JP2021017357A - 物体搬送装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の課題は、紙葉類の束のような物体をロボットアームで把持して搬送する際に、できるだけ物体が崩れないように搬送することにある。【解決手段】本発明に係る物体搬送装置４００は、ロボットアームＲＡおよび速度制御部を２００備える。ロボットアームＲＡは、物体を把持して搬送する。速度制御部２００は、物体の厚みに応じて物体の搬送速度を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、物体搬送装置に関する。
投入された紙幣を取揃え、ロボットハンドに渡す機構を備えた紙幣投入取揃えユニットと、紙幣をロボットハンドから受取り紙幣の枚数と種別に分ける機構を備えた紙幣カウント紙幣確認ユニットと、ロボットハンドからの紙幣を収納する機構とこのユニットから紙幣を引出す機構を持ちロボットハンドへ引渡す機構からなら現金カセットユニットと、紙幣を引取り枚数をチェックしロボットへ引き渡す紙幣カウンタユニットと、ロボットからの紙幣を引き取る機構と払出し口へ紙幣を送出する紙幣払出しユニットと、それぞれのユニット間を多関節ロボットを具備して紙幣の転送を行う機構とを有する関節型ロボット組込現金処理装置が過去に提案されている（例えば、特開昭６２−０９２０９５公報等参照）。
特開昭６２−０９２０９５公報
ところで、例えば紙葉類の束をロボットアームで受け取り搬送して搬送先に渡す装置では、紙葉類の束が搬送中に崩れてバラバラになってしまうことがある。これは、紙葉類の束が厚いほど顕著である。紙葉類の束が崩れた場合、紙葉類を拾いなおす必要があり、このような回収作業は搬送作業効率を低下させるので好ましくない。
本発明の課題は、紙葉類の束のような物体をロボットアームで把持して搬送する際に、できるだけ物体が崩れないように搬送することにある。
本発明の第１局面に係る物体搬送装置は、ロボットアームおよび速度制御部を備える。ロボットアームは、物体を把持して搬送する。速度制御部は、物体の厚みに応じて物体の搬送速度を制御する。
この物体搬送装置では、速度制御部が、物体の厚みに応じて物体の搬送速度を制御する。例えば、速度制御部が、物体を搬送する際に物体が厚くなるほど物体の搬送速度を低下させるようにすれば、物体（例えば、薄物の大束）をロボットアームで把持して搬送する際に物体が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。また、例えば、速度制御部が、物体を搬送する際に物体が薄くなるほど物体の搬送速度を上昇させるようにすれば、物体（例えば、薄物の小束）をロボットアームで把持して搬送する際に物体を速く搬送することができる。
本発明の第２局面に係る物体搬送装置は、第１局面に係る物体搬送装置であって、ロボットアームは、物体を旋回させて搬送する。また、この物体搬送装置は、旋回制御部をさらに備える。旋回制御部は、物体の厚みに応じて物体の旋回半径を制御する。
この物体搬送装置では、旋回制御部が、物体の厚みに応じて物体の旋回半径を制御する。例えば、旋回制御部が、物体を搬送する際に物体が厚くなるほど物体の旋回半径を短くすれば、物体（例えば、薄物の大束）をロボットアームで把持して搬送する際に回転モーメントによる影響を小さくすることができ、延いては物体が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。
本発明の第３局面に係る物体搬送装置は、ロボットアームおよび旋回制御部を備える。ロボットアームは、物体を把持して旋回させて搬送する。旋回制御部は、物体の厚みに応じて物体の旋回半径を制御する。
この物体搬送装置では、旋回制御部が、物体の厚みに応じて物体の旋回半径を制御する。例えば、旋回制御部が、物体を搬送する際に物体が厚くなるほど物体の旋回半径を短くすれば、物体（例えば、薄物の大束）をロボットアームで把持して搬送する際に回転モーメントによる影響を小さくすることができ、延いては物体が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。
本発明の第４局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第３局面のいずれか１局面に係る物体搬送装置であって、厚み計測部をさらに備える。厚み計測部は、ロボットアームが物体を把持している状態で物体の厚みを計測する。
この物体搬送装置では、ロボットアームが、物体を把持している状態で物体の厚みが計測される。このため、この物体搬送装置では、ロボットアームが実際に把持している物体の厚みに応じたロボットアームの制御を行うことができる。
本発明の第５局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第３局面のいずれかの１局面に係る物体搬送装置であって、厚み計測部をさらに備える。厚み計測部は、ロボットアームが物体を把持する前に物体の厚みを計測する。
この物体搬送装置では、ロボットアームが、物体を把持する前に厚み計測部が物体の厚みを計測する。このため、この物体搬送装置では、物体の厚み計測後に物体の厚みを変えないことを条件として、その厚みを利用してロボットアームを制御することができる。また、この物体搬送装置では、ロボットアームが物体を把持する前に物体の厚みを計測することで、物体を把持する機構（例えば、ロボットアームの先端に配設される上下のフィンガ）を前もって制御することができる。物体を把持する前に物体の厚みが不明な場合、上下のフィンガ間の距離を最大にしておく必要があり、物体を上下のフィンガで把持するまでに時間がかかる。これに対して物体を把持する前に物体の厚みが明らかな場合、上下のフィンガの距離を前もって制御することができるため、上下のフィンガの把持前の距離調整時間を減らすことができると共に、物体を上下のフィンガで把持するまでの時間も減らすことができるので搬送作業効率を高めることができる。
本発明の第６局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第４局面のいずれか１局面に係る物体搬送装置であって、ロボットアームは、把持部を有する。把持部は、物体を把持する。また、把持部は、第１フィンガと第２フィンガとを有する。第２フィンガは、第１フィンガと対向している。また、この物体搬送装置は、撮影部をさらに備える。撮影部は、第１フィンガおよび第２フィンガを撮影する。厚み計測部は、撮影部の撮影結果における第１フィンガと第２フィンガとの位置関係から物体の厚みを演算する。
この物体搬送装置では、撮影部を備えている。撮影部が第１フィンガおよび第２フィンガを撮影して、厚み計測部が撮影部の撮影結果における第１フィンガと第２フィンガとの位置関係から物体の厚みを演算する。紙葉類の厚みを計測する手段として、シート束をＣＣＤセンサを用いて撮影し、そのシート束の側端面の撮影画像の濃度データからシートの厚みを検出する手法（例えば、特開２００５−１０４７２３号公報）が知られているが、シート束の側端面を撮影しただけではシートの厚みを正確に求めるための十分な濃度データを得ることは難しい。これに対してこの物体搬送装置では、例えば、第１フィンガおよび第２フィンガそれぞれに少なくとも１つのマーカーを設けて、撮影部の撮影結果におけるマーカーの位置関係から物体の厚みを計測する。このため、この物体搬送装置は、物体の撮影画像の濃度データに左右されずに物体の厚みを計測することができる。
本発明の第７局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第６局面のいずれか１局面に係る物体搬送装置であって、物体は、紙葉類または紙葉類の束である。
このため、この物体搬送装置では、紙葉類の束が崩れてバラバラにならないように紙葉類を搬送することができる。
本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置の平面図である。 本発明の実施形態に係るロボットハンド付きロボットアームの側面図である。 本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置の概略構成図である。
−第１実施形態−
本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置４００は、紙幣の束ＭＴを搬送するための搬送装置であって、図１および図３に示されるように、主に、ロボットハンド付きロボットアーム１００、制御装置２００および撮影装置３００から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
１．ロボットハンド付きロボットアーム
ロボットハンド付きロボットアーム１００は、図１および図２に示されるように、主に、ロボットハンド１１０およびロボットアームＲＡから構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
（１）ロボットハンド
ロボットハンド１１０は、図１および図２に示されるように、二指型のロボットハンドである。また、ロボットハンド１１０は、ロボットアームＲＡの先端に固着されている。そして、このロボットハンド１１０は、図２に示されるように、主に、可動指１１１、固定指１１２、可動指往復動機構１１３、引きずり防止部１１７、引きずり防止部往復動機構１１８および連結部１１９から構成されている。
