JP2004155540A - 物品群の積み付け組み様式の認識方法および装置ならびに認識装置を具備した物品移載設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で積み付けパターンを認識でき、省力化に寄与する。
【解決手段】所定形状に積み付けられて搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の積み付けパターンを認識する物品群の積み付けパターンのパターン認識装置８であって、物品Ｗが積み付けられる複数の積み付けパターンを記憶する記憶部３３と、搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の検出位置を判断する位置検出器３２と、位置検出器３２に基づいて物品の所定位置にそれぞれ設けられたバーコードラベルＲを検出するバーコードリーダ３１と、バーコードリーダ３１の検出信号に基づいて、記憶部３３に記憶された積み付けパターンから物品群１の積み付けパターンを特定するパターン選択部３４とを具備した。
【選択図】 図１
【解決手段】所定形状に積み付けられて搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の積み付けパターンを認識する物品群の積み付けパターンのパターン認識装置８であって、物品Ｗが積み付けられる複数の積み付けパターンを記憶する記憶部３３と、搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の検出位置を判断する位置検出器３２と、位置検出器３２に基づいて物品の所定位置にそれぞれ設けられたバーコードラベルＲを検出するバーコードリーダ３１と、バーコードリーダ３１の検出信号に基づいて、記憶部３３に記憶された積み付けパターンから物品群１の積み付けパターンを特定するパターン選択部３４とを具備した。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレットなどに積み付けられた物品群の積み付け組み様式（パターン）を認識するための物品群の積み付け組み様式の認識方法および装置ならびにその認識装置を具備した物品移載設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば小包などの物品の積み付け組み様式（以下、積み付けパターンという）を認識して、ロボットなどにより目的の小包を取り出すなどの移載作業を実施する装置として、たとえば特許文献１がある。
【０００３】
この装置は、上方からテレビカメラにより小包群の上部表面の画像を撮像し、この画像データから目的の小包を識別し、吸引装置や開閉爪などの把握用手段により目的の小包を取り出すものである。
【０００４】
また、物品搭載パレットの供給時に、移載用ロボットに積み付けパターンを入力しておくものや、物品に積み付けパターン記号のあるバーコードラベルを付しておき、これをバーコードリーダで読み取って積み付けパターンを認識するものもある。
【０００５】
【特許文献１】
特表昭５８−５０１４１７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、得られた画像の像解析に手間がかかり、装置が大掛かりになる。また他のものでは、移載用ロボットに積み付けパターンを入力するのに手間がかかり、さらに搬入ごとに、積み付けパターン記号のあるバーコードを取り付ける必要があり、労力を要するという問題がある。
【０００７】
本発明は、物品の所定位置に付されたバーコードなどの識別部が、一定の積み付け空間に段積みされた物品群において、その積み付けパターンに従って一定位置に位置するのに着目してなされたもので、上記問題点を解決して、より簡単な構成で積み付けパターンを認識できて、省力化に寄与できる物品群の積み付け組み様式の識別方法および装置ならびにその識別装置を具備した物品移載設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の物品群の組み様式の認識方法は、所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識するに際して、物品を積み付け可能な複数の積み付け組み様式を記憶部に記憶させ、物品群の検出位置で物品群の各物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出し、前記物品群の識別部の検出信号に基づいて前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定するものである。
【０００９】
上記構成によれば、物品の積み付け組み様式に従って、物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを物品群の検出位置で検出して、所定位置での識別部の有無を検知することで、記憶部に記憶された積み付け組み様式データに基づいて、物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を判断することができ、簡素化、省力化に寄与することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識する組み様式の認識装置であって、物品が積み付けられる複数の積み付け組み様式を記憶する記憶部と、搬送手段により搬送される物品群の検出位置を判断する位置特定手段と、前記位置特定手段に基づいて物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出する識別部検出手段と、前記識別部検出手段の検出信号に基づいて、前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定する組み様式選択部とを具備したものである。
【００１１】
上記構成によれば、物品の積み付け組み様式に従って物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを位置特定手段に基づいて識別部検出手段により検出して、所定位置における識別部の有無を検出することで、組み様式選択部により記憶部の積み付け組み様式のデータに基づいて、この物品群の物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群に、積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、操作機器に積み付け組み様式のデータを入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を特定することができ、省力化に寄与することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、物品群は物品受け部材上に積載されるとともに、物品受け部材上の一定の形状空間内に積み付けられるものである。
上記構成によれば、物品受け部材上で積み付け組み様式が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、物品は一定形状で、一定位置に識別部が設けられているものである。
上記構成によれば、積み付け組み様式と識別部の位置が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００１４】
請求項５記載の物品移載設備は、搬送手段により搬送される物品群の物品をそれぞれ所定位置に移載する物品移載手段と、搬送手段に設けられた請求項２乃至４のいずれかに記載の物品群の積み付け組み様式の認識装置とを具備し、組み様式選択部で特定された組み様式に基づいて、物品移載手段を操作する移載手段制御部を設けたものである。
【００１５】
上記構成によれば、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを入力したり、読み取ることなく、組み様式選択部から入力されたデータに基づいて移載手段制御部により物品移載手段を正確に操作することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを移載手段制御部に入力する手間や複雑な検出装置を省略でき、簡単な構成で移載手段により正確に物品群の物品を移載を行うことができて、簡素化および省力化と低コスト化に寄与することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る物品群の積み付けパターンの認識装置を具備した物品移載設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、この物品移載設備は、パレット（物品受け部材）Ｐ上に所定の組み様式（以下パターンという）で物品Ｗが複数段に段積みされて搬送される物品群１を搬送する搬送手段である搬入コンベヤ２と、搬入コンベヤ２の終端部で物品群１の物品Ｗを移載（デパレタイズまたは段ばらし）する荷捌き場３と、荷捌き場３で物品群１を荷捌きする移載ロボット（物品移載装置）４と、荷捌きしない物品群１を搬出する排出コンベヤ５と、空パレットＰを搬出するパレット搬出コンベヤ６および空パレットＰを段積みするパレット段積み装置６ａと、移載ロボット４により物品群１から移載された物品Ｗを搬出する物品移送コンベヤ７と、搬入コンベヤ２に配置されて物品群１の位置を検出する位置検出器（位置特定手段）３２とバーコードリーダ（識別部検出手段）３１とを有するパターン認識装置（組み様式認識装置）８とが具備されている。
