JP3367948B1 - ガラスプリズムの姿勢方向統一システム - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】姿勢修正作業を機械的に連続的して実施できる
ガラスプリズム（以下単にプリズムと略称する。）の姿
勢方向統一システムの提供 【解決手段】本願のシステムは、プリズム１を載せ、水
平方向に回転可能で、所定距離だけ往復移動する姿勢方
向認識用テ−ブル２と、その中間部の上方と真横に設置
し、プリズム１の上・側面状態を認識する垂直及び水平
画像解析カメラ３，４と、姿勢方向認識用テ−ブル２上
のプリズム１を所定側面姿勢方向Ａに修正しながら、プ
リズム判別用テ−ブル５へ移載するプリズム判別テ−ブ
ル方向移載具６と、プリズム判別テ−ブル５上に移載さ
れ、所定側面姿勢方向Ａに修正されたプリズム１’の上
面姿勢方向を判別させる投光用光電センサ７、受光用光
電センサ８と、プリズム判別用テ−ブル５上のプリズム
１’を所定上面姿勢方向Ｂに修正しながら、最終テ−ブ
ル９へ移載する最終テ−ブル方向移載具１０とから構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、二個の三角柱の
ガラスプリズムを貼り合わせた三側面がガラス、一側面
がすりガラス、上面と底面がすりガラスからなる立方体
状の多数のガラスプリズムを洗浄用パレットに配置し、
洗浄中に乱れたガラスプリズムの姿勢を正常に修正する
ための姿勢方向統一システムに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】立方体状のガラスプリズムの寸法は、通
常、３ｍｍ，４ｍｍ，５ｍｍの正立方体で、三側面がガ
ラス、一側面がすりガラス、上面と底面がすりガラスか
らなり、洗浄後は、すりガラス面への接触は許可されて
いるが、ガラス面に接触することは、ゴミ等を付着させ
プリズムとしての機能を低下させる恐れがあるため禁止
されている。 【０００３】洗浄中に側面の向きが変わったり、上面と
下面が逆転する等の姿勢の乱れが生じるので、それを正
常な姿勢に修正するための修正作業が必要であり、従
来、前記修正作業は、作業者がガラスプリズムのすりガ
ラス面を肉眼で確認し、すりガラス面にピンセットをあ
てがい、ガラスプリズムを適当に回転又は反転させなが
ら、正常な姿勢に修正していたので、次のような欠点が
あった。 【０００４】対象物が非常に小さく、かつガラス面と
すりガラス面の判別が困難であるので、熟練者でないと
修正作業は困難であった。 肉眼を酷使する作業であり、連続作業ができない。例
えば、作業１時間、休憩１時間というように、作業時間
が限定されるので、作業能率が上がらなかった。 いかに熟練者であっても、健康・精神状態等に起因す
る修正ミスは不可避であった。 【０００５】なお、姿勢を修正されたガラスプリズムは
製品パレットに整列的に収納し、次工程に移管される。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来の技
術で記述した欠点を解消するためになされたもので、姿
勢修正作業を機械的に連続的して実施できるガラスプリ
ズムの姿勢方向統一システムの提供を目的とするもので
ある。 【０００７】 【課題を解決するための手段】この発明のガラスプリズ
ムの姿勢方向統一システムは、ガラスプリズムを載せ、
水平方向に回転可能であり、かつ水平方向に所定距離だ
け上流側から下流側へ、下流側から上流側へ往復移動が
可能な姿勢方向認識用テ−ブルを、上流側に設置し、前
記所定距離の中間部で、前記姿勢方向認識用テ−ブルに
乗せた前記ガラスプリズムが通過する通路の真上に離隔
し、該ガラスプリズムの上面に対向して、垂直方向画像
解析カメラを設置するとともに、前記通路の真横に離隔
し、前記ガラスプリズムの側面に対向して、水平方向画
