JP7343383B2 - work picking device - Google Patents

work picking device Download PDF

Info

Publication number
JP7343383B2
JP7343383B2 JP2019229571A JP2019229571A JP7343383B2 JP 7343383 B2 JP7343383 B2 JP 7343383B2 JP 2019229571 A JP2019229571 A JP 2019229571A JP 2019229571 A JP2019229571 A JP 2019229571A JP 7343383 B2 JP7343383 B2 JP 7343383B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
workpiece
robot arm
work
tray
dispensing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019229571A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021095282A (en
Inventor
広大 小山
優 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yazaki Corp filed Critical Yazaki Corp
Priority to JP2019229571A priority Critical patent/JP7343383B2/en
Publication of JP2021095282A publication Critical patent/JP2021095282A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7343383B2 publication Critical patent/JP7343383B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Feeding Of Articles To Conveyors (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、ワークを1つずつロボットアームによりピッキングするワークピッキング装置に関する。 The present invention relates to a workpiece picking device that picks workpieces one by one using a robot arm.

例えば、電気コネクタのハウジング等の部品やその他各種の物品を、ロボットアームで1つずつ取り出して向きを整えた状態で、組立工程などへ向けて払い出すワークピッキング装置が広く知られている。これらのピッキング装置では、テーブル面上にばらばらな状態で載る複数のワークの位置および姿勢を表す画像情報をカメラで取得し、その情報に基づいてロボットアームによりピッキング可能なワークを特定して、ワークを1つずつロボットアームにより取り上げる。そして、取り上げたワークをロボットアームからワーク払い出し装置に受け渡し、ワーク払い出し装置によって、ワークを1つずつ所定の向きでそれぞれワーク払い出しトレイ(例えば、挿入状態においてワークの向きが変わらないような樋状のトレイ)に払い出すようにしている。 For example, a work picking device is widely known in which a robot arm picks out parts such as electrical connector housings and various other items one by one, arranges the orientation, and then sends them out for an assembly process or the like. These picking devices use a camera to acquire image information representing the positions and postures of multiple workpieces placed on a table surface, and based on that information, the robot arm identifies the workpieces that can be picked. are picked up one by one by a robot arm. Then, the picked-up workpieces are transferred from the robot arm to the workpiece dispensing device, and the workpieces are placed one by one in a predetermined direction on a workpiece dispensing tray (for example, a gutter-shaped tray that does not change the orientation of the workpieces when inserted). I try to dispense it into a tray).

ところで、特許文献1に記載の装置のように、ロボットアームでワークを取り上げた場合、ロボットアームの姿勢を制御することによって、水平面内でワークの向きを左右方向や前後方向に変えることは容易にできるが、ロボットアームはワークを上方に持ち上げて下方に降ろす動作を取る関係から、垂直面内での向きを変えることは容易ではない。例えば、上下外面を上下に向けた姿勢のワークを、上下外面を左右に向けた姿勢に変えたり、左右外面を左右に向けた姿勢のワークを、左右外面を上下に向けた姿勢に変えたりすることは容易にできない。 By the way, when a workpiece is picked up by a robot arm, as in the device described in Patent Document 1, it is easy to change the direction of the workpiece in the horizontal plane from side to side or back and forth by controlling the posture of the robot arm. However, since the robot arm lifts the workpiece upward and lowers it downward, it is not easy to change its orientation in the vertical plane. For example, you can change a workpiece with its upper and lower outer surfaces facing up and down to one with its upper and lower outer surfaces facing left and right, or change a workpiece with its left and right outer surfaces facing left and right to one with its left and right outer surfaces facing up and down. That cannot be done easily.

そのため、ロボットアームで取り上げ可能と認識されるワークの姿勢(向き)の選択肢が少なくなり、選択不可になるたびにピッキング操作を「待ち」にして供給側のワークの姿勢変更操作をする必要があり、その分だけ作業時間が増加するという問題がある。また、向きの異なるワークの姿勢を、払い出し装置に装備した転回機構や反転機構で変更するというものもあるが、設備が複雑化するという問題がある。 As a result, there are fewer options for the posture (orientation) of the workpiece that can be recognized as being pickable by the robot arm, and each time a selection becomes impossible, it is necessary to put the picking operation on "wait" and perform an operation to change the posture of the workpiece on the supply side. , there is a problem that the working time increases accordingly. In addition, there is a method in which the posture of workpieces having different orientations is changed using a turning mechanism or a reversing mechanism installed in a dispensing device, but this method has the problem of complicating the equipment.

また、特許文献2には、一部が磁性体で構成されたワークの向きを電磁石を用いて変えることができる装置が記載されているが、コネクタハウジング等の樹脂で形成されたワークをピッキングする装置には適用できない。 Further, Patent Document 2 describes a device that can use an electromagnet to change the orientation of a workpiece that is partially made of a magnetic material, but it is difficult to pick a workpiece that is made of resin such as a connector housing. Not applicable to equipment.

国際公開第2017/154719号International Publication No. 2017/154719 国際公開第2017/94111号International Publication No. 2017/94111

上述のように、従来では、設備の複雑化を避けながら、ロボットアームで取り上げたワークの向きを簡単に変えることができず、そのためロボットアームでピッキング可能なワークの姿勢の選択肢が少なくなり、結果的に作業時間が長くなるという問題があった。 As mentioned above, in the past, it was not possible to easily change the orientation of the workpiece picked up by the robot arm while avoiding complication of equipment, and as a result, there were fewer options for the posture of the workpiece that could be picked by the robot arm. There was a problem in that the working time became longer.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特別な転回装置を組み込まない簡単な構成で、磁性体などに材種を問わない各種のワークを縦向きから横向きに変えたり横向きから縦向きに変えたりすることができ、結果的に作業時間(サイクルタイム)の短縮を図ることのできるワークピッキング装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to convert various workpieces of any material, such as magnetic materials, from vertical to horizontal with a simple configuration that does not incorporate a special turning device. It is an object of the present invention to provide a workpiece picking device which can be changed from horizontal to vertical, and which can shorten working time (cycle time) as a result.

前述した目的を達成するために、本発明に係るワークピッキング装置は、下記(1)~(4)を特徴としている。
(1) ワークを掴んで移動し、移載予定箇所にて、掴んだワークを解放するロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
前記移載予定箇所に配置され、前記ロボットアームから解放されるワークを受け取って、所定の向きで当該ワークを払い出しトレイに向けて払い出すワーク払い出し装置と、
を備え、
前記払い出し装置は、
前記ロボットアームの掴んだワークが載置されるテーブルと、
前記ワークのサイズに応じた高さを有して前記テーブル上のワーク載置予定部に隣接配置され、テーブル上に載置されたワークの位置や姿勢を整えるガイドと、
前記テーブル上に載置されたワークを前記払い出しトレイに向けて押し出すワーク押し出し手段と、
を有しており、
前記制御装置は、
前記ロボットアームが掴んだワークを前記払い出し装置に受け渡すときに、前記ロボットアームが掴んだワークの向きに応じて、前記ワーク載置予定部に直接ワークを載せて前記ロボットアームから前記ワークを離す通常載置モードと、前記ガイドの前記ワーク載置予定部に隣接する側の縁部に、該縁部よりも前記ワーク載置予定部側に重心が位置するように前記ワークを載せ、その状態で前記ロボットアームから当該ワークを離すことにより、前記ガイドの縁部を支点にして当該ワークを転回させ当該ワークの向きを変える姿勢変換載置モードと、のいずれか一方の載置モードを選択し、選択した載置モードで動作するように前記ロボットアームを制御する、
ことを特徴とするワークピッキング装置。
In order to achieve the above-mentioned object, the work picking device according to the present invention is characterized by the following (1) to (4).
(1) A robot arm that grabs a workpiece, moves it, and releases the gripped workpiece at the scheduled transfer location;
a control device that controls the operation of the robot arm;
a workpiece dispensing device placed at the scheduled transfer location, receiving a workpiece to be released from the robot arm, and dispensing the workpiece in a predetermined direction toward a dispensing tray;
Equipped with
The dispensing device is
a table on which a workpiece grabbed by the robot arm is placed;
a guide having a height corresponding to the size of the workpiece and arranged adjacent to the workpiece placement area on the table to adjust the position and posture of the workpiece placed on the table;
a work extrusion means for extruding the work placed on the table toward the dispensing tray;
It has
The control device includes:
When delivering the workpiece gripped by the robot arm to the dispensing device, the workpiece is placed directly on the workpiece placement area and released from the robot arm according to the orientation of the workpiece gripped by the robot arm. In the normal placement mode, the workpiece is placed on the edge of the guide adjacent to the workpiece placement area so that the center of gravity is located closer to the workpiece placement area than the edge. Select one of the following mounting modes: a posture conversion mounting mode in which the work is rotated using the edge of the guide as a fulcrum and the direction of the work is changed by separating the work from the robot arm. , controlling the robot arm to operate in a selected loading mode;
A work picking device characterized by:

(2) 前記ガイドは、前記ワーク押し出し手段による押し出し方向に沿って配置されると共に、前記ワーク載置予定部を挟んで前記テーブル上に互いに間隔をおいて一対配置されており、
前記制御装置は、前記姿勢変換載置モードを選択するときに、前記ロボットアームが掴んだワークの向きに応じて、姿勢変換のために当該ワークを転回させる向きを決定し、その決定内容に応じて、一対の前記ガイドのうちいずれのガイドの縁部にワークを載せるかを選択し、選択した前記ガイドの縁部に当該ワークを載せるように前記ロボットアームの動作を制御する、
ことを特徴とする上記(1)に記載のワークピッキング装置。
(2) The guides are arranged along the extrusion direction by the workpiece extrusion means, and are arranged in pairs on the table with the workpiece placement scheduled part in between, and are spaced apart from each other.
When selecting the posture conversion and placement mode, the control device determines a direction in which the workpiece is to be turned for posture conversion according to the direction of the workpiece gripped by the robot arm, and rotates the workpiece in accordance with the determined content. selecting the edge of one of the pair of guides on which to place the work, and controlling the operation of the robot arm so as to place the work on the edge of the selected guide;
The work picking device according to (1) above, characterized in that:

(3) 一対の前記ガイドは、互いの間隔を狭めたり広げたりできるように前記テーブル上にスライド自在に配置され、
前記制御装置は、一対の前記ガイドのスライド位置を制御して、ワークが前記テーブル上のワーク載置予定部に載置された後に、一対の前記ガイドの間隔を狭めることで当該ワークの向きを整える、
ことを特徴とする上記(2)に記載のワークピッキング装置。
(3) the pair of guides are slidably arranged on the table so that the distance between them can be narrowed or widened;
The control device controls the slide positions of the pair of guides, and after the workpiece is placed on the workpiece placement area on the table, narrows the distance between the pair of guides to change the direction of the workpiece. arrange,
The work picking device according to (2) above, characterized in that:

(4) 前記ワーク払い出しトレイが複数並置されており、
前記ワーク払い出し装置の前記テーブルと前記ガイドと前記ワーク押し出し手段とが、任意の前記ワーク払い出しトレイの位置にスライド位置決め可能とされた挿入ユニットに装備されている、
ことを特徴とする上記(1)~(3)のいずれかに記載のワークピッキング装置。
(4) A plurality of the workpiece dispensing trays are arranged side by side,
The table, the guide, and the workpiece pushing means of the workpiece dispensing device are installed in an insertion unit that can be slid to any position on the workpiece dispensing tray.
The work picking device according to any one of (1) to (3) above, characterized in that:

上記(1)の構成のワークピッキング装置によれば、ロボットアームが掴んだワークを払い出し装置に受け渡すときに、制御装置が、ロボットアームが掴んだワークの向きに応じて、通常載置モードまたは姿勢変換載置モードのいずれか一方を選択する。
例えば、ワーク払い出しトレイに対して横向きにワークを払い出す必要がある場合は、ロボットアームが掴んだワークの向きが横向きならば、制御装置が通常載置モードを選択し、ワークを横向きのままロボットアームからワーク払い出し装置のテーブル上に受け渡す。一方、ロボットアームが掴んだワークの向きが縦向きならば、制御装置が姿勢変換載置モードを選択し、ワークをガイドの縁部に重心をずらして載せる。そうすると、ロボットアームから解放された段階でワークがガイドの縁部を支点にして90°転回してテーブル上に載る。それにより、ワークの向きが縦向きから横向きに変換される。したがって、全てのワークを横向き姿勢でテーブルから払い出しトレイに払い出すことができる。
反対に、例えば、ワーク払い出しトレイに対して縦向きにワークを払い出す必要がある場合は、ロボットアームが掴んだワークの向きが縦向きならば、制御装置が通常載置モードを選択し、ワークを縦向きのままロボットアームからワーク払い出し装置のテーブル上に受け渡す。一方、ロボットアームが掴んだワークの向きが横向きならば、制御装置が姿勢変換載置モードを選択し、ワークをガイドの縁部に重心をずらして載せる。そうすると、ロボットアームから解放された段階で、ワークがガイドの縁部を支点にして90°転回してテーブル上に載る。それにより、ワークの向きが横向きから縦向きに変換される。したがって、全てのワークを縦向き姿勢で、テーブルから払い出しトレイに払い出すことができる。
このように必要に応じてワークの姿勢を転換をさせることで、ワーク払い出し装置によるワークの払い出し姿勢を揃えることができる。そのため、ロボットアームで掴む際のワークの向きを、横向きと縦向きの両方に設定することができる。つまり、ピッキング可能なワークの姿勢が増えるので、ピッキングチャンスを増やすことができ、ロボットアームの待ち時間を減らして作業時間を短縮することができる。
また、ワークの姿勢転換は、ロボットアームからワーク払い出し装置へのワークの置き位置を変化させるだけで行うことができるため、磁性体などにワークの材種を問わない。しかも、特別な姿勢転換装置を設けるわけではないので、機械的な設備の簡素化を図ることができる。
According to the workpiece picking device configured in (1) above, when the workpiece picked up by the robot arm is delivered to the pick-up device, the control device selects the normal loading mode or the normal loading mode depending on the orientation of the workpiece picked up by the robot arm. Select one of the attitude change mounting modes.
For example, when it is necessary to dispense a workpiece horizontally to the workpiece dispensing tray, if the workpiece gripped by the robot arm is horizontally facing, the control device selects the normal loading mode, and the robot arm holds the workpiece horizontally. Transfer the workpiece from the arm to the table of the workpiece dispensing device. On the other hand, if the orientation of the workpiece gripped by the robot arm is vertical, the control device selects the posture change placement mode and places the workpiece on the edge of the guide with its center of gravity shifted. Then, when the workpiece is released from the robot arm, it rotates 90 degrees around the edge of the guide as a fulcrum and is placed on the table. As a result, the orientation of the workpiece is changed from portrait to landscape. Therefore, all the works can be delivered from the table to the delivery tray in a horizontal position.
On the other hand, for example, if the workpiece needs to be delivered vertically to the workpiece delivery tray, if the workpiece gripped by the robot arm is vertically oriented, the control device selects the normal loading mode and The work piece is transferred from the robot arm to the table of the workpiece dispensing device in a vertical position. On the other hand, if the workpiece gripped by the robot arm is facing sideways, the control device selects the posture change placement mode and places the workpiece on the edge of the guide with its center of gravity shifted. Then, when the workpiece is released from the robot arm, it rotates 90 degrees around the edge of the guide as a fulcrum and is placed on the table. As a result, the orientation of the workpiece is changed from horizontal to vertical. Therefore, all the works can be delivered from the table to the delivery tray in a vertical orientation.
By changing the posture of the workpiece as necessary in this manner, the postures of the workpieces being discharged by the workpiece dispensing device can be aligned. Therefore, the orientation of the workpiece when it is gripped by the robot arm can be set both horizontally and vertically. In other words, the number of postures of workpieces that can be picked increases, increasing picking chances, reducing waiting time for the robot arm, and shortening work time.
Furthermore, since the posture of the workpiece can be changed by simply changing the placement position of the workpiece from the robot arm to the workpiece discharging device, it does not matter whether the workpiece is made of a magnetic material or the like. Moreover, since no special posture change device is provided, the mechanical equipment can be simplified.

