JP2001199527A - 物品処理システム - Google Patents

物品処理システム

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JP2001199527A
JP2001199527A JP2000008766A JP2000008766A JP2001199527A JP 2001199527 A JP2001199527 A JP 2001199527A JP 2000008766 A JP2000008766 A JP 2000008766A JP 2000008766 A JP2000008766 A JP 2000008766A JP 2001199527 A JP2001199527 A JP 2001199527A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 物品処理システム1は、コンベヤによっ
て搬送される物品を検出するカメラ15と、上記搬送さ
れる物品の位置を検出するエンコーダ16と、上記搬送
される物品を判別するための情報を検出するバーコード
リーダ17と、物品を保持するロボット6と、このロボ
ットを制御する制御装置7とを備えており、上記制御装
置は、上記カメラによって検出された座標データとエン
コーダによって検出されたパルス、さらにバーコードリ
ーダによって検出されたバーコードデータとを、1つの
物品について用意された1つのデータ管理枠D内に記憶
するようになっている。 【効果】 制御装置が誤った処理指令を出力するのを防
止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は物品処理システムに
関し、より詳しくはロボットを制御して物品を種類別に
仕分け処理する制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来一般に、物品を搬送する搬送手段
と、この搬送手段によって搬送される物品を検出する物
品検出手段と、上記搬送手段によって搬送される物品を
判別するための情報を検出する物品情報検出手段と、上
記物品を保持するロボットと、このロボットを制御する
制御装置とを備え、上記制御装置は、上記物品検出手段
によって検出された物品の位置データに基づいて上記ロ
ボットを制御して当該物品を保持するとともに、上記物
品情報検出手段によって検出された物品の情報データに
基づいて上記ロボットを制御するようにした物品処理シ
ステムは知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は物品検出手段によって検出された位置データを位置デ
ータ管理枠に記憶させる一方で、物品情報検出手段によ
って検出された情報データを情報データ管理枠に記憶さ
せていた。このため、物品検出手段と物品情報検出手段
とのいずれか一方で検出できないことがあると、位置デ
ータ管理枠で記憶されている位置データと情報データ管
理枠に記憶されている情報データとの間にズレが生じて
しまい、これによりズレたデータを読み込んだ制御装置
が本来出力すべき処理指令と異なった処理指令を出力す
るおそれがあると同時に、ズレたデータの整合も行なわ
なければならず煩雑であった。本発明はそのような事情
に鑑み、従来に比較して制御装置がロボットに誤った処
理指令を出力するのを防止することのできる制御装置を
備える物品処理システムを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、物品を搬送す
る搬送手段と、この搬送手段によって搬送される物品を
検出する物品検出手段と、上記搬送手段によって搬送さ
れる物品を判別するための情報を検出する物品情報検出
手段と、上記物品を保持するロボットと、このロボット
を制御する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記物
品検出手段によって検出された物品の位置データに基づ
いて上記ロボットを制御して当該物品を保持するととも
に、上記物品情報検出手段によって検出された物品の情
報データに基づいて上記ロボットを制御する物品処理シ
ステムにおいて、上記制御装置は、上記物品検出手段に
よって検出された物品の位置データと上記物品情報検出
手段によって検出された物品の情報データとを、1つの
物品について用意された1つのデータ管理枠内に記憶
し、さらにその1つのデータ管理枠から位置データと情
報データとを読出して上記ロボットを制御するものであ
る。
