JP2024013850A - 振動発生装置およびピックアップシステム - Google Patents
振動発生装置およびピックアップシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024013850A JP2024013850A JP2022116242A JP2022116242A JP2024013850A JP 2024013850 A JP2024013850 A JP 2024013850A JP 2022116242 A JP2022116242 A JP 2022116242A JP 2022116242 A JP2022116242 A JP 2022116242A JP 2024013850 A JP2024013850 A JP 2024013850A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- base
- vibrating
- vibration
- vibration generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 79
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 210000001364 upper extremity Anatomy 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920006149 polyester-amide block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/02—Devices for feeding articles or materials to conveyors
- B65G47/04—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles
- B65G47/12—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from disorderly-arranged article piles or from loose assemblages of articles
- B65G47/14—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from disorderly-arranged article piles or from loose assemblages of articles arranging or orientating the articles by mechanical or pneumatic means during feeding
- B65G47/1407—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from disorderly-arranged article piles or from loose assemblages of articles arranging or orientating the articles by mechanical or pneumatic means during feeding the articles being fed from a container, e.g. a bowl
- B65G47/1414—Devices for feeding articles or materials to conveyors for feeding articles from disorderly-arranged article piles or from loose assemblages of articles arranging or orientating the articles by mechanical or pneumatic means during feeding the articles being fed from a container, e.g. a bowl by means of movement of at least the whole wall of the container
- B65G47/1421—Vibratory movement
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0096—Programme-controlled manipulators co-operating with a working support, e.g. work-table
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/10—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy
- B06B1/16—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of mechanical energy operating with systems involving rotary unbalanced masses
- B06B1/161—Adjustable systems, i.e. where amplitude or direction of frequency of vibration can be varied
- B06B1/166—Where the phase-angle of masses mounted on counter-rotating shafts can be varied, e.g. variation of the vibration phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion
- B25J9/1697—Vision controlled systems
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G27/00—Jigging conveyors
- B65G27/08—Supports or mountings for load-carriers, e.g. framework, bases, spring arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G27/00—Jigging conveyors
- B65G27/10—Applications of devices for generating or transmitting jigging movements
- B65G27/16—Applications of devices for generating or transmitting jigging movements of vibrators, i.e. devices for producing movements of high frequency and small amplitude
- B65G27/18—Mechanical devices
- B65G27/20—Mechanical devices rotating unbalanced masses
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
- B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
- B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
- B65G47/902—Devices for picking-up and depositing articles or materials provided with drive systems incorporating rotary and rectilinear movements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0093—Programme-controlled manipulators co-operating with conveyor means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Robotics (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Jigging Conveyors (AREA)
