JP2022086093A - Information processing device, article processing system, and program - Google Patents

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Hiroaki Fujiwara
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Abstract

To provide an information processing device, an article processing system and a program capable of efficiently conveying a plurality of articles having different shapes.SOLUTION: An information processing device includes an input part, a control part, and an output part. The input part inputs bottom heights HB1 to HB3 information about the heights of articles P1 to P3 held by a holding mechanism 12. The control part plans release orders of the plurality of articles in releasing the plurality of articles held by the holding mechanism to a prescribed release area Au on the basis of the bottom heights information, and generates a control signal for controlling the holding mechanism and a movement mechanism for displacing the holding mechanism so as to release the plurality of articles held by the holding mechanism to the release area according to the release orders. The output part outputs the control signal.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明の実施形態は、情報処理装置、物品処理システム、及びプログラムに関する。 Embodiments of the present invention relate to information processing devices, article processing systems, and programs.

郵便、宅配等の業務において、ロボットアーム等を利用して小包等の物品を搬送するシステムが利用されている。 In operations such as mail and home delivery, a system for transporting items such as parcels using a robot arm or the like is used.

特許第６７１０６２２号公報Japanese Patent No. 6710622

実施形態の課題の一つは、形状が異なる複数の物品を効率的に搬送可能な情報処理装置、物品処理システム、及びプログラムを提供することである。 One of the problems of the embodiment is to provide an information processing device, an article processing system, and a program capable of efficiently transporting a plurality of articles having different shapes.

実施形態の情報処理装置は、入力部と、制御部と、出力部とを備える。入力部は、保持機構に保持された物品の底面の高さに関する底面高さ情報を入力する。制御部は、底面高さ情報に基づき、保持機構に保持された複数の物品を所定のリリース領域にリリースする際における複数の物品のリリース順を計画し、保持機構に保持された複数の物品がリリース順に従ってリリース領域にリリースされるように、保持機構と、保持機構を変位させる移動機構とを制御するための制御信号を生成する。出力部は、制御信号を出力する。 The information processing apparatus of the embodiment includes an input unit, a control unit, and an output unit. The input unit inputs bottom height information regarding the height of the bottom surface of the article held by the holding mechanism. Based on the bottom height information, the control unit plans the release order of the plurality of articles when releasing the plurality of articles held by the holding mechanism to a predetermined release area, and the plurality of articles held by the holding mechanism are released. A control signal for controlling the holding mechanism and the moving mechanism that displaces the holding mechanism is generated so that the holding mechanism is released to the release region according to the release order. The output unit outputs a control signal.

図１は、第１実施形態に係る物品処理システムの構成の一例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of the configuration of the article processing system according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る底面検出装置の検出領域の一例を示す右側面図である。FIG. 2 is a right side view showing an example of a detection area of the bottom surface detection device according to the first embodiment. 図３は、第１実施形態に係る底面検出装置の検出領域の一例を示す下面図である。FIG. 3 is a bottom view showing an example of a detection region of the bottom surface detection device according to the first embodiment. 図４は、第１実施形態に係る上面検出装置による検出結果の一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a detection result by the top surface detection device according to the first embodiment. 図５は、第１実施形態に係る底面検出装置による検出結果の一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of a detection result by the bottom surface detecting device according to the first embodiment. 図６は、第１実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the control device according to the first embodiment. 図７は、第１実施形態に係る物品処理システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the article processing system according to the first embodiment. 図８は、第１実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control device according to the first embodiment. 図９は、第１実施形態に係るリリース順の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the release order according to the first embodiment. 図１０は、第１実施形態に係る物品処理システムにおける処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing in the article processing system according to the first embodiment. 図１１は、第２実施形態に係る物品処理システムの構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the article processing system according to the second embodiment. 図１２は、第３実施形態に係る保持機構のバッファ部の構成の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the buffer portion of the holding mechanism according to the third embodiment.

以下、本開示のいくつかの実施形態及び変形例を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態及び変形例の構成、並びに当該構成によってもたらされる作用及び効果は、あくまで一例であって、以下の記載内容に限られるものではない。 Hereinafter, some embodiments and modifications of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The configurations of the embodiments and modifications described below, and the actions and effects brought about by the configurations are merely examples, and are not limited to the contents described below.

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る物品処理システム１の構成の一例を示す正面図である。物品処理システム１は、所定の場所に置かれた１又は複数の物品Ｐを他の場所へ移動させるシステムである。図１において、Ｘ軸は水平方向に対応し、Ｙ軸は水平面上でＸ軸と直交する奥行き方向に対応し、Ｚ軸は高さ方向（鉛直方向）に対応している。後述する図２～図５についても同様である。 (First Embodiment)
FIG. 1 is a front view showing an example of the configuration of the article processing system 1 according to the first embodiment. The article processing system 1 is a system for moving one or more articles P placed in a predetermined place to another place. In FIG. 1, the X-axis corresponds to the horizontal direction, the Y-axis corresponds to the depth direction orthogonal to the X-axis on the horizontal plane, and the Z-axis corresponds to the height direction (vertical direction). The same applies to FIGS. 2 to 5 described later.

本実施形態に係る物品処理システム１は、収容部１１（保持領域）、保持機構１２、移動機構１３、搬送機構１４、上面検出装置１５、底面検出装置１６、及び制御装置１７（情報処理装置）を有する。 The article processing system 1 according to the present embodiment includes a storage unit 11 (holding area), a holding mechanism 12, a moving mechanism 13, a transport mechanism 14, a top surface detecting device 15, a bottom surface detecting device 16, and a control device 17 (information processing device). Has.

収容部１１は、複数の物品Ｐを収容可能な部分である。収容部１１は、物品Ｐの保持が行われる保持領域の一例である。図１には、収容部１１に形状の異なる複数の物品Ｐが積載された状態が例示されている。物品Ｐの種類は特に限定されるべきものではないが、例えば、郵便、宅配便等の対象物（小包）等であり得る。 The accommodating portion 11 is a portion capable of accommodating a plurality of articles P. The accommodating portion 11 is an example of a holding area in which the article P is held. FIG. 1 illustrates a state in which a plurality of articles P having different shapes are loaded on the accommodating portion 11. The type of the article P is not particularly limited, but may be, for example, an object (parcel) such as mail or courier.

保持機構１２は、物品Ｐを保持する機構である。本実施形態に係る保持機構１２は、真空圧を利用して物品Ｐの上面を吸着させることにより物品Ｐを保持するものであり、真空圧を解除することにより保持した物品Ｐをリリース（解放）可能なものである。本実施形態に係る保持機構１２は、本体部２１、複数のバッファ部２２、及び複数の吸着部２３を有する。複数の吸着部２３のそれぞれが個別に吸着力（真空圧）を調節可能になされていることにより、１つ又は複数の物品Ｐを同時に保持可能となっている。吸着部２３の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば、ゴム、スポンジ、ベローズ等を利用するものであり得る。図１には、保持機構１２が形状（垂直方向の長さ）の異なる３つの物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を保持している状態が例示されている。 The holding mechanism 12 is a mechanism for holding the article P. The holding mechanism 12 according to the present embodiment holds the article P by adsorbing the upper surface of the article P by using the vacuum pressure, and releases (releases) the held article P by releasing the vacuum pressure. It is possible. The holding mechanism 12 according to the present embodiment has a main body portion 21, a plurality of buffer portions 22, and a plurality of suction portions 23. Since each of the plurality of suction portions 23 can individually adjust the suction force (vacuum pressure), one or a plurality of articles P can be held at the same time. The specific configuration of the suction unit 23 is not particularly limited, but for example, rubber, sponge, bellows, or the like may be used. FIG. 1 illustrates a state in which the holding mechanism 12 holds three articles P1, P2, and P3 having different shapes (lengths in the vertical direction).

移動機構１３は、保持機構１２を変位させる機構である。移動機構１３の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば、ロボットアーム（マニピュレータ）等を利用するものであり得る。 The moving mechanism 13 is a mechanism that displaces the holding mechanism 12. The specific configuration of the moving mechanism 13 is not particularly limited, but for example, a robot arm (manipulator) or the like may be used.

搬送機構１４は、保持機構１２により保持され、移動機構１３により移動された物品Ｐ（図１に示す例では物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）を所定の場所へ搬送する機構である。本実施形態に係る搬送機構１４は、複数のローラ２５、及び各ローラ２５を回動可能に軸支する支持部材２６を有する。ローラ２５上にリリースされた物品Ｐは、ローラ２５の回動により所定の方向（本例では右側）へ搬送される。すなわち、本実施形態においては、保持機構１２に保持された物品Ｐがリリースされるリリース領域Ａｕが、搬送機構１４（ローラ２５）上に存在している。 The transport mechanism 14 is a mechanism for transporting the article P (articles P1, P2, P3 in the example shown in FIG. 1) held by the holding mechanism 12 and moved by the moving mechanism 13 to a predetermined place. The transport mechanism 14 according to the present embodiment has a plurality of rollers 25 and a support member 26 that rotatably supports each roller 25. The article P released on the roller 25 is conveyed in a predetermined direction (on the right side in this example) by the rotation of the roller 25. That is, in the present embodiment, the release region Au on which the article P held by the holding mechanism 12 is released exists on the transport mechanism 14 (roller 25).

