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特開2018-205197搬送装置、搬送方法および検査システム
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(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2018-205197(P2018-205197A)
(43)【公開日】2018年12月27日
(54)【発明の名称】搬送装置、搬送方法および検査システム
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/84 20060101AFI20181130BHJP
【FI】
   G01N21/84 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2017-112410(P2017-112410)
(22)【出願日】2017年6月7日
(71)【出願人】
【識別番号】000207551
【氏名又は名称】株式会社SCREENホールディングス
(74)【代理人】
【識別番号】100105935
【弁理士】
【氏名又は名称】振角 正一
(74)【代理人】
【識別番号】100136836
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 一正
(72)【発明者】
【氏名】西村 友詳
【テーマコード(参考)】
2G051
【Fターム(参考)】
2G051AA07
2G051AB07
2G051CA03
2G051CB01
2G051DA08
(57)【要約】
【課題】第1撮像位置、反転位置および第2撮像位置の順序で複数のワークを並行して効率的に搬送することができる搬送技術、ならびに当該搬送技術を用いて優れたスループットでワークを検査する。
【解決手段】第1移動部による上流ワークの第1受渡位置への移動と、第2移動部による下流ワークの第2受渡位置への移動とを同期して実行し、第1送給部による上流ワークの第1受渡位置から第2受渡位置への送給と、第2送給部による下流ワークの第2受渡位置から第3受渡位置への送給とを同期して実行し、第2移動部による上流ワークの第2受渡位置から反転位置への移動と、第3移動部による下流ワークの第3受渡位置から第2撮像位置への移動とを同期して実行する。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面の撮像が行われる第1撮像位置、前記ワークを上下反転が行われる反転位置および前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面の撮像が行われる第2撮像位置の順序で前記ワークを搬送する搬送装置であって、
前記第1撮像位置に対向する第1受渡位置と、前記第1撮像位置との間で前記ワークを移動させる第1移動部と、
前記反転位置に対向する第2受渡位置と、前記反転位置との間で前記ワークを移動させる第2移動部と、
前記第2撮像位置に対向する第3受渡位置と、前記第2撮像位置との間で前記ワークを移動させる第3移動部と、
前記第1受渡位置から前記第2受渡位置に前記ワークを送給する第1送給部と、
前記第2受渡位置から前記第3受渡位置に前記ワークを送給する第2送給部と、を備え、
前記一方面が撮像されたワークおよび上下反転されたワークを、それぞれ上流ワークおよび下流ワークとしたとき、
前記第1移動部による前記上流ワークの前記第1受渡位置への移動と、前記第2移動部による前記下流ワークの前記第2受渡位置への移動とを同期して実行し、
前記第1送給部による前記上流ワークの前記第1受渡位置から前記第2受渡位置への送給と、前記第2送給部による前記下流ワークの前記第2受渡位置から前記第3受渡位置への送給とを同期して実行し、
前記第2移動部による前記上流ワークの前記第2受渡位置から前記反転位置への移動と、前記第3移動部による前記下流ワークの前記第3受渡位置から前記第2撮像位置への移動とを同期して実行する
ことを特徴とする搬送装置。
【請求項2】
請求項1に記載の搬送装置であって、
前記第1送給部による前記上流ワークの前記第2受渡位置への送給と、前記第2送給部による前記下流ワークの前記第3受渡位置への送給とに同期して、前記上流ワークに続くワークを未処理ワークとして前記第1受渡位置を搬入する搬入部をさらに備える搬送装置。
【請求項3】
請求項2に記載の搬送装置であって、
前記第1移動部は、前記第2移動部による前記上流ワークの前記反転位置への移動と、前記第3移動部による前記下流ワークの前記第2撮像位置への移動とに同期して、前記未処理ワークを前記第1受渡位置から前記第1撮像位置に移動させる搬送装置。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
前記第1送給部による前記上流ワークの前記第2受渡位置への移動と、前記第2送給部による前記下流ワークの前記第3受渡位置への送給とに同期して、前記下流ワークの直前に他方面の撮像が行われて前記第3受渡位置に位置しているワークを処理済ワークとして前記第3受渡位置から搬出する搬出部をさらに備える搬送装置。
【請求項5】
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
前記ワークを挿脱自在に支持するワーク台を複数個設け、
