JP4236793B2 - Storage device and storage method - Google Patents

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JP4236793B2 JP2000089452A JP2000089452A JP4236793B2 JP 4236793 B2 JP4236793 B2 JP 4236793B2 JP 2000089452 A JP2000089452 A JP 2000089452A JP 2000089452 A JP2000089452 A JP 2000089452A JP 4236793 B2 JP4236793 B2 JP 4236793B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、搬送コンベアの上を連続的に搬送されてくる対象物を、トレーなどの収納体へ収納する収納装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図3に示すように、例えば成形機などの部品製造機により作られたパーツ1は、搬送コンベア3上を搬送され、ロボット5が把持しトレー7に収納される。トレー7に収納することで、パーツは位置や姿勢の規制ができ、後行程における処理が容易となる。
【0003】
ところが、このロボット5による把持は、搬送コンベア3上のパーツ1の位置が位置決めされている必要がある。また、パーツ1によっては、姿勢も決まっている必要がある。
この位置・姿勢決めは、従来は例えば図3(A)に示すように、パーツ1をパーツフィーダ9により整列させて行っていた。パーツフィーダ9には、振動によってパーツ1が送られ整列されていく螺旋状の通路10に、パーツ1の形状にあわせた図示しない凹部が形成される。
【0004】
あるいは図3(B)に示すように、搬送コンベア3の上面に接近した状態で一対のガイド11を設け、このガイド11によりパーツ1の整列を行うことがある。
このような整列させて収納を行う技術は、パーツをトレーへ収納する場合のみならず、他の製品などをダンボール箱などへ収納する場合などでも使用されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パーツフィーダ9やガイド11によってパーツ1などの対象物を位置・姿勢決めすると、位置・姿勢決めの際に対象物に外力を与えることになり、傷や欠けなどの破損を生じることがある。
【0006】
また、種々の対象物へ対応するためには、パーツフィーダ9に用いられ対象物に接触する部分である治具を交換したり、ガイド11を交換したりする必要が生じ、ランニングコストが高くなってしまうものであった。
また、対象物が柔らかい物や安定しない形状を有する物である場合には、パーツフィーダ9やガイド11などを用いることが困難な場合があった。
【0007】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、対象物に破損を生じず、ランニングコストが低く、対象物が柔らかいもの、あるいは安定しない形状を有する物である場合においても、容易にトレーなどの収納体へ収納を行うことができる収納装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明は、対象物を連続的に搬送する搬送コンベアと、前記対象物を撮像するカメラと、撮像した画像を処理して前記対象物の位置および姿勢を認識する画像処理装置と、前記カメラよりも前記搬送コンベアの下流側に配置されるロボットと、このロボットに取り付けられ前記対象物を把持するチャックと、前記認識された対象物の位置または姿勢をもとに前記ロボットを対象物へ移動させ把持を行わせるための制御を以下の手順を含んで行う制御手段と、
手順1:前記認識された対象物の位置と姿勢、およびロボットの位置と姿勢から、ロボットが姿勢を変更して前記対象物へ移動し、前記対象物を把持して、収納体への収納動作を行うデータを作成する
手順2:前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より大きくあらかじめ定められた上限値より小さいときには、ロボットの位置を現在位置に置き換えて前記データを再作成する
手順3:再作成したデータをもとに制御を継続する
収納体を所定位置に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする収納装置である。
【0009】
本発明は、前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より小さいときには、データの再作成を行わず、前回作成されたデータによりロボットが前記対象物へ移動し、前記対象物を把持する制御を行うこと特徴とする収納装置である。
【0010】
本発明は、前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた上限値より大きいときには、前記対象物を把持しない制御を行うことを特徴とする前記記載の収納装置である。
【0011】
本発明は、前記収納体はトレーであり、前記供給手段はトレーフィーダであることを特徴とする収納装置である。
【0012】
本発明は、対象物を連続的に搬送する搬送コンベアと、前記対象物を撮像するカメラと、撮像した画像を処理して前記対象物の位置および姿勢を認識する画像処理装置と、前記カメラよりも前記搬送コンベアの下流側に配置されるロボットと、このロボットに取り付けられ前記対象物を把持するチャックと、前記認識された対象物の位置または姿勢をもとに前記ロボットを対象物へ移動させ把持を行わせるための制御を以下の手順を含んで行う制御手段と、
手順1:前記認識された対象物の位置と姿勢、およびロボットの位置と姿勢から、ロボットが姿勢を変更して前記対象物へ移動し、前記対象物を把持して、収納体への収納動作を行わせるデータを作成する
手順2:前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より大きくあらかじめ定められた上限値より小さいときには、ロボットの位置を現在位置に置き換えて前記データを再作成する
手順3:再作成したデータをもとに制御を継続する
収納体を所定位置に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする収納方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を、図1及び図2において説明する。
