(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧状に配置される溝部と、円周方向と交わる段差面を備える段差部とを有し、ワークを収容するためのパレットと、
前記パレットに振動を与える振動部と、
照明部と、を備え
前記照明部は、前記パレットの前記溝部が配置されている面とは裏面側を切り欠いて設けられ、前記パレットは前記照明部からの光を透過することを特徴とするワーク供給装置。
【請求項２】
前記溝部は、同心円状に複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載のワーク供給装置。
【請求項３】
前記パレットは、前記パレットの中心軸に直交する面部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク供給装置。
【請求項４】
前記パレットは、合成樹脂またはガラスを含んでいることを特徴とする請求項１乃至３に記載のワーク供給装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワーク供給装置と、
前記パレット内の前記ワークの位置と姿勢を検出する検出部と、
前記ワークをピックアップするピックアップ部と、
前記検出部による検出結果に基づき前記ピックアップ部に向けて前記ワークをピックアップさせる指示を出力する制御部と、
を備えていることを特徴とするピッキング装置。
【請求項６】
請求項５に記載のピッキング装置と、
前記ピッキング装置によりピックアップされた前記ワークが組み込まれる被組立品を搬送する搬送部と、
を備えていることを特徴とする時計組立て装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワーク供給装置、ピッキング装置、時計組立て装置、およびピッキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品のメカニカルな組立作業を行う製造ラインは、複数の製造工程を備えており、製造工程ごとに必要となる部品を供給し、供給した部品を画像認識などによりロボット等で把持させ、必要な位置に移動させて組立てることが行われている。
【０００３】
特許文献１のビンピッキング装置では、ワークが収容されたパレットの底面と、パレットの四方の壁面とを分割し、パレットの底面とパレットの壁面とが相対的に上下に移動することが可能で、パレットの壁面の高さをパレット内のワーク高さに合せて変化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０５０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のビンピッキング装置では、山積みされたワークの場合、ワーク同士が重なり合っているため、３次元での画像認識を行っても、ワークの位置や姿勢を正確に認識することが難しいという課題がある。また、ワークをピックアップするためのチャック構造や動作が複雑となり、正確にピックアップすることが難しいという課題がある。また、これらにより、組立てのサイクルタイムが長くなるという課題がある。
【０００６】
また、一般的に、ワークの形状として、例えば、表裏反転が必須となる板形状のワークや、ワークの外面に突起があり、平面に置くと傾いてしまう（いわゆる、据わりの悪い）形状のワークを供給およびピッキングする場合にも、上記と同様に、ワークの位置や姿勢を正確に認識することが難しく、ピックアップに時間を要したり、ピックアップのミスが発生したりする等の課題がある。
従って、ワークの姿勢を所望する姿勢となるように供給するワーク供給装置と、供給されたワークを正確にピックアップするピッキング装置と、時計組立て装置と、ピッキング方法とが要望されていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］本適用例に係るワーク供給装置は、円弧状に配置される溝部と、円周方向と交わる段差面を備える段差部とを有し、ワークを収容するためのパレットと、前記パレットに振動を与える振動部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
このようなワーク供給装置によれば、ワークの形状として、例えば、外面に突起（凸部）などがあり、平面に置くと傾いてしまう形状の場合、傾く要因となるこの突起を、パレットの表面で円弧状に配置される溝部に案内させることで、ワークの姿勢を所望する姿勢にして供給することができる。また、溝部に案内されなかったワーク（所望する姿勢とはならなかったワーク）は、パレットの円周方向と交わる段差面を有する段差部から落下させることで、ワークの搬送される位置を前回とずらすことや、ワークを表裏反転させること等により、所望する姿勢となる確率を向上させることができる。なお、落下させたワークは、再びパレットの表面上を段差部に向けて搬送させることで循環させる。
【００１０】
［適用例２］上記適用例に係るワーク供給装置において、溝部は、同心円状に複数配置されていることが好ましい。
【００１１】
