特許 7500475 傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/26 20060101AFI20240610BHJP

   B23D 33/00 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

G01B11/26 Z

B23D33/00 L

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021036174

(22)【出願日】2021-03-08

(65)【公開番号】P2022136524

(43)【公開日】2022-09-21

【審査請求日】2023-09-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000203977

【氏名又は名称】日鉄テックスエンジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001896

【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中川 大輔

(72)【発明者】

【氏名】立石 雄一

(72)【発明者】

【氏名】來嶋 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】羽瀬川 賢一

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼市 佳之

(72)【発明者】

【氏名】北村 明義

【審査官】國田 正久

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０６６４２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４１３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平８－１７９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平７－１１３８７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／２６

Ｂ２３Ｄ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フィンガーを有するハンドリングロボットによって把持される、端面同士が互いに接触した状態で立ち姿勢で保管されているワークが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する傾斜検出装置であって、
ビームを照射する投光部と、
前記投光部から照射されたビームの反射光を受光する受光部と、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する判断部とを備え、
前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合の前記ワークの存在領域内の第１の位置に第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ前記第１の位置からずれた第２の位置に第２のビームを照射し、
前記第１のビームおよび前記第２のビームは、前記ハンドリングロボットのフィンガーが移動する方向に平行な第１の方向に照射され、
前記第１の位置および前記第２の位置は、所望の立ち姿勢にある前記ワークの高さ方向における中央部の位置または前記中央部より高い位置であり、
前記第１の位置および前記第２の位置は、傾斜の判断対象である前記ワーク毎に一定であり、
前記第１の位置および前記第２の位置の間隔が、前記ワークが傾斜した場合に前記ワークと前記フィンガーとが衝突しない、前記ワークと前記フィンガーとの間の予め設定された隙間の幅に基づいて設定されている、傾斜検出装置。

【請求項2】

前記投光部は、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射する、請求項１に記載の傾斜検出装置。

【請求項3】

前記ワークは円環状に構成され、
前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークの外周面に向けて前記第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークから外れた位置に向けて前記第２のビームを照射する、請求項１または２に記載の傾斜検出装置。

【請求項4】

前記第１の位置は、前記ワークの外周面上にあり、
前記投光部は、前記第１の位置における前記外周面に対する法線上または前記法線に対する角度が所定の範囲にある直線上に配置されている、請求項３に記載の傾斜検出装置。

【請求項5】

前記傾斜検出装置は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから分離対象であるワークを、フィンガーを有するハンドリングロボットを用いて分離する際に用いられる装置であり、
前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記分離対象であるワークを分離するために前記分離対象であるワークに接近するときに前記フィンガーと前記ワークとの間で許容されている間隔に基づいて設定された間隔である、請求項１～４のいずれか１項に記載の傾斜検出装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の傾斜検出装置と、ワークを支持する保管台に立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから、分離対象であるワークを分離する分離機構とを備える分離装置であって、
前記分離機構は、
前記ワークを把持するフィンガーを有するハンドリングロボットと、
前記ハンドリングロボットの動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記フィンガーが分離対象であるワークに接近して前記分離対象であるワークを把持するように前記ハンドリングロボットを制御し、
前記分離対象であるワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していると前記判断部が判断した場合、前記制御部は、前記フィンガーが前記ワークへの接近動作を停止するように前記ハンドリングロボットを制御する、分離装置。

【請求項7】

前記フィンガーは、第１の方向へ移動することにより、分離対象であるワークに近接した近接位置に到達し、さらに第２の方向へ移動することにより、前記ワークにおける被把持面に対向する対向位置に到達し、
前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記近接位置に到達した状態における前記フィンガーとの距離に基づいて設定された間隔である、請求項６に記載の分離装置。

【請求項8】

フィンガーを有するハンドリングロボットによって把持される、端面同士が互いに接触した状態で立ち姿勢で保管されているワークが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する傾斜検出方法であって、
ビームを照射する投光部と、前記投光部から照射されたビームの反射光を受光する受光部とを準備するステップと、
前記投光部により、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合の前記ワークの存在領域内の第１の位置に第１のビームを照射するステップと、
前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ前記第１の位置からずれた第２の位置に第２のビームを照射するステップと、
前記受光部の受光結果に基づいて、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断するステップとを含み、
前記第１のビームおよび前記第２のビームは、前記ハンドリングロボットのフィンガーが移動する方向に平行な第１の方向に照射され、
前記第１の位置および前記第２の位置は、所望の立ち姿勢にある前記ワークの高さ方向における中央部の位置または前記中央部より高い位置であり、
前記第１の位置および前記第２の位置は、傾斜の判断対象である前記ワーク毎に一定であり、
前記第１の位置および前記第２の位置の間隔が、前記ワークが傾斜した場合に前記ワークと前記フィンガーとが衝突しない、前記ワークと前記フィンガーとの間の予め設定された隙間の幅に基づいて設定されている、傾斜検出方法。

【請求項9】

前記投光部は、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射する、請求項８に記載の傾斜検出方法。

【請求項10】

前記ワークは円環状に構成され、
前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークの外周面に向けて前記第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークから外れた位置に向けて前記第２のビームを照射する、請求項８または９に記載の傾斜検出方法。

【請求項11】

前記第１の位置は、前記ワークの外周面上にあり、
前記投光部は、前記第１の位置における前記外周面に対する法線上または前記法線に対する角度が所定の範囲にある直線上に配置されている、請求項１０に記載の傾斜検出方法。

【請求項12】

前記傾斜検出方法は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから分離対象であるワークを、フィンガーを有するロボットアームを用いて分離する際に用いられる方法であり、
前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記分離対象であるワークを分離するために前記分離対象であるワークに接近するときに前記フィンガーと前記ワークとの間で許容されている間隔に基づいて設定された間隔である、請求項８～１１のいずれか１項に記載の傾斜検出方法。

【請求項13】

立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから、分離対象であるワークを分離する分離方法であって、
請求項８～１２のいずれか１項に記載の傾斜検出方法により、分離対象であるワークを傾斜検出対象として、前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにおいて前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位していないと判断された場合に、フィンガーを有するハンドリングロボットの前記フィンガーを、前記分離対象であるワークに接近させる接近ステップと、
前記分離対象であるワークに接近した前記フィンガーにより前記分離対象であるワークを把持する把持ステップと、
前記分離対象であるワークを把持した前記フィンガーを移動させることにより、保管されているワークから前記分離対象であるワークを分離する分離ステップとを含み、
前記判断ステップにおいて前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位していると判断された場合、前記接近ステップは、前記フィンガーの接近動作を停止する、分離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、丸刃せん断式スリッターのアーバーに装着される丸刃やスペーサーを保管・分離するために、特許文献１に示すような丸刃分離装置１００（図１７参照）が用いられている。この丸刃分離装置１００は、図１７に示されるように、ハンドリングロボット１０１により、保管棚１０２に連続して並べられた複数の丸刃やスペーサー等のワーク１０３のうち、所望の枚数のワーク１０３を分離して、丸刃せん断式スリッター用のアーバー（図示せず）に取り付ける。具体的には、図１７に示される２つのフィンガーフレーム１０４の先端に設けられたフィンガー１０５が、ワーク１０３をワーク１０３の内径側から把持し、保管棚１０２からワーク１０３を上方に持ち上げることにより、取り出されるワーク１０３を残りのワーク１０３から分離する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－６６４２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１７に示されるように、保管棚１０２上で、隣り合うワーク１０３は、ワーク１０３の軸方向に連続して配置され、ワーク１０３の端面同士は接している。このワーク１０３には、ハンドリングロボット１０１や、ワーク１０３により切断される鋼板（図示せず）などから、防錆油等が付着することが多く、互いに接触する複数のワーク１０３の間のわずかな隙間に防錆油等の液体が入り込むことがある。防錆油等の液体が、２枚のワーク１０３の間に入り込むと、２つの端面間での付着力が高まる。

【0005】

このように付着力が高まっている状態において、ハンドリングロボット１０１により、例えば１枚のワーク（図１７中、一番左側のワーク１０３ａ）を分離しようとした場合、１枚目のワーク１０３ａと２枚目のワーク１０３ｂとの間で高まった付着力により、２枚目のワーク１０３ｂがハンドリングロボット１０１側にわずかに傾斜した姿勢に変位する場合がある。

【0006】

ハンドリングロボット１０１は、１枚目のワーク１０３ａを分離して上述のアーバーに取り付けた後、２枚目のワーク１０３ｂを分離するために、２枚目のワーク１０３ｂに対して側方から接近する（図１８参照。矢印Ａ１の方向に移動）。ハンドリングロボット１０１が２枚目のワーク１０３ｂに接近する際に、２枚目のワーク１０３ｂが上述のように傾斜している場合、ハンドリングロボット１０１のフィンガー１０５等の部材が２枚目のワーク１０３ｂに衝突し（図１８参照）、当該部材が破損する可能性がある。なお、ハンドリングロボット１０１は、分離しようとするワーク１０３ｂが傾斜していなければ（図１９参照）、ワーク１０３ｂに対して側方から接近（矢印Ａ１の方向へ移動）しても、ワーク１０３ｂに衝突することなくワーク１０３ｂの前方へ移動し、次いでワーク１０３ｂの軸方向に沿ってワーク１０３ｂ側へ移動（矢印Ａ２の方向へ移動）し、ワーク１０３ｂをフィンガー１０５によって把持することが可能である。

【0007】

このような衝突の問題を解決するために、ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜している場合に、その傾斜を容易に把握できるようにする技術が望まれている。

【0008】

本発明は、上記問題に鑑みて、ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜している場合に、その傾斜を容易に検出することができる傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法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】

