JP2023085717A - 部品バラシ装置、部品バラシ装置の制御方法およびピックアップシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ワークを所定の位置に整列させ、その後のピッキングを効率的に行うことができる部品バラシ装置、部品バラシ装置の制御方法およびピックアップシステムを提供すること。【解決手段】部品バラシ装置は、ワークが載置される載置面を有するトラフと、前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、前記振動により移動する複数の前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有する。また、前記ガイド壁は、Ｖ字状をなし、Ｖ字角度が６０°または１２０°である。【選択図】図６

Description

本発明は、部品バラシ装置、部品バラシ装置の制御方法およびピックアップシステムに関する。

特許文献１には、トレーに山積みにされた部品をカメラで撮像し、撮像により得られた画像に基づいて少なくとも１つの部品の姿勢を認識し、姿勢を認識した部品をロボットハンドで把持するピッキング装置が記載されている。

特開平５－１２７７２４号公報

しかしながら、このようなピッキング装置では、部品がトレーに山積みにされているため、ピッキングに時間がかかり、サイクルタイムの向上を図ることが困難である。

本発明の部品バラシ装置は、ワークが載置される載置面を有するトラフと、
前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
前記振動により移動する複数の前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有することを特徴とする。

本発明の部品バラシ装置の制御方法は、ワークが載置される載置面を有するトラフと、
前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有する部品バラシ装置の制御方法であって、
前記振動発生装置により前記トラフを振動させて複数の前記ワークを前記ガイド壁に沿わせて整列させることを特徴とする。

本発明のピックアップシステムは、ワークが載置される部品バラシ装置と、
前記部品バラシ装置に載置されている前記ワークをピックアップするロボットと、を有し、
前記部品バラシ装置は、ワークが載置される載置面を有するトラフと、
前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
前記振動により移動する複数の前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有することを特徴とする。

第１実施形態に係るピックアップシステムの全体図である。 ワークの一例を示す斜視図である。 ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。 部品バラシ装置を水平方向から見た断面図である。 部品バラシ装置を上側から見た透過図である。 部品バラシ装置を上側から見た平面図である。 部品バラシ装置を反転振動させた状態を示す断面図である。 部品バラシ装置を第１移動振動させた状態を示す断面図である。 部品バラシ装置を第２移動振動させた状態を示す断面図である。 部品バラシ装置の制御方法を示すフローチャートである。 部品バラシ装置の制御方法を説明するための断面図である。 部品バラシ装置の制御方法を説明するための断面図である。 ピックアップ方法の変形例を示す平面図である。 ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。 第２実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。 第３実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。 第４実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。 ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。 第５実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。 第６実施形態の部品バラシ装置を水平方向から見た断面図である。

以下、部品バラシ装置、部品バラシ装置の制御方法およびピックアップシステムの好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るピックアップシステムの全体図である。図２は、ワークの一例を示す斜視図である。図３は、ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。図４は、部品バラシ装置を水平方向から見た断面図である。図５は、部品バラシ装置を上側から見た透過図である。図６は、部品バラシ装置を上側から見た平面図である。図７は、部品バラシ装置を反転振動させた状態を示す断面図である。図８は、部品バラシ装置を第１移動振動させた状態を示す断面図である。図９は、部品バラシ装置を第２移動振動させた状態を示す断面図である。図１０は、部品バラシ装置の制御方法を示すフローチャートである。図１１および図１２は、それぞれ、部品バラシ装置の制御方法を説明するための断面図である。図１３は、ピックアップ方法の変形例を示す平面図である。図１４は、ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。

図１に示すピックアップシステム１００は、複数のワークＷを所定の形に整列させる部品バラシ装置２００と、部品バラシ装置２００上で整列したワークＷをピックアップするロボット４００と、ピックアップしたワークＷに対して所定の処理を行う作業台５００と、これら各部の駆動を制御する制御装置６００と、を有する。

