JP7027030B2 - Picking hand and picking transfer device - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば、対象物を吸着するための真空把持装置に係り、特に、物流集配拠点での多品種物品の配送箱等の詰め替え移載における自動物品移載のロボットアームの物品真空把持装置に係るピッキングハンド及びピッキング移載装置に関する。 The present invention relates to, for example, a vacuum gripping device for adsorbing an object, and in particular, an article vacuum gripping device for an automatic article transfer robot arm in refilling and transferring a delivery box of a wide variety of articles at a distribution collection and delivery base. The present invention relates to a picking hand and a picking transfer device.

商品物流拠点においては、大量に入荷される多品種商品を仕向け先別に仕分け包装するための商品の出荷容器への移載作業を、ロボット等を利用して行われている。この場合、他種多様な形状を有する商品の中から指定商品のみを特定し、ロボットアームを操作して商品をピックアップするが、このためにはカメラ画像認識装置等を用いて商品箱内を画像撮影し、特定商品のみを認識し、その商品の外形等のデータに応じてロボットアームが指定位置に移動して指定商品を把持し、その後出荷容器に移動して商品を配置する。しかしこの作業は、商品の画像認識による特定を要することから、アームによる商品外形に応じた保持動作など非常に綿密なプログラムによるロボット操作が必要となり、できる限り早く効率的に大量の商品を移載することを要求される物流拠点においては、作業が遅すぎる上に、綿密なプログラム制御により高価なロボットなど経済的な負荷が大きく、現実的な効率化には至らない。 At product distribution bases, robots and the like are used to transfer products to shipping containers for sorting and packaging a large number of high-mix products that are received by destination. In this case, only the designated product is specified from the products having various shapes of other types, and the product is picked up by operating the robot arm. For this purpose, the inside of the product box is imaged using a camera image recognition device or the like. A photograph is taken, only a specific product is recognized, and the robot arm moves to a designated position according to data such as the outer shape of the product to grasp the designated product, and then moves to the shipping container to place the product. However, since this work requires identification by image recognition of the product, robot operation by a very detailed program such as holding operation according to the product outline by the arm is required, and a large number of products are transferred as quickly and efficiently as possible. At distribution bases where it is required to do so, the work is too slow, and the economic load such as expensive robots is heavy due to careful program control, which does not lead to realistic efficiency improvement.

実際のロボットアームによる商品保持においては、真空吸引パッドを商品にあてがい真空吸着によって商品を把持する手法が主技術となっているが、一様に平面をもつ物品に対しては真空吸引パッドによる吸着は対応できるが、多種多様な外観形状を有する商品を逐次吸着把持する機能を発揮する技術には至っていない。 In the actual holding of products by a robot arm, the main technology is to apply a vacuum suction pad to the product and hold the product by vacuum suction, but for articles with a uniform flat surface, suction by the vacuum suction pad is the main technology. However, it has not yet reached a technology that exhibits a function of sequentially sucking and gripping products having a wide variety of appearance shapes.

たとえば、特許文献1では、ロボット等を用いたピッキングの自動化システムにおいて、人の目に替わるビジョンシステムを用いて、各動作毎にワークピッキング位置を計算してロボットに移動指示を出してピッキングをする技術思想が開示されている。しかし、この例では、やはり、カメラ、照明機器、コントローラによって細密にシステムが構成され、システムの複雑化、コスト高につながる。従来からの経済性の問題に対しての根本的な解決策を提示したことにはなっていない。つまりスピードを要求される多品目多商品の多数顧客への配送出荷用のピッキングには適合できていないと言える。 For example, in Patent Document 1, in an automated picking system using a robot or the like, a work picking position is calculated for each operation using a vision system that replaces the human eye, and a movement instruction is given to the robot for picking. The technical idea is disclosed. However, in this example, the system is finely configured by the camera, the lighting equipment, and the controller, which leads to the complexity of the system and the high cost. It does not provide a fundamental solution to traditional economic problems. In other words, it can be said that it is not suitable for picking for delivery and shipping to a large number of customers of many items and many products that require speed.

特開2013-169640号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-169640

従来技術では、ロボット等を用いたピッキングの自動化システムにおいて、人の目に代わるビジョンシステムを用いて、各動作毎にワークピッキング位置を計算してロボットに移動指示を出している。この方式では、ロボットシステムを用いてワークをピッキングする際に、ケース及びワークの位置情報を測定しロボットに動作指示しなければならない。この処理時間は各動作に必ず含まれる数字であり、サイクルタイムの拡大につながる。また、一般的なビジョンシステムは、カメラ、照明機器、コントローラにて構成され、システムの複雑化、コスト高につながる。 In the prior art, in a picking automation system using a robot or the like, a work picking position is calculated for each operation using a vision system that replaces the human eye, and a movement instruction is given to the robot. In this method, when picking a work using a robot system, the position information of the case and the work must be measured and an operation instruction must be given to the robot. This processing time is a number that is always included in each operation, which leads to an increase in cycle time. In addition, a general vision system is composed of a camera, lighting equipment, and a controller, which leads to system complexity and high cost.

精密なプログラムに基づき稼働する高価なロボットを用いずに、簡易な真空吸着パッドにより、商品を特定し、安全に把持し、素早く移載することが可能な経済効率も格段に向上させることができるピッキングハンド及びピッキング移載装置を提供することが本発明の課題である。 A simple vacuum suction pad can significantly improve the economic efficiency of identifying products, safely grasping them, and transferring them quickly, without using expensive robots that operate based on precise programs. It is an object of the present invention to provide a picking hand and a picking transfer device.

かかる課題を解決するため、本発明に係るピッキング移載装置のピッキングハンドは、ピッキングするための搬送対象物の存在を確認するための確認手段を備えたことを特徴とする。つまり、搬送対象物を吸着するための複数の吸着機構が設けられた吸着手段と、上記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを行うエアシリンダと、上記複数の吸着機構のそれぞれに対して上記エアシリンダからの空気の吸着の有無を判定する吸着状態判定部と、上記吸着状態判定部による空気の吸着の有無の判定に応じて上記エアシリンダから上記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを制御する吸着制御部とを具備して構成される。 In order to solve such a problem, the picking hand of the picking transfer device according to the present invention is characterized by provided with a confirmation means for confirming the existence of a transport object for picking. That is, an adsorption means provided with a plurality of adsorption mechanisms for adsorbing an object to be transported, an air cylinder that supplies / sucks air to each of the plurality of adsorption mechanisms, and each of the plurality of adsorption mechanisms. On the other hand, the adsorption state determination unit that determines the presence or absence of air adsorption from the air cylinder, and the air cylinder to each of the plurality of adsorption mechanisms according to the determination of the presence or absence of air adsorption by the adsorption state determination unit. On the other hand, it is provided with an adsorption control unit that controls air supply / suction.

