特開 2015-207917 パーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-207917(P2015-207917A)

(43)【公開日】2015年11月19日

(54)【発明の名称】パーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダ

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/225 20060101AFI20151023BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20151023BHJP

   B65G 47/14 20060101ALI20151023BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/225 C

   H04N7/18 B

   B65G47/14 101B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2014-87621(P2014-87621)

(22)【出願日】2014年4月21日

(71)【出願人】

【識別番号】000002059

【氏名又は名称】シンフォニアテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137486

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 雅直

(72)【発明者】

【氏名】有村 和彦

(72)【発明者】

【氏名】入江 進

(72)【発明者】

【氏名】迎 邦暁

【テーマコード（参考）】

3F080

5C054

5C122

【Ｆターム（参考）】

3F080AA13

3F080BA02

3F080BB05

3F080BC01

3F080CB03

3F080DA18

3F080DB08

3F080EA09

3F080EA10

3F080EA11

3F080EA15

3F080FB08

5C054CA04

5C054CC02

5C054CH04

5C054FC15

5C054HA03

5C122DA12

5C122EA55

5C122EA68

5C122FA06

5C122FH09

5C122FH11

5C122GD01

5C122HA88

(57)【要約】      （修正有）

【課題】適切な位置に正確かつ容易にカメラの撮像素子を設け、ワークの搬送を高速化することが可能なパーツフィーダ用画像処理装置を提供する。
【解決手段】パーツフィーダ用画像処理装置８は、搬送路１０に沿って搬送されるワークＷを撮像するカメラを備えたパーツフィーダ１００に適用される。前記カメラとして、ワークＷの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラ２が有する複数の撮像素子のうち、搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段３０と、一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データをエリアカメラ２から即時に取り込む画像取込手段３１と、画像取込手段３１が取り込んだ画像データに基づいてワークＷの良否判別処理を行う姿勢判別手段３３と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラを備えたパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、
前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、
前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段と、
前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備えることを特徴とするパーツフィーダ用画像処理装置。

【請求項2】

前記パーツフィーダは、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力付与部から付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、
前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成するとともに、
ほぼすべての撮像素子を撮像に利用する場合に、前記エリアカメラの撮像範囲を、前記付勢力付与部を含む位置に設定し、当該撮像範囲が現れた画像データ上で前記設定手段により前記一部の撮像素子の位置を選択して設定することができるように構成されている請求項１記載のパーツフィーダ用画像処理装置。

【請求項3】

前記パーツフィーダは、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、
前記設定手段は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、
前記ワークの良否判別手段は、前記第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行うとともに、前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行い、
前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成する請求項１記載のパーツフィーダ用画像処理装置。

【請求項4】

前記パーツフィーダは、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、
前記ワークとして、特定の面の一部分に所定の特徴点が形成されたものを用い、
前記設定手段は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、
前記ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が前記第２撮像素子群の撮像範囲内にある場合に、当該ワークに形成された特徴点が前記第１撮像素子群の撮像範囲内に現れるように調整され、
前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端、および前記特徴点を検出可能な前処理手段をさらに備え、
前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると、当該画像データと同時に取得された第１撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点の検出を行い、
前記特徴点が検出されなかったワークに対して前記ワーク処理手段を作動させる請求項１記載のパーツフィーダ用画像処理装置。

【請求項5】

前記設定手段により設定された前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせ、
前記画像取込手段が即時取り込んだ画像データに基づいて前記ワークを判別可能な前処理手段をさらに備え、
前記ワークの良否判別手段は、前記前処理手段によりワークが現れていると判別された画像データに基づいてワークの良否判別処理を行う請求項１〜４の何れかに記載のパーツフィーダ用画像処理装置。

【請求項6】

請求項１〜５の何れかに記載のパーツフィーダ用画像処理装置を用いるものであって、
ワークが搬送される搬送路を有するパーツフィーダ本体と、
前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路に沿って搬送される前記ワークを撮像して画像データを取得するエリアカメラと、
前記搬送路上に設定されたワーク処理位置を通過するワークに対して、搬送路から排除若しくは搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段と、
前記ワークの良否判別手段が所定の外観若しくは姿勢のものでないと判別すると、前記ワーク処理手段を作動させるための指令を出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とするパーツフィーダ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エリアカメラに備わる一部の撮像素子のみを利用して得た画像データに基づきワークの外観若しくは姿勢を判別するものであり、一部の撮像素子の位置を簡単かつ正確に設定することができるとともに、エリアカメラが取得した画像データの転送速度を高速化することが可能なパーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電子部品等の搬送対象物であるワークを搬送路に沿って所定の供給先まで搬送可能なパーツフィーダが知られている（例えば特許文献１）。特許文献１に開示のパーツフィーダは、ワークを撮像して得た画像データに基づいてワークの姿勢を判別し、不適切な姿勢（不正姿勢）のワークを排除手段により搬送路上から排除するように構成されている。

【0003】

特許文献１のように画像データに基づいて姿勢判別処理を行うパーツフィーダ２００の原理を図８を用いて説明すると、撮像手段としてのエリアカメラ２０２によって撮像位置Ｐ１に到達したワークＷが撮像され、得られた画像データは画像取込手段２０４ａを介して制御装置２０４に取り込まれた後、前処理手段２０４ｂにより２値化処理等の前処理が行われる。その後、姿勢判別手段２０４ｃにより、前処理後の画像データに基づいてワークＷの姿勢が判別され、この判別結果に基づいて不適切な姿勢のワークＷが排除手段５によって排除される。なお、エリアカメラ２０２は、複数の撮像素子が網の目状に配列しているものであり、画素数が比較的多い２次元の画像データを取得するものである。また、エリアカメラ２０２の撮像タイミングは、搬送路１０上の所定位置にワークＷが到達したことをレーザセンサ２０３により検出すると、外部トリガを入力して撮像を行わせるように構成することが通例である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−３９９８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記構成のパーツフィーダ２００では、図９に示すように、時刻ｔ１１にエリアカメラ２０２による撮像を行うと、画像データの取り込みを時刻ｔ１２に画像取込手段２０４ａを介して開始し、時刻ｔ１３に前処理手段２０４ｂによって２値化等の画像データの前処理を開始する。その後、前処理が終了すると、時刻ｔ１４に姿勢判別手段２０４ｃにより前処理後の画像データに基づいてワークの姿勢を判別することが常套手段と考えられる。

