特開 2024-67734 ポカヨケ装置、及びプログラム

(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】P2024067734

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】ポカヨケ装置、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/18 20060101AFI20240510BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20240510BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

G05B19/18 W

G01B11/00 H

B23Q17/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178042

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】000137694

【氏名又は名称】株式会社ミツトヨ

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼田 彰

(72)【発明者】

【氏名】福田 満

(72)【発明者】

【氏名】安西 博忠

(72)【発明者】

【氏名】エラン イェルハム

(72)【発明者】

【氏名】ユヴァル イェルハム

(72)【発明者】

【氏名】デビッド ブニモビッチ

【テーマコード（参考）】

2F065

3C029

3C269

【Ｆターム（参考）】

2F065AA03

2F065AA20

2F065BB27

2F065FF01

2F065FF42

2F065JJ03

2F065JJ09

2F065JJ26

2F065QQ39

3C029EE06

3C269AB26

3C269AB33

3C269BB03

3C269BB07

3C269CC09

3C269JJ18

3C269JJ20

3C269MN16

3C269MN46

3C269PP02

(57)【要約】

【課題】対象物が所望の状態で適切に位置しているか否かを作業者等が容易に把握できるようにする。
【解決手段】製造工程に設けられるポカヨケ装置１は、識別可能な複数のマークが設けられた対象物を撮像する撮像装置３０と、撮像装置３０が撮像した少なくとも一つの撮像画像から、各マークの座標位置を含む状態データを求める画像処理部４４５と、画像処理部４４５によって求められ、各マークの基準位置を含む基準データを記憶している記憶部４２と、記憶部４２に記憶されている基準データと、画像処理部４４５が求めた現在の状態データとを比較し、複数のマークの少なくとも一部に関する比較結果を出力する比較処理部４４６を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

製造工程に設けられるポカヨケ装置であって、
識別可能な複数のマークが設けられた対象物を撮像する撮像部と、
前記撮像部が撮像した少なくとも一つの撮像画像から、各マークの座標位置を含む状態データを求める画像処理部と、
前記画像処理部によって求められ、各マークの基準位置を含む基準データを記憶している記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記基準データと、前記画像処理部が求めた現在の前記状態データとを比較し、前記複数のマークの少なくとも一部に関する比較結果を出力する比較処理部と、
を備える、ポカヨケ装置。

【請求項2】

前記記憶部は、前記対象物が載置される載置面に設けられた複数の基準データを撮像して設定された基準座標系を記憶し、
前記画像処理部は、前記基準座標系での各マークの座標位置を含む状態データを求める、
請求項１に記載のポカヨケ装置。

【請求項3】

前記対象物は、主面に複数の第１マークが設けられたベース部を含み、
前記画像処理部は、前記第１マークを含む前記撮像画像から、前記第１マークの前記状態データを求める、
請求項１に記載のポカヨケ装置。

【請求項4】

前記対象物は、前記ベース部に対して移動可能に設けられ、複数の第２マークが設けられた可動部を含み、
前記画像処理部は、前記第２マークを含む前記撮像画像から、前記第２マークの前記状態データを求める、
請求項２に記載のポカヨケ装置。

【請求項5】

前記画像処理部は、マーク間の距離と、複数のマークが所定方向と成す角度との少なくともいずれか一方を更に含む前記状態データを求める、
請求項２に記載のポカヨケ装置。

【請求項6】

前記撮像部は、測定装置の載置面上に載置された前記対象物を撮像し、
前記比較処理部は、前記基準データと前記状態データを比較し、前記対象物の前記載置面上での載置状態を報知部に報知させる、
請求項１に記載のポカヨケ装置。

【請求項7】

前記比較処理部は、前記状態データが示す座標位置の前記基準データが示す基準位置に対する乖離度合いが所定値を超えるか否かを判定して、前記報知部としての表示部に判定結果を表示させる、
請求項６に記載のポカヨケ装置。

【請求項8】

前記比較処理部は、前記対象物が前記載置面上の所定位置に所定態様で位置していることを示す第１報知、又は前記対象物が前記所定態様では位置していないことを示す第２報知を報知させる、
請求項６に記載のポカヨケ装置。

【請求項9】

前記撮像部は、待機位置にセットされた複数の前記対象物の中の一の対象物が、搬送装置によって移動されて前記測定装置の前記載置面上に載置された際に、前記一の対象物の前記マークを撮像する、
請求項６に記載のポカヨケ装置。

【請求項10】

プロセッサに、
識別可能な複数のマークが設けられた対象物を撮像部に撮像させるステップと、
前記撮像部が撮像した少なくとも一つの撮像画像から、各マークの座標位置を含む状態データを求めるステップと、
記憶部に記憶された各マークの基準位置を含む基準データと、求めた現在の前記状態データとを比較し、前記複数のマークの少なくとも一部に関する比較結果を出力するステップと、
を実行させるための、プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ポカヨケ装置、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

