JPH06333024A - データシフト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 データシフト条件を簡略化し、良好にデータ
のシフトができるデータシフト装置を提供することであ
る。 【目的】 複数の工程よりなる生産ライン上の複数のワ
ークの移動に合わせて、該複数のワークの個々のワーク
に対応するデータを移動させるデータシフト装置におい
て、ワークおよび工程に在る治具の状態を監視するため
の視覚手段7,8,9 と、該視覚手段により認識された画像
からワークが移動したことを確認する画像処理手段10
と、該画像処理手段によりワークが移動したことが確認
されたことにより、前記ワークに対応するデータをシフ
トするデータシフト手段6 を有することを特徴とするデ
ータシフト装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の工程よりなる生
産ライン上のワークの移動に合わせて、該ワークに対応
するデータを移動させるためのデータシフト装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、製品としては同じ機能のものであ
っても、その色やデザインの異なるものを同じ生産ライ
ンにおいて製造する、いわゆる多品種少量生産が行われ
るようになり、例えば、色や形などの異なるワークを同
一ライン上に流して各工程で作業を行う生産方法がとら
れている。

【０００３】この様な生産方法の場合、ある工程におけ
る作業が各ワークによって異なったり、作業自体は同じ
であってもワークの色や形が異なるなど、各工程におい
て作業を実行するためのワークがどの様な種類のもので
あるかなどのデータが必要となる。また、この様な多品
種生産に限らず、量産ラインにおいては、各工程におい
て特定のワークがどの工程に在席しているかを知るため
に、ワークの進行に合わせて各ワークに対応する情報を
流す必要もある。このため、各ワークに対応したデータ
を各工程にワークの移動と共に供給する必要がある。

【０００４】このワークが各工程を移動するのに合わせ
てそのワークに対応するデータを移動するための装置の
一つに、データシフト装置が用いられており、このデー
タシフト装置は、各ワークに対応するデータをシフトレ
ジスタと称するデータを格納する記憶装置に蓄積して、
各データをワークの移動に合わせてシフト（移動）させ
るものである。

【０００５】図５は、ある生産ラインの一例を示す図面
である。この生産ラインは、作業工程＃１０および＃２
０と、その間で、＃１０から＃２０へ、ワーク１の移動
作業を行う工程＃１５とからなり、工程＃１０の治具
２、＃２０の治具３、工程＃１５のロボット４、各工程
でワーク１があることを検出するためのワーク検知用セ
ンサ５および設備制御ＰＬＣ（プログラマブルコントロ
ーラ）６によって構成されている。

【０００６】この様な生産ラインにおける従来のデータ
シフト装置では、例えば＃１０に置かれているワークが
＃１５を経て、＃２０へ移動する際、そのワークに対応
するデータは、ＰＬＣ６内のシフトレジスタに納められ
ており、図６に示すように、シフトレジスタ内の工程＃
１０にあるそのワークのデータ”１２３４”が、データ
をシフトさせるための条件として工程内の治具やロボッ
ト上のワークの有無、データの有無、治具やロボットの
状態などの各条件が満たされた場合にのみデータがシフ
トされるものである。

【０００７】具体的には、図７に示すようなラダー回路
によりデータをシフトさせるための条件設定を行い、各
条件が満たされた場合にのみデータがシフトされるもの
である。ここでは、＃１０での作業完了、＃１０から＃
１５へのワーク進入がＯＫであること、＃１０での複数
のセンサ、ここでは４個のセンサＮｏ．１，２，３，４
の各センサによるワークの検知、＃１０にデータが有る
ことの確認、＃１５のロボットによる＃１０から＃１５
へのワーク移動作業完了、＃１５でのワーク検知、＃１
５がデータ有りの状態ではないこと、データに異常のな
いこと、サイクル中の各条件を通ることによりデータシ
フト要求が発せられてデータがシフトレジスタ内でシ
フトされる。

【０００８】同様に、＃１５から＃２０へのデータのシ
フトは、＃１５での作業完了、＃１５から＃２０へのワ
ーク進入がＯＫであること、＃１５でのセンサによるワ
ークの検知、＃１５にデータが有ることの確認、＃２０
の作業完了（＃２０にあるワークへの作業）、＃２０で
の複数のセンサ、ここでは４個のセンサＮｏ．１，２，
３，４の各センサによるワークの検知、＃２０がデータ
有りの状態ではないこと、データに異常のないこと、サ
イクル中の各条件を通ることによりシフト要求が発せ
られてデータがシフトレジスタ内でシフトされる。