（１−１）可動指
可動指１１１は、図１および図２に示されるように、紙幣の束ＭＴを把持するための二股形の部位である。可動指１１１の二指の両方が、固定指１１２（後述）と略平行に対向している厚板部位である。なお、可動指１１１は、可動指往復動機構１１３の第１昇降板１１４（後述）に固定されている。また、可動指１１１の側面には、マーカーが表示されている。
（１−２）固定指
固定指１１２は、図２に示されるように、紙幣の束ＭＴを把持するための二股形（図示せず）の部位である。固定指１１２の二指の両方が、可動指１１１と略平行に対向している厚板部位である。なお、固定指１１２は、可動指往復動機構１１３の支持板１１６（後述）に固定されている。また、この固定指１１２において、可動指１１１のマーカー表示面の同じ側の側面には、マーカーが表示されている。可動指１１１および固定指１１２に表示されたマーカーは、可動指１１１および固定指１１２の対向方向に平行な方向に沿って並んでいる。
（１−３）可動指往復動機構
可動指往復動機構１１３は、図２に示されるように、主に、第１昇降板１１４、第２昇降板１１５および支持板１１６から構成されている。第２昇降板１１５は第１昇降板１１４を支持しており、支持板１１６は第２昇降板１１５を支持している。第１昇降板１１４および第２昇降板１１５は、それぞれに配設される機構（例えば、エアシリンダ機構等）（図示せず）によってそれぞれ昇降させられる。つまり、第１昇降板１１４および第２昇降板１１５が昇降することで、第１昇降板１１４に固定された可動指１１１も昇降することになる。このため、固定指１１２および昇降する可動指１１１の間で紙幣の束ＭＴを把持することが可能であり、さらに把持状態を解除することも可能である。
（１−４）引きずり防止部
引きずり防止部１１７は、図２に示されるように、矩形の板状部材であって、引きずり防止部往復動機構１１８（後述）の先端に固定されている。引きずり防止部１１７は、引きずり防止部往復動機構１１８によって前後方向に往復動させられる。
（１−５）引きずり防止部往復動機構
引きずり防止部往復動機構１１８は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴの搬送先から退避する際に紙幣の束ＭＴを引きずることを防止するための機構であって、図２に示されるように、固定指１１２の二指間に位置して固定指１１２と略平行になるように配設されており、固定指１１２に固定されている。また、引きずり防止部往復動機構１１８は、往復動する機構（例えば、エアシリンダ機構等）（図示せず）であると共に、引きずり防止部１１７を前後方向に往復動させる。
引きずり防止部１１７および引きずり防止部往復動機構１１８が上述の通りに構成されることによって、紙幣の束ＭＴを把持しているロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを搬送先に搬送して把持状態を解除して搬送先から退避する際に、引きずり防止部往復動機構１１８が前方に移動することで引きずり防止部１１７が紙幣の引きずりを防止する。このため、ロボットハンド１１０が退避する際に、紙幣の束ＭＴが崩れることを防ぐことができる。
（１−６）連結部
連結部１１９は、図２に示されるように、ロボットハンド１１０をロボットアームＲＡに連結させる部位であって、例えば、フランジ等である。
（２）ロボットアーム
ロボットアームＲＡは、例えば、既存の多軸ロボットアームである。ロボットアームＲＡの基端は、図１および２に示されるように、回転自在となるように固定台に取り付けられている。
２．制御装置
制御装置２００は、図３に示されるように、主に、制御部２１０、導出部２２０、記憶部２３０および取得部２４０から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
（１）制御部
制御部２１０は、例えば、コンピュータの中央処理演算装置の制御装置等であって、図３に示されるように、ロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００（後述）に接続されている。また、制御部２１０は、種々の制御信号をロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に送信することによって、ロボットアームＲＡおよびロボットハンド１１０の動作や、撮影装置３００の撮影処理を制御する。なお、図３に示されるように、制御部２１０は、記憶部２３０に格納される制御プログラムに記述される命令に従って、ロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に制御信号を送信する。また、制御部２１０は、導出部２２０および記憶部２３０の少なくとも一方から制御信号の生成に必要なデータを読み出し、そのデータから制御信号を生成してロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に送信する。
（２）導出部
導出部２２０は、例えば、コンピュータの中央処理演算装置の演算装置等であって、図３に示されるように、記憶部２３０に格納されるデータおよび取得部２４０から送信されてくるデータから制御信号の生成に必要なデータを生成して、そのデータを制御部２１０に供給する。例えば、この導出部２２０は、取得部２４０を介して撮影装置３００から送られてくる撮影データに基づいたロボットハンド１１０の可動指１１１および固定指１１２のマーカー間の距離から紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。導出部２２０は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している時のマーカー間の距離を撮影データから分析して計算することで紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、この導出部２２０は、紙幣の束ＭＴの厚みデータ（以下、「厚みデータ」という）に応じた紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を導出する。導出部２２０は、例えば、厚みデータを記憶部２３０に格納されている制御テーブルと照合して、厚みデータに対応する搬送速度および旋回半径を導出してもよいし、厚みデータから搬送速度を計算する計算式および厚みデータから旋回半径を計算する計算式に厚みデータを代入して、厚みデータに対応する搬送速度および旋回半径を導出してもよい。そして、導出部２２０は、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のデータを制御部２１０に送信する。なお、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御することは、ロボットハンド１１０の搬送速度および旋回半径を制御することになる。
（３）記憶部
記憶部２３０には、制御プログラム、制御パラメータ、制御テーブル等が格納されている。
（４）取得部
取得部２４０は、例えば、コンピュータの通信インターフェイス等であって、図３に示されるように、撮影装置３００によって得られた撮影データを受信して導出部２２０に送信する役目を担っている。
３．撮影装置
撮影装置３００は、例えば、ＣＣＤカメラ等のデジタル式カメラであって、図１に示されるように、ロボットハンド１１０が点線で示される紙幣の束（破線）ＭＴを把持した際にロボットハンド１１０の側面を撮影できる位置に配設されている。撮影装置３００は、紙幣の束ＭＴを把持している状態のロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影して撮影データを取得する。そして、撮影装置３００は、図３に示されるように、制御装置２００からの制御信号に従って撮影データを制御装置２００の取得部２４０に送信する。なお、撮影装置３００における一連の処理は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してから紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行われる。
＜第１実施形態に係る物体搬送装置の制御例＞
ここでは、第１実施形態に係る物体搬送装置４００の制御例について説明する。なお、ここで、紙幣の束ＭＴの搬送先の一例として、図１に示されるようにターンテーブルＴＡの上に装着されたケースＣＡを採用している。この例は、本発明を限定するものでないことに留意すべきである。
まず、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、所定位置に待機されたロボットハンド１１０が紙幣の束（図１の破線参照）ＭＴを把持できる位置にロボットハンド１１０を移動させる。そして、制御装置２００は、ロボットハンド１１０の可動指往復動機構１１３を制御して、あらかじめ上方に引き上げられていたロボットハンド１１０の可動指１１１を下方に移動させて固定指１１２と共に紙幣の束ＭＴを把持させる。なお、ここで、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持しやすいように、紙幣の束ＭＴはあらかじめ取り揃えられていることが好ましい。
