JP4192384B2

JP4192384B2 - Article processing system

Info

Publication number: JP4192384B2
Application number: JP2000053125A
Authority: JP
Inventors: 政貴村浜
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP2001239484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品処理システムに関し、より詳しくは物品を保持する複数の保持手段を備える物品処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物品処理システムとして、ランダムに搬送される物品を検出する物品検出手段と、上記検出手段で検出された物品を保持する複数の物品保持手段を有するロボットと、このロボットを制御して上記物品保持手段で物品を保持させる制御装置とを備えたものは知られている。
この種の物品処理システムでは、複数の保持手段で保持した複数の物品を１度に処理、例えばケース等に移し替え処理することができるので、物品保持手段を一つしか備えていないものに比較して処理能力を向上させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように複数の物品保持手段を備えていても物品を保持する際には、各物品保持手段を順次一つずつ作動させて一つずつ物品を保持するようにしているため、具体的には保持する物品に応じてその都度保持位置を移動しなければならないため時間をロスしていた。
本発明はそのような事情に鑑み、従来に比較して処理能力の高い物品処理システムを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上述した物品処理システムと同一の構成を有する物品処理システムにおいて、
上記各物品保持手段の少なくともいずれかを移動させて各物品保持手段の間隔を拡縮させる間隔調節機構を設け、
上記制御装置は、上記物品検出手段から入力されるデータに基づいて先頭に位置する１番目と２番目の物品から順に物品の間隔を求め、求めた間隔が上記間隔調整機構の調整範囲内であるときには、各物品保持手段の間隔が求めた間隔に一致するように上記間隔調節機構を制御して、上記１番目の物品と２番目の物品とを同時に保持させるようにしたものである。
【０００５】
上述した構成によれば、上記間隔調節機構により物品を保持する前に各保持手段の間隔を保持すべき物品の間隔に調節して一致させておけば、物品の間隔がランダムであったとしても各物品保持手段により同時に複数の物品を保持することができる。
したがって、複数備える物品保持手段を順次一つずつ作動させて物品を一つずつ保持するようにしていた従来に比較して同時に複数の物品を保持することができるので、処理能力を向上させることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、１は物品Ｗを図面上における左方から右方に搬送する第１搬送コンベヤであり、またこの第１搬送コンベヤ１に平行させてケースＣを図面上における左方から右方に向けて搬送する第２搬送コンベヤ３を並設している。
上記第１搬送コンベヤ１上をランダムな状態で搬送される各物品Ｗは、後述する物品処理システム４によって第２搬送コンベヤ３上を搬送される上記ケースＣ内に同一状態に揃えられて収容されるようになっている。
本実施例の物品Ｗは、断面が長方形となる扁平な四角柱のプラスチック容器であり、上記物品処理システム４は、この物品Ｗを所定の保持領域内において一度に２個保持し、かつその保持した物品Ｗを搬送中において向きを揃えて長手方向に従列させるとともに、この従列させた２つの物品ＷをケースＣ内の図面上における上半分と下半分の２回に分けて載置するようになっている。
【０００７】
上記物品処理システム４は、第１搬送コンベヤ１の上流側に配置された物品検出手段としてのカメラ７と、第１搬送コンベヤ１の下流部分と第２搬送コンベヤ３の上流部分がオーバーラップする位置に配置したロボット８と、上記カメラ７で撮影された映像データを入力されるとともに、その映像データに基づいてロボット８を制御する制御装置３３を備えている。
図２に示すように上記ロボット８は、鉛直方向に向けた第１駆動軸１０を備えるとともに、この第１駆動軸１０の上端に水平方向に向けた第１アーム１１の基部を連結している。第１アーム１１の先端部には、鉛直方向に向けた第２駆動軸１２を回転自在に設けてあり、この第２駆動軸１２に水平方向に向けた第２アーム１３の基部を連結している。そして、この第２アーム１３の先端部には、小径の第３駆動軸１４を回転可能、かつ昇降可能に設けてあり、この第３駆動軸１４の下端部に処理ヘッド１５を取付けている。
【０００８】
上記処理ヘッド１５は、図３に示すように長方形をしたハウジング１７を備えており、このハウジング１７は、その長手方向中央部を上記第３駆動軸１４の下端部に連結されて水平に支持されている。したがって、第３駆動軸１４が回転するとハウジング１７は水平方向で正逆に回転されるとともに、第３駆動軸１４が昇降するとハウジング１７は鉛直方向に昇降される。
上記ハウジング１７の長手方向の一端と他端には、後に詳述する間隔調節機構１８の一部を構成する第１ラック２０と第２ラック２１が所定の間隔を開けて摺動可能に支持されており、この第１ラック２０の右端部に鉛直方向下方に向けて伸縮する第１エアシリンダ２２を回転可能に軸支する一方、第２ラック２１の左端部に鉛直方向下方に向けて伸縮する第２エアシリンダ２３を回転可能に軸支している。
上記第１エアシリンダ２２のピストンロッド２２ａと第２エアシリンダ２３のピストンロッド２３ａには、それぞれ保持手段としての第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２を取付けており、これら第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２とで物品Ｗの上面の所定位置を吸着保持するようにしている。