このようなワーク供給装置によれば、例えば、平面に置くと傾いてしまう形状を有するワークに対し、同心円状に複数配置される溝部により、所望する姿勢となるワークの個数を効率的に増やすことができる。また、溝部に案内されるワークの数が増えることにより、ワーク同士のぶつかり等による溝部から離脱することを低減し、安定した搬送を行うことができる。
【００１２】
［適用例３］上記適用例に係るワーク供給装置において、パレットは、パレットの中心軸に直交する面部を備えていることが好ましい。
【００１３】
このようなワーク供給装置によれば、溝部に案内されて所望する姿勢となったワークが、パレットの中心軸に直交する面部に位置した場合に、例えば、ワークをピックアップさせることにより、中心軸に傾斜して交差する面部でピックアップを行う場合に比べて、ワークを安定させた姿勢で正確にピックアップさせることができる。
【００１４】
［適用例４］上記適用例に係るワーク供給装置において、パレットは、透光性を有する部位を備えていることが好ましい。
【００１５】
このようなワーク供給装置によれば、例えば、ワークが、パレットの透光性を有する部位の上側に位置し、透光性を有する部位の下側から光が照射されると、そのまま光が透過する場合と、ワークにより遮光される場合とが発生する。これにより、ワークの位置（形状）や姿勢を明確にさせることができる。
【００１６】
［適用例５］上記適用例に係るワーク供給装置において、透光性を有する部位は、合成樹脂またはガラスを含んでいることが好ましい。
【００１７】
このようなワーク供給装置によれば、パレットは、透光性を有する合成樹脂材料または透光性を有するガラス材料を含んで構成されることにより、透光性を有する部位を容易に形成することができる。
【００１８】
［適用例６］本適用例に係るピッキング装置は、上述したいずれかのワーク供給装置と、パレット内のワークの位置と姿勢を検出する検出部と、ワークをピックアップするピックアップ部と、検出部による検出結果に基づきピックアップ部に向けてワークをピックアップさせる指示を出力する制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１９】
このようなピッキング装置によれば、ワーク供給装置で供給されるワークに対し、検出部によるワークの位置と姿勢の検出と、検出部による検出結果に基づく制御部によるピックアップ部への指示により、ピックアップ部によるワークのピックアップを容易で正確に行わせることができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に係るピッキング装置において、パレットの溝部が配置されている面とは裏面側に、パレットに向けて光を照射する照明部を備えていることが好ましい。
【００２１】
このようなピッキング装置によれば、パレットの裏面側に備える照明部から、パレットに光を照射することにより、パレットの透光性を有する部位から光を透過させることができる。これにより、ワークと周囲とのコントラストを向上させることができるため、例えば、検出部に、ワークの画像データを取得するための撮像部を備える場合、高コントラストで撮像でき、ワークの位置と姿勢の検出をより正確に行うことができる。
【００２２】
［適用例８］本適用例に係る時計組立て装置は、上述したいずれかのピッキング装置と、ピッキング装置によりピックアップされるワークが組み込まれる被組立品を搬送する搬送部と、を備えていることを特徴とする。
【００２３】
このような時計組立て装置によれば、時計の組立てが正確に行え、サイクルタイムの向上を図ることができる。
【００２４】
［適用例９］本適用例に係るピッキング方法は、凸部を有するワークと、ワークを収容するためのパレット、パレットの表面側で円弧状に配置される溝部、パレットの円周方向と交わる段差面を有する段差部、およびパレットに振動を与える振動部を備えているワーク供給装置と、を準備する工程と、ワークをワーク供給装置で搬送する搬送工程と、搬送工程により搬送されたワークを検出部で検出する検出工程と、検出工程で検出されたワークをピックアップ部でピックアップするピックアップ工程と、を含むことを特徴とする。
【００２５】
このようなピッキング方法によれば、ワーク供給装置の溝部は、ピッチとして、溝部に案内される凸部を含み、ワークの外形までの最長となる寸法に対して１倍以上２倍以下の範囲内に設定されている。これにより、ワーク供給装置における搬送工程では、溝部と隣の溝部とに、それぞれワークの凸部が案内された場合にも、ワークとワークとが重なって搬送されることを極力低減させ、また、ワーク同士のぶつかり等による溝部から離脱することを低減し、安定した搬送を行わせることができる。併せて、無駄な空間は作らない効率的な搬送を行わせることができる。また、ピッキング装置における検出工程では、効率的に搬送されたワークに対して、検出部で、ワークの位置と姿勢の検出をより正確に行うことができる。また、ピッキング装置におけるピックアップ工程では、検出されたワークに対して、ピックアップ部で、容易で正確にピックアップを行うことができる。また、これらにより、サイクルタイムを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の時計組立て装置を示す斜視図。
