JP6344031B2 - Image processing apparatus for parts feeder and parts feeder - Google Patents

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Description

本発明は、エリアカメラに備わる一部の撮像素子のみを利用して得た画像データに基づきワークの外観若しくは姿勢を判別するものであり、一部の撮像素子の位置を簡単かつ正確に設定することができるとともに、エリアカメラが取得した画像データの転送速度を高速化することが可能なパーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダに関する。   The present invention discriminates the appearance or posture of a workpiece based on image data obtained by using only some of the image sensors provided in the area camera, and sets the positions of some of the image sensors easily and accurately. The present invention relates to an image processing apparatus for parts feeder and a parts feeder that can increase the transfer speed of image data acquired by an area camera.

従来、電子部品等の搬送対象物であるワークを搬送路に沿って所定の供給先まで搬送可能なパーツフィーダが知られている(例えば特許文献1)。特許文献1に開示のパーツフィーダは、ワークを撮像して得た画像データに基づいてワークの姿勢を判別し、不適切な姿勢(不正姿勢)のワークを排除手段により搬送路上から排除するように構成されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a parts feeder that can transport a workpiece, such as an electronic component, along a transport path to a predetermined supply destination (for example, Patent Document 1). The parts feeder disclosed in Patent Document 1 discriminates the posture of the workpiece based on the image data obtained by imaging the workpiece, and excludes the workpiece having an inappropriate posture (incorrect posture) from the conveyance path by the removing means. It is configured.

特許文献1のように画像データに基づいて姿勢判別処理を行うパーツフィーダ200の原理を図8を用いて説明すると、撮像手段としてのエリアカメラ202によって撮像位置P1に到達したワークWが撮像され、得られた画像データは画像取込手段204aを介して制御装置204に取り込まれた後、前処理手段204bにより2値化処理等の前処理が行われる。その後、姿勢判別手段204cにより、前処理後の画像データに基づいてワークWの姿勢が判別され、この判別結果に基づいて不適切な姿勢のワークWが排除手段5によって排除される。なお、エリアカメラ202は、複数の撮像素子が網の目状に配列しているものであり、画素数が比較的多い2次元の画像データを取得するものである。また、エリアカメラ202の撮像タイミングは、搬送路10上の所定位置にワークWが到達したことをレーザセンサ203により検出すると、外部トリガを入力して撮像を行わせるように構成することが通例である。   The principle of the parts feeder 200 that performs posture determination processing based on image data as in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 8. The work W that has reached the imaging position P1 is imaged by the area camera 202 as imaging means. The obtained image data is captured by the control device 204 via the image capturing unit 204a, and then preprocessing such as binarization processing is performed by the preprocessing unit 204b. Thereafter, the posture determination unit 204c determines the posture of the workpiece W based on the preprocessed image data, and the workpiece W having an inappropriate posture is excluded by the removal unit 5 based on the determination result. The area camera 202 has a plurality of image sensors arranged in a mesh pattern, and acquires two-dimensional image data having a relatively large number of pixels. Further, the imaging timing of the area camera 202 is usually configured to input an external trigger to perform imaging when the laser sensor 203 detects that the workpiece W has reached a predetermined position on the conveyance path 10. is there.

特開2013−39981号公報JP 2013-39981 A

ところで、上記構成のパーツフィーダ200では、図9に示すように、時刻t11にエリアカメラ202による撮像を行うと、画像データの取り込みを時刻t12に画像取込手段204aを介して開始し、時刻t13に前処理手段204bによって2値化等の画像データの前処理を開始する。その後、前処理が終了すると、時刻t14に姿勢判別手段204cにより前処理後の画像データに基づいてワークの姿勢を判別することが常套手段と考えられる。   By the way, in the parts feeder 200 having the above-described configuration, as shown in FIG. 9, when imaging is performed by the area camera 202 at time t11, image data capture starts via the image capture unit 204a at time t12, and time t13. Then, preprocessing of image data such as binarization is started by the preprocessing means 204b. After that, when the preprocessing is completed, it is considered that the posture determination unit 204c determines the workpiece posture based on the preprocessed image data at time t14.

しかしながら、パーツフィーダ200は、エリアカメラ202が有する撮像素子のほぼ全てを利用して得た画素数の多いデータの取り込みを行うので、取込時間(転送時間)が長くなり、1つのワークに対して撮像開始から姿勢判別までの時間が長くなるという問題がある。撮像位置P1で撮像されたワークWは、排除処理が行われる排除位置P2に到達する前に姿勢が判別される必要があることから、姿勢判別に掛かる時間が長いとワークWの搬送速度を制限する必要があり、ワークWを高速で搬送することが難しくなり処理効率の低下につながってしまう。なお、姿勢判別までの時間を短縮するために、制御装置204(CPU)の性能を向上させて前処理や姿勢判別処理にかかる時間を短縮することも考えられるが、図9に示すように、取込時間は前処理や姿勢判別処理に要する時間と比較して十分に大きく、制御装置204の性能を向上させたとしても十分な時間短縮とはならない。   However, since the parts feeder 200 captures data having a large number of pixels obtained by using almost all of the image pickup elements of the area camera 202, the capture time (transfer time) becomes long, and one workpiece is processed. Therefore, there is a problem that the time from the start of imaging to posture determination becomes long. Since the posture of the workpiece W imaged at the imaging position P1 needs to be determined before reaching the rejection position P2 where the exclusion processing is performed, if the time required for the posture determination is long, the conveyance speed of the workpiece W is limited. This makes it difficult to transport the workpiece W at high speed, leading to a reduction in processing efficiency. In order to shorten the time until posture determination, it is possible to improve the performance of the control device 204 (CPU) to shorten the time required for preprocessing and posture determination processing, but as shown in FIG. The capture time is sufficiently longer than the time required for the pre-processing and the posture determination process, and even if the performance of the control device 204 is improved, the time is not sufficiently shortened.

このような問題を解決するために、エリアカメラ202の代わりにラインカメラを利用することが考えられる。ラインカメラは1列の撮像素子のみを撮像に用いるものであり、撮像範囲が狭いことから、得られる画像データは画素数の少なく転送時間を短縮することができると考えられる。しかしながら、ラインカメラは、1次元の線状撮影のため得られた画像データがどの部分を撮像したものか判断することが難しく、適切な箇所を撮像可能な位置に正確に設置するために、外部から超高速カメラで撮像を行ったり、位置合わせ用のダミーワークを使用する必要があり、手間が掛かるという問題がある。   In order to solve such a problem, it is conceivable to use a line camera instead of the area camera 202. The line camera uses only one row of image sensors for imaging, and since the imaging range is narrow, it is considered that the obtained image data has a small number of pixels and can shorten the transfer time. However, it is difficult for the line camera to determine which part of the image data obtained for the one-dimensional line shooting is taken, and in order to accurately set an appropriate location at a position where the image can be taken, Therefore, it is necessary to take an image with an ultra-high speed camera or use a dummy work for positioning, which is troublesome.

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、適切な位置に正確かつ容易にカメラの撮像素子を設けることができるとともに、当該カメラで取得した画像データの転送速度を向上させてワークの搬送を高速化することが可能なパーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to effectively solve such problems, and it is possible to accurately and easily provide an image sensor of a camera at an appropriate position, and to improve the transfer speed of image data acquired by the camera. It is an object of the present invention to provide an image processing apparatus for parts feeder and a parts feeder that can increase the speed of workpiece conveyance.

本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。   The present invention takes the following measures in view of the above problems.

すなわち、本発明のパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラを備えたパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段と、前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備えることを前提とする。 That is, the image processing apparatus for parts feeder according to the present invention is an image processing apparatus for parts feeder that is applied to a parts feeder that includes a camera that captures a workpiece conveyed along a conveyance path. It has a plurality of image sensors arranged in the workpiece conveyance direction and a direction orthogonal thereto, and adopts an area camera that acquires image data by these image sensors, and among the plurality of image sensors that the area camera has, Setting means for setting only a part of the image sensors that form a row orthogonal to the transport direction to be usable for imaging, and when using only the part of the image sensors for imaging, the acquired image data An image capturing unit that immediately captures from an area camera, and a work that performs a work pass / fail determination process based on image data captured by the image capturing unit. It assumes that comprises of a quality decision means.

ここでワークの良否の判別とは、ワークの外観や姿勢が所定のものか否か判別することを示す。   Here, the determination of the quality of the work means that it is determined whether or not the appearance and posture of the work are predetermined.

設定手段により一部の撮像素子のみを利用可能にすることで、1回の撮像でエリアカメラが取得する画像データの画素数を減少させ、画像取込手段による取込速度(転送速度)を向上させることができるので、1つのワークに対して撮像から良否判別処理までの時間を短縮してワークの搬送を高速化することができる。一方、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、ラインカメラよりも広範囲を画像データに現すことができ、この画像データに現れている部材等を基準とすることで前記一部の撮像素子を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。なお、ほぼすべての撮像素子を利用することには、すべての撮像素子を利用する場合も含まれる。   By making only a part of the image sensors available through the setting means, the number of pixels of the image data acquired by the area camera in one image capture is reduced, and the capture speed (transfer speed) by the image capture means is improved. Therefore, it is possible to shorten the time from imaging to pass / fail judgment processing for one work and to speed up the work transfer. On the other hand, by using almost all of the image sensors that the area camera has, a wider range can be shown in the image data than in the line camera. The image sensor can be easily and accurately set at an appropriate position. The use of almost all image sensors includes the case of using all image sensors.

上記に加える具体的な構成としては、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力付与部から付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成するとともに、ほぼすべての撮像素子を撮像に利用する場合に、前記エリアカメラの撮像範囲を、前記付勢力付与部を含む位置に設定し、当該撮像範囲が現れた画像データ上で前記設定手段により前記一部の撮像素子の位置を選択して設定できるように構成することを特徴とする As a specific configuration to be added to the above, the parts feeder is excluded from the conveyance path by applying a biasing force from a biasing force imparting unit to the workpiece that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path, or In the case where a work processing means for correcting the posture on the conveyance path is provided, and the work processing means is operated according to the determination result of the quality determination means of the work, and almost all of the image sensors are used for imaging. In addition, the imaging range of the area camera can be set to a position including the urging force applying unit, and the position of the part of the imaging elements can be selected and set by the setting means on the image data in which the imaging range appears. It is characterized by comprising as follows .

このような構成であると、付勢力付与部が現れた画像データをみながら、設定手段により付勢力付与部を基準として前記一部の撮像素子の位置を選択することができ、前記一部の撮像素子の位置合わせの時間を大幅に短縮することができる。   With such a configuration, it is possible to select the positions of the part of the image pickup devices with reference to the biasing force applying unit by the setting unit while viewing the image data in which the biasing force applying unit appears. The alignment time of the image sensor can be greatly shortened.

