DE102018101375A1

DE102018101375A1 - Artikelbeförderungsvorrichtung, die mindestens einen Sensor nutzt

Info

Publication number: DE102018101375A1
Application number: DE102018101375.2A
Authority: DE
Inventors: Masafumi OOBA
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2018-08-02
Anticipated expiration: 2038-01-24
Also published as: CN108372503A; US20180215555A1; DE102018101375B4; US10377581B2; CN108372503B; JP2018122370A; JP6496333B2

Abstract

Artikelbeförderungsvorrichtung, die in der Lage ist, einen geeigneten Artikel auszuwählen und zu entnehmen, auch wenn mehrere Artikel befördert werden, während sie einander überlappen. Die Vorrichtung weist Folgendes auf: einen Zuführabschnitt zum Befördern von Artikeln; einen Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt zum Erfassen einer 3-D-Position/Ausrichtung des Artikels auf dem Zuführabschnitt; einen Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt zum Erfassen eines Bewegungsbetrags des Zuführabschnitts; einen Arbeitsabschnitt zur Entnahme des Artikels, während er einer Förderbewegung des Zuführabschnitts folgt, anhand der erfassten 3-D-Position/Ausrichtung und anhand des erfassten Bewegungsbetrags; und einen Artikelauswahlabschnitt zum Auswählen eines zu entnehmendes Artikels, auf welchem ein anderer Artikel auf dem Objekt in einer bestimmten Entnahmerichtung nicht überlappt ist, wenn die Artikel befördert werden, während sie miteinander überlappt sind, und Ausgeben eines Befehls an den Arbeitsabschnitt zur Entnahme des ausgewählten Artikels.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Artikelbeförderungsvorrichtung, die mindestens einen Sensor nutzt.
Beschreibung der verwandten Technik
In einem herkömmlichen Beförderungssystem werden mehrere Artikel, die von einem Förderer befördert werden, von einem Bildsensor erfasst, und ein Roboter greift und bewegt jeden Artikel anhand von Positionsinformationen des erfassten Artikels, während der Bewegung des Förderers gefolgt wird (z.B. wie in JP H08-063214 A beschrieben). Auch ist eine Technik zum Verhindern eines Fehlers beim Aufnehmen eines Artikels, der durch einen Förderer befördert wird, gut bekannt (z.B. wie in JP 2013-000854 A beschrieben).
Ferner ist eine Technik zur geeigneten Steuerung oder Korrektur de<ar Bewegung des Aufnehmens eines Artikels auf einem Förderer, auch wenn die Position oder Ausrichtung des Artikels auf dem Förderer geändert wurde, gut bekannt (z.B. wie in JP 2004-001122 A oder JP 2016 - 107349 A beschrieben).
Falls mehrere Artikel befördert werden, während sie einander überlappen, muss eine dedizierte Vorrichtung genutzt werden, um die überlappten Artikel neu zu positionieren, bevor ein Artikel aufgenommen wird, wobei ein System, das die Vorrichtung enthält, kostspielig sein kann. Sogar wenn die dedizierte Vorrichtung genutzt wird, kann es ferner schwierig sein, den überlappten Artikel vollständig neu zu positionieren, wenn die Artikel unregelmäßig zugeführt oder befördert werden. In so einem Fall wird der überlappte Artikel möglicherweise von einem Bildsensor nicht erkannt, und der nicht erkannte Artikel wird möglicherweise nicht zu einem vorbestimmten Ziel befördert, wodurch eine Kapazität des Beförderungssystems möglicherweise verringert wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Artikelbeförderungsvorrichtung zur Verfügung, welcher umfasst: einen Zuführabschnitt, der ausgelegt ist, mehrere Artikel zu befördern; mindestens einen Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt, der ausgelegt ist, eine dreidimensionale Position/Ausrichtung des Artikels auf dem Zuführabschnitt zu erfassen; einen Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt, der ausgelegt ist, einen Bewegungsbetrag des Zuführabschnitts zu erfassen; mindestens einen Arbeitsabschnitt, der ausgelegt ist, den Artikel zu entnehmen, während einer Förderbewegung des Zuführabschnitts gefolgt wird, anhand der von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt erfassten dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Artikels und anhand des von dem Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt erkannten Bewegungsbetrags des Zuführabschnitts; und einen Artikelauswahlabschnitt, der ausgelegt ist, wenn die Artikel befördert werden, während sie miteinander überlappt sind, einen Artikel aus den Artikeln anhand der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Artikels die von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt erfasst wurde, als ein zu entnehmendes Objekt auszuwählen, auf welchem ein anderer Artikel in einer Entnahmerichtung, die für jeden der Artikel bestimmt wird, nicht auf dem Objekt überlappt ist, und einen Befehl an den Arbeitsabschnitt zur Entnahme des zu entnehmenden Objekts auszugeben.