また第１エアシリンダ２２のハウジング２２ｂと第２エアシリンダ２３のハウジング２３ｂには、それぞれ第１回転機構２４と第２回転機構２５の一部を構成する大ギヤ２６、２７が取付けられており、これら両大ギヤ２６、２７は、それぞれ別の駆動モータ２８、２９に連動する駆動ギヤ３０、３１に噛合させてある。したがって、第１回転機構２４の駆動モータ２８を正逆回転させると該第１エアシリンダ２２および第１バキュームパッドＢ１が正逆回転されるとともに、第２回転機構２５の駆動モータ２９を正逆回転させると第２エアシリンダ２３および第２バキュームパッドＢ２が正逆回転されるようになっている。
さらに上記第１ラック２０と第２ラック２１とは、共にハウジング１７の中央部に設けたラック用駆動モータ３２の駆動ギヤ（図示せず）に噛合させてある。したがって、該ラック用駆動モータ３２を正逆回転させると第１ラック２０と第２ラック２１に取付けられた第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２との間の間隔Ｌを拡縮することができる。
そして上記第１エアシリンダ２２と第２エアシリンダ２３、また第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２および第１回転機構２４と第２回転機構２５、さらに上記間隔調整機構１８は、制御装置３３によってそれぞれ制御されるようになっている。
上記制御装置３３は、カメラ７から第１搬送コンベヤ１上を搬送される物品Ｗの映像を入力されるようになっており、この映像を画像処理してその外形から各物品Ｗごとの向きを認識するとともに、物品Ｗの所定の保持位置を、例えばロボット８前方の第１搬送コンベヤ１上の適宜な位置を原点（０，０）とする水平方向のＸ・Ｙ座標として認識する一方、すでに通過した各物品Ｗの座標位置を演算して書き換えるようになっている。
これにより求めた各物品Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３……の位置座標に基づいて、先頭に位置する１番目と２番目の物品Ｗ１、Ｗ２から順に、Ｘ軸もしくはＹ軸を基準とした（ｘ１,ｙ１）座標に対する（ｘ２,ｙ２）座標の傾きθを求めるとともに、下記に示す式によって２つの物品Ｗ間の保持位置の間隔Ｐを演算するようになっている（図４参照）。
Ｐ²＝（ｘ１−ｘ２）^２＋（ｙ１−ｙ２）^２
【０００９】
以上の構成を有する物品処理システム４の作動について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず図１に示すように、上流側の装置から第１コンベヤ１上に横転した状態でランダムに供給された各物品Ｗは、該第１搬送コンベヤ１によって図面上の左側から右側に向けて移動されるようになっており、この移動途中でカメラ７によって断続的に撮影されるようになっている。
このカメラ７で撮影される映像は制御装置３３に入力されるようになっており、該制御装置３３は、処理Ｓ１において上述した画像処理を行なって物品Ｗｎについて所定の保持位置を位置座標（ｘｎ，ｙｎ）として認識するとともに、１番目の物品Ｗ１と２番目の物品Ｗ２との間隔Ｐを求める。すなわち、物品Ｗ１の位置座標を（ｘ１，ｙ１）とし、また物品Ｗ２の位置座標を（ｘ２，ｙ２）とすると、これらをそれぞれ処理Ｓ１の式に代入して１番目の物品Ｗ１と２番目の物品Ｗ２の間隔Ｐを求める。
上記処理Ｓ１において保持位置の間隔Ｐが求まったら、次に処理Ｓ２に移行し、この処理Ｓ２において間隔Ｐが間隔調整機構１８の調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲内か否かを判定する。
このとき、上記間隔Ｐが調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の下限Ｌ１と上限Ｌ２との範囲内にあるときには、次に処理Ｓ３に移行する。
【００１０】
この処理Ｓ３では、１番目の物品Ｗ１の位置座標（ｘ１，ｙ１）と２番目の物品Ｗ２の位置座標（ｘ２，ｙ２）とに基づいて、上記第１アーム１１および第２アーム２３を水平面内で移動させる一方、傾きθに基づいて第３駆動軸１４を回転させて処理ヘッド１５を水平面内で回転させるとともに該第３駆動軸１４を伸長させて処理ヘッド１５を下降させ、つまり第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２とで同時に２つの物品Ｗ１，Ｗ２を保持することができるように位置合わせする。
上記処理Ｓ３に続く処理Ｓ４では、ラック用駆動モータ３２を作動させてこれに連動する第１ラック２０と第２ラック２１を介して第１バーキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２とを移動させて両者の間隔を上記間隔Ｐに一致するように拡縮して調整する。
これにより、第１バキュームパッドＢ１および第２バキュームパッドＢ２で物品Ｗ１および物品Ｗ２を同時に保持することができる状態が整ったことになる。
【００１１】
そして、上記処理Ｓ４が終了したら物品Ｗ１，Ｗ２を実際に処理する処理Ｓ５に移行し、制御装置３３は第１搬送コンベヤ１に連動する図示しないエンコーダから入力されるパルス信号に基づいて物品Ｗ１，Ｗ２の移動を監視しており、このとき物品Ｗ１、Ｗ２が予め決定された保持位置に到達したら第１、第２エアシリンダ２２、２３の各ピストンロッド２２ａ、２３ａを同時に必要なだけ伸長させる一方、これと同期して第1、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２を図示しない負圧源に連通させる。
これにより第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２に接触した１番目の物品Ｗ１と２番目の物品Ｗ２が吸着され、この状態で第１、第２エアシリンダ２２、２３の各ピストンロッド２２ａ、２３ａを収縮させて第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２とこれに吸着保持された両物品Ｗ１、Ｗ２を上昇させる。
そして、第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２の収縮中または収縮が終了するの待って第１アーム１１および第２アーム２３を水平面内で移動させる一方、第３駆動軸１４を回転させて処理ヘッド１５を水平面内で回転させるとともに該第３駆動軸１４を収縮させて処理ヘッド１５を上昇端に位置させ、つまりケースＣ２の空き部分に両第１、第２バキュームパッドＢ１，Ｂ２で保持した両物品Ｗ１，Ｗ２を同時に解放することができるように位置合わせする。
