(57)【要約】【課題】簡易な構成で軸状のワークを速やかに立ち姿勢として保持する。【解決手段】軸状のワークをピッキングするピッキング装置は、下部と側部とでワークを吸着可能に構成された吸着部と、吸着部を移動させる移動部と、ワークを撮像する撮像部と、撮像部により撮像された画像を処理してワークの側面のうち軸方向の両端を除いた範囲から吸着位置を設定する設定処理部と、吸着部の下部でワークの吸着位置を吸着してから吸着部を上昇させることで、ワークの自重モーメントにより吸着位置を支点として吸着部の側部に近付くようにワークを回転させ、軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢に変化したワークの側面を吸着部の側部で吸着して保持状態とするように、吸着部と移動部とを制御する制御部と、を備えるものである。【選択図】図３
2020059078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状のワークをピッキングするピッキング装置であって、
下部と側部とで前記ワークを吸着可能に構成された吸着部と、
前記吸着部を移動させる移動部と、
前記ワークを撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像を処理して前記ワークの側面のうち軸方向の両端を除いた範囲から吸着位置を設定する設定処理部と、
前記吸着部の下部で前記ワークの前記吸着位置を吸着してから前記吸着部を上昇させることで、前記ワークの自重モーメントにより前記吸着位置を支点として前記吸着部の側部に近付くように前記ワークを回転させ、軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢に変化した前記ワークの側面を前記吸着部の側部で吸着して保持状態とするように、前記吸着部と前記移動部とを制御する制御部と、
を備えるピッキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のピッキング装置であって、
前記ワークの前記吸着位置を吸着した前記吸着部が上昇する際に、前記ワークの回転の契機となるように前記ワークの側面に上方から当接する回転契機部材を備える
ピッキング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のピッキング装置であって、
前記吸着部は、前記側部の吸着力が前記下部の吸着力よりも強くなるように構成される
ピッキング装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のピッキング装置であって、
前記制御部は、前記保持状態で前記吸着部が上昇するように前記移動部を制御し、
前記保持状態で前記吸着部の上昇に伴って上昇する前記ワークの上端を所定の高さ位置で規制するように前記ワークの上端に上方から当接する高さ規制部材を備える
ピッキング装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のピッキング装置であって、
前記設定処理部は、前記ワークの側面のうち軸方向の一端から、前記吸着部の側部における吸着高さに相当する距離をあけた位置を前記吸着位置に設定する
ピッキング装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のピッキング装置であって、
前記吸着部の側部または前記側部の上方に設けられ、前記ワークが立ち姿勢に変化する際に、所定の中心線に前記ワークの軸心が一致するように前記ワークの側面の少なくとも２箇所を位置決めする位置決め部材を備える
ピッキング装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載のピッキング装置であって、
前記制御部は、前記保持状態で前記吸着部が上昇するように前記移動部を制御し、
前記保持状態で前記吸着部の上昇に伴って上昇する前記ワークの軸心が所定の中心線に一致するように前記ワークをガイドするガイド部材を備える
ピッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、ピッキング装置を開示する。
【背景技術】
【０００２】
従来、箱体内などにバラ積み状態で収容された円筒状や円柱状などの軸状のワークを１つずつピッキングする装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、複数の電磁吸着面を有するハンドを備え、吸着対象のワークの形状や位置、姿勢などから、いずれの電磁吸着面でワークを吸着するかを設定して、ワークの側面や端面を吸着するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１８３５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにしてピッキングした軸状のワークを軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢として、ワークに対する作業を行う場合もある。その場合、ピッキング中にワークを掴み替えて姿勢を変化させる必要があるから、掴み替えによる時間的なロスが生じて作業効率が低下してしまう。また、ワークを立ち姿勢とする機構に加えて立ち姿勢で保持するように掴む機構も設けることになるから、装置構成が複雑なものとなる。
【０００５】
本開示は、簡易な構成で軸状のワークを速やかに立ち姿勢として保持することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示のピッキング装置は、軸状のワークをピッキングするピッキング装置であって、下部と側部とで前記ワークを吸着可能に構成された吸着部と、前記吸着部を移動させる移動部と、前記ワークを撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像を処理して前記ワークの側面のうち軸方向の両端を除いた範囲から吸着位置を設定する設定処理部と、前記吸着部の下部で前記ワークの前記吸着位置を吸着してから前記吸着部を上昇させることで、前記ワークの自重モーメントにより前記吸着位置を支点として前記吸着部の側部に近付くように前記ワークを回転させ、軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢に変化した前記ワークの側面を前記吸着部の側部で吸着して保持状態とするように、前記吸着部と前記移動部とを制御する制御部と、を備えることを要旨とする。
【０００８】
本開示のピッキング装置は、ワークの側面のうち軸方向の両端を除いた位置を吸着位置に設定し、吸着部の下部でワークの吸着位置を吸着してから吸着部を上昇させることで、ワークの自重モーメントにより吸着位置を支点として吸着部の側部に近付くようにワークを回転させる。そして、軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢に変化したワークの側面を吸着部の側部で吸着して保持状態とする。これにより、ワークの掴み替えを行うことなく、自重モーメントを利用してワークを立ち姿勢に変化させて保持することができる。このため、簡易な構成で軸状のワークを速やかに立ち姿勢として保持することができるから、ワークを立ち姿勢として行う作業の効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】作業システム１０の概略説明図。
【図２】吸着ユニット５０の斜視図。
【図３】ボルト移載処理の一例を示すフローチャート。
【図４】ピッキング動作処理の一例を示すフローチャート。
【図５】ピッキング動作の様子を示す説明図。
【図６】ピッキング動作の様子を示す説明図。
【図７】変形例の筒状ガイド６５と高さ規制部材６７の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図１は作業システム１０の概略説明図であり、図２は吸着ユニット５０の斜視図である。作業システム１０は、図１に示すように、システム制御部１２と、ワーク撒布装置２０と、ワーク移載装置４０と、ワーク収容箱８０とを備える。また、本実施形態では、ワークとしてボルト３７を例示して説明する。なお、図１，図２の左右方向がＸ軸方向であり、前後方向がＹ軸方向であり、上下方向がＺ軸方向である。
