DE112017004086T5

DE112017004086T5 - Geschirrspülsystem und Robotervorrichtung

Info

Publication number: DE112017004086T5
Application number: DE112017004086.8T
Authority: DE
Inventors: Woo-Keun Yoon; Shigeru Haruki
Original assignee: Life Robotics Inc; Yoshinoya Holdings Co Ltd
Current assignee: Yoshinoya Holdings Co ltd Jp; Fanuc Corp
Priority date: 2016-08-14
Filing date: 2017-08-11
Publication date: 2019-05-16
Also published as: JPWO2018034251A1; WO2018034251A1; US10905307B2; CN109688885A; US20190167065A1; CN109688885B; JP6965247B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Geschirrspülsystem und eine Robotervorrichtung zur Verfugung zu stellen, die die Arbeitsersparnis eines Bedieners fordern und die Komplexität einer Reihe von Vorgängen im Zusammenhang mit dem Geschirrspülen verringert.
Das Geschirrspülsystem der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Folgenden: eine Förderbandtyp-Geschirrspülmaschine 200, die einerseits durch ein Förderband 310 Geschirr fördert und einerseits durch einen Spülmaschinenkörper 210 das Geschirr spült; eine Robotervorrichtung 100, aufweisend einen Roboterarmmechanismus 101, der in der Nähe von einem Sortierbereich angeordnet ist, um das durch die Förderbänder 320, 330 in den Sortierbereich an der Außenseite des Spülmaschinenkörpers geförderte Geschirr abzuholen und in einen Lagerbereich überzuführen; sowie eine Steuervorrichtung 500 zum Erzeugen eines Zulassungssignals in Bezug auf den Betrieb des Förderbandes für die Geschirrspülmaschine.

Description

[Technisches Gebiet]
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft ein Geschirrspülsystem und eine Robotervorrichtung.
[Stand der Technik]
Ein wichtiges Thema in der heutigen Gastronomie ist die Einsparung von Arbeitskräften aufgrund unzureichender Arbeitskräfte. Als eine Gegenmaßnahme wird eine Geschirrspülmaschine eingeführt. Als Geschirrspülschritt werden die Reste aus dem Recyclinggestell entfernt, dann wird das Geschirr in einen Tauchtank zugegeben, und dann wird das Geschirr mit einer Bürste oder dergleichen vorgereinigt und auf ein Spülgestell gestellt. Dann wird das Spülgestell mit Geschirr in die Geschirrspülmaschine übergeführt und an festgestellte Position gestellt, dann wird der Reinigungsschalter der Geschirrspülmaschine betätigt. Davon an wird der Reinigungsvorgang gestartet. Nachdem die Reinigung abgeschlossen war, wird das Reinigungsgestell der Geschirrspülmaschine zur Reinigungsstation übergeführt, und das gereinigte Geschirr wird in Schüsseln, Teller, kleine Schüsseln und dergleichen aufgeteilt und auf dem Lagergestell gestapelt. Diese Vorgänge müssen vom Bediener in den Lücken anderer Vorgänge wie Kochen, Zubereiten und Aufräumen nach dem Essen durchgeführt werden, was nicht nur äußerst kompliziert ist, sondern die Endzeit des Geschirrspülens ist auch zu beachten.
[Inhalt der Erfindung]
[Ein zu lösendes technisches Problem der Erfindung]
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Geschirrspülsystem und eine Robotervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Arbeitsersparnis eines Bedieners fördern und die Komplexität einer Reihe von Vorgängen im Zusammenhang mit dem Geschirrspülen verringert.
[Technische Maßnahme zum Lösen des Problems]
Das Geschirrspülsystem der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Folgenden: eine Förderbandtyp-Geschirrspülmaschine, die einerseits durch ein Förderband Geschirr fördert und einerseits durch einen Spülmaschinenkörper das Geschirr spült; eine Robotervorrichtung, aufweisend einen Roboterarmmechanismus, der in der Nähe von einem Sortierbereich angeordnet ist, um das durch die Förderbänder von der Waschkammer in den Sortierbereich an der Außenseite des Spülmaschinenkörpers geförderte Geschirr abzuholen und in einen Lagerbereich überzuführen; sowie eine Steuervorrichtung zum Erzeugen eines Zulassungssignals in Bezug auf den Betrieb des Förderbandes.
Die Robotervorrichtung der vorliegenden Ausführungsform aufweist die Folgenden: einen Roboterarmmechanismus, der in der Nähe von dem Sortierbereich angeordnet ist, um die Objekte in dem Sortierbereich abzuholen und in den Lagerbereich zu überführen; eine Kamera, die den Sortierbereich aufnimmt; einen Bildverarbeitungsabschnitt zum Verarbeiten der durch die Kamera aufgenommenen Bilder des Sortierbereichs und zum Feststellen des Vorhandenseins der Objekte, der Sorte der Objekte, der Position der Objekte und der Haltung der Objekte; einen Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt, der auf der Sorte der Objekte und der Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte in dem Lagerbereich basiert die Freigabeposition auf dem Lagerbereich bestimmt; einen Sortierbetriebssteuerabschnitt, der auf der Abholposition und der Freigabeposition basiert den Sortierbetrieb des Roboterarmmechanismus steuert; sowie einen Ausgabeabschnitt, der ein Signal zum Zeigen, dass in dem Sortierbereich die Objekte nicht bestehen oder die Anzahl der Objekte eine bestimmte Zahl unterschreitet, an die externe Vorrichtung ausgibt, wenn in dem Sortierbereich die Objekte nicht bestehen oder die Anzahl der Objekte eine bestimmte Zahl unterschreitet.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Gesamterscheinungsbildes des Geschirrspülsystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Seitenansicht des Geschirrspülsystems gemäß 1.
3 zeigt eine Draufsicht des Geschirrspülsystems gemäß 1.
4 zeigt eine Seitenansicht der inneren Struktur des Roboterarmmechanismus gemäß 1.
5 zeigt ein Blockdiagramm der Konfiguration des Geschirrspülsystems in der vorliegenden Ausführungsform.
6 zeigt eine Draufsicht der Bewegung eines mit dem Sortierbetrieb gekoppelten Sortierförderbandes und des Zwischenförderbandes in der vorliegenden Ausführungsform.
7 zeigt eine Draufsicht der Bewegung eines mit dem Betrieb der Geschirrreinigung gekoppelten Reinigungsförderbandes und des Zwischenförderbandes in der vorliegenden Ausführungsform.
8 zeigt ein ergänzendes erläuterndes Diagramm der Behandlung zum Bestimmen der Freigabeposition in der vorliegenden Ausführungsform.

[Ausführliche Ausführungsformen]
Im Zusammenhang mit Figuren wird ein Geschirrspülsystem in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Geschirrspülsystems in der vorliegenden Ausführungsform, 2 zeigt eine Seitenansicht des Geschirrspülsystems in der vorliegenden Ausführungsform, 3 zeigt eine Draufsicht des Geschirrspülsystems in der vorliegenden Ausführungsform. Das Geschirrspülsystem der vorliegenden Ausführungsform weist die Folgenden auf: eine Förderbandtyp-Geschirrspülmaschine 200, die mittels der in Reihen geschalteten Förderbänder 310, 320, 330 mit gleicher Breite von z.B. 500 mm die zu reinigenden Objekte, hier das Geschirr, einerseits fördert und andererseits mittels der Waschkammer im Inneren des Spülmaschinenkörpers 210 reinigt; eine Robotervorrichtung, welche ein Roboterarmmechanismus 101 ist, der in der Nähe von einem Sortierbereich angeordnet ist, um das mittels der Förderbänder 310, 320, 330 in den an der Außenseite des Spülmaschinenkörpers 210 im Voraus angeordneten Sortierbereich geförderte Geschirr abzuholen und in den Lagerbereich des Lagergestells 400 überzuführen; sowie- eine Steuervorrichtung zum Erzeugen eines Zulassungssignals in Bezug auf den Betrieb der Förderbänder 310, 320, 330 für die Geschirrspülmaschine 200, wenn in dem Sortierbereich kein Geschirr besteht. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung ebenfalls als ein Bestandteil der Robotervorrichtung angeordnet sein. Obwohl die Förderbänder 310, 320, 330 mit einem perforierten Förderband, das in umgekehrt platzierter Haltung platziert wird, erläutert wird, können sie auch Palettenförderbänder sein.
