(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品保持装置を用いて貫通する穴が形成された物品を検査する方法であって、
前記物品保持装置は、
非磁性材からなるスリーブと、
前記スリーブの軸方向に直線運動する可動ロッドが該スリーブ内に挿入されたリニアアクチュエーターと、
前記可動ロッドの先端に直接または間接に固定され、前記スリーブ内に収容された磁石ユニットとを有し、
前記磁石ユニットは、
１個の永久磁石または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成され、
前方の端面が第１磁極であり、後方の端面が第２磁極であり、
前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が、前記スリーブの軸方向に貫通する穴が形成された環状または筒状であり、
前記物品保持装置が先端に固定された多関節ロボットアームを動作させて、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材の穴と前記物品の穴が同心になるように、前記物品保持装置を前記物品の吸着面に正対させ、前記スリーブの前記開口端を前記物品の前記吸着面に当接させるステップと、
前記開口端で前記物品を押さえたまま前記可動ロッドを前進させて、前記磁石ユニットを前記物品に吸着させるステップと、
前記多関節ロボットアームを動作させて、前記物品保持装置に保持された前記物品を所定姿勢で、カメラの前の所定位置に移動するステップと、
前記所定位置にある前記物品に照明から投光するステップと、
前記照明に投光された前記物品を前記カメラで撮像するステップと、
を有する物品検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小な物品を磁気で吸着して保持する装置、およびその保持装置を用いた物品の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器等の小型化や各種機械装置の精密化などにより、微小な部品の使用が増加している。そのため、製造、検査、出荷など様々な工程で、これら微小な部品を保持するための装置が利用されている。
【０００３】
そのような装置の例として、物品をノズルに真空吸着して保持する装置が知られている。しかしながら、真空吸着による装置は、物品の吸着面に溝・突条等の凹凸があったり、物品を貫通する穴が存在するような場合には使用することができず、保持できる物品の形状に制限がある。
【０００４】
一方、特許文献１〜３には、物品を磁気で吸着して保持する装置が記載されている。磁気吸着による装置は、対象となる物品の材質が限定されるものの、比較的多様な形状の物品を保持することができる。また、高性能磁石の開発により、吸着できる材質の種類は増加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８８７４７号公報
【特許文献２】特開２００６−１５０５２９号公報
【特許文献３】特開平６−０９９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
微小な物品の保持装置に望まれる特徴は、保持装置自体が小型であることに加えて、多様な形状の物品を確実に保持できることである。さらに、微小な物品は磁場の変化によって容易に動きやすいので、その保持装置には、搬送中に保持された物品の吸着位置がずれたり向きが変わらないことや、物品を正確な位置に解放可能なことが望まれる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１〜３に記載された装置はいずれも、物品を吸着、移動、解放する際に、物品のずれを防止する手段を有しない。これらの装置では、吸着時に物品が動いて吸着位置がずれたり、物品を保持して搬送する間に物品の吸着位置がずれたり、物品解放時に物品が動いたりすることがある。
【０００８】
