JP6598820B2 - 搬送装置、搬送方法および検査システム - Google Patents

Description

この発明は、ワークの一方面の撮像が行われる第１撮像位置、ワークを上下反転させる反転位置およびワークの他方面の撮像が行われる第２撮像位置の順序でワークを搬送する搬送装置および搬送方法、ならびに上記搬送装置によりワークを搬送しながら当該ワークを検査する検査システムに関するものである。

自動車の駆動部に用いられるコネクティングロッドやハブなどの立体的な形状を有する検査対象物（以下「ワーク」という）を検査するために、種々の検査装置が提供されている。例えば特許文献１に記載された検査装置では、２つの検査ユニットと、１つの姿勢変更機構とが設けられている。２つの検査ユニットのうち一方はワークの表面（一方面）を多方向から撮影する。当該撮影完了後にワークを姿勢変更機構が受け取り、上下反転させる。その後で、反転後のワークを他方の検査ユニットに渡し、当該検査ユニットがワークの裏面（他方面）を多方向から撮影する。そして上記撮影により得られた多数の画像に基づいてワークの外観が検査される。

特開２０１７−１５４２１号公報

上記のように構成された検査装置では、稼働中に複数のワークが同時に存在し、各ワークに対して搬送装置による搬送、検査ユニットによる検査、姿勢変更機構によるワーク反転などが並行して行われ、タクトタイムの向上が図られている。

ここで、タクトタイムの更なる向上のためには、ワークの移動速度をさらに高める必要がある。しかしながら、ワークはコネクティングロッドなどの金属製品であり、比較的重量物であるため、ワーク搬送のためのモータなどの駆動源の能力を単純に高めることで対応することは難しい。このため、ワークの表面を撮影するための第１撮像位置、ワークを上下反転させる反転位置およびワークの裏面を撮影するための第２撮像位置の順序で複数のワークを並行して効率的に搬送してスループットの更なる向上を図ることができる技術が要望されている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第１撮像位置、反転位置および第２撮像位置の順序で複数のワークを並行して効率的に搬送することができる搬送技術、ならびに当該搬送技術を用いて優れたスループットでワークを検査することができる検査システムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面の撮像が行われる第１撮像位置、ワークを上下反転が行われる反転位置およびワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面の撮像が行われる第２撮像位置の順序でワークを搬送する搬送装置であって、第１撮像位置に対向する第１受渡位置と、第１撮像位置との間でワークを移動させる第１移動部と、反転位置に対向する第２受渡位置と、反転位置との間でワークを移動させる第２移動部と、第２撮像位置に対向する第３受渡位置と、第２撮像位置との間でワークを移動させる第３移動部と、第１受渡位置から第２受渡位置にワークを送給する第１送給部と、第２受渡位置から第３受渡位置にワークを送給する第２送給部と、を備え、一方面が撮像されたワークおよび上下反転されたワークを、それぞれ上流ワークおよび下流ワークとしたとき、第１移動部による上流ワークの第１受渡位置への移動と、第２移動部による下流ワークの第２受渡位置への移動とを同期して実行し、第１送給部による上流ワークの第１受渡位置から第２受渡位置への送給と、第２送給部による下流ワークの第２受渡位置から第３受渡位置への送給とを同期して実行し、第２移動部による上流ワークの第２受渡位置から反転位置への移動と、第３移動部による下流ワークの第３受渡位置から第２撮像位置への移動とを同期して実行することを特徴としている。

また、本発明の第２態様は、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面の撮像が行われる第１撮像位置、ワークを上下反転が行われる反転位置およびワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面の撮像が行われる第２撮像位置の順序でワークを搬送する搬送方法であって、一方面が撮像されたワークを上流ワークとして第１撮像位置に対向する第１受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして反転位置に対向する第２受渡位置に移動させる第１工程と、上流ワークを第１受渡位置から第２受渡位置に送給するのに同期して、下流ワークの第２受渡位置から第２撮像位置に対向する第３受渡位置に送給する第２工程と、上流ワークを第２受渡位置から反転位置に移動させるのに同期して、下流ワークを第３受渡位置から第２撮像位置に移動させる第３工程とを備え、第１工程、第２工程および第３工程をこの順序で連続して行うことを特徴としている。

さらに、本発明の第３態様は、検査システムであって、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面を撮像する第１撮像装置と、ワークを上下反転させる反転装置と、ワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面を撮像する第２撮像装置と、上記搬送装置と、第１撮像装置および第２撮像装置により撮像された複数の画像に基づいてワークを検査する検査装置とを備えたことを特徴としている。