Am Unterteil des Spülmaschinenkörpers 210 ist eine Maschinenkammer angeordnet, während am Oberteil eine Waschkammer zum Durchführen eines Waschvorgangs und Spülvorgangs angeordnet ist. In der Maschinenkammer sind ein Waschwassertank zum Ansammeln von Waschwasser und eine Waschpumpe zum Sprühen von Waschwasser aufgenommen, um Waschwasser von der Waschdüse zum Geschirr zu sprühen. Darüber hinaus sind in der Maschinenkammer ein Spülwassertank und eine Spülpumpe aufgenommen, um Spülwasser von der Spüldüse zum Geschirr zu sprühen.
Die Waschkammer ist im Inneren des Spülmaschinenkörpers 210 angeordnet. Die Waschkammer geht von einer Zuführöffnung 212 zu einer Entnahmeöffnung 213 durch. Um es zu verhindern, dass Waschwasser und Spülwasser der Waschkammer zum Äußeren spritzen, ist an der Zuführöffnung 212 der Waschkammer ein Zuführvorhang (nicht dargestellt) gehängt, während an der Entnahmeöffnung 213 der Waschkammer ein in Form der kurzen Streifen aufgeteilter Entnahmevorhang 214 gehängt ist.
Die Waschkammer ist mit einem Förderband 310 (als Waschförderband oder erstes Förderband bezeichnet) zum Fördern des Geschirrs in der Waschkammer des Spülmaschinenkörpers 210 ausgestattet. Das auf dem Waschförderband 310 platzierte Geschirr wird durch die Zuführöffnung 212 in die Waschkammer im Inneren des Spülmaschinenkörpers 210 zugeführt und aus der Entnahmeöffnung 213 entnommen. Darüber hinaus wird die von der Zuführöffnung 212 auf die Entnahmeöffnung 213 gerichtete Richtung (die von rechts nach links verlaufende Richtung der Papieroberfläche) als Unterlauf definiert, während die von der Entnahmeöffnung 213 auf die Zuführöffnung 212 gerichtete Richtung (die von links nach rechts verlaufende Richtung der Papieroberfläche) als Oberlauf definiert.
Auf dem Waschförderband 310 ist ein mit einer Drehbürste versehener Vorwaschwasserbehälter 340 benachbart zur Oberlaufseite des Waschförderbandes angeordnet. Ebenfalls kann ein Tauchtank angeordnet sein, um den Vorwaschwasserbehälter 340 zu ersetzen. Z.B. ist oberhalb des Vorwaschwasserbehälters 340 ein Entwässerungsgestell 350 zum temporären Aufbewahren des vorgewaschenen Geschirrs angeordnet. In dem Vorwaschwasserbehälter 340 ist auf der unteren Bodenfläche ein Pedalschalter 220 angeordnet. Nach dem Vorwaschen des Geschirrs durch den Bediener wird das Geschirr unmittelbar am Randabschnitt des Oberlaufs des Waschförderbandes 310 oder auf dem Entwässerungsgestell 350 platziert. Wenn der Pedalschalter 220 durch den Bediener nach unten getreten wird, fängt die Geschirrspülmaschine 200 in der Bedingung, dass der Waschbetrieb durch die Steuervorrichtung zugelassen wird, mit dem Waschbetrieb von der Bewegung des Waschförderbandes 310 sowie dem Sprühen von Waschwasser und Spülwasser an.
Auf der Unterlaufseite des Waschförderbandes 310 ist ein Förderband 320 (im Folgenden als Zwischenförderband) in Reihen geschaltet. Auf der Unterlaufseite des Zwischenförderbandes 320 ist ein Förderband 330 (im Folgenden als Sortierförderband oder zweites Förderband) in Reihen geschaltet. Das Waschförderband 310, das Zwischenförderband 320 und das Sortierförderband 330 eine Serie von Förderbändern 300 ausbilden, die nacheinander das Geschirr fördern. Das Waschförderband 310 ist länger als die Länge des Spülmaschinenkörpers 210, z.B. weist es eine Maschinenkörperlänge von 1500 mm auf. Das Sortierförderband 330 weist eine Maschinenkörperlänge von z.B. 800 mm auf. Das Zwischenförderband 320 ist kürzer als das Sortierförderband 330 und weist eine Maschinenkörperlänge von z.B. 600 mm auf. Das Zwischenförderband 320 einklemmend sind auf beiden Seiten des Zwischenförderbandes 320 ein Array des lichtemittierenden Abschnitts 207-1 und ein Array des lichtempfangenden Abschnitt 207-2 eines Zonensensors 207 angeordnet. Beim Vorhandenseins des Geschirrs auf dem Zwischenförderband 320 zeigt der Zonensensor 207 einen „Aus“-Zustand und beim Nichtvorhandensein des Geschirrs einen „Ein“-Zustand.
Das Zwischenförderband 320 führt das durch das Waschförderband 310 abgelassene Geschirr auf das Sortierförderband 330 über und mit einem von dem Waschförderband 310 und dem Sortierförderband 330 gekoppelt. Das Zwischenförderband 320 ist mit einem von dem Waschförderband 310 und dem Sortierförderband 330 gekoppelt oder wird wie unten geschildert nach den Umständen passiv geändert. Dadurch kann eine Parallelverarbeitung anstelle der sequentiellen Verarbeitung (aufeinanderfolgenden Verarbeitung) durchgeführt werden, dadurch werden ein Sortierbetrieb und ein Waschbetrieb gleichzeitig wirksam durchgeführt werden.
Oberhalb des Sortierförderbandes 330 ist eine Führungsschiene 333 auf einer Höhe, dass sie geringfügig von der Oberfläche des Förderbandes getrennt wird, angeordnet, während der Betrieb des Sortierförderbandes 330 nicht verhindert wird. Die Führungsschiene 333 ist ein ┌
┐-förmiges Plattenmaterial und umfasst einen bezüglich der Mittellinie des Förderbandes geneigten Abschnitt und einen parallelen Abschnitt. Während das Geschirr auf dem Sortierförderband 330 sich von der Oberlaufseite um einen Abstand von etwa einer Hälfte der Maschinenkörperlänge bewegt, nähert es sich durch den geneigten Abschnitt der Führungsschiene 333 um z.B. 200 mm zur nahen Vorderseite hin. Der Sortierbereich des Roboterarmmechanismus 101 (z.B. 400mmx400mm) ist auf einen durch den parallelen Abschnitt der Führungsschiene 333 beschränkten quadratischen Bereich einer Hälfte der Maschinenkörperlänge der Unterlaufseite des Sortierförderbandes 330 ausgerichtet.
In der Nähe von dem Sortierbereich ist ein Säulenabschnitt 2 des Polarkoordinatentyp- Roboterarmmechanismus 101 aufrecht angeordnet, wobei von der Basis an ein spiralförmiger Drehgelenkabschnitt, ein Landedrehgelenkabschnitt und ein Translationsgelenkabschnitt hintereinander an dem Säulenabschnitt angeordnet sind. Als Translationsgelenkabschnitt wird hier ein Translations-Teleskopmechanismus mit einer längeren Teleskoplänge verwendet, allerdings wird es nicht darauf beschränkt. Der Bewegungsbereich des Roboterarmmechanismus 101 deckt den gesamten Sortierbereich. Oberhalb des Sortierbereichs ist eine Kamera 103 angeordnet, deren Betrachtungswinkel den Sortierbereich umfasst. Die Robotervorrichtung verarbeitet die durch die Kamera 103 aufgenommenen Bilder in dem Sortierbereich und erkennt das Geschirr. Das mittels des Sortierförderbandes 330 in den Sortierbereich geförderte Geschirr wird durch den Roboterarmmechanismus 101 nacheinander abgeholt. Zu dem Sortierbereich auf dem Sortierförderband 330 ist der Säulenabschnitt 2 des Roboterarmmechanismus 101 beabstandet angeordnet, wobei an der nahen Vorderseite ist eine Lagerstation 410 angeordnet. Auf der Lagerstation 410 ist das Lagergestell 400 platziert. Der Lagerbereich (auch als Freigabebereich) des Roboterarmmechanismus 101 wird auf die Innenseite des Lagergestells 400 ausgerichtet. Der Bewegungsbereich des Roboterarmmechanismus 101 deckt den gesamten Lagerbereich. In dem Lagerbereich sind Freigabepositionen an mehreren Positionen, hier an 7 Positionen voreingestellt. Das durch den Roboterarmmechanismus 101 abgeholte Geschirr in dem Sortierbereich wird an der Freigabeposition des Lagerbereichs freigegeben. An den Freigabepositionen sind jeweils reflektierende photoelektrische Sensoren (Geschirrsensoren) 104-1 - 104-7 angeordnet. Beim Vorhandensein des Geschirrs an entsprechenden Freigabepositionen zeigen Geschirrsensoren 104-1 - 104-7 den „Ein“-Zustand und beim Nichtvorhandensein des Geschirrs den „Aus“-Zustand.