本発明は、上記を考慮してなされたものであり、微小な物品を保持するのに適した保持装置を提供することを目的とする。より詳しくは、微小な物品を吸着、移動、解放する際に、物品を位置決めする手段を具えた保持装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような保持装置を用いる物品の検査方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の物品保持装置は、非磁性材からなるスリーブと、前記スリーブの軸方向に直線運動する可動ロッドが該スリーブ内に挿入されたリニアアクチュエーターと、前記可動ロッドに直接または間接に固定され、前記スリーブ内に収容された磁石ユニットとを有する。そして、前記磁石ユニットは、１個の永久磁石または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成され、前方の端面が第１磁極であり、後方の端面が第２磁極である。
【００１０】
ここで、前方とは保持装置から見て保持する物品のある方向をいい、後方とはその反対方向をいう。また、磁石ユニットまたは可動ロッドが前方へ移動することを前進といい、後方へ移動することを後退という。磁性部材とは磁性材からなる部材であり、磁性材とは永久磁石と軟質磁性材を含む概念である。第１磁極はＮ極またはＳ極であり、第２磁極は第１磁極と逆のＳ極またはＮ極である。
【００１１】
好ましくは、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が、前記スリーブの軸方向に貫通する穴が形成された環状または筒状である。あるいは、好ましくは、前記磁石ユニットの前方端面は、少なくとも中央部が、前方に凸の球面である。
【００１２】
また、好ましくは、前記磁石ユニットを構成する部材のうち最も前方にある部材が永久磁石である。このとき、さらに好ましくは、前記磁石ユニットは２以上の磁性部材からなり、前記永久磁石が、後方に隣接する磁性部材に磁力により吸着して結合されている。
【００１３】
また、好ましくは、前記永久磁石がＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石である。また、好ましくは、前記磁石ユニットの前方端面における磁束密度が３００ｍＴ以上である。
【００１４】
また、好ましくは、前記リニアアクチュエーターがエアシリンダーである。
【００１５】
本発明の物品検査装置は、上記いずれかの物品保持装置と、前記物品保持装置が先端に固定され、該物品保持装置に保持された物品を所定姿勢で所定位置に移動する多関節ロボットアームと、前記所定位置にある前記物品に投光する照明と、前記照明に投光された前記物品を撮像するカメラとを有する。
【００１６】
好ましくは、前記照明はローアングル照明である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の物品保持装置によれば、微小な物品を吸着、移動、解放する際に、物品の位置や向きが変化しにくく、正確な位置決めができる。また、本発明の物品検査方法によれば、物品の外観を複数の方向から観察して検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態の物品保持装置の構造を示す図である。
【図２】磁石ユニットの構成の変形例を示す図である。
【図３】スリーブ形状の変形例を示す図である。
【図４】貫通穴が形成された物品の位置決め機構を説明するための図である。
【図５】第１の実施形態の物品保持装置の動作を示す図である。
【図６】第２の実施形態の物品保持装置の構造を示す図である。
【図７】第２の実施形態の物品保持装置の動作を示す図である。
【図８】物品検査装置の一実施形態の全体構成を示す図である。
【図９】物品検査装置の一実施形態の撮像部の構成を示す図である。
【図１０】物品の輪郭とスリーブの大きさの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の物品保持装置の第１の実施形態を図１〜５に基づいて説明する。図では、構造の理解を容易にするために、一部の部材を適宜断面で示した。
【００２０】
図１において、本実施形態の物品保持装置１１は、スリーブ３０と、エアシリンダー３５と、磁石ユニット４１とを有する。スリーブは、前方（図１の下側）の端に開口３２を有する。エアシリンダーは、本体３６がフランジ３８を介してスリーブに固定されており、可動ロッド３７がスリーブ内に収容されている。磁石ユニットはエアシリンダーの可動ロッドの先端に固定されている。エアシリンダーが伸びると、磁石ユニットが前進して、開口部で物品を吸着することができる。