【図２】時計組立て装置を上方から見た平面図。
【図３】ワーク供給装置のパレットの切欠き部を示す図。
【図４】パレット（カバーが設置されたパレット）を上方から見た平面図。
【図５】パレットを示す斜視図。
【図６】パレットを示す斜視図。
【図７】溝部を示す拡大断面図。
【図８】ワークの概形状を示す斜視図。
【図９】照明部を示す概略の側断面図。
【図１０】検出部（撮像部）で視角領域を撮像した画像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
〔実施形態〕
【００２９】
図１は、本実施形態の時計組立て装置１を示す斜視図である。図２は、時計組立て装置１を上方から見た平面図である。図１、図２を参照して、時計組立て装置１の構成を概略説明する。
【００３０】
本実施形態の時計組立て装置１は、複数の製造工程を備えた時計のメカニカルな組立作業を行う製造ライン（時計組立てライン１０００）の中の、１つの製造工程（組立て工程）を担う装置として組まれている。そして、時計組立て装置１は、その工程で必要となる時計のワークＷ（図８）を供給し、供給したワークＷを画像認識によりピックアップ部２２０で把持させて必要な位置に移動させる動作を繰り返し実行する。
【００３１】
なお、本実施形態を説明する図面は、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系を用いて示す。詳細には、図１において、紙面左側から右側の方向（時計組立てライン１０００が流れる方向）をＸ軸方向（＋Ｘ方向）とする。また、Ｘ軸方向に直交して、紙面手前から奥の方向をＹ軸方向（＋Ｙ方向）、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交し、紙面下側から上側の方向をＺ軸方向（＋Ｚ方向）とする。なお、＋Ｘ方向を前方向（−Ｘ方向を後方向）、＋Ｙ方向を左方向（−Ｙ方向を右方向）、＋Ｚ方向を上方向（−Ｚ方向を下方向）として、適宜使用する。
【００３２】
本実施形態の時計組立てライン１０００は、詳細には、時計の中身となるムーブメントＭ（被組立品）の組立てを行うラインである。時計組立て装置１は、時計組立てライン１０００の中で、オシドリ（図８）と呼ばれる部品（ワークＷ）をムーブメントＭに組み込む装置である。なお、オシドリとは、リューズが取り付けられている巻真と呼ばれる軸に噛みあって巻真を固定し、また、時刻合わせ時に、リューズの切換えスイッチの役割をはたす部品である。
【００３３】
時計組立て装置１は、ワーク供給装置１０を含むピッキング装置２０と、ワークＷが組み込まれる被組立品を搬送する搬送部３０と、を備えて構成されている。ワーク供給装置１０は、ワークＷを搬送してピッキング装置２０に供給する装置である。ピッキング装置２０は、ワーク供給装置１０から供給されたワークＷをピックアップして、時計組立てライン１０００を流れてくるムーブメントＭまで移動させてムーブメントＭに組み込む動作を行う装置である。なお、ピッキング装置２０は、ムーブメントＭを搬送する搬送部３０を挟んだ形態に設置されている。
【００３４】
ワーク供給装置１０は、ワークＷを搬送させる平面視で円形状のパレット１００と、パレット１００の下側に設置されてパレット１００に振動を与える振動部１２０と、パレット１００の上側に設置されてパレット１００にワークＷを供給する供給ホッパー１３０とを備えて構成されている。これにより、供給ホッパー１３０に供給されたワークＷは供給ホッパー１３０の振動により先端部１３０１からパレット１００に落下する。落下したワークＷは、パレット１００の振動により、パレット１００の表面に沿って円周方向に搬送される。なお、本実施形態では、ワークＷは、パレット１００を上方向から見た場合に、反時計回りに搬送される。
【００３５】
ピッキング装置２０は、上述したワーク供給装置１０と、検出部２００と、照明部２１０（図９）と、ピックアップ部２２０と、回路部（図示省略）とを備えて構成されている。検出部２００は、ワーク供給装置１０におけるパレット１００内のワークＷの位置と姿勢を検出する。照明部２１０は、パレット１００の裏面側に設置され、パレット１００に向けて光を照射する。ピックアップ部２２０は、ワークＷをピックアップして時計組立てライン１０００を流れるムーブメントＭの所定の位置に移動させ、ワークＷをムーブメント内の所定の位置に組み込む。
【００３６】
回路部は、制御部（図示省略）を備えており、検出部２００による検出結果に基づきピックアップ部２２０にワークＷをピックアップさせる指示を行う。なお、その後のムーブメントＭへの組み込みも制御部によりピックアップ部２２０に指示する。なお、組み込みが終了した場合、パレット１００にピックアップできるワークＷがまだある場合には、ピッキング装置２０は、再びピックアップと組み込みの動作を繰り返す。なお、制御部は、ピッキング装置２０の図示省略する部位に格納されている。
【００３７】
図３は、ワーク供給装置１０のパレット１００の切欠き部１０７を示す図である。図４は、パレット１００（カバー１０８が設置されたパレット１００）を上方から見た平面図である。図５、図６は、パレット１００を示す斜視図である。なお、図５と図６とは、視点を変えた状態での斜視図を示している。図７は、溝部１０４を示す拡大断面図である。図３〜図７を参照して、パレット１００の構成と動作を説明する。
