JP4105509B2 - Panel separator - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層載置された複数のパネルからパネルを順に剥がして分離するためのパネル分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、積層載置された複数枚のシートの境界面を検出する方法としては、特開平５−１７０３５４号公報記載の発明が提案されているが、この発明は、主として規則正しく且つ正確な位置に積層載置されたシートを所定枚数ずつ分離するために用いられている。
【０００３】
ところで、生産量が少ない少量加工生産ラインでは、プレス加工装置によりプレス加工が施された複数枚のプレス成型品（以下「パネル」と称す）が汎用型のパレット（以下、この欄で「汎用パレット」と称す）上に積層載置されている。このように積層載置されたパネルは上下するもの同士が密着し易いため、別のプレス加工装置や溶接装置へ送り込む場合には、その都度、作業員が手作業により密着したパネルを１枚ずつ剥がして分離している。
【０００４】
具体的にパネルの分離作業は、例えば、作業員が上下に密着したパネル間に板状の工具を差し込み、その差し込んだ工具を持ち上げることにより上下のパネル同士を分離している。また、積み重ねたパネルを手作業で分離するため、作業員の安全や作業の生産性を考慮して、分離されたパネルは、作業員による手作業で次工程へ運搬されている。このため、作業員に過度の負担が強いられると共に、分離作業や運搬作業の処理速度の大幅な向上が図れないのである。
【０００５】
そこで、作業員の作業負担を軽減するため、従来の汎用パレットに代替して、複数枚のパネルを個々に分離した状態で積載可能な専用パレットが提案されている。図１０は、パネルＰが積載された専用パレット１００の正面図である。図１０に示すように、専用パレット１００は、基台１０１の両端に固着された支柱１０２，１０２が上方へ立設され、その支柱１０２，１０２の互いに対向する箇所から略水平に突出する一組の支持片１０３，１０３が上下方向に略等間隔で複数組設けられている。この専用パレット１００によれば、一組の支持片１０３，１０３間にパネルＰが１枚毎に横架され、各支持片１０３，１０３に横架されたパネルＰが上下方向に分離した状態で積載される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した専用パレット１００は、予めパネルＰの寸法や形状に適合させて製作されているので、パネルＰとは異なる寸法や形状のパネルを積載することができない。このため、生産ラインで加工されるパネルの種類毎に専用パレットを多数用意する必要があり、しかも、台座状の汎用パレットに比べて嵩張るため、不使用の専用パレット１００を保管場所も余分に必要となってしまうという問題点があった。
【０００７】
そこで、専用パレット１００を使用せず、汎用パレットに積層載置された複数枚のパネルを機械的に分離することも考えられるが、汎用パレットは、プレス加工されたパネルを積載するために特化された台座ではないため、パネルを厳密に位置決めした状態で積層載置できない。結果、汎用パレットには複数枚のパネルが不規則かつ不正確な位置に積層載置されるので、かかる状態にあるパネルを１枚ずつ機械的に分離することは困難とされており、その結果、汎用パレットに積み上げられたパネルの分離作業や搬送作業は、未だ人手により行われているという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、不規則かつ不正確に積層載置された複数のパネルであっても、それからパネルを１枚ずつ機械的に剥がして分離させることができるパネル分離装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために請求項１記載のパネル分離装置は、積層載置された複数のパネルからパネルを順に剥がして分離するためのものであり、光軸が垂直下方へ向けられた上面撮影体と、その上面撮影体の光軸と交点を結ぶように水平側方へ光軸が向けられた側面撮影体と、その側面撮影体及び上面撮影体が固定され、これら側面撮影体及び上面撮影体と一緒に三次元空間内で移動可能に構成され、更に、その上面撮影体及び側面撮影体の光軸交点とパネルの重ね目とが一致するように位置決めされた場合にそのパネルの重ね目へ向けて対向配置される移動挿入体と、その移動挿入体がパネルの重ね目へ向けて対向配置された場合、その移動挿入体をパネルの重ね目へ挿入し更に上昇させる分離制御手段と、前記上面撮影体及び側面撮影体によりパネルの重ね目を撮影する撮影手段と、その撮影手段により撮影された画像に基づいて前記光軸交点とパネルの重ね目との偏移量を検出する偏移検出手段と、その偏移検出手段により検出された偏移量に基づいて前記光軸交点がパネルの重ね目に一致するように前記移動挿入体を移動させる位置補正手段と、前回の位置補正手段により前記移動挿入体を位置決めした位置の座標値を記憶する前回補正位置記憶手段と、その前回補正位置記憶手段に記憶された座標値が示す位置へ、次回の撮影手段を実行する場合に前記移動挿入体を移動させる撮影位置変更手段とを備えている。
【００１０】
この請求項１記載のパネル分離装置によれば、まず、移動挿入体が積層載置された最上段のパネルの近傍に粗位置決めされた後、撮影手段によって、最上段に位置するパネルの重ね目が上面撮影体と側面撮影体とにより撮影される。撮影された画像に基づいて、上面撮影体及び側面撮影体の光軸交点と最上段に位置するパネルの重ね目との偏移量が偏移検出手段によって検出されると、その偏移量に基づいて、移動挿入体が位置補正手段により移動される。この位置補正手段による移動によって上面撮影体及び側面撮影体の光軸交点とパネルの重ね目とが一致され、そのパネルの重ね目へ向けて移動挿入体が対向配置される。その後、分離制御手段によって、移動挿入体がパネルの重ね目へ挿入され更に上昇されると、移動挿入体により最上段のパネルが持ち上げられて分離される。
【００１１】
請求項２記載のパネル分離装置は、請求項１記載のパネル分離装置において、前記上面撮影体の光軸及び側面撮影体の光軸が交差する光軸交点は、その上面撮影体及び側面撮影体の被写界深度の範囲内となるように設定されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例であるパネル分離用ロボット装置１の平面図（上面図）である。なお、以下、図１から図４中の矢印Ｘ，Ｙ，Ｚは分離ユニット９が移動する空間座標を示すものであり、矢印Ｘは平面座標の横軸を、矢印Ｙは平面座標の縦軸を、矢印Ｚは平面座標に直交する垂直軸を、それぞれ示すものであり、矢印Ｘ方向を横軸正方向、反矢印Ｘ方向を横軸負方向、矢印Ｙ方向を縦軸正方向、反矢印Ｙ方向を縦軸負方向、矢印Ｚ方向を垂直軸正方向、反矢印Ｚ方向を垂直軸負方向として説明するものである。
【００１３】
パネル分離用ロボット装置１は、縦軸、横軸及び垂直軸の三軸方向へ移動可能な分離ユニット９によって、不規則に積層載置された複数枚のパネルＰから最上段にあるパネルＰを一枚ずつ分離するための装置である。図１に示すように、このパネル分離用ロボット装置１は、主に、ベースフレーム２、直交フレーム３、昇降フレーム４、直立フレーム５、横軸モータ６、縦軸モータ７、垂直軸モータ８及び分離ユニット９を備えている。
【００１４】
ベースフレーム２は、パネル分離用ロボット装置１の架台となる部材である。このベースフレーム２は、横軸方向に長い平面視略長方形状に形成されており、その四隅にそれぞれ１枚ずつ固定プレート２ａ，２ａ，２ａ，２ａが配設されている。固定プレート２ａにはそれぞれ３箇所ずつ通穴が穿設され、これらの通穴に挿通されるボルトによりベースフレーム２が設置場所にねじ止めされる。このように設置されたベースフレーム２の上面には、その縦軸方向両側に直立フレーム５の横軸方向への移動を案内する一対のガイドレール２ｂ，２ｂが略平行に横軸方向へ延設されている。
【００１５】
直交フレーム３は、分離ユニット９を縦軸方向（矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向）へ移動させるものであり、縦軸方向に長く形成されたフレームである。この直交フレーム３には、その直交フレーム３の縦軸方向への移動を案内するガイドレール３ａが縦軸方向へ延設されると共に、このガイドレール３ａに沿ってラック３ｂが併設されている。このラック３ｂは、ガイドレール３ａとの非対向面に複数刻設されたギヤ歯を有しており、かかる複数のギヤ歯が後述するピニオン１５と歯合することにより縦軸モータ７の動力を直交フレーム３に伝達して、直交フレーム３を縦軸方向へ移動させることができる。
【００１６】
また、直交フレーム３は、その縦軸方向一端（図１下側）に平板状の継合フランジ３ｃが当着されると共に、その継合フランジ３ｃの隣接した側面（図１右側）に固定ブラケット３ｄが取着されている。継合フランジ３ｃは、分離ユニット９の継合ブロック１６を直交フレーム３にねじ止めするためのものであり、固定ブラケット３ｄは、後述する側面撮影ユニット１９を直交フレーム３に固定するためのものである。なお、分離ユニット９の詳細については後述する。
【００１７】
昇降フレーム４は、分離ユニット９を垂直軸方向（矢印Ｚ方向及び反矢印Ｚ方向）へ移動させるものであり、上記した直交フレーム３を縦軸方向へ摺動可能に保持するために一対のライナ４ａ，４ａを備えている。この一対のライナ４ａ，４ａは、互いに縦軸方向に離間して昇降フレーム４に取着されており、上記したガイドレール３ａが摺動可能に嵌合されている。この一対のライナ４ａ，４ａに嵌合されたガイドレール３ａが縦軸方向へ摺動することによって、直交フレーム３は、昇降フレーム４に対して縦軸方向へ、即ち、矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向へ往復移動できるのである。また、昇降フレーム４には、その昇降フレーム４自体の垂直軸方向への移動を案内するために一組のランナ４ｂ，４ｂが縦軸方向に離間して取着されている。
【００１８】
直立フレーム５は、分離ユニット９を横軸方向（矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向）へ移動させるものであり、かかる直立フレーム５の平面視略中央には垂直上方（図１の紙面手前側）へ向けて支柱５ａが立設されている。この支柱５ａの一側（図１左側）には、昇降フレーム４の垂直軸方向への移動を案内するために一対のガイドレール５ｂ，５ｂが縦軸方向に互いに離間して取着されている。この一対のガイドレール５ｂ，５ｂは、昇降フレーム４の一組のランナ４ｂ，４ｂに嵌合されている。これらの一組のランナ４ｂ，４ｂが各ガイドレール５ｂ，５ｂ上を垂直軸方向へ摺動することによって、昇降フレーム４は、直立フレーム５の支柱５ａ上を垂直軸方向へ、即ち、矢印Ｚ方向及び反矢印Ｚ方向（図２又は図３参照）へ往復移動できるのである。
【００１９】
また、直立フレーム５はベースフレーム２のガイドレール２ｂ，２ｂ間に架設されており、この直立フレーム５の下面の四隅にはガイドレール２ｂ，２ｂに摺動可能に嵌合されるランナ５ｃ，５ｃ，５ｃ，５ｃがそれぞれ取着されている。これらのランナ５ｃ，５ｃ，５ｃ，５ｃが各ガイドレール２ｂ，２ｂ上を横軸方向へ摺動することによって、直立フレーム５は、ベースフレーム２上を横軸方向へ、即ち、矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向へ往復移動できるのである。
【００２０】
横軸モータ６は、直立フレーム５を横軸方向へ移動させる動力を付与するものであり、例えば、サーボモータで構成されている。横軸モータ６は、ベースフレーム２の横軸方向一端（図１右側）に配設されると共に、おねじシャフト１０の一端に連結されている。おねじシャフト１０は、横軸モータ６の回転力を直立フレーム５に伝達する軸状体であり、その外周面にねじ山が螺刻されている。このおねじシャフト１０は、横軸モータ６との連結部が軸受け１１により枢支され、その軸受け１１から直立フレーム５の下方を通過してベースフレーム２の横軸方向他端側（図１左側）へ延設されている。
【００２１】
このおねじシャフト１０は、直立フレーム５の下面に配設されるめねじブラケット５ｄ（図３参照）に螺合されている。このため、横軸モータ６によりおねじシャフト１０をねじ込み方向へ回転した場合、直立フレーム５は横軸正方向（矢印Ｘ方向）へ移動する一方、横軸モータ６によりおねじシャフト１０を反ねじ込み方向へ回転した場合、直立フレーム５は横軸負方向（反矢印Ｘ方向）へ移動するのである。また、昇降フレーム４には縦軸モータ７が、直立フレーム５の支柱５ａの頂部には垂直軸モータ８が、それぞれ配設されている。
【００２２】
図２は、パネル分離用ロボット装置１の正面図である。図２に示すように、直立フレーム５の下部には、一組のランナ５ｃ，５ｃが横軸方向に離間して取着されており、この一組のランナ５ｃ，５ｃの上には基板５ｅが載置されている。基板５ｅの横軸方向中央には、上記したように、垂直軸モータ８が頂部に配設された支柱５ａが立設されている。
【００２３】
垂直軸モータ８は、昇降フレーム４を垂直軸方向へ移動させる動力を付与するものであり、横軸モータ６と同様にサーボモータで構成されている。この垂直軸モータ８には、おねじシャフト１２の上端が連結され、そのおねじシャフト１２は垂直軸モータ８との連結部が軸受け１３により枢支されている。このおねじシャフト１２は、垂直軸モータ８の回転力を昇降フレーム４に伝達する軸状体であり、おねじシャフト１０と同様に外周面にねじ山が螺刻されている。
【００２４】
図３は、パネル分離用ロボット装置１の側面図である。図３に示すように、おねじシャフト１２は、直立フレーム５の支柱５ａの上端側から垂直下方（図３下側）へ向けて延設されており、上記した昇降フレーム４の一部に螺合されている。このおねじシャフト１２は、昇降フレーム４との螺合部分を貫通して更に垂直下方へ延設され、その下端部が軸受け１４により枢支されている。よって、垂直軸モータ８によりおねじシャフト１２をねじ込み方向へ回転した場合、昇降フレーム４は垂直軸正方向（矢印Ｚ方向）へ上昇移動する一方、横軸モータ８によりおねじシャフト１２を反ねじ込み方向へ回転した場合、昇降フレーム４は垂直軸負方向（反矢印Ｚ方向）へ下降移動するのである。
