特開 2024-147930 部品姿勢情報取得装置及び部品姿勢判定方法

(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】P2024147930

(43)【公開日】2024-10-17

(54)【発明の名称】部品姿勢情報取得装置及び部品姿勢判定方法

(51)【国際特許分類】

   G06T 7/70 20170101AFI20241009BHJP

【ＦＩ】

G06T7/70 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060687

(22)【出願日】2023-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】行本 知仁

(72)【発明者】

【氏名】ガンディボイナ ムラリカルティーク

【テーマコード（参考）】

5L096

【Ｆターム（参考）】

5L096BA05

5L096CA02

5L096FA02

5L096FA66

5L096FA67

5L096FA69

5L096JA11

(57)【要約】

【課題】部品同士に接触又は重なり等がある場合においても、部品の姿勢を判定できるようにする。
【解決手段】本発明の一側面に係る部品供給装置１は、ピック台に配置された部品を把持して供給位置へ配置するハンドにおける、部品の把持部近傍に設けられた測距センサ４２３と、測距センサ４２３によって測定された部品までの距離が所定の距離となった場合における測距センサ４２３の配置位置の情報に基づいて、部品の姿勢判定に用いる注目領域の位置を決定し、注目領域の特徴量に基づいて部品の姿勢を判定する姿勢判定部７１６と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ピック台に配置された部品を把持して供給位置へ配置するハンドにおける、前記部品の把持部近傍に設けられ、前記部品までの距離を測距する測距部と、
測距された前記距離が所定の距離となった場合における前記測距部の配置位置の情報に基づいて、前記部品の姿勢判定に用いる注目領域を決定し、前記注目領域の特徴量に基づいて前記部品の姿勢を判定する姿勢判定部と、備える
部品姿勢情報取得装置。

【請求項2】

前記注目領域は、前記部品の第１面における特徴量と、前記第１面とは異なる第２面における特徴量との差が大きくなると想定される領域である
請求項１に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項3】

前記所定の距離は、前記注目領域を決定する場合に参照される基準位置の側面に前記測距部が配置された場合における、前記測距部から前記部品の側面までの距離である
請求項２に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項4】

前記基準位置は、前記部品を上部から撮影した撮影画像から認識した前記部品の外形を構成する特定の端面、又は、特定の特徴を有する箇所に設定される
請求項３に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項5】

前記姿勢判定部は、前記基準位置から所定の方向および所定の移動量だけ、前記部品における上向き側の面に沿って平行に移動した位置に前記注目領域を設定する
請求項４に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項6】

前記所定の距離は、前記ハンドの開き幅の情報、及び、前記部品の幅の情報に基づいて予め設定される
請求項５に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項7】

前記部品が配置された前記ピック台の上部に配置され、前記部品の２次元の撮影画像、３次元点群情報、深度情報のうちの少なくとも１つ以上の情報を出力するカメラをさらに備え、
前記カメラからの出力情報に基づいて、前記測距部が設けられた前記ハンドを配置可能な位置を決定し、前記ハンドが配置位置に配置された場合に、前記測距部から前記部品の側面までの距離が、予め定められた所定の距離となるまで、前記測距部の位置を調整する認識制御部をさらに備える
請求項６に記載の部品姿勢情報取得装置。

【請求項8】

ピック台に配置された部品を把持して供給位置へ配置するハンドにおける、前記部品の把持部近傍に設けられた測距部が、前記部品までの距離を測距する手順と、
測距された前記距離が所定の距離となった場合における前記測距部の配置位置の情報に基づいて、前記部品の姿勢判定に用いる注目領域を決定し、前記注目領域の特徴量に基づいて前記部品の姿勢を判定する手順と、を含む
部品姿勢判定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、部品姿勢情報取得装置及び部品姿勢判定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワーク（部品）をカメラで撮影して、ワークの位置や傾きを求める画像認識処理が知られている。特許文献１には、部品毎に最適な画像認識条件を選択する画像認識条件の選択方法が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載された画像認識条件の選択方法では、認識条件として、複数種類のワークの撮像条件と、複数種類の処理条件を設定しておく。撮像条件は、例えば、ワークの角度や照明強度であり、処理条件は、例えば、撮像画像の前処理手法や認識処理手法である。次に、各撮像条件と各処理条件とを組み合わせた全ての画像認識条件における画像認識処理を実行して、画像認識条件毎に認識誤差を算出する。そして、認識誤差が最も小さかった画像認識条件を、最適画像認識条件として選択する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０９－２４５１７７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、部品の外部形状は明瞭に撮影しやすいが、部品の表面形状は、外部形状のように明瞭に撮影することが難しい場合がある。そのため、同一の画像認識条件で部品を撮影すると、撮影した画像から得られる表面形状の情報が少なくなる。したがって、特許文献１に記載された画像認識条件の選択方法では、画像認識処理をした場合の認識誤差が大きくなり、部品の姿勢（表裏）を判定する精度が低くなることが想定される。

【0006】

例えば、部品の表面形状における特徴量に着目し、検出した特徴量が第１の面の特徴量であるか第２の面の特徴量であるかを判定することによって、部品の姿勢を判定する方法を考える。この手法によれば、表面形状の精密な情報を取得できない場合であっても、部品の姿勢を判定できる。

【0007】

しかし、例えば部品同士が接触し合っている、又は、重なり合っている場合であって、部品の境目情報を正確に取得することができない場合等には、取得した特徴量と部品とを正確に対応付けることができない。もしくは、部品の外部形状の情報に基づいて特徴量を取得する場合には、特徴量自体を取得できなくなる。したがって、部品の姿勢判定も行えなくなる。

【0008】

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、部品同士に接触又は重なり等がある場合においても、部品の姿勢を判定できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した目的のうち少なくとも一つを実現するために、本発明の一側面を反映した部品姿勢情報取得装置は、ピック台に配置された部品を把持して供給位置へ配置するハンドにおける、部品の把持部近傍に設けられ、部品までの距離を測距する測距部と、測距された距離が所定の距離となった場合における測距部の配置位置の情報に基づいて、部品の姿勢判定に用いる注目領域を決定し、注目領域の特徴量に基づいて部品の姿勢を判定する姿勢判定部と、備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、部品同士に接触又は重なり等がある場合においても、部品の姿勢を判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の上面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の側面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る部品供給装置における供給部の側面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る部品供給装置における供給部のハンドブロックの構成を説明する図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る部品供給装置における制御系の構成例を示すブロック図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る測距センサによって測定された部品との距離が狙いの距離となった状態を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る狙いの距離と基準位置と注目領域の位置との対応関係を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態に係部品供給装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る部品供給装置の部品供給動作を説明する図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る姿勢判定処理の手順の例を示すフローチャートである。

