JP2024044027A - Product picking equipment, product picking system - Google Patents
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Abstract
【課題】商品のピッキング作業での作業者の作業負荷を低減する。
【解決手段】商品ピッキング装置２０は、商品１１の拘束と解放を行う拘束・解放ロボット機構３０を備え、拘束・解放ロボット機構３０は、商品１１の拘束・解放を行う拘束・解放手段３４を備えた複数の接触部３３を備え、複数の接触部３３は、１の商品１１に対して少なくとも２種以上配置されるものであり、当該２種以上の接触部３３は、１の商品１１に対する拘束・解放の基準となる基準接触部３３ａと、基準接触部３３ａよりも長尺の長尺接触部３３ｂを少なくとも備え、長尺接触部３３ｂが伸縮自在であることで、１の商品１１を解放するときには、当該商品１１を拘束していた斜めの商品配置状態で基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによる当該商品１１の解放がなされることで、商品１１のピッキング作業が行われる。
【選択図】図４
The present invention aims to reduce the workload of workers in product picking work.
[Solution] The product picking device 20 is equipped with a restraint/release robot mechanism 30 that restrains and releases the product 11, and the restraint/release robot mechanism 30 is equipped with a plurality of contact parts 33 equipped with a restraint/release means 34 that restrains and releases the product 11, and at least two types of the plurality of contact parts 33 are arranged for one product 11, and the two or more types of contact parts 33 at least include a reference contact part 33a that serves as a reference for restraining and releasing one product 11, and a long contact part 33b that is longer than the reference contact part 33a, and the long contact part 33b is extendable and contractible, so that when one product 11 is released, the reference contact part 33a and the long contact part 33b release the product 11 from the diagonal product arrangement state that restrained the product 11, thereby performing the picking operation of the product 11.
[Selected Figure] Figure 4
Description
本発明は、商品ピッキング装置と、この商品ピッキング装置を備える商品ピッキングシステムに関するものである。 The present invention relates to a product picking device and a product picking system equipped with this product picking device.
個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う専門業者では、個人顧客からの注文に応じて配送センター内で商品をピックアップし、通函等の配送容器に商品をピッキングして配達することが行われている。このような商品のピッキング作業は、例えば、多種多様な商品を選別したり、重量物である商品をピックアップしたり、気温１０℃以下の冷蔵環境で商品の移動等を行う必要があるため、作業者にとって重労働となっている。 A specialized business that delivers products such as food and miscellaneous goods to individuals can pick up the products at a distribution center in response to orders from individual customers, pick the products into delivery containers such as shipping boxes, and deliver them. It is being done. Picking such products requires, for example, sorting a wide variety of products, picking up heavy products, and moving products in a refrigerated environment at temperatures below 10°C. It is hard work for many people.
このような重労働環境を改善するために、従来では、ロボット機構等を導入して、ピッキング作業の自動化を行うことが行われていた。例えば、下記特許文献１には、カメラとワークの間隔が長くなるのを抑制し、ステレオ方式でワークの３次元位置を算出しロボットの吸引部の配置位置を決める立体視ロボットピッキング装置が開示されている。また、下記特許文献２には、物体を確実に位置特定し、各物体に適した把持ポイントを計算してロボットシステムを効果的に制御する制御デバイス及び制御方法、食料雑貨ショッピング包装システム並びに格納システムが開示されている。 In order to improve this heavy work environment, robotic mechanisms and the like have traditionally been introduced to automate picking work. For example, the following Patent Document 1 discloses a stereoscopic robot picking device that prevents the distance between the camera and the workpiece from becoming too long, calculates the three-dimensional position of the workpiece using a stereo system, and determines the placement position of the robot's suction part. In addition, the following Patent Document 2 discloses a control device and control method, a grocery shopping packaging system, and a storage system that reliably identifies the position of an object, calculates a gripping point appropriate for each object, and effectively controls the robot system.
しかしながら、上掲した特許文献１、２に代表されるような従来の商品ピッキング装置や商品ピッキングシステムは、カメラ等のセンサを用いて商品の位置を特定するとともに、複雑な制御システムを用いて装置やシステム全体を稼働させるものであり、高額な導入コストを要するものであった。一方、スーパー等といった個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う事業分野では、コスト削減が常に求められているため、高額な導入コストを要するシステムを導入することは現実的には極めて困難である。また、我が国では、労働人材の確保が困難となっているため、重労働を要する職場の作業環境を改善する必要性も非常に高まっている。これらの事情から、個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う事業分野では、商品のピッキング作業を自動化あるいは省力化するための装置やシステムを、安価なコストで導入することが求められていた。 However, conventional product picking devices and product picking systems such as those described in Patent Documents 1 and 2 listed above use sensors such as cameras to identify the location of products and use complex control systems to operate the entire device or system, which requires high implementation costs. On the other hand, in business fields such as supermarkets that deliver food, miscellaneous goods, and other products to individuals, there is a constant need to reduce costs, so it is practically very difficult to introduce a system that requires high implementation costs. In addition, since it is becoming difficult to secure labor in Japan, there is a great need to improve the working environment in workplaces that require heavy labor. For these reasons, in business fields that deliver food, miscellaneous goods, and other products to individuals, there is a demand to introduce devices and systems that automate or reduce the labor required for product picking work at low cost.
本発明は、上述した従来技術に存在する課題に鑑みて成されたものであって、その目的は、個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う専門業者で実施される商品のピッキング作業について、作業者の作業負荷を低減するための自動化・省力化を実現でき、かつ、従来技術に比べて導入コストを抑えることのできる商品ピッキング装置と、この商品ピッキング装置を備える商品ピッキングシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems existing in the prior art described above, and its purpose is to perform product picking operations performed by specialized companies that deliver products such as food and miscellaneous goods to individuals. We provide a product picking device that can achieve automation and labor-saving to reduce the workload of workers and reduce installation costs compared to conventional technology, as well as a product picking system equipped with this product picking device. It's about doing.
本発明に係る商品ピッキング装置は、整列配置された複数の商品のうちから１以上の商品を所定のピッキングポイントで拘束し、拘束された１以上の商品を所定のリリースポイントで解放することで、商品のピッキング作業を行う商品ピッキング装置であって、前記商品の拘束と解放を行う拘束・解放ロボット機構を備え、前記拘束・解放ロボット機構は、商品の拘束・解放を行う拘束・解放手段を備えた複数の接触部を備え、前記複数の接触部は、１の商品に対して少なくとも２種以上配置されるものであり、当該２種以上の接触部は、１の商品に対する拘束・解放の基準となる基準接触部と、前記基準接触部よりも長尺の長尺接触部を少なくとも備え、前記長尺接触部が伸縮自在であることで、１の商品を解放するときには、当該商品を拘束していた斜めの商品配置状態で前記基準接触部と前記長尺接触部による当該商品の解放がなされることで、商品のピッキング作業が行われることを特徴とするものである。 The product picking device according to the present invention restrains one or more products from among a plurality of products arranged in a row at a predetermined picking point, and releases the restrained one or more products at a predetermined release point. A product picking device that performs product picking work, comprising a restraint/release robot mechanism that restrains and releases the product, and the restraint/release robot mechanism includes a restraint/release means that restrains and releases the product. The plurality of contact parts are arranged in at least two types for one product, and the two or more types of contact parts meet the standards for restraint and release for one product. and a long contact portion that is longer than the reference contact portion, and the long contact portion is stretchable so that when releasing one product, the product is restrained. The product picking operation is performed by releasing the product by the reference contact portion and the elongated contact portion in the oblique product arrangement state.
本発明によれば、個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う専門業者で実施される商品のピッキング作業について、作業者の作業負荷を低減するための自動化・省力化を実現でき、かつ、従来技術に比べて導入コストを抑えることのできる商品ピッキング装置と、この商品ピッキング装置を備える商品ピッキングシステムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to realize automation and labor saving in order to reduce the workload of workers in the product picking work performed by a specialized company that delivers products such as food and miscellaneous goods for individuals, and , it is possible to provide a product picking device that can reduce installation costs compared to the prior art, and a product picking system equipped with this product picking device.
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Below, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the following embodiments do not limit the inventions according to the claims, and not all of the combinations of features described in the embodiments are necessarily essential to the solution of the invention.
