JP2020132422A

JP2020132422A - 物品移載装置

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Publication number: JP2020132422A
Application number: JP2019032834A
Authority: JP
Inventors: 賢一浮須; Kenichi Ukisu; 淳倉山; Atsushi Kurayama; 定孝西原; Sadataka Nishihara
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-26
Also published as: US11458633B2; JP7107249B2; TWI829874B; CN111606042A; TW202039186A; KR20200104235A; US20200269428A1; CN111606042B

Abstract

【課題】対象物品を移動先の移動領域内に適切に移動させることができる物品移載装置の実現。
【解決手段】保持部３１と、保持部３１を移動させる駆動部３２と、制御部と、保持部３１により保持した対象物品ＷＴの基準位置を検知する基準検知部１９と、を備え、制御部は、対象物品ＷＴを持ち上げた状態での基準位置を基準検知部１９によって検知する基準検知制御と、基準検知制御による検知結果に基づいて保持部３１と基準位置との位置関係を判別する判別制御と、判別制御によって判別された位置関係に基づいて、保持部３１によって保持している対象物品ＷＴの外縁が移動領域Ｇ内に収まるような、移動先における保持部３１の位置である移動先位置を演算する位置演算制御と、実行する。
【選択図】図１２

Description

本発明は、対象物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる駆動部と、前記保持部及び前記駆動部を制御する制御部と、を備えている物品移載装置に関する。

このような物品移載装置として、例えば、特開２０１８−０３９６１３号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。以下、背景技術の説明において、かっこ書きの符号又は名称は、先行技術文献における符号又は名称とする。この特許文献１に記載の物品移載装置は、移動元（第２位置Ｐ２）の対象物品（ＷＴ）を保持した後、その対象物品を移動先（第１位置Ｐ１）の設定位置まで移動させ、その後、対象物品に対する保持を解除するようにして、移動元（第２容器Ｃ２）から移動先（第１容器Ｃ１）に対象物品を移載する。

特開２０１８−０３９６１３号公報

上記した物品移載装置は、移動元を撮像する撮像装置（第２撮像装置９）を備えており、制御部は、撮像装置の撮像情報に基づいて移動元における対象物品の位置を判別し、その判別した対象物品を保持して移動先に移動させるように、保持部及び駆動部を制御している。このように、対象物品を移動先に移動させる場合、移動先に対して設定されている移動領域内（例えば容器の中）に対象物品の外縁が収まるように、対象物品を移動先に移動させることが望まれる。また、対象物品を移動させる場合に、対象物品における重心位置や保持し易い位置等を基準保持位置として設定し、その基準保持位置を保持するようにして対象物品を移動させることで、対象物品を適切に保持した状態で移動先に移動させることが考えられる。

しかし、移動元における対象物品の収容状態、或いは、対象物品に透明な部分が存在すること等の対象物品の外観の色彩や形状等によっては、物品の外縁等の検出が難しく、移動元にある対象物品の位置を正確に認識できない場合がある。そのため、保持部によって対象物品の基準保持位置を保持しようとしても、保持部によって対象物品の基準保持位置からずれた位置を保持することがある。そして、基準保持位置からずれた位置を保持した状態で対象物品を移動先に移動させると、対象物品の外縁が移動領域内に収まらない場合がある。このような場合、例えば、移動先に容器を設置してその容器の底部が移動領域である場合に、対象物品が容器の側壁部に接触する等して、適切に容器内に対象物品を収容できない可能性がある。

そこで、保持部による対象物品の保持位置が基準となる保持位置からずれた場合であっても、対象物品を移動先の移動領域内に適切に移動させることができる物品移載装置の実現が望まれる。

上記に鑑みた、物品移載装置の特徴構成は、対象物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる駆動部と、前記保持部及び前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、移動元にある前記対象物品を保持する保持制御と、前記保持部によって保持した前記対象物品を移動先の移動領域内に移動させる移動制御と、前記移動領域内にある前記対象物品に対する保持を解除する保持解除制御と、を実行し、
前記保持部により保持した前記対象物品の基準位置を検知する基準検知部を更に備え、前記制御部は、前記移動元から前記対象物品を持ち上げた状態での前記基準位置を前記基準検知部によって検知する基準検知制御と、前記基準検知制御による検知結果に基づいて前記保持部と前記基準位置との位置関係を判別する判別制御と、前記判別制御によって判別された前記位置関係に基づいて、前記保持部によって保持している前記対象物品の外縁が前記移動領域内に収まるような、前記移動先における前記保持部の位置である移動先位置を演算する位置演算制御と、を更に実行し、前記制御部は、前記移動制御において、前記移動先位置に前記保持部を移動させるように前記駆動部を制御する点にある。

この特徴構成によれば、対象物品を移動元から持ち上げた状態で基準検知部によって基準位置を検知する。このように、対象物品を移動元から持ち上げた状態で基準位置を検知することで、対象物品が移動元にある状態で基準位置を検知する場合に比べて、移動元にある他の物品等の影響を受け難い又は受けない状態で基準位置を検知することができる。そのため、対象物品の基準位置を検知する精度を高めることができ、この検知結果に基づいて判別する保持部と基準位置との位置関係の判別精度も高めることができる。