【００２５】
また、昇降フレーム４に配設された縦軸モータ７には、上記したラック３ｂに歯合可能な歯車であるピニオン１５が取着されている。このため、縦軸モータ７によりピニオン１５が正転された場合、ラック３ｂを介して直交フレーム３が縦軸正方向（矢印Ｙ方向）へ移動する一方、縦軸モータ７によりピニオン１５が逆転された場合、ラック３ｂを介して直交フレーム３が縦軸負方向（反矢印Ｙ方向）へ移動するのである。
【００２６】
上記のように構成されたパネル分離用ロボット１によれば、横軸モータ６、縦軸モータ７及び垂直軸モータ８の回転量を制御することによって、直立フレーム５を横軸方向へ、直交フレーム３を縦軸方向へ、昇降フレーム４を垂直軸方向へそれぞれ移動させて位置決めでき、結果、分離ユニット９を三次元空間中の任意の位置へ移動させて位置決めできるのである。
【００２７】
次に、図１から図３を参照して、パネル分離用ロボット装置１による処理対象となる複数枚のパネルＰが積層載置されるパレットユニット９０について説明する。パレットユニット９０は、複数枚のパネルＰが積層状態で載置される略平板状に形成された汎用型のパレット９１を備えており、このパレット９１は、４脚の支柱９２によりテーブル９３の天板９３ａの上方に支持されている。パレット９１の上には、複数枚（例えば２０枚）のパネルＰが積層載置されており、上下に隣接する各パネルＰ，Ｐ間には隙間（以下「パネル重ね目」と称す）Ｗが複数段に隣接して設けられている。
【００２８】
次に、図４を参照して、分離ユニット９の詳細について説明する。図４（ａ）は、分離ユニット９の正面図であり、図４（ｂ）は、分離ユニット９の平面図である。なお、図４では、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸Ｌ１，Ｌ２を１点鎖線で図示し、図４（ｂ）では、上面撮影ユニット１８についてはその一部のみを２点鎖線で図示し、固定ブラケット２１の図示を省略している。
【００２９】
図４（ａ）に示すように、分離ユニット９は、主に、継合ブロック１６と、空気圧シリンダ１７と、上面撮影ユニット１８と、側面撮影ユニット１９と、挿入プレート２０とを備えている。継合ブロック１６は、図４（ａ）に示すように正面視矩形状の板状体であって、図４（ｂ）に示すように継合フランジ３ｃと空気圧シリンダ１７のシリンダボディ１７ａとの間に介挿され、直交フレーム３にシリンダボディ１７ａを継合するものである。
【００３０】
空気圧シリンダ１７は、図４（ａ）に示すようにシリンダボディ１７ａの横軸方向中央から円柱状のシリンダロッド１７ｂが下方へ突出されており、このシリンダロッド１７ｂは垂直軸方向へ往復動可能に構成されている。また、シリンダロッド１７ｂの下端にはアーマチャ１７ｃが取着されており、このアーマチャ１７ｃの下面にはスペーサ１７ｄを介して挿入プレート２０の昇降板２０ｂが取着されている。なお、挿入プレート２０の詳細については後述する。
【００３１】
また、継合ブロック１６の上面には固定ブラケット２１が取着されている。固定ブラケット２１は、継合ブロック１６の上面から垂直上方へ延出され、その延出部分が更に横軸正方向（矢印Ｘ方向）へ所定長さ延出されている。この固定ブラケット２１の先端部には上面撮影ユニット１８が装着されている。上面撮影ユニット１８は、パレット９１上に積層載置された複数枚のパネルＰを垂直上方から撮影するものであり、主に、撮像素子カメラ１８ａと、レンズ１８ｂと、リングライト１８ｃとを備えている。
【００３２】
撮像素子カメラ１８ａは、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光情報を電気信号に変換する受光素子を用いてデジタル画像を撮影するカメラであり、この撮像素子カメラ１８ａの光軸Ｌ１は垂直軸方向下側へ向けられている。レンズ１８ｂは、撮像素子カメラ１８ａの受光素子へ入射する光線の焦点距離及び絞りなどを調節するための光学レンズであり、このレンズ１８ｂの外周には、被撮影箇所を照明する略円環状のリングライト１８ｃが外嵌されている。
【００３３】
図４（ｂ）に示すように、直交フレーム３の固定ブラケット３ｄには側面撮影ユニット１９が装着されている。側面撮影ユニット１９は、パレット９１上に積層載置された複数枚のパネルＰを水平側方から撮影するためのものであり、主に、撮像素子カメラ１９ａと、レンズ１９ｂと、リングライト１９ｃとを備えている。撮像素子カメラ１９ａは、撮像素子カメラ１８ａと同種のカメラであり、この撮像素子カメラ１９ａの光軸Ｌ２は、図４（ａ）に示すように水平で、且つ、図４（ｂ）に示すように撮像素子カメラ１８ａの光軸Ｌ１と交差するように向けられている。
【００３４】
撮像素子カメラ１９ａは、その光軸Ｌ２が各撮像素子カメラ１８ａとの光軸交点Ｓ（光軸Ｌ１，Ｌ２の交点）を中心に横軸に対して時計方向へ角度θ（例えば、略３２．５°）だけ偏移するようにして固定ブラケット３ｄに固定されている。レンズ１９ｂは、撮像素子カメラ１９ａの受光素子へ入射する光線の焦点距離及び絞りなどを調節するための光学レンズであり、このレンズ１９ｂの外周には被撮影箇所を照明する略円環状のリングライト１９ｃが外嵌されている。
【００３５】
ここで、上面撮影ユニット１８及び側面撮影ユニット１９は、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの被写界深度内となるようにレンズ１８ｂ，１９ｂが調節されている。このため、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓを被撮影箇所に一致させることによって、各撮像素子１８ａ，１９ａに対する被撮影箇所のピントが合った状態になると共に、更に、光軸交点Ｓと被撮影箇所とが若干ずれた場合にも鮮明な画像を撮影できるのである。また、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓから横軸負方向（反矢印Ｙ方向）へ距離Ｄだけ離間した位置には、挿入プレート２０の先端が設けられている。
【００３６】
挿入プレート２０は、パネル重ね目Ｗへ挿入可能に形成され、そのパネル重ね目Ｗの上側にあるパネルＰを持ち上げて剥がすためのものであり、図４（ｂ）に示すように先端側（図４（ｂ）右側）から継合ブロック１６側（図４（ｂ）左側）へ向けて幅員が漸増する尖形状に形成されている。また、挿入プレート２０の先端頂点は、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓと横軸方向（矢印Ｘ方向）の同一直線上に設けられており、この直線を境に、挿入プレート２０は、固定板２０ａと昇降板２０ｂとに分割されている。この挿入プレート２０の固定板２０ａは継合ブロック１６の下面に取着される一方、挿入プレート２０の昇降板２０ｂは空気圧シリンダ１７のアーマチャ１７ｄの下面に取着されている。
【００３７】
図４（ａ）に示すように、挿入プレート２０の固定板２０ａ及び昇降板２０ｂは先端部がともに尖形状に形成されている。具体的に、各板２０ａ，２０ｂはともに、それらの上面が基端側（図４左側から）先端側（図４右側）へ向けて下降傾斜されたテーパ面とされる一方、それらの下面がともに面一かつ水平面状に形成されている。よって、パネル重ね目Ｗの幅が小さくても挿入パネル２０を円滑に挿入させることができる。しかも、挿入プレート２０の各板２０ａ，２０ｂの先端部には焼き入れ処理が施されており、それの非基端部に比べて表面硬さが大きくされている。よって、パネル重ね目Ｗへ繰り返して挿入される場合に、パネルＰに挿入プレート２０が接触するなどして欠損することを抑制できる。
【００３８】
また、図４（ａ）に示すように、挿入プレート２０の先端は、撮像素子カメラ１９ａの光軸Ｌ２の高さ位置（垂直軸方向（矢印Ｚ方向）の位置）と略等しくされている。このため、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓがパネル重ね目Ｗに一致するように分離ユニット９を位置決めすることによって、挿入プレート２０の先端を、パネル重ね目Ｗの開口部分から横軸負方向（反矢印Ｘ方向）に距離Ｄだけ偏移した位置に構えることができるのである。よって、かかる位置に構えられた挿入プレート２０は、単に、分離ユニット９を横軸正方向（矢印Ｘ方向）へ距離Ｄ以上移動させるだけでパネル重ね目Ｗへ挿入されるのである。
【００３９】
なお、上記のように撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓがパネル重ね目Ｗに一致した場合における分離ユニット９の位置を、パネル重ね目Ｗへのアプローチポジションと称す。
【００４０】
ここで、本実施例では、図４（ａ），（ｂ）に示すように撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓを最上段に位置するパネル重ね目Ｗに一致させる場合、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓは、図４（ａ）に示すように最上段のパネルＰの側端部であって、且つ、図４（ｂ）に示すように最上段のパネル重ね目Ｗにおける垂直軸方向の中間位置に合わせるようにしている。このため、図４（ａ），（ｂ）に示すように分離ユニット９が最上段のパネル重ね目Ｗへのアプローチポジションに位置決めされた場合、挿入プレート２０の先端は最上段のパネルＰの側端部から距離Ｄ離間した位置に構えられる。そこで本実施例では、挿入プレート２０をパネル重ね目Ｗへより深く挿入するため、分離ユニット９を横軸正方向（矢印Ｘ方向）へ距離Ｄより若干長い距離Ｄ’移動させるように、後述する図６のフローチャートにより制御している。
【００４１】
図５は、パネル分離用ロボット装置１の電気的構成を示したブロック図である。図５に示すように、パネル分離用ロボット１は、分離ユニット９の位置制御を行う数値制御（ＮＣ制御）機能と、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａが撮影した画像を用いてパターンマッチング処理などの画像処理を施す機能を有した制御ユニット３０を備えている。この制御ユニット３０は、主に、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＥＥＰＲＯＭ３３と、ＲＡＭ３４と、入出力ポート３５と、モニタ３６と、入力ユニット３７と、インターフェイス３８と、ＮＣユニット４５とを備えている。
【００４２】
制御ユニット３０のＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＥＥＰＲＯＭ３３、ＲＡＭ３４は、バスラインを介して相互に接続されており、このバスラインは、入出力ポート３５及びＮＣユニット４５にそれぞれ接続されている。入出力ポート３５には、更にモニタ３６と、入力ユニット３７と、インターフェイス３８と、ソレノイドバブル４３に接続されるバルブ駆動回路４２と、リングライト１８ｃ，１９ｃに接続されるライト電源回路４４と、撮像素子１８ａ，１９ａとが接続されている。一方、ＮＣユニット４５は、横軸モータ駆動回路３９と、縦軸モータ駆動回路４０と、垂直軸モータ駆動回路４１とが接続されている。
【００４３】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されている制御プログラム３２ａに従って入出力ポート３５及びＮＣユニット４５に接続された各部を制御し、分離ユニット９の位置決め動作や、画像処理動作を実行するものである。ＲＯＭ３２は、このパネル分離用ロボット装置１で実行される制御プログラム３２ａなどを格納した書換え不能なメモリであり、図６及び図７のフローチャートに示すプログラムは、この制御プログラム３２ａの一部としてＲＯＭ３２内に格納されている。
【００４４】
ＥＥＰＲＯＭ３３は、書換え可能な不揮発性のメモリであり、ＥＥＰＲＯＭ３３へ記憶されたデータは、パネル分離用ロボット装置１の主電源がオフされた後も保持される。このＥＥＰＲＯＭ３３は、基準画像メモリ３３ａと、基準平面座標メモリ３３ｂと、基準垂直座標メモリ３３ｃと、パネル初期枚数メモリ３３ｄと、パネルデータメモリ３３ｅと、ホームポジションメモリ３３ｆと、初回始動ポジションメモリ３３ｇと、画像処理プログラム３３ｈとを備えている。なお、画像処理プログラム３３ｈは、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａが撮影した画像を用いてパターンマッチング処理などの画像処理を実行するための基本的なプログラムである。
【００４５】
基準画像メモリ３３ａは、基準上面画像Ｇ１（図８（ａ）参照）と、基準側面画像Ｇ２（図９（ａ）参照）とを予め記憶しておくためのメモリである。このメモリ３３ａに記憶される基準上面画像Ｇ１は、分離ユニット９を最上段のパネル重ね目Ｗへのアプローチポジションに位置決めした状態で、上面撮影ユニット１８の撮像素子カメラ１８ａにより撮影した画像である一方、基準画像メモリ３３ａに記憶される基準側面画像Ｇ２は、分離ユニット９を最上段のパネル重ね目Ｗへのアプローチポジションに位置決めした状態で、側面撮影ユニット１９の撮像素子カメラ１９ａにより撮影した画像である。
【００４６】
図８（ａ）には基準上面画像Ｇ１の一例を、図９（ａ）には基準側面画像Ｇ２の一例を、それぞれ図示しており、図中では各画像Ｇ１，Ｇ２の中心画素の位置、即ち、光軸交点Ｓに対応する位置に×印を付している。これらの基準上面画像Ｇ１及び基準側面画像Ｇ２の撮影では、例えば、パネル分離用ロボット装置１を手動操作することによって、撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが最上段のパネル重ね目Ｗに一致するように分離ユニット９が位置決めされ、かかる状態にて撮像素子カメラ１８ａ，１９ａが作動されて、各画像Ｇ１，Ｇ２が取り込まれるのである。
【００４７】
