JPWO2018131108A1

JPWO2018131108A1 - 作業機および採取位置選択方法

Info

Publication number: JPWO2018131108A1
Application number: JP2018561148A
Authority: JP
Inventors: 信夫大石; 一明森
Original assignee: 株式会社Ｆｕｊｉ
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: CN110167723B; EP3569368A4; JP6734402B2; CN110167723A; US20190375110A1; US11305432B2; WO2018131108A1; EP3569368A1

Abstract

作業機は、部品を採取する採取部材と、採取部材が部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を記憶する記憶装置と、採取対象を含む複数の部品を光学的に認識する認識装置と、位置情報と認識装置による認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における複数の採取位置から他の前記部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択し、選択した一の採取位置で採取対象部品を採取するよう採取部材を制御する制御装置と、を備えるものである。

Description

本明細書は、作業機および採取位置選択方法を開示する。

従来より、向きや姿勢が不揃いな状態で供給された複数の部品（対象物）の中から一の部品を採取する作業機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この作業機では、供給された複数の部品をカメラで撮像し、撮像した画像を処理して特定姿勢の部品を選び、選んだ部品を吸着ノズルで吸引することで採取して、所定姿勢に変換させるものとしている。

特開平７−１０８４８２号公報

ところで、このような作業機において、部品同士が重なった状態となっているなど、部品を採取する際に他の部品が干渉する位置にある場合がある。その場合、作業機は、選んだ部品を適切に採取することが困難となり、採取効率が低下することがある。

本開示の作業機および採取位置選択方法は、他の部品が干渉する位置にある部品を適切且つ効率よく採取することを主目的とする。

本開示の作業機および採取位置選択方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本開示の作業機は、部品を採取する採取部材と、前記採取部材が前記部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を記憶する記憶装置と、採取対象を含む複数の前記部品を光学的に認識する認識装置と、前記位置情報と前記認識装置による認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における前記複数の採取位置から他の前記部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択し、該選択した一の採取位置で前記採取対象部品を採取するよう前記採取部材を制御する制御装置と、を備えることを要旨とする。

本開示の作業機では、採取部材が部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報と、採取対象を含む複数の部品を光学的に認識する認識装置による認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における複数の採取位置から他の部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択し、選択した一の採取位置で採取対象部品を採取するよう採取部材を制御する。このため、部品を採取する際に他の部品が近接する位置にある場合でも、複数の採取位置から他の部品と干渉のより少ない採取位置を選択して部品を適切に採取することができる。また、複数の採取位置から一の採取位置を選択するから、採取位置を選択する処理を効率よく行うことができる。

本開示の採取位置選択方法は、（ａ）採取部材が部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を取得するステップと、（ｂ）採取対象を含む複数の前記部品を光学的に認識するステップと、（ｃ）前記ステップ（ａ）で取得した位置情報と前記ステップ（ｂ）で認識した認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における前記複数の採取位置から他の前記部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択するステップと、を含むことを要旨とする。

本開示の採取位置選択方法は、採取部材が部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を取得し、採取対象を含む複数の部品を光学的に認識し、取得した位置情報と認識した認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における複数の採取位置から他の部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択する。このため、部品を採取する際に他の部品が近接する位置にある場合でも、複数の採取位置から他の部品と干渉のより少ない採取位置を選択することができる。また、複数の採取位置から一の採取位置を選択するから、採取位置を選択する処理を効率よく行うことができる。

ワーク移載システム１０の構成図。制御装置５０の電気的な接続関係を示す説明図。記憶部５２に記憶される採取位置情報の一例を示す説明図。ワッシャＷａの採取位置Ｐの一例を示す説明図。ワーク移載処理の一例を示すフローチャート。採取位置Ｐ毎の干渉判定領域Ａの一例を示す説明図。採取処理の一例を示すフローチャート。複数の採取位置から一の採取位置を選択する様子の説明図。載置処理の一例を示すフローチャート。ワッシャＷａを収容ボックスＢに収容する様子の説明図。変形例のボルトＢｏの採取位置Ｐと干渉判定領域Ａとを示す説明図。変形例のボルトＢｏの採取位置Ｐと干渉判定領域Ａとを示す説明図。

