JP2018126794A - ワーク搬送制御装置、ワーク検出方法、及び、ワーク供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも多くのワークを加工機へと連続的に搬送することができるワーク搬送制御装置を提供する。【解決手段】カメラ４Ａ及び４Ｂは載置場所（パレット３０Ａ及び３０Ｂ）それぞれに対応して設けられ、載置場所それぞれを撮影する。ワーク検出装置は、カメラ４Ａ及び４Ｂそれぞれが載置場所を撮影した撮影画像のうち、選択された撮影画像に基づいて、載置場所に配置されたワークＷの有無を検出し、ワークＷの位置情報を生成する。ロボット制御装置は、ワーク検出装置によって載置場所に配置されていると検出されたワークＷを位置情報に基づいてワーク保持用ロボット２０によって保持させて、加工機１０へと搬送するようワーク保持用ロボット２０を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク保持用ロボットによってワークを加工機へと搬送するよう制御するワーク搬送制御装置、載置場所に配置されているワークを検出するワーク検出方法、及び、ワーク保持用ロボットによって保持されるワークをワーク保持用ロボットに近接する位置へと供給するワーク供給装置に関する。

ベンディングマシン等の加工機で金属のワークを加工する際に、載置場所として例えばパレットに積み重ねて配置されているワークをワーク保持用ロボットで保持して、加工機へと搬送することがある。従来においては、カメラによってワークが配置されているパレットを撮影し、ワーク検出装置が撮影画像に基づいてワークの有無及び位置を検出する。ロボット制御装置は、位置情報に基づいてワークを保持するようワーク保持用ロボットを制御する。

特開平７−３１９５２５号公報 特開２０００−２８８９７４号公報

従来においては、１台のパレットに配置できるワークしか加工機へと搬送することができないため、加工機が連続的に加工することができるワークの数が少ない。多くのワークを加工するためには、パレットに新たにワークを積み重ねたり、パレットを入れ替えたりする段取り作業が多く必要となってしまう。

本発明は、従来よりも多くのワークを加工機へと連続的に搬送することができるワーク搬送制御装置、ワーク検出方法、及び、ワーク供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、加工機によって加工されるワークを配置する複数の載置場所それぞれに対応して設けられ、前記複数の載置場所それぞれを撮影する複数のカメラと、前記複数のカメラそれぞれが前記載置場所を撮影した撮影画像のうち、選択された撮影画像に基づいて、前記載置場所に配置されたワークの有無を検出し、前記載置場所にワークが配置されていると検出されたときに前記ワークの位置情報を生成するワーク検出装置と、前記ワーク検出装置によって前記載置場所に配置されていると検出されたワークを前記位置情報に基づいてワーク保持用ロボットによって保持させて、前記加工機へと搬送するよう前記ワーク保持用ロボットを制御するロボット制御装置とを備え、前記ワーク検出装置は、ワークの有無を検出する対象の撮影画像を順に切り替え、前記ロボット制御装置は、前記複数の載置場所それぞれに配置されているワークを前記ワーク保持用ロボットによって保持させて、前記加工機へと搬送するよう前記ワーク保持用ロボットを制御することを特徴とするワーク搬送制御装置を提供する。

本発明は、加工機によって加工されるワークを配置する複数の載置場所それぞれを撮影した撮影画像の画像データのうちのいずれかを選択し、選択された画像データをワーク参照画像データと比較することによって、前記載置場所に配置されているワークの有無を検出し、前記載置場所にワークが配置されていると検出されたときに前記ワークの位置情報を生成し、前記載置場所に配置されていると検出されたワークをワーク保持用ロボットによって保持させるために、前記位置情報を前記ワーク保持用ロボットを制御するロボット制御装置に送信することを特徴とするワーク検出方法を提供する。

本発明は、加工機によって加工されるワークを配置する複数のパレットと、前記複数のパレットそれぞれを載置する複数の電動台車と、前記複数の電動台車それぞれを移動させるための複数のレール機構と、前記複数の電動台車それぞれを、前記レール機構上で、前記パレットに配置されたワークを保持して加工機へと搬送するワーク保持用ロボットに近接する第１の位置と、前記ワーク保持用ロボットから離れた第２の位置との間で移動させるよう制御する電動台車制御装置とを備え、前記電動台車制御装置は、前記複数のパレットのうち、前記ワーク保持用ロボットが配置された全てのワークを保持して加工機へと搬送したパレットを前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させるよう制御し、前記複数のパレットのうち、ワークが配置されたパレットを前記第２の位置から前記第１の位置へと移動させるよう制御することを特徴とするワーク供給装置を提供する。