Figurenliste
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, wobei:

1 eine Ansicht ist, die eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht ist, die ein Beispiel eines Aufbaus der Artikelbeförderungsvorrichtung von 1 zeigt;
3 eine schematische Ansicht ist, die ein Beispiel eines Zustands, in welchem mehrere Artikel miteinander überlappt sind, und eine Entnahmerichtung jedes der Artikel zeigt;
4 ein Flussdiagramm ist, das eine Prozedur zur Auswahl eines Artikels, der in der Artikelbeförderungsvorrichtung von 1 zu entnehmen ist, beispielhaft darstellt;
5 eine Ansicht ist, die ein Beispiel eines Verfolgungsverfahrens für den Artikel erläutert;
6 eine Ansicht ist, die eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
7 eine Ansicht ist, die eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGEN
1 zeigt eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, und 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Aufbaus der Artikelbeförderungsvorrichtung 10 von 1 zeigt. Die Artikelbeförderungsvorrichtung 10 weist Folgendes auf: einen Zuführabschnitt 14, der ausgelegt ist, mehrere Artikel (Werkstücke) 12 zu befördern; mindestens einen Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16, der ausgelegt ist, eine dreidimensionale Position/Ausrichtung des Werkstücks 12 auf dem Zuführabschnitt 12 zu erfassen; einen Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt 18, der ausgelegt ist, einen Bewegungsbetrag des Zuführabschnitts 14 zu erfassen; mindestens einen Arbeitsabschnitt 20, der ausgelegt ist, das Werkstück 12 zu entnehmen, während es einer Förderbewegung des Zuführabschnitts 14 folgt , anhand der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Werkstücks 12, die von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 erfasst wurde, und anhand des Bewegungsbetrags des Zuführabschnitts 14, der von dem Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt 18 erfasst wurde; und einen Artikelauswahlabschnitt 22, der ausgelegt ist, wenn die Werkstücke 12 befördert werden, während sie miteinander überlappt sind, ein zu entnehmendes Werkstück aus den Werkstücken 12 auszuwählen, und einen Befehl an den Arbeitsabschnitt 20 zur Entnahme des zu entnehmenden Werkstücks auszugeben.
Der Zuführabschnitt 14 ist zum Beispiel ein Förderer wie beispielsweise ein Bandförderer und weist ein Förderelement 24 auf, auf welchem sich Werkstücke 12 befinden können, und einen Antriebsmechanismus (nicht gezeigt), wie beispielsweise einen Elektromotor, der ausgelegt ist, das Förderelement 24 anzutreiben, so dass die Werkstücke 12 in eine Richtung bewegt werden (von links nach rechts in 1, oder von rechts nach links in 2) .
