JP2021094664A - Transfer device - Google Patents

Transfer device Download PDF

Info

Publication number
JP2021094664A
JP2021094664A JP2019228585A JP2019228585A JP2021094664A JP 2021094664 A JP2021094664 A JP 2021094664A JP 2019228585 A JP2019228585 A JP 2019228585A JP 2019228585 A JP2019228585 A JP 2019228585A JP 2021094664 A JP2021094664 A JP 2021094664A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image processing
luggage
processing range
hand
range setting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019228585A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7415538B2 (en
Inventor
誠享 押川
Tomoyuki Oshikawa
誠享 押川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Machinery Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Priority to JP2019228585A priority Critical patent/JP7415538B2/en
Publication of JP2021094664A publication Critical patent/JP2021094664A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7415538B2 publication Critical patent/JP7415538B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a picking system that prevents a transfer device from interfering with luggage, while reducing calculation processing in performing depalletization.SOLUTION: In a picking system, a robot arm has a hand 23 and depalletizes luggage W supported on a pallet. A camera photographs a first surface, a second surface and a top surface. An image processing part grasps a position of the luggage W in an image processing range Q. A controller identifies luggage W facing a first image processing range setting surface 111 as luggage W1 to be suctioned from the luggage W grasped by the image processing part, and controls the robot arm so as to position the hand 23 outside the first image processing range setting surface 111 and then cause the hand 23 to pass through the first image processing range setting surface 111 and to suction the luggage W1.SELECTED DRAWING: Figure 15

Description

本発明は、移載装置、特に、段積みされた物品から一又は複数の物品を取り出すための移載装置に関する。 The present invention relates to a transfer device, in particular a transfer device for removing one or more articles from a stacked article.

現在、物流業界での人手不足解消が求められており、その目的達成のためにロボット動作技術・画像認識技術が進歩してきており、重労働であるパレタイズ、デパレタイズの作業をロボットにさせる動きが広がっている。
パレタイズ、デパレタイズの動作は、荷物の上面をハンド(ロボットの先端に付けて、実際に荷物を把持する機構)でエア吸着して搬送することが一般的である。
例えば、段積みされた複数の物品からなる物品群に対し、ピッキングロボットにより最上段から物品を一つずつピッキングするピッキングシステムが存在している(例えば特許文献1)。
Currently, there is a demand to solve the labor shortage in the logistics industry, and robot motion technology and image recognition technology are advancing to achieve that purpose, and the movement to make robots perform heavy labor palletizing and depalletizing work is spreading. There is.
The operation of palletizing and depalletizing is generally carried out by adsorbing air on the upper surface of the load with a hand (a mechanism attached to the tip of the robot to actually grip the load).
For example, there is a picking system that picks articles one by one from the top by a picking robot for a group of articles composed of a plurality of stacked articles (for example, Patent Document 1).

特解2019−5871号公報Special Solution No. 2019-5871

従来のピッキングロボットは、荷物の上面又は側面をエア吸着して移載を行う。
ピッキングロボットは、段ボール箱の上面又は側面を吸着する吸着ハンドを有している。
The conventional picking robot transfers by sucking air on the upper surface or the side surface of the load.
The picking robot has a suction hand that sucks the upper surface or the side surface of the cardboard box.

ピッキングシステムは、段ボールを撮影するカメラを有している。ピッキングシステムのコントローラは、カメラからの画像信号に基づいて、段ボール箱の位置、形状、大きさ等を判断できる。なお、コントローラは、画像処理を行う画像処理範囲が定められていなければ、荷物の特定の精度が上がるのに対して、画像処理計算量が増えてしまう。
一方、従来では、ロボットアームが吸着ハンドを移動させる際に、特別な工夫をしていない。したがって、ロボットアームが吸着ハンドを移動させるときに、他の荷物や装置との干渉を考慮する必要があった。
The picking system has a camera that shoots cardboard. The controller of the picking system can determine the position, shape, size, etc. of the cardboard box based on the image signal from the camera. If the image processing range for image processing is not defined in the controller, the accuracy of specifying the package will increase, but the amount of image processing calculation will increase.
On the other hand, conventionally, when the robot arm moves the suction hand, no special device is taken. Therefore, when the robot arm moves the suction hand, it is necessary to consider the interference with other luggage and devices.

本発明の目的は、デパレタイズを行う際の計算処理を軽減しつつ、移載装置と荷物の干渉を防止することにある。 An object of the present invention is to prevent interference between the transfer device and the load while reducing the calculation process when performing depalletization.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of aspects will be described as means for solving the problem. These aspects can be arbitrarily combined as needed.

本発明の一見地に係る移載装置は、ロボットアームと、撮像装置と、画像処理部と、コントローラとを備えている。
ロボットアームは、吸着装置を有し、支持部に支持される荷物をデパレタイズする。
撮像装置は、支持部に支持される荷物の第1水平方向を向いた第1面と、第1水平方向に対して水平方向において直交する第2水平方向を向いた第2面と、天面とを撮像する。
画像処理部は、画像処理範囲内での荷物の位置の把握を行う。画像処理範囲は、撮像装置により撮像された撮像情報のうち、第1水平方向において支持部から撮像装置側に第1所定距離離れた位置に設定される第1画像処理範囲設定面と、第2水平方向において支持部から撮像装置側に第2所定距離離れた位置に設定される第2画像処理範囲設定面と、高さ方向において支持部から上方に第3所定距離離れた位置に設定される第3画像処理範囲設定面と、で囲まれる。
コントローラは、画像処理部により把握された荷物から第1画像処理範囲設定面に面する荷物Wを吸着対象の荷物として特定し、第1画像処理範囲設定面の外側に吸着装置を位置させ、次に第1画像処理範囲設定面を通過して当該荷物に対して吸着装置を吸着させるようにロボットアームを制御する。
なお、「第1画像処理範囲設定面の外側に吸着装置を位置させ」とは、吸着装置の全てが当該面の外側に配置されている場合と、吸着装置の一部が当該面の外側に配置されている場合を含む。また、「第1画像処理範囲設定面を通過して」とは、吸着装置の少なくとも一部が第1画像処理範囲設定面を通過することを意味する。
この装置では、吸着装置を、画像処理を行う画像処理範囲の外側に位置させ、前進のみで荷物に対する吸着位置に位置させることができる。このように、画像処理範囲外の移動で荷物の正面に吸着装置を位置させるので、画像処理を行わなくても吸着装置を特定の位置に移動させることができる。この場合、吸着対象は第1画像処理範囲設定面側の荷物であるので、吸着装置が第1画像処理範囲設定面を通過する際にも追加で画像処理計算をしなくてもよく、ロボットアームの軌道計算も抑えられる。
The transfer device according to the first aspect of the present invention includes a robot arm, an image pickup device, an image processing unit, and a controller.
The robot arm has a suction device and depalletizes the load supported by the support portion.
The image pickup device includes a first horizontal surface of the load supported by the support portion, a second horizontal surface that is orthogonal to the first horizontal direction, and a top surface. And image.
The image processing unit grasps the position of the luggage within the image processing range. The image processing range includes a first image processing range setting surface set at a position separated by a first predetermined distance from the support portion to the image pickup device side in the first horizontal direction among the image pickup information captured by the image pickup device, and a second image processing range. The second image processing range setting surface is set at a position separated from the support portion by a second predetermined distance from the support portion in the horizontal direction, and is set at a position separated by a third predetermined distance upward from the support portion in the height direction. It is surrounded by a third image processing range setting surface.
The controller identifies the baggage W facing the first image processing range setting surface from the baggage grasped by the image processing unit as the baggage to be sucked, positions the suction device outside the first image processing range setting surface, and then sets the suction device. The robot arm is controlled so as to pass through the first image processing range setting surface and attract the suction device to the load.
In addition, "positioning the suction device outside the first image processing range setting surface" means that all of the suction devices are arranged outside the surface and a part of the suction device is outside the surface. Including the case where it is arranged. Further, "passing through the first image processing range setting surface" means that at least a part of the suction device passes through the first image processing range setting surface.
In this device, the suction device can be positioned outside the image processing range in which image processing is performed, and can be positioned at the suction position with respect to the load only by advancing. In this way, since the suction device is positioned in front of the load when moving outside the image processing range, the suction device can be moved to a specific position without performing image processing. In this case, since the suction target is the luggage on the side of the first image processing range setting surface, it is not necessary to perform additional image processing calculation even when the suction device passes through the first image processing range setting surface, and the robot arm Orbit calculation is also suppressed.

コントローラは、第2画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、吸着した荷物を上昇させる前に、当該荷物を第2画像処理範囲設定面側に移動させるようにロボットアームを制御してもよい。
この装置では、第2画像領域設定面に面する荷物を持ち上げる前に、荷物を第2画像処理範囲設定面側に移動させることで、隣の荷物が傾いている場合でも吸着した荷物との干渉を防止できる。
The controller identifies the baggage facing the second image processing range setting surface as the baggage to be sucked, and the robot arm moves the baggage to the second image processing range setting surface side before raising the sucked baggage. May be controlled.
In this device, before lifting the luggage facing the second image area setting surface, the luggage is moved to the second image processing range setting surface side, so that even if the adjacent luggage is tilted, it interferes with the adsorbed luggage. Can be prevented.

コントローラは、第3画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、次に吸着した荷物を第3画像処理範囲設定面より上に上昇させ、当該荷物を第3画像処理範囲設定面の外側において水平移動させるようにロボットアームを制御してもよい。
この装置では、荷物を第3画像処理範囲設定面の上方を移動させることで、吸着した荷物と支持部に支持された荷物の干渉を防止できる。具体的には、荷物を第3画像処理範囲設定面の上方を移動させることで、画像処理を行わなくてもロボットアームを水平移動させることができるようになる。なお、「水平移動」とは、水平方向の移動や斜め方向移動を含む。
The controller identifies the baggage facing the third image processing range setting surface as the baggage to be adsorbed, then raises the adsorbed baggage above the third image processing range setting surface, and raises the baggage above the third image processing range setting surface. The robot arm may be controlled to move horizontally outside the setting surface.
In this device, by moving the luggage above the third image processing range setting surface, it is possible to prevent the sucked luggage from interfering with the luggage supported by the support portion. Specifically, by moving the luggage above the third image processing range setting surface, the robot arm can be moved horizontally without performing image processing. The "horizontal movement" includes horizontal movement and diagonal movement.

コントローラは、画像処理範囲の外側において吸着装置を移動させる際は、現在位置から目的位置まで最短距離で移動してもよい。
この装置では、画像処理範囲の外側では、障害物検知を行わないことでコントローラの制御量を軽減できる。
When moving the suction device outside the image processing range, the controller may move from the current position to the target position in the shortest distance.
In this device, outside the image processing range, the amount of control of the controller can be reduced by not detecting obstacles.

本発明に係る移載装置では、デパレタイズを行う際の計算処理を軽減しつつ、移載装置と荷物の干渉を防止することができる。 In the transfer device according to the present invention, it is possible to prevent interference between the transfer device and the load while reducing the calculation process at the time of deparating.

