JPH02269588A - ロボット使用の移載装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パレタイズされた箱、およびこれに類する形
状の荷を、移載用ロボットによりパレットに対して積み
卸しを行うときなどに採用されるロボット使用の移載装
置に関するものである。

従来の技術 従来のロボット使用の移載装置として、実開昭６１−１
１０６４０号公報に開示された移載装置が知られている
。この従来の移載装置においては、パレット上に積載さ
れた荷の上面に記した個有マークをイメージセンサ−で
検出し、これにより当該荷の種類と向き、ならびに位置
などの検出信号を制御装置に入力し、そして制御装置に
おいて、荷の種類別に設定しであるデータのうちの当該
荷のデータ入力と前述した入力とを演算することによっ
て、この荷に最も適した動作信号を移載用ロボットに与
えている。また、パレットおよび荷はテーブルリフター
上に載置されており、このテーブルリフターによって荷
の最上部の高さが、レベル検出装置により検出されるレ
ベルに調整されるように構成されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、従来のロボット使用の移載装置では、荷の上面
に個有マークを付する必要があるため、人手をかけて特
別に用意した個有マークを取付けか、特別なケースを用
意する必要があり、ユーザーの負担か大きがった。さら
に、イメージセンサ−によって認識された荷の配列と予
め入力されたデータ入力（荷の配列）とが異なるとき、
そのままロボットへの動作信号が出力されず、作業が中
断したままとなることかあった。

本発明は上記問題を解決するものであり、特別な個有マ
ークを必要とぜす、また検出された荷の配列と予め入力
された荷の配列が異なるとき警報する手段を備えたロホ
ット曲用の移載装置を提供することを目的とするもので
ある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため第１の発明は、パレット」二に
積載されたケースの配列を認識し、この配列に基づいて
ロボットを駆動し、ロボットによりケースの移載を行う
ロボット使用の移載装置であって、前記ケースの−Ｌ面
を閉じるテープの色をケースの色とコントラストかとれ
る色とし、前記パレット上のケースの配列を前記テープ
の検出により認識する手段を備えたものである。

さらに第２の発明は、パレット上に積載されたケースの
配列を認識し、この配列に基づいてロポッ１〜を駆動し
、ロボットによりケースの移載を行うロボット使用の移
載装置であって、前記ケースの上面に設けられたマーク
により前記パレット上のケースの配列を認識する手段と
、この認識手段により認識されたケースの配列が予め設
定されていたケースの配列と異なるとき警報を出力する
警報手段とを備えたものである。

作用 上記第１の発明の構成により、パレット上に積載される
ケースの」−面を閉じるテープの色をケースの色とコン
トラストかとれる色とすることによって、ケースの配列
がテープを検出することで認識される。よってケースに
特別に用意しな個有マークを付する必要がなくなる。

さらに上記第２の発明の構成により、認識手段により認
識されたケースの配列が予め設定されていたケースの配
列と異なるとき警報が出力される。

よって作業者は作業が中断した理由を認識でき、対処が
可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のロボット使用の移載装置の配置図、第
２図は同制御構成図である。

移載用ロボッ１〜１は、左の荷受台２にハンドリフトな
どを使用して搬送され載置されたパレット３上の子箱状
の荷４をバキュームハンドＩＡを使用して左のコンベア
５ヘデパレタイズを行い、同しく右の荷受台６に載置さ
れた荷４を右のコンペア７ヘデパレタイスを行う。左右
の荷受台２．６の中心上の天井面にはそれぞれパレット
３上を見渡すカメラ８．９が設置されており、それぞれ
のカメラ８，９の画像信号は制御盤１０内に収納されな
画像処理装置１１へ入力される。またカメラ８゜９には
ズーム（Ｉｌｌ楕）が取付けられており、画像処理装置
１１からの位置信号に応じてカメラ８，９のレンズを駆
動してレンズの焦点合わせ行っている。