【００１８】
搬入コンベヤ２は、図２に示すように、ローラ式コンベヤで、脚部材に支持された機枠フレーム１１に、搬送方向に一定間隔ごとに搬送ローラ１２が回転自在に配置され、機枠フレーム１１の搬送ローラ１２の下部に配置されたローラ駆動ユニット１３が設けられている。このローラ駆動ユニット１３は、詳細に説明しないが、搬送ローラ１２の下面に摺接される駆動ローラ１６をチェーンなどの連動部材により連結連動し、ローラ回転駆動装置（電動モータなど）によりチェーン１を介して各搬送ローラ１２を駆動するように構成されている。
【００１９】
上記移載ロボット４は、図３に示すように、基台２１上に鉛直軸心周りに回転可能に配置された架台部２２と、この架台部２２に下水平軸を介して前後方向に揺動自在に支持された主アーム２３と、主アーム２３の先端部に上水平軸を介して上下方向に揺動自在な副アーム２４と、副アーム２４の先端部に、先端水平軸を介して前後方向に揺動自在でかつ垂直軸心周りに回転自在に支持された物品保持部２５と、物品保持部２５に開閉自在に設けられて物品Ｗを把持開放自在な把持部材２６ａ，２６ｂと、図１に示す移載ロボット４を制御する移載ロボット制御部（移載手段制御部）２７が具備され、荷捌き場３に搬入された物品群１の物品Ｗを順次把持して移送コンベヤ７に搬入するように構成されている。
【００２０】
ところで、移載ロボット４による物品把持作業は、荷捌き場３に搬入された物品群１に対して、その積み付けパターンに従って物品Ｗをそれぞれ把握するため、把持部材２６ａ，２６ｂにより把持する物品Ｗの把持面を決定する必要がある。これは、物品Ｗの強度や形状、把持部材２６ａ，２６ｂの形状などにより、把持部材２６ａ，２６ｂにより把持する方向（把持面）が決まっているからである。しかし、物品群１は同一の荷積み空間に積み付けされても、積み付けパターンが異なったり、搬入作業などにより９０度旋回されると、物品Ｗの積み付けパターンが変化してしまう。
【００２１】
この実施の形態では、物品Ｗには、それぞれ物品Ｗの内容や生産地や生産日などのデータが入力されているバーコードラベル（識別部）Ｒが所定面の一定箇所に塗布されていることに着目し、予め物品Ｗが積み付けされる複数の積み付けパターンのデータを記憶させておき、バーコードリーダ３１により物品群１の検出位置における所定の検出範囲でバーコードラベルＲの有無を確認して、積み付けパターンを判断するように構成されている。もちろん、必ず１つのバーコードリーダ３１で、バーコードラベルＲを読み取り可能にセッティングすることで、バーコードデータ（積み付けパターンを含まない）を読み取り、物品群１の物品Ｗの各種データを検出することもできる。
【００２２】
前記パターン認識装置８は、図１に示すように、搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の検出位置を判断するたとえば光電スイッチからなる位置検出器（位置特定手段）３２と、位置検出器３２の上流側の所定位置に配置され前記位置検出器３２の検出信号に基づいて各物品Ｗに所定の検出範囲をスキャンニングしてバーコードラベルＲを読み取るバーコードリーダ（識別部検出手段）３１と、所定の積み付け空間における物品Ｗの複数の積み付けパターンを記憶する記憶部３３と、位置検出器３２およびバーコードリーダ３１の検出信号を受信してバーコードラベルＲの有無を判断する検出部３４と、検出部３４から出力された信号に基づいて物品群１の積み付けパターンを特定するパターン選択部（組み様式選択部）３５とで構成され、パターン選択部３５で特定された積み付けパターンのデータが移載ロボット制御部２７に出力される。
【００２３】
バーコードラベルＲは、図４，図５に示すように、物品Ｗの左右側面の下部にそれぞれ取り付けられている。また前記位置検出器３２は、搬入コンベヤ２の両側に機枠フレーム１１に取付部材を介して一対が配置され、パレットＰの前端部または物品群１の下部前面を検出するように構成されている。バーコードリーダ３１は、図２に示すように、搬入コンベヤ２の位置検出器３２から搬送方向Ｓの上流側で両側に、機枠フレーム１１に取付フレーム４１を介して左右一対が配設され、積み付けパターンに対応した位置および高さに設定されている。なお、これらバーコードリーダ３１は一対に限るものではなく、積み付けパターンに対応して単数または３個以上、上下多段に配置してもよい。４２は、バーコードリーダ３１の上流側に配置されて物品群１の物品Ｗの積み付け段数を検出して検出部３４に出力する段数検出器で、機枠フレーム１１に物品群１の左右側面と上面を囲む門形フレームを介して取り付けられている。
【００２４】
（第１パターン）
物品群１の第１の積み付けパターンは、図４，図５に示すように、平面視が長方形で同一の大きさ形状の物品Ｗを２個ずつ４隅位置に、隣接する物品Ｗに対して位相を９０度変向してそれぞれ配置し、各段（図では４段）では上下同一パターンに積み付けられており、平面視で位相が９０度ことなるた２つの積み付けパターン、すなわち図４（ａ）のパターンＡと図５（ａ）に示すパターンＢとなる。したがって、バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ１だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部でたとえば最下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。もちろん、中段や上段の物品ＷのバーコードラベルＲを検出する位置でも良い。
【００２５】
この場合、パターンＡでは、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、搬送方向に向かって左側に配置された左バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、搬送方向に向かって右側に配置された右バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。一方、パターンＢでは、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、左バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態になり、右バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、これらパターンＡ，Ｂに対応する検出部３４での判断は図５（ｄ）に示すとおりとなる。
【００２６】
上記構成におけるパターン認識方法を説明する。
搬入コンベヤ２により、パレットＰに積み付けパターンＡまたはＢで積み付けられた物品群１が搬送される。この時、予めパターン選択部３５に、積み付けパターンＡまたはＢと認識パターンのデータが入力されている。そして位置検出器３２により物品群１が検出されると、この検出信号に基づいて左右のバーコードリーダ３１が作動され、所定の検出範囲をスキャンニングする。これにより、たとえば左のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取り、右のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れないと、検出部３４では認識、非認識状態がパターン選択部３５に入力され、パターン選択部３５ではこの物品群１は積み付けパターンＡであると特定して、そのデータを移載ロボット制御部２７に出力する。
【００２７】
移載ロボット４では、移載ロボット制御部２７に入力された積み付けパターンＡのデータに基づいて、荷捌き場３に到達した物品Ｗを把持部材２６ａ，２６ｂにより保持し、順次似移送コンベヤ７に搬送し、デパレタイズを行う。空になったパレットＰはパレット搬出コンベヤ６により搬出され、パレット段積み装置６ａにより段積みされて排出される。
【００２８】
次に物品群１の他の積み付けパターンを図６〜図１１を参照して説明する。
（第２パターン）
物品群１の第２の積み付けパターンは、図６に示すように、平面視が略正方形状の４個の物品Ｗを四隅に配置し上下２段に積み付けたもので、バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ２だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードラベルＲをそれぞれ検出するように配置されている。したがって、パターンＣでは図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、またパターンＤでは、図６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図６（ｇ）に示すとおりとなる。
【００２９】
（第３パターン）