製造工程において、ワーク（対象物）を測定装置で測定する際には、ロボットアームによってワークを測定装置の所定位置に搬送して、プローブ等によって当該ワークの測定を行う。ワークは、予めベース部にクランプによって固定されており、ロボットアームがベース部を支持してワークを搬送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１００９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来では、作業者が、工程中のワークの状態やワークを固定する固定治具の状態を目視で確認している。このため、ワークや固定治具の状態が所望状態からずれていても、作業者が見落としてしまうおそれがあり、この場合には、ワークの測定や加工等が適切に行われない。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、対象物が所望の状態で適切に位置しているか否かを作業者等が容易に把握できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様においては、製造工程に設けられるポカヨケ装置であって、識別可能な複数のマークが設けられた対象物を撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した少なくとも一つの撮像画像から、各マークの座標位置を含む状態データを求める画像処理部と、前記画像処理部によって求められ、各マークの基準位置を含む基準データを記憶している記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記基準データと、前記画像処理部が求めた現在の前記状態データとを比較し、前記複数のマークの少なくとも一部に関する比較結果を出力する比較処理部と、を備える、ポカヨケ装置を提供する。

【0007】

また、前記記憶部は、前記対象物が載置される載置面に設けられた複数の基準データを撮像して設定された基準座標系を記憶し、前記画像処理部は、前記基準座標系での各マークの座標位置を含む状態データを求めることとしてもよい。

【0008】

また、前記対象物は、主面に複数の第１マークが設けられたベース部を含み、前記画像処理部は、前記第１マークを含む前記撮像画像から、前記第１マークの前記状態データを求めることとしてもよい。

【0009】

また、前記対象物は、前記ベース部に対して移動可能に設けられ、複数の第２マークが設けられた可動部を含み、前記画像処理部は、前記第２マークを含む前記撮像画像から、前記第２マークの前記状態データを求めることとしてもよい。

【0010】

また、前記画像処理部は、マーク間の距離と、複数のマークが所定方向と成す角度との少なくともいずれか一方を更に含む前記状態データを求めることとしてもよい。

【0011】

また、前記撮像部は、測定装置の載置面上に載置された前記対象物を撮像し、前記比較処理部は、前記基準データと前記状態データを比較し、前記対象物の前記載置面上での載置状態を報知部に報知させることとしてもよい。

【0012】

また、前記比較処理部は、前記状態データが示す座標位置の前記基準データが示す基準位置に対する乖離度合いが所定値を超えるか否かを判定して、前記報知部としての表示部に判定結果を表示させることとしてもよい。

【0013】

また、前記比較処理部は、前記対象物が前記載置面上の所定位置に所定態様で位置していることを示す第１報知、又は前記対象物が前記所定態様では位置していないことを示す第２報知を報知させることとしてもよい。

【0014】

また、前記撮像部は、待機位置にセットされた複数の前記対象物の中の一の対象物が、搬送装置によって移動されて前記測定装置の前記載置面上に載置された際に、前記一の対象物の前記マークを撮像することとしてもよい。

【0015】

本発明の第２の態様においては、プロセッサに、識別可能な複数のマークが設けられた対象物を撮像部に撮像させるステップと、前記撮像部が撮像した少なくとも一つの撮像画像から、各マークの座標位置を含む状態データを求めるステップと、記憶部に記憶された各マークの基準位置を含む基準データと、求めた現在の前記状態データとを比較し、前記複数のマークの少なくとも一部に関する比較結果を出力するステップと、を実行させるための、プログラムを提供する。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、対象物が所望の状態で適切に位置しているか否かを作業者等が容易に把握できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ポカヨケシステムＳの構成を説明するための模式図である。

【図2】載置面１１に対するワーク１００の載置状態を示す模式図である。

【図3】制御装置４０の構成を説明するためのブロック図である。

【図4】第１マーク及び第２マークを説明するための模式図である。

【図5】基準マークを説明するための模式図である。

【図6】ワーク１００が固定されたベースプレート１１０が支持軸１８に適切に支持されていない状態を示す模式図である。

【図7】クランプ１２０がワーク１００をベースプレート１１０に固定していない状態を示す模式図である。

【図8】表示部６２での表示例を示す模式図である。

【図9】点灯部６４による点灯例を説明するための模式図である。

【図10】ワーク１００の測定処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜ポカヨケシステムの概要＞
本実施形態に係るポカヨケシステムの構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。

【0019】

図１は、ポカヨケシステムＳの構成を説明するための模式図である。ポカヨケシステムＳは、製造工程での作業ミス等を防止するためのシステムである。本実施形態では、ポカヨケシステムＳがワークを測定する測定工程に適用されているが、これに限定されず、例えば、ワークを加工する加工工程に適用されてもよい。ポカヨケシステムＳは、測定装置１０と、ストッカー２０と、ロボットアーム２５と、撮像装置３０と、制御装置４０を有する。ポカヨケシステムＳは、ここでは、ストッカー２０にセットされたワーク１００を、測定装置１０に搬送して測定する。