このように構成された発明では、第１撮像位置から反転位置への上流ワークの搬送が、（ａ−１）第１撮像位置から第１受渡位置への移動動作、（ａ−２）第１受渡位置から第２受渡位置への送給動作、（ａ−３）第２受渡位置から反転位置への移動動作とで構成されている。一方、反転位置から第２撮像位置への下流ワークの搬送が、（ｂ−１）反転位置から第２受渡位置への移動動作、（ｂ−２）第２受渡位置から第３受渡位置への送給動作、（ｂ−３）第３受渡位置から第２撮像位置への移動動作とで構成されている。そして、上記移動動作（ａ−１）、（ｂ−１）を同期して行い、上記送給動作（ａ−２）、（ｂ−２）を同期して行い、上記移動動作（ａ−３）、（ｂ−３）を同期して行っている。このため、２つのワーク（上流ワークおよび下流ワーク）が並行して効率的に搬送される。しかも、移動動作および送給動作は単純動作であるため、複数の動作を互いに連動させながらワーク搬送を行う従来技術に比べ、各動作の高速化が容易であり、ワーク搬送に要する時間を短縮することができる。

以上のように、本発明によれば、一方面が撮像されたワークを上流ワークとして第１撮像位置に対向する第１受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして反転位置に対向する第２受渡位置に移動させている。また、上流ワークを第１受渡位置から第２受渡位置に送給するのに同期して、下流ワークを第２受渡位置から第２撮像位置に対向する第３受渡位置に送給している。さらに、上流ワークを第２受渡位置から反転位置に移動させるのに同期して、下流ワークを第３受渡位置から第２撮像位置に移動させている。このため、複数のワークを並行して効率的に搬送することができる。しかも、当該搬送技術を検査システムに適用することで優れたスループットでワークを検査することができる。

本発明に係る搬送装置の一実施形態を装備する検査システムの全体構成を模式的に示す図である。 搬送装置の構成を示す斜視図である。 図１の検査システムに設けられる撮像装置および反転装置の一部を示す斜視図である。 撮像装置に設けられる保持部を示す斜視図である。 反転装置に設けられる保持部を示す斜視図である。 フェイスアップ状態でワークを支持するフェイスアップ用ワーク台の構成を示す斜視図である。 フェイスダウン状態でワークを支持するフェイスダウン用ワーク台の構成を示す斜視図である。 図１に示す検査システムにおけるワークの搬送および検査の一例を示すフローチャートである。 ワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。 ワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。

図１は本発明に係る搬送装置の一実施形態を装備する検査システムの全体構成を模式的に示す図である。図２は搬送装置の構成を示す斜視図である。図３は図１の検査システムに設けられる撮像装置および反転装置の一部を示す斜視図である。図４は撮像装置に設けられる保持部を示す斜視図である。図５は反転装置に設けられる保持部を示す斜視図である。なお、図１（および後で説明する図８、図９）においては、ワークＷＫとワーク台とを視覚的に区別するために、それぞれドットとハッチングを付している。この検査システム１は、２つの撮像装置（表面撮像装置２、裏面撮像装置３）と、反転装置４と、分別排出装置５と、これらの装置２〜５にワークＷＫを搬送する搬送装置６と、システムの各部を制御する制御装置７とを備えている。

表面撮像装置２は、搬送装置６の搬送基台６１（図２参照）の上面６１１から立設された４本の柱部材２１と、柱部材２１により支持される平板状のベース部材２２と、ベース部材２２に取り付けられた保持部２３と、保持部２３に保持されるワークＷＫの表面を撮像する撮像部２４（図１）とを備えている。保持部２３は、図４に示すように、ベース部材２２の中央部に設けられた開口２２１を挟んで配置された一対のチャック部材２３１、２３１を有している。チャック部材２３１、２３１はチャック駆動機構（図示省略）により駆動されることで、後で詳述するように搬送装置６により搬入位置Ｐldおよび上流受渡位置Ｐt1を経由して表面撮像位置Ｐi1に搬送されてきたワークＷＫを把持可能となっている。つまり、開口２２１を介して表面撮像位置Ｐｉ１に搬送されてきたワークＷＫを一対のチャック部材２３１、２３１が水平方向から挟み込むことにより表面撮像位置Ｐi1でワークＷＫを保持する。一方、チャック駆動機構により一対のチャック部材２３１、２３１を互いに離間させることでワークＷＫの保持を解除可能となっている。

そして、表面撮像装置２は表面撮像位置Ｐi1でワークＷＫを保持部２３で保持しながら撮像部２４によりワークＷＫの表面（一方面）を多方向から撮像する。なお、撮像部２４としては、例えば特許文献１に記載されたものと同様の構成を採用することができる。

こうして撮像部２４により撮像された複数の画像は制御装置７に送られて当該複数の画像に基づいてワークＷＫの表面（図６Ａ、図６Ｂ中の符号ＷＫａ）について検査される一方、撮像後のワークＷＫは搬送装置６により上流受渡位置Ｐt1および中央受渡位置Ｐt2を経由して反転位置Ｐｒに搬送され、反転装置４によってワークＷＫは上下反転される。