次に、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している状態で、撮影装置３００がロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影する。撮影装置３００は、撮影データを制御装置２００の取得部２４０に送信する。これら一連の処理は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してからロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行わる。
続いて、制御装置２００の取得部２４０が、撮影装置３００から送信された撮影データを受信して、制御装置２００の導出部２２０に撮影データを送信する。導出部２２０は、撮影データを受信して、撮影データにおけるロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２との位置関係から紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、導出部２２０は、厚みデータに対応する紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を導出し、それらのデータを制御装置２００の制御部２１０に送信する。これら一連の処理も、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してからロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行わる。そして、制御部２１０は、導出された紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を利用して以下に記載される制御を実行する。
制御装置２００は、導出した紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のデータを利用して紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。制御装置２００は、例えば、紙幣の束ＭＴの厚みが厚くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を低下させて旋回半径を短くする。また、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みが薄くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を上昇させて旋回半径を長くする。ただし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のそれぞれに設定された最大値および最小値の範囲内で紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。そして、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して紙幣の束ＭＴを搬送先であるケースＣＡに搬送させる。なお、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴがケースＣＡの中で順次積み上がるようにロボットアームＲＡを制御する。
続いて、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０の可動指１１１および固定指１１２をケースＣＡの奥側にまで差し入れさせた後、引きずり防止部往復動機構１１８を制御して引きずり防止部１１７を前方に移動させると共に、可動指往復動機構１１３を制御して可動指１１１を上方に引き上げて把持状態を解除して紙幣の束ＭＴを手放させる。そして、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０の傾斜角度を維持したままロボットハンド１１０をケースＣＡから退避させる。この時、引きずり防止部往復動機構１１８は前方に移動しているため、引きずり防止部１１７が紙幣の束ＭＴの引きずりを防止する。そして、制御装置２００は、ロボットハンド１１０がケースＣＡから完全に退避してから引きずり防止部往復動機構１１８を制御して引きずり防止部１１７を後方に引き戻す。最後に、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０を所定位置まで移動させて次の紙幣の束ＭＴの搬送に備えさせる。
＜第１実施形態に係る物体搬送装置の特徴＞
（１）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、制御装置２００が、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御している。制御装置２００は、搬送する紙幣の束ＭＴの厚みが厚くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を低下させて旋回半径を短くする。また、制御装置２００は、搬送する紙幣の束ＭＴの厚みが薄くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を上昇させて旋回半径を長くする。このため、第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、搬送する紙幣の束ＭＴが厚い場合、ロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴを把持して搬送する際に紙幣の束ＭＴが搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。また、搬送する紙幣の束ＭＴが薄い場合、ロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴを把持して搬送する際に紙幣の束ＭＴを速く搬送して搬送作業効率を高めることができる。
（２）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚みが計測される。このため、第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、実際にロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みに応じたロボットハンド付きロボットアーム１００の制御を行うことができる。
＜変形例＞
（Ａ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、撮影装置３００は、紙幣の束ＭＴを把持している状態のロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影していたが、ロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を２画像以上におさまるように撮影してもよい。そして、制御装置２００は、例えば、それぞれの画像の特徴点を基準に画像を合成し、合成した画像から紙幣の束ＭＴの厚みを計測してもよい。
（Ｂ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、ロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みは撮影装置３００が撮影した撮影データに基づいて制御装置２００の導出部２２０で計測されていたが、ロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みはロボットハンド１１０に圧力センサーを配設してその圧力センサーによって計測されてもよいしその他計測方法によって計測されてもよい。
（Ｃ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御していた。しかし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みに応じて、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のどちらか一方だけを制御してもよい。
−第２実施形態−
本発明の第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴをロボットハンドで把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが計測される。ここで、第２実施形態に係る物体搬送装置は、第１実施形態に係る物体搬送装置４００で説明した撮影装置３００を備えておらず、第２ロボットハンド付きロボットアームおよび第２ロボットハンド付きロボットアームを撮影する別の撮影装置が追加構成されている。以下、第１実施形態に係る物体搬送装置４００との相違点について説明する。なお、第２実施形態では、第１ロボットハンド付きロボットアームは、第１実施形態に係る物体搬送装置４００で説明したロボットハンド付きロボットアーム１００と構造的に同様である。また、第２実施形態では便宜上、ロボットハンド付きロボットアーム１００、ロボットハンド１１０、ロボットアームＲＡをそれぞれ「第１ロボットハンド付きロボットアーム」、「第１ロボットハンド」、「第１ロボットアーム」と称することとする。
１．第２ロボットハンド付きロボットアーム