【図12】本発明の一実施形態に係る姿勢判定処理の各処理を説明する図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る姿勢判定処理の各処理を説明する図である。

【図14】本発明の一実施形態に係る複数の部品が積み重なった状態における測距センサの配置位置の決定例を示す図である。

【図15】本発明の一実施形態に係る測距センサと部品との位置関係の例を示す図である。

【図16】本発明の一実施形態に係る測距センサによる測定値の例を示すグラフである。

【図17】本発明の一実施形態に係るハンドの傾きの調整例を示す図である。

【図18】本発明の変形例に係る部品における広い範囲に注目領域が設定された例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明を実施するための形態例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素は、同一の符号を付し、構成要素の重複説明は省略する。

【0013】

＜部品供給装置の構成＞
まず、図１～３を参照して、本発明の一実施形態に係る部品供給装置の構成について説明する。図１は、部品供給装置１の斜視図であり、図２は、部品供給装置１の上面図であり、図３は、部品供給装置１の側面図である。

【0014】

図１に示すように、本実施形態に係る部品供給装置１（部品姿勢情報取得装置の一例）は、フレーム２と、収容部３Ａ，３Ｂと、供給部４と、ピック台５Ａ，５Ｂと、プレイス台６Ａ，６Ｂと、制御基板７と、操作表示部８と、を備える。収容部３Ａ，３Ｂ、供給部４、ピック台５Ａ，５Ｂ、プレイス台６Ａ，６Ｂ、及び制御基板７は、フレーム２に取り付けられている。部品供給装置１は、収容部３Ａ，３Ｂ内に収容された部品を、プレイス台６Ａ，６Ｂに姿勢を揃えて配置し、次工程の装置に供給する。

【0015】

フレーム２は、略直方体状に形成されており、幅、奥行き、高さを有する。ここで、図１～図３において、Ｘ軸方向はフレーム２の幅方向を示し、Ｙ軸方向はフレーム２の奥行き方向を示し、Ｚ軸方向はフレーム２の高さ方向を示す。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は、水平面に平行な二つの軸方向である水平二軸方向に相当し、Ｚ軸方向は、水平面に直交する方向である鉛直方向に相当する。フレーム２は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に延びる横部材と、Ｚ軸方向に延びる縦部材から構成される。

【0016】

収容部３Ａ，３Ｂは、フレーム２におけるＹ軸方向の一側に配置される。収容部３Ａ，３Ｂは、Ｘ軸方向に適当な距離を空けて対向している。収容部３Ａ，３Ｂは、上面が開口した略箱状に形成される。収容部３Ａ，３Ｂには、底部をＺ軸方向に移動させる不図示の昇降機構が設けられている。これにより、各収容部３Ａ，３Ｂは、収容可能な容量及び収容された部品の高さ位置を変更することができる。

【0017】

例えば、収容部３Ａには第１の部品が収容され、収容部３Ｂには第１の部品とは異なる第２の部品が収容される。この場合の部品供給装置１は、次工程の装置に第１の部品と第２の部品を供給する。また、第１の期間において収容部３Ａ，３Ｂには第１の部品が収容され、第１の期間とは異なる第２の期間において収容部３Ａ，３Ｂには第２の部品が収容されるようにしてもよい。この場合の部品供給装置１は、第１の期間において次工程の装置に第１の部品を供給し、第２の期間において次工程の装置に第２の部品を供給する。

【0018】

供給部４は、フレーム２の上部における略中央部に配置される。供給部４は、収容部３Ａ，３Ｂに収容された多量の第１の部品又は多量の第２の部品の中から１つ又は複数の部品を把持して、ピック台５Ａ，５Ｂに落下させて供給する。これにより、第１の部品又は第２の部品は、ピック台５Ａ，５Ｂに載置される。また、供給部４は、ピック台５Ａ，５Ｂに載置された第１の部品又は第２の部品を１つずつ把持して、プレイス台６Ａ，６Ｂに供給する。供給部４の構成については、後述の図４及び図５を参照して説明する。

【0019】

ピック台５Ａ，５Ｂは、Ｘ軸方向において供給部４の両側に配置されている。また、ピック台５Ａ，５Ｂは、それぞれＹ軸方向において収容部３Ａ，３Ｂと隣り合っている。ピック台５Ａ，５Ｂは、収容部３Ａ，３Ｂよりも上方に位置している。

【0020】

Ｚ軸方向において、ピック台５Ａの一部は、収容部３Ａと重なる。これにより、ピック台５Ａの一部から落下した部品は、再び収容部３Ａに収容される。Ｚ軸方向において、ピック台５Ｂの一部は、収容部３Ｂと重なる。これにより、ピック台５Ｂの一部から落下した部品は、再び収容部３Ｂに収容される。

【0021】

プレイス台６Ａ，６Ｂは、Ｙ軸方向へ部品を搬送するベルトコンベアを有する。また、プレイス台６Ａ，６Ｂは、不図示のＸ軸移動機構に取り付けられている。Ｘ軸移動機構は、プレイス台６Ａ，６ＢをＸ軸方向に移動させる。プレイス台６Ａ，６Ｂは、供給部４から供給された部品をＹ軸方向へ搬送して、所定の位置に位置決めする。位置決めされた部品は、次工程の装置に供給される。

【0022】

図１及び図３に示すように、制御基板７は、フレーム２の側部に取り付けられている。制御基板７には、収容部３Ａ，３Ｂ、供給部４、及びプレイス台６Ａ，６Ｂの動作を制御する制御部７１（図６参照）が設けられている。

【0023】

操作表示部８は、部品の供給に関する各種の設定内容を表示する。各種の設定内容としては、例えば、供給対象の部品の種類、残りの部品数、後述する判定領域、第１基準量、第２基準量等を挙げることができる。第１基準量は、第１面（例えば、表側の面）の表面形状の基準となる特徴量であり、第２基準量は、第２面（例えば、裏側の面）の表面形状の基準となる特徴量である。第１基準量及び第２基準量については後述する。
また、操作表示部８は、エラーを表示する。エラーとしては、例えば、供給部４の誤動作等を挙げることができる。

【0024】

操作表示部８は、例えば、タッチパネルディスプレイで構成される。すなわち、操作表示部８は、部品の供給動作に関する各種設定を入力する入力部を兼ねる。そして、操作表示部８は、操作画面を表示する。ユーザは、操作表示部８に表示される操作画面を見ながら、部品の供給動作に関する各種設定の入力、供給動作の実行指示等を行う。操作表示部８を用いて入力される設定は、制御基板７の制御部７１（図６参照）に供給される。