【００３８】
パレット１００は、図３〜図５に示すように、概ね中心軸Ａｘを中心に円板状に形成されている。パレット１００の中心部には、パレット１００の下部に設置される振動部１２０にパレット１００を固定するための固定部１０１が円柱状に形成されている。パレット１００の外周部は、ワークＷを搬送する搬送面部１０３より、一段高く構成される縁部１０２が形成されている。なお、固定部１０１も縁部１０２と同様の高さで構成されている。従って、搬送面部１０３は、固定部１０１と縁部１０２とに挟まれる形態となる。
【００３９】
パレット１００は、図３に示すように、一部に、切欠き部１０７が形成されている。切欠き部１０７は、パレット１００において、中心軸Ａｘから所定の角度αで拡がり、外周部も一部が切り欠かれ、搬送面部１０３から一段下がった切欠き面部１０７１を有して形成される。
【００４０】
ここで、搬送面部１０３は、図３〜図６に示すように、本実施形態では、中心軸Ａｘを中心として１周以下の螺旋状に形成されている。詳細には、切欠き部１０７により切り欠かれた搬送面部１０３の一端部を始端部１０３ａとし、他端部を終端部１０３ｂとし、終端部１０３ｂから時計回りに始端部１０３ａに向けて所定の角度βだけ戻った部位を螺旋終端部１０３ｃとした場合、始端部１０３ａから螺旋終端部１０３ｃに向かって、反時計回りに搬送面部１０３が徐々に上昇するいわゆる螺旋状に形成されている。なお、螺旋終端部１０３ｃから終端部１０３ｂに掛けての搬送面部１０３は、中心軸Ａｘに直交する面部となるように形成されている。この面部を平坦面部１０３１とする。
【００４１】
パレット１００の切欠き部１０７には、図４〜図６に示すように、切欠き部１０７を塞ぎ、また、塞いだ部分もワークＷが搬送されるように形成されるカバー１０８が設置される。詳細には、カバー１０８は、パレット１００の外形を構成する外形構成部１０８１と、搬送面部１０３として構成される搬送補助面部１０８２とが一体に形成されている。
【００４２】
カバー１０８の搬送補助面部１０８２は、搬送面部１０３と同様に、螺旋状に形成されている。詳細には、カバー１０８を切欠き部１０７に設置した場合、搬送面部１０３の螺旋形状が搬送補助面部１０８２にも一様に延長された状態に形成されている。これにより、図５に示すように、搬送面部１０３の終端部１０３ｂと、カバー１０８の搬送補助面部１０８２と、の間には段差が生じる。この段差の部分を、以降では段差部１０５と呼称する。また、段差部１０５により、搬送面部１０３の終端部１０３ｂから、カバー１０８の搬送補助面部１０８２までの間の側面を、以降では段差面１０５１と呼称する。なお、段差部１０５は、言い換えると、パレット１００の円周方向と交わる段差面１０５１を備えているともいえる。
【００４３】
カバー１０８は、切欠き部１０７に対して着脱可能に構成されており、２つのネジＳＣ１により切欠き部１０７に固定される。カバー１０８は、パレット１００に搬送させるワークＷを切り替える場合に、切欠き部１０７から取り外される。そして、図示省略する部材を切欠き部１０７に設置して、今まで搬送させていたワークＷをこの部材に回収する。そして、この部材を切欠き部１０７から取り外した後、再びカバー１０８を切欠き部１０７に設置する。その後、このパレット１００に、新たに搬送させるワークＷを投入する。
【００４４】
パレット１００の搬送面部１０３には、中心軸Ａｘを中心として同心円状に複数の溝部１０４が形成されている。溝部１０４は、搬送するワークＷの外面に突起があっても、この溝部１０４に突起を案内する（逃がす）ことで、搬送面部１０３において、ワークＷの姿勢を所望する姿勢となるように規制する部分となる。なお、ワークＷの突起が溝部１０４に案内されることにより、ワークＷは、搬送面部１０３上に所望する姿勢で載置されて搬送される。本実施形態では、溝部１０４は、図４、図７に示すように、等ピッチＰで、合計で１８本形成されている。なお、ワークＷを搬送するカバー１０８の搬送補助面部１０８２には、溝部は形成されていない。
【００４５】
なお、所望する姿勢とは、本実施形態では、ピックアップ部２２０がワークＷを正しく確実にピックアップできる姿勢であり、詳細には後述するが、ピックアップされるワークＷの表（おもて）面が搬送面部１０３に略並行となり上方向を向く姿勢を示す。言い換えると、ワークＷの突起が溝部１０４に案内され、裏面が搬送面部１０３に当接する姿勢を示す。
【００４６】
ここで、パレット１００の各部の寸法値を示す。なお、以降で説明するワークＷとは、オシドリおよびオシドリ以外の時計用の組立て部品を含めてワークＷとしており、本実施形態のパレット１００は、オシドリと、オシドリ以外の部品の搬送にも使用可能なように構成されている。
【００４７】
図３、図４に示すように、パレット１００の外形Ｄは、φ２１０ｍｍであり、振動部１２０に許容される最大のパレット外形としている。また、パレット１００の内径ｄは、φ２００ｍｍであり、搬送するワークＷの外形寸法（ワークＷの最大外形寸法は１７ｍｍを想定）の１０倍以上としている。また、図５に示すように、段差部１０５の段差Ｈ１は、４ｍｍであり、ワークＷの最小外形寸法以上（ワークＷの最小外形寸法は４ｍｍを想定）としている。