- Specific Conveyance Elements (AREA)
Abstract
【課題】様々な方向の振動に対して優れた減衰力を発揮することのできる振動発生装置およびピックアップシステムを提供すること。【解決手段】振動発生装置は、基台と、ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、前記減衰部は、前記基台に連結する基台側連結部と、前記振動部に連結する振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在する粘弾性部材と、を有する。【選択図】図3
Description
本発明は、振動発生装置およびピックアップシステムに関する。
特許文献1に記載されている振動移送装置は、基台と、基台の上に立設している複数のバネ脚と、複数のバネ脚の上端に支持されているフレームと、フレームの上側に取り付けられている搬送トラフと、フレームの下側に取り付けられているモーターベースと、モーターベースに取り付けられている3台の振動モーターと、を有する。このような振動移送装置では、3台の振動モーターの駆動を個別に制御することにより、搬送トラフに一定方向の振動を付与することができる。
このような特許文献1の振動移送装置では、振動モーター停止後の搬送トラフの残留振動を迅速に減衰させることが困難である。ここで、例えば、基台とフレームとを連結する減衰装置(ダンパー)を用いて搬送トラフの残留振動を迅速に減衰させることが容易に考えられる。しかしながら、減衰装置を用いたとしても、鉛直方向の振動、水平方向の振動、斜め方向の振動等、様々な方向への振動に対して減衰力を発揮することは困難である。
本発明の振動発生装置は、基台と、
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有する。
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有する。
本発明のピックアップシステムは、ワークが載置される振動発生装置と、
前記振動発生装置に載置されている前記ワークを撮像するビジョンと、
前記ビジョンの撮像結果に基づいて、前記振動発生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、
前記振動発生装置は、基台と、
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有する。
前記振動発生装置に載置されている前記ワークを撮像するビジョンと、
前記ビジョンの撮像結果に基づいて、前記振動発生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、
前記振動発生装置は、基台と、
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有する。
以下、本発明の振動発生装置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構成を示す正面図である。図2は、ロボットを示す正面図である。図3は、振動発生装置の正面図である。図4および図5は、それぞれ、振動発生装置の側面図である。図6は、振動発生装置の手前側の脚部を省略した正面図である。図7ないし図10は、それぞれ、振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。図11は、減衰部を正面側から見た拡大断面図である。図12は、減衰部を側面側から見た拡大断面図である。図13ないし図15は、減衰部の変形例を示す拡大断面図である。図16は、ピックアップシステムの駆動方法を示すフローチャートである。
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構成を示す正面図である。図2は、ロボットを示す正面図である。図3は、振動発生装置の正面図である。図4および図5は、それぞれ、振動発生装置の側面図である。図6は、振動発生装置の手前側の脚部を省略した正面図である。図7ないし図10は、それぞれ、振動発生装置の駆動を説明するための正面図である。図11は、減衰部を正面側から見た拡大断面図である。図12は、減衰部を側面側から見た拡大断面図である。図13ないし図15は、減衰部の変形例を示す拡大断面図である。図16は、ピックアップシステムの駆動方法を示すフローチャートである。
図1に示すピックアップシステム100は、搬送対象であるワークWが載置される振動発生装置200と、ワークWを搬送する搬送装置としてのコンベア300と、振動発生装置200に載置されたワークWを撮像するビジョン400と、振動発生装置200に載置されたワークWをピックアップし、ピックアップしたワークWをコンベア300上にリリースするロボット500と、これら各部の駆動を制御する制御装置600と、を有している。
[ロボット500]
ロボット500は、スカラロボット(水平多関節ロボット)である。図2に示すように、ロボット500は、床面に固定されているベース510と、ベース510に接続されているロボットアーム520と、を有している。ロボットアーム520は、基端部がベース510に接続され、ベース510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521と、基端部が第1アーム521の先端部に接続され、第1アーム521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522と、を有している。
ロボット500は、スカラロボット(水平多関節ロボット)である。図2に示すように、ロボット500は、床面に固定されているベース510と、ベース510に接続されているロボットアーム520と、を有している。ロボットアーム520は、基端部がベース510に接続され、ベース510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521と、基端部が第1アーム521の先端部に接続され、第1アーム521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522と、を有している。
また、第2アーム522の先端部には作業ヘッド530が設けられている。作業ヘッド530は、第2アーム522の先端部に同軸的に配置されているスプラインナット531およびボールネジナット532と、スプラインナット531およびボールネジナット532に挿通されているスプラインシャフト533と、を有している。スプラインシャフト533は、第2アーム522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533の下端部にはエンドエフェクター540が装着されている。エンドエフェクター540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540は、ワークWを挟持して保持するハンドである。
また、ロボット500は、ベース510に対して第1アーム521を第1回動軸J1まわりに回動させる第1駆動装置571と、第1アーム521に対して第2アーム522を第2回動軸J2まわりに回動させる第2駆動装置572と、スプラインナット531を回転させてスプラインシャフト533を第3回動軸J3まわりに回転させる第3駆動装置573と、ボールネジナット532を回転させてスプラインシャフト533を第3回動軸J3に沿った方向に昇降させる第4駆動装置574と、を有している。
また、図示しないが、第1、第2、第3、第4駆動装置571、572、573、574には、それぞれ、駆動源としてのモーターと、モーターの回転量を検出するエンコーダーと、が設置されている。制御装置600は、ピックアップシステム100の運転中、各エンコーダーの出力が示すロボットアーム520の位置と制御目標である目標位置とを一致させるフィードバック制御を実行する。
以上、ロボット500について説明したが、ロボット500としては、特に限定されず、例えば、回転軸を6つ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。
[コンベア300]
図1に示すように、コンベア300は、ワークWが載置されるベルト310と、ベルト310を送る搬送ローラー320と、搬送ローラー320を駆動する図示しないモーターと、搬送ローラー320の回転量に応じた信号を制御装置600に出力する搬送量センサー330と、を有する。制御装置600は、ピックアップシステム100の運転中、搬送量センサー330の出力が示すワークWの搬送速度と制御目標である目標搬送速度とを一致させるフィードバック制御を実行する。これにより、ワークWを所望の速度で安定して搬送することができる。