次に、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、ワーク移載システム１０の構成図である。図２は、制御装置５０の電気的な接続関係を示す説明図である。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）および上下方向（Ｚ軸）は、図１に示した通りとして以下説明する。

本実施形態のワーク移載システム１０は、供給ボックス１４内のワッシャやボルトなどのワーク（部品）を採取して、トレイＴ上の収容ボックスＢ内に載置したりトレイＴ上に載置したりするシステムである。このワーク移載システム１０は、図１，図２に示すように、複数（例えば３個）の供給ボックス１４と、トレイ搬送装置１６と、移載ロボット２０と、制御装置５０とを備える。供給ボックス１４は、図示しない供給ロボットや供給コンベア、作業者などからワークが投入される。供給ボックス１４内の各ワークは、位置や向き、姿勢などがバラバラであり、ワーク同士の重なりも生じる状態となっている。トレイ搬送装置１６は、前後一対のコンベアベルトを駆動してトレイＴを左右方向に搬送する。トレイ搬送装置１６と移載ロボット２０は、作業台１１上に設置されている。トレイＴ上の収容ボックスＢは、上方が開放した箱であり、トレイＴ上に複数個（例えば３個）配置されている。この収容ボックスＢは、例えば収容されるワッシャに応じたサイズとなっており、複数枚のワッシャを重ねて収容可能となっている。

移載ロボット２０は、供給ボックス１４内のワークを採取してトレイＴ上（収容ボックスＢを含む）に載置するためのロボットである。この移載ロボット２０は、図１に示すように、垂直多関節型のロボットアーム２１と、エンドエフェクタ２２とを備える。ロボットアーム２１は、複数のリンクと、各リンクを旋回可能に連結する複数の関節と、各関節を駆動する複数の駆動モータ２４（図２参照）と、各関節の角度を検出する複数のエンコーダ２５（図２参照）とを有する。なお、図２では、駆動モータ２４とエンコーダ２５とをそれぞれ１つずつ図示した。エンドエフェクタ２２は、例えば、メカチャックや吸着ノズル、電磁石などを用いて、ワークの保持とその解除とが可能となっている。本実施形態では、ワークの一例として金属製のワッシャＷａ（図４参照）を示し、エンドエフェクタ２２の一例として円柱状の電磁石２２ａ（図６参照）を示して説明する。また、ロボットアーム２１の先端リンクには、下方に位置する供給ボックス１４内のワークなどを撮像して、ワークの位置や状態を認識するためのカメラ２３も取り付けられている。

制御装置５０は、図２に示すように、ＣＰＵ５１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ５１の他に、ＲＯＭやＨＤＤなどの記憶部５２を備える。制御装置５０には、採取ロボット２０のエンコーダ２５、カメラ２３および入力装置６０などからの各種信号が入力される。制御装置５０からは、採取ロボット２０の駆動モータ２４、電磁石２２ａ、カメラ２３およびトレイ搬送装置１６などへの各種制御信号が出力される。なお、作業者は、ワーク移載システム１０への作業指示や供給ボックス１４に投入したワークの種類などを、入力装置６０を介して入力可能となっている。