対象物21を連続的に搬送する搬送コンベア23の下流に、この実施形態に係る収納装置25が配置される。搬送コンベア23の上流には、対象物21であるパーツなどを製造する部品製造機である成形機、焼成機、あるいはプレス製造機などが配置される。
【0014】
この収納装置25は、搬送コンベア23を跨いで据え付けられるフレーム27に、対象物21を撮像するカメラ29、モニター31、及び照明手段33が設けられる。また、撮像した画像を処理して、対象物21の位置及び姿勢を認識するための二次元又は三次元の画像処理装置35が備えられる。また、搬送コンベア23を構成する図示しない駆動スプロケットには、搬送コンベア23の搬送距離を検知する図示しないエンコーダが取り付けられる。
【0015】
更に、前記カメラ29よりも搬送コンベア23の下流側には、ロボット37が配置される。このロボット37は直角座標型のロボットであり、搬送コンベア23に平行に設けられた第一スライドガイド39の上を、第二スライドガイド41が移動し、この第二スライドガイド41の上をスライダ43が移動自在に設けられる。このスライダ43に上下方向にスライド移動するロッド45が設けられ、このロッド45の下端に、対象物21を把持するチャック47が取り付けられている。
【0016】
搬送コンベア23を挟んでロボット37と反対側には、収納体であるトレー49を供給するためのトレーフィーダ51が配置される。トレー49には対象物21に合わせた所定の形状のくぼみ50が形成されている。このトレーフィーダ51は、搬送コンベア23と平行に設けられるトレーコンベア53の両端に、各々トレー昇降装置55が取り付けられて構成される。
【0017】
トレー昇降装置55は、トレーコンベア53の上に重ねて配置されたトレー49から1枚のトレー49を搬送したり、あるいは1枚のトレー49を搬入して重ねる動作を行う機構を有する。すなわち図1(C)に示すように、トレーコンベア53のコンベアベルト57を構成する部材59の隙間を通って昇降動作を行い、トレー49を上方へ持ち上げるピストン部材61と、このピストン部材61の昇降動作を行うシリンダ63とが備えられる。また、持ち上げられたトレー49に係止し支持するため開閉動作する支持爪65とを備える。
【0018】
トレー49を1枚搬送する場合には、シリンダ63によりピストン部材61が上昇し、重ねられたすべてのトレー49を一度すべて持ち上げる。持ち上げた状態で支持爪65が閉じ、下から2段目のトレー49に係止し、2段目以上のトレー49を支持する。その後、ピストン部材61は再び下降し、トレーコンベア53と干渉しない下方に退避する。この状態でトレーコンベア53が動き、最下段のトレー49のみが搬出される。
【0019】
トレー49を1枚搬入し重ねる動作は、以上説明した動作とほぼ逆の動作として行われる。すなわち、ピストン部材61が上昇しすべてのトレー49を持ち上げ、支持爪65が最下段のトレー49に係止しすべてのトレー49を支持する。この状態でピストン部材61は下降し退避する。そしてトレーコンベア53が動き1枚のトレー49が搬入される。
【0020】
その後、ピストン部材61が再び上昇し、搬入されたトレー49を持ち上げ、それまで重ねられ支持されていたトレー49の下側に押し付ける。この状態で支持爪65が開き、すべてのトレー49はピストン部材61の上に支えられる。そしてピストン部材61が下降することで、新たに搬入されたトレー49を含むすべてのトレー49が、トレーコンベア53の上に配置されることになる。
【0021】
カメラ29が撮像した画像信号は画像処理装置35に送られ、画像処理装置35が画像を処理して対象物21の位置及び姿勢を認識し、認識したデータは、ロボット37のコントローラ67へ送られる。コントローラ67は、ドライバー69を介してロボット37及びトレーフィーダ51を制御する。
【0022】
(作用)
この実施形態における制御を図2おいて説明する。
ロボット37は待機位置で待機し(S1)、トレー49はトレーフィーダ51により所定位置へ供給される(S2)(図1(A)(B)参照)。トレー49が所定位置へ供給されたことが確認され(S3)、カメラ29によって撮像された対象物21の画像が画像処理装置35で処理され、対象物21の形状、姿勢、位置が認識される(S4)。そして搬送コンベア23の図示しないエンコーダーが所定カウントをカウントすることで、所定の搬送距離が検知され(S5)、このエンコーダからの搬送距離と、画像処理装置35で認識された対象物21の位置とから、移動データが作成される。
【0023】
この移動データをもとにロボット37は移動し、対象物の真上に位置する。認識された対象物21の姿勢により、ロボット37のロッド45が軸回りに回転し、チャック47の姿勢が変更される。そして、チャック47が下降し対象物21を把持する動作を行う(S6)。次に、供給されたトレー49の上へ移動し、トレー49のくぼみ50へ対象物21を収納する(S7)。対象物21が収納されたトレー49は、トレーフィーダ51により搬送され、すでに対象物21が収納されている他のトレー49が積み重ねられた状態の下へ、重ねられる。
【0024】
(実施形態の効果)
この実施形態によれば、対象物21の位置・姿勢決めをすることなしに、搬送コンベア23上で位置が異なる対象物23へロボット37が正確に移動し、対象物21の姿勢に合わせて、ロボット37のチャック47の姿勢を変更して対象物21を把持し、トレー49へ収納を行うことができる。よって、従来のように位置・姿勢決めのためのパーツフィーダ9やガイド11を用いる必要がなく、したがって位置・姿勢決め際の破損の心配がない。また、パーツフィーダ9の治具やガイド11の交換が不要であり、ランニングコストが低くなる。さらに、これらパーツフィーダ9やガイド11による位置・姿勢決めが困難な対象物であっても、容易に収納動作が可能となる。
【0025】
また、画像処理装置35は対象物21の位置及び姿勢のみならず形状も認識することが可能であり、したがって異なる形状の対象物が混在している場合であっても、把持、収納動作が容易に行える。こ場合には異なるトレーを用意し、対象物21ごとに決められたトレーへ収納することが可能である。
【0026】
(他の実施形態)
以上実施形態においては、対象物21は成形機、焼成機、あるいはプレス製造機などの部品製造機から送られるパーツであったが、他の実施形態においては、例えば食品などの完成品であっても良い。この場合、収納する収納体はトレイではなく、所定のパッケージあるいはダンボール箱などであっても良い。
【0027】
また、以上の実施形態においては、ロボットの移動は、画像処理装置によって認識される対象物の位置とエンコーダによって検知される搬送距離によって作成される移動データに基づいて行われるものであったが、他の実施形態においてはエンコーダを用いずに1台のカメラによる画像処理でロボットが移動し把持動作を行うこととすることが可能である。