【0006】

しかしながら、パーツフィーダ２００は、エリアカメラ２０２が有する撮像素子のほぼ全てを利用して得た画素数の多いデータの取り込みを行うので、取込時間（転送時間）が長くなり、１つのワークに対して撮像開始から姿勢判別までの時間が長くなるという問題がある。撮像位置Ｐ１で撮像されたワークＷは、排除処理が行われる排除位置Ｐ２に到達する前に姿勢が判別される必要があることから、姿勢判別に掛かる時間が長いとワークＷの搬送速度を制限する必要があり、ワークＷを高速で搬送することが難しくなり処理効率の低下につながってしまう。なお、姿勢判別までの時間を短縮するために、制御装置２０４（ＣＰＵ）の性能を向上させて前処理や姿勢判別処理にかかる時間を短縮することも考えられるが、図９に示すように、取込時間は前処理や姿勢判別処理に要する時間と比較して十分に大きく、制御装置２０４の性能を向上させたとしても十分な時間短縮とはならない。

【0007】

このような問題を解決するために、エリアカメラ２０２の代わりにラインカメラを利用することが考えられる。ラインカメラは１列の撮像素子のみを撮像に用いるものであり、撮像範囲が狭いことから、得られる画像データは画素数の少なく転送時間を短縮することができると考えられる。しかしながら、ラインカメラは、１次元の線状撮影のため得られた画像データがどの部分を撮像したものか判断することが難しく、適切な箇所を撮像可能な位置に正確に設置するために、外部から超高速カメラで撮像を行ったり、位置合わせ用のダミーワークを使用する必要があり、手間が掛かるという問題がある。

【0008】

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、適切な位置に正確かつ容易にカメラの撮像素子を設けることができるとともに、当該カメラで取得した画像データの転送速度を向上させてワークの搬送を高速化することが可能なパーツフィーダ用画像処理装置およびパーツフィーダを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は以上のような問題点を鑑み、次のような手段を講じたものである。

【0010】

すなわち、本発明のパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路に沿って搬送されるワークを撮像するカメラを備えたパーツフィーダに適用されるパーツフィーダ用画像処理装置であって、前記カメラとして、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラを採用するとともに、前記エリアカメラが有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段と、前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラから即時に取り込む画像取込手段と、前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うワークの良否判別手段と、を備えることを特徴とする。

【0011】

ここでワークの良否の判別とは、ワークの外観や姿勢が所定のものか否か判別することを示す。

【0012】

設定手段により一部の撮像素子のみを利用可能にすることで、１回の撮像でエリアカメラが取得する画像データの画素数を減少させ、画像取込手段による取込速度（転送速度）を向上させることができるので、１つのワークに対して撮像から良否判別処理までの時間を短縮してワークの搬送を高速化することができる。一方、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、ラインカメラよりも広範囲を画像データに現すことができ、この画像データに現れている部材等を基準とすることで前記一部の撮像素子を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。なお、ほぼすべての撮像素子を利用することには、すべての撮像素子を利用する場合も含まれる。

【0013】

具体的な構成としては、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力付与部から付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成するとともに、ほぼすべての撮像素子を撮像に利用する場合に、前記エリアカメラの撮像範囲を、前記付勢力付与部を含む位置に設定し、当該撮像範囲が現れた画像データ上で前記設定手段により前記一部の撮像素子の位置を選択して設定できるように構成する。

【0014】

このような構成であると、付勢力付与部が現れた画像データをみながら、設定手段により付勢力付与部を基準として前記一部の撮像素子の位置を選択することができ、前記一部の撮像素子の位置合わせの時間を大幅に短縮することができる。

【0015】

一方、他の具体的な構成では、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記設定手段が、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、前記ワークの良否判別手段は、前記第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行うとともに、前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて良否判別処理を行い、前記ワークの良否判別手段の判別結果に応じて前記ワーク処理手段を作動させるように構成する。

【0016】

このような構成であると、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいた１回目の良否判別処理の後に、第２撮像素子群が取得した画像データに基づいた２回目の良否判別処理を行うことができる。そのため、このようなワークの良否判別手段の判別結果に応じてワーク処理手段を作動させるように構成することで、良否判別処理を１回しか行わない場合と比べて、外観や姿勢が適切なワークのみをより安定して搬送先に送ることができる。

【0017】

一方、さらに他の具体的な構成では、前記パーツフィーダが、前記搬送路上に設定されたワーク処理位置に到達したワークに対し付勢力を付与することによって前記搬送路から排除若しくは前記搬送路上で姿勢矯正するワーク処理手段を備えており、前記ワークとして、特定の一部分に所定の特徴点が形成されたものを用い、前記設定手段は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、前記ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が第２撮像素子群の撮像範囲内にある場合に、当該ワークに形成された特徴点が前記第１撮像素子群の撮像範囲内に現れるように調整され、前記画像取込手段が取り込んだ画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端、および前記特徴点を検出可能な前処理手段をさらに備え、前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると、当該画像データと同時に取得された第１撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点の検出を行い、前記特徴点が検出されなかったワークに対して前記ワーク処理手段を作動させるように構成する。

【0018】

このような構成であることで、第２撮像素子群をワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端を検出する同期センサのように機能させて、ワークの搬送方向前端若しくは搬送方向後端が検出されると特徴点の検出を行い、特徴点が検出されれば当該ワークの外観若しくは姿勢が所定のものと判別し、検出されなければ当該ワークの外観若しくは姿勢が所定のものでないと判別してワーク処理手段を作動させることができる。そのため、特定の一部分に所定の特徴点が形成されたワークに対して、短い処理時間で容易かつ正確に良否判別することができ、不適切なワークを確実に排除することができる。一方、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、第１撮像素子群と第２撮像素子群の位置を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。

【0019】

特に、上記の具体的な構成において、前記設定手段により設定された前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせ、前記画像取込手段が即時取り込んだ画像データに基づいて前記ワークを判別可能な前処理手段をさらに備え、前記ワークの良否判別手段は、前記前処理手段によりワークが現れていると判別された画像データに基づいてワークの良否判別処理を行うように構成することが好適である。