【0020】

測定装置１０は、ワーク１００の座標を測定する座標測定装置である。ワーク１００の座標を測定することで、ワーク１００の寸法や形状を測定可能である。測定装置１０は、載置面１１と、移動機構１３と、検出部１５を有する。

【0021】

載置面１１は、定盤の上面であり、測定対象のワーク１００が載置される。移動機構１３は、検出部１５を移動させる機構であり、コラム１３ａ、ビーム１３ｂ及びスピンドル１３ｃを有する。コラム１３ａは、載置面１１上に立設しており、ビーム１３ｂを支持している。ビーム１３ｂは、コラム１３ａと直交するように梁状の部材であり、コラム１３ａに対して移動可能である。スピンドル１３ｃは、角柱状の部材であり、ビーム１３ｂに対して移動可能に連結されている。

【0022】

検出部１５は、スピンドル１３ｃの先端に設けられており、ワーク１００の三次元座標を検出する。検出部１５は、ここでは、ワーク１００の表面に接触する接触式プローブを有するが、これに限定されない。例えば、検出部１５は、ワーク１００の表面にレーザ光を照射して距離を検出する非接触プローブであってもよい。

【0023】

図２は、載置面１１に対するワーク１００の載置状態を示す模式図である。ワーク１００は、予めベース部であるベースプレート１１０にクランプ１２０によって固定されている。クランプ１２０は、可動部であるレバー１２４を可動して固定部１２２でワーク１００をベースプレート１１０に固定させる。このため、ベースプレート１１０に固定された状態のワーク１００が載置面１１に載置される。本実施形態では、ベースプレート１１０及びクランプ１２０が、ワークを固定する固定治具として機能する。
載置面１１には、固定プレート１７が固定されている。固定プレート１７には、複数の支持軸１８ａ、１８ｂが固定プレート１７の上面から突出するように設けられている。支持軸１８ａ、１８ｂは、ベースプレート１１０を支持可能である。このため、ベースプレート１１０に固定されたワーク１００は、支持軸１８ａ、１８ｂに支持されることで、載置面１１の所定位置に載置されることになる。

【0024】

ストッカー２０は、測定装置１０で測定されるワーク１００を待機させる台である。ストッカー２０の上面２１には、複数のワーク１００がストッカー２０の長手方向において所定間隔で配置されている。ストッカー２０は、測定装置１０の載置面１１から離れた位置に設けられている。ワーク１００は、ベースプレート１１０に固定された状態で、ストッカー２０上に位置している。

【0025】

ロボットアーム２５は、測定装置１０とストッカー２０の間に配置されており、測定装置１０の載置面１１とストッカー２０の間でワーク１００を搬送させる機能を有する。ロボットアーム２５は、多関節ロボットであり、例えば先端部２６でベースプレート１１０を下から持ち上げた状態で、ワーク１００を移動させることが可能である。具体的には、ロボットアーム２５は、ワーク１００のベースプレート１１０が支持軸１８ａ、１８ｂに載置されるようにワーク１００を移動させる。ロボットアーム２５は、ストッカー２０にセットされた一のワーク１００を載置面１１上に搬送して、載置面１１の所定位置に載置させる。また、ロボットアーム２５は、測定装置１０による測定が完了したワーク１００を、ストッカー２０にセットされていた元の位置に戻すように搬送する。

【0026】

撮像装置３０は、載置面１１に載置された対象物（ここでは、ベースプレート１１０にクランプ１２０で固定されたワーク１００）を、ベースプレート１１０と共に撮像する。撮像装置３０は、例えば測定装置１０の移動機構１３に設けられている。撮像装置３０は、測定装置１０がワーク１００に対する座標測定を行う前に、ベースプレート１１０に固定されたワーク１００の載置面１１での載置状態を撮像する。なお、図２では、撮像装置３０がワーク１００の真上からワーク１００を撮像するように示されているが、これに限定されず、例えば、撮像装置３０は斜め上方からワーク１００を撮像してもよい。また、図２では、撮像装置３０が一つのみ示されているが、対象物が大きい場合や複雑な形状の場合は、複数の撮像装置３０で対象物を分割して撮像するようにしてもよい。

【0027】

制御装置４０は、ポカヨケシステムＳの動作を制御する。本実施形態では、制御装置４０は、ロボットアーム２５を動作させて、載置面１１とストッカー２０の間でワーク１００を移動させる。また、制御装置４０は、測定装置１０の移動機構１３によって検出部１５を移動させて、ワーク１００の三次元座標を測定させる。

【0028】

制御装置４０は、詳細は後述するが、ベースプレート１１０に支持されたワーク１００の載置面１１での載置状態を撮像して報知部に報知させる。これにより、ワーク１００が載置面１１の所定位置に適切に載置されたか否かを作業者等が容易に把握できる。