Der Aufbau des Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitts 16 ist nicht in besonderer Weise eingeschränkt. Beispielsweise können ein beliebiger Sensor, der ein herkömmliches Prinzip nutzt, beispielsweise ein Raumcodesensor, ein Sensor für ein Zufallspunktmuster, ein Laufzeit- (TOF-) Sensor, ein Lichtschnittsensor oder ein Stereokamerasensor als Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 genutzt werden. Ferner ist eine Ausgabeform der dreidimensionalen Informationen (z.B. der dreidimensionalen Position/Ausrichtung) von dem Sensor nicht in besonderer Weise eingeschränkt. In dem Beispiel von 2 ist der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 ein 3-D-Sensor, der von zwei 2-D-Kameras 26a und 26b und einem Projektor 26c gebildet ist. Außerdem kann die Artikelbeförderungsvorrichtung 10 einen Bildprozessor (nicht gezeigt) zur Durchführung der Bildverarbeitung aufweisen, und die Funktion des Bildprozessors kann in eine Steuerung 30 integriert sein, wie nachstehend erläutert, oder kann als eine weitere Verarbeitungseinheit wie beispielsweise ein Personal Computer, ausgebildet sein.
Hierin bezeichnet der Begriff „Position/Ausrichtung“ die Position und Ausrichtung des Werkstücks. In dieser Hinsicht kann der Begriff „Position und Ausrichtung“ nur die Position bezeichnen, wenn das Werkstück eine sphärische oder kreisförmige Form aufweist und es nicht erforderlich ist, die Ausrichtung des Werkstücks zu berücksichtigen, um das Werkstück zu entnehmen.
Der Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt 18 ist zum Beispiel ein Kodierer, der ausgelegt ist, einen Bewegungsbetrag (oder eine Bewegungsgeschwindigkeit) des Werkstücks 12 auf dem Förderer 14 zu erfassen, indem die Drehgeschwindigkeit eines Bands des Förderers 14 oder eine Drehgeschwindigkeit des Elektromotors zum Antreiben des Bands usw. erfasst wird. Alternativ kann eine befohlene Geschwindigkeit oder ein befohlener Betrag einer Bewegung, die in einem Antriebsbefehl für den Förderer 14 enthalten sind, als der Bewegungsbetrag genutzt werden.
Der Arbeitsabschnitt 20 weist beispielsweise eine Arbeitsmaschine 28, die an oder nahe einer lateralen Seite des Förderers 14 positioniert ist, und eine Steuerung 30 zum Steuern der Arbeitsmaschine 28 auf, und ist ausgelegt, mindestens ein Werkstück 12 auf dem Förderer 14 zu entnehmen (oder aufzunehmen), und das Werkstück zu einem vorbestimmten Ziel zu befördern (z.B. eine Kiste 33, wie in 2 gezeigt). Die Arbeitsmaschine 28 kann beispielsweise ein Roboter sein, wie beispielsweise ein Parallel-Link-Roboter oder ein Mehrgelenkroboter, der eine Saug- oder Greif-Roboterhand aufweist. In dem Beispiel von 2 ist ein Parallel-Link-Roboter (Arbeitsmaschine) 28 auf einem Sockel 34 befestigt, und der Roboter weist eine Hand 36 auf, die ausgelegt ist, (gleichzeitig höchstens drei) Werkstück(e) anzusaugen, die eine im Allgemeinen flache Form aufweisen (z.B. einen Beutel mit einem Fluid darin).
Der Artikelauswahlabschnitt 22 kann beispielsweise als ein Prozessor usw. ausgebildet sein, der in eine Steuerung 30 oder eine andere Vorrichtung, wie beispielsweise einen Personal Computer, integriert ist. Der Artikelauswahlabschnitt 22 ist ausgelegt, wenn die Werkstücke 12 befördert werden, während sie miteinander überlappt sind, ein Werkstück aus den Werkstücken 12 als ein zu entnehmendes Objekt anhand der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Werkstücks 12 auszuwählen, die von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 erfasst wurde, auf welchem ein anderes Werkstück in einer Entnahmerichtung, die für jedes der Werkstücke 12 bestimmt wird, nicht auf dem Objekt überlappt ist und einen Befehl an den Arbeitsabschnitt 20 zur Entnahme des zu entnehmenden Objekts auszugeben. Nachstehend wird daher ein Beispiel der Prozedur unter Bezugnahme auf 3 und 4 erläutert.