第２ロボットハンド付きロボットアームは、紙幣収容箱から紙幣の束ＭＴを把持して抜き取り、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送する。なお、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に撮影装置が備えられている。撮影装置は、撮影した撮影データを制御装置２００に送信する。
２．制御装置
第２実施形態では、制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアーム、第２ロボットハンド付きロボットアームおよび撮影装置に接続されている。制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアームおよび第２ロボットハンド付きロボットアームの動作や、撮影装置の撮影処理を制御する。また、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームが把持している紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影した撮影装置から撮影データを受信し、撮影データから紙幣の束ＭＴの厚みを計測して、厚みデータに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。なお、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御することは、第１ロボットハンドの搬送速度および旋回半径を制御することになる。
＜第２実施形態に係る物体搬送装置の制御例＞
ここでは、第２実施形態に係る物体搬送装置の制御例について説明する。なお、ここで、紙幣の束ＭＴの搬送先の一例として、ターンテーブルの上に装着されたケース（図示せず）を採用している。なお、この例は、本発明を限定するものでないことに留意すべきである。
まず、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームを制御して、紙幣収容箱から紙幣の束ＭＴを把持して抜き取らせる。この時、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で、撮影装置が、紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体が写るように撮影し、撮影した撮影データを制御装置２００に送信する。次に、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送させるように第２ロボットハンド付きロボットアームを制御する。
次に、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームによって搬送された紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームに把持させる。そして、制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアームに対して、ターンテーブルの上に装着されたケースに紙幣の束ＭＴを搬送させる。このように、第１実施形態に係る物体搬送装置４００の制御例とは異なり、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームが把持している紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影する撮影装置から送信された撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、制御装置２００は、厚みデータに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。また、制御装置２００は、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが明らかであるため、第１ロボットハンドの可動指を上方の最大まで引き上げずに、紙幣の束ＭＴを把持できる程度に可動指を上方に引き上げる制御をする。
＜第２実施形態に係る物体搬送装置の特徴＞
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが計測されている。このため、第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴの厚み計測後に、その厚みを利用して第１ロボットハンド付きロボットアームを制御する。また、第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴを把持するための第１ロボットハンドの可動指を前もって制御する。すなわち、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に可動指を上方の最大まで引き上げる必要がなくなるため、可動指の上方への引き上げ時間を減らすことができる。また、可動指が下方に移動して第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持するまでの時間も減らすことができる。このため、第２実施形態に係る物体搬送装置では、第１ロボットハンド付きロボットアームによる紙幣の束ＭＴの搬送作業効率を高めることができる。
＜変形例＞
（Ａ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に備えられた撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されていた。しかし、第２ロボットハンド付きロボットアームに固定された撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法、第２ロボットハンド付きロボットアームに配設された圧力センサーによって紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法、その他紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法によって、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚みが計測されてもよい。
（Ｂ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームは、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送していた。しかし、紙幣の束ＭＴは、移送装置（例えば、ベルトコンベア、スライド装置等）によって第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送されてもよい。かかる場合、第２ロボットハンド付きロボットアームは、移送装置の上に紙幣の束を移載することが好ましい。
（Ｃ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に備えられた撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されていた。しかし、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの近傍まで移動させる移送装置の始点または終点に設置した撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されてもよい。かかる場合、移送装置はスライド装置であることが好ましい。また、スライド装置に載置された天面が開口している箱に紙幣の束ＭＴが格納されている状態で箱の天面から箱の内部を撮影装置が撮影し、その撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されることが好ましい。
（Ｄ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御していた。しかし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みに応じて、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のどちらか一方だけを制御してもよい。
１００：ロボットハンド付きロボットアーム
１１０：ロボットハンド
１１１：可動指（第１フィンガ）
１１２：固定指（第２フィンガ）
２１０：制御部（速度制御部、旋回制御部）
２２０：導出部（厚み計測部）
３００：撮影装置（撮影部）
ＭＴ ：紙幣の束
ＲＡ ：ロボットアーム
本発明は、物体搬送装置に関する。
投入された紙幣を取揃え、ロボットハンドに渡す機構を備えた紙幣投入取揃えユニットと、紙幣をロボットハンドから受取り紙幣の枚数と種別に分ける機構を備えた紙幣カウント紙幣確認ユニットと、ロボットハンドからの紙幣を収納する機構とこのユニットから紙幣を引出す機構を持ちロボットハンドへ引渡す機構からなる現金カセットユニットと、紙幣を引取り枚数をチェックしロボットへ引き渡す紙幣カウンタユニットと、ロボットからの紙幣を引き取る機構と払出し口へ紙幣を送出する紙幣払出しユニットと、それぞれのユニット間を多関節ロボットを具備して紙幣の転送を行う機構とを有する関節型ロボット組込現金処理装置が過去に提案されている（例えば、特開昭６２−０９２０９５公報等参照）。