【0009】

本発明の傾斜検出装置は、立ち姿勢で保管されているワークが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する傾斜検出装置であって、ビームを照射する投光部と、前記投光部から照射されたビームの反射光を受光する受光部と、前記受光部の受光結果に基づいて、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する判断部とを備え、前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合の前記ワークの存在領域内の第１の位置に第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ前記第１の位置からずれた第２の位置に第２のビームを照射し、前記第１の位置および前記第２の位置は、所望の立ち姿勢にある前記ワークの高さ方向における中央部の位置または前記中央部より高い位置である。

【0010】

また、前記投光部は、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射することが好ましい。

【0011】

また、前記ワークは円環状に構成され、前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークの外周面に向けて前記第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークから外れた位置に向けて前記第２のビームを照射することが好ましい。

【0012】

また、前記第１の位置は、前記ワークの外周面上にあり、前記投光部は、前記第１の位置における前記外周面に対する法線上または前記法線に対する角度が所定の範囲にある直線上に配置されていることが好ましい。

【0013】

また、前記傾斜検出装置は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから分離対象であるワークを、フィンガーを有するハンドリングロボットを用いて分離する際に用いられる装置であり、前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記分離対象であるワークを分離するために前記分離対象であるワークに接近するときに前記フィンガーと前記ワークとの間で許容されている間隔に基づいて設定された間隔であることが好ましい。

【0014】

本発明の分離装置は、前記傾斜検出装置と、ワークを支持する保管台に立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから、分離対象であるワークを分離する分離機構とを備える分離装置であって、前記分離機構は、前記ワークを把持するフィンガーを有するハンドリングロボットと、前記ハンドリングロボットの動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記フィンガーが分離対象であるワークに接近して前記分離対象であるワークを把持するように前記ハンドリングロボットを制御し、前記分離対象であるワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していると前記判断部が判断した場合、前記制御部は、前記フィンガーが前記ワークへの接近動作を停止するように前記ハンドリングロボットを制御する。

【0015】

また、前記フィンガーは、第１の方向へ移動することにより、分離対象であるワークに近接した近接位置に到達し、さらに第２の方向へ移動することにより、前記ワークにおける被把持面に対向する対向位置に到達し、前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記近接位置に到達した状態における前記フィンガーとの距離に基づいて設定された間隔であることが好ましい。

【0016】

本発明の傾斜検出方法は、立ち姿勢で保管されているワークが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する傾斜検出方法であって、ビームを照射する投光部と、前記投光部から照射されたビームの反射光を受光する受光部とを準備するステップと、前記投光部により、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合の前記ワークの存在領域内の第１の位置に第１のビームを照射するステップと、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ前記第１の位置からずれた第２の位置に第２のビームを照射するステップと、前記受光部の受光結果に基づいて、前記ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断するステップとを含み、前記第１の位置および前記第２の位置は、所望の立ち姿勢にある前記ワークの高さ方向における中央部の位置または前記中央部より高い位置である。

【0017】

また、前記投光部は、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射することが好ましい。

【0018】

また、前記ワークは円環状に構成され、前記投光部は、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークの外周面に向けて前記第１のビームを照射するとともに、前記ワークが所望の立ち姿勢にある場合における前記ワークから外れた位置に向けて前記第２のビームを照射することが好ましい。

【0019】

また、前記第１の位置は、前記ワークの外周面上にあり、前記投光部は、前記第１の位置における前記外周面に対する法線上または前記法線に対する角度が所定の範囲にある直線上に配置されていることが好ましい。

【0020】

また、前記傾斜検出方法は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから分離対象であるワークを、フィンガーを有するロボットアームを用いて分離する際に用いられる方法であり、前記第１の位置および前記第２の位置の間隔は、所望の立ち姿勢にある前記ワークと、前記フィンガーが前記分離対象であるワークを分離するために前記分離対象であるワークに接近するときに前記フィンガーと前記ワークとの間で許容されている間隔に基づいて設定された間隔であることが好ましい。

【0021】

本発明の分離方法は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから、分離対象であるワークを分離する分離方法であって、前記傾斜検出方法により、分離対象であるワークを傾斜検出対象として、前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する判断ステップと、前記判断ステップにおいて前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位していないと判断された場合に、フィンガーを有するハンドリングロボットの前記フィンガーを、前記分離対象であるワークに接近させる接近ステップと、前記分離対象であるワークに接近した前記フィンガーにより前記分離対象であるワークを把持する把持ステップと、前記分離対象であるワークを把持した前記フィンガーを移動させることにより、保管されているワークから前記分離対象であるワークを分離する分離ステップとを含み、前記判断ステップにおいて前記分離対象であるワークが傾斜した姿勢に変位していると判断された場合、前記接近ステップは、前記フィンガーの接近動作を停止する。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ワークが所望の立ち姿勢に対して傾斜している場合に、その傾斜を容易に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態に係る分離装置の構成の一例を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る分離装置の構成の一例を示す側面図であり、図１におけるＢ１方向から見た矢視図である。

【図3】ワークの構成の一例を示す図であり、（ａ）はワークをその中心軸に沿った方向から見た正面図、（ｂ）はワークをその中心軸と直交する水平方向から見た側面図である。

【図4】ワークが保管台に保管されている状態の一例をワークの軸方向から見た状態で示す図である。

【図5】ワークが保管台に保管されている状態の一例をワークの軸方向に直交する水平方向から見た状態で示す図である。

【図6A】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを３本のフィンガーの先端側から見た側面図である。

【図6B】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを下側のフィンガーを省略した状態で示す平面図である。

【図6C】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを上側のフィンガーを省略した状態で示す平面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を示す側面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置からワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を模式的に示す平面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置から所望の立ち姿勢にあるワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの端面に近接した位置へ移動した状態を模式的に示す平面図である。

【図10】ワークが傾斜している状態の一例を示す側面図である。

【図11】図１０の上側部分を拡大して示す側面図であり、本発明の一実施形態に係る傾斜検出装置において、第１のビームが照射される第１の位置および第２のビームが照射される第２の位置の一例を示す図である。

【図12】本発明の一実施形態に係る傾斜検出装置において、ワークの外周面に対して第１のビームおよび第２のビームが照射される好ましい方向の範囲の一例を示す図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を模式的に示す平面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置から傾斜したワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。

【図14】保管台上でワークが傾斜している状態の一例を示す図であり、ワークが鉛直軸周りに回動するようにワークが傾斜している状態を示す図である。

【図15】保管台上でワークが傾斜している状態の一例を示す図であり、ワークが鉛直軸周りに図１４とは反対側へ回動するようにワークが傾斜している状態を示す図である。

【図16A】保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、所望の姿勢にあるワークに対してビームを照射する様子を示す図である。

【図16B】保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、図１４に示すように傾斜しているワークに対してビームを照射する様子を示す図である。

【図16C】保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、図１５に示すように傾斜しているワークに対してビームを照射する様子を示す図である。

【図17】従来の丸刃分離装置によって丸刃を分離する様子を示す斜視図である。

【図18】従来の丸刃分離装置におけるハンドリングロボットのフィンガーが傾斜した丸刃に接近する際に丸刃に衝突する様子を示す模式的平面図である。

【図19】従来の丸刃分離装置におけるハンドリングロボットのフィンガーが所望の立ち姿勢にある丸刃に接近して丸刃の端面に近接する位置に到達する様子を示す模式的平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の一実施形態に係る傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部同士を任意に組み合わせてもよい。また、以下に示す実施形態はあくまで例にすぎず、本発明の傾斜検出装置、傾斜検出方法、分離装置および分離方法は、以下の例に限定されることはない。

【0025】

＜分離装置＞
図１は、本発明の一実施形態に係る分離装置の一例と、保管棚と、スリッターとを示す平面図である。図２は、図１に示される保管棚およびスリッターを図１のＢ１方向から見た矢視図である。

【0026】

図１に示される分離装置１は、保管台Ｒａに立ち姿勢で保管されている１または複数のワークＷ（図２参照）から分離対象であるワークＷを分離するために用いられる。本実施形態では、ワークＷは、たとえば、丸刃せん断式スリッターＳＬのアーバーＳＬ３に装着される丸刃やスペーサーである。なお、分離装置１が分離する対象は、丸刃やスペーサーに限定されるものではなく、他の種類のワークＷであってもよい。また、分離装置１は、ワークＷを保管台Ｒａに立ち姿勢で保管するために用いられてもよい。以下では、丸刃をワークＷとして、分離装置１をワークＷの分離に用いる場合について説明する。

【0027】

図１および図２では、スリッターＳＬが刃替えのためオフラインに引き出され、スリッターＳＬの一端側（スリッターＳＬの駆動部ＳＬ１とは反対側）の軸受けＳＬ２がアーバーＳＬ３から外された状態が示されている。スリッターＳＬの周囲にはワークＷを保管する保管棚Ｒａ、およびハンドリングロボット３１が配置されている。ハンドリングロボット３１は、ワークＷのハンドリングが可能なロボットである。図１および図２において、ワークＷは、アーバーＳＬ３に装着されたもの（図１参照）と、保管棚Ｒａに保管されたもの（図２参照）の一部とが図示されている。