上面検出装置１５は、収容部１１に収容された物品Ｐの状態を検出する装置であり、物品Ｐの上面の高さに関する上面高さ情報を取得する。上面高さ情報は、例えば、物品Ｐの上面と上面検出装置１５との間の距離を示す情報等を含む。上面検出装置１５の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば、上面検出装置１５は、ＲＧＢカメラ、Ｄｅｐｔｈカメラ（深度センサ）、その他のセンサのいずれか一つ又はそれらの組み合わせであり得る。 The top surface detecting device 15 is a device that detects the state of the article P housed in the accommodating portion 11, and acquires top surface height information regarding the height of the top surface of the article P. The top surface height information includes, for example, information indicating the distance between the top surface of the article P and the top surface detecting device 15. The specific configuration of the top surface detection device 15 is not particularly limited, but for example, the top surface detection device 15 may be any one of an RGB camera, a depth camera (depth sensor), and other sensors, or a combination thereof. could be.

底面検出装置１６は、保持機構１２に保持された物品Ｐの状態を検出する装置であり、保持機構１２に保持された物品Ｐ（図１に示す例では物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）の底面の高さに関する底面高さ情報を取得する。底面高さ情報は、例えば、リリース領域Ａｕと物品Ｐの底面との間の距離を示す情報等を含む。本実施形態に係る底面検出装置１６は、保持機構１２に保持された物品Ｐの底面高さ情報を、保持機構１２がリリース領域Ａｕの上方位置に到達したときに取得可能な位置に配置されている。本実施形態においては、６つの底面検出装置１６が物品Ｐの搬送方向（ローラ２５の配列方向）に沿って配列され、隣り合う２つのローラ２５の間から物品Ｐの底面の高さを検出可能になされている。すなわち、各底面検出装置１６の検出領域１６Ａは、隣り合う２つのローラ２５の間を通り、保持機構１２（吸着部２３）に向かって広がっている（検出領域１６Ａについては後述する）。底面検出装置１６の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば、ＬＲＦ（Laser Range Finder）、レーザ変位計、その他のセンサのいずれか一つ又はそれらの組み合わせであり得る。また、底面検出装置１６は、複数の吸着部２３のそれぞれに対して一対一で対応するように配置されてもよい。 The bottom surface detecting device 16 is a device that detects the state of the article P held by the holding mechanism 12, and is the bottom surface of the article P held by the holding mechanism 12 (articles P1, P2, P3 in the example shown in FIG. 1). Get bottom height information about height. The bottom surface height information includes, for example, information indicating the distance between the release region Au and the bottom surface of the article P. The bottom surface detecting device 16 according to the present embodiment is arranged at a position where the bottom surface height information of the article P held by the holding mechanism 12 can be acquired when the holding mechanism 12 reaches the upper position of the release region Au. There is. In the present embodiment, the six bottom surface detecting devices 16 are arranged along the transport direction of the article P (the arrangement direction of the rollers 25), and the height of the bottom surface of the article P can be detected from between the two adjacent rollers 25. It has been done. That is, the detection region 16A of each bottom surface detection device 16 passes between two adjacent rollers 25 and extends toward the holding mechanism 12 (adsorption portion 23) (the detection region 16A will be described later). The specific configuration of the bottom surface detecting device 16 is not particularly limited, but may be, for example, any one of an LRF (Laser Range Finder), a laser displacement meter, and other sensors, or a combination thereof. Further, the bottom surface detecting device 16 may be arranged so as to have a one-to-one correspondence with each of the plurality of suction portions 23.

制御装置１７は、物品処理システム１を制御するための処理を行う情報処理装置である。制御装置１７は、物品処理システム１における保持動作、移動動作、リリース動作、干渉回避動作、搬送動作等を実現するための各種処理を行う。保持動作とは、収容部１１に収容された１又は複数の物品Ｐを保持する動作であり、保持機構１２の動作及び移動機構１３の動作を含む。移動動作とは、収容部１１（保持領域）において保持された物品Ｐをリリース領域Ａｕの上方位置まで移動させる動作であり、移動機構１３の動作を含む。リリース動作とは、保持機構１２により保持されている１又は複数の物品Ｐをリリース領域Ａｕにリリースする動作であり、保持機構１２の動作及び移動機構１３の動作を含む。干渉回避動作とは、リリース領域Ａｕに先にリリースされた物品Ｐとリリース前の物品Ｐ（保持機構１２に保持されている物品Ｐ）との干渉（接触）を回避する動作であり、移動機構１３の動作及び搬送機構１４の動作を含む。搬送動作とは、リリース領域Ａｕにリリースされた物品Ｐを所定の場所へ搬送する動作であり、搬送機構１４の動作を含む。制御装置１７は、上面検出装置１５により取得された上面高さ情報、底面検出装置１６により取得された底面高さ情報等に基づき、保持動作、移動動作、リリース動作、干渉回避動作、搬送動作等を制御するための処理を行う。 The control device 17 is an information processing device that performs processing for controlling the article processing system 1. The control device 17 performs various processes for realizing the holding operation, the moving operation, the releasing operation, the interference avoiding operation, the transporting operation, and the like in the article processing system 1. The holding operation is an operation of holding one or a plurality of articles P housed in the accommodating portion 11, and includes an operation of the holding mechanism 12 and an operation of the moving mechanism 13. The moving operation is an operation of moving the article P held in the accommodating portion 11 (holding area) to a position above the release area Au, and includes an operation of the moving mechanism 13. The release operation is an operation of releasing one or more articles P held by the holding mechanism 12 to the release area Au, and includes an operation of the holding mechanism 12 and an operation of the moving mechanism 13. The interference avoidance operation is an operation for avoiding interference (contact) between the article P previously released in the release area Au and the article P before release (article P held by the holding mechanism 12), and is a movement mechanism. The operation of 13 and the operation of the transfer mechanism 14 are included. The transport operation is an operation of transporting the article P released to the release area Au to a predetermined place, and includes an operation of the transport mechanism 14. The control device 17 has a holding operation, a moving operation, a release operation, an interference avoidance operation, a transport operation, etc., based on the top surface height information acquired by the top surface detecting device 15, the bottom surface height information acquired by the bottom surface detecting device 16, and the like. Perform processing to control.

図２は、第１実施形態に係る底面検出装置１６の検出領域１６Ａの一例を示す右側面図である。図３は、第１実施形態に係る底面検出装置１６の検出領域１６Ａの一例を示す下面図である。図２及び図３に示すように、各底面検出装置１６の検出領域１６Ａは、Ｙ軸（ローラ２５間の空間）に沿って線状に広がる領域である。これにより、１つの底面検出装置１６により、Ｙ軸に沿って配置された複数（本例では６つ）の吸着部２３に対応する底面高さ情報を取得できる。 FIG. 2 is a right side view showing an example of the detection area 16A of the bottom surface detection device 16 according to the first embodiment. FIG. 3 is a bottom view showing an example of the detection area 16A of the bottom surface detection device 16 according to the first embodiment. As shown in FIGS. 2 and 3, the detection region 16A of each bottom surface detection device 16 is a region linearly extending along the Y axis (space between the rollers 25). As a result, one bottom surface detecting device 16 can acquire bottom surface height information corresponding to a plurality of (six in this example) suction portions 23 arranged along the Y axis.

図４は、第１実施形態に係る上面検出装置１５による検出結果の一例を示す斜視図である。図４に示すように、本実施形態に係る上面検出装置１５は、収容部１１の上方に設置され、収容部１１に収容（積載）された複数の物品Ｐの上面部分全体を撮影可能な検出領域１５Ａを有している。上面検出装置１５により、収容部１１に収容された複数の物品Ｐの上面の高さ（上面検出装置１５までの距離）を検出できる。図４には、物品Ｐ４の上面ＡＴ４の高さと、物品Ｐ５の上面ＡＴ５の高さと、物品Ｐ６の上面ＡＴ６の高さと、物品Ｐ７の上面ＡＴ７の高さとが略同一（誤差が閾値以内）である場合が例示されている。なお、上面検出装置１５は、これらの最も高い位置に存在する上面ＡＴ４～ＡＴ７の高さだけでなく、これらより低い位置に存在する上面の高さも検出可能である。 FIG. 4 is a perspective view showing an example of a detection result by the top surface detection device 15 according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the top surface detecting device 15 according to the present embodiment is installed above the accommodating portion 11, and can detect the entire upper surface portion of a plurality of articles P accommodated (loaded) in the accommodating portion 11. It has a region 15A. The top surface detecting device 15 can detect the height of the upper surface (distance to the top surface detecting device 15) of a plurality of articles P housed in the accommodating portion 11. In FIG. 4, the height of the upper surface AT4 of the article P4, the height of the upper surface AT5 of the article P5, the height of the upper surface AT6 of the article P6, and the height of the upper surface AT7 of the article P7 are substantially the same (error is within the threshold value). Some cases are illustrated. The upper surface detecting device 15 can detect not only the heights of the upper surfaces AT4 to AT7 existing at these highest positions but also the heights of the upper surfaces existing at lower positions.