【００１１】
システム制御部１２は、システム全体を制御するものであり、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。システム制御部１２は、ワーク撒布装置２０やワーク移載装置４０などと電気的に接続されており、これらの装置へ信号を出力し、これらの装置から信号を入力する。
【００１２】
ワーク撒布装置２０は、図１に示すように、多軸ロボットアーム２１と、撒布ユニット２２と、撒布制御部２８とを備える。撒布ユニット２２は、図示しない供給部から供給された複数のボルト３７を採取してワーク収容箱８０の作業用プレート８１へ撒くユニットであり、多軸ロボットアーム２１のアーム先端に取り付けられている。撒布ユニット２２は、アクチュエータ２５によって昇降可能なロッド２４と、ロッド２４の下端に固定された円柱状の吸着部２３とを有する。吸着部２３は、比較的強力な電磁石であり、磁力により複数のボルト３７を一度に吸着する。吸着部２３は、多軸ロボットアーム２１やアクチュエータ２５によって自由に水平動や上下動が可能である。撒布制御部２８は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成され、ワーク撒布装置２０の動作を制御する。
【００１３】
ワーク移載装置４０は、多軸ロボットアーム４１と、吸着ユニット５０と、カメラ４５と、照明４６と、移載制御部４８とを備える。吸着ユニット５０は、ワーク収容箱８０の作業用プレート８１に撒かれた複数のボルト３７（図１参照）から１つのボルト３７を磁力で吸着して把持するユニットであり、多軸ロボットアーム４１のアーム先端に取り付けられている。吸着ユニット５０は、多軸ロボットアーム４１によって自由に水平動や上下動が可能である。カメラ４５と照明４６は、多軸ロボットアーム４１のアーム先端に固定されている。カメラ４５は、作業用プレート８１に撒かれた複数のボルト３７などを撮像し、その画像を移載制御部４８に出力する。照明４６は、ＬＥＤなどの発光源が環状に配置されたリングライトであり、カメラ４５と同軸に配置されている。移載制御部４８は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成され、ワーク移載装置４０の動作を制御する。
【００１４】
ワーク移載装置４０の吸着ユニット５０は、図２に示すように、アーム先端に取り付けられたＬ型部材５１と、Ｌ型部材５１に支持軸５２を介して連結されたブラケット５３とを有する。また、吸着ユニット５０は、ボルト３７を吸着する電磁石５６と、電磁石５６を上下方向（Ｚ軸方向）に昇降させる昇降機構７０とを備える。ブラケット５３には、上述したカメラ４５や照明４６（図２の１点鎖線参照）も支持されている。
【００１５】
電磁石５６は、ブラケット５３の下部に配設された直方体状の部材であり、供給される電力に応じて複数段階（例えば３段階）の磁力（吸着力）を生じるように構成されている。電磁石５６は、側部５６ｂのＹ軸方向前側および下部５６ａとが、ボルト３７の軸部３９の円形断面に合わせて凹状に湾曲している。同様に、下部５６ａと側部５６ｂとを繋ぐコーナー部５６ｃが、凹状に湾曲した形状となっている。電磁石５６の側部５６ｂには、永久磁石により形成され、下部５６ａや側部５６ｂよりも磁力の強い磁石部材５７が設けられている。磁石部材５７は、側部５６ｂの湾曲面と面一となるように側部５６ｂに埋め込まれている。
【００１６】
昇降機構７０は、ブラケット５３にロッド（ピストンロッド）７２がＺ軸方向に往復動するように配設されたエアシリンダ７１と、エアシリンダ７１の下方に配設されＺ軸方向に延在するＺ軸レール７４と、ロッド７２の下端に取り付けられエアシリンダ７１の駆動によりＺ軸レール７４上を移動するＺ軸スライダ７６とを備える。Ｚ軸スライダ７６の下端には電磁石５６が固定されており、昇降機構７０は、エアシリンダ７１の駆動によりＺ軸スライダ７６を移動させることで電磁石５６を上下方向（Ｚ軸方向）に昇降させる。