制御盤１０には、統括コントローラー３に統括制御され
る、画像処理装置１１、ロボット１のコンｌ−ローラ１
２およびコンベア５．７のコントローラー６が設置され
ており、統括コントローラー３には入力用の設定器１４
および左右の１段の荷４の配列などをそれぞれ表示する
モニター１５が接続されている。

さらにロボットコントローラー２に接続されなコンベア
コントローラ１６にはカメラ８．９用の照明ランプ１７
．１８が接続されている。

また、荷受台２，６のパレット３の搬入、搬出通路側に
はロボット１の動作から作業員を守るなめの安全柵２０
．２１が設けられており、安全柵２０２１には安全柵２
０または安全柵２１か開くとオフするりミツトスイッチ
２２が設けられている。このリミットスイッチ２２はロ
ボットコントローラ１２に接続されている。

また、コンベア５．７の下流側にはそれぞれ荷４を検出
する光検出器２３．２４が設けられ、これら光検出器２
３．２４の出力もロボットコントローラ１２に接続され
ている。ロボットコントローラ１２はこの光検出器２３
．２４の出力倍旧が所定時間連続して入力することによ
り、コンベア満杯を検出している。

さらに、制御盤１０の扉の前面には、ロボット１および
コンベア５．７を非常停止させるための非常停止ボタン
２５、左右の荷受台２．６毎にデパレタイス完了を示す
完了表示ランプ２６．２７および左のコンベア５などに
異常が発生したことを示す異常表示ランプ２８、右のコ
ンベア７などに異常が発生したことを示す異常表示ラン
プ２９が取付けられており、いずれもロボットコントロ
ーラ１２に接続されている。

パレット３上に積載される荷４の配列（以下パレットパ
ターンと称す）は、荷４の大きさなどにより、たとえば
第３図と第４図に示すように５段あるいは７段と変化し
、１段あたりの荷４の個数が７個や８個と変化する。こ
れらパレットパターンにはそれぞれパターンコードが定
められており、パターンコードによって荷４の高さｈが
定められ、さらに、パターンコードによって、第４図（
ａ）および（ｂ）に示すように、荷４の平面の配列が段
毎に交互に反転することにより、段交互の荷４毎平面中
心（ｘ、ｙ）座標が定められている。なお、パレット３
が矢印Ｂを前として荷受台２．６に載置されると、平面
の配列が逆となるので荷４の最上段の配列方向（矢印Ａ
または矢印Ｂ）のデータが必要となる。

また荷４は、第５図に示ずように、上面を閉じる中央の
テープ１９Ａの色をケースの色および側面のテープ１９
Ｂの色とコントラストがとれる色としており、テープ１
９Ａがカメラ８，９および画像処理装置１１によって容
易に認識できるよう構成されている。

画像処理装？１Ｆ１１、統括コントローラー３、ロボッ
１へコントローラー２およびコンベアコントローラ１６
の機能を順に説明する。

画像処理装置１１は、統括コンｌ−ローラー３よりパレ
ット３の最上段の荷４毎の（ｘ、ｙ、ｚ）座標（Ｚ座標
は高さ方向の座標）を−括して入力すると、Ｚ座標によ
りカメラ８，９のズーム位置を演算してカメラ８，９へ
位置信号を出力し、カメラ８．９から画像信号を入力す
ると、荷４の上面の中央テープ１９Ａを一括して検出し
、ズームの使用による画像の水平方向の歪を予め高さ方
向位置で学習していた歪により補正した後、荷４毎に中
心座標（ｘ、ｙ）およびＸ座標からの荷４の長手方向の
傾きθを演算して段単位に一括して検出データ（ｘ、ｙ
、θ）として統括コントローラー３へ出力する。

統括コントローラー３は、予めパレットパターンのパタ
ーンコード毎にパレットパターンのデータ、すなわち段
交互の荷４毎中心（ｘ、ｙ）座標、荷４の高さｈのデー
タを記憶しており、設定器１４から入力したパターンコ
ード、荷４の積付段数、最上段の配列方向および左右の
荷受台２，６のコード（左か右か）のデータを入力する
と、パレットパターンを検索し荷４の最上段の荷４毎の
（ｘ。

