判定手段４６´によりオーバーフロー発生の有無を判定して、待機ワーク場所Ｄの搬送方向上流に設けられた空気噴射ノズル５１で過剰な待機ワーク３ｙを搬送路１０から排除する構成とすることが考えられる。

ここで、不正姿勢ワーク３の排除処理としては、ワーク３が四角柱形状の場合、例えば識別マークが上側に位置する正姿勢のワーク３を残し、それ以外のワーク３を排除する１／４選別と、例えば識別マークが上側かつ搬送方向下流側（前方）に位置する正姿勢かつ正方向のワーク３を残し、それ以外のワーク３を排除する１／８選別を行うことが考えられる。すなわち、基準姿勢と同一のワーク３のみを残す高精度処理、または基準姿勢と同一のワーク３に加えて、基準姿勢と少しだけ相違するワーク３も残す低精度処理を行うことが考えられる。

処理装置６にワーク３の前後を反転させる機構（姿勢変更機構）が備わっている場合、パーツフィーダ１´側ではワーク３を１／４選別で整列させて処理装置６に供給することができる。しかしながら、処理装置６では当該ワーク３を１８０度反転させて姿勢矯正することが一般的であり、処理装置６は、姿勢矯正しないワーク３に比べて、前後逆向きのワーク３への処理に時間が掛かる。そのため、パーツフィーダ１´側で１／４選別で整列させると、処理装置６で反転処理が必要な分、処理装置６の処理速度が低下し、後処理の時間が長くなったり、パーツフィーダ１´側が供給過多になって、オーバーフローが発生しやすくなる。

過剰な待機ワーク３ｙは、前述のオーバーフローセンサ８０を利用して排除可能である。しかしながら、搬送路１０からの落下に伴うワーク３の損傷や、落下したワーク３が再度搬送路１０に搬送され、トータルの搬送距離が長くなることに伴うワーク３への埃等の付着を抑制するために、オーバーフローによるワーク排除の回数は少なく抑えることが好ましい。

そこで、ワーク３を可能なかぎり１／８選別で整列させた上で待機ワーク場所Ｄに搬送させることが考えられるが、１／８選別では、１／４選別よりも待機ワーク場所Ｄに向けて搬送される単位時間あたりのワーク数が大幅に減少するので、パーツフィーダ１´の供給能力に比べて処理装置６の処理速度のほうが大きくなり、待機ワーク３ｙをストックできず、処理装置６でのワーク処理数の減少につながる。

このような不都合は、１／４選別されたワークを処理する（約２回に１回の割合で反転処理を行う）場合の処理装置６の最大処理速度が、パーツフィーダ１´の低精度処理時の供給速度と高精度処理時の供給速度の間にあるために生じるが、このような構成において、パーツフィーダ１´と処理装置６の両方の処理能力を最大限に引き出すことが望まれる。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、処理装置およびパーツフィーダ本体を最大処理能力で駆動させつつ、待機ワークのストック量が過剰に増加する、あるいは待機ワークのストックがなくなる状態になることを抑制でき、適量の待機ワークを安定してストックさせることが可能なパーツフィーダを提供することを目的としている。

本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明のパーツフィーダは、複数のワークを搬送可能な搬送路と、前記搬送路上のワークに対して、予め定められた基準姿勢との相違の度合を複数段階で求め、姿勢を判別する姿勢判別手段と、前記基準姿勢と相違すると判別されたワークを前記搬送路上から排除可能な排除手段と、前記搬送路の下流側で滞留する待機ワーク量を得る待機ワーク量取得手段と、前記待機ワーク量に基づき、前記排除手段の処理モードを切り替える切替手段と、を備え、前記切替手段は、前記待機ワーク量が相対的に多い場合、前記基準姿勢と相違する全てのワークを排除対象とする高精度処理モードにし、前記待機ワーク量が相対的に少ない場合、前記基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワークを排除対象から除外する低精度処理モードにすることを特徴とする。

このような構成であると、姿勢判別手段が搬送路上のワークに対して基準姿勢との相違の程度を複数段階で求めることができ、切替手段によって、待機ワーク量取得手段が得た待機ワーク量が相対的に多い場合には高精度処理モード、待機ワーク量が相対的に少ない場合には低精度処理モードに排除手段が切り替えられる。そのため、待機ワーク量が相対的に多く、待機ワークのストック量に余裕がある場合には、基準姿勢と同一姿勢のワークのみを下流側に供給する一方、待機ワーク量が相対的に少なく、待機ワークのストック量に余裕がない場合には、基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワークは排除せずに、高精度処理モード時よりも単位時間あたりのワーク供給量を増加させることができる。したがって、処理装置および搬送路を有するパーツフィーダ本体を最大処理能力で駆動させた場合でも、待機ワークのストック量が過剰に増加する或いはストックがなくなることを抑制でき、搬送路の下流側に適量の待機ワークを安定してストックさせることができる。

処理装置と連携を行うことなく待機ワーク量を求めるためには、前記待機ワーク量取得手段が、前記搬送路に設けられた所定位置でワークを検知するワーク検知手段を有し、前記搬送路の下流側端部から前記所定位置までの距離と、前記ワーク検知手段が同一ワークを連続して検知する連続検知時間とに基づき、待機ワーク量を求めるよう構成されることが好ましい。

