JP7326559B2 - Article mover and controller - Google Patents

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本発明の実施形態は、物品を集積領域から所望の領域に移動させる物品の移動装置(以下、物品移動装置という)、およびその制御装置に関する。 The embodiments of the present invention relate to an article moving device (hereinafter referred to as an article moving device) for moving articles from a stacking area to a desired area, and a control device thereof.

例えば、物品の物流センタなどでは、荷下ろしされた荷物、部品、製品などの様々な物品が集積領域に集積され、物品移動装置によって所望領域に移動される。物品移動装置は、集積された物品をマニピュレータ(ロボットアーム)でピッキングし、搬送装置などに移動させる。搬送装置は、物品を仕分けや組み立てなどの次工程に搬送する。 For example, in an article distribution center, various articles such as unloaded packages, parts, and products are accumulated in an accumulation area and moved to a desired area by an article moving device. The article moving device picks up the accumulated articles with a manipulator (robot arm) and moves them to a conveying device or the like. The transport device transports the articles to the next process such as sorting and assembly.

搬送装置としては、ベルトコンベア(以下、搬送コンベアという)が広く用いられている。次工程での作業効率を上げるため、例えば搬送コンベア上での物品の姿勢(搬送姿勢)を所望の姿勢に整えることが必要とされる場合がある。この場合、ロボットアームが搬送コンベアに載置する際の物品の姿勢(載置姿勢)を高精度に制御すれば、搬送姿勢を所望の姿勢とすることが可能である。 As a conveying device, a belt conveyor (hereinafter referred to as a conveyer) is widely used. In order to improve work efficiency in the next process, for example, it may be necessary to adjust the posture (conveyance posture) of an article on a conveyor to a desired posture. In this case, if the posture (placement posture) of the article when the robot arm places the article on the transport conveyor is controlled with high accuracy, the transport posture can be set to a desired posture.

特開2017-19100号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-19100

しかしながら、物品の載置姿勢を高精度に制御する場合、ロボットアームに対する制御が複雑になり、ロボットアームの作業効率を低下させるおそれがある。また、取り扱う物品の形状、大きさ、種類などが多様となるほど、その載置姿勢の制御も複雑となるため、ロボットアームの作業効率の低下を招きやすい。 However, in the case of controlling the placement posture of the article with high accuracy, the control of the robot arm becomes complicated, and there is a risk of reducing the work efficiency of the robot arm. In addition, as the shape, size, type, etc. of the articles to be handled become more diverse, the control of the placement posture becomes more complicated, and the work efficiency of the robot arm is likely to be lowered.

したがって、ロボットアームの作業効率を低下させることなく、物品の搬送姿勢をより簡易かつ精度よく所望の姿勢に整えることが可能な物品移動装置が求められている。 Therefore, there is a demand for an article moving apparatus that can easily and accurately adjust the article conveying posture to a desired posture without lowering the working efficiency of the robot arm.

実施形態の物品移動装置は、ロボットアームと、検出装置と、搬送装置と、制御装置とを備える。ロボットアームは、物品の集積領域から物品を解放可能に把持し、集積領域から移動させる。検出装置は、ロボットアームに把持されている物品の形態を検出する。搬送装置は、ロボットアームが解放した物品を第1の搬送部に搬送する。制御装置は、ロボットアーム、検出装置、および搬送装置の動作をそれぞれ制御する。そして、搬送装置は、第1の搬送部へ物品を搬送する第2の搬送部と、第2の搬送部を搬送される物品の向きを変更する姿勢調整部と、第2の搬送部に向けて前傾する傾斜路を含んで構成され、第2の搬送部に物品を倒して送る物品転倒部と、を備える。制御装置は、検出装置によって検出された物品の形態に基づいて、物品を倒して移動させるか否かの転倒条件を判定し、ロボットアームに把持された物品の解放先を、転倒条件の判定結果に応じて物品転倒部もしくは第2の搬送部に振り分ける。 An article moving apparatus according to an embodiment includes a robot arm, a detection device, a transport device, and a control device. A robotic arm releasably grasps an item from the item accumulation area and moves the item out of the accumulation area. The detection device detects the shape of the article gripped by the robot arm. The transport device transports the article released by the robot arm to the first transport section. A controller controls the operation of the robot arm, the detection device, and the transport device, respectively. The conveying device includes a second conveying unit that conveys an article to the first conveying unit, an attitude adjusting unit that changes the orientation of the article conveyed by the second conveying unit, and a an article tipping section configured to include a ramp that slopes forward at an angle to tip and feed the article to the second transport section. Based on the form of the article detected by the detection device, the control device determines a tipping condition as to whether or not to tip and move the article, and determines the release destination of the article gripped by the robot arm according to the tipping condition determination result. Depending on the situation, the articles are distributed to the article tipping section or the second conveying section.

実施形態の物品移動装置を垂直方向の上方から示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the article moving device of the embodiment from above in the vertical direction; 実施形態の物品移動装置の検出装置において、形態を検出する物品の一例を示す斜視図。1 is a perspective view showing an example of an article whose shape is detected by the detection device of the article moving device according to the embodiment; FIG. 実施形態の物品移動装置のロボットアーム(エンドエフェクタ)が物品を把持(吸着)している状態を示す図であって、(a)は第1面、(b)は第2面、(c)は第3面が吸着面となっている状態をそれぞれ示す図。FIG. 4 is a diagram showing a state in which a robot arm (end effector) of the article moving apparatus of the embodiment is gripping (adsorbing) an article, where (a) is the first surface, (b) is the second surface, and (c) 4A and 4B are diagrams respectively showing states in which the third surface serves as an attraction surface; FIG. 実施形態の物品移動装置の搬送装置の構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the conveying device of the article moving device according to the embodiment; 実施形態の物品移動装置の搬送装置におけるローラの構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of rollers in the conveying device of the article moving device according to the embodiment; 実施形態の物品移動装置の物品転倒部の構成を示す模式図であって、(a)は水平方向から示す図、(b)は垂直方向の上方から示す図、(c)は物品転倒部において物品が転倒する態様の一例を示す図。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of an article tipping portion of the article moving device of the embodiment, in which (a) is a view from the horizontal direction, (b) is a view from above in the vertical direction, and (c) is the article tipping portion. The figure which shows an example of the aspect in which articles|goods fall. 実施形態の物品移動装置の姿勢調整部の構成を示す模式図であって、(a)は干渉部材が下降した状態、(b)は干渉部材が上昇した状態をそれぞれ示す図。4A and 4B are schematic diagrams showing the configuration of the posture adjusting unit of the article moving device according to the embodiment, where (a) shows a state in which the interference member is lowered, and (b) is a diagram showing a state in which the interference member is raised. 実施形態の物品移動装置の制御装置が行う物品の姿勢調整制御における制御フロー図。FIG. 4 is a control flow diagram of article attitude adjustment control performed by the control device of the article moving apparatus according to the embodiment; 実施形態の物品移動装置の姿勢調整部における物品と干渉部材との干渉態様の一例を時系列に沿って示す模式図であって、(a)は物品が物品転倒部からサブコンベアに送られた状態、(b)は物品が干渉部材と干渉(接触)した状態、(c)は物品が干渉部材まわりに回転した状態、(d)は物品が所望の姿勢(基準合流姿勢)に調整された状態をそれぞれ示す図。FIG. 10A is a schematic diagram showing an example of an interference mode between an article and an interference member in the posture adjusting section of the article moving apparatus of the embodiment along a time series, in which (a) shows an article sent from the article tipping section to the sub-conveyor; (b) is the state in which the article interferes (contacts) with the interference member, (c) is the state in which the article rotates around the interference member, and (d) is the article adjusted to the desired posture (reference merging posture). The figure which shows each state. 実施形態の物品移動装置において、姿勢調整条件を満たさない場合にサブコンベアを流れる物品の流れ態様の一例を時系列に沿って示す模式図であって、(a)は物品が物品転倒部(傾斜路)に落下して転倒した状態、(b)は自重およびサブコンベアの推進力で向きを変えた状態、(c)は物品が所望の姿勢(基準合流姿勢)となった状態をそれぞれ示す図。In the article moving device of the embodiment, when the posture adjustment condition is not satisfied, there are schematic diagrams showing an example of the flow mode of the articles flowing on the sub-conveyor in chronological order. (b) shows the state in which the article is turned by its own weight and the propulsive force of the sub-conveyor, and (c) shows the state in which the article assumes the desired posture (reference merging posture). . 実施形態の物品移動装置において、干渉部材および昇降部材をそれぞれ2つずつ含む姿勢調整部の構成を示す模式図。FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a posture adjusting section including two interference members and two elevating members in the article moving device of the embodiment;

以下、実施形態に係る物品移動装置およびその制御装置について、図1から図11を参照して説明する。物品移動装置は、物品を集積領域から所望の領域に移動させる装置であり、例えば物流センタなどで稼働する物流システムを構成する装置の一つである。制御装置は、かかる物品移動装置において物品の移動制御を行う装置である。物品は、宅配物、小包、郵便物等を含む荷物、各種の部品や製品など、移動の対象となり得る有形物である。物品の形態(大きさ、形状、重量、梱包状態など)は、一律ではなく多種多様である場合を想定するが、一律であってもよい。 An article moving device and its control device according to embodiments will be described below with reference to FIGS. 1 to 11. FIG. An article moving device is a device that moves articles from a stacking area to a desired area, and is one of the devices that constitute a physical distribution system that operates in, for example, a distribution center. The control device is a device that controls movement of articles in such an article moving device. Articles are tangible objects that can be moved, such as parcels, parcels, packages including postal items, and various parts and products. It is assumed that the form of the article (size, shape, weight, packing state, etc.) is not uniform but diverse, but may be uniform.

図1には、本実施形態の物品移動装置1を垂直方向の上方から模式的に示す。図1に示すように、物品移動装置1は、ロボットアーム2と、検出装置3と、搬送装置4と、制御装置5とを備えて構成されている。 FIG. 1 schematically shows an article moving device 1 of this embodiment from above in the vertical direction. As shown in FIG. 1, the article moving device 1 comprises a robot arm 2, a detecting device 3, a conveying device 4, and a control device 5. As shown in FIG.

ロボットアーム2は、集積領域60に集積された物品6をピッキングし、ピッキングした物品6を集積領域60から搬送装置4に移動させる。図1に示すように、ロボットアーム2は、基台部21と、アーム部22と、エンドエフェクタ23とを備えて構成されている。 The robot arm 2 picks the articles 6 accumulated in the accumulation area 60 and moves the picked articles 6 from the accumulation area 60 to the transport device 4 . As shown in FIG. 1, the robot arm 2 includes a base portion 21, an arm portion 22, and an end effector 23. As shown in FIG.

基台部21は、例えば物流センタの建屋の床面に位置決め固定されている。ただし、基台部21は、このように位置決め固定されることなく、床面に対して移動可能となっていてもよい。例えば、床面に敷設したガイドレールなどに沿って基台部21をスライド可能に支持する構成としてもよい。これにより、ロボットアーム2を床面に対して移動させることが可能となる。 The base unit 21 is positioned and fixed to, for example, the floor surface of the building of the distribution center. However, the base portion 21 may be movable with respect to the floor without being positioned and fixed in this way. For example, the base 21 may be slidably supported along a guide rail laid on the floor. This makes it possible to move the robot arm 2 with respect to the floor surface.

