特開 2023-50642 マグネット吸着検出装置及びピッキング装置

(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】P2023050642

(43)【公開日】2023-04-11

(54)【発明の名称】マグネット吸着検出装置及びピッキング装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20230404BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021160846

(22)【出願日】2021-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】000150981

【氏名又は名称】日酸ＴＡＮＡＫＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】美馬 真人

(72)【発明者】

【氏名】福島 翼

【テーマコード（参考）】

3C707

【Ｆターム（参考）】

3C707BS02

3C707DS02

3C707FS08

3C707FT13

3C707FU01

3C707FU04

3C707NS09

(57)【要約】

【課題】対象物の吸着を確実に検出できるマグネット吸着検出装置及びピッキング装置を提供する。
【解決手段】マグネット吸着検出装置１００は、対象物Ｓの一部を吸着面１２に接触させて吸着する吸着マグネット４及び前記吸着面１２に開口部５１ａを有する流体噴出凹部５１を備えた吸着部１と、前記流体噴出凹部５１に外部から供給された流体を供給する流体供給管状部２と、前記流体供給管状部２を流れる前記流体の流量または差圧を測定し、測定結果に基づいて前記吸着面１２における前記対象物Ｓの吸着を判定する吸着検出センサと、を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物の一部を吸着面に接触させて吸着する吸着マグネット及び前記吸着面に開口部を有する流体噴出凹部を備えた吸着部と、
前記流体噴出凹部に外部から供給された流体を供給する流体供給管状部と、
前記流体供給管状部を流れる前記流体の流量または差圧を測定し、測定結果に基づいて前記吸着面における前記対象物の吸着を判定する吸着検出センサと、
を備える、マグネット吸着検出装置。

【請求項2】

前記吸着検出センサが前記流体の流量を測定する流量検出センサである請求項１に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項3】

前記吸着検出センサが前記流体の差圧を測定する圧力検出センサである請求項１に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項4】

前記吸着マグネットが、永久磁石である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項5】

前記吸着マグネットが、電磁石である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項6】

前記吸着面が、前記吸着マグネットと前記対象物とが対向する対向面よりも前記対象物側に突出する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項7】

前記吸着面の前記開口部の縁に、シール材が設けられた請求項１乃至６のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置を備えたピッキング装置であって、
前記対象物を載置するテーブルと、
前記テーブルの両側面には、水平面に対して走行方向にレールが配置されるとともに、前記レール上に設置され、前記テーブルの空間上を走行方向または走行方向と直交する横行方向に移動可能な移動機構と、
前記移動機構の下側に備えられ、上下動可能な支持部と、
前記支持部によって鉛直方向と直行する面に沿って回動可能に支持され、吸着マグネット吊支部によって吊支された前記マグネット吸着検出装置を少なくとも１つ備えたヘッド部と、
前記吸着検出センサの出力信号に応じて前記ピッキング装置を制御するとともに、前記移動機構と前記支持部の移動を制御し、前記マグネット吸着検出装置の前記吸着マグネットの吸着と脱着の切替え、前記流体の供給開始と停止の切替えまたは前記吸着検出センサの計測の開始と停止の切替えを行う制御装置と、
を備えるピッキング装置。

【請求項9】

請求項１乃至７のいずれか１項に記載のマグネット吸着検出装置を備えたピッキング装置であって、
前記対象物を載置するテーブルと、
前記テーブルの両側面には、水平面に対して走行方向にレールが配置されるとともに、前記レール上に設置され、前記テーブルの空間上を走行方向または走行方向と直交する横行方向に移動可能な移動機構と、
前記移動機構の下側に備えられ、上下動可能な支持部と、
前記支持部によって鉛直方向と直行する面に沿って回動可能に支持され、吸着マグネット吊支部によって吊支された前記マグネット吸着検出装置を少なくとも１つ備えたヘッド部と、
前記対象物の重量を測定した測定値を出力する荷重検知センサと、
前記吸着検出センサの前記出力信号に基づいて前記吸着面において前記対象物が吸着していると判定した場合、かつ、前記荷重検知センサの前記測定値が前記対象物の重量であると判定した場合に、前記対象物のピッキング作業を行う制御装置と、
を備える、
ピッキング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マグネット吸着検出装置及びピッキング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、対象物を吸着マグネットでピッキングするピッキング装置においては、吸着検出装置として、吸着マグネットに対象物が吸着されたかどうかを検出するため、吸着マグネットの吸着面の周囲に接触スイッチやレーザセンサなどを配置し、吸着の有無を検出する吸着検出装置が知られている。また、ノズルのエア吸引動作により部品を吸着し、ピッキングを行うピッキング装置の場合、吸着する際の流量や差圧によって吸着の有無を検出する流量センサや圧力センサを用いることが多い。

【0003】

特許文献１には、マグネットピッキング装置において、ワーク（対象物）が吸着されたかどうかを検出する吸着検出装置として、ワーク検知手段（レーザ測長器）を使用していることが記載されている。特許文献２には、ノズルのエア吸引動作により部品を吸着し、ピッキングを行うピッキング装置において、流量センサを用いて対象物の吸着を検出することが記載されている。また、圧力センサを用いて対象物の吸着を検出することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１－２３９４８９号公報

