送料器用速度檢測裝置以及送料器的制造方法
【專利摘要】提供送料器用速度檢測裝置以及送料器，能夠利用線掃描照相機檢測工件的輸送速度。送料器用速度檢測裝置應用于具備拍攝沿著輸送路徑輸送的工件的照相機的送料器，作為照相機采用具有與工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件并以規(guī)定間隔拍攝經(jīng)過設定于輸送路徑上的拍攝位置的工件的線掃描照相機，具備：拍攝次數(shù)獲取部，獲取線掃描照相機對從工件的前端側(cè)至后端側(cè)為止拍攝的拍攝次數(shù)；速度計算單元，被提供工件的輸送方向長度和線掃描照相機的拍攝間隔以及拍攝次數(shù)獲取部獲取的拍攝次數(shù)，將根據(jù)拍攝次數(shù)和線掃描照相機的拍攝間隔得到的拍攝所需時間視為工件經(jīng)過拍攝位置所需的時間，根據(jù)拍攝所需時間和工件的輸送方向長度計算工件的輸送速度。
【專利說明】送料器用速度檢測裝置以及送料器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用線掃描照相機作為送料器普遍所具備的照相機來能夠檢測工件的輸送速度的送料器用速度檢測裝置以及送料器(parts feeder)。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為送料器，一般是將電子部件等作為輸送對象物的工件沿著輸送路徑輸送到規(guī)定的供給目的地的送料器，在專利文獻I中公開了判別工件的姿勢并將姿勢不適當?shù)墓ぜ?姿勢不正確的工件)在輸送過程中能夠從輸送路徑上排除的送料器。更具體地說，專利文獻I所公開的送料器構(gòu)成為:使用攝像裝置(照相機)對在輸送路徑上輸送的多個工件進行拍攝而獲取圖像數(shù)據(jù)，對該圖像數(shù)據(jù)進行處理來進行工件的姿勢判別。然后，將通過該判別而判別為除規(guī)定姿勢以外的姿勢即不適當?shù)淖藙莸墓ぜ褂脧目諝鈬姵鲅b置噴出的壓縮空氣來從輸送路徑上排除。
[0003]專利文獻1:日本特開平6-197349號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

_4] 發(fā)明要解決的問題
[0005]另外，在以專利文獻I所公開的送料器為首的這種送料器中，工件的輸送速度是根據(jù)送料器主體的振幅、振動角、驅(qū)動頻率來大致決定的，而在現(xiàn)實中依賴于由不同工件、同一工件制造工藝中的偏差、輸送路徑的形狀、輸送路徑的表面處理等引起的工件與輸送路徑的摩擦系數(shù)、濕度、靜電等各種原因，除了這些原因以外，有時還由于在輸送路徑上多個工件彼此之間碰撞等原因，工件的輸送速度逐漸偏離于設定值。工件的輸送速度表示向供給目的地排出工件的排出能力，期望正確地掌握工件的輸送速度，但是能夠正確地掌握工件的輸送速度的送料器并不普遍，專利文獻I所公開的送料器也不是能夠正確地掌握工件的輸送速度的結(jié)構(gòu)。
[0006]為了設為能夠正確地掌握工件的輸送速度的結(jié)構(gòu)，考慮將使用激光等的現(xiàn)有的速度檢測裝置另外安裝于送料器。由此能夠檢測工件的輸送速度，但是這種現(xiàn)有的速度檢測裝置在送料器中只能利用于輸送速度的檢測，只為了檢測輸送速度而另外安裝速度檢測裝置在成本方面可以說并不理想。
[0007]本發(fā)明的目的在于有效地解決這種問題，提供一種作為送料器普遍具備的照相機采用線掃描照相機來能夠利用該線掃描照相機檢測工件的輸送速度的送料器用速度檢測裝置以及送料器。
[0008]用于解決問題的方案
[0009]本發(fā)明鑒于上述問題點而采取了以下方案。
[0010]S卩，本發(fā)明的送料器用速度檢測裝置應用于具備對沿著輸送路徑被輸送的工件進行拍攝的照相機的送料器，該送料器用速度檢測裝置的特征在于，上述送料器用速度檢測裝置構(gòu)成為，作為上述照相機采用線掃描照相機(line scan camera),該線掃描照相機具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，使用該線掃描照相機以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝，并且上述送料器用速度檢測裝置具備:拍攝次數(shù)獲取單元，其獲取上述線掃描照相機對從上述工件的前端側(cè)至后端側(cè)為止進行拍攝的拍攝次數(shù)；以及速度計算單元，其被提供上述工件的輸送方向長度和上述線掃描照相機的拍攝間隔，并且被提供由上述拍攝次數(shù)獲取單元獲取到的上述拍攝次數(shù)，由此將根據(jù)該拍攝次數(shù)和上述線掃描照相機的拍攝間隔得到的拍攝所需時間視為該工件經(jīng)過拍攝位置所需的時間，根據(jù)該拍攝所需時間和上述工件的輸送方向長度來計算該工件的輸送速度。