【0028】

図３は、ワークの構成の一例を示す図であり、（ａ）はワークをその中心軸に沿った方向から見た正面図、（ｂ）はワークをその中心軸と直交する水平方向から見た側面図である。図３に示されるように、ワークＷは、円環状に構成されている。ワークＷは、中心軸ＣＬ１に沿って貫通する貫通孔Ｗｈを有する。貫通孔Ｗｈは、丸刃せん断式スリッターＳＬのアーバーＳＬ３が挿入される孔である。また、ワークＷは、中心軸ＣＬ１周りに形成された、内周面Ｗｉｓおよび外周面Ｗｏｓを有する。内周面Ｗｉｓは、貫通孔Ｗｈの壁面を画定する。ワークＷの材質は、ワークＷに対して照射される後述のレーザ光等のビームＢｍを反射可能な材質であればよく、たとえば、鉄等の金属であってもよいし、非金属であってもよい。また、ワークＷの軸方向（中心軸ＣＬ１に沿った方向）の両端に位置する端面Ｗｅは、平坦であってもよいし、ワークＷに防錆油等の液体が付着している場合に、隣り合うワークＷの端面Ｗｅ間で液体により付着力が高まるのを抑制し得る凹凸部を有していてもよい。また、ワークＷの端面Ｗｅは、ビームＢｍが端面Ｗｅに照射された場合にビームＢｍが散乱されやすくする凹凸部を有していてもよい。

【0029】

次に、図４および図５を参照して、ワークＷを保管する保管台Ｒａについて説明する。図４は、ワークが保管台に保管されている状態の一例をワークの軸方向から見た状態で示す図である。図５は、ワークが保管台に保管されている状態の一例をワークの軸方向に直交する水平方向（図４のＢ２方向）から見た状態で示す図である。

【0030】

なお、本明細書および図面において、方向Ｈは水平方向を表し、方向Ｖは鉛直方向を表すものとする。また、方向ＦＢは保管台Ｒａの前後方向を表し、矢印Ｆは前方向を表し、矢印Ｂは後方向を表すものとする。また、方向ＬＲは、保管台Ｒａの左右方向を表し、矢印Ｌは保管台Ｒａの左方向を表し、矢印Ｒは保管台Ｒａの右方向を表すものとする。左右方向ＬＲは、水平面内において前後方向ＦＢと直交する方向である。左方向Ｌは、保管台Ｒａの後側から前側を見て左側の方向である。右方向Ｒは、保管台Ｒａの後側から前側を見て右側の方向である。

【0031】

図４は、鉛直方向Ｖにおける保管台Ｒａの一部の領域（２つの段）を示している。図５は、水平方向Ｈおよび鉛直方向Ｖにおける保管台Ｒａの一部の領域を示している。また、図５は、最も後側（図５中の右側）に位置する１つのワークＷが後側へ傾斜している状態を示している。図４では、便宜上、傾斜しているワークＷの図示を省略し、図５では、便宜上、左側のレールＲａ１の図示を省略している。

【0032】

図４および図５に示されるように、保管台Ｒａは、１または複数のワークＷを立ち姿勢で保管するための台である。複数のワークＷは、互いが接触した状態で保管台Ｒａの前後方向ＦＢ（保管台Ｒａの長手方向）に沿って並ぶように配置される。すなわち、複数のワークＷは、前後方向ＦＢに沿って配列される。以下の説明では、複数のワークＷの配列方向を配列方向ＦＢとも称する。本明細書において、「所望の立ち姿勢」とは、ワークＷの径方向が鉛直方向Ｖに対して略平行（ワークＷが直立した姿勢）であり、かつワークＷの軸方向が水平方向Ｈおよび保管台Ｒａの前後方向ＦＢに対して略平行となるような姿勢である。保管台Ｒａは、たとえば、各ワークＷを少なくとも２点で支持するように構成されている。本実施形態では、保管台Ｒａは、少なくとも左右一対のレールＲａ１、Ｒａ２と、前後方向ＦＲにおいて互いに間隔をあけて設けられる複数の背板Ｒａ３とを備えている。また、本実施形態では、保管台Ｒａは、座板Ｒａ４、Ｒａ５を備えている。

【0033】

レールＲａ１、Ｒａ２は、立ち姿勢でワークＷの軸方向に沿って並ぶ複数のワークＷを支持するための支持部材である。レールＲａ１、Ｒａ２は直線状に水平方向に延びており、互いに平行に設けられている。レールＲａ１、Ｒａ２は、複数のワークＷが保管台Ｒａの前後方向ＦＢに沿って直線的に並んだ状態で、複数のワークＷの下部を支持することができる。

【0034】

レールＲａ１の上部、Ｒａ２の上部には、それぞれ、座板Ｒａ４、Ｒａ５がボルトなどにより固定されている。座板Ｒａ４、Ｒａ５は、ワークＷの外周面Ｗｏｓを下方から直接支持する部材である。座板Ｒａ４、Ｒａ５は、それぞれ、斜面Ｒａ６、Ｒａ７を有する。斜面Ｒａ６、Ｒａ７は、ワークＷの外周面Ｗｏｓを支持する面である。斜面Ｒａ６、Ｒａ７は、上方へ向かうにつれて互いの間隔が広がるように傾斜している。斜面Ｒａ６、Ｒａ７は、所望の立ち姿勢にあるワークＷの外周面Ｗｏｓに沿うような傾斜角度および形状（平面または曲面）を有していることが好ましい。

【0035】

背板Ｒａ３は、平板状に形成されており、一対のレールＲａ１、Ｒａ２の間において、レールＲａ１、Ｒａ２に対して直交する方向に沿って設けられている。図５に示されるように、複数のワークＷは、一対の斜面Ｒａ６、Ｒａ７に支持された状態で、保管台Ｒａに保管されている。また、複数のワークＷは、前側から１枚目のワークＷの端面Ｗｅ（最も前側のワークＷ）が背板Ｒａ３に接触した状態で、前側から２枚目以降のワークＷを隣接するワークＷ同士が接触するように、すなわち隣り合うワークＷの端面Ｗｅ同士が接触するように、保管台Ｒａに収納されている。保管台Ｒａは、複数のワークＷを端面Ｗｅ同士が接触するように並べた状態で支持することができる構成であればよく、図４および図５に示されるように、レールＲａ１、Ｒａ２の複数の組が鉛直方向Ｖに並んで設けられた構成、すなわち複数段（棚状）の構成であってもよいし、レールＲａ１、Ｒａ２の複数の組が水平方向Ｈに並んで設けられた構成であってもよいし、レールＲａ１、Ｒａ２の１つの組が設けられた構成であってもよい。保管台Ｒａを棚状に構成した場合、鉛直方向Ｖにおいて多くのワークＷを保管することができる。

【0036】

保管台Ｒａは、隣り合う２つの背板Ｒａ３の間の領域において、複数のワークＷを保管することができる。すなわち、隣り合う２つの背板Ｒａ３の間の領域に、複数のワークＷを保管し得る１つの保管ブロックが形成されている。保管台Ｒａは、保管ブロック毎に、たとえば、異なる大きさのワークＷおよび異なる種類のワークＷを保管することができる。背板Ｒａ３は、レールＲａ１、Ｒａ２の長さ方向（前後方向ＦＢ）に沿って移動し得るように、レールＲａ１、Ｒａ２に対して摺動可能に設けられている。したがって、背板Ｒａ３を移動させて、背板Ｒａ３同士の間隔を調節することにより、保管ブロックの大きさを調節し、１つの保管ブロックに保管可能なワークＷの数を調節することができる。また、保管ブロック内において、ハンドリングロボット３１の後述するフィンガーＦｎ（図９参照）が進入する空間を確保することができる。

【0037】

次に、分離装置１について説明する。図１に示されるように、分離装置１は、ワークＷを支持する保管台Ｒａに立ち姿勢で保管されている１または複数のワークＷから、分離対象であるワークＷを分離する分離機構３と、傾斜検出装置２（図６Ａ参照）とを備える。傾斜検出装置２は、分離対象であるワークＷの傾斜を検出する。

【0038】

図１に示されるように、分離機構３は、ワークＷを把持するフィンガーＦｎを有するハンドリングロボット３１と、ハンドリングロボット３１の動作を制御する制御部３２とを備える。ハンドリングロボット３１は、保管台ＲａとアーバーＳＬ３との間でフィンガーＦｎを移動させ得るように構成されている。ハンドリングロボット３１は、たとえば、保管台Ｒａの側方および保管台Ｒａの保管ブロック内において、前後方向ＦＢに沿ってフィンガーＦｎを移動させ得るとともに、前後方向ＦＢに対して直交する左右方向ＬＲに沿ってフィンガーＦｎを移動させ得るように構成されている。なお、フィンガーＦｎは、後述のフィンガーＦｎ１およびフィンガーＦｎ２を総称するものである。

【0039】

図１および図６Ａ～図６Ｃを参照して、分離機構３について説明する。図６Ａは、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを３本のフィンガーの先端側から見た側面図である。図６Ｂは、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを下側のフィンガーを省略した状態で示す平面図である。図６Ｃは、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドの構成の一例を示す図であり、ロボットハンドを上側のフィンガーを省略した状態で示す平面図である。

【0040】

図１に示されるように、ハンドリングロボット３１は、回転可能なベース部３３と、ベース部３３に対して旋回可能に設けられたロボットアーム３４と、ロボットアーム３４の先端に取り付けられたロボットハンド３５とを備えている。ハンドリングロボット３１のそれぞれの構成要素が、制御部３２により制御されたハンドリング動作を行なう。ロボットハンド３５は、図６Ａに示されるように、２つのフィンガーフレーム３５ａ、３５ｂを有し、上側のフィンガーフレーム３５ａには、２つのフィンガーＦｎ１、Ｆｎ１が形成され（図６Ｂ参照）、下側のフィンガーフレーム３５ｂには、１つのフィンガーＦｎ２が形成されている（図６Ｃ参照）。フィンガーＦｎ１、Ｆｎ２の長さは、分離するワークＷの枚数に応じて適宜設定される。