【0020】

このように、前記一部の撮像素子による撮像を連続して行わせることで、搬送されてきた全てのワークを撮像することができる。また、ワークが現れていると判別された画像データに基づいて良否判別処理を行うようにすることで、ワークが現れていない画像データに基づいて良否判別処理を行うことがなく、無駄な処理を行うことが防止される。したがって、ワークの位置を把握するために別途にセンサなどを設ける必要がなく、コスト上昇および処理の増加を抑制しつつ、搬送されてくる全てのワークに対して確実に良否判別処理を行うことができる。

【0021】

本発明のパーツフィーダは、上記パーツフィーダ用画像処理装置を用いるものであって、ワークが搬送される搬送路を有するパーツフィーダ本体と、前記ワークの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路に沿って搬送される前記ワークを撮像して画像データを取得するエリアカメラと、前記搬送路に設定されたワーク処理位置を通過するワークに対して、搬送路から排除若しくは搬送路上で姿勢矯正する処理手段と、前記ワークの良否判別手段が所定の外観若しくは姿勢のものでないと判別すると、前記ワーク処理手段を作動させるための指令を出力する指令出力手段と、を備えることを特徴とする。

【0022】

そのため、１つのワークに対して撮像から良否判別処理までの時間を短縮してワークの搬送を高速化することができるとともに、エリアカメラが有するほぼすべての撮像素子を利用することで、前記一部の撮像素子を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。

【発明の効果】

【0023】

以上、説明した本発明によれば、エリアカメラに備わるほぼ全ての撮像素子を利用することで、簡単かつ正確な位置に前記一部の撮像素子を設定することができるとともに、この一部の撮像素子のみを撮像に利用することで、画像取込手段による取込速度を向上させてワークの搬送を高速化することができるパーツフィーダ用画像処理装置及びパーツフィーダを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の第１実施形態に係るパーツフィーダを示す側面図。

【図2】同パーツフィーダの一部を示す平断面図。

【図3】同パーツフィーダの一部を示す側面図。

【図4】同パーツフィーダの動作を説明するためのタイミングチャート。

【図5】本発明の第２実施形態に係るパーツフィーダの一部を示す平断面図。

【図6】本発明の第３実施形態に係るパーツフィーダの一部を示す平断面図。

【図7】同パーツフィーダの処理を示すフローチャート。

【図8】従来のパーツフィーダの構成を基にしたパーツフィーダを示す側面図。

【図9】図８に示すパーツフィーダの動作を説明するためのタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を、図面を参照して説明する。

【0026】

図１に示すように、本発明の第１実施形態であるパーツフィーダ１００は、パーツフィーダ本体１が備える搬送路１０に沿って搬送物である複数のワークＷを図示しない供給先に向けて搬送するものである。

【0027】

パーツフィーダ本体１は、前記搬送路１０と駆動手段１１とを含んで構成され、駆動手段１１によって搬送路１０を振動させることで搬送路１０上にある複数のワークＷを搬送する。

【0028】

搬送路１０上の上方にはエリアカメラ２が設けられており、このエリアカメラ２は、ワークＷの搬送方向（搬送路１０の延在方向）およびそれに直交する方向に並ぶ複数の感度の高い撮像素子（ＣＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ））を有し、搬送路１０上を搬送されるワークＷの撮像を行う。エリアカメラ２は、エリアカメラ２に備わるすべての撮像素子を撮像に利用するエリアモードと、前記搬送方向に直交して並ぶ一部の撮像素子（本実施形態では１列）のみを撮像に利用するラインモードとに切り替え可能であり、ラインモード時に使用する一部の撮像素子である撮像素子群を制御装置３を構成する設定手段３０により設定する。ラインモード時のエリアカメラ２の撮像範囲（撮像ライン）Ｅ_Ｌは、図２に示す撮像位置（撮影点）Ｐ１となり、ワークＷの搬送方向の一部および当該ワークＷの搬送方向に直交する方向全体が撮像される。

【0029】

本実施形態では、エリアカメラ２の設置位置の確認や調整を行う場合にはエリアモードとし、搬送されるワークＷの姿勢判別を行う場合にはラインモードとする。そのため、ラインモード時に撮像に利用する撮像素子群の位置は不適正な姿勢のワークＷを排除するタイミングをとる上で重要であり、以下のようにして適切な位置に設定する。まずエリアモード時のエリアカメラ２の撮像範囲（撮像エリア）Ｅ_Ｅを、後述するワーク処理装置５の空気噴射ノズル５０を含む位置に設置する。また、ワークＷの長さ、画像処理に要する時間やワークＷの搬送速度など後述する式（２）に記載の要件から、撮像位置（撮影点）Ｐ１と、空気噴射ノズル５０より圧縮空気が噴射される排除位置Ｐ２との間の距離Ｌ（図２参照）を制御装置３によって算出し、エリアカメラ２が取得した画像データに基づいて設定手段３０により撮像素子群の位置が設定される。なお、このときのワークＷの搬送速度は設定値とする。このように本実施形態では、複数の撮像素子のうちから撮像素子群の位置を選択可能であるが、撮像素子群の位置が固定されている構成であってもよい。

【0030】

ラインモード時のエリアカメラ２により取得される画像データは、エリアモード時に取得される画像データよりも画素数が少なくデータ量が少ないことから画像取込手段３１を介して制御装置３に即時に取り込むことができる。ラインモード時のエリアカメラ２はワークＷが撮像位置Ｐ１に到達する前から一定間隔で連続して撮像を行うように動作し、下流側へ向けて搬送されるワークＷが撮像位置Ｐ１を通過する間に複数回撮像を行ない、そのワークＷの前端Ｗａから後端Ｗｂにわたって当該ワークＷの異なる位置がそれぞれ現れた複数の画像データを取得する。取得された画像データは、１回の撮像が行われるたびに後述する制御装置（コントローラ）３に転送される。