[0011]通過設為這種結(jié)構(gòu)，當使用以規(guī)定間隔拍攝工件的線掃描照相機來進行拍攝時，拍攝次數(shù)獲取單元獲取線掃描照相機對從該工件的前端側(cè)至后端側(cè)為止進行拍攝的拍攝次數(shù)。速度計算單元根據(jù)該拍攝次數(shù)和線掃描照相機的拍攝間隔來得到被視為工件經(jīng)過拍攝位置所需的時間的拍攝所需時間，根據(jù)該拍攝所需時間和工件的輸送方向長度來計算工件的輸送速度。因而，采用線掃描照相機作為送料器普遍具備的照相機，能夠利用該線掃描照相機來計算工件的輸送速度，能夠賦予送料器用于檢測工件的輸送速度的功能，并且能夠抑制由此導致的成本上升。
[0012]作為速度計算單元的具體結(jié)構(gòu)，可列舉以下結(jié)構(gòu):在將工件的輸送速度設為Vw米/秒、將上述線掃描照相機的拍攝間隔設為S秒、將上述拍攝次數(shù)設為A次、將工件的輸送方向長度設為Lw米的情況下，速度計算單元根據(jù)下式計算工件的輸送速度Vw，
[0013]Vw = Lw/S.A。
[0014]作為用于獲取上述拍攝次數(shù)的具體結(jié)構(gòu)，可列舉以下結(jié)構(gòu)，即還具備:圖像取入單元，其依次取入上述線掃描照相機通過拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)；以及端部檢測單元，其能夠檢測在由上述圖像取入單元取入的圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的上述工件的前端和后端，按上述圖像取入單元的取入順序?qū)ι鲜鰣D像數(shù)據(jù)進行上述工件的前端和后端的檢測處理，其中，上述拍攝次數(shù)獲取單元獲取從由上述端部檢測單元檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)為止的合計像素數(shù)，根據(jù)該合計像素數(shù)以及通過一次上述拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)來獲取上述拍攝次數(shù)。
[0015]或者，可列舉以下結(jié)構(gòu)，即還具備:計數(shù)器單元，其對由上述線掃描照相機進行拍攝的次數(shù)進行計數(shù)；圖像取入單元，其依次獲取上述線掃描照相機通過拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)；以及端部檢測單元，其能夠檢測在由上述圖像取入單元取入的圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的上述工件的前端和后端，按上述圖像取入單元的取入順序?qū)ι鲜鰣D像數(shù)據(jù)進行上述工件的前端和后端的檢測處理，其中，上述拍攝次數(shù)獲取單元根據(jù)上述端部檢測單元的檢測結(jié)果，來獲取與檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元的計數(shù)值以及與檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元的計數(shù)值，根據(jù)這些計數(shù)值獲取上述拍攝次數(shù)。
[0016]作為用于實現(xiàn)具備檢測工件的輸送速度的功能、并且抑制了由此導致的成本上升的送料器的具體結(jié)構(gòu)，優(yōu)選設為以下結(jié)構(gòu):使用上述送料器用速度檢測裝置，具備:線掃描照相機，其具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝；合成圖像數(shù)據(jù)生成單元，其根據(jù)上述端部檢測單元的檢測結(jié)果，將從檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)進行接合，來生成出現(xiàn)大致整體的該工件的合成圖像數(shù)據(jù)；以及工件好壞判別單元，其根據(jù)該合成圖像數(shù)據(jù)來進行工件的好壞判別處理。在此，工件好壞判別表示判別工件的外觀、姿勢是否為規(guī)定的外觀、姿勢。
[0017]作為用于實現(xiàn)能夠利用工件的輸送速度來調(diào)整向供給目的地排出工件的排出能力的送料器的具體結(jié)構(gòu)，優(yōu)選設為以下結(jié)構(gòu):使用上述送料器用速度檢測裝置，具備:送料器主體，其具有用于載置工件的輸送路徑以及使該輸送路徑振動的驅(qū)動單元；線掃描照相機，其具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝；以及驅(qū)動控制單元，其根據(jù)由上述送料器用速度檢測裝置檢測出的工件的輸送速度對上述驅(qū)動單元的頻率和振幅進行控制。
[0018]發(fā)明的效果
[0019]根據(jù)以上說明的本發(fā)明，能夠提供一種如下送料器用速度檢測裝置以及送料器:采用線掃描照相機作為送料器普遍具備的照相機，能夠利用該線掃描照相機來計算工件的輸送速度，能夠賦予送料器用于檢測工件的輸送速度的功能，并且能夠抑制由此導致的成本上升。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的送料器的側(cè)視圖。