本発明のワーク搬送制御装置、ワーク検出方法、及び、ワーク供給装置によれば、従来よりも多くのワークを加工機へと連続的に搬送することができる。

加工システムの第１の構成例を示す斜視図である。 加工システムの第１及び第２の構成例の全体的な構成を示すブロック図である。 図２の画像演算処理装置３の機能的な内部構成例を示すブロック図である。 加工システムの第１の構成例におけるワーク検出装置及び方法による処理を示すフローチャートである。 加工システムの第１の構成例におけるワーク検出装置及び方法が用いる加工プログラムを概念的に示す図である。 各パレットに複数種類のワークが配置されている状態の一例を示す斜視図である。 加工システムの第２の構成例におけるワーク検出装置及び方法による処理を示すフローチャートである。 加工システムの第２の構成例におけるワーク検出装置及び方法が用いる加工プログラムを概念的に示す図である。 加工システムの第３の構成例を示す斜視図である。 ハンドリフタを示す斜視図である。 加工システムの第３の構成例におけるケーブルダクトの配管の状態を示す斜視図である。 加工システムの第３の構成例の全体的な構成を示すブロック図である。 加工システムの第３の構成例におけるワーク検出装置及び方法による処理を示すフローチャートである。

以下、加工システムの第１〜第３の構成例を参照しながら、各実施形態のワーク搬送制御装置、ワーク検出方法、及び、ワーク供給装置を説明する。

＜加工システムの第１の構成例＞
図１は、載置場所に配置されているワークをワーク保持用ロボットで保持して、加工機へと搬送するように構成されている加工システムの第１の構成例を示している。第１の構成例及び後述する第２及び第３の構成例において、加工機１０はベンディングマシンであり、ワーク保持用ロボット２０は、ワークＷを吸着または把持してベンディングマシンへと搬送するワーク搬送ロボットである。

加工機はベンディングマシンに限定されることはなく、パンチングマシン、レーザマシン等の任意の加工機でよい。

図１において、加工機１０は、上下方向に移動自在の上部テーブル１０１と、固定されている下部テーブル１０２とを有する。上部テーブル１０１にはパンチ金型Ｔｐが装着され、下部テーブル１０２にはダイ金型Ｔｄが装着されている。加工機１０には、後述するＮＣ装置２（図２に図示）と接続された表示・操作部２１（操作ペンダント）が装着されている。

加工機１０の前方には、多関節のワーク保持用ロボット２０が設置されている。ワーク保持用ロボット２０はガイドレール２００上に配置されており、ガイドレール２００に沿って加工機１０の左右方向に移動自在に構成されている。

ワーク保持用ロボット２０の前方には、パレット３０Ａを載置する台車７０Ａと、パレット３０Ｂを載置する台車７０Ｂとが設置されている。パレット３０Ａ及び３０Ｂは、ワークＷの載置場所である。台車７０Ａ及び７０Ｂは、それぞれ、ガイドレール２００の長手方向（ワーク保持用ロボット２０の移動方向）と直交する方向に所定の長さを有するレール機構７１Ａ及び７１Ｂ上に設置されている。

台車７０Ａ及び７０Ｂは、それぞれ、レール機構７１Ａ及び７１Ｂ上を手動で移動自在である。台車７０Ａ及び７０Ｂが図１に示すレール機構７１Ａ及び７１Ｂの第１の端部（第１の位置）に位置しているとき、パレット３０Ａ及び３０Ｂはワーク保持用ロボット２０に最も近接する。台車７０Ａ及び７０Ｂがレール機構７１Ａ及び７１Ｂの第１の端部とは反対側の第２の端部（第２の端部）に位置しているとき、パレット３０Ａ及び３０Ｂはワーク保持用ロボット２０から最も離れる。

ワークＷは所定の形状を有する金属の板材である。ここでは、ワークＷの形状が台形である場合を示している。パレット３０Ａ及び３０Ｂには、複数枚のワークＷが積み重ねられて配置されている。

レール機構７１Ａ及び７１Ｂそれぞれの第１の端部を挟むように、一対の側壁６１が設けられている。レール機構７１Ａ側の外側の側壁６１には、所定の高さまで垂直方向に延び、加工機１０（ワーク保持用ロボット２０）の方向へと折れ曲がる支柱４０１Ａが取り付けられている。レール機構７１Ｂ側の外側の側壁６１には、所定の高さまで垂直方向に延び、加工機１０の方向へと折れ曲がる支柱４０１Ｂが取り付けられている。

支柱４０１Ａ及び４０１Ｂの先端部には、それぞれ、カメラ４Ａ及び４Ｂが取り付けられている。カメラ４Ａ及び４Ｂはいわゆる単眼カメラである。カメラ４Ａ及び４Ｂは、ＣＭＯＳ等の撮像素子と複数枚のレンズを内蔵している。

一対の側壁６１の上端部には、例えば複数個の発光ダイオード（ＬＥＤ）を内蔵する照明器具６２が取り付けられている。照明器具６２は、必要に応じて、パレット３０Ａまたは３０Ｂを照明する。照明器具６２による照明の角度は予め調整されている。