一方、上記に加える他の具体的な構成では、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記設定手段が、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを設定するものであり、前記ワークの良否判別手段は、前記第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行うとともに、前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行い、前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成することを特徴とするOn the other hand, in another specific configuration added to the above, the parts feeder is excluded from the conveyance path by applying a biasing force to the workpiece that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path, or on the conveyance path. A workpiece processing means that corrects the posture of the first imaging element group, and the setting means includes a first imaging element group that is arranged in a row orthogonal to the transport direction from among the plurality of imaging elements, and the first imaging element group. A second imaging element group that forms a row perpendicular to the conveyance direction on the downstream side in the conveyance direction, and the work quality determination unit is based on image data acquired by the first imaging element group The quality determination processing is performed, the quality determination processing is performed based on the image data acquired by the second imaging element group, and the workpiece processing is performed according to the determination result of the quality determination means of the workpiece. Characterized by configured to actuate the stage.

このような構成であると、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいた1回目の良否判別処理の後に、第2撮像素子群が取得した画像データに基づいた2回目の良否判別処理を行うことができる。そのため、このようなワークの良否判別手段の判別結果に応じてワーク処理手段を作動させるように構成することで、良否判別処理を1回しか行わない場合と比べて、外観や姿勢が適切なワークのみをより安定して搬送先に送ることができる。   With such a configuration, after the first pass / fail determination process based on the image data acquired by the first image sensor group, the second pass / fail determination process based on the image data acquired by the second image sensor group is performed. It can be carried out. For this reason, by configuring the work processing means to operate according to the determination result of the work quality determination means, a work having an appropriate appearance and posture as compared with the case where the quality determination processing is performed only once. Can be sent to the destination more stably.

一方、上記に加えるさらに他の具体的な構成では、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記ワークとして、特定の一部分に所定の特徴点が形成されたものを用い、前記設定手段は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを設定するものであり、前記ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が第2撮像素子群の撮像範囲内にある場合に、当該ワークに形成された特徴点が前記第1撮像素子群の撮像範囲内に現れるように調整され、前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端、および前記特徴点を検出可能な前処理手段をさらに備え、前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると、当該画像データと同時に取得された第1撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点の検出を行い、前記特徴点が検出されなかったワークに対して前記ワーク処理手段を作動させるように構成することを特徴とするOn the other hand, in still another specific configuration added to the above, the parts feeder is excluded from the conveyance path or the conveyance by applying a biasing force to the workpiece that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path. Work processing means for correcting the posture on the road is used, and the work having a predetermined characteristic point formed on a specific part is used, and the setting means is a plurality of image sensors in the transport direction. A first imaging element group forming a row orthogonally and a second imaging element group forming a column orthogonal to the transport direction on the downstream side in the transport direction from the first image sensor group; When the front end of the workpiece in the transport direction or the rear end of the transport direction is within the imaging range of the second imaging element group, the feature point formed on the workpiece appears in the imaging range of the first imaging element group. The second image sensor group further comprises preprocessing means capable of detecting the front end or the rear end in the transport direction of the workpiece and the feature point based on the image data adjusted by the image capturing means. When the front end in the transport direction or the rear end in the transport direction of the workpiece is detected based on the acquired image data, the feature point is detected based on the image data of the first imaging element group acquired simultaneously with the image data, characterized by configured to activate the workpiece processing means to the work of the feature point is not detected.

このような構成であることで、第2撮像素子群をワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端を検出する同期センサのように機能させて、ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると特徴点の検出を行い、特徴点が検出されれば当該ワークの外観若しくは姿勢が所定のものと判別し、検出されなければ当該ワークの外観若しくは姿勢が所定のものでないと判別してワーク処理手段を作動させることができる。そのため、特定の一部分に所定の特徴点が形成されたワークに対して、短い処理時間で容易かつ正確に良否判別することができ、不適切なワークを確実に排除することができる。一方、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、第1撮像素子群と第2撮像素子群の位置を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。   With this configuration, the second image sensor group functions as a synchronous sensor that detects the front end or the rear end in the transport direction of the workpiece, and the front end or the rear end in the transport direction of the workpiece is detected. Then, the feature point is detected, and if the feature point is detected, the appearance or posture of the workpiece is determined to be a predetermined one. If the feature point is not detected, it is determined that the appearance or posture of the workpiece is not a predetermined one. The processing means can be activated. For this reason, it is possible to easily and accurately determine whether a workpiece having a predetermined feature point formed on a specific portion in a short processing time, and it is possible to reliably eliminate inappropriate workpieces. On the other hand, by using almost all of the image sensors included in the area camera, the positions of the first image sensor group and the second image sensor group can be easily and accurately set to appropriate positions.

特に、上記の具体的な構成において、前記設定手段により設定された前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせ、前記画像取込手段が即時取り込んだ画像データに基づいて前記ワークを判別可能な前処理手段をさらに備え、前記ワークの良否判別手段は、前記前処理手段によりワークが現れていると判別された画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うように構成することが好適である。   In particular, in the above-described specific configuration, imaging by the part of the imaging elements set by the setting unit is continuously performed, and the workpiece is determined based on the image data immediately captured by the image capturing unit. It is preferable that the work quality determination means further includes a possible pre-processing means, and the work quality determination means performs a work quality determination process based on the image data determined by the pre-processing means as having appeared. It is.

このように、前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせることで、搬送されてきた全てのワークを撮像することができる。また、ワークが現れていると判別された画像データに基づいて良否判別処理を行うようにすることで、ワークが現れていない画像データに基づいて良否判別処理を行うことがなく、無駄な処理を行うことが防止される。したがって、ワークの位置を把握するために別途にセンサなどを設ける必要がなく、コスト上昇および処理の増加を抑制しつつ、搬送されてくる全てのワークに対して確実に良否判別処理を行うことができる。   As described above, all the workpieces that have been conveyed can be imaged by continuously performing imaging with the part of the imaging elements. Also, by performing the pass / fail determination process based on the image data determined that the work has appeared, it is possible to perform a useless process without performing the pass / fail determination process based on the image data in which the work does not appear. To be prevented. Therefore, there is no need to provide a separate sensor or the like for grasping the position of the workpiece, and it is possible to reliably perform pass / fail judgment processing for all the workpieces being conveyed while suppressing an increase in cost and an increase in processing. it can.

本発明のパーツフィーダは、上記パーツフィーダ用画像処理装置を用いるものであって、ワークが搬送される搬送路を有するパーツフィーダ本体と、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路に沿って搬送される前記ワークを撮像して画像データを取得するエリアカメラと、前記搬送路に設定されたワーク処理位置を通過するワークに対して、搬送路から排除若しくは搬送路上で姿勢矯正する処理手段と、前記ワークの良否判別手段が所定の外観若しくは姿勢のものでないと判別すると、前記ワーク処理手段を作動させるための指令を出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とする。   A parts feeder according to the present invention uses the above-described parts feeder image processing apparatus, and includes a parts feeder main body having a conveyance path through which a workpiece is conveyed, and a plurality of arrangements arranged in the conveyance direction of the workpiece and in a direction orthogonal thereto. An area camera that images the workpiece conveyed along the conveyance path and acquires image data, and a workpiece that passes through a workpiece processing position set in the conveyance path. Processing means for removing from the road or correcting the posture on the conveyance path; and command output means for outputting a command for operating the work processing means when the work quality determination means is determined not to have a predetermined appearance or posture. It is characterized by providing.

そのため、1つのワークに対して撮像から良否判別処理までの時間を短縮してワークの搬送を高速化することができるとともに、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、前記一部の撮像素子を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。   Therefore, it is possible to shorten the time from imaging to pass / fail judgment processing for one workpiece and speed up the conveyance of the workpiece, and by using almost all of the imaging elements of the area camera, the part The image sensor can be easily and accurately set at an appropriate position.

以上、説明した本発明によれば、エリアカメラに備わるほぼ全ての撮像素子を利用することで、簡単かつ正確な位置に前記一部の撮像素子を設定することができるとともに、この一部の撮像素子のみを撮像に利用することで、画像取込手段による取込速度を向上させてワークの搬送を高速化することができるパーツフィーダ用画像処理装置及びパーツフィーダを提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention described above, by using almost all of the image sensors provided in the area camera, the part of the image sensors can be set at a simple and accurate position, and this part of the image sensor is captured. By using only the elements for imaging, it is possible to provide an image processing device for parts feeder and a part feeder that can increase the speed of capturing by the image capturing means and speed up the transfer of the workpiece.

本発明の第1実施形態に係るパーツフィーダを示す側面図。The side view which shows the parts feeder which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同パーツフィーダの一部を示す平断面図。The cross-sectional view which shows a part of the parts feeder. 同パーツフィーダの一部を示す側面図。The side view which shows a part of the parts feeder. 同パーツフィーダの動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the parts feeder. 本発明の第2実施形態に係るパーツフィーダの一部を示す平断面図。The plane sectional view showing a part of parts feeder concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るパーツフィーダの一部を示す平断面図。The plane sectional view showing a part of parts feeder concerning a 3rd embodiment of the present invention. 同パーツフィーダの処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of the parts feeder. 従来のパーツフィーダの構成を基にしたパーツフィーダを示す側面図。The side view which shows the parts feeder based on the structure of the conventional parts feeder. 図8に示すパーツフィーダの動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the parts feeder shown in FIG.

<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態を、図面を参照して説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本発明の第1実施形態であるパーツフィーダ100は、パーツフィーダ本体1が備える搬送路10に沿って搬送物である複数のワークWを図示しない供給先に向けて搬送するものである。   As shown in FIG. 1, the parts feeder 100 which is 1st Embodiment of this invention conveys the several workpiece | work W which is a conveyed product toward the supply destination which is not shown in figure along the conveyance path 10 with which the parts feeder main body 1 is provided. To do.

パーツフィーダ本体1は、前記搬送路10と駆動手段11とを含んで構成され、駆動手段11によって搬送路10を振動させることで搬送路10上にある複数のワークWを搬送する。   The parts feeder main body 1 is configured to include the conveyance path 10 and the driving unit 11, and conveys a plurality of workpieces W on the conveyance path 10 by vibrating the conveyance path 10 by the driving unit 11.

搬送路10上の上方にはエリアカメラ2が設けられており、このエリアカメラ2は、ワークWの搬送方向(搬送路10の延在方向)およびそれに直交する方向に並ぶ複数の感度の高い撮像素子(CMOSセンサ(Complementary Metal Oxide Semiconductor))を有し、搬送路10上を搬送されるワークWの撮像を行う。エリアカメラ2は、エリアカメラ2に備わるすべての撮像素子を撮像に利用するエリアモードと、前記搬送方向に直交して並ぶ一部の撮像素子(本実施形態では1列)のみを撮像に利用するラインモードとに切り替え可能であり、ラインモード時に使用する一部の撮像素子である撮像素子群を制御装置3を構成する設定手段30により設定する。ラインモード時のエリアカメラ2の撮像範囲(撮像ライン)Eは、図2に示す撮像位置(撮影点)P1となり、ワークWの搬送方向の一部および当該ワークWの搬送方向に直交する方向全体が撮像される。 An area camera 2 is provided above the conveyance path 10, and the area camera 2 has a plurality of high-sensitivity images arranged in the conveyance direction of the workpiece W (extending direction of the conveyance path 10) and the direction orthogonal thereto. It has an element (CMOS sensor (Complementary Metal Oxide Semiconductor)) and performs imaging of a work W conveyed on the conveyance path 10. The area camera 2 uses only an area mode in which all the image sensors included in the area camera 2 are used for imaging and a part of the image sensors (one row in the present embodiment) arranged orthogonal to the transport direction for imaging. Switching to the line mode is possible, and an image sensor group, which is a part of the image sensors used in the line mode, is set by the setting means 30 constituting the control device 3. Imaging range (imaging line) E L of the area camera 2 line mode, the imaging position (imaging point) shown in FIG. 2 P1, and the direction perpendicular to the conveying direction of the part and the workpiece W in the conveying direction of the workpiece W The whole is imaged.

