JP2018130789A - Manipulator and determination method of conveyed article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance production efficiency by automatizing determination work of a conveyed article.SOLUTION: A manipulator is configured to include: an arm part for moving a conveyed article to an imaging position while re-holding the conveyed article after the held conveyed article is placed on a table and holding of the conveyed article is released; an imaging part for imaging the conveyed article held by the arm part at the imaging position; and a control part for performing determination of the conveyed article on the basis of image data generated by the imaging part.SELECTED DRAWING: Figure 5K

Description

本発明は、マニピュレータおよび搬送物の判定方法に関する。   The present invention relates to a manipulator and a method for determining a conveyed product.

近年、生産効率の向上のために生産ライン(例えば、加工ライン、組立ライン)の自動化が進んでいる。特許文献1には、ワークの一例であるバルブスプリングを箱から取り出して次工程に搬送するマニピュレータが開示されている。   In recent years, production lines (for example, processing lines and assembly lines) have been automated to improve production efficiency. Patent Document 1 discloses a manipulator that takes out a valve spring, which is an example of a workpiece, from a box and conveys it to the next process.

特開平6−328384号公報JP-A-6-328384

ところで、上述のようなマニピュレータの場合、例えば、マニピュレータが保持した搬送物の適切性(例えば、適切なワークであるか否か)、種類、または保持状態(例えば、上下関係)などの判定を自動的に行う手段を備えていない。このため、作業者は、上述の判定作業を目視により行う必要があった。このような目視による判定作業は生産効率を低下させる可能性がある。   By the way, in the case of the manipulator as described above, for example, the determination of the appropriateness (for example, whether the work is an appropriate work), the type, or the holding state (for example, the vertical relationship) of the transported object held by the manipulator is automatically performed. There is no means to do it automatically. For this reason, the operator has to perform the above-described determination work visually. Such visual determination work may reduce production efficiency.

本発明の目的は、搬送物の判定作業を自動化して生産効率の向上を図れる構造を実現することである。   An object of the present invention is to realize a structure capable of automating a determination work of a conveyed product and improving production efficiency.

本発明のうちマニピュレータに係る発明は、保持した搬送物を台に置き、搬送物の保持を解除した後、搬送物を再保持しつつ撮影位置まで移動するアーム部と、撮影位置においてアーム部に保持された搬送物を、撮影する撮像部と、撮像部が生成する画像データに基づいて搬送物の判定を行う制御部と、を備える。   The invention relating to the manipulator of the present invention includes: an arm unit that moves a held transported object to a shooting position after the held transported object is placed on a table; The imaging part which image | photographs the held conveyed product is provided, and the control part which determines a conveyed product based on the image data which an imaging part produces | generates.

本発明のうち搬送物の判定方法に係る発明は、アーム部を備えたマニピュレータが搬送する搬送物を判定する搬送物の判定方法であって、アーム部により保持された搬送物を台に置いた後、アーム部による搬送物の保持を解除し、アーム部により搬送物を再保持しつつ撮影位置まで移動し、撮像部により、撮影位置においてアーム部に保持された搬送物を撮影し、撮像部が生成する画像データに基づいて搬送物の判定を行う。   The invention relating to the method for determining a conveyed product of the present invention is a method for determining a conveyed product that is determined by a manipulator including an arm unit, and the conveyed item held by the arm unit is placed on a table. After that, the holding of the transported object by the arm unit is released, the transported object is moved to the shooting position while the transported object is held again by the arm unit, and the transported object held by the arm unit at the shooting position is photographed by the imaging unit. The transported object is determined based on the image data generated by.

本発明のマニピュレータによれば、搬送物の判定作業を自動化して生産効率の向上を図れる。   According to the manipulator of the present invention, it is possible to improve the production efficiency by automating the determination work of the conveyed product.

アーム装置のみを取り出して示す斜視図Perspective view showing only the arm device taken out ワークの一例を示す図Diagram showing an example of a workpiece ワークの変形例1を示す図The figure which shows the modification 1 of a workpiece | work ワークの変形例2を示す図The figure which shows the modification 2 of a workpiece | work ワークが配置される箱の一例を示す斜視図A perspective view showing an example of a box in which a work is arranged 箱にワークが入った状態の図3のB−B断面に相当する図The figure corresponding to the BB cross section of FIG. 3 with the work in the box 本発明に係る実施形態1のマニピュレータを撮像装置および仮置台を省略した状態で示す図The figure which shows the manipulator of Embodiment 1 which concerns on this invention in the state which abbreviate | omitted the imaging device and the temporary mounting base 箱を傾けた状態を示す断面図Sectional view showing the box tilted 保持アーム部が箱の上方に移動した状態を示す図The figure which shows the state which the holding arm part moved above the box 保持アーム部が対象ワークの内径側に進入した状態を示す図The figure which shows the state which the holding arm part approached to the internal diameter side of the object workpiece 保持アーム部が対象ワークの内周面を保持した状態を示す図The figure which shows the state which the holding arm hold | maintained the inner peripheral surface of the object workpiece | work. 対象ワークを保持した保持アーム部が傾斜方向の上方に移動した状態を示す図The figure which shows the state which the holding arm part holding the object workpiece | work moved upwards of the inclination direction 対象ワークを保持した保持アーム部が対象ワークの軸方向に移動した状態を示す断面図Sectional drawing which shows the state which the holding arm part holding the target workpiece moved to the axial direction of the target workpiece 仮置台に対象ワークを仮置きした状態を示す図The figure which shows the state where the object work was temporarily placed on the temporary stand 対象ワークと保持アーム部との位置を調整した後の状態を示す図The figure which shows the state after adjusting the position of an object workpiece and a holding arm part 仮置台に仮置きした対象ワークを再保持した状態を示す図The figure which shows the state which hold | maintained the object workpiece temporarily put on the temporary placement stand again 対象ワークを撮影位置に移動させた状態を示す図The figure which shows the state which moved the object work to the photographing position 対象ワークの撮影範囲に対する位置が不適切な場合の一例を示す図The figure which shows an example when the position with respect to the imaging | photography range of a target workpiece is improper 実施形態1のマニピュレータが使用される工程およびその前工程に関するフローチャートThe flowchart regarding the process in which the manipulator of Embodiment 1 is used, and its previous process 実施形態1のマニピュレータの動作に関するフローチャートFlowchart regarding operation of manipulator of embodiment 1

以下、本発明に係るマニピュレータの構造について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明に係るマニピュレータの一例であり、本発明は実施形態により限定されるものではない。   Hereinafter, the structure of the manipulator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is an example of a manipulator according to the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment.

[1 実施形態1]
図5A乃至8を参照して、実施形態1に係るマニピュレータAについて説明する。なお、以下の説明において、前後方向はマニピュレータAに関する前後方向(図5Aおよび図1の矢印abの方向)をいう。「前方」は図1および図5Aに矢印aで示す方向をいう。「後方」は図1および図5Aに矢印bで示す方向をいう。
[1 Embodiment 1]
The manipulator A according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 8. In the following description, the front-rear direction refers to the front-rear direction with respect to the manipulator A (the direction of the arrow ab in FIGS. 5A and 1). “Front” refers to the direction indicated by arrow a in FIGS. 1 and 5A. “Backward” refers to the direction indicated by the arrow b in FIGS. 1 and 5A.

また、上下方向はマニピュレータAに関する上下方向(図1および図5Aの矢印efの方向)をいう。以下の説明において、単に「上方」といった場合には、図1および図5Aに矢印eで示す方向をいう。単に「下方」といった場合には、図1および図5Aに矢印fで示す方向をいう。   The vertical direction refers to the vertical direction related to the manipulator A (the direction of the arrow ef in FIGS. 1 and 5A). In the following description, the term “upward” simply refers to the direction indicated by the arrow e in FIGS. 1 and 5A. In the case of simply “downward”, it refers to the direction indicated by the arrow f in FIGS. 1 and 5A.

