JP6415051B2 - Work alignment method and work alignment system - Google Patents
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Description
本発明は、乱積みされている複数のワークを一つずつ取り出して整列配置する方法及びシステムに関する。 The present invention relates to a method and system for taking out a plurality of stacked workpieces one by one and arranging them.
従来、乱積みされている複数のワークを整列するための手法として、画像処理技術を用いることがある。一例として、三次元ビジョンセンサを使ってワーク個々の位置及び姿勢を計算し、演算結果に基づいてワークを掴みに行く手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an image processing technique is sometimes used as a method for aligning a plurality of stacked workpieces. As an example, a method has been proposed in which the position and orientation of each workpiece are calculated using a three-dimensional vision sensor and the workpiece is picked up based on the calculation result (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、画像処理技術を用いると、制御が複雑になりシステムが高価になる。特に、三次元ビジョンセンサを用いる場合は、演算負荷が高いために搬送用ロボットに待機時間が生じてしまい、タクトタイムが長くなる。いわゆるパーツフィーダを用いると、複雑な機構及び構造が必要になりシステムが高価になる。 However, using an image processing technique complicates the control and makes the system expensive. In particular, when a three-dimensional vision sensor is used, a waiting time is generated in the transfer robot due to a high calculation load, resulting in a long tact time. When a so-called parts feeder is used, a complicated mechanism and structure are required, and the system becomes expensive.
そこで、本発明は、乱積みされているワークを整列配置する方法及びシステムを安価に提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method and system for arranging and arranging stacked workpieces at low cost.
本発明の一形態に係るワーク整列方法は、備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列方法であって、一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドを、前記備蓄領域に進入させ、前記マグネットにワークが吸着されている状態で前記マグネットハンドを移動させ、当該ワークを前記備蓄領域からシュータへ搬送し、ワークを前記マグネットハンドからリリースして前記シュータの入口に投入し、前記シュータにて、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを、チャックハンドで把持し、前記チャックハンドを移動させ、前記チャックハンドに把持されているワークを前記整列領域へ搬送する。 A workpiece alignment method according to an aspect of the present invention is a workpiece alignment method in which a plurality of workpieces piled up in a stockpiling region are conveyed one by one to the alignment region, and the plurality of workpieces are aligned and arranged in the alignment region. Then, a magnet hand having a magnet whose magnetic force is adjusted so that one workpiece can be attracted is entered into the storage area, the magnet hand is moved while the workpiece is attracted to the magnet, and the workpiece is moved. Transport from the stockpiling area to the shooter, release the workpiece from the magnet hand and put it into the inlet of the shooter. The shooter rolls down to a predetermined position while adjusting the workpiece put into the inlet to a predetermined posture. And gripping the workpiece waiting at the predetermined position with the chucking hand in a state adjusted to the predetermined posture, Yakkuhando moves the to convey the workpiece being gripped to said chuck hand to the alignment region.
本発明の一形態に係るワーク整列システムは、備蓄領域で乱積みされている複数のワークを、一つずつ整列領域へ搬送し、前記複数のワークを前記整列領域で整列配置させるワーク整列システムであって、一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドと、ワークを把持するチャックハンドと、ワークが投入される入口を有するシュータと、を備え、前記マグネットハンドは、前記備蓄領域に進入して前記マグネットにワークを吸着させ、当該ワークを前記備蓄領域から前記シュータへ搬送し、前記シュータは、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、前記チャックハンドは、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを把持し、当該ワークを前記整列領域へ搬送する。 A workpiece alignment system according to an aspect of the present invention is a workpiece alignment system that conveys a plurality of workpieces stacked in a stockpiling region to the alignment region one by one, and aligns and arranges the plurality of workpieces in the alignment region. A magnet hand having a magnet whose magnetic force is adjusted so that a single workpiece can be attracted, a chuck hand for gripping the workpiece, and a shooter having an inlet into which the workpiece is inserted, Entering the stockpile area, attracting the work to the magnet, transporting the work from the stockpile area to the shooter, and the shooter falling to a predetermined position while adjusting the work put into the entrance to a predetermined posture The chuck hand holds the workpiece waiting at the predetermined position in a state of being adjusted to the predetermined posture. Conveying the workpiece to the alignment region.