【００２１】
スリーブ３０は、非磁性材からなる。非磁性材としては、プラスチック、銅、アルミニウム等を用いることができる。なかでも、プラスチックを用いることが好ましい。スリーブの開口端３１が物品に当接するときに、物品を傷つけにくいからである。
【００２２】
また、スリーブ開口端３１には、物品のずれを抑制するためにすべり止め部を設けてもよい。すべり止め部は、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度のゴムや樹脂製の弾性体シートを開口端３１に貼着して形成することができる。
【００２３】
スリーブ３０の形状は特に限定されないが、円筒形であることが好ましい。後述する物品の検査に利用するときに、吸着した物品の向きによらず、物品の輪郭からはみ出しにくく、照明の邪魔になりにくいからである。
【００２４】
エアシリンダー３５は、本体３６がフランジ３８を介してスリーブ３０に固定されている。エアシリンダーをフランジに固定する方法およびスリーブを固定する方法は、ねじ留め等公知の方法を用いることができる。また、フランジを用いず、エアシリンダー本体を直接スリーブに固定してもよい。本体３６がスリーブに固定されていることによって、エアシリンダーが伸縮すると、スリーブ内に収容された可動ロッド３７がスリーブに対して相対的に、その軸方向に直線運動することができる。
【００２５】
エアシリンダー３５はリニアアクチュエーターの一種である。リニアアクチュエーターは、種々のエネルギーを直線運動に変換する装置である。リニアアクチュエーターとしては、エアシリンダーの他に、油圧シリンダー、電動シリンダー、リニアモーターを用いたもの、モーターの回転運動を運動変換機構により直線運動に変換するものを用いることができる。なかでも、小型化が可能で、精確な制御が容易であることから、エアシリンダーを用いるのが好ましい。
【００２６】
磁石ユニット４１は、可動ロッド３７の先端に固定されている。これにより、エアシリンダー３５が伸縮すると、可動ロッドの直線運動に伴って、磁石ユニットがスリーブ３０内面に案内されてスリーブの軸方向に直線運動する。
【００２７】
磁石ユニット４１は、１個の永久磁石、または少なくとも１個の永久磁石を含む複数の磁性部材の組み合わせによって構成されている。磁石ユニットの前方端面４７が第１磁極（例えばＮ極）であり、反対側の後方端面４８が第２磁極（例えばＳ極）である。このように開口３２に面して磁極を形成することにより、磁石ユニットの前方端面から出る磁束密度が大きくなり、強い吸着力が得られる。
【００２８】
磁石ユニット４１は、本実施形態では２つの部材からなる。前方の部材は永久磁石５１である。後方の磁性部材６１は、永久磁石であっても軟質磁性材からなる軟質磁性部材であってもよい。軟質磁性材としては、透磁率の高い、鉄などの各種公知の材料を用いることができる。好ましくは、磁石ユニットの最も前方にある部材は永久磁石である。これにより、より強い吸着力が得られるからである。
【００２９】
なお、磁石ユニットの構成は、図１のものに限られない。例えば、図２Ａに示すように、磁石ユニット４２が単一の永久磁石５２からなるものであってもよい。また、例えば、図２Ｂに示すように、磁石ユニット４３は、前方に軟質磁性部材６３を配置し、後方に永久磁石５３を配置してもよい。
【００３０】
永久磁石５１としては、磁力の強いものを用いることが好ましい。これにより、より多種の材質からなる物品を吸着することができるからである。永久磁石は、好ましくはＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の磁石（ネオジム磁石）である。あるいは、永久磁石の種類に関わらず、磁石ユニット４０の前方端面４７における磁束密度が、好ましくは３００ｍＴ以上であり、より好ましくは４００ｍＴ以上であり、特に好ましくは５００ｍＴ以上である。これにより、一般的な磁石に吸着されないオーステナイト系のステンレス鋼からなる物品や、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガンなどを成分として含む多くの合金からなる物品を吸着することができる。また、強い磁力で強力に保持することで、微小な物品を高速に搬送できる。なお、入手の容易さの点からは、永久磁石の磁束密度は７００ｍＴ以下であることが好ましい。