なお、前後方向および幅方向は水平方向に平行であってもよいし、平行でなくてもよい。上下方向は垂直方向に平行であってもよいし、平行でなくてもよい。   The front-rear direction and the width direction may be parallel to the horizontal direction or may not be parallel. The vertical direction may be parallel to the vertical direction or may not be parallel.

[1.1 マニピュレータが使用される工程について]
本実施形態のマニピュレータAは、コイル状のワークの自動組立装置にワークを供給する工程で使用される。具体的には、例えば、本実施形態のマニピュレータAは、内燃機関に組み込まれるバルブの自動組立装置にバルブスプリングを供給する工程で使用される。以下、本実施形態のマニピュレータAが使用される工程について簡単に説明する。
[1.1 Process where manipulator is used]
The manipulator A of the present embodiment is used in a process of supplying a workpiece to a coiled workpiece automatic assembly apparatus. Specifically, for example, the manipulator A of the present embodiment is used in a process of supplying a valve spring to an automatic valve assembly apparatus incorporated in an internal combustion engine. Hereinafter, a process in which the manipulator A of the present embodiment is used will be briefly described.

[1.2 ワークの搬送状態について]
先ず、本実施形態で搬送対象となるワークW(図2A参照)は、例えば、バルブスプリングなどのコイル状のワークである。ワークWの軸方向における一方の端部(本実施形態の場合、下端部)には、塗料などの目印M1(図2Aの斜格子部分)が付されている。なお、目印M1は塗料以外でもよい。目印M1は、ワークWの軸方向における一方の半部(すなわち、図2Aの上半部または下半部)にのみ付されているのが好ましい。
[1.2 About workpiece transfer status]
First, the workpiece W (see FIG. 2A) to be transported in the present embodiment is a coiled workpiece such as a valve spring, for example. One end in the axial direction of the workpiece W (the lower end in the case of the present embodiment) is provided with a mark M1 such as a paint (an oblique lattice portion in FIG. 2A). The mark M1 may be other than paint. The mark M1 is preferably attached only to one half of the workpiece W in the axial direction (that is, the upper half or the lower half of FIG. 2A).

目印M1の形成方法の一例として、例えば、ワークWの軸方向における一方の端部を塗料に浸漬する方法が挙げられる。ただし、目印M1の形成方法は上記方法に限定されない。なお、図2Aには、ワークWの径方向における外面に形成された目印M1のみが示されている。ワークWの径方向における内面には、目印を設けてもよいし、設けなくてもよい。   As an example of a method for forming the mark M1, for example, a method of immersing one end portion of the workpiece W in the axial direction in the paint can be cited. However, the method of forming the mark M1 is not limited to the above method. In FIG. 2A, only the mark M1 formed on the outer surface in the radial direction of the workpiece W is shown. A mark may or may not be provided on the inner surface of the workpiece W in the radial direction.

図2Bおよび図2Cは、ワークの変形例1および変形例2を示している。図2Bに示す変形例1のワークWaは、バルブスプリングであって軸方向における長さ寸法がワークWよりも大きい。ワークWaの軸方向における一方の端部(本実施形態の場合、下端部)には、目印M1とは異なる色の塗料からなる目印M2(図2Bの斜格子部分)が付されている。   2B and 2C show Modification 1 and Modification 2 of the workpiece. A workpiece Wa according to the first modification shown in FIG. 2B is a valve spring and has a length dimension in the axial direction larger than that of the workpiece W. One end in the axial direction of the workpiece Wa (in the present embodiment, the lower end) is provided with a mark M2 (an oblique lattice portion in FIG. 2B) made of a paint different in color from the mark M1.

図2Cに示す変形例2のワークWbは、バルブスプリングであって軸方向における長さ寸法がワークWおよびワークWaよりも大きい。ワークWbの軸方向における一方の端部(本実施形態の場合、下端部)には、目印M1、M2とは異なる色の塗料からなる目印M3(図2Cの斜格子部分)が付されている。以上のように、ワークW、Wa、Wbは、目印M1、M2、M3の色により識別される。   A workpiece Wb of Modification 2 shown in FIG. 2C is a valve spring and has a length dimension in the axial direction larger than that of the workpiece W and the workpiece Wa. One end in the axial direction of the workpiece Wb (in this embodiment, the lower end) is provided with a mark M3 (oblique lattice portion in FIG. 2C) made of a paint having a color different from that of the marks M1 and M2. . As described above, the workpieces W, Wa, and Wb are identified by the colors of the marks M1, M2, and M3.

図3および図4に示すように、バルブスプリングなどのワークW(図2A参照)は、上方が開口した箱4の内側に配置された状態で組立工場に搬入される。具体的には、複数個のワークWは縦横方向に整列した状態で箱4の内側に配置されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a workpiece W such as a valve spring (see FIG. 2A) is carried into the assembly plant in a state where the workpiece W is disposed inside the box 4 whose upper side is open. Specifically, the plurality of workpieces W are arranged inside the box 4 in a state of being aligned in the vertical and horizontal directions.

以上のようなワークWは、図4に示す状態で、搬送コンベア(図示省略)に乗って所定位置(後述する、旋回装置2の載置台21)まで運ばれてくる。   In the state shown in FIG. 4, the workpiece W as described above is carried on a conveyor (not shown) to a predetermined position (a mounting table 21 of the swiveling device 2 described later).

[1.3 マニピュレータの概容について]
以下、本実施形態のマニピュレータAの概要を説明する。本実施形態のマニピュレータAは、保持した搬送物(具体的には、後述する対象ワークWT)を台(具体的には、後述する仮置台7)に置き、上記搬送物の保持を解除した後、上記搬送物を再保持しつつ撮影位置まで移動するアーム部(具体的には、後述する保持アーム部13)と、上記撮影位置において上記アーム部に保持された上記搬送物を、撮影する撮像部(具体的には、後述する第一撮像装置8)と、上記撮像部が生成する画像データに基づいて上記搬送物の判定を行う制御部(具体的には、後述する制御装置3)と、を備える。
[1.3 Outline of manipulator]
Hereinafter, an outline of the manipulator A of the present embodiment will be described. The manipulator A according to the present embodiment places the held transported object (specifically, a target work WT described later) on a table (specifically, a temporary mounting table 7 described later), and releases the holding of the transported object. An imaging unit that captures an image of the arm unit (specifically, a holding arm unit 13 to be described later) that moves to the photographing position while re-holding the conveyed item and the conveyed item that is held by the arm unit at the photographing position. A controller (specifically, a first imaging device 8 to be described later), and a controller (specifically, a control device 3 to be described later) for determining the transported object based on image data generated by the imaging unit. .

なお、上記判定の一例として、例えば、上記搬送物が適切なワークであるか否かの判定が挙げられる。具体的には、上記判定は、搬送物がワークであるか否かの判定であってよい。また、上記判定は、搬送物の種類に関する判定であってもよい。さらに、上記判定は、上記アーム部に対する上記搬送物の保持状態に関する判定であってもよい。保持状態に関する判定として、例えば、搬送物の上下関係が適切であるか否かの判定が挙げられる。   In addition, as an example of the above determination, for example, it is possible to determine whether or not the conveyed product is an appropriate workpiece. Specifically, the determination may be a determination as to whether or not the conveyed product is a workpiece. Further, the determination may be a determination regarding the type of the conveyed product. Further, the determination may be a determination related to a holding state of the conveyed product with respect to the arm portion. As the determination regarding the holding state, for example, a determination as to whether or not the vertical relationship of the conveyed product is appropriate can be given.

[1.4 マニピュレータの具体的構造について]
次に、図5A乃至図5Kを参照して、本実施形態のマニピュレータAの具体的構造について説明する。マニピュレータAは、アーム装置1と、旋回装置2と、仮置台7と、第一撮像装置8と、制御装置3と、を備えている。
[1.4 Specific structure of manipulator]
Next, a specific structure of the manipulator A according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5A to 5K. The manipulator A includes an arm device 1, a turning device 2, a temporary table 7, a first imaging device 8, and a control device 3.

