JPH08305426A - デパレタイジング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のロボットの動作範囲内にあるワークの
取り出しにおいて、より作業高率を高くするデパレタイ
ジング制御装置を提供する。 【構成】 パレット内のワークの位置を認識するワーク
位置認識手段１と、該認識したワークが、複数のロボッ
トのうち、いずれのロボットによって取り出すことがで
きるかを判断する取り出し可能判断手段２と、前記複数
のロボットのうち少なくとも２台以上のロボットにより
取り出し可能であると判断された場合に、該取り出し可
能なロボットのそれぞれがワークの取り出しに要する時
間を算出するタクトタイム算出手段４と、タクトタイム
算出結果から、最もタクトタイムの短くなるロボットを
ワーク取り出し作業ロボットと決定する作業ロボット決
定手段５と、を具備することを特徴とするデパレタイジ
ング制御装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロボットがワークを取
り出す（デパレタイジング）ためのデパレタイジング制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動化された工場において、ロボットが
パレット内からワークを取り出すための作業をデパレタ
イジングと称する。

【０００３】このデパレタイジング作業は、例えば、図
４に示すように、パレット５０内に複数置かれているワ
ーク〜を、２つのロボットが取り出す場合、カメラ
などによって、パレット５０内の画像を読み取り、その
画像の中から画像認識によって各ワークの位置や向きな
どを判断して、ロボットＡまたはロボットＢのいずれが
ワークを取り出すかを決定して各ワークを取り出す。

【０００４】ワークが取り出せる範囲は、図５に示すよ
うに、パレット５０の周辺部など、ロボットの動作範囲
外となるワーク取り出し不能エリアでは、ロボットをそ
の様な位置にあるワークに移動することができないの
で、当然ワークの取り出しができないが、動作範囲内で
あればワークを取り出すことができる。

【０００５】図４の場合には、ワークは、ロボットＡ
およびロボットＢのいずれにおいても取り出し可能であ
り、また、ワークはロボットＢのみで取り出し可能で
ある。

【０００６】従来、ワークのように、２台のロボット
のどちらのロボットでも取り出せるようなワークについ
ては、予めロボットに優先度を持たせておいて、例え
ば、両方のロボットにより取り出し可能である場合に
は、常にロボットＡにより取り出す（ただしロボットＡ
が動作中の場合を除いて）とゆうように取り出すロボッ
トを決めておいて、ワークの取り出し作業を行ってい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、２台の
ロボットのいずれにおいてもワークを取り出すことがで
きる場合に、従来のように、常にいずれか一方のロボッ
トがそのワークの取り出し作業を行うと予め決めてしま
った場合、例えば前記のようにロボットＡが常に取り出
し作業を行う場合、仮にワークの位置が、ロボットＡよ
りも遠くに位置し、ロボットＢのより近くにある場合で
あっても、そのワークはロボットＡが取り出し作業を行
うため、ロボットＢによってワークを取り出す場合より
多くのタクトタイムを要するような場合が生じ、これに
より、生産性が低下するといった問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、複数のロボットによっ
て、ワークの取り出し作業（デパレタイジング）を行っ
ている工程において、複数のロボットのいずれにおいて
もワークの取り出しが可能な場合に、より作業高率を高
くすることができるようにデパレタイズするロボットを
決定するデパレタイジング制御装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、パレット内にある複数のワークを複数のロ
ボットによって取り出すために該複数のロボットを制御
するデパレタイジング制御装置であって、前記パレット
内のワークの位置を認識するワーク位置認識手段と、該
ワーク位置認識手段が認識したワークが、前記複数のロ
ボットのうち、いずれのロボットによって取り出すこと
ができるかを判断する取り出し可能判断手段と、該取り
出し可能判断手段によって、前記複数のロボットのうち
少なくとも２台以上のロボットにより取り出し可能であ
ると判断された場合に、該取り出し可能なロボットのそ
れぞれについて、ワークの取り出しに要する時間を算出
するタクトタイム算出手段と、該タクトタイム算出手段
が求めた結果から、最もタクトタイムの短くなるロボッ
トをワーク取り出し作業ロボットと決定する作業ロボッ
ト決定手段と、を具備することを特徴とするデパレタイ
ジング制御装置である。

【００１０】

【作用】上述のように構成された本発明は、ワーク位置
認識手段によって、パレット内のワークがどの様な位置
や方向であるか認識し、この認識結果に基づいて、取り
出し可能判断手段が取り出すワークとそのワークを取り
出すことができるロボットを判断して、その結果が少な
くとも２台以上のロボットによって取り出し可能となる
場合、タクトタイム算出手段によって、取り出し可能な
ロボットが実際にワークの取り出しに要する時間を算出
する。この算出結果に基づいて、作業ロボット決定手段
が、取り出し可能ロボットの各タクトタイムを比較し
て、よりタクトタイムの短くなるロボットを取り出し作
業を行うロボットと決定する。

