JPH05185388A - 部品供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絡みが発生し易い部品を供給する場合でも的
確に生産ライン等へ供給できる部品供給装置を提供する
こと。 【構成】 ステップ１５０では、ロボットハンドのワー
ク把持状態を絡み検出用カメラが撮像し、この撮像した
撮像情報に基づいてロボットハンドが把持するワークに
絡み状態が発生しているか否かを視覚装置にて判定す
る。この判定は、撮像情報を用いて、ワークの全長もし
くは円形走査線上のワークの交点数により得られる絡み
情報に基づいて行われるものである。ステップ１５０に
よる判定の結果、絡み状態があると判定された場合に
は、ステップ１６０にてほぐし動作を行う。このほぐし
動作は、ワークを把持した状態で左右の往復動作と前後
の往復動作とをロボットが２回ずつ行って、ワークの絡
み状態を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は部品供給装置に関するも
のであり、例えば知能ロボットを用いてバラ積み部品を
生産ライン等へ供給する部品供給装置に用いられるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、生産工程の自動化が発展する中
で、多種多彩な形状を有する部品に対しても自動供給の
確立化が望まれている。そこで、例えば特開昭６１−７
６２９１号公報に開示されるように、視覚センサ等を備
えた知能ロボットを用いて、バラ積み部品を掴み、生産
ライン等へ供給する方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上述した従来
のものでは、棒状部品やクランクシャフト等のロボット
ハンドが比較的掴み易く、かつ１個の部品のみを掴み易
い形状に対してはバラ積み部品を生産ライン等へ供給す
ることができるものの、線状の軟物部品や複雑形状のブ
ラケット等の場合には、ロボットハンドが把持した部品
に別の部品が絡んでしまうことがあるため、部品供給時
の位置決め等に支障が発生したり、複数個同時に供給し
たりするという問題がある。

【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、絡みが発生し易い部品を供給する場合で
も的確に生産ライン等へ供給することが可能な部品供給
装置を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、視覚
センサを有するロボットのハンドにより部品を把持し、
把持した前記部品を所定位置に供給する部品供給装置に
おいて、前記ロボットのハンドの部品把持状態を撮像す
る撮像手段と、この撮像手段により撮像された前記部品
把持状態の撮像情報に基づいて、前記ロボットのハンド
に把持された部品に関して絡み状態が存在するか否かを
判定する判定手段と、この判定手段により前記絡み状態
が存在すると判定された場合には、ほぐし動作を行っ
て、前記絡み状態を解消する解消手段と、を備えること
を特徴とする部品供給装置を採用するものである。

【０００６】

【作用】上記構成により、判定手段は、撮像手段により
撮像された部品把持状態の撮像情報に基づいてロボット
のハンドに把持された部品に関して絡み状態が存在する
か否かを判定している。また解消手段は、判定手段によ
り絡み状態が存在すると判定された場合には、ほぐし動
作を行って、絡み状態を解消している。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。この実施例では、バラ積みされている線状の軟
物部品を生産ライン上の所定の供給位置へ供給する部品
供給装置に本発明を適用した場合について説明する。

【０００８】図１は本発明の一実施例を表す全体構成図
である。図１において、本実施例における部品供給装置
は、ケース１２内に収納された把持対象物（以下、ワー
クという）１を視認するためのワーク認識用カメラ２，
３、ワーク１の絡みを検出するための絡み検出用カメラ
４（撮像手段に相当）、ワーク１およびパレット９の周
囲を照らす照明装置５，６、ワーク１を把持するロボッ
トハンド８を有するロボット７、上述した各種カメラが
撮像した撮像情報によりワークの位置およびロボットハ
ンド８により把持されたワーク１の状態を認識、処理す
る視覚装置１０、および視覚装置１０からの信号に応じ
てロボット７を駆動制御するロボットコントローラ１１
により構成されている。そして、上記ワーク認識用カメ
ラ２，３はケース１２内に収納されたワーク１を異なる
角度で撮像するように配置され、ワーク認識用カメラ４
は水平方向に向けて配置されている。

【０００９】次に、上記構成における全体作動を図２に
示すフローチャートを用いて説明する。図２において、
ステップ１１０ではまず各機器の初期化が行われ、続い
て図示されないシーケンサーからの信号を入力すること
により、ステップ１２０へ進む。

