JPH06102186A

JPH06102186A - 部品供給装置

Info

Publication number: JPH06102186A
Application number: JP24838892A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sawara; 良夫佐原; Koichi Harada; 浩一原田; Kimitoshi Sato; 公俊佐藤
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】半透明部品の識別を行なえる部品供給装置を
提供する。【構成】部品搬送トラック３の一部を透光性のある板
４で構成し、透光性のある板４の斜め上方に上方光源５
を配置するとともに透光性のある板４の上方に黒色部材
１０を配置し、半透明部品３０で反射あるいは散乱され
た光５ｂを検出できる位置に画像検出部９を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は部品供給装置に関し、
さらに詳細にいえば部品搬送路によって搬送し部品搬送
路の所定位置において画像検出手段により部品を認識す
る部品供給装置において、透明あるいは半透明な部品を
扱うのに好適な部品供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からボウルフィーダを主要部とする
部品供給装置においては、メカ的な部品整列機構を設け
て部品を整列させる代わりに、部品の貯蔵を行なうボウ
ルのまわりに設けられた部品搬送トラックの所定領域の
画像をＣＣＤカメラなどからなる画像検出装置により検
出し、検出した画像に基づいて部品の種別、位置等を識
別し、識別結果に基づいて産業用ロボット等を動作させ
ることにより所望の部品を所望の位置に供給するように
した構成のものが提案されている。但し、重なり合った
部品等を再びボウルに戻すことができるように部品搬送
トラックを構成している（特開昭６０−１１８４７９号
公報参照）。

【０００３】このような構成を採用すれば、画像検出装
置により部品搬送トラック上の画像を取り込むのである
から、部品の種別を正確に識別でき、所望の部品を産業
用ロボットにより取り出すことができるとともに、部品
毎のツーリングが不要になり、多種類の部品に簡単に対
処できる。また、本願発明者らは部品搬送トラックの所
定位置に開口を形成して、開口に透光性のある板を設
け、透光性のある板の上方および下方にそれぞれ照明装
置を配置してあるとともに、下方の照明装置に起因する
反射光、上方の照明装置に起因する透過光を取り込むこ
とができる所定位置にＣＣＤカメラなどからなる画像検
出装置を配置した構成の部品供給装置を考えた（特開平
４−１４１３２５号）。

【０００４】この構成の部品供給装置であれば、上方の
照明装置のみを点灯させて画像検出装置によりシルエッ
ト像を取り込んで２値化処理を施すことにより、部品の
材質、色、表面状態の影響を完全に排除した画像を得る
ことができ、逆に、下方の照明装置のみを点灯させて画
像検出装置により反射像を取り込んで２値化処理を施す
ことにより、シルエット像のみでは正確な識別を達成で
きない部品について主として部品の表面状態を示す画像
を得ることができる。したがって、シルエット像のみに
基づいて、またはシルエット像と反射像とに基づいて部
品の高精度の識別を達成できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように本願発明者らが提案した部品供給装置においては
シルエット像を基本として部品を認識しているので、透
明部品、半透明部品（乳白色部品を含む）では鮮明なシ
ルエット像が取り込めず、透明部品、半透明部品は上記
部品供給装置では取り扱うことができないという問題が
あった。

【０００６】透明樹脂や乳白色樹脂により形成された部
品は数多く存在し、そのような部品を部品供給装置が取
り扱うことができないことは部品供給装置が適用される
システムの適用範囲を狭めることになり問題であった。

【０００７】

【発明の目的】この発明は上記の問題点に鑑みてなされ
たものであり、透明部品および半透明部品などの透光性
のある部品を扱うことのできる部品供給装置を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１の部品供給装置は、部品搬送路の一部を透光
性のある板で構成し、透光性のある板の斜め上方位置に
照明装置を配置し、透光性のある板上に透光性のある部
品が位置した時にその部品の散乱光および透光性のある
板に対して平行でない面に起因する反射光を検出できる
下方位置に画像検出装置を配置してある。

【０００９】上記目的を達成するための請求項２の部品
供給装置は、一部を透光性のある板で構成した部品搬送
路と、透光性のある板の上方に配置された表面反射鏡
と、透光性のある板の下方に配置された照明装置と、透
光性のある板と照明装置の間に配置されたハーフミラー
と、照明装置から発せられた光のうち、ハーフミラー、
透光性のある板および表面反射鏡を介した光を検出でき
る位置に配置された画像検出装置とを有する。