上記構成において、上記搬送対象物の存在を確認する確認手段をさらに具備し、上記吸着制御部は上記確認手段による確認の結果に応じて上記空気の供給及び/もしくは吸出しを制御するようにしてもよい。 In the above configuration, the confirmation means for confirming the presence of the object to be transported is further provided, and the adsorption control unit may control the supply and / or suction of the air according to the result of the confirmation by the confirmation means. good.

本発明に係るピッキング移載装置のピッキングハンドは、ピッキング対象の個別ワークの位置を測定してからロボットに動作指示を与えるのではなく、対象ワークが含まれたケース内にハンドを移動させハンドの判断で個別ワークをピッキングする。例えば、同一アイテムのワーク(商品)が収納されているケースからワークを1個取り出す際に、予め位置決めされた対象ワークが含まれたケースに、複数のマトリクス状に並んだ独立した真空吸着パッドをもつピキングハンドを移動、接近させ、さらにワークの存在を確認する確認手段によって最初に吸着した真空吸着パッドを優先して動作させることで、確実に1個のワーク(商品)をピッキングする。そして、そのワークを把持したまま移動し、他のケースへと移載することができる。 The picking hand of the picking transfer device according to the present invention does not give an operation instruction to the robot after measuring the position of the individual work to be picked, but moves the hand into the case including the target work to obtain the hand. Pick individual works at your discretion. For example, when one work is taken out from a case in which a work (product) of the same item is stored, an independent vacuum suction pad arranged in a plurality of matrices is placed in a case containing a target work positioned in advance. By moving and approaching the picking hand to be held, and by preferentially operating the vacuum suction pad that was first sucked by the confirmation means for confirming the existence of the work, one work (product) is surely picked. Then, the work can be moved while being gripped and transferred to another case.

例えばピッキングハンドの先端部形状が、ワークの収納されたケースの内平面と略同一形状であり、その表面にメッシュ状に多数の吸着パッドがあれば、ケースの中のどの位置にワークがあってもピッキングハンドのいずれかの吸着パッドがワークを捉え吸着把持することができる。 For example, if the shape of the tip of the picking hand is almost the same as the inner plane of the case in which the work is stored, and there are many suction pads in a mesh shape on the surface, the work is located at any position in the case. Also, one of the suction pads of the picking hand can catch and grip the work.

つまり、本発明に係るピッキング移載装置のピッキングハンドの先端器具である吸着ヘッドは、搬送ラインで用いる場合、搬送箱の投入口の大きさに合わせた面積の吸着板(おそらく長方形)に、例えば20個の吸着口が設けられており、この吸着口は独立して空気の吸着コントロールが可能なものであり、吸着板が搬送箱に投入されると最初に商品に接触した吸着口のみがセンサーにより反応して吸着動作(他の吸着口はストップ)して商品に吸い付いて取り出しを行なう。動作詳細については予めプログラム化されたアルゴリズムに従う。 That is, when the suction head, which is the tip device of the picking hand of the picking transfer device according to the present invention, is used in a transport line, the suction plate (probably a rectangular shape) having an area corresponding to the size of the slot of the transport box, for example. Twenty adsorption ports are provided, and these adsorption ports can independently control the adsorption of air. When the adsorption plate is put into the transport box, only the adsorption port that first comes into contact with the product is the sensor. (The other suction ports are stopped) and stick to the product to take it out. The operation details follow a pre-programmed algorithm.

上記構成において、上記吸着手段は、複数の吸着機構の吸着口が平面板状のパット底部に設けられる構成とすることもできる。 In the above configuration, the suction means may be configured such that the suction ports of a plurality of suction mechanisms are provided on the bottom of the flat plate-shaped pad.

また、上記構成においては、上記吸着手段は表面に上記吸着機構が設けられた略球体もしくは略多面体として構成されるとしてもよい。 Further, in the above configuration, the adsorption means may be configured as a substantially sphere or a substantially polyhedron having the adsorption mechanism provided on the surface.

さらに、上記構成においては、上記吸着手段は、少なくとも一部の吸着機構が上記搬送対象物の表面もしくはその一部に係合したときに上記搬送対象物の形状に適応して変形する可撓性を有する構成としてもよい。本発明は吸着機構の吸着部の全体形状を限定するものではなく、臨機応変に被吸着物品の形状に合わせて構成できることが特徴である。 Further, in the above configuration, the suction means is flexible so that when at least a part of the suction mechanism engages with the surface of the object to be transported or a part thereof, the suction means adapts to the shape of the object to be transported and deforms. It may be configured to have. The present invention does not limit the overall shape of the suction portion of the suction mechanism, and is characterized in that it can be flexibly configured according to the shape of the article to be adsorbed.

吸着パッド及び/若しくはピッキングハンドを構成する部材が、可撓性を有する部材であれば吸着把持の瞬間にワークである商品等を傷つけることなく緩衝性をもって把持することができる。可撓性を有する部材とは、シリコン樹脂、合成ゴム樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、軟質ウレタン樹脂、軟質ポリエチレン樹脂又は繊維質部材などの他に他種考えられるが、本発明はそれらを限定するものではない。柔らかく把持する機能を付与するためのものである。 If the suction pad and / or the member constituting the picking hand is a flexible member, it can be gripped with cushioning property without damaging the product or the like which is a work at the moment of suction gripping. The flexible member may be a silicon resin, a synthetic rubber resin, a soft vinyl chloride resin, a soft urethane resin, a soft polyethylene resin, a fibrous member, or the like, but the present invention limits them. is not it. It is for imparting a function of softly gripping.

本発明に係るピッキング移載装置は、一定の表面積を有する表面に複数の吸着機構が設けられた吸着手段、上記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを行うエア制御装置、上記複数の吸着機構のそれぞれに対して上記エア制御装置からの空気の吸着の有無を判定する吸着状態判定部、上記吸着状態判定部による空気の吸着の有無の判定に応じて上記エア制御装置から上記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを制御する制御部を備えたピッキングハンドと、上記吸着手段に接続されるロボットアームと、上記ロボットアームに直接もしくは間接的接続されるマニピュレータと、上記ピッキングハンドによって搬送対象物が懸持されている場合には上記マニピュレータを介して上記ロボットアームを移動させる移動機構と、さらにピッキングするための搬送対象物を確認する確認手段とを備えたことを特徴とすることもできる。 The picking transfer device according to the present invention includes a suction means having a plurality of suction mechanisms on a surface having a certain surface area, an air control device for supplying / sucking air to each of the plurality of suction mechanisms, and the above. The suction state determination unit that determines the presence or absence of air adsorption from the air control device for each of the plurality of suction mechanisms, and the air control device that determines the presence or absence of air adsorption by the suction state determination unit. A picking hand provided with a control unit that controls air supply / suction to each of the plurality of suction mechanisms, a robot arm connected to the suction means, and a manipulator directly or indirectly connected to the robot arm. A moving mechanism for moving the robot arm via the manipulator when the object to be transported is held by the picking hand, and a confirmation means for confirming the object to be transported for further picking are provided. Can also be featured.

