(57)【要約】【課題】ばら積み状態の部品を効率よくピックアップする部品供給装置を提供する。【解決手段】本発明に係る部品供給装置１００は、複数の部品を載せる面に凹凸形状を有する部品皿５０と、部品皿５０を揺動させる揺動部１３と、部品皿５０に載せられた複数の部品を撮像する撮像装置と、載置された部品皿５０から一の部品をピックアップするピックアップ機構部１２と、撮像装置により撮像された画像に基づいてピックアップ機構部１２に部品をピックアップすることを指示する制御部１８と、を備える部品供給装置であって、制御部１８は、画像に基づいて部品をピックアップすることができるか否かを判定する判定部２０を有し、判定部２０が部品をピックアップすることができると判定しなかった場合は、揺動部１３に、部品皿を揺動させる。【選択図】図１
2018153734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部品を載せる面に凹凸形状を有する部品皿と、
前記部品皿を揺動させる揺動部と、
前記部品皿に載せられた前記複数の部品を撮像する撮像装置と、
載置された前記部品皿から一の前記部品をピックアップするピックアップ機構と、
前記撮像装置により撮像された画像に基づいて前記ピックアップ機構に前記部品をピックアップすることを指示する制御部と、を備える部品供給装置であって、
前記制御部は、前記画像に基づいて前記部品をピックアップすることができるか否かを判定する判定部を有し、
前記判定部が前記部品をピックアップすることができると判定しなかった場合は、前記揺動部に、前記部品皿を揺動させる、部品供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動組み立てシステム等に対する部品供給装置として、ばら積みされた複数の部品から、部品の形状を画像認識して、部品をピックアップする部品供給装置が知られている。例えば、特許文献１には、多数の部品をばら積み状態で収容する部品収容部と、部品をピックアップするピッキング部と、ピッキング部に部品の把持を行わせる部品支承部と、部品搬送部と、視覚認識部とを具備する部品供給装置が提案されている。このような部品供給装置においては、ばら積みされた複数の部品は整列せずに並んでいる。そのため、視覚認識部は、画像認識によりピックアップする部品を特定することができない場合がある。特許文献１においては、部品戻し機構をさらに具備し、部品戻し機構により部品を部品収容部へ戻すことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０２−０６５９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ピックアップすることができない部品を部品収容部へ戻すことになれば、目的を達成するまでのサイクル時間が長くなり、生産性が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ばら積み状態の部品を効率よくピックアップする部品供給装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる部品供給装置は、複数の部品を載せる面に凹凸形状を有する部品皿と、前記部品皿を揺動させる揺動部と、前記部品皿に載せられた前記複数の部品を撮像する撮像装置と、載置された前記部品皿から一の前記部品をピックアップするピックアップ機構と、前記撮像装置により撮像された画像に基づいて前記ピックアップ機構に前記部品をピックアップすることを指示する制御部と、を備える部品供給装置であって、前記制御部は、前記画像に基づいて前記部品をピックアップすることができるか否かを判定する判定部を有し、前記判定部が前記部品をピックアップすることができると判定しなかった場合は、前記揺動部に、前記部品皿を揺動させるものである。
【０００７】
このように、凹凸形状を有する部品皿を揺動させることにより、部品同士の接触を抑制しながら部品同士の配置を変更することができる。これにより、部品同士の隙間を作り出し、部品をピックアップすることが可能になる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、ばら積み状態の部品を効率よくピックアップする部品供給装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態にかかる部品供給装置１００の概略斜視図である。
【図２】実施の形態にかかる補充モジュール３０の概略斜視図である。
【図３】実施の形態にかかる部品皿５０の概略斜視図である。
【図４】実施の形態にかかる部品供給装置１００の機能構成図である。
【図５】実施の形態にかかる部品供給装置１００における部品皿５０の動きを説明するための図である。
