(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品搬送路（１３）の所定位置に画像検出手段（１６）を配置した、同じ種類の部品を供給する複数の部品供給フィーダ（１）（２）と、画像検出手段（１６）からの画像検出信号を受け取って各部品供給フィーダ（１）（２）における取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する部品供給状態識別手段（４２）と、全ての部品供給フィーダ（１）（２）から部品を取り出し得る位置に設けられた産業用ロボット（３）と、部品供給状態識別手段（４２）からの個数および座標位置の識別データを受け取って、識別データに基づいて該当する部品供給フィーダの部品搬送路（１３）から部品を取り出すように産業用ロボット（３）の動作を制御する産業用ロボット制御手段（４０）とを有し、全ての部品供給フィーダの部品取り出し時間が同一でない部品供給装置において、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダ（１）に比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダ（２）から連続して取り出す部品の上限個数を部品供給フィーダ（２）ごとに設定することを特徴とする部品供給方法。
【請求項２】
部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダ（１）から連続して取り出す部品の下限個数を設定する請求項１に記載の部品供給方法。
【請求項３】
上記上限個数の設定を、部品供給状態識別手段（４２）が上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット（３）側に送ることで行い、上記下限個数の設定を、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として部品供給状態識別手段（４２）が取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット制御手段（４０）に送ることで行う請求項２に記載の部品供給方法。
【請求項４】
部品搬送路（１３）の所定位置に画像検出手段（１６）を配置した、同じ種類の部品を供給する複数の部品供給フィーダ（１）（２）と、画像検出手段（１６）からの画像検出信号を受け取って各部品供給フィーダ（１）（２）における取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する部品供給状態識別手段（４２）と、全ての部品供給フィーダ（１）（２）から部品を取り出し得る位置に設けられた産業用ロボット（３）と、部品供給状態識別手段（４２）からの個数および座標位置の識別データを受け取って、識別データに基づいて該当する部品供給フィーダの部品搬送路（１３）から部品を取り出すように産業用ロボット（３）を制御する産業用ロボット制御手段（４０）とを有し、全ての部品供給フィーダの部品取り出し時間が同一でない部品供給装置において、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダ（１）に比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダ（２）から連続して取り出す部品の上限個数を設定する供給個数制御手段(４３)（４４）（４５）（４６）を有することを特徴とする部品供給装置。
【請求項５】
部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダ（１）から連続して取り出す部品の下限個数を設定する供給個数制御手段（５３）（５４）（５５）（５６）を含む請求項４に記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記供給個数制御手段(４３)（４４）（４５）（４６）(５３)（５４）（５５）（５６）は、上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット（３）側に送るように部品供給状態識別手段（４２）を制御することで上記上限個数の設定を行い、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット制御手段（４０）に送るように部品供給状態識別手段（４２）を制御することで上記下限個数の設定を行うものである請求項５に記載の部品供給装置。
【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方法およびその装置に関し、さらに詳細にいえば、複数の部品供給フィーダを使用して部品の供給を行なう部品供給方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、自動組み立てを行なうための部品供給装置としてボウルフィーダが一般的に用いられている。また、ボウルフィーダを主要部とし、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部により検出し、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部品供給装置が提案されている（特開昭６０−１１８４７９号公報参照）。