【００３１】
磁石ユニット４１をエアシリンダーの可動ロッド３７の先端に固定する方法は特に限定されず、接着剤を用いて接着する方法や、ねじ等を用いた機械的な方法などを用いることができる。
【００３２】
磁石ユニット４１を構成する部材同士の接合方法も特に限定されない。図１では、前方にある永久磁石５１は、後方に隣接する磁性部材６１に、磁力により吸着されて結合している。この構造を採用するためには、磁石ユニットと物品との吸着力に比べて、永久磁石と磁性部材との吸着力が格段に大きい必要がある。例えば、永久磁石がＮｅ−Ｆｅ−Ｂ系磁石で、物品が一般的な磁石に着かないものなら、永久磁石と磁性部材の吸着力が格段に大きいので、この構造を採用することができる。この構造により、永久磁石５１の交換を極めて容易に行うことができる。
【００３３】
永久磁石５１の大きさは、強い磁力が得られるという点からは、大きい方が好ましい。一方、微小な物品を対象とする本実施形態の保持装置では、保持装置自体も小型であることが望ましく、スリーブの軸に垂直な断面における外径は、好ましくは４０ｍｍ以下であり、より好ましくは２０ｍｍ以下である。実際には、物品の種類やハンドリングの内容に応じて、所要の吸着力を得るための磁石の種類・サイズ等を決め、磁石の外形に合わせてスリーブを選択することになろう。図３に、より径の小さい永久磁石５４と磁性部材６４からなる磁石ユニット４４、およびより径の小さいスリーブ３４を採用した保持装置１４の例を示す。永久磁石のスリーブ軸方向への長さは特に限定されない。磁石が長いほど磁力が強くなるので、必要に応じて適当な長さのものを選択することができる。
【００３４】
本実施形態では、永久磁石５１は環状である。物品の吸着面に穴が存在する場合、磁石ユニットの最も前方にある部材が環状または筒状であると、この形状が、物品の磁気的な位置決め手段として作用する。以下に説明する。
【００３５】
物品を磁石に吸着させる場合、磁石からでる磁力線がなるべく物品内を通るように、物品が位置や向きを変えようとする力が働く。微小な部品には固定のために穴が形成されているものが多い。そして、吸着時に位置や向きを変えようとする傾向は、物品の吸着面に物品を貫通する穴が形成されていると、特に顕著になる。
【００３６】
図４Ａに穴９７が形成された物品９１の平面図を示す。このような物品を、穴のない磁石、例えば円柱状の磁石５０に吸着させる場合、吸着の瞬間に物品が動いて、位置がずれたり向きが変化しやすい（図４Ｂから図４Ｃへの変化）。また、一旦吸着しても、搬送中に物品が動きやすく、物品を解放する瞬間にも物品が動きやすい。この現象は、穴５７のある環状や筒状の磁石５１を用いた場合にも起こり得る（図４Ｄから図４Ｅへの変化）。しかし、磁石の穴５７を物品の穴９７と同心にして、吸着面に垂直に磁石を近づけて、一旦吸着がされると、物品の位置および向きが安定する（図４Ｆ）。本実施形態の保持装置では、永久磁石５１の穴と物品の穴が同心になるように物品をスリーブで押さえながら、磁石ユニット４１を近づけて吸着することができるので、以後は、搬送中にも物品が動きにくい。高速搬送による物品のずれを抑制するには、前述のとおり、スリーブ開口端３１にすべり止め部を設けることが好ましい。
【００３７】
次に、本実施形態の保持装置の動作を図５に基づいて説明する。
【００３８】
図５には、保持装置１１の先端部分と物品９１が示されている。物品９１は片状で、略中央部に物品を貫通する穴９７が形成されている。
【００３９】
図５Ａにおいて、永久磁石５１の穴５７と物品９１の穴９７が同心になるように、保持装置１１を物品の吸着面９５に正対させる。このとき、磁石ユニットは、スリーブ内に後退した位置にある。
【００４０】
次いで、図５Ｂにおいて、保持装置を物品に近づけて、スリーブの開口端３１を物品の吸着面９５に当接させる。保持装置をロボットアーム等によって操作する場合は、ロボットの目となるカメラで物品の位置を確認ながら保持装置の姿勢・位置を調整することにより、正確な動作が可能である。