反転装置４は、搬送基台６１の長手方向Ｘにおいて表面撮像装置２の下流側（図１の右手側）で搬送基台６１の上面６１１から立設された２本の柱部材４１と、柱部材４１の上端同士を連結する連結部材４２と、連結部材４２に取り付けられた反転保持駆動部４３と、反転保持駆動部４３に回転自在に支持される反転保持部４４とを有している。反転保持部４４は、図５に示すように、互いに対向配置された一対のチャック部材４４１、４４１を有している。チャック部材４４１、４４１は後で詳述するように搬送装置６により反転位置Ｐｒに搬送されてきたワークＷＫを把持可能となっている。つまり、反転位置Ｐｒに搬送されてきたワークＷＫを一対のチャック部材４４１、４４１が水平方向から挟み込むことにより反転位置ＰｒでワークＷＫを保持する。また、保持状態のまま反転保持駆動部４３により一対のチャック部材４４１、４４１が１８０゜回転することでワークＷＫを上下反転させる。一方、反転保持駆動部４３により一対のチャック部材４４１、４４１を互いに離間させることでワークＷＫの保持を解除可能となっている。このように構成された反転装置４により上下反転されたワークＷＫは搬送装置６により中央受渡位置Ｐt2および下流受渡位置Ｐt3を経由して裏面撮像位置Ｐi2に搬送され、裏面撮像装置３により撮像される。

裏面撮像装置３は基本的に表面撮像装置２と同一構成を有している。したがって、同一構成については相当符号を付して構成説明を省略する。この裏面撮像装置３は、裏面撮像位置Ｐi2においてワークＷＫを保持部３３で保持しながら撮像部３４によりワークＷＫの裏面（他方面）を多方向から撮像する。こうして撮像された複数の画像は制御装置７に送られて当該複数の画像に基づいてワークＷＫの裏面について検査される一方、撮像後のワークＷＫは搬送装置６により下流受渡位置Ｐt3を経由して搬出位置Ｐulに搬送される。この搬出位置Ｐulでは、分別排出装置５が検査後のワークＷＫを良品と不良品とに分別しながら検査システム１から排出する。

次に、搬送装置６の構成について図１、図２、図６Ａおよび図６Ｂを参照しつつ説明する。図６Ａはフェイスアップ状態でワークを支持するフェイスアップ用ワーク台の構成を示す斜視図であり、図６Ｂはフェイスダウン状態でワークを支持するフェイスダウン用ワーク台の構成を示す斜視図である。フェイスアップ用ワーク台（以下「ＦＵワーク台６２ａ」という）は図６Ａに示すようにベース部材６２１から２本のコラム６２２、６２３が立設されている。各コラム６２２、６２３の上面でワークＷＫの裏面ＷＫｂを下方から支持可能となっている。また、各コラム６２２、６２３の上面には２つの位置決めピン６２４がワークＷＫの裏面ＷＫｂに設けられた凹部６２５（図６Ｂ参照）に対して挿脱自在に立設されている。このため、位置決めピン６２４に対して凹部６２５を対向させながらワークＷＫをコラム６２２、６２３の上面に載置させると、図２に示すようにワークＷＫの表面ＷＫａを上方に向けた状態でＦＵワーク台６２ａに位置決め支持される。

もう一方のフェイスダウン用ワーク台（以下「ＦＤワーク台６２ｂ」という）は図６Ｂに示すようにＦＵワーク台６２ａと同様にベース部材６２１から２本のコラム６２２、６２３が立設されている。各コラム６２２、６２３の上面には、ワークＷＫの表面ＷＫａに係合可能な形状に仕上げられている。このため、コラム６２２、６２３の上面にワークＷＫの表面ＷＫａを載置させることで、図２に示すようにワークＷＫの裏面ＷＫｂを上方に向けた状態でＦＤワーク台６２ｂに支持される。

搬送装置６では、Ｘ方向に延設された搬送基台６１上に４つのステージ６３ａ〜６３ｄがＸ方向に配列されている。これらのうちステージ６３ａはＦＵワーク台６２ａをベース部材６４ａで保持した構造を有している。そして、制御装置７からの指令にしたがってＸ駆動部６５ａが作動することでステージ６３ａが搬入位置Ｐldと上流受渡位置Ｐt1との間をＸ方向に往復移動する。このため、フェイスアップ状態のワークＷＫをＦＵワーク台６２ａで支持しながら上流受渡位置Ｐt1に送給し、空状態のＦＵワーク台６２ａを搬入位置Ｐldに戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ６３ａとＸ駆動部６５ａとがワークＷＫを搬入位置Ｐldから上流受渡位置Ｐt1に送給する送給部６６ａとしての機能を有している。なお、本実施形態では、上流受渡位置Ｐt1を表面撮像位置Ｐi1の鉛直直下に設定し、その他の受渡位置Ｐt2、Ｐt3についてもそれぞれ反転位置Ｐｒおよび裏面撮像位置Ｐi2の鉛直直下に設定している。また、本実施形態では、Ｘ駆動部６５ａとしては回転モータとボールネジ機構とを組み合わせた駆動部やリニアモータを用いた直動機構を有する駆動部などを用いることができる。この点については次に説明するＸ駆動部６５ｂ〜６５ｄについても同様である。