【0005】上述した構成によれば、1つの物品から検
出された位置データと情報データとは、1つの物品につ
いて用意されたデータ管理枠内に記憶されるようになっ
ているので、万一いずれか一方のデータが検出不能ある
いはデータに不備があったとしても位置データと情報デ
ータとの間でズレを生じることはない。したがって、制
御装置がロボットに誤った処理指令を出力するのを防止
することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図示実施例について本発明を
説明すると、図1は物品Wを処理する物品処理システム
1であり、図示しない装置から横転状態でランダムに供
給されるA種とB種の中身の異なる同一形状の物品Wを
中身の種類別に分別するともに、この際にA種およびB
種ともに方向性を一定に揃えるようになっている。上記
物品処理システム1は、上流側に設けられて、矢印方向
に一定速度で循環走行される供給コンベヤ3(搬送手
段)と、この供給コンベヤ3の下流側に設けられてこれ
に平行するとともに、該供給コンベヤ3と同一方向とな
る矢印方向に循環走行される第1分配コンベヤ4と第2
分配コンベヤ5と、この供給コンベヤ3の下流部と第
1、第2分配コンベヤ4、5の上流部とがオーバーラッ
プする位置に設けられて、物品Wを保持するロボット6
と、このロボット6を制御して供給コンベヤ3上のラン
ダムな物品Wを第1分配コンベヤ4または第2分配コン
ベヤ5上に移し替える制御装置7とを備えている。
【0007】上記ロボット6は、その末端を基部9に旋
回可能に設けられて、水平方向に伸びる第1アーム10
と、この第1アーム10の先端に旋回可能に設けられ
て、水平方向に伸びる第2アーム11と、この第2アー
ム11の先端に設けられた昇降部材(図示せず)の下端
に旋回可能に連結されて、物品Wを保持するグリッパ1
2とを備えており、このロボット6は、上記供給コンベ
ヤ3および第1、第2分配コンベヤ4、5よりも大幅に
搬送能力を高く設定してある。なお、ロボット6はグリ
ッパタイプのものに限定されるものではなく、物品Wを
吸着して保持するタイプであってもよい。
【0008】次に図2に基づいて、上記ロボット6を制
御する制御装置7について説明する。制御装置7は、物
品Wを種類別に分別するとともに、種類に関係なく物品
Wの方向を一定に揃えるための処理指令をロボット6を
統括制御する指令部20に出力する演算制御部21を備
えている。上記演算制御部21には、上記供給コンベヤ
3の上方に設けたCCDカメラ15(以下カメラ)で撮
影した物品Wを上方から見た映像信号(方向データ)が
入力されるとともに、供給コンベヤ3を駆動する駆動モ
ータ(図示せず)に連動させたエンコーダ16からパル
ス信号(位置データ)を入力されるようになっている。
上記カメラ15で撮影された映像信号は、画像演算部2
2を介してX、Y、Z座標(以下座標データ)に画像処
理されてから演算制御部21に入力されるようになって
おり、このとき演算制御部21では、X座標に対する物
品Wの中心部のズレ量からパルスの数値を算出してそれ
を後に詳述するデータ記憶部23に出力する一方で、物
品Wの座標データから物品Wの図面上における上下の位
置ズレならびに物品Wの方向に基づいて座標データRを
算出しこれを上記データ記憶部23に出力するようにな
っている。また演算制御部21は、上記カメラ15より
も下流で、供給コンベヤ3の上方に設けたバーコードリ
ーダ17から物品Wを判別するための情報として付加し
たバーコード(情報データ)を入力されるようになって
いる。バーコードリーダ17で読み込まれたバーコード
信号は、バーコード演算部24により解析されてから演
算制御部21に入力されるようになっており、このとき
演算制御部21では、入力されるバーコード解析データ
Bを演算処理することなくデータ記憶部23に出力する
ようになっている。
【0009】上記データ記憶部23は、図3に示すよう
に、物品Wを10個まで同時に管理することができるよ
うに10個のデータ管理枠Dを有しており、1つのデー
タ管理枠Dに対して同一物品Wから検出された座標デー
タRとバーコード解析データBを入力するものである。
これによりデータ記憶部23では、座標データRとバー
コード解析データBとをそれぞれ10個まで同時に管理
することができるようになっている。つまり、カメラ1
5の撮影領域からロボット6の保持領域の間に存在する
物品Wが10個を上回ることはない。
【0010】上記演算制御部21は、データ記憶部23
に入力した後に各データ管理枠DのパルスPを監視して