例えば、本発明に係るピッキング移載装置は、ロボットアームのような移動するマニピュレータの先端部に敷設されたピッキングハンドを有し、その先端部表面に複数の吸着盤を有する略球状のような可撓性のある吸着ヘッドから構成することもできる。吸着ヘッドが略球形であれば、吸着ヘッドがマニピュレータの動きに従いケースの中を移動しつつワーク表面に接触し吸着把持することができる。吸着ヘッドはさらに多面体形状であってもよい。搬送対象物を柔らかく包み込むように把持する機能を有する可撓性部材であればなおよい。但し本発明は吸着ヘッドの形状を限定するものではない。また上記エア制御装置は、空気の供給又は吸出しのできるエアシリンダ装置等であってよく、エア制御方法を限定するものではない。 For example, the picking transfer device according to the present invention has a picking hand laid at the tip of a moving manipulator such as a robot arm, and can have a substantially spherical shape having a plurality of suction plates on the surface of the tip. It can also be configured from a flexible suction head. If the suction head is substantially spherical, the suction head can move in the case according to the movement of the manipulator, come into contact with the work surface, and grip the work. The suction head may further have a polyhedral shape. Any flexible member having a function of gripping the object to be transported so as to softly wrap it is preferable. However, the present invention does not limit the shape of the suction head. Further, the air control device may be an air cylinder device or the like capable of supplying or sucking air, and does not limit the air control method.

本発明に係るピッキング移載装置は、ロボット自体は搬送ラインの横に置くマニピュレータタイプであっても、搬送ラインの上に設けたレールから吸着板を下ろす短軸タイプであっても、どちらでも対応できる。本発明は、ピッキングハンドを移動させてワークを移載する移動機構及び駆動システムについて限定するものではない。 The picking transfer device according to the present invention can be either a manipulator type in which the robot itself is placed next to the transport line or a short-axis type in which the suction plate is lowered from a rail provided on the transport line. can. The present invention is not limited to a moving mechanism and a driving system for moving a picking hand to transfer a work.

本発明に係るピッキング移載装置によれば、多種多様な物品の移動又は移載作業においてビションシステムの処理時間が省略できるため、サイクルタイムの短縮が可能である。 According to the picking transfer device according to the present invention, the processing time of the Bichon system can be omitted in the movement or transfer work of a wide variety of articles, so that the cycle time can be shortened.

本発明に係るピッキング移載装置によればビジョンセンサに伴う故障リスクが無い。またビジョンセンサ及び周辺機器が不要のためコストダウンが図れる。 According to the picking transfer device according to the present invention, there is no risk of failure associated with the vision sensor. In addition, cost reduction can be achieved because a vision sensor and peripheral devices are not required.

本発明に係るピッキング移載装置によれば、物品の移動又は移載作業において、安全で早く、且つ低コスト簡易システムによって対応できるため、作業効率の大幅な増進につながる。 According to the picking transfer device according to the present invention, the moving or transferring work of an article can be handled by a safe, fast, and low-cost simple system, which leads to a great improvement in work efficiency.

本発明によれば物流集配拠点での他種物品の配送箱等の詰め替え移載において、高価なプログラム制御のロボットアームを使用せずに、商品を簡易に選択し、吸着ピッキングし移載することができるため、安全で作業性のよい物品移載が可能となり、経済効率も格段に向上させることの可能な物流集配拠点が実現される。 According to the present invention, in the refilling and transferring of delivery boxes and the like of other kinds of goods at a distribution collection and delivery base, products can be easily selected, sucked and picked and transferred without using an expensive program-controlled robot arm. Therefore, it is possible to transfer goods safely and with good workability, and a distribution collection and delivery base that can significantly improve economic efficiency will be realized.

本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の全体イメージを示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the whole image of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の詳細を示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the detail of the suction pad part of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッドを構成する1の吸着部を示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed 1 suction part which constitutes the suction pad of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の全体イメージを示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the whole image of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の詳細を示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the detail of the suction pad part of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の詳細を示した断面概念図である。It is sectional drawing which showed the detail of the suction pad part of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の動きを示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the movement of the suction pad portion of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドを示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the suction head of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッドの動きを動作フロー図で示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the movement of the suction pad of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention in the operation flow diagram. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドを示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the suction head of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドの動きを動作フロー図で示した概念図である。It is a conceptual diagram which showed the movement of the suction head of the picking transfer apparatus which concerns on one Embodiment of this invention in the operation flow diagram.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では本発明の目的を達成するための説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, the scope necessary for the explanation for achieving the object of the present invention will be schematically shown, and the scope necessary for the explanation of the relevant part of the present invention will be mainly explained. It shall be based on known technology.

図1は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の全体イメージを示した概念図である。本図に示すように、出荷用の商品が入った原料BOX2と出荷するための集荷BOX1がコンベヤライン上を本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置に向かって移動してくる。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an overall image of a picking transfer device according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the raw material BOX 2 containing the goods for shipping and the collection BOX 1 for shipping move on the conveyor line toward the picking transfer device according to the embodiment of the present invention.

原料BOX2の中には商品がランダムに入っている。図1に示すように本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置4のマニュピレータ5は、その先端に吸引装置を装備した吸着ヘッド7を具備する。吸着ヘッド7の形状は原料BOX2の内面積より小さいか又は同等であり、原料BOXの中に入り、先に早く接触した商品を1つ吸着して把持する。上記吸引装置は、空気の供給又は吸出しのできるエアシリンダ装置等であってエア制御方法を限定するものではない。 Products are randomly contained in the raw material BOX2. As shown in FIG. 1, the manipulator 5 of the picking transfer device 4 according to the embodiment of the present invention includes a suction head 7 equipped with a suction device at its tip. The shape of the suction head 7 is smaller than or equivalent to the inner area of the raw material BOX 2, and the product enters the raw material BOX and sucks and grips one of the products that came into contact earlier. The suction device is an air cylinder device or the like capable of supplying or sucking air, and does not limit the air control method.

