JP2013255972A - ワーク搬送装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 多関節型ロボットにおいて、カメラを用いてワークの位置を認識する際の位置検出精度の向上を図る。
【解決手段】 多関節型ロボット２０によって容器１１内のワーク１３を加工室５０に搬送する。多関節型ロボット２０のアーム２５には、ワーク１３を撮影し位置検出するためのカメラ２３を取り付ける。容器１１の中敷１２に載置されたワーク１３の姿勢が傾いている場合、カメラ２３で鉛直上方から撮影しても、ワーク１３の全体にピントが合わず位置を検出できないことがある。かかる状態が生じると、制御装置１００は、アーム２１、２２、２５を制御して、カメラ２３の姿勢を変化させて撮影することにより、ワーク１３との相対的な傾きが小さい姿勢での画像を取得し、位置検出を行う。
こうすることにより、特別な機構を設けるまでなくワークの位置検出精度を向上させることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】 多関節型ロボット２０によって容器１１内のワーク１３を加工室５０に搬送する。多関節型ロボット２０のアーム２５には、ワーク１３を撮影し位置検出するためのカメラ２３を取り付ける。容器１１の中敷１２に載置されたワーク１３の姿勢が傾いている場合、カメラ２３で鉛直上方から撮影しても、ワーク１３の全体にピントが合わず位置を検出できないことがある。かかる状態が生じると、制御装置１００は、アーム２１、２２、２５を制御して、カメラ２３の姿勢を変化させて撮影することにより、ワーク１３との相対的な傾きが小さい姿勢での画像を取得し、位置検出を行う。
こうすることにより、特別な機構を設けるまでなくワークの位置検出精度を向上させることができる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、多関節型ロボットによりワークを搬送する技術に関する。
ワーク、即ち工場などでの加工対象品を、加工前の容器から取り出し、加工室などに搬送したり、加工後のワークを容器に収容したりするために、多関節型ロボットが利用されることがある。この場合、多関節型ロボットが、ワークの位置を認識して保持するため、カメラが利用されることがある。
特許文献１は、ロボットハンドに取り付けたカメラで、作業対象を認識する技術を開示している。また、特許文献２は、カメラを並進させながら撮影した複数枚の画像データに基づいて作業対象を３次元的に認識する技術を開示している。
特許文献１は、ロボットハンドに取り付けたカメラで、作業対象を認識する技術を開示している。また、特許文献２は、カメラを並進させながら撮影した複数枚の画像データに基づいて作業対象を３次元的に認識する技術を開示している。
一般に搬送前のワークは、容器などに収容されていることが多いが、必ずしも多関節型ロボットが把持しやすい姿勢、位置で正確に収容されているとは限らない。ワークを収容した容器を、多関節型ロボットの可動範囲にセットする際に、ワークの位置や姿勢がずれることもある。また、容器内に、中敷を介して多段にワークを重ねて収容する場合には、中敷の撓みなどによってワークの位置や姿勢が本来の状態からずれることもある。
多関節型ロボットが、こうしたずれを認識しないままワークを取りだそうとすれば、ワークの把持が不十分となり落下等してしまうおそれがあり、また取り出す際に容器や中敷にワークが引っかかるなどして容器内の他のワークを損傷などするおそれもある。
こうした支障を回避するためには、ワークの姿勢も考慮して、正確に位置を検出する必要がある。
しかし、ワークの姿勢を考慮するために、３次元ビジョンカメラなどの特殊な装置を用いると、コストが高くなりすぎるという新たな課題を招くことになる。
本発明は、かかる課題に鑑み、多関節型ロボットにおいて、カメラを用いてワークの位置を認識する際の位置検出精度の向上を図ることを目的とする。
多関節型ロボットが、こうしたずれを認識しないままワークを取りだそうとすれば、ワークの把持が不十分となり落下等してしまうおそれがあり、また取り出す際に容器や中敷にワークが引っかかるなどして容器内の他のワークを損傷などするおそれもある。
こうした支障を回避するためには、ワークの姿勢も考慮して、正確に位置を検出する必要がある。
しかし、ワークの姿勢を考慮するために、３次元ビジョンカメラなどの特殊な装置を用いると、コストが高くなりすぎるという新たな課題を招くことになる。
本発明は、かかる課題に鑑み、多関節型ロボットにおいて、カメラを用いてワークの位置を認識する際の位置検出精度の向上を図ることを目的とする。
本発明は、
ワークを搬送するためのワーク搬送装置であって、
多関節型ロボットと、前記多関節型ロボットを制御する制御部とを備え、
前記多関節型ロボットは、
基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、
前記アームの先端に取り付けられ、前記ワークを把持するハンドと、
前記アームに取り付けられ、前記ワークを撮像するカメラとを有しており、
前記制御部は、
前記アームを制御して前記カメラを予め設定された複数の姿勢に順次変化させて前記ワークを撮像させ、該撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出し、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する
ワーク搬送装置として構成することができる。
ワークを搬送するためのワーク搬送装置であって、
多関節型ロボットと、前記多関節型ロボットを制御する制御部とを備え、
前記多関節型ロボットは、
基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、
前記アームの先端に取り付けられ、前記ワークを把持するハンドと、
前記アームに取り付けられ、前記ワークを撮像するカメラとを有しており、
前記制御部は、
前記アームを制御して前記カメラを予め設定された複数の姿勢に順次変化させて前記ワークを撮像させ、該撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出し、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する
ワーク搬送装置として構成することができる。
本発明によれば、カメラを複数の姿勢に順次変化させて撮像することにより、ワークが本来の姿勢からずれている場合でも、その位置を精度良く検出することが可能となる。
また、多関節型ロボットは、アームの位置を自在に動かすことができ、本発明では、このアームにカメラを取り付けているため、アームの制御によって容易にカメラの姿勢を変化させることも可能である。従って、本発明によれば、カメラの姿勢を変化させるための特別な機構を新たに備えるまでなく低コストで、検出精度の向上効果を得ることが可能となる。
本発明において、カメラは、アームの任意の位置に取り付け可能であるが、ハンドから離れた位置、例えば、ハンドから間接をまたいだ位置に取り付けることが好ましい。こうすることにより、多関節型ロボットがワークを把持等するためにハンドを動作させる際に、カメラが支障になることを回避でき、稼働効率を向上させることが可能となる。
複数の姿勢での撮像は、種々の手順で行うことができる。例えば、予め設定された複数の姿勢で撮像した上で、位置の検出を行い、最善の結果が得られたものを利用してもよい。また別の方法として、撮像と検出を繰り返し実行する方法、即ち、ある姿勢で撮像して位置の検出を行い、検出精度が不十分のときには次の姿勢で撮像および位置の検出を行うという方法をとってもよい。後者の方法によれば、無駄な撮影を回避できる利点がある。
また、多関節型ロボットは、アームの位置を自在に動かすことができ、本発明では、このアームにカメラを取り付けているため、アームの制御によって容易にカメラの姿勢を変化させることも可能である。従って、本発明によれば、カメラの姿勢を変化させるための特別な機構を新たに備えるまでなく低コストで、検出精度の向上効果を得ることが可能となる。
本発明において、カメラは、アームの任意の位置に取り付け可能であるが、ハンドから離れた位置、例えば、ハンドから間接をまたいだ位置に取り付けることが好ましい。こうすることにより、多関節型ロボットがワークを把持等するためにハンドを動作させる際に、カメラが支障になることを回避でき、稼働効率を向上させることが可能となる。
複数の姿勢での撮像は、種々の手順で行うことができる。例えば、予め設定された複数の姿勢で撮像した上で、位置の検出を行い、最善の結果が得られたものを利用してもよい。また別の方法として、撮像と検出を繰り返し実行する方法、即ち、ある姿勢で撮像して位置の検出を行い、検出精度が不十分のときには次の姿勢で撮像および位置の検出を行うという方法をとってもよい。後者の方法によれば、無駄な撮影を回避できる利点がある。
本発明において、
前記ワークは、略軸対象形状をなしている場合、
前記制御部は、合焦している部分の割合が所定値以上の前記撮像結果を用いて前記ワークの位置を検出するようにしてもよい。
カメラに対するワークの姿勢が相対的に傾いている場合、カメラで焦点が合う部分と、そうでない部分とが混在した画像が撮像されることになる。従って、ワークの画像のうち、合焦している部分の割合を検出することにより、位置の検出精度を評価することができる。上記態様によれば、このように比較的簡易な方法により、検出精度を評価することができ、制御処理の負荷を軽減することができる。
検出精度を評価するための所定値は、任意に設定可能である。
前記ワークは、略軸対象形状をなしている場合、
前記制御部は、合焦している部分の割合が所定値以上の前記撮像結果を用いて前記ワークの位置を検出するようにしてもよい。
カメラに対するワークの姿勢が相対的に傾いている場合、カメラで焦点が合う部分と、そうでない部分とが混在した画像が撮像されることになる。従って、ワークの画像のうち、合焦している部分の割合を検出することにより、位置の検出精度を評価することができる。上記態様によれば、このように比較的簡易な方法により、検出精度を評価することができ、制御処理の負荷を軽減することができる。
