送料器的制造方法
【专利摘要】提供在工件的输送速度从设定值发生变化的情况下也能够使来自排除单元或者姿势矫正单元的力作用于工件的输送方向上的期望的位置的送料器。本发明的送料器构成为具备：送料器主体，具有用于输送工件的输送路径；排除单元，进行将处于设定于输送路径的排除位置的工件从输送路径上排除的排除处理；姿势判别单元，在比上述排除位置更靠上游侧的位置判别被输送的工件的姿势；指令输出单元，当姿势判别单元判别为规定的姿势以外的姿势时，对排除单元输出用于进行排除处理的指令；送料器用速度检测装置，检测在输送路径上输送的工件的输送速度；时机控制单元，根据送料器用速度检测装置的检测结果控制指令输出单元输出指令的时机。
【专利说明】送料器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种送料器(parts feeder),该送料器能够根据工件的输送速度来控制将外观、姿势不适当的工件从输送路径排除或者在输送路径上进行姿势矫正的时机，能够将用于进行排除或者姿势矫正的力适当地作用于外观、姿势不适当的工件。
【背景技术】
[0002]以往，作为送料器，一般是将电子部件等作为输送对象物的工件沿着输送路径输送到规定的供给目的地的送料器，在专利文献I中公开了判别工件的姿势并将姿势不适当(姿势不正确)的工件在输送过程中能够从输送路径上排除的送料器。更具体地说，专利文献I所公开的送料器构成为:使用摄像装置对在输送路径上隔开规定间隔地输送的多个工件进行拍摄而获取图像数据，对该图像数据进行处理来判别工件的姿势，将姿势不适当(姿势不正确)的工件使用从空气喷出装置喷出的压缩空气来从输送路径上排除。
[0003]专利文献1:日本特开平6-197349号公报
【发明内容】
_4] 发明要解决的问题
[0005]然而，在专利文献I所公开的这种送料器中，通常，使用激光传感器来使面扫描照相机(area scan camera)的快门时机与拍摄区域和工件位置同步,因此需要将多个工件隔着规定间隔地输送，从而存在每单位时间的工件的输送数少而向供给目的地排出工件的排出能力低这种问题。
[0006]为了解决该问题，考虑设为图8示出的结构的送料器250。在送料器250中，将多个工件3以紧密接触的状态沿着输送方向输送，并且使用面扫描照相机202连续地进行拍摄。然后，经由图像取入单元254a来取入由面扫描照相机202拍摄得到的图像数据，使用预处理单元254b对所取入的图像数据进行二值化等预处理。之后，使用姿势判别单元254c根据预处理后的图像数据来判别工件的姿势。另外，送料器250构成为具备排除单元5，该排除单元5具有向规定的排除位置喷射压缩空气的空气喷射喷嘴50，在用于检测工件3相对于拍摄区域的位置的位置检测单元254d判断为工件3处于拍摄区域内的规定位置的情况下，在从该判断起经过规定时间之后从空气喷射喷嘴50喷射压缩空气。此外，为了避免存在于作为排除对象的工件3旁边的工件3也被喷射压缩空气，空气喷射喷嘴50的喷射范围被缩小为较窄，并且上述规定时间被设定为在以所设定的输送速度输送工件的情况下压缩空气向工件3侧面的输送方向中央喷射的时间。
[0007]另外，在以上述送料器250为首的这种送料器中，工件的输送速度是根据送料器主体的振幅、振动角、驱动频率来大致决定的，而在现实中依赖于由不同工件、同一工件制造工艺中的偏差、输送路径10的形状、输送路径10的表面处理等引起的工件3与输送路径10的摩擦系数、湿度、静电等各种原因，除了这些原因以外，有时还由于在输送路径10上多个工件3彼此碰撞等原因，工件3的输送速度逐渐偏离于设定值，在该情况下，不是向工件3侧面的输送方向中央而是向端部喷射压缩空气，使得作为排除对象的工件3—边进行水平旋转一边从输送路径10上被排除。因此，作为排除对象的工件3和与其相邻的工件3干涉而该相邻的工件3的姿势发生变化，从而姿势不适当的工件3有可能被输送到供给目的地。为了防止该情况发生，考虑工件3之间隔开间隔地输送，使得作为排除对象的工件3即使进行水平旋转，也不对相邻的工件3施加旋转力矩，但是在该情况下，如上所述那样存在每单位时间的工件3的输送数减少而向供给目的地排出工件的排出效率下降这种问题。
[0008]另外，在以往的送料器中，存在不排除被判别为姿势不适当的工件而进行姿势的矫正来处理姿势不适当的工件的送料器，例如通过从下方喷射压缩空气而使工件反转等来矫正姿势。在这种送料器中，当工件的输送速度偏离于设定值时，有可能无法对工件上的期望位置喷射压缩空气，无法稳定地进行姿势的矫正。