【0025】

［供給部の構成］
次に、供給部４の構成について、図４及び図５を参照して説明する。
図４は、部品供給装置１における供給部４の側面図である。図５は、部品供給装置１における供給部４のハンドブロックの構成を説明する図である。

【0026】

図４に示すように、供給部４は、アームブロック４１と、アームブロック４１に接続されたハンドブロック４２と、を備える。アームブロック４１は、支持台４１１と、支持台４１１に取り付けられたアーム４１２と、を有する。支持台４１１は、フレーム２（図１～３参照）に固定されている。支持台４１１は、アーム４１２を回転可能に支持する。

【0027】

アーム４１２は、ハンドブロック４２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に自在に移動させる。また、アーム４１２は、ハンドブロック４２をＸ軸周り、Ｙ軸周り、及びＺ軸周りに自在に回転させる。アーム４１２は、ベース部材４１３と、第１リンク部材４１４と、第２リンク部材４１５と、接続部材４１６とを有する。

【0028】

ベース部材４１３は、支持台４１１に回転可能に接続される。ベース部材４１３は、Ｚ軸（第１軸）を中心に回転する。第１リンク部材４１４の一端部は、ベース部材４１３に回動可能に接続される。第１リンク部材４１４は、水平方向に延びる軸（第２軸）を中心に回動する。

【0029】

第２リンク部材４１５は、回動部４１５ａと、回動部４１５ａに接続された旋回部４１５ｂとを有する。回動部４１５ａは、第１リンク部材４１４の他端部に回動可能に接続される。回動部４１５ａは、水平方向に延びる軸（第３軸）を中心に回動する。旋回部４１５ｂは、回動部４１５ａに回転可能に接続される。旋回部４１５ｂは、回動部４１５ａとの接続方向に延びる軸（第４軸）を中心に回転する。

【0030】

接続部材４１６は、回動部４１６ａと、回動部４１６ａに接続される旋回部４１６ｂとを有する。回動部４１６ａは、第２リンク部材４１５の旋回部４１５ｂに回動可能に接続される。回動部４１６ａは、水平方向に延びる軸（第５軸）を中心に回動する。旋回部４１６ｂは、回動部４１６ａに回転可能に接続される。旋回部４１６ｂは、回動部４１６ａとの接続方向に延びる軸（第６軸）を中心に回転する。

【0031】

図５に示すように、ハンドブロック４２は、ハウジング４２１と、ハウジング４２１に取り付けられたハンド４２２及びカメラ４２４と、を有する。

【0032】

ハウジング４２１は、アーム４１２における接続部材４１６の旋回部４１６ｂ（図４参照）に接続される。ハウジング４２１は、略直方体状の筐体である。ハウジング４２１の下面には、ハンド用孔４２１ａと、カメラ用孔４２１ｂが形成される。ハンド用孔４２１ａは、ハンド４２２を貫通させる。カメラ用孔４２１ｂは、カメラ４２４の後述する照明４２５を露出させる。

【0033】

ハンド４２２は、２つの把持片４２２ａから構成される。ハウジング４２１の内部には、２つの把持片４２２ａを開閉させる開閉機構と、複数の把持片を昇降させる昇降機構（いずれも図示略）と、が設けられている。２つの把持片４２２ａは、昇降機構により昇降されることにより、ハンド用孔４２１ａから突出する長さが変化する。２つの把持片４２２ａがハンド用孔４２１ａから突出する長さを長くすると、部品を抱えるためのスペースが広くなり、部品の把持数が多くなる。一方、２つの把持片４２２ａがハンド用孔４２１ａから突出する長さを短くすると、部品を抱えるためのスペースが狭くなり、部品の把持数が少なくなる。

【0034】

２つの把持片４２２ａは、その先端部において１つの部品を把持することも可能である。ハンド４２２は、収容部３Ａ又は収容部３Ｂに収容された大量の部品から、１つ又は複数の部品を把持してピック台５Ａ又はピック台５Ｂに供給する。一方、ハンド４２２は、ピック台５Ａ又はピック台５Ｂ上に載っている１つ又は複数の部品から、１つの部品を把持してプレイス台６Ａ又はプレイス台６Ｂに供給する。

【0035】

また、２つの把持片４２２ａのそれぞれにおける、部品の把持部の近傍には、測距センサ４２３（測距部の一例、図６参照）が設けられる。測距センサ４２３は、開状態である２つの把持片４２２ａの間に位置する物体（部品）の側面部との距離を測定する。測距センサ４２３によって測定された部品の側面部との距離の情報（以下、「測距結果情報」とも称する）は、制御部７１（図６参照）に出力される。

【0036】

本実施形態では、測距センサ４２３による測距結果情報は、部品の姿勢判定に必要な特徴量を含む注目領域の位置を決定するための情報として用いられる。測距結果情報に基づく注目領域の位置の決定方法については、後述の図８を参照して説明する。

【0037】

カメラ４２４は、ハウジング４２１に収納される。カメラ４２４は、照明４２５と、偏光フィルタ４２６と、複数のレンズ４２７と、カメラ本体４２８と、を有する。これらカメラ４２４を構成する部品は、被写体側から、照明４２５、偏光フィルタ４２６、複数のレンズ４２７、カメラ本体４２８の順で配置される。被写体には、例えば、ピック台５Ａ，５Ｂ上の部品、収容部３Ａ，３Ｂに収容されている部品、ハンド４２２に把持された部品等を挙げることができる。

【0038】

照明４２５は、カメラ用孔４２１ｂから露出される。照明４２５は、被写体からの光を通過させるための撮影用孔を有するリング状に形成される。照明４２５は、被写体に光を照射する。また、照明４２５は、光量を段階的に調節可能に構成されている。照明４２５のＯＮ・ＯＦＦ及び光量は、制御部７１の後述する認識制御部７１５によって制御される。

【0039】

照明４２５の撮影用孔には、不図示の偏光フィルムが配置される。また、偏光フィルタ４２６は、照明４２５の撮影用孔に対向している。偏光フィルム及び偏光フィルタ４２６は、被写体の反射光のうちの正反射成分を除去する。偏光フィルム及び偏光フィルタ４２６で正反射成分が除去された被写体の反射光は、複数のレンズ４２７を通過する。

【0040】

複数のレンズ４２７は、カメラ本体４２８における撮像素子の受光面に被写体像を結像させる。複数のレンズ４２７は、不図示の支持部に支持される。不図示の支持部は、複数のレンズ４２７の各レンズを光軸方向に移動可能に支持する。各レンズの光軸方向への移動は、制御部７１の後述する図６に示す認識制御部７１５によって制御される。

