JP2019051559A - 物品移動装置、物品移動方法、および物品移動制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の物品が１つの仕分領域に同時に移動される（併存する）ことを防ぎ、物品を正しく仕分けることを可能とする物品移動装置等を提供する。【解決手段】集積領域における物品の集積態様を検知し、検知した物品の集積態様に基づいて物品を保持する。保持している物品の保持状況を検知するとともに、保持している物品と物品が搬送される搬送路の仕分領域との離間距離を検知する。複数の物品が保持されていることを検知した場合、保持されている複数の物品の搬送方向に対する位置を、検知した離間距離に基づいて変位させ、所定の時間差で物品を１つずつ、順次解放して仕分領域に移動させる。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、物品の仕分を行うシステムにおいて物品を仕分けるための物品の移動装置、移動方法、および移動制御プログラムに関する。

荷物、部品や製品などの様々な物品の仕分を行うシステムにおいては、物品をピッキングする各種のマニピュレータ（ロボットアーム）が用いられている。例えば、荷物の集荷や配送などを行う物流センタでは、荷下ろしされた荷物をロボットアームがピッキングして仕分領域（クロスベルトソータなどのセル）に移動させ、移動された荷物が自動で仕分けられている。ロボットアームは、カメラやセンサなどの荷物検知部によって検知された荷物の集積態様（輪郭、大きさ、向き、姿勢、重なり、境界など）に基づいて荷物を１つずつ保持し、仕分領域に移動させる。これにより、仕分先の異なる複数の荷物が１つの仕分領域に併存することを防ぎ、荷物が誤って仕分けられることを防止している。

特開２０１７−１９１００号公報 特許第３３１４８９０号公報

その際、荷物検知部によって荷物の集積態様が正しく検知されないと、ロボットアームが複数の荷物を同時に保持してしまう場合がある。例えば、荷物と荷物の境界が判別できず、１つの荷物として誤検知されると、ロボットアームが複数の荷物を同時に保持してしまうような事態が起こり得る。また、荷物の集積態様が正しく検知された場合であっても、例えば荷物の梱包状態や隣り合う荷物の大きさなどによっては、ロボットアームが複数の荷物を同時に保持してしまう事態は起こり得る。このような事態が看過され、保持された複数の荷物が１つの仕分領域に同時に移動されて併存すると、荷物を正しく仕分けることができないおそれがある。

そこで、荷物などの複数の物品が１つの仕分領域に同時に移動される（併存する）ことを防ぎ、物品を正しく仕分けることを可能とする物品の移動装置、移動方法、および移動制御プログラムを提供する。

実施形態の物品移動装置は、集積領域における物品の集積態様を検知する第１の検知部と、第１の検知部によって検知された物品の集積態様に基づいて物品を保持し、集積領域から物品の搬送路における仕分領域に物品を移動させるロボットアームと、ロボットアームにおける物品の保持状況と、ロボットアームに保持されている物品と仕分領域との離間距離を検知する第２の検知部と、第１の検知部、ロボットアーム、および第２の検知部の動作をそれぞれ制御する制御部とを備える。ロボットアームは、物品を解放可能に保持する複数の保持部からなる保持部群を有し、保持部群が保持している複数の物品の搬送路の搬送方向に対する位置を変位させるように、複数の軸まわりに回動可能に構成されている。制御部は、第２の検知部によって保持部群が複数の物品を保持していることが検知された場合、第２の検知部によって検知された離間距離に基づいて、保持部群が保持している複数の物品の位置を搬送方向に対して変位させ、所定の時間差で複数の物品を１つずつ、保持部から順次解放させて仕分領域に移動させる。

第１の実施形態の物品移動装置を備えた物品仕分システムを示す模式図。 第１の実施形態の物品移動装置のロボットアームの構成例を示す模式図。 第１の実施形態の物品移動装置の検知部（第１の検知部）の構成例を集積領域における物品の集積態様例とともに示す模式図。 第１の実施形態の物品移動装置の検知部（第２の検知部）の構成例をロボットアームにおける物品の保持状況例とともに示す模式図。 第１の実施形態の物品移動装置の検知部（第２の検知部）の構成例をロボットアームにおける物品の保持状況例とともに図４とは別方向から示す模式図。 第１の実施形態の物品移動装置の保持部群における保持部の数および配置のパターンを例示する模式図。 第１の実施形態の物品移動装置の制御部が行う制御フロー図。 第１の実施形態の物品移動装置の制御部が行う物品の保持処理における制御フロー図。 第１の実施形態の物品移動装置の制御部が行う物品の保持状況検知処理における制御フロー図。 第１の実施形態の物品移動装置の制御部が行う物品の移動処理における制御フロー図。 第１の実施形態の物品移動装置の制御部が行う複数物品移動処理における制御フロー図。 第１の実施形態の物品移動装置における物品の解放例を時系列に示す第１図。 第１の実施形態の物品移動装置における物品の解放例を時系列に示す第２図。 第１の実施形態の物品移動装置における物品の解放例を時系列に示す第３図。 第１の実施形態の物品移動装置における物品の解放例を時系列に示す第４図。 第１の実施形態の第１の変形例において、物品移動装置の制御部が行う物品戻し処理における制御フロー図。 第１の実施形態の第２の変形例において、物品移動装置のロボットアームにおける物品の保持状況例を示す模式図。 第１の実施形態の第２の変形例において、図１７に示す保持状況から変位させた物品の保持状況例を示す模式図。 第２の実施形態の物品移動装置の保持部群における保持部の数および配置のパターンを例示する模式図。 第２の実施形態の物品移動装置の保持部群における保持部の数および配置のパターンを図１９とは別方向から例示する模式図。 第２の実施形態の物品移動装置のロボットアームにおける物品の保持状況例を示す模式図。 第２の実施形態の物品移動装置における物品の解放条件を例示する模式図。 第２の実施形態の物品移動装置の制御部が行う複数物品移動処理における制御フロー図。

以下、実施形態に係る物品の移動装置、移動方法、および移動制御プログラム（以下、まとめて物品移動装置等という）について、図１から図２１を参照して説明する。物品移動装置等は、各種の物流システムにおいて物品を所望の移動態様で移動させるために用いられる。

（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について、図１から図１６を参照して説明する。本実施形態では、物品の仕分を行うシステム（以下、物品仕分システムという）において、所定の時間差で物品を１つずつ仕分領域に移動させる物品移動装置等を一例として想定する。
物品は、各種の荷物、部品や製品など、仕分の対象となり得る有形物である。本実施形態では、例えば宅配物、小包、郵便物などを含む荷物一般を物品として想定する。物品の形態（大きさ、形状、重量、梱包状態など）は、一律ではなく多種多様である場合を想定するが、一律であってもよい。

物品仕分システムは、例えば荷物の集荷や配送などを行う物流センタに備えられ、荷下ろしされた荷物をそれぞれの仕分先（配送先）に自動で仕分ける。図１には、本実施形態の物品仕分システム１を模式的に示す。図１に示すように、物品仕分システム１は、物品移動装置２、搬送装置３、仕分装置４、制御装置５などを備えて構成されている。

搬送装置３は、物品６（図３参照）を搬送するための流路部であって、本実施形態ではモータなどによって作動するベルトコンベアである。搬送装置３は、物品移動装置２によって移動された物品を仕分装置４まで搬送する。搬送装置３は、物品を搬送する搬送路３１がループ状に構成されている。搬送路３１は、物品６を載置可能な複数の仕分領域（以下、セルという）３２を有している。セル３２は、搬送装置３の搬送方向（図１に矢印Ａ１で示す方向）に沿って搬送路３１が複数に区画された個々の領域である。すなわち、セル３２は、搬送方向Ａ１に沿って搬送路３１に並んでおり、搬送方向Ａ１に所定速度で循環移動する。