アーム部22は、基台部21との接続部位である基端から先端まで、複数の関節部で連結されて伸長している。アーム部22は、関節部によって複数に細分され、各部分が関節部において所定の軸まわりに回動可能とされている。これにより、アーム部22は、基台部21に対して所望の姿勢とされ、所定範囲内において自由に変位(動作)する。所定範囲(つまり、可動範囲)には、物品6の集積領域60および物品6の移動先である搬送装置4が含まれている。したがって、アーム部22の各部分を軸まわりに回動させることで、アーム部22を集積領域60や搬送装置4に対して変位させることが可能となる。なお、関節部および軸の数は、アーム部22に要求される動作精度や可動範囲などに応じて任意に設定すればよい。 The arm portion 22 extends from a proximal end, which is a connecting portion with the base portion 21 , to a distal end while being connected by a plurality of joint portions. The arm part 22 is subdivided into a plurality of parts by joint parts, and each part is rotatable around a predetermined axis at the joint part. As a result, the arm portion 22 assumes a desired posture with respect to the base portion 21 and is freely displaced (operated) within a predetermined range. The predetermined range (that is, the movable range) includes the stacking area 60 of the articles 6 and the conveying device 4 to which the articles 6 are moved. Therefore, by rotating each portion of the arm portion 22 around the axis, the arm portion 22 can be displaced with respect to the stacking area 60 and the conveying device 4 . Note that the number of joints and axes may be arbitrarily set according to the operational accuracy and movable range required for the arm 22 .

エンドエフェクタ23は、アーム部22の先端に着脱自在に取り付けられており、物品6を解放可能に把持する把持機構を備えている。把持は、例えば吸着、挟持など、物品6の保持態様全般を包含する概念として規定される。本実施形態では一例として、エンドエフェクタ23は、エアによって物品6の吸着と解放を行う。したがって、把持機構は、ベース部、吸着部、真空発生器、コンプレッサ、電磁弁、圧力センサ(いずれも図示省略)などを含んで構成される。これにより、ロボットアーム2は、集積領域60に集積された物品6を把持機構の吸着部で吸着し、吸着した物品6を搬送装置4の上で解放することで、集積領域60から搬送装置4まで物品6を移動可能とされている。物品6の移動の詳細については、後述する。 The end effector 23 is detachably attached to the tip of the arm portion 22 and has a gripping mechanism for releasably gripping the article 6 . Grasping is defined as a concept that encompasses all manners of holding the article 6, such as sucking and pinching. In this embodiment, as an example, the end effector 23 adsorbs and releases the article 6 with air. Therefore, the grasping mechanism includes a base portion, a suction portion, a vacuum generator, a compressor, an electromagnetic valve, a pressure sensor (all not shown), and the like. As a result, the robot arm 2 sucks the articles 6 stacked in the stacking area 60 with the suction part of the gripping mechanism, and releases the sucked articles 6 from the stacking area 60 to the transport apparatus 4 . It is possible to move the article 6 to. Details of the movement of the article 6 will be described later.

検出装置3は、ロボットアーム2における物品6の把持状況と、把持されている物品6の形態を検出する。具体的には、エンドエフェクタ23に物品6が吸着されているか否かを検出するとともに、吸着されている場合、その物品6の大きさを検出する。物品6の大きさは、所定平面上で直交する2つの方向(以下、縦と横という)と、これらと直交する方向(以下、高さという)の3方向の長さである。検出にあたって、検出装置3は、エンドエフェクタ23に吸着された物品6の吸着面を所定平面とし、該吸着面の交わる2辺を縦と横、縦横の2辺の交点に連続する辺の長さを高さ(吸着面までの高さ)としてそれぞれ規定する。そして、検出装置3は、物品6の縦、横、高さの比率を検出するとともに、物品6の重心を検出する。 The detection device 3 detects the gripping state of the article 6 by the robot arm 2 and the shape of the gripped article 6 . Specifically, it detects whether or not the article 6 is attached to the end effector 23, and if so, the size of the article 6 is detected. The size of the article 6 is the length of two directions (hereafter referred to as length and width) that are perpendicular to each other on a predetermined plane and the length of three directions that are perpendicular to these directions (hereafter referred to as height). For detection, the detection device 3 defines the suction surface of the article 6 that is suctioned by the end effector 23 as a predetermined plane, and measures the length and width of the two sides that the suction surface intersects, and the length of the side that continues to the intersection of the two sides. is defined as the height (height to the adsorption surface). The detection device 3 detects the ratio of length, width, and height of the article 6 and also detects the center of gravity of the article 6 .

検出装置3による物品6の形態の検出について、図2に示す物品6a(六面体)を例にさらに説明する。物品6aにおいて、エンドエフェクタ23に吸着され得る吸着面は、第1面61s、第2面62s、第3面63s(それぞれ各面の反対側の面も含む)のいずれかである。いずれの面が吸着面となるかは、集積領域60における物品6aの積まれ方に応じて決まる。すなわち、集積領域60に積まれた状態で最も上方に位置付けられている面が吸着面となる。 The detection of the shape of the article 6 by the detection device 3 will be further described by taking the article 6a (hexahedron) shown in FIG. 2 as an example. In the article 6a, the adsorption surface that can be adsorbed by the end effector 23 is any one of the first surface 61s, the second surface 62s, and the third surface 63s (including the surface opposite to each surface). Which surface is to be the suction surface is determined according to how the articles 6a are stacked in the stacking area 60. FIG. That is, the surface that is positioned highest in the stacking area 60 becomes the attracting surface.

図3には、エンドエフェクタ23が物品6aを吸着している状態を示す。図3(a)は第1面61s、同図(b)は第2面62s、同図(c)は第3面63sが吸着面となっている状態をそれぞれ示す。検出装置3は、現時点における物品6aの吸着状態(図3(a),(b),(c)のいずれか)について、物品6aの形態の検出を行う。 FIG. 3 shows the end effector 23 sucking the article 6a. FIG. 3(a) shows the first surface 61s, FIG. 3(b) the second surface 62s, and FIG. 3(c) the third surface 63s, respectively. The detection device 3 detects the form of the article 6a in the current suction state of the article 6a (either of FIGS. 3(a), (b), and (c)).

例えば、図3(a)に示す状態であれば、検出装置3は、物品6aの第1辺61dを縦、第2辺62dを横、第3辺63dを高さとして、各辺の長さとこれらの比率、および重心を検出する。同様に、図3(b)に示す状態であれば、第1辺61dを縦、第3辺63dを横、第2辺62dを高さとし、同図(c)に示す状態であれば、第3辺63dを縦、第2辺62dを横、第1辺61dを高さとして、検出装置3は各辺の長さとこれらの比率、および重心を検出する。 For example, in the state shown in FIG. 3(a), the detection device 3 sets the length of each side of the article 6a with the length of the first side 61d, the width of the second side 62d, and the height of the third side 63d. Detect these ratios and centroids. Similarly, in the state shown in FIG. 3B, the first side 61d is vertical, the third side 63d is horizontal, and the second side 62d is high. With three sides 63d as length, a second side 62d as width, and a first side 61d as height, detecting device 3 detects the length of each side, their ratio, and the center of gravity.

また、図1に示すように、検出装置3は、集積領域60における物品群6sの集積態様を検出する。物品群6sは、集積領域60に集積されている複数の物品6として規定するが、集積されている物品6が1つのみである場合も含む。集積領域60は、物品6が搬送装置4に移動される前に一旦集められた領域であり、例えば荷下ろしされた物品6や前工程が終了した物品6などが収容されているかごの収容領域、該物品6が積載されている台車の積載領域などである。物品群6sの集積態様は、例えば集積された各物品6の輪郭、大きさ、向き、重なり、境界などの態様である。検出装置3によって検出された物品群6sの集積態様に基づいて、エンドエフェクタ23が吸着する物品6とその吸着面が決定される。これらの決定は、制御装置5が行う。 Further, as shown in FIG. 1, the detection device 3 detects the stacking mode of the article group 6s in the stacking area 60. FIG. The article group 6s is defined as a plurality of articles 6 accumulated in the accumulation area 60, but also includes the case where only one article 6 is accumulated. The stacking area 60 is an area in which the articles 6 are temporarily collected before being moved to the conveying device 4, and is a storage area of a basket in which unloaded articles 6, articles 6 that have undergone a previous process, and the like are stored, for example. , the loading area of the trolley on which the article 6 is loaded, and the like. The stacking mode of the item group 6s is, for example, the outline, size, orientation, overlap, boundary, and the like of each of the stacked items 6 . The article 6 to be picked up by the end effector 23 and its suction surface are determined based on the stacking mode of the article group 6s detected by the detection device 3 . These decisions are made by the controller 5 .

加えて、検出装置3は、ロボットアーム2に把持(吸着)された物品6が解放され、搬送装置4から後述するメインコンベア7に搬送される(合流する)状況、換言すれば搬送装置4からの送り出し状況を検出する。検出装置3によって検出された物品6の送り出し状況に基づいて、制御装置5は、物品6が搬送装置4から送り出され、メインコンベア7を流れているか否かを判定する。 In addition, the detection device 3 detects a situation in which the article 6 gripped (adsorbed) by the robot arm 2 is released and is conveyed (merged) from the conveying device 4 to the main conveyor 7 described later, in other words, from the conveying device 4. to detect the sending status of The control device 5 determines whether or not the article 6 has been sent out from the conveying device 4 and is flowing on the main conveyor 7 based on the delivery status of the article 6 detected by the detection device 3 .

上述した各検出を行うため、検出装置3は、検出部としてカメラを含んでいる。例えば検出部を3Dカメラとした場合、物品6の形態を立体的に捉え、物品群6sの集積態様、物品6の把持状況、把持された物品6の形態、物品6の搬送装置4からの送り出し状況をそれぞれより正確に検出することが可能となる。3Dカメラは、各検出対象に合わせて複数台設置すればよい。ただし、検出部は、2Dカメラであっても構わない。この場合、複数の2Dカメラで集積領域の物品群6s、物品6の把持状況や形態、搬送装置4からの送り出し状況を異なる角度から捉えられるようにすればよい。なお、検出部は、カメラの他、各種の非接触センサを含んでいてもよい。 In order to perform each detection described above, the detection device 3 includes a camera as a detection unit. For example, when a 3D camera is used as the detection unit, the form of the articles 6 is captured three-dimensionally, and the accumulated state of the article group 6s, the grasping state of the articles 6, the form of the grasped articles 6, and the delivery of the articles 6 from the conveying device 4 are detected. Each situation can be detected more accurately. A plurality of 3D cameras may be installed according to each detection target. However, the detection unit may be a 2D camera. In this case, a plurality of 2D cameras may be used to capture the article group 6s in the stacking area, the grasping state and form of the articles 6, and the delivery state from the conveying device 4 from different angles. Note that the detection unit may include various non-contact sensors other than the camera.

搬送装置4は、ロボットアーム2が解放した物品6をメインコンベア7に搬送する装置である。メインコンベア7は、物品移動装置1が組み込まれた物流システムが稼働する物流センタなどに設置された装置であり、物品移動装置1が移動させた物品6を仕分けや組み立てなどの次工程に送る。メインコンベア7における物品6の搬送路(第1の搬送部)70は、ループ状や直線状などに構成される。 The transport device 4 is a device that transports the article 6 released by the robot arm 2 to the main conveyor 7 . The main conveyor 7 is a device installed in a distribution center or the like where a distribution system in which the article moving device 1 is incorporated operates, and sends the articles 6 moved by the article moving device 1 to the next process such as sorting and assembly. A conveying path (first conveying section) 70 for the articles 6 on the main conveyor 7 is configured in a loop shape, a linear shape, or the like.

