JP2001317911A - 物品位置認識装置 - Google Patents
物品位置認識装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、物品（ワーク）位置検出を行い、
自動デパレタイズを可能とした物品位置認識装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 ワークの高さを検出するエリアセンサ
と、このエリアセンサにより検出された高さデータに基
づいて最上段のワークＦの側面に対して４方から照明す
る照明装置22と、パレットＰの上方よりワークＦを撮影
するＣＣＤカメラ24と、ＣＣＤカメラ24により撮影され
た撮像データより、最上段のワークＦの上面（影の部
分）を抽出し、最上段のワークＦの輪郭を検出する画像
処理装置とを備え、画像処理装置により検出された最上
段のワークＦの輪郭データにより、最上段のワークＦの
概略位置を判断し、ワークＦの位置を認識する。この構
成によれば、輪郭データよって最上段のワークＦの概略
位置が判断され、ワークＦの位置が認識されることによ
り、自動でデパレタイズを実行できる。
自動デパレタイズを可能とした物品位置認識装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 ワークの高さを検出するエリアセンサ
と、このエリアセンサにより検出された高さデータに基
づいて最上段のワークＦの側面に対して４方から照明す
る照明装置22と、パレットＰの上方よりワークＦを撮影
するＣＣＤカメラ24と、ＣＣＤカメラ24により撮影され
た撮像データより、最上段のワークＦの上面（影の部
分）を抽出し、最上段のワークＦの輪郭を検出する画像
処理装置とを備え、画像処理装置により検出された最上
段のワークＦの輪郭データにより、最上段のワークＦの
概略位置を判断し、ワークＦの位置を認識する。この構
成によれば、輪郭データよって最上段のワークＦの概略
位置が判断され、ワークＦの位置が認識されることによ
り、自動でデパレタイズを実行できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パレット上の物品
（ワーク）の物品位置認識装置に関するものである。
（ワーク）の物品位置認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、物品位置の検出方式として、事前
に登録された積付パターン情報に基づく物品概略位置の
範囲内で、物品の位置検出を行う方式がある。
に登録された積付パターン情報に基づく物品概略位置の
範囲内で、物品の位置検出を行う方式がある。
【０００３】このような物品位置検出装置の一例が、特
開平６−５５４７７号公報に開示されている。すなわち
図１１に示すように、ロボット51のハンド52に３本のレ
ーザー（投光手段）53とＣＣＤカメラ（撮像手段）54を
取り付け、事前に登録された積付パターン情報に基づく
物品概略位置の範囲内で、ロボット51のハンド52に取り
付けた３本のレーザー53からワーク55に対して“キ”の
字を投影させ、これをＣＣＤカメラ54により認識し、ワ
ーク55のエッジを検出することにより形状・方向を算出
している。このワーク55の形状・方向に基づいて、ハン
ド52の位置が補正され、ハンド52によりワーク55が支持
され、移載される（デパレタイズされる）。
開平６−５５４７７号公報に開示されている。すなわち
図１１に示すように、ロボット51のハンド52に３本のレ
ーザー（投光手段）53とＣＣＤカメラ（撮像手段）54を
取り付け、事前に登録された積付パターン情報に基づく
物品概略位置の範囲内で、ロボット51のハンド52に取り
付けた３本のレーザー53からワーク55に対して“キ”の
字を投影させ、これをＣＣＤカメラ54により認識し、ワ
ーク55のエッジを検出することにより形状・方向を算出
している。このワーク55の形状・方向に基づいて、ハン
ド52の位置が補正され、ハンド52によりワーク55が支持
され、移載される（デパレタイズされる）。
【０００４】この物品位置検出装置は、ワーク55のエッ
ジを検出する方法を採用することでパターンマッチング
を行わないため、高速認識を行うことができ、デパレタ
イズ作業の高速化を実現している。
ジを検出する方法を採用することでパターンマッチング
を行わないため、高速認識を行うことができ、デパレタ
イズ作業の高速化を実現している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の物品位
置検出装置では、ロボット51のハンド52にＣＣＤカメラ
54が取り付けられているためＣＣＤカメラ54の視野が狭
く、よって物品概略位置の範囲内で物品の位置を検出す
ることから、人手が介在し、登録された積付位置以外の
場所に物品がある場合は検出できず、よって自動でデパ
レタイズを実行できず、全自動で物品のピッキング作業
を行うことができないという問題があった。
置検出装置では、ロボット51のハンド52にＣＣＤカメラ
54が取り付けられているためＣＣＤカメラ54の視野が狭
く、よって物品概略位置の範囲内で物品の位置を検出す
ることから、人手が介在し、登録された積付位置以外の
場所に物品がある場合は検出できず、よって自動でデパ
レタイズを実行できず、全自動で物品のピッキング作業
を行うことができないという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、人手が介在してパレッ
ト上のどの位置に物品があるのか分からない状態の物品
位置検出を行い、自動デパレタイズを可能とした物品位
置認識装置を提供することを目的としたものである。
ト上のどの位置に物品があるのか分からない状態の物品
位置検出を行い、自動デパレタイズを可能とした物品位
置認識装置を提供することを目的としたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、パレット
上の物品の位置を認識する装置であって、前記物品の高
さを検出する高さ検出手段と、前記高さ検出手段により