図５は、第１実施形態に係る底面検出装置１６による検出結果の一例を示す斜視図である。ここでは、６つの底面検出装置１６のうちの１つだけが図示されているが、他の５つの底面検出装置１６についても同様である。図５に示すように、底面検出装置１６により、保持機構１２の吸着部２３に保持された複数の物品Ｐ８，Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２のそれぞれの底面ＡＢ８，ＡＢ９，ＡＢ１０，ＡＢ１１，ＡＢ１２の高さが検出される。図５には、物品Ｐ８の底面ＡＢ８の高さと、物品Ｐ９の底面ＡＢ９の高さと、物品１０の底面ＡＢ１０の高さとが略同一（誤差が閾値以内）であり、物品Ｐ１の底面ＡＢ１１の高さは底面ＡＢ８，ＡＢ９，ＡＢ１０より高く、物品Ｐ２の底面ＡＢ１２の高さは底面ＡＢ１１より高い場合が例示されている。 FIG. 5 is a perspective view showing an example of a detection result by the bottom surface detecting device 16 according to the first embodiment. Here, only one of the six bottom surface detecting devices 16 is shown, but the same applies to the other five bottom surface detecting devices 16. As shown in FIG. 5, the bottom surfaces AB8, AB9, AB10, AB11, and AB12 of the plurality of articles P8, P9, P10, P11, and P12 held by the suction portion 23 of the holding mechanism 12 by the bottom surface detecting device 16. Height is detected. In FIG. 5, the height of the bottom surface AB8 of the article P8, the height of the bottom surface AB9 of the article P9, and the height of the bottom surface AB10 of the article 10 are substantially the same (the error is within the threshold value), and the height of the bottom surface AB11 of the article P1 is substantially the same. It is exemplified that the height is higher than the bottom surfaces AB8, AB9, and AB10, and the height of the bottom surface AB12 of the article P2 is higher than that of the bottom surface AB11.

図６は、第１実施形態に係る制御装置１７のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る制御装置１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３３、補助記憶装置３４、通信Ｉ／Ｆ（Interface）３５（接続部）、ユーザＩ／Ｆ３６、及びバス３７を有する。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of the hardware configuration of the control device 17 according to the first embodiment. The control device 17 according to the present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 31, a RAM (Random Access Memory) 32, a ROM (Read Only Memory) 33, an auxiliary storage device 34, and a communication I / F (Interface) 35 (connection unit). ), User I / F36, and bus 37.

ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３や補助記憶装置３４に記憶されたプログラムに従いＲＡＭ３２をワーキングエリアとして所定の制御演算処理を行う。補助記憶装置３４は、不揮発性メモリ等であり、ＣＰＵ３１による処理を行うために必要な各種データを蓄積する。通信Ｉ／Ｆ３５は、適宜なコンピュータネットワークを介して外部装置（上面検出装置１５、底面検出装置１６、保持機構１２、移動機構１３、搬送機構１４等）との間で情報の送受信を可能にするデバイスである。ユーザＩ／Ｆ３６は、制御装置１７とユーザとの間で情報の入出力を可能にするデバイスであり、例えばキーボード、マウス、タッチパネル機構、マイク、ディスプレイ、スピーカ等である。ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、補助記憶装置３４、通信Ｉ／Ｆ３５、及びユーザＩ／Ｆ３６は、バス３７を介して通信可能に接続されている。 The CPU 31 performs a predetermined control calculation process with the RAM 32 as a working area according to a program stored in the ROM 33 or the auxiliary storage device 34. The auxiliary storage device 34 is a non-volatile memory or the like, and stores various data necessary for processing by the CPU 31. The communication I / F 35 enables information to be transmitted / received to / from an external device (top surface detection device 15, bottom surface detection device 16, holding mechanism 12, moving mechanism 13, transport mechanism 14, etc.) via an appropriate computer network. It is a device. The user I / F 36 is a device that enables information input / output between the control device 17 and the user, and is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel mechanism, a microphone, a display, a speaker, and the like. The CPU 31, RAM 32, ROM 33, auxiliary storage device 34, communication I / F35, and user I / F36 are communicably connected via the bus 37.

図７は、第１実施形態に係る物品処理システム１の構成の一例を示すブロック図である。本実施形態に係る物品処理システム１は、上述したように、保持機構１２、移動機構１３、搬送機構１４、上面検出装置１５、底面検出装置１６、及び制御装置１７を有する。 FIG. 7 is a block diagram showing an example of the configuration of the article processing system 1 according to the first embodiment. As described above, the article processing system 1 according to the present embodiment includes a holding mechanism 12, a moving mechanism 13, a transport mechanism 14, a top surface detecting device 15, a bottom surface detecting device 16, and a control device 17.

移動機構１３は、アーム部５１、基台部５２、及び外配管部５３を有する。アーム部５１は、制御装置１７からの制御信号に応じて駆動するアクチュエータ、関節機構、伸縮機構等を有する機構である。アーム部５１の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば、ＸＹＺ直交軸に沿って変位する機構、複数軸の自由度を有するロボットアーム、スカラロボット、直動アクチュエータ、これらの組み合わせ等であってもよい。アーム部５１の後端部は、床面に固定された基台部５２と連結し、アーム部５１の先端部は、保持機構１２と連結している。なお、基台部５２は、変位可能であってもよい。外配管部５３は、例えばエアチューブ、樹脂配管部材等からなり、保持機構１２の吸着部２３を作動させるための圧縮空気の流路を構成する。 The moving mechanism 13 has an arm portion 51, a base portion 52, and an outer piping portion 53. The arm portion 51 is a mechanism having an actuator, a joint mechanism, an expansion / contraction mechanism, etc. that are driven in response to a control signal from the control device 17. The specific configuration of the arm portion 51 is not particularly limited, but for example, a mechanism that displaces along the XYZ orthogonal axes, a robot arm having a plurality of degrees of freedom, a SCARA robot, a linear actuator, and a combination thereof. And so on. The rear end portion of the arm portion 51 is connected to the base portion 52 fixed to the floor surface, and the tip portion of the arm portion 51 is connected to the holding mechanism 12. The base portion 52 may be displaceable. The outer piping portion 53 is composed of, for example, an air tube, a resin piping member, or the like, and constitutes a flow path for compressed air for operating the suction portion 23 of the holding mechanism 12.

保持機構１２は、本体部２１、バッファ部２２、吸着部２３、内配管部６１、電磁弁６３、真空発生器６４、及び圧力センサ６５を有する。本体部２１は、移動機構１３のアーム部５１の先端部と連結している。バッファ部２２は、本体部２１に対して摺動可能に支持され、制御装置１７からの制御信号に応じて摺動する。吸着部２３は、バッファ部２２の先端部に固定され、バッファ部２２の変位に伴い変位する。本実施形態においては、複数のバッファ部２２と複数の吸着部２３とが一対一に対応するように設けられている。複数の吸着部２３のそれぞれに対して真空引きをするための流路は、少なくとも２つに分割され、それぞれ内配管部６１及び電磁弁６３を介して真空発生器６４に接続されている。電磁弁６３は、制御装置１７からの指示信号に応じて当該流路を開閉する。真空発生器６４は、例えばエジェクタであり、制御装置１７からの制御信号に応じて駆動し、当該流路を介して吸着部２３内の空間を真空引きする。真空発生器６４は、流路毎に設けられてもよいし、１つだけ設けられてもよい。ここでは、流路毎に真空発生器６４が設けられ、各吸着部２３の吸着力を個別に調整可能な構成について説明する。圧力センサ６５は、複数の吸着部２３のそれぞれの圧力を検出し、その検出結果を制御装置１７に出力する。 The holding mechanism 12 includes a main body portion 21, a buffer portion 22, a suction portion 23, an inner piping portion 61, a solenoid valve 63, a vacuum generator 64, and a pressure sensor 65. The main body 21 is connected to the tip of the arm 51 of the moving mechanism 13. The buffer portion 22 is slidably supported with respect to the main body portion 21 and slides in response to a control signal from the control device 17. The suction portion 23 is fixed to the tip portion of the buffer portion 22, and is displaced as the buffer portion 22 is displaced. In the present embodiment, the plurality of buffer units 22 and the plurality of suction units 23 are provided so as to have a one-to-one correspondence. The flow path for evacuating each of the plurality of suction portions 23 is divided into at least two, and is connected to the vacuum generator 64 via the inner piping portion 61 and the solenoid valve 63, respectively. The solenoid valve 63 opens and closes the flow path in response to an instruction signal from the control device 17. The vacuum generator 64 is, for example, an ejector, which is driven in response to a control signal from the control device 17 and evacuates the space in the suction unit 23 via the flow path. The vacuum generator 64 may be provided for each flow path, or only one may be provided. Here, a configuration in which a vacuum generator 64 is provided for each flow path and the suction force of each suction portion 23 can be individually adjusted will be described. The pressure sensor 65 detects the pressure of each of the plurality of suction units 23, and outputs the detection result to the control device 17.

