(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーに配置された部品を撮像した撮像画像に基づいて作業を行うロボットに前記部品を供給する部品供給装置であって、
光を照射する照明手段と、前記トレーに配置された前記部品に向けて前記照明手段からの光を乱反射させて照射する反射板と、前記反射板の角度を調整する反射板角度調整手段と、を具備し、前記反射板角度調整手段は、前記部品の種別に応じて前記反射板の角度を調整することを特徴とする部品供給装置。
【請求項２】
前記部品の種別ごとに前記反射板の最適な角度を予め記憶する記憶手段を更に具備し、前記記憶手段に記憶された前記反射板の最適な角度に基づいて前記反射板の角度を調整することを特徴とする請求項１記載の部品供給装置。
【請求項３】
前記部品に照射される光の照度を測定する照度測定手段と、前記照明手段の照度を調整する照度調整手段と、を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記照明手段の最適な照度を予め記憶し、前記照度調整手段は、前記照度測定手段が測定する照度が前記最適な照度になるように、前記部品の種別ごとに前記照明手段の照度を調整することを特徴とする請求項２記載の部品供給装置。
【請求項４】
前記照明手段の照射角度を調整する照射角度調整手段を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記照明手段の最適な照射角度を予め記憶し、前記照射角度調整手段は、前記部品の種別に応じて前記照明手段の照射角度を前記最適な照射角度に調整することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の部品供給装置。
【請求項５】
前記トレーを昇降させる昇降手段と、前記トレーの高さを測定するトレー高さ測定手段と、を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記トレーの最適な高さを予め記憶し、前記トレー高さ調整手段は、前記高さ測定手段が測定するトレーの高さが前記最適な高さになるように、前記部品の種別ごとに前記トレーの高さを調整することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の部品供給装置。
【請求項６】
前記トレーの角度を調整するトレー角度調整手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記部品の位置が前記ロボットに接近するように前記トレーの角度を調整することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の部品供給装置。
【請求項７】
前記部品の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記種別判定手段が判定した前記部品の種別と前記記憶手段が記憶する前記部品の種別とを関連付けることを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の部品供給装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の部品供給装置と、前記部品供給装置の前記トレーから前記部品を取り出すロボットと、を具備することを特徴とするロボットピッキング装置。
【請求項９】
請求項８に記載のロボットピッキング装置を用いて製品を組み立てることを特徴とするロボット組立システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品供給装置に関し、特に、生産ラインで作業するロボットや作業者に対して部品を供給する部品供給装置及びこれを備えたロボットピッキング装置並びにロボット組立システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な技術分野の製造現場で利用される生産ラインにおいては、生産ラインで作業するロボットや作業者に対して部品を供給する部品供給装置が提案されている。例えば、ロボットは、作業対象となる部品をピッキングするために、カメラなどの撮像手段によって対象部品を撮像する。そして、ロボットは、撮像された撮像画像から対象部品の形状や位置を認識し、当該対象部品をピッキングする。
【０００３】
ところで、撮像対象物の撮像画像の精度を高めるために、撮像対象物に対して光を照射して撮像画像の明度を高める撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の撮像装置では、撮像対象物に対向するように反射板が設けられ、反射板に向かって光源から光が照射される。反射板に照射された光は、反射板の表面で拡散されると共に撮像対象物に向かって反射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２２０８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１の反射板を部品供給装置に適用する場合、ピッキング対象部品の撮像画像の精度が高められ、ロボットはピッキングの対象部品を認識し易くなる。しかしながら、多品種少量生産を実現する生産ライン等において、一般にピッキングの対象部品には様々な形状やサイズが存在する。このように形状等が異なるピッキング対象部品においては、部品ごとに光の照射条件が変化し得る。このため、反射板を介して光を拡散するだけでは、必ずしも適切な撮像環境を提供することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、形状等が異なる多種類の部品に対して適切な撮像環境を提供することができる部品供給装置、ロボットピッキング装置及びロボット組立システ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】
【０００７】
本発明に係る部品供給装置は、トレーに配置された部品を撮像した撮像画像に基づいて作業を行うロボットに前記部品を供給する部品供給装置であって、光を照射する照明手段と、前記トレーに配置された前記部品に向けて前記照明手段からの光を乱反射させて照射する反射板と、前記反射板の角度を調整する反射板角度調整手段と、を具備し、前記反射板角度調整手段は、前記部品の種別に応じて前記反射板の角度を調整することを特徴とする。
【０００８】
上記部品供給装置によれば、照明手段から照射された光が反射板に乱反射されることで光が拡散される。このため、トレーの広範囲にわたって光を照射することができ、トレー全体及び部品全体の輝度値を上げることができる。また、部品の種別に応じて反射板の角度が調整されることにより、ピッキング対象となる部品の形状等が異なる場合であっても、部品に適した態様で拡散光を照射することができる。これにより、形状等が異なる多種類の部品に対して適切な撮像環境を提供することができる。
【０００９】
上記部品供給装置において、前記部品の種別ごとに前記反射板の最適な角度を予め記憶する記憶手段を更に具備し、前記反射板角度調整手段は、前記記憶手段に記憶された前記反射板の最適な角度に基づいて前記反射板の角度を調整することが好ましい。この構成によれば、予め記憶手段に記憶された反射板の最適な角度に基づいて反射板の角度が調整されることから、トレーに配置される部品の種別に応じて最適な態様で光を照射することができる。
【００１０】
例えば、上記部品供給装置においては、前記部品に照射される光の照度を測定する照度測定手段と、前記照明手段の照度を調整する照度調整手段と、を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記照明手段の最適な照度を予め記憶し、前記照度調整手段は、前記照度測定手段が測定する照度が前記最適な照度になるように、前記部品の種別ごとに前記照明手段の照度を調整する。この構成によれば、記憶手段に記憶された照明手段の最適な照度になるように部品に照射される光の照度が調整されることから、トレーに配置される部品の種別に応じて最適な照度で光を部品に照射することができる。
【００１１】
また、上記部品供給装置においては、前記照明手段の照射角度を調整する照射角度調整手段を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記照明手段の最適な照射角度を予め記憶し、前記照射角度調整手段は、前記部品の種別に応じて前記照明手段の照射角度を前記最適な照射角度に調整するようにしてもよい。この構成によれば、記憶手段に記憶された照明手段の最適な照射照度に基づいて、部品に照射される光の照射角度が調整されることから、トレーに配置される部品の種別に応じて最適な照射角度で光を照射することができる。
【００１２】
さらに、上記部品供給装置においては、前記トレーを昇降させる昇降手段と、前記トレーの高さを測定するトレー高さ測定手段と、を更に具備し、前記記憶手段は、更に前記部品の種別ごとに前記トレーの最適な高さを予め記憶し、前記トレー高さ調整手段は、前記高さ測定手段が測定するトレーの高さが前記最適な高さになるように、前記部品の種別ごとに前記トレーの高さを調整するようにしてもよい。この構成によれば、記憶手段に記憶された最適なトレーの高さになるようにトレーの高さが調整されることから、部品を撮像する撮像手段の焦点位置に部品の撮像される面（撮像面）を位置合わせすることができる。これにより、対象部品を撮像する撮像手段にオートフォーカス機能を有しない撮像手段を採用することができ、対象部品を撮像するための構成に要するコストを低減することができる。
【００１３】
さらに、上記部品供給装置においては、前記トレーの角度を調整するトレー角度調整手段を更に具備し、前記トレー角度調整手段は、前記部品の位置が前記ロボットに接近するように前記トレーの角度を調整するようにしてもよい。この構成によれば、部品の位置がロボットに接近するようにトレーの角度が調整されることから、トレーに配置される部品とロボットとの間の距離を短くすることができ、トレーから部品を取り出す際のロボットの移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【００１４】
さらに、上記部品供給装置においては、前記部品の種別を判定する種別判定手段を更に具備し、前記種別判定手段が判定した前記部品の種別と前記記憶手段が記憶する前記部品の種別とを関連付けることが好ましい。この構成によれば、種別判定手段によって判定される部品の種別と記憶手段に記憶される部品の種別とが関連付けられることから、種別判定手段により判定された部品の種別に応じて部品供給装置を制御することが可能になる。この結果、種別判定手段により判定された部品の種別に応じて撮像環境を調整することができ、部品の種別に応じた最適な撮像環境を提供することができる。
【００１５】
本発明に係るロボットピッキング装置は、上記いずれかの部品供給装置と、前記部品供給装置により供給される前記部品をピッキングするロボットと、を具備することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、上記いずれかの部品供給装置とロボットとを備えることにより、部品の種別に応じた適切な撮像環境で撮像された部品の撮像画像に基づいて、部品の位置を適切に認識することができる。この結果、形状等の異なる多種類の部品であっても精度よくピッキング作業を実施することができる。
【００１７】
本発明に係るロボット組立システムは、上記ロボットピッキング装置を用いて製品を組み立てることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、上記ロボットピッキング装置を備えることにより、形状等の異なる多種類の部品を精度よくピッキングして製品を組み立てることができるため、生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、形状等が異なる多種類の部品に対して適切な撮像環境を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１の部品供給装置における概要説明図である。