[1.4.1 アーム装置について]
アーム装置1は、三次元的に移動して、箱4の内部空間に配置されたワークWを箱4から取り出すことができる。具体的には、アーム装置1は、多関節アーム部11と、取付チャック部12と、アーム部の一例である保持アーム部13と、を備えている。
[1.4.1 Arm device]
The arm device 1 moves three-dimensionally and can take out the workpiece W arranged in the internal space of the box 4 from the box 4. Specifically, the arm device 1 includes an articulated arm portion 11, an attachment chuck portion 12, and a holding arm portion 13 that is an example of an arm portion.

以下のアーム装置1の説明において特に断らない限り、軸方向といった場合には、保持アーム部13における軸方向(図1、5Aの矢印gの方向)をいう。また、径方向といった場合には、保持アーム部13の中心軸(図1、5Aの矢印gを通る軸)を中心とした仮想円における径方向をいう。さらに、周方向といった場合には、上記仮想円における周方向をいう。   Unless otherwise specified in the following description of the arm device 1, the term “axial direction” refers to the axial direction of the holding arm portion 13 (the direction of the arrow g in FIGS. 1 and 5A). Further, the radial direction refers to a radial direction in a virtual circle centered on the central axis of the holding arm portion 13 (axis passing through the arrow g in FIGS. 1 and 5A). Furthermore, the term “circumferential direction” refers to the circumferential direction in the virtual circle.

多関節アーム部11は、複数個(例えば、3個)のアーム要素110と、アーム要素110同士を連結する関節部111と、を備えている。   The multi-joint arm portion 11 includes a plurality of (for example, three) arm elements 110 and a joint portion 111 that connects the arm elements 110 to each other.

関節部111は、関節駆動部(図示省略)により駆動されることにより、アーム要素110同士を屈曲(つまり、旋回運動)あるいは相対回転させる。このようにして多関節アーム部11は、保持アーム部13を三次元的に移動させる。上記関節駆動部の動作は制御装置3により制御される。なお、多関節アーム部11の構造は、上述の場合に限定されず、従来から知られている各種構造を採用できる。   The joint portion 111 is driven by a joint drive portion (not shown) to bend (that is, turn) or relatively rotate the arm elements 110 with each other. In this way, the articulated arm unit 11 moves the holding arm unit 13 three-dimensionally. The operation of the joint drive unit is controlled by the control device 3. In addition, the structure of the articulated arm part 11 is not limited to the above-mentioned case, The conventionally well-known various structures are employable.

上述の多関節アーム部11の基端部は固定部(図示省略)に固定されている。一方、多関節アーム部11の先端部には、後述する取付チャック部12が固定されている。   The base end portion of the above-described articulated arm portion 11 is fixed to a fixing portion (not shown). On the other hand, a mounting chuck portion 12 to be described later is fixed to the distal end portion of the articulated arm portion 11.

取付チャック部12は、チャック基部121と、開閉機構122と、を備えている。
チャック基部121の基端部(図1、5Aの上端部)は多関節アーム部11の先端部に固定されている。
The attachment chuck portion 12 includes a chuck base 121 and an opening / closing mechanism 122.
The proximal end portion (upper end portion in FIGS. 1 and 5A) of the chuck base portion 121 is fixed to the distal end portion of the articulated arm portion 11.

開閉機構122は、チャック基部121の先端部(図1、5Aの下端部)に、周方向に120°ずれた状態で放射状に配置された3個のアクチュエータ122aにより構成されている。   The opening / closing mechanism 122 is composed of three actuators 122a arranged radially at the tip of the chuck base 121 (the lower end in FIGS. 1 and 5A) while being displaced by 120 ° in the circumferential direction.

アクチュエータ122aには、後述する保持アーム部13の爪部131の基端部が締結用部品(例えば、ボルト、ボルトとナットの組)により固定されている。開閉機構122が駆動すると、アクチュエータ122aが、アクチュエータ122aに固定された部材(本実施形態の場合、後述する爪部131)を放射方向に変位させる。   A proximal end portion of a claw portion 131 of the holding arm portion 13 to be described later is fixed to the actuator 122a by a fastening component (for example, a bolt, a combination of a bolt and a nut). When the opening / closing mechanism 122 is driven, the actuator 122a displaces a member fixed to the actuator 122a (in the case of this embodiment, a claw portion 131 described later) in the radial direction.

開閉機構122の動作は制御装置3により制御される。なお、アクチュエータ122aは、例えば、空圧式、油圧式、あるいは電気式の各種アクチュエータを採用できる。   The operation of the opening / closing mechanism 122 is controlled by the control device 3. For example, various actuators of a pneumatic type, a hydraulic type, or an electric type can be adopted as the actuator 122a.

保持アーム部13は周方向に120°ずれた状態で配置された3個の爪部131を備えている。爪部131の基端部(図1、5Aの上端部)はアクチュエータ122aに固定されている。つまり、1個のアクチュエータ122aに対して1個の爪部131が固定されている。   The holding arm portion 13 includes three claw portions 131 arranged in a state shifted by 120 ° in the circumferential direction. The base end portion (upper end portion in FIGS. 1 and 5A) of the claw portion 131 is fixed to the actuator 122a. That is, one claw 131 is fixed to one actuator 122a.

保持アーム部13は、開閉機構122が駆動していない状態で、径方向および周方向において爪部131同士が最も近接した状態(以下、「閉状態」という)となる(図1、5A、5C、5D、5H、5Iに示す状態)。   The holding arm portion 13 is in a state where the claw portions 131 are closest to each other in the radial direction and the circumferential direction (hereinafter referred to as “closed state”) when the opening / closing mechanism 122 is not driven (FIGS. 1, 5A, 5C). 5D, 5H, 5I).

一方、保持アーム部13は、開閉機構122が駆動している状態で、径方向および周方向において爪部131同士が最も離隔した状態(以下、「開状態」という)となる(図5E乃至5G、および、図5J、5Kに示す状態)となる。なお、保持アーム部13の開状態における爪部131同士の距離は、ワークWの内径に応じて適宜調整される。   On the other hand, the holding arm portion 13 is in a state in which the claw portions 131 are most separated from each other in the radial direction and the circumferential direction (hereinafter referred to as “open state”) while the opening / closing mechanism 122 is driven (FIGS. 5E to 5G). And the state shown in FIGS. 5J and 5K). Note that the distance between the claw portions 131 when the holding arm portion 13 is in the open state is appropriately adjusted according to the inner diameter of the workpiece W.

アーム装置1は、図示しない位置検出部を備えており、位置検出部により検出された自身の位置データを、後述する制御装置3に出力する。なお、位置データの出力は、例えば、アーム装置1に設けられた制御部(図示省略)が行う。   The arm device 1 includes a position detection unit (not shown), and outputs its own position data detected by the position detection unit to the control device 3 described later. The position data is output by, for example, a control unit (not shown) provided in the arm device 1.

[1.4.2 旋回装置について]
旋回装置2は、箱4を、図5Aの矢印hiの方向(以下、単に「旋回方向」という)に旋回させることができる。具体的には、旋回装置2は、載置台21と、エアシリンダ22と、を備えている。なお、旋回方向における一方側といった場合には、図5Aの矢印hの方向をいう。
[1.4.2 About swivel device]
The swivel device 2 can swivel the box 4 in a direction indicated by an arrow hi in FIG. 5A (hereinafter simply referred to as a “turning direction”). Specifically, the turning device 2 includes a mounting table 21 and an air cylinder 22. In addition, in the case of one side in the turning direction, it refers to the direction of the arrow h in FIG. 5A.