第1実施形態のピッキングシステムの概略平面図。The schematic plan view of the picking system of 1st Embodiment. ハンドの斜め上からの斜視図。A perspective view from diagonally above the hand. ハンドの斜め下からの斜視図。A perspective view from diagonally below the hand. ハンドの平面図。Top view of the hand. ハンドの側面図。Side view of the hand. ハンドの模式的側面図。Schematic side view of the hand. ハンドの模式的側面図。Schematic side view of the hand. ハンドのハンドベースと上下駆動装置の関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the hand base of a hand, and the vertical drive device. 保持機構の模式図。Schematic diagram of the holding mechanism. 保持機構の模式図。Schematic diagram of the holding mechanism. ハンドの制御構成を示すブロック図。A block diagram showing a control configuration of a hand. デパレタイズ制御動作のフローチャート。Flowchart of depalletization control operation. デパレタイズ制御動作のフローチャート。Flowchart of depalletization control operation. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand. ハンドによる荷物戻し動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the baggage return operation by a hand. ハンドによる荷物戻し動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the baggage return operation by a hand. ハンドによる荷物戻し動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the baggage return operation by a hand. パレット上の荷物の画像処理範囲を示す模式図。The schematic diagram which shows the image processing range of the baggage on a pallet. 第2実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式的平面図。The schematic plan view which shows one state of the deparating operation by a hand in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式的平面図。The schematic plan view which shows one state of the deparating operation by a hand in 2nd Embodiment. 第2実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式的平面図。The schematic plan view which shows one state of the deparating operation by a hand in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand in 3rd Embodiment. 第3実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand in 3rd Embodiment. 第3実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand in 3rd Embodiment. 第4実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand in 4th Embodiment. 第4実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図。The schematic diagram which shows one state of the deparating operation by a hand in 4th Embodiment.

1.第1実施形態
(1)ピッキングシステムの全体構成
図1を用いて、本発明の第1実施形態として、ピッキングシステム1(移載装置の一例)を説明する。図1は、第1実施形態のピッキングシステムの概略平面図である。
1. 1. First Embodiment (1) Overall Configuration of Picking System With reference to FIG. 1, a picking system 1 (an example of a transfer device) will be described as a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view of the picking system of the first embodiment.

ピッキングシステム1は、要求された物品をピッキングする装置であり、具体的には、荷物WをパレットP上に段積みする(パレタイズ)動作と、段積みされた荷物Wから荷物Wを取り出す(デパレタイズ)動作とを行う。
ピッキングシステム1は、パレタイズ部3と、デパレタイズ部5とを有している。パレタイズ部3では、荷物Wが段積みされていく。デパレタイズ部5では、荷物Wが取られていく。荷物Wは、例えば、パレットP上に上下前後左右に整列状態で積み重なっている。
The picking system 1 is a device for picking the requested article. Specifically, the operation of stacking the luggage W on the pallet P (palletizing) and the operation of taking out the luggage W from the stacked luggage W (depalletizing). ) Do the operation.
The picking system 1 has a palletizing unit 3 and a depalletizing unit 5. In the palletizing section 3, luggage W is stacked. In the depalletizing section 5, the luggage W is taken. The luggage W is, for example, stacked on the pallet P in an aligned state in the vertical, front, rear, left, and right directions.

ピッキングシステム1は、搬入コンベヤ装置7を有している。搬入コンベヤ装置7は、荷物Wをピッキング位置に搬入する装置である。
ピッキングシステム1は、搬出コンベヤ装置9を有している。搬出コンベヤ装置9は、荷物Wをピッキング位置から搬出する装置である。
搬入コンベヤ装置7と搬出コンベヤ装置9は、隣接して配置されており、一水平方向に延びて平行に並んでいる。
The picking system 1 has a carry-in conveyor device 7. The carry-in conveyor device 7 is a device that carries the luggage W to the picking position.
The picking system 1 has a carry-out conveyor device 9. The carry-out conveyor device 9 is a device for carrying out the luggage W from the picking position.
The carry-in conveyor device 7 and the carry-out conveyor device 9 are arranged adjacent to each other, and extend in one horizontal direction and are arranged in parallel.

ピッキングシステム1は、ピッキングロボット15(ロボットアームの一例)を有している。ピッキングロボット15は、パレタイズ動作とデパレタイズ動作をするための装置である。ピッキングロボット15は、パレタイズ部3と、デパレタイズ部5との間に配置されている。 The picking system 1 has a picking robot 15 (an example of a robot arm). The picking robot 15 is a device for performing a palletizing operation and a depalletizing operation. The picking robot 15 is arranged between the palletizing section 3 and the depalletizing section 5.

(2)ピッキングロボット
ピッキングロボット15は、ロボットアーム(ロボットアームの一例)を有している。ロボットアーム21は、公知の技術である。ロボットアーム21は、アーム駆動装置63を有している。アーム駆動装置63は、モータ等の公知技術である。
ピッキングロボット15は、ハンド23(吸着装置の一例)を有している。ハンド23は、荷物Wを前後方向(荷物Wに近づく側を前側とし、離れる側を後側とする方向)に移動させることで移載を行うための装置であり、ロボットアーム21の先端に装着されている。
(2) Picking Robot The picking robot 15 has a robot arm (an example of a robot arm). The robot arm 21 is a known technique. The robot arm 21 has an arm driving device 63. The arm drive device 63 is a known technique such as a motor.
The picking robot 15 has a hand 23 (an example of a suction device). The hand 23 is a device for transferring by moving the luggage W in the front-rear direction (the side approaching the luggage W is the front side and the side away from the luggage W is the rear side), and is attached to the tip of the robot arm 21. Has been done.

図2〜図5を用いて、ハンド23を説明する。図2は、ハンドの斜め上からの斜視図である。図3は、ハンドの斜め下からの斜視図である。図4は、ハンドの平面図である。図5は、ハンドの側面図である。
ハンド23は、ハンドベース25を有している。ハンドベース25は、ロボットアーム21のアームの先端下部に回転自在に連結されている。旋回装置26(図1)によって、ハンド23はロボットアーム21に対して旋回させられる。
ハンド23は、移載テーブル27を有している。移載テーブル27は、ハンドベース25の下面に前後方向に移動可能に設けられ、荷物Wの底面を支持可能である。具体的には、移載テーブル27は、ハンドベース25の下面にあるガイド部(図示せず)に対して移動自在に支持されている。移載テーブル27は、ハンドベース25に比べて前後方向に長く形成された矩形状であり、ハンドベース25の前後方向いずれの側に突出することができる。
The hand 23 will be described with reference to FIGS. 2 to 5. FIG. 2 is a perspective view from diagonally above the hand. FIG. 3 is a perspective view from diagonally below the hand. FIG. 4 is a plan view of the hand. FIG. 5 is a side view of the hand.
The hand 23 has a hand base 25. The hand base 25 is rotatably connected to the lower tip of the arm of the robot arm 21. The hand 23 is swiveled with respect to the robot arm 21 by the swivel device 26 (FIG. 1).
The hand 23 has a transfer table 27. The transfer table 27 is provided on the lower surface of the hand base 25 so as to be movable in the front-rear direction, and can support the bottom surface of the luggage W. Specifically, the transfer table 27 is movably supported by a guide portion (not shown) on the lower surface of the hand base 25. The transfer table 27 has a rectangular shape formed longer in the front-rear direction than the hand base 25, and can project to any side of the hand base 25 in the front-rear direction.

ハンド23は、図4及び図5に示すように、移載テーブル駆動装置29(前後駆動装置の一例)を有している。移載テーブル駆動装置29は、移載テーブル27をハンドベース25に対して前後方向に駆動する装置である。
移載テーブル駆動装置29は、ハンド23に設けられたモータ30、移載テーブル27に設けられた複数のプーリ(図示せず)、プーリに掛けられたベルト(図示せず)からなる。移載テーブル駆動装置は、チェーン機構、ラック&ピニオン機構、電動シリンダやエアシリンダでもよい。
なお、移載テーブル駆動装置29は、移載テーブル27を、前端が吸着装置31(後述)より前後方向前側にある第1位置(例えば、図7)と、前端が吸着装置31より前後方向後側にある第2位置(例えば、図2)との間で移動可能である。
As shown in FIGS. 4 and 5, the hand 23 has a transfer table drive device 29 (an example of a front-rear drive device). The transfer table drive device 29 is a device that drives the transfer table 27 in the front-rear direction with respect to the hand base 25.
The transfer table drive device 29 includes a motor 30 provided on the hand 23, a plurality of pulleys (not shown) provided on the transfer table 27, and a belt (not shown) hung on the pulleys. The transfer table drive device may be a chain mechanism, a rack & pinion mechanism, an electric cylinder, or an air cylinder.
The transfer table driving device 29 has a first position (for example, FIG. 7) whose front end is on the front side in the front-rear direction from the suction device 31 (described later) and a front end is rearward in the front-rear direction from the suction device 31. It is movable to and from a second position on the side (eg, FIG. 2).

図6及び図7を用いて、移載テーブル27の構造を説明する。図6は、ハンドの模式的側面図である。図7は、ハンドの模式的側面図である。
移載テーブル27には、スライドベルト47が巻かれている。スライドベルト47は、両端がハンドベース25の下部に固定されており、移載テーブル27の両側上面及び下面を覆って巻回されている。移載テーブル27がハンドベース25に対して前後方向に移動すると、スライドベルト47が移載テーブルの移動位置に沿うように変形する。したがって、荷物Wが移載テーブル27に移載されるときは、荷物Wからスライドベルト47に前後方向の荷重が作用すると、スライドベルト47の荷物Wと接触する部分は、荷物と共に移載テーブル27に対して前後方向に移動する。つまり、スライドベルト47は移載テーブル27に対して摺動するが、荷物Wはスライドベルト47と摺動することなく移載テーブル27の上に引き込まれる。したがって、荷物Wが破損しにくい。
The structure of the transfer table 27 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a schematic side view of the hand. FIG. 7 is a schematic side view of the hand.
A slide belt 47 is wound around the transfer table 27. Both ends of the slide belt 47 are fixed to the lower part of the hand base 25, and the slide belt 47 is wound so as to cover the upper surfaces and the lower surfaces of both sides of the transfer table 27. When the transfer table 27 moves in the front-rear direction with respect to the hand base 25, the slide belt 47 is deformed along the moving position of the transfer table. Therefore, when the luggage W is transferred to the transfer table 27, when a load in the front-rear direction is applied from the luggage W to the slide belt 47, the portion of the slide belt 47 in contact with the luggage W is transferred together with the luggage to the transfer table 27. Moves back and forth with respect to. That is, the slide belt 47 slides with respect to the transfer table 27, but the luggage W is drawn onto the transfer table 27 without sliding with the slide belt 47. Therefore, the luggage W is not easily damaged.

ハンド23は、吸着装置31を有している。吸着装置31は、ハンドベース25に上下方向に移動可能に設けられ、荷物Wの側面を吸着可能である。吸着装置31は、吸引装置49(図11)によって吸引及び吸引解除が行われる。吸着装置31は、実際に荷物Wに当接する吸着パッド31a(図8)を有している。 The hand 23 has a suction device 31. The suction device 31 is provided on the hand base 25 so as to be movable in the vertical direction, and can suck the side surface of the luggage W. The suction device 31 is sucked and released by the suction device 49 (FIG. 11). The suction device 31 has a suction pad 31a (FIG. 8) that actually comes into contact with the load W.