制御装置５０の記憶部５２には、ワークを採取する際の採取位置Ｐに関する情報が記憶されている。図３は、記憶部５２に記憶される採取位置情報の一例を示す説明図であり、図４は、ワッシャＷａの採取位置Ｐの一例を示す説明図である。採取位置情報は、ワーク種毎に、優先順とオフセット量と採取位置座標とを対応付けた情報である。ここで、移載ロボット２０は、供給ボックス１４内にあるワッシャＷａの任意の位置を電磁石２２ａにより採取可能ではあるが、本実施形態では予め定められた複数の採取位置Ｐのうちいずれかを選択し、選択した採取位置ＰでワッシャＷａを採取するものとしている。採取位置Ｐは、例えば、図４に示すように、ワッシャＷａの上面視で周方向に９０度間隔となる４つの採取位置Ｐ１〜Ｐ４が定められており、ワッシャＷａの中心Ｃ（ｘ、ｙ）を基準とする各採取位置Ｐ１〜Ｐ４のオフセット量ΔＰ１〜ΔＰ４と、中心Ｃ（ｘ、ｙ）とオフセット量ΔＰ１〜Ｐ４とに基づく採取位置座標が記憶部５２に記憶されている。各採取位置Ｐ１〜Ｐ４は、その順で第１位〜第４位となる優先順に対応付けて記憶されている。なお、本実施形態のオフセット量ΔＰは、基準の中心Ｃ（ｘ、ｙ）に対するＸ座標値の差分およびＹ座標値の差分を規定している。このように、オフセット量ΔＰは、中心Ｃ（ｘ、ｙ）に対する各採取位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のずれ量およびずれ方向を反映したものであり、基準位置である中心Ｃ（ｘ、ｙ）からのずれ量（距離）とずれ方向（角度）を直接規定するものなどとしてもよい。

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の動作について説明する。図５は、ワーク移載処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、制御装置５０のＣＰＵ５１により実行される。制御装置５０のＣＰＵ５１は、ワーク移載処理を開始すると、まず、今回の処理対象となるワーク種（ワッシャＷａ）の採取位置情報を記憶部５２から読み出して（Ｓ１００）、採取位置Ｐ毎に干渉判定領域Ａを設定する（Ｓ１１０）。

ここで、図６は、採取位置Ｐ毎の干渉判定領域Ａの一例を示す説明図である。ここで、干渉判定領域Ａは、採取位置Ｐでワーク（ワッシャＷａ）を採取する際に、他のワークとの干渉の大小を判定するための領域である。干渉判定領域Ａは、具体的には、図６に示すように、電磁石２２ａを用いてワッシャＷａを採取する際に、採取位置Ｐの周囲に電磁石２２ａの磁力が及ぶ領域として定められる。各干渉判定領域Ａ１〜Ａ４は、それぞれ、各採取位置Ｐ１〜Ｐ４を中心とする円形状の領域である。例えば、干渉判定領域Ａ１は、採取位置Ｐ１でワッシャＷａを採取する際に電磁石２２ａの磁力の及ぶ領域である。この干渉判定領域Ａ内に他のワッシャＷａが大きく干渉していると、移載ロボット２０が採取位置Ｐ１でワッシャＷａを採取する際に、磁力により他のワッシャＷａも吸引して同時に複数のワッシャＷａを採取してしまう場合がある。その場合、移載ロボット２０は、採取したワッシャＷａを収容ボックスＢ内に適切に収容するのが困難となる。言い換えると、移載ロボット２０は、干渉判定領域Ａ内に他のワッシャＷａが干渉していないかあるいは干渉が小さな採取位置Ｐであれば、その採取位置ＰでワッシャＷａを適切に採取して収容ボックスＢ内に適切に収容することが可能となる。また、干渉判定領域Ａは、電磁石２２ａの磁力の強さに応じて広狭が変化する領域である。このため、ＣＰＵ５１は、Ｓ１１０では、今回の処理対象のワーク（ワッシャＷａ）を吸引する際に電磁石２２ａに印加する電流の大きさに基づいて干渉判定領域Ａを設定する。なお、干渉判定領域Ａが、電磁石２２ａに印加する電流に基づいてワーク種毎に予め定められて記憶部５２に記憶されていてもよい。その場合、ＣＰＵ５１は、Ｓ１１０で記憶部５２から干渉判定領域Ａの情報を読み出せばよい。