前記ワークの送給は前記ワークを支持する前記ワーク台を送給させることで行われ、前記ワークの移動は前記ワークを支持する前記ワーク台を移動させることで行われる搬送装置。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
前記第1受渡位置、前記第2受渡位置および前記第3受渡位置はそれぞれ前記第1撮像位置と、前記反転位置および前記第2撮像位置の鉛直下方の位置である搬送装置。
【請求項7】
請求項6に記載の搬送装置であって、
鉛直方向において、前記第1受渡位置、前記第2受渡位置および前記第3受渡位置は同一高さ位置であり、
前記第1移動部、前記第2移動部および前記第3移動部は鉛直方向に前記ワークを移動させる直動機構を有し、
前記第1送給部および前記第2送給部は水平方向に前記ワークを移動させる直動機構を有する搬送装置。
【請求項8】
ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面の撮像が行われる第1撮像位置、前記ワークを上下反転が行われる反転位置および前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面の撮像が行われる第2撮像位置の順序で前記ワークを搬送する搬送方法であって、
前記一方面が撮像されたワークを上流ワークとして前記第1撮像位置に対向する第1受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして前記反転位置に対向する第2受渡位置に移動させる第1工程と、
前記上流ワークを前記第1受渡位置から前記第2受渡位置に送給するのに同期して、前記下流ワークの前記第2受渡位置から前記第2撮像位置に対向する第3受渡位置に送給する第2工程と、
前記上流ワークを前記第2受渡位置から前記反転位置に移動させるのに同期して、前記下流ワークを前記第3受渡位置から前記第2撮像位置に移動させる第3工程とを備え、
前記第1工程、前記第2工程および前記第3工程をこの順序で連続して行うことを特徴とする搬送方法。
【請求項9】
ワークの一方面を上方に向けた状態で前記ワークの一方面を撮像する第1撮像装置と、
前記ワークを上下反転させる反転装置と、
前記ワークの他方面を上方に向けた状態で前記ワークの他方面を撮像する第2撮像装置と、
請求項1ないし7のいずれか一項に記載の搬送装置と、
前記第1撮像装置および前記第2撮像装置により撮像された複数の画像に基づいて前記ワークを検査する検査装置と
を備えたことを特徴とする検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、ワークの一方面の撮像が行われる第1撮像位置、ワークを上下反転させる反転位置およびワークの他方面の撮像が行われる第2撮像位置の順序でワークを搬送する搬送装置および搬送方法、ならびに上記搬送装置によりワークを搬送しながら当該ワークを検査する検査システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
自動車の駆動部に用いられるコネクティングロッドやハブなどの立体的な形状を有する検査対象物(以下「ワーク」という)を検査するために、種々の検査装置が提供されている。例えば特許文献1に記載された検査装置では、2つの検査ユニットと、1つの姿勢変更機構とが設けられている。2つの検査ユニットのうち一方はワークの表面(一方面)を多方向から撮影する。当該撮影完了後にワークを姿勢変更機構が受け取り、上下反転させる。その後で、反転後のワークを他方の検査ユニットに渡し、当該検査ユニットがワークの裏面(他方面)を多方向から撮影する。そして上記撮影により得られた多数の画像に基づいてワークの外観が検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017−15421号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のように構成された検査装置では、稼働中に複数のワークが同時に存在し、各ワークに対して搬送装置による搬送、検査ユニットによる検査、姿勢変更機構によるワーク反転などが並行して行われ、タクトタイムの向上が図られている。
【0005】
ここで、タクトタイムの更なる向上のためには、ワークの移動速度をさらに高める必要がある。しかしながら、ワークはコネクティングロッドなどの金属製品であり、比較的重量物であるため、ワーク搬送のためのモータなどの駆動源の能力を単純に高めることで対応することは難しい。このため、ワークの表面を撮影するための第1撮像位置、ワークを上下反転させる反転位置およびワークの裏面を撮影するための第2撮像位置の順序で複数のワークを並行して効率的に搬送してスループットの更なる向上を図ることができる技術が要望されている。