図8を用いて、ハンド23をさらに説明する。図8は、ハンドのハンドベースと上下駆動装置の関係を示す模式図である。
ハンド23は、上下駆動装置33を有している。上下駆動装置33は、吸着装置31をハンドベース25に対して上下方向に駆動する。
上下駆動装置33は、エアシリンダ35を有している。エアシリンダ35は、吸着装置31をハンドベース25に対して上昇方向へ駆動する。エアシリンダ35は、下降方向には吸着装置31から離脱可能である。エアシリンダ35はピストン35aを有しており、ピストン35aは吸着装置31の受け部31bに下方から当接して、吸着装置31を押し上げることが可能である。エアシリンダ35は、図4に示すように、ハンドベース25の吸着装置31寄りにおいて、幅方向中間に配置されている。
The hand 23 will be further described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic view showing the relationship between the hand base of the hand and the vertical drive device.
The hand 23 has a vertical drive device 33. The vertical drive device 33 drives the suction device 31 in the vertical direction with respect to the hand base 25.
The vertical drive device 33 has an air cylinder 35. The air cylinder 35 drives the suction device 31 in the upward direction with respect to the hand base 25. The air cylinder 35 can be detached from the suction device 31 in the downward direction. The air cylinder 35 has a piston 35a, and the piston 35a can come into contact with the receiving portion 31b of the suction device 31 from below to push up the suction device 31. As shown in FIG. 4, the air cylinder 35 is arranged in the middle in the width direction near the suction device 31 of the hand base 25.

上下駆動装置33は、吸着装置31を下方に付勢するバネ部材37を有している。具体的には、バネ部材37は一端がハンドベース25に固定され、他端が吸着装置31に固定され、ハンドベース25に対して吸着装置31を下方に引っ張っている。バネ部材37を利用することで、エアシリンダ35が吸着装置31から下方に離れた後でも、荷物Wを確実に下降させて移載テーブル27の上に載せることができる(後述)。バネ部材37は、例えば、ハンドベース25の吸着装置31寄りにおいて、幅方向の両外側の2箇所に配置されている。図8では、バネ部材37はエアシリンダ35の近傍に配置されているが、これは模式的に描いただけであり、実際の配置を限定しない。また、バネ部材37の固定先は特に限定されない。なお、より詳細には、エアシリンダ35のピストン35aが下方に下がるときに、吸着装置31は、自重及びバネ部材37に引っ張られることでピストン35aに追従し続け、荷物Wが下方の装置又は荷物に載ると下方への移動を停止する。これ以降、ピストン35aが吸着装置31から離れる。
上下駆動装置33は、吸着装置31を移載テーブル27と高さ方向に重複する位置まで下降可能である(図14を参照)。このとき、移載テーブル27は吸着装置31の前後方向位置よりも後側(前述の第2位置)にある。したがって、背の低い荷物Wもピッキング可能である。上記が可能となるのは、エアシリンダ35が最も縮んだ状態において吸着装置31はハンドベース25及び移載テーブル27に対して最下方位置にあるが、このとき吸着装置31の下面が移載テーブル27の上面より下方にあるからである。ただし、上記構造は必須ではない。
ハンド23は、図3に示すように、吸着装置31の下面に接触部材39をさらに有している。接触部材39は、吸着装置31の下面に部分的に形成されている。接触部材39は、ゴム等の弾性部材である。具体的には、接触部材39は、図3に示すように、吸着装置31の幅方向外側の両端付近に設けられており、前後方向に延びる帯状である。接触部材の形状、個数、位置、材料は特に限定されない。また、接触部材は省略されてもよい。
The vertical drive device 33 has a spring member 37 that urges the suction device 31 downward. Specifically, one end of the spring member 37 is fixed to the hand base 25, the other end is fixed to the suction device 31, and the suction device 31 is pulled downward with respect to the hand base 25. By using the spring member 37, the luggage W can be reliably lowered and placed on the transfer table 27 even after the air cylinder 35 is separated downward from the suction device 31 (described later). The spring members 37 are arranged at two locations on both outer sides in the width direction, for example, near the suction device 31 of the hand base 25. In FIG. 8, the spring member 37 is arranged in the vicinity of the air cylinder 35, but this is only schematically drawn and does not limit the actual arrangement. Further, the fixing destination of the spring member 37 is not particularly limited. More specifically, when the piston 35a of the air cylinder 35 is lowered downward, the suction device 31 continues to follow the piston 35a by being pulled by its own weight and the spring member 37, and the luggage W is the lower device or the luggage. When it is placed on, it stops moving downward. After that, the piston 35a separates from the suction device 31.
The vertical drive device 33 can lower the suction device 31 to a position where it overlaps the transfer table 27 in the height direction (see FIG. 14). At this time, the transfer table 27 is on the rear side (the above-mentioned second position) of the suction device 31 in the front-rear direction. Therefore, even a short luggage W can be picked. The above is possible when the suction device 31 is at the lowermost position with respect to the hand base 25 and the transfer table 27 when the air cylinder 35 is most contracted, but at this time, the lower surface of the suction device 31 is the transfer table. This is because it is below the upper surface of 27. However, the above structure is not essential.
As shown in FIG. 3, the hand 23 further has a contact member 39 on the lower surface of the suction device 31. The contact member 39 is partially formed on the lower surface of the suction device 31. The contact member 39 is an elastic member such as rubber. Specifically, as shown in FIG. 3, the contact member 39 is provided near both ends on the outer side in the width direction of the suction device 31, and has a band shape extending in the front-rear direction. The shape, number, position, and material of the contact members are not particularly limited. Moreover, the contact member may be omitted.

ハンド23は、吸着装置保持機構43(以下、保持機構43という)を有している。保持機構43は、吸着装置31を下降位置で揺動不能に固定するとともに、上昇位置で揺動可能に保持する。
図9及び図10を用いて、保持機構43を具体的に説明する。図9及び図10は、保持機構の模式図である。
保持機構43は、カム部材53とローラ55とを有している。カム部材53は、ハンドベース25の本体に固定されている。カム部材53は、ローラ55を支持するためくり抜き部54を有している。くり抜き部54は、吸着装置31側の側面下部において、上下方向に直線状に延びる係止面54aを有する。くり抜き部54は、さらに、吸着装置31側の側面において、係止面54aから連続すると共に、滑らかに湾曲する湾曲面54bを有している。湾曲面54bは、係止面54aから前後方向の後側に凹んでいる。くり抜き部54は、係止面54a及び湾曲面54bに対向する第2係止面54cを有している。第2係止面54cは上下方向に延びている。カム部材53は、例えば、ハンドベース25の吸着装置31寄りにおいて、幅方向の両外側の2箇所に配置されている。
The hand 23 has a suction device holding mechanism 43 (hereinafter, referred to as a holding mechanism 43). The holding mechanism 43 fixes the suction device 31 so as not to swing at the lowered position, and holds the suction device 31 swingably at the raised position.
The holding mechanism 43 will be specifically described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 and 10 are schematic views of the holding mechanism.
The holding mechanism 43 has a cam member 53 and a roller 55. The cam member 53 is fixed to the main body of the hand base 25. The cam member 53 has a hollow portion 54 for supporting the roller 55. The hollow portion 54 has a locking surface 54a extending linearly in the vertical direction at the lower part of the side surface on the suction device 31 side. The hollow portion 54 further has a curved surface 54b that is continuous from the locking surface 54a and smoothly curved on the side surface on the suction device 31 side. The curved surface 54b is recessed from the locking surface 54a to the rear side in the front-rear direction. The hollowed out portion 54 has a second locking surface 54c facing the locking surface 54a and the curved surface 54b. The second locking surface 54c extends in the vertical direction. The cam member 53 is arranged at two locations on both outer sides in the width direction, for example, near the suction device 31 of the hand base 25.

ローラ55は、吸着装置31の下部のカム部材53側に回動自在に設けられている。ローラ55の回動軸はハンド23の幅方向に平行である。ローラ55は、カム部材53の係止面54a、湾曲面54bの近傍で当接又は近接している。
吸着装置31は、上部のカム部材53側に回動中心となる支点31cを有している。支点31cの回動軸は、ハンド23の幅方向に平行である。支点31cは、例えばピンであり、ピンはハンドベース25のプレート(図示せず)に形成された上下方向に延びる長穴(図示せず)内を移動自在にガイドされている。
吸着装置31は、ストッパ(図示せず)によって、図9の状態から時計回りには回動できないようになっている。つまり、吸着装置31は、図9の状態から反時計回りにのみハンドベース25に対して回動自在になっている。
The roller 55 is rotatably provided on the cam member 53 side of the lower part of the suction device 31. The rotation axis of the roller 55 is parallel to the width direction of the hand 23. The roller 55 is in contact with or in close proximity to the locking surface 54a and the curved surface 54b of the cam member 53.
The suction device 31 has a fulcrum 31c as a rotation center on the upper cam member 53 side. The rotation axis of the fulcrum 31c is parallel to the width direction of the hand 23. The fulcrum 31c is, for example, a pin, and the pin is movably guided in an elongated hole (not shown) formed in a plate (not shown) of the hand base 25 and extending in the vertical direction.
The suction device 31 cannot be rotated clockwise from the state shown in FIG. 9 by a stopper (not shown). That is, the suction device 31 is rotatable with respect to the hand base 25 only counterclockwise from the state shown in FIG.

図9に示すように吸着装置31が下方にある場合は、ローラ55がカム部材53の係止面53aに当接しており、そのため吸着装置31は反時計回りに回動不能になっている。
図10に示すように吸着装置31が上昇すると、ローラ55がカム部材53の湾曲面53bに摺動していき、それにより吸着装置31が荷物Wの姿勢に合わせてハンドベース25に対して傾くことができる。この状態で吸着装置31が時計回りに回動しようとすると、ローラ55が第2係止面54cに当接することで吸着装置31の回動を制限する。
以上のように、カム部材53を用いることで、吸着装置31の揺動のロックと解除を行うことを、吸着装置31の昇降動作によって切り替えられる。
When the suction device 31 is located below as shown in FIG. 9, the roller 55 is in contact with the locking surface 53a of the cam member 53, so that the suction device 31 cannot rotate counterclockwise.
As shown in FIG. 10, when the suction device 31 rises, the roller 55 slides on the curved surface 53b of the cam member 53, whereby the suction device 31 tilts with respect to the hand base 25 according to the posture of the luggage W. be able to. When the suction device 31 tries to rotate clockwise in this state, the roller 55 comes into contact with the second locking surface 54c to limit the rotation of the suction device 31.
As described above, by using the cam member 53, locking and unlocking of the swing of the suction device 31 can be switched by the ascending / descending operation of the suction device 31.