[0021]圖2是表示該送料器所具備的測量單元的俯視圖。
[0022]圖3是用于說明由該送料器進行的時機控制處理的說明圖。
[0023]圖4是用于說明該送料器的動作的時序圖。
[0024]圖5是表示本發(fā)明的變形例的側(cè)視圖。
[0025]圖6是表示本發(fā)明的變形例的側(cè)視圖。
[0026]圖7是表示本發(fā)明的變形例的側(cè)視圖。
[0027]附圖標記說明
[0028]1:送料器王體；2:線掃描照相機；3:工件；3a:工件的如端；3b:工件的后端；7:送料器用速度檢測裝置；10:輸送路徑；11:驅(qū)動單元；40:圖像取入單元；41:預處理單元；41b:端部檢測單元(端部檢測部)；41c:合成圖像數(shù)據(jù)生成單元(合成圖像數(shù)據(jù)生成部)；42:速度計算單元；42a:拍攝次數(shù)獲取單元(拍攝次數(shù)獲取部)；43:驅(qū)動控制單元；44:工件好壞判別單元(姿勢判別單元)；100、151、160:送料器；162:計數(shù)器單元。

【具體實施方式】
[0029]以下，參照附圖來說明本發(fā)明的一個實施方式。
[0030]如圖1所示，作為本發(fā)明的一個實施方式的送料器100是沿著送料器主體I的輸送路徑10向未圖示的供給目的地以比較高的速度輸送作為輸送物的多個工件3的送料器，工件3從圖1中的左側(cè)向右側(cè)以緊密接觸的狀態(tài)被輸送。
[0031]送料器主體I構(gòu)成為包括上述輸送路徑10和驅(qū)動單元11，使用驅(qū)動單元11使輸送路徑10振動，由此輸送處于輸送路徑10上的多個工件3。工件3其長邊方向或者短邊方向與工件3的輸送方向平行地被輸送。
[0032]在設定于輸送路徑10上的拍攝位置(拍攝點)P1的上方設置有線掃描照相機2。該線掃描照相機2具有與工件3的輸送方向(輸送路徑10的延伸方向)正交地排成一列的多個靈敏度高的攝像元件，對在輸送路徑10上輸送的工件3進行拍攝。關(guān)于線掃描照相機2的拍攝范圍(拍攝區(qū)域)，在工件3的長邊方向與輸送方向平行的情況下，該拍攝范圍(拍攝區(qū)域)被設定為在工件3的輸送方向上對工件3的長邊方向的一部分進行拍攝的范圍、在與工件3的輸送方向正交的方向上對工件3的短邊方向整體進行拍攝的范圍，在工件3的短邊方向與輸送方向平行的情況下，該拍攝范圍(拍攝區(qū)域)被設定為在工件3的輸送方向上對工件3的短邊方向的一部分進行拍攝的范圍、在與工件3的輸送方向正交的方向上對工件3的長邊方向整體進行拍攝的范圍。
[0033]設置這種線掃描照相機2的位置對于取用于排除姿勢不適當?shù)墓ぜ?的時機來說很重要，為了將線掃描照相機2高精度地設置于期望的位置，在輸送路徑10上設置有圖2所示的測量單元(線掃描照相機用測量器)10a。測量單元1a被附加了沿與工件3的輸送方向正交的方向延伸的第一刻度1ab以及每隔固定距離的作為二進制的點表示的第二刻度10ac，使第一刻度1ab對準后述的排除位置(排除作用點)P2，在由線掃描照相機2獲取到的圖像數(shù)據(jù)中確認從排除位置P2附近向線掃描照相機2的下方延伸的第二刻度10ac，由此能夠在與排除位置P2相距期望的距離的位置處設定拍攝位置P1。
[0034]由圖1所示的線掃描照相機2獲取到的圖像數(shù)據(jù)與以網(wǎng)眼狀配置多個攝像元件而將一個工件3整體作為拍攝范圍的面掃描照相機(area scan camera)相比像素數(shù)小且數(shù)據(jù)量少。線掃描照相機2以從工件3到達拍攝位置Pl之前以固定間隔連續(xù)地進行拍攝的方式進行動作，在朝向下游側(cè)輸送的工件3經(jīng)過拍攝位置Pl的期間多次進行拍攝，獲取分別出現(xiàn)從該工件3的前端3a (輸送方向下游側(cè)的工件端部，參照圖3)至后端3b (輸送方向上游側(cè)的工件端部，參照圖3)的該工件3的不同位置的多個圖像數(shù)據(jù)。獲取到的圖像數(shù)據(jù)在每進行一次拍攝時都被傳送到后述的控制裝置(控制器)4。
[0035]此外，線掃描照相機2是通常在對輸送速度固定的攝像對象物進行拍攝的情況、或者雖然輸送速度不固定、但使用編碼器等來取得與攝像對象物的速度或者位置之間的同步后進行拍攝的情況下使用的，在由于通過輸送路徑10的振動來輸送而作為攝像對象物的工件3的輸送速度難以穩(wěn)定的送料器中一般難以使用，但是在本實施方式中通過捕捉工件3的前端3a和后端3b來消除由輸送速度不均引起的線掃描照相機2的使用不便。對此，在后文中進打說明。
[0036]圖1所示的控制裝置4由具備未圖示的CPU、存儲器、接口等的通常的微型計算機單元構(gòu)成，在存儲器內(nèi)存儲了適當?shù)某绦颍珻PU逐次讀取該程序，并與外圍硬件資源協(xié)作而起到作為圖像取入單元40、預處理單元41、姿勢判別單元44、速度計算單元42、指令輸出單元45以及時機控制單元46的作用。