【図２】本発明に係る第２の部品供給装置における概要説明図である。
【図３】本発明に係る第３の部品供給装置における概要説明図である。
【図４】本発明に係る第４の部品供給装置における概要説明図である。
【図５】本発明に係る第５の部品供給装置における概要説明図である。
【図６】第１の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図７】第１の実施の形態に係る反射板及び反射板角度調整機構の構成の説明図である。
【図８】第１の実施の形態に係る照明手段及び照射角度調整機構の正面模式図である。
【図９】第１の実施の形態の変形例に係る反射板及び反射板角度調整手段の構成の説明図である。
【図１０】第１の実施の形態の他の変形例に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図１１】第２の実施の形態に係る部品供給装置の説明図である。
【図１２】第２の実施の形態の変形例に係る部品供給装置の説明図である。
【図１３】第３の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。
【図１４】本発明に係る部品供給装置の構成部品の位置関係の説明図である。
【図１５】本発明に係る部品供給装置の構成部品の位置関係の説明図である。
【図１６】本発明に係る部品供給装置の構成部品の位置関係の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る部品供給装置は、生産ラインで作業するロボットや作業者に部品を供給するものである。例えば、本発明に係る部品供給装置は、変種変量生産に対応するセル生産方式の生産ラインに好適に使用される。しかしながら、本発明に係る部品供給装置が適用される生産ラインについては、これに限定されるものではなく任意の生産ラインに適用することができる。
【００２２】
なお、以下においては、説明の便宜上、生産ラインで作業するロボットに対して部品を供給する場合について説明する。しかしながら、部品供給の対象については、ロボットに限定されるものではなく、生産ラインで作業する作業者が含まれる。また、本発明に係る部品供給装置を並列して配置しておき、ロボット及び作業者の双方に部品を供給することも可能である。
【００２３】
変種変量生産に対応する生産ラインにおいては、多品種少量生産を実現するため、正確性、効率性の観点から作業の一部をロボットに委任する生産ラインが採用されることがある。このような生産ラインでは、作業者とロボットとが共存した環境で作業が進められる。多品種少量生産の場合、部品の種別が変わることで部品をピッキングする位置も変わるため、ロボットはピッキングする部品の位置を適切に認識することが要請される。
【００２４】
ところで、部品の位置は、生産ライン上の一部やロボットに備えられたカメラ（撮像装置）によって撮像される部品の撮像画像に基づいて特定される。部品を撮像する際には、部品に向かって光が照射され、撮像箇所の明度が高められている。この場合、部品の種別が変わると部品の形状等の違いによって部品に対する光の照射具合も変わってしまい、必ずしも適切な撮像環境で部品を撮像することができない。撮像画像の劣化は、ロボットによるピッキングの作業効率を低下させ、結果として生産ライン全体の生産効率に悪影響を及ぼし得る。本発明者らは、多品種少量生産を実施する生産ラインにおいては、部品の種別に応じた撮像環境の調整が生産ラインの生産効率に寄与することに着目し、本発明に想到した。すなわち、本発明においては、部品の種別に応じて撮像環境をフレキシブルに調整することにより、形状等が異なる多種類の部品に対して適切な撮像環境を提供することを骨子とする。以下、部品の撮像環境を調整する複数の態様について、それぞれ説明する。
【００２５】
本発明に係る部品供給装置の第１の部品供給装置は、照明手段から照射される光を乱反射させることで拡散する反射板を備え、部品の種別に応じて反射板の角度を調整することで、ピッキング対象部品に適した態様で拡散光を照射するものである。これにより、形状等の異なる多種類の部品がピッキング対象となる場合であっても、部品に適した態様の拡散光の照射を通じて適切な撮像環境を提供することができる。
【００２６】
図１は、本発明に係る第１の部品供給装置における概要説明図である。図１においては、説明の便宜上、第１の部品供給装置１００から部品供給を受けるロボットＲを示している（後述する第２〜第５の部品供給装置についても同様）。このロボットＲは、部品供給装置１００から供給される部品Ｐのピッキングを行うと共に、当該部品Ｐに必要な作業を実施する。図１においては、部品供給の対象となるロボットＲとして、多関節型ロボットを示しているが、人型ロボットなどの任意のロボットを適用することができる。
【００２７】
図１に示すように、部品供給装置１００は、ステージ１０１と、照明手段１０２と、反射板１０３と、反射板角度調整機構（反射板角度調整手段）１０４と、制御装置１０５とを含んで構成される。ステージ１０１には、複数の部品Ｐを保持するトレーＴが載置される。照明手段１０２は、反射板１０３に向けて光を照射する。反射板１０３は、ステージ１０１の上方に配設されており、トレーＴに配置された部品Ｐに向けて照明手段１０２からの光を乱反射させて照射する。反射板角度調整機構１０４は、反射板１０３の一端に設けられた軸部１０３ａに連結して設けられている。反射板角度調整機構１０４は、制御装置１０５（後述する反射板角度調整部１０５ｂ）からの指示に基づいて反射板１０３の角度を調整する。制御装置１０５は、部品供給装置１００の全体の制御を行う。
【００２８】
制御装置１０５には、有線又は無線により操作盤１０６及びカメラ１０７が接続されている。操作盤１０６は、表示機能を有し、例えば、部品供給装置１００におけるステータスを表示することができる。また、操作盤１０６は、入力機能を有し、例えば、部品Ｐの識別情報等を受け付けることができる。カメラ１０７は、ステージ１０１上に載置されたトレーＴ内の部品Ｐ（複数の部品Ｐ）を撮像する。カメラ１０７により撮像された撮像画像データは、制御装置１０５に出力される。この撮像画像データは、ロボットＲにおけるピックアップ対象となる部品Ｐの位置の認識に利用される。
【００２９】
制御装置１０５は、記憶部（記憶手段）１０５ａ及び反射板角度調整部１０５ｂを有している。第１の部品供給装置１００において、記憶部１０５ａには、ピッキング対象となる部品Ｐの種別に応じた反射板１０３の最適な角度が記憶される。反射板１０３の最適な角度は、事前の実験や実績データ等に基づいて、部品Ｐの種別に応じて予め特定される。ここで、反射板１０３の最適な角度とは、トレーＴに配置された部品Ｐの位置が認識し易い撮像環境となるような反射板１０３の角度をいい、より具体的には、トレーＴに配置された部品Ｐ全体の輝度値差が所定値以下に抑えられる角度をいう。
【００３０】
反射板角度調整部１０５ｂは、反射板角度調整機構１０４を構成する駆動モータ１０４ａの駆動量を制御することにより、反射板１０３の角度を調整する。この場合、反射板角度調整部１０５ｂは、記憶部１０５ａに記憶されるピッキング対象の部品Ｐに対応する反射板１０３の最適な角度になるように、反射板１０３の角度を調整する。例えば、反射板角度調整部１０５ｂは、操作盤１０６から受け付けた部品Ｐの識別情報に応じた反射板１０３の最適な角度を記憶部１０５ａから読み出すことができる。
【００３１】
このような構成を有し、第１の部品供給装置１００においては、例えば、操作盤１０６から部品Ｐの識別情報が入力されると、反射板角度調整部１０５ｂがその識別情報に基づいて、反射板１０３の最適な角度を記憶部１０５ａから読み出す。そして、反射板角度調整部１０５ｂは、読み出した反射板１０３の角度に基づいて、駆動モータ１０４ａの駆動量を制御する。駆動モータ１０４ａは、反射板角度調整部１０５ｂの制御の下、反射板１０３を揺動させ、反射板１０３を最適な角度に調整する。
【００３２】
反射板１０３の角度が調整された後、照明手段１０２から反射板１０３に向かって光を照射する。光は反射板１０３に反射された結果、トレーＴ上の部品Ｐに向かって照射される。このとき、照明手段１０２から照射された光が反射板１０３に乱反射されることで光が拡散されるため、トレーＴの広範囲にわたって光を照射することができ、トレーＴ全体及び部品Ｐ全体の輝度値を上げることができる。このような撮像環境下において、カメラ１０７は、トレーＴ上の部品Ｐを撮像し、撮像画像データを制御装置１０５に出力する。制御装置１０５は、撮像画像データに基づいてトレーＴ上の部品Ｐの位置を特定し、その位置情報をロボットＲに出力する。ロボットＲは、部品Ｐの位置情報に基づいて部品Ｐをピッキングする。
【００３３】
このように、第１の部品供給装置１００においては、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度を調整する。これにより、形状等の異なる多種類の部品Ｐがピッキング対象となる場合であっても、部品Ｐに適した態様の拡散光の照射を通じて適切な撮像環境を提供することができる。そして、適切な撮像環境でカメラ１０７によって撮像された部品Ｐの撮像画像に基づいて、部品Ｐの位置が適切に認識される。この結果、形状等の異なる多種類の部品Ｐであっても精度よくピッキング作業を実施することが可能となる。
【００３４】
次に、第２の部品供給装置について説明する。本発明に係る第２の部品供給装置は、部品に照射される光の照度を測定し、測定された照度が予め部品の種別ごとに設定された最適な照度になるように、照明手段の照度を調整する機能を更に備える点で第１の部品供給装置と相違する。これにより、部品に照射される光の照度が部品の種別に応じて最適な照度に調整されるため、部品に対して最適な照度で光を照射することができる。
【００３５】
図２は、本発明に係る第２の部品供給装置における概要説明図である。なお、図２において、図１に示す第１の部品供給装置１００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図２に示すように、第２の部品供給装置２００は、照度の調整可能な照明手段２０１及び照度測定手段２０２を有する点、並びに、記憶部２０３ａ及び照度調整部２０３ｂを制御装置２０３が有する点で第１の部品供給装置１００と相違する。その他の点は、第１の部品供給装置１００と同一であるため、説明を省略する。
【００３６】
照度測定手段２０２は、トレーＴの上方側であって、反射板１０３によって拡散された光の照射範囲に配設されている。照度測定手段２０２は、反射板１０３によって拡散された後、部品Ｐに照射される光の照度を測定する。照度測定手段２０２によって測定された光の照度は、制御装置２０３に出力される。
【００３７】
制御装置２０３の記憶部２０３ａには、部品Ｐの種別に応じた反射板１０３の最適な角度に加え、トレーＴ上の部品Ｐに照射される光の最適な照度が部品Ｐの種別ごとに予め記憶される。反射板１０３の角度と同様に、光の最適な照度は、実験や実績データ等に基づいて事前に部品Ｐの種別に応じて予め特定される。ここで、光の最適な照度とは、トレーＴに配置された部品Ｐの位置が認識し易い撮像環境となるような光の照度をいい、例えば、照明手段２０１による光の照度と外乱光の照度（室内の蛍光灯等の外部環境から受ける光の照度）との合計値が目標の照度となるような光の照度をいう。
【００３８】
制御装置２０３の照度調整部（照度調整手段）２０３ｂは、照明手段２０１の出力を制御することにより、照度を調整する。この場合、照度調整部２０３ｂは、制御装置２０３に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部２０３ａから照明手段２０１の最適な照度を読み出す。また、照度調整部２０３ｂは、読み出された最適な照度と照度測定手段２０２が測定した照度とに基づいて照明手段２０１の照度調整量を算出し、照明手段２０１に出力する。これにより、照明手段２０１の照度が調整される。照明手段２０１の照度は、照度測定手段２０２によって測定される照度が目標の照度（記憶部２０３ａに記憶された最適な照度）に達するまで調整される。この結果、トレーＴ上の部品Ｐに照射される光が最適な照度に調整される。
【００３９】