搬送機構１４は、搬送部７１及び排出検知部７２を有する。搬送部７１は、保持機構１２からリリースされた物品Ｐを所定の場所へ搬送する機構であり、本実施形態においては、図１等に示すように、ローラ２５及び支持部材２６を含んで構成される。搬送部７１（ローラ２５）は、制御装置１７からの制御信号に応じて駆動し、保持機構１２からリリースされた物品Ｐを所定の方向へ変位させる。排出検知部７２は、物品Ｐが搬送部７１から排出されたか否かを検知するセンサである。 The transport mechanism 14 has a transport unit 71 and an discharge detection unit 72. The transport unit 71 is a mechanism for transporting the article P released from the holding mechanism 12 to a predetermined place, and in the present embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, the transport unit 71 includes a roller 25 and a support member 26. To. The transport unit 71 (roller 25) is driven in response to a control signal from the control device 17 to displace the article P released from the holding mechanism 12 in a predetermined direction. The discharge detection unit 72 is a sensor that detects whether or not the article P has been discharged from the transport unit 71.

制御装置１７は、上面検出装置１５により取得された上面高さ情報、底面検出装置１６により取得された底面高さ情報、圧力センサ６５の検出結果、排出検知部７２の検知結果等に基づき、アーム部５１、電磁弁６３、真空発生器６４、搬送部１４等を制御する。これにより、上述した保持動作、移動動作、リリース動作、干渉回避動作、搬送動作等を実現する。 The control device 17 is an arm based on the top surface height information acquired by the top surface detection device 15, the bottom surface height information acquired by the bottom surface detection device 16, the detection result of the pressure sensor 65, the detection result of the discharge detection unit 72, and the like. The unit 51, the electromagnetic valve 63, the vacuum generator 64, the transport unit 14, and the like are controlled. As a result, the above-mentioned holding operation, moving operation, release operation, interference avoidance operation, transport operation, and the like are realized.

図８は、第１実施形態に係る制御装置１７の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置１７は、入力部１０１、制御部１００、及び出力部１０７を有する。これらの機能的構成要素１００，１０１，１０７は、例えば、図６に示すハードウェアと、当該ハードウェアを制御するプログラムとの協働により実現される。なお、これらの機能的要素１００，１０１，１０７は、物理的に分割された複数のハードウェアを含んで構成されてもよい。 FIG. 8 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the control device 17 according to the first embodiment. The control device 17 has an input unit 101, a control unit 100, and an output unit 107. These functional components 100, 101, and 107 are realized, for example, by the cooperation between the hardware shown in FIG. 6 and a program that controls the hardware. It should be noted that these functional elements 100, 101, 107 may be configured to include a plurality of physically divided hardware.

入力部１０１は、外部装置からの情報を入力する。具体的には、入力部１０１は、上面検出装置１５からの上面高さ情報、底面検出装置１６からの底面高さ情報、圧力センサ６５からの検出結果、排出検知部７２からの検知結果等を制御部１００へ入力する。 The input unit 101 inputs information from an external device. Specifically, the input unit 101 receives top surface height information from the top surface detection device 15, bottom surface height information from the bottom surface detection device 16, detection results from the pressure sensor 65, detection results from the discharge detection unit 72, and the like. Input to the control unit 100.

制御部１００は、入力部１０１から入力された情報に基づき物品処理システム１を制御するための制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部１０７に出力させる。制御部１００は、保持動作計画部１０２、移動動作計画部１０３、リリース動作計画部１０４、干渉回避動作計画部１０５、及び搬送動作計画部１０６を有する。 The control unit 100 generates a control signal for controlling the article processing system 1 based on the information input from the input unit 101, and causes the output unit 107 to output the generated control signal. The control unit 100 includes a holding motion planning unit 102, a movement motion planning unit 103, a release motion planning unit 104, an interference avoidance motion planning unit 105, and a transport motion planning unit 106.

保持動作計画部１０２は、収容部１１に収容された１又は複数の物品Ｐから１又は複数の物品Ｐを保持する保持動作を計画する。保持動作には、保持機構１２を収容部１１の上方位置から物品Ｐへ向けて下降させる移動機構１３の動作、収容部１１上の物品Ｐを保持（吸着）する保持機構１２の動作等が含まれる。保持動作計画部１０２は、上面検出装置１５からの上面高さ情報に基づき、保持機構１２の動作及び移動機構１３の動作を計画する。 The holding operation planning unit 102 plans a holding operation for holding one or a plurality of articles P from one or a plurality of articles P housed in the accommodating unit 11. The holding operation includes the operation of the moving mechanism 13 for lowering the holding mechanism 12 from the upper position of the accommodating portion 11 toward the article P, the operation of the holding mechanism 12 for holding (adsorbing) the article P on the accommodating portion 11, and the like. Is done. The holding operation planning unit 102 plans the operation of the holding mechanism 12 and the operation of the moving mechanism 13 based on the top surface height information from the top surface detecting device 15.

移動動作計画部１０３は、保持動作の実行により保持機構１２により保持された物品Ｐをリリース領域Ａｕの上方位置まで変位させる移動動作を計画する。移動動作には、物品Ｐを保持している保持機構１２を収容部１１の設置位置（保持位置）からリリース領域Ａｕの上方位置まで移動させる移動機構１３の動作等が含まれる。移動動作は、例えば、保持機構１２に保持された物品Ｐや移動機構１３（アーム部５１）が、周辺構造物（収容部１１、搬送機構１４等）に接触しないように計画される。 The moving motion planning unit 103 plans a moving motion to displace the article P held by the holding mechanism 12 to an upper position of the release region Au by executing the holding motion. The moving operation includes the operation of the moving mechanism 13 for moving the holding mechanism 12 holding the article P from the installation position (holding position) of the accommodating portion 11 to the upper position of the release region Au. The moving operation is planned so that, for example, the article P held by the holding mechanism 12 and the moving mechanism 13 (arm portion 51) do not come into contact with peripheral structures (accommodating portion 11, transport mechanism 14, etc.).

リリース動作計画部１０４は、移動動作の実行によりリリース領域Ａｕの上部位置に移動された保持機構１２が保持している１又は複数の物品Ｐを、リリース領域Ａｕにリリースするリリース動作を計画する。リリース動作には、１又は複数の物品Ｐを保持した状態の保持機構１２をリリース領域Ａｕに近づけるように下降させる移動機構１３の動作、１又は複数の物品Ｐをリリースする保持機構１２の動作等が含まれる。リリース動作計画部１０４は、底面検出装置１６からの底面高さ情報に基づき、保持機構１２の動作及び移動機構１３の動作を決定する。 The release operation planning unit 104 plans a release operation of releasing one or more articles P held by the holding mechanism 12 moved to the upper position of the release area Au by executing the movement operation to the release area Au. In the release operation, the operation of the moving mechanism 13 that lowers the holding mechanism 12 in the state of holding one or more articles P so as to approach the release area Au, the operation of the holding mechanism 12 that releases one or more articles P, and the like. Is included. The release operation planning unit 104 determines the operation of the holding mechanism 12 and the operation of the moving mechanism 13 based on the bottom height information from the bottom surface detecting device 16.

本実施形態に係るリリース動作計画部１０４は、保持機構１２に保持された複数の物品Ｐをリリース領域Ａｕにリリースする際における複数の物品Ｐのリリース順を計画する。具体的には、リリース動作計画部１０４は、底面高さ情報に基づき、保持機構１２に保持された複数の物品Ｐのうちリリース領域Ａｕから底面までの距離が短い物品Ｐから先にリリースされるようにリリース順を計画する。これにより、落差が大きい状態で物品Ｐがリリースされることを抑制でき、物品Ｐに損傷を与える可能性を低減できる。また、リリース動作計画部１０４は、リリース領域Ａｕから底面までの距離の差が閾値以内にある複数の物品Ｐが同時にリリースされるようにリリース順を計画してもよい。これにより、物品Ｐの処理にかかる時間の短縮を図ることができる。 The release operation planning unit 104 according to the present embodiment plans the release order of the plurality of articles P when the plurality of articles P held by the holding mechanism 12 are released to the release area Au. Specifically, the release operation planning unit 104 releases the article P having the shortest distance from the release area Au to the bottom surface first among the plurality of articles P held by the holding mechanism 12 based on the bottom surface height information. Plan the release order so that. As a result, it is possible to suppress the release of the article P in a state where the head is large, and it is possible to reduce the possibility of damaging the article P. Further, the release operation planning unit 104 may plan the release order so that a plurality of articles P having a difference in distance from the release area Au to the bottom surface within the threshold value are released at the same time. As a result, the time required for processing the article P can be shortened.