一方、パーツフィーダにオーバーフローセンサ等、オーバーフローを検出するための装置を設けることなく、待機ワーク量を求めるためには、前記待機ワーク量取得手段が、搬送路の下流側端部からワークを持ち出して所定の後工程を行う処理装置が処理したワーク個数、及び前記搬送路の下流側端部に搬送されるワーク個数を取得可能に構成され、前記処理装置が処理したワーク個数と前記搬送路の下流側に搬送されるワーク個数との差分に基づき、前記待機ワーク量を算出するよう構成されることが好ましい。

加えて、待機ワーク量の過剰増加を確実に抑制するためには、前記搬送路において前記排除手段よりも下流側かつ搬送路の下流側端部までの領域に待機ワーク許容範囲を設定し、前記切替手段は、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲内に位置すると判断された場合、前記排除手段を前記高精度処理モードまたは前記低精度処理モードで駆動させるとともに、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲よりも上流側に位置すると判断された場合、前記待機ワーク許容範囲に向かう全てのワークを排除させる全排除モードで前記排除手段を駆動させるよう構成することが好ましい。

一方、ワークの排除回数およびワークが搬送される距離を抑えて、ワークの損傷や埃等の付着を抑制しつつ、待機ワーク量の過剰増加を確実に抑制するためには、前記搬送路において前記排除手段よりも下流側かつ搬送路の下流側端部までの領域に待機ワーク許容範囲を設定し、前記切替手段は、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲内に位置すると判断された場合、前記排除手段を前記高精度処理モードまたは前記低精度処理モードで駆動させるとともに、待機ワーク許容範囲とそれよりも上流側の待機ワーク非許容範囲とで前記搬送路を別々に振動可能に構成され、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲よりも上流側に位置すると判断された場合、待機ワーク非許容範囲に対応する搬送路の振動を、待機ワーク許容範囲に対応する搬送路の振動よりも小さくするよう構成することが好ましい。

とりわけ、上流から搬送されてきた他のワークの追突による待機ワークの姿勢変更や搬送路からの落下を防止するためには、前記搬送路に前記待機ワーク許容範囲内のワークを覆う被覆部材を設けた構成とすることが好ましい。

以上、説明した本発明によれば、待機ワーク量に応じて排除手段の処理モードを切り替え、搬送路の下流側に搬送される単位時間あたりのワーク量を調整できるので、処理装置を最大処理能力で駆動させた場合でも、待機ワークのストック量が過剰に増加する或いはストックがなくなることを抑制でき、搬送路の下流側に適量の待機ワークを安定してストックできるパーツフィーダを提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るパーツフィーダを示す側面図。 図１に示す構成の変形例において、待機ワーク量を取得する構成を説明するための図。 本発明の他の変形例を示す側面図。 本発明のさらに他の変形例を示す側面図。 図４に示す構成の変形例を示す部分側面図。 本発明のさらに他の変形例を示す側面図。 従来構成での問題を説明するための図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態であるパーツフィーダ１００は、パーツフィーダ本体１と、パーツフィーダ本体１に設置されたラインカメラ２と、ラインカメラ２よりも下流側に設けられた排除手段５と、前記排除手段５よりも下流に設けられたファイバーセンサ７と、ファイバーセンサ７よりも下流側に設けられたファイバーセンサ８と、制御装置４とを備える。

パーツフィーダ本体１は、直線状の搬送路１０と、搬送路１０を振動させる図示しない駆動手段とを有する。駆動手段は、搬送路１０を振動させて、搬送路１０上にある複数のワーク３を図１における左から右へ搬送させる。なお、ワーク３は、その長手方向又は短手方向がワーク３の搬送方向と平行となるように搬送される。搬送路１０の搬送方向下流側には、後述する待機ワーク許容範囲Ｂ１でワーク３の上方を覆う被覆部材であるカバー９が設けられる。

搬送路１０の搬送方向下流側端部１０ａには、搬送路１０からワーク３を持ち出し、所定の後処理（後工程）を行う処理装置６を設置可能に構成される。

処理装置６は、搬送路１０から持ち出したワーク３の向きを矯正可能な構成であり、必要に応じてワーク３を前後反転させる。このような姿勢矯正を行う場合、反転処理を行わない場合よりも１つ分のワーク３の後処理に要する時間が長くなる。処理装置６としては、約２回に１回の割合で反転処理を行う場合の最大処理速度が、パーツフィーダ１００の後述する低精度処理モード時の供給速度より小さく、高精度処理モード時の供給速度より大きいものが用いられる。

図１に示すラインカメラ２は、搬送路１０に設定された撮像位置（撮影点）Ｐ１の上方に設けられる。ラインカメラ２は、ワーク３の搬送方向（搬送路１０の延在方向）に直交して１列に並ぶ複数の感度の高い撮像素子（不図示）を有し、搬送路１０上を搬送されるワーク３の撮像を行う。ラインカメラ２の撮像範囲（撮像エリア）は、ワーク３の長手方向が搬送方向と平行である場合、ワーク３の搬送方向においてはワーク３の長手方向の一部を撮像する範囲、ワーク３の搬送方向に直交する方向においてはワーク３の短手方向全体を撮像する範囲に設定され、ワーク３の短手方向が搬送方向と平行である場合、ワーク３の搬送方向においてはワーク３の短手方向の一部を撮像する範囲、ワーク３の搬送方向に直交する方向においてはワーク３の長手方向全体を撮像する範囲に設定されている。なお、このようなラインカメラ２は、１箇所だけでなく、搬送路１０の上流側に複数箇所設けられてもよい。

