JP2023018843A - Workpiece taking-out system and workpiece taking-out method - Google Patents

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Yuki Kanayama
木太郎 片岡
Mokutaro Kataoka
祐一 田所
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Abstract

To provide a workpiece taking-out system which can change at least one of a position and a height as seen in a horizontal direction of a workpiece while inhibiting damage of the workpiece, and to provide a workpiece taking-out method.SOLUTION: A workpiece taking-out system 1000 includes: a detection section 550; a holding device 100; a holding control unit 510; a spray device 300; a spray control unit 530; and a determination section 560. The detection section 550 detects at least one of a position and a height as seen in a horizontal direction of a workpiece 10 placed in bulk. The spray device 300 has a spray nozzle 310 which sprays air to the workpiece 10. When the determination section 560 determines that a spray operation by the spray device 300 is carried out, the spray control unit 530 controls the spray device 300 so that the spray device 300 blows air to the workpiece 10. When the determination section 560 determines that the spray operation by the spray device 300 is not carried out, the holding control unit 510 controls the holding device 100 so that the holding device 100 holds the workpiece 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ワーク取出システム及びワーク取り出し方法に関する。 The present invention relates to a workpiece picking system and a workpiece picking method.

従来、トレイなどの容器内にバラ積みされたワークを取り出すワーク取出システムが知られている。このようなワーク取出システムにおいて、例えばワークを最後の1つまで安定して取り出すことは、一般的に困難である。また、ワークの位置及び姿勢がピッキングできない状態である場合に、ワークの位置及び姿勢を変更することによって、ピッキング可能な状態にするワーク取出システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there has been known a work take-out system for taking out work that is randomly stacked in a container such as a tray. In such a work take-out system, it is generally difficult to stably take out, for example, the last work. Also, there is known a workpiece picking system that changes the position and attitude of a workpiece to make it possible to pick the workpiece when the position and attitude of the workpiece are such that it cannot be picked (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1には、ワーク位置姿勢計測装置と、突出部とを備えたワークピッキング装置が記載されている。ワーク位置姿勢計測装置は、容器本体内にバラ積みされたワークの位置及び姿勢を検出する。容器本体の底面には、複数の穴が形成されている。突出部は、底面の穴を介して容器本体の内部に突出可能である。特許文献1のワークピッキング装置では、例えば、ピッキング可能なワークがない場合、突出部を動作させ、ワークのバラ積み状態を変化させる。ワークの位置及び姿勢が変化してピッキング可能になると、ロボットによってワークをピッキングする。 Patent Literature 1 describes a work picking device that includes a work position/orientation measuring device and a projecting portion. The workpiece position/orientation measuring device detects the positions and orientations of the workpieces that are randomly stacked in the container body. A plurality of holes are formed in the bottom surface of the container body. The protrusion can protrude into the container body through the hole in the bottom surface. In the work picking device of Patent Literature 1, for example, when there is no work that can be picked, the protruding portion is operated to change the state of bulk stacking of works. When the position and posture of the work change and it becomes possible to pick the work, the work is picked by the robot.

特開2012-183616号公報JP 2012-183616 A

しかしながら、特許文献1に記載されたワークピッキング装置では、バラ積みされたワークを突出部で下方から突き上げることによって、ワークの位置及び姿勢を変化させる。従って、突出部がワークに接触することに起因して、ワークが損傷する場合があるという問題点がある。 However, in the work picking device described in Patent Literature 1, the position and attitude of the work are changed by pushing up the randomly stacked work from below with the projecting portion. Therefore, there is a problem that the work may be damaged due to the projecting portion coming into contact with the work.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ワークが損傷することを抑制しながら、ワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を変化させることが可能なワーク取出システム及びワーク取り出し方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a workpiece unloading system capable of changing at least one of the horizontal position and height of a workpiece while suppressing damage to the workpiece. and to provide a workpiece picking method.

本発明の一局面に係るワーク取出システムは、検出部と、保持装置と、保持制御部と、吹付装置と、吹付制御部と、判定部とを備える。前記検出部は、バラ積みされたワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を検出する。前記保持装置は、前記ワークを保持する保持部を有する。前記保持制御部は、前記保持装置を制御する。前記吹付装置は、前記ワークに空気を吹き付ける空気吹出部を有する。前記吹付制御部は、前記吹付装置を制御する。前記判定部は、前記検出部が検出した検出結果に基づいて、前記吹付装置により前記ワークに空気を吹き付ける吹き付け動作を実行するか否かを判定する。前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行すると判定した場合、前記吹付制御部は、前記ワークに空気を吹き付けるように前記吹付装置を制御する。前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行しないと判定した場合、前記保持制御部は、前記ワークを保持するように前記保持装置を制御する。 A workpiece extraction system according to one aspect of the present invention includes a detection section, a holding device, a holding control section, a spraying device, a spraying control section, and a determination section. The detection unit detects at least one of a horizontal position and a height of the randomly stacked workpieces. The holding device has a holding portion that holds the workpiece. The holding control section controls the holding device. The blowing device has an air blowing section for blowing air onto the work. The spray control section controls the spray device. The determination unit determines whether or not to perform a blowing operation of blowing air onto the work by the blowing device, based on the detection result detected by the detection unit. When the determining unit determines that the blowing operation is to be performed by the blowing device, the blowing control unit controls the blowing device to blow air onto the workpiece. The holding control unit controls the holding device to hold the workpiece when the determination unit determines that the spraying operation is not to be performed by the spraying device.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記保持部は、前記ワークを吸着して保持してもよい。 In the work picking system of the present invention, the holding section may hold the work by suction.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記保持部は、前記空気吹出部を兼ねていてもよい。前記保持部は、前記ワークを吸着する際に空気を吸引し、前記ワークに空気を吹き付ける際に空気を吹き出してもよい。 In the work extraction system of the present invention, the holding section may also serve as the air blowing section. The holding portion may suck air when sucking the work, and may blow air when blowing the air onto the work.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記空気吹出部は、前記保持部と一体的に移動してもよい。 In the work take-out system of the present invention, the air blowing section may move integrally with the holding section.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記空気吹出部は、鉛直方向に対して交差する方向に空気を吹き出してもよい。 In the workpiece removal system of the present invention, the air blowing section may blow air in a direction intersecting the vertical direction.

本発明のワーク取出システムは、前記検出部は、前記ワークの姿勢をさらに検出してもよい。前記判定部は、前記ワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方と、前記ワークの姿勢とに基づいて、前記吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。 In the work picking system of the present invention, the detection unit may further detect the posture of the work. The determination unit may determine whether or not to perform the blowing operation based on at least one of a horizontal position and height of the work and a posture of the work.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記ワークの姿勢が起立姿勢である場合、前記判定部は、前記吹き付け動作を実行すると判定してもよい。 In the work picking system of the present invention, when the posture of the work is a standing posture, the determination unit may determine that the blowing operation is to be performed.

本発明のワーク取出システムにおいて、前記ワークはトレイ内にバラ積みされてもよい。前記吹付制御部は、前記トレイの側壁に沿って前記空気吹出部を移動させながら、前記空気吹出部から空気を吹き出させてもよい。 In the work picking system of the present invention, the works may be randomly stacked in the tray. The blowing control section may blow air from the air blowing section while moving the air blowing section along the side wall of the tray.

本発明のワーク取出システムは、記憶部をさらに備えてもよい。前記記憶部は、前記ワークの形状、大きさ及び重さの少なくとも1つを含むワーク情報を記憶してもよい。前記吹付制御部は、前記ワーク情報と前記検出結果とに基づいて、前記空気吹出部から吹き出す空気の吹出量、吹出速度、吹出時間、及び、前記空気吹出部の吹出位置の少なくとも1つを設定してもよい。 The work picking system of the present invention may further include a storage unit. The storage unit may store work information including at least one of shape, size and weight of the work. The blowing control unit sets at least one of a blowing amount of air blown from the air blowing unit, a blowing speed, a blowing time, and a blowing position of the air blowing unit based on the workpiece information and the detection result. You may

本発明のワーク取出システムは、前記判定部は、前記検出部が前記ワークを検出したか否かを判定してもよい。前記検出部が前記ワークを検出していないと前記判定部が判定した場合、前記吹付制御部は、前記ワークに空気を吹き付けるように前記吹付装置を制御してもよい。 In the workpiece picking system of the present invention, the determination section may determine whether or not the detection section has detected the workpiece. When the determination unit determines that the detection unit has not detected the work, the blowing control unit may control the blowing device to blow air onto the work.

本発明の他の局面に係るワーク取り出し方法は、バラ積みされたワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を検出部で検出する工程と、検出した検出結果に基づいて、吹付装置により前記ワークに空気を吹き付ける吹き付け動作を実行するか否かを判定部で判定する工程とを有する。前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行すると判定した場合、前記吹付装置は、前記ワークに空気を吹き付ける。前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行しないと判定した場合、保持装置は、前記ワークを保持する。 A workpiece picking method according to another aspect of the present invention includes the step of detecting at least one of the horizontal position and height of randomly stacked workpieces with a detecting unit; and determining whether or not to perform a blowing operation of blowing air onto the workpiece. When the determining unit determines that the blowing device will perform the blowing operation, the blowing device blows air onto the workpiece. A holding device holds the workpiece when the determination unit determines that the spraying operation by the spraying device is not to be performed.

本発明によれば、判定部が吹付装置による吹き付け動作を実行すると判定した場合、吹付装置は、ワークに空気を吹き付ける。従って、ワークを突出部で下方から突き上げる場合とは異なり、ワークが損傷することを抑制できる。よって、ワークが損傷することを抑制しながら、ワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を変化させることが可能なワーク取出システム及びワーク取り出し方法を提供できる。 According to the present invention, the blowing device blows air onto the workpiece when the determination unit determines that the blowing device will perform the blowing operation. Therefore, unlike the case where the projecting portion pushes up the work from below, damage to the work can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a workpiece unloading system and a workpiece unloading method capable of changing at least one of the horizontal position and height of the workpiece while suppressing damage to the workpiece.

本発明の第1実施形態のワーク取出システムの全体構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the overall configuration of a work take-out system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態のワーク取出システムの構成を概略的に示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows roughly the structure of the workpiece|work take-out system of 1st Embodiment of this invention. 保持装置によって少なくとも1つのワークが取り出し可能である状態を示す図である。FIG. 10 shows a state in which at least one workpiece can be taken out by the holding device; 全てのワークが取り出しできない状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which all workpieces cannot be taken out; 図3Bに示したワークに空気を吹き付けた後の状態を示す図である。FIG. 3B is a diagram showing a state after air is blown to the workpiece shown in FIG. 3B; 保持装置によってワークが取り出される状態を示す図である。It is a figure which shows the state which a workpiece|work is taken out by a holding|maintenance apparatus. 本実施形態のワーク取出システムの構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing the configuration of a work take-out system of this embodiment; FIG. 本実施形態のワーク取出システムの保持装置の保持部周辺の構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure around the holding|maintenance part of the holding|maintenance apparatus of the workpiece extraction system of this embodiment. 本実施形態のワーク取出システムの保持装置の保持部周辺の構造の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the structure around the holding|maintenance part of the holding|maintenance apparatus of the workpiece extraction system of this embodiment. 本実施形態のワーク取出システムの吹き付け動作の一例を説明するための平面図であり、吹出ノズルの軌跡を示す図である。FIG. 4 is a plan view for explaining an example of the blowing operation of the work picking system of the present embodiment, and is a diagram showing the trajectory of the blowing nozzle. 本実施形態のワーク取出システムの吹き付け動作の一例を説明するための断面図であり、吹出ノズルによる吹き付け方向を説明するための図である。FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an example of the blowing operation of the work take-out system of the present embodiment, and is a diagram for explaining the blowing direction by the blowing nozzle. 本実施形態の保持部によって吸着しにくいワークの形状の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the shape of the workpiece|work which is hard to be adsorbed by the holding|maintenance part of this embodiment. 本実施形態のワーク取出システムの処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flow chart for explaining processing of the work picking system of the present embodiment; 本発明の第2実施形態のワーク取出システムの保持装置の保持部周辺の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure around the holding|maintenance part of the holding|maintenance apparatus of the workpiece extraction system of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態のワーク取出システムの吹付装置の吹出ノズルを説明するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a blowout nozzle of a blowing device of a work picking system according to a third embodiment of the present invention;

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

(第1実施形態)
図1~図10を参照して、本発明の第1実施形態に係るワーク取出システム1000について説明する。図1は、本発明の第1実施形態のワーク取出システム1000の全体構成を示すブロック図である。図2は、本発明の第1実施形態のワーク取出システム1000の構成を概略的に示す図である。図3Aは、保持装置100によって少なくとも1つのワーク10が取り出し可能である状態を示す図である。図3Bは、全てのワーク10が取り出しできない状態を示す図である。図3Cは、図3Bに示したワーク10に空気を吹き付けた後の状態を示す図である。図3Dは、保持装置100によってワーク10が取り出される状態を示す図である。
(First embodiment)
A work take-out system 1000 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a workpiece picking system 1000 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the work picking system 1000 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3A is a diagram showing a state in which at least one workpiece 10 can be taken out by the holding device 100. FIG. FIG. 3B is a diagram showing a state in which all works 10 cannot be taken out. FIG. 3C is a diagram showing a state after air is blown onto the workpiece 10 shown in FIG. 3B. FIG. 3D is a diagram showing a state in which the workpiece 10 is taken out by the holding device 100. FIG.

図1に示すように、ワーク取出システム1000は、保持装置100と、吹付装置300と、保持制御部510と、吹付制御部530と、検出部550と、判定部560とを備える。例えば、保持制御部510、吹付制御部530、検出部550及び判定部560は、制御装置500に含まれる。保持装置100は、ワーク10(図2参照)を保持する。吹付装置300は、ワーク10に空気を吹き付ける。吹付制御部530は、吹付装置300を制御する。検出部550は、ワーク10を検出する。判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行するか否かを判定する。 As shown in FIG. 1 , the workpiece removal system 1000 includes a holding device 100 , a spraying device 300 , a holding control section 510 , a spraying control section 530 , a detection section 550 and a determination section 560 . For example, the holding control section 510 , the spray control section 530 , the detection section 550 and the determination section 560 are included in the control device 500 . The holding device 100 holds the workpiece 10 (see FIG. 2). The blowing device 300 blows air onto the workpiece 10 . The spray control unit 530 controls the spray device 300 . The detector 550 detects the work 10 . The determination unit 560 determines whether or not the spraying device 300 should perform the spraying operation.