[0009]本发明的目的在于有效地解决这种问题，目的在于提供一种在工件的输送速度从设定值发生变化的情况下也能够将用于进行排除或者姿势矫正的力适当地作用于工件的输送方向上的期望的位置的送料器。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本发明鉴于上述问题点而采取了如下方案。
[0012]S卩，本发明所涉及的送料器的特征在于，具备:送料器主体，其具有用于输送工件的输送路径；工件处理单元，其对经过设定于输送路径的工件处理位置的工件进行将该工件从输送路径排除或者在输送路径上进行姿势矫正的处理；工件好坏判别单元，其在上述工件处理位置的上游侧进行工件的好坏判别处理；指令输出单元，其当上述工件好坏判别单元判别为不是规定的外观或者姿势的工件时，对上述工件处理单元输出用于进行上述处理的指令；速度检测单元，其检测在输送路径上被输送的工件的输送速度；以及时机控制单元，其根据上述速度检测单元的检测结果，控制上述指令输出单元输出上述指令的时机。
[0013]在此，工件的好坏判别表示判别工件的外观、姿势是否为规定的外观、姿势。
[0014]通过设为这种结构，关于在送料器主体的输送路径上输送的工件，由工件处理单元判别是否为规定的外观或者姿势，并且由速度检测单元检测输送速度。而且，当工件处理单元判别为不是规定的外观或者姿势的工件时，在由时机控制单元根据由速度检测单元检测出的工件的输送速度进行控制的时机，从指令输出单元输出用于进行上述处理的指令。这样，在比工件处理单元更靠上游侧的位置能够根据被输送的工件的输送速度来控制输出指令的时机，因此，即使工件的输送速度偏离于设定值，也能够将来自工件处理单元的力作用于工件的期望位置。因而，在将多个工件以紧密接触的状态输送的情况下，也能够不对作为排除对象的工件的旁边的工件的姿势产生影响而对作为排除对象的工件进行与排除、姿势矫正有关的上述处理。
[0015]作为【具体实施方式】，可列举以下结构:上述工件处理单元具有施力单元，该施力单元在上述工件处理位置处向上述工件施力，在上述工件上预先设定有使该施力作用的目标位置，上述送料器还具备:线扫描照相机(line scan camera),其具有与上述工件的输送方向正交地排列的多个摄像元件，以规定间隔对经过设定于上述输送路径上的拍摄位置的上述工件进行拍摄；以及图像取入单元，其即时取入该线扫描照相机对从上述工件的前端至后端的整个区域间歇地进行拍摄得到的图像，其中，在上述工件经过上述拍摄位置的时间点视为完成了到该工件的后端为止的取入，上述时机控制单元设定待机时间，使得在至少包含图像处理时间、上述待机时间以及机械性传递时间的延迟时间经过的期间上述工件从上述拍摄位置以由上述速度检测单元检测出的速度移动的结果使施力作用于在工件上设定的上述目标位置，其中，上述图像处理时间是从上述图像取入单元的取入完成起至上述工件好坏判别单元的上述好坏判别处理完成为止所需的时间，上述待机时间是从上述工件好坏判别单元判别为不是规定的外观或者姿势的工件起至指令输出单元输出上述指令为止的时间，上述机械性传递时间是上述工件处理单元接收到上述指令起至通过上述处理使施力作用于该工件为止的时间。
[0016]作为与时机控制单元有关的更具体的结构，可列举以下结构:在将上述图像处理时间设为tp秒、将上述待机时间设为t α秒、将上述机械性传递时间设为td秒、将由上述速度检测单元检测出的工件的输送速度设为Vw米/秒、将从上述拍摄位置到上述工件处理位置的距离设为L米、将从上述工件的后端到上述目标位置的距离设为Lw米的情况下，上述时机控制单元根据下式设定上述待机时间ta，
[0017]t α = {(L-Lw)/Vw}-tp-td。
[0018]为了设为速度检测单元利用线扫描照相机来计算输送速度的结构，优选的是构成为:还具备拍摄次数获取单元，该拍摄次数获取单元获取上述线扫描照相机对从上述工件的前端侧至后端侧为止进行拍摄的拍摄次数，上述速度检测单元被提供上述工件的输送方向长度和上述线扫描照相机的拍摄间隔，并且被提供由上述拍摄次数获取单元获取到的上述拍摄次数，由此将根据该拍摄次数和上述线扫描照相机的拍摄间隔得到的拍摄所需时间视为该工件经过拍摄位置所需的时间，根据该拍摄所需时间和上述工件的输送方向长度来计算该工件的输送速度。