本実施形態では一例として、セル３２は、クロスベルト機構（図示省略）により構成されている。クロスベルト機構は、セル３２に載置された物品６を搬送装置３の搬送方向（循環方向）Ａ１と交差（一例として、直交）する方向に移送する。クロスベルト機構は、例えばクロスベルト、駆動ローラ、従動ローラ、ベルト支持板、モータ、プーリ、タイミングベルトなどによって構成されている。クロスベルトは、例えば平ベルトが駆動ローラと従動ローラの間に架け渡されて循環する無端ベルトとして構成されている。クロスベルトの鉛直方向上方を向く面には、物品６が載置される。すなわち、クロスベルトにおいて物品６が載置される上面部は、搬送路３１における物品６のセル（仕分領域）３２に相当する。

仕分装置４は、搬送装置３によって搬送された物品６を仕分先ごとに仕分ける。仕分装置４は、搬送装置３の搬送路３１から分岐し、クロスベルトによって各セル３２から移送された物品６を受け取るシュータ４１を備えている。例えば、シュータ４１は、仕分先ごとに設けられている。また、仕分装置４は、物品６に貼付されたバーコードやＩＣタグなどの情報記録部位から仕分先の情報を読み取る読取部（図示省略）を備えている。物品６は、読取部によって読み取られた仕分先に対応するシュータ４１に移送される。シュータ４１は、搬送装置３の搬送方向Ａ１と交差（一例として、直交）する方向に分岐して複数設けられている。シュータ４１は、物品６の仕分先の数に応じて、搬送路３１の任意の箇所に配置すればよい。

制御装置５は、物品移動装置２、搬送装置３、および仕分装置４の動作をそれぞれ制御する。例えば、制御装置５は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路、タイマなどを備えて構成されている。制御装置５は、各種データを入出力回路により読み込み、メモリから読み出したプログラムを用いてＣＰＵで演算し、演算結果に基づいた制御を行う。

本実施形態において、制御装置５は、物品移動装置２、搬送装置３、および仕分装置４と有線もしくは無線で接続され、これらの装置２，３，４との間で各種データや演算結果などを送受信している。例えば、制御装置５は、搬送装置３の搬送路３１（セル３２）を循環移動させ、物品６を仕分装置４まで搬送させる。そして、仕分装置４まで搬送させた物品６が載置されたセル３２において、クロスベルト機構のクロスベルトを作動させ、物品６をその仕分先に対応する仕分装置４のシュータ４１に移送させる。その際、制御装置５は、搬送装置３やクロスベルト機構においてそれぞれのモータの加減速（出力調整）や停止などの制御を適宜行うとともに、仕分装置４の読取部に物品６の仕分先を読み取らせる。また、制御装置５は、物品移動装置２を制御して、所定の時間差で物品を１つずつ、搬送路３１のセル３２に移動させる。

次に、物品移動装置２について説明する。物品移動装置２は、検知部７と、ロボットアーム８と、制御部９とを備えて構成されている。図１、図３から図６には、検知部７の構成例を模式的に示す。図１および図２には、ロボットアーム８の構成例を模式的に示す。

検知部７は、検知対象の異なる２種の検知部７１，７２を備えて構成されている。検知部７は、制御部９に有線もしくは無線で接続されている。これにより、検知部７は、制御部９から受信した制御信号によって動作が制御されるとともに、検知した情報（後述する物品６の集積態様、保持状況、離間状態などの各データ）を制御部９に送信する。

図３に示すように、第１の検知部７１は、物品６の集積領域６０における物品６の集積態様を検知する。集積領域６０は、物品６が仕分けられる前に一旦集められた領域であり、例えば荷下ろしされた物品６が収容されているかごの収容領域、該物品６が積載されている台車の積載領域などが相当する。図３には、集積領域６０に相当するかご６０ａの中に物品６が収容されている状態を一例として示す。物品６の集積態様は、例えば集積された物品６の輪郭、大きさ、向き、姿勢、重なり、境界などの態様である。これらの集積態様を検知するべく、本実施形態では、第１の検知部７１として３Ｄカメラを適用している。これにより、第１の検知部７１は、物品６の集積態様を立体的に捉え、より正確に物品６の集積態様を把握することが可能とされている。

第１の検知部７１は、集積領域６０から鉛直上方に所定距離だけ離して、位置決め固定されている。所定距離は、集積領域６０に集積された物品６を第１の検知部７１が画角内に収め、ピントを合わせることが可能な距離である。例えば、第１の検知部７１は、ロボットアーム８を囲むフレーム（図示省略）の上部などに配置される。

図４および図５に示すように、第２の検知部７２は、ロボットアーム８における物品６の保持状況（後述する）を検知する。本実施形態では、第２の検知部７２としてカメラを適用している。第２の検知部７２は、物品６を立体的に捉えなくともよいため、第１の検知部７１のような３Ｄカメラではなく、２Ｄカメラでも構わない。第２の検知部７２の数や配置は、任意に設定できる。例えば、水平面上で交差する２方向からロボットアーム８における物品６の保持状況をそれぞれ捉えられるように、２台のカメラ（図４および図５に示すカメラ７２ａ，７２ｂ）を配置すればよい。また、ロボットアーム８における物品６の保持状況を斜め下方から見上げるように捕捉可能に、カメラを１台だけ配置してもよい。あるいは、水平面上の１方向からロボットアーム８における物品６の保持状況を捉えるカメラを１台配置し、該カメラの画角内でロボットアーム６のエンドエフェクタ８５をアーム部８２（いずれも後述）に対して回動させてもよい。要するに、ロボットアーム８における物品６の保持状況を正確に捕捉可能な数の第２の検知部７２を所定位置に配置すればよい。これにより、第２の検知部７２は、ロボットアーム８がいくつの物品６を保持し、該物品６がどの保持部８６（後述）によって保持されているのかを検知する。

また、第２の検知部７２は、後述するロボットアーム８の保持部８６に保持されている物品６と搬送路３１の路面（セル３２の上面）との離間距離を検知する。例えば、ロボットアーム８が複数の物品６を保持している場合、第２の検知部７２は、保持された複数の物品６のそれぞれについて、該物品６と搬送路３１の路面との離間距離を検知する。離間距離は、搬送路３１の路面から物品６の最下部（最も下方に当たる部位）までの高さに相当する。これにより、ロボットアーム８に保持されている複数の物品６のうち、どの物品６が搬送路３１の路面（セル３２の上面）までの高さが低いのか、換言すれば高さの嵩張る物品６はどれかを判定することが可能となる。そして、判定された物品６がどの保持部８６（後述）に保持されているのかを検知することが可能となる。

第２の検知部７２は、ロボットアーム８の可動範囲から側方もしくは下方、あるいはこれらの双方に所定距離だけ離して位置決め固定されている。所定距離は、ロボットアーム８に保持されている物品６および該物品６が移動される搬送路３１（セル３２）を第２の検知部７２が画角内に収め、ピントを合わせることが可能な距離である。例えば、第２の検知部７２は、ロボットアーム８を囲むフレームの側部や下部などに配置される。図４および図５には、物品６の保持状況を斜め下方から見上げるように、２つの第２の検知部７２ａ，７２ｂを水平面上で直交する２方向に配置した例を示す。

ロボットアーム８は、集積領域６０に集積された物品６を保持し、保持した物品６を集積領域６０から搬送路３１に移動させる。具体的には、搬送路３１の特定位置（図１に示す位置Ｐ）に当たる仕分領域（セル）３２に、ロボットアーム８は物品６を移動させる。以下の説明では、特に区別しない限り、仕分領域（セル）３２は、搬送路３１の特定位置Ｐに当たる仕分領域（セル）３２を意味するものとする。図２には、本実施形態に係るロボットアーム８の構成を示す。図２に示すように、ロボットアーム８は、ベース部８１と、アーム部８２とを備えて構成されている。

ベース部８１は、設置面１０に設置されている。本実施形態では一例として、ベース部８１は、物品仕分システム１が備えられた建屋の床面に位置決め固定されている。なお、ベース部８１は、このように位置決め固定することなく、床面に対して移動可能としてもよい。例えば、床面に敷設したガイドレールなどに沿ってベース部８１をスライド可能に支持する構成としてもよい。これにより、ロボットアームを床面に対して移動させることが可能となる。