Ｘ方向においてＸ駆動部６５ａの下流側にＸ駆動部６５ｂが設けられ、ＦＵワーク台６２ａをベース部材６４ｂで保持したステージ６３ｂを上流受渡位置Ｐt1と中央受渡位置Ｐt2との間をＸ方向に往復移動させる。このため、フェイスアップ状態のワークＷＫをＦＵワーク台６２ａで支持しながら中央受渡位置Ｐt2に送給し、空状態のＦＵワーク台６２ａを上流受渡位置Ｐt1に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ６３ｂとＸ駆動部６５ｂとがワークＷＫを上流受渡位置Ｐt1から中央受渡位置Ｐt2に送給する送給部６６ｂとしての機能を有している。

また、Ｘ駆動部６５ｂに続いてＸ駆動部６５ｃ、６５ｄがＸ駆動部６５ａ、６５ｂと同様に配設されている。つまり、Ｘ方向においてＸ駆動部６５ｂの下流側にＸ駆動部６５ｃが設けられ、ＦＤワーク台６２ｂをベース部材６４ｃで保持したステージ６３ｃを中央受渡位置Ｐt2と下流受渡位置Ｐt3との間をＸ方向に往復移動する。このため、フェイスダウン状態のワークＷＫをＦＤワーク台６２ｂで支持しながら第３受渡位置Ｐt2に送給し、空状態のＦＤワーク台６２ｂを中央受渡位置Ｐt2に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ６３ｃとＸ駆動部６５ｃとがワークＷＫを中央受渡位置Ｐt2から下流受渡位置Ｐt3に送給する送給部６６ｃとしての機能を有している。

さらに、Ｘ方向においてＸ駆動部６５ｃの下流側にＸ駆動部６５ｄが設けられ、ＦＤワーク台６２ｂをベース部材６４ｄで保持したステージ６３ｄを下流受渡位置Ｐt3と搬出位置Ｐulとの間をＸ方向に往復移動する。このため、フェイスダウン状態のワークＷＫをＦＤワーク台６２ｂで支持しながら搬出位置Ｐulに送給し、空状態のＦＤワーク台６２ｂを下流受渡位置Ｐt3に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ６３ｄとＸ駆動部６５ｄとがワークＷＫを下流受渡位置Ｐt3から搬出位置Ｐulに送給する送給部６６ｄとしての機能を有している。

また、搬送装置６では、図１に示すように、３台の昇降機構６７ａ〜６７ｃがそれぞれ受渡位置Ｐt1〜Ｐt3に配設されている。各昇降機構６７ａ〜６７ｃは、搬送基台６１の内部で鉛直方向Ｚに立設されたガイド部材６７１と、ガイド部材６７１に沿ってＺ方向に移動自在に設けられたスライド部材６７２と、スライド部材６７２を鉛直方向Ｚに移動させる直動機構を有するＺ駆動部（図示省略）とを有している。

昇降機構６７ａでは、制御装置７からの指令にしたがってＺ駆動部が作動することでステージ６３ａが上流受渡位置Ｐt1と表面撮像位置Ｐi1との間をＺ方向に移動し、表面撮像装置２へのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、ワークＷＫを保持したステージ６３ａが上流受渡位置Ｐt1に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することでワークＷＫが表面撮像位置Ｐi1に位置決めされる。そして、表面撮像装置２の保持部２３でワークＷＫが保持された後にスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って下降することで空状態のＦＵワーク台６２ａをベース部材６４ａとともに上流受渡位置Ｐt1に戻すことが可能となっている。

また、別のステージ６３ｂが上流受渡位置Ｐt1と表面撮像位置Ｐi1との間をＺ方向に移動することで、表面撮像装置２からのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、空状態のＦＵワーク台６２ａを有するステージ６３ｂが上流受渡位置Ｐt1に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することで当該ステージ６３ｂが表面撮像位置Ｐi1に位置決めされる。これにより表面が撮像されたワークＷＫがステージ６３ｂに支持される。この後で、保持部２３によるワークＷＫの保持が解除され、ワークＷＫのステージ６３ｂへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材６７２の下降によって当該ワークＷＫがステージ６３ｂに支持されながら上流受渡位置Ｐt1に戻され、さらに送給部６６ｂによって上流受渡位置Ｐt1から中央受渡位置Ｐt2に送給される。

この中央受渡位置Ｐt2では、昇降機構６７ｂが設けられており、制御装置７からの指令にしたがってＺ駆動部が作動することでステージ６３ｂが中央受渡位置Ｐt2と反転位置Ｐｒとの間をＺ方向に移動し、反転装置４へのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、ワークＷＫを保持したステージ６３ｂが中央受渡位置Ｐt2に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することでワークＷＫが反転位置Ｐｒに位置決めされる。そして、反転装置４の保持部４１でワークＷＫが保持された後にスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って下降することで空状態のＦＵワーク台６２ａをベース部材６４ａとともに中央受渡位置Ｐt2に戻すことが可能となっている。