ｙ、ｚ）座標を演算して、パレットパターンを左あるい
は右のモニター１５へ出力する。そして、設定器１４か
ら作業開始指令信号が入力すると、画像処理装置１１へ
一括して上記（ｘ、ｙ、ｚ）座標を出力し、画像処理装
置１１より検出データ（ｘ、ｙθ）を入力すると、ｚＭ
標データを付加して段毎の（ｘ、ｙ＋ｚ、θ）からなる
移載データを一括してロボットコントローラ１２へ出力
する。またロボットコントローラ１２より段移載完了信
号を入力すると、次段の（ｘ、ｙ、ｚ）座標を演算して
上記動作を繰り返し、全段の移載が完了すると完了表示
ランプ２６．２７を点灯する。また照明ランプ１７゜１
８の点灯、消灯の制御などを行い、さらに画像処理装置
１１から入力した検出データと設定器１４から入力した
パターンコードなどによる上記演算した（ｘ、ｙ）座標
とを比較し、明らかに異なるときモニター１５／＼表示
し警報する。

ロボットコントローラ１２は、段単位で入力しな移載デ
ータ（ｘ、ｙ、ｚ、θ）座標により荷４毎に順次ロボッ
ト１のアームＩＢとハンドＩＡを駆動して荷４をそれぞ
れのコンベア５．７へ移載し、段単位の移載が終了する
と段移載完了を統括コントローラ１３へ出力する。また
、ロボット１およびコンベア５．７を駆動するためのイ
ンターロックを有しており、非常停止ボタン２５、安全
柵２０．２１のりミツ１へスイッチ、コンベアコントロ
ーラ１６あるいはコンベア５．７の異常を監視し、光検
出器２３、２４の信号を人力して後述するインターロッ
ク動作時などの制御を行っている。

コンベアコントローラ１６は、ロボットコントローラ１
２からのコンベア起動あるいは停止信号に応じてコンベ
ア５．７を駆動し、さらに照明ランプ１７、１８の点灯
あるいは消灯信号に応じて照明ランプ１７．１８を点灯
あるいは消灯している。

上記構成による移載動作を、゛第７図の作業フローチャ
ートにしたがって説明する。

パレットの搬入（ステップＪ−１） 作業員は荷４を積載したパレット３をハンドリフトなど
を使用して荷受台２，６へ搬入して載置する。

安全相開（ステップＪ−２） 作業員が安全柵２０．２１を閉じる。これによってロボ
ットコントローラ１２のインターロックが解除される。

データ入力（ステップＪ−３） 統括コン）〜ローラ１３へ、設定器１４から、パターン
コード、荷４の積付段数、最−Ｌ段の配列方向および左
右の荷受台２，６のコード（左か右か）のデータを入力
する。

パターン表示（ステップＪ−４） 統括コントローラ１３は入力されたデータから、第３図
や第４図に示すパレットパターンを検索してモニター１
５へ表示する。

入カバターンの確認（ステップＪ−５）作業員はモニタ
ー１５に表示されなパレットパターンを確認し、入力ミ
スを発見ずれは再設定を行つ。

次作業のデータ入力（ステップＪ−６＞パレッＩ・パタ
ーンを確認すると次の作業のデータを入力する。

作業開始の指示（ステップＪ−７） 設定器１４から統括コンＩ〜１７−ラ１３へ作業開始指
令信号を入力する。

デパレタイス作業（ステップＪ−８） テパレタイズ作業を第８図のフローチャー１〜にしたが
って説明する。

まず、統括コンＩ−ローラ１３は、作業開始指令信号か
入力されると、検索していたパレットパターンの最上段
の（ｘ、ｙ）座標と積付段数により求めた高さ方向のＺ
座標からなる（　Ｘ　＋　３’　＋　Ｚ）座標を一括し
て画像処理装置１１へ出力する。この（ｘ、ｙ、ｚ）座
標データは各荷受台２．６毎に出力される（ステップに
−１）。さらにカメラ８゜９用の照明ランプ１７．１８
をオンする照明信号を口ボッ１ヘコンＩ〜ローラ１２へ
出力する（ステップに２）。