【0006】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、第1撮像位置、反転位置および第2撮像位置の順序で複数のワークを並行して効率的に搬送することができる搬送技術、ならびに当該搬送技術を用いて優れたスループットでワークを検査することができる検査システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の第1態様は、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面の撮像が行われる第1撮像位置、ワークを上下反転が行われる反転位置およびワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面の撮像が行われる第2撮像位置の順序でワークを搬送する搬送装置であって、第1撮像位置に対向する第1受渡位置と、第1撮像位置との間でワークを移動させる第1移動部と、反転位置に対向する第2受渡位置と、反転位置との間でワークを移動させる第2移動部と、第2撮像位置に対向する第3受渡位置と、第2撮像位置との間でワークを移動させる第3移動部と、第1受渡位置から第2受渡位置にワークを送給する第1送給部と、第2受渡位置から第3受渡位置にワークを送給する第2送給部と、を備え、一方面が撮像されたワークおよび上下反転されたワークを、それぞれ上流ワークおよび下流ワークとしたとき、第1移動部による上流ワークの第1受渡位置への移動と、第2移動部による下流ワークの第2受渡位置への移動とを同期して実行し、第1送給部による上流ワークの第1受渡位置から第2受渡位置への送給と、第2送給部による下流ワークの第2受渡位置から第3受渡位置への送給とを同期して実行し、第2移動部による上流ワークの第2受渡位置から反転位置への移動と、第3移動部による下流ワークの第3受渡位置から第2撮像位置への移動とを同期して実行することを特徴としている。
【0008】
また、本発明の第2態様は、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面の撮像が行われる第1撮像位置、ワークを上下反転が行われる反転位置およびワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面の撮像が行われる第2撮像位置の順序でワークを搬送する搬送方法であって、一方面が撮像されたワークを上流ワークとして第1撮像位置に対向する第1受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして反転位置に対向する第2受渡位置に移動させる第1工程と、上流ワークを第1受渡位置から第2受渡位置に送給するのに同期して、下流ワークの第2受渡位置から第2撮像位置に対向する第3受渡位置に送給する第2工程と、上流ワークを第2受渡位置から反転位置に移動させるのに同期して、下流ワークを第3受渡位置から第2撮像位置に移動させる第3工程とを備え、第1工程、第2工程および第3工程をこの順序で連続して行うことを特徴としている。
【0009】
さらに、本発明の第3態様は、検査システムであって、ワークの一方面を上方に向けた状態でワークの一方面を撮像する第1撮像装置と、ワークを上下反転させる反転装置と、ワークの他方面を上方に向けた状態でワークの他方面を撮像する第2撮像装置と、上記搬送装置と、第1撮像装置および第2撮像装置により撮像された複数の画像に基づいてワークを検査する検査装置とを備えたことを特徴としている。
【0010】
このように構成された発明では、第1撮像位置から反転位置への上流ワークの搬送が、(a−1)第1撮像位置から第1受渡位置への移動動作、(a−2)第1受渡位置から第2受渡位置への送給動作、(a−3)第2受渡位置から反転位置への移動動作とで構成されている。一方、反転位置から第2撮像位置への下流ワークの搬送が、(b−1)反転位置から第2受渡位置への移動動作、(b−2)第2受渡位置から第3受渡位置への送給動作、(b−3)第3受渡位置から第2撮像位置への移動動作とで構成されている。そして、上記移動動作(a−1)、(b−1)を同期して行い、上記送給動作(a−2)、(b−2)を同期して行い、上記移動動作(a−3)、(b−3)を同期して行っている。このため、2つのワーク(上流ワークおよび下流ワーク)が並行して効率的に搬送される。しかも、移動動作および送給動作は単純動作であるため、複数の動作を互いに連動させながらワーク搬送を行う従来技術に比べ、各動作の高速化が容易であり、ワーク搬送に要する時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、本発明によれば、一方面が撮像されたワークを上流ワークとして第1撮像位置に対向する第1受渡位置に移動させるのと同期して、上下反転されたワークを下流ワークとして反転位置に対向する第2受渡位置に移動させている。また、上流ワークを第1受渡位置から第2受渡位置に送給するのに同期して、下流ワークを第2受渡位置から第2撮像位置に対向する第3受渡位置に送給している。さらに、上流ワークを第2受渡位置から反転位置に移動させるのに同期して、下流ワークを第3受渡位置から第2撮像位置に移動させている。このため、複数のワークを並行して効率的に搬送することができる。しかも、当該搬送技術を検査システムに適用することで優れたスループットでワークを検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本発明に係る搬送装置の一実施形態を装備する検査システムの全体構成を模式的に示す図である。
図2】搬送装置の構成を示す斜視図である。
図3図1の検査システムに設けられる撮像装置および反転装置の一部を示す斜視図である。
図4】撮像装置に設けられる保持部を示す斜視図である。
図5】反転装置に設けられる保持部を示す斜視図である。
図6A】フェイスアップ状態でワークを支持するフェイスアップ用ワーク台の構成を示す斜視図である。
図6B】フェイスダウン状態でワークを支持するフェイスダウン用ワーク台の構成を示す斜視図である。
図7図1に示す検査システムにおけるワークの搬送および検査の一例を示すフローチャートである。