【0031】

図１に示す制御装置３は、図示しないＣＰＵやメモリ、インターフェース等を備えた通常のマイクロコンピュータユニットにより構成されるもので、メモリ内に適宜のプログラムが格納されており、ＣＰＵは逐次そのプログラムを読み込み、周辺ハードリソースと協働して設定手段３０、画像取込手段３１、前処理手段３２、姿勢判別手段３３、速度算出手段３５、指令出力手段３４、およびタイミング制御手段３６としての役割を担う。

【0032】

画像取込手段３１はエリアカメラ２が取得した画像データを制御装置３に取り込むものであり、ラインモード時にはエリアカメラ２が撮像を行うたびに画像データを即時に取り込む。前処理手段３２は、２値化処理部３２ａと端部検出部３２ｂと合成画像データ生成部３２ｃとを有し、画像データが画像取込手段３１を介して取り込まれると、２値化処理部３２ａはその画像データ毎に即時に２値化処理等の所定の前処理を行う。また、端部検出部３２ｂは画像データに基づいてワークＷの前端Ｗａ及び後端Ｗｂを適宜の画像処理を通じて判別する。例えば、画像データではワークＷが現れている部分とワークＷ以外のものが現れている部分（具体的には搬送路１０）とでは色合い等が異なることから、ワークＷの前端Ｗａまたは後端Ｗｂを撮像した画像データには、ワークＷの搬送方向に直交する方向に亘って色の濃さの異なる部分が現れる。端部検出部３２ｂはこのような色の濃さ（輝度）の違い等から、画像データに現れたワークＷの前端Ｗａ及び後端Ｗｂを検出（画像判別）する。或いは、端部検出部３２ｂが画像データに基づいてワークＷの隅にあるＲ形状を判別することで前端Ｗａ及び後端Ｗｂを検出するように構成されてもよい。さらに合成画像データ生成部３２ｃは、ワークＷの前端Ｗａが現れた画像データから当該ワークＷの後端Ｗｂが現れた画像データまでを撮像順につなぎ合わせて、１つのワークＷの略全体が現れた２次元の画像データとして合成画像データを生成する。

【0033】

ワークの良否判別手段としての姿勢判別手段３３は、このような合成画像データに基づいて例えばパターンマッチングによりワークＷの姿勢を判別（画像判別）する良否判別処理としての姿勢判別処理を行う。なお、不適切な姿勢のワークとしては、例えば表裏が反転していたり、前後方向の向きが逆のものが挙げられる。このように画像取込手段３１、前処理手段３２及び姿勢判別手段３３はワークＷの姿勢を判別する本発明のパーツフィーダ用画像処理装置８を構成するものである。

【0034】

速度算出手段３５は、このように姿勢判別で利用する合成画像データを用いてワークＷの搬送速度を算出する速度算出処理を行うものであり、具体的には、下記式（１）に基づいてワークＷの搬送速度Ｖｗ（ｍ／ｓ）を算出する。
Ｖｗ＝Ｌｗ１／Ｓ・Ａ・・・（１）

【0035】

ここで、Ｓはエリアカメラ２のスキャンレートすなわちエリアカメラ２の撮像間隔（ｓｅｃ）であり、Ａはエリアカメラ２が単体のワークＷの略全体すなわちワークＷの前端Ｗａから後端Ｗｂまでを撮像するのに要する撮像回数（回）であり、Ｌｗ１はワークＷの搬送方向長さ（ｍ）である（図３参照）。速度算出手段３５は、エリアカメラ２の撮像間隔Ｓと撮像回数Ａとの積である撮像所要時間をワークＷが撮像位置Ｐ１を通過するに要した時間とみなし、その撮像所要時間とワークＷの搬送方向長さＬｗ１とに基づいてワークＷの搬送速度Ｖｗを算出している。ワークＷの搬送方向長さＬｗ１は実物のワークＷのものが予め設定されている。なお、ワークＷの搬送方向長さＬｗ１やエリアカメラ２の撮像間隔Ｓは入力手段４１を介して入力される。また、速度算出手段３５は撮像回数取得部３５ａを有し、撮像回数取得部３５ａは１回の撮像で得られる画像データの画素数と合成画像データの画素数とから撮像回数Ａを算出する。

【0036】

このようにして算出されたワークＷの搬送速度Ｖｗは、次に述べる不正姿勢にあるワークＷを排除するタイミング制御に用いられるほか、図１に示す表示手段４０に表示される。また、このようにして算出されたワークＷの搬送速度Ｖｗを、ワークＷが搬送されているか或いは停止しているかの判断材料として用いてもよい。

【0037】

指令出力手段３４は、姿勢判定手段３３が不適切な姿勢（不正姿勢）であると判定すると、図１に示すワーク処理手段としての排除手段５に、搬送路１０に設定されたワーク処理位置としての排除位置Ｐ２にあるワークＷを搬送路１０上から排除する排除処理（排除動作）を行わせるための指令を出力する。排除手段５は、前記撮像位置Ｐ１を基準として少なくともワークＷの搬送方向長さＬｗ１（図３参照）よりも搬送方向下流側に設定された排除位置Ｐ２に向けて圧縮空気を噴射する付勢力付与部としての空気噴射ノズル５０を有し、この空気噴射ノズル５０から噴射された圧縮空気によりワークＷに付勢力を付与してワークＷを搬送路１０上から排除する。空気噴射ノズル５０は、例えば搬送路１０の側壁１０ａに設けられた孔により形成され、前記指令としての通電指令が入力されることで圧縮空気が噴射される。ワークＷ上にはこの付勢力を作用させる目標位置Ｐｗ（図３参照）が予め設定されており、本実施形態では空気噴射ノズル５０と対向するワークＷ側面の搬送方向中央を目標位置Ｐｗとして設定している。この目標位置Ｐｗに付勢力を作用させることで、搬送路１０上から排除する際に排除対象であるワークＷが水平回転しながら移動することを抑制できる。なお、本発明における排除処理には、ワークＷを搬送路１０上から搬送路１０の下方にあるワーク受容部等に落下させる処理や、ワークＷを排除位置Ｐ２より枝分かれした何れかの搬送路１０等に振り分ける処理等が含まれる。