【特許文献2】特開２００４－１５８７６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のピッキング装置の吸着検出装置として備えられたレーザ測長器は、マグネットの吸着位置とは別の位置から計測するため、吸着位置と検出位置の隙間が生じていた場合、隙間などによっては対象物が吸着しているかどうかを検出できないことがあった。また、吸着検出装置を設置するスペースの確保が困難であった。特許文献２に記載の吸着検出装置においては、吸着マグネットによるピッキング装置において対象物が吸着しているかどうかを検出する方法や装置の使用は想定されていない。

【0006】

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、対象物の吸着を確実に検出できるマグネット吸着検出装置及びピッキング装置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】

【0007】

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様に係るマグネット吸着検出装置は、対象物の一部を吸着面に接触させて吸着する吸着マグネット及び前記吸着面に開口部を有する流体噴出凹部を備えた吸着部と、前記流体噴出凹部に外部から供給された流体を供給する流体供給管状部と、前記流体供給管状部を流れる前記流体の流量または差圧を測定し、測定結果に基づいて前記吸着面における前記対象物の吸着を判定する吸着検出センサと、を備える。

【0008】

本発明の第二の態様によれば、第一の態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着検出センサが前記流体の流量を測定する流量検出センサである。

【0009】

本発明の第三の態様によれば、第一の態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着検出センサが前記流体の差圧を測定する圧力検出センサである。

【0010】

本発明の第四の態様によれば、第一乃至三のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着マグネットが、永久磁石である。

【0011】

本発明の第五の態様によれば、第一乃至三のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着マグネットが、電磁石である。

【0012】

本発明の第六の態様によれば、第一乃至五のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着面が、前記吸着マグネットと前記対象物とが対向する対向面よりも前記対象物側に突出する。

【0013】

本発明の第七の態様によれば、第一乃至六のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置は、前記吸着面の前記開口部の縁に、シール材が設けられる。

【0014】

本発明の第八の態様に係るピッキング装置は、第一乃至七のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置を備えたピッキング装置であって、前記対象物を載置するテーブルと、前記テーブルの両側面には、水平面に対して走行方向にレールが配置されるとともに、前記レール上に設置され、前記テーブルの空間上を走行方向または走行方向と直交する横行方向に移動可能な移動機構と、前記移動機構の下側に備えられ、上下動可能な支持部と、前記支持部によって鉛直方向と直行する面に沿って回動可能に支持され、吸着マグネット吊支部によって吊支された前記マグネット吸着検出装置を少なくとも１つ備えたヘッド部と、前記吸着検出センサの出力信号に応じて前記ピッキング装置を制御するとともに、前記移動機構と前記支持部の移動を制御し、前記マグネット吸着検出装置の前記吸着マグネットの吸着と脱着の切替え、前記流体の供給開始と停止の切替えまたは前記吸着検出センサの計測の開始と停止の切替えを行う制御装置と、を備える。

【0015】

本発明の第九の態様に係るピッキング装置は、第一乃至七のいずれかの態様に係るマグネット吸着検出装置を備えたピッキング装置であって、前記対象物を載置するテーブルと、前記テーブルの両側面には、水平面に対して走行方向にレールが配置されるとともに、前記レール上に設置され、前記テーブルの空間上を走行方向または走行方向と直交する横行方向に移動可能な移動機構と、前記移動機構の下側に備えられ、上下動可能な支持部と、前記支持部によって鉛直方向と直行する面に沿って回動可能に支持され、吸着マグネット吊支部によって吊支された前記マグネット吸着検出装置を少なくとも１つ備えたヘッド部と、前記対象物の重量を測定した測定値を出力する荷重検知センサと、前記吸着検出センサの前記出力信号に基づいて前記吸着面において前記対象物が吸着していると判定した場合、かつ、前記荷重検知センサの前記測定値が前記対象物の重量であると判定した場合に、前記対象物のピッキング作業を行う制御装置と、を備える。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係るマグネット吸着検出装置及びピッキング装置によれば、対象物の吸着を確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係るマグネット吸着検出装置を備えたピッキング装置の概略構成の一例を説明する斜視図である。