保持装置100は、保持部110を有する。保持部110は、ワーク10(図2参照)を保持する。保持部110がワーク10を保持する構成は、特に限定されるものではない。例えば、保持部110は、ワーク10を吸着することによって保持してもよいし、ワーク10を挟持することによって保持してもよい。本明細書において、ワーク10を保持するとは、ワーク10を吸着したり、挟んだりして、ワーク10を持つことを意味する。 The holding device 100 has a holding portion 110 . The holding part 110 holds the workpiece 10 (see FIG. 2). The configuration in which the holding portion 110 holds the workpiece 10 is not particularly limited. For example, the holding part 110 may hold the work 10 by sucking it, or may hold the work 10 by sandwiching it. In this specification, holding the work 10 means holding the work 10 by sucking or pinching the work 10 .

図2に示すように、保持装置100は、バラ積みされたワーク10を保持する。保持装置100は、例えば、多関節ロボットを含んでもよい。保持装置100は、トレイ20内のワーク10をトレイ20の外部に取り出すための装置である。ワーク10は、例えば、トレイ20内にバラ積みされる。つまり、ワーク10は、トレイ20内に無秩序に収容されている。ワーク10の種類は、特に限定されない。ワーク10は、例えば、略直方体形状を有する箱であってもよいし、略円筒形状を有する容器であってもよい。また、ワーク10は、例えば、タブレット状の固形物を収容してもよいし、液体を収容してもよい。また、ワーク10は、例えば空箱であってもよい。 As shown in FIG. 2, the holding device 100 holds the workpieces 10 that are randomly stacked. Holding device 100 may include, for example, an articulated robot. The holding device 100 is a device for taking out the work 10 in the tray 20 to the outside of the tray 20 . The works 10 are, for example, randomly stacked in a tray 20 . That is, the works 10 are randomly accommodated in the tray 20 . The type of workpiece 10 is not particularly limited. The workpiece 10 may be, for example, a box having a substantially rectangular parallelepiped shape, or a container having a substantially cylindrical shape. Moreover, the workpiece 10 may contain, for example, a tablet-like solid substance, or may contain a liquid. Also, the work 10 may be an empty box, for example.

保持制御部510は、保持装置100を制御する。保持制御部510は、例えば、保持装置100によるワーク10の取り出し動作を制御する。具体的には、保持制御部510は、例えば、保持部110を所定の水平方向の位置及び高さに配置する。また、保持制御部510は、例えば、吸引装置を制御することによって保持部110でワーク10を吸着したり、モータ等のアクチュエータを制御することによって保持部110でワーク10を挟持したりする。 The holding controller 510 controls the holding device 100 . The holding control unit 510 controls, for example, the operation of picking up the workpiece 10 by the holding device 100 . Specifically, the holding control unit 510 arranges the holding unit 110 at a predetermined horizontal position and height, for example. Further, the holding control unit 510 causes the holding unit 110 to suck the workpiece 10 by controlling a suction device, and clamps the workpiece 10 by the holding unit 110 by controlling an actuator such as a motor.

吹付装置300は、吹出ノズル310を有する。吹出ノズル310は、本発明の「空気吹出部」の一例である。吹出ノズル310は、ワーク10に空気を吹き付ける。吹付装置300は、ワーク10に空気を吹き付けることによって、ワーク10の水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を変化させる。このように、吹付装置300は、ワーク10に空気を吹き付けるため、ワークを突出部で下方から突き上げる場合とは異なり、ワーク10が損傷することを抑制できる。以下、「水平方向の位置」を「水平位置」と記載することがある。また、例えば、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方を変化させるためにロボットのアーム等をワーク10に接触させる場合と異なり、ロボットに負荷がかかることを抑制できる。従って、ロボットがエラー停止することを抑制できる。 The spray device 300 has a blow nozzle 310 . Blow-out nozzle 310 is an example of the "air blow-out part" of the present invention. The blow nozzle 310 blows air onto the workpiece 10 . The blowing device 300 changes at least one of the horizontal position and height of the work 10 by blowing air onto the work 10 . In this manner, since the air blowing device 300 blows air onto the work 10, damage to the work 10 can be suppressed unlike the case where the work is pushed up from below by the projecting portion. Hereinafter, the “horizontal position” may be referred to as “horizontal position”. Moreover, unlike the case where the robot arm or the like is brought into contact with the workpiece 10 to change at least one of the horizontal position and height of the workpiece 10, for example, it is possible to suppress the load on the robot. Therefore, it is possible to prevent the robot from stopping due to an error.

なお、吹付装置300は、ワーク10に向かって空気を吹き出すことによって、吹出ノズル310から直接的にワーク10に空気を当ててもよい。また、吹付装置300は、トレイ20の内面(底面又は内側面)に向かって空気を吹き出すことによって、吹出ノズル310から間接的にワーク10に空気を当ててもよい。つまり、本発明の「ワークに空気を吹き付ける」とは、吹出ノズル310(空気吹出部)から直接的にワーク10に空気を吹き付ける場合も、間接的にワーク10に空気を吹き付ける場合も含む。 In addition, the blowing device 300 may directly apply air to the work 10 from the blow nozzle 310 by blowing air toward the work 10 . Further, the blowing device 300 may blow air toward the inner surface (bottom surface or inner surface) of the tray 20 to indirectly apply air to the workpiece 10 from the blow nozzle 310 . In other words, "blowing air onto the work" in the present invention includes both direct blowing of air onto the work 10 from the blow nozzle 310 (air blowing portion) and blowing of air indirectly onto the work 10.

吹付装置300は、吹出ノズル310の水平位置、高さ及び姿勢の少なくとも1つを変化できるように構成されていてもよい。また、吹出ノズル310は、例えば、トレイ20の上方、側方、又は下方の決められた位置に固定されていてもよい。また、吹付装置300は、吹出ノズル310を1つだけ含んでもよいし、吹出ノズル310を複数含んでもよい。 The blowing device 300 may be configured such that at least one of the horizontal position, height, and posture of the blowing nozzle 310 can be changed. Also, the blow nozzle 310 may be fixed at a predetermined position above, on the side of, or below the tray 20, for example. Also, the spraying device 300 may include only one blowing nozzle 310 or may include a plurality of blowing nozzles 310 .

吹付制御部530は、例えば、吹付装置300による吹き付け動作を制御する。吹き付け動作とは、吹出ノズル310から圧縮空気を排出し、ワーク10に対して空気を吹き付けることを意味する。具体的には、吹付制御部530は、吹出ノズル310の水平位置、高さ及び姿勢を変化させてもよい。また、吹付制御部530は、圧縮機を制御することによって吹出ノズル310からワーク10に空気を吹き付ける。 The spraying control unit 530 controls the spraying operation by the spraying device 300, for example. The blowing operation means discharging compressed air from the blowing nozzle 310 and blowing the air onto the workpiece 10 . Specifically, the blowing control unit 530 may change the horizontal position, height, and orientation of the blowing nozzle 310 . Further, the blowing control unit 530 blows air from the blowing nozzle 310 to the workpiece 10 by controlling the compressor.

検出部550は、バラ積みされたワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方を検出する。具体的には、検出部550には、ワーク状態取得装置50から取得情報が送信される。取得情報は、ワーク状態取得装置50が取得した情報である。取得情報は、例えば、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方を検出するために必要な情報である。また、取得情報は、例えば、ワーク10の姿勢を検出するために必要な情報を含んでいてもよい。つまり、検出部550は、ワーク10の姿勢を検出してもよい。取得情報としては、例えば、ワーク10を含むトレイ20全体のRGBDデータや点群データなどが挙げられるが、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方を検出できれば、これら以外のデータであってもよい。 The detector 550 detects at least one of the horizontal position and height of the randomly stacked workpieces 10 . Specifically, the acquired information is transmitted from the work state acquisition device 50 to the detection unit 550 . Acquisition information is information acquired by the work state acquisition device 50 . Acquisition information is, for example, information necessary to detect at least one of the horizontal position and height of the workpiece 10 . Also, the acquired information may include, for example, information necessary for detecting the orientation of the workpiece 10 . That is, the detection unit 550 may detect the orientation of the workpiece 10 . Acquired information includes, for example, RGBD data and point cloud data of the entire tray 20 including the work 10, but if at least one of the horizontal position and height of the work 10 can be detected, data other than these can be used. good.

検出部550は、ワーク状態取得装置50が取得した情報に基づいて、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方を検出する。ワーク状態取得装置50は、例えば、トレイ20の上方で移動しないように固定されていてもよいし、保持装置100のアーム等に固定されていてもよい。ただし、ワーク状態取得装置50が保持装置100のアーム等に固定される場合、ワーク状態取得装置50も動く(移動する)ため、ワーク状態取得装置50として大型の高精度カメラを用いることができない。 The detection unit 550 detects at least one of the horizontal position and height of the workpiece 10 based on the information acquired by the workpiece state acquisition device 50 . For example, the work state acquisition device 50 may be fixed above the tray 20 so as not to move, or may be fixed to an arm of the holding device 100 or the like. However, when the work state acquisition device 50 is fixed to the arm of the holding device 100, etc., the work state acquisition device 50 also moves (moves).

判定部560は、検出部550が検出した検出結果に基づいて、吹付装置300による吹き付け動作を実行するか否かを判定する。すなわち、判定部560は、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方に基づいて、吹き付け動作を実行するか否かを判定する。例えば、ワーク10が保持装置100によって取り出しできない水平位置又は高さである場合、判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定する。その一方、例えば、ワーク10が保持装置100によって取り出し可能な水平位置又は高さである場合、判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行しないと判定する。このように、検出部550でワーク10を検出し、その検出結果に基づいて吹き付け動作を実行するか否かを判定する判定部560を設けることによって、様々な形状、重さ及びサイズのワーク10を取り出すことができる。また、新規のワーク10であっても保持装置100によって取り出すことが可能である。 The determination unit 560 determines whether or not to perform the spraying operation by the spraying device 300 based on the detection result detected by the detection unit 550 . That is, the determination unit 560 determines whether or not to perform the spraying operation based on at least one of the horizontal position and height of the workpiece 10 . For example, when the workpiece 10 is at a horizontal position or height that cannot be taken out by the holding device 100, the determination unit 560 determines that the spraying operation by the spraying device 300 is to be performed. On the other hand, for example, when the workpiece 10 is at a horizontal position or height that can be taken out by the holding device 100, the determination unit 560 determines that the spraying operation by the spraying device 300 is not to be performed. As described above, by detecting the work 10 with the detection unit 550 and providing the determination unit 560 for determining whether or not to perform the spraying operation based on the detection result, the work 10 of various shapes, weights and sizes can be detected. can be taken out. Moreover, even a new work 10 can be taken out by the holding device 100 .

なお、判定部560は、トレイ20内の少なくとも1つのワーク10が保持装置100によって取り出し可能である場合、吹き付け動作を実行しないと判定する。一方、判定部560は、トレイ20内の全てのワーク10が保持装置100によって取り出しできない場合、吹き付け動作を実行すると判定する。 Note that the determination unit 560 determines not to perform the blowing operation when at least one work 10 in the tray 20 can be taken out by the holding device 100 . On the other hand, if all the workpieces 10 in the tray 20 cannot be taken out by the holding device 100, the determination unit 560 determines that the blowing operation is to be performed.

判定部560は、ワーク10が保持装置100によって取り出し可能であるか否かを判定して、吹き付け動作を実行するか否かを判定するが、判定部560による判定方法はこれに限らない。判定部560は、例えば、ワーク10の検出結果(例えば、水平位置、高さ、姿勢)、後述するワーク情報(ワーク10の形状、大きさ、重さ)の各項目を、ワーク10の取りやすさで評価してスコア化し、スコアの合計に基づいて、吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。例えば、スコアの合計が閾値以上であれば、吹き付け動作を実行せずに取り出し動作を実行し、スコアの合計が閾値未満であれば、吹き付け動作を実行する。このように、ワーク10の取りやすさを総合的に評価することによって、吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。また、この場合、ワーク状態取得装置50が取得した情報を、正確さで評価してスコア化し、上記スコアの合計に加えてもよい。また、保持部110、アーム130又は取付部材140の情報(大きさ、形状、動作範囲)の各項目もスコア化し、上記スコアの合計に加えてもよい。 The determination unit 560 determines whether or not the workpiece 10 can be taken out by the holding device 100, and determines whether or not to perform the spraying operation, but the determination method by the determination unit 560 is not limited to this. For example, the determination unit 560 determines each item of the detection result of the work 10 (for example, horizontal position, height, posture) and work information (shape, size, weight of the work 10) to be described later. It may also be evaluated and scored based on the degree of resistance, and based on the total score, it may be determined whether or not to perform the spraying operation. For example, if the total score is equal to or greater than the threshold, the ejecting action is executed without executing the blowing action, and if the total score is less than the threshold, the blowing action is executed. In this way, it may be determined whether or not to perform the spraying operation by comprehensively evaluating the ease of picking up the workpiece 10 . Further, in this case, the information acquired by the work state acquisition device 50 may be scored by evaluating accuracy, and added to the total score. In addition, each item of information (size, shape, motion range) of the holding portion 110, the arm 130, or the mounting member 140 may also be scored and added to the total score.

