(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンベア（２）上を搬送される複数仕様のワーク（４）を制止装置（６）により所定位置に停止させワーク（４）の種類・仕様を識別する識別装置において、前記識別装置は、ワーク（４）の表面までの距離を計測する第１の計測装置（８）と、第１の計測装置（８）をコンベア（４）の搬送方向に平行な方向へ移動する移動装置（１０）と、ワーク（４）に設けられた突起（４ｄ）の有無を検出する第２の計測装置（２０）と、これらを制御する制御装置（１４）とを有しており、前記ワーク（４）にはその側面の所定領域に複数の盲孔（１６）が搬送方向に直列に形成されてその盲孔（１６）の位置及び個数によりワーク（４）の仕様が表現され、かつワーク（４）の別の所定領域に仕様の識別計測の対象品か否か判断するための突起（４ｄ）が設けられており、前記制御装置（１４）は、第２の計測装置（２０）によりワーク（４）の所定領域に設けた突起（４ｄ）の有無を検知して第１の計測装置（８）による計測の対象品であるか否か判断し、計測の対象品と判断されれば第１の計測装置（８）を移動装置（１０）によって移動させながらワーク（４）表面までの距離を計測し、その出力から計測装置（８）で計測されたワーク（４）側面の領域における盲孔（１６）の有無とその位置を特定し、ワーク（４）の種類・仕様を決定する制御機能を有することを特徴とする識別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンベア上を搬送されるワークを識別する識別装置に関する。より詳細には、仕様の異なる複数種類のワークがコンベア上に混合して搬送される際に、それぞれの仕様（或いは種類）毎にワークを識別する識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、顧客の製品の仕様に対する要望が多角化され、多角化された要望に応えるべく、製品の仕向け地毎に製品の使用が異なる事例が増加している。それと共に、ユーザーの希望にこたえるために、新たな機種が追加され、製品の種類数が益々増加している。
そのため、少品種、多量生産を行ってきた従来の設備を改造して、稼働率を下げることなく、少量、多品種の機種を製造する（多品種少量製造の）必要に迫られている。
【０００３】
多品種の製品を従来の設備（ライン）と混合して製造を行うに際しては、種々の問題が存在するが、その最たる問題は、ライン（例えば組立ライン）を流れる複数種類のワークを誤りなく判定して、製品の種類毎に異なる組立作業を間違いなく実行することである。
従来の少品種多量生産に適したラインにおいては、ワークの形状により、製品の種類を識別することが可能であったが、多品種少量生産を行う場合には、ワークの形状のみで製品の識別を行うことが困難である。
【０００４】
従来におけるワークの識別には、例えば、図９で示す様なシステムが用いられている。
図９で示す従来技術では、ドクＤａ、Ｄｂを有するシャフトＪと、ドクＤａを検知する近接センサＳａと、ドクＤｂを検知する近接センサＳｂとを有している。シャフトＪは、弾性部材ＲｅによりワークＷから離隔する方向へ付勢されている。
ワークＷの識別を行う際には、図示しない手段により、シャフトＪをワークＷ側に移動される。
ワークＷには識別用の領域が設けられており、該識別用の領域には、ワークＷの種類に対応して、盲孔Ｂが穿孔され或いは穿孔されていない。
【０００５】
図９において、ワークＷの識別用の領域に盲孔Ｂが穿孔されていれば、図示しない手段によりワークＷ側に移動したシャフトＪは、盲孔Ｂ内に挿入される。シャフトＪが盲孔Ｂに挿入される場合には、近接センサＳａはドグＤａの接近を検知する。一方、ワークＷの識別用の領域に盲孔Ｂが穿孔されていない場合には、シャフトＪはワークＷの側面Ｂｓに当接する。シャフトＪがワークＷの側面Ｂｓに当接し、ワークＷ内に挿入されなければ、近接センサＳｂはドグＤｂの接近を検知する。
換言すれば、シャフトＪが盲孔Ｂ内に挿入される場合には、ドグＤａは近接センサＳａに接近するが、ドクＤｂは近接センサＳｂには接近せず、シャフトＪがワークＷの側面Ｂｓに当接するのみで盲孔Ｂに挿入されない場合には、ドグＤｂは近接センサＳｂに接近するが、ドクＤａは近接センサＳａには接近しない様に、ドクＤａ、Ｄｂ及び近接センサＳａ、Ｓｂの相対的な位置関係が設定されている。
【０００６】