基準上面画像Ｇ１は、図８（ａ）に示すように画像Ｇ１の中心画素（×印）、即ち、光軸交点Ｓに最上段のパネルＰの最側端が撮影されており、この最上段のパネルＰの最側端の輪郭線上に平面基準点Ｍ１が設定されている。一方、基準側面画像Ｇ２は、図９（ａ）に示すように画像Ｇ２の中心画素（×印）、即ち、光軸交点Ｓに対する直上（垂直軸ｚの正方向（図９上側））位置に、最上段のパネルＰの最側端が撮影されており、かかる最上段のパネルＰの最側端の輪郭線上端に垂直基準点Ｍ２が設定されている。
【００４８】
基準平面座標メモリ３３ｂは、図８（ａ）に示した基準上面画像Ｇ１に設定される平面基準点Ｍ１の平面座標（ｘ０，ｙ０）の数値を予め記憶するためのメモリであり、基準垂直座標メモリ３３ｃは、図９（ａ）に示した基準側面画像Ｇ２に設定される垂直基準点Ｍ２の垂直座標ｚ０の数値を予め記憶するためのメモリである。
【００４９】
パネル初期枚数メモリ３３ｄは、前工程からパレット９１上に積層載置されて送られてくるパネルＰの枚数、即ち、パレット９１に積層載置されたパネルＰの初期枚数を予め記憶するためのメモリであり、パレット９１上にはメモリ３３ｄの値と同一枚数のパネルＰを積層する必要がある。パネルデータメモリ３３ｅは、パレット９１上に積層載置されるパネルＰの寸法や形状に関するデータを記憶するためのメモリであり、このメモリ３３ｅに記憶されているデータとパネル初期枚数メモリ３３ｄに記憶されているパネル枚数に基づいて、初回始動ポジションメモリ３３ｇに記憶される座標値が算出される。
【００５０】
ホームポジションメモリ３３ｆは、分離ユニット９が位置決めされるホームポジションの座標値を記憶するためのメモリであり、このメモリ３３ｆに記憶される座標値に基づいて分離ユニット９をホームポジションへ位置決めする。ここで、ホームポジションとは、テーブル９３の天板９３ａ上にあるパレット９１を交換する場合に、パレット９１上のパネルＰに分離ユニット９が接触することを防止するために分離ユニット９を退避させる位置である。
【００５１】
初回始動ポジションメモリ３３ｇは、パネル枚数カウンタ３４ｃの値とパネル初期枚数メモリ３３ｄの値とが一致する場合、即ち、初回の位置補正処理を開始する場合に分離ユニット９を粗位置決めする座標値を記憶するためのメモリである。この初回始動ポジションメモリ３３ｇに記憶される座標値は、パネルデータメモリ３３ｅに記憶されているパネルＰの寸法や形状に関するデータとパネル初期枚数メモリ３３ｄに記憶されているパネル枚数とが入力されると、それらの値に基づいて概算され、この初回始動ポジションメモリ３３ｇへ書き込まれる。なお、始動ポジションとは、位置補正処理を開始時に分離ユニット９の起点となる位置のことである。
【００５２】
ＲＡＭ３４は、パネル分離用ロボット装置１の各動作の実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリであり、検出画像メモリ３４ａと、現在位置メモリ３４ｂと、パネル枚数カウンタ３４ｃと、次回始動ポジションメモリ３４ｄとを備えている。検出画像メモリ３４ａは、分離ユニット９と最上段のパネルＰとの位置関係を検出するため、撮像素子カメラ１８ａにより撮影される検出上面画像Ｇ１’（図８（ｂ）参照）と、撮像素子カメラ１９ａにより撮影される検出側面画像Ｇ２’（図９（ｂ）参照）とを、それぞれ一時的に記憶するためのメモリである。
【００５３】
現在位置メモリ３４ｂは、分離ユニット９の現在位置の座標値を記憶するためのメモリであり、このメモリ３４ｂに記憶される座標値は、分離ユニット９の移動に応じて逐次変更される。この分離ユニット９の座標値は、ＮＣユニット４５を介して横軸モータ駆動回路３９、縦軸モータ駆動回路４０及び垂直軸モータ駆動回路４１へそれぞれ出力される指令信号に基づいて演算されるものである。分離ユニット９の横軸、縦軸及び垂直軸方向への移動量とは直立フレーム５、直交フレーム３及び昇降フレーム４の送り量であり、これらの各フレーム３〜５の送り量は各モータ６〜８の回転角度に基づいて導出できる。なお、これらの各モータ６〜８の回転角度は、例えば、ＮＣユニット４５に接続されるパルスエンコーダ等の回転角度検出器（図示せず）によりそれぞれ検出される。
【００５４】
パネル枚数カウンタ３４ｃは、パレット９１上に残存するパネル枚数を計数するためのカウンタである。このパネル枚数カウンタ３４ｃにはパネル初期枚数メモリ３３ｄの値が初期値として書き込まれ、その後、このカウンタ３４ｃの値は、パネルが１枚ずつ分離される毎に１ずつ減算される。よって、このパネル枚数カウンタ３４ｃの値に基づけば、パレット９１上に残存するパネル枚数をチェックすることができる。また、次回始動ポジションメモリ３４ｄは、今回の位置補正処理により分離ユニット９が位置決めされたアプローチポジションの座標値を、次回の位置補正処理の始動ポジションの座標値として記憶するためのメモリである。
【００５５】
ＮＣユニット４５は、ＣＰＵ３１から入力される指令信号に基づいて各駆動モータ３９〜４１へ出力される制御動作信号を生成するもの、即ち、ＮＣ制御を行うためのコントローラである。横軸モータ駆動回路３９、縦軸モータ駆動回路４０及び垂直軸モータ駆動回路４１は、ＮＣユニット４５から入力される制御動作信号を、サーボモータを回転させる駆動電圧に変換する回路であり、この駆動電圧に基づいて横軸モータ６、縦軸モータ７及び垂直軸モータ８の回転角度が決定される。また、バルブ駆動回路４２はソレノイドバルブ４３を励磁するための指令信号を出力する回路であり、ソレノイドバルブ４３は、上記した空気圧シリンダ１７へ供給される圧縮空気の供給経路を切り換えるための電磁弁である。このソレノイドバルブ４３による圧縮空気の供給経路の切換によって、空気圧シリンダ１７のシリンダロッド１７ｂは往復動され、アーマチャ１７ｃは垂直軸方向へ昇降される。
【００５６】
モニタ３６は、各種パラメータの設定時や、基準上面画像Ｇ１又は基準側面画像Ｇ２の撮影時において各種情報を表示するための表示装置であり、入力ユニット３７は、各種パラメータの入力操作や、パネル分離用ロボット装置１を手動操作する場合に作業員により操作されるものである。また、ライト電源回路４４は、リングライト１８ｃ，１９ｃを点灯又は消灯するためのドライブ電圧を出力するためのものであり、インターフェイス３８は、パネル分離用ロボット装置１により分離されたパネルＰを次工程装置へ搬送するパネルローダ５０との間で各種信号やデータを送受信するためのものである。
【００５７】
次に、図６から図９を参照して、上記のように構成されたパネル分離用ロボット装置１の動作について説明する。図６は、パネル分離処理を示したフローチャートであり、図７は、位置補正処理を示したフローチャートである。また、図８（ｂ）は、検出上面画像Ｇ１’の一例であり、図８（ｃ）は基準上面画像Ｇ１に対する検出上面画像Ｇ１’の偏移量を検出するための原理図であり、図９（ｂ）は、検出側面画像Ｇ２’の一例であり、図９（ｃ）は基準側面画像Ｇ２に対する検出側面画像Ｇ２’の偏移量を検出するための原理図である。
【００５８】
なお、図８及び図９では、画像Ｇ１’，Ｇ２’の中心画素の位置、即ち、光軸交点Ｓに対応する位置にも×印を付している。また、図８（ｃ）及び図９（ｃ）は、実線で示した検出画像Ｇ１’，Ｇ２’を、２点鎖線で示した基準画像Ｇ１，Ｇ２にそれぞれ重畳した図である。
【００５９】
図６に示したパネル分離処理は、汎用型のパレット９１上に積層載置された複数枚のパネルＰを上から順に１枚ずつ分離するための処理である。分離されたパネルＰは次工程装置（図示せず）へパネルローダ５０により搬送される。このパネル分離処理では、まず、複数枚のパネルＰを積層載置したパレット９１が所定位置に設置されるまで待機し（Ｓ１：Ｎｏ）、パレット９１が所定位置に設置されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、パネル初期枚数メモリ３３ｄの値をパネル枚数カウンタ３４ｃに書き込む（Ｓ２）。これによりパネル枚数カウンタ３４ｃにパレット９１上に積層載置されているパネルＰの初期枚数が設定される。この設定後、現在位置メモリ３４ｂに記憶されている座標値がホームポジションメモリ３３ｆに記憶されている座標値と等しいか否かを判断する（Ｓ３）。即ち、分離ユニット９がホームポジションにあるか否かを判断する。
【００６０】
Ｓ３の判断の結果、現在位置メモリ３４ｂの座標値がホームポジションメモリ３３ｆの座標値と等しくない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、ホームポジションメモリ３３ｆに記憶されている座標値が示す位置、即ち、ホームポジションへ分離ユニット９を移動する（Ｓ４）。一方、現在位置メモリ３４ｂの座標値がホームポジションメモリ３３ｆの座標値と等しい場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、分離ユニット９がホームポジションにあるものと判断して、Ｓ４の処理をスキップして処理をＳ５へ移行する。
【００６１】
Ｓ３の処理におけるＹｅｓの分岐、及び、Ｓ４の処理後は、パネル分離用ロボット装置１の運転モードが自動運転モードであるか否かを判断する（Ｓ５）。この運転モードの判断は、入力ユニット３７に設けられる自動運転スイッチ（図示せず）のオンオフ状態をチェックすることにより行われる。自動運転スイッチがオンである場合には自動運転モードであると判断し、一方、自動運転スイッチがオフである場合には手動運転モードであると判断する。Ｓ５の処理における判断の結果、自動運転モードでない場合、即ち、手動運転モードである場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、パネル分離用ロボット装置１をパネルＰの分離処理を自動運転することができない。よって、この場合には、このパネル分離処理を終了する。
【００６２】
なお、手動運転モードは、上記した基準画像メモリ３３ａへの基準上面画像Ｇ１及び基準側面画像Ｇ２の登録（記憶）、基準平面座標メモリ３３ｂへの平面基準点Ｍ１の平面座標（ｘ０，ｙ０）の座標値の登録、基準垂直座標メモリ３３ｃへの垂直基準点Ｍ２の垂直座標ｚ０の座標値の登録、パネル初期枚数メモリ３３ｄへのパネルＰの初期枚数の登録、ホームポジションメモリ３３ｆへのホームポジションの座標値の登録などの各登録作業を行う場合に利用される。
【００６３】
一方、Ｓ５の処理における判断の結果、自動運転モードである場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、パネルＰの分離を要求する分離要求信号をパネルローダ５０から受信するまで待機し（Ｓ６：Ｎｏ）、かかる待機時にはＳ５及びＳ６の処理を繰り返す。パネルローダ５０から分離要求信号を受信した場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、初回始動ポジションメモリ３３ｇに記憶されている座標値が示す位置、即ち、初回始動ポジションへ分離ユニット９を移動する（Ｓ７）。この始動ポジションへの移動によって、分離ユニット９は最上段に位置するパネル重ね目Ｗの近傍に粗位置決めされ、この初回始動ポジションから位置補正処理の実行を開始する（Ｓ８）。この位置補正処理は、始動ポジションにある分離ユニット９を、パネル重ね目Ｗへのアプローチポジションへ位置補正するための処理である。
【００６４】
図７に示すように、位置補正処理では、まず、上面撮影ユニット１８のリングライト１８ｃを点灯して（Ｓ３１）、上面撮影ユニット１８の撮像素子カメラ１８ａにより画像を撮影し、その画像を検出上面画像Ｇ１’として検出画像メモリ３４ａへ上書きして（Ｓ３２）、その後、リングライト１８ａを消灯する（Ｓ３３）。Ｓ３２で撮影された検出上面画像Ｇ１’は、図８（ｂ）に示すように画像Ｇ１’の中心画素（×印）に対して最上段のパネルＰの最側端が偏移して撮影されており、これは即ち、最上段のパネル重ね目Ｗに対して各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが平面座標（ＸＹ平面座標）上で偏移していることを意味する。
【００６５】
そこで、パネル分離用ロボット装置１では、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓを最上段のパネル重ね目Ｗに一致させるために、以下の処理を実行している。即ち、まずは、検出上面画像Ｇ１’に撮影されている最上段のパネルＰにおける最側端の輪郭線上の画素を平面検出点Ｍ１’として検出し、更に、その平面検出点Ｍ１’の平面座標（ｘ１，ｙ１）の座標値を検出する（Ｓ３４）。この検出後は、その平面検出点Ｍ１’の座標値と平面基準座標メモリ３３ｂに記憶されている平面基準点Ｍ１の座標値とに基づいて、基準上面画像Ｇ１に対する検出上面画像Ｇ１’の偏移量を検出する（Ｓ３５）。
【００６６】
具体的に、Ｓ３５の処理では、図８（ｃ）に示すように、基準上面画像Ｇ１に検出上面画像Ｇ１’を重畳し、基準平面座標メモリ３３ｂに記憶されている平面基準点Ｍ１の平面座標（ｘ０，ｙ０）の座標値と、Ｓ３４の処理により検出された平面検出点Ｍ１’の平面座標（ｘ１，ｙ１）の座標値とを比較し、平面検出点Ｍ１’の平面座標（ｘ１，ｙ１）の座標値と平面基準点Ｍ１の平面座標（ｘ０，ｙ０）の座標値との差分値（ｘ１−ｘ０，ｙ１−ｙ０）を演算して、平面基準点Ｍ１から平面検出点Ｍ１’までの偏移量を検出する。この偏移量とは、即ち、図８（ｃ）に示した横軸ｘ方向における偏移量（−ｄｘ）の数値と、縦軸ｙ方向における偏移量（＋ｄｙ）の数値とであり、これらの偏移量（−ｄｘ，＋ｄｙ）は画像Ｇ１，Ｇ１’の画素数に基づいて検出することができる。
【００６７】
この基準上面画像Ｇ１に対する検出上面画像Ｇ１’の偏移量（−ｄｘ，＋ｄｙ）を検出した後は、これを分離ユニット９が移動する平面座標上の偏移量（−ｄＸ，＋ｄＹ）に変換（換算）して（Ｓ３６）、その変換後の偏移量（−ｄＸ，＋ｄＹ）に基づいて、分離ユニット９を横軸負方向（反矢印Ｘ方向）へ偏移量ｄＸだけ移動し、縦軸正方向（矢印Ｙ方向）へ偏移量ｄＹだけ移動して、図４（ｂ）に示すように、分離ユニット９の平面位置を最上段のパネル重ね目Ｗに対するアプローチポジションへと補正する（Ｓ３７）。この結果、最上段のパネル重ね目Ｗに対して各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが平面座標（ＸＹ平面座標）上で一致されるのである。