このような構成を有し、第２の部品供給装置２００においては、例えば、操作盤１０６から部品Ｐの識別情報が制御装置２０３に入力されると、その識別情報に基づいて、記憶部２０３ａに記憶された反射板１０３の最適な角度と照明手段２０１の最適な照度が読み出される。反射板角度調整部１０５ｂは、読み出した反射板１０３の角度に基づいて、反射板１０３を最適な角度に調整する。一方、照度調整部２０３ｂは、読み出した最適な照度と照度測定手段２０２が測定した照度とに基づいて照明手段２０１の照度を調整する。この結果、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及び部品Ｐに照射される光の照度が最適な値に調整される。
【００４０】
このように、第２の部品供給装置２００においては、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及び照明手段２０１の照度を調整する。これにより、形状等の異なる多種類の部品Ｐがピッキング対象となる場合であっても、部品Ｐに適した態様の拡散光及び最適な照度の光の照射を通じて適切な撮像環境を提供することができる。
【００４１】
次に、第３の部品供給装置について説明する。本発明に係る第３の部品供給装置は、部品の種別に応じて照明手段による光の最適な照射角度を予め記憶しておき、部品の種別に応じてその照射角度を調整する機能を更に備える点で第１の部品供給装置と相違する。これにより、部品に照射される光の照射角度が部品の種別に応じて最適な照射角度に調整されるため、部品に対して最適な照射角度で光を照射することができる。
【００４２】
図３は、本発明に係る第３の部品供給装置における概要説明図である。なお、図３において、図１に示す部品供給装置１００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図３に示すように、第３の部品供給装置３００は、照射角度の調整可能な照明手段３０１及び照射角度調整機構３０２を有する点、並びに、記憶部３０３ａ及び照射角度調整部３０３ｂを制御装置３０３が有する点で第１の部品供給装置１００と相違する。その他の点は、第１の部品供給装置１００と同一であるため、説明を省略する。
【００４３】
照射角度調整機構（照射角度調整手段）３０２は、照明手段３０１の中央近傍に設けられた軸部３０１ａに連結して設けられている。照射角度調整機構３０２は、制御装置３０３（後述する照射角度調整部３０３ｂ）からの指示に基づいて照明手段３０１の角度を調整する。照射角度調整機構３０２による照明手段３０１の角度の調整により、反射板１０３に照射される光の照射角度が調整される。
【００４４】
制御装置３０３の記憶部３０３ａには、部品Ｐの種別に応じた反射板１０３の最適な角度に加え、照明手段３０１から反射板１０３に照射される光の最適な照射角度が部品Ｐの種別ごとに予め記憶されている。反射板１０３の角度と同様に、照明手段３０１の最適な照射角度は、実験や実績データ等に基づいて事前に部品Ｐの種別及び反射板１０３の角度に応じて予め特定される。ここで、照明手段３０１の最適な照射角度とは、トレーＴに配置された部品Ｐの位置が認識し易い撮像環境となるような照明手段３０１の照射角度をいい、より具体的には、トレーＴに配置された部品Ｐに照射される光が最適になるような照明手段３０１の照射角度をいう。
【００４５】
制御装置３０３の照射角度調整部３０３ｂは、照射角度調整機構３０２を構成する駆動モータ３０２ａの駆動量を制御することにより、照明手段３０１の照射角度を調整する。この場合、照射角度調整部３０３ｂは、制御装置３０３に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部３０３ａから照明手段３０１の最適な照射角度を読み出す。また、照射角度調整部３０３ｂは、読み出された最適な照射角度に基づいて、駆動モータ３０２ａの駆動量を制御する。駆動モータ３０２ａは、照射角度調整部３０３ｂの制御の下、照明手段３０１の照射角度を最適な角度に調整する。
【００４６】
このような構成を有し、第３の部品供給装置３００においては、例えば、操作盤１０６から部品Ｐの識別情報が制御装置３０３に入力されると、その識別情報に基づいて、記憶部３０３ａに記憶された反射板１０３の最適な角度と照明手段３０１の最適な照射角度が読み出される。反射板角度調整部１０５ｂは、読み出した反射板１０３の角度に基づいて反射板１０３を最適な角度に調整する。一方、照射角度調整部３０３ｂは、読み出した最適な照射角度に基づいて照明手段３０１の照射角度を調整する。この結果、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及び照明手段３０１の照射角度が最適になるように調整される。
【００４７】
このように、第３の部品供給装置３００においては、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及び照明手段３０１の照射角度を調整する。これにより、形状等の異なる多種類の部品Ｐがピッキング対象となる場合であっても、部品Ｐに適した態様の拡散光及び最適な照射角度の光の照射を通じて適切な撮像環境を提供することができる。
【００４８】
次に、第４の部品供給装置について説明する。本発明に係る第４の部品供給装置は、部品の種別に応じて撮像面に撮像装置の焦点が合うトレーの高さを予め記憶しておき、部品の種別に応じてトレーの高さを調整する機能を有する点で、第１の部品供給装置と相違する。これにより、撮像装置が所定位置に固定された場合であっても、部品の種別に応じて撮像面を撮像装置の焦点位置に位置合わせすることができる。このため、オートフォーカス機能を有さない撮像装置でピッキング対象となる部品を撮像することができ、撮像装置に要するコストを低減することができる。
【００４９】
図４は、本発明に第４の部品供給装置における概要説明図である。なお、図４においても、図１に示す部品供給装置１００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図４に示すように、部品供給装置４００は、上下動可能に構成されたステージ４０１、部品Ｐを保持したトレーＴを昇降するトレー昇降機構（昇降手段）４０２及びトレー高さ測定手段４０３を有する点、並びに、記憶部４０４ａ及びトレー高さ調整部４０４ｂを制御装置４０４が有する点で第１の部品供給装置１００と相違する。その他の点は、第１の部品供給装置１００と同一であるため、説明を省略する。
【００５０】
トレー昇降機構４０２は、ステージ４０１の下方側に連結して設けられている。例えば、トレー昇降機構４０２は、駆動モータ４０２ａと、この駆動モータ４０２ａの駆動量をステージ４０２に伝達する伝達機構（不図示）と、トレーＴを上下方向に案内するガイド部材（不図示）とから構成される。トレー昇降機構４０２は、制御装置４０４（後述するトレー高さ調整部４０４ｂ）からの指示に基づいてトレーＴを昇降させる。トレー昇降機構４０２によるトレーＴの昇降により、トレーＴ上の部品Ｐの撮像面（例えば、上面）がカメラ１０７の焦点位置に位置合わせされる。
【００５１】
トレー高さ測定手段４０３は、トレーＴの上方に設けられている。トレー高さ測定手段４０３は、トレー昇降機構４０２によって上下方向に移動されるトレーＴの高さを測定する。例えば、トレー高さ測定手段４０３は、光学式のレーザー変位計で構成されるが、これに限定されない。駆動モータ４０２ａが有するエンコーダーをトレー高さ測定手段４０３として機能させてもよい。トレー高さ調整部４０４ｂは、エンコーダーの値から演算によりトレー高さを把握することができる。
【００５２】
制御装置４０４の記憶部４０４ａには、部品Ｐの種別に応じた反射板１０３の最適な角度に加え、カメラ１０７の焦点距離が合うトレーＴの高さが部品Ｐの種別ごとに予め記憶される。ここで、焦点距離が合うトレーＴの高さは、カメラ１０７の光学系（不図示）から焦点位置までの距離をいう。焦点位置は、例えば、撮像対象となる部品Ｐの上面位置に設定される。
【００５３】
制御装置４０４のトレー高さ調整部（トレー高さ調整手段）４０４ｂは、トレー昇降機構４０２の駆動モータ４０２ａを制御することにより、トレーＴの高さを調整する。この場合、トレー高さ調整部４０４ｂは、制御装置４０４に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部４０４ａから部品Ｐの種別に応じたトレーＴの高さを読み出す。また、トレー高さ調整部４０４ｂは、読み出されたトレーＴの高さとトレー高さ測定手段４０３が測定したトレーＴの高さとに基づいてトレーＴの高さ調整量を算出し、駆動モータ４０２ａに出力する。これにより、駆動モータ４０２ａが駆動され、トレーＴの高さが調整される。また、トレー高さ調整部４０４ｂは、制御装置４０４に入力される部品Ｐの識別情報に基づいてトレーＴ上の部品Ｐにおける焦点の調整位置を特定し、カメラ１０７で撮像された画像に基づき既存のオートフォーカス技術を用いて焦点が合うように、トレーＴの高さを決定してもよい。
【００５４】
このような構成を有し、第４の部品供給装置４００においては、例えば、操作盤１０６から部品Ｐの識別情報が制御装置４０４に入力されると、その識別情報に基づいて、記憶部４０４ａに記憶された反射板１０３の最適な角度とトレーＴの高さが読み出される。反射板角度調整部１０５ｂは、読み出した反射板１０３の角度に基づいて、反射板１０３を最適な角度に調整する。一方、トレー高さ調整部４０４ｂは、読み出したトレーＴの高さと、トレー高さ測定手段４０３で測定されたトレーＴの高さに基づいて、トレーＴの高さを調整する。この結果、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及びトレーＴの高さが最適になるように調整される。
【００５５】
このように、第４の部品供給装置４００においては、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及びトレーＴの高さを調整する。これにより、形状等の異なる多種類の部品Ｐがピッキング対象となる場合であっても、部品Ｐに適した態様の拡散光の照射及び最適なトレーＴの配置を通じて適切な撮像環境を提供することができる。
【００５６】
次に、第５の部品供給装置について説明する。本発明に係る第５の部品供給装置は、トレー上の部品の位置がロボットに接近するように、トレーの角度を調整する機能を有する点で、第１の部品供給装置と相違する。これにより、トレーに配置される部品とロボット等との間の距離が短くなるため、トレーから部品を取り出す際のロボット等の移動量を短くすることができる。この結果、ロボット等によりトレーから部品を取り出す際の作業時間を短縮することができ、部品毎のタクトタイムを短縮して生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【００５７】
図５は、本発明に係る第５の部品供給装置における概要説明図である。なお、図５においても、図１に示す部品供給装置１００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。図５に示すように、部品供給装置５００は、回動可能に構成されたステージ５０１及びトレー角度調整機構（トレー角度調整手段）５０２を有する点、並びに、記憶部５０３ａ及びトレー角度調整部５０３ｂを制御装置５０３が有する点で第１の部品供給装置１００と相違する。その他の点は、第１の部品供給装置１００と同一であるため、説明を省略する。
【００５８】
トレー角度調整機構５０２は、ステージ５０１の中央近傍に設けられた軸部５０１ａに連結して設けられている。トレー角度調整機構５０２は、制御装置５０３（後述するトレー角度調整部５０３ｂ）からの指示に基づいてトレーＴ（より具体的には、ステージ５０１に載置されたトレーＴ）の角度を調整する。トレー角度調整機構５０２によるトレーＴの角度の調整により、トレーＴ上の部品Ｐの位置が、ロボットＲ側に接近される。
【００５９】
制御装置５０３の記憶部５０３ａには、部品Ｐの種別に応じた反射板１０３の最適な角度に加え、トレーＴの最適な角度が部品Ｐの種別ごとに予め記憶されている。反射板１０３の角度と同様に、トレーＴの最適な角度は、事前に部品Ｐの種別に応じて予め特定される。ここで、トレーＴの最適な角度とは、ロボットＲがトレーＴから部品ＰをピッキングするときのトレーＴの角度をいい、より具体的には、トレーＴに配置される部品Ｐの位置とロボットＲとの間の距離が短くなるようなトレーＴの角度をいう。