像解析カメラを設置し、前記ガラスプリズムを載せた前
記姿勢方向認識用テ−ブルが上流側から移動し、前記垂
直方向画像解析カメラ及び水平方向画像解析カメラの位
置で停止し、前記姿勢方向認識用テ−ブルは、水平方向
に９０度づつ回転し、その間に、前記垂直方向画像解析
カメラ及び水平方向画像解析カメラは前記ガラスプリズ
ムの姿勢を認識し、下流側に移動した前記姿勢方向認識
用テ−ブルの下流側に、前記垂直方向画像解析カメラ及
び水平方向画像解析カメラによる画像解析情報に基づい
て、前記姿勢方向認識用テ−ブル上の前記ガラスプリズ
ムのすりガラス面を吸着し、該ガラスプリズムの側面姿
勢方向を所定側面姿勢方向に修正しながら、下流側に設
置しているプリズム判別用テ−ブルへ移載するプリズム
判別テ−ブル方向移載具を設置し、前記プリズム判別用
テ−ブルの上流側に、該プリズム判別テ−ブル上に移載
され、所定側面姿勢方向に修正されたガラスプリズムの
上流側に対向するガラス面に光を投入する投光用光電セ
ンサを、前記ガラス面に対向して設置するとともに、前
記ガラスプリズムの真横に離隔して、前記投入光を受光
する受光用光電センサを設置し、前記プリズム判別用テ
−ブルの下流側に、前記受光用光電センサの受光有無の
情報に基づいて、前記プリズム判別用テ−ブル上の前記
ガラスプリズムのすりガラス面を吸着し、該ガラスプリ
ズムの上面姿勢方向を所定上面姿勢方向に修正しなが
ら、下流側に設置している最終テ−ブルへ移載する最終
テ−ブル方向移載具を設置していることを特徴とするも
のである。 【０００８】 【発明の実施の形態】この発明の実施の形態の一例を図
面を参照しながら説明する。本願は、二個の三角柱のガ
ラスプリズムを貼り合わせた三側面がガラス、一側面が
すりガラス、上面と底面がすりガラスからなる立方体状
の多数のガラスプリズムを洗浄用パレットに配置し、洗
浄中に乱れたガラスプリズムの姿勢を正常に修正するた
めの姿勢方向統一システムであって、図１に示すよう
に、立方体状のガラスプリズム１を載せ、水平方向に回
転可能であり、かつ水平方向に所定距離だけ上流側から
下流側へ、下流側から上流側へ往復移動が可能な姿勢方
向認識用テ−ブル２を、上流側に設置している。 【０００９】なお、周知のＸＹＺに移動可能なロボット
（図示は省略）を使用して、洗浄パレット１１から洗浄
済みのガラスプリズム１を位置決め用架台１２に移載
し、ガラスプリズム１の位置決めをしたのち、ついでワ
−クを非接触にて保持する周知のフロ−テイングチャッ
ク（図示は省略）を使用して、ガラスプリズム１を姿勢
方向認識用テ−ブル２に移載している。 【００１０】図１に示すように、前記所定距離の中間部
で、姿勢方向認識用テ−ブル２に乗せたガラスプリズム
１が通過する通路の真上に離隔し、ガラスプリズム１の
上面に対向して、垂直方向画像解析カメラ３を設置する
とともに、通路の真横に離隔し、ガラスプリズム１の側
面に対向して、水平方向画像解析カメラ４を設置してい
る。 【００１１】なお、垂直方向画像解析カメラ３及び水平
方向画像解析カメラ４は、高度な画像解析の必要性はな
く、安価な汎用タイプの画像解析カメラを適用し、二個
の判別用テ−ブル、即ち姿勢方向認識用テ−ブル２とプ
リズム判別用テ−ブル５を使用することにより、最小限
の画像情報を処理すればよいシステム構成になってお
り、シ−ケンスの流れが速くなるように考慮している。 【００１２】ガラスプリズム１を載せた姿勢方向認識用
テ−ブル２が上流側から移動し、垂直方向画像解析カメ
ラ３及び水平方向画像解析カメラ４の位置で一度停止
し、姿勢方向認識用テ−ブル２は、水平方向に９０度づ
つ回転し、その間に、垂直方向画像解析カメラ３及び水
平方向画像解析カメラ４はガラスプリズム１の姿勢を認
識する。 【００１３】図１に示すように、下流側に移動した姿勢
方向認識用テ−ブル２の下流側に、垂直方向画像解析カ
メラ３及び水平方向画像解析カメラ４による画像解析情