4 zeigt eine innere Struktur des Roboterarmmechanismus 101. Der Roboterarmmechanismus 101 wird mit einem Beispiel eines vertikalen Mehrgelenk-Typs mit einem Translations-Teleskopmechanismus erläutert, allerdings kann der Robotermechanismus ebenfalls ein normaler vertikalen Mehrgelenk-Typ ohne Translations-Teleskopmechanismus sein. Der Roboterarm 100 weist mehrere Gelenkabschnitte J1-J6 auf. Der Roboterarmmechanismus 101 weist eine Basis 1, einen Säulenabschnitt 2, einen Landeabschnitt 4, einen Armabschnitt 5 und einen Handgelenkabschnitt 6 auf. Am vorderen Ende des Handgelenkabschnitts 6 ist ein Adsorptionssteller 7 zum Adsorbieren des Geschirrs installiert. An der Basis 1 ist ein zylindrischer Säulenabschnitt 2 vertikal angeordnet. Der Säulenabschnitt 2 nimmt einen ersten Gelenkabschnitt J1 als spiralförmigen Drehgelenkabschnitt auf. Die Drehachse RA1 des ersten Gelenkabschnitts J1 ist vertikal ausgerichtet. Der Säulenabschnitt 2 weist einen unteren Rahmen der Säule 21 und einen oberen Rahmen der Säule 22 auf. Ein Ende des unteren Rahmens 21 ist mit dem festen Abschnitt des ersten Gelenkabschnitts J1 verbunden. Das andere Ende des unteren Rahmens 21 ist an der Basis 1 angeordnet. Der untere Rahmen 21 wird durch eine trommelförmige Außenschale 31 abgedeckt. Der obere Rahmen 22 ist mit dem Drehabschnitt des ersten Gelenkabschnitts J1 verbunden und hat eine Achsendrehung um die als Mitte dienende Drehwelle RA1. Der obere Rahmen 22 wird ebenfalls durch eine trommelförmige Außenschale 32 abgedeckt. Mit der Drehung des ersten Gelenkabschnitts J1 dreht sich der obere Rahmen 22 bezüglich des unteren Rahmens 21, wodurch der Landeabschnitt 4 und der Armabschnitt 5 sich zu einer Spirale drehen. Im Inneren des zylindrischen Säulenabschnitts 2 sind ein erster und zweiter Laschenfaden 51, 52 als der dritte Gelenkabschnitt des Translations-Teleskopmechanismus hohl aufgenommen.
Am Oberteil des Säulenabschnitts 2 ist ein Landeabschnitt 4 zur Aufnahme des zweiten Gelenkabschnitts J2 angeordnet. Der zweite Gelenkabschnitt J2 ist ein gekrümmtes Drehgelenk. Die Drehwelle RA2 des zweiten Gelenkabschnitts J2 ist horizontal ausgerichtet. Der Landeabschnitt 4 weist ein Paar von Seitenrahmen 23 auf, die den festen Abschnitt des zweiten Gelenkabschnitts J2 ausbilden. Ein Paar von Seitenrahmen 23 ist an dem oberen Rahmen 22 angeordnet. Ein den Motor aufnehmender zylindrischer Körper 24 wird drehbar durch das Paar von Seitenrahmen 23 gestützt. Aufgrund der Drehung des Motors führt der zylindrische Körper 24 eine Achsedrehung durch. An der Umfangsfläche des zylindrischen Körpers 24 ist ein Vorschubmechanismus 25 installiert. Durch einen Rahmen 26 des Vorschubmechanismus 25 werden ein Antriebszahnrad 56, eine Führungsrolle 57 une einen Rollensatz 58 gestützt. Mit dem Laufe der Achsendrehung des zylindrischen Körpers 24 dreht sich der Vorschubmechanismus 25, und der durch den Vorschubmechanismus 25 gestützte Armabschnitt 5 steigt und fällt ab. Die Rückseite des Landeabschnitts 4 wird durch eine mit dem Laufe der steigenden und abfallenden Bewegung dehnende und zurückziehende gewellte Außenhaube abgedeckt.
Der dritte Gelenkabschnitt J3 wird durch den Translations-Teleskopmechanismus zur Verfügung gestellt. Der Translations-Teleskopmechanismus weist eine durch die Erfinder kreativ entwickelte Struktur auf, die sich von dem Bewegungsbereich ausgehend deutlich von dem aktuellen Translationsgelenk unterscheidet. In einem frei durchgebogenen Zustand oder in einem Zustand, dass die lineare Starrheit sichergestellt wird, kann der Armabschnitt 5 des dritten Gelenkabschnitts J3 übergehen. Der Armabschnitt 5 weist einen ersten Laschenfaden 51 und einen zweiten Laschenfaden 52 auf. Der erste Laschenfaden 51 umfasst mehrere erste Laschen 53, die frei durchgebogen verkoppelt sind. Die erste Lasche 53 ist in einer im Wesentlichen flachen Plattenform ausgebildet. Die erste Lasche 53 ist frei durchgebogen mit dem Scharnierabschnitt (Scharnierabschnitt) am Endabschnitt verkoppelt. Der zweite Laschenfaden 52 umfasst mehrere zweite Laschen 54. Die zweite Lasche 54 ist typischerweise als ein muldenförmiger Körper mit ⊐-förmigem Querschnitt oder ein zylindrischer Körper mit □ -förmigem Querschnitt konstruiert. Die zweite Lasche 54 ist durch den Scharnierabschnitt des Endabschnitts der Bodenplatte frei durchgebogen verkoppelt. Die Durchbiegung des zweiten Laschenfadens 52 ist an einer Position, an der die Endflächen der Seitenplatte der zweiten Laschen 54 aneinander anliegen, arretiert. An der Position ist der zweite Laschenfaden 52 linear eingereiht. Die erste Lasche 53 der Vorderseite des ersten Laschenfadens 51 und die zweite Lasche 54 der Vorderseite des zweiten Laschenfadens 52 sind durch eine Verbindungslasche 55 miteinander verbunden. Z.B. weist die Verbindungslasche 55 eine durch eine Kombination zwischen der ersten Lasche 53 und der zweiten Lasche 54 erhaltene Form auf. Beim Durchgehen durch den Spalt zwischen der oberen und unteren Rolle 59 des Rollensatzes 58 sind der erste und zweite Laschenfaden 51, 52 gegeneinander gepresst, so dass sie fest miteinander verbunden sind. Durch die Verbindung geht der erste und zweite Laschenfaden 51, 52 zum linearen starren Zustand über, um einen säulenförmigen Armabschnitt 5 auszubilden. Wenn der Armabschnitt 5 rückgestellt wird, wird er hinter dem Rollensatz 58 getrennt und geht zum durchgebogenen Zustand über.
Das Antriebszahnrad 56 und die Führungsrolle 57 sind gemeinsam hinter des Rollensatzes 58 konfiguriert. Das Antriebszahnrad 56 ist mit einem nicht dargestellten Motorsatz verbunden. Der Motorsatz erzeugt eine Antriebskraft zum Antreiben des Antriebszahnrades 56 zur Drehung. In der Mitte der Breite einer Fläche einer Innenseite der ersten Lasche 53, nämlich einer mit der zweiten Lasche 54 verbundenen Seite, ist ein lineares Zahnrad 539 entlang der Verbindungsrichtung ausgebildet. Wenn mehrere erste Laschen 53 linear eingereiht sind, sind die benachbarten linearen Zahnräder 539 linear miteinander verbunden, um ein längeres lineares Zahnrad zu bilden. Das Antriebszahnrad 56 greift ins lineare Zahnrad 539 der durch die Führungsrolle 57 gepressten ersten Lasche 53 ein. Das linear miteinander verbundene lineare Zahnrad 539 und das Antriebszahnrad 56 bilden gemeinsam einen Zahnrad-ZahnstangenMechanismus aus. Wenn das Antriebszahnrad 56 sich im Uhrzeigersinn dreht, werden der erste und zweite Laschenfaden 51, 52 von dem Rollensatz 58 nach vorne zugeführt. Wenn das Antriebszahnrad 56 sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, werden der erste und zweite Laschenfaden 51, 52 zur Hinterseite des Rollensatzes 58 rückgestellt. Der rückgestellte erste und zweite Laschenfaden 51, 52 sind zwischen dem Rollensatz 58 und dem Antriebszahnrad 56 voneinander abgetrennt. Der abgetrennte erste und zweite Laschenfaden 51, 52 können jeweils zu einem biegbaren Zustand wieder hergestellt werden. Der auf den biegbaren Zustand wieder hergestellte erste und zweite Laschenfaden 51, 52 sind jeweils auf dieselbe Richtung (Innenseite) durchgebogen und vertikal im Inneren des Säulenabschnitts 2 aufgenommen. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Laschenfaden 51 in einem Zustand aufgenommen, dass er im Wesentlichen parallel zum zweiten Laschenfaden 52 darauf ausgerichtet ist.