【００１０】なお、ハーフミラーは入射光の５０％を透
過し、残りの５０％を反射するような構成に限らず、所
定の比率で透過率と反射率が設定されている構成でも良
い。

【００１１】

【作用】請求項１の部品供給装置であれば、上記のよう
に構成しているので透光性のある板上の透光性のある部
品（以下、透光性部品と称する）がない領域と、透光性
部品がある領域とは明確に区別することができる。すな
わち、画像検出装置は透光性のある板上に透光性部品が
位置した時にその部品の散乱光および透光性のある板に
対して平行でない面に起因する反射光を検出できる下方
位置に配置されているのであるから、透光性のある板上
に透光性部品がない領域において透光性のある板を透過
した光はほとんど入射しないようにすることができ、透
光性部品がある領域は明部に、ない領域は暗部になり、
両領域の光量差を利用して所定の閾値で２値化すること
により、透光性部品を識別することができる。

【００１２】請求項２の部品供給装置によれば、透光性
のある板上の透光性部品がある領域においては、下方に
配置された照明装置から発せられた光はハーフミラーを
介して透光性のある板を透過して透光性部品を透過した
後、表面反射鏡によって反射され、再び透光性部品を透
過し、透光性のある板を透過した後、ハーフミラーを介
して画像検出装置に入射する。この場合、透光性部品に
おいて２回透過することになるので、表面反射率および
内部光散乱の低い透光性部品であっても周囲の部品のな
い領域に比べると画像検出装置に入射する光量は減少す
る。したがって、両領域の光量差を利用して所定の閾値
で２値化することにより、透光性部品を識別することが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例を示す添付図面によって詳細に
説明する。図１はこの発明の部品供給装置の一実施例を
示す透視斜視図、図２は概略縦断面図である。この部品
供給装置は非透光性材料からなるケーシング１の内部に
ボウルフィーダ２を収容しているとともに、ボウルフィ
ーダ２のボウル２ａを包囲する状態で配置された部品搬
送トラック３の所定位置に形成した開口を覆う透光性の
ある板４を設けている。また、透光性のある板４の斜め
上方には上方光源５が配置してあるとともに透光性のあ
る板４の下方には下方光源６が配置してある。この下方
光源６は部品識別時には常時消灯されている。また、透
光性のある板４と下方光源６との間にハーフミラー７を
配置してあるとともに、ハーフミラー７および反射ミラ
ー８を介して透光性のある板４を含む領域の画像を検出
する、ＣＣＤカメラ等からなる画像検出部９が配置して
ある。透光性のある板４上に部品がない場合には上方光
源５からの斜め照射光は直接、画像検出部９のＣＣＤカ
メラには入射しない位置に反射ミラー８および画像検出
部９の位置が設定されている。

【００１４】また、上記ケーシング１は透光性のある板
４の直上に開口１ａを有しているとともに、開口１ａを
閉鎖する位置と開放する位置との間で往復動可能な扉部
材１ｂを有しており、扉部材１ｂの透光性のある板４側
の面に背景となる黒色部材１０が貼付されている。な
お、符号１１は制御部であり、画像検出部９により得ら
れる画像に基づく部品識別処理、部品識別結果に基づく
産業用ロボット制御信号の生成、光源５，６、扉部材１
ｂの動作を制御する画像検出用制御信号の生成等を行な
う。また、この部品供給装置に対して所定の相対位置を
保持した状態で半透明部品３０の取り出しを行なうため
の産業用ロボット１２が配置されている。図３は照明光
源５からの光によって半透明部品３０を認識する場合の
原理を説明するための部品供給装置の要部断面図であ
る。

【００１５】透光性のある板４上に半透明部品３０があ
る場合は、上方光源５からの斜め入射光５ａは半透明部
品３０の表面あるいは内部において反射あるいは散乱さ
れることにより半透明部品３０に対応した光５ｂがハー
フミラー７の方に射出されることになる。さらに、上方
光源５からの斜め入射光５ａは透光性のある板４上に半
透明部品３０がない場合は透光性のある板４を透過して
画像検出部９にはほとんど入射しないように構成されて
いるので、上記ハーフミラー７で反射された半透明部品
３０に対応した光５ｂを画像検出部９が取り込み、半透
明部品３０に対応した明部を背景の暗部と区別すること
により、半透明部品３０を識別することができる。この
場合、透光性のある板４の上方に黒色部材１０を設ける
ことにより、暗い背景に半透明部品３０に対応する明部
を浮かび上がらせることができ、より一層、Ｓ／Ｎ比が
良い状態で検出することができる。