図8】ワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。
図9】ワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図1は本発明に係る搬送装置の一実施形態を装備する検査システムの全体構成を模式的に示す図である。図2は搬送装置の構成を示す斜視図である。図3図1の検査システムに設けられる撮像装置および反転装置の一部を示す斜視図である。図4は撮像装置に設けられる保持部を示す斜視図である。図5は反転装置に設けられる保持部を示す斜視図である。なお、図1(および後で説明する図8図9)においては、ワークWKとワーク台とを視覚的に区別するために、それぞれドットとハッチングを付している。この検査システム1は、2つの撮像装置(表面撮像装置2、裏面撮像装置3)と、反転装置4と、分別排出装置5と、これらの装置2〜5にワークWKを搬送する搬送装置6と、システムの各部を制御する制御装置7とを備えている。
【0014】
表面撮像装置2は、搬送装置6の搬送基台61(図2参照)の上面611から立設された4本の柱部材21と、柱部材21により支持される平板状のベース部材22と、ベース部材22に取り付けられた保持部23と、保持部23に保持されるワークWKの表面を撮像する撮像部24(図1)とを備えている。保持部23は、図4に示すように、ベース部材22の中央部に設けられた開口221を挟んで配置された一対のチャック部材231、231を有している。チャック部材231、231はチャック駆動機構(図示省略)により駆動されることで、後で詳述するように搬送装置6により搬入位置Pldおよび上流受渡位置Pt1を経由して表面撮像位置Pi1に搬送されてきたワークWKを把持可能となっている。つまり、開口221を介して表面撮像位置Pi1に搬送されてきたワークWKを一対のチャック部材231、231が水平方向から挟み込むことにより表面撮像位置Pi1でワークWKを保持する。一方、チャック駆動機構により一対のチャック部材231、231を互いに離間させることでワークWKの保持を解除可能となっている。
【0015】
そして、表面撮像装置2は表面撮像位置Pi1でワークWKを保持部23で保持しながら撮像部24によりワークWKの表面(一方面)を多方向から撮像する。なお、撮像部24としては、例えば特許文献1に記載されたものと同様の構成を採用することができる。
【0016】
こうして撮像部24により撮像された複数の画像は制御装置7に送られて当該複数の画像に基づいてワークWKの表面(図6A図6B中の符号WKa)について検査される一方、撮像後のワークWKは搬送装置6により上流受渡位置Pt1および中央受渡位置Pt2を経由して反転位置Prに搬送され、反転装置4によってワークWKは上下反転される。
【0017】
反転装置4は、搬送基台61の長手方向Xにおいて表面撮像装置2の下流側(図1の右手側)で搬送基台61の上面611から立設された2本の柱部材41と、柱部材41の上端同士を連結する連結部材42と、連結部材42に取り付けられた反転保持駆動部43と、反転保持駆動部43に回転自在に支持される反転保持部44とを有している。反転保持部44は、図5に示すように、互いに対向配置された一対のチャック部材441、441を有している。チャック部材441、441は後で詳述するように搬送装置6により反転位置Prに搬送されてきたワークWKを把持可能となっている。つまり、反転位置Prに搬送されてきたワークWKを一対のチャック部材441、441が水平方向から挟み込むことにより反転位置PrでワークWKを保持する。また、保持状態のまま反転保持駆動部43により一対のチャック部材441、441が180゜回転することでワークWKを上下反転させる。一方、反転保持駆動部43により一対のチャック部材441、441を互いに離間させることでワークWKの保持を解除可能となっている。このように構成された反転装置4により上下反転されたワークWKは搬送装置6により中央受渡位置Pt2および下流受渡位置Pt3を経由して裏面撮像位置Pi2に搬送され、裏面撮像装置3により撮像される。
【0018】
裏面撮像装置3は基本的に表面撮像装置2と同一構成を有している。したがって、同一構成については相当符号を付して構成説明を省略する。この裏面撮像装置3は、裏面撮像位置Pi2においてワークWKを保持部33で保持しながら撮像部34によりワークWKの裏面(他方面)を多方向から撮像する。こうして撮像された複数の画像は制御装置7に送られて当該複数の画像に基づいてワークWKの裏面について検査される一方、撮像後のワークWKは搬送装置6により下流受渡位置Pt3を経由して搬出位置Pulに搬送される。この搬出位置Pulでは、分別排出装置5が検査後のワークWKを良品と不良品とに分別しながら検査システム1から排出する。
【0019】
次に、搬送装置6の構成について図1図2図6Aおよび図6Bを参照しつつ説明する。図6Aはフェイスアップ状態でワークを支持するフェイスアップ用ワーク台の構成を示す斜視図であり、図6Bはフェイスダウン状態でワークを支持するフェイスダウン用ワーク台の構成を示す斜視図である。フェイスアップ用ワーク台(以下「FUワーク台62a」という)は図6Aに示すようにベース部材621から2本のコラム622、623が立設されている。各コラム622、623の上面でワークWKの裏面WKbを下方から支持可能となっている。また、各コラム622、623の上面には2つの位置決めピン624がワークWKの裏面WKbに設けられた凹部625(図6B参照)に対して挿脱自在に立設されている。このため、位置決めピン624に対して凹部625を対向させながらワークWKをコラム622、623の上面に載置させると、図2に示すようにワークWKの表面WKaを上方に向けた状態でFUワーク台62aに位置決め支持される。