【0041】

制御部３２は、フィンガーＦｎが分離対象であるワークＷに接近して分離対象であるワークＷを把持するようにハンドリングロボット３１を制御する。また、本実施形態では、制御部３２は、傾斜検出装置２の動作を制御する。本実施形態では、制御部３２は、ハンドリングロボット３１および傾斜検出装置２の動作を制御することができれば、特に限定されることはなく、たとえば、集中演算処理装置（ＣＰＵ）、ＨＤＤなどの記憶装置、ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ、液晶ディスプレイなどの表示装置、キーボードやマウスなどの入力装置を含む公知のコンピュータを用いることができる。なお、１つの制御部３２が、ハンドリングロボット３１および傾斜検出装置２の双方を制御してもよいし、複数の制御部３２が、ハンドリングロボット３１および傾斜検出装置２のそれぞれを制御してもよい。制御部３２による制御については後述する。

【0042】

＜傾斜検出装置＞
次に、図７および図８を参照して、傾斜検出装置２について説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を示す側面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置からワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。図８は、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を模式的に示す平面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置からワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。図９は、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの端面に近接した位置へ移動した状態を模式的に示す平面図である。

【0043】

本実施形態では、図７および図８に示されるように、傾斜検出装置２は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークＷから分離対象であるワークＷを、フィンガーＦｎを有するハンドリングロボット３１を用いて分離する際に用いられる装置である。傾斜検出装置２は、立ち姿勢で保管されているワークＷが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する。傾斜検出装置２は、ビームＢｍを照射する投光部と、投光部から照射されたビームＢｍの反射光を受光する受光部と、受光部の受光結果に基づいて、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する判断部２２とを備える。

【0044】

なお、ビームＢｍは、後述する第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を総称するものである。また、図７に示される例では、判断部２２は、制御部３２の一部として構成されているが、これに限定されるものではない。判断部２２は、制御部３２の外部に設けられる構成であってもよい。判断部２２が制御部３２の外部に設けられる場合、判断部２２は、たとえば、公知のコンピュータにより構成され、判断結果を制御部３２へ出力する。

【0045】

投光部は、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合のワークＷの存在領域内の第１の位置Ｐ１に第１のビームＢｍ１を照射するとともに、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ第１の位置Ｐ１からずれた第２の位置Ｐ２に第２のビームＢｍ２を照射する。投光部は、ビームＢｍの照射領域にワークＷが存在するか否かを判断するためのビームＢｍを投光するものである。投光部は、ビームＢｍの照射領域にワークＷが存在するか否かを判断するためのビームＢｍを投光できるものであればよく、たとえば、光電センサ２１の構成要素として、レーザ光等のビームＢｍを投光するものである。本明細書において、「光電センサ」は、たとえば、投光部からから可視光線、赤外線、またはレーザ光等のビームＢｍを投光し、検出対象であるワークＷからの反射光を受光部で受光し、受光結果を示す出力信号を得るものである。本明細書において、「光電センサ」は、レーザセンサの概念を含む。光電センサによってワークＷを検出できるのであれば、光電センサの検出方式は、特に限定されるものではなく、たとえば、拡散反射型、透過型、回帰反射型、三角測定型、時間計測型、受光量判別型、および受光位置判別型など、種々の検出方式を採用することができる。

【0046】

受光部は、ビームＢｍの反射光を受光できるものであればよく、本実施形態では、たとえば、光電センサ２１の構成要素として、レーザ光等のビームＢｍの反射光を受光するものである。本実施形態では、受光部は、たとえば、投光部から投光されたビームＢｍの反射光（ワークＷで反射された光）を受光して、光電センサ２１が備える図示しない演算部へ出力する。演算部は、受光部による反射光の受光結果に基づいて、たとえば、光電センサ２１と、ビームＢｍを反射した物体との距離を求める。そして、光電センサ２１は、演算部が求めた距離などを示す信号を判断部２２へ出力する。

【0047】

なお、光電センサ２１は、投光部が所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射するものであることが好ましい。すなわち、光電センサ２１は、いわゆるパルスレーザ光を投光するものであることが好ましい。所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光は、太陽光等の外乱光との干渉が生じにくいため、光電センサ２１の計測精度を高めることができる。これにより、外乱光が存在する環境下においても、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。また、ワークＷの表面に防錆油等の液体が付着している場合、レーザ光はその液体を介してワークＷに照射されることになる。しかしながら、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光は、連続的なレーザ光と比べて、受光部において検出しやすいため、ワークＷの表面に防錆油等の液体が付着している場合であっても、光電センサ２１の計測精度を高めて、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。そのような光電センサ２１としては、たとえば、（株）キーエンス製のＬＴＢ－２０００を用いることができる。

【0048】

また、光電センサ２１は、時間計測型のもの、すなわち、ＴＯＦ（Time of Flight）型のものであることが好ましい。具体的には、投光部がパルス状の光（たとえばレーザ光）を投光してから、パルス状の反射光を受光部が受光するまでの時間を検出し、その時間と光速の積により距離を算出するものである。パルス状の光は、連続的な光と比べて、受光部において検出しやすいため、ワークＷの表面に防錆油等の液体が付着している場合であっても、光電センサ２１の計測精度を高めて、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。より具体的には、連続した光を投光する従来の光電センサでは、投光した光の反射光と、蛍光灯や太陽光等の外乱光との間で波長が一致してしまった場合に、光電センサ側では反射光と外乱光との見分けがつかず、ワークＷの傾斜を誤認してしまう可能性がある。外乱光に起因するそのような誤認を回避するために、たとえば、連続した光を投光する従来の光電センサを用いながら、光電センサからワークまでの領域を遮光ネットで覆う等の対策を行うことも考えられるが、光電センサの受光部への外乱光の侵入を完全に防ぐことは難しい。これに対し、時間計測型（ＴＯＦ型）の光電センサ２１を使用した場合には、上述のような波長の一致があっても、判断部２２は、光電センサ２１から投光した光の反射光だけを高い確率で認識して傾斜の有無を判断することができる。したがって、傾斜検出装置２は、ワークＷの傾斜検出に外乱光が影響するのをより確実に防止して、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。そのような光電センサ２１としては、たとえば、（株）キーエンス製のＬＴＢ－２０００を用いることができる。なお、時間計測型（ＴＯＦ型）の光電センサ２１を使用する場合には、光電センサ２１は、上記演算部が求めた距離を示す信号の他、受光部が受光したパルス状の光の受光間隔（受光の時間間隔）を示す信号を判断部２２へ出力してもよい。

【0049】

また、光電センサ２１は、拡散反射型のものであることが好ましい。具体的には、たとえば、投光部がパルス状の光（たとえばレーザ光）を投光し、投光した光がワークＷの表面で拡散反射され、その反射光を受光部が検出し、投光から受光までの時間と光速の積により距離を算出するものである。受光部は、拡散反射した光を受光するので、投光した光の光軸に対してワークＷの表面が傾斜している場合であっても、受光部において反射光を検出しやすい。したがって、投光した光の光軸に対してワークＷの表面が傾斜している場合であっても、光電センサ２１の計測精度を高めて、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。そのような光電センサ２１としては、たとえば、（株）キーエンス製のＬＴＢ－２０００を用いることができる。

【0050】

また、光電センサ２１は、たとえば、時間計測型、拡散反射型、およびパルスレーザ光を投光するレーザセンサの組み合わせのセンサであることが好ましい。時間計測型、拡散反射型、およびパルスレーザ光を投光するレーザセンサの組み合わせである光電センサ（たとえば、（株）キーエンス製のＬＴＢ－２０００）は、パルスレーザ光の照射領域にワークＷが存在する場合には、パルスレーザ光の拡散反射光を受光して、レーザセンサとワークＷとの距離を計測し、計測結果を判断部２２へ出力する。また、この光電センサ２１は、パルスレーザ光の照射領域にワークＷが存在しない場合には、レーザセンサとワークＷとの距離を計測できないため、レーザセンサとワークＷとの距離を計測できなかったことを示す情報を判断部２２へ出力する。

【0051】

ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合、フィンガーＦｎは、保管台Ｒａの側方（図８参照）から第１の方向Ｂ３へ移動することにより、分離対象であるワークＷに近接した近接位置Ｐ３に到達し（図９参照）、さらに第２の方向Ｂ４へ移動することにより、ワークＷにおける被把持面に対向する対向位置Ｐ４に到達する（図６Ａ参照）。ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合、フィンガーＦｎは、保管台Ｒａの側方から、分離対象であるワークＷと衝突および干渉することなく第１の方向Ｂ３へ移動して近接位置Ｐ３（図９参照）に到達することができる。フィンガーＦｎは、近接位置Ｐ３にあるとき、分離対象であるワークＷの端面Ｗｅとの間に間隔をあけた状態でワークＷよりも後側に位置する。

【0052】

次に、図１０および図１１を参照して、投光部がビームＢｍを照射する位置について説明する。図１０は、ワークが傾斜している状態の一例を示す側面図である。図１１は、図１０の上側部分を拡大して示す側面図であり、本発明の一実施形態に係る傾斜検出装置において、第１のビームが照射される第１の位置および第２のビームが照射される第２の位置の一例を示す図である。なお、図１０および図１１は、ワークＷが所望の立ち姿勢にある状態（二点鎖線で示す）から、図５に示す後方向Ｂへ傾斜（後方向Ｂへ回動）している状態を示している。