報に基づいて、姿勢方向認識用テ−ブル２上のガラスプ
リズム１のすりガラス面を吸着し、ガラスプリズム１の
側面姿勢方向を、例えば、図２に示すように、すりガラ
ス面が上下面に位置し、すりガラスの側面が正面で、か
つガラス面が上流側に対向する所定側面姿勢方向Ａに修
正しながら、下流側に設置しているプリズム判別用テ−
ブル５へ移載するプリズム判別テ−ブル方向移載具６を
設置している。 【００１４】図１に示すように、プリズム判別用テ−ブ
ル５の上流側に、プリズム判別テ−ブル５上に移載さ
れ、所定側面姿勢方向Ａに修正されたガラスプリズム
１’の上流側に対向するガラス面に光を投入する投光用
光電センサ７を前記ガラス面に対向して設置するととも
に、ガラスプリズム１’の真横に離隔して、前記投入光
を受光する受光用光電センサ−８を設置している。 【００１５】図１に示すように、プリズム判別用テ−ブ
ル５の下流側に、受光用光電センサ８の受光有無の情報
に基づいて、プリズム判別用テ−ブル５上のガラスプリ
ズム１’のすりガラス面を吸着し、ガラスプリズム１’
の上面姿勢方向を、例えば、図３に示すように、上下面
がすりガラス、接合ラインｂが上流側からみて（図３に
おいて、矢印の方向にみる）右方向傾斜、かつガラス面
が上流側に対向する所定上面姿勢方向Ｂに修正しなが
ら、下流側に設置している最終テ−ブル９へ移載する最
終テ−ブル方向移載具１０を設置している。 【００１６】なお、垂直方向画像解析カメラ３及び水平
方向画像解析カメラ４によって認識されたガラスプリズ
ム１の姿勢の情報はシ−ケンサ−（図示は省略）に送ら
れる。シ−ケンサ−に組み込まれているコンピュ−タの
記憶部には、図４に示すように、位置決め用架台１２か
ら姿勢方向認識用テ−ブル２に移載されるガラスプリズ
ム１の姿勢イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘの６通りの情報が記
憶されている。図２、図３及び図４においては、斜線を
施した面がすりガラス面を示している。 【００１７】また、ガラスプリズム１の姿勢イ，ロ，
ハ，ニ，ホ，ヘに対応し、姿勢イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ
を所定側面姿勢方向Ａに修正するためのプリズム判別テ
−ブル方向移載具６の一連の動作プログラムが、前記シ
−ケンサ−のコンピュ−タの記憶部に記憶されている。 【００１８】さらに、所定側面姿勢方向Ａに修正された
ガラスプリズム１’を、所定上面姿勢方向Ｂに修正する
ための最終テ−ブル方向移載具１０の一連の動作プログ
ラムが、前記シ−ケンサ−のコンピュ−タの記憶部に記
憶されている。 【００１９】したがって、例えば、垂直方向画像解析カ
メラ３及び水平方向画像解析カメラ４から、ガラスプリ
ズム１は姿勢イであるという情報が前記シ−ケンサ−に
送られると、連動してプリズム判別テ−ブル方向移載具
６の駆動部に姿勢イに対応して動作するための信号が送
られ、プリズム判別テ−ブル方向移載具６の吸着パット
ａが、下流側に移動した姿勢方向認識用テ−ブル２上に
静置している姿勢イのガラスプリズム１の正面のすりガ
ラス面を、吸着し、ガラスプリズム１を時計方向に９０
度回転させながら、 すりガラス面が上下面に位置し、
すりガラスの側面が正面で、かつガラス面が上流側に対
向する所定側面姿勢方向Ａ（図２において、左図）に修
正して、プリズム判別用テ−ブル５へ移載する。例え
ば、姿勢ホの場合には、すりガラス面が上下面に位置
し、すりガラスの側面が正面で、かつガラス面が上流側
に対向する所定側面姿勢方向Ａ（図２において、右図）
になっているので、プリズム判別テ−ブル方向移載具６
の吸着パットａが、ガラスプリズム１の正面のすりガラ
ス面を、吸着し、そのままの姿勢でプリズム判別用テ−
ブル５へ移載する。以下姿勢ロ,ハ，ニ，ヘの場合につ