物品群１の第３の積み付けパターンは、図７に示すように、平面視が長方形状の６個の物品Ｗを２列に、上下３段に積み付けたもので、平面視で９０度旋回した２つのパターンＥとパターンＦがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ３だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。そしてパターンＥでは、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＦでは、図７（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図７（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３０】
（第４パターン）
物品群１の第４の積み付けパターンは、図８に示すように、第３の積み付けパターンを段ごとに９０度変位して上下３段に同一位置に積み付けたもので、平面視で９０度旋回した２つのパターンＧとパターンＨがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ４だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段と中段の物品Ｗの左右側面にあるバーコードＲをそれぞれ検出するように上下２段に配置されている。そしてパターンＧでは、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、左上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態、左下のバーコードリーダがバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、右上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲが読み取れる認識状態、右下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。またパターンＨでは、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左下のバーコードリーダがバーコードラベルＲを読み取る認識状態、右上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態バーコードラベルＲが読み取れない非認識状態、右下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲが読み取れる非認識状態となり、図８（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３１】
（第５パターン）
物品群１の第５の積み付けパターンは、図９に示すように、平面視が略正方形状の９個の物品Ｗを３列で上下３段に配置したもので、平面視で９０度旋回したパターンＩとパターンＪとがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ５だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。そして、パターンＩでは、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＪでは、図９（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図９（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３２】
（第６パターン）
物品群１の第６の積み付けパターンは、図１０に示すように、平面視が長方形状の２個縦置きと３個横置きと組み合わせ、上下複数段に同一配置で積み付けたもので、平面視で９０度ずつ旋回した４つのパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎがある。なお、バーコードラベルＲは、前後一方に偏って配置されている。そしてバーコードリーダ３１は、左右で上流側と下流側とに同一段の物品ＷのバーコードラベルＲを読み取るように配置されており、右側では、２個縦置きの物品ＷのバーコードラベルＲをそれぞれ検出できるように、位置検出器３２から距離Ｌ６ａ，Ｌ６ｂだけ上流側の前後位置に配置されている。また左側では、３個横置きの端部の物品左側２個縦置きの物品ＷのバーコードラベルＲと、２個縦置きの後部の物品ＷのバーコードラベルＲとをそれぞれ検出できるように、位置検出器３２から距離Ｌ６ｃ，Ｌ６ｄだけ上流側の前後位置に配置されている。
【００３３】
したがって、パターンＫでは、図１０（ａ）に示すように、右側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態で、左側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。また図１０（ａ）から右側に９０度旋回したパターンＬでは、図１０（ｃ）に示すように、右側の下流側のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態で、右側の上流側と左側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。さらに図１０（ａ）から左側に９０度旋回したパターンＭでは、図１０（ｂ）に示すように、右側の上下流側と左側の下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左側の上流側の左下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態となる。さらにまた図１０（ａ）から１８０度旋回したパターンＮでは、図１０（ｄ）に示すように、右側の上下流側と左側の上流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左側の下流側のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態となり、図１０（ｅ）に示すとおりとなる。
【００３４】
（第７パターン）
物品群１の第７の積み付けパターンは、図１１に示すように、平面視が長方形状の対称の角部と中央部の物品Ｗの方向が異なるように９個の物品Ｗを３列で上下複数段に配置したもので、平面視で９０度旋回したパターンＯとパターンＰとがある。バーコードリーダ３１は、左右にそれぞれ中間の物品ＷのバーコードラベルＲを読み取るように、位置検出器３２から距離Ｌ７ａ，Ｌ７ｂだけ上流側にそれぞれ配置されている。そして、パターンＯでは、図１１（ａ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＰでは、図１１（ｂ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図１１（ｃ）に示すとおりとなる。
【００３５】
以上のように、同一形状の物品Ｗを、パレットＰ上で一定形状内の限られた空間内に積み込む各積み付けパターンでは、２個以上のバーコードリーダ３１を、搬入コンベヤ２の左右両側（または左右一方でも可）で、上下段あるいは上下流側にそれぞれ配置することで、各種の積み付けパターンに対応して、積み付けパターンを検知することができる。これらバーコードリーダ３１は、それぞれ読み取り制度を高めるように配置するのが望ましい。
【００３６】
上記実施の形態によれば、物品群１では積み付けパターンに従って物品Ｗの側面に取り付けられたバーコードラベルＲの位置が変化する。これを位置検出器３２の検出信号に基づいてバーコードリーダ３１により物品群１の検出位置で物品ＷのバーコードラベルＲが読み取れるか、読み取れないかを検出部３４で検出し、パターン選択部３５で、記憶部３３に入力された積み付けパターンの認識、非認識様態と比較して、物品Ｗの積み付けパターンを判断する。そして、この物品群１の積み付けパターンのデータを移載ロボット制御部２７に入力して移載ロボット４を制御し、荷捌き場３に到達した物品群１の物品Ｗの移載を行う。
【００３７】
したがって、搬入コンベヤ２により入荷された物品群１について、積み付けパターンデータをたとえばバーコードラベルＲに表示したり、移載ロボット制御部２７にそれぞれ入力する必要がなくなり、また予め物品Ｗに設けられたバーコードラベルＲを利用してバーコードリーダ３１により、物品群１の積み付けパターンを判断することができる。これにより、簡単な構成で積み付けパターンを判断することができ、省力化に寄与することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、物品Ｗの検出位置を判断する位置判断手段として、物品群１の通過を検出する位置検出器３２により構成したが、搬入コンベヤ２に物品群１が積み込まれた時から搬入コンベヤ２を駆動する回転駆動装置の回転角を検出するロータリーエンコーダのパルス信号から物品群１の搬送距離を求める搬送距離検出装置や、物品群１が積み込まれた時からの経過時間により物品群１の搬送距離を求める搬送時間タイマーでもよい。
【００３９】