【００１６】なお、この部品識別装置に適用できる部品
としては斜めから入射された光が部品の表面または内部
で反射あるいは散乱し、少なくとも一部の光が画像検出
部９に向かって出射する半透明部品あるいは透明部品な
ら適用することができる。例えば、図４（Ａ）に示すよ
うにすりガラス状に表面加工した部品４０、図４（Ｂ）
に示すような乳白色樹脂で形成された瓶のキャップ４
１、図４（Ｃ）に示すような透明樹脂の円柱４２、図４
（Ｄ）に示すように切断面４３が光を反射あるいは散乱
する状態（ザラザラあるいは乳白色など）となっている
透明な板ガラス４４がある。すりガラスおよび乳白色の
部品４０，４１のような半透明部品は主として散乱光に
より部品を識別でき、図４（Ｃ），（Ｄ）に示すような
透明部品４２，４４は局部的に反射される領域あるいは
散乱される領域を検出することにより部品を識別でき
る。図５は図４（Ｃ）の透明樹脂の円柱４２の内部にお
ける斜め入射光５ａによる反射を概略的に示した図であ
り、内部の空洞に伴う光の反射を画像検出部９に光を導
くことにより、部品を識別することが可能である。ま
た、図６は図４（Ｄ）に示すような透明板ガラス４４を
画像検出部９に取り込んだ画像を示す図であり、光を反
射あるいは散乱する切断面４３が枠状に検出でき、この
枠状画像４５を認識することにより部品の識別が可能に
なる。

【００１７】次にこの実施例の部品供給装置の全般的な
作用について説明する。ケーシング１に設けられた扉部
材１ｂを開いてボウルフィーダ２のボウル２ａに部品を
供給し、制御部１１からボウルフィーダ２に対して部品
搬送を行なうべきことを指示する制御信号を供給すれ
ば、ボウル２ａ内の半透明部品３０を部品搬送トラック
３に送り出し、部品搬送トラック３を所定方向に移動さ
せながら部品同士の分離を行なわせることができる。ボ
ウルフィーダ２を所定時間動作させれば半透明部品３０
が透光性のある板４の上に到達するので、ボウルフィー
ダ２の停止時間と同期した所定タイミングで画像検出部
９に対して画像を取り込むべきことを指示する制御信号
を供給し、画像検出部９により半透明部品３０の反射光
あるいは散乱光によって対応する半透明部品３０の像を
検出できる。この場合上方光源５は常時点灯している。

【００１８】そして制御部７による特徴値抽出による識
別の結果、十分な精度の識別が達成できていれば、制御
部７は扉部材１ｂを開くべきことを指示する制御信号を
出力するとともに、半透明部品３０の取り出しを行なう
べきことを指示する制御信号（動作指令信号をも含む）
を出力するので、産業用ロボット８による半透明部品３
０の取り出しを行なわせることができる。なお、一連の
動作において下方光源６は半透明部品３０の識別には不
要であるが、産業用ロボット１２との座標合わせなどに
必要なので設けている。

【００１９】図７は透光性のある板４の斜め上方に配置
される上方光源５の配置例を示した図であり、部品搬送
トラック３の部品が流れる方向（図中矢印で示す）と直
交するように蛍光灯を配置する配置例１、部品搬送トラ
ック３の部品が流れる方向と同じ方向で部品搬送トラッ
ク３の横側に蛍光灯を配置する配置例２などが採用でき
る。このように、上方光源５の配置場所は特に限定され
ず、透光性のある板４の全域を斜めから照射できれば良
い。この場合、透光性のある板４の照度の均一性はさほ
ど必要とならない。また、上方光源５の種類も蛍光灯、
電球を複数個配列したものなど各種の光源が使用でき
る。

【００２０】この実施例においては上記構成に限らす種
々の設計変更を施すことが可能である。例えば、前記実
施例においてはハーフミラー７を設けてハーフミラー７
で反射した半透明部品３０からの光を画像検出部９に導
く構成を採用したが、ハーフミラー７を設けず、透光性
のある板４の真下に画像検出部９を配置して半透明部品
３０からの光を入射させるように構成しても良い。

【００２１】また、外光を遮光するケーシング１も画像
検出部９において半透明部品３０の明部と背景の暗部に
おいて十分な閾値を得ることができるような外光が少な
い使用環境ならば省くことができる。以上の説明から明
らかなように、この部品供給装置によれば、透光性部品
であっても斜めから光を照射し、斜め照射光が透光性部
品にあたって生じる反射光および散乱光の少なくとも一
部を画像検出部に導く構成をとることにより、黒い背景
に明るい部品像を得ることができ、透光性部品を識別す
ることができる。