【００１１】

【実施例】以下、添付した図面を参照して、本発明の一
実施例を説明する。

【００１２】本実施例において、デパレタイジング作業
を行うロボットは、図５に示したように、ワークの載っ
たパレットの両脇にロボットＡおよびＢが配置されて、
この２つのロボットＡおよびＢがそれぞれパレット５０
内よりワークを取り出し、作業位置５２または作業位置
５３に運ぶ作業を行う。デパレタイジング制御装置は、
各ロボットＡおよびＢのデパレタイジング作業の作業指
示を出すものである。

【００１３】図１は、本発明を適用したデパレタイジン
グ制御装置のブロック図である。このデパレタイジング
制御装置は、カメラ２１などからパレット５０内のワー
ク位置情報を取り込み、取り出し可能判断手段２が、ロ
ボットＡまたはＢのいずれのロボットでワークの取り出
しが可能であるかを判断して、タクトタイム算出手段４
によって、ロボットＡとロボットＢとの実際にワーク取
り出し作業に要するタクトタイムを算出して、その結果
から作業ロボット決定手段５が、よりタクトタイムの短
くなる方のロボットを決定して、そのロボットに作業指
示を出し、ワークの取り出し作業、すなわちデバレタイ
ジングを行わせるものである。

【００１４】また、本実施例にいては、後述するよう
に、取り出しワーク位置移動作業決定手段３を設け、図
４に示す場合に、ワークがパレット周辺部にあって、パ
レットの縁が邪魔になり取り出せないワークや、ワー
ク同士が接近しすぎていて把持できないワークおよび
などを移動させる指示をロボットに対して行い、ワー
クの取り出し効率を上げている。

【００１５】以下、各部の動作について説明する。ワー
ク位置認識手段１は、カメラ２１などからパレット５０
内の画像情報をワーク位置情報として取り込み、図４に
示したような各ワーク〜の位置と、図２に示すよう
に、各ワークの方向、ワークの重心、把持ポイントを認
識する。この認識は、例えば、カメラ２１から得た画像
情報からワークの固有点を抽出したり、ワーク全体の外
形線から認識するなどの画像処理によって行われる。

【００１６】取り出し可能判断手段２は、ワーク位置認
識手段１が認識したワークの位置、重心、方向などのデ
ータを取得し、このデータと、ロボットの動作範囲およ
びワーク取り出し不能エリアを予め記憶した記憶装置２
０のデータから、各ワークが、ロボットＡまたはロボッ
トＢのどちらのロボットの動作範囲内にあるかを判断す
る。また、本実施例においては、動作範囲内にあるワー
クのうち、パレット５０周辺部にあり取り出せないワー
ク、また、ワーク同士が接近しすぎていて取り出せな
いワーク，を判断する。

【００１７】タクトタイム算出手段４は、取り出し可能
判断手段２によって得られたワークの位置と、どのロボ
ットが当該ワークを取り出せるかの情報（取り出しワー
ク情報）から、各ロボットが実際にそのワークを取り出
すのに要するタクトタイムを算出する。このタクトタイ
ムの算出は、予め、各ロボットの動作速度を記憶した記
憶装置６の情報をもとに、ワークの位置から各ロボット
までの距離と、この各ロボットの動作速度とからタクト
タイムを算出する。

【００１８】作業ロボット決定手段４は、タクトタイム
算出手段４によって算出された各ロボットのタクトタイ
ムから最もタクトタイムの短いロボットを選択する。本
実施例の場合には、ロボットＡとロボットＢのタクトタ
イムを比較することによって、いずれかタクトタムの短
い方のロボットが選択される。そして、その選択したロ
ボットを制御しているロボットコントローラ１１または
１２に対して作業開始の指示を出す。

【００１９】移動ワーク位置移動作業決定手段３は、取
り出し可能判断手段２によって、パレット５０周辺部に
あり取り出せない、または、ワーク同士が接近しすぎて
いて取り出せないと判断されたワークについて、これら
の取り出し不能ワークを取り出せるように、ロボットコ
ントローラ１１または１２に作業指示を出す。

【００２０】この作業指示は、図４に示したワークの
ように、パレット周辺部にあるワークは、その周辺部分
と反対の位置に移動するように指示し、また、ワーク同
士が接近しているワーク、の場合には、そのうち一
方を他のワークのない方向に移動するように指示する。

【００２１】ロボットコントローラ１１および１２は、
移動ワーク位置移動作業決定手段３および作業ロボット
決定手段からの作業指示に基づき予め入力されているプ
ログラムによってデパレタイズのためにロボットの動作
を制御している。

【００２２】次に、図３に示すフローチャートを参照し
て、このデパレタイジング制御装置の動作を説明する。
まず、パレット内のワーク画像の取り込みがなされ（Ｓ
１）、各ワークの位置、方向、重心、把持ポイントにつ
いて認識する（Ｓ２）。

【００２３】ついで、取り出しワークの決定が行われる
（Ｓ３）。この取り出しワークの決定には、例えば、図
４において、パレット内の図面上方から順番に、また
は、下から順番になど、予めその取り出し順を決めてお
いて、その順番に従って、認識された各ワークの中から
取り出すワークを決定する。