検出された高さデータに基づいて最上段の物品の側面に
対して照明する照明手段と、前記パレットの上方より前
記物品を撮影する撮像手段と、前記撮影手段により撮影
された物品の撮像データより、影の部分を抽出し、最上
段の物品の輪郭を検出する画像処理手段とを備え、前記
画像処理手段により検出された最上段の物品の輪郭デー
タにより、最上段の物品の概略位置を判断し、物品の位
置を認識することを特徴とするものである。
ために、本発明のうち請求項１記載の発明は、パレット
上の物品の位置を認識する装置であって、前記物品の高
さを検出する高さ検出手段と、前記高さ検出手段により
検出された高さデータに基づいて最上段の物品の側面に
対して照明する照明手段と、前記パレットの上方より前
記物品を撮影する撮像手段と、前記撮影手段により撮影
された物品の撮像データより、影の部分を抽出し、最上
段の物品の輪郭を検出する画像処理手段とを備え、前記
画像処理手段により検出された最上段の物品の輪郭デー
タにより、最上段の物品の概略位置を判断し、物品の位
置を認識することを特徴とするものである。
【０００８】上記構成によれば、最上段の物品の側面に
対して照明することにより、最上段の物品の上面、エッ
ジに濃い影が形成され、この状態でパレットの上方より
前記物品が撮影され、その撮像データより前記影の部分
が抽出され、最上段の物品の輪郭が検出される。この輪
郭データよって最上段の物品の概略位置が判断され、物
品の位置が認識される。
対して照明することにより、最上段の物品の上面、エッ
ジに濃い影が形成され、この状態でパレットの上方より
前記物品が撮影され、その撮像データより前記影の部分
が抽出され、最上段の物品の輪郭が検出される。この輪
郭データよって最上段の物品の概略位置が判断され、物
品の位置が認識される。
【０００９】また請求項２に記載の発明は、上記請求項
１に記載の発明であって、照明手段は、最上段の物品の
側面に対して４方から同時に照明する構成としたことを
特徴とするものである。
１に記載の発明であって、照明手段は、最上段の物品の
側面に対して４方から同時に照明する構成としたことを
特徴とするものである。
【００１０】上記構成によれば、最上段の物品の側面に
対して４方から同時に照明することにより、最上段の物
品の上面に濃い影が形成され、この状態でパレットの上
方より前記物品が撮影され、その撮像データより前記影
の部分が抽出され、高速で最上段の物品の輪郭が検出さ
れる。
対して４方から同時に照明することにより、最上段の物
品の上面に濃い影が形成され、この状態でパレットの上
方より前記物品が撮影され、その撮像データより前記影
の部分が抽出され、高速で最上段の物品の輪郭が検出さ
れる。
【００１１】また請求項３に記載の発明は、上記請求項
１または請求項２に記載の発明であって、照明手段は、
昇降手段を有し、高さ検出手段により検出された高さデ
ータに基づいて最上段の物品の側面に対向する位置へ昇
降する構成としたことを特徴とするものである。
１または請求項２に記載の発明であって、照明手段は、
昇降手段を有し、高さ検出手段により検出された高さデ
ータに基づいて最上段の物品の側面に対向する位置へ昇
降する構成としたことを特徴とするものである。
【００１２】上記構成によれば、照明手段は高さ検出手
段により検出された高さデータに基づいて最上段の物品
の側面に対向する位置まで昇降し、最上段の物品の側面
に対して照明する。
段により検出された高さデータに基づいて最上段の物品
の側面に対向する位置まで昇降し、最上段の物品の側面
に対して照明する。
【００１３】また請求項４記載の発明は、パレット上の
物品の位置を認識する装置であって、前記物品の高さを
検出する高さ検出手段と、前記高さ検出手段により検出
された高さデータに基づいて最上段の物品の側面に沿っ
て移動しながら、一定時間毎に最上段の物品の側面まで
の水平距離を測定する測定手段と、一定時間毎に前記測
定手段により測定された物品の側面までの水平距離デー
タより、最上段の物品の輪郭を検出する輪郭処理手段と
を備え、前記輪郭処理手段により検出された最上段の物
品の輪郭データにより、最上段の物品の概略位置を判断
し、物品の位置を認識することを特徴とするものであ
る。
物品の位置を認識する装置であって、前記物品の高さを
検出する高さ検出手段と、前記高さ検出手段により検出
された高さデータに基づいて最上段の物品の側面に沿っ
て移動しながら、一定時間毎に最上段の物品の側面まで
の水平距離を測定する測定手段と、一定時間毎に前記測
定手段により測定された物品の側面までの水平距離デー
タより、最上段の物品の輪郭を検出する輪郭処理手段と
を備え、前記輪郭処理手段により検出された最上段の物
品の輪郭データにより、最上段の物品の概略位置を判断
し、物品の位置を認識することを特徴とするものであ
る。
【００１４】上記構成によれば、一定時間毎に最上段の
物品の側面に対してその側面までの水平距離を測定する
ことにより、最上段の物品の輪郭が検出される。この輪
郭データよって最上段の物品の概略位置が判断され、物
品の位置が認識される。
物品の側面に対してその側面までの水平距離を測定する
ことにより、最上段の物品の輪郭が検出される。この輪
郭データよって最上段の物品の概略位置が判断され、物
品の位置が認識される。
【００１５】また請求項５に記載の発明は、上記請求項
４に記載の発明であって、測定手段は、最上段の物品の
側面までの距離を４方から同時に測定する構成としたこ
とを特徴とするものである。
４に記載の発明であって、測定手段は、最上段の物品の
側面までの距離を４方から同時に測定する構成としたこ
とを特徴とするものである。
【００１６】上記構成によれば、最上段の物品の側面に
対して４方から同時にその側面までの水平距離を測定す
ることにより、高速で最上段の物品の輪郭が検出され
る。また請求項６に記載の発明は、上記請求項４または
請求項５に記載の発明であって、測定手段は、昇降手段
を有し、高さ検出手段により検出された高さデータに基
づいて最上段の物品の側面に対向する位置へ昇降する構
成としたことを特徴とするものである。
対して４方から同時にその側面までの水平距離を測定す
