JP7244823B2 - 搬送管理システム及び搬送装置 - Google Patents
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Description
LD≧LDS+n×α=LDS+n×Ts×Vs
が成立する値を有することが好ましい。これによれば、全ての搬送物がいずれかの画像データにおいて常に検出エリア内に配置された状態で搬送挙動検出手段により上記挙動を示す指標(具体的には、前記挙動を示す指標である上記位置若しくは上記角度姿勢)が検出され、これらに基づいて搬送態様調整手段により搬送態様が調整されるため、搬送物に応じた搬送状態の制御を確実に実行することができる。ここで、nは3~7の範囲内であることがさらに望ましい。
LD1≧LDS+n×α=LDS+n×Ts×Vs
が成立する値を有することが好ましい。
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。最初に、図1乃至図3を参照して、本発明に係る各実施形態に共通の全体構成について説明する。図1は、搬送装置10の駆動制御系と、搬送装置10の搬送管理システムの構成とを示す概略構成図である。
各実施形態では、カメラCM1,CM2は、予め設定された既定の撮影周期で連続して撮影を実行し、当該撮影周期ごとに撮影画像GPX若しくは上記画像エリアGPY内の画像データが画像処理装置GP1,GP2を介して上記演算処理装置MPUに転送される。演算処理装置MPUでは、転送された上記画像データのうち、演算処理用メモリRAMを用いて、サーチエリアSAE,SAR内の画像データを上述のように処理し、検出及び判定を行う。ただし、各実施形態では、別途トリガセンサを設けたり、搬送物CAの画像データ中から搬送物CAの所定の形状パターンを所定の領域内でサーチし、当該形状パターンが検出されたときに内部トリガを発生させたりするのではなく、既定の撮影周期を示す外部トリガを導入したり、演算処理装置MPUから一定周期のトリガ信号をカメラCM1,CM2に出力したりするなどの方法で、既定の撮影周期で連続して撮影を実行している。このため、搬送路121上を搬送されてくる全ての搬送物CAの少なくとも判定対象部分(各実施形態では端子部CAaを除く側面CAs1~CAs4の表面部分に相当するが、搬送物CAの外観全体であってもよい。)を検出し、漏れなく判定しようとすれば、全ての搬送物CAの上記検出対象部分が、いずれかの撮影画像GPX又は画像エリアGPYにおいて、第1の計測エリアME1、MR1内に含まれるようにする必要がある。
LD1≧LDS+α=LDS+Ts×Vs…(1)
例えば、搬送物CAの搬送方向Fの長さLDSが0.6[mm]、搬送速度Vsが50[mm/sec]、撮影周期Tsが1[msec]であるとすれば、LDS=0.6[mm]、α=0.05[mm]であり、LD1≧0.65[mm]となる。また、撮影周期Tsを0.5[msec]とすれば、LDS=0.6[mm]、α=0.025とすることで、LD1≧0.625[mm]となる。
なお、図示例の場合には、第1の計測エリアMR1の搬送方向Fの範囲LD1については、判定対象部分を勘案して、以下の式(2)のように設定してもよい。
LD1≧LDR+α=LDR+Ts×Vs…(2)
LD1≧LDS+n×α=LDS+n×Ts×Vs…(3)
LD1≧LDR+n×α=LDR+n×Ts×Vs…(4)
が成立するようにLD1を設定する。各実施形態の場合には、nを3~7の範囲になるように設定している。これは、nが小さくなると搬送速度のばらつきによる搬送物CAの撮影漏れが生ずる虞が高くなり、逆にnが大きくなると画像処理の負荷が増大するからである。一般的には、自然数nは1~10の範囲内であることが好ましい。なお、各実施形態では画像処理時間は一般的に150~300μsec程度である。また、撮影間隔Tsは500~840[μsec]程度である。通常、撮像手段による撮影回数は、1000~2000回/秒とすることが好ましい。