Am vorderen Ende des Armabschnitts 5 ist ein Handgelenkabschnitt 6 installiert. Der Handgelenkabschnitt 6 ist mit einem 4. bis 6. Gelenkabschnitt J4-J6 versehen. Der 4. bis 6. Gelenkabschnitt J4-J6 weisen 3 jeweils orthogonal ausgerichtete Drehachsen RA4 bis RA6 auf. Der vierte Gelenkabschnitt J4 ist ein Torsionsgelenk, bei dem die vierte Drehachse RA4, die im Wesentlichen gleich wie die Teleskopsmittelachse RA3 ist, als Mitte dient. Der fünfte Gelenkabschnitt J5 ist ein gekrümmtes Drehgelenk, bei dem die senkrecht zur vierten Drehachse RA4 ausgerichtete fünfte Drehachse RA5 als Mitte dient, mittels der Drehung des fünften Gelenkabschnitts J5 wird es ermöglicht, dass der Adsorptionssteller 7 sich nach vorne und hinten geneigt dreht. Der sechste Gelenkabschnitt J6 ist ein Torsionsgelenk, bei dem die senkrecht zur vierten Drehachse RA4 und fünften Drehachse RA5 ausgerichtete sechste Drehachse RA6 als Mitte dient, mittels der Drehung des sechsten Gelenkabschnitts J6 wird es ermöglicht, dass der Adsorptionssteller 7 eine Achsendrehung durchführt.
Der Adsorptionssteller 7 ist ein Faltenbalg aus z.B. Silikon und sein vorderes Ende ist konisch aufgeweitet. Durch ein Luftrohr ist ein Luftkompressor ans Innere des Adsorptionsstellers 7 angeschlossen. Wenn in einem Zustand, dass das vordere Ende des Adsorptionsstellers 7 in Berührung mit der Rückseite des Geschirrs kommt, der Luftkompressor angetrieben wird, wird der Adsorptionssteller 7 einen geschlossenen Raum an dem Geschirr ausbilden, mittels seines inneren Unterdrucks wird das Geschirr zu dem Adsorptionssteller adsorbiert. Wenn der Luftkompressor mit dem Betrieb aufhört, wird das Innere des Adsorptionsstellers 7 auf den Atmosphärendruck wieder hergestellt und das Geschirr freigegeben.
5 stellt mit einem Blockdiagramm die Funktionsstruktur des Geschirrspülsystems in der vorliegenden Ausführungsform. Die Robotervorrichtung 100 umfasst die Folgenden: einen Steuerabschnitt 102, der für die gesamte Steuerung des Roboterarmmechanismus 101, der Kamera 103 des Sortierbereichs, des Geschirrsensors 104 und der Robotervorrichtung 100 verantwortlich ist; einen Bildverarbeitungsabschnitt 108, der die durch die Kamera des Sortierbereichs 103 aufgenommenen Bilder verarbeitet, die Sorte des Geschirrs wie der Schüsseln/Teller/kleinen Schüsseln beurteilt und die Schwerpunktposition (Abholposition) des Geschirrs und die Haltung des Geschirrs rechnet; einen Zählabschnitt 106 für die Anzahl des gelagerten Geschirrs, der an jeder Freigabeposition die Anzahl des Geschirrs in dem Lagerbereich zählt; einen Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107, der bezüglich jedes Geschirrs in dem Sortierbereich die Freigabeposition des Lagerbereichs bestimmt; einen Sortierbetriebssteuerabschnitt 105, der den Roboterarmmechanismus 101 zum Sortieren des Geschirrs von dem Sortierbereich zum Freigabebereich ansteuert; einen Luftkompressor 108, der durch das Luftrohr mit dem Adsorptionssteller 7 verbunden ist; einen Mitteilungsabschnitt 111, der an der Lagerstation 410 oder in der Nähe von ihr angeordnet ist; und eine Schnittstelle 110, die zusammen mit der Steuervorrichtung 500 ein Signal empfängt und sendet. Um die Erläuterung zu erleichtern, wird es angenommen, dass die Sorte des Geschirrs in Schüsseln, Teller und kleine Schüsseln aufgeteilt ist. Darüber hinaus wird es angenommen, dass die Freigabepositionen PR1-PR8 eine Anzahl von 8 aufweisen. Wenn die Anzahl der gestapelten Blätter des Geschirrs an zumindest einer Position von den Freigabepositionen PR1-PR8 eine bestimmte Obergrenze wie 6 erreicht, teilt der Mitteilungsabschnitt 111 anhand der Steuerung durch den Steuerabschnitt 102 den Umstand mittels zumindest eines von Licht, Geräusch und Vibration, bevorzugt mittels des Lichts, des Geräusches und der Vibration an den Bediener mit. Darüber hinaus in Hinsicht auf die Vibrationsmitteilung und ein durch den Bediener getragenes tragbares Endgerät mit einer Oszillatorfunktion wird typischerweise mittels der drahtlosen Kommunikation ein Auslösesignal zum Starten der Oszillatorfunktion von dem Mitteilungsabschnitt 111 gesendet.
Der Bildverarbeitungsabschnitt 108 führt eine binäre Verarbeitung für die durch die Kamera des Sortierbereichs 103 aufgenommenen Bilder durch, extrahiert die Kontur der Bilder und führt z.B. eine Musteranpassungsverarbeitung für die Bilder durch, um die Sorte des Geschirrs wie der Schüsseln/Teller/kleinen Schüsseln zu beurteilen. Selbstverständlich gibt der Bildverarbeitungsabschnitt 108 ein Bildverarbeitungsergebnis des Nichtvorhandenseins des Geschirrs aus, wenn der Bildverarbeitungsabschnitt keine Geschirrkontur aus den mittels der Kamera des Sortierbereichs 103 erhaltenen Bildern extrahiert. Mit irgendeinem bestehenden Verfahren berechnet der Bildverarbeitungsabschnitt 108 die Schwerpunktsposition des geschlossenen Bereichs der Kontur und verwendet diese als Abholposition. Bezüglich der Projektionsform des Geschirrs in einer umgekehrt platzierten Haltung wird es angenommen, dass die Schüsseln und die kleinen Schüsseln kreisförmig und die Teller nicht kreisförmig, sondern rechteckig ausgebildet sind. Wenn der Bildverarbeitungsabschnitt 108 die Sorte des Geschirrs als Teller beurteilt, rechnet er die Haltung des Geschirrs, z.B. eine parallel zur Richtung der langen Kante ausgerichtete Mittellinie. Beim Freigeben der Teller können die Teller aufeinander ausgerichtet und gestapelt werden.
Bei einem Verarbeitungsergebnis des Bildverarbeitungsabschnitts 108, dass die Kontur des Geschirrbereichs nicht extrahiert werden kann, nämlich in dem Sortierbereich kein Geschirr besteht, sendet der Steuerabschnitt 102 ein Signal an die Steuervorrichtung 500, dass das Sortieren abgeschlossen ist und in dem Sortierbereich kein Geschirr besteht (Signal des abgeschlossenen Sortierens). Bei einem Verarbeitungsergebnis des Bildverarbeitungsabschnitts 108, dass die Anzahl der Konturen des Geschirrbereichs eine bestimmte Zahl wie 2 unterschreitet, nämlich die Anzahl des Geschirrs des Sortierbereichs eine bestimmte Zahl wie 2 unterschreitet, kann der Steuerabschnitt 102 ein Signal eines abgeschlossenen Sortierens an die Steuervorrichtung 500 senden.
Die Geschirrsensoren 104-1-104-8 zeigt beim Nichtvorhandensein des Geschirrs an den entsprechenden Freigabepositionen PR1-PR8 einen Aus-Zustand und beim Vorhandensein des Geschirrs einen Ein-Zustand. Wenn der Bediener das gelagerte Geschirr auf das Geschirrlagergestell bewegt, wird der Geschirrsensor (104-1 - 104-8) an irgendeiner Freigabeposition (PR1-PR8) zum Lagern des Geschirrs von Ein-Zustand zum Aus-Zustand übergeführt. Mit dem Laufe der Freigabe des Roboterarmmechanismus 101 arbeitet der Zählabschnitt 106 für die Anzahl des gelagerten Geschirrs, für jede Freigabeposition PR1-PR8 wird die Anzahl der Freigaben als die Anzahl des gelagerten Geschirrs gezählt, und die Anzahl des Geschirrs an der Freigabeposition wird auf Null rückgestellt, wenn irgendeiner von den Geschirrssensoren 104-1 - 104-8 einen Aus-Zustand zeigt.
