JPWO2017094107A1 - ワーク移載装置及びワーク移載システム - Google Patents

Abstract

ワーク移載装置（２０）では、移載制御部が撮像部（２５）に採取用載置部（６３）を撮像させ、採取用載置部（６３）の撮像画像に基づいて認識したワーク（３７）の所定位置（３８）へ採取部（２２）を移動させる。その後、移載制御部は、採取部（２２）によりワーク（３７）の所定位置（３８）を引き付けてワーク（３７）を採取し、採取したワーク（３７）を作業用載置部（３６）へ移動載置する。

Description

本発明は、ワーク移載装置及びワーク移載システムに関する。

従来、ワーク移載装置としては、例えば、ビレット材を容器から取り出し搬送コンベア上に供給する装置であって、複数の電磁石を電磁石フレーム上に縦列配置し、容器と搬送コンベアとの間を移動する電磁石移動手段を備え、各電磁石を搬送方向に沿って吸着解除することにより、ビレット材を搬送コンベア上に載置させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、騒音の発生を抑制することができるとしている。また、ワーク移載装置としては、磁石により吸着されるチップ部品を整列状態で搬送経路を搬送し、搬送経路の終端に位置決め用の電磁石を配置し、ピックアップ装置によりチップ部品が採取される際には、電磁石をオフするものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、例えば永久磁石を用いた場合に起きうるピックアップの不具合を抑制することができるとしている。

特開２００２−６８４７２号公報 特開平１１−２６６０９８号公報

ところで、この特許文献１に記載された装置では、それぞれの電磁石に必ず１つの部品が吸着されるわけではなく、１つの電磁石に複数の部品が付着した場合や部品が付着していない電磁石がある場合などには、それに応じた対策が必要であった。また、特許文献１、２に記載された装置は、部品を整列させる搬送コンベアなどの搬送経路を備えており、ワークを移動載置するに際して構造が大がかりになることがあった。このように、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる新規なワーク移載装置が求められていた。

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる新規なワーク移載装置及びワーク移載システムを提供することを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のワーク移載装置は、
１以上のワークが載置された採取用載置部から作業用載置部へ該ワークを移動載置するワーク移載装置であって、
画像を撮像する撮像部と、
前記ワークの所定位置を引き付けて採取する採取部と、
前記撮像部により撮像された前記採取用載置部の撮像画像に基づいて認識したワークの所定位置へ前記採取部を移動させる移載制御部と、
を備えたものである。

この装置では、移載制御部が採取用載置部の撮像画像に基づいて認識したワークの所定位置へ採取部を移動させる。その後、移載制御部は、採取部によりワークの所定位置を引き付けてワークを採取し、採取したワークを作業用載置部へ移動載置する。この装置では、採取用載置部の撮像画像に基づいて採取可能なワークやそのワークの所定位置を認識するため、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。ここで、ワークとしては、例えば、ボルト、ナット、ワッシャ、ねじ、釘及びリベットなどのうち１以上の締結部材が挙げられる。

本発明のワーク移載装置において、前記移載制御部は、不定の姿勢で前記ワークが載置された前記採取用載置部を撮像し、所定の姿勢で整列させて前記作業用載置部に該ワークを載置するよう前記撮像部と前記採取部とを制御するものとしてもよい。この装置では、採取用載置部ではワークの位置や方向を考慮せずにワークを載置することができ、作業用載置部では所定の姿勢でワークが配列されるため、その後ワークを利用しやすい。ここで「不定姿勢」とは、ワークの位置、方向などが統一されていない状態をいうものとする。

本発明のワーク移載装置において、前記ワークは、少なくとも前記所定位置が磁性体により形成されており、前記採取部は、磁力により前記ワークの所定位置を引き付けて採取するものとしてもよい。この装置では、磁力を用いてより簡便にワークを採取することができる。この装置において、前記作業用載置部は、磁力を有するパレットであるものとしてもよい。この装置では、磁力を用いて簡便にワークを固定配置することができる。

本発明のワーク移載装置において、前記移載制御部は、１つの前記ワークを引き付ける引付力に前記採取部を制御するものとしてもよい。この装置では、例えば、サイズや重量の異なる複数のワークが存在する場合に、それぞれのワークにあった引付力を用いることにより、それぞれのワークの１つ１つを確実に移動載置することができる。

本発明のワーク移載装置において、前記移載制御部は、前記採取用載置部の撮像画像に含まれる前記ワークの基準形状データに適合するワーク領域を識別することによって、前記撮像画像中にある採取可能な前記ワークを認識すると共に、該採取可能なワークの前記所定位置を認識するものとしてもよい。この装置では、ワークの基準形状データを用いることによって、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。