【0020】
もう一方のフェイスダウン用ワーク台(以下「FDワーク台62b」という)は図6Bに示すようにFUワーク台62aと同様にベース部材621から2本のコラム622、623が立設されている。各コラム622、623の上面には、ワークWKの表面WKaに係合可能な形状に仕上げられている。このため、コラム622、623の上面にワークWKの表面WKaを載置させることで、図2に示すようにワークWKの裏面WKbを上方に向けた状態でFDワーク台62bに支持される。
【0021】
搬送装置6では、X方向に延設された搬送基台61上に4つのステージ63a〜63dがX方向に配列されている。これらのうちステージ63aはFUワーク台62aをベース部材64aで保持した構造を有している。そして、制御装置7からの指令にしたがってX駆動部65aが作動することでステージ63aが搬入位置Pldと上流受渡位置Pt1との間をX方向に往復移動する。このため、フェイスアップ状態のワークWKをFUワーク台62aで支持しながら上流受渡位置Pt1に送給し、空状態のFUワーク台62aを搬入位置Pldに戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ63aとX駆動部65aとがワークWKを搬入位置Pldから上流受渡位置Pt1に送給する送給部66aとしての機能を有している。なお、本実施形態では、上流受渡位置Pt1を表面撮像位置Pi1の鉛直直下に設定し、その他の受渡位置Pt2、Pt3についてもそれぞれ反転位置Prおよび裏面撮像位置Pi2の鉛直直下に設定している。また、本実施形態では、X駆動部65aとしては回転モータとボールネジ機構とを組み合わせた駆動部やリニアモータを用いた直動機構を有する駆動部などを用いることができる。この点については次に説明するX駆動部65b〜65dについても同様である。
【0022】
X方向においてX駆動部65aの下流側にX駆動部65bが設けられ、FUワーク台62aをベース部材64bで保持したステージ63bを上流受渡位置Pt1と中央受渡位置Pt2との間をX方向に往復移動させる。このため、フェイスアップ状態のワークWKをFUワーク台62aで支持しながら中央受渡位置Pt2に送給し、空状態のFUワーク台62aを上流受渡位置Pt1に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ63bとX駆動部65bとがワークWKを上流受渡位置Pt1から中央受渡位置Pt2に送給する送給部66bとしての機能を有している。
【0023】
また、X駆動部65bに続いてX駆動部65c、65dがX駆動部65a、65bと同様に配設されている。つまり、X方向においてX駆動部65bの下流側にX駆動部65cが設けられ、FDワーク台62bをベース部材64cで保持したステージ63cを中央受渡位置Pt2と下流受渡位置Pt3との間をX方向に往復移動する。このため、フェイスダウン状態のワークWKをFDワーク台62bで支持しながら第3受渡位置Pt2に送給し、空状態のFDワーク台62bを中央受渡位置Pt2に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ63cとX駆動部65cとがワークWKを中央受渡位置Pt2から下流受渡位置Pt3に送給する送給部66cとしての機能を有している。
【0024】
さらに、X方向においてX駆動部65cの下流側にX駆動部65dが設けられ、FDワーク台62bをベース部材64dで保持したステージ63dを下流受渡位置Pt3と搬出位置Pulとの間をX方向に往復移動する。このため、フェイスダウン状態のワークWKをFDワーク台62bで支持しながら搬出位置Pulに送給し、空状態のFDワーク台62bを下流受渡位置Pt3に戻すことが可能となっている。このように本実施形態では、ステージ63dとX駆動部65dとがワークWKを下流受渡位置Pt3から搬出位置Pulに送給する送給部66dとしての機能を有している。
【0025】
また、搬送装置6では、図1に示すように、3台の昇降機構67a〜67cがそれぞれ受渡位置Pt1〜Pt3に配設されている。各昇降機構67a〜67cは、搬送基台61の内部で鉛直方向Zに立設されたガイド部材671と、ガイド部材671に沿ってZ方向に移動自在に設けられたスライド部材672と、スライド部材672を鉛直方向Zに移動させる直動機構を有するZ駆動部(図示省略)とを有している。
【0026】
昇降機構67aでは、制御装置7からの指令にしたがってZ駆動部が作動することでステージ63aが上流受渡位置Pt1と表面撮像位置Pi1との間をZ方向に移動し、表面撮像装置2へのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、ワークWKを保持したステージ63aが上流受渡位置Pt1に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することでワークWKが表面撮像位置Pi1に位置決めされる。そして、表面撮像装置2の保持部23でワークWKが保持された後にスライド部材672がガイド部材671に沿って下降することで空状態のFUワーク台62aをベース部材64aとともに上流受渡位置Pt1に戻すことが可能となっている。