【図６】実施の形態にかかる部品供給装置１００の画像認識処理を説明するための図である。
【図７】実施の形態にかかる部品供給装置１００の画像認識処理を説明するための図である。
【図８】実施の形態にかかる部品供給装置１００が部品をピックアップする際のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態
以下に、図を参照しつつ本実施の形態にかかる部品供給装置を説明する。図１は、実施の形態にかかる部品供給装置１００の概略斜視図である。なお、図１は、説明のため、構成の一部を省略して表示している。部品供給装置１００は、部品皿にばら積みされた複数の部品から、一の部品をピックアップして、予め定められた位置に整列して配置する装置である。また、部品供給装置１００は、コンベアにより複数の部品皿を搬送し、所望の部品皿を選択し、選択した部品皿から部品をピックアップする。部品皿にばら積みされる部品は、例えば、コイルばね、ピン、ステムオイルシール、ボルト等である。部品供給装置１００は、メインモジュール１０、補充モジュール３０、及び部品皿５０を主な構成要素としている。
【００１１】
尚、図１及び図２には、理解を容易にするために右手系座標系を付している。図１及び図２に示した座標系は共通する方向を示している。すなわち、Ｚ軸は部品供給装置１００の上下方向を示し、Ｘ軸及びＹ軸は、水平方向に延びている。
【００１２】
部品供給装置１００は、１台のメインモジュール１０に対して複数台の補充モジュール３０が連結する。本実施の形態においては、１台のメインモジュール１０に対して連結することができる補充モジュール３０は、２台以上であって、２台毎に増設をすることができる。
【００１３】
図１に例示した部品供給装置１００は、補充モジュール３０が８台連結している。具体的には、メインモジュール１０には、補充モジュール３０ａ及び補充モジュール３０ｅが連結している。メインモジュール１０と、補充モジュール３０ａとは、それぞれの有するコンベア部が連関するように連結している。同様に、メインモジュール１０と、補充モジュール３０ｅとは、それぞれの有するコンベア部が連関するように連結している。また、補充モジュール３０ａと、補充モジュール３０ｅとは、互いにのコンベア部が対向するように、Ｘ軸方向において、メインモジュール１０に連結している。
【００１４】
補充モジュール３０ａの側部であって、メインモジュール１０から離れる方向（Ｙ軸プラス方向）には、補充モジュール３０ｂが連結している。さらに、補充モジュール３０ｂの側部には、補充モジュール３０ｃが連結しており、補充モジュール３０ｃの側部には、補充モジュール３０ｄがそれぞれ連結している。補充モジュール３０ａ〜３０ｄは、それぞれが有するコンベア部が連関するように一列に連結している。
【００１５】
一方、補充モジュール３０ｅの側部であって、メインモジュール１０から離れる方向（Ｙ軸プラス方向）には、補充モジュール３０ｆが連結している。さらに、補充モジュール３０ｆの側部には、補充モジュール３０ｇが連結しており、補充モジュール３０ｇの側部には、補充モジュール３０ｈがそれぞれ連結している。補充モジュール３０ｅ〜３０ｈは、それぞれが有するコンベア部が連関するように一列に連結している。
【００１６】
補充モジュール３０ａ〜３０ｄと、補充モジュール３０ｅ〜３０ｈとは、互いにのコンベア部が対向するように連結している。このように連結することにより、メインモジュール１０のコンベア部と、補充モジュール３０の各コンベア部とがループ状のコンベアを形成する。
【００１７】
部品供給装置１００は、複数個の部品皿５０を有している。複数の部品皿５０は、補充モジュール３０にそれぞれ一対一の関係において対応する。図１を参照しながら具体的に説明すると、図１に例示した部品供給装置１００は、８台の補充モジュール３０ａ〜３０ｈを有している。そして、部品供給装置１００は、それぞれの部品供給モジュールに対応した部品皿５０を有している。つまり、この場合、部品供給装置１００は、部品皿５０を８個有している。それぞれの部品皿５０には、それぞれ対応した補充モジュール３０から部品の供給を受ける。
【００１８】
次に、メインモジュール１０の詳細を説明する。メインモジュール１０は、補充モジュール３０から部品皿５０を受け取り、部品皿５０にばら積みされた部品をピックアップして、予め定められた位置に整列して配置する。メインモジュール１０は、カメラ部１１、ピックアップ機構部１２、揺動部１３、コンベア駆動部１４、ＩＤ読取部１５、電源供給部１６、制御盤１７、部品整列トレイ１０１を有する。
【００１９】