検出精度を評価するための所定値は、任意に設定可能である。
また、本発明においては、
前記アームの可動範囲内に前記カメラのレンズをクリーニングするクリーニング機構を備えており、
前記制御部は、所定数の姿勢で前記ワークの位置を検出できないとき、前記クリーニング機構によるレンズのクリーニングを行った後、前記撮像および検出を再試行するようにしてもよい。
ワークの位置が検出できない原因としては、ワークの姿勢が傾いていることだけでなく、レンズが汚れていることも可能性としてあげられる。上記態様のようにカメラのレンズのクリーニングを行えば、位置が検出できない原因は、ワークの傾きに絞られるため、無駄な撮像を繰り返すことなく、迅速に位置検出を行うことが可能となる。
クリーニングをはさむタイミングは、位置検出が正常に行われる統計データなどに基づいて任意に設定することができる。
前記アームの可動範囲内に前記カメラのレンズをクリーニングするクリーニング機構を備えており、
前記制御部は、所定数の姿勢で前記ワークの位置を検出できないとき、前記クリーニング機構によるレンズのクリーニングを行った後、前記撮像および検出を再試行するようにしてもよい。
ワークの位置が検出できない原因としては、ワークの姿勢が傾いていることだけでなく、レンズが汚れていることも可能性としてあげられる。上記態様のようにカメラのレンズのクリーニングを行えば、位置が検出できない原因は、ワークの傾きに絞られるため、無駄な撮像を繰り返すことなく、迅速に位置検出を行うことが可能となる。
クリーニングをはさむタイミングは、位置検出が正常に行われる統計データなどに基づいて任意に設定することができる。
上述のクリーニング機構は、種々の構成が可能であり、例えば、
前記クリーニング機構は、前記レンズの汚れを拭き取る拭取部を弾性部材によって支持した機構であり、
前記制御部は、前記クリーニングの際には、前記レンズを前記拭取部にこすりつけるよう前記アームを制御するものとしてもよい。
レンズの拭き取りは、最も簡便かつ効果的なクリーニング方法である。上記態様によれば、アームを制御することで、特別な装置を備えるまでなくクリーニングを実現することができる利点がある。また、上記態様では、拭取部は弾性部材によって支持しているため、レンズを拭取部にこすりつける際の圧力を弾性部材が吸収でき、レンズが破損することを容易に回避できる。
クリーニング機構としては、さらに、拭取部による拭き取り後に、レンズに圧搾空気などの気体を吹き付け、拭取部の微繊維などを吹き飛ばす機構を設けてもよい。
前記クリーニング機構は、前記レンズの汚れを拭き取る拭取部を弾性部材によって支持した機構であり、
前記制御部は、前記クリーニングの際には、前記レンズを前記拭取部にこすりつけるよう前記アームを制御するものとしてもよい。
レンズの拭き取りは、最も簡便かつ効果的なクリーニング方法である。上記態様によれば、アームを制御することで、特別な装置を備えるまでなくクリーニングを実現することができる利点がある。また、上記態様では、拭取部は弾性部材によって支持しているため、レンズを拭取部にこすりつける際の圧力を弾性部材が吸収でき、レンズが破損することを容易に回避できる。
クリーニング機構としては、さらに、拭取部による拭き取り後に、レンズに圧搾空気などの気体を吹き付け、拭取部の微繊維などを吹き飛ばす機構を設けてもよい。
クリーニング機構を備えるか否かに関わらず、本発明においては、
搬送前の前記ワークは、可撓性の中敷に上に開口して形成された凹部内に収容されており、
前記制御部は、前記ハンドによって上方から前記ワークを保持した後、該ワークの姿勢を鉛直方向から所定角度だけ傾斜させた上で、該ワークを前記凹部から上方に持ち上げるよう制御するようにしてもよい。
可撓性の中敷にワークが収容されている場合、ワークの位置および姿勢によっては、凹部の側壁にワークの一部が食い込んでいる状態になっていることがある。かかる場合、ワークをそのまま上に持ち上げると、ワークが中敷を引っかけ、他の中敷を破損するおそれがある。上記態様によれば、ワークを持ち上げる前に、傾斜させるため、この動作によって、中敷にワークが食い込んでいる状態から解放させることができ、他のワークの破損等を回避することができる。
ワークの傾斜角は、上述の支障が生じない程度の傾きを、ワークの種類、動作環境などに応じて任意に設定可能である。
搬送前の前記ワークは、可撓性の中敷に上に開口して形成された凹部内に収容されており、
前記制御部は、前記ハンドによって上方から前記ワークを保持した後、該ワークの姿勢を鉛直方向から所定角度だけ傾斜させた上で、該ワークを前記凹部から上方に持ち上げるよう制御するようにしてもよい。
可撓性の中敷にワークが収容されている場合、ワークの位置および姿勢によっては、凹部の側壁にワークの一部が食い込んでいる状態になっていることがある。かかる場合、ワークをそのまま上に持ち上げると、ワークが中敷を引っかけ、他の中敷を破損するおそれがある。上記態様によれば、ワークを持ち上げる前に、傾斜させるため、この動作によって、中敷にワークが食い込んでいる状態から解放させることができ、他のワークの破損等を回避することができる。
ワークの傾斜角は、上述の支障が生じない程度の傾きを、ワークの種類、動作環境などに応じて任意に設定可能である。
また、
該ワーク搬送装置は、搬送後の前記ワークを、上に開口して形成された凹部を有するワーク収容用中敷に収容するものであり、
前記制御部は、前記ワークを保持した前記アームを前記凹部内に鉛直方向から所定角度だけ傾斜させて置いた状態で、該ワークの保持を解放するよう制御するようにしてもよい。
ワークの搬送先が、凹部を有するワーク収容用中敷である場合、ワークを正確に凹部に収容する必要がある。上記態様のように、ワークを所定角度だけ傾けると、ワークの一部が凹部に比較的円滑に収容しやすくなり、結果として、ワーク全体の収容効率を向上させることができる。
ワークの傾斜角は、上述の支障が生じない程度の傾きを、ワークの種類、動作環境などに応じて任意に設定可能である。
該ワーク搬送装置は、搬送後の前記ワークを、上に開口して形成された凹部を有するワーク収容用中敷に収容するものであり、
前記制御部は、前記ワークを保持した前記アームを前記凹部内に鉛直方向から所定角度だけ傾斜させて置いた状態で、該ワークの保持を解放するよう制御するようにしてもよい。
ワークの搬送先が、凹部を有するワーク収容用中敷である場合、ワークを正確に凹部に収容する必要がある。上記態様のように、ワークを所定角度だけ傾けると、ワークの一部が凹部に比較的円滑に収容しやすくなり、結果として、ワーク全体の収容効率を向上させることができる。
ワークの傾斜角は、上述の支障が生じない程度の傾きを、ワークの種類、動作環境などに応じて任意に設定可能である。
本発明において、
前記ワークが、鉛直方向の貫通孔を有している場合、
搬送前の該ワークは、所定の中敷に収容されており、
前記多関節型ロボットは、前記ハンドで前記ワークを保持した際に前記貫通孔を突き抜けて延伸するロッドを突出させるロッド機構を備えており、
前記制御部は、前記ハンドで前記ワークを保持し、前記中敷から持ち上げる際、前記ロッドを突出させるよう制御するようにしてもよい。
鉛直方向の貫通孔を有しているワークとしては、例えば、筒状部分を有するワークなどが考えられる。
ワークが中敷に油分等で密着していたり、中敷に食い込んでいたりすると、ワークを持ち上げた際に、中敷をずらすなどして、収容されていた他のワークを破損するおそれがある。上記態様によれば、ロッドを突出させることによって、ワークと中敷とを確実に離れさせることができるため、こうした支障を回避できる。
ロッドを突出させるタイミングは、種々の設定が可能であるが、少なくとも中敷から持ち上げる際には突出させておくことが望ましい。
前記ワークが、鉛直方向の貫通孔を有している場合、
搬送前の該ワークは、所定の中敷に収容されており、
前記多関節型ロボットは、前記ハンドで前記ワークを保持した際に前記貫通孔を突き抜けて延伸するロッドを突出させるロッド機構を備えており、
前記制御部は、前記ハンドで前記ワークを保持し、前記中敷から持ち上げる際、前記ロッドを突出させるよう制御するようにしてもよい。
鉛直方向の貫通孔を有しているワークとしては、例えば、筒状部分を有するワークなどが考えられる。
ワークが中敷に油分等で密着していたり、中敷に食い込んでいたりすると、ワークを持ち上げた際に、中敷をずらすなどして、収容されていた他のワークを破損するおそれがある。上記態様によれば、ロッドを突出させることによって、ワークと中敷とを確実に離れさせることができるため、こうした支障を回避できる。
ロッドを突出させるタイミングは、種々の設定が可能であるが、少なくとも中敷から持ち上げる際には突出させておくことが望ましい。
また、本発明のワーク搬送装置が、ミストが充満した加工室内に前記ワークを搬送するためのものである場合、
前記多関節型ロボットは、前記カメラのレンズに気体を吹き付ける気体吹付部を有しており、
前記制御部は、前記加工室内に搬送する際に、前記気体吹付部から気体を吹き付けるよう制御するようにしてもよい。
ミストとは、油分、水分、埃などが霧状に舞っている状態を言う。このようなミストが充満した加工室内への搬送時には、カメラのレンズに汚れが付着しやすい。上記態様によれば、レンズに気体を吹き付けることにより、レンズ周辺のミストを吹き飛ばすことができ、汚れの付着を抑制することができる。吹き付ける気体は、空気や窒素など、任意の気体を選択可能である。
前記多関節型ロボットは、前記カメラのレンズに気体を吹き付ける気体吹付部を有しており、
前記制御部は、前記加工室内に搬送する際に、前記気体吹付部から気体を吹き付けるよう制御するようにしてもよい。
ミストとは、油分、水分、埃などが霧状に舞っている状態を言う。このようなミストが充満した加工室内への搬送時には、カメラのレンズに汚れが付着しやすい。上記態様によれば、レンズに気体を吹き付けることにより、レンズ周辺のミストを吹き飛ばすことができ、汚れの付着を抑制することができる。吹き付ける気体は、空気や窒素など、任意の気体を選択可能である。
本発明は、上述のワーク搬送装置としての態様に限らず、種々の態様をとることができる。