そして、判別した保持部と基準位置との位置関係に基づいて位置演算制御を実行することで、対象物品を保持した状態での保持部と基準位置との位置関係に応じた保持部の適切な移動先位置を得ることができる。そして、このように得られた移動先位置に保持部を移動させることで、対象物品の外縁が移動領域内に収まるように対象物品を移動先に移動させることができる。つまり、保持部による対象物品の保持位置が基準となる保持位置からずれたために、保持部と基準位置との位置関係が適正な位置関係となっていない場合でも、その位置関係に応じて適切な保持部の移動先位置が得られる。そのため、得られた移動先位置に保持部を移動させることで、対象物品の外縁が移動領域内に収まるように対象物品を移動させることができる。このように、本構成によれば、保持部による対象物品の保持位置が基準となる保持位置からずれた場合であっても、対象物品を移動先の移動領域内に適切に移動させることができる

物品搬送設備の要部斜視図容器搬送装置の搬送構造を示す概略図包装体に商品を収容した物品を示す図商品Ｗ２の縁部にラベルＷ３を取り付けた物品を示す図制御ブロック図移載制御のフローチャート設定制御を実行する状態を示す側面図保持制御を実行した状態を示す側面図第１移動制御を実行した状態を示す側面図第２移動制御を実行した状態を示す側面図移動先位置の保持部と対象物品の基準位置と移動領域とを示す説明図第１移動制御を実行した状態を示す側面図第２移動制御を実行した状態を示す側面図移動先位置の保持部と対象物品の基準位置と移動領域とを示す説明図別の実施形態（１）における容器搬送装置を示す平面図

１．実施形態
物品移載装置の実施形態について図面を参照して説明する。ここでは、本実施形態に係る物品移載装置を物品搬送設備に備えた場合について説明する。図１に示すように、物品搬送設備は、第１容器Ｃ１や第２容器Ｃ２を搬送する容器搬送装置１と、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１から移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２に物品Ｗを移載する物品移載装置２と、を備えている。本実施形態では、容器搬送装置１として、カルーセル型の搬送装置が備えられている。

〔容器〕
図８から図１４に示すように、第１容器Ｃ１は、物品Ｗを下方から支持する矩形状の底部３と、底部３の外縁を形成する４辺の夫々から立ち上がる側壁部４と、を備えて、上方に開口する箱状に形成されている。第２容器Ｃ２は、第１容器Ｃ１と同様に、底部３と側壁部４とを備えて、上方に開口する箱状に形成されている。本実施形態では、第１容器Ｃ１として、折り畳み可能なコンテナを用いており、第２容器Ｃ２として、段ボール箱等の紙製の容器を用いている。

〔容器搬送装置〕
図１及び図２に示すように、容器搬送装置１は、第１容器Ｃ１を搬送する第１搬送部５と、第２容器Ｃ２を搬送する第２搬送部６と、第１搬送部５及び第２搬送部６の少なくとも一部を収納する躯体ケース７と、を備えている。第１搬送部５と第２搬送部６とは、水平方向に沿う並び方向Ａに並ぶ状態で設置されている。

図２に示すように、第１搬送部５は、第１容器Ｃ１を支持する複数の第１支持体９と、これら複数の第１支持体９を並び方向Ａに沿う軸心周りに回転させる第１回転体１０と、第１上流コンベヤ１１と、第１下流コンベヤ１２と、を備えている。第１搬送部５は、第１上流コンベヤ１１から第１支持体９に第１容器Ｃ１を渡し、第１回転体１０を回転させて第１容器Ｃ１を並び方向Ａに沿う軸心周りに回転させるように回転搬送した後、第１支持体９から第１下流コンベヤ１２に渡すように、第１容器Ｃ１を搬送する。この第１搬送部５における回転搬送経路の途中位置に移動元Ｐ１の位置が設定されている。

第２搬送部６は、第２容器Ｃ２を支持する複数の第２支持体１４と、これら複数の第２支持体１４を並び方向Ａに沿う軸心周りに回転させる第２回転体１５と、第２上流コンベヤ１６と、第２下流コンベヤ１７と、を備えている。第２搬送部６は、第２上流コンベヤ１６から第２支持体１４に第２容器Ｃ２を渡し、第２回転体１５を回転させて第２容器Ｃ２を並び方向Ａに沿う軸心周りに回転させるように回転搬送した後、第２支持体１４から第２下流コンベヤ１７に渡すように、第２容器Ｃ２を搬送する。この第２搬送部６における回転搬送経路の途中位置に移動先Ｐ２の位置が設定されている。尚、第２支持体１４によって移動先Ｐ２で支持されている第２容器Ｃ２が、移動先Ｐ２に設置された箱状収容部に相当する。