図９は、第１実施形態に係るリリース順の一例を示す図である。図９において、保持機構１２が３つの物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を保持している状態が例示されている。また、リリース領域Ａｕ（ローラ２５の上端部）から物品Ｐ１の底面までの距離である底面高さをＨＢ１、リリース領域Ａｕから物品Ｐ２の底面までの距離である底面高さをＨＢ２、リリース領域Ａｕから物品Ｐ３の底面までの距離である底面高さをＨＢ３とするとき、ＨＢ２＜ＨＢ３＜ＨＢ１の関係が成り立つ場合が例示されている。このような場合には、リリース動作計画部１０４は、物品Ｐ２、物品Ｐ３、物品Ｐ１の順にリリースされるようにリリース動作を計画する。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the release order according to the first embodiment. FIG. 9 illustrates a state in which the holding mechanism 12 holds three articles P1, P2, and P3. Further, the bottom surface height, which is the distance from the release area Au (the upper end of the roller 25) to the bottom surface of the article P1, is HB1, the bottom surface height, which is the distance from the release area Au to the bottom surface of the article P2, is HB2, and the release area Au. When the bottom height, which is the distance from the article P3 to the bottom surface, is HB3, the case where the relationship of HB2 <HB3 <HB1 holds is exemplified. In such a case, the release operation planning unit 104 plans the release operation so that the article P2, the article P3, and the article P1 are released in this order.

干渉回避動作計画部１０５（図８参照）は、リリース領域Ａｕに先にリリースされた物品Ｐと、リリース前の物品Ｐ（保持機構１２に保持されている物品Ｐ）との干渉を回避するための干渉回避動作を計画する。干渉回避動作は、例えば、リリース領域Ａｕにリリースされた物品Ａが所定の搬送方向に搬送される場合において、先にリリースされた物品Ｐ（例えば図９に示す物品Ｐ２）の上面の高さがリリース前の物品Ｐ（例えば図９に示す物品Ｐ３）の底面の高さより高く、且つリリース前の物品Ｐ（Ｐ３）が先にリリースされた物品Ｐ（Ｐ２）の搬送方向下流側に位置している場合に必要となる。このような場合には、先にリリースされた物品Ｐ（Ｐ２）の搬送を開始する前に、リリース前の物品Ｐ（Ｐ３）の底面が先にリリースされた物品Ｐ（Ｐ２）の上面より高くなるように保持機構１２を上方へ移動させる動作（干渉回避動作）が必要となる。このような干渉回避動作は、先にリリースされた物品Ｐの上面の高さに関する上面高さ情報、リリース前の物品Ｐの底面の高さに関する底面高さ情報等に基づき計画され得る。 The interference avoidance motion planning unit 105 (see FIG. 8) is for avoiding interference between the article P previously released in the release area Au and the article P before the release (article P held by the holding mechanism 12). Plan the interference avoidance operation of. In the interference avoidance operation, for example, when the article A released in the release region Au is conveyed in a predetermined transport direction, the height of the upper surface of the previously released article P (for example, the article P2 shown in FIG. 9) is set. The article P before release (for example, the article P3 shown in FIG. 9) is higher than the height of the bottom surface, and the article P (P3) before release is located on the downstream side in the transport direction of the article P (P2) released earlier. You will need it if you have one. In such a case, the bottom surface of the previously released article P (P3) is higher than the top surface of the previously released article P (P2) before starting the transport of the previously released article P (P2). An operation of moving the holding mechanism 12 upward (interference avoidance operation) is required. Such an interference avoidance operation can be planned based on the top surface height information regarding the height of the top surface of the previously released article P, the bottom surface height information regarding the height of the bottom surface of the article P before release, and the like.

搬送動作計画部１０６は、リリース領域Ａｕにリリースされた物品Ｐを所定の搬送方向へ変位させ所定の場所へ搬送する搬送動作を計画する。 The transport operation planning unit 106 plans a transport operation in which the article P released in the release area Au is displaced in a predetermined transport direction and transported to a predetermined place.

出力部１０７は、制御部１００により生成された制御信号を出力する。出力部１０７は、保持動作計画部１０２により計画された保持動作、移動動作計画部１０３により計画された移動動作、リリース動作計画部１０４により計画されたリリース動作、干渉回避動作計画部１０５により計画された干渉回避動作、及び搬送動作計画部１０６により計画された搬送動作を実現するための制御信号を出力する。具体的には、出力部１０７は、保持動作を実現するために、保持機構１２及び移動機構１３を制御する制御信号を出力する。また、出力部１０７は、移動動作を実現するために、移動機構１３を制御する制御信号を出力する。また、出力部１０７は、リリース動作を実現するために、保持機構１２及び移動機構１３を制御する制御信号を出力する。また、出力部１０７は、干渉回避動作を実現するために、移動機構１３及び搬送機構１４を制御する制御信号を出力する。また、出力部１０７は、搬送動作を実現するために、搬送機構１４を制御する制御信号を出力する。 The output unit 107 outputs the control signal generated by the control unit 100. The output unit 107 is planned by the holding operation planned by the holding operation planning unit 102, the moving operation planned by the moving operation planning unit 103, the release operation planned by the release operation planning unit 104, and the interference avoidance operation planning unit 105. It outputs a control signal for realizing the interference avoidance operation and the transfer operation planned by the transfer operation planning unit 106. Specifically, the output unit 107 outputs a control signal for controlling the holding mechanism 12 and the moving mechanism 13 in order to realize the holding operation. Further, the output unit 107 outputs a control signal for controlling the movement mechanism 13 in order to realize the movement operation. Further, the output unit 107 outputs a control signal for controlling the holding mechanism 12 and the moving mechanism 13 in order to realize the release operation. Further, the output unit 107 outputs a control signal for controlling the moving mechanism 13 and the transport mechanism 14 in order to realize the interference avoidance operation. Further, the output unit 107 outputs a control signal for controlling the transport mechanism 14 in order to realize the transport operation.

図１０は、第１実施形態に係る物品処理システム１における処理の一例を示すフローチャートである。先ず、上面検出装置１５が収容部１１上の物品Ｐの上面を撮影し（Ｓ１）、上面検出装置１５に最も近い水平面の高さｚＴを検出する（Ｓ２）。このとき、水平面は、所定の角度（例えば０°～１５°程度）傾いていてもよい。また、高さｚＴは、当該水平面の重心位置であることが好ましい。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of processing in the article processing system 1 according to the first embodiment. First, the upper surface detecting device 15 photographs the upper surface of the article P on the accommodating portion 11 (S1), and detects the height zT of the horizontal plane closest to the upper surface detecting device 15 (S2). At this time, the horizontal plane may be tilted by a predetermined angle (for example, about 0 ° to 15 °). Further, the height zT is preferably the position of the center of gravity of the horizontal plane.

保持動作計画部１０２は、検出された高さｚＴが収容部１１の上面より高いか否かを判定し（Ｓ３）、高さｚＴが収容部１１の上面より高くない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、保持すべき物品Ｐが存在しないものとして、本ルーチンを終了する。なお、収容部１１の上面の高さは、既知の情報であってもよいし、上面検出装置１５による検出結果に基づく情報であってもよい。 The holding motion planning unit 102 determines whether or not the detected height zT is higher than the upper surface of the accommodating unit 11 (S3), and if the height zT is not higher than the upper surface of the accommodating unit 11 (S3: No). This routine is terminated assuming that there is no article P to be retained. The height of the upper surface of the accommodating portion 11 may be known information or information based on the detection result by the upper surface detecting device 15.

高さｚＴが収容部１１の上面より高い場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、全ての電磁弁６３が閉から開に切り替えられる（Ｓ４）。これにより、保持機構１２の吸着部２３による吸引が開始され、この状態で吸着部２３を物品Ｐに接触させることにより真空吸着作用が発生し、物品Ｐを保持することが可能となる。 When the height zT is higher than the upper surface of the accommodating portion 11 (S3: Yes), all the solenoid valves 63 are switched from closed to open (S4). As a result, suction by the suction unit 23 of the holding mechanism 12 is started, and by bringing the suction unit 23 into contact with the article P in this state, a vacuum suction action is generated and the article P can be held.

