JP2894449B2 - Automatic transfer device using camera - Google Patents

Automatic transfer device using camera

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JP2894449B2
JP2894449B2 JP1088568A JP8856889A JP2894449B2 JP 2894449 B2 JP2894449 B2 JP 2894449B2 JP 1088568 A JP1088568 A JP 1088568A JP 8856889 A JP8856889 A JP 8856889A JP 2894449 B2 JP2894449 B2 JP 2894449B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パレタイズされた箱、およびこれに類する
形状の荷を、移載用ロボットによりパレットに対して積
み卸しを行うときなどに採用されるカメラ使用の自動移
載装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera which is used when a palletized box and a load having a similar shape are unloaded from a pallet by a transfer robot. The present invention relates to an automatic transfer device used.

従来の技術 従来のロボット使用の移載装置として、実開昭61−11
0640号公報に開示された移載装置が知られている。この
従来の移載装置においては、パレット上に積載された荷
の上面に記した個有マークをイメージセンサーで検出
し、これにより当該荷の種類と向き、ならびに位置など
の検出信号を制御装置に入力し、そして制御装置におい
て、荷の種類別に設定してあるデータのうちの当該荷の
データ入力と前述した入力とを演算することによって、
この荷に最も適した動作信号を移載用ロボットに与えて
いる。また、パレットおよび荷はテーブルリフター上に
載置されており、このテーブルリフターによって荷の最
上部の高さが、レベル検出装置位により検出されるレベ
ルに調整されるように構成されている。
2. Description of the Related Art As a conventional transfer device using a robot, there is a Japanese Utility Model Application
A transfer device disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 0640 is known. In this conventional transfer device, a unique mark written on the upper surface of a load loaded on a pallet is detected by an image sensor, and a detection signal such as the type and direction of the load and the position is sent to a control device. Input, and in the control device, by calculating the data input of the load among the data set for each type of load and the aforementioned input,
The most suitable operation signal for the load is given to the transfer robot. The pallet and the load are placed on a table lifter, and the height of the top of the load is adjusted by the table lifter to a level detected by the level detection device.

発明が解決しようとする課題 しかし従来のロボット使用の移載装置では、移載用ロ
ボットによりパレット上の荷をデパレタイズ(荷卸し)
していくと荷の高さが段々を下がっていき、イメージセ
ンサーの焦点が合わなくなることから、テーブルリフタ
ーとレベル検出装置を必要としていた。特にテーブルリ
フターは荷およびパレットの全荷重を支えて上下させる
ため大型なものとなり、コストや点検保修の面で負担が
大きいという問題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, in a conventional transfer device using a robot, the load on the pallet is depalletized (unloaded) by the transfer robot.
As the height of the load gradually decreased, and the image sensor became out of focus, a table lifter and a level detector were required. Particularly, the table lifter has a problem that it is large in size to support the load and the entire load of the pallet and to move it up and down, so that the load is large in terms of cost and inspection and maintenance.

本発明は上記問題を解決するものであり、コストや点
検保修の負担を軽くしたカメラ使用の自動移載装置を提
供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an automatic transfer apparatus using a camera that reduces the cost and the burden of inspection and maintenance.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため本発明は、所定位置のパレッ
トに積載された荷の上面のマークによりパレット上の荷
の配列を認識する手段として、ズームを取付けたカメラ
を、前記所定位置の上部で前記パレットを見渡せる位置
位に配置し、1段の前記荷のデパレタイズが終了する毎
に、前記パレット上に積載された荷の配列のデータおよ
び積付段数のデータより、最上段の前記荷の高さデータ
を求め、この荷の高さデータに基づいて前記カメラのレ
ンズを駆動してカメラの焦点を合わせ、前記カメラの一
面画像データにより一度に荷の配列を認識し、この認識
された荷の配列に基づいてロボットを駆動し、ロボット
により荷の移載を行う構成としたことものである。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present invention provides a camera equipped with a zoom as a means for recognizing the arrangement of loads on the pallet by marks on the upper surface of the loads loaded on the pallet at a predetermined position, The pallet is arranged at a position overlooking the predetermined position so that the pallet can be seen. Obtain the height data of the load in the upper stage, drive the lens of the camera based on the height data of the load, focus the camera, recognize the arrangement of the load at once by the one-side image data of the camera, The robot is driven based on the recognized arrangement of the loads, and the load is transferred by the robot.

作用 上記構成により、カメラをパレットが載置される所定
位置の上部で前記パレットを見渡せる位置に設置したこ
とによって、パレット全体を見渡せ、一度に1段の荷の
配列が認識され、ロボットの制御手段にその位置座標が
まとめて伝送される。また、1段の荷のデパレタイズが
終了する毎にパレット上に積載された荷の配列のデータ
および積付段数のデータより、最上段の荷の高さデータ
を求め、この荷の高さデータに基づいてカメラのレンズ
が駆動されることによりカメラの焦点が一度でスムーズ
に正確に合わされ、荷の上面に設けられたマークが正確
に認識される。
According to the above configuration, the camera is installed at a position above the predetermined position where the pallet is placed so that the pallet can be overlooked. The position coordinates are transmitted together. Each time the depalletization of a single-stage load is completed, the height data of the top-level load is obtained from the data of the array of loads stacked on the pallet and the data of the number of stowage stages. When the lens of the camera is driven based on the information, the focus of the camera is smoothly and accurately adjusted at one time, and the mark provided on the upper surface of the load is accurately recognized.