マニュピレータ5は、その後、把持した商品を検査棚に移動させて、検査センサーは、その商品がピックアップすべき商品であるか否かを検査することもできる。検査方法は重量測定等であってよい。たとえば検査が完了した後は、再びマニュピレータ5が商品を吸着して集荷BOX(集品BOX)1に移載して終了する。 The manipulator 5 can then move the gripped product to the inspection shelf, and the inspection sensor can inspect whether the product is a product to be picked up. The inspection method may be weight measurement or the like. For example, after the inspection is completed, the manipulator 5 adsorbs the product again and transfers it to the collection BOX (collection BOX) 1 to finish the inspection.

図2は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッド部分の詳細を示した概念図である。同図の下図は吸着ヘッドの先端部を下から見た図であり、上の図は吸着ヘッド6を横から見た図である。同図に示すように、吸着ヘッド部には吸着パッド10がメッシュ状に多数配列装着されている。上の図に示すように吸着パッド10を真空吸引するためのピッキング移載装置のマニピュレータ5が連結されている。(図2においては矢印で示す。)メッシュ状配列方法については単純平方に限定するものではなく細密配列であってもよい。 FIG. 2 is a conceptual diagram showing details of a suction head portion of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. The lower figure of the figure is a view of the tip of the suction head from below, and the upper figure is a view of the suction head 6 from the side. As shown in the figure, a large number of suction pads 10 are mounted in a mesh shape on the suction head portion. As shown in the above figure, a manipulator 5 of a picking transfer device for vacuum suctioning the suction pad 10 is connected. (In FIG. 2, it is indicated by an arrow.) The mesh-like arrangement method is not limited to a simple square, and may be a fine arrangement.

図3は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッドを構成する1の吸着パッド部を示した概念図である。同図に示すように、1つの吸着パッドは、吸着盤11と収縮部13とセンサー部12とを備えて構成されており、吸着盤11には真空吸着により商品が吸着される。同時に収縮部13が自在に収縮又は延伸をして商品の形状に適合する。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing a suction pad portion of 1 constituting the suction pad of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, one suction pad includes a suction plate 11, a contraction portion 13, and a sensor portion 12, and the product is sucked onto the suction plate 11 by vacuum suction. At the same time, the contracted portion 13 freely contracts or stretches to fit the shape of the product.

センサー部12は、例えば各エア配管のバルブ/圧力スイッチを制御するためのエア圧力センサーでもあってよい。また、把持した商品の重量を検知する計量センサーであってもよい。又は電気的接触感知センサー、感圧センサー等であってもよい。商品が吸着されていること、商品が指定の商品であること、さらに商品が1つであること等を感知できればよい。商品把持状態を簡易に判断できる感知機能を有するセンサーであれば従来技術をもって対応できる。吸着機構については後述する。 The sensor unit 12 may be, for example, an air pressure sensor for controlling a valve / pressure switch of each air pipe. Further, it may be a weighing sensor that detects the weight of the gripped product. Alternatively, it may be an electrical contact detection sensor, a pressure sensitive sensor, or the like. It suffices if it is possible to detect that the product is adsorbed, that the product is a designated product, that there is only one product, and the like. Any sensor with a sensing function that can easily determine the product gripping state can be handled with conventional technology. The adsorption mechanism will be described later.

吸着盤11、吸着パッド10は全体が可撓性を有する部材で構成されている。シリコン樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、軟質ウレタン樹脂、軟質ポリエチレン樹脂、軟質合成ゴム樹脂等が考えられるが、その他の軟質部材であっても繊維質部材であってもよい。これにより物品を吸着把持する際、物品表面形状に従い確実に密着し吸引エアの漏洩を防止する。 The suction plate 11 and the suction pad 10 are made of a flexible member as a whole. Silicon resin, soft vinyl chloride resin, soft urethane resin, soft polyethylene resin, soft synthetic rubber resin and the like can be considered, but other soft members or fibrous members may be used. As a result, when the article is sucked and gripped, it adheres securely according to the shape of the surface of the article and prevents the suction air from leaking.

図1及び図2に示すように、原料BOX2の内部に入った吸着ヘッド7は、吸着パッドの吸引吸着により、最初に接触した商品を吸引吸着し、それを吸着パッド10のセンサー部12が感知する。そして商品が1つであることを感知した後、マニピュレータ5によって移動する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the suction head 7 inside the raw material BOX 2 sucks and sucks the first contacted product by suction suction of the suction pad, and the sensor unit 12 of the suction pad 10 senses it. do. Then, after detecting that there is only one product, it is moved by the manipulator 5.

図4は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の全体イメージを示した概念図である。同図に示すように、吸着パッドを操作する装置は吸引装置を用いた単軸ロボットでもよいし、マニピュレータを用いた簡易アーム状でもよい。図4においては、例えば一次ピッキング14と二次ピッキング15に両装置を分けてわかり易く示している。一次ピッキング14において原料BOX2からピッキングされた商品3は検査棚8で指示通りの商品か否か検査され、二次ピッキング15によって集荷BOX1に移載される。もちろんこの動作は一台の装置及びマニピュレータ5で行われてもよい。 FIG. 4 is a conceptual diagram showing an overall image of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the device for operating the suction pad may be a single-axis robot using a suction device or a simple arm using a manipulator. In FIG. 4, for example, both devices are divided into a primary picking 14 and a secondary picking 15 and are shown in an easy-to-understand manner. The product 3 picked from the raw material BOX 2 in the primary picking 14 is inspected on the inspection shelf 8 to see if it is a product as instructed, and is transferred to the pickup BOX 1 by the secondary picking 15. Of course, this operation may be performed by one device and the manipulator 5.

一次ピッキング14の吸着ヘッド7は、1種類の商品が複数収納された原料BOX2から、指示された個数の商品をピッキングする。二次ピッキング15の吸着ヘッド7は検査後の商品3を出荷BOX1に移載する。但し、原料BOX内の商品データ(寸法・重量等)は、ピッキング動作開始前にピッキング移載装置の制御プログラムに入力されている。 The suction head 7 of the primary picking 14 picks an instructed number of products from the raw material BOX 2 in which a plurality of products of one type are stored. The suction head 7 of the secondary picking 15 transfers the inspected product 3 to the shipping BOX 1. However, the product data (dimensions, weight, etc.) in the raw material BOX is input to the control program of the picking transfer device before the start of the picking operation.

図4の場合の設備構成は、原料BOX2の搬送ライン上の1次ピッキング部及び検査棚8、出荷BOX1の搬送ライン、マニピュレータ(2次ピッキング)5を備えて成り、たとえば商品サイズ毎に吸着ヘッド等を設計することができる。商品形態はインターネット通販等で取り扱う一般的な商品を前提とするが、外形的に吸着パッドの吸着にそぐわない不安定な形状はもちろん除外してもよい。 The equipment configuration in the case of FIG. 4 includes a primary picking unit and an inspection shelf 8 on the transport line of the raw material BOX 2, a transport line of the shipping BOX 1, and a manipulator (secondary picking) 5, for example, a suction head for each product size. Etc. can be designed. The product form is premised on general products handled by online shopping, etc., but of course, unstable shapes that do not fit the suction of the suction pad externally may be excluded.