前記方法及び構成によれば、マグネットハンドを用いるので複数のワークが乱積みされ
ていても、そのうち1つを容易に持ち上げることができる。そのワークをシュータに投入してシュータでワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで自重で転落させるので、パーツフィーダと比べて簡易な構造でワークの整列を実現できる。ワークは、所定の姿勢に整えられた状態で所定の位置で待機しているので、容易な制御でそのワークをチャックハンドで整列領域まで搬送して整列配置することができる。
According to the method and configuration, since a magnet hand is used, one of them can be easily lifted even if a plurality of workpieces are piled up. Since the workpiece is thrown into the shooter and the workpiece is tumbled down to a predetermined position while adjusting the workpiece to a predetermined posture with the shooter, the workpiece can be aligned with a simpler structure than the parts feeder. Since the workpiece is waiting at a predetermined position in a state in which the workpiece is arranged in a predetermined posture, the workpiece can be transported to the alignment region by the chuck hand and aligned and arranged with easy control.
本発明は、乱積みされているワークを整列配置する方法及びシステムを安価に提供することができる。 The present invention can provide a method and a system for arranging stacked workpieces at low cost.
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
図1は、実施形態に係るワーク整列方法及びシステムの概念図であり、図1に示すように、ワーク整列方法及びワーク整列システム1では、備蓄領域A1で乱積みされた複数のワーク2を一つずつ整列領域A2へと搬送する。そして、複数のワーク2が整列領域A2で整列配置される。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a work alignment method and system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, in the work alignment method and
ワーク整列システム1は、1つのワーク2のみを吸着できるよう磁力調整されたマグネット12を有したマグネットハンド11と、ワーク2を把持するチャックハンド13と、ワーク2が投入される入口15を有するシュータ14と、を備える。シュータ14は、備蓄領域A1と整列領域A2との間に設けられる。
The
このワーク整列システム1は、次のワーク整列方法を実行するように動作する。つまり、マグネットハンド11が備蓄領域A1に進入し、乱積みされている複数のワークのうち1つをマグネット12に吸着させる。マグネット12にワーク2が吸着されている状態でマグネットハンド12が移動し、当該ワーク2が備蓄領域A1からシュータ14へ搬送される。ワーク2はマグネットハンド11からリリースされてシュータ14の入口に投入される。シュータ14では、ワーク2は所定の姿勢に整えられながら所定の位置まで転落していく。チャックハンド13が、所定の姿勢に整えられた状態で所定の位置で待機しているワーク2を把持する。そして、ワーク2を把持した状態でチャックハンド13が移動し、当該ワークが整列領域A2へ搬送される。
The
ワーク2は、例えば、備蓄領域A1内で上に開放されたワーク収納箱3内で乱積みされているボルトである。その場合、整列領域A2には、整列具4がその複数の孔4aを上に向けた姿勢で配置される。ボルトは、軸が鉛直に延び頭部が上に位置する姿勢で孔4aに
上から挿し込まれる。頭部が孔4aを区切る区画部材4bに引っ掛かることでボルトが整列具4に支持される。複数の孔4aは規則的に並べられ、複数のボルトを孔4aにそれぞれ挿入することで、これらボルトが整列される。整列具104は、非貫通の円筒孔104aを有したトレイ状に形成されてもよく、2種の整列具4,104が整列領域A2に配置されてもよいし、いずれかの整列具4,104のみが整列領域A2に配置されてもよい。
The