【００６８】
分離ユニット９を平面位置を最上段のパネル重ね目Ｗへのアプローチポジションへ補正した後は、分離ユニットの垂直位置を最上段のパネル重ね目Ｗへのアプローチポジションへ補正する。そこで、まずは、側面撮影ユニット１９のリングライト１９ｃを点灯して（Ｓ３８）、側面撮影ユニット１９の撮像素子カメラ１９ａにより画像を撮影し、その画像を検出側面画像Ｇ２’として検出画像メモリ３４ａへ上書きして（Ｓ３９）、その後、リングライト１９ａを消灯する（Ｓ４０）。
【００６９】
Ｓ３９で撮影された検出側面画像Ｇ２’には、図９（ｂ）に示すように画像Ｇ２’の中心画素（×印）に対する直上（垂直軸ｚの正方向（図９上側））位置に、最上段のパネルＰの最側端が偏移して撮影されており、かかる両者の偏移量は基準側面画像Ｇ２に比べて大きくなっている。これは即ち、最上段のパネル重ね目Ｗに対して各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが垂直座標（Ｚ座標）上で偏移していることを意味する。
【００７０】
そこで、パネル分離用ロボット装置１では、各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓを最上段のパネル重ね目Ｗに一致させるために、以下の処理を実行している。即ち、まずは、検出側面画像Ｇ２’に撮影されている最上段のパネルＰにおける最側端の輪郭線上端の画素を垂直検出点Ｍ２’として検出し、更に、その垂直検出点Ｍ２’の垂直座標ｚ１の座標値を検出する（Ｓ４１）。この検出後は、その垂直検出点Ｍ２’の座標値と基準垂直座標メモリ３３ｃに記憶されている垂直基準点Ｍ２の座標値とに基づいて、基準側面画像Ｇ２に対する検出側面画像Ｇ２’の偏移量を検出する（Ｓ４２）。
【００７１】
具体的に、Ｓ４２の処理では、図９（ｃ）に示すように、基準側面画像Ｇ２に検出側面画像Ｇ２’を重畳し、基準垂直座標メモリ３３ｃに記憶されている垂直基準点Ｍ２の垂直座標ｚ０の座標値とＳ４１の処理により検出された垂直検出点Ｍ２’の垂直座標ｚ１の座標値とを比較し、垂直検出点Ｍ２’の垂直座標ｚ１の座標値と垂直基準点Ｍ２の垂直座標ｚ０の座標値との差分値（ｚ１−ｚ０）を演算して、垂直基準点Ｍ２から垂直検出点Ｍ２’までの偏移量を検出する。この偏移量とは、即ち、図９（ｃ）に示した垂直軸ｚ方向における偏移量（＋ｄｚ）の数値であり、画像Ｇ２，Ｇ２’の画素数に基づいて検出することができる。
【００７２】
この基準側面画像Ｇ２に対する検出側面画像Ｇ２’の偏移量（＋ｄｚ）を検出した後は、これを分離ユニット９が移動する垂直座標上の偏移量（＋ｄＺ）に変換し（Ｓ４３）、その変換後の偏移量（＋ｄＺ）に基づいて、分離ユニット９を垂直軸正方向（矢印Ｚ方向）へ偏移量ｄＺだけ移動して、図４（ａ）に示すように、分離ユニット９の垂直位置を最上段のパネル重ね目Ｗに対するアプローチポジションへと補正する（Ｓ４４）。
【００７３】
この結果、最上段のパネル重ね目Ｗに対して各撮像素子カメラ１８ａ，１９ａの光軸交点Ｓが垂直座標（Ｚ座標）上でも一致して、分離ユニット９が三次元座標上において最上段のパネル重ね目Ｗに対するアプローチポジションに位置決めされる。これによって、挿入プレート２０の先端は、最上段に位置するパネル重ね目Ｗから横軸負方向（反矢印Ｘ方向）に距離Ｄだけ離間した位置に対向配置されるのである。一方、これにて位置補正処理は終了される。
【００７４】
図６に戻って説明する。Ｓ８の位置補正処理の後は、現在位置メモリ３４ｂに記憶されている座標値、即ち、分離ユニット９の現在位置の座標値を次回始動ポジションメモリ３４ｄへ上書きする（Ｓ９）。この上書きによって、位置補正処理により分離ユニット９が位置決めされたアプローチポジションの座標値を、次回の位置補正処理を開始する際の分離ユニット９の始動ポジションの座標値として保持することができる。この座標値の保持後は、分離ユニット９を横軸正方向（矢印Ｘ方向）へ距離Ｄ’移動すると（Ｓ１０）、挿入プレート２０が最上段に位置するパネル重ね目Ｗへ挿入される。
【００７５】
この挿入プレート２０の挿入後は、挿入プレート２０の昇降板２０ｂを上昇移動させる（Ｓ１１）。かかる場合には、バルブ駆動回路４２及びソレノイドバルブ４３を介して空気圧シリンダ１７のシリンダロッド１７ｂを復動させると、アーマチャ１７ｃが上昇して昇降板２０ｂが上昇移動する。この上昇する昇降板２０ｂによって最上段のパネルＰが上方へ持ち上げられる一方、固定板２０ａによって下段のパネルＰが押止される。この結果、上下に密着したパネルＰ，Ｐであっても確実に分離することができるのである。
【００７６】
昇降板２０ｂの上昇移動が完了すると、パネル分離用ロボット装置１は、その分離済みのパネルＰの搬送を要求する搬送要求信号をパネルローダ５０へ送信し（Ｓ１２）、更に、現在位置メモリ３４ｂに記憶されている座標値、即ち、分離ユニット９の現在位置の座標値に基づいて分離済みのパネルＰの位置を推定して、その推定位置データをパネルローダ５０へ送信する（Ｓ１３）。パネルローダ５０では、パネル分離用ロボット装置１から受信した推定位置データに基づいて分離済みのパネルＰをパレット９１上から持ち上げて次工程装置へ搬送する。
【００７７】
一方、パネル分離用ロボット装置１では、パネルローダ５０が分離済みのパネルＰを受け取ったか否かを判断する（Ｓ１４）。この判断は、パネルローダ５０から送信される信号を受信したか否かチェックすることにより行われる。パネルローダ５０は、パネル分離用ロボット装置１から分離済みのパネルＰを受け取ると、その旨を示す信号をパネル分離用ロボット装置１へ送信する。この信号を受信した場合にはパネルローダ５０によるパネルＰの受け取りが完了したと判断し、一方、その信号を未受信の場合にはパネルローダ５０によるパネルＰの受け取りが未完了と判断する。
【００７８】
Ｓ１４の処理における判断の結果、パネルローダ５０によりパネルＰが受け取られるまで待機し（Ｓ１４：Ｎｏ）、パネルローダ５０により分離済みのパネルＰが受け取られた場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、上昇位置にある挿入プレート２０の昇降板２０ｂを下降移動させて（Ｓ１５）、図４（ａ）に示すように固定板２０ａと昇降板２０ｂとを揃える。この昇降板２０ｂの下降移動の後、パネル枚数カウンタ３４ｃの値から１減算して（Ｓ１６）、パネル枚数カウンタ３４ｃの値が２以上か否かを判断する（Ｓ１７）。
【００７９】
Ｓ１７の判断の結果、パネル枚数カウンタ３４ｃの値が２以上であれば（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、パレット９１上には２枚以上積層載置されたパネルＰが残存する。よって、かかる場合には、分離ユニット９を次回始動ポジションメモリ３４ｄに記憶されている座標値が示す位置、即ち、次回の位置補正処理を開始する始動ポジションへ分離ユニット９を移動する（Ｓ１８）。この移動後は、次回の位置補正処理を実行して（Ｓ８）、更にそれ以降のＳ９からＳ１６までの処理を繰り返す。この繰り返しによって、パレット９１上に積層載置された複数枚のパネルＰが１枚ずつ分離されて、パネルローダ５０により次工程装置へ搬送されるのである。
【００８０】
ところで、次回始動ポジションメモリ３４ｄには、直前の位置補正処理で分離ユニット９が位置決めされたアプローチポジションの座標値が記憶されている。ここで、積層状態にあるパネルＰには、最上段のパネルＰから最下段のパネルＰまでの間に複数のパネル重ね目Ｗが互いに隣接して存在するので、当然のことながら、上下に隣り合ったパネル重ね目Ｗ，Ｗについては、分離ユニット９が位置決めされるアプローチポジションもごく近い位置となる。そこで、直前の位置補正処理で分離ユニット９を位置決めしたアプローチポジションを、この後実行される位置補正処理を開始する際に分離ユニット９を位置決めする始動ポジションとすれば、かかる始動ポジションから次のアプローチポジションまでの分離ユニット９の移動量をごく僅かなものとすることができ、より短時間で分離ユニット９を次のアプローチポジションへ移動させることができるのである。
【００８１】
一方、Ｓ１７の判断の結果、パネル枚数カウンタ３４ｃの値が２未満、即ち、パネル枚数カウンタ３４ｃの値が１となれば（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、パレット９１上に１枚のパネルＰのみが残存するものと判断できる。かかる場合にはパネルＰを他のパネルＰから分離する必要がないので、パネルローダ５０へ搬送要求信号を送信し（Ｓ１９）、更に、現在位置メモリ３４ｂに記憶されている座標値（即ち分離ユニット９の現在位置の座標値）に基づいて、１枚残った最下段のパネルＰの位置を推定して、その推定位置データをパネルローダ５０へ送信する（Ｓ２０）。これを受けたパネルローダ５０は、パレット９１上に残った１枚のパネルＰをパレット９１上から持ち上げて次工程装置へ搬送する。この結果、パレット９１上の全てのパネルＰがパネルローダ５０により次工程装置へ搬送されるので、処理をＳ１へ移行して、次のパレット９１が設置されるまで待機するのである（Ｓ１：Ｎｏ）。
【００８２】
なお、請求項１記載の分離制御手段としては図６のＳ１０及びＳ１１の処理が、撮影手段としては図７のＳ３２及びＳ３９の処理が、偏移検出手段としては図７のＳ３４からＳ３６の処理及びＳ４１からＳ４３の処理が、位置補正手段としては図７のＳ３７及びＳ４４の処理が、それぞれ該当し、請求項３記載の撮影位置変更手段としては、図６のＳ１８の処理が該当する。
【００８３】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８４】
【発明の効果】
本発明のパネル分離装置によれば、汎用型のパレット上に不規則かつ不正確に積層載置された状態にある複数のパネルであっても、パネルを１枚ずつ分離することができる。よって、複数のパネルを個々に分離した状態で載置可能な専用パレットを用意する必要がなく、しかも、積層載置されたパネルを１枚ずつ機械的に分離することができるので、作業員の労力を軽減して、生産加工ライン全体としての処理速度を向上できるという効果がある。
【００８５】
ところで、積層載置された複数のパネルでは、最上段のパネルから最下段のパネルまでの間にパネルの重ね目が互いに隣接して複数存在しており、上下に隣り合った個々の重ね目同士は極めて近い位置に存在することとなる。このため、あるパネルの重ね目に各撮影体の光軸交点を合わせた場合における移動挿入体の位置は、その次のパネルの重ね目に各撮影体の光軸交点を合わせた場合における移動挿入体の位置に対して、極めて近くに隣接することとなる。
【００８６】
そこで、本発明の分離装置では、次回の撮影手段を実行する場合における移動挿入体の座標値として、前回の位置補正手段により移動挿入体が位置決めされた位置の座標値を設定している。このように、次回の撮影手段を実行する場合における移動挿入体の位置の座標値、即ち、次回の上面撮影体及び側面撮影体による撮影開始位置の座標値として、前回の位置補正手段により移動挿入体を位置決めした位置の座標値を設定するので、積層載置された複数のパネルを次々と分離する場合、各パネル毎に、上面撮影体及び側面撮影体による撮影位置を変更させることができる。
【００８７】
即ち、不規則に積層載置された各パネルの位置に応じて各撮影体による撮影位置を変更できるという効果がある。しかも、次回の撮影開始位置は、この後の位置補正処理により移動挿入体が位置決めされる位置に極めて近くなるので、位置補正手段では移動挿入体をごく僅かに移動させるだけでよいので、より短時間で移動挿入体の位置補正を完了させることができるという効果がある。
【００８８】
請求項２記載のパネル分離装置によれば、請求項１記載のパネル分離装置の奏する効果に加え、移動挿入体に固定された上面撮影体および側面撮影体の光軸交点は、その両撮影体の被写界深度の範囲内となるように設定されるので、位置補正手段による移動挿入体の位置補正によって、各撮影体の光軸交点に一致させられたパネルの重ね目周辺に対して各撮影体の焦点を合わせることができ、そのパネルの重ね目周辺の画像を鮮明に撮影できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるパネル分離用ロボット装置の平面図である。
【図２】 パネル分離用ロボット装置の正面図である。
【図３】 パネル分離用ロボット装置の側面図である。
【図４】 （ａ）は、分離ユニットの正面図であり、（ｂ）は、分離ユニットの平面図である。
【図５】 パネル分離用ロボット装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図６】 パネル分離処理を示したフローチャートである。
【図７】 位置補正処理を示したフローチャートである。
【図８】 （ａ）は、基準上面画像の一例であり、（ｂ）は、検出上面画像の一例であり、（ｃ）は、基準上面画像に対する検出上面画像の偏移量を検出するための原理図である。
【図９】 （ａ）は、基準側面画像の一例であり、（ｂ）は、検出側面画像の一例であり、（ｃ）は、基準側面画像に対する検出側面画像の偏移量を検出するための原理図である。
【図１０】 従来の専用パレットの正面図である。
【符号の説明】
１ パネル分離用ロボット装置（パネル分離装置）
９ 分離ユニット（移動挿入体の一部）
１８ 上面撮影ユニット（上面撮影体）
１９ 側面撮影ユニット（側面撮影体）
２０ 挿入プレート（移動挿入体の一部）
３４ｄ 次回始動ポジションメモリ（前回補正位置記憶手段）
Ｌ１，Ｌ２ 光軸
Ｐ パネル
Ｓ 光軸交点
Ｗ パネル重ね目（パネルの重ね目）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a panel separating apparatus for sequentially peeling and separating panels from a plurality of stacked panels.