またこの実施の形態では、識別部をバーコードラベルＲとし、識別部検出手段をバーコードリーダ３１として構成したが、識別部を磁気テープや磁性体、導電体とし、識別部検出手段を磁気センサとしてもよい。また識別部を反射テープや反射体とし、識別部検出手段を光電スイッチとしてもよい。さらに、識別部を物品Ｗに印刷されたり塗布された特殊で識別可能な模様や形状物、ラベル、物品Ｗ自体の形状などとし、識別部検出手段をＣＣＤカメラなどの撮像装置および識別部を識別可能な画像処理装置としてもよい。
【００４０】
さらに物品群１の底部にパレットＰを物品受け部材として配置したが、パレットＰは無くてもよく、また物品受け部材にトレイやバケットなどを使用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、物品の積み付け組み様式に従って、物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを物品群の検出位置で検出して、所定位置での識別部の有無を検知することで、記憶部に記憶された積み付け組み様式データに基づいて、物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を判断することができ、簡素化、省力化に寄与することができる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、物品の積み付け組み様式に従って物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを位置特定手段に基づいて識別部検出手段により検出して、所定位置における識別部の有無を検出することで、組み様式選択部により記憶部の積み付け組み様式のデータに基づいて、この物品群の物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群に、積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、操作機器に積み付け組み様式のデータを入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を特定することができ、省力化に寄与することができる。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、物品受け部材上で積み付け組み様式が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
請求項４記載の発明によれば、積み付け組み様式と識別部の位置が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを入力したり、読み取ることなく、組み様式選択部から入力されたデータに基づいて移載手段制御部により物品移載手段を正確に操作することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを移載手段制御部に入力する手間や複雑な検出装置を省略でき、簡単な構成で移載手段により正確に物品群の物品を移載を行うことができて、簡素化および省力化と低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る物品移載設備の実施の形態を示す全体平面図である。
【図２】同物品移載設備の搬入コンベヤを示す要部横断面図である。
【図３】同物品移載設備の移載ロボットの概略側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＡの検出状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＢの検出状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＡ，Ｂの認識状態を示す図表である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＣ，Ｄの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＣの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＣの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＣの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＤの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＤの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＤの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＣ，Ｄの認識状態を示す図表である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＥ，Ｆの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＥの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＥの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＥの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＦの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＦの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＦの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＥ，Ｆの認識状態を示す図表である。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＧ，Ｈの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＧの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＧの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＧの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＨの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＨの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＨの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＧ，Ｈの認識状態を示す図表である。
【図９】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＩ，Ｊの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＩの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＩの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＩの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＪの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＪの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＪの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＩ，Ｊの認識状態を示す図表である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＫの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＬの平面図、（ｃ）は積み付けパターンＭの平面図、（ｄ）は積み付けパターンＮの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎの認識状態を示す図表である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＯ，Ｐの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＯの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＰの平面図、（ｃ）は積み付けパターンＯ，Ｐの認識状態を示す図表である。
【符号の説明】
Ｐ パレット
Ｗ 物品
１ 物品群
２ 搬入コンベヤ
３ 荷捌き場
４ 移載ロボット
５ 排出コンベヤ
６ パレット搬出コンベヤ
７ 物品移送コンベヤ
８ パターン認識装置
１１ 機枠フレーム
１２ 搬送ローラ
１３ ローラ駆動ユニット