【００４８】
また、図７に示すように、溝部１０４の深さＨ２は、０．５ｍｍであり、ワークＷの最大突起高さは０．３ｍｍを想定している。また、溝部１０４の幅Ｈ３は、０．８ｍｍであり、ワークＷの最大突起の径は０．５ｍｍを想定している。溝部１０４のピッチＰは、３．８ｍｍであり、溝部１０４に案内されるワークＷの部位（凸部）を含んでワークＷの外形までの最長となる寸法に対して１倍以上２倍以下の範囲内に設定している。
【００４９】
なお、パレット１００は、カバー１０８を除いて、透光性を有して構成されている。本実施形態では、パレット１００は、透光性を有する合成樹脂材料（本実施形態では、透光性を有するポリカーボネート樹脂）で構成されている。カバー１０８は、透光性を有さない合成樹脂材料で構成されている。
【００５０】
図８は、ワークＷの概形状を示す斜視図である。図８を参照して、本実施形態のワークＷとしてのオシドリの形状を説明する。
【００５１】
本実施形態のワーク供給装置１０は、時計の組立て部品であるオシドリをワークＷとして供給する。オシドリ（以降ではワークＷと呼称する）は、図８に示すように、板状で様々に屈曲した外形を有して形成されている。ワークＷには、貫通する孔部Ｂ１が形成されている。また、ワークＷの表（おもて）面Ｗａには、円柱状に突出する突起Ｃ１が形成され、裏面Ｗｂには、同じく円柱状に突出する突起Ｃ２が形成されている。
【００５２】
図８に示すワークＷ（オシドリ）の寸法関係を概略説明する。
ワークＷの突起Ｃ１の表面Ｗａからの高さは、０．３ｍｍである。また、突起Ｃ２の裏面Ｗｂからの高さも、０．３ｍｍである。また、突起Ｃ１の径は、０．３ｍｍであり、突起Ｃ２の径は、０．４ｍｍである。また、ワークＷの外形は、長手方向の長さＬ１が、５ｍｍで、短手方向（最小外形）の長さＬ２が、２．５ｍｍである。
【００５３】
このように形成されるワークＷを搬送面部１０３に載置した場合、ワークＷのどちら側の面（表面Ｗａ、裏面Ｗｂ）が搬送面部１０３側に向いたとしても、突起Ｃ１またはＣ２が搬送面部１０３に当接して傾き、安定した載置は行えない。そこで、本実施形態では、裏面Ｗｂ側の突起Ｃ２を溝部１０４に案内させることで、裏面Ｗｂを搬送面部１０３に当接させた姿勢（表面Ｗａが上方向を向く姿勢）とすることを目的にしている。このような姿勢が、所望する姿勢となる。
【００５４】
ワークＷが所望する姿勢の場合、後述するピッキング装置２０は、ワークＷのピックアップが可能となり、併せて、ピックアップ後の移動先でのムーブメントＭへのワークＷの組み込みが可能となる。なお、ピッキング装置２０は、本実施形態では、ワークＷに対して、表面Ｗａに設定されるピックアップ領域Ａ３の面上をピックアップする。詳細には、本実施形態では、ピッキング装置２０は、吸引によるピックアップ動作を行う。
【００５５】
次に、ワーク供給装置１０でのワークＷの搬送に関して説明する。
最初に、図１、図２に示すように、供給ホッパー１３０にワークＷを供給する。この供給は、作業者が行う。供給ホッパー１３０に供給されたワークＷは、供給ホッパー１３０の振動により、先端部１３０１から、先端部１３０１の下側に位置するパレット１００に落下することで、パレット１００に投入される。なお、図４、図５に示すように、ワークＷは、詳細には、パレット１００の搬送面部１０３の始端部１０３ａから反時計回りに若干移動した部位となる投入領域Ａ１に投入される。
【００５６】
投入領域Ａ１に投入されたワークＷは、振動部１２０の振動によりパレット１００の搬送面部１０３を終端部１０３ｂに向かって反時計回りに搬送され始める。なお、振動部１２０は、本実施形態では電磁石を用いる電磁式を採用している。なお、振動部１２０は、圧電素子を用いる圧電式等を採用することでもよい。
【００５７】
ワークＷは、搬送面部１０３を移動する過程で、突起Ｃ２が溝部１０４に案内されて、裏面Ｗｂを搬送面部１０３に当接した姿勢（所望する姿勢）となって移動する場合と、所望する姿勢とはならずに移動する場合とがある。そして、ワークＷは、搬送面部１０３の螺旋終端部１０３ｃを通過した場合、搬送面部１０３が螺旋状に傾斜する面ではなく、平坦な面（中心軸Ａｘに直交する面）となる平坦面部１０３１を移動する。
【００５８】
搬送面部１０３の螺旋終端部１０３ｃから終端部１０３ｂに掛けての領域には、本実施形態では、後述するピッキング装置２０によるピックアップを行うための領域が設定されている。具体的には、ワークＷは、図３〜図５に示すように、概矩形の領域となる視角領域Ａ２において、所望する姿勢となっているワークＷがピックアップされる。
【００５９】
なお、視角領域Ａ２内に位置しないワークＷや、視角領域Ａ２内に位置しても、所望する姿勢ではないワークＷは、平坦面部１０３１を移動し、終端部１０３ｂに至る。その後も移動することにより、ワークＷは、終端部１０３ｂに形成される段差部１０５から、カバー１０８の搬送補助面部１０８２に落下する。搬送補助面部１０８２に落下したワークＷは、搬送補助面部１０８２を移動し、始端部１０３ａに至ることで、これ以降、再び移動を繰り返すことになる。
【００６０】