【０００３】
また、１種類の部品を高速で供給する要望があることに鑑み、本出願人は、１種類の部品を供給するボウルフィーダを複数台配置するとともに、それら複数台のボウルフィーダから部品を取り出す１台の産業用ロボットを配置して、部品要求量に見合う部品供給を行なうことができる部品供給装置を既に提案している（特開平４−２５６５３３号公報参照）。
【０００４】
図８は特開平４−２５６５３３号公報において提案した部品供給装置の一例を示す概略図であり、１台の画像処理装置により２台の循環式ボウルフィーダを制御する場合を示している。この部品供給装置は、部品搬送トラック７０の一部の画像を取り込む画像検出部７１を備えた、２台の循環式ボウルフィーダ７２，７３と、それぞれの循環式ボウルフィーダ７２，７３の部品搬送トラック７０から部品を取り出すことができる位置に配置された産業用ロボット７４と、ロボットコントローラ７５と、循環式ボウルフィーダ７２，７３の振動を制御する振幅コントローラ７６，７７と、画像検出部７１からの画像検出信号に基づいて部品の供給状態を識別する画像処理部７８を有している。
【０００５】
上記構成の部品供給装置によれば、一方のボウルフィーダ７２の画像検出部７１から取り込んだ画像を画像処理部７８により画像処理して、取り出し可能な部品を識別している間に、既に画像取り込みの終了している他方のボウルフィーダ７３から産業用ロボット７４により部品を取り出すことができるので、簡単な構成で部品取り出し個数を増加させることができる（図９（ａ）参照）。この構成の場合、産業用ロボット７４による部品取り出し時間が２台のボウルフィーダ７２，７３において差がない配置構成においては、画像処理部７８による平均的な部品探索時間をｔｓ、１回の画像探索により取り出し可能と識別される部品の平均出現個数をｎｓ、ロボットの取り出し時間（ボウルフィーダの取り出し位置と部品載置位置との間の往復時間）をｔｒとすると、ｔｓ＜ｔｒ・ｎｓならば、部品１個を取り出す場合に要する時間ｔ０は、ｔ０＝ｔｒとなり、ｔｓ＞ｔｒ・ｎｓならば、ｔ０はボウルフィーダ側のタクトタイムｔａ（ｔｓ／ｎｓ）となる。これに対し、図９（ｂ）に示すように、１台のボウルフィーダのみを使用して産業用ロボットにより部品を取り出す場合は、画像処理部による部品探索の間は産業用ロボットは待機しなければならず、部品１個を取り出す場合に要する時間ｔ０は、ｔ０＝ｔａ＋ｔｒとなり、図９（ａ）の構成に比べて部品取り出し数は低下する。このように複数台のボウルフィーダと、それらのボウルフィーダから部品を取り出す産業用ロボットを組み合わせることにより、単位時間当たりの部品取り出し数を大幅に向上させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、産業用ロボットによって取り出された部品を載置する位置の制約などにより、一方のボウルフィーダによる部品取り出し時間と、他方のボウルフィーダによる部品取り出し時間とが一致しない場合があり、この場合には両方のボウルフィーダにより識別された部品を単純に交互に取り出す方法では部品取り出し個数を大幅に向上させることができないという問題がある。
【０００７】
さらに詳細に説明すると、図１０に平面図で示すように一方のボウルフィーダ７２の部品取り出し位置Ｐ１と他方のボウルフィーダ７３の部品取り出し位置Ｐ２とにおいてそれぞれ部品載置位置Ｐ０への距離が同じであっても、部品載置位置Ｐ０の近くに部品載置に邪魔になる障害物８０（例えば、部品載置位置Ｐ０が予め指定されているインデックステーブルにおける付属物、あるいは部品供給装置の構成上変更できない周辺部材など）がある場合には、図１０に示すように障害物８０と干渉しないように、Ｐ１からＰ０へのロボット７４のアームの移動において途中経由点Ｐ３を設けることが必要になる。しかし、このように途中経由点Ｐ３を設けることは、ロボット７４のアームの移動距離が長くなってタクト的に不利になるとともに、何らかの原因によりアームと障害物８０が干渉を起こす可能性があるので、好ましい装置構成とはいえない。
【０００８】
一方、図１０に示した装置構成を避けるために、図２に示すように２台のボウルフィーダ１，２と、インデックテーブル２０の部品載置位置Ｐ０および障害物（不良品排出機構２２）との配置を図２のように設定した場合には、２台のボウルフィーダ１，２からは常に同じアーム姿勢で部品載置位置Ｐ０に部品を置きに行くことができるとともに障害物との干渉の恐れもなくなる。このような配置を採用すると、部品載置位置Ｐ０に近い側のボウルフィーダ１の部品取り出し時間に比べて、遠い側のボウルフィーダ２の部品取り出し時間が長くなる。
【０００９】