カメラ４Ａ及び４Ｂは、それぞれ、パレット３０Ａ及び３０Ｂの全体を撮影して、パレット３０Ａ及び３０Ｂに配置かれたワークＷを撮影するように構成されている。例えば、パレット３０Ａ及び３０Ｂの角部ＰＡ０及びＰＢ０の位置を、カメラ４Ａ及び４Ｂがパレット３０Ａ及び３０Ｂを撮影した撮影画像の原点とする。ワーク保持用ロボット２０の原点位置は、撮影画像の原点と一致するように設定されている。

照明器具６２によってワークＷが配置されたパレット３０Ａ及び３０Ｂを照明すると、ワークＷに影を付けることができる。よって、後述する画像演算処理装置３（図２に図示）がカメラ４Ａ及び４Ｂによる撮影画像に基づいてワークＷの位置を検出する際の検出精度を向上させることができる。

図２を用いて、加工機１０及びワーク保持用ロボット２０を制御する制御装置の構成及び動作を説明する。図２において、ＣＡＭ１は、図示していないＣＡＤで生成されたワークＷの製品形状を示すＣＡＤデータを保持している。ＣＡＤデータは例えばＣＳＶファイルで構成される。ＣＡＭ１はワークＷを加工するための加工プログラムを作成する。ＣＡＭ１は、加工プログラム及び製品形状を示すファイルをＮＣ装置２に転送する。

ＮＣ装置２には、画像演算処理装置３、ロボット制御装置５、加工機１０、表示・操作部２１が接続されている。ＮＣ装置２は、加工プログラムに基づいて、加工機１０によるワークＷの加工を制御する。ＮＣ装置２は、製品形状を示すファイルを画像演算処理装置３に転送する。ＮＣ装置２は、加工プログラムのうち、少なくとも、ワークＷの加工枚数とワークＷを搬送するパレット（台車）とを設定するワークデータを画像演算処理装置３に転送する。

画像演算処理装置３は、例えばパーソナルコンピュータで構成することができる。画像演算処理装置３には、カメラ４Ａ及び４Ｂが接続されている。画像演算処理装置３はワーク検出装置を構成する。後述するように、画像演算処理装置３は、パレット３０Ａ及び３０Ｂに配置されたそれぞれワークＷの位置を検出し、検出した位置情報をロボット制御装置５に供給する。ロボット制御装置５は、ワークＷの位置情報に基づいてワーク保持用ロボット２０を制御する。

カメラ４Ａ及び４Ｂと、ワーク検出装置である画像演算処理装置３と、ロボット制御装置５は、本実施形態のワーク搬送制御装置を構成する。

図２に示す構成例では、加工機１０を制御するＮＣ装置２と、画像演算処理装置３と、ワーク保持用ロボット２０を制御するロボット制御装置５とを別々に設けているが、これは単なる一例である。

ＮＣ装置２に画像演算処理装置３の機能を持たせることによって、ＮＣ装置２がワーク検出装置を構成してもよい。ＮＣ装置２とロボット制御装置５とが一体化されていてもよい。ロボット制御装置５に画像演算処理装置３の機能を持たせることによって、ロボット制御装置５がワーク検出装置を構成してもよい。

図３を用いて、画像演算処理装置３の機能的な内部構成例を説明する。画像演算処理装置３は、画像データ選択部３１と、ワーク有無・位置検出部３２と、位置情報送信部３３とを備える。

画像データ選択部３１は、加工プログラムに基づいて、カメラ４Ａからの画像データとカメラ４Ｂからの画像データとを選択する。即ち、画像データ選択部３１は、ワークＷの有無を検出する対象とする撮影画像を、カメラ４Ａからの画像データとカメラ４Ｂからの画像データとで切り替える。

ワーク有無・位置検出部３２は、ワークＷのワーク参照画像データを参照し、選択された画像データの撮影画像をワーク参照画像と比較する。これによって、ワーク有無・位置検出部３２は、撮影画像がワーク参照画像を含むか否かによって、パレット３０Ａまたは３０Ｂ上にワークＷが配置されているか否かを検出する。ワーク有無・位置検出部３２は、パレット３０Ａまたは３０Ｂ上にワークＷが配置されていると検出したとき、パレット３０Ａまたは３０Ｂ上のワークＷの位置も検出する。

ワーク有無・位置検出部３２は、ワーク参照画像を参照して、公知のパターンマッチングの手法を用いてワークＷの有無及びその位置を検出すればよい。画像演算処理装置３は、ワークＷのそれぞれの形状に対応するワーク参照画像を予め保持している。ワーク有無・位置検出部３２は、パターンマッチングの手法を用いるために、例えば、入力された画像データを２値化し、画像データのエッジ（ワークＷの輪郭）を抽出するように画像処理するのがよい。

ワーク参照画像は実際のワークＷを撮影して２値化し、エッジを抽出した画像であってもよいし、ワークＷの形状を示すＣＡＤデータに基づいて生成した画像であってもよい。

パレット３０Ａまたは３０Ｂ上のワークＷの位置とは、例えば、パレット３０Ａまたは３０Ｂ内でのワークＷの画像に外接する矩形の位置情報を、実際のパレット３０Ａまたは３０Ｂ上の位置情報に変換した値とすることができる。