ワークＷの識別用の領域には、図９において紙面に垂直な方向に、適宜な距離を隔てて最大ｎ個の盲孔Ｂが穿孔可能である。そして、図９では明示されていないが、シャフトＪ及び近接センサＳａ、Ｓｂの組合せは、図９において紙面に垂直な方向に、ｎ箇所存在する盲孔Ｂの穿孔可能位置に対応して、ｎ組設けられている。
ｎ箇所存在する盲孔Ｂの穿孔可能位置の各々において、上述した様な態様により盲孔Ｂが穿孔されているか否かを判定することが出来るので、図９の例では、２ｎ種類のワークの識別が可能となる。
【０００７】
しかし、かかる従来方式を適用した場合には、図１０で示す場合にはワークの判別が出来なくなる。
図１０は、コンベアＣに異なる機種Ａと機種Ｂが連続して流れる例を、模式的に示している。機種Ａは、側面に識別部Ｈ１を設けている。また、機種Ｂは、側面に判別部Ｈ２を設けている。そして、図１０の例では、判別用のセンサＳ１と判別部Ｈ１の間の距離Ｌ１は、判別用のセンサＳ１と識別部Ｈ２の間の距離Ｌ２よりはるかに大きい。
なお、図１０では機種Ａの幅Ｂ１と、機種Ｂの幅Ｂ２とは同程度の幅長に示されているが、ワークの種類如何によっては、幅Ｂ１、Ｂ２に相当する寸法（幅長）が大きく相違する場合がある。
【０００８】
図１０のコンベアに、図９で示す判別システムを用いた場合、図１０に示す距離Ｌ１とＬ２の差に起因して、ワークの種類を誤って認識する可能性がある。
すなわち、図１０で示す状態では、例えば、前記距離Ｌ１とＬ２との差異が図９の盲孔Ｂの深さ寸法よりも長ければ、図９においてｎ個設けられているシャフトＪは、ワークＡ方向に付勢された際に、ワークＡに到達せず、シャフトＪに設けたドグＤａは近接センサＳａに接近した位置まで移動してしまう。その結果、全ての近接センサＳａがドグＤａの接近を感知するので、ワークＡは、実際の盲孔Ｂの穿孔の有無に拘らず、「全ての盲孔Ｂが穿孔されている種類のワーク」と判定されてしまう。
【０００９】
この様な事態に対処するためには、図９の識別システムにおいては、ワークＷの側面Ｂｓのコンベア幅方向における位置（図９において、横方向の位置：図１０において、矢印Ｙと直交する方向における位置）が、一定でなければならない。従来のラインにおいては、ロケートピンを用いることにより、対処している。
図１０においても、ワークＡ、Ｂを、矢印Ｙと直交する方向において所定位置に配置させるためには、ロケートピンによる規制が必要であり、従来のコンベアＣにロケート装置を付設する必要がある。しかし、ロケートピンによる規制を行うための設備一式を付加することは、装置の拡大と経費増加から非現実的である。すなわち、図９の識別システムを従来のコンベアに適用することは困難である。
【００１０】
生産システム管理装置として、不良品が修正ラインに滞留した時間を算出できる技術が開示されている（特許文献１参照）。しかし、この技術は、既存のラインにおいて、投入される多品種のワークを誤りなく識別するという課題を解決するものではない。
【特許文献１】特開平５−１６９３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述した様な課題に応えるものであり、コンベアに投入される多品種のワークを誤りなく識別するための識別装置及び識別方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、コンベア（２）上を搬送されるワーク（４）を制止装置（６）により所定位置に停止させワーク（４）の種類・仕様を識別する識別装置において、前記識別装置は、コンベア（２）の搬送方向におけるワーク（４）の移動を制止する制止装置（６）と、ワーク（４）の表面までの距離を計測する第１の計測装置（８）と、第１の計測装置（８：変位式レーザーセンサ）をコンベア（４）の搬送方向に平行な方向へ移動する移動装置（１０：ロボシリンダ）と、ワークに設けられた突起の有無を検出する第２の計測装置（２０：近接センサ）と、これらを制御する制御装置（１４）とを有しており、前記ワーク（４）にはその側面の所定領域に複数の盲孔（１６）が搬送方向に直列に形成されてその盲孔（１６）の位置及び個数によりワーク（４）の仕様が表現され、かつワーク（４）の別の所定領域に仕様の識別計測の対象品か否か判断するための突起（４ｄ）が設けられており、前記制御装置（１４）は、第２の計測装置（２０）によりワーク（４）の所定領域に設けた突起（４ｄ）の有無を検知して第１の計測装置（８）による計測を行うか否か判断し（Ｓ３）、計測の対象品と判断されれば第１の計測装置（８）を移動装置（１０）によって移動させながらワーク（４）表面までの距離を計測し（Ｓ４）、その出力から計測装置（８）で計測されたワーク（４）側面の領域における盲孔（１６）の有無とその位置を特定し（Ｓ６）、ワーク（４）の種類・仕様を決定する（Ｓ７〜Ｓ８）制御機能を有する。