カメラ部１１は、部品皿５０に置かれた部品の画像を撮像するための撮像手段を有している。撮像手段は、例えば、レンズや撮像素子などにより構成される撮像装置を含む。ピックアップ機構部１２は、部品皿に置かれた部品をピックアップして搬送し、部品整列トレイ１０１に配置する。
【００２０】
ピックアップ機構部１２は、エレベータ部、アーム部及び把持部を有しており、各部に付随して設けられているモータにより駆動される。ピックアップ機構部１２は、所望の部品皿５０が予め定められた位置に到着すると、エレベータ部により部品皿５０を予め定められた高さまで上昇させる。さらに、アーム部及び把持部が部品皿５０上に積まれている部品を把持すると共に、部品を保持したまま搬送し、部品整列トレイ１０１に整列して配置する。所望の部品のピックアップが完了すると、ピックアップ機構部１２は、エレベータ部を駆動して部品皿５０を下降させ、コンベア部へ載置する。
【００２１】
揺動部１３は、予め定められた振動パタン及び振動方向に、部品皿５０を揺動する。揺動部１３は、部品皿５０を往復運動させるためのモータ、アクチュエータ、又は圧電素子等を有している。揺動部１３は、ピックアップ機構部１２の有するエレベータ部により上昇した部品皿５０を揺動するように設定されている。
【００２２】
コンベア駆動部１４は、部品皿５０を搬送するためのコンベア部を駆動させる。コンベア部は、例えば、部品皿５０を水平姿勢に支持するように、筒状回転体が複数並列に配置されたものである。コンベア部が回転することにより、支持された部品皿５０は、支持されているコンベア部と接触している部分の回転方向に沿って搬送される。コンベア駆動部１４は、筒状のコンベア部を回転させるためのモータを有している。また、上述のように、メインモジュール１０には補充モジュール３０が２台接続される。そのため、コンベア駆動部１４は、連結する２台の補充モジュール３０にそれぞれ接続し、且つ、連関して駆動するように設けられている。
【００２３】
上述したように、部品供給装置１００のコンベア部はループ状に形成される。コンベア駆動部１４は、ループ状のコンベア部の端部となる。そのため、メインモジュール１０のコンベア部は、２台連結している内一方の補充モジュール３０から送られてきた部品皿５０を、方向転換させて他方の補充モジュール３０に送り出す構造になっている。すなわち、メインモジュール１０のコンベア部は、方向転換させるためのコンベア機構を有している。方向転換させるためのコンベア機構とは、例えば、筒状回転体の表面に、筒状回転体の回転軸に対して４５度傾いた回転体が設けられた方向転換機能を有するコンベア機構などが好適である。
【００２４】
ＩＤ読取部１５は、部品皿５０が発信する信号を読み取るために、部品皿５０の発信する信号に対応する読取手段を有している。具体的には、例えば、部品皿５０が発信する信号が予め定められた周波数帯域の電波の場合は、ＩＤ読取部１５は、これを受信するアンテナ等を有する。また、部品皿５０が発信する信号が電気信号の場合は、ＩＤ読取部１５は、この電気信号を受信するための接点を有する。
【００２５】
電源供給部１６は、メインモジュール１０に接続している補充モジュール３０に対して電源を供給する。電源供給部１６は、例えば、接触式の送電用の電極であり、補充モジュール３０を連結することにより、補充モジュール３０に電源を供給する。上述のように、メインモジュール１０には補充モジュール３０が２台接続される。そのため、メインモジュール１０は、電源供給部１６を２個有している。
【００２６】
制御盤１７は、各部の制御を担う全体制御部１８、及び、部品皿のＩＤ情報等を記憶している記憶部２１等を格納している。
【００２７】
次に、図２を参照しながら補充モジュール３０について説明する。図２は、実施の形態にかかる補充モジュール３０の概略斜視図である。補充モジュール３０は、コンテナ３１、部品排出部３２、コンテナ駆動部３３、コンベア部３４、駆動伝達部３５、重量センサ３７、ＩＤ読取部３８を有している。
【００２８】
コンテナ３１は、部品皿５０に部品を補充するための部品を蓄えておく。例えば、部品皿５０に対して１０個の部品を補充する場合、コンテナ３１には、１０００個の部品を蓄えておく。あるいは別の例としては、コンテナ３１には、１日分の稼働時間に使用する量の部品をまとめて蓄えておく。部品排出部３２は、コンテナ３１から部品を排出し、部品皿５０に落下させる。コンテナ駆動部３３は、コンテナ３１を予め定められた周波数により振動させる駆動装置を有している。コンテナ駆動部３３が有する駆動装置は、例えば、ピエゾ素子及びバネを有しており、ピエゾ素子がバネの固有振動数を発振することによりコンテナ３１を振動させる。また、コンテナ３１は、傾斜を有しており、コンテナ駆動部３３がコンテナ３１を振動させることにより、蓄えられていた部品が、部品排出部３２から落下する。
【００２９】