【００４１】
次いで、図５Ｃにおいて、エアシリンダーを伸ばし、可動ロッド３７と磁石ユニット４１を前進させて物品９１に吸着させる。このとき、スリーブ開口端で物品を押さえたまま、磁石ユニットを近づけていくので、吸着の瞬間に物品が動くことがない。また、点ではなく、開口端の円周全体で物品押さえるので、吸着の瞬間に物品が回転することもない。なお、磁力が強い場合は、磁石ユニットの前方の端面４７がスリーブの開口端３１よりわずかに引っ込んだ位置で、十分な吸着力が得られる。その場合は、磁石ユニットの前方端面が物品９１に接触する直前で止めてもよい。エアシリンダーによって精確な位置送りができるため、このような制御も可能である。
【００４２】
次いで、図５Ｄにおいて、物品を保持した状態で、保持装置を移動させることができる。このときも、スリーブ開口端３１が物品に接触した状態を保つことが好ましい。ロボットアームなどを用いて保持装置を移動させる場合には、物品に大きな力が作用することがある。スリーブ開口端を物品に当接した状態を保つことにより、搬送中の物品の位置ずれ、向きの変化（軸に垂直な面内での回転）を防止することができる。特に、後述する検査装置等で保持装置を用いる場合、タクトタイムを短縮するために可能な限りの高速搬送が求められる。そのため、実際のロボットアームの移動速度は２５００ｍｍ／秒、加速度は２．５Ｇに達することがある。このような場合でも、本実施形態の保持装置を用いることで安定した物品のハンドリングが可能となる。
【００４３】
保持装置１１が物品を解放する動作は、上記吸着動作と反対である。まず、物品を所要の位置に置く（図５Ｃ）。次いで、物品にスリーブ開口端を当接させたまま、磁石ユニットを後退させる（図５Ｂ）。このとき、スリーブ開口端で物品を押さえたまま磁石ユニットを後退させるので、磁石ユニットを離す瞬間に物品が動くことが起こりにくい。次いで、磁石ユニットを完全に後退させた後、保持装置を物品から離して、物品を解放する（図５Ａ）。
【００４４】
本実施形態による効果を改めて説明する。
【００４５】
本実施形態の保持装置によれば、スリーブを物品に当接させて、物品を押さえながら、磁石を吸着させるので、吸着時に物品が動いて位置がずれたり向きが変化することが起こりにくい。このとき、円形のスリーブ開口端で物品を押さえるので、ピンなどにより１点で押さえる場合よりも、物品が回転しにくい。物品が磁石ユニットに吸着した後も、スリーブ開口端を物品に接触した状態を維持することにより、搬送中にも物品がずれたり、回転したりしにくい。物品を解放するときは、スリーブで物品を押さえながら磁石を離脱させるので、離脱の瞬間に物品が動くことが起こりにくい。その結果、正確な位置に物品を解放することができる。このように、本実施形態のスリーブは、物品の位置決め手段として機能する。
【００４６】
さらに、本実施形態では、磁石ユニットの前方端面に環状の永久磁石５１が配置されているので、穴が形成された物品に対して、位置決め効果が得られる。すなわち、スリーブで物品を押さえながら磁石を吸着させるので吸着の瞬間に物品が動くことがなく、永久磁石５１の穴と物品の穴を同心にして、磁石ユニットを吸着させることができる。そして、２つの穴が同心になって吸着が完了すると、以後は、搬送中に物品の位置がずれたり、向きが変わったりすることが起こりにくい。物品の解放時にも、物品が動きにくい。このように、環状である永久磁石５１の形状が、物品の位置決め手段として機能している。
【００４７】
次に、本発明の物品保持装置の第２の実施形態を図６および図７に基づいて説明する。
【００４８】
図６において、本実施形態の物品保持装置１５は、永久磁石５５が球形である点で第１の実施形態と異なる。
【００４９】
このように、磁石ユニット４５の前方端面４７の中央部が、前方に凸の球面であることによって、穴を有する物品や吸着面９５が曲面の物品等を吸着するときに、物理的に位置決めができる。なお、永久磁石５５の形状は、球形に限られず、例えば半球形であってもよい。
【００５０】
本実施形態でも、磁石ユニット４５の前方端面４７が第１磁極（例えばＮ極）である。球形の永久磁石５５を後方に隣接する磁性部材６５に磁力のみによって結合する場合は、磁性部材として棒状の永久磁石を用いることにより、前方端面に正しく第１磁極がくるように永久磁石５５の向きを合わせることができる。なお、その場合の棒磁石の磁力は弱くてもよい。