アーム部８２は、ベース部８１との接続部位である基端から先端まで、複数の関節部８３で連結されて伸長している。アーム部８２は、関節部８３によって複数（本実施形態では５つ）のアーム部８２ａ〜８２ｅに細分されている。第１のアーム部８２ａは、ベース部８１と第１の関節部８３ａで連結され、第１の軸８４ａまわりに回動可能とされている。第２のアーム部８２ｂは、第１のアーム部８２ａと第２の関節部８３ｂで連結され、第２の軸８４ｂまわりに回動可能とされている。第３のアーム部８２ｃは、第２のアーム部８２ｂと第３の関節部８３ｃで連結され、第３の軸８４ｃまわりに回動可能とされている。第４のアーム部８２ｄは、第３のアーム部８２ｃと第４の関節部８３ｄで連結され、第４の軸８４ｄまわりに回動可能とされている。第５のアーム部８２ｅは、第４のアーム部８２ｄと第５の関節部８３ｅで連結され、第５の軸８４ｅまわりに回動可能とされている。

アーム部８２の先端（換言すれば、第５のアーム部８２ｅの先端）には、エンドエフェクタ８５が取り付けられている。エンドエフェクタ８５は、第５のアーム部８２ｅと第６の関節部８３ｆで連結され、第６の軸８４ｆまわりに回動可能とされている。

５つのアーム部８２ａ〜８２ｅおよびエンドエフェクタ８５は、制御モータ（図示省略）によって各軸８４ａ〜８４ｆまわりに回動する。これにより、アーム部８２は、ベース部８１に対して所望の姿勢とされ、所定範囲内において自由に変位（動作）する。所定範囲（つまり、可動範囲）には、物品６の集積領域６０および搬送路３１の特定位置Ｐに当たる仕分領域（セル）３２が含まれている。例えば、アーム部８２およびエンドエフェクタ８５を軸８４ａ〜８４ｆまわりに回動させることで、後述する保持部群８６ｓが保持している複数の物品６の位置を搬送路３１の搬送方向Ａ１に対して変位させることが可能となる。

なお、ロボットアーム８は、本実施形態のように６つの軸８４ａ〜８４ｆまわりに動作制御される構成には限定されず、５軸以下あるいは７軸以上の軸まわりに動作制御される構成であってもよい。

図２に示すように、エンドエフェクタ８５は、物品６を解放可能に保持する複数の保持部８６からなる保持部群８６ｓを有している。すなわち、保持部群８６ｓは、物品６を保持部８６で保持し、保持した物品６を保持部８６から適宜解放することができる。これにより、ロボットアーム８は、集積領域６０に集積された物品６を保持し、保持した物品６を搬送装置３のセル（仕分領域）３２の上で解放することで、物品６を集積領域６０からセル３２まで移動可能とされている。

保持部８６は、物品６を解放可能に保持することができれば、その構成は特に限定されない。本実施形態では一例として、保持部８６は、物品６の保持と解放をエアによって行う吸着機構を備えている。吸着機構は、例えば物品６に吸着する吸着盤８７と、エアの吸い込みと吹き出しを行うエアポンプ（図示省略）と、吸着盤８７が物品６に接触（吸着）していることを感知するセンサ（図示省略）とを備えている。吸着盤８７には、エアの吸い込みと吹き出しのための開口（孔）８８が形成されている（図６参照）。開口８８は、チューブ（図示省略）を介してエアポンプと接続されている。吸着盤８７を物品６に接触させ、開口８８からエアポンプでエアを吸い込むことで、吸着盤８７は、内部が負圧となって物品６に吸着する。一方、吸着盤８７の内部を大気開放する（例えば、開口８８からエアポンプでエアを吹き出す）ことで、吸着盤８７は、物品６を解放する。開口８８を通したエアの吸い込みと吹き出しは、チューブなどに設けられた電磁弁（図示省略）の開閉によって行われている。

保持部８６の数や配置は、ロボットアーム８で保持する物品６の大きさや重量などに応じて任意に設定すればよい。例えば、所定数の保持部８６（吸着盤８７）を所定範囲内に並べて配置すればよい。これにより、物品６の大きさや重量などによっては、保持部群８６ｓが複数の物品６を保持し得る。すなわち、ロボットアーム８は、一度に２つ以上の物品６を保持し得るようになる。図６には、本実施形態における保持部８６の数および配置のパターンを例示している。この場合、４つの保持部８６（吸着盤８７）がＸ方向に沿って直線状に等間隔で並ぶとともに、Ｘ方向の列がＹ方向に２列並んでいる。すなわち、エンドエフェクタ８５の保持部群８６ｓは、８つの保持部８６（吸着盤８７）によって構成されている。Ｘ方向とＹ方向は、同一平面上で直交する２つの方向である。

制御部９は、検知部７およびロボットアーム８の動作をそれぞれ制御する。例えば、制御部９は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路、タイマなどを備えて構成されている。本実施形態において、制御部９は、上述した物品仕分システム１の制御装置５と一元化されている。すなわち、制御装置５は、物品移動装置２の制御部９を兼ねて構成されている。ただし、制御部９を制御装置５とは独立させ、検知部７およびロボットアーム８の動作制御を行う構成としてもよい。

制御部９は、検知部７（第１の検知部７１、第２の検知部７２）およびロボットアーム８と有線もしくは無線で接続され、これらとの間で各種データや演算結果などを送受信している。これにより、制御部９は、検知部７を動作制御して検知させたデータを入出力回路により読み込み、メモリから読み出したプログラム（物品移動制御プログラム）を用いてＣＰＵで演算し、演算結果に基づいてロボットアーム８の動作制御を行う。

このような構成をなす物品移動装置２の動作と作用について、検知部７およびロボットアーム８に対する制御部９の制御フローに従って説明する。図７から図１１には、本実施形態の物品移動装置２における第１の検知部７１、第２の検知部７２およびロボットアーム８に対する制御部９の制御フローをそれぞれ示す。

集積領域６０に集積された物品６を搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させるにあたって、制御部９は、図７に示すように、物品６の保持処理（Ｓ０１）、保持状況検知処理（Ｓ０２）、および移動処理（Ｓ０３）を順に行う。これらの処理は、例えば集積領域６０に物品６が集積されている間（集積された物品６がなくなるまで）、繰り返し行われる。まず、物品６の保持処理について説明する。図８には、物品６の保持処理における制御部９の制御フローを示す。

図８に示すように、物品６の保持処理において、制御部９は、集積領域６０における物品６の集積態様（輪郭、大きさ、向き、姿勢、重なり、境界など）を第１の検知部７１に検知させる。具体的には、制御部９は、第１の検知部７１に、集積領域６０に集積されている物品６の画像（静止画もしくは動画）を撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる（Ｓ１０１）。第１の検知部７１は、撮像した画像を解析し、その解析結果として集積領域６０における物品６の集積態様のデータ（以下、集積態様データという）を制御部９に送信する。

第１の検知部７１から送信された集積態様データに基づいて、制御部９は、集積領域６０に集積された複数の物品６の中から、セル３２に移動させるべく保持する物品６（以下、対象物品という）を１つ選択する（Ｓ１０２）。制御部９は、例えば集積領域６０に集積された複数の物品６のうち、最も上方に積まれた（第１の検知部７１に最も近い）物品６を対象物品として選択する。図３に示すような物品６の集積態様であれば、制御部９は、物品６ａが対象物品として選択される。そして、制御部９は、集積態様データに基づいて、対象物品の集積態様を特定する。