上記(2)の構成のワークピッキング装置によれば、一対のガイドのうちどちらのガイドの縁部にワークを重心をずらしながら載せるかによって、テーブル上に転がらせる際のワークの転回方向を異ならせることができる。一対のガイドを左右のガイドとした場合、例えば、左側のガイドの右側の縁部にワークを重心をずらしながら載せると、ワークを右側に転回させることができる。したがって、ワークの左面を上方に向けることができる。また、右側のガイドの左側の縁部にワークを重心をずらしながら載せると、ワークを左側に転回させることができる。したがって、ワークの右面を上方に向けることができる。 According to the workpiece picking device having the configuration (2) above, the direction of rotation of the workpiece when rolling it on the table changes depending on which edge of the pair of guides the workpiece is placed on with its center of gravity shifted. be able to. When a pair of guides are used as left and right guides, for example, if a workpiece is placed on the right edge of the left guide with its center of gravity shifted, the workpiece can be turned to the right side. Therefore, the left side of the workpiece can be directed upward. Furthermore, by placing a workpiece on the left edge of the right guide while shifting the center of gravity, the workpiece can be turned to the left. Therefore, the right side of the workpiece can be directed upward.

上記(3)の構成のワークピッキング装置によれば、テーブル上にワークが載った後にガイドの幅を狭めることで、たとえワークの向きが斜めになっていたとしても、真っ直ぐに向き直らせることができる。そのため、ワーク払い出しトレイに対しての押し出し手段によるワークの払い出しをスムーズに行うことができる。 According to the workpiece picking device configured in (3) above, by narrowing the width of the guide after the workpiece is placed on the table, even if the workpiece is slanted, it can be turned straight. can. Therefore, the workpiece can be smoothly delivered to the workpiece delivery tray by the pushing means.

上記(4)の構成のワークピッキング装置によれば、挿入ユニットを、ワークを払い出す対象のワーク払い出しトレイに位置決めすることにより、任意のワーク払い出しトレイに対してワークを払い出すことができる。 According to the workpiece picking device having the configuration (4) above, by positioning the insertion unit on the workpiece delivery tray to which the workpiece is to be delivered, the workpiece can be delivered to any desired workpiece delivery tray.

本発明によれば、特別な転回装置を組み込まない簡単な構成で、磁性体などに材種を問わない各種のワークを縦向きから横向きに変えたり横向きから縦向きに変えたりすることができ、その結果、作業時間(サイクルタイム)の短縮を図ることができる。 According to the present invention, with a simple configuration that does not incorporate a special turning device, it is possible to change various types of workpieces, such as magnetic materials, from vertical to horizontal, or from horizontal to vertical. As a result, the working time (cycle time) can be shortened.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as "embodiment") described below with reference to the accompanying drawings. .

図1は、本発明の実施形態に係るワークピッキング装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a workpiece picking device according to an embodiment of the present invention. 図2は、ワークピッキング装置の全体構成を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing the overall configuration of the work picking device. 図3は、ワークピッキング装置に含まれるワーク供給装置の構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a work supply device included in the work picking device. 図4は、ワーク供給装置の構成を示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing the configuration of the work supply device. 図5は、ワーク供給装置の一部の構成を取り出して示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a partial configuration of the work supply device. 図6は、ワーク供給装置の運用形態を示す概略側面図で、図6(a)はトレイAを上昇させて供給側とし、トレイBを下降させて排出側とし、コンベアを正転搬送させているときの状態を示す図、図6(b)はトレイBを上昇させて供給側とし、トレイAを下降させて排出側とし、コンベアを逆転搬送させているときの状態を示す図である。FIG. 6 is a schematic side view showing the operation mode of the workpiece supply device, and FIG. 6(a) shows tray A raised as the supply side, tray B lowered as the discharge side, and the conveyor rotated normally for conveyance. FIG. 6(b) is a diagram showing the state when tray B is raised to be on the supply side, tray A is lowered to be on the discharge side, and the conveyor is being conveyed in reverse. 図7は、ワークピッキング装置に含まれるワーク払い出し装置の構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a workpiece dispensing device included in the workpiece picking device. 図8は、図7の要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of the main part of FIG. 7. 図9は、ワーク払い出し装置のテーブルに対してロボットアームが、掴んだワーク(横向き姿勢のワーク)を通常載置モードで受け渡すときの動作説明図で、図9(a)はロボットアームがテーブルの上方に位置決めされている状態を示す正面図、図9(b)はロボットアームからテーブル上にワークを受け渡した後の状態を示す正面図、図9(c)はテーブル上にワークが載置された後に左右のガイドの幅を狭めてワークの姿勢を整えている状態を示す正面図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation when the robot arm transfers a picked-up work (a workpiece in a horizontal position) to the table of the workpiece dispensing device in the normal loading mode. A front view showing the state where the workpiece is positioned above, Figure 9(b) is a front view showing the state after the workpiece has been transferred from the robot arm to the table, and Figure 9(c) is a front view showing the workpiece placed on the table. FIG. 6 is a front view showing a state in which the width of the left and right guides is narrowed to adjust the posture of the workpiece after the workpiece is fixed. 図10は、ワーク払い出し装置のテーブルに対してロボットアームが、掴んだワーク(縦向き姿勢のワーク)を姿勢変換載置モードで受け渡すときの動作説明図で、図10(a)はロボットアームが、図中左側のガイドの縁部に、重心をガイドから外してワークを載せるように位置決めされている状態を示す正面図、図10(b)はロボットアームから離されたワークがガイドの縁部を支点にして図中右側に90°転回してテーブル上に横向き姿勢で載る様子を示す正面図、図10(c)は縦向きから横向きに姿勢転換された状態でテーブル上にワークが載った状態を示す正面図、図10(d)は左右のガイドの幅を狭めてワークの姿勢を整えている状態を示す正面図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation when the robot arm transfers a gripped workpiece (a workpiece in a vertical posture) to the table of the workpiece dispensing device in the posture change placement mode, and FIG. 10(a) shows the robot arm. 10(b) is a front view showing a state in which the workpiece is placed on the edge of the guide on the left side of the figure so that the center of gravity is removed from the guide. Figure 10(c) is a front view showing how the workpiece is turned 90 degrees to the right in the figure using the part as a fulcrum and placed on the table in a horizontal position. FIG. 10(d) is a front view showing a state in which the width of the left and right guides is narrowed to adjust the posture of the workpiece. 図11は、ワーク供給装置のトレイの動作フローを示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing the operation flow of the tray of the work supply device. 図12は、ワーク供給装置のコンベアの動作フローを示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the operation flow of the conveyor of the work supply device. 図13は、ピッキング装置のカメラの撮像動作フローを示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing the imaging operation flow of the camera of the picking device. 図14は、ピッキング装置のロボットアームの動作フローを示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart showing the operation flow of the robot arm of the picking device. 図15は、ワーク払い出し装置の挿入ユニットの動作フローを示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart showing the operation flow of the insertion unit of the workpiece dispensing device.

本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。 Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to each figure.

図1は、本発明の実施形態に係るワークピッキング装置の全体構成を示す斜視図、図2は、ワークピッキング装置の全体構成を示す概略平面図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a work picking device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing the overall structure of the work picking device.

図1および図2に示すように、このワークピッキング装置Mは、平面レイアウトの中央にピッキング作業用のロボット1を備えており、そのロボット1の左右両側に2つのワーク供給装置11(10)、12(10)を備え、そのロボット1の前側に払い出し装置(ワーク払い出し装置)7を備え、更にそのワーク払い出し装置7の前側に払い出しトレイ装置(ワーク払い出しトレイ装置)8を備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, this workpiece picking device M includes a robot 1 for picking work in the center of the planar layout, and two workpiece supply devices 11 (10) on the left and right sides of the robot 1, 12 (10), a dispensing device (work dispensing device) 7 on the front side of the robot 1, and a dispensing tray device (work dispensing tray device) 8 on the front side of the work dispensing device 7.

本実施形態では、ワークWが、略六面体(直方体)の電気コネクタのハウジング(例えば、自動車用のコネクタハウジング)である場合を例にとって説明するが、ワークの例はそれに限らないし、形状や材種も問わない。 In this embodiment, a case will be described in which the workpiece W is a substantially hexahedral (rectangular parallelepiped) electrical connector housing (for example, a connector housing for an automobile), but the example of the workpiece is not limited to this, and the shape and material It doesn't matter.

直方体ブロック状のワークWは、前面、後面、上面、下面、左面、右面の6つの外面を有する。払い出し装置7による払い出しトレイ装置8に向けたワークWの払い出し姿勢は、例えば、前面を前方、後面を後方に向けた姿勢とする(逆でもよい)。また、説明の便宜上、上下面を幅広面、左右面を幅狭面とし、幅広の上下面を上下方向に向け、幅狭の左右面を左右方向に向けた姿勢を横向き姿勢と呼ぶ。また、幅広の上下面を左右方向に向け、幅狭の左右面を上下方向に向けた姿勢を縦向き姿勢と呼ぶ。 The rectangular parallelepiped block-shaped workpiece W has six outer surfaces: a front surface, a rear surface, an upper surface, a lower surface, a left surface, and a right surface. The posture of dispensing the workpiece W toward the dispensing tray device 8 by the dispensing device 7 is, for example, such that the front surface is directed forward and the rear surface is directed backward (the reverse is also possible). For convenience of explanation, the upper and lower surfaces are wide surfaces, the left and right surfaces are narrow surfaces, and a posture in which the wide upper and lower surfaces are oriented in the vertical direction and the narrow left and right surfaces are oriented in the left-right direction is referred to as a horizontal posture. In addition, a posture in which the wide upper and lower surfaces are oriented in the horizontal direction and the narrow left and right surfaces are oriented in the vertical direction is called a vertical posture.

ロボット1は、その本体部の中心を鉛直な中心軸として水平方向に旋回可能なロボットアーム2を備えている。ロボットアーム2の先端には、ワークWを掴んだり掴んだワークWを離したりする開閉自在なチャック3が設けられている。ロボットアーム2は、チャック3の三次元方向の位置や、チャック3により掴まれたり離されたりするワークWの向きを少なくとも水平面内で自由に変えられる機能を有する。 The robot 1 includes a robot arm 2 that can rotate horizontally with the center of its main body as a vertical central axis. A chuck 3 that can be opened and closed is provided at the tip of the robot arm 2 for gripping a workpiece W and releasing the gripped workpiece W. The robot arm 2 has a function of freely changing the three-dimensional position of the chuck 3 and the direction of the work W to be gripped and released by the chuck 3, at least within a horizontal plane.

ロボット1から見て左右のワーク供給装置11、12は、ロボット1の中心から等距離の位置に左右対称に配置されており、ロボット1は、ランダムに左右のワーク供給装置11、12からワークWを1つずつ取り出すことができる。払い出し装置7は、ロボットアーム2からチャック3が掴んだワークWを受け取り、そのワークWを、払い出しトレイ装置8に配置された樋状の払い出しトレイ89の一つに、一定の向きに揃えて払い出し(挿入)する機能を有する。 Viewed from the robot 1, the left and right workpiece supply devices 11 and 12 are arranged symmetrically at positions equidistant from the center of the robot 1, and the robot 1 randomly picks up the workpieces W from the left and right workpiece supply devices 11 and 12. can be taken out one by one. The dispensing device 7 receives the workpiece W gripped by the chuck 3 from the robot arm 2, and dispenses the workpiece W in a fixed direction onto one of the gutter-shaped dispensing trays 89 arranged in the dispensing tray device 8. (insert).

左右のワーク供給装置11、12(10)には、上方に、それぞれ三次元計測器としての撮像カメラ5が設置されている。これらの撮像カメラ5は、ワーク供給装置11、12(10)のコンベア23(後述)上に展開されたワークWの上方から見た画像情報を取得する。ピッキング装置Mには、この撮像カメラ5の取得した情報から、ピッキングすべき特定の1つのワークWの位置と姿勢を認識する機能を有した制御装置100を備えている。この制御装置100は、ロボット1は勿論、ワーク供給装置11、12や払い出し装置7を制御する機能など、ピッキング装置Mの全体を制御する機能を備えている。 An imaging camera 5 as a three-dimensional measuring device is installed above each of the left and right work supply devices 11 and 12 (10). These imaging cameras 5 acquire image information viewed from above of the work W spread on the conveyor 23 (described later) of the work supply devices 11 and 12 (10). The picking device M is equipped with a control device 100 that has a function of recognizing the position and orientation of a specific workpiece W to be picked from the information acquired by the imaging camera 5. This control device 100 has a function of controlling the entire picking device M, such as a function of controlling not only the robot 1 but also the work supply devices 11 and 12 and the payout device 7.

このワークピッキング装置Mの特徴は、制御装置100が、ロボット1を駆動制御して、特定の1つのワークWをピッキングして払い出し装置7に払い出すまでの動作期間中に、並行して次のような作業を行えるようにした点にある。例えば、ロボット1の動作と独立して、制御装置100は、ワーク供給装置11、12や払い出し装置7を動作させる。また、次にピッキングすべきターゲットを探索すべく、いずれかのワーク供給装置11、12のコンベア23上のワークWを撮像カメラ5に撮像させ、その情報から次にピッキングすべき1つのワークの位置や姿勢を認識する。 The feature of this workpiece picking device M is that the control device 100 drives and controls the robot 1 to pick a specific workpiece W and picks it up until it is delivered to the delivery device 7. The point is that it is possible to perform such tasks. For example, the control device 100 operates the work supply devices 11 and 12 and the payout device 7 independently of the operation of the robot 1. In addition, in order to search for a target to be picked next, the imaging camera 5 is made to image the workpiece W on the conveyor 23 of either of the workpiece supply devices 11, 12, and the position of the next workpiece to be picked is determined based on the information. and posture.