一次ピッキング部に到着した原料BOX2が位置決めされると、単軸ロボット16に組み込まれた吸着パッド7が下降し、原料BOX2内の商品を吸着する。吸着パッドはチェック弁付き複数系統を備えて構成される。吸着動作は一度に複数商品が吸着しないように最初に吸着信号がONしたら他系統はOFFさせることもできる。詳細は後述する。 When the raw material BOX 2 arriving at the primary picking unit is positioned, the suction pad 7 incorporated in the single-axis robot 16 is lowered to suck the product in the raw material BOX 2. The suction pad is configured to have multiple systems with check valves. As for the adsorption operation, the other systems can be turned off when the adsorption signal is first turned on so that multiple products are not adsorbed at once. Details will be described later.

商品を吸着したら単軸ロボット16が上昇、吸引装置を介して商品を検査棚上8に移載する。商品を移載したら吸着パッドはホームポジションに戻る。 When the product is sucked, the single-axis robot 16 rises, and the product is transferred to the inspection shelf 8 via the suction device. After transferring the product, the suction pad returns to the home position.

検査棚はたとえば電子秤上に設置され、周囲に出力エリアセンサーが組み込まれている。商品の重量又は形状を電子秤や画像認識等の手段で検査し指示通りの商品であることを認識することができる。これらの検査機能は従来の技術において対応できる。 The inspection shelf is installed on an electronic scale, for example, and an output area sensor is built around it. It is possible to inspect the weight or shape of the product by means such as an electronic scale or image recognition and recognize that the product is as instructed. These inspection functions can be supported by conventional techniques.

上記からの収集データを基に検査棚上商品の数量及び位置データを演算、算出してマニピュレータ5の吸着ハンドで商品をピックアップし、出荷BOX1に投入する。商品配置が被る等でデータ収集できないときは検査棚を傾けて商品位置をずらす等の処置で、再度データ収集を試みる。検査棚に残った余剰商品はマニピュレータ5で原料BOX2に戻せばよい。或いは検査棚を傾けて原料BOX2に落とす等々で対応できる。これらの動作は予めプログラミングされていればよい。 Based on the collected data from the above, the quantity and position data of the products on the inspection shelf are calculated and calculated, and the products are picked up by the suction hand of the manipulator 5 and put into the shipping BOX1. If data cannot be collected due to product placement, etc., try collecting data again by tilting the inspection shelf and shifting the product position. The surplus products remaining on the inspection shelf may be returned to the raw material BOX 2 by the manipulator 5. Alternatively, the inspection shelf can be tilted and dropped into the raw material BOX2. These operations may be pre-programmed.

図4に示すように、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドは、図2に示した原料BOX2の形状に相応した四角形状に限定するものではない。吸着ヘッドの形状は、例えば円形又は球形等ランダムに設定できる。これは、移載する商品の形状、形態を考慮して決定すればよい。 As shown in FIG. 4, the suction head of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention is not limited to a rectangular shape corresponding to the shape of the raw material BOX 2 shown in FIG. The shape of the suction head can be randomly set, for example, circular or spherical. This may be determined in consideration of the shape and form of the product to be transferred.

図5は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の詳細を示した概念図である。同図に示すように、吸着ヘッド7が略球状である場合を示している。球状表面には多数の吸着パッド10の吸着盤11が設けられている。吸着ヘッド7は前述のように可撓性部材で満たされているため柔軟に表面形状を変化させることができる。 FIG. 5 is a conceptual diagram showing details of a suction pad portion of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the case where the suction head 7 is substantially spherical is shown. A large number of suction plates 11 of suction pads 10 are provided on the spherical surface. Since the suction head 7 is filled with the flexible member as described above, the surface shape can be flexibly changed.

図6は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の詳細を示した断面概念図である。同図に示すように、多数の吸着盤11を表面に有する球状の吸着ヘッド7の内部は、各吸着盤11にセンサー部12が連接しており、商品を吸着把持したことをセンサーで感知する。センサー部12については仕様例を後述する。 FIG. 6 is a cross-sectional conceptual diagram showing the details of the suction pad portion of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, inside the spherical suction head 7 having a large number of suction plates 11 on the surface, the sensor unit 12 is connected to each suction plate 11 and the sensor detects that the product is sucked and gripped. .. A specification example of the sensor unit 12 will be described later.

略球状である吸着ヘッド7は、商品が吸着把持されることにより、その商品の外形にフィットした形状に変形し、商品を安全かつ確実に把持することができる。構成部材は上記のように可撓性を有する軟質部材から構成されることにより、商品外形に適合するフレキシビリティがある。これにより吸着ヘッドは商品の形状に合わせて密着把持することができる。 When the product is sucked and gripped, the suction head 7 having a substantially spherical shape is deformed into a shape that fits the outer shape of the product, and the product can be gripped safely and surely. Since the constituent member is composed of a flexible member having flexibility as described above, there is flexibility to match the outer shape of the product. As a result, the suction head can be closely gripped according to the shape of the product.

図7は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッド部分の動きを示した概念図である。同図に示すように、例えば吸着ヘッド7が図5、図6に示すように球状であれば、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置のマニピュレータ5は、原料BOX2の中に吸着ヘッド7が進入した際、例えば同図に示すようにAの位置からB、C、D、E、Fの順に移動しながら(探り当てながら)内部の商品を吸着把持することができる。 FIG. 7 is a conceptual diagram showing the movement of the suction pad portion of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, for example, if the suction head 7 is spherical as shown in FIGS. 5 and 6, the manipulator 5 of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention is a suction head in the raw material BOX 2. When 7 enters, for example, as shown in the figure, it is possible to adsorb and grip the internal product while moving (searching for) from the position of A in the order of B, C, D, E, F.

吸着ヘッド7は、最初の商品を吸着把持し、センサー感知してピッキングし、そして移載することができる。このような球状の吸着ヘッド7であれば、原料BOXのサイズが変更されても、原料BOXの内形状に合わせてマニピュレータ5の動きを、例えば上記A~Fの動作のようにプログラム設定するだけで対応することができる。本機能を以降「探り当て機能」と称する。 The suction head 7 can suck and grip the first product, sense the sensor, pick it, and transfer it. With such a spherical suction head 7, even if the size of the raw material BOX is changed, the movement of the manipulator 5 is simply programmed to match the internal shape of the raw material BOX, for example, the operation of the above A to F. Can be handled with. This function will be referred to as the "finding function" hereafter.