[0002]
[Prior art]
  Conventionally, as a method for detecting the boundary surface of a plurality of stacked sheets, an invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-170354 has been proposed. However, the present invention mainly stacks at regular and accurate positions. It is used to separate the placed sheets by a predetermined number.
[0003]
  By the way, in a low-volume processing production line with a small production volume, a plurality of press-molded products (hereinafter referred to as “panels”) that have been pressed by a press processing device are general-purpose pallets (hereinafter referred to as “general-purpose pallets”). Are stacked on top of each other. Since the panels placed in this way are easy to adhere to each other up and down, each time the panel is brought into close contact by hand, each time it is sent to another press working device or welding device. Peeled and separated.
[0004]
  Specifically, the panel separation work is performed by, for example, inserting a plate-like tool between panels in which workers are in close contact with each other and lifting the inserted tool to separate the upper and lower panels from each other. In addition, since the stacked panels are separated manually, the separated panels are transported to the next process manually by the worker in consideration of worker safety and work productivity. For this reason, an excessive burden is imposed on the worker, and the processing speed of the separation work and the transport work cannot be significantly improved.
[0005]
  Therefore, in order to reduce the work burden on workers, a dedicated pallet that can be stacked in a state in which a plurality of panels are individually separated has been proposed in place of the conventional general-purpose pallet. FIG. 10 is a front view of the dedicated pallet 100 on which the panels P are loaded. As shown in FIG. 10, the dedicated pallet 100 has a pair of support columns 102 and 102 fixed to both ends of the base 101, which are erected upward, and projecting substantially horizontally from the opposite positions of the support columns 102 and 102. A plurality of support pieces 103, 103 are provided at substantially equal intervals in the vertical direction. According to the dedicated pallet 100, the panel P is horizontally mounted between the pair of support pieces 103 and 103, and the panel P horizontally mounted on the support pieces 103 and 103 is separated in the vertical direction. Loaded.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, since the above-described dedicated pallet 100 is manufactured in advance in conformity with the size and shape of the panel P, it is not possible to load a panel having a size or shape different from that of the panel P. For this reason, it is necessary to prepare a large number of dedicated pallets for each type of panel processed on the production line, and it is bulky compared to a pedestal-shaped general-purpose pallet. There was a problem of becoming.
[0007]
  Therefore, it is conceivable to mechanically separate a plurality of panels stacked on the general-purpose pallet without using the dedicated pallet 100, but the general-purpose pallet is specialized for stacking pressed panels. Since it is not a pedestal, it cannot be stacked and placed with the panel positioned precisely. As a result, since a plurality of panels are stacked and placed in irregular and inaccurate positions on the general-purpose pallet, it is difficult to mechanically separate the panels in such a state one by one. However, there has been a problem that the work of separating and transporting the panels stacked on the general-purpose pallet is still performed manually.
[0008]
  The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even if a plurality of panels are irregularly and inaccurately stacked, the panels are mechanically peeled off one by one and separated. An object of the present invention is to provide a panel separation device that can be made to operate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this object, the panel separating apparatus according to claim 1 is for separating and separating the panels from a plurality of stacked panels in order, and photographing the top surface with the optical axis directed vertically downward. The side photographic body whose optical axis is directed horizontally to connect the optical axis of the body and its top photographic body, and the side photographic body and top photographic body are fixed.Together with these side and top photographic bodiesConfigured to move in 3D spaceIn addition,A movable insert that is disposed to face the overlapping of the panel when the optical axis intersection of the upper surface photographing body and the side photographing body and the overlapping of the panel are aligned, and the moving insertion In the case where the moving insert is placed opposite to the overlap of the panels, the moving insert is inserted into the overlap of the panels and further raised, and the upper-side photographing body and the side photographing body are used to photograph the overlapping of the panels. Shift detection means for detecting a shift amount between the optical axis intersection and the overlap of the panel based on an image photographed by the photographing means, and a deviation amount detected by the shift detection means. And a position correcting means for moving the movable insert so that the optical axis intersection point coincides with the overlap of the panels.The previous correction position storage means for storing the coordinate value of the position where the movable insert was positioned by the previous position correction means, and the next photographing means to the position indicated by the coordinate value stored in the previous correction position storage means Photographing position changing means for moving the movable insert when executingIt has.
[0010]
  According to the panel separating apparatus of the first aspect, first, after the movable insert is roughly positioned in the vicinity of the uppermost panel on which the stacked mounting is performed, the stack of the uppermost panel positioned by the photographing means is performed. Are photographed by the top surface photographing body and the side surface photographing body. Based on the photographed image, when the deviation amount between the optical axis intersection of the upper surface photographing body and the side surface photographing body and the overlap of the uppermost panel is detected by the deviation detecting means, the deviation amount is calculated. Based on this, the moving insert is moved by the position correcting means. By this movement by the position correcting means, the optical axis intersections of the upper surface photographing body and the side surface photographing body coincide with the overlap of the panel, and the movable insertion body is arranged facing the overlap of the panel. Thereafter, when the movable insert is inserted into the stack of panels and further raised by the separation control means, the uppermost panel is lifted and separated by the movable insert.
[0011]
  The panel separating apparatus according to claim 2 is the panel separating apparatus according to claim 1, wherein the optical axis intersection point where the optical axis of the top surface photographing body and the optical axis of the side surface photographing body intersect is the top surface photographing body and the side surface photographing body. It is set to be within the range of the depth of field.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view (top view) of a panel separating robot apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In the following, arrows X, Y, and Z in FIGS. 1 to 4 indicate spatial coordinates where the separation unit 9 moves, where arrow X is the horizontal axis of the plane coordinates, and arrow Y is the vertical axis of the plane coordinates. , Z indicates the vertical axis orthogonal to the plane coordinate, respectively, the arrow X direction is the horizontal positive direction, the counter arrow X direction is the horizontal negative direction, the arrow Y direction is the vertical positive direction, the counter arrow The Y direction will be described as the negative vertical axis, the arrow Z direction as the vertical positive direction, and the counter arrow Z direction as the vertical negative direction.
[0013]
  The panel separating robot apparatus 1 is configured to remove a panel P in the uppermost stage from a plurality of randomly placed panels P by a separating unit 9 that can move in three axial directions of a vertical axis, a horizontal axis, and a vertical axis. It is a device for separating one by one. As shown in FIG. 1, the panel separating robot apparatus 1 mainly includes a base frame 2, an orthogonal frame 3, an elevating frame 4, an upright frame 5, a horizontal axis motor 6, a vertical axis motor 7, a vertical axis motor 8, and A separation unit 9 is provided.
[0014]
  The base frame 2 is a member that serves as a mount for the panel separating robot apparatus 1. The base frame 2 is formed in a substantially rectangular shape in plan view that is long in the horizontal axis direction, and one fixed plate 2a, 2a, 2a, 2a is disposed at each of its four corners. Three holes are formed in each of the fixing plates 2a, and the base frame 2 is screwed to the installation location by bolts inserted through these holes. On the upper surface of the base frame 2 installed in this way, a pair of guide rails 2b and 2b for guiding the movement of the upright frame 5 in the horizontal axis direction on both sides in the vertical axis direction extend substantially in parallel in the horizontal axis direction. Has been.
[0015]
  The orthogonal frame 3 moves the separation unit 9 in the vertical axis direction (the arrow Y direction and the counter arrow Y direction), and is a frame formed long in the vertical axis direction. In this orthogonal frame 3, a guide rail 3a for guiding the movement of the orthogonal frame 3 in the vertical axis direction is extended in the vertical axis direction, and a rack 3b is provided along the guide rail 3a. The rack 3b has a plurality of gear teeth engraved on the non-opposing surface with the guide rail 3a, and the plurality of gear teeth mesh with a pinion 15 described later to drive the power of the vertical motor 7. By transmitting to the orthogonal frame 3, the orthogonal frame 3 can be moved in the vertical axis direction.
[0016]
  The orthogonal frame 3 has a flat joint flange 3c attached to one end in the longitudinal direction (lower side in FIG. 1) and a fixed bracket on the side surface (right side in FIG. 1) adjacent to the joint flange 3c. 3d is attached. The joint flange 3c is for screwing the joint block 16 of the separation unit 9 to the orthogonal frame 3, and the fixing bracket 3d is for fixing a side photographing unit 19 described later to the orthogonal frame 3. is there. Details of the separation unit 9 will be described later.
[0017]
  The elevating frame 4 moves the separation unit 9 in the vertical axis direction (the arrow Z direction and the counter arrow Z direction), and a pair of liners for holding the orthogonal frame 3 slidably in the vertical axis direction. 4a, 4a. The pair of liners 4a and 4a are attached to the elevating frame 4 so as to be separated from each other in the vertical axis direction, and the above-described guide rail 3a is slidably fitted thereto. When the guide rail 3a fitted to the pair of liners 4a and 4a slides in the vertical axis direction, the orthogonal frame 3 moves in the vertical axis direction with respect to the lifting frame 4, that is, the arrow Y direction and the counter arrow. It can reciprocate in the Y direction. A pair of runners 4b and 4b are attached to the elevating frame 4 so as to be separated from each other in the vertical axis direction in order to guide the movement of the elevating frame 4 itself in the vertical axis direction.
[0018]
  The upright frame 5 moves the separation unit 9 in the horizontal axis direction (the direction of the arrow X and the direction of the opposite arrow X), and is vertically upward (front side in FIG. 1) at the approximate center of the upright frame 5 in plan view. A column 5a is erected toward the front. A pair of guide rails 5b and 5b are attached to one side (left side in FIG. 1) of the column 5a so as to be separated from each other in the vertical axis direction in order to guide the movement of the elevating frame 4 in the vertical axis direction. . The pair of guide rails 5 b and 5 b are fitted to a set of runners 4 b and 4 b of the lifting frame 4. When the set of runners 4b and 4b slides on the guide rails 5b and 5b in the vertical axis direction, the elevating frame 4 moves on the support 5a of the upright frame 5 in the vertical axis direction, that is, the arrow Z It can reciprocate in the direction and counter-arrow Z direction (see FIG. 2 or 3).
[0019]
  The upright frame 5 is installed between the guide rails 2b, 2b of the base frame 2, and runners 5c, 5c are slidably fitted to the guide rails 2b, 2b at the four corners of the lower surface of the upright frame 5. , 5c, 5c are respectively attached. When these runners 5c, 5c, 5c, 5c slide on the guide rails 2b, 2b in the horizontal axis direction, the upright frame 5 moves on the base frame 2 in the horizontal axis direction, that is, in the direction of the arrow X and It can reciprocate in the direction of the opposite arrow X.
[0020]
  The horizontal axis motor 6 applies power for moving the upright frame 5 in the horizontal axis direction, and is constituted by, for example, a servo motor. The horizontal axis motor 6 is disposed at one end of the base frame 2 in the horizontal axis direction (right side in FIG. 1) and is connected to one end of the male screw shaft 10. The male screw shaft 10 is a shaft-like body that transmits the rotational force of the horizontal axis motor 6 to the upright frame 5, and a thread is threaded on the outer peripheral surface thereof. The male screw shaft 10 is pivotally supported by a bearing 11 at a connecting portion with the horizontal axis motor 6, and passes from below the upright frame 5 from the bearing 11 to the other end side in the horizontal axis direction of the base frame 2 (left side in FIG. 1). ).
[0021]
  The male screw shaft 10 is screwed into a female screw bracket 5d (see FIG. 3) disposed on the lower surface of the upright frame 5. Therefore, when the male screw shaft 10 is rotated in the screwing direction by the horizontal axis motor 6, the upright frame 5 moves in the positive direction of the horizontal axis (arrow X direction), while the male screw shaft 10 is anti-screwed by the horizontal axis motor 6. When rotated in the direction, the upright frame 5 moves in the negative direction of the horizontal axis (counter arrow X direction). Further, a vertical axis motor 7 is disposed on the elevating frame 4, and a vertical axis motor 8 is disposed on the top of the column 5 a of the upright frame 5.
[0022]
  FIG. 2 is a front view of the panel separating robot apparatus 1. As shown in FIG. 2, a set of runners 5c, 5c is attached to the lower portion of the upright frame 5 so as to be spaced apart in the horizontal axis direction, and a substrate 5e is mounted on the set of runners 5c, 5c. Is placed. As described above, the column 5a having the vertical axis motor 8 disposed on the top is erected at the center of the substrate 5e in the horizontal axis direction.
