JP2780904B2 - 物体の供給／排出方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、装置の組み立て、試
験、あるいは、記憶媒体へのデータのコピー作業などに
おいて、作業部に、部品、装置、フロッピーなどの物体
を供給し、また、作業済みの物体を排出するための物体
の供給／排出方法および装置に関し、特に本発明は、物
体を供給／排出する際、物体の位置、量を判断してロボ
ットにより自動的に物体を供給／排出することができる
物体の供給／排出方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、組み立て装置、試験装置、複写装
置などに、部品、部品等を搭載した装置、フロッピー等
の記録媒体等の物体を供給するには、ハンド機構等を備
えた移送装置を用いて、一定量に積み上げられた物体を
上から取り出すか、あるいは、積み上げられた物体を物
体の量に関係のない特定の位置から取り出して必要箇所
に供給していた。また、上記組み立て装置、試験装置な
どから物体を排出する場合には、排出された物体を、物
体毎に予め定められた位置に設けられた排出部に移送し
て集積していた。

【０００３】図１７は上記した従来例を示す図であり、
同図（ａ）は物体を一定量に積み上げて上から物体を取
り出して必要箇所に供給し、また、物体毎に予め定めら
れた位置に設けられた排出部に排出する例を示し、同図
（ｂ）は積み上げられた物体を一定位置から取り出す例
を示している。同図（ａ）において、Ａは物体の供給
部、Ｂは物体の排出部、８１は物体、８２は物体間を仕
切る仕切り板である。

【０００４】同図において、供給部Ａに一定の高さＨに
積み上げられた一番上の物体が、前記したように物体移
送装置のハンド機構等により保持されて図示しない組み
立てライン、試験装置等に供給され、また、組み立てラ
イン、試験装置等から排出された物体は、物体毎に予め
定められた位置に設けられた排出部Ｂに移送され集積さ
れていた。

【０００５】また、同図（ｂ）は物体の供給部を示して
おり、同図において、８１は物体、８２は物体間を仕切
る仕切り板、８３は横方向に移動可能な台である。同図
において、物体を供給部Ａより取り出す場合には、同図
に示すように、台８３を右方向に移動させ、積み上げら
れた物体の内、最下段の物体を取り出していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来に示す方法は、物体供給時、作業者が常に決められた
位置に決められた量の物体を置いておく必要があり、ま
た、排出時には、排出された物体を予め定められた位置
に置く必要があり、フレキシブル性に欠けていた。特
に、図１０（ａ）に示す方法の場合には、物体を常に一
定の高さＨまで積み上げて置く必要があり、作業者にと
って負担が大きく、また、同図（ｂ）に示す方法の場合
には、積み上げる量を一定にする必要はないが、物体を
載置した台を移動させる必要があり、取り出し機構が複
雑になった。

【０００７】本発明は上記した従来技術の問題点を考慮
してなされたものであって、供給時には、ランダムに積
まれた物体をロボットにより自動的にサーチして取り出
して必要箇所に供給するとともに、排出時には自動的に
排出位置をサーチして、物体を排出することができ、物
体を決められた位置に決められた量だけ置く必要がない
フレキシブル性に富んだ物体の供給／排出方法および装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図であり、同図において、１は移送装置、１ａは物体保
持機構、１ｂは物体存在検出手段、１ｃは物体の向きも
しくは種類を検出するセンサ、２は物体を集積した供給
／排出部、３ａは供給される物体、３ｂは排出された物
体、４は物体保持機構１ａを制御する制御手段、５は記
憶手段、６は作業部、７は排出物体３ｂの区切りを示す
表示板である。

【０００９】本発明の請求項１の発明は、図１に示すよ
うに、物体の存在を検出する物体存在検出手段１ｂと物
体の向きを検出するセンサ１ｃを具備する物体保持機構
１ａと、その動作を制御する制御手段４とを備えた移送
手段１により、物体が集積された供給／排出部２から集
積された物体３ａを作業部６へ移送し、作業済の物体３
ｂを作業部６から供給／排出部２に排出する物体の供給
／排出方法において、物体３ａを作業部６に供給する
際、移送手段１が供給／排出部２にランダムに積まれた
物体３ａの各領域をサーチして、物体３ａの存在する領
域の位置およびその領域における物体の量を検出して記
憶手段５に記憶し、記憶手段５に記憶された結果に基づ
き、物体の存在する領域から順次物体３ａを取り出して
作業部６へ移送し、また、作業部６からの作業済の物体
３ｂを供給／排出部２へ排出する際、移送手段１が供給
／排出部２の各領域をサーチして、物体３ｂを排出でき
る領域を検出して記憶手段５に記憶し、記憶手段５の記
憶結果に基づき、物体を排出できる領域に作業済の物体
３ｂを順次排出し、上記供給もしくは排出作業を行う
際、上記センサ１ｃにより物体の向きを検出し、物体の
向きの補正をするようにしたものである。

【００１０】本発明の請求項２の発明は、請求項１の発
明において、移送手段１の制御手段４が、供給／排出部
２の各領域の上部の所定位置に物体保持機構１ａを位置
決めしたのち、物体保持機構１ａを下降させて、物体存
在検知手段１ｂが物体３ａの存在を検出するまでの下降
量をカウントし、上記カウント値に基づき、物体３ａの
存在量および物体の位置３ａを求めるようにしたもので
ある。

【００１１】本発明の請求項３の発明は、物体存在検出
手段１ｂを具備する物体保持機構１ａと、その動作を制
御する制御手段４とを備えた移送手段１により、作業部
６から作業済の物体３ｂを供給／排出部２に排出する物
体の排出方法において、供給／排出部２に複数種類の表
示板７を集積し、作業部６からの作業済の物体３ｂを供
給／排出部２へ排出する際、移送手段１が、供給／排出
部２の各領域をサーチして、物体３ｂを排出できる領域
を検出して記憶手段５に記憶し、記憶手段５の記憶結果
に基づき、物体を排出できる領域に作業済の物体３ｂを
順次排出し、また、作業部６から一連の作業済の物体が
排出されるとき、移送手段１は、上記供給／排出部２か
ら表示板を上記物体の排出領域に移送して、一連の物体
の最初と終わりが識別できるように一連の物体の最初と
最後に表示板を介在させるようにしたものである。

