JP2974111B2 - 物品移載方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品を把持する物品把
持手段と、その物品把持手段を移動操作する移動操作手
段と、物品存在予定位置に存在する物品を物品供給位置
に移載すべく、前記物品把持手段及び前記移動操作手段
の作動を制御する作動用制御手段と、前記物品存在予定
位置を撮像する撮像手段とが設けられ、前記撮像手段の
撮像画像情報に基づいて、前記物品存在予定位置におけ
る移載対象物品の位置及び傾きを検出する検出用制御手
段が設けられ、前記作動用検出手段は、前記検出用制御
手段の検出情報に基づいて、前記物品把持手段が前記移
載対象物品に対する適正把持状態となるように、前記移
動操作手段を移動操作するように構成されている物品移
載装置及びその物品移載方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる物品移載装置及びその物品移載方
法は、物品存在予定位置に存在する物品の物品供給位置
への移載を自動化するためのものであり、従来では、撮
像手段にて物品存在予定位置を撮像して、その撮像画像
情報より移載対象物品の位置及び傾きを検出した後、そ
の検出情報に基づいて物品把持手段を移動操作して物品
存在予定位置に存在する物品を適正把持状態で把持する
ようにしていた。例えば、図３に示すように、パレット
１上に載置された物品Ｅを物品供給位置としてのコンベ
ア２上へと移載する場合には、パレット１上における物
品存在予定位置が予め設定されており、その物品存在予
定位置を撮像して（例えば、図中物品Ｅ１が存在する予
定の位置を物品存在予定位置として撮像して）、その撮
像画像情報より移載対象物品の位置及び傾きを検出して
いた。ちなみに、撮像画像情報より移載対象物品の位置
及び傾きを検出する検出方法としては、本出願人が既に
提案した特願平４−２１３８６６号，特願平５−１３１
７２号，特願平５−１３１７３号，特願平５−１４３６
２号，特願平５−３２３３５号等に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
物品移載装置及びその物品移載方法では、物品存在予定
位置における移載対象物品の載置状態が良くない場合、
例えば移載対象物品を物品存在予定位置に搬送する際に
その移載対象物品の位置及び傾きが物品存在予定位置に
対し大きくずれてしまった場合等には、物品存在予定位
置を撮像した際の撮像画像情報より移載対象物品の位置
及び傾きを検出できないこととなり、その結果、その時
点で物品の移載作業が停止してしまうという問題があっ
た。このため、移載作業が中止する度に作業者が調整す
る必要があるため、作業能率が悪く、改善が望まれてい
た。

【０００４】本発明は上記の実情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、かかる物品移載装置において、
物品存在予定位置に対し大きくずれてしまった移載対象
物品を良好に移載することができるようにして、物品移
載作業の効率アップを図ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の物品移載装置及
びその物品移載方法は、物品を把持する物品把持手段
と、その物品把持手段を移動操作する移動操作手段と、
物品存在予定位置に存在する物品を物品供給位置に移載
すべく、前記物品把持手段及び前記移動操作手段の作動
を制御する作動用制御手段と、前記物品存在予定位置を
撮像する撮像手段とが設けられ、前記撮像手段の撮像画
像情報に基づいて、前記物品存在予定位置における移載
対象物品の位置及び傾きを検出する検出用制御手段が設
けられ、前記作動用制御手段が、前記検出用制御手段の
検出情報に基づいて、前記物品把持手段が前記移載対象
物品に対する適正把持状態となるように、前記移動操作
手段を移動操作するように構成されているものであっ
て、その第１特徴構成は、前記撮像手段が、その撮像位
置を変更調節自在にかつその撮像方向に沿う軸心周りに
回動自在に構成され、前記検出用制御手段が、前記撮像
画像情報より前記移載対象物品の位置及び傾きを確定で
きない場合には、前記撮像手段の撮像位置及び回動位置
を変更させて、撮像位置及び回動位置変更後の前記撮像
手段の撮像画像情報に基づいて前記移載対象物品の位置
及び傾きを検出する検出処理を実行するように構成され
ている点にある。第２特徴構成は、前記検出用制御手段
が、前記撮像画像情報内に、複数個の物品が存在する場
合には、予め設定された優先順位判別情報に基づいて、
前記撮像手段の撮像位置の変更方向を決定するように構
成されている点にある。第３特徴構成は、前記検出用制
御手段が、前記撮像画像情報内に、前記移載対象物品が
存在しない場合には、前記撮像手段の撮像位置を設定幅
で設定方向へと順次変更させて、前記検出処理を実行す
るように構成されている点にある。第４特徴構成は、前
記撮像手段の被撮像面に対して、前記移載対象物品から
はみ出る長さを有するスリット光を投射する投光手段
が、前記撮像手段と一体に設けられ、前記検出用制御手
段が、前記撮像画像情報に基づいて、前記移載対象物品
上のスリット光に対応する領域を抽出して、前記移載対
象物品の位置及び傾きを検出するように構成されている
点にある。第５特徴構成は、前記撮像手段が、前記物品
把持手段と一体に設けられている点にある。