【００６０】
制御装置のトレー角度調整部５０３ｂは、トレー角度調整機構５０２を構成する駆動モータ５０２ａの駆動量を制御することにより、トレーＴの角度を調整する。この場合、トレー角度調整部５０３ｂは、制御装置５０３に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部５０３ａからトレーＴの最適な角度を読み出す。また、トレー角度調整部５０３ｂは、読み出された最適な角度に基づいて駆動モータ５０２ａの駆動量を算出し、駆動モータ５０２ａに出力する。駆動モータ５０２ａは、算出された駆動量に基づいてトレーＴを最適な角度に調整する。
【００６１】
このような構成を有し、第５の部品供給装置５００においては、トレーＴに配置される部品Ｐの識別情報が制御装置５０３に入力されると、その識別情報に基づいて、記憶部５０３ａに記憶された反射板１０３の最適な角度とトレーＴの最適な角度が読み出される。反射板角度調整部１０５ｂは、読み出した反射板１０３の角度に基づいて反射板１０３を最適な角度に調整する。一方、トレー角度調整部５０３ｂは、読み出したトレーＴの角度に基づいてトレーＴを最適な角度に調整する。この結果、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及びトレーＴの角度が最適になるように調整される。
【００６２】
このように、第５の部品供給装置５００においては、部品Ｐの種別に応じて反射板１０３の角度及びトレーＴの角度を調整する。これにより、形状等の異なる多種類の部品Ｐがピッキング対象となる場合であっても、部品Ｐに適した態様の拡散光の照射を通じて適切な撮像環境を提供することができる。また、第５の部品供給装置５００においては、部品Ｐの位置がロボットＲに接近するようにトレーＴの角度が調整されることから、トレーＴから部品Ｐを取り出す際のロボットＲの移動量を短くすることができる。よって、トレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【００６３】
以下、本発明に係る部品供給装置の複数の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す複数の実施の形態においては、上述した第１〜第５の部品供給装置１００〜５００のいずれかを組み合わせた場合について説明する。しかしながら、実施の形態においては、必ずしも第１〜第５の部品供給装置１００〜５００を組み合わせる必要はない。任意の部品供給装置１００〜５００のいずれかのみで実施することも可能である。また、以下に示す複数の実施の形態において、説明の便宜上、図１〜図５に示す部品供給装置１００〜５００と共通の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
さらに、以下に示す複数の実施の形態においては、説明の便宜上、部品供給装置から部品供給を受けるロボットＲを示している。ロボットＲは、例えば、任意の方向に駆動されるアームを備える。このアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタを交換することにより、多種類の作業に対応することができる。また、ロボットＲは、所定位置（例えば、アームの先端部や頭部）にステレオカメラを搭載することができる。例えば、ロボットＲは、ステージ１０１上に配置されたトレーＴをステレオカメラで撮影し、取り出し作業（ピッキング作業）の対象となる部品Ｐを認識することができる。
【００６５】
（第１の実施の形態）
図６は、第１の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。図７は、第１の実施の形態に係る部品供給装置が有する反射板及び反射板角度調整機構の構成の説明図である。図７Ａにおいては、反射板及び反射板角度調整機構の上面図を示し、図７Ｂにおいては、図７Ａに示す一点鎖線Ａにおける側断面図を示している。図８は、第１の実施の形態に係る部品供給装置が有する照明手段及び照射角度調整機構の正面模式図である。
【００６６】
第１の実施の形態に係る部品供給装置６００においては、第１〜第３の部品供給装置１００〜３００の機能を組み合わせて備えている。すなわち、第１の実施の形態に係る部品供給装置６００は、部品Ｐの種別に応じて、角度調整可能な反射板６０１と、角度及び照度調整可能な照明手段６０２と、反射板６０１及び照明手段６０２を調整制御可能な制御装置６０３とを含んで構成されている。
【００６７】
反射板６０１は、図６及び図７に示すように、部品供給装置６００の筐体部分に固定される固定板６１１に第１、第２の反射板６１２、６１３を揺動可能に連結して構成される。固定板６１１は、上面視矩形状に形成され、長手方向（図７Ａに示す左右方向）の両端から上方に立ち上がる一対の側壁部６１１ａを備えた断面視略Ｕ字状を有している。第１、第２の反射板６１２、６１３も同様に、固定板６１１と同一幅の上面視矩形状に形成され、長手方向の両端から上方に立ち上がる一対の側壁部６１２ａ、６１３ａを備えた断面視略Ｕ字状を有している。固定板６１１及び第１、第２の反射板６１２、６１３は、断面が一致するように並べられ、固定板６１１の一端に第１の反射板６１２の一端が第１の回転軸６１４によって連結され、第１の反射板６１２の他端に第２の反射板６１３の一端が第２の回転軸６１５によって連結される（図７Ａ参照）。
【００６８】
固定板６１１の一方の側壁部６１１ａには、反射板角度調整機構を構成する駆動モータ６１６が設けられており、駆動モータ６１６から他方の側壁部６１１ａに向かって駆動軸６１７が設けられている。駆動軸６１７は、ベアリングＢを介して側壁部６１１ａに支持されている。第１の反射板６１２の側壁部６１２ａには、第２の反射板６１３寄りの位置に２本の従動軸６１８、６１９が設けられている。これらの従動軸６１８、６１９は、一方の側壁部６１２ａから他方の側壁部６１２ａに向かって延びており、それぞれベアリングＢを介して側壁部６１２ａに支持されている。
【００６９】
また、駆動軸６１７及び第１の回転軸６１４の一端側（図７の紙面左側）には、第１のベルト６２０が巻き掛けられており、第１の回転軸６１４及び従動軸６１８の他端側（図７の紙面右側）には、第２のベルト６２１が巻き掛けられている。また、従動軸６１８、６１９及び第２の回転軸６１５には、それぞれギヤ６２２、６２３、６２４が取り付けられており、それぞれのギヤ６２２、６２３、６２４がそれぞれの従動軸６１８、６１９及び第２の回転軸６１５に対して一体回転可能に構成されている。ギヤ６２２はギヤ６２３に噛み合っており、ギヤ６２３はギヤ６２４に噛み合っている。なお、第１の反射板６１２に対する第２の反射板６１３の傾斜角度は、各ギヤ６２２、６２３、６２４の比によって適宜変更が可能である。また、従動軸６１８（ギヤ６２２）と第２の回転軸６１５（ギヤ６２４）との間に従動軸６１９（ギヤ６２３）を設けて従動軸６１８の回転方向を反転させることにより、従動軸６１８と第２の回転軸６１５とを同じ方向に回転させることができる。
【００７０】
駆動モータ６１６の回転軸６１６ａには、ワイヤ６２５が巻き掛けられおり、ワイヤ６２５の一端は第２の反射板６１３の先端に固定されている（図７に不図示、図６参照）。このワイヤ６２５は、第２の反射板６１３の先端のブレ防止の役割を果たす。また、固定板６１１と第１の反射板６１２との連結部分、第１の反射板６１２と第２の反射板６１３との連結部分には、それぞれトーションバネ６２６ａ、６２６ｂが設けられている。これらのトーションバネ６２６ａ、６２６ｂにより、第１、第２の反射板６１２、６１３は、重力と反対方向に付勢されている。なお、初期状態においては、トーションバネ６２６ａ、６２６ｂにより、固定板６１１及び第１、第２の反射板６１２、６１３が水平方向で一直線となるように保持されている。第１の実施の形態では、駆動モータ６１６が回転駆動されることにより、第１、第２の反射板６１２、６１３が連動して揺動する。これにより、第１、第２の反射板６１２、６１３それぞれの角度が調整され、照明手段６０２から照射される光の反射角度が調整される。
【００７１】
例えば、反射板６０１（第１、第２の反射板６１２、６２３）の表面（下面）には、光を効率的に反射させて拡散させることができるように、発泡体（不図示）が設けられている。発泡体としては、例えば、古河電気工業株式会社製のＭＣＰＥＴ（登録商標）が挙げられる（拡散反射率９７％）。反射板６０１の表面に発泡体が設けられることにより、照明ムラを抑えて光の照度を高めることができ、効率的な反射及び拡散を実現することができる。なお、反射板６０１の表面の構成は、上述した発泡体に限定されるものではなく、照明手段６０２からの光を反射するものであれば、どのような材質で構成されてもよい。
【００７２】
照明手段６０２は、ＬＥＤ等の光源で構成される棒状の発光部６３１を有している。この発光部６３１は、図８に示すように、水平方向（図６に示す紙面奥行き方向）に延びるように配置されている。また、発光部６３１は、その両端に設けられた固定ブラケット６３２やシャフト６３３、駆動モータ６３４を介して筐体部６３５に揺動可能に連結されている。筐体部６３５は、発光部６３１より長く水平方向に延びており、両端部分が発光部６３１側に向かって僅かに屈曲された形状を有している。また、発光部６３１の両端には、一対の固定ブラケット６３２が取り付けられている。一方の固定ブラケット６３２には、発光部６３１の軸心からずれた位置にシャフト６３３が取り付けられている。また、他方の固定ブラケット６３２には、一方の固定ブラケット６３２と同様に発光部６３１の軸心からずれた位置に駆動モータ６３４のシャフト６３４ａが取り付けられている。
【００７３】
発光部６３１の一端（図８に示す右端）は、固定ブラケット６３２及びシャフト６３３を介して筐体部６３５の一方の屈曲部分に連結される。発光部６３１の他端（図８に示す左端）は、固定ブラケット６３２及び駆動モータ６３４を介して筐体部６３５の他方の屈曲部分に連結される。これにより、発光部６３１は、駆動モータ６３４のシャフト６３４ａ及びシャフト６３３を軸に揺動可能に構成される。発光部６３１（照明手段６０２）は、駆動モータ６３４が回転駆動されることで、シャフト６３４ａ、６３３を支点に揺動され、反射板６０１に対する光の照射角度が調整される。
【００７４】
図６に示すように、制御装置６０３は、記憶部６０３ａ、反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂを備えている。記憶部６０３ａには、反射板６０１の最適な角度、照明手段６０２（発光部６３１）の最適な照射角度及びトレーＴ上の部品Ｐに照射される光の最適な照度が、部品Ｐの種別ごとに予め記憶されている。第１の実施の形態では、これら３つのパラメータ（反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度、光の照度）が相互に関連して最適な値となるように、部品Ｐの種別に応じて予め実験データや過去の実績データ等に基づいて特定されている。反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂは、上述した第１〜第３の部品供給装置１００〜３００と共通する機能を有するため、説明を省略する。
【００７５】
また、第１の実施の形態において、制御装置６０３は、種別判定部（種別判定手段）６０３ｂを備えている。種別判定部６０３ｂは、トレーＴ上の部品Ｐの種別を判定する。種別判定部６０３ｂが部品Ｐの種別を判定することにより、例えば、操作盤１０６からの部品Ｐの識別情報の入力を省略することができる。以下、種別判定部６０３ｂによる部品Ｐの種別判定を実現するための構成部品の一例について説明する。なお、種別判定部６０３ｂによる部品Ｐの種別判定について、以下に説明する内容に限定されるものではなく適宜変更が可能である。
【００７６】