図１は、本実施形態に係る商品ピッキングシステムの全体構成を示す外観斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る商品ピッキングシステムの要部を示す正面図である。なお、本実施形態に係る商品ピッキングシステム１００では、本発明の商品である１，０００ｍｌの紙パック飲料１１をピッキングすることを想定している。 Figure 1 is an external perspective view showing the overall configuration of a product picking system according to this embodiment. Also, Figure 2 is a front view showing the main parts of the product picking system according to this embodiment. Note that the product picking system 100 according to this embodiment is intended to pick a 1,000 ml paper-packaged beverage 11, which is the product of the present invention.
図１および図２に示すように、本実施形態に係る商品ピッキングシステム１００は、整列配置された複数の紙パック飲料１１をピッキングポイントαに供給する供給装置１０と、リリースポイントβで解放された紙パック飲料１１を収納する通函４１を搬出する搬出装置４０と、供給装置１０と搬出装置４０との間に配置される商品ピッキング装置２０と、を備えて構成されている。 As shown in Figures 1 and 2, the product picking system 100 according to this embodiment is configured to include a supply device 10 that supplies a plurality of aligned paper-packaged beverages 11 to a picking point α, an unloading device 40 that unloads a container 41 that contains the paper-packaged beverages 11 released at a release point β, and a product picking device 20 that is disposed between the supply device 10 and the unloading device 40.
供給装置１０は、複数の紙パック飲料１１を水平方向にピッキングポイントαに向けて送り出すことができるテーブル機構となっている。供給装置１０は、例えば、複数のローラを送り出し方向に並べた構造となっており、供給装置１０の上に整列配置された複数の紙パック飲料１１を容易にピッキングポイントαに向けて送り出すことができるようになっている。 The supply device 10 is a table mechanism that can send out multiple paper-packaged beverages 11 horizontally toward the picking point α. The supply device 10 is structured, for example, with multiple rollers aligned in the sending direction, so that the multiple paper-packaged beverages 11 aligned on the supply device 10 can be easily sent out toward the picking point α.
搬出装置４０は、数個の紙パック飲料１１を収納可能な通函４１を水平方向に移動させることができるテーブル機構となっており、移動対象となる通函４１は、リリースポイントβを通過した上で、次工程に向けて搬出することができるようになっている。この搬出装置４０についても、例えば、複数のローラを搬出方向に並べた構造とすることができる。 The discharge device 40 is a table mechanism that can move a mailing box 41 that can store several paper-packaged beverages 11 in a horizontal direction, and the mailing box 41 to be moved can be transported to the next process after passing through a release point β. This discharge device 40 can also be structured, for example, with multiple rollers lined up in the discharge direction.
商品ピッキング装置２０は、整列配置された複数の紙パック飲料１１のうちから１以上の紙パック飲料１１をピッキングポイントαで拘束し、拘束された１以上の紙パック飲料１１をリリースポイントβで解放することで、紙パック飲料１１のピッキング作業を行う装置である。この商品ピッキング装置２０について、図３～図６を参照図面に加えて、詳細な構造を説明する。ここで、図３は、本実施形態に係る商品ピッキング装置の全体構成を示す外観斜視図である。また、図４～図６は、本実施形態に係る商品ピッキング装置を構成する拘束・解放ロボット機構を示す図であり、図４は正面上方からの斜視図を示し、図５は正面図を示し、図６は右側面図を示している。 The product picking device 20 is a device that performs picking work of paper-packaged beverages 11 by restraining one or more paper-packaged beverages 11 from among a plurality of aligned paper-packaged beverages 11 at a picking point α and releasing the restrained one or more paper-packaged beverages 11 at a release point β. The detailed structure of this product picking device 20 will be described with reference to Figures 3 to 6. Here, Figure 3 is an external oblique view showing the overall configuration of the product picking device according to this embodiment. Also, Figures 4 to 6 are diagrams showing the restraining/release robot mechanism that constitutes the product picking device according to this embodiment, with Figure 4 showing a perspective view from above the front, Figure 5 showing a front view, and Figure 6 showing a right side view.
図３に示すように、本実施形態に係る商品ピッキング装置２０は、門型に形成されたベース部２１と、ベース部２１に固定された水平直動ガイド２２と、水平直動ガイド２２に対して水平移動自在に取り付けられた垂直直動ガイド２３と、垂直直動ガイド２３に取り付けられることで垂直移動と水平移動が可能である拘束・解放ロボット機構３０と、を有している。拘束・解放ロボット機構３０は、商品である紙パック飲料１１の拘束と解放を行うロボット機構である。一方、ベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３は、拘束・解放ロボット機構３０をピッキングポイントαとリリースポイントβとの間で位置移動させる本発明の位置移動機構として構成される機構部である。つまり、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０は、本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、ピッキングポイントαやリリースポイントβの箇所で垂直方向に上下移動したり、ピッキングポイントαとリリースポイントβの間で水平方向に左右移動したりすることが可能となっている。 As shown in FIG. 3, the product picking device 20 according to this embodiment has a base part 21 formed in a gate shape, a horizontal linear guide 22 fixed to the base part 21, a vertical linear guide 23 attached to the horizontal linear guide 22 so as to be freely movable horizontally, and a restraint/release robot mechanism 30 that is attached to the vertical linear guide 23 and is capable of vertical and horizontal movement. The restraint/release robot mechanism 30 is a robot mechanism that restrains and releases the product, which is a paper-packaged beverage 11. On the other hand, the base part 21, the horizontal linear guide 22, and the vertical linear guide 23 are mechanical parts configured as a position movement mechanism of the present invention that moves the position of the restraint/release robot mechanism 30 between the picking point α and the release point β. In other words, the restraint/release robot mechanism 30 according to this embodiment can move vertically up and down at the picking point α or the release point β, and move horizontally left and right between the picking point α and the release point β, by the base part 21, the horizontal linear guide 22, and the vertical linear guide 23 as the position movement mechanism of the present invention.
図４～図６に示すように、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０は、垂直直動ガイド２３への取付部となるロボット機構取付部３１と、ロボット機構取付部３１に固定されるロボット機構本体部３２と、ロボット機構本体部３２の下方に向けて突出するように取り付けられる８本の接触部３３と、８本の接触部３３に接続して設けられる切り替えバルブ３４と、を有して構成されている。 As shown in Figures 4 to 6, the restraint/release robot mechanism 30 according to this embodiment is configured to include a robot mechanism mounting part 31 that serves as an attachment part to the vertical linear guide 23, a robot mechanism main body part 32 that is fixed to the robot mechanism mounting part 31, eight contact parts 33 that are attached so as to protrude downward from the robot mechanism main body part 32, and a switching valve 34 that is connected to the eight contact parts 33.
本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０では、切り替えバルブ３４には不図示の真空吸引ポンプが接続されており、不図示の真空吸引ポンプが稼働することで、切り替えバルブ３４を経由して８本の接触部３３から真空吸引を行うことが可能となっている。つまり、本実施形態では、商品である紙パック飲料１１の拘束・解放を行う本発明の拘束・解放手段が、不図示の真空吸引ポンプと切り替えバルブ３４によって構成されている。なお、本発明に適用可能な真空ポンプについては、真空コンプレッサを用いるものであってもよい。 In the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment, a vacuum suction pump (not shown) is connected to the switching valve 34, and when the vacuum suction pump (not shown) operates, eight It is possible to perform vacuum suction from the contact portion 33 of. That is, in this embodiment, the restraint/release means of the present invention for restraining and releasing the paper-packed beverage 11 as a product is constituted by a vacuum suction pump and a switching valve 34 (not shown). Note that a vacuum compressor may be used as the vacuum pump applicable to the present invention.
また、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０では、図６においてより詳細に示されるように、８本の接触部３３は、１つの商品である紙パック飲料１１に対して２種の接触部３３が配置されている。この２種類の接触部３３は、図６の紙面左側に配置された基準接触部３３ａと、図６の紙面右側に配置された長尺接触部３３ｂにより構成されている。つまり、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０では、２種の接触部３３である基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂがひとつの組として１本の紙パック飲料１１の拘束と解放を行うように構成されており、これら基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによって構成される２種の接触部３３の組が、４組配置されて構成されている。したがって、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０は、１度に１本から４本の紙パック飲料１１の拘束と解放を行うことが可能となっている。 Furthermore, in the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment, as shown in more detail in FIG. 33 are arranged. These two types of contact portions 33 include a reference contact portion 33a placed on the left side of the paper in FIG. 6, and a long contact portion 33b placed on the right side of the paper in FIG. That is, in the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment, the two types of contact parts 33, the reference contact part 33a and the elongated contact part 33b, act as one set to restrain and release one paper pack beverage 11. Four sets of two types of contact portions 33 each constituted by the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b are arranged as follows. Therefore, the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment is capable of restraining and releasing one to four paper-packed beverages 11 at a time.