図1に示すように、コンベア300は、ワークWが載置されるベルト310と、ベルト310を送る搬送ローラー320と、搬送ローラー320を駆動する図示しないモーターと、搬送ローラー320の回転量に応じた信号を制御装置600に出力する搬送量センサー330と、を有する。制御装置600は、ピックアップシステム100の運転中、搬送量センサー330の出力が示すワークWの搬送速度と制御目標である目標搬送速度とを一致させるフィードバック制御を実行する。これにより、ワークWを所望の速度で安定して搬送することができる。
[ビジョン400]
図1に示すように、ビジョン400は、振動発生装置200の上方から振動発生装置200上のワークWを撮像し、撮像した画像に基づいてワークWの位置姿勢を検出する。このようなビジョン400は、カメラ410と、カメラ410が撮像した画像データに基づいて振動発生装置200上の少なくとも1つのワークWの位置姿勢を検出する検出部420と、を有している。なお、本実施形態では、検出部420は、制御装置600に組み込まれている。言い換えると、制御装置600が検出部420を兼ねている。
図1に示すように、ビジョン400は、振動発生装置200の上方から振動発生装置200上のワークWを撮像し、撮像した画像に基づいてワークWの位置姿勢を検出する。このようなビジョン400は、カメラ410と、カメラ410が撮像した画像データに基づいて振動発生装置200上の少なくとも1つのワークWの位置姿勢を検出する検出部420と、を有している。なお、本実施形態では、検出部420は、制御装置600に組み込まれている。言い換えると、制御装置600が検出部420を兼ねている。
また、カメラ410は、各画素が深度情報(奥行き情報)を持つ距離画像を撮像することができる3Dカメラ(ステレオカメラ)である。カメラ410の各画素は、検出部420によって世界座標と関連付けられており、カメラ410の画角(視野)内にワークWが存在する場合、画像データ内におけるワークWの位置に基づいてワークWの座標を特定することができる。ただし、ビジョン400の構成としては、特に限定されず、例えば、2Dカメラと深度センサーとを組み合わせた構成であってもよいし、位相シフト法により三次元形状を計測する計測装置を用いた構成であってもよい。
[振動発生装置200]
振動発生装置200は、図3に示すように、基台210と、振動部220と、基台210と振動部220とを連結している一対のバネ部230、240と、トラフ222を振動させる振動発生部270と、基台210と振動部220とを連結している一対の減衰部280、290と、照明250と、を有している。また、振動部220は、フレーム221と、フレーム221に固定され、ワークWが載置される箱型のトラフ222と、を有している。また、振動発生部270は、フレーム221に固定されている第1振動モーター271および第2振動モーター272を有している。
振動発生装置200は、図3に示すように、基台210と、振動部220と、基台210と振動部220とを連結している一対のバネ部230、240と、トラフ222を振動させる振動発生部270と、基台210と振動部220とを連結している一対の減衰部280、290と、照明250と、を有している。また、振動部220は、フレーム221と、フレーム221に固定され、ワークWが載置される箱型のトラフ222と、を有している。また、振動発生部270は、フレーム221に固定されている第1振動モーター271および第2振動モーター272を有している。
このような構成の振動発生装置200では、制御装置600によって第1、第2振動モーター271、272の駆動を制御することにより、バネ部230、240を弾性変形させつつ振動部220に所望の振動を付与し、トラフ222に載置されたワークWの位置姿勢を変化させることができる。
なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する3軸をX軸、Y軸およびZ軸とし、X軸に沿う方向を「X軸方向」とも言い、Y軸に沿う方向を「Y軸方向」とも言い、Z軸に沿う方向を「Z軸方向」とも言う。また、各軸の矢印側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。また、Z軸方向が鉛直方向に沿っており、Z軸方向プラス側が鉛直方向上側、Z軸方向マイナス側が鉛直方向下側である。なお、本願明細書中の鉛直は、鉛直の場合のみならず、技術常識上鉛直と同視できる程度に鉛直に対して傾いている場合も含む意味である。同様に、本願明細書中の水平は、水平の場合のみならず、技術常識上水平と同視できる程度に水平に対して傾いている場合も含む意味である。また、本願明細書中の直交は、直交の場合のみならず、技術常識上直交と同視できる程度に直交に対して傾いている場合も含む意味である。
図4ないし図6に示すように、基台210は、板状の基体211と、基体211から上方に立設している4つの第1柱部212a、212b、212c、212dと、を有している。これら4つの第1柱部212a、212b、212c、212dのうち、第1柱部212a、212bは、基体211のX軸方向マイナス側に偏り、Y軸方向に並んで配置されている。一方、第1柱部212c、212dは、基体211のX軸方向プラス側に偏り、Y軸方向に並んで配置されている。
また、基台210は、第1柱部212a、212bの上端に架け渡されている下側バネ支持梁213aと、第1柱部212c、212dの上端に架け渡されている下側バネ支持梁213bと、を有している。そして、下側バネ支持梁213aにバネ部230の下端部が連結され、下側バネ支持梁213bにバネ部240の下端部が連結されている。
また、基台210は、下側バネ支持梁213aから上方に立設している2つの第2柱部214a、214bと、下側バネ支持梁213bから上方に立設している2つの第2柱部214c、214dと、これら4つの第2柱部214a、214b、214c、214dの上端に連結されている板状の照明支持部215と、を有している。そして、照明支持部215に照明250が配置されている。
振動部220は、フレーム221と、フレーム221に固定されているトラフ222と、を有している。また、トラフ222は、箱状であり、内底面で構成されワークWが載置される載置面222aと、載置面222aの外縁部から上方に立設する枠状の壁部222bと、を有している。なお、載置面222aは、水平面である。
また、載置面222aは、光透過性を有している。本実施形態では、トラフ222の底部が光透過性を有する材料で構成されている。トラフ222の直下には照明250が配置されている。照明250は、上方すなわちトラフ222に向けて光LLを出射し、載置面222aを介してトラフ222内のワークWを下方側から照らす。これにより、カメラ410から明く輪郭が鮮明な画像データを取得できる。あるいは、カメラ410のシャッタースピードを高めることができる。したがって、ブレのない鮮明な画像データを取得することができる。そのため、ビジョン400によってワークWの画像認識をより精度よく行うことができる。
また、フレーム221は、トラフ222の下側に配置されている。また、フレーム221は、Y軸方向に並んで配置されている一対の脚部223を有している。各脚部223は、板状であり、Y軸方向からの平面視で、略台形状をなしている。また、各脚部223には、肉抜きのための貫通孔223aが形成されている。これにより、振動部220の軽量化を図ることができ、トラフ222を小さなエネルギーで大きく振動させることができる。
また、フレーム221は、Y軸方向に延在し、一対の脚部223の上端部同士に架け渡されている一対の上側バネ支持梁224a、224bを有している。そして、上側バネ支持梁224aにバネ部230の上端部が連結され、上側バネ支持梁224bにバネ部240の上端部が連結されている。
また、フレーム221は、一対の脚部223の下端部同士を連結している板状の支持部225を有している。支持部225は、照明支持部215の下側に位置している。そして、支持部225に振動発生部270が配置されている。
また、バネ部230、240は、振動部220のX軸方向両側に配置されている。本実施形態では、振動部220のX軸方向マイナス側にバネ部230が配置され、X軸方向プラス側にバネ部240が配置されている。このような配置とすることにより、振動部220を両持ち支持することができ、振動部220の姿勢が安定する。
各バネ部230、240は、板バネで構成されている。これにより、バネ部230、240の構成が簡単となる。また、各バネ部230、240は、中央部で折れ曲がった形状となっている。そして、バネ部230、240の上端部が上側バネ支持梁224a、224bに連結され、下端部が下側バネ支持梁213a、213bに連結されている。ただし、バネ部230、240の構成としては、特に限定されず、例えば、コイルバネであってもよい。