[0019]特别是，为了共用在速度检测单元和工件好坏判别单元中使用的数据来缩短从开始通过线扫描照相机拍摄起至设定待机时间ta为止的时间，期望设为以下结构:还具备预处理单元，该预处理单元按拍摄顺序将由上述图像取入单元取入的图像数据进行接合，来生成出现大致整体的单个工件的合成图像数据，上述拍摄次数获取单元根据该合成图像数据的像素数以及通过一次上述拍摄所获取到的图像数据的像素数来获取上述拍摄次数，上述工件好坏判别单元根据上述合成图像数据来进行上述好坏判别处理。
[0020]发明的效果
[0021]根据以上说明的本发明，能够提供如下送料器:该送料器能够根据工件的输送速度控制输出用于进行与工件的排除、姿势矫正有关的处理的指令的时机，即使工件的输送速度从设定值发生变化也能够使来自排除单元或者姿势矫正单元的施力作用于工件的期望位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的送料器的侧视图。
[0023]图2是表示该送料器所具备的测量单元的俯视图。
[0024]图3是用于说明由该送料器进行的时机控制处理的说明图。
[0025]图4是用于说明该送料器的动作的时序图。
[0026]图5是表示本发明的变形例的侧视图。
[0027]图6是表示本发明的变形例的侧视图。
[0028]图7是表示本发明的变形例的侧视图。
[0029]图8是表示解决以往的送料器的问题点的送料器的侧视图。
[0030]附图标记说明
[0031]1:送料器主体；2:线扫描照相机；3:工件；3a:工件的前端；3b:工件的后端；5:工件处理单元(排除单元)；7:速度检测单元(送料器用速度检测装置)；10:输送路径；40:图像取入单元；41:预处理单元；41c:合成图像数据生成单元(合成图像数据生成部)；42a:拍摄次数获取单元(拍摄次数获取部)；44:工件好坏判别单元(姿势判别单元)；45:指令输出单元；46:时机控制单元；50:施力单元(空气喷射喷嘴)；100:送料器；P1:拍摄位置；P2:工件处理位置(排除位置)；Pw:目标位置。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图来说明本发明的一个实施方式。
[0033]如图1所示，作为本发明的一个实施方式的送料器100是沿着送料器主体I的输送路径10向未图示的供给目的地以比较高的速度输送作为输送物的多个工件3的送料器，工件3从图1中的左侧向右侧以紧密接触的状态被输送。
[0034]送料器主体I构成为包括上述输送路径10和驱动单元11，使用驱动单元11使输送路径10振动，由此输送处于输送路径10上的多个工件3。工件3其长边方向或者短边方向与工件3的输送方向平行地被输送。
[0035]在设定于输送路径10上的拍摄位置(拍摄点)P1的上方设置有线扫描照相机2。该线扫描照相机2具有与工件3的输送方向(输送路径10的延伸方向)正交地排成一列的多个灵敏度高的摄像元件，对在输送路径10上输送的工件3进行拍摄。关于线扫描照相机2的拍摄范围(拍摄区域)，在工件3的长边方向与输送方向平行的情况下，该拍摄范围(拍摄区域)被设定为在工件3的输送方向上对工件3的长边方向的一部分进行拍摄的范围、在与工件3的输送方向正交的方向上对工件3的短边方向整体进行拍摄的范围，在工件3的短边方向与输送方向平行的情况下，该拍摄范围(拍摄区域)被设定为在工件3的输送方向上对工件3的短边方向的一部分进行拍摄的范围、在与工件3的输送方向正交的方向上对工件3的长边方向整体进行拍摄的范围。
[0036]设置这种线扫描照相机2的位置对于取用于排除姿势不适当的工件3的时机来说很重要，为了将线扫描照相机2高精度地设置于期望的位置，在输送路径10上设置有图2所示的测量单元(线扫描照相机用测量器)10a。测量单元1a被附加了沿与工件3的输送方向正交的方向延伸的第一刻度1ab以及每隔固定距离的作为二进制的点表示的第二刻度10ac，使第一刻度1ab对准后述的排除位置(排除作用点)P2，在由线扫描照相机2获取到的图像数据中确认从排除位置P2附近向线扫描照相机2的下方延伸的第二刻度10ac，由此能够在与排除位置P2相距期望的距离的位置处设定拍摄位置P1。
[0037]由图1所示的线扫描照相机2获取到的图像数据与以网眼状配置多个摄像元件而将一个工件3整体作为拍摄范围的面扫描照相机相比像素数小且数据量少。线扫描照相机2以从工件3到达拍摄位置Pl之前以固定间隔连续地进行拍摄的方式进行动作，在朝向下游侧输送的工件3经过拍摄位置Pl的期间多次进行拍摄，获取分别出现从该工件3的前端3a (输送方向下游侧的工件端部，参照图3)至后端3b (输送方向上游侧的工件端部，参照图3)的该工件3的不同位置的多个图像数据。获取到的图像数据在每进行一次拍摄时都被传送到后述的控制装置(控制器)4。