【0028】
すなわち、ロボット37はチャック47を所定の姿勢で所定の待機位置に待機させ、処理した画像により対象物21が所定の作業範囲(例えばカメラ29の画像範囲)に入ってくると、対象物21の位置および姿勢が認識され、ロボット37が自律的に認識するチャック47の待機位置および姿勢を元にして、移動データが作成される。この移動データは、ロボット37がチャック47を対象物21の真上まで移動させ、対象物21を把持するために必要なデータである。そして、この移動データを元に移動と把持の一連の動作を開始する。
【0029】
この動作が開始された後、対象物21の位置または姿勢が何らかの原因で変化し、その変化量が所定の範囲、すなわち所定量2>変化量>所定量1である場合に、ロボット37のチャック47がそれまでに移動している現在位置を前記待機位置として置き換えて、移動データを再び作成する。その後、継続して移動および把持の動作を行い、対象物21の位置または姿勢の変化がなければ、対象物21の把持が行われ、供給されたトレー49の上へ移動し、トレー49のくぼみ50へ対象物21を収納して、動作を終了する。このように移動データの再作成によりロボットの動作の補正が行われる。
【0030】
なお、変化量が所定量2により大きければ、対象物21への移動および把持を諦め、待機位置へ戻る。また、変化量の数量化は種々の方法により行われる。例えば、対象物21の画像上での重心位置がGからG´へ変化し姿勢も変わったものとすると、変化量は、位置の変化量GG´の大きさ、あるいは姿勢の角度変化が、ある大きさ以上であるかどうかなどである。また、この変化量は、変化した距離や角度のみならず、その変化の速度を考慮したものとすることができる。
【0031】
また、以上の制御では、カメラ29は連続的に撮像を繰り返すが、この撮像、および撮像された画像の画像処理装置による処理は、1秒間に数十回が可能である。そして、ロボットの動作の補正は、1秒間にそれ以上の回数を行うことが可能である。
【0032】
また、以上の実施形態においては、対象物が収納されたトレー49は、トレーフィーダ51により積み重ねられるものであったが、他の実施形態においては、積み重ねられずにロボット37により次工程の搬送コンベアへ乗せられるものとすることが可能である。
【0033】
また、以上の実施形態においては、ロボット37は直角座標型ロボットであったが、他の実施形態においては多関節型ロボットであっても良い。
【0034】
また、以上の実施形態においては、トレー49を供給する供給手段としてトレーフィーダを用いたが、他の実施形態においてはロボット37が供給手段を兼ねるものとすることが可能である。この場合には、例えばロボット37の近くに空のトレー49を重ねて準備しておき、このトレー49をロボット37が掴んで所定位置に供給するものとできる。その場合、対象物21が収納されたトレー49を積み重ねる動作もロボットが行うものとすることができる。
【0035】
以上説明したように、第一、第二の発明によれば、対象物の位置・姿勢決めをすることなしに、ロボットは対象物へ移動し、姿勢を変更して対象物を把持し収納体へ収納を行うことができるので、従来のように位置・姿勢決め際の破損の心配がない。また、パーツフィーダの治具やガイドの交換が不要であり、ランニングコストが低くなる。さらに、これらパーツフィーダやガイドによる位置・姿勢決めが困難な場合であっても、容易に収納動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る収納装置を示すもので
(A)は、収納装置の平面図
(B)は、(A)の正面図
(C)は、(B)の要部の詳細図である。
【図2】図1の実施形態の制御を示すフローチャート図である。
【図3】従来例を示すもので
(A)は位置・姿勢決めにパーツフィーダを用いる例を示す平面図
(B)位置・姿勢決めにガイドを用いる例を示す平面図である。
【符号の説明】
21 対象物
23 搬送コンベア
25 収納装置
27 フレーム
29 カメラ
31 モニター
33 照明手段
35 画像処理装置
37 ロボット
39 第一スライドガイド
41 第二スライドガイド
43 スライダ
45 ロッド
47 チャック
49 トレー
50 くぼみ
51 トレーフィーダ
53 トレーコンベア
55 トレー昇降装置
57 コンベアベルト
59 部材
61 ピストン部材
63 シリンダ
65 支持爪
67 コントローラ
69 ドライバー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a storage device that stores an object continuously transported on a transport conveyor in a storage body such as a tray.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, for example, a part 1 made by a parts manufacturing machine such as a molding machine is transported on a transport conveyor 3, gripped by a robot 5, and stored in a tray 7. By storing in the tray 7, the position and orientation of the parts can be regulated, and processing in the subsequent process becomes easy.
[0003]
However, the grip by the robot 5 requires that the position of the part 1 on the conveyor 3 is positioned. Also, depending on the part 1, the posture needs to be determined.
This position / orientation determination is conventionally performed by aligning the parts 1 by the parts feeder 9 as shown in FIG. In the parts feeder 9, a recess (not shown) that matches the shape of the part 1 is formed in a spiral passage 10 in which the parts 1 are sent and aligned by vibration.