【００１７】
また、吸着ユニット５０は、電磁石５６と昇降機構７０以外に、電磁石５６で吸着されたボルト３７の姿勢の変更や位置の調整に用いられる各種構成要素として、Ｖ型ガイド５８と、回転契機部材６２と、テーパ状ガイド６４と、高さ規制部材６６とを備える。Ｖ型ガイド５８は、電磁石５６の上面に配設されており、電磁石５６と一体的に昇降する。Ｖ型ガイド５８は、上面視でＶ字をなす２平面（内面）を有するベース部材５８ａと、ベース部材５８ａの２平面にそれぞれ取り付けられる平板状の磁石部材５８ｂとにより構成されている。Ｖ型ガイド５８は、ベース部材５８ａのＶ字の中心と、電磁石５６の側部５６ｂの湾曲面の中心とが略一致するように配設されており、Ｖ型ガイド５８の磁石部材５８ｂでボルト３７の軸部３９の側面の２箇所に当接することにより、ボルト３７を側部５６ｂの略中心に位置させることができる。なお、電磁石５６の側部５６ｂとＶ型ガイド５８の磁石部材５８ｂとにより吸着が可能な高さを、吸着高さＨとする。
【００１８】
回転契機部材６２は、ブラケット５３から下方に突出するように設けられた円柱状の部材である。回転契機部材６２は、軸方向が水平方向となるようにボルト３７を吸着した電磁石５６が上昇した際に、ボルト３７の頭部３８の側面に上方から当接可能な位置に設けられている。テーパ状ガイド６４は、上面視でＶ字をなすと共に下方から上方に向かうにつれて先細りとなるテーパ状の２平面を有し、内面６４ａが電磁石５６やＶ型ガイド５８と対向する向きとなるように配設されている。このテーパ状ガイド６４は、軸方向が鉛直方向となる立ち姿勢でボルト３７を吸着した電磁石５６が上昇した際に、内面６４ａでボルト３７に摺接してボルト３７の上昇をガイドする。高さ規制部材６６は、テーパ状ガイド６４の上方に配設された円柱状の部材である。高さ規制部材６６は、立ち姿勢でボルト３７を吸着した電磁石５６が上昇して、テーパ状ガイド６４によりガイドされたボルト３７の軸部３９の先端面に上方から当接する。なお、テーパ状ガイド６４と高さ規制部材６６は、ブラケット５３に支持されたフレーム６８に固定されている。
【００１９】
ワーク収容箱８０は、図１に示すように上方が開放された箱であり、作業用プレート８１が水平に支持されている。ワーク収容箱８０は、複数個（ここでは６個）が１つの収容台８２に載せられている。収容台８２は、フレーム１４の上面に敷かれたレール８４に沿って、退避位置（図１の点線参照）と処理位置（図１の実線参照）との間で図示しない駆動部によって移動可能となっている。本実施形態では、収容台８２はフレーム１４の上面の左右両側に１つずつ設けられている。
【００２０】
パレット３６は、図１に示すようにボルト３７を整列した状態で載置する部材である。パレット３６は、アクリル樹脂などの樹脂板の上面に、所定の着磁パターンで複数の磁極が着磁された片面多極着磁シートが貼り付けられており、磁性体であるボルト３７の頭部３８を磁力で保持する。パレット３６は、ボルト３７のサイズに応じて定められた位置にボルト３７が載置される。パレット３６は、コンベアベルト３４によって搬入された後、ボルト３７の移載位置で停止され、ボルト３７が載置された後、搬出される。
【００２１】
次に、こうして構成された本実施形態の作業システム１０の動作、特に、ワーク収容箱８０内のボルト３７をパレット３６へ整列して載置するボルト移載処理について説明する。このボルト移載処理に先立ち、ワーク撒布装置２０によって、複数のボルト３７がワーク収容箱８０の作業用プレート８１上へ撒かれて、ランダムな姿勢でばらばらに貯留されている。ワーク移載装置４０は、吸着ユニット５０により、作業用プレート８１上のボルト３７を１つずつピッキングしてパレット３６の所定位置に移動させ載置させる。
【００２２】