[0037]在每次進行拍攝時，圖像取入單元40將由線掃描照相機2獲取到的圖像數(shù)據(jù)即時取入到控制裝置4。預處理單元41具有作為二值化處理單元的二值化處理部41a、作為端部檢測單元的端部檢測部41b以及作為合成圖像數(shù)據(jù)生成單元的合成圖像數(shù)據(jù)生成部41c，當經(jīng)由圖像取入單元40取入圖像數(shù)據(jù)時，二值化處理部41a針對該每個圖像數(shù)據(jù)即時進行二值化處理等規(guī)定的預處理。另外，端部檢測部41b通過適當?shù)膱D像處理在圖像數(shù)據(jù)中判別工件3的前端3a和后端3b (參照圖3)。例如，在圖像數(shù)據(jù)中在出現(xiàn)工件3的部分與出現(xiàn)除工件3以外的部位的部分(具體地說輸送路徑10)之間色調(diào)等不同，而且，由于在將工件3沿著輸送方向緊密接觸地輸送的情況下在工件3彼此之間也存在些許空隙，因此在拍攝到工件3的前端3a或者后端3b的圖像數(shù)據(jù)中，在與工件3的輸送方向正交的整個方向上出現(xiàn)顏色濃度不同的部分。端部檢測部41b根據(jù)這種顏色濃度的差異等來檢測圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的工件3的如端3a和后端3b (圖像判別)。或者，也可以構(gòu)成為:端部檢測部41b在圖像數(shù)據(jù)中判別處于工件3的角部的R形狀，由此檢測前端3a和后端3b。并且，合成圖像數(shù)據(jù)生成部41c按照拍攝順序?qū)某霈F(xiàn)工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)至出現(xiàn)該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)進行接合，作為出現(xiàn)大致整體的一個工件3的二維圖像數(shù)據(jù)而生成合成圖像數(shù)據(jù)。
[0038]作為工件好壞判別單元的姿勢判別單元44根據(jù)這種合成圖像數(shù)據(jù)來進行判別工件3的姿勢(圖像判別)的作為好壞判別處理的姿勢判別處理。例如，在上述存儲器中預先存儲姿勢適當?shù)墓ぜ?的圖像數(shù)據(jù)，通過模式匹配將合成圖像數(shù)據(jù)與存儲在存儲器中的圖像數(shù)據(jù)進行比較，由此判別工件3的姿勢。此外，作為除規(guī)定姿勢以外的姿勢，例如可列舉表面和背面反轉(zhuǎn)或者前后方向的朝向相反的姿勢。這樣，圖像取入單元40、預處理單元41以及姿勢判別單元44構(gòu)成判別工件3的姿勢的本發(fā)明的送料器用圖像處理裝置8。本實施方式如上所述那樣是在圖像數(shù)據(jù)中檢測工件3的前端3a和后端3b的結(jié)構(gòu)，因此即使工件3的輸送速度發(fā)生變化，也能夠按拍攝順序?qū)某霈F(xiàn)工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)至出現(xiàn)該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)進行接合來得到出現(xiàn)大致整體的一個工件3的合成圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)上述理由，能夠使用在以往的送料器中通常不使用的線掃描照相機2來判別工件3的姿勢。
[0039]速度計算單元42進行使用這樣利用于姿勢判別的合成圖像數(shù)據(jù)來計算出工件3的輸送速度的速度計算處理，具體地說，根據(jù)下式(I)來計算工件3的輸送速度Vw(m/s)。
[0040]Vw = Lwl/S.A...(I)
[0041]在此，S為線掃描照相機2的掃描速率即線掃描照相機2的拍攝間隔(sec)，A為線掃描照相機2對單個工件3的大致整體即從工件3的前端側(cè)至后端側(cè)進行拍攝所需的拍攝次數(shù)(次)，Lwl為工件3的輸送方向長度(m)。速度計算單元42將作為線掃描照相機2的拍攝間隔S與拍攝次數(shù)A的積的拍攝所需時間視為工件3經(jīng)過拍攝位置Pl所需的時間，根據(jù)該拍攝所需時間和工件3的輸送方向長度Lwl來計算工件3的輸送速度。關(guān)于工件3的輸送方向長度Lwl，預先設定了實物的工件3的輸送方向長度。此外，經(jīng)由輸入單元48輸入工件3的輸送方向長度Lwl、線掃描照相機2的拍攝間隔S。另外，速度計算單元42具有作為拍攝次數(shù)獲取單元的拍攝次數(shù)獲取部42a，拍攝次數(shù)獲取部42a根據(jù)通過一次拍攝所得到的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)和合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)來計算拍攝次數(shù)A。