次に、ワーク供給装置10(11、12)について詳しく説明する。
図3はワーク供給装置10の構成を示す斜視図、図4は側面図、図5は、ワーク供給装置10の一部の構成を取り出して示す斜視図、図6は、ワーク供給装置10の運用形態を示す概略側面図である。
Next, the work supply device 10 (11, 12) will be explained in detail.
3 is a perspective view showing the configuration of the workpiece supply device 10, FIG. 4 is a side view, FIG. 5 is a perspective view showing a partial configuration of the workpiece supply device 10, and FIG. 6 is an operation of the workpiece supply device 10. It is a schematic side view which shows a form.

図1に示す左右のワーク供給装置11、12は、同じ構成のものであり、それぞれの動作を独立に制御することができるようになっている。図2~図4に示すように、各ワーク供給装置10は、ワークピッキング装置Mの前後方向に直線状に配置された2つのワーク収容トレイ(以下、単にトレイともいう)21、22と、それら2つのワーク収容トレイ21、22の間に配置された1台のベルト式のコンベア23と、を有している。 The left and right work supply devices 11 and 12 shown in FIG. 1 have the same configuration, and their operations can be controlled independently. As shown in FIGS. 2 to 4, each workpiece supply device 10 includes two workpiece storage trays (hereinafter also simply referred to as trays) 21 and 22 arranged linearly in the front-rear direction of the workpiece picking device M, and It has one belt-type conveyor 23 arranged between two workpiece storage trays 21 and 22.

コンベア23は、搬送面(ベルトの上面)23aを上に向けて水平面内の前後方向に正逆搬送が可能なものであり、搬送面23aを、ロボットアーム2によるピッキング対象のワークWの載るテーブル面としている。撮像カメラ5は、搬送面(テーブル面)23a上にばらばらな状態で載せられた複数のワークWの位置および姿勢の画像情報を取得する。制御装置100は、その画像情報に基づいて、ロボットアーム2によりピッキング可能なワークWを特定して、コンベア23の搬送面23a上のワークWを1つずつロボットアーム2にピッキングさせる。 The conveyor 23 is capable of forward and reverse conveyance in the front and back directions in a horizontal plane with its conveyance surface (top surface of the belt) 23a facing upward, and the conveyor surface 23a is connected to a table on which a workpiece W to be picked by the robot arm 2 is placed. It is a face. The imaging camera 5 acquires image information of the positions and postures of a plurality of workpieces W placed on the conveyance surface (table surface) 23a in a disjointed manner. Based on the image information, the control device 100 identifies the workpieces W that can be picked by the robot arm 2, and causes the robot arm 2 to pick the workpieces W on the conveyance surface 23a of the conveyor 23 one by one.

2つのトレイ21、22は、コンベア23の搬送方向の一方の端部および他方の端部にそれぞれ配置されており、搬送の向き(正転搬送および逆転搬送の向き)に応じて、搬送方向の上流側に位置するときにはコンベア23の搬送面23aへ供給するワークWを収容し、搬送方向の下流側に位置するときにはコンベア23の搬送面23aから排出されるワークWを収容する機能を果たす。 The two trays 21 and 22 are arranged at one end and the other end of the conveyor 23 in the transport direction, respectively, and are arranged at one end and the other end of the conveyor 23 in the transport direction. When located on the upstream side, it accommodates the work W to be supplied to the conveyance surface 23a of the conveyor 23, and when located on the downstream side in the conveyance direction, it functions to accommodate the work W discharged from the conveyance surface 23a of the conveyor 23.

2つのトレイ21、22を区別するために、ワークピッキング装置Mにおいてコンベア23の前側に位置するトレイ21を「トレイA」と呼び、ワークピッキング装置Mにおいてコンベア23の後側に位置するトレイ22を「トレイB」と呼ぶ。運転初期状態においては、トレイAにワークWが投入される。そのため、トレイAはホッパー状に形成されている。 In order to distinguish between the two trays 21 and 22, the tray 21 located in front of the conveyor 23 in the work picking device M is called "tray A", and the tray 22 located in the rear side of the conveyor 23 in the work picking device M is called "tray A". It is called "Tray B." In the initial state of operation, the workpiece W is placed on the tray A. Therefore, tray A is formed into a hopper shape.

トレイA、トレイBには、コンベア23の搬送方向と平行な方向に前後スライドする底板35が設けられている。各トレイ21、22のスライドする底板35の前後方向については、コンベア23に近づく方向を「前方」と言い、コンベア23から離れる方向を「後方」と言う。 Tray A and tray B are provided with a bottom plate 35 that slides back and forth in a direction parallel to the conveyance direction of the conveyor 23. Regarding the front-rear direction of the sliding bottom plate 35 of each tray 21, 22, the direction toward the conveyor 23 is referred to as "front", and the direction away from the conveyor 23 is referred to as "rear".

トレイA、トレイBには、少なくともこの底板35を上下に昇降させる昇降機構31が設けられている。本実施形態では、周壁を含めてトレイA、トレイB全体が上下に昇降するようになっている。また、各トレイ21、22には、該各トレイ21、22の底板35を、コンベア23の搬送面23aの端部に向けて前進させることで、トレイ21、22に収容されたワークWを搬送面23aの上に送り出す底板駆動機構32が備わっている。 Tray A and tray B are provided with an elevating mechanism 31 for elevating at least the bottom plate 35 up and down. In this embodiment, the entire tray A and tray B, including the peripheral wall, can be moved up and down. Further, the workpieces W accommodated in the trays 21 and 22 are transported by moving the bottom plate 35 of each tray 21 and 22 toward the end of the transport surface 23a of the conveyor 23. A bottom plate drive mechanism 32 is provided for feeding out onto the surface 23a.

制御装置100は、2つのトレイ21、22の昇降機構31を制御して、コンベア23の正逆搬送の方向に応じて、搬送方向の上流側のトレイ21、22の底板35を搬送面23a以上の高さに上昇させると共に、搬送方向の下流側のトレイ21、22の底板35を搬送面23aより低い高さに下降させる。 The control device 100 controls the lifting and lowering mechanisms 31 of the two trays 21 and 22 to move the bottom plates 35 of the upstream trays 21 and 22 above the transport surface 23a in accordance with the forward and reverse transport directions of the conveyor 23. At the same time, the bottom plates 35 of the trays 21 and 22 on the downstream side in the transport direction are lowered to a height lower than the transport surface 23a.

ここでは、トレイA側からトレイB側にワークWを搬送するときのコンベア23の搬送方向(矢印HA方向)を「正転搬送方向」と言い、トレイB側からトレイA側にワークWを搬送するときのコンベア23の搬送方向(矢印HB方向)を「逆転搬送方向」と言う。 Here, the transport direction of the conveyor 23 (direction of arrow HA) when transporting the work W from the tray A side to the tray B side is referred to as the "forward transport direction", and the work W is transported from the tray B side to the tray A side. The conveyance direction of the conveyor 23 (direction of arrow HB) at this time is referred to as the "reverse conveyance direction."

図6(a)はトレイAを上昇させて供給側とし、トレイBを下降させて排出側とし、コンベア23を正転搬送(矢印HA方向に搬送)させているときの状態を示す図、図6(b)はトレイBを上昇させて供給側とし、トレイAを下降させて排出側とし、コンベア23を逆転搬送(矢印HB方向に搬送)させているときの状態を示す図である。 FIG. 6A is a diagram showing a state when tray A is raised to serve as a supply side, tray B is lowered to serve as a discharge side, and the conveyor 23 is conveyed in normal rotation (conveyed in the direction of arrow HA). 6(b) is a diagram showing a state in which tray B is raised to be on the supply side, tray A is lowered to be on the discharge side, and the conveyor 23 is conveyed in reverse (transported in the direction of arrow HB).

各トレイ21、22は、図5に示すように、トレイ21、22内にワークがあるかないかを検出するトレイ内センサ37と、トレイ21、22の出口にワークがあるかないかを検出するトレイ出口センサ38と、を備えている。各センサ37、38の信号は制御装置100に入力され、制御装置100は、それらの信号に基づいて、トレイ21、22の昇降機構31や底板駆動機構32などの動作を制御する。 As shown in FIG. 5, each tray 21, 22 has an in-tray sensor 37 that detects whether there is a workpiece in the tray 21, 22, and a tray sensor 37 that detects whether there is a workpiece at the outlet of the tray 21, 22. An exit sensor 38 is provided. Signals from the sensors 37 and 38 are input to the control device 100, and the control device 100 controls the operations of the elevating mechanisms 31 of the trays 21 and 22, the bottom plate drive mechanism 32, etc. based on these signals.

制御装置100は、例えば、2つのトレイ21、22のうち、上昇位置にある一方(供給側)のトレイ21、22が空になったことを知らせる信号に応答して、トレイ昇降機構31を駆動制御し、空になった一方(供給側)のトレイ21、22を下降させると共に、他方(排出側)のトレイ21、22を上昇させて、供給側と排出側の役割を交替させる。またそれに対応させて、コンベア23の搬送方向を逆転させる。 For example, the control device 100 drives the tray raising/lowering mechanism 31 in response to a signal indicating that one of the two trays 21, 22 in the raised position (supply side) is empty. Then, one empty tray 21, 22 (on the supply side) is lowered, and the other tray 21, 22 (on the discharge side) is raised, thereby switching the roles of the supply side and the discharge side. Correspondingly, the conveyance direction of the conveyor 23 is reversed.

次に、払い出し装置7について詳しく説明する。
図7は、払い出し装置7の構成を示す斜視図、図8は、図7の要部拡大図である。
Next, the payout device 7 will be explained in detail.
FIG. 7 is a perspective view showing the structure of the dispensing device 7, and FIG. 8 is an enlarged view of the main part of FIG.

払い出し装置7は、図2に示すように、ロボットアーム2が取り上げたワークWの移載予定箇所に配置されている。払い出し装置7は、ロボットアーム2から解放されるワークWを1つずつ受け取って、所定の向きでワークWを払い出しトレイ装置8に向けて払い出すようになっている。 As shown in FIG. 2, the dispensing device 7 is disposed at a location where the workpiece W picked up by the robot arm 2 is scheduled to be transferred. The dispensing device 7 receives the workpieces W released from the robot arm 2 one by one, and dispenses the works W toward the dispensing tray device 8 in a predetermined direction.

図7に示すように、払い出しトレイ装置8における払い出しトレイ89は、ピッキング装置Mの左右方向に並べて水平面内に複数配置されている。各払い出しトレイ89は、ピッキング装置Mの前後方向に延びており、払い出し装置7から払い出されるワークWは、次々に払い出しトレイ89の後端に挿入されていく。挿入されたワークは、後から挿入されたワークに押されて、払い出しトレイ89の内部を前方に移動して行き、次々にワークが払い出しトレイ89の内部に一定の姿勢で配列されて溜まって行く。 As shown in FIG. 7, a plurality of takeout trays 89 in the takeout tray device 8 are arranged in a horizontal plane in the left-right direction of the picking device M. Each delivery tray 89 extends in the front-rear direction of the picking device M, and the works W delivered from the delivery device 7 are inserted into the rear end of the delivery tray 89 one after another. The inserted workpieces are pushed by the workpieces inserted later and move forward inside the payout tray 89, and the workpieces are arranged one after another in a fixed posture and accumulate inside the payout tray 89. .

払い出し装置7は、ワークを払い出しトレイ89に挿入する(払い出す)ための挿入ユニット70を備えている。挿入ユニット70は、スライド駆動機構71およびスライドレール72に支持されており、スライド駆動機構71によって、ピッキング装置の左右方向(図中矢印EA、EB方向)にスライドさせられ、任意の払い出しトレイ89に対応した位置に位置決めされるようになっている。 The dispensing device 7 includes an insertion unit 70 for inserting (dispensing) a work into a dispensing tray 89. The insertion unit 70 is supported by a slide drive mechanism 71 and a slide rail 72, and is slid by the slide drive mechanism 71 in the left-right direction of the picking device (in the direction of arrows EA and EB in the figure), and is inserted into an arbitrary delivery tray 89. It is arranged to be positioned at a corresponding position.

挿入ユニット70は、スライド駆動機構71およびスライドレール72によって、図中矢印EA、EB方向にスライド自在に支持されたスライドベース73を有している。スライドベース73には、ロボットアーム2の掴んだワークWが載置されるテーブル74と、テーブル74上に配されてテーブル74上に載置されたワークWの位置や姿勢を整える一対のガイド75A、75Bと、テーブル74上に載置されたワークWを払い出しトレイ89に向けて押し出す(挿入する)押し出し機構(ワーク押し出し手段)77とが装備されている。 The insertion unit 70 has a slide base 73 supported by a slide drive mechanism 71 and a slide rail 72 so as to be slidable in the directions of arrows EA and EB in the figure. The slide base 73 includes a table 74 on which the workpiece W grabbed by the robot arm 2 is placed, and a pair of guides 75A arranged on the table 74 to adjust the position and posture of the workpiece W placed on the table 74. , 75B, and an extrusion mechanism (work extrusion means) 77 that extrudes (inserts) the work W placed on the table 74 toward the payout tray 89.

テーブル74はスライドベース73に固定的に設けられており、そのテーブル74の上面に、図8に示すように、左右方向に対向するように一対のガイド75A、75Bが配置されている。これらの各ガイド75A、75Bは、それぞれ四角棒状の部材からなり、前後方向(ワークWの押し出し方向)に延びている。これら一対のガイド75A、75Bは、テーブル74の上面からガイド上面までの高さが、ワークWのサイズに応じた高さに設定されている。つまり、後述するように、ワークWが転回してテーブル74上に載るときに、ちょうど転回角度が90°に(縦向きのものが横向きに、あるいは、横向きのものが縦向きに)なるような高さに設定され、高さが小さ過ぎず大き過ぎずの値に設定されている。また、ワークWを転回させる際には、一対のガイド75A、75Bの間隔は、ワークWが90°転回するのに十分であり、かつ転がり過ぎないようになっている。 The table 74 is fixedly provided on the slide base 73, and a pair of guides 75A and 75B are arranged on the upper surface of the table 74 so as to face each other in the left-right direction, as shown in FIG. Each of these guides 75A and 75B is made of a square bar-shaped member and extends in the front-rear direction (the direction in which the workpiece W is pushed out). The pair of guides 75A and 75B are set such that the height from the top surface of the table 74 to the top surface of the guides corresponds to the size of the workpiece W. In other words, as will be described later, when the workpiece W is turned and placed on the table 74, the turning angle is exactly 90 degrees (a vertically oriented object becomes horizontally oriented, or a horizontally oriented object becomes vertically oriented). The height is set to a value that is neither too small nor too large. Further, when turning the workpiece W, the distance between the pair of guides 75A and 75B is sufficient for the workpiece W to turn by 90° and prevent it from rolling too much.