２台のボウルフィーダ１，２から図９（ａ）に示すように交互に部品を取り出す場合には、一方のボウルフィーダから部品を取り出した直後に、他方のボウルフィーダの取り出し可能状態の部品の識別データが得られるのが最も部品取り出し効率が良くなるのであるが、取り出し可能な部品の出現回数は確率的にばらつくことが普通であるから、時間のかかるＰ２側で取り出し可能な部品個数が多く出現し、Ｐ１側で既に部品探索が終了しているにもかかわらず、Ｐ２側から部品を取り出し続ける場合が生じ得る。このような場合は、部品取り出し速度の遅い状態での運転時間が増大することを意味し、結果的にシステム全体としての平均的な部品取り出し数が低下することになる。
【００１０】
【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、複数の部品供給フィーダを１台の産業用ロボットにより部品を取り出す場合において、平均的な部品取り出し数を向上できる部品供給方法およびその装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を加地を解決するための手段】
上記の目的を達成するための、請求項１の部品供給方法は、部品搬送路の所定位置に画像検出手段を配置した、同じ種類の部品を供給する複数の部品供給フィーダと、画像検出手段からの画像検出信号を受け取って各部品供給フィーダにおける取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する部品供給状態識別手段と、全ての部品供給フィーダから部品を取り出し得る位置に設けられた産業用ロボット）と、部品供給状態識別手段からの個数および座標位置の識別データを受け取って、識別データに基づいて該当する部品供給フィーダの部品搬送路から部品を取り出すように産業用ロボットの動作を制御する産業用ロボット制御手段とを有し、全ての部品供給フィーダの部品取り出し時間が同一でない部品供給装置において、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダに比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の上限個数を部品供給フィーダごとに設定する方法である。
【００１２】
請求項２の部品供給方法は、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の下限個数を設定する方法である。
請求項３の部品供給方法は、上記上限個数の設定を、部品供給状態識別手段が上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット側に送ることで行い、上記下限個数の設定を、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として部品供給状態識別手段が取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット側に送ることで行う方法である。
【００１３】
上記目的を達成するための、請求項４の部品供給装置は、部品搬送路の所定位置に画像検出手段を配置した、同じ種類の部品を供給する複数の部品供給フィーダと、画像検出手段からの画像検出信号を受け取って各部品供給フィーダにおける取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する部品供給状態識別手段と、全ての部品供給フィーダから部品を取り出し得る位置に設けられた産業用ロボットと、部品供給状態識別手段からの個数および座標位置の識別データを受け取って、識別データに基づいて該当する部品供給フィーダの部品搬送路から部品を取り出すように産業用ロボットを制御する産業用ロボット制御手段とを有し、全ての部品供給フィーダの部品取り出し時間が同一でない部品供給装置において、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダに比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の上限個数を設定する供給個数制御手段を有している。
【００１４】
請求項５の部品供給方法は、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の下限個数を設定する供給個数制限手段を含んでいる。
請求項６の部品供給方法は、前記供給個数制御手段は、上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット側に送るように部品供給状態識別手段を制御することで上記上限個数の設定を行い、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット側に送るように部品供給状態識別手段を制御することで上記下限個数の設定を行うものである
【００１５】
【作用】