図4には、搬送装置4の構成を模式的に示す。図4に示すように、搬送装置4は、搬送部(第2の搬送部)41と、物品転倒部42と、姿勢調整部43とを備えて構成されている。搬送部41は、メインコンベア7の搬送路(第1の搬送部)70につながる搬送路を有し、搬送路70へ物品6を搬送するコンベア(以下、サブコンベア41という)である。サブコンベア41の搬送路面は、水平面と平行な同一平面上でメインコンベア7の搬送路面に接続する。 FIG. 4 schematically shows the configuration of the conveying device 4. As shown in FIG. As shown in FIG. 4 , the transport device 4 includes a transport section (second transport section) 41 , an article tipping section 42 , and an attitude adjustment section 43 . The transport section 41 is a conveyor (hereinafter referred to as a sub-conveyor 41 ) that has a transport path connected to a transport path (first transport section) 70 of the main conveyor 7 and transports articles 6 to the transport path 70 . The conveying road surface of the sub-conveyor 41 is connected to the conveying road surface of the main conveyor 7 on the same plane parallel to the horizontal plane.

サブコンベア41は、フレーム41aと、複数のローラ41bと、これらのローラ41bを回転させるアクチュエータ41cとを有している。フレーム41aは、4つのフレーム部を含んでいる。第1フレーム部411および第2フレーム部412は、サブコンベア41が物品6を搬送させる方向(図4において矢印SCで示す方向。以下、流れ方向SCという)に沿って、互いに平行に配置されている。第3フレーム部413および第4フレーム部414は、メインコンベア7が物品6を搬送させる方向(図4において矢印MCで示す方向。以下、流れ方向MCという)に沿って互いに平行に配置されている。 The sub-conveyor 41 has a frame 41a, a plurality of rollers 41b, and an actuator 41c for rotating these rollers 41b. The frame 41a includes four frame parts. The first frame portion 411 and the second frame portion 412 are arranged parallel to each other along the direction in which the sub-conveyor 41 conveys the article 6 (the direction indicated by the arrow SC in FIG. 4; hereinafter referred to as the flow direction SC). there is The third frame portion 413 and the fourth frame portion 414 are arranged parallel to each other along the direction in which the main conveyor 7 conveys the article 6 (the direction indicated by the arrow MC in FIG. 4; hereinafter referred to as the flow direction MC). .

なお、流れ方向MCに流れ方向SCが合流する角度(図4に示すθ1)は、特に限定されない。角度θ1は、例えばサブコンベア41の流れ方向SCの長さ(搬送長)や物品移動装置1の設置スペースなどに応じて鋭角に設定すればよい。搬送装置4は、流れ方向SCが流れ方向MCに角度θ1で合流するように配置される。この状態において、搬送装置4は、第3フレーム部413をメインコンベア7からわずかに離して位置付けられる。 The angle at which the flow direction SC merges with the flow direction MC (θ1 shown in FIG. 4) is not particularly limited. The angle θ1 may be set to an acute angle according to, for example, the length (conveyance length) of the sub-conveyor 41 in the flow direction SC, the installation space of the article moving device 1, and the like. The conveying device 4 is arranged such that the flow direction SC joins the flow direction MC at an angle θ1. In this state, the conveying device 4 is positioned with the third frame portion 413 slightly separated from the main conveyor 7 .

図4および図5に示すように、ローラ41bは、周面が物品6aと接触する搬送面に相当する円柱状をなし、軸芯41xを中心に回転可能な部材である。ローラ41bは、軸芯41xを流れ方向SCと直交させるように、4つのフレーム部411,412,413,414で囲まれたフレーム領域に複数配置されている。これらのローラ41bは、フレーム領域に所定間隔をあけて並列に架け渡されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the roller 41b is a cylindrical member whose peripheral surface corresponds to a conveying surface that contacts the article 6a, and is rotatable about an axis 41x. A plurality of rollers 41b are arranged in a frame area surrounded by four frame portions 411, 412, 413 and 414 so that the axis 41x is orthogonal to the flow direction SC. These rollers 41b are laid over the frame area in parallel with a predetermined interval.

アクチュエータ41cは、各ローラ41bを軸芯41xを中心にそれぞれ回転させる駆動機構である。サブコンベア41で物品6を搬送させる際、アクチュエータ41cは、制御装置5によって動作が制御され、各ローラ41bをそれぞれ同期して回転させる。 The actuator 41c is a driving mechanism that rotates each roller 41b around the axis 41x. When the article 6 is conveyed by the sub-conveyor 41, the operation of the actuator 41c is controlled by the control device 5 to rotate the rollers 41b in synchronization with each other.

物品転倒部42は、物品6を倒してサブコンベア41に送る(進入させる)。
図6には、物品転倒部42の構成を模式的に示す。図6(a)に示すように、物品転倒部42は、サブコンベア41に向けて前傾(下降)する傾斜路42aを含んで構成されている。サブコンベア41に対して傾斜路42aが前傾する角度(図6(a)に示す角度θ2)は、特に限定されない。角度θ2は、例えばロボットアーム2の可動に支障のない範囲で、物品6の大きさなどに応じて任意に設定すればよい。傾斜路42aは、ロボットアーム2のエンドエフェクタ23から解放された物品6を受け止め、受け止めた物品6をサブコンベア41へ向けて滑らせる。物品6は、傾斜路42aに受け止められ、傾斜路42aを滑り落ちる際に転倒する(横倒しされる)。
The article tipping section 42 tipped the article 6 and sent it to the sub-conveyor 41 (entered).
FIG. 6 schematically shows the configuration of the article tipping section 42. As shown in FIG. As shown in FIG. 6( a ), the article tipping portion 42 includes an inclined path 42 a that inclines forward (falls) toward the sub-conveyor 41 . The angle (the angle θ2 shown in FIG. 6(a)) at which the inclined path 42a inclines forward with respect to the sub-conveyor 41 is not particularly limited. The angle θ2 may be arbitrarily set according to the size of the article 6 within a range that does not interfere with the movement of the robot arm 2, for example. The ramp 42 a receives the article 6 released from the end effector 23 of the robot arm 2 and slides the received article 6 toward the sub-conveyor 41 . The article 6 is received by the ramp 42a and overturns (overturns) when sliding down the ramp 42a.

図6(b)に示すように、傾斜路42aは、物品6の送り方向(図6(a),(b)において矢印SLで示す方向。以下、送り方向SLという)に沿った複数(一例として、3列)の送り部421を有する。送り部421の各列には、複数の回転体42bが軸芯42xを送り方向SLと直交させ、軸芯42x(図6(a))を中心に回転可能に配置されている。回転体42bは、直径に対して軸芯42x方向の寸法が短尺のローラである。3列の送り部421のうちの一列は、傾斜路42aの幅方向(送り方向SLと直交する方向)の中間に位置し、その両側に一列ずつ送り部421が等間隔で位置している。図4および図6(b)に示す一点鎖線L1は、物品転倒部42における傾斜路42aの幅方向の中間線である。 As shown in FIG. 6(b), there are a plurality of inclined paths 42a (one example) along the feeding direction of the article 6 (the direction indicated by the arrow SL in FIGS. 6(a) and (b); hereinafter referred to as the feeding direction SL). , and 3 rows) of feeding units 421 . In each row of the feeding section 421, a plurality of rotating bodies 42b are arranged so that the shaft core 42x is perpendicular to the feeding direction SL and can rotate around the shaft core 42x (FIG. 6A). The rotating body 42b is a roller whose dimension in the direction of the axis 42x is short with respect to the diameter. One row of the three rows of the feeding portions 421 is positioned in the middle of the slope 42a in the width direction (the direction orthogonal to the feeding direction SL), and the feeding portions 421 are positioned on both sides of the row at regular intervals. A dashed line L1 shown in FIGS. 4 and 6(b) is an intermediate line in the width direction of the ramp 42a in the article tipping portion 42. As shown in FIG.

これにより、図6(c)に示すように、傾斜路42aで受け止められた物品6a(二点鎖線で示す状態)は、その自重によって傾斜路42aを滑り落ちる際、複数の回転体42bと接触してこれらを回転させる。そして、回転体42bが回転することで、物品6aは、転倒しつつ、サブコンベア41へ向けて送られる(図6(c)に実線で示す状態)。 As a result, as shown in FIG. 6(c), the article 6a (indicated by the two-dot chain line) received by the ramp 42a comes into contact with the rotating bodies 42b as it slides down the ramp 42a due to its own weight. to rotate them. By rotating the rotating body 42b, the article 6a is sent toward the sub-conveyor 41 while falling (the state shown by the solid line in FIG. 6(c)).

なお、送り部421の数は、2列以下でも、4列以上であっても構わない。送り部421の回転体42bの数も特に限定されない。また、本実施形態において、傾斜路42aは送り部421を有しているが、傾斜路を滑り落ちる際に物品6を転倒させることが可能であれば、送り部421は省略してもよい。例えば傾斜路が前傾する角度θ2を調整することや傾斜路を滑面とすることなどにより、送り部421を省略することが可能である。 The number of feeding units 421 may be two or less, or four or more. The number of rotating bodies 42b of the feeding unit 421 is also not particularly limited. Also, in the present embodiment, the slope 42a has the feeding portion 421, but the feeding portion 421 may be omitted if the articles 6 can be overturned when sliding down the ramp. For example, it is possible to omit the feeding part 421 by adjusting the angle θ2 at which the inclined road inclines forward or by making the inclined road smooth.

物品転倒部42は、送り方向SLが流れ方向MCおよび流れ方向SCのいずれに対しても傾いて合流するように、例えばサブコンベア41のフレーム41aに固定部材42cで固定されている。本実施形態では一例として、送り方向SLが流れ方向MCに合流する角度(図6(b)に示すθ3)は、流れ方向SCが流れ方向MCに合流する角度θ1よりも小さい。 The article tipping portion 42 is fixed to the frame 41a of the sub-conveyor 41 by a fixing member 42c, for example, so that the feeding direction SL is inclined with respect to both the flow direction MC and the flow direction SC. In this embodiment, as an example, the angle at which the feed direction SL joins the flow direction MC (θ3 shown in FIG. 6B) is smaller than the angle θ1 at which the flow direction SC joins the flow direction MC.

姿勢調整部43は、サブコンベア41を搬送される(流れる)物品6の向きを変更する。この場合、姿勢調整部43は、メインコンベア7を搬送される(流れる)物品6の姿勢(以下、搬送姿勢という)が所望の姿勢となるように、サブコンベア41を流れる該物品6の姿勢(以下、合流姿勢という)を所望の姿勢に調整する。搬送姿勢の所望姿勢は、物品6の長手方向が流れ方向MCに沿った姿勢(以下、基準搬送姿勢という)である。合流姿勢の所望姿勢は、物品6の長手方向が流れ方向SCに沿った姿勢(以下、基準合流姿勢という)である。すなわち、物品6を基準合流姿勢でサブコンベア41からメインコンベア7へ合流させることで、合流した物品6は、基準搬送姿勢でメインコンベア7を流れる。 The posture adjustment unit 43 changes the orientation of the articles 6 conveyed (flowing) on the sub-conveyor 41 . In this case, the posture adjustment unit 43 adjusts the posture of the articles 6 flowing on the sub-conveyor 41 so that the posture of the articles 6 conveyed (flowing) on the main conveyor 7 (hereinafter referred to as the transport posture) becomes a desired posture. hereinafter referred to as a merging posture) is adjusted to a desired posture. A desired posture of the transport posture is a posture in which the longitudinal direction of the article 6 is along the flow direction MC (hereinafter referred to as a reference transport posture). The desired merging posture is a posture in which the longitudinal direction of the articles 6 is along the flow direction SC (hereinafter referred to as a reference merging posture). That is, by joining the articles 6 from the sub-conveyor 41 to the main conveyor 7 in the standard merging posture, the joined articles 6 flow on the main conveyor 7 in the standard conveying posture.

