JP2021130476A - 制御装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

制御装置、制御方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 処理の対象物を適切に処理するための手段を提供する。【解決手段】 属性検出部(110)は、処理装置による処理の対象物の属性を検出し、指示部(120)は、記対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。【選択図】 図3

Description

本発明は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関し、特に、処理装置の動作を制御する制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。
物品を梱包した箱を自動的に開梱するシステムが開発されている。特許文献1には、ローラーコンベアおよび昇降機が、箱を所定の位置まで移動させた後、箱の位置をガイドによって位置決めし、開梱装置が備えたカッターが箱の上部周縁を切断することによって、箱を開梱するシステムが開示されている。特許文献2には、箱の厚みに応じて、切込みの深さを変更可能な装置が開示されている。特許文献3には、箱から内容物を効率的に取り出す方法が記載されている。
特開2002−249116号公報 特開平02−085128号公報 特開平08−053113号公報
開梱装置が、互いに異なる属性(サイズ、素材、厚みなど)を備えたいくつもの箱を処理する場合、処理装置はどのようにして箱を開梱することが望ましいかが、箱の属性に応じて異なると考えられる。しかしながら、特許文献1に記載の関連する技術では、開梱装置(処理装置)が箱(処理の対象物)を正しくまたは適切に処理するための手法が存在しない。このため、開梱装置による処理の効率が低下する可能性がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、処理の対象物を適切に処理するための手段を提供することにある。
本発明の一態様に係わる制御装置は、処理装置による処理の対象物の属性を検出する属性検出手段と、前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行する指示部とを備えている。
本発明の一態様に係わる制御方法は、処理装置による処理の対象物の属性を検出し、前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行する。
本発明の一態様に係わるプログラムは、処理装置による処理の対象物の属性を検出することと、前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行することとをコンピュータに実行させる。
本発明の一態様によれば、処理の対象物を適切に処理することができる。
実施形態1に係わる制御装置を備えたシステムの構成を示すブロック図である。 実施形態1の一実施例に係わるシステムにおける箱および情報の流れを概念的に示す。 実施形態1に係わる制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態1に係わる制御装置および処理装置の各々が実行する処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 実施形態2に係わる制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態3に係わる制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態4に係わる制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態4に係わる制御装置、処理装置、および倉庫管理システムの各々が実行する処理の流れの一例を示すシーケンス図である。 実施形態1〜4のいずれかに係わる制御装置のハードウェア構成を示す図である。
〔実施形態1〕
図1〜図4を参照して、実施形態1について説明する。
(システム1)
図1は、本実施形態1に係わる制御装置100を備えたシステム1の構成を示すブロック図である。システム1は、物品を梱包した箱を自動的に開梱する。図1に示すように、システム1は、処理装置90および制御装置100を備えている。なお、処理装置90は1台であってもよいし、複数台であってもよい。制御装置100は、処理装置90ごとに、後述する指示を実行する。