本実施形態では、エリアカメラ2の設置位置の確認や調整を行う場合にはエリアモードとし、搬送されるワークWの姿勢判別を行う場合にはラインモードとする。そのため、ラインモード時に撮像に利用する撮像素子群の位置は不適正な姿勢のワークWを排除するタイミングをとる上で重要であり、以下のようにして適切な位置に設定する。まずエリアモード時のエリアカメラ2の撮像範囲(撮像エリア)Eを、後述するワーク処理装置5の空気噴射ノズル50を含む位置に設置する。また、ワークWの長さ、画像処理に要する時間やワークWの搬送速度など後述する式(2)に記載の要件から、撮像位置(撮影点)P1と、空気噴射ノズル50より圧縮空気が噴射される排除位置P2との間の距離L(図2参照)を制御装置3によって算出し、エリアカメラ2が取得した画像データに基づいて設定手段30により撮像素子群の位置が設定される。なお、このときのワークWの搬送速度は設定値とする。このように本実施形態では、複数の撮像素子のうちから撮像素子群の位置を選択可能であるが、撮像素子群の位置が固定されている構成であってもよい。 In the present embodiment, the area mode is set when the installation position of the area camera 2 is confirmed and adjusted, and the line mode is set when the posture of the workpiece W to be conveyed is determined. For this reason, the position of the image sensor group used for imaging in the line mode is important in taking the timing to eliminate the workpiece W having an inappropriate posture, and is set to an appropriate position as follows. First imaging range of the area camera 2 at the time of area mode (imaging area) E E, is disposed at a position including an air jet nozzle 50 of the work processing system 5 described later. Also, compressed air is ejected from the imaging position (imaging point) P1 and the air ejection nozzle 50 from the requirements described in Equation (2) described later, such as the length of the workpiece W, the time required for image processing, and the conveyance speed of the workpiece W. A distance L (see FIG. 2) from the exclusion position P2 is calculated by the control device 3, and the position of the image sensor group is set by the setting means 30 based on the image data acquired by the area camera 2. In addition, the conveyance speed of the workpiece | work W at this time shall be a setting value. As described above, in the present embodiment, the position of the imaging element group can be selected from the plurality of imaging elements, but a configuration in which the position of the imaging element group is fixed may be employed.

ラインモード時のエリアカメラ2により取得される画像データは、エリアモード時に取得される画像データよりも画素数が少なくデータ量が少ないことから画像取込手段31を介して制御装置3に即時に取り込むことができる。ラインモード時のエリアカメラ2はワークWが撮像位置P1に到達する前から一定間隔で連続して撮像を行うように動作し、下流側へ向けて搬送されるワークWが撮像位置P1を通過する間に複数回撮像を行ない、そのワークWの前端Waから後端Wbにわたって当該ワークWの異なる位置がそれぞれ現れた複数の画像データを取得する。取得された画像データは、1回の撮像が行われるたびに後述する制御装置(コントローラ)3に転送される。   Since the image data acquired by the area camera 2 in the line mode has a smaller number of pixels and a smaller data amount than the image data acquired in the area mode, the image data is immediately captured into the control device 3 via the image capturing means 31. be able to. The area camera 2 in the line mode operates so as to continuously capture images at regular intervals before the workpiece W reaches the imaging position P1, and the workpiece W conveyed toward the downstream side passes through the imaging position P1. A plurality of images are taken in between, and a plurality of image data in which different positions of the workpiece W appear from the front end Wa to the rear end Wb of the workpiece W are acquired. The acquired image data is transferred to a control device (controller) 3 to be described later every time an image is taken.

図1に示す制御装置3は、図示しないCPUやメモリ、インターフェース等を備えた通常のマイクロコンピュータユニットにより構成されるもので、メモリ内に適宜のプログラムが格納されており、CPUは逐次そのプログラムを読み込み、周辺ハードリソースと協働して設定手段30、画像取込手段31、前処理手段32、姿勢判別手段33、速度算出手段35、指令出力手段34、およびタイミング制御手段36としての役割を担う。   The control device 3 shown in FIG. 1 is composed of a normal microcomputer unit having a CPU, a memory, an interface, etc. (not shown). An appropriate program is stored in the memory, and the CPU sequentially stores the program. In cooperation with peripheral hardware resources, it plays the role of setting means 30, image capturing means 31, pre-processing means 32, attitude determination means 33, speed calculation means 35, command output means 34, and timing control means 36. .

画像取込手段31はエリアカメラ2が取得した画像データを制御装置3に取り込むものであり、ラインモード時にはエリアカメラ2が撮像を行うたびに画像データを即時に取り込む。前処理手段32は、2値化処理部32aと端部検出部32bと合成画像データ生成部32cとを有し、画像データが画像取込手段31を介して取り込まれると、2値化処理部32aはその画像データ毎に即時に2値化処理等の所定の前処理を行う。また、端部検出部32bは画像データに基づいてワークWの前端Wa及び後端Wbを適宜の画像処理を通じて判別する。例えば、画像データではワークWが現れている部分とワークW以外のものが現れている部分(具体的には搬送路10)とでは色合い等が異なることから、ワークWの前端Waまたは後端Wbを撮像した画像データには、ワークWの搬送方向に直交する方向に亘って色の濃さの異なる部分が現れる。端部検出部32bはこのような色の濃さ(輝度)の違い等から、画像データに現れたワークWの前端Wa及び後端Wbを検出(画像判別)する。或いは、端部検出部32bが画像データに基づいてワークWの隅にあるR形状を判別することで前端Wa及び後端Wbを検出するように構成されてもよい。さらに合成画像データ生成部32cは、ワークWの前端Waが現れた画像データから当該ワークWの後端Wbが現れた画像データまでを撮像順につなぎ合わせて、1つのワークWの略全体が現れた2次元の画像データとして合成画像データを生成する。   The image capturing means 31 captures image data acquired by the area camera 2 into the control device 3 and immediately captures image data every time the area camera 2 captures an image in the line mode. The preprocessing unit 32 includes a binarization processing unit 32a, an end detection unit 32b, and a composite image data generation unit 32c. When image data is captured via the image capture unit 31, the binarization processing unit 32a immediately performs predetermined preprocessing such as binarization processing for each image data. Moreover, the edge part detection part 32b discriminate | determines the front end Wa and the rear end Wb of the workpiece | work W through appropriate image processing based on image data. For example, in the image data, the portion where the workpiece W appears and the portion where the workpiece other than the workpiece W appears (specifically, the conveyance path 10) have different colors and the like, so the front end Wa or the rear end Wb of the workpiece W is different. In the image data obtained by capturing the image, portions having different color densities appear in a direction orthogonal to the conveyance direction of the workpiece W. The end detection unit 32b detects (image discrimination) the front end Wa and the rear end Wb of the workpiece W that appear in the image data from the difference in color density (luminance). Alternatively, the end detection unit 32b may be configured to detect the front end Wa and the rear end Wb by determining the R shape at the corner of the workpiece W based on the image data. Further, the composite image data generation unit 32c connects the image data from the front end Wa of the work W to the image data from the rear end Wb of the work W in the order of imaging, so that substantially the entire work W appears. Composite image data is generated as two-dimensional image data.

ワークの良否判別手段としての姿勢判別手段33は、このような合成画像データに基づいて例えばパターンマッチングによりワークWの姿勢を判別(画像判別)する良否判別処理としての姿勢判別処理を行う。なお、不適切な姿勢のワークとしては、例えば表裏が反転していたり、前後方向の向きが逆のものが挙げられる。このように画像取込手段31、前処理手段32及び姿勢判別手段33はワークWの姿勢を判別する本発明のパーツフィーダ用画像処理装置8を構成するものである。   The posture determination means 33 as a work quality determination means performs a posture determination process as a quality determination process for determining the posture of the work W (image determination) by pattern matching, for example, based on such composite image data. In addition, as a workpiece | work of an improper attitude | position, the thing where the front and back are reversed or the direction of the front-back direction is reverse is mentioned, for example. As described above, the image capturing means 31, the preprocessing means 32, and the posture determination means 33 constitute the part feeder image processing apparatus 8 of the present invention for determining the posture of the workpiece W.

速度算出手段35は、このように姿勢判別で利用する合成画像データを用いてワークWの搬送速度を算出する速度算出処理を行うものであり、具体的には、下記式(1)に基づいてワークWの搬送速度Vw(m/s)を算出する。
Vw=Lw1/S・A・・・(1)
The speed calculation means 35 performs speed calculation processing for calculating the conveyance speed of the workpiece W using the composite image data used for posture determination as described above. Specifically, the speed calculation means 35 is based on the following formula (1). A conveyance speed Vw (m / s) of the workpiece W is calculated.
Vw = Lw1 / S · A (1)

ここで、Sはエリアカメラ2のスキャンレートすなわちエリアカメラ2の撮像間隔(sec)であり、Aはエリアカメラ2が単体のワークWの略全体すなわちワークWの前端Waから後端Wbまでを撮像するのに要する撮像回数(回)であり、Lw1はワークWの搬送方向長さ(m)である(図3参照)。速度算出手段35は、エリアカメラ2の撮像間隔Sと撮像回数Aとの積である撮像所要時間をワークWが撮像位置P1を通過するに要した時間とみなし、その撮像所要時間とワークWの搬送方向長さLw1とに基づいてワークWの搬送速度Vwを算出している。ワークWの搬送方向長さLw1は実物のワークWのものが予め設定されている。なお、ワークWの搬送方向長さLw1やエリアカメラ2の撮像間隔Sは入力手段41を介して入力される。また、速度算出手段35は撮像回数取得部35aを有し、撮像回数取得部35aは1回の撮像で得られる画像データの画素数と合成画像データの画素数とから撮像回数Aを算出する。   Here, S is the scan rate of the area camera 2, that is, the imaging interval (sec) of the area camera 2, and A is an image of the entire area of the single workpiece W, that is, the front end Wa to the rear end Wb of the workpiece W. The number of times (number of times) the image is taken to do this, and Lw1 is the length (m) in the conveyance direction of the workpiece W (see FIG. 3). The speed calculation means 35 regards the required imaging time, which is the product of the imaging interval S of the area camera 2 and the imaging frequency A, as the time required for the work W to pass the imaging position P1, and the imaging required time and the work W The conveyance speed Vw of the workpiece W is calculated based on the conveyance direction length Lw1. The conveyance direction length Lw1 of the workpiece W is preset for the actual workpiece W. In addition, the conveyance direction length Lw1 of the workpiece W and the imaging interval S of the area camera 2 are input via the input unit 41. The speed calculation means 35 includes an imaging number acquisition unit 35a, and the imaging number acquisition unit 35a calculates the imaging number A from the number of pixels of image data and the number of pixels of composite image data obtained by one imaging.