【００１２】本発明の請求項４の発明は、請求項３の発
明において、一連の排出物体３ｂが異なった領域に跨が
って排出されたりあるいは一連の排出物体３ｂ間に異な
った種類の物体が介在することにより、一連の排出物体
３ｂが分割された場合に、移送手段１は、供給／排出部
２から一連の排出物体３ｂの連続性を示す表示板を上記
物体の排出領域に移送して、上記表示板を一連の排出物
体３ｂの分割部の前後に介在させるようにしたものであ
る。

【００１３】本発明の請求項５の発明は、物体存在検出
手段(1b)を具備する物体保持機構(1a)と、その動作を制
御する制御手段(4) とを備えた移送手段(1) により、物
体が集積された供給／排出部(2) から、集積された物体
(3a)を作業部(6) へ供給し、作業部から作業済の物体を
供給／排出部(2) に排出する物体の供給／排出方法にお
いて、移送手段(1) は、供給／排出部(2) の各領域をサ
ーチして、物体を供給、もしくは、排出できる領域を検
出して記憶手段(5) に記憶し、記憶手段(5) に記憶され
た結果に基づき、供給する物体が存在する位置もしくは
物体を排出する位置を求めて物体の供給もしくは排出作
業を行い、上記供給もしくは排出作業を行う際、物体保
持機構(1a)が物体を保持できなかった場合に、一旦、他
の物体の供給もしくは排出作業を行い、ついで、上記保
持できなかった物体を保持する作業を再試行し、再試行
を行うに際して、排出する物体の保持作業を供給する物
体の保持作業に優先して行うようにしたものである。

【００１４】本発明の請求項６の発明は、作業部に供給
される物体３ａを集積するとともに、排出された物体３
ｂが集積される供給／排出部２と、供給／排出部２から
供給された物体３ａに所定の作業を行う作業部６ａと、
物体の存在を検出する物体存在検出手段１ｂと物体の向
きを検出するセンサ１ｃを具備する物体保持機構１ａ
と、その動作を制御する制御手段４とから構成され、供
給／排出部２に集積された供給物体３ａを取り出して作
業部６に供給し、作業済みの物体３ｂを作業部６より取
り出し、供給／排出部２に排出する移送手段１と、物体
存在検出手段１ｂにより検出された物体の位置、およ
び、量を記憶する記憶手段５とを備えた物体の供給／排
出装置において、制御手段４により、次のようにして物
体の供給／排出を制御するようにしたものである。

【００１５】物体を作業部６に供給する際、制御手段４
は移送手段１により供給／排出部２にランダムに積まれ
た物体３ａの各領域をサーチさせ、物体３ａの存在する
領域の位置およびその領域における物体の量を記憶手段
５に記憶させ、記憶手段５に記憶された結果に基づき、
供給する物体が存在する位置を求め、求めた位置に物体
保持機構１ａを移動させて、物体の存在する領域から順
次物体３ａを取り出して作業部６へ移送させる。 また、
作業部６からの作業済の物体３ｂを供給／排出部２へ排
出する際、制御手段４は移送手段１により供給／排出部
２の各領域をサーチさせて、物体３ｂを排出できる領域
の位置を検出して記憶手段５に記憶させ、記憶手段５に
記憶された結果に基づき、物体を排出できる領域に物体
保持機構１ａを移動させて、作業済の物体３ｂを順次排
出させる。さらに、上記供給もしくは排出作業を行う
際、上記制御手段４は、上記センサ１ｃにより検出され
た物体の向きに基づき、物体の向きの補正させる。

【００１６】本発明の請求項７の発明は、請求項６の発
明において、物体を保持するバキューム・ハンドを備え
た物体保持機構１ａと、物体保持機構１ａが物体に所定
距離まで接近したとき、出力を発生する物体存在検出手
段１ｂとを設けたものである。

【００１７】

【作用】図１において、供給／排出部２に集積された物
体３ａを作業部６に供給する場合、移送手段１の制御手
段４は物体保持機構１ａを供給／排出部２の上部に移動
させ、物体存在検出手段１ｂにより物体の存在を検出す
ることにより、物体３ａが存在する領域の位置およびそ
の領域における物体の量を検出して記憶手段５に記憶す
る。

【００１８】そして、制御手段４は記憶手段５に記憶さ
れた結果に基づき、物体３ａが存在する位置を求め、物
体保持機構１ａにより物体３ａを取り出し、取り出した
物体３ａを作業部６に順次供給する。また、物体３ｂを
供給／排出部２に排出する場合には、上記と同様、制御
手段４は物体保持機構１ａを供給／排出部２の上部に移
動させ、物体存在検出手段１ｂにより物体の存在を検出
することにより、供給／排出部２の各領域をサーチし
て、物体３ｂを排出できる領域を検出し、記憶手段５に
記憶する。

【００１９】そして、記憶手段５に記憶された結果に基
づき、供給／排出部２に、物体３ｂを排出する。本発明
の請求項１ないし請求項２の発明は、上記のようにし
て、供給／排出部２から物体３ａを作業部６に供給する
ようにしたので、任意の高さに積まれた供給物体を、位
置、量を判断しながら自動的に供給することができ、予
め供給物体を一定の位置に一定の高さに積み上げて置く
必要がない。

【００２０】また、上記のようにして、作業部６から供
給／排出部２に作業済の物体３ｂを排出するようにした
ので、空になった領域など排出可能な領域を自動的にサ
ーチし、その領域に物体を自動的に排出することができ
る。このため、物体の供給／排出をフレキシブルに行う
ことが可能となる。さらに、センサ１ｃにより物体の向
きもしくは物体の種類を検出するようにしたので、物体
を作業部６に供給する際、あるいは、供給／排出部２に
物体を排出する際、物体の向きを揃えることができる。

