JPH08336787A - ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トレイ内のワークの位置または向きを把握す
るための画像認識が確実に行なえるトレイを使用したワ
ーク供給装置を提供する。 【構成】 トレイＴに載置されているワークＷを供給す
るワーク供給装置においてトレイＴのワーク載置面Ｔａ
には面発光の光源２が設けられており、トレイＴの複数
個を多段に収納しかつ各々別々に引き出し可能な昇降式
トレイマガジン４が設けられており、トレイＴが引き出
されるステージ上にはトレイＴの１つを引き出す引き出
し装置Ｂが設けられており、ステージ上にはワークＷの
位置または向きを把握するためワークＷを撮像する撮像
手段（ＣＣＤカメラ２２）がロボット２３によりＸＹ方
向に任意の位置に移動可能に設けられており、撮像手段
２２によって得られた画像データに基づいてワークＷを
チャックするチャックユニットＤが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トレイに載置されてい
るワークを組立ラインへ供給するワーク供給装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ワーク供給装置において、ト
レイに載置してあるワークを画像認識して位置または向
きを把握する場合、ワークを照明しながら画像認識が行
なわれる。ワークを照明する方法としては、例えば、Ｘ
Ｙロボットに備え付けられたＣＣＤカメラ側から蛍光灯
リングライトやハロゲンランプ光源の光ファイバ等によ
ってワークの上面へ落射照明が行なわれたり、あるい
は、トレイの下側に配設された光源によってワーク下面
からの透過照明が行なわれたりする構成が採用されてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のワーク供給装置
は、トレイ自体に光源を有するものでなかった。したが
って、ワーク供給装置のトレイにワークを載置して供給
する際、上述のようにトレイの外部から照明を行なって
やる必要があり、これには以下のような問題点を有して
いた。

【０００４】すなわち、ＣＣＤカメラ側であるワークの
上面側から落射照明を行なう場合においては、ＣＣＤカ
メラ側に光源を持たせるので比較的容易に光源の設置が
可能であるが、画像認識のための画像データがワークの
色や材質または表面状態等に影響されてしまい、そのた
め２値化のためのレベル調整が困難であることが挙げら
れる。

【０００５】そして、ワークの下面側から透過照明を行
なう場合においては、ワークの色や材質または表面状態
等の影響を受け難い利点があるが、トレイのワーク載置
面に乳白板等の光透過性のものを使用する必要があり、
トレイの材質に制約が生じてしまう。また、大型のトレ
イを使用する場合にワーク載置面全面を均一に照明する
ことが困難であり、さらには、多段に重ねたトレイを１
つずつ引き出す引き出し装置を設ける場合に、引き出し
装置の存在が影響して照明むらを生じ易い等の問題があ
った。

【０００６】そこで本発明の目的は、トレイに載置され
ているワークの位置または向きを画像認識により把握す
るのに使用するバックライトを有するトレイを簡単に安
価に構成し、そのトレイを用いたワーク供給装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、トレイに載置されているワークを供給
するワーク供給装置において、トレイのワーク載置面に
は面発光の光源が設けられており、トレイの複数個を多
段に収納しかつ各々別々に引き出し可能な昇降式トレイ
マガジンが設けられており、トレイが引き出されるステ
ージ上にはトレイの１つを引き出す引き出し装置が設け
られており、ステージ上にはワークの位置または向きを
把握するためワークを撮像する撮像手段がロボットによ
りＸＹ方向に任意の位置に移動可能に設けられており、
撮像手段によって得られた画像データに基づいてワーク
をチャックするチャックユニットが設けられている。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示した好適
な実施例にそって説明する。図１および図２に示すよう
に、本発明のワーク供給装置は、トレイＴの下皿１の底
面内側部１ａに面発光の光源２が発光面を上方に向けて
敷きつめてある。本実施例においては、面発光の光源２
としてはシート状のＥＬ発光体２を採用しており、さら
にＥＬ発光体２の上面には仕切り壁３ａを有する仕切り
枠３が設けてある。仕切り枠３は、本実施例においては
ＥＬ発光体２を保護する目的で底面３ｂを有するものを
採用してあり、したがって、少なくとも底面３ｂは透光
性材料で構成してある。また、面発光の光源であるＥＬ
発光体２には、ステンレスまたはリン青銅等の金属弾性
材料で形成した給電端子２ａが設けられていて、トレイ
Ｔの外方に設けられている電源（図示せず）から給電を
受けることによって発光するように構成されている。