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明のカメラ使用の自動移載装置の配置
図、第2図は同制御構成図である。
FIG. 1 is a layout diagram of an automatic transfer device using a camera according to the present invention, and FIG. 2 is a control configuration diagram thereof.

移載用ロボット1は、左の荷受台2にハンドリフトな
どを使用して搬送され載置されたパレット3上の平箱状
の荷4をバキュームハンド1Aを使用して左のコンベア5
へデパレタイズを行い、同じく右の荷受台6に載置され
た荷4を右のコンベア7へデパレタイズを行う。左右の
荷受台2,6の上部天井面にはそれぞれパレット3上を見
渡すカメラ8,9が設置されており、それぞれのカメラ8,9
の画像信号は制御盤10内に収納された画像処理装置11へ
入力される。またカメラ8,9にはズーム(機構)が取付
けられており、画像処理装置11からの位置信号に応じて
カメラ8,9のレンズを駆動してレンズの焦点合わせを行
っている。
The transfer robot 1 uses the vacuum hand 1A to transfer the flat box-shaped load 4 on the pallet 3 transported and placed on the left loading tray 2 using a hand lift or the like to the left conveyor 5.
The load 4 placed on the right receiving tray 6 is also depalletized to the right conveyor 7. Cameras 8, 9 overlooking the pallet 3 are installed on the upper ceiling surface of the left and right receiving platforms 2, 6, respectively.
Is input to the image processing device 11 housed in the control panel 10. Further, a zoom (mechanism) is attached to the cameras 8 and 9, and the lenses of the cameras 8 and 9 are driven according to a position signal from the image processing device 11 to perform focusing of the lenses.

制御盤10には、統括コントローラ13に統括制御され
る、画像処理装置11、ロボット1のコントローラ12およ
びコンベア5,7のコントローラ16が設置されており、統
括コントローラ13には入力用の設定器14および左右の1
段の荷4の配列などをそれぞれ表示するモニター15が接
続されている。さらにロボットコントローラ12に接続さ
れたコンベアコントローラ16にはカメラ8,9用の照明ラ
ンプ17,18が接続されている。
The control panel 10 is provided with an image processing apparatus 11, a controller 12 of the robot 1, and a controller 16 of the conveyors 5 and 7, which are controlled by a general controller 13. The general controller 13 has an input setting device 14 And 1 on the left and right
The monitor 15 which displays the arrangement | sequence of the load 4 of a step, etc. is connected, respectively. Further, illumination lamps 17 and 18 for cameras 8 and 9 are connected to a conveyor controller 16 connected to the robot controller 12.

また、荷受台2,6のパレット3の搬入、搬出通路側に
はロボット1の動作から作業員を守るための安全柵20,2
1が設けられており、安全柵20,21には安全柵20または安
全柵21が開くとオフするリミットスイッチ22が設けられ
ており、このリミットスイッチ22はロボットコントロー
ラ12に接続されている。
In addition, safety fences 20 and 2 for protecting workers from the operation of the robot 1 are provided on the loading / unloading passage side of the pallets 3 of the loading trays 2 and 6.
The safety fences 20 and 21 are provided with a limit switch 22 that is turned off when the safety fence 20 or the safety fence 21 is opened. The limit switch 22 is connected to the robot controller 12.

また、コンベア5,7の下流側にはそれぞれ荷4を検出
する光検出器23,24が設けられ、これら光検出器23,24の
出力もロボットコントローラ12に接続されている。ロボ
ットコントローラ12はこの光検出器23,24の出力信号が
一定時間連続して入力することにより、コンベア満杯を
検出している。
Further, photodetectors 23 and 24 for detecting the load 4 are provided downstream of the conveyors 5 and 7, respectively, and outputs of the photodetectors 23 and 24 are also connected to the robot controller 12. The robot controller 12 detects that the conveyor is full by inputting the output signals of the photodetectors 23 and 24 continuously for a certain period of time.

さらに、制御盤10の扉の前面には、ロボット1および
コンベア5,7を非常停止させるための非常停止ボタン2
5、左右の荷受台2,6毎にデパレタイズ完了を示す完了表
示ランプ26,27および左のコンベア5などに異常が発生
したことを示す異常表示ランプ28、右のコンベア7など
に異常が発生したことを示す異常表示ランプ29が取付け
られており、いずれもロボットコントローラ12に接続さ
れている。
Further, an emergency stop button 2 for emergency stop of the robot 1 and the conveyors 5, 7 is provided on the front of the door of the control panel 10.
5. An abnormality indicator lamp 26, 27 indicating completion of depalletizing for each of the left and right receiving trays 2, 6; an abnormality indicator lamp 28 indicating that an abnormality has occurred in the left conveyor 5, etc .; and an abnormality has occurred in the right conveyor 7, etc. An abnormality display lamp 29 is attached to the robot controller 12 to indicate the fact.