【０００６】

【作用】本発明の第１特徴構成によれば、物品存在予定
位置を撮像した撮像画像情報より移載対象物品の位置及
び傾きを確定できない場合には、撮像手段の撮像位置及
び回動位置を変更させて、撮像位置及び回動位置変更後
の撮像画像情報より移載対象物品の位置及び傾きを検出
する。つまり、移載対象物品の位置及び傾きを検出する
ことができる画像情報を得るまで、撮像手段の撮像位置
及び回動位置を変更する。第２特徴構成によれば、物品
存在予定位置を撮像した撮像画像情報内に、複数個の物
品が存在する場合には、予め設定された優先順位判別情
報に基づいて、それら複数個の物品における優先順位が
判別されるので、複数個の物品のうちどの物品が移載対
象物品であるかを判別することができる。そして、判別
した移載対象物品の方向へと撮像手段の撮像位置を変更
して、移載対象物品の位置及び傾きを検出する。第３特
徴構成によれば、撮像画像情報内に移載対象物品が存在
しない場合には、移載対象物品が見つかるまで、撮像手
段の撮像位置を設定幅で設定方向へと順次変更させる。
第４特徴構成によれば、撮像手段にて、投光手段により
移載対象物品の被撮像面に対し投射したスリット光が撮
像され、その撮像画像情報に基づいて、撮像画像上にお
ける移載対象物品の位置及び傾きが検出される。第５特
徴構成によれば、撮像手段が物品把持手段と一体に設け
られているので、撮像手段の移動に伴って、物品把持手
段が移動することとなる。

【０００７】

【発明の効果】本発明の第１特徴構成によれば、移載対
象物品の位置及び傾きを検出することができる画像情報
を得るまで、撮像手段の撮像位置及び回動位置を変更す
るので、移載対象物品が物品存在予定位置に対し大きく
ずれてしまった場合においても、移載作業を行うことが
でき、よって、物品移載作業の効率アップを図ることが
できるに至った。第２特徴構成によれば、物品存在予定
位置を撮像した撮像画像情報内に複数個の物品が存在し
ていても、その複数個の物品のうちどの物品が移載対象
物品であるかを判別することができるので、移載対象物
品の位置及び傾きを的確に検出することができるに至っ
た。第３特徴構成によれば、撮像画像情報内に移載対象
物品が存在しない場合には、撮像手段の撮像位置を設定
幅で設定方向へと順次変更していくことにより、移載対
象物品を更に確実に検出することができる至った。第４
特徴構成によれば、撮像したスリット光の画像情報より
移載対象物品の位置及び傾きを検出することができるの
で、移載対象物品にテープ等を貼り付けなくても移載対
象物品の位置及び傾きを的確に検出することができるの
で、例えば物品にテープ等を貼り付ける手間が必要無
く、よって、全体として一層作業効率を改善することが
できるに至った。第５特徴構成によれば、撮像手段の移
動に伴って物品把持手段を移動させることができるの
で、撮像手段と物品把持手段とを別々に移動操作する必
要がなく、よって、全体として更に一層作業効率を改善
することができるに至った。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に示すように、所定位置にあるパレット１上
に段積みされた物品Ｅのうちの移載対象物品ｅを、物品
供給位置としてのコンベア２上に移載する物品移載装置
Ｖが設けられている。物品移載装置Ｖには、移載対象物
品ｅを把持する物品把持手段としての物品支持具７と、
その物品支持具７を移動操作する移動操作手段Ｓと、パ
レット１上の物品存在予定位置に存在する移載対象物品
ｅをコンベア２上に移載すべく、物品支持具７及び移動
操作手段Ｓの作動を制御する作動用制御手段８Ａ、並び
に、物品存在予定位置における移載対象物品ｅの位置及
び傾きを検出する検出用制御手段８Ｂとして作用するコ
ントローラ８とが設けられている。

【０００９】移動操作手段Ｓは、ベースフレーム３に対
して縦軸芯α回りに旋回自在に枢支された旋回フレーム
４と、その旋回フレーム４の上部に横軸芯φ１回りに揺
動自在に枢支された第１アーム５と、その第１アーム５
の先端部に横軸芯φ２回りに揺動自在に枢支された第２
アーム６と、その第２アーム６の先端部の物品支持具７
を縦軸芯β回りに回動させるアクチュエータ９とより構
成されている。従って、コントローラ８は、旋回フレー
ム４、第１アーム５、第２アーム６、及びアクチュエー
タ９を操作して、物品支持具７を移動操作する。尚、物
品支持具７は、第１アーム５及び第２アーム６の揺動に
関わらず常に水平に維持されるように構成されている。

【００１０】図２に示すように、物品把持手段としての
物品支持具７は、移載対象物品ｅの上面を吸着支持する
複数の吸着パッド１０と、吸着パッド１０に吸着支持さ
れた移載対象物品ｅを挟持する挟持部１１とを備えてい
る。そして、移載対象物品ｅの上方より投光する投光手
段としての投光部１２が、前記物品存在予定位置を撮像
する撮像手段としての撮像部１３と一体に設けられ、そ
の撮像部１３が、物品支持具７と一体に設けられてい
る。従って、投光部１２と撮像部１３と物品支持具７
は、縦軸芯β回りで回動するように構成されている。
尚、撮像部１３は、その中心が前記縦軸芯βと一致する
ように設けられているので、撮像部１３の撮像画像の中
心位置は、物品支持具７を回動しても移動しないように
構成されている。

