JPH0858956A - ワーク姿勢制御装置 - Google Patents

ワーク姿勢制御装置

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JPH0858956A
JPH0858956A JP22407394A JP22407394A JPH0858956A JP H0858956 A JPH0858956 A JP H0858956A JP 22407394 A JP22407394 A JP 22407394A JP 22407394 A JP22407394 A JP 22407394A JP H0858956 A JPH0858956 A JP H0858956A
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JP
Japan
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work
workpiece
posture
attitude
case
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JP22407394A
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English (en)
Inventor
Rei Chiba
玲 千葉
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小物の直方体のワークの所定の4方向の姿勢
制御が確実にできる、簡単な機構で安価な、ワーク姿勢
制御装置を供する。 【構成】 予め整列された外形が概ね直方体のワーク1
に対して、このワーク1の4方向の面を判別して、配列
を制御する姿勢制御装置として、斜面の設けられた表面
と、平面状の裏面とを区別する1個の光源6と1個の撮
像装置7と、更に、長手方向の端面の左側面と右側面を
判別するための前記光源6と撮像装置7と組み合わせて
用いられる可動式の反射板5と、前記撮像装置7からの
信号によりワーク1の方向を知り、姿勢変換装置に制御
信号を送る信号処理装置8と、この制御信号を受けてワ
ークの姿勢を制御する姿勢変換装置2,3,4と、この
過程でワーク1を前工程から後工程に搬送する搬送装置
9から構成されたワーク姿勢制御装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小物で直方体状のワー
クを所定の方向に配列するためのワーク姿勢制御装置に
関係する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子部品の組立等の際、その外形
が概ね直方体で、その一面(以下、表面と記す)の両端
が斜面加工され、この2つの斜面を区別するため、一方
の斜面の一部が反対側の平面(以下、裏面と記す)まで
切り欠かれた切り欠きが設けられたワークが、予め、ワ
ークの斜面部が進行方向に対して左右になり、表面か裏
面が上方向に向くように整列されて、搬入され、このワ
ークの上下方向と左右方向の面を判別して、表面又は裏
面の区別、及び、切り欠きの無い斜面側の側面(以下、
右側面と記す)と切り欠きのある斜面側の側面(以下、
左側面と記す)を区別して、ワークを搬送しながら所定
の方向に整列させるような場合、形状が明瞭な形状異方
性があり、大型の場合は、パーツフィーダ等で送り出す
時やその途中で、ガイド板や選別ピンのような簡単な機
構により所定の方向に配列されていた。しかし、物が小
さくなると、このような機構では制御しきれず、高価な
画像処理装置や姿勢変換装置とを組み合わせた物が多く
用いられていた。
【0003】また、簡易な光学的検出方法により判別す
る装置を搬送路の途中に設ける方法も用いられている。
この従来の方法では、切り欠きの無い斜面側の側面(右
側面)と切り欠きのある斜面側の側面(左側面)を区別
するには、2つの光源により両方向から照射し、これを
2つの撮像装置でワークの両端に於ける反射光の分布や
形状により判別し、この結果を制御機構に送り、制御し
ていた。この方法を用いた装置では、光源や姿勢判別装
置が2組必要となり、装置が高価になり、広い空間を必
要とし、大型になるという問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
問題を解消した、小物の直方体のワークの限定された4