図３は、ボルト移載処理の一例を示すフローチャートである。ボルト移載処理は、ワーク移載装置４０の移載制御部４８により実行される。この処理では、移載制御部４８は、まず、作業用プレート８１上の複数のボルト３７をカメラ４５で撮像し（Ｓ１００）、撮像した画像を画像処理して複数のボルト３７のうち１つのボルト３７を認識してその両端の位置を検出する（Ｓ１１０）。次に、移載制御部４８は、ボルト３７の軸部３９の側面における一端から、上述した吸着高さＨに相当する所定距離Ｌをあけた位置を電磁石５６による吸着位置Ｐに設定する（Ｓ１２０）。なお、このように吸着位置Ｐを設定する理由は後述する。続いて、移載制御部４８は、ボルト３７を吸着ユニット５０でピッキングするピッキング動作処理を実行する（Ｓ１３０）。そして、移載制御部４８は、ボルト３７をピッキングした吸着ユニット５０をパレット３６上に移動させ（Ｓ１４０）、ボルト３７をパレット３６上の目標位置に載置して（Ｓ１５０）、ボルト移載処理を終了する。以下、Ｓ１３０のピッキング動作処理の詳細を説明する。図４はピッキング動作処理の一例を示すフローチャートであり、図５、図６はピッキング動作の様子を示す説明図である。
【００２３】
ピッキング動作処理では、移載制御部４８は、まず、多軸ロボットアーム４１により吸着ユニット５０を下降させて電磁石５６の下部５６ａでボルト３７の吸着位置Ｐを吸着させる（Ｓ２００，図５Ａ）。なお、図５Ａでは、電磁石５６の吸着によりボルト３７の軸方向が水平方向となった状態を示す。次に、移載制御部４８は、ボルト３７の頭部３８の側面に上方から回転契機部材６２が当接する位置まで電磁石５６が上昇するように昇降機構７０を制御する（Ｓ２１０，図５Ｂ）。頭部３８の側面に上方から回転契機部材６２が当接すると、ボルト３７は頭部３８側が下方に傾くことになる。そうなると、ボルト３７の自重モーメントによって、ボルト３７は吸着位置Ｐを支点として頭部３８が下方に移動すると共に軸部３９の先端が上方に移動するように回転する。回転したボルト３７は、軸部３９が電磁石５６の側部５６ｂに吸着される状態で停止して立ち姿勢に変化する（図５Ｃ）。このように、回転契機部材６２は、頭部３８の側面に上方から当接することでボルト３７の回転の契機となるものであり、回転力を付与する部材ということもできる。上述したように、側部５６ｂには磁石部材５７が設けられているから、回転したボルト３７を確実に吸引して立ち姿勢に変化させ易くすると共に立ち姿勢となったボルト３７を確実に保持することができる。また、側部５６ｂの上方には、Ｖ型ガイド５８が設けられており、回転したボルト３７は平板状の２つの磁石部材５８ｂに軸部３９の側面が当接して停止すると共に吸着保持される。このため、側部５６ｂに吸着される際にボルト３７の位置がずれるのを抑制して、軸部３９が側部５６ｂに収まり易くすることができる。なお、Ｖ型ガイド５８と側部５６ｂとにより、ボルト３７の軸心が所定の中心線と一致するようにボルト３７が保持されることになる。所定の中心線は、ボルト３７のピッキングや載置などの作業の中心となる線であり、例えば側部５６ｂの湾曲面の中心底から、ボルト３７の軸部３９の半径分離れた位置を通るものなどとなる。
【００２４】
こうしてボルト３７を立ち姿勢として電磁石５６の側部５６ｂで吸着保持すると、移載制御部４８は、ボルト３７がテーパ状ガイド６４によりガイドされながら高さ規制部材６６に当接する位置まで電磁石５６が上昇するように昇降機構７０を制御して（Ｓ２２０，図６Ａ，図６Ｂ）、ピッキング動作処理を終了する。ボルト３７がテーパ状ガイド６４によりガイドされることで、ボルト３７の傾きなどを修正してボルト３７の軸心をより確実に所定の中心線に合わせることができる。また、ボルト３７が高さ規制部材６６に当接すると、電磁石５６は上昇可能であるものの、ボルト３７はそれ以上上昇できないことになる。このため、ボルト３７の高さ位置を高さ規制部材６６の下面の高さ位置に合わせることができるから、回転によってボルト３７を立ち姿勢に変化させた際の高さ位置のばらつきを修正することができる。したがって、パレット３６上にボルト３７を載置する際に、ボルト３７の高さ位置がばらついていることによって載置ミスが生じるのを防止することができる。
【００２５】