[0004]
Alternatively, as shown in FIG. 3B, a pair of guides 11 may be provided in a state of approaching the upper surface of the conveyor 3, and the parts 1 may be aligned by the guides 11.
Such a technique for storing in an aligned manner has been used not only when storing parts in a tray, but also when storing other products in a cardboard box or the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the position / posture of an object such as the part 1 is determined by the parts feeder 9 or the guide 11, an external force is applied to the target at the time of position / posture determination, which may cause damage such as a scratch or a chip. .
[0006]
Further, in order to deal with various objects, it is necessary to replace a jig that is used in the parts feeder 9 and is in contact with the object, or to replace the guide 11, which increases the running cost. It was something that would end up.
Further, when the object is a soft object or an object having an unstable shape, it may be difficult to use the parts feeder 9 or the guide 11.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the object is not damaged, the running cost is low, and the object is soft or has an unstable shape, the present invention is easy. Another object of the present invention is to provide a storage device that can be stored in a storage body such as a tray.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention recognizes the position and orientation of the target object by processing the captured image, a transport conveyor that continuously transports the target object, a camera that images the target object, and the like. Based on the position or orientation of the recognized object, an image processing apparatus that performs the operation, a robot that is arranged on the downstream side of the transfer conveyor with respect to the camera, a chuck that is attached to the robot and grips the object. Control means for performing control for causing the robot to move to the object and holding the robot, including the following procedure;
Procedure 1: Based on the recognized position and posture of the object and the position and posture of the robot, the robot changes the posture, moves to the object, grips the object, and stores in the container Step 2 for creating data to be performed: The amount of change between the position or posture of the object recognized at the time of creation of the data and the newly recognized position or posture is set in advance larger than a predetermined lower limit value. When the robot position is smaller than the upper limit value, the position of the robot is replaced with the current position and the data is re-created. Step 3: Supply means for supplying a container for continuing control based on the re-created data to a predetermined position; A storage device comprising the storage device.