このようなピックアップシステム１００の流れを簡単に説明すると、まず、作業員等が部品バラシ装置２００に複数のワークＷを投入することにより、トラフ２５０内に複数のワークＷが山積みにされる。つまり、複数のワークＷが無造作に重なり合った状態となる。ただし、部品バラシ装置２００へのワークＷの投入方法としては、特に限定されず、例えば、ロボット、コンベア等により行ってもよい。次に、部品バラシ装置２００を駆動して複数のワークＷを所定の姿勢に揃えると共に、所定の位置に整列させる。次に、ロボット４００でワークＷをピックアップして作業台５００まで搬送し、作業台５００においてワークＷに対して所定の処理を行う。なお、前記所定の処理としては、特に限定されないが、本実施形態では、図３に示すように、７つのワークＷを円状の収容ボックス９００内に最密充填状に収容する作業である。

このようなピックアップシステム１００によれば、ピックアップ前に複数のワークＷを所定の姿勢に揃えると共に所定の位置に整列させている。そのため、ワークＷの位置姿勢が既知となり、従来のように、カメラを用いた画像認識処理によりワークＷの位置姿勢を検出する必要が無くなる。したがって、ピックアップのサイクルタイムを短縮することができ、効率的なピックアップが可能なピックアップシステム１００となる。

以上、ピックアップシステム１００について簡単に説明した。以下、ピックアップシステム１００の各部について詳細に説明する。

なお、図２に示すように、ピックアップの対象であるワークＷは、対向する表面Ｗ１および裏面Ｗ２を有する円盤状である。ただし、ワークＷの構成としては、特に限定されない。また、以下では、図４に示すように表面Ｗ１または裏面Ｗ２が鉛直方向を向く姿勢を倒伏姿勢Ｗａとも言い、表面Ｗ１および裏面Ｗ２が水平方向を向く姿勢を起立姿勢Ｗｂとも言い、他のワークＷ上に重なる姿勢を重なり姿勢Ｗｃとも言う。また、倒伏姿勢のワークＷの高さをＤｗとも言う。なお、倒伏姿勢のワークＷの高さＤｗは、起立姿勢Ｗｂや重なり姿勢ＷｃのワークＷの高さよりも低い。

［部品バラシ装置２００］
図４に示すように、部品バラシ装置２００は、板状の基台２１０と、基台２１０に立設された４本の脚部２２０と、これら脚部２２０を介して基台２１０に接続されたトラフ２５０と、トラフ２５０に配置された隙間形成部２４０と、トラフ２５０を振動させる振動発生装置２６０と、複数のワークＷを所定の位置に整列させるガイド壁２９０と、を有する。このような部品バラシ装置２００では、振動発生装置２６０によってトラフ２５０を所定方向に振動させ、この振動によって複数のワークＷを移動させてガイド壁２９０に沿って整列させる。

４本の脚部２２０は、それぞれ、コイルばね２２１を有し、弾性変形可能である。また、これら４本の脚部２２０は、基台２１０の四隅にバランスよく配置されている。トラフ２５０は、これら４本の脚部２２０を介して基台２１０に固定されている。そのため、振動モーター２６１、２６２の振動が増強されてトラフ２５０に伝達され、トラフ２５０を基台２１０に対して大きく揺らすことができる。したがって、トラフ２５０上のワークＷの位置姿勢を容易に変化させることができる。また、トラフ２５０は、箱状をなし、その底面である載置面２５１が水平となるように配置されている。

また、振動発生装置２６０は、トラフ２５０の下面に配置された２つの振動モーター２６１、２６２を有する。振動モーター２６１、２６２は、それぞれ、モーターの回転軸２６１ａ、２６２ａに偏心錘２６１ｂ、２６２ｂが取り付けられた偏心モーターである。振動モーター２６１、２６２を駆動すると、偏心錘２６１ｂ、２６２ｂの作用によって回転軸２６１ａ、２６２ａに遠心力振動が発生する。この振動がトラフ２５０に伝わることにより、トラフ２５０が振動し、トラフ２５０内のワークＷの位置姿勢が変化する。ただし、振動発生装置２６０の構成は、振動を発生させることができれば、特に限定されない。

また、図５に示すように、振動モーター２６１、２６２は、鉛直方向からの平面視で、トラフ２５０の中心Ｏに対して両側に分かれて配置されている。すなわち、中心Ｏの一方側に振動モーター２６１が配置され、他方側に振動モーター２６２が配置されている。また、回転軸２６１ａ、２６２ａは、同一水平面上に位置しており、互いに平行である。ただし、振動モーター２６１、２６２の配置としては、特に限定されない。