【0027】
また、別のステージ63bが上流受渡位置Pt1と表面撮像位置Pi1との間をZ方向に移動することで、表面撮像装置2からのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、空状態のFUワーク台62aを有するステージ63bが上流受渡位置Pt1に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することで当該ステージ63bが表面撮像位置Pi1に位置決めされる。これにより表面が撮像されたワークWKがステージ63bに支持される。この後で、保持部23によるワークWKの保持が解除され、ワークWKのステージ63bへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材672の下降によって当該ワークWKがステージ63bに支持されながら上流受渡位置Pt1に戻され、さらに送給部66bによって上流受渡位置Pt1から中央受渡位置Pt2に送給される。
【0028】
この中央受渡位置Pt2では、昇降機構67bが設けられており、制御装置7からの指令にしたがってZ駆動部が作動することでステージ63bが中央受渡位置Pt2と反転位置Prとの間をZ方向に移動し、反転装置4へのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、ワークWKを保持したステージ63bが中央受渡位置Pt2に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することでワークWKが反転位置Prに位置決めされる。そして、反転装置4の保持部41でワークWKが保持された後にスライド部材672がガイド部材671に沿って下降することで空状態のFUワーク台62aをベース部材64aとともに中央受渡位置Pt2に戻すことが可能となっている。
【0029】
また、別のステージ63cが中央受渡位置Pt2と反転位置Prとの間をZ方向に移動することで、反転装置4からのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、空状態のFDワーク台62bを有するステージ63cが上流受渡位置Pt1に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することで当該ステージ63cが反転位置Prに位置決めされる。これにより反転装置4により上下反転されてフェイスダウン状態となったワークWKがステージ63cに支持される。この後で、保持部41によるワークWKの保持が解除され、ワークWKのステージ63cへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材672の下降によって当該ワークWKがステージ63cに支持されながら中央受渡位置Pt2に戻され、さらに送給部66cによって中央受渡位置Pt2から下流受渡位置Pt3に送給される。
【0030】
この下流受渡位置Pt3では、昇降機構67cが設けられている。制御装置7からの指令にしたがってZ駆動部が作動することでステージ63cが下流受渡位置Pt3と裏面撮像位置Pi2との間をZ方向に移動し、裏面撮像装置3へのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、ワークWKを保持したステージ63cが下流受渡位置Pt3に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することでワークWKが裏面撮像位置Pi2に位置決めされる。そして、裏面撮像装置3の保持部33でワークWKが保持された後にスライド部材672がガイド部材671に沿って下降することで空状態のFDワーク台62bをベース部材64bとともに下流受渡位置Pt3に戻すことが可能となっている。
【0031】
また、別のステージ63dが下流受渡位置Pt3と裏面撮像位置Pi2との間をZ方向に移動することで、裏面撮像装置3からのワークWKの受渡しが実行される。すなわち、空状態のFDワーク台62bを有するステージ63dが下流受渡位置Pt3に位置した状態で搬送基台61の内部に後退していたスライド部材672がガイド部材671に沿って上昇することで当該ステージ63dが裏面撮像位置Pi2に位置決めされる。これにより裏面撮像装置3により裏面が撮像されたワークWKがステージ63dに支持される。この後で、保持部33によるワークWKの保持が解除され、ワークWKのステージ63dへの受渡しが完了する。それに続いて、スライド部材672の下降によって当該ワークWKがステージ63dに支持されながら下流受渡位置Pt3に戻され、さらに送給部66dによって下流受渡位置Pt3から搬出位置Pulに送給される。
【0032】
検査システム1では、システム各部を制御するために制御装置7が設けられている。制御装置7は、論理演算を実行する周知のCPU(Central Processing Unit)等の演算処理部71、RAM(Random access memory)などのメモリ72、ハードディスクドライブ等の記憶部73を有するコンピュータにより構成される。記憶部73には、ワークWKの搬送および検査を実行するためのコンピュータプログラムがインストールされている。当該コンピュータプログラムにしたがってシステム各部を制御して複数のワークWKを並行して効率的に検査する。以下においては、検査システム1による動作の一例を図7ないし図9を参照しつつステージ63a〜63dによるワークWKの搬送手順を中心に説明する。