【図2】同ピッキング装置の側面を示す図である。

【図3】同ピッキング装置のヘッド部の側面を示す図である。

【図4】同マグネット吸着検出装置の斜視図である。

【図5】同マグネット吸着検出装置の側面を示す図である。

【図6】同マグネット吸着検出及びピッキング装置の一例を説明する概略構成図である。

【図7】同マグネット吸着検出及びピッキング装置の動作手順の一例を説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。図１及び図２には同ピッキング装置２００の斜視図、側面図を示す。図３には同ピッキング装置２００のヘッド部２４０の側面図を示す。図４及び図５にはマグネット吸着検出装置１００の斜視図及び側面図を示す。なお図３、図４及び図５においては、説明の都合上、図１及び図２のヘッド部２４０に示されるカバーの図示を省略する。また、図６には同マグネット吸着検出及びピッキング装置の一例を説明する概略構成図を示す。ピッキング装置２００は、対象物Ｓをピッキングし所定位置まで移動する装置であり、移動機構２２０及びヘッド部２４０を直交三軸方向（ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向）に移動して対象物Ｓを吸着し、吸着しているかどうかを検出するマグネット吸着検出装置１００を備える。図６は、同マグネット吸着検出装置１００及びピッキング装置２００の一例を説明する概略構成図を示している。ピッキング装置２００の移動機構２２０がレールＲに沿って移動する方向を走行方向とし、ｘ軸方向と定義する。走行方向に対して水平面上で垂直に交わる軸を横行方向とし、ｙ軸方向と定義する。またｘ軸方向及びｙ軸方向に直交する鉛直方向をｚ軸方向と定義する。図１から図５の各図においては、互いに直交するｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向を示す。

【0019】

本実施形態におけるピッキング装置２００は、図２に示されるように、テーブル２１０と、移動機構２２０と、支持部２３０と、ヘッド部２４０と、図６に示されるように、制御装置２５０と、を備える。

【0020】

テーブル２１０は対象物Ｓを載置するためのものである。テーブル２１０の両側面には、ｘ軸方向にレールＲが移動機構２２０の幅に合わせて平行に配置される。テーブル２１０の上面はｘ軸方向及びｙ軸方向から形成されたｘｙ面に沿う平坦な面である。また、テーブル２１０は、上面にパレット等の架台を配置し、架台の上に対象物Ｓを載置する構成としてもよい。

【0021】

移動機構２２０はレールＲに沿ってｘ軸方向に走行可能な門型のｘ軸方向移動機構２２１を備える。また、移動機構２２０は、ｘ軸方向移動機構２２１上に取り付けられ、後述する支持部２３０及びヘッド部２４０をｙ軸方向に走行可能なｙ軸方向移動機構２２２を備える。

【0022】

支持部２３０は移動機構２２０に備えられたｙ軸方向移動機構２２２の下側に備えられ、ｚ軸方向に上下動可能である。

【0023】

ヘッド部２４０は、図２に示されるように、支持部２３０のｚ軸方向の下側に、ｘｙ面に沿って回動可能に備えられる。ヘッド部２４０は移動機構２２０と支持部２３０の移動と連動してテーブル２１０上の空間を移動する。また、ヘッド部２４０は、図３に示されるように、吸着マグネット吊支部２４１によって吊支され、テーブル２１０に載置された対象物Ｓを吸着する吸着マグネット４を備えたマグネット吸着検出装置１００を備える。マグネット吸着検出装置１００は、吸着マグネット吊支部２４１によってヘッド部２４０の下側に吊支される。本実施形態では、ヘッド部２４０はマグネット吸着検出装置１００を中央に１つ、左右に５つずつ備える。ピッキング装置２００は、対象物Ｓの大きさや位置などに応じて、対象物Ｓをピッキングするマグネット吸着検出装置１００を複数の中から適宜選定する。なお、マグネット吸着検出装置１００はピッキング装置２００に対して、少なくとも１つ以上備えられていればよい。また、マグネット吸着検出装置１００の個数または大きさまたは位置等は、対象物Ｓの形状や位置、ヘッド部２４０の内部の配線の収容状態（不図示）や構造などに合わせて任意に設定できる。

【0024】

吸着マグネット吊支部２４１は、本実施形態ではエアシリンダを使用しており、エアシリンダはｚ軸方向に往復自在である。吸着マグネット吊支部２４１はエアシリンダに限らず、例えば、電動シリンダやバネのような可撓部であってもよい。

【0025】

制御装置２５０は、図６に示されるように、制御部２５１と、切替え部２５２と、を備える。制御装置２５０は、例えばＮＣ装置またはシーケンサ等で構成される。

【0026】

制御部２５１は、図６に示されるように、作業者より入力された情報または作業指示により、移動機構２２０の及びヘッド部２４０の移動を制御する。また、制御部２５１は、後述する吸着検出センサ３の出力信号に応じて、前記ピッキング装置２００のピッキング作業を制御する。移動機構２２０及びヘッド部２４０の移動速度は、前述の情報及び作業指示に基づいて任意に設定できる。ここで、制御部２５１は、プロセッサやメモリや記憶部等を備えたプログラム実行可能な装置（コンピュータ）である。制御装置２５０に入力される情報または作業指示は、作業者が制御装置２５０に直接入力しなくてもよく、例えば、ハードディスクやＲＯＭ等の記憶部（不図示）に格納されたデータベースであってもよい。この場合、制御装置２５０は記憶部のデータベースから情報または作業指示等を取得できる。