また、振動モーター２６１、２６２には、回転軸２６１ａ、２６２ａの回転位置を検出する図示しないセンサーが配置されている。なお、「回転軸２６１ａ、２６２ａの回転位置」とは、偏心錘２６１ｂ、２６２ｂの位置すなわち回転軸２６１ａ、２６２ａの偏心方向Ｈ１、Ｈ２を意味する。これらのセンサーとしては、特に限定されないが、例えば、光透過型のエンコーダー、光反射型のエンコーダー等を用いることができる。

また、図４に示すように、トラフ２５０には、トラフ２５０内のワークＷの重なりを解消する隙間形成部２４０が配置されている。前述したように、トラフ２５０上には、ワークＷが無造作に山積みにされる。このままの状態では、ピックアップ可能なワークＷを検出したり、検出したワークＷの位置姿勢を検出したりするのに高精度な画像認識が必要であるし、ワークＷ毎にロボット４００のアプローチ方向が異なるため、制御が複雑化し易くサイクルタイムの向上を図ることができない。そこで、部品バラシ装置２００は、隙間形成部２４０を用いてワークＷの重なりを解消し、各ワークＷを倒伏姿勢Ｗａとすることにより、上述した問題を解消し、ピックアップのサイクルタイムの向上を図っている。

このような隙間形成部２４０は、載置面２５１の上方に位置している。また、隙間形成部２４０は、棒状、柱状または板状であり、トラフ２５０の側面に梁のようにして掛け渡されている。また、隙間形成部２４０は、振動モーター２６１、２６２の回転軸２６１ａ、２６２ａと同じ方向に延在している。このような配置とすることにより、特に、振動発生装置２６０によって、後述する第１移動振動および第２移動振動を励振させ易くなる。

また、図５に示すように、鉛直方向からの平面視で、隙間形成部２４０は、中心Ｏと重なるようにしてトラフ２５０の中央部に位置しており、トラフ２５０内を第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とに分割している。そして、作業の開始にあたり、第１領域Ｓ１に複数のワークＷが投入され、無造作に山積みにされる。なお、隙間形成部２４０の配置は、トラフ２５０を第１、第２領域Ｓ１、Ｓ２に分割することができれば、特に限定されず、どちらか一方側に偏って配置されていてもよい。

また、図４に示すように、隙間形成部２４０の下面２４１は、載置面２５１と平行な平坦面である。つまり、下面２４１は、水平面である。下面２４１は、隙間Ｇを隔てて載置面２５１と対向配置されている。そして、隙間Ｇの高さＤｇ（鉛直方向の長さ）は、Ｄｗ＜Ｄｇ＜２Ｄｗの範囲に設定されている。これにより、載置面２５１に載置された倒伏姿勢ＷａのワークＷだけが隙間Ｇを通過して第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２へ移動することができ、その他の姿勢のワークＷつまり重なり姿勢Ｗｃおよび起立姿勢ＷｂのワークＷは、隙間Ｇを通過できず、第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２への移動が規制される。

また、図６に示すように、ガイド壁２９０は、第２領域Ｓ２に配置されており、載置面２５１から立設している。ガイド壁２９０は、Ｖ字状の単位ガイド壁２９１を有し、この単位ガイド壁２９１が隙間形成部２４０の延在方向に沿って複数並んだ形状となっている。このように、複数の単位ガイド壁２９１を有することにより、例えば、１つの大きなＶ字状とする場合と比べてガイド壁２９０の長さＬを短くすることができる。そのため、部品バラシ装置２００の小型化を図ることができる。ただし、単位ガイド壁２９１の数としては、特に限定されない。

また、各単位ガイド壁２９１は、第１領域Ｓ１側を向いている。そのため、第１領域Ｓ１から移動して来たワークＷが各単位ガイド壁２９１内に誘導され易くなり、より確実かつ円滑にワークＷを所定位置に整列させることができる。ただし、各単位ガイド壁２９１の向きは特に限定されない。また、少なくとも１つの単位ガイド壁２９１の向きが他の単位ガイド壁２９１の向きと異なっていてもよい。