【００５１】
本実施形態の動作を図７に基づいて説明する。
【００５２】
図７には、保持装置１５の先端部分と物品９１が示されている。物品９１は片状で、略中央部に物品を貫通する穴９７が形成されている。
【００５３】
図７Ａにおいて、永久磁石５５の球の中心が物品９１の穴９７の正面にくるように、保持装置１５を物品の吸着面９５に正対させる。次いで、保持装置を物品に近づけて、スリーブ開口端３１を物品の吸着面に当接させる（図７Ｂ）。次いで、スリーブ開口端で物品を押さえたまま、エアシリンダーを伸ばし、磁石ユニット４５を前進させて物品に吸着させる（図７Ｃ）。このとき、磁石ユニットの前方端面４７が物品の穴に少し入った状態で、物品が磁石に吸着するので、第１の実施形態（図５Ｃ）と異なり、永久磁石５５の先端はスリーブの開口から少し出ている。
【００５４】
次いで、図７Ｄにおいて、物品を保持した状態で、移動させる。このときも、スリーブ開口端３１が物品に接触した状態を保つことが好ましい。
【００５５】
保持装置１５が物品を解放する動作は、上記吸着動作と反対である。
【００５６】
次に、本発明の物品検査装置の実施形態を図８および図９に基づいて説明する。
【００５７】
精密部品等については、部品の外観検査が求められることが増えている。多種多様な物品の外観を複数の方向から見て検査するには、物品を何らかの方法で保持して、多関節ロボットアームによって物品の姿勢を変えながら、カメラで撮像する方法がある。このような検査方法に用いる保持装置には、検査時の照明の邪魔にならないように小型であること、急な加減速によって物品に大きな力がかかっても、保持された物品の位置や姿勢がずれないことが求められる。本発明の物品保持装置は、このような検査方法に用いるのに適している。
【００５８】
図８において、本実施形態の物品検査装置７０は、物品保持装置１６と、多関節ロボットアーム７１と、ローアングルリング照明７２と、カメラ７３を有する。
【００５９】
保持装置１６は、本発明の物品保持装置である。好ましくは、上記第１または第２実施形態に記載された物品保持装置を用いることができる。保持装置は、多関節ロボットアーム７１の先端に固定されている。
【００６０】
多関節ロボットアームは、多くの回転軸を有することにより、人間の腕に似た複雑な動きが可能である。ロボットアーム７１は、保持装置１６の先端に吸着・保持した物品９２を、所定の姿勢で、ローアングルリング照明７２直前の所定位置に移動する。
【００６１】
図９において、ローアングルリング照明７２は、リング型のローアングル照明である。ローアングル照明は、検査対象である物品９２の表面に、低い角度から光Ｌを投光する。これによって、物品表面のキズ等が目立ちやすく、欠点の発見が容易となる。ここで、低い角度とは、検査面からの角度が小さいという意味であって、検査面への入射角θｉ、すなわち物品の表面に立てた垂線からの角度は大きい。入射角θｉは、４５度以上であることが好ましく、６０度以上であることがさらに好ましく、７５度以上であることが特に好ましい。ローアングル照明で物品９２の表面をムラなく照明するためには、照明とワークとの距離を充分近づける必要がある。ローアングル照明７２と物品９２との距離は１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００６２】
カメラ７３は、ローアングルリング照明７２に投光された物品９２表面を、ローアングルリング照明の穴を通して撮像する。得られた画像は図示しない画像処理装置によって処理され、キズ、欠け等の欠点の有無が判断される。
【００６３】
次に、本実施形態の物品検査方法の動作を説明する。
【００６４】
まず、検査対象である物品９２を、保持装置１６で吸着して、パレット等から取り上げる。
【００６５】
次いで、多関節ロボットアーム７１により、物品９２を所定姿勢で、ローアングルリング照明７２直前の所定位置に移動させる。物品の姿勢は、例えば、吸着面の反対側の面をローアングルリング照明およびカメラ７３の光軸に垂直にして向ける。このとき、保持された物品の向き（保持装置のスリーブ軸に垂直な面内での回転方向）は一定しないので、カメラで物品を撮像し、画像処理によって物品の向きを判断する。同時に、撮像した面の外観検査が行われる。