テーブル74は、左右幅方向の中央領域がワーク載置予定部とされており、一対のガイド75A、75Bは、中央のワーク載置予定部を挟むようにワーク載置予定部に対して隣接配置されている。また、これら左右一対のガイド75A、75Bは、互いの間隔を広げたり狭めたり(つまり開閉)できるようにテーブル74上にスライド自在に配置されている。即ち、左右一対のガイド75A、75Bは、テーブル74の左右幅方向の中心線に対して左右対称に、互いに同期して幅方向外側(図8中矢印GA方向)または内側(図8中矢印GA方向)にスライドするように、スライドベース73上に設けられた開閉機構78のスライド可動体に連結されている。 The table 74 has a central region in the left and right width direction as a workpiece placement area, and the pair of guides 75A and 75B are arranged adjacent to the workpiece placement area so as to sandwich the central workpiece placement area. has been done. Further, these pair of left and right guides 75A, 75B are slidably arranged on the table 74 so that the distance between them can be widened or narrowed (that is, opened and closed). That is, the pair of left and right guides 75A and 75B are symmetrical with respect to the center line in the left and right width direction of the table 74, and are synchronized with each other to move outward in the width direction (in the direction of arrow GA in FIG. 8) or inward (in the direction of arrow GA in FIG. 8). It is connected to a slide movable body of an opening/closing mechanism 78 provided on a slide base 73 so as to slide in a direction (direction).

このように、ガイド75A、75Bが開閉自在に設けられていることにより、テーブル74上に載置されたワークWの位置や姿勢を整えることができる。即ち、ガイド75A、75Bを適当な間隔に閉じることによって、ワークWの位置がテーブル74の幅方向中央からずれている場合であっても、ワークWの位置を中央に寄せることができる。また同時に、ワークWの向きが前後方向に対して多少斜めになっている場合であっても、ワークWの前面の向きを真っ直ぐ前方に向け直すことができる。 Since the guides 75A and 75B are provided so as to be openable and closable in this manner, the position and posture of the workpiece W placed on the table 74 can be adjusted. That is, by closing the guides 75A and 75B at an appropriate interval, even if the position of the work W is shifted from the center in the width direction of the table 74, the position of the work W can be brought to the center. At the same time, even if the orientation of the workpiece W is somewhat oblique with respect to the front-rear direction, the front face of the workpiece W can be reoriented straight forward.

また、押し出し機構77の駆動源として、スライドベース73には押し出し駆動機構79が設けられている。押し出し駆動機構79のスライド可動体には、押し出し駆動機構79によって前後進させられる前後進ブラケット76が連結され、その前後進ブラケット76に挿入スティック77Aの後端が連結支持されている。挿入スティック77Aは、ワーク押し出し手段77の主要素であり、一対のガイド75A、75B間の中間位置、即ち、テーブル74の幅方向中間位置に配置されており、前後方向に延びている。そして、挿入スティック77Aは、一対のガイド75A、75BによりワークWの位置や姿勢が整えられた段階で前進操作されることによって、テーブル74上のワークWを払い出しトレイ89の後端に挿入するようになっている。 Furthermore, as a drive source for the extrusion mechanism 77, an extrusion drive mechanism 79 is provided on the slide base 73. The slide movable body of the push-out drive mechanism 79 is connected to a back-and-forth moving bracket 76 that is moved back and forth by the push-out drive mechanism 79, and the rear end of the insertion stick 77A is connected and supported by the back-and-forth move bracket 76. The insertion stick 77A is a main element of the work pushing out means 77, and is disposed at an intermediate position between the pair of guides 75A and 75B, that is, at an intermediate position in the width direction of the table 74, and extends in the front-rear direction. The insertion stick 77A is operated forward when the position and posture of the workpiece W are adjusted by the pair of guides 75A and 75B, so that the workpiece W on the table 74 is inserted into the rear end of the payout tray 89. It has become.

次に、図9および図10を用いて、この払い出し装置7を用いてロボット1が実行するワークWの姿勢変換処理について説明する。 Next, the posture conversion process of the workpiece W executed by the robot 1 using the dispensing device 7 will be described with reference to FIGS. 9 and 10.

この実施形態の説明では、ワークWの姿勢変換とは、ロボットアーム2が縦向きに掴んだワークWを、払い出し装置7のテーブル74上に横向きに姿勢を変えて載置すること、あるいは、ロボットアーム2が横向きに掴んだワークを、払い出し装置7のテーブル74上に縦向きに姿勢を変えて載置することを意味する。 In the description of this embodiment, changing the posture of the workpiece W means changing the posture of the workpiece W gripped vertically by the robot arm 2 and placing it horizontally on the table 74 of the dispensing device 7, or This means that the workpiece gripped horizontally by the arm 2 is placed on the table 74 of the dispensing device 7 with its orientation changed vertically.

具体的なワークの形状サンプルを例に挙げて説明する。
ここでは、ワークWが直方体ブロック状のものであるから、外面として、前面および後面と、上面および下面と、左右の側面と、の六面を持つ。ロボットアーム2は、前面および後面を前方および後方(逆でもよい)に向けた姿勢でワークWを掴み、水平方向の方向性については、そのままの方向性を持ってワークWをワーク払い出し装置7に受け渡す。このとき、ロボットアーム2の掴むワークWの姿勢は、上下面を上下方向に向けた姿勢(横向き姿勢)と、左右面を上下方向に向けた姿勢(縦向き姿勢)のいずれかである。
This will be explained using a specific workpiece shape sample as an example.
Here, since the work W is in the shape of a rectangular parallelepiped block, it has six outer surfaces: a front surface, a rear surface, an upper surface, a lower surface, and left and right side surfaces. The robot arm 2 grabs the workpiece W with its front and rear surfaces facing forward and backward (or vice versa), and transfers the workpiece W to the workpiece dispensing device 7 while keeping the horizontal direction as it is. Hand over. At this time, the posture of the workpiece W gripped by the robot arm 2 is either a posture with the upper and lower surfaces facing in the vertical direction (horizontal posture) or a posture with the left and right surfaces facing in the vertical direction (vertical posture).

制御装置100は、ロボットアーム2が掴んだワークWを払い出し装置7に受け渡すときに、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きに応じて、通常載置モードと姿勢変換載置モードとのいずれか一方の載置モードを選択する。そして、その選択した載置モードで動作するようにロボットアーム2を制御して、ワークWを払い出し装置7に受け渡しさせる。 When the control device 100 transfers the workpiece W grabbed by the robot arm 2 to the dispensing device 7, the control device 100 selects either a normal placement mode or a posture change placement mode depending on the orientation of the workpiece W grabbed by the robot arm 2. or one of the loading modes. Then, the robot arm 2 is controlled to operate in the selected placement mode, and the workpiece W is delivered to the dispensing device 7.

図9は、払い出し装置7のテーブル74に対してロボットアーム2が、掴んだワークW(横向き姿勢のワークW)を通常載置モードで受け渡すときの動作説明図で、図9(a)はロボットアーム2がテーブル74の上方に位置決めされている状態を示す正面図、図9(b)はロボットアーム2からテーブル74上にワークWを受け渡した後の状態を示す正面図、図9(c)はテーブル74上にワークWが載置された後に左右のガイド75A、75Bの幅を狭めてワークWの姿勢を整えている状態を示す正面図である。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation when the robot arm 2 transfers the gripped work W (work W in a sideways posture) to the table 74 of the dispensing device 7 in the normal loading mode, and FIG. FIG. 9(b) is a front view showing a state in which the robot arm 2 is positioned above the table 74, and FIG. ) is a front view showing a state in which the width of the left and right guides 75A, 75B is narrowed to adjust the posture of the work W after the work W is placed on the table 74.

また、図10は、払い出し装置7のテーブル74に対してロボットアーム2が、掴んだワークW(縦向き姿勢のワークW)を姿勢変換載置モードで受け渡すときの動作説明図で、図10(a)はロボットアーム2が図中左側のガイド75Bの縁部に重心を外してワークWを載せるように位置決めされている状態を示す正面図、図10(b)はロボットアーム2から離されたワークWがガイド75Bの縁部を支点にして図中右側に90°転回してテーブル74上に横向き姿勢で載る様子を示す正面図、図10(c)は縦向きから横向きに姿勢転換された状態でテーブル74上にワークWが載った状態を示す正面図、図10(d)は左右のガイド75A、75Bの幅を狭めてワークWの姿勢を整えている状態を示す正面図である。 Further, FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation when the robot arm 2 transfers the gripped work W (work W in a vertical posture) to the table 74 of the dispensing device 7 in the posture change placement mode. 10(a) is a front view showing a state in which the robot arm 2 is positioned to place the workpiece W on the edge of the guide 75B on the left side in the figure with the center of gravity off, and FIG. FIG. 10(c) is a front view showing how the workpiece W rotates 90 degrees to the right in the figure using the edge of the guide 75B as a fulcrum and is placed on the table 74 in a horizontal position. FIG. 10(d) is a front view showing a state in which the workpiece W is placed on the table 74 in a state where the workpiece W is placed on the table 74, and FIG. .

通常載置モードとは、図9(a)、(b)に示すように、テーブル74上のワーク載置予定部に直接ワークWを載せてロボットアーム2からワークWを離す載置モードのことである。この載置モードを選択した場合は、姿勢変換が行われないで、ロボットアーム2の中心がテーブル74上のワーク載置予定部の中心に位置決めされ、その状態でワークWがテーブル74上に載置される。載置された後は、図9(c)に示すように、左右のガイド75A、75Bが適当な開度まで閉じることで(図9(c)中矢印GB方向)、ワークWの姿勢が整えられる。 The normal placement mode is a placement mode in which the workpiece W is directly placed on the planned workpiece placement area on the table 74 and separated from the robot arm 2, as shown in FIGS. 9(a) and 9(b). It is. When this mounting mode is selected, the center of the robot arm 2 is positioned at the center of the workpiece placement area on the table 74 without changing the posture, and the workpiece W is placed on the table 74 in this state. be placed. After being placed, as shown in FIG. 9(c), the left and right guides 75A and 75B are closed to an appropriate opening degree (in the direction of arrow GB in FIG. 9(c)), so that the posture of the workpiece W is adjusted. It will be done.

一方、姿勢変換載置モードとは、図10(a)、(b)に示すように、左右のガイド75A、75Bのうち、いずれか一方のガイド(図示例では、前方から見て左側のガイド75B)のワーク載置予定部に隣接する側の縁部(内側の縁部)に、該縁部よりもワーク載置予定部側に重心が位置するように位置決めしてワークWを載せる載置モードのことである。つまり、この載置モードでは、ガイド75Bの縁部を通る鉛直線Lよりも、ワーク載置予定部側(テーブル74の幅方向中心側)にワークWの重心(略図形中心)が位置するように、ワークWをガイド75Bのテーブル74の幅方向中心側の縁部に載せる。そして、図10(b)に示すように、その状態でロボットアーム2からワークWを離す。そうすることにより、ワークWを、ガイド75Bの縁部を支点にして、テーブル74の幅方向中心側、つまり、図の右側に矢印Rで示すように倒れさせて姿勢を90°転回させ、それにより、向きを縦向きから横向きに変えながらワークWをテーブル74上に載せる(図10(c))。 On the other hand, as shown in FIGS. 10(a) and 10(b), the attitude change mounting mode refers to one of the left and right guides 75A and 75B (in the illustrated example, the left guide when viewed from the front). Placement of placing the workpiece W on the edge (inner edge) on the side adjacent to the scheduled workpiece placement area of 75B) with the center of gravity positioned closer to the planned workpiece placement area than the edge. It refers to the mode. That is, in this mounting mode, the center of gravity (approximately the center of the figure) of the workpiece W is located on the side of the planned workpiece placement area (the center side in the width direction of the table 74) with respect to the vertical line L passing through the edge of the guide 75B. Then, the work W is placed on the edge of the guide 75B on the center side in the width direction of the table 74. Then, as shown in FIG. 10(b), the workpiece W is released from the robot arm 2 in this state. By doing so, the workpiece W is rotated 90 degrees by tilting the workpiece W using the edge of the guide 75B as a fulcrum to the center side in the width direction of the table 74, that is, to the right side of the figure as shown by the arrow R. The workpiece W is placed on the table 74 while changing its orientation from vertical to horizontal (FIG. 10(c)).

この載置モードを選択した場合も、図10(d)に示すように、テーブル74上にワークWが載置された後は、左右のガイド75A、75Bが適当な開度まで閉じることで(図10(d)中矢印GB方向)、ワークWの姿勢が整えられる。 Even when this placement mode is selected, as shown in FIG. 10(d), after the workpiece W is placed on the table 74, the left and right guides 75A and 75B are closed to an appropriate opening degree ( In FIG. 10(d) in the direction of arrow GB), the posture of the workpiece W is adjusted.

ところで、ワークWの姿勢を縦向きから横向きに姿勢変換する際に、上面を上に向けた横向きか、上面を下に向けた横向きか、の二通りある。例えば、図10(a)では、図中ワークWの左側の側面を上に向けるために、図10(b)のようにワークWを右側に矢印Rのように転がす必要がある。それゆえに、図10(a)に示すように、ワークWを載せるガイドを図中左側のガイド75Bに設定している。 By the way, when changing the posture of the workpiece W from vertical to horizontal, there are two ways: horizontal with the top surface facing up, or horizontal with the top surface facing down. For example, in FIG. 10(a), in order to turn the left side surface of the workpiece W in the figure upward, it is necessary to roll the workpiece W to the right in the direction of the arrow R as shown in FIG. 10(b). Therefore, as shown in FIG. 10(a), the guide on which the workpiece W is placed is set to the guide 75B on the left side in the figure.

これと反対に、図中ワークWの右側の側面を上に向ける必要がある場合は、ワークWを図中左側に転がす必要がある。それゆえ、ワークWを載せるガイドとして、図中右側のガイド75Aが選択されることになる。 On the other hand, if it is necessary to turn the right side surface of the work W in the figure upward, it is necessary to roll the work W to the left in the figure. Therefore, the guide 75A on the right side of the figure is selected as the guide on which the workpiece W is placed.