【００２１】本発明の請求項３ないし請求項４の発明に
おいては、排出物体３ｂの間に表示板を介在させるよう
にしたので、一連の排出物体３ｂを区別して取り出すこ
とができるとともに、一連の排出物体３ｂが異なった領
域に跨がって排出されたり、あるいは、一連の排出物体
３ｂ間に異なった種類の物体が介在した場合であって
も、一連の排出物体３ｂを排出順に並べ直すことができ
る。

【００２２】本発明の請求項５の発明においては、供給
もしくは排出作業を行う際、物体保持機構１ａが物体を
保持できなかった場合に、一旦、他の物体の供給、もし
くは、排出作業を行い、ついで、上記保持できなかった
物体を保持する作業を再試行するので、物体の保持に失
敗した場合においても、作業を継続することができ、ま
た、再試行を行うに際して、排出する物体の保持作業を
優先して行っているので、作業部６に物体が溜まること
がなく、作業をスムーズに行うことができる。

【００２３】本発明の請求項６に発明においては、図１
に示した供給／排出装置により、供給／排出部２から作
業部６に物体３ａを供給し、作業済みの物体３ｂを作業
部６から供給／排出部２に排出するようにしたので、請
求項１ないし請求項３の発明と同様、任意の高さに積ま
れた供給物体を、位置、量を判断しながら自動的に供給
することができるとともに、空になった領域など排出可
能な領域に物体を自動的に排出することができる。した
がって、予め供給物体を置く領域と、排出物体を置く領
域を定めて置く必要がなく、スペースを有効に活用する
ことができ、また、物体の供給／排出をフレキシブルに
行うことが可能となる。さらに、センサ１ｃにより物体
の向きを検出するようにしたので、物体を作業部６に供
給する際、あるいは、供給／排出部２に物体を排出する
際、物体の向きを揃えることができる。

【００２４】

【実施例】図２は本発明の実施例の物体供給／排出装置
の一例を示す図であり、同図の（ａ）は上面から見た
図、（ｂ）は側面から見た図を示しており、２１はロボ
ットのアーム、２２はロボットのハンド、２３は物体が
供給される作業部であり、作業部２３には、第１の作業
部２３ａと第２の作業部２３ｂが設けられており、第１
および第２の作業部２３ａ，２３ｂのそれぞれに作業の
対象となる物体を供給することにより並行して作業を行
うことができる。また、第１および第２の作業部２３
ａ，２３ｂにおいて、２３ａ−１，２３ｂ−１は作業の
対象となる物体が集積される供給部、２３ａ−２，２３
ａ−２は作業済の物体が集積される排出部である。

【００２５】２４は物体を集積した供給／排出部、２５
はロボットを支持する柱、２６はロボットの制御部であ
り、制御部２６にはロボットのアームを駆動する駆動部
と、ロボットを制御するプロセッサが内蔵されており、
ロボットはプロセッサに格納されたプログラムにより制
御され、そのアーム２１は同図（ａ）の一点鎖線Ａに示
す範囲内を動く。

【００２６】図３は上記ロボットのハンド機構を示す図
であり、同図（ａ）はハンドが物体を保持していない状
態を示し、（ｂ）は物体を保持した状態を示しており、
３１はバキューム・ハンド、３２はバキューム・ハンド
取付部材、３３はバキューム・ハンド３１を真空引きす
るホース、３４は物体の存在を検出する検出レバー、３
５は検出レバーに取り付けられた遮蔽板、３６はセン
サ、３７はセンサ３６を取り付ける金具、３８はロボッ
トの軸、３９はロボットに保持される物体を示してい
る。

【００２７】同図において、物体がロボットのハンドに
保持されていない状態においては、同図（ａ）に示すよ
うに、検出レバー３４の遮蔽板３５はセンサ３６の凹部
に入っており、センサの内部に設けられた発光部の光を
遮蔽し、センサは出力を発生しない。物体３９がバキュ
ーム・ハンド３３により保持されると、同図（ｂ）に示
すように、検出レバー３４は上動し、検出レバー３４に
取り付けられた遮蔽板３５はセンサ３６の凹部外に出
る。このため、センサ３６内の発光部の光は受光部によ
り受光されセンサ３６が出力を発生する。

【００２８】センサ３６の出力はロボットの制御装置に
入力され、後述するように、センサ出力により、ロボッ
トは物体の存在を認識する。図４は前記した物体の供給
／排出部を示す図であり、同図において、４１は供給／
排出部に積み上げられた物体、４２は物体間を仕切る仕
切り板である。図２ないし図４において、物体を作業部
２３に供給する場合、ロボットは供給／排出部２４をサ
ーチして必要な物体の位置を自動的に検出する。例え
ば、図４に示すように、物体４１が供給／排出部にラン
ダムな高さに積み上げられている場合、ロボットは供給
／排出部２４の各ブロックＡないしＥにアーム２１を移
動させ、そのバキューム・ハンドに取り付けられたセン
サにより、物体４１の存在を順番にサーチする。

【００２９】そして、図４に示すように、ブロックＡ，
Ｂ，Ｄ，Ｅに物体が積み上げられている場合、これらの
ブロックより順番にロボットのアーム２１先端のハンド
２２で物体を保持し、作業部２３に移送する。作業部２
３に物体が移送されると、移送された物体に対して所定
の作業が行われ、作業済みの物体は、ロボットのハンド
２２により保持されて供給／排出部に移送され排出され
る。

【００３０】その際、ロボットのハンド２２は、予め、
上記したように、供給／排出部２４の各ブロックＡない
しＥにアーム２１を移動させ、そのバキューム・ハンド
に取り付けられたセンサにより、物体４１の存在を順番
にサーチし、供給／排出部２４において物体が存在しな
いブロックなど、物体を排出できるブロックを探索して
そのブロックを記憶しておき、排出時、記憶されたブロ
ックに物体を集積する。