おり、まだバーコード検出領域に到達していない物品W
については位置データ記憶部25に記憶されているパル
スデータ(位置データ)と比較し、当該パルスデータに
該当するパルスPを有するデータ管理枠Dが見つかった
ら上記バーコードリーダ17に検出指令信号を出力す
る。そして上記バーコードリーダ17によって検出され
たバーコード信号は、バーコード演算部24を介してバ
ーコード解析データBに変換された後に演算制御部21
によりパルスデータに該当するパルスPを有するデータ
管理枠Dに記憶させるようになっている。また演算制御
部21は、バーコード解析データBを入力されたデータ
管理枠Dについても引き続きパルスPを監視しており、
特に先頭を搬送される物品W、つまり管理データ枠D1
内に管理されるパルスPが所定のパルスデータ、例えば
50パルスに達したら、当該物品Wの各データR1、P
1、B1をデータ管理枠D1から読み込むとともに、そ
の読み込んだデータR1、P1、B1を演算処理して指
令部20に処理指令を出力するようになっている。この
処理指令には、供給コンベヤ3上における物品Wの保持
位置ならびに第1分配コンベヤ4あるいは第2分配コン
ベヤ5における解放位置、さらに保持位置から解放位置
に移動させる途中で物品Wの回転角度を入力されるよう
になっており、これによりロボット6はA種の物品Wを
第1分配コンベヤ4に一定方向を向けて移し替えるとと
もに、B種の物品Wを第2分配コンベヤ5に一定方向を
向けて移し変えるようになっている。そして演算制御部
21は、上記処理指令を出力した後にデータ記憶部23
から先頭物品Wの各データを全て消去するようになって
おり、これによりデータ記憶部23は、2番目以降の物
品Wの順番を1つずつ繰り上げるようになっている。
【0011】上述した構成を有する物品処理システム1
の作動について説明する。先ず図1に示すように、上流
側の装置から供給コンベヤ3上に横転した状態でランダ
ムに供給された各物品Wは、該供給コンベヤ3によって
図面上の左側から右側に向けて移動されるようになって
おり、この移動途中で例えば供給コンベヤ3が150m
m進む毎、もしくは0.5秒の間隔で間欠的に作動する
カメラ15によって撮影されるようになっている。この
カメラ15で繰り返し撮影される映像は制御装置7の画
像演算部22に入力されて座標データRに処理されてか
ら演算制御部21に入力されるようになっており、この
とき演算制御部21には9番目の物品Wの座標データR
9が入力される。このように座標データR9を入力され
た演算制御部21は、先ず座標データR9に物品Wの中
心(中心軸)が撮影されているか否か判定する。今回の
場合には物品W9の中心が撮影されているので、該座標
データR9を従来周知の演算方法で演算処理してパルス
数P9を算出し、かつこの座標データR9とパルス数P
9とをデータ記憶部23のデータ管理枠D9に出力して
記憶させる。なお、座標データRに物品Wの中心が撮影
されていない場合には、演算制御部21は演算処理を行
なうことなく座標データRを消去するようになってい
る。ところで、演算制御部21は上述した処理を行なう
際に正常な物品Wと異常な物品Wを判断するようになっ
ており、例えば物品Wが重なっている場合には演算処理
を行なうことなく処理不能物品Wであると判断し、当該
物品Wの座標データRをデータ記憶部23に出力するこ
となく消去するようになっている。このようにデータ入
力を拒否された物品Wは、供給コンベヤ3の下流側に設
けられた図示しないリジェクト装置の自発的な作動によ
り循環ラインへと排出されるようになっている。
【0012】また演算制御部21は、位置データ記憶部
25からバーコードリーダ17の検出領域B´に相当す
るパルスデータ、例えば15〜20パルスが入力される
ようになっており、このとき演算制御部21は監視する
各データ管理枠Dの中からデータ管理枠D6のパルスP
6が15〜20パルスに入ったことを確認すると、バー
コードリーダ17に検出指令を出力する。このとき、物
品W6はバーコードリーダ17の検出領域B´を通過中
であり、これにより物品W6を判別するためのバーコー
ドがバーコードリーダ17によって読取られるととも
に、読取られたバーコード信号はバーコード演算部24
によってバーコードデータBに解析されてから演算制御
部21に出力される。そして演算制御部21は、入力さ
れるバーコードデータB6については演算処理すること
なく検出した物品W6に対応するデータ管理枠D6に出
力して記憶させる。ところで、上述した処理を行う際に