図１に示すように、複数の第１支持体９、第１回転体１０、複数の第２支持体１４、及び第２回転体１５は、躯体ケース７内に収納されている。第１上流コンベヤ１１、第１下流コンベヤ１２、第２上流コンベヤ１６、及び第２下流コンベヤ１７は、躯体ケース７の内外に亘って設置されている。躯体ケース７には、移動元Ｐ１や移動先Ｐ２の上方に開口部７Ａが備えられている。物品移載装置２は、躯体ケース７の開口部７Ａを介して、第１支持体９によって移動元Ｐ１に支持されている第１容器Ｃ１や、第２支持体１４によって移動先Ｐ２に支持されている第２容器Ｃ２に、アクセス可能となっている。

〔物品移載装置〕
図５に示すように、物品移載装置２は、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１から移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２に対象物品ＷＴを移載する移載ロボット２１と、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１内を撮像する第１撮像装置２２と、移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２内を撮像する第２撮像装置２３と、移載ロボット２１によって持ち上げた対象物品ＷＴを撮像する第３撮像装置２４と、を備えている。尚、移載ロボット２１によって移動元Ｐ１から移動先Ｐ２に移動させる対象となる物品Ｗを対象物品ＷＴと称している。また、本実施形態では、第１撮像装置２２、第２撮像装置２３、及び第３撮像装置２４に、３次元カメラを用いている。

また、物品移載装置２は、移載ロボット２１（保持部３１及び駆動部３２）を制御する制御部２６と、第１撮像装置２２が撮像した撮像情報に基づいて第１容器Ｃ１内に収容されている対象物品ＷＴの基準位置Ｓを判別する第１判別部２７と、第２撮像装置２３が撮像した撮像情報に基づいて第２容器Ｃ２内に対象物品ＷＴが収容されたか否かを判別する第２判別部２８と、第３撮像装置２４が撮像した撮像情報に基づいて移動元Ｐ１から持ち上げた状態での基準位置Ｓを判別する第３判別部２９と、を備えている。本実施形態では、後述する制御装置Ｈが、制御部２６、第１判別部２７、第２判別部２８、及び第３判別部２９としての機能を備えている。

第３撮像装置２４が、対象物品ＷＴを撮像する基準撮像装置に相当する。第３判別部２９が、基準撮像装置が撮像した撮像情報に基づいて対象物品ＷＴの基準位置Ｓを判別する判別部に相当する。そして、第３撮像装置２４と第３判別部２９とにより、保持部３１により保持した対象物品ＷＴの基準位置Ｓを検知する基準検知部１９が構成されている。また、第１撮像装置２２と第１判別部２７とにより、移動元Ｐ１にある対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を検知する重心検知部２０が構成されている。

〔移載ロボット〕
図１に示すように、移載ロボット２１は、物品Ｗを保持する保持部３１と、保持部３１を移動させる駆動部３２と、を備えている。本実施形態では、保持部３１は複数の吸着パッド３１Ａを備えており、保持部３１は１つ又は２つ以上の吸着パッド３１Ａを対象物品ＷＴに吸着させることで対象物品ＷＴを吸着保持するように構成されている。

図２に示すように、駆動部３２は、台座部３４と回転部３５と第１アーム３６と第２アーム３７と第３アーム３８とを備えている。台座部３４は、床や架台等に固定されている。回転部３５は、台座部３４に上下方向Ｚに沿う軸心周りに回転自在に支持されている。第１アーム３６の基端部は、回転部３５に揺動自在に連結されている。第２アーム３７の基端部は、第１アーム３６の先端部に揺動自在に連結されている。第３アーム３８の基端部は、第２アーム３７の先端部に揺動自在に連結されている。第３アーム３８の先端部に、保持部３１が揺動不能に連結されている。駆動部３２は、回転部３５を回転させると共に、第１アーム３６、第２アーム３７及び第３アーム３８を揺動させることで、支持部８を移動させる。このように、本実施形態では、移載ロボット２１は、垂直多関節ロボットによって構成されている。

第３アーム３８は、第２アーム３７に連結された揺動アーム部３８Ａと、保持部３１が連結された回転アーム部３８Ｂと、を備えている。回転アーム部３８Ｂは、揺動アーム部３８Ａに対して第３アーム３８の長手方向に沿う軸心周りに回転可能に、揺動アーム部３８Ａに連結されている。第３アーム３８は、揺動アーム部３８Ａに対して回転アーム部３８Ｂを回転させることで、第３アーム３８の長手方向に沿う軸心周りに保持部３１を回転させるように構成されている。

第３撮像装置２４は、保持部３１と共に移動するように保持部３１に連結されている。本実施形態では、第３撮像装置２４は、揺動アーム部３８Ａに固定されている。これによって、駆動部３２による保持部３１の移動と共に第３撮像装置２４も移動するようになっている。しかし、保持部３１の回転と共には第３撮像装置２４は回転しないようになっている。そして、第３撮像装置２４は、第３アーム３８を間に挟むように第３アーム３８に対して両側の夫々に設置されている。すなわち、物品移載装置２は、第３撮像装置２４を一対備えている。