１４ 軸受部
１５ 回転軸
１６ 駆動ローラ
１７ 受動スプロケット
１８ 駆動チェーン
２１ 基台部
２２ 架台部
２３ 主アーム
２４ 副アーム
２５ 物品保持部
２６ａ，２６ｂ 把持部材
２７ 移載ロボット制御部
３１ バーコードリーダ
３２ 位置検出器
３３ 記憶部
３４ 検出部
３５ パターン選択部
４１ 取付フレーム
４２ 段数検出器
【発明の属する技術分野】
本発明は、パレットなどに積み付けられた物品群の積み付け組み様式（パターン）を認識するための物品群の積み付け組み様式の認識方法および装置ならびにその認識装置を具備した物品移載設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば小包などの物品の積み付け組み様式（以下、積み付けパターンという）を認識して、ロボットなどにより目的の小包を取り出すなどの移載作業を実施する装置として、たとえば特許文献１がある。
【０００３】
この装置は、上方からテレビカメラにより小包群の上部表面の画像を撮像し、この画像データから目的の小包を識別し、吸引装置や開閉爪などの把握用手段により目的の小包を取り出すものである。
【０００４】
また、物品搭載パレットの供給時に、移載用ロボットに積み付けパターンを入力しておくものや、物品に積み付けパターン記号のあるバーコードラベルを付しておき、これをバーコードリーダで読み取って積み付けパターンを認識するものもある。
【０００５】
【特許文献１】
特表昭５８−５０１４１７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１では、得られた画像の像解析に手間がかかり、装置が大掛かりになる。また他のものでは、移載用ロボットに積み付けパターンを入力するのに手間がかかり、さらに搬入ごとに、積み付けパターン記号のあるバーコードを取り付ける必要があり、労力を要するという問題がある。
【０００７】
本発明は、物品の所定位置に付されたバーコードなどの識別部が、一定の積み付け空間に段積みされた物品群において、その積み付けパターンに従って一定位置に位置するのに着目してなされたもので、上記問題点を解決して、より簡単な構成で積み付けパターンを認識できて、省力化に寄与できる物品群の積み付け組み様式の識別方法および装置ならびにその識別装置を具備した物品移載設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の物品群の組み様式の認識方法は、所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識するに際して、物品を積み付け可能な複数の積み付け組み様式を記憶部に記憶させ、物品群の検出位置で物品群の各物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出し、前記物品群の識別部の検出信号に基づいて前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定するものである。
【０００９】
上記構成によれば、物品の積み付け組み様式に従って、物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを物品群の検出位置で検出して、所定位置での識別部の有無を検知することで、記憶部に記憶された積み付け組み様式データに基づいて、物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を判断することができ、簡素化、省力化に寄与することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識する組み様式の認識装置であって、物品が積み付けられる複数の積み付け組み様式を記憶する記憶部と、搬送手段により搬送される物品群の検出位置を判断する位置特定手段と、前記位置特定手段に基づいて物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出する識別部検出手段と、前記識別部検出手段の検出信号に基づいて、前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定する組み様式選択部とを具備したものである。
【００１１】
上記構成によれば、物品の積み付け組み様式に従って物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを位置特定手段に基づいて識別部検出手段により検出して、所定位置における識別部の有無を検出することで、組み様式選択部により記憶部の積み付け組み様式のデータに基づいて、この物品群の物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群に、積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、操作機器に積み付け組み様式のデータを入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を特定することができ、省力化に寄与することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、物品群は物品受け部材上に積載されるとともに、物品受け部材上の一定の形状空間内に積み付けられるものである。
上記構成によれば、物品受け部材上で積み付け組み様式が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、物品は一定形状で、一定位置に識別部が設けられているものである。
上記構成によれば、積み付け組み様式と識別部の位置が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００１４】
請求項５記載の物品移載設備は、搬送手段により搬送される物品群の物品をそれぞれ所定位置に移載する物品移載手段と、搬送手段に設けられた請求項２乃至４のいずれかに記載の物品群の積み付け組み様式の認識装置とを具備し、組み様式選択部で特定された組み様式に基づいて、物品移載手段を操作する移載手段制御部を設けたものである。
【００１５】
上記構成によれば、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを入力したり、読み取ることなく、組み様式選択部から入力されたデータに基づいて移載手段制御部により物品移載手段を正確に操作することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを移載手段制御部に入力する手間や複雑な検出装置を省略でき、簡単な構成で移載手段により正確に物品群の物品を移載を行うことができて、簡素化および省力化と低コスト化に寄与することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る物品群の積み付けパターンの認識装置を具備した物品移載設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、この物品移載設備は、パレット（物品受け部材）Ｐ上に所定の組み様式（以下パターンという）で物品Ｗが複数段に段積みされて搬送される物品群１を搬送する搬送手段である搬入コンベヤ２と、搬入コンベヤ２の終端部で物品群１の物品Ｗを移載（デパレタイズまたは段ばらし）する荷捌き場３と、荷捌き場３で物品群１を荷捌きする移載ロボット（物品移載装置）４と、荷捌きしない物品群１を搬出する排出コンベヤ５と、空パレットＰを搬出するパレット搬出コンベヤ６および空パレットＰを段積みするパレット段積み装置６ａと、移載ロボット４により物品群１から移載された物品Ｗを搬出する物品移送コンベヤ７と、搬入コンベヤ２に配置されて物品群１の位置を検出する位置検出器（位置特定手段）３２とバーコードリーダ（識別部検出手段）３１とを有するパターン認識装置（組み様式認識装置）８とが具備されている。
【００１８】
搬入コンベヤ２は、図２に示すように、ローラ式コンベヤで、脚部材に支持された機枠フレーム１１に、搬送方向に一定間隔ごとに搬送ローラ１２が回転自在に配置され、機枠フレーム１１の搬送ローラ１２の下部に配置されたローラ駆動ユニット１３が設けられている。このローラ駆動ユニット１３は、詳細に説明しないが、搬送ローラ１２の下面に摺接される駆動ローラ１６をチェーンなどの連動部材により連結連動し、ローラ回転駆動装置（電動モータなど）によりチェーン１を介して各搬送ローラ１２を駆動するように構成されている。
【００１９】
上記移載ロボット４は、図３に示すように、基台２１上に鉛直軸心周りに回転可能に配置された架台部２２と、この架台部２２に下水平軸を介して前後方向に揺動自在に支持された主アーム２３と、主アーム２３の先端部に上水平軸を介して上下方向に揺動自在な副アーム２４と、副アーム２４の先端部に、先端水平軸を介して前後方向に揺動自在でかつ垂直軸心周りに回転自在に支持された物品保持部２５と、物品保持部２５に開閉自在に設けられて物品Ｗを把持開放自在な把持部材２６ａ，２６ｂと、図１に示す移載ロボット４を制御する移載ロボット制御部（移載手段制御部）２７が具備され、荷捌き場３に搬入された物品群１の物品Ｗを順次把持して移送コンベヤ７に搬入するように構成されている。