図6に示すように、振動発生部270は、第1振動モーター271および第2振動モーター272を有している。第1振動モーター271および第2振動モーター272は、それぞれ、支持部225に配置されている。また、第1振動モーター271および第2振動モーター272は、それぞれ、照明支持部215の下側に位置している。これにより、照明250の光LLが第1振動モーター271および第2振動モーター272に遮られることなくトラフ222に照射される。
図4に示すように、第1振動モーター271は、図示しないステーターおよびローターを収容する本体部271Aと、本体部271Aに軸受けされている回転軸271Bと、回転軸271Bの両端部に配置されている一対の偏心錘271Cと、を有している。一対の偏心錘271Cは、向きを揃えて配置されている。第1振動モーター271を駆動すると、回転軸271Bが回転し、一対の偏心錘271Cの作用によって遠心力振動が発生する。
同様に、図5に示すように、第2振動モーター272は、図示しないステーターおよびローターを収容する本体部272Aと、本体部272Aに軸受けされている回転軸272Bと、回転軸272Bの両端部に配置されている一対の偏心錘272Cと、を有している。一対の偏心錘272Cは、向きを揃えて配置されている。第2振動モーター272を駆動すると、回転軸272Bが回転し、一対の偏心錘272Cの作用によって遠心力振動が発生する。
ただし、第1、第2振動モーター271、272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、回転軸271B、272Bは、それぞれ、水平である。つまり、回転軸271B、272Bは、載置面222aと平行である。また、回転軸271B、272Bは、互いに平行に配置されている。本実施形態では、回転軸271B、272Bは、Y軸方向に延在し、Y軸まわりに回転する。また、図6に示すように、回転軸271B、272Bは、同一水平面上に位置している。第1、第2振動モーター271、272をこのように配置することにより、後述する複数の振動を容易に発生させることができる。
また、振動発生部270は、第1振動モーター271の回転を検出する図示しない第1センサーと、第2振動モーター272の回転を検出する図示しない第2センサーと、を有している。第1センサーは、回転軸271Bの偏心方向H1を検出することができる。同様に、第2センサーは、回転軸272Bの偏心方向H2を検出することができる。
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で第1、第2振動モーター271、272を互いに逆方向に回転駆動させると、第1振動モーター271の振動と第2振動モーター272の振動との相殺および重畳によりバネ部230、240を弾性変形させながら振動部220に上下方向の振動A1が付与される。これにより、トラフ222内のワークWが上下に跳ねるように振動し、ワークWを反転させることができる。
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で第1、第2振動モーター271、272を互いに逆方向に回転駆動させると、第1振動モーター271の振動と第2振動モーター272の振動との相殺および重畳によりバネ部230、240を弾性変形させながら振動部220に斜め方向の振動A2が付与される。これにより、トラフ222内のワークWがX軸方向マイナス側に移動する。
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で第1、第2振動モーター271、272を互いに逆方向に回転駆動させると、第1振動モーター271の振動と第2振動モーター272の振動との相殺および重畳によりバネ部230、240を弾性変形させながら振動部220に斜め方向の振動A3が付与される。これにより、トラフ222内のワークWがX軸方向プラス側に移動する。
また、例えば、図10に示すように、偏心方向H1が鉛直方向下側を向き、偏心方向H2が鉛直方向上側を向いた状態で第1、第2振動モーター271、272を互いに同じ方向に回転駆動させると、第1振動モーター271の振動と第2振動モーター272の振動との相殺および重畳によりバネ部230、240を弾性変形させながら振動部220に振動A4が付与される。これにより、トラフ222内のワークWが中央に寄るようにX軸方向に移動する。
減衰部280、290は、第1、第2振動モーター271、272の駆動が停止した後の振動部220の残留振動を減衰させる。そのため、トラフ222の残留振動が速やかに収まり、その後の作業、具体的にはビジョン400によるワークWの撮像をより速い時刻に行うことができる。したがって、ピックアップシステム100の作業効率が向上する。
また、図6に示すように、減衰部280、290は、X軸方向に並んで配置されている。そして、これら減衰部280、290の間に第1、第2振動モーター271、272が配置されている。このような配置とすることにより、減衰部280、290をより大きく離間させることができ、振動部220の残留振動をより効果的に減衰させることができる。ただし、減衰部280、290の配置は、特に限定されず、例えば、第1振動モーター271と第2振動モーター272との間に配置されていてもよい。
以下、減衰部280、290の構成について説明するが、これらは、互いに同様の構成であるため、以下では、説明の便宜上、減衰部280について代表して説明し、減衰部290については、その説明を省略する。
図11および図12に示すように、減衰部280は、基台210に連結されている基台側連結部281と、振動部220に連結されている振動部側連結部282と、基台側連結部281と振動部側連結部282との間に介在し、粘性または弾性(以下、「粘弾性」とも言う。)を有する粘弾性部材283と、を有している。
また、振動部側連結部282は、一対の脚部223に架け渡されている棒状の軸部282aを有している。軸部282aは、Y軸方向に延在し、矩形、特に本実施形態では正方形の横断面形状を有している。また、軸部282aの外周面に含まれる4つの面のうち、対抗する2つの面が水平方向を向き、残りの2つの面が鉛直方向を向いている。
また、基台側連結部281は、その上端部において照明支持部215に連結され、軸部282aを囲む枠状の枠部281aを有している。枠部281aは、Y軸方向に延在する環状であり、軸部282aと同心的に配置されている。また、枠部281aは、矩形、特に本実施形態では正方形の横断面形状を有している。また、枠部281aの外周面に含まれる4つの面のうち、対抗する2つの面が水平方向に向き、残りの2つの面が鉛直方向に向いている。
また、粘弾性部材283は、軸部282aと枠部281aとの間に配置されている。振動部220が振動するとそれに伴って軸部282aに対して枠部281aが変位し、当該変位によって粘弾性部材283が変形(伸縮)することにより、振動部220の振動を減衰させることができる。このように、棒状の軸部282aと枠状の枠部281aとの間に粘弾性部材283を配置することにより、減衰部280の構成が簡単となる。
また、粘弾性部材283は、軸部282aを囲む環状である。そのため、粘弾性部材283は、載置面222aに直交する第1方向であるZ軸方向において軸部282aと枠部281aとの間に介在している一対の第1部分283a、283bと、Z軸方向に直交する第2方向であるX軸方向において軸部282aと枠部281aとの間に介在している一対の第2部分283c、283dと、を有している。
そして、Z軸方向の振動は、主に第1部分283a、283bが変形することにより減衰され、X軸方向の振動は、主に第2部分283c、283dが変形することにより減衰され、斜め方向の振動は、第1部分283a、283bおよび第2部分283c、283dが共に変形することにより減衰される。したがって、簡単な構成で、例えば、図7および図10に示した振動A1、A4のような鉛直方向の振動、図8および図9に示した振動A2、A3のような斜め方向の振動等、様々な方向の振動に対して減衰効果を発揮することができる。その結果、ピックアップシステム100の作業効率が向上する。
また、粘弾性部材283は、接合部材284を介して枠部281aの内周面に接合されている。一方、粘弾性部材283は、軸部282aの外周面と接合されずに接触している。このように、粘弾性部材283を枠部281aに接合することにより、これらの接合体に軸部282aを挿入するだけで減衰部280が組み立てられるため、減衰部280の組み立てが容易となる。また、後述する第6実施形態のように、粘弾性部材283が軸部282aおよび枠部281aの両方に接合されている構成と比較して、接合部材284の使用料が少ない分、製造コストの削減を図ることもできる。接合部材284としては、特に限定されず、例えば、各種接着剤を用いることができる。