【0029】

＜制御装置の構成＞
図３は、制御装置４０の構成を説明するためのブロック図である。本実施形態では、制御装置４０、撮像装置３０及び報知部６０が、製造工程に設けられるポカヨケ装置１に該当する。制御装置４０は、測定装置１０やロボットアーム２５の動作を制御するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）の機能を有する。また、制御装置４０は、ＰＬＣ以外の機能として、ベースプレート１１０に支持されたワーク１００の載置面１１での載置状態を撮像した撮像画像の画像処理後に所定状態と比較して、比較結果を報知部に報知させるポカヨケ機能を有する。なお、制御装置４０は、ＰＬＣとして機能する第１装置と、ポカヨケ機能とを行う第２装置（例えば、コンピュータ）とに分離されてもよい。また、この第２装置は、例えば測定装置１０のコンピュータと共用されてもよい。制御装置４０は、記憶部４２と、制御部４４を有する。

【0030】

記憶部４２は、コンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）を含む一般的なコンピュータであり、その記憶部４２として、ＯＳ（Operating System）やアプリケーションプログラム、当該アプリケーションプログラムの実行時に参照される種々の情報を格納する、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置を利用可能である。

【0031】

制御部４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサである。制御部４４は、記憶部４２に記憶されたプログラムを実行することによって、測定制御部４４２、搬送制御部４４３、撮像制御部４４４、画像処理部４４５及び比較処理部４４６として機能する。

【0032】

測定制御部４４２は、測定装置１０によるワーク１００の測定を制御する。具体的には、測定制御部４４２は、測定装置１０の移動機構１３によって検出部１５を移動させて、載置面１１上のワーク１００の三次元座標を測定させる。

【0033】

搬送制御部４４３は、ロボットアーム２５によるワーク１００の搬送を制御する。搬送制御部４４３は、例えば作業者がストッカー２０の上のワーク１００のうち測定対象のワーク１００を選択すると、当該ワーク１００を載置面１１上に移動させる。また、搬送制御部４４３は、ワーク１００の三次元座標の測定が完了すると、ワーク１００をストッカー２０の基の位置に戻す。

【0034】

撮像制御部４４４は、載置面１１に載置されたワーク１００を撮像装置３０に撮像させて撮像画像を生成する。撮像制御部４４４は、ストッカー２０の待機位置にセットされた複数のワーク１００の中の一のワーク１００が、ロボットアーム２５によって搬送されて、測定装置１０の載置面１１上に載置された際に、撮像装置３０にワーク１００を撮像させる。撮像制御部４４４は、生成した撮像画像を画像処理部４４５に出力する。

【0035】

撮像制御部４４４は、ワーク１００だけでなく、ベースプレート１１０及びクランプ１２０を撮像させる。すなわち、本実施形態では、撮像装置３０が撮像する対象物は、ベースプレート１１０及びクランプ１２０も含む。撮像制御部４４４は、対象物が載置面１１上に載置された際に、対象物の複数の位置に設けられた互いに識別可能な複数のマークを、少なくとも一つの撮像装置３０に撮像させて撮像画像を生成させる。具体的には、撮像制御部４４４は、ベースプレート１１０に設けられた複数の第１マークと、可動部であるクランプ１２０に設けられた複数の第２マークとを、撮像装置３０に撮像させる。

【0036】

第１マーク及び第２マークは、マークが張り付いた箇所の３次元座標を検出可能なマークである。第１マーク及び第２マークは、マークの中心を原点とした３次元座標を検出可能なマークである。具体的には、第１マーク及び第２マークは、専用の画像処理アルゴリズムを適用することで、マーク単体でマーク中心を原点としつつマークの向きに沿ってＸＹＺ軸を定めた３次元座標系を構築可能なマークである。このような第１マーク及び第２マークを用いる場合には、後述する判定処理を行うことで、ベースプレート１１０に固定されたワーク１００の位置やクランプ１２０による固定状態が所定の位置から外れていないかどうかを判定することができる。なお、第１マークと第２マークは、ここでは同じ種類のマークであるが、これに限定されず、第１マークと第２マークの大きさ、形及びマークの少なくともいずれか一つの種類が異なってもよい。

【0037】

図４は、第１マーク及び第２マークを説明するための模式図である。図４では、説明の便宜上、第１マークＭ１、Ｍ２、Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５を簡略化して示しているが、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の表面には、ユニークに識別可能に図形、模様、記号、文字等が印字されていてもよい。表面に印字された図形等によって、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の向きを特定可能なマークであってもよい。ベースプレート１１０の上面には、複数の第１マークＭ１～Ｍ３が設けられている。第１マークＭ１～Ｍ３は、ベースプレート１１０においてワーク１００やクランプ１２０で覆われない位置に貼り付けられている。具体的には、第１マークＭ１～Ｍ３は、ベースプレート１１０の隅に貼り付けられている。クランプ１２０には、複数の第２マークＭ４、Ｍ５が設けられている。第２マークＭ４、Ｍ５は、クランプ１２０のレバー１２４の上面に貼り付けられている。具体的には、第２マークＭ４、Ｍ５は、レバー１２４の長手方向の両端部に貼り付けられている。