【００１１】投光部１２は、図４に示すように、撮像部
１３の被撮像面に対して移載対象物品ｅからはみ出る長
さを有する直線スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を照射する
３個のレーザ１２ａ，１２ｂ，１２ｃにて構成されてい
る。そして、これら３本のスリット光夫々が投光状態と
非投光状態とに自在に切り換えられるように構成されて
いる。尚、スリット光Ｌ１，Ｌ３が撮像部１３の画像の
ｙ軸方向と一致し、且つ、スリット光Ｌ２が画像のｘ軸
方向と一致するように、投光部１２及び撮像部１３が一
体に設けられている。又、撮像部１３の被撮像面は、後
述の如く矩形状をしており、撮像部１３には赤色レーザ
波長を効率良く抽出するためのフィルタ（図示せず）が
取り付けられている。

【００１２】コントローラ８には、図３に示すように、
物品移載装置Ｖとパレット１とコンベア２との位置関
係、パレット１上に載置される物品Ｅの配置パターン及
び段数が予め入力されている。パレット１上に載置され
る物品Ｅの配置パターンは、物品Ｅの大きさ等により変
化するが、各パターンには夫々パターンコードが定めら
れており、このパターンコードと物品Ｅの寸法（幅ｗ，
奥行きｄ，高さｈ）と段数をコントローラ８に入力する
と、コントローラ８は、最上段の端の物品Ｅより予め定
められた順序で物品Ｅをコンベア２上に移載するように
構成されている。但し、最上段の物品Ｅの移載順は、物
品移載装置Ｖとパレット１とコンベア２との位置関係よ
り、図３に示す番号順（Ｅ１→Ｅ２→Ｅ３→Ｅ４………
→Ｅ８→Ｅ９）に決められている。つまり、最上段の物
品Ｅで、コンベア２に近い物品Ｅのうち物品移載装置Ｖ
側の物品Ｅを順次移載対象物品ｅとして移載するように
構成されている。

【００１３】以下、パレット１上の移載対象物品ｅをコ
ンベア２上に移載する移載作業を、図９のフローチャー
トを用いて説明する。

【００１４】先ず、コントローラ８は、物品支持具７を
移動させて、撮像部１３の撮像位置を、前記移載順に対
応する前記移載対象物品ｅの存在する物品存在予定位置
へと変更する。そして、その物品存在予定位置における
撮像部１３の撮像画像情報に基づいて、画像処理を実行
する。画像処理の結果、物品存在予定位置における移載
対象物品ｅの位置及び傾きを確定することができれば、
つまり後述の如く移載対象物品ｅの位置及び傾きを計算
することができれば、その位置及び傾きに基づいて物品
支持具７を移動操作して、移載対象物品ｅの移載を実行
する。

【００１５】物品存在予定位置における画像処理の結
果、移載対象物品ｅの位置及び傾きを確定することがで
きない場合（位置及び傾きを計算することができない場
合）には、後述の移動検索処理１，２又は回動検索処理
１，２を実行する。移動検索処理１，２及び回動検索処
理１，２では、物品存在予定位置における画像処理の結
果（移載対象物品ｅ上のスリット光の位置，基準点（後
述）の数等）に基づいて撮像部１３の撮像位置及び回動
位置を変更（移動又は回動）させて、撮像位置変更後の
撮像部１３の撮像画像情報に基づいて移載対象物品ｅの
位置及び傾きを検出する検出処理を実行する。従って、
移動検索処理１，２及び回動検索処理１，２の何れの検
索処理を実行するかは、物品存在予定位置における撮像
画像情報に基づいて決定される（詳細は後述）。尚、コ
ントローラ８は、前記移動検索処理１，２又は回動検索
処理１，２を、移載対象物品ｅの位置及び傾きが確定す
るまで繰り返し実行する。

【００１６】図１０のフローチャートにて、画像処理に
ついて説明する。

【００１７】撮像部１３は、先ず、物品存在予定位置に
おいて、投光部１２が非投光状態にあるときの画像を撮
像すると、図５に示す画像Ｚ０が得られる。この物品存
在予定位置での画像Ｚ０には、図に示す如く、最上の段
の物品Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）の画像が撮像され
ている。尚、図５は、物品Ｅ１が移載対象物品ｅである
場合を示している。次に、撮像部１３は、投光部１２が
スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を投光する投光状態にある
ときの画像を撮像すると、図６に示す画像Ｚ１が得られ
る。そして、図６の画像Ｚ１と図５の画像Ｚ０とを減算
処理し、その減算処理された画像情報を設定しきい値に
て２値化処理を行うと、図７に示すような撮像画像上の
スリット光に対応する領域のみが抽出される。つまり、
この減算処理によって、画像上における物品Ｅの外形及
び物品Ｅ上の文字（又は模様）を消去することができ
る。