ワーク2はどのようなものでもよく、元々乱積みされていたワークの姿勢を整える必要がある場合に上記ワーク整列システム1及びワーク整列方法を好適に利用することができる。例えば、ボルトのほかシャフトや段付きシャフトの整列にも利用可能である。ワークがボルトや段付きシャフトのように長軸状又は筒状である場合、ワークの軸方向を所定の向きに整えることができる。また、ワークの形状が軸方向の一端部と他端部とで異なる場合でも、整列領域A2に搬送されてきた時点で、一端部及び他端部の位置を整えることができる(例えば、ボルトの頭部を上、ボルトの先端を下)。
The
図2は、図1に示すシュータ14の斜視図である。図1及び図2に示すように、シュータ14は、フレーム21と、フレーム21に固定された溝部材22を有する。溝部材22は、例えば断面V字状に延び、谷底部22aが下に向けられて上に開放された姿勢で配置される。溝部材22は、延在方向における一端部が上に位置して一端部から他端部に向かうにつれて下傾するように配置される。シュータ14は、溝部材22の延在方向一端部を取り囲み、入口15を規定するシュータ壁23を有する。シュータ壁23は、例えば断面U字状であり、溝部材22の両側方及び一端部の外面から上方に突出する。シュータ14は、溝部材22の他端部に連なる出口レール24を有する。溝部材22の谷底部22a及び出口レール24は、ワーク2の転落経路を形成する。出口レール24の先端にはストッパ25が設けられており、ストッパ25は転落経路のデッドエンドを形成する。
FIG. 2 is a perspective view of the
図1に示すように、通常であれば、入口15に投入されたワーク2は、溝部材22の谷底部22aに案内されて自重によって転落し、出口レール24へと到達する。ワーク2は、ストッパ25に突き当てられ、それによりワーク2が停止する。ワーク2は、出口レール24上に支持され、ストッパ25に突き当てられた状態に位置決めされる。ワーク2がボルトのように長軸状であれば、ワーク2の軸方向が、谷底部22a及び出口レールによって案内され、転落方向(転落経路の延在方向、図1の点線矢印参照)に向けられるようにして、ワーク2の姿勢が整えられる。ワーク2はこのように姿勢を整えられたうえで、ストッパ25に突き当たる位置で位置決めされる。このようにシュータ14は、ワーク2の自重を利用してワーク2の姿勢を整え且つ出口レール24上で位置決めする。シュータ14はワーク2を振動させるような複雑な機構及び装置を備えず、ワーク整列システム1の構成が簡略になる。チャックハンド13は、出口レール24上で待機しているワーク2に上からアクセスして複数本(例えば、2本)のフィンガ16でワーク2を挟み込むことで、当該ワーク2を把持する。
As shown in FIG. 1, normally, the
図2に示すように、シュータ14は、ワーク2が位置決めされる個所に、転落経路を形成する出口レール24を挟むように配置された一対のガイド部材26を備える。このガイド部材26により、出口レール24に到達したワーク2が転落経路からハミ出してワーク2の姿勢が狂うのを抑えることができる。そして、ガイド部材26は撓み変形可能である。このため、チャックハンド13を上からアクセスしたときに、ガイド部材26は撓み変形してチャックハンド13の進入を阻害しない。よって、ガイド部材26を出口レール24に近接して配置して姿勢変化の抑制効果を高めることと、チャックハンド13による把持動作の確実性を高めることとを両立することができる。
As shown in FIG. 2, the
溝部材22の表面は、入口15付近で凸凹している。例えば、溝部材22の表面には、表面から突出する複数のブロック27が設置される。ブロック27は入口15付近で不規
則に配置され、それにより入口15に投入されたワーク2は、溝部材22の表面を滑って転落することができずブロック27に当たって谷底部22aへと案内される。そのため、ワーク2の軸方向を転落方向に向けた状態でワーク2を出口レール24へと送りやすくなる。また、ブロック27に当たることでワーク2の姿勢を不安定にして谷底部へとワーク2を送ることができるので、ワーク2は谷底部による案内を受けやすくなり、ワーク2の軸方向が転落方向に向けられやすくなる。
The surface of the
シュータ14は、ワーク2が軸方向において一端部が上に位置するのか他端部が上に位置するのか、ワークの搬送不良又は転落不良が生じているか否か、搬送対象ではない異物(例えば、軸長の異なるボルト)が混入しているか否かを検出するために複数のセンサを備える。当該センサには、ワーク2の転落方向先端がストッパ25の周辺に存在することを検知する第1センサ31が含まれる。また、前記センサには、第1センサ31に隣接して配置され、ワーク2の軸方向一端部及び他端部のうち大型のものがワーク2の転落方向下端に位置していることを検知する第2センサ32が含まれる。ワーク2がボルトの場合、第2センサ32は、頭部が下に位置するのか軸先端が下に位置するのかを検知する。頭部と軸先端は径が異なるので、第2センサ32を光電センサで構成し、軸先端よりも外周側且つ頭部よりも中心側に第2センサ32の検出域を設定すれば、ONに基づき頭部が下に位置していると検知可能である。前記のセンサには、ワーク2の転落方向上端が所要の位置に位置していることを検知する第3センサ33が含まれる。図示例では、第1〜第3センサ33がストッパ25周辺に配置されているが、センサの配置は特に限定されず、例えば溝部材22上に配置されていてもよい。また、シュータ14は、ワーク2が溝部材の他端部を通過するとワーク2に押されて受動的に開く扉28を有する。ワーク2が扉28を通過し終えて出口レール24に到達すると扉28は自動的に閉まる。前記センサには、この扉28が開であることを検知する第4センサ34(図3参照)が含まれる。