以上のような搬送物判別処理による各処理領域MES,MRSにおける処理動作は、各実施形態では図示しない空圧機構で構成される搬送物処理手段により行われる。ここで、当該空圧機構は、上記排除用噴気口OPSや反転用噴気口OPRに接続された空圧経路、この空圧経路に対して弁を介して接続される空圧源、当該弁を制御するコントローラにより構成される。搬送物判別処理においては、まず、最初の搬送物CA1がサーチエリアSAE,SAR(第1の計測エリアME1,MR1)内に進入し、その後に、搬送物CA1の全体がサーチエリアSAE,SAR(第1の計測エリアME1,MR1)に入ると、上記搬送物判別処理の搬送物特定段階により搬送物特定領域WDSの位置が特定される。その後に、特定された搬送物特定領域WDSの位置を基準として、上述の各判定エリアを用いた搬送物判定段階が実施される。この搬送物判定段階において搬送物CA1が良品であると判定されれば、先行する不良品が処理領域MES,MRS内に配置されていない限り、処理領域MES,MRSの排除用噴気口OPSや反転用噴気口OPRからの気流が停止される。
なお、図1に示す画像表示装置DP1、DP2などにおいて、適宜に形成される画像表示欄では、上記画像エリアGPY内の画像データを表示するとともに、上記のサーチエリアSAE,SAR、又は、第1の計測エリアME1,MR1、第2の計測エリアME2,MR2、処理領域MES,MRSなどの各エリア若しくは領域を枠線等によって表示することができる。ここで、上記に加えて、或いは、上記とは別に、搬送物判別処理の搬送物特定段階による搬送物特定領域WDS、搬送物判定段階に用いる判定エリアGWA、GWB、反転用噴気口OPRを制御するための搬送物判定段階に用いる判定エリアGV1、GV2の少なくとも一つを、枠線等によって表示することができる。これらの場合には、各枠線等の表示の色や線種などの区別可能な表示態様で、判定結果が識別できるように構成してもよい。例えば、搬送物判定段階でOK判定(判別態様が良品)となった場合には、その枠線等を第1表示態様(例えば緑色表示)にする。また、搬送物判定段階でNG判定(判別態様が不良品)となった場合には、その枠線等を第2表示態様(例えば赤色表示)とする。なお、各表示態様は上記例の色彩に限らず、実線、点線、破線、一点鎖線などの線種、太さであってもよいなど、相互に区別できる態様であれば特に限定されない。
各実施形態では、上記サーチエリアSAE,SARの内部に、上記処理領域MES,MRSを含む検出エリアMED,MRDが設定される。そして、上記動作プログラムにより実行される搬送挙動検出処理により、この検出エリアMED,MRDの画像データに基づいて、搬送物CAの搬送路121から離れる方向若しくは搬送路121の幅方向に沿った方向の位置、並びに、搬送物CAの角度姿勢を検出する。なお、各実施形態では、上記検出エリアは処理領域MES,MRSを含むように設定されるが、本発明においては、上記検出エリアは、搬送路121上の搬送物CAが通過する範囲であれば任意の場所に設定することができる。例えば、後述する第7実施形態の検出エリアは、処理領域MES,MRSを含まない場所に設定されている。ここで、検出エリアMED,MRDの範囲は、搬送物CAの上記方向の位置及び角度姿勢を検出可能な範囲であれば特に限定されない。しかし、一つの搬送物CAの上記方向の挙動を示す指標を精度よく高速に求めることができるようにするためには、一般的には、検出エリアの搬送方向Fの範囲LRD,LEDは、検出すべき一つの搬送物CAの全体を包含可能な範囲であることが好ましく、また、上記挙動を確実に捉えるためには、搬送物CAの搬送方向Fの長さの2倍程度、例えば、1.5-2.5倍の範囲内であることが望ましい。一方、検出エリアの搬送路から離れる方向若しくは搬送路の幅方向に沿った方向の範囲は、上記挙動を確実に捉えるためには、同方向の搬送物の寸法の2.0-5.0倍の範囲内であることが好ましく、3.0-4.0倍の範囲内であることが望ましい。
次に、本発明に係る第1実施形態の構成について説明する。図4は、第1実施形態の搬送管理システム及びこれを備えた搬送装置10における搬送挙動検出処理及び搬送態様調整処理の状況を示す説明図(a)-(g)である。ここで、図4では、搬送物CAの外観の詳細は省略している。なお、この実施形態では、図3のサーチエリアSARに設定された検出エリアMRD内の画像データに基づいて行われる搬送態様調整処理の例を示す。図4(a)は、搬送物CA1が第1の計測エリアMR1内に配置されたとき、搬送物特定領域WDSが特定された時点の様子を示す。その後、しばらくして、図4(b)に示すように、搬送物CA1は検出エリアMRD内に進入し、さらに、しばらくすると、図4(c)に示すように、搬送物CA1の全体が検出エリアMRD内に配置される。なお、本実施形態では、図4(a)から(b)までの間、並びに、図4(b)から(c)までの間において、それぞれ、複数の撮影画像GPX(画像エリアGPY)が取得されているが、それらを省略して表わしている。