【発明の効果】
【００２２】
上述した本発明の作用効果を以下に列挙する。
（１）  コンベア上を搬送されるワークを制止装置で一旦制止させ、計測装置（変位式レーザーセンサ）を移動させながらワーク表面までの距離を計測して、盲孔の有無と位置とを決定するので、変位式レーザーセンサの特性から、コンベア上のワークの位置が幅方向に多少ずれて、変位式レーザーセンサまでの距離が異なっても、正確な計測が可能であり、製品識別を誤ることがない。
（２）  したがって、従来のコンベアにサイズの異なる機種のワークを混入させても、ワークの識別違いがなく、従来のコンベアを活用できる。
（３）  盲孔の位置と数で仕様を決定させるので、組合せによって多数のワークの仕様を表現できて、仕様の多様化に問題がない。そして、図９で説明した従来の識別システムにおいてワークに穿孔される盲孔を、そのまま利用することが出来る。
（４）  ワークの特定部位に設けた突起の有無を、第２の計測装置（変位式レーザーセンサ）によって計測すれば、例えば、ワーク仕様の馬力違い、型式違いを識別して、選別できる。したがって、本発明では、例えば馬力違い、型式違いによる対象外のワークについての仕様識別作業を除外できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は実施形態の構成を示す正面図であり、図２は上面図である。
コンベア２の上に、エンジンのシリンダブロックであるワーク４が載置されている。コンベア２は、床Ｇに設置された図示しない装置によって、（図２における矢印Ｙ方向へ）駆動されるようになっている。
ワーク４が停止する位置に、コンベア２とワーク４を囲むように箱状の枠体５が床面に設置されている。
床Ｇの図示しない位置に、ワーク４の進行を制止させるための制止装置（ストッパ）６が配置されている。ストッパ６は、枠体５内の所定の位置にワーク４を停止させるために、ワーク４の下方からシリンダ６ａによってせり上がるように構成されている。
【００２４】
ワーク４が停止する位置に、コンベア２とワーク４を囲むように箱状の枠体５が床面に設置されている。
床Ｇの図示しない位置に、ワーク４の進行を制止させるための制止装置（ストッパ）６が配置されている。ストッパ６は、枠体５内の所定の位置にワーク４を停止させるために、ワーク４の下方からシリンダ６ａによってせり上がるように構成されている。
【００２５】
図１の枠体５の右外側方に、スタンド９が床から立ち上がって設置されている。スタンド９の上部に、水平に固定部材９ａが設けられている。固定部材９ａには、ロボシリンダ１０が取り付けられている。ロボシリンダ１０は、後述する変位式レーザーセンサ８を、水平方向（図１では紙面に垂直な方向：図２では矢印Ａ方向）へ移動する。ここで、ロボシリンダ１０が変位式レーザーセンサ８を移動する方向は、ワーク４の進行方向の逆方向と、ワーク４の進行方向と同一方向である。
【００２６】
ロボシリンダ１０に、変位式レーザーセンサ８が取り付けられている。
図３は図２のＡ部を拡大して示しており、変位式レーザーセンサ８と、ワーク４の識別部４ａとの位置関係を示す。
ワーク４の側面（図１及び図２では右側面）の所定の領域に設けた識別部４ａには、図１５を参照して説明した従来技術と同様に、コンベアの進行方向（図２の矢印Ａ方向）に盲孔１６或いは盲孔１６の穿孔可能位置が、直列に複数設けられている。
【００２７】
図示の例では、盲孔１６の穿孔可能位置はピッチ８ｍｍで６箇所設けられており、穿孔されている盲孔１６の深さは８ｍｍである。図４の例では、６箇所の穿孔可能位置において、盲孔１６は黒色で示されており、図４の左端部と、１つ間隔をおいた箇所の合計２個が穿孔されている。この盲孔１６が穿孔されている個数及びその位置により、機種仕様が示されている。ちなみに、図４で示す場合には、盲孔１６の穿孔可能位置が６箇所あるので、２６種類の機種仕様が識別或いは区別可能である。
【００２８】
図５及び図６は、変位式レーザーセンサ８の構造と、盲孔１６が穿孔されているか否かを判断する制御を、模式的に示している。