The
第1〜第4センサ31〜34が全てOFFであれば、ワーク2がシュータ14の出口レール付近に存在しないと判断することができる。第1及び第3センサ31,33がONで第4センサ34がOFFであれば、搬送対象であるワーク2が正常な姿勢及び位置で位置決めされていると判断することができる。その際に第2センサ32がONであれば軸方向両端部のうち大型端部(例えば、ボルト頭部)が転落方向において下側に位置すると判断することができ、第2センサ32がOFFであれば軸方向両端部のうち小型端部(例えば軸先端)が転落方向において下側に位置すると判断することができる。
If all of the first to
第1センサ31がONであって第4センサ34がONであれば、搬送対象のワークよりも大きい異物が不所望に混入していてシュータ14まで搬送されてきた又は2以上のワークが不所望に投入されているといったような転落不良が生じていると判断することができる。第1センサ31がONであって第4センサ34がOFFであり、第3センサ33がOFFであれば、ワーク2が正常な姿勢でない又は搬送対象のワーク2よりも小さい異物が不所望に混入していてシュータ14まで搬送されてきたといったような転落不良が生じていると判断することができる。第1センサ31がOFFであるのに第4センサ34がONであれば、ワーク2が正常な姿勢及び位置で位置決めされていないといったような転落不良が生じていると判断することができる。このように本実施形態に係るシュータ14は、簡易な構造を保ちながら、異物の混入も含めた種々類型の転落不良を検知することができる。よって、その後チャックハンド13を用いてワーク2を整列配置する際に、ワーク2の整列作業を適切に行うことができる。
If the
図3は、ワーク整列システム1の構成を示すブロック図である。図3に示すように、ワーク整列システム1は、コントローラ40を備える。コントローラ40は、シュータ14の第1〜第4センサ31〜34から検出結果を入力する。マグネットハンド11及びチャックハンド13は、ロボットアクチュエータ42により駆動されるロボットアーム41の
先端に取り付けられ、コントローラ40は、ロボットアクチュエータ41を駆動制御し、それによりマグネットハンド11及びチャックハンド13の位置を制御する。図3では、マグネットハンド11及びチャックハンド13が単一の多機能のロボットハンド43を構成し、そのロボットハンド43が単一のロボットアーム41に取り付けられている場合を例示しているが、マグネットハンド11及びチャックハンド13が別体に構成され、別々のロボットアームに装着されていてもよい。チャックハンド13は、フィンガを近づけたり離したりするハンドアクチュエータ44を備えており、コントローラ40は、ハンドアクチュエータ44の動作を制御する。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the
マグネットハンド11は、マグネット12を先端部に有している(図1参照)。マグネットハンド11は、その先端部がワーク2その他の外部の部材に衝突したことを検知する衝突センサ36を有する。また、マグネットハンド11は、マグネット12にワーク2が吸着されているか否かを検知するワーク保持センサ37を有する。コントローラ40は、衝突センサ36及びワーク保持センサ37から検出結果を入力する。
The
図4は、マグネットハンド11の側面図である。マグネットハンド11は、長尺の本体部51と、本体部51の基端部に取り付けられたシリンダ52と、本体部の先端部に設けられた指先部53とを有する。シリンダ52は伸縮可能なロッド52aを有し、ロッド52aは本体部51の中心に配置され、伸長状態に付勢されている。指先部53は、本体部51にスライド可能である。指先部53が何かに衝突すると、指先部53が本体部51内にスライドし、ロッド52aが指先部53に押されて収縮する。衝突センサ36はシリンダ51に設けられ、ロッド52aが所定の収縮状態になれば(収縮が開始すると又は所定長収縮すると)、指先部53が衝突した旨示す信号をコントローラ40に送る。
FIG. 4 is a side view of the
図5は、マグネットハンド11の指先部53の構成を示す断面図である。図5に示すように、指先部53は、筒状のハウジング54と、ハウジング54の先端壁を貫通してハウジング54内からハウジング54外に突出するプランジャ55と、プランジャ55がハウジング54内に退避するように付勢する付勢部材56とを有する。図5(a)に示すように、マグネット12はプランジャ55の先端に取り付けられ、マグネット12がハウジング54の先端壁の表面に突き当たることでプランジャ55の退避が止まる。このときプランジャ55の基端部が、ハウジング54内に収容されているワーク保持センサ37に当接する。図5(b)に示すように、マグネット12にワーク2が吸着されると、ワーク2の重量負荷によりプランジャ55が付勢部材56の付勢力に抗してハウジング55外へと突出する。それによりプランジャ55の基端部がワーク保持センサ37から離れる。ワーク保持センサ37は例えば接触センサで構成され、ワーク保持センサ37はプランジャ55が離れることで、マグネット12にワーク2が保持されている旨示す信号をコントローラ40に送る。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the