ラインカメラ２により取得される画像データは、撮像素子が網の目状に複数配置されて１つのワーク３全体を撮像範囲とするエリアカメラよりも画素数が少なく、データ量が少ない。ラインカメラ２はワーク３が撮像位置Ｐ１に到達する前から一定間隔で連続して撮像を行うように動作し、下流側へ搬送されているワーク３が撮像位置Ｐ１を通過する間に複数回撮像を行ない、そのワーク３の前端３ａ（搬送方向下流側のワーク端部）から後端３ｂ（搬送方向上流側のワーク端部）にわたって当該ワーク３の異なる位置がそれぞれ現れた複数の画像データを取得する。取得された画像データは、１回の撮像が行われるたびに後述する制御装置（コントローラ）４に転送される。

排除手段５は、ラインカメラ２よりも下流側であって、撮像位置Ｐ１よりも搬送方向下流側に設定された第１排除位置Ｐ２に圧縮空気を噴射する第１空気噴射ノズル５０と、第１空気噴射ノズル５０よりも搬送方向下流に設けられ、第１排除位置Ｐ２よりも搬送方向下流側に設定された第２排除位置Ｐ３に圧縮空気を噴射する第２空気噴射ノズル５１と、後述する指令出力手段４５とを有する。排除手段５は、第１排除位置Ｐ２又は第２排除位置Ｐ３まで搬送された不正姿勢ワーク３等を、圧縮空気で付勢力を付与して搬送路１０上から排除可能に構成される。

ワーク検知手段としてのファイバーセンサ７は、第２排除位置Ｐ３より搬送方向下流側の上方に設けられる。ファイバーセンサ７としては、ワーク３を検知可能な既知のものを用いる。ファイバーセンサ７は、オーバーフローセンサとして利用される。

本実施形態では、ファイバーセンサ―７によるワーク３の検知結果に応じて、第２空気噴射ノズル５１から圧縮空気を噴射し、後述する全排除モードを行う。

ファイバーセンサ７よりも搬送方向下流側には、ワーク検知手段としてのファイバーセンサ８が設けられる。ファイバーセンサ８としては、ワーク３を検知可能な既知のものを用いる。本実施形態では、ファイバーセンサ８は、後述する第２領域Ａ２の搬送方向上流側端部に設定された所定位置としての検出位置Ｐ４におけるワーク３の有無の判断に用いられ、待機ワーク３ｙのストック数の検知に利用される。

図１に示す制御装置４は、図示しないＣＰＵやインターフェースおよびメモリ等を備えた通常のマイクロコンピュータユニットにより構成されるもので、メモリ内に適宜のプログラムが格納されており、ＣＰＵは逐次そのプログラムを読み込み、周辺ハードリソースと協働して画像取込手段４０、前処理手段４１、姿勢判別手段４４、指令出力手段４５、許容待機ワーク位置取得手段４２、選別切替手段４３およびオーバーフロー検出手段４６としての役割を担う。

画像取込手段４０は、ラインカメラ２が撮像を行うたび、即時に画像データの制御装置４への取り込みを行う。

前処理手段４１は、２値化処理部４１ａと端部検出部４１ｂと合成画像データ生成部４１ｃとを有する。２値化処理部４１ａは、画像取込手段４０により取り込まれた画像データ毎に即時に２値化処理等の所定の前処理を行う。また、端部検出部４１ｂは、適宜の画像処理を通じて、画像データにおいてワーク３の前端３ａ及び後端３ｂを判別する。例えば、ラインカメラ２が取得した画像データではワーク３が現れている部分と、ワーク３以外のものが現れている部分（具体的には搬送路１０）とでは色合い等が異なり、またワーク３を搬送方向に沿って密接に搬送している場合でもワーク３，３同士の間にはわずかに隙間ができていることから、ワーク３の前端３ａまたは後端３ｂを撮像した画像データには、ワーク３の搬送方向に直交する方向に亘って色の濃さの異なる部分が現れる。端部検出部４１ｂはこのような色の濃さの違い等から、画像データに現れたワーク３の前端３ａ及び後端３ｂを検出（画像判別）する。或いは、端部検出部４１ｂが画像データにおいてワーク３の隅にあるＲ形状を判別することで前端３ａ及び後端３ｂを検出するように構成されてもよい。合成画像データ生成部４１ｃは、ラインカメラ２により取得された画像データに対して、ワーク３の前端３ａが現れた画像データから当該ワーク３の後端３ｂが現れた画像データまでを撮像順につなぎ合わせて、１つ分のワーク３の略全体が現れた２次元の画像データとして合成画像データを生成する。

姿勢判別手段４４は、このような合成画像データに基づきワーク３の姿勢を判別（画像判別）する姿勢判別処理を行う。姿勢判別手段４４は、例えば、前述のメモリに適切な姿勢のワーク３の画像データを基準姿勢として予め記憶しておき、合成画像データ等とメモリに記憶された画像データとをパターンマッチングにより比較し、ワーク３の姿勢を判別する。