第１の実施の形態において、部品Ｐを保持するトレーＴの側面には、バーコードＢＣが貼付されている。ステージ１０１上に配置されたトレーＴの側面（より具体的には、バーコードＢＣ）に対向する位置には、バーコードＢＣに表示された情報を読み込む読み込み装置６４１が設けられている。読み込み装置６４１は、トレーＴに配置される部品Ｐの種別を判定する際に利用され、例えば、上記したバーコードＢＣを読み込むバーコードリーダで構成される。
【００７７】
例えば、トレーＴの側面に貼付されるバーコードＢＣには、トレーＴに配置される部品Ｐの種別を示す識別情報が含まれている。読み込み装置６４１により読み込まれた部品Ｐの識別情報は、制御装置６０３の種別判定部６０３ｂに出力される。なお、読み込み装置６４１は、トレーＴの側面に貼付されたＱＲコード（登録商標）を読み込むＱＲコードリーダで構成することもできる。さらに、識別情報はトレーＴの側面だけでなく、底面に配置されていてもよい。この場合には、読み込み装置６４１はステージ１０１の上面に対向して設けられる。
【００７８】
種別判定部６０３ｂは、読み込み装置６４１（バーコードリーダ）から出力される識別情報に基づいて部品Ｐの種別を判定する。種別判定部６０３ｂによって判定された部品Ｐの種別は、各種調整部（反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂ）に出力され、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び光の照度の調整に利用される。なお、ここでは、判定された部品Ｐの種別が各種調整部に出力される場合について説明しているが、これに限定されるものではない。例えば、判定された部品Ｐの種別を記憶部６０３ａに出力して記憶させておき、必要に応じて各種調整部が読み出す構成としてもよい。
【００７９】
このような構成を有し、第１の実施の形態に係る部品供給装置６００においては、ステージ１０１にトレーＴが載置されると、読み込み装置６４１により、バーコードＢＣが読み込まれる。そして、このバーコードＢＣに含まれる部品Ｐの識別情報が種別判定部６０３ｂに出力される。種別判定部６０３ｂは、この識別情報から部品Ｐの種別を判定する。種別判定部６０３ｂにより判定された部品Ｐの種別は、各種調整部（反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂ）に出力される。このとき、照明手段６０２から光が反射板６０１に向かって照射されている。
【００８０】
各種調整部は、種別判定部６０３ｂから部品Ｐの種別を受け取ると、部品Ｐの種別に応じて記憶部６０３ａから必要な情報を読み出す。反射板角度調整部１０５ｂは、記憶部６０３ａから反射板６０１の最適な角度を読み出し、その角度に応じた駆動モータ６１６の駆動量を算出して駆動モータ６１６に出力する。駆動モータ６１６は、算出された駆動量に基づいて反射板６０１を揺動させ、反射板６０１を最適な角度に調整する。
【００８１】
駆動モータ６１６が駆動されると、駆動軸６１７の回転力が第１のベルト６２０を介して第１の回転軸６１４に伝達される。これにより、第１の反射板６１２は、固定板６１１に対して傾斜される。また、第１の回転軸６１４の回転力は、第２のベルト６２１を介して従動軸６１８に伝達される。従動軸６１８の回転力は、ギヤ６２２、６２３を介して従動軸６１９に伝達される。そして、従動軸６１９の回転力がギヤ６２３、６２４を介して第２の回転軸６１５に伝達される。これにより、第２の反射板６１３が、第１の反射板６１２に対して傾斜される。
【００８２】
以上のように、第１、第２の反射板６１２、６１３がそれぞれ駆動モータ６１６の駆動量に応じた角度で傾斜される。反射板６０１が分割された第１、第２の反射板６１２、６１３を有することから、反射板６０１は、部品Ｐを包み込むような態様となる。これにより、ドーム照明のように部品Ｐに対して多数の角度から拡散光を照射することが可能となる。また、駆動モータ６１６の回転に合わせてワイヤ６２５が巻き取られ、反射板６０１の傾斜角度に合わせてワイヤ６２５のテンションが調整される。これにより、第２の反射板６１３の先端部分のブレが防止される。
【００８３】
照射角度調整部３０３ｂは、記憶部６０３ａから照明手段６０２（発光部６３１）の最適な照射角度を読み出す。そして、照射角度調整部３０３ｂは、その角度に応じた駆動モータ６３４の駆動量を算出して駆動モータ６３４に出力する。駆動モータ６３４は、算出された駆動量に基づいて照明手段６０２を揺動させ、照明手段６０２を最適な角度に調整する。
【００８４】
照度調整部２０３ｂは、記憶部６０３ａから照明手段６０２（発光部６３１）の最適な照度を読み出す。一方、照度調整部２０３ｂには、照度測定手段２０２から測定される光の照度が入力される。照度調整部２０３ｂは、記憶部６０３ａから読み出した最適な照度と照度測定手段２０２が測定した照度とに基づいて照明手段６０２の照度調整量を算出し、照明手段６０２に出力する。照明手段６０２は、その照度調整量に基づいて光の照度を最適な照度に調整する。
【００８５】
以上により、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度が最適な状態に調整される。照明手段６０２から照射される光は、反射板６０１に反射された後、トレーＴ上の部品Ｐに向かって照射される。このとき、照明手段６０２から照射された光が反射板６０１に乱反射されることで光が拡散されるため、トレーＴの広範囲にわたって光を照射することができ、トレーＴ全体及び部品Ｐ全体の輝度値を上げることができる。このように、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度が最適な状態に調整される結果、トレーＴに配置された部品Ｐの種別に応じて適切な撮像環境を提供することができる。
【００８６】
そして、適切な撮像環境の下でトレーＴ上の部品Ｐがカメラ１０７によって撮像される。部品Ｐの画像データは制御装置６０３に出力される。制御装置６０３は、画像データに基づいて部品Ｐの位置を算出し、ロボットＲに出力する。ロボットＲは、算出された部品Ｐの位置に基づいてアームを駆動させ、部品Ｐをピッキングする。上述したように、部品Ｐの位置を特定しやすい適切な撮像環境で撮像された部品Ｐの画像データに基づいて部品Ｐの位置が特定されるため、ロボットＲは、精度よくピッキング作業を実施することができる。また、トレーＴに配置される部品Ｐの種別に応じて撮像環境が調整されることにより、多品種少量生産の生産ラインにおいても、効率的な部品Ｐのピッキング作業が可能になる。
【００８７】
特に、第１の実施の形態に係る部品供給装置６００においては、種別判定部６０３ｂが判定した部品Ｐの種別と記憶部６０３ａが記憶する部品Ｐの種別とが関連付けられている。これにより、種別判定部６０３ｂにより判定された部品Ｐの種別に応じて部品供給装置６００を制御することが可能になる。この結果、種別判定部６０３ｂにより判定された部品Ｐの種別に応じて撮像環境を調整することができ、部品Ｐの種別に応じた最適な撮像環境を提供することができる。
【００８８】
次に、図９を参照して、第１の実施の形態の変形例について説明する。図９は、第１の実施の形態の変形例に係る反射板及び反射板角度調整機構の構成の説明図である。なお、図９においては、反射板６５１の角度を調整する構成のみが第１の実施の形態と相違する。図９において、図６及び図７と共通する機能を有する構成要素については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００８９】
第１の実施の形態の変形例に係る反射板６５１において、反射板角度調整機構を構成する駆動モータ６１６の駆動力をワイヤ６５２を介して第２の反射板６１３に伝達することで反射板６５１（第１、第２の反射板６１２、６１３）の傾斜角度を調整する点で、第１の実施の形態と相違する。駆動モータ６１６は、第１の実施の形態と同様に、固定板６１１の一方の側壁部６１１ａに設けられている。駆動モータ６１６の回転軸６１６ａには、ワイヤ６５２の一端が巻き掛けられている。ワイヤ６５２の多端は、第２の反射板６１３の先端に固定されている。
【００９０】
第１の実施の形態の変形例に係る反射板６５１においても、固定板６１１の一端に第１の反射板６１２の一端が第１の回転軸６１４によって連結され、第１の反射板６１２の他端に第２の反射板６１３の一端が第２の回転軸６１５によって連結される。なお、第１の反射板６１２は、第１の実施の形態に係る第１の反射板６１２と異なり、固定板６１１の側壁部６１１ａ及び第２の反射板６１３の側壁部６１３ａの内側に配置されている（図９Ｂ参照）。
【００９１】
第１の反射板６１２の側壁部６１２ａの略中央には、２本の従動軸６５３、６５４が設けられている。これらの従動軸６５３、６５４は、一方の側壁部６１２ａから他方の側壁部６１２ａに向かって延びており、ベアリングＢを介して側壁部６１２ａに支持されている。また、従動軸６５３、６５４には、それぞれギヤ６５５、６５６が取り付けられており、それぞれのギヤ６５５、６５６がそれぞれの従動軸６５３、６５４に対して一体回転可能に構成されている。ギヤ６５５は、ギヤ６５６に噛み合っている。
【００９２】
第１の回転軸６１４及び従動軸６５３には、第１のベルト６５７が巻き掛けられており、第２の回転軸６１５及び従動軸６５４には、第２のベルト６５８が巻き掛けられている。また、固定板６１１と第１の反射板６１２との連結部分、第１の反射板６１２と第２の反射板６１３との連結部分には、それぞれトーションバネ６５９ａ、６５９ｂが設けられている（図９Ａ参照）。これらのトーションバネ６５９ａ、６５９ｂにより、第１、第２の反射板６１２、６１３は、重力と反対方向に付勢されている。なお、変形例においても同様に、初期状態においては、トーションバネ６５９ａ、６５９ｂにより、固定板６１１及び第１、第２の反射板６１２、６１３が水平方向で一直線となるように保持されている。
【００９３】
この反射板６５１においては、駆動モータ６１６が回転駆動されることにより、ワイヤ６５２が巻き取られる。第２の反射板６１３は、ワイヤ６５２に引っ張られることで、第２の回転軸６１５と共に回動する。第２の回転軸６１５の回転力は、第２のベルト６５８を介して従動軸６５４に伝達される。従動軸６５４の回転力は、ギヤ６５６、６５５を介して従動軸６５３に伝達される。そして、従動軸６５３の回転力が第１のベルト６５７を介して第１の回転軸６１４に伝達され、第１の反射板６１２は、固定板６１１に対して傾斜される。このようにして、反射板６５１の角度が調整される。なお、傾斜角度を戻す場合は、駆動モータ６１６を反対に回転させると、トーションバネ６５９ａ、６５９ｂの付勢力によりワイヤ６５２が引っ張られ、第２の反射板６１３の先端が上方に向かうように回動される。このように、図９に示す変形例においても、反射板６５１の角度を調整することができる。そして、第１の実施の形態と同様に、部品Ｐの種別に応じて反射板６５１の角度を調整することにより、部品Ｐに適した撮像環境を提供することが可能となる。
【００９４】
次に、図１０を参照して、第１の実施の形態の他の変形例について説明する。図１０は、第１の実施の形態の他の変形例に係る部品供給装置の構成の説明図である。図１０に示す部品供給装置６６０においては、反射板６６１が単一の反射板６６２を有する点で第１の実施の形態に係る部品供給装置６００と相違する。図１０において、図６と共通する機能を有する構成要素については、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
【００９５】
図１０に示すように、固定板６１１の一端には、反射板６６２が揺動可能に連結されており、固定板６１１の他端には、反射板角度調整機構を構成する駆動モータ６１６が設けられている。駆動モータ６１６の回転軸６１６ａには、ワイヤ６６３が巻き掛けられており、ワイヤ６６３の一端は反射板６６２の先端に固定されている。また、固定板６１１と反射板６６２との連結部分には、トーションバネ６６４が設けられている。トーションバネ６６４により、反射板６６２は、重力と反対方向に付勢されている。
【００９６】