例えば、
基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、前記アームの先端に取り付けられワークを把持するハンドと、前記アームに取り付けられ前記ワークを撮像するカメラとを有する多関節型ロボットによって、前記ワークを搬送するためのワーク搬送装置を制御する制御方法であって、
（ａ） 前記アームを制御して前記カメラを予め設定された姿勢で前記ワークを撮像した撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する工程と、
（ｂ） 前記ワークの位置が検出されない場合は、前記カメラを複数の姿勢に順次変化させて前記工程（ａ）を行う工程と、
（ｃ） 前記検出されたワークの位置に基づき、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する工程と
を備えるワーク搬送装置の制御方法との態様をとってもよい。
この場合、さらに、ワーク搬送装置で述べた種々の特徴を併せて適用することも可能である。
例えば、
基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、前記アームの先端に取り付けられワークを把持するハンドと、前記アームに取り付けられ前記ワークを撮像するカメラとを有する多関節型ロボットによって、前記ワークを搬送するためのワーク搬送装置を制御する制御方法であって、
（ａ） 前記アームを制御して前記カメラを予め設定された姿勢で前記ワークを撮像した撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する工程と、
（ｂ） 前記ワークの位置が検出されない場合は、前記カメラを複数の姿勢に順次変化させて前記工程（ａ）を行う工程と、
（ｃ） 前記検出されたワークの位置に基づき、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する工程と
を備えるワーク搬送装置の制御方法との態様をとってもよい。
この場合、さらに、ワーク搬送装置で述べた種々の特徴を併せて適用することも可能である。
本発明は、その他、コンピュータによってワーク搬送装置を制御するためのコンピュータプログラムとして構成してもよい。また、かかるコンピュータプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体として構成してもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ，光磁気ディスク，ＩＣカード，ＲＯＭカートリッジ，パンチカード，バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用できる。
Ａ．装置構成：
Ａ１．全体構成：
以下、垂直多関節型ロボットを用いたワーク搬送装置の実施例を示す。
図１は、装置の全体構成を示す説明図である。搬入側容器置き場１０Ａからワークを取り出し、加工室５０に搬送した後、加工室５０から加工済みのワークを取り出し、搬出側容器置き場１０Ｂに搬送するための装置である。
Ａ１．全体構成：
以下、垂直多関節型ロボットを用いたワーク搬送装置の実施例を示す。
図１は、装置の全体構成を示す説明図である。搬入側容器置き場１０Ａからワークを取り出し、加工室５０に搬送した後、加工室５０から加工済みのワークを取り出し、搬出側容器置き場１０Ｂに搬送するための装置である。
図の右下に、搬入側容器置き場１０Ａに置かれた容器１１に収容されているワークの様子を示した。本実施例で搬送対象とするワーク１３は、図示するように、軸対象の部品であり、筒状の部分と、円盤状のフランジ部とを結合させた形状をなしている。これはワーク１３の形状の一例であり、軸対象の部品や筒状部分を有する部品以外のワークを対象としてもよい。
容器１１内では、ワーク１３は、中敷１２を介して多段に積み上げられている。中敷１２は、樹脂製のシートであり、ワーク１３を収容するための凹部が設けられている。中敷１２は、ワーク１３の種類に応じて用意されることになる。また、中敷１２は、ワーク１３を傷つけることなく多段に積むために必要な限度の剛性を有する程度であり、可撓性によってワーク１３の姿勢が鉛直方向から傾くことがある。
搬入側容器置き場１０Ａに置かれた容器１１および中敷１２は、ワーク１３が全て取り出された後、排出側容器置き場１０Ｂに移動される。加工済みのワーク１３は、搬入時と同様、中敷１２を介して容器１１内に多段に積み上げられて、排出される。
搬入側容器置き場１０Ａに置かれた容器１１および中敷１２は、ワーク１３が全て取り出された後、排出側容器置き場１０Ｂに移動される。加工済みのワーク１３は、搬入時と同様、中敷１２を介して容器１１内に多段に積み上げられて、排出される。
図中には、搬入側容器置き場１０Ａおよび搬出側容器置き場１０Ｂの上に、中敷移載装置４０を示した。図の煩雑化を回避するため図示を省略したが、中敷移載装置４０は、レールで矢印Ｆ方向に移動可能に支持されている。後述する通り、装置下面の４カ所に吸盤を備えており、中敷１２を吸着することができる。
搬入側容器置き場１０Ａでは、容器１１からワーク１３が順次、取り出される。中敷１２の上が空になると、中敷移載装置４０が、容器１１上に移動し、吸盤で中敷１２を吸着して、移動させる。こうすることにより、ワーク搬送装置は、空になった中敷１２の下の段のワーク１３を取り出すことができる。
逆に、搬出側容器置き場１０Ｂでは、中敷１２の上に処理済みのワーク１３が満載されると、中敷移載装置４０が、搬入側容器置き場１０Ａで回収した中敷１２を移載する。こうすることで、満載になったワーク１３の上に、空の中敷１２が置かれた状態となるため、その上に、次の処理済みのワーク１３を収容することが可能となる。
搬入側容器置き場１０Ａでは、容器１１からワーク１３が順次、取り出される。中敷１２の上が空になると、中敷移載装置４０が、容器１１上に移動し、吸盤で中敷１２を吸着して、移動させる。こうすることにより、ワーク搬送装置は、空になった中敷１２の下の段のワーク１３を取り出すことができる。
逆に、搬出側容器置き場１０Ｂでは、中敷１２の上に処理済みのワーク１３が満載されると、中敷移載装置４０が、搬入側容器置き場１０Ａで回収した中敷１２を移載する。こうすることで、満載になったワーク１３の上に、空の中敷１２が置かれた状態となるため、その上に、次の処理済みのワーク１３を収容することが可能となる。
装置中央には、ワークを搬送するための多関節型ロボット２０が設置されている。多関節型ロボットは、アーム２１、２２、２５およびハンド２４を、それぞれ関節で連結した周知の構造の産業用ロボットである。アーム２１は、基部（図中では後述するクリーナ３０の陰になっている）に取り付けられており、矢印Ａに示すように鉛直軸周りに回転可能となっている。アーム２２は、アーム２１に連結されており、矢印Ｂに示すように回転可能となっている。アーム２５は、アーム２２の先端に取り付けられており、矢印Ｃのように揺動する。アーム２５の先端には、ワークを把持するためのハンド２４が取り付けられている。
上述したアーム２１、２２、２５の動きによって、多関節型ロボット２０は、任意の場所で、矢印Ｅのようにハンド２４を上下させることができる。
ハンド２４は、アーム２５の先に２つ取り付けられており、矢印Ｄに示すように回転可能となっている。こうすることにより、一方のハンド２４で未処理のワークを加工室５０に搬送するとともに、他方の空いたハンド２４で加工室５０から処理済みのワークを取り出すことができ、稼働効率を向上させることができる。
上述したアーム２１、２２、２５の動きによって、多関節型ロボット２０は、任意の場所で、矢印Ｅのようにハンド２４を上下させることができる。
ハンド２４は、アーム２５の先に２つ取り付けられており、矢印Ｄに示すように回転可能となっている。こうすることにより、一方のハンド２４で未処理のワークを加工室５０に搬送するとともに、他方の空いたハンド２４で加工室５０から処理済みのワークを取り出すことができ、稼働効率を向上させることができる。
アーム２５には、カメラ２３が取り付けられている。カメラ２３は、２次元の静止画像を撮像するためのディジタルカメラである。本実施例では、後述する通りカメラ２３で容器１１内のワークを撮影し、その位置を検出することによってワークの把持、搬送を可能としている。
また、後述する通り、本実施例では、位置検出の適否の判定に、カメラ２３で撮像した画像内で合焦している部分の割合を用いる。従って、カメラ２３は、合焦する奥行き範囲が比較的狭い方が好ましく、この意味で焦点距離が長い方が好ましい。
また、後述する通り、本実施例では、位置検出の適否の判定に、カメラ２３で撮像した画像内で合焦している部分の割合を用いる。従って、カメラ２３は、合焦する奥行き範囲が比較的狭い方が好ましく、この意味で焦点距離が長い方が好ましい。
加工室５０は、例えば、機械によって切削や研磨加工を行う作業室とすることができる。加工室５０の内部には、油分や加工時の粉じんが霧（以下、「ミスト」と称することもある）のように充満している。
この加工室５０での加工内容は、実施例を説明するための便宜上のものであり、本発明を適用する上では、加工室５０での加工内容は切削や研磨等に限定されるものではない。また、本発明を適用する上では、加工室５０の内部がミストで充満している必要もなく、加工室５０を省略し、ワーク搬送装置を、所定の場所から別の場所に単にワークを搬送する目的だけの装置として構成してもよい。
この加工室５０での加工内容は、実施例を説明するための便宜上のものであり、本発明を適用する上では、加工室５０での加工内容は切削や研磨等に限定されるものではない。また、本発明を適用する上では、加工室５０の内部がミストで充満している必要もなく、加工室５０を省略し、ワーク搬送装置を、所定の場所から別の場所に単にワークを搬送する目的だけの装置として構成してもよい。
クリーナ３０は、カメラ２３のレンズをクリーニングするための機構である。クリーナ３０の構成については、後述するが、レンズを拭き取るための拭取部と、レンズにエアーを吹き付けるための機構を備えている。