位置情報送信部３３は、ワーク有無・位置検出部３２が検出したパレット３０Ａまたは３０Ｂ上のワークＷの位置を示す位置情報をロボット制御装置５に送信する。ロボット制御装置５は、ワーク保持用ロボット２０がパレット３０Ａまたは３０Ｂ上のワークＷを保持するよう、入力された位置情報に基づいてワーク保持用ロボット２０を制御する。

図４に示すフローチャートを用いて、加工システムの第１の構成例の動作の一例を説明する。画像演算処理装置３には、図５に示すようなワークＷの加工枚数とワークＷを搬送するパレットとを設定する加工プログラムが転送されているとする。図５では、便宜上、ワーク名をワークＷとし、パレット３０Ａ及び３０Ｂに配置されている合計１０枚のワークＷを加工する場合を示している。オペレータは、表示・操作部２１を操作してワークＷの加工枚数及び使用するパレットとを設定することができる。

図４において、画像演算処理装置３は、ステップS101にて、ＮＣ装置２から加工開始の指示がなされたか否かを判定する。加工開始の指示がなされなければ（NO）、画像演算処理装置３はステップS101の処理を繰り返す。加工開始の指示がなされれば（YES）、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS102にて、カメラ４Ａからの画像データに基づいて、パレット３０Ａ上のワークＷを検出する。

画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS103にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。パレット３０Ａ上に所定のワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS104にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS105にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS105にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０が１枚のワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS102に戻して、ステップS102〜S104の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS105の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ａ上のワークＷは１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

一方、ステップS103にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ａ上のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS106にて、カメラ４Ｂからの画像データに基づいて、パレット３０Ｂ上のワークＷを検出する。画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS107にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。

パレット３０Ｂ上にワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS108にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS109にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS109にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０が１枚のワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS106に戻して、ステップS106〜S108の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS109の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ｂ上のワークＷは１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

ステップS107にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ｂ上のワークＷが全て搬送されたか、パレット３０ＢにはワークＷが配置されていないということであり、画像演算処理装置３は処理を終了させる。

図４においては、加工開始の指示がなされたときにまずパレット３０Ａ上のワークＷを検出して搬送し、次にパレット３０Ｂ上のワークＷを検出して搬送しているが、順番は逆であってもよい。

＜加工システムの第２の構成例＞
第２の構成例は、図１及び図２に示す第１の構成例と同様の構成である。第２の構成例においては、図６に示すように、パレット３０Ａ及び３０Ｂ上に形状または大きさが異なる複数種類のワークＷを配置することが許容されている。パレット３０Ａ及び３０Ｂのうちの少なくとも１つのパレットには、複数種類のワークＷがパレット上の位置を異ならせて配置されていればよい。画像演算処理装置３は、複数種類のワークＷを検出するように構成されている。

図６において、パレット３０Ａには、種類の異なるワークＷＡ１及びＷＡ２が積み重ねられて配置されている。パレット３０Ｂにも、種類の異なるワークＷＢ１及びＷＢ２が積み重ねられて配置されている。

図７に示すフローチャートを用いて、加工システムの第２の構成例の動作の一例を説明する。画像演算処理装置３には、図８に示すようなワークＷの加工枚数とワークＷを搬送するパレットとを設定する加工プログラムが転送されているとする。図８では、便宜上、ワーク名をＷＡ１，ＷＡ２，ＷＢ１，ＷＢ２とし、ワークＷＡ１に配置されているワークＷＡ１及びＷＡ２を１０枚ずつ、パレット３０Ｂに配置されているワークＷＢ１及びＷＢ２を１０枚ずつ加工する場合を示している。

図７において、画像演算処理装置３は、ステップS201にて、ＮＣ装置２から加工開始の指示がなされたか否かを判定する。加工開始の指示がなされなければ（NO）、画像演算処理装置３はステップS201の処理を繰り返す。

加工開始の指示がなされれば（YES）、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS202にて、カメラ４Ａからの画像データに基づいて、パレット３０Ａ上の１つの種類のワークＷ（ここではワークＷＡ１）を検出する。このとき、ワーク有無・位置検出部３２は、ワークＷＡ１に対応するワーク参照画像データを用いる。

画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS203にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。パレット３０Ａ上にワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS204にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS205にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS205にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０が１枚のワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS202に戻して、ステップS202〜S204の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS205の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ａ上のワークＷＡ１は１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

一方、ステップS203にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ａ上の１つの種類のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS206にて、パレット３０Ａ上に他の種類のワークＷが配置されているか否かを判定する。他の種類のワークＷ（ここではワークＷＡ２）が配置されていれば（YES）、画像演算処理装置３はステップS207にて、検出対象のワークＷを変更して、処理をステップS202に戻す。