請求項１の部品供給方法であれば、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダに比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の上限個数を部品供給フィーダごとに設定しているので、部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから上限個数を超える部品が延々と連続して取り出されることはない。したがって、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の長い部品供給フィーダの運転時間を相対的に減らすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができる。
【００１６】
請求項２の部品供給方法であれば、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の下限個数を設定しているので、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダからは常に下限個数以上の部品が取り出されることになる。したがって、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の最も短い部品供給フィーダの運転時間を相対的に増やすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３の部品供給方法であれば、上記上限個数の設定を、部品供給状態識別手段が上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット側に送ることで行い、上記下限個数の設定を、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として部品供給状態識別手段が取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット側に送ることで行うので、部品供給フィーダから産業用ロボットへのデータ送信時間を短縮することができるとともに、産業用ロボットの制御も複雑にならないですむという利点がある。
【００１８】
請求項４の部品供給装置であれば、供給個数制御手段が、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダに比べて部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の上限個数を設定するので、部品取り出し時間が長い部品供給フィーダから上限個数を超える部品が延々と連続して取り出されることはない。したがって、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の長い部品供給フィーダの運転時間を相対的に減らすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができる。
【００１９】
請求項５の部品供給方法であれば、供給個数制御手段が、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダから連続して取り出す部品の下限個数を設定するので、部品取り出し時間が最も短い部品供給フィーダからは常に下限個数以上の部品が取り出されることになる。したがって、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の最も短い部品供給フィーダの運転時間を相対的に増やすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができる。
【００２０】
請求項６の部品供給方法であれば、前記供給個数制御手段が、上限個数を超えない数の取り出し可能な部品のみの座標位置を産業用ロボット側に送るように部品供給状態識別手段を制御することで上記上限個数の設定を行い、取り出し可能な部品の個数が下限個数に達したことを条件として取り出し可能な部品の座標位置を産業用ロボット側に送るように部品供給状態識別手段を制御することで上記下限個数の設定を行うので、部品供給フィーダから産業用ロボットへのデータ送信時間を短縮することができるとともに、産業用ロボットの制御も複雑にならないですむという利点がある。
【００２１】
【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方法が適用される部品供給装置の一例を示す概略斜視図、図２はその部分平面図である。
この部品供給装置は、互いに平行に並べられた２台の循環式ボウルフィーダ１，２（以下、フィーダと称する）と、いずれのフィーダ１，２からも部品を取り出せる位置に配置された産業用ロボット３と、部品が取り付けられるインデックステーブル２０と、フィーダ１，２の所定位置に設けられた画像検出部からの画像検出信号を処理する画像処理部を備えたフィーダコントローラ３１と、フィーダコントローラ３１からの指令信号により産業用ロボット３を駆動するロボットコントローラ（図１、図２においては図示せず）を有している。
【００２２】