ここで、ワーク３の姿勢としては、基準姿勢と同一、基準姿勢に対して表裏が逆、或いは基準姿勢に対して前後の向きが反転した状態などが考えられる。本実施形態では、ワーク３として、四角柱形状で６面のうちの１つの面に図２の平面図に示すような識別マークＭが設けられたものを用いる。この場合、例えば、識別マークＭが上方に位置しかつ前方（搬送方向下流側）にあるものを基準姿勢とすると、画像データに識別マークＭが現れないワーク３は、基準姿勢に対して表裏が逆になるなどして、識別マークＭが上方を向いておらず、基準姿勢に対して相違すると判断できる。また、画像データに識別マークＭが現れてもそれが後方（搬送方向上流側）に位置するワーク３は、基準姿勢に対して前後の向きが反転し、基準姿勢に対して相違すると判断できる。

姿勢判別手段４４は、このように基準姿勢と相違するか否かだけでなく、基準姿勢との相違の度合を複数段階で判定できる。具体的に、本実施形態では、前後の向きが反転しているワーク３は、識別マークＭが上方を向いていることから、表裏が逆のワーク３よりも基準姿勢に類似し、相違の度合が相対的に小さいと判断する。一方、識別マークＭが上方に位置しないワーク３は、基準姿勢に対する相違の度合が相対的に大きいと判断する。

本実施形態では、識別マークＭが上方に位置せず、基準姿勢との相違の度合が相対的に大きい姿勢を不正姿勢とし、排除手段５が後述する処理モードのうちのいずれであっても、排除対象とする。また、識別マークＭが上方かつ後方に位置し、基準姿勢との相違の度合が相対的に小さいワークは、後述する処理モードによって、排除対象としたり、排除対象から除外する。

図１に示す排除手段５を構成する指令出力手段４５は、姿勢判定手段４４の判別結果に基づき、少なくとも不正姿勢と判別されたワーク３を搬送路１０上から排除する排除処理（排除動作）を行わせるための指令を第１空気噴射ノズル５０または第２空気噴射ノズル５１に出力する。

このような排除手段５は、基準姿勢と相違する全てのワーク３を排除対象とする高精度処理モードと、前記基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワーク３を排除対象から除外する低精度処理モードと、姿勢が適切と判別されたワーク３を含め、全てのワーク３に対して第２空気噴射ノズル５１より付勢力を付与させる全排除モードの何れかで駆動される。

高精度処理モードでは、排除手段５は、姿勢判別手段４４の判別結果に基づき、基準姿勢と相違するワーク３を第１排除位置Ｐ２で排除する。すなわち、識別マークＭが上方かつ前方に位置する、正姿勢かつ正方向状態のワーク３以外のワーク３を排除して１／８選別を行う

低精度処理モードでは、排除手段５は、姿勢判別手段４４の判別結果に基づき、基準姿勢との相違の程度が大きいワーク３のみを第１排除位置Ｐ２で排除する。すなわち、識別マークＭが上方にないワーク３を排除する一方、識別マークＭが上方かつ前方に位置するワーク３および識別マークＭが上方かつ後方に位置するワーク３を残し、１／４選別を行う。

全排除モードでは、排除手段５は、基準姿勢と同一の姿勢のワーク３を含め、第２排除位置Ｐ３に到達する全てのワーク３を第２空気噴射ノズル５１により排除する。

待機ワーク量取得手段としての許容待機ワーク位置検出手段（待機ワーク許容範囲位置検出手段）４２は、ファイバーセンサ７を利用して、搬送路１０の下流側で滞留する待機ワーク３ｙの量を取得する。同じく、待機ワーク量取得手段としてのオーバーフロー検出手段４６は、ファイバーセンサ８を利用して、待機ワーク量を取得する。

ここで、搬送路１０には、第２空気噴射ノズル５１よりも下流側かつ搬送路１０の下流側端部１０ａまでの領域に待機ワーク許容範囲Ｂ１が設定され、待機ワーク許容範囲Ｂ１の上流側に待機ワーク非許容範囲Ｂ２が設定される。待機ワーク許容範囲Ｂ１は、処理装置６の処理速度とパーツフィーダ本体１の供給能力とのバラつきを調整するため、ワーク３を滞留させる待機ワーク場所である。

また、待機ワーク許容範囲Ｂ１は、下流側に向けて第１領域Ａ１と第２領域Ａ２とに分割される。処理装置６は、第２領域Ａ２より順次待機ワーク３ｙを搬送路１０外に持ち出す。

ファイバーセンサ７は、待機ワーク許容範囲Ｂ１と待機ワーク非許容範囲Ｂ２との境界近傍に設けられ、第１領域Ａ１に存在する最後尾のワーク３を検知可能である。ここで、待機ワーク３ｙの搬送速度は、処理装置６の処理速度に依存し、同じ箇所に比較的長く留まる。オーバーフロー検出手段４６は、ファイバーセンサ７が同一ワーク３を連続して検知する連続検知時間に基づき、第１領域Ａ１の待機ワーク非許容範囲Ｂ２との境界近傍に設定された検出位置Ｐ５での待機ワーク３の有無を判断するものであり、検出位置Ｐ５で同一のワーク３が一定時間検知されたと判断すると、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断する。すなわち、ファイバーセンサ７は、オーバーフローの検出に利用される。