【００２０】
ところで、移載ロボット４による物品把持作業は、荷捌き場３に搬入された物品群１に対して、その積み付けパターンに従って物品Ｗをそれぞれ把握するため、把持部材２６ａ，２６ｂにより把持する物品Ｗの把持面を決定する必要がある。これは、物品Ｗの強度や形状、把持部材２６ａ，２６ｂの形状などにより、把持部材２６ａ，２６ｂにより把持する方向（把持面）が決まっているからである。しかし、物品群１は同一の荷積み空間に積み付けされても、積み付けパターンが異なったり、搬入作業などにより９０度旋回されると、物品Ｗの積み付けパターンが変化してしまう。
【００２１】
この実施の形態では、物品Ｗには、それぞれ物品Ｗの内容や生産地や生産日などのデータが入力されているバーコードラベル（識別部）Ｒが所定面の一定箇所に塗布されていることに着目し、予め物品Ｗが積み付けされる複数の積み付けパターンのデータを記憶させておき、バーコードリーダ３１により物品群１の検出位置における所定の検出範囲でバーコードラベルＲの有無を確認して、積み付けパターンを判断するように構成されている。もちろん、必ず１つのバーコードリーダ３１で、バーコードラベルＲを読み取り可能にセッティングすることで、バーコードデータ（積み付けパターンを含まない）を読み取り、物品群１の物品Ｗの各種データを検出することもできる。
【００２２】
前記パターン認識装置８は、図１に示すように、搬入コンベヤ２により搬送される物品群１の検出位置を判断するたとえば光電スイッチからなる位置検出器（位置特定手段）３２と、位置検出器３２の上流側の所定位置に配置され前記位置検出器３２の検出信号に基づいて各物品Ｗに所定の検出範囲をスキャンニングしてバーコードラベルＲを読み取るバーコードリーダ（識別部検出手段）３１と、所定の積み付け空間における物品Ｗの複数の積み付けパターンを記憶する記憶部３３と、位置検出器３２およびバーコードリーダ３１の検出信号を受信してバーコードラベルＲの有無を判断する検出部３４と、検出部３４から出力された信号に基づいて物品群１の積み付けパターンを特定するパターン選択部（組み様式選択部）３５とで構成され、パターン選択部３５で特定された積み付けパターンのデータが移載ロボット制御部２７に出力される。
【００２３】
バーコードラベルＲは、図４，図５に示すように、物品Ｗの左右側面の下部にそれぞれ取り付けられている。また前記位置検出器３２は、搬入コンベヤ２の両側に機枠フレーム１１に取付部材を介して一対が配置され、パレットＰの前端部または物品群１の下部前面を検出するように構成されている。バーコードリーダ３１は、図２に示すように、搬入コンベヤ２の位置検出器３２から搬送方向Ｓの上流側で両側に、機枠フレーム１１に取付フレーム４１を介して左右一対が配設され、積み付けパターンに対応した位置および高さに設定されている。なお、これらバーコードリーダ３１は一対に限るものではなく、積み付けパターンに対応して単数または３個以上、上下多段に配置してもよい。４２は、バーコードリーダ３１の上流側に配置されて物品群１の物品Ｗの積み付け段数を検出して検出部３４に出力する段数検出器で、機枠フレーム１１に物品群１の左右側面と上面を囲む門形フレームを介して取り付けられている。
【００２４】
（第１パターン）
物品群１の第１の積み付けパターンは、図４，図５に示すように、平面視が長方形で同一の大きさ形状の物品Ｗを２個ずつ４隅位置に、隣接する物品Ｗに対して位相を９０度変向してそれぞれ配置し、各段（図では４段）では上下同一パターンに積み付けられており、平面視で位相が９０度ことなるた２つの積み付けパターン、すなわち図４（ａ）のパターンＡと図５（ａ）に示すパターンＢとなる。したがって、バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ１だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部でたとえば最下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。もちろん、中段や上段の物品ＷのバーコードラベルＲを検出する位置でも良い。
【００２５】
この場合、パターンＡでは、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、搬送方向に向かって左側に配置された左バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、搬送方向に向かって右側に配置された右バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。一方、パターンＢでは、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、左バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態になり、右バーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、これらパターンＡ，Ｂに対応する検出部３４での判断は図５（ｄ）に示すとおりとなる。
【００２６】
上記構成におけるパターン認識方法を説明する。
搬入コンベヤ２により、パレットＰに積み付けパターンＡまたはＢで積み付けられた物品群１が搬送される。この時、予めパターン選択部３５に、積み付けパターンＡまたはＢと認識パターンのデータが入力されている。そして位置検出器３２により物品群１が検出されると、この検出信号に基づいて左右のバーコードリーダ３１が作動され、所定の検出範囲をスキャンニングする。これにより、たとえば左のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取り、右のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れないと、検出部３４では認識、非認識状態がパターン選択部３５に入力され、パターン選択部３５ではこの物品群１は積み付けパターンＡであると特定して、そのデータを移載ロボット制御部２７に出力する。
【００２７】
移載ロボット４では、移載ロボット制御部２７に入力された積み付けパターンＡのデータに基づいて、荷捌き場３に到達した物品Ｗを把持部材２６ａ，２６ｂにより保持し、順次似移送コンベヤ７に搬送し、デパレタイズを行う。空になったパレットＰはパレット搬出コンベヤ６により搬出され、パレット段積み装置６ａにより段積みされて排出される。
【００２８】
次に物品群１の他の積み付けパターンを図６〜図１１を参照して説明する。
（第２パターン）
物品群１の第２の積み付けパターンは、図６に示すように、平面視が略正方形状の４個の物品Ｗを四隅に配置し上下２段に積み付けたもので、バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ２だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードラベルＲをそれぞれ検出するように配置されている。したがって、パターンＣでは図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、またパターンＤでは、図６（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図６（ｇ）に示すとおりとなる。
【００２９】
（第３パターン）
物品群１の第３の積み付けパターンは、図７に示すように、平面視が長方形状の６個の物品Ｗを２列に、上下３段に積み付けたもので、平面視で９０度旋回した２つのパターンＥとパターンＦがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ３だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。そしてパターンＥでは、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＦでは、図７（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図７（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３０】
（第４パターン）