このようにして算出されたワークWの搬送速度Vwは、次に述べる不正姿勢にあるワークWを排除するタイミング制御に用いられるほか、図1に示す表示手段40に表示される。また、このようにして算出されたワークWの搬送速度Vwを、ワークWが搬送されているか或いは停止しているかの判断材料として用いてもよい。   The transport speed Vw of the workpiece W calculated in this way is used for timing control for eliminating the workpiece W in the illegal posture described below, and is displayed on the display means 40 shown in FIG. Moreover, you may use the conveyance speed Vw of the workpiece | work W calculated in this way as a judgment material whether the workpiece | work W is conveyed or it has stopped.

指令出力手段34は、姿勢判定手段33が不適切な姿勢(不正姿勢)であると判定すると、図1に示すワーク処理手段としての排除手段5に、搬送路10に設定されたワーク処理位置としての排除位置P2にあるワークWを搬送路10上から排除する排除処理(排除動作)を行わせるための指令を出力する。排除手段5は、前記撮像位置P1を基準として少なくともワークWの搬送方向長さLw1(図3参照)よりも搬送方向下流側に設定された排除位置P2に向けて圧縮空気を噴射する付勢力付与部としての空気噴射ノズル50を有し、この空気噴射ノズル50から噴射された圧縮空気によりワークWに付勢力を付与してワークWを搬送路10上から排除する。空気噴射ノズル50は、例えば搬送路10の側壁10aに設けられた孔により形成され、前記指令としての通電指令が入力されることで圧縮空気が噴射される。ワークW上にはこの付勢力を作用させる目標位置Pw(図3参照)が予め設定されており、本実施形態では空気噴射ノズル50と対向するワークW側面の搬送方向中央を目標位置Pwとして設定している。この目標位置Pwに付勢力を作用させることで、搬送路10上から排除する際に排除対象であるワークWが水平回転しながら移動することを抑制できる。なお、本発明における排除処理には、ワークWを搬送路10上から搬送路10の下方にあるワーク受容部等に落下させる処理や、ワークWを排除位置P2より枝分かれした何れかの搬送路10等に振り分ける処理等が含まれる。   When the command output unit 34 determines that the posture determination unit 33 has an inappropriate posture (incorrect posture), the command output unit 34 sets the work processing position set in the conveyance path 10 to the removal unit 5 as the work processing unit shown in FIG. A command for causing the work W at the removal position P2 to be removed from the transfer path 10 (exclusion operation) is output. The exclusion means 5 applies an urging force that injects compressed air toward an exclusion position P2 that is set at the downstream side in the conveyance direction of at least the conveyance direction length Lw1 (see FIG. 3) of the workpiece W with reference to the imaging position P1. An air injection nozzle 50 is provided as a part, and a biasing force is applied to the work W by the compressed air injected from the air injection nozzle 50 to remove the work W from the conveyance path 10. The air injection nozzle 50 is formed by, for example, a hole provided in the side wall 10a of the conveyance path 10, and compressed air is injected by inputting an energization command as the command. A target position Pw (see FIG. 3) on which the urging force is applied is set in advance on the workpiece W. In this embodiment, the center in the conveyance direction of the side surface of the workpiece W facing the air injection nozzle 50 is set as the target position Pw. doing. By applying an urging force to the target position Pw, it is possible to prevent the workpiece W to be excluded from moving while being horizontally rotated when being excluded from the transport path 10. In the exclusion process according to the present invention, the work W is dropped from the conveyance path 10 onto a workpiece receiving portion or the like below the conveyance path 10, or any one of the conveyance paths 10 branched from the exclusion position P2. And the like.

タイミング制御手段36は、速度算出手段35が算出したワークWの搬送速度Vwに基づいて指令出力手段34が噴射ノズル50に通電指令を出力するタイミングを制御する。具体的には、下記式(2)に基づいて、姿勢判別手段33が不正姿勢であると判別してから指令出力手段34が前記通電指令を出力するまでの待機時間tα(sec)(図4参照)を算出し、この待機時間tαに基づいて指令出力手段34が空気噴射ノズル50に通電指令を出力するタイミングを制御することで、ワークWの搬送速度Vwが設定値から変化した場合でも前記目標位置Pwに付勢力を作用させることができるようにしている。
tα={(L−Lw2)/Vw}−tp−td・・・(2)
The timing control unit 36 controls the timing at which the command output unit 34 outputs an energization command to the injection nozzle 50 based on the work speed Vw calculated by the speed calculation unit 35. Specifically, based on the following equation (2), a waiting time tα (sec) from when the posture determination unit 33 determines that the posture is incorrect to when the command output unit 34 outputs the energization command (FIG. 4). Reference) and the timing at which the command output means 34 outputs an energization command to the air injection nozzle 50 based on this standby time tα, even when the conveyance speed Vw of the workpiece W changes from the set value. An urging force can be applied to the target position Pw.
tα = {(L−Lw2) / Vw} −tp−td (2)

ここで、Vwは搬送路10上を搬送されるワークWの搬送速度(m/s)(図3参照)であり、Lは撮像素子群の撮像範囲Eから排除位置P2までの距離(m)(図3参照)であり、Lw2はワークWの後端Wbから目標位置Pwまでの距離(m)(図3参照)であり、tpは前記画像取込手段31による取り込みの完了から前記姿勢判別手段33による姿勢判別の完了までに要する画像処理時間(sec)(図4参照)である。画像処理時間tpは、前処理、姿勢判別処理及び速度算出処理にかかる時間が常に一定となるように構成されている場合には、固定値又は設定値となる。一方、搬送速度Vwの変化を原因とする合成画像データの画素数の増減に応じて画像処理時間tpが変化するように構成されている場合には制御装置3内で画像処理時間tpのカウントを行う。tdは、前記通電指令を受けた排除手段5が排除処理を通じてワークWに付勢力を作用させるまでの機械的な伝達時間(sec)(図4参照)であり、排除手段5毎のパラメータ設定である。上記距離Lや伝達時間td等は入力手段41を介して入力される。 Here, Vw is the conveying speed of the workpiece W to be conveyed on the conveying path 10 (m / s) (see FIG. 3), L is the distance from the imaging range E L of the imaging element group to eliminate the position P2 (m (See FIG. 3), Lw2 is the distance (m) from the rear end Wb of the workpiece W to the target position Pw (see FIG. 3), and tp is the posture from the completion of the capture by the image capture means 31. This is the image processing time (sec) (see FIG. 4) required until the posture determination by the determination means 33 is completed. The image processing time tp is a fixed value or a set value when the time required for the preprocessing, the posture determination processing, and the speed calculation processing is always constant. On the other hand, when the image processing time tp is configured to change in accordance with the increase or decrease in the number of pixels of the composite image data caused by the change in the conveyance speed Vw, the image processing time tp is counted in the control device 3. Do. td is a mechanical transmission time (sec) (see FIG. 4) until the exclusion means 5 that has received the energization command applies an urging force to the workpiece W through the exclusion process. is there. The distance L, the transmission time td, etc. are input via the input means 41.

以上のような構成のパーツフィーダ100における動作を、図4に示すタイミングチャートを参照して説明する。以下では、エリアカメラ2はラインモードに設定し、不適切な姿勢の1つのワークWがエリアカメラ2により撮像されてから排除手段5により排除されるまでの動作を記載している。   The operation of the parts feeder 100 configured as described above will be described with reference to the timing chart shown in FIG. In the following, the operation from the time when the area camera 2 is set to the line mode and one work W having an inappropriate posture is imaged by the area camera 2 until the work is removed by the removing means 5 is described.

搬送路10上を搬送されるワークWを時刻t01で撮像すると、それによって取得された画像データは即時に画像取込手段31を介して取り込まれ(転送され)、その画像データに対して2値化処理部32aが2値化等の前処理を行う。また端部検出部32bがワークWの前端Wa及び後端Wbの検出を行い、時刻t01に取得された画像データに基づいてワークWの前端Waが検出される。時刻t01における撮像後も所定の間隔で順次撮像が行われ、そのたびに画像データの取り込み及び前処理が即時に行われていく。そして、時刻t02の撮像で取得された画像データに基づいて端部検出部32bによりワークWの後端Wbが認識されると、時刻t03で合成画像データ生成部32cが合成画像データの生成を開始するとともに、この合成画像データに基づいて姿勢判別手段33による姿勢判別処理及び速度算出手段35による速度算出処理を行う。なお、時刻t03までの処理はハードウエア(例えばFPGA(field-programmable gate array))により行われ、時刻t03以後の処理はメモリに記憶させたプログラムを実行することによりソフト的に行われる。その後、タイミング制御手段36は時刻t04から待機時間tαが経過した時刻t05に通電指令が出力されるように指令出力手段34を制御する。そして、これにより排除手段5の空気噴射ノズル50から圧縮空気が噴射され、時刻t05から伝達時間tdが経過した時刻t06でワークWに空気による付勢力が実際に作用する。なお、仮に姿勢判別処理が行われたワークWが適切な姿勢であり、姿勢判別処理により所定の姿勢であると判別された場合には、そのワークWを搬送路10上から排除するための処理(通電指令の出力及び空気噴射ノズル50からの噴射)は行われない。   When the workpiece W transported on the transport path 10 is imaged at time t01, the image data acquired thereby is immediately captured (transferred) via the image capturing means 31, and binary for the image data. The binarization processing unit 32a performs preprocessing such as binarization. Further, the end detection unit 32b detects the front end Wa and the rear end Wb of the work W, and the front end Wa of the work W is detected based on the image data acquired at time t01. Even after imaging at time t01, imaging is sequentially performed at predetermined intervals, and image data capturing and preprocessing are immediately performed each time. Then, when the end detection unit 32b recognizes the rear end Wb of the work W based on the image data acquired by imaging at time t02, the composite image data generation unit 32c starts generating composite image data at time t03. At the same time, posture determination processing by the posture determination means 33 and speed calculation processing by the speed calculation means 35 are performed based on the composite image data. The processing up to time t03 is performed by hardware (for example, a field-programmable gate array (FPGA)), and the processing after time t03 is performed by software by executing a program stored in the memory. Thereafter, the timing control unit 36 controls the command output unit 34 so that the energization command is output at time t05 when the standby time tα has elapsed from time t04. As a result, compressed air is injected from the air injection nozzle 50 of the exclusion means 5, and the urging force of air actually acts on the workpiece W at time t06 when the transmission time td has elapsed from time t05. If the workpiece W that has been subjected to the posture determination process has an appropriate posture and is determined to be in a predetermined posture by the posture determination processing, a process for removing the workpiece W from the conveyance path 10 (The output of the energization command and the injection from the air injection nozzle 50) are not performed.