基準接触部３３ａは、紙パック飲料１１の上方側の位置を拘束するように配置された接触部３３であり、長尺接触部３３ｂよりも短尺に形成された部材である。一方、長尺接触部３３ｂは、紙パック飲料１１の下方側の位置を拘束するように配置された接触部３３であり、基準接触部３３ａよりも長尺に形成された部材である。さらに、長尺接触部３３ｂは、基準接触部３３ａの長さと同じ長さまで伸縮自在となっており、上述した本発明の拘束・解放手段を構成する不図示の真空吸引ポンプが稼働して真空吸引を行うと、長尺接触部３３ｂは、紙パック飲料１１の吸引開始時に長さを縮めることで、基準接触部３３ａの長さと同じ長さの状態となるように構成されている。つまり、２種類の接触部３３である基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂは、真空吸引を行って紙パック飲料１１の拘束を行う際に、１の商品に対する拘束・解放の基準となる基準接触部３３ａの長さ位置で紙パック飲料１１を拘束できるようになっているので、８本の接触部３３によって拘束された紙パック飲料１１は、水平状態で拘束を受けながら位置移動を行うこととなる。 The reference contact portion 33a is a contact portion 33 arranged so as to restrict the upper position of the paper pack beverage 11, and is a member formed shorter than the long contact portion 33b. On the other hand, the elongated contact portion 33b is a contact portion 33 arranged so as to restrict the lower position of the paper pack beverage 11, and is a member formed longer than the reference contact portion 33a. Further, the elongated contact portion 33b is expandable and retractable to the same length as the reference contact portion 33a, and a vacuum suction pump (not shown) constituting the above-mentioned restraint/release means of the present invention operates to perform vacuum suction. When this is done, the elongated contact portion 33b is configured to have the same length as the reference contact portion 33a by shortening its length when starting to suck the paper-packed beverage 11. In other words, the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b, which are the two types of contact portions 33, are used as standards for restraining and releasing one product when performing vacuum suction to restrain the paper-packed beverage 11. Since the paper-packed beverage 11 can be restrained at the length position of the contact portions 33a, the paper-packed beverage 11 restrained by the eight contact portions 33 can move in position while being restrained in a horizontal state. becomes.
なお、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの下方の先端部には、ゴム製の吸着パッドが配置されているので、真空吸引ポンプによる真空吸引力が紙パック飲料１１に対して好適に作用して、８本の接触部３３による紙パック飲料１１の確実な吸着が実施可能となっている。 In addition, rubber suction pads are placed on the lower tips of the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b, so that the vacuum suction force of the vacuum suction pump acts favorably on the paper-packaged beverage 11, enabling the eight contact portions 33 to reliably suction the paper-packaged beverage 11.
以上、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０の具体的な構成を説明した。次に、図７および図８を参照図面に加えて、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０による紙パック飲料１１の拘束方法と解放方法を説明する。ここで、図７は、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を拘束する際の手順を説明するための図である。また、図８は、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を解放する際の手順を説明するための図である。なお、図７および図８では、説明の便宜のために各分図において右側面が示されている。 The specific configuration of the restraint/release robot mechanism 30 according to this embodiment has been described above. Next, a method for restraining and releasing the paper pack beverage 11 using the restraint/release robot mechanism 30 according to the present embodiment will be explained with reference to FIGS. 7 and 8. Here, FIG. 7 is a diagram for explaining the procedure when the restraint/release robot mechanism according to the present embodiment restrains a paper pack beverage. Moreover, FIG. 8 is a diagram for explaining the procedure when the restraint/release robot mechanism according to the present embodiment releases the paper pack beverage. In addition, in FIG. 7 and FIG. 8, the right side is shown in each partial view for convenience of explanation.
まず、図７を用いて、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を拘束する際の手順について説明する。図７中の分図（ａ）は、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、ピッキングポイントαの位置に拘束・解放ロボット機構３０を配置した状態が示されている。そして、１の商品である紙パック飲料１１を拘束するときには、図７中の分図（ａ）で示すように、本発明の位置移動機構が拘束・解放ロボット機構３０をピッキングポイントαの位置で当該紙パック飲料１１に近づけるとともに、長尺接触部３３ｂの下端部が紙パック飲料１１に接触する位置まで拘束・解放ロボット機構３０を下降させる。 First, the procedure when the restraint/release robot mechanism 30 according to this embodiment restrains the paper-packed beverage 11 will be explained using FIG. 7 . Part (a) in FIG. 7 shows a robot mechanism 30 that is restrained and released at the position of the picking point α by the base portion 21, the horizontal translation guide 22, and the vertical translation guide 23 as the position movement mechanism of the present invention described above. The state in which it is placed is shown. When the paper-packed beverage 11, which is the product No. 1, is to be restrained, the position movement mechanism of the present invention moves the restraint/release robot mechanism 30 to the position of the picking point α, as shown in FIG. 7 (a). While approaching the paper-packed beverage 11, the restraint/release robot mechanism 30 is lowered to a position where the lower end of the elongated contact portion 33b contacts the paper-packed beverage 11.
図７中の分図（ａ）で示す状態から不図示の真空ポンプを稼働させて真空吸引を開始すると、紙パック飲料１１に対して最初に接触した長尺接触部３３ｂが拘束のための真空吸引を開始するとともに、真空引きの作用によって長尺接触部３３ｂの長さが徐々に縮まり、長尺接触部３３ｂの長さが基準接触部３３ａの長さと同じ長さになる。そのため、図７中の分図（ｂ）で示すように、紙パック飲料１１に対して基準接触部３３ａが接触して拘束のための真空吸引が開始されることとなる。さらに、真空吸引が継続されると、図７中の分図（ｃ）で示すように、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの両方が同じ長さで紙パック飲料１１の真空吸引に基づく拘束が維持されるので、紙パック飲料１１は水平状態で拘束されて、初期位置γから持ち上げられることとなる。 When a vacuum pump (not shown) is operated to start vacuum suction from the state shown in the sub-diagram (a) in FIG. 7, the long contact portion 33b that first contacts the paper-packaged beverage 11 starts vacuum suction for restraint, and the length of the long contact portion 33b gradually decreases due to the vacuum suction action, and the length of the long contact portion 33b becomes the same as the length of the reference contact portion 33a. Therefore, as shown in the sub-diagram (b) in FIG. 7, the reference contact portion 33a comes into contact with the paper-packaged beverage 11 and vacuum suction for restraint begins. Furthermore, when the vacuum suction continues, as shown in the sub-diagram (c) in FIG. 7, both the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b are the same length and restraint based on vacuum suction of the paper-packaged beverage 11 is maintained, so the paper-packaged beverage 11 is restrained in a horizontal state and lifted from the initial position γ.
次に、図８を用いて、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を解放する際の手順について説明する。図８中の分図（ａ）は、拘束・解放ロボット機構３０が、紙パック飲料１１を拘束した図７中の分図（ｃ）状態から、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、リリースポイントβの位置に拘束・解放ロボット機構３０を配置した状態が示されている。そして、１の商品である紙パック飲料１１を解放するときには、図８中の分図（ａ）で示すように、本発明の位置移動機構が拘束・解放ロボット機構３０をリリースポイントβの位置に移動させるとともに、紙パック飲料１１が通函４１の底面である符号δの位置に近づくように拘束・解放ロボット機構３０を下降させる。 Next, the procedure for the restraint/release robot mechanism 30 according to this embodiment to release the paper-packaged beverage 11 will be described with reference to FIG. 8. FIG. 8 (a) shows a state in which the restraint/release robot mechanism 30 has restrained the paper-packaged beverage 11 as shown in FIG. 7 (c), and the restraint/release robot mechanism 30 has been positioned at the release point β by the base 21, horizontal linear guide 22, and vertical linear guide 23 as the position movement mechanism of the present invention described above. When releasing the paper-packaged beverage 11, which is a single product, the position movement mechanism of the present invention moves the restraint/release robot mechanism 30 to the release point β position as shown in FIG. 8 (a), and lowers the restraint/release robot mechanism 30 so that the paper-packaged beverage 11 approaches the position indicated by the symbol δ, which is the bottom surface of the return box 41.