図2は、システム1における箱および情報の流れを概念的に示す。図2は、システム1が処理装置90を3つ備えている場合を示している。図2に示すように、サーバすなわち制御装置100は、倉庫管理システムに対し、箱を出庫するように指示する。倉庫管理システムは、制御装置100からの指示にしたがって、倉庫から箱を出庫し、開梱装置すなわち処理装置90へ送出する。ここで、制御装置100は、3つの処理装置90のうち、どの処理装置90へ箱を送出すべきか、倉庫管理システムへ指示してもよい。例えば、3つの処理装置90が、大中小サイズの箱の処理用にそれぞれ最適化されている場合、制御装置100は、出庫される箱のサイズ(大・中・小のいずれか)に応じて、3つの処理装置90のうち、いずれの処理装置90へ箱を送出すべきかを、倉庫管理システムへ指示する。
図2に示すように、処理装置90は、倉庫管理システムによって倉庫から送出された箱を受け取り、箱を開梱する処理を実行する。そして、処理装置90は、開梱された箱を部品ストアへ送出する。作業員が、部品ストアにすでにストックされた開梱済の箱から、物品を取り出して、加工を行う。部品ストアおよび加工場には、各種のセンサ91が設置されており、それぞれのセンサ91が検知したセンサ値のデータが、制御装置100へ送信される。制御装置100は、受信したセンサ値のデータに基づいて、上述したように、倉庫管理システムへ指示を行う。
図1において、処理装置90は、制御装置100と無線または有線で通信可能に接続されている。処理装置90は、制御装置100によって動作を制御されることによって、処理を実行する。一例では、処理装置90は、物品を梱包した段ボール箱などを開梱する開梱装置である。
(制御装置100の構成)
図3は、本実施形態1に係わる制御装置100の構成を示すブロック図である。図3に示すように、制御装置100は、属性検出部110および指示部120を備えている。
属性検出部110は、処理装置90による処理の対象物の属性を検出する。属性検出部110は、属性検出手段の一例である。具体的には、属性検出部110は、処理装置90に設けられた各種センサ91が検知したセンサ値のデータを取得する。属性検出部110は、取得したセンサ値のデータに基づいて、処理の対象物である箱の属性を検出する。
例えば、属性検出部110は、対象物の処理が開始されたことを処理装置90から通知されたとき、センサ91によって、処理装置90によって処理される前の個々の箱に付加されたバーコードまたは符号(数字および文字を含む)を読み取り、予めデータベースに登録された、箱に関する情報(発送主、重量、内容物、箱のサイズ、および箱の素材など)を参照する。そして、属性検出部110は、参照した箱に関する情報に基づいて、処理装置90が処理する前の個々の箱のサイズおよび素材などを特定する。このようにして、属性検出部110は、処理装置90が箱を処理する前に、箱のサイズ、厚み、および素材などの属性を検出する。
属性検出部110は、このようにして検出した箱の属性のデータを、指示部120へ出力する。属性検出部110は、処理装置90が実行する処理の全ての工程が完了するまで、上述の処理を繰り返す。
指示部120は、対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。指示部120は、指示手段の一例である。例えば、対象物を処理させるための制御とは、倉庫管理システムに箱(対象物の一例である)を倉庫から開梱装置(処理装置90の一例である)まで搬送させたり、処理装置90に箱(対象物の一例である)を開梱させたりすることである。
具体的には、指示部120は、属性検出部110から、箱(対象物の一例である)の属性のデータを受信する。指示部120は、箱の属性と、箱の属性に応じた制御との関係を示すテーブルを参照する。指示部120は、テーブルの記載に基づいて、箱の属性に応じた制御を決定する。指示部120は、処理装置90に対し、それぞれの工程を実行させるためのコマンドを順番に出力する。例えば、指示部120は、箱の開梱に係わる処理の各工程を実行させるためのコマンドを順番に、処理装置90へ出力する。コマンドの内容は、箱の属性に応じて異なっている。このようにして、指示部120は、対象物の属性に応じた方法で、処理装置90に対象物を処理させることができる。
(制御装置100の動作)
図4を参照して、本実施形態1に係わる制御装置100が実行する動作の一例を説明する。図4は、システム1が備えた処理装置90および制御装置100の各々が実行する処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図4のシーケンス図には、処理装置90および制御装置100の各々による処理のステップが示されている。