このようにして、姿勢が不適切なワークWは排除され、適切な姿勢のワークWのみが供給先に供給されることになる。   In this way, the workpiece W having an inappropriate posture is excluded, and only the workpiece W having an appropriate posture is supplied to the supply destination.

以上のように第1実施形態のパーツフィーダ用画像処理装置8は、搬送路10に沿って搬送されるワークWを撮像するカメラを備えたパーツフィーダ100に適用されるものであって、カメラとして、ワークWの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラ2を採用するとともに、前記エリアカメラ2が有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段30と、前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラ2から即時に取り込む画像取込手段31と、前記画像取込手段31が取り込んだ画像データに基づいてワークWの良否判別処理としての姿勢別処理を行うワークの良否判別手段である姿勢判別手段33と、を備えるように構成したものである。   As described above, the image processing apparatus 8 for parts feeder according to the first embodiment is applied to the parts feeder 100 including a camera that images the workpiece W conveyed along the conveyance path 10. The area camera 2 has a plurality of imaging elements arranged in the conveyance direction of the workpiece W and a direction orthogonal thereto, and the image data is acquired by these imaging elements. Of the elements, the setting means 30 that sets only a part of the imaging elements that are orthogonal to the transport direction to be usable for imaging, and acquired when only the part of the imaging elements is used for imaging. Image capturing means 31 that immediately captures the image data from the area camera 2, and a quality determination process for the workpiece W based on the image data captured by the image capturing means 31. An attitude determining means 33 is a quality decision means of the workpiece for performing the posture-specific treatment as, which is constituted to include.

ここでワークWの良否の判別とは、ワークWの外観や姿勢が所定のものか否か判別することを示す。   Here, the determination of the quality of the work W indicates that it is determined whether or not the appearance and posture of the work W are predetermined.

設定手段30により一部の撮像素子のみを利用可能にすることで、1回の撮像でエリアカメラ2が取得する画像データの画素数を減少させ、画像取込手段31による取込速度(転送速度)を向上させることができるので、1つのワークWに対して撮像から姿勢判別処理までの時間を短縮してワークWの搬送を高速化することができる。一方、エリアカメラ2が有する全ての撮像素子を利用することで、ラインカメラよりも広範囲を画像データに現すことができ、この画像データに現れている部材等を基準とすることで一部の撮像素子としての撮像素子群を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。   By making only a part of the image sensors available by the setting means 30, the number of pixels of the image data acquired by the area camera 2 in one imaging is reduced, and the capture speed (transfer speed) by the image capture means 31 is reduced. ) Can be improved, it is possible to shorten the time from imaging to posture determination processing for one workpiece W and to speed up the transfer of the workpiece W. On the other hand, by using all the imaging elements of the area camera 2, a wider range can be shown in the image data than in the line camera, and a part of the imaging can be performed by using a member or the like appearing in the image data as a reference. An image sensor group as an element can be easily and accurately set at an appropriate position.

すなわち本実施形態においてパーツフィーダ100は、搬送路10上に設定されたワーク処理位置としての排除位置P2に到達したワークWに対し付勢力付与部としての空気噴射ノズル50から付勢力として圧縮空気を噴射することによって搬送路10から排除するワーク処理手段としての排除手段5を備えており、姿勢判別手段33の判別結果に応じて排除手段5を作動させるように構成するとともに、すべての撮像素子を撮像に利用する場合に、エリアカメラ2の撮像範囲Eを、空気噴射ノズル50を含む位置に設定し、当該撮像範囲Eが現れた画像データ上で設定手段30により撮像素子群の位置を選択して設定することができるように構成されている。 That is, in this embodiment, the parts feeder 100 applies compressed air as an urging force from the air injection nozzle 50 as an urging force applying unit to the workpiece W that has reached the removal position P2 as the workpiece processing position set on the conveyance path 10. Exclusion means 5 is provided as work processing means that is ejected from the conveyance path 10 by jetting, and is configured to operate the exclusion means 5 according to the determination result of the attitude determination means 33, and all the image sensors are arranged. when using the imaging, the imaging range E E area camera 2, is set at a position including an air jet nozzle 50, the position of the imaging element group by setting means 30 on the image data which the imaging range E E appeared It is configured so that it can be selected and set.

空気噴射ノズル50に対する撮像素子群の位置は、不適正な姿勢のワークWを排除するために重要であるが、空気噴射ノズル50が現れた画像データをみながら、空気噴射ノズル50を基準として撮像素子群の位置を選択することで、位置合わせの時間を大幅に短縮することができる。具体的には、設定値として予め定めたワークWの搬送速度など上記式(2)に記載の要件を用いて撮像位置P1と排除位置P2との間の距離Lを求め、エリアモードのエリアカメラ2で取得した画像データ上で排除位置P2から距離Lだけ離れた位置に撮像素子群の位置を設定することで、適切な位置に正確かつ簡単に撮像素子群を設けることができる。また万一、ワークWの搬送速度が途中で変化した場合には、上記式(1)で求めたワークWの搬送速度Vw等を用いて、上記式(2)により指令出力手段34が通電指令を出力するまでの適切な待機時間tαを求めて、圧縮空気が噴射されるタイミングを調整することができる。   The position of the image pickup element group with respect to the air injection nozzle 50 is important in order to eliminate the workpiece W having an inappropriate posture, but the image is taken with reference to the air injection nozzle 50 while viewing the image data on which the air injection nozzle 50 appears. By selecting the position of the element group, the alignment time can be greatly shortened. Specifically, the distance L between the imaging position P1 and the exclusion position P2 is obtained using the requirements described in the above formula (2), such as the conveyance speed of the workpiece W that is set in advance as a set value, and the area camera in the area mode By setting the position of the image sensor group at a position away from the exclusion position P2 by the distance L on the image data acquired in 2, the image sensor group can be provided accurately and easily at an appropriate position. If the transport speed of the workpiece W changes midway, the command output means 34 uses the transport speed Vw of the workpiece W obtained by the above formula (1) and the command output means 34 according to the above formula (2). Can be obtained, and the timing at which the compressed air is injected can be adjusted.

さらに、前記設定手段30により設定された撮像素子群による撮像を連続して行わせ、画像取込手段31が即時取り込んだ画像データに基づいてワークWを判別可能な前処理手段32をさらに備え、姿勢判別手段33は、前記前処理手段32によりワークWが現れていると判別された画像データに基づいてワークWの姿勢判別処理を行うように構成している。   Further, the image processing device further includes pre-processing means 32 that can continuously perform imaging by the imaging element group set by the setting means 30 and can determine the workpiece W based on the image data immediately captured by the image capturing means 31. The posture determination means 33 is configured to perform the posture determination processing of the workpiece W based on the image data determined by the preprocessing means 32 that the workpiece W has appeared.

ここで、搬送されてくる全てのワークWに姿勢判別処理を行うためには、搬送されてくる全てのワークWを確実に撮像する必要があり、これを実現するために、例えばセンサを用いてワークWが撮像範囲E内に到達するタイミングを図ることが考えられるが、センサなどの装置が別途必要になるためにコストが上昇するという問題がある。これに対して本実施形態では、一部の撮像素子による撮像を連続して行わせることで、搬送されてきた全てのワークWを確実に撮像することができる。また、ワークWが現れていると判別された画像データに基づいて姿勢判別処理を行うようにすることで、ワークWが現れていない画像データに基づいて姿勢判別処理を行うことがなく、無駄な処理を行うことが防止される。したがって、センサなどの装置を別途設けることなく、コスト上昇および処理の増加を抑制しつつ、搬送されてくる全てのワークWに姿勢判別処理を行うことができる。 Here, in order to perform posture determination processing on all the workpieces W that are being transported, it is necessary to reliably image all the workpieces W that are being transported. To achieve this, for example, using a sensor While the workpiece W is considered possible to timing to reach the imaging range E L, the cost for devices such as the sensor is additionally required is a problem that rises. On the other hand, in this embodiment, all the workpiece | work W conveyed has been imaged reliably by making it image-capture continuously by a one part image pick-up element. Further, by performing the posture determination processing based on the image data determined that the workpiece W has appeared, the posture determination processing is not performed based on the image data in which the workpiece W does not appear, and is wasted. Processing is prevented. Therefore, the posture determination process can be performed on all the workpieces W conveyed while suppressing an increase in cost and an increase in processing without separately providing a device such as a sensor.

<第2実施形態>
以下、図5を用いて本発明の第2実施形態であるパーツフィーダ110について説明する。なお、本実施形態のパーツフィーダ110は、後述する構成以外は上記第1実施形態のパーツフィーダ100と同様であるため、パーツフィーダ100と同様の構成については記載を省略する。
Second Embodiment
Hereinafter, the parts feeder 110 which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. Since the parts feeder 110 of the present embodiment is the same as the parts feeder 100 of the first embodiment except for the configuration described later, the description of the same configuration as the parts feeder 100 is omitted.

第1実施形態のパーツフィーダ100ではラインモード時に撮像素子群が1列だけ設けられているが、本実施形態のパーツフィーダ110は、ラインモード時に、ワークWの搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、この第1撮像素子群よりも搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とが設定されており、第1撮像素子群の撮像範囲(第1撮像ライン)E1または第2撮像素子群の撮像範囲(第2撮像ライン)E2に位置するワークWが撮像されるように構成される。また、本実施形態では、排除手段5は2つの空気噴射ノズル50a,50bを有しており、一方の空気噴射ノズル50aを第1撮像素子群の撮像範囲E1と第2撮像素子群の撮像範囲E2との間の位置に設けるとともに、他方の空気噴射ノズル50bを第2撮像素子群の撮像範囲E2よりも搬送方向下流側に設けている。さらに、姿勢判別手段33(図1参照)は、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行い、その結果、不適正な姿勢と判別されたワークWに対しては一方の空気噴射ノズル50aを用いて排除処理を行い、一方の空気噴射ノズル50aで排除されなかったワークWに対して、第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて再度姿勢判別処理を行うように構成されている。再度の姿勢判別処理で不適正な姿勢と判別されたワークWは、他方の空気噴射ノズル50bを用いて排除処理が行われ、再度の姿勢判別処理で適正な姿勢と判別されたワークWは、排除処理が行われることなく、図示しない搬送先に搬送される。上記以外の構成は第1実施形態と同様である。 In the parts feeder 100 of the first embodiment, only one row of image sensor groups is provided in the line mode. However, the parts feeder 110 of this embodiment forms a row orthogonal to the conveyance direction of the workpiece W in the line mode. A first imaging element group and a second imaging element group forming a row orthogonal to the conveyance direction are set on the downstream side in the conveyance direction from the first imaging element group, and the imaging range of the first imaging element group is set. (first imaging line) E L 1 or the imaging range of the second imaging element group (second imaging line) workpiece W is located in the E L 2 is configured to be imaged. In the present embodiment, the exclusion unit 5 has two air injection nozzles 50a and 50b, and one of the air injection nozzles 50a includes the imaging range E L 1 of the first image sensor group and the second image sensor group. While being provided at a position between the imaging range E L 2, the other air injection nozzle 50 b is provided on the downstream side in the transport direction from the imaging range E L 2 of the second imaging element group. Further, the posture determination means 33 (see FIG. 1) performs posture determination processing based on the image data acquired by the first imaging element group. As a result, the posture determination unit 33 (see FIG. 1) The air ejection nozzle 50a is used to perform the exclusion process, and the posture determination process is performed again based on the image data acquired by the second imaging element group for the workpiece W that is not excluded by the one air ejection nozzle 50a. It is configured. The workpiece W that has been determined to be an inappropriate posture in the second posture determination processing is subjected to the exclusion process using the other air injection nozzle 50b, and the workpiece W that has been determined to be the correct posture in the second posture determination processing is The sheet is transported to a transport destination (not shown) without being excluded. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