【0038】

なお、図４では、２つの第２マークＭ４、Ｍ５が設けられていることとしたが、これに限定されない。例えば、大型のワーク１００をベースプレート１１０に固定するために複数のクランプ１２０を設けた場合には、複数のクランプ１２０の各々に複数の第２マークが設けられているので、撮像装置３０が撮像する第２マークの数が多くなる。

【0039】

撮像制御部４４４は、ワーク１００が載置面１１に載置される前に、固定プレート１７に設けられた複数の基準マークを、撮像装置３０に撮像させて撮像画像を生成させる。基準マークは、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５と同様に、マークの中心を原点とした３次元座標を検出可能なマークである。具体的には、基準マークは、専用の画像処理アルゴリズムを適用することで、マーク単体でマーク中心を原点としつつマークの向きに沿ってＸＹＺ軸を定めた３次元座標系を構築可能なマークである。基準マークは、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置を求める際の基準座標系（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を設定するためのマークである。基準マークＮ１～Ｎ４の種類は、ここでは第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の種類と同じであるが、これに限定されず、大きさ、形及び種類の少なくとも一つが異なるマークを使ってもよい。

【0040】

図５は、基準マークを説明するための模式図である。図５では、説明の便宜上、基準マークＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４を簡略化して示しているが、基準マークＮ１～Ｎ４の表面には、ユニークに識別可能に図形、模様、記号、文字等が印字されていてもよい。表面に印字された図形等によって、基準マークＮ１～Ｎ４の向き及びカメラからの距離を特定可能である。固定プレート１７の中央部１９に、ユニークに識別可能な複数の基準マークＮ１～Ｎ４が設けられている。基準マークＮ１～Ｎ４は、固定プレート１７において支持軸１８ａ、１８ｂよりも中央側に位置している。このため、支持軸１８ａ、１８ｂがベースプレート１１０を支持していると、基準マークＮ１～Ｎ４は隠れることになる（図４参照）。

【0041】

画像処理部４４５は、撮像装置３０が生成した撮像画像を画像処理する。画像処理部４４５は、４つの基準マークＮ１～Ｎ４を撮像した撮像画像から、基準座標系を設定する。例えば、画像処理部４４５は、４つの基準マークＮ１～Ｎ４の位置を特定し、４つの基準マークＮ１～Ｎ４の中心Ｃ（図５）を原点とする基準座標系（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）を設定する。なお、画像処理部４４５は、基準マークＮ１～Ｎ４の位置（具体的には、基準マークＮ１～Ｎ４の中心位置）を、例えば撮像装置３０において設定された座標系での座標位置から求める。

【0042】

画像処理部４４５は、設定した基準座標系に関する情報を、記憶部４２に記憶させる。このように、記憶部４２に基準座標系に関する情報を記憶することで、画像処理部４４５は、基準座標系を再度設定する必要がない。なお、上記に限定されず、画像処理部４４５は、測定装置１０が測定を開始する度に基準座標系を設定してもよい。

【0043】

また、画像処理部４４５は、第１マークＭ１～Ｍ３及び舞２マークＭ４、Ｍ５を含む少なくとも一つの撮像画像から、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置を含む状態データを求める。ここでは、画像処理部４４５は、基準マークＮ１～Ｎ４に基づいて設定した基準座標系における第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置を含む状態データを求める。例えば、画像処理部４４５は、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の各々の中心位置の、基準座標系でのＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標を求める。

【0044】

画像処理部４４５は、状態データとして、可動部であるレバー１２４に設けられた第２マークＭ４、Ｍ５が所定方向と成す角度を求めてもよい。具体的には、画像処理部４４５は、第２マークＭ４の中心と第２マークＭ５の中心とを結んだ仮想線と、基準座標系のＸ軸方向とが成す角度を求める。また、画像処理部４４５は、状態データとして、第１マークＭ１～Ｍ３の間の距離（具体的には、第１マークＭ１と第１マークＭ２の間の距離、第１マークＭ２と第１マークＭ３の間の距離）や、第２マークＭ４と第２マークＭ５の間の距離を求めてもよい。

【0045】

ところで、ロボットアーム２５がワーク１００を載置面１１に載置させる際に、図４に示すような態様でワーク１００が載置面１１に載置されるとは限らない。例えば、図５又は図６に示すような態様で、ワーク１００が載置面１１上に載置される恐れがある。

【0046】

図６は、ワーク１００が固定されたベースプレート１１０が支持軸１８ａ、１８ｂに適切に支持されていない状態を示す模式図である。ここでは、ロボットアーム２５がベースプレート１１０を支持軸１８ａ、１８ｂ上に載置させる際に、一つの支持軸１８ｂがベースプレート１１０に設けられた穴と嵌合せず、ベースプレート１１０が斜めに載置された状態となっている。この場合には、ワーク１００も斜めに配置された状態となる。