図５において、ロボシリンダ１０によって変位式レーザーセンサ８を矢印Ｙ１方向に移動しながら、ワーク４の識別部４ａにおける盲孔１６或いは盲孔１６の穿孔可能位置を計測する。
変位式レーザーセンサ８の投光部（図示せず）から、盲孔１６或いはその穿孔可能位置に対して、検出用光線Ｅを照射し、反射光Ｒを受光部８ａで受光する。その受光状況によって、ワーク４表面までの距離ｈと盲孔１６の深さを、予めコントローラー１４ａが設定した値と照合する。
【００２９】
設定値を設定するに際しては、先ず、ワーク４表面における盲孔１６の穿孔可能位置近傍であって、盲孔１６の穿孔可能位置よりも早い段階で検出用光線Ｅが照射される箇所であり、且つ、盲孔１６が穿孔されていない箇所を原点する。そして、当該原点における変位式レーザーセンサ８とワーク４表面までの距離（符号ｈで示す距離に相当する）を、前記設定値とする。
【００３０】
図６において、曲線Ｍは盲孔１６の穿孔可能位置における盲孔１６の断面形状を示し、曲線Ｋは盲孔１６の穿孔可能位置からの反射光を受光した受光部８ａの出力信号波形である。
図６から明らかな様に、受光部８ａの出力信号波形Ｋにおいて、盲孔１６に対応する箇所はピークを形成しているので、出力信号波形Ｋにおけるピーク位置とピークの個数を調べれば、盲孔１６の位置と個数とが判断できる。そして、この出力信号波形Ｋから把握される盲孔１６の位置及び個数から、シーケンサ１４ｂはワーク４の種類を識別し、その識別結果と、上流からのデータ（図１におけるＤ）とを照合して、機種仕様に誤りがないか否かを判断することが出来る。
上記シーケンサ１４ｂと前記コントローラー１４ａは、制御装置１４を構成している。制御装置１４については、後述する。
【００３１】
上記の変位式レーザーセンサ８は、センサと測定物との距離が例えば±３０ｍｍ異なったとしても、盲孔１６の検出が可能である。
また、計測面に付着した水分による光の乱反射は、変位式レーザーセンサ８における計測には影響しない。
そして、センサ表面が汚れた場合には、光量を自動的に増加して対応することができる。
これに加えて上記の変位式レーザーセンサ８は、鋳物肌のような凹凸は測定誤差として認識するので測定精度を低下させない、防水性能が高い、０．００１ｍｍまでの測定能力（或いは分解能）がある、周辺に壁があっても光が乱反射しない、対象物の色変化を受けない、メンテナンスフリーで高い性能を保持できる等の優れた特徴を有している。
【００３２】
再び図１及び図２において、スタンド９の上下方向の中央部に、上傾した固定部材９ｃが設けられている。その固定部材９ｃに、製品番号をマークするためのマーキング装置７が取り付けられている。マーキング装置７は、ワーク４の所定の位置４ｆにマークできるように指向している。
【００３３】
図１及び図２において、枠体５の左側部５ｂの上下方向中央部に、小枠部５ｃが設けられている。その小枠部５ｃに固定部材１８を介して、枠体５の内部方向に水平に作動するシリンダ１９が固定されている。
【００３４】
シリンダ１９の先端部に、第２の変位式レーザーセンサである近接センサ２０が固定されている。
近接センサ２０は、ワーク４に設けられた突起４ｄに対向する位置に近接して取り付けられている。
【００３５】
図７は、近接センサ２０とワーク４との関係を示している。ストッパ６により、ワーク４が、コンベア進行方向（図７の左右方向）における位置が所定位置に制止された際に、近接センサ２０は、ワーク４の突起４ｄに対して適宜の距離をおいて配置されている。そして近接センサ２０は、シリンダ１９により矢印Ｘ２方向に移動するように構成されている。
この近接センサ２０によって、突起４ｄの有無を検出し、例えばエンジン出力の違いによる型式を判別する。
【００３６】
制御装置１４は、前記の変位式レーザーセンサ８の出力結果から機種仕様（バリエーション）の識別をするほかに、上記近接センサ２０の判別結果によって非対象製品のワーク４をコンベア２から除外する指示を発信する機能を有している。
【００３７】
図８は、上記識別装置の制御作用を示すフローチャートである。図８及び図１〜図７を参照して説明する。
コンベア２の上に搬送されているワーク４は、識別のため、コンベア進行方向における所定の位置に、ストッパ６によって制止される（ステップＳ１）。
【００３８】
ついで、近接センサ２０によって、ワーク４の突起４ｄの有無を計測する（ステップＳ２）。
制御装置１４は、近接センサ２０によって突起４ｄの有無を判定した結果に基いて、当該ワーク４の型式を判別し、識別を行うべき対象となる製品か否かを判別する（ステップＳ３）。換言すれば、計測装置８及びロボシリンダ１０を用いて計測を行うか否かを判断するのである。
