JPS60149907A - 赤外線形状判別装置 - 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】 本発明はパーツ等の微小物体の形状判別装置に関し、特
に赤外線を用いて複雑な形状の微小物体を判別する赤外
線形状判別装置に関するものである。

従来、パーツ等の微小物体の形状な判別する装置は、同
一種類の微小物体な二姿努までに限定して抽出すること
はできるが、自動組立に便利な様に一姿勢にするには別
に微小物体を反転して正常姿勢にする精巧な装置を付設
しなければならず、設置場所や費用がかかる問題点があ
った。また何Ｓ類もの微小物体を各形状ごとに判別表示
する装置も種々あるがいずれも大型で高価格のものであ
り、一般的には両者とも人手による判別をせざるを得す
自動組型に大きな問題点となっていた。

本発明はこれらの問題点に鑑みなされたもので、赤外線
を用いて微小物体の特定姿勢を判別し、さらに多棟類の
形状の微小物体を判別する赤外線形状判別装置を提供１
゛ることを目的とする。

本発明の原理は第１図、第２図により詳細に説明する。

第１図（イ）、（ロ）において、１１は投光部であり、
投光部１１には一個又は複数の赤外線発光ダイオード１
４が接続されている。この−個又は複数の発光ダイオー
ド１４はあらかじめ定められたり［定の位置関係のもと
に同一平面上に配設されており、これら発光ダイオード
１４と所定距離離隔して複数の受光ファイバー１７ａ〜
１７ｆが対置されている。これら受光ファイバー１７８
〜１７ｆの各一端面はあらかじめ定められた所定の位置
関係のもとに同一平面上に配設されており、その各他端
面は複数のフォトトランジスタ１８に夫々光学的に連結
されている。

発光ダイオード１４と受光ファイバー１７ａ〜１７ｆと
の間に被判別物８例えばパーツ等が所定の装置により介
在されるようになっており、これら被判別物８は例えば
第１図（ロ）に示す■〜■の形状の端子等である。複数
のフォトトランジスタ１８は受光部１７に接続されてお
り、受光部１７は中央演算装ｆＩＬ（ＣＰＵ）等からな
る判別回路２２に接続されている。この判別回路２２に
はパーツ８の端子■〜■に夫々対応する表示部２３例れ
はランプ等を備えている。

第２図（イ）に拝承するように投光部１１はパルス発振
回路１２と、このパルス発振回路１２により励起されろ
複数のＬ　Ｅ　Ｄ駆動回路１３と、これらＬＥＤ駆動回
路１３により夫々発光さｎる一個又は複数の赤外線発光
ダイオード１４、図中Ａ−Ｄとを備えている。受光部１
７は赤外線ダイオード１４に対向して設けられた受光フ
ァイバー１７ａ〜１７ｆと組となったフォトトランジス
タ１８と、これらフォトトランジスタ１８と夫々接続さ
れる複数のプリアンプ１９と、これらプリアンプ１９に
夫々接続される複数の検出回路２０と、これら検出回路
２０に夫々接続される複数の出力口路２１とを備えてい
る。

第２図（ロ）において、これら出力回路２１の出力Ａ−
Ｆは判別回路２２に接続され、ここで論理演算されるよ
うになっており、赤外線発光ダイオード１４の数と受光
用のフォトトランジスタ】８との対応は１：１でなくて
もよい。又、ＬＥＤ駆動回路１３は単ユニットのマルチ
チャンネルを使用することができる。更にプリアンプ１
９、検出回路２０、出力回路２１もマルチチャンネル単
ユニットを使用することもできる。

次に本発明の実施例について説明する。

第３図ないし第５図は本発明の第一実施例に係り、第３
図は本発明の装置をパーツフィーダに取付けた場合の平
面図、第４図は同側面図、第５図はパーツ判別部分の拡
大側面図である。

パーツフィーダ３１は宸動機３２の上にパーツボール３
３を載置しである。１に動機３２は内設する電磁震動器
３２ａによって７２００回／Ｈの震動をして上部のパー
ツボール３３を上下に微′Ｓ動させる。このパーツボー
ル３３は内周面に螺旋状のり−ド３４を形成してあり、
該リード３４は下方は幅広く、上方は幅狭くなるよう形
成すると共に、途中には数箇所バランス崩し用のトラッ
プ（図示しない）が形成しである。

しかして、リード３４の上端部は幅広にしたシュート部
３５に接し、該シュート部３５の末端には分離台３６な
装着しである。更に前記シュート部３５に近接して選別
９３７を形成している。

前記選別部３７におい工、リード側壁３４ａには所定位
置を定め通過する被判別物（パーツ）８の形状に適合さ
せて複数のファイバ一孔な穿孔して受光ファイバー１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ、１７ｅ、１７ｆを埋設しである。更にこの受光
ファイバー埋設部分に近接して被判別物（パーツ）８の
形状に適合させてエア孔３９を開設しである。