【００１８】尚、コントローラ８は、パレット１上の物
品Ｅの段数及び物品Ｅの高さｈに基づいて、上記撮像部
１３及び投光部１２と移載対象物品ｅ（最上段の物品
Ｅ）との距離が一定となるように、物品支持具７を移動
操作しているので、撮像部１３及び投光部１２と移載対
象物品ｅとの距離が一定であれば、撮像画像におけるス
リット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の位置（規定の位置）は変化
しないこととなる。もし、撮像部１３及び投光部１２と
移載対象物品ｅとの距離が変わると、撮像画像における
スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の位置が、規定の位置に対
してずれることとなるので、スリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３の位置が規定の位置にあるかどうかにより撮像部１３
及び投光部１２と移載対象物品ｅとの距離が正しいかど
うかを判断することができる。

【００１９】次に、コントローラ８が、上記の如く抽出
した撮像画像上のスリット光に対応する領域のうち、最
上段の物品Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）上のスリット
光の領域を抽出する抽出方法について説明する。前述の
如く物品Ｅ（移載対象物品ｅ）と撮像手段１３及び投光
手段１２との距離が常に一定となるように構成されてい
るので、減算処理後２値化した画像図７における最上段
の物品Ｅ上のスリット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の位置は既知
となる。これに対し、撮像画像内における最上段の物品
Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）上以外のスリット光は、
物品Ｅ上のスリット光に対し横方向のズレを生じる。こ
れは、投光手段１２が、撮像手段１３の撮像方向に対し
斜め方向より投射しているためである。従って、上記の
如く既知の位置のスリット光のみを抽出すれば、図７の
スリット光のうちＴ１，Ｔ２，Ｔ３を除いた領域が、最
上段の物品Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）上のスリット
光として抽出される。尚、図７に示すように、上記抽出
された物品Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）上のスリット
光において多数存在する隙間は、画像減算処理において
生じたものであり、スリット光と物品Ｅ上の文字との交
点又はスリット光と物品Ｅの外形との交点を示してい
る。

【００２０】次に、コントローラ８は、上記の如く抽出
した最上段の物品Ｅ（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５）上のス
リット光のうち移載対象物品ｅ（Ｅ１）上のスリット光
の繋がった物品のない方側の端点を、下記のようにして
検出する。３本のスリット光の端点（図中●印）のう
ち、夫々のスリット光における座標値が最大及び最小の
位置の端点を抽出すると、端点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５，Ｒ
１，Ｒ２，Ｒ３（図中○印と□印）の計６点が抽出され
る。その抽出された６点のうち、コンベヤ２と物品移載
装置Ｖに近い端点の三個を抽出すると、端点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ５（図中○印）が検出される。つまり、この端点
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５が、移載対象物品ｅ上のスリット光の
繋がった物品のない方側の端点（基準点）となる。

【００２１】次に、コントローラ８は、上記端点Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ５の位置座標と移載対象物品ｅの大きさとに基
づいて、移載対象物品ｅ（Ｅ１）上のスリット光を、下
記のようにして検出する。端点Ｐ１，Ｐ５の座標を（Ｘ
１，Ｙ１），（Ｘ５，Ｙ５）とすると、この端点Ｐ１，
Ｐ５を通る辺は、下記数１に示す直線にて表される。

【数１】ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１ 但し、ａ＝（Ｙ５−Ｙ１）／（Ｘ５−Ｘ１）である。
又、端点Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）を通る辺は、下記数２に示
す直線にて表される。

【数２】ｙ＝（１／ａ）×（Ｘ２−ｘ）＋Ｙ２ 上記数１，数２及び移載対象物品ｅの大きさ（幅ｗ，奥
行きｄ）より、その他の２辺は、下記数３に示す直線に
て表される。

【数３】 ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１＋ｄ' ｙ＝（１／ａ）×（Ｘ２−ｘ−ｗ' ）＋Ｙ２ 但し、ｗ' ＝ｗ／（ｃｏｓ（ａ）），ｄ' ＝ｄ／（ｃｏ
ｓ（ａ））である。上記数３の２本の直線上にある端点
を、図８の端点（図中●印）の中より選択すると、端点
Ｐ３，Ｐ４，Ｐ６（図中△印）が検出される。従って、
端点Ｐ１〜Ｐ６にて囲まれる領域のスリット光が、移載
対象物品ｅ（Ｅ１）上のスリット光となる。

【００２２】そして、コントローラ８は、移載対象物品
ｅ上のスリット光の端点Ｐ１〜Ｐ６の位置座標に基づい
て、図８に示す撮像画像上における移載対象物品ｅの角
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置座標を下記の如く算出する。移載
対象物品ｅ上のスリット光の領域の端点Ｐ１〜Ｐ６の位
置座標を夫々（Ｘ１，Ｙ１），（Ｘ２，Ｙ２），（Ｘ
３，Ｙ３），（Ｘ４，Ｙ４），（Ｘ５，Ｙ５），（Ｘ
６，Ｙ６）とすると、移載対象物品ｅの傾きａを下記数
４にて算出する。