【0047】

図７は、クランプ１２０がワーク１００をベースプレート１１０に固定していない状態を示す模式図である。ここでは、作業者がクランプ１２０のレバー１２４を待機位置から固定位置（図４に示す位置）へ移動させる操作を忘れたため、レバー１２４が待機位置に位置していることで固定部１２２がワーク１００に接しておらず、ワーク１００がベースプレート１１０に固定されていない。この場合には、ロボットアーム２５がワーク１００をベースプレート１１０と共にストッカー２０から載置面１１上へ移動する際に、ワーク１００のベースプレート１１０に対する位置がずれるおそれがある。また、測定装置１０の検出部１５がワーク１００の表面に接触することで、ベースプレート１１０上のワーク１００が移動するおそれがある。

【0048】

ワーク１００が図６又は図７に示す態様で載置される場合には、図４に示す態様で載置された場合とは異なり、測定装置１０がワーク１００の座標を高精度に測定できない。そこで、本実施形態では、ワーク１００が載置面１１に載置された際の第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５を撮像して、基準位置との乖離度合いによってワーク１００が正常な位置に載置されているか否かを判定し、判定結果を報知する。これにより、作業者は、ワーク１００が載置面１１上に正常に載置された状態で測定を行っているかを容易に把握できる。制御装置４０は、上記の判定及び報知を行うために、比較処理部４４６を有する。

【0049】

比較処理部４４６は、撮像装置３０が撮像した現在の第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の状態データと、予め求めた第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の基準データとを比較する。第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の状態データは、画像処理部４４５が撮像画像から求めたデータである。一方で、基準データは、ワーク１００が載置面１１の所定位置に位置する際の第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の基準位置を含むデータである。基準位置は、例えば、ワーク１００が図４に示すような所定位置に載置している際の各マークの座標位置を意味する。基準データは、記憶部４２に予め記憶されている。比較処理部４４６は、例えば、画像処理部４４５が求めた現在の各マークの座標位置と、記憶部４２に記憶された各マークの基準位置とを比較する。

【0050】

比較処理部４４６は、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の状態データと基準データの比較結果を出力する。例えば、比較処理部４４６は、比較結果を報知する報知部６０に出力する。報知部６０として、表示部６２及び点灯部６４が設けられている。

【0051】

比較処理部４４６は、各マークの状態データが示す座標位置の、基準データが示す基準位置に対する乖離度合いが所定値を超えるか否かを判定して、表示部６２に判定結果を表示させる。例えば、比較処理部４４６は、撮像装置３０が撮像している現在のワーク１００が載置面１１に正常に載置されている場合には、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標位置）が、基準位置（ワーク１００が図４に示すような所定位置に載置している際の各マークの座標位置）とほぼ同じ位置に位置し、基準位置に対してほとんど乖離しない。このため、比較処理部４４６は、各マークの現在の座標位置の基準位置からの乖離度合い（位置のずれ量）が所定値（一例として、５ｍｍ）以下であると判定し、判定結果を表示部６２に表示させる。

【0052】

一方で、比較処理部４４６は、図５又は図６に示すようにワーク１００が載置面１１に正常に載置されていない場合には、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標位置）が、基準位置（ワーク１００が図４に示すような所定位置に載置している際の各マークの座標位置）から離れて位置し、基準位置に対して大きく乖離する。このため、比較処理部４４６は、各マークの現在の座標位置からの乖離度合いが所定値を超えると判定し、判定結果を表示部６２に表示させる。上記のように判定結果を表示部６２に表示させることで、ワーク１００が載置面１１上に正常に載置されたか否かを容易に判別できる。

【0053】

また、比較処理部４４６は、現在の第２マークＭ４、Ｍ５が基準座標系のＸ軸方向と成す角度（以下、現在角度とも呼ぶ）と、予め求めた第２マークＭ４、Ｍ５の基準角度（図４に示すようにワーク１００が所定位置に載置している際に第２マークＭ４、Ｍ５がＸ軸方向と成す角度）と比較してもよい。なお、現在角度及び基準角度は、第２マークＭ４の中心と第２マークＭ５の中心とを結ぶ仮想線とＸ軸方向とが成す角度である。比較処理部４４６は、クランプ１２０が固定位置（図４）に位置して、現在角度の大きさと基準角度の大きさの差がほとんど無い場合には、現在角度の基準角度に対する乖離度合いが所定値（一例として±５°）以下であると判定し、判定結果を表示部６２に表示させる。一方で、比較処理部４４６は、クランプ１２０が待機位置（図７）に位置して、現在角度の大きさと基準角度の大きさの差が大きい場合には、現在角度の基準角度に対する乖離度合いが所定値を超えると判定し、判定結果を表示部６２に表示させる。上記のように判定結果を表示させることで、クランプ１２０が固定位置に操作されてワーク１００が適切に固定されているか否かを容易に判別できる。