特開昭６２−０９２０９５公報
ところで、例えば紙葉類の束をロボットアームで受け取り搬送して搬送先に渡す装置では、紙葉類の束が搬送中に崩れてバラバラになってしまうことがある。これは、紙葉類の束が厚いほど顕著である。紙葉類の束が崩れた場合、紙葉類を拾いなおす必要があり、このような回収作業は搬送作業効率を低下させるので好ましくない。
本発明の課題は、紙葉類の束のような物体をロボットアームで把持して搬送する際に、できるだけ物体が崩れないように搬送することにある。
本発明の第１局面に係る物体搬送装置は、ロボットアームおよび速度制御部を備える。ロボットアームは、薄物の束を把持して搬送する。速度制御部は、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の搬送速度を制御する。また、速度制御部は、薄物の束の厚みが厚くなるほど薄物の束の搬送速度を低下させ、薄物の束の厚みが薄くなるほど薄物の束の搬送速度を上昇させる。
この物体搬送装置では、速度制御部が、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の搬送速度を制御する。例えば、速度制御部が、薄物の束を搬送する際に薄物の束が厚くなるほど薄物の束の搬送速度を低下させるようにすれば、薄物の束をロボットアームで把持して搬送する際に薄物の束が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。また、例えば、速度制御部が、薄物の束を搬送する際に薄物の束が薄くなるほど薄物の束の搬送速度を上昇させるようにすれば、薄物の束をロボットアームで把持して搬送する際に薄物の束を速く搬送することができる。
本発明の第２局面に係る物体搬送装置は、第１局面に係る物体搬送装置であって、ロボットアームは、薄物の束を旋回させて搬送する。また、この物体搬送装置は、旋回制御部をさらに備える。旋回制御部は、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の旋回半径を制御する。旋回制御部は、薄物の束の厚みが厚くなるほど薄物の束の旋回半径を短くし、薄物の束の厚みが薄くなるほど薄物の束の旋回半径を長くする。
この物体搬送装置では、旋回制御部が、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の旋回半径を制御する。例えば、旋回制御部が、薄物の束を搬送する際に薄物の束が厚くなるほど薄物の束の旋回半径を短くすれば、薄物の束をロボットアームで把持して搬送する際に回転モーメントによる影響を小さくすることができ、延いては薄物の束が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。
本発明の第３局面に係る物体搬送装置は、ロボットアームおよび旋回制御部を備える。ロボットアームは、薄物の束を把持して旋回させて搬送する。旋回制御部は、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の旋回半径を制御する。
この物体搬送装置では、旋回制御部が、薄物の束の厚みに応じて薄物の束の旋回半径を制御する。例えば、旋回制御部が、薄物の束を搬送する際に薄物の束が厚くなるほど薄物の束の旋回半径を短くすれば、薄物の束をロボットアームで把持して搬送する際に回転モーメントによる影響を小さくすることができ、延いては薄物の束が搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。
本発明の第４局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第３局面のいずれか１局面に係る物体搬送装置であって、厚み計測部をさらに備える。厚み計測部は、ロボットアームが薄物の束を把持している状態で薄物の束の厚みを計測する。
この物体搬送装置では、ロボットアームが、薄物の束を把持している状態で薄物の束の厚みが計測される。このため、この物体搬送装置では、ロボットアームが実際に把持している薄物の束の厚みに応じたロボットアームの制御を行うことができる。
本発明の第５局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第３局面のいずれかの１局面に係る物体搬送装置であって、厚み計測部をさらに備える。厚み計測部は、ロボットアームが薄物の束を把持する前に薄物の束の厚みを計測する。
この物体搬送装置では、ロボットアームが、薄物の束を把持する前に厚み計測部が薄物の束の厚みを計測する。このため、この物体搬送装置では、薄物の束の厚み計測後に薄物の束の厚みを変えないことを条件として、その厚みを利用してロボットアームを制御することができる。また、この物体搬送装置では、ロボットアームが薄物の束を把持する前に薄物の束の厚みを計測することで、薄物の束を把持する機構（例えば、ロボットアームの先端に配設される上下のフィンガ）を前もって制御することができる。薄物の束を把持する前に薄物の束の厚みが不明な場合、上下のフィンガ間の距離を最大にしておく必要があり、薄物の束を上下のフィンガで把持するまでに時間がかかる。これに対して薄物の束を把持する前に薄物の束の厚みが明らかな場合、上下のフィンガの距離を前もって制御することができるため、上下のフィンガの把持前の距離調整時間を減らすことができると共に、薄物の束を上下のフィンガで把持するまでの時間も減らすことができるので搬送作業効率を高めることができる。
本発明の第６局面に係る物体搬送装置は、第４局面に係る物体搬送装置であって、ロボットアームは、把持部を有する。把持部は、薄物の束を把持する。また、把持部は、第１フィンガと第２フィンガとを有する。第２フィンガは、第１フィンガと対向している。また、この物体搬送装置は、撮影部をさらに備える。撮影部は、第１フィンガおよび第２フィンガを撮影する。厚み計測部は、撮影部の撮影結果における第１フィンガと第２フィンガとの位置関係から薄物の束の厚みを演算する。
この物体搬送装置では、撮影部を備えている。撮影部が第１フィンガおよび第２フィンガを撮影して、厚み計測部が撮影部の撮影結果における第１フィンガと第２フィンガとの位置関係から薄物の束の厚みを演算する。紙葉類の厚みを計測する手段として、シート束をＣＣＤセンサを用いて撮影し、そのシート束の側端面の撮影画像の濃度データからシートの厚みを検出する手法（例えば、特開２００５−１０４７２３号公報）が知られているが、シート束の側端面を撮影しただけではシートの厚みを正確に求めるための十分な濃度データを得ることは難しい。これに対してこの物体搬送装置では、例えば、第１フィンガおよび第２フィンガそれぞれに少なくとも１つのマーカーを設けて、撮影部の撮影結果におけるマーカーの位置関係から薄物の束の厚みを計測する。このため、この物体搬送装置は、薄物の束の撮影画像の濃度データに左右されずに薄物の束の厚みを計測することができる。
本発明の第７局面に係る物体搬送装置は、第１局面から第６局面のいずれか１局面に係る物体搬送装置であって、薄物の束は、紙葉類の束である。
このため、この物体搬送装置では、紙葉類の束が崩れてバラバラにならないように紙葉類の束を搬送することができる。
本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置の平面図である。 本発明の実施形態に係るロボットハンド付きロボットアームの側面図である。 本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置の概略構成図である。
−第１実施形態−
本発明の第１実施形態に係る物体搬送装置４００は、紙幣の束ＭＴを搬送するための搬送装置であって、図１および図３に示されるように、主に、ロボットハンド付きロボットアーム１００、制御装置２００および撮影装置３００から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
１．ロボットハンド付きロボットアーム
ロボットハンド付きロボットアーム１００は、図１および図２に示されるように、主に、ロボットハンド１１０およびロボットアームＲＡから構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
（１）ロボットハンド
ロボットハンド１１０は、図１および図２に示されるように、二指型のロボットハンドである。また、ロボットハンド１１０は、ロボットアームＲＡの先端に固着されている。そして、このロボットハンド１１０は、図２に示されるように、主に、可動指１１１、固定指１１２、可動指往復動機構１１３、引きずり防止部１１７、引きずり防止部往復動機構１１８および連結部１１９から構成されている。
（１−１）可動指
可動指１１１は、図１および図２に示されるように、紙幣の束ＭＴを把持するための二股形の部位である。可動指１１１の二指の両方が、固定指１１２（後述）と略平行に対向している厚板部位である。なお、可動指１１１は、可動指往復動機構１１３の第１昇降板１１４（後述）に固定されている。また、可動指１１１の側面には、マーカーが表示されている。
（１−２）固定指