したがって、制御装置100は、姿勢変換載置モードを選択するときに、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きに応じて、姿勢変換のためにワークWを転回させる向きを決定し、その決定内容に応じて、一対のガイド75A、75Bのうちのどちらのガイド75A、75Bの縁部にワークWを載せるかを選択して、その選択したガイド75A、75Bの縁部にワークWを載せるようにロボットアーム2の動作を制御する。 Therefore, when selecting the posture conversion placement mode, the control device 100 determines the direction in which the workpiece W is to be turned for posture conversion according to the direction of the workpiece W gripped by the robot arm 2, and the determined content According to the selected guide 75A, 75B, the work W is placed on the edge of the selected guide 75A, 75B. Controls the operation of the robot arm 2.

通常載置モードを選択してワークWをテーブル74上に載置する場合、および姿勢変換載置モードを選択してワークWをテーブル74上に載置する場合、のいずれの場合も、制御装置100は、ワークWがテーブル74上のワーク載置予定部に載置された段階で、一対のガイド75A、75Bのスライド位置を制御して、一対のガイド75A、75Bの間隔を狭めることでワークWの向きを整える。 In both cases, when the normal placement mode is selected and the workpiece W is placed on the table 74, and when the posture change placement mode is selected and the workpiece W is placed on the table 74, the control device 100, when the workpiece W is placed on the scheduled workpiece placement area on the table 74, the slide position of the pair of guides 75A and 75B is controlled to narrow the distance between the pair of guides 75A and 75B. Adjust the direction of W.

以上の内容を整理すると、横向きあるいは縦向きの二種類の姿勢のいずれかでロボットアーム2がワークWを掴んだ場合に、掴んだ向きのまま払い出し装置7がワークWを受け取って、それぞれの向きに対応した払い出しトレイ89にワークWを払い出せる場合は問題ない。しかし、払い出しトレイ89が、例えば、横向きのワークWしか受け入れないものである場合、縦向きのワークWはそのままでは払い出せない。同様に、払い出しトレイ89が、縦向きのワークWしか受け入れないものである場合、横向きのワークWはそのままでは払い出せない。 To summarize the above contents, when the robot arm 2 grabs the workpiece W in either of the two orientations, horizontal or vertical, the dispensing device 7 receives the workpiece W in the gripped orientation, and There is no problem if the workpiece W can be delivered to the delivery tray 89 corresponding to the above. However, if the dispensing tray 89 accepts only horizontally oriented works W, for example, the vertically oriented works W cannot be dispensed as is. Similarly, if the dispensing tray 89 accepts only portrait-oriented workpieces W, horizontally oriented workpieces W cannot be dispensed as they are.

そこで、横向きのワークWしか受け入れない払い出しトレイ89に対し横向きにワークWを払い出す必要がある場合は、ロボットアーム2が横向きに掴んだワークWについては、制御装置100が通常載置モードを選択して、ロボットアーム2に、そのままの姿勢で払い出し装置7のテーブル74にワークWを載置させる。また、ロボットアーム2が縦向きに掴んだワークWについては、そのままの姿勢では払い出せないので、制御装置100が、姿勢変換載置モードを選択して、ワークWの縦向きを横向きに姿勢変換させる。つまり、ロボットアーム2が縦向きに掴んだワークWを、重心をずらしてワーク払い出し装置7のガイド75A、75Bの縁部に載置させる。そうすることで、ワークを90°転回させて、テーブル74上に転がった状態で横向きにすることができる。 Therefore, when it is necessary to dispense a workpiece W horizontally to the dispensing tray 89 that only accepts horizontally oriented works W, the control device 100 selects the normal loading mode for the workpiece W gripped horizontally by the robot arm 2. Then, the robot arm 2 places the workpiece W on the table 74 of the dispensing device 7 in the same posture. Further, since the workpiece W gripped by the robot arm 2 in a vertical orientation cannot be delivered in the same posture, the control device 100 selects the posture conversion loading mode and changes the posture of the workpiece W from vertical to horizontal. . That is, the workpiece W gripped vertically by the robot arm 2 is placed on the edges of the guides 75A and 75B of the workpiece dispensing device 7 with its center of gravity shifted. By doing so, the workpiece can be turned by 90 degrees and turned sideways on the table 74.

同様に、縦向きのワークWしか受け入れない払い出しトレイ89に対し縦向きにワークWを払い出す必要がある場合は、ロボットアーム2が縦向きに掴んだワークWについては、制御装置100が通常載置モードを選択して、ロボットアーム2に、そのままの姿勢で払い出し装置7のテーブル74にワークWを載置させる。また、ロボットアーム2が横向きに掴んだワークWについては、そのままの姿勢では払い出せないので、制御装置100が、姿勢変換載置モードを選択して、ワークWの横向きを縦向きに姿勢変換させる。つまり、ロボットアーム2が横向きに掴んだワークWを、重心をずらして払い出し装置7のガイド75A、75Bの縁部に載置させる。そうすることで、ワークWを90°転回させて、テーブル74上に転がった状態で縦向きにすることができる。 Similarly, when it is necessary to dispense a work W vertically to the dispensing tray 89 that only accepts vertically oriented works W, the control device 100 normally handles the vertically gripped work W by the robot arm 2. The placing mode is selected and the robot arm 2 places the workpiece W on the table 74 of the dispensing device 7 in the same posture. Furthermore, since the workpiece W gripped by the robot arm 2 in a horizontal orientation cannot be delivered in the same posture, the control device 100 selects the posture conversion placement mode to change the posture of the workpiece W from horizontal to vertical. That is, the work W gripped by the robot arm 2 sideways is placed on the edges of the guides 75A, 75B of the dispensing device 7 with its center of gravity shifted. By doing so, the workpiece W can be turned by 90° and placed vertically while rolling on the table 74.

ワークの姿勢変換は、ロボットアーム2が、チャック3の掴んだワークWを、払い出し装置70のテーブル74のどこに置いて離すかによって実行される。したがって、ロボット1の動作を制御する制御装置100がその実現機能を備えている。この制御装置100は、また、払い出し装置70の各駆動機構に指令を出すことによって、挿入ユニット70のスライド動作や位置決め、ガイド75A、75Bの開閉動作や位置決め、挿入スティック77Aの前後進動作を制御する機能も備えている。 The posture change of the workpiece is executed depending on where the robot arm 2 places and releases the workpiece W gripped by the chuck 3 on the table 74 of the dispensing device 70 . Therefore, the control device 100 that controls the operation of the robot 1 has the function of realizing this. The control device 100 also controls the sliding operation and positioning of the insertion unit 70, the opening/closing operation and positioning of the guides 75A and 75B, and the forward and backward movement of the insertion stick 77A by issuing commands to each drive mechanism of the dispensing device 70. It also has the ability to

次に、ピッキング装置Mの動作の流れについて、フローチャートを参照しながら説明する。
図11は、ワーク供給装置10のトレイ21、22の動作フローを示すフローチャートである。
Next, the flow of the operation of the picking device M will be explained with reference to a flowchart.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation flow of the trays 21 and 22 of the work supply device 10.

図11に示すように、トレイの動作制御がスタートすると、ステップS101で、トレイA内にワークが有るか否かをチェックする。トレイA内にワークが有る場合(YESの場合)は、ステップS102に進み、トレイAの底板35が中間位置(前端でも後端でもない位置)に有るか否かをチェックする。トレイAの底板35が中間位置に有る場合(YESの場合)はステップS103に進み、トレイAの底板を後端位置へ移動して、スタートにリターンする。 As shown in FIG. 11, when the tray operation control starts, it is checked in step S101 whether or not there is a workpiece in tray A. If there is a workpiece in tray A (YES), the process advances to step S102, and it is checked whether the bottom plate 35 of tray A is at an intermediate position (a position that is neither the front end nor the rear end). If the bottom plate 35 of tray A is in the intermediate position (YES), the process advances to step S103, moves the bottom plate of tray A to the rear end position, and returns to the start.

ステップS102で、トレイAの底板35が中間位置にないと判断(NOと判断)した場合は、ステップS104に進み、トレイAの出口にワークが有るか否かをチェックする。トレイAの出口にワークが有る(YES)なら、出口側へワークを押し出すために底板35を動かす必要がないので、そのままスタートにリターンする。 If it is determined in step S102 that the bottom plate 35 of tray A is not at the intermediate position (determined as NO), the process proceeds to step S104, and it is checked whether there is a workpiece at the outlet of tray A. If there is a workpiece at the exit of tray A (YES), there is no need to move the bottom plate 35 to push the workpiece toward the exit, and the process returns to the start.

ステップS104で、トレイAの出口にワークが無い(NO)と判断した場合は、出口側へワークを押し出すために底板35を動かす。即ち、ステップS105に進み、トレイAの底板35を1ピッチだけ前進させ、ワークを出口側に押し出す。そうすることで、ワークをコンベア23に供給することができる。なお、この底板35の前進動作は1ピッチずつ行ってもよいし、連続して行ってもよい。ステップS105の処理が終了したら、スタートにリターンする。 If it is determined in step S104 that there is no work at the exit of tray A (NO), the bottom plate 35 is moved to push the work toward the exit. That is, the process proceeds to step S105, where the bottom plate 35 of tray A is advanced by one pitch, and the workpiece is pushed out to the exit side. By doing so, the work can be supplied to the conveyor 23. Note that this forward motion of the bottom plate 35 may be performed one pitch at a time, or may be performed continuously. When the process of step S105 is completed, the process returns to the start.

次に、トレイA内のワークが無くなると、ステップS101の判断がNOとなり、ステップS106に進む。ステップS106では、トレイAの底板35が前端位置に有るか否かをチェックし、前端位置にない場合(NOの場合)、ステップS104に進む。つまり、トレイA内にワークがない場合でも、底板35が前端まで進んでない場合は、トレイAの出口にワークがあるかどうかを確かめ(ステップS104)、出口にもない場合にはトレイAの底板35を前端へ向けて移動させる(ステップS105)。 Next, when there are no more works in tray A, the determination in step S101 becomes NO, and the process proceeds to step S106. In step S106, it is checked whether or not the bottom plate 35 of tray A is at the front end position. If it is not at the front end position (NO), the process advances to step S104. In other words, even if there is no workpiece in tray A, if the bottom plate 35 has not advanced to the front end, check whether there is a workpiece at the outlet of tray A (step S104), and if there is no workpiece at the outlet, the bottom plate of tray A 35 toward the front end (step S105).

トレイA内のワークが無くなり、トレイAの底板35も前端位置まで移動している場合(ステップS101の判断がNOでしかもステップS106の判断がYESの場合)、初めてトレイAが空になったと判断して、ステップS107に進み、トレイAとトレイBの底板35を後端位置へ移動し、次いでステップS108に進んで、トレイAを下降させると共にトレイBを上昇させる。つまり、供給側と排出側のトレイの役割を交替させるために、トレイAとトレイBの上下関係を逆転する。 When the workpiece in tray A is gone and the bottom plate 35 of tray A has also moved to the front end position (when the determination in step S101 is NO and the determination in step S106 is YES), it is determined that tray A is empty for the first time. The process then proceeds to step S107, where the bottom plates 35 of trays A and B are moved to the rear end positions, and then the process proceeds to step S108, where tray A is lowered and tray B is raised. That is, in order to switch the roles of the trays on the supply side and the discharge side, the vertical relationship of trays A and B is reversed.

次に、トレイBが供給側となるので、ステップS109に進んで、トレイBの底板が前端位置に有るか否かをチェックする。前端位置にない場合は、ステップS109からステップS110に進んで、トレイBの出口にワークが有るか否かをチェックする。トレイBの出口にワークが有る場合(ステップS110の判断がYESの場合)は、底板35を動かす必要がないので、ステップS109に戻る。トレイBの出口にワークがない場合(ステップS110の判断がNOの場合)は、出口側へワークを押し出すために底板35を動かす。即ち、ステップS111に進み、トレイBの底板35を1ピッチだけ前進させ、ワークを出口側に押し出す。そうすることで、ワークをコンベア23に供給することができる。ステップS111の処理が終了したら、ステップS109に戻る。 Next, since tray B is on the supply side, the process advances to step S109, and it is checked whether the bottom plate of tray B is at the front end position. If the workpiece is not at the front end position, the process advances from step S109 to step S110, and it is checked whether there is a workpiece at the outlet of tray B. If there is a workpiece at the outlet of tray B (YES in step S110), there is no need to move the bottom plate 35, and the process returns to step S109. If there is no work at the exit of tray B (if the determination in step S110 is NO), the bottom plate 35 is moved to push the work toward the exit. That is, the process proceeds to step S111, where the bottom plate 35 of tray B is advanced by one pitch, and the workpiece is pushed out to the exit side. By doing so, the work can be supplied to the conveyor 23. When the process of step S111 is completed, the process returns to step S109.

ステップS109で、トレイBの底板35が前端位置まで移動していると判断(YESと判断)した場合は、ステップS112に進み、トレイBの底板35を後端位置へ移動し、次いでステップS113に進んで、トレイBを上方させると共にトレイBを下降させる。つまり、供給側と排出側のトレイの役割を交替させるために、トレイAとトレイBの上下関係を逆転する。ステップS113の処理が終了したら、スタートにリターンする。 If it is determined in step S109 that the bottom plate 35 of tray B has moved to the front end position (decision is YES), the process advances to step S112, in which the bottom plate 35 of tray B is moved to the rear end position, and then in step S113. Then, tray B is moved upward and tray B is lowered. That is, in order to switch the roles of the trays on the supply side and the discharge side, the vertical relationship of trays A and B is reversed. When the process of step S113 is completed, the process returns to the start.

以上のようなトレイA、Bの動作に対応してコンベア23の動作制御も行われる。
図12は、ワーク供給装置10のコンベア23の動作フローを示すフローチャートである。
The operation of the conveyor 23 is also controlled in response to the operations of trays A and B as described above.
FIG. 12 is a flowchart showing the operation flow of the conveyor 23 of the work supply device 10.

図12に示すように、コンベア23の動作制御がスタートすると、ステップS201で、トレイAとトレイBはどちらが上昇位置にあるかチェックする。つまり、供給側のトレイがどちらか確認する。トレイAが上(供給側)の場合は、ステップS202に進んで、トレイAの出口にワークが有るか否かをチェックする。トレイAの出口にワークが有る場合(YESの場合)は、ステップS203に進んで、コンベア23を所定ピッチ分だけ正転搬送させる。ここで、コンベア23は、必要に応じて適当なピッチ分(搬送距離)だけ搬送するものとされ、ピッチ数は任意に設定される。 As shown in FIG. 12, when the operation control of the conveyor 23 starts, in step S201, it is checked whether tray A or tray B is in the raised position. In other words, check which tray is on the supply side. If tray A is on the top (supply side), the process advances to step S202, and it is checked whether there is a workpiece at the outlet of tray A. If there is a workpiece at the exit of tray A (in the case of YES), the process advances to step S203, and the conveyor 23 is caused to rotate forward and convey by a predetermined pitch. Here, the conveyor 23 is configured to convey by an appropriate pitch (conveyance distance) as necessary, and the number of pitches is set arbitrarily.