[0009]
According to the present invention, when the change amount between the position or orientation of the object recognized at the time of creating the data and the newly recognized position or orientation is smaller than a predetermined lower limit value, the control means This is a storage device in which the robot moves to the target object based on the previously generated data and performs control for gripping the target object without re-creating.
[0010]
According to the present invention, when the amount of change between the position or posture of the object recognized at the time of creating the data and the newly recognized position or posture is greater than a predetermined upper limit value, The storage device as described above, wherein control is performed so as not to grip an object.
[0011]
The storage device according to the present invention is characterized in that the storage body is a tray and the supply means is a tray feeder.
[0012]
The present invention relates to a transport conveyor that continuously transports an object, a camera that captures the object, an image processing device that processes the captured image and recognizes the position and orientation of the object, and the camera. Also, a robot arranged on the downstream side of the conveyor, a chuck attached to the robot and gripping the object, and the robot is moved to the object based on the position or posture of the recognized object. Control means for performing control for performing gripping including the following procedure;
Procedure 1: Based on the recognized position and posture of the object and the position and posture of the robot, the robot changes the posture, moves to the object, grips the object, and stores in the container Step 2: The amount of change between the position or orientation of the object recognized at the time of creation of the data and the newly recognized position or orientation is set in advance larger than a predetermined lower limit value. When the value is smaller than the upper limit value, the position of the robot is replaced with the current position, and the data is recreated. Step 3: Supply means for supplying a container for continuing control based on the recreated data to a predetermined position; It is the storage method characterized by comprising.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
A storage device 25 according to this embodiment is disposed downstream of a conveyor 23 that continuously conveys the object 21. A molding machine, a baking machine, a press manufacturing machine, or the like, which is a parts manufacturing machine that manufactures parts that are the object 21, is disposed upstream of the conveyor 23.
[0014]
In the storage device 25, a camera 29 that images the object 21, a monitor 31, and illumination means 33 are provided on a frame 27 that is installed across the conveyor 23. Further, a two-dimensional or three-dimensional image processing device 35 for processing the captured image and recognizing the position and orientation of the object 21 is provided. An unillustrated encoder for detecting the transport distance of the transport conveyor 23 is attached to a drive sprocket (not illustrated) constituting the transport conveyor 23.
[0015]
Further, a robot 37 is disposed on the downstream side of the conveyer 23 with respect to the camera 29. The robot 37 is a rectangular coordinate type robot, and a second slide guide 41 moves on a first slide guide 39 provided in parallel with the conveyor 23, and a slider 43 moves on the second slide guide 41. Is movably provided. A rod 45 that slides in the vertical direction is provided on the slider 43, and a chuck 47 that holds the object 21 is attached to the lower end of the rod 45.
[0016]
A tray feeder 51 for supplying a tray 49 serving as a storage body is disposed on the opposite side of the conveyor 37 from the robot 37. The tray 49 is formed with a recess 50 having a predetermined shape according to the object 21. The tray feeder 51 is configured by attaching tray lifting and lowering devices 55 to both ends of a tray conveyor 53 provided in parallel with the transport conveyor 23.
[0017]
The tray lifting / lowering device 55 has a mechanism for transporting a single tray 49 from a tray 49 arranged on the tray conveyor 53, or for carrying in and stacking a single tray 49. That is, as shown in FIG. 1C, a piston member 61 that moves up and down through the gap between the members 59 constituting the conveyor belt 57 of the tray conveyor 53 and lifts the tray 49 upward, and the piston member 61 moves up and down. And a cylinder 63 that performs the operation. Also, a support claw 65 that opens and closes to support and support the raised tray 49 is provided.
[0018]
When one tray 49 is transported, the piston member 61 is raised by the cylinder 63, and all the stacked trays 49 are once lifted. In the lifted state, the support claw 65 is closed and locked to the second-stage tray 49 from below, and the second-stage or higher tray 49 is supported. Thereafter, the piston member 61 descends again and retreats downward so as not to interfere with the tray conveyor 53. In this state, the tray conveyor 53 moves and only the lowermost tray 49 is carried out.