[0038]此外，线扫描照相机2是通常在对输送速度固定的摄像对象物进行拍摄的情况、或者虽然输送速度不固定、但使用编码器等来取得与摄像对象物的速度或者位置之间的同步后进行拍摄的情况下使用的，在由于通过输送路径10的振动来输送而作为摄像对象物的工件3的输送速度难以稳定的送料器中一般难以使用，但是在本实施方式中通过捕捉工件3的前端3a和后端3b来消除由输送速度不均引起的线扫描照相机2的使用不便。对此，在后文中进打说明。
[0039]图1所示的控制装置4由具备未图示的CPU、存储器、接口等的通常的微型计算机单元构成，在存储器内存储了适当的程序，CPU逐次读取该程序，并与外围硬件资源协作而起到作为图像取入单元40、预处理单元41、姿势判别单元44、速度计算单元42、指令输出单元45以及时机控制单元46的作用。
[0040]在每次进行拍摄时，图像取入单元40将由线扫描照相机2获取到的图像数据即时取入到控制装置4。预处理单元41具有作为二值化处理单元的二值化处理部41a、作为端部检测单元的端部检测部41b以及作为合成图像数据生成单元的合成图像数据生成部41c，当经由图像取入单元40取入图像数据时，二值化处理部41a针对该每个图像数据即时进行二值化处理等规定的预处理。另外，端部检测部41b通过适当的图像处理在图像数据中判别工件3的前端3a和后端3b (参照图3)。例如，在图像数据中在出现工件3的部分与出现除工件3以外的部位的部分(具体地说输送路径10)之间色调等不同，而且，由于在将工件3沿着输送方向紧密接触地输送的情况下在工件3彼此之间也存在些许空隙，因此在拍摄到工件3的前端3a或者后端3b的图像数据中，在与工件3的输送方向正交的整个方向上出现颜色浓度不同的部分。端部检测部41b根据这种颜色浓度的差异等来检测图像数据中出现的工件3的如端3a和后端3b (图像判别)。或者，也可以构成为:端部检测部41b在图像数据中判别处于工件3的角部的R形状，由此检测前端3a和后端3b。并且，合成图像数据生成部41c按照拍摄顺序将从出现工件3的前端3a的图像数据至出现该工件3的后端3b的图像数据进行接合，作为出现大致整体的一个工件3的二维图像数据而生成合成图像数据。
[0041]作为工件好坏判别单元的姿势判别单元44根据这种合成图像数据来进行判别工件3的姿势(图像判别)的作为好坏判别处理的姿势判别处理。例如，在上述存储器中预先存储姿势适当的工件3的图像数据，通过模式匹配将合成图像数据与存储在存储器中的图像数据进行比较，由此判别工件3的姿势。此外，作为除规定姿势以外的姿势，例如可列举表面和背面反转或者前后方向的朝向相反的姿势。这样，图像取入单元40、预处理单元41以及姿势判别单元44构成判别工件3的姿势的本发明的送料器用图像处理装置8。本实施方式如上所述那样是在图像数据中检测工件3的前端3a和后端3b的结构，因此即使工件3的输送速度发生变化，也能够按拍摄顺序将从出现工件3的前端3a的图像数据至出现该工件3的后端3b的图像数据进行接合来得到出现大致整体的一个工件3的合成图像数据，根据上述理由，能够使用在以往的送料器中通常不使用的线扫描照相机2来判别工件3的姿势。
[0042]速度计算单元42进行使用这样利用于姿势判别的合成图像数据来计算出工件3的输送速度的速度计算处理，具体地说，根据下式(I)来计算工件3的输送速度Vw(m/s)。
[0043]Vw = Lwl/S.A...(I)
[0044]在此，S为线扫描照相机2的扫描速率即线扫描照相机2的拍摄间隔(sec)，A为线扫描照相机2对单个工件3的大致整体即从工件3的前端侧至后端侧进行拍摄所需的拍摄次数(次)，Lwl为工件3的输送方向长度(m)。速度计算单元42将作为线扫描照相机2的拍摄间隔S与拍摄次数A的积的拍摄所需时间视为工件3经过拍摄位置Pl所需的时间，根据该拍摄所需时间和工件3的输送方向长度Lwl来计算工件3的输送速度。关于工件3的输送方向长度Lwl，预先设定了实物的工件3的输送方向长度。此外，经由输入单元48输入工件3的输送方向长度Lwl、线扫描照相机2的拍摄间隔S。另外，速度计算单元42具有作为拍摄次数获取单元的拍摄次数获取部42a，拍摄次数获取部42a根据通过一次拍摄所得到的图像数据的像素数和合成图像数据的像素数来计算拍摄次数A。