コンベア部３４は、部品皿５０を支持すると共に、駆動伝達部３５からの駆動力により部品皿５０を図２に示す矢印Ｆの方向に搬送する。コンベア部は、例えば、部品皿５０を水平姿勢に支持するように、筒状回転体が複数並列に配置されたものである。コンベア部が回転することにより、支持された部品皿５０は、支持されているコンベア部と接触している部分の回転方向、すなわち矢印Ｆの方向に沿って搬送される。
【００３０】
駆動伝達部３５は、メインモジュール１０が有しているコンベア駆動部１４に連結し、コンベア駆動部１４から伝達される回転をコンベア部３４に伝える。駆動伝達部３５は、端部に連結部を有しており、コンベア駆動部１４又は隣接する他の補充モジュール３０の有する駆動伝達部に連結する。連結部は、例えば磁石を有することにより非接触の状態において回転力を伝達することのできる磁気継手を備えることが好適である。しかし、非接触式の継手でなく、機械的に連結する継手機構を採用することもできる。また、補充モジュール３０は、駆動伝達部３５に代えて、独立した駆動モータによりコンベア部３４を駆動してもよい。
【００３１】
重量センサ３７は、コンベア部３４が支持する部品皿５０の重量を監視する。重量センサ３７は、例えば、ひずみセンサやピエゾ素子を有するロードセルである。重量センサ３７が部品皿５０の重量を監視することにより、部品皿５０に積載されている部品の重量を把握することができる。すなわち、部品の重量を把握することにより、部品が何個積載されているかを監視することができる。
【００３２】
ＩＤ読取部３８は、部品皿５０が発信する信号を読み取るために、部品皿５０の発信する信号に対応する読取手段を有している。具体的には、例えば、部品皿５０が発信する信号が予め定められた周波数帯域の電波の場合は、ＩＤ読取部３８は、これを受信するアンテナを有する。また、部品皿５０が発信する信号が電気信号の場合は、ＩＤ読取部３８は、この電気信号を受信するための接点を有する。
【００３３】
図１及び図２において説明した構成により、部品供給装置１００は、補充モジュール３０の連結台数を、生産状況に応じて柔軟に変更することができる。尚、メインモジュール１０から最も遠い位置に連結された補充モジュール３０には、方向転換させるためのコンベア機構を有する。方向転換させるためのコンベア機構とは、例えば、筒状回転体の表面に、筒状回転体の回転軸に対して４５度傾いた回転体が設けられた方向転換機能を有するコンベア機構などが好適である。これにより、補充モジュール３０は、対向する位置にあるコンベア部へ部品皿５０を搬送する。図１に示す例の場合は、補充モジュール３０ｄ及び補充モジュール３０ｈが、このような方向転換機能を有するコンベア機構を有している。従って、メインモジュール１０のコンベア部と、補充モジュール３０の各コンベア部とがループ状のコンベアを形成する。
【００３４】
次に、図３を参照しながら、部品皿５０について詳細を説明する。図３は、実施の形態にかかる部品皿５０の概略斜視図である。部品皿５０は、補充モジュール３０から供給される部品をばら積み状態において積載する。部品皿５０は、ＩＤ発信部５１、部品保持部５２、凹凸部５３を有している。
【００３５】
ＩＤ発信部５１は、部品皿５０に予め記憶されているＩＤ情報を発信する。ＩＤ発信部５１は、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency identifier）を利用した近距離無線通信によりＩＤ情報を発信する。部品供給装置１００において、複数の部品皿５０には、それぞれ異なる個別のＩＤ情報が割り当てられている。また、一のＩＤ情報は、一の補充モジュール３０に、それぞれ紐づけられている。すなわち、ＩＤ発信部５１は、メインモジュール１０が有するＩＤ読取部１５に対して自身に割り当てられているＩＤ情報をそれぞれ発信する。同様に、ＩＤ発信部５１は、複数の補充モジュール３０がそれぞれ有するＩＤ読取部３８に対して自身に割り当てられているＩＤ情報をそれぞれ発信する。これにより、部品供給装置１００は、部品皿５０の位置を常に監視することができる。
【００３６】
部品保持部５２は、例えば、供給された部品を保持することができるよう、部品皿５０の外縁に部品脱落防止のためのリブが設けられている皿体である。
【００３７】
凹凸部５３は、部品保持部５２における部品の支持面に設けられている凹凸形状をした部分である。凹凸形状は、凹部と凸部とが交互に繰り返し配置されている。部品の支持面が凹凸形状をしていることにより、積載された複数の部品同士が接触した状態において保持されることを抑制する。換言すると、部品の支持面が凹凸形状をしていることにより、積載された複数の部品同士は、隙間を開けた状態において積載される可能性が向上する。図３を参照しながら具体例について説明する。部品皿５０は、コイルばねである部品Ｐを１０個積載している。部品Ｐは、外形が略筒型を呈している。また、部品皿５０は、凹凸部５３を有している。凹凸部５３は凹部と凸部とが交互に繰り返し配置されている。部品Ｐは、重力により凹部の底面に載置される。凹凸部５３の配列ピッチは、２つの部品Ｐが接触した状態では２つの部品Ｐがいずれも凹部に載置される状態にはならない寸法に設定されている。つまり、部品Ｐは、凹凸部５３に積載された状態において、互いに少しずつ隙間を開けて載置された状態となる。
