(57)【要約】【課題】  ピックした部品を廃却するか自動的に判別することができるピックミス判別装置、ピックミス判別方法、およびピックミス判別プログラムを提供する。【解決手段】  ピックミス判別装置は、負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段によるピックを、前記負圧に基づいて検知するピック検知手段と、前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得する撮像手段と、前記ピック検知手段の検知結果と前記撮像手段によって取得された画像とが規定の条件を満たす場合に前記部品を廃却する廃却手段と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段によるピックを、前記負圧に基づいて検知するピック検知手段と、
前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得する撮像手段と、
前記ピック検知手段の検知結果と前記撮像手段によって取得された画像とが規定の条件を満たす場合に前記部品を廃却する廃却手段と、を備えることを特徴とするピックミス判別装置。
【請求項２】
前記ピック検知手段によって前記部品のピックが検知され、前記撮像手段によって取得された画像における前記部品の形状と基準形状との照合に失敗した場合に、前記部品を廃却することを特徴とする請求項１記載のピックミス判別装置。
【請求項３】
前記ピック手段は、前記ピック検知手段によって前記部品のピックが検知されなければ、前記部品のピックを再度行うことを特徴とする請求項１または２記載のピックミス判別装置。
【請求項４】
前記廃却手段は、前記ピック検知手段によってピックが検知されない回数がしきい値以上となった後に、前記撮像手段によって取得された画像に部品残が検出された場合に、部品の廃却を行うことを特徴とする請求項３記載のピックミス判別装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、前記廃却手段によって部品の廃却が行われた後に、前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を再取得し、
前廃却手段は、前記再取得された画像に部品残が検出されれば、前記部品の廃却を再度行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のピックミス判別装置。
【請求項６】
前記ピック手段は、前記再取得された画像に部品残が検出された回数がしきい値以上となった場合に、部品の廃却を停止することを特徴とする請求項５記載のピックミス判別装置。
【請求項７】
負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段によるピックを、前記負圧に基づいて検知し、
前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得し、
前記検知の結果と前記画像とが規定の条件を満たす場合に前記部品を廃却する、ことを特徴とするピックミス判別方法。
【請求項８】
コンピュータに、
負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段によるピックを、前記負圧に基づいて検知するピック検知ステップと、
前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得する撮像ステップと、
前記検知ステップの検知結果と前記撮像ステップで取得された画像とが規定の条件を満たす場合に前記部品を廃却する廃却ステップと、を実行させることを特徴とするピックミス判別プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、ピックミス判別装置、ピックミス判別方法、およびピックミス判別プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ロボットは、「部材ピック」→「ピッキングのチェック」→「作業開始」という動作フローに従うことが一般的である。特許文献１〜３は、ピッキングチェックの技術について開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５０２９４号公報
【特許文献２】特開２００４−１８６１７５号公報
【特許文献３】特開平３−２０３２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ピッキングのチェック時にピックミスであるとロボットが判断した場合、ピックした部品を廃却するか、あるいは動作スキップして次のピッキング動作に移行する。対象となる部品の種類またはピックミス発生状況によっては、復旧作業が複雑化するという問題がある。それを解決するためには、多種センサを取り付けることによって汎用性を犠牲にするか、あるいは経験を積んだオペレータが介在しなければならない。
【０００５】
１つの側面では、本件は、ピックした部品を廃却するか自動的に判別することができるピックミス判別装置、ピックミス判別方法、およびピックミス判別プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、ピックミス判別装置は、負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段によるピックを、前記負圧に基づいて検知するピック検知手段と、前記ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得する撮像手段と、前記ピック検知手段の検知結果と前記撮像手段によって取得された画像とが規定の条件を満たす場合に前記部品を廃却する廃却手段と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
ピックした部品を廃却するか自動的に判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）は実施例に係るピックミス判別装置の模式的な斜視図であり、（ｂ）は自動機本体部のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
【図２】ピックミス判別装置の機能ブロック図である。