パレット3上に積載される荷4の配列(以下パレット
パターンと称す)は、荷4の大きさなどにより、たとえ
ば第3図と第4図に示すように5段あるいは7段と変化
し、1段あたりの荷4の個数が7個や8個と変化する。
これらパレットパターンにはそれぞれパターンコードが
定められており、パターンコードによって荷4の高さh
が定められ、さらに、パターンコードによって、第4図
(a)および(d)に示すように、荷4の平面の配列が
段毎に交互に反転することにより、段交互の荷4毎平面
中心(x,y)座標が定められている。なお、パレット3
が矢印Bを前として荷受台2,6に載置されると、平面の
配列が逆となるので荷4の最上段の配列方向(Aまたは
B)のデータが必要となる。
The arrangement of the loads 4 loaded on the pallet 3 (hereinafter, referred to as a pallet pattern) varies depending on the size of the load 4 or the like, for example, as shown in FIG. 3 and FIG. The number of loads 4 per stage changes to seven or eight.
A pattern code is defined for each of these pallet patterns, and the height h of the load 4 is determined by the pattern code.
In addition, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (d), the arrangement of the planes of the loads 4 is alternately inverted for each step, as shown in FIGS. (X, y) coordinates are determined. In addition, pallet 3
Is placed on the receiving tables 2 and 6 with the arrow B as the front, the arrangement of the planes is reversed, so that data in the arrangement direction (A or B) of the uppermost stage of the load 4 is required.

画像処理装置11、統括コントローラ13、ロボットコン
トローラ12およびコンベアコントローラ16の機能を順に
説明する。
The functions of the image processing device 11, the overall controller 13, the robot controller 12, and the conveyor controller 16 will be described in order.

画像処理装置11は、統括コントローラ13よりパレット
3の最上段の荷4毎の(x,y,z)座標(z座標は高さ方
向の座標)を一括して入力すると、z座標によりカメラ
8,9のズーム位置を演算してカメラ8,9へ位置信号を出力
し、カメラ8,9から画像信号を入力すると、第5図に示
すように荷4の上面に設けられた個有マーク30を一括し
て検出し、ズームの使用による画像の水平方向の歪を予
め高さ方向位置で学習していた歪により補正した後、荷
4毎に中心座標(x,y)およびx座標からの荷4の長手
方向の傾きθを演算して段単位に一括して検出データ
(x,y,θ)として統括コントローラ13へ出力する。
The image processing apparatus 11 collectively inputs (x, y, z) coordinates (z coordinates are coordinates in the height direction) of each of the top loads 4 of the pallet 3 from the general controller 13 and, based on the z coordinates, obtains a camera.
After calculating the zoom positions of 8, 9 and outputting the position signals to the cameras 8 and 9 and inputting the image signals from the cameras 8 and 9, the unique mark provided on the upper surface of the load 4 as shown in FIG. 30 are detected collectively, and the horizontal distortion of the image due to the use of the zoom is corrected by the distortion previously learned at the height direction position, and then the center coordinate (x, y) and the x coordinate are calculated for each load 4. And calculates the inclination θ of the load 4 in the longitudinal direction and collectively outputs the detected data (x, y, θ) to the general controller 13 in units of stages.

統括コントローラ13は、予めパレットパターンのパタ
ーンコード毎にパレットパターンのデータ、すなわち段
交互の荷4毎中心(x,y)座標、荷4の高さhのデータ
を記憶しており、設定器14から入力したパターンコー
ド、荷4の積付段数、最上段の配列方向および左右の荷
受台2,6のコード(左か右か)のデータを入力すると、
パレットパターンを検索し荷4の最上段の荷4毎の(x,
y,z)座標を演算して、パレットパターンを左あるいは
右のモニター15へ出力する。そして、設定器14から作業
開始指令信号が入力すると、画像処理装置11へ一括して
上記(x,y,z)座標を出力し、画像処理装置11より検出
データ(x,y,θ)を入力すると、z座標データを付加し
て段毎の(x,y,z,θ)からなる移載データを一括してロ
ボットコントローラ12へ出力する。またロボットコント
ローラ12より段移載完了信号を入力すると、次段の(x,
y,z)座標を演算して上記動作を繰り返し、全段の移載
が完了すると完了表示ランプ26,27を点灯する。また照
明ランプ17,18の点灯、消灯の制御などを行う。
The overall controller 13 stores in advance the data of the pallet pattern for each pattern code of the pallet pattern, that is, the data of the center (x, y) coordinates of the load 4 and the height h of the load 4 in the alternate row. Enter the pattern code, the number of stacking stages of the load 4, the arrangement direction of the uppermost stage, and the code (left or right) of the left and right receiving trays 2, 6 from
The pallet pattern is searched and (x,
y, z) coordinates are calculated, and the pallet pattern is output to the left or right monitor 15. When a work start command signal is input from the setting device 14, the (x, y, z) coordinates are output to the image processing device 11 in a lump, and the detection data (x, y, θ) is output from the image processing device 11. When input, z-coordinate data is added, and transfer data composed of (x, y, z, θ) for each stage is output to the robot controller 12 in a lump. When a stage transfer completion signal is input from the robot controller 12, (x,
The above operation is repeated by calculating the (y, z) coordinates, and when the transfer of all the stages is completed, the completion indicator lamps 26 and 27 are turned on. Further, it controls the lighting and extinguishing of the illumination lamps 17 and 18.