【0041】

カメラ本体４２８は、撮像素子と、画像処理回路（いずれも図示略）と、を有する。撮像素子は、例えばフォトダイオードよりなる複数の受光素子と、各受光素子を駆動するための駆動回路と、を有する。各受光素子は、入射された光の光量に応じた電荷を発生する。駆動回路は、各受光素子において発生された電荷に対応する画素信号を画像処理回路に送信する。画像処理回路は、受信した画素信号を画像データに変換する。そして、カメラ本体４２８は、画像データを制御部７１の後述する認識制御部７１５に出力する。

【0042】

なお、カメラ本体４２８は、ラインセンサ又はエリアセンサ等によって構成されてもよく、深度センサ付きのカメラや、３Ｄ点群情報を取得可能な３Ｄカメラなどによって構成されてもよい。カメラ本体４２８を、深度センサ付きカメラや３Ｄカメラで構成した場合、部品の起伏データも取得することができる。カメラ本体４２８には、２Ｄ撮影用のカメラと３Ｄカメラとの両方が含まれてもよい。

【0043】

＜制御系の構成＞
次に、図６を参照して、部品供給装置１の制御系の構成について説明する。図６は、部品供給装置１における制御系の構成例を示すブロック図である。

【0044】

図６に示すように、部品供給装置１は、制御部７１と、記憶部７２と、移動部４と、を備える。移動部４については、図３～図５を参照して説明済みであるため、説明は省略する。

【0045】

制御部７１は、全体制御部７１１と、アーム制御部７１２と、ハンド制御部７１３と、測距制御部７１４と、認識制御部７１５と、姿勢判定部７１６と、表示制御部７１７と、を有する。

【0046】

全体制御部７１１は、アーム制御部７１２、ハンド制御部７１３、測距制御部７１４、認識制御部７１５、姿勢判定部７１６及び表示制御部７１７に接続される。全体制御部７１１は、収容部３Ａ，３Ｂ、ハンド４２２等の各部の位置、ピック台５Ａ，５Ｂ上の部品の姿勢、ハンド４２２が把持している部品の個数等の検出結果を、認識制御部７１５から受信する。

【0047】

全体制御部７１１は、認識制御部７１５から受信した検出結果と、記憶部７２に記憶されている供給パラメータ等に基づいて、アーム制御部７１２とハンド制御部７１３の全体的な制御を行う。供給パラメータは、ピック台５Ａ，５Ｂやプレイス台６Ａ，６Ｂに部品を供給する際の供給部４の動作を決定するために用いられる。供給パラメータとしては、例えば、ハンド４２２が部品を把持する動作を開始する位置、アーム４１２による部品の搬送速度、ハンド４２２が部品の把持を解除する位置等を挙げることができる。

【0048】

アーム制御部７１２は、アーム４１２の駆動部に接続される。アーム制御部７１２は、全体制御部７１１から制御指令を受信する。アーム制御部７１２は、全体制御部７１１から受信した制御指令に基づいて、アーム４１２を駆動するためのアーム駆動信号を生成し、アーム４１２の駆動部に送信する。これにより、アーム４１２は、全体制御部７１１の制御指令に応じた動作を実行する。

【0049】

ハンド制御部７１３は、ハンド４２２の駆動部に接続される。ハンド制御部７１３は、全体制御部７１１から制御指令を受信する。ハンド制御部７１３は、全体制御部７１１から受信した制御指令に基づいて、ハンド４２２を駆動するためのハンド駆動信号を生成し、ハンド４２２の駆動部に送信する。これにより、ハンド４２２は、全体制御部７１１の制御指令に応じた動作を実行する。

【0050】

測距制御部７１４は、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａ（図５参照）のそれぞれに設けられた各測距センサ４２３に接続される。測距制御部７１４は、認識制御部７１５によって決定された位置において測距センサ４２３によって測定された、部品の端面との距離の情報（測距結果情報）を、全体制御部７１１に出力する。

【0051】

認識制御部７１５は、カメラ４２４に接続される。認識制御部７１５は、記憶部７２に記憶された撮影パラメータ７２１に基づいてカメラ４２４による撮影を制御する。また、認識制御部７１５は、カメラ４２４から送られてくる画像データと、不図示のキャリブレーションデータと、に基づいて、カメラ４２４の撮影位置を決定する。

【0052】

認識制御部７１５によって決定されたカメラ４２４の撮影位置の情報は、全体制御部７１１に送信される。全体制御部７１１は、認識制御部７１５が決定した撮影位置に応じて、アーム４１２の動作を制御するための制御指令をアーム制御部７１２に送信する。アーム制御部７１２は、全体制御部７１１の制御指令に応じてアーム４１２の駆動部を制御する。これにより、ハンドブロック４２に設けられたカメラ４２４が、撮影位置に配置される。

【0053】

また、認識制御部７１５は、カメラ４２４から受信した画像データに、記憶部７２に記憶された画像処理パラメータ（各種補正値）に基づく画像処理を施す。

【0054】

また、認識制御部７１５は、カメラ４２４から送られてくる画像データに基づいて、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａ（図５参照）を部品の側面部に挿入可能な位置を検出し、検出した位置の情報を全体制御部７１１に送信する。全体制御部７１１に送信された挿入可能位置の情報に基づいて、ハンド制御部７１３によって制御が行われることにより、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａが移動し、２つの把持片４２２ａが部品の側面部の近傍に挿入される。

【0055】

さらに、認識制御部７１５は、２つの把持片４２２ａの挿入後、測距センサ４２３と部品の端部との距離を、狙いの距離ｄｙｔ（図１０参照）に一致させるために必要な、ハンド４２２の移動方向及び移動量を算出し、算出したハンド４２２の移動方向及び移動量の情報を、全体制御部７１１に出力する。全体制御部７１１に送信された移動方向及び移動量に基づいて、ハンド制御部７１３によって制御が行われることにより、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａが移動する。これにより、２つの把持片４２２ａの部品把持部の近傍に設けられた測距センサ４２３によって測定される部品との距離が、狙いの距離ｄｙｔとなる。狙いの距離ｄｙｔとは、部品における注目領域の位置の決定時に参照される基準位置を設定するために必要な距離である。

【0056】

姿勢判定部７１６は、画像処理が施された画像データと、記憶部７２に記憶された各種テンプレート７２６とを比較して、ピック台５Ａ，５Ｂ上の部品の種類を検出する。また、姿勢判定部７１６は、カメラ４２４による部品の撮影画像の画像データと、測距制御部７１４による測距結果情報とに基づいて、撮影画像から生成された画像データにおける、部品の姿勢判定に必要な特徴量を含む注目領域の位置を決定（特定）する。