Darüber hinaus wird mit dem Wendepunkt, dass die photoelektrischen Sensoren (Geschirrsensoren) 104-1 - 104-8 einen Aus-Zustand zeigen, der Umstand erläutert, dass die Anzahl des Geschirrs an der Freigabeposition auf Null rückgestellt, allerdings wird es nicht darauf beschränkt. Z.B. sind die Lagerbereichkamera zur Aufnahme der Bilder des Lagerbereichs und die Sortierkamera zueinander separat angeordnet, mittels des Bildverarbeitungsabschnitts 108 werden die durch die Lagerbereichkamera aufgenommenen Bilder des Lagerbereichs verarbeitet, und die Anzahl des Geschirrs an der Freigabeposition kann auf Null rückgestellt werden, wenn an der jeweiligen Freigabeposition keine Geschirrkontur extrahiert werden kann. Wenn der mit einem Bedienfeld und einem Bildschirm versehene Benutzerbetätigungsabschnitt an der Lagerstation 601 oder in der Nähe von ihr angeordnet ist und das Bediener (Benutzer) das gelagerte Geschirr auf das Geschirrlagergestell bewegt, kann die Anzahl des Geschirrs der Freigabeposition dadurch auf Null rückgestellt werden, dass der Benutzer einmal auf ein irgendeine Freigabeposition zum Platzieren des Geschirrs darstellendes Symbol klickt.
Der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 verteilt 3 Freigabepositionen PR1-PR3 von den Freigabepositionen PR1-PR8 als spezifische Freigabepositionen für die Schüsseln, ebenfalls werden andere 3 Freigabepositionen PR4-PR6 als spezifische Freigabepositionen für die kleinen Schüsseln verteilt, während die restlichen 2 Freigabepositionen PR7, PR8 als spezifische Freigabepositionen für die Teller verteilt werden. Die Obergrenze der Anzahl des an den jeweiligen Freigabepositionen PR1-PR8 gestapelten Geschirrs ist voreingestellt, hier auf 6 angenommen. Darüber hinaus wird bezüglich der spezifischen Freigabepositionen PR1-PR3 der Schüsseln wird die Priorität in dieser Reihenfolge eingestellt, ebenfalls wird bezüglich der spezifischen Freigabepositionen PR4-PR6 der kleinen Schüsseln wird die Priorität in dieser Reihenfolge eingestellt, während bezüglich der spezifischen Freigabepositionen PR7, PR8 der Teller die Priorität in dieser Reihenfolge eingestellt wird.
Wenn das an zumindest einer Position von den Freigabepositionen PR1-PR8 gestapelte Geschirr die Obergrenze erreicht, steuert der Steuerabschnitt 102 den Mitteilungsabschnitt 111 an, so dass zumindest eines von Lichts-, Geräusch- und Vibrationsauslösesignal von dem Mitteilungsabschnitt 111 ausgegeben wird, damit der Benutzer darauf hingewiesen wird, das Geschirr überzuführen.
Von den für eine durch den Bildverarbeitungsabschnitt 108 festgestellte Sorte des Geschirrs verteilten Freigabepositionen extrahiert der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 eine Freigabeposition, an der die durch den Zählabschnitt für die Anzahl des gelagerten Geschirrs 106 für jede Freigabeposition gezählte und beibehaltene Anzahl des Geschirrs die Obergrenze nicht erreicht und wählt davon eine Freigabeposition mit der höchsten Priorität aus.
Zusammenfassend gesagt, rechnet der Sortierbetriebssteuerabschnitt 105 mittels des Bildverarbeitungsabschnitts 108 die jeweilige Sorte, Schwerpunktposition und Haltung des Geschirrs in dem Sortierbereich und bestimmt anhand der Informationen die Sortierreihenfolge. Z.B. werden die Schüsseln als Sortierobjekte mit höchster Priorität eingestellt, eine zweite Priorität wird den kleinen Schüsseln verliehen und die niedrigste Priorität den Tellern verliehen. Unter dem Geschirr gleicher Sorte erfolgt an der Unterlaufseite des Sortierförderbandes 330 das Sortieren mit der Reihenfolge, dass der Abstand des Eckenabschnitts der nahen Vorderseite des Roboterarmmechanismus 101 zur Schwerpunktposition des Geschirrs vom kürzesten zum längsten wird.
In Übereinstimmung mit der Reihenfolge berechnet der Sortierbetriebssteuerabschnitt 105 anhand der Schwerpunktposition (Abholposition) des jeweiligen Geschirrs, der der angeborenen Geschirrlänge der Geschirrsorte entsprechenden Abholhöhe, der durch den Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 bestimmten Freigabeposition und der durch die Anzahl des an der Freigabeposition gestapelten Geschirrs und die angeborene Geschirrlänge der Geschirrsorte bestimmten Freigabehöhe die Spur des Adsorptionsstellers 7 und steuert anhand der Spur den Roboterarmmechanismus 101 sequentiell an.
Die Geschirrspülmaschine 200 weist auf: einen Steuerabschnitt 201, der für die gesamte Steuerung der Geschirrspülmaschine 200 verantwortlich ist, einen Waschpumpen-Antriebsabschnitt 202 zum Antreiben der Waschpumpe der Maschinenkammer, einen Spülpumpen-Antriebsabschnitt 203 zum Antreiben der Spülpumpe der Maschinenkammer, einen Waschförderband-Antriebsabschnitt 204 zum Antreiben des Waschförderbandes 310, einen Zwischenförderband-Antriebsabschnitt 205 zum Antreiben des Zwischenförderbandes 320, einen Sortierförderband-Antriebsabschnitt 206 zum Antreiben des Sortierförderbandes 330, einen auf beiden Seiten des Zwischenförderbandes 320 angeordneten Zonensensor 207, einen durch den Bediener getretenen Pedalschalter 208 zum Starten des Geschirrspülbetriebs und eine Schnittstelle 209 zum Empfangen und Senden des Signals mit der Steuervorrichtung 500.
Wenn die Steuervorrichtung 500 von der Robotervorrichtung 100 ein Signal des Abschlusses des Sortierens empfängt, sendet sie an Geschirrspülmaschine 200 selektiv ein Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes und ein Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes. Das Signal des Abschlusses des Sortierens wird durch den Steuerabschnitt 102 der Robotervorrichtung 100 generiert, wenn das Geschirr auf dem Sortierbereich 101 mittels des Roboterarmmechanismus 101 alles sortiert wird und auf dem Sortierbereich kein Geschirr mehr besteht. Jetzt wird das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes durch die Steuervorrichtung 500 erzeugt. Wenn der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes empfängt, wird der Sortierförderband-Antriebsabschnitt 206 gesteuert, so dass das Sortierförderband 330 sich um die Länge des Sortierbereichs, hier um eine Hälfte der Maschinenkörperlänge bewegt. Dadurch wird das Geschirr auf dem Wartebereich der Oberlaufseite des Sortierförderbandes 330 zu dem Sortierbereich befördert.
Wenn die Steuervorrichtung 500 nach Erzeugen eines Zulassungsantriebssignals des Sortierförderbandes erzeugt ein Signal des Abschlusses des Sortierens von der Robotervorrichtung 100 empfängt, erzeugt sie ein Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes und sendet dieses an die Geschirrspülmaschine 200. Zusammenfassend gesagt, bewegt sich das Sortierförderband 330 durch das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes um eine Hälfte (400 mm) seiner Maschinenkörperlänge, um das Geschirr auf dem Wartebereich der Oberlaufseite des Sortierförderbandes 330 zu dem Sortierbereich zu befördern, dann bedeutet das Erzeugen des Signals des Abschlusses des Sortierens, dass auf der Förderbandoberfläche des Sortierförderbandes 330 kein Geschirr besteht. Wenn der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 das Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes empfängt, wird der Zwischenförderband-Antriebsabschnitt 205 angesteuert, so dass das Zwischenförderband 320 sich um seine Maschinenkörperlänge (600mm) bewegt, damit verkoppelt wird der Sortierförderband-Antriebsabschnitt 206 gesteuert, so dass das Sortierförderband 330 sich um seine Maschinenkörperlänge (800mm) bewegt. Dadurch wird das Geschirr auf dem Zwischenförderband 320 auf das Sortierförderband 330 übergeführt, um das Geschirr kontinuierlich zum Wartebereich und Sortierbereich zu befördern.