マグネット12は永久磁石である。そのため、マグネット12を電磁石とした場合と比べ、配線が不要になってマグネットハンド11の構成が簡素になる。マグネット12が搬送対象であるワーク2を1つのみ吸着し、マグネット12に2以上のワーク2が吸着されたりワーク2に別のワーク2が吸着されたりしないように、マグネット12の磁力が調整される。例えば、マグネット12は、合成樹脂材などの非強磁性材料製のカバー57で覆われ、先端面のみ露出する。その他、マグネット12の磁力調整は、マグネット12のサイズ(例えば直径)を調整することによっても実現可能である。
The
図6は、図3に示す制御装置40により実行されるワーク整列方法を示すフローチャートである。図6に示すように、先ず、マグネットハンド11で乱積みされている複数のワーク2のうち1つを吸着する(S1)。次に、吸着したワーク2をシュータ14へ搬送する(S2)。ワーク2が脱落するなど搬送不良が生じれば、S1に戻る。ワーク2をシュ
ータ14まで搬送すると、ワーク2をシュータ14に投入する(S3)。第1〜第4センサ31〜34を用いてワーク2の向きが正常であるか否かなどを判別し(S4)、正常でなければ、ワーク2を取り出してS3に戻る。正常であれば、チャックハンド13でワーク2を把持し(S5)、そのワーク2を整列領域まで搬送する(S6)。この動作が繰り返される。
FIG. 6 is a flowchart showing a work alignment method executed by the
図7は、マグネットハンド11でワーク2を取り出す処理(S1)とワーク2をシュータ14に搬送する処理(S2)とを説明するフローチャートである。S1が最初に実行される場合(例えばワーク2の積み直しが行われた場合)、経路の初期設定がなされる(S101)。次に、マグネットハンド11を下降させる(S102)。下限位置に到達せず(S103:NO)且つ衝突センサ36で指先部53の衝突が検知されない間(S104:NO)、下降させ続ける(S102)。下限位置は、ワーク収納箱3の内底面の位置であってもよい。衝突が検知されないまま下限位置に到達すると(S103:YES)、マグネットハンド11を上昇させ(S105)、水平位置を変えたうえで(S106)、再びマグネットハンド11を下降させる(S102)。下限位置到達前に衝突が検知されると(S104:YES)、マグネットハンド11を上昇させる。ある程度マグネットハンド11が上昇した状態で、ワーク保持センサ37でワーク2の保持が検知されなければ(S108:NO)、S105に進み、マグネットハンド11の下降をやり直す。ワーク保持センサ37でワーク2の保持が感知されれば(S108:YES)、マグネットハンド11がワーク2と衝突した位置(特に、マグネットハンド11の鉛直方向の位置)を記憶してから(S109)、S2に進む。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the processing (S1) for taking out the
S6からS1に戻った場合、前回に実行されたS1の処理で衝突位置が記憶されている。その衝突位置付近までマグネットハンド11を高速で移動させる(S111)。これにより、2回目以降の処理が速くなる。また、この場合、衝突位置付近に移動するまでの間マグネットハンド11の衝突を避けることができる。衝突位置付近からは、S102に進み、移動速度を落としてマグネットハンド11を下降させる。これ以降は上記同様である。
When returning from S6 to S1, the collision position is stored in the process of S1 executed last time. The
S2では、ロボットアーム41が作動してマグネットハンド11を移動させる。それにより、マグネットハンド11がワーク2をリリースする位置に到着するまで(S203:NO)、マグネット12に吸着されているワーク2をシュータ14に向けて搬送する(S201)。この搬送中にワーク保持センサ37でワーク保持が検知されなくなれば(S202:YES)、S1に戻り、ワーク2を再度取り出す。その場合、S101ではなくS110に戻ることができる。
In S2, the