また、判定部560は、ワーク10の検出結果に基づいてワーク10の姿勢が起立姿勢であるか否かを判定してもよい。ここで、起立姿勢は、ワーク10が例えば略直方体である場合、つまりワーク10が略直交する3辺を有する場合、ワーク10の上方に配置されたワーク状態取得装置50によってワーク10の最も長い辺が検出されないときの姿勢を含む。言い換えると、起立姿勢は、ワーク10の最も長い辺が鉛直方向に延びるときの姿勢を含む。また、起立姿勢は、ワーク10の上方に配置されたワーク状態取得装置50によってワーク10の2番目に長い辺が検出されないときの姿勢を含む。言い換えると、起立姿勢は、2番目に長い辺が鉛直方向に延びるときの姿勢を含む。また、起立姿勢において、ワーク10の最も長い辺、又は、2番目に長い辺は、鉛直方向に対して平行でなくてもよく、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。なお、鉛直方向に延びる辺がワーク状態取得装置50によって検出できない場合であっても、ワーク情報に含まれる3辺の長さ又は長さの比から、鉛直方向に延びる辺(検出できない辺)が3辺のうちのいずれの辺であるかを容易に判別可能である。 Further, the determination unit 560 may determine whether or not the posture of the work 10 is the standing posture based on the detection result of the work 10 . Here, when the work 10 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped, that is, when the work 10 has three substantially orthogonal sides, the standing posture is determined by the work state acquisition device 50 arranged above the work 10 to determine the longest side of the work 10 . contains the pose when is not detected. In other words, the standing posture includes the posture when the longest side of the workpiece 10 extends vertically. The standing posture includes the posture when the second longest side of the work 10 is not detected by the work state acquisition device 50 arranged above the work 10 . In other words, the standing posture includes the posture when the second longest side extends vertically. Also, in the standing posture, the longest side or the second longest side of the workpiece 10 may not be parallel to the vertical direction, and may be inclined with respect to the vertical direction. Even if the vertically extending side cannot be detected by the workpiece state acquisition device 50, the vertically extending side (the undetectable side) can be detected from the length of the three sides included in the workpiece information or the ratio of the lengths. It is possible to easily determine which of the three sides it is.

また、ワーク10の種類毎にユーザが起立姿勢を定義(設定)してもよい。具体的には、ワーク10は、例えば洗剤等を収容する容器のように、曲面のみ(又は曲面と平面との組み合わせ)によって形成されている場合もある。この場合、ワーク10の上部又は上端の形状をユーザが予め登録することによって、ワーク10の起立姿勢を定義(設定)できる。なお、ワーク10が略直方体である場合にワーク10の起立姿勢を定義(設定)してもよい。 Also, the user may define (set) the standing posture for each type of work 10 . Specifically, the workpiece 10 may be formed only by curved surfaces (or a combination of curved and flat surfaces), such as a container for storing detergent or the like. In this case, the standing posture of the work 10 can be defined (set) by the user pre-registering the shape of the upper portion or upper end of the work 10 . The standing posture of the work 10 may be defined (set) when the work 10 is a substantially rectangular parallelepiped.

また、判定部560は、ワーク10の検出結果に加え、トレイ20内から取り出したワーク10を別のトレイ又は収納箱に配置する際のワーク10の姿勢に基づいて、吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。具体的には、判定部560は、ワーク10を別のトレイ又は収納箱に配置する際に、ワーク10を立たせた状態で配置するか、又は、横にした状態で配置するかによって、吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。 In addition to the detection result of the work 10, the determination unit 560 determines whether or not to execute the spraying operation based on the posture of the work 10 taken out from the tray 20 and placed in another tray or storage box. It may be determined whether Specifically, when arranging the work 10 in another tray or storage box, the determination unit 560 determines whether the work 10 is placed in an upright state or in a horizontal state. may be determined whether to execute

また、判定部560は、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方と、ワーク10の姿勢とに基づいて、吹き付け動作を実行するか否かを判定してもよい。このように、検出部550によってワーク10の姿勢をさらに検出することによって、ワーク10を保持装置100によって取り出しできるか否かを精度よく判定できる。つまり、吹き付け動作を実行するか否かを適切に判定でき、ワーク10をより取り出しやすくできる。 Further, the determination unit 560 may determine whether or not to perform the spraying operation based on at least one of the horizontal position and height of the work 10 and the attitude of the work 10 . By further detecting the posture of the work 10 by the detection unit 550 in this way, it is possible to accurately determine whether or not the work 10 can be taken out by the holding device 100 . In other words, it is possible to appropriately determine whether or not to perform the blowing operation, making it easier to take out the workpiece 10 .

判定部560が吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定した場合、吹付制御部530は、バラ積みされたワーク10に空気を吹き付けるように吹付装置300を制御する。従って、例えば、ワーク10の水平位置及び高さの少なくとも一方が取り出しできない状態である場合、吹き付け動作を実行することによって、ワーク10の水平位置、高さ及び姿勢などを変化させることができる。 When the determining unit 560 determines that the spraying device 300 should perform the spraying operation, the spraying control unit 530 controls the spraying device 300 to spray air onto the randomly stacked workpieces 10 . Therefore, for example, when at least one of the horizontal position and height of the work 10 cannot be taken out, the horizontal position, height, attitude, etc. of the work 10 can be changed by executing the blowing operation.

その一方、判定部560が吹付装置300による吹き付け動作を実行しないと判定した場合、保持制御部510は、バラ積みされたワーク10を保持するように保持装置100を制御する。従って、例えば、吹き付け動作によりワーク10の水平位置、高さ及び姿勢が変化することによって、ワーク10が取り出しできる状態になった場合、保持装置100によってワーク10を取り出しできる。 On the other hand, when the determination unit 560 determines that the spraying device 300 does not perform the spraying operation, the holding control unit 510 controls the holding device 100 to hold the randomly stacked workpieces 10 . Therefore, for example, when the horizontal position, height and attitude of the work 10 are changed by the spraying operation, and the work 10 becomes ready to be taken out, the work 10 can be taken out by the holding device 100 .

具体的には、図3Aに示すように、例えば、少なくとも1つのワーク10がトレイ20の中央部に位置し、且つ、ワーク10の姿勢が水平になっている場合、判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行しないと判定する。言い換えると、判定部560は、保持装置100によって少なくとも1つのワーク10を取り出し可能であると判定する。そして、保持装置100によってワーク10が取り出される。 Specifically, as shown in FIG. 3A, for example, when at least one work 10 is positioned in the center of the tray 20 and the attitude of the work 10 is horizontal, the determining unit 560 determines that the spraying device It is determined that the blowing operation by 300 is not to be executed. In other words, the determination unit 560 determines that at least one workpiece 10 can be taken out by the holding device 100 . Then, the work 10 is taken out by the holding device 100 .

一方、図3Bに示すように、例えば、全てのワーク10がトレイ20の側壁21に沿って配置され、且つ、ワーク10の姿勢が鉛直になっている場合、保持部110、取付部材140又はアーム130等がトレイ20に接触してしまい、ワーク10を保持できない。従って、判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定する。言い換えると、判定部560は、全てのワーク10が取り出しできないと判定する。 On the other hand, as shown in FIG. 3B, for example, when all the works 10 are arranged along the side walls 21 of the tray 20 and the posture of the works 10 is vertical, the holding portion 110, the mounting member 140, or the arm 130 and the like come into contact with the tray 20 and the workpiece 10 cannot be held. Therefore, the determination unit 560 determines that the spraying operation by the spraying device 300 is to be performed. In other words, the determination unit 560 determines that all the workpieces 10 cannot be taken out.

この場合、吹付装置300によってワーク10に対して空気を吹き付ける。これにより、ワーク10の水平位置及び姿勢が変化する。そして、図3Cに示すように、例えば、少なくとも1つのワーク10がトレイ20の側壁21から離隔したり、ワーク10の姿勢が水平になったりした場合、判定部560は、吹付装置300による吹き付け動作を実行しないと判定する。言い換えると、判定部560は、保持装置100によって少なくとも1つのワーク10を取り出し可能であると判定する。 In this case, air is blown against the work 10 by the blowing device 300 . Thereby, the horizontal position and attitude of the work 10 are changed. Then, as shown in FIG. 3C , for example, when at least one work 10 is separated from the side wall 21 of the tray 20 or the posture of the work 10 becomes horizontal, the determination unit 560 determines that the spraying operation by the spraying device 300 is determined not to be executed. In other words, the determination unit 560 determines that at least one workpiece 10 can be taken out by the holding device 100 .

そして、図3Dに示すように、保持装置100によってワーク10が取り出される。 Then, as shown in FIG. 3D , the work 10 is taken out by the holding device 100 .

保持装置100は、トレイ20内から取り出したワーク10を、例えば、別のトレイ又は収納箱の内部に配置する。 The holding device 100 arranges the work 10 taken out from the tray 20 inside another tray or storage box, for example.

また、本実施形態では、判定部560は、トレイ20内にワーク10があるか否かを判定してもよい。具体的には、例えば、判定部560は、トレイ20内にバラ積みされたワーク10の数と、保持部110によって取り出したワーク10の数とを比較することによって、トレイ20内にワーク10があるか否かを判定してもよい。言い換えると、判定部560は、トレイ20内のワーク10を取り出す(移す)指示の数と同じ個数のワーク10を取り出し終えたか否かを判定してもよい。また、例えば、トレイ20の下方に、トレイ20の重さを測定する重量測定装置(図示せず)を設けてもよい。そして、重量測定装置の測定結果と、予め測定した空のトレイ20の重さとを比較することによって、判定部560は、トレイ20内にワーク10があるか否かを判定してもよい。 In addition, in the present embodiment, the determination unit 560 may determine whether or not the work 10 is present in the tray 20 . Specifically, for example, the determination unit 560 compares the number of works 10 randomly stacked in the tray 20 with the number of works 10 taken out by the holding unit 110 to determine whether the work 10 is in the tray 20. It may be determined whether there is In other words, the determination unit 560 may determine whether or not the same number of works 10 as the number of instructions to take out (transfer) the works 10 in the tray 20 has been taken out. Further, for example, a weight measuring device (not shown) that measures the weight of the tray 20 may be provided below the tray 20 . Then, the determination unit 560 may determine whether or not there is a workpiece 10 in the tray 20 by comparing the measurement result of the weight measuring device with the weight of the empty tray 20 measured in advance.

次に、図4を参照して、本実施形態のワーク取出システム1000についてさらに説明する。図4は、本実施形態のワーク取出システム1000の構成を示すブロック図である。 Next, the work picking system 1000 of this embodiment will be further described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the work picking system 1000 of this embodiment.

図4に示すように、本実施形態では、ワーク取出システム1000は、保持装置100と、吹付装置300と、制御装置500とを備える。また、本実施形態では、ワーク取出システム1000は、ワーク状態取得装置50をさらに備える。 As shown in FIG. 4 , in this embodiment, the workpiece removal system 1000 includes a holding device 100 , a spraying device 300 and a control device 500 . Moreover, in the present embodiment, the work takeout system 1000 further includes a work state acquisition device 50 .

本実施形態では、保持装置100は、保持部110と、アーム130と、吸引装置150とを含む。本実施形態では、保持部110は、ワーク10を吸着して保持する。従って、例えば、ワーク10を挟持して保持する場合に比べて、保持部110を小さくできる。具体的には、保持部110がワーク10を挟持して保持する場合、保持部110は、ワーク10よりも大きく開く必要があるため、トレイ20や他のワーク10に接触しやすい。その一方、保持部110がワーク10を吸着して保持する場合、保持部110は、ワーク10よりも大きく開く必要がないため、トレイ20や他のワーク10に接触することを抑制できる。 In this embodiment, the holding device 100 includes a holding portion 110 , an arm 130 and a suction device 150 . In this embodiment, the holding part 110 holds the workpiece 10 by suction. Therefore, for example, the holding portion 110 can be made smaller than in the case where the workpiece 10 is sandwiched and held. Specifically, when the holding portion 110 holds the work 10 by pinching it, the holding portion 110 needs to be opened wider than the work 10 , so that the work 10 and the tray 20 are likely to come into contact with the work 10 . On the other hand, when the holding part 110 holds the work 10 by suction, the holding part 110 does not need to be opened wider than the work 10 , so contact with the tray 20 or other works 10 can be suppressed.

保持部110は、例えば、吸着パッド等の吸着部材である。保持部110は、ワーク10の上面を吸着して保持する。保持部110は、アーム130の先端に取り付けられる。アーム130は、例えば、複数軸の回りに回転可能な、多関節アームである。保持装置100は、例えば、6軸ロボット又は5軸ロボットを含む。アーム130は、保持部110を任意の水平位置、高さ及び姿勢に配置可能である。 The holding part 110 is, for example, a suction member such as a suction pad. The holding part 110 holds the upper surface of the work 10 by suction. The holding part 110 is attached to the tip of the arm 130 . Arm 130 is, for example, an articulated arm that can rotate about multiple axes. The holding device 100 includes, for example, a 6-axis robot or a 5-axis robot. The arm 130 can arrange the holding part 110 at any horizontal position, height and posture.

吸引装置150は、例えば、空気を吸引するエジェクターや吸引ポンプ等の真空発生器を含む。吸引装置150は、保持部110に繋がっており、吸引装置150が駆動することによって、保持部110がワーク10を吸着可能である。 The suction device 150 includes, for example, a vacuum generator such as an ejector for sucking air or a suction pump. The suction device 150 is connected to the holding section 110 , and the holding section 110 can suck the workpiece 10 by driving the suction device 150 .

本実施形態では、吹付装置300は、吹出ノズル310と、コンプレッサ330とを含む。本実施形態では、吹出ノズル310は、少なくとも水平位置及び高さを変化可能である。吹付装置300は、保持装置100と同様、吹出ノズル310の水平位置及び高さを変化させるロボットアームを含んでもよいが、本実施形態では、吹出ノズル310は、保持装置100の保持部110に設けられている。これにより、吹出ノズル310は、保持部110と一体的に移動する。従って、吹出ノズル310を移動させるためのロボットアームを別途設ける必要がない。その結果、ワーク取出システム1000の構造が複雑になることを抑制できる。 In this embodiment, the spray device 300 includes a blow nozzle 310 and a compressor 330 . In this embodiment, the blow nozzle 310 can change at least the horizontal position and height. Like the holding device 100, the blowing device 300 may include a robot arm that changes the horizontal position and height of the blowing nozzle 310. It is Thereby, the blow nozzle 310 moves integrally with the holding portion 110 . Therefore, there is no need to separately provide a robot arm for moving the blow nozzle 310 . As a result, it is possible to prevent the structure of the workpiece picking system 1000 from becoming complicated.