〔物品〕
図３及び図４に示すように、物品Ｗには、包装体Ｗ１に商品Ｗ２を収容したもの（図３参照）や、商品Ｗ２の縁部にラベルＷ３を取り付けたもの（図４参照）がある。本実施形態では、包装体Ｗ１は、例えば、合成樹脂製の柔軟性が高い袋や紙製の柔軟性が低い箱等である。ラベルＷ３は、例えば、柔軟性が低い紙製シートや樹脂製シート等である。商品Ｗ２は、例えば、服、靴下、スリッパ、サングラス等の衣装や装飾品等、或いは、野菜や果物等の農産物や食品等、様々なものである。物品Ｗには、物品上下方向Ｚ１が設定されており、物品Ｗは、物品上下方向Ｚ１が容器上下方向Ｚ２に沿う姿勢で第１容器Ｃ１や第２容器Ｃ２に収容される。尚、容器上下方向Ｚ２とは、第１容器Ｃ１や第２容器Ｃ２の底部３の上面に対して直交する方向である。

本実施形態では、物品Ｗの各種類に対して基準位置Ｓが設定されており、基準検知部１９により、各物品Ｗの基準位置Ｓを検知する。また、本実施形態では、物品上下方向Ｚ１に沿う物品上下方向視で、物品Ｗの外縁に囲まれた平面図形の重心の位置を重心位置Ｓ１として設定されている。そして、図３に示すように、包装体Ｗ１に商品Ｗ２を収容した物品Ｗのように重心位置Ｓ１に包装体Ｗ１があり、吸着パッド３１Ａによって重心位置Ｓ１を吸着保持できる物品Ｗについては、重心位置Ｓ１が基準となる保持位置（以下「基準保持位置Ｓ２」と称する）として設定される。また、図４に示すように、商品Ｗ２の縁部にラベルＷ３を取り付けたもののように、重心位置Ｓ１に商品Ｗ２があり、吸着パッド３１Ａによって重心位置Ｓ１を吸着保持できない物品Ｗについては、重心位置Ｓ１以外の吸着パッド３１Ａによって吸着保持できる位置（例えばラベルＷ３）が基準保持位置Ｓ２として設定される。本実施形態では、対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとしている。従って、基準検知部１９は、物品Ｗの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとして検知する。また第１判別部２７は、第１容器Ｃ１内に収容されている対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとして判別する。第２判別部２８は、第２容器Ｃ２内に収容されている対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとして判別する。

〔制御装置〕
物品搬送設備は、容器搬送装置１及び移載ロボット２１を制御する制御装置Ｈを備えている。物品Ｗは、種類ごとに異なる識別コードが割り当てられている。制御装置Ｈには、識別コードと物品情報とが関連付けて記憶されている。物品情報は、物品Ｗの長さ、幅、及び高さを示すサイズ情報、重量を示す重量情報等の情報である。また、第１容器Ｃ１を識別する容器コードと、当該第１容器Ｃ１に収容されている物品Ｗの識別コードと、が関連付けて記憶されている。また、保持部３１による保持するための基準保持位置Ｓ２を示す保持位置情報が、識別コードと関連付けて記憶されている。上記のとおり、基準保持位置Ｓ２は、物品Ｗの種類に応じて、重心位置Ｓ１やその他の吸着可能位置に設定されている。

制御装置Ｈは、第１搬送制御と第２搬送制御と移載制御とを実行する。第１搬送制御は、第１容器Ｃ１を移動元Ｐ１に搬送し、当該第１容器Ｃ１から取り出すべき対象物品ＷＴが全て取り出された後、当該第１容器Ｃ１を移動元Ｐ１から搬送するように、第１搬送部５を制御する。第２移載制御は、第２容器Ｃ２を移動先Ｐ２に搬送し、当該第２容器Ｃ２に収容すべき対象物品ＷＴが全て収容された後、当該第２容器を移動先Ｐ２から搬送するように、第２搬送部６を制御する。移載制御は、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１から対象物品ＷＴを取り出し、その対象物品ＷＴを移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２に収容するように、移載ロボット２１（保持部３１及び駆動部３２）を制御する。この移載制御により、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１から移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２に対象物品ＷＴが移載される。

〔移載制御〕
次に、移載制御について説明を加える。制御装置Ｈは、移載制御を実行する場合に、設定制御、保持制御、移動制御、基準検知制御、判別制御、位置演算制御、保持解除制御、確認制御、を実行する。

設定制御は、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１に収容されている対象物品ＷＴに基準保持位置Ｓ２を設定する制御である。本実施形態では、設定制御では、図７に示すように、保持部３１が第１容器Ｃ１の外部にある状態で、第１撮像装置２２によって移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１内を撮像し、その撮像された撮像情報に基づいて移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１に収容されている物品Ｗの位置及び種類を判別する。そして、第１容器Ｃ１に収容されている１個又は複数の物品Ｗから対象物品ＷＴを１つ選択する。そして、選択した対象物品ＷＴの種類に応じて、当該物品種類の識別コードと関連付けて記憶されている保持位置情報を読み出し、当該保持位置情報に基づいて基準保持位置Ｓ２を設定する。ここで、対象物品ＷＴが、重心位置Ｓ１を基準保持位置Ｓ２として設定する物品種類である場合は、第１撮像装置２２によって撮像された撮像情報に基づいて対象物品ＷＴの外縁を判別し、その外縁に囲まれた平面図形の重心となる位置を重心位置Ｓ１として検知すると共に、その検知した重心位置Ｓ１を基準保持位置Ｓ２として設定する。また、選択した対象物品ＷＴが、重心位置Ｓ１以外の吸着可能位置を基準保持位置Ｓ２として設定する物品種類である場合は、第１撮像装置２２によって撮像された撮像情報に基づいて対象物品ＷＴの外縁を判別し、対象物品ＷＴの外縁に囲まれた中における保持位置情報に示された位置を特定し、当該位置を基準保持位置Ｓ２として設定する。