図8は、ワーク2をシュータ14に投入する処理S3を説明する図である。図8に示すように、S3では、ワーク2をシュータ14へ搬送するときと同様、マグネット12がマグネットハンド11の下端に位置するようにして、本体部51を上下に向ける。そして、図8(a)に白抜き矢印で示すように、シュータ壁23の内側から外側に向けて傾斜方向にマグネットハンド11を移動させる。傾斜移動の初期では、マグネットハンド11のマグネット12をシュータ壁23の上縁よりも下に位置させる。傾斜移動に伴ってマグネットハンド11は徐々に上方に移動し、マグネット12はシュータ壁53の上縁よりも僅かに上方を通過してシュータ壁53の外側に抜けていく。ワーク2は、シュータ壁53の内面に当たり、その衝撃でマグネット12から離脱し、シュータ14の入口15に投入される。マグネットハンド11をこのように移動させることで、シュータ壁53と協動して、ワーク2がマグネット12に対してどのような姿勢で吸着されていても、また、マグネット12が永久磁石であり磁力発生のオンオフを切り替えられなくても、確実にワーク2をマグネットハンド11からリリースして入口15に投入することができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the processing S3 for putting the
図9は、ワーク2の向き等を判別する処理(S4)とチャックハンド13でワーク2を把持する処理(S5)を示すフローチャートである。図9に示すように、S4では、第1〜第4センサ31〜34のオンオフ状態に基づき(S401〜S404参照)、適正長さのワーク2が出口レール24上で正常な姿勢で正常な位置に位置付けられているかを判別する。第1〜第3センサ31〜33がONで第4センサ34がOFFであれば(S403:YES)、適正長さのワーク2が大型端部を下に位置させた正常姿勢で正常位置に位置しているとして、S5に進む。第1及び第3センサ31,33がONで第2及び4センサ32,34がOFFであれば(S404:YES)、適正な長さのワーク2が大型端部(ボルトの場合、頭部)を上に位置させた正常姿勢で正常位置に位置しているとして、S5に進む。そうでない場合、一例として、マグネットハンド11を出口レール24にアクセスしてワーク2を吸着し、S2に戻ってそのワーク2をシュータに搬送し直してもよい。適正長さでないと判別された場合、マグネットハンド11を出口レール24にアクセスしてその異物を吸着し、所定の異物回収部までその異物を搬送し、当該ワーク搬送システム1から除けてもよい。本実施形態では、シュータ14が振動などを用いずに簡易な構成でありながら、ワーク2が適正長さを有するものであるのか否か、ワーク2の姿勢及び位置が正常であるのか否かを検出することができ、整列システム1及び整列方法を簡素にすることとワーク2の整列作業を確実に行うこととが両立している。
FIG. 9 is a flowchart showing the process (S4) for determining the orientation and the like of the
S5では、チャックハンド13をシュータ14に進入させるにあたり、大型端部が上であればチャックハンド13の姿勢を第1姿勢とし(S501)、大型端部が下であればチャックハンド13の姿勢を第2姿勢とする(S502)。そして、ワーク2がチャックハンド13で把持される。第1姿勢と第2姿勢とは、シュータ14及びロボットアーム41の基台から見れば180度異なるが、ワーク2から見れば同じ姿勢である。
In S5, when the
つまり、図1に示すように、いずれの姿勢で進入しても、把持したワークを搬送する過程で大型端部が上に向くようにチャックハンド13及びワークの姿勢が変わり、その姿勢で整列領域A2に到達する。その時点でのチャックハンド13の姿勢が、出口レール24上で大型端部が上に位置するか下に位置するかに関わらず、同じとなるようにしている。それにより、チャックハンド13からワーク2をリリースするときの制御が容易になる。
That is, as shown in FIG. 1, the posture of the
これまで実施形態を説明したが、上記構成及び方法は本発明の範囲内で適宜変更可能である。 Although the embodiment has been described so far, the above configuration and method can be appropriately changed within the scope of the present invention.
本発明は、乱積みされている複数のワーク、特に、ボルトのように長軸状で軸方向一端部及び他端部の形状が互いに異なるワークの整列に利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for aligning a plurality of workpieces that are piled up, in particular, workpieces having a long axis shape such as a bolt and having different shapes at one end and another end in the axial direction.
A1 備蓄領域
A2 整列領域
1 ワーク整列システム
2 ワーク
11 マグネットハンド
12 マグネット
13 チャックハンド
14 シュータ
15 入口
23 シュータ壁
26 ガイド部材
40 制御装置
57 カバー
A1 Storage area
Claims (5)
前記ロボットアームを動作させて前記マグネットハンドを、前記備蓄領域に進入させ、