またこの位置合せの最中に、制御装置３３は、適宜に第１、第２回転機構２４、２５を作動させて第１バキュームパッドＢ１の保持した物品Ｗ１と第２バキュームパッドＢ２に保持した物品Ｗ２とがそれぞれ長手方向に従列するように揃えるようになっている。そして、物品Ｗ１，Ｗ２を従列させたら図１におけるケースＣ２の上方側の空き部分に載置するとともに、第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２と負圧源の連通を遮断して物品Ｗ１，Ｗ２を同時に解放するようになっている。
上記処理Ｓ５において、保持指令を出力したら処理Ｓ６に移行して物品Ｗ１，Ｗ２のデータを消去するとともに次の物品Ｗ３，Ｗ４のデータをそれぞれ繰り上げ、この繰り上げたデータについて上述した処理Ｓ１〜Ｓ６を繰り返し行なうようになっている。
【００１２】
ところで、物品Ｗの間隔Ｐが調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であれば、処理Ｓ３´に移行し、この処理Ｓ３´において物品Ｗ１と物品Ｗ２を一つずつ保持するようになっている。
すなわち、先ず第１バキュームバッドＢ１で物品Ｗ１だけを保持することができるように、上記第１アーム１１および第２アーム２３を水平面内で移動させる一方、傾きθに基づいて第３駆動軸１４を回転させて処理ヘッド１５を水平面内で回転させるとともに該第３駆動軸１４を伸長させて処理ヘッド１５を下降させて位置合わせする。
このように位置合わせが終了したら、第１エアシリンダ２２を伸長させて第１バキュームパッドＢ１により物品Ｗ１を吸着保持させるとともに、第１バキュームパッドＢ１が物品Ｗ１を保持したら、第１エアシリンダ２２を収縮させて第１バキュームパッドＢ１および物品Ｗ１を上昇させる。
上述したように物品Ｗ１を保持したら、次に第２バキュームパッドＢ２で物品Ｗ２を保持することができるように、上記第１アーム１１および第２アーム２３を水平面内で移動させて位置合わせする。
このように位置合わせが終了したら、第２エアシリンダ２３を伸長させて第２バキュームパッドＢ２により物品Ｗ２を吸着保持させるとともに、第２バキュームパッドＢ２が物品Ｗ２を保持したら、第２エアシリンダ２３を収縮させて第２バキュームパッドＢ２および物品Ｗ２を上昇させるようになっており、この後は上述したように物品Ｗ１と物品Ｗ２の向きを揃えてＣ２に載置する。また上記保持指令を出力したら通常の処理Ｓ６へと移行する。
【００１３】
したがって、以上の説明より理解されるように本実施例の物品処理システム４によれば、物品Ｗの間隔がランダムであっても、その間隔に応じて第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２の間隔Ｌを事前に調節することで同時に処理することができるので、２つのバキュームパッドを備えていてもこれらを順次１つずつ作動させて一つずつ物品を保持していた従来に比較して処理能力を約２倍に向上させることができる。
【００１４】
なお上記実施例では、双方の第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２とを移動可能に構成していたがこれに限定されるものではなく、いずれか一方のバキュームパッドをハウジングに固定し、他方のバキュームパッドだけを移動させるようにしてもよい。
【００１５】
また上記実施例では、物品Ｗの間隔Ｐが調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であったときには、処理Ｓ３において物品Ｗを一つずつ保持するようにしていたがこれに限定されるものではなく、例えば以下に記載するような処理であってもよい。
すなわち、上記間隔Ｐが調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であったら、物品Ｗ１のデータを消去するとともに、次の物品Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４……のデータの順位を一つずつ繰り上げ、そして処理Ｓ１に戻ってこの繰り上げたデータについて上述した処理Ｓ１および処理Ｓ２を行なうようにする。
【００１６】
さらに上記第１実施例では、第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２を回転させる第１、第２回転機構２４、２５を備えていたがこれに限定されるものではなく、例えば円形のように方向性のない物品Ｗを処理する場合や一列の状態で一定方向に揃えられてランダムな間隔で搬送される物品Ｗを処理する場合には回転機構を省略してもよい。そして、このように物品Ｗが一列で搬送される場合には、Ｐ＝ｘ１−ｘ２の式でよい。
【００１７】
次に、図６は本発明の第２実施例を示すものであり、上記第１実施例では処理ヘッド１５は第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２の２つしか備えていなかったが、本実施例ではバキュームパッドを３つ設けたものであり、特に一列で物品Ｗの間隔Ｐがランダムな場合、或は物品Ｗの間隔Ｐおよび向きがランダムな場合に有効である。
すなわち、第１実施例では第１ラック２０と第２ラック２１を同一のラック用駆動モータ３２で駆動させるようにしていたのに対し、本実施例では第１ラック１２０を専用の第１ラック用駆動モータ１３２´で駆動し、また第２ラック１２１を専用の第２ラック用駆動モータ１３２″で駆動させるようにしている。そして、上記第１ラック１２０に取付けた第１バキュームパッドＢ１と第２ラック１２１に取付けた第２バキュームパッドＢ２との間にハウジング１１７に直接取付けた第３バキュームパッドＢ３を配設している。
なおそれ以外の構成は第１実施例と同一に構成されており、該第１実施例と同一の部材には第１実施例で用いた符号に「１００」を加えた符号を付している。
このような構成を有する本実施例によれば、物品Ｗ１と物品Ｗ２の間隔を求めて第１バキュームパッドＢ１と第２バキュームパッドＢ２の間隔を上記間隔に一致するように拡縮するとともに、物品Ｗ２と物品Ｗ３の間隔を求めて第２バキュームパッドＢ２と第３バキュームパッドＢ３の間隔を上記間隔に一致するように拡縮することにより、物品Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３をバキュームパッドＢ１、Ｂ２、Ｂ３により同時に保持することができるので、バキュームパッドを３つ備えていてもそれらを順次一つずつ作動させて一つずつ物品Ｗを保持するようにしていた従来に比較して処理能力を約３倍に向上させることができる。