【０００９】なお、本発明のワーク供給装置を構成する
トレイＴの下皿１は特別な仕様で製作されたものでなく
市販のもので構わない。また、面発光の光源２の発光面
に何等かの保護手段が施されている場合は、ワーク載置
面Ｔａに設ける仕切り枠３は底面３ｂを有するものでな
くても構わない。

【００１０】次に、本発明のトレイＴが使用されている
ワーク供給ユニットＡが備え付けてあるワーク供給装置
について説明する。ワーク供給ユニットＡについて説明
する。図３に示すように、トレイマガジン４にはトレイ
Ｔが多段にかつ各々別々に引き出し可能に収納されてい
る。トレイマガジン４は、トレイマガジン４の枠体４ａ
に取り付けられている直動ナット（図示せず）が垂直方
向に設けられている直動ガイド軸５に軸支されており、
また、トレイマガジン４上部に設置されているモータ６
からカップリング７を介して連結されているボールねじ
８がトレイマガジン４の枠体４ａに取り付けられている
ボールねじナット（図示せず）と螺合している。したが
って、モータ６を回転させることによって以下で説明す
る引き出し装置Ｂと対向する位置に各トレイＴを垂直移
動させることが可能である。

【００１１】自動組立機本体のベース９上のステージに
は、トレイマガジン４に収納されているトレイＴを１つ
ずつステージ上に引き出すための引き出し装置Ｂが設け
られている。引き出し装置Ｂは、図４に示すように、ベ
ース９上に設けられた直動ガイド軸１０に軸支されて摺
動可能な直動ナット１１上にコ字状の取付部材１２が設
けてあり、取付部材１２の上にはブラケット１３を介し
てチャック１４が取り付けられている。チャック１４は
先端部にトレイＴの前縁部を把持するチャック爪１５を
有している。コ字状の取付部材１２の側面にはモータ１
８が取り付けてあり、このモータのピニオン１７が直動
ガイド軸１０に平行に設けられているラック１６に噛合
している。引き出し装置Ｂの両側には、トレイＴの左右
両サイドを図４左右方向に移動自在にガイドし保持する
レール１９がレール取付ブラケット２０を介して設けら
れている。

【００１２】引き出し装置Ｂによりステージ上に引き出
された状態にあるトレイＴのＥＬ発光体２の給電端子２
ａの上方にはプローブ２１が設けてある。プローブ２１
は図示しない電源にケーブル２１ａを介して接続してあ
り、ＥＬ発光体２の給電端子２ａに接離させるために、
図示しないシリンダによって昇降可能に設けてある。

【００１３】その他、ステージの上方には、トレイＴ上
のワークＷを画像認識する画像認識ユニットＣのＣＣＤ
カメラ２２がＸＹロボット２３によってＸＹ方向に任意
の位置に移動可能に設けられており、トレイＴ上のワー
クＷをチャックするチャックユニットＤのチャック２４
がスカラーロボット２５によって任意の平面位置および
垂直方向に移動可能に設けられている。

【００１４】次に本実施例の動作について説明する。ト
レイＴの仕切り枠３の各仕切り壁３ａ内のそれぞれにワ
ークを無作為に入れてあるトレイＴがトレイマガジン４
にセットされている。トレイマガジン４の上方のモータ
６が回転してトレイマガジン４が垂直方向に移動し、ト
レイＴが引き出し装置Ｂと対向する位置に持ってこられ
る。引き出し装置Ｂのモータ１８が回転することによっ
てラック１６に噛合するピニオン１７が回転してチャッ
ク１４が前進し、チャック爪１５がトレイマガジン４内
のトレイＴの前縁部を把持する。モータ１８が逆回転し
てチャック１４が後退すると、図４に示すようにトレイ
Ｔはレール１９にガイドされ保持されてステージ上に引
き出される。そこで下皿１の外方に設けられている電源
に接続されているプローブ２１が降下してステージ上の
トレイＴのＥＬ発光体２の給電端子２ａに接触する。そ
のためＥＬ発光体２が発光し、ワーク供給準備完了状態
になる。