次に、図6を参照して本発明に係る第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、検出エリアMED,MRDの形状以外は、上記第1実施形態と同様であるので、同様の部分についての説明は省略する。
次に、図7を参照して本発明に係る第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、基本的に上記統計値を用いない点を除き、上記第1実施形態又は第2実施形態と同様に構成できるので、同様に構成できる部分についての説明は省略する。なお、図7では、検出エリアMRDの範囲を第2実施形態と同様に図示している。
次に、図8を参照して本発明に係る第4実施形態について説明する。この第4実施形態は、図8(a)-(c)に示すように、搬送物処理手段により処理されたときの搬送物CAの挙動が種々の状態を採ることがあることから、検出エリアMED,MRD内に検出された搬送物特定領域WDS(ブロブ)から、上記位置PCAに加えて、或いは、上記位置PCAの代わりに、搬送物CAの搬送面121a,121bに対する角度姿勢を求めるようにしている。この角度姿勢は、図8(d)に示す搬送物特定領域WDSの主軸角θによって表わされる。ここで、主軸角θは、搬送物特定領域WDSに内接する楕円の長軸の方向により導出される。
次に、図9を参照して本発明に係る第5実施形態について説明する。この第5実施形態は、上記第4実施形態と同様に、検出エリアMED,MRD内の画像データに基づいて搬送物CAの搬送面121a,121bに対する角度姿勢を検出する。ただし、第4実施形態と異なる点は、上記主軸角θを求めないケース、或いは、上記主軸角θの値を上記統計値に参入しないケースを定めたことにある。本実施形態では、角度姿勢の統計値として、上記主軸角θの代表値を求めるようにした点は第4実施形態と同様であるが、ここでは、上記統計値を、搬送物処理手段による処理を受けていない物を除外して算出している。このようにするためには、上記第2実施形態と同様に、検出エリアMED,MRDの境界線MEDa,MRDaを設定し、搬送路121上に接地した搬送物CAや搬送路121上から浮上した高さが所定値以下にとどまる搬送物CAが検出エリアMED,MRD内において搬送物特定領域WDSとして特定されないようにしている。
次に、図10を参照して本発明に係る第6実施形態について説明する。この第6実施形態では、搬送態様調整手段による搬送態様調整処理の吹付タイミングの調整方法が第4実施形態及び第5実施形態と異なるが、他の構成は第4実施形態及び第5実施形態と同様に構成できるので、同様に構成できる部分の説明は省略する。
次に、図11を参照して本発明に係る第7実施形態について説明する。本実施形態では、搬送物処理手段の噴気口OPS,OPRを備えた処理領域MES,MRSを含む検出エリアMED,MRDとは異なり、搬送物処理手段による処理動作が行われない領域(通常の搬送領域)において検出エリアMFDを設定している点で、前述の各実施形態とは異なる。この検出エリアMFDは、上記第2実施形態の検出エリアMED,MRDと同様に、搬送路121上に配置された搬送物CAの接触面(底面)の側(図示下側)の境界線MFDaの位置が、上記搬送物CAの同側の縁部よりも、反対側(図示上方)にずれて配置されている。そして、これにより、搬送路121上に接地している搬送路CAは、検出エリアMFD内では検出されず、加振機構により生ずる搬送体120の振動により搬送路121上から浮上している搬送物CAのみを検出することができるように構成される。