【００１８】
ところで、本実施例でも第１実施例と同様に１番目と２番目の物品Ｗ間の間隔が間隔調節機構１１８の調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であったら、第１バキュームパッドＢ１により先に物品Ｗ１をだけを保持し、この後に第２、第３バキュームパッドＢ２、Ｂ３により同時に保持して処理するか、または先頭の物品Ｗ１を保持せずに見送り、後に物品Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４を各バキュームパッドＢ１、Ｂ２、Ｂ３により同時に保持するか、さらには各バキュームパッドＢ１、Ｂ２、Ｂ３で一つずつ物品Ｗを保持するようにすればよい。また２番目と３番目の物品Ｗ間の間隔が間隔調節機構１１８の調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外である場合も、上述した処理と同様の処理を行なえばよい。
なお、本実施例では各バキュームパッドＢ１〜Ｂ３を回転させる各回転機構の図示は省略してある。
【００１９】
次に、図７は本発明の第３実施例を示すものであり、本実施例の処理ヘッド２１５ではラック２２０をＴ字状に形成するとともに、このラック２２０の一方の端部２２０ａに第１バキュームパッドＢ１を取付けるとともに、他方の端部２２０ｂに第３バキュームパッドＢ３を取付けている。またハウジング２１７の一方のコーナー部分には上記第１バキュームパッドＢ１と一直線になるように第２バキュームパッドＢ２（図示せず）が取付けられるとともに、ハウジング２１７の他方のコーナーには上記第３バキュームパッドＢ３と一直線になるように第４バキュームパッドＢ４が取付けられており、そして第１バキュームパッドＢ１と第３バキュームパッドＢ３の間隔と第２バキュームパッドＢ２と第４バキュームパッドＢ４との間隔は同一となっている。
なおそれ以外の構成は第１実施例と同一に構成されており、第１実施例と同一の部材には第１実施例で用いた符号に「２００」を加えた符号を付している。
このような構成を有する本実施例によれは、例えば一直線上に配置した第１バキュームパッドＢ１と第３バキュームパッドとで同時に２つの物品Ｗを保持し、次に同様に一直線上に配置した第２バキュームパッドＢ２と第４バキュームパッドＢ４とで同時に２つの物品Ｗを保持してからこれら４つの物品Ｗを同時にケースＣに移し替えることができる。
したがって、４つのバキュームパッドを備えてこれらを１つずつ順次作動させて物品Ｗを１つずつ保持してから４つまとめて処理するようにしていた従来に比較して処理能力を向上させることができる。
【００２０】
ところで、本実施例でも第１実施例と同様に１番目と２番目の物品Ｗ間の間隔が間隔調節機構２１８の調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であったら、第１バキュームパッドＢ１により１番目の物品Ｗ１だけを先に保持してから後に第２バキュームパッドＢ２により２番目の物品Ｗ２を保持し、この後に第３、第４バキュームパッドＢ３、Ｂ４により３、４番目の物品Ｗ３、４を同時に保持するか、或は１番目の物品Ｗ１を保持せずに見送って第１、第２バキュームパッドＢ１、Ｂ２により同時に２つの物品Ｗ２、３を保持するともに、第３、第４バキュームパッドＢ４により同時に２つの物品Ｗ４、５を保持するようにしてもよい。また３番目と４番目の物品Ｗ間の間隔が間隔調節機構１１８の調節範囲Ｌ１〜Ｌ２の範囲外であったら、第１バキュームパッドＢ１、Ｂ２で１、２番目の物品Ｗ１、２を同時に保持し、次に第３バキュームパッドＢ３で３番目の物品Ｗ３だけを先に保持してから第４バキュームパッドＢ４により４番目の物品Ｗ４を保持するようにすればよい。
なお本実施例でも各バキュームパッドＢ１〜Ｂ４を回転させる各回転機構の図示を省略している。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数の物品保持手段を備えていてもこれらを順次一つずつ作動させて一つずつ物品を保持するようにしていた従来に比較して処理能力を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す物品処理システム４の概略平面図。
【図２】ロボット８の側面図。
【図３】処理ヘッド１５の斜視図。
【図４】間隔Ｐを求める画像を示した図。
【図５】物品処理システム４の作動を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２実施例を示す処理ヘッド１１５の斜視図。
【図７】本発明の第３実施例を示す処理ヘッド２１５の斜視図。
【符号の説明】
４…物品処理システム
７…カメラ（物品検出手段）
８…ロボット
１８、１１８、２１８…間隔調節機構
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４…バキュームパッド（物品保持手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an article processing system, and more particularly to an article processing system including a plurality of holding means for holding an article.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as an article processing system, an article detection means for detecting an article conveyed at random, a robot having a plurality of article holding means for holding an article detected by the detection means, and the article by controlling the robot A device provided with a control device for holding an article by holding means is known.