次に、ＣＰＵ５１は、移載処理の対象のワーク（ワッシャＷａ）が入っている供給ボックス１４内の画像を撮像し（Ｓ１２０）、撮像した画像から複数のワーク（ワッシャＷａ）を認識する（Ｓ１３０）。Ｓ１３０では、ＣＰＵ５１は、撮像した画像から色（画素値）や形状がワーク（ワッシャＷａ）に該当する領域を抽出することなどにより、ワークを認識する。また、ＣＰＵ５１は、抽出した領域の大きさや形状から各ワーク（ワッシャＷａ）が単独で存在しているか、隣接したり重なったりして存在しているかも認識可能である。次に、ＣＰＵ５１は、画像から認識した複数のワーク（ワッシャＷａ）のうち一のワーク（ワッシャＷａ）を今回の採取対象に設定する（Ｓ１４０）。続いて、ＣＰＵ５１は、移載ロボット２０により採取対象のワークを採取する採取処理を実行し（Ｓ１５０）、採取処理で採取対象のワークの採取がスキップされたか否かを判定する（Ｓ１６０）。ＣＰＵ５１は、採取対象のワークの採取がスキップされていないと判定すると、採取処理で採取したワークをトレイＴ上の収容ボックスＢに載置する載置処理（Ｓ１７０）を実行する。一方、ＣＰＵ５１は、採取対象のワークの採取がスキップされたと判定すると、Ｓ１４０に戻り処理を繰り返す。そして、ＣＰＵ５１は、全てのワークの移載処理が完了したか否かを判定し（Ｓ１８０）、完了していなければＳ１２０に戻り処理を繰り返し、完了していれば本処理を終了する。なお、Ｓ１６０の採取処理で採取がスキップされたワークなど、載置すべきワークが供給ボックス１４内に残存している場合、ＣＰＵ５１は図示しない振動装置などにより供給ボックス１４に振動を与えて供給ボックス１４を揺動させてからＳ１２０に戻り処理を繰り返してもよい。また、ワーク移載処理中に、供給ボックス１４内に新たにワークが供給される場合もあり、その場合もＣＰＵ５１はＳ１２０に戻り処理を繰り返す。以下は、Ｓ１５０の採取処理と、Ｓ１７０の載置処理の説明である。

図７は、採取処理の一例を示すフローチャートである。採取処理では、ＣＰＵ５１は、まず、採取対象のワーク（ワッシャＷａ）の領域における中心Ｃを設定して中心Ｃに基づく採取位置Ｐ（Ｐ１〜Ｐ４）の干渉判定領域Ａ（Ａ１〜Ａ４）で他のワークと干渉する干渉面積Ｓを算出する（Ｓ２００）。次に、ＣＰＵ５１は、各干渉判定領域Ａの各干渉面積Ｓと閾値Ｓｒｅｆとを比較し（Ｓ２１０）、３以上の干渉判定領域Ａで干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上であるか否か（Ｓ２２０）、全領域で干渉面積Ｓが値０であるか否か（Ｓ２３０）、を判定する。ここで、閾値Ｓｒｅｆには、干渉判定領域Ａ内に他のワークが干渉している領域（面積）が、ワークの適切な採取が困難となるほど大きいか否かを判定するための値が定められている。ＣＰＵ５１は、Ｓ２２０で３以上の干渉判定領域Ａで干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上であると判定すると、採取をスキップして（Ｓ２４０）、採取処理を終了する。即ち、ＣＰＵ５１は、４つの採取位置Ｐ（Ｐ１〜Ｐ４）に対応する４つの干渉判定領域Ａ（Ａ１〜Ａ４）のうち３以上の干渉判定領域Ａで他のワークが大きく干渉している場合には、採取対象のワークを適切に採取するのが困難と判定して、スキップするのである。また、ＣＰＵ５１は、Ｓ２２０で３以上の干渉判定領域Ａで干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上でないと判定し且つＳ２３０で全領域で干渉面積Ｓが値０であると判定すると、優先順に従って採取位置Ｐ１を選択し（Ｓ２５０）、選択した採取位置でワークを採取するよう移載ロボット２０を制御して（Ｓ２６０）、採取処理を終了する。