本発明のワーク移載装置は、前記撮像部と前記採取部とが一端側に配設され他端側が基部により支持されたアーム部、を備えたものとしてもよい。この装置では、アーム機構ロボットにより、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。あるいは、ワーク移載装置は、前記撮像部と前記採取部とが配設された採取ヘッドが前後左右方向に移動するＸＹロボットとしてもよい。

本発明のワーク移載装置において、前記採取部は、前記ワークを引き付ける引付部と、前記引付部が前記ワークを引き付けたあとの姿勢で該ワークを挟み込んで支持する挟持部と、を有しているものとしてもよい。この装置では、引付部と挟持部とによりワークを確実に保持及び移動することができる。

本発明のワーク移載システムは、上述したいずれかに記載のワーク移載装置と、複数の前記ワークを不定姿勢で前記採取用載置部へ供給する供給部を備えたワーク供給装置と、を備えたものである。このワーク移載システムは、上述したいずれかのワーク移載装置を備えるため、採用した装置に応じた効果を得ることができる。また、ワーク供給装置によりワークを供給することができるため移動載置の作業をより継続して行うことができる。

本発明のワーク移載システムにおいて、前記ワークは、少なくとも前記所定位置が磁性体により形成されており、前記ワーク供給装置は、磁力により複数の前記ワークを供給する供給部を備えているものとしてもよい。このシステムでは、磁力を用いて複数のワークを容易に供給することができる。

ワーク移載システム１０の概略説明図。 ワーク移載装置２０の概略説明図。 ワーク供給装置４０の概略説明図。 ワーク収容部材６０の斜視図。 ワーク収容部材６０の説明図。 ワーク移載システム１０の電気的な接続関係を表すブロック図。 ワーク処理ルーチンの一例を示すフローチャート。 ワーク３７を載置、貯蔵したワーク収容部材６０の平面図。 ワーク供給装置４０が実行するワーク供給処理の説明図。 ワーク移載装置２０が実行するワーク処理の説明図。 ワーク供給装置４０が実行するワーク回収処理の説明図。

本発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、本発明の一例であるワーク移載システム１０の概略説明図である。図２は、ワーク移載システム１０が備えるワーク移載装置２０の概略説明図である。図３は、ワーク移載システム１０が備えるワーク供給装置４０の概略説明図である。図４は、ワーク収容部材６０の斜視図である。図５は、ワーク収容部材６０の説明図であり、図５（ａ）が前方図、図５（ｂ）が側方図、図５（ｃ）が平面図である。図６は、ワーク移載システム１０の電気的な接続関係を表すブロック図である。ワーク移載システム１０は、システム制御部１２と、ワーク移載装置２０と、ワーク供給装置４０と、ワーク収容部材６０とを備えている。システム制御部１２は、システム全体を制御するものであり、ＣＰＵ１４を中心とするマイクロプロセッサとして構成されている（図６参照）。このシステム制御部１２は、ワーク移載装置２０やワーク供給装置４０と電気的に接続されており、これらの装置へ信号を出力し、これらの装置から信号を入力する。なお、ワーク移載システム１０における、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）及び上下方向（Ｚ軸）は、図１、４に示した通りとして以下説明する。

ワーク移載システム１０は、ワーク収容部材６０に収容された作業対象のワーク３７をその後の作業に用いられる作業用載置部３６へ移動、載置させる装置として構成されている（図１参照）。ワーク移載システム１０は、例えば、不定姿勢でワーク収容部材６０の採取用載置部６３に載置されたワーク３７を、後工程で作業者が作業しやすいように、所定の姿勢で整列させた状態で作業用載置部３６へ載置させるものとしてもよい。ここで、「不定姿勢」とは、ワーク３７の位置、方向などが統一されていない状態をいうものとする。ワーク３７は、特に限定されないが、例えば、機械部品、電気部品、電子部品、化学部品などが挙げられ、例えば、ボルト、ナット、ワッシャ、ねじ、釘及びリベットなどのうち１以上の締結部材としてもよい。このワーク３７は、少なくとも一部（所定位置３８）が磁性体により形成されているものとしてもよい。このワーク３７は、磁性体により形成された所定位置３８が、ワーク移載装置２０やワーク供給装置４０が備える電磁石により引き付けられ、移動する。作業用載置部３６は、ワーク３７を配列載置する部材である。この作業用載置部３６は、磁力を帯びており、磁性体であるワーク３７を磁力で固定するパレットとして構成されている。この作業用載置部３６は、ワーク３７の種別に応じて定められた位置にそのワーク３７が配設固定される。作業者は、ワーク移載システム１０によりワーク３７が配設固定された作業用載置部３６を用い、配設固定された位置に基づいてワーク３７を特定しながらワーク３７の組付けなどを行う。ワーク移載システム１０は、例えば、ワーク３７としてのボルトをワーク３７に配列させる工程や、ワーク３７としてのワッシャを配列されたボルトに組付ける工程などを実行するものとしてもよい。ここでは、ワーク３７が全体を磁性体とするボルトであり、所定位置３８がネジ軸の先端部であり、ボルトの頭部を下方にして所定間隔で作業用載置部３６に配列させる場合を具体例として説明する。