In this type of article processing system, a plurality of articles held by a plurality of holding means can be processed at a time, for example, transferred to a case or the like, so that it is compared with one having only one article holding means. Thus, the processing capacity can be improved.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, even when a plurality of article holding means are provided, when holding an article, each article holding means is operated one by one in order to hold the article one by one. In practice, the holding position must be moved each time depending on the article to be held, so that time is lost.
In view of such circumstances, the present invention provides an article processing system having a higher processing capacity than conventional ones.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the article processing system having the same configuration as the article processing system described above,
Setting an interval adjusting mechanism for scaling the distance of at least one respective article holding means by moving the respective article holding means,
The control device obtains an article interval in order from the first and second articles located at the head based on data input from the article detection means, and the obtained interval is within the adjustment range of the interval adjustment mechanism. In some cases, the interval adjusting mechanism is controlled so that the interval between the respective article holding means coincides with the obtained interval so that the first article and the second article are simultaneously held .
[0005]
According to the configuration described above, even if the interval between the articles is random if the interval between the holding means is adjusted and matched to the interval between the articles to be held before the article is held by the interval adjusting mechanism. A plurality of articles can be simultaneously held by each article holding means.
Accordingly, since a plurality of article holding means can be operated one by one sequentially to hold the articles one by one, a plurality of articles can be held at the same time, so that the processing capacity can be improved. it can.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described below with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first conveyor that conveys an article W from the left to the right in the drawing, and a case that is parallel to the first conveyor 1. The 2nd conveyance conveyor 3 which conveys C toward the right from the left on drawing is arranged in parallel.
Each article W transported in a random state on the first transport conveyor 1 is accommodated in the same state in the case C transported on the second transport conveyor 3 by an article processing system 4 described later. It has become so.
The article W of the present embodiment is a flat rectangular cylinder plastic container having a rectangular cross section, and the article processing system 4 holds two of the articles W at a time within a predetermined holding area and holds the articles W. The articles W are aligned in the longitudinal direction while being conveyed, and the two articles W arranged in parallel are placed in the upper half and the lower half on the drawing in the case C. It is like that.
[0007]
The article processing system 4 includes a camera 7 as an article detection unit arranged on the upstream side of the first conveyor 1, and a position where a downstream portion of the first conveyor 1 and an upstream portion of the second conveyor 3 overlap. And a control device 33 for controlling the robot 8 on the basis of the video data.
As shown in FIG. 2, the robot 8 includes a first drive shaft 10 oriented in the vertical direction, and a base portion of the first arm 11 oriented in the horizontal direction is connected to the upper end of the first drive shaft 10. . A second drive shaft 12 oriented in the vertical direction is rotatably provided at the tip of the first arm 11, and a base portion of the second arm 13 oriented in the horizontal direction is connected to the second drive shaft 12. Yes. A small-diameter third drive shaft 14 is rotatably and vertically movable at the tip of the second arm 13, and a processing head 15 is attached to the lower end of the third drive shaft 14.
[0008]
The processing head 15 is provided with a rectangular housing 17 as shown in FIG. 3, and the housing 17 is supported horizontally by connecting the longitudinal center portion thereof to the lower end portion of the third drive shaft 14. ing. Therefore, when the third drive shaft 14 rotates, the housing 17 rotates in the forward and reverse directions in the horizontal direction, and when the third drive shaft 14 moves up and down, the housing 17 moves up and down in the vertical direction.
A first rack 20 and a second rack 21 that constitute a part of a distance adjusting mechanism 18 that will be described in detail later are supported at one end and the other end in the longitudinal direction of the housing 17 so as to be slidable at a predetermined interval. The first air cylinder 22 that extends and contracts downward in the vertical direction is rotatably supported at the right end portion of the first rack 20, and extends and contracts downward in the vertical direction at the left end portion of the second rack 21. The second air cylinder 23 is rotatably supported.
