JPH03281187A - ワークハンドリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ワーク位置検出装置、より詳しくはＦＡシス
テムにおいてワークをハンドリングするロボット等のマ
テハン機器に好適に用いられるワーク位置検出装置に関
する。

〔従来の技術〕

マテハン機器の１つであるパレタイズシステムにおける
ロボットに用いられている従来のワーク位置検出装置を
例に挙げて説明する。従来のロボットに用いられている
ワーク位置検出装置（１ｏ）は、第１２図に示す如く、
把持グリップ（２ｏ）に対して取付部材（３０）を介し
て取り付けられ、把持すべき樹脂ケース（パーツ箱、飲
料ビン用のパッケージ箱等）等のワークの位置を検出し
た後、そのワークを把持グリップ（２０）によって把持
するように構成されていた。

従来のワーク位置検出装置（１ｏ）を第１２図を参照し
ながら更に説明すると、ワーク位置検出装置（ｌＯ）は
、同図矢示の如く、同一方向内を操作してワークの位置
を検出する位置検出センサ（１１）と、該位置検出セン
サ（１１）を走査させるパルスモータ等からなる駆動装
置（１２）と、上記位置検出装置（１１）を被うカバー
（１３）とを備え、位置検出センサ（１１）が走査する
間にＯＦＦからＯＮ（あるいはＯＮからＯＦＦ　）の信
号の切り変わりによってワークの位置を検出するように
していた。このようなパレタイズシステムとしては、例
えば特願平１−２３７８９２号、認容工業■及びオーク
ラ輸送機■のカタログｒ　ＰＡＬＬＴＴＺＥＲＪなどが
ある。

〔発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来のワーク位置検出装置（１ｏ）は、
上述した如く、位置検出センサ（１１）が同一方向での
み走査するためワークの位置を一次元としてしか検出す
ることができず、ワークがＸ方向。

Ｘ方向及びＸ方向の三方向（三次元方向）に位置ずれし
ている場合には対応することができなかった。

また、従来のワーク位置検出装置（１０）は、把持グリ
ップ（２）に取付部材（３）を介して取り付けられ、し
かも位置検出センサ（１１）自体が走査することによっ
てワークを検出するようになっているため、機構的に複
雑で把持グリップ（２）の付属装置としては大掛かりな
ものであった。況して三次元位置を検出するＸ方向、Ｘ
方向の位置検出センサを取り付けようとしても、各検出
センサの走査方向が交叉するため、止むを得ず一元方向
の検出のみに甘んじていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、
コンパクトな機構でワークの位置を三次元位置として検
出することができるワーク位置検出装置を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のワーク位置検出装置は、ワークをハンドリング
する装置に配設され、該ワークの位置を三次元の位置と
して検出するワーク位置検出装置であって、上記ワーク
の前後方向の位置を検出する第１位置検出センサと、上
記ワークの上下方向の位置を検出する第２位置検出セン
サと、上記ハンドリング装置とワークとの距離を検出す
る距離検出センサとを備え、上記各検出センサのワーク
の検出の有無に即して上記ハンドリング装置を駆動制御
してハンドリング位置を検出するように構成されたもの
である。

（作用） 本発明によれば、第１位置検出センサ、第２位置検出セ
ンサ及び距離検出センサがワークの位置に即してハンド
リング装置を駆動制御しつつワークのハンドリング位置
を検出することができる。

（実施例） 以下、第１図〜第１２図に示す実施例に基づいて従来と
同一または相当部分は同一符号を付して本発明を説明す
る。

本実施例のワーク位置検出装置（１０）は、第１図〜第
３図に示す如く、第４図に示すワーク（樹脂ケース）　
（４０）をパレタイズするパレタイズ用のロボットの把
持グリップ（２０）に配設され、樹脂ケース（４０）の
両側面に形成された一対の把持穴（４１）、　（４１）
に把持グリップ（２０）を位置合わせして樹脂ケース（
４０）をパレタイズするように構成されている。

本実施例のワーク位置検出装置（１０）は、第１図〜第
３図に示す如く、把持グリップ（２０）の両側に配設さ
れ、樹脂ケース（４０）の前後方向（Ｘ方向）の位置を
検出する一対の第１位置検出センサ（Ｘ位置検出センサ
）　（１１）、　（１２）と、左側のＸ位置検出センサ
（１１）の外側の稍々上方に配設され、樹脂ケース（４
０）の上下方向（Ｘ方向）の位置を検出する第２位置検
出センサ（Ｚ位置検出センサ）（１３）と、上記把持グ
リップ（４０）の下方にＸ方向の所定の間隔を隔てて配
設され、上記把持グリップ（２０）と樹脂ケース（４０
）との距離を検出する一対の距離検出センサ（１４）、
　　（１５）とを備え、上記各検出センサの検出の有無
を表すＯＮ、ＯＦＦ信号をロボットのコントローラ（図
示せず）に送信して樹脂ケース（４０）のハンドリング
位置、即ち把持穴（４１）を検出する迄コントローラを
介して把持グリップ（２０）を駆動制御するように構成
されている。