なお、このような構成に限定されず、ファイバーセンサ７に代わりエリアカメラを用いてもよい。エリアカメラは、撮像エリアＥ（図２参照）の下流側に第１領域Ａ１の搬送方向上流側端部Ａ１´が現れる位置に設けられ、第１領域Ａ１に存在する最後尾のワーク３を撮像可能である。この構成において、オーバーフロー検出手段４６は、エリアカメラが取得した画像データに基づき、第１領域Ａ１の搬送方向上流側端部Ａ１´で同一のワーク３が一定時間検知されたと判断すると、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断する。

図１に示すファイバーセンサ８は、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との境界近傍に設けられ、第２領域Ａ２に存在する最後尾のワーク３を検知可能である。許容待機ワーク位置検出手段４２は、ファイバーセンサ８により同一のワーク３が一定時間検知されたと判断すると、待機ワーク３ｙが第１領域Ａ１に存在すると判断し、同一のワーク３が一定時間検知されなければ、最後尾の待機ワーク３ｙが第２領域Ａ２に位置すると判断する。このように許容待機ワーク位置検出手段４２は、ファイバーセンサ８が同一ワーク３を連続して検知する連続検知時間に基づき、検出位置Ｐ４での待機ワーク３の有無を判断する。さらに、許容待機ワーク位置検出手段４２は、待機ワーク３ｙが第１領域Ａ１に存在すると判断するとともに、オーバーフロー検出手段４６により最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断されていない状態であれば、最後尾の待機ワーク３ｙが第１領域Ａ１に位置すると判断する。このように許容待機ワーク位置検出手段４２およびオーバーフロー検出手段４６は、最後尾の待機ワーク３ｙの位置を検出することで、待機ワーク量を求める。

選別切替手段４３は、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１の第２領域Ａ２に位置すると判断された場合、排除手段５を低精度処理モードに切り替え、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１の第１領域Ａ１に位置すると判断された場合、排除手段５を高精度処理モードに切り替え、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断された場合、全排除モードに切り替える。

そのため、最後尾の待機ワーク３ｙが第２領域Ａ２に位置する場合、１／４選別され、待機ワーク許容範囲Ｂ１には前後方向は関係なく、識別マークＭが上方を向いたワーク３が搬送される（供給優先）。これにより、待機ワーク３ｙの個数が増加し、前後反転したワーク３は、処理装置６で向きが矯正される。また、最後尾の待機ワーク３ｙが第１領域Ａ１に位置する場合、１／８選別で整列を行い、待機ワーク許容範囲Ｂ１には正姿勢かつ正方向のワーク３のみが搬送される。このようなワーク３は、処理装置６での反転処理が不要になり、処理装置６の処理速度（処理能力）を向上させることができる。さらに、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置する場合、供給過多であるとして、第２空気噴射ノズル５１により、第２排除位置Ｐ３に到達する全てのワーク３を搬送路１０上から排除し、オーバーフローを解消する。このように１／４選別と１／８選別とを組み合わせて、可能な限り１／８選別で整列させつつ、不足分を１／４選別されたワーク３で補うことで、パーツフィーダ１００の供給能力と処理装置６の処理能力を最大限に出すことができる。

以上のように本実施形態のパーツフィーダ１００は、複数のワーク３を搬送可能な搬送路１０と、搬送路１０上のワーク３に対して、予め定められた基準姿勢との相違の度合を複数段階で求め、姿勢を判別する姿勢判別手段４４と、基準姿勢と相違すると判別されたワーク３を搬送路１０上から排除可能な排除手段５と、搬送路１０の下流側で滞留する待機ワーク量を得る待機ワーク量取得手段としての許容待機ワーク位置検出手段４２と、待機ワーク量に基づき、排除手段５の処理モードを切り替える選別切替手段４３と、を備え、選別切替手段４３は、待機ワーク量が相対的に多い場合、基準姿勢と相違する全てのワーク３を排除対象とする高精度処理モードにし、前記待機ワーク量が相対的に少ない場合、基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワーク３を排除対象から除外する低精度処理モードにするよう構成される。

このような構成であると、姿勢判別手段４４が搬送路１０上のワーク３に対して基準姿勢との相違の程度を複数段階で求めることができ、選別切替手段４３によって、許容待機ワーク位置検出手段４２が得た待機ワーク量が相対的に多い場合には高精度処理モード、待機ワーク量が相対的に少ない場合には低精度処理モードに排除手段５が切り替えられる。そのため、待機ワーク量が相対的に多く、待機ワーク３ｙのストック量に余裕がある場合には、基準姿勢と同一姿勢のワーク３のみを下流側に供給する一方、待機ワーク量が相対的に少なく、待機ワーク３ｙのストック量に余裕がない場合には、基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワーク３は排除せずに、高精度処理モード時よりも単位時間あたりのワーク３供給量を増加させることができる。したがって、処理装置６および搬送路１０を有するパーツフィーダ本体１を最大処理能力で駆動させた場合でも、待機ワーク３ｙのストック量が過剰に増加する或いはストックがなくなることを抑制でき、搬送路１０の下流側に適量の待機ワーク３ｙをストックさせることができる。