載置台21は、上下方向視で略矩形の板状部材である。
エアシリンダ22は、下端部が固定部(図示省略)に固定されている。エアシリンダ22は、シリンダ部22aと、ピストン部22bと、を備えている。ピストン部22bの上端部は、載置台21の下面にヒンジ23を介して結合されている。
The mounting table 21 is a substantially rectangular plate-like member when viewed in the vertical direction.
The lower end portion of the air cylinder 22 is fixed to a fixed portion (not shown). The air cylinder 22 includes a cylinder part 22a and a piston part 22b. The upper end portion of the piston portion 22 b is coupled to the lower surface of the mounting table 21 via a hinge 23.

シリンダ部22aの第一シリンダ空間に圧縮空気が供給されると、ピストン部22bが上方に変位して、載置台21が図5Aに二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に旋回する。換言すれば、載置台21が水平面(図5Aに一点鎖線αで示す面)に対して、所定角度θだけ傾く。この状態における載置台21の傾斜方向(図5Aに一点鎖線βで示す方向)は、載置台21に載置された箱4の傾斜方向ともいう。   When compressed air is supplied to the first cylinder space of the cylinder portion 22a, the piston portion 22b is displaced upward, and the mounting table 21 turns from the state indicated by the two-dot chain line in FIG. 5A to the state indicated by the solid line. In other words, the mounting table 21 is inclined by a predetermined angle θ with respect to a horizontal plane (a surface indicated by a one-dot chain line α in FIG. 5A). The tilting direction of the mounting table 21 in this state (the direction indicated by the alternate long and short dash line β in FIG. 5A) is also referred to as the tilting direction of the box 4 mounted on the mounting table 21.

なお、本実施形態の場合、箱4の横方向(図5Aの表裏方向)が、箱4の旋回中心軸5(図5A参照)と平行となる状態で箱4を傾けている。ただし、箱4を傾ける態様は本実施形態の場合に限定されない。例えば、箱4の横方向と箱4の旋回中心軸5とが平行ではない状態で、箱4を傾けてもよい。この場合には、旋回中心軸5に直交し、かつ、水平面に対して所定角度θだけ傾いた方向が傾斜方向である。   In the case of the present embodiment, the box 4 is tilted in a state where the lateral direction of the box 4 (front and back direction in FIG. 5A) is parallel to the turning center axis 5 (see FIG. 5A) of the box 4. However, the aspect which inclines the box 4 is not limited to the case of this embodiment. For example, the box 4 may be tilted in a state where the lateral direction of the box 4 and the turning center axis 5 of the box 4 are not parallel. In this case, the direction perpendicular to the turning center axis 5 and inclined by the predetermined angle θ with respect to the horizontal plane is the inclination direction.

すなわち、載置台21は、ピストン部22bの上下方向変位にともない、載置台21の後端部(換言すれば、旋回中心軸5)を支点(旋回中心)として図5Aの矢印hの方向に旋回する。従って、載置台21の上面に載置された箱4の上側開口部は斜め後上方を向く。   That is, the mounting table 21 pivots in the direction of arrow h in FIG. 5A with the rear end of the mounting table 21 (in other words, the turning center axis 5) as a fulcrum (turning center) as the piston portion 22b is displaced in the vertical direction. To do. Accordingly, the upper opening of the box 4 placed on the upper surface of the placing table 21 faces obliquely rearward and upward.

旋回装置2は、箱4が載置台21の上面に載置されたことを示すデータ(以下、「箱載置データ」という)を、後述する制御装置3に出力する。なお、箱載置データの出力は、例えば、旋回装置2に設けられた制御部(図示省略)が行う。   The swivel device 2 outputs data indicating that the box 4 is placed on the upper surface of the placement table 21 (hereinafter referred to as “box placement data”) to the control device 3 described later. The box placement data is output by, for example, a control unit (not shown) provided in the turning device 2.

仮置台7は、水平な上面を有し、上記アーム装置1の移動範囲内に設けられている。仮置台7は、任意の位置に設けることができる。例えば、後述する第一撮像装置8が載置された撮影用載置台81の一部を仮置台7としてもよい。   The temporary table 7 has a horizontal upper surface and is provided within the movement range of the arm device 1. The temporary table 7 can be provided at an arbitrary position. For example, a part of the imaging mounting table 81 on which a first imaging device 8 described later is mounted may be used as the temporary mounting table 7.

第一撮像装置8は、撮像部の一例であって、撮影用載置台81に固定されている。第一撮像装置8は仮置台7の周囲に設けられていると好ましい。第一撮像装置8は、撮影位置において保持アーム部13に保持されたワークW(後述する、対象ワークWT)を、撮影する。このような第一撮像装置8の撮影動作は、後述する制御装置3の撮像制御部34により制御される。第一撮像装置8は、生成した画像データを後述する制御装置3に出力する。   The first image pickup device 8 is an example of an image pickup unit, and is fixed to a shooting table 81. The first imaging device 8 is preferably provided around the temporary table 7. The first imaging device 8 photographs the workpiece W (target workpiece WT described later) held by the holding arm unit 13 at the imaging position. Such a shooting operation of the first imaging device 8 is controlled by an imaging control unit 34 of the control device 3 to be described later. The first imaging device 8 outputs the generated image data to the control device 3 described later.

[1.4.3 制御装置について]
制御装置3は、例えば図示しない、入力端子、出力端子、マイコン、プログラムメモリ、およびメインメモリなどにより構成する。マイコンは、プログラムメモリからプログラムを読み出して、メインメモリを用いてプログラムを実行することにより、アーム装置1および旋回装置2の動作を制御する。なお、制御装置3の機能は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの論理回路、あるいは、プログラムとして実現されてもよい。
[1.4.3 Control device]
The control device 3 includes, for example, an input terminal, an output terminal, a microcomputer, a program memory, and a main memory (not shown). The microcomputer controls the operations of the arm device 1 and the turning device 2 by reading the program from the program memory and executing the program using the main memory. The function of the control device 3 may be realized as a logic circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or as a program.

制御装置3は、傾斜制御部31と、ワーク選択部33と、アーム制御部32と、撮像制御部34と、を機能ブロックとして含む。各機能ブロック31、33、32、34は、例えば、プログラムを実行するマイコンにより実現される。各機能ブロック31、32、33、34の機能については後述する。   The control device 3 includes an inclination control unit 31, a work selection unit 33, an arm control unit 32, and an imaging control unit 34 as functional blocks. Each functional block 31, 33, 32, 34 is realized by, for example, a microcomputer that executes a program. The function of each functional block 31, 32, 33, 34 will be described later.

[1.5 マニピュレータの動作について]
以下、本実施形態のマニピュレータAの動作について説明する。
[1.5 Manipulator operation]
Hereinafter, the operation of the manipulator A of the present embodiment will be described.

まず、図7のステップS1において、作業者は、ワークWが入った箱4(図4参照)を搬送コンベア(図示省略)に乗せる。この作業は作業者の手作業により行われる。なお、以下では、次工程である組付け工程で組付けられるワークが、図2Aに示すワークWである場合について説明する。   First, in step S1 of FIG. 7, the operator places the box 4 (see FIG. 4) containing the workpiece W on a transport conveyor (not shown). This operation is performed manually by the operator. In the following, a case will be described in which the workpiece to be assembled in the next assembly step is the workpiece W shown in FIG. 2A.

図7のステップS2において、搬送コンベア上の箱4は、マニピュレータAにおける旋回装置2の載置台21の上面まで搬送される。   In step S <b> 2 of FIG. 7, the boxes 4 on the transport conveyor are transported to the upper surface of the mounting table 21 of the turning device 2 in the manipulator A.

図7のステップS3において、マニピュレータAが箱4の中からワークWを取り出す。そして、マニピュレータAがワークWを次工程(例えば、組付け工程)に供給する。   In step S <b> 3 of FIG. 7, the manipulator A takes out the workpiece W from the box 4. And the manipulator A supplies the workpiece | work W to the following process (for example, assembly | attachment process).