各フィーダ１，２は非透光性材料からなるケーシング１１の内部にボウルフィーダ１２を収容しているとともに、ボウルフィーダ１２のボウル１２ａを包囲する状態で部品搬送トラック１３を配置し、その部品搬送トラック１３の所定位置に形成した開口を覆う透光性のある板１４を設けている。また、透光性のある板１４の上方および下方にはそれぞれ光源１５ａ，１５ｂを配置している。そして、透光性のある板１４と光源１５ｂとの間にハーフミラー１６ａを配置しているとともに、ハーフミラー１６ａおよび反射ミラー１６ｂを介して透光性のある板１４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１６を配置している。また、上記ケーシング１１は、透光性のある板１４の直上に開口を有しているとともに、開口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１７（図２参照）を有している。なお、上方の光源１５ａは扉部材１７の内側面に設けられている。
【００２３】
産業用ロボット３はスカラロボットなどが使用され、先端側の可動アーム３ａには真空吸着などの方法により部品を吸着する吸着部３ｂが取り付けられている。
インデックステーブル２０は円盤状の回転台２１を有し、産業用ロボット３により取り出された部品を載置する部品載置位置Ｐ０がインデックステーブル２０の所定位置に設けられている。部品載置位置Ｐ０において部品が置かれると、回転台２１は所定角度回転することにより、次々と部品が移動され、インデックステーブル２０の所定位置において部品の取り出しが行われる。また、部品載置位置Ｐ０からみて回転台２１の回転方向の上流側には部品を検査して、不良品を排出する機構２２が設けられており、この不良品排出機構２２と産業用ロボット３の可動アーム３ａとの干渉を防止するために、図２に示したような配置になっている。したがって、インデックステーブル２０の部品載置位置Ｐ０とインデックステーブル２０に近い側のフィーダ１（以下、第１フィーダと称する）の部品取り出し位置Ｐ１との間における部品取り出し時間をｔ１とし、インデックステーブル２０の部品載置位置Ｐ０とインデックステーブル２０に遠い側のフィーダ２（以下、第２フィーダと称する）の部品取り出し位置Ｐ２との間における部品取り出し時間をｔ２とすれば、ｔ２＞ｔ１となっている。前記したように、第２フィーダ２からの部品取り出し個数が多くなると、部品取り出し時間差Δｔ＝ｔ２−ｔ１の影響が無視できなくなる。
【００２４】
図３は上記問題を解決する部品供給方法の一実施例を示すフローチャートである。まず、ステップＳＰ１において第２フィーダ２（取り出し時間の長いＰ２側）において、画像処理部により取り出し可能な部品を探索して取り出し可能な部品個数を識別し、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された上限個数よりも少ない否かを判別し、少ないと判別された場合は識別された個数の全てについて部品を取り出して一連の処理を終了する。一方、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された上限個数よりも少なくない（上限個数と等しいか、または上限個数より多い）と判別された場合は、ステップＳＰ４において上限個数分だけ部品を取り出して一連の処理を終了する。
【００２５】
この実施例の部品供給方法について、さらに詳細に説明する。
表１は図１および図２に示す部品供給装置において、第１，第２フィーダ１，２の画像検出部１６における部品探索時間とその部品探索時間において取り出し可能の状態と識別された部品個数の関係を示す表である。
【００２６】
【表１】
0003541412.tif 000002
【００２７】
なお、フィーダの動作時間を０．５ｓｅｃ、停止時間を０．４ｓｅｃに設定するとともに、フィーダのボウル内にある初期部品個数を４６４個に設定して実験を行なった。そして、表１に示すようにデータを集め、最終的に１００個の取り出し可能な部品の識別ができるまで実験を行なった。その結果、１回の探索を行なうのに要する平均部品探索時間は６．６２秒／回となり、部品出現個数の平均値は４．６４個／回となった。
【００２８】
ここで、Ｐ１とＰ０の１往復に要する時間（近い方の往復時間）を１．５秒、Ｐ２とＰ０の１往復に要する時間（遠い方の往復時間）を１．８秒である場合を想定する。第２フィーダ２側で取り出し可能な部品が９個、識別されたとすると、Ｐ２から取り出すのに要する時間は、１．８×９＝１６．２秒となる。この部品取り出し時間内において、Ｐ１側での画像探索時間は表１に示すように、５秒〜９秒である（平均探索時間６．６２秒）。したがって、短い時間で部品取り出しができるＰ１側で既に、部品探索が終わっているのに延々とＰ２側から部品を取り出すことになると、残りの部品取り出し動作について部品取り出し時間差（１．８−１．５＝０．３秒）分だけ時間的に損をすることになる。そこで、Ｐ２側で、たとえ５個以上の部品を識別できたとしても、Ｐ２側の上限個数を５個に制限（１．８×５＝９秒）して、その後はＰ１側で部品の取り出しを行なうと、取り出し可能な部品が９個である場合には、０．３×（９−５）＝１．２秒だけ、取り出し所要時間を短縮できることになる。なお、この場合において上限個数は、Ｐ２側での１往復に要する時間×上限個数によって得られる時間が平均部品探索時間よりも若干長くなるように設定することが好ましい。