ワーク移載装置２０は、１以上のワーク３７が載置されたワーク収容部材６０からワーク３７を採取し、採取したワーク３７を所定の配列で作業用載置部３６へ移動載置する移載部２１を備えている。また、ワーク移載装置２０は、作業用載置部３６を搬送する搬送部３４と、装置全体を制御する移載制御部３５（図６参照）とを備えている。移載部２１は、図２、図６に示すように、採取部２２と、撮像部２５と、アーム部２８と、第１駆動部３１と、第２駆動部３２と、基部３３とを有している。

採取部２２は、ワーク３７の所定位置３８を引き付けて採取する部材であり、アーム部２８の先端に回動可能に装着されている（図２参照）。採取部２２は、引付部２３と、挟持部２４と、２枚のプレート７０と、固定部材７１と、挟持ピン７２とを備えている。引付部２３、挟持部２４及び固定部材７１は、２枚のプレート７０の間に配設されている。プレート７０は、アーム部２８の先端に配設された板状部材である。このプレート７０には、挟持ピン７２を導くガイドとしての溝部７３が形成されている。引付部２３は、電磁石と電磁石に接続された軸部材とを有し、軸部材の先端に磁性体のワーク３７を引き付けて採取するものである。この引付部２３は、プレート７０の下方に固定されている。引付部２３は、供給される電力に応じて、複数段階（例えば３段階）の磁力（引付力）を生じるよう構成されている。挟持部２４は、引付部２３が引き付けたあとの姿勢でワーク３７を挟み込んで支持する部材である。この採取部２２では、２つの挟持部２４によりワーク３７を挟持するが、３以上の挟持部によりワーク３７を挟持するものとしてもよい。挟持部２４は、固定部材７１の両端に回動可能に軸支されている。また、挟持部２４のプレート７０側の面には、挟持ピン７２が固定されている。この挟持ピン７２は、プレート７０に形成された溝部７３に挿入されている。固定部材７１は、上下動可能にプレート７０に配設されており、エアシリンダにより上下動する。固定部材７１は、初期位置がプレート７０の上方であり、ワーク３７を挟持する際に下方に移動する。挟持部２４は、固定部材７１が初期位置にあるときは（図２の吹出しの左図）、プレート７０の内部に収納されている。また、挟持部２４は、固定部材７１が下方に移動すると、溝部７３により挟持ピン７２が所定の軌道に導かれながらプレート７０から露出する。挟持部２４は、固定部材７１が最下部に位置すると（挟持位置）、その先端が当接しワーク３７を挟持する（図２の吹出しの右図）。

撮像部２５は、画像を撮像するユニットであり、プレート７０の先端側に固定されている。撮像部２５は、照明部２６と、撮像素子２７とを備えている。照明部２６は、撮像素子２７の外周側に円状に配設された照明であり、下方にある撮像対象に対して光を照射する。照明部２６は、撮像対象である採取用載置部６３の全体に光を照射するよう撮像部２５に配設されている。撮像素子２７は、受光により電荷を発生させ発生した電荷を出力する素子である。撮像素子２７は、ＣＭＯＳイメージセンサとしてもよい。撮像部２５は、撮像素子２７から出力され電荷に基づいて画像データを生成し、生成した画像データを移載制御部３５へ出力する。

アーム部２８は、図２に示すように、採取部２２と撮像部２５とが一端側に配設され、基部３３が他端側に配設され、基部３３により支持されている。アーム部２８は、第１アーム２９と、第２アーム３０とを備えている。第１アーム２９は、ワーク３７に対して作業する採取部２２が配設された長手部材である。第１アーム２９は、その内部に、採取部２２を回動駆動する駆動部（図示せず）が配設されている。第２アーム３０は、第１アーム２９が配設された長手部材である。第２アーム３０は、その先端側に第１アーム２９を回動駆動する第１駆動部３１が配設されている。第１駆動部３１は、第１アーム２９が配設されたかさ歯車機構と、かさ歯車機構を回転駆動するモータとを備えている。基部３３は、第２アーム３０が配設されている。基部３３は、上下方向に形成された支持軸を介して第２アーム３０を支持する。基部３３にはモータが配設されておりこのモータにより支持軸が回転する。基部３３は、その先端側に、第２アーム３０を回動駆動する第２駆動部３２が配設されている。第２駆動部３２は、第２アーム３０が配設されたかさ歯車機構と、かさ歯車機構を回転駆動するモータとを備えている。