ロボットコントローラ１２はこの照明信号を入力すると
、コンベアコントローラ１６へ転送し、コンベアコント
ローラ１６は照明ランプ１７．１８を点灯する（ステッ
プに−３）。

画像処理装置１１は荷受台２，６毎の（ｘ、　ｙＺ）座
標データを入力すると、まずＺ座標によりカメラ８．９
にズーム用の位置信号を出力し、カメラ８，９の焦点を
最上段の荷４の表面に合わせる（ステップに−４）。カ
メラ８．９は画像処理装置１１／＼、荷４の最上段の平
面画像を画像信号として出力する（ステップに−５）。

画像処理装置１１は、歪による画像のずれを補正した後
、画像のコントラストにより荷４毎の中央テープ１９Ａ
を検出し、荷４毎に中心（ｘ、ｙ）座標およびＸ座標か
らの荷４の長手方向の傾きθを演算して、−括して１段
単位に検出データ、たとえは左の荷受台２の検出データ
であれは、データ（Ｘ　Ｌｌ　＋　Ｙ　ＬｌθＬｌ）＋
（ＸＩ、２．ｙ３１２．θ５□）・・・を統括コントロ
−ラ１３へ出力する（ステップに−６）。

統括コント１７−ラ１３は、画像処理装置１１から左右
の荷受台２，６上の荷４の最上段の検出データを入力す
ると、まず検索していたパレットパターンの最上段の（
ｘ、ｙ）座標を比較し、一致していなければモニター１
５へ一致しない旨の表示を行い、作業者に警報する。こ
の場合作業者は再設定を行う。一致していれば、Ｚ座標
データを付加して、左の荷受台２上の荷４をコンベア５
へ移載する移載データ（Ｘ　Ｌｌ　ｌ　、Ｙ　ｔ、ｌ＋
　Ｚ　ｌ、＋　θＬｌ）（ｘ＋、２．ｙ３．２＋ＺＬ＋
　０１□２）・・・、および右の荷受台６　Ｊ：の荷４
をコンベア７へ移載する移載データ（ＸＲ１＋　３’　
Ｒ１＋　　ＲｒθＲ１）　＋　　（Ｘ　Ｒ２＋　３’　
Ｒ２ＺＲ７θ１１２）・・・を１段重位に一括してロボ
ットコントローラー２へ出力する（ステップに−７）。

ロボットコントローラー２は、上記左右の移載データが
入力されると、まず非常停止ボタン２５がオン、安全柵
２０．２１のリミッ１〜スイッチ２２がオン、コンベア
コントローラ１６あるいはコンベア５．７の異常のイン
ターロック条件が入力していないことを確認して、コン
ベアコントローラ１６へコンベア起動信号を出力する（
ステップに−８）。次に、ロボットコントローラ１２は
左の荷受台２最」二段の第１の荷４のデータを演算して
ロボット１へ出力する。すなわち、第６図に示すように
、荷受台２の原点に相当する（ＸＬ、Ｙｔ、）座標を付
加して、左駆動座標Ｃ（ＸＬ　＋ｘｔ、＋）　ｌ　　＜
ＹＬ　＋３’＋、＋）ＺＬ、θＬ１〕を出力する。第６
図において、Ｘ座標は荷受台２，６に対向した座標、Ｙ
座標はパレット３の搬入方向に沿った座標、原点はロボ
ッｌ−１のアーム１８６回の中心を示す（ステップに９
）。

コンベアコントローラ１６はコンベア起動信号に基づい
て左右のコンベア５，７を起動しくステップに−１０）
、ロボット１は左駆動座標に基づいてアームＩＢを回転
し、θ、５．によりハンドＩＢの傾きを補正し、第１の
荷４を持ち上げ左のコンベア５へ移載する。移載終了に
て完了信号をロボットコントローラ１２へ出力する（ス
テップに−１１）。