トレイAの出口にワークがない場合(ステップS202の判断がNOの場合)は、ステップS204で、トレイAの底板35が前端位置に有るか否かを確かめ、トレイAの底板35が前端位置にない場合は、ステップS202、204を繰り返し、トレイAの出口にワークが有りとなるまで待つ。あるいは、トレイAの底板35が前端位置に移動するまで待つ。ただし、トレイAの出口にワークが無い状態が続くときは、トレイ側の動作制御が優先する。 If there is no workpiece at the outlet of tray A (if the judgment in step S202 is NO), in step S204, it is checked whether the bottom plate 35 of tray A is at the front end position, and the bottom plate 35 of tray A is at the front end position. If there is no work, repeat steps S202 and S204 and wait until there is a work at the outlet of tray A. Alternatively, wait until the bottom plate 35 of tray A moves to the front end position. However, if there continues to be no workpiece at the outlet of tray A, priority is given to the operation control on the tray side.

トレイAの出口にワークがある場合(ステップS202の判断がYESの場合)、あるいは、トレイAの出口にワークが無い場合(ステップS202の判断がNOの場合)でもトレイAの底板35が前端位置にある場合(ステップS204の判断がYESの場合)は、ステップS203に進んで、コンベア23を所定ピッチ分だけ正転搬送させる。 Even if there is a workpiece at the outlet of tray A (if the determination in step S202 is YES) or if there is no workpiece at the outlet of tray A (if the determination in step S202 is NO), the bottom plate 35 of tray A is at the front end position. If so (if the determination in step S204 is YES), the process advances to step S203, and the conveyor 23 is caused to rotate forward and convey by a predetermined pitch.

コンベア23を正転搬送(あるいは逆転搬送)させると、トレイA(またはトレイB)からワークが送り出されて来たワークが、搬送面23aに載りながら、撮像カメラ5の撮像領域つまりピッキング領域に運ばれる。そして、ステップS205で撮像カメラ5による撮像データを確認した後、ステップS206でピッキング可能なワークがある(取出ワークあり)かどうかを判断し、ピッキング可能なワークが無い場合は、スタートにリターンする。また、ピッキング可能なワークが有る場合は、ロボットへピッキング要求(搬送要求)を出してから、スタートにリターンする。なお、ピッキング可能なワークが有る場合は、コンベア23はロボットがピッキングできる状態を維持することになる。 When the conveyor 23 is conveyed in forward rotation (or reverse conveyance), the workpiece sent out from tray A (or tray B) is conveyed to the imaging area of the imaging camera 5, that is, the picking area, while being placed on the conveyance surface 23a. It will be done. After confirming the image data captured by the imaging camera 5 in step S205, it is determined in step S206 whether there is a work that can be picked (there is a work to be taken out), and if there is no work that can be picked, the process returns to the start. If there is a work that can be picked, a picking request (transport request) is issued to the robot, and then the robot returns to the start. Note that if there is a work that can be picked, the conveyor 23 will maintain a state where the robot can pick it.

トレイAが上(供給側)である場合は、以上のように処理が進むが、トレイBが上(供給側)である場合も同様に処理が進められる。つまり、トレイBが上(供給側)の場合は、ステップS201からステップS208に進んで、トレイBの出口にワークが有るか否かをチェックする。トレイBの出口にワークが有る場合(YESの場合)は、ステップS209に進んで、コンベア23を所定ピッチ分だけ逆転搬送させる。 When tray A is on the top (supply side), the process proceeds as described above, but when tray B is on the top (supply side), the process proceeds in the same way. That is, if tray B is on the top (supply side), the process advances from step S201 to step S208, and it is checked whether there is a workpiece at the outlet of tray B. If there is a workpiece at the exit of tray B (in the case of YES), the process advances to step S209, and the conveyor 23 is reversely conveyed by a predetermined pitch.

トレイBの出口にワークがない場合(ステップS208の判断がNOの場合)は、ステップS210で、トレイBの底板35が前端位置に有るか否かを確かめ、トレイBの底板35が前端位置にない場合は、ステップS208、210を繰り返し、トレイBの出口にワークが有りとなるまで待つ。あるいは、トレイBの底板35が前端位置に移動するまで待つ。ただし、トレイBの出口にワークが無い状態が続くときは、コンベア23側の動作制御より図11のトレイ側の動作制御が優先する。 If there is no workpiece at the outlet of tray B (if the determination in step S208 is NO), it is checked in step S210 whether or not the bottom plate 35 of tray B is at the front end position, and the bottom plate 35 of tray B is at the front end position. If there is no work, repeat steps S208 and S210 and wait until there is a work at the outlet of tray B. Alternatively, wait until the bottom plate 35 of tray B moves to the front end position. However, if there continues to be no work at the exit of tray B, the operation control on the tray side shown in FIG. 11 takes priority over the operation control on the conveyor 23 side.

トレイBの出口にワークがある場合(ステップS210の判断がYESの場合)、あるいは、トレイBの出口にワークが無い場合(ステップS208の判断がNOの場合)であってもトレイBの底板35が前端位置にある場合(ステップS210の判断がYESの場合)は、ステップS209に進んで、コンベア23を所定ピッチ分だけ逆転搬送させる。その後は、ステップS205に進み、トレイAの場合と同じ処理となる。 Even if there is a workpiece at the outlet of tray B (if the determination in step S210 is YES) or if there is no workpiece at the outlet of tray B (if the determination in step S208 is NO), the bottom plate 35 of tray B is at the front end position (YES in step S210), the process advances to step S209, and the conveyor 23 is reversely conveyed by a predetermined pitch. After that, the process advances to step S205, and the same process as in the case of tray A is performed.

上述したコンベア23の動きに対応した撮像カメラ5の動作制御の内容を次に述べる。
図13は、撮像カメラ5の撮像動作フローを示すフローチャートである。
The details of the operation control of the imaging camera 5 corresponding to the movement of the conveyor 23 described above will be described below.
FIG. 13 is a flowchart showing the flow of the imaging operation of the imaging camera 5. As shown in FIG.

この撮像カメラ5の撮像動作フローでは、コンベア23の搬送面23a上に載る複数のワークのうち、ピッキング可能なワークがあるかどうかを判定する。ピッキング可能なワークであるか否かは、上方からロボットアーム2のチャック3で掴み上げることができるワーク姿勢であること、チャッキングする際に対象ワークの周囲に邪魔になるもの(他のワークや壁等)がないこと、などが少なくとも判定条件として挙げられる。ピッキング可能なワークであるかどうかの画像判定は、撮像カメラ5で取得した画像の中の1つのワークの画像が、予め登録してある幾つかの取出面の画像(ピッキング可能なワークの画像)と一致するか否かで行う。 In this imaging operation flow of the imaging camera 5, it is determined whether there is a work that can be picked among the plurality of works placed on the conveyance surface 23a of the conveyor 23. Whether or not a workpiece can be picked is determined by the workpiece posture being such that it can be picked up from above by the chuck 3 of the robot arm 2, and by the presence of obstacles around the target workpiece (such as other workpieces or other workpieces). At least one criterion is that there are no walls (such as walls, etc.). The image judgment as to whether or not the workpiece is a pickable workpiece is carried out by determining whether one workpiece image among the images acquired by the imaging camera 5 is an image of several extraction surfaces registered in advance (an image of a pickable workpiece). This is done based on whether it matches or not.

ここでは、制御装置100には、予め、ピッキング対象のワークについての、ピッキング可能な状態に相当する画像(取出面の画像)が登録されているものとする。 Here, it is assumed that the control device 100 has registered in advance an image (an image of the extraction surface) of the work to be picked that corresponds to a state in which it can be picked.

図13に示すように、撮像カメラ5の動作制御がスタートすると、ステップS301で、コンベア23上のワークを撮像カメラ5で撮影する。このとき、必要な画像処理を行うこともある。次にステップS302で、ピッキング可能なワークを検索する。ここでは、取出面1の画像1と撮影画像を対比する。取出面1に合致したワークが有る場合は、ステップS303、304に進み、横向き姿勢または縦向き姿勢でワークをロボットアーム2が掴むときに、周囲にチャック可能なエリアが確保されているかどうか、つまり、周囲にロボットアーム2の掴み作業を邪魔するワークや壁等があるかないかを確認する。ここで、「横向き姿勢」とは、ワークの幅広面を上にした姿勢、「縦向き姿勢」とは、ワークの幅狭面を上にした姿勢のことである。 As shown in FIG. 13, when the operation control of the imaging camera 5 starts, the work on the conveyor 23 is photographed by the imaging camera 5 in step S301. At this time, necessary image processing may be performed. Next, in step S302, a work that can be picked is searched for. Here, the image 1 of the extraction surface 1 and the photographed image are compared. If there is a workpiece that matches the take-out surface 1, the process advances to steps S303 and 304, and it is checked whether or not there is a chuckable area around the workpiece when the robot arm 2 grasps the workpiece in a horizontal or vertical position. , Check to see if there are any workpieces, walls, etc. around the robot arm 2 that may obstruct the gripping work of the robot arm 2. Here, the "horizontal posture" refers to a posture with the wide side of the workpiece facing up, and the "vertical posture" refers to a posture with the narrow side of the workpiece facing up.

チャック可能なエリアが確保されている場合は、ステップS303またはステップS304の判定がYESとなって、ステップS305に進む。ステップS305では、ピッキングすべきワークの位置および姿勢の情報、取出面(掴む際に上面となる面)の情報、ピッキングするロボットアーム2のチャックの姿勢に関する情報、などを主にロボットの制御部に出力し、一連の処理を終える。 If the chuckable area is secured, the determination in step S303 or step S304 is YES, and the process advances to step S305. In step S305, information on the position and orientation of the workpiece to be picked, information on the take-out surface (the surface that becomes the top surface when gripping), information on the orientation of the chuck of the robot arm 2 to be picked, etc. are mainly sent to the control unit of the robot. Output and complete the series of processing.

ステップS303、304で、チャック可能なエリアが確保されていないと判定された場合は、ステップS306に進んで、その他の取出面2~6について、ピッキング可能なワークがあるかどうかの検索を繰り返す。いずれかの取出面2~6に合致したワークが有る場合は、ステップS305に進む。また、全部の取出面についてピッキング可能なワークに一致するものがない場合は、ステップS307に進んで、「ピッキング可能なワークの該当なし」の信号を出力して一連の処理を終える。ワーク供給装置10では、この「ピッキング可能なワークの該当なし」の信号に応じて、コンベア23の搬送面23a上にピッキング可能なワークが展開されるように動作を行う。 If it is determined in steps S303 and 304 that a chuckable area is not secured, the process advances to step S306 to repeat the search for other pickable surfaces 2 to 6 to see if there is a workpiece that can be picked. If there is a workpiece that matches any of the extraction surfaces 2 to 6, the process advances to step S305. If there is no work that matches a pickable work on all the extraction surfaces, the process advances to step S307, outputs a signal indicating "no pickable work", and ends the series of processing. The work supply device 10 operates in response to this signal indicating that "no pickable work exists" so that the pickable work is spread out on the conveyance surface 23a of the conveyor 23.

上述したワーク供給装置10(トレイA、B、コンベア)や撮像カメラ5の動作と並行して行われるロボット1の動作制御について次に述べる。図14は、同ピッキング装置のロボットアーム2の動作フローを示すフローチャートである。 The operation control of the robot 1, which is performed in parallel with the operations of the work supply device 10 (trays A, B, conveyor) and the imaging camera 5 described above, will now be described. FIG. 14 is a flowchart showing the operation flow of the robot arm 2 of the picking device.

図14に示すように、ロボット1のピッキング動作の制御がスタートすると、ステップS401~403で、コンベア23上のワークを掴みに行く。即ち、コンベア23の上方にロボットアーム2を移動してチャック3を開き、次にワークの掴み位置にロボットアーム2を移動し、チャック3を閉じてワークを掴む。 As shown in FIG. 14, when control of the picking operation of the robot 1 starts, the robot 1 goes to pick up the workpieces on the conveyor 23 in steps S401 to S403. That is, the robot arm 2 is moved above the conveyor 23 to open the chuck 3, and then the robot arm 2 is moved to the workpiece gripping position, the chuck 3 is closed, and the workpiece is gripped.

次に、ステップS404~408で、掴んだワークを払い出し装置7に置きに行く。即ち、コンベア23上のワークを掴んだロボットアーム2を上方へ移動し、ワークの払出位置の上方にロボットアーム2を移動し、ワークの払出許可信号が出るのを待って、ワークの払出位置にロボットアーム2を移動し、チャック3を開いて払い出し装置7にワークを預ける。 Next, in steps S404 to S408, the gripped workpiece is placed on the dispensing device 7. That is, the robot arm 2 that has grabbed the workpiece on the conveyor 23 is moved upward, the robot arm 2 is moved above the workpiece unloading position, and after waiting for the workpiece unloading permission signal to be issued, the robot arm 2 is moved to the workpiece unloading position. The robot arm 2 is moved, the chuck 3 is opened, and the workpiece is deposited into the payout device 7.

このとき、制御装置100は、予めチャック3の掴んだワークの姿勢(横向きか縦向きか)を認識しているので、前述した通常載置モードでワークを払い出し装置7に受け渡すのか、姿勢変換載置モードでワークを払い出し装置7に受け渡すのかのいずれかを選択する。そして、その選択した内容に従ってワークを払い出し装置7に受け渡す位置を決定し、決定した位置にワークを預ける。 At this time, the control device 100 recognizes in advance the posture of the workpiece gripped by the chuck 3 (horizontal or vertical), so whether the workpiece is transferred to the dispensing device 7 in the above-mentioned normal loading mode or the posture change is performed. Select whether to transfer the workpiece to the dispensing device 7 in the loading mode. Then, in accordance with the selected content, the position for delivering the workpiece to the dispensing device 7 is determined, and the workpiece is deposited at the determined position.

なお、ステップS405の段階で、コンベア上方のカメラ撮像エリア外にロボットアーム2が移動したら、ロボットにワーク払出許可信号を出す(ステップS430)。 Note that when the robot arm 2 moves out of the camera imaging area above the conveyor at step S405, a work delivery permission signal is issued to the robot (step S430).