【0027】

切替え部２５２は、制御部２５１より出力された信号に基づいて、後述する吸着マグネット４を吸着状態と脱着状態に切り替える。また切替え部２５２は、吸着マグネット４を吸着状態に切り替えると、同時に外部からの流体の供給を開始し、さらにマグネット吸着検出装置１００の吸着検出センサ３による流量または差圧の測定を開始する。一方、切替え部２５２は、吸着マグネット４を脱着状態にすると、同時に外部からの流体の供給停止し、吸着検出センサ３による流量または差圧の測定を停止する。なお、吸着マグネット４の吸着と脱着の信号出力または吸着検出センサ３による流量または差圧の測定開始と停止の切替えの信号出力は、制御装置２５０の制御部２５１から直接出力されるものとし、切替え部２５２を省略してもよい。

【0028】

なお、本実施形態において、流体は空気である。流体は空気でなくてもよく、ガス等の別の流体を使用してもよい。

【0029】

図４は、前述したヘッド部２４０に備えられた吸着マグネット吊支部２４１によって吊支されたマグネット吸着検出装置１００の斜視図である。

【0030】

本実施形態におけるマグネット吸着検出装置１００は、吸着部１と、流体供給管状部２と、図６に示されるように、吸着検出センサ３と、を備える。

【0031】

吸着部１は、図４、図５に示されるように、吸着マグネット４及び流体噴出凹部５を備える。

【0032】

吸着マグネット４は、ボックス状の第一マグネット吸着部４１、第二マグネット吸着部４２及び吸着マグネット本体４３を有し、第一マグネット吸着部４１及び第二マグネット吸着部４２の間に吸着マグネット本体４３を配置する。第一マグネット吸着部４１及び第二マグネット吸着部４２は、ｚ軸方向の下側に、対象物Ｓと接触する吸着面１２を備える。吸着マグネット本体４３は、ｚ軸方向の下側に、対象物Ｓと対向する対向面１２ｔを有する。吸着面１２及び対向面１２ｔは、ｘｙ平面と平行であって、平坦な面である。

【0033】

吸着マグネット本体４３は、第一マグネット吸着部４１及び第二マグネット吸着部４２が吸着マグネット本体４３内に収まる程度の切り欠き４３ｋを両側面に設ける。なお、吸着マグネット４の磁力は、第一マグネット吸着部４１と第二マグネット吸着部４２より発生する。

【0034】

吸着マグネット４は、本実施形態では永久磁石を使用している。永久磁石においては、吸着マグネット４は、前述した切替え部２５２の出力信号によって、磁力の向きを切り替えることにより、対象物Ｓの吸着と脱着を制御可能である。永久磁石でなくとも、吸着マグネット４は、対象物Ｓの吸着と脱着が可能なものであればよく、例えば電磁石であってもよい。

【0035】

流体噴出凹部５は、図５に示されるように、外側に配置された第一マグネット吸着部４１の吸着面１２に第一開口部５１ａを有する第一流体噴出凹部５１と、第二マグネット吸着部４２の吸着面１２に第二開口部５２ａを有する第二流体噴出凹部５２と、を有する。第一流体噴出凹部５１及び第二流体噴出凹部５２の位置は、吸着面１２上であれば、どの位置にあってもよく、形成しやすい位置に配置できる。また、第一流体噴出凹部５１、第二流体噴出凹部５２、第一開口部５１ａ及び第二開口部５２ａの大きさは、流体または対象物Ｓの状態または吸着マグネット４の大きさまたは吸着検出センサ３の検出精度等に応じて任意に設定できる。

【0036】

第一マグネット吸着部４１及び第二マグネット吸着部４２は、例えば、中央の吸着マグネット本体４３の対向面１２ｔよりもｚ軸方向の下側に、少なくとも１ｍｍ以上突出する。すなわち、略同一平面上に備えられた吸着面１２は、対向面１２ｔよりもｚ軸方向の下側に、少なくとも１ｍｍ以上突出する。ｚ軸方向において、下側から上側に向かって吸着される対象物Ｓは、対向面１２ｔよりも吸着面１２に接触しやすい。そのため、吸着面１２に形成された第一開口部５１ａ及び第二開口部５２ａは、吸着された対象物Ｓよって確実に閉ざされ、吸着検出センサ３は、流体の流量または圧力の変化を検知しやすくなる。

【0037】

流体供給管状部２は、図５に示されるように、ノズル６と、チューブ７と、を備える。

【0038】

ノズル６は、本実施形態においては、吸着検出ノズル６１と、エアブローノズル６２と、を有する。吸着検出ノズル６１は、第一流体噴出凹部５１の内部空間に連通する第一先端開口部６１ａ（先端開口部）を有する。また、吸着検出ノズル６１の形状は、吸着検出ノズル６１の第一基端開口部６１ｂから供給される流体が形成する流路を内部で屈曲させるＬ字状である。エアブローノズル６２は、第二流体噴出凹部５２の内部空間に連通する第二先端開口部６２ａを有する。また、エアブローノズル６２の形状は、エアブローノズル６２の第二基端開口部６２ｂから供給される流体が形成する流路を内部で屈曲させるＬ字状である。なお、吸着検出ノズル６１及びエアブローノズル６２の配置については、ピッキング作業を行う際に作業の妨げにならない任意の位置に設定できる。