図7には、姿勢調整部43の構成を模式的に示す。図7に示すように、姿勢調整部43は、サブコンベア41を流れる物品6と干渉可能な干渉部材43aと、干渉部材43aを昇降させる昇降機構43bとを含んで構成されている。昇降機構43bは、サブコンベア41を流れる物品6と干渉する状態および干渉しない状態のいずれかに、干渉部材43aを変位させる変位機構である。図7(a)は、物品6と干渉しないように干渉部材43aが下降した状態、同図(b)は、物品6と干渉可能に干渉部材43aが上昇した状態をそれぞれ示す図である。 FIG. 7 schematically shows the configuration of the posture adjusting section 43. As shown in FIG. As shown in FIG. 7, the posture adjusting section 43 includes an interference member 43a capable of interfering with the articles 6 flowing on the sub-conveyor 41, and an elevating mechanism 43b for elevating the interference member 43a. The lifting mechanism 43b is a displacement mechanism that displaces the interference member 43a between a state in which it interferes with the articles 6 flowing on the sub-conveyor 41 and a state in which it does not interfere. 7A shows a state in which the interference member 43a is lowered so as not to interfere with the article 6, and FIG. 7B shows a state in which the interference member 43a is raised so as to interfere with the article 6. FIG.

干渉部材43aは、サブコンベア41を流れる物品6を損傷させることなく干渉することが可能であれば、その形態は限定されない。本実施形態では一例として、干渉部材43aを丸棒体としている。干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間に配置され、これらのローラ41bの間から昇降する(図4参照)。したがって、干渉部材43aの直径は、隣り合うローラ41bの間の最短距離よりも小さい。干渉部材43aの配置は、所定の基準線に基づいて設定される。基準線は、傾斜路42aのサブコンベア41との交差線と、傾斜路42aの幅方向の中間線(図4に示す一点鎖線L1)との交点位置Pから流れ方向SCに沿って延長した境界線(図4に示す二点鎖線で示す直線L2)である。交差線は、傾斜路42aをサブコンベア41の搬送路面の法線方向(上方)から見た時に送り方向SLの終端側とサブコンベア41とが交差する線(図4に示す二点鎖線LC)である。本実施形態において、交差線(LC)は、傾斜路42aの送り方向SLの下端部の辺に相当する。図4に示すように、干渉部材43aは、境界線(L2)を挟んで区画されるサブコンベア41の2つの領域のうち、流れ方向MCのより下流側に位置する領域(以下、配置領域という)に配置される。干渉部材43aは、配置領域の任意の位置に配置すればよいが、配置領域においてメインコンベア7の近傍に位置付けられるように配置することが好ましい。 The form of the interference member 43a is not limited as long as it can interfere with the article 6 flowing on the sub-conveyor 41 without damaging it. In this embodiment, as an example, the interference member 43a is a round bar. The interference member 43a is arranged between adjacent rollers 41b and moves up and down from between these rollers 41b (see FIG. 4). Therefore, the diameter of the interference member 43a is smaller than the shortest distance between the adjacent rollers 41b. The arrangement of the interference member 43a is set based on a predetermined reference line. The reference line is a boundary extending along the flow direction SC from the point of intersection P between the line of intersection of the ramp 42a with the sub-conveyor 41 and the middle line in the width direction of the ramp 42a (one-dot chain line L1 shown in FIG. 4). line (straight line L2 indicated by a two-dot chain line in FIG. 4). The intersection line is a line where the end side of the feeding direction SL and the sub-conveyor 41 intersect when the inclined path 42a is viewed from the normal direction (above) of the conveying road surface of the sub-conveyor 41 (double-dot chain line LC shown in FIG. 4). is. In the present embodiment, the intersection line (LC) corresponds to the lower edge of the slope 42a in the feeding direction SL. As shown in FIG. 4, the interfering member 43a is located downstream of the two areas of the sub-conveyor 41 separated by the boundary line (L2) (hereinafter referred to as the arrangement area). ). The interference member 43a may be arranged at any position in the arrangement area, but is preferably arranged so as to be positioned near the main conveyor 7 in the arrangement area.

昇降機構43bは、干渉部材43aをサブコンベア41の搬送路面の法線方向(ただし向きは考慮しない)に昇降させる。本実施形態では、サブコンベア41の搬送路面を水平面と平行としているため、昇降機構43bは、干渉部材43aを垂直方向に沿って上下に昇降させる。これにより、干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間で、サブコンベア41の搬送路面に対して突き出た状態もしくは引っ込んだ状態のいずれかの状態に遷移する。 The elevating mechanism 43b elevates the interfering member 43a in the direction normal to the conveying road surface of the sub-conveyor 41 (however, the orientation is not considered). In this embodiment, since the conveying road surface of the sub-conveyor 41 is parallel to the horizontal plane, the elevating mechanism 43b vertically elevates the interference member 43a along the vertical direction. As a result, the interfering member 43a transitions between the adjacent rollers 41b to either a protruded state or a recessed state with respect to the conveying road surface of the sub-conveyor 41. As shown in FIG.

昇降機構43bは、干渉部材43aを昇降させることが可能であれば、その構成は特に限定されない。本実施形態では一例として、昇降機構43bをエアシリンダとしている。この他、例えば油圧シリンダや電動アクチュエータなどを昇降機構としてもよい。 The configuration of the elevating mechanism 43b is not particularly limited as long as it can elevate the interference member 43a. In this embodiment, as an example, the lift mechanism 43b is an air cylinder. In addition, for example, a hydraulic cylinder, an electric actuator, or the like may be used as the lifting mechanism.

図7(a),(b)に示すように、昇降機構43bは、シリンダ本体部431と、エアポンプ432と、開閉弁433と、干渉部材支持部434とを含んで構成されている。
シリンダ本体部431には、例えば上昇チャンバと下降チャンバが内部に設けられ、これらのチャンバの間には、これらを仕切る可動体(ピストン)が介在している。可動体には、干渉部材43aが昇降可能に取り付けられている。エアポンプ432は、シリンダ本体部431に開閉弁433を介してエアを給排する。開閉弁433は、例えば干渉部材43aを上昇させる際に上昇チャンバに対して開き、下降させる際に下降チャンバに対して開く電磁弁である。エアポンプ432および開閉弁433は、いずれも制御装置5(図1)によって動作が制御される。これにより、昇降機構43bは、干渉部材43aを所定のタイミングで昇降させる(詳細は後述)。干渉部材支持部434は、干渉部材43aが挿通され、挿通された干渉部材43aを昇降可能に支持する部材(一例として、リニアブッシュ)である。干渉部材支持部434は、例えばサブコンベア41のフレーム41aなどに固定されている。
As shown in FIGS. 7A and 7B, the lifting mechanism 43b includes a cylinder body 431, an air pump 432, an on-off valve 433, and an interference member support 434. As shown in FIG.
The cylinder main body 431 is internally provided with, for example, an ascending chamber and a descending chamber, and a movable body (piston) that partitions these chambers is interposed between these chambers. An interference member 43a is attached to the movable body so as to be able to move up and down. The air pump 432 supplies and discharges air to and from the cylinder main body 431 via the on-off valve 433 . The on-off valve 433 is, for example, an electromagnetic valve that opens with respect to the rising chamber when the interference member 43a is raised and opens with respect to the lowering chamber when the interference member 43a is lowered. The operations of both the air pump 432 and the on-off valve 433 are controlled by the controller 5 (FIG. 1). Thereby, the lifting mechanism 43b lifts and lowers the interference member 43a at a predetermined timing (details will be described later). The interference member support portion 434 is a member (eg, a linear bush) that supports the inserted interference member 43a so that the interference member 43a is inserted therethrough and can be raised and lowered. The interference member support portion 434 is fixed to the frame 41a of the sub-conveyor 41, for example.

制御装置5は、ロボットアーム2、検出装置3、および搬送装置4の動作をそれぞれ制御する。制御装置5は、CPU、メモリ、記憶装置(不揮発メモリ)、入出力回路、タイマなどを含む演算処理部(図示省略)を備えている。演算処理部は、各種データを入出力回路により読み込み、記憶装置からメモリに読み出したプログラムを用いてCPUで演算処理し、処理結果に基づいた制御(物品6の姿勢調整制御)を行う。本実施形態において、制御装置5は、ロボットアーム2、検出装置3、および搬送装置4と有線もしくは無線で接続され、これらとの間で各種データや演算結果などを送受信している。 A control device 5 controls the operations of the robot arm 2, the detection device 3, and the transport device 4, respectively. The control device 5 includes an arithmetic processing section (not shown) including a CPU, a memory, a storage device (non-volatile memory), an input/output circuit, a timer, and the like. The arithmetic processing unit reads various data through an input/output circuit, performs arithmetic processing with a CPU using a program read from a storage device to a memory, and performs control (posture adjustment control of the article 6) based on the processing result. In this embodiment, the control device 5 is connected to the robot arm 2, the detection device 3, and the transfer device 4 by wire or wirelessly, and transmits and receives various data, calculation results, and the like to and from these devices.

これにより、制御装置5は、検出装置3を動作制御して検出させたデータ(検出結果)を入出力回路により読み込み、メモリから読み出したプログラムを用いてCPUで演算し、演算結果に基づいてロボットアーム2および搬送装置4(姿勢調整部43)の動作制御をそれぞれ行う。 As a result, the control device 5 reads the data (detection results) detected by controlling the operation of the detection device 3 by the input/output circuit, performs calculations by the CPU using the program read from the memory, and controls the robot based on the calculation results. It controls the operations of the arm 2 and the transport device 4 (attitude adjusting unit 43).

このような構成をなす物品移動装置1の動作と作用について、ロボットアーム2、検出装置3、および搬送装置4に対する制御装置5の制御フローに従って説明する。図8には、本実施形態の物品移動装置1におけるロボットアーム2、検出装置3、および搬送装置4に対する制御装置5の制御フローをそれぞれ示す。なお、制御装置5は、例えば集積領域60に物品6が集積されている間(集積された物品6がなくなるまで)、物品6の姿勢調整制御を繰り返し行う。 The operation and effect of the article moving device 1 having such a configuration will be described according to the control flow of the control device 5 for the robot arm 2, the detection device 3, and the transport device 4. FIG. FIG. 8 shows control flows of the control device 5 for the robot arm 2, the detection device 3, and the transport device 4 in the article moving device 1 of this embodiment. Note that the control device 5 repeats the attitude adjustment control of the articles 6 while the articles 6 are being accumulated in the accumulation area 60 (until the accumulated articles 6 are gone), for example.

制御装置5は、集積領域60の物品群6sの中から物品6を選択し、ロボットアーム2(エンドエフェクタ23)に把持させる(S101)。その際、制御装置5は、検出装置3によって検出された集積領域60における物品群6sの集積態様のデータ(例えば、画像データ)を解析し、解析した集積態様(輪郭、大きさ、向き、重なり、境界など)に基づいて、把持する物品6を選択する。 The control device 5 selects an article 6 from the article group 6s in the stacking area 60 and causes the robot arm 2 (end effector 23) to grip it (S101). At that time, the control device 5 analyzes the data (for example, image data) of the stacking mode of the group of articles 6s in the stacking area 60 detected by the detection device 3, and the analyzed stacking mode (contour, size, orientation, overlap , boundaries, etc.) to select an item 6 to grip.