搬送部３４は、作業用載置部３６の搬入、搬送、ワーク３７の移載位置での固定、搬出を行うユニットである。搬送部３４は、図１の前後に間隔を開けて設けられ左右方向に架け渡された１対のコンベアベルトを有している。作業用載置部３６は、このコンベアベルトにより搬送される。

移載制御部３５は、ワーク移載装置２０の全体を制御する（図６参照）。この移載制御部３５は、採取部２２や、撮像部２５、第１駆動部３１、第２駆動部３２及び搬送部３４へ信号を出力する。また、移載制御部３５は、撮像部２５からの信号を入力する。なお、第１駆動部３１や第２駆動部３２には図示しない位置センサが装備されており、移載制御部３５は、それらの位置センサからの位置情報を入力しつつ、各駆動部のモータを制御する。移載制御部３５は、不定姿勢でワーク３７が載置された採取用載置部６３の撮像画像に基づいて認識したワーク３７の所定位置３８へ採取部２２を移動させ、所定の姿勢で整列させて作業用載置部３６にワーク３７を載置するよう採取部２２と撮像部２５とを制御する。

ワーク供給装置４０は、ワーク移載装置２０により採取可能となるよう、ワーク収容部材６０の貯蔵部６２（図４、５参照）に収容された１以上のワーク３７を採取し、不定姿勢でワーク収容部材６０の採取用載置部６３へ供給する供給部４１を備えている（図３参照）。また、ワーク供給装置４０は、ワーク収容部材６０と、移動部５４と、供給制御部５５（図６参照）とを備えている。供給部４１は、図３、図６に示すように、採取部４２と、アーム部４８と、第１駆動部５１と、第２駆動部５２と、基部５３とを備えている。

採取部４２は、多数のワーク３７を引き付けて採取する部材であり、アーム部４８の先端に回動可能に装着されている（図３参照）。採取部４２は、引付部４３と、支持軸４４とを備えている。引付部４３は、支持軸４４の下端に固定された比較的強力な電磁石であり、複数のワーク３７を一度にできるだけ多く引き付けて採取するものである。支持軸４４は、上下方向に自由に移動可能な状態でアーム部４８の先端に支持されている（図３の吹出図）。引付部４３は、自由に上下動可能であるため、様々な姿勢のワーク３７を磁力で採取することができる。アーム部４８は、図３に示すように、採取部４２が一端側に配設され、基部５３が他端側に配設され、基部５３により支持されている。アーム部４８は、第１アーム４９と、第２アーム５０と、第１駆動部５１とを備えている。また、基部５３は、第２駆動部５２を備えている。第１アーム４９、第２アーム５０、第１駆動部５１、第２駆動部５２、基部５３は、アーム部２８の第１アーム２９、第２アーム３０、第１駆動部３１、第２駆動部３２及び基部３３と同様の構成であるものとしてその具体的な説明を省略する。

移動部５４は、図１に示すように、１以上のワーク収容部材６０を載せる収容台５６と、収容台５６を退避位置（図１の点線参照）と移載処理位置との間で移動させるレール５７と、収容台５６を移動させる図示しない駆動部とを備えている。作業者は、収容台５６を退避位置に移動させたのち、ワーク収容部材６０へ新たなワーク３７を追加する。

供給制御部５５は、ワーク供給装置４０の全体を制御する（図６参照）。この供給制御部５５は、採取部４２や、第１駆動部５１、第２駆動部５２及び移動部５４へ信号を出力する。供給制御部５５は、採取用載置部６３に採取可能なワーク３７がなくなるタイミングにおいて貯蔵部６２から複数のワーク３７を採取し、採取したワークを採取用載置部６３へ載置させるよう供給部４１を制御する。また、供給制御部５５は、所定のタイミングにおいて採取用載置部６３に載置された１以上のワーク３７を採取し、採取したワーク３７を貯蔵部６２へ送るよう供給部４１を制御する。