以上のように第2実施形態のパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路10上に設定された排除位置P2,P2に到達したワークWに対し圧縮空気を噴射することによって搬送路10から排除する排除手段5を備えるパーツフィーダ100に適用されるものであり、設定手段30は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを設定するものであり、姿勢判別手段33(図1参照)は、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行うとともに、第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行い、姿勢判別手段33の判別結果に応じて排除手段5を作動させるように構成したものである。   As described above, the image processing apparatus for parts feeder according to the second embodiment excludes the workpiece W from the conveyance path 10 by ejecting the compressed air to the workpiece W that has reached the exclusion positions P2 and P2 set on the conveyance path 10. The setting unit 30 is applied to the parts feeder 100 including the exclusion unit 5, and the setting unit 30 includes a first imaging element group that forms a row orthogonal to the transport direction from among a plurality of imaging elements, and the first imaging. A second imaging element group that forms a row perpendicular to the transport direction on the downstream side of the transport direction with respect to the element group, and the posture determination means 33 (see FIG. 1) A posture determination process is performed based on the acquired image data, a posture determination process is performed based on the image data acquired by the second imaging element group, and the exclusion unit 5 is operated according to the determination result of the posture determination unit 33. It is those that you have configured so that.

ここで、判別処理に利用する画像データの取得にラインカメラを1台のみ用いる場合、振動によるワークWの搬送路10上からの飛び上がりなどに起因して撮像ミスが生じ、達成率(姿勢を正確に判別して適切な姿勢のワークWのみを搬送先に送ることができる確率)を低下させることがある。この問題を解消するためにラインカメラを2台設置して姿勢判別処理を2回行うことも考えられるが、ラインカメラの設置台数を増やすとコストアップにつながる。   Here, when only one line camera is used to acquire image data used for the discrimination process, an imaging error occurs due to a jump of the workpiece W from the conveyance path 10 due to vibrations, and the achievement rate (accurate attitude is accurate). And the probability that only the workpiece W having an appropriate posture can be sent to the conveyance destination may be reduced. In order to solve this problem, it is conceivable to install two line cameras and perform the posture discrimination processing twice. However, increasing the number of installed line cameras leads to an increase in cost.

これに対して本実施形態であれば、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいた1回目の姿勢判別処理の後に、一方の空気噴射ノズル50aで排除されなかったワークWに対して前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいた2回目の姿勢判別処理を行うことができる。そのため、このような判別結果に応じて排除手段5を作動させるように構成することで、姿勢判別処理を1回しか行わない場合に比べて、所定の姿勢と判別されたワークWのみをより安定して搬送先に送ることができ、コストの上昇を抑えつつ、達成率を向上させることができる。   On the other hand, in the present embodiment, after the first posture determination process based on the image data acquired by the first imaging element group, the workpiece W that has not been excluded by one of the air injection nozzles 50a is described above. A second posture determination process based on the image data acquired by the second imaging element group can be performed. Therefore, by configuring the exclusion means 5 to operate according to such a determination result, only the workpiece W determined to be a predetermined posture is more stable than when the posture determination process is performed only once. Thus, the achievement rate can be improved while suppressing an increase in cost.

<第3実施形態>
以下、図6を用いて本発明の第3実施形態であるパーツフィーダ120について説明する。なお、本実施形態のパーツフィーダ120は、後述する構成以外は上記第1実施形態のパーツフィーダ100と同様であるため、パーツフィーダ100と同様の構成については記載を省略する。
<Third Embodiment>
Hereinafter, the parts feeder 120 which is 3rd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG. Since the parts feeder 120 of the present embodiment is the same as the parts feeder 100 of the first embodiment except for the configuration described later, the description of the same configuration as the parts feeder 100 is omitted.

図6に示す本発明の第3実施形態であるパーツフィーダ120は、ワークWの特定の面が所定方向を向いているかどうかだけでなく、前後方向も揃える必要があるワークWを簡単に判別するためのものであり、ワークWとして例えば特定の面としての上面Wにおいて搬送方向後方に特徴点(マーク)Wmが形成されているダイオードを用いる。 The parts feeder 120 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 6 easily discriminates not only whether or not a specific surface of the workpiece W faces a predetermined direction, but also the workpiece W that needs to be aligned in the front-rear direction. because are of use a diode characteristic point in the conveying direction behind the upper surface W U as in the work W for example specific surfaces (mark) Wm is formed.

本実施形態は、第2実施形態と同様にラインモード時に第1撮像素子群および第2撮像素子群を設定しており、これらは同時タイミングで連続して撮像を行うように構成されている。第1撮像素子群の撮像範囲(第1撮像ライン)E1と第2撮像素子群の撮像範囲(第2撮像ライン)E2との間の距離はワークWの前端Waから特徴点Wmまでの距離に設定されており、第1撮像素子群の撮像範囲E1と第2撮像素子群の撮像範囲E2との間であって第2撮像素子群の撮像範囲E2と近い位置に空気噴射ノズル50を設けている。本実施形態では、第2撮像素子群の撮像範囲E2内にワークWが到達して端部検出部32bによりワークWの前端Waが検出されたときに、それと同時に取り込まれた第2撮像素子群に基づく画像データに基づいてワークWの前記特徴点Wmを検出されると、当該ワークWが適切な姿勢であると判別し、それ以外は不適切な姿勢と判別する。上記構成以外は第1実施形態と同様である。 In the present embodiment, similarly to the second embodiment, the first image sensor group and the second image sensor group are set in the line mode, and these are configured to continuously perform imaging at the same timing. The distance between the imaging range (first imaging line) E L 1 of the first imaging element group and the imaging range (second imaging line) E L 2 of the second imaging element group is the feature point Wm from the front end Wa of the workpiece W. The distance between the imaging range E L 1 of the first imaging element group and the imaging range E L 2 of the second imaging element group and the imaging range E L 2 of the second imaging element group An air injection nozzle 50 is provided at a close position. In the present embodiment, when the workpiece W reaches the imaging range E L2 of the second imaging element group and the front end Wa of the workpiece W is detected by the end detection unit 32b, the second imaging captured at the same time. When the feature point Wm of the workpiece W is detected based on the image data based on the element group, it is determined that the workpiece W is in an appropriate posture, and otherwise, it is determined as an inappropriate posture. The configuration other than the above is the same as that of the first embodiment.

図7に示すフローチャートを用いて1つのワークWに対する処理をより具体的に説明する。第1撮像素子群および第2撮像素子群で同時に取得した画像データを画像取込手段31を介して制御装置3に取り込み(ステップS1)、前処理手段32によって前処理を行い、第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて端部検出部32bによりワークWの前端Waが検出されたか否か判断する(ステップ2)。ワークWの前端Waが検出されない場合(ステップS2:NO)、ステップS1に戻る。ワークWの前端Waが検出された場合(ステップS2:YES)、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて前処理手段32によりワークWの特徴点Mwが検出されたか否か判断する(ステップ3)。特徴点Mwが検出された場合(ステップS3:YES)、姿勢判別手段33が当該ワークWの姿勢を適切と判断して排除処理を行わず、本フローチャートを終了する。ワークWの特徴点Wmが検出されない場合(ステップS2:NO)、姿勢判別手段33が当該ワークWの姿勢を不適切と判断し、排除手段5の空気噴射ノズル50が圧縮空気を噴射するタイミングを算出する(ステップS4)。このタイミングは、第1撮像素子群または第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて、第1実施形態と同様に、タイミング制御手段36がワークWの搬送速度Vwに基づいて待機時間Tαを算出することで行う。待機時間Tαが経過すると指令出力手段34が通電指令を出力し(ステップS5)、排除手段5により不適切な姿勢と判別されたワークWが排除され(ステップS6)、本フローチャートの終了となる。   The processing for one workpiece W will be described more specifically using the flowchart shown in FIG. Image data simultaneously acquired by the first image sensor group and the second image sensor group is captured by the control device 3 via the image capture means 31 (step S1), pre-processed by the pre-processing means 32, and the second image sensor Based on the image data acquired by the group, it is determined whether or not the front end Wa of the workpiece W is detected by the end detection unit 32b (step 2). When the front end Wa of the workpiece W is not detected (step S2: NO), the process returns to step S1. When the front end Wa of the workpiece W is detected (step S2: YES), it is determined whether or not the feature point Mw of the workpiece W is detected by the preprocessing unit 32 based on the image data acquired by the first imaging element group ( Step 3). When the feature point Mw is detected (step S3: YES), the posture determination unit 33 determines that the posture of the workpiece W is appropriate, does not perform the exclusion process, and ends this flowchart. When the feature point Wm of the workpiece W is not detected (step S2: NO), the posture determination unit 33 determines that the posture of the workpiece W is inappropriate and the timing at which the air injection nozzle 50 of the removal unit 5 injects compressed air is determined. Calculate (step S4). This timing is based on the image data acquired by the first image sensor group or the second image sensor group, and the timing control means 36 sets the waiting time Tα based on the transport speed Vw of the workpiece W, as in the first embodiment. This is done by calculating. When the standby time Tα elapses, the command output means 34 outputs an energization command (step S5), the work W determined to be an inappropriate posture by the removal means 5 is removed (step S6), and this flowchart is ended.

以上のように第3実施形態であるパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路10上に設定されたワーク処理位置P2,P2に到達したワークWに対し圧縮空気を噴射することによって搬送路10から排除する排除手段5を備えるパーツフィーダ120に適用されるものであり、前記ワークWとして、特定の面としての上面Wの一部分に所定の特徴点Wmが形成されたものを用い、設定手段30は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを設定するものであり、ワークWの搬送方向前端が第2撮像素子群の撮像範囲E2内にある場合に、当該ワークWに形成された特徴点Mwが前記第1撮像素子群の撮像範囲E1内に現れるように調整され、画像取込手段31が取り込んだ画像データに基づいてワークWの搬送方向における前端Waおよび特徴点Wmを検出可能な前処理手段32をさらに備え、前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークWの前端Waが検出されると、当該画像データと同時に取得された第1撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点Wmの検出を行い、特徴点Wmが検出されなかったワークWに対して排除手段5を動作させるように構成したものである。 As described above, the image processing apparatus for parts feeder according to the third embodiment ejects compressed air from the conveyance path 10 by injecting compressed air to the workpiece W that has reached the workpiece processing positions P2 and P2 set on the conveyance path 10. is intended to be applied to the parts feeder 120 provided with removing means 5 for eliminating Examples workpiece W, using what is top W U portion to a predetermined feature point Wm of the specific plane is formed, setting means 30 Is a first imaging element group that forms a row orthogonal to the conveyance direction from among a plurality of imaging elements, and a row that is orthogonal to the conveyance direction on the downstream side of the first imaging element group in the conveyance direction. And when the front end of the workpiece W in the transport direction is within the imaging range E L2 of the second imaging device group, the feature point Mw formed on the workpiece W is the above-described second imaging device group. First Is adjusted to appear on the image element group of the imaging range E L 1, the image capturing means 31 based on the image data captured workpiece W detectable pre-processing means 32 to the front end Wa and feature points Wm in the transport direction of the And when the front end Wa of the workpiece W is detected based on the image data acquired by the second image sensor group, the feature is based on the image data of the first image sensor group acquired simultaneously with the image data. The point Wm is detected, and the exclusion means 5 is configured to operate on the workpiece W from which the feature point Wm has not been detected.