【0038】

タイミング制御手段３６は、速度算出手段３５が算出したワークＷの搬送速度Ｖｗに基づいて指令出力手段３４が噴射ノズル５０に通電指令を出力するタイミングを制御する。具体的には、下記式（２）に基づいて、姿勢判別手段３３が不正姿勢であると判別してから指令出力手段３４が前記通電指令を出力するまでの待機時間ｔα（ｓｅｃ）（図４参照）を算出し、この待機時間ｔαに基づいて指令出力手段３４が空気噴射ノズル５０に通電指令を出力するタイミングを制御することで、ワークＷの搬送速度Ｖｗが設定値から変化した場合でも前記目標位置Ｐｗに付勢力を作用させることができるようにしている。
ｔα＝｛（Ｌ−Ｌｗ２）／Ｖｗ｝−ｔｐ−ｔｄ・・・（２）

【0039】

ここで、Ｖｗは搬送路１０上を搬送されるワークＷの搬送速度（ｍ／ｓ）（図３参照）であり、Ｌは撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌから排除位置Ｐ２までの距離（ｍ）（図３参照）であり、Ｌｗ２はワークＷの後端Ｗｂから目標位置Ｐｗまでの距離（ｍ）（図３参照）であり、ｔｐは前記画像取込手段３１による取り込みの完了から前記姿勢判別手段３３による姿勢判別の完了までに要する画像処理時間（ｓｅｃ）（図４参照）である。画像処理時間ｔｐは、前処理、姿勢判別処理及び速度算出処理にかかる時間が常に一定となるように構成されている場合には、固定値又は設定値となる。一方、搬送速度Ｖｗの変化を原因とする合成画像データの画素数の増減に応じて画像処理時間ｔｐが変化するように構成されている場合には制御装置３内で画像処理時間ｔｐのカウントを行う。ｔｄは、前記通電指令を受けた排除手段５が排除処理を通じてワークＷに付勢力を作用させるまでの機械的な伝達時間（ｓｅｃ）（図４参照）であり、排除手段５毎のパラメータ設定である。上記距離Ｌや伝達時間ｔｄ等は入力手段４１を介して入力される。

【0040】

以上のような構成のパーツフィーダ１００における動作を、図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。以下では、エリアカメラ２はラインモードに設定し、不適切な姿勢の１つのワークＷがエリアカメラ２により撮像されてから排除手段５により排除されるまでの動作を記載している。

【0041】

搬送路１０上を搬送されるワークＷを時刻ｔ０１で撮像すると、それによって取得された画像データは即時に画像取込手段３１を介して取り込まれ（転送され）、その画像データに対して２値化処理部３２ａが２値化等の前処理を行う。また端部検出部３２ｂがワークＷの前端Ｗａ及び後端Ｗｂの検出を行い、時刻ｔ０１に取得された画像データに基づいてワークＷの前端Ｗａが検出される。時刻ｔ０１における撮像後も所定の間隔で順次撮像が行われ、そのたびに画像データの取り込み及び前処理が即時に行われていく。そして、時刻ｔ０２の撮像で取得された画像データに基づいて端部検出部３２ｂによりワークＷの後端Ｗｂが認識されると、時刻ｔ０３で合成画像データ生成部３２ｃが合成画像データの生成を開始するとともに、この合成画像データに基づいて姿勢判別手段３３による姿勢判別処理及び速度算出手段３５による速度算出処理を行う。なお、時刻ｔ０３までの処理はハードウエア（例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array））により行われ、時刻ｔ０３以後の処理はメモリに記憶させたプログラムを実行することによりソフト的に行われる。その後、タイミング制御手段３６は時刻ｔ０４から待機時間ｔαが経過した時刻ｔ０５に通電指令が出力されるように指令出力手段３４を制御する。そして、これにより排除手段５の空気噴射ノズル５０から圧縮空気が噴射され、時刻ｔ０５から伝達時間ｔｄが経過した時刻ｔ０６でワークＷに空気による付勢力が実際に作用する。なお、仮に姿勢判別処理が行われたワークＷが適切な姿勢であり、姿勢判別処理により所定の姿勢であると判別された場合には、そのワークＷを搬送路１０上から排除するための処理（通電指令の出力及び空気噴射ノズル５０からの噴射）は行われない。

【0042】

このようにして、姿勢が不適切なワークＷは排除され、適切な姿勢のワークＷのみが供給先に供給されることになる。

【0043】

以上のように第１実施形態のパーツフィーダ用画像処理装置８は、搬送路１０に沿って搬送されるワークＷを撮像するカメラを備えたパーツフィーダ１００に適用されるものであって、カメラとして、ワークＷの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、これらの撮像素子により画像データを取得するエリアカメラ２を採用するとともに、前記エリアカメラ２が有する複数の撮像素子のうち、前記搬送方向に直交して列をなす一部の撮像素子のみを撮像に利用可能に設定する設定手段３０と、前記一部の撮像素子のみを撮像に利用する場合に、取得された画像データを前記エリアカメラ２から即時に取り込む画像取込手段３１と、前記画像取込手段３１が取り込んだ画像データに基づいてワークＷの良否判別処理としての姿勢別処理を行うワークの良否判別手段である姿勢判別手段３３と、を備えるように構成したものである。

【0044】

ここでワークＷの良否の判別とは、ワークＷの外観や姿勢が所定のものか否か判別することを示す。

【0045】

設定手段３０により一部の撮像素子のみを利用可能にすることで、１回の撮像でエリアカメラ２が取得する画像データの画素数を減少させ、画像取込手段３１による取込速度（転送速度）を向上させることができるので、１つのワークＷに対して撮像から姿勢判別処理までの時間を短縮してワークＷの搬送を高速化することができる。一方、エリアカメラ２が有する全ての撮像素子を利用することで、ラインカメラよりも広範囲を画像データに現すことができ、この画像データに現れている部材等を基準とすることで一部の撮像素子としての撮像素子群を適切な位置に簡単かつ正確に設定することができる。