また、クリーナ３０とは別に、カメラ２３のレンズ部分の汚れを防止するための機構として、後述する通り、カメラ２３にはレンズにエアーを吹き付けるための装置が取り付けられている。加工室５０内にハンド２４を挿入する際に、レンズにエアーを吹き付けることにより、レンズへのミストの付着を防止するための装置である。この装置の取付部位などについては、後述する。
クリーナ３０およびカメラ２３に、吹き付けるためのエアーは、エアーコンプレッサ６０から供給される。
また、クリーナ３０とは別に、カメラ２３のレンズ部分の汚れを防止するための機構として、後述する通り、カメラ２３にはレンズにエアーを吹き付けるための装置が取り付けられている。加工室５０内にハンド２４を挿入する際に、レンズにエアーを吹き付けることにより、レンズへのミストの付着を防止するための装置である。この装置の取付部位などについては、後述する。
クリーナ３０およびカメラ２３に、吹き付けるためのエアーは、エアーコンプレッサ６０から供給される。
以上で説明した各装置は、制御装置１００によって動作が制御される。制御装置１００は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたコンピュータであり、制御プログラムに従って、各装置の制御を行う。制御対象としては、多関節型ロボット２０、エア−コンプレッサ６０、中敷移載装置４０、加工室５０などが挙げられる。
制御プログラムの構成および制御処理の内容については後述する。
制御プログラムの構成および制御処理の内容については後述する。
Ａ２．ハンド周辺の構成：
図２は、ハンド周辺の構成を示す説明図である。
図２（ａ）には、ハンド２４およびカメラ２３の近傍の拡大斜視図を示した。図１で説明した通り、ハンド２４は、２つ取り付けられており、一方を加工室５０からのワークの搬出用、他方を加工室５０へのワーク搬入用として使用することができる。図示する通り、カメラ２３には、レンズ２３Ｌおよびエアー吹出口２３ｂが取り付けられている。図示を省略したが、エアー吹出口２３ｂには、エアーコンプレッサ（図１参照）からのエアーを送るためのパイプが連結されている。
図２は、ハンド周辺の構成を示す説明図である。
図２（ａ）には、ハンド２４およびカメラ２３の近傍の拡大斜視図を示した。図１で説明した通り、ハンド２４は、２つ取り付けられており、一方を加工室５０からのワークの搬出用、他方を加工室５０へのワーク搬入用として使用することができる。図示する通り、カメラ２３には、レンズ２３Ｌおよびエアー吹出口２３ｂが取り付けられている。図示を省略したが、エアー吹出口２３ｂには、エアーコンプレッサ（図１参照）からのエアーを送るためのパイプが連結されている。
図２（ｂ）には、側面図を模式的に示した。エアー吹出口２３ｂは、カメラ２３のレンズ２３Ｌに対してエアー（図中の細かなハッチングで示した部分）を吹き出す。こうすることにより、レンズ２３Ｌの表面にエアーカーテンを形成し、加工室５０への搬入・搬出時にレンズ２３Ｌにミストが付着するのを抑制することができる。
ハンド２４には、ワークを外側から把持するように開閉する把持部２４ａが備えられている。把持部２４ａは、かかる構造に限らず、ワークの筒状の部分に挿入されてから広がることで、筒状の部分を内側から把持する機構としてもよい。
ハンド２４の中央には、ロッド２４ｂが取り付けられている。ロッド２４ｂは、棒状の部材の先端に円盤が取り付けられた形状をなしており、図中の矢印のように上下に動作するものである。ロッド２４ｂは、ワークを把持および搬送する際には、ハンド２４内に収容されており、ワークを容器から取り出す際に図示するように突出する。
こうすることにより、ロッド２４ｂで中敷を押さえながらワークを取り出すことができる。中敷がワークと密着等していると、ワークを取り出す際に、中敷がワークとともに持ち上がるなどして、中敷に残っている他のワークの損傷を招くおそれがあるが、ロッド２４ｂで中敷を押さえることにより、こうした支障を回避することができる。
ロッド２４ｂを動作させる機構としては、例えば、ソレノイドを利用して電磁的に動作させる機構、油圧やエアーを利用して動作させる機構などを適用することができる。中敷を押さえる用途であれば、ロッド２４ｂには大きな荷重はかからないため、電磁的に動作させる機構が比較的簡易で有用性が高い。
本実施例では、２つのハンド２４のうち一方を、容器からワークの取り出し専用のハンド２４として用いるものとしているため、ロッド２４ｂは、一方にのみ設けるものとした。ハンド２４のいずれも、ワークの取り出しに活用する場合は、双方に設けることが好ましい。
ロッド２４ｂは、ワークと中敷とを確実に切り離すための機構である。ロッド２４ｂに代えて、ロッド２４ｂが突出する方向（図中の上から下方向）に、圧搾空気を吹き出すようにしてもよい。
ハンド２４の中央には、ロッド２４ｂが取り付けられている。ロッド２４ｂは、棒状の部材の先端に円盤が取り付けられた形状をなしており、図中の矢印のように上下に動作するものである。ロッド２４ｂは、ワークを把持および搬送する際には、ハンド２４内に収容されており、ワークを容器から取り出す際に図示するように突出する。
こうすることにより、ロッド２４ｂで中敷を押さえながらワークを取り出すことができる。中敷がワークと密着等していると、ワークを取り出す際に、中敷がワークとともに持ち上がるなどして、中敷に残っている他のワークの損傷を招くおそれがあるが、ロッド２４ｂで中敷を押さえることにより、こうした支障を回避することができる。
ロッド２４ｂを動作させる機構としては、例えば、ソレノイドを利用して電磁的に動作させる機構、油圧やエアーを利用して動作させる機構などを適用することができる。中敷を押さえる用途であれば、ロッド２４ｂには大きな荷重はかからないため、電磁的に動作させる機構が比較的簡易で有用性が高い。
本実施例では、２つのハンド２４のうち一方を、容器からワークの取り出し専用のハンド２４として用いるものとしているため、ロッド２４ｂは、一方にのみ設けるものとした。ハンド２４のいずれも、ワークの取り出しに活用する場合は、双方に設けることが好ましい。
ロッド２４ｂは、ワークと中敷とを確実に切り離すための機構である。ロッド２４ｂに代えて、ロッド２４ｂが突出する方向（図中の上から下方向）に、圧搾空気を吹き出すようにしてもよい。
Ａ３．周辺機構の構成：
図３は、多関節型ロボット周辺に備えられた機構の構成を示す説明図である。
図３（ａ）には、クリーナ３０の斜視図である。クリーナ３０は、多関節型ロボットに取り付けられたカメラのレンズの汚れを除去するための機構である。クリーナ３０には、本体３１に、拭取部３２とエアー吹出部３４が設けられている。
拭取部３２は、表面にレンズを拭き取るためのクロスが貼り付けられた部品であり、表面にバネ３３によって支えられており、上からの圧力に応じて上下動する。多関節型ロボットのアームを制御して、カメラのレンズを拭取部３２にこすりつけることによって、レンズの汚れをぬぐい取ることができる。上述の通り、拭取部３２は、上下動するようになっているため、多関節型ロボットが拭取部３２にレンズを押しつける力が過剰となっても、レンズの破損を回避することができる。
エアー吹出部３４は、エアーコンプレッサからの圧縮空気を吹き出すための機構である。拭取部３２でレンズを拭き取った際に、繊維くずなどがレンズに付着するおそれがあるため、エアー吹出部３４からレンズにエアーを吹き出すことによって、こうした汚れを吹き飛ばすことができる。本実施例では、多関節型ロボットがレンズを拭取部３２にこすりつけた後、レンズをエアー吹出部３４の上側に移動させると、エアーが吹き出して、レンズに付着した汚れを除去することができる。
図３は、多関節型ロボット周辺に備えられた機構の構成を示す説明図である。
図３（ａ）には、クリーナ３０の斜視図である。クリーナ３０は、多関節型ロボットに取り付けられたカメラのレンズの汚れを除去するための機構である。クリーナ３０には、本体３１に、拭取部３２とエアー吹出部３４が設けられている。
拭取部３２は、表面にレンズを拭き取るためのクロスが貼り付けられた部品であり、表面にバネ３３によって支えられており、上からの圧力に応じて上下動する。多関節型ロボットのアームを制御して、カメラのレンズを拭取部３２にこすりつけることによって、レンズの汚れをぬぐい取ることができる。上述の通り、拭取部３２は、上下動するようになっているため、多関節型ロボットが拭取部３２にレンズを押しつける力が過剰となっても、レンズの破損を回避することができる。
エアー吹出部３４は、エアーコンプレッサからの圧縮空気を吹き出すための機構である。拭取部３２でレンズを拭き取った際に、繊維くずなどがレンズに付着するおそれがあるため、エアー吹出部３４からレンズにエアーを吹き出すことによって、こうした汚れを吹き飛ばすことができる。本実施例では、多関節型ロボットがレンズを拭取部３２にこすりつけた後、レンズをエアー吹出部３４の上側に移動させると、エアーが吹き出して、レンズに付着した汚れを除去することができる。
図３（ｂ）には中敷移載装置４０の構成を示した。中敷移載装置４０には、矩形の本体４１の４つの角の下面に吸盤４２が取り付けられている。吸盤４２は、図示する通り、台形錐状の樹脂製のカップを３個、蛇腹状に連結した形状をなしている。この形状により、カップが変形することで吸盤の開口部分の向きに自由度が生じるため、中敷が、中敷移載装置４０に対して平行ではなく、斜めに傾いている場合でも、安定的に吸着できる利点がある。
吸盤４２には、ドレンパイプ４３が接続されている。ドレンパイプ４３は、吸盤で中敷を吸着する際に、併せてドレンパイプ４３で中敷表面に付着した油を回収するために活用される。
吸盤４２には、ドレンパイプ４３が接続されている。ドレンパイプ４３は、吸盤で中敷を吸着する際に、併せてドレンパイプ４３で中敷表面に付着した油を回収するために活用される。
Ａ４．制御装置の構成：
図４は、制御装置の機能ブロックを示す説明図である。制御装置１００は、コンピュータで構成されている。従って、図示した各機能ブロックは、制御用のコンピュータプログラムをインストールすることによってソフトウェア的に構成される。各機能ブロックの一部または全部を、ハードウェア的に構成しても構わない。