一方、ＣＰＵ５１は、Ｓ２２０，Ｓ２３０で否定的な判定をすると、４つの干渉判定領域Ａ（Ａ１〜Ａ４）のうち干渉面積Ｓが最大の干渉判定領域Ａｍａｘを選定する（Ｓ２７０）。続いて、ＣＰＵ５１は、最大の干渉判定領域Ａｍａｘから最も遠い干渉判定領域Ａｄｉｓ、ここでは中心Ｃを挟んで干渉判定領域Ａｍａｘと対称となる干渉判定領域Ａｄｉｓにおける干渉面積Ｓｄｉｓと閾値Ｓｒｅｆとを比較する（Ｓ２８０）。そして、ＣＰＵ５１は、干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２９０）。ＣＰＵ５１は、干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であると判定すると、干渉判定領域Ａｄｉｓに対応する採取位置Ｐを選択する（Ｓ２９５）。このため、ＣＰＵ５１は、干渉判定領域Ａｍａｘが干渉判定領域Ａ１の場合、干渉判定領域Ａｄｉｓとなる干渉判定領域Ａ３の干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であれば採取位置Ｐ３を選択する。同様に、ＣＰＵ５１は、干渉判定領域Ａｍａｘが干渉判定領域Ａ２の場合、干渉判定領域Ａｄｉｓとなる干渉判定領域Ａ４の干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であれば採取位置Ｐ４を選択する。ＣＰＵ５１は、干渉判定領域Ａｍａｘが干渉判定領域Ａ３の場合、干渉判定領域Ａｄｉｓとなる干渉判定領域Ａ１の干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であれば採取位置Ｐ１を選択する。ＣＰＵ５１は、干渉判定領域Ａｍａｘが干渉判定領域Ａ４の場合、干渉判定領域Ａｄｉｓとなる干渉判定領域Ａ２の干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であれば採取位置Ｐ２を選択する。そして、ＣＰＵ５１は、選択した採取位置でワークを採取するよう移載ロボット２０を制御して（Ｓ２６０）、採取処理を終了する。一方、ＣＰＵ５１は、Ｓ２９０で干渉面積Ｓｄｉｓが閾値Ｓｒｅｆ以上であると判定すると、採取をスキップして（Ｓ２４０）、採取処理を終了する。

ここで、図８は、複数の採取位置から一の採取位置を選択する様子の説明図である。図示するように、供給ボックス１４内に複数のワッシャＷａがあり、そのうちの一部は重なったり隣接したりしている。採取対象が上側の拡大図に示すワッシャＷａ１の場合、採取位置Ｐ４の干渉判定領域Ａ４には他のワッシャＷａ２が干渉しており、その他の採取位置Ｐ１〜Ｐ３の干渉判定領域Ａ１〜Ａ３には他のワッシャＷａは干渉していない。このため、ＣＰＵ５１は、干渉判定領域Ａｍａｘに干渉判定領域Ａ４を選定し、干渉判定領域Ａｄｉｓとしての干渉判定領域Ａ２における干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ未満であると判定して、採取位置Ｐ２を選択する。また、採取対象が下側の拡大図に示すワッシャＷａ３の場合、採取位置Ｐ２の干渉判定領域Ａ２には他のワッシャＷａ４が干渉して干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上となっており、採取位置Ｐ１，Ｐ４の干渉判定領域Ａ１，Ａ４には他のワッシャＷａ５が干渉して干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上となっているものとする。このため、採取位置Ｐ３の干渉判定領域Ａ３には他のワッシャＷａは干渉していないものの、ＣＰＵ５１は、３以上の干渉判定領域で干渉面積Ｓが閾値Ｓｒｅｆ以上と判定して、ワッシャＷａ３の採取をスキップすることになる。