The piston rod 22a of the first air cylinder 22 and the piston rod 23a of the second air cylinder 23 are respectively provided with a first vacuum pad B1 and a second vacuum pad B2 as holding means, and these first vacuum pads B1. And the second vacuum pad B2 suck and hold a predetermined position on the upper surface of the article W.
Large gears 26 and 27 constituting parts of the first rotating mechanism 24 and the second rotating mechanism 25 are attached to the housing 22b of the first air cylinder 22 and the housing 23b of the second air cylinder 23, respectively. These large gears 26 and 27 are meshed with drive gears 30 and 31 that are linked to different drive motors 28 and 29, respectively. Therefore, when the drive motor 28 of the first rotation mechanism 24 is rotated forward and backward, the first air cylinder 22 and the first vacuum pad B1 are rotated forward and backward, and the drive motor 29 of the second rotation mechanism 25 is rotated forward and backward. Then, the second air cylinder 23 and the second vacuum pad B2 are rotated forward and backward.
Further, the first rack 20 and the second rack 21 are both meshed with a drive gear (not shown) of a rack drive motor 32 provided at the center of the housing 17. Therefore, when the rack drive motor 32 is rotated forward and backward, the distance L between the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 attached to the first rack 20 and the second rack 21 can be expanded or reduced. .
The first air cylinder 22 and the second air cylinder 23, the first vacuum pad B 1 and the second vacuum pad B 2, the first rotating mechanism 24 and the second rotating mechanism 25, and the interval adjusting mechanism 18 are provided by a control device 33. Is controlled by each.
The control device 33 is configured to receive an image of an article W conveyed on the first conveyor 1 from the camera 7, and image-processes the image to determine the direction of each article W from the outer shape. While recognizing, the predetermined holding position of the article W is recognized as, for example, a horizontal X / Y coordinate having an origin (0, 0) as an appropriate position on the first transport conveyor 1 in front of the robot 8. The coordinate position of each article W that has passed through is calculated and rewritten.
Based on the position coordinates of the respective articles W1, W2, W3... Thus obtained, the first and second articles W1, W2 located at the head are sequentially used as a reference (x1, y1). ) The inclination θ of the (x2, y2) coordinate relative to the coordinate is obtained, and the holding position interval P between the two articles W is calculated by the following formula (see FIG. 4).
P ² = (x1-x2) ² + (y1-y2) ²
[0009]
The operation of the article processing system 4 having the above configuration will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, as shown in FIG. 1, each article W randomly supplied from the upstream apparatus on the first conveyor 1 is moved from the left side to the right side of the drawing by the first transfer conveyor 1. The camera 7 is intermittently photographed during the movement.
The video imaged by the camera 7 is input to the control device 33. The control device 33 performs the above-described image processing in the process S1, and sets the predetermined holding position for the article Wn to the position coordinates (xn). , Yn) and an interval P between the first article W1 and the second article W2. That is, assuming that the position coordinates of the article W1 are (x1, y1) and the position coordinates of the article W2 are (x2, y2), these are respectively substituted into the expression of the process S1, and the first article W1 and the second article W1. The interval P between the articles W2 is obtained.
When the holding position interval P is obtained in the process S1, the process proceeds to the process S2, and it is determined whether or not the interval P is within the adjustment range L1 to L2 of the interval adjusting mechanism 18 in the process S2.
At this time, when the interval P is within the range between the lower limit L1 and the upper limit L2 of the adjustment range L1 to L2, the process proceeds to step S3.
[0010]
In this process S3, based on the position coordinates (x1, y1) of the first article W1 and the position coordinates (x2, y2) of the second article W2, the first arm 11 and the second arm 23 are moved in the horizontal plane. The third driving shaft 14 is rotated based on the inclination θ to rotate the processing head 15 in the horizontal plane, and the third driving shaft 14 is extended to lower the processing head 15, that is, the first vacuum. The pad B1 and the second vacuum pad B2 are aligned so that the two articles W1, W2 can be held simultaneously.
In the process S4 following the process S3, the rack drive motor 32 is operated to move the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 via the first rack 20 and the second rack 21 interlocked therewith. The interval between the two is adjusted by being enlarged or reduced so as to coincide with the interval P.
Thereby, the state in which the article W1 and the article W2 can be simultaneously held by the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 is ready.
[0011]
When the process S4 is completed, the process proceeds to a process S5 for actually processing the articles W1 and W2, and the control device 33 is based on a pulse signal input from an encoder (not shown) linked to the first transport conveyor 1. The movement of W2 is monitored. At this time, when the articles W1 and W2 reach a predetermined holding position, the piston rods 22a and 23a of the first and second air cylinders 22 and 23 are simultaneously extended as much as necessary. In synchronism with this, the first and second vacuum pads B1 and B2 are connected to a negative pressure source (not shown).
As a result, the first article W1 and the second article W2 that are in contact with the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 are adsorbed, and in this state, the piston rods 22a of the first and second air cylinders 22, 23, The first and second vacuum pads B1 and B2 and the articles W1 and W2 adsorbed and held by the first and second vacuum pads B1 and B2 are raised by contracting 23a.