【００３１】図５（ａ）は本実施例において、物体を供
給する場合のフローチャートを示す図であり、同図
（ｂ）は物体供給時の動作を説明する図であり、前述し
た図１ないし図４を参照して、同図により本実施例にお
ける物体の供給処理について説明する。なお、同図にお
いて、物体をサーチする場合、ロボットは物体の厚さに
応じた単位距離づつ移動し、Ｋはその際のロボットの移
動回数を示している。また、この例において、１ブロッ
ク当たりのＫの上限は１０である。

【００３２】図５（ａ）のステップＳ１において、ロボ
ットのアーム２１を同図（ｂ）のブロックＡの位置Ｐ１
に動かし、ステップＳ２において、Ｋ＞１０であるか否
かを判別する。そして、Ｋ＞１０の場合には、ロボット
の移動回数が上限に達しているので、ステップＳ１０に
おいて、同図（ｂ）に示すブロックＢの位置Ｐ１１にロ
ボットのアームを移動させる。

【００３３】Ｋ＞１０でない場合には、ロボットの移動
回数が上限に達していないので、ステップＳ３に行き、
Ｋ＝Ｋ＋１として、ステップＳ４において、ロボットの
アーム２１を点Ｐ１より所定距離だけ下方に動かす。つ
いで、ステップＳ５において、ロボットのバキューム・
ハンド３１に取り付けられたセンサ３６（図３参照）が
オンであるか否かを判別する。センサ３６がオンでない
場合には、バキューム・ハンドが物体の有る位置まで達
していないので、ステップＳ２に戻り、上記処理を繰り
返す。

【００３４】ステップＳ５において、センサ３６がオン
になると、ステップＳ６において、ロボットのハンドが
最初にあった位置Ｐ１とロボットの移動回数Ｋを加算し
て、現在のロボット位置Ｐ２を求めて記憶しておき、ス
テップＳ７に行き、ロボットのバキューム・ハンドを下
向きに動かす。ステップＳ８において、物体をバキュー
ム・ハンドがつかんだか否かを判別し、つかんでいない
場合にはステップＳ７に戻り上記処理を繰り返す。ロボ
ットのバキューム・ハンドが物をつかむと、ステップＳ
９に行き、点Ｐ１を経由して元の位置に戻る。

【００３５】次に物体を供給する際には、上記ステップ
Ｓ６において記憶された位置Ｐ２を始点として上記処理
を繰り返す。また、ステップＳ２において、Ｋ＞１０に
なったと判断されると、そのブロックは空になったもの
として、次のブロックの位置Ｐ１１に行き、上記処理を
繰り返す。図６は物体の供給および排出を行う際の動作
を説明する図であり、同図において、４１は供給される
物体、４２は仕切り板、４３は作業が終わり排出された
物体を示している。

【００３６】同図に示すように、ブロックＢ，Ｄ〜Ｇに
作業部へ供給される物体が積み上げられており、また、
ブロックＡ，Ｃに置かれていた物体の供給が終わり、そ
れらのブロックが空になっている場合、ブロックＢ，Ｄ
〜Ｇから物体が作業部に供給される一方、ロボットは各
ブロックにおける物体の存在をサーチし、例えば空にな
っているブロックＡなど、作業済みの物体を排出できる
ブロックがあると、そのブロックへ作業済みの物体を排
出する。

【００３７】図７（ａ）は排出できるブロックをサーチ
する処理を示すフローチャートであり、同図（ｂ）は動
作を説明する図である。同図において、排出可能なブロ
ックをサーチするには、ステップＲ１において、ロボッ
トのハンドを位置Ｐ１まで移動させ、ステップＲ２にお
いて、単位距離ロボットのハンドを下降させる。ステッ
プＲ３において、センサ３６（図３参照）がオンである
か否か判別し、センサ３６がオンでない場合には、ステ
ップＲ２に戻り上記処理を繰り返す。センサ３６がオン
になると、ステップＲ４に行き、ロボットのハンドが下
限値Ｚに達したか否かを判別し、下限値に達した場合に
は、そのブロックが空であり、排出可能なブロックであ
るとして、ステップＲ６に行き、Ｐ１経由で元の位置に
戻り、次に処理において、物体を排出する場合にはその
ブロックに排出する。

【００３８】また、ステップＲ４において、ロボットの
ハンドが下限値Ｚに達していないと判別された場合に
は、ステップＲ５に行き、そのブロックはまだ、未供給
の物体があるものとして、次のＰ１１に行く。図８
（ａ）は物体を排出する処理を示すフローチャートであ
り、また、同図（ｂ），（ｃ）はその動作を示す図であ
る。

【００３９】同図において、ステップＴ１において、ロ
ボットのハンドを位置Ｐ１まで移動させ、ステップＴ２
において、ロボットの移動回数Ｋが１より小さいか否か
を判別する。ロボットの移動回数Ｋが１より小さくない
場合には、ステップＴ３に行き、Ｋ＝Ｋ−１として、そ
のブロックの位置Ｐ２に排出物体を集積する。ついで、
ステップＴ５において、Ｐ２＝Ｐ１−Ｋ求めて、物体を
集積した位置Ｐ２を記憶し、Ｐ１経由で元の位置に戻
り、次の排出処理等を行う。

【００４０】また、ステップＴ２において、Ｋ＜１と判
断された場合には、そのブロックには排出物体を排出で
きないと判断してステップＴ７に行き、次のブロックの
位置Ｐ１１に行き上記処理を繰り返す。上記したよう
に、本実施例によれば、任意の高さに積まれた供給物体
を、位置、量を判断しながら自動的に作業部に供給する
ことができ、また、作業済みの物体を排出する際には、
空になったブロックなど排出可能なブロックを自動的に
サーチし、そのブロックに物体を自動的に排出すること
ができる。したがって、人手を要することなく物体の供
給／排出を行うことができるとともに、予め供給物体を
置くブロックと、排出物体を置くブロックを定めて置く
必要がなく、スペースを有効に活用することができ、物
体の供給／排出をフレキシブルに行うことが可能とな
る。