その後、移動機構１３は、保持機構１２を吸着部２３の高さがｚＴ＋ｚ１となる位置に移動させる（Ｓ５）。このときのｚ１は、保持機構１２と物品Ｐとの接触を避けるための安全マージンであり、主にｚＴの誤差や移動機構１３の位置決め誤差等を想定して設定され、例えば５ｍｍ～２０ｍｍ程度の値であり得る。その後、移動機構１３は、保持機構１２を吸着部２３の高さがｚＴ－ｚ１となる位置に移動させる（Ｓ６）。この状態で、高さｚＴの水平面に対応する吸着部２３に対応する圧力センサ６５の出力（真空圧）をチェックし（Ｓ７）、当該真空圧が所定の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。真空圧が閾値以上でない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ステップＳ７が再度実行される。すなわち、真空圧が閾値以上になるまで再測定が継続される。再測定時には、移動機構１３（アーム部５１）の動作速度を低下させてもよいし、静止させてもよい。 After that, the moving mechanism 13 moves the holding mechanism 12 to a position where the height of the suction portion 23 is zT + z1 (S5). At this time, z1 is a safety margin for avoiding contact between the holding mechanism 12 and the article P, and is set mainly assuming an error of zT, a positioning error of the moving mechanism 13, and the like, for example, about 5 mm to 20 mm. Can be a value. After that, the moving mechanism 13 moves the holding mechanism 12 to a position where the height of the suction portion 23 becomes zT-z1 (S6). In this state, the output (vacuum pressure) of the pressure sensor 65 corresponding to the suction unit 23 corresponding to the horizontal plane having the height zT is checked (S7), and it is determined whether or not the vacuum pressure is equal to or higher than a predetermined threshold value. (S8). If the vacuum pressure is not greater than or equal to the threshold (S8: No), step S7 is executed again. That is, the remeasurement is continued until the vacuum pressure becomes equal to or higher than the threshold value. At the time of remeasurement, the operating speed of the moving mechanism 13 (arm portion 51) may be reduced or may be stopped.

真空圧が閾値以上となった場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、移動機構１３は、保持機構１２を吸着部２３の高さがｚＴ－ｚ２となる位置に移動させる（Ｓ９）。このときのｚ２は、保持機構１２のバッファ部２２の収縮可能量（ストローク）に基づき設定される。これにより、収容部１１に収容された複数の物品Ｐの上面の高さの違いをバッファ部２２が吸収できる。 When the vacuum pressure becomes equal to or higher than the threshold value (S8: Yes), the moving mechanism 13 moves the holding mechanism 12 to a position where the height of the suction portion 23 becomes zT-z2 (S9). At this time, z2 is set based on the contractable amount (stroke) of the buffer portion 22 of the holding mechanism 12. As a result, the buffer unit 22 can absorb the difference in height of the upper surfaces of the plurality of articles P housed in the storage unit 11.

その後、全ての圧力センサ６５の出力をチェックし（Ｓ１０）、真空圧が所定の閾値より小さい吸着部２３に対応する電磁弁６３を開から閉に切り替える（Ｓ１１）。真空圧が閾値より小さい場合には、対応する吸着部２３に物品Ｐが吸着されていないと判断できるためである。これにより、省電力化及び低騒音化を図ることができる。 After that, the outputs of all the pressure sensors 65 are checked (S10), and the solenoid valve 63 corresponding to the suction portion 23 whose vacuum pressure is smaller than a predetermined threshold value is switched from open to closed (S11). This is because when the vacuum pressure is smaller than the threshold value, it can be determined that the article P is not adsorbed on the corresponding adsorption unit 23. This makes it possible to reduce power consumption and noise.

以上で保持動作を完了し、移動動作に移行する。移動機構１３は、物品Ｐを保持した保持機構１２を上方へ移動させる（Ｓ１２）。このときの移動機構１３の動作は、保持機構１２に保持された物品Ｐが収容部１１に残留している他の物品Ｐや周辺構造物（搬送機構１４等）に干渉しないように計画される。 This completes the holding operation and shifts to the moving operation. The moving mechanism 13 moves the holding mechanism 12 holding the article P upward (S12). The operation of the moving mechanism 13 at this time is planned so that the article P held by the holding mechanism 12 does not interfere with other articles P remaining in the accommodating portion 11 or peripheral structures (transport mechanism 14, etc.). ..

以上で移動動作を完了し、リリース動作に移行する。複数の物品Ｐを保持した保持機構１２がリリース領域Ａｕの上方位置に到達すると、底面検出装置１６は、保持機構１２に保持された複数の物品Ｐの底面を撮影し、複数の吸着部２３のそれぞれに対応する距離情報を取得する（Ｓ１３）。リリース動作計画部１０４は、当該距離情報に基づき物品Ｐの底面に対応する水平面を検出し（Ｓ１４）、複数の水平面（底面）を高さが低い順にソートする（Ｓ１５）。また、リリース動作計画部１０４は、高さが近い（差が所定の閾値以内にある）水平面同士をグルーピングし、グルーピングされた水平面ＡＢＧ１～ＡＢＧｋを得る（Ｓ１６）。 This completes the move operation and shifts to the release operation. When the holding mechanism 12 holding the plurality of articles P reaches the upper position of the release region Au, the bottom surface detecting device 16 photographs the bottom surfaces of the plurality of articles P held by the holding mechanism 12, and the suction portions 23 of the plurality of articles 23 are photographed. The distance information corresponding to each is acquired (S13). The release motion planning unit 104 detects the horizontal plane corresponding to the bottom surface of the article P based on the distance information (S14), and sorts the plurality of horizontal planes (bottom surface) in ascending order of height (S15). Further, the release motion planning unit 104 groups the horizontal planes having similar heights (the difference is within a predetermined threshold value) to obtain the grouped horizontal planes ABG1 to ABGk (S16).

以下、水平面ＡＢＧ１～ＡＢＧｋについて順に処理していくが、ここでは１つの水平面ＡＢＧｉについての処理を説明する（Ｓ１７）。移動機構１３は、水平面ＡＣＧｉがリリース領域Ａｕの近傍に達するまで保持機構１２を移動（下降）させる（Ｓ１８）。このとき、底面検出装置１６の検出誤差、機構的・制御的な誤差等を考慮して、水平面ＡＣＧｉの目標位置を所定のマージン分だけを上方に設定してもよい。 Hereinafter, the horizontal planes ABG1 to ABGk will be processed in order, but here, the processing for one horizontal plane ABGi will be described (S17). The moving mechanism 13 moves (descends) the holding mechanism 12 until the horizontal plane ACGi reaches the vicinity of the release region Au (S18). At this time, the target position of the horizontal plane ACGi may be set upward by a predetermined margin in consideration of the detection error of the bottom surface detecting device 16, the mechanical / controllable error, and the like.

その後、水平面ＡＢＧｉに対応する吸着部２３に繋がる電磁弁６３を開から閉に切り替える（Ｓ１９）。これにより、当該吸着部２３の吸着力が失われ、水平面ＡＢＧｉに対応する物品Ｐがリリースされる。その後、当該吸着部２３に対応する圧力センサ６５の出力をチェックし（Ｓ２０）、当該吸着部２３の真空圧が所定の閾値より小さいか否かを判定する（Ｓ２１）。真空圧が閾値より小さくない場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、再度ステップＳ２０が実行され、真空圧が閾値より小さい場合（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、物品Ｐのリリースが成功したと判断され、干渉リスクがあるか否か（干渉回避動作の要否）の判定が行われる（Ｓ２２）。 After that, the solenoid valve 63 connected to the suction portion 23 corresponding to the horizontal plane ABGi is switched from open to closed (S19). As a result, the suction force of the suction portion 23 is lost, and the article P corresponding to the horizontal plane ABGi is released. After that, the output of the pressure sensor 65 corresponding to the suction unit 23 is checked (S20), and it is determined whether or not the vacuum pressure of the suction unit 23 is smaller than a predetermined threshold value (S21). If the vacuum pressure is not smaller than the threshold (S21: No), step S20 is executed again, and if the vacuum pressure is smaller than the threshold (S21: Yes), it is determined that the release of the article P is successful, and there is a risk of interference. Whether or not (whether or not the interference avoidance operation is necessary) is determined (S22).

干渉リスクがあるか否かの判定は、例えば、水平面ＡＢＧｉと、水平面ＡＢＧｉより高い場所に位置する他の水平面ＡＢＧｉ＋１～水平面ＡＢＧｋとの間の幾何学的位置関係等に基づき行われ得る。当該幾何学的位置関係は、例えば、底面検出装置１６により取得された底面高さ情報、上面検出装置１５により取得された上面高さ情報等に基づき推定できる。干渉リスクがあると判定された場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、移動機構１３は、保持機構１２を、リリースされた物体Ｐとリリース前の物体Ｐとが干渉しない非干渉位置まで上昇させる（Ｓ２３）。その後、搬送機構１４は、リリース領域Ａｕにリリースされた物体（水平面ＡＢＧｉに対応する１又は複数の物体Ｐ）を所定の搬送方向に搬送する（Ｓ２４）。干渉リスクがないと判定された場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、ステップＳ２３が行われることなく、ステップＳ２４が行われる。 The determination of whether or not there is a risk of interference can be made based on, for example, the geometrical positional relationship between the horizontal plane ABGi and another horizontal plane ABGi + 1 to the horizontal plane ABGk located at a position higher than the horizontal plane ABGi. The geometrical positional relationship can be estimated based on, for example, the bottom surface height information acquired by the bottom surface detecting device 16, the top surface height information acquired by the top surface detecting device 15, and the like. When it is determined that there is an interference risk (S22: Yes), the moving mechanism 13 raises the holding mechanism 12 to a non-interfering position where the released object P and the unreleased object P do not interfere (S23). After that, the transport mechanism 14 transports the object (one or a plurality of objects P corresponding to the horizontal plane ABGi) released to the release region Au in a predetermined transport direction (S24). If it is determined that there is no interference risk (S22: No), step S24 is performed without performing step S23.