【００１５】この状態でＣＣＤカメラ２２がＸＹロボッ
ト２３によってＸＹ方向に移動し、トレイＴ上のワーク
Ｗを画像認識する。画像認識により得られたデータに基
づいて、チャック２４がスカラーロボット２５によって
平面方向および垂直方向に移動してワークＷを適確にチ
ャックする。チャックされたワークＷは目的の場所に運
ばれる。

【００１６】１つのトレイＴのワークＷの全てが組立装
入されると、プローブ２１が上昇させられ、引き出し装
置Ｂは空のトレイＴをトレイマガジン４の元の場所に戻
す。チャック爪１５が空のトレイＴを開放して干渉しな
い位置まで引いた状態で、トレイマガジン４の上方のモ
ータ６が回転してトレイマガジン４が垂直方向に移動
し、ワークＷが入っている次のトレイＴが引き出し装置
Ｂと対向する位置に持ってこられる。以降、同様に組立
作業が行なわれる。

【００１７】本実施例によれば、ＣＣＤカメラ２２がト
レイＴ上のワークＷを画像認識する際の照明は、ＥＬ発
光体２を用いて行なわれる透過照明であるので、トレイ
Ｔ全面を均一に照明でき、したがって、良好な条件で確
実に画像認識を行なうことが可能となる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の構成によれば、ＣＣＤカメラが
トレイ上のワークを画像認識する際の照明を面発光の光
源を用いて行なっているため、大型のものであってもト
レイ全面を均一に照明でき、良好な条件でワークの位置
または向きを把握するための画像認識を確実に行なうこ
とが可能となる。さらには、トレイを引き出す装置側に
光源を設ける必要がなく省スペース化を図ることが可能
であり、トレイ自体に光源を持たせていないので市販の
トレイ（下皿）を使用可能であるという効果がある。

【００１９】そして、上記ワーク供給トレイにワークの
複数個を個々に仕切るための仕切り壁を有する仕切り枠
を設けることによって能率良く画像認識を行なうことが
可能となり、仕切り壁とともに底面を有していて、少な
くとも底面は透明な材料で構成してある仕切り枠を採用
すれば面発光の光源を保護する効果も得られることにな
り、また、トレイ外方に設けられている電源から給電さ
れる給電端子を面発光の光源に設けているため、トレイ
一つ一つに電源を設けておくことなく給電手段の共用化
を図れ、もちろん節電にもつながることになる。

【００２０】面発光の光源としてＥＬ発光体を用いれば
小型、特には薄型にトレイを構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワーク供給装置に使用するトレイの一
実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示すトレイの分解斜視図である。

【図３】本発明のワーク供給装置の一実施例を説明する
図である。

【図４】トレイを断面で示した図３の一部拡大図であ
る。

【符号の説明】

２ 面発光の光源（ＥＬ発光体） ４ トレイマガジン ２２ 撮像手段（ＣＣＤカメラ） ２３ ロボット Ｂ 引き出し装置 Ｄ チャックユニット Ｔ トレイ Ｔａ ワーク載置面 Ｗ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トレイに載置されているワークを供給す
   るワーク供給装置であって、 上記トレイのワーク載置面には面発光の光源が設けられ
   ており、 上記トレイの複数個を多段に収納しかつ各々別々に引き
   出し可能な昇降式トレイマガジンが設けられており、 上記トレイが引き出されるステージ上には上記トレイの
   １つを引き出す引き出し装置が設けられており、 上記ステージ上には上記ワークの位置または向きを把握
   するため上記ワークを撮像する撮像手段がロボットによ
   りＸＹ方向に任意の位置に移動可能に設けられており、 上記撮像手段によって得られた画像データに基づいて上
   記ワークをチャックするチャックユニットが設けられて
   いることを特徴とするワーク供給装置。