【００４１】図９は本発明の他の実施例を示す図であ
る。本実施例は物体の向き揃えて供給もしくは排出する
実施例を示しており、同図において、３１はバキューム
・ハンド、３８はロボットの軸、３９は物体、９１はセ
ンサ、９２は発光部である。同図に示すように、供給／
排出部もしくは作業部Ａから作業部もしくは供給／排出
部Ｂに物体を移送する際、同図（ａ）に示すように、Ａ
で物体を保持したのち、Ｂに移送する途中で、同図
（ｂ）示すように発光部９２の上を通過させ、発光部９
２からの光がセンサ９１により受光できるか否かにより
物体３９の向きを検出する。ついで、検出結果に基づ
き、同図（ｃ）に示すように物体３９の向きを補正し
て、同図（ｄ）において、物体３９を供給もしくは排出
する。

【００４２】図１０はマスター・ディスクの内容を空の
フロッピー・ディスクにコピー作業するため、供給／排
出部から作業部にフロッピー・ディスクを供給し、コピ
ー作業が終わったフロッピー・ディスクを排出する場合
において、フロッピー・ディスクの向き、および、フロ
ッピー・ディスクがマスター・ディスクである否かを判
別する実施例を示しており、この例においては、第１な
いし第３のセンサＳＥＮ１〜ＳＥＮ３により、フロッピ
ー・ディスク１０１の向きおよびマスター・ディスクで
ある否かを検出している。

【００４３】同図において、同図（ａ）は、センサの配
置を示す図、また、同図（ｂ）はフロッピー・ディスク
１０１の向きとセンサＳＥＮ１ないしＳＥＮ３の関係を
示す図であり、１０１ａはフロッピー・ディスク１０１
に設けられた穴、１０１ｂはライト・プロテクト時に開
く穴（マスター・ディスクの場合には穴１０１ｂが開
く）、１０１ｃは切り欠き部である。

【００４４】同図（ｂ）に示すように、フロッピー・デ
ィスク１０１がマスター・ディスクでありその向きが同
図（ｂ）のＣＡＳＥ１に示す向きの場合、センサＳＥＮ
１ないしＳＥＮ３は全てオンとなる。また、フロッピー
・ディスク１０１がマスター・ディスクでない場合に
は、センサＳＥＮ１，ＳＥＮ２がオンで、センサＳＥＮ
３がオフとなる。

【００４５】また、マスター・ディスク以外のフロッピ
ー・ディスク１０１の向きが同図のＣＡＳＥ２に示す向
きの場合、センサＳＥＮ１がオフとなり、センサＳＥＮ
２がオンとなる。同様に、同図のＣＡＳＥ３，ＣＡＳＥ
４の場合には、センサＳＥＮ１，２の出力は、オフ、オ
フあるいはオン、オフとなる。図１０から明らかなよう
に、マスター・ディスク以外のフロッピー・ディスクの
向きはセンサＳＥＮ１，ＳＥＮ２の出力により判別で
き、また、ディスクがＣＡＳＥ１の向きの場合に、セン
サＳＥＮ３の出力によりマスター・ディスクであるか否
かを判別することができる。

【００４６】図１１は上記のような考え方に基づきフロ
ッピー・ディスクの向きを補正するとともに、その種類
を判別する処理を示すフローチャートであり、同図は、
マスター・ディスクについては、正しい向き（ＣＡＳＥ
１の向き）で移送され、また、マスター・ディスク以外
のフロッピー・ディスクの向きは図１０のＣＡＳＥ１な
いしＣＡＳＥ４のいずれかの向きで移送されることを前
提としており、本フローチャートにおいては、移送され
るディスクがマスター・ディスクであるか否かを判別す
るとともに、マスター・ディスク以外のディスクについ
ては、その向きを補正する処理を示している。

【００４７】次に、同図により上記実施例について説明
する。ステップＶ１において、センサＳＥＮ１がオンで
あるか否かを判別し、センサＳＥＮ１がオンである場合
には、ステップＶ２でセンサＳＥＮ２がオンであるか否
かを判別する。センサＳＥＮ１およびＳＥＮ２が共にオ
ンである場合には、フロッピー・ディスクの向きが正し
いので（図１０のＣＡＳＥ１の向き）、ステップＶ３に
おいて、センサＳＥＮ３がオンであるか否かを判別す
る。センサＳＥＮ３がオンである場合には、ステップＶ
１０にいきマスター・ディスクであるとして、ステップ
Ｖ１１において、供給／排出部の各領域の内、フロッピ
ー・ディスクを排出する空の領域をサーチし、マスター
・ディスクを排出する。

【００４８】また、ステップＶ３において、センサＳＥ
Ｎ３がオフであると判別された場合には、検出の対象と
なったフロッピー・ディスクはマスター・ディスクでは
なく、また、その向きは正しいので、ステップＶ４に行
き、センサＳＥＮ１がオンであるか否か確認し、さら
に、ステップＶ５において、センサＳＥＮ２がオンであ
るか否か確認して終了する。その際、ステップＶ４，Ｖ
５でセンサＳＥＮ１あるいはセンサＳＥＮ２がオフであ
ると判別された場合には、ステップＶ１に戻り上記処理
を繰り返す。

【００４９】ステップＶ１でセンサＳＥＮ１がオフであ
ると判別された場合には、ステップＶ７に行き、センサ
ＳＥＮ２がオンであるか否かを判別する。センサＳＥＮ
２がオンである場合には（図１０のＣＡＳＥ２の場
合）、ステップＶ８で左に９０°回転させ、ステップＶ
４に行き、上記と同様の確認処理を行う。また、ステッ
プＶ７でセンサＳＥＮ２がオフであると判別された場合
には（図１０のＣＡＳＥ３の場合）、ステップＶ９で右
に１８０°回転させ、上記と同様、ステップＶ４に行き
確認処理を行う。