図4に示すように、まず、処理装置90が処理を実行する前に、処理装置90が備えたセンサ91から制御装置100へ、センサ91が検出したセンサ値のデータが送信される(S301)。制御装置100の属性検出部110は、処理装置90が処理を実行する前の個々の箱の属性を検出する(S201)。属性検出部110は、検出した箱の属性のデータを、指示部120へ出力する。
指示部120は、属性検出部110から、箱の属性のデータを受信する。そして、指示部120は、処理装置90に対し、箱の属性に応じた処理を実行させるための指示を送信する(S202)。
処理装置90は、指示部120から、箱の属性に応じた処理を実行させるための指示を受信する。処理装置90は、指示部120から受信した指示にしたがって、処理の対象物である箱に対し、各工程の処理を実行する(S302)。以上で、システム1が備えた処理装置90および制御装置100の動作は終了する。
(本実施形態の効果)
本実施形態の構成によれば、属性検出部110は、処理装置90による処理の対象物の属性を検出し、指示部120は、対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。
このようにして、制御装置100は、処理の対象物の属性に応じた方法で、処理装置90に対象物を処理させることができる。したがって、処理の対象物の属性が様々である場合であっても、処理装置90は、対象物を効率的に処理することができる。
〔実施形態2〕
図5を参照して、実施形態2について説明する。なお、前記実施形態1において説明した部材に関して、本実施形態2において、説明を省略する。前記実施形態1で説明した部材と同一の符号がついた部材は、本実施形態2においても、前記実施形態1で説明した機能を有する。
(制御装置200の構成)
図5は、本実施形態2に係わる制御装置200の構成を示すブロック図である。図5に示すように、制御装置200は、属性検出部210および指示部220を備えている。本実施形態2に係わる属性検出部210は、対象物の材質を検出する材質検出部211を備えている。材質検出部211は、材質検出手段の一例である。本実施形態2に係わる指示部220は、対象物の材質に応じて、処理装置90が処理のために用いる消耗品を交換するように指示する交換指示部221を備えている。交換指示部221は、交換指示手段の一例である。
例えば、材質検出部211は、センサ91によって、処理装置90によって処理される前の個々の箱に付加されたバーコードまたは符号(数字および文字を含む)を読み取り、予めデータベースに登録された、箱に関する情報(発送主、重量、内容物、箱のサイズ、および箱の素材など)を参照する。そして、材質検出部211は、箱に関する情報に基づいて、処理装置90が処理する前の箱の材質を特定する。
あるいは、材質検出部211は、センサ91の一例である画像センサから、処理の対象物である箱を撮影した画像データを取得し、画像分析によって、画像データから箱の反射率、スペクトル、色相、色調、または明度などを計算し、その計算結果に基づいて、処理装置90が処理する前の箱の材質を特定してもよい。材質検出部211は、検出した箱の材質のデータを、指示部220の交換指示部221へ出力する。
例えば、交換指示部221は、材質検出部211から、処理装置90が処理する前の箱(対象物の一例である)の材質のデータを受信する。交換指示部221は、箱の材質と、箱の材質に応じたカッターまたはその他の切断部材(消耗品の一例である)との関係を示すテーブルを参照する。交換指示部221は、テーブルの記載に基づいて、箱の材質に応じたカッターまたはその他の切断部材の交換を指示する。交換指示部221は、処理装置90に対し、カッターまたはその他の切断部材の交換の指示を出力する。また、交換指示部221は、カッターまたはその他の切断部材の識別情報を処理装置90へ出力する。処理装置90は、交換指示部221から受信したカッターまたはその他の切断部材の識別情報に基づいて、処理装置90が備えたカッターまたはその他の切断部材を交換する。このようにして、交換指示部221は、対象物の材質に応じたカッターまたはその他の切断部材を用いて、処理装置90に対象物を処理させることができる。
(本実施形態の効果)
本実施形態の構成によれば、属性検出部210は、処理装置90による処理の対象物の属性を検出し、指示部220は、対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。
このようにして、制御装置200は、処理の対象物の属性に応じた方法で、処理装置90に対象物を処理させることができる。したがって、処理の対象物の属性が様々である場合であっても、処理装置90は、対象物を効率的に処理することができる。