[0042]這樣，圖像取入單元40、預處理單元41以及速度計算單元42構(gòu)成檢測工件3的輸送速度的本發(fā)明的送料器用速度檢測裝置7。由該送料器用速度檢測裝置7計算出的工件3的輸送速度除了使用于以下說明的排除姿勢不正確的工件3的時機控制以外，還顯示在圖1所示的顯示單元47中。另外，也可以將這樣計算出的工件3的輸送速度用作判斷工件3是正在被輸送、還是處于停止的數(shù)據(jù)。
[0043]當姿勢判斷單元44判斷為姿勢不適當(姿勢不正確)時，指令輸出單元45對作為圖1所示的工件處理單元的排除單元5輸出用于進行排除處理(排除動作)的指令，該排除處理(排除動作)將處于設定于輸送路徑10的作為工件處理位置的排除位置P2上的工件3從輸送路徑10上排除。排除單元5具有向設定在比上述拍攝位置Pl更靠工件3的輸送方向下游側(cè)的位置的排除位置P2噴射壓縮空氣的作為施力單元的空氣噴射噴嘴50，通過從該空氣噴射噴嘴50噴射出的壓縮空氣對工件3施力而從輸送路徑10上排除工件3。空氣噴射噴嘴50被輸入作為上述指令的通電指令而噴射壓縮空氣。在工件3上預先設定了使該施力作用的目標位置Pw (參照圖3)，在本實施方式中，與排除單元5相對置的工件3側(cè)面的輸送方向中央被設定為目標位置Pw。通過使施力作用于該目標位置Pw，能夠抑制在從輸送路徑10上排除時作為排除對象的工件3 —邊水平旋轉(zhuǎn)一邊移動。此外，在本發(fā)明中的排除處理中包括使工件3從輸送路徑10上落到處于輸送路徑10下方的工件接收部等的處理、將工件3分配到從排除位置P2分支的任一個輸送路徑10等的處理等。
[0044]時機控制單元46根據(jù)由速度計算單元42計算出的工件3的輸送速度控制指令輸出單元45對噴射噴嘴50輸出通電指令的時機。具體地說，根據(jù)下式(2)，計算出從由姿勢判別單元44判別為姿勢不正確起至由指令輸出單元45輸出上述通電指令為止的待機時間t a (sec)(參照圖4)，根據(jù)該待機時間t α控制指令輸出單元45對空氣噴射噴嘴50輸出通電指令的時機，由此在工件3的輸送速度從設定值發(fā)生變化的情況下也能夠使施力作用于上述目標位置Pw。
[0045]t a = {(L~Lw2) /Vw} —tp—td...(2)
[0046]在此，Vw為在輸送路徑10上輸送的工件3的輸送速度(m/s)(參照圖3)，L為從拍攝位置Pl到排除位置P2的距離(m)(參照圖3)，Lw2為從工件3的后端3b到目標位置Pw的距離(m)(參照圖3)，tp為從上述圖像取入單元40的取入完成起至上述姿勢判別單元44的姿勢判別完成為止所需的圖像處理時間(sec)(參照圖4)。在構(gòu)成為預處理、姿勢判別處理以及速度計算處理所需的時間始終固定的情況下，圖像處理時間tp成為固定值或者設定值。另一方面，在構(gòu)成為與由輸送速度的變化引起的合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)的增減相應地圖像處理時間tp發(fā)生變化的情況下，在控制裝置4內(nèi)進行圖像處理時間tp的計數(shù)。td為排除單元5接收到上述通電指令起至通過排除處理使施力作用于工件3為止所需的機械性傳遞時間(sec)(參照圖4)，是針對每個排除單元5進行的參數(shù)設定。經(jīng)由輸入單元48輸入上述距離L、傳遞時間td等。此外，在本實施方式中，使用上述測量單元來求出從拍攝位置Pl到排除位置P2的距離L，但是也可以根據(jù)實物(現(xiàn)物合)來求出。
[0047]參照圖4所示的時序圖來說明如上所述的結(jié)構(gòu)的送料器100的動作。此外，以下，記載了在姿勢不適當?shù)囊粋€工件3被線掃描照相機2拍攝之后被排除單元5排除為止的動作。
[0048]當在時刻t01拍攝在輸送路徑10上輸送的工件3時，由此獲取到的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像取入單元40即時被取入(傳送)，二值化處理部41a對該圖像數(shù)據(jù)進行二值化等預處理。另外，端部檢測部41b檢測工件3的前端3a和后端3b，在時刻t01獲取到的圖像數(shù)據(jù)中檢測出工件3的前端3a。在時刻t01的拍攝之后也以規(guī)定的間隔依次進行拍攝，每次拍攝時都即時進行圖像數(shù)據(jù)的取入和預處理。然后，當在通過時刻t02的拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)中由端部檢測部41b識別出工件3的后端3b時，在時刻t03，合成圖像數(shù)據(jù)生成部41c開始生成合成圖像數(shù)據(jù)，并且根據(jù)該合成圖像數(shù)據(jù)進行由姿勢判別單元44進行的姿勢判別處理以及由速度計算單元42進行的速度計算處理。此外，使用硬件(例如FPGA(field-programmable gate array:現(xiàn)場可編程門陣列))進行直到時刻t03為止的處理，時刻t03以后的處理是通過執(zhí)行存儲在存儲器中的程序來以軟件方式進行。之后，時機控制單元46計算待機時間t α，時機控制單元46控制指令輸出單元45使得在從時刻t04起經(jīng)過了待機時間t α的時刻t05輸出通電指令。