[0019]
The operation of carrying in and stacking one tray 49 is performed as a substantially opposite operation to the operation described above. That is, the piston member 61 rises and lifts all the trays 49, and the support claws 65 engage with the lowermost tray 49 to support all the trays 49. In this state, the piston member 61 descends and retracts. Then, the tray conveyor 53 moves and a single tray 49 is carried in.
[0020]
Thereafter, the piston member 61 rises again, lifts the loaded tray 49, and presses it to the lower side of the tray 49 that has been stacked and supported. In this state, the support claw 65 is opened, and all the trays 49 are supported on the piston member 61. As the piston member 61 is lowered, all the trays 49 including the newly loaded tray 49 are arranged on the tray conveyor 53.
[0021]
The image signal captured by the camera 29 is sent to the image processing device 35, and the image processing device 35 processes the image to recognize the position and orientation of the object 21, and the recognized data is sent to the controller 67 of the robot 37. . The controller 67 controls the robot 37 and the tray feeder 51 via the driver 69.
[0022]
(Function)
Control in this embodiment will be described with reference to FIG.
The robot 37 stands by at the standby position (S1), and the tray 49 is supplied to a predetermined position by the tray feeder 51 (S2) (see FIGS. 1A and 1B). It is confirmed that the tray 49 has been supplied to a predetermined position (S3), and the image of the object 21 captured by the camera 29 is processed by the image processing device 35, and the shape, posture and position of the object 21 are recognized. (S4). An encoder (not shown) of the conveyor 23 counts a predetermined count, thereby detecting a predetermined transport distance (S5). The transport distance from the encoder and the position of the object 21 recognized by the image processing device 35 are detected. From the above, movement data is created.
[0023]
Based on the movement data, the robot 37 moves and is positioned directly above the object. The rod 45 of the robot 37 rotates around the axis according to the recognized posture of the object 21, and the posture of the chuck 47 is changed. Then, the chuck 47 moves down and grips the object 21 (S6). Next, it moves onto the supplied tray 49 and stores the object 21 in the recess 50 of the tray 49 (S7). The tray 49 in which the object 21 is stored is conveyed by the tray feeder 51, and is stacked under a state in which other trays 49 in which the object 21 is already stored are stacked.
[0024]
(Effect of embodiment)
According to this embodiment, without determining the position / posture of the target object 21, the robot 37 accurately moves to the target object 23 having a different position on the transport conveyor 23, and according to the posture of the target object 21, The posture of the chuck 47 of the robot 37 can be changed, the object 21 can be gripped, and stored in the tray 49. Therefore, it is not necessary to use the parts feeder 9 and the guide 11 for position / posture determination as in the prior art, and therefore there is no fear of breakage in determining the position / posture. In addition, the jig of the parts feeder 9 and the guide 11 need not be replaced, and the running cost is reduced. Further, even if the object is difficult to determine the position / posture by the parts feeder 9 and the guide 11, the storing operation can be easily performed.
[0025]
In addition, the image processing device 35 can recognize not only the position and orientation of the object 21 but also the shape, and therefore, even when objects having different shapes are mixed, gripping and storing operations are easy. Can be done. In this case, different trays can be prepared and stored in a tray determined for each object 21.
[0026]
(Other embodiments)
In the above embodiment, the object 21 is a part sent from a parts manufacturing machine such as a molding machine, a baking machine, or a press manufacturing machine. However, in other embodiments, the target object 21 is a finished product such as a food. Also good. In this case, the storage body to be stored may be a predetermined package or a cardboard box instead of the tray.
[0027]
Further, in the above embodiment, the movement of the robot is performed based on movement data created by the position of the object recognized by the image processing apparatus and the conveyance distance detected by the encoder. In another embodiment, the robot can move and perform a gripping operation by image processing with one camera without using an encoder.
[0028]
That is, the robot 37 causes the chuck 47 to stand by at a predetermined standby position in a predetermined posture, and when the target object 21 enters a predetermined work range (for example, the image range of the camera 29) by the processed image, The position and orientation are recognized, and movement data is created based on the standby position and orientation of the chuck 47 that the robot 37 autonomously recognizes. This movement data is data necessary for the robot 37 to move the chuck 47 to the position just above the object 21 and grip the object 21. Then, a series of movement and gripping operations are started based on the movement data.