ピッキングシステム1は、図18に示すように、隙間センサ36を有している。隙間センサ36は、例えばハンド23に設けられ、後述の荷物デパレタイズ動作中に荷物Wの下方の隙間を検出する(後述)。具体的には、隙間センサ36は、レーザ距離センサであり、物体までの距離を測定できる。
ピッキングシステム1は、図1に示すように、荷物Wを撮像するカメラ38(撮像装置の一例)をさらに備えている。カメラ38は、例えば、パレットPに載置された複数の荷物Wを撮影する。カメラ38の撮像データは、荷物Wの位置や形状を識別するために用いられる。
さらに具体的には、図25に示すように、カメラ38は、パレットPに支持される荷物Wの第1水平方向(矢印X)を向いた第1面101と、第1水平方向に対して水平方向において直交する第2水平方向(矢印Y)を向いた第2面102と、天面103(天面の一例)とを撮像する。図25は、パレット上の荷物の画像処理範囲を示す模式図である。
なお、カメラの数、位置、種類等は特に限定されない。
As shown in FIG. 18, the picking system 1 has a gap sensor 36. The gap sensor 36 is provided on the hand 23, for example, and detects a gap below the luggage W during the luggage depalletizing operation described later (described later). Specifically, the gap sensor 36 is a laser distance sensor and can measure the distance to an object.
As shown in FIG. 1, the picking system 1 further includes a camera 38 (an example of an imaging device) that images the luggage W. The camera 38 captures, for example, a plurality of luggage Ws placed on the pallet P. The image data of the camera 38 is used to identify the position and shape of the luggage W.
More specifically, as shown in FIG. 25, the camera 38 has a first surface 101 of the luggage W supported by the pallet P facing the first horizontal direction (arrow X) and the first horizontal direction. The second surface 102 facing the second horizontal direction (arrow Y) orthogonal to each other in the horizontal direction and the top surface 103 (an example of the top surface) are imaged. FIG. 25 is a schematic view showing an image processing range of the luggage on the pallet.
The number, position, type, etc. of cameras are not particularly limited.

(3)ハンドの制御構成
図11を用いて、ハンド23の制御構成を説明する。図11は、ハンドの制御構成を示すブロック図である。
ハンド23は、コントローラ51を有している。
コントローラ51は、プロセッサ(例えば、CPU)と、記憶装置(例えば、ROM、RAM、HDD、SSDなど)と、各種インターフェース(例えば、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェースなど)を有するコンピュータシステムである。コントローラ51は、記憶部(記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応)に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
(3) Hand Control Configuration The control configuration of the hand 23 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a control configuration of the hand.
The hand 23 has a controller 51.
The controller 51 is a computer having a processor (for example, a CPU), a storage device (for example, ROM, RAM, HDD, SSD, etc.) and various interfaces (for example, an A / D converter, a D / A converter, a communication interface, etc.). It is a system. The controller 51 performs various control operations by executing a program stored in the storage unit (corresponding to a part or all of the storage area of the storage device).

コントローラ51は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
コントローラ51の各要素の機能は、一部又は全てが、コントローラ51を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、コントローラ51の各要素の機能の一部は、カスタムICにより構成されていてもよい。
The controller 51 may be composed of a single processor, or may be composed of a plurality of independent processors for each control.
Some or all of the functions of each element of the controller 51 may be realized as a program that can be executed by the computer system constituting the controller 51. In addition, a part of the function of each element of the controller 51 may be configured by a custom IC.

コントローラ51は、旋回装置26、移載テーブル駆動装置29、吸引装置49、エアシリンダ35を制御する。
コントローラ51、ロボットアーム21のアーム駆動装置63も制御する。
コントローラ51には、隙間センサ36からの検出信号が送信される。
The controller 51 controls the swivel device 26, the transfer table drive device 29, the suction device 49, and the air cylinder 35.
The controller 51 and the arm drive device 63 of the robot arm 21 are also controlled.
The detection signal from the gap sensor 36 is transmitted to the controller 51.

コントローラ51には、カメラ38からの撮像データとしての画像信号が送信される。コントローラ51は、上記画像信号に基づいて、荷物Wの位置、形状、大きさ等を判断できる。 An image signal as image pickup data from the camera 38 is transmitted to the controller 51. The controller 51 can determine the position, shape, size, etc. of the luggage W based on the image signal.

コントローラ51は、画像処理部61を有している。画像処理部61は、画像処理範囲Q内での荷物Wの位置の把握を行う。画像処理範囲Qは、図25に示すように、カメラ38により撮像された撮像情報のうち、第1水平方向においてパレットPから(例えば、パレットPの第1水平方向縁)カメラ38側に第1所定距離離れた位置に設定される第1画像処理範囲設定面111と、第2水平方向においてパレットPから(例えば、パレットPの第2水平方向縁)カメラ38側に第2所定距離離れた位置に設定される第2画像処理範囲設定面112と、高さ方向においてパレットPから(例えば、パレットPの上面から)上方に第3所定距離離れた位置に設定される第3画像処理範囲設定面113と、で囲まれる。
第1画像処理範囲設定面111、第2画像処理範囲設定面112、及び第3画像処理範囲設定面113の各所定距離がカメラ38側とされているので、それぞれの場合において荷物Wの把握がしやすくなる。また、上記の所定距離をカメラ38側として、荷物Wの特定をカメラ38側の荷物Wから行う(つまり、カメラ38側の荷物が、優先的に特定される)ことで、最終的には全ての荷物Wを特定できる。
なお、上述のように、画像処理を行う処理範囲が画像処理範囲Qとして定められている。これは、画像処理計算量を減らすためである。画像処理範囲Qの領域は、パレットP及びパレットP上の荷物Wの領域に比べて、わずかに大きい。
The controller 51 has an image processing unit 61. The image processing unit 61 grasps the position of the luggage W within the image processing range Q. As shown in FIG. 25, the image processing range Q is the first image processing information captured by the camera 38 from the palette P in the first horizontal direction (for example, the first horizontal edge of the palette P) to the camera 38 side. A position separated from the pallet P (for example, the second horizontal edge of the pallet P) by a second predetermined distance on the camera 38 side in the second horizontal direction from the first image processing range setting surface 111 set at a position separated by a predetermined distance. The second image processing range setting surface 112 set to, and the third image processing range setting surface set at a position separated by a third predetermined distance upward from the pallet P (for example, from the upper surface of the pallet P) in the height direction. It is surrounded by 113.
Since each predetermined distance of the first image processing range setting surface 111, the second image processing range setting surface 112, and the third image processing range setting surface 113 is set to the camera 38 side, the luggage W can be grasped in each case. It will be easier to do. Further, by setting the above predetermined distance as the camera 38 side and identifying the luggage W from the luggage W on the camera 38 side (that is, the luggage on the camera 38 side is preferentially specified), all of them are finally specified. Luggage W can be identified.
As described above, the processing range for performing image processing is defined as the image processing range Q. This is to reduce the amount of image processing calculation. The area of the image processing range Q is slightly larger than the area of the pallet P and the luggage W on the pallet P.

コントローラ51には、図示しないが、荷物Wの大きさ、形状及び位置を検出するセンサ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。 Although not shown, the controller 51 is connected to a sensor for detecting the size, shape, and position of the luggage W, a sensor and a switch for detecting the state of each device, and an information input device.

(4)デパレタイズ動作
(4−1)基本動作
図12〜図21を用いて、段積みされた荷物Wのうち一又は複数を取り出す動作を(デパレタイズ動作)説明する。図12及び図13はデパレタイズ制御動作のフローチャートである。図14〜図21は、ハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図である。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
なお、以下の制御動作は、コントローラ51が各装置に制御信号を送信することで行われる。
(4) Deparating operation (4-1) Basic operation Using FIGS. 12 to 21, an operation of taking out one or more of the stacked luggage Ws (deparating operation) will be described. 12 and 13 are flowcharts of the depalletization control operation. 14 to 21 are schematic views showing one state of the depalletizing operation by the hand.
The control flowchart described below is an example, and each step can be omitted or replaced as necessary. Further, a plurality of steps may be executed at the same time, or some or all of them may be executed in an overlapping manner.
Further, each block of the control flowchart is not limited to a single control operation, and can be replaced with a plurality of control operations represented by a plurality of blocks.
The following control operation is performed by the controller 51 transmitting a control signal to each device.

図12のステップS1では、カメラ38からの画像信号に基づいて画像処理が行われ、対象の荷物Wの位置や形状が認識される。具体的には、コントローラ51の画像処理部が上記動作を実行する。
図12のステップS2では、図14に示すように、ロボットアーム21がハンド23を目的とする荷物Wに対応する位置(荷物Wの正面後側位置)に移動させる。このとき、移載テーブル27は水平状態である。
ステップS3では、図15に示すように、ロボットアーム21がハンド23を前進させる。
In step S1 of FIG. 12, image processing is performed based on the image signal from the camera 38, and the position and shape of the target baggage W are recognized. Specifically, the image processing unit of the controller 51 executes the above operation.
In step S2 of FIG. 12, as shown in FIG. 14, the robot arm 21 moves the hand 23 to a position corresponding to the target luggage W (position on the front rear side of the luggage W). At this time, the transfer table 27 is in a horizontal state.
In step S3, as shown in FIG. 15, the robot arm 21 advances the hand 23.

ステップS4では、図15に示すように、吸着装置31を荷物Wの下基準で荷物Wの側面に当て、吸着する(吸着装置に荷物の側面を吸着させるステップの一例)。具体的には、吸着装置31が荷物Wに接触する直前に、吸引装置49によって吸引を開始し、ロボットアーム21がハンド23全体を移動することで吸着装置31を荷物W側に押し付ける。
ステップS5では、図16に示すように、ロボットアーム21がハンド23全体を後側に移動させる。このとき、吸着装置31がハンドベース25に対して上昇することで、荷物Wを持ち上げる。具体的には、エアシリンダ35が吸着装置31をハンドベース25に対して上昇させる。したがって、荷物Wは、吸着装置31で持ち上げられて、吸着装置31と共に傾いた状態になる。この結果、対象荷物Wが奥にある荷物Wに干渉しにくい。
上記のように、吸着装置31は上昇位置で保持機構43によって揺動可能になるので、吸着装置31に大きな負荷が作用しない。
In step S4, as shown in FIG. 15, the suction device 31 is applied to the side surface of the load W based on the lower reference of the load W and is sucked (an example of a step of sucking the side surface of the load to the suction device). Specifically, just before the suction device 31 comes into contact with the luggage W, the suction device 49 starts suction, and the robot arm 21 moves the entire hand 23 to push the suction device 31 toward the luggage W side.
In step S5, as shown in FIG. 16, the robot arm 21 moves the entire hand 23 to the rear side. At this time, the suction device 31 rises with respect to the hand base 25 to lift the luggage W. Specifically, the air cylinder 35 raises the suction device 31 with respect to the hand base 25. Therefore, the luggage W is lifted by the suction device 31 and tilted together with the suction device 31. As a result, the target luggage W is less likely to interfere with the luggage W in the back.
As described above, since the suction device 31 can be swung by the holding mechanism 43 at the raised position, a large load does not act on the suction device 31.