【００３８】
次に、図４を参照しながら部品供給装置１００における電気システムの構成について説明する。図４は、実施の形態にかかる部品供給装置１００のシステム構成図である。
【００３９】
メインモジュール１０の電気システムは、カメラ部１１、ピックアップ機構部１２、揺動部１３、コンベア駆動部１４、ＩＤ読取部１５、電源供給部１６、全体制御部１８、記憶部２１、及びＩ／Ｆ２２を主な構成として有している。カメラ部１１は、全体制御部１８の指示に従って画像を撮像する。ピックアップ機構部１２は、全体制御部１８の指示に従ってモータを駆動する。揺動部１３は、全体制御部１８の指示に従って、部品皿５０を往復運動させるためのモータ、アクチュエータ、又は圧電素子等を駆動させる。コンベア駆動部１４は、全体制御部１８の指示に従って、コンベア駆動部１４が有するモータを駆動させたり、停止させたりする。ＩＤ読取部１５は、部品皿５０のＩＤ情報を読み取り、全体制御部１８に情報を送信する。電源供給部１６は、接続された補充モジュール３０に対して電源を供給する。
【００４０】
全体制御部１８は、部品供給装置１００の各機能ブロックを制御する。尚、全体制御部１８は、ハードウェアとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。また、全体制御部は、画像処理部１９及び判定部２０を有している。画像処理部１９は、カメラ部１１から取得した画像に対して画像情報に基づいた処理を施し、処理した画像情報を判定部２０に送る。判定部２０は、画像処理部１９が処理した画像情報に基づいて、部品をピックアップすることができるか否かを判定する。
【００４１】
記憶部２１は、不揮発性のメモリであって、部品皿のＩＤ情報と画像情報とを関連付けるための情報や、部品皿５０に積載される部品の重量に関する情報、及びどの部品を何個ピックアップするのかといったタスク情報等を予め記憶している。記憶部２１は、例えば、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等により構成される。
【００４２】
Ｉ／Ｆ２２は、メインモジュール１０と、補充モジュール３０との間で通信するためのインターフェイスであり、例えば、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの通信プロトコルに則っている。
【００４３】
補充モジュール３０の電気システムは、コンテナ駆動部３３、重量センサ３７、ＩＤ読取部３８、記憶部４０、Ｉ／Ｆ４１を主な構成として有している。コンテナ駆動部３３、コンテナ制御部３９の指示に従って、コンテナを振動させるためのピエゾ素子を発振させる。重量センサ３７は、コンテナ制御部と接続しており、測定した情報をコンテナ制御部に送信する。
【００４４】
コンテナ制御部３９は、全体制御部からの指示に従って、補充モジュール３０が有する各構成を制御する。記憶部４０は、部品供給モジュールにそれぞれ予め設定された部品皿５０のＩＤ情報をそれぞれ記憶する。また、記憶部４０は、コンテナ３１に蓄えている部品の情報と、重量センサ３７が取得する重量情報とを関連付けるデータベースを記憶している。
【００４５】
このような構成により、部品供給装置１００は、部品皿５０に積載した部品が少なくなった場合に、部品を補充することができる。例えば、部品皿５０の部品がメインモジュール１０においてピックアップされることにより、部品皿５０上に積載されている部品が少なくなった場合について説明する。この場合、全体制御部１８は、部品皿５０から読み取ったＩＤ情報に対応する部品の補充を指示する。そして、部品の補充を指示された部品皿５０は、コンベア部に搬送されて、対応する補充モジュール３０に移動する。そして、コンテナ制御部は、重量センサ３７が取得する重量情報を監視しながら、コンテナ駆動部３３を駆動させて、予め定められた重量に達するまで部品を補充する。
【００４６】
次に、図５を参照しながら、部品供給装置１００の部品皿５０の動きについて説明する。図５は、実施の形態にかかる部品供給装置１００における部品皿５０の動きを説明するための図である。図５は、メインモジュール１０と、８台の補充モジュール３０ａ〜３０ｈと、対応する部品皿５０ａ〜５０ｈを模式的に示している。部品皿５０ａには、補充モジュール３０ａから補充される部品が積載されている。以下、同様に、補充モジュール３０ｂの部品は部品皿５０ｂに積載されて、補充モジュール３０ｈの部品は部品皿５０ｈに積載されている。尚、図５の破線部分は、その位置に部品皿が存在していないことを示している。