図４は、制御装置の機能ブロックを示す説明図である。制御装置１００は、コンピュータで構成されている。従って、図示した各機能ブロックは、制御用のコンピュータプログラムをインストールすることによってソフトウェア的に構成される。各機能ブロックの一部または全部を、ハードウェア的に構成しても構わない。
主制御部１０１は、図１〜３で説明した各装置の全体の制御を統合する。制御に必要なパラメータは、制御パラメータデータベース１０２に格納されている。格納されるパラメータとしては、ワークや中敷の種別などが挙げられる。
動作制御部１１０は、図示する各機能ブロックを包含し、多関節型ロボット他の動作を制御する。
アーム・ハンド駆動制御部１１１は、多関節型ロボット２０のアーム２１，２２，２５およびハンド２４およびロッド２４ｂなどの動作を制御する。容器・中敷移載機構駆動制御部１１２は、中敷移載装置４０および空になった容器を移載するための機構の動作を制御する。カメラ制御部１１３は、カメラ２３での撮影を制御する。加工室制御部１１４は、加工室５０の内部で行われる加工を制御する。エアーコンプレッサー制御部１１５は、エアーコンプレッサ６０からのエアーの吹き出しのオン・オフを制御する。
ワーク位置検出部１２０は、カメラ制御部１１３で撮影された画像に基づいて、ワークの位置を検出する。位置の解析方法は、後述する。ワークの位置の検出結果は、ワークの把持・搬送制御に活用される。位置が検出できなかった場合は、主制御部１０１は、後述する通り、アーム・ハンド駆動制御部１１１およびカメラ制御部１１３などを介して、位置検出を再試行する。
レンズクリーニング制御部１３０は、カメラ２３のレンズ２３Ｌをクリーニングする機能を奏する。このクリーニングは、位置検出を再試行の過程で行われる。また、レンズクリーニング制御部１３０は、ワークを加工室１５０に搬入・搬出する際には、レンズ２３Ｌにエアーを吹き付けるよう、エアーコンプレッサ制御部１１５に指示を出す機能も奏する。
搬送動作制御部１４０は、ワーク位置検出部１２０で検出されたワークの位置に基づいて、ワークの把持・搬送・搬出および中敷１２への収容を制御する。例えば、ワークを把持するための位置へのハンドの移動は、搬送動作制御部１４０が、アーム・ハンド駆動制御部１１１に指示を出すことによって実現される。この他、ワークを把持するためのハンドの動作、把持時のロッドの突出なども同様である。また、中敷１２が空になると、搬送動作制御部１４０は、容器・中敷移載機構駆動制御部１１２に指示を出力し、中敷を移動させる。搬送動作の制御内容については、後述する。
動作制御部１１０は、図示する各機能ブロックを包含し、多関節型ロボット他の動作を制御する。
アーム・ハンド駆動制御部１１１は、多関節型ロボット２０のアーム２１，２２，２５およびハンド２４およびロッド２４ｂなどの動作を制御する。容器・中敷移載機構駆動制御部１１２は、中敷移載装置４０および空になった容器を移載するための機構の動作を制御する。カメラ制御部１１３は、カメラ２３での撮影を制御する。加工室制御部１１４は、加工室５０の内部で行われる加工を制御する。エアーコンプレッサー制御部１１５は、エアーコンプレッサ６０からのエアーの吹き出しのオン・オフを制御する。
ワーク位置検出部１２０は、カメラ制御部１１３で撮影された画像に基づいて、ワークの位置を検出する。位置の解析方法は、後述する。ワークの位置の検出結果は、ワークの把持・搬送制御に活用される。位置が検出できなかった場合は、主制御部１０１は、後述する通り、アーム・ハンド駆動制御部１１１およびカメラ制御部１１３などを介して、位置検出を再試行する。
レンズクリーニング制御部１３０は、カメラ２３のレンズ２３Ｌをクリーニングする機能を奏する。このクリーニングは、位置検出を再試行の過程で行われる。また、レンズクリーニング制御部１３０は、ワークを加工室１５０に搬入・搬出する際には、レンズ２３Ｌにエアーを吹き付けるよう、エアーコンプレッサ制御部１１５に指示を出す機能も奏する。
搬送動作制御部１４０は、ワーク位置検出部１２０で検出されたワークの位置に基づいて、ワークの把持・搬送・搬出および中敷１２への収容を制御する。例えば、ワークを把持するための位置へのハンドの移動は、搬送動作制御部１４０が、アーム・ハンド駆動制御部１１１に指示を出すことによって実現される。この他、ワークを把持するためのハンドの動作、把持時のロッドの突出なども同様である。また、中敷１２が空になると、搬送動作制御部１４０は、容器・中敷移載機構駆動制御部１１２に指示を出力し、中敷を移動させる。搬送動作の制御内容については、後述する。
Ｂ．ワークの位置検出：
次にワークの位置検出方法について説明する。
図５は、ワークの位置検出の原理を示す説明図である。カメラ２３によって、鉛直上方の姿勢Ａａおよびやや斜めの姿勢Ａｂでワークを撮像した状態を示した。中敷１２の撓みなどによって、ワークは鉛直上方からやや傾いた状態になっているとする。
画像Ｐａは、鉛直上方の姿勢Ａａからの撮像結果である。左側のハッチングを付した部分はピントが合っていない部分を表している。ワークが斜めに傾いている場合、この状態では、カメラ２３に対してワークが相対的に傾いた状態となっているため、画像Ｐａに示す通り、ワークの一部にしかピントが合わなくなる。画像Ｐａでは、左半分にハッチングを付してピントが合わない部分を模式的に示したが、実際には、ピントのずれはカメラ２３からワークの距離に応じて順次変化し、ある領域においては、許容範囲できないほど不鮮明な画像となるのである。図中のハッチングの部分は、許容範囲を超えて不鮮明となっている領域ということになる。
一方、斜めの姿勢Ａｂから撮像した状態を画像Ｐｂに示した。画像Ｐｂには、ハッチングを付した部分はない。これは、全体的にピントが合っていることを表している。姿勢Ａｂでは、ワークとカメラ２３の双方が傾いているため、両者の相対的な傾きが小さく、このように全体的に合焦した画像を撮像することができるのである。このように全体的に合焦した画像によれば、画像解析によってその中心位置Ｃを精度良く特定することができる。円形の画像の中心を特定する処理は、比較的周知かつ容易な画像処理技術によって実現可能である。
このように２次元撮影をするカメラ２３を用いる場合であっても、ワークの傾きに応じて撮影の姿勢を変化させることにより、位置検出に適した画像を撮像することが可能となる。本実施例では、かかる原理を利用して、精度良くワークの位置を検出する。
次にワークの位置検出方法について説明する。
図５は、ワークの位置検出の原理を示す説明図である。カメラ２３によって、鉛直上方の姿勢Ａａおよびやや斜めの姿勢Ａｂでワークを撮像した状態を示した。中敷１２の撓みなどによって、ワークは鉛直上方からやや傾いた状態になっているとする。
画像Ｐａは、鉛直上方の姿勢Ａａからの撮像結果である。左側のハッチングを付した部分はピントが合っていない部分を表している。ワークが斜めに傾いている場合、この状態では、カメラ２３に対してワークが相対的に傾いた状態となっているため、画像Ｐａに示す通り、ワークの一部にしかピントが合わなくなる。画像Ｐａでは、左半分にハッチングを付してピントが合わない部分を模式的に示したが、実際には、ピントのずれはカメラ２３からワークの距離に応じて順次変化し、ある領域においては、許容範囲できないほど不鮮明な画像となるのである。図中のハッチングの部分は、許容範囲を超えて不鮮明となっている領域ということになる。
一方、斜めの姿勢Ａｂから撮像した状態を画像Ｐｂに示した。画像Ｐｂには、ハッチングを付した部分はない。これは、全体的にピントが合っていることを表している。姿勢Ａｂでは、ワークとカメラ２３の双方が傾いているため、両者の相対的な傾きが小さく、このように全体的に合焦した画像を撮像することができるのである。このように全体的に合焦した画像によれば、画像解析によってその中心位置Ｃを精度良く特定することができる。円形の画像の中心を特定する処理は、比較的周知かつ容易な画像処理技術によって実現可能である。
このように２次元撮影をするカメラ２３を用いる場合であっても、ワークの傾きに応じて撮影の姿勢を変化させることにより、位置検出に適した画像を撮像することが可能となる。本実施例では、かかる原理を利用して、精度良くワークの位置を検出する。
Ｃ．ワーク搬送制御処理：
以下では、ワークを搬送するための制御処理の内容について説明する。この処理は、制御装置１００の各機能ブロック（図４参照）が実現する処理であり、ハードウェア的には、制御装置１００のＣＰＵがコンピュータプログラムに基づいて実行する処理である。
以下では、ワークを搬送するための制御処理の内容について説明する。この処理は、制御装置１００の各機能ブロック（図４参照）が実現する処理であり、ハードウェア的には、制御装置１００のＣＰＵがコンピュータプログラムに基づいて実行する処理である。
Ｃ１．ワーク搬送制御処理：
図６は、ワーク搬送制御処理のフローチャートである。ワーク搬送装置全体の動作を制御するための処理に相当し、主として図４に示した主制御部１０１の機能に相当する処理である。
まず、制御装置１００は、容器・中敷移載処理（ステップＳ１０）、ワーク位置検出処理（ステップＳ２０）、およびワーク取り出し処理（ステップＳ３０）を実行する。容器・移載処理とは、空になった容器１１および中敷１２を移載する処理である。ワーク位置検出処理とは、図５で説明した原理に基づいてワークの位置を検出するための処理である。ワーク取り出し処理とは、ワークを中敷１２から取り出す処理である。それぞれの処理の具体的な内容は後述する。
図６は、ワーク搬送制御処理のフローチャートである。ワーク搬送装置全体の動作を制御するための処理に相当し、主として図４に示した主制御部１０１の機能に相当する処理である。
まず、制御装置１００は、容器・中敷移載処理（ステップＳ１０）、ワーク位置検出処理（ステップＳ２０）、およびワーク取り出し処理（ステップＳ３０）を実行する。容器・移載処理とは、空になった容器１１および中敷１２を移載する処理である。ワーク位置検出処理とは、図５で説明した原理に基づいてワークの位置を検出するための処理である。ワーク取り出し処理とは、ワークを中敷１２から取り出す処理である。それぞれの処理の具体的な内容は後述する。