【数４】 そして、直線ＡＢ，ＤＣ，ＢＣ，ＡＤを示す方程式夫々
を、下記数５の様に設定する。

【数５】 ＡＢ：ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ１）＋Ｙ１ ＤＣ：ｙ＝ａ（ｘ−Ｘ３）＋Ｙ３ ＢＣ：ｙ＝（Ｘ２−ｘ）／ａ＋Ｙ２ ＡＤ：ｙ＝（Ｘ４−ｘ）／ａ＋Ｙ４

【００２３】よって、上記数５の方程式より各直線の交
点を求めることにより、下記数６の如く、撮像画像上に
おける物品Ｅの角Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置座標を求める。

【数６】角Ａ＝（（ａＹ４−ａＹ１＋ａ² Ｘ１＋Ｘ４）
／（ａ² ＋１），（ａ² Ｙ４＋Ｙ１＋ａＸ４−ａＸ１）
／（ａ² ＋１）） 角Ｂ＝（（ａＹ２−ａＹ１＋ａ² Ｘ１＋Ｘ２）／（ａ²
＋１），（ａ² Ｙ２＋Ｙ１＋ａＸ２−ａＸ１）／（ａ²
＋１）） 角Ｃ＝（（ａＹ２−ａＹ３＋ａ² Ｘ３＋Ｘ２）／（ａ²
＋１），（ａ² Ｙ２＋Ｙ３＋ａＸ２−ａＸ３）／（ａ²
＋１）） 角Ｄ＝（（ａＹ４−ａＹ３＋ａ² Ｘ３＋Ｘ４）／（ａ²
＋１），（ａ² Ｙ４＋Ｙ３＋ａＸ４−ａＸ３）／（ａ²
＋１））

【００２４】更に、コントローラ８は、角Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの位置座標に基づいて、撮像画像上における移載対象
物品ｅの中心点の座標を算出し、この中心点の座標の画
面の中心点に対するｘ軸方向及びｙ軸方向の位置ズレΔ
ｘ，Δｙを算出する。つまり、物品存在予定位置におけ
る移載対象物品ｅの位置は、画面の中心点に対するｘ軸
方向の位置ズレΔｘとｙ軸方向の位置ズレΔｙとにより
検出され、物品存在予定位置における移載対象物品ｅの
傾きは、前記数４にて検出されることとなる。尚、上記
Δｘ，Δｙを算出する式は省略する。

【００２５】次に、移動検索処理１，２及び回動検索処
理１，２について説明する。

【００２６】前記基準点を一つも検出することができな
い場合、つまり最上段の物品Ｅ上にスリット光が無い場
合には、撮像画像情報内に移載対象物品ｅが存在しない
（存在を検出することができない）場合であると判断し
て、撮像部１３の撮像位置を設定幅で設定方向へと順次
変更させる移動検索処理１を実行する。尚、基準点を一
つも検出することができない場合とは、図１１の
（イ），（ロ）に示すように、移載対象物品ｅ上にスリ
ット光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３がない場合である。

【００２７】移動検索処理１では、撮像部１３の撮像位
置を設定幅で設定方向へと順次変更させて、移載対象物
品ｅの検出を行う。具体的には、図１２に示すように、
パレット１上のコーナ（コンベア２側で物品移載装置Ｖ
側）の撮像位置ｆ１より、横方向（前記移載順の方向と
同様の方向）へ設定幅ｄ（＝物品Ｅの奥行き（但し、ｄ
≦ｗの場合））で順次移動し、横方向への移動が終了す
ると、縦方向へ設定幅ｙ１（＝撮像部１３の被撮像面の
縦の幅）移動させて、再度設定幅ｄの前記横方向への移
動を実行する。但し、前記横方向と画面のｘ方向とは一
致していること。そして、移動検索処理１では、パレッ
ト１上全域を移動し、各移動位置において画像処理を行
うこととなるが、画像処理の結果、基準点を検出するこ
とができれば、その時点で、移動検索処理１を終了す
る。図中、β１〜β６は、撮像部１３の撮像画像の中心
位置を示しており、撮像部１３の撮像位置の移動によ
り、撮像画像の中心位置は、β１→β２→β３→β４→
β５→β６と移動することとなる。尚、ｆ３，ｆ４は夫
々、撮像画像の中心位置がβ３，β４のときの撮像位置
を示している。

【００２８】もしも、コントローラ８に入力されている
データと実際のパレット１上の物品Ｅのデータが違う場
合、コントローラ８は、パレット１上全域での前記移動
検索処理１を行った後、異常を報知する。つまり、例え
ば、パレット１上（又は、段積み物品Ｅの最上段）に物
品Ｅが２個しかないのに、３個取れという命令が送られ
てきた場合には、２個の物品Ｅの移載を行ったのち、移
動検索処理１（β１→……→β６の移動）を行い、その
結果、物品Ｅ（ｅ）を見つけることが出来ないので、移
動検索処理１を停止して異常を報知する。尚、このとき
の移動検索処理１において、その前の２個の物品Ｅの存
在位置以外の場所に、撮像部１３の撮像位置を移動させ
るようにして、作業の効率アップを図るようにしても良
い。