In dem Beispiel, wie in 3 gezeigt, werden drei Werkstücke 12a, 12b und 12c von dem Förderer 14 befördert, während sie miteinander überlappt sind. Zuerst werden in Schritt S1 dreidimensionale Punkte eines Bereichs, der Werkstücke (Artikel) 12a bis 12c enthält, durch einen dreidimensionalen Sensor 16 gemessen. Dann wird in Schritt S2 die dreidimensionale Position/Ausrichtung jedes Werkstücks berechnet.
Als ein Verfahren zum Berechnen der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Werkstücks kann ein herkömmliches Verfahren wie beispielsweise ein Abgleichen genutzt werden, bei dem eine Form jedes abzubildenden Werkstücks zuvor als ein 3-D-Modell usw. gespeichert wird und dann die Form des Werkstücks anhand der gespeicherten Form und eines Ergebnisses eines Abbildens vorhergesagt wird. Bei dem Abgleichen, wenn ein Werkstück in dem von der Kamera erhaltenen Bild teilweise sichtbar ist (d.h. ein anderes Werkstück auf dem Werkstück überlappt ist), wird die Gesamtform des Werkstücks anhand der Form des sichtbaren (Teil-) Abschnitts des Werkstücks vorhergesagt. In dieser Hinsicht kann ein Verhältnis des sichtbaren Abschnitts des gesamten Werkstücks als ein Evaluationswert berechnet werden. Wenn der Evaluationswert unter einer vorbestimmten Schwelle liegt, kann der Artikelauswahlabschnitt 22 das entsprechende Werkstück aus dem zu entnehmenden Objekt vor einer Prozedur wie nachstehend erläutert ausschließen. Ist beispielsweise das Verhältnis des sichtbaren Abschnitts zum gesamten Werkstück unter 20%, ist es offensichtlich, dass das entsprechende Werkstück als ein zu entnehmendes Objekt ungeeignet ist. Daher kann in so einem Fall durch Ausschließen des Werkstücks aus den zu entnehmenden Objekten ohne Ausführen der Prozedur wie nachstehend beschrieben die Rechenzeit verringert werden. Dies kann auch auf Ausführungsformen wie nachstehend erläutert anwendbar sein.
In dem nächsten Schritt S3 wird aus den Werkstücken 12a bis 12c, deren dreidimensionale Positionen/Ausrichtungen erfasst wurden, ein Werkstück (Werkstück 12a im Beispiel von 3) bestimmt, das an der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite in Bezug auf eine Förderrichtung 32 des Förderers 14 positioniert ist. Wenngleich Schritt 3 nicht essentiell ist, kann die Möglichkeit, dass ein Werkstück zu der stromabwärtigen Seite über einen Arbeitsbereich (oder einen Bewegungsbereich) des Roboters 28 hinaus befördert wird, verringert werden, indem sequentiell in Reihenfolge von der stromabwärtigen Seite zu der stromaufwärtigen Seite entschieden wird, ob die Werkstücke entnommen werden können oder nicht. Dies ist auch auf Ausführungsformen wie nachstehend erläutert anwendbar.
Im nächsten Schritt S4 wird in Bezug auf das bestimmte Werkstück entschieden, ob ein dreidimensionaler Messpunkt eines anderen Werkstücks (oder eines Interferenzartikels) in der Entnahmerichtung des bestimmten Werkstücks vorliegt oder nicht. Mit anderen Worten, es wird erfasst, ob bei Betrachtung in der Entnahmerichtung des bestimmten Werkstücks ein anderes Werkstück auf dem bestimmten Werkstück überlappt ist oder nicht. In dieser Hinsicht bezeichnet der „Messpunkt“ einen repräsentativen Punkt, der ein Umriss- oder Formmerkmal des Werkstücks darstellt, das bei dem Abgleichen usw. genutzt werden kann. Wenn einer oder einige der Messpunkte des bestimmten Werkstücks aufgrund des Vorhandenseins eines anderen Werkstücks nicht erfasst werden können, kann daher entschieden werden, dass das andere Werkstück auf dem bestimmten Werkstück überlappt ist.