Im Zusammenhang mit 6 wird der Betrieb näher erläutert. 6(a) zeigt einen typischen Zustand, dass im Reinigungs- und Sortiervorgang des Geschirrs das Geschirr in dem Sortierbereich alles in den Lagerbereich übergeführt wird. Auf dem fast gesamten Bereich der Lagerfläche des Förderbandes des Waschförderbandes 310 werden mehrere Schüsseln 601, mehrere Teller 602 und mehrere kleine Schüsseln 603 als Geschirr unregelmäßig platziert. Auf dem Zwischenförderband 320 ist das Geschirr in einer Anzahl von mehr als 1 auf den gesamten Bereich der Lagerfläche platziert. Auf dem Sortierbereich des Sortierförderbandes 330 besteht kein Geschirr, andererseits besteht in dem Wartebereich der Oberlaufseite das Geschirr in einer Anzahl von mehr als 1. Da auf dem Sortierbereich kein Geschirr besteht, wird das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes von dem Steuerabschnitt 102 zu einer externen Steuervorrichtung 500 gesendet.
Beim Empfangen des Signal des abgeschlossenen Sortierens von der Robotervorrichtung 100 sendet die Steuervorrichtung 500 bezüglich der Geschirrspülmaschine 200 das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes an den Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200. Wenn der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes empfängt, wird der Sortierförderband-Antriebsabschnitt 206 gesteuert, wie in 6(b) dargestellt, wird das Sortierförderband 330 bewegt, und zu dem Zeitpunkt, dass das Sortierförderband 330 sich um eine Hälfte der Maschinenkörperlänge von z.B. 400mm bewegt, wird das Sortierförderband 330 gestoppt. Das Geschirr in dem Wartebereich bewegt sich mit dem Sortierförderband 330, das Geschirr wird einerseits durch die Führungsbahn 333 dazu geführt, dass es geringfügig schrittweise der Seite des Roboterarmmechanismus 101 annähert, andererseits wird das Geschirr in den Sortierbereich befördert. In der Stufe besteht kein Geschirr in dem Wartebereich, während in dem Sortierbereich das Geschirr besteht.
Das neu in den Sortierbereich beförderte Geschirr wird einer nach dem anderen durch den Roboterarmmechanismus 101 in den Lagerbereich übergeführt. Wie in 6(c) dargestellt, wird das Geschirr in dem Sortierbereich alles in den Lagerbereich übergeführt, wenn in dem Sortierbereich des Sortierförderbandes 330 kein Geschirr besteht, wird das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes erneut von dem Steuerabschnitt 102 der Robotervorrichtung 100 zu der externen Steuervorrichtung 500 gesendet. In der Stufe wird es zu dem Zustand, dass kein Geschirr in dem Sortierbereich und dem Wartebereich besteht, nämlich auf der Oberfläche des Förderbandes des Sortierförderbandes 330 kein Geschirr gelagert ist.
Nachdem die Steuervorrichtung 500 das Zulassungsantriebssignal des Sortierförderbandes an den Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 gesendet hat, sendet die Robotervorrichtung 100 beim Empfangen des Signals des abgeschlossenen Sortierens das Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes an den Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200.
Wenn der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 das Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes empfängt, wie in 6(d) dargestellt, werden der Zwischenförderband-Antriebsabschnitt 205 und der Sortierförderband-Antriebsabschnitt 206 gesteuert, so dass das Zwischenförderband 320 und das Sortierförderband 330 gleichmäßig mit der Bewegung anfangen und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen. Anschließend stoppt der Steuerabschnitt 201 zu dem Zeitpunkt das Zwischenförderband 320, wenn das Zwischenförderband 320 sich um seine Maschinenkörperlänge (600mm) bewegt. Anschließend stoppt der Steuerabschnitt 201 zu dem Zeitpunkt das Sortierförderband 330, wenn das Sortierförderband 330 sich um seine Maschinenkörperlänge (800mm) bewegt. In der Stufe besteht auf dem Zwischenförderband 320 kein Geschirr, während in dem Wartebereich und Sortierbereich des Sortierförderbandes 330 das Geschirr besteht.
Das neu in den Sortierbereich beförderte Geschirr wird einer nach dem anderen durch den Roboterarmmechanismus 101 in den Lagerbereich übergeführt, wenn das Geschirr in dem Sortierbereich alles in den Lagerbereich übergeführt wird und es zu dem Zustand wird, dass in dem Sortierbereich des Sortierförderbandes 330 kein Geschirr besteht, geht es zu dem Zustand gemäß 6(a), und der gleiche Betrieb läuft.
Zweitens wird der Waschbetrieb des Geschirrs erläutert. 7(a) zeigt einen gleichen Zustand wie 6(c). Nämlich besteht auf dem gesamten Bereich des Zwischenförderbandes 320 kein Geschirr. In diesem Zustand befinden sich alle photoelektrischen Sensoren des Zonensensors 207 einen Aus-Zustand. Wenn der Zonensensor 207 einen Aus-Zustand hat, wird der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 zu einem eingreifenden Verriegelungszustand, so dass der Waschbetrieb des Geschirrs unterbrochen wird. Dadurch werden das Waschförderband 310 und das Zwischenförderband 320 zusammen gestoppt, während die Waschpumpe und die Spülpumpe ebenfalls gestoppt werden. Selbst wenn der Bediener den Pedalschalter 208 nach unten tritt, um eine Einschaltung zu realisieren, wird der Waschbetrieb des Geschirrs nicht erneut gestartet, solange der eingreifende Verriegelungszustand nicht gelöst wird. Der Waschbetrieb des Geschirrs wird erneut gestartet, wenn der eingreifende Verriegelungszustand gelöst wird und der Bediener den Pedalschalter 208 nach unten tritt, so dass der Pedalschalter 208 eingeschaltet wird. Oder der Waschbetrieb wird automatisch erneut gestartet, wenn auf dem Zwischenförderband 320 kein Geschirr besteht und der Zonensensor 207 einen Ein-Zustand zeigt.
7(b) zeigt einen gleichen Zustand wie 6(d). Nämlich zeigt 7(b) einen Zustand, dass das Geschirr von dem Zwischenförderband 320 auf das Sortierförderband 330 befördert wird und auf dem Zwischenförderband 320 kein Geschirr mehr besteht. In diesem Zustand zeigt der Zonensensor 207 einen Ein-Zustand, da auf dem Zwischenförderband 320 kein Geschirr besteht. Deshalb löst der Steuerabschnitt 201 der Geschirrspülmaschine 200 den eingreifenden Verriegelungszustand auf, um den Waschbetrieb zuzulassen. Wenn zum Realisieren einer Einschaltung der Bediener den Pedalschalter 208 nach unten tritt, wird der Waschbetrieb des Geschirrs erneut gestartet. Wie in 7(c) dargestellt, fangen das Waschförderband 310 und das Zwischenförderband 320 mit der Bewegung an, während die Waschpumpe und die Spülpumpe ebenfalls mit dem Betrieb anfangen. Anschließend wird es zu dem eingreifenden Verriegelungszustand, und der Waschbetrieb wird unterbrochen, wenn auf dem gesamten Bereich des Zwischenförderbandes 320 ein Geschirr besteht und der Zonensensor 207 einen Aus-Zustand zeigt, wie in 7(d) dargestellt.
Selbst wenn auf dem gesamten Bereich des Zwischenförderbandes 320 ein Geschirr besteht und der Zonensensor 207 einen Aus-Zustand zeigt, empfängt der Steuerabschnitt 201 das Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes von der Steuervorrichtung 500, und entsprechend während der Zeitdauer, wenn das Zwischenförderband 320 sich um seine Maschinenkörperlänge (600mm) bewegt, besteht keine Notwendigkeit, den Waschbetrieb zu stoppen, da auf dem Zwischenförderband 320 kein Geschirr stehen bleiben wird, deshalb wird der Steuerabschnitt 201 in der Zeitdauer nicht zu einem eingreifenden Verriegelungszustand.
Deshalb können der Waschbetrieb und der Sortierbetrieb parallel erfolgen, um den Einfluss auf den Waschbetrieb durch den Sortierbetrieb minimal zu halten. Genauer gesagt, wie in 7(b) bis 7(d) dargestellt, wenn die benötigte Zeit zum Sortieren von allem Geschirr auf dem Sortierförderband 330 durch die Robotervorrichtung 100 (Sortierzeit) kürzer als die benötigte Zeit für die Bewegung des Zwischenförderbandes 320 um seine Maschinenkörperlänge (600mm) ist, wird vor dem Übergang zu dem eingreifenden Verriegelungszustand das Zulassungsempfangssignal des Sortierförderbandes immer erzeugt, so dass der Waschbetrieb nicht unterbrochen wird. Selbst wenn andererseits die Sortierzeit länger als die benötigte Zeit für die Bewegung des Zwischenförderbandes 320 um seine Maschinenkörperlänge (600mm) ist, kann die Zeitdauer der aufgrund des Wartens auf den Abschluss des Sortierens bewirkten Unterbrechung des Waschbetriebs ebenfalls auf den Zeitunterschied verkürzt werden.