また、許容待機ワーク位置検出手段４２は、搬送路１０に設けられた所定位置としての検出位置Ｐ４でワーク３を検知するワーク検知手段としてのファイバーセンサ８を有し、搬送路１０の下流側端部１０ａから検出位置Ｐ４までの距離と、ファイバーセンサ８が同一ワーク３を連続して検知する連続検知時間とに基づき、待機ワーク量を求めるよう構成される。

待機ワーク３ｙは、停止あるいは同じ箇所に比較的長く留まるので、連続検知時間が長いワーク３は待機ワーク３ｙと判断でき、連続検知時間が短いワーク３は待機ワーク３ｙではないと判断できる。そのため、ファイバーセンサ８が待機ワーク３ｙを検知した場合、少なくとも搬送路１０の下流側端部１０ａから検出位置Ｐ４までの間には待機ワーク３ｙが存在すると判断でき、処理装置６から処理したワーク個数などのデータを得なくても、待機ワーク量を求めることができる。

加えて、搬送路１０において排除手段５よりも下流側かつ搬送路１０の下流側端部１０ａまでの領域に待機ワーク許容範囲Ｂ１が設定され、選別切替手段４３は、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１内に位置すると判断された場合、排除手段５を前記高精度処理モードまたは前記低精度処理モードで駆動させるとともに、最後尾の待機ワーク３ｙが前記待機ワーク許容範囲Ｂ１よりも上流側に位置すると判断された場合、待機ワーク許容範囲Ｂ１に向かう全てのワーク３を排除させる全排除モードで前記排除手段５を駆動させるよう構成されることから、待機ワーク量の過剰増加を抑制でき、不正姿勢ワーク３の排除処理などワーク３に対して何かしらの処理を施す位置（例えば第１排除位置Ｐ２、第２排除位置Ｐ３）でワーク３が滞留することを防止して、各種の処理を適切に行えるようになる。

さらに、搬送路１０に待機ワーク許容範囲Ｂ１内のワーク３を覆う被覆部材としてのカバー９が設けられることから、上流から搬送されてきた他のワーク３の追突による待機ワーク３ｙの姿勢変更（姿勢ミス）や搬送路１０からの落下を防止する。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、本実施形態は、全排除モードにおいて第２空気噴射ノズル５１によりワークＷを排除したが、図３に示すパーツフィーダ１０２のように、第２空気噴射ノズル５１を用いず、ファイバーセンサ７によるワーク３の検知結果に応じて、第１空気噴射ノズル５０を全排除モードで駆動させる構成としてもよい。このような構成において、排除手段５は、高精度処理モード（１／８選別）と低精度処理モード（１／４選別）では上記実施形態と同様に姿勢判別結果に基づき第１排除位置Ｐ２でワーク３を排除するとともに、全排除モードでは第１排除位置Ｐ２でそこに到達する全てのワーク３を排除する。

また、図４に示すように、ファイバーセンサ７と第２空気噴射ノズル５１を用いず、ラインカメラ２に代わりエリアカメラ１１１を用い、エリアカメラ１１１を利用してワーク３の姿勢判別とオーバーフロー（全排除モードへの切り替え）判定の両方を行う構成であってもよい。すなわちエリアカメラ１１１より画像データを姿勢判別手段４４に供給するとともに、待機ワーク３ｙを求めるワーク検知手段としてエリアカメラ１１１を利用する構成であってもよい。なお、この場合、エリアカメラ１１１は、撮像可能範囲（全ての撮像素子）中の任意の取得画像（一部の撮像素子）を取り込めるラインカメラとして使用され（ラインモード）、撮像可能範囲中において、姿勢判別に用いる画像データを得るための撮像位置Ｐ１と、オーバーフローの有無を検出するための検出位置Ｐ５（図１のファイバーセンサ７に相当する位置）で撮影する。このようなパーツフィーダ１０３において、排除手段５は、ファイバーセンサ８による信号を受けて、高精度処理モード（１／８選別）と低精度処理モード（１／４選別）では上記実施形態と同様に姿勢判別結果に基づき第１空気噴射ノズル５０により第１排除位置Ｐ２でワーク３を排除する一方、エリアカメラ１１１で捉えたオーバーフロー位置（検出位置Ｐ５）での画像によるオーバーフローの有無の検出結果により、全排除モードに切り替えた場合には、第１空気噴射ノズル５０により第１排除位置Ｐ２でワーク３を全排除する。

さらに、図４に示す構成において、エリアカメラ１１１の代わりに、図５に示すエリアカメラ１１２が用いられてもよい。このような構成のパーツフィーダ１０４では、エリアカメラ１１２の撮像範囲内において、第１空気噴射ノズル５０よりも上流側に、姿勢判別のためにワーク３を撮像する姿勢判別領域Ｃ１が設定されるとともに、第１空気噴射ノズル５０よりも下流側に待機ワーク３ｙを検知するためのオーバーフロー判別領域Ｃ２が設定される。この構成では、連続検知時間に基づき、オーバーフロー判別領域Ｃ２に待機ワーク３ｙが存在することが検知されると、全排除モードに切り替える。