本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の先端器具である吸着ヘッド7は、搬送ラインで用いる場合、搬送箱の投入口の大きさに合わせた面積の吸着ヘッド(おそらく長方形)又は略球形の吸着ヘッドに、例えば30個の吸着口が設けられており、この吸着口は独立して空気の吸着コントロールが可能なものであり、吸着板が搬送箱に投入されると最初に商品に接触した吸着口のみがセンサーにより反応して吸着動作(他の吸着口はストップ)して商品に吸い付いて取り出しを行う。 When the suction head 7, which is the tip device of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention, is used in a transfer line, the suction head (probably a rectangular shape) or a substantially spherical shape having an area corresponding to the size of the loading port of the transfer box. For example, 30 adsorption ports are provided on the adsorption head of the above, and these adsorption ports can independently control the adsorption of air, and when the adsorption plate is put into the transport box, it first contacts the product. Only the suction port that has been sucked reacts by the sensor to perform the suction operation (the other suction ports stop), and it sticks to the product and is taken out.

上述したのは、図1の搬送ラインで搬送箱に同一商品が入れられた箱が搬送されていると、その中から、1つだけ商品を素早く効率的に取り出す方法である。従来、この種のロボットアームに取り付けてある先端器具は、本発明と同じ吸着方式であっても、先端にはカメラ等のセンサー類が多数備えられ、これらを用いて、商品の位置を正確に割り出し、それから商品をピックアップするという「画像認識」「位置検出」そして「取り出し」の3度に渡る主工程を厳密なプログラムコントロールに従い作業を行うように規定されていた。 The above-mentioned method is a method of quickly and efficiently taking out only one product from the boxes in which the same product is put in the transport box being transported by the transport line of FIG. Conventionally, the tip device attached to this type of robot arm is equipped with a large number of sensors such as cameras at the tip, even if the suction method is the same as that of the present invention, and the position of the product can be accurately determined by using these. It was stipulated that the three main processes of "image recognition", "position detection", and "removal" of indexing and then picking up the product should be performed according to strict program control.

しかし、商品がそれなりのスピードで搬送されているラインで、このようにいちいち場所を確認しながらピッキングをしていたのでは、効率が悪く、スピードにおいても対応できない。 However, picking while checking the location one by one on the line where the products are transported at a reasonable speed is inefficient and cannot be handled at speed.

本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置は、ロボット自体は搬送ラインの横に置くマニピュレータタイプであっても、搬送ラインの上に設けたレールから吸着ヘッドを下ろす短軸タイプであっても、どちらでも対応できる。極めてシンプルな機械装置で対応できることになる。 The picking transfer device according to the embodiment of the present invention may be a manipulator type in which the robot itself is placed next to the transfer line, or a short axis type in which the suction head is lowered from a rail provided on the transfer line. , Either can be handled. It will be possible to handle with an extremely simple mechanical device.

図8は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドを示した概念図である。本図に具体例として示すようにピースピッキングロボットによるマニピュレータ5の先端部には複数の吸着パッド10をもつパット形状型の吸着ヘッド7が敷設されている。また各吸着パッド10のエア圧を制御するための回路例を二点鎖線部内の図に示している。センサー部12は例えば圧力感知部であって一定圧力で商品3を把持していることを感知する。またセンサー部12は、重量感知センサーであってもよく、指示通りの商品の把持であるか否かを感知することができる。制御機構17は、全体制御コンピュータに連結される態様であってもよい。 FIG. 8 is a conceptual diagram showing a suction head of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. As shown as a specific example in this figure, a pad-shaped suction head 7 having a plurality of suction pads 10 is laid at the tip of a manipulator 5 by a piece picking robot. Further, a circuit example for controlling the air pressure of each suction pad 10 is shown in the figure in the two-dot chain line portion. The sensor unit 12 is, for example, a pressure sensing unit that senses that the product 3 is being gripped at a constant pressure. Further, the sensor unit 12 may be a weight sensing sensor, and can detect whether or not the product is being gripped as instructed. The control mechanism 17 may be connected to the overall control computer.

図9は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッドの動きを動作フロー図で示した概念図である。本図は、ピースピッキングロボットの具体例を動作フローで示しており、吸着ヘッド及び吸着パッドの動作及び各動作におけるプログラム上の判断システムの事例を示している。 FIG. 9 is a conceptual diagram showing the movement of the suction pad of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention in an operation flow diagram. This figure shows a specific example of the piece picking robot in an operation flow, and shows an example of the operation of the suction head and the suction pad and a programmatic judgment system in each operation.

図9では、吸着ヘッド7の吸着パッド10によって原料BOX2の中の商品3をピッキングする動作フローをプロセスAからプロセスHの順で表している。プロセスBでヘッド7が商品に近接し、プロセスCで商品を1つ吸着把持してプロセスDで上昇しつつ重量等の検査を実施する。検査が合格であればプロセスEで商品は集荷BOX1に投入される。 In FIG. 9, the operation flow of picking the product 3 in the raw material BOX 2 by the suction pad 10 of the suction head 7 is shown in the order of process A to process H. In the process B, the head 7 is close to the product, and in the process C, one product is adsorbed and gripped, and in the process D, the weight and the like are inspected while rising. If the inspection is passed, the goods are put into the pickup BOX 1 in the process E.

例えば、プロセスCと同じ段階であるプロセスFのように複数商品を吸着把持してしまった場合は、プロセスGの重量検査において、商品がひとつになるよう余分な商品の吸着を外す。重量等の検査で合格になった場合にプロセスEに至る。検査NGのコースは繰り返しの工程を示す。吸着パッドのエア圧を開放して余分な商品を落とす順番は、例えばヘッドの外側の商品から外すというように任意に設定すればよい。また重量検査でなく吸引エア圧により吸引する吸着盤の数から検査し、余分な商品の吸着を解除することにより成してもよい。 For example, when a plurality of products are adsorbed and gripped as in process F, which is the same stage as process C, in the weight inspection of process G, the adsorption of extra products is removed so that the products become one. If the inspection such as weight is passed, the process E is reached. The inspection NG course shows a repetitive process. The order in which the air pressure of the suction pad is released and excess products are dropped may be arbitrarily set, for example, from the products on the outside of the head. Further, instead of the weight inspection, the inspection may be performed based on the number of suction plates sucked by suction air pressure, and the suction of excess products may be released.