Die „Entnahmerichtung“ bezeichnet eine Bewegungsrichtung des Artikels (Werkstücks) unmittelbar nachdem er von der Roboterhand 36 usw. gehalten wurde. Mit anderen Worten, die Entnahmerichtung entspricht der Bewegungsrichtung des gehaltenen Artikels (oder der Hand), wenn der Artikel von dem Förderer fortbewegt wird. In dem Beispiel von 3 weist jedes der Werkstücke 12a bis 12c eine adsorbierte Fläche 38 auf, an die die Hand 36 adsorbiert werden kann, und die Hand 36 ist ausgelegt, das Werkstück, während dessen adsorbierte Fläche adsorbiert ist, in die Richtung senkrecht zur adsorbierten Fläche 38 zu entnehmen oder aufzunehmen. Daher können die Entnahmerichtungen der Werkstücke 12a, 12b und 12c jeweils von den Pfeilen 40a, 40b und 40c dargestellt werden. Daher ist die Entnahmerichtung nicht auf die vertikale Richtung beschränkt und kann in Abhängigkeit von der Form oder Ausrichtung des Werkstücks auf dem Förderer oder einer Position des zu haltenden Werkstücks variieren.
Da in Schritt S4 das Werkstück 12b auf dem Werkstück 12a in Entnahmerichtung 40a überlappt ist, wird das zuerst bestimmte Werkstück 12a nicht als das zu entnehmende Werkstück ausgewählt, und dann wird das Werkstück 12b, das an der am zweitmeisten stromabwärts gelegenen Seite positioniert ist, bestimmt (Schritt S3). Da jedoch das Werkstück 12c auf dem Werkstück 12b in Entnahmerichtung 40b überlappt ist, wird das bestimmte Werkstück 12b nicht als das zu entnehmende Werkstück ausgewählt, und dann wird das Werkstück 12c, das an der am drittmeisten stromabwärts gelegenen Seite positioniert ist, bestimmt (Schritt S3). Dementsprechend wird in diesem Beispiel das Werkstück 12c als das zu entnehmende Werkstück ausgewählt, da kein Werkstück auf dem Werkstück 12c in Entnahmerichtung 40c überlappt ist. Dann wird ein Befehl zum Entnehmen des Werkstücks 12c erzeugt und an den Arbeitsabschnitt 20 (oder die Steuerung 30) übertragen (Schritt S5) .
In dieser Ausführungsform wird erfasst, ob das Werkstück auf dem anderen Werkstück in der Entnahmerichtung, die in Bezug auf jedes Werkstück bestimmt wurde, überlappt ist oder nicht, und somit kann das optimale Werkstück (in vielen Fällen kann der gesamte Bereich (oder alle 3-D-Punkte) des Werkstücks bei Betrachtung in dessen Entnahmerichtung erfasst werden) als das zu entnehmende Werkstück ausgewählt werden. Nach dem Stand der Technik wird, wenn die überlappten Werkstücke aufgenommen werden sollten, gewöhnlich ein Werkstück, das sich in der höchsten Position in der vertikalen Richtung befindet, als das zu entnehmende Werkstück ausgewählt. Es trifft jedoch nicht immer zu, dass das Werkstück, das sich in der höchsten Position befindet, als das zu entnehmende Werkstück geeignet ist, in Abhängigkeit von dessen Ausrichtung. Zum Beispiel ist das Werkstück 12b ungeeignet als das zu entnehmende Werkstück, obwohl sich die Position (der Schwerpunkt) des Werkstücks über dem Werkstück 12c in der vertikalen Richtung befindet, da das Werkstück 12c auf dem Werkstück 12b in der Entnahmerichtung des Werkstücks 12b überlappt ist. Wie in 3 gezeigt, ist weiterhin ein Werkstück 12d, das so gelegen ist, während eine adsorbierte Fläche davon in die Abwärtsrichtung gerichtet ist, als das zu entnehmende Werkstück ungeeignet. Jedoch kann gemäß dieser Ausführungsform oder Ausführungsformen wie nachstehend erläutert auch in so einem Fall das zu entnehmende Werkstück ordnungsgemäß ausgewählt werden.