駆動モータ６１６が回転駆動されることにより、ワイヤ６６３が巻き取られる。反射板６６２は、ワイヤ６６３に引っ張られることで、固定板６１１の一端（図１０に示す右端）に設けられる回動軸６１１ｂを支点として回動する。このようにして、反射板６６２の角度が調整される。なお、傾斜角度を戻す場合は、駆動モータ６１６を反対に回転させると、トーションバネ６６４の付勢力によりワイヤ６６３が引っ張られ、反射板６６２の先端が上方に向かうように回動される。このように、変形例においても、反射板６６１の角度を調整することができる。そして、第１の実施の形態と同様に、部品Ｐの種別に応じて反射板６６１の角度を調整することにより、部品Ｐに適した撮像環境を提供することが可能となる。
【００９７】
（第２の実施の形態）
図１１は、第２の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。なお、図１１において、図６に示す第１の実施の形態に係る部品供給装置６００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【００９８】
第２の実施の形態に係る部品供給装置７００においては、第１〜第４の部品供給装置１００〜４００の機能を組み合わせて備えている。すなわち、第２の実施の形態に係る部品供給装置７００は、第１の実施の形態に係る部品供給装置１００に加え、部品Ｐの種別に応じて、トレーＴの高さを調整可能なトレー昇降機構７０１と、反射板６０１、照明手段６０２及びトレー昇降機構７０１を調整制御可能な制御装置７０２とを含んで構成されている。
【００９９】
トレー昇降機構７０１は、トレーＴが載置されるステージ４０１を昇降可能に構成されている。トレー昇降機構７０１は、パンタグラフ機構７１１と、パンタグラフ機構７１１を駆動させるための駆動機構７２１とで構成される。パンタグラフ機構７１１は、ステージ４０１の下方に対向するベース７１２と、ステージ４０１及びベース７１２を連結する一対のリンクアーム７１３ａ、７１３ｂとを備えている。ベース７１２は、部品供給装置７００の筐体（不図示）に固定されている。一対のリンクアーム７１３ａ、７１３ｂは、長手方向の中央部分で交差するようにピン７１４によって揺動可能に連結されている。各リンクアーム７１３ａ、７１３ｂの一端（下端）はベース７１２にピン７１５ａ、７１５ｂで揺動可能に連結される一方、各リンクアーム７１３ａ、７１３ｂの他端（上端）はステージ４０１にピン７１６ａ、７１６ｂで揺動可能に連結される。
【０１００】
リンクアーム７１３ａの他端が連結されるステージ４０１の連結部分（図１１の紙面右側の連結部分）には、水平方向に延びる長穴４０１ａが形成されており、ピン７１６ａが長穴４０１ａに沿って水平方向に摺動可能に構成されている。同様に、リンクアーム７１３ｂの一端が連結されるベース７１２の連結部分（図１１の紙面右側の連結部分）にも、水平方向に延びる長穴７１２ａが形成されており、ピン７１５ｂが長穴７１２ａに沿って水平方向に摺動可能に構成されている。
【０１０１】
駆動機構７２１は、水平方向（図１１の紙面に対して垂直方向）に回転軸を有する駆動モータ７２２と、駆動モータ７２２の上方で駆動モータ７２２に対向配置される従動ローラ７２３と、駆動モータ７２２の回転軸と従動ローラ７２３に巻き掛けられるベルト７２４と、ベルト７２４に固定され、ステージ４０１の一端に連結される連結部７２５とを備えている。従動ローラ７２３の回転軸は、駆動モータ７２２の回転軸と平行に配置されている。駆動モータ７２２が駆動されると連結部７２５はベルト７２４を介して上下方向に移動され、連結部７２５に連結されるステージ４０１も一緒に上下方向に移動される。
【０１０２】
図１１に示すように、制御装置７０２は、記憶部７０２ａ及びトレー高さ調整部４０４ｂを備える点で、第１の実施の形態に係る部品供給装置６００と相違する。記憶部７０２ａには、反射板６０１の最適な角度、照明手段６０２（発光部６３１）の最適な照射角度、トレーＴ上の部品Ｐに照射される光の最適な照度及びトレーＴの最適な高さが、部品Ｐの種別ごとに予め記憶されている。第２の実施の形態では、これら４つのパラメータ（反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度、光の照度、トレーＴの高さ）が相互に関連して最適な値となるように、部品Ｐの種別に応じて予め実験データや過去の実績データ等に基づいて特定されている。
【０１０３】
トレー高さ調整部４０４ｂは、制御装置７０２に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部７０２ａから当該部品Ｐの種別に応じたトレーＴの高さを読み出す。また、トレー高さ調整部４０４ｂは、読み出されたトレーＴの高さとトレー高さ測定手段４０３が測定したトレー高さとに基づいてトレーＴの高さ調整量を算出し、駆動モータ７２２に出力する。これにより、トレー昇降機構７０１が駆動され、トレーＴ上の部品Ｐの撮像面（例えば、上面）がカメラ１０７の焦点位置に合致する位置にトレーＴの高さが調整される。
【０１０４】
このような構成を有し、第２の実施の形態に係る部品供給装置７００においては、ステージ４０１にトレーＴが載置されると、読み込み装置６４１により、バーコードＢＣが読み込まれ、部品Ｐの識別情報が種別判定部６０３ｂに出力される。種別判定部６０３ｂは、この識別情報から部品Ｐの種別を判定する。判定された部品Ｐの種別は、各種調整部（反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ、照度調整部２０３ｂ、トレー高さ調整部４０４ｂ）に出力される。
【０１０５】
各種調整部は、種別判定部６０３ｂから部品Ｐの種別を受け取ると、部品Ｐの種別に応じて記憶部７０２ａから必要な情報を読み出す。ここで、反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂの動作は第１の実施の形態と同一のため、説明を省略する。トレー高さ調整部４０４ｂは、記憶部７０２ａから部品Ｐの種別に応じたトレーＴの高さを読み出す。一方、トレー高さ調整部４０４ｂには、トレー高さ測定手段４０３によって測定されるトレーＴの高さが出力される。トレー高さ調整部４０４ｂは、記憶部７０２ａから読み出したトレーＴの高さとトレー高さ測定手段４０３が測定したトレーＴの高さに基づいて、トレーＴの高さ調整に必要な駆動モータ７２２の駆動量を算出する。そして、トレー高さ調整部４０４ｂは、算出した駆動量を駆動モータ７２２に出力する。
【０１０６】
駆動モータ７２２は、算出された駆動量に基づいて駆動され、駆動モータ７２２及び従動ローラ７２３に巻回されたベルト７２４も駆動モータ７２２に合わせて駆動される。駆動モータ７２２及び従動ローラ７２３の間でベルト７２４に連結された連結部７２５及びステージ４０１は、ベルト７２４の駆動に合わせて上昇又は下降される。このとき、ステージ４０１とベース７１２とを連結する一対のリンクアーム７１３ａ、７１３ｂは、ピン７１４を支点に回動する。これにより、ベース７１２に対してステージ４０１が離間又は接近される。
【０１０７】
例えば、ベース７１２からステージ４０１が離間する場合（すなわち、ステージ４０１が上昇する場合）には、水平方向に並ぶ２つのピン７１６ａ、７１６ｂの間隔が狭くなるように、ピン７１６ａが長穴４０１ａに沿ってスライドする。一方、ベース７１２に対してステージ４０１が接近する場合（すなわち、ステージ４０１が下降する場合）には、水平方向に並ぶ２つのピン７１６ａ、７１６ｂの間隔が広くなるように、ピン７１６ａが長穴４０１ａに沿ってスライドする。このように、ステージ４０１が昇降されることで、部品Ｐの撮像面がカメラ１０７の焦点位置に合致する位置にトレーＴの高さが調整される。
【０１０８】
以上により、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度及びトレーＴの高さが最適な状態に調整される。照明手段６０２から照射される光は反射板６０１に反射された後、トレーＴ上の部品Ｐに向かって照射される。このとき、照明手段６０２から照射された光が反射板６０１に乱反射されることで光が拡散されるため、トレーＴの広範囲にわたって光を照射することができ、トレーＴ全体及び部品Ｐ全体の輝度値を上げることができる。また、トレーＴの高さが調整されることで、部品Ｐの撮像面（例えば、上面）がカメラ１０７の焦点位置に位置合わせされる。このように、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度及びトレーＴの高さが最適な状態に調整された結果、トレーＴに配置された部品Ｐの種別に応じて適切な撮像環境を提供することができる。
【０１０９】
次に、図１２を参照して、第２の実施の形態の変形例について説明する。図１２は、第２の実施の形態の変形例に係る部品供給装置の構成の説明図である。図１２に示す部品供給装置７５０においては、トレー昇降機構７５１が直動式のアクチュエータ（直動アクチュエータ）７５２を有する点で第２の実施の形態に係る部品供給装置７００と相違する。図１２において、図１１に示す部品供給装置７００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１１０】
図１２に示す部品供給装置７５０では、トレーＴが第１のトレーＴ１と第２のトレーＴ２によって構成されている。第１のトレーＴ１は、上面が開口された箱形状を有しており、第１のトレーＴ１の底面中央には、開口Ｔ１１が形成されている。第２のトレーＴ２は、第１のトレーＴ１の内底面より面積の小さい板形状を有している。部品Ｐは、第２のトレーＴ２上に配置され、第２のトレーＴ２は、第１のトレーＴ１上に載置される。トレーＴが載置されるステージ１０１は、トレーＴの大きさに対応した箱形状を有しており、上面中央に開口１０１ｂが形成されている。トレーＴは、ステージ１０１の開口１０１ｂと、上記した第１のトレーＴ１の開口Ｔ１１とが一致するように、ステージ１０１に載置される。
【０１１１】
ステージ１０１の内部には、開口Ｔ１１、１０１ｂの直下に直動アクチュエータ７５２が設けられている。直動アクチュエータ７５２は、鉛直方向に伸縮可能な可動軸７５３を有している。可動軸７５３の先端は、第２のトレーＴ２の下面に当接している。直動アクチュエータ７５２が駆動されることにより第２のトレーＴ２が可動軸７５３を介して昇降される。
【０１１２】
このように構成される部品供給装置７５０では、トレーＴのバーコードＢＣから部品Ｐの識別情報が読み込まれ、部品Ｐの種別が判定された結果、部品Ｐの種別がトレー高さ調整部４０４ｂに出力される。トレー高さ調整部４０４ｂは、記憶部７０２ａから部品Ｐの種別に応じたトレーＴの高さを読み出す。一方、トレー高さ調整部４０４ｂには、トレー高さ測定手段４０３によって測定されるトレーＴの高さが出力される。トレー高さ調整部４０４ｂは、記憶部７０２ａから読み出したトレーＴの高さとトレー高さ測定手段４０３が測定したトレーＴの高さに基づいて、トレーＴの高さ調整に必要な直動アクチュエータ７５２の駆動量を算出する。そして、トレー高さ調整部４０４ｂは、算出した駆動量を直動アクチュエータ７５２に出力する。
【０１１３】
直動アクチュエータ７５２は、算出された駆動量に基づいて駆動され、可動軸７５３を伸縮させる。例えば、可動軸７５３が上方に延びる場合、部品Ｐが載置された第２のトレーＴ２は、可動軸７５３によって押し上げられて上昇される。一方、可動軸７５３が縮む場合、第２のトレーＴ２は、可動軸７５３と共に下降される。このように、第２のトレーＴ２が昇降されることで、変形例においても、部品Ｐの撮像面がカメラ１０７の焦点位置に合致する位置にトレーＴの高さが調整される。
【０１１４】
（第３の実施の形態）
図１３は、第３の実施の形態に係る部品供給装置の構成の説明図である。なお、図１３において図６に示す第１の実施の形態に係る部品供給装置６００と共通の機能を有する構成要素については、同一の符号を付与してその説明を省略する。
【０１１５】
第３の実施の形態に係る部品供給装置８００においては、第１〜第３及び第５の部品供給装置１００〜３００、５００の機能を組み合わせて備えている。すなわち、第３の実施の形態に係る部品供給装置８００は、第１の実施の形態に係る部品供給装置１００に加え、部品Ｐの種別に応じて、トレーＴの角度を調整可能なトレー角度調整機構８０１と、反射板６０１、照明手段６０２及びトレー角度調整機構８０１を調整制御可能な制御装置８０２とを含んで構成されている。
【０１１６】