【００２９】物品Ｅ上にスリット光が存在する（基準点
が有る）が、物品Ｅが複数個存在する場合には、次の如
く、予め設定された優先順位の判別情報に基づいて、存
在する物品Ｅの優先順位を決定して、撮像部１３の撮像
位置の変更方向（移動方向）を決定するように構成され
ている。尚、物品Ｅが複数個存在するか否かは、最上段
の物品Ｅ上のスリット光として抽出された領域より判断
することができる。例えば図７の場合には、画像情報に
おける物品Ｅの大きさは既知であるため、最上段の物品
Ｅ上のスリット光として抽出された領域（Ｐ１−Ｒ１
間、Ｐ５−Ｒ３間、及びＰ２−Ｒ２間）に複数個（少な
くとも２個以上）の物品Ｅが存在することが判る。

【００３０】存在する複数の物品Ｅにおける優先順位
は、画像情報における物品移載装置Ｖ及びコンベア２の
方向により、図１３（イ）の〜に示すように、Ｌ１
〜Ｌ３のスリット光のうちどちらのスリット光の物品Ｅ
を優先するかが決まっている。従って、例えば図１３
（ロ）に示すように物品Ｅが存在する場合には、（１）
→（２）→（３）→（４）と物品Ｅの優先順位が決定さ
れることとなる。又、例えば図１４の如く、図１３に対
し撮像部１３が９０度回転している場合には、撮像部１
３の撮像位置に対する物品移載装置Ｖ及びコンベア２の
方向が変わることとなり、その結果、スリット光の優先
順位は、図１４の（イ）の〜に示す順となる。 従
って、例えば図１４（ロ）に示すように物品Ｅが存在す
る場合には、（１）→（２）→（３）→（４）と物品Ｅ
の優先順位が決定されることとなる。

【００３１】上記の如く物品Ｅの優先順位が決定する
と、その優先順位（１）に対応する物品Ｅが移載対象物
品ｅとなるが、そのときの画像情報において、基準点が
３点無い場合には、例えば図１５（イ），（ロ）に示す
ように、移載対象物品ｅが撮像画像位置からどちらかに
ずれていることを示している。このように、基準点が３
点無い場合には、移動検索処理２を実行する。

【００３２】移動検索処理２には、移載対象物品ｅ上に
スリット光が２本有る場合と、１本しかない場合とがあ
る。移載対象物品ｅ上にスリット光が２本有る場合とし
ては、例えば図１５（イ）に示すように２本のスリット
光の交点が移載対象物品ｅ上にある場合と、図１５
（ロ）に示すように交点が移載対象物品ｅ上にない場合
とが考えられる。図１５（イ）のような場合には、図の
矢印方向に撮像部１３の撮像位置を移動することによ
り、図１５（ハ）に示す画像を得ることができる。図１
５（ロ）のような場合には、図の矢印方向に撮像部１３
の撮像位置を移動することにより、図１５（ハ）に示す
画像を得ることができる。

【００３３】但し、図１５（ロ）と同様に、物品Ｅ上
（移載対象物品ｅ上とその他の物品Ｅ上）にスリット光
が２本有るが、交点が物品Ｅ上にない場合としては、図
１６（イ）に示すように、２個の物品が存在する場合も
考えられる。この場合においても同様に矢印方向に撮像
部１３の撮像位置を移動すると、図１６（ロ）の画像が
得られるが、この画像情報より複数の物品Ｅが存在する
ことが判り、図１３（イ）の優先順位により、更に矢印
方向に撮像部１３の撮像位置を移動することにより、図
１６（ハ）に示す画像を得ることができる。又、図１７
（イ）に示すように、移載対象物品ｅ上にスリット光が
２本有るが、交点が移載対象物品ｅ上にない場合におい
ても、図１５と同様の移動検索処理２を２回実行するこ
ととなる。つまり、この場合には、図１７（イ）を矢印
方向に撮像部１３の撮像位置を移動すると、図１７
（ロ）に示す画像が得られ、更に矢印方向に撮像部１３
の撮像位置を移動すると、図１７（ハ）に示す画像を得
ることができる。

【００３４】移載対象物品ｅ上にスリット光が１本しか
ない場合としては、例えば図１８（イ），（ロ）に示す
ような場合が考えられる。図１８（イ）に示すような場
合には、図の矢印方向に撮像部１３の撮像位置を移動す
ることにより、図１５（ハ）に示すような画像を得るこ
とができるが、図１８（ロ）に示すような場合には、先
ず矢印方向に撮像部１３の撮像位置を移動して図１５
（イ）に示すような画像を得た後、更に図１５（イ）に
て述べたように移動して、図１５（ハ）に示すような画
像を得ることができる。

【００３５】以上のように、移動検索処理１及び２を実
行して、撮像部１３の撮像位置を変更することにより、
基準点を３点得ることができることとなる。

【００３６】基準点が３点あるにもかかわらず移載対象
物品ｅの位置及び傾きを検出することができない場合、
つまり移載対象物品ｅの大体の位置を推定することがで
きるものの確定するに至らない場合には、撮像部１３を
撮像方向に沿う軸芯周りに設定角度回転させる下記回動
検索処理１又は回動検索処理２を実行する。