5 erläutert ein Beispiel eines (Verfolgungs-) Verfahrens, nach dem der Roboter 28 der Förderbewegung des Förderers 14 folgen und das Werkstück 12 greifen oder halten kann. Zuerst wird mithilfe des dreidimensionalen Sensors 16 die Position/Ausrichtung „a“ des Werkstücks 12 in einem Verfolgungskoordinatensystem TF zu einem Zeitpunkt t1 erfasst. Als nächstes wird ein Verfolgungskoordinatensystem TF' zu einem Zeitpunkt t2 (wenn der Roboter das Werkstück entnimmt) mithilfe folgender Gleichung (1) berechnet, in der „T“ eine Koordinatenumwandlungsmatrize darstellt. $TF' = T \cdot TF$
In dieser Hinsicht kann eine Komponente einer Translationsbewegung von „T“ als „(e2 - e1)/Maßstab“ dargestellt werden, wobei „e1“ ein Zählwert des Kodierers 18 zum Zeitpunkt der Erfassung (Zeitpunkt t1) und „e2“ ein Zählwert des Kodierers 18 zur gegenwärtigen Zeit (Zeitpunkt t2) ist. Weiterhin ist „Maßstab“ ein Wert, der ein Verhältnis zwischen dem Kodierer-Zählwert und dem Bewegungsbetrag des Förderers darstellt, und kann eine Einheit (Zählung/mm), usw. aufweisen.
Mithilfe des obigen Verfahrens können Position/Ausrichtung „a'“ des Werkstücks 12 in einem Verfolgungskoordinatensystem TF ‚zum Zeitpunkt t2 berechnet werden. Der Roboter 28 kann daher anhand der Verfolgungskoordinatensysteme TF und TF‘ den vorbestimmten Vorgang ausführen, während er der Bewegung des Werkstücks 12 folgt. Eine derartige Verfolgungsbewegung kann auch auf Ausführungsformen wie nachstehend erläutert angewendet werden.
6 zeigt eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung 10' gemäß einer zweiten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform werden dieselben Bezugszeichen denjenigen Komponenten hinzugefügt, die den Komponenten der ersten Ausführungsform entsprechen, und detaillierte Erläuterungen davon werden ausgelassen.
Die Artikelbeförderungsvorrichtung 10 weist mehrere (in den Zeichnungen, zwei) Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte und mehrere (in den Zeichnungen, zwei) Arbeitsabschnitte auf. Konkret weist die Beförderungsvorrichtung 10' ferner einen zweiten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16' auf, der stromabwärts von dem ersten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt (oder des dreidimensionalen Sensors) 16 positioniert ist, der an der an der am weitesten stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf die Förderrichtung 32 des Förderers 14 positioniert ist, und einen zweiten Arbeitsabschnitt 20', der an der stromabwärtigen Seite des ersten Arbeitsabschnitts 20 in Bezug auf die Förderrichtung 32 des Förderers 14 positioniert ist. Ähnlich wie der Arbeitsabschnitt 20 kann der Arbeitsabschnitt 20' einen Roboter 28' und eine Steuerung 30' zum Steuern des Roboters 28' aufweisen. Der zweite Arbeitsabschnitt 20' ist jedoch nicht auf eine derartige Konfiguration beschränkt und kann einen beliebigen Mechanismus aufweisen, solange der Mechanismus das Werkstück 12 innerhalb eines vorbestimmten Arbeitsbereichs entnehmen kann.
In der zweiten Ausführungsform befinden sich der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16' und der Arbeitsabschnitt 20' an der stromabwärtigen Seite. Daher kann, wenn drei oder mehr Werkstücke 12 miteinander auf dem Förderer 14 usw. überlappt sind (mit anderen Worten, wenn die dreidimensionale Position/Ausrichtung eines oder mehrerer Werkstücke von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 an der stromaufwärtigen Seite nicht erfasst werden kann, oder wenn alle Werkstücke nicht von dem Arbeitsabschnitt 20 entnommen werden können), die dreidimensionale Position/Ausrichtung des übrigen Werkstücks von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16' an der stromabwärtigen Seite erfasst werden, und dann kann das Werkstück von dem Arbeitsabschnitt 20' entnommen werden. Dementsprechend kann die Möglichkeit, dass alle Werkstücke auf dem Förderer 14 entnommen werden können, wesentlich erhöht werden.
Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, kann die Möglichkeit, dass alle Werkstücke auf dem Förderer 14 entnommen werden können, wenn mehrere Werkstücke miteinander überlappt sind, weiter erhöht werden, indem drei oder mehr Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte und drei oder mehr Arbeitsabschnitte genutzt werden.
Ähnlich wie der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 an der stromabwärtigen Seite kann der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16' an der stromabwärtigen Seite ein dreidimensionaler Sensor sein, der ausgelegt ist, die dreidimensionale Position/Ausrichtung jedes Werkstücks zu erfassen. Wenn das Werkstück 12 eine im Wesentlichen flache Form aufweist, wie beispielsweise ein Beutel, wie in 2 gezeigt, und wenn höchstens zwei Werkstücke auf dem Förderer 14 miteinander überlappt sein können (es ist unwahrscheinlich, dass drei oder mehr Werkstücke miteinander überlappt sind), kann alternativ mindestens einer der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte, der nicht der erste Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt 16 ist, ein zweidimensionaler Sensor (z.B. eine CCD-Kamera) sein, der ausgelegt ist, eine zweidimensionale Position/Ausrichtung jedes Werkstücks zu erfassen. Im Allgemeinen ist der zweidimensionale Sensor günstiger als der dreidimensionale Sensor, und somit kann das gesamte System kostengünstiger gebildet werden, indem der zweidimensionale Sensor genutzt wird.
7 zeigt eine schematische Konfiguration einer Artikelbeförderungsvorrichtung 10" gemäß einer dritten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform werden dieselben Bezugszeichen denjenigen Komponenten hinzugefügt, die den Komponenten der zweiten Ausführungsform entsprechen, und detaillierte Erläuterungen davon werden ausgelassen.
Die Artikelbeförderungsvorrichtung 10" weist mindestens einen (vorzugsweise mehrere) (in den Zeichnungen, zwei) Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte 16 und 16' und mehrere (in den Zeichnungen, zwei) Arbeitsabschnitte 20 und 20' auf. Ferner weist die Artikelbeförderungsvorrichtung 10" eine Zellsteuerung 42 auf, die ausgelegt ist, die Arbeitsabschnitte 20 und 20' (oder Steuerungsabschnitte 30 und 30') zu steuern. Die Zellsteuerung 42 kann als eine arithmetische Verarbeitungseinheit mit einer relativ hohen Kapazität ausgebildet sein, wie beispielsweise ein Personal Computer oder eine Workstation, und ist, indem sie kommunizierend mit den jeweiligen Geräten verbunden ist, ausgelegt, die Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte 16 und 16' und die Arbeitsabschnitte 20 und 20' (oder die Steuerungsabschnitte 30 und 30') zu steuern.