即ち、上記Ｘ位置検出センサ（１１）、　　（１２）は
、樹脂ケース（４０）の把持穴（４１）の位置ずれを検
出するもので、第５図（ａ）に示す如く、左側のＸ位置
検出センサ（１１）が把持穴（４１）の位置でＯＦＦ状
態にあって、右側のＸ位置検出センサ（１２）が把持穴
（４１）からずれた位置でＯＮ状態にあると把持グリッ
プ（２０）を同図矢示方向（左方向）へ走査させて右側
のＸ位置検出センサ（１２）がＯＮ状態からＯＦＦ状態
に切り変った同図（ｂ）に示す把持グリップ（４ｏ）の
位置をＸ座標値としてコントローラに入力することによ
って樹脂ケース（４０）のＸ方向の位置ずれを検出する
ように構成されている。逆に、第５図（ｃ）に示す如く
、左側のＸ位置検出センサ（１１）がＯＮ状態にあって
、右側のＸ位置検出センサ（１２）がＯＦＦ状態にある
とそれぞれの検出信号に応じて把持グリップ（２０）を
右方向へ走査させて左側のＸ位置検出センサ（１１）が
ＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り変った同図ｆｄ）に示す
把持グリップ（４ｏ）の位置をコントローラに人力する
ことによって上述したと同様に樹脂ケース（４０）の位
置ずれを検出するように構成されている。

また、上記Ｚ位置検出センサ（１３）は、樹脂ケース（
４０）のＸ方向の位置ずれを検出するもので、第６図（
ａ）に示す如く、樹脂ケース（４０）の上方にあってビ
ーム（１３Ａ）が樹脂ケース（４０）上を通過してＯＦ
Ｆ状態にあると、その信号をコントローラに送信して把
持グリップ（２０）を下方へ走査させて同図（ｂ）に示
す如く樹脂ケース（４０）の上端に達してビーム（１３
Ａ）が樹脂ケース（４ｏ）を照射するＯＮ状態に信号が
切り変ったその位置をＸ座標値としてコントローラに入
力して樹脂ケース（４ｏ）のＸ方向の位置ずれを検出す
るように構成されている。

また、上記距離検出センサ（１４）、　　（１５）は、
第７図に示す如く、樹脂ケース（４ｏ）のＹ方向の位置
ずれを検出するもので、それぞれビーム（１４八）（１
５Ａ）を樹脂ケース（４０）に対して照射し、それぞれ
の反射ビームとで各距離検出センサ（１４）、　（１５
）を樹脂ケース（４０）との間の距１１ｔ（Ｌｌ）、　
　（Ｌ２）を検出し、Ｌ、とＬ２が等しくなければ樹脂
ケース（４ｏ）が把持グリップ（２０）に対しての傾き
具合を検出するように構成されている。

次に、本実施例のワーク位置検出装置（１ｏ）の動作を
第８図、第９図に基づいて説明する。

ワーク位置検出装置（１０）が検出を開始すると、まず
Ｚ位置検出センサ（１３）がＯＦＦ状態にあるとロボッ
トのコントローラを介して把持グリップ（２ｏ）を下方
へ走査させ、樹脂ケース（４ｏ）の上端を検出してＯＮ
状態になるとその２座標値を読む（ステップ１０１）。

次いで樹脂ケース（イ０）の２方向の検出位置により把
持グリップ（２０）が所定の位置にくるように走査させ
（ステップ１０２）、更に距離検出センサ（１４）、　
　（１５）によって把持グリップ（２０）と樹脂ケース
（４０）との間の距離を検出すると共に樹脂ケース（４
０）の傾きを検出しくステップ１０３）、この検出値に
基づいて把持グリップ（２０）が樹脂ケース（４０）に
対して所定の距離及び傾きになるように把持グリップ（
２０）を走査させる（ステップ１０４）。このような一
連の動作によって把持グリップ（２０）が樹脂ケース（
４０）の把持穴（４１）に対してＸ方向のみのずれにな
るとＸ位置検出センサ（１１）、　　（１２）によって
Ｘ方向の位置を検出する。即ち、Ｘ位置検出センサ（ｏ
）、　（１２）が動作し、左側のＸ位置検出センサ（１
１）がＯＦＦ状態にあるか否かを判断しくステップ２０
１）、第５図（ａ）に示すＯＦＦ状態にあるとこのＸ位
置検出センサ（１１）がＯＮする方向、即ち左方向へ把
持グリップ（２０）を走査させ（ステップ２０２）、こ
れがＯＮ状態になると逆方向（右方向）へ把持グリップ
（２０）を戻して再びＯＦＦになった時のＸ座標値を読
み取り（ステップ２ｏ３）、樹脂ケース（４０）の把持
穴（４１）の位置を検出し、一連の検出動作を終了する
（ステップ２ｏ４）。