また、別のステージ６３ｃが中央受渡位置Ｐt2と反転位置Ｐｒとの間をＺ方向に移動することで、反転装置４からのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、空状態のＦＤワーク台６２ｂを有するステージ６３ｃが上流受渡位置Ｐt1に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することで当該ステージ６３ｃが反転位置Ｐｒに位置決めされる。これにより反転装置４により上下反転されてフェイスダウン状態となったワークＷＫがステージ６３ｃに支持される。この後で、保持部４１によるワークＷＫの保持が解除され、ワークＷＫのステージ６３ｃへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材６７２の下降によって当該ワークＷＫがステージ６３ｃに支持されながら中央受渡位置Ｐt2に戻され、さらに送給部６６ｃによって中央受渡位置Ｐt2から下流受渡位置Ｐt3に送給される。

この下流受渡位置Ｐt3では、昇降機構６７ｃが設けられている。制御装置７からの指令にしたがってＺ駆動部が作動することでステージ６３ｃが下流受渡位置Ｐt3と裏面撮像位置Ｐi2との間をＺ方向に移動し、裏面撮像装置３へのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、ワークＷＫを保持したステージ６３ｃが下流受渡位置Ｐt3に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することでワークＷＫが裏面撮像位置Ｐi2に位置決めされる。そして、裏面撮像装置３の保持部３３でワークＷＫが保持された後にスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って下降することで空状態のＦＤワーク台６２ｂをベース部材６４ｂとともに下流受渡位置Ｐt3に戻すことが可能となっている。

また、別のステージ６３ｄが下流受渡位置Ｐt3と裏面撮像位置Ｐi2との間をＺ方向に移動することで、裏面撮像装置３からのワークＷＫの受渡しが実行される。すなわち、空状態のＦＤワーク台６２ｂを有するステージ６３ｄが下流受渡位置Ｐt3に位置した状態で搬送基台６１の内部に後退していたスライド部材６７２がガイド部材６７１に沿って上昇することで当該ステージ６３ｄが裏面撮像位置Ｐi2に位置決めされる。これにより裏面撮像装置３により裏面が撮像されたワークＷＫがステージ６３ｄに支持される。この後で、保持部３３によるワークＷＫの保持が解除され、ワークＷＫのステージ６３ｄへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材６７２の下降によって当該ワークＷＫがステージ６３ｄに支持されながら下流受渡位置Ｐt3に戻され、さらに送給部６６ｄによって下流受渡位置Ｐt3から搬出位置Ｐulに送給される。

検査システム１では、システム各部を制御するために制御装置７が設けられている。制御装置７は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理部７１、ＲＡＭ（Random access memory）などのメモリ７２、ハードディスクドライブ等の記憶部７３を有するコンピュータにより構成される。記憶部７３には、ワークＷＫの搬送および検査を実行するためのコンピュータプログラムがインストールされている。当該コンピュータプログラムにしたがってシステム各部を制御して複数のワークＷＫを並行して効率的に検査する。以下においては、検査システム１による動作の一例を図７ないし図９を参照しつつステージ６３ａ〜６３ｄによるワークＷＫの搬送手順を中心に説明する。

図７は図１に示す検査システムにおけるワークの送給および検査の一例を示すフローチャートである。図８および図９はワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。図７では、ボックス中の上段にワークの有無およびワークの識別記号を付し、動作内容が併せて記載されている。ここでは、図８の（ａ）欄に示すように、裏面撮像装置３によるワークＷＫ２の裏面撮像、反転装置４によるワークＷＫ３の上下反転および表面撮像装置２によるワークＷＫの表面撮像が開始されるが、そのとき、検査を終了したワークＷＫ１を保持するステージ６３ｄは搬出位置Ｐulに位置決めされ、分別排出装置５による分別搬出を待っている（ステップＳｄ１）。また、ステージ６３ａは空状態で図中の矢印で示すように上流受渡位置Ｐt1から搬入位置Ｐldに移動し、次のワークＷＫ５が搬入されるのを待機する（ステップＳａ１）。さらに、空状態のステージ６３ｂ、６３ｃはそれぞれ中央受渡位置Ｐt2および下流受渡位置Ｐt3で待機している（ステップＳｂ１、Ｓｃ１）。

裏面撮像装置３によるワークＷＫ２の裏面撮像、反転装置４によるワークＷＫ３の上下反転および表面撮像装置２によるワークＷＫの表面撮像を実行している間に、ステージ６３ａは次のワークＷＫ５を受け取る（ステップＳａ２）。また、図８の（ｂ）欄中の矢印で示すように、ステージ６３ｂ〜６３ｄがそれぞれ上流受渡位置Ｐt1、中央受渡位置Ｐt2および下流受渡位置Ｐt3に移動して待機する（ステップＳｂ２、Ｓｃ２、Ｓｄ２）。裏面撮像、上下反転および表面撮像の進行後に、図８の（ｃ）欄中の矢印で示すように、新たなワークＷＫ５を保持したステージ６３ａは上流受渡位置Ｐt1の近傍位置まで移動して待機する（ステップＳａ３）。また、ステージ６３ｂは昇降機構６７ａによって表面撮像位置Ｐi1の直前位置まで上昇して待機する（ステップＳｂ３）。また、ステージ６３ｃは昇降機構６７ｂによって反転位置Ｐｒの直前位置まで上昇して待機する（ステップＳｃ３）。さらに、ステージ６３ｄは昇降機構６７ｃによって裏面撮像位置Ｐi2の直前位置まで上昇して待機する（ステップＳｄ３）。