【００６６】
画像処理に当たっては、撮像された画像から物品のエッジを抽出するなどして、物品の向きを判断する。このとき、保持装置のスリーブが物品の輪郭からはみ出ていると、画像に映りこみ、画像処理が煩雑になって好ましくない。したがって、保持装置のスリーブの外径は、物品の輪郭に完全に入るように細く形成されていることが好ましい。図１０において、スリーブ３０の断面が円形の場合は、その直径が物品９２の輪郭Ｐの最大内接円９６より小さいことが好ましい。多くの種類の物品に対して利用可能であるために、保持装置のスリーブの径は、好ましくは５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３０ｍｍ以下であり、特に好ましくは２０ｍｍ以下である。
【００６７】
一旦物品の向きが判断されると、その結果を考慮して、検査すべき他の側面をローアングルリング照明およびカメラに正対するように、物品の姿勢を変える。図９はこの状態を示している。このとき、スリーブが物品の輪郭からはみ出ていると、検査すべき側面に照明の影ができるので、好ましくない。この点からも、保持装置のスリーブの径は、物品の輪郭に完全に入るように細く形成されていることが好ましい。また、図９において、スリーブ３０の長さは、ローアングルリング照明７２の半径より長いことが好ましい。一般的なローアングルリング照明の半径が５０〜１００ｍｍ程度であることを考慮すると、スリーブの長さは、好ましくは５０ｍｍ以上であり、より好ましくは７５ｍｍ以上であり、特に好ましくは１００ｍｍ以上である。
【００６８】
続いて、物品の姿勢を変えて、他の側面を検査することができる。なお、物品の吸着面を検査するためには、物品を一旦台の上に置いて、反転させて、再度保持装置で取り上げればよい。
【００６９】
すべての検査が終了したら、多関節ロボットアームは、物品をパレット等に積みつける。
【００７０】
本発明の物品保持装置を用いれば、ロボットアームによる移動、転回を繰り返しても、上記検査工程の途中で物品の位置がずれたり、向きが変わったりしにくい。また、第１または第２の実施形態の保持装置を用いれば、物品に穴が形成されている場合にも、物品の位置がずれたり、向きが変わったりしにくい。また、検査終了後に物品をパレットに積みつける際にも、正確な位置に物品を解放することができる。
【００７１】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で、様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の物品保持装置は、物品の外観検査のためだけでなく、パレットからの取り出し、パレットへの積み付け、一つの工程から他の工程への移動など、さまざまな場面で用いることができる。
【００７３】
また、本発明の保持装置および検査装置は、磁石に吸着するものであれば、様々な物品に対して用いることができる。そのような物品の例として、微小磁石、ボルト、ナット、超硬チップ、錠剤、カム部品、コネクタピンなどが挙げられる。
【符号の説明】
【００７４】
１１、１４−１６  物品保持装置
３０、３４  スリーブ
３１  スリーブ開口端
３２  スリーブ開口
３５  エアシリンダー（リニアアクチュエーター）
３６  エアシリンダー本体
３７  エアシリンダーの可動ロッド
３８  フランジ
４１−４５  磁石ユニット
４７  磁石ユニットの前方端面
４８  磁石ユニットの後方端面
５０−５５  永久磁石
５７  永久磁石の穴
６１、６３−６５  磁性部材
７０  検査装置
７１  多関節ロボットアーム
７２  ローアングルリング照明
Ｌ    光
θｉ  入射角
７３  カメラ
９１、９２  物品
９５  物品の吸着面
Ｐ    物品の輪郭
９６  物品の輪郭の最大内接円
９７  物品の穴
【図１】
0006543059.tif 000002
【図２】
0006543059.tif 000003
【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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