固定指１１２は、図２に示されるように、紙幣の束ＭＴを把持するための二股形（図示せず）の部位である。固定指１１２の二指の両方が、可動指１１１と略平行に対向している厚板部位である。なお、固定指１１２は、可動指往復動機構１１３の支持板１１６（後述）に固定されている。また、この固定指１１２において、可動指１１１のマーカー表示面の同じ側の側面には、マーカーが表示されている。可動指１１１および固定指１１２に表示されたマーカーは、可動指１１１および固定指１１２の対向方向に平行な方向に沿って並んでいる。
（１−３）可動指往復動機構
可動指往復動機構１１３は、図２に示されるように、主に、第１昇降板１１４、第２昇降板１１５および支持板１１６から構成されている。第２昇降板１１５は第１昇降板１１４を支持しており、支持板１１６は第２昇降板１１５を支持している。第１昇降板１１４および第２昇降板１１５は、それぞれに配設される機構（例えば、エアシリンダ機構等）（図示せず）によってそれぞれ昇降させられる。つまり、第１昇降板１１４および第２昇降板１１５が昇降することで、第１昇降板１１４に固定された可動指１１１も昇降することになる。このため、固定指１１２および昇降する可動指１１１の間で紙幣の束ＭＴを把持することが可能であり、さらに把持状態を解除することも可能である。
（１−４）引きずり防止部
引きずり防止部１１７は、図２に示されるように、矩形の板状部材であって、引きずり防止部往復動機構１１８（後述）の先端に固定されている。引きずり防止部１１７は、引きずり防止部往復動機構１１８によって前後方向に往復動させられる。
（１−５）引きずり防止部往復動機構
引きずり防止部往復動機構１１８は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴの搬送先から退避する際に紙幣の束ＭＴを引きずることを防止するための機構であって、図２に示されるように、固定指１１２の二指間に位置して固定指１１２と略平行になるように配設されており、固定指１１２に固定されている。また、引きずり防止部往復動機構１１８は、往復動する機構（例えば、エアシリンダ機構等）（図示せず）であると共に、引きずり防止部１１７を前後方向に往復動させる。
引きずり防止部１１７および引きずり防止部往復動機構１１８が上述の通りに構成されることによって、紙幣の束ＭＴを把持しているロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを搬送先に搬送して把持状態を解除して搬送先から退避する際に、引きずり防止部往復動機構１１８が前方に移動することで引きずり防止部１１７が紙幣の引きずりを防止する。このため、ロボットハンド１１０が退避する際に、紙幣の束ＭＴが崩れることを防ぐことができる。
（１−６）連結部
連結部１１９は、図２に示されるように、ロボットハンド１１０をロボットアームＲＡに連結させる部位であって、例えば、フランジ等である。
（２）ロボットアーム
ロボットアームＲＡは、例えば、既存の多軸ロボットアームである。ロボットアームＲＡの基端は、図１および２に示されるように、回転自在となるように固定台に取り付けられている。
２．制御装置
制御装置２００は、図３に示されるように、主に、制御部２１０、導出部２２０、記憶部２３０および取得部２４０から構成されている。以下、これらの構成要素について詳述する。
（１）制御部
制御部２１０は、例えば、コンピュータの中央処理演算装置の制御装置等であって、図３に示されるように、ロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００（後述）に接続されている。また、制御部２１０は、種々の制御信号をロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に送信することによって、ロボットアームＲＡおよびロボットハンド１１０の動作や、撮影装置３００の撮影処理を制御する。なお、図３に示されるように、制御部２１０は、記憶部２３０に格納される制御プログラムに記述される命令に従って、ロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に制御信号を送信する。また、制御部２１０は、導出部２２０および記憶部２３０の少なくとも一方から制御信号の生成に必要なデータを読み出し、そのデータから制御信号を生成してロボットアームＲＡ、ロボットハンド１１０および撮影装置３００に送信する。
（２）導出部
導出部２２０は、例えば、コンピュータの中央処理演算装置の演算装置等であって、図３に示されるように、記憶部２３０に格納されるデータおよび取得部２４０から送信されてくるデータから制御信号の生成に必要なデータを生成して、そのデータを制御部２１０に供給する。例えば、この導出部２２０は、取得部２４０を介して撮影装置３００から送られてくる撮影データに基づいたロボットハンド１１０の可動指１１１および固定指１１２のマーカー間の距離から紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。導出部２２０は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している時のマーカー間の距離を撮影データから分析して計算することで紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、この導出部２２０は、紙幣の束ＭＴの厚みデータ（以下、「厚みデータ」という）に応じた紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を導出する。導出部２２０は、例えば、厚みデータを記憶部２３０に格納されている制御テーブルと照合して、厚みデータに対応する搬送速度および旋回半径を導出してもよいし、厚みデータから搬送速度を計算する計算式および厚みデータから旋回半径を計算する計算式に厚みデータを代入して、厚みデータに対応する搬送速度および旋回半径を導出してもよい。そして、導出部２２０は、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のデータを制御部２１０に送信する。なお、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御することは、ロボットハンド１１０の搬送速度および旋回半径を制御することになる。
（３）記憶部
記憶部２３０には、制御プログラム、制御パラメータ、制御テーブル等が格納されている。
（４）取得部
取得部２４０は、例えば、コンピュータの通信インターフェイス等であって、図３に示されるように、撮影装置３００によって得られた撮影データを受信して導出部２２０に送信する役目を担っている。
３．撮影装置
撮影装置３００は、例えば、ＣＣＤカメラ等のデジタル式カメラであって、図１に示されるように、ロボットハンド１１０が紙幣の束（破線）ＭＴを把持した際にロボットハンド１１０の側面を撮影できる位置に配設されている。撮影装置３００は、紙幣の束ＭＴを把持している状態のロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影して撮影データを取得する。そして、撮影装置３００は、図３に示されるように、制御装置２００からの制御信号に従って撮影データを制御装置２００の取得部２４０に送信する。なお、撮影装置３００における一連の処理は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してから紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行われる。
＜第１実施形態に係る物体搬送装置の制御例＞
ここでは、第１実施形態に係る物体搬送装置４００の制御例について説明する。なお、ここで、紙幣の束ＭＴの搬送先の一例として、図１に示されるようにターンテーブルＴＡの上に装着されたケースＣＡを採用している。この例は、本発明を限定するものでないことに留意すべきである。
まず、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、所定位置に待機されたロボットハンド１１０が紙幣の束（図１の破線参照）ＭＴを把持できる位置にロボットハンド１１０を移動させる。そして、制御装置２００は、ロボットハンド１１０の可動指往復動機構１１３を制御して、あらかじめ上方に引き上げられていたロボットハンド１１０の可動指１１１を下方に移動させて固定指１１２と共に紙幣の束ＭＴを把持させる。なお、ここで、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持しやすいように、紙幣の束ＭＴはあらかじめ取り揃えられていることが好ましい。
次に、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している状態で、撮影装置３００がロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影する。撮影装置３００は、撮影データを制御装置２００の取得部２４０に送信する。これら一連の処理は、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してからロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行わる。