ることにより、高速で最上段の物品の輪郭が検出され
る。また請求項６に記載の発明は、上記請求項４または
請求項５に記載の発明であって、測定手段は、昇降手段
を有し、高さ検出手段により検出された高さデータに基
づいて最上段の物品の側面に対向する位置へ昇降する構
成としたことを特徴とするものである。
【００１７】上記構成によれば、測定手段は高さ検出手
段により検出された高さデータに基づいて最上段の物品
の側面に対向する位置まで昇降し、最上段の物品の側面
に対してその側面までの水平距離を測定する。
段により検出された高さデータに基づいて最上段の物品
の側面に対向する位置まで昇降し、最上段の物品の側面
に対してその側面までの水平距離を測定する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 ［実施の形態１］図１は本発明の実施の形態１における
物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装置の平面図で
ある。
に基づいて説明する。 ［実施の形態１］図１は本発明の実施の形態１における
物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装置の平面図で
ある。
【００１９】図１において、１は駆動ローラコンベヤか
ら構成された搬入コンベヤであり、自動搬送台車などの
搬送手段より、デパレタイズされる物品（ワーク）が積
付られたパレットＰを受け取り、１パレット（１ＰＬ）
手前位置ａに設置されたワーク位置認識装置２まで搬送
し、ワーク位置認識装置２へ搬出する。またこの搬入コ
ンベヤ１のパレットの搬入部にはパレットＰ上のワーク
の高さを検出するエリアセンサ（高さ検出手段の一例）
３が設けられている。エリアセンサ３は、たとえば光電
スイッチ、近接センサ、超音波センサなどにより形成す
ることができる。
ら構成された搬入コンベヤであり、自動搬送台車などの
搬送手段より、デパレタイズされる物品（ワーク）が積
付られたパレットＰを受け取り、１パレット（１ＰＬ）
手前位置ａに設置されたワーク位置認識装置２まで搬送
し、ワーク位置認識装置２へ搬出する。またこの搬入コ
ンベヤ１のパレットの搬入部にはパレットＰ上のワーク
の高さを検出するエリアセンサ（高さ検出手段の一例）
３が設けられている。エリアセンサ３は、たとえば光電
スイッチ、近接センサ、超音波センサなどにより形成す
ることができる。
【００２０】前記ワーク位置認識装置２は、パレット上
の最上段のワークの輪郭データを検出する検出装置４
（詳細は後述する）と、搬入コンベヤ１から搬入された
パレットＰをフリーコンベヤ５へ搬出するコンベヤ装置
６から構成されている。
の最上段のワークの輪郭データを検出する検出装置４
（詳細は後述する）と、搬入コンベヤ１から搬入された
パレットＰをフリーコンベヤ５へ搬出するコンベヤ装置
６から構成されている。
【００２１】上記フリーコンベヤ５に続いてデパレタイ
ズ位置ｂが設定された搬出コンベヤ９が設けられてお
り、ワーク位置認識装置２から搬出されたパレットＰは
フリーコンベヤ５を介してこの搬出コンベヤ９のデパレ
タイズ位置ｂへ搬入される。
ズ位置ｂが設定された搬出コンベヤ９が設けられてお
り、ワーク位置認識装置２から搬出されたパレットＰは
フリーコンベヤ５を介してこの搬出コンベヤ９のデパレ
タイズ位置ｂへ搬入される。
【００２２】また図１において、８はデパレタイズ位置
ｂに搬入されたパレットＰからワークを認識して移載す
るロボットであり、このロボット８のハンド９に従来の
３本のレーザーとＣＣＤカメラ（図示せず）が取り付け
られ、従来方式の物品位置検出装置10（図３）が構成さ
れている。この物品位置検出装置10は、ワーク位置認識
装置２の検出装置４から、後述する最上段のワークの輪
郭データを入力すると、この輪郭データから最上段のワ
ークの概略位置を判断し、このワークの概略位置の範囲
内で、３本のレーザーからワークに対して“キ”の字を
投影し、これをＣＣＤカメラにより認識し、ワークのエ
ッジを検出することにより形状・方向を算出する。ロボ
ット８は、この物品位置検出装置において算出されたワ
ークの形状・方向と、ワークのデパレタイズ情報によ
り、ワークを移載（デパレタイズ）する。
ｂに搬入されたパレットＰからワークを認識して移載す
るロボットであり、このロボット８のハンド９に従来の
３本のレーザーとＣＣＤカメラ（図示せず）が取り付け
られ、従来方式の物品位置検出装置10（図３）が構成さ
れている。この物品位置検出装置10は、ワーク位置認識
装置２の検出装置４から、後述する最上段のワークの輪
郭データを入力すると、この輪郭データから最上段のワ
ークの概略位置を判断し、このワークの概略位置の範囲
内で、３本のレーザーからワークに対して“キ”の字を
投影し、これをＣＣＤカメラにより認識し、ワークのエ
ッジを検出することにより形状・方向を算出する。ロボ
ット８は、この物品位置検出装置において算出されたワ
ークの形状・方向と、ワークのデパレタイズ情報によ
り、ワークを移載（デパレタイズ）する。
【００２３】上記搬出コンベヤ７は、駆動ローラコンベ
ヤから構成され、デパレタイズ位置ｂに搬入されたパレ
ットＰを搬送し、自動搬送台車などの搬送手段へ搬出す
る。この搬出コンベヤ７のデパレタイズ位置ｂに、パレ
ットＰの有無を検出する在荷センサ11が設けられてい
る。在荷センサ11は反射型の光電スイッチや近接センサ
などにより形成される。
ヤから構成され、デパレタイズ位置ｂに搬入されたパレ
ットＰを搬送し、自動搬送台車などの搬送手段へ搬出す
る。この搬出コンベヤ７のデパレタイズ位置ｂに、パレ
ットＰの有無を検出する在荷センサ11が設けられてい
る。在荷センサ11は反射型の光電スイッチや近接センサ
などにより形成される。
【００２４】上記ワーク位置認識装置２のコンベヤ装置
６は、図２に示すように、搬入されてくるパレットＰを
受け入れるためのフリーローラコンベヤ12およびストッ
パ13と、パレットＰを、受け入れ方向と直角な方向へ搬
出する２条式（一対）の駆動ローラコンベヤ14から構成
され、パレットＰの有無を検出する在荷センサ15が設け