図10は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着ヘッドを示した概念図である。本図は、吸着パッド10が略球状又は略多面体形状である場合を示している。図10に示すように略球状又は略多面体形状を有する吸着ヘッド7が、その表面に複数の吸着パッド10を敷設しているイメージを表している。また各吸着パッド11のエア圧を制御するための回路例を二点鎖線部内に概略図で示している。各吸着パッド11に敷設されたセンサー部12が例えば吸引エア圧を感知する場合は、その圧力を制御機構17に伝達し圧力の維持または開放(オープン)の指示を受ける。 FIG. 10 is a conceptual diagram showing a suction head of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention. This figure shows a case where the suction pad 10 has a substantially spherical shape or a substantially polyhedral shape. As shown in FIG. 10, the suction head 7 having a substantially spherical or substantially polyhedral shape represents an image in which a plurality of suction pads 10 are laid on the surface thereof. Further, a circuit example for controlling the air pressure of each suction pad 11 is shown in a schematic diagram in the two-dot chain line portion. When the sensor unit 12 laid on each suction pad 11 senses, for example, the suction air pressure, the pressure is transmitted to the control mechanism 17 to receive an instruction to maintain or release (open) the pressure.

図11は、本発明の一実施形態に係るピッキング移載装置の吸着パッドの動きを動作フロー図で示した概念図である。同図の破線内に示すように、略球状又は略多面体形状を有する吸着ヘッド7は供給された商品BOX内を移動しつつ商品を検知するいわゆる探り当て機能18を有する。探り当て機能18については、図7での説明の通りである。個々の吸着パッドが略球状の表面に配設されていることにより上下方向以外の方向に対して商品を検知することができる。 FIG. 11 is a conceptual diagram showing the movement of the suction pad of the picking transfer device according to the embodiment of the present invention in an operation flow diagram. As shown in the broken line in the figure, the suction head 7 having a substantially spherical or substantially polyhedral shape has a so-called locating function 18 for detecting a product while moving in the supplied product BOX. The finding function 18 is as described in FIG. Since the individual suction pads are arranged on a substantially spherical surface, the product can be detected in a direction other than the vertical direction.

図11に示すように、吸着ヘッド7の吸着パッド10によって原料BOX2の中の商品3をピッキングする動作フローをプロセスAからプロセスHの順で表している。プロセスBでヘッド7が商品に近接し、プロセスCで商品を1つ吸着把持してプロセスDで上昇しつつ重量等の検査を実施する。検査が合格であればプロセスEで商品は集荷BOX1に投入される。 As shown in FIG. 11, the operation flow of picking the product 3 in the raw material BOX 2 by the suction pad 10 of the suction head 7 is shown in the order of process A to process H. In the process B, the head 7 is close to the product, and in the process C, one product is adsorbed and gripped, and in the process D, the weight and the like are inspected while rising. If the inspection is passed, the goods are put into the pickup BOX 1 in the process E.

例えば、プロセスCの段階でプロセスFのように複数商品を吸着把持してしまった場合は、プロセスGの重量検査において、商品がひとつになるよう余分な商品の吸着を外す。重量等の検査で合格になった場合にプロセスEに至る。検査NGのコースは繰り返しの工程を示す。吸着パッド10を開放して余分な商品を落とす順番は例えばヘッドの外側の商品から外すというように任意に設定すればよい。 For example, when a plurality of products are adsorbed and gripped at the stage of process C as in process F, in the weight inspection of process G, the adsorption of excess products is removed so that the products become one. If the inspection such as weight is passed, the process E is reached. The inspection NG course shows a repetitive process. The order in which the suction pad 10 is opened and the excess product is dropped may be arbitrarily set, for example, removed from the product on the outside of the head.

例えば図5に代表的に示した吸着ヘッド7は、吸着物の重量測定や吸引エア圧による物品検知及び認識機能を備える場合を主に記載したが、その他の検知認識方法を用いてもよい。吸着ヘッド7は、図7に示すように、吸着すべき物品を自ら探し出す動作を行う機能、いわゆる「探り当て機能」を有する。探り当て機能を発揮するためのセンサー機能の中には、画像撮影認識(画像映像認識)、超音波センサー、温度センサー、圧力センサー、電気信号センサー、磁気センサー、紫外線や赤外線などの電磁波感知などが対応できる。これらのセンサーを吸着ヘッド部7又は吸着盤11又はセンサー部12に具備し、各々のセンサーに対応した認識判定プログラムを制御機構17であるコンピュータに有することにより探り当て機能は被吸着物品の特性に応じたピッキング目的にかなったものになることは言うまでもない。 For example, the suction head 7 typically shown in FIG. 5 is mainly described in the case of having a weight measurement of an adsorbed object and an article detection and recognition function by suction air pressure, but other detection recognition methods may be used. As shown in FIG. 7, the suction head 7 has a function of searching for an article to be sucked by itself, that is, a so-called “searching function”. Among the sensor functions for demonstrating the search function, image shooting recognition (image image recognition), ultrasonic sensor, temperature sensor, pressure sensor, electric signal sensor, magnetic sensor, electromagnetic wave detection such as ultraviolet rays and infrared rays, etc. are supported. can. By equipping the suction head unit 7, the suction plate 11 or the sensor unit 12 with these sensors and having a recognition determination program corresponding to each sensor in the computer which is the control mechanism 17, the finding function depends on the characteristics of the object to be adsorbed. Needless to say, it will serve the purpose of picking.

探り当てるとは、探り当てる目的の物品又は商品とのハンド吸着部の接触を介してその物品を認識検知し、目的物であるか否かを判定する作業を目的物が認識できるまで繰り返す作業の継続のことをいう。例えば画像認識やIR又はUV電磁波、超音波による判定は非接触検知であるが、温度、圧力、吸引圧力、重量等のセンサーによる認識は接触認識である。本発発明は、吸着ヘッドによる作業であるが物品認識においては接触又は非接触について特に限定するものではない。物品又は商品の認識ができれば吸着ヘッドによって吸着ピッキングできることに変わりはないからである。 Finding is the continuation of the work of recognizing and detecting the article through the contact of the hand suction part with the article or product to be searched, and repeating the work of determining whether or not the article is the object until the object can be recognized. Say that. For example, image recognition and determination by IR or UV electromagnetic waves and ultrasonic waves are non-contact detection, but recognition by sensors such as temperature, pressure, suction pressure, and weight is contact recognition. Although the present invention is an operation using a suction head, the contact or non-contact is not particularly limited in the recognition of an article. This is because if an article or a product can be recognized, suction picking can still be performed by the suction head.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。これらはすべて、本技術思想の一部である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. All of these are part of this technical idea.