コンプレッサ330は、空気を圧縮し、圧縮した空気を送り出す。コンプレッサ330は、吹出ノズル310に繋がっており、コンプレッサ330により圧縮された空気は、吹出ノズル310から吹き出される。 Compressor 330 compresses air and delivers compressed air. Compressor 330 is connected to blowout nozzle 310 , and the air compressed by compressor 330 is blown out from blowout nozzle 310 .

本実施形態では、制御装置500は、保持制御部510と、吹付制御部530と、検出部550と、判定部560と、主制御部570と、記憶部590とを含む。 In this embodiment, the control device 500 includes a holding control section 510 , a spray control section 530 , a detection section 550 , a determination section 560 , a main control section 570 and a storage section 590 .

制御装置500は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサを含む。制御装置500のプロセッサは、記憶部590の記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行して、保持制御部510、吹付制御部530、検出部550、判定部560及び主制御部570として機能する。 The control device 500 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit). The processor of the control device 500 executes computer programs stored in the storage device of the storage section 590 and functions as the holding control section 510 , the spray control section 530 , the detection section 550 , the determination section 560 and the main control section 570 .

記憶部590は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータプログラムを記憶する。記憶部590は、例えば、非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体の一例である。具体的には、記憶部590は、半導体メモリのような主記憶装置と、半導体メモリ、ソリッドステートドライブ、及び/又は、ハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。記憶部590は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。また、記憶部590は、ワーク状態取得装置50が取得した情報、検出部550が検出した検出情報、ワーク10に関する情報、保持装置100に関する情報、及び、吹付装置300に関する情報等を記憶する。 The storage unit 590 includes a storage device and stores data and computer programs. Storage unit 590 is, for example, an example of a non-transitory computer-readable storage medium. Specifically, the storage unit 590 includes a main storage device such as a semiconductor memory, and an auxiliary storage device such as a semiconductor memory, a solid state drive, and/or a hard disk drive. Storage unit 590 may include removable media. Further, the storage unit 590 stores information acquired by the workpiece state acquisition device 50, detection information detected by the detection unit 550, information on the workpiece 10, information on the holding device 100, information on the spraying device 300, and the like.

保持制御部510は、アーム130及び吸引装置150を制御する。保持制御部510は、アーム130の動作を制御することによって、保持部110の水平位置及び高さを制御する。また、具体的には、保持制御部510は、モータ等のアクチュエータを制御することによって、アーム130の動作を制御する。 The holding control section 510 controls the arm 130 and the suction device 150 . The holding control section 510 controls the horizontal position and height of the holding section 110 by controlling the movement of the arm 130 . Further, specifically, the holding control unit 510 controls the operation of the arm 130 by controlling an actuator such as a motor.

また、保持制御部510は、吸引装置150の駆動(オンオフ)を制御する。また、保持制御部510は、バルブ(図示せず)の開閉動作を制御する。バルブは、吸引装置150と保持部110との間、又は、吸引装置150に配置される。保持制御部510は、吸引装置150及びバルブを制御することによって、保持部110による空気の吸引動作を制御する。 Further, the holding control unit 510 controls driving (on/off) of the suction device 150 . Further, the holding control unit 510 controls opening and closing operations of a valve (not shown). The valve is arranged between the suction device 150 and the holding part 110 or in the suction device 150 . The holding control unit 510 controls the operation of sucking air by the holding unit 110 by controlling the suction device 150 and the valve.

そして、保持制御部510は、保持部110の水平位置及び高さと、吸引動作とを制御することによって、保持装置100によるワーク10の取り出し動作を制御する。また、本実施形態では、保持制御部510は、保持部110の水平位置及び高さに加え、ワーク10の姿勢も制御する。 The holding control unit 510 controls the operation of picking up the workpiece 10 by the holding device 100 by controlling the horizontal position and height of the holding unit 110 and the suction operation. Further, in this embodiment, the holding control section 510 controls the orientation of the work 10 in addition to the horizontal position and height of the holding section 110 .

吹付制御部530は、コンプレッサ330を制御する。吹付制御部530は、コンプレッサ330の駆動(オンオフ)を制御する。また、吹付制御部530は、バルブ(図示せず)の開閉動作を制御する。バルブは、コンプレッサ330と吹出ノズル310との間、又は、コンプレッサ330に配置される。吹付制御部530は、コンプレッサ330及びバルブを制御することによって、吹出ノズル310による空気の吹き付け動作を制御する。なお、吹付装置300が吹出ノズル310を移動させるロボットアームを含む場合、吹付制御部530は、保持制御部510と同様、ロボットアームの動作を制御することによって、吹出ノズル310の水平位置及び高さを制御する。この場合、吹付制御部530は、吹出ノズル310の水平位置及び高さに加え、姿勢(吹き出し方向)を制御してもよい。 Spray control unit 530 controls compressor 330 . The spray control unit 530 controls driving (on/off) of the compressor 330 . In addition, the spray control unit 530 controls opening and closing operations of a valve (not shown). The valve is located between the compressor 330 and the blow nozzle 310 or at the compressor 330 . The blowing controller 530 controls the air blowing operation of the blowing nozzle 310 by controlling the compressor 330 and the valve. When the blowing device 300 includes a robot arm that moves the blowing nozzle 310, the blowing control unit 530, like the holding control unit 510, controls the operation of the robot arm to adjust the horizontal position and height of the blowing nozzle 310. to control. In this case, the blowing controller 530 may control the attitude (blowing direction) of the blowing nozzle 310 in addition to the horizontal position and height.

また、本実施形態では、吹付制御部530は、ワーク情報と検出部550が検出した検出結果とに基づいて、吹出ノズル310から吹き出す空気の吹出量、吹出速度、吹出時間、及び、吹出ノズル310の吹出位置の少なくとも1つを設定する。ワーク情報は、例えば、ワーク10の種類毎に設けられている。ワーク情報は、例えば、ワーク10の形状、大きさ及び重さの少なくとも1つを示す情報を含む。吹出ノズル310の吹出位置は、例えば、吹き出しを行う高さを含むが、吹出ノズル310とワーク10との距離、又は、吹付角度(ノズルの向き)を調整できれば、吹き出しを行う高さ以外を含んでもよい。例えば、吹出ノズル310の吹出位置は、吹出ノズル310の水平位置を含んでもよい。また、吹出ノズル310の吹出位置は、吹出ノズル310の水平位置と高さとを含んでもよい。 In addition, in the present embodiment, the blowing control unit 530 controls the blowing amount, blowing speed, and blowing time of the air blown from the blowing nozzle 310 based on the workpiece information and the detection result detected by the detecting unit 550. set at least one of the blowing positions of Work information is provided for each type of work 10, for example. The work information includes, for example, information indicating at least one of the shape, size and weight of the work 10 . The blowing position of the blowing nozzle 310 includes, for example, the height at which the blowing is performed, but if the distance between the blowing nozzle 310 and the workpiece 10 or the blowing angle (orientation of the nozzle) can be adjusted, it includes other than the height at which the blowing is performed. It's okay. For example, the blowing position of the blowing nozzle 310 may include the horizontal position of the blowing nozzle 310 . Also, the blowing position of the blowing nozzle 310 may include the horizontal position and height of the blowing nozzle 310 .

また、吹付制御部530は、ワーク情報と検出部550が検出した検出結果とに基づいて、吹出ノズル310の種類を設定してもよい。例えば、吹付装置300が複数種類の吹出ノズル310と、吹出ノズル310を交換するツールチェンジャーとを有し、吹付制御部530は、吹出ノズル310を交換するように、ツールチェンジャーを制御してもよい。なお、吹付装置300はツールチェンジャーを有してなくてもよい。この場合、吹付制御部530は、ユーザに吹出ノズル310の交換を促すように、報知部(図示せず)を制御してもよい。 Further, the blowing control section 530 may set the type of the blowing nozzle 310 based on the work information and the detection result detected by the detecting section 550 . For example, the blowing device 300 may include a plurality of types of blowing nozzles 310 and a tool changer for exchanging the blowing nozzles 310, and the blowing control unit 530 may control the tool changer so as to exchange the blowing nozzles 310. . Note that the spraying device 300 does not have to have a tool changer. In this case, the spray control unit 530 may control a notification unit (not shown) to prompt the user to replace the blow nozzle 310 .

吹付制御部530が、ワーク情報に基づいて、吹出ノズル310から吹き出す空気の吹出量、吹出速度、吹出時間、及び、吹出ノズル310の吹出位置の少なくとも1つを設定することによって、ワーク10の水平位置及び高さを容易に変化させることができる。 The blowing control unit 530 sets at least one of the blowing amount, the blowing speed, the blowing time, and the blowing position of the blowing nozzle 310 of the air blown from the blowing nozzle 310 based on the work information, so that the work 10 is leveled. Position and height can be easily changed.

本実施形態では、検出部550は、バラ積みされたワーク10の水平位置及び高さを検出する。具体的には、検出部550は、ワーク状態取得装置50が取得した情報に基づいて、ワーク10の水平位置及び高さを検出する。本実施形態では、ワーク状態取得装置50は、トレイ20の上方の天井60(図2参照)に固定される。ワーク状態取得装置50は、例えば、トレイ20内を撮像する撮像装置を含んでもよい。また、ワーク状態取得装置50は、例えば、トレイ20内の3D(3次元)情報を取得する取得装置を含んでもよい。取得装置は、例えば、3Dカメラ又はLIDAR(Light Detection And Ranging)を含んでもよい。 In this embodiment, the detector 550 detects the horizontal position and height of the randomly stacked workpieces 10 . Specifically, the detection unit 550 detects the horizontal position and height of the work 10 based on the information acquired by the work state acquisition device 50 . In this embodiment, the work state acquisition device 50 is fixed to the ceiling 60 (see FIG. 2) above the tray 20 . The work state acquisition device 50 may include, for example, an imaging device that takes an image of the inside of the tray 20 . Also, the work state acquisition device 50 may include an acquisition device that acquires 3D (three-dimensional) information in the tray 20, for example. Acquisition devices may include, for example, a 3D camera or a LIDAR (Light Detection And Ranging).

検出部550は、例えば、ワーク状態取得装置50による取得結果に基づいて、ワーク10の水平位置を検出する。また、検出部550は、例えば、ワーク状態取得装置50による取得結果に基づいて、対象物の高さを検出する。従って、検出部550は、ワーク10の上面11を検出できる。なお、ワーク10の上面11とは、トレイ20内に配置された状態におけるワーク10の上面11である。例えば、ワーク10の上面11とは、ワーク10のうちトレイ20の底面22から最も遠い面である。 The detection unit 550 detects the horizontal position of the work 10 based on the result obtained by the work state obtaining device 50, for example. Further, the detection unit 550 detects the height of the object based on the result obtained by the workpiece state obtaining device 50, for example. Therefore, the detector 550 can detect the upper surface 11 of the work 10 . The upper surface 11 of the work 10 is the upper surface 11 of the work 10 arranged in the tray 20 . For example, the upper surface 11 of the workpiece 10 is the surface of the workpiece 10 that is farthest from the bottom surface 22 of the tray 20 .

具体的には、検出部550は、ワーク状態取得装置50による取得結果に基づいて、保持装置100を用いてワーク10を保持する際の保持位置、及び、ワーク10の姿勢を算出する。これらワーク10の保持位置及び姿勢は、一般的に知られている算出方法を用いて導出してもよい。ここでは、一例として、ワーク状態取得装置50としてトレイ20の上方の天井60に固定された3Dカメラを用いて、検出部550がワーク10の保持位置及び姿勢を算出する例について説明する。 Specifically, the detection unit 550 calculates the holding position and the orientation of the work 10 when the work 10 is held using the holding device 100 based on the results obtained by the work state obtaining device 50 . The holding position and orientation of the workpiece 10 may be derived using a generally known calculation method. Here, as an example, a 3D camera fixed to the ceiling 60 above the tray 20 is used as the work state acquisition device 50, and an example in which the detection unit 550 calculates the holding position and orientation of the work 10 will be described.

ワーク状態取得装置50は、トレイ20全体の取得情報(2次元カラー画像及び3次元点群データ)を出力する。なお、2次元カラー画像の画像座標系と3次元点群データの3次元座標系とを相互に変換可能な変換行列は、カメラキャリブレーションにより既知である。まず、ワーク状態取得装置50は、撮像した2次元カラー画像を検出部550に入力する。検出部550は、2次元カラー画像が入力されると、2次元カラー画像上でワーク10を囲む外接矩形(バウンディングボックスともいう)の中心座標と、外接矩形のサイズ(縦横の長さ)とをカメラ座標系で出力する。つまり、トレイ20内におけるワーク10の位置及びサイズが検出される。なお、検出部550によるワーク10の位置及びサイズの検出手法は、特に限定されるものではなく、例えば、近年一般的に用いられるニューラルネットワークを用いてもよいし、その他の手法を用いてもよい。 The work state acquisition device 50 outputs acquisition information (two-dimensional color image and three-dimensional point cloud data) of the entire tray 20 . A transformation matrix capable of mutually transforming the image coordinate system of the two-dimensional color image and the three-dimensional coordinate system of the three-dimensional point cloud data is known from camera calibration. First, the workpiece state acquisition device 50 inputs the captured two-dimensional color image to the detection unit 550 . When a two-dimensional color image is input, the detector 550 detects the center coordinates of a circumscribing rectangle (also called a bounding box) surrounding the workpiece 10 on the two-dimensional color image and the size (vertical and horizontal lengths) of the circumscribing rectangle. Output in the camera coordinate system. That is, the position and size of the workpiece 10 within the tray 20 are detected. The method of detecting the position and size of the workpiece 10 by the detection unit 550 is not particularly limited. For example, a neural network generally used in recent years may be used, or other methods may be used. .