その後、排出検知部７２は、搬送機構１４上での物品Ｐの搬送状況を検出し（Ｓ２５）、物品Ｐが排出されたか否かを判定する（Ｓ２６）。物体Ｐが排出されていない場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、ステップＳ２４に戻り、物体Ｐが排出された場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１に戻る。 After that, the discharge detection unit 72 detects the transport status of the article P on the transport mechanism 14 (S25), and determines whether or not the article P has been discharged (S26). If the object P is not discharged (S26: No), the process returns to step S24, and if the object P is discharged (S26: Yes), the process returns to step S1.

上記のような処理により、上面の高さが近い（差が閾値以内にある）複数の物品Ｐを一度に保持し、底面の高さが近い（差が閾値以内にある）複数の物品Ｐを一度にリリースすることが可能となる。これにより、処理速度の向上を図ることができる。また、形状（垂直方向の長さ）が異なる複数の物品Ｐが保持機構１２により保持されている場合には、底面の高さが最も低い物品Ｐから順にリリース領域Ａｕにリリースされる。これにより、リリース時における落差による衝撃を抑制でき、物品Ｐに損傷を与える可能性を低減できる。 By the above processing, a plurality of articles P having a similar top surface height (difference is within the threshold value) are held at a time, and a plurality of article Ps having a similar bottom surface height (difference is within the threshold value) are held. It will be possible to release at once. This makes it possible to improve the processing speed. When a plurality of articles P having different shapes (lengths in the vertical direction) are held by the holding mechanism 12, the articles P having the lowest bottom height are released to the release region Au in order. As a result, the impact due to the drop at the time of release can be suppressed, and the possibility of damaging the article P can be reduced.

上記のような制御を実現するための処理を制御装置１７に実行させるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供することが可能なものである。また、当該プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布されてもよい。 The program that causes the control device 17 to execute the processing for realizing the above control is a file in an installable format or an executable format, which is a CD (Compact Disc) -ROM, a flexible disc (FD), or a CD-R. It can be recorded and provided on a computer-readable recording medium such as (Recordable) or DVD (Digital Versatile Disk). In addition, the program may be provided or distributed via a network such as the Internet.

以上のように、本実施形態によれば、形状が異なる複数の物品を効率的に搬送することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to efficiently transport a plurality of articles having different shapes.

以下、他の実施形態について図面を参照して説明するが、第１実施形態と同一又は同様の作用効果を奏する箇所については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。 Hereinafter, other embodiments will be described with reference to the drawings, but the same reference numerals may be given to locations that exhibit the same or similar effects as those of the first embodiment, and the description thereof may be omitted.

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係る物品処理システム２０１の構成の一例を示す図である。本実施形態に係る底面検出装置１６は、保持機構１２に保持された物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の底面高さ情報を、保持機構１２が収容部１１（保持領域）からリリース領域Ａｕの上方位置まで移動する間に取得可能な位置に配置されている。本実施形態においては、保持機構１２が収容部１１の上方位置からリリース領域Ａｕの上方位置に移動する間において、保持機構１２に保持された複数の物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が底面検出装置１６の検出領域１６Ａを通過することにより、各物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の底面高さ情報が取得される。 (Second Embodiment)
FIG. 11 is a diagram showing an example of the configuration of the article processing system 201 according to the second embodiment. In the bottom surface detection device 16 according to the present embodiment, the bottom surface height information of the articles P1, P2, P3 held by the holding mechanism 12 is transmitted by the holding mechanism 12 from the accommodating portion 11 (holding area) to the position above the release area Au. It is placed in a position that can be acquired while moving. In the present embodiment, while the holding mechanism 12 moves from the upper position of the accommodating portion 11 to the upper position of the release region Au, the plurality of articles P1, P2, P3 held by the holding mechanism 12 are the bottom surface detecting device 16. By passing through the detection area 16A, the bottom height information of each article P1, P2, P3 is acquired.

上記のような構成であっても、保持機構１２に保持された複数の物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のそれぞれの底面高さ情報を取得でき、第１実施形態と同様の処理を行うことができる。本実施形態によれば、底面検出装置１６の設置数を削減できる。そのため、第１実施形態に比べ検出精度の低下を招く憂慮があるが、コストの削減等を図ることが可能となる。 Even with the above configuration, the bottom height information of each of the plurality of articles P1, P2, P3 held by the holding mechanism 12 can be acquired, and the same processing as in the first embodiment can be performed. According to this embodiment, the number of installations of the bottom surface detecting device 16 can be reduced. Therefore, there is a concern that the detection accuracy may be lowered as compared with the first embodiment, but it is possible to reduce the cost and the like.

（第３実施形態）
図１２は、第３実施形態に係る保持機構１２のバッファ部３０１の構成の一例を示す図である。本実施形態に係るバッファ部３０１（高さ調整機構）は、保持された複数の物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の底面の高さの差が閾値以内となるように変位する。 (Third Embodiment)
FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the buffer portion 301 of the holding mechanism 12 according to the third embodiment. The buffer portion 301 (height adjustment mechanism) according to the present embodiment is displaced so that the difference in height of the bottom surfaces of the plurality of held articles P1, P2, P3 is within the threshold value.

本実施形態によれば、第１実施形態に比べて機構の複雑化を招く憂慮があるが、形状（垂直方向の長さ）が異なる複数の物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、落差による衝撃を抑制しつつ、一度にリリースすることが可能となり、処理の効率化を更に図ることが可能となる。 According to the present embodiment, there is a concern that the mechanism may be complicated as compared with the first embodiment, but a plurality of articles P1, P2, P3 having different shapes (lengths in the vertical direction) are suppressed from impact due to a drop. However, it is possible to release them all at once, and it is possible to further improve the efficiency of processing.

（変形例）
上記実施形態においては、搬送機構１４が上下動しない構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、１又は複数のローラ２５を上下動可能にし、リリース時における複数の物品Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の高さの差を低減させるようにしてもよい。 (Modification example)
In the above embodiment, the configuration in which the transport mechanism 14 does not move up and down is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, one or a plurality of rollers 25 may be allowed to move up and down to reduce the difference in height between the plurality of articles P1, P2, and P3 at the time of release.

上記実施形態においては、電磁弁６３が開・閉の２状態のみを切り替える構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、３状態を切り替え可能な電磁弁を用い、物品Ｐをリリースする際の真空破壊を高速で行えるようにしてもよい。 In the above embodiment, the configuration in which the solenoid valve 63 switches only between the two states of open and closed is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, a solenoid valve capable of switching between three states may be used to enable high-speed vacuum breakage when the article P is released.

上記実施形態においては、吸着部２３の吸着状態（物品Ｐの保持の成否）を判断するために、圧力センサ６５のみを用いる構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、圧力センサ６５に代えて、又は加えて、流量センサ、光学センサ（測距センサ）等を用いてもよい。 In the above embodiment, a configuration in which only the pressure sensor 65 is used is exemplified in order to determine the suction state (success or failure of holding the article P) of the suction unit 23, but the present invention is not limited to this. For example, a flow rate sensor, an optical sensor (distance measuring sensor), or the like may be used in place of or in addition to the pressure sensor 65.

上記実施形態においては、上面検出装置１５は最も上方にある物品Ｐの上面の高さを検出する構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、上面の高さが異なる複数の物品Ｐについて、それぞれの上面のＸＹＺ座標及び面積を検出するようにしてもよい。また、必ずしも個々の物品Ｐの上面を検出する必要はなく、保持機構１２において切り替え可能な保持（吸着）単位に対応するように上面の高さを検出してもよい。また、物品Ｐの底面の高さの検出についても同様である。このときの画像処理の手法、検出された複数の物品Ｐから保持対象を選択する方法等については、適宜な従来技術の適用が可能である。 In the above embodiment, the top surface detecting device 15 exemplifies a configuration for detecting the height of the top surface of the article P at the uppermost position, but the present invention is not limited to this. For example, the XYZ coordinates and the area of each of the plurality of articles P having different heights of the upper surfaces may be detected. Further, it is not always necessary to detect the upper surface of each article P, and the height of the upper surface may be detected so as to correspond to the switchable holding (adsorption) unit in the holding mechanism 12. The same applies to the detection of the height of the bottom surface of the article P. Appropriate conventional techniques can be applied to the image processing method at this time, the method of selecting the holding target from the detected plurality of articles P, and the like.