上述したように、本願に係る発明によれば、物流集配拠点での他種物品の配送箱等の詰め替え移載において、高価なプログラム制御のロボットアームを使用せずに、商品を簡易に選択し、吸着ピッキングし移載することができるため、安全で作業性のよい物品移載が可能となり、経済効率も格段に向上させることの可能な物流集配拠点が実現される。 As described above, according to the invention of the present application, when refilling and transferring a delivery box or the like of another kind of goods at a distribution collection / delivery base, a product can be easily selected without using an expensive program-controlled robot arm. Since it can be picked and transferred by suction, it is possible to transfer goods safely and with good workability, and a distribution collection and delivery base that can significantly improve economic efficiency is realized.

本発明は、物流集配拠点での商品ピッキング工程のみならず、あらゆる物品の移載に利用することができる。例えば、製造工程における組み付け部品の選択移載にも利用可能である。よって本願は、各種産業に対して大きな有益性をもたらすものである。 The present invention can be used not only for a product picking process at a distribution collection / delivery base but also for transfer of all kinds of goods. For example, it can also be used for selective transfer of assembled parts in the manufacturing process. Therefore, the present application brings great benefits to various industries.

1 集荷BOX(集品BOX)
2 原料BOX
3 商品
4 ピッキング移載装置
5 マニピュレータ
6 エアシリンダ
7 吸着ヘッド
8 検査棚
9 検査センサー
10 吸着パッド
11 吸着盤
12 センサー部
13 収縮部
14 一次ピッキング
15 二次ピッキング
16 単軸ロボット
17 制御機構
18 探り当て機能
1 Collection BOX (collection BOX)
2 Raw material BOX
3 Product 4 Picking transfer device 5 Manipulator 6 Air cylinder 7 Suction head 8 Inspection shelf 9 Inspection sensor 10 Suction pad 11 Suction board 12 Sensor part 13 Shrinkage part 14 Primary picking 15 Secondary picking 16 Single axis robot 17 Control mechanism 18 Search function

Claims (5)

搬送対象物を吸着するための複数の吸着機構が表面に設けられた略球体もしくは略多面体として構成される吸着手段と、
ピッキングするための搬送対象物を探し出す探り当て機能を果たすように前記吸着手段を動作させる制御機構とを備えたことを特徴とするピッキングハンドであって、
前記探り当て機能は、前記搬送対象物が入れられた原料BOXに前記吸着手段を進入させる際に、前記原料BOX内を前記吸着手段がプログラムで設定されたとおりに平面的に移動しながら前記吸着手段の接触を介して物品を認識検知し目的の搬送対象物であるか否かを判定する作業を該目的の搬送対象物が認識できるまで繰り返すものである、ピッキングハンド。
An adsorption means configured as a substantially sphere or a substantially polyhedron having a plurality of adsorption mechanisms for adsorbing an object to be transported on the surface .
It is a picking hand characterized by being provided with a control mechanism for operating the suction means so as to perform a search function for finding a transport object for picking.
The finding function is such that when the adsorption means is made to enter the raw material BOX containing the object to be transported, the adsorption means moves in a plane as set by the program in the raw material BOX. A picking hand that recognizes and detects an article through contact with the object and determines whether or not the object is the object to be transported until the object to be transported can be recognized.
前記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを行うエア制御装置と、
前記複数の吸着機構のそれぞれに対して前記エア制御装置からの空気の吸着の有無を判定する吸着状態判定部と、
前記吸着状態判定部による空気の吸着の有無の判定に応じて前記エア制御装置から前記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを制御する吸着制御部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のピッキングハンド。
An air control device that supplies / sucks air to each of the plurality of adsorption mechanisms, and
An adsorption state determination unit that determines whether or not air is adsorbed from the air control device for each of the plurality of adsorption mechanisms.
The feature is that the air control device further includes a suction control unit that controls the supply / suction of air to each of the plurality of suction mechanisms according to the determination of the presence / absence of air adsorption by the adsorption state determination unit. The picking hand according to claim 1.
前記吸着手段は、少なくとも一部の吸着機構が前記搬送対象物の表面もしくはその一部に係合したときに前記搬送対象物の形状に適応して変形する可撓性を有することを特徴とする請求項1もしくは2記載のピッキングハンド。 The suction means is characterized by having flexibility that adapts to the shape of the object to be transported and deforms when at least a part of the suction mechanism engages with the surface of the object to be transported or a part thereof. The picking hand according to claim 1 or 2 . 一定の表面積を有する表面に複数の吸着機構が設けられた略球体もしくは略多面体として構成される吸着手段と、
ピッキングするための搬送対象物を探し出す探り当て機能を果たすように前記吸着手段を動作させる制御機構とを備えることを特徴とするピッキング移載装置であって、
前記探り当て機能は、前記搬送対象物が入れられた原料BOXに前記吸着手段を進入させる際に、前記原料BOX内を前記吸着手段がプログラムで設定されたとおりに平面的に移動しながら前記吸着手段の接触を介して物品を認識検知し目的の搬送対象物であるか否かを判定する作業を該目的の搬送対象物が認識できるまで繰り返すものである、ピッキング移載装置。
An adsorption means configured as a substantially sphere or a substantially polyhedron in which a plurality of adsorption mechanisms are provided on a surface having a certain surface area.
A picking transfer device comprising a control mechanism for operating the suction means so as to perform a search function for finding a transport object for picking.
The finding function is such that when the adsorption means is made to enter the raw material BOX containing the object to be transported, the adsorption means moves in a plane as set by the program in the raw material BOX. A picking transfer device that repeats the work of recognizing and detecting an article through the contact of the object and determining whether or not the object is the object to be transported until the object to be transported can be recognized.
前記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを行うエア制御装置、前記複数の吸着機構のそれぞれに対して前記エア制御装置からの空気の吸着の有無を判定する吸着状態判定部、前記吸着状態判定部による空気の吸着の有無の判定に応じて前記エア制御装置から前記複数の吸着機構のそれぞれに対して空気の供給/吸出しを制御する吸着制御部を備えたピッキングハンドと、
前記吸着手段に接続されるロボットアームと、
前記ロボットアームに直接もしくは間接的接続されるマニピュレータと、
前記ピッキングハンドによって搬送対象物が懸持されている場合には前記マニピュレータを介して前記ロボットアームを移動させる移動機構と
をさらに備えたことを特徴とする請求項に記載のピッキング移載装置。
An air control device that supplies / sucks air to each of the plurality of suction mechanisms, and a suction state determination unit that determines whether or not air is adsorbed from the air control device for each of the plurality of suction mechanisms. A picking hand provided with a suction control unit that controls air supply / suction from the air control device to each of the plurality of suction mechanisms according to the determination of the presence or absence of air adsorption by the suction state determination unit.
A robot arm connected to the suction means and
A manipulator that is directly or indirectly connected to the robot arm,
The picking transfer device according to claim 4 , further comprising a moving mechanism for moving the robot arm via the manipulator when the object to be transported is held by the picking hand.
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