図９は、載置処理の一例を示すフローチャートである。載置処理では、ＣＰＵ５１は、今回の採取対象のワーク（ワッシャＷａ）を、採取位置Ｐ１で採取したか（Ｓ３００）、採取位置Ｐ２で採取したか（Ｓ３１０）、採取位置Ｐ３で採取したか（Ｓ３２０）、をそれぞれ判定する。ＣＰＵ５１は、Ｓ３００で今回の採取対象のワークを採取位置Ｐ１で採取したと判定すると、載置基準位置をΔＰ１だけオフセットして載置位置を設定する（Ｓ３３０）。なお、載置基準位置は、収容ボックスＢにワークを適切に収容した際に、ワークの中心Ｃが載置される位置である。ＣＰＵ５１は、Ｓ３００，Ｓ３１０で今回の採取対象のワークを採取位置Ｐ１ではなく採取位置Ｐ２で採取したと判定すると、載置基準位置をΔＰ２だけオフセットして載置位置を設定する（Ｓ３４０）。ＣＰＵ５１は、Ｓ３１０，Ｓ３２０で今回の採取対象のワークを採取位置Ｐ２ではなく採取位置Ｐ３で採取したと判定すると、載置基準位置をΔＰ３だけオフセットして載置位置を設定する（Ｓ３５０）。ＣＰＵ５１は、Ｓ３２０で今回の採取対象のワークを採取位置Ｐ３で採取していないと判定すると、採取位置Ｐ４で採取しているから、載置基準位置をΔＰ４だけオフセットして載置位置を設定する（Ｓ３６０）。なお、ΔＰ１〜ΔＰ４は、上述したように中心Ｃに対するオフセット量であり、記憶部５２の採取位置情報に記憶されている。

ここで、図１０は、ワッシャＷａを収容ボックスＢに収容する様子の説明図である。図１０では、ＣＰＵ５１が採取位置Ｐ１を選択し、移載ロボット２０が電磁石２２ａにより採取位置Ｐ１で採取したワッシャＷａを収容ボックスＢに収容する場合を示す。上述したように、採取位置Ｐ１で採取した場合には、ＣＰＵ５１は、載置位置をΔＰ１だけオフセットしてワッシャＷａを収容ボックスＢに載置する。このように、本実施形態では、ＣＰＵ５１が、選択した採取位置Ｐ１〜Ｐ４のオフセット量ΔＰ１〜ΔＰ４を用いてオフセットした載置位置にワークを載置するよう移載ロボット２０を制御するから、ワークを適切に載置することができる。

ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の電磁石２２ａが本開示の採取部材に相当し、制御装置５０の記憶部５２が記憶装置に相当し、カメラ２３と図５のワーク移載処理のＳ１２０，１３０の処理を実行する制御装置５０とが認識装置に相当し、ワーク移載処理のＳ１４０〜Ｓ１７０の処理（図７の採取処理，図９の載置処理を含む）を実行する制御装置５０が制御装置に相当し、移載ロボット２０と制御装置５０とが作業機に相当する。なお、本実施例では、移載ロボット２０と制御装置５０の動作を説明することにより、本開示の採取位置選択方法の一例も明らかにしている。

以上説明した移載ロボット２０および制御装置５０は、ワーク（ワッシャＷａ）を採取可能な複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４に関する採取位置情報と、複数のワークを光学的に認識するカメラ２３による認識結果とに基づいて、採取対象のワークにおける複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４から他のワークとの干渉が小さい一の採取位置Ｐを選択し、選択した一の採取位置で採取対象のワークを採取する。このため、ワークを採取する際に他のワークが近接している場合でも、採取位置Ｐ１〜Ｐ４のいずれかでワークを適切に採取することができる。また、記憶部５２に予め記憶された複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４から一の採取位置を選択するから、採取位置を選択する処理を効率よく行うことができる。

また、移載ロボット２０および制御装置５０は、複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４を所定の優先順に対応付けて記憶部５２に記憶しており、採取位置Ｐ１〜Ｐ４のうち優先順の高い方から順に選択するから、採取位置をより効率よく選択することができる。