【０００９】このように従来のデータシフト装置では、
数多くのシフト条件が満たされたときのみ、データのシ
フト要求がかかるように設定されている。これは、ワー
クの移動が確実に行われたかどうかを確認し、さらに、
データのシフトの際、データの重複やシフトミスを防止
するためになされているものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な従来のデータシフト装置にあっては、各治具やロボッ
トからのセンサ信号および状態信号からデータシフト条
件を決定しているために、設備が複雑化し、それぞれの
信号が増加するとデータシフト条件が複雑となり、ワー
クが移動してもセンサの不良やワーク検知不良、または
設備条件が揃わないなどによりデータシフト条件が満た
されずに、ワークが移動しているにもかかわらず、シフ
トレジスタ内のデータがワークの動きに合わせてシフト
しないという問題点があった。

【００１１】そこで本発明の目的は、データシフト条件
を簡略化し、ワークの移動に合わせて確実にデータのシ
フトができるデータシフト装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、複数の工程よりなる生産ライン上の複数の
ワークの移動に合わせて、該複数のワークの個々のワー
クに対応するデータを移動させるデータシフト装置にお
いて、前記ワークおよび前記工程に在る治具の状態を監
視するための視覚手段と、該視覚手段により認識された
画像からワークが移動したことを確認する画像処理手段
と、該画像処理手段によりワークが移動したことが確認
されたことにより、前記ワークに対応するデータをシフ
トするデータシフト手段を有することを特徴とするデー
タシフト装置である。

【００１３】

【作用】上述のように構成された本発明のデータシフト
装置は、生産ライン上の工程に設けられた視覚手段によ
りワークおよび治具の状態を画像として認識し、認識し
た画像からワークの移動状態を画像処理手段により確認
することにより、ワークに対応したデータをデータシフ
ト手段によってシフトするので、確実にワークの移動に
ともなってデータのシフトを行うことができる。

【００１４】

【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の実
施例を説明する。なお、同一機能の部材に付いては同一
の付号を付した。

【００１５】図１は、本発明のデータシフト装置を用い
た生産ラインの一例を示すブロック図である。

【００１６】この生産ラインは、作業工程＃１０および
＃２０と、その間で、＃１０から＃２０へ、ワーク１の
移動作業を行う工程＃１５とからなり、各工程には作業
設備として、工程＃１０の治具２、＃２０の治具３およ
び工程＃１５のロボット４が設けられており、さらに、
データシフト装置を構成する、工程＃１０での治具２の
状態およびワーク１の在席を確認するための視覚手段で
あるカメラ７、同様に工程＃２０での治具３の状態およ
びワーク１の在席を確認するための視覚手段であるカメ
ラ９、工程＃１５のロボット４の状態を監視する視覚手
段であるカメラ８、カメラ７、８、９により読み取り認
識した画像からワークの移動を確認するための画像処理
を行う画像処理手段である画像処理装置１０およびデー
タシフト手段であるシフトレジスタを備えた設備制御Ｐ
ＬＣ６が設けられている。なお、設備制御ＰＬＣ６と画
像処理装置１０は信号線により接続されている。

【００１７】本発明のデータシフト装置は、まず、デー
タシフトをする際に、その条件となるワーク１の移動を
確認するための各工程における治具２、３やロボット４
の状態およびワーク１の有無を画像パターンとして画像
処理装置１０に記憶させる。そして、生産ライン稼働時
に、カメラ７、８および９により各工程における治具
２、３およびロボット４の動きを監視し、カメラ７、８
および９から得られる画像と画像処理装置に記憶させた
画像パターンを照合することにより、各工程での作業状
態およびワーク１の在席工程の判断を行う。この判断に
基づいて、各工程における作業の完了とワークの移動が
確認されることにより、ＰＬＣ６内のシフトレジスタに
データシフト命令をだしてデータのシフトを行うもので
ある。