また、ステップ２０１において左側のＸ位置検出センサ
（１１）が第５図（ｂ）　　に示すＯＮ状態にあると右
側のＸ位置検出センサ（１２）がＯＦＦ状態にあるか否
かを判断しくステップ２ｏ５）、第５図（Ｃ）に示すＯ
ＦＦ状態にあると、右側のＸ位置検出センサ（１２）が
ＯＮする方向、即ち右方向へ把持グリップ（２ｏ）を走
査させ（ステップ２０６）、これがＯＮ状態になると逆
方向（左方向）へ把持グリップ（２ｏ）を戻して再びＯ
ＦＦになった時のＸ座標値を読み取り（ステップ２０７
）、樹脂ケース（４０）の把持穴（４１）の位置を検出
し、一連の検出動作を終了する。尚、ステップ２０５に
おいて右側のＸ位置検出センサ（１２）がＯＮ状態にあ
ると両方のセンサ（１１）、　　（１２）がＯＮ状態に
あってエラーが表示される。

以上説明した如く、本実施例のワーク位置検出装置（１
０）は、Ｘ位置検出センサ（ｎ）、　（ｔ２）、Ｚ位置
検出センサ（１３）及び距離検出センサ（１４）、　（
１５）がそれぞれの検出信号の有無に即してロボットの
コントローラを介して把持グリップ（２０）を走査させ
ながら樹脂ケース（４０）の三次元位置を検出すること
ができる。また、本実施例のワーク位置検出装置（１０
）は、各検出センサ（１１）〜（１５）がいずれも固定
されているため、センサ自体の走査用スペースが不要で
あって、極めてコンパクトなものである。

尚、上記実施例のワーク位置検出装置（１０）をロボッ
トハンドに取り付けると第１０図に示すようになる。こ
のロボットは、ワーク位置検出装置（１０）がハンド（
５０）に取り付けられ、パレット（６０）上にボトルが
収納された樹脂ケース（４０）をパレタイズする状態を
示したものである。（７０）はフランジである。

また、第１１図は本発明のワーク位置検出装置の他の実
施例を示すもので、本実施例のワーク位置検出装置（］
０）は、Ｘ位置検出センサ（１１）、　（１２）の他に
、更に２対のＸ位置検出センサ（１６）、　（１７）及
び（１８）、　　（１９）を設けた以外は全て上記実施
例と同様に構成されている。このようにＸ位置検出セン
サ（１６）、　　（ｚｙ）及び（１８）、　（１！＋）
を追加することによって樹脂ケース（４０）の把持穴（
４１）の大きさが異なる場合、あるいは把持穴（４１）
の数が複数ある場合に対処することができる。

尚、本発明は、樹脂ケース（４０）のみならず金属ケー
スの他種々のワークについて適用することができ、また
、ワークのパレタイズ用ロボットの他マテハン機器全体
に適用することができ、上記各実施例に何ら制限される
ものではない。

（発明の効果） 以上本発明によれば、コンパクトな機構でワークの位置
を三次元位置として検出することができるワーク位置検
出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワーク位置検出装置の一実施例を示す
斜視図、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図の正
面図、第４図はワークを示す斜視図、第５図（ａ）　、
　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（ｄ）はそれぞれ第１図に
示すワーク位置検出装置の第１位置検出センサによって
ワークの前後方向の位置決め過程を示す説明図、第６図
（ａ）　、　（ｂ）はそれぞれ第１図に示すワーク位置
検出装置の第２装置検出センサによりてワークの上下方
向の位置決め過程を示す説明図、第７図は第１図に示す
ワーク位置検出装置の距離センサによってワークまでの
距離を検出する過程を示す説明図、第８図及び第９図は
それぞれ第１図に示すワーク位置検出装置によってワー
クの三次元位置を検出する過程を示すフローチャート、
第１０図は第１図に示すワーク位置検出装置を適用した
ロボットのハンドでワークを把持した状態の一部を破断
して示す側面図、第１１図は本発明のワーク位置検出装
置の他の実施例を示す正面図、第１２図は従来のワーク
位置検出装置を示す斜視図である。 各図中、（１０）はワーク位置検出装置、（１１）。 （１２）、　　（１６）〜（１９）はＸ位置検出センサ
（第１位置検出センサ）、（１３）はＺ位置検出センサ
（第２位置検出センサ）　、　（１４）、　　（１５）
は距離検出センサ、（２０）は把持グリップである。 尚、 各図中、 同一符号は同一または相当部分を 特開平３ ２８１１８７　（５） 第 ５ 図 １ ＦＦ Ｎ ＦＦ ＦＦ １ 第 図 １ 第 図 第 図 第 １１ 図 特開平３−２８１１８７　（８） 第 ２ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ワークをハンドリングする装置に配設され、該ワークの
   位置を三次元の位置として検出するワーク位置検出装置
   であって、上記ワークの前後方向の位置を検出する第１
   位置検出センサと、上記ワークの上下方向の位置を検出
   する第２位置検出センサと、上記ハンドリング装置とワ
   ークとの距離を検出する距離検出センサとを備え、上記
   各検出センサのワークの検出の有無に即して上記ハンド
   リング装置を駆動制御してハンドリング位置を検出する
   ことを特徴とするワーク位置検出装置。