また、待機ワーク量取得手段は、ファイバーセンサ７，８を利用して待機ワーク量を求めるが、図６に示すように、ファイバーセンサ７，８などを用いず、処理装置６と連携を取り、処理装置６から得たデータに基づいて待機ワーク量を求める構成としてもよい。

この構成の場合、制御装置４は、処理装置６から後処理を行ったワーク３の個数、および、待機ワーク許容範囲Ｂ１に搬送されるワーク３の個数を取得可能に構成される。待機ワーク許容範囲Ｂ１に搬送されるワーク３の個数は、例えば、第１排除位置Ｐ２よりも下流側かつ待機ワーク許容範囲Ｂ１よりも上流側の範囲内でワーク３をカウントすることで求める。そして、待機ワーク量取得手段としての待機ワーク数検出手段４９は、後処理が行われたワーク３の個数と、待機ワーク許容範囲Ｂ１に搬送されるワーク３の個数との差分を、待機ワーク３ｙの個数として判定する。

また、待機ワーク許容範囲Ｂ１および第２領域Ａ２の各長さと正方向におけるワーク３の搬送方向長さとから、待機ワーク許容範囲Ｂ１および第２領域に収容できるワーク３の最大個数（最大ワーク収容個数）をそれぞれ予め求めておく。

選別切替手段４３は、待機ワーク数検出手段４９が得た待機ワーク３ｙの個数が第２領域Ａ２の最大ワーク収容個数（第２閾値）未満であれば、最後尾の待機ワーク３ｙが第２領域に位置すると判断して排除手段５を低精度処理モードにし、待機ワーク量取得手段が得た待機ワーク３ｙの個数が第２領域の最大ワーク収容個数（第２閾値）以上かつ待機ワーク許容範囲Ｂ１の最大ワーク収容個数（第１閾値）未満であれば、最後尾の待機ワーク３ｙが第１領域に位置すると判断して排除手段５を高精度処理モードにする。さらに、待機ワーク量取得手段が得た待機ワーク３ｙの個数が待機ワーク許容範囲Ｂ１の最大ワーク収容個数以上であれば、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断して、排除手段５を全排除モードにする。

このように、待機ワーク量取得手段としての待機ワーク数検出手段４９は、搬送路１０の下流側端部１０ａからワーク３を持ち出して所定の後工程を行う処理装置６が処理したワーク個数、及び搬送路１０の下流側端部１０ａに搬送されるワーク個数を取得可能に構成され、処理装置６が処理したワーク個数と搬送路１０の下流側に搬送されるワーク個数との差分に基づき、待機ワーク量を算出することから、オーバーフローセンサ等、オーバーフローを検出するための装置をパーツフィーダ１０１に設けることなく、待機ワーク量を適切に求めることができる。

また、上記実施形態では、排除手段５を全排除モードにすることで、待機ワーク非許容範囲Ｂ２にまで待機ワーク３ｙが位置することを防止しているが、このような構成に限定されず、待機ワーク非許容範囲Ｂ２に対応する搬送路１０の振動を停止あるいは低減させることで、オーバーフローに対処する構成としてもよい。このような構成は、待機ワーク許容範囲Ｂ１と待機ワーク非許容範囲Ｂ２とで搬送路１０を別々に振動可能（振動体が別々）な構成において実施できる。そして、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１に位置すると判断されている間は、上記実施形態と同様に高精度処理モードまたは低精度処理モードで排除手段５を駆動させる一方、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク非許容範囲Ｂ２に位置すると判断された場合、待機ワーク許容範囲Ｂ１に対応する搬送路１０の振動状態は維持したまま、待機ワーク非許容範囲Ｂ２に対応する搬送路１０の図示しない駆動手段の振動を一旦停止あるいは低減させ、待機ワーク許容範囲Ｂ１へのワーク３の供給を一時的に停止あるいは減少させる。これにより、待機ワーク３ｙの過剰増加を抑制できる。

このように、搬送路１０において排除手段５よりも下流側かつ搬送路１０の下流側端部１０ａまでの領域に待機ワーク許容範囲Ｂ１が設定され、選別切替手段４３は、最後尾の待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１内に位置すると判断された場合、排除手段５を高精度処理モードまたは低精度処理モードで駆動させるとともに、待機ワーク許容範囲Ｂ１とそれよりも上流側の待機ワーク非許容範囲Ｂ２とで搬送路１０を別々に振動可能に構成され、最後尾の前記待機ワーク３ｙが待機ワーク許容範囲Ｂ１よりも上流側に位置すると判断された場合、待機ワーク非許容範囲Ｂ２に対応する搬送路１０の振動を、待機ワーク許容範囲Ｂ１に対応する搬送路１０の振動よりも小さくするよう構成される。このように、ワーク３を搬送路１０から排除するのではなく、待機ワーク量に応じて搬送路１０の振動を停止あるいは低減させて待機ワーク量を調整することで、１つのワーク３が搬送路１０から落下する平均回数を減少させることができるので、落下に伴うワーク３の損傷を抑制できるとともに、ワーク３が何度も搬送路１０へと搬送され、ワーク３のトータルの搬送距離が延びることによるワーク３への埃等の付着を抑制できる。

なお、待機ワーク許容範囲Ｂ１と待機ワーク非許容範囲Ｂ２とで搬送路１０を別々に振動できない構成において、上記のように搬送路１０の振動を停止或いは低減させる制御を行うと、再開時に搬送路１０上でワーク３が極端に少なくなり、ワーク３が足りなくなる恐れがある。