続いて、制御装置２００の取得部２４０が、撮影装置３００から送信された撮影データを受信して、制御装置２００の導出部２２０に撮影データを送信する。導出部２２０は、撮影データを受信して、撮影データにおけるロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２との位置関係から紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、導出部２２０は、厚みデータに対応する紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を導出し、それらのデータを制御装置２００の制御部２１０に送信する。これら一連の処理も、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持してからロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴの搬送を始めるまでの間に行わる。そして、制御部２１０は、導出された紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を利用して以下に記載される制御を実行する。
制御装置２００は、導出した紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のデータを利用して紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。制御装置２００は、例えば、紙幣の束ＭＴの厚みが厚くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を低下させて旋回半径を短くする。また、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みが薄くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を上昇させて旋回半径を長くする。ただし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のそれぞれに設定された最大値および最小値の範囲内で紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。そして、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して紙幣の束ＭＴを搬送先であるケースＣＡに搬送させる。なお、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴがケースＣＡの中で順次積み上がるようにロボットアームＲＡを制御する。
続いて、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０の可動指１１１および固定指１１２をケースＣＡの奥側にまで差し入れさせた後、引きずり防止部往復動機構１１８を制御して引きずり防止部１１７を前方に移動させると共に、可動指往復動機構１１３を制御して可動指１１１を上方に引き上げて把持状態を解除して紙幣の束ＭＴを手放させる。そして、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０の傾斜角度を維持したままロボットハンド１１０をケースＣＡから退避させる。この時、引きずり防止部往復動機構１１８は前方に移動しているため、引きずり防止部１１７が紙幣の束ＭＴの引きずりを防止する。そして、制御装置２００は、ロボットハンド１１０がケースＣＡから完全に退避してから引きずり防止部往復動機構１１８を制御して引きずり防止部１１７を後方に引き戻す。最後に、制御装置２００は、ロボットアームＲＡを制御して、ロボットハンド１１０を所定位置まで移動させて次の紙幣の束ＭＴの搬送に備えさせる。
＜第１実施形態に係る物体搬送装置の特徴＞
（１）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、制御装置２００が、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御している。制御装置２００は、搬送する紙幣の束ＭＴの厚みが厚くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を低下させて旋回半径を短くする。また、制御装置２００は、搬送する紙幣の束ＭＴの厚みが薄くなるほど、紙幣の束ＭＴの搬送速度を上昇させて旋回半径を長くする。このため、第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、搬送する紙幣の束ＭＴが厚い場合、ロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴを把持して搬送する際に紙幣の束ＭＴが搬送中に崩れることをできるだけ抑制することができる。また、搬送する紙幣の束ＭＴが薄い場合、ロボットハンド付きロボットアーム１００が紙幣の束ＭＴを把持して搬送する際に紙幣の束ＭＴを速く搬送して搬送作業効率を高めることができる。
（２）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、ロボットハンド１１０が紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚みが計測される。このため、第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、実際にロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みに応じたロボットハンド付きロボットアーム１００の制御を行うことができる。
＜変形例＞
（Ａ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、撮影装置３００は、紙幣の束ＭＴを把持している状態のロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を１画像におさまるように撮影していたが、ロボットハンド１１０の可動指１１１と固定指１１２の側面を２画像以上におさまるように撮影してもよい。そして、制御装置２００は、例えば、それぞれの画像の特徴点を基準に画像を合成し、合成した画像から紙幣の束ＭＴの厚みを計測してもよい。
（Ｂ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、ロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みは撮影装置３００が撮影した撮影データに基づいて制御装置２００の導出部２２０で計測されていたが、ロボットハンド１１０が把持している紙幣の束ＭＴの厚みはロボットハンド１１０に圧力センサーを配設してその圧力センサーによって計測されてもよいしその他計測方法によって計測されてもよい。
（Ｃ）
第１実施形態に係る物体搬送装置４００では、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御していた。しかし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みに応じて、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のどちらか一方だけを制御してもよい。
−第２実施形態−
本発明の第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴをロボットハンドで把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが計測される。ここで、第２実施形態に係る物体搬送装置は、第１実施形態に係る物体搬送装置４００で説明した撮影装置３００を備えておらず、第２ロボットハンド付きロボットアームおよび第２ロボットハンド付きロボットアームを撮影する別の撮影装置が追加構成されている。以下、第１実施形態に係る物体搬送装置４００との相違点について説明する。なお、第２実施形態では、第１ロボットハンド付きロボットアームは、第１実施形態に係る物体搬送装置４００で説明したロボットハンド付きロボットアーム１００と構造的に同様である。また、第２実施形態では便宜上、ロボットハンド付きロボットアーム１００、ロボットハンド１１０、ロボットアームＲＡをそれぞれ「第１ロボットハンド付きロボットアーム」、「第１ロボットハンド」、「第１ロボットアーム」と称することとする。
１．第２ロボットハンド付きロボットアーム
第２ロボットハンド付きロボットアームは、紙幣収容箱から紙幣の束ＭＴを把持して抜き取り、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送する。なお、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に撮影装置が備えられている。撮影装置は、撮影した撮影データを制御装置２００に送信する。
２．制御装置