対象物品を選択した後、制御部は、ロボットアーム８に対象物品を保持させる（Ｓ１０３）。そのため、制御部９は、ロボットアーム８のアーム部８２を動作させて、保持部８６を物品６の集積領域６０の上方に位置付けるとともに、対象物品に向けさせる。続いて、制御部９は、アーム部８２を対象物品に向けて下降させるとともに、エアポンプおよび電磁弁を制御して吸着盤８７の開口８８からエアを吸い込む。そして、制御部９は、該吸着盤８７を対象物品に接触させて吸着させる。吸着盤８７と対象物品との吸着有無は、制御部９が吸着機構のセンサに感知させる。吸着盤の内部が負圧であることがセンサによって感知された場合、制御部９は、吸着盤８７が対象物品に吸着しているものと判定する。対象物品が保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）される部位は、一例として対象物品において最も高い部位（上面（天面）など）であり、集積態様データに基づいて制御部９によって設定される。例えば、図３に示すような物品６の集積態様であれば、制御部９は、物品６ａの上面６１ａを吸着部位として設定する。

なお、アーム部８２に所望の動作をさせる際、制御部９は、ロボットアーム８の制御モータ（図示省略）の加減速（出力調整）や停止などを行い、アーム部８２をベース部８１に対して変位（回動）させる。後述する物品６の保持状況検知処理および移動処理においてロボットアーム８を動作させる際も同様に、制御部９は、かかる制御モータの制御を行う。

これにより、対象物品は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）される。保持された対象物品は、集積領域６０から搬送路３１のセル３２に移動される。対象物品を移動させる際、制御部９は、物品６の保持状況検知処理を行う。物品６の保持状況検知処理は、ロボットアーム８によって現に保持されている物品６の保持状況（実際の物品６の保持状況）を検知する処理である。以下、物品６の保持状況検知処理について説明する。図９には、保持状況検知処理における制御部９の制御フローを示す。

図９に示すように、保持状況検知処理において、制御部９は、ロボットアーム８の保持部８６に保持されている物品６の保持状況を検知させる。そのため、制御部９は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されている物品６が第２の検知部７２の画角内に入るように、もしくは第２の検知部７２の画角内の所定位置に、アーム部８２を動作させる（Ｓ１０４）。例えば、制御部９は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されている物品６を上昇させるように、アーム部８２を物品６の集積領域６０の上方へ移動させる。保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されている物品６が第２の検知部７２の画角内に入った状態で、制御部９は、該物品６の画像（静止画もしくは動画）を撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる（Ｓ１０５）。その際、制御部９は、エンドエフェクタ８５を第６の軸８４ｆまわりに回動させて、複数角度の画像を第２の検知部７２に撮像させてもよい。第２の検知部７２は、撮像した画像を解析し、解析結果としてロボットアーム８による物品の保持状況のデータ（以下、保持状況データという）を制御部９に送信する。

第２の検知部７２から送信された保持状況データに基づいて、制御部９は、ロボットアーム８が実際に保持している物品６の保持状況を検知する（Ｓ１０６）。具体的には、制御部９は、ロボットアーム８がいくつの物品６を保持し、該物品６がどの吸着盤８７（保持部８６）によって吸着されているのかを特定する。これにより、制御部９は、対象物品以外に物品６が保持されているか否か、端的には、複数の物品６が保持されているか否かを検知することができる。併せて、制御部９は、物品６がどの保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されているのかを検知することができる。

なお、このように複数の物品６が保持されているか否かを検知するのは、ロボットアーム８（具体的には、保持部群８６ｓ）が複数の物品６を偶発的に（過誤により）に保持し得るからである。すなわち、ロボットアーム８が複数の物品６を保持する状況は、偶発的もしくは意図的のいずれかにより生ずる。本実施形態において、ロボットアーム８は、物品６を１つずつ保持することを前提としている。このため、本実施形態では、複数（一例として、２つ）の物品６を保持する状況が偶発的に生じる場合を想定し、ロボットアーム８による実際の物品６の保持状況を検知している。

このように物品６の保持状況を検知した後、制御部９は、物品６の移動処理を行う。物品６の移動処理において、制御部９は、対象物品以外に物品６が保持されているか否かによって、その制御内容を変える。以下、物品６の移動処理について説明する。図１０および図１１には、物品６の移動処理における制御部９の制御フローを示す。

図１０に示すように、物品６の移動処理において、制御部９は、ロボットアーム８（保持部群８６ｓ）が複数の物品６を保持しているか否かを判定する（Ｓ１０７）。

ロボットアーム８が複数の物品６を保持していない場合、つまり、保持部群８６ｓに保持（吸着盤８７に吸着）された物品６が対象物品のみである場合、制御部９は、該対象物品を搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させるべく、次のようにロボットアーム８を動作させる。

この場合、制御部９は、ロボットアーム８のアーム部８２を動作させて、保持部８６を搬送路３１（セル３２）の上方の基準位置に位置付けるとともに、搬送路３１の路面（セル３２の上面）に向けさせる（Ｓ１０８）。これにより、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されている物品６（対象物品）が搬送路３１の路面（セルの上面３２）の鉛直上方に位置付けられる。基準位置は、ロボットアーム８に保持された対象物品とセル３２の上面との位置関係を示す画像を第２の検知部７２が撮像する際に基準となる保持部８６の高さ位置として、予め設定されている。

そして、制御部９は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）された対象物品をセル３２の上面へ向けて下降させるように、アーム部８２を動作させる（Ｓ１０９）。その際、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品と搬送路３１の路面（セル３２の上面）との離間距離を第２の検知部７２に検知させる。具体的には、制御部９は、第２の検知部７２に、ロボットアーム８に保持されている対象物品とセル３２の上面との位置関係を示す画像（静止画もしくは動画）を撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる（Ｓ１１０）。第２の検知部７２は、撮像した画像を解析し、解析結果として対象物品とセル３２の上面との離間状態のデータ（以下、離間状態データという）を制御部９に送信する。なお、第２の検知部７２は、対象物品がセル３２に移動されるまで逐次、離間状態データを取得して制御部９に送信する。

第２の検知部７２から送信された離間状態データに基づいて、制御部９は、対象物品とセル３２の上面との離間距離を検知する（Ｓ１１１）。すなわち、制御部９は、セル３２の上面から対象物品の最下部までの高さを特定する。

そして、制御部９は、対象物品とセル３２の上面との離間距離が所定距離以下であるか否かを判定する（Ｓ１１２）。所定距離（以下、解放高さという）は、保持部８６から物品６（対象物品を含む）を解放してセル３２に落下させても、該物品６に損傷などを生じさせない値（高さ）に予め設定され、メモリなどに記憶されている。制御部９は、例えばかかる判定時に解放高さの値を引数（パラメータ）としてメモリから読み出し、検知した離間距離と比較する。

離間距離が解放高さ以下であると判定した場合、制御部９は、ロボットアーム８に対象物品を解放させる（Ｓ１１３）。この場合、制御部９は、エアポンプおよび電磁弁を制御し、対象物品に吸着した吸着盤８７の内部を大気開放させる（例えば、開口８８からエアポンプでエアを吹き出させる）。その際、制御部９は、対象物品に吸着しているすべての吸着盤８７の内部を同時に大気開放させる。これにより、対象物品のセルへの移動スループットを向上させることができる。

Ｓ１１２において、離間距離が解放高さを超えていると判定した場合、制御部９は、離間距離を解放高さ以下と判定するまで、Ｓ１０９からＳ１１１までの制御を繰り返す。

一方、Ｓ１０７において、ロボットアーム８が複数の物品６を保持している、つまり、保持部群８６ｓに保持（吸着盤８７に吸着）されている物品６が対象物品のみではないと判定した場合、制御部９は、複数物品移動処理（Ｓ０４）を行う。複数物品移動処理において、制御部９は、対象物品を含むこれらの物品６（以下、対象物品等という）を搬送路３１の仕分領域（セル）３２に１つずつ移動させるべく、次のようにロボットアーム８を動作させる。図１１には、複数物品移動処理における制御部９の制御フローを示す。

この場合、制御部９は、ロボットアーム８のアーム部８２を動作させて、保持部８６をセル３２の上方の基準位置に位置付けるとともに、セル３２の上面に向けさせる（Ｓ１１４）。これにより、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）されている対象物品等がセル３２の上面の鉛直上方に位置付けられる。