方向の姿勢制御が確実にできる、簡単な機構で安価な、
ワーク姿勢制御装置を供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するため、予め整列された外形が概ね直方体のワー
クに対して、このワークの4方向の面を判別して、配列
を制御する姿勢制御装置として、斜面の設けられた表面
と、平面状の裏面とを区別する1個の光源と1個の撮像
装置と、更に、長手方向の端面の左側面と右側面を判別
するための前記光源と撮像装置と組み合わせて用いられ
る可動式の反射板と、前記撮像装置からの信号によりワ
ークの方向を知り、姿勢変換装置に制御信号を送る信号
処理装置と、この制御信号を受けてワークの姿勢を制御
する姿勢変換装置と、この過程でワークを前工程から後
工程に搬送する搬送装置から構成されたワーク姿勢制御
装置を供する。
【0006】即ち、本発明は、外形が概ね直方体で、そ
の一面(以下、表面と記す)の両端が斜面加工され、こ
の2つの斜面を区別するため、一方の斜面の一部が反対
側の平面(以下、裏面と記す)まで切り欠かれた切り欠
きが設けられたワークが、予め、ワークの斜面部が進行
方向に対して左右になり、表面か裏面が上方向に向くよ
うに整列して、搬入され、このワークの上下、左右の4
つの方向の面の、表面又は裏面の区別、及び、切り欠き
の無い斜面側の側面(以下、右側面と記す)と切り欠き
のある斜面側の側面(以下、左側面と記す)を区別し
て、ワークを所定の方向に整列するワーク姿勢制御装置
において、ワークを姿勢制御装置の上方の所定の位置か
ら照射する光源と、ワークの下方を移動できる構造で、
ワークの下方に位置して、ワークを下方から投影する反
射鏡と、ワークからの反射光と反射板からの反射光を受
けてワークの形状を光量として計測する撮像装置と、上
記撮像装置からの信号を処理し、ワークの向きを識別
し、ワークの向きに対応した制御用信号を発する信号処
理装置と、この信号処理装置からの信号によりワークの
姿勢を変換する3つの姿勢変換装置と、ワークを前工程
から後工程に搬送する搬送装置とから成ることを特徴と
するワーク姿勢制御装置である。
【0007】
【作用】高価な画像処理機や複数の光源や撮像装置等を
使用せずに、一個の光源と一個の撮像装置と反射板と信
号処理装置で姿勢識別機構が構成できるので、安価で広
い空間を占有しない姿勢制御装置が提供できる。特に、
ワークの下方に取り付けた反射板を使用することで、一
つの撮像装置と光源で機能できるので、小さい空間で、
部品点数も少なくて済む。また、画像処理部の撮像装置
も一定の視野範囲(例えば、後述の視野範囲A、視野範
囲B)からの反射光量が計測できればよく、姿勢の識別
を行う信号処理装置も撮像装置からの信号の強弱を判断
できればよく、簡単なマイクロコンピュータで十分機能
できるので、安価に提供できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図1は、本発明のワーク姿勢制御装置の
概要を示す斜視図であり、図2は、本発明の実施例で用
いたワークの外観を示す斜視図であり、図3は、本発明
の実施例に於ける光源と撮像装置とワークと反射板の関
係を示す側面図であり、図4は、撮像装置内の視野と映
像の関係を示す撮像図であり、図5は、姿勢制御処理工
程を説明する流れ図である。
【0009】本発明の実施例で用いるワーク1は、図2
に示すように、外形が概ね直方体で、その一面(表面1
6)の両端が斜面21,22に加工され、この2つの斜
面21,22を区別するため、一方の斜面の一部が反対
側の平面(裏面17)まで切り欠かれた切り欠き23が
設けられたワーク1である。本発明の実施例のワーク姿
勢制御装置においては、前記ワーク1は、図1に示すよ
うに、予め、前工程の整列装置(図示しない)で、ワー
ク1の斜面21,22部が進行方向に対して左か右にな
り、かつ表面か裏面が上方向に成るように整列され、コ
ンベア上の姿勢識別位置30まで送り込まれ、その後、
本装置で現在の姿勢を認識され、所定の方向に再整列さ
れて、次工程に送り出される。
【0010】本発明の実施例のワーク姿勢制御装置は、
前述のコンベアの姿勢識別位置30の横には、このワー
クの位置決めと測定時にワークを固定する姿勢変換装置
A2が設けられている。更に、この姿勢変換装置A2の
向かい側と上方に、それぞれ姿勢変換装置B3及び姿勢
変換装置C4が設けられている。姿勢変換装置B3は、