ただし、これに限定されず、図13に示すように、粘弾性部材283は、接合部材284を介して軸部282aの外周面に接合されていてもよい。このような構成によっても同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態の方が接合面積を広くすることができるため、接合強度が増し、その分、軸部282aを挿入する際の粘弾性部材283の枠部281aからの剥離を効果的に抑制することができる。また、図14に示すように、粘弾性部材283は、枠部281a、軸部282aのいずれにも接合されていなくてもよい。これにより、接合部材284が不要となることから、製造コストのさらなる削減を図ることができる。
また、自然状態つまり振動部220が振動していない状態において粘弾性部材283は、Z軸方向およびX軸方向に収縮した状態で軸部282aと枠部281aとの間に配置されている。これにより、減衰部280が作動している最中に軸部282aと粘弾性部材283との間に隙間が生じ難くなる。そのため、より効率的に振動を減衰させることができる。ただし、これに限定されず、粘弾性部材283は、収縮していない状態で軸部282aと枠部281aとの間に配置されていてもよい。
なお、本実施形態の粘弾性部材283は、一体で形成されているが、これに限定されず、例えば、図15に示すように、粘弾性部材283は、第1部分283a、283bおよび第2部分283c、283dの4つに分割されていてもよい。このような構成とすると、例えば、第1部分283a、283bと第2部分283c、283dとで材料を異ならせることにより、Z軸方向の減衰率とX軸方向の減衰率とをそれぞれ独立して設計することができる。
このような粘弾性部材283の構成材料としては、特に限定されず、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ポリウレタン等の各種発泡材料、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン-ブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の各種ゴム材料、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系等の各種熱可塑性エラストマー等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。また、枠部281a内の空間が液密空間の場合には、粘弾性部材283として、シリコーンオイル、磁性流体等の流体を用いてもよい。
[制御装置600]
図1に示すように、制御装置600は、振動発生装置200、コンベア300、ビジョン400およびロボット500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500の筐体の内側に配置されていてもよい。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いてもよい。
図1に示すように、制御装置600は、振動発生装置200、コンベア300、ビジョン400およびロボット500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500の筐体の内側に配置されていてもよい。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いてもよい。
以上、ピックアップシステム100の構成について説明した。次に、ピックアップシステム100の駆動方法について、図16に基づいて説明する。まず、制御装置600は、ステップS1として、ロボット500を撮像の妨げとならない姿勢とした状態で、カメラ410でトラフ222内のワークWを撮像し画像データDを取得する。次に、制御装置600は、ステップS2として、画像データDに基づいて少なくとも1つのワークWの位置および姿勢を検出する。なお、ワークWの姿勢の検出には、例えば、テンプレートマッチングを用いることができる。
次に、ステップS3として、制御装置600は、位置姿勢を検出したワークWの中からロボット500により把持可能な位置姿勢のワークWの有無を検出する。ロボット500により把持可能な位置姿勢のワークWが存在する場合、制御装置600は、ステップS4として、ロボット500によりそのワークWを把持し、コンベア300のベルト310上にリリースする。これにより、ワークWがコンベア300によって所定の場所まで搬送される。
一方、ステップS3において、ロボット500により把持可能な位置姿勢のワークWが無かった場合、制御装置600は、ステップS5として、振動発生装置200を駆動させてトラフ222内のワークWの位置姿勢をリセットし、ステップS1からやり直す。このような駆動方法によれば、ロボット500によってワークWをより確実に把持することができる。
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に含まれる振動発生装置200は、前述したように、基台210と、ワークWが載置される載置面222aを備えるトラフ222を有する振動部220と、基台210と振動部220とを連結するバネ部230、240と、バネ部230、240を弾性変形させながら振動部220を振動させる振動発生部270と、基台210と振動部220とを連結し、振動部220の振動を減衰させる減衰部280、290と、を有している。また、減衰部280は、基台210に連結されている基台側連結部281と、振動部220に連結されている振動部側連結部282と、載置面222aに直交する第1方向としてのZ軸方向およびZ軸方向に直交する第2方向としてのX軸方向のそれぞれにおいて基台側連結部281と振動部側連結部282との間に介在している粘弾性部材283と、を有している。
このような構成とすることにより、例えば、図7および図10に示した振動A1、A4のような鉛直方向の振動、図8および図9に示した振動A2、A3のような斜め方向の振動等、様々な方向の振動に対して減衰効果を発揮することができる。そのため、振動発生装置200によってワークWの位置姿勢を変化させた後の作業、具体的にはビジョン400によるワークWの撮像をより速い時刻に行うことができる。したがって、ピックアップシステム100の作業効率が向上する。
また、前述したように、振動発生部270は、回転軸271B、272Bが載置面222aに沿い、かつ、互いに平行である第1振動モーター271および第2振動モーター272を有している。このような構成によれば、第1、第2振動モーター271、272の駆動を制御することにより、バネ部230、240を弾性変形させつつ振動部220に所望の振動を付与し、トラフ222に載置されたワークWの位置姿勢を変化させることができる。
また、前述したように、第2方向は、回転軸271B、272Bに直交する方向すなわちX軸方向である。これにより、振動発生部270によって、図8および図9に示した振動A2、A3のようなX軸方向の成分を有する斜め方向の振動が励振される。そして、減衰部280、290によれば、この斜め方向の振動を減衰させることができる。
また、前述したように、2つの減衰部280、290がX軸方向に並んで配置され、2つの減衰部280、290の間に第1振動モーター271および第2振動モーター272が配置されている。このような配置とすることにより、減衰部280、290をより大きく離間させることができ、振動部220の残留振動をより効果的に減衰させることができる。
また、前述したように、基台側連結部281および振動部側連結部282の一方、本実施形態では振動部側連結部282は、棒状の軸部282aを有し、他方、本実施形態では基台側連結部281は、軸部282aを囲む枠状の枠部281aを有し、軸部282aと枠部281aとの間に粘弾性部材283が配置されている。これにより、減衰部280の構成が簡単となる。
また、前述したように、粘弾性部材283は、軸部282aを囲む環状である。そのため、粘弾性部材283は、載置面222aに直交する第1方向であるZ軸方向において軸部282aと枠部281aとの間に介在している第1部分283a、283bと、Z軸方向に直交する第2方向であるX軸方向において軸部282aと枠部281aとの間に介在している第2部分283c、283dと、を有している。これにより、簡単な構成で、例えば、図7および図10に示した振動A1、A4のような鉛直方向の振動、図8および図9に示した振動A2、A3のような斜め方向の振動等、様々な方向の振動に対して減衰効果を発揮することができる。