なお、ピッキング動作が終了すると、吸着ユニット５０は、Ｓ１５０でボルト３７をパレット３６に載置する。その際、移載制御部４８は、ボルト３７の頭部３８がパレット３６の上面に当接する直前の位置まで吸着ユニット５０を下降させて、電磁石５６による吸着を解除する。なお、電磁石５６による吸着を解除しても、磁石部材５７とＶ型ガイド５８の磁石部材５８ｂとがボルト３７を吸着している。そして、移載制御部４８は、昇降機構７０を制御して電磁石５６をさらに上昇させる。電磁石５６が上昇してもボルト３７は高さ規制部材６６に当接して上昇できないから、吸着ユニット５０は、磁石部材５７やＶ型ガイド５８の磁石部材５８ｂからボルト３７を引き離して、ボルト３７をパレット３６に載置することができる。
【００２６】
ここで、本実施形態の構成要素と本開示の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の電磁石５６が本開示の吸着部に相当し、多軸ロボットアーム４１と昇降機構７０とが移動部に相当し、カメラ４５が撮像部に相当し、図３のボルト移載処理のＳ１１０，Ｓ１２０を実行する移載制御部４８が検出処理部に相当し、ボルト移載処理のＳ１３０を実行する移載制御部４８が制御部に相当し、ワーク移載装置４０がピッキング装置に相当する。また、回転契機部材６２が回転契機部材に相当し、高さ規制部材６６が高さ規制部材に相当し、Ｖ型ガイド５８が位置決め部材に相当し、テーパ状ガイド６４がガイド部材に相当する。なお、電磁石５６を含む吸着ユニット５０を移動させる多軸ロボットアーム４１を第１移動部とし、吸着ユニット５０に対して電磁石５６を移動させる昇降機構７０を第２移動部とすることもできる。
【００２７】
以上説明したワーク移載装置４０は、電磁石５６の下部５６ａで吸着したボルト３７の自重モーメントにより吸着位置Ｐを支点として電磁石５６の側部５６ｂに近付くようにボルト３７を回転させる。そして、立ち姿勢に変化したボルト３７の軸部３９の側面を側部５６ｂで吸着して保持状態とする。これにより、ボルト３７の掴み替えを行うことなく、簡易な構成でボルト３７を速やかに立ち姿勢として保持することができるから、ボルト３７を立ち姿勢として行う作業の効率を向上させることができる。
【００２８】
また、吸着ユニット５０が、回転契機部材６２を備えるから、自重モーメントによる回転を確実に開始させてボルト３７を立ち姿勢に変化させることができる。また、電磁石５６の側部５６ｂに磁石部材５７が設けられるから、ボルト３７を立ち姿勢で安定して保持することができる。また、吸着ユニット５０が、高さ規制部材６６を備えるから、立ち姿勢に変化させたボルト３７の軸部３９の端面の高さ位置を一定とすることができる。また、吸着ユニット５０は、ボルト３７の軸方向の一端から、側部５６ｂと磁石部材５８ｂの吸着高さＨに相当する距離をあけた吸着位置Ｐを設定するから、立ち姿勢に変化させたボルト３７の軸部３９をより適切に吸着して、安定して保持することができる。また、吸着ユニット５０が、Ｖ型ガイド５８と、テーパ状ガイド６４とを備えるから、ボルト３７の軸心が所定の中心線に一致するように適切にセンタリングして、ボルト３７の位置ずれや傾きを防止することができる。また、Ｖ型ガイド５８は、磁石部材５８ｂが貼り付けられるから、吸着保持力を高めてさらに安定してボルト３７を保持することができる。
【００２９】
なお、本開示は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００３０】
例えば、上述した実施形態では、吸着ユニット５０が回転契機部材６２を備えるものとしたが、これに限られるものではない。ボルト３７のような自重モーメントによる回転を開始し易い形状のワークであれば、吸着ユニット５０が回転契機部材６２を備えないものとしてもよい。ただし、軸方向の中心に重心が位置するようなワークであれば、吸着ユニット５０が回転契機部材６２を備えるものが好ましい。また、移載制御部４８は、自重モーメントによる回転を開始し易くするために、Ｓ２１０でボルト３７を回転させるために電磁石５６を上昇させる際に、その上昇速度を比較的高速とするもの、例えばＳ２２０の電磁石５６の上昇速度よりも速くするものなどとしてもよい。
【００３１】