【００３７】回動検索処理１は、基準点３点が一直線上
にある場合における処理で、図１９（イ）に示すように
移載対象物品ｅ上にスリット光の交点が２点ある場合
と、図１９（ロ）に示すように移載対象物品ｅ上に交点
が１点ある場合とがある。このような場合には、図１９
（イ），（ロ）何れの場合においても、基準点３点を結
ぶ直線の傾き（つまり、移載対象物品ｅの回転角度）を
計算し、その角度だけ撮像部１３を回動させる。これに
より、撮像部１３の撮像情報を移載対象物品ｅの位置及
び傾きを検出することができる状態へと変更することが
できる。

【００３８】回動検索処理２は、図２０（イ）に示すよ
うに基準点３点が一直線上に無い場合における処理であ
る。このような場合には、撮像部１３を予め設定された
角度だけ回転させる。これにより、撮像部１３の撮像情
報を移載対象物品ｅの位置及び傾きを検出することがで
きる状態へと変更することができる。尚、この回転角度
は、移載対象物品ｅの幅ｗと奥行きｄとの比（ｗ／ｄ）
により予め数段階の角度が設定されている。図２０
（ロ）は、図２０（イ）を４５度回転させた場合を示し
ている。

【００３９】回動検索処理１，２において、一度撮像部
１３を回転させても移載対象物品ｅの位置及び傾きを検
出することができない場合には、更にその前後に小さい
角度（例えば５度）ずつ撮像部１３を回転させる。但
し、回転角度の合計は９０度以内となるように構成され
ており、その間に移載対象物品ｅの位置及び傾きを検出
することができない場合には、異常を報知する。

【００４０】以上の移動検索処理１，２及び回動検索処
理１，２を実行して、撮像部１３の撮像位置を変更する
ことにより、移載対象物品ｅの位置（画面の中心点に対
するｘ軸方向の位置ズレΔｘとｙ軸方向の位置ズレΔ
ｙ）及び傾きを確定することができる（物品位置確定）
と、その位置（Δｘ，Δｙ）に物品支持具７を移動する
と共に、移載対象物品ｅの傾きに合わせて物品支持具７
を回動させる。その状態で、物品支持具７を下降させ、
吸着パッド１０と挟持部１１を保持状態にして、物品Ｅ
を保持する。そして、移載対象物品ｅを保持したまま物
品支持具７をコンベア２に移動したのち、物品支持具７
を下降させ、吸着パッド１０と挟持部１１を保持解除状
態にする。もって、一回の移載作動が終了する。以上の
動作を移載の完了まで繰り返す。

【００４１】〔別実施例〕 上記実施例では、移載対象物品ｅの上方より投光及
び撮像を行って、上方より見た移載対象物品ｅの位置及
び傾きを検出するように構成されているが、移載対象物
品ｅの側面より見た位置及び傾きを検出する必要がある
場合には、移載対象物品ｅの側面より投光及び撮像を行
って、側面より見た移載対象物品ｅの位置及び傾きを検
出するようにしても良い。 上記実施例では、投光手段が投光状態にあるときの
撮像画像と、投光手段が非投光状態にあるときの撮像画
像とに基づいて、移載対象物品ｅの位置及び傾きを検出
しているが、撮像部１３の撮像画像情報に基づく移載対
象物品ｅの位置及び傾きの検出方法は種々変更すること
ができる。例えば、投光手段が投光状態にあるときの撮
像画像（図６）のみに基づいて移載対象物品ｅの位置及
び傾きを検出するようにしても良いし、投光手段が非投
光状態にあるときの撮像画像（図５）のみに基づいて移
載対象物品ｅの位置及び傾きを検出するようにしても良
い（例えば、本出願人が既に出願した特願平４−２１３
８６６号，特願平５−１３１７２号，特願平５−１３１
７３号，特願平５−１４３６２号，特願平５−３２３３
５号を参照）。 上記実施例では、パレット１上の物品Ｅの段数及び
物品Ｅの高さｈに基づいて、上記撮像部１３及び投光部
１２と最上段の物品Ｅとの距離が一定となるように、物
品支持具７を移動操作しているが、物品支持具７に距離
センサを設けて、撮像部１３及び投光部１２と最上段の
物品Ｅとの距離を測定するようにしても良い。 上記実施例では、撮像部１３が物品支持具７と一体
に設けられているが、別々に設けるようにしても良い。
つまり、撮像部１３を移動させて移載対象物品ｅの位置
及び傾きを検出したのち、その検出した位置及び傾きに
基づいて物品支持具７を移動させて、移載対象物品ｅを
移載するようにしても良い。 上記実施例におけるスリット光の数は３本である
が、３本限定されるものではない。 上記実施例の移動検索処理１では、図１３に示すよ
うに、撮像画像の中心位置が、β１→β２→β３→β４
→β５→β６と移動するように撮像部１３を移動させて
いるが、例えばβ１→β２→β３→β６→β５→β４と
いうように、その移動順は種々変更することができる。 上記実施例では、最上段の物品Ｅの移載順は、物品
移載装置Ｖとパレット１とコンベア２との位置関係よ
り、図３に示す番号順（Ｅ１→Ｅ２→Ｅ３→Ｅ４………
→Ｅ８→Ｅ９）に決められているが、この移載順は種々
変更することができる。例えば、Ｅ１→Ｅ２→Ｅ３→Ｅ
６→Ｅ９→Ｅ８→Ｅ７→Ｅ４→Ｅ５というように、周囲
より移載するようにしても良い。尚、移載順の変更に伴
い、基準点の検出方法と撮像画像中の物品Ｅの優先順位
を、移載位置（物品存在予定位置）により変更するよう
にしても良い。 上記実施例の移載装置は、パレット１上の物品Ｅを
コンベア２上へと移載するように構成されているが、例
えばコンベアにて搬送されてきた物品Ｅをパレット上へ
と移載する場合等、その構成は種々変更することができ
る。