第２実施形態では、制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアーム、第２ロボットハンド付きロボットアームおよび撮影装置に接続されている。制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアームおよび第２ロボットハンド付きロボットアームの動作や、撮影装置の撮影処理を制御する。また、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームが把持している紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影した撮影装置から撮影データを受信し、撮影データから紙幣の束ＭＴの厚みを計測して、厚みデータに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。なお、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御することは、第１ロボットハンドの搬送速度および旋回半径を制御することになる。
＜第２実施形態に係る物体搬送装置の制御例＞
ここでは、第２実施形態に係る物体搬送装置の制御例について説明する。なお、ここで、紙幣の束ＭＴの搬送先の一例として、ターンテーブルの上に装着されたケース（図示せず）を採用している。なお、この例は、本発明を限定するものでないことに留意すべきである。
まず、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームを制御して、紙幣収容箱から紙幣の束ＭＴを把持して抜き取らせる。この時、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で、撮影装置が、紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体が写るように撮影し、撮影した撮影データを制御装置２００に送信する。次に、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送させるように第２ロボットハンド付きロボットアームを制御する。
次に、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームによって搬送された紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームに把持させる。そして、制御装置２００は、第１ロボットハンド付きロボットアームに対して、ターンテーブルの上に装着されたケースに紙幣の束ＭＴを搬送させる。このように、第１実施形態に係る物体搬送装置４００の制御例とは異なり、制御装置２００は、第２ロボットハンド付きロボットアームが把持している紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影する撮影装置から送信された撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みを計測する。そして、制御装置２００は、厚みデータに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御する。また、制御装置２００は、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが明らかであるため、第１ロボットハンドの可動指を上方の最大まで引き上げずに、紙幣の束ＭＴを把持できる程度に可動指を上方に引き上げる制御をする。
＜第２実施形態に係る物体搬送装置の特徴＞
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に紙幣の束ＭＴの厚みが計測されている。このため、第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴの厚み計測後に、その厚みを利用して第１ロボットハンド付きロボットアームを制御する。また、第２実施形態に係る物体搬送装置では、紙幣の束ＭＴを把持するための第１ロボットハンドの可動指を前もって制御する。すなわち、第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持する前に可動指を上方の最大まで引き上げる必要がなくなるため、可動指の上方への引き上げ時間を減らすことができる。また、可動指が下方に移動して第１ロボットハンドが紙幣の束ＭＴを把持するまでの時間も減らすことができる。このため、第２実施形態に係る物体搬送装置では、第１ロボットハンド付きロボットアームによる紙幣の束ＭＴの搬送作業効率を高めることができる。
＜変形例＞
（Ａ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に備えられた撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されていた。しかし、第２ロボットハンド付きロボットアームに固定された撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法、第２ロボットハンド付きロボットアームに配設された圧力センサーによって紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法、その他紙幣の束ＭＴの厚みを計測する方法によって、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚みが計測されてもよい。
（Ｂ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームは、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送していた。しかし、紙幣の束ＭＴは、移送装置（例えば、ベルトコンベア、スライド装置等）によって第１ロボットハンド付きロボットアームの可動領域まで搬送されてもよい。かかる場合、第２ロボットハンド付きロボットアームは、移送装置の上に紙幣の束を移載することが好ましい。
（Ｃ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、第２ロボットハンド付きロボットアームが紙幣の束ＭＴを把持している状態で紙幣の束ＭＴの厚み方向の全体を撮影できる位置に備えられた撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されていた。しかし、紙幣の束ＭＴを第１ロボットハンド付きロボットアームの近傍まで移動させる移送装置の始点または終点に設置した撮影装置が撮影した撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されてもよい。かかる場合、移送装置はスライド装置であることが好ましい。また、スライド装置に載置された天面が開口している箱に紙幣の束ＭＴが格納されている状態で箱の天面から箱の内部を撮影装置が撮影し、その撮影データに基づいて紙幣の束ＭＴの厚みが計測されることが好ましい。
（Ｄ）
第２実施形態に係る物体搬送装置では、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みを計測してその厚みに応じて紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径を制御していた。しかし、制御装置２００は、紙幣の束ＭＴの厚みに応じて、紙幣の束ＭＴの搬送速度および旋回半径のどちらか一方だけを制御してもよい。
１００：ロボットハンド付きロボットアーム
１１０：ロボットハンド
１１１：可動指（第１フィンガ）
１１２：固定指（第２フィンガ）
２１０：制御部（速度制御部、旋回制御部）
２２０：導出部（厚み計測部）
３００：撮影装置（撮影部）
ＭＴ ：紙幣の束
ＲＡ ：ロボットアーム

Claims (7)

  1. 物体を把持して搬送するロボットアームと、
    前記物体の厚みに応じて前記物体の搬送速度を制御する速度制御部と
    を備える、物体搬送装置。
  2. 前記ロボットアームは、前記物体を旋回させて搬送し、
    前記物体の前記厚みに応じて前記物体の旋回半径を制御する旋回制御部
    をさらに備える、請求項１に記載の物体搬送装置。
  3. 物体を把持して旋回させて搬送するロボットアームと、
    前記物体の厚みに応じて前記物体の旋回半径を制御する旋回制御部と
    を備える、物体搬送装置。
  4. 前記ロボットアームが前記物体を把持している状態で前記物体の厚みを計測する厚み計測部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の物体搬送装置。
  5. 前記ロボットアームが前記物体を把持する前に前記物体の厚みを計測する厚み計測部をさらに備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の物体搬送装置。
  6. 前記ロボットアームは、物体を把持する把持部を有し、
    前記把持部は、第１フィンガと、前記第１フィンガと対向する第２フィンガとを有し、
    前記第１フィンガおよび前記第２フィンガを撮影する撮影部をさらに備え、
    前記厚み計測部は、前記撮影部の撮影結果における前記第１フィンガと前記第２フィンガとの位置関係から前記物体の前記厚みを演算する
    請求項１から４のいずれか１項に記載の物体搬送装置。
  7. 前記物体は、紙葉類または紙葉類の束である
    請求項１から６のいずれか１項に記載の物体搬送装置。
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