また、各単位ガイド壁２９１のＶ字角度θは、６０°である。そのため、複数のワークＷは、各単位ガイド壁２９１に沿って、所定の位置で最密充填状に整列する。なお、最密充填状とは、互いに接する３つのワークＷの中心が正三角形を形成する配列を言う。このように、ガイド壁２９０を用いて複数のワークＷを所定の位置および形状に整列させることにより、その後のワークＷのピックアップを効率的に行うことができる。

以上、部品バラシ装置２００の構成について説明した。次に、部品バラシ装置２００の駆動方法について図７ないし図９に基づいて簡単に説明する。例えば、図７に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に鉛直方向下側を向く状態から振動モーター２６１、２６２を互いに逆方向に回転駆動させると、これらの振動が相殺および重畳され、脚部２２０を弾性変形させながらトラフ２５０に上下方向の振動Ｂ１が付与される。これにより、トラフ２５０上のワークＷが上下に跳ねるように振動する。この振動により、ワークＷの向きを反転させることができる。そのため、以下では、この駆動を「反転振動」とも言う。

また、例えば、図８に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に右斜め下側を向く状態から振動モーター２６１、２６２を互いに逆方向に回転駆動させると、これらの振動が相殺および重畳され、脚部２２０を弾性変形させながらトラフ２５０に斜め方向の振動Ｂ２が付与される。これにより、トラフ２５０上のワークＷが右方向に移動する。この駆動により、ワークＷを第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２に移動させることができる。そのため、以下では、この振動を「第１移動振動」とも言う。

また、例えば、図９に示すように、偏心方向Ｈ１、Ｈ２が共に左斜め下側を向く状態から振動モーター２６１、２６２を互いに逆方向に回転駆動させると、これらの振動が相殺および重畳され、脚部２２０を弾性変形させながらトラフ２５０に斜め方向の振動Ｂ３が付与される。これにより、トラフ２５０上のワークＷが左方向に移動する。この駆動により、ワークＷを第２領域Ｓ２から第１領域Ｓ１に移動させることができる。そのため、以下では、この振動を「第２移動振動」とも言う。

このように、振動発生装置２６０が第１移動振動、第２移動振動および反転振動を発生することができるため、トラフ２５０内でのワークＷの位置姿勢を自在に制御することができる。したがって、後述するような部品バラシ装置２００の制御が簡単かつ円滑となる。

［ロボット４００］
ロボット４００は、スカラロボット（水平多関節ロボット）である。図１に示すように、ロボット４００は、床面に固定されたベース４１０と、ベース４１０に接続されたロボットアーム４２０と、を有する。ロボットアーム４２０は、基端部がベース４１０に接続され、ベース４１０に対して鉛直方向に沿った第１回動軸Ｊ１まわりに回動する第１アーム４２１と、基端部が第１アーム４２１の先端部に接続され、第１アーム４２１に対して鉛直方向に沿った第２回動軸Ｊ２まわりに回動する第２アーム４２２と、を有する。

また、第２アーム４２２の先端部には作業ヘッド４３０が設けられている。作業ヘッド４３０は、第２アーム４２２の先端部に同軸的に配置されたスプラインナット４３１およびボールネジナット４３２と、スプラインナット４３１およびボールネジナット４３２に挿通されたスプラインシャフト４３３と、を有する。スプラインシャフト４３３は、第２アーム４２２に対して鉛直方向に沿った第３回動軸Ｊ３まわりに回転可能で、かつ、第３回動軸Ｊ３に沿って昇降可能である。

また、スプラインシャフト４３３の下端部にはエンドエフェクター４４０が装着されている。エンドエフェクター４４０は、着脱自在であり目的の作業に適したものが適宜選択される。本実施形態のエンドエフェクター４４０は、ワークＷを吸着して保持するハンドであり、７つの吸着ノズルが最密充填状に配置されている。これにより、７つのワークＷを一度にピックアップすることができ、作業効率が向上する。

以上、ロボット４００について説明したが、ロボット４００としては、特に限定されず、例えば、６つの回転軸を有するロボットアームを備えた６軸ロボットであってもよい。

［制御装置６００］
制御装置６００は、部品バラシ装置２００およびロボット４００の駆動をそれぞれ制御する。このような制御装置６００は、例えば、コンピューターから構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部装置との接続を行う外部インターフェースと、を有する。メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することができる。制御装置６００の構成要素の一部または全部は、ロボット４００の筐体の内側に配置されてもよい。また、制御装置６００は、複数のプロセッサーにより構成されてもよい。