次いで、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品等と搬送路３１の路面（セル３２の上面）との離間距離を第２の検知部７２に検知させる。具体的には、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品等とセル３２の上面との位置関係を示す画像（静止画もしくは動画）を第２の検知部７２に撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる（Ｓ１１５）。第２の検知部７２は、撮像した画像を解析し、解析結果として対象物品等とセル３２の上面との離間状態のデータ（以下、対象物品等離間状態データという）を制御部９に送信する。なお、第２の検知部７２は、対象物品等のすべてがセル３２に移動されるまで逐次、対象物品等離間状態データを取得して制御部９に送信する。

第２の検知部７２から送信された対象物品等離間状態データに基づいて、制御部９は、対象物品等とセル３２の上面との離間距離をそれぞれ検知する（Ｓ１１６）。すなわち、制御部９は、セル３２の上面から対象物品等の最下部までの高さを、対象物品等のそれぞれについて特定する。そして、制御部９は、現時点でロボットアーム８に保持されている対象物品等のうち、セル３２の上面との離間距離が最短の物品６（以下、選択物品という）を１つ選択する（Ｓ１１７）。換言すれば、ロボットアーム８に保持されている対象物品等の中から、搬送路３１の路面（セル３２の上面）までの高さが最も低い物品、つまり高さの最も嵩張る物品６を選択する。例えば、図４および図５に示す場合であれば、制御部９は、物品６ｂを選択物品として選択する。なお、搬送路３１の路面（セル３２の上面）までの高さが最も低い物品６が複数ある場合、選択物品は複数選択される。ロボットアーム８に保持されている対象物品等の外形がほぼ同一である場合などがこれに該当する。

選択物品を選択した後、制御部９は、アーム部８２を動作させて、選択物品の位置を変動（変位）させる（Ｓ１１８）。具体的には、選択物品を他の対象物品等よりも搬送路３１の搬送方向Ａ１の下流側に位置付けるように、制御部９は、エンドエフェクタ８５を第６の軸８４ｆまわりに回動させる。これにより、例えば、対象物品等が搬送方向Ａ１に沿って並んだ状態（図６に示すＸ方向が搬送方向Ａ１に沿った状態）で、選択物品が最も下流側に位置付けられる。なお、選択物品が複数選択されている場合、そのうちのいずれかを搬送方向Ａ１のより下流側に位置付けるように、エンドエフェクタ８５を回動させればよい。

引き続き、制御部９は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）された選択物品をセル３２の上面へ向けて下降させるように、アーム部８２を動作させる（Ｓ１１９）。その際、第２の検知部７２から送信された対象物品等離間状態データに基づいて、制御部９は、選択物品とセル３２の上面との離間距離を検知する（Ｓ１２０）。すなわち、制御部９は、セル３２の上面から選択物品の最下部までの高さを特定する。

そして、制御部９は、選択物品とセル３２の上面との離間距離が解放高さ以下であるか否かを判定する（Ｓ１２１）。

離間距離が解放高さ以下であると判定した場合、制御部９は、ロボットアーム８に選択物品を解放させる（Ｓ１２２）。この場合、制御部９は、Ｓ１１３と同様の制御を選択物品について行う。これに対し、離間距離が解放高さを超えていると判定した場合、制御部９は、離間距離を解放高さ以下と判定するまで、Ｓ１１９およびＳ１２０の制御を選択物品について繰り返す。

また、制御部９は、すべての対象物品等を搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させるまで、Ｓ１１５以降の制御を再び行う（Ｓ１２３）。これにより、所定の時間差ですべての対象物品等を１つずつ、集積領域６０から搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させることができる。

例えば、図１２に示すように２つの物品６が保持部群８６ｓに保持されている場合、図１３に示すように搬送方向Ａ１の最も下流側に位置付けた物品６ｃがまず解放されて、搬送路３１（セル３２）に移動される。これにより、図１４に示すように、保持部群８６ｓには、物品６ｄのみが保持された状態となる。その後、図１５に示すように、残った物品６ｄが所定の時間差で解放されて、搬送路３１（セル３２）に移動される。所定の時間差は、循環移動している搬送路３１のセル３２の循環速度に応じて、選択物品が移動されたセル３２よりも下流側のセル３２が特定位置（図１に示す位置Ｐ）、もしくは特定位置Ｐよりも下流側に位置するまでの経過時間以上に設定される。所定の時間差は、複数物品移動処理の一連のアーム部８２の動作によって生じさせてもよいし、アーム部８２の動作をタイマにより制御部９が適宜保留して生じさせてもよい。

このように、本実施形態の物品移動装置等によれば、集積領域６０における物品６の集積態様を検知し、検知した物品６の集積態様に基づいて物品６を保持する。次いで、保持している物品６の保持状況を検知するとともに、保持している物品６と物品６が搬送される搬送路３１の仕分領域（セル）３２との離間距離を検知する。そして、複数の物品６が保持されていることを検知した場合、保持されている複数の物品６の搬送路３１の搬送方向Ａ１に対する位置を、検知した離間距離に基づいて変位させ、所定の時間差で物品６を１つずつ、順次解放して仕分領域（セル）３２に移動させる。別の捉え方をすれば、これら一連の手順を物品移動制御プログラムによって制御部９に実行させている。

すなわち、本実施形態の物品移動装置等によれば、ロボットアーム８において複数の物品６が保持されているか否かを検知し、その結果に応じて制御を行うことができる。つまり、複数の物品６が保持されている場合には、これらの物品６を１つずつ、所定の時間差で解放することができる。これにより、物品６を１つずつ、仕分領域（セル）３２に移動させることができる。その結果、例えば１つの仕分領域（セル）３２に複数の物品６が同時に移動される（併存する）ことを防ぐことができる。したがって、物品６が誤って仕分けられずに済み、物品６を正しく仕分けることができる。すなわち、物品６の仕分精度を向上させることができる。また、保持されている複数の物品６を離間距離に応じて搬送路３１の搬送方向Ａ１に沿って並べているので、物品６を他の物品６に干渉させることなく、スムーズに仕分領域（セル）３２に移動させることが可能となる。

なお、本実施形態では、ロボットアーム８によって複数の物品６が保持される状況が偶発的に（過誤により）生じる場合について説明したが、意図的（積極的）に複数の物品６をロボットアーム８に保持させてもよい。意図的に複数の物品６を保持させた場合であっても、複数の物品６が１つの仕分領域３２に同時に移動される（併存する）ことを防ぐことが可能である。この場合には、物品６の誤仕分防止の効果に加えて、仕分領域３２への物品６の移動効率を上げることができる。したがって、物品６の仕分時におけるスループットを向上させることが可能となる。

また、ロボットアーム８によって複数の物品６が保持される状況が偶発的に（過誤により）生じた場合、本実施形態では、複数の物品６保持したまま、これらの物品６を１つずつ、所定の時間差で解放させている。この場合、１つの物品６（例えば、対象物品）のみを保持した状態のまま残し、他の物品６を集積領域に戻してもよい。このような実施形態を本実施形態の第１の変形例として、以下に説明する。

（第１の変形例）
本変形例においては、上述した本実施形態における物品の移動処理（図１０）を次のように変更する。具体的には、物品の移動処理において、ロボットアーム８が複数の物品６を保持していると判定した場合（Ｓ１０７）、制御部９は、物品戻し処理を行う。図１６には、本変形例の物品戻し処理における制御部９の制御フローを示す。

本変形例における物品戻し処理について、図１６を参照して説明する。本変形例において、ロボットアーム８が複数の物品６を保持している場合、制御部９は、ロボットアーム８のアーム部８２を動作させて、保持部８６を集積領域６０の上方に位置付けるとともに、物品６の戻し領域に向けさせる（Ｓ１２４）。物品６の戻し領域は、集積領域６０に戻される物品６が再度集積される集積領域６０内の所定領域である。例えば、集積されている物品６の上や集積領域６０の物品集積面（かご６０ａの収容面）などが戻し領域に相当する。