【００２４】ついで、この取り出すワークの位置移動が
必要かどうか、すなわち、パレットの周辺部に近すぎた
り、ワーク同士が接近しているワークについてそれらの
ワークの位置移動を行うかどうかを判断する（Ｓ４）。

【００２５】ステップＳ４において、その判断結果ワー
クの位置移動が必要である場合には、移動するワークの
把持ポイント、移動位置、移動ロボットの決定を行う
（Ｓ１１）。移動するワークの把持ポイントは、前記ス
テップＳ２において認識された把持ポイントでは把持で
きないので（ステップＳ２において認識された把持ポイ
ントで把持できるワークはそのまま取り出すことが可能
である）、そのワークをとりあえず移動できるような
（持ち上げるに至る必要はない）ポイントを把持ポイン
トとして決定し、移動位置は、前述のごとく、パレット
周辺部や他のワークのある位置と反対方向として決定す
る。また、移動ロボットの決定は、このワークがどちら
か一方のロボットの動作範囲内である場合には、その動
作範囲のロボットとし、ロボットＡおよびロボットＢの
両方の移動範囲内にある場合には、ワークの位置から近
い側のロボットによってワークを移動するように決定す
る。

【００２６】ついで、前記ステップＳ１１によって決定
されたロボットによってワークを移動し（Ｓ１２）、つ
いで、移動後のワークの位置を再度検出しなおして、ス
テップＳ５に進む。

【００２７】次に、ロボットＡによりワークを取り出す
ことができるかどうかが判断されて、できなければステ
ップＳ１０に進んで、ロボットＢによりワークの取り出
しが行われる。

【００２８】ステップＳ５において、ロボットＡがワー
クの取り出し可能と判断されると、ついで、ロボットＢ
によりワークが取り出せるかどうかを判断し、できなけ
ればステップＳ９に進んで、ロボットＡによりワークの
取り出しが行われる。

【００２９】ステップＳ６において、ロボットＢがワー
クの取り出し可能と判断されると、ついで、ロボットＡ
およびロボットＢのそれぞれについて、当該ワークの取
り出しに要するタクトタイムの算出が行われて（Ｓ
７）、ロボットＡのタクトタイムと、ロボットＢのタク
トタイムを比較して（Ｓ８）、ロボットＡのタクトタク
トが短いか同じ場合には、ステップＳ９に進んで、ロボ
ットＡによりワークの取り出しが行われ、ロボットＢの
タクトタクトが短い場合には、ステップＳ１０に進ん
で、ロボットＢによりワークの取り出しが行われる。

【００３０】これにより、取り出すワークがロボットＡ
およびロボットＢのいずれにおいても取り出し可能な場
合に、よりタクトタイムの短いロボットによってそのワ
ークの取り出し作業（デパレタイズ）が行われるので、
作業効率が向上する。また、本実施例においては、ワー
クの位置によってパレット内から取り出せずに、残って
しまうようなワークを適宜移動して取り出すので、ワー
クがパレット内に残ったままパレットが交換されること
が少なくなり作業効率が向上する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のロボットの動作範囲にワークがある場合に、最も
タクトタイムが短くなるロボットによってワークのデパ
レタイズを行うこととしてので、ワーク取り出し効率を
高め、生産性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した一実施例であるデパレタイ
ジング制御装置を説明するためのブロック図である。

【図２】 ワークの方向、重心、把持ポイントを説明す
るための図面である。

【図３】 上記実施例におけるデパレタイジング制御装
置の動作を説明するためのフローチャートである。

【図４】 パレット内のワークを説明するための図面で
ある。

【図５】 ロボットの動作範囲を説明するための図面で
ある。

【符号の説明】

１…ワーク位置認識手段、 ２…取り出し可能判断手段、 ３…移動ワーク位置移動作業決定手段、 ４…タクトタイム算出手段、 ５…作業ロボット決定手段、 ６…ロボット動作速度記憶装置、 １１，１２…ロボットコントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パレット内にある複数のワークを複数の
   ロボットによって取り出すために該複数のロボットを制
   御するデパレタイジング制御装置であって、 前記パレット内のワークの位置を認識するワーク位置認
   識手段と、 該ワーク位置認識手段が認識したワークが、前記複数の
   ロボットのうち、いずれのロボットによって取り出すこ
   とができるかを判断する取り出し可能判断手段と、 該取り出し可能判断手段によって、前記複数のロボット
   のうち少なくとも２台以上のロボットにより取り出し可
   能であると判断された場合に、該取り出し可能なロボッ
   トのそれぞれについて、ワークの取り出しに要する時間
   を算出するタクトタイム算出手段と、 該タクトタイム算出手段が求めた結果から、最もタクト
   タイムの短くなるロボットをワーク取り出し作業ロボッ
   トと決定する作業ロボット決定手段と、を具備すること
   を特徴とするデパレタイジング制御装置。