【0053】

図１０に示されるように、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２は、所望の立ち姿勢（本実施形態では、直立した姿勢）にあるワークＷの高さ方向における中央部の位置または中央部より高い位置である。立ち姿勢にあるワークＷが下部を支点として傾斜した場合、ワークＷにおける位置が高いほど、傾斜方向における変位量が大きくなる。すなわち、傾斜角度がわずかであっても、ワークＷにおける高い位置では、傾斜方向における変位量が大きくなる。したがって、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２をこのような高い位置に設定することにより、ワークＷが傾斜したときにワークＷの変位量が大きくなる位置において、ワークＷの有無を検出することができるので、ワークＷの傾斜を高い精度で検出することができる。

【0054】

なお、本実施形態においては、図１１に示されるように、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２は、所定の直径（スポット径）ｄを有する略円形状のビームスポットの中心であり、それぞれ、第１のビームＢｍ１のスポットの中心、第２のビームＢｍ２のスポットの中心を示している。また、図１０および図１１において、「Ｄｍ」はワークＷの直径、「θ」はワークＷにおける所望の立ち姿勢からの傾斜角度、「Ｈｇ」はワークＷの下端からの第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の高さ、「Ｗｄ」はワークＷの厚さ、「Ｃ」は所望の立ち姿勢にあるワークＷの端面Ｗｅと第２のビームＢｍ２のスポットの外周部との距離、「Ｓ」は前後方向ＦＢにおける第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の距離を示している。

【0055】

第１の位置Ｐ１は、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢にある場合において、分離対象であるワークＷの厚さ方向の中心に位置し、第２の位置Ｐ２は、傾斜したワークＷの後側の端面Ｗｅ上に位置している。第２のビームＢｍ２のスポットにおける半分程度の領域が傾斜したワークＷに照射された場合に、受光部において第２のビームＢｍ２の反射光を受光して、ワークＷの存在を検出できるものとして、第２の位置Ｐ２は設定されている。また、距離Ｃは、フィンガーＦｎと所望の立ち姿勢にあるワークＷの後側の端面Ｗｅとの間で許容されている傾斜許容距離Ｓ１に基づいて設定することができる。傾斜許容距離Ｓ１は、ワークＷが傾斜しても、傾斜したワークＷとフィンガーＦｎとが衝突したり干渉したりしないように、所望の立ち姿勢にあるワークＷの軸方向（ワークＷの配列方向、保管台Ｒａの前後方向ＦＢ）において、ワークＷの後側の端面ＷｅとフィンガーＦｎの先端との間に予め設定されている隙間の幅である。したがって、距離Ｃは、たとえば、傾斜許容距離Ｓ１より小さい値、具体的には、たとえば、傾斜許容距離Ｓ１から直径ｄを差し引いた値（Ｓ１－ｄ）より小さい値に設定することができる。距離Ｃをこのような値に設定することにより、第２のビームＢｍ２がフィンガーＦｎと同じ高さで照射される場合であっても、第２のビームＢｍ２がフィンガーＦｎに照射されるのを防止することができる（図８参照）。また、第２のビームＢｍ２がフィンガーＦｎに照射されないので、第２のビームＢｍ２の高さを設定する場合に、高さの設定範囲の自由度を高めることができる。フィンガーＦｎが保管台Ｒａの側方に位置して、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を投光する際には、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢にあると仮定して、分離対象であるワークＷの端面ＷｅとフィンガーＦｎの先端との距離が傾斜許容距離Ｓ１となるようにフィンガーＦｎが配置される。

【0056】

第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間隔Ｓ（図１１参照）は、好ましくは、所望の立ち姿勢にあるワークＷと、フィンガーＦｎが分離対象であるワークＷを分離するために分離対象であるワークＷに接近するときにフィンガーＦｎとワークＷとの間で許容されている間隔に基づいて設定された間隔である。「許容されている間隔」は、本実施形態では、傾斜許容距離Ｓ１である。第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間隔Ｓを、傾斜許容距離Ｓ１に基づいて設定することにより、許容されている傾斜の度合いを超えてワークＷが傾斜していることを検出できるような値に間隔Ｓを設定することができる。

【0057】

なお、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間隔Ｓ（図１１参照）は、所望の立ち姿勢にあるワークＷと、フィンガーＦｎが近接位置Ｐ３（図９参照）に到達した状態におけるフィンガーＦｎとの距離に基づいて設定された間隔であってもよい。この場合、所望の立ち姿勢にあるワークＷとフィンガーＦｎとが干渉しないように設定されたワークＷおよびフィンガーＦｎの間隔に基づいて、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間隔Ｓを容易に設定することができる。

【0058】

また、ワークＷの下端からの第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の高さＨｇは、傾斜許容距離Ｓ１に基づいて設定された間隔である。以下、間隔Ｓおよび高さＨｇの求め方の一例について説明する。

【0059】

高さＨｇは、たとえば、以下の式（１）で表すことができる。
Ｈｇ＝（Ｃ＋（ｄ／２））／ｔａｎθ ・・・（１）
また、距離Ｓは、たとえば、以下の式（２）で表すことができる。
Ｓ＝（Ｗｄ／２）＋（ｄ／２）＋Ｃ ・・・（２）

【0060】

高さＨｇおよび距離Ｓを、それぞれ、式（１）および式（２）を用いて求めることにより、高さＨｇおよび距離Ｓを簡単に求めることができる。なお、高さＨｇおよび距離Ｓは、式（１）および式（２）で求められる値に限定されるものではなく、たとえば、ワークＷの種類および形状、ならびにワークＷの表面の状態（たとえば、液体の付着の程度）等に応じて、他の求め方を採用してもよい。

【0061】

本実施形態では、図１１に示されるように、投光部は、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合におけるワークＷの外周面Ｗｏｓ（図１１において二点鎖線で示す）に向けて第１のビームＢｍ１を照射するとともに、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合におけるワークＷから外れた位置（図１１において実線で示す）に向けて第２のビームＢｍ２を照射する。投光部は、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を同時に投光してもよいし、投光タイミングをずらして第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を投光してもよい。本実施形態では、投光部は、たとえば、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を同時に投光する。なお、投光タイミングをずらして第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を投光する場合には、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２のどちらを先に投光してもよい。また、時間計測型（ＴＯＦ型）の光電センサ２１を使用する場合には、投光部は、第１のビームＢｍ１と第２のビームＢｍ２とで、互いに異なる時間間隔でパルス状の光を投光することが好ましい。すなわち、隣り合うパルスの時間間隔を第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ間で異ならせることにより、判断部２２は、光電センサ２１の受光部が受光したパルス状の反射光の受光間隔（隣り合うパルスの時間間隔）に基づいて、受光部が受光した反射光が第１のビームＢｍ１の反射光および第２のビームＢｍ２の反射光のいずれであるのかを識別することができる。これにより、傾斜検出装置２は、ワークＷの傾斜をより高い精度で検出することができる。

【0062】

なお、１つの光電センサ２１が、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の双方を投光してもよいし、本実施形態のように、２つの光電センサ２１（図８参照）が、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２のそれぞれを投光してもよい。本実施形態では、２つの光電センサ２１が、ロボットハンド３５の先端部において、保管台Ｒａの前後方向ＦＢ（複数のワークＷの配列方向）において互いに間隔をあけて設けられている。具体的には、２つの光電センサ２１は、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の中心部同士の間隔、すなわち、保管台Ｒａの前後方向ＦＢ（複数のワークＷの配列方向）における第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の距離Ｓと同じ間隔をあけて配置されている。なお、光電センサ２１の配置位置は、これに限定されるものではなく、ロボットハンド３５以外の場所に配置されてもよい。

【0063】

第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を図１１に示すような位置に照射することにより、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合には、第１のビームＢｍ１がワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されて、その反射光を受光部において受光することができるとともに、第２のビームＢｍ２はワークＷで反射されないので、第２のビームＢｍ２の反射光は受光部において受光できない。また、ワークＷが傾斜している場合には、第２のビームＢｍ２がワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されて、その反射光を受光部において受光することができるとともに、第１のビームＢｍ１はワークＷで反射されないので、第１のビームＢｍ１の反射光は受光部において受光できない。

【0064】

判断部２２は、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光が受光されて第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光されない場合には、ワークＷが所望の立ち姿勢にあると判断する。具体的には、判断部２２は、たとえば、光電センサ２１から距離を示す信号を受けて、その距離が光電センサ２１とワークＷとの距離に相当する場合には、受光部においてワークＷでの反射光が受光されたものとして処理を行う。また、判断部２２は、たとえば、光電センサ２１から距離を示す信号を受けて、その距離が光電センサ２１とワークＷとの距離を超える値である場合には、受光部においてワークＷでの反射光は受光されなかったものとして処理を行う。一方、判断部２２は、第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光されて第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光が受光されない場合には、ワークＷが傾斜した姿勢にあると判断する。すなわち、判断部２２は、第１のビームＢｍ１の反射光および第２のビームＢｍ２の反射光の受光結果に基づいて、ワークＷが傾斜している状態にあるか否かを判断する。なお、ワークＷの傾斜角度θおよび厚さＷｄによっては、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光が受光部において受光されるとともに、第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光部において受光される場合もあり得る。この場合においても、判断部２２は、第１のビームＢｍ１の反射光および第２のビームＢｍ２の反射光の受光結果に基づいて、ワークＷが傾斜している状態にあると判断する。すなわち、本実施形態では、第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光部において受光された場合には、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光が受光部において受光されたか否かに関わらず、判断部２２は、ワークＷが傾斜した姿勢にあると判断する。また、ワークＷの傾斜角度θおよび厚さＷｄによっては、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光が受光部において受光されず、かつ第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光部において受光されない場合もあり得る。この場合には、判断部２２は、第１のビームＢｍ１の反射光および第２のビームＢｍ２の反射光の受光結果に基づいて、ワークＷが傾斜している状態にあると判断する。この場合には、ワークＷが第１のビームＢｍ１の光路および第２のビームＢｍ２の光路の双方から外れる位に大きな傾斜角度で傾斜している（たとえば転倒している）可能性が高いからである。なお、時間計測型（ＴＯＦ型）の光電センサ２１を使用する場合には、上述のように、第１のビームＢｍ１と第２のビームＢｍ２とで互いに異なる時間間隔でパルス状の光を投光することにより、判断部２２は、受光部が受光した反射光が第１のビームＢｍ１の反射光および第２のビームＢｍ２の反射光のいずれであるのかを識別して、ワークＷの傾斜の有無を判断することができる。したがって、傾斜検出装置２は、ワークＷの傾斜をより高い精度で検出することができる。また、第１の位置Ｐ１、第２の位置Ｐ２、およびビームＢｍのスポット径ｄなどの条件は、ワークＷの傾斜の程度によってワークＷが傾斜しているのか否かが判断できないような不都合が生じないように設定される。