物品6が把持されると、制御装置5は、転倒条件を判定する(S102)。転倒条件は、把持された物品6を物品転倒部42で解放させるか否か、換言すれば傾斜路42aに落下させるか否かを判定するための条件である。制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の形態のデータ、具体的には縦、横、高さとこれらの比率に基づいて転倒条件を判定する。本実施形態では一例として、把持された物品6の縦もしくは横のうち、短辺の長さに対する高さの比率(以下、高さ比率という)が所定の閾値(以下、高さ基準値という)以上であれば、転倒条件は満たされる。高さ基準値は、任意に設定可能であり、例えば2以上などとすることができる。高さ基準値は、固定値であっても、物品6の形態によって変動する変動値であってもよい。高さ基準値は、例えば制御装置5の記憶装置に格納され、転倒条件の判定時にパラメータとして読み出される。 When the article 6 is gripped, the control device 5 determines a tipping condition (S102). The tipping condition is a condition for determining whether or not the gripped article 6 should be released by the article tipping section 42, in other words, whether or not it should be dropped onto the slope 42a. The control device 5 determines the tipping condition based on the shape data of the article 6 detected by the detection device 3, specifically length, width, height and their ratio. In this embodiment, as an example, the ratio of the height to the length of the short side of the gripped article 6 (hereafter referred to as height ratio) is a predetermined threshold (hereafter referred to as height reference value). If so, the fall condition is satisfied. The height reference value can be arbitrarily set, and can be set to 2 or more, for example. The height reference value may be a fixed value or a variable value that varies depending on the form of the article 6 . The height reference value is stored, for example, in the storage device of the control device 5, and read out as a parameter when judging the toppling condition.

例えば、図3(a),(b),(c)に示す各状態において、高さ基準値を一例として2とした場合、転倒条件は次のように判定される。
図3(a)に示すように物品6aが把持されている場合、短辺は第1辺61d、高さは第3辺63dであり、高さ比率(L63/L61)は、2以上である。したがって、この場合は転倒条件を満たす。同様に、図3(b)に示す場合、短辺は第1辺61d、高さは第2辺62dであり、高さ比率(L62/L61)は、2以上である。したがって、この場合も転倒条件を満たす。
これに対し、図3(c)に示す場合、短辺は第3辺63d、高さは第1辺61dであり、高さ比率(L61/L63)は、2未満である。したがって、この場合は転倒条件を満たさない。
For example, in each of the states shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, when the height reference value is 2 as an example, the overturn condition is determined as follows.
When the article 6a is gripped as shown in FIG. 3(a), the short side is the first side 61d, the height is the third side 63d, and the height ratio (L63/L61) is 2 or more. . Therefore, this case satisfies the tipping condition. Similarly, in the case shown in FIG. 3B, the short side is the first side 61d, the height is the second side 62d, and the height ratio (L62/L61) is 2 or more. Therefore, this case also satisfies the tipping condition.
On the other hand, in the case shown in FIG. 3C, the short side is the third side 63d, the height is the first side 61d, and the height ratio (L61/L63) is less than two. Therefore, in this case, the overturn condition is not satisfied.

S102において転倒条件を満たす場合、つまり高さ比率が高さ基準値以上である場合、制御装置5は、物品6の移動先(解放先)を物品転倒部42に設定する(S103)。 If the tipping condition is satisfied in S102, that is, if the height ratio is equal to or higher than the height reference value, the control device 5 sets the article tipping section 42 as the movement destination (release destination) of the article 6 (S103).

次いで、制御装置5は、把持された物品6が所定の姿勢(以下、第1の解放姿勢という)となるように、ロボットアーム2を動作させる(S104)。第1の解放姿勢は、物品6の把持面(吸着面)の短辺方向が傾斜路42aの送り方向SLと平行となるとともに、物品6の重心が傾斜路42aの幅方向の中間線上(図6(b)に示す一点鎖線L1上)に位置付けられた姿勢である。制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の形態のデータ、具体的には吸着面の短辺方向と重心に基づいてロボットアーム2を動作させ、物品6を第1の解放姿勢に位置付けさせる。 Next, the control device 5 operates the robot arm 2 so that the gripped article 6 assumes a predetermined posture (hereinafter referred to as a first release posture) (S104). In the first release posture, the short side direction of the gripping surface (suction surface) of the article 6 is parallel to the feed direction SL of the inclined path 42a, and the center of gravity of the article 6 is on the middle line in the width direction of the inclined path 42a (Fig. 6(b) on the dashed line L1). The control device 5 operates the robot arm 2 based on the data of the shape of the article 6 detected by the detection device 3, specifically the direction of the short side of the attraction surface and the center of gravity, to move the article 6 to the first release posture. position.

例えば、図3(a),(b)に示すように物品6aが把持されている場合、把持面(吸着面)の短辺方向は、いずれも第1辺61dに沿った方向である。この場合、ロボットアーム2は、把持した物品6aの第1辺61dを送り方向SLと平行に、重心Cを傾斜路42aの幅方向の中間線上に位置付け、物品6aを第1の解放姿勢とする。 For example, when the article 6a is gripped as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the short side direction of the gripping surface (suction surface) is the direction along the first side 61d. In this case, the robot arm 2 positions the first side 61d of the gripped article 6a in parallel with the feed direction SL and the center of gravity C on the middle line in the width direction of the ramp 42a, and places the article 6a in the first release posture. .

物品6を第1の解放姿勢に位置付けた状態で、制御装置5は、物品6の姿勢調整条件を判定する(S105)。姿勢調整条件は、物品6がサブコンベア41を流れる際、物品6の向きを姿勢調整部43で調整する必要があるか否かを判定するための条件である。すなわち、物品6の合流姿勢を基準合流姿勢に調整する必要があるか否かの判定条件である。 With the article 6 positioned in the first release posture, the control device 5 determines the posture adjustment condition of the article 6 (S105). The attitude adjustment condition is a condition for determining whether or not the orientation of the article 6 needs to be adjusted by the attitude adjustment section 43 when the article 6 flows on the sub-conveyor 41 . That is, it is a condition for determining whether or not it is necessary to adjust the merging posture of the articles 6 to the reference merging posture.

制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の形態のデータ、具体的には把持面(吸着面)の短辺と長辺の比率に基づいて姿勢調整条件を判定する。本実施形態では一例として、把持された物品6の短辺に対する長辺の長さ比率(以下、アスペクト比率という)が所定の閾値(以下、アスペクト基準値という)以上であれば、姿勢調整条件は満たされる。アスペクト基準値は、任意に設定可能であり、例えば3以上などとすることができる。アスペクト基準値は、固定値であっても、物品6の形態によって変動する変動値であってもよい。アスペクト基準値は、例えば制御装置5の記憶装置に格納され、姿勢調整条件の判定時にパラメータとして読み出される。 The control device 5 determines the attitude adjustment condition based on the data of the shape of the article 6 detected by the detection device 3, specifically, the ratio of the short side to the long side of the gripping surface (suction surface). In this embodiment, as an example, if the length ratio of the long side to the short side of the gripped article 6 (hereinafter referred to as aspect ratio) is equal to or greater than a predetermined threshold value (hereinafter referred to as aspect reference value), the attitude adjustment condition is It is filled. The aspect reference value can be set arbitrarily, and can be set to 3 or more, for example. The aspect reference value may be a fixed value or a variable value that varies depending on the form of the article 6 . The aspect reference value is stored, for example, in the storage device of the control device 5, and read as a parameter when determining the attitude adjustment condition.

例えば、図3(a),(b)に示す各状態において、アスペクト基準値を一例として3とした場合、姿勢調整条件は次のように判定される。なお、図3(c)に示す状態は、転倒条件を満たし、姿勢調整条件の判定対象外としている。
図3(a)に示すように物品6aが把持されている場合、短辺は第1辺61d、長辺は第2辺62dであり、アスペクト比率(L62/L61)は、3以上である。したがって、この場合は姿勢調整条件を満たす。同様に、図3(b)に示す場合、短辺は第1辺61d、長辺は第3辺63dであり、アスペクト比率(L63/L61)は、3未満である。したがって、この場合は姿勢調整条件を満たさない。
For example, in each state shown in FIGS. 3A and 3B, when the aspect reference value is set to 3 as an example, the attitude adjustment condition is determined as follows. Note that the state shown in FIG. 3C satisfies the overturning condition and is excluded from the determination of the posture adjustment condition.
When the article 6a is held as shown in FIG. 3A, the short side is the first side 61d, the long side is the second side 62d, and the aspect ratio (L62/L61) is 3 or more. Therefore, in this case, the attitude adjustment condition is satisfied. Similarly, in the case shown in FIG. 3B, the short side is the first side 61d, the long side is the third side 63d, and the aspect ratio (L63/L61) is less than 3. Therefore, in this case, the attitude adjustment condition is not satisfied.

S105において姿勢調整条件を満たす場合、つまりアスペクト比率がアスペクト基準値以上である場合、制御装置5は、姿勢調整部43を作動させる(S106)。この場合、制御装置5は、昇降機構43bを作動させて、干渉部材43aを上昇させる。これにより、干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間で、サブコンベア41の搬送路面に対して突き出た状態となる。この場合、制御装置5は、例えば干渉部材43aの上昇フラグをONとし、その値をメモリに保持する。保持した上昇フラグの値は、後述する姿勢調整終了条件の判定時(S111)にパラメータとして読み出される。上昇フラグの初期値は、OFFである。 If the attitude adjustment condition is satisfied in S105, that is, if the aspect ratio is equal to or greater than the aspect reference value, the control device 5 operates the attitude adjustment section 43 (S106). In this case, the control device 5 operates the lifting mechanism 43b to lift the interference member 43a. As a result, the interfering member 43a protrudes from the conveying road surface of the sub-conveyor 41 between the adjacent rollers 41b. In this case, the control device 5, for example, turns on the rising flag of the interference member 43a and holds the value in the memory. The value of the held rise flag is read out as a parameter when the attitude adjustment end condition is determined (S111), which will be described later. The initial value of the rising flag is OFF.

これに対し、S105において姿勢調整条件を満たさない場合、つまりアスペクト比率がアスペクト基準値未満である場合、制御装置5は、姿勢調整部43を作動させない。したがってこの場合、干渉部材43aは、上昇せず、サブコンベア41の搬送路面に対して引っ込んだ状態のままとなる。 On the other hand, if the attitude adjustment condition is not satisfied in S105, that is, if the aspect ratio is less than the aspect reference value, the control device 5 does not operate the attitude adjustment section 43. FIG. Therefore, in this case, the interfering member 43a does not rise, and remains in a retracted state with respect to the conveying road surface of the sub-conveyor 41. As shown in FIG.

そして、制御装置5は、把持した物品6をロボットアーム2に解放させる(S107)。すなわち、ロボットアーム2は、物品6を第1の解放姿勢で物品転倒部42の上で解放する。これにより、解放された物品6は、第1の解放姿勢で傾斜路42aに落下する。 Then, the controller 5 causes the robot arm 2 to release the gripped article 6 (S107). That is, the robot arm 2 releases the article 6 on the article tipping portion 42 in the first release posture. As a result, the released article 6 drops onto the ramp 42a in the first release posture.