第３の実施の形態において、トレーＴが載置されるステージ５０１には、中央に回転軸５０１ａが設けられている。トレー角度調整機構８０１により、この回転軸５０１ａを中心にステージ５０１が回動するように構成されている。トレー角度調整機構８０１は、ステージ５０１に連結されるリンク機構８１１と、リンク機構８１１に駆動力を付与する直動アクチュエータ８１２とを備えている。リンク機構８１１は、直線形状を有する一対のリンク８１３ａ、８１３ｂの端部同士をピン８１４で揺動可能に連結して構成される。上方側に配置されるリンク８１３ａの一端は、ステージ５０１の一部にピン８１５によって揺動可能に連結されている。一方、下方側に配置されるリンク８１３ｂの一端は、部品供給装置８００の筐体（不図示）の一部にピン８１６を介して揺動可能に支持されている。直動アクチュエータ８１２は、部品供給装置８００の筐体に揺動可能に支持されており、直動方向（図１３では左右方向）に伸縮可能な可動軸８１７を有している。可動軸８１７の先端は、ピン８１４に連結されている。
【０１１７】
図１３に示すように、制御装置８０２は、記憶部８０２ａ及びトレー角度調整部５０３ｂを備える点で、第１の実施の形態に係る部品供給装置６００と相違する。記憶部８０２ａには、反射板６０１の最適な角度、照明手段６０２（発光部６３１）の最適な照射角度、トレーＴ上の部品Ｐに照射される光の最適な照度及びトレーＴの最適な角度が、部品Ｐの種別ごとに予め記憶されている。第３の実施の形態では、これら４つのパラメータ（反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度、光の照度、トレーＴの角度）が相互に関連して最適な値となるように、部品Ｐの種別に応じて予め実験データや過去の実績データ等に基づいて特定されている。
【０１１８】
トレー角度調整部５０３ｂは、制御装置８０２に入力される部品Ｐの識別情報に基づいて、記憶部８０２ａからトレーＴの最適な角度を読み出す。また、トレー角度調整部５０３ｂは、読み出したトレーＴの最適な角度に基づいて直動アクチュエータ８１２の駆動量を算出し、直動アクチュエータ８１２に出力する。これにより、トレー角度調整機構８０１が駆動され、トレーＴの角度が、部品Ｐの種別に応じて最適な角度に調整される。
【０１１９】
このような構成を有し、第３の実施の形態に係る部品供給装置８００においては、ステージ５０１にトレーＴが載置されると、読み込み装置６４１により、バーコードＢＣが読み込まれ、部品Ｐの識別情報が種別判定部６０３ｂに出力される。種別判定部６０３ｂは、この識別情報から部品Ｐの種別を判定し、部品Ｐの種別は、各種調整部（反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ、照度調整部２０３ｂ、トレー角度調整部５０３ｂ）に出力される。
【０１２０】
各種調整部は、種別判定部６０３ｂから部品Ｐの種別を受け取ると、部品Ｐの種別に応じて記憶部８０２ａから必要な情報を読み出す。ここで、反射板角度調整部１０５ｂ、照射角度調整部３０３ｂ及び照度調整部２０３ｂの動作は第１の実施の形態と同一のため、説明を省略する。トレー角度調整部５０３ｂは、記憶部８０２ａから部品Ｐの種別に応じた最適なトレーＴの角度を読み出す。また、トレー角度調整部５０３ｂは、記憶部８０２ａから読み出したトレーＴの最適な角度に基づいて、トレーＴの角度調整に必要な直動アクチュエータ８１２の駆動量を算出する。そして、トレー角度調整部５０３ｂは、算出した駆動量を直動アクチュエータ８１２に出力する。
【０１２１】
直動アクチュエータ８１２が駆動され、可動軸８１７が直動方向に伸縮されると、リンク機構８１１が駆動される。より具体的には、リンク機構８１１のピン８１４が駆動される。このピン８１４の駆動に伴ってリンク８１３ａとリンク８１３ｂとの間の角度が変更され、この角度に応じてステージ５０１が揺動する。これにより、ステージ５０１に載置されたトレーＴは、部品ＰがロボットＲに接近するような角度に調整される。
【０１２２】
以上により、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度及びトレーＴの角度が最適な状態に調整される。照明手段６０２から照射される光は反射板６０１に反射された後、トレーＴ上の部品Ｐに向かって照射される。このとき、照明手段６０２から照射された光が反射板６０１に乱反射されることで光が拡散されるため、トレーＴの広範囲にわたって光を照射することができ、トレーＴ全体及び部品Ｐ全体の輝度値を上げることができる。このように、反射板６０１の角度、照明手段６０２の照射角度及び照度が最適な状態に調整された結果、トレーＴに配置された部品Ｐの種別に応じて適切な撮像環境を提供することができる。また、部品ＰがロボットＲに接近するような角度にトレーＴの角度が調整されることで、トレーＴから部品Ｐを取り出す際のロボットＲの移動量を短くすることができる。よって、トレーＴから部品Ｐを取り出す際の作業時間を短縮することができる。
【０１２３】
次に、図１４〜図１６を参照しながら、本発明に係る部品供給装置の構成部品の具体的な位置関係について説明する。図１４〜図１６は、本発明に係る部品供給装置の構成部品の位置関係の説明図である。なお、図１４においては、部品Ｐが配置されたトレーＴが手動で部品供給台に配置される部品供給装置９００の具体例を示している。図１５及び図１６においては、部品Ｐが配置されたトレーＴが自動で部品供給台に配置される部品供給装置１０００の具体例を示している。図１４〜図１６において、説明の便宜上、装置本体の前方側をＦＲと示し、装置本体の後方側をＲＥと示している。
【０１２４】
なお、図１４〜図１６においては、部品供給装置９００、１０００に対峙して配置されるロボットＲが備えるカメラにより部品Ｐの画像認識を行う場合について示している。すなわち、図６に示すカメラ１０７は、ロボットＲの所定位置（頭部やアームの所定位置）に設けられている。ロボットＲは、このカメラ１０７によって撮像した部品Ｐの撮像画像に基づいてピックアップ対象となる部品Ｐの位置を認識し、当該部品Ｐのピッキングを行うことができる。
【０１２５】
図１４Ａ及び図１４Ｂは、それぞれ部品供給装置９００の正面図及び側面図を示している。なお、図１４においては、２箇所の部品Ｐの供給箇所が設けられる部品供給装置９００の具体例を示している。図１４に示すように、部品供給装置９００は、装置の後方側に配置された枠体９０１と、枠体９０１の前方側に配置された作業台９０２とを有する。作業台９０２は、枠体９０１の下方側部分に配置され、ロボットＲのサイズに応じて高さ調整可能に構成されている。
【０１２６】
作業台９０２の上方には、一対の部品供給台９０３ａ、９０３ｂが設けられている。部品供給台９０３ａ、９０３ｂには、部品Ｐを保持するトレーＴが載置される。すなわち、これらの部品供給台９０３ａ、９０３ｂは、上述したステージ１０１として機能する。これらの部品供給台９０３ａ、９０３ｂは、ロボットＲが部品Ｐを取り出し易いように傾斜した構成となっている（図１４Ｂ参照）。なお、これらの部品供給台９０３ａ、９０３ｂは、トレーＴ上の部品Ｐの種別に応じて角度を調整することができる。
【０１２７】
部品供給台９０３ａ、９０３ｂの近傍であって、これらの内側には照度計９０４ａ、９０４ｂが設けられている。これらの照度計９０４ａ、９０４ｂは、上述した照度測定手段２０２として機能する。照度計９０４ａは、部品供給台９０３ａよりも部品供給装置９００の中央側の位置に配置されている。照度計９０４ｂは、部品供給台９０３ｂよりも部品供給装置９００の中央側の位置に配置されている。これらの照度計９０４ａ、９０４ｂは、部品供給台９０３ａ、９０３ｂ上に載置されたトレーＴにおける上下方向の中央近傍に対応する位置に配置されている。
【０１２８】
枠体９０１の上端部には、一対の反射板９０５ａ、９０５ｂが設けられている。これらの反射板９０５ａ、９０５ｂは、枠体９０１に固定された固定部９０６ａ、９０６ｂを有している。反射板９０５ａ、９０５ｂの側方側であって、固定部９０６ａ、９０６ｂの端部近傍には、反射板角度調整機構９０７ａ、９０７ｂが設けられている（図１４Ｂにおいては、反射板角度調整機構９０７ｂのみを示している）。これらの反射板角度調整機構９０７ａ、９０７ｂは、固定部９０６ａ、９０６ｂの端部を支点に反射板９０５ａ、９０５ｂの角度を調整可能に構成される。
【０１２９】
また、枠体９０１における反射板角度調整機構９０７ａ、９０７ｂの近傍には、ブラケット９０８を介して一対の照明９０９ａ、９０９ｂが支持されている。照明９０９ａ、９０９ｂは、それぞれ反射板９０５ａ、９０５ｂに対して光を照射する。これらの照明９０９ａ、９０９ｂは、照射角度調整機構９１０ａ、９１０ｂを介してブラケット９０８に取り付けられている（図１４Ｂにおいては、照射角度調整機構９１０ｂのみを示している）。これらの照射角度調整機構９１０ａ、９１０ｂは、照明９０９ａ、９０９ｂからの光の照射角度を調整可能に構成される。
【０１３０】
図１４に示す部品供給装置９００においては、部品供給台９０３ａ、９０３ｂに載置された部品Ｐの種別に応じて、照射角度調整機構９１０ａ、９１０ｂにより照射角度が調整される一方、反射板角度調整機構９０７ａ、９０７ｂにより反射板９０５ａ、９０５ｂの角度が調整される。
【０１３１】
図１４においては、反射板９０５ａ、９０５ｂから反射した光の照射範囲を一点鎖線で示している。照度計９０４ａ、９０４ｂは、それぞれ反射板９０５ａ、９０５ｂから反射した光の照射範囲内に配置されている。このため、照度計９０４ａ、９０４ｂは、それぞれ反射板９０５ａ、９０５ｂから反射した光の照度を適切に計測することができる。これらの照度計９０４ａ、９０４ｂの計測結果に応じて、更に照明９０９ａ、９０９ｂによる照射角度及び照度、並びに、反射板９０５ａ、９０５ｂの角度が調整される。このように照明９０９ａ、９０９ｂによる照射角度及び照度、並びに、反射板９０５ａ、９０５ｂの角度が調整されることで、ピッキング対象となる部品Ｐの種別に応じた適切な撮像環境を提供することが可能となる。
【０１３２】
図１５は、部品供給装置１０００の斜視図を示している。図１６Ａ及び図１６Ｂは、それぞれ部品供給装置１０００の正面図及び側面図を示している。なお、図１５及び図１６においては、３箇所の部品Ｐの供給箇所が設けられる部品供給装置１０００の具体例を示している。図１５及び図１６に示す部品供給装置１０００において、部品Ｐに対して光を照射するための構成部品（照明、照射角度調整機構、反射板及び反射板角度調整機構）は、その設置数を除き、図１４に示す部品供給装置９００と共通の構成を有する。このため、図１５及び図１６においては、これらの構成部品の詳細な説明を省略する。
【０１３３】
図１５及び図１６に示すように、部品供給装置１０００は、筐体１００１と、筐体１００１の前方に配置された作業台１００２ａ〜１００２ｃとを有する。筐体１００１の上方には、トレー供給路１００３ａ〜１００３ｃが設けられている。これらのトレー供給路１００３ａ〜１００３ｃの表面（上面）には、前方側に下がるように傾斜面が設けられている。また、トレー供給路１００３ａ〜１００３ｃの下面部の側方には、それぞれ一対のレール１００４ａ、１００４ｂが設けられている。これらのレール１００４ａ、１００４ｂには、図示しない複数のローラが配置され、部品Ｐを保持するトレーＴを装置本体の前方に搬送する役割を果たす。
【０１３４】
トレー供給路１００３ａ〜１００３ｃの前方側には、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃが設けられている。部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの前端部には、一対のストッパ１００５ｄ、１００５ｅが設けられている。これらのストッパ１００５ｄ、１００５ｅは、トレー供給路１００３ａ〜１００３ｃから搬送されるトレーＴを停止すると共に、トレーＴを排出するまでトレーＴを一定位置に保持する役割を果たす。
【０１３５】