ロボットコントローラ12は、段単位で入力した移載デ
ータ(x,y,z,θ)座標により荷4毎に順次ロボット1の
アーム1Bとハンド1Aを駆動して荷4をそれぞれのコンベ
ア5,7へ移載し、段単位の移載が終了すると段移載完了
を統括コントローラ13へ出力する。また、ロボット1お
よびコンベア5,7を駆動するためのインターロックを有
しており、非常停止ボタン25、安全柵20,21のリミット
スイッチ、コンベアコントローラ16あるいはコンベア5,
7の異常を監視し、光検出器23,24の信号を入力して後述
するインターロック動作時などの制御を行っている。
The robot controller 12 sequentially drives the arm 1B and the hand 1A of the robot 1 for each load 4 based on the transfer data (x, y, z, θ) coordinates input in units of stages, and transfers the load 4 to the respective conveyors 5, 7,. Then, when the transfer in units of a stage is completed, the completion of the stage transfer is output to the overall controller 13. It also has an interlock for driving the robot 1 and the conveyors 5 and 7, and has an emergency stop button 25, limit switches for safety fences 20 and 21, a conveyor controller 16 or a conveyor 5,
The abnormality of 7 is monitored, and signals from the photodetectors 23 and 24 are input to perform control such as an interlock operation described later.

コンベアコントローラ16は、ロボットコントローラ12
からのコンベア起動あるいは停止信号に応じてコンベア
5,7を駆動し、さらに照明ランプ17,18の点灯あるいは消
灯信号に応じて照明ランプ17,18を点灯あるいは消灯し
ている。
The conveyor controller 16 is the robot controller 12
Conveyor according to conveyor start or stop signal from
5 and 7 are driven, and the lighting lamps 17 and 18 are turned on or off according to the lighting or turning off signals of the lighting lamps 17 and 18.

上記構成による移載動作を、第6図の作業フローチャ
ートにしたがって説明する。
The transfer operation according to the above configuration will be described with reference to the work flowchart of FIG.

パレットの搬入(ステップJ−1) 作業員は荷を積載したパレット3をハンドリフトなど
を使用して荷受台2,6へ搬入して載置する。
Loading of Pallet (Step J-1) The worker loads the pallet 3 loaded with the load into the receiving trays 2 and 6 using a hand lift or the like and places it thereon.

安全柵閉(ステップJ−2) 作業員が安全柵20,21を閉じる。これによってロボッ
トコントローラ12のインターロックが解除される。
Safety fence closed (Step J-2) The worker closes safety fences 20 and 21. Thereby, the interlock of the robot controller 12 is released.

データ入力(ステップJ−3) 統括コントローラ13へ、設定器14から、パターンコー
ド、荷4の積付段数、最上段の配列方向および左右の荷
受台2,6のコード(左か右か)のデータを入力する。
Data input (step J-3) To the general controller 13, from the setting device 14, the pattern code, the number of stacking stages of the load 4, the arrangement direction of the uppermost stage, and the code (left or right) of the left and right loading tables 2 and 6. Enter the data.

パターン表示(ステップJ−4) 統括コントローラ13は入力されたデータから、第3図
や第4図に示すパレットパターンを検索してモニター15
へ表示する。
Pattern Display (Step J-4) The overall controller 13 searches the input data for a pallet pattern shown in FIGS.
Display to

入力パターンの確認(ステップJ−5) 作業員はモニター15に表示されたパレットパターンを
確認し、入力ミスを発見すれば再設定を行う。
Confirmation of Input Pattern (Step J-5) The operator confirms the pallet pattern displayed on the monitor 15, and resets if an input error is found.

次作業のデータ入力(ステップJ−6) パレットパターンを確認すると次作業のデータを入力
する。
Data input for next operation (step J-6) When the pallet pattern is confirmed, data for the next operation is input.

作業開始の指示(ステップJ−7) 設定器14から統括コントローラ13へ作業開始指令信号
を入力する。
Work start instruction (step J-7) A work start command signal is input from the setting device 14 to the overall controller 13.

デパレタイズ作業(ステップJ−8) デパレタイズ作業を第7図のフローチャートにしたが
って説明する。
Depalletizing Operation (Step J-8) The depalletizing operation will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、統括コントローラ13は、作業開始指令信号が入
力されると、検索していたパレットパターンの最上段の
(x,y)座標と積付段数により求めた高さ方向のz座標
からなる(x,y,z)座標を一括して画像処理装置11へ出
力する。この(x,y,z)座標データは各荷受台2,6毎に出
力される(ステップK−1)。さらにカメラ8,9用の照
明ランプ17,18をオンする照明信号をロボットコントロ
ーラ12へ出力する(ステップK−2)。
First, when the work start command signal is input, the general controller 13 includes the (x, y) coordinates of the uppermost stage of the searched pallet pattern and the z coordinate in the height direction obtained from the number of stacking stages (x , y, z) coordinates are output to the image processing apparatus 11 in a lump. The (x, y, z) coordinate data is output for each of the receiving platforms 2, 6 (step K-1). Further, an illumination signal for turning on the illumination lamps 17 and 18 for the cameras 8 and 9 is output to the robot controller 12 (step K-2).