【００２９】
このように、平均部品探索時間、平均部品出現個数、およびロボットアームの部品取り出し時間差Δｔを考慮して、部品取り出し時間の長いフィーダ側の取り出し個数の上限を設け、それ以上の部品が第２フィーダ側で識別できても、取り出しを上限個数に制限することにより、単位時間当たりの平均的な部品取り出し数を増やすことができる。
【００３０】
【実施例２】
図４はこの発明の部品供給装置の制御系を示す概略ブロック図である。この部品供給装置は、２台のフィーダ１，２と、産業用ロボット３と、フィーダコントローラ３１と、産業用ロボット３を制御するロボットコントローラ４０とを有している。
【００３１】
フィーダコントローラ３１は各フィーダ１，２に設けられた画像検出部１６（図１参照）からの画像検出信号に基づいて、透光性のある板１４の領域内の部品状態を識別する画像処理部４２と、第２フィーダ１から取り出す上限の個数をオペレータの入力により設定する上限個数設定部４３と、第２フィーダ２の画像検出部からの画像検出信号である場合にのみ、上限個数設定部４３により設定された上限個数と、画像処理部４２により識別された取り出し可能な部品の個数に基づいて、識別された部品個数が上限個数よりも少ないか否かを判別する大小判別部４４と、大小判別部４４が識別された部品個数が上限個数よりも少ないと判別したことに応答してロボットコントローラ４０にその識別個数だけ部品の取り出しを命令する第１制御部４５と、大小判別部４４が識別された部品個数が上限個数よりも少なくないと判別したことに応答して、ロボットコントローラ４０に上限個数だけの部品の取り出しを命令する第２制御部４６を有している。なお、第１制御部４５および第２制御部４６はそれぞれロボットコントローラ４０に指令信号を送るとともに、産業用ロボット３による部品取り出しに対応したフィーダの振動制御を行なうように各フィーダ１，２に振動制御信号を送る働きがある。なお、この部品供給装置においては、画像処理部４２を第１チャンネルと第２チャンネルの２系統とし、第１チャンネルを第１フィーダ１に割り当てるとともに、第２チャンネルを第２フィーダ２に割り当て、図９（ａ）に示したように２つの処理が重ならないようにタイミング調整することにより、高価な画像処理部４２を１個で済ますようにしている。
【００３２】
上記構成の部品供給装置の作用を図１および図４を参照しつつ説明する。
まず、第１フィーダ１および第２フィーダ２のボウル１２ａに部品を供給してフィーダ１、２を駆動させれば、ボウル１２ａ内の部品が部品搬送トラック１３に送り出され、部品搬送トラック１３上を部品が所定方向に移動することにより、部品同士の分離を行わせることができる。そして第１および第２ボウルフィーダ１、２を所定時間動作させれば、部品が透光性のある板１４上に到達するので、上方光源１５ａあるいは下方光源１５ｂを点灯させて第１フィーダ１の画像検出部１６により透光性のある板１４上の部品の画像を取り込み、画像処理部４２により取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する。なお、第１フィーダ１の部品探索処理に先立って第２フィーダ２の部品探索処理が既に終了しているので、第１フィーダ１の部品探索時間内において、第２フィーダ２の部品取り出し口から、産業用ロボット３を駆動して部品の取り出しを行うことができる。
【００３３】
この場合において、予めオペレータが上限個数設定部４３において第２フィーダ２から連続して取り出す部品の上限個数を設定しているので、大小判別部４４の判別処理により、上限個数以上の部品を第２フィーダ２から取り出すことはなくなる。したがって、部品取り出し時間の長い第２フィーダ２から部品を延々と取り出すことがなくなり、平均取り出し個数を増やすことができる。また、識別された部品の数が上限個数に等しいかあるいは大きいと大小判別部４４が判別した場合は、第２制御部４６は上限個数を超える部品のデータはロボットコントローラ４０に送信しないようにしているので、シリアル通信時間を短縮することができる。なお、ロボットコントローラ４０側で上限個数を超える部品のデータ（個数、部品座標データ）を全て受けとり、上限個数を超える部品のデータだけを無視することもできるが、パラレル通信よりも安価に構成できるシリアル通信の通信速度を考慮した場合、予めフィーダコントローラ３１側で上限個数の部品データを送信しないようにした方が通信時間が短縮され、システムのタクトタイム上有利である。
【００３４】
【実施例３】
図５はこの発明の部品供給方法の他の実施例を示すフローチャートである。この部品供給方法も図１に示すような部品供給装置に適用されるものである。
まず、ステップＳＰ１において第１フィーダ（取り出し時間の短いＰ１側）において画像処理部により取り出し可能な部品を探索して取り出し可能な部品個数を識別し、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された下限個数よりも少ない否かを判別し、少ないと判別された場合はステップＳＰ１の部品探索処理を繰り返して行なう。そして、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された下限個数よりも少なくないと判別された場合はステップＳＰ３において取り出し可能と識別された部品個数を全て取り出して一連の処理を終了する。