次に制御装置１００は、ワークを加工室５０に搬入するための制御処理を実行する。まず、カメラ２３のレンズ２３Ｌへのミストの付着を防止するため、レンズ２３Ｌへのエアーブロウをオンにし（ステップＳ４０）、その状態で、加工室５０にワークを搬入する（ステップＳ４１）。
そして、加工室５０から加工済みのワークを撤去し、新たなワークを設置する（ステップＳ４２）。図１、２で説明した通り、本実施例では、ハンド２４が２つ設けられている。この処理では、まずワークを把持していない側のハンド２４で、加工済みのワークを把持し、次に、他方のハンド２４に把持されている新たなワークを設置するのである。こうすることによって、加工済みのワークを一旦、容器に収容した後、新たなワークを容器から取り出して加工室に搬送するという手間を避け、効率的にワークの撤去、設置を行うことが可能となる。
制御装置１００は、加工済みのワークを把持したまま、加工室から退出し、退出が完了すると、カメラ２３のレンズ２３Ｌへのエアーブロウをオフとする（ステップＳ４３）。
そして、排出用中敷、即ち搬出側容器置き場１０Ｂに設置された容器内の中敷の規定位置にワークを載置し、解放する（ステップＳ４４）。規定位置とは、中敷の凹部のうち、ワークがまだ載置されていない場所である。
制御装置１００は、ワークを載置する際に、ワークを把持したまま、凹部に若干、傾斜させた状態で降ろし、中敷に静かに接地させた後、ワークを解放する。この場合の傾斜角度は鉛直から数度の範囲でよい。
このように傾斜させることによってワークを凹部に安定的に収容しやすくなる効果がある。例えば、ワークを降ろす位置が、中敷の凹部からわずかにずれている場合を考える。ワークを傾斜させずに降ろすと、ワークの底面が凹部の周辺に当たるため、制御装置１００は、ワークが中敷に接地したものと誤認識してワークを解放してしまうおそれがある。これに対し、ワークを傾斜させると、傾斜角度に応じて中敷への投影面積が小さくなるため、若干、位置がずれている場合でも、中敷の凹部内に収容しやすくなるのである。ワークの傾斜角度は、かかる効果を踏まえ、ワークと凹部との位置誤差の期待値に応じて設定すればよい。
以上の処理を繰り返し実行することで、ワーク搬送装置は、ワークを順次、加工室５０に搬送し、加工済みのワークを搬出側容器置き場１０Ｂの容器に収容することができる。次に、上述のステップＳ１０〜Ｓ３０の各処理について具体的内容を説明する。
そして、加工室５０から加工済みのワークを撤去し、新たなワークを設置する（ステップＳ４２）。図１、２で説明した通り、本実施例では、ハンド２４が２つ設けられている。この処理では、まずワークを把持していない側のハンド２４で、加工済みのワークを把持し、次に、他方のハンド２４に把持されている新たなワークを設置するのである。こうすることによって、加工済みのワークを一旦、容器に収容した後、新たなワークを容器から取り出して加工室に搬送するという手間を避け、効率的にワークの撤去、設置を行うことが可能となる。
制御装置１００は、加工済みのワークを把持したまま、加工室から退出し、退出が完了すると、カメラ２３のレンズ２３Ｌへのエアーブロウをオフとする（ステップＳ４３）。
そして、排出用中敷、即ち搬出側容器置き場１０Ｂに設置された容器内の中敷の規定位置にワークを載置し、解放する（ステップＳ４４）。規定位置とは、中敷の凹部のうち、ワークがまだ載置されていない場所である。
制御装置１００は、ワークを載置する際に、ワークを把持したまま、凹部に若干、傾斜させた状態で降ろし、中敷に静かに接地させた後、ワークを解放する。この場合の傾斜角度は鉛直から数度の範囲でよい。
このように傾斜させることによってワークを凹部に安定的に収容しやすくなる効果がある。例えば、ワークを降ろす位置が、中敷の凹部からわずかにずれている場合を考える。ワークを傾斜させずに降ろすと、ワークの底面が凹部の周辺に当たるため、制御装置１００は、ワークが中敷に接地したものと誤認識してワークを解放してしまうおそれがある。これに対し、ワークを傾斜させると、傾斜角度に応じて中敷への投影面積が小さくなるため、若干、位置がずれている場合でも、中敷の凹部内に収容しやすくなるのである。ワークの傾斜角度は、かかる効果を踏まえ、ワークと凹部との位置誤差の期待値に応じて設定すればよい。
以上の処理を繰り返し実行することで、ワーク搬送装置は、ワークを順次、加工室５０に搬送し、加工済みのワークを搬出側容器置き場１０Ｂの容器に収容することができる。次に、上述のステップＳ１０〜Ｓ３０の各処理について具体的内容を説明する。
Ｃ２．容器・中敷移載処理：
図７は、容器・中敷移載処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ１０に相当する処理である。
制御装置１００は、搬入側容器置き場１０Ａに取り出すべきワークが有るか否かを判断する（ステップＳ１１）。この判断は、中敷を移載した後、搬送を完了したワークの数をカウントすれば、容易に判断できる。カメラ２３で中敷を撮影して、ワークが残存しているか否かを判断するようにしてもよい。
ワークが残っている場合には（ステップ１１）、容器も中敷も移載する必要性がないと判断し、制御装置１００は、容器・中敷移載処理を終了する。
図７は、容器・中敷移載処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ１０に相当する処理である。
制御装置１００は、搬入側容器置き場１０Ａに取り出すべきワークが有るか否かを判断する（ステップＳ１１）。この判断は、中敷を移載した後、搬送を完了したワークの数をカウントすれば、容易に判断できる。カメラ２３で中敷を撮影して、ワークが残存しているか否かを判断するようにしてもよい。
ワークが残っている場合には（ステップ１１）、容器も中敷も移載する必要性がないと判断し、制御装置１００は、容器・中敷移載処理を終了する。
ワークが残っていない場合には、制御装置１００は、次に、容器１１が空か否かを判断する（ステップＳ１２）。容器１１が空か否かは、ワークの搬送を完了してから移載済みの中敷の枚数をカウントすれば容易に判断できる。また、カメラ２３で中敷を撮影し、その下に、ワークの存在が確認できるか否かで判断してもよい。
容器１１が空と判断されるとき、制御装置１００は、容器１１の移載処理を実行する（ステップＳ１３）。本実施例では、容器１１は、搬入側容器置き場１０Ａから搬出用容器置き場１０Ｂに移載するものとした。容器１１を移載する機構は、周知の技術であるため、説明を省略する。
容器１１が空と判断されるとき、制御装置１００は、容器１１の移載処理を実行する（ステップＳ１３）。本実施例では、容器１１は、搬入側容器置き場１０Ａから搬出用容器置き場１０Ｂに移載するものとした。容器１１を移載する機構は、周知の技術であるため、説明を省略する。
容器１１にワークが残っている場合には、制御装置１００は、中敷１２を移載するための処理を行う。このため、中敷移載装置４０の吸盤４２で中敷１２を吸着して（ステップＳ１４）、移動させる（ステップＳ１５）。中敷移載装置４０には、四隅に吸盤４２が取り付けてあるが（図３参照）、中敷１２は種別ごとに凹部の位置が異なるため、種別によっては、いずれかの吸盤４２が、凹部に当たってしまうことがある。そこで、制御装置１００は、中敷１２の種別に応じて、吸着に利用する吸盤４２を変えて作動させる。常に４つの吸盤４２を作動させるのではなく、中敷１２によっては凹部に当たらない２つまたは３つの吸盤４２を作動させ、別の中敷１２の場合には、異なる吸盤４２を作動させるようにするのである。こうすることによって、多種多様な中敷１２に対し、安定的な吸着を行うことが可能となる。
本実施例では、中敷移載装置４０の吸盤には、ドレンパイプ４３が取り付けられている。従って、ステップＳ１４の吸盤の作用によって、ドレンパイプ４３を介して中敷上の油を回収することができる。
Ｃ３．ワーク位置検出処理：
図８は、ワーク位置検出処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ２０に相当する処理である。
制御装置１００は、まず規定位置へアームを移動する（ステップＳ２１）。ワークの種類に応じて、中敷上のワークの個数および配置は予め定まっているため、次に取り出すべきワークの位置も決められている。規定位置とは、このように定められた位置のことを言う。
アームを移動させると、制御装置１００は、カメラ２３の姿勢を制御して、撮影を行う（ステップＳ２２）。本実施例では、図５で説明したように、ワークを撮影した画像内で合焦している部分に基づいて、ワークの中心位置を求める。従って、制御装置１００は、ステップＳ２２で撮影した画像の合焦している部分の割合が、所定の基準値を超えているか否かに基づいて、適正な撮影結果であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
判定のための基準値は、任意に設定可能であり、例えば、７０％以上とすることができる。この基準値は、固定値としてもよいし、ワークの種類に応じて変動する値としてもよい。
適正な画像であると判断された場合には（ステップＳ２３）、制御装置１００は、その画像に基づき、ワークの位置を検出する（ステップＳ２４）。本実施例では、図５で示した通り、画像処理によってワークの中心位置を求めるものとした。位置の検出方法は、これに限らず、種々の方法をとることができる。
図８は、ワーク位置検出処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ２０に相当する処理である。
制御装置１００は、まず規定位置へアームを移動する（ステップＳ２１）。ワークの種類に応じて、中敷上のワークの個数および配置は予め定まっているため、次に取り出すべきワークの位置も決められている。規定位置とは、このように定められた位置のことを言う。
アームを移動させると、制御装置１００は、カメラ２３の姿勢を制御して、撮影を行う（ステップＳ２２）。本実施例では、図５で説明したように、ワークを撮影した画像内で合焦している部分に基づいて、ワークの中心位置を求める。従って、制御装置１００は、ステップＳ２２で撮影した画像の合焦している部分の割合が、所定の基準値を超えているか否かに基づいて、適正な撮影結果であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。