以下、図8を参照して、箱4の中からワークWを取り出して次工程に搬送する際のマニピュレータAの動作について説明する。図8は、図7のステップS3におけるマニピュレータAの具体的な動作に関するフローチャートである。   Hereinafter, the operation of the manipulator A when taking out the workpiece W from the box 4 and transporting it to the next process will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart regarding a specific operation of the manipulator A in step S3 of FIG.

なお、以下で説明するマニピュレータAの動作は制御装置3により制御される。具体的には、旋回装置2の動作は、傾斜制御部31に制御される。アーム装置1の動作は、アーム制御部32に制御される。後述する図8のS307の、対象ワークWTを選択する処理は、ワーク選択部33に制御される。更に、第一撮像装置8の撮影動作は、撮影制御部34に制御される。   The operation of the manipulator A described below is controlled by the control device 3. Specifically, the operation of the turning device 2 is controlled by the inclination control unit 31. The operation of the arm device 1 is controlled by the arm control unit 32. The process of selecting a target work WT in S307 of FIG. 8 described later is controlled by the work selection unit 33. Further, the shooting operation of the first imaging device 8 is controlled by the shooting control unit 34.

図8のS301において、箱4が載置台21の上面に搬送されると、旋回装置2は、箱4が載置台21の上面に載置されたことを示すデータ(以下、「箱載置データ」という)を制御装置3(具体的には、傾斜制御部31)に出力する。なお、制御装置3が箱載置データを取得する方法は、上述の場合に限定されない。制御装置3は箱載置データを何らかの方法で取得すればよい。   When the box 4 is transported to the upper surface of the mounting table 21 in S301 of FIG. 8, the swivel device 2 uses the data indicating that the box 4 is mounted on the upper surface of the mounting table 21 (hereinafter referred to as “box mounting data”). Is output to the control device 3 (specifically, the tilt control unit 31). Note that the method by which the control device 3 acquires the box placement data is not limited to the above case. The control device 3 may acquire the box placement data by some method.

つぎに、図8のS302において、制御装置3が箱載置データを受信すると、制御装置3は旋回装置2を作動させる制御を行う。旋回装置2が作動すると、載置台21が図5Aに二点鎖線で示す状態から実線で示す状態に旋回する。箱4は載置台21とともに旋回して図5Aおよび図5Bに示す状態となる。   Next, in S302 of FIG. 8, when the control device 3 receives the box placement data, the control device 3 performs control to operate the turning device 2. When the turning device 2 operates, the mounting table 21 turns from the state indicated by the two-dot chain line in FIG. 5A to the state indicated by the solid line. The box 4 turns together with the mounting table 21 to be in the state shown in FIGS. 5A and 5B.

図5Aおよび図5Bに示す状態において、箱4は、水平面(図5Aの一点鎖線矢印αを含む面)に対して所定角度θ(図5A参照)だけ、図5Aの反時計周りの方向に傾いている。   In the state shown in FIGS. 5A and 5B, the box 4 is inclined in the counterclockwise direction of FIG. 5A by a predetermined angle θ (see FIG. 5A) with respect to the horizontal plane (the plane including the one-dot chain line arrow α in FIG. 5A). ing.

図5Aおよび図5Bに示す状態において、箱4内のワークWは、箱4の傾斜方向(図5Aに一点鎖線βで示す方向)における下側に移動している。この状態で、箱4内のワークWのうち傾斜方向において最も上側に配置された横ワーク列WSと、箱4の側壁のうち傾斜方向における上側に配置された第一側壁41の内面との間には、空間42が形成される。   In the state shown in FIGS. 5A and 5B, the workpiece W in the box 4 has moved downward in the inclination direction of the box 4 (the direction indicated by the one-dot chain line β in FIG. 5A). In this state, between the workpiece W in the box 4 that is disposed on the uppermost side in the tilt direction and the inner surface of the first side wall 41 that is disposed on the upper side in the tilt direction among the side walls of the box 4. A space 42 is formed.

空間42の傾斜方向に関する長さ寸法L(図5B参照)は、横ワーク列WSと、対象ワークWTの傾斜方向における下側に配置されている他のワークWとの重なり部分(つまり、絡まっている部分)の傾斜方向に関する長さ寸法L(図5B参照)よりも大きい(L<L)。 A length dimension L 1 (see FIG. 5B) regarding the inclination direction of the space 42 is an overlapping portion (that is, entangled) between the horizontal workpiece row WS and another workpiece W arranged on the lower side in the inclination direction of the target workpiece WT. (L 1 <L 2 ) which is larger than the length dimension L 2 (see FIG. 5B) in the inclination direction of the portion.

なお、箱4内のワークWのうち、箱4の横方向(図5Aの表裏方向)に並べられた複数個のワークWにより構成されるワークWの列が、横ワーク列WSである。一方、箱4内のワークWのうち、箱4の縦方向(本実施形態の場合、傾斜方向に一致)に並べられた複数個のワークWにより構成されるワークWの列が、縦ワーク列WLである。   Of the workpieces W in the box 4, a row of workpieces W formed of a plurality of workpieces W arranged in the horizontal direction of the box 4 (front and back direction in FIG. 5A) is a horizontal workpiece row WS. On the other hand, among the workpieces W in the box 4, a column of workpieces W composed of a plurality of workpieces W arranged in the vertical direction of the box 4 (in the present embodiment, coincides with the tilt direction) is a vertical workpiece column. WL.

次に、図8のS303において、旋回装置2は箱旋回動作の完了に関するデータ(以下、「旋回完了データ」という)を制御装置3に出力する。   Next, in S <b> 303 of FIG. 8, the turning device 2 outputs data relating to the completion of the box turning operation (hereinafter referred to as “turning completion data”) to the control device 3.

次に、図8のS304において、制御装置3が旋回完了データを受信すると、制御装置3(具体的には、アーム制御部32)はアーム装置1を作動させる制御を行う。なお、以下で説明するアーム装置1の動作は、制御装置3(つまり、アーム制御部32)が関節部111に設けられた関節駆動部(図示省略)、および、取付チャック部12の開閉機構122を制御することにより行われる。   Next, in S304 of FIG. 8, when the control device 3 receives the turning completion data, the control device 3 (specifically, the arm control unit 32) performs control to operate the arm device 1. The operation of the arm device 1 described below includes the joint drive unit (not shown) in which the control device 3 (that is, the arm control unit 32) is provided in the joint unit 111, and the opening / closing mechanism 122 of the attachment chuck unit 12. This is done by controlling.

次に、図8のS305において、アーム装置1が作動すると、多関節アーム部11が保持アーム部13を箱4の上方まで移動させる(図5C参照)。なお、図5Cに示す状態で、保持アーム部13(例えば、保持アーム部13の下端)と箱4(例えば、箱4の上端)との上下方向に関する距離Hは一定であってよい。 Next, in S305 of FIG. 8, when the arm device 1 is operated, the articulated arm portion 11 moves the holding arm portion 13 to above the box 4 (see FIG. 5C). Incidentally, in the state shown in FIG. 5C, the holding arm 13 (e.g., the holding arm lower end of 13) the distance H 1 concerning vertical direction and a box 4 (e.g., the upper end of the box 4) may be a constant.

次に、図8のS306において、取付チャック部12に固定されたカメラなどの第二撮像装置6により、箱4の内側に配置されたワークWを箱4の上方から撮影する。第二撮像装置6により撮影された画像データは制御装置3に出力される。   Next, in S <b> 306 of FIG. 8, the work W disposed inside the box 4 is photographed from above the box 4 by the second imaging device 6 such as a camera fixed to the mounting chuck portion 12. The image data photographed by the second imaging device 6 is output to the control device 3.