【００３５】
この実施例の部品供給方法について、さらに詳細に説明する。
前記第１実施例と同じ設定で、前述したようにＰ１とＰ０の１往復に要する時間（近い方の往復時間）を１．５秒、Ｐ２とＰ０の１往復に要する時間（遠い方の往復時間）を１．８秒である場合を想定する。仮に、Ｐ１側で取り出し可能な部品が１個しか識別できないとすると、Ｐ２側は１．５秒では部品を探索することができないので、３．５秒〜７．５秒｛（５．０−１．５）秒〜（９−１．５）秒｝の間、ロボットは停止することになり、この待ち時間が無駄になる。そこで、この前の回のＰ１側の部品探索時に、例えば３個以上、部品を識別した場合のみ部品探索を終了し、２個以下である場合には再び部品探索を行なうようにする。このように制御することにより、部品探索処理を２回行なって、部品探索時間が平均探索時間（６．６２秒）より長くなったとしても、ロボットは停止せずにＰ２側から部品を取り出し続けることができるとすれば、Ｐ１側で２回部品を探す方が時間的に有利である。例えば、３個部品を識別した場合、１．５×３＝４．５秒で最悪０．５秒｛（５−４．５）秒｝のロボットの待ち時間で、次のＰ２側の部品取り出しに移れる。なお、Ｐ１側の部品取り出し個数の上限は設けないので、識別した部品の数だけ全てＰ１側から取り出すことになる。
【００３６】
【実施例４】
図６はこの発明の部品供給方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
この部品供給方法が図５に示す部品供給方法と異なる点は、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された下限個数よりも少ないと判別された場合に、部品探索回数を所定回数に制限して、それ以上の部品探索を行なわないようにした点のみである。すなわち、ステップＳＰ１からステップＳＰ３に至る処理は図５に示す実施例と同様であり、ステップＳＰ２において識別された個数が予め設定された下限個数よりも少ないと判別された場合は、ステップＳＰ２ａにおいて部品探索回数が所定回数（例えば、３回）に達したかを判別し、所定回数に達していないと判別された場合には、ステップＳＰ１の部品探索処理を繰り返す。一方、所定回数、部品探索を行なっても下限個数以上の部品を識別することができない場合（ステップＳＰ２ａのＹＥＳ）は、下限個数設定値が不適切であるか、フィーダ側になんらかの異常が生じたと考えられるので、ステップＳＰ２ｂにおいて異常を告知して、一連の処理を終了する。
【００３７】
この実施例の部品供給方法によれば、予め設定した所定回数以上において探索処理を行なうことがないので、下限個数の設定不良、フィーダの部品供給状態の異常を即座に検出することができるという利点がある。
【００３８】
【実施例５】
図７はこの発明の他の部品供給装置の制御系を示す概略ブロック図である。
この部品供給装置は、２台のフィーダ１，２と、産業用ロボット３と、フィーダコントローラ５１と、産業用ロボット３を制御するロボットコントローラ４０とを有している。フィーダコントローラ５１は各フィーダ１，２に設けられた画像検出部１６（図１参照）からの画像検出信号に基づいて、透光性のある板１４の領域内の部品状態を識別する画像処理部４２と、第１フィーダ１から取り出す下限の個数をオペレータの入力により設定する下限個数設定部５３と、第１フィーダ２の画像検出部からの画像検出信号である場合にのみ、下限個数設定部５３により設定された下限個数と、画像処理部４２により識別された取り出し可能な部品の個数に基づいて、識別された部品個数が下限個数よりも少ないか否かを判別する大小判別部５４と、大小判別部５４が識別された部品個数が下限個数よりも少ないと判別したことに応答して再び第１フィーダ１を所定時間だけ振動駆動して画像処理部４２により部品探索を行なうように第１フィーダ１および画像処理部４２を制御する第１制御部５５と、大小判別部５４が識別された部品個数が下限個数よりも少なくないと判別したことに応答して、ロボットコントローラ４０に識別された部品を全て取り出すように命令する第２制御部５６を有している。なお、この部品供給装置においても、第１チャンネルと第２チャンネルの２系統とすることは同様である。
【００３９】
上記構成の部品供給装置の作用を図１および図７を参照して簡単に説明する。部品３１が透光性のある板１４上に到達した段階で、第１フィーダ１の画像検出部１６により透光性のある板１４上の部品の画像を取り込み、画像処理部４２により取り出し可能な部品の個数および座標位置を識別する。この場合において、予めオペレータが下限個数設定部５３において第１フィーダ２から連続して取り出す部品の下限個数を設定しているので、大小判別部５４の判別処理により、識別された部品個数が下限個数未満である時は、第１制御部５５により再び画像探索が行われるので、下限個数より少ない数の部品の取り出しが行われることがなくなる。また、識別された部品の数が下限個数に等しいかあるいは大きいと大小判別部５４が判別した場合は、第２制御部５６は下限個数あるいは下限個数を超える部品の全てを取り出すように制御するので、部品取り出し時間の短い第１フィーダ１からより多くの部品を取り出すことができる。なお、識別個数が制限個数未満である場合には、予めフィーダコントローラ５１側でそのような部品データを送信しないようにした方がロボットコントローラ４０側で処理するよりも通信時間が短縮され有利である。