[0045]这样，图像取入单元40、预处理单元41以及速度计算单元42构成检测工件3的输送速度的本发明的送料器用速度检测装置7。由该送料器用速度检测装置7计算出的工件3的输送速度除了使用于以下说明的排除姿势不正确的工件3的时机控制以外，还显示在图1所示的显示单元47中。另外，也可以将这样计算出的工件3的输送速度用作判断工件3是正在被输送、还是处于停止的数据。
[0046]当姿势判断单元44判断为姿势不适当(姿势不正确)时，指令输出单元45对作为图1所示的工件处理单元的排除单元5输出用于进行排除处理(排除动作)的指令，该排除处理(排除动作)将处于设定于输送路径10的作为工件处理位置的排除位置P2上的工件3从输送路径10上排除。排除单元5具有向设定在比上述拍摄位置Pl更靠工件3的输送方向下游侧的位置的排除位置P2喷射压缩空气的作为施力单元的空气喷射喷嘴50，通过从该空气喷射喷嘴50喷射出的压缩空气对工件3施力而从输送路径10上排除工件3。空气喷射喷嘴50被输入作为上述指令的通电指令而喷射压缩空气。在工件3上预先设定了使该施力作用的目标位置Pw (参照图3)，在本实施方式中，与排除单元5相对置的工件3侧面的输送方向中央被设定为目标位置Pw。通过使施力作用于该目标位置Pw，能够抑制在从输送路径10上排除时作为排除对象的工件3 —边水平旋转一边移动。此外，在本发明中的排除处理中包括使工件3从输送路径10上落到处于输送路径10下方的工件接收部等的处理、将工件3分配到从排除位置P2分支的任一个输送路径10等的处理等。
[0047]时机控制单元46根据由速度计算单元42计算出的工件3的输送速度控制指令输出单元45对喷射喷嘴50输出通电指令的时机。具体地说，根据下式(2)，计算出从由姿势判别单元44判别为姿势不正确起至由指令输出单元45输出上述通电指令为止的待机时间t a (sec)(参照图4)，根据该待机时间t α控制指令输出单元45对空气喷射喷嘴50输出通电指令的时机，由此在工件3的输送速度从设定值发生变化的情况下也能够使施力作用于上述目标位置Pw。
[0048]t α = {(L_Lw2)/Vw}—tp—td…⑵
[0049]在此，Vw为在输送路径10上输送的工件3的输送速度(m/s)(参照图3)，L为从拍摄位置Pl到排除位置P2的距离(m)(参照图3)，Lw2为从工件3的后端3b到目标位置Pw的距离(m)(参照图3)，tp为从上述图像取入单元40的取入完成起至上述姿势判别单元44的姿势判别完成为止所需的图像处理时间(sec)(参照图4)。在构成为预处理、姿势判别处理以及速度计算处理所需的时间始终固定的情况下，图像处理时间tp成为固定值或者设定值。另一方面，在构成为与由输送速度的变化引起的合成图像数据的像素数的增减相应地图像处理时间tp发生变化的情况下，在控制装置4内进行图像处理时间tp的计数。td为排除单元5接收到上述通电指令起至通过排除处理使施力作用于工件3为止所需的机械性传递时间(sec)(参照图4)，是针对每个排除单元5进行的参数设定。经由输入单元48输入上述距离L、传递时间td等。此外，在本实施方式中，使用上述测量单元来求出从拍摄位置Pl到排除位置P2的距离L，但是也可以根据实物(現物合)来求出。
[0050]参照图4所示的时序图来说明如上所述的结构的送料器100的动作。此外，以下，记载了在姿势不适当的一个工件3被线扫描照相机2拍摄之后被排除单元5排除为止的动作。
[0051]当在时刻t01拍摄在输送路径10上输送的工件3时，由此获取到的图像数据经由图像取入单元40即时被取入(传送)，二值化处理部41a对该图像数据进行二值化等预处理。另外，端部检测部41b检测工件3的前端3a和后端3b，在时刻t01获取到的图像数据中检测出工件3的前端3a。在时刻t01的拍摄之后也以规定的间隔依次进行拍摄，每次拍摄时都即时进行图像数据的取入和预处理。然后，当在通过时刻t02的拍摄所获取到的图像数据中由端部检测部41b识别出工件3的后端3b时，在时刻t03，合成图像数据生成部41c开始生成合成图像数据，并且根据该合成图像数据进行由姿势判别单元44进行的姿势判别处理以及由速度计算单元42进行的速度计算处理。此外，使用硬件(例如FPGA(field-programmable gate array:现场可编程门阵列))进行直到时刻t03为止的处理，时刻t03以后的处理是通过执行存储在存储器中的程序来以软件方式进行。