物品群１の第４の積み付けパターンは、図８に示すように、第３の積み付けパターンを段ごとに９０度変位して上下３段に同一位置に積み付けたもので、平面視で９０度旋回した２つのパターンＧとパターンＨがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ４だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段と中段の物品Ｗの左右側面にあるバーコードＲをそれぞれ検出するように上下２段に配置されている。そしてパターンＧでは、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、左上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態、左下のバーコードリーダがバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、右上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲが読み取れる認識状態、右下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。またパターンＨでは、図８（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左下のバーコードリーダがバーコードラベルＲを読み取る認識状態、右上のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態バーコードラベルＲが読み取れない非認識状態、右下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲが読み取れる非認識状態となり、図８（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３１】
（第５パターン）
物品群１の第５の積み付けパターンは、図９に示すように、平面視が略正方形状の９個の物品Ｗを３列で上下３段に配置したもので、平面視で９０度旋回したパターンＩとパターンＪとがある。バーコードリーダ３１は、位置検出器３２から距離Ｌ５だけ上流側で、搬送方向Ｓの後部の下段の物品Ｗの左右側面となるバーコードＲをそれぞれ検出するように配置されている。そして、パターンＩでは、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＪでは、図９（ｄ）〜（ｆ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図９（ｇ）に示すとおりとなる。
【００３２】
（第６パターン）
物品群１の第６の積み付けパターンは、図１０に示すように、平面視が長方形状の２個縦置きと３個横置きと組み合わせ、上下複数段に同一配置で積み付けたもので、平面視で９０度ずつ旋回した４つのパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎがある。なお、バーコードラベルＲは、前後一方に偏って配置されている。そしてバーコードリーダ３１は、左右で上流側と下流側とに同一段の物品ＷのバーコードラベルＲを読み取るように配置されており、右側では、２個縦置きの物品ＷのバーコードラベルＲをそれぞれ検出できるように、位置検出器３２から距離Ｌ６ａ，Ｌ６ｂだけ上流側の前後位置に配置されている。また左側では、３個横置きの端部の物品左側２個縦置きの物品ＷのバーコードラベルＲと、２個縦置きの後部の物品ＷのバーコードラベルＲとをそれぞれ検出できるように、位置検出器３２から距離Ｌ６ｃ，Ｌ６ｄだけ上流側の前後位置に配置されている。
【００３３】
したがって、パターンＫでは、図１０（ａ）に示すように、右側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態で、左側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。また図１０（ａ）から右側に９０度旋回したパターンＬでは、図１０（ｃ）に示すように、右側の下流側のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取る認識状態で、右側の上流側と左側の上下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となる。さらに図１０（ａ）から左側に９０度旋回したパターンＭでは、図１０（ｂ）に示すように、右側の上下流側と左側の下流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左側の上流側の左下のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態となる。さらにまた図１０（ａ）から１８０度旋回したパターンＮでは、図１０（ｄ）に示すように、右側の上下流側と左側の上流側のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態、左側の下流側のバーコードリーダ３１がバーコードラベルＲを読み取れる認識状態となり、図１０（ｅ）に示すとおりとなる。
【００３４】
（第７パターン）
物品群１の第７の積み付けパターンは、図１１に示すように、平面視が長方形状の対称の角部と中央部の物品Ｗの方向が異なるように９個の物品Ｗを３列で上下複数段に配置したもので、平面視で９０度旋回したパターンＯとパターンＰとがある。バーコードリーダ３１は、左右にそれぞれ中間の物品ＷのバーコードラベルＲを読み取るように、位置検出器３２から距離Ｌ７ａ，Ｌ７ｂだけ上流側にそれぞれ配置されている。そして、パターンＯでは、図１１（ａ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取れない非認識状態となり、パターンＰでは、図１１（ｂ）に示すように、左右のバーコードリーダ３１がそれぞれバーコードラベルＲを読み取る認識状態となり、図１１（ｃ）に示すとおりとなる。
【００３５】
以上のように、同一形状の物品Ｗを、パレットＰ上で一定形状内の限られた空間内に積み込む各積み付けパターンでは、２個以上のバーコードリーダ３１を、搬入コンベヤ２の左右両側（または左右一方でも可）で、上下段あるいは上下流側にそれぞれ配置することで、各種の積み付けパターンに対応して、積み付けパターンを検知することができる。これらバーコードリーダ３１は、それぞれ読み取り制度を高めるように配置するのが望ましい。
【００３６】
上記実施の形態によれば、物品群１では積み付けパターンに従って物品Ｗの側面に取り付けられたバーコードラベルＲの位置が変化する。これを位置検出器３２の検出信号に基づいてバーコードリーダ３１により物品群１の検出位置で物品ＷのバーコードラベルＲが読み取れるか、読み取れないかを検出部３４で検出し、パターン選択部３５で、記憶部３３に入力された積み付けパターンの認識、非認識様態と比較して、物品Ｗの積み付けパターンを判断する。そして、この物品群１の積み付けパターンのデータを移載ロボット制御部２７に入力して移載ロボット４を制御し、荷捌き場３に到達した物品群１の物品Ｗの移載を行う。
【００３７】
したがって、搬入コンベヤ２により入荷された物品群１について、積み付けパターンデータをたとえばバーコードラベルＲに表示したり、移載ロボット制御部２７にそれぞれ入力する必要がなくなり、また予め物品Ｗに設けられたバーコードラベルＲを利用してバーコードリーダ３１により、物品群１の積み付けパターンを判断することができる。これにより、簡単な構成で積み付けパターンを判断することができ、省力化に寄与することができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態では、物品Ｗの検出位置を判断する位置判断手段として、物品群１の通過を検出する位置検出器３２により構成したが、搬入コンベヤ２に物品群１が積み込まれた時から搬入コンベヤ２を駆動する回転駆動装置の回転角を検出するロータリーエンコーダのパルス信号から物品群１の搬送距離を求める搬送距離検出装置や、物品群１が積み込まれた時からの経過時間により物品群１の搬送距離を求める搬送時間タイマーでもよい。
【００３９】
またこの実施の形態では、識別部をバーコードラベルＲとし、識別部検出手段をバーコードリーダ３１として構成したが、識別部を磁気テープや磁性体、導電体とし、識別部検出手段を磁気センサとしてもよい。また識別部を反射テープや反射体とし、識別部検出手段を光電スイッチとしてもよい。さらに、識別部を物品Ｗに印刷されたり塗布された特殊で識別可能な模様や形状物、ラベル、物品Ｗ自体の形状などとし、識別部検出手段をＣＣＤカメラなどの撮像装置および識別部を識別可能な画像処理装置としてもよい。
【００４０】
さらに物品群１の底部にパレットＰを物品受け部材として配置したが、パレットＰは無くてもよく、また物品受け部材にトレイやバケットなどを使用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、物品の積み付け組み様式に従って、物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを物品群の検出位置で検出して、所定位置での識別部の有無を検知することで、記憶部に記憶された積み付け組み様式データに基づいて、物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を判断することができ、簡素化、省力化に寄与することができる。
【００４２】
請求項２記載の発明によれば、物品の積み付け組み様式に従って物品に設けられた識別部の位置が変化する。これを位置特定手段に基づいて識別部検出手段により検出して、所定位置における識別部の有無を検出することで、組み様式選択部により記憶部の積み付け組み様式のデータに基づいて、この物品群の物品の積み付け組み様式を特定することができる。したがって、搬入された物品群に、積み付け組み様式のデータを新たに表示したり、操作機器に積み付け組み様式のデータを入力することなく、簡単な構成で積み付け組み様式を特定することができ、省力化に寄与することができる。