また、上記実施形態において姿勢判別に利用するラインカメラを２つ以上用いてもよく、ラインカメラの代わりに、エリアカメラを用いてもよく、複数のファイバーセンサを用いてもよい。

また、本実施形態においてオーバーフローセンサとして機能するファイバーセンサ７の代わりに、ラインカメラやレーザ等を用いてもよい。この構成において、第２排除位置Ｐ３付近で２回目の姿勢判別を行えるようにするためには、前記ファイバーセンサの近傍にラインカメラを設置することが考えられる。さらに、ストック数検出手段として、ファイバーセンサを利用する代わりに、カメラやレーザ等を用いてもよい。

また、上記実施形態では待機ワーク許容範囲Ｂ１を２分割するが、これ以上の領域に分割してより複数段階で選別するようにしてもよい。

さらに、処理装置６がワーク３を全て反転させるときと、一切反転させないときの割合を求め、その兼ね合いで、パーツフィーダ１００の制御を行うようにしてもよい。

さらに、上記実施形態では、ラインカメラ２として撮像素子が１列に配列したものを用いているが、本発明の効果が発揮される範囲内において撮像素子が２列以上配列したものを用いてもよい。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

２・・・ラインカメラ（ワーク検知手段）
３・・・ワーク
５・・・排除手段
６・・・処理装置
７，８・・・ファイバーセンサ（ワーク検知手段）
９・・・カバー（被覆部材）
１０・・・搬送路
１０ａ・・・搬送路の下流側端部
４２・・・許容待機ワーク位置検出手段（待機ワーク量取得手段）
４３・・・選別切替手段（切替手段）
４４・・・姿勢判別手段
４９・・・待機ワーク数検出手段（待機ワーク量取得手段）
１００，１０１，１０２，１０３，１０４・・・パーツフィーダ
Ｂ１・・・待機ワーク許容範囲
Ｂ２・・・待機ワーク非許容範囲
Ｐ４・・・検出位置（所定位置）

Claims (6)

1. 複数のワークを搬送可能な搬送路と、
   前記搬送路上のワークに対して、予め定められた基準姿勢との相違の度合を複数段階で求め、姿勢を判別する姿勢判別手段と、
   前記基準姿勢と相違すると判別されたワークを前記搬送路上から排除可能な排除手段と、
   前記搬送路の下流側で滞留する待機ワーク量を得る待機ワーク量取得手段と、
   前記待機ワーク量に基づき、前記排除手段の処理モードを切り替える切替手段と、を備え、
   前記切替手段は、前記待機ワーク量が相対的に多い場合、前記基準姿勢と相違する全てのワークを排除対象とする高精度処理モードにし、前記待機ワーク量が相対的に少ない場合、前記基準姿勢との相違度合が相対的に小さいワークを排除対象から除外する低精度処理モードにすることを特徴とするパーツフィーダ。
2. 前記待機ワーク量取得手段は、前記搬送路に設けられた所定位置でワークを検知するワーク検知手段を有し、前記搬送路の下流側端部から前記所定位置までの距離と、前記ワーク検知手段が同一ワークを連続して検知する連続検知時間とに基づき、待機ワーク量を求めるよう構成される請求項１記載のパーツフィーダ。
3. 前記待機ワーク量取得手段は、搬送路の下流側端部からワークを持ち出して所定の後工程を行う処理装置が処理したワーク個数、及び前記搬送路の下流側端部に搬送されるワーク個数を取得可能に構成され、前記処理装置が処理したワーク個数と前記搬送路の下流側に搬送されるワーク個数との差分に基づき、前記待機ワーク量を算出するよう構成される請求項１記載のパーツフィーダ。
4. 前記搬送路において前記排除手段よりも下流側かつ搬送路の下流側端部までの領域に待機ワーク許容範囲が設定され、
   前記切替手段は、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲内に位置すると判断された場合、前記排除手段を前記高精度処理モードまたは前記低精度処理モードで駆動させるとともに、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲よりも上流側に位置すると判断された場合、前記待機ワーク許容範囲に向かう全てのワークを排除させる全排除モードで前記排除手段を駆動させるよう構成される請求項１〜３の何れかに記載のパーツフィーダ。
5. 前記搬送路において前記排除手段よりも下流側かつ搬送路の下流側端部までの領域に待機ワーク許容範囲が設定され、前記切替手段は、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲内に位置すると判断された場合、前記排除手段を前記高精度処理モードまたは前記低精度処理モードで駆動させるとともに、
   待機ワーク許容範囲とそれよりも上流側の待機ワーク非許容範囲とで前記搬送路を別々に振動可能に構成され、最後尾の前記待機ワークが前記待機ワーク許容範囲よりも上流側に位置すると判断された場合、待機ワーク非許容範囲に対応する搬送路の振動を、待機ワーク許容範囲に対応する搬送路の振動よりも小さくするよう構成される請求項１〜３の何れかに記載のパーツフィーダ。
6. 前記搬送路に前記待機ワーク許容範囲内のワークを覆う被覆部材が設けられる請求項１〜５の何れかに記載のパーツフィーダ。
   

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