次に、検出部550は、検出した外接矩形の中心座標及びサイズの情報(カメラ座標系)と、変換行列とを用いて、トレイ20全体の3次元点群データからワーク10周辺の3次元領域を抽出する。さらに、検出部550は、抽出したワーク10周辺の3次元領域の点群データのうち3次元勾配が緩やかに連続している点群をワーク10の上面11の3次元点群データとして抽出する。例えば、保持方法として吸着を利用する場合、このように抽出されたワーク10の3次元点群データおいて3次元勾配が最も緩やかに連続している領域(上面11)の中心を保持位置として出力し、当該領域の垂直方向を保持部110の姿勢の方向として出力する。 Next, the detection unit 550 uses information (camera coordinate system) on the center coordinates and size of the detected circumscribing rectangle and a transformation matrix to extract a three-dimensional area around the work 10 from the three-dimensional point cloud data of the entire tray 20 . to extract Furthermore, the detection unit 550 extracts point groups in which the three-dimensional gradient is moderately continuous from the extracted point group data of the three-dimensional region around the work 10 as three-dimensional point group data of the upper surface 11 of the work 10 . For example, when suction is used as a holding method, the center of the area (upper surface 11) where the three-dimensional gradient continues most slowly in the three-dimensional point cloud data of the workpiece 10 extracted in this way is output as the holding position. and outputs the vertical direction of the area as the orientation direction of the holding unit 110 .

なお、ワーク状態取得装置50は、例えば、撮像装置、3Dカメラ及びLIDARを含まなくてもよい。ワーク状態取得装置50として、例えば、トレイ20の内部を複数の方向から撮像するために複数の撮像装置を用いてもよい。この場合も、ワーク10の水平位置及び高さを検出できる。 Note that the work state acquisition device 50 may not include, for example, an imaging device, a 3D camera, and a LIDAR. As the work state acquisition device 50, for example, a plurality of imaging devices may be used to capture images of the inside of the tray 20 from a plurality of directions. Also in this case, the horizontal position and height of the workpiece 10 can be detected.

判定部560は、例えば、検出部550が算出したワーク10の保持位置及び姿勢に基づいて、保持部110による取り出し動作を実際に実行可能であるか否かを判定し、吹付装置300による吹き付け動作を実行するか否かを判定する。 For example, the determination unit 560 determines whether or not the holding unit 110 can actually perform the take-out operation based on the holding position and orientation of the workpiece 10 calculated by the detection unit 550 , and determines whether the ejection operation by the spraying device 300 is possible. It is determined whether or not to execute

具体的には、まず、記憶部590に記憶されている保持装置100、吹付装置300及びトレイ20の形状を記述した接触判定用の3次元モデルを読み込む。なお、トレイ20のモデルは、ワーク状態取得装置50が取得したトレイ20の情報に基づいて主制御部570が作成したものであってもよい。 Specifically, first, a three-dimensional model for contact determination that describes the shapes of the holding device 100, the spraying device 300, and the tray 20 stored in the storage unit 590 is read. The model of the tray 20 may be created by the main control section 570 based on the information of the tray 20 acquired by the work state acquisition device 50 .

次に、保持部110を現在の位置からワーク10を保持する位置まで移動させたときに、保持部110の移動経路全体を通して、保持部110及びその周辺の部材(アーム130及び取付部材140)がトレイ20に接触するか否かを判定する。なお、保持部110の移動経路の生成方法は、例えば産業用ロボットアームで一般的に用いられている方法を用いてもよい。そして、いずれのワーク10に対しても取り出し動作を実行しようとした場合に保持部110等がトレイ20に接触すると判定部560が判定した場合、そのままの状態(位置及び姿勢)で保持できるワーク10はトレイ20内に存在しない。従って、判定部560は、吹き付け動作を実行すると判定する。その一方、取り出し動作を実行しようとした場合に保持部110等がトレイ20に接触しないと判定部560が判定した場合、判定部560は、取り出し動作を実行すると判定する。例えば、ワーク10がトレイ20の中央部に位置し、且つ、ワーク10の姿勢が水平である場合、判定部560は、保持部110等がトレイ20に接触しないと判定し、取り出し動作を実行すると判定する。また、例えば、ワーク10がトレイ20の側壁21に沿って配置され、且つ、ワーク10の姿勢が鉛直になっている場合、判定部560は、保持部110等がトレイ20に接触すると判定し、吹き付け動作を実行すると判定する。 Next, when the holding part 110 is moved from its current position to the position where it holds the workpiece 10, the holding part 110 and its peripheral members (the arm 130 and the mounting member 140) move along the entire movement path of the holding part 110. It is determined whether or not the tray 20 is contacted. As a method of generating the movement path of the holding part 110, for example, a method commonly used in industrial robot arms may be used. When the determination unit 560 determines that the holding unit 110 or the like contacts the tray 20 when the take-out operation is to be executed for any work 10, the work 10 that can be held as it is (position and orientation). is not present in the tray 20. Therefore, determination unit 560 determines to perform the blowing operation. On the other hand, if the determining unit 560 determines that the holding unit 110 and the like do not contact the tray 20 when the ejecting operation is to be performed, the determining unit 560 determines that the ejecting operation is to be performed. For example, when the work 10 is positioned at the center of the tray 20 and the orientation of the work 10 is horizontal, the determination unit 560 determines that the holding unit 110 and the like do not contact the tray 20, and executes the take-out operation. judge. Further, for example, when the work 10 is arranged along the side wall 21 of the tray 20 and the posture of the work 10 is vertical, the determination unit 560 determines that the holding unit 110 or the like contacts the tray 20, It is determined to execute the blowing operation.

また、判定部560は、保持部110等が他のワーク10に接触するか否かも判定し、保持部110等が他のワーク10に接触しないと判定した場合に取り出し動作を実行すると判定してもよい。 The determination unit 560 also determines whether or not the holding unit 110 or the like contacts another work 10, and determines to execute the take-out operation when it is determined that the holding unit 110 or the like does not contact the other work 10. good too.

主制御部570は、保持制御部510及び吹付制御部530を制御する。主制御部570は、判定部560の判定結果に基づいて、吹き付け動作又は取り出し動作を実行する。具体的には、判定部560が吹き付け動作を実行すると判定した場合、主制御部570は、保持制御部510に対しては取り出し動作を実行せず、吹付制御部530に対しては吹き付け動作を実行するように指示する。なお、本実施形態では、吹付装置300の吹出ノズル310は保持装置100の保持部110に設けられているため、吹き付け動作の実行時にも保持制御部510はアーム130の水平位置及び高さを制御する。また、主制御部570は、保持部110の移動及び停止と、吹出ノズル310の吹き付けとのタイミングを計って保持制御部510及び吹付制御部530に対して指示する。 The main controller 570 controls the holding controller 510 and the spray controller 530 . The main control section 570 executes the blowing action or the removing action based on the determination result of the determination section 560 . Specifically, when the determining unit 560 determines that the spraying operation is to be performed, the main control unit 570 does not perform the removal operation for the holding control unit 510, and instructs the spraying control unit 530 to perform the spraying operation. instruct it to run. In this embodiment, since the blow nozzle 310 of the blowing device 300 is provided in the holding portion 110 of the holding device 100, the holding control portion 510 controls the horizontal position and height of the arm 130 even when the blowing operation is executed. do. In addition, the main control unit 570 measures the timing of the movement and stop of the holding unit 110 and the blowing of the blowing nozzle 310 and instructs the holding control unit 510 and the blowing control unit 530 .

また、主制御部570は、保持部110によるワーク10の吸着(取り出し)が失敗した場合に、吹き付け動作を実行してもよい。例えば、保持部110によるワーク10の吸着が失敗したか否かを判定部560によって判定し、保持部110によるワーク10の吸着が失敗したと判定部560が判定した場合に主制御部570は、吹き付け動作を実行してもよい。また、保持部110によるワーク10の吸着が失敗したか否かを判定部560によって判定することなく、例えば重量測定装置(図示せず)の測定結果が変化しなかった場合に主制御部570は、吹き付け動作を実行してもよい。 Further, the main control section 570 may perform the blowing operation when the holding section 110 fails to suck (take out) the workpiece 10 . For example, the determination unit 560 determines whether or not the holding unit 110 has failed to suck the work 10. When the determination unit 560 determines that the holding unit 110 has failed to suck the work 10, the main control unit 570 A spraying action may be performed. In addition, when the determination unit 560 does not determine whether or not the holding unit 110 has failed to adsorb the workpiece 10, for example, when the measurement result of the weight measuring device (not shown) does not change, the main control unit 570 , may perform a spraying action.

次に、図2、図5及び図6を参照して、保持部110周辺の構造について説明する。図5は、本実施形態のワーク取出システム1000の保持装置100の保持部110周辺の構造の一例を示す図である。図6は、本実施形態のワーク取出システム1000の保持装置100の保持部110周辺の構造の他の例を示す図である。 Next, referring to FIGS. 2, 5 and 6, the structure around the holding portion 110 will be described. FIG. 5 is a diagram showing an example of the structure around the holding section 110 of the holding device 100 of the workpiece picking system 1000 of this embodiment. FIG. 6 is a diagram showing another example of the structure around the holding section 110 of the holding device 100 of the workpiece picking system 1000 of this embodiment.

図2に示すように、保持部110は、アーム130の先端に対して着脱可能に取り付けられる。本実施形態では、保持装置100は、取付部材140を備える。保持部110は、取付部材140を介してアーム130の先端に取り付けられる。なお、例えば、取付部材140と保持部110とは、一体成形品であってもよい。また、例えば、取付部材140とアーム130とは、一体成形品であってもよい。 As shown in FIG. 2 , the holding part 110 is detachably attached to the tip of the arm 130 . In this embodiment, the retaining device 100 comprises a mounting member 140. As shown in FIG. The holding part 110 is attached to the tip of the arm 130 via the attachment member 140 . Note that, for example, the mounting member 140 and the holding portion 110 may be integrally molded. Also, for example, the mounting member 140 and the arm 130 may be integrally molded.

図5に示すように、保持部110は、貫通孔110aを有する。貫通孔110aは、保持部110を貫通する。貫通孔110aは、ゴムホース等を介して吸引装置150に繋がっている。 As shown in FIG. 5, the holding portion 110 has a through hole 110a. The through-hole 110 a penetrates through the holding portion 110 . The through hole 110a is connected to the suction device 150 via a rubber hose or the like.

保持部110は、吸着面である下面110bを有する。保持部110は、取り出し動作の実行時には、ワーク10の表面に対して垂直に延びるように配置される。このため、下面110bがワーク10の表面と平行になった状態で、取り出し動作が実行される。 The holding portion 110 has a lower surface 110b that is a suction surface. The holding part 110 is arranged so as to extend perpendicularly to the surface of the work 10 when the picking operation is performed. Therefore, the take-out operation is performed with the lower surface 110b parallel to the surface of the workpiece 10. As shown in FIG.

また、保持部110の下端部は、他の部分に比べて大きい直径を有してもよい。言い換えると、保持部110は、他の部分に比べて大きい直径を有する鍔部110cを有してもよい。そして、鍔部110cは、吸着面である下面110bを有してもよい。この場合、吸着面(下面110b)の面積が大きくなるため、保持部110のワーク10に対する吸着性が安定する。 Also, the lower end of the holding part 110 may have a larger diameter than the other parts. In other words, the holding part 110 may have a collar part 110c with a larger diameter than other parts. Further, the flange portion 110c may have a lower surface 110b that is a suction surface. In this case, since the area of the attracting surface (lower surface 110b) is increased, the ability of the holding part 110 to attract the workpiece 10 is stabilized.

また、吹出ノズル310は、取付部材140に配置される。吹出ノズル310は、例えば、取付部材140に取り付けられていてもよい。また、吹出ノズル310と取付部材140とは、例えば、一体成形品であってもよい。 Also, the blow nozzle 310 is arranged on the mounting member 140 . The blow nozzle 310 may be attached to the attachment member 140, for example. Also, the blow nozzle 310 and the mounting member 140 may be, for example, an integrally molded product.

吹出ノズル310は、貫通孔310aを有する。貫通孔310aは、吹出ノズル310を貫通する。貫通孔310aは、ゴムホース等を介してコンプレッサ330に繋がっている。 The blow nozzle 310 has a through hole 310a. The through hole 310 a penetrates the blow nozzle 310 . The through hole 310a is connected to the compressor 330 via a rubber hose or the like.

また、貫通孔310aの内径は、保持部110の貫通孔110aの内径に比べて大きくてもよい。この場合、吹出ノズル310による空気の吹出量を容易に多くできる。また、貫通孔310aは、複数設けられていてもよいし、例えば、円形状ではなく、横長形状又はスリット形状に形成されていてもよい。 Also, the inner diameter of the through hole 310 a may be larger than the inner diameter of the through hole 110 a of the holding portion 110 . In this case, the amount of air blown by the blow nozzle 310 can be easily increased. Also, a plurality of through holes 310a may be provided, and for example, the through holes 310a may be formed in a horizontally elongated shape or a slit shape instead of a circular shape.

また、吹出ノズル310は、例えば、保持部110に対して略平行に配置される。この構成で、吹出ノズル310の先端部311が鉛直下向きになるようにアーム130の姿勢を動かした場合、吹出ノズル310から空気が鉛直下方向に吹き出される。また、例えば、吹出ノズル310の先端部311は、保持部110に対して交差する方向に延びていてもよい。この場合、吹出ノズル310から空気を鉛直方向に対して交差(傾斜)する方向に吹き出させることができる。また、図6に示すように、吹出ノズル310の先端部311は、保持部110に対して直交する方向に延びていてもよい。この場合、吹出ノズル310から空気を水平方向に吹き出させることができる。これにより、ワーク10に対して真横(水平方向)から空気を吹き付けやすくなる。この構成は、起立姿勢のワーク10を空気で倒したい場合に特に有効である。なお、例えば、吹出ノズル310の先端部311が保持部110に対して略平行に配置されている場合であっても、アーム130の姿勢を変更することによって吹出ノズル310から空気を鉛直方向に対して交差(傾斜又は直交)する方向に吹き出させることも可能である。ただし、アーム130の関節部は可動範囲が限られており、また、吹出ノズル310を水平に近づけると、トレイ20にアーム130が接触しやすくなるので、吹出ノズル310の先端部311が保持部110に対して略平行に配置されている場合、吹出ノズル310の吹き出し方向を水平に近づけにくくなる。 Further, the blow nozzle 310 is arranged substantially parallel to the holding portion 110, for example. With this configuration, when the posture of the arm 130 is moved so that the tip portion 311 of the blow nozzle 310 faces vertically downward, air is blown vertically downward from the blow nozzle 310 . Further, for example, the tip portion 311 of the blow nozzle 310 may extend in a direction intersecting the holding portion 110 . In this case, the air can be blown out from the blowing nozzle 310 in a direction intersecting (inclined) with respect to the vertical direction. Further, as shown in FIG. 6 , the tip portion 311 of the blow nozzle 310 may extend in a direction perpendicular to the holding portion 110 . In this case, air can be blown horizontally from the blow nozzle 310 . This makes it easier to blow air onto the workpiece 10 from the side (horizontal direction). This configuration is particularly effective when it is desired to knock down the work 10 in a standing posture with air. For example, even if the tip 311 of the blowing nozzle 310 is arranged substantially parallel to the holding part 110, by changing the posture of the arm 130, the air from the blowing nozzle 310 is directed vertically. It is also possible to blow out in an intersecting (inclined or orthogonal) direction. However, the joint portion of the arm 130 has a limited movable range, and the arm 130 tends to come into contact with the tray 20 when the blow nozzle 310 is brought closer to the horizontal. , it becomes difficult to bring the blowing direction of the blowing nozzle 310 closer to the horizontal.