【0065】

なお、投光部は、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を水平方向Ｈに沿って投光してもよいし、水平方向Ｈに対して傾斜した角度で投光してもよい。水平方向Ｈに対して傾斜した角度で照射する場合としては、たとえば、斜め下向きに投光することができる。第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を水平方向Ｈに沿って投光する場合において、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２が、所望の立ち姿勢にあるワークＷの高さ方向における中央部の位置または中央部より高い位置である場合、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２が高いほど、ワークＷの変位量が大きくなる反面、ワークＷの外周面Ｗｏｓに対する第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の進入角度が浅くなり、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光部において受光される光量が少なくなる可能性がある。しかしながら、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２を斜め下向きに投光することにより、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２が高くても、ワークＷの外周面Ｗｏｓに対する第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の進入角度を深くする、すなわち、ワークＷの外周面Ｗｏｓに対する第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の進入角度を直角に近づけることができるので、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の反射光が受光部において受光される光量を増加させて、ワークＷの傾斜の検出精度を高めることができる。

【0066】

なお、水平方向Ｈに対して傾斜した角度（斜め下向き）でビームＢｍを投光した場合、投光の傾斜角度が大きくなるほど、投光したビームＢｍが傾斜したワークＷの端面Ｗｅに照射されやすくなる。このため、ワークＷが傾斜している場合にはワークＷにビームＢｍが照射されないことを想定してビームＢｍを照射した場合に、傾斜した方向に投光されたビームＢｍが傾斜したワークＷの端面Ｗｅに照射されてしまうことがあり得る。したがって、水平方向Ｈに対して傾斜した角度（斜め下向き）でビームＢｍを投光する場合には、そのようなことが生じる可能性があることを想定した上で、投光の傾斜角度が大きくなり過ぎないように傾斜角度を設定することが好ましい。

【0067】

図１２は、本発明の一実施形態に係る傾斜検出装置において、ワークの外周面に対して第１のビームおよび第２のビームが照射される好ましい方向の範囲の一例を模式的に示す図である。図１２は、ワークＷにおいて第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２が照射される第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２付近を拡大して示している。このため、図１２では、ワークＷの外周面Ｗｏｓが略平坦に表されている。図１２において、外周面Ｗｏｓ上の第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２において、外周面Ｗｏｓに対する法線Ｎと、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２とがなす角度をθ１で表している。また、図１２において、ワークＷに対して第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２が照射される好ましい方向の範囲を、法線Ｎに対する角度として、－θａ～θａの範囲で表している。すなわち、図１２に示されるように、第１の位置Ｐ１は、ワークＷの外周面Ｗｏｓ上にあり、投光部は、第１の位置Ｐ１における外周面Ｗｏｓに対する法線Ｎ上または法線Ｎに対する角度θ１が所定の範囲－θａ～θａにある直線上に配置されていることが好ましい。第２の位置Ｐ２が配置される好ましい範囲についても同様である。－θａ～θａの範囲は、光電センサ２１が第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光および第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光して、ワークＷと光電センサ２１との距離を高い精度で検出可能な角度である。－θａ～θａの範囲は、ワークＷと光電センサ２１との距離を高い精度で検出可能な角度であればよく、たとえば、－４０°～４０°の範囲であり、より好ましくは、たとえば、安全率２を考慮して、－２０°～２０°の範囲である。なお、－θａ～θａの範囲は、－４０°～４０°の範囲に限定されるものではなく、たとえば、受光部の受光感度、およびワークＷの表面の状態等に応じて変更されてもよい。

【0068】

また、光電センサ２１の応答速度と、受光部の感度とは、太陽光等の外乱光およびワークＷの表面に付着した防錆油などが光電センサ２１の計測結果に与える影響を抑制できるように、ある程度高めに設定されることが好ましい。たとえば、受光センサ２１の応答速度は、１０～１００（ｍｓ）とされることが好ましく、受光部の感度は、たとえば、高レベル、中レベル、低レベルの中から選択できる仕様になっている場合には、高レベルまたは中レベルに設定されることが好ましい。

【0069】

次に、図６Ａ～図１３等を参照して、制御部３２によるハンドリングロボット３１および傾斜検出装置２の制御について説明する。図１３は、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を模式的に示す平面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置から傾斜したワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。

【0070】

ここでは、傾斜検出装置２が所望の立ち姿勢にある後側（図１３中の右側）から１枚目のワークＷを検出した後、ハンドリングロボット３１が１枚目のワークＷを分離し、その後、傾斜検出装置２が所望の立ち姿勢に対して傾斜している後側から２枚目のワークＷを検出する場合について説明する。本実施形態では、１枚目のワークＷおよび２枚目のワークＷには、防錆油等の液体が付着しており、１枚目のワークＷおよび２枚目のワークＷの端面Ｗｅ同士の間に付着力が生じているものとする。また、２枚目のワークＷの傾斜は、１枚目のワークＷと２枚目のワークＷとの間で高まった付着力により生じたものである。なお、傾斜の理由は、付着力以外の理由であってもよい。

【0071】

まず、ハンドリングロボット３１によるワークＷの分離、および分離対象であるワークＷの傾斜の検出を行う前の段階として、保管台Ｒａに複数のワークＷを立ち姿勢で保管する（図８参照）。複数のワークＷは、互いの端面Ｗｅ同士が接触した状態で保管台Ｒａの前後方向ＦＢ（保管台Ｒａの長手方向）に沿って並ぶように配置される。最も前側（図８中、最も左側）のワークＷは、端面Ｗｅが背板Ｒａ３に接触するように配置される。なお、ワークＷの分離を行う前の段階では、保管された複数のワークＷのいずれも傾斜しておらず、いずれのワークＷも所望の立ち姿勢にあるものとする。

【0072】

制御部３２は、光電センサ２１が分離対象となるワークＷの傾斜を検出するための計測位置Ｐ５（図７および図８参照）に移動するようにハンドリングロボット３１を制御する第１の移動制御を行う。具体的には、制御部３２は、第１の移動制御において、ハンドリングロボット３１のベース部３３およびロボットアーム３４（図１参照）を作動させることにより、光電センサ２１を計測位置Ｐ５へ移動させる。計測位置Ｐ５は、ワークＷの分離が行われて、分離対象となるワークＷが変わる毎に更新される。具体的には、制御部３２は、保管台Ｒａに保管されているワークＷの数を認識しており、保管台Ｒａに保管されているワークＷの数に応じて、分離対象となるワークＷが所望の立ち姿勢にある場合の当該ワークＷの位置を把握している。したがって、制御部３２は、図１１に示されるように、分離対象となるワークＷの位置に基づいて、第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２を求めることができる。第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２は、所望の立ち姿勢にあるワークＷの高さ方向における中央部の位置または中央部より高い位置である。なお、制御部３２が保管台Ｒａに保管されているワークＷの数を認識する方法は、特に限定されるものではない。たとえば、制御部３２にワークＷの数の初期値を記憶させておき、ワークＷの分離が行われる毎に、分離が行われる直前のワークＷの数から今回分離されたワークＷの数を減じる演算を行うことにより、保管台Ｒａに保管されているワークＷの数を更新するという方法を採用することができる。また、制御部３２は、光電センサ２１が計測位置Ｐ５（図７および図８参照）にある状態において、フィンガーＦｎが保管台Ｒａの前後方向ＦＢに沿って平行であり、フィンガーＦｎが保管台Ｒａの側方に位置し（図７および図８参照）、かつ保管台Ｒａの前後方向ＦＢにおいて、フィンガーＦｎの先端と分離対象であるワークＷの後側（図８中、右側）の端面Ｗｅとの距離が、上述の傾斜許容距離Ｓ１となるように、ハンドリングロボット３１を制御する。