ステップS6では、図17に示すように、ロボットアーム21がハンド23の姿勢を傾ける。これにより、移載テーブル27は、前側端が後側端に対して下側になる傾斜姿勢となる。
ステップS7では、図18に示すように、荷物Wの上昇後に隙間センサ36によって隙間検出を行う。具体的には、隙間センサ36からレーザ光が発射され、その先にある物体までの距離が測定される。なお、レーザ光は荷物Wの下方に出射される。
ステップS8では、対象荷物Wとその下側の荷物Wとの間に移載テーブル27を入れるスペースができているか否かが判断される。スペースがあればプロセスはステップS9に移行し、スペースがなければプロセスはステップS13に移行する。ステップS13の後は、プロセスはステップS1に戻る。
In step S6, as shown in FIG. 17, the robot arm 21 tilts the posture of the hand 23. As a result, the transfer table 27 is in an inclined posture in which the front end is on the lower side with respect to the rear end.
In step S7, as shown in FIG. 18, the gap is detected by the gap sensor 36 after the load W is raised. Specifically, a laser beam is emitted from the gap sensor 36, and the distance to an object ahead of the laser beam is measured. The laser beam is emitted below the luggage W.
In step S8, it is determined whether or not there is a space for inserting the transfer table 27 between the target luggage W and the lower luggage W. If there is space, the process proceeds to step S9, and if there is no space, the process proceeds to step S13. After step S13, the process returns to step S1.

ステップS9では、図19に示すように、移載テーブル駆動装置29が傾斜姿勢の移載テーブル27を前方に移動させ、荷物Wの下にある隙間に差し込む。移載テーブル27はさらに前進することで、荷物Wの底面に少し接触する。上記の動作中に、ロボットアーム21がハンドベース25を吸着位置から移載テーブル27の傾斜方向に沿って後側へ移動させる(このとき、移載テーブル27の前後方向位置は変わらない)。それにより、吸着装置31及び荷物Wが移載テーブル27の上に引き込まれる。なお、移載テーブル27の差し込み量は、荷物の大きさによって適宜変更される。
上記の動作中においてハンドベース25が吸着位置から上側に移動させられているので、移載テーブル27とハンドベース25が完全同期していなくても、移載テーブル27が下側の荷物Wを引っかけにくい。
上記動作では、ハンドベースの25の移動傾斜角度は、傾斜姿勢の支持板の傾斜角度より大きくしてもよい。その場合は、上記効果がさらに高くなる。
In step S9, as shown in FIG. 19, the transfer table driving device 29 moves the transfer table 27 in the inclined posture forward and inserts it into the gap under the luggage W. As the transfer table 27 moves further forward, it slightly contacts the bottom surface of the luggage W. During the above operation, the robot arm 21 moves the hand base 25 from the suction position to the rear side along the tilting direction of the transfer table 27 (at this time, the position in the front-rear direction of the transfer table 27 does not change). As a result, the suction device 31 and the luggage W are pulled onto the transfer table 27. The insertion amount of the transfer table 27 is appropriately changed depending on the size of the luggage.
Since the hand base 25 is moved upward from the suction position during the above operation, the transfer table 27 catches the lower luggage W even if the transfer table 27 and the hand base 25 are not completely synchronized. Hateful.
In the above operation, the moving tilt angle of the hand base 25 may be larger than the tilt angle of the support plate in the tilted posture. In that case, the above effect is further enhanced.

ステップS10では、図20に示すように、上下駆動装置33が吸着装置31を下方に下げる。具体的には、ピストン35aが下降していく。そして、エアシリンダ35のピストン35aが吸着装置31から下方に離れると、吸着装置31も荷物Wと共に下降していく。このとき、吸着装置31及び荷物Wの自重に加えてバネ部材37の付勢力によって、吸着装置31は確実に下降する。以上の結果、荷物Wが移載テーブル27の上に載る。
また、吸着装置31は保持機構43によって下降位置で揺動不能になるので、荷物Wを安定的に保持できる。その結果、荷物Wが移載テーブル27に安定的に載置され、その後も安定的に搬送される。
In step S10, as shown in FIG. 20, the vertical drive device 33 lowers the suction device 31 downward. Specifically, the piston 35a descends. Then, when the piston 35a of the air cylinder 35 moves downward from the suction device 31, the suction device 31 also descends together with the load W. At this time, the suction device 31 is surely lowered by the urging force of the spring member 37 in addition to the own weight of the suction device 31 and the luggage W. As a result of the above, the luggage W is placed on the transfer table 27.
Further, since the suction device 31 cannot swing at the lowered position by the holding mechanism 43, the load W can be stably held. As a result, the luggage W is stably placed on the transfer table 27 and is stably transported thereafter.

ステップS11では、図21に示すように、ロボットアーム21がハンド23を水平姿勢にする。これにより、移載テーブル27も水平姿勢になる。このようにして、荷物Wが移載テーブル27に安定的に載置され、その後も安定的に搬送される。
ステップS12では、ロボットアーム21が荷物Wを搬出コンベヤ装置9に搬出する。その後、プロセスはステップS1に戻る。
In step S11, as shown in FIG. 21, the robot arm 21 puts the hand 23 in a horizontal posture. As a result, the transfer table 27 is also in a horizontal position. In this way, the luggage W is stably placed on the transfer table 27 and is stably transported thereafter.
In step S12, the robot arm 21 carries out the luggage W to the carry-out conveyor device 9. The process then returns to step S1.

(4−2)吸着動作の詳細説明
図12のステップS2では、前述のように、ロボットアーム21がハンド23を目的とする荷物Wに対応する位置に移動させる。具体的には、図14に示すように、吸着装置31は、画像処理部61により把握された荷物Wに対して、第1画像処理範囲設定面111の外側で荷物Wの正面後側に配置される。次にハンド23は、図15に示すように、第1画像処理範囲設定面111を通過して当該荷物Wに対して吸着装置31が当接させられ、その後吸着させられる。以上の動作は、コントローラ51がピッキングロボット15のアーム駆動装置63を制御することで実行される。
このようにハンド23を画像処理範囲Qの外側に位置させ、前進のみで荷物Wに対する吸着位置に位置させることができる。このように、画像処理範囲Q外の移動でハンド23を荷物W1の正面に位置させるので、画像処理を行わなくてもハンド23を特定の位置に移動させることができる。この場合、第1画像処理範囲設定面111側の荷物Wを吸着対象荷物W1として特定しているので、ハンド23第1画像処理範囲設定面111を通過させる際にも追加で画像処理計算をしなくてもよく、ロボットアーム21の軌道計算も抑えられる。
また、特定対象は第1画像処理範囲設定面111側の荷物Wであるので、特定した荷物W1とハンド23との間には障害物等がない。したがって、ハンド23を前進移動させる際に、他の荷物Wや装置との干渉を考慮しなくてよい。
(4-2) Detailed Description of Suction Operation In step S2 of FIG. 12, as described above, the robot arm 21 moves the hand 23 to a position corresponding to the target luggage W. Specifically, as shown in FIG. 14, the suction device 31 is arranged on the outside of the first image processing range setting surface 111 and on the front rear side of the luggage W with respect to the luggage W grasped by the image processing unit 61. Will be done. Next, as shown in FIG. 15, the hand 23 passes through the first image processing range setting surface 111, and the suction device 31 is brought into contact with the luggage W, and then is sucked. The above operation is executed by the controller 51 controlling the arm driving device 63 of the picking robot 15.
In this way, the hand 23 can be positioned outside the image processing range Q and can be positioned at the suction position with respect to the luggage W only by advancing. In this way, since the hand 23 is positioned in front of the luggage W1 when moving outside the image processing range Q, the hand 23 can be moved to a specific position without performing image processing. In this case, since the luggage W on the first image processing range setting surface 111 side is specified as the suction target luggage W1, additional image processing calculation is performed when passing the hand 23 first image processing range setting surface 111. It is not necessary, and the trajectory calculation of the robot arm 21 can be suppressed.
Further, since the specific target is the luggage W on the first image processing range setting surface 111 side, there is no obstacle or the like between the specified luggage W1 and the hand 23. Therefore, when moving the hand 23 forward, it is not necessary to consider interference with other luggage W or the device.

(4−3)荷物戻し動作
ステップS12では、荷物戻し動作が行われる。図13、図22〜図24を用いて、荷物戻し動作を詳細に説明する。図22〜図24は、ハンドによる荷物戻し動作の一状態を示す模式図である。荷物戻し動作とは、移載に失敗した荷物をリトライのために元の位置に戻すものである。
図13のステップS21では、ロボットアーム21がハンド23全体を水平姿勢に戻す。これにより、図22に示すように、移載テーブル27も水平姿勢になる。
ステップS22では、図23に示すように、ロボットアーム21がハンドベース25を前進することで、荷物Wを前側に移動する。このときのハンドベース25の移動量は、ステップS5でのハンドベース25の後退の移動量と同じ又はそれとわずかに異なることが好ましい。なお、ハンドベースの25の移動量は、ハンドベース25の後退の移動量より少し大きくなることがより好ましい。これは、荷物Wを画像処理範囲Q(後述)より前側に移動させる必要があるからである。
(4-3) Luggage return operation In step S12, a baggage return operation is performed. The baggage return operation will be described in detail with reference to FIGS. 13 and 22 to 24. 22 to 24 are schematic views showing one state of the baggage return operation by the hand. The baggage return operation is to return the baggage that has failed to be transferred to its original position for retry.
In step S21 of FIG. 13, the robot arm 21 returns the entire hand 23 to the horizontal posture. As a result, as shown in FIG. 22, the transfer table 27 is also in the horizontal posture.
In step S22, as shown in FIG. 23, the robot arm 21 moves the luggage W forward by advancing the hand base 25. The movement amount of the hand base 25 at this time is preferably the same as or slightly different from the movement amount of the retreat of the hand base 25 in step S5. It is more preferable that the movement amount of the hand base 25 is slightly larger than the movement amount of the retreat of the hand base 25. This is because it is necessary to move the luggage W to the front side of the image processing range Q (described later).

ステップS23では、図24に示すように、上下駆動装置33が吸着装置31を下降させる。
ステップS24では、吸引装置49が吸着装置31の吸着を解除する。
ステップS25では、ロボットアーム21がハンド23を後側に移動する。
In step S23, as shown in FIG. 24, the vertical drive device 33 lowers the suction device 31.
In step S24, the suction device 49 releases the suction of the suction device 31.
In step S25, the robot arm 21 moves the hand 23 to the rear side.

以上の結果、荷物Wが元の位置に戻る。荷物Wは、前側の荷物Wと当接してもよいし、離れていてもよい。
以上から明らかなように、荷物Wを元の位置に戻すステップでは、上下駆動装置33に吸着装置31を下降させつつ、ハンドベース25を前側に移動させる。したがって、吸着に伴い荷物Wが後側に移動していても、荷物Wを元の位置に戻すことができる。
このハンド23では、干渉がある場合に荷物Wを元の位置に戻すことで、ピッキング不可の場所に荷物Wを載置することが生じにくい。この結果、荷物移載のリトライを確実に行えるようになる。
As a result of the above, the luggage W returns to its original position. The luggage W may be in contact with or away from the luggage W on the front side.
As is clear from the above, in the step of returning the luggage W to the original position, the hand base 25 is moved to the front side while lowering the suction device 31 to the vertical drive device 33. Therefore, even if the luggage W moves to the rear side due to the suction, the luggage W can be returned to the original position.
In this hand 23, by returning the luggage W to the original position when there is interference, it is unlikely that the luggage W will be placed in a place where picking is not possible. As a result, it becomes possible to reliably retry the baggage transfer.