【００１０】ステップ１２０では、把持しようとするワ
ーク、すなわち生産ラインへ供給しようとするワーク１
をワーク認識用カメラ２，３が照明装置５の下で撮像
し、この撮像した撮像情報に基づいてワーク１の３次元
位置を計測する。なお、この３次元位置計測は視覚装置
１０にて算出されるものであるが、例えば特開平２−３
０９２０２号公報に開示された計測方法を用いてもよ
い。

【００１１】ステップ１３０では、３次元位置計測によ
り認識されたワーク１の３次元位置にロボット７を移動
（アプローチ）すべく、制御信号をロボットコントロー
ラ１１に出力する。そして、ステップ１４０にて上記ワ
ーク１をロボットハンド８に把持させる。そして、ワー
ク１を把持したロボットハンド８を所定の高さ、すなわ
ちワーク認識用カメラ４がロボットハンド８のワーク把
持状態を撮像できる位置になるまでロボットハンド８を
引き上げ、上記位置にて一旦停止する。

【００１２】続いてステップ１５０では、ロボットハン
ド８のワーク把持状態を絡み検出用カメラ４が照明装置
６の下で撮像し、この撮像した撮像情報に基づいて視覚
装置１０にてロボットハンド８が把持するワーク１に絡
み状態が発生しているか否かを判定する。なお、このス
テップ１５０および後述するステップ１７０は、判定手
段に相当している。また、この絡み状態の判定方法につ
いては後述する。

【００１３】ステップ１５０による判定の結果、絡み状
態があると判定された場合には、解消手段に相当するス
テップ１６０にてほぐし動作を行う。このほぐし動作
は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ワーク
１を把持した状態で左右の往復動作（図４（ａ））と前
後の往復動作（図４（ｂ））とをロボット７が２回ずつ
行ってワーク１の絡み状態を解消する。

【００１４】ステップ１６０におけるほぐし動作終了
後、ステップ１７０では、絡み検出用カメラ４により再
度ロボットハンド８のワーク把持状態を撮像し、再度絡
み状態が発生しているか否かを判定する。そして、ほじ
く動作により絡みが解消され、絡み状態なしと判定され
た場合にはステップ１９０へ進み、ほぐし動作後にも係
わらず依然絡み状態があると判定された場合には、ロボ
ットハンド８が把持するワーク１を一旦離して、再度ス
テップ１１０以降の処理をやり直すべく、ロボットコン
トローラ１１に制御信号を出力する。

【００１５】ステップ１９０および後述するステップ２
００では、正確な部品供給を行うための各種情報を検出
する。すなわちステップ１９０では、ワーク１の先端位
置を検出すべく、図５（ａ）に示すように、ロボットハ
ンド８の先端を始点Ａとし、これを中心にして所定半径
ａの半円にて走査し、走査線がワーク１に達した際に
は、ワーク１との交点Ｂを中心として上記走査を行い、
ワーク１との交点が無くなるまで上記走査を繰り返し行
う。

【００１６】そして、ワークとの交点が無くなった際
（繰り返し回数ｎ回目）には、ワーク１の先端が近いと
判断して走査線である半円の半径を縮めていき、最終的
な交点Ｃ（この時の半円半径をｂとする）をワーク１の
先端として検出する。ここで、上記方法にて先端を求め
た場合、始点Ａから交点Ｃまでの距離は、半円半径ａ×
回数ｎ＋最終の半円半径ｂで求めることができる。な
お、走査線は上述した半円以外にも、最適な走査線の形
状をワーク毎に設定し直してもよい。

【００１７】続いてステップ２００では、ワーク１の方
向を判定すべく、図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すよ
うに、ステップ１９０で求めた先端を中心に円ウィンド
ウを設定し、その円ウィンドウ内でワークが占める面積
を左右両側共に求め、左右両端のいずれの面積大きいか
を比較することによりワーク１の方向を判定する。

【００１８】そして、この判定後、部品供給プログラム
に基づいてロボットハンド８が把持したワーク１を生産
ラインに供給し、部品供給装置はステップ１１０の待機
状態に戻る。

【００１９】このようにしてロボットハンド８が把持す
るワーク１に絡み状態が発生している際にはそれを解消
して部品を供給するわけだが、次に、ステップ１５０で
行われる、ロボットハンド８が把持するワーク１に絡み
状態が発生しているか否かの判定方法について図３を用
いて説明する。