保持制御は、図８に示すように、移動元Ｐ１にある対象物品ＷＴを保持する制御である。本実施形態では、保持制御は、設定制御により設定した基準保持位置Ｓ２を保持するように、保持部３１及び駆動部３２を制御する。具体的には、保持制御では、基準保持位置Ｓ２として重心位置Ｓ１が設定されている場合は、対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を保持部３１によって保持し、基準保持位置Ｓ２として重心位置Ｓ１以外の吸着可能位置が設定されている場合は、対象物品ＷＴの当該吸着可能位置を保持するように、保持部３１及び駆動部３２を制御する。

本実施形態では、保持制御において、物品上下方向視で、対象物品ＷＴを保持する吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒが基準保持位置Ｓ２に位置することになるように保持部３１及び駆動部３２を制御する。保持部３１が備える複数の吸着パッド３１Ａのうちで対象物品ＷＴを吸着する１つ又は複数を吸着パッド３１Ａを対象吸着パッドとして、対象物品ＷＴを保持する吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒとは、このような１つ又は複数の対象吸着パッドの中央となる位置である。具体的には、図１１及び図１４に示すように、４つの吸着パッド３１Ａを対象物品ＷＴに吸着させる場合は、これら４つの吸着パッド３１Ａの中央となる位置が、対象物品ＷＴを保持する吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒとなる。また、１つの吸着パッド３１Ａのみを対象物品ＷＴに吸着させる場合はその吸着パッド３１Ａの中央の位置が、対象物品ＷＴを保持する吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒとなる。なお、後述するように、保持制御をこのように行ったとしても、様々な要因により、保持部３１による実際の保持位置（中央位置Ｒ）と基準保持位置Ｓ２とのずれが生じる場合がある。

移動制御は、対象物品ＷＴを保持した保持部３１を移動先位置Ｐ４（図１０参照）に移動させるように駆動部３２を制御することで、保持部３１によって保持した対象物品ＷＴを移動先Ｐ２の移動領域Ｇに移動させる制御である。本実施形態では、移動制御において、図８及び図９に示すように、保持部３１によって保持した対象物品ＷＴを移動元Ｐ１から検知用位置Ｐ３に移動させるように駆動部３２を制御する第１移動制御と、図９及び図１０に示すように、対象物品ＷＴを検知用位置Ｐ３から移動先Ｐ２の移動領域Ｇ内に移動させるように駆動部３２を制御する第２移動制御と、を実行する。検知用位置Ｐ３は、図９に示すように、移動元Ｐ１から対象物品ＷＴを持ち上げた位置である。図示の例では、検知用位置Ｐ３は、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１の鉛直上方であって、第１容器Ｃ１の上端よりも上方に設定されている。また、移動制御を実行する場合に、図１１に示すように、対象物品ＷＴを移動させる移動領域Ｇが第２容器Ｃ２の底部３に設定されている。そして、第２移動制御では、対象物品ＷＴを保持した保持部３１を移動先位置Ｐ４（図１０参照）に移動させるように駆動部３２を制御する。これにより、図１１に示すように、保持部３１によって保持した対象物品ＷＴを移動先Ｐ２の移動領域Ｇ内に移動させる。本実施形態では、移動先Ｐ２にある第２容器Ｃ２の底部３に移動領域Ｇが設定されている。

基準検知制御は、移動元Ｐ１から対象物品ＷＴを持ち上げた状態での基準位置Ｓを基準検知部１９によって検知する制御である。本実施形態では、基準検知制御は、図９に示すように、対象物品ＷＴが検知用位置Ｐ３にある状態で一対の第３撮像装置２４によって対象物品ＷＴを撮像し、その一対の第３撮像装置２４によって撮像された撮像情報に基づいて、対象物品ＷＴの基準位置Ｓを検知する。本実施形態では、基準検知部１９は、基準検知制御において、物品Ｗの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとして検知する。具体的には、第３撮像装置２４によって撮像された撮像情報に基づいて対象物品ＷＴの外縁を判別し、その外縁に囲まれた平面図形の重心となる位置を重心位置Ｓ１として検知する。そして、基準検知部１９は、検知した重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとする。

判別制御は、基準検知制御による検知結果に基づいて、保持部３１と基準位置Ｓとの位置関係を判別する制御である。本実施形態では、判別制御は、基準検知制御による検知結果に基づいて、物品上下方向Ｚ１に対して直交する方向における、吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒと対象物品ＷＴの基準位置Ｓとの位置関係を判別する。