また、前述したように、粘弾性部材283は、基台側連結部281および振動部側連結部282の少なくとも一方に接合されている。本実施形態では、粘弾性部材283は、基台側連結部281に接合されている。これにより、減衰部280の組み立てが容易となる。
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が載置される振動発生装置200と、振動発生装置200に載置されているワークWを撮像するビジョン400と、ビジョン400の撮像結果に基づいて、振動発生装置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500と、を有している。そして、振動発生装置200は、基台210と、ワークWが載置される載置面222aを備えるトラフ222を有する振動部220と、基台210と振動部220とを連結するバネ部230、240と、バネ部230、240を弾性変形させながら振動部220を振動させる振動発生部270と、基台210と振動部220とを連結し、振動部220の振動を減衰させる減衰部280、290と、を有している。また、減衰部280は、基台210に連結されている基台側連結部281と、振動部220に連結されている振動部側連結部282と、載置面222aに直交する第1方向としてのZ軸方向およびZ軸方向に直交する第2方向としてのX軸方向のそれぞれにおいて基台側連結部281と振動部側連結部282との間に介在している粘弾性部材283と、を有している。
このような構成とすることにより、例えば、図7および図10に示した振動A1、A4のような鉛直方向の振動、図8および図9に示した振動A2、A3のような斜め方向の振動等、様々な方向の振動に対して減衰効果を発揮することができる。そのため、振動発生装置200によってワークWの位置姿勢を変化させた後の作業、具体的にはビジョン400によるワークWの撮像をより速い時刻に行うことができる。したがって、ピックアップシステム100の作業効率が向上する。
<第2実施形態>
図17は、第2実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
図17は、第2実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部の数が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図17に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、1つの減衰部280が装置の中央部に配置されている。
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18は、第3実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
図18は、第3実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部280の姿勢が異なること以外は、前述した第2実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200に関し、前述した第2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、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図18に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、前述した第2実施形態の構成に対して減衰部280がY軸まわりに45°傾いた姿勢で配置されている。そのため、枠部281aの外周面に含まれる4つの面のうち、対抗する2つの面が振動A2の方向に沿うように斜めを向き、残りの2つの面が振動A3の方向に沿うように斜めを向いている。したがって、特に、振動A2、A3に対する減衰効果をより高めることができる。
このような第3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19は、第4実施形態に係る振動発生装置の正面図である。図20は、図19に示す振動発生装置の側面図である。
図19は、第4実施形態に係る振動発生装置の正面図である。図20は、図19に示す振動発生装置の側面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部280、290の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。なお、減衰部280、290の構成は、互いに同様であるため、以下では、説明の便宜上、減衰部280について代表して説明し、減衰部290については、その説明を省略する。
図19および図20に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、基台側連結部281が棒状の軸部281bを有し、振動部側連結部282が枠状の枠部282bを有している。軸部281bは、一対の第3柱部216a、216bを介して基台210の基体211に連結されている。一方、枠部282bは、振動部220の支持部225に連結されている。
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21は、第5実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。
図21は、第5実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部280、290の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。なお、減衰部280、290の構成は、互いに同様であるため、以下では、説明の便宜上、減衰部280について代表して説明し、減衰部290については、その説明を省略する。
図21に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、軸部282aが円柱状をなし、枠部281aおよび粘弾性部材283がそれぞれ円環状をなしている。このような構成とすることにより、Y軸に直交する各方向について同等の減衰力を発揮することができる。つまり、図7および図10に示した振動A1、A4のような鉛直方向の振動と、図8および図9に示した振動A2、A3のような斜め方向の振動と、に対して同等の減衰効果を発揮することができる。
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22は、第6実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。
図22は、第6実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部280、290の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。なお、減衰部280、290の構成は、互いに同様であるため、以下では、説明の便宜上、減衰部280について代表して説明し、減衰部290については、その説明を省略する。
図22に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、粘弾性部材283が接合部材284を介して軸部282aおよび枠部281aの両方に接合されている。これにより、減衰部280の作動中に粘弾性部材283に圧縮応力に加えて引張応力が加わるため、振動をより効果的に減衰させることができる。また、振動に対する粘弾性部材283の伸縮の応答性が高まり、より高い周波数の振動に対しても優れた減衰力を発揮することができる。
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。
<第7実施形態>
図23は、第7実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。図24は、減衰部の変形例を示す拡大断面図である。
図23は、第7実施形態に係る振動発生装置が備える減衰部を正面側から見た拡大断面図である。図24は、減衰部の変形例を示す拡大断面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、減衰部280、290の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の各図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。なお、減衰部280、290の構成は、互いに同様であるため、以下では、説明の便宜上、減衰部280について代表して説明し、減衰部290については、その説明を省略する。