【００４２】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】物品移載装置の側面図

【図２】物品支持具の要部側面図

【図３】物品移載装置とコンベアとパレットの位置関係
を示す平面図

【図４】スリット光の投射状態を示す斜視図

【図５】画像処理の説明図

【図６】画像処理の説明図

【図７】画像処理の説明図

【図８】画像処理の説明図

【図９】制御作動のフローチャート

【図１０】画像処理のフローチャート

【図１１】物品上にスリット光が無い場合における検索
処理の説明図

【図１２】物品上にスリット光が無い場合における検索
処理の説明図

【図１３】複数個の物品が存在する場合における検索処
理の説明図

【図１４】複数個の物品が存在する場合における検索処
理の説明図

【図１５】物品上にスリット光が２本ある場合における
検索処理の説明図

【図１６】物品上にスリット光が２本ある場合における
検索処理の説明図

【図１７】物品上にスリット光が２本ある場合における
検索処理の説明図

【図１８】物品上にスリット光が１本ある場合における
検索処理の説明図

【図１９】物品上にスリット光が３本ある場合における
検索処理の説明図

【図２０】物品上にスリット光が３本ある場合における
検索処理の説明図

【符号の説明】

７ 物品把持手段 ８ 制御手段 １２ 投光手段 １３ 撮像手段 ｅ 移載対象物品 Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ スリット光 Ｓ 移動操作手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65G 61/00 B25J 13/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を把持する物品把持手段（７）と、
   その物品把持手段（７）を移動操作する移動操作手段
   （Ｓ）と、物品存在予定位置に存在する物品を物品供給
   位置に移載すべく、前記物品把持手段（７）及び前記移
   動操作手段（Ｓ）の作動を制御する作動用制御手段（８
   Ａ）と、前記物品存在予定位置を撮像する撮像手段（１
   ３）とが設けられ、 前記撮像手段（１３）の撮像画像情報に基づいて、前記
   物品存在予定位置における移載対象物品（ｅ）の位置及
   び傾きを検出する検出用制御手段（８Ｂ）が設けられ、 前記作動用制御手段（８Ａ）は、前記検出用制御手段
   （８Ｂ）の検出情報に基づいて、前記物品把持手段
   （７）が前記移載対象物品（ｅ）に対する適正把持状態
   となるように、前記移動操作手段（Ｓ）を移動操作する
   ように構成されている物品移載方法であって、 前記撮像手段（１３）が、その撮像位置を変更調節自在
   にかつその撮像方向に沿う軸心周りに回動自在に構成さ
   れ、 前記検出用制御手段（８Ｂ）は、 前記撮像画像情報より前記移載対象物品（ｅ）の位置及
   び傾きを確定できない場合には、前記撮像手段（１３）
   の撮像位置及び回動位置を変更させて、撮像位置及び移
   動位置変更後の前記撮像手段（１３）の撮像画像情報に
   基づいて前記移動対象物品（ｅ）の位置及び傾きを検出
   する検出処理を実行するように構成されている物品移載
   方法。
2. 【請求項２】 前記検出用制御手段（８Ｂ）は、 前記撮像画像情報内に、複数個の物品が存在する場合に
   は、予め設定された優先順位判別情報に基づいて、前記
   撮像手段（１３）の撮像位置の変更方向を決定するよう
   に構成されている請求項１記載の物品移載方法。
3. 【請求項３】 前記検出用制御手段（８Ｂ）は、 前記撮像画像情報内に、前記移載対象物品（ｅ）が存在
   しない場合には、前記撮像手段（１３）の撮像位置を設
   定幅で設定方向へと順次変更させて、前記検出処理を実
   行するように構成されている請求項１又は２記載の物品
   移載方法。
4. 【請求項４】 前記撮像手段（１３）の被撮像面に対し
   て、前記移載対象物品（ｅ）からはみ出る長さを有する
   スリット光（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）を投射する投光手段
   （１２）が、前記撮像手段（１３）と一体に設けられ、 前記検出用制御手段（８Ｂ）は、 前記撮像画像情報に基づいて、前記移載対象物品（ｅ）
   上のスリット光に対応する領域を抽出して、前記移載対
   象物品（ｅ）の位置及び傾きを検出するように構成され
   ている請求項１，２又は３記載の物品移載方法。
5. 【請求項５】 前記撮像手段（１３）が、前記物品把持
   手段（７）と一体に設けられている請求項１，２，３又
   は４記載の物品移載方法。