ワーク収容部材６０は、ワーク３７を貯蔵する部材であり、作業用載置部３６へワーク３７を移動載置するワーク移載装置２０に用いられるものである。このワーク収容部材６０は、図４、図５に示すように、傾斜面６１と、貯蔵部６２と、採取用載置部６３と、筐体６４とを備えている、傾斜面６１は、ワーク３７が滑り落ちることが可能な面であり、ワーク収容部材６０に１つ形成されている。貯蔵部６２は、傾斜面６１の下部に設けられ１以上のワーク３７が貯蔵される部分である。採取用載置部６３は、傾斜面６１の上部に配設され貯蔵部６２から移載されたワーク３７を載置する部材である。筐体６４は、ワーク収容部材６０の外壁を構成するものであり、傾斜面６１と貯蔵部６２と採取用載置部６３とが形成されている。このワーク収容部材６０は、上方が開放された箱体である。即ち、貯蔵部６２の上方には貯蔵部から採取用載置部６３へワーク３７を移動可能な供給用空間６５が形成されている。また、採取用載置部６３の上方にはワーク移載装置２０によりワーク３７を採取作業可能な採取用空間６６が形成されている。傾斜面６１は、採取用載置部６３から落下したワーク３７を貯蔵部６２へ導く斜面である。この傾斜面６１は、採取用載置部６３の真下に配設されている。貯蔵部６２は、多数のワーク３７を貯蔵する部分であり、上方から見て採取用載置部６３に隣り合うよう筐体６４の下方に形成されている（図５（ｃ）参照）。採取用載置部６３は、矩形板状体であり、筐体６４の側面側から円柱状の支持部材６８により支持されている。このワーク収容部材６０では、筐体６４の前後方向（図４参照）には支持部材６８がない。ワーク収容部材６０には、採取用載置部６３の縁部と筐体６４との間に傾斜面６１へワーク３７が落下する開口部６７が形成されている。

次に、こうして構成された本実施形態のワーク移載システム１０の動作、特に、作業用載置部３６へワーク３７を配列固定させる処理について説明する。図７は、ワーク移載システム１０のシステム制御部１２により実行されるワーク処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。また、図８は、ワーク３７を載置、貯蔵したワーク収容部材６０の平面図である。図９は、ワーク供給装置４０が実行するワーク供給処理の説明図であり、図９（ａ）が貯蔵部６２からワーク３７を採取する図、図９（ｂ）がワーク３７を採取用載置部６３へ移動する図、図９（ｃ）が採取用載置部６３上へワーク３７を撒いた図である。図１０は、ワーク移載装置２０が実行するワーク処理の説明図であり、図１０（ａ）が採取用載置部６３上を撮像する図、図１０（ｂ）がワーク３７を採取する図、図１０（ｃ）が挟持部２４でワーク３７を固定した図である。また、図１０（ｄ）が引付部２３にワーク３７を引き付けた図、図１０（ｅ）が挟持部２４を移動する図、図１０（ｆ）が挟持部２４でワーク３７を固定した図、図１０（ｇ）が作業用載置部３６へ配列載置する図である。図１１は、ワーク供給装置４０が実行するワーク回収処理の説明図であり、図１１（ａ）、（ｂ）が採取用載置部６３上のワーク３７を回収する図、図１１（ｃ）が回収したワーク３７を貯蔵部６２へ戻す図である。なお、ここでは、説明の便宜のため詳細は省略するが、ワーク収容部材６０が複数あり、複数の種別のワーク３７を作業用載置部３６上へ配列載置する場合は、以下説明するステップＳ１００〜２００の処理をワーク収容部材６０ごとに行うものとすればよい。

ワーク処理ルーチンは、システム制御部１２に記憶され、作業者による開始指示により実行される。このルーチンを開始すると、システム制御部１２のＣＰＵ１４は、搬送部３４により作業用載置部３６を搬入、搬送させ、作業用載置部３６を移載位置で固定させる（ステップＳ１００）。次に、ＣＰＵ１４は、ワーク供給処理をワーク供給装置４０に実行させる（ステップＳ１１０）。ワーク供給装置４０の供給制御部５５は、ワーク供給処理において、例えば、採取部４２の引付部４３を貯蔵部６２へ移動させて多数のワーク３７を引付部４３に採取させる（図９（ａ））。次に、供給制御部５５は、引付部４３を採取用載置部６３の中央上方へ移動させ（図９（ｂ））、電磁石を消磁させて採取用載置部６３上にワーク３７を撒く処理を実行する（図９（ｃ））。ワーク３７は、採取用載置部６３上に不定姿勢で分散されて載置され、その一部が開口部６７から下方へ落下し、傾斜面６１を介して貯蔵部６２へ戻ることがある。ワーク供給処理において、ワーク供給装置４０は、貯蔵部６２に収容されているワーク３７がどのような姿勢であるかは考慮せず、予め定められた軌道で採取部４２を移動させる。