そして、表面撮像、上下反転および裏面撮像の完了とともに、図８の（ｄ）欄中の矢印で示すように、ステージ６３ｂ〜６３ｄはそれぞれ表面撮像位置Ｐi1、反転位置Ｐｒおよび裏面撮像位置Ｐi2まで上昇してワークＷＫ４、ＷＫ３、ＷＫ２を受け取り、支持する（ステップＳｂ４、Ｓｃ４、Ｓｄ４）。これらのワーク支持後に、撮像済のワークＷＫ４の保持部２３による保持、反転済のワークＷＫ３の反転保持部４４による保持ならびに撮像済のワークＷＫ２の保持部３３による保持を解除する。これによって、ステージ６３ｂ〜６３ｄへのワークＷＫ４、ＷＫ３、ＷＫ２の移載が完了する。

それに続いて、図９の（ａ）欄中の矢印で示すように、ステージ６３ｂ〜６３ｄはそれぞれ上流受渡位置Ｐt1、中央受渡位置Ｐt2および下流受渡位置Ｐt3に下降する（ステップＳｂ５、Ｓｃ５、Ｓｄ５）。また、図９の（ｂ）欄中の矢印で示すように、ステージ６３ａ〜６３ｄはそれぞれ上流受渡位置Ｐt1、中央受渡位置Ｐt2、下流受渡位置Ｐt3および搬出位置Ｐulに移動する（ステップＳａ４、Ｓｂ６、Ｓｃ６、Ｓｄ６）。さらに、図９の（ｃ）欄中の矢印で示すように、ステージ６３ａ〜６３ｃはそれぞれ表面撮像位置Ｐi1、反転位置Ｐｒおよび裏面撮像位置Ｐi2まで上昇する（ステップＳａ５、Ｓｂ７、Ｓｃ７）。また、上記上昇完了直後に、図９の（ｄ）欄に示すように、保持部２３によりワークＷＫ５が保持されてワークＷＫ５の表面撮像装置２への移載が完了する。また、反転保持部４４によりワークＷＫ４が保持されてワークＷＫ４の反転装置４への移載が完了する。さらに、保持部３３によりワークＷＫ３が保持されてワークＷＫ３の裏面撮像装置３への移載が完了する。なお、これらのワーク保持動作と並行して、分別排出装置５による分別搬出が行われる間、ステージ６３ｄは搬出位置Ｐulに待機する。

こうして、ワークＷＫ５の表面撮像、ワークＷＫ４の上下反転およびワークＷＫ３の裏面撮像の準備が完了すると、ステージ６３ａ〜６３ｃは下降を開始する（ステップＳａ６、Ｓｂ８、Ｓｃ８）とともに、表面撮像装置２によるワークＷＫ５の表面撮像、反転装置４によるワークＷＫ４の上下反転を開始し、最初のステップＳａ１、Ｓｂ１、Ｓｃ１、Ｓｄ１に戻り、上記した一連の動作を継続させる。

以上のように、本実施形態では、例えば図７、図８の（ｄ）欄、図９の（ａ）〜（ｃ）欄に示すように、表面撮像済のワークＷＫ４（本発明の「上流ワーク」の一例に相当）を表面撮像位置Ｐi1（本発明の「第１撮像位置」の一例に相当）から上流受渡位置Ｐt1（本発明の「第１受渡位置」の一例に相当）に移動させるのと同期して、上下反転されたワークＷＫ３（本発明の「下流ワーク」の一例に相当）を反転位置Ｐｒから中央受渡位置Ｐt2（本発明の「第２受渡位置」の一例に相当）に移動させる。それに続いて、ワークＷＫ４を上流受渡位置Ｐt1から中央受渡位置Ｐt2に送給するのに同期して、ワークＷＫ３を中央受渡位置から下流受渡位置（本発明の「第３受渡位置」の一例に相当）に送給させる。さらに、ワークＷＫ４を中央受渡位置Ｐt2から反転位置Ｐｒに移動させるのに同期して、ワークＷＫ３を下流受渡位置から裏面撮像位置Ｐi2（本発明の「第２撮像位置」の一例に相当）に移動させている。このため、複数のワークＷＫを並行して効率的に搬送することができる。しかも、当該搬送技術を検査システム１に適用することで優れたスループットでワークを検査することができる。