バーコードの印刷ミス等により当該バーコードをバーコ
ードリーダ17で読み込むことができない場合には、デ
ータ管理枠D4に示されるようにバーコード解析データ
が未記録のまま空欄となる。
【0013】さらに演算制御部21は、位置データ記憶
部25からロボット6の保持領域に相当するパルスデー
タ、例えば50〜70パルスが入力されるようになって
おり、このとき演算制御部21は監視する各データ管理
枠Dの中からデータ管理枠D1のパルスP1が50〜7
0パルス内に入ったことを確認すると、データ管理枠D
1に管理されている物品W1の座標データR1およびバ
ーコード解析データB1を抽出するとともに、抽出した
座標データR1はそのまま、またバーコード解析データ
B1は演算処理してから、すなわち物品WがA種かB種
のいずれかを判別してから両方を処理指令として指令部
20に出力するようになっている。これにより指令部2
0は、上記処理指令信号に従ってロボット6の駆動モー
タ(図示せず)を制御し、図示しないがロボット6は物
品W1を把持した後に第1分配コンベヤ4へと載置す
る。そして、演算制御部21は上記処理指令信号を出力
したら、それまでデータ管理枠D1に管理していた各デ
ータR1、P1、B1を消去するとともに、図4に示す
ようにデータ管理枠D2〜D9に管理していた各データ
をそれぞれ1つずつ繰り上げて、次にデータ管理枠D1
内のデータR2、P2、B2について処理する。ところ
で、図4においてデータ管理枠D3に繰り上がったデー
タR4、P4がデータ管理枠D1まで繰り上がったとき
には、演算制御部21は、座標データRとパルスPが記
憶されているものの、バーコード解析データが記憶され
ていないことからデータ管理枠D1に記憶されている物
品Wについては指令部20に処理指令信号を出力するこ
となく無視するとともに、当該データR2、P2を消去
する。このようにロボット処理が行なわれなかった物品
Wは供給コンベヤ3の下流側で図示しないリジェクト装
置によって自発的に排出ラインへと排出される。以上の
説明より理解されるように、本実施例の物品処理装置に
よれば、物品W1つについて1つのデータ管理枠Dを設
定し、かつこのデータ管理枠Dに物品W毎に座標データ
RおよびパルスP、さらにバーコードデータBを管理す
るようにしているので、バーコードデータD側に問題が
あったとしても制御装置7は誤った処理指令を出力する
ことはない。
【0014】次に、図5は本発明の第2実施例を示すも
のであり、上記第1実施例では演算制御部21が位置デ
ータ記憶部25からバーコードリーダ17に対して検出
信号を出力するときのパルスデータを入力されていた
が、本実施例ではバーコードリーダ17の検出領域、よ
り具体的には15パルスの位置に物品Wが搬送されてき
たことを検出する物品検出センサ30を設けて物品Wが
検出領域に搬送されてきたことを認識するようにしたも
のである。また本実施例の演算制御部21では、物品検
出センサ30から検出信号を入力されると、バーコード
リーダ17に検出信号を出力する一方で、物品データ記
憶部23に15〜20パルスに該当するパルスPを有す
るデータ管理枠Dがあるか否かを確認するようにしてい
る。つまり、位置データ記憶部25には、バーコード検
出領域B´のパルスデータを記憶させておらず、したが
って演算制御部21は検出信号を自発的に出力するもの
ではない。このとき演算制御部21は、物品データ記憶
部23に15〜20パルスのパルスPが存在していれ
ば、その検出信号、つまりバーコード解析データBを当
該データ管理枠Dに記憶するが、該当するパルスPが無
い場合にはバーコード解析データBを入力することはな
い。なお、それ以外の構成は第1実施例と同一に構成さ
れており第1実施例と同一の部材には第1実施例で用い
た符号と同一の符号を付している。このような構成を有
する本実施例でも、第1実施例と同様の効果を得ること
ができるのは明らかである。
【0015】次に図6は本発明の第3実施例を示すもの
であり、上記第1実施例および第2実施例では、一つの
物品Wに関する座標データRおよびパルスP、バーコー
ド解析データBを一つのデータ管理枠Dに記憶させてい
たが、本実施例では座標データRおよびパルスPを第1
データ記憶部23´の第1データ管理枠D´に記憶させ
る一方、バーコード解析データBを第2データ記憶部2
3″の第2データ管理枠D″に記憶させるようにしてお
り、これら座標データRおよびパルスPとバーコード解
析データBとを関連付けして第1データ管理枠D´と第
2データ管理枠D″とに記憶することでロボット6へ誤