られている。在荷センサ15は反射型の光電スイッチや近
接センサなどにより形成される。
６は、図２に示すように、搬入されてくるパレットＰを
受け入れるためのフリーローラコンベヤ12およびストッ
パ13と、パレットＰを、受け入れ方向と直角な方向へ搬
出する２条式（一対）の駆動ローラコンベヤ14から構成
され、パレットＰの有無を検出する在荷センサ15が設け
られている。在荷センサ15は反射型の光電スイッチや近
接センサなどにより形成される。
【００２５】上記ワーク位置認識装置２の検出装置４
は、図２および図３に示すように、コンベヤ装置６を等
間隔で取り囲むように配置された垂直な支柱20と、各支
柱20間に昇降自在に水平に渡されたフレーム21と、この
フレーム21上で、かつパレットＰのほぼ中央位置にパレ
ットＰに向けて配置された４台の照明装置22と、エリア
センサ３により検出されたパレットＰ上のワークの高さ
に基づいて最上段のワークの側面位置に、各照明装置22
が取り付けられたフレーム21を同時に支柱20に沿って上
下に昇降する昇降装置（昇降手段の一例）23と、コンベ
ヤ装置６（パレットＰ）のほぼ平面中心位置の上方に配
置され、下方のパレットＰを撮影するＣＣＤカメラ（撮
像手段の一例）24と、このＣＣＤカメラ23により撮影さ
れた撮像データから最上段のワークの輪郭を検出する、
コンピュータからなる画像処理装置（画像処理手段の一
例）25から構成されている。
は、図２および図３に示すように、コンベヤ装置６を等
間隔で取り囲むように配置された垂直な支柱20と、各支
柱20間に昇降自在に水平に渡されたフレーム21と、この
フレーム21上で、かつパレットＰのほぼ中央位置にパレ
ットＰに向けて配置された４台の照明装置22と、エリア
センサ３により検出されたパレットＰ上のワークの高さ
に基づいて最上段のワークの側面位置に、各照明装置22
が取り付けられたフレーム21を同時に支柱20に沿って上
下に昇降する昇降装置（昇降手段の一例）23と、コンベ
ヤ装置６（パレットＰ）のほぼ平面中心位置の上方に配
置され、下方のパレットＰを撮影するＣＣＤカメラ（撮
像手段の一例）24と、このＣＣＤカメラ23により撮影さ
れた撮像データから最上段のワークの輪郭を検出する、
コンピュータからなる画像処理装置（画像処理手段の一
例）25から構成されている。
【００２６】この検出装置４の構成により、前記照明装
置22は昇降装置23により昇降され、また照明装置22によ
りパレットＰ上の最上段のワークは四方から照明され、
図５に示すように、最上段のワークＦの上面に濃い影が
形成され、この状態でパレットＰ上のワークＦはＣＣＤ
カメラ24により上方から撮影される。このＣＣＤカメラ
23により撮影された撮像データは、画像処理装置25へ入
力され、画像処理により影の部分が抽出され、最上段の
ワークＦの輪郭が検出される。
置22は昇降装置23により昇降され、また照明装置22によ
りパレットＰ上の最上段のワークは四方から照明され、
図５に示すように、最上段のワークＦの上面に濃い影が
形成され、この状態でパレットＰ上のワークＦはＣＣＤ
カメラ24により上方から撮影される。このＣＣＤカメラ
23により撮影された撮像データは、画像処理装置25へ入
力され、画像処理により影の部分が抽出され、最上段の
ワークＦの輪郭が検出される。
【００２７】なお、上記照明装置22と昇降装置23により
本発明の照明手段が構成される。図３において、26はコ
ンベヤコントローラであり、このコントローラ26は搬入
コンベヤ１、ワーク位置認識装置２の駆動ローラコンベ
ヤ14、および搬出コンベヤ７を駆動する。27は昇降装置
23を駆動するコントローラであり、コンベヤコントロー
ラ26に、この昇降装置コントローラ27と照明装置22とエ
リアセンサ３とワーク位置認識装置２の在荷センサ15と
搬出コンベヤ７の在荷センサ11が接続され、またコンベ
ヤコントローラ26は画像処理装置25とロボット８のコン
トローラ（ロボットコントローラ）28に接続されてい
る。画像処理装置25は、従来方式の物品位置検出装置10
とロボットコントローラ28に接続され、また従来方式の
物品位置検出装置10はロボットコントローラ28に接続さ
れている。
本発明の照明手段が構成される。図３において、26はコ
ンベヤコントローラであり、このコントローラ26は搬入
コンベヤ１、ワーク位置認識装置２の駆動ローラコンベ
ヤ14、および搬出コンベヤ７を駆動する。27は昇降装置
23を駆動するコントローラであり、コンベヤコントロー
ラ26に、この昇降装置コントローラ27と照明装置22とエ
リアセンサ３とワーク位置認識装置２の在荷センサ15と
搬出コンベヤ７の在荷センサ11が接続され、またコンベ
ヤコントローラ26は画像処理装置25とロボット８のコン
トローラ（ロボットコントローラ）28に接続されてい
る。画像処理装置25は、従来方式の物品位置検出装置10
とロボットコントローラ28に接続され、また従来方式の
物品位置検出装置10はロボットコントローラ28に接続さ
れている。
【００２８】上記構成による手順を図４のフローチャー
トにしたがって説明する。なお、ワーク位置認識装置２
を使用するか、すなわちワーク位置が未知であるかどう
かのデータがコンベヤコントローラ26に予め設定されて
いるものとする。
トにしたがって説明する。なお、ワーク位置認識装置２
を使用するか、すなわちワーク位置が未知であるかどう
かのデータがコンベヤコントローラ26に予め設定されて
いるものとする。
【００２９】まず、エリアセンサ３によりワークＦの高
さが検出されると（ステップ−１）、その高さデータは
コンベヤコントローラ26に記憶される（ステップ−
２）。コンベヤコントローラ26はワーク位置認識装置２
の在荷センサ15が動作しているかどうかを確認し（ステ
ップ−３）、オフ、すなわちパレットＰをコンベヤ装置
６上に確認できないとき、搬入コンベヤ１を駆動してパ
レットＰをワーク位置認識装置２のコンベヤ装置６上
（１ＰＬ手前の位置ａ）へ移送させる（ステップ−
４）。
さが検出されると（ステップ−１）、その高さデータは
コンベヤコントローラ26に記憶される（ステップ−