【図３】ピックミス判別装置の動作の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しつつ、実施例について説明する。
【実施例】
【００１０】
図１（ａ）は、実施例に係るピックミス判別装置１００の模式的な斜視図である。図１（ｂ）は、後述する自動機本体部４０のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。図１（ａ）を参照して、ピックミス判別装置１００は、動作ハンド１０、ピック検知機器２０、部品撮像用カメラ３０、自動機本体部４０などを備える。なお、図１（ａ）では、自動機本体部４０の図示が省略されている。図１（ｂ）を参照して、自動機本体部４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ１０２、記憶装置１０３、インタフェース１０４などを備える。これらの各機器は、バスなどによって接続されている。
【００１１】
ＣＰＵ１０１は、中央演算処理装置であり、１以上のコアを含む。ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２は、ＣＰＵ１０１が実行するピックミス判別プログラム、ＣＰＵ１０１が処理するデータなどを一時的に記憶する揮発性メモリである。記憶装置１０３は、不揮発性記憶装置であり、ピックミス判別プログラムを格納する。記憶装置１０３として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリなどのソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ハードディスクドライブに駆動されるハードディスクなどを用いることができる。インタフェース１０４は、外部機器との間で信号を送受信する装置である。
【００１２】
図２は、ピックミス判別装置１００の機能ブロック図である。図１（ａ）および図２を参照して、動作ハンド１０は、負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うアームロボット等である。動作ハンド１０は、自動機本体部４０からのピック・作業指示に従って、トレイ５０から部品をピックし、当該部品に対して作業を行う。部品は、特に限定されるものではないが、携帯電話の部品、ラベルなどである。作業は、特に限定されるものではないが、部品を他の部品にはめ込む作業、ラベルを部品に張る作業などである。また、動作ハンド１０は、自動機本体部４０からの廃却指示に従って、部品の廃却を行う。
【００１３】
ピック検知機器２０は、動作ハンド１０が部品をピックしたか否かを検知する。例えば、ピック検知機器２０は、負圧センサを用いて部品の吸着を判定することによって、部品をピックしたか否かを検知する。具体的には、ピック検知機器２０は、負圧センサの出力値がしきい値以下の場合にピック成功を検知し、当該出力値がしきい値を上回っている場合にピック失敗を検知する。ピック検知機器２０の検知結果は、ピック成功可否情報として自動機本体部４０に送られる。
【００１４】
部品撮像用カメラ３０は、自動機本体部４０からの撮像指示に従って、動作ハンド１０の部品をピックする部位の画像を取得する。部品撮像用カメラ３０は、得られた画像を用いて部品の認識を行う。例えば、部品撮像用カメラ３０は、画像における部品の形状と基準形状との照合を行う。この照合により、部品の角度が基準角度からずれていないか否か、部品の位置が基準位置からずれていないか否か等を検知することができる。また、部品撮像用カメラ３０は、得られた画像を用いて、部品が動作ハンド１０に残っているか否かを検知する。部品撮像用カメラ３０による検知結果は、撮像結果・ＯＫ／ＮＧ情報として自動機本体部４０に送られる。
【００１５】
ピックミス判別装置１００は、ピック検知機器２０の検知結果と、部品撮像用カメラ３０によって取得された画像とが規定の条件を満たす場合に部品の廃却を行う。以下、ピックミス判別装置１００の動作の一例について説明する。図３は、ピックミス判別装置１００の動作の一例を表すフローチャートである。まず、自動機本体部４０は、初期設定として、ピックリトライのカウントおよび部品廃却リトライのカウントをゼロに設定する（ステップＳ１）。ピックリトライとは、トレイ５０内の同じ部品に対してピックを再試行することである。部品廃却リトライとは、動作ハンド１０にピックされている部品に対して廃却を再試行することである。
【００１６】
次に、自動機本体部４０は、動作ハンド１０に、トレイ５０内の特定の部品に対してピックを行わせる（ステップＳ２）。次に、自動機本体部４０は、ピック検知機器２０が出力するピック成功可否情報に基づいて、部品のピックがＯＫか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ３において「Ｙｅｓ」と判定された場合、後述するように当該部品に対して作業および廃却のいずれかが行われることになる。そこで、自動機本体部４０は、ピック位置の移動可能判断をする（ステップＳ４）。ここで、ピック位置の移動可能判断とは、ピックした部品に対する作業または廃却が完了した後に、トレイ５０内の次の部品に対してピックおよび作業を将来的に行うことが可能であることを判断するものである。
【００１７】
次に、自動機本体部４０は、部品撮像用カメラ３０に、動作ハンド１０の部品をピックする部位の画像を取得させる。それにより、ピックされている部品の画像を取得することができる。自動機本体部４０は、当該画像における部品の形状と基準形状との照合によって部品が適切な位置および角度で動作ハンド１０にピックされているか否かを部品撮像用カメラ３０に検知させる（ステップＳ５）。次に、自動機本体部４０は、部品撮像用カメラ３０から受け取る撮像結果・ＯＫ／ＮＧ情報に基づいて、部品が適切な位置および角度で動作ハンド１０にピックされているいか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００１８】