【0057】

より詳細には、姿勢判定部７１６は、測距センサ４２３によって測定される部品との距離が近づいて狙いの距離ｄｙｔとなった場合における、２つの把持片４２２ａの配置位置の情報に基づいて、画像データ内における基準位置を特定し、該基準位置に基づいて注目領域を設定する。狙いの距離ｄｙｔと、基準位置と、注目領域との関係については、後述の図７及び図８を参照して説明する。

【0058】

さらに、姿勢判定部７１６は、注目領域の特徴量と、記憶部７２に記憶された表裏判定基準量の情報との比較結果に基づいて、部品の姿勢（表裏）を判定する。そして、姿勢判定部７１６は、検出結果及び判定結果を全体制御部７１１に送信する。姿勢判定部７１６による部品の姿勢判定は、姿勢判定用のＡＩモデル等を用いて行うことができる。姿勢判定用のＡＩモデルは、注目領域の情報を訓練データに使用することによって生成可能である。

【0059】

表示制御部７１７は、操作表示部８（図３参照）に接続される。表示制御部７１７は、全体制御部７１１から制御指令を受信する。表示制御部７１７は、全体制御部７１１から受信した制御指令に基づいて、操作表示部８を制御するための表示部制御信号を生成し、操作表示部８に送信する。これにより、操作表示部８は、全体制御部７１１の制御指令に応じた各種の設定内容等を表示する。

【0060】

記憶部７２には、撮影パラメータ７２１と、画像処理パラメータ７２２と、部品形状情報７２３と、ハンド開き幅情報７２４と、表裏判定基準量７２５と、各種テンプレート７２６と、が記憶される。

【0061】

撮影パラメータ７２１は、カメラ４２４によって部品やピック台５Ａ，５Ｂ等を撮影する際に用いられる。撮影パラメータ７２１としては、例えば、被写体（撮影対象）に応じた露光時間や照明の光量、画像サイズ等を挙げることができる。
画像処理パラメータ７２２は、カメラ４２４から受信した画像データに画像処理を施す際に用いられる各種の補正値である。

【0062】

部品形状情報７２３は、部品の形状を示す情報であり、例えば、部品の長手方向サイズ及び短手方向サイズの情報等によって構成される。なお、カメラ４２４が３Ｄカメラで構成される場合、部品形状情報７２３には、部品の起伏情報も含まれる。なお、部品形状情報７２３は、部品の形状を示す情報であればどのようなものであってもよく、例えば、部品の輪郭情報等によって構成されてもよい。

【0063】

ハンド開き幅情報７２４は、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａが開状態である場合における、２つの把持片４２２ａの間隔（距離）を示す情報である。

【0064】

表裏判定基準量７２５は、部品の表面形状における基準の特徴量である。表裏判定基準量７２５としては、部品の種類ごとに少なくとも第１基準量と第２基準量が用意される。第１基準量は、第１面（例えば、表側の面）の表面形状の基準となる特徴量である。第２基準量は、第２面（例えば、裏側の面）の表面形状の基準となる特徴量である。特徴量としては、例えば、エッジの数（以下、「エッジ数」とする）を挙げることができる。姿勢判定部７１６は、画像データから検出した部品の注目領域における特徴量が、第１基準量と第２基準量のいずれに近いか又は一致するかの判定結果に応じて、部品の姿勢（表裏）を判定する。

【0065】

各種テンプレート７２６は、各種部品の２次元形状（外形）のマッチング用テンプレートである。各種テンプレート７２６は、部品の種類毎に少なくとも１つ用意されている。姿勢判定部７１６は、画像データから検出した部品の２次元形状と各種テンプレート７２６を比較して、一致又は近似するテンプレートから画像データの部品の種類を検出する。

【0066】

＜狙いの距離と基準位置と注目領域との関係＞
次に、図７及び図８を参照して、狙いの距離ｄｙｔと、基準位置と、注目領域との関係について説明する。図７は、狙いの距離ｄｙｔと基準位置Ｐｒと注目領域Ａｄの位置との対応関係を示す図であり、図８は、測距センサ４２３によって測定された部品Ｗとの距離が狙いの距離ｄｙｔとなった状態を示す図である。

【0067】

図７Ａは、部品Ｗの第１面（表面）における注目領域Ａｄの設定例を示す図であり、図７Ｂは、部品Ｗの第２面（裏面）における注目領域Ａｄの設定例を示す図である。注目領域は、上述したように、部品の姿勢判定に必要な特徴量を含む領域である。

【0068】

姿勢判定部７１６は、例えば、部品Ｗの第１面の外部形状と第２面の外部形状とが異なる場合は、画像データから得られる部品の外部形状の情報に基づいて、部品Ｗの姿勢、すなわち、部品Ｗの表裏を判定することができる。しかし、図７に示すように、部品Ｗの第１面の外部形状と第２面の外部形状が同一或いは略同一である場合は、姿勢判定部７１６は、画像データから得られる部品Ｗの外部形状から、部品の姿勢を判定することが難しい。

【0069】

そこで、本実施形態では、姿勢判定部７１６は、部品Ｗの表面形状の注目領域Ａｄにおける特徴量が第１の面の特徴量（以下、「第１基準量」とも称する）であるか第２の面の特徴量（以下、「第２基準量」とも称する）であるかを判定する。これにより、姿勢判定部７１６は、部品Ｗの姿勢、すなわち、第１面が上向きである姿勢なのか、第２面が上向きである姿勢なのかを判定することができる。

【0070】

本実施形態では、部品Ｗの姿勢の判定に用いる特徴量として、第１面及び第２面におけるエッジ数の差が大きくなることが想定される領域における特徴量を用いる。そして、このような特徴量を含む領域を、注目領域Ａｄに設定する。注目領域Ａｄは、例えば矩形の形状で構成することができる。

【0071】

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、基準位置Ｐｒは、部品Ｗの短手方向を構成する２つの端面のうちの、いずれかの端面に設定される。そして、基準位置Ｐｒから水平方向に距離ｄｘだけ進んだ位置に注目領域Ａｄが設定される。部品Ｗの外形形状における基準位置Ｐｒの位置、注目領域Ａｄの形及び大きさ、基準位置Ｐｒから注目領域Ａｄの一辺までの距離ｄｘの各パラメータは、部品形状情報７２３（図６参照）に予めパラメータとして登録されているものとする。