然后，由此從排除單元5的空氣噴射噴嘴50噴射壓縮空氣，在從時刻t05起經(jīng)過了傳遞時間td的時刻t06，基于空氣的施力實際作用于工件3。此外，假設在進行姿勢判別處理后的工件3的姿勢適當且通過姿勢判別處理判別為規(guī)定姿勢的情況下，不進行用于將該工件3從輸送路徑10上排除的處理(通電指令的輸出以及從空氣噴射噴嘴50的噴射)。此外，在本說明中為了便于理解而使用一個工件3說明了動作，但是，實際上工件3以緊密接觸的狀態(tài)連續(xù)地被輸送，因此拍攝、圖像數(shù)據(jù)的取入、預處理為止的處理始終連續(xù)地進行，另一方面，時刻t03以后的處理(間歇動作)是在每次獲取到一個工件3的圖像數(shù)據(jù)之后進行一次。
[0049]這樣，姿勢不適當?shù)墓ぜ?被排除，只有姿勢適當?shù)墓ぜ?被提供至供給目的地。
[0050]如上所述，本實施方式的送料器用速度檢測裝置7應用于具備對沿著輸送路徑10被輸送的工件3進行拍攝的照相機的送料器100，構(gòu)成為:作為上述照相機采用線掃描照相機2，該線掃描照相機2具有與上述工件3的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，使用該線掃描照相機2以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置Pl的工件3進行拍攝，并且具備:作為拍攝次數(shù)獲取單元的拍攝次數(shù)獲取部42a，其獲取上述線掃描照相機2對從上述工件3的前端側(cè)至后端側(cè)為止進行拍攝的拍攝次數(shù)A ;以及速度計算單元42，其被提供上述工件3的輸送方向長度Lwl和上述線掃描照相機2的拍攝間隔S，并且被提供由上述拍攝次數(shù)獲取部42a獲取到的拍攝次數(shù)A，由此將根據(jù)該拍攝次數(shù)A和上述線掃描照相機2的拍攝間隔S得到的拍攝所需時間視為該工件3經(jīng)過拍攝位置Pl所需的時間，根據(jù)該拍攝所需時間和上述工件3的輸送方向Lwl長度，具體地根據(jù)下式(I)來計算該工件3的輸送速度Vw。
[0051]Vw = Lwl/S.A...(I)
[0052]通過設為這種結(jié)構(gòu)，當使用以規(guī)定間隔拍攝工件3的線掃描照相機2進行拍攝時，拍攝次數(shù)獲取部42a獲取線掃描照相機2對從該工件3的前端側(cè)至后端側(cè)為止進行拍攝的拍攝次數(shù)A。速度計算單元42根據(jù)該拍攝次數(shù)A和線掃描照相機2的拍攝間隔S來得到被視為工件3經(jīng)過拍攝位置Pl所需的時間的拍攝所需時間，根據(jù)該拍攝所需時間和工件3的輸送方向長度Lwl來計算工件3的輸送速度Vw。因而，采用線掃描照相機2作為送料器普遍具備的照相機，能夠利用該線掃描照相機2來計算工件3的輸送速度Vw，能夠賦予送料器100用于檢測工件3的輸送速度Vw的功能，并且能夠抑制由此導致的成本上升。
[0053]具體地說，構(gòu)成為具備:圖像取入單元40，其依次取入上述線掃描照相機2通過拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)；以及作為端部檢測單元的端部檢測部41b，其能夠檢測在由上述圖像取入單元40取入的圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的上述工件3的前端3a和后端3b，按上述圖像取入單元40的取入順序?qū)ι鲜鰣D像數(shù)據(jù)進行上述工件3的前端3a和后端3b的檢測處理，其中，上述拍攝次數(shù)獲取部42a獲取從由上述端部檢測部41b檢測出上述工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)為止的合計像素數(shù)，根據(jù)該合計像素數(shù)以及通過一次上述拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)來獲取上述拍攝次數(shù)A。
[0054]另外，構(gòu)成為使用這種送料器用速度檢測裝置7，并且具備:線掃描照相機2，其具有與上述工件3的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑10上的拍攝位置Pl的上述工件3進行拍攝；作為合成圖像數(shù)據(jù)生成單元的合成圖像數(shù)據(jù)生成部41c，其根據(jù)上述端部檢測部41b的檢測結(jié)果，將從檢測出上述工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)進行接合來生成出現(xiàn)大致整體的該工件3的合成圖像數(shù)據(jù)；以及作為工件好壞判別單元的姿勢判別單元44，其根據(jù)該合成圖像數(shù)據(jù)來進行作為工件好壞判別處理的姿勢判別處理，因此能夠設為具備檢測工件3的輸送速度的功能、并且抑制了由此導致的成本上升的送料器100。