【0039】

チューブ７は、図５に示されるように、第一チューブ基端７１ａ及び第一チューブ先端（不図示）を備えた吸着検出チューブ７１と、第二チューブ基端７２ａ及び第二チューブ先端（不図示）を備えたエアブローチューブ７２と、を有する。吸着検出チューブ７１は、第一基端開口部６１ｂに第一チューブ基端７１ａを連結し、外部から流体が供給される第一チューブ先端の方向に向かって延在している。エアブローチューブ７２は、第二基端開口部６２ｂに第二チューブ基端７２ａを連結し、外部から流体が供給される第二チューブ先端の方向に向かって延在している。

【0040】

本実施形態おいて、エアブローチューブ７２及びエアブローノズル６２は、すでに公知であり、既存の設備を流用したものである。第二開口部５２ａから噴出される流体は、対象物Ｓの上面に付着した粉塵を吹き飛ばし、吸着マグネット４の吸着精度をあげることができる。

【0041】

吸着検出センサ３は、図３に示されるように、吸着検出チューブ７１中に設置され、図６に示されるように、内部に測定部８と吸着検出制御部９を備える。測定部８は、対象物Ｓが第一マグネット吸着部４１に吸着された際に、流体が吸着検出チューブ７１を流れる単位時間当たりの流量または差圧を測定する。吸着検出制御部９は、測定部８の測定結果とあらかじめ設定された閾値を比較し、対象物Ｓが吸着面１２に吸着しているかどうかを判定し、制御装置２５０へ信号を出力する。

【0042】

本実施形態では、吸着検出センサ３は、吸着部１の個数に対応し、ヘッド部２４０の上部へ取り付けられる。対象物Ｓが第一マグネット吸着部４１に吸着された場合、第一流体噴出凹部５１の第一開口部５１ａは閉ざされた状態となり、対象物Ｓが吸着されていない状態と比べて、吸着検出チューブ７１を流れる流体の流量または圧力は大幅に変化する。測定部８は、吸着検出チューブ７１を流れる流体の流量または圧力を測定することで、吸着面１２に対象物Ｓが吸着しているかどうかを確実に判定できる。

【0043】

本実施形態では、吸着検出センサ３は流量センサを使用している。流量センサ３(吸着検出センサ)の閾値は、外部から供給された流体が、対象物Ｓに吸着されていない状態で吸着面１２に備えられた第一開口部５１ａから、流体が吸着検出チューブ７１の途中で妨げられることなく噴出されるときの流量の値として事前に設定される。吸着検出制御部９は、測定部８によって測定された測定結果と設定された閾値を比較する。閾値と測定した流量が閾値より低い場合、吸着検出制御部９は対象物Ｓの吸着があると判定する。測定された流量があらかじめ設定した閾値に対して高い場合、吸着検出制御部９は対象物Ｓの吸着がないと判定する。その後、吸着検出制御部９は判定結果をピッキング装置２００の制御装置２５０へ出力する。

【0044】

吸着検出センサ３において事前に設定される閾値は、１つの値に限られず、複数に段階を分けて設定してもよいし、検出範囲を設定してもよい。また、測定部８が継続して一定時間測定した平均値を測定値として閾値と比べるように設定してもよい。さらに、吸着検出センサ３の位置は、吸着検出チューブ７１内の流量または差圧の測定が可能であれば、ヘッド部２４０に取り付けなくてもよい。吸着検出センサ３本体がメンテナンス上取り外しやすい位置へ、任意に取り付け可能である。また、本実施形態では、吸着検出センサ３は流体センサでなくてもよい。流体の差圧を測定し、測定結果を出力する圧力センサでもよい。

【0045】

次に、本実施形態に係るマグネット吸着検出装置１００及びピッキング装置２００の動作について図７を参照して説明する。図７は、マグネット吸着検出装置１００及びピッキング装置２００の作業手順の一例を示すフローである。

【0046】

（ステップＳ１）
ステップＳ１において、制御装置２５０の制御部２５１は、作業者より入力された情報並及び作業指示に出力された信号に応じて移動機構２２０を対象物Ｓまで移動する制御を行う。ピッキング装置２００は、制御部２５１に基づいて、移動機構２２０により移動する。このとき、吸着マグネット４は脱着状態、流量センサ３（吸着検出センサ）は流量測定が停止の状態である。次に、ステップＳ２を実行する。

【0047】

（ステップＳ２）
ステップＳ２において、制御部２５１は、対象物Ｓをピッキングする吸着マグネット４を複数の中から選定する。ステップＳ３以降の吸着検出に関する作業については、制御装置２５０は、選定された吸着マグネット４に対してのみ制御する。次に、ステップＳ３を実行する。

【0048】

（ステップＳ３）
ステップＳ３において、制御部２５１は、ｘ軸方向に対してヘッド部２４０を、吸着マグネット４と対象物Ｓの隙間がなくなる所定位置まで下降させ、その後ヘッド部２４０を移動停止する制御を実行する。ピッキング装置２００は、制御部２５１に基づいて作業を実施する。切替え部２５２は、制御部２５１に基づいてステップＳ３が実行される間に、流体をエアブローチューブ７２中へ短時間流し、第二開口部５２ａへ噴出させる。第二開口部５２ａから噴出された流体は、対象物Ｓの上面に付着した粉塵を吹き飛ばし、吸着マグネット４の吸着精度をあげる。ヘッド部２４０の移動が停止すると、切替え部２５２は、ステップＳ４を実行する。