例えば、図3(a)に示すように把持された物品6aが第1の解放姿勢で傾斜路42aに落下すると、落下した物品6aは、傾斜路42aを滑り落ちる際に第3面63sを回転体42bに接触させるように転倒する(横倒しされる)(図4x(c)参照)。この時、物品6aは、短辺である第3辺63dが送り方向SLと平行で、長辺である第2辺62dが傾斜路42aの幅方向と平行となる。そして、このように転倒した物品6aは、サブコンベア41に送られる。 For example, as shown in FIG. 3(a), when the gripped article 6a falls on the slope 42a in the first release posture, the dropped article 6a slides down the slope 42a and moves the third surface 63s to the rotating body. 42b is overturned (overturned) (see FIG. 4x(c)). At this time, the short third side 63d of the article 6a is parallel to the feed direction SL, and the long second side 62d is parallel to the width direction of the ramp 42a. Then, the article 6a that has fallen in this way is sent to the sub-conveyor 41. As shown in FIG.

図3(a)に示す把持状態の場合、姿勢調整条件を満たすため、サブコンベア41の搬送路面に対して干渉部材43aが突き出た状態となっている(S106)。したがって、サブコンベア41に送られた物品6aは、干渉部材43aと干渉する。 In the gripping state shown in FIG. 3A, the interference member 43a protrudes from the conveying road surface of the sub-conveyor 41 in order to satisfy the attitude adjustment condition (S106). Therefore, the article 6a sent to the sub-conveyor 41 interferes with the interference member 43a.

図9には、物品6aと干渉部材43aとの干渉態様の一例を時系列に沿ってそれぞれ示す。物品6aが傾斜路42aで転倒してサブコンベア41に送られると(図9(a))、ローラ41bの回転力による流れ方向SCに対する推進力が作用されて物品6aが干渉部材43aと干渉(接触)する(図9(b))。そして、物品6aに作用さされる推進力の反力によって、物品6aが干渉部材43aまわりに回転する(図9(c))。これにより、サブコンベア41を流れる物品6aの合流姿勢が基準合流姿勢に調整される(図9(d))。この結果、物品6aは、基準合流姿勢でサブコンベア41からメインコンベア7に合流し、基準搬送姿勢でメインコンベア7を流れる。 FIG. 9 shows an example of an interference mode between the article 6a and the interference member 43a in chronological order. When the article 6a overturns on the slope 42a and is sent to the sub-conveyor 41 (FIG. 9(a)), the article 6a interferes with the interfering member 43a ( contact) (FIG. 9(b)). Then, the article 6a rotates around the interference member 43a by the reaction force of the propulsive force acting on the article 6a (FIG. 9(c)). As a result, the merging posture of the articles 6a flowing on the sub-conveyor 41 is adjusted to the reference merging posture (FIG. 9(d)). As a result, the article 6a joins the main conveyor 7 from the sub-conveyor 41 in the standard merging posture, and flows on the main conveyor 7 in the standard conveying posture.

一方、図3(b)に示すように把持された物品6aが第1の解放姿勢で傾斜路42aに落下すると、落下した物品6aは、傾斜路42aを滑り落ちる際に第3面63sを回転体42bに接触させるように転倒する。この時、物品6aは、図3(a)の場合と異なり、長辺である第2辺62dが送り方向SLと平行で、短辺である第3辺63dが傾斜路42aの幅方向と平行となる。図3(b)に示す状態の場合、姿勢調整条件を満たさないため、サブコンベア41の搬送路面に対して干渉部材43aが引っ込んだ状態となっている(S106)。したがって、物品6aは、サブコンベア41に送られる際、干渉部材43aと干渉することなく、ローラ41bの回転力による流れ方向SCに対する推進力を受けて基準合流姿勢となる。 On the other hand, as shown in FIG. 3(b), when the gripped article 6a drops onto the slope 42a in the first release posture, the dropped article 6a slides down the slope 42a and moves the third surface 63s to the rotating body. 42b to fall over. At this time, unlike the case of FIG. 3A, the article 6a has a second long side 62d parallel to the feed direction SL and a third short side 63d parallel to the width direction of the ramp 42a. becomes. In the state shown in FIG. 3B, the interference member 43a is retracted from the conveying road surface of the sub-conveyor 41 because the posture adjustment condition is not satisfied (S106). Therefore, when the articles 6a are sent to the sub-conveyor 41, they do not interfere with the interfering member 43a and receive the driving force in the flow direction SC due to the rotational force of the rollers 41b and assume the reference merging posture.

図10には、第1の解放姿勢で傾斜路42aに落下した物品6aがサブコンベア41を流れる態様の一例を時系列に沿ってそれぞれ示す。物品6aが第1の解放姿勢で傾斜路42aに落下し転倒すると(図10(a))、物品6aは、自重およびローラ41bの回転力による流れ方向SCに対する推進力でサブコンベア41に引っ張られて向きを変える(図10(b))。そのままさらに引っ張られて傾斜路42aからサブコンベア41に送られると、物品6aは基準合流姿勢となり、そのままサブコンベア41を流れる(図10(c))。 FIG. 10 shows, in chronological order, an example of how the article 6a that has fallen onto the slope 42a in the first release posture flows on the sub-conveyor 41. As shown in FIG. When the article 6a in the first release posture drops onto the slope 42a and falls (FIG. 10(a)), the article 6a is pulled by the sub-conveyor 41 due to its own weight and the driving force in the flow direction SC due to the rotational force of the roller 41b. to change direction (Fig. 10(b)). When the article 6a is further pulled and sent from the inclined path 42a to the sub-conveyor 41, the article 6a assumes the reference merging posture and continues to flow on the sub-conveyor 41 (FIG. 10(c)).

また、S102において転倒条件を満たさない場合、つまり高さ比率が高さ基準値未満である場合、制御装置5は、物品6の移動先(解放先)をサブコンベア41に設定する(S108)。 If the tipping condition is not satisfied in S102, that is, if the height ratio is less than the height reference value, the control device 5 sets the destination (release destination) of the article 6 to the sub-conveyor 41 (S108).

次いで、制御装置5は、把持された物品6が所定の姿勢(以下、第2の解放姿勢という)となるように、ロボットアーム2を動作させる(S109)。第2の解放姿勢は、物品6の短辺方向が流れ方向SCと平行となるとともに、物品6の重心がサブコンベア41の幅方向(流れ方向SCと直交する方向)の中間線上に位置付けられた姿勢である。制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の形態のデータ、具体的には把持面(吸着面)の短辺方向と重心に基づいてロボットアーム2を動作させ、物品6を第2の解放姿勢に位置付けさせる。 Next, the control device 5 operates the robot arm 2 so that the gripped article 6 assumes a predetermined posture (hereinafter referred to as a second release posture) (S109). In the second release posture, the short side direction of the article 6 is parallel to the flow direction SC, and the center of gravity of the article 6 is positioned on the middle line in the width direction (direction perpendicular to the flow direction SC) of the sub-conveyor 41. Posture. The control device 5 operates the robot arm 2 based on the shape data of the article 6 detected by the detection device 3, specifically, the short side direction and the center of gravity of the gripping surface (attraction surface) to move the article 6 to the second position. position in the release position.

例えば、図3(c)に示すように物品6aが把持されている場合、物品6aの短辺方向は、第3辺63dに沿った方向である。この場合、ロボットアーム2は、把持した物品6aの第3辺63dを流れ方向と平行に、重心Cをサブコンベア41の幅方向の中間線上に位置付け、物品6aを第2の解放姿勢とする。 For example, when the article 6a is held as shown in FIG. 3(c), the short side direction of the article 6a is the direction along the third side 63d. In this case, the robot arm 2 positions the third side 63d of the gripped article 6a parallel to the flow direction and the center of gravity C on the middle line in the width direction of the sub-conveyor 41, and places the article 6a in the second release posture.

そして、制御装置5は、把持した物品6をロボットアーム2に解放させる(S107)。すなわち、ロボットアーム2は、物品6を第2の解放姿勢でサブコンベア41の上で解放する。これにより、解放された物品6は、第2の解放姿勢でサブコンベア41に落下する。 Then, the controller 5 causes the robot arm 2 to release the gripped article 6 (S107). That is, the robot arm 2 releases the article 6 on the sub-conveyor 41 in the second release posture. As a result, the released articles 6 drop onto the sub-conveyor 41 in the second release posture.

例えば、図3(c)に示すように把持された物品6aが第2の解放姿勢でサブコンベア41に落下すると、落下した物品6aは、第3面63sをローラ41bに接触させるようにサブコンベア41を流れる。この時、物品6aは、長辺である第2辺62dが流れ方向SCと平行で、短辺である第3辺63dがサブコンベア41の幅方向と平行、つまり基準合流姿勢となる(図1に実線で示す物品6aの状態)。したがって、物品6aは、基準合流姿勢でサブコンベア41からメインコンベア7に合流し、基準搬送姿勢でメインコンベア7を流れる(図1に二点鎖線で示す物品6aの状態)。 For example, as shown in FIG. 3(c), when the gripped article 6a drops onto the sub-conveyor 41 in the second release posture, the dropped article 6a moves along the sub-conveyor so that the third surface 63s contacts the roller 41b. 41 flows. At this time, the second long side 62d of the article 6a is parallel to the flow direction SC, and the third short side 63d is parallel to the width direction of the sub-conveyor 41, that is, the article 6a assumes a reference merging posture (FIG. 1). state of the article 6a indicated by a solid line in FIG. Therefore, the articles 6a join the main conveyor 7 from the sub-conveyor 41 in the reference merging posture, and flow on the main conveyor 7 in the reference conveying posture (the state of the articles 6a indicated by the two-dot chain line in FIG. 1).

把持した物品6が解放されると、制御装置5は、送り出し条件を判定する(S110)。送り出し条件は、解放された物品6が搬送装置4(サブコンベア41)からメインコンベア7へ合流したか否か、換言すればサブコンベア41から送り出されたか否かを判定するための条件である。制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の合流状況(送り出し状況)のデータ(例えば、画像データ)を解析し、送り出し条件の判定を行う。例えば、画像データにおいて、サブコンベア41上から物品6が存在しなくなれば、送り出し条件は満たされる。一方、サブコンベア41上に物品6が存在していれば、送り出し条件は満たされない。制御装置5は、送り出し条件が満たされるまで、送り出し条件の判定を繰り返す。 When the gripped article 6 is released, the control device 5 determines the delivery conditions (S110). The delivery condition is a condition for judging whether or not the released article 6 has joined the main conveyor 7 from the conveying device 4 (sub-conveyor 41 ), in other words, whether or not it has been delivered from the sub-conveyor 41 . The control device 5 analyzes the data (for example, image data) of the merging state (delivery state) of the articles 6 detected by the detection device 3, and determines the delivery conditions. For example, in the image data, if the article 6 disappears from the sub-conveyor 41, the delivery condition is satisfied. On the other hand, if the article 6 exists on the sub-conveyor 41, the delivery condition is not satisfied. The control device 5 repeats determination of the delivery conditions until the delivery conditions are satisfied.