【００４７】
図５（ａ）は、部品供給装置１００が稼働する直前の部品皿の状態を模式的に示したものである。部品供給装置１００が部品を整列して供給するためには、所望の部品皿をメインモジュール１０に搬送する必要がある。そこで、部品供給装置１００はコンベア部を駆動して部品皿の搬送を開始する。
【００４８】
ここに示す例では、部品皿５０ｆに積載された部品のピックアップを行う。そのため、ピックアップ機構部１２により部品皿５０ｆを上昇させることができる位置において、コンベア部の駆動が停止する。図５（ｂ）は、部品供給装置１００がコンベア部を駆動して部品皿５０ｆをメインモジュール１０に搬送した状態を示している。図５（ｂ）において矢印により示す通り、部品皿５０ａ〜５０ｈは、コンベア部によりそれぞれ搬送されている。
【００４９】
続いて、部品皿５０ｆに積載された部品をピックアップするため、ピックアップ機構部１２は、部品皿５０ｆを上昇させる。
図５（ｃ）は、コンベア部が停止した状態において、ピックアップ機構部１２が部品皿５０ｆを上昇させた状態を示している。
【００５０】
部品供給装置１００は、メインモジュール１０に留まっている部品皿を保持したまま、他の部品皿を搬送することができる。図５（ｄ）は、部品皿５０ｆがメインモジュール１０に留まった状態のまま、補充モジュール３０ａ〜３０ｈのコンベア部を駆動させる状態を示している。図５（ｄ）において、部品皿５０ｆは、ピックアップ機構部１２の有するエレベータ部によりコンベア部から離れて上昇した状態である。部品供給装置１００は、部品皿５０ｆがコンベア部から離れた状態のままコンベア部を駆動させる。これにより、補充モジュール３０ａ〜３０ｈがそれぞれ保持している部品皿を矢印の方向へ送り出すことができる。
【００５１】
このような機構により、部品供給装置１００は、所望の部品のピックアップを行うと共に、他の部品の補充を行うことができる。図５（ｄ）に示す例の場合、部品供給装置１００は、部品皿５０ｆに積載された部品をピックアップすると共に、他の部品皿５０ａ〜５０ｅ、５０ｇ〜５０ｈを搬送することが可能となっている。
【００５２】
次に、図６を参照しながら、部品供給装置１００が部品をピックアップする際の処理について説明する。図６は、実施の形態にかかる部品供給装置１００の画像認識処理を説明するための図である。
【００５３】
部品をピックアップするに際して、カメラ部１１は、部品皿５０に積載された部品を撮像し、画像を取得する。取得された画像情報は、画像処理部１９により処理が施される。具体的には、画像の輝度勾配から部品の領域を推定し、推定した部品の領域と、予め記憶されている形とを重畳させることができるかを試みる。図６（ａ）に示す画像情報Ｄ１において、部品Ｐ１の画像には部品領域Ｆ１が重畳されている。同様に、部品Ｐ２の画像には部品領域Ｆ２が重畳されている。
【００５４】
また、画像処理部１９は、部品の領域を推定すると共に、部品をピックアップする領域が確保されているか否かについても処理を行う。すなわち、部品をピックアップするためには、把持部が挿入できる領域が確保されている必要がある。そこで、画像処理部１９は、推定した部品の領域と、把持部を挿入する領域とを重畳させることができるかを試みる。図６（ａ）に示す画像情報Ｄ１において、部品Ｐ１の画像には、部品領域Ｆ１が重畳されると共に、把持部を挿入する把持領域Ｃ１が重畳されている。同様に、部品Ｐ２の画像には、部品領域Ｆ２が重畳されると共に、把持部を挿入する把持領域Ｃ２が重畳されている。
【００５５】
画像処理部１９は、このように処理した画像情報を、判定部２０に送信する。判定部２０は、画像処理部１９からの画像情報を受けて、画像情報内にピックアップすることができる部品が存在するか否かを判定する。図６（ａ）に示す画像情報Ｄ１においては、上述した部品Ｐ１は、部品領域Ｆ１及び把持領域Ｃ１が重畳可能である。そのため、判定部２０は、部品Ｐ１をピックアップすることができると判定する。同様に、判定部２０は、部品Ｐ２についても、ピックアップすることができると判定する。
【００５６】
次に、図６（ｂ）に示す画像情報Ｄ２について説明する。画像情報Ｄ２は、３個の部品Ｐ３〜Ｐ５が互いに近づきあっており、上述した部品領域を重畳することができたとしても、把持領域を重畳させることができない。そこで、画像処理部１９は、部品領域及び把持領域を重畳しない状態の画像情報Ｄ２を判定部２０に送信する。
【００５７】