図８中の分図（ａ）で示す状態から不図示の真空ポンプの稼働を停止させて真空吸引を停止する、つまりエアーの排気を開始すると、紙パック飲料１１を拘束していた基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂのうち、長尺接触部３３ｂの長さが伸びることで紙パック飲料１１が斜めに配置されることとなる（図８中の分図（ｂ）の状態）。この状態からエアーの排気が進んで基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによる紙パック飲料１１の拘束が解かれると、図８中の分図（ｃ）で示すように、紙パック飲料１１は斜めの商品配置状態で基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによる解放が行われるので、通函４１の底面である符号δの位置に対して紙パック飲料１１の下方側の位置が先に落下し、続いて紙パック飲料１１の上方側の位置が落下することとなる。つまり、本実施形態に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を解放する際には、紙パック飲料１１の下方側が先に通函４１の底面に着地し、その後に紙パック飲料１１の上方側が通函４１の底面に着地するといった二段階での解放が行われるので、商品である紙パック飲料１１に対する解放時の衝撃を極力抑えることができるという利点を得ることができる。その後、拘束・解放ロボット機構３０は初期の姿勢に復帰して、一連のピッキング動作が完了する（図８中の分図（ｄ）の状態）。 When the operation of the vacuum pump (not shown) is stopped to stop the vacuum suction from the state shown in the diagram (a) in FIG. 33a and the elongated contact portion 33b, the length of the elongated contact portion 33b is increased, so that the paper pack beverage 11 is disposed diagonally (the state shown in FIG. 8 (b)). When the air is exhausted from this state and the restraint of the paper pack beverage 11 by the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b is released, the paper pack beverage 11 is released as shown in the diagram (c) in FIG. Since release is performed by the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b in the diagonal product arrangement state, the lower position of the paper pack beverage 11 falls first with respect to the position of the symbol δ, which is the bottom surface of the shipping box 41. Then, the upper position of the paper pack beverage 11 falls. That is, when the restraint/release robot mechanism 30 according to the present embodiment releases the paper-packed beverage 11, the lower side of the paper-packed beverage 11 lands on the bottom surface of the shipping box 41 first, and then the paper-packed beverage 11 Since the release is performed in two stages, in which the upper side lands on the bottom surface of the shipping box 41, it is possible to obtain the advantage that the impact on the product paper-packed beverage 11 at the time of release can be suppressed as much as possible. Thereafter, the restraining/releasing robot mechanism 30 returns to its initial position and completes a series of picking operations (the state shown in FIG. 8(d)).
また、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０については、図５および図６で示すように、ロボット機構本体部３２の下面側であって、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの間の位置に、商品である紙パック飲料１１の拘束状態を安定化させるためのスタビライザー３５が設置されている。すなわち、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を拘束した図７中の分図（ｃ）状態から、本発明の位置移動機構が拘束・解放ロボット機構３０をリリースポイントβの位置に移動させて図８中の分図（ａ）で示す状態に移動させると、その移動速度によっては、例えば、図９に示すように、拘束された紙パック飲料１１が左右方向に揺れてしまい、落下の危険性も存在している。そこで、図１０で示すように、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの間の位置にスタビライザー３５が設置されていれば、外力を受けた紙パック飲料１１が大きく揺れることを好適に防止することができるので、安定したピッキング作業を実施することが可能となる。なお、図９は、スタビライザーが設置されていない拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を拘束した状態で移動した場合の例を示す図である。また、図１０は、本実施形態に係るスタビライザーを備えた拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を拘束した状態を示す図であり、図中の分図（ａ）が正面図を示し、分図（ｂ）が右側面図を示している。 As shown in Fig. 5 and Fig. 6, the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment has a stabilizer 35 installed on the underside of the robot mechanism main body 32 between the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b to stabilize the restraint state of the paper-packaged beverage 11, which is the product. That is, when the position movement mechanism of the present invention moves the restraint/release robot mechanism 30 from the state shown in Fig. 7 (c) in which the paper-packaged beverage 11 is restrained by the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment to the position of the release point β and the state shown in Fig. 8 (a), depending on the movement speed, for example, as shown in Fig. 9, the restrained paper-packaged beverage 11 may swing left and right, and there may be a risk of it falling. Therefore, if the stabilizer 35 is installed between the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b as shown in Fig. 10, the paper-packaged beverage 11 subjected to an external force can be suitably prevented from swinging significantly, making it possible to carry out a stable picking operation. FIG. 9 is a diagram showing an example of a case where a restraint/release robot mechanism without a stabilizer moves while restraining a paper-packaged beverage. FIG. 10 is a diagram showing a state where a restraint/release robot mechanism equipped with a stabilizer according to this embodiment restrains a paper-packaged beverage, with (a) showing a front view and (b) showing a right side view.
また、図１１は、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１をピックアップする場合の多様な形態例を示す図であるが、上述したように、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０は、８本の接触部３３を備えているとともに、これら８本の接触部３３は、２種類の接触部３３である基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂで構成される接触部３３の組が、１本の紙パック飲料１１を拘束・解放できる構成となっていた。つまり、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０は、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂで構成される接触部３３の組が４組存在しているので、一度に４本の紙パック飲料１１を拘束・解放できる構成を有するものであった。そのため、本実施形態の拘束・解放ロボット機構３０では、図１１中の分図（ａ）～（ｄ）で示すように、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、ピッキングポイントαに対する拘束・解放ロボット機構３０の配置位置を制御することで、拘束・解放ロボット機構３０は、１回の動作で拘束できる紙パック飲料１１の本数を１本から４本までの任意の本数に変更することができる。 Further, FIG. 11 is a diagram showing various embodiments when the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment picks up the paper pack beverage 11. As described above, the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment The mechanism 30 includes eight contact parts 33, and these eight contact parts 33 are a contact part 33 composed of two types of contact parts 33, a reference contact part 33a and a long contact part 33b. The configuration was such that the group could restrain and release one paper pack beverage 11. In other words, in the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment, there are four sets of contact parts 33 each consisting of a reference contact part 33a and a long contact part 33b, so four paper-packed drinks can be handled at a time. It had a configuration that could restrain and release 11. Therefore, in the restraining/releasing robot mechanism 30 of this embodiment, as shown in the partial views (a) to (d) in FIG. 22 and the vertical translation guide 23 to control the placement position of the restraint/release robot mechanism 30 with respect to the picking point α, the restraint/release robot mechanism 30 can control the number of paper pack drinks 11 that can be restrained in one operation. The number can be changed to any number from 1 to 4.
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。上述した本実施形態によれば、個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う専門業者で実施される商品のピッキング作業について、作業者の作業負荷を低減するための自動化・省力化を実現でき、かつ、従来技術に比べて導入コストを抑えることのできる商品ピッキング装置２０と、この商品ピッキング装置２０を備える商品ピッキングシステム１００を提供することができる。ただし、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。 A preferred embodiment of the present invention has been described above. According to the above-described embodiment, it is possible to provide a product picking device 20 that can realize automation and labor saving to reduce the workload of workers in the product picking work performed by a professional company that delivers products such as food and miscellaneous goods to individuals, and can reduce the introduction cost compared to conventional technology, and a product picking system 100 equipped with this product picking device 20. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiment. Various modifications and improvements can be made to the above embodiment.
例えば、上述した実施形態では、複数の接触部３３は、常に水平状態を維持していたが、例えば、整列配置された複数の紙パック飲料１１をピッキングポイントαに供給する供給装置１０が斜めに傾きを持ったものである場合には、複数の接触部３３が、拘束・解放ロボット機構３０において回動可能に設置されることが好ましい。つまり、拘束・解放ロボット機構３０が有する複数の接触部３３が、紙パック飲料１１を解放したり拘束前のときには、ピッキングポイントαに整列配置された複数の紙パック飲料１１の配置角度に沿った角度に傾動するとともに、紙パック飲料１１を拘束したときには、紙パック飲料１１の自重によって水平となるように回動する構成を備えることが好ましい。そのような本発明の変形形態例を、図１２～図１５を参照して説明する。 For example, in the above-described embodiment, the multiple contact parts 33 always maintained a horizontal state, but for example, if the supply device 10 that supplies the aligned multiple paper-packaged beverages 11 to the picking point α is inclined at an angle, it is preferable that the multiple contact parts 33 are rotatably installed in the restraint/release robot mechanism 30. In other words, it is preferable that the multiple contact parts 33 of the restraint/release robot mechanism 30 are configured to tilt at an angle that matches the arrangement angle of the aligned multiple paper-packaged beverages 11 at the picking point α when releasing or before restraining the paper-packaged beverage 11, and to rotate to become horizontal due to the weight of the paper-packaged beverage 11 when the paper-packaged beverage 11 is restrained. Such modified examples of the present invention will be described with reference to Figures 12 to 15.