画像演算処理装置３は、ステップS202にて、カメラ４Ａからの画像データに基づいて、パレット３０Ａ上のワークＷＡ２を検出する。このとき、ワーク有無・位置検出部３２は、ワークＷＡ２に対応するワーク参照画像データを用いる。同様に、画像演算処理装置３はステップS202〜S204の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS205の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ａ上のワークＷＡ２は１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

ステップS203にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ａ上の他の種類のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、画像演算処理装置３は、ステップS206にて、パレット３０Ａ上に他の種類のワークＷが配置されているか否かを判定する。他の種類のワークＷが配置されていなければ（NO）、パレット３０Ａ上の全ての種類のワークＷが搬送されたということである。

画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS208にて、カメラ４Ｂからの画像データに基づいて、パレット３０Ｂ上の１つの種類のワークＷ（ここではワークＷＢ１）を検出する。画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS209にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。

パレット３０Ｂ上にワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS210にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS211にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS211にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０がワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS208に戻して、ステップS208〜S210の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS211の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ｂ上のワークＷＢ１は１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

ステップS209にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ｂ上の１つの種類のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS212にて、パレット３０Ｂ上に他の種類のワークＷが配置されているか否かを判定する。他のワークＷ（ここではワークＷＢ２）が配置されていれば（YES）、画像演算処理装置３はステップS213にて、検出対象のワークＷを変更して、処理をステップS202に戻す。

画像演算処理装置３は、ステップS208にて、カメラ４Ｂからの画像データに基づいて、パレット３０Ｂ上のワークＷＢ２を検出する。このとき、ワーク有無・位置検出部３２は、ワークＷＢ２に対応するワーク参照画像データを用いる。同様に、画像演算処理装置３はステップS208〜S210の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS211の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ｂ上のワークＷＢ２は１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

ステップS209にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ｂ上の他の種類のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、画像演算処理装置３は、ステップS212にて、パレット３０Ｂ上に他の種類のワークＷが配置されているか否かを判定する。他の種類のワークＷが配置されていなければ（NO）、パレット３０Ｂ上の全ての種類のワークＷが搬送されたということであり、画像演算処理装置３は処理を終了させる。

以上のようにして、第２の構成例によれば、ワークＷの有無を検出する対象のワークＷを順に切り替えて、複数種類のワークＷを加工機１０へと搬送することができる。図７においても、加工開始の指示がなされたときにまずパレット３０Ａ上のワークＷを検出して搬送し、次にパレット３０Ｂ上のワークＷを検出して搬送しているが、順番は逆であってもよい。パレット３０Ａ及び３０Ｂ上に、３種類またはそれ以上の種類のワークＷを配置してもよい。

ところで、従来においては複数種類のワークＷを積み重ねて配置するのが一般的である。従来においてはワークＷの種類ごとにジョブ切替ボードを挿入する必要があり、ワーク保持用ロボット２０がジョブ切替センサを備える必要があったが、第２の構成例によればジョブ切替ボード及びジョブ切替センサは不要である。

＜加工システムの第３の構成例＞
図９に示す第３の構成例において、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略することがある。

図９において、レール機構７１Ａ及び７１Ｂ上には、それぞれ、第１の構成例の台車７０Ａ及び７０Ｂに代えて、電動台車７２Ａ及び７２Ｂが設置されている。電動台車７２Ａ及び７２Ｂ上には、それぞれ、パレット３０Ａ及び３０Ｂが載置されている。図９においては、電動台車７２Ａはレール機構７１Ａの第１の端部（第１の位置）に位置し、電動台車７２Ｂはレール機構７１Ｂの第２の端部（第２の位置）に位置している。

電動台車７２Ａ及び７２Ｂは、電動台車制御装置８０による制御によって、レール機構７１Ａ及び７１Ｂ上を移動するように構成されている。電動台車制御装置８０が電動台車７２Ａ及び７２Ｂを移動させるための電力を供給するケーブルは、ケーブルダクト８１内に配線されている。

電動台車７２Ａまたは７２Ｂが第２の端部に位置しているとき、パレット３０Ａまたは３０ＢにワークＷを配置することができる。また、電動台車７２Ａまたは７２Ｂが第２の端部に位置しているとき、ワークＷが配置されていないパレット３０Ａまたは３０ＢをワークＷが配置されたパレット３０Ａまたは３０Ｂに交換することができる。

パレット３０Ａまたは３０Ｂを交換する場合、交換前のパレットと交換後のパレットとは異なるが、便宜上、交換前のパレットと交換後のパレットの双方をパレット３０Ａまたは３０Ｂと称することとする。

図９に示すように、ハンドリフタ７５を用いてパレット３０Ａまたは３０Ｂを交換することができる。ハンドリフタ７５を用いれば、パレット３０Ａまたは３０Ｂの交換作業が容易である。ハンドリフタ７５のパレット３０Ａまたは３０Ｂを昇降させる昇降機構は、手動であってもよいし電動であってもよい。

