JP2010006590A - 物品整列システム及びロボットハンド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1ロボット30は、第1及び第2表面S1、S2のいずれか一方を上向きにした不規則配置で供給された物品Wを、物品供給部12から取り上げて、物品仮置部14の第1及び第2仮置領域20、24の仮置箇所18、22に、第1表面S1を上向きにした第1姿勢の物品Wと、第2表面S2を上向きにした第2姿勢(第1姿勢の鏡像)の物品Wとの、二列に振り分けて配置する。第2ロボット32は、第1姿勢の物品Wと第2姿勢の物品Wとを物品仮置部14から取り上げて、互いに反対の第1及び第2方向α、βへ回転させることで、それら物品Wを、互いに同一姿勢でそれぞれの第1表面S1及び第2表面S2を互いに同一方向に向けた状態(すなわち規則的配置)に整列させる。
【選択図】図1
Description
図面を参照すると、図1は、本発明に係る物品整列システム10の基本構成を機能ブロック図で示す。物品整列システム10は、互いに同一の形状及び寸法を有するとともに、各々が、第1の面特徴を有する第1表面S1と、第1表面S1の反対側の第2表面S2であって、第1の面特徴とは異なる第2の面特徴を有する第2表面S2とを備える複数の物品Wを、それら物品Wが互いに同一姿勢でそれぞれの第1表面S1及び第2表面S2を互いに同一方向に向けて整列する規則的配置に自動整列処理するものである。
例えば、第2ロボット32に装着したハンド68は、複数組の可動アーム78を備えて複数の物品Wを同時に一括して把持できるように構成したが、これに代えて、一組の可動アーム78のみを備える構成とすることもできる。この場合、第2ロボット32は、排出コンベア56の第1及び第2仮置領域20、24の仮置箇所18、22のいずれか一方に置かれた物品Wを、第1及び第2把持部70、72のいずれか一方に把持して取り上げ、両可動アーム78を第1及び第2方向α、βへ変位させて、把持した1個の物品Wを規則的配置の状態に移行させ、その後に、規則的配置の状態にある物品Wを1つずつ、整列領域26に置くように動作する。このような構成によっても、第2ロボット32による物品整列作業を繰り返し実行することで、複数の物品Wを整列領域26に規則的配置で置くことができる。
12 物品供給部
14 物品仮置部
16 物品整列部
18、22 仮置箇所
20 第1仮置領域
24 第2仮置領域
26 整列領域
28 視覚センサ
30 第1ロボット
32 第2ロボット
42 供給コンベア
44、58 速度検出部
46、60 移動体
48 撮像部
50 画像処理部
54 第1ロボット
56 排出コンベア
62 目印
64 目印検出部
66 第2ロボット
68 ハンド
70 第1把持部
72 第2把持部
78 可動アーム
Claims (13)
- 互いに同一の形状及び寸法を有するとともに、各々が、第1の面特徴を有する第1表面と、該第1表面の反対側の第2表面であって、該第1の面特徴とは異なる第2の面特徴を有する第2表面とを備える複数の物品を、それら物品が互いに同一姿勢でそれぞれの該第1表面及び該第2表面を互いに同一方向に向けて整列する規則的配置に自動整列処理する物品整列システムにおいて、
前記複数の物品を、それぞれが前記第1表面及び前記第2表面のいずれか一方を上向きにして二次元面内で様々な位置及び姿勢を呈する不規則配置で供給する物品供給部と、
前記物品供給部が供給する前記複数の物品を受け取る物品仮置部であって、前記不規則配置の前記複数の物品のうち、前記第1表面を上向きにした物品を個別に一時的に置くことができる複数個の仮置箇所を等間隔整列配置で有する第1仮置領域と、前記第2表面を上向きにした物品を個別に一時的に置くことができる複数個の仮置箇所を、該第1仮置領域と同じ等間隔整列配置で有する第2仮置領域とを、互いに並列に備える物品仮置部と、
前記物品仮置部が受け取った前記複数の物品をさらに受け取る物品整列部であって、前記第1仮置領域に置かれた物品と前記第2仮置領域に置かれた物品とを、前記規則的配置で置くことができる整列領域を備える物品整列部と、
前記物品供給部が供給する前記不規則配置の前記複数の物品を撮像するとともに、撮像したそれら物品の二次元画像を処理して、前記不規則配置の前記複数の物品の各々の前記位置、前記姿勢及び前記面特徴のデータを取得する視覚センサと、
前記視覚センサが取得した前記複数の物品の各々の前記位置及び前記姿勢のデータに基づき、前記物品供給部が供給する前記不規則配置の前記複数の物品の各々を把持して取り上げるとともに、前記視覚センサが取得した前記複数の物品の各々の前記面特徴のデータに基づき、取り上げた前記複数の物品のうち、前記第1表面を上向きにした幾つかの物品を、前記物品仮置部の前記第1仮置領域における幾つかの前記仮置箇所に、二次元面内で互いに同一の第1姿勢であって前記第1表面を上向きにしたままの第1姿勢を呈するように置き、前記第2表面を上向きにした幾つかの物品を、前記物品仮置部の前記第2仮置領域における幾つかの前記仮置箇所に、二次元面内で互いに同一の第2姿勢であって前記第2表面を上向きにしたままでかつ該第1姿勢の鏡像となる第2姿勢を呈するように置く第1ロボットと、
前記第1ロボットが前記物品仮置部の前記第1仮置領域と前記第2仮置領域とに置いた前記複数の物品を把持して取り上げるとともに、取り上げた前記複数の物品のうち、前記第1姿勢を呈する物品を前記第1表面が横向きになる第1方向へ回転させ、前記第2姿勢を呈する物品を前記第2表面が横向きになる第2方向であって該第1方向とは逆の第2方向へ回転させて、それら物品を、前記物品整列部の前記整列領域に、前記規則的配置で置く第2ロボットと、