部品供給台１００５ａ〜１００５ｃは、前端部がそれぞれ作業台１００２ａ〜１００２ｃに設けられた一対の支持片１００６ａ、１００６ｂに支持されている。また、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの後端側の下面には、昇降機構１００７が連結されている（図１５においては、部品供給台１００５ｃに対応する昇降機構１００７のみを示している）。この昇降機構１００７は、上述したトレー角度調整機構５０２として機能する。
【０１３６】
昇降機構１００７は、筐体１００１の上面から伸縮ロッド１００７ａが露出するように配置されている。この伸縮ロッド１００７ａが伸縮することにより、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃは、前端部を回動支点として後端部が揺動可能に構成されている。このような揺動動作により、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃは、例えば、ロボットＲに対する部品供給位置、部品供給路１００３からのトレーＴの受け入れ位置（トレー受け入れ位置）及びトレーＴの排出位置（トレー排出位置）に配置される。
【０１３７】
図１５においては、部品供給台１００５ａの後端が昇降機構１００７により所定位置まで持ち上げられ、部品供給台１００５ｃの後端が昇降機構１００７により所定位置まで引き下げられた場合について示している。また、図１５においては、部品供給台１００５ｂの表面が、昇降機構１００７によりトレー供給路１００３ｂの表面（傾斜面）と略同一平面上に配置された場合について示している。ここでは、部品供給台１００５ａ、１００５ｂ及び１００５ｃは、それぞれ部品供給位置、トレー受け入れ位置及びトレー排出位置に配置された場合について示している。
【０１３８】
トレー排出位置に配置された部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの後方には、トレー排出路１００８ａ〜１００８ｃが設けられている（図１５においては、部品供給台１００５ｃに対応するトレー排出路１００８ｃのみを示している）。これらのトレー排出路１００８ａ〜１００８ｃの表面（上面）には、後方側に下がるように傾斜面が設けられている。ロボットＲにより全ての部品Ｐが取り出されると、昇降機構１００７により部品供給台１００５ａ〜１００５ｃは、トレー排出位置に配置される。この場合、トレーＴは、自重によりトレー排出路１００８ａ〜１００８ｃに進み、図示しないトレー回収ボックスに収容される。
【０１３９】
部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの近傍であって、これらの前方側には照度計１００９ａ〜１００９ｃが設けられている。例えば、照度計１００９ａ〜１００９ｃは、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの中央近傍で前方に突出する舌片部に設置することができる。
【０１４０】
なお、ここでは、照度計１００９ａ〜１００９ｃを部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの前方に設ける場合について説明している。しかしながら、照度計１００９ａ〜１００９ｃの位置については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、破線で示すように、作業台１００２ａ〜１００２ｃの上面に照度計１００９ａ〜１００９ｃを設けることもできる。また、後述する反射板１０１０ａ〜１０１０ｃから反射される光の照度を精度良く計測できることを条件として、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの側方に設けるようにしてもよい。
【０１４１】
図１６に示すように、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃの上方には、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃが設けられている。例えば、これらの反射板１０１０ａ〜１０１０ｃは、図１４に示す部品供給装置９００と同様に、筐体１００１に固定される枠体に支持される。図１４に示す部品供給装置９００と同様に、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃの周辺には、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃの角度をそれぞれ調整する反射板角度調整機構と、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃにそれぞれ光を照射する照明と、これらの照明による照射角度を調整する照射角度調整機構とが設けられている。
【０１４２】
図１５及び図１６に示す部品供給装置１０００においても、図１４に示す部品供給装置９００と同様に、部品供給台１００５ａ〜１００５ｃに載置された部品Ｐの種別に応じて、照射角度調整機構により照射角度が調整される一方、反射板角度調整機構により反射板１０１０ａ〜１０１０ｃの角度が調整される。
【０１４３】
図１６においては、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃから反射した光の照射範囲を一点鎖線で示している。図１６に示すように、照度計１００９ａ〜１００９ｃは、それぞれ反射板１０１０ａ〜１０１０ｃから反射した光の照射範囲内に配置されている。このため、照度計１００９ａ〜１００９ｃは、それぞれ反射板１０１０ａ〜１０１０ｃから反射した光の照度を適切に計測することができる。これらの照度計１００９ａ〜１００９ｃの計測結果に応じて、更に照明による照射角度及び照度、並びに、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃの角度が調整される。このように照明による照射角度及び照度、並びに、反射板１０１０ａ〜１０１０ｃの角度が調整されることで、ピッキング対象となる部品Ｐの種別に応じた適切な撮像環境を提供することが可能となる。
【０１４４】
なお、以上のように説明した各種の部品供給装置は、部品供給装置のステージ１０１等に配置されたトレーＴから部品Ｐを取り出すロボットＲと共にロボットピッキング装置を構成することができる。このロボットピッキング装置においては、部品Ｐの種別に応じた適切な撮像環境で撮像された部品Ｐの撮像画像に基づいて、部品Ｐの位置を適切に認識することができる。この結果、形状等の異なる多種類の部品であっても精度よくピッキング作業を実施することができる。
【０１４５】
また、このロボットピッキング装置を任意の生産ラインに適用することにより、ロボット組立システムを構成することができる。このロボット組立システムにおいては、例えば、生産ライン上の各工程に上述したロボットピッキング装置が配備される。それぞれのロボットピッキング装置では、ロボットＲが、部品供給装置から部品Ｐをピッキングし、製品を組み立てるために割り当てられた作業を行う。このロボット組立システムにおいては、各工程に配備されたロボットピッキング装置にて、形状等の異なる多種類の部品を精度よくピッキングして製品を組み立てることができるため、生産ライン全体の生産効率を向上することができる。
【０１４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、さまざまに変更して実施可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更が可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施可能である。
【０１４７】
例えば、上記実施の形態においては、トレーＴに配置された部品Ｐの種別に応じて撮像環境をフレキシブルに調整する場合について示している。しかしながら、撮像環境を調整する際の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、部品Ｐの種別に加え、トレーＴにおける部品Ｐの保持形態に応じて撮像環境を調整するようにしてもよい。この場合には、トレーＴにおける部品Ｐの保持形態を含めて撮像環境が調整されるので、トレーＴに保持された部品Ｐにより適した撮像環境を提供することができる。
【０１４８】
また、トレーＴのサイズが複数存在する場合においては、部品Ｐの種別に加え、そのトレーＴのサイズに応じて撮像環境を調整するようにしてもよい。この場合には、トレーＴのサイズを含めて撮像環境が調整されるので、トレーＴに保持された部品Ｐにより適した撮像環境を提供することができる。
【０１４９】
さらに、上記実施の形態においては、反射板１０３（６０１、６５１、６６１）に対して光を照射する照明手段１０２（２０１、３０１、６０２）を１つずつ備える場合について説明している。しかしながら、照明手段１０２の数については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、反射板１０３（６０１、６５１、６６１）に対して２つ以上の照明手段１０２を備えるようにしてもよい。
【０１５０】
さらに、上記実施の形態においては、第１、第２の反射板６１２、６１３を有する反射板６０１を備える場合について説明している。しかしながら、反射板６０１の構成については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、反射板６０１を３つ以上の反射板で構成することも可能である。３つ以上の反射板で構成する場合には、２つの反射板を有する場合に比べて更に部品Ｐを包み込むような態様とすることができる。これにより、部品Ｐに対して更に多数の角度から拡散光を照射することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
以上説明したように、本発明は、形状等が異なる多種類の部品に対して適切な撮像環境を提供することができるという効果を有し、特に、部品供給装置、ロボットピッキング装置及びロボット組立システムに有用である。
【符号の説明】
【０１５２】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、６６０、７００、７５０、８００、９００、１０００  部品供給装置
１０１、４０１、５０１  ステージ
１０２、２０１、３０１、６０２  照明手段
１０３、６０１、６５１、６６１、９０５ａ、９０５ｂ  反射板
１０４  反射板角度調整機構
１０５、２０３、３０３、４０４、５０３、６０３、７０２、８０２  制御装置
１０５ａ、２０３ａ、３０３ａ、４０４ａ、５０３ａ、６０３ａ、７０２ａ、８０２ａ  記憶部
１０５ｂ  反射板角度調整部
１０６  操作盤
１０７  カメラ
２０２  照度測定手段
２０３ｂ  照度調整部
３０２  照射角度調整機構
３０３ｂ  照射角度調整部
４０２、７０１、７５１  トレー昇降機構
４０３  トレー高さ測定手段
４０４ｂ  トレー高さ調整部
５０２  トレー角度調整機構
５０３ｂ  トレー角度調整部
６０３ｂ  種別判定部
６１２  第１の反射板
６１３  第２の反射板
９０３ａ、９０３ｂ  部品供給台
９０４ａ、９０４ｂ  照度計
１００５ａ〜１００５ｃ  部品供給台
１００９ａ〜１００９ｃ  照度計
Ｐ  部品
Ｒ  ロボット
Ｔ  トレー
【図１】
0006485191.tif 000002
【図２】
0006485191.tif 000003
【図３】
0006485191.tif 000004
【図４】
0006485191.tif 000005
【図５】
0006485191.tif 000006
【図６】
0006485191.tif 000007
【図７】
0006485191.tif 000008
【図８】
0006485191.tif 000009
【図９】
0006485191.tif 000010
【図１０】
0006485191.tif 000011
【図１１】
0006485191.tif 000012
【図１２】
0006485191.tif 000013
【図１３】
0006485191.tif 000014
【図１４】
0006485191.tif 000015
【図１５】
0006485191.tif 000016
【図１６】
0006485191.tif 000017