【００４０】
なお、図４に示す部品供給装置に、この実施例の部品供給装置を付け加えることにより、部品取り出し時間の長いフィーダに上限個数を設け、部品取り出し時間の短いフィーダに下限個数を設けることができ、両方、あいまって平均的な部品取り出し数をさらに向上させることができる。
この発明は前記実施例に限らず、種々の変形、応用が可能である。例えば、前記実施例では、フィーダコントローラが余計な部品データをロボットコントローラに送信しないように構成した部品供給装置を例示したが、パラレル通信を採用した部品供給装置などにおいては、ロボットコントローラ側で制御することも可能である。さらに、前記実施例ではフィーダが２台である場合を示したが、３台以上の部品供給装置を１台の産業用ロボットで取り出す構成の装置においても同様に本発明が適用可能であることは明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の長い部品供給フィーダの運転時間を相対的に減らすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができるという特有の効果を奏する。
【００４２】
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の最も短い部品供給フィーダの運転時間を相対的に増やすことができるので、さらにシステム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができるという特有の効果を奏する。
請求項３の発明は、請求項１の発明または請求項２の効果に加えて、部品供給フィーダから産業用ロボットへのデータ送信時間を短縮することができるとともに、産業用ロボットの制御も複雑にならないですむという特有の効果を奏する。請求項４の発明は、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の長い部品供給フィーダの運転時間を相対的に減らすことができるので、システム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができるという特有の効果を奏する。
【００４３】
請求項５の発明は、請求項４の発明の効果に加えて、システム全体の運転時間のうち、部品取り出し時間の最も短い部品供給フィーダの運転時間を相対的に増やすことができるので、さらにシステム全体としての平均的な部品取り出し数の向上を図ることができるという特有の効果を奏する。
請求項６の発明は、請求項４の発明または請求項５の効果に加えて、部品供給フィーダから産業用ロボットへのデータ送信時間を短縮することができるとともに、産業用ロボットの制御も複雑にならないですむ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概略斜視図である。
【図２】この発明の部品供給装置の一実施例の部分平面図である。
【図３】この発明の部品供給方法の一実施例を示すフローチャートである。
【図４】この発明の部品供給装置の一実施例の制御系を示す概略ブロック図である。
【図５】この発明の部品供給方法の他の実施例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の部品供給方法のさらに他の実施例を示すフローチャートである。
【図７】この発明の部品供給装置の他の実施例の制御系を示す概略ブロック図である。
【図８】特開平４−２５６５３３号公報において提案した部品供給装置の一例を示す概略図である。
【図９】（ａ）は２台のボウルフィーダを使用して部品供給を行なう場合のタイムチャート、（ｂ）は１台のボウルフィーダを使用して部品供給を行なう場合のタイムチャートである。
【図１０】２台のボウルフィーダを使用して部品供給を行なう場合の問題点を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１  循環式ボウルフィーダ    ２  循環式ボウルフィーダ
３  産業用ロボット    １３  部品搬送トラック
１６  画像検出部    ４０  ロボットコントローラ
４２  画像処理部    ４３  上限個数設定部
４４  大小判別部    ４５  第１制御部
４６  第２制御部    ５５  第１制御部
５６  第２制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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