【００１８】各工程における治具２、３やロボット４の
状態およびワーク１の有無を確認するために必要な画像
処理装置１０に記憶させる画像パターンは、例えば図３
に示すようなもので、工程＃１０においては、治具２上
に何もない状態（１−１）、治具２上にワーク１がある
状態（１−２）、ロボット４が取りに来た状態（１−
３）およびロボット４がワーク１を持ち上げた状態（１
−４）であり、工程＃１５においては、ロボット４の原
位置状態（２−１）、＃１０方向へ動いている状態（２
−２）、ワーク１を持っている原位置状態（２−３）お
よび＃２０方向へ動いている状態（２−４）であり、工
程＃２０においては、治具３上に何もない状態（３−
１）、ロボット４がワーク１を置きに来た状態（３−
２）、ロボット４がワーク１を置いた状態（３−３）お
よび治具３上にワーク１がある状態（３−４）である。

【００１９】この生産ラインによる工程＃１０から＃２
０へのワークの移動に伴うデータシフトの条件設定をラ
ダー回路により示すと、図２のように、まず、＃１０か
ら＃１５へのデータシフトは、＃１０での作業完了、＃
１０から＃１５へのデータシフトがＯＫであること、デ
ータに異常のないこと、サイクル中の各条件を通ること
によりシフト要求が発せられてデータがシフトレジス
タ内でシフトされる。同様に、＃１５から＃２０へのデ
ータのシフトは、＃２０での作業完了（＃２０にあるワ
ークへの作業）、＃１５から＃２０へのデータシフトが
ＯＫであること、データに異常のないこと、サイクル中
の各条件を通ることによりシフト要求が発せられてデ
ータがシフトレジスタ内でシフトされる。

【００２０】これによりシフトレジスタ内のデータは図
６に示したように工程＃１０から＃１５を経て＃２０へ
シフトされる。

【００２１】次に、図４に示すフローチャートを用い
て、この本発明のデータシフト装置による工程＃１０か
ら＃２０へのワークの移動（移載作業）とデータシフト
を説明する。

【００２２】上述した図３に示すようなデータシフト条
件を判断するための画像パターンはあらかじめ画像処理
装置内に記憶させておく。

【００２３】そして、＃１０から＃２０へのワークの移
載作業は、移載開始（Ｓ１）により、画像処理装置１０
では各工程のカメラからの画像と記憶されている画像パ
ターンとの照合が行われる。このとき、カメラ７で読み
取られている画像と画像処理装置に記憶されている図３
（１−２）に示す＃１０の治具２上にワークがある状態
の画像パターンと照合され、＃１０でのワークの在席が
確認される（Ｓ２０）。

【００２４】ＰＬＣ６からロボット４に移載を行うため
のロボット４起動命令（Ｓ２）が発せられると、ロボッ
ト４が＃１０へワーク１を取りに行きワーク１をクラン
プする（Ｓ３）。この状態を画像処理装置が、カメラ８
により認識された画像と図３（２−２）に示すロボット
４が＃１０へ動いている状態の画像パターンとの照合
と、カメラ７による図３（１−３）に示すロボット４が
＃１０にワーク１を取りに来た状態の画像パターンとの
照合とを行い確認する（Ｓ２１）。

【００２５】続いて、ロボット４はクランプしたワーク
１を持ち上げ、ワーク１を取り出し、停止する（Ｓ
４）。なお、このロボット４の停止は、画像認識を行う
ためのもので、一時的なものである。このときの状態を
画像処理装置がカメラ７により認識した画像と図３（１
−４）に示すロボット４がワークを持ち上げた状態の画
像パターンと照合する（Ｓ２２）。

【００２６】ここまでで画像処理装置から＃１０から＃
１５へのデータシフト条件が画像処理により満たされて
いることが確認され（Ｓ２０〜Ｓ２２）、データシフト
（Ｓ２３）命令が発せられ、ＰＬＣ６において＃１０か
ら＃１５へのデータシフトが行われる（Ｓ１０）。