前記マグネットにワークが吸着されている状態で前記マグネットハンドを移動させ、当該ワークを前記備蓄領域からシュータへ搬送し、
ワークを前記マグネットハンドからリリースして前記シュータの入口に投入し、
前記シュータにて、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、
前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを、チャックハンドで把持し、
前記チャックハンドを移動させ、前記チャックハンドに把持されているワークを前記整列領域へ搬送するという一連の工程を繰り返し、
前記備蓄領域に進入させる工程では、前回の進入工程で前記マグネットハンドがワークを吸着できた位置付近まで前記マグネットハンドが高速で移動するように前記ロボットアームを動作させ、
ワークを転落させる工程とワークをチャックハンドで把持する工程との間に、適正長さのワークが正常な姿勢で正常な位置に位置づけられているか、そうではない転落不良を生じているかを判別する工程を備え、
転落不良が生じていると判別されると、前記マグネットハンドでワークを前記シュータから取り出して前記ワークを前記シュータの入口に投入する工程をやり直す、ワーク整列方法。 Using a magnet hand attached to the tip of the robot arm and having a magnet whose magnetic force is adjusted so that one workpiece can be attracted, a plurality of workpieces stacked in the stockpiling area A work alignment method in which the plurality of works are aligned and arranged in the alignment area,
Operate the robot arm to cause the magnet hand to enter the storage area,
The magnet hand is moved in a state where the work is attracted to the magnet, and the work is transported from the storage area to the shooter.
Release the work from the magnet hand and put it into the entrance of the shooter.
With the shooter, the workpiece thrown into the entrance is dropped to a predetermined position while adjusting the workpiece to a predetermined posture,
Holding the workpiece waiting at the predetermined position in a state adjusted to the predetermined posture with a chuck hand,
A series of steps of moving the chuck hand and transporting the workpiece gripped by the chuck hand to the alignment region are repeated,
In the step of entering the storage area, the robot arm is operated so that the magnet hand moves at high speed to a position near the position where the magnet hand can attract the workpiece in the previous entry step ,
It is determined whether the workpiece with the proper length is positioned in the normal position in the normal posture or the rolling failure that is not the case between the process of dropping the work and the process of gripping the work with the chuck hand. With a process,
A work aligning method in which when it is determined that a falling failure has occurred, a step of taking out a work from the shooter with the magnet hand and putting the work into an entrance of the shooter is performed again .