った処理指令信号を出力するのを防止している。すなわ
ち、カメラ15を物品Wの搬送方向の上流側に配置する
一方、下流側にバーコードリーダ17を配置するととも
に、該バーコードリーダ17を座標データRとパルスP
が得られたときだけ読取り作動させるようにしたもので
ある。具体的には、上流側のカメラ15で物品Wが検出
されて第1データ管理枠D´に座標データRおよびパル
スPが出力されたにもかかわらず、下流側のバーコード
リーダ17で検出領域内にある当該物品のバーコードを
読取れないといったことが生じたときには、それに対応
すべき第2管理枠D″を空欄のまま残せばよい。このよ
うな処理を行なえば、当該物品の処理指令信号を出力す
る段階で第2データ管理枠D″が空欄であれば異常のあ
る物品Wとして認識することが可能なので、ロボット6
への過った処理指令信号を出力するのを回避することが
でき、したがって本実施例でも第1実施例と同様の作用
効果を得ることができる。なお本実施例では、第1デー
タ記憶部23´と第2データ記憶部23″とを設けてい
たがデータ記憶部を共通化し、その内部で第1データ管
理枠D´と第2データ管理枠D″とを設けるようにして
もよい。
【0016】なお上記第1実施例ないし第3実施例で
は、物品の座標データRをデータ管理枠Dに記憶させる
ようにしていたがこれに限定されるものではなく、方向
性のない物品についてはパルスPとバーコード解析デー
タBのみを記憶させればよいし、この場合にはカメラ1
5に換えて光電センサ等を用いればよい。
【0017】また上記第1実施例ないし第3実施例で
は、物品Wを判別するための情報としてバーコードデー
タBを用いていたが、これに限定されるものではなく、
物品Wの色が異なる場合にはカラーセンサ等で色を判別
して仕分けしてもよいし、高さや幅等の形状もしくは重
量では判別してもよい。
【0018】さらに上記実施例1ないし第3実施例で
は、物品Wを第1分配コンベヤと第2分配コンベヤとに
仕分け処理するようにしていたがこれに限定されるもの
ではなく、このような仕分け処理以外の処理であっても
よい。
【0019】さらにまた上記第1実施例ないし第3実施
例では、バーコード解析データBが得られなくともデー
タ管理枠D内に座標データRとパルスPを記憶させるよ
うにしていたがこれに限定されるものではなく、バーコ
ードデータが得られた時点で座標データRおよびパルス
P、バーコード解析データBを同時に出力するようにし
てもよいが、この場合にはこれらのデータR、P、Bを
演算制御部21に同時に入力させる必要がある。つま
り、カメラ15の検出領域とバーコードリーダ17の検
出領域を同一位置にすればよい。
【0020】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、制御装
置がロボットに誤った処理指令を出力するのを防止する
ことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す物品処理システム1の
概略平面図。
【図2】制御装置7の回路図。
【図3】データ記憶部23におけるデータ管理枠Dを示
した図。
【図4】図3から物品Wが1つ処理された後の状態を示
した図。
【図5】本発明の第2実施例を示す制御装置7の回路
図。
【図6】本発明の第3実施例を示す制御装置7´の回路
図。
【符号の説明】
1…物品処理装置 3…供給コンベヤ(搬送手段) 6…ロボット 7…制御装置 15…カメラ(物品検出手段) 16…エンコーダ 17…バーコードリーダ(物品情報検出手段) 23…データ記憶部 23´…第1データ記憶部 23″…第2データ記憶部 D…データ管理枠 D´…第1データ管理枠 D″…第2データ管理枠 W…物品

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物品を搬送する搬送手段と、この搬送手
    段によって搬送される物品を検出する物品検出手段と、
    上記搬送手段によって搬送される物品を判別するための
    情報を検出する物品情報検出手段と、上記物品を保持す
    るロボットと、このロボットを制御する制御装置とを備
    え、 上記制御装置は、上記物品検出手段によって検出された
    物品の位置データに基づいて上記ロボットを制御して当
    該物品を保持するとともに、上記物品情報検出手段によ
    って検出された物品の情報データに基づいて上記ロボッ
    トを制御する物品処理システムにおいて、 上記制御装置は、上記物品検出手段によって検出された