ロボットコンＩ・ローラ１２はロボッＩ〜１がら完了信
号を入力すると、春画受台６最−Ｆ段の第１の荷４の右
駆動座標Ｃ（Ｘｎ　＋Ｘｎｔ）　、　　（ＹＬ　＋３’
Ｒ１）　＋　ＺＲ＋　θＲ１〕を出力する。ロボット１
にて右の第１の荷４が右のコンベア７が移載されると、
次に左の第２の荷４、右の第２の荷４と左右交互に荷４
をコンベア５，７へ移載していく。そして、ロボットコ
ンＩ−ローラ１２は左右の荷受台２゜６毎に最上段の荷
４の移載が終了すると段移載完了信号を統括コントロー
ラ１３へ出力する（ステップに−９，に−１１）。

統括コント１−７−ラ１３は段移載完了信号を人力する
と、全段移載完了かを確認しくステップに１２）、全段
移載完了でない場合、検索していたパレットパターンよ
り次段の（ｘ、ｙ）座標と次段の高さ方向のＺ座標から
なる（ｘ、ｙ、ｚ）座標データを画像処理装置１１へ出
力する。次段の＜ｘ。

ｙ）座標は最」−段の荷４の（ｘ、ｙ）座標と反転した
座標となる。

以下、画像処理装置１１の検出データにより荷４の移載
が行われる。

統括コン１〜ローラ１３は、全段移載完了を確認すると
、ロボットコントローラ１２を介してコンベアコントロ
ーラ１６へ照明ランプ１７，１８のオフ信号、およびコ
ンベア５．７の停止信号を出力しくステップに−１３）
、照明ランプ１７．１８は消灯し、コンベア５，７は停
止する（ステップに、−１４）。

作業完了（ステップＪ−９＞ さらに、統括コントローラ１３は、左右の荷受台２．６
毎に、ロボットコンＩ・ローラ１２の段移載完了信号を
入力して、最下段の荷４も移載されたこと、すなわち全
段移載完了を検出すると、ロボットコントローラ１２を
介して左の完了表示ランプ２６あるいは右の完了表示ラ
ンプ２７を点灯する。

パレット取出しくステップＪ−１０） 作業員は完了表示ランプ２６あるいは２７の点灯を確認
すると、安全柵２０．２１を開いて空のパレッｌ−３を
ハンドリフタなどを使用して取出す。そして、ステップ
Ｊ−１にて次に荷４を積載しなパレッ１−３を搬入する
。

以下、同様の動作が実行される。

ロポッｌ〜コン１〜＋７−ラ１２において異常を検知し
たときの動作について説明する。

まず光検出器２３の出力信号が所定時間連続して入力す
ると、左のコンベア５が満杯と判断して、左のコンベア
５への荷４の移載を光検出器２３の出力信号か無くなる
まで中断し、右のコンベア７への移載のみを行う。光検
出器２４の出力信号が所定時間連続して入力すると、左
のコンベア５への移載のみを行う。

また、コンベアコントローラ１６を介して左のコンベア
５あるいは右のコンベア７の異常を入力すると、異常の
発生したコンベアへの移載を異常が解消されるまで中断
するとともに、異常の発生し７なサイドの異常表示ラン
プ２８あるいは２９を点灯する。

また、非常停止ボタンがオン、リミットスイッチ２２が
オフ（安全柵２０．２１開）、あるいはロボット１に異
常が生した場合は、全移載動作を停廿し両異常表示ラン
プ２８．２９をともに点灯して作業員へ警告する。この
場合は、異常が解消され、かつ作業員が再設定を行い、
作業開始指示を入力することにより再起動される。