以上、ピックアップシステム１００について説明した。次に、図１０ないし図１４に基づいて、部品バラシ装置２００の制御方法を説明する。

まず、図１１に示すように、ステップＳ１０１として、部品バラシ装置２００の第１領域Ｓ１に複数のワークＷを投入し、山積みの状態とする。次に、図１２に示すように、ステップＳ１０２として、部品バラシ装置２００を第１移動振動させ、ワークＷを第１領域Ｓ１から第２領域Ｓ２へ移動させる。この際、隙間形成部２４０の作用によって、倒伏姿勢ＷａのワークＷだけが隙間Ｇを通過して第２領域Ｓ２へ移動する。もともと重なり姿勢Ｗｃや起立姿勢ＷｂであったワークＷは、振動や隙間形成部２４０との接触によって倒伏姿勢Ｗａとなった後、隙間Ｇを通過して第２領域Ｓ２へ移動する。そして、第２領域Ｓ２に移動したワークＷは、ガイド壁２９０に沿って所定の位置に並び、図６に示したように、各単位ガイド壁２９１内において複数のワークＷが最密充填状に整列する。なお、本実施形態では、各単位ガイド壁２９１内に１０個のワークＷが最密充填状に整列し、このうち、鎖線で囲まれた領域Ｑ内の７つのワークＷがロボット４００によってまとめてピックアップされるようロボット４００の駆動が制御される。

次に、ステップＳ１０３として、複数の領域Ｑの中から１つの領域Ｑをピックアップ対象に決定する。次に、ステップＳ１０４として、ステップＳ１０３でピックアップ対象とした領域Ｑにある７つのワークＷをロボット４００でまとめてピックアップして作業台５００まで搬送する。作業台５００には、図３で示した収容ボックス９００が用意されており、この収容ボックス９００内に７つのワークＷをそのままの配置で収め、リリースする。そして、全ての領域Ｑのピックアップを終えるまでステップＳ１０３からステップＳ１０４を繰り返し、その後、ピックアップ作業を終了する。

以上、部品バラシ装置２００の制御方法について説明した。このような制御方法によれば、ワークＷを所定の位置および形状に整列させることができる。そのため、従来では必要だったカメラ等を用いたワークＷの位置姿勢の検出が不要となり、ステップＳ１０３への移行がよりスムーズとなる。また、ステップＳ１０３においても、ワークＷの位置姿勢が既知であるため、予めピックアップ時のロボット動作をプログラムしておくこともできる。また、ピックアップ時のロボット動作が実質的に上下動だけの単純な動きとなるため、ピックアップ作業をより確実かつスムーズに行うことができる。したがって、ピックアップのサイクルタイムの向上を図ることができる。

なお、全ての領域Ｑのピックアップを終えても、トラフ２５０内に十分な数のワークＷが残っている場合、例えば、トラフ２５０を第１移動振動させ、単位ガイド壁２９１外にあるワークＷを移動させて、再び、各単位ガイド壁２９１内に１０個のワークＷを最密充填状に整列させてもよい。また、第２移動振動によって第２領域Ｓ２内のワークＷをいったん第１領域Ｓ１（単位ガイド壁２９１外）に移動させた後、改めてトラフ２５０を第１移動振動させ、各単位ガイド壁２９１内に１０個のワークＷを最密充填状に整列させてもよい。

また、例えば、ステップＳ１０２とステップＳ１０３との間に、各領域Ｑ内に１０個のワークＷが所定の位置で最密充填状に整列しているかを確認するためのステップを加えてもよい。例えば、トラフ２５０のワークＷの数、配置の偏り等によっては、単位ガイド壁２９１内に１０個のワークＷが整列しない場合も考えられる。そこで、ロボット４００によるピックアップを実行する前に、各領域Ｑ内に１０個のワークＷが所定の位置で最密充填状に整列しているかを確認することにより、ピックアップがうまくできない、収容ボックス９００内のワークＷの数が足りない等の作業ミスを抑制することができる。なお、各領域Ｑ内に１０個のワークＷが所定の位置で最密充填状に整列しているかを確認する方法としては、特に限定されないが、例えば、カメラ、深度センサー等のビジョンを用いた画像認識処理が挙げられる。なお、この場合の画像認識処理は、簡単な処理で足り、従来のようにワークＷの位置や姿勢を高精度に検出する方法に比べてはるかに容易であるし、処理にかかる時間も短くて済む。また、安価なビジョンでも十分であり、ピックアップシステム１００のコスト増を抑制することもできる。