なお、以上のように、ワーク供給装置１０のパレット１００で、ワークＷを搬送する行程が、ピッキング方法における搬送工程に対応する。本実施形態のピッキング方法は、搬送工程と、検出工程と、ピックアップ工程とを備えている。検出工程、ピックアップ工程に関しては、以降で、順次説明する。
【００６１】
溝部１０４のピッチＰは、３．８ｍｍであり、本実施形態では、溝部１０４に案内されるワークＷの突起Ｃ２を含んでワークＷの外形までの最長となる寸法（Ｌ３）に対して１倍に設定されている。これにより、溝部１０４と隣の溝部１０４とに、それぞれワークＷの突起Ｃ２が案内された場合にも、ワークＷとワークＷとが重なって搬送されることを極力低減させている。また、ワークＷ同士のぶつかり等による溝部１０４から離脱することを低減し、安定した搬送を行わせている。
【００６２】
また、段差部１０５の段差Ｈ１は、４ｍｍであり、本実施形態のワークＷの最小外形寸法（Ｌ２）は２．５ｍｍである。これにより、ピックアップされなかったワークＷを、段差部１０５から落下させることにより、次の搬送により、ワークＷの姿勢が、所望の姿勢（突起Ｃ２が溝部１０４に案内される姿勢）となる確率を向上させている。
【００６３】
次に、ピッキング装置２０の構成および動作に関して説明する。
本実施形態のピッキング装置２０は、上述したワーク供給装置１０と、検出部２００と、照明部２１０と、ピックアップ部２２０と、制御部を含む回路部（図示省略）とを備えて構成されている。検出部２００は、図１，図２に示すように、ワーク供給装置１０におけるパレット１００内のワークＷの位置と姿勢を検出する。検出部２００は、パレット１００内のワークＷの画像データを取得するための撮像部２０１を備えている。撮像部２０１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いたカメラで構成される。なお、検出部２００は、パレット１００の平坦面部１０３１の上方に設置され、平坦面部１０３１に設定される視角領域Ａ２内を撮像する。
【００６４】
図９は、照明部２１０を説明する概略の側断面図である。図９を参照して、照明部２１０の構成と動作を説明する。
ピッキング装置２０は、検出部２００による撮像を補助する照明部２１０を備えている。照明部２１０は、図９に示すように、平板状に構成され、パレット１００の裏面側で、パレット１００の一部を切り欠いて設置されている。詳細には、照明部２１０は、パレット１００の平坦面部１０３１の下方向に位置するパレット１００の裏面側を切り欠いて設置されている。照明部２１０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成されている。照明部２１０は、上方に位置するパレット１００に向けて光を照射する。
【００６５】
パレット１００は、上述したように透光性を有して構成されており、照明部２１０からの光を透過させる。特に照明部２１０に相対する平坦面部１０３１が最も光を透過させるが、本実施形態では、パレット１００全体でも光を透過させる。これに対して、パレット１００内のワークＷは、本実施形態では金属で構成されているため、パレット１００（搬送面部１０３）を透過した光を遮光する。これにより、撮像部２０１で、視角領域Ａ２を撮像する場合、ワークＷとパレット１００とのコントラスト比を向上させることができ、ワークＷの位置（形状）や姿勢を明確に撮像することができる。
【００６６】
図１０は、検出部２００（撮像部２０１）で視角領域Ａ２を撮像した画像を示す図である。図１０を参照して、制御部の動作を説明する。
制御部は、検出部２００からの検出結果としての画像を解析（画像処理）し、溝部１０４に突起Ｃ２が案内されており、かつ、表面Ｗａが上方向を向いているワークＷを選択する。図１０では、制御部が、画像処理を行った結果、所望する姿勢となるワークＷ（ピックアップの対象となるワークＷ）として、ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の３つのワークＷを選択した状態を示している。なお、溝部１０４にワークＷの表面Ｗａの突起Ｃ１が案内され、裏面Ｗｂが上方向を向いているワークＷは、姿勢は傾かずに安定していても、制御部での画像処理により、ピックアップの対象として選択はされない。
【００６７】
制御部は、検出部２００がワークＷを撮像する場合、パレット１００によるワークＷの搬送を止める（振動部１２０の振動を止める）指示を行う。ワークＷの搬送を止める期間は、撮像時から選択した最後のワークＷがピックアップされるまでの期間となる。この期間を過ぎた（最後のワークＷがピックアップされた）場合、制御部は、再度、振動部１２０を駆動させてパレット１００を振動させる指示を行う。これにより、振動部１２０が振動を開始することで、パレット１００は、ワークＷの搬送を再開する。このように、本実施形態では、制御部は、振動部１２０に間欠駆動を行わせる。
【００６８】
制御部は、画像処理により、ピックアップの対象となるワークＷ（ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３）を選択した場合、次に、対象となるワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３をピックアップさせるための指示を、ピックアップ部２２０に出力する。ピックアップ部２２０は、制御部の指示を受けて、ピックアップ動作を開始する。