【００５０】さらに、ステップＶ２でセンサＳＥＮ２が
オフであると判別された場合には（図１０のＣＡＳＥ
４）、ステップＶ６で右に９０°回転させ、上記と同
様、ステップＶ４に行き確認処理を行う。なお、上記実
施例においては、発光部の発光する光が供給／排出する
物体の穴および切り欠き部を透過する実施例を示した
が、ロボットのアームに取り付けられたセンサを反射形
センサとし、反射光をセンサにより検出し、物体の向き
を検出することもできる。

【００５１】図１２は排出された物体と未供給の物体を
識別できるようにするとともに、排出された物体を排出
順に並べ直せるようにするため、色の異なったカラー表
示板を用いる他の実施例を示す図であり、同図（ａ）は
供給／排出部の各ブロックを示し、（ｂ）は排出された
物体を順番に並べ直した状態を示している。同図におい
て、４１は未供給の物体、４２は仕切り板、４３は排出
された物体、４３−１ないし４３−５はそれぞれ色の異
なったカラー表示板を示している。

【００５２】同図は、物体をブロックＡ→Ｂ→Ｃ…の順
番で排出した場合を示しており、最初、ブロックＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｅが空で、ブロックＤには供給し残り分の未供
給物体４１が集積されているとする。上記状態から物体
を排出するには、まず、ブロックＡにカラー表示板４３
−１を置き、ついで、ブロックＡに排出物体４３を集積
する。そして、ブロックＡが一杯になると、ブロックＡ
の最後にカラー表示板４３−２を置き、次のブロックＢ
に排出物体を集積する。その際、ブロックＢの最初にブ
ロックＡの最後に置いたカラー表示板４３−２と同一の
色のカラー表示板４３−２を置き、その上に排出物体４
３を集積する。

【００５３】そして、上記と同様に、カラー表示板４３
−３を置きながら排出物体を順次ブロックＢ→Ｃと積み
上げて行き、ブロックＣが一杯になると、最後にカラー
表示板４３−４を置き、ついで、ブロックＤの未供給物
体４１の上にカラー表示板４３−４を置き、その上に排
出物体を集積する。以下同様にして順次排出物体を集積
する。

【００５４】排出物体を排出された順番に並べ直すに
は、各ブロックからカラー表示板４３−１ないし４３−
５と共に排出物体４３を取り出し、同じ色のカラー表示
板が隣合うように排出物体を並べる。その結果、図１１
（ｂ）のないしに示すように排出物体を順番に並べ
直すことができる。上記実施例によれば、作業済みの排
出物体を作業順に並べ直すことができるとともに、未供
給分が残っているブロックにも、未供給分と区分けして
排出物体を集積することができる。

【００５５】図１３は排出された物体の間にカラー表示
板を介在させる場合の供給／排出部の各物体の配置およ
び作業部を示す図であり、２３は作業部、２４は供給／
排出部を示している。同図に示すように、供給／排出部
２３には、供給もしくは排出物体を集積する１ないし１
５のブロックと、赤と青のカラー表示板を集積する領域
が設けられており、最初、１，２，３のブロックは空で
あり、４ないし１５のブロックに作業の対象となる物体
が集積されている。

【００５６】また、作業部２３には、物体が供給される
供給部２３ａと作業済みの物体が集積される排出部２３
ｂが設けられている。図１４は供給／排出部２４から作
業部２３に物体を供給し、作業済みの物体を作業部２３
から供給／排出部２４に排出する手順の一例を示してお
り、同図（ａ）は供給時の手順を示し、（ｂ）は排出時
の状態を示している。

【００５７】同図（ａ）に示すように、供給時には、ブ
ロック４から物体を作業部２３に供給し（同図（ａ）の
(1) 〜(10)）、次に、ブロック５から物体を供給する
（同図（ａ）の(11)〜(20)）。以下同様にブロック６な
いし１５から物体を作業部２３に供給する（同図（ａ）
の(21)〜(30)）。例えば、前記したフロッピー・ディス
クに対するコピー作業を行う場合には、まず、マスター
・ディスクを作業部２３ａに供給し、次に、コピーされ
るフロッピー・ディスクを供給する。

【００５８】作業済みの物体を作業部２３から供給／排
出部２４に排出する場合には、まず、物体を排出できる
領域をサーチし、次に前記したように、物体間の区切り
を示すカラー表示板を介在させながら、まず、空のブロ
ック１ないし３に排出し、次に、物体を供給することに
より、空となった４以降のブロックに排出する。例え
ば、フロッピー・ディスクのコピー作業の場合には、図
１３（ｂ）に示すように、まず、空の領域をサーチし
（同図（ｂ）の(1) ）、次に、青のカラー表示板をブロ
ック１に排出する（同図（ｂ）の(2) ）。ついで、マス
ター・デッスクおよびそれの内容がコピーされたフロッ
ピー・ディスクを排出し（同図（ｂ）の(3) 〜(12)）、
最後に赤いカラー表示板をブロック１に排出する（同図
（ｂ）の(13)）。

【００５９】図１５は物体の排出時に供給／排出部２４
における空の領域をサーチし、物体間の区切りを示すカ
ラー表示板を入れる処理を示すフローチャートであり、
同図において、ステップＷ１において、ロボットのアー
ムを下降させ、ステップＷ２において、ハンドに付けた
物体の存在を検出するセンサがオンであるか否かを判別
し、オンでない場合には、ステップＷ１に戻り上記処理
を繰り返す。センサがオンになると、ステップＷ３にお
いて、ロボットのＺ軸の位置が下限か否かを判別し、下
限でない場合には、ステップＷ４において、そのブロッ
クには物があると判断して、ステップＷ５に行き、その
ブロックが最終のブロックが否かを判別する。そして、
最終のブロックでない場合には、次のブロックにいき
（ステップＷ６）、ステップＷ１に戻り、上記処理を繰
り返す。また、最終のブロックである場合には、終了す
る。