之后，时机控制单元46计算待机时间t α，时机控制单元46控制指令输出单元45使得在从时刻t04起经过了待机时间t α的时刻t05输出通电指令。然后，由此从排除单元5的空气喷射喷嘴50喷射压缩空气，在从时刻t05起经过了传递时间td的时刻t06，基于空气的施力实际作用于工件3。此外，假设在进行姿势判别处理后的工件3的姿势适当且通过姿势判别处理判别为规定姿势的情况下，不进行用于将该工件3从输送路径10上排除的处理(通电指令的输出以及从空气喷射喷嘴50的喷射)。此外，在本说明中为了便于理解而使用一个工件3说明了动作，但是，实际上工件3以紧密接触的状态连续地被输送，因此拍摄、图像数据的取入、预处理为止的处理始终连续地进行，另一方面，时刻t03以后的处理(间歇动作)是在每次获取到一个工件3的图像数据之后进行一次。
[0052]这样，姿势不适当的工件3被排除，只有姿势适当的工件3被提供至供给目的地。
[0053]如上所述，本实施方式的送料器100构成为具备:送料器主体1，其具有用于输送工件3的输送路径10 ;作为工件处理单元的排除单元5，其对经过设定于输送路径10的作为工件处理位置的排除位置P2的工件3进行将该工件3从输送路径10排除的排除处理；作为工件3的好坏判别单元的姿势判别单元44，其在上述排除位置P2的上游侧进行工件3的姿势判别处理来作为好坏判别处理；指令输出单元45，其当上述姿势判别单元44判别为是除规定的姿势以外的不正确的姿势时，对上述排除单元5输出作为用于进行上述排除处理的指令的通电指令；作为速度检测单元的送料器用速度检测装置7，其检测在输送路径10上被输送的工件3的输送速度；以及时机控制单元46，其根据送料器用速度检测装置7的检测结果，控制上述指令输出单元45输出上述通电指令的时机。
[0054]通过设为这种结构，关于在送料器主体的输送路径10上输送的工件3，由排除单元5判别其姿势，并且由送料器用速度检测装置7计算其输送速度。而且，当排除单元5判别为姿势不正确时，在由时机控制单元46根据由送料器用速度检测装置7检测出的工件3的输送速度进行控制的时机，从指令输出单元45输出用于进行排除处理的通电指令。这样，在比排除单元5更靠上游侧的位置能够根据被输送的工件3的输送速度来控制输出通电指令的时机，因此，即使工件3的输送速度偏离于设定值，也能够将来自排除单元5的施力作用于工件3的期望位置。因而，在将多个工件3以紧密接触的状态输送的情况下，也能够不对作为排除对象的工件3的旁边的工件3的姿势产生影响而对作为排除对象的工件3进行排除处理。
[0055]具体地说，上述排除单元5具有作为施力单元的空气喷射喷嘴50，该空气喷射喷嘴50在上述排除位置P2处向工件3施力，在上述工件上预先设定有使该施力作用的目标位置Pw，上述送料器100还具备:线扫描照相机2，其具有与上述工件3的输送方向正交地排列的多个摄像元件，以规定间隔对经过设定于上述输送路径10上的拍摄位置Pl的上述工件3进行拍摄；以及图像取入单元40，其即时取入该线扫描照相机2对从工件3的前端3a至后端3b的区域间歇地进行拍摄得到的图像，其中，上述时机控制单元46设定待机时间tct ,使得在至少包含图像处理时间tp (sec)、上述待机时间ta (sec)以及机械性传递时间td(SeC)的延迟时间经过的期间工件3从上述拍摄位置Pl以由送料器用速度检测装置7计算出的速度移动的结果使施力作用于在工件3上设定的目标位置Pw，其中，上述图像处理时间tp(SeC)是在视为在上述工件3经过上述拍摄位置Pl的时间点完成了该工件3的后端3b为止的取入的情况下从上述图像取入单元40的取入完成起至上述姿势判别单元44的姿势判别处理完成为止所需的时间，上述待机时间t a (sec)是从上述姿势判别单元44判别为姿势不正确起至上述指令输出单元45输出上述通电指令为止的时间，上述机械性传递时间tcKsec)是上述排除单元5接收到上述通电指令起至通过上述排除处理使施力作用于该工件3为止的时间，因此能够进行考虑到延迟要素的适当的应对。
[0056]更具体地说，在将由送料器用速度检测装置7计算出的工件3的输送速度设为Vw(m/s)、将从上述拍摄位置Pl到上述排除位置P2的距离设为L(m)、将从工件3的后端到上述目标位置Pw的距离设为Lw2 (m)的情况下，上述时机控制单元46根据下式来设定上述待机时间t a，因此，能够通过简单的运算来瞬时应对各工件3的输送速度的偏差。
[0057]t a = {(L~Lw2) /Vw} -tp-td