ここで、「元の位置」の一例は、図24の画像処理範囲Q内に荷物Wの吸着面である後側の側面が位置する位置であることが好ましい。例えば、本実施形態とは異なり、ステップS22(図13)の動作を行わなかった場合は、荷物Wの位置は元の位置より後側にずれた位置になり、荷物Wの後側の側面が画像処理範囲Qから外に出ていることがある。その場合は、コントローラ51による画像処理が適切に行われず、そのため、画像認識によるロボットアーム21のデパレタイズのリトライ動作が実行不可能になることがあった。また、画像処理範囲Q内に荷物Wの吸着面が存在するときにロボットアーム21の移動の安全が確保されるように設計されている場合、荷物Wの後側の側面が画像処理範囲Qから外に出ていると、ロボットアーム21が動作時に他の装置等に衝突する可能性が出てくる。
なお、画像処理範囲Qは、ハンド23が画像処理範囲Q内にある荷物Wにアクセスする場合は、ロボットアーム21とロボット架台が干渉しないように設定されていてもよい。また、画像処理範囲Qは、上記の場合に、ロボットアーム21が通過してはいけない箇所(他の装置と干渉する位置)や、ロボットアーム21の構成から通過できない箇所を基に定められている。
なお、上記例では、コントローラ51が画像処理可能な範囲はカメラ視野範囲と一致しているが、上記範囲はカメラ視野範囲より狭くてもよい。
このハンド23では、荷物Wを元の位置に戻すステップの前に、図21に示すように、ハンドベース25を移動させることで、移載テーブル27を水平姿勢に戻している。したがって、荷物Wを元の位置に確実に戻すことができる。
Here, an example of the "original position" is preferably a position where the rear side surface, which is the suction surface of the luggage W, is located within the image processing range Q of FIG. 24. For example, unlike the present embodiment, when the operation of step S22 (FIG. 13) is not performed, the position of the luggage W is shifted to the rear side from the original position, and the rear side surface of the luggage W is It may be out of the image processing range Q. In that case, the image processing by the controller 51 is not properly performed, and therefore, the retry operation of the depalletization of the robot arm 21 by the image recognition may not be executed. Further, when the robot arm 21 is designed to be safe to move when the suction surface of the luggage W is present in the image processing range Q, the rear side surface of the luggage W is from the image processing range Q. If the robot arm 21 is outside, there is a possibility that the robot arm 21 may collide with another device or the like during operation.
The image processing range Q may be set so that the robot arm 21 and the robot mount do not interfere with each other when the hand 23 accesses the luggage W within the image processing range Q. Further, in the above case, the image processing range Q is determined based on a place where the robot arm 21 should not pass (a position where it interferes with another device) and a place where the robot arm 21 cannot pass due to the configuration of the robot arm 21. ..
In the above example, the range in which the controller 51 can process images coincides with the camera field of view range, but the range may be narrower than the camera field of view range.
In this hand 23, the transfer table 27 is returned to the horizontal posture by moving the hand base 25 as shown in FIG. 21 before the step of returning the luggage W to the original position. Therefore, the luggage W can be reliably returned to the original position.

2.第2実施形態
第1実施形態では、荷物を吸着した後にハンド23は荷物Wの第2水平方向位置を変更することなく搬送していたが、第2画像処理範囲設定面112に面する荷物W(つまり、第2水平方向に移動スペースがある荷物)の場合は第2水平方向位置を変更してもよい。
図26〜図28を用いて、そのような実施例を、第2実施形態として説明する。図26〜図28は、第2実施形態のハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式的平面図ある。なお、基本的な構成及び動作は第1実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
2. 2nd Embodiment In the 1st embodiment, after sucking the luggage, the hand 23 conveys the luggage W without changing the second horizontal position of the luggage W, but the luggage W facing the second image processing range setting surface 112. (That is, in the case of luggage having a moving space in the second horizontal direction), the position in the second horizontal direction may be changed.
Such an embodiment will be described as a second embodiment with reference to FIGS. 26-28. 26 to 28 are schematic plan views showing one state of the deparating operation by the hand of the second embodiment. Since the basic configuration and operation are the same as those in the first embodiment, the following description will focus on the differences.

最初に、図26に示すように、ハンド23は、第2画像処理範囲設定面112に面する荷物Wを吸着対象として所定位置に配置される。荷物Wのうち色が濃いものは、白いもの上に載っている。つまり、濃い色の荷物Wは最上段の荷物である。
なお、吸着対象の荷物W1は最上段の荷物であり、それの第2水平方向の片側(図26の下側)には、最上段の荷物は載置されていない。
First, as shown in FIG. 26, the hand 23 is arranged at a predetermined position with the luggage W facing the second image processing range setting surface 112 as the suction target. The darker ones of the luggage W are on the white ones. That is, the dark-colored luggage W is the uppermost luggage.
The luggage W1 to be adsorbed is the uppermost luggage, and the uppermost luggage is not placed on one side (lower side in FIG. 26) in the second horizontal direction of the luggage W1.

次に、図27に示すように、ハンド23は前進して対象の荷物W1に当接する。その後、ハンド23は荷物W1を吸着する。
次に、図28に示すように、ハンド23は、当該荷物W1を第2画像処理範囲設定面112側に移動させる。
なお、この実施形態では、第2画像処理範囲設定面112に面する荷物Wから順に、吸着対象の荷物Wを特定している。したがって、当該荷物W1の第2画像処理範囲設定面112側に同じ高さ位置の他の荷物Wが存在しない。
Next, as shown in FIG. 27, the hand 23 advances and comes into contact with the target luggage W1. After that, the hand 23 sucks the luggage W1.
Next, as shown in FIG. 28, the hand 23 moves the luggage W1 to the second image processing range setting surface 112 side.
In this embodiment, the luggage W to be attracted is specified in order from the luggage W facing the second image processing range setting surface 112. Therefore, there is no other baggage W at the same height position on the second image processing range setting surface 112 side of the baggage W1.

その後、ハンド23は、吸着した荷物W1を上昇させる。
以上の動作は、コントローラ51がロボットアーム21を制御することで行われる。
以上に述べたように、この実施形態では、第2画像処理範囲設定面112に面する荷物W1を持ち上げる前に、荷物Wを第2画像処理範囲設定面112側に移動させる。したがって、荷物W1の第2画像処理範囲設定面112と反対側に位置する隣の荷物Wが第2画像処理範囲設定面112側に傾いている場合でも、荷物W1はその荷物Wから離れた後に上昇させられるので、荷物同士の干渉を防止できる。
上記とは異なり荷物Wを第2画像処理範囲設定面112側に移動させなければ、隣の荷物Wが第2画像処理範囲設定面112側に傾いている場合には、荷物W1が隣の荷物Wと干渉するおそれがあった。しかし、本実施形態では、隣の荷物Wが傾いている場合であっても、荷物W1を離れさせてから上昇させることによって、隣の荷物Wとの干渉を防ぐことができる。
また、荷物W1を第2画像処理範囲設定面112側に移動させる動作を必ずさせることで、隣の荷物Wの傾きの有無や傾きの方向を画像処理による識別をしなくてもよくなる。
After that, the hand 23 raises the adsorbed luggage W1.
The above operation is performed by the controller 51 controlling the robot arm 21.
As described above, in this embodiment, the luggage W is moved to the second image processing range setting surface 112 side before the luggage W1 facing the second image processing range setting surface 112 is lifted. Therefore, even if the adjacent luggage W located on the side opposite to the second image processing range setting surface 112 of the luggage W1 is tilted toward the second image processing range setting surface 112, the luggage W1 is separated from the luggage W. Since it can be raised, it is possible to prevent the luggage from interfering with each other.
Unlike the above, unless the luggage W is moved to the second image processing range setting surface 112 side, if the adjacent luggage W is tilted to the second image processing range setting surface 112 side, the luggage W1 is the next luggage. There was a risk of interfering with W. However, in the present embodiment, even when the adjacent luggage W is tilted, interference with the adjacent luggage W can be prevented by separating the luggage W1 and then raising the luggage W1.
Further, by making sure that the baggage W1 is moved to the second image processing range setting surface 112 side, it is not necessary to identify the presence / absence of the inclination and the direction of the inclination of the adjacent baggage W by image processing.

なお、第2実施形態は第1実施形態と組合せ可能である。その場合、例えば、第1実施形態の図14に示すように、吸着装置31は、画像処理部61により把握された荷物Wに対して、第1画像処理範囲設定面111の外側に配置される。次にハンド23は、図15に示すように、第1画像処理範囲設定面111を通過して当該荷物Wに対して吸着装置31が当接させられ、その後吸着させられる。
そして、図28に示すように、ハンド23は、当該荷物W1を第2画像処理範囲設定面112側に移動させ、その後、吸着した荷物W1を上昇させる。
The second embodiment can be combined with the first embodiment. In that case, for example, as shown in FIG. 14 of the first embodiment, the suction device 31 is arranged outside the first image processing range setting surface 111 with respect to the luggage W grasped by the image processing unit 61. .. Next, as shown in FIG. 15, the hand 23 passes through the first image processing range setting surface 111, and the suction device 31 is brought into contact with the luggage W, and then is sucked.
Then, as shown in FIG. 28, the hand 23 moves the baggage W1 to the second image processing range setting surface 112 side, and then raises the adsorbed baggage W1.

3.第3実施形態
第1実施形態及び第2実施形態では、ハンドによって荷物を吸着した後の移動経路を特に限定していなかったが、それに制限を設定することで安全性を向上することができる。
図29〜図31を用いて、そのような実施例を第3実施形態として説明する。図29〜図31は、第3実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図である。なお、基本的な構成及び動作は第1実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
3. 3. Third Embodiment In the first embodiment and the second embodiment, the movement route after the load is adsorbed by the hand is not particularly limited, but the safety can be improved by setting the limitation.
Such an embodiment will be described as a third embodiment with reference to FIGS. 29 to 31. 29 to 31 are schematic views showing one state of the deparating operation by the hand in the third embodiment. Since the basic configuration and operation are the same as those in the first embodiment, the following description will focus on the differences.

最初に、図29に示すように、ハンド23は荷物Wを吸着する。
次に、図30に示すように、ハンド23は、吸着した荷物Wを第3画像処理範囲設定面113より上に上昇させる。
First, as shown in FIG. 29, the hand 23 sucks the luggage W.
Next, as shown in FIG. 30, the hand 23 raises the adsorbed luggage W above the third image processing range setting surface 113.