[0023]
  The vertical axis motor 8 applies power for moving the elevating frame 4 in the vertical axis direction, and is constituted by a servo motor as with the horizontal axis motor 6. An upper end of a male screw shaft 12 is connected to the vertical shaft motor 8, and the connecting portion of the male screw shaft 12 to the vertical shaft motor 8 is pivotally supported by a bearing 13. The male screw shaft 12 is a shaft-like body that transmits the rotational force of the vertical axis motor 8 to the elevating frame 4, and a screw thread is threaded on the outer peripheral surface in the same manner as the male screw shaft 10.
[0024]
  FIG. 3 is a side view of the panel separating robot apparatus 1. As shown in FIG. 3, the male screw shaft 12 extends from the upper end side of the column 5 a of the upright frame 5 toward the vertically lower side (lower side in FIG. 3). Are combined. The male screw shaft 12 passes through a threaded portion with the elevating frame 4 and extends further vertically downward, and a lower end portion thereof is pivotally supported by a bearing 14. Therefore, when the male screw shaft 12 is rotated in the screwing direction by the vertical axis motor 8, the elevating frame 4 moves upward in the positive direction of the vertical axis (arrow Z direction) while the male screw shaft 12 is anti-screwed by the horizontal axis motor 8. When rotating in the direction, the elevating frame 4 moves downward in the negative vertical axis direction (counter arrow Z direction).
[0025]
  A pinion 15, which is a gear that can be meshed with the rack 3 b, is attached to the vertical motor 7 disposed in the lifting frame 4. Therefore, when the pinion 15 is rotated forward by the vertical motor 7, the orthogonal frame 3 moves in the positive direction (arrow Y direction) via the rack 3b, while the pinion 15 is reversed by the vertical motor 7. In this case, the orthogonal frame 3 moves in the negative direction of the vertical axis (counter arrow Y direction) via the rack 3b.
[0026]
  According to the panel separating robot 1 configured as described above, by controlling the rotation amounts of the horizontal axis motor 6, the vertical axis motor 7 and the vertical axis motor 8, the upright frame 5 is moved in the horizontal axis direction to the orthogonal frame. 3 can be positioned by moving the elevating frame 4 in the vertical axis direction, and the elevating frame 4 can be positioned in the vertical axis direction.
[0027]
  Next, a pallet unit 90 on which a plurality of panels P to be processed by the panel separating robot apparatus 1 are stacked and mounted will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The pallet unit 90 includes a general-purpose pallet 91 formed in a substantially flat plate shape on which a plurality of panels P are placed in a stacked state. It is supported above the plate 93a. A plurality of (for example, 20) panels P are stacked on the pallet 91, and a gap (hereinafter referred to as a “panel stacking eye”) W is formed between the panels P and P adjacent to each other in the vertical direction. Adjacent to a plurality of stages.
[0028]
  Next, the details of the separation unit 9 will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a front view of the separation unit 9, and FIG. 4B is a plan view of the separation unit 9. In FIG. 4, the optical axes L1 and L2 of the image sensor cameras 18a and 19a are illustrated by a one-dot chain line. In FIG. 4B, only a part of the top surface photographing unit 18 is illustrated by a two-dot chain line. The illustration of the fixing bracket 21 is omitted.
[0029]
  As shown in FIG. 4A, the separation unit 9 mainly includes a joining block 16, a pneumatic cylinder 17, a top surface photographing unit 18, a side surface photographing unit 19, and an insertion plate 20. The joint block 16 is a plate-like body having a rectangular shape in front view as shown in FIG. 4 (a), and is formed between the joint flange 3c and the cylinder body 17a of the pneumatic cylinder 17 as shown in FIG. 4 (b). The cylinder body 17a is joined to the orthogonal frame 3 by being interposed therebetween.
[0030]
  As shown in FIG. 4A, the pneumatic cylinder 17 has a cylindrical cylinder rod 17b protruding downward from the center in the horizontal axis direction of the cylinder body 17a. The cylinder rod 17b can reciprocate in the vertical axis direction. It is configured. Also, an armature 17c is attached to the lower end of the cylinder rod 17b, and a lifting plate 20b of the insertion plate 20 is attached to the lower surface of the armature 17c via a spacer 17d. The details of the insertion plate 20 will be described later.
[0031]
  A fixing bracket 21 is attached to the upper surface of the joining block 16. The fixed bracket 21 extends vertically upward from the upper surface of the joining block 16, and the extended portion further extends a predetermined length in the horizontal axis positive direction (arrow X direction). A top surface photographing unit 18 is attached to the distal end portion of the fixed bracket 21. The top surface photographing unit 18 photographs a plurality of panels P stacked on the pallet 91 from vertically above, and mainly includes an image sensor camera 18a, a lens 18b, and a ring light 18c. .
[0032]
  The imaging element camera 18a is a camera that takes a digital image using a light receiving element that converts optical information into an electrical signal, such as a CCD sensor or a CMOS sensor, and the optical axis L1 of the imaging element camera 18a is on the lower side in the vertical axis direction. Is directed to. The lens 18b is an optical lens for adjusting the focal length of the light beam incident on the light receiving element of the imaging element camera 18a, the diaphragm, and the like. 18c is externally fitted.
[0033]
  As shown in FIG. 4B, a side photographing unit 19 is attached to the fixed bracket 3d of the orthogonal frame 3. The side surface photographing unit 19 is for photographing a plurality of panels P stacked on the pallet 91 from the horizontal side, and mainly includes an image sensor 19a, a lens 19b, and a ring light 19c. I have. The image sensor camera 19a is the same type of camera as the image sensor camera 18a, and the optical axis L2 of the image sensor camera 19a is horizontal as shown in FIG. 4 (a) and as shown in FIG. 4 (b). Is directed so as to intersect the optical axis L1 of the image sensor 18a.
[0034]
  The image sensor camera 19a has an optical axis L2 that is at an angle θ (for example, approximately 32. 0) clockwise with respect to the horizontal axis about the optical axis intersection S (intersection of the optical axes L1 and L2) with each image sensor camera 18a. It is fixed to the fixing bracket 3d so as to shift by 5 °). The lens 19b is an optical lens for adjusting the focal length of the light beam incident on the light receiving element of the image pickup device camera 19a, the diaphragm, and the like, and a substantially annular ring light 19c that illuminates a shooting location on the outer periphery of the lens 19b. Is externally fitted.
[0035]
  Here, in the top surface photographing unit 18 and the side surface photographing unit 19, the lenses 18b and 19b are adjusted so that the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a is within the depth of field of the image sensor cameras 18a and 19a. Has been. For this reason, by matching the optical axis intersection S of the image sensor 18a, 19a with the imaged location, the imaged location with respect to the image sensor 18a, 19a is brought into focus, and further, the optical axis intersection S A clear image can be taken even when the position to be photographed is slightly deviated. Further, the distal end of the insertion plate 20 is provided at a position separated from the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a by a distance D in the negative direction of the horizontal axis (counter arrow Y direction).
[0036]
  The insertion plate 20 is formed so as to be insertable into the panel overlap W, and lifts and peels off the panel P on the upper side of the panel overlap W. As shown in FIG. 4 (b) right side) is formed in a pointed shape in which the width gradually increases from the joining block 16 side (left side in FIG. 4B). The tip apex of the insertion plate 20 is provided on the same straight line in the horizontal axis direction (arrow X direction) with the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a. , It is divided into a fixed plate 20a and a lift plate 20b. The fixing plate 20 a of the insertion plate 20 is attached to the lower surface of the joining block 16, while the elevating plate 20 b of the insertion plate 20 is attached to the lower surface of the armature 17 d of the pneumatic cylinder 17.
[0037]
  As shown in FIG. 4A, both the fixed plate 20a and the lift plate 20b of the insertion plate 20 are formed with a pointed tip. Specifically, each of the plates 20a and 20b has a tapered surface whose upper surface is inclined downward toward the proximal end side (from the left side in FIG. 4) toward the distal end side (the right side in FIG. 4), while the lower surface thereof is Both are formed flush and in a horizontal plane. Therefore, even if the width of the panel overlap W is small, the insertion panel 20 can be smoothly inserted. Moreover, the distal end portions of the plates 20a and 20b of the insertion plate 20 are subjected to a quenching process, and the surface hardness is increased as compared with the non-base end portions thereof. Therefore, when it inserts repeatedly in the panel overlap W, it can suppress that the insertion plate 20 contacts the panel P, and is lost.
[0038]
  As shown in FIG. 4A, the tip of the insertion plate 20 is substantially equal to the height position of the optical axis L2 of the image sensor camera 19a (position in the vertical axis direction (arrow Z direction)). For this reason, by positioning the separation unit 9 so that the optical axis intersection S of the image sensor 18a, 19a coincides with the panel overlap W, the tip of the insertion plate 20 is moved from the opening of the panel overlap W to the horizontal axis. It can be held at a position shifted by a distance D in the negative direction (counter arrow X direction). Therefore, the insertion plate 20 held at such a position is inserted into the panel overlap W simply by moving the separation unit 9 in the positive direction of the horizontal axis (arrow X direction) by a distance D or more.
[0039]
  Note that the position of the separation unit 9 when the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a coincides with the panel overlap W as described above is referred to as an approach position to the panel overlap W.
[0040]
  Here, in this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a is made to coincide with the panel overlap W located at the uppermost stage, each image sensor. The optical axis intersection S of the cameras 18a and 19a is the side edge of the uppermost panel P as shown in FIG. 4A, and the uppermost panel overlap as shown in FIG. 4B. It is made to match with the intermediate position of W in the vertical axis direction. Therefore, when the separation unit 9 is positioned at the approach position to the uppermost panel overlap W as shown in FIGS. 4A and 4B, the tip of the insertion plate 20 is located on the side of the uppermost panel P. It is held at a position separated from the end by a distance D. Therefore, in this embodiment, in order to insert the insertion plate 20 deeper into the panel overlap W, the separation unit 9 will be described later so as to move the distance D ′ slightly longer than the distance D in the horizontal axis positive direction (arrow X direction). Control is performed according to the flowchart of FIG.
[0041]
  FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the panel separating robot apparatus 1. As shown in FIG. 5, the panel separating robot 1 uses a numerical control (NC control) function for controlling the position of the separating unit 9, and pattern matching processing using images taken by the image sensor cameras 18a and 19a. A control unit 30 having a function of performing image processing is provided. The control unit 30 mainly includes a CPU 31, a ROM 32, an EEPROM 33, a RAM 34, an input / output port 35, a monitor 36, an input unit 37, an interface 38, and an NC unit 45.
[0042]
  The CPU 31, ROM 32, EEPROM 33, and RAM 34 of the control unit 30 are connected to each other via a bus line, and the bus line is connected to the input / output port 35 and the NC unit 45, respectively. The input / output port 35 further includes a monitor 36, an input unit 37, an interface 38, a valve drive circuit 42 connected to the solenoid bubble 43, a light power circuit 44 connected to the ring lights 18c and 19c, and an image sensor. 18a and 19a are connected. On the other hand, the NC unit 45 is connected to a horizontal axis motor drive circuit 39, a vertical axis motor drive circuit 40, and a vertical axis motor drive circuit 41.
[0043]
  The CPU 31 controls each unit connected to the input / output port 35 and the NC unit 45 according to a control program 32a stored in the ROM 32, and executes a positioning operation and an image processing operation of the separation unit 9. The ROM 32 is a non-rewritable memory that stores a control program 32a executed by the panel separating robot apparatus 1, and the programs shown in the flowcharts of FIGS. 6 and 7 are stored in the ROM 32 as a part of the control program 32a. Stored in
[0044]
  The EEPROM 33 is a rewritable nonvolatile memory, and the data stored in the EEPROM 33 is retained even after the main power of the panel separating robot apparatus 1 is turned off. The EEPROM 33 includes a reference image memory 33a, a reference plane coordinate memory 33b, a reference vertical coordinate memory 33c, a panel initial number memory 33d, a panel data memory 33e, a home position memory 33f, an initial start position memory 33g, And an image processing program 33h. The image processing program 33h is a basic program for executing image processing such as pattern matching processing using images captured by the image sensor cameras 18a and 19a.
[0045]
  The reference image memory 33a is a memory for storing in advance a reference upper surface image G1 (see FIG. 8A) and a reference side image G2 (see FIG. 9A). The reference top image G1 stored in the memory 33a is an image photographed by the image sensor 18a of the top surface photographing unit 18 in a state where the separation unit 9 is positioned at the approach position to the uppermost panel overlap W. The reference side image G2 stored in the reference image memory 33a is an image photographed by the image sensor 19a of the side photographing unit 19 with the separation unit 9 positioned at the approach position to the uppermost panel overlap W. is there.
[0046]
  FIG. 8A shows an example of the reference top image G1, and FIG. 9A shows an example of the reference side image G2. In the drawing, the position of the center pixel of each of the images G1 and G2, That is, a mark corresponding to the optical axis intersection point S is marked. In photographing the reference top image G1 and the reference side image G2, for example, by manually operating the panel separating robot device 1, the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a becomes the uppermost panel overlap W. The separation unit 9 is positioned so as to coincide with each other, and in this state, the image sensor cameras 18a and 19a are operated, and the images G1 and G2 are captured.
[0047]
  As shown in FIG. 8A, the reference upper surface image G1 is obtained by taking the center pixel (x mark) of the image G1, that is, the optical axis intersection S, and the uppermost edge of the uppermost panel P. A plane reference point M1 is set on the contour line of the outermost side of the panel P. On the other hand, as shown in FIG. 9A, the reference side image G2 is located at the center pixel (x mark) of the image G2, that is, at a position directly above the optical axis intersection S (in the positive direction of the vertical axis z (upper side in FIG. 9)). The outermost edge of the uppermost panel P is photographed, and the vertical reference point M2 is set at the upper end of the contour line of the outermost edge of the uppermost panel P.