    物品の位置データと上記物品情報検出手段によって検出
    された物品の情報データとを、1つの物品について用意
    された1つのデータ管理枠内に記憶し、さらにその1つ
    のデータ管理枠から位置データと情報データとを読出し
    て上記ロボットを制御することを特徴とする物品処理シ
    ステム。
  2. 【請求項2】 上記制御装置は、1つのデータ管理枠に
    位置データと情報データとが共に存在するときのみロボ
    ットを制御することを特徴とする請求項1に記載の物品
    処理システム。
  3. 【請求項3】 上記制御装置は、両方のデータが得られ
    たときのみ、両データを当該物品の1つのデータ管理枠
    に記憶させることを特徴とする請求項1に記載の物品処
    理システム。
  4. 【請求項4】 上記物品検出手段と物品情報検出手段と
    は、実質的に同時に位置データと情報データとを検出す
    ることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか
    に記載の物品処理システム。
  5. 【請求項5】 上記物品検出手段と物品情報検出手段と
    は、搬送手段に沿って異なる位置に配置され、異なるタ
    イミングで位置データと情報データとを検出しており、
    上流側に配置された検出手段のデータが得られないとき
    は、下流側のデータが得られてもこれをデータ管理枠内
    に記憶させないことを特徴とする請求項1および請求項
    3に記載の物品処理システム。
  6. 【請求項6】 上記制御装置は、上流側に配置された物
    品検出手段が物品を検出してから当該物品が下流側に配
    置された物品情報検出手段の検出領域を通過する際の位
    置データを記憶する位置データ記憶部を備えており、該
    制御装置は、データ管理枠内の位置データが位置データ
    記憶部の位置データを上回ったら、上記情報検出手段に
    検出指令信号を入力することを特徴とする請求項5に記
    載の物品処理システム。
  7. 【請求項7】 上記制御装置は、物品が物品情報検出手
    段の検出領域内に入ったことを検出する物品検出センサ
    を備えるとともに、搬送手段の搬送経路上における物品
    上方検出手段の位置データを記憶する位置データ記憶部
    を備えており、該制御装置は、上記物品検出センサから
    検出信号を入力されたら物品情報検出手段に検出指令信
    号を出力する一方で、上記位置データ記憶部に記憶され
    ている位置データに対してデータ管理枠内に記憶されて
    いる位置データが該当するか否か判定し、データ管理枠
    内の位置データが該当する場合に限って検出された情報
    データを当該管理データ枠に記憶させることを特徴とす
    る請求項5に記載の物品処理システム。
  8. 【請求項8】 上記物品検出手段は、物品の方向データ
    も同時に検出可能となっており、上記制御装置の管理デ
    ータ枠内には位置データおよび情報データの他に方向デ
    ータも記憶可能となっていることを特徴とする請求項1
    ないし請求項7のいずれかに記載の物品処理システム。
  9. 【請求項9】 物品を搬送する搬送手段と、この搬送手
    段によって搬送される物品を検出する物品検出手段と、
    上記搬送手段によって搬送される物品を判別するための
    情報を検出する物品情報検出手段と、上記物品を保持す
    るロボットと、このロボットを制御する制御装置とを備
    え、 上記制御装置は、上記物品検出手段によって検出された
    物品の位置データに基づいて上記ロボットを制御して当
    該物品を保持するとともに、上記物品情報検出手段によ
    って検出された物品の情報データに基づいて上記ロボッ
    トを制御する物品処理システムにおいて、 上記制御装置は、上記物品検出手段によって検出された
    物品の位置データと上記物品情報検出手段によって検出
    された物品の情報データとを、1つの物品の位置データ
    と情報データとについて用意されたそれぞれ1つのデー
    タ管理枠内に関連付けして記憶し、さらにそれら1つず
    つのデータ管理枠から位置データと情報データとを読出
    して上記ロボットを制御することを特徴とする物品処理
    システム。
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