判定部２０は、画像情報Ｄ２を受けて、ピックアップすることができる部品が存在することを判定しない。判定部２０は、画像情報Ｄ２にはピックアップすることができる部品が存在しない旨の情報を全体制御部１８に送信する。
【００５８】
全体制御部１８は、判定部２０からの情報を受けると、揺動部１３へ駆動するように指示を出す。揺動部１３は、部品皿５０を、予め定められた振動パタン及び振動方向に揺動する。部品皿５０は、部品の支持面に凹凸部５３を有している。そのため、揺動部１３によって部品皿５０が振動すると、部品Ｐ３〜Ｐ５は互いに隙間を開けた状態において再配置される可能性が高い。
【００５９】
このように、凹凸形状を有する部品皿を揺動させることにより、部品同士の接触を抑制しながら部品同士の配置を変更することができる。これにより、部品同士の隙間を作り出し、部品をピックアップすることが可能になる。したがって、本実施の形態により、ばら積み状態の部品を効率よくピックアップする部品供給装置を提供することができる。
【００６０】
次に、図７を参照しながら、互いに絡み合うことにより、上述した揺動部１３による振動によってもピックアップをすることができない場合の処理について説明する。図７は、実施の形態にかかる部品供給装置１００の画像認識処理を説明するための図である。図７において、撮像された部品Ｐ６〜Ｐ９の内、Ｐ８及びＰ９は互いに絡み合っている。このような場合、揺動部１３により部品皿５０を振動させても、部品Ｐ８と部品Ｐ９とが互いに離れることができない場合がある。そこで、画像処理部１９は、部品の上述した部品画像と部品領域の重畳を行うと共に、画像中に存在する部品の面積を算出する。具体的には、画像処理部１９は、画像の輝度の差分及び面積を算出することにより、画像情報Ｄ３中の部品の面積を合算する。そして、画像処理部１９は、以下の式に基づいて、部品として検出することができない不確定領域の面積Ｕ１を算出する。
【数１】
2018153734.tif 000003
ここで、Ｘ１は画像情報Ｄ３中の部品の面積の合計であり、ｎは、部品の検出個数であり、Ａ１は、部品１個当たりの面積である。さらに、画像処理部１９は、不確定部の面積Ｕ１と、部品１個当たりの面積Ａ１とを比較する。例えば、画像処理部１９は、Ｕ１とＡ１との差分を算出して、その結果を判定部２０に送信する。尚、面積Ｕ１と面積Ａ１との比較は、差分に限らず、除算でもよいし、予め記憶されたテーブルに基づいて比較してもよい。
【００６１】
判定部２０は、画像処理部１９から送られたデータを受け、面積Ｕ１が面積Ａ１よりも大きい場合には、不確定領域には部品同士が絡み合っていると判定する。この場合、判定部２０は、部品が絡んでいる可能性がある旨の情報を全体制御部１８に送信する。全体制御部１８は、判定部２０から送られたデータを受け、図示しない警告ランプ等の警告手段により、ユーザにピックアップすることができない部品が存在することを知らせる。ユーザはこれを受けて、絡み合った部品を取り除く。
【００６２】
次に、図８を参照しながら、部品供給装置１００の処理の流れについて説明する。図８は、実施の形態にかかる部品供給装置１００が部品をピックアップする際のフローチャートである。
【００６３】
まず、全体制御部１８は、ユーザが設定したタスクを受付ける（ステップＳ１１）。タスクの内容は、例えば、部品整列トレイ１０１に供給する部品の種類及び部品の数量である。
【００６４】
次に、全体制御部１８は、コンベア部を駆動する（ステップＳ１２）。そして、全体制御部１８は、メインモジュール１０が有しているＩＤ読取部１５が読み取る部品皿５０のＩＤ情報を取得し、所望の部品が積載されている部品皿５０のＩＤ情報と一致するか否かを判定する（ステップＳ１３）。全体制御部１８は、取得したＩＤ情報が所望のＩＤ情報と一致しない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、次に搬送される部品皿５０のＩＤ情報をさらに取得する。そして、全体制御部１８は、取得したＩＤ情報が所望のＩＤ情報と一致した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、コンベア部の駆動を停止させる（ステップＳ１４）。
【００６５】
次に、全体制御部１８は、メインモジュール１０に載置されている部品皿５０に積載された部品のピックアップを行うため、ピックアップ機構部１２が有しているエレベータ部により、部品皿５０を予め定められた位置に上昇させる（ステップＳ１５）。
【００６６】
続いて、全体制御部１８は、カメラ部１１に部品皿５０に積載されている部品の画像を撮像させ、撮像された画像情報を取得する（ステップＳ１６）。全体制御部１８は、図６を参照しながら説明したように、画像処理部１９に画像情報の処理をさせる。さらに、全体制御部１８は、画像処理部１９が処理した画像情報に基づいて、部品をピックアップすることが可能か否かを判定部２０に判定させる（ステップＳ１７）。