【００６９】
なお、以上のように、搬送工程により搬送されたワークＷに対し、ピッキング装置２０の検出部２００（撮像部２０１）で撮像し、撮像されたデータに基づき、制御部でピックアップの対象となるワークＷを画像処理により選択する動作が、ピッキング方法における検出工程に対応する。なお、撮像部２０１は、上述したように、パレット１００の視角領域Ａ２に搬送されたワークＷを撮像する。
【００７０】
ピックアップ部２２０は、図１、図２に示すように、水平多関節ロボット（いわゆるスカラロボット）で構成されている。ピックアップ部２２０は、第１アーム２２１、第２アーム２２２、および、第２アーム２２２内部に移動可能に設置されるピックアップ用のシャフト２２３で構成されている。ピックアップ部２２０は、第１アーム２２１、第２アーム２２２により、Ｘ，Ｙ方向への移動を行い、シャフト２２３により、Ｚ方向への移動を行う。なお、本実施形態では、ピックアップ部２２０（特に、第２アーム２２２）は、パレット１００と撮像部２０１との間に移動可能に設置されている。
【００７１】
ピックアップ部２２０は、制御部からワークＷ１をピックアップする旨の指示を受けた場合、制御部から指示されたワークＷ１のピックアップ領域Ａ３の位置データに基づき、第１アーム２２１、第２アーム２２２を駆動し、シャフト２２３をピックアップ領域Ａ３の上方に位置させる。その後、シャフト２２３が下方に移動し、シャフト２２３の先端部に設置されるピック用治具（図示省略）で、ワークＷ１をピックアップする。なお、本実施形態では、エアーを用いた吸着によりピックアップを行っている。
【００７２】
ワークＷ１をピックアップしたピックアップ部２２０は、次に、ティーチングによって記憶した動作を実行する。詳細には、ピックアップ部２２０は、ピックアップしたワークＷ１をムーブメントＭの上方に移動させ、次に、シャフト２２３を降下させて、ムーブメントＭの所定の位置にワークＷ１を押し込むことにより組み込む動作を行う。このように、ピックアップ部２２０が、ワークＷをピックアップして、ムーブメントＭに組み込むまでの動作が、一連の動作となる。
【００７３】
この一連の動作が終了した場合、その後、ピックアップ部２２０は、ワークＷ２，Ｗ３に対して、上述したと同様に、一連の動作を繰り返す。そして、ピックアップ部２２０は、最後のワークＷ３をピックアップしてムーブメントＭに組み込むことで、今回の動作を終了させ、次回の制御部の指示を受けるまで所定の位置で待機する。なお、制御部は、設定される条件が満たされた場合（本実施形態では、所定時間経過後）に、検出部２００に撮像の指示を出力し、以降、上述したと同様の制御を行う。
【００７４】
本実施形態の時計組立てライン１０００のサイクルタイムは２．５秒としている。なお、本実施形態の時計組立て装置１のサイクルタイムは２．５秒未満で動作させ、時計組立てライン１０００内での他の工程で発生する遅れをカバーしている。
【００７５】
なお、以上のように、検出工程で検出されたワークＷをピックアップ部２２０でピックアップする動作が、ピッキング方法におけるピックアップ工程に対応する。なお、ピッキングは、上述したように、制御部での画像の解析によりピックアップの対象となったワークＷに対して行われる。
【００７６】
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のワーク供給装置１０によれば、ワークＷの形状として、裏面Ｗｂに突起Ｃ２があり、平面に置くと傾いてしまう形状の場合、傾く要因となるこの突起Ｃ２を、パレット１００の表面で円弧状に配置される溝部１０４に案内させることで、ワークＷの姿勢を所望する姿勢となるようにして供給することができる。また、溝部１０４に案内されなかったワークＷ（所望する姿勢とはならなかったワークＷ）は、パレット１００の円周方向と交わる段差面１０５１を有する段差部１０５から落下させることで、ワークＷの搬送される位置を前回とずらすことや、ワークＷを表裏反転させること等、所望する姿勢となる確率を向上させることができる。
【００７７】
本実施形態のワーク供給装置１０によれば、溝部１０４が同心円状に複数配置されていることにより、平面に置くと傾いてしまう形状を有するワークＷに対し、所望する姿勢となるワークＷの個数を効率的に増やすことができる。また、溝部１０４に案内されるワークＷの数が増えることにより、ワークＷ同士のぶつかり等による溝部１０４から離脱することを低減し、安定した搬送を行うことができる。
【００７８】
本実施形態のワーク供給装置１０によれば、段差部１０５の近傍でパレット１００の中心軸Ａｘに直交する面部となる平坦面部１０３１を備えている。そのため、溝部１０４に案内されて所望する姿勢となったワークＷが、この平坦面部１０３１に位置した場合に、ピッキング装置２０（ピックアップ部２２０）にワークＷをピックアップさせることができる。これにより、平坦面部１０３１以外の螺旋状となる（中心軸Ａｘに傾斜して交差する）搬送面部１０３でピックアップを行う場合に比べて、ワークを安定させた姿勢で正確にピックアップさせることができる。