いても同様な操作がなされる。 【００２０】なお、前記したように、シ−ケンスの流れ
が速くなるように、最小限の画像情報を処理すればよい
システム構成にしており、安価な汎用タイプの垂直方向
画像解析カメラ３及び水平方向画像解析カメラ４を使用
しているので、この段階では、垂直方向画像解析カメラ
３による画像解析だけでは、すりガラス面の判別はでき
るが、接合ラインｂの判別ができないため、ガラスプリ
ズム１’が所定上面姿勢方向Ｂにあるかどうかは正確に
は判別できない。 【００２１】次に、図２において、右図に示すような所
定側面姿勢方向Ａに修正、移載されて、プリズム判別用
テ−ブル５上に静置しているガラスプリズム１’につい
て、受光用光電センサ８から受光なしの情報が前記シ−
ケンサ−に送られると、連動して最終テ−ブル方向移載
具１０の駆動部に所定側面姿勢方向Ａ（図２において、
右図）に対応して動作させる信号が送られ、最終テ−ブ
ル方向移載具１０の吸着パットａ’が、プリズム判別用
テ−ブル５上のガラスプリズム１’の正面のすりガラス
面を、吸着し、ガラスプリズム１’を時計方向に１８０
度回転させながら、所定上面姿勢方向Ｂに修正して、最
終テ−ブル９へ移載する。なお、本例の場合、図２にお
いて、左図に示すような所定側面姿勢方向Ａは所定上面
姿勢方向Ｂに一致しているので、受光用光電センサ８か
ら受光ありの情報が前記シ−ケンサ−に送られ、最終テ
−ブル方向移載具１０の吸着パットａ’は、プリズム判
別用テ−ブル５上のガラスプリズム１’の正面のすりガ
ラス面を、吸着し、そのままの姿勢でガラスプリズム
１’を最終テ−ブル９へ移載する。 なお、図１におい
て、 最終テ−ブル９部に設置した投光用光電センサ７
と受光用光電センサ８は、最終テ−ブル９上に静置して
いるガラスプリズム１”が所定上面姿勢方向Ｂにあるこ
とを再確認するためのものであり、省略してもよい。 【００２２】このようにして、所定上面姿勢方向Ｂに修
正されて、最終テ−ブル９上に静置しているガラスプリ
ズム１”は、周知のＸＹＺに移動可能なロボット（図示
は省略）を使用して、製品パレット１３に整列的に配置
される。 【００２３】 【発明の効果】この発明は上述のように構成されている
ので、次のような効果を呈する。 熟練した作業者の肉眼に頼ることなく、全てを機械的
に行えるので、昼夜に亘る連続作業が可能になり、作業
能率が向上する。 従来のような作業者の健康・精神状態等に起因する修
正ミスを防止できる。 省人化が可能になる。 ガラスプリズムの姿勢修正コストを低減できる。 画像解析に時間がかからない安価な汎用タイプの画像
解析カメラを使用しているので、システムを安価に構築
できる。 プリズム判別テ−ブル方向移載具と最終テ−ブル方向
移載具は、ガラスプリズムの姿勢を修正しながら、ガラ
スプリズムをプリズム判別用テ−ブル及び最終テ−ブル
に移載するので、姿勢の修正と移載とを並行して実施す
ることになり、処理時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】発明の一実施例を示す概略平面図 【図２】所定側面姿勢方向の一例を示す斜視図 【図３】所定上面姿勢方向の一例を示す斜視図 【図４】システムの処理手順の流れを示す説明図 【符号の説明】 １，１’，１” 立方体状のガラスプリズム ２ 姿勢方向認識用テ−ブル ３ 垂直方向画像解析カメラ ４ 水平方向画像解析カメラ ５ プリズム判別用テ−ブル ６ プリズム判別テ−ブル方向移載具 ７ 投光用光電センサ ８ 受光用光電センサ ９ 最終テ−ブル １０最終テ−ブル方向移載具 １１洗浄パレット １２位置決め用架台 １３製品パレット Ａ 所定側面姿勢方向 Ｂ 所定上面姿勢方向 ａ，ａ’吸着パット ｂ 接合ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−303152（ＪＰ，Ａ) 