ここで、図１２は、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構を示す外観斜視図である。図１３は、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構の動作状態を説明するための部分透視正面図であり、図中の分図（ａ）が紙パック飲料を拘束していない場合の状態を示しており、分図（ｂ）が紙パック飲料を拘束した場合の状態を示している。図１４は、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を拘束する際の手順を説明するための図である。図１５は、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構が紙パック飲料を解放する際の手順を説明するための図である。なお、以下で行う本発明の変形形態例についての説明では、上述した実施形態と同一又は類似する部材について、同一符号を付して説明を省略することとする。 Here, FIG. 12 is an external perspective view showing a restraint/release robot mechanism according to a modified embodiment of the present invention. FIG. 13 is a partial perspective front view for explaining the operating state of the restraint/release robot mechanism according to a modified embodiment of the present invention, where sub-diagram (a) shows a state when a paper-packaged beverage is not restrained, and sub-diagram (b) shows a state when a paper-packaged beverage is restrained. FIG. 14 is a diagram for explaining the procedure when the restraint/release robot mechanism according to a modified embodiment of the present invention restrains a paper-packaged beverage. FIG. 15 is a diagram for explaining the procedure when the restraint/release robot mechanism according to a modified embodiment of the present invention releases a paper-packaged beverage. In the following description of the modified embodiment of the present invention, the same reference numerals will be used to designate members that are the same as or similar to those in the above-described embodiment, and description thereof will be omitted.
図１２および図１３で示すように、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０では、垂直直動ガイド２３への取付部となる上述したロボット機構取付部３１が、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂの２部材で構成されており、これら第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂは、回転ベアリング３１ｃを介して回動可能に取り付けられている。 As shown in FIGS. 12 and 13, in the restraint/release robot mechanism 30 according to the modified example of the present invention, the above-mentioned robot mechanism attachment part 31 that becomes the attachment part to the vertical linear motion guide 23 is a first attachment part. 31a and a second attachment part 31b, and these first attachment part 31a and second attachment part 31b are rotatably attached via a rotation bearing 31c.
また、図１３に示されるように、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂの間には、弾性力を及ぼすバネ部材３１ｄが配置されており、第２取付部３１ｂに接続するロボット機構本体部３２の下方に配置される接触部３３に紙パック飲料１１が拘束されていない状態では、第２取付部３１ｂは第１取付部３１ａに対して僅かに回転して角度を持った状態となっている。つまり、接触部３３に紙パック飲料１１が拘束されていない状態の場合、第２取付部３１ｂ、ロボット機構本体部３２および接触部３３は、傾きを有して傾斜して配置されている。この傾斜角度は、図１４で示すように、供給装置１０の傾き角度とほぼ同じ角度となっている。なお、整列配置された複数の紙パック飲料１１をピッキングポイントαに供給する供給装置１０が斜めに傾きを持ったものである場合には、紙パック飲料１１の自重によって紙パック飲料１１は常にピッキングポイントαに向けて移動しようとするので、作業者は供給装置１０での紙パック飲料１１の供給作業が容易化するという利点を得られる。 13, a spring member 31d that exerts an elastic force is disposed between the first mounting portion 31a and the second mounting portion 31b, and when the paper-packaged beverage 11 is not restrained by the contact portion 33 disposed below the robot mechanism main body portion 32 that connects to the second mounting portion 31b, the second mounting portion 31b is slightly rotated and angled relative to the first mounting portion 31a. In other words, when the paper-packaged beverage 11 is not restrained by the contact portion 33, the second mounting portion 31b, the robot mechanism main body portion 32, and the contact portion 33 are arranged at an inclination with an inclination. This angle of inclination is approximately the same as the angle of inclination of the supply device 10, as shown in FIG. 14. In addition, if the supply device 10 that supplies the aligned paper-packaged beverages 11 to the picking point α is inclined at an angle, the paper-packaged beverages 11 will always try to move toward the picking point α due to their own weight, which provides the worker with the advantage that the supplying work of the paper-packaged beverages 11 with the supply device 10 is made easier.
さらに、図１３に示されるように、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂの間には、バネ部材３１ｄに加えてショックアブソーバ３１ｅが設置されている。本発明の変形形態例では、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂは、回転ベアリング３１ｃを介して回動可能に取り付けられているが、両部材の間には弾性力を及ぼすバネ部材３１ｄが配置されているので、このバネ部材３１ｄだけでは、第２取付部３１ｂに対してバネ部材３１ｄが及ぼす弾性力を超える外力が加わると、第１取付部３１ａに対して第２取付部３１ｂが不必要な揺れを発生する虞がある。そこで、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂの間にショックアブソーバ３１ｅを設置することで、不必要な揺れを早期に抑えることができるので、紙パック飲料１１の拘束・解放動作を安定化させることが可能となる。 Furthermore, as shown in FIG. 13, a shock absorber 31e is provided between the first mounting portion 31a and the second mounting portion 31b in addition to the spring member 31d. In the modified embodiment of the present invention, the first mounting portion 31a and the second mounting portion 31b are rotatably attached via a rotary bearing 31c, but the spring member 31d that exerts an elastic force is provided between the two members. With only this spring member 31d, if an external force exceeding the elastic force exerted by the spring member 31d on the second mounting portion 31b is applied, there is a risk that the second mounting portion 31b will generate unnecessary vibrations relative to the first mounting portion 31a. Therefore, by providing the shock absorber 31e between the first mounting portion 31a and the second mounting portion 31b, unnecessary vibrations can be suppressed early, making it possible to stabilize the restraining and releasing operation of the paper-packaged beverage 11.
以上、図１２および図１３を用いて、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０について説明した。次に、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０の動作手順について、図１４および図１５を用いて説明を行う。 The above describes the constraint/release robot mechanism 30 according to the modified embodiment of the present invention, using Figures 12 and 13. Next, the operating procedure of the constraint/release robot mechanism 30 according to the modified embodiment of the present invention will be described using Figures 14 and 15.
まず、図１４を用いて、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を拘束する際の手順について説明する。図１４中の分図（ａ）は、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、ピッキングポイントαの位置に拘束・解放ロボット機構３０を配置した状態が示されている。このとき、垂直直動ガイド２３に固定された第１取付部３１ａに対して、第２取付部３１ｂ、ロボット機構本体部３２および接触部３３は、傾きを有して傾斜して配置されている。そして、１の商品である紙パック飲料１１を拘束するときには、図１４中の分図（ａ）で示すように、本発明の位置移動機構が拘束・解放ロボット機構３０をピッキングポイントαの位置で当該紙パック飲料１１に近づけるとともに、長尺接触部３３ｂの下端部が紙パック飲料１１に接触する位置まで拘束・解放ロボット機構３０を下降させる。 First, a procedure when the restraint/release robot mechanism 30 according to a modified example of the present invention restrains the paper-packed beverage 11 will be explained using FIG. 14. Part (a) in FIG. 14 shows a robot mechanism 30 that is restrained and released at the position of the picking point α by the base portion 21, the horizontal translation guide 22, and the vertical translation guide 23 as the position movement mechanism of the present invention described above. The state in which it is placed is shown. At this time, the second mounting part 31b, the robot mechanism main body part 32, and the contact part 33 are arranged at an angle with respect to the first mounting part 31a fixed to the vertical linear motion guide 23. . When the paper-packed beverage 11, which is the product No. 1, is to be restrained, the position movement mechanism of the present invention moves the restraint/release robot mechanism 30 to the position of the picking point α, as shown in FIG. 14 (a). While approaching the paper-packed beverage 11, the restraint/release robot mechanism 30 is lowered to a position where the lower end of the elongated contact portion 33b contacts the paper-packed beverage 11.