次に、図12を参照して、本発明に係る各実施形態の全体の動作プログラムの流れについて説明する。図12は、上記検査処理ユニットDTUの演算処理装置MPUにより、動作プログラムに従って実行される処理の概略フローチャートである。この動作プログラムを起動すると、まず、上記の画像撮影及び画像計測処理が開始されるとともに、コントローラCL11、CL12により搬送装置10(パーツフィーダ11及びリニアフィーダ12)の駆動が開始される。そして、前述のデバッグ操作に応じたデバッグ設定がOFFであれば、撮影画像GPX又は画像エリアGPYに対して画像計測処理が実行され、搬送物判別処理の最終の判定結果がOK判定であれば、デバッグ操作が行われない限り、そのまま次の撮影画像GPX又は画像エリアGPYの画像計測処理が実施される。例えば、選別位置では、常時は排除用噴気口OPSから気流が流れているが、判定結果がOK(良品)であれば、排除用噴気口OPSの気流を停止し、全ての良品が処理領域MESを通過した後に気流を復帰させる。これにより、不良の搬送物CAを搬送路121上から排除する。また、反転位置では、常時は反転用噴気口OPRからの気流は停止されているが、判定結果がNG(不良品)であれば、反転用噴気口OPRから気流を噴出させて搬送路121上で反転させる。なお、反転位置においても、図7に示す構成を採用することにより、反転用噴気口OPRから気流が常時流れるようにし、良品が検出されたときにのみ気流を停止するようにしてもよい。
Claims (20)
- 搬送体に設けられた搬送路上で搬送方向に搬送されていく搬送物の搬送態様を管理するためのシステムであって、
前記搬送路上で前記搬送物を繰り返し撮影する撮像手段と、
前記撮像手段により撮影された撮影画像のうちの検出エリア内に配置された前記搬送物の画像データに基づいて、前記搬送路から離間し若しくは前記搬送路上から前記搬送路の幅方向に沿って移動した前記搬送物における前記搬送路から離れる方向若しくは前記搬送路の幅方向に沿った方向の挙動を検出する搬送挙動検出手段と、
前記搬送挙動検出手段により検出された前記挙動に応じて前記搬送物の搬送態様を調整する搬送態様調整手段と、
を具備し、
前記搬送挙動検出手段は、前記搬送物の前記搬送方向以外の方向の前記挙動を示す指標を前記画像データから求め、
前記搬送態様調整手段は、複数の前記画像データから求めた複数の前記指標に基づいて前記挙動の移動態様を示す統計値若しくは検出値を導出し、前記統計値若しくは検出値に基づいて前記搬送態様を調整する、
搬送管理システム。 - 前記搬送体は、前記搬送路上において、前記搬送物に処理力を与えることにより前記搬送物を処理する処理領域を有し、
前記搬送挙動検出手段は、前記処理領域において前記搬送物が前記処理力を受けたときの前記搬送方向以外の方向の前記挙動を検出し、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記搬送物に対する処理態様を制御する、
請求項1に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送体は、加振機構により生ずる振動により前記搬送物を前記搬送路上に沿って移動させるものであり、
前記搬送挙動検出手段は、前記振動により前記搬送物が前記搬送路上で搬送されていくときの前記搬送方向以外の方向の前記挙動を検出し、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記加振機構の加振態様を制御する、
請求項1に記載の搬送管理システム。 - 前記挙動を示す指標は、前記搬送物の搬送方向以外の方向の挙動を示す指標である、前記搬送物の前記搬送路から離れる方向若しくは前記搬送路の幅方向に沿った方向の位置、又は、当該搬送物の前記搬送路の搬送面に対する角度姿勢である、
請求項1-3のいずれか一項に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送路上の第1の計測エリア内の前記搬送物の画像に基づいて、前記搬送物を判別する搬送物判別手段と、
前記第1の計測エリアに対応する位置に設けられた前記搬送路上の前記処理領域において前記搬送物判別手段による判別結果に応じて前記搬送物を処理する搬送物処理手段と、
をさらに具備し、
前記検出エリアは、前記処理領域を含む、
請求項2に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送路上の第1の計測エリア内の前記搬送物の画像に基づいて、前記搬送物を判別する搬送物判別手段と、
前記第1の計測エリアに対応する位置に設けられた前記搬送路上の処理領域において前記搬送物判別手段による判別結果に応じて前記搬送物を処理する搬送物処理手段と、
をさらに具備し、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記搬送物処理手段の前記搬送物に対する処理態様を制御する、