２）。コンベヤコントローラ26はワーク位置認識装置２
の在荷センサ15が動作しているかどうかを確認し（ステ
ップ−３）、オフ、すなわちパレットＰをコンベヤ装置
６上に確認できないとき、搬入コンベヤ１を駆動してパ
レットＰをワーク位置認識装置２のコンベヤ装置６上
（１ＰＬ手前の位置ａ）へ移送させる（ステップ−
４）。
【００３０】次に、ワーク位置認識装置２を使用する
か、すなわち最上段のワーク位置が未知であるかどうか
を確認する（ステップ−５）。ワーク位置が未知のと
き、下記のステップを実行する。
か、すなわち最上段のワーク位置が未知であるかどうか
を確認する（ステップ−５）。ワーク位置が未知のと
き、下記のステップを実行する。
【００３１】前記移送によりワーク位置認識装置２の在
荷センサ15が動作すると（ステップ−６）、コンベヤコ
ントローラ26は、昇降装置コントローラ27へ高さデータ
を出力する（ステップ−７）。
荷センサ15が動作すると（ステップ−６）、コンベヤコ
ントローラ26は、昇降装置コントローラ27へ高さデータ
を出力する（ステップ−７）。
【００３２】昇降装置コントローラ27は入力した高さデ
ータにより最上段のワークＦの側面の中心の高さを判断
し（ステップ−８）、図２（ｂ）に示すように、昇降装
置23を駆動してこの側面高さとなるように照明装置22を
移動させる（ステップ−９）。
ータにより最上段のワークＦの側面の中心の高さを判断
し（ステップ−８）、図２（ｂ）に示すように、昇降装
置23を駆動してこの側面高さとなるように照明装置22を
移動させる（ステップ−９）。
【００３３】次に、コンベヤコントローラ26は４台の照
明装置22を一斉に駆動して最上段のワークＦの側面を照
射し、図５に示すように、ワークＦの上面を影とし（ス
テップ−10）、画像処理装置25へ画像処理開始信号を出
力する（ステップ−11）。
明装置22を一斉に駆動して最上段のワークＦの側面を照
射し、図５に示すように、ワークＦの上面を影とし（ス
テップ−10）、画像処理装置25へ画像処理開始信号を出
力する（ステップ−11）。
【００３４】画像処理装置25は、画像処理開始信号に応
じてＣＣＤカメラ24を駆動し（ステップ−12）、ＣＣＤ
カメラ24より撮像データを入力すると（ステップ−1
3）、図５に示す影の部分のみを抽出しワークＦの輪郭
データを作成し（ステップ−14）、この作成したワーク
Ｆの輪郭データを従来方式の物品位置検出装置10へ転送
する（ステップ−15）。続いて、ロボットコントローラ
26へ認識終了信号を出力する（ステップ−16）。従来方
式の物品位置検出装置10は輪郭データにより最上段のワ
ークＦの概略位置を判断する（ステップ−17）。
じてＣＣＤカメラ24を駆動し（ステップ−12）、ＣＣＤ
カメラ24より撮像データを入力すると（ステップ−1
3）、図５に示す影の部分のみを抽出しワークＦの輪郭
データを作成し（ステップ−14）、この作成したワーク
Ｆの輪郭データを従来方式の物品位置検出装置10へ転送
する（ステップ−15）。続いて、ロボットコントローラ
26へ認識終了信号を出力する（ステップ−16）。従来方
式の物品位置検出装置10は輪郭データにより最上段のワ
ークＦの概略位置を判断する（ステップ−17）。
【００３５】上記ステップ−５においてワーク位置が既
知である場合、次のステップを実行する。コンベヤコン
トローラ26は、画像処理装置25へ画像処理を実行しない
ことを指示する不実行信号を出力し（ステップ−18）、
画像処理装置25はこの不実行信号を入力すると従来方式
の物品位置検出装置10へ転送する（ステップ−19）。
知である場合、次のステップを実行する。コンベヤコン
トローラ26は、画像処理装置25へ画像処理を実行しない
ことを指示する不実行信号を出力し（ステップ−18）、
画像処理装置25はこの不実行信号を入力すると従来方式
の物品位置検出装置10へ転送する（ステップ−19）。
【００３６】この状態で、ロボットコントローラ28は、
先のパレットＰのワーク位置データに基づいてデパレタ
イズを実行しており、先のパレットＰのデパレタイズが
終了すると（ステップ−20）、コンベヤコントローラ26
へ搬出指令を出力する（ステップ−21）。コンベヤコン
トローラ26は、この搬出指令にしたがって搬出コンベヤ
９を駆動して先のパレットＰを搬出口まで搬送させる
（ステップ−22）。
先のパレットＰのワーク位置データに基づいてデパレタ
イズを実行しており、先のパレットＰのデパレタイズが
終了すると（ステップ−20）、コンベヤコントローラ26
へ搬出指令を出力する（ステップ−21）。コンベヤコン
トローラ26は、この搬出指令にしたがって搬出コンベヤ
９を駆動して先のパレットＰを搬出口まで搬送させる
（ステップ−22）。
【００３７】先のパレットＰの搬出により、搬出コンベ
ヤ９の在荷センサ11がオフとなると（ステップ−23）、
ワーク位置認識装置２の駆動ローラコンベヤ14を駆動し
てパレットＰをフリーコンベヤ５を介して搬出コンベヤ
７のデパレタイズ位置ｂへ搬出させる（ステップ−2
4）。
ヤ９の在荷センサ11がオフとなると（ステップ−23）、
ワーク位置認識装置２の駆動ローラコンベヤ14を駆動し
てパレットＰをフリーコンベヤ５を介して搬出コンベヤ
７のデパレタイズ位置ｂへ搬出させる（ステップ−2
4）。
【００３８】このパレットＰの移動により搬出コンベヤ
７の在荷センサ11がオンとなると（ステップ−25）、コ
ンベヤコントローラ26は、デパレタイズ信号をロボット
コントローラ28へ出力する（ステップ−26）。
７の在荷センサ11がオンとなると（ステップ−25）、コ
ンベヤコントローラ26は、デパレタイズ信号をロボット
コントローラ28へ出力する（ステップ−26）。
【００３９】ロボットコントローラ28は、物品位置検出
装置10により最上段のワークＦの概略位置が判断されて
いるかを確認し（ステップ−27）、確認するとハンド９
をこの最上段のワークＦの概略位置へ移動させ（ステッ
プ−28）、確認できないときハンド９を予め登録された
デパレタイズ情報に基づいてデパレタイズするワークの
概略位置へ移動させる（ステップ−29）。次に、ロボッ