【0046】

すなわち本実施形態においてパーツフィーダ１００は、搬送路１０上に設定されたワーク処理位置としての排除位置Ｐ２に到達したワークＷに対し付勢力付与部としての空気噴射ノズル５０から付勢力として圧縮空気を噴射することによって搬送路１０から排除するワーク処理手段としての排除手段５を備えており、姿勢判別手段３３の判別結果に応じて排除手段５を作動させるように構成するとともに、すべての撮像素子を撮像に利用する場合に、エリアカメラ２の撮像範囲Ｅ_Ｅを、空気噴射ノズル５０を含む位置に設定し、当該撮像範囲Ｅ_Ｅが現れた画像データ上で設定手段３０により撮像素子群の位置を選択して設定することができるように構成されている。

【0047】

空気噴射ノズル５０に対する撮像素子群の位置は、不適正な姿勢のワークＷを排除するために重要であるが、空気噴射ノズル５０が現れた画像データをみながら、空気噴射ノズル５０を基準として撮像素子群の位置を選択することで、位置合わせの時間を大幅に短縮することができる。具体的には、設定値として予め定めたワークＷの搬送速度など上記式（２）に記載の要件を用いて撮像位置Ｐ１と排除位置Ｐ２との間の距離Ｌを求め、エリアモードのエリアカメラ２で取得した画像データ上で排除位置Ｐ２から距離Ｌだけ離れた位置に撮像素子群の位置を設定することで、適切な位置に正確かつ簡単に撮像素子群を設けることができる。また万一、ワークＷの搬送速度が途中で変化した場合には、上記式（１）で求めたワークＷの搬送速度Ｖｗ等を用いて、上記式（２）により指令出力手段３４が通電指令を出力するまでの適切な待機時間ｔαを求めて、圧縮空気が噴射されるタイミングを調整することができる。

【0048】

さらに、前記設定手段３０により設定された撮像素子群による撮像を連続して行わせ、画像取込手段３１が即時取り込んだ画像データに基づいてワークＷを判別可能な前処理手段３２をさらに備え、姿勢判別手段３３は、前記前処理手段３２によりワークＷが現れていると判別された画像データに基づいてワークＷの姿勢判別処理を行うように構成している。

【0049】

ここで、搬送されてくる全てのワークＷに姿勢判別処理を行うためには、搬送されてくる全てのワークＷを確実に撮像する必要があり、これを実現するために、例えばセンサを用いてワークＷが撮像範囲Ｅ_Ｌ内に到達するタイミングを図ることが考えられるが、センサなどの装置が別途必要になるためにコストが上昇するという問題がある。これに対して本実施形態では、一部の撮像素子による撮像を連続して行わせることで、搬送されてきた全てのワークＷを確実に撮像することができる。また、ワークＷが現れていると判別された画像データに基づいて姿勢判別処理を行うようにすることで、ワークＷが現れていない画像データに基づいて姿勢判別処理を行うことがなく、無駄な処理を行うことが防止される。したがって、センサなどの装置を別途設けることなく、コスト上昇および処理の増加を抑制しつつ、搬送されてくる全てのワークＷに姿勢判別処理を行うことができる。

【0050】

＜第２実施形態＞
以下、図５を用いて本発明の第２実施形態であるパーツフィーダ１１０について説明する。なお、本実施形態のパーツフィーダ１１０は、後述する構成以外は上記第１実施形態のパーツフィーダ１００と同様であるため、パーツフィーダ１００と同様の構成については記載を省略する。

【0051】

第１実施形態のパーツフィーダ１００ではラインモード時に撮像素子群が１列だけ設けられているが、本実施形態のパーツフィーダ１１０は、ラインモード時に、ワークＷの搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、この第１撮像素子群よりも搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とが設定されており、第１撮像素子群の撮像範囲（第１撮像ライン）Ｅ_Ｌ１または第２撮像素子群の撮像範囲（第２撮像ライン）Ｅ_Ｌ２に位置するワークＷが撮像されるように構成される。また、本実施形態では、排除手段５は２つの空気噴射ノズル５０ａ，５０ｂを有しており、一方の空気噴射ノズル５０ａを第１撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ１と第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２との間の位置に設けるとともに、他方の空気噴射ノズル５０ｂを第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２よりも搬送方向下流側に設けている。さらに、姿勢判別手段３３（図１参照）は、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行い、その結果、不適正な姿勢と判別されたワークＷに対しては一方の空気噴射ノズル５０ａを用いて排除処理を行い、一方の空気噴射ノズル５０ａで排除されなかったワークＷに対して、第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて再度姿勢判別処理を行うように構成されている。再度の姿勢判別処理で不適正な姿勢と判別されたワークＷは、他方の空気噴射ノズル５０ｂを用いて排除処理が行われ、再度の姿勢判別処理で適正な姿勢と判別されたワークＷは、排除処理が行われることなく、図示しない搬送先に搬送される。上記以外の構成は第１実施形態と同様である。

【0052】

以上のように第２実施形態のパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路１０上に設定された排除位置Ｐ２，Ｐ２に到達したワークＷに対し圧縮空気を噴射することによって搬送路１０から排除する排除手段５を備えるパーツフィーダ１００に適用されるものであり、設定手段３０は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、姿勢判別手段３３（図１参照）は、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行うとともに、第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて姿勢判別処理を行い、姿勢判別手段３３の判別結果に応じて排除手段５を作動させるように構成したものである。

【0053】

ここで、判別処理に利用する画像データの取得にラインカメラを１台のみ用いる場合、振動によるワークＷの搬送路１０上からの飛び上がりなどに起因して撮像ミスが生じ、達成率（姿勢を正確に判別して適切な姿勢のワークＷのみを搬送先に送ることができる確率）を低下させることがある。この問題を解消するためにラインカメラを２台設置して姿勢判別処理を２回行うことも考えられるが、ラインカメラの設置台数を増やすとコストアップにつながる。

【0054】

これに対して本実施形態であれば、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいた１回目の姿勢判別処理の後に、一方の空気噴射ノズル５０ａで排除されなかったワークＷに対して前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいた２回目の姿勢判別処理を行うことができる。そのため、このような判別結果に応じて排除手段５を作動させるように構成することで、姿勢判別処理を１回しか行わない場合に比べて、所定の姿勢と判別されたワークＷのみをより安定して搬送先に送ることができ、コストの上昇を抑えつつ、達成率を向上させることができる。