【0072】

そして、姿勢判定部７１６は、測距センサ４２３によって測定された部品Ｗの側面部の端面までの距離が狙いの距離ｄｙｔとなった場合において、測距センサ４２３の配置位置付近にある部品Ｗの端面の位置（画像データにおける位置）に、基準位置Ｐｒを設定する。次に、姿勢判定部７１６は、画像データにおける、基準位置Ｐｒから水平方向（部品Ｗの上面に沿う方向）に距離ｄｘだけ進んだ位置に、注目領域Ａｄを設定する。このような処理を行うことにより、姿勢判定部７１６は、部品Ｗを撮影した画像データにおける、部品Ｗの姿勢判定に用いる特徴量を含んだ注目領域Ａｄの位置を、特定することができる。

【0073】

なお、エッジが出現する箇所は、部品Ｗの種類、部品Ｗを成型する金型、部品Ｗの姿勢等に応じて異なる。そのため、注目領域Ａｄは、少なくとも、部品Ｗの種類ごとに設定されることが好ましい。また、部品Ｗの生産ロットに応じて異なる金型を使用する場合は、部品Ｗの生産ロットや金型ごとに判定領域を設定してもよい。

【0074】

また、注目領域Ａｄは、１箇所に限定されず、２箇所以上であってもよい。注目領域Ａｄを２箇所以上にした場合は、姿勢判定部７１６は、検出したエッジの総和と基準のエッジ数を比較すること等によって、部品Ｗの姿勢を判定することができる。また、注目領域Ａｄを２箇所以上にした場合は、姿勢判定部７１６は、各注目領域Ａｄで検出したエッジ数の比と各判定領域の基準のエッジ数の比を比較して、部品Ｗの姿勢を判定してもよい。

【0075】

また、特徴量は、エッジの数に限定されず、例えば、エッジの長さ、エッジの面積、テクスチャなどであってもよい。

【0076】

図８Ａは部品Ｗ及びハンド４２２の正面図であり、図８Ｂは側面図である。図８Ａ及びＢにおいて、ハンド４２２は簡略化して図示している。

【0077】

狙いの距離ｄｙｔは、２つの把持片４２２ａが基準位置Ｐｒの近傍に配置され、かつ、開いている２つの把持片４２２ａの約中心部分に部品Ｗが位置した場合に、２つの把持片４２２ａの略先端部に設けられた測距センサ４２３によって測定されることが想定される距離である。狙いの距離ｄｙｔは、ハンド開き幅情報７２４に規定された開き幅Ｗｄｈと、基準位置Ｐｒの近傍における部品Ｗの横幅（短手方向の幅）Ｗｄｗとによって、予め設定されている。

【0078】

そして、姿勢判定部７１６（図６参照）は、カメラ４２４によって撮影された画像データにおいて、基準位置Ｐｒであると想定される位置に、基準位置Ｐｒを設定する。具体的には、姿勢判定部７１６は、測距センサ４２３と部品Ｗの端面との距離が狙いのｄｙｔとなった場合において、２つの把持片４２２ａが把持可能な位置にある部品Ｗの端面（画像データが２次元のデータである場合には端辺）に、基準位置Ｐｒに設定する。

【0079】

本実施形態では、このような処理を行うことにより、画像データから部品Ｗの外形の情報を精度よく切り出す処理等を行わなくても、画像データにおける基準位置Ｐｒの位置を特定することができ、該基準位置Ｐｒに基づいて注目領域Ａｄの位置も特定できる。したがって、本実施形態によれば、例えば、部品Ｗ同士に接触や重なり等があることによって、画像データから部品Ｗの外形の情報を精度よく切り出すことが困難な状況下においても、測距センサ７２３による測距結果に基づいて特定された注目領域Ａｄの特徴量に基づいて、部品Ｗの姿勢を判定することができる。

【0080】

なお、本実施形態では、基準位置Ｐｒを、部品Ｗを構成する複数の端面のうちの特定の端面（又は端辺）に設定する例を挙げるが、本発明はこれに限定されない。基準位置Ｐｒは、例えば、リブの形成部分等、部品Ｗにおける特定の特徴を有する箇所に設定されてもよい。

【0081】

＜ハードウェア構成＞
次に、図９を参照して、部品供給装置１のハードウェア構成について説明する。図９は、部品供給装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。図２に示す計算機２００は、いわゆるコンピュータとして用いられるハードウェアである。

【0082】

計算機２００は、バスＢにそれぞれ接続された制御部２１０と、不揮発性ストレージ２２０と、操作表示部２３０と、通信Ｉ／Ｆ（Interface）２４０と、を含む。

【0083】

制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２１３と、を含む。
ＣＰＵ２１１は、本実施形態に係る各機能を実現するソフトウェアのプログラムコードをＲＯＭ２１２から読み出してＲＡＭ２１３に展開して実行する。なお、計算機２００は、ＣＰＵ２１１の代わりに、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等の処理装置を備えてもよい。ＲＡＭ２１３には、演算処理の途中に発生した変数やパラメータ等が一時的に書き込まれる。

【0084】

不揮発性ストレージ２２０としては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。この不揮発性ストレージ２２０には、ＯＳ（Operating System）、各種のパラメータの他に、計算機２００を機能させるためのプログラム等が記録される。なお、プログラムは、ＲＯＭ２１２に格納されてもよい。

【0085】

プログラムは、コンピュータが読取り可能なプログラムコードの形態で格納され、ＣＰＵ２１１は、当該プログラムコードに従った動作を逐次実行する。つまり、ＲＯＭ２１２又は不揮発性ストレージ２２０は、コンピュータによって実行されるプログラムを格納した、コンピュータ読取り可能な非一過性の記録媒体の一例として用いられる。

【0086】

部品供給装置１の制御部７１（図６参照）の各種機能は、ＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２に格納された所定の処理プログラムを実行することにより実現される。制御部７１の各種機能は、例えば、アーム制御部７１２によるアーム４１２の動作制御、ハンド制御部７１３によるハンド４２２の動作制御、測距制御部７１４による測距センサ４２３の動作制御、姿勢判定部７１６による部品の姿勢判定処理、表示制御部７１７による操作表示部８の表示制御等がある。

【0087】

また、部品供給装置１の記憶部７２（図６参照）の機能は、不揮発性ストレージ２２０又はＲＯＭ２１２によって実現される。

【0088】

操作表示部２３０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等で構成される表示パネルと、タッチセンサによって構成される操作入力部とが一体に形成された、タッチパネルとして構成される。なお、表示パネルと操作入力部とは、それぞれ別の装置として構成されてもよい。

【0089】

通信Ｉ／Ｆ２４０には、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等が用いられ、ネットワーク又は通信線を介して、不図示の外部装置との間で各種のデータを送受信することが可能である。

【0090】

［部品供給装置の部品供給動作］
次に、図１０を参照して、部品供給装置１の部品供給動作について説明する。
図１０は、部品供給装置１の部品供給動作を説明する図である。