ロボットアーム2が払い出し装置7にワークを預けたら、ステップS409でアームを上昇させ退避する。そして、ステップS410、411で、ロボットアーム2を原位置に戻すと共にロボット1を原位置に戻して、処理を終了する。なお、ステップS409の段階で、ロボットアーム2が干渉範囲外まで上昇したら、払い出し装置7に動作指令信号を出す(ステップS440)。 After the robot arm 2 deposits the workpiece into the dispensing device 7, the arm is raised and evacuated in step S409. Then, in steps S410 and 411, the robot arm 2 is returned to its original position, and the robot 1 is returned to its original position, and the process ends. Note that when the robot arm 2 rises out of the interference range at step S409, an operation command signal is issued to the dispensing device 7 (step S440).

次に、ロボットアーム2の動きに対応した払い出し装置7の挿入ユニット70の動作制御の内容を述べる。図15は、挿入ユニット70の動作フローを示すフローチャートである。 Next, the details of the operation control of the insertion unit 70 of the dispensing device 7 in response to the movement of the robot arm 2 will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the operation flow of the insertion unit 70.

図15に示すように、処理がスタートすると、ステップS501で、挿入ユニット70をワーク受け取り位置に移動する。また、ガイド75A、75Bを、受け取るワークの幅に応じた開度まで閉じる。これらの動作は、ロボットアーム2がコンベア23上のワークをピッキングしに行く動作に連動して行うことができる。 As shown in FIG. 15, when the process starts, in step S501, the insertion unit 70 is moved to the work receiving position. Further, the guides 75A and 75B are closed to an opening degree corresponding to the width of the work to be received. These operations can be performed in conjunction with the operation of the robot arm 2 to pick the workpieces on the conveyor 23.

次のステップS502では、挿入ユニット70の移動完了に応じて、ロボット1に排出可能信号を送出する。次に、ステップS503で、ロボットアーム2が挿入ユニット70にワークを置いて上方に退避したかをチェックする。この動作の完了を待ってステップS504に進み、挿入ユニット70をワーク挿入位置(払い出し位置)に移動する。ワークの受取位置と挿入位置が同じ場合はこのステップS504は省略される。次にステップS505で挿入許可が出ているかどうかをチェックし、YESならステップS506で、ワークを払い出しトレイ89に挿入する。つまり、挿入スティック77Aを前進させて、ワークを払い出しトレイ89に向けて押し出す。 In the next step S502, an ejection enable signal is sent to the robot 1 in response to the completion of movement of the insertion unit 70. Next, in step S503, it is checked whether the robot arm 2 has placed the workpiece on the insertion unit 70 and retreated upward. After this operation is completed, the process advances to step S504, and the insertion unit 70 is moved to the workpiece insertion position (dispensing position). If the receiving position and the inserting position of the workpiece are the same, this step S504 is omitted. Next, in step S505, it is checked whether insertion permission has been issued, and if YES, the workpiece is inserted into the payout tray 89 in step S506. In other words, the insertion stick 77A is advanced to push out the work toward the payout tray 89.

その後は、ステップS507で、挿入スティック77Aを原位置に後退させ、ステップS508で、挿入ユニット70を原位置に戻して、スタートにリターンする。 Thereafter, in step S507, the insertion stick 77A is retreated to the original position, and in step S508, the insertion unit 70 is returned to the original position, and the process returns to the start.

次に、以上において説明した実施形態のピッキング装置Mの作用効果をまとめて述べる。 Next, the effects of the picking device M of the embodiment described above will be summarized.

実施形態のワーク供給装置10(11、12)によれば、コンベア23の両端のワーク収容トレイ21、22の上下の位置を切り換えながら、コンベア23の搬送方向を切り換えることで、2つのトレイ21、22間でワークWを交互に行き来させることができる。したがって、その動作に伴って、搬送面23a上に展開する複数のワークWの位置や姿勢を大幅に変えることができる。つまり、その切り換え動作に伴って、次々に新しい位置や姿勢でワークWを搬送面23aの上に展開させることができる。そのため、ロボットアーム2によりピッキング可能なワークWを見つけ出す確率を高めることができ、ピッキング作業の効率向上が図れる。 According to the work supply device 10 (11, 12) of the embodiment, by switching the conveyance direction of the conveyor 23 while switching the vertical positions of the work storage trays 21 and 22 at both ends of the conveyor 23, the two trays 21, The workpiece W can be alternately moved back and forth between the 22 locations. Therefore, along with the movement, the positions and postures of the plurality of workpieces W developed on the transport surface 23a can be changed significantly. In other words, along with the switching operation, the workpieces W can be developed on the conveyance surface 23a in new positions and postures one after another. Therefore, the probability of finding a workpiece W that can be picked by the robot arm 2 can be increased, and the efficiency of the picking operation can be improved.

また、ワークWが無くなるまで、2つのトレイ21、22間でワークWを交互に行き来させるので、人がワークWを集めて再投入する必要がなく、無駄な時間を少なくしながら、搬送面23a上にピッキング可能な状態でワークWを自動的に展開させることができる。しかも、コンベア23での搬送の際に供給側のトレイ21、22を上昇させ、排出側のトレイ21、22を下降させるので、コンベア23の搬送面23aに対するワークWの供給や搬送面23aからのワークWの排出をスムーズに行うことができる。また、このような動作に携わるコンベア23は1台だけで済むので、設備構成が簡単になる。 In addition, since the workpieces W are alternately moved back and forth between the two trays 21 and 22 until the workpieces W are used up, there is no need for a person to collect and reload the workpieces W, and while reducing wasted time, the transfer surface 23a The workpiece W can be automatically unfolded in a state where it can be picked upward. Moreover, since the trays 21 and 22 on the supply side are raised and the trays 21 and 22 on the discharge side are lowered during conveyance on the conveyor 23, the work W is supplied to the conveyance surface 23a of the conveyor 23, and the workpieces W are not supplied from the conveyance surface 23a. The workpiece W can be smoothly discharged. Further, since only one conveyor 23 is required for such operations, the equipment configuration is simplified.

また、実施形態のワーク供給装置10(11、12)によれば、ワークWの供給側のトレイ21、22が空になった段階で、供給側のトレイ21、22と排出側のトレイ21、22の役割を交替するので、無駄な動きが少なく動作が安定して設備の信頼性が高まる。 Further, according to the work supply device 10 (11, 12) of the embodiment, when the trays 21 and 22 on the supply side of the work W become empty, the trays 21 and 22 on the supply side and the tray 21 on the discharge side, Since the roles of the parts 22 and 22 are alternated, there is less unnecessary movement, the operation is stable, and the reliability of the equipment is increased.

また、トレイ21、22の底板35を前進させる機構を設けたことにより、トレイ21、22内のワークWを残らず確実にコンベア23の搬送面23aに送り出すことができる。 Further, by providing a mechanism for advancing the bottom plates 35 of the trays 21 and 22, it is possible to reliably send all the works W in the trays 21 and 22 to the conveyance surface 23a of the conveyor 23.

また、実施形態のワークピッキング装置Mによれば、ロボットアーム2が掴んだワークWを払い出し装置7に受け渡すときに、制御装置100が、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きに応じて、通常載置モードまたは姿勢変換載置モードのいずれか一方を選択する。 Further, according to the workpiece picking device M of the embodiment, when delivering the workpiece W grabbed by the robot arm 2 to the dispensing device 7, the control device 100 controls the direction of the workpiece W grabbed by the robot arm 2, depending on the direction of the workpiece W grabbed by the robot arm 2. Select either normal mounting mode or attitude change mounting mode.

例えば、払い出しトレイ89に対して横向きにワークWを払い出す必要がある場合は、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きが横向きならば、制御装置100が通常載置モードを選択し、ワークWを横向きのままロボットアーム2から払い出し装置7のテーブル74上に受け渡す。一方、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きが縦向きならば、制御装置100が姿勢変換載置モードを選択し、ワークWをガイド75A、75Bの縁部に重心をずらして載せる。そうすると、ロボットアーム2から解放された段階でワークWがガイド75A、75Bの縁部を支点にして90°転回してテーブル74上に載る。それにより、ワークWの向きが縦向きから横向きに変換される。したがって、全てのワークWを横向き姿勢でテーブル74から払い出しトレイ89に払い出すことができる。 For example, when it is necessary to pay out the work W sideways to the payout tray 89, if the direction of the work W gripped by the robot arm 2 is sideways, the control device 100 selects the normal loading mode, and is transferred from the robot arm 2 to the table 74 of the dispensing device 7 while lying sideways. On the other hand, if the orientation of the workpiece W gripped by the robot arm 2 is vertical, the control device 100 selects the attitude change placement mode and places the workpiece W on the edges of the guides 75A and 75B with the center of gravity shifted. Then, when the workpiece W is released from the robot arm 2, the workpiece W is rotated by 90 degrees using the edges of the guides 75A and 75B as fulcrums, and placed on the table 74. As a result, the orientation of the workpiece W is changed from portrait to landscape. Therefore, all the works W can be delivered from the table 74 to the delivery tray 89 in a horizontal position.

これと反対に、例えば、払い出しトレイ89に対して縦向きにワークWを払い出す必要がある場合は、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きが縦向きならば、制御装置が通常載置モードを選択し、ワークWを縦向きのままロボットアーム2から払い出し装置7のテーブル74上に受け渡す。一方、ロボットアーム2が掴んだワークWの向きが横向きならば、制御装置100が姿勢変換載置モードを選択し、ワークWをガイド75A、75Bの縁部に重心をずらして載せる。そうすると、ロボットアーム2から解放された段階で、ワークWがガイド75A、75Bの縁部を支点にして90°転回してテーブル74上に載る。それにより、ワークWの向きが横向きから縦向きに変換される。したがって、全てのワークWを縦向き姿勢で、テーブル74から払い出しトレイ89に払い出すことができる。 On the other hand, if the workpiece W needs to be delivered vertically to the delivery tray 89, for example, if the workpiece W gripped by the robot arm 2 is oriented vertically, the control device is set to the normal loading mode. is selected, and the workpiece W is transferred from the robot arm 2 to the table 74 of the payout device 7 while maintaining the vertical orientation. On the other hand, if the orientation of the workpiece W gripped by the robot arm 2 is sideways, the control device 100 selects the posture change placement mode and places the workpiece W on the edges of the guides 75A and 75B with the center of gravity shifted. Then, when the workpiece W is released from the robot arm 2, the workpiece W is rotated by 90 degrees using the edges of the guides 75A and 75B as fulcrums and placed on the table 74. As a result, the orientation of the workpiece W is changed from horizontal to vertical. Therefore, all the works W can be delivered from the table 74 to the delivery tray 89 in a vertical orientation.

このように必要に応じてワークWの姿勢を転換をさせることで、払い出し装置7によるワークWの払い出し姿勢を揃えることができる。そのため、ロボットアーム2で掴む際のワークWの向きを、横向きと縦向きの両方に設定することができる。つまり、ピッキング可能なワークWの姿勢が増えるので、ピッキングチャンスを増やすことができ、ロボットアーム2の待ち時間を減らして作業時間を短縮することができる。 By changing the posture of the workpiece W as necessary in this manner, the postures of the workpieces W to be discharged by the dispensing device 7 can be aligned. Therefore, the orientation of the workpiece W when gripped by the robot arm 2 can be set both horizontally and vertically. In other words, since the number of postures of the work W that can be picked increases, the picking chances can be increased, and the waiting time of the robot arm 2 can be reduced, thereby shortening the working time.

また、ワークWの姿勢転換は、ロボットアーム2から払い出し装置7へのワークWの置き位置を変化させるだけで行うことができるため、磁性体などにワークWの材種を問わない。しかも、特別な姿勢転換装置を設けるわけではないので、機械的な設備の簡素化を図ることができる。 Further, since the attitude of the workpiece W can be changed by simply changing the placement position of the workpiece W from the robot arm 2 to the dispensing device 7, it does not matter whether the workpiece W is made of a magnetic material or the like. Moreover, since no special posture change device is provided, the mechanical equipment can be simplified.

また、実施形態のピッキング装置Mによれば、一対のガイド75A、75Bのうちどちらのガイド75A、75Bの縁部にワークWを重心をずらしながら載せるかによって、テーブル74上に転がらせる際のワークWの転回方向を異ならせることができる。例えば、左側のガイド75Aの右側の縁部にワークWを重心をずらしながら載せると、ワークWを右側に転回させることができる。したがって、ワークWの左面を上方に向けることができる。また、右側のガイド75Bの左側の縁部にワークWを重心をずらしながら載せると、ワークWを左側に転回させることができる。したがって、ワークWの右面を上方に向けることができる。 Further, according to the picking device M of the embodiment, the workpiece W is rolled onto the table 74 depending on the edge of which of the pair of guides 75A, 75B the workpiece W is placed on while shifting the center of gravity. The direction of rotation of W can be made different. For example, if the work W is placed on the right edge of the left guide 75A while shifting its center of gravity, the work W can be rotated to the right. Therefore, the left side of the workpiece W can be directed upward. Further, by placing the work W on the left edge of the right guide 75B while shifting the center of gravity, the work W can be turned to the left. Therefore, the right side of the workpiece W can be directed upward.

また、実施形態のピッキング装置Mによれば、テーブル74上にワークWが載った後にガイド75A、75Bの幅を狭めることで、たとえワークWの向きが斜めになっていたとしても、真っ直ぐに向き直らせることができる。そのため、払い出しトレイ89に対しての押し出し機構77によるワークWの払い出しをスムーズに行うことができる。 Further, according to the picking device M of the embodiment, by narrowing the width of the guides 75A and 75B after the work W is placed on the table 74, even if the work W is oriented diagonally, it can be oriented straight. I can fix it. Therefore, the workpiece W can be smoothly delivered to the delivery tray 89 by the pushing mechanism 77.

また、実施形態のピッキング装置Mによれば、挿入ユニット70を、ワークWを払い出す対象の払い出しトレイ89に位置決めすることにより、任意の払い出しトレイ89に対してワークWを払い出すことができる。 Further, according to the picking device M of the embodiment, by positioning the insertion unit 70 on the payout tray 89 from which the workpiece W is to be delivered, the workpiece W can be delivered to any delivery tray 89 .

なお、ワークの種類は問わないし、ワークの種類は1種類でも複数種類にしてもよい。 Note that the type of workpiece does not matter, and the number of types of workpieces may be one or more types.