上記のとおり、本実施形態では、基準位置Ｓは重心位置Ｓ１に設定される。よって、対象物品ＷＴの基準保持位置Ｓ２が重心位置Ｓ１に設定されている場合には、理想的には、保持部３１による実際の保持位置（中央位置Ｒ）と基準位置Ｓとは一致することになる。よって、この場合には、保持部３１による実際の保持位置と基準位置Ｓとの差は、保持部３１による実際の保持位置と基準保持位置Ｓ２とのずれ量に相当する。また、対象物品ＷＴの基準保持位置Ｓ２が重心位置Ｓ１以外の吸着可能位置に設定されている場合には、理想的には、保持部３１による保持位置と基準位置Ｓとの位置関係は、基準保持位置Ｓ２と重心位置Ｓ１との位置関係と一致することになる。よって、この場合には、保持部３１による実際の保持位置と基準位置Ｓとの位置関係と、基準保持位置Ｓ２と重心位置Ｓ１（基準位置Ｓ）との位置関係との差が、保持部３１による実際の保持位置と基準保持位置Ｓ２とのずれ量に相当する。いずれにしても、保持部３１と基準位置Ｓとの位置関係を判別することで、保持部３１による実際の保持位置と基準保持位置Ｓ２とのずれ量を、実質的に判別することができる。

位置演算制御は、判別制御によって判別された位置関係に基づいて、保持部３１によって保持している対象物品ＷＴの外縁が移動領域Ｇ内に収まるような、移動先Ｐ２における保持部３１の位置である移動先位置Ｐ４を演算する制御である。本実施形態では、位置演算制御は、判別制御によって判別された位置関係に基づいて、基準保持位置Ｓ２に対する保持部３１による実際の保持位置（中央位置Ｒ）のずれ量に合せて、基準保持位置Ｓ２が移動領域Ｇの中央に位置するように、保持部３１の移動先位置Ｐ４を容器上下方向Ｚ２に対して直交する方向に変更する。この場合における移動先位置Ｐ４の変更方向及び変更量は、保持部３１による実際の保持位置が、基準保持位置Ｓ２に対してずれている方向及びずれ量に相当する。なお、保持部３１による実際の保持位置と基準保持位置Ｓ２とのずれがない場合には、移動先位置Ｐ４が移動領域Ｇの中央に位置することになる。なお本実施形態では、移動領域Ｇの中央は、移動領域Ｇを構成する図形の重心位置である。

図１２〜図１４に示す例では、保持部３１による実際の保持位置（中央位置Ｒ）が基準位置Ｓに対して図面上で右下にずれており、そのずれ量は、図１４に示すように、第２容器Ｃ２を基準としたＸＹ座標系で（ｘ１、ｙ１）として表される。この場合、制御部２６は、位置演算制御において、移動領域Ｇの中央（重心）の位置に対して、容器上下方向Ｚ２に対して直交する方向に（ｘ１、ｙ１）ずれた位置を、移動先位置Ｐ４として演算する。これにより、図１４に示すように、保持部３１の移動先位置Ｐ４は、図１１に示す位置に対して図面上で右下の位置に変更されている。これにより、保持部３１によって保持している対象物品ＷＴが移動先Ｐ２へ移動した状態で、対象物品ＷＴの外縁が移動領域Ｇ内に収まるようにできる。

保持解除制御は、移動領域Ｇ内にある対象物品ＷＴに対する保持を解除する制御である。保持解除制御を実行する際は、図１０及び図１３に示すように、保持部３１は移動先位置Ｐ４に位置し、且つ、図１１及び図１４に示すように、対象物品ＷＴはその外縁が移動領域Ｇ内に収まるように位置している。このような状態で、保持解除制御を実行することで、第２容器Ｃ２の移動領域Ｇ内に対象物品ＷＴが収容される。

確認制御は、保持解除制御を実行した後、移動先Ｐ２の第２容器Ｃ２内を第２撮像装置２３によって撮像し、その撮像情報に基づいて対象物品ＷＴが移動領域Ｇ内に収容されたことを確認する制御である。

次に、図６に示すフローチャートに基づいて移載制御について説明する。制御装置Ｈは、設定制御を実行して、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１に収容されている物品Ｗから対象物品ＷＴを設定すると共に、その対象物品ＷＴに対して基準保持位置Ｓ２を設定する（Ｓ１）。次に、制御装置Ｈは、保持制御を実行して、容器上下方向視で吸着パッド３１Ａの中央位置Ｒが基準保持位置Ｓ２に位置することになるように対象物品ＷＴを保持（Ｓ２）する。その後、制御装置Ｈは、第１移動制御を実行して対象物品ＷＴを検知用位置Ｐ３に移動させる（Ｓ３）。そして、制御装置Ｈは、対象物品ＷＴが検知用位置Ｐ３にある状態で、基準検知制御を実行して対象物品ＷＴの基準位置Ｓを検知し（Ｓ４）、判別制御を実行して保持部３１と基準位置Ｓとの位置関係を判別する（Ｓ５）。次に、保持部３１と基準位置Ｓとの位置関係に基づいて位置演算制御を実行して、適切な保持部３１の移動先位置Ｐ４を演算する（Ｓ６）。そして、制御装置Ｈは、第２移動制御を実行して対象物品ＷＴの外縁が移動領域Ｇに収まるように保持部３１を移動（Ｓ７）させた後、保持解除制御を実行して保持部３１による対象物品ＷＴに対する保持を解除する（Ｓ８）。その後、制御装置Ｈは、確認制御を実行して対象物品ＷＴが移動領域Ｇに移動したことを確認する（Ｓ９）。