また、ピックアップするワークＷの数や配置としては、特に限定されない。例えば、図１３および図１４に示すように領域Ｑ内にある３つのワークＷをまとめてピックアップし、３つのワークＷが収容可能な収容ボックス９００に収容してもよい。

以上、ピックアップシステム１００について説明した。このようなピックアップシステム１００が有する部品バラシ装置２００は、前述したように、ワークＷが載置される載置面２５１を有するトラフ２５０と、トラフ２５０を振動させ、ワークＷを移動させる振動発生装置２６０と、振動により移動する複数のワークＷを載置面２５１上で整列させるガイド壁２９０と、を有する。このような構成によれば、複数のワークＷを所定の位置に整列させることができるため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業を容易かつ円滑に行うことができる。特に、従来と比べてカメラを用いたワークＷの位置姿勢の検出が不要となるため、ワークＷを整列後、速やかにピックアップ作業に移行することができる。したがって、ピックアップのサイクルタイムの向上を図ることができる。

また、前述したように、ガイド壁２９０は、Ｖ字状をなしている。このような形状とすることにより、ガイド壁２９０にワークＷを誘導し易くなり、より確実にかつより精度よく、複数のワークＷをガイド壁２９０に沿って整列させることができる。そのため、ワークＷの位置ずれを効果的に抑制することができる。

また、前述したように、Ｖ字角度θが６０°である。これにより、ワークＷを最密充填状に整列させることができる。

また、前述したように、ガイド壁２９０は、Ｖ字状をなしている単位ガイド壁２９１を複数有する。これにより、単位ガイド壁２９１毎にワークＷをまとめてピックアップすることが可能となる。つまり、部品バラシ装置２００の一度の駆動で、ワークＷのピックアップを単位ガイド壁２９１の数分行うことができる。そのため、より効率的なピックアップが可能となる。

また、前述したように、部品バラシ装置２００は、トラフ２５０を第１領域Ｓ１と第２領域Ｓ２とに分割すると共に、第１領域Ｓ１と第２領域との間に、載置面２５１との間に所定の姿勢のワークＷだけが通過可能な隙間Ｇを形成している隙間形成部２４０を有する。これにより、ワークＷの姿勢を揃えることができる。そのため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業を容易かつ円滑に行うことができる。

また、前述したように、部品バラシ装置２００の制御方法は、ワークＷが載置される載置面２５１を有するトラフ２５０と、トラフ２５０を振動させ、ワークＷを移動させる振動発生装置２６０と、ワークＷを載置面２５１上で整列させるガイド壁２９０と、を有する部品バラシ装置２００の制御方法であって、振動発生装置２６０によりトラフ２５０を振動させて複数のワークＷをガイド壁２９０に沿わせて整列させる。このような方法によれば、複数のワークＷを所定の位置に整列させることができるため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業を容易かつ円滑に行うことができる。特に、従来と比べてカメラを用いたワークＷの位置姿勢の検出が不要となるため、ワークＷを整列後、速やかにピックアップ作業に移行することができる。したがって、ピックアップのサイクルタイムの向上を図ることができる。

また、前述したように、部品バラシ装置２００の制御方法では、複数のワークＷを最密充填状に整列させる。これにより、ワークＷを密に整列させることができるため、ワークＷの所定位置（予め想定される位置）からの位置ずれが起き難くなる。そのため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業をより確実に行うことができる。