裏面17が上方向に在る時、表面16を上にする姿勢変
換装置である。姿勢変換装置C4は、右側面19と左側
面18が逆であった時、左右側面の位置を入れ替える姿
勢変換装置である。
【0011】図3に示すように、前記姿勢識別位置30
にあるワーク1の斜め上方の所定の位置に一個の光源6
が設けられている。さらに、その横方向に、光源6から
の光線がワーク1の斜面(図3では斜面B22)から最
も多く反射してくる位置に撮像装置7が設けられてい
る。また、ワーク姿勢識別位置30のワーク1の下方に
は、光源6からの光線を受け、ワーク1の下面を照ら
し、反射光の大部分が撮像装置7の方向へ反射する角度
に反射板5が設けられている。この反射板5は、必要な
時、この位置に移動できるように可動式となっている。
図1に示すように、前記の撮像装置7は、この撮像装置
7からの信号により、ワーク1の姿勢方向を識別する信
号処理装置8と接続している。この信号処理装置8から
の信号により前記姿勢変換装置2,3,4を制御してい
る。
【0012】次に、このワークを、本装置を用いて、表
面又は裏面の区別、及び、切り欠きの無い斜面側の側面
(左側面)と切り欠きのある斜面側の側面(右側面)を
区別し、所定の方向の同一姿勢で、ワークを配列する方
法について、図4及び図5を用いて説明する。
【0013】図2に示す形状のワーク1は、図1に示す
ように、予め、他の整列装置で、ワークの斜面21,2
2部が進行方向に対して左か右になり、表面16か裏面
17が上を向くように整列され、前工程から、搬送装置
9のコンベアで姿勢識別位置30まで送り込まれ、姿勢
変換装置A2により固定される。この位置で、光源6か
らの反射像を観測すると、予め設定された撮像装置7の
視野範囲A24内の像は、図4(a)、図4(b)、図
4(c)及び図4(d)のような4つのパターンが得ら
れる。光源6からの光が丁度撮像装置7に向かう角度の
斜面21,22の施された表面16が上方にある場合、
視野範囲A24内に図4(a)と図4(b)に示すよう
に、高反射面26,27からの像が得られる。他方、裏
面17が上方の場合、裏面には斜面がついていないの
で、ほとんど反射光は撮像装置には戻らない。従って、
所定の視野範囲A24内の像は図4(c)および図4
(d)のように、反射光量はほとんど零の像となる。視
野範囲A24からの撮像装置7への反射光量の差で、ワ
ーク1の表面16と裏面17の区別を判定できる。
【0014】次に、右側面19と左側面18との区別
は、ワーク1が表面を光源側にしている場合は、高反射
面28,29は切り欠き23部の有無により、反射光量
に差があり、図4(a)、および図4(b)の視野範囲
Aを用いた撮像装置7からの信号により、信号処理装置
8が判別する。ワーク1の裏面17が光源側を向いてい
る場合、視野範囲A24を用いて撮像することにより、
裏面17には何れの端にも斜面21,22がないので、
撮像装置への反射光は、ほとんど零で、図4(c)およ
び図4(d)のような像が得られ、いずれの場合も図4
(a)、図4(b)とは異なる裏面が上面に有ることが
識別ができる。図4(c)、図4(d)で示される裏面
17であることが判明したら、ワーク1の下方の反射板
5が、図3に示すように(または、図1に示す)、ワー
クの下の所定の位置で反射板5からの反射光が撮像装置
7に反射する配置に移動してくる。この時、撮像装置は
視野範囲A24で有っても良いが、図4(e)、図4
(f)のように、それぞれの切り欠き23部分の位置と
大きさに対応した視野範囲B25を用いることにより、
より高い差異のある撮像信号が得られ、精度の高い識別
ができる。
【0015】次に、本実施例の装置を用いて、実際のワ
ークについて、その姿勢判別と姿勢変換を行う過程につ
いて、図1および図5を用いて説明する。先ず、はじめ
に、予備配列されたワーク1は搬送装置9により、姿勢
識別位置30に配置される。撮像装置7により視野範囲
Aで撮像され、この結果は信号処理装置8に送信され
て、信号処理装置8により表裏が判定され、表の場合
は、更に左右を判定され、左側面があり正しい場合は、
そのままで姿勢変換を終了し、搬送装置により次工程へ
搬送される。正しくない場合は、姿勢変換装置C4によ
り左右側面の位置が修正され、次工程に搬送される。次
に、表裏判定で裏の場合、スライド式の反射板5がワー
ク1の下側に移動し、この反射板5からの像を視野範囲
Bで撮像し、信号処理し、左右を判定する。この結果が