また、属性検出部210は、対象物の材質を検出する材質検出部211を備えている。指示部220は、対象物の材質に応じて、処理装置90が処理のために用いる消耗品を交換するように指示する交換指示部221を備えている。これにより、処理装置90は、対象物の材質に応じた消耗品を用いて、処理を実行することができる。例えば、制御装置200は、箱(対象物の一例である)の材質に応じた硬度を持つカッターまたはその他の切断部材(消耗品の一例である)を用いて、処理装置90に箱を開梱する処理を実行させることができる。これにより、処理装置90による処理を効率化することができる。
〔実施形態3〕
図6を参照して、実施形態3について説明する。なお、前期実施形態1または2において説明した部材に関して、本実施形態3において、説明を省略する。前記実施形態1または2で説明した部材と同一の符号がついた部材は、本実施形態3においても、前記実施形態1または2で説明した機能を有する。
(制御装置300の構成)
図6は、本実施形態3に係わる制御装置300の構成を示すブロック図である。図6に示すように、制御装置300は、属性検出部310および指示部320を備えている。本実施形態3に係わる属性検出部310は、対象物の取り扱いに関する要件を取得する要件取得部311を備えている。要件取得部311は、要件取得手段の一例である。本実施形態3に係わる指示部320は、対象物の材質に応じて、処理装置90が処理のために用いる消耗品を交換するように指示する取扱指示部321を備えている。取扱指示部321は、交換指示手段の一例である。
例えば、要件取得部311は、センサ91によって、処理装置90によって処理される前の個々の箱(対象物の一例である)に付加されたバーコードまたは符号(数字および文字を含む)を読み取り、予めデータベースに登録された情報(発送主、重量、内容物、箱のサイズ、および箱の素材など)を参照する。そして、要件取得部311は、参照した情報から、箱の取り扱いに関する要件を示す情報を抽出する。このようにして、要件取得部311は、処理装置90によって処理される前の箱の取り扱いに関する要件を取得できる。要件取得部311は、取得した要件のデータを、取扱指示部321へ出力する。
取扱指示部321は、要件取得部311から、処理装置90によって処理される前の箱の取り扱いに関する要件のデータを受信する。取扱指示部321は、受信した要件のデータに基づいて、箱の取り扱いを決定する。取扱指示部321は、箱の取り扱いに関する要件にしたがって、処理装置90が処理のために用いるカッターまたはその他の切断部材(消耗品の一例である)を交換するように指示する。例えば、予備のカッターまたはその他の切断部材が識別情報を付与されて、処理装置90に格納されていてもよい。この場合、取扱指示部321は、処理装置90に対して、処理装置90が処理のために用いるカッターまたはその他の切断部材の交換を指示するとともに、使用すべき予備のカッターまたはその他の切断部材の識別情報を処理装置90へ通知する。
処理装置90は、取扱指示部321からの指示にしたがい、処理のために用いるカッターまたはその他の切断部材を交換した後、箱に対する処理を実行する。
(本実施形態の効果)
本実施形態の構成によれば、属性検出部310は、処理装置90による処理の対象物の属性を検出し、指示部320は、対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。
このようにして、制御装置300は、処理の対象物の属性に応じた方法で、処理装置90に対象物を処理させることができる。したがって、処理の対象物の属性が様々である場合であっても、処理装置90は、対象物を効率的に処理することができる。
また、属性検出部310は、対象物の取り扱いに関する要件を取得する要件取得部311を備えている。指示部320は、要件に応じた方法で、処理の対象物を取り扱うように指示する取扱指示部321を備えている。そのため、処理装置90は、要件に応じた方法を用いて、対象物を取り扱うことができる。例えば、制御装置300は、箱(対象物の一例である)ごとに指定された箱の部位(例えば、上面、側面、底面、またはその組み合わせ)を開梱するように、処理装置90に箱の処理を実行させることができる。その結果、処理を効率化することができる。他の例では、制御装置300は、箱の内容物(例えば、割れ物、天地無用)に応じた方法を用いて、箱を所定の手順で取り扱うように、処理装置90に対して指示する。一例では、箱の内容物が大きくかつ重い場合、制御装置300は、箱の底面の周縁を処理装置90に開梱させる。このように開梱された箱は、上部と、内容物が乗った底面とに分離するので、開梱された箱の内容物に作業員がアクセスしやすくなる。
〔実施形態4〕
図7を参照して、実施形態4について説明する。なお、前期実施形態1から3において説明した部材に関して、本実施形態4において、説明を省略する。前記実施形態1から3で説明した部材と同一の符号がついた部材は、本実施形態4においても、前記実施形態1から3で説明した機能を有する。