図１４中の分図（ａ）で示す状態から不図示の真空ポンプを稼働させて真空吸引を開始すると、紙パック飲料１１に対して最初に接触した長尺接触部３３ｂが拘束のための真空吸引を開始するとともに、真空引きの作用によって長尺接触部３３ｂの長さが徐々に縮まり、長尺接触部３３ｂの長さが基準接触部３３ａの長さと同じ長さになる。そのため、図１４中の分図（ｂ）で示すように、紙パック飲料１１に対して基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの両方が接触して拘束のための真空吸引が開始されることとなる。このとき、第２取付部３１ｂ、ロボット機構本体部３２および接触部３３の傾斜角度は、供給装置１０の傾き角度とほぼ同じ角度となっているので、紙パック飲料１１に対する真空吸引は安定して実施されることとなる。 When a vacuum pump (not shown) is operated to start vacuum suction from the state shown in FIG. When suction is started, the length of the elongated contact portion 33b gradually decreases due to the action of evacuation, and the length of the elongated contact portion 33b becomes the same length as the length of the reference contact portion 33a. Therefore, as shown in the diagram (b) in FIG. 14, both the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b come into contact with the paper pack beverage 11, and vacuum suction for restraint is started. becomes. At this time, the inclination angles of the second attachment part 31b, the robot mechanism main body part 32, and the contact part 33 are approximately the same as the inclination angle of the supply device 10, so that the vacuum suction to the paper pack beverage 11 is stable. This will be implemented.
さらに、真空吸引が継続されると、図１４中の分図（ｃ）で示すように、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの両方が同じ長さで紙パック飲料１１の真空吸引に基づく拘束が維持される。さらにこのとき、基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂの両方に紙パック飲料１１の自重が作用するので、第１取付部３１ａと第２取付部３１ｂの間に設置されたバネ部材３１ｄによる弾性力に抗する力が加わることとなって、第１取付部３１ａに対して第２取付部３１ｂが回動し、紙パック飲料１１は水平状態で拘束されることとなる。 Furthermore, when the vacuum suction is continued, as shown in the partial diagram (c) in FIG. Restraint is maintained. Furthermore, at this time, since the weight of the paper pack beverage 11 acts on both the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b, the elasticity due to the spring member 31d installed between the first attachment portion 31a and the second attachment portion 31b As a result of the application of a force that resists the force, the second attachment part 31b rotates with respect to the first attachment part 31a, and the paper-packed beverage 11 is restrained in a horizontal state.
次に、図１５を用いて、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を解放する際の手順について説明する。図１５中の分図（ａ）は、拘束・解放ロボット機構３０が、紙パック飲料１１を拘束した図１４中の分図（ｃ）状態から、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、リリースポイントβの位置に拘束・解放ロボット機構３０を配置した状態が示されている。そして、１の商品である紙パック飲料１１を解放するときには、図１５中の分図（ａ）で示すように、本発明の位置移動機構が拘束・解放ロボット機構３０をリリースポイントβの位置に移動させるとともに、紙パック飲料１１が通函４１の底面位置に近づくように拘束・解放ロボット機構３０を下降させる。なお、このとき、紙パック飲料１１は拘束・解放ロボット機構３０によって水平状態で拘束された状態となっている。 Next, a procedure when the restraint/release robot mechanism 30 according to a modified example of the present invention releases the paper pack beverage 11 will be described using FIG. 15. Part (a) in FIG. 15 shows that the restraint/release robot mechanism 30 moves from the state shown in part (c) in FIG. 21, the horizontal translation guide 22, and the vertical translation guide 23, the restraint/release robot mechanism 30 is shown placed at the release point β. When releasing the paper-packed beverage 11, which is the product No. 1, the position movement mechanism of the present invention moves the restraint/release robot mechanism 30 to the release point β position, as shown in FIG. 15 (a). At the same time, the restraint/release robot mechanism 30 is lowered so that the paper pack beverage 11 approaches the bottom position of the shipping box 41. At this time, the paper pack beverage 11 is restrained in a horizontal state by the restraint/release robot mechanism 30.
図１５中の分図（ａ）で示す状態から不図示の真空ポンプの稼働を停止させて真空吸引を停止する、つまりエアーの排気を開始すると、紙パック飲料１１を拘束していた基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂのうち、長尺接触部３３ｂの長さが伸びることで紙パック飲料１１が前後方向で斜めに配置されることとなる（図１５中の分図（ｂ）の状態）。この状態からエアーの排気が進んで基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによる紙パック飲料１１の拘束が解かれると、紙パック飲料１１は斜めの商品配置状態で基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂによる解放が行われるので、通函４１の底面位置に対して紙パック飲料１１の下方側の位置が先に落下し、続いて紙パック飲料１１の上方側の位置が落下することとなる。つまり、本発明の変形形態例に係る拘束・解放ロボット機構３０が紙パック飲料１１を解放する際には、紙パック飲料１１の下方側が先に通函４１の底面に着地し、その後に紙パック飲料１１の上方側が通函４１の底面に着地するといった二段階での解放が行われるので、商品である紙パック飲料１１に対する解放時の衝撃を極力抑えることができるという利点を得ることができる。 15A, when the vacuum pump (not shown) is stopped to stop the vacuum suction, i.e., when the exhaust of air starts, of the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b that were restraining the paper-packaged beverage 11, the length of the long contact portion 33b extends, and the paper-packaged beverage 11 is positioned at an angle in the front-to-rear direction (the state of the sub-diagram (b) in FIG. 15). When the air is exhausted from this state and the restraint of the paper-packaged beverage 11 by the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b is released, the paper-packaged beverage 11 is released by the reference contact portion 33a and the long contact portion 33b in a diagonal product arrangement state, so that the lower position of the paper-packaged beverage 11 falls first relative to the bottom position of the return box 41, followed by the upper position of the paper-packaged beverage 11. In other words, when the restraint/release robot mechanism 30 according to the modified embodiment of the present invention releases the paper-packaged beverage 11, the lower side of the paper-packaged beverage 11 first lands on the bottom surface of the mailing box 41, and then the upper side of the paper-packaged beverage 11 lands on the bottom surface of the mailing box 41, so the release is performed in two stages, which has the advantage of minimizing the impact on the paper-packaged beverage 11, which is the product, during release.
その後、拘束・解放ロボット機構３０は初期の姿勢に復帰して、一連のピッキング動作が完了する。つまり、垂直直動ガイド２３に固定された第１取付部３１ａに対して、第２取付部３１ｂ、ロボット機構本体部３２および接触部３３は、傾きを有して傾斜した状態に復帰する（図１５中の分図（ｃ）の状態）。 Then, the restraint/release robot mechanism 30 returns to its initial position, completing the series of picking operations. In other words, the second mounting portion 31b, the robot mechanism main body 32, and the contact portion 33 return to an inclined state with an inclination relative to the first mounting portion 31a fixed to the vertical linear guide 23 (the state shown in sub-diagram (c) in FIG. 15).
また、本発明の変形形態例の拘束・解放ロボット機構３０では、図１１を用いて説明した本実施形態の場合と同様に、上述した本発明の位置移動機構としてのベース部２１と水平直動ガイド２２と垂直直動ガイド２３によって、ピッキングポイントαに対する拘束・解放ロボット機構３０の配置位置を制御することで、拘束・解放ロボット機構３０は、１回の動作で拘束できる紙パック飲料１１の本数を１本から４本までの任意の本数に変更することができる。 In addition, in the restraint/release robot mechanism 30 of the modified embodiment of the present invention, as in the case of the present embodiment described with reference to FIG. 11, the position of the restraint/release robot mechanism 30 relative to the picking point α is controlled by the base portion 21, horizontal linear guide 22, and vertical linear guide 23 as the position movement mechanism of the present invention described above, so that the restraint/release robot mechanism 30 can change the number of paper-packaged beverages 11 that it can restrain in one operation to any number between 1 and 4.
以上、図１～図１５を用いて、本実施形態および本発明の変形形態例の拘束・解放ロボット機構３０についての説明を行った。なお、上述した実施形態では、本発明の商品を１，０００ｍｌの紙パック飲料１１として想定し、ピッキングする場合の例を説明した。ただし、本発明に係る商品ピッキング装置および商品ピッキングシステムに適用可能な商品は、紙パック飲料１１に限られるものではない。例えば、鶏卵用のパックや、プリンやゼリーなどのパック商品など、あらゆる形式の商品を本発明に適用可能である。 The above describes the restraint/release robot mechanism 30 of this embodiment and modified examples of the present invention using Figures 1 to 15. Note that in the above-mentioned embodiment, an example of picking the product of the present invention is assumed to be a 1,000 ml paper-packaged beverage 11. However, products that can be applied to the product picking device and product picking system of the present invention are not limited to paper-packaged beverages 11. For example, any type of product can be applied to the present invention, such as egg cartons and packaged products such as puddings and jellies.