図１０に示すように、ハンドリフタ７５は、背板７５１の下端部に背板７５１の面と直交する方向に伸びる２本の脚部７５２を有する。昇降板７５３にはパレット３０Ａまたは３０Ｂを載置するＬ字状の荷台７５４が取り付けられている。昇降板７５３は図示していない昇降機構によって背板７５１に沿って昇降する。

第３の構成例においては、レール機構７１Ａまたは７１Ｂの第２の端部に位置する電動台車７２Ａまたは７２Ｂに、ハンドリフタ７５によってパレット３０Ａまたは３０Ｂを載置することができるよう、ケーブルダクト８１を次のように配管している。

図１１において、レール機構７１Ａ及び７１Ｂの第２の端部側の最端部をそれぞれ最端部７１１及び７１４とする。図１１に示すように、ケーブルダクト８１（即ちケーブル）は、レール機構７１Ａの側方に配置された電動台車制御装置８０から、レール機構７１Ａの一方の側面の、最端部７１１から第１の端部側へと所定の距離だけ離れた離間位置７１２に到達するように配管されている。なお、図１１においては、パレット３０Ａ及び３０Ｂ上にワークＷが配置されていない状態を示している。

ケーブルダクト８１は、離間位置７１２から最端部７１１側へと配管され、レール機構７１Ａの一方の側面と最端部７１１との角で折り曲げられて最端部７１１に沿って配管されている。最端部７１１に沿ったケーブルダクト８１内のケーブルから電動台車７２Ａのモータに電力を供給する動力ケーブルが引き出されて、ケーブルダクト７３Ａ内に配線されている。ケーブルダクト７３Ａ内には、電動台車７２Ａが備える各種センサ類の信号ケーブルも配線されている。

ケーブルダクト８１は、最端部７１１とレール機構７１Ａの他方の側面との角で折り曲げられて、最端部７１１から第１の端部側へと所定の距離だけ離れた離間位置７１３まで配管されている。最端部７１１から離間位置７１２までの距離と最端部７１１から離間位置７１３までの距離は同じでよい。

さらに、ケーブルダクト８１は、離間位置７１３でレール機構７１Ａの他方の側面と直交する方向に曲げられて、レール機構７１Ｂの一方の側面の、最端部７１４から第１の端部側へと所定の距離だけ離れた離間位置７１５に到達するように配管されている。最端部７１４から離間位置７１５までの距離は、最端部７１１から離間位置７１３までの距離と同じである。

ケーブルダクト８１は、離間位置７１５から最端部７１４側へと配管され、レール機構７１Ｂの一方の側面と最端部７１４との角で折り曲げられて最端部７１４の途中まで最端部７１４に沿って配管されている。ケーブルダクト８１内のケーブルの先端から電動台車７２Ｂのモータに電力を供給する動力ケーブルが引き出されて、ケーブルダクト７３Ｂ内に配線されている。ケーブルダクト７３Ｂ内には、電動台車７２Ｂが備える各種センサ類の信号ケーブルも配線されている。

このように、ケーブルダクト８１は、最端部７１１及び７１４から第１の端部側へと所定の距離だけ離れた離間位置７１２，７１３，７１５まで、レール機構７１Ａ及び７１Ｂの側面に沿うように配管されている。

最端部７１１から離間位置７１２までの距離、最端部７１１から離間位置７１３までの距離、最端部７１４から離間位置７１５までの距離はいずれも、ハンドリフタ７５の２本の脚部７５２の長さよりも長い。２本の脚部７５２の間隔は、レール機構７１Ａ及び７１Ｂの幅よりも広い。

よって、ハンドリフタ７５を、脚部７５２がケーブルダクト８１に干渉することなく、レール機構７１Ａまたは７１Ｂの第２の端部側に配置することができる。ハンドリフタ７５を第１の端部側へと押し込むと、レール機構７１Ａまたは７１Ｂの第２の端部側の一部を２本の脚部７５２の間に位置させることができる。これにより、電動台車７２Ａまたは７２Ｂが第２の端部側に位置しているとき、ハンドリフタ７５によってパレット３０Ａまたは３０Ｂを交換することができる。

図１２に示すように、第３の構成例においては、電動台車制御装置８０は画像演算処理装置３と連携して、電動台車７２Ａ及び７２Ｂの移動を制御する。図１２において、図２と同一部分には同一符号が付してある。電動台車制御装置８０は、例えばパーソナルコンピュータで構成することができる。ＮＣ装置２が電動台車制御装置８０の機能を有していてもよい。

図１３に示すフローチャートを用いて、加工システムの第３の構成例の動作の一例を説明する。第３の構成例において、パレット３０Ａ及び３０Ｂには、図１と同様に、１つの種類のワークＷが配置されているとする。