以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、上述した実施形態及び変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述した新規な実施形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態及び変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments and modifications of the present invention have been described above, the above-described embodiments and modifications are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiments and modifications described above can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. The above-described embodiments and modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

１，２０１…物品処理システム、１１…収容部（保持領域）、１２…保持機構、１３…移動機構、１４…搬送機構、１５…上面検出装置、１５Ａ…検出領域、１６…底面検出装置、１６Ａ…検出領域、１７…制御装置（情報処理装置）、２１…本体部、２２…バッファ部、２３…吸着部、２５…ローラ、２６…支持部材、３１…ＣＰＵ、３２…ＲＡＭ、３３…ＲＯＭ、３４…補助記憶装置、３５…通信Ｉ／Ｆ、３６…ユーザＩ／Ｆ、３７…バス、５１…アーム部、５２…基台部、５３…外配管部、６１…内配管部、６３…電磁弁、６４…真空発生器、６５…圧力センサ、７１…搬送部、７２…排出検知部、１００…制御部、１０１…入力部、１０２…保持動作計画部、１０３…移動動作計画部、１０４…リリース動作計画部、１０５…干渉回避動作計画部、１０６…搬送動作計画部、１０７…出力部、３０１…バッファ部（高さ調整機構）、ＡＢ８～ＡＢ１２…底面、ＡＴ４～ＡＴ７…上面、Ａｕ…リリース領域、ＨＢ１～ＨＢ３…底面高さ、Ｐ，Ｐ１～Ｐ１２…物品 1,201 ... Article processing system, 11 ... Storage unit (holding area), 12 ... Holding mechanism, 13 ... Moving mechanism, 14 ... Transfer mechanism, 15 ... Top surface detection device, 15A ... Detection area, 16 ... Bottom surface detection device, 16A ... Detection area, 17 ... Control device (information processing device), 21 ... Main body, 22 ... Buffer, 23 ... Suction, 25 ... Roller, 26 ... Support member, 31 ... CPU, 32 ... RAM, 33 ... ROM, 34 ... Auxiliary storage device, 35 ... Communication I / F, 36 ... User I / F, 37 ... Bus, 51 ... Arm part, 52 ... Base part, 53 ... Outer piping part, 61 ... Inner piping part, 63 ... Electromagnetic Valve, 64 ... Vacuum generator, 65 ... Pressure sensor, 71 ... Transport unit, 72 ... Emission detection unit, 100 ... Control unit, 101 ... Input unit, 102 ... Holding operation planning unit, 103 ... Movement operation planning unit, 104 ... Release operation planning unit, 105 ... Interference avoidance operation planning unit, 106 ... Transfer operation planning unit, 107 ... Output unit, 301 ... Buffer unit (height adjustment mechanism), AB8 to AB12 ... Bottom surface, AT4 to AT7 ... Top surface, Au ... Release area, HB1 to HB3 ... Bottom height, P, P1 to P12 ... Article

Claims (9)

保持機構に保持された物品の底面の高さに関する底面高さ情報を入力する入力部と、
前記底面高さ情報に基づき、前記保持機構に保持された複数の前記物品を所定のリリース領域にリリースする際における複数の前記物品のリリース順を計画し、前記保持機構に保持された複数の前記物品が前記リリース順に従って前記リリース領域にリリースされるように、前記保持機構と、前記保持機構を変位させる移動機構とを制御するための制御信号を生成する制御部と、
前記制御信号を出力する出力部と、
を備える情報処理装置。 An input unit for inputting bottom height information regarding the height of the bottom of the article held by the holding mechanism,
Based on the bottom height information, the release order of the plurality of articles when releasing the plurality of articles held by the holding mechanism to a predetermined release region is planned, and the plurality of the articles held by the holding mechanism. A control unit that generates a control signal for controlling the holding mechanism and the moving mechanism that displaces the holding mechanism so that the article is released into the release region according to the release order.
An output unit that outputs the control signal and
Information processing device equipped with. 前記制御部は、前記保持機構に保持された複数の前記物品のうち、前記リリース領域から前記底面までの距離が短い物品から先にリリースされるように前記リリース順を計画する、
請求項１に記載の情報処理装置。 The control unit plans the release order so that the article having the shortest distance from the release region to the bottom surface is released first among the plurality of articles held by the holding mechanism.
The information processing apparatus according to claim 1. 前記制御部は、前記距離の差が閾値以内にある複数の前記物品が同時にリリースされるように前記リリース順を計画する、
請求項２に記載の情報処理装置。 The control unit plans the release order so that a plurality of the articles whose distance difference is within the threshold value are released at the same time.
The information processing apparatus according to claim 2. 前記制御部は、前記底面高さ情報と、前記物品の上面の高さに関する上面高さ情報とに基づき、前記リリース領域に先にリリースされた前記物品と、リリース前の前記物品との干渉を回避するための干渉回避動作を計画し、前記干渉回避動作が実現されるように、前記移動機構と、前記リリース領域にリリースされた前記物品を搬送する搬送機構とを制御するための制御信号を更に生成する、
請求項１～３のいずれか１項に記載の情報処理装置。 Based on the bottom surface height information and the top surface height information regarding the height of the upper surface of the article, the control unit causes interference between the article previously released in the release region and the article before release. A control signal for controlling the movement mechanism and the transport mechanism for transporting the article released to the release region is provided so that the interference avoidance operation for avoiding is planned and the interference avoidance operation is realized. Generate more,
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 3. 物品を保持する保持機構と、
前記保持機構を変位させる移動機構と、
前記保持機構に保持された前記物品の底面の高さに関する底面高さ情報を取得する底面検出装置と、
前記底面高さ情報に基づき、前記保持機構に保持された複数の前記物品を所定のリリース領域にリリースする際における複数の前記物品のリリース順を計画し、前記保持機構に保持された複数の前記物品が前記リリース順に従って前記リリース領域にリリースされるように、前記保持機構と前記移動機構とを制御するための制御信号を出力する情報処理装置と、
を備える物品処理システム。 A holding mechanism that holds the article,
A moving mechanism that displaces the holding mechanism and
A bottom surface detecting device for acquiring bottom surface height information regarding the height of the bottom surface of the article held by the holding mechanism, and
Based on the bottom height information, the release order of the plurality of articles when releasing the plurality of articles held by the holding mechanism to a predetermined release region is planned, and the plurality of the articles held by the holding mechanism. An information processing device that outputs a control signal for controlling the holding mechanism and the moving mechanism so that the article is released into the release region according to the release order.
Goods processing system. 前記底面検出装置は、前記保持機構に保持された前記物品の前記底面高さ情報を、前記保持機構が前記リリース領域の上方位置に到達したときに取得可能な位置に配置される、
請求項５に記載の物品処理システム。 The bottom surface detecting device is arranged at a position where the bottom surface height information of the article held by the holding mechanism can be acquired when the holding mechanism reaches an upper position of the release region.
The article processing system according to claim 5. 前記底面検出装置は、前記保持機構に保持された前記物品の前記底面高さ情報を、前記保持機構が前記物品の保持が行われる保持領域から前記リリース領域まで移動する間に取得可能な位置に配置される、
請求項５に記載の物品処理システム。 The bottom surface detecting device is in a position where the bottom surface height information of the article held by the holding mechanism can be acquired while the holding mechanism moves from the holding area where the article is held to the release area. Be placed,
The article processing system according to claim 5. 前記保持機構は、保持している複数の前記物品の底面の高さの差が閾値以内となるように、保持している前記物品を変位させる高さ調整機構を有する、
請求項５～７のいずれか１項に記載の物品処理システム。 The holding mechanism has a height adjusting mechanism that displaces the holding article so that the difference in height between the heights of the bottom surfaces of the plurality of holding articles is within a threshold value.
The article processing system according to any one of claims 5 to 7. コンピュータに、
保持機構に保持された物品の底面の高さに関する底面高さ情報を入力する処理と、
前記底面高さ情報に基づき、前記保持機構に保持された複数の前記物品を所定のリリース領域にリリースする際における複数の前記物品のリリース順を計画する処理と、
前記保持機構に保持された１又は複数の前記物品が前記リリース順に従って前記リリース領域にリリースされるように、前記保持機構と、前記保持機構を変位させる移動機構とを制御するための制御信号を出力する処理と、
を実行させるプログラム。 On the computer
The process of inputting bottom height information regarding the height of the bottom of the article held by the holding mechanism,
A process of planning the release order of a plurality of the articles when releasing the plurality of articles held by the holding mechanism to a predetermined release region based on the bottom height information.
A control signal for controlling the holding mechanism and the moving mechanism that displaces the holding mechanism so that one or more of the articles held by the holding mechanism are released to the release region according to the release order. Output processing and
A program to execute.
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