トコントローラ28は、物品位置検出装置10を駆動して従
来方式にて目的（最上段あるいはデパレタイズ対象）の
ワークＦの形状・方向を認識させ（ステップ−30）、こ
の最上段のワークＦの形状・方向に基づいてデパレタイ
ズを実行する（ステップ−31）。
装置10により最上段のワークＦの概略位置が判断されて
いるかを確認し（ステップ−27）、確認するとハンド９
をこの最上段のワークＦの概略位置へ移動させ（ステッ
プ−28）、確認できないときハンド９を予め登録された
デパレタイズ情報に基づいてデパレタイズするワークの
概略位置へ移動させる（ステップ−29）。次に、ロボッ
トコントローラ28は、物品位置検出装置10を駆動して従
来方式にて目的（最上段あるいはデパレタイズ対象）の
ワークＦの形状・方向を認識させ（ステップ−30）、こ
の最上段のワークＦの形状・方向に基づいてデパレタイ
ズを実行する（ステップ−31）。
【００４０】このように、ワーク位置が未知なとき、ワ
ーク位置認識装置２により最上段のワークＦの輪郭デー
タが検出され、この輪郭データにより、最上段のワーク
Ｆの概略位置が判断され、この概略位置に基づいて従来
方式にて最上段のワークＦの形状・方向が認識される。
ーク位置認識装置２により最上段のワークＦの輪郭デー
タが検出され、この輪郭データにより、最上段のワーク
Ｆの概略位置が判断され、この概略位置に基づいて従来
方式にて最上段のワークＦの形状・方向が認識される。
【００４１】したがって、人手が介在してパレットＰ上
のどの位置にワークＦがあるのか分からない状態におい
てワーク位置を検出できることから、自動でデパレタイ
ズを実行することができ、全自動でワークＦのピッキン
グ作業を行うことができる。
のどの位置にワークＦがあるのか分からない状態におい
てワーク位置を検出できることから、自動でデパレタイ
ズを実行することができ、全自動でワークＦのピッキン
グ作業を行うことができる。
【００４２】またワーク位置が既知なとき、ワーク位置
認識装置２による輪郭データの認識を行わないことによ
り、作業時間の短縮を図っている。なお、上記実施の形
態１において、照明装置22を４台設け、これら４台の照
明装置22を昇降装置23により最上段のワークＦの側面高
さまで昇降させているが、１個のワークＦの高さが予め
わかっているときは、各段のワークの側面高さに対向し
てそれぞれ照明装置22を設け（上下方向に照明装置22を
並べ）、検出された最上段のワークＦの高さに応じてこ
の高さの照明装置22のみを駆動するようにしてもよい。
このとき、昇降装置23が不要となる。
認識装置２による輪郭データの認識を行わないことによ
り、作業時間の短縮を図っている。なお、上記実施の形
態１において、照明装置22を４台設け、これら４台の照
明装置22を昇降装置23により最上段のワークＦの側面高
さまで昇降させているが、１個のワークＦの高さが予め
わかっているときは、各段のワークの側面高さに対向し
てそれぞれ照明装置22を設け（上下方向に照明装置22を
並べ）、検出された最上段のワークＦの高さに応じてこ
の高さの照明装置22のみを駆動するようにしてもよい。
このとき、昇降装置23が不要となる。
【００４３】また上記実施の形態１において、照明装置
22を４台設け、同時に駆動しているが、１台の照明装置
22をパレットＰ外周に沿って移動できる構成とし、１台
の照明装置22で最上段のワークＦの各側面を照明して各
エッジ（辺）の陰を形成し、これら陰の画像を撮像して
記憶し、合成することによりワークＦの輪郭を検出する
ようにしてもよい。 ［実施の形態２］実施の形態２は上記実施の形態１にお
けるワーク位置認識装置２の検出装置４を、図６および
図７に示す検出装置31としたものである。なお、実施の
形態１の構成と同一な構成には同一の符号を付して説明
を省略する。
22を４台設け、同時に駆動しているが、１台の照明装置
22をパレットＰ外周に沿って移動できる構成とし、１台
の照明装置22で最上段のワークＦの各側面を照明して各
エッジ（辺）の陰を形成し、これら陰の画像を撮像して
記憶し、合成することによりワークＦの輪郭を検出する
ようにしてもよい。 ［実施の形態２］実施の形態２は上記実施の形態１にお
けるワーク位置認識装置２の検出装置４を、図６および
図７に示す検出装置31としたものである。なお、実施の
形態１の構成と同一な構成には同一の符号を付して説明
を省略する。
【００４４】このワーク位置認識装置２の検出装置31
は、コンベヤ装置６を等間隔で取り囲むように配置され
た垂直な支柱40と、各支柱40間に昇降自在に水平に渡さ
れたガイドレール41と、各ガイドレール41に沿って水平
移動し、移動中のパレットＰ上のワークＦまでの水平距
離Ｌを検出する４台のレーザセンサ（検出手段の一例）
42と、エリアセンサ３により検出されたパレットＰ上の
ワークの高さに基づいて最上段のワークの側面位置に、
各レーザセンサ42が取り付けられたガイドレール41を同
時に支柱40に沿って上下に昇降する昇降装置（昇降手段
の一例）43と、移動中の４台のレーザセンサ42により一
定時間毎に検出されるワークＦまでの水平距離Ｌを記憶
し、これら水平距離Ｌのデータにより最上段のワークの
輪郭を検出する、コンピュータからなる輪郭処理装置
（輪郭処理手段の一例）45から構成されている。なお、
レーザセンサ42と昇降装置43により本発明の測定手段が
構成される。
は、コンベヤ装置６を等間隔で取り囲むように配置され
た垂直な支柱40と、各支柱40間に昇降自在に水平に渡さ
れたガイドレール41と、各ガイドレール41に沿って水平
移動し、移動中のパレットＰ上のワークＦまでの水平距
離Ｌを検出する４台のレーザセンサ（検出手段の一例）
42と、エリアセンサ３により検出されたパレットＰ上の
ワークの高さに基づいて最上段のワークの側面位置に、
各レーザセンサ42が取り付けられたガイドレール41を同
時に支柱40に沿って上下に昇降する昇降装置（昇降手段
の一例）43と、移動中の４台のレーザセンサ42により一
定時間毎に検出されるワークＦまでの水平距離Ｌを記憶
し、これら水平距離Ｌのデータにより最上段のワークの
輪郭を検出する、コンピュータからなる輪郭処理装置