【００２０】ロボットハンド８がワーク１を把持する際
に発生する絡みの形態としては、ワークとの絡み、
ハンドとの絡み、ワークおよびハンドの絡みの３形態
があり、〜の形態に対応した撮像情報（絡み検出用
カメラ４により撮像された画像）および絡み情報（後
述）が図３に示されている。

【００２１】ここで絡み情報とは、上記撮像情報に基づ
いて得られるものであり、その検出は、ワークの全長も
しくは円形走査線上のワークの交点数により得られる。
すなわち、ワークとの絡みにおいては、ロボットハン
ド８に把持されたワークに別のワークが引っ掛かるよう
な場合であり、この際には全長がＬ１＋Ｌ２となって、
絡みが無い状態（全長＝Ｌ１）よりも全長が長くなる。

【００２２】また、ハンドとの絡みにおいては、ロボ
ットハンド８に把持されたワークと共に別のワークがロ
ボットハンド８に引っ掛かるような場合であり、所定半
径を有する円形走査線を考慮した時、円形走査線上のワ
ークの交点数が４となって、絡みが無い状態（交点数＝
２）よりも交点数が多くなる。

【００２３】さらに、ワークとハンドとの絡みにおい
ては、ワーク同士が絡まった状態でロボットハンド８が
把持したような場合であり、これについても所定半径を
有する円形走査線を考慮した時、円形走査線上のワーク
の交点数が３となって、絡みが無い状態（交点数＝２）
よりも交点数が多くなる。

【００２４】つまり、本実施例における絡み状態の判定
は、全長が所定長さ以上であるか、円形走査線上のワー
クの交点数が３箇所以上である場合には、ロボットハン
ド８が把持するワーク１に絡み状態が発生していると判
定している。

【００２５】以上述べたように本実施例においては、上
述した絡み判定によりロボットハンド８が把持するワー
ク１に絡み状態が発生していると判定された際にはほぐ
し動作を行っているので、絡みついたワークを確実に分
離して１つのワークを的確に供給することができ、信頼
性の高い部品供給が可能となる。

【００２６】また、ステップ１９０およびステップ２０
０によって、ロボットハンドが把持したワークの方向お
よびロボットハンドからワークの先端までの距離を撮像
情報より的確に得ることができるので、部品供給時にお
いても、的確な位置にて把持したワークを供給すること
ができる。

【００２７】次に、他の実施例について説明する。上記
実施例では、ロボットハンド８が把持するワーク１に絡
み状態が発生しているか否かの判定方法は、ワークの全
長および円形走査線上のワークの交点数により判定して
いたが、ロボットハンドに把持されたワーク自体の面積
値を求め、この面積値の比較により絡み状態の判定を行
ってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、判
定手段により絡み状態が存在すると判定された場合に
は、解消手段にてほぐし動作を行って、ロボットのハン
ドに把持された部品の絡み状態を解消することができる
ので、例えば供給部品として絡み状態が発生し易い線状
の軟物部品や複雑形状のブラケットを供給する場合で
も、判定手段および解消手段によって部品の絡み状態を
解消して、的確に生産ライン等へ供給することができる
という優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を表す全体構成図である。

【図２】上記実施例における全体作動を示すフローチャ
ートである。

【図３】絡み状態が発生しているか否かの判定方法を説
明するための説明図である。

【図４】上記フローチャートでのほぐし動作を説明する
ため説明図である。

【図５】上記フローチャートでの先端位置検出および方
向判定を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ ワーク ４ 絡み検出用カメラ １０ 視覚装置 ステップ１５０，１７０ 判定手段 ステップ１６０ 解消手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 視覚センサを有するロボットのハンドに
   より部品を把持し、把持した前記部品を所定位置に供給
   する部品供給装置において、 前記ロボットのハンドの部品把持状態を撮像する撮像手
   段と、 この撮像手段により撮像された前記部品把持状態の撮像
   情報に基づいて、前記ロボットのハンドに把持された部
   品に関して絡み状態が存在するか否かを判定する判定手
   段と、 この判定手段により前記絡み状態が存在すると判定され
   た場合には、ほぐし動作を行って、前記絡み状態を解消
   する解消手段と、 を備えることを特徴とする部品供給装置。
2. 【請求項２】 前記解消手段はほぐし動作を所定回数行
   うものであり、ほぐし動作終了後に、前記判定手段によ
   って絡み状態が存在すると再度判定された場合には、前
   記ロボットのハンドが把持した部品を一旦離して、再度
   実行し直す再実行手段を有することを特徴とする請求項
   １記載の部品供給装置。