このように、荷４の上面を閉じる中央テープ１９Ａの色
をケースの色とコントラストがとれる色とすることによ
って、荷４の配列か容易に検出できるとともに、従来の
ように荷４上に個有マークを取付ける作業や特別なケー
スを用意することを不要とすることができ、ユーザーの
負担を軽減することができる。また画像処理袋Ｗ１１に
より認識された荷４の配列（検出データ）と設定器１４
から入力されたパレッ１〜パターンコードによる演算さ
れた荷４の配列が異なるときモニター１５に警報づるこ
とによって、作業者は作業が中断した理由を認識でき、
再設定などの対処を行うことができる。

なお、本実施例ではパレットパターン（荷４の配列）を
荷４毎の中心座標（ｘ、ｙ）と傾きθで認識しているが
、パレットパターンをパレット３の各段の荷４の中央テ
ープ１９Ａの合計数および各画４の中央テープ１９Ａの
長さと幅にて認識することもできる。この場合、画像処
理装置１１は、カメう８，９からの画像信号から中央ケ
ース１９Ａの数と中央ケース１９Ａ毎の長さと幅を検出
して総括コントローラ１３へ出力し、総括コントローラ
１３は入力した中央テープ１９Ａの数と中央ケース１９
Ａ毎の長さと幅を設定器１４から入力したパターンコー
ドによるパレットパターンのデータ（各段の荷４の中央
テープ１９Ａの合計数および各画４の中央テープ１９Ａ
の長さと幅）と比較して、一致するとパターンコードに
よるパレットパターンの（ｘ、ｙ。

Ｚ、θ）からなる移載データをロボットコントローラ１
２へ出力する。また、統括コントローラ１３はパレット
パターンのデータか−・致しないときはモニター１５へ
表示し警報する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ケースの上面を閉じるテ
ープの色をケースの色とコントラス１〜かとれる色とす
ることによってケースの配列をテープを検出することで
認識することかでき、また従来のような個有マークを荷
の上面に設ける作業が不要となり、作業効率が良くなり
、ユーザーの負担を軽減することができる。

また第２の発明によれば、認識手段により認識されたケ
ースの配列が予め設定されていたケースの配列と異なる
とき警報を出力することによって、作業者は作業が中断
した理由を認識でき、警報に対処することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１図は本発明の一実施例を示しており、第１
図はロボット便用の移載装置の配置図、第２図はロボッ
ト使用の移載装置の制御構成図、第３図（ａ）〜（Ｃ）
はそれぞれパレットパターンを示す平面図、正面図、側
面図、第４図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれパレットパター
ンを示す最上段の平面図、１面図、側面図、上から２段
目（次段）の平面図、第５図は荷の斜視図、第６図はロ
ボットのアームおよびハンドの位置決めを説明するだめ
の座標図、第７図は作業フローチャー１へ図、第８図は
デパレタイス作業フローチャート図である。 １・・・ロボット、２・・・荷受台（左所定位置）、３
・・・パレット、４・・・荷、６・・・荷受台（右所定
位置）、８・・・カメラ、９・・・カメラ、１１・・・
画像処理装置、１２・・ロポッＩ・コントローラ、１３
・・・統括コントローラ、１４・・設定器。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 聾 聾 さと 第 占 図 第 図 ゝＪ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パレット上に積載されたケースの配列を認識し、こ
   の配列に基づいてロボットを駆動し、ロボットによりケ
   ースの移載を行うロボット使用の移載装置であつて、 前記ケースの上面を閉じるテープの色をケースの色とコ
   ントラストがとれる色とし、前記パレット上のケースの
   配列を前記テープの検出により認識する手段を備えたロ
   ボット使用の移載装置。 ２、パレット上に積載されたケースの配列を認識し、こ
   の配列に基づいてロボットを駆動し、ロボットによりケ
   ースの移載を行うロボット使用の移載装置であって、 前記ケースの上面に設けられたマークにより前記パレッ
   ト上のケースの配列を認識する手段と、この認識手段に
   より認識されたケースの配列が予め設定されていたケー
   スの配列と異なるとき警報を出力する警報手段とを備え
   たロボット使用の移載装置。