次いで、制御部９は、現時点でロボットアーム８に保持されている対象物品等のうち、戻し領域に戻す物品６（以下、戻し物品という）を選択する（Ｓ１２５）。戻し物品は、任意に選択すればよい。例えば、制御部９は、対象物品以外の物品６を戻し物品として選択する。あるいは本実施形態と同様に、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品等と戻し領域との離間距離を第２の検知部７２に検知させ、検知させた離間距離が最短の物品６を戻し物品として選択してもよい。この場合、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品等と戻し領域との位置関係を示す画像（静止画もしくは動画）を撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる。第２の検知部７２は、撮像した画像を解析し、解析結果として対象物品等と戻し領域との離間状態のデータ（以下、戻し物品離間状態データという）を制御部９に送信する。第２の検知部７２から送信された戻し物品離間状態データに基づいて、制御部９は、対象物品等と戻し領域との離間距離を検知する。すなわち、制御部９は、戻し領域から対象物品等の最下部までの高さを、対象物品等のそれぞれについて特定する。

戻し物品を選択した後、制御部９は、図１６に示すＳ１２６からＳ１２９の制御を行う。これらの制御は、本実施形態における複数物品移動処理のＳ１１９からＳ１２２（図１１）と同様の制御を、選択物品を戻し物品として行い、戻し物品を戻し領域に戻す制御である。制御部９は、ロボットアーム８が複数の物品６を保持している間、つまりロボットアーム８が保持している物品６が１つとなるまで、Ｓ１２５以降の制御を再び行う（Ｓ１３０）。

そして、ロボットアーム８が保持している物品６が１つとなった場合、制御部９は、本実施形態における物品の移動処理のＳ１０８からＳ１１３（図１０）の制御を行う。これにより、所定の時間差で物品６を１つずつ、集積領域６０から搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させることができる。

このように、本変形例によれば、集積領域６０に集積された物品６のすべてを搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させる必要がない場合への対応がしやすくなる。例えば、仕分リストに列挙されている対象物品以外の物品６がロボットアーム８に保持されている場合、該物品６を戻し物品として集積領域６０に戻すことができる。したがって、物品６に添付されたバーコードやＩＣタグなどに記録された仕分先の情報などに基づいて、仕分リストに列挙されている物品６（対象物品）のみを移動させることが可能となる。

なお、本変形例では、ロボットアーム８が保持している物品６が１つとなるまで、戻し物品を戻し領域に戻す制御を繰り返しているが（Ｓ１３０）、当該制御は、任意のタイミングで行ってもよい。例えば、１つもしくは複数の戻し物品を戻した後、まだ複数（一例として、２つ）の物品６が保持されている状態で、選択物品を仕分領域（セル）３２に移動させ、残りの物品６を戻し物品として戻し領域に戻してもよい。これにより、集積領域６０に集積された物品６のすべてを仕分領域（セル）３２に移動させる必要がない場合への対応をさらに臨機応変に行うことが可能となる。

ここで、上述した第１の実施形態において、ロボットアーム８が２つの物品６（対象物品等）を保持している場合、選択物品を搬送方向Ａ１の最も下流側に位置付けることが可能である。これに対し、ロボットアーム８が３つ以上の物品６（対象物品等）を保持している場合、選択物品を搬送方向Ａ１の最も下流側に位置付けられない場合が生じ得る。

例えば、図１７に示すように、３つの対象物品等が搬送方向Ａ１に沿って並んだ状態で、選択物品が他の物品６に挟まれている場合などがこれに当たる。この状態で選択物品を解放させると、仕分領域（セル）３２に載置された選択物品が搬送方向Ａ１に搬送されるため、選択物品よりも下流側で保持されている物品６（以下、支障物品という）と干渉してしまうおそれがある。図１７においては、物品６ｅが選択物品、物品６ｆが支障物品にそれぞれ相当する。

このような場合には、搬送方向Ａ１において、選択物品の下流側に他の物品６が存在しないように、３つの対象物品等を位置付ければよい。かかる実施形態を本実施形態の第２の変形例として、以下に説明する。なお、選択物品の下流側に他の物品６が存在しない状態には、次の３つの状態が含まれる。第１の状態は、選択物品よりも下流側に他の物品６が存在しない状態、つまり選択物品が搬送方向Ａ１の最も下流側に位置付けられている状態である。第２の状態は、選択物品と他の物品６が搬送方向Ａ１と交差する方向（例えば、直交する方向）に沿って並んで位置付けられている状態である。第３の状態は、第１の状態および第２の状態に位置付けられない場合であっても、搬送方向Ａ１に搬送された選択物品が他の物品６と干渉しない状態である。

（第２の変形例）
本変形例においては、上述した本実施形態における複数物品移動処理（図１１）を次のように変更する。具体的には、複数物品移動処理において、選択物品を選択した後（Ｓ１１７）、制御部９は、アーム部８２を動作させて、選択物品の位置を変動（変位）させる（Ｓ１１８）。図１７に示すような物品６（６ｅ，６ｆ，６ｇ）の保持状況であれば、３つの対象物品等が搬送方向Ａ１と直交する方向に沿って並んだ状態となるように変位させればよい。例えば、３つの対象物品等が図１８に示すように並んだ状態（図６に示すＹ方向が搬送方向Ａ１に沿った状態）となるように、制御部９は、エンドエフェクタ８５を第６の軸８４ｆまわりに回動させる。これにより、搬送方向Ａ１（図１８では裏から表へ向かう方向）において、選択物品の下流側に他の物品６が存在しない状態となる。なお、図１８に示す搬送方向Ａ１において、選択物品（物品６ｅ）を挟んで物品６ｆと物品６ｇの位置が逆となるように、エンドエフェクタ８５を回動させてもよい。

選択物品を変位させた後、制御部９は、本実施形態における複数物品移動処理のＳ１１９からＳ１２３（図１１）の制御を行う。したがって、本変形例によれば、選択物品を支障物品と干渉させることなく、仕分領域（セル）３２に移動（載置）させることができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について、図１９から図２３を参照して説明する。上述したように、図１７に示すような物品６の保持状況である場合であっても、第２の変形例によれば、選択物品と支障物品との干渉を回避させることができる。しかしながら、物品６の形態（大きさ、形状など）によっては、ロボットアーム８が複数の物品６（対象物品等）を保持した際、対象物品等を搬送方向Ａ１と直交する方向に沿って並んだ状態とすると、対象物品等が搬送路３１（仕分領域（セル）３２）からはみ出してしまうおそれがある。また、エンドエフェクタ８５を第６の軸８４ｆまわりに回動させただけでは、搬送方向Ａ１において、選択物品の下流側に他の物品６（支障物品）が存在しない状態にできないおそれもある。例えば、選択物品の周囲が他の物品６で囲まれている場合などがこれに当たる。

これらのおそれがある場合、次のような制御を行うことで、選択物品と支障物品との干渉を回避させることができる。例えば、図１７に示すような物品６の保持状況である場合、選択物品を支障物品との干渉を回避し得る高さから、選択物品を解放させればよい。干渉を回避し得る高さは、支障物品とセル３２の上面との離間距離が選択物品の高さよりも大きな高さである。選択物品の高さは、保持部８６に保持されている状態において、選択物品の最下部から最上部までの距離に相当する。

一方で、選択物品は、できるだけ低い位置で解放させることが望ましい。この点を考慮し、第２の実施形態は、ロボットアーム８に３つ以上の物品６（対象物品等）が保持され得る場合に、選択物品を支障物品と干渉させることなく、より低い位置での選択物品の解放が可能な実施形態となっている。なお、本実施形態においては、以下に説明する相違点を除き、第１の実施形態に係る物品移動装置等と同様として構わない。したがって、以下では、本実施形態の特徴（第１の実施形態との相違点）についての説明にとどめる。その際、第１の実施形態と同様の構成については、説明中で同一符号を用いるとともに、図面上で同一符号を付す。