（輪郭処理手段の一例）45から構成されている。なお、
レーザセンサ42と昇降装置43により本発明の測定手段が
構成される。
【００４５】この検出装置４の構成により、前記レーザ
センサ42は最上段のワークの側面位置に、昇降装置43に
より昇降され、またレーザセンサ42はガイドレール41に
沿って水平移動され、この移動中の一定時間毎に各レー
ザセンサ42により検出されたワークＦまでの水平距離Ｌ
が輪郭処理装置45に記憶され、たとえば図８に示すよう
に、レーザセンサ42の移動距離と測定した水平距離の特
性が求められる。次に輪郭処理装置45において、図９に
示すように、４方のレーザセンサ42の移動距離と測定し
た水平距離の特性が合成され、最上段のワークＦの輪郭
が検出される。
センサ42は最上段のワークの側面位置に、昇降装置43に
より昇降され、またレーザセンサ42はガイドレール41に
沿って水平移動され、この移動中の一定時間毎に各レー
ザセンサ42により検出されたワークＦまでの水平距離Ｌ
が輪郭処理装置45に記憶され、たとえば図８に示すよう
に、レーザセンサ42の移動距離と測定した水平距離の特
性が求められる。次に輪郭処理装置45において、図９に
示すように、４方のレーザセンサ42の移動距離と測定し
た水平距離の特性が合成され、最上段のワークＦの輪郭
が検出される。
【００４６】上記構成による手順を図１０のフローチャ
ートに示す。実施の形態１とは、照明装置とＣＣＤカメ
ラの駆動に代えて、レーザセンサ42を駆動している。こ
のように、実施の形態２においても、ワーク位置が未知
なとき、ワーク位置認識装置の検出装置31により最上段
のワークＦの輪郭データが検出され、この輪郭データに
より、最上段のワークＦの概略位置が判断され、この概
略位置に基づいて従来方式にて最上段のワークＦの形状
・方向が認識される。
ートに示す。実施の形態１とは、照明装置とＣＣＤカメ
ラの駆動に代えて、レーザセンサ42を駆動している。こ
のように、実施の形態２においても、ワーク位置が未知
なとき、ワーク位置認識装置の検出装置31により最上段
のワークＦの輪郭データが検出され、この輪郭データに
より、最上段のワークＦの概略位置が判断され、この概
略位置に基づいて従来方式にて最上段のワークＦの形状
・方向が認識される。
【００４７】したがって、人手が介在してパレットＰ上
のどの位置にワークＦがあるのか分からない状態におい
てワーク位置を検出できることから、自動でデパレタイ
ズを実行することができ、全自動でワークのピッキング
作業を行うことができる。
のどの位置にワークＦがあるのか分からない状態におい
てワーク位置を検出できることから、自動でデパレタイ
ズを実行することができ、全自動でワークのピッキング
作業を行うことができる。
【００４８】またワーク位置が既知なとき、ワーク位置
認識装置２による輪郭データの認識を行わないことによ
り、作業時間の短縮を図っている。なお、上記実施の形
態２において、レーザセンサ42を４台設け、これら４台
のレーザセンサ42を昇降装置43により最上段のワークＦ
の側面高さまで昇降させているが、１個のワークＦの高
さが予めわかっているときは、各段のワークの側面高さ
に対向してそれぞれレーザセンサ42を設け（上下方向に
レーザセンサ42を並べ）、検出された最上段のワークＦ
の高さに応じてこの高さのレーザセンサ42のみを駆動す
るようにしてもよい。このとき、昇降装置43が不要とな
る。
認識装置２による輪郭データの認識を行わないことによ
り、作業時間の短縮を図っている。なお、上記実施の形
態２において、レーザセンサ42を４台設け、これら４台
のレーザセンサ42を昇降装置43により最上段のワークＦ
の側面高さまで昇降させているが、１個のワークＦの高
さが予めわかっているときは、各段のワークの側面高さ
に対向してそれぞれレーザセンサ42を設け（上下方向に
レーザセンサ42を並べ）、検出された最上段のワークＦ
の高さに応じてこの高さのレーザセンサ42のみを駆動す
るようにしてもよい。このとき、昇降装置43が不要とな
る。
【００４９】また上記実施の形態２において、レーザセ
ンサ42を４台設け、同時に駆動しているが、１台のレー
ザセンサ42をパレットＰ外周に沿って移動できる構成と
し、移動中の一定時間毎に１台のレーザセンサ42で測定
された、最上段のワークＦの側面までの水平距離Ｌを記
憶して各エッジ（辺）を求め、これらエッジを記憶し、
合成することによりワークＦの輪郭を検出するようにし
てもよい。
ンサ42を４台設け、同時に駆動しているが、１台のレー
ザセンサ42をパレットＰ外周に沿って移動できる構成と
し、移動中の一定時間毎に１台のレーザセンサ42で測定
された、最上段のワークＦの側面までの水平距離Ｌを記
憶して各エッジ（辺）を求め、これらエッジを記憶し、
合成することによりワークＦの輪郭を検出するようにし
てもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、人手
が介在してパレット上のどの位置に物品があるのか分か
らない状態において物品位置を検出できることから、自
動でデパレタイズを実行することができ、全自動で物品
のピッキング作業を行うことができる。
が介在してパレット上のどの位置に物品があるのか分か
らない状態において物品位置を検出できることから、自
動でデパレタイズを実行することができ、全自動で物品
のピッキング作業を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態１における物品位置認識装
置を備えたデパレタイズ装置の構成図である。
置を備えたデパレタイズ装置の構成図である。
【図２】同物品位置認識装置の平面および側面図であ
る。
る。
【図３】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装置
の制御構成図である。
の制御構成図である。
【図４】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装置
の手順を示すフローチャートである。
の手順を示すフローチャートである。