【0054】

なお、上記では、現在角度及び基準角度が、第２マークＭ４、Ｍ５を結ぶ仮想線と基準座標系のＸ軸方向との成す角度であることとしたが、これに限定されない。例えば、Ｘ軸方向は、第１マークＭ１～Ｍ３で構築される座標系のＸ軸方向であってもよい。

【0055】

図８は、表示部６２での表示例を示す模式図である。表示部６２は、作業者が見やすい位置に配置されており、例えば測定装置１０の横に配置されている。表示部６２は、撮像装置３０が撮像した撮像画像を表示する。また、表示部６２は、ワーク１００の載置面１１への載置状態を示す情報を表示する。表示部６２は、画像表示領域６３ａと、座標表示領域６３ｂを含む。

【0056】

画像表示領域６３ａは、撮像装置３０が撮像した撮像画像を表示する領域である。画像表示領域６３ａには、載置面１１に載置されているワーク１００（具体的には、ベースプレート１１０にクランプ１２０で固定されているワーク１００）が表示されている。作業者は、画像表示領域６３ａに表示された画像を見ることで、ワーク１００が載置されていることを容易に認識できる。また、作業者は、ベースプレート１１０に設けられた第１マークＭ１～Ｍ３と、クランプ１２０に設けられた第２マークＭ４、Ｍ５を容易に認識できる。

【0057】

座標表示領域６３ｂは、第１マークＭ１～Ｍ３と第２マークＭ４、Ｍ５の座標を表示する領域である。例えば、第１マークＭ１の３次元の座標位置が、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１で示され、第２マークＭ４の３次元の座標位置が、Ｘ４、Ｙ４、Ｚ４で示されている。また、比較処理部４４６は、第１マークＭ１～Ｍ３や第２マークＭ４、Ｍ５の位置の基準位置からの乖離度合いが所定値以下であるか否かによって、座標表示領域６３ｂの表示態様を変化させる。ここでは、比較処理部４４６は、乖離度合いが所定値以下である場合（図４のように正常に載置された場合）には、座標表示領域６３ｂの領域６３ｃ内の文字を緑色で表示し、乖離度合いが所定値よりも大きい場合（図５又は図６に示すように正常に載置されていない場合）には、座標表示領域６３ｂの領域６３ｃ内の文字を赤色で表示する。これにより、作業者は、座標表示領域６３ｂの領域６３ｃ内の表示色を見ることで、ワーク１００が正常に載置されているか否かを瞬時に判別できる。

【0058】

なお、座標表示領域６３ｂには、第２マークＭ４、Ｍ５のＸ軸方向と成す角度が、表示されてもよい。これにより、作業者は、第２マークＭ４、Ｍ５が設けられたレバー１２４が、固定位置（図４に示す位置）に位置するか否かを確認できる。すなわち、作業者は、ワーク１００がクランプ１２０によってベースプレート１１０に適切に固定されているかを確認できる。

【0059】

比較処理部４４６は、ワーク１００が載置面１１の所定位置に所定態様で位置していることを示す第１報知、又はワーク１００が所定態様では位置していないことを示す第２報知を報知させる。具体的には、比較処理部４４６は、測定後のワーク１００がストッカー２０に戻った際に、点灯部６４に第１報知を示す点灯又は、第２報知を示す点灯を行わせる。

【0060】

図９は、点灯部６４による点灯例を説明するための模式図である。なお、ストッカー２０の上面２１にはワーク１００がセットされているが、図９では説明の便宜上、ワーク１００が省略されている。点灯部６４は、ワーク１００毎に設けられている。点灯部６４は、第１報知を行う第１点灯部６４ａと、第２報知を行う第２点灯部６４ｂを含む。第１点灯部６４ａ及び第２点灯部６４ｂは、作業者が確認しやすいように、ストッカー２０の側面２２に配置されている。側面２２には、押下可能なセットボタン６５が設けられており、セットボタン６５が押下されたワーク１００が、測定のためにロボットアーム２５によって載置面１１上に移動される。

【0061】

第１点灯部６４ａは、例えば図４に示すようにワーク１００が所定位置に所定態様で位置している場合に、点灯を行う。第２点灯部６４ｂは、例えば図５又は図６に示すようにワーク１００が所定態様では位置していない場合に、点灯を行う。比較処理部４４６は、測定が完了したワーク１００をロボットアーム２５がストッカー２０に戻した際に、第１点灯部６４ａによる点灯、又は第２点灯部６４ｂによる点灯を行わせる。上記のように第１点灯部６４ａ又は第２点灯部６４ｂが点灯されていることで、作業者は、ワーク１００が適切に測定されたか否かを容易に判断できる。

【0062】

なお、上記では、点灯部６４が第１点灯部６４ａと第２点灯部６４ｂを有することとしたが、これに限定されず、比較処理部４４６は、一つの点灯部によって第１報知と第２報知を行ってもよい。例えば、比較処理部４４６は、第１報知を報知する際の点灯の色と、第２報知を報知する際の点灯の色とを異ならせる。