２．その他の実施形態
次に、物品移載装置のその他の実施形態について説明する。

（１）上記の実施形態では、容器搬送装置１としてカルーセル型の搬送装置を備え、移動元Ｐ１を、第１搬送部５における回転搬送経路の途中位置に設定し、移動先Ｐ２を、第２搬送部６における回転搬送経路の途中位置に設定した構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、図１５に示すように、容器搬送装置１として第１コンベヤ４１及び第２コンベヤ４２を備え、移動元Ｐ１を、第１コンベヤ４１による搬送経路の途中位置に設定し、移動先Ｐ２を、第２コンベヤ４２による搬送経路の途中位置に設定した構成でもよい。

（２）上記の実施形態では、物品上下方向視で対象物品ＷＴの外縁に囲まれた平面図形の重心となる位置を重心位置Ｓ１として設定する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、制御部２６に記憶されている物品Ｗの重心の位置を示す重心位置情報に基づいて重心位置Ｓ１を設定する構成でもよい。この場合において、重心位置情報は、物品Ｗの種類に応じて、当該物品Ｗの実際の重心位置を示す情報とすると好適である。

（３）上記の実施形態では、対象物品ＷＴの重心位置Ｓ１を基準位置Ｓとする構成を例として説明したが、これには限定されない。基準位置Ｓが、対象物品ＷＴの外縁部に設定されていてもよい。この場合、例えば、物品上下方向視で矩形状の物品Ｗの角部が基準位置Ｓであってもよい。また、基準位置Ｓが、物品Ｗの種類毎に異なる位置に設定されていてもよい。この場合、例えば、保持部３１による保持するための基準保持位置Ｓ２が基準位置Ｓであってもよい。

（４）上記の実施形態では、基準検知部１９により対象物品ＷＴの基準位置Ｓを検知する基準検知制御を実行する検知用位置Ｐ３が、移動元Ｐ１の第１容器Ｃ１の鉛直上方に設定されている例について説明したが、これには限定されない。検知用位置Ｐ３は、移動元Ｐ１及び移動先Ｐ２以外の位置であれば、任意の位置に設定することができる。例えば、第３撮像装置２４により撮像した対象物品ＷＴの背景に他の物品等が存在しない位置、例えば無地の平板が対象物品ＷＴの背景となる位置を検知用位置Ｐ３としても好適である。このような検知用位置Ｐ３は、例えば第３撮像装置２４が３次元カメラではなく２次元カメラである場合等に好適である。なお、対象物品ＷＴを移動元Ｐ１から移動先Ｐ２に移動させるために要する時間を短縮するためには、移動元Ｐ１から移動先Ｐ２までの対象物品ＷＴの移動経路内に、検知用位置Ｐ３が設定されていると好適である。

（５）上記の実施形態では、第３撮像装置２４が保持部３１と共に移動するように、第３撮像装置２４を保持部３１に連結した構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、検知用位置Ｐ３の対象物品ＷＴを撮像可能な位置に、第３撮像装置２４の位置を固定した状態で設置した構成としてもよい。

（６）上記の実施形態では、移載ロボット２１を、垂直多関節型ロボットとする構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、移載ロボット２１を、水平多関節ロボット（スカラロボット）や、直交ロボットや、パラレルリンクロボット等の、他のロボットにより構成してもよい。

（７）上記の実施形態では、箱状収容部の底部３に移動領域Ｇが設定された構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、移動先Ｐ２にパレット等の板状部材を設置し、その板状部材の上面に移動領域Ｇを設定した構成としてもよい。

（８）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

３．上記実施形態の概要
以下、上記において説明した物品移載装置の概要について説明する。

物品移載装置は、対象物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる駆動部と、前記保持部及び前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、移動元にある前記対象物品を保持する保持制御と、前記保持部によって保持した前記対象物品を移動先の移動領域内に移動させる移動制御と、前記移動領域内にある前記対象物品に対する保持を解除する保持解除制御と、を実行し、
前記保持部により保持した前記対象物品の基準位置を検知する基準検知部を更に備え、前記制御部は、前記移動元から前記対象物品を持ち上げた状態での前記基準位置を前記基準検知部によって検知する基準検知制御と、前記基準検知制御による検知結果に基づいて前記保持部と前記基準位置との位置関係を判別する判別制御と、前記判別制御によって判別された前記位置関係に基づいて、前記保持部によって保持している前記対象物品の外縁が前記移動領域内に収まるような、前記移動先における前記保持部の位置である移動先位置を演算する位置演算制御と、を更に実行し、前記制御部は、前記移動制御において、前記移動先位置に前記保持部を移動させるように前記駆動部を制御する。