判定のための基準値は、任意に設定可能であり、例えば、７０％以上とすることができる。この基準値は、固定値としてもよいし、ワークの種類に応じて変動する値としてもよい。
適正な画像であると判断された場合には（ステップＳ２３）、制御装置１００は、その画像に基づき、ワークの位置を検出する（ステップＳ２４）。本実施例では、図５で示した通り、画像処理によってワークの中心位置を求めるものとした。位置の検出方法は、これに限らず、種々の方法をとることができる。
合焦している部分の割合が基準値を下回り、適正な画像でないと判断された場合（ステップＳ２３）、３回目に至るまでは（ステップＳ２５）、制御装置１００は、カメラ２３の姿勢を変えて再度撮影を試みる（ステップＳ２２）。姿勢を変えるシーケンスについては後述する。
適正な画像でないとの判断が３回目の場合には（ステップＳ２５）、制御装置１００は、ワークの姿勢以外の原因、即ち、カメラ２３の汚れが原因であると判断し、レンズ拭取処理を実行する（ステップＳ２６）。この処理では、制御装置１００は、アームを制御して、カメラ２３のレンズ２３Ｌ部分を、クリーナ３０の拭取部３２にこすりつける。こうすることによって、簡易にレンズ２３Ｌの汚れを除去することができる。
この拭き取りによって、拭取部３２の微繊維がレンズ２３Ｌに付着するおそれがあるため、制御装置１００は、レンズ２３Ｌへのエアーブロウを実行する（ステップＳ２７）。この処理では、制御装置１００は、アームを制御してカメラ２３のレンズ２３Ｌ部分をクリーナ３０のエアー吹出部３４に接近させるとともに、エアー吹出部３４からエアーを吹き出させて微繊維を吹き飛ばす。
こうしてカメラ２３のクリーニングを実行した後は、再度、カメラ２３の姿勢を変えて撮影を試みる（ステップＳ２２）。
以上の処理によって、制御装置１００は、ワークの位置を検出することができる。
適正な画像でないとの判断が３回目の場合には（ステップＳ２５）、制御装置１００は、ワークの姿勢以外の原因、即ち、カメラ２３の汚れが原因であると判断し、レンズ拭取処理を実行する（ステップＳ２６）。この処理では、制御装置１００は、アームを制御して、カメラ２３のレンズ２３Ｌ部分を、クリーナ３０の拭取部３２にこすりつける。こうすることによって、簡易にレンズ２３Ｌの汚れを除去することができる。
この拭き取りによって、拭取部３２の微繊維がレンズ２３Ｌに付着するおそれがあるため、制御装置１００は、レンズ２３Ｌへのエアーブロウを実行する（ステップＳ２７）。この処理では、制御装置１００は、アームを制御してカメラ２３のレンズ２３Ｌ部分をクリーナ３０のエアー吹出部３４に接近させるとともに、エアー吹出部３４からエアーを吹き出させて微繊維を吹き飛ばす。
こうしてカメラ２３のクリーニングを実行した後は、再度、カメラ２３の姿勢を変えて撮影を試みる（ステップＳ２２）。
以上の処理によって、制御装置１００は、ワークの位置を検出することができる。
図９は、カメラ姿勢のシーケンスを示す説明図である。図９（ａ）には、ワーク周囲のカメラの撮影位置を斜視図で示した。本実施例では、Ｐ１〜Ｐ９の９箇所からワークを撮影している。撮影位置Ｐ１は、ワークを鉛直上方から撮影する状態を表している。ワークが鉛直上方を向いて正常に載置されていれば、撮影位置Ｐ１で適正な画像が撮影されるはずである。撮影位置Ｐ２〜Ｐ９は、水平面内で、撮影位置Ｐ１に対応する鉛直軸を中心とする円を８等分した位置である。撮影位置Ｐ２の場合は、図示するようにワークの方向を向いて斜めに撮影を行うことになる。他の撮影位置も同様にして、それぞれワークを斜め８方向から撮影することになる。
本実施例では、ワークの位置は、中敷に設けられた凹部によって、概ね定められているため、この位置にワークがあるものとして、上述の通り、撮影位置Ｐ２〜Ｐ８の姿勢を設定することができる。撮影位置Ｐ２〜Ｐ８を定める円の半径Ｒは、中敷内でのワークの位置や姿勢のばらつきに応じて、適正な画像を撮影できるように定めればよい。カメラを種々の姿勢で撮影するのは、図５に示したように、ワークとの相対的な傾きが十分に小さい方向からの撮影を可能とするためである。半径Ｒを小さくしすぎれば、カメラの姿勢変化が小さくなり、撮影に適した姿勢を得ることができなくなる。逆に半径Ｒを大きくしすぎても、カメラの姿勢変化が過剰となり、撮影に適した姿勢を得ることができない。このように、カメラの姿勢を決める半径Ｒは、ワークの姿勢のばらつきに応じた適正値を試験、解析等によって求めることが望まれる。
半径Ｒは、固定値としてもよいし、ワークの種類に応じて異なる値としてもよい。また、本実施例では、撮影位置Ｐ２〜Ｐ９を、同一平面上に設定したが、３次元的に設定してもよい。撮影結果の適否を精度良く判断するため、カメラとワークとの距離を全ての撮影位置で統一しておくことが好ましく、かかる観点から、撮影位置Ｐ１〜Ｐ９がワークを中心とする同一の球面上に設定することも好ましい。
また、ワークは容器１１内で多段に積み上げられているため、位置検出の対象となるワークの位置は変化する。こうした点を考慮して、ワークとカメラとの相対的な姿勢が常に一定となるよう、撮影位置を設定してもよい。この態様によれば、容器１１内で下段のワークを取り扱うようになるにつれ、カメラ位置が徐々に下方に下がることになる。別の態様として、カメラの撮影高さ固定してもよい。この態様において各撮影位置Ｐ２〜Ｐ９におけるワークを撮影する角度を維持するためには、下段のワークを取り扱うようになるにつれ、カメラの撮影位置を決める半径Ｒを徐々に大きくすることになる。
本実施例では、ワークの位置は、中敷に設けられた凹部によって、概ね定められているため、この位置にワークがあるものとして、上述の通り、撮影位置Ｐ２〜Ｐ８の姿勢を設定することができる。撮影位置Ｐ２〜Ｐ８を定める円の半径Ｒは、中敷内でのワークの位置や姿勢のばらつきに応じて、適正な画像を撮影できるように定めればよい。カメラを種々の姿勢で撮影するのは、図５に示したように、ワークとの相対的な傾きが十分に小さい方向からの撮影を可能とするためである。半径Ｒを小さくしすぎれば、カメラの姿勢変化が小さくなり、撮影に適した姿勢を得ることができなくなる。逆に半径Ｒを大きくしすぎても、カメラの姿勢変化が過剰となり、撮影に適した姿勢を得ることができない。このように、カメラの姿勢を決める半径Ｒは、ワークの姿勢のばらつきに応じた適正値を試験、解析等によって求めることが望まれる。
半径Ｒは、固定値としてもよいし、ワークの種類に応じて異なる値としてもよい。また、本実施例では、撮影位置Ｐ２〜Ｐ９を、同一平面上に設定したが、３次元的に設定してもよい。撮影結果の適否を精度良く判断するため、カメラとワークとの距離を全ての撮影位置で統一しておくことが好ましく、かかる観点から、撮影位置Ｐ１〜Ｐ９がワークを中心とする同一の球面上に設定することも好ましい。
また、ワークは容器１１内で多段に積み上げられているため、位置検出の対象となるワークの位置は変化する。こうした点を考慮して、ワークとカメラとの相対的な姿勢が常に一定となるよう、撮影位置を設定してもよい。この態様によれば、容器１１内で下段のワークを取り扱うようになるにつれ、カメラ位置が徐々に下方に下がることになる。別の態様として、カメラの撮影高さ固定してもよい。この態様において各撮影位置Ｐ２〜Ｐ９におけるワークを撮影する角度を維持するためには、下段のワークを取り扱うようになるにつれ、カメラの撮影位置を決める半径Ｒを徐々に大きくすることになる。
図９（ｂ）には、カメラの撮影位置のシーケンスを模式的に示した。図中の小さな○が図９（ａ）に示した撮影位置Ｐ１〜Ｐ９を表しており、●が、撮影を行う位置を示している。
図９（ｂ）の左上に示すように、撮影はまず鉛直上方の撮影位置Ｐ１で行う。この位置で適正な撮影結果が得られなかった場合には、撮影位置Ｐ２で撮影を行う。さらに、適正でなかった場合には、撮影位置Ｐ２に対向する撮影位置Ｐ６で撮影を行う。撮影位置Ｐ２，Ｐ３のように順に撮影を行ってもよいが、撮影結果が適正でないと判断された場合は、カメラの姿勢を大きく変化させた方が、適正な結果が得られる可能性が高いからである。
撮影位置Ｐ６で適正な結果が得られなかった場合は、実線矢印で示すように、レンズクリーニングを行ってから、撮影を再開する。本実施例では、再度、撮影位置Ｐ１で撮影を行った後、未撮影の撮影位置Ｐ４以降の撮影を行うようにした。従前の撮影で適正な画像が得られなかった原因が、レンズの汚れにあったとすれば、鉛直上方からの撮影位置Ｐ１で適正な画像が得られる可能性が高いからである。
レンズクリーニングを省略するシーケンスを設定してもよく、この場合は、撮影位置Ｐ６の次に、未撮影の撮影位置Ｐ４での撮影を行うことになる（図中の破線矢印）。また、レンズクリーニングを行うタイミングは、必ずしも３箇所での撮影を終えた後である必要はなく、別のタイミングで行っても構わない。
以降、撮影位置Ｐ４、Ｐ８のように、対向する撮影位置をペアとしながら、順次、撮影位置を変化させて撮影を行う。この過程で、更にレンズクリーニングを行うようにしてもよい。
図９（ｂ）の左上に示すように、撮影はまず鉛直上方の撮影位置Ｐ１で行う。この位置で適正な撮影結果が得られなかった場合には、撮影位置Ｐ２で撮影を行う。さらに、適正でなかった場合には、撮影位置Ｐ２に対向する撮影位置Ｐ６で撮影を行う。撮影位置Ｐ２，Ｐ３のように順に撮影を行ってもよいが、撮影結果が適正でないと判断された場合は、カメラの姿勢を大きく変化させた方が、適正な結果が得られる可能性が高いからである。
撮影位置Ｐ６で適正な結果が得られなかった場合は、実線矢印で示すように、レンズクリーニングを行ってから、撮影を再開する。本実施例では、再度、撮影位置Ｐ１で撮影を行った後、未撮影の撮影位置Ｐ４以降の撮影を行うようにした。従前の撮影で適正な画像が得られなかった原因が、レンズの汚れにあったとすれば、鉛直上方からの撮影位置Ｐ１で適正な画像が得られる可能性が高いからである。
レンズクリーニングを省略するシーケンスを設定してもよく、この場合は、撮影位置Ｐ６の次に、未撮影の撮影位置Ｐ４での撮影を行うことになる（図中の破線矢印）。また、レンズクリーニングを行うタイミングは、必ずしも３箇所での撮影を終えた後である必要はなく、別のタイミングで行っても構わない。