次に、図31に示すように、ハンド23は、当該荷物Wを第3画像処理範囲設定面113の外側を移動させる。具体的には、図31に示すように、ハンド23は、荷物W1を第3画像処理範囲設定面113の上方に移動させる。その後は、ハンド23は、荷物W1を水平移動(水平方向移動、斜め方向移動を含む)させる。このように第3画像処理範囲設定面113より上方にいったん移動させてから、荷物W1を水平移動させるので、他の荷物Wの位置を特定しなくてもよい。
なお、以上の動作は、コントローラ51がロボットアーム21を制御することで行われる。
以上に述べたように、この実施形態では、荷物Wを第3画像処理範囲設定面113の上方を移動させる。したがって、吸着した荷物WとパレットPに支持された荷物Wとの干渉を防止できる。
Next, as shown in FIG. 31, the hand 23 moves the luggage W to the outside of the third image processing range setting surface 113. Specifically, as shown in FIG. 31, the hand 23 moves the luggage W1 above the third image processing range setting surface 113. After that, the hand 23 moves the luggage W1 horizontally (including horizontal movement and diagonal movement). Since the luggage W1 is moved horizontally after being moved above the third image processing range setting surface 113 in this way, it is not necessary to specify the position of the other luggage W.
The above operation is performed by the controller 51 controlling the robot arm 21.
As described above, in this embodiment, the luggage W is moved above the third image processing range setting surface 113. Therefore, it is possible to prevent interference between the adsorbed luggage W and the luggage W supported by the pallet P.

第3実施形態は、第1実施形態及び第2実施形態のいずれとも組合せ可能である。
第1実施形態と第3実施形態の組み合わせの場合は、例えば、第1実施形態の図14に示すように、吸着装置31は、画像処理部61により把握された荷物Wに対して、第1画像処理範囲設定面111の外側に配置される。次にハンド23は、図15に示すように、第1画像処理範囲設定面111を通過して当該荷物Wに対して吸着装置31が当接させられ、その後吸着させられる。
そして、図30に示すように、ハンド23は、吸着した荷物Wを第3画像処理範囲設定面113より上に上昇させ、さらに、当該荷物Wを第3画像処理範囲設定面113の外側を移動させる。
The third embodiment can be combined with both the first embodiment and the second embodiment.
In the case of the combination of the first embodiment and the third embodiment, for example, as shown in FIG. 14 of the first embodiment, the suction device 31 is the first with respect to the luggage W grasped by the image processing unit 61. It is arranged outside the image processing range setting surface 111. Next, as shown in FIG. 15, the hand 23 passes through the first image processing range setting surface 111, and the suction device 31 is brought into contact with the luggage W, and then is sucked.
Then, as shown in FIG. 30, the hand 23 raises the adsorbed luggage W above the third image processing range setting surface 113, and further moves the luggage W outside the third image processing range setting surface 113. Let me.

第2実施形態と第3実施形態の組み合わせの場合は、例えば、図28に示すように、ハンド23は、当該荷物W1を第2画像処理範囲設定面112側に移動させる。
そして、図30に示すように、ハンド23は、吸着した荷物Wを第3画像処理範囲設定面113より上に上昇させ、さらに、当該荷物Wを第3画像処理範囲設定面113の外側を移動させる。
In the case of the combination of the second embodiment and the third embodiment, for example, as shown in FIG. 28, the hand 23 moves the luggage W1 to the second image processing range setting surface 112 side.
Then, as shown in FIG. 30, the hand 23 raises the adsorbed luggage W above the third image processing range setting surface 113, and further moves the luggage W outside the third image processing range setting surface 113. Let me.

4.第4実施形態
第1〜第3実施形態ではハンドが吸着前の所定位置に移動するまでの範囲を特に限定していなかったが、それを限定することでコントローラの計算量を低減してもよい。
図32〜図33を用いて、第4実施形態を説明する。図29〜図30は、第4実施形態におけるハンドによるデパレタイズ動作の一状態を示す模式図である。なお、基本的な構成及び動作は第1実施形態及び第3実施形態と同じであるので、以下は異なる点を中心に説明する。
4. Fourth Embodiment In the first to third embodiments, the range until the hand moves to a predetermined position before suction is not particularly limited, but the calculation amount of the controller may be reduced by limiting it. ..
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 32 to 33. 29 to 30 are schematic views showing one state of the deparating operation by the hand in the fourth embodiment. Since the basic configuration and operation are the same as those of the first embodiment and the third embodiment, the following description will be focused on the differences.

最初に、図32に示すように、ハンド23は、画像処理範囲Qの外側において所定位置に配置されている。
次に、図33に示すように、ハンド23は、画像処理範囲Qの外側において、現在位置から目的位置(吸着直前位置)まで最短距離で移動する。
本実施形態の他の例として、ハンド23が単に最短距離で移動させようとすると画像処理範囲Qを通過する場合には、ハンド23は、画像処理範囲Qを迂回して最短距離を移動する。
以上に述べたように、この実施形態では、画像処理範囲Qの外側では、障害物検知を行わずに、つまりあらかじめ設定された又は任意に設定された移動経路を通って、ハンド23を移動できる。したがって、コントローラ51の計算量を軽減できる。
First, as shown in FIG. 32, the hand 23 is arranged at a predetermined position outside the image processing range Q.
Next, as shown in FIG. 33, the hand 23 moves in the shortest distance from the current position to the target position (position immediately before adsorption) outside the image processing range Q.
As another example of the present embodiment, when the hand 23 simply tries to move in the shortest distance and passes through the image processing range Q, the hand 23 bypasses the image processing range Q and moves in the shortest distance.
As described above, in this embodiment, the hand 23 can be moved outside the image processing range Q without performing obstacle detection, that is, through a preset or arbitrarily set movement path. .. Therefore, the amount of calculation of the controller 51 can be reduced.

第4実施形態は、第1〜第3実施形態のいずれとも組合せ可能である。
第1実施形態と第4実施形態の組み合わせの場合は、例えば、図33に示すように、ハンド23は、画像処理範囲Qの外側において、現在位置から目的位置(吸着直前位置)まで最短距離で移動する。
このとき、第1実施形態の図14に示すように、吸着装置31は、画像処理部61により把握された荷物Wに対して、第1画像処理範囲設定面111の外側に配置される。次にハンド23は、図15に示すように、第1画像処理範囲設定面111を通過して当該荷物Wに対して吸着装置31が当接させられ、その後吸着させられる。
なお、その他の実施形態の組み合わせ例は説明を省略する。
The fourth embodiment can be combined with any of the first to third embodiments.
In the case of the combination of the first embodiment and the fourth embodiment, for example, as shown in FIG. 33, the hand 23 is the shortest distance from the current position to the target position (position immediately before adsorption) outside the image processing range Q. Moving.
At this time, as shown in FIG. 14 of the first embodiment, the suction device 31 is arranged outside the first image processing range setting surface 111 with respect to the luggage W grasped by the image processing unit 61. Next, as shown in FIG. 15, the hand 23 passes through the first image processing range setting surface 111, and the suction device 31 is brought into contact with the luggage W, and then is sucked.
The description of the combination example of other embodiments will be omitted.

5.実施形態の共通事項
上記第1〜第4実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
本発明の一見地に係る移載装置(例えば、ピッキングシステム1)は、ロボットアームと、撮像装置と、画像処理部と、コントローラとを備えている。
ロボットアーム(例えば、ロボットアーム21)は、吸着装置(例えば、ハンド23)を有し、支持部(例えば、パレットP)に支持される荷物(例えば、荷物W)をデパレタイズする。
撮像装置(例えば、カメラ38)は、支持部に支持される荷物の第1水平方向を向いた第1面(例えば、第1面101)と、第1水平方向に対して水平方向において直交する第2水平方向を向いた第2面(例えば、第2面102)と、天面(例えば、天面103)とを撮像する。
画像処理部(例えば、画像処理部61)は、画像処理範囲内での荷物の位置の把握を行う。画像処理範囲(例えば、画像処理範囲Q)は、撮像装置により撮像された撮像情報のうち、第1水平方向において支持部から撮像装置側に第1所定距離離れた位置に設定される第1画像処理範囲設定面と、第2水平方向において支持部から撮像装置側に第2所定距離離れた位置に設定される第2画像処理範囲設定面と、高さ方向において支持部から上方に第3所定距離離れた位置に設定される第3画像処理範囲設定面と、で囲まれる。
コントローラ(例えば、コントローラ51)は、画像処理部により把握された荷物に対して、第1画像処理範囲設定面の外側に吸着装置を位置させ、次に第1画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、次に第1画像処理範囲設定面を通過して当該荷物に対して吸着装置を吸着させるようにロボットアームを制御する。
この装置では、吸着装置を、画像処理を行う画像処理範囲の外側に位置させ(例えば、図14)、前進のみで荷物に対する吸着位置に位置させることができる(例えば、図15)。このため、画像処理範囲内にロボットアームを移動させるときに、他の荷物や装置との干渉を考慮しなくてよい。
5. Common Matters of the Embodiments The first to fourth embodiments have the following configurations and functions in common.
The transfer device (for example, the picking system 1) according to the viewpoint of the present invention includes a robot arm, an image pickup device, an image processing unit, and a controller.
The robot arm (for example, the robot arm 21) has a suction device (for example, a hand 23) and depallets a load (for example, a load W) supported by a support portion (for example, a pallet P).
The image pickup device (for example, the camera 38) is orthogonal to the first horizontal direction (for example, the first surface 101) of the load supported by the support portion in the horizontal direction with respect to the first horizontal direction. The second surface (for example, the second surface 102) and the top surface (for example, the top surface 103) facing in the second horizontal direction are imaged.
The image processing unit (for example, the image processing unit 61) grasps the position of the luggage within the image processing range. The image processing range (for example, the image processing range Q) is the first image set at a position separated by a first predetermined distance from the support portion to the image pickup device side in the first horizontal direction among the image pickup information captured by the image pickup device. A processing range setting surface, a second image processing range setting surface set at a position separated from the support portion by a second predetermined distance from the support portion in the second horizontal direction, and a third predetermined surface upward from the support portion in the height direction. It is surrounded by a third image processing range setting surface set at a position separated by a distance.
The controller (for example, the controller 51) positions the suction device outside the first image processing range setting surface with respect to the load grasped by the image processing unit, and then the load facing the first image processing range setting surface. Is specified as a load to be sucked, and then the robot arm is controlled so as to pass through the first image processing range setting surface and suck the suction device to the load.
In this device, the suction device can be positioned outside the image processing range in which image processing is performed (for example, FIG. 14), and can be positioned at the suction position with respect to the load only by advancing (for example, FIG. 15). Therefore, when moving the robot arm within the image processing range, it is not necessary to consider interference with other luggage or devices.