【0055】

＜第３実施形態＞
以下、図６を用いて本発明の第３実施形態であるパーツフィーダ１２０について説明する。なお、本実施形態のパーツフィーダ１２０は、後述する構成以外は上記第１実施形態のパーツフィーダ１００と同様であるため、パーツフィーダ１００と同様の構成については記載を省略する。

【0056】

図６に示す本発明の第３実施形態であるパーツフィーダ１２０は、ワークＷの特定の面が所定方向を向いているかどうかだけでなく、前後方向も揃える必要があるワークＷを簡単に判別するためのものであり、ワークＷとして例えば特定の面としての上面Ｗ_Ｕにおいて搬送方向後方に特徴点（マーク）Ｗｍが形成されているダイオードを用いる。

【0057】

本実施形態は、第２実施形態と同様にラインモード時に第１撮像素子群および第２撮像素子群を設定しており、これらは同時タイミングで連続して撮像を行うように構成されている。第１撮像素子群の撮像範囲（第１撮像ライン）Ｅ_Ｌ１と第２撮像素子群の撮像範囲（第２撮像ライン）Ｅ_Ｌ２との間の距離はワークＷの前端Ｗａから特徴点Ｗｍまでの距離に設定されており、第１撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ１と第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２との間であって第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２と近い位置に空気噴射ノズル５０を設けている。本実施形態では、第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２内にワークＷが到達して端部検出部３２ｂによりワークＷの前端Ｗａが検出されたときに、それと同時に取り込まれた第２撮像素子群に基づく画像データに基づいてワークＷの前記特徴点Ｗｍを検出されると、当該ワークＷが適切な姿勢であると判別し、それ以外は不適切な姿勢と判別する。上記構成以外は第１実施形態と同様である。

【0058】

図７に示すフローチャートを用いて１つのワークＷに対する処理をより具体的に説明する。第１撮像素子群および第２撮像素子群で同時に取得した画像データを画像取込手段３１を介して制御装置３に取り込み（ステップＳ１）、前処理手段３２によって前処理を行い、第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて端部検出部３２ｂによりワークＷの前端Ｗａが検出されたか否か判断する（ステップ２）。ワークＷの前端Ｗａが検出されない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。ワークＷの前端Ｗａが検出された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて前処理手段３２によりワークＷの特徴点Ｍｗが検出されたか否か判断する（ステップ３）。特徴点Ｍｗが検出された場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、姿勢判別手段３３が当該ワークＷの姿勢を適切と判断して排除処理を行わず、本フローチャートを終了する。ワークＷの特徴点Ｗｍが検出されない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、姿勢判別手段３３が当該ワークＷの姿勢を不適切と判断し、排除手段５の空気噴射ノズル５０が圧縮空気を噴射するタイミングを算出する（ステップＳ４）。このタイミングは、第１撮像素子群または第２撮像素子群が取得した画像データに基づいて、第１実施形態と同様に、タイミング制御手段３６がワークＷの搬送速度Ｖｗに基づいて待機時間Ｔαを算出することで行う。待機時間Ｔαが経過すると指令出力手段３４が通電指令を出力し（ステップＳ５）、排除手段５により不適切な姿勢と判別されたワークＷが排除され（ステップＳ６）、本フローチャートの終了となる。

【0059】

以上のように第３実施形態であるパーツフィーダ用画像処理装置は、搬送路１０上に設定されたワーク処理位置Ｐ２，Ｐ２に到達したワークＷに対し圧縮空気を噴射することによって搬送路１０から排除する排除手段５を備えるパーツフィーダ１２０に適用されるものであり、前記ワークＷとして、特定の面としての上面Ｗ_Ｕの一部分に所定の特徴点Ｗｍが形成されたものを用い、設定手段３０は、複数の撮像素子のうちから、前記搬送方向に直交して列をなす第１撮像素子群と、前記第１撮像素子群よりも前記搬送方向下流側において前記搬送方向に直交して列をなす第２撮像素子群とを設定するものであり、ワークＷの搬送方向前端が第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２内にある場合に、当該ワークＷに形成された特徴点Ｍｗが前記第１撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ１内に現れるように調整され、画像取込手段３１が取り込んだ画像データに基づいてワークＷの搬送方向における前端Ｗａおよび特徴点Ｗｍを検出可能な前処理手段３２をさらに備え、前記第２撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークＷの前端Ｗａが検出されると、当該画像データと同時に取得された第１撮像素子群の画像データに基づいて前記特徴点Ｗｍの検出を行い、特徴点Ｗｍが検出されなかったワークＷに対して排除手段５を動作させるように構成したものである。

【0060】

上面Ｗ_Ｕにおける搬送方向後方又は前方に特徴点Ｗｍが形成されているワークは、上記第１および第２実施形態の構成でも姿勢判別が可能であるが、第１および第２実施形態の構成では処理が複雑になる。そこで、第２撮像素子群をワークＷの前端Ｗａを検出する同期センサのように機能させて、ワークＷの前端Ｗａが検出されると特徴点Ｗｍの検出を行い、特徴点が検出されれば当該ワークＷの姿勢が適正と判別し、検出されなければ不適切と判別することで、短い処理時間で姿勢判別を容易に行うことができる。また、第１撮像素子群と第２撮像素子群は、例えばエリアモード時に取得した画像データをみながら設定手段３０により設定することで、容易かつ適切な位置に設けることができる。

【0061】

なお、１つのワークＷの２か所を撮像する構成としてラインカメラを２台用いることも考えられるが、本実施形態で用いるワークＷは１辺が６ｍｍ程度の大きさのものであり、このような狭い範囲を撮像可能な位置に２台のラインカメラを配置することは難しい。

【0062】

本発明のパーツフィーダ１００，１１０，１２０は、上記パーツフィーダ用画像処理装置８を用いるものであって、ワークＷが搬送される搬送路１０を有するパーツフィーダ本体１と、前記ワークＷの搬送方向およびそれに直交する方向に配列された複数の撮像素子を有し、前記搬送路１０に沿って搬送される前記ワークＷを撮像して画像データを取得するエリアカメラ２と、前記搬送路１０に設定されたワーク処理位置Ｐ２を通過するワークＷに対して、搬送路１０から排除する排除手段５と、姿勢判別手段３３が所定の姿勢のものでないと判別すると、前記排除手段５を作動させるための指令を出力する指令出力手段３４と、を備えることを特徴とする。このようなパーツフィーダ１００，１１０，１２０は、エリアカメラ２が有するほぼ全ての撮像素子を利用することで、適切な位置に撮像素子群を簡単かつ正確に設定することができるとともに、撮像素子群のみを撮像に利用可能にすることで、画像データの転送速度を向上させてワークＷの搬送を高速化することができる。