【0033】
図7図1に示す検査システムにおけるワークの送給および検査の一例を示すフローチャートである。図8および図9はワークの送給動作および検査動作を模式的に示した図である。図7では、ボックス中の上段にワークの有無およびワークの識別記号を付し、動作内容が併せて記載されている。ここでは、図8の(a)欄に示すように、裏面撮像装置3によるワークWK2の裏面撮像、反転装置4によるワークWK3の上下反転および表面撮像装置2によるワークWKの表面撮像が開始されるが、そのとき、検査を終了したワークWK1を保持するステージ63dは搬出位置Pulに位置決めされ、分別排出装置5による分別搬出を待っている(ステップSd1)。また、ステージ63aは空状態で図中の矢印で示すように上流受渡位置Pt1から搬入位置Pldに移動し、次のワークWK5が搬入されるのを待機する(ステップSa1)。さらに、空状態のステージ63b、63cはそれぞれ中央受渡位置Pt2および下流受渡位置Pt3で待機している(ステップSb1、Sc1)。
【0034】
裏面撮像装置3によるワークWK2の裏面撮像、反転装置4によるワークWK3の上下反転および表面撮像装置2によるワークWKの表面撮像を実行している間に、ステージ63aは次のワークWK5を受け取る(ステップSa2)。また、図8の(b)欄中の矢印で示すように、ステージ63b〜63dがそれぞれ上流受渡位置Pt1、中央受渡位置Pt2および下流受渡位置Pt3に移動して待機する(ステップSb2、Sc2、Sd2)。裏面撮像、上下反転および表面撮像の進行後に、図8の(c)欄中の矢印で示すように、新たなワークWK5を保持したステージ63aは上流受渡位置Pt1の近傍位置まで移動して待機する(ステップSa3)。また、ステージ63bは昇降機構67aによって表面撮像位置Pi1の直前位置まで上昇して待機する(ステップSb3)。また、ステージ63cは昇降機構67bによって反転位置Prの直前位置まで上昇して待機する(ステップSc3)。さらに、ステージ63dは昇降機構67cによって裏面撮像位置Pi2の直前位置まで上昇して待機する(ステップSd3)。
【0035】
そして、表面撮像、上下反転および裏面撮像の完了とともに、図8の(d)欄中の矢印で示すように、ステージ63b〜63dはそれぞれ表面撮像位置Pi1、反転位置Prおよび裏面撮像位置Pi2まで上昇してワークWK4、WK3、WK2を受け取り、支持する(ステップSb4、Sc4、Sd4)。これらのワーク支持後に、撮像済のワークWK4の保持部23による保持、反転済のワークWK3の反転保持部44による保持ならびに撮像済のワークWK2の保持部33による保持を解除する。これによって、ステージ63b〜63dへのワークWK4、WK3、WK2の移載が完了する。
【0036】
それに続いて、図9の(a)欄中の矢印で示すように、ステージ63b〜63dはそれぞれ上流受渡位置Pt1、中央受渡位置Pt2および下流受渡位置Pt3に下降する(ステップSb5、Sc5、Sd5)。また、図9の(b)欄中の矢印で示すように、ステージ63a〜63dはそれぞれ上流受渡位置Pt1、中央受渡位置Pt2、下流受渡位置Pt3および搬出位置Pulに移動する(ステップSa4、Sb6、Sc6、Sd6)。さらに、図9の(c)欄中の矢印で示すように、ステージ63a〜63cはそれぞれ表面撮像位置Pi1、反転位置Prおよび裏面撮像位置Pi2まで上昇する(ステップSa5、Sb7、Sc7)。また、上記上昇完了直後に、図9の(d)欄に示すように、保持部23によりワークWK5が保持されてワークWK5の表面撮像装置2への移載が完了する。また、反転保持部44によりワークWK4が保持されてワークWK4の反転装置4への移載が完了する。さらに、保持部33によりワークWK3が保持されてワークWK3の裏面撮像装置3への移載が完了する。なお、これらのワーク保持動作と並行して、分別排出装置5による分別搬出が行われる間、ステージ63dは搬出位置Pulに待機する。
【0037】
こうして、ワークWK5の表面撮像、ワークWK4の上下反転およびワークWK3の裏面撮像の準備が完了すると、ステージ63a〜63cは下降を開始する(ステップSa6、Sb8、Sc8)とともに、表面撮像装置2によるワークWK5の表面撮像、反転装置4によるワークWK4の上下反転を開始し、最初のステップSa1、Sb1、Sc1、Sd1に戻り、上記した一連の動作を継続させる。
【0038】
以上のように、本実施形態では、例えば図7図8の(d)欄、図9の(a)〜(c)欄に示すように、表面撮像済のワークWK4(本発明の「上流ワーク」の一例に相当)を表面撮像位置Pi1(本発明の「第1撮像位置」の一例に相当)から上流受渡位置Pt1(本発明の「第1受渡位置」の一例に相当)に移動させるのと同期して、上下反転されたワークWK3(本発明の「下流ワーク」の一例に相当)を反転位置Prから中央受渡位置Pt2(本発明の「第2受渡位置」の一例に相当)に移動させる。それに続いて、ワークWK4を上流受渡位置Pt1から中央受渡位置Pt2に送給するのに同期して、ワークWK3を中央受渡位置から下流受渡位置(本発明の「第3受渡位置」の一例に相当)に送給させる。さらに、ワークWK4を中央受渡位置Pt2から反転位置Prに移動させるのに同期して、ワークWK3を下流受渡位置から裏面撮像位置Pi2(本発明の「第2撮像位置」の一例に相当)に移動させている。このため、複数のワークWKを並行して効率的に搬送することができる。しかも、当該搬送技術を検査システム1に適用することで優れたスループットでワークを検査することができる。