【0049】

（ステップＳ４）
ステップＳ４おいて、切替え部２５２は、吸着マグネット４を吸着状態に切り替え、吸着検出チューブ７１を流れる外部からの空気の供給を開始させる。また、切替え部２５２は、流量センサ３によって吸着検出チューブ７１を流れる空気の流量の測定を開始させる。次に、ステップＳ５を実行する。

【0050】

（ステップＳ５）
ステップＳ５において、制御部２５１はヘッド部２４０を一定量上昇させる制御を行い、ピッキング装置２００は、制御部２５１に基づいて作業を実施する。次に、流量センサ３は、ステップＳ６を実行する。ここでステップＳ６の実行のタイミングについては、ステップＳ５の実行のタイミングと同時でもよい。

【0051】

（ステップＳ６）
ステップＳ６において、流量センサ３が測定値をもとに吸着面１２に吸着しているかどうかを判定する。吸着された対象物Ｓが吸着面１２に構成された吸着面１２に対して確実に吸着している場合、第一開口部５１ａは、対象物Ｓの吸着によって閉ざされた状態となる。そのため、第一流体噴出凹部５１につながる吸着検出チューブ７１に流れる空気の流量は、対象物Ｓが吸着面１２に吸着されていない状態と比べて、大幅に変化する。流量センサ３の測定部８はこのときの流量を測定する。吸着検出制御部９は、事前に設定した閾値と測定部８の測定結果をもとに対象物Ｓが吸着面１２に吸着しているかどうかを判定する。対象物Ｓの吸着があると判定された場合は、ステップＳ９の動作へ進み、対象物Ｓの吸着がないと判定された場合はステップＳ７へ進む。なお、流量センサ３で事前に設定する閾値は、１つの値に限られず、複数に段階を分けて設定してもよいし、検出範囲を設定してもよい。また、流量センサ３が継続して一定時間測定した平均値を測定値として閾値と比べるように設定してもよい。

【0052】

（ステップＳ７、ステップＳ８）
ステップＳ７において、流量センサ３が対象物Ｓの吸着がないと判定した場合、制御装置２５０の制御部２５１は、流量センサ３の判定結果を取得し、制御部２５１は切替え部２５２へ信号を出力する。切替え部２５２は、吸着マグネット４を脱着状態にし、対象物Ｓを脱着させる。吸着マグネット４が脱着状態になると、同時に外部からの空気は供給を停止され、流量センサ３による測定は停止される。その後、ステップＳ８において、制御部２５１はあらかじめ設定されたステップＳ３からステップＳ６までのステップを繰り返す所定回数（ｎ回）に応じて、ステップＳ３からステップＳ６を繰り返し実施するかどうか判定する。繰り返し実施する場合、ピッキング装置は、ステップＳ３からステップＳ６までの手順を繰り返す。ｎ回に達しても、吸着検出制御部９が対象物Ｓの吸着がないと判断した場合、ステップＳ１４へ進む。

【0053】

（ステップＳ９）
ステップＳ９において、ピッキング装置２００は、制御部２５１に基づいて移動機構２２０移動させピッキング作業を継続し、ヘッド部２４０を下降させ対象物Ｓを所定位置へ配置する。

【0054】

（ステップＳ１０）
ステップＳ１０において、ピッキング装置２００が対象物Ｓを所定位置へ配置するまでの間、流量センサ３に備えられた測定部８は継続して流量の測定を行う。対象物Ｓが何らかの要因で吸着面１２から離れた場合、空気は第一開口部５１ａから滞りなく噴出されるため、流量センサ３で測定される流量が変化する。吸着検出制御部９は、測定値をもとに対象物Ｓが吸着面１２に吸着しているかどうかを判定する。吸着検出制御部９が対象物Ｓの吸着がないと判定した場合、ステップＳ１１へ進む。吸着検出制御部９が対象物Ｓの吸着があると判定した場合は、引き続きステップＳ１２の動作へ進む。

【0055】

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１において、吸着検出制御部９が対象物Ｓの吸着がないと判定した場合、制御部２５１は流量センサ３の判定結果を取得し、ピッキング作業を停止する制御を実行する。ピッキング装置２００は、制御部２５１に基づき作業を停止する。次にステップＳ１４へ進み、ピッキング装置２００は、ピッキング作業を終了し、ステップＳ１５へ進む。

【0056】

（ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４）
ステップＳ１２において、吸着検出制御部９が対象物Ｓの吸着があると判定した場合は、制御部２５１は、ヘッド部２４０を所定位置まで下降させ、その後ヘッド部２４０を移動停止する制御を実行する。次に、ステップＳ１３において、切替え部２５２は吸着マグネット４を脱着状態にし、外部からの空気の供給を停止させ、流量センサ３の流量測定を停止する。続いて、ステップＳ１４において、ピッキング装置２００は、ピッキング作業を終了し、ステップＳ１５へ進む。