前記ワークを前記シュータの入口に投入する工程では、前記入口を規定するシュータ壁の内側から外側へと当該内側から外側に向かうにつれて上向きに傾斜した傾斜方向に前記マグネットハンドを移動させ、それにより、前記マグネットに吸着されているワークを前記シュータ壁の内面に当てて前記マグネットハンドからリリースする、請求項1に記載のワーク整列方法。 The entrance of the shooter is defined by a shooter wall;
In the step of throwing the workpiece into the entrance of the shooter, the magnet hand is moved in an inclined direction that is inclined upward as it goes from the inside to the outside of the shooter wall that defines the entrance. The work alignment method according to claim 1, wherein the work attracted by the magnet is applied to an inner surface of the shooter wall and released from the magnet hand.
ワークを転落させる工程では、ワークの軸方向が転落方向に向くようにワークの姿勢が整えられ、
ワークを転落させる工程とワークをチャックハンドで把持する工程との間に、前記ワークの前記軸方向一端部が前記転落方向の上流に位置するか下流に位置するかを判別する工程を備える、請求項1又は2に記載のワーク整列方法。 The work has a long axis shape, and the shape is different at one end and the other end in the axial direction.
In the process of dropping the workpiece, the posture of the workpiece is adjusted so that the axial direction of the workpiece faces the falling direction,
A step of determining whether the axial one end portion of the workpiece is positioned upstream or downstream in the falling direction between the step of dropping the workpiece and the step of gripping the workpiece with a chuck hand. Item 3. The work alignment method according to Item 1 or 2.
ロボットアームと、
前記ロボットアームの先端に取り付けられ、一つのワークを吸着できるように磁力調整されたマグネットを有するマグネットハンドと、
ワークを把持するチャックハンドと、
ワークが投入される入口を有するシュータと、を備え、
前記マグネットハンドは、前記備蓄領域に進入して前記マグネットにワークを吸着させ、当該ワークを前記備蓄領域から前記シュータへ搬送し、
前記シュータは、前記入口に投入されたワークを所定の姿勢に整えながら所定の位置まで転落させ、
前記チャックハンドは、前記所定の姿勢に整えられた状態で前記所定の位置で待機しているワークを把持し、当該ワークを前記整列領域へ搬送し、
前記ロボットアームは、前記マグネットハンドを前記備蓄領域に進入させるときに、前回進入時に前記マグネットハンドがワークを吸着できた位置付近まで前記マグネットハンドが高速で移動させるよう動作するように構成され、
前記シュータは、前記所定の位置に、ワークの転落経路を挟むように配置された一対のガイド部材を備え、前記ガイド部材は撓み変形可能である、ワーク整列システム。 A workpiece alignment system that transports a plurality of workpieces stacked in a stockpiling region one by one to the alignment region, and aligns the plurality of workpieces in the alignment region,
A robot arm,
A magnet hand attached to the tip of the robot arm and having a magnet whose magnetic force is adjusted so as to attract one workpiece;
A chuck hand for gripping a workpiece;
A shooter having an inlet into which a workpiece is inserted,
The magnet hand enters the storage area and attracts a work to the magnet, and transports the work from the storage area to the shooter.
The shooter is allowed to fall to a predetermined position while adjusting the work put into the entrance to a predetermined posture,
The chuck hand grips a workpiece waiting at the predetermined position in a state adjusted to the predetermined posture, and conveys the workpiece to the alignment region,
The robot arm is configured to operate so that the magnet hand moves at a high speed to a position near the position where the magnet hand can attract the workpiece when entering the storage area when the magnet hand enters the storage area ,
The chute is in said predetermined position, a pair of guide members which are arranged so as to sandwich the sliding path of the workpiece, the guide member to a variant capable der bending, work aligning system.
The workpiece alignment system according to claim 4 , wherein the magnet hand has a cover made of a non-ferromagnetic material covering an outer peripheral surface.
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