上面Wにおける搬送方向後方又は前方に特徴点Wmが形成されているワークは、上記第1および第2実施形態の構成でも姿勢判別が可能であるが、第1および第2実施形態の構成では処理が複雑になる。そこで、第2撮像素子群をワークWの前端Waを検出する同期センサのように機能させて、ワークWの前端Waが検出されると特徴点Wmの検出を行い、特徴点が検出されれば当該ワークWの姿勢が適正と判別し、検出されなければ不適切と判別することで、短い処理時間で姿勢判別を容易に行うことができる。また、第1撮像素子群と第2撮像素子群は、例えばエリアモード時に取得した画像データをみながら設定手段30により設定することで、容易かつ適切な位置に設けることができる。 Work top W U feature point Wm in the conveying direction backward or forward in is formed is susceptible to even attitude determination in the configuration of the first and second embodiments, in the configuration of the first and second embodiments Processing becomes complicated. Therefore, the second image sensor group is caused to function as a synchronous sensor that detects the front end Wa of the workpiece W. When the front end Wa of the workpiece W is detected, the feature point Wm is detected, and if the feature point is detected. By determining that the posture of the workpiece W is appropriate and determining that the posture of the workpiece W is not appropriate if it is not detected, it is possible to easily determine the posture in a short processing time. Further, the first image sensor group and the second image sensor group can be easily provided at appropriate positions by setting by the setting means 30 while viewing the image data acquired in the area mode, for example.

なお、1つのワークWの2か所を撮像する構成としてラインカメラを2台用いることも考えられるが、本実施形態で用いるワークWは1辺が6mm程度の大きさのものであり、このような狭い範囲を撮像可能な位置に2台のラインカメラを配置することは難しい。   Although it is conceivable to use two line cameras as a configuration for imaging two locations of one workpiece W, the workpiece W used in this embodiment has a size of about 6 mm on one side. It is difficult to arrange two line cameras at a position where a narrow range can be imaged.

本発明のパーツフィーダ100,110,120は、上記パーツフィーダ用画像処理装置8を用いるものであって、ワークWが搬送される搬送路10を有するパーツフィーダ本体1と、前記ワークWの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路10に沿って搬送される前記ワークWを撮像して画像データを取得するエリアカメラ2と、前記搬送路10に設定されたワーク処理位置P2を通過するワークWに対して、搬送路10から排除する排除手段5と、姿勢判別手段33が所定の姿勢のものでないと判別すると、前記排除手段5を作動させるための指令を出力する指令出力手段34と、を備えることを特徴とする。このようなパーツフィーダ100,110,120は、エリアカメラ2が有するほぼ全ての撮像素子を利用することで、適切な位置に撮像素子群を簡単かつ正確に設定することができるとともに、撮像素子群のみを撮像に利用可能にすることで、画像データの転送速度を向上させてワークWの搬送を高速化することができる。   The parts feeder 100, 110, 120 of the present invention uses the part feeder image processing apparatus 8, and includes a parts feeder main body 1 having a conveyance path 10 through which the workpiece W is conveyed, and the conveyance direction of the workpiece W. And an area camera 2 that has a plurality of image sensors arranged in a direction orthogonal thereto, captures the workpiece W transported along the transport path 10 and acquires image data, and is set in the transport path 10 When it is determined that the removal means 5 for removing the workpiece W passing the workpiece processing position P2 from the conveyance path 10 and the posture determination means 33 are not of a predetermined posture, the removal means 5 is operated. Command output means 34 for outputting a command. Such parts feeders 100, 110, and 120 can set an image sensor group at an appropriate position easily and accurately by using almost all image sensors included in the area camera 2, and the image sensor group. By making only this available for imaging, the transfer speed of the image data can be improved and the transfer of the workpiece W can be speeded up.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific structure of each part is not limited only to embodiment mentioned above.

例えば、第1〜第3実施形態では、不適切な姿勢であると判別されたワークWに対して搬送路10上から排除する排除処理を行っているが、ワーク処理手段として排除手段5の代わりに姿勢矯正手段を設けて、不適切な姿勢であると判別されたワークWの姿勢を搬送路10上に設定された矯正位置で矯正する構成としてもよい。姿勢矯正手段は、搬送路10の姿勢矯正位置に設けられた孔を介してワークWに向けて圧縮空気を噴射する空気噴射ノズルを備え、空気噴射ノズルから圧縮空気を噴射して、矯正位置にあるワークWを反転又は回転させることにより姿勢を矯正する。なお、姿勢矯正手段としてはワークWの姿勢を矯正可能なものであればこの構成に限定されない。姿勢矯正手段は、指令出力手段から通電指令が出力されると空気噴射ノズルから圧縮空気を噴射するように構成される。   For example, in the first to third embodiments, the exclusion process for removing the workpiece W determined to be in an inappropriate posture from the conveyance path 10 is performed, but instead of the exclusion unit 5 as the workpiece processing unit. The posture correction means may be provided to correct the posture of the workpiece W determined to be an inappropriate posture at the correction position set on the conveyance path 10. The posture correction means includes an air injection nozzle that injects compressed air toward the workpiece W through a hole provided in the posture correction position of the conveyance path 10, and injects compressed air from the air injection nozzle to the correction position. The posture is corrected by reversing or rotating a certain work W. Note that the posture correcting means is not limited to this configuration as long as it can correct the posture of the workpiece W. The posture correction means is configured to inject compressed air from the air injection nozzle when an energization command is output from the command output means.

また本実施形態では、パーツフィーダ用画像処理装置8をワークWの姿勢を判別するために用いているが、ワークWの形状や色、ワークW上のシルク文字等、ワークWの外観を検査するために用いてもよい。この場合のパーツフィーダ用画像処理装置は、ワークWの姿勢の判別を行う姿勢判別手段33の代わりに、ワークWの外観を検査する手段を適宜有する構成となる。   In the present embodiment, the parts feeder image processing apparatus 8 is used to determine the posture of the workpiece W. However, the appearance of the workpiece W, such as the shape and color of the workpiece W, silk characters on the workpiece W, and the like are inspected. May be used for The image processing apparatus for parts feeder in this case is configured to include a unit for inspecting the appearance of the workpiece W as appropriate, instead of the posture determination unit 33 for determining the posture of the workpiece W.

また第1〜第3実施形態では、前処理手段32は画像取込手段31により画像データが取り込まれるたびに即時2値化処理等の前処理を行っているが、1つ分のワークWの取り込みが終了してから当該ワークWが現れている全ての画像データに対して前処理である2値化処理および画像の結合を行うように構成されてもよい。   In the first to third embodiments, the preprocessing unit 32 performs preprocessing such as immediate binarization processing every time image data is captured by the image capturing unit 31. It may be configured to perform binarization processing and image combination as preprocessing for all image data on which the workpiece W appears after the capture is completed.

さらに、第1,第2実施形態において前記撮像回数取得手段42aは、上記式(1)に適用する撮像回数Aの算出に合成画像データの画素数を用いているが、合成画像データの画素数の代わりに、ワークWの前端Waが現れた画像データから当該ワークWの後端Wbが現れた画像データまでの複数の画像データにおける画素数の合計値を用いてもよい。また、撮像回数Aを取得するためにエリアカメラ2が撮像する回数を直接カウントする構成であってもよい。   Further, in the first and second embodiments, the imaging number acquisition unit 42a uses the number of pixels of the composite image data to calculate the imaging number A applied to the above formula (1). Instead of the above, a total value of the number of pixels in a plurality of image data from the image data in which the front end Wa of the work W appears to the image data in which the rear end Wb of the work W appears may be used. Moreover, the structure which directly counts the frequency | count which the area camera 2 images in order to acquire the imaging frequency A may be sufficient.

またさらに第1,第2実施形態ではエリアカメラ2で取得された画像データが合成されるが、合成されることなく判別が行われるようにしてもよい。また1つのワークWにつき、1回の撮像で得られた画像データのみに基づいて良否判別が行われるようにしてもよい。さらに連続で撮影されず、ワークWが到達したことを検知するセンサを別途設けて、ワークWが到達したときに撮像するようにしてもよい。   Furthermore, in the first and second embodiments, the image data acquired by the area camera 2 is combined, but the determination may be made without combining. Further, the quality determination may be performed based on only the image data obtained by one imaging for each work W. In addition, a sensor that detects that the workpiece W has arrived may be separately provided so that the workpiece W arrives and images are taken when the workpiece W arrives.

また第2実施形態において、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて判別されたワークWが不適正な場合、それが一方の空気噴射ノズル50aにより排除されたかどうか確認するために第2撮像素子群を用いてもよい。この場合、第1撮像素子群と第2撮像素子群との間の距離に基づいて、ワークWが第1撮像素子群の撮像範囲E1を通過してから第2撮像素子群の撮像範囲E2に到達するまでの時間を予め求めておき、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて不適正と判別されたワークWが第2撮像素子群に取得された場合、他方の空気噴射ノズル50bにより当該ワークWを排除するようにする。 In the second embodiment, when the work W determined based on the image data acquired by the first image sensor group is inappropriate, the second W is used to check whether the work W is excluded by the one air injection nozzle 50a. An image sensor group may be used. In this case, based on the distance between the first imaging element group and the second imaging element group, the workpiece W passes through the imaging range E L 1 of the first imaging element group and then the imaging range of the second imaging element group. When the time to reach E L 2 is obtained in advance, and the work W determined to be inappropriate based on the image data acquired by the first image sensor group is acquired by the second image sensor group, the other The workpiece W is removed by the air injection nozzle 50b.

また第2実施形態では、一方の空気噴射ノズル50aで排除されなかった全てのワークWに対して2回目の姿勢判別処理を行うように構成されているが、処理の増加を抑制するために、1つのワークWについて、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいた姿勢判別処理により適正な姿勢と判別された場合にのみ、第2撮像素子群で撮像を行い、その画像データに基づいて2回目の姿勢判別処理を行うようにしてもよい。   In the second embodiment, the second posture determination process is performed on all the workpieces W that are not excluded by the one air injection nozzle 50a. In order to suppress the increase in the process, Only when the work W is determined to be an appropriate posture by the posture determination processing based on the image data acquired by the first image sensor group, the second image sensor group performs imaging, and based on the image data. A second posture determination process may be performed.