図１３において、画像演算処理装置３は、ステップS301にて、ＮＣ装置２から加工開始の指示がなされたか否かを判定する。加工開始の指示がなされなければ（NO）、画像演算処理装置３はステップS301の処理を繰り返す。

加工開始の指示がなされれば（YES）、画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS302にて、カメラ４Ａからの画像データに基づいて、パレット３０Ａ上のワークＷを検出する。画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS303にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。パレット３０Ａ上にワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS304にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS305にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS305にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０が１枚のワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS302に戻して、ステップS302〜S304の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS305の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ａ上のワークＷは１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

一方、ステップS303にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ａ上のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、電動台車制御装置８０は、ステップS306にて、電動台車７２Ａを第２の端部の方向へと搬出する。オペレータは、第２の端部に位置しているパレット３０Ａに新たにワークＷを配置したり、ハンドリフタ７５によって予めワークＷが配置されたパレット３０Ａに交換したりすることができる。

図１３では図示を省略しているが、電動台車制御装置８０は、パレット３０Ａに新たにワークＷを配置するか、予めワークＷが配置されたパレット３０Ａに交換したら、電動台車７２Ａを第１の端部の方向へ搬入する。電動台車制御装置８０による電動台車７２Ａの搬出及び搬入の制御は、画像演算処理装置３による制御と並列的に実行することができる。

画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS307にて、カメラ４Ｂからの画像データに基づいて、パレット３０Ｂ上のワークＷを検出する。画像演算処理装置３（ワーク有無・位置検出部３２）は、ステップS308にて、ワークＷが検出されたか否かを判定する。

パレット３０Ｂ上にワークＷがあり、ワークＷの位置が検出されたら（YES）、画像演算処理装置３（位置情報送信部３３）は、ステップS309にて、検出されたワークＷの位置情報をロボット制御装置５に送信する。

ロボット制御装置５は、ステップS310にて、ワーク保持用ロボット２０がワークＷを加工機１０へと搬送するよう制御する。さらに、ＮＣ装置２は、ステップS310にて、加工プログラムに基づいてワークＷを加工するよう加工機１０を制御する。

加工機１０が１枚のワークＷの加工を完了したら、画像演算処理装置３は処理をステップS307に戻して、ステップS307〜S309の処理を繰り返し、ロボット制御装置５及びＮＣ装置２は、ステップS310の処理を繰り返す。これにより、パレット３０Ｂ上のワークＷは１枚ずつ加工機１０へと搬送されて加工される。

ステップS308にてワークＷが検出されなければ（NO）、パレット３０Ｂ上のワークＷが全て搬送されたということである。そこで、電動台車制御装置８０は、ステップS311にて、電動台車７２Ｂを第２の端部の方向へと搬出する。オペレータは、第２の端部に位置しているパレット３０Ｂに新たにワークＷを配置したり、ハンドリフタ７５によって予めワークＷが配置されたパレット３０Ｂに交換したりすることができる。

図１３では図示を省略しているが、電動台車制御装置８０は、パレット３０Ｂに新たにワークＷを配置するか、予めワークＷが配置されたパレット３０Ｂに交換したら、電動台車７２Ｂを第１の端部の方向へ搬入する。電動台車制御装置８０による電動台車７２Ｂの搬出及び搬入の制御は、画像演算処理装置３による制御と並列的に実行することができる。

画像演算処理装置３は、ステップS312にて、ＮＣ装置２から加工終了の指示がなされたか否かを判定する。加工終了の指示がなされなければ（NO）、画像演算処理装置３は処理をステップS302に戻し、再び、カメラ４Ａからの画像データに基づくワークＷの検出、ワーク保持用ロボット２０によるワークＷの加工機１０への搬送、加工機１０によるワークＷの加工の処理を繰り返す。

ステップS312にて加工終了の指示がなされれば（YES）、画像演算処理装置３は処理を終了させる。

図１３に示す処理より分かるように、第３の構成例においては、加工終了の指示がなされない限り、電動台車７２Ａ及び７２Ｂを交互に搬出・搬入させて、加工機１０によるワークＷの加工を無制限に継続させることができる。

第３の構成例において、パレット３０Ａ及び３０Ｂには、図６と同様に、複数種類のワークＷが配置されていてもよい。この場合、画像演算処理装置３、ロボット制御装置５、ＮＣ装置２、電動台車制御装置８０の動作は、図７と図３とを組み合わせた動作とすればよい。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。本実施形態においては、台車（電動台車）、レール機構、パレットを並列的に２つ設けた構成としているが、並列的に３つまたはそれ以上設けた構成とすることもできる。

本実施形態においては、ワーク検出装置の構成を画像演算処理装置３によるソフトウェアによって構成しているが、ハードウェアによって構成してもよく、ソフトウェアとハードウェアとが混在した構成としてもよい。ソフトウェアとハードウェアとの使い分けは任意である。ハードウェアは集積回路であってもよい。