図１９および図２０には、本実施形態のエンドエフェクタ８５における保持部群８６ｓの構成をそれぞれ示す。図１９に示すように、本実施形態においては、６個の保持部８６（吸着盤８７）がＸ方向に沿って直線状に等間隔で並ぶとともに、Ｘ方向の列がＹ方向に２列並んでいる。すなわち、エンドエフェクタ８５の保持部群８６ｓは、１２個の保持部８６（吸着盤８７）によって構成されている。Ｘ方向とＹ方向は、同一平面上で直交する２つの方向である。

また、本実施形態において、保持部８６の吸着機構は、図２０に示すように、吸着盤８７、エアポンプおよびセンサ（いずれも図示省略）に加えて、伸縮部８９を備えている。伸縮部８９は、Ｘ方向およびＹ方向といずれも直交する方向（図２０に示すＺ方向）に伸縮自在に構成されている。図２０には、弾性部材によって蛇腹状に構成された伸縮部８９を一例として示す。ただし、伸縮部８９は、このような蛇腹状でなくともよく、例えばシリンダ状に伸縮自在に構成されていてもよい。なお、図２０において、Ｚ方向は、鉛直方向の下方に相当する。

伸縮部８９の構成に関わらず、伸縮部８９の動作系統は、吸着盤８７の動作系統（チューブ、電磁弁、エアポンプなど）とは独立している。すなわち、伸縮部８９の伸縮は、吸着盤８７の内圧制御（つまり、吸着盤８７の物品６への吸着態様）と完全に切り離されて行われる。したがって、伸縮部８９の伸縮によって吸着盤８７の内圧が変化することはなく、吸着盤８７による物品６の吸着および解放と、伸縮部８９の伸縮とは、個別に制御可能となっている。伸縮部８９の動作系統には、例えば空気圧や油圧、電動や機械式などを適用できる。

伸縮部８９は、制御部９によって制御されて伸縮する。例えば、図２２に示すように、伸縮部８９は、吸着盤８７に物品６が吸着された状態で伸長する。伸長した伸縮部８９は、吸着盤８７から物品６が解放された状態で収縮する（元の状態に戻る）。すなわち、伸縮部８９は、保持部８６に保持されている物品６を仕分領域（セル）３２に対して昇降可能に伸縮する。

さらに、本実施形態において、第２の検知部７２は、ロボットアーム８の保持部８６に保持されている物品６と搬送路３１の路面（セル３２の上面）との離間距離に加えて、物品６の高さ（以下、物品高さという）を検知する。物品高さは、保持部８６に保持されている状態における物品６の最下部から最上部までの距離である。例えば、図２１に示す３つの物品６においては、下面から上面までの距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が各物品６ｈ，６ｉ，６ｊの物品高さとして検知される。

次に、本実施形態の物品移動装置２の動作と作用について、検知部７およびロボットアーム８に対する制御部９の制御フローに従って説明する。制御部９は、第１の実施形態と同様に、物品６の保持処理、保持状況検知処理、および移動処理を順に行う（図７参照）。このうち、物品６の保持処理と保持状況検知処理は、第１の実施形態における保持処理と保持状況検知処理（図８および図９）と同一である。物品６の移動処理には、第１の実施形態における移動処理に新たに処理ステップが追加されている。

本実施形態における物品６の移動処理について説明する。物品６の移動処理において、ロボットアーム８が複数の物品６を保持していない場合、制御部９は、第１の実施形態と同一の処理（図１０）を行う。ロボットアーム８が複数の物品６を保持している場合、制御部９は、図２３に示す複数物品移動処理を行う。図２３には、複数物品移動処理における制御部９の制御フローを示す。

図２３に示すように、複数物品移動処理において、制御部９は、ロボットアーム８に保持されている対象物品等と搬送路３１の路面（セル３２の上面）との離間距離を第２の検知部７２に検知させる。加えて、制御部９は、対象物品等の物品高さを検知させる。その際、制御部９は、第１の実施形態における複数物品移動処理のＳ１１５と同様に、第２の検知部７２に画像を撮像させるとともに、撮像した画像を解析させる（Ｓ２０１）。第２の検知部７２は、撮像した画像を解析し、対象物品等離間状態データに加えて、対象物品等の物品高さのデータ（以下、対象物品等物品高さデータという）を制御部９に送信する。

第２の検知部７２から送信された対象物品等離間状態データに基づいて、制御部９は、対象物品等とセル３２の上面との離間距離をそれぞれ検知し、選択物品を選択する（Ｓ２０２）。ここでの制御は、第１の実施形態における複数物品移動処理のＳ１１６およびＳ１１７と同一である。例えば、図２１に示す場合であれば、制御部９は、物品６ｈが選択物品として選択される。

続いて、制御部９は、対象物品等が搬送方向Ａ１に沿って並んだ状態（図１９に示すＸ方向が搬送方向Ａ１に沿った状態）で、選択物品を最も下流側に位置付けられるか否かを判定する（Ｓ２０３）。別の捉え方すれば、制御部９は、支障物品が存在しているか否かを判定する。例えば図２１に示すように、対象物品等が所定方向に沿って並んでおり、選択物品（物品６ｈ）が他の物品６（６ｉ，６ｊ）に挟まれている場合、対象物品等を搬送方向Ａ１に沿って並んだ状態とすると、選択物品以外の物品６ｉ（支障物品）が最も下流側に位置付けられる。したがってこの場合、制御部９は、選択物品を最も下流側に位置付けられないものと判定する。

選択物品を最も下流側に位置付けられないものと判定した場合、制御部９は、アーム部８２を動作させて、対象物品等の位置を変動（変位）させる（Ｓ２０４）。具体的には、選択物品を含む他の対象物品等よりも搬送路３１の搬送方向Ａ１の下流側に支障物品を位置付けるように、制御部９は、エンドエフェクタ８５を第６の軸８４ｆまわりに回動させる。

引き続き、制御部９は、保持部８６に保持（吸着盤８７に吸着）された選択物品をセル３２の上面へ向けて下降させるようにアーム部８２を動作させるとともに、該保持部８６の伸縮部８９を伸長させる（Ｓ２０５）。例えば、図２２に示すように、選択物品である物品６ｈを保持している保持部８６の伸縮部８９を伸長させる。

その際、第２の検知部７２から送信された対象物品等離間状態データに基づいて、制御部９は、選択物品および支障物品とセル３２の上面との離間距離をそれぞれ検知する。また、第２の検知部７２から送信された対象物品等物品高さデータに基づいて、制御部９は、選択物品の物品高さを検知する（Ｓ２０６）。

そして、制御部９は、選択物品とセル３２の上面との離間距離が解放高さ以下であり、かつ支障物品とセル３２の上面との離間距離が選択物品の物品高さよりも大きいか否か（以下、解放条件という）を判定する（Ｓ２０７）。例えば、図２２に示す状態であれば、距離Ｄ４が解放高さ以下であり、かつ距離Ｄ５が距離Ｄ１よりも大きければ、解放条件は満たされる。この場合、物品６ｈが選択物品、物品６ｉが支障物品である。

解放条件を満たすと判定した場合、制御部９は、ロボットアーム８に選択物品を解放させる（Ｓ２０８）。この場合、制御部９は、第１の実施形態における複数物品移動処理のＳ１１３と同様の制御を選択物品について行う。これに対し、解放条件を満たしていないと判定した場合、制御部９は、解放条件を満たすと判定するまで、Ｓ２０５およびＳ２０６の制御を選択物品について繰り返す。

また、制御部９は、すべての対象物品等を搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させるまで、Ｓ２０１以降の制御を再び行う（Ｓ２０９）。

一方、Ｓ２０３において、選択物品を最も下流側に位置付けられると判定した場合、制御部９は、図２３に示すＳ２１０からＳ２１３およびＳ２０８の制御を行う。Ｓ２１０からＳ２１３の制御は、第１の実施形態における複数物品移動処理のＳ１１８からＳ１２１の制御とそれぞれ同一である。

このように本実施形態において、制御部９は、物品高さが最大である物品６を保持している保持部８６から順次、物品６を解放させる。これにより、物品高さの大きな物品６から所定の時間差で１つずつ、物品６を集積領域６０から搬送路３１の仕分領域（セル）３２に移動させることができる。例えば図２１に示すような物品６の保持状況であれば、物品高さがＤ１の物品６ｈ、物品高さがＤ２の物品６ｉ、物品高さがＤ３の物品６ｊの順で移動できる。