S110において、送り出し条件を満たす場合、制御装置5は、姿勢調整終了条件を判定する(S111)。姿勢調整終了条件は、物品6がサブコンベア41を流れる際、物品6の向きを姿勢調整部43で調整したか否かを判定するための条件である。本実施形態では、干渉部材43aが上昇しているか否か、一例として上昇フラグがONであるか否かが姿勢調整終了条件として判定される。上昇フラグは、例えばエアポンプ432のON/OFF、開閉弁433の開閉状況などに基づいて、初期値(OFF)からONに設定される。 If the sending condition is satisfied in S110, the control device 5 determines the attitude adjustment end condition (S111). The attitude adjustment end condition is a condition for determining whether or not the orientation of the article 6 has been adjusted by the attitude adjustment section 43 when the article 6 flows on the sub-conveyor 41 . In the present embodiment, whether or not the interference member 43a is rising, for example, whether or not the rising flag is ON is determined as the attitude adjustment end condition. The rise flag is set from the initial value (OFF) to ON based on, for example, the ON/OFF state of the air pump 432 and the opening/closing state of the on-off valve 433 .

S111において姿勢調整終了条件を満たす場合、つまり干渉部材43aが上昇している場合、制御装置5は、姿勢調整部43を再び作動させる(S112)。この場合、制御装置5は、昇降機構43bを作動させて、干渉部材43aを下降させる。これにより、干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間で、サブコンベア41の搬送路面に対して引っ込んだ状態となる。この場合、制御装置5は、上昇フラグをOFFにリセットする。 If the attitude adjustment end condition is satisfied in S111, that is, if the interference member 43a is raised, the control device 5 operates the attitude adjustment section 43 again (S112). In this case, the control device 5 operates the lifting mechanism 43b to lower the interference member 43a. As a result, the interfering member 43a is retracted from the conveying road surface of the sub-conveyor 41 between the adjacent rollers 41b. In this case, the controller 5 resets the rise flag to OFF.

これに対し、S111において姿勢調整終了条件を満たさない場合、つまり干渉部材43aが下降したままである場合、制御装置5は、姿勢調整部43を作動させない。これにより、干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間で、サブコンベア41の搬送路面に対して引っ込んだ状態のまま維持される。この場合、制御装置5は、上昇フラグをOFFのまま維持する。 On the other hand, if the attitude adjustment termination condition is not satisfied in S111, that is, if the interference member 43a remains lowered, the control device 5 does not operate the attitude adjustment section 43. FIG. As a result, the interference member 43a is maintained in a recessed state with respect to the conveying road surface of the sub-conveyor 41 between the adjacent rollers 41b. In this case, the control device 5 keeps the rise flag OFF.

姿勢終了調整条件にかかわらず、干渉部材43aが下降している状態で、制御装置5は、物品6の姿勢調整制御を終了する。なお上述したとおり、制御装置5は、例えば集積領域60に物品6が集積されている間(集積された物品6がなくなるまで)、物品6の姿勢調整制御を繰り返し行えばよい。 Regardless of the posture end adjustment condition, the control device 5 ends the posture adjustment control of the article 6 while the interference member 43a is lowered. As described above, the control device 5 may repeat the attitude adjustment control of the articles 6 while the articles 6 are being accumulated in the accumulation area 60 (until the accumulated articles 6 are gone).

このように、本実施形態の制御装置5を備えた物品移動装置1によれば、物品6の形態に基づいて転倒条件を判定し、その判定結果に応じて物品6の移動先(解放先)を搬送装置4および物品転倒部42(傾斜路42a)のいずれかに振り分けることができる。その際、物品6の高さ比率が高さ基準値以上である場合には、物品6を傾斜路42aによって転倒させてサブコンベア41に送ることができる。このため、サブコンベア41を流れる物品6の背を低くし、物品6を安定させることができる。 As described above, according to the article moving apparatus 1 equipped with the control device 5 of the present embodiment, the tipping condition is determined based on the form of the article 6, and the movement destination (release destination) of the article 6 is determined according to the determination result. can be distributed to either the transport device 4 or the article tipping section 42 (inclined path 42a). At that time, when the height ratio of the article 6 is equal to or higher than the height reference value, the article 6 can be overturned on the slope 42 a and sent to the sub-conveyor 41 . Therefore, the height of the articles 6 flowing on the sub-conveyor 41 can be reduced and the articles 6 can be stabilized.

また、姿勢調整条件を判定し、その結果に応じて姿勢調整部43で物品6の合流姿勢を調整することができる。その際、物品6のアスペクト比率がアスペクト基準値以上である場合には、干渉部材43aを上昇させ、サブコンベア41の搬送路面に対して突き出た状態とすることができる。これにより、サブコンベア41を流れる物品6を干渉部材43aと干渉させ、その姿勢(合流姿勢)を基準合流姿勢に調整することができる。 In addition, the attitude adjustment condition can be determined, and the merging attitude of the articles 6 can be adjusted by the attitude adjustment unit 43 according to the result. At this time, when the aspect ratio of the article 6 is equal to or greater than the aspect reference value, the interference member 43 a can be raised to project from the conveying road surface of the sub-conveyor 41 . As a result, the articles 6 flowing on the sub-conveyor 41 can be caused to interfere with the interference member 43a, and the attitude (merging attitude) can be adjusted to the reference merging attitude.

そして、物品6の高さ比率が高さ基準値未満である場合、およびアスペクト比率がアスペクト基準値未満である場合には、ロボットアーム2の動作によって物品6の合流姿勢を基準合流姿勢とすることができる。 When the height ratio of the articles 6 is less than the height reference value and when the aspect ratio is less than the aspect reference value, the merging posture of the articles 6 is set to the reference merging posture by the operation of the robot arm 2. can be done.

このため、例えば図3に示す各状態のように、物品6aが吸着され得る第1面61s、第2面62s、第3面63sのいずれが吸着面となった場合であっても、物品6の合流姿勢を基準合流姿勢とすることができる。すなわち、集積領域60における物品群6sの積まれ方にかかわらず、基準合流姿勢でサブコンベア41からメインコンベア7に物品6(6a)を合流させ、所望の姿勢(基準搬送姿勢)でメインコンベア7に流すことができる。したがって、ロボットアーム2の作業負荷を軽減し、その作業効率を低下させることなく、メインコンベア7における物品6の搬送姿勢をより簡易かつ精度よく基準搬送姿勢に整えることができる。 Therefore, for example, as in each state shown in FIG. 3, even if any one of the first surface 61s, the second surface 62s, and the third surface 63s on which the article 6a can be attracted becomes the attraction surface, the article 6 can be set as a reference merging posture. That is, regardless of how the article group 6s is stacked in the stacking area 60, the articles 6 (6a) are joined from the sub-conveyor 41 to the main conveyor 7 in the standard merging posture, and the main conveyor 7 is placed in the desired posture (reference conveying posture). can flow to Therefore, the work load on the robot arm 2 can be reduced, and the transport posture of the article 6 on the main conveyor 7 can be more easily and accurately adjusted to the reference transport posture without lowering the work efficiency.

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

例えば、上述した実施形態においては、姿勢調整部43(干渉部材43aおよび昇降機構43b)を固定式としているが、物品6の形態などに応じて位置を変えられる可動式としてもよい。例えば、干渉部材43aおよび昇降機構43bをサブコンベア41の幅方向にスライド移動させる移動機構(ガイドレールとスライダなど)を含んで、姿勢調整部を構成することができる。 For example, in the above-described embodiment, the posture adjusting section 43 (interference member 43a and lifting mechanism 43b) is fixed, but it may be movable so that its position can be changed according to the shape of the article 6 or the like. For example, the attitude adjustment section can be configured by including a moving mechanism (guide rail, slider, etc.) that slides the interference member 43a and the lifting mechanism 43b in the width direction of the sub-conveyor 41 .

また、本実施形態においては、姿勢調整部43(干渉部材43aおよび昇降機構43b)を1つとしているが、複数としてもよい。この場合、1つの昇降機構がすべての干渉部材を昇降させてもよいし、複数の昇降機構で複数の干渉部材を昇降させてもよい。図11には、2つの姿勢調整部43を備えた搬送装置4aの構成例を示す。各々の姿勢調整部43は、干渉部材および昇降部材をそれぞれ1つずつ含む。干渉部材43cは干渉部材43a、昇降機構43dは昇降機構43bといずれも同一である。干渉部材43cは、境界線(L2)を挟んで区画されるサブコンベア41の2つの領域のうち、干渉部材43aと同一の領域に配置され、干渉部材43aよりも境界線(L2)から離間して位置付けられている。なお、搬送装置4aの姿勢調整部43以外の構成は、搬送装置4(図4)と同一であり、図11において同一符号を付す。 In addition, in the present embodiment, one posture adjusting unit 43 (interference member 43a and lifting mechanism 43b) is used, but a plurality of posture adjusting units 43 may be provided. In this case, one elevating mechanism may elevate all the interference members, or a plurality of elevating mechanisms may elevate a plurality of interference members. FIG. 11 shows a configuration example of a conveying device 4a having two posture adjusting units 43. As shown in FIG. Each posture adjusting section 43 includes one interference member and one elevating member. The interference member 43c is the same as the interference member 43a, and the lifting mechanism 43d is the same as the lifting mechanism 43b. The interference member 43c is arranged in the same area as the interference member 43a in the two areas of the sub-conveyor 41 that are partitioned across the boundary line (L2), and is spaced further from the boundary line (L2) than the interference member 43a. are positioned. The configuration of the conveying device 4a other than the posture adjusting section 43 is the same as that of the conveying device 4 (FIG. 4), and is denoted by the same reference numerals in FIG.

複数の干渉部材を設ける場合、制御装置5は、検出装置3によって検出された物品6の形態に基づいて、選択条件を判定する。選択条件は、複数の姿勢調整部43のうちいずれを作動させるか否かを判定するための条件である。制御装置5は、選択条件の判定結果により選択した姿勢調整部43を作動させる。例えば、物品6がサブコンベア41のローラ41bと接触する接触面の長辺の長さに応じて、上昇させる干渉部材を決定すればよい。その際、制御装置5は、かかる長辺の長さを少なくとも1つの所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて上昇させる干渉部材を選択、決定する。これらの比較と決定のステップは、図8に示す制御フローのS105とS106の間に追加する。閾値の数は、干渉部材の数に応じて任意に設定すればよい。このように複数の干渉部材を設けることで、物品群6sに異なる大きさの物品6が混在していた場合であっても、物品6の大きさに応じてより精度よく、合流姿勢を基準合流姿勢とすることができる。 When providing a plurality of interference members, the control device 5 determines selection conditions based on the form of the article 6 detected by the detection device 3 . The selection condition is a condition for determining which one of the plurality of posture adjustment units 43 should be operated. The control device 5 operates the attitude adjustment section 43 selected according to the determination result of the selection condition. For example, the interference member to be lifted may be determined according to the length of the long side of the contact surface where the article 6 contacts the roller 41 b of the sub-conveyor 41 . At that time, the control device 5 compares the length of the long side with at least one predetermined threshold value, and selects and determines the interference member to be raised based on the comparison result. These comparison and determination steps are added between S105 and S106 in the control flow shown in FIG. The number of thresholds may be arbitrarily set according to the number of interfering members. By providing a plurality of interference members in this manner, even when articles 6 of different sizes are mixed in the article group 6s, the merging posture can be set to the reference merging with higher accuracy according to the size of the articles 6. It can be posture.