正しい場合は、表裏の位置修正のみを行い、次工程に搬
送する。また、正しくない場合は、表裏の位置修正を姿
勢変換装置B3により行い、続けて左右の位置修正を姿
勢変換装置C4により行い、次工程に搬送する。
【0016】以上、説明したように、本実施例のワーク
姿勢変換装置の識別部分は、一つの光源と、一つで、か
つ反射光量を評価できる程度の簡単な機能の撮像装置で
構成でき、一箇所で表裏左右が判定でき、その後、必要
な修正作業を続けて行えるので、狭い場所で短い時間で
処理でき、しかも、安価な構成で必要な機能を保持した
装置ができた。
【0017】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明は、ほぼ
直方体のワークを、予め進行方向に対して、特定の側面
で整列し、さらに、これを、その表面と裏面、左右の側
面を区分し、所定の方向に揃えて配列する姿勢制御装置
として、簡単な機構で、かつ狭い占有空間で所定の機能
が果たせる、安価な姿勢制御装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のワーク姿勢制御装置の概要を示す斜視
図。
【図2】本発明の実施例で用いたワークの外観を示す斜
視図。
【図3】本発明の実施例に於ける光源と撮像装置とワー
クと反射板の関係を示す側面図。
【図4】撮像装置内の視野と映像の関係を示す撮像図。
図4(a)は、左側面側表面の撮像図。図4(b)は、
右側面側表面の撮像図。図4(c)は、左側面側裏面の
撮像図。図4(d)は、右側面側裏面の撮像図。図4
(e)は、左側面側裏面の撮像図。図4(f)は、左側
面側裏面の撮像図。
【図5】姿勢制御処理工程を説明する流れ図。
【符号の説明】
1 ワーク 2 姿勢変換装置(A) 3 姿勢変換装置(B) 4 姿勢変換装置(C) 5 反射板 6 光源 7 撮像装置 8 信号処理装置 9 搬送装置 10,11,12,13,14,15 矢印 16 表面 17 裏面 18 左側面 19 右側面 20 前面 21 斜面(A) 22 斜面(B) 23 切り欠き 24 視野範囲(A) 25 視野範囲(B) 26,27,28,29 高反射面 30 姿勢識別位置 31 反射板駆動部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外形が概ね直方体で、その一面(以下、
    表面と記す)の両端が斜面加工され、この2つの斜面を
    区別するため、一方の斜面の一部が反対側の平面(以
    下、裏面と記す)まで切り欠かれた切り欠きが設けられ
    たワークが、予め、ワークの斜面部が進行方向に対して
    左右になり、表面か裏面が上方向に向くように整列し
    て、搬入され、このワークの上下、左右の4つの方向の
    面の、表面又は裏面の区別、及び、切り欠きの無い斜面
    側の側面(以下、右側面と記す)と切り欠きのある斜面
    側の側面(以下、左側面と記す)を区別して、ワークを
    所定の方向に整列するワーク姿勢制御装置において、ワ
    ークを姿勢制御装置の上方の所定の位置から照射する光
    源と、ワークの下方を移動できる構造で、ワークの下方
    に位置して、ワークを下方から投影する反射鏡と、ワー
    クからの反射光と反射板からの反射光を受けてワークの
    形状を光量として計測する撮像装置と、上記撮像装置か
    らの信号を処理し、ワークの向きを識別し、ワークの向
    きに対応した制御用信号を発する信号処理装置と、この
    信号処理装置からの信号によりワークの姿勢を変換する
    3つの姿勢変換装置と、ワークを前工程から後工程に搬
    送する搬送装置とから成ることを特徴とするワーク姿勢
    制御装置。
JP22407394A 1994-08-24 1994-08-24 ワーク姿勢制御装置 Pending JPH0858956A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001009013A1 (en) * 1999-07-30 2001-02-08 Lintec Corporation Workpiece inspection apparatus and inspection method
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