【0073】

つぎに、制御部３２は、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを傾斜検出装置２に検出させる傾斜検出制御を行う。具体的には、制御部３２は、傾斜検出制御において、投光部から、第１の位置Ｐ１に第１のビームＢｍ１を照射させるとともに、第２の位置Ｐ２に第２のビームＢｍ２を照射させる（図７および図８参照）。さらに、制御部３２は、傾斜検出制御において、受光部による反射光の受光結果を受光部から判断部２２へ出力させる（図７および図８参照）。さらに、制御部３２は、傾斜検出制御において、反射光の受光結果に基づいて、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断部２２に判断させる。本実施形態では、１枚目のワークＷが分離対象であるとき、１枚目のワークＷは所望の立ち姿勢にあるので、第１のビームＢｍ１は１枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓに照射されて反射され（第１の位置Ｐ１が１枚目のワークＷの存在領域内に存在し）、ワークＷでの反射光が受光部により受光される（検出される）。一方、１枚目のワークＷは第２のビームＢｍ２の光路上に存在しない（第２の位置Ｐ２が１枚目のワークＷの存在領域内に存在しない）ので、第２のビームＢｍ２は１枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されず、ワークＷでの第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光が受光部により受光されない（検出されない）。光電センサ２１は、受光部が１枚目のワークＷでの反射光を受光したか否かを示す信号を判断部２２へ出力する。具体的には、たとえば、受光部が反射光を検出した場合、光電センサ２１はその検出結果に基づいて求めた距離を示す信号を判断部２２へ出力する。第１のビームＢｍ１は１枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されるので、光電センサ２１は、第１のビームＢｍ１の反射光の受光結果として、受光部とワークＷとの距離を示す信号を判断部２２へ出力する。また、第２のビームＢｍ２は１枚目のワークＷで反射されず、たとえば、ワークＷより遠方の物体（たとえば室内の壁）で反射されるので、光電センサ２１は、第２のビームＢｍ２の反射光の受光結果として、受光部と当該物体との距離を示す信号を判断部２２へ出力する。さらに、制御部３２は、受光部の受光結果に基づいて、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断部２２に判断させる。具体的には、判断部２２は、判断制御において、受光部が第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光を受光したことを示す信号を受けるとともに、受光部が第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光しなかったことを示す信号を受けたことに基づいて、１枚目のワークＷは所望の立ち姿勢にあると判断する。

【0074】

つぎに、制御部３２は、判断部２２の判断結果に基づいて、ハンドリングロボット３１によりフィンガーＦｎを上述の近接位置Ｐ３（図９参照）へ移動させる第２の移動制御を行う。分離対象である１枚目のワークＷは所望の立ち姿勢にあるため、１枚目のワークＷとフィンガーＦｎの先端との間には、保管台Ｒａの前後方向ＦＢにおいて傾斜許容距離Ｓ１が確保されている。したがって、フィンガーＦｎが保管台Ｒａの側方（図８に示す計測位置Ｐ５）から近接位置Ｐ３へ移動（方向Ｂ３へ移動）する際、フィンガーＦｎは分離対象であるワークＷと衝突（干渉）しない。

【0075】

つぎに、制御部３２は、ハンドリングロボット３１によりフィンガーＦｎを近接位置Ｐ３から上述の対向位置Ｐ４（図６Ａ参照）へ移動させる第３の移動制御を行う。具体的には、制御部３２は、フィンガーＦｎを第２の方向Ｂ４（図９参照）へ移動させることにより、フィンガーＦｎを１枚目のワークＷにおける被把持面に対向する対向位置Ｐ４に到達させる。そして、制御部３２は、各フィンガーＦｎがワークＷの内周面Ｗｉｓに密着するようにフィンガーＦｎを移動させてワークＷを把持する把持制御を行う。そして、制御部３２は、フィンガーＦｎを上方へ移動させて、１枚目のワークＷを分離する分離制御を行う。

【0076】

つぎに、制御部３２は、ハンドリングロボット３１により１枚目のワークＷをアーバーＳＬ３（図１参照）に装着する制御を行った後、２枚目のワークＷを分離するために、ハンドリングロボット３１によりフィンガーＦｎを保管台Ｒａの側方の計測位置Ｐ５（図１３参照）へ移動させる第１の移動制御を行う。２枚目のワークＷは、図１３に示されるように、所望の立ち姿勢に対して後側（図１３中、右側）へ傾斜しているものとする。図１３は、本発明の一実施形態に係る分離装置におけるロボットハンドがワークの側方に位置している状態を模式的に示す平面図であり、ロボットハンドに設けられた傾斜検出装置から傾斜したワークに対してビームを照射する様子の一例を示す図である。

【0077】

２枚目のワークＷを分離する際の第１の移動制御は、１枚目のワークＷを分離する際の第１の移動制御とは分離対象であるワークＷの位置が異なるだけであり、制御の内容は、１枚目のワークＷを分離する際の第１の移動制御と同様である。

【0078】

つぎに、制御部３２は、分離対象である２枚目のワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを傾斜検出装置２に検出させる傾斜検出制御を行う。具体的には、制御部３２は、傾斜検出制御において、図１３に示されるように、投光部から、第１の位置Ｐ１に第１のビームＢｍ１を照射させるとともに、第２の位置Ｐ２に第２のビームＢｍ２を照射させる。さらに、制御部３２は、傾斜検出制御において、受光部による反射光の受光結果を受光部から判断部２２へ出力させる（図１３参照）。さらに、制御部３２は、傾斜検出制御において、反射光の受光結果に基づいて、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断部２２に判断させる。本実施形態では、２枚目のワークＷが分離対象であるとき、２枚目のワークＷは所望の立ち姿勢に対して後側（図１３中、右側）に傾斜しているので、第２のビームＢｍ２は２枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓに照射されて反射され（第２の位置Ｐ２が２枚目のワークＷの存在領域内に存在し）、ワークＷでの反射光が受光部により受光される（検出される）。一方、２枚目のワークＷは第１のビームＢｍ１の光路上に存在しない（第１の位置Ｐ１が１枚目のワークＷの存在領域内に存在しない）ので、第１のビームＢｍ１は２枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されず、ワークＷでの第１のビームＢｍ１の反射光が受光部により受光されない（検出されない）。光電センサ２１は、受光部が２枚目のワークＷでの反射光を受光したか否かを示す信号を判断部２２へ出力する。具体的には、たとえば、受光部が反射光を受光した場合、光電センサ２１はその受光結果に基づいて求めた距離を示す信号を判断部２２へ出力する。第２のビームＢｍ２は２枚目のワークＷの外周面Ｗｏｓで反射されるので、光電センサ２１は、第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光の受光結果として、受光部とワークＷとの距離を示す信号を判断部２２へ出力する。また、第１のビームＢｍ１は２枚目のワークＷで反射されず、たとえば、ワークＷより遠方の物体（たとえば室内の壁）で反射されるので、光電センサ２１は、第１のビームＢｍ１の反射光の受光結果として、受光部と当該物体との距離を示す信号を判断部２２へ出力する。さらに、制御部３２は、受光部の受光結果に基づいて、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断部２２に判断させる。具体的には、判断部２２は、判断制御において、受光部が第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光したことを示す信号を受けるとともに、受光部が第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光を受光しなかったことを示す信号を受けたことに基づいて、２枚目のワークＷは所望の立ち姿勢に対して傾斜していると判断する。

【0079】

つぎに、制御部３２は、フィンガーＦｎが分離対象であるワークＷ側へ移動するのを停止する停止制御を行う。すなわち、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していると判断部２２が判断した場合、制御部３２は、フィンガーＦｎがワークＷへの接近動作を停止するようにハンドリングロボット３１を制御する。フィンガーＦｎがワークＷ側へ移動するのを停止することにより、フィンガーＦｎが、傾斜しているワークＷと衝突したり干渉したりするのを防止することができる。

【0080】

なお、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していると判断部２２が判断した場合、制御部３２は、フィンガーＦｎがワークＷへの接近動作を停止するようにハンドリングロボット３１を制御することに代えて、または加えて、図示しない警報装置により警報を発する制御を行ってもよい。

【0081】

なお、ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜する方向は、図１０および図１１に示されるような方向には限られない。ワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜する方向の他の例について、図１４および図１５を参照して説明する。図１４は、保管台上でワークが傾斜している状態の一例を示す図であり、ワークが鉛直軸周りに回動するようにワークが傾斜している状態を示す図である。図１５は、保管台上でワークが傾斜している状態の一例を示す図であり、ワークが鉛直軸周りに図１４とは反対側へ回動するようにワークが傾斜している状態を示す図である。

【0082】

図１０および図１１に示される例では、後側のワークＷは、ワークＷの側方から見て傾斜している。すなわち、後側のワークＷは、所望の立ち姿勢に対して、ワークＷの下端部または下端部付近を中心として後側へ回動した状態にある。これに対して、図１４および図１５に示される例では、後側のワークＷは、ワークＷの上方から見て傾斜している。すなわち、後側のワークＷは、所望の立ち姿勢にあるワークＷに対して、鉛直軸周りに回動した状態にある。

【0083】

図１４および図１５に示されるワークＷの傾斜の検出について、図１６Ａ～図１６Ｃを参照して説明する。図１６Ａは、保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、所望の姿勢にあるワークに対してビームを照射する様子を示す図である。図１６Ｂは、保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、図１４に示すように傾斜しているワークに対してビームを照射する様子を示す図である。図１６Ｃは、保管台上で保管されているワークが傾斜しているかどうかを検出するためにビームを照射する様子の一例を示す図であり、図１５に示すように傾斜しているワークに対してビームを照射する様子を示す図である。

【0084】

図１６Ｂに示されるように、ワークＷにおいて光電センサ２１から遠い部分が光電センサ２１に近い部分に対して後方向Ｂへ移動するようにワークＷが鉛直軸周りに回動する例においては、たとえば、第１のビームＢｍ１がワークＷの外周面Ｗｏｓに照射されるとともに、第２のビームＢｍ２がワークＷの端面Ｗｅ（後側の端面Ｗｅ）または内周面Ｗｉｓに照射される。したがって、光電センサ２１は、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光および第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光することができる。したがって、傾斜検出装置２は、図１４に示されるような傾斜を検出することができる。なお、ワークＷの端面Ｗｅに、照射されたビームＢｍが散乱されやすくする凹凸部が設けられている場合には、受光部において受光される反射光の受光量を増加させることができるので、傾斜の検出精度を高めることができる。なお、図１６Ｂに示されるワークＷの端面Ｗｅに、上記凹凸部が設けられていない場合において、端面ＷｅにビームＢｍ２が照射された場合には、端面Ｗｅから光電センサ２１に到達する反射光の量が十分でない場合があり、その場合には光電センサ２１は端面Ｗｅでの反射光を検出できない可能性がある。端面Ｗｅでの反射光が検出されない場合には、光電センサ２１において、ワークＷの外周面Ｗｏｓでの第１のビームＢｍ１の反射光のみが検出されるため、判断部２２において、ワークＷが傾斜していないと判断されてしまう可能性がある。しかしながら、図１６Ｂに示される傾斜状態のワークＷにフィンガーＦｎが接近してワークＷに干渉することがあったとしても、フィンガーＦｎがワークＷの端面Ｗｅに対して、ワークＷの姿勢を所望の立ち姿勢に戻す方向へ押圧力を作用させながら、端面Ｗｅ上をスライドするので、フィンガーＦｎが破損する可能性は低い。