【0063】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

【0064】

例えば、第１〜第３実施形態では、不適切な姿勢であると判別されたワークＷに対して搬送路１０上から排除する排除処理を行っているが、ワーク処理手段として排除手段５の代わりに姿勢矯正手段を設けて、不適切な姿勢であると判別されたワークＷの姿勢を搬送路１０上に設定された矯正位置で矯正する構成としてもよい。姿勢矯正手段は、搬送路１０の姿勢矯正位置に設けられた孔を介してワークＷに向けて圧縮空気を噴射する空気噴射ノズルを備え、空気噴射ノズルから圧縮空気を噴射して、矯正位置にあるワークＷを反転又は回転させることにより姿勢を矯正する。なお、姿勢矯正手段としてはワークＷの姿勢を矯正可能なものであればこの構成に限定されない。姿勢矯正手段は、指令出力手段から通電指令が出力されると空気噴射ノズルから圧縮空気を噴射するように構成される。

【0065】

また本実施形態では、パーツフィーダ用画像処理装置８をワークＷの姿勢を判別するために用いているが、ワークＷの形状や色、ワークＷ上のシルク文字等、ワークＷの外観を検査するために用いてもよい。この場合のパーツフィーダ用画像処理装置は、ワークＷの姿勢の判別を行う姿勢判別手段３３の代わりに、ワークＷの外観を検査する手段を適宜有する構成となる。

【0066】

また第１〜第３実施形態では、前処理手段３２は画像取込手段３１により画像データが取り込まれるたびに即時２値化処理等の前処理を行っているが、１つ分のワークＷの取り込みが終了してから当該ワークＷが現れている全ての画像データに対して前処理である２値化処理および画像の結合を行うように構成されてもよい。

【0067】

さらに、第１，第２実施形態において前記撮像回数取得手段４２ａは、上記式（１）に適用する撮像回数Ａの算出に合成画像データの画素数を用いているが、合成画像データの画素数の代わりに、ワークＷの前端Ｗａが現れた画像データから当該ワークＷの後端Ｗｂが現れた画像データまでの複数の画像データにおける画素数の合計値を用いてもよい。また、撮像回数Ａを取得するためにエリアカメラ２が撮像する回数を直接カウントする構成であってもよい。

【0068】

またさらに第１，第２実施形態ではエリアカメラ２で取得された画像データが合成されるが、合成されることなく判別が行われるようにしてもよい。また１つのワークＷにつき、１回の撮像で得られた画像データのみに基づいて良否判別が行われるようにしてもよい。さらに連続で撮影されず、ワークＷが到達したことを検知するセンサを別途設けて、ワークＷが到達したときに撮像するようにしてもよい。

【0069】

また第２実施形態において、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて判別されたワークＷが不適正な場合、それが一方の空気噴射ノズル５０ａにより排除されたかどうか確認するために第２撮像素子群を用いてもよい。この場合、第１撮像素子群と第２撮像素子群との間の距離に基づいて、ワークＷが第１撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ１を通過してから第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２に到達するまでの時間を予め求めておき、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいて不適正と判別されたワークＷが第２撮像素子群に取得された場合、他方の空気噴射ノズル５０ｂにより当該ワークＷを排除するようにする。

【0070】

また第２実施形態では、一方の空気噴射ノズル５０ａで排除されなかった全てのワークＷに対して２回目の姿勢判別処理を行うように構成されているが、処理の増加を抑制するために、１つのワークＷについて、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいた姿勢判別処理により適正な姿勢と判別された場合にのみ、第２撮像素子群で撮像を行い、その画像データに基づいて２回目の姿勢判別処理を行うようにしてもよい。

【0071】

さらに、第２実施形態では２つの空気噴射ノズル５０ａ，５０ｂが設けられているが、第２撮像素子群の撮像範囲Ｅ_Ｌ２よりも搬送方向下流側にのみ空気噴射ノズルが設けられるように構成されてもよい。この場合、搬送されてきた全てのワークＷに対して２回ずつ姿勢判別処理を行うことになり、少なくともどちらか一方の姿勢判別処理で不適正と判別されたワークＷに対して排除処理を行うようにする。

【0072】

また、第３実施形態では第１撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークＷの前端Ｗａを検出しているが、第１撮像素子群が取得した画像データに基づいてワークＷの後端Ｗｂを検出するように構成してもよい。なお、ワークＷの前端Ｗａを検出する構成は、ワークＷの後端Ｗｂを検出する構成よりも、１つのワークＷに対して撮像を開始してから当該ワークＷの姿勢判別を行うまでのタイミングを早めて、当該ワークＷが不適正な場合には速やかに排除動作を行うことができる。

【0073】

さらに、撮像素子群は撮像素子が１列のみ配列したものに限らず、本発明の効果が発揮される範囲内において、ワークＷの搬送方向に沿って隣接する２列以上の撮像素子が配列したものであってもよい。

【0074】

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

【符号の説明】

【0075】

２・・・エリアカメラ
５・・・ワーク処理手段（排除手段）
８・・・パーツフィーダ用画像処理装置
１０・・・搬送路
３０・・・設定手段
３１・・・画像取込手段
３２・・・前処理手段
３３・・・ワークの良否判別手段（姿勢判別手段）
３４・・・指令出力手段
５０・・・付勢力付与部（空気噴射ノズル）
１００・・・パーツフィーダ
Ｅ_Ｌ１・・・第１撮像素子群の撮像範囲
Ｅ_Ｌ２・・・第２撮像素子群の撮像範囲
Ｗａ・・・ワークの前端
Ｗ・・・ワーク
Ｗｍ・・・特徴点
Ｗｕ・・・特定の面（上面）
Ｐ２・・・ワーク処理位置（排除位置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】