特開2002−219645（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−100086（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−131259（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−335666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−219144（ＪＰ，Ａ) 特開2001−66406（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/04 G02B 7/18 C03C 23/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】二個の三角柱のガラスプリズムを貼り合わ
   せた三側面がガラス、一側面がすりガラス、上面と底面
   がすりガラスからなる立方体状の多数のガラスプリズム
   を洗浄用パレットに配置し、洗浄中に乱れたガラスプリ
   ズムの姿勢を正常に修正するための姿勢方向統一システ
   ムであって、 前記ガラスプリズム（１）を載せ、水平方向に回転可
   能であり、かつ水平方向に所定距離だけ上流側から下流
   側へ、下流側から上流側へ往復移動が可能な姿勢方向認
   識用テ−ブル（２）を、上流側に設置している 前記所定距離の中間部で、前記姿勢方向認識用テ−ブ
   ル（２）上の前記ガラスプリズム（１）が通過する通路
   の真上に離隔し、該ガラスプリズム（１）の上面に対向
   して、垂直方向画像解析カメラ（３）を設置するととも
   に、前記通路の真横に離隔し、前記ガラスプリズム
   （１）の側面に対向して、水平方向画像解析カメラ
   （４）を設置している 前記ガラスプリズム（１）を載せた前記姿勢方向認識
   用テ−ブル（２）が、上流側から移動し、前記垂直方向
   画像解析カメラ（３）及び水平方向画像解析カメラ
   （４）の位置で停止し、前記姿勢方向認識用テ−ブル
   （２）は、水平方向に９０度づつ回転し、その間に、前
   記垂直方向画像解析カメラ（３）及び水平方向画像解析
   カメラ（４）は前記ガラスプリズム（１）の姿勢を認識
   する 下流側に移動した前記姿勢方向認識用テ−ブル（２）
   の下流側に、前記垂直方向画像解析カメラ（３）及び水
   平方向画像解析カメラ（４）による画像解析情報に基づ
   いて、前記姿勢方向認識用テ−ブル（２）上の前記ガラ
   スプリズム（１）のすりガラス面を吸着し、該ガラスプ
   リズム（１）の側面姿勢方向を所定側面姿勢方向（Ａ）
   に修正しながら、下流側に設置しているプリズム判別用
   テ−ブル（５）へ移載するプリズム判別テ−ブル方向移
   載具（６）を設置している 前記プリズム判別用テ−ブル（５）の上流側に、該プ
   リズム判別テ−ブル（５）上に移載され、所定側面姿勢
   方向（Ａ）に修正されたガラスプリズム（１’）の上流
   側に対向するガラス面に光を投入する投光用光電センサ
   （７）を、前記ガラス面に対向して設置するとともに、
   前記ガラスプリズム（１’）の真横に離隔して、前記投
   入光を受光する受光用光電センサ（８）を設置している 前記プリズム判別用テ−ブル（５）の下流側に、前記
   受光用光電センサ（８）の受光有無の情報に基づいて、
   前記プリズム判別用テ−ブル（５）上の前記ガラスプリ
   ズム（１’）のすりガラス面を吸着し、該ガラスプリズ
   ム（１’）の上面姿勢方向を所定上面姿勢方向（Ｂ）に
   修正しながら、下流側に設置している最終テ−ブル
   （９）へ移載する最終テ−ブル方向移載具（１０）を設
   置している以上のことを特徴とするガラスプリズムの姿
   勢方向統一システム