対象製品であれば（ステップＳ３がｙｅｓ）、次のステップＳ４に進む。
対象製品でなければ（ステップＳ３がｎｏ）、ストッパ６を下降して、ワーク４をコンベア下流側へ搬送せしめる（ステップＳ１４）。
【００３９】
ステップＳ４では、ロボシリンダ１０を駆動して、変位式レーザーセンサ８で製品機種（バリエーション）を識別するための計測をする。即ち、ロボシリンダ１０を駆動して変位式レーザーセンサ８をコンベア移動方向と逆方向へ移動させながら、盲孔１６の穿孔可能位置に対して変位式レーザーセンサ８から検出用光線Ｅを照射し、反射光Ｒを受光する。
変位式レーザーセンサ８が反射光Ｒを受光したならば、変位式レーザーセンサ８の出力信号波形（図６の波形Ｋ）を検出し（ステップＳ５）、盲孔に相当する波形（図６の波形Ｋにおけるピーク部分）と、盲孔なしに相当する波形（ピーク部分ではない部分）とを識別する（ステップＳ６）。ステップＳ６における識別は自動制御で行うが、オペレータによる目視により行うことも可能である。
盲孔１６の位置及び個数を識別したならば、それに相当するワークの種類が特定される。ワークの種類が特定されたならば、ステップＳ７に進む。
【００４０】
ここで、計測装置８及びロボシリンダ１０を設けたライン（例えば組立ライン）の上流側（例えば、ワークの加工を行う加工ライン）からは、当該ライン（計測装置８及びロボシリンダ１０を設けたライン）に対して、製品製造に関するデータが送信される（ステップＳ１５）。このデータによって製品機種（バリエーション）が特定される（ステップＳ１６）。そして、ステップＳ７に進む。
【００４１】
ステップＳ７では、ステップＳ６のデータ（盲孔１６の位置及び個数から特定されたワークの種類）と、ステップＳ１６で特定された製品機種に関するデータとを比較する。そして、ステップＳ６のデータと、ステップＳ１６のデータとが一致するか否かを判定する（ステップＳ８）。
盲孔１６の位置及び個数から特定されたワークの種類と、上流側から送信されたデータとが一致しなければ（ステップＳ８がｎｏ）、何等かの誤作動が生じていると判断して、ＮＧを警告する（ステップＳ９）。
盲孔１６の位置及び個数から特定されたワークの種類と、上流側から送信されたデータとが一致していれば（ステップＳ８がｙｅｓ）、ステップＳ１０に進む。
【００４２】
ステップＳ１０では、特定された製品種類に基いて、製品番号のマーキングが必要か否かを確認する。マーキングが不要であれば（ステップＳ１０がｎｏ）、マーキングをすることなく（ステップＳ１１）、ステップＳ１３に進む。マーキングが必要であれば（ステップＳ１０がｙｅｓ）、マーキングして（ステップＳ１２）、ステップＳ１３に進む。
ステップＳ１３では、ストッパ６を解除して、ワーク４を下流に流す。
【００４３】
図１〜図８の実施形態によれば、ロケートピン等を使用することなく、ワークに穿孔された盲孔１６の有無に基づいて、迅速且つ正確に、ワークの識別を行うことが可能である。
【００５９】
上記図示の実施形態は、あくまで例示であり、本発明者の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態の正面図。
【図２】図１の上面図。
【図３】図２のＡ部拡大図。
【図４】ワークの機種識別穴を示す図。
【図５】変位式レーザーセンサの機能を示す模式図。
【図６】変位式レーザーセンサの出力波形図。
【図７】ワーク突起と近接センサとの配置関係図。
【図８】本発明の制御を示すフローチャート。
【図９】従来のワーク判別システムの一例を模式的に示す説明図。
【図１０】コンベアに異なる機種が混合して流れる状態を説明する平面図。
【符号の説明】
【００６１】
２・・・・コンベア
４・・・・ワーク
４ａ・・・・・・識別部
４ｄ・・・・・・突起
５・・・・枠体
６・・・・ストッパ（制止装置）
７・・・・マーキング装置
８・・・・変位式レーザーセンサ（計測装置）
９・・・・スタンド
１０・・・ロボシリンダ（移動装置）
１４・・・制御装置
１６・・・盲孔
２０・・・第２の変位式レーザーセンサ（近接センサ）
２６・・・位置決め装置
【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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