本実施形態に係る物品移動装置等によれば、セル３２に移動させる際、物品６とセル３２の上面との離間距離を小さくして、つまりより低い位置で物品６を解放させることができる。したがって、セル３２に移動させる際に物品６に与える衝撃を一層低減させることができる。

以上、本発明の実施形態（変形例を含む）を説明したが、上述した各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

上述した各実施形態および変形例において、物品６の形態（大きさ、形状、重量、梱包状態など）は、一律ではなく、多種多様である場合を想定している。物品６の形態がほぼ一律、例えば外形がほぼ同じような物品６のみを移動させる場合、選択物品を選択するための処理は省略可能である。すなわちこの場合には、処理ステップを短縮することができる。

上述した各実施形態および変形例においては、吸着機構によって物品６を吸着させて保持しているが、物品６を保持する機構はこれに限定されない。例えば、かかる機構は、２つ以上の爪部（指部）で把持して物品６を保持する把持機構（ハンド機構）や、位置決め固定された固定板と、固定板に離接する可動板との間で物品を挟み付けて保持する挟持機構を備えたものであってもよい。

上述した各実施形態および変形例においては、第２の検知部７２が撮像した画像の解析によって、複数の物品６が保持（吸着）されているか否かを判定している。複数の物品６が保持されているかの判定方法は、このような画像解析に限定されない。例えば、保持部８６（吸着盤８７）を開口８８と同心の軸まわりに回動可能な構成とする。そして、保持部８６（吸着盤８７）をかかる軸まわりに回動させた際、それに伴って別の保持部８６が同一方向に回動するか否かを判定してもよい。同一方向に連れ立って回動する保持部８６が存在する場合、複数の物品６が保持されているものと判定する。

１…物品仕分システム、２…物品移動装置、３…搬送装置、４…仕分装置、５…制御装置、６，６ａ〜６ｊ…物品、７…検知部、８…ロボットアーム、９…制御部、１０…設置面、３１…搬送路、３２…仕分領域（セル）、４１…シュータ、６０…集積領域、７１…第１の検知部、７２（７２ａ，７２ｂ）…第２の検知部、８１…ベース部、８２（８２ａ〜８２ｅ）…アーム部、８３（８３ａ〜８３ｆ）…関節部、８４ａ〜８４ｆ…第１〜第６の軸、８５…エンドエフェクタ、８６…保持部、８６ｓ…保持部群、８７…吸着盤、８８…開口（孔）、８９…伸縮部、Ａ１…搬送方向、Ｄ１〜Ｄ３…物品高さ、Ｄ４，Ｄ５…離間距離、Ｐ…特定位置。

Claims (8)

1. 集積領域における物品の集積態様を検知する第１の検知部と、
   前記第１の検知部によって検知された前記物品の集積態様に基づいて前記物品を保持し、前記集積領域から前記物品の搬送路における仕分領域に前記物品を移動させるロボットアームと、
   前記ロボットアームにおける前記物品の保持状況と、前記ロボットアームに保持されている前記物品と前記仕分領域との離間距離を検知する第２の検知部と、
   前記第１の検知部、前記ロボットアーム、および前記第２の検知部の動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
   前記ロボットアームは、前記物品を解放可能に保持する複数の保持部からなる保持部群を有し、前記保持部群が保持している複数の前記物品の前記搬送路の搬送方向に対する位置を変位させるように、複数の軸まわりに回動可能に構成され、
   前記制御部は、前記第２の検知部によって前記保持部群が複数の前記物品を保持していることが検知された場合、前記第２の検知部によって検知された前記離間距離に基づいて、前記保持部群が保持している複数の前記物品の位置を前記搬送方向に対して変位させ、所定の時間差で複数の前記物品を１つずつ、前記保持部から順次解放させて前記仕分領域に移動させる
   物品移動装置。
2. 前記制御部は、前記第２の検知部によって前記保持部群が複数の前記物品を保持していることが検知された場合、前記離間距離が最短である前記物品を、前記搬送方向の最も下流側に位置付けるように前記ロボットアームを回動させるとともに、前記離間距離が最短である前記物品を保持している前記保持部から順次、前記物品を解放させる
   請求項１に記載の物品移動装置。
3. 前記制御部は、前記第２の検知部によって前記保持部群が複数の前記物品を保持していることが検知された場合、前記第２の検知部によって検知された前記離間距離に基づいて、前記保持部群が保持している複数の前記物品から１つを選択し、前記搬送方向において、選択した前記物品の下流側に他の前記物品が存在しない状態となるように前記ロボットアームを回動させるとともに、選択された前記物品を保持している前記保持部から順次、前記物品を解放させる
   前記請求項１に記載の物品移動装置。
4. 前記第２の検知部は、前記物品の保持状況および前記離間距離に加えて、前記保持部群に保持されている複数の前記物品の最下部から最上部までの距離を物品高さとしてそれぞれ検知し、
   前記制御部は、前記第２の検知部によって前記保持部群が複数の前記物品を保持していることが検知された場合、前記第２の検知部によって検知された前記物品高さに基づいて、前記物品高さが最大である前記物品を保持している前記保持部から順次、前記物品を解放させる
   請求項１に記載の物品移動装置。
5. 前記保持部は、前記保持部に保持されている前記物品を前記仕分領域に対して昇降可能な伸縮部を有し、
   前記制御部は、前記保持部に保持されている前記物品を前記仕分領域に向けて下降させるように前記伸縮部を伸長させて、前記物品を順次解放させる
   請求項４に記載の物品移動装置。
6. 集積領域における物品の集積態様を検知する第１の検知部と、
   前記第１の検知部によって検知された前記物品の集積態様に基づいて前記物品を保持し、前記集積領域から前記物品の搬送路における仕分領域に前記物品を移動させるロボットアームと、
   前記ロボットアームにおける前記物品の保持状況と、前記ロボットアームに保持されている前記物品と前記仕分領域との離間距離を検知する第２の検知部と、
   前記第１の検知部、前記ロボットアーム、および前記第２の検知部の動作をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
   前記ロボットアームは、前記物品を解放可能に保持する複数の保持部からなる保持部群を有し、前記保持部群が保持している前記物品の前記搬送路の搬送方向に対する位置を変位させるように、複数の軸まわりに回動可能に構成され、
   前記制御部は、前記第２の検知部によって前記保持部群が複数の前記物品を保持していることが検知された場合、前記第２の検知部によって検知された前記離間距離に基づいて、前記保持部群が保持している複数の前記物品から１つを選択し、選択した物品以外を前記保持部から解放させて前記集積領域に戻させ、かつ選択した前記物品を前記保持部から解放させて前記仕分領域に移動させる
   物品移動装置。
7. 集積領域における物品の集積態様を検知し、
   検知した前記物品の集積態様に基づいて前記物品を保持し、
   保持している前記物品の保持状況を検知し、
   保持している前記物品と前記物品が搬送される搬送路の仕分領域との離間距離を検知し、
   複数の前記物品が保持されていることを検知した場合、保持されている複数の前記物品の前記搬送路の搬送方向に対する位置を、検知した前記離間距離に基づいて変位させ、所定の時間差で前記物品を１つずつ、順次解放して前記仕分領域に移動させる
   物品移動方法。
8. 集積領域における物品の集積態様を検知する手順と、
   検知した前記物品の集積態様に基づいて前記物品を保持する手順と、
   保持している前記物品の保持状況を検知する手順と、
   保持している前記物品と前記物品が搬送される搬送路の仕分領域との離間距離を検知する手順と、
   複数の前記物品が保持されていることを検知した場合、保持されている複数の前記物品の前記搬送路の搬送方向に対する位置を、検知した前記離間距離に基づいて変位させ、所定の時間差で前記物品を１つずつ、順次解放して前記仕分領域に移動させる手順と、を制御部に実行させる
   物品移動制御プログラム。

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