次に、図8のS307において、制御装置3が第二撮像装置6から画像データを受信すると、制御装置3(具体的には、ワーク選択部33)は、上記画像データに基づいて、搬送物の一例である対象ワークWTを選択する。対象ワークWTは、箱4内の複数個のワークWのうち傾斜方向における上側に空間42が存在するワークWである。本実施形態の場合、傾斜方向において最も上側に配置された横ワーク列WSを構成するワークWのうちの一つが対象ワークWTとして選択される。   Next, in S307 of FIG. 8, when the control device 3 receives the image data from the second imaging device 6, the control device 3 (specifically, the workpiece selection unit 33), based on the image data, the conveyed product A target work WT, which is an example of is selected. The target workpiece WT is a workpiece W in which a space 42 exists on the upper side in the tilt direction among the plurality of workpieces W in the box 4. In the case of the present embodiment, one of the workpieces W constituting the horizontal workpiece row WS arranged on the uppermost side in the tilt direction is selected as the target workpiece WT.

次に、図8のS308において、対象ワークWTが選択されると、保持アーム部13における爪部131が対象ワークWTの内径側に上方から進入する(図5D参照)。この状態において、保持アーム部13は閉状態である。   Next, when the target workpiece WT is selected in S308 of FIG. 8, the claw portion 131 in the holding arm portion 13 enters the inner diameter side of the target workpiece WT from above (see FIG. 5D). In this state, the holding arm portion 13 is in a closed state.

次に、図8のS309において、保持アーム部13における爪部131同士が、径方向および周方向に離れるように作動して、保持アーム部13が開状態となる(図5E参照)。この結果、保持アーム部13の爪部131が、対象ワークWTに対して対象ワークWTの内径側から当接して、対象ワークWTが保持アーム部13に保持される(図5E参照)。   Next, in S309 in FIG. 8, the claw portions 131 in the holding arm portion 13 are operated so as to be separated in the radial direction and the circumferential direction, and the holding arm portion 13 is in an open state (see FIG. 5E). As a result, the claw portion 131 of the holding arm portion 13 comes into contact with the target workpiece WT from the inner diameter side of the target workpiece WT, and the target workpiece WT is held by the holding arm portion 13 (see FIG. 5E).

次に、図8のS310において、保持アーム部13が、傾斜方向における上側(図5Eの矢印βの方向)に移動する。このような保持アーム部13の移動にともない、保持アーム部13に保持された対象ワークWTも傾斜方向における上側に移動する。 Next, in S310 of FIG. 8, the holding arm 13 is moved upward (arrow beta 1 in the direction of FIG. 5E) in the inclination direction. As the holding arm unit 13 moves, the target work WT held by the holding arm unit 13 also moves upward in the tilt direction.

換言すれば、保持アーム部13の移動にともない、対象ワークWTが空間42側に移動する(図5F参照)。この結果、対象ワークWTの、対象ワークWTの傾斜方向における下側に配置されている他のワークWとの軸方向の重なり(つまり、絡まり)が解消される。   In other words, the target work WT moves to the space 42 side as the holding arm portion 13 moves (see FIG. 5F). As a result, the overlap (that is, entanglement) in the axial direction of the target work WT with another work W arranged on the lower side in the tilt direction of the target work WT is eliminated.

次に、図8のS311において、保持アーム部13が、保持アーム部13の軸方向における一方側(図5Fに矢印gで示す方向)に移動する。この結果、保持アーム部13が、箱4の内部空間から外部空間に移動して、対象ワークWTが箱4から取出される(図5G参照)。なお、対象ワークWTが箱4から取り出された後の状態で、空間42は、箱4の内部空間のうち対象ワークWTが配置されていた部分だけ拡大する。 Next, in S <b> 311 of FIG. 8, the holding arm unit 13 moves to one side in the axial direction of the holding arm unit 13 (the direction indicated by the arrow g <b> 1 in FIG. 5F). As a result, the holding arm portion 13 moves from the internal space of the box 4 to the external space, and the target work WT is taken out from the box 4 (see FIG. 5G). In the state after the target work WT is taken out from the box 4, the space 42 is enlarged only by a portion of the internal space of the box 4 where the target work WT is arranged.

次に、図8のS312において、保持アーム部13が仮置台7の上方に移動した後、対象ワークWTを仮置台7に仮置きする。この状態で、保持アーム部13は対象ワークWTの保持を一時的に解除する(図5H参照)。   Next, in S <b> 312 of FIG. 8, after the holding arm unit 13 moves above the temporary placement table 7, the target work WT is temporarily placed on the temporary placement table 7. In this state, the holding arm unit 13 temporarily releases the holding of the target work WT (see FIG. 5H).

次に、図8のS313において、保持アーム部13と対象ワークWTとの位置調節を行う。位置調節は、例えば、対象ワークWTと保持アーム部13との、対象ワークWTの軸方向(図5Hの上下方向)における位置を適切にする(図5I参照)。以上のような対象ワークWTの仮置きおよび再保持を行う理由については後述する。   Next, in S313 of FIG. 8, the position adjustment of the holding arm unit 13 and the target work WT is performed. In the position adjustment, for example, the positions of the target work WT and the holding arm unit 13 in the axial direction (vertical direction in FIG. 5H) of the target work WT are made appropriate (see FIG. 5I). The reason for temporarily placing and re-holding the target workpiece WT as described above will be described later.

次に、図8のS314において、保持アーム部13により対象ワークWTを再保持する(図5J参照)。図5Jに示す状態では、保持アーム部13と対象ワークWTとの位置関係が、対象ワークWTを仮置台7に仮置きする前の状態(図5Gに示す状態)と異なる。   Next, in S314 of FIG. 8, the target work WT is again held by the holding arm unit 13 (see FIG. 5J). In the state shown in FIG. 5J, the positional relationship between the holding arm unit 13 and the target work WT is different from the state before the target work WT is temporarily placed on the temporary placement table 7 (the state shown in FIG. 5G).

次に、図8のS315において、保持アーム部13は撮影位置に移動する。そして、第一撮像装置8は、上記撮影位置において保持アーム部13に保持された対象ワークWTを撮影する。その後、第一撮像装置8は、生成した画像データを制御装置3に出力する。このような第一撮像装置8の動作は制御装置3の撮像制御部34により制御される。   Next, in S315 of FIG. 8, the holding arm unit 13 moves to the photographing position. And the 1st imaging device 8 image | photographs the object workpiece | work WT hold | maintained at the holding | maintenance arm part 13 in the said imaging | photography position. Thereafter, the first imaging device 8 outputs the generated image data to the control device 3. The operation of the first imaging device 8 is controlled by the imaging control unit 34 of the control device 3.

なお、第一撮像装置8には所定の撮影範囲が設定されている。本実施形態の場合、上記撮影範囲における縦方向(図5Kの上下方向)の範囲は、図5Kに二点鎖線Lと二点鎖線Lとの間である。一方、上記撮影範囲における横方向(図5Kの表裏方向)における範囲は、対象ワークWTの外径寸法よりも大きく設定されている。 Note that a predetermined shooting range is set in the first imaging device 8. In this embodiment, the range in the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 5K) in the imaging range is between chain lines L 1 and the two-dot chain line L 2 two-dot in FIG. 5K. On the other hand, the range in the horizontal direction (front and back direction in FIG. 5K) in the imaging range is set larger than the outer diameter dimension of the target work WT.

本実施形態の場合、図5Kに示す状態で、保持アーム部13に対する対象ワークWTの位置が適切な場合には、対象ワークWTのうち、対象ワークWTの軸方向における一方側の半部(図5Kの下半部)が、上記撮影範囲に入る。一方、対象ワークWTのうち、対象ワークWTの軸方向における他方側の半部(図5Kの上半部)は、上記撮影範囲に入らない。   In the case of the present embodiment, in the state shown in FIG. 5K, when the position of the target work WT with respect to the holding arm unit 13 is appropriate, one half of the target work WT in the axial direction of the target work WT (see FIG. The lower half of 5K) falls within the shooting range. On the other hand, the other half of the target workpiece WT in the axial direction of the target workpiece WT (the upper half of FIG. 5K) does not fall within the imaging range.