[0029]
After this operation is started, when the position or posture of the object 21 changes for some reason, and the amount of change is a predetermined range, that is, a predetermined amount 2> a change amount> a predetermined amount 1, the chuck of the robot 37 47 replaces the current position that has been moved so far with the standby position, and creates movement data again. Thereafter, the movement and gripping operations are continuously performed, and if there is no change in the position or posture of the target object 21, the target object 21 is gripped and moved onto the supplied tray 49. The object 21 is accommodated in 50, and the operation ends. In this way, the movement of the robot is corrected by recreating the movement data.
[0030]
If the amount of change is larger than the predetermined amount 2, the movement to the object 21 and the grip are given up and the process returns to the standby position. In addition, the amount of change is quantified by various methods. For example, if the position of the center of gravity on the image of the object 21 changes from G to G ′ and the posture also changes, the amount of change may be the size of the position change amount GG ′ or the posture angle change. It is whether or not it is larger than the size. In addition, the amount of change can be determined in consideration of not only the changed distance and angle but also the speed of change.
[0031]
In the above control, the camera 29 continuously repeats imaging, and this imaging and processing of the captured image by the image processing apparatus can be performed several tens of times per second. The correction of the robot operation can be performed more times per second.
[0032]
Further, in the above embodiment, the trays 49 in which the objects are stored are stacked by the tray feeder 51. However, in other embodiments, the transport conveyor of the next process is performed by the robot 37 without being stacked. It is possible to be put on.
[0033]
In the above embodiment, the robot 37 is a rectangular coordinate type robot. However, in another embodiment, an articulated robot may be used.
[0034]
In the above embodiment, the tray feeder is used as the supply means for supplying the tray 49. However, in another embodiment, the robot 37 can also serve as the supply means. In this case, for example, an empty tray 49 is prepared in the vicinity of the robot 37, and the robot 37 can grab the tray 49 and supply it to a predetermined position. In that case, the robot can also perform the operation of stacking the trays 49 in which the objects 21 are stored.
[0035]
As described above, according to the first and second inventions , the robot moves to the target without changing the position / posture of the target, changes the posture, holds the target and holds the target. Since it can be stored, there is no risk of damage when determining the position / posture as in the past. In addition, it is not necessary to replace jigs and guides of the parts feeder, and the running cost is reduced. Further, even when it is difficult to determine the position / posture by these parts feeders and guides, the storing operation can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a storage device according to an embodiment of the present invention, in which (A) is a plan view of the storage device, (B) is a front view of (A), and (C) is an essential part of (B). FIG.
FIG. 2 is a flowchart showing the control of the embodiment of FIG.
3A is a plan view showing an example in which a parts feeder is used for position / posture determination. FIG. 3B is a plan view showing an example in which a guide is used for position / posture determination.
[Explanation of symbols]
21 Object 23 Conveyor 25 Storage device 27 Frame 29 Camera 31 Monitor 33 Illumination means 35 Image processing device 37 Robot 39 First slide guide 41 Second slide guide 43 Slider 45 Rod 47 Chuck 49 Tray 50 Indentation 51 Tray feeder 53 Tray conveyor 55 Tray Lifting Device 57 Conveyor Belt 59 Member 61 Piston Member 63 Cylinder 65 Supporting Claw 67 Controller 69 Driver

Claims (8)

対象物を連続的に搬送する搬送コンベアと、前記対象物を撮像するカメラと、撮像した画像を処理して前記対象物の位置および姿勢を認識する画像処理装置と、前記カメラよりも前記搬送コンベアの下流側に配置されるロボットと、このロボットに取り付けられ前記対象物を把持するチャックと、前記認識された対象物の位置または姿勢をもとに前記ロボットを対象物へ移動させ把持を行わせるための制御を以下の手順を含んで行う制御手段と、
手順1:前記認識された対象物の位置と姿勢、およびロボットの位置と姿勢から、ロボットが姿勢を変更して前記対象物へ移動し、前記対象物を把持して、収納体への収納動作を行うデータを作成する
手順2:前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量が、あらかじめ定められた下限値より大きくあらかじめ定められた上限値より小さいときには、ロボットの位置を現在位置に置き換えて前記データを再作成する
手順3:再作成したデータをもとに制御を継続する
収納体を所定位置に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする収納装置。
A conveyor that continuously conveys the object; a camera that captures the object; an image processing device that processes the captured image to recognize the position and orientation of the object; and the conveyor that is more than the camera A robot disposed downstream of the robot, a chuck attached to the robot and gripping the object, and moving the robot to the object based on the recognized position or posture of the object to perform gripping Control means for performing control for including the following procedures;