【００６７】
図６（ｂ）において説明したように、所望の部品をピックアップすることができると、判定部２０が判定しなかった場合（ステップＳ１７：Ｎｏ）、全体制御部１８は、揺動部１３に部品皿５０を揺動させる（ステップＳ１８）。部品皿５０の揺動が終了すると、全体制御部１８は、再びカメラ部１１に部品皿５０に積載されている部品の画像を撮像させ、撮像された画像情報を取得する（ステップＳ１６）。そして、取得した画像に基づいて、部品がピックアップ可能か否かを判定するステップを繰り返す。
【００６８】
一方、図６（ａ）において説明したように、所望の部品をピックアップすることができると、判定部２０が判定した場合（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、全体制御部１８は、ピックアップ機構部１２に部品をピックアップさせる（ステップＳ１９）。さらに、全体制御部１８は、受付けたタスクの進捗状況を監視して、同じ部品皿５０内の部品をさらにピックアップするか否かを判定する（ステップＳ２０）。同じ部品皿５０内の部品をさらにピックアップする場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、全体制御部１８は、ステップＳ１６に戻り、部品のピックアップを行う。一方、同じ部品皿５０内の部品をさらにピックアップしない場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、全体制御部１８は、ピックアップ機構部１２に部品皿５０を下降させる。
【００６９】
次に、全体制御部１８は、受付けたタスクの進捗状況を監視して、次の部品皿５０を搬送する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。そして、次の部品皿を搬送する必要があると判定した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、全体制御部１８は、ステップＳ１２に戻り、コンベア部を駆動させる。一方、次の部品皿を搬送する必要があると判定しない場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、全体制御部１８は、タスクを終了させる。
【００７０】
尚、図５（ｄ）において説明したように、メインモジュール１０が部品のピックアップを行っている間、コンベア部を動かして部品の補充を行うことができる。すなわち、全体制御部１８は、ステップＳ１５において所望の部品皿５０をコンベア部から上昇させる。そして、その後、ピックアップ機構部１２が所望の部品のピックアップを行っている間、全体制御部は、コンベア部を駆動し、積載数量が少なくなった部品について、それぞれ補充を行わせることができる（ステップＳ２３）。尚、部品補充の処理については、図２を参照しながら説明したため、ここでの詳述は省略する。
【００７１】
このように、凹凸形状を有する部品皿を揺動させる処理を行うことにより、部品同士の接触を抑制しながら部品同士の配置を変更することができる。これにより、部品同士の隙間を作り出し、部品をピックアップすることが可能になる。したがって、上述した処理により、ばら積み状態の部品を効率よくピックアップする部品供給装置を提供することができる。
【００７２】
尚、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  メインモジュール、１１  カメラ部、１２  ピックアップ機構部、１３  揺動部、１４  コンベア駆動部、１５  読取部、１６  電源供給部、１７  制御盤、１８  全体制御部、１９  画像処理部、２０  判定部、２１  記憶部、３０  補充モジュール、３０ａ〜３０ｈ  補充モジュール、３１  コンテナ、３２  部品排出部、３３  コンテナ駆動部、３４  コンベア部、３５  駆動伝達部、３７  重量センサ、３８  読取部、３９  コンテナ制御部、４０  記憶部、５０  部品皿、５０ａ〜５０ｈ  部品皿、５１  発信部、５２  部品保持部、５３  凹凸部、１００  部品供給装置
【図１】
2018153734.tif 000004
【図２】
2018153734.tif 000005
【図３】
2018153734.tif 000006
【図４】
2018153734.tif 000007
【図５】
2018153734.tif 000008
【図６】
2018153734.tif 000009
【図７】
2018153734.tif 000010
【図８】
2018153734.tif 000011