該エア孔３９外端部には電磁弁箱１５を介してエアパイ
プ１６が接続され、該エアパイプ１６末端はコンプレッ
サ（図示しない）に接続してあり、前記′ＦＪａ：ａｉ
弁箱１５に内装したエア路開閉電磁弁の電源コード１５
ａ、１５ａは所定の位置に設けられた判別回路２２に接
続しである。

前記受光ファイバー埋設部分の上部にはパ、−ツボール
３３の上端縁部から支持体４０を介して赤外線発光ダイ
オード１４を付設してあり、コードｌｌａ末端は所定の
位置に設けられたＬ　ＥＩ）　ｗＡ動回路１３に接続し
である。この赤外線発光ダイオード１４を内蔵した投光
面は前記各受光ファイバー１７ａ、１７ｂ、１７Ｃ。

１７ｄ、１７ｅ、１７ｆＫ対向すルヨう保持されており
、ＬＥＤ駆動回路１３は所定の位置に設けられたＣ−Ｍ
ＯＳ−ＩＣ等のパルス発振回路１２に接続されている。

よって前記パルス発振回路１２からの出力はＬＥＤ駆動
回路１３で電流増幅され、赤外線発光ダイオード１４を
駆動させて赤外線パルスを受光ファイバー１７ａ〜１７
ｆに向けて投光する。

前記受光シアイバ−１７ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ＆！所定位置に被判別物（パー
ツ）８の形状に適合させてリード側壁４ａに埋設してい
る。この受光ファイバー１７ａ〜１７ｆの配列は被判別
物（パーツ）８の形状に適合させるもので、パーツの姿
勢の正常時を例えば１７Ｈの受光ファイバーが遮光し、
１７ｂの受光ファイバーが受光した瞬間時において、１
７Ｃ，１７ｅの受光ファイバーは受光しており、１７　
ｄ　、　１７　ｆ　Ｏ）受光ファイバーは遮光さ才する
ような条件を設定しておく。

しかして前記受光ファイバー１７ａ、１７ｂ。

１７Ｃ，１７ｄ、１７ｅ、１７ｆの末端部は受光部１７
のフォトトランジスタ１８に連結してあり、各受光７′
アイパー１７ａ〜１７ｆに対する受光及び遮光による赤
外線ノくルス信号を電気パルスに変換する。該電気ノく
ルス信号はプリアンプ１９で増幅され、クランプ回路等
の検出回路２０に入力される。ここで入力・くルスは外
乱光による電圧変動と雑音を除去して直流出力に変換さ
れて出力回路２１を介して判別回路２２に入り、ここの
設定記憶に従って前記電磁弁を作ｆσυ制御する。すな
わち・（−ツの正常姿勢以外の時は電磁弁がエア路を開
いてエア孔９かも圧縮空気を噴出させてパーツを吹き飛
ばすのである。

上記構成により成る本発明によれば、・＜−ツボール３
３に被判別物（〕く−ツ）８を収容して震動機３２を震
動させろと、被判別物（）（−ツ〕８は上下３％　ｍｌ
によってリード３４を昇りはじめ、バランスを崩したも
のはり一ド３４から滑落し、バランスのよいもの、すな
わち要求した姿勢に近いものはリード３４を逐次昇り、
最後に二つの姿勢まで選別されて受光ファイノ＜−１７
ａ〜１７ｆ上を通過しようとする。ここで正常姿勢のも
のは、ここを通過してシュート部３５を経て分離台３６
に達して、ロボット（図示しない）によって組立物体上
に搬送される。そしてこの正常姿勢以外の姿勢のパーツ
が通過しようとするときは判別回路２２の判断で、電磁
弁箱１６内の電磁弁が働きエア孔３９に通じるエア路を
開いてエア孔３９から圧縮空気が噴出してノ＜−ツ８を
リード３４より下に吹き飛はすので、所定の正常姿勢に
あるパーツ８だけが分離台３６に進むことができる効果
がある。

この場合、バランス選別において正常姿勢のものばかり
が揃って通過することもあり、シュート部３５に行列し
すぎると分離台３６上に二個も乗ることがある。これを
防ぐためには、受光ファイバー１７ａ〜１７ｆ上を一定
の時間に一定の数の正常姿勢のパーツが通過したときに
は、次に正常姿勢のものが通過しようとしてもエア孔３
９が開くように判別回路２２を設定することかできるの
は勿論である。

第６図は本発明の第２実施例を示すもので。

多種類の形状の異なる微小物体を判別する装置のブロッ
ク図である。投光部１１と受光部１７は第１実施例とほ
ぼ同様の構成であり、投光′部１１ではパルス発振回路
１２からの出力を各ＬＥＤ駆動回路ＬＥＤ、〜ＬＥＤ６
へ搬送する。この各ＬＥＤ駆動回゛路は人力を増幅し、
赤外線発光ダイオードＤ１〜Ｄ６から受光部１７の対応
する受光ファイバー１７ａ〜１７ｆに向けて赤外線パル
スを投光する。