また、上述した実施形態では、本発明に係る接触部が８本の接触部３３によって構成されており、さらにその種類は基準接触部３３ａと長尺接触部３３ｂという２種類が存在していた。しかし、本発明に係る接触部の総本数については任意に変更が可能であり、また、本発明に係る接触部の種類についても、例えば、１つの商品に用いられる接触部の種類が３つなど（例えば、短尺の接触部と中尺の接触部と長尺の接触部の組み合わせなど）、あらゆる形式を採用することが可能である。 Further, in the embodiment described above, the contact portion according to the present invention is constituted by eight contact portions 33, and there are two types of contact portions: the reference contact portion 33a and the elongated contact portion 33b. However, the total number of contact parts according to the present invention can be changed arbitrarily, and the types of contact parts according to the present invention can also be changed, for example, three types of contact parts can be used for one product. (For example, a combination of a short contact part, a medium contact part, and a long contact part, etc.), it is possible to adopt any format.
また、上述した実施形態および本発明の変形形態例に係る商品ピッキング装置は、個人向けの食品や雑貨等の商品の宅配を行う専門業者で実施される商品のピッキング作業について、作業者の作業負荷を低減するための自動化・省力化を実現でき、かつ、従来技術に比べて導入コストを抑えることのできる商品ピッキング装置を提供することを発明の目的として、整列配置された複数の商品のうちから１以上の商品を所定のピッキングポイントで拘束し、拘束された１以上の商品を所定のリリースポイントで解放することで、商品のピッキング作業を行う商品ピッキング装置であって、前記商品の拘束と解放を行う拘束・解放ロボット機構と、前記拘束・解放ロボット機構を前記ピッキングポイントと前記リリースポイントとの間で位置移動させる位置移動機構と、を備え、前記拘束・解放ロボット機構は、商品の拘束・解放を行う拘束・解放手段を備えた複数の接触部を備え、前記複数の接触部は、１の商品に対して少なくとも２種以上配置されるものであり、当該２種以上の接触部は、１の商品に対する拘束・解放の基準となる基準接触部と、前記基準接触部よりも長尺の長尺接触部を少なくとも備え、前記長尺接触部が、前記基準接触部の長さと同じ長さまで伸縮自在であることで、１の商品を拘束するときには、前記位置移動機構が前記拘束・解放ロボット機構を前記ピッキングポイントで当該商品に近づけるとともに、前記拘束・解放ロボット機構が前記拘束・解放手段の稼働を開始させることで、当該商品に対して最初に前記長尺接触部が接触して拘束を開始するとともに前記長尺接触部の長さが徐々に縮まり、前記長尺接触部の長さが前記基準接触部の長さと同じ長さになることで当該商品に対して前記基準接触部が接触して拘束を開始し、前記基準接触部と前記長尺接触部の両方が同じ長さで当該商品の拘束を維持することで、当該商品は水平状態で拘束され、１の商品を解放するときには、前記位置移動機構が前記拘束・解放ロボット機構を前記リリースポイントに位置移動した後に、前記拘束・解放ロボット機構が前記拘束・解放手段の稼働を停止させることで、当該商品を拘束していた前記基準接触部と前記長尺接触部のうち、前記長尺接触部の長さが伸びることで当該商品が斜めに配置され、斜めの商品配置状態で前記基準接触部と前記長尺接触部による当該商品の解放がなされることで、商品のピッキング作業が行われることを特徴とするものであった。 In addition, the product picking device according to the above-mentioned embodiment and the modified example of the present invention has an object to provide a product picking device that can realize automation and labor saving to reduce the workload of workers in the product picking work performed by a professional company that delivers products such as food and miscellaneous goods to individuals, and can reduce the introduction cost compared to the conventional technology. The product picking device performs product picking work by restraining one or more products from among a plurality of products arranged in an array at a predetermined picking point and releasing the restrained one or more products at a predetermined release point, and is equipped with a restraining/release robot mechanism that restrains and releases the products, and a position moving mechanism that moves the restraining/release robot mechanism between the picking point and the release point, the restraining/release robot mechanism has a plurality of contact parts equipped with restraining/release means that restrain and release the products, and the plurality of contact parts are of at least two types or more arranged for one product, and the two or more types of contact parts include at least a reference contact part that is a reference for restraining and releasing one product, and a long contact part that is longer than the reference contact part, and the long contact part is a reference contact part. When one product is to be restrained, the position movement mechanism moves the restraint/release robot mechanism to approach the product at the picking point, and the restraint/release robot mechanism starts the operation of the restraint/release means, so that the long contact portion first comes into contact with the product to begin restraint, and the length of the long contact portion gradually decreases, and the length of the long contact portion becomes the same as the length of the reference contact portion, so that the reference contact portion comes into contact with the product to begin restraint, and the restraint of the product is maintained by both the reference contact portion and the long contact portion being the same length, so that the product is restrained in a horizontal state, and when one product is to be released, the position movement mechanism moves the restraint/release robot mechanism to the release point, and the restraint/release robot mechanism stops the operation of the restraint/release means, so that the length of the long contact portion of the reference contact portion and the long contact portion that were restraining the product is extended, so that the product is positioned at an angle, and the product is released by the reference contact portion and the long contact portion in the diagonal product position state, thereby performing a product picking operation.
しかしながら、本発明の商品ピッキング装置は、位置移動機構を省略して、拘束・解放ロボット機構のみを有する構成としても成立するものである。この場合の本発明に係る商品ピッキング装置は、整列配置された複数の商品のうちから１以上の商品を所定のピッキングポイントで拘束し、拘束された１以上の商品を所定のリリースポイントで解放することで、商品のピッキング作業を行う商品ピッキング装置であって、前記商品の拘束と解放を行う拘束・解放ロボット機構を備え、前記拘束・解放ロボット機構は、商品の拘束・解放を行う拘束・解放手段を備えた複数の接触部を備え、前記複数の接触部は、１の商品に対して少なくとも２種以上配置されるものであり、当該２種以上の接触部は、１の商品に対する拘束・解放の基準となる基準接触部と、前記基準接触部よりも長尺の長尺接触部を少なくとも備え、前記長尺接触部が、前記基準接触部の長さと同じ長さまで伸縮自在であることで、１の商品を解放するときには、当該商品を拘束していた斜めの商品配置状態で前記基準接触部と前記長尺接触部による当該商品の解放がなされることで、商品のピッキング作業が行われることを特徴とするものであればよい。 However, the product picking device of the present invention can also be realized by omitting the position movement mechanism and having only the restraint/release robot mechanism. In this case, the product picking device according to the present invention restrains one or more products from among the plurality of products arranged in an array at a predetermined picking point, and releases the restrained one or more products at a predetermined release point. This product picking device performs product picking work, and includes a restraint/release robot mechanism that restrains and releases the product, and the restraint/release robot mechanism includes a restraint/release robot mechanism that restrains and releases the product. A plurality of contact parts are provided with means, and at least two or more types of the plurality of contact parts are arranged for one product, and the two or more types of contact parts are configured to restrain or restrain the one product. The method includes at least a reference contact portion that serves as a reference for release, and an elongated contact portion that is longer than the reference contact portion, and the elongated contact portion is expandable and contractible to the same length as the reference contact portion. , when releasing the item 1, the item is released by the reference contact part and the elongated contact part in the diagonal product arrangement state in which the item was restrained, thereby performing the picking operation of the item. It is acceptable as long as it is characterized by this.
さらに、本発明の商品ピッキング装置については、複数の接触部による商品の拘束時に商品が水平にならない状態とすることや、長尺接触部の長さが伸びたままの状態であることを含むものであってもよい。つまり、本発明の商品は、斜めの商品配置状態で拘束されたままピッキングされてもよい。 Furthermore, regarding the product picking device of the present invention, the product may be in a state where the product is not horizontal when the product is restrained by a plurality of contact portions, and the length of the long contact portion may be in a state where the length remains extended. It may be. That is, the products of the present invention may be picked while being restrained in an oblique product arrangement state.