また、本実施形態では、表面撮像装置２、反転装置４および裏面撮像装置３の間でのワークＷＫの搬送のみならず、未処理ワークＷＫ（図７、図８におけるワークＷＫ５がこれに相当）の上流受渡位置Ｐt1への搬入、ならびに処理済ワークＷＫ（図７、図８におけるワークＷＫ１がこれに相当）の搬出位置Ｐulへの搬出についても、上記ワークの送給や移動動作に同期して行っているため、搬送効率を低下させることなく、ワークＷＫを連続的に搬送し、検査を高スループットで継続させることができる。

また、上記実施形態では、ワークＷＫをそのまま搬送しているのではなく、ワークＷＫに適合するワーク台６２ａ、６２ｂを用いてワークＷＫを搬送している。このため、ワークＷＫを安定して搬送することができる。また、表面撮像装置２の保持部２３、反転装置４の反転保持部４４および裏面撮像装置３の保持部３３によりワークＷＫの保持や保持解除を確実に、しかも安定して行うことができる。また、本実施形態ではワーク台６２ａ、６２ｂにワークＷＫを保持した状態ではなく、それらをベース部材６４ａ〜６４ｄで支持して構成されたステージ６３ａ〜６３ｄを送給および移動させているため、ワークＷＫやワーク台６２ａ，６２ｂの種類、形状や大きさなどの影響を受けずにワークＷＫを送給することができ、優れた汎用性を有している。

また、上記実施形態では、受渡位置Ｐt1〜Ｐt3がそれぞれ表面撮像位置Ｐi1、反転位置Ｐｒおよび裏面撮像位置Ｐi2の鉛直直下位置である。つまり、図１〜図３から明らかなように、検査システム１では、搬送装置６の鉛直上方に表面撮像装置２、反転装置４および裏面撮像装置３が積み重ねられた積層構造を有している。その結果、検査システム１のフットプリントを抑制することができる。

また、Ｘ駆動部６５ａ〜６５ｄによるＸ方向の送給と、昇降機構６７ａ〜６７ｃによるＺ方向の昇降移動とを組み合わせてワークＷＫを二次元的に搬送している。いずれの駆動もいわゆる直動機構を用いており、ワークＷＫの移動動作および送給動作は単純動作となる。そのため、各動作の高速化が容易であり、全体的に搬送速度を向上させることができる。その結果、ワーク搬送に要する時間を短縮することができる。

上記したように、本実施形態では、ワークＷＫの表面ＷＫａおよび裏面ＷＫｂがそれぞれ本発明の「ワークの一方面」および「ワークの他方面」の一例に相当している。また、ステージ６３ａ、６３ｂおよび昇降機構６７ａが本発明の「第１移動部」として機能し、ステージ６３ｂ、６３ｃおよび昇降機構６７ｂが本発明の「第２移動部」として機能し、ステージ６３ｃ、６３ｄおよび昇降機構６７ｃが本発明の「第３移動部」として機能している。また、送給部６６ａ〜６６ｄがそれぞれ本発明の「搬入部」、「第１送給部」、「第２送給部」および「搬出部」として機能している。また、表面撮像装置２および裏面撮像装置３がそれぞれ本発明の「第１撮像装置」および「第２撮像装置」の一例に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、ワークＷＫをステージ６３ａ〜６３ｄにより支持しながら搬送しているが、ワーク台６２ａ、６２ｂで支持した状態あるいはワークＷＫ単体で搬送するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、搬入位置Ｐld、受渡位置Ｐt1〜Ｐｔ、搬出位置Ｐulを直線状に配置しているが、配置パターンはこれに限定されるものではなく、例えば上方からの平面視で略Ｌ字状に配置してもよい。

また、上記実施形態では、表面撮像装置２、反転装置４および裏面撮像装置３を搬送装置６の鉛直上方に配置しているが、それらの配置はこれに限定されるものではない。例えば表面撮像装置２、反転装置４および裏面撮像装置３の一部あるいは全部をＸ方向と直交する水平方向に搬送装置６と隣接して配置してもよい。

さらに、上記実施形態では、ワークＷＫとしてコネクティングロッドやハブなどを例示して説明したが、ワークＷＫはこれに限定されるものではなく、ワークＷＫには他の金属製品や樹脂製品なども含まれる。

この発明は、第１撮像位置、反転位置および第２撮像位置の順序で複数のワークを搬送する搬送技術ならびに上記搬送技術を用いてワークを搬送しながら当該ワークを検査する検査システム全般に適用することができる。

１…検査システム
２…表面撮像装置
３…裏面撮像装置
４…反転装置
６…搬送装置
７…制御装置
６２ａ…ＦＵワーク台
６２ｂ…ＦＤワーク台
６６ａ…送給部（搬入部）
６６ｂ…送給部（第１送給部）
６６ｃ…送給部（第２送給部）
６６ｄ…送給部（搬出部）
Ｐi1…表面撮像位置（第１撮像位置）
Ｐi2…裏面撮像位置（第２撮像位置）
Ｐld…搬入位置
Ｐｒ…反転位置
Ｐt1…上流受渡位置（第１受渡位置）
Ｐt2…中央受渡位置（第２受渡位置）
Ｐt3…下流受渡位置（第３受渡位置）
Ｐul…搬出位置
ＷＫ、ＷＫ１〜ＷＫ５…ワーク
ＷＫａ…（ワークＷＫの）表面
ＷＫｂ…（ワークＷＫの）裏面