また、移載ロボット２０および制御装置５０は、採取対象のワークの複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４から一の採取位置を選択できない場合には、採取対象のワークの採取をスキップするから、複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４のいずれもが他のワークと近接しているワークを採取しようとすることにより、却って採取効率が低下するのを抑制することができる。

また、移載ロボット２０および制御装置５０は、一の採取位置で選択したワークを、採取位置に応じてオフセットした載置位置に載置するから、複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４のいずれの位置で採取した場合でも、載置位置にワークを適切に載置することができる。

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、複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４を所定の優先順に対応付けて記憶部５２に記憶しておくものとしたが、これに限られず、複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４を所定の優先順に対応付けないものとしてもよい。このようにする場合、干渉判定領域Ａで他のワークとの干渉が小さい採取位置Ｐのうち任意の位置を選択すればよい。

上述した実施形態では、採取対象のワークにおける複数の採取位置Ｐ１〜Ｐ４から一の採取位置を選択できない場合には、採取対象のワークの採取をスキップするものとしたが、これに限られず、エラーを報知したり供給ボックス１４を振動させたりするなどスキップ以外の対応を行うものとしてもよい。

上述した実施形態では、干渉面積Ｓが最大の干渉判定領域Ａｍａｘから遠い干渉判定領域Ａｄｉｓに対応する採取位置Ｐを選択したが、これに限られず、他のワークが干渉しておらず干渉面積Ｓが値０となる干渉判定領域Ａに対応する採取位置Ｐを選択してもよい。

上述した実施形態では、ワークとしてワッシャＷａを例示して説明したが、これに限られるものではない。例えば、ボルトＢｏなどのワークを採取するものに適用してもよい。また、移載ロボット２０が電磁石２２ａによりワークを採取するものに限られず、メカチャックや吸着ノズルを用いてワークを採取するものとしてもよい。図１１，図１２は、変形例のボルトＢｏの採取位置Ｐと干渉判定領域Ａとを示す説明図である。

図１１は、電磁石２２ａによりボルトＢｏを採取する場合の３つの採取位置Ｐ１１〜Ｐ１３と、各採取位置Ｐ１１〜Ｐ１３の干渉判定領域Ａ１１〜Ａ１３を示す。制御装置５０のＣＰＵ５１は、各干渉判定領域Ａ１１〜Ａ１３で他のボルトＢｏとの干渉をそれぞれ確認し、例えば干渉面積Ｓが最も小さいと判定した干渉判定領域Ａに対応する採取位置ＰでボルトＢｏを採取すればよい。なお、採取位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３の優先順がこの順に定められていれば、ＣＰＵ５１は軸端面の中心位置である採取位置Ｐ１１を優先的に選択するから、移載ロボット２０がボルトＢｏを適切に採取することができる。なお、移載ロボット２０は、エンドエフェクタ２２に、電磁石２２ａで吸引したボルトＢｏの軸部（ネジ部）を両側から把持してセンタリングする把持機構を備えるものとしてもよい。そのようにする場合、採取位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のいずれでボルトＢｏを採取しても、把持機構により掴み直してボルトＢｏをセンタリングすることができる。このため、実施例と異なり、載置する際のオフセットを省略し、採取位置に拘わらず基準の載置位置に載置するものなどとしてもよい。

図１２は、メカチャックの一対のチャック爪２２ｂによりボルトＢｏを採取する場合の３つの採取位置Ｐ２１〜Ｐ２３と、各採取位置Ｐ２１〜Ｐ２３の干渉判定領域Ａ２１〜Ａ２３を示す。なお、図示の都合上、図１２Ａに干渉判定領域Ａ２１を示し、図１２Ｂに干渉判定領域Ａ２２，Ａ２３を示す。移載ロボット２０は、ボルトＢｏを採取する際に、チャック爪２２ｂを開状態から閉状態とすることでボルトＢｏを把持するから、干渉判定領域Ａ２１〜Ａ２３は、チャック爪２２ｂの開状態における位置を考慮した領域となる。なお、採取位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３の優先順がこの順に定められていれば、ＣＰＵ５１はボルトＢｏの軸部の中央に近い採取位置Ｐ２１を優先的に選択するから、移載ロボット２０がボルトＢｏを適切に採取することができる。