6.実施形態の効果の一例
本実施形態では、一回のピッキングに対して最初に荷物Wの特定のために撮像及び画像処理が行われ、それ以降は撮像及び画像処理が行われない。そして、ピッキングロボット15が設置されているエリアはロボット専用であって、障害物情報がピッキングロボット15に前もって登録されている。そのため、荷物をピックする前に撮像した情報のみに基づいて、ピッキングロボット15は、ピックからプレースまでの一連の動作を行うことができる。
ピッキングロボット15のロボットアーム21の軌道計算も、特定された荷物W1に対して決まった動作をすることで、計算処理を抑えている。
また、ハンド23が画像処理範囲Qの外側において現在位置から目的位置まで最短距離で移動する場合も、画像処理範囲Qを除いた外側の領域を通るようにしており、現在位置から目的位置までを画像処理なしでロボットアーム21の軌道計算を行い、それにしたがって移動させる。
以上のように本実施形態では、最初に荷物特定のために画像処理が行われるが、それ以降は画像処理が行われない。
6. Example of Effect of Embodiment In this embodiment, imaging and image processing are first performed for identifying the luggage W for one picking, and then imaging and image processing are not performed thereafter. The area where the picking robot 15 is installed is dedicated to the robot, and obstacle information is registered in the picking robot 15 in advance. Therefore, the picking robot 15 can perform a series of operations from picking to placing based only on the information captured before picking the baggage.
The trajectory calculation of the robot arm 21 of the picking robot 15 also suppresses the calculation process by performing a fixed operation with respect to the specified luggage W1.
Further, even when the hand 23 moves from the current position to the target position by the shortest distance outside the image processing range Q, the hand 23 passes through the outer region excluding the image processing range Q, and moves from the current position to the target position. The trajectory of the robot arm 21 is calculated without image processing, and the robot arm 21 is moved accordingly.
As described above, in the present embodiment, the image processing is first performed to identify the package, but the image processing is not performed thereafter.

従来のピッキングロボットは、吸着前に画像処理により荷物の位置を特定し、他の荷物や障害物を考慮しながら、アームの軌道計算が行われる。そのため、ロボットが動作するエリア全体を撮像及び監視するシステムが必要になる。さらに従来では、荷物を吸着後も画像処理が再度行われ、他の荷物や障害物を考慮しながら、搬送先までのアームの軌道計算が行われる。つまり、従来であれば複数回の画像処理、軌道計算、全体の撮像・監視システムが必要になる。 In the conventional picking robot, the position of the luggage is specified by image processing before suction, and the trajectory of the arm is calculated while considering other luggage and obstacles. Therefore, a system that images and monitors the entire area where the robot operates is required. Further, conventionally, image processing is performed again even after the load is sucked, and the trajectory of the arm to the transport destination is calculated while considering other load and obstacles. That is, conventionally, a plurality of image processing, orbit calculation, and an entire imaging / monitoring system are required.

7.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第1〜第4実施形態では荷物の側面を吸着するハンドが説明されたが、荷物の上面を吸着するハンドでもよい。
移載装置の具体的な構造、動作、制御方法は特に限定されない。
第1実施形態では隙間検出の前にロボットアーム21がハンド23の姿勢を傾けて移載テーブル27を傾斜姿勢にしていたが、移載テーブル27は水平姿勢を維持されたままでもよい。
7. Other Embodiments Although the plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. In particular, the plurality of embodiments and modifications described herein can be arbitrarily combined as needed.
In the first to fourth embodiments, the hand that sucks the side surface of the luggage has been described, but the hand that sucks the upper surface of the luggage may also be used.
The specific structure, operation, and control method of the transfer device are not particularly limited.
In the first embodiment, the robot arm 21 tilts the posture of the hand 23 to tilt the transfer table 27 before the gap detection, but the transfer table 27 may remain in the horizontal posture.

本発明は、段積みされた物品から一又は複数の物品を取り出すための移載装置に広く適用できる。 The present invention is widely applicable to transfer devices for extracting one or more articles from stacked articles.

1 :ピッキングシステム
3 :パレタイズ部
5 :デパレタイズ部
7 :搬入コンベヤ装置
9 :搬出コンベヤ装置
15 :ピッキングロボット
21 :ロボットアーム
23 :ハンド
25 :ハンドベース
26 :旋回装置
27 :移載テーブル
29 :移載テーブル駆動装置
30 :モータ
31 :吸着装置
31a :吸着パッド
31b :受け部
31c :支点
33 :上下駆動装置
35 :エアシリンダ
35a :ピストン
36 :隙間センサ
37 :バネ部材
38 :カメラ
39 :接触部材
43 :吸着装置保持機構
47 :スライドベルト
49 :吸引装置
51 :コントローラ
53 :カム部材
53a :係止面
53b :湾曲面
54 :くり抜き部
54a :係止面
54b :湾曲面
54c :第2係止面
55 :ローラ
61 :画像処理部
63 :アーム駆動装置
101 :第1面
102 :第2面
103 :天面
111 :第1画像処理範囲設定面
112 :第2画像処理範囲設定面
113 :第3画像処理範囲設定面
P :パレット
Q :画像処理範囲
W :荷物
1: Picking system 3: Palletizing unit 5: Depalletizing unit 7: Carry-in conveyor device 9: Carry-out conveyor device 15: Picking robot 21: Robot arm 23: Hand 25: Hand base 26: Swivel device 27: Transfer table 29: Transfer Table drive device 30: Motor 31: Suction device 31a: Suction pad 31b: Receiving part 31c: Support point 33: Vertical drive device 35: Air cylinder 35a: Piston 36: Gap sensor 37: Spring member 38: Camera 39: Contact member 43: Suction device holding mechanism 47: Slide belt 49: Suction device 51: Controller 53: Cam member 53a: Locking surface 53b: Curved surface 54: Hollowed out portion 54a: Locking surface 54b: Curved surface 54c: Second locking surface 55: Roller 61: Image processing unit 63: Arm drive device 101: First surface 102: Second surface 103: Top surface 111: First image processing range setting surface 112: Second image processing range setting surface 113: Third image processing range Setting surface P: Palette Q: Image processing range W: Luggage

Claims (4)

吸着装置を有し、支持部に支持される荷物をデパレタイズするロボットアームと、
前記支持部に支持される荷物の第1水平方向を向いた第1面と、第1水平方向に対して直交する第2水平方向を向いた第2面と、天面とを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された撮像情報のうち、第1水平方向において前記支持部から前記撮像装置側に第1所定距離離れた位置に設定される第1画像処理範囲設定面と、第2水平方向において前記支持部から前記撮像装置側に第2所定距離離れた位置に設定される第2画像処理範囲設定面と、高さ方向において前記支持部から上方に第3所定距離離れた位置に設定される第3画像処理範囲設定面と、で囲まれる画像処理範囲に対して前記荷物の位置の把握を行う画像処理部と、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記画像処理部により把握された荷物から前記第1画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、前記第1画像処理範囲設定面の外側に前記吸着装置を位置させ、次に前記第1画像処理範囲設定面を通過して当該荷物に対して前記吸着装置を吸着させるように前記ロボットアームを制御する、
移載装置。
A robot arm that has a suction device and depalletizes the luggage supported by the support part,
An image pickup device that images the first horizontal direction-facing first surface of the load supported by the support portion, the second horizontal direction-facing second surface orthogonal to the first horizontal direction, and the top surface. When,
Of the image pickup information captured by the image pickup device, a first image processing range setting surface set at a position separated from the support portion by the image pickup device by a first predetermined distance in the first horizontal direction, and a second horizontal direction. The second image processing range setting surface is set at a position separated from the support portion on the imaging device side by a second predetermined distance, and the image processing range setting surface is set at a position separated upward from the support portion by a third predetermined distance in the height direction. A third image processing range setting surface, an image processing unit that grasps the position of the luggage with respect to the image processing range surrounded by the image processing range, and an image processing unit.
With a controller,
The controller
From the luggage grasped by the image processing unit, the luggage facing the first image processing range setting surface is specified as the luggage to be sucked, and the suction device is positioned outside the first image processing range setting surface. The robot arm is controlled so as to pass through the first image processing range setting surface and attract the suction device to the load.
Transfer device.
前記コントローラは、前記第2画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、吸着した荷物を上昇させる前に、当該荷物を前記第2画像処理範囲設定面側に移動させるように前記ロボットアームを制御する、請求項1に記載の移載装置。 The controller identifies the baggage facing the second image processing range setting surface as the baggage to be adsorbed, and moves the baggage to the second image processing range setting surface side before raising the adsorbed baggage. The transfer device according to claim 1, which controls the robot arm. 前記コントローラは、前記第3画像処理範囲設定面に面する荷物を吸着対象の荷物として特定し、次に吸着した荷物を前記第3画像処理範囲設定面より上に上昇させ、当該荷物を前記第3画像処理範囲設定面の外側において水平移動させるように前記ロボットアームを制御する、請求項1又は2に記載の移載装置。 The controller identifies the baggage facing the third image processing range setting surface as the baggage to be adsorbed, then raises the adsorbed baggage above the third image processing range setting surface, and raises the baggage to the third image processing range setting surface. 3. The transfer device according to claim 1 or 2, which controls the robot arm so as to move horizontally outside the image processing range setting surface. 前記コントローラは、前記画像処理範囲の外側において前記吸着装置を移動させる際は、現在位置から目的位置まで最短距離で移動する、請求項1〜3のいずれかに記載の移載装置。 The transfer device according to any one of claims 1 to 3, wherein the controller moves the suction device from the current position to a target position in the shortest distance when the suction device is moved outside the image processing range.
JP2019228585A 2019-12-18 2019-12-18 Transfer equipment Active JP7415538B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228585A JP7415538B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Transfer equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019228585A JP7415538B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Transfer equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021094664A true JP2021094664A (en) 2021-06-24
JP7415538B2 JP7415538B2 (en) 2024-01-17

Family

ID=76430132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019228585A Active JP7415538B2 (en) 2019-12-18 2019-12-18 Transfer equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7415538B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019111615A (en) 2017-12-22 2019-07-11 株式会社東芝 Article gripping device and article gripping system
JP7065632B2 (en) 2018-02-13 2022-05-12 Kyoto Robotics株式会社 Box-shaped object picking device and its method

Also Published As

Publication number Publication date
JP7415538B2 (en) 2024-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109969781B (en) Taking-out device, transfer device, taking-out method, and control device
US11161702B2 (en) Transfer device
JP6795007B2 (en) Picking equipment
JP7107300B2 (en) Transfer device
JP2019151421A (en) Article transfer device and loading position detection device
JP2023115274A (en) Extracting device
JP2019218165A (en) Cargo handling device and program
WO2019240272A1 (en) Load-lowering system, load-lowering control device, method for controlling load-lowering system, and computer-readable storage medium
WO2018147016A1 (en) Conveyance system
JP2021094664A (en) Transfer device
JP7022084B2 (en) Work transfer system, transfer work number detection device and control method of work transfer system
US10471602B2 (en) Magazine transfer unit gripper
JP7413756B2 (en) Transfer equipment
KR101197125B1 (en) Object picking system and object picking method
WO2021079940A1 (en) Unloading apparatus and unloading method
JP6287803B2 (en) Robot system, workpiece posture adjustment device, and workpiece transfer method
JP6600026B2 (en) Extraction device and method
JP7247400B2 (en) Unloading control device, unloading control method and unloading control program
JP4236793B2 (en) Storage device and storage method
JP2014135460A (en) Part carrier device
JP7170818B2 (en) Unloading device and cargo detection method
JP7014854B2 (en) Picking device for scattered parts and picking method for scattered parts
WO2020158019A1 (en) Transfer apparatus
JP2021160857A (en) Holding device, cargo handling device, cargo handling control device, cargo handling control method, and computer program
JP2020117381A (en) Transfer device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230915

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7415538

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150