また、本実施形態においては、変位機構を昇降機構43bとし、干渉部材43aをサブコンベア41の搬送路面の法線方向(垂直方向)に沿って昇降させている。すなわち、干渉部材43aは、隣り合うローラ41bの間で、サブコンベア41の搬送路面に対して突き出た状態もしくは引っ込んだ状態のいずれかの状態に遷移する。これに代えて、例えば、搬送路面を覆うカバーやシェードのような被覆部材をサブコンベア41の上方に設け、サブコンベア41をトンネル状の空間を持った構造とする。そして、被覆部材の内面上部や内側面から干渉部材を変位機構で変位させてもよい。変位機構は、例えば物品6と干渉させる場合、干渉部材をトンネル状の空間内に倒し、物品6と干渉させない場合、干渉部材をトンネル状の空間内から引き上げる。 Further, in this embodiment, the displacement mechanism is the elevating mechanism 43b, and the interfering member 43a is elevated along the normal direction (vertical direction) of the conveying road surface of the sub-conveyor 41. As shown in FIG. That is, the interfering member 43a transitions between the adjacent rollers 41b to either a protruded state or a recessed state with respect to the conveying road surface of the sub-conveyor 41. As shown in FIG. Instead of this, for example, a covering member such as a cover or a shade that covers the conveying road surface is provided above the sub-conveyor 41 so that the sub-conveyor 41 has a structure having a tunnel-like space. Then, the interference member may be displaced from the inner surface upper portion or the inner surface of the covering member by the displacement mechanism. For example, the displacement mechanism pushes the interference member into the tunnel-shaped space when it interferes with the article 6 , and lifts the interference member out of the tunnel-shaped space when it does not interfere with the article 6 .

1…物品移動装置、2…ロボットアーム、3…検出装置、4,4a…搬送装置、5…制御装置、6,6a…物品、6s…物品群、7…メインコンベア、21…基台部、22…アーム部、23…エンドエフェクタ、41…第2の搬送部(サブコンベア)、41a…フレーム、41b…ローラ、41c…アクチュエータ、41x…ローラの軸芯、42…物品転倒部、42a…傾斜路、42b…回転体、42c…固定部材、42x…回転体の軸芯、43…姿勢調整部、43a,43c…干渉部材、43b,43d…変位機構(昇降機構)、60…物品の集積領域、61d…第1辺、62d…第2辺、63d…第3辺、61s…第1面、62s…第2面、63s…第3面、70…第1の搬送部、411…第1フレーム部、412…第2フレーム部、413…第3フレーム部、414…第4フレーム部、421…送り部、431…シリンダ本体部、432…エアポンプ、433…開閉弁、434…干渉部材支持部、L61d…第1辺の長さ、L62d…第2辺の長さ、L63d…第3辺の長さ、C…物品の重心、L1…傾斜路の幅方向の中間線、L2…干渉部材の配置の基準線(境界線)、LC…傾斜路を上方から見た時の物品の送り方向の終端側と第2の搬送部(サブコンベア)との交差線、P…傾斜路の下端部と中間線L1との交点位置、MC…メインコンベアの流れ方向、SC…サブコンベアの流れ方向、SL…傾斜路の送り方向、θ1…MCに対するSCの合流角、θ2…サブコンベアに対する傾斜路の前傾角、θ3…MCに対するSLの合流角。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Article moving apparatus, 2... Robot arm, 3... Detecting apparatus, 4, 4a... Conveying apparatus, 5... Control apparatus, 6, 6a... Articles, 6s... Article group, 7... Main conveyor, 21... Base part, 22 Arm portion 23 End effector 41 Second conveying portion (sub-conveyor) 41a Frame 41b Roller 41c Actuator 41x Roller axis 42 Article tipping portion 42a Inclination Path 42b Rotating body 42c Fixed member 42x Rotating body axis 43 Attitude adjustment unit 43a, 43c Interference member 43b, 43d Displacement mechanism (elevating mechanism) 60 Article stacking area , 61d... first side, 62d... second side, 63d... third side, 61s... first surface, 62s... second surface, 63s... third surface, 70... first transport section, 411... first frame Part 412... Second frame part 413... Third frame part 414... Fourth frame part 421... Sending part 431... Cylinder body part 432... Air pump 433... On-off valve 434... Interference member support part L61d... length of the first side, L62d... length of the second side, L63d... length of the third side, C... center of gravity of the article, L1... middle line in the width direction of the ramp, L2... arrangement of interference members reference line (boundary line) of , LC . position of intersection with line L1, MC...flow direction of main conveyor, SC...flow direction of sub-conveyor, SL...feed direction of ramp, .theta.1...joint angle of SC with MC, .theta.2...forward inclination angle of ramp with respect to sub-conveyor. , θ3 . . . confluence angle of SL with respect to MC.

Claims (8)

物品の集積領域から前記物品を解放可能に把持し、前記集積領域から移動させるロボットアームと、
前記ロボットアームに把持されている前記物品の形態を検出する検出装置と、
前記ロボットアームが解放した前記物品を第1の搬送部に搬送する搬送装置と、
前記ロボットアーム、前記検出装置、および前記搬送装置の動作をそれぞれ制御する制御装置と、を備え、
前記搬送装置は、前記第1の搬送部へ前記物品を搬送する第2の搬送部と、前記第2の搬送部を搬送される前記物品の向きを変更する姿勢調整部と、前記第2の搬送部に向けて前傾する傾斜路を含んで構成され、前記第2の搬送部に前記物品を倒して送る物品転倒部と、を備え、
前記制御装置は、前記検出装置によって検出された前記物品の形態に基づいて、前記物品を倒して移動させるか否かの転倒条件を判定し、前記ロボットアームに把持された前記物品の解放先を、前記転倒条件の判定結果に応じて前記物品転倒部もしくは前記第2の搬送部に振り分ける、
物品移動装置。
a robotic arm for releasably gripping and removing the item from an item accumulation area;
a detection device that detects the shape of the article gripped by the robot arm;
a transport device that transports the article released by the robot arm to a first transport unit;
a control device that controls operations of the robot arm, the detection device, and the transport device, respectively;
The conveying device includes a second conveying section that conveys the article to the first conveying section, an attitude adjusting section that changes the orientation of the article conveyed by the second conveying section, and the second conveying section. an article tipping section configured to include an inclined path that slopes forward toward the conveying section, and for tipping and sending the article to the second conveying section;
Based on the form of the article detected by the detection device, the control device determines a tipping condition as to whether or not to tip and move the article, and determines a release destination of the article gripped by the robot arm. , sorting to the article tipping section or the second transport section according to the determination result of the tipping condition;
Goods mover.
前記傾斜路は、複数の回転体が回転可能に配置された送り部を有する、
請求項1に記載の物品移動装置。
The ramp has a feeding section in which a plurality of rotating bodies are rotatably arranged,
An article moving device according to claim 1.
前記第2の搬送部は、並列に配置され、回転可能な複数のローラを含んで構成され、
前記姿勢調整部は、隣り合う前記ローラの間に配置されて前記第2の搬送部を搬送される前記物品と干渉可能な干渉部材と、前記干渉部材を前記第2の搬送部の法線方向に昇降させる昇降機構と、を含んで構成される、
請求項1又は請求項2に記載の物品移動装置。
The second transport unit is arranged in parallel and includes a plurality of rotatable rollers,
The posture adjusting section includes an interference member disposed between the adjacent rollers and capable of interfering with the article conveyed on the second conveying section, and an interference member arranged in a direction normal to the second conveying section. and a lifting mechanism that raises and lowers to
An article moving device according to claim 1 or 2.
前記干渉部材は、前記傾斜路を前記法線方向から見た時に前記物品を送る方向の終端側と前記第2の搬送部とが交差する線と、前記傾斜路の幅方向の中間線との交点位置から前記第2の搬送部が前記物品を搬送する方向に沿って延長した境界線を挟んで区画された前記第2の搬送部の2つの領域のうち、前記第1の搬送部が前記物品を搬送する方向のより下流側に位置する領域に配置される、
請求項3に記載の物品移動装置。
The interference member is provided between a line intersecting the end side of the article feeding direction and the second transport section when the inclined path is viewed from the normal direction, and an intermediate line in the width direction of the inclined path. Of the two areas of the second transport section partitioned across a boundary line extending from the intersection position along the direction in which the second transport section transports the article, the first transport section arranged in a region located further downstream in the direction in which the article is conveyed,
An article moving device according to claim 3.
前記検出装置は、前記ロボットアームに把持された前記物品の把持面の短辺の長さおよび前記把持面までの高さをそれぞれ検出するとともに、前記短辺の長さに対する前記高さの高さ比率を検出し、
前記制御装置は、前記転倒条件として、前記高さ比率が所定の閾値以上であるか否かを判定する、
請求項1又は請求項2に記載の物品移動装置。
The detection device detects the length of the short side of the gripping surface of the article gripped by the robot arm and the height to the gripping surface, and detects the height of the height with respect to the length of the short side. detect the ratio,
The control device determines whether the height ratio is equal to or greater than a predetermined threshold as the overturn condition.
An article moving device according to claim 1 or 2.
前記ロボットアームは、前記把持面の短辺方向を、前記物品転倒部が前記物品を送る方向もしくは前記第2の搬送部が前記物品を搬送する方向と平行にして、把持した前記物品を解放する、
請求項5に記載の物品移動装置。
The robot arm sets the short side direction of the gripping surface parallel to the direction in which the article tipping section feeds the article or the direction in which the second conveying section conveys the article, and releases the gripped article. ,
An article moving device according to claim 5.
前記検出装置は、前記ロボットアームに把持された前記物品の重心を検出し、
前記ロボットアームは、
前記転倒条件が満たされる場合、前記物品転倒部の幅方向の中間線上に前記重心を位置付けて前記物品転倒部の上で前記物品を解放し、
前記転倒条件が満たされない場合、前記第2の搬送部の幅方向の中間線上に前記重心を位置付けて前記第2の搬送部の上で前記物品を解放する、
請求項6に記載の物品移動装置。
The detection device detects the center of gravity of the article gripped by the robot arm,
The robot arm is
if the tipping condition is met, releasing the article on the article tipping part by positioning the center of gravity on the midline in the width direction of the article tipping part;
if the tipping condition is not met, releasing the article on the second transport by positioning the center of gravity on the widthwise midline of the second transport.
7. An article moving device according to claim 6.
物品の集積領域から前記物品を解放可能にロボットアームに把持させ、前記集積領域から移動させる手段と、
把持されている前記物品の形態を検出装置に検出させる手段と、
検出された前記物品の形態に基づいて、前記物品を搬送装置の上で前記ロボットアームに解放させる手段と、
解放された前記物品を第1の搬送部へ、前記搬送装置の第2の搬送部に搬送させる手段と、
前記検出装置によって検出された前記物品の形態に基づいて、前記物品を倒して移動させるか否かの転倒条件を判定する手段と、
前記ロボットアームに把持された前記物品の解放先を、前記転倒条件の判定結果に応じて前記第2の搬送部に向けて前傾する傾斜路を含んで構成され、前記第2の搬送部に前記物品を倒して送る物品転倒部もしくは前記第2の搬送部に振り分ける手段と、を備える、
制御装置。
means for causing a robot arm to releasably grasp the article from an article accumulation area and move the article from the article accumulation area;
means for causing a detection device to detect the form of the gripped article;
means for causing the robotic arm to release the article over a conveying device based on the detected configuration of the article;
means for transporting the released item to a first transport to a second transport of the transport apparatus;
means for determining a tipping condition as to whether or not to tip and move the article based on the shape of the article detected by the detection device;
The robot arm includes a ramp that tilts forward toward the second conveying unit according to a determination result of the overturning condition, and the article is released from the robot arm. a means for distributing the article to an article tipping unit or the second conveying unit for tipping and sending the article,
Control device.
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