また、吹出ノズル310は、取付部材140から最も遠い位置に配置される下端310bを有する。保持部110が鉛直下方向に延びるように配置された状態で、吹出ノズル310の下端310bは、保持部110の下面110bよりも上方に配置される。従って、保持部110による取り出し動作の実行時に、吹出ノズル310がワーク10に接触することを抑制できる。 In addition, the blow nozzle 310 has a lower end 310b located farthest from the mounting member 140. As shown in FIG. The lower end 310b of the blow nozzle 310 is arranged above the lower surface 110b of the holding portion 110 while the holding portion 110 is arranged to extend vertically downward. Therefore, it is possible to prevent the blow nozzle 310 from coming into contact with the work 10 when the holding part 110 executes the take-out operation.

次に、図7及び図8を参照して、吹付装置300による吹き付け動作について説明する。図7は、本実施形態のワーク取出システム1000の吹き付け動作の一例を説明するための平面図であり、吹出ノズル310の軌跡を示す図である。図8は、本実施形態のワーク取出システム1000の吹き付け動作の一例を説明するための断面図であり、吹出ノズル310による吹き付け方向を説明するための図である。 Next, the spraying operation by the spraying device 300 will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. FIG. 7 is a plan view for explaining an example of the blowing operation of the workpiece picking system 1000 of the present embodiment, showing the trajectory of the blowing nozzle 310. FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining an example of the blowing operation of the workpiece picking system 1000 of the present embodiment, and is a diagram for explaining the blowing direction by the blowing nozzle 310. As shown in FIG.

図7に示すように、ワーク10がトレイ20の側壁21に沿って配置されている場合、例えば、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って約1周にわたって移動させながら、吹出ノズル310から空気を吹き出させてもよい。このように、吹付制御部530は、予め決められた経路で吹出ノズル310を移動させてもよい。この場合、吹出ノズル310を目的のワーク10の近傍まで移動させて空気を吹き付ける場合に比べて、吹出ノズル310の位置を高い精度で制御する必要がない。また、トレイ20内のワーク10の水平位置や姿勢などによらず、ワーク10の多くの状況(水平位置及び姿勢)において、ワーク10に空気を吹き付けることができる。従って、検出部550がワーク10の検出に失敗した場合(ワーク10の水平位置及び高さなどが検出されなかった場合)であっても、ワーク10に空気を吹き付けることができる。 As shown in FIG. 7 , when the workpiece 10 is arranged along the side wall 21 of the tray 20 , for example, while moving the blow nozzle 310 along the side wall 21 of the tray 20 over about one round, Air may be blown out. In this way, the blowing control section 530 may move the blowing nozzle 310 along a predetermined route. In this case, it is not necessary to control the position of the blowing nozzle 310 with high precision as compared with the case where the blowing nozzle 310 is moved to the vicinity of the target work 10 to blow air. In addition, air can be blown to the workpiece 10 in many situations (horizontal position and attitude) of the workpiece 10 regardless of the horizontal position and attitude of the workpiece 10 in the tray 20 . Therefore, even if the detection unit 550 fails to detect the work 10 (when the horizontal position and height of the work 10 are not detected), air can be blown to the work 10 .

吹付制御部530が、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って約1周にわたって移動させながら、吹出ノズル310から空気を吹き出させることによって、トレイ20の側壁21に沿って空気を吹き出すことができる。従って、ワーク10を側壁21から容易に遠ざけることができる。具体的には、吹付制御部530は、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21の内面21aに沿って約1周にわたって移動させる。この場合、吹出ノズル310の吹き出し方向を側壁21側(つまり外側)に向かって、5°~25°、好ましくは5°~15°傾けることによって、空気が側壁21に反射するため、ワーク10の位置及び姿勢を変更させやすくなる。 The blowing control unit 530 causes the blowing nozzle 310 to blow air along the side wall 21 of the tray 20 while moving the blowing nozzle 310 along the side wall 21 of the tray 20 over about one turn. can. Therefore, the workpiece 10 can be easily kept away from the side wall 21. As shown in FIG. Specifically, the blowing control unit 530 moves the blowing nozzle 310 along the inner surface 21a of the side wall 21 of the tray 20 for about one round. In this case, by tilting the blowing direction of the blowing nozzle 310 toward the side wall 21 (that is, outside) by 5° to 25°, preferably 5° to 15°, the air is reflected on the side wall 21. It becomes easier to change the position and posture.

また、ワーク10が側壁21の近傍に配置されている場合に吹き付け動作が実行されやすいため、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って約1周にわたって移動させることは有効である。 Further, since the blowing operation is likely to be performed when the workpiece 10 is arranged near the side wall 21, it is effective to move the blow nozzle 310 along the side wall 21 of the tray 20 for about one round.

また、検出部550によりワーク10の水平位置及び高さが検出されなかった場合に、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って約1周にわたって移動させてもよい。ワーク10が側壁21の近傍に配置されている場合にワーク10の水平位置及び高さが検出されにくいため、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って約1周にわたって移動させることは有効である。なお、ワーク10が側壁21の近傍に配置されている場合は、側壁21の影でワーク10が暗くなり、ワーク10が検出されない場合がある。また、例えば、直方体形状のワーク10同士が隙間なく配置されている場合、ワーク10同士の境界が不明瞭になり、ワーク10の位置が検出されない場合がある。 Moreover, when the horizontal position and height of the work 10 are not detected by the detection unit 550 , the blow nozzle 310 may be moved along the side wall 21 of the tray 20 for about one round. Since it is difficult to detect the horizontal position and height of the work 10 when the work 10 is arranged in the vicinity of the side wall 21, it is effective to move the blow nozzle 310 along the side wall 21 of the tray 20 for about one round. be. In addition, when the workpiece 10 is arranged near the side wall 21, the workpiece 10 may be dark due to the shadow of the side wall 21, and the workpiece 10 may not be detected. Further, for example, when rectangular parallelepiped workpieces 10 are arranged without gaps, the boundaries between the workpieces 10 become unclear, and the positions of the workpieces 10 may not be detected.

また、トレイ20の側壁21が例えば格子状に形成されている場合、すなわちトレイ20の側壁21が複数の開口部(図示せず)を有する場合、吹出ノズル310をトレイ20の外部から側壁21に沿って約1周にわたって移動させてもよい。この場合、吹出ノズル310を略水平に配置し、側壁21の外部からトレイ20の内部に向かって空気を吹き出してもよい。 In addition, when the side wall 21 of the tray 20 is formed, for example, in a grid pattern, that is, when the side wall 21 of the tray 20 has a plurality of openings (not shown), the blow nozzle 310 is directed from the outside of the tray 20 to the side wall 21. may be moved along about one full circle. In this case, the blow nozzle 310 may be arranged substantially horizontally to blow air from the outside of the side wall 21 toward the inside of the tray 20 .

なお、ワーク10がトレイ20の側壁21に沿って配置されている場合に、例えば、吹出ノズル310の位置を所定位置に移動し、吹出ノズル310をその位置に固定した状態で、ワーク10に空気を吹き付けてもよい。この場合、吹付制御部530は、検出部550の検出結果に基づいて、吹出ノズル310の位置を設定してもよい。 When the work 10 is arranged along the side wall 21 of the tray 20, for example, the position of the blow nozzle 310 is moved to a predetermined position, and the work 10 is sprayed with air while the blow nozzle 310 is fixed at that position. may be sprayed. In this case, the spray control section 530 may set the position of the blow nozzle 310 based on the detection result of the detection section 550 .

また、吹出ノズル310から空気を吹き出す時間は、特に限定されないが、例えば、吹出ノズル310が移動しない場合は一定時間(例えば数秒)吹き出してもよいし、吹出ノズル310が移動している間は常に吹き出してもよい。また、吹出ノズル310から1秒よりも短い時間(例えば数m秒以上数十m秒以下)吹き出すことを繰り返してもよい。言い換えると、吹出ノズル310から間欠的に空気を吹き出してもよい。このように、吹出ノズル310から空気を間欠的に吹き出す場合、ワーク10がトレイ20の反対側の側壁21まで移動することを抑制しながら、ワーク10の水平位置、高さ及び姿勢を変化させることができる。詳細には、ワーク10を動かすためには、風の強さがある程度以上必要であるが、動き出したワーク10に強い風を当て続けると、ワーク10は風下側の側壁21まで移動してしまう場合がある。一方、ワーク10に対して間欠的に風を当てることにより、動いたワーク10が一旦止まり、つまり動摩擦から静止摩擦に戻るため、ワーク10が風下の側壁21まで移動することを抑制できる。 In addition, the time for blowing air from the blowing nozzle 310 is not particularly limited. You can blow it out. Further, the blowing from the blowing nozzle 310 for a time shorter than 1 second (for example, several milliseconds to several tens of milliseconds) may be repeated. In other words, the air may be intermittently blown from the blow nozzle 310 . In this way, when air is intermittently blown from the blow nozzle 310, the horizontal position, height and attitude of the work 10 can be changed while suppressing the movement of the work 10 to the side wall 21 on the opposite side of the tray 20. can be done. Specifically, in order to move the workpiece 10, a certain amount of wind strength is required, but if the strong wind continues to hit the workpiece 10 that has started to move, the workpiece 10 will move to the side wall 21 on the leeward side. There is On the other hand, by intermittently blowing air against the work 10, the moving work 10 temporarily stops, that is, the dynamic friction returns to the static friction, so the movement of the work 10 to the side wall 21 on the leeward side can be suppressed.

図8に示すように、例えばペットボトル形状を有するワーク10aが立っている場合、保持部110ではワーク10aを吸着しにくい。なお、本明細書では、種々のワーク10のうち、ペットボトル形状のワークをワーク10aとして記載する。 As shown in FIG. 8, for example, when a work 10a having a shape of a PET bottle is standing, it is difficult for the holding part 110 to suck the work 10a. In this specification, among various works 10, a PET bottle-shaped work is described as a work 10a.

具体的には、ワーク10aのキャップの上面11が湾曲していることに起因してワーク10aを吸着しにくい場合がある。この場合、判定部560は、検出部550の検出結果、及び、ワーク情報等に基づいて、吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定する。言い換えると、検出部550は、ペットボトル形状を有するワーク10aの姿勢を検出する。そして、判定部560は、ワーク10aが起立姿勢であると判定し、吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定する。従って、ワーク10aの上面11を吸着することが困難である場合に、判定部560は、ワーク10aを横に倒す必要があると判定する。 Specifically, it may be difficult to suck the workpiece 10a due to the curved upper surface 11 of the cap of the workpiece 10a. In this case, the determining unit 560 determines that the spraying device 300 should perform the spraying operation based on the detection result of the detecting unit 550, the workpiece information, and the like. In other words, the detection unit 550 detects the posture of the work 10a having the shape of a plastic bottle. Then, the determination unit 560 determines that the workpiece 10a is in the standing posture, and determines that the spraying operation by the spraying device 300 is to be performed. Therefore, when it is difficult to suck the upper surface 11 of the work 10a, the determination unit 560 determines that the work 10a needs to be laid down.

この場合、吹出ノズル310から鉛直下方向に空気を吹き出してもよいが、例えば、鉛直方向に対して交差(傾斜又は直交)する方向に、吹出ノズル310から空気を吹き出させることが好ましい。吹出ノズル310が鉛直方向に対して交差する方向に空気を吹き出すことによって、立っているワーク10a(起立姿勢のワーク10a)を容易に転倒させることができる。これにより、ワーク10aの多角形状の外周面の一部が水平に配置されるため、保持部110によってワーク10aを容易に吸着できる。なお、起立姿勢のワーク10を横に倒すのは、ワーク10の上面11を吸着しにくい場合に限らない。例えば、ワーク10を別のトレイ又は収納箱に配置する際に、ワーク10を横にした状態で配置する場合、起立姿勢のワーク10を横に倒してもよい。 In this case, the air may be blown vertically downward from the blow nozzle 310, but it is preferable to blow the air from the blow nozzle 310 in a direction that intersects (inclines or is perpendicular to) the vertical direction, for example. The blowing nozzle 310 blows air in a direction intersecting the vertical direction, so that the standing workpiece 10a (the workpiece 10a in the standing posture) can be easily overturned. As a result, a part of the polygonal outer peripheral surface of the work 10a is horizontally arranged, so that the work 10a can be easily sucked by the holding portion 110 . It should be noted that laying down the work 10 in the standing posture is not limited to the case where the upper surface 11 of the work 10 is difficult to attract. For example, when arranging the work 10 in another tray or storage box, if the work 10 is laid down, the work 10 in the upright posture may be laid down.