ロボットコントローラ12はこの照明信号を入力する
と、コンベアコントローラ16へ転送し、コンベアコント
ローラ16は照明ランプ17,18を点灯する(ステップK−
3)。
When this illumination signal is input, the robot controller 12 transfers the signal to the conveyor controller 16, and the conveyor controller 16 turns on the illumination lamps 17 and 18 (step K-).
3).

画像処理装置11は荷受台2,6毎の(x,y,z)座標データ
を入力すると、まずz座標によりカメラ8,9にズーム用
の位置信号を出力し、カメラ8,9の焦点を最上段の荷4
の表面に合わせる(ステップK−4)。カメラ8,9は画
像処理装置11へ、荷4の最上段の平面画像を画像信号と
して出力する(ステップK−5)。画像処理装置11は、
歪による画像のずれを補正した後、画像のコントラスト
により荷4毎の個有マーク30を検出し、荷4毎に中心
(x,y)座標およびx座標からの荷4の長手方向の傾き
θを演算して、一括して1段単位に検出データ、たとえ
ば左の荷受台2の検出データであれば、データ(xL1,y
L1L1),(xL2,yL2L2)…を統括コントローラ13
へ出力する(ステップK−6)。
When the (x, y, z) coordinate data for each of the receiving tables 2 and 6 is input, the image processing device 11 first outputs a position signal for zooming to the cameras 8 and 9 based on the z coordinates, and focuses the cameras 8 and 9 on the focal points. Top load 4
(Step K-4). The cameras 8 and 9 output the uppermost plane image of the load 4 to the image processing device 11 as an image signal (step K-5). The image processing device 11
After correcting the image shift due to the distortion, the unique mark 30 for each load 4 is detected based on the contrast of the image, and the center (x, y) coordinate and the inclination θ of the load 4 in the longitudinal direction from the x coordinate are detected for each load 4. Is calculated, and the detection data is collectively set in units of one stage, for example, if the detection data is the detection data of the left receiving tray 2, the data (x L1 , y
L1 , θ L1 ), (x L2 , y L2 , θ L2 ) ...
(Step K-6).

統括コントローラ13は、画像処理装置11から左右の荷
受台2,6上の荷4の最上段の検出データを入力すると、
z座標データを付加して、左の荷受台2上の荷4をコン
ベア5へ移載する移載データ(xL1,yL1,zLL1),(x
L2,yL2,zLL2)…,および右の荷受台6上の荷4をコ
ンベア7へ移載する移載データ(xR1,yR1,zRR1),
(xR2,yR2,zRR2)…を1段単位に一括してロボット
コントローラ12へ出力する(ステップK−7)。
When the supervisory controller 13 inputs the detection data of the uppermost stage of the load 4 on the left and right receiving trays 2 and 6 from the image processing device 11,
Transfer data (x L1 , y L1 , z L , θ L1 ), (x L ) for adding the z-coordinate data to transfer the load 4 on the left receiving tray 2 to the conveyor 5
L2, y L2, z L, θ L2) ..., and transfer data for transferring the right to load 4 on receiving platform 6 to the conveyor 7 (x R1, y R1, z R, θ R1),
(X R2 , y R2 , z R , θ R2 ) are collectively output to the robot controller 12 in units of one stage (step K-7).

ロボットコントローラ12は、上記左右の移載データが
入力されると、まず非常停止ボタン25がオン、安全柵2
0,21のリミットスイッチ22がオン、コンベアコントロー
ラ16あるいはコンベア5,7の異常のインターロック条件
が入力していないことを確認して、コンベアコントロー
ラ16へコンベア起動信号を出力する(ステップK−
8)。次にロボットコントローラ12は左の荷受台2最上
段の第1の荷4のデータを演算してロボット1へ出力す
る。すなわち、第5図に示すように、荷受台2の原点に
相当する(xL,YL)座標を付加して、左駆動座標〔(xL
+xL1),(YL+yL1),zLL1〕を出力する。第5図に
おいて、x座標は荷受台2,6に対向した座標、Y座標は
パレット3の搬入方向に沿った座標、原点はロボット1
のアーム1B旋回の中心を示す(ステップK−9)。
When the above left and right transfer data is input, the robot controller 12 first turns on the emergency stop button 25,
It is confirmed that the limit switch 22 of 0, 21 is ON, and that the interlock condition of the abnormality of the conveyor controller 16 or the conveyor 5, 7 is not inputted, and a conveyor start signal is outputted to the conveyor controller 16 (step K-).
8). Next, the robot controller 12 calculates the data of the first load 4 at the uppermost stage of the left loading tray 2 and outputs the data to the robot 1. That is, as shown in FIG. 5, (x L , Y L ) coordinates corresponding to the origin of the loading table 2 are added, and the left drive coordinates [(x L
+ X L1 ), (Y L + y L1 ), z L , θ L1 ]. In FIG. 5, the x-coordinate is the coordinate facing the receiving tables 2 and 6, the Y-coordinate is the coordinate along the loading direction of the pallet 3, and the origin is the robot 1.
The center of the turning of the arm 1B is shown (step K-9).