また、前述したように、ピックアップシステム１００は、ワークＷが載置される部品バラシ装置２００と、部品バラシ装置２００に載置されているワークＷをピックアップするロボット４００と、を有する。そして、部品バラシ装置２００は、ワークＷが載置される載置面２５１を有するトラフ２５０と、トラフ２５０を振動させ、ワークＷを移動させる振動発生装置２６０と、振動により移動する複数のワークＷを載置面２５１上で整列させるガイド壁２９０と、を有する。このような構成によれば、複数のワークＷを所定の位置に整列させることができるため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業を容易かつ円滑に行うことができる。特に、従来と比べてカメラを用いたワークＷの位置姿勢の検出が不要となるため、ワークＷを整列後、速やかにピックアップ作業に移行することができる。したがって、ピックアップのサイクルタイムの向上を図ることができる。

＜第２実施形態＞
図１５は、第２実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。

本実施形態のピックアップシステム１００は、部品バラシ装置２００の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態のピックアップシステム１００と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１５に示すように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、各単位ガイド壁２９１の先端が平坦にカットされている。このような構成によれば、前述した第１実施形態と比べて、ガイド壁２９０の長さＬを短くすることができるため、部品バラシ装置２００の小型化を図ることができる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第３実施形態＞
図１６は、第３実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。

本実施形態のピックアップシステム１００は、部品バラシ装置２００の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態のピックアップシステム１００と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１６に示すように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、各単位ガイド壁２９１のＶ字角度θが１２０°となっている。このような構成によっても、前述した第１実施形態と同様に、ワークＷを最密充填状に整列させることができる。なお、前述した第１実施形態（Ｖ字角度＝６０°）と比べてガイド壁２９０の長さＬが短縮される分、幅Ｗが増大する。したがって、トラフ２５０の形状等に基づいて、Ｖ字角度θを６０°、１２０°のいずれかにするかを決定すればよい。

以上のように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、前述したように、Ｖ字角度θが１２０°である。これにより、ワークＷを最密充填状に整列させることができる。

このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第４実施形態＞
図１７は、第４実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。図１８は、ワークが収容ボックスに収容された状態を示す斜視図である。

本実施形態のピックアップシステム１００は、部品バラシ装置２００の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態のピックアップシステム１００と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１７に示すように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、各単位ガイド壁２９１のＶ字角度θが９０°となっている。そのため、複数のワークＷは、ガイド壁２９０に沿って行列状に整列する。このような構成によれば、例えば、図１８に示すように、収容ボックス９００に行列状にワークＷを収容する場合に特に有効となる。また、ワークＷを密に整列させることができるため、ワークＷの所定位置（予め想定される位置）からの位置ずれが起き難くなる。そのため、ロボット４００によるピックアップ作業をより確実に行うことができる。

以上のように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、前述したように、Ｖ字角度θが９０°である。これにより、ワークＷを行列状に整列させることができる。

また、前述したように、部品バラシ装置２００の制御方法では、複数のワークＷを行列状に整列させる。これにより、ワークＷを密に整列させることができるため、ワークＷの所定位置（予め想定される位置）からの位置ずれが起き難くなる。そのため、その後の作業、本実施形態では、ロボット４００によるピックアップ作業をより確実に行うことができる。

このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第５実施形態＞
図１９は、第５実施形態の部品バラシ装置が有するガイド壁を示す平面図である。

本実施形態のピックアップシステム１００は、部品バラシ装置２００の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態のピックアップシステム１００と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図１９に示すように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、各単位ガイド壁２９１が漏斗状となっており、複数のワークＷが縦一列に整列する。特に、開口部が拡幅しているため、各単位ガイド壁２９１内にワークＷを誘導し易くなっている。

このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

＜第６実施形態＞
図２０は、第６実施形態の部品バラシ装置を水平方向から見た断面図である。

本実施形態のピックアップシステム１００は、部品バラシ装置２００の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態のピックアップシステム１００と同様である。そのため、以下の説明では、本実施形態に関し、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。また、本実施形態における図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。

図２０に示すように、本実施形態の部品バラシ装置２００では、振動発生装置２６０が４つのボイスコイルモーター２６３を有している。また、各ボイスコイルモーター２６３は、本体２６３ａと、通電により本体２６３ａに対して鉛直方向に振動する振動軸２６３ｂと、を有しており、このうち本体２６３ａが基台２１０に固定され、振動軸２６３ｂがトラフ２５０に固定されている。つまり、本実施形態では、脚部２２０としてボイスコイルモーター２６３を用いている。このような構成によれば、各ボイスコイルモーター２６３、２６３、２６３、２６３の振動の大きさやタイミングを制御することにより、第１移動振動、第２移動振動、反転振動を付与することができる。