上述した実施形態では、磁石部材５７を設けることで電磁石５６の下部５６ａよりも側部５６ｂの吸着力を強くしたが、これに限られるものではない。例えば、磁石部材５７を設けることなく下部５６ａと側部５６ｂを別部材で構成し、供給される電力を異なるものとすることで側部５６ｂの吸着力を強くしてもよい。あるいは、側部５６ｂの吸着力を強くすることなく下部５６ａと同じ吸着力となるように構成してもよい。
【００３２】
上述した実施形態では、高さ規制部材６６がテーパ状ガイド６４の上方に配設されるものとしたが、これに限られず、テーパ状ガイド６４内に配設されていてもよい。あるいは、高さ規制部材６６を備えないものとしてもよい。
【００３３】
上述した実施形態では、移載制御部４８がボルト３７の一端から側部５６ｂと磁石部材５８ｂとの吸着高さＨに相当する距離をあけた吸着位置Ｐを設定したが、これに限られず、少なくとも側部５６ｂの吸着高さに相当する距離をあけた吸着位置Ｐを設定すればよい。あるいは、回転したボルト３７が側部５６ｂで吸着されるように、ボルト３７の軸方向の両端を除いた位置から吸着位置Ｐを設定するものとしてもよい。
【００３４】
上述した実施形態では、吸着ユニット５０が電磁石５６の上方にＶ型ガイド５８を備えるものとしたが、これに限られず、Ｖ型のガイド形状を側部５６ｂ内に備えるものとしてもよい。また、Ｖ型ガイド５８が軸部３９の側面に２箇所で当接するものに限られず、３箇所以上で当接してガイドするものとしてもよい。また、Ｖ型ガイド５８に磁石部材５８ｂを取り付けるものとしたが、磁石部材５８ｂを取り付けないものとしてもよい。なお、Ｖ型ガイド５８を備えないものとしてもよい。
【００３５】
上述した実施形態では、吸着ユニット５０がテーパ状のＶ字をなす２平面を有するテーパ状ガイド６４を備えるものとしたが、これに限られず、下方から上方に向かうにつれて徐々に縮径するようにテーパ状に形成された円錐状あるいは半円錐状のガイドなどを備えるものとしてもよい。図７は変形例の筒状ガイド６５と高さ規制部材６７の説明図である。図示するように、筒状ガイド６５は、下方から上方に向かうにつれて徐々に縮径するテーパ状部６５ａと、テーパ状部６５ａの上端から上方に延在する円筒状部６５ｂとにより構成されている。また、円筒状部６５ｂの上部側には、内周面から径方向内側に突出した高さ規制部材６７が設けられている。なお、この変形例では、Ｖ型ガイド５８は設けられていない。この変形例においても、立ち姿勢のボルト３７の上昇を筒状ガイド６５がガイドする。このため、軸心が鉛直方向に対して若干傾いた状態で電磁石５６にボルト３７が保持されていても（図７Ａ）、ボルト３７が上昇すると筒状ガイド６５でガイドして軸心の傾きを修正することができる（図７Ｂ）。また、高さ規制部材６７に軸部３９の端面を当接させることで、ボルト３７の高さを一定の高さとすることができる（図７Ｃ）。
【００３６】
上述した実施形態では、吸着ユニット５０が磁力によりボルト３７を吸着するものとしたが、これに限られず、ボルト３７を負圧により吸着するものなどとしてもよい。例えば、側部５６ｂの磁石部材５７の配設箇所を吸着口に変更し、その吸着口に負圧を作用させることで軸部３９の側面を吸着するものとしてもよい。また、その吸着口に、スポンジ部材を配設してスポンジ部材を介して接触する軸部３９の側面を吸着することにより、軸部３９のネジ山の凹凸に起因する圧力損失を抑えて吸着性を高めるものなどとしてもよい。あるいは、電磁石５６とは別に、吸着口が側方を向いた吸着用のノズルを配設したり、さらに、吸着口が下方を向いた吸着用のノズルを配設したりしてもよい。そのようにする場合、下方のノズルよりも側方のノズルの方が、吸着力が強くなるように負圧を作用させるものなどとしてもよい。吸着ユニット５０が磁力や負圧による吸着とは別に、左右一対の把持爪によるチャックを行うものとしてもよい。
【００３７】
上述した実施形態では、ワークとしてボルト３７を例示したが、円筒状や円柱状など軸状のワークであれば如何なる形状のワークとしてもよい。
【００３８】