[0055]以上，說明了本發(fā)明的一個實施方式，但是各部的具體結(jié)構(gòu)并不僅限定于上述實施方式。
[0056]例如在本實施方式中，對被判別為姿勢不適當?shù)墓ぜ?進行從輸送路徑10上排除的排除處理，但是也可以設為以下結(jié)構(gòu):如圖5所示，作為工件處理單元而設置姿勢矯正單元6以代替排除單元5，在設定于輸送路徑10上的矯正位置P3處對被判別為姿勢不適當?shù)墓ぜ?的姿勢進行矯正。姿勢矯正單元6具備空氣噴射噴嘴60，該空氣噴射噴嘴60經(jīng)由設置于輸送路徑10的姿勢矯正位置P3上的未圖示的孔向工件3噴射壓縮空氣，從空氣噴射噴嘴60噴射壓縮空氣，使位于矯正位置P3的工件3反轉(zhuǎn)或者旋轉(zhuǎn)，由此矯正姿勢。此外，只要能夠矯正工件的姿勢則姿勢矯正單元6不限定于該結(jié)構(gòu)。姿勢矯正單元6構(gòu)成為當從指令輸出單元45輸出通電指令時從空氣噴射噴嘴60噴射壓縮空氣，時機控制單元46根據(jù)送料器用圖像處理裝置8和送料器用速度檢測裝置7的檢測結(jié)果來控制輸出通電指令的時機。
[0057]另外，在本實施方式中，送料器用圖像處理裝置8是為了判別工件3的姿勢而使用的，但是，也可以為了檢查工件3的形狀或顏色、工件3上的絲印字符等工件3的外觀而使用。這種情況下的送料器用圖像處理裝置構(gòu)成為代替對工件3的姿勢進行判別的姿勢判別單元44而適當?shù)鼐哂袡z查工件3的外觀的單元。
[0058]另外，如圖6所示，控制裝置154也可以構(gòu)成為具備驅(qū)動控制單元43，該驅(qū)動控制單元43根據(jù)由速度計算單元42計算出的工件3的輸送速度來進行驅(qū)動單元11的控制。驅(qū)動控制單元43將計算出的工件3的輸送速度與設定值進行比較，對驅(qū)動單元11的振幅和頻率進行調(diào)整，由此對工件3的輸送速度進行反饋控制。如果是具有這種結(jié)構(gòu)的送料器151，則即使工件3的輸送速度發(fā)生變化也能夠調(diào)整為設定值，能夠使工件的輸送速度穩(wěn)定。
[0059]并且，在本實施方式中，上述拍攝次數(shù)獲取單元42a在應用于上述式(I)的拍攝次數(shù)A的計算中使用了合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)，但是也可以代替合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)而使用從出現(xiàn)工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)至出現(xiàn)該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)為止的多個圖像數(shù)據(jù)中的像素數(shù)的合計值。另外，也可以是為了獲取拍攝次數(shù)A而對由線掃描照相機2進行拍攝的次數(shù)直接進行計數(shù)的結(jié)構(gòu)。具體地說，如圖7所示，也可以是以下結(jié)構(gòu):控制裝置161構(gòu)成為具備計數(shù)器單元162，該計數(shù)器單元162對上述線掃描照相機2的拍攝次數(shù)進行計數(shù)，上述拍攝次數(shù)獲取單元142a根據(jù)上述端部檢測單元41a的檢測結(jié)果，獲取與檢測出上述工件3的前端3a的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元162的計數(shù)值以及與檢測出該工件3的后端3b的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元162的計數(shù)值，根據(jù)這些計數(shù)值來獲取上述拍攝次數(shù)A。具有這種結(jié)構(gòu)的送料器160也能夠發(fā)揮與上述送料器100相同的效果。
[0060]并且，在本實施方式中，構(gòu)成為將多個工件3以緊密接觸的狀態(tài)在輸送路徑3中輸送的結(jié)構(gòu)，但是也可以是隔開規(guī)定間隔地輸送多個工件3的結(jié)構(gòu)。另外，作為線掃描照相機2使用了攝像元件排成一列的照相機，但是在能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)也可以使用攝像元件排成兩列以上的照相機。
[0061]其它結(jié)構(gòu)也能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進行各種變形。
【權(quán)利要求】