コンベアコントローラ16はコンベア起動信号に基づい
て左右のコンベア5,7を起動し(ステップK−10)、ロ
ボット1は左駆動座標に基づいてアーム1Bを回転し、θ
L1によりハンド1Bの傾きを補正し、第1の荷4を持ち上
げ左のコンベア5へ移載する。移載終了にて完了信号を
ロボットコントローラ12へ出力する(ステップK−1
1)。
The conveyor controller 16 activates the left and right conveyors 5 and 7 based on the conveyor activation signal (step K-10), and the robot 1 rotates the arm 1B based on the left driving coordinates, and θ
The inclination of the hand 1B is corrected by L1 , and the first load 4 is lifted and transferred to the left conveyor 5. At the end of transfer, a completion signal is output to the robot controller 12 (step K-1).
1).

ロボットコントローラ12はロボット1から完了信号を
入力すると、右荷受台6最上段の第1の荷4の右駆動座
標〔(−xR+xR1),(YL+yR1),zRR1〕を出力す
る。ロボット1にて右の第1の荷4が右のコンベア7へ
移載されると、次に左の第2の荷4、右の第2の荷4と
左右交互に荷4をコンベア5,7へ移載していく。そし
て、ロボットコントローラ12は左右の荷受台2,6毎に最
上段の荷4の移載が終了すると段移載完了信号を統括コ
ントローラ13へ出力する(ステップK−9,K−11)。
When the robot controller 12 inputs the completion signal from the robot 1, the right drive coordinates of the right receiving platform 6 first load 4 uppermost [(-x R + x R1), (Y L + y R1), z R, θ R1 ] Is output. When the right first load 4 is transferred to the right conveyor 7 by the robot 1, the left second load 4, the right second load 4 and the left and right loads 4 are alternately transferred to the conveyor 5, 5. Transfer to 7 When the transfer of the uppermost load 4 is completed for each of the left and right load receiving tables 2 and 6, the robot controller 12 outputs a step transfer completion signal to the overall controller 13 (steps K-9 and K-11).

統括コントローラ13は段移載完了信号を入力すると、
全段移載完了かを確認し(ステップK−12)、全段移載
完了でない場合、検索していたパレットパターンより次
段の(x,y)座標と次段の高さ方向のz座標からなる
(x,y,z)座標データを画像処理装置11へ出力する。
(x,y)座標は荷の配列が逆になる。
When the general controller 13 inputs the stage transfer completion signal,
It is confirmed whether transfer of all the stages is completed (step K-12). If transfer of all the stages is not completed, the (x, y) coordinates of the next stage and the z coordinate of the next stage in the height direction from the pallet pattern searched for. (X, y, z) coordinate data consisting of
In the (x, y) coordinates, the arrangement of the loads is reversed.

以下、画像処理装置11の検出データにより荷4の移載
が行われる。
Hereinafter, the transfer of the load 4 is performed based on the detection data of the image processing device 11.

統括コントローラ13は、全段移載完了を確認すると、
ロボットコントローラ12を介してコンベアコントローラ
16へ照明ランプ17,18のオフ信号、およびコンベア5,7の
停止信号を出力し(ステップK−13)、照明ランプ17,1
8は消灯し、コンベア5,7は停止する(ステップK−1
4)。
When the overall controller 13 confirms that all the stages have been transferred,
Conveyor controller via robot controller 12
A signal for turning off the lighting lamps 17 and 18 and a signal for stopping the conveyors 5 and 7 are output to 16 (step K-13).
8 turns off, and conveyors 5 and 7 stop (step K-1).
Four).

作業完了(ステップJ−9) さらに、統括コントローラ13は、左右の荷受台2,6毎
に、ロボットコントローラ12の段移載完了信号を入力し
て、最下段の荷4も移載されたこと、すなわち全段移載
完了を検出すると、ロボットコントローラ12を介して左
の完了表示ランプ26あるいは右の完了表示ランプ27を点
灯する。
Completion of work (Step J-9) Further, the supervisory controller 13 inputs a stage transfer completion signal of the robot controller 12 to each of the left and right receiving trays 2 and 6, and the lowermost load 4 is also transferred. That is, when the completion of transfer of all stages is detected, the left completion display lamp 26 or the right completion display lamp 27 is turned on via the robot controller 12.

パレット取出し(ステップJ−10) 作業員は完了表示ランプ26あるいは27の点灯を確認す
ると、安全柵20,21を開いて空のパレット3をハンドリ
フタなどを使用して取出す。そして、ステップJ−1に
て次の荷4を積載したパレット3を搬入する。
Pallet removal (Step J-10) When the operator confirms that the completion indicator lamp 26 or 27 is lit, the operator opens the safety fences 20 and 21 and removes the empty pallet 3 using a hand lifter or the like. Then, in step J-1, the pallet 3 loaded with the next load 4 is carried in.

以下、同様の動作が実行される。 Hereinafter, the same operation is performed.

ロボットコントローラ12において異常を検知したとき
の動作について説明する。
The operation when the robot controller 12 detects an abnormality will be described.