【００６０】また、ステップＷ３において、Ｚ軸の下限
であると判別された場合には、ステップＷ７において、
前回おいたカラー表示板の色が赤以外であるか否かを判
別し、赤以外であれば、ステップＷ８に行き、赤いカラ
ー表示板を供給／排出部２４のそのブロックに移す。ま
た、ステップＷ９において、前回置いたカラー表示板が
赤であると判別された場合には、ステップＷ９に行き、
青いカラー表示板を供給／排出部２４に移す。ついで、
図１４の(3) 〜(12)に示す排出作業を行う。

【００６１】図１６は一連の物体を排出したのち、区切
りとなるカラー表示板をそのブロックに移す処理を示す
フローチャートであり、同図のステップＹ１において、
前回おいたカラー表示板の色が赤以外であるか否かを判
別し、赤以外であれば、ステップＹ２に行き、赤いカラ
ー表示板を供給／排出部２４のそのブロックに移し、次
の空の領域をサーチする場合には、図１５のＡに行く。

【００６２】また、ステップＹ１において、前回おいた
物体が赤であると判別された場合には、ステップＹ３に
行き、青いカラー表示板を供給／排出部２４に移し、次
に、上記と同様、次の空の領域をサーチする場合には、
図１５のＡに行く。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、供給／排出部にランダムに積まれた物体の各領域を
サーチして、物体が存在する領域の位置およびその領域
における物体の量を検出して物体を作業部に順次供給
し、また、物体の排出時には、供給／排出部の各領域を
サーチして、物体を排出できる領域を検出して供給／排
出部に、物体を排出するようにしたので、任意の高さに
積まれた供給物体を、位置、量を判断しながら自動的に
供給することができるとともに、空になった領域など排
出可能な領域に物体を自動的に排出することができる。
したがって、予め供給物体を置く領域と、排出物体を置
く領域を定めて置く必要がなく、スペースを有効に活用
することができ、また、物体の供給／排出をフレキシブ
ルに行うことが可能となる。

【００６４】また、一連の物体を排出する際、排出物体
の間に表示板を介在させるこのにより、一連の排出物体
を区別して取り出すことができるとともに、一連の排出
物体が異なった領域に跨がって排出されたり、あるい
は、一連の排出物体間に異なった種類の物体が介在した
場合であっても、一連の排出物体を排出順に並べ直すこ
とができる。

【００６５】さらに、ロボットのハンドに保持した物体
の向きを判別するセンサを取り付けて置くことにより、
物体の向きを補正することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の実施例の物体供給／排出装置の一例を
示す図である。

【図３】本発明の実施例のロボットのハンド機構を示す
図である。

【図４】本発明の実施例の物体の供給／排出部を示す図
である。

【図５】本発明の実施例の物体供給処理のフローチャー
トを示す図である。

【図６】物体の供給および排出を行う際の動作を説明す
る図である。

【図７】排出するブロックをサーチする処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】物体を排出する処理を示すフローチャートであ
る。

【図９】物体の向き揃えて供給もしくは排出する実施例
を示す図である。

【図１０】フロッピー・ディスクの向き、種類を判別す
る実施例を示す図である。

【図１１】フロッピー・ディスクの向き補正処理を示す
フローチャートである。

【図１２】排出された物体を区切る表示板を用いる実施
例を示す図である。

【図１３】供給／排出部における各ブロックの配置を示
す図である。

【図１４】供給／排出部と作業部間の物体の供給／排出
の手順の一例を示す図である。

【図１５】空の領域をサーチし表示板を入れる処理を示
すフローチャートである。

【図１６】排出作業の最後に表示板を入れる処理を示す
フローチャートである。

【図１７】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ 移送装置 １ａ 物体保持機構 １ｂ 物体存在検出手段 ２ 供給／排出部 ４ 制御手段 ５ 記憶手段 ６ 作業部 ７ 表示板 ２１ ロボットのアーム ２２ ロボットのハンド ２３ 作業部 ２４ 供給／排出部 ２６ ロボットの制御部 ３１ バキューム・ハンド ３２ バキューム・ハンド取付部材 ３３ バキュームを供給するホース ３４ 検出レバー ３５ 遮蔽板 ３６ センサ ３８ ロボットの軸 ３９ ロボットに保持される物体 ４１ 未供給の物体 ４２ 仕切り板 ４３ 排出された物体 ４３−１〜４３−５ カラー表示板 ９１ センサ ９２ 発光部 １０１ フロッピー・ディスク

フロントページの続き (72)発明者 岡田 博之 石川県河北郡宇ノ気町字宇野気ヌ98番地 の２ 株式会社ピーエフユー内 (56)参考文献 特開 平３−13403（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−317993（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−71183（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 1/00 - 1/20 B65G 60/00 B66C 13/22,13/48