【0039】
また、本実施形態では、表面撮像装置2、反転装置4および裏面撮像装置3の間でのワークWKの搬送のみならず、未処理ワークWK(図7図8におけるワークWK5がこれに相当)の上流受渡位置Pt1への搬入、ならびに処理済ワークWK(図7図8におけるワークWK1がこれに相当)の搬出位置Pulへの搬出についても、上記ワークの送給や移動動作に同期して行っているため、搬送効率を低下させることなく、ワークWKを連続的に搬送し、検査を高スループットで継続させることができる。
【0040】
また、上記実施形態では、ワークWKをそのまま搬送しているのではなく、ワークWKに適合するワーク台62a、62bを用いてワークWKを搬送している。このため、ワークWKを安定して搬送することができる。また、表面撮像装置2の保持部23、反転装置4の反転保持部44および裏面撮像装置3の保持部33によりワークWKの保持や保持解除を確実に、しかも安定して行うことができる。また、本実施形態ではワーク台62a、62bにワークWKを保持した状態ではなく、それらをベース部材64a〜64dで支持して構成されたステージ63a〜63dを送給および移動させているため、ワークWKやワーク台62a,62bの種類、形状や大きさなどの影響を受けずにワークWKを送給することができ、優れた汎用性を有している。
【0041】
また、上記実施形態では、受渡位置Pt1〜Pt3がそれぞれ表面撮像位置Pi1、反転位置Prおよび裏面撮像位置Pi2の鉛直直下位置である。つまり、図1図3から明らかなように、検査システム1では、搬送装置6の鉛直上方に表面撮像装置2、反転装置4および裏面撮像装置3が積み重ねられた積層構造を有している。その結果、検査システム1のフットプリントを抑制することができる。
【0042】
また、X駆動部65a〜65dによるX方向の送給と、昇降機構67a〜67cによるZ方向の昇降移動とを組み合わせてワークWKを二次元的に搬送している。いずれの駆動もいわゆる直動機構を用いており、ワークWKの移動動作および送給動作は単純動作となる。そのため、各動作の高速化が容易であり、全体的に搬送速度を向上させることができる。その結果、ワーク搬送に要する時間を短縮することができる。
【0043】
上記したように、本実施形態では、ワークWKの表面WKaおよび裏面WKbがそれぞれ本発明の「ワークの一方面」および「ワークの他方面」の一例に相当している。また、ステージ63a、63bおよび昇降機構67aが本発明の「第1移動部」として機能し、ステージ63b、63cおよび昇降機構67bが本発明の「第2移動部」として機能し、ステージ63c、63dおよび昇降機構67cが本発明の「第3移動部」として機能している。また、送給部66a〜66dがそれぞれ本発明の「搬入部」、「第1送給部」、「第2送給部」および「搬出部」として機能している。また、表面撮像装置2および裏面撮像装置3がそれぞれ本発明の「第1撮像装置」および「第2撮像装置」の一例に相当している。
【0044】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、ワークWKをステージ63a〜63dにより支持しながら搬送しているが、ワーク台62a、62bで支持した状態あるいはワークWK単体で搬送するように構成してもよい。
【0045】
また、上記実施形態では、搬入位置Pld、受渡位置Pt1〜Pt、搬出位置Pulを直線状に配置しているが、配置パターンはこれに限定されるものではなく、例えば上方からの平面視で略L字状に配置してもよい。
【0046】
また、上記実施形態では、表面撮像装置2、反転装置4および裏面撮像装置3を搬送装置6の鉛直上方に配置しているが、それらの配置はこれに限定されるものではない。例えば表面撮像装置2、反転装置4および裏面撮像装置3の一部あるいは全部をX方向と直交する水平方向に搬送装置6と隣接して配置してもよい。
【0047】
さらに、上記実施形態では、ワークWKとしてコネクティングロッドやハブなどを例示して説明したが、ワークWKはこれに限定されるものではなく、ワークWKには他の金属製品や樹脂製品なども含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0048】
この発明は、第1撮像位置、反転位置および第2撮像位置の順序で複数のワークを搬送する搬送技術ならびに上記搬送技術を用いてワークを搬送しながら当該ワークを検査する検査システム全般に適用することができる。
【符号の説明】
【0049】
1…検査システム
2…表面撮像装置
3…裏面撮像装置
4…反転装置
6…搬送装置
7…制御装置
62a…FUワーク台
62b…FDワーク台
66a…送給部(搬入部)
66b…送給部(第1送給部)
66c…送給部(第2送給部)
66d…送給部(搬出部)
Pi1…表面撮像位置(第1撮像位置)
Pi2…裏面撮像位置(第2撮像位置)
Pld…搬入位置
Pr…反転位置
Pt1…上流受渡位置(第1受渡位置)
Pt2…中央受渡位置(第2受渡位置)
Pt3…下流受渡位置(第3受渡位置)
Pul…搬出位置
WK、WK1〜WK5…ワーク
WKa…(ワークWKの)表面
WKb…(ワークWKの)裏面
図1
図2
図3
図4
図5
図6A
図6B
図7
図8
図9