１ ＣＡＭ
２ ＮＣ装置
３ 画像演算処理装置（ワーク検出装置）
４Ａ，４Ｂ カメラ
５ ロボット制御装置
１０ 加工機
２０ ワーク保持用ロボット
３０Ａ，３０Ｂ パレット（載置場所）
３１ 画像データ選択部
３２ ワーク有無・位置検出部
３３ 位置情報送信部
７０Ａ，７０Ｂ 台車
７１Ａ，７１Ｂ レール機構
７２Ａ，７２Ｂ 電動台車
７５ ハンドリフタ
８０ 電動台車制御装置
７１１，７１４ 最端部
７１２，７１３，７１５ 離間位置
７５２ 脚部

Claims (6)

1. 加工機によって加工されるワークを配置する複数の載置場所それぞれに対応して設けられ、前記複数の載置場所それぞれを撮影する複数のカメラと、
   前記複数のカメラそれぞれが前記載置場所を撮影した撮影画像のうち、選択された撮影画像に基づいて、前記載置場所に配置されたワークの有無を検出し、前記載置場所にワークが配置されていると検出されたときに前記ワークの位置情報を生成するワーク検出装置と、
   前記ワーク検出装置によって前記載置場所に配置されていると検出されたワークを前記位置情報に基づいてワーク保持用ロボットによって保持させて、前記加工機へと搬送するよう前記ワーク保持用ロボットを制御するロボット制御装置と、
   を備え、
   前記ワーク検出装置は、ワークの有無を検出する対象の撮影画像を順に切り替え、
   前記ロボット制御装置は、前記複数の載置場所それぞれに配置されているワークを前記ワーク保持用ロボットによって保持させて、前記加工機へと搬送するよう前記ワーク保持用ロボットを制御する
   ことを特徴とするワーク搬送制御装置。
2. 前記複数の載置場所のうちの少なくとも１つ載置場所には、複数種類のワークが前記載置場所上の位置を異ならせて配置されており、
   前記ワーク検出装置は、前記複数種類のワークが配置されている載置場所を撮影した撮影画像に基づいてワークの有無を検出するとき、ワークの有無を検出する対象のワークを順に切り替えることを特徴とする請求項１に記載のワーク搬送制御装置。
3. 加工機によって加工されるワークを配置する複数の載置場所それぞれを撮影した撮影画像の画像データのうちのいずれかを選択し、
   選択された画像データをワーク参照画像データと比較することによって、前記載置場所に配置されているワークの有無を検出し、
   前記載置場所にワークが配置されていると検出されたときに前記ワークの位置情報を生成し、
   前記載置場所に配置されていると検出されたワークをワーク保持用ロボットによって保持させるために、前記位置情報を前記ワーク保持用ロボットを制御するロボット制御装置に送信する
   ことを特徴とするワーク検出方法。
4. 前記複数の載置場所のうちの少なくとも１つ載置場所には、複数種類のワークが前記載置場所上の位置を異ならせて配置されており、
   前記複数種類のワークが配置されている載置場所を撮影した撮影画像に基づいてワークの有無を検出するとき、検出しようとする種類のワークに対応させてワーク参照画像データを選択し、
   ワークの有無を検出する対象のワークを順に切り替える
   ことを特徴とする請求項３に記載のワーク検出方法。
5. 加工機によって加工されるワークを配置する複数のパレットと、
   前記複数のパレットそれぞれを載置する複数の電動台車と、
   前記複数の電動台車それぞれを移動させるための複数のレール機構と、
   前記複数の電動台車それぞれを、前記レール機構上で、前記パレットに配置されたワークを保持して加工機へと搬送するワーク保持用ロボットに近接する第１の位置と、前記ワーク保持用ロボットから離れた第２の位置との間で移動させるよう制御する電動台車制御装置と、
   を備え、
   前記電動台車制御装置は、
   前記複数のパレットのうち、前記ワーク保持用ロボットが配置された全てのワークを保持して加工機へと搬送したパレットを前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させるよう制御し、
   前記複数のパレットのうち、ワークが配置されたパレットを前記第２の位置から前記第１の位置へと移動させるよう制御する
   ことを特徴とするワーク供給装置。
6. 前記第１の位置は前記複数のレール機構それぞれの第１の端部であり、前記第２の位置は前記複数のレール機構それぞれの前記第１の端部とは反対側の第２の端部であり、
   前記電動台車制御装置が前記複数の電動台車それぞれに電力を供給するケーブルは、前記複数のレール機構それぞれの前記第２の端部の最端部から前記第１の端部側へと所定の距離だけ離れた離間位置で前記レール機構の側面に到達し、前記複数のレール機構それぞれの前記離間位置から前記最端部までの側面と前記最端部に沿うように折り曲げられて配線されており、
   前記離間位置は、前記第２の端部に位置している前記電動台車上に前記パレットを載置するためのハンドリフタの脚部が前記ケーブルに干渉しない位置に設定されている
   ことを特徴とする請求項５に記載のワーク供給装置。

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