Then, while the first and second vacuum pads B1 and B2 are contracting or waiting for the contraction to end, the first arm 11 and the second arm 23 are moved in the horizontal plane while the third drive shaft 14 is rotated to perform processing. The head 15 is rotated in a horizontal plane and the third drive shaft 14 is contracted to place the processing head 15 at the rising end, that is, held by the first and second vacuum pads B1 and B2 in the empty portion of the case C2. Both articles W1, W2 are aligned so that they can be released simultaneously.
During this alignment, the control device 33 operates the first and second rotating mechanisms 24 and 25 as appropriate to appropriately hold the article W1 held on the first vacuum pad B1 and the article held on the second vacuum pad B2. W2 and W2 are aligned so as to follow each other in the longitudinal direction. When the articles W1 and W2 are arranged in parallel, the articles W1 and W2 are placed in the empty space on the upper side of the case C2 in FIG. 1, and the communication between the first and second vacuum pads B1 and B2 and the negative pressure source is cut off, thereby the article W1. , W2 are released at the same time.
In the process S5, when a holding command is output, the process proceeds to a process S6 to delete the data of the articles W1 and W2 and carry up the data of the next articles W3 and W4. The above-described processes S1 to S6 are carried out for the carried data. It is designed to be repeated.
[0012]
By the way, if the interval P between the articles W is outside the range of the adjustment ranges L1 and L2, the process shifts to the process S3 ′, and the articles W1 and the articles W2 are held one by one in the process S3 ′.
That is, first, the first arm 11 and the second arm 23 are moved in a horizontal plane so that only the article W1 can be held by the first vacuum pad B1, while the third drive shaft 14 is moved based on the inclination θ. The processing head 15 is rotated to rotate in the horizontal plane, and the third drive shaft 14 is extended to lower the processing head 15 for alignment.
When the alignment is completed in this way, the first air cylinder 22 is extended to hold the article W1 by the first vacuum pad B1, and when the first vacuum pad B1 holds the article W1, the first air cylinder 22 is moved. The first vacuum pad B1 and the article W1 are raised by contraction.
When the article W1 is held as described above, the first arm 11 and the second arm 23 are moved and aligned in the horizontal plane so that the article W2 can be held by the second vacuum pad B2.
When the alignment is completed in this manner, the second air cylinder 23 is extended and the article W2 is sucked and held by the second vacuum pad B2, and when the second vacuum pad B2 holds the article W2, the second air cylinder 23 is moved. The second vacuum pad B2 and the article W2 are raised by contraction, and thereafter, the article W1 and the article W2 are placed on C2 with the orientations of the article W1 and the article W2 aligned as described above. If the holding command is output, the routine proceeds to normal processing S6.
[0013]
Therefore, as can be understood from the above description, according to the article processing system 4 of the present embodiment, even if the interval between the articles W is random, the first and second vacuum pads B1 and B2 according to the interval. Since it is possible to process simultaneously by adjusting the interval L in advance, even if two vacuum pads are provided, these are operated one by one in sequence and processed in comparison with the conventional method of holding articles one by one Capability can be increased by a factor of about 2.
[0014]
In the above-described embodiment, both the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 are configured to be movable. However, the present invention is not limited to this, and one of the vacuum pads is fixed to the housing. Only the other vacuum pad may be moved.
[0015]
Moreover, in the said Example, when the space | interval P of the articles | goods W was outside the range of the adjustment range L1-L2, although it was trying to hold | maintain the articles | goods W one by one in process S3, it is not limited to this, For example, the processing described below may be used.
That is, if the interval P is outside the adjustment range L1 to L2, the data of the article W1 is deleted, the data rank of the next articles W2, W3, W4. Returning to step S1, the above-described processing S1 and processing S2 are performed on the carried data.
[0016]
Further, in the first embodiment, the first and second rotation mechanisms 24 and 25 for rotating the first and second vacuum pads B1 and B2 are provided. However, the present invention is not limited to this. The rotation mechanism may be omitted when processing an article W having no directionality or when processing an article W that is aligned in a fixed direction and conveyed at random intervals. And when the articles | goods W are conveyed in a line in this way, the formula of P = x1-x2 may be sufficient.
[0017]
Next, FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the processing head 15 has only two first and second vacuum pads B1 and B2. In the embodiment, three vacuum pads are provided, which is particularly effective when the interval P between the articles W is random in one row, or when the interval P and the direction of the articles W are random.
That is, in the first embodiment, the first rack 20 and the second rack 21 are driven by the same rack drive motor 32, whereas in the present embodiment, the first rack 120 is used for a dedicated first rack. The second rack 121 is driven by a dedicated second rack drive motor 132 ″. The first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B1 attached to the first rack 120 are driven by the drive motor 132 ′. A third vacuum pad B3 directly attached to the housing 117 is disposed between the second vacuum pad B2 attached to the rack 121.
The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, and the same members as those of the first embodiment are denoted by reference numerals obtained by adding “100” to the reference numerals used in the first embodiment. .