以降、撮影位置Ｐ４、Ｐ８のように、対向する撮影位置をペアとしながら、順次、撮影位置を変化させて撮影を行う。この過程で、更にレンズクリーニングを行うようにしてもよい。
Ｃ４．ワーク取出し処理：
図１０は、ワーク取出し処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ３０に相当する処理である。
制御装置１００は、ワークの検出位置にハンドを移動する（ステップＳ３１）。そして、ワークを把持し、傾斜させて保持する（ステップＳ３２）。図中に傾斜保持の様子を示した。
左側は、ワークを鉛直の姿勢で把持した状態を示している。ワークの位置が中敷の凹部の中央からややずれている場合には、鉛直の姿勢で把持すると、図中の領域Ａに示すようにワークの一部が中敷凹部の側壁に食い込んだ状態となることがある。このままの状態でワークを取り出せば、ワークとともに中敷を持ち上げてしまい、中敷に載置されている他のワークを破損するおそれがある。
右側には、ワークを傾斜させて保持した状態を示した。このように斜めに傾けることにより、ワークの一部が中敷凹部に食い込んでいたとしても、食い込みを解放することができる。ワークを傾斜させる角度は、かかる効果が得られるように任意に設定すればよい。本実施例においては、数度で効果が得られることが確認されている。
図１０は、ワーク取出し処理のフローチャートである。ワーク搬送制御処理（図６）のステップＳ３０に相当する処理である。
制御装置１００は、ワークの検出位置にハンドを移動する（ステップＳ３１）。そして、ワークを把持し、傾斜させて保持する（ステップＳ３２）。図中に傾斜保持の様子を示した。
左側は、ワークを鉛直の姿勢で把持した状態を示している。ワークの位置が中敷の凹部の中央からややずれている場合には、鉛直の姿勢で把持すると、図中の領域Ａに示すようにワークの一部が中敷凹部の側壁に食い込んだ状態となることがある。このままの状態でワークを取り出せば、ワークとともに中敷を持ち上げてしまい、中敷に載置されている他のワークを破損するおそれがある。
右側には、ワークを傾斜させて保持した状態を示した。このように斜めに傾けることにより、ワークの一部が中敷凹部に食い込んでいたとしても、食い込みを解放することができる。ワークを傾斜させる角度は、かかる効果が得られるように任意に設定すればよい。本実施例においては、数度で効果が得られることが確認されている。
制御装置１００は、こうしてワークを傾斜させた後、切離し用のロッド２４ｂを突出させながら、ワークを取り出す（ステップＳ３３）。図中にロッド２４ｂの状態を示した。ロッド２４ｂは、ハンド内に収容されているが、ワークを取り出す際に、図中の矢印方向に動作し、ハンド内から突出される。本実施例のワークは、中央が筒状の部材となっているため、ロッド２４ｂは、ワークの中空部分を貫通し、中敷を押さえることができる。こうすることによって、ワークを取り出す際に、中敷がワークとともに持ち上がることを回避でき、中敷に載置された他のワークを破損等することを回避できる。
以上で説明した実施例のワーク搬送装置によれば、カメラ２３の姿勢を多様に変化させてワークを撮影することにより、ワークの位置検出を精度良く行うことができる。また、多関節型ロボットを利用しているため、こうしたカメラ２３の姿勢の制御も特別な機構を備えるまでなく、アームの制御によって容易に実現することができる利点がある。
実施例で説明した種々の特徴は、必ずしも全てを備えている必要はなく、適宜、一部を省略したり、組み合わせたりして適用することが可能である。また、本発明は、必ずしも上述の実施例に限定されず、種々の構成に適用可能である。
本発明は、カメラでワークの位置を精度良く検出し、多関節型ロボットを用いてワークを搬送するために利用可能である。
１０Ａ…搬入側容器置き場
１０Ｂ…搬出側容器置き場
１１…容器
１２…中敷
１３…ワーク
２０…多関節型ロボット
２１、２２、２５…アーム
２３…カメラ
２３ｂ…エアー吹出口
２３Ｌ…レンズ
２４…ハンド
２４ａ…把持部
２４ｂ…ロッド
３０…クリーナ
３１…本体
３２…拭取部
３３…バネ
３４…エアー吹出部
４０…中敷移載装置
４１…本体
４２…吸盤
４３…ドレンパイプ
５０…加工室
６０…エアーコンプレッサ
１００…制御装置
１０１…主制御部
１０２…制御パラメータデータベース
１１０…動作制御部
１１１…アーム・ハンド駆動制御部
１１２…容器・中敷移載機構駆動制御部
１１３…カメラ制御部
１１４…加工室制御部
１１５…エアーコンプレッサ制御部
１２０…ワーク位置検出部
１３０…レンズクリーニング制御部
１４０…搬送動作制御部
１０Ｂ…搬出側容器置き場
１１…容器
１２…中敷
１３…ワーク
２０…多関節型ロボット
２１、２２、２５…アーム
２３…カメラ
２３ｂ…エアー吹出口
２３Ｌ…レンズ
２４…ハンド
２４ａ…把持部
２４ｂ…ロッド
３０…クリーナ
３１…本体
３２…拭取部
３３…バネ
３４…エアー吹出部
４０…中敷移載装置
４１…本体
４２…吸盤
４３…ドレンパイプ
５０…加工室
６０…エアーコンプレッサ
１００…制御装置
１０１…主制御部
１０２…制御パラメータデータベース
１１０…動作制御部
１１１…アーム・ハンド駆動制御部
１１２…容器・中敷移載機構駆動制御部
１１３…カメラ制御部
１１４…加工室制御部
１１５…エアーコンプレッサ制御部
１２０…ワーク位置検出部
１３０…レンズクリーニング制御部
１４０…搬送動作制御部
Claims (9)
- ワークを搬送するためのワーク搬送装置であって、
多関節型ロボットと、前記多関節型ロボットを制御する制御部とを備え、
前記多関節型ロボットは、
基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、
前記アームの先端に取り付けられ、前記ワークを把持するハンドと、
前記アームに取り付けられ、前記ワークを撮像するカメラとを有しており、
前記制御部は、
前記アームを制御して前記カメラを予め設定された複数の姿勢に順次変化させて前記ワークを撮像させ、該撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出し、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する
ワーク搬送装置。 - 請求項１記載のワーク搬送装置であって、
前記ワークは、略軸対象形状をなしており、
前記制御部は、合焦している部分の割合が所定値以上の前記撮像結果を用いて前記ワークの位置を検出する
ワーク搬送装置。 - 請求項１または２記載のワーク搬送装置であって、
前記アームの可動範囲内に前記カメラのレンズをクリーニングするクリーニング機構を備えており、
前記制御部は、所定数の姿勢で前記ワークの位置を検出できないとき、前記クリーニング機構によるレンズのクリーニングを行った後、前記撮像および検出を再試行する
ワーク搬送装置。 - 請求項３記載のワーク搬送装置であって、
前記クリーニング機構は、前記レンズの汚れを拭き取る拭取部を弾性部材によって支持した機構であり、
前記制御部は、前記クリーニングの際には、前記レンズを前記拭取部にこすりつけるよう前記アームを制御する
ワーク搬送装置。 - 請求項１〜４いずれか記載のワーク搬送装置であって、
搬送前の前記ワークは、可撓性の中敷に上に開口して形成された凹部内に収容されており、
前記制御部は、前記ハンドによって上方から前記ワークを保持した後、該ワークの姿勢を鉛直方向から所定角度だけ傾斜させた上で、該ワークを前記凹部から上方に持ち上げるよう制御する
ワーク搬送装置。 - 請求項１〜５いずれか記載のワーク搬送装置であって、
該ワーク搬送装置は、搬送後の前記ワークを、上に開口して形成された凹部を有するワーク収容用中敷に収容するものであり、
前記制御部は、前記ワークを保持した前記アームを前記凹部内に鉛直方向から所定角度だけ傾斜させて置いた状態で、該ワークの保持を解放するよう制御する
ワーク搬送装置。 - 請求項１〜６いずれか記載のワーク搬送装置であって、
前記ワークは、鉛直方向の貫通孔を有しており、
搬送前の該ワークは、所定の中敷に収容されており、
前記多関節型ロボットは、前記ハンドで前記ワークを保持した際に前記貫通孔を突き抜けて延伸するロッドを突出させるロッド機構を備えており、
前記制御部は、前記ハンドで前記ワークを保持し、前記中敷から持ち上げる際、前記ロッドを突出させるよう制御する
ワーク搬送装置。 - 請求項１〜７いずれか記載のワーク搬送装置であって、
該ワーク搬送装置は、ミストが充満した加工室内に前記ワークを搬送するためのものであり、
前記多関節型ロボットは、前記カメラのレンズに気体を吹き付ける気体吹付部を有しており、
前記制御部は、前記加工室内に搬送する際に、前記気体吹付部から気体を吹き付けるよう制御する
ワーク搬送装置。 - 基部から延伸し、多関節で連結されたアームと、前記アームの先端に取り付けられワークを把持するハンドと、前記アームに取り付けられ前記ワークを撮像するカメラとを有する多関節型ロボットによって、前記ワークを搬送するためのワーク搬送装置を制御する制御方法であって、
（ａ） 前記アームを制御して前記カメラを予め設定された姿勢で前記ワークを撮像した撮像結果に基づいて前記ワークの位置を検出する工程と、
（ｂ） 前記ワークの位置が検出されない場合は、前記カメラを複数の姿勢に順次変化させて前記工程（ａ）を行う工程と、
（ｃ） 前記検出されたワークの位置に基づき、該ワークを把持するよう前記アームおよびハンドを制御する工程と
を備えるワーク搬送装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012134394A JP2013255972A (ja) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | ワーク搬送装置およびその制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013255972A true JP2013255972A (ja) | 2013-12-26 |
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