以上説明した本開示の作業機は、以下のように構成してもよい。

本開示の作業機において、前記記憶装置は、前記複数の採取位置を所定の優先順に対応付けて記憶し、前記制御装置は、前記複数の採取位置から前記一の採取位置を選択する場合、前記優先順の高い方から順に選択するものとしてもよい。こうすれば、優先順に従って一の採取位置を選択すればよいから、採取位置をより効率よく選択することができる。

本開示の作業機において、前記制御装置は、前記採取対象部品における前記複数の採取位置から前記一の採取位置を選択できない場合には、前記採取対象部品の採取をスキップするものとしてもよい。こうすれば、複数の採取位置のいずれもが他の部品と干渉している採取対象部品を採取しようとすることにより、却って採取効率が低下するのを抑制することができる。

本開示の作業機において、前記制御装置は、前記一の採取位置で採取した前記採取対象部品を、前記一の採取位置に応じてオフセットした載置位置に載置するよう前記採取部材を制御するものとしてもよい。こうすれば、複数の採取位置のいずれの位置で採取対象部品を採取した場合でも、載置位置に適切に載置することができる。

本発明は、ワークを移載する産業などに利用可能である。

１０ワーク移載システム、１１作業台、１４供給ボックス、１６トレイ搬送装置、２０移載ロボット、２１ロボットアーム、２２エンドエフェクタ、２２ａ電磁石、２２ｂチャック爪、２３カメラ、２４駆動モータ、２５エンコーダ、５０制御装置、５１ＣＰＵ、５２記憶部、６０入力装置、Ａ，Ａ１〜Ａ４，Ａ１１〜Ａ１３，Ａ２１〜Ａ２３干渉判定領域、Ｂ収容ボックス、Ｂｏボルト、Ｐ，Ｐ１〜Ｐ４，Ｐ１１〜Ｐ１３，Ｐ２１〜Ｐ２３採取位置、Ｔトレイ、Ｗａ，Ｗａ１〜Ｗａ５ワッシャ。

Claims

部品を採取する採取部材と、
前記採取部材が前記部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を記憶する記憶装置と、
採取対象を含む複数の前記部品を光学的に認識する認識装置と、
前記位置情報と前記認識装置による認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における前記複数の採取位置から他の前記部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択し、該選択した一の採取位置で前記採取対象部品を採取するよう前記採取部材を制御する制御装置と、
を備える作業機。
請求項１に記載の作業機であって、
前記記憶装置は、前記複数の採取位置を所定の優先順に対応付けて記憶し、
前記制御装置は、前記複数の採取位置から前記一の採取位置を選択する場合、前記優先順の高い方から順に選択する
作業機。
請求項１または２に記載の作業機であって、
前記制御装置は、前記採取対象部品における前記複数の採取位置から前記一の採取位置を選択できない場合には、前記採取対象部品の採取をスキップする
作業機。
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の作業機であって、
前記制御装置は、前記一の採取位置で採取した前記採取対象部品を、前記一の採取位置に応じてオフセットした載置位置に載置するよう前記採取部材を制御する
作業機。
（ａ）採取部材が部品を採取可能な複数の採取位置に関する位置情報を取得するステップと、
（ｂ）採取対象を含む複数の前記部品を光学的に認識するステップと、
（ｃ）前記ステップ（ａ）で取得した位置情報と前記ステップ（ｂ）で認識した認識結果とに基づいて、採取対象となる採取対象部品における前記複数の採取位置から他の前記部品と干渉のより少ない一の採取位置を選択するステップと、
を含む採取位置選択方法。