【図５】同物品位置認識装置による物品認識の説明図で
ある。
ある。
【図６】本発明の実施の形態２における物品位置認識装
置の平面および側面図である。
置の平面および側面図である。
【図７】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装置
の制御構成図である。
の制御構成図である。
【図８】同物品位置認識装置による物品認識の説明図で
ある。
ある。
【図９】同物品位置認識装置による物品認識の説明図で
ある。
ある。
【図１０】同物品位置認識装置を備えたデパレタイズ装
置の手順を示すフローチャートである。
置の手順を示すフローチャートである。
【図１１】物品位置検出装置を備えたロボットの概略構
成と物品位置検出装置による物品検出方法の説明図であ
る。
成と物品位置検出装置による物品検出方法の説明図であ
る。
１ 搬入コンベヤ ２ 物品位置認識装置 ３ エリアセンサ ４ 検出装置 ５ フリーコンベヤ ６ コンベヤ装置 ７ 搬出コンベヤ ８ ロボット ９ ハンド 10 物品位置検出装置 11，15 在荷センサ 22 照明装置 23，43 昇降装置 24 ＣＣＤカメラ 25 画像処理装置 41 ガイドレール 42 レーザセンサ 45 輪郭処理装置 Ｆ 物品（ワーク） Ｐ パレット
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA24 AA53 FF02 FF04 FF11 HH14 HH15 JJ03 JJ05 JJ26 MM07 MM14 PP22 QQ31 TT08 3F059 AA02 DA02 DB06 DB09 DC07 DC08 DD08 DD12 DD18 DE06 FB11 FB12 5B057 AA05 BA13 CC01 DA07 DA13 DC16 DC17 DC19
Claims (6)
- 【請求項１】 パレット上の物品の位置を認識する装置
であって、 前記物品の高さを検出する高さ検出手段と、 前記高さ検出手段により検出された高さデータに基づい
て最上段の物品の側面に対して照明する照明手段と、 前記パレットの上方より前記物品を撮影する撮像手段
と、 前記撮影手段により撮影された物品の撮像データより、
影の部分を抽出し、最上段の物品の輪郭を検出する画像
処理手段とを備え、 前記画像処理手段により検出された最上段の物品の輪郭
データにより、最上段の物品の概略位置を判断し、物品
の位置を認識することを特徴とする物品位置認識装置。 - 【請求項２】 照明手段は、最上段の物品の側面に対し
て４方から同時に照明する構成としたことを特徴とする
請求項１に記載の物品位置認識装置。 - 【請求項３】 照明手段は、昇降手段を有し、高さ検出
手段により検出された高さデータに基づいて最上段の物
品の側面に対向する位置へ昇降する構成としたことを特
徴とする請求項１または請求項２に記載の物品位置認識
装置。 - 【請求項４】 パレット上の物品の位置を認識する装置
であって、 前記物品の高さを検出する高さ検出手段と、 前記高さ検出手段により検出された高さデータに基づい
て最上段の物品の側面に沿って移動しながら、一定時間
毎に最上段の物品の側面までの水平距離を測定する測定
手段と、 一定時間毎に前記測定手段により測定された物品の側面
までの水平距離データより、最上段の物品の輪郭を検出
する輪郭処理手段とを備え、 前記輪郭処理手段により検出された最上段の物品の輪郭
データにより、最上段の物品の概略位置を判断し、物品
の位置を認識することを特徴とする物品位置認識装置。 - 【請求項５】 測定手段は、最上段の物品の側面までの
距離を４方から同時に測定する構成としたことを特徴と
する請求項４に記載の物品位置認識装置。 - 【請求項６】 測定手段は、昇降手段を有し、高さ検出
手段により検出された高さデータに基づいて最上段の物
品の側面に対向する位置へ昇降する構成としたことを特
徴とする請求項４または請求項５に記載の物品位置認識
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000133047A JP3482938B2 (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | 物品位置認識装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000133047A JP3482938B2 (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | 物品位置認識装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001317911A true JP2001317911A (ja) | 2001-11-16 |
| JP3482938B2 JP3482938B2 (ja) | 2004-01-06 |
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ID=18641618
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000133047A Expired - Fee Related JP3482938B2 (ja) | 2000-05-02 | 2000-05-02 | 物品位置認識装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3482938B2 (ja) |
Cited By (12)
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| EP2711144A1 (en) | 2012-09-20 | 2014-03-26 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot system and workpiece transfer method |
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