[0058]构成为:还具备作为拍摄次数获取单元的拍摄次数获取部42a，该拍摄次数获取部42a获取上述线扫描照相机2对从上述工件3的前端侧至后端侧为止进行拍摄的拍摄次数，送料器用速度检测装置7被提供上述工件3的输送方向长度和上述线扫描照相机2的拍摄间隔，并且被提供由上述拍摄次数获取部42a获取到的拍摄次数，由此将根据该拍摄次数和上述线扫描照相机2的拍摄间隔得到的拍摄所需时间视为该工件3经过拍摄位置Pl所需的时间，根据该拍摄所需时间和上述工件3的输送方向长度来计算该工件3的输送速度Vw，因此，不需要另外设置用于检测工件3的输送速度的装置，设为能够检测输送速度的结构，并且能够抑制由此导致的成本上升。
[0059]特别是构成为:还具备预处理单元41，该预处理单元41按拍摄顺序将由上述图像取入单元40取入的图像数据进行接合，来生成出现大致整体的单个工件3的合成图像数据，上述拍摄次数获取部42a根据该合成图像数据的像素数以及通过一次上述拍摄所获取到的图像数据的像素数来获取上述拍摄次数，上述姿势判别单元44根据合成图像数据来判别上述工件3的姿势，因此，共用在送料器用速度检测装置7和姿势判别单元44中使用的数据，能够缩短从线扫描照相机2开始拍摄起至设定待机时间t α为止的时间。
[0060]以上，说明了本发明的一个实施方式，但是各部的具体结构并不仅限定于上述实施方式。
[0061]例如在本实施方式中，对被判别为姿势不适当的工件3进行从输送路径10上排除的排除处理，但是也可以设为以下结构:如图5所示，作为工件处理单元而设置姿势矫正单元6以代替排除单元5，在设定于输送路径10上的矫正位置Ρ3处对被判别为姿势不适当的工件3的姿势进行矫正。姿势矫正单元6具备空气喷射喷嘴60，该空气喷射喷嘴60经由设置于输送路径10的姿势矫正位置Ρ3上的未图示的孔向工件3喷射压缩空气，从空气喷射喷嘴60喷射压缩空气，使位于矫正位置Ρ3的工件3反转或者旋转，由此矫正姿势。此外，只要能够矫正工件的姿势则姿势矫正单元6不限定于该结构。姿势矫正单元6构成为当从指令输出单元45输出通电指令时从空气喷射喷嘴60喷射压缩空气，时机控制单元46根据送料器用图像处理装置8和送料器用速度检测装置7的检测结果来控制输出通电指令的时机。
[0062]另外，在本实施方式中，送料器用图像处理装置8是为了判别工件3的姿势而使用的，但是，也可以为了检查工件3的形状或颜色、工件3上的丝印字符等工件3的外观而使用。这种情况下的送料器用图像处理装置构成为代替对工件3的姿势进行判别的姿势判别单元44而适当地具有检查工件3的外观的单元。
[0063]另外，如图6所示，控制装置154也可以构成为具备驱动控制单元43，该驱动控制单元43根据由速度计算单元42计算出的工件3的输送速度来进行驱动单元11的控制。驱动控制单元43将计算出的工件3的输送速度与设定值进行比较，对驱动单元11的振幅和频率进行调整，由此对工件3的输送速度进行反馈控制。如果是具有这种结构的送料器151，则即使工件3的输送速度发生变化也能够调整为设定值，能够使工件的输送速度稳定。
[0064]并且，在本实施方式中，上述拍摄次数获取单元42a在应用于上述式(I)的拍摄次数A的计算中使用了合成图像数据的像素数，但是也可以代替合成图像数据的像素数而使用从出现工件3的前端3a的图像数据至出现该工件3的后端3b的图像数据为止的多个图像数据中的像素数的合计值。另外，也可以是为了获取拍摄次数A而对由线扫描照相机2进行拍摄的次数直接进行计数的结构。具体地说，如图7所示，也可以是以下结构:控制装置161构成为具备计数器单元162，该计数器单元162对上述线扫描照相机2的拍摄次数进行计数，上述拍摄次数获取单元142a根据上述端部检测单元41a的检测结果，获取与检测出上述工件3的前端3a的图像数据对应的上述计数器单元162的计数值以及与检测出该工件3的后端3b的图像数据对应的上述计数器单元162的计数值，根据这些计数值来获取上述拍摄次数A。具有这种结构的送料器160也能够发挥与上述送料器100相同的效果。
[0065]并且，在本实施方式中，构成为将多个工件3以紧密接触的状态在输送路径3中输送的结构，但是也可以是隔开规定间隔地输送多个工件3的结构。另外，作为线扫描照相机2使用了摄像元件排成一列的照相机，但是在能够发挥本发明的效果的范围内也可以使用摄像元件排成两列以上的照相机。