なお、図２０では、２つのボイスコイルモーター２６３しか図示されていないが、前述した第１実施形態の脚部２２０と同様に、基台２１０の四隅に４つのボイスコイルモーター２６３が配置されている。

このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

以上、本発明の部品バラシ装置、部品バラシ装置の制御方法およびピックアップシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、各実施形態を適宜組み合わせてもよい。

１００…ピックアップシステム、２００…部品バラシ装置、２１０…基台、２２０…脚部、２２１…コイルばね、２４０…隙間形成部、２４１…下面、２５０…トラフ、２５１…載置面、２６０…振動発生装置、２６１…振動モーター、２６１ａ…回転軸、２６１ｂ…偏心錘、２６２…振動モーター、２６２ａ…回転軸、２６２ｂ…偏心錘、２６３…ボイスコイルモーター、２６３ａ…本体、２６３ｂ…振動軸、２９０…ガイド壁、２９１…単位ガイド壁、４００…ロボット、４１０…ベース、４２０…ロボットアーム、４２１…第１アーム、４２２…第２アーム、４３０…作業ヘッド、４３１…スプラインナット、４３２…ボールネジナット、４３３…スプラインシャフト、４４０…エンドエフェクター、５００…作業台、６００…制御装置、９００…収容ボックス、Ｂ１…振動、Ｂ２…振動、Ｂ３…振動、Ｄ…幅、Ｄｇ…高さ、Ｄｗ…高さ、Ｇ…隙間、Ｈ１…偏心方向、Ｈ２…偏心方向、Ｊ１…第１回動軸、Ｊ２…第２回動軸、Ｊ３…第３回動軸、Ｌ…長さ、Ｏ…中心、Ｑ…領域、Ｓ１…第１領域、Ｓ１０１…ステップ、Ｓ１０２…ステップ、Ｓ１０３…ステップ、Ｓ１０４…ステップ、Ｓ２…第２領域、Ｗ…ワーク、Ｗ１…表面、Ｗ２…裏面、Ｗａ…倒伏姿勢、Ｗｂ…起立姿勢、Ｗｃ…姿勢、θ…Ｖ字角度

Claims (10)

1. ワークが載置される載置面を有するトラフと、
   前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
   前記振動により移動する複数の前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有することを特徴とする部品バラシ装置。
2. 前記ガイド壁は、Ｖ字状をなしている請求項１に記載の部品バラシ装置。
3. Ｖ字角度が６０°または１２０°である請求項２に記載の部品バラシ装置。
4. Ｖ字角度が９０°である請求項２に記載の部品バラシ装置。
5. 前記ガイド壁は、前記Ｖ字状をなしている単位ガイド壁を複数有する請求項２ないし４のいずれか１項に記載の部品バラシ装置。
6. 前記トラフを第１領域と第２領域とに分割すると共に、前記第１領域と前記第２領域との間に、前記載置面との間に所定の姿勢のワークだけが通過可能な隙間を形成している隙間形成部を有する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の部品バラシ装置。
7. ワークが載置される載置面を有するトラフと、
   前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
   前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有する部品バラシ装置の制御方法であって、
   前記振動発生装置により前記トラフを振動させて複数の前記ワークを前記ガイド壁に沿わせて整列させることを特徴とする部品バラシ装置の制御方法。
8. 複数の前記ワークを最密充填状に整列させる請求項７に記載の部品バラシ装置の制御方法。
9. 複数の前記ワークを行列状に整列させる請求項７に記載の部品バラシ装置の制御方法。
10. ワークが載置される部品バラシ装置と、
    前記部品バラシ装置に載置されている前記ワークをピックアップするロボットと、を有し、
    前記部品バラシ装置は、ワークが載置される載置面を有するトラフと、
    前記トラフを振動させ、前記ワークを移動させる振動発生装置と、
    前記振動により移動する複数の前記ワークを前記載置面上で整列させるガイド壁と、を有することを特徴とするピックアップシステム。

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