In der dritten Ausführungsform kann eine Zentralsteuerung der mehreren Arbeitsabschnitte und Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte leicht durchgeführt werden, indem die Zellsteuerung 42 genutzt wird. Ferner kann, durch Installieren der Zellsteuerung 42 an einer Stelle, die von der Artikelbeförderungsvorrichtung 10" entfernt ist, die Vorrichtung 10" ferngesteuert werden, und ein Bediener, der von der Vorrichtung 10" entfernt ist, kann den Zustand der Vorrichtung 10" leicht bestätigen oder überwachen.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, wenn mehrere Artikel befördert werden, während sie einander überlappen, der Zielartikel entnommen werden, ohne dass die Positionen/Ausrichtungen der anderen Artikel geändert werden und ohne dass eine spezielle Vorrichtung zum Auflösen der Überlappung genutzt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H08063214 A [0002]
JP 2013000854 A [0002]
JP 2004001122 A [0003]
JP 2016 [0003]
JP 107349 A [0003]

Claims

Artikelbeförderungsvorrichtung, umfassend: einen Zuführabschnitt (14), der ausgelegt ist, mehrere Artikel (12) zu befördern; mindestens einen Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt (16), der ausgelegt ist, eine dreidimensionale Position/Ausrichtung des Artikels auf dem Zuführabschnitt zu erfassen; einen Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt (18), der ausgelegt ist, einen Bewegungsbetrag des Zuführabschnitts zu erfassen; mindestens einen Arbeitsabschnitt (20), der ausgelegt ist, den Artikel anhand der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Artikels, die von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt erfasst wurde, und anhand des Bewegungsbetrags des Zuführabschnitts, der von dem Bewegungsbetrag-Erfassungsabschnitt erfasst wurde, zu entnehmen, während einer Förderbewegung des Zuführabschnitts gefolgt wird; und einen Artikelauswahlabschnitt (22), der ausgelegt ist, wenn die Artikel befördert werden, während sie miteinander überlappt sind, einen Artikel aus den Artikeln anhand der dreidimensionalen Position/Ausrichtung des Artikels, die von dem Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt erfasst wurde, als ein zu entnehmendes Objekt auszuwählen, auf welchem ein anderer Artikel in einer Entnahmerichtung, die für jeden der Artikel bestimmt wird, nicht auf dem Objekt überlappt ist, auszuwählen, und einen Befehl an den Arbeitsabschnitt zur Entnahme des zu entnehmenden Objekts auszugeben.
Artikelbeförderungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Artikelbeförderungsvorrichtung mehrere der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte (16, 16') und mehrere der Arbeitsabschnitte (20, 20') umfasst, wobei die dreidimensionale Position/Ausrichtung des Artikels, die von einem ersten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt (16) aus den Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitten, der am weitesten stromaufwärts in Bezug auf eine Förderrichtung des Zuführabschnitts positioniert ist, nicht erfasst wird, von einem zweiten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt (16') aus den Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitten erfasst wird, der stromabwärts bezüglich des ersten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitts positioniert ist, und wobei der Artikelauswahlabschnitt ausgelegt ist, einen Befehl zur Entnahme des Artikels an einen zweiten Arbeitsabschnitt (20') aus den Arbeitsabschnitten auszugeben, der von dem zweiten Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt erfasst wurde, wobei der zweite Arbeitsabschnitt an einer stromabwärts bezüglich des ersten Arbeitsabschnitts (20) positioniert ist, der an einer stromaufwärtigen Seite in Bezug auf die Förderrichtung des Zuführabschnitts positioniert ist.
Artikelbeförderungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens einer der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitte, der nicht der erste Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt ist, ausgelegt ist, eine zweidimensionale Position/Ausrichtung des Artikels zu erfassen.
Artikelbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt ausgelegt ist, ein Abgleichen zur Vorhersage einer Form jedes Artikels auszuführen, und der Artikelauswahlabschnitt ausgelegt ist, den Artikel von den zu entnehmenden Objekten auszuschließen, bei dem ein Evaluationswert, der durch das Abgleichen erhalten wurde, unter einer vorbestimmten Schwelle liegt.
Artikelbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Artikelauswahlabschnitt ausgelegt ist, sequentiell in der Reihenfolge von dem Artikel an der am weitesten stromabwärts gelegenen Seite zu dem Artikel an der am weitesten stromaufwärts gelegenen Seite in Bezug auf die Förderrichtung des Zuführabschnitts zu entscheiden, ob die miteinander überlappten Artikel jeweils als das zu entnehmende Objekt ausgewählt werden können.
Artikelbeförderungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Artikelbeförderungsvorrichtung mehrere Arbeitsabschnitte (20, 20') umfasst und eine Zellsteuerung (42) umfasst, die ausgelegt ist, mindestens einen Positions-/Ausrichtungs-Erfassungsabschnitt und die Arbeitsabschnitte zu steuern.