ステップＳ１１０のあと、ＣＰＵ１４は、採取用載置部６３を撮像部２５に撮像させ（ステップＳ１２０）、載置されているワーク３７のうち採取可能なものを認識すると共に、ワーク３７の所定位置３８を認識する（ステップＳ１３０）。ワーク移載装置２０は、撮像部２５を採取用載置部６３の中央上方に移動させ、撮像処理を行う（図１０（ａ）参照）。撮像した画像は、システム制御部１２へ送られ、ワーク３７の認識処理がなされる。ワーク３７の認識処理は、例えば、二値化処理やパターンマッチング処理などにより、撮像画像中の採取用載置部６３の領域とそれ以外の領域（ワーク３７の領域）とを区別し、予め用意されたワーク３７の基準形状データに適合するワーク領域を識別することにより行うことができる。ＣＰＵ１４は、例えば、図８に示すように、撮像画像８０のワーク３７の領域のうち、ワーク３７の基準形状データに適合した領域を採取可能ワーク領域８１と認識し、ワーク３７の基準形状データに適合しない領域を採取不能ワーク領域８２と認識するものとしてもよい。基準形状データは、例えば、ワーク３７を複数の角度から見たときの形状を含むものとしてもよい。採取可能なワーク３７は、より確実にワーク３７を採取する観点から、例えば、複雑に重なり合っていないものや、採取用載置部６３の縁部に載置されていないものなどとすることができる。所定位置３８の認識処理は、採取可能なワーク３７を認識したのち、採取可能なワーク３７の先端部分を認識するものとする（図８参照）。

次に、ＣＰＵ１４は、ワーク３７の種別に応じた引付力を設定する（ステップＳ１４０）。ワーク移載装置２０は、設定された引付力に引付部２３を制御する。この引付力は、例えば、ワーク３７を１つだけ採取できる値に設定するものとしてもよい。こうすれば、ワーク移載装置２０は、重なり合ったワーク３７からでも１つのワーク３７を引き付けて採取することができる。次に、ＣＰＵ１４は、採取可能なワークがあるか否かをステップＳ１３０の結果に基づいて判定する（ステップＳ１５０）。採取可能なワーク３７があるときには、ＣＰＵ１４は、採取するワーク３７を設定し（ステップＳ１６０）、ワーク移動載置処理をワーク移載装置２０に実行させる（ステップＳ１７０）。採取するワーク３７の設定は、採取していないワーク３７を任意の順、例えば画像の左から右に向かう順、画像の上から下に向かう順などにすることができる。ワーク移載装置２０の移載制御部３５は、ワーク移動載置処理において、設定された採取対象のワーク３７の所定位置３８の位置へ引付部２３を移動させて採取対象のワーク３７を引付部２３に引き付けさせる（図１０（ｂ））。次に、移載制御部３５は、採取部２２を上方に移動させ、引付部２３の先端にワーク３７をぶら下げた状態とする（図１０（ｄ））。続いて、移載制御部３５は、固定部材７１を下方に移動させ（図１０（ｅ））、挟持部２４によりワーク３７を挟持させる（図１０（ｃ）、（ｆ））。その後、移載制御部３５は、採取部２２を作業用載置部３６上へ移動させ、電磁石を消磁させ、挟持部２４を開放し、ワーク３７を載置するべき位置に配列載置させる（図１０（ｇ））。

続いて、ＣＰＵ１４は、現在の作業用載置部３６の移載が完了したか否かを作業の進行状況に基づいて判定し（ステップＳ１８０）、作業用載置部３６の移載が完了していないときには、ステップＳ１５０以降の処理を実行させる。一方、ステップＳ１５０で、採取可能なワークが採取用載置部６３上にないときには、ＣＰＵ１４は、ワーク回収処理をワーク供給装置４０に実行させ（ステップＳ１９０）、ステップＳ１１０以降の処理を実行させる。ワーク供給装置４０の供給制御部５５は、ワーク回収処理において、例えば、採取部４２の引付部４３を採取用載置部６３上で移動させ、採取用載置部６３上に残っているワーク３７を引付部４３に採取させる（図１１（ａ）、（ｂ））。次に、供給制御部５５は、引付部４３を開口部６７の上方へ移動させ、電磁石を消磁させてワーク３７を落下させる（図１１（ｃ））。落下したワーク３７は、傾斜面６１を介して貯蔵部６２へ戻る。ワーク回収処理において、ワーク供給装置４０は、採取用載置部６３に残存するワーク３７の位置は考慮せず、予め定められた軌道で採取部４２を移動させるものとしてもよい。一方、ステップＳ１８０で作業用載置部３６の移載が完了したときには、ＣＰＵ１４は、搬送部３４により作業用載置部３６を排出させ、新たな作業用載置部３６を搬送、固定させ（ステップＳ２００）、ステップＳ１５０以降の処理を実行させる。このようにして、ワーク移載システム１０では、ワーク移載装置２０、ワーク供給装置４０により、ワーク３７を作業用載置部３６へ配列載置することができる。なお、ワーク移載システム１０の下流にて、作業用載置部３６上に配列されたボルトにワッシャを組み付けるワーク移載システムが存在してもよい。作業者は、作業用載置部３６に配列載置されたワーク３７を用いて、製品の生産を行うものとする。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の撮像部２５が撮像部に相当し、採取部２２が採取部に相当し、移載制御部３５が移載制御部に相当し、基部３３が基部に相当し、アーム部２８がアーム部に相当し、引付部２３が引付部に相当し、挟持部２４が挟持部に相当する。また、採取用載置部６３が採取用載置部に相当し、作業用載置部３６が作業用載置部に相当し、供給部４１が供給部に相当する。