【0057】

（ステップＳ１５、ステップＳ１６）
ステップＳ１５において、制御部２５１が別の対象物（不図示）のピッキング作業があるかどうか判定する。別の対象物のピッキング作業がない場合、ステップＳ１６へ進み、ピッキング装置２００は作業を完了する。別の対象物のピッキング作業がある場合、ピッキング装置２００は、引き続き別の対象物に対して、ステップＳ１から同様の手順でピッキング作業を行い、ステップＳ１５においてピッキング作業がなくなるまで実施する。

【0058】

本実施形態のマグネット吸着検出装置１００及びピッキング装置２００によれば、吸着面１２に対する対象物Ｓの吸着を確実に検出し、ピッキング作業を行うことができる。

【0059】

（変形例）
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の一実施形態及び以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。

【0060】

上記実施形態において、ピッキング装置２００は、制御装置２５０に制御部２５１及び切替え部２５２を備えるが、制御部２５１及び切替え部２５２を備えなくてもよい。制御装置２５０自体が制御部２５１及び切替え部２５２の機能を有する構成であってもよい。また、制御装置２５０に入力される情報または作業指示は、作業者が制御装置２５０に直接入力しなくてもよく、例えば、記憶部（不図示）としてハードディスクやＲＯＭ等を設けて、データベースを格納し、記憶部から情報または作業指示等を制御装置２５０へ入力してもよい。

【0061】

上記実施形態において、吸着マグネット４は永久磁石であったが、吸着マグネット４はこれに限定されない。吸着マグネット４は、制御装置２５０からの出力信号に応じて対象物Ｓの脱着可能な電磁石を用いてもよい。吸着マグネット４は、対象物Ｓの形状や大きさに応じて適宜選定できる。なお、マグネット吸着検出装置１００はピッキング装置２００に対して、少なくとも１つ以上備えられていればよい。

【0062】

上記実施形態において、吸着検出センサ３は流量センサであったが、吸着検出センサ３はこれに限定されない。吸着検出センサ３は圧力センサとして、流路に流れる流体の差圧を測定し、事前に設定された閾値と比較することにより、対象物Ｓが吸着しているかどうか判定できる。吸着検出センサ３において事前に設定される閾値は、１つの値に限られず、複数に段階を分けて設定してもよいし、検出範囲を設定してもよい。また、測定部８が継続して一定時間測定した平均値を測定値として閾値と比べるように設定してもよい。圧力センサや流量センサは、接触スイッチやレーザセンサと比べて、安価で容易に入手でき、吸着マグネット４の吸着面１２への組み込みや、吸着面１２の近くに吸着検出センサ３の取付スペースを設ける必要がないため、容易にマグネット吸着検出装置１００を構築できる。

【0063】

上記実施形態において、吸着検出センサ３の判定結果は、吸着検出センサ３が信号を出力する構成であってもよい。また、ピッキング装置２００の制御装置２５０が吸着検出センサ３の判定結果を取得する構成であってもよく、信号の発信元は限定されない。

【0064】

上記実施形態において、ピッキング装置２００は、さらに対象物Ｓの荷重を測定し、出力信号を出す荷重検知センサを設けてもよい。荷重検知センサは、吸着マグネット４にひずみゲージ等を設置し、対象物Sの荷重を測定する。例えば、制御装置２５０は、吸着検出センサ３の出力信号に基づいて吸着面１２において対象物Ｓが吸着していると判定し、かつ、荷重検知センサの測定値が対象物Ｓの重量であると判定した判定した場合に、正常にピッキング作業を行うようピッキング装置２００を制御する。そのため、ピッキング装置２００は、より正確に対象物Ｓの吸着を確認し、ピッキング作業をすることができる。制御装置２５０は、例えば、ピッキングする対象物Ｓが前工程である切断作業後の部材である場合において、荷重検知センサの測定値が対象物Ｓの重量以上または重量以下の重量であるとき、切断作業において対象物Ｓが正常に切断されていなことを検出してピッキング作業を中断できる。なお、上述の場合において、荷重検知センサの種類は特に限定されない。

【0065】

上記実施形態において、エアブローチューブ７２及びエアブローノズル６２は、すでに公知であり、既存の設備を流用したものである。マグネット吸着検出装置１００に外部から供給される流体は、エアブローチューブ７２内の流路から分岐継手等の分岐部(不図示)によって分岐する流路から供給される。上述の構成により、マグネット吸着検出装置１００に外部から供給される流体は、既存のエアブローチューブ７２の流路から分岐した流路により供給される。そのため、装置全体を簡易かつ合理的に構築することができ、経済的な効果も確保することができる。エアブローチューブ７２及びエアブローノズル６２は、対象物Ｓの上面に付着した粉塵を吹き飛ばし、吸着マグネット４の吸着精度をあげることができるが、必ずしも備える必要はない。例えば、対象物Ｓの上面に付着した粉塵を減らす方法として、対象物Ｓとマグネット吸着検出装置１００の吸着面１２上を外部から、ブラシ等で清掃し、吸着マグネット４の吸着精度をあげるという方法でもよい。