図23に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、軸部282aの外径よりも粘弾性部材283の内径が大きく、自然状態において、軸部282aと粘弾性部材283との間に隙間Gが形成されている。つまり、粘弾性部材283は、軸部282aと離間して配置されている。なお、振動時には軸部282aと粘弾性部材283とが接触するように隙間Gの大きさが設定されている。このような隙間Gを形成することにより、前述した第1実施形態よりも小さい力で粘弾性部材283に軸部282aを挿入することができるため、減衰部280の組み立てがより容易となる。また、粘弾性部材283のサイズ、材料に加えて、隙間Gの大きさによっても減衰部280の減衰力を調整することもできる。そのため、減衰力の微調が可能となる。
なお、減衰部280の構成は、これに限定されず、例えば、図24に示すように、枠部281aの内径よりも粘弾性部材283の外径が小さく、自然状態において、枠部281aと粘弾性部材283との間に隙間Gが形成されていてもよい。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
以上のように、本実施形態の減衰部280では、粘弾性部材283は、基台側連結部281または振動部側連結部282と離間して配置されている。これにより、減衰部280の組み立てがより容易となる。また、粘弾性部材283のサイズ、材料に加えて、隙間Gの大きさによっても減衰部280の減衰力を調整することもできる。そのため、減衰力の微調が可能となる。
このような第7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8実施形態>
図25は、第8実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
図25は、第8実施形態に係る振動発生装置の正面図である。
本実施形態に係る振動発生装置200は、バネ部230、240および振動発生部270の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態の振動発生装置200と同様である。なお、以下の説明では、本実施形態の振動発生装置200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、本実施形態の図では、前述した実施形態と同様の構成について、同一符号を付している。
図25に示すように、本実施形態の振動発生装置200では、バネ部230、240が省略されている。そして、その代わりに、振動発生部270は、基台210と振動部220とを連結している4つの電磁式振動発生器としてのボイスコイルモーター273を有している。これら4つのボイスコイルモーター273は、振動部220の四隅に分かれて配置されており、振動部220をバランスよく支持している。なお、図25では、紙面手前側(Y軸方向マイナス側)に配置されている2つのボイスコイルモーター273だけが図示されているが、これらの奥側(Y軸方向プラス側)にも2つのボイスコイルモーター273が配置されている。
各ボイスコイルモーター273は、本体273aと、本体273aの上側に位置し、通電により本体273aに対して鉛直方向に振動する振動軸273bと、を有している。そして、本体273aが基台210に固定されており、振動軸273bが振動部220に固定されている。ただし、これに限定されず、ボイスコイルモーター273を上下逆向きに配置し、本体273aを振動部220に固定し、振動軸273bを基台210に固定してもよい。なお、ボイスコイルモーター273は、固定側および振動側の一方がコイルで他方がマグネットの場合や、一方が電磁石で他方が磁性体金属の場合であってもよい。
このような構成によれば、各ボイスコイルモーター273の振動の大きさやタイミングを制御することにより、前述した振動A1、A2、A3、A4を振動部220に付与することができる。また、振動発生部270がバネ部230、240を兼ねるため、振動発生装置200の部品点数を削減することができ、振動発生装置200の構成が簡単となる。
このような第8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、本発明の振動発生装置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…振動発生装置、210…基台、211…基体、212a…第1柱部、212b…第1柱部、212c…第1柱部、212d…第1柱部、213a…下側バネ支持梁、213b…下側バネ支持梁、214a…第2柱部、214b…第2柱部、214c…第2柱部、214d…第2柱部、215…照明支持部、216a…第3柱部、216b…第3柱部、220…振動部、221…フレーム、222…トラフ、222a…載置面、222b…壁部、223…脚部、223a…貫通孔、224a…上側バネ支持梁、224b…上側バネ支持梁、225…支持部、230…バネ部、240…バネ部、250…照明、270…振動発生部、271…第1振動モーター、271A…本体部、271B…回転軸、271C…偏心錘、272…第2振動モーター、272A…本体部、272B…回転軸、272C…偏心錘、273…ボイスコイルモーター、273a…本体、273b…振動軸、280…減衰部、281…基台側連結部、281a…枠部、281b…軸部、282…振動部側連結部、282a…軸部、282b…枠部、283…粘弾性部材、283a…第1部分、283b…第1部分、283c…第2部分、283d…第2部分、284…接合部材、290…減衰部、300…コンベア、310…ベルト、320…搬送ローラー、330…搬送量センサー、400…ビジョン、410…カメラ、420…検出部、500…ロボット、510…ベース、520…ロボットアーム、521…第1アーム、522…第2アーム、530…作業ヘッド、531…スプラインナット、532…ボールネジナット、533…スプラインシャフト、540…エンドエフェクター、571…第1駆動装置、572…第2駆動装置、573…第3駆動装置、574…第4駆動装置、600…制御装置、A1…振動、A2…振動、A3…振動、A4…振動、D…画像データ、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、LL…光、S1…ステップ、S2…ステップ、S3…ステップ、S4…ステップ、S5…ステップ、W…ワーク
Claims (9)
- 基台と、
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有することを特徴とする振動発生装置。 - 前記振動発生部は、回転軸が前記載置面に沿い、かつ、互いに平行である第1振動モーターおよび第2振動モーターを有している請求項1に記載の振動発生装置。
- 前記第2方向は、前記回転軸に直交する方向である請求項2に記載の振動発生装置。
- 2つの前記減衰部が前記第2方向に並んで配置され、
2つの前記減衰部の間に前記第1振動モーターおよび前記第2振動モーターが配置されている請求項3に記載の振動発生装置。 - 前記基台側連結部および前記振動部側連結部の一方は、棒状の軸部を有し、他方は、前記軸部を囲む枠状の枠部を有し、前記軸部と前記枠部との間に前記粘弾性部材が配置されている請求項1に記載の振動発生装置。
- 前記粘弾性部材は、前記軸部を囲む環状である請求項5に記載の振動発生装置。
- 前記粘弾性部材は、前記基台側連結部および前記振動部側連結部の少なくとも一方に接合されている請求項5または6に記載の振動発生装置。
- 前記粘弾性部材は、前記基台側連結部または前記振動部側連結部と離間して配置されている請求項5または6に記載の振動発生装置。
- ワークが載置される振動発生装置と、
前記振動発生装置に載置されている前記ワークを撮像するビジョンと、
前記ビジョンの撮像結果に基づいて、前記振動発生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、
前記振動発生装置は、基台と、
ワークが載置される載置面を備えるトラフを有する振動部と、
前記基台と前記振動部とを連結するバネ部と、
前記バネ部を弾性変形させながら前記振動部を振動させる振動発生部と、
前記基台と前記振動部とを連結し、前記振動部の振動を減衰させる減衰部と、を有し、