[0048]
  The reference plane coordinate memory 33b is a memory for storing in advance numerical values of the plane coordinates (x0, y0) of the plane reference point M1 set in the reference upper surface image G1 shown in FIG. The memory 33c is a memory for storing in advance the numerical value of the vertical coordinate z0 of the vertical reference point M2 set in the reference side image G2 shown in FIG.
[0049]
  The initial panel number memory 33d is a memory for storing in advance the number of panels P stacked and sent on the pallet 91 from the previous process, that is, the initial number of panels P stacked on the pallet 91. It is necessary to stack the same number of panels P on the pallet 91 as the value in the memory 33d. The panel data memory 33e is a memory for storing data relating to the dimensions and shape of the panel P stacked on the pallet 91. The data stored in the memory 33e and the initial panel number memory 33d are stored in the panel data memory 33e. The coordinate value stored in the initial start position memory 33g is calculated on the basis of the number of panels being displayed.
[0050]
  The home position memory 33f is a memory for storing the coordinate value of the home position where the separation unit 9 is positioned, and positions the separation unit 9 to the home position based on the coordinate value stored in the memory 33f. Here, the home position refers to retracting the separation unit 9 in order to prevent the separation unit 9 from contacting the panel P on the pallet 91 when the pallet 91 on the top plate 93a of the table 93 is replaced. Position.
[0051]
  The initial start position memory 33g stores coordinate values for roughly positioning the separation unit 9 when the value of the panel number counter 34c matches the value of the panel initial number memory 33d, that is, when the first position correction process is started. It is a memory to do. As the coordinate values stored in the initial start position memory 33g, data relating to the size and shape of the panel P stored in the panel data memory 33e and the number of panels stored in the panel initial number memory 33d are input. Are estimated based on these values and written to the initial start position memory 33g. The start position is a position that is the starting point of the separation unit 9 when the position correction process is started.
[0052]
  The RAM 34 is a memory for temporarily storing various data when each operation of the panel separating robot apparatus 1 is executed. The detected image memory 34a, the current position memory 34b, the panel number counter 34c, and the next start And a position memory 34d. The detection image memory 34a detects a top surface image G1 ′ (see FIG. 8B) photographed by the image sensor camera 18a to detect the positional relationship between the separation unit 9 and the uppermost panel P, and the image sensor camera. This is a memory for temporarily storing the detected side image G2 ′ (see FIG. 9B) photographed by 19a.
[0053]
  The current position memory 34b is a memory for storing the coordinate value of the current position of the separation unit 9, and the coordinate value stored in the memory 34b is sequentially changed according to the movement of the separation unit 9. The coordinate values of the separation unit 9 are calculated based on command signals output to the horizontal axis motor drive circuit 39, the vertical axis motor drive circuit 40, and the vertical axis motor drive circuit 41 via the NC unit 45, respectively. is there. The amount of movement of the separation unit 9 in the horizontal axis, vertical axis, and vertical axis directions is the feed amount of the upright frame 5, the orthogonal frame 3, and the lift frame 4, and the feed amounts of these frames 3 to 5 are the motors 6. It can be derived based on a rotation angle of ~ 8. The rotation angle of each of the motors 6 to 8 is detected by a rotation angle detector (not shown) such as a pulse encoder connected to the NC unit 45, for example.
[0054]
  The panel number counter 34 c is a counter for counting the number of panels remaining on the pallet 91. In this panel number counter 34c, the value of the panel initial number memory 33d is written as an initial value, and thereafter, the value of the counter 34c is decremented by one every time the panels are separated one by one. Therefore, the number of panels remaining on the pallet 91 can be checked based on the value of the panel number counter 34c. The next start position memory 34d is a memory for storing the coordinate value of the approach position where the separation unit 9 is positioned by the current position correction process as the start position coordinate value of the next position correction process.
[0055]
  The NC unit 45 generates a control operation signal output to each of the drive motors 39 to 41 based on a command signal input from the CPU 31, that is, a controller for performing NC control. The horizontal axis motor drive circuit 39, the vertical axis motor drive circuit 40, and the vertical axis motor drive circuit 41 are circuits that convert a control operation signal input from the NC unit 45 into a drive voltage for rotating the servo motor. Based on the voltage, the rotation angles of the horizontal axis motor 6, the vertical axis motor 7, and the vertical axis motor 8 are determined. The valve drive circuit 42 is a circuit that outputs a command signal for exciting the solenoid valve 43. The solenoid valve 43 is an electromagnetic valve for switching the supply path of the compressed air supplied to the pneumatic cylinder 17 described above. is there. By switching the compressed air supply path by the solenoid valve 43, the cylinder rod 17b of the pneumatic cylinder 17 is reciprocated, and the armature 17c is moved up and down in the vertical axis direction.
[0056]
  The monitor 36 is a display device for displaying various information when various parameters are set or when the reference upper surface image G1 or the reference side image G2 is captured. The input unit 37 is used to input various parameters or perform panel separation. When the robot apparatus 1 is manually operated, it is operated by an operator. The light power circuit 44 outputs a drive voltage for turning on or off the ring lights 18c and 19c, and the interface 38 uses the panel P separated by the panel separation robot device 1 as a next process device. This is for transmitting and receiving various signals and data to and from the panel loader 50 transported to the vehicle.
[0057]
  Next, the operation of the panel separating robot apparatus 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a flowchart showing the panel separation process, and FIG. 7 is a flowchart showing the position correction process. FIG. 8B is an example of the detected upper surface image G1 ′, and FIG. 8C is a principle diagram for detecting the shift amount of the detected upper surface image G1 ′ with respect to the reference upper surface image G1. 9B is an example of the detected side image G2 ′, and FIG. 9C is a principle diagram for detecting the shift amount of the detected side image G2 ′ with respect to the reference side image G2.
[0058]
  In FIGS. 8 and 9, the position of the center pixel of the images G1 'and G2', that is, the position corresponding to the optical axis intersection S is also marked with x. 8C and 9C are diagrams in which the detection images G1 'and G2' indicated by solid lines are superimposed on the reference images G1 and G2 indicated by two-dot chain lines, respectively.
[0059]
  The panel separation process shown in FIG. 6 is a process for separating a plurality of panels P stacked on the general-purpose pallet 91 one by one in order from the top. The separated panel P is conveyed by the panel loader 50 to the next process apparatus (not shown). In this panel separation process, first, the process waits until a pallet 91 on which a plurality of panels P are stacked and placed is set at a predetermined position (S1: No), and when the pallet 91 is set at a predetermined position (S1: Yes). ) The value of the panel initial number memory 33d is written into the panel number counter 34c (S2). As a result, the initial number of panels P stacked on the pallet 91 is set in the panel number counter 34c. After this setting, it is determined whether or not the coordinate value stored in the current position memory 34b is equal to the coordinate value stored in the home position memory 33f (S3). That is, it is determined whether or not the separation unit 9 is at the home position.
[0060]
  If the coordinate value in the current position memory 34b is not equal to the coordinate value in the home position memory 33f as a result of the determination in S3 (S3: No), the position indicated by the coordinate value stored in the home position memory 33f, that is, the home position The separation unit 9 is moved to (S4). On the other hand, if the coordinate value in the current position memory 34b is equal to the coordinate value in the home position memory 33f (S3: Yes), it is determined that the separation unit 9 is in the home position, and the process of S4 is skipped and the process is performed in S5. Migrate to
[0061]
  After the branch of Yes in the process of S3 and the process of S4, it is determined whether or not the operation mode of the panel separating robot apparatus 1 is the automatic operation mode (S5). This operation mode is determined by checking the on / off state of an automatic operation switch (not shown) provided in the input unit 37. When the automatic operation switch is on, it is determined that the automatic operation mode is selected. On the other hand, when the automatic operation switch is off, it is determined that the manual operation mode is selected. As a result of the determination in the process of S5, when the automatic operation mode is not set, that is, when the manual operation mode is selected (S5: No), the panel separation robot apparatus 1 cannot automatically operate the panel P separation process. Therefore, in this case, the panel separation process ends.
[0062]
  In the manual operation mode, the reference top image G1 and the reference side image G2 are registered (stored) in the reference image memory 33a, and the plane coordinates (x0, y0) of the plane reference point M1 are stored in the reference plane coordinate memory 33b. Registration of coordinate values, registration of the coordinate value of the vertical coordinate z0 of the vertical reference point M2 to the reference vertical coordinate memory 33c, registration of the initial number of panels P to the panel initial number memory 33d, and the home position to the home position memory 33f This is used when each registration operation such as coordinate value registration is performed.
[0063]
  On the other hand, if the result of determination in S5 is the automatic operation mode (S5: Yes), it waits until a separation request signal for requesting separation of the panel P is received from the panel loader 50 (S6: No), During this standby, the processes of S5 and S6 are repeated. When the separation request signal is received from the panel loader 50 (S6: Yes), the separation unit 9 is moved to the position indicated by the coordinate value stored in the initial start position memory 33g, that is, the initial start position (S7). . By moving to the starting position, the separating unit 9 is roughly positioned in the vicinity of the panel overlap W located at the uppermost stage, and the execution of position correction processing is started from this initial starting position (S8). This position correction process is a process for correcting the position of the separation unit 9 in the starting position to the approach position to the panel overlap W.
[0064]
  As shown in FIG. 7, in the position correction process, first, the ring light 18c of the top surface photographing unit 18 is turned on (S31), an image is photographed by the image sensor 18a of the top surface photographing unit 18, and the image is detected as a top surface image. The detected image memory 34a is overwritten as G1 '(S32), and then the ring light 18a is turned off (S33). The detected upper surface image G1 ′ photographed in S32 is photographed with the outermost edge of the uppermost panel P shifted from the center pixel (× mark) of the image G1 ′ as shown in FIG. 8B. That is, this means that the optical axis intersection point S of each of the image sensor cameras 18a and 19a is shifted on the plane coordinate (XY plane coordinate) with respect to the uppermost panel overlap W.
[0065]
  Therefore, in the panel separating robot apparatus 1, the following processing is executed in order to make the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18 a and 19 a coincide with the uppermost panel overlap W. That is, first, the pixel on the contour line at the outermost end in the uppermost panel P photographed in the detection upper surface image G1 ′ is detected as the plane detection point M1 ′, and further, the plane coordinates ( The coordinate value of x1, y1) is detected (S34). After this detection, based on the coordinate value of the plane detection point M1 ′ and the coordinate value of the plane reference point M1 stored in the plane reference coordinate memory 33b, the shift of the detected upper surface image G1 ′ with respect to the reference upper surface image G1. The amount is detected (S35).
[0066]
  Specifically, in the process of S35, as shown in FIG. 8C, the detected upper surface image G1 ′ is superimposed on the reference upper surface image G1, and the plane coordinates of the plane reference point M1 stored in the reference plane coordinate memory 33b. The coordinate value of (x0, y0) is compared with the coordinate value of the plane coordinate (x1, y1) of the plane detection point M1 ′ detected by the process of S34, and the plane coordinate (x1, y1) of the plane detection point M1 ′ is compared. ) And the coordinate value of the plane coordinate (x0, y0) of the plane reference point M1 are calculated to calculate the difference from the plane reference point M1 to the plane detection point M1 ′. The amount of deviation is detected. This deviation amount is the numerical value of the deviation amount (−dx) in the horizontal axis x direction shown in FIG. 8C and the numerical value of the deviation amount (+ dy) in the vertical axis y direction, These deviation amounts (−dx, + dy) can be detected based on the number of pixels of the images G1, G1 ′.
[0067]
  After detecting the deviation amount (−dx, + dy) of the detected upper surface image G1 ′ with respect to the reference upper surface image G1, this is converted into the deviation amount (−dX, + dY) on the plane coordinates on which the separation unit 9 moves. (Converted) (S36), and the shift amount after conversion (-dX,+ DY), The separation unit 9 is moved by the shift amount dX in the negative horizontal direction (counter arrow X direction), and is moved by the shift amount dY in the positive vertical axis direction (arrow Y direction). As shown in b), the plane position of the separation unit 9 is corrected to the approach position for the uppermost panel overlap W (S37). As a result, the optical axis intersection S of each of the image sensor cameras 18a and 19a is coincident with the uppermost panel overlap W on the plane coordinates (XY plane coordinates).
[0068]
  After the separation unit 9 has corrected the planar position to the approach position to the uppermost panel overlap W, the vertical position of the separation unit is corrected to the approach position to the uppermost panel overlap W. Therefore, first, the ring light 19c of the side surface photographing unit 19 is turned on (S38), an image is photographed by the image pickup device camera 19a of the side surface photographing unit 19, and the detected image is overwritten on the detected image memory 34a as a detected side surface image G2 ′. Then, the ring light 19a is turned off (S40).
[0069]
  In the detected side image G2 ′ photographed in S39, as shown in FIG. 9B, the position is directly above the center pixel (x mark) of the image G2 ′ (in the positive direction of the vertical axis z (upper side in FIG. 9)). The uppermost panel P is photographed with the outermost edge shifted, and the amount of shift of both is larger than that of the reference side image G2. This means that the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18a and 19a is shifted on the vertical coordinate (Z coordinate) with respect to the uppermost panel overlap W.
[0070]
  Therefore, in the panel separating robot apparatus 1, the following processing is executed in order to make the optical axis intersection S of the image sensor cameras 18 a and 19 a coincide with the uppermost panel overlap W. That is, first, the pixel at the uppermost edge of the contour line in the uppermost panel P photographed in the detection side image G2 ′ is detected as the vertical detection point M2 ′, and the vertical coordinates of the vertical detection point M2 ′ are further detected. The coordinate value of z1 is detected (S41). After this detection, based on the coordinate value of the vertical detection point M2 ′ and the coordinate value of the vertical reference point M2 stored in the reference vertical coordinate memory 33c, the shift of the detected side image G2 ′ with respect to the reference side image G2 The amount is detected (S42).