まず光検出器23の出力信号が一定時間連続して入力す
ると、左のコンベア5が満杯と判断して、左のコンベア
5への荷4の移載を光出器23の出力信号が無くなるまで
中断し、右のコンベア7への移載のみを行う。光検出器
24の出力信号が一定時間連続して入力すると、左のコン
ベア5への移載のみを行う。
First, when the output signal of the photodetector 23 is continuously input for a certain period of time, it is determined that the left conveyor 5 is full, and the transfer of the load 4 to the left conveyor 5 is continued until the output signal of the light output device 23 disappears. The operation is suspended, and only the transfer to the right conveyor 7 is performed. Photo detector
When 24 output signals are continuously input for a certain period of time, only transfer to the left conveyor 5 is performed.

また、コンベアコントローラ16を介して左のコンベア
5あるいは右のコンベア7の異常を入力すると、異常の
発生したコンベアへの移載を異常が復旧するまで中断す
るとともに、異常の発生したサイドの異常表示ランプ28
あるいは29を点灯する。
Further, when an abnormality of the left conveyor 5 or the right conveyor 7 is input via the conveyor controller 16, the transfer to the abnormal conveyor is interrupted until the abnormality is recovered, and an abnormality display of the abnormal side is performed. Lamp 28
Or turn on 29.

また、非常停止ボタンがオン、リミットスイッチ22が
オフ(安全柵20,21開)、あるいはロボット1に異常が
生じた場合は、全移載動作を停止し、両異常表示ランプ
28,29をともに点灯して作業員へ警告する。この場合
は、作業員が再設定を行い、作業開始指示を入力するこ
とにより再起動される。
If the emergency stop button is turned on, the limit switch 22 is turned off (safety fences 20, 21 open), or if an error occurs in the robot 1, all transfer operations are stopped and both error display lamps are stopped.
Lights both 28 and 29 to warn workers. In this case, the worker is reset by inputting a work start instruction and resetting.

このように、カメラ8,9をパレット3が載置される荷
受台2,6の上部の天井面に設置したことにより、カメラ
8,9はパレット3上全体を見渡すことができ、一度に1
段の荷の配列を画像処理装置11は認識することができ、
よって、統括コントローラ13へ一度に検出データを送る
ことができ、データ伝送時間を短くすることができる。
また、1段の荷のデパレタイズが終了する毎にズームに
よりカメラ8,9の焦点を合わすことにより、荷4の上面
に設けられた個有マーク30を正確に認識することがで
き、ロボット1の動きを正確にすることができ、荷4の
持ち上げ不良などの異常を防止することができる。
As described above, the cameras 8 and 9 are installed on the ceiling above the loading tables 2 and 6 on which the pallets 3 are placed.
8 and 9 can see the whole on pallet 3 and one at a time
The image processing device 11 can recognize the arrangement of the tiered loads,
Therefore, the detection data can be sent to the general controller 13 at one time, and the data transmission time can be shortened.
Further, by focusing the cameras 8 and 9 by zooming each time the depalletization of the one-stage load is completed, the unique mark 30 provided on the upper surface of the load 4 can be accurately recognized. The movement can be made accurate, and abnormalities such as poor lifting of the load 4 can be prevented.

なお、本実施例ではパレットパターン(荷4の配列)
を荷4毎の中心座標(x,y)と傾きθで認識している
が、パレットパターンをパレット3の各段の荷4の中央
テープ19Aの合計数および各荷4の中央テープ19Aの長さ
と巾にて認識することもできる。
In this embodiment, the pallet pattern (the arrangement of the loads 4) is used.
Is recognized by the center coordinates (x, y) and the inclination θ of each load 4, and the pallet pattern is the total number of the central tapes 19A of the loads 4 on each stage of the pallet 3 and the length of the central tape 19A of each load 4. It can also be recognized by its width and width.

この場合、画像処理装置11は、カメラ8,9からの画像
信号から中央テープ19Aの数と中央テープ19A毎の長さと
巾を検出して統括コントローラ13へ出力し、統括コント
ローラ13は入力した中央テープ19Aの数とから荷4の数
を検出し、中央テープ19A毎の長さと巾を設定器14から
入力したパターンコードによるパレットパターンのデー
タ(各段の荷4の中央テープ19Aの合計数および各荷4
の中央テープ19Aの長さと巾)と比較して、一致すると
パターンコードによるパレットパターンの(x,y,z,θ)
からなる移載データをロボットコントローラ12へ出力す
る。
In this case, the image processing device 11 detects the number of the central tapes 19A and the length and width of each central tape 19A from the image signals from the cameras 8 and 9 and outputs the detected central tape 19A to the general controller 13. The number of loads 4 is detected from the number of tapes 19A, and the length and width of each center tape 19A are pallet pattern data based on the pattern code input from the setting unit 14 (the total number of Each load 4
(X, y, z, θ) of the pallet pattern by the pattern code
Is output to the robot controller 12.

また、統括コントローラ13はパレットパターンのデー
タが一致しないときはモニター15へ表示し警報する。
When the data of the pallet pattern does not match, the general controller 13 displays the alarm on the monitor 15 and gives an alarm.