(制御装置400の構成)
図7は、本実施形態4に係わる制御装置400の構成を示すブロック図である。図7に示すように、制御装置400は、属性検出部410および指示部420を備えている。本実施形態4に係わる属性検出部410は、対象物のサイズを検出するサイズ検出部411を備えている。サイズ検出部411は、サイズ検出手段の一例である。本実施形態4に係わる指示部420は、対象物のサイズに対応した処理装置90へ、対象物を搬送するように指示する搬送指示部421を備えている。搬送指示部421は、搬送指示手段の一例である。
例えば、サイズ検出部411は、センサ91の一例である画像センサから、処理装置90によって処理される前の個々の箱(対象物の一例である)を撮影した画像を取得し、画像分析によって、箱のサイズを検出する。
あるいは、サイズ検出部411は、前記実施形態3に係わる要件取得部311と同様に、処理装置90によって処理される前の個々の箱(対象物の一例である)に付加されたバーコードまたは符号を読み取る。サイズ検出部411は、予めデータベースに登録された情報(発送主、重量、内容物、箱のサイズ、および箱の素材など)を参照する。そして、サイズ検出部411は、参照した情報から、箱のサイズを示す情報を抽出してもよい。このように、サイズ検出部411は、箱のサイズを検出せずに、箱のサイズを示す情報を取得することもできる。サイズ検出部411は、検出した箱のサイズのデータを、搬送指示部421へ出力する。
搬送指示部421は、サイズ検出部411から、処理装置90によって処理される前の箱のサイズのデータを受信する。搬送指示部421は、箱のサイズのデータに基づいて、箱をどの開梱装置(図2)(処理装置90の一例である)へ搬送するべきかを決定する。搬送指示部421は、いずれかの開梱装置まで箱を搬送するように、倉庫管理システムに指示する。倉庫管理システムは、搬送指示部421からの指示にしたがって、倉庫から、いずれかの開梱装置まで、箱を搬送する。例えば、倉庫管理システムは、ベルトコンベヤを駆動することによって、またはAGV(Automated guided vehicle)を制御することによって、倉庫からいずれかの開梱装置まで、箱を搬送する。
(制御装置400の動作)
図8を参照して、本実施形態4に係わる制御装置400が実行する動作の一例を説明する。図8は、処理装置90、倉庫管理システム、および制御装置400の各々が実行する処理の流れの一例を示すシーケンス図である。図8のシーケンス図には、処理装置90および制御装置400の各々による処理のステップが示されている。
図8に示すように、まず、処理装置90が処理を実行する前に、処理装置90が備えたセンサ91から制御装置400へ、センサ91が検出したセンサ値のデータが送信される(S501)。制御装置400のサイズ検出部411は、処理装置90が処理を実行する前の個々の箱のサイズを検出する(S401)。サイズ検出部411は、検出した箱のサイズのデータを指示部120へ出力する。
搬送指示部421は、サイズ検出部411から箱のサイズのデータを受信する。そして、搬送指示部421は、倉庫管理システムに対し、倉庫から、対象物のサイズに対応した処理装置90まで、対象物を搬送するように指示する(S202)。
倉庫管理システムは、搬送指示部421から、搬送指示部421からの指示を受信する。倉庫管理システムは、搬送指示部421からの指示にしたがって、倉庫から、対象物のサイズに対応した処理装置90まで、対象物を搬送する(S601)。例えば、倉庫管理システムは、上述したように、ベルトコンベヤまたはAGVを用いて、対象物を搬送する。
その後、前記実施形態1において説明した手順で、処理装置90によって、箱の処理が実行される。以上で、処理装置90、倉庫管理システム、および制御装置400の動作は終了する。
(本実施形態の効果)
本実施形態の構成によれば、属性検出部410は、処理装置90による処理の対象物の属性を検出し、指示部420は、対象物の属性に応じた方法で、対象物を処理させるための指示を実行する。
このようにして、制御装置400は、処理の対象物の属性に応じた方法で、処理装置90に対象物を処理させることができる。したがって、処理の対象物の属性が様々である場合であっても、処理装置90は、対象物を効率的に処理することができる。
また、属性検出部410は、対象物のサイズを検出するサイズ検出部411を備えている。指示部420は、対象物のサイズに対応した処理装置90へ、対象物を搬送するように指示する搬送指示部421を備えている。これにより、対象物のサイズに対応した処理装置90へ、対象物を搬送することができるので、処理装置90が対象物を効率的に処理することが可能になる。