以上説明した本実施形態のワーク移載装置２０では、移載制御部３５が撮像部２５に採取用載置部６３を撮像させ、採取用載置部６３の撮像画像に基づいて認識したワーク３７の所定位置３８へ採取部２２を移動させる。その後、移載制御部３５は、採取部２２によりワーク３７の所定位置３８を引き付けてワーク３７を採取し、採取したワーク３７を作業用載置部３６へ移動載置する。この装置では、採取用載置部６３の撮像画像に基づいて採取可能なワーク３７やそのワーク３７の所定位置３８を認識するため、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。

また、移載制御部３５は、不定の姿勢でワーク３７が載置された採取用載置部６３を撮像し、所定の姿勢で整列させて作業用載置部３６にワーク３７を載置する。この装置では、採取用載置部６３ではワーク３７の位置や方向を考慮せずにワーク３７を載置することができ、作業用載置部３６では所定の姿勢でワーク３７が配列されるため、その後ワーク３７を利用しやすい。更に、ワーク３７は、少なくとも所定位置３８が磁性体により形成されており、採取部２２は、磁力によりワーク３７の所定位置３８を引き付けて採取する。この装置では、磁力を用いてより簡便にワークを採取することができる。また、この装置において、作業用載置部３６は、磁力を有するパレットであるため、磁力を用いて簡便にワーク３７を固定配置することができる。

更にまた、移載制御部３５は、１つのワーク３７を引き付ける引付力に採取部２２を制御するため、例えば、サイズや重量の異なる複数のワークが存在する場合に、それぞれのワークにあった引付力を用いることにより、それぞれのワークの１つ１つを確実に移動載置することができる。そして、移載制御部３５は、採取用載置部６３の撮像画像に含まれるワーク３７の基準形状データに適合するワーク領域を識別することによって、撮像画像中にある採取可能なワーク３７を認識すると共に、採取可能なワーク３７の所定位置３８を認識する。この装置では、ワークの基準形状データを用いることによって、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。

そしてまた、ワーク移載装置２０は、撮像部２５と採取部２２とが一端側に配設され他端側が基部３３により支持されたアーム部２８を備えており、アーム機構ロボットにより、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。そして更に、採取部２２は、ワーク３７を引き付ける引付部２３と、引付部２３がワーク３７を引き付けたあとの姿勢でワーク３７を挟み込んで支持する挟持部２４とを有している。この装置では、引付部２３と挟持部２４とによりワーク３７を確実に保持及び移動することができる。

ワーク移載システム１０は、ワーク供給装置４０によりワーク３７を供給することができるため移動載置の作業をより継続して行うことができる。また、ワーク供給装置４０は、供給部４１により磁力を用いて複数のワークを容易に供給することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。

例えば、上述した実施形態では、ワーク３７が磁性体で形成されており、採取部２２，４２が磁力により引き付けてワーク３７を採取するものとして説明したが、採取部２２，４２がワークを引き付けて採取するものであれば、特にこれに限定されない。例えば、採取部は、電気により粘着性を制御することができるＥＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ）ゲルを用いてワーク３７を引き付けるものとしてもよい。ＥＲゲルは、例えば、ＥＲ粒子を含むシリコーンゲルとしてもよい。この装置においても、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。なお、作業用載置部３６もＥＲゲルを用いてワーク３７を固定するものとしてもよい。

上述した実施形態では、移載制御部３５は、１つのワーク３７を引き付ける引付力に採取部２２の引付部２３を制御するものとしたが、特にこれに限定されない。例えば、採取用載置部６３上に単独で載置されているワーク３７を採取可能なワーク３７と識別するものとすれば、２以上のワーク３７が採取される引付力であっても、１つのワーク３７のみを採取することができる。

上述した実施形態では、ワーク移載装置２０は、アーム部２８を備えた装置として説明したが、特にこれに限定されず、例えば、撮像部２５と採取部２２とが配設された採取ヘッドが前後左右方向に移動するＸＹロボットを備えた装置としてもよい。この装置によっても、より確実にワークの１つ１つを移動載置することができる。なお、ワーク供給装置４０も同様である。

上述した実施形態では、採取部２２は、引付部２３と挟持部２４とを備えたものとしたが、引き付けてワーク３７を採取するものとすれば、特にこれに限定されず、挟持部２４を省略してもよいし、引付部２３を省略してもよい。