以下、図8のS313で対象ワークWTを仮置台7に仮置きする理由、および、図8のS314で保持アーム部13と対象ワークWTとの位置調節を行う理由について説明する。   Hereinafter, the reason why the target work WT is temporarily placed on the temporary placement table 7 in S313 of FIG. 8 and the reason for adjusting the position of the holding arm unit 13 and the target work WT in S314 of FIG. 8 will be described.

上述の図8のS315において、保持アーム部13に対する対象ワークWTの位置が不適切だと、保持アーム部13が上記撮影位置まで移動した際、対象ワークWTの上記撮影範囲に対する位置が不適切になる場合がある(図6参照)。すなわち、図6に示す状態では、対象ワークWTのうち、目印M1が付された部分が撮影範囲の下限位置(図6の二点鎖線L)よりも下方に位置している。 In S315 of FIG. 8 described above, if the position of the target work WT with respect to the holding arm unit 13 is inappropriate, when the holding arm unit 13 moves to the shooting position, the position of the target work WT with respect to the shooting range is inappropriate. (See FIG. 6). That is, in the state shown in FIG. 6, the portion of the target work WT marked with the mark M1 is located below the lower limit position (two-dot chain line L 2 in FIG. 6) of the imaging range.

図6に示す状態で、第一撮像装置8が対象ワークWTを撮影して生成した画像データには、目印M1に関する情報が含まれない。従って、このような不適切な画像データに基づいて、後述する制御装置3による判定(換言すれば、識別)が行われると、その結果も不適切になる。   In the state shown in FIG. 6, the image data generated by the first imaging device 8 photographing the target workpiece WT does not include information regarding the mark M1. Therefore, if a determination (in other words, identification) is performed by the control device 3 described later based on such inappropriate image data, the result becomes inappropriate.

そこで、保持アーム部13が上記撮影位置まで移動した際に、対象ワークWTの上記撮影範囲に対する位置が適切になるように、図8のS313およびS314の処理を行っている。   Therefore, the processing of S313 and S314 in FIG. 8 is performed so that the position of the target work WT with respect to the shooting range becomes appropriate when the holding arm unit 13 moves to the shooting position.

なお、保持アーム部13に対する対象ワークWTの位置が不適切になる理由としては、例えば、図8のS305において、保持アーム部13が箱4の上方に移動した状態(図5C参照)で、箱4内の各ワークWと保持アーム部13との上下方向における距離が異なることが挙げられる。   The reason why the position of the target work WT with respect to the holding arm unit 13 becomes inappropriate is, for example, in the state where the holding arm unit 13 is moved above the box 4 (see FIG. 5C) in S305 of FIG. The distance in the up-and-down direction between each workpiece | work W in 4 and the holding | maintenance arm part 13 is mentioned.

図5Cに示す状態で、箱4内の各ワークWと保持アーム部13との上下方向における距離が異なる理由としては、例えば、箱4の底部の塑性変形、各ワークW同士の絡まりなどが挙げられる。   In the state shown in FIG. 5C, the reason why the distances in the vertical direction between the workpieces W in the box 4 and the holding arm portions 13 are different is, for example, plastic deformation at the bottom of the box 4 or entanglement between the workpieces W. It is done.

次に、図8のS316において、制御装置3は、第一撮像装置8の画像データに基づいて対象ワークWTの判定を行う。具体的には、本実施形態の場合、対象ワークWTが、次工程で組付けるワークとして適切なワークであるか否かを判定する。   Next, in S <b> 316 of FIG. 8, the control device 3 determines the target work WT based on the image data of the first imaging device 8. Specifically, in the case of the present embodiment, it is determined whether or not the target work WT is an appropriate work as a work to be assembled in the next process.

以下、上記判定の方法の一例について簡単に説明する。先ず、制御装置3は、制御装置3に記憶されているワークに関する情報から、次工程で組付けるワークに付されている目印の色情報を読み出す。本実施形態の場合、次工程で組付けるワークは、図2Aに示すワークWであるため、上記目印の色情報は、ワークWの目印M1と同じ色となる。   Hereinafter, an example of the determination method will be briefly described. First, the control device 3 reads the color information of the mark attached to the workpiece to be assembled in the next process from the information regarding the workpiece stored in the control device 3. In the case of the present embodiment, since the workpiece to be assembled in the next process is the workpiece W shown in FIG. 2A, the color information of the mark has the same color as the mark M1 of the workpiece W.

次に、上記画像データ内に上記色情報と同じ色の部分が、所定の閾値よりも多く存在しているか否かを判定する。そして、上記色の部分が所定の閾値以上である場合に、対象ワークWTの種類が正しいと判定する。   Next, it is determined whether or not there are more portions of the same color as the color information than the predetermined threshold in the image data. And when the said color part is more than a predetermined threshold value, it determines with the kind of object workpiece | work WT being correct.

一方、画像データ内の上記色の部分が所定の閾値より小さい場合には、対象ワークWTの種類が誤っていると判定する。なお、所定の閾値は、撮影範囲とワークに付された目印の大きさとの関係を考慮して適宜設定する。上述の判定は、上記画像データにおける上記色情報と同じ色の部分の有無に基づいて行ってもよい。以上のように、本実施形態によれば、例えば、図2A乃至図2Cに示すワークW、Wa、Wbを、各ワークW、Wa、Wbに付された目印M1、M2、M3の色に基づいて識別可能である。   On the other hand, when the color portion in the image data is smaller than the predetermined threshold, it is determined that the type of the target work WT is incorrect. The predetermined threshold is appropriately set in consideration of the relationship between the photographing range and the size of the mark attached to the workpiece. The above determination may be performed based on the presence or absence of a portion having the same color as the color information in the image data. As described above, according to the present embodiment, for example, the works W, Wa, and Wb shown in FIGS. 2A to 2C are based on the colors of the marks M1, M2, and M3 attached to the works W, Wa, and Wb. Can be identified.

本実施形態の場合、対象ワークWTは、対象ワークWTの軸方向における一方の端部(本実施形態の場合、下端部)にのみ目印M1が付されている。このような対象ワークWTに対して、第一撮像装置8は、対象ワークWTの軸方向における一方側の半部のみを撮影する。このため、上記色の部分が所定の閾値以上である場合には、対象ワークWTの種類が正しいと判定するとともに、対象ワークWTの上下方向における向きを判定できる。   In the case of the present embodiment, the target work WT is provided with a mark M1 only at one end (in the case of the present embodiment, the lower end) in the axial direction of the target work WT. For such a target workpiece WT, the first imaging device 8 captures only one half of the target workpiece WT in the axial direction. For this reason, when the said color part is more than a predetermined threshold value, it is possible to determine that the type of the target workpiece WT is correct and to determine the orientation of the target workpiece WT in the vertical direction.

そして、図8のS316において、対象ワークWTが適切なものと判定された場合には、S317において、対象ワークWTが次工程(例えば、組付け工程)に供給される。なお、図8のS316において、対象ワークWTが不適切なものと判定された場合には、対象ワークWTは次工程(例えば、組付け工程)に供給されない。この場合には、例えば、対象ワークWTが不適切であることを通報部(図示省略)により作業者に通報するとともに、不適切と判定された対象ワークWTを所定の場所に移動させてもよい。   If it is determined in S316 of FIG. 8 that the target work WT is appropriate, the target work WT is supplied to the next process (for example, an assembling process) in S317. If it is determined in step S316 in FIG. 8 that the target work WT is inappropriate, the target work WT is not supplied to the next process (for example, the assembly process). In this case, for example, the reporting unit (not shown) notifies the worker that the target work WT is inappropriate, and the target workpiece WT determined to be inappropriate may be moved to a predetermined location. .