前記減衰部は、前記基台に連結されている基台側連結部と、前記振動部に連結されている振動部側連結部と、前記載置面に直交する第1方向および前記第1方向に直交する第2方向のそれぞれにおいて前記基台側連結部と前記振動部側連結部との間に介在している粘弾性部材と、を有することを特徴とするピックアップシステム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022116242A JP2024013850A (ja) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 振動発生装置およびピックアップシステム |
EP23184727.8A EP4321456A1 (en) | 2022-07-21 | 2023-07-11 | Vibration generation device and pickup system |
US18/223,555 US20240025033A1 (en) | 2022-07-21 | 2023-07-19 | Vibration generation device and pickup system |
CN202310890930.8A CN117429845A (zh) | 2022-07-21 | 2023-07-19 | 振动产生装置及拾取系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022116242A JP2024013850A (ja) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 振動発生装置およびピックアップシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024013850A true JP2024013850A (ja) | 2024-02-01 |
Family
ID=87245475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022116242A Pending JP2024013850A (ja) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | 振動発生装置およびピックアップシステム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240025033A1 (ja) |
EP (1) | EP4321456A1 (ja) |
JP (1) | JP2024013850A (ja) |
CN (1) | CN117429845A (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB783159A (en) * | 1956-04-11 | 1957-09-18 | Gifford Wood Co | Driving mechanism for vibratory conveyors and like machines |
IL119836A (en) * | 1996-12-15 | 2000-08-13 | Vibtec Engineering Ltd | Integrated vibratory adaptor device |
JP3804299B2 (ja) * | 1998-11-04 | 2006-08-02 | 神鋼電機株式会社 | レンカー式振動コンベヤ |
US6267361B1 (en) * | 2000-09-21 | 2001-07-31 | Carrier Vibrating Equipment, Inc. | Dynamic reaction reducer for isolated vibratory equipment |
JP3175501U (ja) | 2012-02-24 | 2012-05-17 | 株式会社日東電機エンジニアリング | 方向転換可能な振動移送又は振動充填装置 |
JP2022116242A (ja) | 2017-06-29 | 2022-08-09 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
US10124963B1 (en) * | 2017-09-29 | 2018-11-13 | General Kinematics Corporation | Vibratory apparatus |
GB2573535B (en) * | 2018-05-08 | 2021-05-05 | Terex Gb Ltd | Adjustable vibratory drive system |
JP2022082203A (ja) * | 2020-11-20 | 2022-06-01 | 東邦工業株式会社 | 平面型パーツフィーダ |
-
2022
- 2022-07-21 JP JP2022116242A patent/JP2024013850A/ja active Pending
-
2023
- 2023-07-11 EP EP23184727.8A patent/EP4321456A1/en active Pending
- 2023-07-19 CN CN202310890930.8A patent/CN117429845A/zh active Pending
- 2023-07-19 US US18/223,555 patent/US20240025033A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4321456A1 (en) | 2024-02-14 |
CN117429845A (zh) | 2024-01-23 |
US20240025033A1 (en) | 2024-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6404104B1 (en) | Vibration type actuator and vibration type driving apparatus | |
TW201006636A (en) | Parallel mechanism | |
CN109571429A (zh) | 机器人 | |
JPH11243132A (ja) | 位置決め装置およびこれを用いた露光装置 | |
JP5262810B2 (ja) | パラレルメカニズム | |
JP2017087302A (ja) | 制御装置、ロボットおよびロボットシステム | |
JP2013099807A (ja) | ロボット及びロボットの制御方法 | |
JP2024013850A (ja) | 振動発生装置およびピックアップシステム | |
Quaid et al. | Cooperative 2-DOF robots for precision assembly | |
KR101579723B1 (ko) | 6자유도 운동이 가능한 기구 | |
JP2015170612A (ja) | ボンディング装置 | |
JP2009247211A (ja) | 圧電モータ | |
Higashimori et al. | Single-actuator-based three-DoF planar manipulation via a viscoelastic and nonparallel hybrid joint mechanism | |
JP5649876B2 (ja) | アクティブ除振装置 | |
Sakashita et al. | 1-actuator 3-DoF parts feeding using hybrid joint mechanism with twisted axis layout | |
JP2023085716A (ja) | 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 | |
JP2011104733A (ja) | ロボット | |
JP2023175305A (ja) | 振動発生装置およびピックアップシステム | |
Yamaguchi et al. | 1-Actuator 3-DoF manipulation using a virtual turntable based on differential friction surface | |
CN117142014A (zh) | 振动产生装置及拾取系统 | |
JP2000210889A (ja) | 産業用ロボット | |
JP2023032507A (ja) | 振動発生装置およびピックアップシステム | |
CN201215598Y (zh) | 照相装置 | |
JP2023032506A (ja) | 振動発生装置、振動発生装置の制御方法およびピックアップシステム | |
JP2007125624A (ja) | ハンド装置 |