鉛直方向に対して交差(傾斜又は直交)する方向に吹出ノズル310から空気を吹き出させる場合、例えば図5に示した吹出ノズル310を用いて、保持部110及び吹出ノズル310の姿勢を鉛直方向に対して交差(傾斜又は直交)させた状態で、吹出ノズル310から空気を吹き出させてもよい。また、例えば図6に示した吹出ノズル310を用いて、保持部110の姿勢を鉛直方向に配置した状態で、吹出ノズル310から空気を吹き出させてもよい。 When air is blown out from the blowing nozzle 310 in a direction intersecting (inclined or perpendicular to) the vertical direction, for example, using the blowing nozzle 310 shown in FIG. Air may be blown out from the blow-out nozzle 310 in a state of intersecting (inclined or orthogonal) with respect to them. Further, for example, air may be blown from the blow nozzle 310 using the blow nozzle 310 shown in FIG.

なお、吹付装置300による吹き付け動作を実行するのは、ワーク10がトレイ20の側壁21の近傍に配置されている場合、及び、ペットボトル形状のワーク10aが立っている場合に限らない。例えば、ワーク10同士が重なり合うことで取り出しできない場合や、ワーク10が水平面に対して傾斜しているために、ワーク10の上面11(保持部110で吸着する面)に対して垂直方向から保持部110を近づけようとするとトレイ20又は他のワーク10に保持部110やアーム130が接触することで取り出しできない場合にも、吹付装置300による吹き付け動作を実行する。 The spraying operation by the spraying device 300 is not limited to when the work 10 is arranged near the side wall 21 of the tray 20 or when the PET bottle-shaped work 10a is standing. For example, when the workpieces 10 overlap each other and cannot be taken out, or when the workpiece 10 is tilted with respect to the horizontal plane, the holding part can Even if the holder 110 or the arm 130 contacts the tray 20 or another work 10 when the work 110 is brought closer, the work cannot be taken out.

なお、図8では、ワーク10の上面11を吸着しにくい例として、ペットボトル形状のワーク10aを示したが、ペットボトル形状以外の形状を有するワーク10であっても、上面11を吸着しにくい場合がある。 In FIG. 8, the PET bottle-shaped workpiece 10a is shown as an example in which the upper surface 11 of the workpiece 10 is difficult to be adsorbed. Sometimes.

図9は、本実施形態の保持部110によって吸着しにくいワーク10の形状の一例を説明するための図である。図9に示すように、例えばヘッダー付き箱であるワーク10bが立っている場合、保持部110ではワーク10bを吸着しにくいことがある。なお、本明細書では、種々のワーク10のうち、ヘッダー付き箱であるワークをワーク10bとして記載する。 FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the shape of the work 10 that is difficult to be sucked by the holding section 110 of this embodiment. As shown in FIG. 9, for example, when a work 10b, which is a box with a header, stands upright, it may be difficult for the holding part 110 to suck the work 10b. In this specification, among the various works 10, a work that is a box with a header is referred to as a work 10b.

具体的には、ワーク10bは、略直方体形状を有する本体12と、ヘッダー13とを有する。ヘッダー13は、例えば、ワーク10bを吊り下げて陳列するための孔13aを有する。例えば、ワーク10bが立っている場合であって、ヘッダー13がワーク10bの上面11を覆うように倒れている場合、ワーク10bを吸着しにくい。この場合、ワーク10bの上面11のうち、ヘッダー13によって覆われていない部分のみが、上面として検出部550によって検出される。そして、判定部560は、ワーク10bの上面11が狭いため、吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定する。 Specifically, the workpiece 10b has a main body 12 having a substantially rectangular parallelepiped shape and a header 13. As shown in FIG. The header 13 has, for example, a hole 13a for hanging and displaying the work 10b. For example, when the workpiece 10b is standing and the header 13 is laid down so as to cover the upper surface 11 of the workpiece 10b, it is difficult to attract the workpiece 10b. In this case, only the portion of the upper surface 11 of the workpiece 10b that is not covered with the header 13 is detected by the detection unit 550 as the upper surface. Then, the determining unit 560 determines that the spraying operation by the spraying device 300 is to be performed because the upper surface 11 of the work 10b is narrow.

次に、図10を参照して、本実施形態のワーク取出システム1000のワーク取り出し方法について説明する。図10は、本実施形態のワーク取出システム1000の処理を説明するためのフローチャートである。ワーク取出システム1000の処理は、ステップS1~ステップS6を含む。 Next, referring to FIG. 10, a work picking method of the work picking system 1000 of this embodiment will be described. FIG. 10 is a flowchart for explaining the processing of the workpiece picking system 1000 of this embodiment. The processing of the workpiece picking system 1000 includes steps S1 to S6.

図10に示すように、ステップS1において、ワーク状態取得装置50は、トレイ20内を撮像するとともに、トレイ20内の全域の高さを測定する。ワーク状態取得装置50は、取得した情報(撮像結果及び距離測定結果)を制御装置500に送信する。 As shown in FIG. 10 , in step S<b>1 , the workpiece state acquisition device 50 takes an image of the inside of the tray 20 and measures the height of the entire area inside the tray 20 . The work state acquisition device 50 transmits the acquired information (imaging result and distance measurement result) to the control device 500 .

次に、ステップS2において、検出部550は、ワーク状態取得装置50から受信した情報に基づいて、ワーク10の水平位置及び高さを検出する。 Next, in step S<b>2 , the detection unit 550 detects the horizontal position and height of the work 10 based on the information received from the work state acquisition device 50 .

次に、ステップS3において、判定部560は、検出部550が検出した結果と、ワーク情報とに基づいて、吹付装置300による吹き付け動作を実行するか否かを判定する。 Next, in step S3, the determination unit 560 determines whether or not to perform the spraying operation by the spraying device 300 based on the result detected by the detection unit 550 and the workpiece information.

ステップS3で吹付装置300による吹き付け動作を実行すると判定部560が判定した場合、ステップS4に進む。 If the determining unit 560 determines in step S3 that the spraying device 300 will perform the spraying operation, the process proceeds to step S4.

次に、ステップS4において、吹付制御部530は、吹き付け動作を実行する。本実施形態では、吹出ノズル310が保持部110に配置されているため、吹き付け動作を実行する際に、保持制御部510によって保持部110の水平位置及び高さを制御する。ステップS4では、ワーク10に空気が吹き付けられるため、ワーク10の水平位置、高さ及び姿勢が変化する。そして、ステップS1に戻る。 Next, in step S4, the spraying control section 530 performs a spraying operation. In this embodiment, since the blow nozzle 310 is arranged in the holding portion 110, the horizontal position and height of the holding portion 110 are controlled by the holding control portion 510 when the blowing operation is performed. In step S4, since air is blown to the work 10, the horizontal position, height and attitude of the work 10 change. Then, the process returns to step S1.

一方、ステップS3で吹付装置300による吹き付け動作を実行しないと判定部560が判定した場合、ステップS5に進む。 On the other hand, if the determination unit 560 determines in step S3 that the spraying device 300 does not perform the spraying operation, the process proceeds to step S5.

次に、ステップS5において、保持制御部510は、取り出し動作を実行する。すなわち、保持制御部510は、保持部110によりトレイ20内からワーク10を取り出すとともに、取り出したワーク10を別のトレイ又は収納箱の内部に配置する。そして、ステップS6に進む。 Next, in step S5, holding control unit 510 executes a take-out operation. That is, the holding control unit 510 takes out the work 10 from the tray 20 by the holding unit 110 and arranges the taken out work 10 inside another tray or storage box. Then, the process proceeds to step S6.

次に、ステップS6において、判定部560は、終了条件を満たしたか否かを判定する。終了条件は、例えば、トレイ20内のワーク10を別のトレイ又は収納箱に移す指示の数と同じ個数を移し終えたという条件であってもよいし、トレイ20内にワーク10が残っていないという条件であってもよいし、別の条件であってもよい。 Next, in step S6, the determination unit 560 determines whether or not the termination condition is satisfied. The end condition may be, for example, the condition that the same number of works 10 as the number of instructions to transfer the works 10 in the tray 20 to another tray or storage box have been transferred, or no works 10 remain in the tray 20. or another condition.

ステップS6で終了条件を満たしていないと判定部560が判定した場合、ステップS1に戻る。なお、上記ステップS5で保持部110によるワーク10の吸着が失敗した場合、具体的には例えば重量測定装置(図示せず)の測定結果が変化しなかった場合、ステップS6に進んでもよいが、ステップS4に進み、吹き付け動作を行ってもよい。 If the determination unit 560 determines that the end condition is not satisfied in step S6, the process returns to step S1. Note that if the holding unit 110 fails to adsorb the workpiece 10 in step S5, specifically, if the measurement result of the weight measuring device (not shown) does not change, the process may proceed to step S6. You may advance to step S4 and perform a blowing operation.

一方、ステップS6で終了条件を満たしたと判定部560が判定した場合、処理を終了する。 On the other hand, if the determination unit 560 determines that the end condition is satisfied in step S6, the process ends.

(第2実施形態)
図11を参照して、本発明の第2実施形態に係るワーク取出システム1000について説明する。図11は、本発明の第2実施形態のワーク取出システム1000の保持装置100の保持部110周辺の構造を示す図である。第2実施形態では、保持部110が吹出ノズル310を兼ねる例について説明する。
(Second embodiment)
A work picking system 1000 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing the structure around the holding portion 110 of the holding device 100 of the workpiece picking system 1000 according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, an example in which the holding portion 110 also serves as the blowout nozzle 310 will be described.

図11に示すように、本実施形態の保持装置100は、第1実施形態と同様、保持部110と、取付部材140とを含む。その一方、第1実施形態と異なり、取付部材140には、吹出ノズル310が設けられていない。本実施形態では、保持部110は、吹出ノズル310を兼ねる。 As shown in FIG. 11, a holding device 100 of this embodiment includes a holding portion 110 and a mounting member 140, like the first embodiment. On the other hand, unlike the first embodiment, the mounting member 140 is not provided with the blowout nozzle 310 . In this embodiment, the holding portion 110 also serves as the blowout nozzle 310 .

具体的には、例えば、貫通孔110aには、連結管170が接続される。連結管170は、吸引管171と吹出管172とに分岐する。吸引管171は、吸引装置150に繋がっている。吹出管172は、コンプレッサ330に繋がっている。例えば、吸引管171及び吹出管172には、それぞれ、バルブ171a及びバルブ172aが配置されている。なお、バルブ171a及びバルブ172aは、吸引装置150の内部、及び、コンプレッサ330の内部にそれぞれ配置されていてもよい。 Specifically, for example, the connecting pipe 170 is connected to the through hole 110a. The connecting pipe 170 branches into a suction pipe 171 and a blowout pipe 172 . The suction tube 171 is connected to the suction device 150 . The blowout pipe 172 is connected to the compressor 330 . For example, the suction tube 171 and the blow-out tube 172 are provided with valves 171a and 172a, respectively. The valves 171a and 172a may be arranged inside the suction device 150 and inside the compressor 330, respectively.

保持制御部510は、バルブ171aの開閉動作を制御する。吹付制御部530は、バルブ172aの開閉動作を制御する。 The holding control unit 510 controls the opening/closing operation of the valve 171a. The blowing controller 530 controls opening and closing operations of the valve 172a.

本実施形態では、保持部110は、ワーク10を吸着する際に空気を吸引し、ワーク10に空気を吹き付ける際に空気を吹き出す。従って、吹出ノズル310を設ける必要がないため、保持部110周辺(つまり、アーム130の先端周辺)を小型化できる。よって、保持部110等がトレイ20又は他のワーク10に接触することを抑制できる。その結果、吹き付け動作を実行することなく取り出しできるワーク10の数が増える。また、吹出ノズル310を設ける必要がないため、部品点数を削減できる。 In this embodiment, the holding part 110 sucks air when sucking the workpiece 10 and blows air when blowing the air onto the workpiece 10 . Therefore, since it is not necessary to provide the blow-out nozzle 310, the periphery of the holding portion 110 (that is, the periphery of the tip of the arm 130) can be miniaturized. Therefore, it is possible to prevent the holding portion 110 and the like from coming into contact with the tray 20 or other workpieces 10 . As a result, the number of workpieces 10 that can be taken out without performing the blowing operation increases. Moreover, since it is not necessary to provide the blow-off nozzle 310, the number of parts can be reduced.

具体的には、ワーク10を吸着する際には、バルブ172aを閉じるとともにバルブ171aを開いた状態で、吸引装置150を駆動することによって、保持部110の貫通孔110aから空気を吸引する。その一方、ワーク10に空気を吹き付ける際には、バルブ171aを閉じた状態でバルブ172aを開くことによって、コンプレッサ330で圧縮した空気が、保持部110の貫通孔110aから吹き出す。 Specifically, when the work 10 is sucked, air is sucked from the through hole 110a of the holding portion 110 by driving the suction device 150 with the valve 172a closed and the valve 171a opened. On the other hand, when air is blown onto the workpiece 10, the air compressed by the compressor 330 is blown out from the through hole 110a of the holding portion 110 by opening the valve 172a while the valve 171a is closed.

本実施形態のその他の構成、ワーク取り出し方法、及び効果は、第1実施形態と同様である。 The rest of the configuration, workpiece picking method, and effects of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

(第3実施形態)
図12を参照して、本発明の第3実施形態に係るワーク取出システム1000について説明する。図12は、本発明の第3実施形態のワーク取出システム1000の吹付装置300の吹出ノズル310を説明するための断面図である。第3実施形態では、吹付装置300の吹出ノズル310が移動しない例について説明する。
(Third embodiment)
A work picking system 1000 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the blow nozzle 310 of the blowing device 300 of the workpiece picking system 1000 according to the third embodiment of the invention. 3rd Embodiment demonstrates the example which the blowing nozzle 310 of the blowing apparatus 300 does not move.

図12に示すように、本実施形態では、吹出ノズル310は、例えば、トレイ20の外部でトレイ20の側壁21に対向して複数配置されてもよい。この場合、側壁21のうち、少なくとも吹出ノズル310の先端に対向する部分には、開口部21bが形成される。 As shown in FIG. 12 , in this embodiment, for example, a plurality of blowout nozzles 310 may be arranged outside the tray 20 so as to face the side wall 21 of the tray 20 . In this case, an opening 21 b is formed at least in a portion of the side wall 21 that faces the tip of the blowout nozzle 310 .