ここで、本開示のピッキング装置は、以下のように構成してもよい。例えば、本開示のピッキング装置において、前記ワークの前記吸着位置を吸着した前記吸着部が上昇する際に、前記ワークの回転の契機となるように前記ワークの側面に上方から当接する回転契機部材を備えるものとしてもよい。こうすれば、自重モーメントによる回転を開始し難い形状のワークであっても、回転の契機を与えて立ち姿勢に変化させることができる。このため、ワークの形状に拘わらず、ワークを容易に立ち姿勢に変化させることができる。
【００３９】
本開示のピッキング装置において、前記吸着部は、前記側部の吸着力が前記下部の吸着力よりも強くなるように構成されるものとしてもよい。こうすれば、自重モーメントでワークが回転して立ち姿勢に変化する際にワークが落下するのを防止することができる。また、立ち姿勢となったワークを安定して保持することができる。
【００４０】
本開示のピッキング装置において、前記制御部は、前記保持状態で前記吸着部が上昇するように前記移動部を制御し、前記保持状態で前記吸着部の上昇に伴って上昇する前記ワークの上端を所定の高さ位置で規制するように前記ワークの上端に上方から当接する高さ規制部材を備えるものとしてもよい。こうすれば、回転により立ち姿勢に変化させたワークであっても高さ位置を一定とすることができるから、ワークの高さ位置がばらつくことにより作業に影響が生じるのを防止することができる。
【００４１】
本開示のピッキング装置において、前記設定処理部は、前記ワークの側面のうち軸方向の一端から、前記吸着部の側部における吸着高さに相当する距離をあけた位置を前記吸着位置に設定するものとしてもよい。こうすれば、回転により立ち姿勢に変化させたワークの側面を吸着部の側部でより適切に吸着することができるから、立ち姿勢のワークをより安定して保持することができる。
【００４２】
本開示のピッキング装置において、前記吸着部の側部または前記側部の上方に設けられ、前記ワークが立ち姿勢に変化する際に、所定の中心線に前記ワークの軸心が一致するように前記ワークの側面の少なくとも２箇所を位置決めする位置決め部材を備えるものとしてもよい。あるいは、本開示のピッキング装置において、前記制御部は、前記保持状態で前記吸着部が上昇するように前記移動部を制御し、前記保持状態で前記吸着部の上昇に伴って上昇する前記ワークの軸心が所定の中心線に一致するように前記ワークをガイドするガイド部材を備えるものとしてもよい。これらのようにすれば、掴み替えを行わずにワークを立ち姿勢に変化させるものとしても、ワークを適切にセンタリングすることができるから、ワークの位置ずれにより作業に影響が生じるのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本開示は、ワークをピッキングするロボットアームなどの装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  作業システム、１２  システム制御部、１４  フレーム、２０  ワーク撒布装置、２１  多軸ロボットアーム、２２  撒布ユニット、２３  吸着部、２４  ロッド、２５  アクチュエータ、２８  撒布制御部、３４  コンベアベルト、３６  パレット、３７  ボルト、３８  頭部、３９  軸部、４０  ワーク移載装置、４１  多軸ロボットアーム、４５  カメラ、４６  照明、４８  移載制御部、５０  吸着ユニット、５１  Ｌ型部材、５２  支持軸、５３  ブラケット、５６  電磁石、５６ａ  下部、５６ｂ  側部、５６ｃ  コーナー部、５７  磁石部材、５８  Ｖ型ガイド、５８ａ  ベース部材、５８ｂ  磁石部材、６２  回転契機部材、６４  テーパ状ガイド、６４ａ  内面、６５  筒状ガイド、６５ａ  テーパ状部、６５ｂ  円筒状部、６６，６７  高さ規制部材、６８  フレーム、７０  昇降機構、７１  エアシリンダ、７２  ピストンロッド、７４  Ｚ軸レール、７６  Ｚ軸スライダ、８０  ワーク収容箱、８１  作業用プレート、８２  収容台、８４  レール、Ｈ  吸着高さ、Ｌ  所定距離、Ｐ  吸着位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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