【0091】

図１０に示すように、部品供給装置１により部品を次工程の装置に供給するために、まず、収容部３Ａ，３Ｂ（以下、「収容部３」とする）（図１参照）に部品を収容する。収容部３への部品の収容は、前工程における装置が行ってもよく、また、人が手動で行ってもよい。

【0092】

次に、供給部４は、収容部３内の大量の部品から１つ又は複数の部品を把持して、ピック台５Ａ又はピック台５Ｂ（以下、「ピック台５」とする）に供給する。このとき、供給部４は、把持した部品がピック台５上でばらけるような供給動作を行う。以下、部品がピック台５上でばらけるような供給動作を「部品のばらし動作」とする。

【0093】

次に、カメラ４２４がピック台５上を撮影し、制御部７１の認識制御部７１５がピック台５上を俯瞰認識する。このとき、認識制御部７１５は、ピック台５上に把持可能な部品があるか否かを判定する。ピック台５上に把持可能な部品がないと判定した場合は、供給部４が、収容部３内の大量の部品から１つ又は複数の部品を把持する。

【0094】

なお、ピック台５上に部品が載っていても、その部品が供給部４によって把持できない位置にある場合は、ピック台５上に把持可能な部品がないと判定される。この場合は、傾斜機構を駆動させてピック台５を傾斜させる。これにより、ピック台５に載っている部品は、ピック台５から落下して収容部３に回収される。

【0095】

ピック台５上に把持可能な部品があると判定した場合に、認識制御部７１５は、ピック台５上にある部品のうちの１つを把持する部品として決定し、把持する部品をカメラ４２４により撮影させる。そして、姿勢判定部７１６は、把持する部品の画像データから部品の姿勢（表裏）を判定する。その後、ハンド制御部７１３は、供給部４のハンド４２２が部品を把持する位置を認識（決定）する。

【0096】

次に、供給部４は、１つの部品を把持して、プレイス台６Ａ，６Ｂ（以下、「プレイス台６」とする）に供給する。プレイス台６は、供給された部品を所定の位置に位置決めする。所定の位置に位置決めされた部品は、次工程の装置に供給される。

【0097】

供給部４が１つの部品をプレイス台６に供給すると、姿勢判定部７１６は、ピック台５上にある部品のうちの１つを把持する部品として決定し、上述したように、部品の姿勢（表裏）を判定すると共に、供給部４のハンド４２２が部品を把持する位置を認識（決定）する。このとき、ピック台５上に部品が無ければ、プレイス台６への部品の供給動作を終了する。そして、供給部４が、収容部３内の大量の部品から１つ又は複数の部品を把持する。その後、供給部４は、部品のばらし動作を行って、プレイス台６への部品の供給を繰り返す。

【0098】

なお、本実施形態によれば、部品同士に接触や重なりなどがある場合にも、姿勢判定部７１６は部品の姿勢を判定することができるため、ピック台５に部品を「ばらす」処理を省略することも可能である。

【0099】

＜姿勢判定処理＞
次に、図１１～図１３を参照して、部品供給装置１により行われる姿勢判定処理について説明する。
図１１は、本実施形態における姿勢判定処理の手順の例を示すフローチャートである。図１２及び図１３は、姿勢判定処理の各処理を説明する図である。

【0100】

まず、認識制御部７１５は、部品が供給されたピック台５（図１参照）をカメラ４２４に俯瞰撮影させる（ステップＳ１）。図１２Ａは、カメラ４２４による俯瞰撮影のイメージを示す図である。図１２Ａには、ピック台５の上に、部品Ｗ１と部品Ｗ２とがその一部が重なった状態で配置された例を示している。次に、認識制御部７１５は、ステップＳ１で撮影された画像データに基づいて、測距センサ４２３の配置位置を決定する（ステップＳ２）。

【0101】

図１２Ｂは、認識制御部７１５によって認識された測距センサ４２３の配置位置の例を示す。図１２Ｂには、部品Ｗ１の長手方向の両側面の図中左端側における端面との距離を測定可能な配置位置Ａｒ１及びＡｒ２と、部品Ｗ２の長手方向の両側面の図中下側における端面との距離を測定可能な配置位置Ａｒ２及びＡｒ３とが、測距センサ４２３の配置位置として認識されている状態を示す。

【0102】

認識制御部７１５は、測距センサ４２３の配置位置の決定に先立ち、まず、カメラ４２４によって生成された画像データの中から、個々の部品Ｗ１，Ｗ２の領域（輪郭）を切り出す。個々の部品Ｗの領域の切り出しは、例えば、画像の面積の情報を用いたり、深層学習を用いたインスタンスセグメンテーションの技術を用いたりすることによって行うことができる。そして、認識制御部７１５は、部品の側面部の端面の近傍の領域であり、かつ、測距センサ４２３が取り付けられた２つの把持片４２２ａを挿入可能な領域を、測距センサ４２３の配置位置として決定する。

【0103】

図１４は、複数の部品が積み重なった状態における測距センサ４２３の配置位置の決定例を示す図である。カメラ４２４を深度の情報も取得可能なカメラで構成した場合、認識制御部７１５は、カメラ４２４が取得した深度の情報も参照することにより、測距センサ４２３の配置位置（図中に一点鎖線の楕円で示す領域）を決定することができる。

【0104】

図１１に戻って説明を続ける。ステップＳ２の処理後、ハンド制御部７１３は、ステップＳ２で決定された配置位置にハンド４２２を移動させることにより、２つの把持片４２２ａの先端部分に設けられた測距センサ４２３の位置を調整する（ステップＳ３）。図１３Ａは、測距センサ４２３が部品Ｗ１の端面を捉えられていない状態を示す図であり、図１３Ｂは、測距センサ４２３が部品Ｗ１の端面との距離を測定可能な位置に配置された状態を示す図である。

【0105】

図１３Ｂに示すように、測距センサ４２３が部品Ｗ１の端面との距離を測定可能な位置に配置された場合、測距センサ４２３は、部品Ｗ１の端面との距離ｄｙを測定する（図１１のステップＳ４）。次に、認識制御部７１５は、測距センサ４２３によって測定された部品Ｗ１の端面との距離ｄｙは、狙いの距離ｄｙｔに一致したか否かを判定する（ステップＳ５）。

【0106】

ここで、図１５及び図１６を参照して、測距センサ４２３による、部品Ｗの端面との距離ｄｙの測定例について説明する。図１５は、測距センサ４２３と部品Ｗとの位置関係の例を示す図であり、図１６は、測距センサ４２３による測定値の例を示すグラフである。図１６の縦軸は、測距センサ４２３によって測定される部品Ｗとの距離ｄｙを示し、横軸は時間（ｔ）を示す。