Anschließend wird die Bestimmungsbehandlung der Freigabeposition näher erläutert. 8(a) zeigt einen Umstand, in dem die jeweilige Anzahl des Geschirrs der Freigabepositionen Null beträgt. 8(b) zeigt einen Umstand, in dem die jeweilige Anzahl des Geschirrs an einer Freigabeposition mit hoher Priorität nicht Null beträgt. Auf den durch die Kamera 103 des Sortierbereichs aufgenommenen Bildern (Bildern des Sortierbereichs) basiert beurteilt der Bildverarbeitungsabschnitt 108, ob in dem Sortierbereich das Geschirr besteht, und stellt die Sorte des Geschirrs, die Schwerpunktposition des Geschirrs und die Haltung des Geschirrs fest, wenn das Geschirr besteht. Genauer gesagt, werden die Muster von jedem Geschirr (Schüsseln, Tellern und kleinen Schüsseln) im Voraus registriert. Der Bildverarbeitungsabschnitt 108 führt eine binäre Verarbeitung für die Bilder des Sortierbereichs durch, aus den binar verarbeiteten Bildern des Sortierbereichs wird die Kontur des Geschirrs extrahiert, um eine Anpassungsverarbeitung für de Muster durchzuführen und festzustellen, ob in dem Sortierbereich das Geschirr besteht, während die Bildverarbeitungsabschnitt die Sorte des vorhandenen Geschirrs feststellt, wenn das Geschirr besteht. Der Bildverarbeitungsabschnitt 108 berechnet die Schwerpunktposition (Abholposition) PP01-PP04 der aus den Bildern des Sortierbereichs extrahierten Kontur des Geschirrs. Die Schwerpunktspositionen PP01-PP04 werden mit dem Koordinatensystem dargestellt und dienen als Abholpositionen, mit denen der Roboterarmmechanismus 101 das Geschirr abholt. Somit berechnet der Bildverarbeitungsabschnitt 108 einen Neigungswinkel bezüglich einer Bezugslinie zum Definieren eines zu beurteilenden Tellers an der Freigabeposition. Genauer gesagt, ist der Bildverarbeitungsabschnitt wie in 8(a) dargestellt, wird die Mittellinie der Langkantenrichtung des Tellers in dem Sortierbereich festgestellt, und es wird berechnet, zu welchem Grad der Neigungswinkel sich bezüglich einer Mittellinie der Langkantenrichtung eines an der Freigabeposition festgestellten Tellers neigt. Durch Feststellen der Haltung des Tellers in dem Sortierbereich wird die Haltung des Geschirrs beim Freigeben durch den Roboterarmmechanismus 101 ausgerichtet, dadurch kann eine gestapelte Aufnahme des Geschirrs realisiert werden. Wenn ein spezifisches Muster nicht aus den Bildern des Sortierbereichs extrahiert werden kann, nämlich in dem Sortierbereich kein Geschirr besteht, gibt der Steuerabschnitt 101 der Robotervorrichtung 100 das Signal des abgeschlossenen Sortierens (Signal des abgeschlossenen Sortierens) aus.
Der Zählabschnitt 106 für die Anzahl des gelagerten Geschirrs zählt die Freigabeanzahl an jeder in dem Lagerbereich festgestellten Freigabeposition und speichert den Zählwert jeder Freigabeposition. Die Geschirrsensoren 110-1 - 110-8 sind an den den Freigabepositionen PR1-PR8 jeweils zugeordneten Positionen des Roboterarmmechanismus angeordnet. Die Geschirrsensoren 110-1 - 110-8 zeigen beim Nichtvorhandensein des Geschirrs an den entsprechenden Freigabepositionen PR1-PR8 einen Aus-Zustand und beim Vorhandensein des Geschirrs einen Ein-Zustand. Wenn das Geschirr in dem Lagergestell durch den Bediener bewegt wird, geht der Zustand eines der Position zum Stapeln des Geschirrs zugeordneten Geschirrsensors 110 von dem Ein-Zustand zum Aus-Zustand über. Der Zählabschnitt 106 für die Anzahl des gelagerten Geschirrs stellt den Zählwert einer dem von dem Ein-Zustand zum Aus-Zustand übergehenden Geschirrsensor 110 zugeordneten Freigabeposition auf Null rück.
Auf der Anzahl der Freigabe jeder Freigabeposition PR1-PR8 und der Sorte und der Anzahl des Geschirrs in dem Lagerbereich basiert bestimmt der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 die Freigabeposition des durch den Roboterarmmechanismus 101 abgeholten Geschirrs. Genauer gesagt, bestimmt der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 mit dem folgenden Verfahren die Freigabeposition des abgeholten Geschirrs. Wie in 8 dargestellt, werden hier ferner aus den Freigabeposition PR1-PR8 3 Freigabepositionen PR1-PR3 einer horizontalen Reihe mit einem größten Abstand zu dem Sortierbereich als Freigabepositionen für die Schüsseln voreingestellt, 3 Freigabepositionen PR4-PR6 einer horizontalen Reihe vor den Freigabepositionen für die Schüsseln werden als Freigabepositionen für die kleinen Schüsseln voreingestellt, während die restlichen 2 Freigabepositionen PR7-PR8 als Freigabepositionen für die kleinen Schüsseln voreingestellt werden. Darüber hinaus wird für die 3 Freigabeposition PR1-PR3 für die Schüsseln, die 3 Freigabepositionen PR4-PR6 für die kleinen Schüsseln und die 2 Freigabepositionen PR7-PR8 für die Teller jeweils eine Priorität eingestellt. Z.B. kann von den mehreren Freigabepositionen von jedem Geschirr eine Priorität derart eingestellt, dass die Position des Roboterarmmechanismus 101 von weit entfernt zu nah wird. Von den 3 Freigabepositionen PR1-PR3 für die Schüsseln wird eine Priorität mit einer Reihefolge der Freigabeposition PR1, PR2, PR3 verteilt. Von den 3 Freigabepositionen PR4- PR6 für die kleinen Schüsseln wird eine Priorität mit einer Reihefolge der Freigabeposition PR4, PR5, PR6 verteilt. Von den 3 Freigabepositionen PR7-PR8 für die Teller wird eine Priorität mit einer Reihefolge der Freigabeposition PR7, PR8 verteilt. Somit wird an den jeweiligen Freigabepositionen eine Obergrenze der Anzahl des gestapelten Geschirrs, nämlich der Anzahl der Freigabe, eingestellt, während die Obergrenze der Anzahl der Freigabe auf z.B. 6 eingestellt.
Von den mehreren Freigabepositionen PR1-PR8 stellt der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 die durch die Sorte des Geschirrs, die über den Bildverarbeitungsabschnitt 108 beurteilt wird, definierte Freigabeposition fest. Aus den festgestellten Freigabepositionen extrahiert der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 die durch den Zählabschnitt 106 für die Anzahl des gelagerten Geschirrs gespeicherte Freigabeposition, deren Anzahl der Freigabe den Maximalwert nicht erreicht. Aus den extrahierten Freigabepositionen wählt der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 eine Freigabeposition mit der höchsten Priorität aus. Wie in 8(a) dargestellt, wird die Freigabeposition der Schüsseln mit den Schwerpunktspositionen PP01, PP02 als PR1, die Freigabeposition der kleinen Schüssel mit der Schwerpunktsposition PP04 als PR4 und die Freigabeposition des Tellers mit der Schwerpunktsposition PP02 als PR7 festgestellt.
In dem Beispiel gemäß 8(b) beträgt die Anzahl der Freigabe der Freigabeposition PR1 mit der höchsten Priorität von den Freigabepositionen für die Schüsseln PR1-PR3 5. Bezüglich der als Schüssel beurteilten Schwerpunktsposition PP06 stellt der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt 107 ihre Freigabeposition als PR1 fest. Da die Anzahl der Freigabe der Freigabeposition PR1 die Obergrenze erreicht, wird die Schüssel mit der Schwerpunktsposition PP07 zu der Freigabeposition PR2 mit der zweiten Priorität bewegt. Da die Anzahl der Freigabe der Freigabeposition PR4 mit der hohen Priorität von den Freigabepositionen PR4-PR6 für die kleinen Schüsseln die Obergrenze erreicht, wird die Freigabeposition für die kleine Schüssel mit der Schwerpunktsposition PP08 als PR5 definiert. Da die Anzahl der Freigabe der Freigabeposition PR7 mit der hohen Priorität von den Freigabeposition PR7-PR8 für die Teller die Obergrenze erreicht, wird die Freigabeposition für den Teller (PP05) als PR8 definiert.