【0066】

上記実施形態において、吸着マグネット４は、ボックス状の第一マグネット吸着部４１、第二マグネット吸着部４２及び吸着マグネット本体４３で構成されているが、吸着マグネット４の構成はこれに限定されず、１つのマグネットや２つ以上のマグネットによる構成であってもよい。また、吸着マグネット本体４３は、第一マグネット吸着部４１及び第二マグネット吸着部４２が吸着マグネット本体４３内に収まる程度の切り欠き４３ｋを両側面に設けるが、切り欠き４３ｋはなくてもよい。吸着マグネット４の構成は、磁力や大きさに応じて、適宜設定される。

【0067】

上記実施形態において、吸着マグネット４が対象物Ｓに吸着する吸着面１２は、テーブルの上面と平行であって、平坦な面であったが、吸着面１２は平面でなくてもよい。対象物Ｓの形状に合わせて、吸着面１２が湾曲した面であってもよい。また、対象物Ｓがパイプやシリンダ形状などの場合に合わせて、V字にカットされた面であってもよい。吸着面１２を変形自在にすることで、マグネット吸着検出装置１００は様々な形の対象物Ｓをピッキングするピッキング装置２００に対応できる。

【0068】

上記実施形態において、ノズル６の形状は、第一流体噴出凹部５１の内部空間に第一先端開口部６１ａを連通しやすいようにＬ字状を選定したが、形状はＬ字状でなくてもよい。ノズルの形状は、直線状でもよく、基端に取り付けられたチューブ７を変形させることで流路を変更できる。

【0069】

上記実施形態において、吸着検出中に対象物Ｓの表面の粗さが原因で、流体が吸着面１２の第一開口部５１ａから漏れないように、第一流体噴出凹部５１の第一開口部５１ａにシール材を取り付けてもよい（例えばＯリングやシールテープなど）。シール材を設けることで、流体の漏れによる吸着検出センサ３の誤検出を減らすことができる。また、流体噴出凹部５の穴の大きさは、流体または対象物Ｓの状態や吸着マグネット４の大きさなどに応じて任意に設定できる。

【0070】

ステップＳ２において、ピッキング装置２００は、制御部２５１によりピッキングするマグネット吸着検出装置１００を選定し、ピッキング作業を実施するが、ステップＳ２は実施されなくてもよい。例えば、ピッキング装置２００は、近接スイッチや距離計などの別のセンサから対象物の大きさや位置を取得することで、複数のマグネット吸着検出装置１００からピッキング作業を行うマグネット吸着検出装置１００を選定してもよい。

【0071】

ステップＳ４において、切替え部２５２は吸着マグネット４を吸着状態とし、吸着検出センサ３の電源をＯＮとする。吸着検出センサ３は、対象物Ｓが吸着面１２に吸着されているかのチェックを行っているが、吸着検出センサ３の電源の切替えのタイミングは、吸着マグネット４が吸着状態となる前にＯＮにしてもよい。また、吸着検出センサ３が、一定時間経った後に電源をＯＮにしてもよく、任意のタイミングで吸着状態を測定できる。

【0072】

ステップＳ６において、判定結果に基づき、制御装置２５０が次のステップの動作を自動で行う。判定結果後の動作は必ずしも自動でなくてもよい。作業者の認識手段として、制御装置２５０または切替え部２５２によってピッキング作業が継続される前に、所定時間ピッキング装置２００の動作を停止するタイマーや作業継続の確認ボタン等を加えてもよい。

【0073】

いずれの上記形態においても、本発明のマグネット吸着検出装置１００及びピッキング装置２００によれば、吸着検出センサ３が、吸着検出チューブ７１を流れる流体の流量または差圧を計測し、吸着面１２に対する対象物Ｓの吸着を判定できるので、効率的にピッキング作業を行うことができる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明に係るマグネット吸着検出装置及びピッキング装置によれば、対象物が吸着面に吸着しているかどうかを検出することができるので産業上利用可能である。

【符号の説明】

【0075】

２００ ピッキング装置
２１０ テーブル
２２０ 移動機構
２３０ 支持部
２４０ ヘッド部
２４１ 吸着マグネット吊支部
２５０ 制御装置
１００ マグネット吸着検出装置
１ 吸着部
１２ 吸着面
１２ｔ 対向面
２ 流体供給管状部
３ 流量センサ（吸着検出センサ）
４ 永久磁石（吸着マグネット）
４１ 第一マグネット吸着部
４２ 第二マグネット吸着部
４３ 吸着マグネット本体
５ 流体噴出凹部
６ ノズル
６１ 吸着検出ノズル
６２ エアブローノズル
７ チューブ
７１ 吸着検出チューブ
７２ エアブローチューブ
８ 測定部
９ 吸着検出制御部
Ｓ 対象物
Ｒ レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】