また、吹出ノズル310は、例えば、トレイ20の外部でトレイ20の底面22に対向して複数配置されてもよい。この場合、底面22のうち、少なくとも吹出ノズル310の先端に対向する部分には、開口部22aが形成される。 In addition, for example, a plurality of blow-out nozzles 310 may be arranged outside the tray 20 so as to face the bottom surface 22 of the tray 20 . In this case, an opening 22 a is formed at least in a portion of the bottom surface 22 that faces the tip of the blow nozzle 310 .

なお、図12では、図面数を抑えるために、吹出ノズル310を側壁21に対向して配置する場合と、吹出ノズル310を底面22に対向して配置する場合とを1つの図に描いている。 In FIG. 12, in order to reduce the number of drawings, the case where the blow nozzle 310 is arranged facing the side wall 21 and the case where the blow nozzle 310 is arranged facing the bottom surface 22 are depicted in one drawing. .

本実施形態では、吹出ノズル310を移動させないため、吹出ノズル310とコンプレッサ330とを接続する接続管又はホース等を太くできる。すなわち、接続管又はホース等の内径を大きくできる。従って、吹出ノズル310を移動させる構成に比べて、空気の吹出量を多くできる。このため、例えば、ワーク10が重い場合や、トレイ20内にワーク10が隙間なく詰め込まれた場合など、ワーク10の位置及び姿勢を変更しにくい場合であっても、多くの空気をワーク10に吹き付けることによって、ワーク10の位置及び姿勢を変更できる。 In this embodiment, since the blowing nozzle 310 is not moved, the connecting pipe or hose that connects the blowing nozzle 310 and the compressor 330 can be thickened. That is, the inner diameter of the connecting pipe or hose can be increased. Therefore, compared with the structure which moves the blowing nozzle 310, the blowing amount of air can be increased. Therefore, even when it is difficult to change the position and posture of the work 10, for example, when the work 10 is heavy or when the work 10 is packed in the tray 20 without gaps, a large amount of air can be supplied to the work 10. By spraying, the position and orientation of the workpiece 10 can be changed.

また、本実施形態では、吹出ノズル310を移動させないため、吹き付け動作にかかる時間を短縮できる。また、本実施形態では、ワーク10が側壁21又は底面22に近接している場合、ワーク10と側壁21又は底面22との間に高圧力領域を形成できる。つまり、ホバークラフトの原理のように側壁21又は底面22とワーク10との間に高圧力領域を形成できる。従って、空気の吹出量が少ない場合であっても、ワーク10の水平位置又は姿勢を効果的に変更することができる。 Moreover, in the present embodiment, since the blowing nozzle 310 is not moved, the time required for the blowing operation can be shortened. Also, in this embodiment, when the work 10 is close to the side wall 21 or the bottom surface 22, a high pressure region can be formed between the work 10 and the side wall 21 or the bottom surface 22. FIG. That is, a high pressure region can be formed between the side wall 21 or the bottom surface 22 and the workpiece 10 like the hovercraft principle. Therefore, the horizontal position or posture of the workpiece 10 can be effectively changed even when the air blowing amount is small.

本実施形態のその他の構成、ワーク取り出し方法、及び効果は、第1実施形態及び第2実施形態と同様である。 The rest of the configuration, workpiece picking method, and effects of this embodiment are the same as those of the first and second embodiments.

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various aspects without departing from the gist of the present invention. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be omitted from all components shown in the embodiments. Furthermore, components across different embodiments may be combined as appropriate. In order to make the drawings easier to understand, the drawings mainly show each component schematically. may be different. In addition, the material, shape, dimensions, etc. of each component shown in the above embodiment are examples and are not particularly limited, and various changes are possible without substantially departing from the effects of the present invention. be.

例えば、上記の第1実施形態から第3実施形態では、保持装置100が1つの保持部110を有する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、保持装置100は、複数の保持部110を有してもよい。例えば、2つ以上の保持部110が並んで配置された保持装置100を用いた場合、ペットボトルのような細長形状を有するワーク10を容易に吸着できる。 For example, in the first to third embodiments described above, the holding device 100 has one holding portion 110, but the present invention is not limited to this. For example, the holding device 100 may have multiple holding portions 110 . For example, when using the holding device 100 in which two or more holding parts 110 are arranged side by side, the work 10 having an elongated shape such as a PET bottle can be easily sucked.

また、上記の第1実施形態から第3実施形態では、トレイ20内のワーク10のみに空気を吹き付ける例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、トレイ20内からワーク10を取り出す際に、保持部110からワーク10が落下する場合がある。この場合、ワーク10を吸着又は挟持できるように、ワーク10に空気を吹き付けてもよい。具体的には、トレイ20内からワーク10を取り出す際に、ワーク10が保持部110から落下してトレイ20の側壁21上に載る場合がある。この場合、ワーク10がトレイ20内に戻る(落下する)ように、吹出ノズル310によってワーク10に空気を吹き付けてもよい。 Further, in the first to third embodiments described above, an example in which air is blown only to the workpieces 10 in the tray 20 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, when the work 10 is taken out from the tray 20 , the work 10 may drop from the holding section 110 . In this case, air may be blown onto the work 10 so that the work 10 can be sucked or held. Specifically, when the work 10 is taken out from the tray 20 , the work 10 may drop from the holding portion 110 and land on the side wall 21 of the tray 20 . In this case, air may be blown onto the work 10 by the blow nozzle 310 so that the work 10 returns (drops) into the tray 20 .

また、上記の第1実施形態から第3実施形態では、吹出ノズル310をトレイ20の側壁21に沿って移動させながらワーク10に空気を吹き付ける例、吹出ノズル310をワーク10の近傍まで移動させ吹出ノズル310をその位置に固定した状態で空気を吹き付ける例、及び、吹出ノズル310を移動させない例などについて説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、吹出ノズル310をランダムな水平位置及び高さに移動させ、空気を吹き出させてもよい。 Further, in the above-described first to third embodiments, the blow nozzle 310 is moved along the side wall 21 of the tray 20 to blow air onto the work 10. Although an example in which air is blown with the nozzle 310 fixed at that position and an example in which the blowing nozzle 310 is not moved have been described, the present invention is not limited to this. For example, the blow nozzle 310 may be moved to random horizontal positions and heights to blow air.

また、上記の第1実施形態から第3実施形態では、空気吹出部がノズル(吹出ノズル)である場合について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、空気吹出部は、1つ以上の空気吹出口が形成された平面を有する中空の部材であってもよいし、空気を吹き出す管又はホースの先端部であってもよい。 Moreover, although the case where the air blowing portion is a nozzle (blowing nozzle) has been described in the above-described first to third embodiments, the present invention is not limited to this. For example, the air blowing portion may be a hollow member having a flat surface with one or more air blowing ports formed thereon, or may be the tip of a tube or hose that blows air.

また、上記の第1実施形態から第3実施形態では、トレイ20内にバラ積みされたワーク10をワーク取出システム1000によって取り出す例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、床上などの平坦な所定領域にバラ積みされたワーク10を、ワーク取出システム1000によって取り出してもよい。 Further, in the first to third embodiments described above, an example in which the workpieces 10 randomly stacked in the tray 20 are taken out by the workpiece picking system 1000 has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the workpieces 10 that are randomly stacked on a predetermined flat area such as on the floor may be picked up by the workpiece picking system 1000 .

また、上記の第1実施形態から第3実施形態では、空気が通過する貫通孔310aを有する吹出ノズル310、又は、貫通孔110aを有する保持部110から空気を吹き出してワーク10に空気を吹き付ける例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ダクトファン及びターボファンなどのファンを用いて、ワーク10に空気を吹き付けてもよい。 Further, in the above-described first to third embodiments, the air is blown out from the blow nozzle 310 having the through hole 310a through which the air passes, or from the holding part 110 having the through hole 110a to blow the air onto the workpiece 10. was shown, the present invention is not limited to this. For example, a fan such as a duct fan and a turbo fan may be used to blow air onto the workpiece 10 .

本発明は、ワーク取出システム及びワーク取り出し方法を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a workpiece picking system and a workpiece picking method, and has industrial applicability.

10,10a,10b :ワーク
11 :上面
20 :トレイ
21 :側壁
100 :保持装置
110 :保持部
300 :吹付装置
310 :吹出ノズル(ノズル)
510 :保持制御部
530 :吹付制御部
550 :検出部
560 :判定部
590 :記憶部
1000 :ワーク取出システム
10, 10a, 10b: Work 11: Upper surface 20: Tray 21: Side wall 100: Holding device 110: Holding part 300: Spraying device 310: Blowing nozzle (nozzle)
510: Holding control unit 530: Spraying control unit 550: Detecting unit 560: Judging unit 590: Storage unit 1000: Work take-out system

Claims (11)

バラ積みされたワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を検出する検出部と、
前記ワークを保持する保持部を有する保持装置と、
前記保持装置を制御する保持制御部と、
前記ワークに空気を吹き付ける空気吹出部を有する吹付装置と、
前記吹付装置を制御する吹付制御部と、
前記検出部が検出した検出結果に基づいて、前記吹付装置により前記ワークに空気を吹き付ける吹き付け動作を実行するか否かを判定する判定部と
を備え、
前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行すると判定した場合、前記吹付制御部は、前記ワークに空気を吹き付けるように前記吹付装置を制御し、
前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行しないと判定した場合、前記保持制御部は、前記ワークを保持するように前記保持装置を制御する、ワーク取出システム。
a detection unit that detects at least one of the horizontal position and height of the randomly stacked workpieces;
a holding device having a holding portion that holds the workpiece;
a holding control unit that controls the holding device;
a blowing device having an air blowing section for blowing air onto the work;
A spraying control unit that controls the spraying device;
a determination unit that determines whether or not to execute a blowing operation of blowing air onto the work by the blowing device based on the detection result detected by the detection unit;
When the determining unit determines that the blowing operation is to be performed by the blowing device, the blowing control unit controls the blowing device to blow air onto the workpiece,
The workpiece picking system, wherein the holding control unit controls the holding device to hold the workpiece when the judgment unit judges that the blowing operation by the blowing device is not to be executed.
前記保持部は、前記ワークを吸着して保持する、請求項1に記載のワーク取出システム。 2. The workpiece unloading system according to claim 1, wherein said holding section holds said workpiece by suction. 前記保持部は、前記空気吹出部を兼ねており、
前記保持部は、前記ワークを吸着する際に空気を吸引し、前記ワークに空気を吹き付ける際に空気を吹き出す、請求項2に記載のワーク取出システム。
The holding portion also serves as the air blowing portion,
3. The work picking system according to claim 2, wherein said holding part sucks air when sucking said work, and blows air when blowing air on said work.
前記空気吹出部は、前記保持部と一体的に移動する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のワーク取出システム。 4. The workpiece pick-up system according to claim 1, wherein said air blowing portion moves integrally with said holding portion. 前記空気吹出部は、鉛直方向に対して交差する方向に空気を吹き出す、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のワーク取出システム。 5. The workpiece picking system according to any one of claims 1 to 4, wherein said air blowing portion blows air in a direction intersecting with a vertical direction. 前記検出部は、前記ワークの姿勢をさらに検出し、
前記判定部は、前記ワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方と、前記ワークの姿勢とに基づいて、前記吹き付け動作を実行するか否かを判定する、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のワーク取出システム。
The detection unit further detects the posture of the workpiece,
6. The apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines whether or not to perform the blowing operation based on at least one of a horizontal position and height of the work and an orientation of the work. A work take-out system according to any one of claims 1 to 3.
前記ワークの姿勢が起立姿勢である場合、前記判定部は、前記吹き付け動作を実行すると判定する、請求項6に記載のワーク取出システム。 7. The work picking system according to claim 6, wherein when the posture of the work is a standing posture, the determination unit determines to perform the blowing operation. 前記ワークはトレイ内にバラ積みされ、
前記吹付制御部は、前記トレイの側壁に沿って前記空気吹出部を移動させながら、前記空気吹出部から空気を吹き出させる、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のワーク取出システム。
The workpieces are randomly stacked in a tray,
8. The workpiece picking system according to any one of claims 1 to 7, wherein said blowing control section blows air from said air blowing section while moving said air blowing section along a side wall of said tray. .
前記ワークの形状、大きさ及び重さの少なくとも1つを含むワーク情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記吹付制御部は、前記ワーク情報と前記検出結果とに基づいて、前記空気吹出部から吹き出す空気の吹出量、吹出速度、吹出時間、及び、前記空気吹出部の吹出位置の少なくとも1つを設定する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のワーク取出システム。
further comprising a storage unit for storing work information including at least one of shape, size and weight of the work;
The blowing control unit sets at least one of a blowing amount of air blown from the air blowing unit, a blowing speed, a blowing time, and a blowing position of the air blowing unit based on the workpiece information and the detection result. The work take-out system according to any one of claims 1 to 8, wherein
前記判定部は、前記検出部が前記ワークを検出したか否かを判定し、
前記検出部が前記ワークを検出していないと前記判定部が判定した場合、前記吹付制御部は、前記ワークに空気を吹き付けるように前記吹付装置を制御する、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のワーク取出システム。
The determination unit determines whether the detection unit has detected the workpiece,
10. The blowing device according to any one of claims 1 to 9, wherein when the determination unit determines that the detection unit has not detected the work, the blowing control unit controls the blowing device to blow air onto the work. 1. Work take-out system according to item 1 above.
バラ積みされたワークの水平方向の位置及び高さの少なくとも一方を検出部で検出する工程と、
検出した検出結果に基づいて、吹付装置により前記ワークに空気を吹き付ける吹き付け動作を実行するか否かを判定部で判定する工程と
を有し、
前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行すると判定した場合、前記吹付装置は、前記ワークに空気を吹き付け、
前記判定部が前記吹付装置による前記吹き付け動作を実行しないと判定した場合、保持装置は、前記ワークを保持する、ワーク取り出し方法。
a step of detecting at least one of the horizontal position and height of the randomly stacked workpieces with a detection unit;
determining whether or not to execute a blowing operation of blowing air onto the work by a blowing device based on the detected detection result, and
When the determining unit determines that the spraying device will perform the spraying operation, the spraying device sprays air onto the workpiece,
A workpiece picking method, wherein a holding device holds the workpiece when the judgment unit judges that the blowing operation by the blowing device is not to be executed.
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