ステップＳ６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、自動機本体部４０は、ピックが成功したと判定する（ステップＳ７）。その後、フローチャートの実行が終了し、当該部品に対して所定の作業が行われる。ステップＳ６で「Ｎｏ」と判定された場合、自動機本体部４０は、ピックされた部品に不良が生じていると判定し、ピック部品不良エラーの通知を行う（ステップＳ８）。ここでいう不良とは、ピックされた部品が適切な位置および角度で動作ハンド１０にピックされていないことをいう。このように、ピック検知機器２０によってピックが検知されていても、部品が適切な位置および角度でピックされていなければ、ピック部品不良エラーが通知される。その後、自動機本体部４０は、リセットし（ステップＳ９）、部品廃却動作開始点Ｂに進み、後述するステップＳ１５を実行する。リセットが行われると、部品の廃却の後にトレイ５０内の次の部品に対してピックが行われる。
【００１９】
ステップＳ３で「Ｎｏ」と判定された場合、自動機本体部４０は、ピックリトライのカウントに１を付加する（ステップＳ１０）。次に、自動機本体部４０は、ピックリトライのカウントが上限に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の実行によって、同一部品に対してピックが繰り返し失敗しているか否かを判定することができる。ステップＳ１１で「Ｎｏ」と判定された場合、自動機本体部４０は、ピッキング動作開始点Ａに戻り、ステップＳ２を実行する。
【００２０】
ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」と判定された場合、自動機本体部４０は、部品納入形態にエラーが生じていると判定し、部品納入形態エラーを通知する（ステップＳ１２）。部品納入形態エラーとは、トレイ５０による部品の納入に係るエラーである。部品納入形態エラーは、例えば、トレイ５０が適切に納入されていないこと、トレイ５０に部品が入っていないこと、トレイ５０に異なる種類の部品が搭載されていること、部品が破損していることなどを表す。このように、ピックリトライのカウントがしきい値を超えたか否かを判定することによって、部品納入形態エラーが生じているか否かを判定することができる。その後、自動機本体部４０は、リセットする（ステップＳ１３）。リセットが行われると、部品の廃却の後にトレイ５０内の次の部品に対してピックが行われる。
【００２１】
次に、自動機本体部４０は、ピック位置の移動可能判断をする（ステップＳ１４）。次に、自動機本体部４０は、部品撮像用カメラ３０に、動作ハンド１０の部品をピックする部位の画像を取得させる。自動機本体部４０は、当該画像に基づいて、動作ハンド１０に部品が残っているか否かを部品撮像用カメラ３０に検知させる（ステップＳ１５）。次に、自動機本体部４０は、部品撮像用カメラ３０から受け取る撮像結果・ＯＫ／ＮＧ情報に基づいて、部品が動作ハンド１０に残っているか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００２２】
ステップＳ１６で「Ｎｏ」と判定された場合、ピッキング動作開始点Ａに戻り、ステップＳ２が実行される。ステップＳ１６で「Ｙｅｓ」と判定された場合、自動機本体部４０は、部品廃却リトライのカウントに１を付加する（ステップＳ１７）。次に、自動機本体部４０は、部品廃却リトライのカウントが上限に達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の実行によって、動作ハンド１０に残っている部品の廃却に繰り返し失敗しているか否かを判定することができる。ステップＳ１８で「Ｙｅｓ」と判定された場合、自動機本体部４０は、動作ハンド１０の廃却動作にトラブルが生じていると判定し、設備トラブルエラーを通知する（ステップＳ１９）。その後、自動機本体部４０は、設備を停止する（ステップＳ２０）。具体的には、自動機本体部４０は、ピックおよび作業を停止する。
【００２３】
ステップＳ１８で「Ｎｏ」と判定された場合、自動機本体部４０は、動作ハンド１０に部品の廃却を行わせる（ステップＳ２１）。その後、部品廃却動作開始点Ｂに戻り、ステップＳ１５が実行される。
【００２４】
本実施例によれば、自動機本体部４０は、動作ハンド１０によるピックを負圧に応じて検知するピック検知機器２０の検知結果と、動作ハンド１０の部品をピックする部位の画像とが規定の条件を満たすか否かを判定している。それにより、ピックした部品を廃却するか自動的に判別することができる。ピックミス発生時のマニュアル復旧が不要となるため、オペレータの判断を必要とせずに自動的に復旧動作が可能となる。その結果、作業の汎用性を確保したまま、ピックミスによる停止時間を短縮することができる。例えば、自動機本体部４０は、ピック検知機器２０によって部品のピックが検知された場合に、部品撮像用カメラ３０によって取得された画像における部品の形状と基準形状との照合に成功したか否かを判定している。それにより、部品を廃却するか否かを自動的に判別することができる。
【００２５】
また、自動機本体部４０は、同一部品に対するピック動作について、ピック検知機器２０によってピックが検知されない回数がしきい値以上となった否かを判定している。それにより、部品納入形態エラーが生じているか否かを判別することができる。また、自動機本体部４０は、部品撮像用カメラ３０によって取得された画像に基づいて、動作ハンド１０に部品が残っているか否かを判定している。それにより、動作ハンド１０による部品の廃却が失敗したか否かを判別することができる。また、自動機本体部４０は、当該廃却に失敗した回数がしきい値以上となったか否かを判定している。それにより、設備トラブルエラーが生じているか否かを自動的に判別することができる。
【００２６】
上記実施例においては、動作ハンド１０が、負圧を利用した吸着によって部品のピックを行うピック手段として機能する。ピック検知機器２０が、ピック手段によるピックを負圧に基づいて検知するピック検知手段として機能する。部品撮像用カメラ３０が、ピック手段の部品をピックする部位の画像を取得する撮像手段として機能する。自動機本体部４０および動作ハンド１０が、ピック検知手段の検知結果と撮像手段によって取得された画像とが規定の条件を満たす場合に部品を廃却する廃却手段として機能する。
【００２７】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  動作ハンド
２０  ピック検知機器
３０  部品撮像用カメラ
４０  自動機本体部
５０  トレイ
１００  ピックミス判別装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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