ここで、上述した本発明の実施形態に係るワークピッキング装置の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
[1] ワーク(W)を掴んで移動し、移載予定箇所にて、掴んだワーク(W)を解放するロボットアーム(2)と、
前記ロボットアーム(2)の動作を制御する制御装置(100)と、
前記移載予定箇所に配置され、前記ロボットアーム(2)から解放されるワーク(W)を受け取って、所定の向きで当該ワーク(W)を払い出しトレイ(89)に向けて払い出すワーク払い出し装置(7)と、
を備え、
前記払い出し装置(7)は、
前記ロボットアーム(2)の掴んだワーク(W)が載置されるテーブル(74)と、
前記ワーク(W)のサイズに応じた高さを有して前記テーブル(74)上のワーク載置予定部に隣接配置され、テーブル(74)上に載置されたワーク(W)の位置や姿勢を整えるガイド(75A、75B)と、
前記テーブル(74)上に載置されたワーク(W)を前記払い出しトレイに向けて押し出すワーク押し出し手段と、
を有しており、
前記制御装置(100)は、
前記ロボットアーム(2)が掴んだワーク(W)を前記払い出し装置(7)に受け渡すときに、前記ロボットアーム(2)が掴んだワーク(2)の向きに応じて、前記ワーク載置予定部に直接ワーク(W)を載せて前記ロボットアーム(2)から前記ワーク(W)を離す通常載置モードと、前記ガイド(75A、75B)の前記ワーク載置予定部に隣接する側の縁部に、該縁部よりも前記ワーク載置予定部側に重心が位置するように前記ワーク(W)を載せ、その状態で前記ロボットアーム(2)から当該ワーク(W)を離すことにより、前記ガイドの縁部を支点にして当該ワーク(W)を転回させ当該ワーク(W)の向きを変える姿勢変換載置モードと、のいずれか一方の載置モードを選択し、選択した載置モードで動作するように前記ロボットアーム(2)を制御する、
ことを特徴とするワークピッキング装置(M)。
Here, the features of the workpiece picking device according to the embodiment of the present invention described above will be briefly summarized and listed below in [1] to [4].
[1] A robot arm (2) that grabs the workpiece (W), moves it, and releases the gripped workpiece (W) at the scheduled transfer location;
a control device (100) that controls the operation of the robot arm (2);
a workpiece dispensing device that receives a workpiece (W) placed at the scheduled transfer location and released from the robot arm (2), and dispenses the workpiece (W) in a predetermined direction toward a dispensing tray (89); (7) and
Equipped with
The dispensing device (7) is
a table (74) on which the workpiece (W) grabbed by the robot arm (2) is placed;
It has a height corresponding to the size of the workpiece (W) and is arranged adjacent to the workpiece placement area on the table (74), and the position of the workpiece (W) placed on the table (74) and Guides (75A, 75B) to adjust your posture,
a work extrusion means for extruding the work (W) placed on the table (74) toward the dispensing tray;
It has
The control device (100) includes:
When delivering the workpiece (W) gripped by the robot arm (2) to the dispensing device (7), the workpiece placement schedule is determined according to the orientation of the workpiece (2) gripped by the robot arm (2). a normal mounting mode in which the workpiece (W) is placed directly on the part and separated from the robot arm (2), and an edge of the guide (75A, 75B) on the side adjacent to the part where the workpiece is to be placed The workpiece (W) is placed on the robot arm (2) so that the center of gravity is located closer to the workpiece placement area than the edge, and in this state, the workpiece (W) is separated from the robot arm (2). Select one of the following mounting modes: a posture conversion mounting mode in which the workpiece (W) is rotated using the edge of the guide as a fulcrum and the direction of the workpiece (W) is changed; and the selected mounting mode. controlling the robot arm (2) to operate;
A work picking device (M) characterized by the following.

[2] 前記ガイド(75A、75B)は、前記ワーク押し出し手段(77)による押し出し方向に沿って配置されると共に、前記ワーク載置予定部を挟んで前記テーブル(74)上に互いに間隔をおいて一対配置されており、
前記制御装置(100)は、前記姿勢変換載置モードを選択するときに、前記ロボットアーム(2)が掴んだワーク(W)の向きに応じて、姿勢変換のために当該ワーク(W)を転回させる向きを決定し、その決定内容に応じて、一対の前記ガイド(75A、75B)のうちいずれのガイドの縁部にワーク(W)を載せるかを選択し、選択した前記ガイドの縁部に当該ワーク(W)を載せるように前記ロボットアームの動作を制御する、
ことを特徴とする上記[1]に記載のワークピッキング装置(M)。
[2] The guides (75A, 75B) are arranged along the extrusion direction by the workpiece extrusion means (77), and are spaced apart from each other on the table (74) with the workpiece placement planned area in between. There are a pair of
When selecting the posture change placement mode, the control device (100) controls the workpiece (W) to change its posture depending on the orientation of the workpiece (W) gripped by the robot arm (2). Determine the direction of rotation, select the edge of the pair of guides (75A, 75B) on which the workpiece (W) is to be placed, depending on the decision, and place the workpiece (W) on the edge of the selected guide. controlling the operation of the robot arm so as to place the workpiece (W) on the robot arm;
The work picking device (M) according to the above [1], characterized in that:

[3] 一対の前記ガイド(75A、75B)は、互いの間隔を狭めたり広げたりできるように前記テーブル(74)上にスライド自在に配置され、
前記制御装置(100)は、一対の前記ガイド(75A、75B)のスライド位置を制御して、ワーク(W)が前記テーブル(74)上のワーク載置予定部に載置された後に、一対の前記ガイド(75A、75B)の間隔を狭めることで当該ワーク(W)の向きを整える、
ことを特徴とする上記[2]に記載のワークピッキング装置(M)。
[3] The pair of guides (75A, 75B) are slidably arranged on the table (74) so that the distance between them can be narrowed or widened,
The control device (100) controls the slide positions of the pair of guides (75A, 75B), and after the workpiece (W) is placed on the workpiece placement area on the table (74), the pair of guides (75A, 75B) adjusting the orientation of the workpiece (W) by narrowing the interval between the guides (75A, 75B);
The work picking device (M) according to the above [2], characterized in that:

[4] 前記ワーク払い出しトレイ(89)が複数並置されており、
前記ワーク払い出し装置(7)の前記テーブル(74)と前記ガイド(75A、75B)と前記ワーク押し出し手段(77)とが、任意の前記ワーク払い出しトレイ(89)の位置にスライド位置決め可能とされた挿入ユニット(70)に装備されている、
ことを特徴とする上記[1]~[3]のいずれかに記載のワークピッキング装置(M)。
[4] A plurality of the workpiece dispensing trays (89) are arranged side by side,
The table (74), the guides (75A, 75B), and the workpiece pushing means (77) of the workpiece dispensing device (7) can be slid to any position of the workpiece dispensing tray (89). The insertion unit (70) is equipped with
The work picking device (M) according to any one of [1] to [3] above, characterized in that:

M ワークピッキング装置
W ワーク
2 ロボットアーム
3 チャック
7 ワーク払い出し装置
8 ワーク払い出しトレイ装置
70 挿入ユニット
74 テーブル
75A、75B ガイド
77 押し出し機構(ワーク押し出し手段)
77A 挿入スティック
100 制御装置
M Work picking device W Work 2 Robot arm 3 Chuck 7 Work dispensing device 8 Work discharging tray device 70 Insertion unit 74 Table 75A, 75B Guide 77 Extrusion mechanism (work extrusion means)
77A Insertion stick 100 Control device

Claims (4)

ワークを掴んで移動し、移載予定箇所にて、掴んだワークを解放するロボットアームと、
前記ロボットアームの動作を制御する制御装置と、
前記移載予定箇所に配置され、前記ロボットアームから解放されるワークを受け取って、所定の向きで当該ワークを払い出しトレイに向けて払い出すワーク払い出し装置と、
を備え、
前記払い出し装置は、
前記ロボットアームの掴んだワークが載置されるテーブルと、
前記ワークのサイズに応じた高さを有して前記テーブル上のワーク載置予定部に隣接配置され、テーブル上に載置されたワークの位置や姿勢を整えるガイドと、
前記テーブル上に載置されたワークを前記払い出しトレイに向けて押し出すワーク押し出し手段と、
を有しており、
前記制御装置は、
前記ロボットアームが掴んだワークを前記払い出し装置に受け渡すときに、前記ロボットアームが掴んだワークの向きに応じて、前記ワーク載置予定部に直接ワークを載せて前記ロボットアームから前記ワークを離す通常載置モードと、前記ガイドの前記ワーク載置予定部に隣接する側の縁部に、該縁部よりも前記ワーク載置予定部側に重心が位置するように前記ワークを載せ、その状態で前記ロボットアームから当該ワークを離すことにより、前記ガイドの縁部を支点にして当該ワークを転回させ当該ワークの向きを変える姿勢変換載置モードと、のいずれか一方の載置モードを選択し、選択した載置モードで動作するように前記ロボットアームを制御する、
ことを特徴とするワークピッキング装置。
a robot arm that grabs a workpiece, moves it, and releases the gripped workpiece at the scheduled transfer location;
a control device that controls the operation of the robot arm;
a workpiece dispensing device placed at the scheduled transfer location, receiving a workpiece to be released from the robot arm, and dispensing the workpiece in a predetermined direction toward a dispensing tray;
Equipped with
The dispensing device is
a table on which a workpiece grabbed by the robot arm is placed;
a guide having a height corresponding to the size of the workpiece and arranged adjacent to the workpiece placement area on the table to adjust the position and posture of the workpiece placed on the table;
a work extrusion means for extruding the work placed on the table toward the dispensing tray;
It has
The control device includes:
When delivering the workpiece gripped by the robot arm to the dispensing device, the workpiece is placed directly on the workpiece placement area and released from the robot arm according to the orientation of the workpiece gripped by the robot arm. In the normal placement mode, the workpiece is placed on the edge of the guide adjacent to the workpiece placement area so that the center of gravity is located closer to the workpiece placement area than the edge. Select one of the following mounting modes: a posture conversion mounting mode in which the workpiece is rotated using the edge of the guide as a fulcrum and the direction of the workpiece is changed by separating the workpiece from the robot arm. , controlling the robot arm to operate in a selected loading mode;
A work picking device characterized by:
前記ガイドは、前記ワーク押し出し手段による押し出し方向に沿って配置されると共に、前記ワーク載置予定部を挟んで前記テーブル上に互いに間隔をおいて一対配置されており、
前記制御装置は、前記姿勢変換載置モードを選択するときに、前記ロボットアームが掴んだワークの向きに応じて、姿勢変換のために当該ワークを転回させる向きを決定し、その決定内容に応じて、一対の前記ガイドのうちいずれのガイドの縁部にワークを載せるかを選択し、選択した前記ガイドの縁部に当該ワークを載せるように前記ロボットアームの動作を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のワークピッキング装置。
The guides are arranged along the extrusion direction by the workpiece extrusion means, and are arranged as a pair on the table at a distance from each other with the workpiece placement scheduled part in between,
When selecting the posture conversion and placement mode, the control device determines a direction in which the workpiece is to be turned for posture conversion according to the direction of the workpiece gripped by the robot arm, and rotates the workpiece in accordance with the determined content. selecting the edge of one of the pair of guides on which to place the work, and controlling the operation of the robot arm so as to place the work on the edge of the selected guide;
The work picking device according to claim 1, characterized in that:
一対の前記ガイドは、互いの間隔を狭めたり広げたりできるように前記テーブル上にスライド自在に配置され、
前記制御装置は、一対の前記ガイドのスライド位置を制御して、ワークが前記テーブル上のワーク載置予定部に載置された後に、一対の前記ガイドの間隔を狭めることで当該ワークの向きを整える、
ことを特徴とする請求項2に記載のワークピッキング装置。
The pair of guides are slidably arranged on the table so that the distance between them can be narrowed or widened,
The control device controls the slide positions of the pair of guides, and after the workpiece is placed on the workpiece placement area on the table, narrows the distance between the pair of guides to change the direction of the workpiece. arrange,
The work picking device according to claim 2, characterized in that:
前記ワーク払い出しトレイが複数並置されており、
前記ワーク払い出し装置の前記テーブルと前記ガイドと前記ワーク押し出し手段とが、任意の前記ワーク払い出しトレイの位置にスライド位置決め可能とされた挿入ユニットに装備されている、
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のワークピッキング装置。
A plurality of the workpiece discharging trays are arranged side by side,
The table, the guide, and the workpiece pushing means of the workpiece dispensing device are installed in an insertion unit that can be slid to any position on the workpiece dispensing tray.
The work picking device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
JP2019229571A 2019-12-19 2019-12-19 work picking device Active JP7343383B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019229571A JP7343383B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 work picking device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019229571A JP7343383B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 work picking device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021095282A JP2021095282A (en) 2021-06-24
JP7343383B2 true JP7343383B2 (en) 2023-09-12

Family

ID=76430544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019229571A Active JP7343383B2 (en) 2019-12-19 2019-12-19 work picking device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7343383B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005247343A (en) 2004-03-02 2005-09-15 Nippon Flour Mills Co Ltd Method and device for transferring powder-containing bag
US20170120402A1 (en) 2015-10-28 2017-05-04 Fanuc Corporation Temporary placement device able to adjust orientation of workpiece
JP6171736B2 (en) 2013-08-28 2017-08-02 沖電気工業株式会社 Banknote organizer
JP6320364B2 (en) 2015-11-25 2018-05-09 新コスモス電機株式会社 Alarm

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005247343A (en) 2004-03-02 2005-09-15 Nippon Flour Mills Co Ltd Method and device for transferring powder-containing bag
JP6171736B2 (en) 2013-08-28 2017-08-02 沖電気工業株式会社 Banknote organizer
US20170120402A1 (en) 2015-10-28 2017-05-04 Fanuc Corporation Temporary placement device able to adjust orientation of workpiece
JP6320364B2 (en) 2015-11-25 2018-05-09 新コスモス電機株式会社 Alarm

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021095282A (en) 2021-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6971833B1 (en) Order picking system
US9555981B2 (en) Apparatus and method for dispensing vehicle balancing weights
JP2968742B2 (en) Automatic storage shelf and automatic storage method
CN100479128C (en) Tray conveying system
JP2007172036A (en) Automatic vending machine
JP7343383B2 (en) work picking device
JP7431031B2 (en) work picking device
JPH0677305A (en) Semiconductor processing equipment and method and semiconductor processing equipment module
EP4071731A1 (en) Automatic vending machine, and product dispensing method for same
EP0598135B1 (en) System for supplying rod-shaped articles
WO2021014824A1 (en) Automatic bill handling system
JP7343382B2 (en) Work supply device
JPS62275927A (en) Parts arranging device
EP3199954B1 (en) Storage system and method for storing material
CN214987872U (en) Cargo conveying device and cargo distribution system
JP5667768B2 (en) Automatic book return device
JP2011084328A (en) Packaging bags stacking device
JP6756018B1 (en) Automatic banknote handling system and automatic banknote handling method
JP7376319B2 (en) work picking device
JP7183732B2 (en) Transfer robot system and automated warehouse system
JPH01231710A (en) Container take-out device
JP2836168B2 (en) Paper storage device
CN214114067U (en) Automatic feeding device for square workpieces
CN216806784U (en) Reservation type belt warehouse system
US20230086583A1 (en) Storage system having two transfer positions oriented obliquely to each other

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221116

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230824

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7343383

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150