According to the present embodiment having such a configuration, the interval between the article W1 and the article W2 is obtained, and the interval between the first vacuum pad B1 and the second vacuum pad B2 is expanded or reduced so as to coincide with the above-described interval, and the article W2 The distance between the second vacuum pad B2 and the third vacuum pad B3 is determined so as to coincide with the above-mentioned distance by obtaining the distance between the article W3 and the article W3. Since it can be held, even if three vacuum pads are provided, the processing capacity is improved by about three times compared to the conventional case where the articles W are operated one by one in order to hold the articles W one by one. Can be made.
[0018]
By the way, also in the present embodiment, if the interval between the first and second articles W is outside the range of the adjustment range L1 to L2 of the interval adjustment mechanism 118, as in the first embodiment, the first vacuum pad B1 is used first. Hold only the article W1, and then hold and process it simultaneously with the second and third vacuum pads B2, B3, or see off without holding the leading article W1, and later each article W2, W3, W4 The articles W may be held simultaneously by the vacuum pads B1, B2, and B3, or further, the articles W may be held one by one by the vacuum pads B1, B2, and B3. Also, when the interval between the second and third articles W is outside the range of the adjustment range L1 to L2 of the interval adjustment mechanism 118, the same process as described above may be performed.
In the present embodiment, illustration of each rotation mechanism for rotating each vacuum pad B1 to B3 is omitted.
[0019]
Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In the processing head 215 of the present embodiment, a rack 220 is formed in a T shape, and a first end 220a of the rack 220 is formed on the first end 220a. The vacuum pad B1 is attached, and the third vacuum pad B3 is attached to the other end 220b. A second vacuum pad B2 (not shown) is attached to one corner of the housing 217 so as to be aligned with the first vacuum pad B1, and the third vacuum pad is attached to the other corner of the housing 217. A fourth vacuum pad B4 is attached so as to be in line with B3, and the distance between the first vacuum pad B1 and the third vacuum pad B3 and the distance between the second vacuum pad B2 and the fourth vacuum pad B4 are the same. It has become.
The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment, and the same members as those of the first embodiment are denoted by reference numerals obtained by adding “200” to the reference numerals used in the first embodiment.
According to the present embodiment having such a configuration, for example, two articles W are simultaneously held by the first vacuum pad B1 and the third vacuum pad arranged on a straight line, and then similarly, the first vacuum pad B1 arranged on the straight line. The two articles W can be simultaneously held in the two vacuum pads B2 and the fourth vacuum pad B4, and then these four articles W can be transferred to the case C at the same time.
Therefore, it is possible to improve the processing capacity as compared with the conventional case in which four vacuum pads are provided and these are sequentially operated one by one to hold the articles W one by one and then process them four at a time. it can.
[0020]
By the way, in the present embodiment as well as in the first embodiment, if the distance between the first and second articles W is outside the adjustment range L1 to L2 of the interval adjusting mechanism 218, the first vacuum pad B1 is used as the first. The first article W1 is held first, and then the second article W2 is held by the second vacuum pad B2, and the third and fourth articles W3 and 4 are then held by the third and fourth vacuum pads B3 and B4. Holding the first article W1 without holding the first article W1 and holding the two articles W2, 3 simultaneously by the first and second vacuum pads B1, B2, and the third and fourth vacuum pads B4 Thus, two articles W4 and W5 may be held simultaneously. If the distance between the third and fourth articles W is outside the adjustment range L1 to L2 of the distance adjusting mechanism 118, the first and second articles W1 and W2 are simultaneously held by the first vacuum pads B1 and B2. Then, it is only necessary to hold the third article W3 first with the third vacuum pad B3 and then hold the fourth article W4 with the fourth vacuum pad B4.
Also in this embodiment, illustration of each rotation mechanism for rotating each vacuum pad B1 to B4 is omitted.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if a plurality of article holding means are provided, the processing ability is improved as compared with the conventional technique in which these are operated one by one in order to hold the articles one by one. The effect that it can be made is acquired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an article processing system 4 showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the robot 8. FIG.
3 is a perspective view of the processing head 15. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an image for obtaining an interval P.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the article processing system 4;
FIG. 6 is a perspective view of a processing head 115 showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view of a processing head 215 showing a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
4 ... Article processing system 7 ... Camera (article detection means)
8 ... Robots 18, 118, 218 ... Spacing adjustment mechanisms B1, B2, B3, B4 ... Vacuum pads (article holding means)

Claims

An article detector for detecting the conveyed articles at random, the robot having a plurality of article holding means for holding the detected article by the article detecting means, said on the basis of the data inputted from the article detecting means robot An article processing system comprising: a control device that controls the article and holds the article by the article holding means;
Setting an interval adjusting mechanism for scaling the distance of at least one respective article holding means by moving the respective article holding means,
The control device obtains an article interval in order from the first and second articles located at the head based on data input from the article detection means, and the obtained interval is within the adjustment range of the interval adjustment mechanism. In some cases, the article processing system is characterized in that the first and second articles are simultaneously held by controlling the interval adjusting mechanism so that the intervals between the article holding means coincide with the obtained intervals .

2. The control device according to claim 1, wherein when the determined interval between the articles is outside the adjustment range of the interval adjustment mechanism, the plurality of article holding units sequentially hold the articles one by one . Article processing system.

The article processing system according to claim 1, wherein the control device does not hold the first article when the obtained interval is outside the adjustment range of the interval adjustment mechanism .