[0071]
  Specifically, in the process of S42, as shown in FIG. 9C, the detected side image G2 ′ is superimposed on the reference side image G2, and the vertical coordinates of the vertical reference point M2 stored in the reference vertical coordinate memory 33c. The coordinate value of z0 is compared with the coordinate value of the vertical coordinate z1 of the vertical detection point M2 ′ detected by the process of S41, and the coordinate value of the vertical coordinate z1 of the vertical detection point M2 ′ and the vertical coordinate z0 of the vertical reference point M2 are compared. A difference value (z1−z0) from the coordinate value is calculated to detect a shift amount from the vertical reference point M2 to the vertical detection point M2 ′. This shift amount is a numerical value of the shift amount (+ dz) in the vertical axis z direction shown in FIG. 9C, and can be detected based on the number of pixels of the images G2 and G2 '.
[0072]
  After detecting the shift amount (+ dz) of the detected side image G2 ′ with respect to the reference side image G2, this is converted into a shift amount (+ dZ) on the vertical coordinate that the separation unit 9 moves (S43). Based on the shift amount (+ dZ) after the conversion, the separation unit 9 is moved by the shift amount dZ in the vertical axis positive direction (arrow Z direction), and as shown in FIG. The vertical position is corrected to the approach position for the uppermost panel overlap W (S44).
[0073]
  As a result, the optical axis intersection point S of each of the image sensor cameras 18a and 19a matches the vertical coordinate (Z coordinate) with respect to the uppermost panel overlap W, and the separation unit 9 is in the uppermost position on the three-dimensional coordinate. Positioned at the approach position for the panel overlap W. As a result, the distal end of the insertion plate 20 is opposed to the panel overlap W located at the uppermost position at a position separated by a distance D in the negative direction of the horizontal axis (counter arrow X direction). On the other hand, the position correction process is ended.
[0074]
  Returning to FIG. After the position correction process of S8, the coordinate value stored in the current position memory 34b, that is, the coordinate value of the current position of the separation unit 9 is overwritten in the next start position memory 34d (S9). By this overwriting, the coordinate value of the approach position where the separation unit 9 is positioned by the position correction process can be held as the coordinate value of the starting position of the separation unit 9 when the next position correction process is started. After holding this coordinate value, when the separation unit 9 is moved by a distance D ′ in the positive direction of the horizontal axis (direction of arrow X) (S10), the insertion plate 20 is inserted into the panel overlap W located at the uppermost stage.
[0075]
  After the insertion plate 20 is inserted, the elevating plate 20b of the insertion plate 20 is moved up (S11). In such a case, when the cylinder rod 17b of the pneumatic cylinder 17 is moved backward via the valve drive circuit 42 and the solenoid valve 43, the armature 17c rises and the lifting plate 20b moves up. The uppermost panel P is lifted upward by the ascending / descending plate 20b, while the lower panel P is stopped by the fixing plate 20a. As a result, even the panels P, P that are in close contact with each other can be reliably separated.
[0076]
  When the lifting movement of the lifting plate 20b is completed, the panel separating robot apparatus 1 transmits a transport request signal for requesting transport of the separated panel P to the panel loader 50 (S12), and further to the current position memory 34b. The position of the separated panel P is estimated based on the stored coordinate value, that is, the coordinate value of the current position of the separation unit 9, and the estimated position data is transmitted to the panel loader 50 (S13). The panel loader 50 lifts the separated panel P from the pallet 91 based on the estimated position data received from the panel separating robot apparatus 1 and transports it to the next process apparatus.
[0077]
  On the other hand, in the panel separating robot apparatus 1, it is determined whether or not the panel loader 50 has received the separated panel P (S14). This determination is made by checking whether or not a signal transmitted from the panel loader 50 has been received. When the panel loader 50 receives the separated panel P from the panel separating robot apparatus 1, the panel loader 50 transmits a signal indicating that to the panel separating robot apparatus 1. When this signal is received, it is determined that the reception of the panel P by the panel loader 50 is completed. On the other hand, when the signal is not received, it is determined that the reception of the panel P by the panel loader 50 is not completed.
[0078]
  As a result of the determination in the process of S14, the process waits until the panel P is received by the panel loader 50 (S14: No), and when the separated panel P is received by the panel loader 50 (S14: Yes), the raised position The elevating plate 20b of the insertion plate 20 is moved downward (S15), and the fixed plate 20a and the elevating plate 20b are aligned as shown in FIG. After the downward movement of the elevating plate 20b, 1 is subtracted from the value of the panel number counter 34c (S16), and it is determined whether or not the value of the panel number counter 34c is 2 or more (S17).
[0079]
  If the value of the panel number counter 34c is 2 or more as a result of the determination in S17 (S17: Yes), two or more stacked panels P remain on the pallet 91. Therefore, in such a case, the separation unit 9 is moved to the position indicated by the coordinate value stored in the next start position memory 34d, that is, the start position where the next position correction process is started (S18). After this movement, the next position correction process is executed (S8), and the subsequent processes from S9 to S16 are repeated. By repeating this, the plurality of panels P stacked on the pallet 91 are separated one by one and conveyed to the next process apparatus by the panel loader 50.
[0080]
  By the way, the next start position memory 34d stores the coordinate value of the approach position where the separation unit 9 is positioned in the immediately preceding position correction process. Here, in the panel P in a stacked state, a plurality of panel overlaps W are present adjacent to each other between the uppermost panel P and the lowermost panel P. For the combined panel overlap W, W, the approach position where the separation unit 9 is positioned is also very close. Therefore, if the approach position in which the separation unit 9 is positioned in the immediately preceding position correction process is set as the start position for positioning the separation unit 9 when starting the position correction process to be executed later, the next approach is started from the start position. The amount of movement of the separation unit 9 to the position can be made very small, and the separation unit 9 can be moved to the next approach position in a shorter time.
[0081]
  On the other hand, as a result of the determination in S17, if the value of the panel number counter 34c is less than 2, that is, the value of the panel number counter 34c is 1 (S17: Yes), only one panel P remains on the pallet 91. It can be judged. In such a case, since it is not necessary to separate the panel P from the other panels P, a conveyance request signal is transmitted to the panel loader 50 (S19), and further, the coordinate values stored in the current position memory 34b (that is, the separation unit). 9), the position of the remaining bottom panel P is estimated, and the estimated position data is transmitted to the panel loader 50 (S20). Receiving this, the panel loader 50 lifts one panel P remaining on the pallet 91 from the pallet 91 and conveys it to the next process apparatus. As a result, since all the panels P on the pallet 91 are conveyed to the next process apparatus by the panel loader 50, the process proceeds to S1 and waits until the next pallet 91 is installed (S1: No). ).
[0082]
  The separation control means according to claim 1 is the process of S10 and S11 of FIG. 6, the imaging means is the process of S32 and S39 of FIG. 7, and the shift detection means is the process of S34 to S36 of FIG. And S41 to S43, the position correction means corresponds to the processes of S37 and S44 of FIG. 7, respectively, and the photographing position changing means of claim 3 corresponds to the process of S18 of FIG.
[0083]
  The present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed.
[0084]
【The invention's effect】
  According to the panel separation apparatus of the present invention, even if a plurality of panels are in a state of being stacked and placed irregularly and inaccurately on a general-purpose pallet, the panels can be separated one by one. Therefore, there is no need to prepare a dedicated pallet that can be placed in a state where a plurality of panels are individually separated, and because the stacked panels can be mechanically separated one by one, This has the effect of reducing labor and improving the processing speed of the entire production processing line.
[0085]
  By the way, in a plurality of stacked panels, there are a plurality of panel overlaps adjacent to each other between the uppermost panel and the lowermost panel, and the individual stacks adjacent to each other vertically Exists in a very close position. For this reason, the position of the moving insert when the optical axis intersection of each photographic object is aligned with the overlap of a certain panel is the moving insertion when the optical axis intersection of each photographic object is aligned with the overlap of the next panel It will be very close to the body position.
[0086]
  Therefore, in the separation apparatus of the present invention, the coordinate value of the position where the moving insert was positioned by the previous position correcting means is set as the coordinate value of the moving insert when the next photographing means is executed. As described above, the coordinate value of the position of the moving insertion body when the next photographing means is executed, that is, the coordinate value of the photographing start position by the next top surface photographing body and side surface photographing body is moved and inserted by the previous position correcting means. Since the coordinate value of the position where the body is positioned is set, when a plurality of stacked panels are separated one after another, the photographing position by the top surface photographing body and the side surface photographing body can be changed for each panel.
[0087]
  That is, there is an effect that the photographing position by each photographing body can be changed according to the position of each panel placed irregularly. In addition, since the next imaging start position is very close to the position where the movable insert is positioned by the subsequent position correction process, the position corrector only needs to move the movable insert very slightly, so it is shorter. There is an effect that the position correction of the moving insert can be completed in time.
[0088]
  According to the panel separating apparatus of claim 2, in addition to the effect of the panel separating apparatus of claim 1, the intersection of the optical axes of the top surface photographing body and the side surface photographing body fixed to the movable insertion body is determined by both the photographing bodies. Is set so that the depth of field is within the range of the depth of field, so that the position of the moving insert by the position correction means corrects each of the perimeters of the overlap of the panel aligned with the optical axis intersection of each photographing body. There is an effect that the photographing body can be focused, and an image around the overlapping eye of the panel can be photographed clearly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a panel separating robot apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the panel separating robot device.
FIG. 3 is a side view of the panel separating robot device.
4A is a front view of the separation unit, and FIG. 4B is a plan view of the separation unit.
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of a panel separating robot device.
FIG. 6 is a flowchart showing a panel separation process.
FIG. 7 is a flowchart showing a position correction process.
8A is an example of a reference top image, FIG. 8B is an example of a detection top image, and FIG. 8C is a diagram for detecting the amount of deviation of the detection top image with respect to the reference top image. FIG.
9A is an example of a reference side image, FIG. 9B is an example of a detection side image, and FIG. 9C is for detecting a deviation amount of the detection side image with respect to the reference side image. FIG.
FIG. 10 is a front view of a conventional dedicated pallet.
[Explanation of symbols]
1 Panel separation robot (panel separation device)
9 Separation unit (part of moving insert)
18 Top view unit (top view body)
19 Side view unit (side view body)
20 Insertion plate (part of moving insert)
34d Next start position memory (previous correction position storage means)
L1, L2 Optical axis
P panel
S optical axis intersection
W Panel stack (panel stack)

Claims (2)

積層載置された複数のパネルからパネルを順に剥がして分離するためのパネル分離装置において、
光軸が垂直下方へ向けられた上面撮影体と、
その上面撮影体の光軸と交点を結ぶように水平側方へ光軸が向けられた側面撮影体と、
その側面撮影体及び上面撮影体が固定され、これら側面撮影体及び上面撮影体と一緒に三次元空間内で移動可能に構成され、更に、その上面撮影体及び側面撮影体の光軸交点とパネルの重ね目とが一致するように位置決めされた場合にそのパネルの重ね目へ向けて対向配置される移動挿入体と、
その移動挿入体がパネルの重ね目へ向けて対向配置された場合、その移動挿入体をパネルの重ね目へ挿入し更に上昇させる分離制御手段と、
前記上面撮影体及び側面撮影体によりパネルの重ね目を撮影する撮影手段と、
その撮影手段により撮影された画像に基づいて前記光軸交点とパネルの重ね目との偏移量を検出する偏移検出手段と、
その偏移検出手段により検出された偏移量に基づいて前記光軸交点がパネルの重ね目に一致するように前記移動挿入体を移動させる位置補正手段と、
前回の位置補正手段により前記移動挿入体を位置決めした位置の座標値を記憶する前回補正位置記憶手段と、
その前回補正位置記憶手段に記憶された座標値が示す位置へ、次回の撮影手段を実行する場合に前記移動挿入体を移動させる撮影位置変更手段とを備えていることを特徴とするパネル分離装置。In a panel separating apparatus for separating and separating panels from a plurality of stacked panels in order,
A top photographic body whose optical axis is directed vertically downward;
A side surface photographing body in which the optical axis is directed horizontally to connect the optical axis of the top surface photographing body and the intersection point;
The side surface photographing body and the top surface photographing body are fixed , and are configured to be movable in a three-dimensional space together with the side surface photographing body and the top surface photographing body. Further, the optical axis intersection and the panel of the top surface photographing body and the side surface photographing body. A movable insert that is positioned opposite to the panel stack when positioned to coincide with the panel stack;
Separation control means for inserting and moving the movable insert into the double stack of panels when the movable insert is disposed facing the double stack of panels;
Imaging means for imaging the overlap of panels with the upper surface photographic body and side surface photographic body,
Shift detecting means for detecting the shift amount between the optical axis intersection and the overlap of the panel based on the image shot by the shooting means;
Position correcting means for moving the movable insert so that the optical axis intersection point coincides with the overlap of the panels based on the amount of deviation detected by the deviation detecting means ;
Previous correction position storage means for storing the coordinate value of the position where the movable insert was positioned by the previous position correction means;
A panel separating apparatus , comprising: a photographing position changing means for moving the movable insert when the next photographing means is executed to the position indicated by the coordinate value stored in the previous correction position storing means. . 前記上面撮影体の光軸及び側面撮影体の光軸が交差する光軸交点は、その上面撮影体及び側面撮影体の被写界深度の範囲内となるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のパネル分離装置。  The optical axis intersection point at which the optical axis of the upper surface photographing body and the optical axis of the side surface photographing body intersect is set to be within the range of the depth of field of the upper surface photographing body and the side surface photographing body. The panel separating apparatus according to claim 1.
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