Claims (9)

1. ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面の撮像が行われる第１撮像位置、前記ワークを上下反転が行われる反転位置および前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面の撮像が行われる第２撮像位置の順序で前記ワークを搬送する搬送装置であって、
   前記第１撮像位置に対向する第１受渡位置と、前記第１撮像位置との間で前記ワークを移動させる第１移動部と、
   前記反転位置に対向する第２受渡位置と、前記反転位置との間で前記ワークを移動させる第２移動部と、
   前記第２撮像位置に対向する第３受渡位置と、前記第２撮像位置との間で前記ワークを移動させる第３移動部と、
   前記第１受渡位置から前記第２受渡位置に前記ワークを送給する第１送給部と、
   前記第２受渡位置から前記第３受渡位置に前記ワークを送給する第２送給部と、を備え、
   前記一方面が撮像されたワークおよび上下反転されたワークを、それぞれ上流ワークおよび下流ワークとしたとき、
   前記第１移動部による前記上流ワークの前記第１受渡位置への移動と、前記第２移動部による前記下流ワークの前記第２受渡位置への移動とを同期して実行し、
   前記第１送給部による前記上流ワークの前記第１受渡位置から前記第２受渡位置への送給と、前記第２送給部による前記下流ワークの前記第２受渡位置から前記第３受渡位置への送給とを同期して実行し、
   前記第２移動部による前記上流ワークの前記第２受渡位置から前記反転位置への移動と、前記第３移動部による前記下流ワークの前記第３受渡位置から前記第２撮像位置への移動とを同期して実行する
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置であって、
   前記第１送給部による前記上流ワークの前記第２受渡位置への送給と、前記第２送給部による前記下流ワークの前記第３受渡位置への送給とに同期して、前記上流ワークに続くワークを未処理ワークとして前記第１受渡位置を搬入する搬入部をさらに備える搬送装置。
3. 請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記第１移動部は、前記第２移動部による前記上流ワークの前記反転位置への移動と、前記第３移動部による前記下流ワークの前記第２撮像位置への移動とに同期して、前記未処理ワークを前記第１受渡位置から前記第１撮像位置に移動させる搬送装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記第１送給部による前記上流ワークの前記第２受渡位置への移動と、前記第２送給部による前記下流ワークの前記第３受渡位置への送給とに同期して、前記下流ワークの直前に他方面の撮像が行われて前記第３受渡位置に位置しているワークを処理済ワークとして前記第３受渡位置から搬出する搬出部をさらに備える搬送装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記ワークを挿脱自在に支持するワーク台を複数個設け、
   前記ワークの送給は前記ワークを支持する前記ワーク台を送給させることで行われ、前記ワークの移動は前記ワークを支持する前記ワーク台を移動させることで行われる搬送装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記第１受渡位置、前記第２受渡位置および前記第３受渡位置はそれぞれ前記第１撮像位置と、前記反転位置および前記第２撮像位置の鉛直下方の位置である搬送装置。
7. 請求項６に記載の搬送装置であって、
   鉛直方向において、前記第１受渡位置、前記第２受渡位置および前記第３受渡位置は同一高さ位置であり、
   前記第１移動部、前記第２移動部および前記第３移動部は鉛直方向に前記ワークを移動させる直動機構を有し、
   前記第１送給部および前記第２送給部は水平方向に前記ワークを移動させる直動機構を有する搬送装置。
8. ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面の撮像が行われる第１撮像位置、前記ワークを上下反転が行われる反転位置および前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面の撮像が行われる第２撮像位置の順序で前記ワークを搬送する搬送方法であって、
   前記一方面が撮像されたワークを上流ワークとして前記第１撮像位置に対向する第１受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして前記反転位置に対向する第２受渡位置に移動させる第１工程と、
   前記上流ワークを前記第１受渡位置から前記第２受渡位置に送給するのに同期して、前記下流ワークの前記第２受渡位置から前記第２撮像位置に対向する第３受渡位置に送給する第２工程と、
   前記上流ワークを前記第２受渡位置から前記反転位置に移動させるのに同期して、前記下流ワークを前記第３受渡位置から前記第２撮像位置に移動させる第３工程とを備え、
   前記第１工程、前記第２工程および前記第３工程をこの順序で連続して行うことを特徴とする搬送方法。
9. ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面を撮像する第１撮像装置と、
   前記ワークを上下反転させる反転装置と、
   前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面を撮像する第２撮像装置と、
   請求項１ないし７のいずれか一項に記載の搬送装置と、
   前記第１撮像装置および前記第２撮像装置により撮像された複数の画像に基づいて前記ワークを検査する検査装置と
   を備えたことを特徴とする検査システム。

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