Procedure 1: Based on the recognized position and posture of the object and the position and posture of the robot, the robot changes the posture, moves to the object, grips the object, and stores in the container Step 2: The amount of change between the position or orientation of the object recognized at the time of creation of the data and the newly recognized position or orientation is determined in advance to be larger than a predetermined lower limit value. When the value is smaller than the upper limit value, the position of the robot is replaced with the current position and the data is recreated. A storage device comprising:
前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より小さいときには、データの再作成を行わず、前回作成されたデータによりロボットが前記対象物へ移動し、前記対象物を把持する制御を行うことを特徴とする請求項1記載の収納装置。When the amount of change between the position or posture of the object recognized at the time of creating the data and the newly recognized position or posture is smaller than a predetermined lower limit value, the control means regenerates the data. 2. The storage apparatus according to claim 1, wherein the robot moves to the object based on previously created data and performs control for gripping the object. 前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた上限値より大きいときには、前記対象物を把持しない制御を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の収納装置。The control means grips the object when the amount of change between the position or orientation of the object recognized at the time of creation of the data and the newly recognized position or orientation is greater than a predetermined upper limit value. The storage device according to claim 1, wherein control is performed not to perform the control. 前記収納体はトレーであり、前記供給手段はトレーフィーダであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の収納装置。  4. A storage apparatus according to claim 1, wherein the storage body is a tray, and the supply means is a tray feeder. 対象物を連続的に搬送する搬送コンベアと、前記対象物を撮像するカメラと、撮像した画像を処理して前記対象物の位置および姿勢を認識する画像処理装置と、前記カメラよりも前記搬送コンベアの下流側に配置されるロボットと、このロボットに取り付けられ前記対象物を把持するチャックと、前記認識された対象物の位置または姿勢をもとに前記ロボットを対象物へ移動させ把持を行わせるための制御を以下の手順を含んで行う制御手段と、
手順1:前記認識された対象物の位置と姿勢、およびロボットの位置と姿勢から、ロボットが姿勢を変更して前記対象物へ移動し、前記対象物を把持して、収納体への収納動作を行うデータを作成する
手順2:前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より大きくあらかじめ定められた上限値より小さいときには、ロボットの位置を現在位置に置き換えて前記データを再作成する
手順3:再作成したデータをもとに制御を継続する
収納体を所定位置に供給する供給手段と、を備えたことを特徴とする収納方法。
A conveyor that continuously conveys the object; a camera that captures the object; an image processing device that processes the captured image to recognize the position and orientation of the object; and the conveyor that is more than the camera A robot disposed downstream of the robot, a chuck attached to the robot and gripping the object, and moving the robot to the object based on the recognized position or posture of the object to perform gripping Control means for performing control for including the following procedures;
Procedure 1: Based on the recognized position and posture of the object and the position and posture of the robot, the robot changes the posture, moves to the object, grips the object, and stores in the container Step 2: The amount of change between the position or orientation of the object recognized at the time of creating the data and the newly recognized position or orientation is determined in advance to be larger than a predetermined lower limit value. If the robot position is smaller than the upper limit value, the robot position is replaced with the current position, and the data is recreated. A storage method characterized by comprising.
前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた下限値より小さいときには、データの再作成を行わず、前回作成されたデータによりロボットが前記対象物へ移動し、前記対象物を把持する制御を行うことを特徴とする請求項5記載の収納方法。When the amount of change between the position or posture of the object recognized at the time of creating the data and the newly recognized position or posture is smaller than a predetermined lower limit value, the control means regenerates the data. 6. The storage method according to claim 5, wherein the robot moves to the target object based on previously created data and performs control for gripping the target object. 前記制御手段は、前記データを作成した時点で認識された対象物の位置または姿勢と新たに認識された位置または姿勢との変化量があらかじめ定められた上限値より大きいときには、前記対象物を把持しない制御を行うことを特徴とする請求項5または6に記載の収納方法。The control means grips the object when the amount of change between the position or orientation of the object recognized at the time of creation of the data and the newly recognized position or orientation is greater than a predetermined upper limit value. The storage method according to claim 5 or 6, wherein the control is not performed. 前記収納体はトレーであり、前記供給手段はトレーフィーダであることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の収納方法。  The storage method according to claim 5, wherein the storage body is a tray, and the supply unit is a tray feeder.
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