請求項1に記載の搬送管理システム。 - 前記処理態様は、前記搬送物に対する処理時において前記搬送物に与える処理力の大きさと、当該処理力を与えるタイミングとのいずれか少なくとも一方である、
請求項2、5又は6に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送体は、加振機構により生ずる振動により前記搬送物を前記搬送路上に沿って移動させるものであり、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記加振機構の加振態様を制御する、
請求項1に記載の搬送管理システム。 - 前記加振態様は、前記加振機構の加振周波数、振幅、加振方向、或いは、加振パワーの少なくとも一つである、
請求項3又は8に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送態様調整手段は、前記搬送挙動検出手段により検出された複数の前記挙動を示す指標に基づいて統計値を導出し、当該統計値に応じて前記搬送体の搬送態様を調整し、
前記統計値は、複数の前記挙動を示す指標のばらつきの程度を示す値である、
請求項1-9のいずれか一項に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送態様調整手段は、前記搬送挙動検出手段により検出された複数の前記挙動を示す指標に基づいて統計値を導出し、当該統計値に応じて前記搬送体の搬送態様を調整し、
前記統計値は、複数の前記挙動を示す指標の全体傾向を示す代表値である、
請求項1-9のいずれか一項に記載の搬送管理システム。 - 前記撮像手段は、前記搬送物を所定の撮影間隔で連続して撮影するように構成される、
請求項1-11のいずれか一項に記載の搬送管理システム。 - 前記検出エリアは、前記撮影間隔で撮影された複数の撮影画像により、前記搬送路上の前記搬送物の搬送速度と前記撮影間隔との関係に基づいて、前記搬送路を通過する全ての前記搬送物が常に含まれるように設定される、
請求項12に記載の搬送管理システム。 - 前記検出エリアは、前記搬送路を通過する全ての前記搬送物がそれぞれ複数の前記撮影画像に含まれるように設定される、
請求項13に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送態様調整手段は、前記搬送路上の接地位置から前記搬送路から離れる方向若しくは前記搬送路の幅方向に沿った方向に所定距離以上離れた前記搬送物の前記挙動を示す指標に基づいて前記搬送態様を調整する、
請求項1-14のいずれか一項に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送態様調整手段は、前記搬送物処理手段により処理されない前記搬送物を除いた、前記搬送物処理手段により処理された前記搬送物の前記挙動を示す指標に基づいて前記搬送態様を調整する、
請求項5又は6に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送物処理手段は、前記搬送路から離れる方向若しくは前記搬送路の幅方向に沿った方向に向けた気流を前記搬送物に対して選択的に吹き付ける構造を備え、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記搬送挙動検出手段により検出された前記挙動を示す指標に応じて前記気流の強さを制御する、
請求項5、6又は16に記載の搬送管理システム。 - 前記搬送物処理手段は、前記搬送路から離れる方向若しくは前記搬送路の幅方向に沿った方向に向けた気流を前記搬送物に対して選択的に吹き付ける構造を備え、
前記搬送態様調整手段は、前記搬送態様を調整するために、前記搬送挙動検出手段により検出された前記挙動を示す指標に応じて前記気流の吹付タイミングを制御する、
請求項5、6、16又は17に記載の搬送管理システム。 - 請求項1-18のいずれかに記載の搬送管理システムと、
前記搬送路を備えた前記搬送体と、を具備する搬送装置。 - 前記搬送体を加振する加振機構をさらに具備する振動式搬送装置である、
請求項19に記載の搬送装置。
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