(ハードウェア構成について)
前記実施形態1〜4で説明した制御装置100、200、200a、300、400の各構成要素は、機能単位のブロックを示している。これらの構成要素の一部又は全部は、例えば図9に示すような情報処理装置900により実現される。図9は、情報処理装置900のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図9に示すように、情報処理装置900は、一例として、以下のような構成を含む。
・CPU(Central Processing Unit)901
・ROM(Read Only Memory)902
・RAM(Random Access Memory)903
・RAM903にロードされるプログラム904
・プログラム904を格納する記憶装置905
・記録媒体906の読み書きを行うドライブ装置907
・通信ネットワーク909と接続する通信インタフェース908
・データの入出力を行う入出力インタフェース910
・各構成要素を接続するバス911
前記実施形態1〜4で説明した制御装置100、200、200a、300、400の各構成要素は、これらの機能を実現するプログラム904をCPU901が読み込んで実行することで実現される。各構成要素の機能を実現するプログラム904は、例えば、予め記憶装置905やROM902に格納されており、必要に応じてCPU901がRAM903にロードして実行される。なお、プログラム904は、通信ネットワーク909を介してCPU901に供給されてもよいし、予め記録媒体906に格納されており、ドライブ装置907が当該プログラムを読み出してCPU901に供給してもよい。
上記の構成によれば、前記実施形態1〜4において説明した制御装置100、200、200a、300、400が、ハードウェアとして実現される。したがって、前記実施形態1〜4において説明した効果と同様の効果を奏することができる。
本発明は、箱を開梱する開梱装置を制御することのほか、加工、運搬、組み付け、分解などの様々な処理を自動で実行する処理装置を制御するために利用することができる。
90 処理装置
100 制御装置
110 属性検出部
120 指示部
200 制御装置
210 属性検出部
211 材質検出部
220 指示部
221 交換指示部
300 制御装置
310 属性検出部
311 要件取得部
320 指示部
321 取扱指示部
400 制御装置
410 属性検出部
411 サイズ検出部
420 指示部
421 搬送指示部

Claims (7)

  1. 処理装置による処理の対象物の属性を検出する属性検出手段と、
    前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行する指示部と
    を備えた
    制御装置。
  2. 前記属性検出手段は、前記対象物の材質を検出する材質検出手段を備え、
    前記指示部は、前記対象物の材質に応じて、前記処理装置が処理のために用いる消耗品を交換するように指示する交換指示手段を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記属性検出手段は、前記対象物の取り扱いに関する要件を取得する要件取得手段を備え、
    前記指示部は、前記要件に応じた方法で、前記処理の対象物を取り扱うように指示する取扱指示手段を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記属性検出手段は、前記対象物のサイズを検出するサイズ検出手段を備え、
    前記指示部は、前記対象物のサイズに対応した処理装置へ、前記対象物を搬送するように指示する搬送指示手段を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
  5. 処理装置による処理の対象物の属性を検出し、
    前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行する
    制御方法。
  6. 処理装置による処理の対象物の属性を検出することと、
    前記対象物の属性に応じた方法で、前記対象物を処理させるための指示を実行することと
    をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  7. 請求項1から3のいずれか1項に係わる制御装置と、
    前記制御装置によって動作を制御される処理装置と、
    前記処理装置によって処理される対象物を格納した倉庫を管理する倉庫管理システムとを備えた
    システム。
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