【００２７】次に、ロボット４がワーク１を持った状態
で原位置に戻り（Ｓ５）、ＰＬＣ６により＃２０での作
業（＃２０にあったワークへの作業）が完了しているこ
とが確認される（Ｓ１１）。この状態を画像処理装置
が、カメラ８により認識された画像と図３（２−３）に
示す＃１５でロボット４がワーク１を持って原位置に戻
った状態の画像パターンとの照合と、カメラ９により認
識された画像と図３（３−１）に示す＃２０にワーク１
がない状態の画像パターンとの照合とを行い確認する
（Ｓ２４）。

【００２８】次いで、ＰＬＣ６はロボット４に＃２０へ
の進入を命令し（Ｓ１２）、ロボット４は＃２０の治具
３上へ進入し、停止する（Ｓ６）。このロボット４の停
止も画像認識のための一時的なものである。この状態を
画像処理装置が、カメラ８により認識された画像と図３
（２−４）に示すロボット４が＃２０へ動いている状態
の画像パターンとの照合と、カメラ９により認識された
画像と図３（３−２）に示す＃２０の治具３上にロボッ
ト４がワーク１を置きに来た状態の画像パターンとの照
合とが行い確認する（Ｓ２５）。

【００２９】次いで、ロボット４はワークアンクランプ
してワーク１を治具３上に置き（Ｓ７）、画像処理装置
がこの状態をカメラ９により認識された画像と図３（３
−３）に示すロボット４がワーク１を治具３上に置いた
状態の画像パターンと照合し、確認する（Ｓ２６）。

【００３０】ここまでで画像処理装置から＃１５から＃
２０へのデータシフト条件が画像処理により満たされて
いることが確認され（Ｓ２４〜Ｓ２６）、データシフト
（Ｓ２７）命令が発せられ、ＰＬＣ６においてデータの
シフトが行われる（Ｓ１３）。

【００３１】次ぎに、ロボット４は原位置に戻り（Ｓ
８）、ＰＬＣ６がロボット作業完了を確認（Ｓ１４）
し、画像処理装置が、この状態をカメラ９により認識さ
れた画像と図３（３−４）に示す治具３上にワーク１が
ある状態の画像パターンとの照合と、カメラ８により認
識された画像と図３（２−１）に示すロボットが原位置
に戻った状態の画像パターンとを行い確認する（Ｓ２
８）。この状態が確認されたことにより移載作業が終了
する（Ｓ３０）。

【００３２】以上説明したように、本発明のデータシフ
ト装置を採用することにより、画像処理によってワーク
を確認することで、生産ラインの各治具に取り付けられ
ていたワーク検知センサの必要がなくなり、もって、デ
ータシフトのための複雑な条件確認を簡略化することが
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータシ
フト装置は、画像処理によってワークを確認すること
で、生産ラインの各治具に取り付けられていたワーク検
知センサを減らすことが可能となり、費用の軽減、メン
テナンスの軽減、設備や信号系などの簡略化を行うこと
が可能となる。また、画像処理によりシフト条件を判断
しているので、人の目による観察に類似し、シフト条件
を明確に判断することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のデータシフト装置を用いた実施例の
生産ラインのブロック図である。

【図２】 本発明による実施例のラダー回路図である。

【図３】 本発明の実施例に用いた画像パターンを説明
するための図面である。

【図４】 本発明による実施例のワークの移動とデータ
シフトを説明するためのフローチャートである。

【図５】 従来のデータシフト装置を説明するための生
産ラインのブロック図である。

【図６】 シフトレジスタ内を説明するための図面であ
る。

【図７】 従来のデータシフト条件設定を説明するため
のラダー回路図である。

【符号の説明】

１…ワーク、 ２、３…治
具、４…ロボット、 ５…ワ
ーク検知センサ、６…ＰＬＣ（プログラマブルコントロ
ーラ）、７、８、９…カメラ、 １
０…画像処理装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の工程よりなる生産ライン上の複数
   のワークの移動に合わせて、該複数のワークの個々のワ
   ークに対応するデータを移動させるデータシフト装置に
   おいて、 前記ワークおよび前記工程に在る治具の状態を監視する
   ための視覚手段と、 該視覚手段により認識された画像からワークが移動した
   ことを確認する画像処理手段と、 該画像処理手段によりワークが移動したことが確認され
   たことにより、前記ワークに対応するデータをシフトす
   るデータシフト手段を有することを特徴とするデータシ
   フト装置。