を具備することを特徴とする物品整列システム。 - 前記第1ロボットは、前記物品仮置部の前記第1仮置領域と前記第2仮置領域との間で、前記第1姿勢を呈する物品と前記第2姿勢を呈する物品とが、相互鏡像位置から、前記仮置箇所の整列方向に見た1つの物品の寸法を超える距離だけ該整列方向へ互いにずれて位置するように、前記第1表面を上向きにした前記幾つかの物品と前記第2表面を上向きにした前記幾つかの物品とを、前記第1仮置領域の前記複数個の仮置箇所と前記第2仮置領域の前記複数個の仮置箇所とのそれぞれから選択した前記幾つかの仮置箇所に置く、請求項1に記載の物品整列システム。
- 前記物品仮置部は、前記第1仮置領域と前記第2仮置領域とのそれぞれに、前記複数個の仮置箇所を明示する複数の目印を備え、前記第1ロボットは、該複数の目印に従って前記複数の物品を前記第1仮置領域及び前記第2仮置領域に置く、請求項1又は2に記載の物品整列システム。
- 前記複数の目印を検出して前記物品仮置部におけるそれら目印の位置データを取得する目印検出部をさらに具備し、前記第1ロボットは、該目印検出部が取得した前記複数の目印の位置データに基づき、前記複数の物品を前記第1仮置領域及び前記第2仮置領域に置く、請求項3に記載の物品整列システム。
- 前記第2ロボットは、前記物品仮置部の前記第1仮置領域に置かれた1つの物品を把持して前記第1方向へ変位することができる第1把持部と、該第1把持部とは別の第2把持部であって、前記物品仮置部の前記第2仮置領域に置かれた1つの物品を把持して前記第2方向へ変位することができる第2把持部とを備えたハンドを具備する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の物品整列システム。
- 前記ハンドは、前記第1仮置領域の前記複数個の仮置箇所の整列間隔と同一の間隔で設置される複数個の前記第1把持部と、前記第2仮置領域の前記複数個の仮置箇所の整列間隔と同一の間隔で設置される複数個の前記第2把持部とを、互いに並列に備え、前記第2ロボットは、前記第1仮置領域に置かれた所望個数の物品と前記第2仮置領域に置かれた所望個数の物品とを、該ハンドの対応個数の該第1把持部と該第2把持部とに同時に把持して取り上げる、請求項5に記載の物品整列システム。
- 前記物品供給部は、前記複数の物品を前記不規則配置で搬送する供給コンベアと、該供給コンベアの搬送速度を検出する速度検出器とを具備し、前記視覚センサは、該供給コンベアの搬送方向に見て前記第1ロボットの上流側に設置される撮像部を有し、前記第1ロボットは、該速度検出器が検出した該供給コンベアの該搬送速度に基づきトラッキング動作して、該供給コンベアが搬送する前記不規則配置の前記複数の物品の各々を把持して取り上げる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の物品整列システム。
- 前記物品仮置部は、前記第1仮置領域及び前記第2仮置領域を有して前記物品を搬送する排出コンベアと、該排出コンベアの搬送速度を検出する速度検出器とを具備し、前記第1ロボットは、該速度検出器が検出した該排出コンベアの該搬送速度に基づきトラッキング動作して、該排出コンベアの前記第1仮置領域の前記仮置箇所及び前記第2仮置領域の前記仮置箇所のそれぞれに前記物品を置く、請求項1〜7のいずれか1項に記載の物品整列システム。
- 前記第2ロボットは、前記速度検出器が検出した前記排出コンベアの前記搬送速度に基づきトラッキング動作して、前記排出コンベアの前記第1仮置領域及び前記第2仮置領域のそれぞれに置かれた前記複数の物品を把持して取り上げる、請求項8に記載の物品整列システム。
- 前記物品整列部が前記排出コンベアに設けられ、前記第2ロボットは、前記速度検出器が検出した前記排出コンベアの前記搬送速度に基づきトラッキング動作して、取り上げた前記複数の物品を前記整列領域に前記規則的配置で置く、請求項9に記載の物品整列システム。
- 互いに同一の形状及び寸法を有するとともに、各々が、第1の面特徴を有する第1表面と、該第1表面の反対側の第2表面であって、該第1の面特徴とは異なる第2の面特徴を有する第2表面とを備える複数の物品を、同時に把持することができるロボットハンドにおいて、
前記第1表面を上向きにした1つの物品を把持するとともに、把持した該物品を前記第1表面が横向きになる第1方向へ回転させるように動作する第1把持部と、
前記第2表面を上向きにした1つの物品を把持するとともに、把持した該物品を前記第2表面が横向きになる第2方向であって前記第1方向とは逆の第2方向へ回転させるように動作する第2把持部と、
前記第1把持部と前記第2把持部とを同時に動作させる作動機構と、
を具備することを特徴とするロボットハンド。 - 予め定めた間隔で設置される複数個の前記第1把持部と、それら第1把持部と同じ間隔で設置される複数個の前記第2把持部とを、互いに並列に備える、請求項11に記載のロボットハンド。
- 前記作動機構は、前記第1把持部と前記第2把持部とを、前記第1表面を上向きにした前記物品と前記第2表面を上向きにした前記物品とを把持するときの、互いに離隔する把持位置と、該把持位置で把持した前記物品を前記第1方向及び前記第2方向に回転させた後の、互いに対向する整列位置との間で変位させるアームを具備する、請求項11又は12に記載のロボットハンド。
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