[0066]另外，在本实施方式中，为了拍摄工件3而使用了线扫描照相机2，但是也可以取而代之地使用面扫描照相机。在使用线扫描照相机2的情况下，使用线扫描照相机2来拍摄工件3，由此能够掌握该工件3离排除位置P2的距离，但是在使用面扫描照相机的情况下，优选的是构成为:另外设置对工件3相对于拍摄范围的位置进行检测的位置检测单元，使用该位置检测单元对工件3在拍摄范围内的位置进行检测，由此掌握工件3离排除位置P2的距离。而且，在该结构的情况下，优选的是构成为:根据由位置检测单元检测出的工件3的位置以及送料器用速度检测装置7的检测结果，控制指令输出单元45输出通电指令的时机。
[0067]另外，在本实施方式中，作为速度检测单元而使用了送料器用速度检测装置7，但是也可以取而代之地使用速度传感器等以往的速度检测装置。
[0068]其它结构也能够在不脱离本发明的宗旨的范围内进行各种变形。
【权利要求】
1.一种送料器，其特征在于，具备: 送料器主体，其具有用于输送工件的输送路径； 工件处理单元，其对经过设定于输送路径的工件处理位置的上述工件进行将上述工件从输送路径排除或者在输送路径上进行姿势矫正的处理； 工件好坏判别单元，其在上述工件处理位置的上游侧进行上述工件的好坏判别处理；指令输出单元，其当上述工件好坏判别单元判别为不是规定的外观或者姿势的工件时，对上述工件处理单元输出用于进行上述处理的指令； 速度检测单元，其检测在输送路径上被输送的上述工件的输送速度；以及时机控制单元，其根据上述速度检测单元的检测结果，控制上述指令输出单元输出上述指令的时机。
2.根据权利要求1所述的送料器，其特征在于， 上述工件处理单元具有施力单元，该施力单元在上述工件处理位置处向上述工件施力， 在上述工件上预先设定有使该施力作用的目标位置， 上述送料器还具备: 线扫描照相机，其具有与上述工件的输送方向正交地排列的多个摄像元件，以规定间隔对经过设定于上述输送路径上的拍摄位置的上述工件进行拍摄；以及 图像取入单元，其即时取入该线扫描照相机对从上述工件的前端至后端的区域间歇地进行拍摄得到的图像， 其中，在上述工件经过上述拍摄位置的时间点视为完成了到该工件的后端为止的取入，上述时机控制单元设定待机时间，使得在至少包含图像处理时间、上述待机时间以及机械性传递时间的延迟时间经过的期间上述工件从上述拍摄位置以由上述速度检测单元检测出的速度移动的结果使施力作用于在工件上设定的上述目标位置，其中，上述图像处理时间是从上述图像取入单元的取入完成起至上述工件好坏判别单元的上述好坏判别处理完成为止所需的时间，上述待机时间是从上述工件好坏判别单元判别为不是规定的外观或者姿势的工件起至指令输出单元输出上述指令为止的时间，上述机械性传递时间是上述工件处理单元接收到上述指令起至通过上述处理使施力作用于该工件为止的时间。
3.根据权利要求2所述的送料器，其特征在于， 在将上述图像处理时间设为tp秒、将上述待机时间设为t α秒、将上述机械性传递时间设为td秒、将由上述速度检测单元检测出的工件的输送速度设为Vw米/秒、将从上述拍摄位置到上述工件处理位置的距离设为L米、将从上述工件的后端到上述目标位置的距离设为Lw米的情况下，上述时机控制单元根据下式设定上述待机时间t α，t α = {(L_Lw)/Vw}_tp_tcL
4.根据权利要求2或者3所述的送料器，其特征在于， 还具备拍摄次数获取单元，该拍摄次数获取单元获取上述线扫描照相机对从上述工件的前端侧至后端侧为止进行拍摄的拍摄次数， 上述速度检测单元被提供上述工件的输送方向长度和上述线扫描照相机的拍摄间隔，并且被提供由上述拍摄次数获取单元获取到的上述拍摄次数，由此将根据该拍摄次数和上述线扫描照相机的拍摄间隔得到的拍摄所需时间视为该工件经过拍摄位置所需的时间，根据该拍摄所需时间和上述工件的输送方向长度来计算该工件的输送速度。
5.根据权利要求4所述的送料器，其特征在于， 还具备预处理单元，该预处理单元按拍摄顺序将由上述图像取入单元取入的图像数据进行接合，生成出现大致整体的单个工件的合成图像数据， 上述拍摄次数获取单元根据该合成图像数据的像素数以及通过一次上述拍摄所获取到的图像数据的像素数来获取上述拍摄次数， 上述工件好坏判别单元根据上述合成图像数据来进行上述好坏判别处理。
【文档编号】B07C5/00GK104338685SQ201410375415
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2013年7月31日
【发明者】入江进, 迎邦晓 申请人:昕芙旎雅有限公司