[1.5 付記]
上述の本実施形態の場合、旋回装置2により箱4を傾けることにより、空間42が形成される。ただし、これに限らず、例えば、搬送時の横方向への振動でワークWが箱4内で偏ることで、空間42が形成されることもある。
[1.5 Addendum]
In the case of the above-described embodiment, the space 42 is formed by tilting the box 4 by the swivel device 2. However, the present invention is not limited to this, and for example, the space 42 may be formed when the workpiece W is biased in the box 4 due to the vibration in the lateral direction during conveyance.

また、旋回装置2の載置台21を旋回させるアクチュエータは、上述のエアシリンダ22に限定されない。載置台21を旋回させるアクチュエータは、例えば、油圧式アクチュエータあるいはソレノイド式アクチュエータなどでもよい。また、載置台21を旋回させるアクチュエータは、ロータリアクチュエータなどでもよい。   Further, the actuator for turning the mounting table 21 of the turning device 2 is not limited to the air cylinder 22 described above. The actuator that rotates the mounting table 21 may be, for example, a hydraulic actuator or a solenoid actuator. The actuator for turning the mounting table 21 may be a rotary actuator or the like.

アーム装置1の構造は、本実施形態の場合に限定されない。例えば、保持アーム部13の爪部131の形状または数は、本実施形態の場合と異なっていてもよい。   The structure of the arm apparatus 1 is not limited to the case of this embodiment. For example, the shape or number of the claw portions 131 of the holding arm portion 13 may be different from that in the present embodiment.

対象ワークは、本実施形態のコイル状のワーク(例えば、バルブスプリング)に限定されない。対象ワークとしては、例えば、軸状、筒状だけでなく、アーム部で保持可能な各種形状のワークが挙げられる。この場合には、上述の旋回装置2はワークの形状を考慮しつつ適宜設ければよい。   The target workpiece is not limited to the coiled workpiece (for example, a valve spring) of the present embodiment. Examples of the target workpiece include not only a shaft shape and a cylindrical shape, but also various shapes of workpieces that can be held by an arm portion. In this case, the above-described turning device 2 may be provided as appropriate in consideration of the shape of the workpiece.

[1.6 実施形態1の作用・効果]
本実施形態によれば、上述のように、保持アーム部13に保持されたワークWの判定作業を自動化できるため、生産効率の向上を図れる。
[1.6 Functions and Effects of Embodiment 1]
According to the present embodiment, as described above, the work for determining the workpiece W held by the holding arm unit 13 can be automated, so that the production efficiency can be improved.

特に、本実施形態の場合、図8のS312において対象ワークWTを仮置台7に仮置きした後、図8のS313において保持アーム部13と対象ワークWTとの位置調節を行うように構成している。この構成により保持アーム部13に対する対象ワークWTの位置の適正化を図り、上記撮影位置において保持アーム部13に保持された対象ワークWTが、第一撮像装置8の撮影範囲に適切に入るようにしている。この結果、図8のS312およびS313の動作を行わない場合と比べて、搬送物である対象ワークWTの判定を効率よく行うことができる。なお、図8のS312およびS313の動作を行わない場合に生じる問題については、図6を参照して上述した通りである。   In particular, in the present embodiment, after the target work WT is temporarily placed on the temporary placement table 7 in S312 of FIG. 8, the position of the holding arm portion 13 and the target work WT is adjusted in S313 of FIG. Yes. With this configuration, the position of the target work WT with respect to the holding arm unit 13 is optimized, and the target work WT held by the holding arm unit 13 at the shooting position appropriately enters the shooting range of the first imaging device 8. ing. As a result, as compared with the case where the operations of S312 and S313 of FIG. The problem that occurs when the operations of S312 and S313 in FIG. 8 are not performed is as described above with reference to FIG.

本発明のマニピュレータおよび搬送物の判定方法は、各種ワークの生産ラインに適用できる。   The manipulator and the method for determining a conveyed product of the present invention can be applied to production lines for various workpieces.

A マニピュレータ
1 アーム装置
13 保持アーム部
131 爪部
2 旋回装置
7 仮置台
8 第一撮像装置
3 制御装置
31 傾斜制御部
32 アーム制御部
33 ワーク選択部
34 撮影制御部
4 箱
42 空間
W ワーク
M1 目印
WT 対象ワーク
A Manipulator 1 Arm device 13 Holding arm portion 131 Claw portion 2 Turning device 7 Temporary table 8 First imaging device 3 Control device 31 Tilt control portion 32 Arm control portion 33 Work selection portion 34 Shooting control portion 4 Box 42 Space W Work M1 Mark WT target work

Claims (6)

保持した搬送物を台に置き、前記搬送物の保持を解除した後、前記搬送物を再保持しつつ撮影位置まで移動するアーム部と、
前記撮影位置において前記アーム部に保持された前記搬送物を、撮影する撮像部と、
前記撮像部が生成する画像データに基づいて前記搬送物の判定を行う制御部と、を備える、
マニピュレータ。
An arm part that moves to the photographing position while holding the conveyed object again after placing the conveyed object held on a table and releasing the holding of the conveyed object;
An imaging unit for imaging the transported object held by the arm unit at the imaging position;
A control unit that determines the transported object based on image data generated by the imaging unit,
manipulator.
前記搬送物は、前記搬送物の所定方向における半部に目印を有し、
前記撮像部は前記搬送物の前記半部を撮影し、
前記制御部が、前記画像データ内の前記目印の情報に基づいて前記搬送物が適切なワークであるか否かを判定する、請求項1に記載のマニピュレータ。
The transported object has a mark on a half portion in a predetermined direction of the transported object,
The imaging unit photographs the half of the transported object,
The manipulator according to claim 1, wherein the control unit determines whether or not the conveyed product is an appropriate work based on information on the mark in the image data.
前記制御部が、箱内に配置されたコイル状の複数個のワークから、自身に対し所定方向に空間が存在するワークを、前記搬送物として選択し、
前記台に前記搬送物を置く前の状態で、前記アーム部が、前記搬送物を保持しつつ前記空間側に移動した後、前記箱の外部空間に移動する、請求項1〜2の何れか1項に記載のマニピュレータ。
The control unit selects a work having a space in a predetermined direction with respect to itself as a transported object from a plurality of coil-shaped works arranged in a box,
3. The arm according to claim 1, wherein the arm unit moves to the space side while holding the transported object and then moves to an external space of the box before the transported object is placed on the table. The manipulator according to item 1.
前記箱を水平面に対して所定角度傾ける傾斜装置を備える、請求項3に記載のマニピュレータ。   The manipulator according to claim 3, further comprising a tilting device that tilts the box at a predetermined angle with respect to a horizontal plane. 前記所定方向が前記箱の傾斜方向における上側である、請求項4に記載のマニピュレータ。   The manipulator according to claim 4, wherein the predetermined direction is an upper side in an inclination direction of the box. アーム部を備えたマニピュレータが搬送する搬送物を判定する搬送物の判定方法であって、
前記アーム部により保持された搬送物を台に置いた後、前記アーム部による前記搬送物の保持を解除し、
前記アーム部により前記搬送物を再保持しつつ撮影位置まで移動し、
撮像部により、前記撮影位置において前記アーム部に保持された前記搬送物を撮影し、
前記撮像部が生成する画像データに基づいて前記搬送物の判定を行う、
搬送物の判定方法。
A method for determining a conveyed object for determining a conveyed object conveyed by a manipulator including an arm part,
After placing the transported object held by the arm unit on a table, the holding of the transported object by the arm unit is released,
Move to the shooting position while holding the transported object again by the arm part,
Photographing the transported object held by the arm unit at the photographing position by the imaging unit,
Determining the transported object based on image data generated by the imaging unit;
Method for judging the transported item.
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