前記受光ファイバー１７ａ〜１７ｆの配列は多種類の微
小物体の形状に適合させるので、例えばＡグループの微
小物体の形状を１７８の受光ファイ・パーが受光し、１
７ｂの受光ファイバーが遮光した瞬間時に１７ｃ、１７
ｄの受光ファイバーは遮光し又おり、１７ｅ、１７ｆの
受光ファイバーは受光されるような条件を設定しておく
。同様にＢ　、Ｃ、Ｄグループの微小物体の形状もそれ
ぞれ異なる配列条件に設定しておく。

しかして受光部１７では、前記受光ファイバー１７ａ〜
１７ｆの末端部は赤外線パルスを光電変換するフォトト
ランジスタＴｒＩ〜Ｉｌｌ　ｒ６に連結され１いるので
、前記各受光ファイバーの受光及び遮光により発生した
赤外線パルス信号は。

フ＋）　７　ｙ　フＡＭＰ、〜ＡＭＰ６を介して検出回
路ＫＰ１〜ＫＰ、に入力される。ここで赤外線パルスは
直流出力に変換されて出力回路ｏｕＴ、〜ＯＵＴ’６を
介して判別回路２２に入力する。ここで判別回路２２は
個々の出力回路からの入力を各配列条件の設定記憶に従
って判別し、該当する形状のグループの表示ランプ２３
、Ａ−Ｄのうちいずれか一方を点灯させるのである。な
お、本発明の形状判別装置において、投光部１１がら受
光部１７に同期信号を送り、前記投光部１１と前記受光
部１７の同期をとることは勿論のことである。

上記構成による本発明によれは、形状の異なる微小物体
は適宜間隔で受光ファイバー１７ａ〜１７ｆ上を通過し
ようとする。ここで微小物体はそれぞれの該当する形状
のグループに判別され、ロボット等（図示しない）によ
って形状判別装置上からそれぞれのグループごとに搬送
選別さｎる。

また、上記した第２実施例に第１実施例の前記エア孔及
び受入口とを被判別物の形状に適合させて搬送路上に別
々に開設置−れば、それぞれのグループに分類可能とな
るばかりでなく、どのグループにも該当しない被判別物
（不良品）に対して電磁弁が対応するエア路を開いてエ
ア孔から圧縮空気を噴出させて不良品を吹き飛ばすこと
も可能となる。

本発明は被判別物に埃、油汚れが付漸していても、赤外
巌を用い疋いるために形状の判別には影響を受けにくい
。ま１こ本発明は赤外線を受光ファイバーを通してノく
ルス状に用いているため、高感度でしかも外乱光による
誤動作、誤判定がほとんどなく、かつ被判別物体の形状
に合わせて受光ファイバーの設定位置を変えればどのよ
うな形状の物体でも判別可能となる。

さらに投光部、受光部の配置を物体に対して平面的なも
のだけでな（、下面及び側面等に立体的に設ければ、３
次元の形状判別も可能となる。

したがって、本発明の形状判別装置は従来の装置より小
型、軽量および低価格でしかもノイズの少ない高精度の
形状判別や不良品チェックを行なうことのできろ赤外線
形状判別装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、第２図は第１図を拝承す
るブロック図、第３図は本発明の第１実施例に係るパー
ツフィーダのパーツボール平面図、第４図は同パーツフ
ィーダ側面図、第５図はパーツ判別部分の拡大側面図、
第６図は本発明の第２実施例に係るブロック図である。 １１・・・投光ｓ　１２・・・パルス発振回路１３・・
・ＬｇＤ駆動回路 １４・・・赤外線発光ダイオード １７・・・受光部 １７３〜１７ｆ・・・受光ファイバー １８・・・フォトトランジスタ １９・・・プリアンプ　２０・・・検出回路２１・・・
出力回路　２２・・・判別回路２３・・・表示ランプ 第１図 Ａ７２図 （イ） 第３図 ／″

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　投光部にパルス発振回路と、前記パルス発振回
   路の出力を電流増幅する発光ダイオード駆動回路と、被
   判別物の形状に合せて所定位置に所定数配置した赤外線
   発光ダイオードとを設け、受光部に前記赤外線発光ダイ
   オードに対応する受光ファイバーと、この受光ファイバ
   ーを介して赤外線を受光するフォトトランジスタと、増
   幅用のプリアンプと、入カバルスを直流出力に変換する
   検出回路と、この検出回路に接続された出力回路とをそ
   れぞれ所定数設け、これら出力回路が接続されて前記投
   光部から前記受光部に赤外線ハルスを投光し通過する被
   判別物が一定の位置で前記ファイバーを投光および遮光
   した時に被判別物の形状を判別する判別部を配設Ｍ成し
   たことを特徴とする赤外線形状判別装置。
2. （２）　前記受光ファイバーに近接してエア孔を開設し
   １通過する被判別物が一定の位置で、一定の受光ファイ
   バーを遮光したことを前記判別部で判断し、エア孔から
   空気が噴出して遮光し１こ被判別物を吹飛ばすようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外線
   形状判別装置。
3. （３）前記判別部に表示部を付設し１通過する各被判別
   物が一定の位置で、一定の受光ファイバーを遮光したこ
   とにより該当する所定の形状を判断し、その種別を表示
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の赤外
   線形状判別装置。