さらに、第2実施形態では2つの空気噴射ノズル50a,50bが設けられているが、第2撮像素子群の撮像範囲E2よりも搬送方向下流側にのみ空気噴射ノズルが設けられるように構成されてもよい。この場合、搬送されてきた全てのワークWに対して2回ずつ姿勢判別処理を行うことになり、少なくともどちらか一方の姿勢判別処理で不適正と判別されたワークWに対して排除処理を行うようにする。 Further, in the second embodiment, the two air injection nozzles 50a and 50b are provided, but the air injection nozzle is provided only on the downstream side in the transport direction from the imaging range E L2 of the second imaging element group. May be. In this case, the posture determination processing is performed twice for all the workpieces W that have been conveyed, and the exclusion processing is performed on the workpiece W that has been determined to be inappropriate by at least one of the posture determination processing. Like that.

また、第3実施形態では第1撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークWの前端Waを検出しているが、第1撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークWの後端Wbを検出するように構成してもよい。なお、ワークWの前端Waを検出する構成は、ワークWの後端Wbを検出する構成よりも、1つのワークWに対して撮像を開始してから当該ワークWの姿勢判別を行うまでのタイミングを早めて、当該ワークWが不適正な場合には速やかに排除動作を行うことができる。   In the third embodiment, the front end Wa of the workpiece W is detected based on the image data acquired by the first imaging element group. However, the rear end of the workpiece W is detected based on the image data acquired by the first imaging element group. You may comprise so that Wb may be detected. Note that the configuration for detecting the front end Wa of the workpiece W is a timing from when imaging of one workpiece W is started until the posture determination of the workpiece W is performed, compared to the configuration for detecting the rear end Wb of the workpiece W. If the workpiece W is inappropriate, the removal operation can be performed promptly.

さらに、撮像素子群は撮像素子が1列のみ配列したものに限らず、本発明の効果が発揮される範囲内において、ワークWの搬送方向に沿って隣接する2列以上の撮像素子が配列したものであってもよい。   Furthermore, the image pickup device group is not limited to one in which the image pickup devices are arranged in one row, and two or more rows of image pickup devices adjacent to each other along the workpiece W conveying direction are arranged within the range in which the effect of the present invention is exhibited. It may be a thing.

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.

2・・・エリアカメラ
5・・・ワーク処理手段(排除手段)
8・・・パーツフィーダ用画像処理装置
10・・・搬送路
30・・・設定手段
31・・・画像取込手段
32・・・前処理手段
33・・・ワークの良否判別手段(姿勢判別手段)
34・・・指令出力手段
50・・・付勢力付与部(空気噴射ノズル)
100・・・パーツフィーダ
1・・・第1撮像素子群の撮像範囲
2・・・第2撮像素子群の撮像範囲
Wa・・・ワークの前端
W・・・ワーク
Wm・・・特徴点
Wu・・・特定の面(上面)
P2・・・ワーク処理位置(排除位置)
2 ... Area camera 5 ... Work processing means (exclusion means)
8 ... Image processing apparatus for parts feeder 10 ... Conveyance path 30 ... Setting means 31 ... Image capturing means 32 ... Pre-processing means 33 ... Work quality judgment means (posture judgment means) )
34 ... Command output means 50 ... Energizing force applying part (air injection nozzle)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Parts feeder E L 1 ... Imaging range E L of the first imaging element group 2 ... Imaging range Wa of the second imaging element group Wa ... Front end W of the workpiece W ... Work Wm ... Feature point Wu ... Specific surface (upper surface)
P2 Workpiece processing position (exclusion position)

Claims (5)

搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラと、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力付与部から付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段とを備えたパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、
前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、
前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段と、
前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備え
前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成するとともに、
ほぼすべての撮像素子を撮像に利用する場合に、前記エリアカメラの撮像範囲を、前記付勢力付与部を含む位置に設定し、当該撮像範囲が現れた画像データ上で前記設定手段により前記一部の撮像素子の位置を選択して設定することができるように構成されていることを特徴とするパーツフィーダ用画像処理装置。
A camera that images the workpiece conveyed along the conveyance path, and the work that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path is excluded from the conveyance path by applying an urging force from the urging force applying unit, or the An image processing apparatus for parts feeder applied to a parts feeder having a work processing means for correcting posture on a conveyance path ,
As the camera, it has a plurality of image sensors arranged in the direction of conveyance of the workpiece and a direction orthogonal thereto, and adopts an area camera that acquires image data by these image sensors,
Of the plurality of image sensors that the area camera has, setting means for setting only a part of the image sensors that form a row orthogonal to the transport direction to be usable for imaging,
When using only the part of the image sensors for imaging, an image capturing unit that immediately captures the acquired image data from the area camera;
A work pass / fail judgment means for performing a work pass / fail judgment process based on the image data captured by the image capture means ,
The work processing means is configured to operate according to the determination result of the work quality determination means, and
When almost all of the imaging elements are used for imaging, the imaging range of the area camera is set to a position including the urging force applying unit, and the part is set by the setting means on the image data in which the imaging range appears. constructed have the image processing device for parts feeder according to claim Rukoto to the position of the imaging device can be set to select the.
搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラと、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段とを備えたパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、
前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、
前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを撮像に利用可能に設定する設定手段と、
前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備え
前記ワークの良否判別手段は、前記第1撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行うとともに、前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行い、
前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成することを特徴とするパーツフィーダ用画像処理装置。
A camera that images the workpiece conveyed along the conveyance path, and a biasing force applied to the workpiece that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path to eliminate or correct the posture on the conveyance path An image processing apparatus for parts feeder applied to a parts feeder provided with a workpiece processing means ,
As the camera, it has a plurality of image sensors arranged in the direction of conveyance of the workpiece and a direction orthogonal thereto, and adopts an area camera that acquires image data by these image sensors,
Among the plurality of image sensors included in the area camera, a first image sensor group that forms a row orthogonal to the transport direction, and is orthogonal to the transport direction on the downstream side of the first image sensor group in the transport direction. Setting means for setting the second imaging element group forming a row to be usable for imaging;
When using only the part of the image sensors for imaging, an image capturing unit that immediately captures the acquired image data from the area camera;
A work pass / fail judgment means for performing a work pass / fail judgment process based on the image data captured by the image capture means ,
The quality determination unit of the workpiece performs a quality determination process based on the image data acquired by the first image sensor group, and performs a quality determination process based on the image data acquired by the second image sensor group,
Discrimination result configuration to the image processing apparatus for parts feeder according to claim Rukoto to actuate the workpiece processing means in accordance with the quality decision means of the workpiece.
搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラと、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段とを備え、前記ワークとして、特定の面の一部分に所定の特徴点が形成されたものを用いるパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、
前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、
前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第1撮像素子群と、前記第1撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第2撮像素子群とを撮像に利用可能に設定する設定手段と、
前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備え
前記ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が前記第2撮像素子群の撮像範囲内にある場合に、当該ワークに形成された特徴点が前記第1撮像素子群の撮像範囲内に現れるように調整され、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端、および前記特徴点を検出可能な前処理手段をさらに備え、
前記第2撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると、当該画像データと同時に取得された第1撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点の検出を行い、
前記特徴点が検出されなかったワークに対して前記ワーク処理手段を作動させることを特徴とするパーツフィーダ用画像処理装置。
A camera that images the workpiece conveyed along the conveyance path, and a biasing force applied to the workpiece that has reached the workpiece processing position set on the conveyance path to eliminate or correct the posture on the conveyance path to a workpiece processing means, as the workpiece, an image processing apparatus for a parts feeder that is applied to the parts feeder of Ru used as the predetermined feature point is formed on a portion of a specific plane,
As the camera, it has a plurality of image sensors arranged in the direction of conveyance of the workpiece and a direction orthogonal thereto, and adopts an area camera that acquires image data by these image sensors,
Among the plurality of image sensors included in the area camera, a first image sensor group that forms a row orthogonal to the transport direction, and is orthogonal to the transport direction on the downstream side of the first image sensor group in the transport direction. Setting means for setting the second imaging element group forming a row to be usable for imaging;
When using only the part of the image sensors for imaging, an image capturing unit that immediately captures the acquired image data from the area camera;
A work pass / fail judgment means for performing a work pass / fail judgment process based on the image data captured by the image capture means ,
When the front end in the transport direction or the rear end in the transport direction of the workpiece is within the imaging range of the second imaging element group, the feature point formed on the workpiece appears in the imaging range of the first imaging element group. Adjusted,
Further comprising preprocessing means capable of detecting the front end in the transport direction of the workpiece or the rear end in the transport direction based on the image data captured by the image capturing means, and the feature point,
When the front end in the transport direction or the rear end in the transport direction of the workpiece is detected based on the image data acquired by the second image sensor group, the image data of the first image sensor group acquired simultaneously with the image data is used. Detect feature points,
The workpiece processing image processing apparatus for parts feeder according to claim Rukoto actuates the means for the work of the feature point is not detected.
前記設定手段により設定された前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせ、
前記画像取込手段が即時取り込んだ画像データに基づいて前記ワークを判別可能な前処理手段をさらに備え、
前記ワークの良否判別手段は、前記前処理手段によりワークが現れていると判別された画像データに基づいてワークの良否判別処理を行う請求項1〜の何れかに記載のパーツフィーダ用画像処理装置。
Causing the imaging by the part of the imaging elements set by the setting means to be continuously performed;
A pre-processing unit capable of discriminating the workpiece based on the image data immediately captured by the image capturing unit;
The image processing for parts feeder according to any one of claims 1 to 3 , wherein the quality determination unit for the workpiece performs a quality determination process for the workpiece based on image data determined by the preprocessing unit as having appeared. apparatus.
請求項1〜の何れかに記載のパーツフィーダ用画像処理装置を用いるものであって、
ワークが搬送される搬送路を有するパーツフィーダ本体と、
前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路に沿って搬送される前記ワークを撮像して画像データを取得するエリアカメラと、
前記搬送路上に設定されたワーク処理位置を通過するワークに対して、搬送路から排除若しくは搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段と、
前記ワークの良否判別手段が所定の外観若しくは姿勢のものでないと判別すると、前記ワーク処理手段を作動させるための指令を出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とするパーツフィーダ。
The image processing apparatus for parts feeder according to any one of claims 1 to 4 , wherein:
A parts feeder main body having a conveyance path through which the workpiece is conveyed;
An area camera that has a plurality of imaging elements arranged in a conveyance direction of the workpiece and a direction orthogonal thereto, images the workpiece conveyed along the conveyance path, and acquires image data;
Work processing means for excluding from the transport path or correcting the posture on the transport path with respect to the work passing through the work processing position set on the transport path,
A part feeder comprising: command output means for outputting a command for operating the work processing means when the work quality determination means is determined not to have a predetermined appearance or posture.
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