発明の効果 以上のように本発明によれば、カメラをパレットが載
置される所定位置の上部のパレット上を見渡せる位置に
設置し、このカメラにより一度に1段の荷の画像データ
を求めることにより、一度に1段の荷の配列を認識で
き、また認識したデータを一度に送ることができ、デー
タ伝送時間を短縮することができる。さらに1段の荷の
デパレタイズが終了する毎に、前記パレット上に積載さ
れた荷の配列のデータおよび積付段数のデータより、最
上段の前記荷の高さデータを求め、この荷の高さデータ
に基づいてカメラのレンズを駆動してカメラの焦点を合
わせることにより、一度でスムーズに正確に焦点を合わ
せることができ、よって全体の精度を向上でき、荷の配
列を正確に認識でき、したがってロボットの動きを正確
にすることができる。また従来のようなテーブルリフタ
ーが不要となり、コストや点検補修の面での負担を軽減
することができる。
Effect of the Invention As described above, according to the present invention, a camera is installed at a position overlooking a pallet above a predetermined position where the pallet is placed, and image data of one stage of load is obtained at a time by this camera. Thereby, it is possible to recognize the arrangement of the loads one stage at a time, and to transmit the recognized data at a time, thereby shortening the data transmission time. Further, every time the depalletization of one load is completed, the height data of the uppermost load is obtained from the data of the arrangement of the loads loaded on the pallet and the data of the number of loading stages. By driving the camera lens based on the data and focusing the camera, you can focus smoothly and accurately at one time, thus improving the overall accuracy and accurately recognizing the arrangement of the load, The movement of the robot can be made accurate. In addition, the need for a conventional table lifter is eliminated, and the burden on costs and inspection and repair can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第7図は本発明の一実施例を示しており、第1
図はカメラ使用の自動移載装置の配置図、第2図はカメ
ラ使用の自動移載装置の制御構成図、第3図(a)〜
(c)はそれぞれパレットパターンを示す平面図、正面
図、側面図、第4図(a)〜(d)はそれぞれパレット
パターンを示す最上段の平面図、正面図、側面図、上か
ら2段目(次段)の平面図、第5図はロボットのアーム
およびハンドの位置決めを説明するための座標図、第6
図は作業フローチャート図、第7図はデパレタイズ作業
フローチャート図である。 1……ロボット、2……荷受台(左所定位置)、3……
パレット、4……荷、6……荷受台(右所定位置)、8
……カメラ、9……カメラ、11……画像処理装置、12…
…ロボットコントローラ、13……統括コントローラ、14
……設定器。
1 to 7 show one embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a layout diagram of an automatic transfer device using a camera, Fig. 2 is a control configuration diagram of the automatic transfer device using a camera, and Figs.
(C) is a plan view, a front view, and a side view showing a pallet pattern, respectively, and FIGS. 4 (a) to (d) are a top plan view, a front view, a side view, and two steps from the top showing a pallet pattern, respectively. FIG. 5 is a plan view of the eye (next stage), FIG. 5 is a coordinate diagram for explaining the positioning of the arm and hand of the robot, and FIG.
FIG. 7 is a work flowchart, and FIG. 7 is a depalletizing work flowchart. 1 ... Robot, 2 ... Receiving table (predetermined left position), 3 ...
Pallet, 4 ... Load, 6 ... Receiving stand (predetermined right position), 8
…… Camera, 9 …… Camera, 11 …… Image processing device, 12…
... Robot controller, 13 ... Overall controller, 14
…… Setting device.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−110436(JP,A) 特開 昭62−226308(JP,A) 特開 平2−239029(JP,A) 特開 昭60−146374(JP,A) 特開 昭63−115274(JP,A) 実開 昭61−110640(JP,U)Continuation of the front page (56) References JP-A-63-110436 (JP, A) JP-A-62-226308 (JP, A) JP-A-2-239029 (JP, A) JP-A-60-146374 (JP) , A) JP-A-63-115274 (JP, A) JP-A-61-110640 (JP, U)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】所定位置のパレットに積載された荷の上面
のマークによりパレット上の荷の配列を認識する手段と
して、 ズームを取付けたカメラを、前記所定位置の上部で前記
パレットを見渡せる位置に設置し、 1段の前記荷のデパレタイズが終了する毎に、前記パレ
ット上に積載された荷の配列のデータおよび積付段数の
データより、最上段の前記荷の高さデータを求め、この
荷の高さデータに基づいて前記カメラのレンズを駆動し
てカメラの焦点を合わせ、前記カメラの一面画像データ
により一度に荷の配列を認識し、この認識された荷の配
列に基づいてロボットを駆動し、ロボットにより荷の移
載を行う構成とした ことを特徴とするカメラ使用の自動移載装置。
A means for recognizing an arrangement of loads on a pallet by a mark on an upper surface of a load loaded on a pallet at a predetermined position, a camera with a zoom attached to a position above the predetermined position where the pallet can be seen. Every time the depalletizing of one load is completed, the height data of the uppermost load is obtained from the data of the arrangement of the loads loaded on the pallet and the data of the number of loading stages. Driving the lens of the camera based on the height data, focusing the camera, recognizing the array of loads at once based on the one-sided image data of the camera, and driving the robot based on the recognized array of loads An automatic transfer device using a camera, wherein the load is transferred by a robot.
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