上述した実施形態では、ワーク３７は、ワーク収容部材６０に形成された採取用載置部６３に載置されるものとしたが、採取用載置部に載置されるものとすれば、傾斜面６１や筐体６４、支持部材６８などを省略した、ワーク収容部材６０ではないものに載置されてもよい。

上述した実施形態では、システム制御部１２がワーク処理ルーチンを実行するものとしたが、特にこれに限定されず、移載制御部３５と供給制御部５５とが分担してワーク処理ルーチンを実行するものとしてもよい。例えば、移載制御部３５がワーク処理ルーチンを実行し、移載制御部３５からの指令に応じて供給制御部５５がワーク供給処理やワーク回収処理を実行するものとしてもよい。

上述した実施形態では、ワーク移載システム１０は、ワーク移載装置２０とワーク供給装置４０とを１つずつ備えたものとしたが、特にこれに限定されず、それぞれの装置を１以上備えるものとしてもよい。

上述した実施形態では、ワーク移載装置２０とワーク供給装置４０とを備えたワーク移載システム１０として説明したが、ワーク移載装置２０のみとしてもよい。

本発明は、ワークを採取、配置などの処理を行う装置の技術分野に利用可能である。

１０ ワーク移載システム、１２ システム制御部、１４ ＣＰＵ、２０ ワーク移載装置、２１ 移載部、２２ 採取部、２３ 引付部、２４ 挟持部、２５ 撮像部、２６ 照明部、２７ 撮像素子、２８ アーム部、２９ 第１アーム、３０ 第２アーム、３１
第１駆動部、３２ 第２駆動部、３３ 基部、３４ 搬送部、３５ 移載制御部、３６
作業用載置部、３７ ワーク、３８ 所定位置、４０ ワーク供給装置、４１ 供給部、４２ 採取部、４３ 引付部、４４ 支持軸、４８ アーム部、４９ 第１アーム、５０ 第２アーム、５１ 第１駆動部、５２ 第２駆動部、５３ 基部、５４ 移動部、５５ 供給制御部、５６ 収容台、５７ レール、６０ ワーク収容部材、６１ 傾斜面、６２ 貯蔵部、６３ 採取用載置部、６４ 筐体、６５ 供給用空間、６６ 採取用空間、６７ 開口部、６８ 支持部材、７０ プレート、７１ 固定部材、７２ 挟持ピン、７３ 溝部、８０ 撮像画像、８１ 採取可能ワーク領域、８２ 採取不能ワーク領域。

Claims (9)

1. １以上のワークが載置された採取用載置部から作業用載置部へ該ワークを移動載置するワーク移載装置であって、
   画像を撮像する撮像部と、
   前記ワークの所定位置を引き付けて採取する採取部と、
   前記撮像部により撮像された前記採取用載置部の撮像画像に基づいて認識したワークの所定位置へ前記採取部を移動させる移載制御部と、
   を備えたワーク移載装置。
2. 前記移載制御部は、不定の姿勢で前記ワークが載置された前記採取用載置部を撮像し、所定の姿勢で整列させて前記作業用載置部に該ワークを載置するよう前記撮像部と前記採取部とを制御する、請求項１に記載のワーク移載装置。
3. 前記ワークは、少なくとも前記所定位置が磁性体により形成されており、
   前記採取部は、磁力により前記ワークの所定位置を引き付けて採取する、請求項１又は２に記載のワーク移載装置。
4. 前記移載制御部は、１つの前記ワークを引き付ける引付力に前記採取部を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク移載装置。
5. 前記移載制御部は、前記採取用載置部の撮像画像に含まれる前記ワークの基準形状データに適合するワーク領域を識別することによって、前記撮像画像中にある採取可能な前記ワークを認識すると共に、該採取可能なワークの前記所定位置を認識する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワーク移載装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のワーク移載装置であって、
   前記撮像部と前記採取部とが一端側に配設され他端側が基部により支持されたアーム部、を備えたワーク移載装置。
7. 前記採取部は、前記ワークを引き付ける引付部と、前記引付部が前記ワークを引き付けたあとの姿勢で該ワークを挟み込んで支持する挟持部と、を有している、請求項１〜６のいずれか１項に記載のワーク移載装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のワーク移載装置と、
   複数の前記ワークを不定姿勢で前記採取用載置部へ供給する供給部を備えたワーク供給装置と、
   を備えたワーク移載システム。
9. 前記ワークは、少なくとも前記所定位置が磁性体により形成されており、
   前記ワーク供給装置は、磁力により複数の前記ワークを供給する供給部を備えている、請求項８に記載のワーク移載システム。

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