【００４３】
請求項３記載の発明によれば、物品受け部材上で積み付け組み様式が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
請求項４記載の発明によれば、積み付け組み様式と識別部の位置が限定されることで、より正確に積み付け組み様式を判断することができる。
【００４４】
請求項５記載の発明によれば、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを入力したり、読み取ることなく、組み様式選択部から入力されたデータに基づいて移載手段制御部により物品移載手段を正確に操作することができる。したがって、搬入された物品群の積み付け組み様式のデータを移載手段制御部に入力する手間や複雑な検出装置を省略でき、簡単な構成で移載手段により正確に物品群の物品を移載を行うことができて、簡素化および省力化と低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る物品移載設備の実施の形態を示す全体平面図である。
【図２】同物品移載設備の搬入コンベヤを示す要部横断面図である。
【図３】同物品移載設備の移載ロボットの概略側面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＡの検出状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＢの検出状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＡ，Ｂの認識状態を示す図表である。
【図６】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＣ，Ｄの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＣの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＣの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＣの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＤの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＤの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＤの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＣ，Ｄの認識状態を示す図表である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＥ，Ｆの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＥの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＥの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＥの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＦの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＦの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＦの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＥ，Ｆの認識状態を示す図表である。
【図８】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＧ，Ｈの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＧの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＧの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＧの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＨの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＨの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＨの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＧ，Ｈの認識状態を示す図表である。
【図９】（ａ）〜（ｇ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＩ，Ｊの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＩの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＩの左側面図、（ｃ）は積み付けパターンＩの右側面図、（ｄ）は積み付けパターンＪの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＪの左側面図、（ｆ）は積み付けパターンＪの右側面図、（ｇ）は積み付けパターンＩ，Ｊの認識状態を示す図表である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＫの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＬの平面図、（ｃ）は積み付けパターンＭの平面図、（ｄ）は積み付けパターンＮの平面図、（ｅ）は積み付けパターンＫ，Ｌ，Ｍ，Ｎの認識状態を示す図表である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は同搬入コンベヤにおける積み付けパターンＯ，Ｐの検出状態を示し、（ａ）は積み付けパターンＯの平面図、（ｂ）は積み付けパターンＰの平面図、（ｃ）は積み付けパターンＯ，Ｐの認識状態を示す図表である。
【符号の説明】
Ｐ パレット
Ｗ 物品
１ 物品群
２ 搬入コンベヤ
３ 荷捌き場
４ 移載ロボット
５ 排出コンベヤ
６ パレット搬出コンベヤ
７ 物品移送コンベヤ
８ パターン認識装置
１１ 機枠フレーム
１２ 搬送ローラ
１３ ローラ駆動ユニット
１４ 軸受部
１５ 回転軸
１６ 駆動ローラ
１７ 受動スプロケット
１８ 駆動チェーン
２１ 基台部
２２ 架台部
２３ 主アーム
２４ 副アーム
２５ 物品保持部
２６ａ，２６ｂ 把持部材
２７ 移載ロボット制御部
３１ バーコードリーダ
３２ 位置検出器
３３ 記憶部
３４ 検出部
３５ パターン選択部
４１ 取付フレーム
４２ 段数検出器
Claims (5)
- 所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識するに際して、
物品を積み付け可能な複数の積み付け組み様式を記憶部に記憶させ、
物品群の検出位置で物品群の各物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出し、
前記物品群の識別部の検出信号に基づいて前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定する
ことを特徴とする物品群の積み付け組み様式の認識方法。 - 所定形状に積み付けられて搬送手段により搬送される物品群の積み付け組み様式を認識する物品群の積み付け組み様式の認識装置であって、
物品が積み付けられる複数の積み付け組み様式を記憶する記憶部と、
搬送手段により搬送される物品群の検出位置を判断する位置特定手段と、
前記位置特定手段に基づいて物品の所定位置にそれぞれ設けられた識別部を検出する識別部検出手段と、
前記識別部検出手段の検出信号に基づいて、前記記憶部に記憶された積み付け組み様式からこの物品群の積み付け組み様式を特定する組み様式選択部とを具備した
ことを特徴とする物品群の積み付け組み様式の認識装置。 - 物品群は物品受け部材上に積載されるとともに、物品受け部材上の一定の形状空間内に積み付けられる
ことを特徴とする請求項２記載の物品群の積み付け組み様式の認識装置。 - 物品は一定形状で、一定位置に識別部が設けられている
ことを特徴とする請求項２または３記載の物品群の積み付け組み様式の認識装置。 - 搬送手段により搬送される物品群の物品をそれぞれ所定位置に移載する物品移載手段と、搬送手段に設けられた請求項２乃至４のいずれかに記載の物品群の積み付け組み様式の認識装置とを具備し、
物品群の積み付け組み様式の認識装置の組み様式選択部で特定された積み付け組み様式に基づいて、物品移載手段を操作する移載手段制御部を設けた
ことを特徴とする物品移載設備。
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