【0085】

図１６Ｃに示されるように、ワークＷにおいて光電センサ２１に近い部分が光電センサ２１から遠い部分に対して後方向Ｂへ移動するようにワークＷが鉛直軸周りに回動する例においては、たとえば、第２のビームＢｍ２がワークＷの外周面Ｗｏｓに照射されるとともに、第１のビームＢｍ１がワークＷの端面Ｗｅ（前側の端面Ｗｅ）または内周面Ｗｉｓに照射される。したがって、光電センサ２１は、第１のビームＢｍ１のワークＷでの反射光および第２のビームＢｍ２のワークＷでの反射光を受光することができる。したがって、傾斜検出装置２は、図１５に示されるような傾斜を検出することができる。なお、図１６Ｃに示されるワークＷの端面Ｗｅに、上記凹凸部が設けられていない場合において、端面ＷｅにビームＢｍ１が照射された場合には、端面Ｗｅから光電センサ２１に到達する反射光の量が十分でない場合があり、その場合には光電センサ２１は端面Ｗｅでの反射光を検出できない可能性がある。しかしながら、端面Ｗｅでの反射光が検出されない場合であっても、光電センサ２１において、ワークＷの外周面Ｗｏｓでの第２のビームＢｍ２の反射光が検出されるため、判断部２２において、ワークＷが傾斜していると判断される。すなわち、判断部２２は安全側に傾斜の有無を判断するので、傾斜したワークＷに対するフィンガーＦｎの干渉や衝突を防止することができる。

【0086】

以下、再度図６Ａ～図１３等を参照して、本発明の一実施形態に係る傾斜検出方法および分離方法を説明する。本実施形態の傾斜検出方法および分離方法は、それぞれ、上述した傾斜検出装置２および分離装置１を用いて実施することもできるし、上述した傾斜検出装置２および分離装置１以外の装置を用いて実施することもできる。なお、以下で説明する傾斜検出方法および分離方法は一例にすぎず、本発明の傾斜検出方法および分離方法は以下の例に限定されることはない。

【0087】

＜傾斜検出方法＞
本実施形態の傾斜検出方法は、立ち姿勢で保管されているワークＷが、所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位していることを検出する方法である。本実施形態の傾斜検出方法では、たとえば、保管台Ｒａ（図７および図８参照）に立ち姿勢で保管されている１または複数のワークＷの傾斜を検出する。本実施形態では、ワークＷ（図７参照）は円環状に構成されている。本実施形態の傾斜検出方法は、たとえば、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークＷから分離対象であるワークＷを、フィンガーＦｎを有するハンドリングロボット３１を用いて分離する際に用いられる。以下では、本実施形態の傾斜検出方法が、上述の分離の際に用いられる場合について説明する。なお、本発明の傾斜検出方法は、上述の分離の際に用いられる例に限定されるものではない。

【0088】

本実施形態の傾斜検出方法では、まず、図７および図８に示されるように、ビームＢｍを照射する投光部と、投光部から照射されたビームＢｍの反射光を受光する受光部とを準備する。本実施形態では、具体的には、光電センサ２１を準備する。光電センサ２１は、上述のように、たとえば、ビームＢｍを投光する投光部と、ビームＢｍの反射光を受光する受光部と、受光部の受光結果に基づいて所定の演算を行う図示しない演算部とを備える。投光部は、所定の周波数で繰り返されるパルス状の光であるレーザ光を照射するものであることが好ましい。また、投光部は、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合におけるワークＷの外周面Ｗｏｓに向けて第１のビームＢｍ１を照射するとともに、ワークＷが所望の立ち姿勢にある場合におけるワークＷから外れた位置に向けて第２のビームＢｍ２を照射することが好ましい。また、投光部は、図１２に示されるように、第１の位置Ｐ１における外周面Ｗｏｓに対する法線Ｎ上または法線Ｎに対する角度θが所定の範囲にある直線上に配置されていることが好ましい。

【0089】

なお、１つの光電センサ２１が、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２の双方を投光してもよいし、本実施形態のように、２つの光電センサ２１が、第１のビームＢｍ１および第２のビームＢｍ２のそれぞれを投光してもよい。本実施形態では、２つの光電センサ２１が、上述のロボットハンド３４の先端部において、互いに間隔をあけて設けられている（図８参照）。

【0090】

本実施形態の傾斜検出方法では、つぎに、投光部により、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢にある場合の分離対象のワークＷの存在領域内の第１の位置Ｐ１に第１のビームＢｍ１を照射する。第１の位置Ｐ１は、ワークＷの外周面Ｗｏｓ上にあることが好ましい。

【0091】

本実施形態の傾斜検出方法では、つぎに、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜する側へ第１の位置Ｐ１からずれた第２の位置Ｐ２に第２のビームＢｍ２を照射する。第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２は、所望の立ち姿勢にあるワークＷの高さ方向における中央部の位置または中央部より高い位置である。第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２の間隔Ｓ（図１１参照）は、所望の立ち姿勢にあるワークＷと、フィンガーＦｎが分離対象であるワークＷを分離するために分離対象であるワークＷに接近するときにフィンガーＦｎとワークＷとの間で許容されている間隔Ｓ１（図１１参照）に基づいて設定された間隔であることが好ましい。

【0092】

本実施形態の傾斜検出方法では、つぎに、受光部の受光結果に基づいて、分離対象であるワークＷが所望の立ち姿勢に対して傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する。

【0093】

＜分離方法＞
本実施形態の分離方法は、立ち姿勢で保管されている１または複数のワークから、分離対象であるワークＷを分離する方法である。本実施形態の分離方法では、保管棚Ｒａに保管されている１または複数のワークＷ（図６Ａ参照）から、分離対象であるワークＷを分離する。

【0094】

本実施形態の分離方法では、まず、上述した本実施形態の傾斜検出方法（図７および図８参照）により、分離対象であるワークＷを傾斜検出対象として、分離対象であるワークＷが傾斜した姿勢に変位しているかどうかを判断する（判断ステップ）。

【0095】

つぎに、判断ステップにおいて分離対象であるワークＷが傾斜した姿勢に変位していないと判断された場合に、図９に示されるように、フィンガーＦｎを有するハンドリングロボット３１のフィンガーＦｎを、分離対象であるワークＷに接近させる（近接ステップ）。

【0096】

つぎに、分離対象であるワークＷに接近したフィンガーＦｎ（図６Ａ参照）により分離対象であるワークＷを把持する（把持ステップ）。

【0097】

つぎに、分離対象であるワークＷを把持したフィンガーＦｎを移動させることにより、保管されているワークＷから分離対象であるワークＷを分離する（分離ステップ）。

【0098】

本実施形態では、上記判断ステップにおいて分離対象であるワークＷが傾斜した姿勢に変位していると判断された場合、上記接近ステップは、フィンガーＦｎの接近動作を停止する。

【0099】

上記実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0100】

１ 分離装置
２ 傾斜検出装置
２１ 光電センサ
２２ 判断部
３ 分離機構
３１ ハンドリングロボット
３２ 制御部
３３ ベース部
３４ ロボットアーム
３５ ロボットハンド
３５ａ、３５ｂ フィンガーフレーム
Ｂ 保管台の後方向
Ｂｍ ビーム
Ｂｍ１ 第１のビーム
Ｂｍ２ 第２のビーム
Ｃ ワークの端面と第２のビームの外周との距離
ＣＬ１ ワークの中心軸
ｄ ビームのスポット径
Ｄｍ ワークの直径
Ｆ 保管台の前方向
ＦＢ 保管台の前後方向
Ｆｎ、Ｆｎ１、Ｆｎ２ フィンガー
Ｈ 水平方向
Ｈｇ ワークの下端からの第１の位置および第２の位置の高さ
Ｌ 保管台の左方向
ＬＲ 保管台の左右方向
Ｐ１ 第１の位置
Ｐ２ 第２の位置
Ｐ３ 近接位置
Ｐ４ 対向位置
Ｐ５ 計測位置
Ｒ 保管台の右方向
Ｒａ 保管台
Ｒａ１、Ｒａ２ レール
Ｒａ３ 背板
Ｒａ４、Ｒａ５ 座板
Ｒａ６、Ｒａ７ 斜面
Ｓ 第１の位置および第２の位置の距離
Ｓ１ 傾斜許容距離
ＳＬ スリッター
ＳＬ１ スリッターの駆動部
ＳＬ２ スリッターの軸受け
ＳＬ３ スリッターのアーバー
Ｖ 鉛直方向
Ｗ ワーク
Ｗｄ ワークの厚さ
Ｗｅ ワークの端面
Ｗｈ ワークの貫通孔
Ｗｉｓ ワークの内周面
Ｗｏｓ ワークの外周面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図17】

【図18】

【図19】