【0107】

図１５に示すように、測距センサ４２３が図の右側の方向から徐々に部品Ｗの方向に移動している場合を想定する。この場合、測距センサ４２３が部品Ｗを検知するまでの間は、測距センサ４２３による測定値は、何も検知していない場合におけるデフォルト値、すなわち、測距センサ４２３の不図示の発光部と受光部との間の距離に対応した値となる。一方、測距センサ４２３の発光部と受光部との略中心部分に、部品Ｗの端面（基準位置Ｐｒが設定される面）が配置された場合、図１６のグラフに示すように、測距センサ４２３の測定値は狙いの値ｄｙｔとなる。

【0108】

なお、図１１のステップＳ２で、測距センサ４２３の配置位置が決定された部品が、他の部品の上に積み重なっている等の理由により斜めに傾いていた場合には、ハンド制御部７１３（図６参照）は、カメラ４２４から出力される画像データより得られる情報に基づいて、ハンド４２２の傾きを調整する。

【0109】

図１７は、ハンド４２２の傾きの調整例を示す図である。図１７Ａに示す例では、部品Ｗは右下がりの方向に傾いている。この場合、ハンド制御部７１３は、ハンド４２２を図中の右斜め下の方向に傾けることにより、部品Ｗの長手方向の軸と、２つの把持片４２２ａの軸とがなす角度が略９０度となるように調整する。ハンド制御部７１３がこのような調整を行うことにより、２つの把持片４２２ａの略先端部に取り付けられた測距センサ４２３（図１７では図示略）が、部品Ｗの側面の端部との距離を適切に測定できるようになる。

【0110】

図１１戻って説明を続ける。ステップＳ５で、部品の端面までの距離は、狙いの距離ｄｙｔに一致していないと判定された場合（ステップＳ５がＮＯ判定の場合）、ステップＳ３に戻って処理が行われる。

【0111】

一方、ステップＳ５で、測距センサ４２３と部品の端面との距離は狙いの距離ｄｙｔに一致したと判定された場合（ステップＳ５がＹＥＳ判定の場合）、ハンド制御部７１３は、ハンド４２２の移動を停止させる（ステップＳ６）。

【0112】

次に、姿勢判定部７１６は、カメラ４２４によって生成された画像データと、ステップＳ６で停止されたハンド４２２（の２つの把持片４２２ａ）の位置情報（座標位置）と、測距センサ４２３による測距結果情報とに基づいて、姿勢判定用の注目領域の位置を決定する（ステップＳ７）。図１３Ｂに、ハンド４２２の２つの把持片４２２ａの位置情報によって定まる基準位置Ｐｒに基づいて、注目領域Ａｄの位置が決定された状態を示す。

【0113】

次に、姿勢判定部７１６は、ステップＳ７で決定された注目領域における特徴量の情報と、記憶部７２に記憶された表裏判定基準量７２５とに基づいて、部品の姿勢（表裏）を判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８の処理後、部品供給装置１による姿勢判定処理は終了する。

【0114】

上述した実施形態では、部品供給装置１の姿勢判定部７１６は、測距センサ４２３によって測定された測距センサ４２３から部品Ｗの側面までの距離が、予め定められた所定の狙いの距離ｄｙｔとなった場合における、測距センサ４２３の配置位置の情報に基づいて、部品Ｗを上部から撮影して得られる撮影画像における、部品Ｗの姿勢判定に用いる注目領域Ａｄの位置を決定する。そして、姿勢判定部７１６は、注目領域Ａｄにおける特徴量に基づいて、部品Ｗの姿勢を判定する。

【0115】

したがって、本実施形態によれば、部品Ｗの一部が他の部品と接触したり重なったりしている等によって、部品Ｗの外部形状を厳密に抽出できない場合においても、姿勢判定部７１６は、測距センサ４２３によって測定された部品Ｗとの距離の情報に基づいて、部品Ｗの姿勢を判定できる。

【0116】

また、本実施形態に係る姿勢判定処理では、部品毎にエッジ形状にばらつきが生じていても、そのばらつきの影響が少ない注目領域において、検出した特徴量と予め定められた基準量を比較することができる。その結果、部品の姿勢（表裏）を精度よく判定することができる。

【0117】

なお、例えば、画像データからはその左右の方向の識別が難しい部品等に対しては、姿勢判定部７１６は、注目領域Ａｄの領域を大きめに設定してもよい。
図１８は、部品Ｗにおける広い範囲に注目領域Ａｄが設定された例を示す図である。図１８に示すように、部品Ｗの長手方向において広い領域をカバー可能な注目領域Ａｄを設定することにより、部品Ｗの短手方向の２つの端面のそれぞれに、基準位置Ｐｒを設定することが可能となる。

【0118】

これにより、姿勢判定部７１６は、姿勢判定の対象の部品Ｗが、画像データからはその左右の方向の識別が難しい部品Ｗである場合にも、２つの端面に設定された基準位置Ｐｒのいずれかを認識できれば、姿勢判定に必要な特徴量を含む注目領域Ａｄを特定することができるため、部品Ｗの姿勢を判定できる。

【0119】

また、図１８に示すように、基準位置Ｐｒを２つ設けることにより、基準位置Ｐｒが設定される端面のうちのいずれかの近傍に、２つの把持片４２２ａを挿入可能な位置を検出できない場合であっても、他方の基準位置Ｐｒの近傍に挿入できれば、姿勢判定部７１６は、部品Ｗの姿勢を判定することができる。つまり、変形例によれば、２つの把持片４２２ａの部品把持部分近傍に設けられた測距センサ４２３を配置可能な領域の、認識制御部７１５による検出確率を向上させることができる。

【0120】

なお、基準位置Ｐｒは２つに限定されず、部品Ｗの形状に応じて３つ以上設定されてもよい。また、注目領域Ａｄの大きさが、図７に示した大きさ、すなわち、部品の姿勢判定に必要な特徴量を含む最低限の大きさである場合にも、基準位置Ｐｒは複数設定されてもよい。

【0121】

また、本発明は上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために装置の構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。

【符号の説明】

【0122】

１…部品供給装置、５…ピック台、４２２…ハンド、４２２ａ…把持片、４２３…測距センサ、４２４…カメラ、７１１…全体制御部、７１２…アーム制御部、７１３…ハンド制御部、７１４…測距制御部、７１５…認識制御部、７１６…姿勢判定部、７１７…表示制御部、７２３…部品形状情報、７２４…ハンド開き幅情報、７２５…表裏判定基準量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】