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の存在を検出する物体存在検出手段
   (1b)と物体の向きを検出するセンサ(1c)を具備する物体
   保持機構(1a)と、その動作を制御する制御手段(4) とを
   備えた移送手段(1) により、物体が集積された供給／排
   出部(2) から集積された物体(3a)を作業部(6) へ移送
   し、作業済の物体(3b)を作業部(6) から供給／排出部
   (2) に排出する物体の供給／排出方法であって、物体を作業部(6) に供給する際、 移送手段(1) は、供給
   ／排出部(2) にランダムに積まれた物体(3a)の各領域を
   サーチして、物体(3a)の存在する領域の位置およびその
   領域における物体の量を検出して記憶手段(5) に記憶
   し、記憶手段(5)に記憶された結果に基づき、物体の存
   在する領域から順次物体(3a)を取り出して作業部(6) へ
   移送し、作業部(6) からの作業済の物体(3b)を供給／排出部(2)
   へ排出する際、移送手段(1) は、供給／排出部(2) の各
   領域をサーチして、物体(3b)を排出できる領域を検出し
   て記憶手段(5) に記憶し、記憶手段(5) の記憶結果に基
   づき、物体を排出できる領域に作業済の物体(3b)を順次
   排出し、 上記供給もしくは排出作業を行う際、上記センサ(1c)に
   より物体の向きを検出し、物体の向きの補正をする こと
   を特徴とする物体の供給／排出方法。
2. 【請求項２】 移送手段(1) の制御手段(4) が、供給／
   排出部(2) の各領域の上部の所定位置に物体保持機構(1
   a)を位置決めしたのち、物体保持機構(1a)を下降させて
   物体存在検知手段(1b)が物体(3a,3b) の存在を検出する
   までの下降量をカウントし、 上記カウント値に基づき、物体の存在量および物体の位
   置を求めることを特徴とする請求項１の物体の供給／排
   出方法。
3. 【請求項３】 物体存在検出手段(1b)を具備する物体保
   持機構(1a)と、その動作を制御する制御手段(4) とを備
   えた移送手段(1) により、作業部(6) から作業済の物体
   (3b)を供給／排出部(2) に排出する物体の排出方法であ
   って、 供給／排出部(2) に複数種類の表示板(7) を集積し、 作業部(6) からの作業済の物体(3b)を供給／排出部(2)
   へ排出する際、移送手 段(1) は、供給／排出部(2) の各
   領域をサーチして、物体(3b)を排出できる領域を検出し
   て記憶手段(5) に記憶し、記憶手段(5) の記憶結果に基
   づき、物体を排出できる領域に作業済の物体(3b)を順次
   排出し、 また、作業部(6) から一連の作業済の物体が排出される
   とき、移送手段(1) は、上記供給／排出部(2) から表示
   板を上記物体の排出領域に移送して、一連の物体の最初
   と終わりが識別できるように一連の物体の最初と最後に
   表示板を介在させる ことを特徴とする物体の排出方法。
4. 【請求項４】 一連の排出物体(3b)が異なった領域に跨
   がって排出されたりあるいは一連の排出物体(3b)間に異
   なった種類の物体が介在することにより、一連の排出物
   体(3b)が分割された場合に、移送手段(1) は、供給／排
   出部(2) から一連の排出物体(3b)の連続性を示す表示板
   を上記物体の排出領域に移送して、 上記表示板を一連の排出物体(3b)の分割部の前後に介在
   させることを特徴とする請求項３の 物体の排出方法。
5. 【請求項５】 物体存在検出手段(1b)を具備する物体保
   持機構(1a)と、その動作を制御する制御手段(4) とを備
   えた移送手段(1) により、物体が集積された供給／排出
   部(2) から、集積された物体(3a)を作業部(6) へ供給
   し、作業部から作業済の物体を供給／排出部(2) に排出
   する物体の供給／排出方法であって、 移送手段(1) は、供給／排出部(2) の各領域をサーチし
   て、物体を供給、もしくは、排出できる領域を検出して
   記憶手段(5) に記憶し、記憶手段(5) に記憶された結果
   に基づき、供給する物体が存在する位置もしくは物体を
   排出する位置を求めて物体の供給もしくは排出作業を行
   い、 上記供給もしくは排出作業を行う際、移送手段(1) は、
   物体保持機構(1a)が物体を保持できなかった場合に、一
   旦、他の物体の供給もしくは排出作業を行い、 ついで、上記保持できなかった物体を保持する作業を再
   試行し、再試行を行うに際して、排出する物体の保持作
   業を供給する物体の保持作業に優先して行う ことを特徴
   とする物体の供給／排出方法。
6. 【請求項６】 作業部に供給される物体(3a)を集積する
   とともに、排出された物体(3b)が集積される供給／排出
   部(2) と、 供給／排出部(2) から供給された物体(3a)に所定の作業
   を行う作業部(6) と、 物体の存在を検出する物体存在検
   出手段(1b)と物体の向きを検出するセンサ(1c)を具備す
   る物体保持機構(1a)と、その動作を制御する制御手段
   (4) とから構成され、供給／排出部(2) に集積された供
   給物体(3a)を取り出して作業部(6) に供給し、作業済み
   の物体(3b)を作業部(6) より取り出し、供給／排出部
   (2) に排出する移送手段(1) と、 物体存在検出手段(1b)により検出された物体の位置、お
   よび、量を記憶する記憶手段(5) とを備え、 制御手段(4) は、物体を作業部(6) に供給する際、移送
   手段(1) により供給／排出部(2) にランダムに積まれた
   物体(3a)の各領域をサーチさせ、物体(3a)の存在する領
   域の位置およびその領域における物体の量を記憶手段
   (5) に記憶させ、記憶手段(5) に記憶された結果に基づ
   き、供給する物体が存在する位置を求め、求めた位置に
   物体保持機構(1a)を移動させて、物体の存在する領域か
   ら順次物体(3a)を取り出して作業部(6) へ移送させ、 作業部(6) からの作業済の物体(3b)を供給／排出部(2)
   へ排出する際、移送手段(1) により、供給／排出部(2)
   の各領域をサーチさせて、物体(3b)を排出できる領域の
   位置を検出して記憶手段(5) に記憶させ、記憶手段(5)
   に記憶された結果に基づき、物体を排出できる領域に物
   体保持機構(1a)を移動させて、作業済の物体(3b)を順次
   排出し、 上記供給もしくは排出作業を行う際、上記制御手段(4)
   は、上記センサ(1c)により物体の向きを検出し、物体の
   向きの補正をする ことを特徴とする物体の供給／排出装
   置。
7. 【請求項７】 物体を保持するバキューム・ハンドを備
   えた物体保持機構(1a)と、物体保持機構(1a)が物体に所
   定距離まで接近したとき、出力を発生する物体存在検出
   手段(1b)とを備えたことを特徴とする請求項６の物体の
   供給／排出装置。