【００７９】
本実施形態のワーク供給装置１０によれば、パレット１００は、透光性を有していることで、パレット１００の下側から光が照射されると、そのまま光が透過される場合と、ワークＷにより遮光される場合とが発生する。これにより、ワークＷの位置（形状）や姿勢を明確にさせることができる。
【００８０】
本実施形態のワーク供給装置１０によれば、パレット１００は、透光性を有する合成樹脂材料（本実施形態ではポリカーボネート樹脂）を含んで構成されることにより、透光性を有するパレット１００を容易に形成することができる。
【００８１】
本実施形態のピッキング装置２０によれば、ワーク供給装置１０で供給されるワークＷに対し、検出部２００によるワークＷの位置と姿勢の検出と、検出部２００による検出結果に基づく制御部によるピックアップ部２２０への指示により、ピックアップ部２２０によるワークＷのピックアップを容易で正確に行わせることができる。
【００８２】
本実施形態のピッキング装置２０によれば、パレット１００の裏面側に備える照明部２１０から、パレット１００に光を照射することにより、パレット１００の有する透光性により、光を透過させることができる。これにより、ワークＷと周囲とのコントラストを向上させることができるため、検出部２００に、ワークＷの画像データを取得するための撮像部２０１を備える場合、高コントラストで撮像でき、ワークＷの位置と姿勢の検出をより正確に行うことができる。
【００８３】
本実施形態の時計組立て装置１によれば、時計の組立てに必要なワークＷに対して、ワークＷの姿勢を所望する姿勢となるように供給するワーク供給装置１０を含め、供給されたワークＷを正確にピックアップするピッキング装置２０を備えているため、時計の組立てが正確に行え、サイクルタイムの向上を図ることができる。
【００８４】
本実施形態のピッキング方法によれば、ワーク供給装置１０の溝部１０４は、ピッチＰとして、溝部１０４に案内される突起Ｃ２を含み、ワークＷの外形までの最長となる寸法に対して１倍以上２倍以下の範囲内に設定されている。これにより、ワーク供給装置１０における搬送工程では、溝部１０４と隣の溝部１０４とに、それぞれワークＷの突起Ｃ２が案内された場合にも、ワークＷとワークＷとが重なって搬送されることを極力低減させ、また、ワークＷ同士のぶつかり等による溝部１０４から離脱することを低減し、安定した搬送を行わせることができる。併せて、無駄な空間は作らない効率的な搬送を行わせることができる。
【００８５】
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
【００８６】
前記実施形態の時計組立て装置１は、ワークＷとして、時計組立て部品であるオシドリをムーブメントＭに組み込む装置としている。しかし、これに限られず、ワークＷは、突起を有し、突起を溝部に案内して搬送できる部品であれば適用することができる。
【００８７】
前記実施形態のワーク供給装置１０は、ワークＷを搬送するカバー１０８の搬送補助面部１０８２には、溝部は形成されていない。しかし、これに限られず、この搬送補助面部１０８２にも、搬送面部１０３の溝部１０４につながる溝部を備えてもよい。
【００８８】
前記実施形態のワーク供給装置１０は、パレット１００にカバー１０８を着脱可能に設置することにより、複数種類のワークＷに対応させて、ワーク供給装置１０の汎用性を向上させている。しかし、これに限られず、決まったワークＷを搬送させるための専用のワーク供給装置でよい場合には、カバー１０８は設置せずに、カバー１０８の部分を搬送面部としてもよい。
【００８９】
前記実施形態のワーク供給装置１０は、カバー１０８を除くパレット１００の全体が透光性を有して形成されている。しかし、これに限られず、透光性を有する部位は、少なくともワークＷを撮像する領域に対応する部位であれば良く、本実施形態では、視角領域Ａ２に対応する部位が透光性を有していることでもよい。
【００９０】
前記実施形態のワーク供給装置１０において、パレット１００は、透光性を有する合成樹脂材料で形成されている。しかし、これに限られず、パレット１００は、透光性を有するガラス材料を含んで形成されていることでもよい。
【００９１】
前記実施形態のピッキング装置２０において、照明部２１０は、ＬＥＤに限られず、冷陰極管や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等、他の発光手段を用いる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１…時計組立て装置、１０…ワーク供給装置、２０…ピッキング装置、３０…搬送部、１００…パレット、１０３…搬送面部、１０４…溝部、１０５…段差部、１２０…振動部、２００…検出部、２０１…撮像部、２１０…照明部、２２０…ピックアップ部、１０３１…平坦面部、１０５１…段差面、Ｃ２…突起（凸部）、Ａｘ…中心軸、Ｗ…ワーク。
【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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