またさらに、本発明の商品ピッキング装置については、長尺接触部が、基準接触部の長さと同じ長さまで伸縮自在であることは限定要素ではなく、長尺接触部は任意の長さに伸縮自在であればよい。例えば、上述した紙パック飲料１１の場合には、複数の接触部３３で拘束したときに水平になることが安定した移動においても好適であったが、他の形状を有する商品の場合には、必ずしも水平にして移動することが好ましいとは限らない。そこで、複数の接触部３３のうち、長尺接触部３３ｂが伸縮する可動範囲を商品の形状等に応じて任意に設定することで、ピッキング対象となる商品の形状に応じた安定したピッキング動作を実現することが可能となる。つまり、本発明の商品ピッキング装置については、複数の接触部による商品の拘束時に、商品が水平にならない場合も含むものである。 Furthermore, the product picking device of the present invention is not limited to the long contact portion being extendable to the same length as the reference contact portion, and the long contact portion may be extendable to any length. For example, in the case of the above-mentioned paper-packaged beverage 11, it was preferable for the product to be horizontal when restrained by the multiple contact portions 33 in order to ensure stable movement, but in the case of products with other shapes, it is not necessarily preferable to move the product horizontally. Therefore, by arbitrarily setting the movable range in which the long contact portion 33b of the multiple contact portions 33 extends and retracts depending on the shape of the product, it is possible to achieve a stable picking operation that corresponds to the shape of the product to be picked. In other words, the product picking device of the present invention also includes cases in which the product is not horizontal when restrained by the multiple contact portions.
その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 It is clear from the claims that such modifications or improvements are also included within the technical scope of the present invention.
１００ 商品ピッキングシステム、１０ 供給装置、１１ 紙パック飲料（商品）、２０ 商品ピッキング装置、２１ ベース部（位置移動機構）、２２ 水平直動ガイド（位置移動機構）、２３ 垂直直動ガイド（位置移動機構）、３０ 拘束・解放ロボット機構、３１ ロボット機構取付部、３１ａ 第１取付部、３１ｂ 第２取付部、３１ｃ 回転ベアリング、３１ｄ バネ部材、３１ｅ ショックアブソーバ、３２ ロボット機構本体部、３３ 接触部、３３ａ 基準接触部、３３ｂ 長尺接触部、３４ 切り替えバルブ（拘束・解放手段）、３５ スタビライザー、４０ 搬出装置、４１ 通函、α ピッキングポイント、β リリースポイント、γ 初期位置、δ 通函の底面位置。 100 product picking system, 10 supply device, 11 paper pack beverage (product), 20 product picking device, 21 base part (position movement mechanism), 22 horizontal linear motion guide (position movement mechanism), 23 vertical linear motion guide (position movement mechanism) mechanism), 30 restraint/release robot mechanism, 31 robot mechanism attachment part, 31a first attachment part, 31b second attachment part, 31c rotation bearing, 31d spring member, 31e shock absorber, 32 robot mechanism main body part, 33 contact part, 33a reference contact part, 33b long contact part, 34 switching valve (restraint/release means), 35 stabilizer, 40 unloading device, 41 shipping box, α picking point, β release point, γ initial position, δ bottom position of shipping box .
Claims (6)
前記商品の拘束と解放を行う拘束・解放ロボット機構を備え、
前記拘束・解放ロボット機構は、商品の拘束・解放を行う拘束・解放手段を備えた複数の接触部を備え、
前記複数の接触部は、１の商品に対して少なくとも２種以上配置されるものであり、
当該２種以上の接触部は、１の商品に対する拘束・解放の基準となる基準接触部と、前記基準接触部よりも長尺の長尺接触部を少なくとも備え、
前記長尺接触部が伸縮自在であることで、
１の商品を解放するときには、当該商品を拘束していた斜めの商品配置状態で前記基準接触部と前記長尺接触部による当該商品の解放がなされることで、商品のピッキング作業が行われることを特徴とする商品ピッキング装置。 Product picking device that performs product picking work by restraining one or more products from among a plurality of products arranged in an array at a predetermined picking point and releasing the restrained one or more products at a predetermined release point. And,
Equipped with a restraint/release robot mechanism that restrains and releases the product,
The restraint/release robot mechanism includes a plurality of contact parts each having a restraint/release means for restraining/releasing the product,
The plurality of contact parts are arranged in at least two or more types for one product,
The two or more types of contact portions include at least a reference contact portion that serves as a reference for restraining and releasing one product, and an elongated contact portion that is longer than the reference contact portion,
The elongated contact portion is expandable and retractable,
When releasing the item No. 1, the item is released by the reference contact portion and the elongated contact portion in the diagonal product arrangement state in which the item was restrained, thereby performing picking work of the item. A product picking device featuring:
前記拘束・解放ロボット機構を前記ピッキングポイントと前記リリースポイントとの間で位置移動させる位置移動機構を備え、また、
前記長尺接触部が、前記基準接触部の長さと同じ長さまで伸縮自在であることで、
１の商品を拘束するときには、前記位置移動機構が前記拘束・解放ロボット機構を前記ピッキングポイントで当該商品に近づけるとともに、前記拘束・解放ロボット機構が前記拘束・解放手段の稼働を開始させることで、当該商品に対して最初に前記長尺接触部が接触して拘束を開始するとともに前記長尺接触部の長さが徐々に縮まり、前記長尺接触部の長さが前記基準接触部の長さと同じ長さになることで当該商品に対して前記基準接触部が接触して拘束を開始し、前記基準接触部と前記長尺接触部の両方が同じ長さで当該商品の拘束を維持することで、当該商品は水平状態で拘束され、
１の商品を解放するときには、前記位置移動機構が前記拘束・解放ロボット機構を前記リリースポイントに位置移動した後に、前記拘束・解放ロボット機構が前記拘束・解放手段の稼働を停止させることで、当該商品を拘束していた前記基準接触部と前記長尺接触部のうち、前記長尺接触部の長さが伸びることで当該商品が斜めに配置され、斜めの商品配置状態で前記基準接触部と前記長尺接触部による当該商品の解放がなされることで、商品のピッキング作業が行われることを特徴とする商品ピッキング装置。 The product picking device according to claim 1,
a position movement mechanism for moving the restraint/release robot mechanism between the picking point and the release point;
The long contact portion is extendable to the same length as the reference contact portion,
When restraining one product, the position movement mechanism moves the restraint/release robot mechanism closer to the product at the picking point, and the restraint/release robot mechanism starts operation of the restraint/release means, so that the long contact portion first comes into contact with the product to begin restraint, and the length of the long contact portion gradually decreases until the length of the long contact portion becomes the same as that of the reference contact portion, and the reference contact portion comes into contact with the product to begin restraint, and both the reference contact portion and the long contact portion maintain the same length to maintain restraint of the product, so that the product is restrained in a horizontal state,
When releasing a single item, the position movement mechanism moves the restraint/release robot mechanism to the release point, and then the restraint/release robot mechanism stops the operation of the restraint/release means, so that the length of the long contact portion of the reference contact portion and the long contact portion that were restraining the item is extended, thereby positioning the item at an angle, and the item is released by the reference contact portion and the long contact portion in this diagonal product positioning state, thereby performing a product picking operation.
前記拘束・解放手段は、真空吸引ポンプによる真空吸引を行うものであることを特徴とする商品ピッキング装置。 The product picking device according to claim 1,
The product picking device is characterized in that the restraint/release means performs vacuum suction using a vacuum suction pump.
前記拘束・解放ロボット機構は、前記基準接触部と前記長尺接触部が１の商品を拘束したときに、拘束状態を安定化させるためのスタビライザーを備えることを特徴とする商品ピッキング装置。 The product picking device according to claim 1,
The product picking device is characterized in that the restraint/release robot mechanism is equipped with a stabilizer for stabilizing the restrained state when the reference contact portion and the elongated contact portion restrain one product.
前記複数の接触部は、前記拘束・解放ロボット機構において回動可能に設置されることで、当該商品を解放したときには、前記ピッキングポイントに整列配置された複数の商品の配置角度に沿った角度に傾動するとともに、当該商品を拘束したときには、商品の自重によって水平となるように回動することを特徴とする商品ピッキング装置。 The product picking device according to claim 1,
The plurality of contact parts are rotatably installed in the restraint/release robot mechanism, so that when the product is released, the contact parts are arranged at an angle that follows the arrangement angle of the plurality of products aligned at the picking point. A product picking device characterized by tilting and rotating horizontally due to the product's own weight when the product is restrained.
整列配置された複数の商品を前記ピッキングポイントに供給する供給装置と、
前記リリースポイントで解放された商品を収納する通函を搬出する搬出装置と、
を備えることを特徴とする商品ピッキングシステム。 A product picking device according to any one of claims 1 to 5,
a supply device that supplies a plurality of aligned products to the picking point;
an unloading device that unloads a box containing the released product at the release point;
A product picking system characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022149332A JP2024044027A (en) | 2022-09-20 | 2022-09-20 | Product picking equipment, product picking system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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