1.一種送料器用速度檢測裝置，應用于具備對沿著輸送路徑被輸送的工件進行拍攝的照相機的送料器，該送料器用速度檢測裝置的特征在于， 上述送料器用速度檢測裝置構(gòu)成為，作為上述照相機采用線掃描照相機，該線掃描照相機具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，使用該線掃描照相機以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝，并且上述送料器用速度檢測裝置具備: 拍攝次數(shù)獲取單元，其獲取上述線掃描照相機對從上述工件的前端側(cè)至后端側(cè)為止進行拍攝的拍攝次數(shù)；以及 速度計算單元，其被提供上述工件的輸送方向長度和上述線掃描照相機的拍攝間隔，并且被提供由上述拍攝次數(shù)獲取單元獲取到的上述拍攝次數(shù)，由此將根據(jù)該拍攝次數(shù)和上述線掃描照相機的拍攝間隔得到的拍攝所需時間視為該工件經(jīng)過拍攝位置所需的時間，根據(jù)該拍攝所需時間和上述工件的輸送方向長度來計算該工件的輸送速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的送料器用速度檢測裝置，其特征在于， 在將上述工件的輸送速度設為Vw米/秒、將上述線掃描照相機的拍攝間隔設為S秒、將上述拍攝次數(shù)設為A次、將上述工件的輸送方向長度設為Lw米的情況下，速度計算單元根據(jù)下式計算上述工件的輸送速度Vw，
Vw = Lw/S.A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的送料器用速度檢測裝置，其特征在于，還具備: 圖像取入單元，其依次取入上述線掃描照相機通過拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)；以及 端部檢測單元，其能夠檢測在由上述圖像取入單元取入的圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的上述工件的前端和后端，按上述圖像取入單元的取入順序?qū)ι鲜鰣D像數(shù)據(jù)進行上述工件的前端和后端的檢測處理， 其中，上述拍攝次數(shù)獲取單元獲取從由上述端部檢測單元檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)為止的合計像素數(shù)，根據(jù)該合計像素數(shù)以及通過一次上述拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)來獲取上述拍攝次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的送料器用速度檢測裝置，其特征在于，還具備: 計數(shù)器單元，其對由上述線掃描照相機進行拍攝的次數(shù)進行計數(shù)； 圖像取入單元，其依次獲取上述線掃描照相機通過拍攝所獲取到的圖像數(shù)據(jù)；以及端部檢測單元，其能夠檢測在由上述圖像取入單元取入的圖像數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的上述工件的前端和后端，按上述圖像取入單元的取入順序?qū)ι鲜鰣D像數(shù)據(jù)進行上述工件的前端和后端的檢測處理， 其中，上述拍攝次數(shù)獲取單元根據(jù)上述端部檢測單元的檢測結(jié)果，來獲取與檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元的計數(shù)值以及與檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)對應的上述計數(shù)器單元的計數(shù)值，根據(jù)這些計數(shù)值獲取上述拍攝次數(shù)。
5.一種送料器，使用根據(jù)權(quán)利要求3所述的送料器用速度檢測裝置，其特征在于，具備: 線掃描照相機，其具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝； 合成圖像數(shù)據(jù)生成單元，其根據(jù)上述端部檢測單元的檢測結(jié)果，將從檢測出上述工件的前端的圖像數(shù)據(jù)至檢測出該工件的后端的圖像數(shù)據(jù)進行接合，來生成出現(xiàn)大致整體的該工件的合成圖像數(shù)據(jù)；以及 工件好壞判別單元，其根據(jù)該合成圖像數(shù)據(jù)來進行工件的好壞判別處理。
6.一種送料器，使用根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任一項所述的送料器用速度檢測裝置，其特征在于，具備: 送料器主體，其具有用于載置工件的輸送路徑以及使該輸送路徑振動的驅(qū)動單元；線掃描照相機，其具有與上述工件的輸送方向正交地排列的多個攝像元件，以規(guī)定間隔對經(jīng)過設定于上述輸送路徑上的拍攝位置的上述工件進行拍攝；以及 驅(qū)動控制單元，其根據(jù)由上述送料器用速度檢測裝置檢測出的工件的輸送速度對上述驅(qū)動單元的頻率和振幅進行控制。
【文檔編號】B07C5/00GK104338684SQ201410375414
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
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