【0063】

＜ワークの測定処理の流れ＞
図１０は、ワーク１００の測定処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示す処理は、制御装置４０が、記憶部４２に記憶されたプログラムを読みだして実行することで、実現される。なお、上記プログラムは、外部サーバ等からダウンロードされてもよい。

【0064】

図１０のフローチャートは、ストッカー２０にワーク１００を載せた後に、作業者がセットボタン６５を押下したことを制御装置４０が検出したところから開始される（ステップＳ１０２）。

【0065】

次に、制御装置４０の搬送制御部４４３は、ロボットアーム２５を制御して、セットボタン６５が押下されたワーク１００をストッカー２０から載置面１１上の所定位置へ移動させる（ステップＳ１０４）。具体的には、ロボットアーム２５は、クランプ１２０によってワーク１００が固定されたベースプレート１１０を、載置面１１上へ移動させる。

【0066】

次に、撮像制御部４４４は、ベースプレート１１０に固定されたワーク１００が載置面１１へ載置されると、撮像装置３０に第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５を撮像させる（ステップＳ１０６）。すなわち、撮像装置３０は、ベースプレート１１０に設けられた第１マークＭ１～Ｍ３と、クランプ１２０に設けられた第２マークＭ４、Ｍ５を撮像して撮像画像を生成する。

【0067】

次に、画像処理部４４５は、生成した撮像画像から、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置を含む状態データを求める（ステップＳ１０８）。例えば、画像処理部４４５は、基準座標系における第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の３次元の座標位置を求める。基準座標系は、予め撮像装置３０が撮像した基準マークＮ１～Ｎ４に基づいて設定された座標軸であり、記憶部４２に記憶されている。

【0068】

次に、比較処理部４４６は、求めた第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置と、記憶部４２に記憶された第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の基準位置とを比較する（ステップＳ１１０）。例えば、比較処理部４４６は、求めた第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の座標位置の基準位置に対する乖離度合いを求める。

【0069】

次に、比較処理部４４６は、ステップＳ１１０での比較結果を報知部６０に報知させる（ステップＳ１１２）。例えば、報知部６０である表示部６２は、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５の位置が適切か否かを表示する。具体的には、表示部６２は、ワーク１００が正常に載置されている場合の画面の表示色と、正常に載置されていない場合の画面の表示色とを異ならせる。作業者は、表示部６２に表示された画面を見て、ワーク１００が正常に載置された否かを容易に理解できる。

【0070】

次に、測定制御部４４２は、測定装置１０を制御して、載置面１１に載置されたワーク１００を測定させる（ステップＳ１１４）。具体的には、測定制御部４４２は、ワーク１００が載置面１１に正常に載置されている場合に、測定装置１０の検出部１５にワーク１００の表面を接触させながらワーク１００の座標を測定する。なお、測定制御部４４２は、ワーク１００が載置面１１に正常に載置されていない場合には、ワーク１００の座標を測定させない。

【0071】

次に、搬送制御部４４３は、ロボットアーム２５を制御して、載置面１１に載置されていたワーク１００をストッカー２０に戻す（ステップＳ１１６）。具体的には、ロボットアーム２５は、ステップＳ１０４で搬送する前の位置にワーク１００を戻す。ワーク１００がストッカー２０に戻った後に、比較処理部４４６は、点灯部６４を点灯させる。例えば、ワーク１００が載置面１１に正常に載置されていた場合には、第１点灯部６４ａが第１点灯を行い、ワーク１００が載置面１１に正常に載置されていなかった場合には、第２点灯部６４ｂが第２点灯を行う。これにより、作業者は、第１点灯又は第２点灯を見ることで、ワーク１００の測定が適切に行われたか否かを容易に確認できる。

【0072】

＜本実施形態における効果＞
上述した実施形態のポカヨケ装置１は、識別可能な複数の第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５が設けられた対象物（ベースプレート１１０にクランプ１２０で固定されたワーク１００）を撮像装置３０に撮像させ、撮像装置３０が撮像した撮像画像から各マークの座標位置を含む状態データを求める。そして、ポカヨケ装置１は、求めた各マークの現在の状態データと、記憶部４２に記憶された各マークの基準位置を含む基準データとを比較し、第１マークＭ１～Ｍ３及び第２マークＭ４、Ｍ５に関する比較結果を報知部６０に出力する。
これにより、作業者は、報知部６０に出力される比較結果を確認することで、ワーク１００が載置面１１上の所定位置に適切に載置されて測定されたか否かを作業者等が容易に把握できる。

【0073】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0074】

１ ポカヨケ装置
１０ 測定装置
１１ 載置面
２５ ロボットアーム
３０ 撮像装置
４２ 記憶部
６０ 報知部
６２ 表示部
６４ 点灯部
１００ ワーク
１１０ ベースプレート
１２０ クランプ
１２４ レバー
４４５ 画像処理部
４４６ 比較処理部
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３ 第１マーク
Ｍ４、Ｍ５ 第２マーク
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４ 基準マーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】