本構成によれば、対象物品を移動元から持ち上げた状態で基準検知部によって基準位置を検知する。このように、対象物品を移動元から持ち上げた状態で基準位置を検知することで、対象物品が移動元にある状態で基準位置を検知する場合に比べて、移動元にある他の物品等の影響を受け難い又は受けない状態で基準位置を検知することができる。そのため、対象物品の基準位置を検知する精度を高めることができ、この検知結果に基づいて判別する保持部と基準位置との位置関係の判別精度も高めることができる。

ここで、前記移動元にある前記対象物品の重心位置を検知する重心検知部を更に備え、前記制御部は、前記保持制御において、前記重心検知部による検知結果に基づいて前記移動元にある前記対象物品の前記重心位置を保持するように、前記保持部及び前記駆動部を制御し、前記基準検知制御において、前記対象物品の前記重心位置を前記基準位置として前記基準検知部によって検知すると好適である。

本構成によれば、保持部によって対象物品を保持する場合の基準となる保持位置が対象物品の重心位置となるため、対象物品を移動元から移動先に移動させる場合に、対象物品の保持状態の安定性を高めることができ、対象物品を適切に移動先に移動させ易くなる。また、対象物品の重心位置を基準位置として検知するため、保持部による基準となる保持位置と基準検知部によって検知する対象物品の基準位置とが一致する。よって、判別制御において保持部と基準位置との位置関係を判別する制御を簡略化することができる。

また、前記基準検知部は、前記対象物品を撮像する基準撮像装置と、前記基準撮像装置が撮像した撮像情報に基づいて前記対象物品の前記基準位置を判別する判別部と、によって構成され、前記基準撮像装置は、前記保持部と共に移動するように前記保持部に連結されていると好適である。

本構成によれば、基準撮像装置が保持部と共に移動するので、保持部によって保持して持ち上げた状態での対象物品を基準撮像装置によって適切に撮像することができる。そのため、基準撮像装置が撮像した撮像情報に基づいて対象物品の基準位置を検知する場合の検知精度を高め易い。

また、前記移動先には、上方に開口する箱状収容部が設置されており、前記箱状収容部の底部に前記移動領域が設定されていると好適である。

移動先に箱状収容部が設置されている場合、対象物品の縁部が移動領域内に収まらなかった場合に対象物品が箱状収容部の側壁部に接触する等して、適切に箱状収容部の中に対象物品を収容できない可能性がある。しかし、本構成によれば、保持部による対象物品の保持位置が基準となる保持位置からずれた場合であっても、対象物品を移動先の移動領域内に適切に移動させることができる。そのため、対象物品を移動先の箱状収容部の中に適切に収容させることができる。

本開示に係る技術は、対象物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる駆動部と、前記保持部及び前記駆動部を制御する制御部と、を備えた物品移載装置に利用することができる。

２：物品移載装置
３：底部
１９：基準検知部
２０：重心検知部
２４：第３撮像装置（基準撮像装置）
２６：制御部
２９：第３判別部（判別部）
３１：保持部
３２：駆動部
Ｃ２：第２容器（箱状収容部）
Ｇ：移動領域
Ｐ１：移動元
Ｐ２：移動先
Ｓ：基準位置
Ｓ１：重心位置
ＷＴ：対象物品

Claims

対象物品を保持する保持部と、前記保持部を移動させる駆動部と、前記保持部及び前記駆動部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、移動元にある前記対象物品を保持する保持制御と、前記保持部によって保持した前記対象物品を移動先の移動領域内に移動させる移動制御と、前記移動領域内にある前記対象物品に対する保持を解除する保持解除制御と、を実行する物品移載装置であって、
前記保持部により保持した前記対象物品の基準位置を検知する基準検知部を更に備え、
前記制御部は、
前記移動元から前記対象物品を持ち上げた状態での前記基準位置を前記基準検知部によって検知する基準検知制御と、
前記基準検知制御による検知結果に基づいて前記保持部と前記基準位置との位置関係を判別する判別制御と、
前記判別制御によって判別された前記位置関係に基づいて、前記保持部によって保持している前記対象物品の外縁が前記移動領域内に収まるような、前記移動先における前記保持部の位置である移動先位置を演算する位置演算制御と、を更に実行し、
前記制御部は、前記移動制御において、前記移動先位置に前記保持部を移動させるように前記駆動部を制御する、物品移載装置。
前記移動元にある前記対象物品の重心位置を検知する重心検知部を更に備え、
前記制御部は、
前記保持制御において、前記重心検知部による検知結果に基づいて前記移動元にある前記対象物品の前記重心位置を保持するように、前記保持部及び前記駆動部を制御し、
前記基準検知制御において、前記対象物品の前記重心位置を前記基準位置として前記基準検知部によって検知する、請求項１に記載の物品移載装置。
前記基準検知部は、前記対象物品を撮像する基準撮像装置と、前記基準撮像装置が撮像した撮像情報に基づいて前記対象物品の前記基準位置を判別する判別部と、によって構成され、
前記基準撮像装置は、前記保持部と共に移動するように前記保持部に連結されている、請求項１又は２に記載の物品移載装置。
前記移動先には、上方に開口する箱状収容部が設置されており、前記箱状収容部の底部に前記移動領域が設定されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の物品移載装置。