【００２２】

【実施例２】図８はこの発明の部品供給装置の他の実施
例を示す概略縦断面図であり、この実施例が前記実施例
と異なる点は、透光性のある板４の斜め上方から光を照
射する上方光源５を除去した点と、往復動可能な扉部材
１ｂに取り付けられた黒色部材１０に代えて表面反射鏡
２４を取り付けた点と、ハーフミラー７の下方に設けら
れ、ハーフミラー７を透過して透光性のある板４を下側
から照射する下方光源６を必須とした点のみである。

【００２３】図９はこの実施例の部品供給装置の要部を
示す断面図である。透光性のある板４の半透明部品３０
がない領域においては下方光源６から照射された光はハ
ーフミラー７、透光性のある板４を透過して表面反射鏡
２４に照射され、表面反射鏡２４で反射した光は再び透
光性のある板４を透過して、ハーフミラー７で反射して
画像検出部９に導かれる。これに対して、半透明部品３
０がある領域は図９に示すように半透明部品３０による
反射あるいは散乱による光量の減少が往路と復路の２度
生じることになり、半透明部品３０がない領域に比べて
部品を識別できる程度にまで光量が落ちることになる。
したがって、画像検出部９の閾値を半透明部品３０のあ
る領域とない領域の光量の間の所定値に設定することに
より、半透明部品３０を識別することができる。表面反
射鏡２４の反射率は半透明部品３０は鏡面でなくとも所
定の反射率が得られば良く、取り扱う半透明あるいは透
明部品に応じて識別しやすい反射率に設定する。

【００２４】なお、この実施例では半透明部品３０のあ
る領域においては暗部となり、半透明部品３０のない領
域においては明部となるので前記第１実施例とは部品識
別の明暗が反転した形となっている。また、半透明部品
に限らず上方あるいは下方からの光によって反射および
散乱が起こる面を有する透明部品ならば、同様に識別で
きる。

【００２５】この実施例においては上記構成に限らす種
々の設計変更を施すことが可能である。例えば、前記実
施例においてはハーフミラー７の下方に下方光源６を設
け、ハーフミラー７で反射した光を画像検出部９に導く
構成を採用したが、ハーフミラー７の下方に画像検出部
９を配置するとともに下方光源６をハーフミラー７の横
方に配置して、半透明部品３０に対応した光をハーフミ
ラー７を透過して画像検出部９に導く構成を採用しても
良い。また、下方光源６の種類もある程度の照明の均一
性を保持できるならば、特に限定されない。

【００２６】以上説明したようにこの実施例によれば、
透光性部品の２回の光透過による光量減少を利用するこ
とにより、従来識別することが難しかった透光性部品を
簡単な構成で識別することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明は簡単な
構成で透光性部品を扱うことができ、部品供給装置の適
用部品を拡大できるという特有の効果を奏する。請求項
２の発明も簡単な構成で透光性部品を扱うことができ、
部品供給装置の適用部品を拡大できるという特有の効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の部品供給装置の一実施例を示す透視
斜視図である。

【図２】この発明の部品供給装置の一実施例の概略縦断
面図である。

【図３】この発明の部品供給装置の一実施例の要部の断
面図である。

【図４】この発明の部品供給装置の一実施例に適用でき
る部品を説明するための図である。

【図５】この発明の部品供給装置の一実施例に適用でき
る透明な円柱部品を示す図である。

【図６】この発明の部品供給装置の一実施例に適用でき
る透明板ガラスの取り込み画像を示す図である。

【図７】この発明の部品供給装置の一実施例における上
方光源の配置例を示す図である。

【図８】この発明の部品供給装置の他の実施例の概略縦
断面図である。

【図９】この発明の部品供給装置の他の実施例の要部の
断面図である。

【符号の説明】

３部品搬送トラック４透光性のある板５上方光源６下方光源７ハーフミラー９画像検出部２４表面反射鏡３０半透明
部品

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】部品搬送路（３）の一部を透光性のある
板（４）で構成し、透光性のある板（４）の斜め上方位
置に照明装置（５）を配置し、透光性のある板（４）上
に透光性のある部品（３０）が位置した時にその部品の
散乱光および透光性のある板（４）に対して平行でない
面に起因する反射光を検出できる下方位置に画像検出装
置（９）を配置したことを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】一部を透光性のある板（４）で構成した
部品搬送路（３）と、透光性のある板（４）の上方に配
置された表面反射鏡（２４）と、透光性のある板（４）
の下方に配置された照明装置（６）と、透光性のある板
（４）と照明装置（６）の間に配置されたハーフミラー
（７）と、照明装置（６）から発せられた光のうち、ハ
ーフミラー（７）、透光性のある板（４）および表面反
射鏡（２４）を介した光を検出できる位置に配置された
画像検出装置（９）とを有することを特徴とする部品供
給装置。