Obwohl oben mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden, werden die Ausführungsformen beispielhaft erhoben, darauf wird der Umfang der Erfindung nicht beschränkt. Diese Ausführungsformen können mit anderen Verfahren ausgeführt werden, ohne Abweichung von dem Umfang des Hauptinhalts der Erfindung können verschiedene Abkürzungen, Ersetzungen und Änderungen durchgeführt werden. Diese Ausführungsformen und ihre Varianten fallen jeweils in den Umfang und den Hauptinhalt der vorliegenden Erfindung und werden jeweils als von dem äquivalenten Umfang der Erfindung gedeckt angesehen werden.
Bezugszeichenliste

101: Roboterarmmechanismus
200: Förderbandtyp-Geschirrspülmaschine
210: Spülmaschinenkörper
310: Waschförderband
320: Zwischenförderband
330: Sortierförderband
400: Lagergestell

Claims

Geschirrspülsystem, dadurch gekennzeichnet, dass es die Folgenden aufweist: - eine Förderbandtyp-Geschirrspülmaschine, die einerseits durch ein Förderband Geschirr fördert und einerseits mittels einer Waschkammer des Spülmaschinenkörpers eine Reinigung durchführt; - eine Robotervorrichtung, aufweisend einen in der Nähe von einem Sortierbereich angeordneten Roboterarmmechanismus zum Abholen des durch die Förderbänder von der Waschkammer in den Sortierbereich geförderten Geschirrs und Überführen von diesem in einen Lagerbereich; sowie - eine Steuervorrichtung zum Erzeugen eines Zulassungssignals in Bezug auf den Betrieb des Förderbandes für die Geschirrspülmaschine.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung das Zulassungssignal erzeugt, wenn in dem Sortierbereich kein Geschirr besteht oder die Anzahl des Geschirrs eine bestimmte Zahl unterschreitet.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband einen ersten Förderbandabschnitt zum Fördern des Geschirrs in der Waschkammer des Spülmaschinenkörpers, einen zweiten Förderbandabschnitt zum Fördern des gereinigten Geschirrs in der Waschkammer in den Sortierbereich und einen Zwischenförderbandabschnitt zum Transportieren des Geschirrs zwischen dem ersten Förderbandabschnitt und dem zweiten Förderbandabschnitt umfasst.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Förderbandabschnitt sich um einen der Länge des Sortierbereichs entsprechenden Abstand bewegt, wenn die Geschirrspülmaschine das Zulassungssignal empfängt.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, sich beim Empfangen des Zulassungssignals durch die Geschirrspülmaschine das Zwischenförderband und das zweite Förderband ineinandergreifend bewegen.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich beim Empfangen des Zulassungssignals durch die Geschirrspülmaschine das Zwischenförderband und das zweite Förderband um ihre jeweiligen Maschinenkörperlängen bewegen.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülmaschinenkörper einen Waschbetrieb durchführt und sich das erste Förderband und das Zwischenförderband ineinandergreifend bewegen, wenn auf dem Zwischenförderband kein Geschirr besteht.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülmaschinenkörper mit dem Betrieb aufhört und das erste Förderband und das Zwischenförderband gemeinsam mit dem Betrieb aufhören, wenn auf dem Zwischenförderband das Geschirr besteht.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung die Folgenden aufweist: - den Roboterarmmechanismus; - eine Kamera, die den Sortierbereich aufnimmt; - einen Bildverarbeitungsabschnitt zum Verarbeiten der durch die Kamera aufgenommenen Bilder des Sortierbereichs und zum Feststellen des Vorhandenseins des Geschirrs, der Sorte des Geschirrs, der Position des Geschirrs und der Haltung des Geschirrs; - einen Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt, der auf der Sorte des Geschirrs und der Anzahl des gestapelten Blätter des Geschirrs in dem Lagerbereich basiert die Freigabeposition auf dem Lagerbereich bestimmt; - einen Sortierbetriebssteuerabschnitt, der auf der Abholposition und der Freigabeposition basiert den Sortierbetrieb des Roboterarmmechanismus steuert; sowie - einen Ausgabeabschnitt, der ein Signal zum Zeigen, dass in dem Sortierbereich das Geschirr nicht besteht oder die Anzahl des Geschirrs eine bestimmte Zahl unterschreitet, an die Steuervorrichtung ausgibt, wenn in dem Sortierbereich das Geschirr nicht besteht oder die Anzahl des Geschirrs eine bestimmte Zahl unterschreitet.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung weiterhin die Folgenden aufweist: - einen reflektierenden photoelektrischen Sensor, der an der Freigabeposition an dem Lagerbereich angeordnet ist; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter des Geschirrs zählt und den Zählwert mittels der Abschaltung des reflektierenden photoelektrischen Sensors auf Null rückstellt.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung weiterhin die Folgenden aufweist: - eine andere Kamera, die den Lagerbereich aufnimmt; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter des Geschirrs zählt und den Zählwert auf den Bildverarbeitungsergebnissen der durch die andere Kamera aufgenommenen Bilder des Lagerbereichs basiert auf Null rückstellt.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung weiterhin die Folgenden aufweist: - einen Benutzerbetätigungsabschnitt; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter des Geschirrs zählt und den Zählwert gemäß der Betätigung des Benutzerbetätigungsabschnitts auf Null rückstellt.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt die Freigabeposition bewegt, wenn die Anzahl der gestapelten Blätter des Geschirrs eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung weiterhin einen Mitteilungsabschnitt aufweist, der mittels zumindest eines von Licht, Geräusch und Vibration den Umstand mitteilt, dass die Anzahl des gestapelten Blätter des Geschirrs eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht, wenn die Anzahl des gestapelten Blätter des Geschirrs eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht.
Geschirrspülsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarmmechanismus ein Polarkoordinatentyp mit einem Translations-Teleskopmechanismus ist.
Robotervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Folgenden aufweist: - einen Roboterarmmechanismus, der in der Nähe von dem Sortierbereich angeordnet ist, um die Objekte in dem Sortierbereich nach dem Abholen in den Lagerbereich überzuführen; - eine Kamera, die den Sortierbereich aufnimmt; - einen Bildverarbeitungsabschnitt zum Verarbeiten der durch die Kamera aufgenommenen Bilder des Sortierbereichs und zum Feststellen des Vorhandenseins der Objekte, der Sorte der Objekte, der Position der Objekte und der Haltung der Objekte; - einen Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt, der auf der Sorte der Objekte und der Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte in dem Lagerbereich basiert die Freigabeposition auf dem Lagerbereich bestimmt; - einen Sortierbetriebssteuerabschnitt, der auf der Abholposition und der Freigabeposition basiert den Sortierbetrieb des Roboterarmmechanismus steuert; sowie - einen Ausgabeabschnitt, der ein Signal zum Zeigen, dass in dem Sortierbereich die Objekte nicht bestehen oder die Anzahl der Objekte eine bestimmte Zahl unterschreitet, an eine externe Vorrichtung ausgibt, wenn in dem Sortierbereich die Objekte nicht bestehen oder die Anzahl der Objekte eine bestimmte Zahl unterschreitet.
Robotervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin die Folgenden aufweist: - einen reflektierenden photoelektrischen Sensor, der an der Freigabeposition an dem Lagerbereich angeordnet ist; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte zählt und den Zählwert mittels der Abschaltung des reflektierenden photoelektrischen Sensors auf Null rückstellt.
Robotervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin die Folgenden aufweist: - eine andere Kamera, die den Lagerbereich aufnimmt; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte zählt und den Zählwert auf den Bildverarbeitungsergebnissen der durch die andere Kamera aufgenommenen Bilder des Lagerbereichs basiert auf Null rückstellt.
Robotervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin die Folgenden aufweist: - einen Benutzerbetätigungsabschnitt; sowie - einen Zählabschnitt, der die Anzahl der Freigaben jeder Freigabeposition des Lagerbereichs als Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte zählt und den Zählwert gemäß der Betätigung des Benutzerbetätigungsabschnitts auf Null rückstellt.
Robotervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigabepositions-Bestimmungsabschnitt die Freigabeposition bewegt, wenn die Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht.
Robotervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotervorrichtung weiterhin einen Mitteilungsabschnitt aufweist, der mittels zumindest eines von Licht, Geräusch und Vibration den mitteilt, dass die Anzahl der gestapelten Blätter der Objekte eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht, wenn die Anzahl des gestapelten Blätter der Objekte eine bestimmte Anzahl der Blätter erreicht.
Robotervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Roboterarmmechanismus ein Polarkoordinatentyp mit einem Translations-Teleskopmechanismus ist.